JP2007147232A - Refrigerating device - Google Patents
Refrigerating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007147232A JP2007147232A JP2005345826A JP2005345826A JP2007147232A JP 2007147232 A JP2007147232 A JP 2007147232A JP 2005345826 A JP2005345826 A JP 2005345826A JP 2005345826 A JP2005345826 A JP 2005345826A JP 2007147232 A JP2007147232 A JP 2007147232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- low
- stage compressor
- refrigerant
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷凍装置に関し、特に、二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置の低段側圧縮機の保護対策に係るものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to protection measures for a low-stage compressor of a refrigeration apparatus that performs a two-stage compression refrigeration cycle.
従来より、冷媒回路で冷凍サイクルを行うことにより、室内の冷房や暖房を行う冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置として、冷媒回路に高段側および低段側の２つの圧縮機を設け、いわゆる二段圧縮冷凍サイクルを行う空気調和装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気調和装置では、低段側圧縮機が低圧の冷媒を中間圧まで圧縮し、その中間圧の冷媒を高段側圧縮機が高圧まで圧縮する。
しかしながら、上述した従来の冷凍装置では、低段側圧縮機に例えばスクロール圧縮機を適用した場合、運転条件によっては、可動スクロールの固定スクロールに対する押しつけ力が不足するという問題があった。 However, in the conventional refrigeration apparatus described above, when a scroll compressor, for example, is applied to the low-stage compressor, there is a problem that the pressing force of the movable scroll against the fixed scroll is insufficient depending on operating conditions.
具体的に、可動スクロールと固定スクロールとが噛合して形成される圧縮室には冷媒圧力が生じ、その圧力によって可動スクロールに対して固定スクロールから離反させる離反力が作用する。そこで、スクロール圧縮機では、この離反力に対抗するため、圧縮室から吐出された冷媒の圧力を可動スクロールの背面に作用させて、該可動スクロールを固定スクロールに押しつけている（押し付け力）。 Specifically, refrigerant pressure is generated in the compression chamber formed by meshing the movable scroll and the fixed scroll, and a separation force that separates the movable scroll from the fixed scroll acts on the compression scroll. Therefore, in the scroll compressor, in order to counter this separation force, the pressure of the refrigerant discharged from the compression chamber is applied to the back surface of the movable scroll to press the movable scroll against the fixed scroll (pressing force).
一方、運転条件によっては冷媒回路の中間圧力（即ち、低段側圧縮機の吐出圧力）が殆ど変化せず、低圧圧力（即ち、低段側圧縮機の吸入圧力）が高くなることで、低段側圧縮機の吸入圧力と吐出圧力の圧力差が小さくなる場合がある。その場合、可動スクロールに作用する押し付け力は殆ど変化せず、離反力が増大することになる。つまり、可動スクロールの押し付け力が不足してしまう。その結果、可動スクロールが固定スクロールから離反するので、圧縮室から冷媒が漏れ、運転効率が低下するという問題があった。 On the other hand, the intermediate pressure of the refrigerant circuit (that is, the discharge pressure of the low-stage side compressor) hardly changes depending on the operating conditions, and the low-pressure pressure (that is, the suction pressure of the low-stage side compressor) becomes high. The pressure difference between the suction pressure and the discharge pressure of the stage side compressor may be small. In that case, the pressing force acting on the movable scroll hardly changes and the separation force increases. That is, the pressing force of the movable scroll is insufficient. As a result, since the movable scroll is separated from the fixed scroll, there is a problem that the refrigerant leaks from the compression chamber and the operation efficiency is lowered.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吐出圧力を可動側部材の押しつけ力に適用するスクロール圧縮機等の低段側圧縮機と高段側圧縮機（31）とを用いて二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置において、低段側圧縮機の吐出圧力の低下による可動側部材の押し付け力不足を回避することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a low-stage compressor such as a scroll compressor that applies a discharge pressure to a pressing force of a movable-side member, and a high-stage compression. In the refrigeration apparatus that performs the two-stage compression refrigeration cycle using the machine (31), the lack of pressing force of the movable side member due to the decrease in the discharge pressure of the low-stage compressor is avoided.
第１の発明は、高段側圧縮機（31）と、鏡板（56,61）に立設部（57,62）が立設された第１圧縮部材（55）および第２圧縮部材（60）を有し、該各圧縮部材（55,60）の立設部（57,62）との間で冷媒の圧縮室（63）を形成し、上記第１圧縮部材（55）と第２圧縮部材（60）とが相対的に偏心回転することによって上記圧縮室（63）の容積が変化する低段側圧縮機（21）とを有して二段圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（15）を備えた冷凍装置を前提としている。そして、本発明は、上記冷媒回路（15）の低圧圧力と低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力との圧力差が所定値未満になると、上記低段側圧縮機（21）の運転周波数を増大させる制御手段（50）を備えているものである。 The first invention includes a high-stage compressor (31), and a first compression member (55) and a second compression member (60) in which standing portions (57, 62) are erected on the end plate (56, 61). ), And a refrigerant compression chamber (63) is formed with the standing portions (57, 62) of the compression members (55, 60), and the first compression member (55) and the second compression member Refrigerant circuit (15) having a low-stage compressor (21) in which the volume of the compression chamber (63) changes due to relative eccentric rotation of the member (60) and performing a two-stage compression refrigeration cycle Assuming a refrigeration system with And, when the pressure difference between the low pressure of the refrigerant circuit (15) and the intermediate pressure between the low stage compressor (21) and the high stage compressor (31) is less than a predetermined value, the present invention Control means (50) for increasing the operating frequency of the low-stage compressor (21) is provided.
上記の発明では、冷媒回路（15）において、低圧の冷媒が低段側圧縮機（21）で中間圧まで圧縮された後、高段側圧縮機（31）で高圧まで圧縮される。 In the above invention, in the refrigerant circuit (15), the low-pressure refrigerant is compressed to the intermediate pressure by the low-stage compressor (21) and then compressed to the high pressure by the high-stage compressor (31).
上記低段側圧縮機（21）は、例えば、図２に示すようなスクロール圧縮機により構成されている。つまり、上記第１圧縮部材（55）および第２圧縮部材（60）が可動スクロール（55）および固定スクロール（60）を構成している。そして、上記立設部（57,62）が可動側ラップ（57）および固定側ラップ（62）を構成している。上記圧縮室（63）は、可動側ラップ（57）および固定側ラップ（62）が噛合して形成されている。そして、上記可動スクロール（55）が固定スクロール（60）に対して偏心回転することにより、圧縮室（63）の容積が変化し、圧縮室（63）内の冷媒が圧縮される。 The low stage compressor (21) is constituted by, for example, a scroll compressor as shown in FIG. That is, the first compression member (55) and the second compression member (60) constitute a movable scroll (55) and a fixed scroll (60). And the said standing part (57,62) comprises the movable side wrap (57) and the fixed side wrap (62). The compression chamber (63) is formed by meshing the movable side wrap (57) and the fixed side wrap (62). When the movable scroll (55) rotates eccentrically with respect to the fixed scroll (60), the volume of the compression chamber (63) changes, and the refrigerant in the compression chamber (63) is compressed.
一方、この種の圧縮機（21）では、圧縮室（63）の冷媒圧力によって、可動スクロール（55）に対して該可動スクロール（55）が固定スクロール（60）から離反する方向に力が作用する。離反すると、圧縮室（63）から冷媒が漏れて圧縮効率が低下してしまう。そこで、その離反力に対抗して可動スクロール（55）を固定スクロール（60）に対して押し付けるために、可動スクロール（55）の鏡板（56）の背面に押し付け力を作用させている。この押し付け力は、圧縮室（63）から吐出された高圧の冷媒圧力が利用される。 On the other hand, in this type of compressor (21), a force acts in a direction in which the movable scroll (55) separates from the fixed scroll (60) with respect to the movable scroll (55) by the refrigerant pressure in the compression chamber (63). To do. When separated, the refrigerant leaks from the compression chamber (63) and the compression efficiency decreases. Therefore, in order to press the movable scroll (55) against the fixed scroll (60) against the separation force, a pressing force is applied to the back surface of the end plate (56) of the movable scroll (55). As this pressing force, the high-pressure refrigerant pressure discharged from the compression chamber (63) is used.
ここで、例えば、暖房運転時に外気温度が高くなると、低段側圧縮機（21）の吸入圧力（即ち、冷媒回路（15）の低圧圧力）は上昇する一方、低段側圧縮機（21）の吐出圧力（即ち、冷媒回路（15）の中間圧力）が殆ど変化しない場合がある。つまり、上記低段側圧縮機（21）において、吸入圧力と吐出圧力の差（圧力差）が小さくなる。これにより、低段側圧縮機（21）において可動スクロール（55）の押し付け力が不足するので、可動スクロール（55）が固定スクロール（60）から離反してしまう。 Here, for example, when the outside air temperature becomes high during the heating operation, the suction pressure of the low stage compressor (21) (that is, the low pressure of the refrigerant circuit (15)) increases, while the low stage compressor (21) The discharge pressure (that is, the intermediate pressure of the refrigerant circuit (15)) may hardly change. That is, in the low-stage compressor (21), the difference between the suction pressure and the discharge pressure (pressure difference) is reduced. Thereby, since the pressing force of the movable scroll (55) is insufficient in the low-stage compressor (21), the movable scroll (55) is separated from the fixed scroll (60).
