JP2007101177A - 空気調和機又は冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
圧縮機にインジェクションを行う冷凍サイクルにおいて、２個の絞り装置を適正に制御することによって、インジェクションによる性能向上の効果を最大限に発揮させる。
【解決手段】
運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、圧縮機回転数が所定値より低いときには二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にするようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に関する。

特開平１０−１８５３４３号公報（特許文献１）に、インジェクションを行う冷凍サイ
クルにおいて、気液分離器内の圧力である中間圧力を何らかにより測定し目標圧力にこの
測定された圧力がなるように、気液分離器の配管前後に設けられた膨張弁のうち下流側に
ある膨張弁の開度を制御するようにしている。また、インジェクション回路を流れる中間
ガス冷媒の最大流量に対応する中間圧力又は中間温度になるように、主冷媒回路の下流側
膨張弁を制御する例が見られる。さらに、中間圧力を算出するために、気液分離器の出口
温度を検出し、これと圧縮機の回転数によりて中間圧力を算出することが記載されている
。

特開平１０−１８５３４３号公報

上記従来技術では、下流側膨張弁の制御を行うために、気液分離器に温度センサなどを
設ける必要がある。中間圧力を気液分離器温度によって制御する場合、気液分離器温度を
正確に検出できれば、下流側膨張弁を適正に制御できるが、気液分離器の出口温度の変化
量に対して中間圧力の変化量は相当大きいので、温度センサの絶対値に対する精度及び分
解能が制御量にきいてきてしまう。気液分離器温度が１℃と異なると性能が数パーセント
変わってしまい、このため、高い精度の高価な温度センサが必要である。実際にはこのよ
うに高い精度で気液分離器温度を検出することは困難なので、下流側膨張弁を適正に制御
できないという問題点があった。

本発明の目的は、下流側膨張弁を適正に制御することにより、インジェクションによる
性能向上の効果を最大限に発揮させることにある。

本発明の他の目的は、液インジェクションが起こりやすい条件ではインジェクションを
止めることにより、液インジェクションが生じることによる性能低下を防止することにあ
る。

上記の目的は、
圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開
度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成
し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気
調和機において、
圧縮機回転数を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
圧縮機回転数が所定値より低いときには二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にする
ことにより達成される。

また上記目的は、
圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開
度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成
し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気
調和機において、
外気温度を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
冷房運転時に外気温度が所定値より低い場合又は暖房運転時に外気温度が所定値より高い場合には前記二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にする
ことにより達成される。

また上記目的は、
圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開
度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成
し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気
調和機において、
室内吸込み空気温度を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
冷房運転時に室内吸込み空気温度が所定値より高い場合又は暖房運転時に室内吸込み空気温度が所定値より低い場合には前記二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にする
ことにより達成される。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、ガスインジェクションによる性能向上の
効果を最大限に発揮させることができる。また本発明によれば、外気温度や圧縮機回転数
の条件によっては二方弁を閉じてインジェクションを止めることにより、液インジェクシ
ョンが生じることによる性能低下を防止することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態により説明する。本発明の一実施形態（第１の実
施形態）の空気調和機の構成を図１に示す。

圧縮機１，四方弁２，室外熱交換器３，電動膨張弁等の絞り量が変更可能な第１の絞り
装置４，気液分離器５，電動膨張弁等の絞り量が変更可能な第２の絞り装置６，室内熱交
換器７は、冷媒配管により順次接続されて主冷凍サイクルを構成する。冷房運転時におい
ては、四方弁２を図１の実線のように切り換え、図１の実線の矢印方向に冷媒が流れて冷
房サイクルを構成する。冷房運転時、圧縮機で圧縮された冷媒は、室外熱交換器３におい
て凝縮して空気に放熱し、次に第１の電動膨張弁４で減圧されて凝縮圧力と蒸発圧力の中
間圧力となり、気液分離器５においてガス冷媒と液冷媒とに分離される。液冷媒は、第２
の電動膨張弁６で更に減圧されて、室内熱交換器７において空気から吸熱して圧縮機１に
戻る。一方、気液分離器で分離されたガス冷媒は、インジェクション配管８を通って、圧
縮機１に注入される。インジェクション配管８には二方弁９を設け、必要に応じて二方弁
９を閉じることにより、インジェクションを停止することができる。

暖房運転時は、四方弁２を図１の破線のように切り換え、破線の矢印方向に冷媒が流れ
る。暖房運転時は、圧縮機で圧縮された冷媒は、室内熱交換器７において凝縮して空気に
放熱し、次に第２の電動膨張弁６で減圧されて凝縮圧力と蒸発圧力の中間圧力となり、気
液分離器５においてガス冷媒と液冷媒に分離される。液冷媒は、第１の電動膨張弁４で更
に減圧されて、室外熱交換器３で蒸発して空気から吸熱して圧縮機１に戻る。一方、気液
分離器で分離されたガス冷媒は、インジェクション配管８を通って圧縮機に注入される。

圧縮機のチャンバには、圧縮機チャンバ表面温度センサ１０を設け、圧縮機頭部のチャ
ンバ温度を検出する。なお、圧縮機チャンバ温度センサの替わりに、冷媒吐出配管に圧縮
機吐出冷媒配管温度センサを設けてもよい。以下の説明では、圧縮機吐出冷媒配管温度又
は圧縮機頭部チャンバ表面温度のことを圧縮機吐出冷媒温度と呼ぶ。圧縮機の冷媒吸入配
管には圧縮機吸入冷媒配管温度センサ１１を設け、吸入冷媒温度を検出する。圧縮機吸入
配管にセンサを設ける替わりに、圧縮機吸入部に設けられる液溜め（アキュムレータ）等
にセンサを取り付けてもよい。室外機には外気温度センサ１２及び室外熱交換器センサ
１３を設け、外気温度及び室外熱交換器温度を検出する。

圧縮機１，第１の電動膨張弁４，第２の電動膨張弁６などの制御や、センサからの信号
の取り込みは、制御装置１４によって行われる。制御装置１４はマイクロコンピュータ
１５とその周辺機器から構成される。圧縮機１は、制御装置１４とインバータ回路１６に
よって回転数を制御される。圧縮機の回転数はセンシングされて、マイクロコンピュータ
１５に取り込まれる。圧縮機回転数のセンシングは、モータへの出力電流をフィードバッ
クするなどの方法により行う。圧縮機に回転数センサを取り付けてもよい。

次に、インジェクションサイクルの動作とサイクル効率向上について、図２により説明
する。図２に示したモリエル線図は、横軸にエンタルピー、縦軸に圧力を取って冷凍サイ
クルの特性を表している。破線が従来サイクル、実線がガスインジェクションサイクルを
表す。従来サイクルでは、Ａ点からＤ′点まで圧縮機で冷媒が圧縮され、Ｄ′点からＥ点
において凝縮器において冷媒は凝縮して外気に放熱する。Ｅ点からＨ′点では、膨張弁に
よって冷媒は膨張し、Ｈ′点からＡ点では蒸発器において冷媒が蒸発し、室内の空気の熱
を吸熱する。インジェクションサイクルにおいては、圧縮機でまずＡ点からＢ点において
冷媒が圧縮され、ここで気液分離器において分離されたガス冷媒が注入されてＣ点に至り
、更に圧縮機においてＣ点からＤ点まで圧縮される。Ｄ点からＥ点において冷媒は凝縮器
で凝縮し、Ｅ点からＦ点においては、第１の電動膨張弁で冷媒は膨張し、蒸発圧力と凝縮
圧力の中間圧力のＦ点で気液分離器において冷媒はガスと液に分離される。ガスはＦ点か
らＣ点で圧縮機に注入され、液はＧ点からＨ点まで第２の電動膨張弁で減圧され、Ｈ点か
らＡ点において蒸発器で蒸発する。冷房運転の場合、従来サイクルの蒸発能力即ち冷房能
力はＡ点とＨ′点のエンタルピーの差で表され、インジェクションサイクルの蒸発能力は
Ａ点とＨ点のエンタルピーの差で表される。Ｈ点のエンタルピーはＨ′点のエンタルピー
よりも小さいので、インジェクションサイクルにおいては冷房能力が増加する。暖房運転
の場合、従来サイクルのときの凝縮器の冷媒流量をＧ、ガスインジェクションサイクルに
おいてインジェクションされる冷媒流量をＧ１とすると、インジェクションサイクルで凝
縮器を流れる冷媒流量はＧ＋Ｇ１となり、凝縮器出入口のエンタルピー差と冷媒流量の積
である暖房能力が増加する。