ところが、本発明では、低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値未満になると、低段側圧縮機（21）の運転周波数が増大されるため、吐出圧力が上昇して圧力差が増大する。したがって、上記低段側圧縮機（21）において、可動スクロール（55）の押し付け力が増大して離反力とつり合う状態になり、可動スクロール（55）の固定スクロール（60）からの離反が防止される。 However, in the present invention, when the pressure difference of the low-stage compressor (21) becomes less than a predetermined value, the operating frequency of the low-stage compressor (21) is increased. Increase. Therefore, in the low-stage compressor (21), the pressing force of the movable scroll (55) is increased and balanced with the separation force, and the separation of the movable scroll (55) from the fixed scroll (60) is prevented. The
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段（50）は、冷媒回路（15）の低圧圧力と低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力との圧力差が上記所定値以上の場合、低段側圧縮機（21）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比と、高段側圧縮機（31）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比とが１対１となるように、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の運転周波数を調整するものである。 In a second aspect based on the first aspect, the control means (50) is provided between the low pressure of the refrigerant circuit (15) and the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31). When the pressure difference from the intermediate pressure is greater than or equal to the above value, the pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the low-stage compressor (21) and the pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the high-stage compressor (31) The operating frequencies of the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31) are adjusted so that and become 1: 1.
上記の発明では、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の圧力比が極端に大きくならなくてすむ。つまり、一般に圧縮機は、圧力比が大きくなると、体積効率や機械効率が低下し、冷凍装置のＣＯＰ（成績係数）が低下するが、それが防止される。 In the above invention, the pressure ratio between the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31) does not have to be extremely large. That is, in general, when the pressure ratio is increased, the volume efficiency and mechanical efficiency of the compressor are reduced, and the COP (coefficient of performance) of the refrigeration apparatus is reduced, but this is prevented.
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記冷媒回路（15）が、中間圧冷媒の気液分離器（33）を有し、二段圧縮二段膨張冷凍サイクルを行うように構成されているものである。 According to a third invention, in the first or second invention, the refrigerant circuit (15) includes a gas-liquid separator (33) for intermediate pressure refrigerant so as to perform a two-stage compression two-stage expansion refrigeration cycle. It is composed of.
上記の発明では、冷媒回路（15）において、中間圧冷媒が気液分離器（33）で液冷媒とガス冷媒とに分離されると共に、二段圧縮二段膨張冷凍サイクルが行われる。具体的に、この冷媒回路では、高段側圧縮機（31）で高圧まで圧縮された冷媒が、例えば室内熱交換器等で凝縮し、その後中間圧まで減圧されてから、気液分離器（33）に流入する。この気液分離器（33）では、中間圧となった気液二相状態の冷媒が液冷媒とガス冷媒とに分離される。この気液分離器（33）で分離した液冷媒は、低圧まで減圧された後、例えば室外熱交換器で蒸発する。その後、冷媒は、低段側圧縮機（21）で中間圧まで圧縮される。低段側圧縮機（21）の吐出冷媒は、高段側圧縮機（31）の吸入側に送られる。この冷媒は、気液分離器（33）で分離した飽和状態のガス冷媒と混合した後、高段側圧縮機（31）でさらに圧縮される。 In the above invention, in the refrigerant circuit (15), the intermediate pressure refrigerant is separated into the liquid refrigerant and the gas refrigerant by the gas-liquid separator (33), and the two-stage compression and two-stage expansion refrigeration cycle is performed. Specifically, in this refrigerant circuit, the refrigerant compressed to a high pressure by the high-stage compressor (31) is condensed by, for example, an indoor heat exchanger and then reduced to an intermediate pressure, and then the gas-liquid separator ( 33). In the gas-liquid separator (33), the gas-liquid two-phase refrigerant having an intermediate pressure is separated into a liquid refrigerant and a gas refrigerant. The liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator (33) is depressurized to a low pressure and then evaporated, for example, by an outdoor heat exchanger. Thereafter, the refrigerant is compressed to an intermediate pressure by the low-stage compressor (21). The refrigerant discharged from the low-stage compressor (21) is sent to the suction side of the high-stage compressor (31). This refrigerant is mixed with the saturated gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (33), and then further compressed by the high stage compressor (31).
このように、室外熱交換器等へは気液分離器（33）から液冷媒だけが送られるので、気液分離器（33）から室外熱交換器等までの液配管の圧力損失が低減すると共に、液冷媒の一部が蒸発する、いわゆるフラッシュ現象の発生が抑制される。 Thus, since only the liquid refrigerant is sent from the gas-liquid separator (33) to the outdoor heat exchanger or the like, the pressure loss of the liquid piping from the gas-liquid separator (33) to the outdoor heat exchanger or the like is reduced. At the same time, the occurrence of a so-called flash phenomenon in which part of the liquid refrigerant evaporates is suppressed.
したがって、本発明によれば、低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値未満になると、該低段側圧縮機（21）の運転周波数を増大させるようにしたので、低段側圧縮機（21）の吐出圧力を増大させることができる。したがって、低段側圧縮機（21）において、可動側となる第１圧縮部材（55）または第２圧縮部材（60）の鏡板（56,61）の押し付け力を所要の値以上に増大させることができる。これにより、第１圧縮部材（55）と第２圧縮部材（60）の離反を防止することができ、圧縮室（63）の冷媒漏れを防止することができる。その結果、低段側圧縮機（21）の運転効率を向上させることができ、ひいては低段側圧縮機（21）の損傷を防止することができる。 Therefore, according to the present invention, when the pressure difference of the low-stage compressor (21) becomes less than a predetermined value, the operating frequency of the low-stage compressor (21) is increased. The discharge pressure of the machine (21) can be increased. Accordingly, in the low-stage compressor (21), the pressing force of the end plate (56, 61) of the first compression member (55) or the second compression member (60) on the movable side is increased beyond a required value. Can do. Thereby, separation of the first compression member (55) and the second compression member (60) can be prevented, and refrigerant leakage in the compression chamber (63) can be prevented. As a result, the operating efficiency of the low stage compressor (21) can be improved, and as a result, the low stage compressor (21) can be prevented from being damaged.
また、第２の発明によれば、低段側圧縮機（21）の高低圧差（圧力差）が所定値以上の場合、低段側圧縮機（21）の高低圧比（圧力比）と高段側圧縮機（31）の高低圧比（圧力比）とが１対１となるように、各圧縮機（21,31）を制御するようにした。したがって、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の圧力比を著しく大きくさせることはない。この結果、冷凍装置のＣＯＰ（成績係数）を向上させることができる。 According to the second invention, when the high-low pressure difference (pressure difference) of the low-stage compressor (21) is equal to or greater than a predetermined value, the high-low pressure ratio (pressure ratio) of the low-stage compressor (21) and the high stage Each compressor (21, 31) was controlled such that the high-low pressure ratio (pressure ratio) of the side compressor (31) was 1: 1. Therefore, the pressure ratio of the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31) is not significantly increased. As a result, the COP (coefficient of performance) of the refrigeration apparatus can be improved.
また、第３の発明によれば、冷媒回路（15）に中間圧冷媒の気液分離器（33）を設けて二段圧縮二段膨張冷凍サイクルを行い、室外熱交換器等へ液冷媒だけを送るようにしたので、室外熱交換器等までの液配管の圧力損失を低減することができる。また、液冷媒の一部が蒸発する、いわゆるフラッシュ現象の発生を抑制することができる。 Further, according to the third invention, the refrigerant circuit (15) is provided with the gas-liquid separator (33) for the intermediate pressure refrigerant to perform the two-stage compression / two-stage expansion refrigeration cycle, and only the liquid refrigerant is supplied to the outdoor heat exchanger or the like. Therefore, the pressure loss of the liquid piping to the outdoor heat exchanger or the like can be reduced. In addition, it is possible to suppress the occurrence of a so-called flash phenomenon in which part of the liquid refrigerant evaporates.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の冷凍装置は、冷房運転と暖房運転とが可能なヒートポンプ式の空気調和装置（10）を構成している。図１に示すように、この空気調和装置（10）は、室外に設置される室外ユニット（20）と、増設用のユニットを構成するオプションユニット（30）と、室内に設置される室内ユニット（40）とを備えている。 The refrigeration apparatus of the present embodiment constitutes a heat pump type air conditioner (10) capable of cooling operation and heating operation. As shown in FIG. 1, this air conditioner (10) includes an outdoor unit (20) installed outside, an optional unit (30) constituting an expansion unit, and an indoor unit ( 40) and.
上記室外ユニット（20）は、第１連絡配管（11）および第２連絡配管（12）を介してオプションユニット（30）と接続している。また、上記室外ユニット（20）は、第３連絡配管（13）および第４連絡配管（14）を介してオプションユニット（30）と接続している。このように、各ユニット（20,30,40）が接続されて、冷媒回路（15）が構成されている。この冷媒回路（15）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うように構成されている。 The outdoor unit (20) is connected to the option unit (30) via the first connecting pipe (11) and the second connecting pipe (12). The outdoor unit (20) is connected to the option unit (30) via the third connection pipe (13) and the fourth connection pipe (14). Thus, each unit (20, 30, 40) is connected and the refrigerant circuit (15) is comprised. The refrigerant circuit (15) is configured to perform a vapor compression refrigeration cycle by circulating the refrigerant.
なお、上記オプションユニット（30）は、既設のセパレート型の空気調和装置のパワーアップユニットを構成している。具体的に、既設の空気調和装置は、室外ユニット（20）と室内ユニット（40）とから成る冷媒回路で単段圧縮式の冷凍サイクルが行われるものであった。そして、上述したように、これら室外ユニット（20）および室内ユニット（40）の間にオプションユニット（30）を接続することで、この空気調和装置（10）の冷媒回路（15）では、後述する二段圧縮二段膨張冷凍サイクルが行われる。 The option unit (30) constitutes a power-up unit of an existing separate type air conditioner. Specifically, in the existing air conditioner, a single-stage compression refrigeration cycle is performed in a refrigerant circuit including an outdoor unit (20) and an indoor unit (40). As described above, the optional unit (30) is connected between the outdoor unit (20) and the indoor unit (40), so that the refrigerant circuit (15) of the air conditioner (10) will be described later. A two-stage compression, two-stage expansion refrigeration cycle is performed.
<室外ユニット>
上記室外ユニット（20）には、低段側圧縮機（21）、室外熱交換器（22）、室外側膨張弁（25）および四路切換弁（23）が設けられている。
<Outdoor unit>
The outdoor unit (20) is provided with a low-stage compressor (21), an outdoor heat exchanger (22), an outdoor expansion valve (25), and a four-way switching valve (23).
上記低段側圧縮機（21）は、高圧ドーム型の可変容量式のスクロール圧縮機により構成されている。上記室外熱交換器（22）は、クロスフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。この室外熱交換器（22）の近傍には、室外ファン（24）が設置されている。この室外ファン（24）は、室外熱交換器（22）へ室外空気を送り込む。上記室外側膨張弁（25）は、その開度を調節可能な電子膨張弁により構成されている。 The low-stage compressor (21) is a high-pressure dome type variable displacement scroll compressor. The outdoor heat exchanger (22) is a cross fin and tube heat exchanger. An outdoor fan (24) is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger (22). The outdoor fan (24) sends outdoor air to the outdoor heat exchanger (22). The outdoor expansion valve (25) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted.
上記四路切換弁（23）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。この四路切換弁（23）では、第１ポートに低段側圧縮機（21）の吐出管（21a）が接続され、第２ポートに低段側圧縮機（21）の吸入管（21b）が接続されている。また、この四路切換弁（23）では、第３ポートに室外熱交換器（22）および室外側膨張弁（25）を介して第２連絡配管（12）が接続され、第４ポートに第１連絡配管（11）が接続されている。そして、上記四路切換弁（23）は、第１ポートと第３ポートを連通させると同時に、第２ポートと第４ポートを連通させる状態と、第１ポートと第４ポートを連通させると同時に、第２ポートと第３ポートを連通させる状態とに切り換え可能に構成されている。 The four-way selector valve (23) has four ports from first to fourth. In this four-way selector valve (23), the discharge pipe (21a) of the low-stage compressor (21) is connected to the first port, and the suction pipe (21b) of the low-stage compressor (21) is connected to the second port. Is connected. In the four-way switching valve (23), the second connection pipe (12) is connected to the third port via the outdoor heat exchanger (22) and the outdoor expansion valve (25), and the fourth port is connected to the fourth port. One communication pipe (11) is connected. The four-way switching valve (23) communicates the first port with the third port, simultaneously communicates the second port with the fourth port, and simultaneously communicates the first port with the fourth port. The second port and the third port are configured to be able to be switched to each other.
ここで、上記低段側圧縮機（21）の概略構造について、図２を参照しながら詳細に説明する。 Here, the schematic structure of the low-stage compressor (21) will be described in detail with reference to FIG.
上記低段側圧縮機（21）は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング（51）を備えている。このケーシング（51）の内部には、圧縮機構（54）が収納されている。なお、このケーシング（51）には、図示しないが、圧縮機構（54）を駆動するための電動機が該圧縮機構（54）の下方に配置されている。そして、上記圧縮機構（54）と電動機とは、上下に延びる駆動軸によって連結されている。 The low-stage compressor (21) includes a casing (51) formed in a vertically long and cylindrical sealed container shape. The compression mechanism (54) is accommodated in the casing (51). In addition, although not shown in the figure, an electric motor for driving the compression mechanism (54) is disposed in the casing (51) below the compression mechanism (54). The compression mechanism (54) and the electric motor are connected by a drive shaft extending vertically.
上記ケーシング（51）の頂部には、上述した吸入管（21b）が貫通して取り付けられ、その内側端が圧縮機構（54）に接続されている。上記ケーシング（51）の胴部には、上述した吐出管（21a）が貫通して取り付けられ、その内側端が圧縮機構（54）と電動機の間の高圧空間（66）に開口している。 The above-described suction pipe (21b) is attached through the top of the casing (51), and its inner end is connected to the compression mechanism (54). The above-described discharge pipe (21a) is attached through the body of the casing (51), and its inner end opens into a high-pressure space (66) between the compression mechanism (54) and the electric motor.
上記圧縮機構（54）は、可動側部材である可動スクロール（55）と、固定側部材である固定スクロール（60）と、ハウジング（59）とを備えている。上記可動スクロール（55）は、円板状の可動側鏡板部（56）の前面に渦巻き状の可動側ラップ（57）が立設され、上記可動側鏡板部（56）の背面に突出部（58）が形成されている。上記固定スクロール（60）は、円板状の固定側鏡板部（61）の下面に渦巻き状の固定側ラップ（62）が立設されている。なお、帆実施形態では、可動スクロール（55）および固定スクロール（60）が、それぞれ圧縮機構（54）の第１圧縮部材および第２圧縮部材を構成している。そして、上記可動側ラップ（57）および固定側ラップ（62）が、それぞれ可動側鏡板部（56）および固定側鏡板部（61）の立設部を構成している。 The compression mechanism (54) includes a movable scroll (55) that is a movable side member, a fixed scroll (60) that is a fixed side member, and a housing (59). The movable scroll (55) has a spiral movable side wrap (57) standing on the front surface of the disk-shaped movable side end plate part (56), and a protrusion ( 58) is formed. In the fixed scroll (60), a spiral fixed side wrap (62) is erected on the lower surface of a disk-shaped fixed side end plate portion (61). In the sail embodiment, the movable scroll (55) and the fixed scroll (60) constitute the first compression member and the second compression member of the compression mechanism (54), respectively. The movable side wrap (57) and the fixed side wrap (62) constitute the standing portions of the movable side end plate portion (56) and the fixed side end plate portion (61), respectively.
この圧縮機構（54）では、固定側ラップ（62）と可動側ラップ（57）とが噛み合わされることにより、冷媒の圧縮室（63）が形成されている。つまり、上記固定側ラップ（62）の先端が可動側鏡板部（56）の前面に接し、可動側ラップ（57）の先端が固定側鏡板部（61）の下面に接している。また、上記突出部（58）は、円筒状に形成され、駆動軸の上端部に位置する偏心部（65）が挿入されている。駆動軸が回転すると、可動スクロール（55）は自転することなく、固定スクロール（60）に対して偏心回転する。つまり、上記可動スクロール（55）と固定スクロール（60）とは、相対的に偏心回転している。上記可動スクロール（55）の偏心回転運動に伴って、圧縮室（63）の容積が変化し、該圧縮室（63）内の冷媒が圧縮される。この圧縮冷媒は、固定側鏡板部（61）の吐出口（64）から高圧空間（66）へ流れて、吐出管（21a）より吐出される。 In the compression mechanism (54), the stationary side wrap (62) and the movable side wrap (57) are engaged with each other, whereby a refrigerant compression chamber (63) is formed. That is, the tip of the fixed side wrap (62) is in contact with the front surface of the movable side end plate portion (56), and the tip of the movable side wrap (57) is in contact with the lower surface of the fixed side end plate portion (61). The protruding portion (58) is formed in a cylindrical shape, and an eccentric portion (65) positioned at the upper end portion of the drive shaft is inserted therein. When the drive shaft rotates, the movable scroll (55) rotates eccentrically with respect to the fixed scroll (60) without rotating. That is, the movable scroll (55) and the fixed scroll (60) are relatively eccentrically rotated. With the eccentric rotational movement of the movable scroll (55), the volume of the compression chamber (63) changes, and the refrigerant in the compression chamber (63) is compressed. The compressed refrigerant flows from the discharge port (64) of the fixed-side end plate portion (61) to the high-pressure space (66) and is discharged from the discharge pipe (21a).
上記ハウジング（59）は、可動スクロール（55）の背面側に配設され、駆動軸が挿通されている。ハウジング（59）の上段部には、駆動軸の偏心部（65）が挿入される可動スクロール（55）の突出部（58）が収納される背面圧室（67）が形成されている。この背面圧室（67）は、高圧空間（66）の冷媒圧力、すなわち吐出圧力が作用するように構成されている。 The housing (59) is disposed on the back side of the movable scroll (55), and the drive shaft is inserted therethrough. A rear pressure chamber (67) in which the protruding portion (58) of the movable scroll (55) into which the eccentric portion (65) of the drive shaft is inserted is formed in the upper stage portion of the housing (59). The back pressure chamber (67) is configured such that the refrigerant pressure in the high-pressure space (66), that is, the discharge pressure acts.