次に、本実施の形態における冷凍サイクル制御の動作について図３のフローチャートに
より説明する。以下の説明では、２個の電動膨張弁をそれぞれ上流側膨張弁、下流側膨張
弁と呼ぶことにする。２個の電動膨張弁のうち、冷房運転時は図１における第１の電動膨
張弁４が上流側膨張弁、第２の電動膨張弁６が下流側膨張弁となり、暖房運転時は電動膨
張弁６が上流側膨張弁、電動膨張弁４が下流側膨張弁となる。また、膨張弁開度の数値に
ついては、数値が大きいほど膨張弁が開く方向と定義する。

図３は冷房の場合のフローを示しているが、暖房の場合も基本的には同様である。暖房
と冷房で計算式が異なる場合については、それぞれについて本文中で説明する。

図３のステップ１０１において、変数の初期化等の初期化処理を行い、ステップ１０２
において、初期運転タイマをスタートする。初期運転は図１の二方弁９を閉じてガスイン
ジェクションを行わずに所定時間運転するもので、このタイマはその時間を与える。ステ
ップ１０３では、上流側及び下流側膨張弁開度の初期値を設定する。下流側膨張弁は通常
全開にするが、圧縮機回転数に応じた開度に設定してもよい。次のステップ１０４で、サ
ンプリングタイムを与えるタイマをスタートする。このタイマは、圧縮機吐出冷媒温度等
のセンシングや２個の膨張弁制御を行う間隔（サンプリングタイム）を与えるものである
。ステップ１０５では、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ，圧縮機吸込み冷媒温度Ｔｓ，外気温度
Ｔｏ，室外熱交換器温度Ｔｅｏ，圧縮機回転数Ｎを読み込む。ステップ１０６においては
、上流側膨張弁の開度変更量を算出する。上流側膨張弁は、圧縮機吐出冷媒温度とその変
化量に応じて制御される。次にステップ１０７において、初期運転時間が経過したかどう
かを判定し、初期運転時間に達していない場合には、ステップ１０８で二方弁は閉じたま
まとし、ステップ１０９において、下流側膨張弁は全開に保たれる。初期運転時間経過後
は、ステップ１１０で、圧縮機回転数と外気温度によって、ガスインジェクションを行う
かどうかの判定を行う。冷房運転では、圧縮機回転数が所定値以下又は外気温度が所定値
以下の場合、即ち、以下の式（１），（２）のいずれかが成立した場合には、ガスインジ
ェクションを行わない。

Ｎ≦Ｎｃ０ （１）
Ｔｏ≦Ｔｏｃ０ （２）
ここで、Ｎは圧縮機回転数、Ｔｏは外気温度、Ｎｃ０，Ｔｏｃ０は定数である。すなわ
ち、圧縮機回転数が低い場合は低能力運転であると判断し、外気温が低い場合は室内温度
もそう高くなく能力が低い運転であると看做す。

暖房運転では、圧縮機回転数が所定値以下又は外気温度が所定値以上の場合、即ち、式
（３），（４）のいずれかが成立した場合には、ガスインジェクションを行わない。

Ｎ≦Ｎｈ０ （３）
Ｔｏ≧Ｔｏｈ０ （４）
ここで、Ｎｈ０，Ｔｏｈ０は定数である。冷房同様、圧縮機回転数が低い場合は低能力
運転であると判断し、外気温が高い場合は室内温度もそう低くなく能力が低い運転である
と看做す。

これらの条件でガスインジェクションを行わないのは、このような条件では蒸発圧力が
高いため、ガスインジェクションしてもインジェクション量が極めて少なく効果があまり
ない上に、液インジェクションになりやすく、逆に性能が低下する恐れがあるからである
。

ガスインジェクションを行わない場合、ステップ１０８で二方弁を閉じ、ステップ109
で、下流側膨張弁を全開にする。下流弁を絞った状態から全開にするときには、一回で全
開にせずに、徐々に全開まで開くようにしてもよい。また、下流側膨張弁を徐々に開いて
全開になった時点で二方弁を閉じるようにしてもよい。下流側膨張弁を徐々に開くことに
より、圧縮機吐出冷媒温度或いは圧縮機吸入スーパヒートの急激な低下を避けることがで
きる。

ステップ１１０で、式（１），（２）又は式（３），（４）の条件が成立しない場合に
は、ステップ１１１で二方弁を開いてガスインジェクションを行う。既に二方弁が開いて
いる場合は、そのまま開いた状態を保持する。

次にステップ１１２では、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄの目標値Ｔｄｓを式（５）により算
出する。