この圧縮機構（54）において、圧縮室（63）の冷媒圧力により可動スクロール（55）に対して下向きの力（図２における下向きの矢印）が作用する。つまり、上記可動スクロール（55）を固定スクロール（60）から離反させる力（離反力）が作用する。一方、上記圧縮機構（54）において、背面圧室（67）の冷媒圧力により可動側鏡板部（56）に対して上向きの力（図２における上向きの矢印）が作用する。つまり、上記可動スクロール（55）を固定スクロール（60）に対して押しつける力（押しつけ力）が作用する。この押しつけ力の作用により、各ラップ（57,62）の鏡板部（56,61）からの離反が防止され、圧縮室（63）の冷媒漏れが防止される。 In this compression mechanism (54), a downward force (downward arrow in FIG. 2) acts on the movable scroll (55) by the refrigerant pressure in the compression chamber (63). That is, a force (separation force) that separates the movable scroll (55) from the fixed scroll (60) is applied. On the other hand, in the compression mechanism (54), an upward force (upward arrow in FIG. 2) acts on the movable side end plate portion (56) by the refrigerant pressure in the back pressure chamber (67). That is, a force (pressing force) for pressing the movable scroll (55) against the fixed scroll (60) is applied. By the action of this pressing force, separation of the laps (57, 62) from the end plate part (56, 61) is prevented, and refrigerant leakage in the compression chamber (63) is prevented.
<オプションユニット>
上記オプションユニット（30）には、高段側圧縮機（31）、三路切換弁（32）、気液分離器（33）およびオプション側膨張弁（34）が設けられている。
<Option unit>
The optional unit (30) is provided with a high-stage compressor (31), a three-way switching valve (32), a gas-liquid separator (33), and an option-side expansion valve (34).
上記高段側圧縮機（31）は、高圧ドーム型の可変容量式のスクロール圧縮機で構成され、内部構造が上述した低段側圧縮機（21）と同様である。 The high-stage compressor (31) is composed of a high-pressure dome type variable displacement scroll compressor, and the internal structure is the same as that of the low-stage compressor (21) described above.
上記三路切換弁（32）は、第１から第３までの３つのポートを備えている。この三路切換弁（32）では、第１のポートに高段側圧縮機（31）の吐出管（31a）が接続され、第２のポートに高段側圧縮機（31）の吸入管（31b）が接続され、第３のポートに第１連絡配管（11）が接続されている。そして、上記三路切換弁（32）は、第１ポートと第３ポートを連通させる状態と、第２ポートと第３ポートを連通させる状態とに切り換え可能に構成されている。 The three-way switching valve (32) has three ports from first to third. In the three-way selector valve (32), the discharge pipe (31a) of the high-stage compressor (31) is connected to the first port, and the suction pipe (31) of the high-stage compressor (31) is connected to the second port. 31b) is connected, and the first connection pipe (11) is connected to the third port. The three-way switching valve (32) is configured to be switchable between a state in which the first port and the third port are communicated and a state in which the second port and the third port are communicated.
上記気液分離器（33）は、気液二相状態の冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離するものである。具体的に、この気液分離器（33）は、円筒状の密閉容器で構成されており、その下部に液冷媒貯留部が形成される一方、その上側にガス冷媒貯留部が形成されている。そして、この気液分離器（33）には、その胴部を貫通してガス冷媒貯留部に臨む液流入管（33a）および液冷媒貯留部に臨む液流出管（33b）がそれぞれ接続されている。また、この気液分離器（33）には、その頂部を貫通してガス冷媒貯留部に臨むガス流出管（33c）が接続されている。 The gas-liquid separator (33) separates the gas-liquid two-phase refrigerant into a liquid refrigerant and a gas refrigerant. Specifically, this gas-liquid separator (33) is formed of a cylindrical sealed container, and a liquid refrigerant reservoir is formed in the lower part thereof, while a gas refrigerant reservoir is formed in the upper part thereof. . The gas-liquid separator (33) is connected with a liquid inflow pipe (33a) that passes through the body and faces the gas refrigerant storage part and a liquid outflow pipe (33b) that faces the liquid refrigerant storage part, respectively. Yes. The gas-liquid separator (33) is connected to a gas outflow pipe (33c) that penetrates the top of the gas-liquid separator (33) and faces the gas refrigerant reservoir.
上記液流入管（33a）の流入端と、液流出管（33b）の流出端とは、第２連絡配管（12）から第４連絡配管（14）まで延びる主配管（35）にそれぞれ接続されている。また、上記液流入管（33a）には、オプション側膨張弁（34）が設けられている。このオプション側膨張弁（34）は、その開度を調節可能な電子膨張弁により構成されている。一方、上記ガス流出管（33c）の流出端は、高段側圧縮機（31）の吸入管（31b）に接続されている。 The inflow end of the liquid inflow pipe (33a) and the outflow end of the liquid outflow pipe (33b) are connected to a main pipe (35) extending from the second connection pipe (12) to the fourth connection pipe (14), respectively. ing. The liquid inflow pipe (33a) is provided with an option side expansion valve (34). The option side expansion valve (34) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted. On the other hand, the outflow end of the gas outflow pipe (33c) is connected to the suction pipe (31b) of the high stage compressor (31).
上記オプションユニット（30）には、開閉の切り換えが行われる電磁弁や、冷媒の流れを規制する逆止弁が設けられている。具体的に、上記主配管（35）には、液流入管（33a）の接続部と液流出管（33b）の接続部との間に電磁弁（SV）が設けられている。また、上記液流出管（33b）には第１逆止弁（CV-1）が、高段側圧縮機（31）の吐出管（31a）には第２逆止弁（CV-2）がそれぞれ設けられている。なお、これらの逆止弁（CV-1,CV-2）は、それぞれ図１の矢印で示す方向のみの冷媒の流れを許容している。 The optional unit (30) is provided with an electromagnetic valve for switching between opening and closing and a check valve for regulating the flow of the refrigerant. Specifically, the main pipe (35) is provided with a solenoid valve (SV) between the connection part of the liquid inflow pipe (33a) and the connection part of the liquid outflow pipe (33b). The liquid outlet pipe (33b) has a first check valve (CV-1), and the discharge pipe (31a) of the high stage compressor (31) has a second check valve (CV-2). Each is provided. These check valves (CV-1, CV-2) allow the refrigerant to flow only in the directions indicated by the arrows in FIG.
<室内ユニット>
上記室内ユニット（40）には、室内熱交換器（41）および室内側膨張弁（42）が設けられている。上記室内熱交換器（41）は、クロスフィンアンドチューブ式の熱交換器により構成されている。この室内熱交換器（41）の近傍には、室内ファン（43）が設置されている。この室内ファン（43）は、室内熱交換器（41）へ室内空気を送り込む。上記室内側膨張弁（42）は、その開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。
<Indoor unit>
The indoor unit (40) is provided with an indoor heat exchanger (41) and an indoor side expansion valve (42). The indoor heat exchanger (41) is a cross fin and tube heat exchanger. An indoor fan (43) is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger (41). The indoor fan (43) sends room air into the indoor heat exchanger (41). The indoor expansion valve (42) is an electronic expansion valve whose opening degree is adjustable.
上記冷媒回路（15）は、冷房運転の場合、２台の圧縮機（21,31）のうち低段側圧縮機（21）のみを運転して単段圧縮式の冷凍サイクルが行われ、暖房運転の場合、２台の圧縮機（21,31）を運転して二段圧縮式の冷凍サイクルが行われる。 In the cooling operation, the refrigerant circuit (15) operates only the low-stage compressor (21) of the two compressors (21, 31) to perform a single-stage compression refrigeration cycle, In operation, two compressors (21, 31) are operated to perform a two-stage compression refrigeration cycle.
<制御系統>
上記冷媒回路（15）には、冷媒圧力を検出する圧力検出手段としての各種圧力センサが設けられている。
<Control system>
The refrigerant circuit (15) is provided with various pressure sensors as pressure detection means for detecting the refrigerant pressure.
具体的に、上記低段側圧縮機（21）の吸入管（21b）および吐出管（21a）には、それぞれ低段側圧縮機（21）の吸入圧力および吐出圧力を検出する低段吸入圧力センサ（S1）および低段吐出圧力センサ（S2）が設けられている。また、上記高段側圧縮機（31）の吸入管（31b）および吐出管（31a）には、それぞれ高段側圧縮機（31）の吸入圧力および吐出圧力を検出する高段吸入圧力センサ（S3）および高段吐出圧力センサ（S4）が設けられている。 Specifically, the suction pipe (21b) and the discharge pipe (21a) of the low-stage compressor (21) include a low-stage suction pressure for detecting the suction pressure and the discharge pressure of the low-stage compressor (21), respectively. A sensor (S1) and a low stage discharge pressure sensor (S2) are provided. Further, the suction pipe (31b) and the discharge pipe (31a) of the high-stage compressor (31) are respectively provided with a high-stage suction pressure sensor that detects the suction pressure and the discharge pressure of the high-stage compressor (31). S3) and a high stage discharge pressure sensor (S4) are provided.
すなわち、上記冷媒回路（15）で二段圧縮式の冷凍サイクルが行われる場合、低段吸入圧力センサ（S1）の吸入圧力および高段吐出圧力センサ（S4）の吐出圧力が、それぞれ冷媒回路（15）の冷媒の低圧圧力および高圧圧力となる。そして、上記低段吐出圧力センサ（S2）の吐出圧力が、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力、つまり二段圧縮式の冷凍サイクルの中間圧力となる。なお、上記低段吐出圧力センサ（S2）の吐出圧力に代えて、高段吸入圧力センサ（S3）の吸入圧力を低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力としてもよい。 That is, when a two-stage compression refrigeration cycle is performed in the refrigerant circuit (15), the suction pressure of the low-stage suction pressure sensor (S1) and the discharge pressure of the high-stage discharge pressure sensor (S4) are the refrigerant circuit ( 15) The low pressure and high pressure of the refrigerant. The discharge pressure of the low-stage discharge pressure sensor (S2) is the intermediate pressure between the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31), that is, the intermediate pressure of the two-stage compression refrigeration cycle. It becomes. Instead of the discharge pressure of the low-stage discharge pressure sensor (S2), the suction pressure of the high-stage suction pressure sensor (S3) is changed between the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31). An intermediate pressure may be used.
上記空気調和装置（10）は、制御手段であるコントローラ（90）を備えている。このコントローラ（90）は、本発明の特徴として、圧力検出部（91）と圧縮機制御部（92）とが設けられている。 The air conditioner (10) includes a controller (90) which is a control means. The controller (90) is provided with a pressure detector (91) and a compressor controller (92) as a feature of the present invention.
上記圧力検出部（91）は、上記各圧力センサ（S1〜S4）の検出圧力が入力される。そして、この圧力検出部（91）は、入力された低段側圧縮機（21）の吸入圧力と吐出圧力の圧力差（以下、単に「低段側圧縮機（21）の圧力差」という。）を算出するように構成されている。つまり、上記冷媒回路（15）の低圧圧力と低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力との圧力差が算出される。 The detected pressure of each of the pressure sensors (S1 to S4) is input to the pressure detector (91). The pressure detector (91) is referred to as a pressure difference between the input suction pressure and discharge pressure of the low-stage compressor (21) (hereinafter simply referred to as “pressure difference of the low-stage compressor (21)”). ) Is calculated. That is, the pressure difference between the low pressure of the refrigerant circuit (15) and the intermediate pressure between the low stage compressor (21) and the high stage compressor (31) is calculated.
また、上記圧力検出部（91）は、入力された低段側圧縮機（21）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比（以下、単に「低段側圧縮機（21）の圧力比」という。）と、高段側圧縮機（31）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比（以下、単に「高段側圧縮機（31）の圧力比」という。）を算出するように構成されている。 In addition, the pressure detection unit (91) is referred to as a pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the input low-stage compressor (21) (hereinafter simply referred to as “pressure ratio of the low-stage compressor (21)”). ) And the pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the high stage compressor (31) (hereinafter simply referred to as “pressure ratio of the high stage compressor (31)”).
上記圧縮機制御部（92）は、圧力検出部（91）が算出した低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値（例えば、０．２ＭＰａ）以上の場合、等圧力比制御を行うように構成されている。この等圧力比制御は、圧力検出部（91）が算出した低段側圧縮機（21）の圧力比と高段側圧縮機（31）の圧力比とが等しく（すなわち、１対１）となるように、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の運転周波数が調節される。 The compressor control unit (92) performs equal pressure ratio control when the pressure difference of the low-stage compressor (21) calculated by the pressure detection unit (91) is a predetermined value (for example, 0.2 MPa) or more. It is configured as follows. In this equal pressure ratio control, the pressure ratio of the low stage compressor (21) and the pressure ratio of the high stage compressor (31) calculated by the pressure detector (91) are equal (that is, one to one). Thus, the operating frequencies of the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31) are adjusted.
また、上記圧縮機制御部（92）は、圧力検出部（91）が算出した低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値（０．２ＭＰａ）未満になると、低段保護制御を行うように構成されている。この低段保護制御は、低段側圧縮機（21）の運転周波数を増大させ、低段側圧縮機（21）の圧力差を０．２ＭＰａ以上に維持させる。つまり、運転周波数を増大させると、吸入圧力はほぼ一定であるが、吐出圧力が増大するため、吸入圧力と吐出圧力の圧力差が増大することになる。 The compressor controller (92) performs low-stage protection control when the pressure difference of the low-stage compressor (21) calculated by the pressure detector (91) is less than a predetermined value (0.2 MPa). It is configured as follows. This low stage protection control increases the operating frequency of the low stage compressor (21) and maintains the pressure difference of the low stage compressor (21) at 0.2 MPa or more. That is, when the operation frequency is increased, the suction pressure is substantially constant, but the discharge pressure increases, and thus the pressure difference between the suction pressure and the discharge pressure increases.
上記低段側圧縮機（21）の圧力差の所定値（０．２ＭＰａ）は、上述した低段側圧縮機（21）の可動スクロール（55）に対する押しつけ力が不足し、該可動スクロール（55）が固定スクロール（60）から離隔しない最低限の値に設定される。 The predetermined value (0.2 MPa) of the pressure difference of the low-stage compressor (21) is that the pressing force against the movable scroll (55) of the low-stage compressor (21) is insufficient, and the movable scroll (55 ) Is set to the minimum value that does not separate from the fixed scroll (60).
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (10) will be described.
<冷房運転>
冷房運転では、四路切換弁（23）および三路切換弁（32）が図３に示す状態に設定され、電磁弁（SV）が開の状態に設定される。また、上記室外側膨張弁（25）が全開の状態に、オプション側膨張弁（34）が全閉の状態に、それぞれ設定される一方、室内側膨張弁（42）の開度が運転条件に応じて適宜調節される。さらに、この冷房運転では、低段側圧縮機（21）が運転される一方、高段側圧縮機（31）は停止状態となる。つまり、冷房運転時の冷媒回路（15）では、低段側圧縮機（21）のみで冷媒が圧縮され、単段圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
<Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (23) and the three-way switching valve (32) are set to the state shown in FIG. 3, and the solenoid valve (SV) is set to the open state. The outdoor expansion valve (25) is set to a fully open state, and the option side expansion valve (34) is set to a fully closed state, while the opening of the indoor expansion valve (42) is set as an operating condition. It is adjusted accordingly. Further, in this cooling operation, the low-stage compressor (21) is operated, while the high-stage compressor (31) is stopped. That is, in the refrigerant circuit (15) during the cooling operation, the refrigerant is compressed only by the low-stage compressor (21), and a single-stage compression refrigeration cycle is performed.
上記低段側圧縮機（21）において、吸入管（21b）より圧縮室（63）へ冷媒が吸入される。そして、可動スクロール（55）の偏心回転に伴って、圧縮室（63）の容積が変化して該圧縮室（63）内の冷媒が圧縮される。この圧縮冷媒は、吐出口（64）から高圧空間（66）へ流れ、吐出管（21a）より吐出される。この低段側圧縮機（21）の吐出冷媒は、室外熱交換器（22）を流れる。この室外熱交換器（22）では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。この室外熱交換器（22）で凝縮した冷媒は、オプションユニット（30）の主配管（35）を経由して室内ユニット（40）へ送られる。 In the low-stage compressor (21), the refrigerant is sucked into the compression chamber (63) through the suction pipe (21b). As the movable scroll (55) rotates eccentrically, the volume of the compression chamber (63) changes and the refrigerant in the compression chamber (63) is compressed. The compressed refrigerant flows from the discharge port (64) to the high-pressure space (66) and is discharged from the discharge pipe (21a). The refrigerant discharged from the low-stage compressor (21) flows through the outdoor heat exchanger (22). In the outdoor heat exchanger (22), the high-pressure refrigerant dissipates heat to the outdoor air and condenses. The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (22) is sent to the indoor unit (40) via the main pipe (35) of the option unit (30).
上記室内ユニット（40）に流入した冷媒は、室内側膨張弁（42）を通過する際に低圧まで減圧される。この減圧後の低圧冷媒は、室内熱交換器（41）を流れる。この室内熱交換器（41）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内空気が冷やされ、室内の冷房が行われる。上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、室外ユニット（20）へ送られる。この室外ユニット（20）に流入した冷媒は、低段側圧縮機（21）に吸入される。 The refrigerant flowing into the indoor unit (40) is depressurized to a low pressure when passing through the indoor expansion valve (42). The decompressed low-pressure refrigerant flows through the indoor heat exchanger (41). In the indoor heat exchanger (41), the refrigerant absorbs heat from the room air and evaporates. As a result, the room air is cooled and the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) is sent to the outdoor unit (20). The refrigerant that has flowed into the outdoor unit (20) is sucked into the low-stage compressor (21).
<暖房運転>
暖房運転では、四路切換弁（23）および三路切換弁（32）が図４に示す状態に設定され、電磁弁（SV）が閉の状態に設定される。また、上記室内側膨張弁（42）、オプション側膨張弁（34）および室外側膨張弁（25）の開度が運転条件に応じて適宜調節される。また、この暖房運転では、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）がそれぞれ運転される。
<Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (23) and the three-way switching valve (32) are set to the state shown in FIG. 4, and the electromagnetic valve (SV) is set to the closed state. Moreover, the opening degree of the indoor side expansion valve (42), the option side expansion valve (34) and the outdoor side expansion valve (25) is appropriately adjusted according to operating conditions. In this heating operation, the low-stage compressor (21) and the high-stage compressor (31) are each operated.