Ｔｄｓ＝ａ１・Ｎ＋ｂ１・Ｔｏ＋ｃ１ （５）
ここで、Ｎは圧縮機回転数（センシングした値）、Ｔｏは外気温度、ａ１，ｂ１，ｃ１
は定数である。

次のステップ１１３では圧縮機吸入温度Ｔｓの基準値Ｔｓｓを式（６）により計算する
。

Ｔｓｓ＝ａ２・Ｎ＋ｂ２・Ｔｏ＋ｃ２ （６）
ここで、ａ２，ｂ２，ｃ２は定数である。

圧縮機吸い込み温度の基準値Ｔｓｓについては、暖房の場合は室外熱交換器に霜が着く
場合も考慮して、室外熱交換器温度Ｔｅｏを用いた式（７）によって求めてもよい。

Ｔｓｓ＝ａ２・Ｎ＋ｂ２・Ｔｅｏ＋ｃ２ （７）
次のステップ１１４では、インジェクションされる冷媒に液が混合しているかどうかの
判定を行う。判定は、式（８）と式（９）が同時に満たされたときに液インジェクション
が起こっていると判定される。

Ｔｄ≦Ｔｄｓ−α （８）
Ｔｓ≧Ｔｓｓ＋β （９）
ここで、Ｔｄｓはステップ１１２で算出された圧縮機吐出冷媒温度の目標値、Ｔｓｓは
ステップ１１３で算出された圧縮機吸入冷媒温度の基準値、α，βは定数である。このよ
うな条件によって液インジェクションの判定が可能な理由は、液インジェクションが生じ
ると液によって圧縮室内冷媒が冷却されて圧縮機吐出冷媒温度が低下するとともに、気液
分離器に冷媒が溜まることによってサイクルの冷媒が不足ぎみになり、圧縮機吸入冷媒温
度が上昇するからである。

ステップ１１４において条件が成立したならば、液インジェクションが起こっていると
見なし、ステップ１１５において式（１０）に示すように下流側膨張弁開度の補正値
ＳＰ（ｎ）に所定量ｄＰ２ａを加える。

ＳＰ（ｎ）＝ＳＰ（ｎ−１）＋ｄＰ２ａ （１０）
ｄＰ２ａの値は正（膨張弁が開く方向の値）とする。ここで、ｎはサンプリング番号で
ある。下流弁を開くことによって気液分離器内の冷媒圧力が低下するので、液インジェク
ションを終息させることができる。ＳＰ（ｎ−１）は開度補正値の前回値であり、ここで
この値が０であったときに液インジェクションが判定されたことを想定して説明する。液
インジェクションであると判定されると、今回の補正量をｄｐ２ａとする。次回まだ液イ
ンジェクションが継続していると判断されると、補正量は２ｄｐ２ａとなり、液インジェ
クションが収まるまで繰り返される。すなわち、補正量の積分制御となる。なお、下流弁
を開く替わりに二方弁を閉じることによってインジェクションを止めてしまう方法もある
。

次のステップ１１６では、下流側膨張弁開度の基準値Ｐ２ｓを式（１１）により算出す
る。

Ｐ２ｓ＝ａ３・Ｎ＋ｂ３・Ｔｏ＋ｃ３＋ＳＰ（ｎ） （１１）
ここで、Ｎは圧縮機回転数、Ｔｏは外気温度、ＳＰ（ｎ）は下流側膨張弁開度の補正量
、ａ３，ｂ３，ｃ３は定数である。冷房運転では、ａ３は正、ｂ３は負であり、暖房運転
ではａ３は正、ｂ３も正である。従って、冷房運転では外気温度が高いほど下流側膨張弁
を絞り、暖房運転では外気温度が高いほど下流側膨張弁を開く制御が行われる。

その理由を説明する。圧縮機回転数に比例して開度調整を行う理由は、回転数が高いと
冷媒循環量が増え気液分離器内の液冷媒が増加し液インジェクションとなる可能性が高い
ので、下流側膨張弁を開いて液インジェクションとなることを防止するためである。

外気温に応じて下流側膨張弁の開度を調節する理由は、冷房時において、室外熱交換器
は凝縮器として作用しており、外気温が急激に上昇したとすると、凝縮器の温度が上昇し
て凝縮量が減少した分ガス冷媒の割合が増加する。このため、凝縮器の圧力が増大する。
凝縮器の圧力増大はサイクル全体の圧力増大となる。この時、圧縮機内の中間圧力も増大
するので、気液分離器内の中間圧を大きくしなければガスインジェクションの量が少なく
なりＣＯＰ低下につながるので、下流側膨張弁を絞って適正にガスインジェクションを行
わせるためである。一方、暖房時は、室外機は蒸発器として機能する。外気温が高くなる
と、蒸発器温度も高くなり蒸発量が増える。このため、蒸発器内の圧力が大きくなり、圧
縮機の吸込圧力が大きくなる。吸込圧力が増大するということは、圧縮機に吸込まれるガ
ス冷媒の密度が増すことであるので、圧縮機によって圧縮される冷媒の量が増えたことと
なり、結果として冷媒循環量が多くなることを意味する。この時気液分離器内の圧力上昇
分は、圧縮機のインジェクションポートの圧力上昇分よりも大きいため、気液分離器内の
液量が増加して液戻りになってしまう可能性がある。このため、下流側の膨張弁を開いて
、液戻りを防止するのである。

次のステップ１１７では、下流側膨張弁の一回に絞る絞り量を所定値ｄＰ２ｍａｘ以下
に制限するために、前回のサンプリングタイムにおける下流側膨張弁開度Ｐ２(ｎ−１)と
ステップ１１６で算出された下流側膨張弁開度Ｐ２ｓとの差を求め、それがｄＰ２ｍａｘ
以下ならば、ステップ１１８において、下流側膨張弁開度Ｐ２（ｎ）をＰ２ｓに設定する
。そうでないときには、ステップ１１９において下流側膨張弁開度Ｐ２（ｎ）は前回の開
度からｄＰ２ｍａｘを減じた値とする。一回に絞る絞り量を制限している理由は、急激に
下流側膨張弁を絞ると中間圧力が上昇して液インジェクションが起こり易くなるのと、圧
縮機吐出温度が急激に上昇して制御の安定性が損なわれるためである。

次のステップ１２０では、下流側膨張弁開度の変更量を求め、ステップ１２１において
膨張弁コイルにパルスを出力して上流側及び下流側膨張弁を動作させる。ステップ１２２
においてサンプリングタイムをカウントし、サンプリングタイムに達したならば、ステッ
プ１０４に戻って以下の一連の動作を繰り返す。

本実施形態によれば、下流側膨張弁開度を圧縮機回転数と外気温度に応じて制御するこ
とにより中間圧力を適正に保つことができるので、ガスインジェクションによる性能向上
が大きい。また、圧縮機吐出冷媒温度と圧縮機吸入冷媒温度によって液インジェクション
を判定して下流側膨張弁開度を調整しているので、液インジェクションによる性能低下が
防止できる。また、本実施形態によれば、圧縮機回転数や外気温度に応じて、二方弁を閉
じてインジェクションを止める制御を行っているので、液インジェクションによる性能低
下が起こりにくい。

本発明の他の実施形態（第２の実施形態）の空気調和機の構成を図４に示す。本実施形
態における冷凍サイクル構成は、第１の実施形態と同様であるが、室内機に室内吸込み空
気温度センサと室内熱交換器センサを設けている。本実施形態における冷凍サイクル制御
の動作について図５のフローチャートにより説明する。制御動作の基本的な流れは、第１
の実施形態と同様なので、本実施形態に関する説明は、第１の実施形態と異なる部分のみ
について行うことにする。

ステップ２０５では、圧縮機吐出冷媒温度Ｔｄ，圧縮機吸入冷媒温度Ｔｓ，外気温度
Ｔｏ，室外熱交換器温度Ｔｅｏの他に、室内吸込み空気温度Ｔｉ及び室内熱交換器温度
Ｔｅｉを読み込む。室内吸込み空気温度と室内熱交換器温度については、直接室外機の制
御装置に取り込めない場合には、室内機に設けた制御装置に取り込んで室外機の制御装置
にデータを送るようにしてもよい。

ステップ２１０のガスインジェクションを行うかどうかの判定において、冷房運転では
式（１２）から（１４）のいずれかが成立した場合には、ガスインジェクションを行わな
い。

Ｎ≦Ｎｃ０ （１２）
Ｔｏ≦Ｔｏｃ０ （１３）
Ｔｉ≧Ｔｉｃ０ （１４）
ここで、Ｎは圧縮機回転数、Ｔｏは外気温度、Ｔｉは室内吸込み空気温度、Ｎｃ０，
Ｔｏｃ０，Ｔｉｃ０は定数である。更に室内吸込み空気湿度センサを設け、室内吸込み空
気湿度が所定値以上の場合にも二方弁を閉じるようにしてもよい。