上記オプションユニット（30）の高段側圧縮機（31）の吐出冷媒は、室内ユニット（40）の室内熱交換器（41）を流れる。この室内熱交換器（41）では、高圧冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。その結果、室内空気が加熱され、室内の暖房が行われる。この室内熱交換器（41）で凝縮した冷媒は、室内側膨張弁（42）およびオプション側膨張弁（34）で順に減圧されて中間圧となった後、液流入管（33a）を経由して気液分離器（33）へ流入する。 The refrigerant discharged from the higher stage compressor (31) of the optional unit (30) flows through the indoor heat exchanger (41) of the indoor unit (40). In this indoor heat exchanger (41), the high-pressure refrigerant dissipates heat to the indoor air and condenses. As a result, room air is heated and room heating is performed. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) is reduced in order by the indoor expansion valve (42) and the optional expansion valve (34) to an intermediate pressure, and then passes through the liquid inflow pipe (33a). Flow into the gas-liquid separator (33).
上記気液分離器（33）では、中間圧の気液二相状態の冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。分離された飽和状態のガス冷媒は、ガス流出管（33c）を通じて高段側圧縮機（31）の吸入側へ送られる。一方、分離された液冷媒は、液流出管（33b）から流出する。この冷媒は、室外ユニット（20）の室外側膨張弁（25）を通過する際、低圧まで減圧される。この低圧となった冷媒は、室外熱交換器（22）を流れる。この室外熱交換器（22）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。この室外熱交換器（22）で蒸発した冷媒は、低段側圧縮機（21）に吸入される。 In the gas-liquid separator (33), the intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The separated saturated gas refrigerant is sent to the suction side of the high stage compressor (31) through the gas outflow pipe (33c). On the other hand, the separated liquid refrigerant flows out from the liquid outflow pipe (33b). This refrigerant is decompressed to a low pressure when passing through the outdoor expansion valve (25) of the outdoor unit (20). This low pressure refrigerant flows through the outdoor heat exchanger (22). In the outdoor heat exchanger (22), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (22) is sucked into the low stage compressor (21).
上記低段側圧縮機（21）では、低圧となった冷媒が中間圧まで圧縮される。この中間圧となった冷媒は、オプションユニット（30）へ再び送られる。オプションユニット（30）へ流入した冷媒は、気液分離器（33）で分離されたガス冷媒と混合し、高段側圧縮機（31）に吸入される。 In the low-stage compressor (21), the low-pressure refrigerant is compressed to an intermediate pressure. The refrigerant having the intermediate pressure is sent again to the option unit (30). The refrigerant flowing into the option unit (30) is mixed with the gas refrigerant separated by the gas-liquid separator (33) and sucked into the high-stage compressor (31).
以上のように、暖房運転では、高圧冷媒を二段階に膨張する一方、低圧冷媒を二段階に圧縮する共に、中間圧の気液二相状態の冷媒を気液分離器（33）でガス冷媒と液冷媒とに分離し、分離後のガス冷媒を高段側圧縮機（31）へ戻す、二段圧縮二段膨張冷凍サイクルが行われる。その結果、室外熱交換器（22）へは液冷媒だけが送られるので、気液分離器（33）から室外熱交換器（22）までの液配管の圧力損失が低減するとともに、液冷媒の一部が蒸発する、いわゆるフラッシュ現象の発生が抑制される。 As described above, in the heating operation, the high-pressure refrigerant is expanded in two stages, while the low-pressure refrigerant is compressed in two stages, and the intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant is converted into a gas refrigerant by the gas-liquid separator (33). A two-stage compression and two-stage expansion refrigeration cycle is performed in which the separated gas refrigerant is returned to the high-stage compressor (31). As a result, since only the liquid refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (22), the pressure loss of the liquid piping from the gas-liquid separator (33) to the outdoor heat exchanger (22) is reduced, and the liquid refrigerant Occurrence of a so-called flash phenomenon, in which a part is evaporated, is suppressed.
次に、上述した暖房運転において、コントローラ（90）の制御動作について説明する。 Next, the control operation of the controller (90) in the heating operation described above will be described.
上記圧力検出部（91）が算出した低段側圧縮機（21）の圧力差が０．２ＭＰａ以上である場合、圧縮機制御部（92）によって等圧力比制御が行われる。例えば、低段側圧縮機（21）の圧力比が高段側圧縮機（31）の圧力比よりも大きい場合、高段側圧縮機（31）の運転周波数を増大させる。これにより、高段側圧縮機（31）の吸入圧力が、すなわち低段側圧縮機（21）の吐出圧力が低下するので、低段側圧縮機（21）の圧力比が小さくなり、高段側圧縮機（31）の圧力比が大きくなる。 When the pressure difference of the low-stage compressor (21) calculated by the pressure detector (91) is 0.2 MPa or more, the compressor controller (92) performs equal pressure ratio control. For example, when the pressure ratio of the low stage compressor (21) is larger than the pressure ratio of the high stage compressor (31), the operating frequency of the high stage compressor (31) is increased. As a result, the suction pressure of the high-stage compressor (31), that is, the discharge pressure of the low-stage compressor (21) decreases, so that the pressure ratio of the low-stage compressor (21) decreases, The pressure ratio of the side compressor (31) increases.
一般に、圧縮機は、圧力比が大きくなると、体積効率や機械効率が低下する。そこで、等圧力比制御を行うことによって、一方の圧縮機（21,31）の圧力比が極端に大きくなるのを防止することができる。その結果、圧縮機（21,31）全体の運転効率の低下を防止でき、装置全体のＣＯＰが向上する。 In general, as the pressure ratio of the compressor increases, the volume efficiency and mechanical efficiency decrease. Therefore, by performing equal pressure ratio control, it is possible to prevent the pressure ratio of one of the compressors (21, 31) from becoming extremely large. As a result, it is possible to prevent the operation efficiency of the entire compressor (21, 31) from being lowered, and the COP of the entire apparatus is improved.
ここで、例えば、外気温度が高くなると、冷媒回路（30）の低圧圧力、すなわち低段側圧縮機（21）の吸入圧力が上昇する一方、冷媒回路（15）の中間圧力、すなわち低段側圧縮機（21）の吐出圧力が殆ど変化しない場合が発生する。つまり、低段側圧縮機（21）の圧力差が小さくなる。これにより、低段側圧縮機（21）において、可動スクロール（55）に作用する押し付け力はほぼ一定で変化しないが、可動スクロール（55）に作用する離反力は増大する。したがって、可動スクロール（55）に対する押し付け力が不足するので、可動スクロール（55）が固定スクロール（60）から離隔してしまう。その結果、圧縮室（63）の冷媒漏れが生じ、運転効率が低下することになる。 Here, for example, when the outside air temperature becomes high, the low pressure of the refrigerant circuit (30), that is, the suction pressure of the low stage compressor (21) increases, while the intermediate pressure of the refrigerant circuit (15), that is, the low stage side There is a case where the discharge pressure of the compressor (21) hardly changes. That is, the pressure difference of the low-stage compressor (21) is reduced. Thereby, in the low-stage compressor (21), the pressing force acting on the movable scroll (55) is substantially constant and does not change, but the separation force acting on the movable scroll (55) increases. Accordingly, since the pressing force against the movable scroll (55) is insufficient, the movable scroll (55) is separated from the fixed scroll (60). As a result, refrigerant leakage in the compression chamber (63) occurs, and the operation efficiency decreases.
そこで、本実施形態では、圧力検出部（91）が算出した低段側圧縮機（21）の圧力差が０．２ＭＰａ未満になると、圧縮機制御部（92）によって低段保護制御が行われる。つまり、各圧縮機（21,31）の圧力比に関係なく、低段側圧縮機（21）の運転周波数が増大される。これにより、低段側圧縮機（21）の吐出圧力、すなわち高段側圧縮機（31）の吸入圧力が上昇するので、低段側圧縮機（21）の圧力差が０．２ＭＰａ以上に回復する。したがって、可動スクロール（55）の押し付け力が増大して、離反力とつり合う状態となる。その結果、低段側圧縮機（21）における圧縮室（63）の冷媒漏れを防止することができる。 Therefore, in the present embodiment, when the pressure difference of the low-stage compressor (21) calculated by the pressure detection unit (91) becomes less than 0.2 MPa, the low-stage protection control is performed by the compressor control unit (92). . That is, the operating frequency of the low-stage compressor (21) is increased regardless of the pressure ratio of the compressors (21, 31). This increases the discharge pressure of the low-stage compressor (21), that is, the suction pressure of the high-stage compressor (31), so that the pressure difference of the low-stage compressor (21) recovers to 0.2 MPa or more. To do. Accordingly, the pressing force of the movable scroll (55) is increased, and the movable scroll (55) is balanced with the separation force. As a result, refrigerant leakage in the compression chamber (63) in the low stage compressor (21) can be prevented.
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値未満になると、低段側圧縮機（21）の運転周波数を増大させるようにした。したがって、低段側圧縮機（21）の吐出圧力を増大させ、圧力差を所定値以上に維持させることができる。これにより、低段側圧縮機（21）において、可動スクロール（55）に作用する離反力と押しつけ力とがつり合う状態にすることができる。この結果、可動スクロール（55）の離反が防止されるので、圧縮室（63）の冷媒漏れを防止することができ、運転効率を向上させることができる。
-Effect of the embodiment-
According to this embodiment, when the pressure difference of the low-stage compressor (21) becomes less than a predetermined value, the operating frequency of the low-stage compressor (21) is increased. Therefore, the discharge pressure of the low-stage compressor (21) can be increased, and the pressure difference can be maintained at a predetermined value or more. Thereby, in the low stage side compressor (21), the separating force and the pressing force acting on the movable scroll (55) can be brought into a balanced state. As a result, the movable scroll (55) is prevented from separating, so that the refrigerant leakage in the compression chamber (63) can be prevented, and the operation efficiency can be improved.