暖房運転では、式（１５）から（１７）のいずれかが成立した場合には、ガスインジェ
クションを行わない。

Ｎ≦Ｎｈ０ （１５）
Ｔｏ≧Ｔｏｈ０ （１６）
Ｔｉ≦Ｔｉｈ０ （１７）
ここで、Ｎｈ０，Ｔｏｈ０，Ｔｉｈ０は定数である。

ステップ２１３において、冷房運転の場合は、圧縮機吸入冷媒温度Ｔｓの基準値Ｔｓｓ
を式（１８）により計算する。

Ｔｓｓ＝ａ２・Ｎ＋ｂ２・Ｔｅｉ＋ｃ２ （１８）
ここで、ａ２，ｂ２，ｃ２は定数である。本実施形態では、圧縮機吸入冷媒温度の基準
値の算出に、室内熱交換器の温度を用いている。暖房運転の場合については、第１の実施
形態と同様に、前述の式（６）又は式（７）により圧縮機吸入温度基準値を求める。

ステップ２１６において、下流側膨張弁開度基準値は式（１９）により求める。

Ｐ２ｓ＝ａ３・Ｎ＋ｂ３・Ｔｏ＋ｃ３・Ｔｉ＋ｄ３＋ＳＰ（ｎ） （１９）
ここでは、室内吸込み空気温度も下流側膨張弁開度の算出に用いている。

本実施形態によれば、下流側膨張弁開度を圧縮機回転数と外気温度の他に、室内吸込み
空気温度にも応じて制御することにより中間圧力をより適正に保つことができるので、ガ
スインジェクションによる性能向上の効果が最大限に引き出される。また、本実施形態に
よれば、圧縮機回転数や外気温度の他に室内吸込み空気温度によっても二方弁を閉じてイ
ンジェクションを止める制御を行っているので、液インジェクションによる性能低下が起
こりにくくなっている。

本発明の一実施形態における空気調和機の構成。 ガスインジェクションサイクルの動作を示すモリエル線図。 膨張弁制御のフローチャート。 本発明の第２の実施形態の空気調和機の構成。 本発明の第２の実施形態の空気調和機の膨張弁制御のフローチャート。

符号の説明

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…第１の絞り装置、５…気液分離器、
６…第２の絞り装置、７…室内熱交換器、８…インジェクション配管、１０…圧縮機チャ
ンバ表面温度センサ、１１…圧縮機吸入冷媒配管温度センサ、１２…外気温度センサ、
１４…制御装置。

Claims (6)

1. 圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気調和機において、
   圧縮機回転数を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
   運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
   圧縮機回転数が所定値より低いときには二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にするようにした空気調和機。
2. 圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気調和機において、
   外気温度を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
   運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
   冷房運転時に外気温度が所定値より低い場合又は暖房運転時に外気温度が所定値より高い場合には前記二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にするようにした空気調和機。
3. 圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた空気調和機において、
   室内吸込み空気温度を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
   運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
   冷房運転時に室内吸込み空気温度が所定値より高い場合又は暖房運転時に室内吸込み空気温度が所定値より低い場合には前記二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にするようにした空気調和機。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、
   前記二方弁を開いて下流側の絞りの開度を所定量に絞るときに、一回に絞る絞り量を所定値以下に制限した空気調和装置。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、
   前記二方弁を閉じて下流側の絞りを全開にするとき、下流側絞りを一回に開く開度に制限を設け、徐々に下流側絞りを全開にする空気調和装置。
6. 圧縮機と、室外熱交換器と、開度の調節が可能な第１の絞り装置と、気液分離器と、開度の調節が可能な第２の絞り装置と、室内熱交換器とを順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記気液分離器より前記圧縮機に冷媒を供給するインジェクション配管を備えた冷凍サイクル装置において、
   圧縮機回転数を検出する手段と、インジェクション配管の途中に開閉可能な二方弁を備え、
   運転開始から所定時間は二方弁を閉じ、二方弁を開いたときには下流側の絞りの開度を所定量に絞り、
   圧縮機回転数が所定値より低いときには二方弁を閉じ、前記二方弁を閉じたときには、前記２つの絞り装置のうちの下流側の絞りを全開にするようにした冷凍サイクル装置。

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