また、低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値以上の場合、つまり低段側圧縮機（21）の可動スクロール（55）の押しつけ力が必要以上に保持されている場合、等圧力比制御を行うようにした。これにより、各圧縮機（21,31）の圧力比が著しく大きくなるのを防止することができ、空気調和装置（10）のＣＯＰを向上させることができる。 Also, if the pressure difference of the low-stage compressor (21) is greater than or equal to the specified value, that is, if the pressing force of the movable scroll (55) of the low-stage compressor (21) is maintained more than necessary, the equal pressure Ratio control was performed. Thereby, it can prevent that the pressure ratio of each compressor (21, 31) becomes remarkably large, and can improve COP of an air conditioning apparatus (10).
−実施形態の変形例−
本変形例は、図５に示すように、圧縮機（21,31）の圧縮機構の構成を変更したものである。ここでは、代表して低段側圧縮機（21）の構成について説明する。
-Modification of the embodiment-
In this modification, as shown in FIG. 5, the configuration of the compression mechanism of the compressor (21, 31) is changed. Here, as a representative, the configuration of the low-stage compressor (21) will be described.
具体的に、上記低段側圧縮機（21）は、縦長で円筒形の密閉容器状に形成されたケーシング（71）を備えている。このケーシング（71）の内部には、圧縮機構（74）が収納されている。なお、このケーシング（71）には、図示しないが、圧縮機構（74）を駆動するための電動機が該圧縮機構（74）の下方に配置されている。そして、上記圧縮機構（74）と電動機とは、上下に延びる駆動軸（86）によって連結されている。 Specifically, the low-stage compressor (21) includes a casing (71) formed in a vertically long and cylindrical sealed container shape. A compression mechanism (74) is accommodated in the casing (71). Although not shown, the casing (71) is provided with an electric motor for driving the compression mechanism (74) below the compression mechanism (74). The compression mechanism (74) and the electric motor are connected by a drive shaft (86) extending vertically.
上記ケーシング（71）の頂部には、上述した吸入管（21b）が貫通して取り付けられ、その内側端が低圧空間に開口している。上記ケーシング（71）の胴部には、上述した吐出管（21a）が貫通して取り付けられ、その内側端が圧縮機構（74）と電動機の間の高圧空間（S）に開口している。 The above-described suction pipe (21b) is attached through the top of the casing (71), and its inner end opens into the low-pressure space. The above-described discharge pipe (21a) is attached through the body of the casing (71), and an inner end thereof opens into a high-pressure space (S) between the compression mechanism (74) and the electric motor.
上記圧縮機構（74）は、ケーシング（71）に固定された上部ハウジング（80）と下部ハウジング（81）との間に構成されている。この圧縮機構（74）は、軸直角断面形状が環状のシリンダ室（C1,C2）を有するシリンダ（75）と、該シリンダ室（C1,C2）内に配置された環状ピストン（79）と、シリンダ室（C1,C2）を圧縮室（高圧室）と吸入室（低圧室）とに区画するブレード（図示せず）とを有している。さらに、上記シリンダ（75）の下端部には、シリンダ側鏡板（78）が形成されており、該シリンダ側鏡板（78）は上記シリンダ室（C1,C2）と面している。そして、本変形例では、上記シリンダ（75）が可動側部材を、環状ピストン（79）が固定側部材をそれぞれ構成している。つまり、上記シリンダ（75）が環状ピストン（79）に対して偏心回転するように構成されている。 The compression mechanism (74) is configured between an upper housing (80) and a lower housing (81) fixed to the casing (71). The compression mechanism (74) includes a cylinder (75) having a cylinder chamber (C1, C2) having an annular cross section perpendicular to the axis, an annular piston (79) disposed in the cylinder chamber (C1, C2), It has a blade (not shown) that divides the cylinder chamber (C1, C2) into a compression chamber (high pressure chamber) and a suction chamber (low pressure chamber). Further, a cylinder side end plate (78) is formed at the lower end of the cylinder (75), and the cylinder side end plate (78) faces the cylinder chamber (C1, C2). In this modification, the cylinder (75) constitutes a movable side member, and the annular piston (79) constitutes a fixed side member. That is, the cylinder (75) is configured to rotate eccentrically with respect to the annular piston (79).
上記駆動軸（86）は、上部ハウジング（80）および下部ハウジング（81）を貫通している。また、上記駆動軸（86）には、シリンダ室（C1,C2）の中に位置する部分に偏心部（86a）が形成されている。偏心部（86a）は、該偏心部（86a）の上下の部分よりも大径に形成され、駆動軸（86）の軸心から所定量だけ偏心している。 The drive shaft (86) passes through the upper housing (80) and the lower housing (81). The drive shaft (86) is formed with an eccentric portion (86a) at a portion located in the cylinder chamber (C1, C2). The eccentric part (86a) is formed with a larger diameter than the upper and lower parts of the eccentric part (86a), and is eccentric from the axis of the drive shaft (86) by a predetermined amount.
上記シリンダ（75）は、外側シリンダ（76）および内側シリンダ（77）を備えている。外側シリンダ（76）と内側シリンダ（77）は、下端部が上記シリンダ側鏡板（78）で連結されることにより一体化されている。そして、駆動軸（86）の偏心部（86a）に、上記内側シリンダ（77）が摺動自在に嵌め込まれている。上記環状ピストン（79）は、上部ハウジング（80）と一体的に形成され、ピストン側鏡板（80a）を有している。つまり、本変形例では、シリンダ（75）が第１圧縮部材を、環状ピストン（79）およびピストン側鏡板（80a）が第２圧縮部材を構成している。そして、上記外側シリンダ（76）および内側シリンダ（77）がシリンダ側鏡板（78）に立設された立設部を構成し、環状ピストン（79）がピストン側鏡板（80a）に立設された立設部を構成している。 The cylinder (75) includes an outer cylinder (76) and an inner cylinder (77). The outer cylinder (76) and the inner cylinder (77) are integrated by connecting the lower end portions thereof with the cylinder side end plate (78). The inner cylinder (77) is slidably fitted into the eccentric part (86a) of the drive shaft (86). The annular piston (79) is formed integrally with the upper housing (80) and has a piston side end plate (80a). That is, in this modification, the cylinder (75) constitutes the first compression member, and the annular piston (79) and the piston side end plate (80a) constitute the second compression member. The outer cylinder (76) and the inner cylinder (77) constitute an upright portion erected on the cylinder side end plate (78), and the annular piston (79) is erected on the piston side end plate (80a). It constitutes a standing part.
上記圧縮機構（74）では、シリンダ側鏡板（78）は、上記シリンダ室（C1,C2）の軸方向一端側（下端側）に設けられて環状ピストン（79）の軸方向下端面に対向し、ピストン側鏡板（80a）は、該シリンダ室（C1,C2）の軸方向他端側（上端側）に設けられてシリンダ（75）の軸方向上端面に対向するように構成されている。 In the compression mechanism (74), the cylinder side end plate (78) is provided on one end side (lower end side) in the axial direction of the cylinder chamber (C1, C2) and faces the lower end surface in the axial direction of the annular piston (79). The piston side end plate (80a) is provided on the other axial end side (upper end side) of the cylinder chamber (C1, C2) and is configured to face the upper end surface in the axial direction of the cylinder (75).
上記外側シリンダ（76）の内周面と内側シリンダ（77）の外周面は、互いに同一中心上に配置された円筒面であり、その間に上記シリンダ室（C1,C2）が形成されている。上記環状ピストン（79）は、外周面が外側シリンダ（76）の内周面よりも小径で、内周面が内側シリンダ（77）の外周面よりも大径に形成されている。このことにより、環状ピストン（79）の外周面と外側シリンダ（76）の内周面との間に外側シリンダ室（C1）が形成され、環状ピストン（79）の内周面と内側シリンダ（77）の外周面との間に内側シリンダ室（C2）が形成されている。 The inner peripheral surface of the outer cylinder (76) and the outer peripheral surface of the inner cylinder (77) are cylindrical surfaces arranged on the same center, and the cylinder chambers (C1, C2) are formed therebetween. The annular piston (79) has an outer peripheral surface having a smaller diameter than the inner peripheral surface of the outer cylinder (76) and an inner peripheral surface having a larger diameter than the outer peripheral surface of the inner cylinder (77). Thus, an outer cylinder chamber (C1) is formed between the outer peripheral surface of the annular piston (79) and the inner peripheral surface of the outer cylinder (76), and the inner peripheral surface of the annular piston (79) and the inner cylinder (77) ) Is formed between the inner cylinder chamber (C2).
また、上記環状ピストン（79）とシリンダ（75）は、環状ピストン（79）の外周面と外側シリンダ（76）の内周面とが１点で実質的に接する状態において、その接点と位相が１８０°異なる位置で、環状ピストン（79）の内周面と内側シリンダ（77）の外周面とが１点で実質的に接するようになっている。 Further, the annular piston (79) and the cylinder (75) have their contact points and phases in a state where the outer peripheral surface of the annular piston (79) and the inner peripheral surface of the outer cylinder (76) substantially contact each other at one point. The inner peripheral surface of the annular piston (79) and the outer peripheral surface of the inner cylinder (77) are substantially in contact at one point at a position different by 180 °.
上記圧縮機構（74）では、吸入管（21b）より吸い込まれた冷媒が低圧空間から外側シリンダ（76）の外周に形成されている吸入空間（82）に流れるようになっている。この吸入空間（82）の冷媒は、各シリンダ室（C1,C2）の吸入室に導入される。 In the compression mechanism (74), the refrigerant sucked from the suction pipe (21b) flows from the low pressure space to the suction space (82) formed on the outer periphery of the outer cylinder (76). The refrigerant in the suction space (82) is introduced into the suction chamber of each cylinder chamber (C1, C2).
また、上部ハウジング（80）には、各シリンダ室（C1,C2）の圧縮室に連通する吐出口（85,85）が形成されている。なお、これらの吐出口（85,85）の上端には、図示しないが該吐出口（85,85）を開閉する吐出弁（リード弁）が設けられている。この吐出口（85,85）から出た冷媒は、下部ハウジング（81）の下方の高圧空間（S）に流れ、吐出管（21a）より吐出される。したがって、高圧空間（S）の内圧は低段側圧縮機（21）の吐出圧力相当となる。 The upper housing (80) is formed with discharge ports (85, 85) communicating with the compression chambers of the cylinder chambers (C1, C2). Although not shown, a discharge valve (reed valve) for opening and closing the discharge port (85, 85) is provided at the upper end of the discharge port (85, 85). The refrigerant discharged from the discharge ports (85, 85) flows into the high-pressure space (S) below the lower housing (81) and is discharged from the discharge pipe (21a). Therefore, the internal pressure in the high pressure space (S) is equivalent to the discharge pressure of the low stage compressor (21).
また、上記下部ハウジング（81）と上記シリンダ側鏡板（78）との間の隙間（84）には、シールリング（83）が設けられている。具体的に、このシールリング（83）は、下部ハウジング（81）に形成された環状溝に嵌合されている。上記圧縮機構（74）では、高圧空間（S）の冷媒圧力、すなわち吐出圧力が駆動軸（86）と下部ハウジング（81）との隙間を介して、シリンダ側鏡板（78）の下面に作用するように構成されている。その結果、シリンダ側鏡板（78）には上方への押し付け力（図５における上向きの矢印）が働く。一方、各シリンダ室（C1,C2）の圧縮室の冷媒圧力がシリンダ側鏡板（78）の上面に作用する。その結果、シリンダ側鏡板（78）には下方への力、つまりシリンダ側鏡板（78）が環状ピストン（79）から離反する離反力（図５における下向きの矢印）が働く。 A seal ring (83) is provided in the gap (84) between the lower housing (81) and the cylinder side end plate (78). Specifically, the seal ring (83) is fitted in an annular groove formed in the lower housing (81). In the compression mechanism (74), the refrigerant pressure in the high-pressure space (S), that is, the discharge pressure acts on the lower surface of the cylinder-side end plate (78) through the gap between the drive shaft (86) and the lower housing (81). It is configured as follows. As a result, an upward pressing force (upward arrow in FIG. 5) acts on the cylinder side end plate (78). On the other hand, the refrigerant pressure in the compression chamber of each cylinder chamber (C1, C2) acts on the upper surface of the cylinder side end plate (78). As a result, a downward force, that is, a separation force (downward arrow in FIG. 5) that causes the cylinder side end plate (78) to separate from the annular piston (79) acts on the cylinder side end plate (78).
このように、圧縮機構（74）では、シリンダ側鏡板（78）の下面に対して、離反力に対抗する押しつけ力が作用するので、ピストン側鏡板（80a）に対してシリンダ側鏡板（78）の離反が防止される。つまり、ピストン側鏡板（80a）からシリンダ（75）の先端が離隔するのを防止でき、またシリンダ側鏡板（78）から環状ピストン（79）の先端が離隔するのを防止できる。したがって、各シリンダ室（C1,C2）の圧縮室（63）における冷媒漏れが防止される。 In this way, in the compression mechanism (74), a pressing force that opposes the separation force acts on the lower surface of the cylinder side end plate (78), so that the cylinder side end plate (78) against the piston side end plate (80a). Is prevented from separating. That is, the tip of the cylinder (75) can be prevented from separating from the piston side end plate (80a), and the tip of the annular piston (79) can be prevented from separating from the cylinder side end plate (78). Therefore, refrigerant leakage in the compression chamber (63) of each cylinder chamber (C1, C2) is prevented.
本変形例の場合も、低段側圧縮機（21）の圧力差が所定値未満になると、圧縮機制御部（92）によって低段保護制御が行われる。つまり、低段側圧縮機（21）の運転周波数が増大されるので、吐出圧力が上昇してシリンダ側鏡板（78）に対する押しつけ力を必要以上に増大させることができる。この結果、圧縮機構（74）における冷媒漏れを防止することができる。 Also in this modification, when the pressure difference of the low-stage compressor (21) becomes less than a predetermined value, the low-stage protection control is performed by the compressor control unit (92). That is, since the operating frequency of the low-stage compressor (21) is increased, the discharge pressure is increased and the pressing force against the cylinder-side end plate (78) can be increased more than necessary. As a result, refrigerant leakage in the compression mechanism (74) can be prevented.
なお、本発明は、シリンダ（75）を固定側部材とし、環状ピストン（79）およびピストン側鏡板（80a）を可動側部材としてもよい。つまり、この場合は、環状ピストン（79）およびピストン側鏡板（80a）がシリンダ（75）に対して偏心回転するように構成される。 In the present invention, the cylinder (75) may be a fixed member, and the annular piston (79) and the piston side end plate (80a) may be movable members. That is, in this case, the annular piston (79) and the piston side end plate (80a) are configured to rotate eccentrically with respect to the cylinder (75).
−その他の実施形態−
上記実施形態では、室外ユニット（20）および室内ユニット（40）の間にオプションユニット（30）を接続することで冷媒回路（15）を構成するようにしている。しかしながら、上記オプションユニット（30）と室外ユニット（20）とは必ずしも別ユニットでなくても良く、これらを一体型の室外ユニットで構成するようにしても良い。
-Other embodiments-
In the above embodiment, the refrigerant circuit (15) is configured by connecting the optional unit (30) between the outdoor unit (20) and the indoor unit (40). However, the optional unit (30) and the outdoor unit (20) are not necessarily separate units, and they may be configured as an integrated outdoor unit.
また、上記実施形態では、冷凍装置を空気調和装置として適用したが、いわゆるチリングユニットとして適用するようにしてもよい。つまり、上記実施形態における室内熱交換器（41）が、例えばプレート式熱交換器などにより構成され、冷媒で水を加熱したり冷却する熱交換器として用いられる。 Moreover, in the said embodiment, although the freezing apparatus was applied as an air conditioning apparatus, you may make it apply as what is called a chilling unit. That is, the indoor heat exchanger (41) in the above embodiment is configured by, for example, a plate heat exchanger, and is used as a heat exchanger that heats or cools water with a refrigerant.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、低段側圧縮機と高段側圧縮機とを有して二段圧縮冷凍サイクルを行う冷凍装置として有用である。 As described above, the present invention is useful as a refrigeration apparatus that has a low-stage compressor and a high-stage compressor and performs a two-stage compression refrigeration cycle.
10 空気調和装置（冷凍装置）
15 冷媒回路
21 低段側圧縮機
31 高段側圧縮機
33 気液分離器
55 可動スクロール（第１圧縮部材）
56 可動側鏡板部（鏡板）
57 可動側ラップ（立設部）
60 固定スクロール（第２圧縮部材）
61 固定側鏡板部（鏡板）
62 固定側ラップ（立設部）
63 圧縮室
90 コントローラ（制御手段）
10 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
15 Refrigerant circuit
21 Low stage compressor
31 High stage compressor
33 Gas-liquid separator
55 Movable scroll (first compression member)
56 Movable end panel (end panel)
57 Movable wrap (standing part)
60 Fixed scroll (second compression member)
61 Fixed end panel (end panel)
62 Fixed wrap (standing part)
63 Compression chamber
90 Controller (control means)
Claims (3)
上記冷媒回路（15）の低圧圧力と低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力との圧力差が所定値未満になると、上記低段側圧縮機（21）の運転周波数を増大させる制御手段（50）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。 A high-stage compressor (31), and a first compression member (55) and a second compression member (60) in which standing portions (57, 62) are erected on the end plate (56, 61), A refrigerant compression chamber (63) is formed between the compression members (55, 60) and the standing portions (57, 62). The first compression member (55) and the second compression member (60) A refrigeration apparatus comprising a refrigerant circuit (15) having a low-stage compressor (21) in which the volume of the compression chamber (63) changes by relatively eccentric rotation and performing a two-stage compression refrigeration cycle There,
When the pressure difference between the low pressure of the refrigerant circuit (15) and the intermediate pressure between the low stage compressor (21) and the high stage compressor (31) becomes less than a predetermined value, the low stage compressor ( 21) A refrigeration apparatus comprising control means (50) for increasing the operating frequency.
上記制御手段（50）は、冷媒回路（15）の低圧圧力と低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の間の中間圧力との圧力差が上記所定値以上の場合、低段側圧縮機（21）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比と、高段側圧縮機（31）における吸入圧力に対する吐出圧力の圧力比とが１対１となるように、低段側圧縮機（21）および高段側圧縮機（31）の運転周波数を調整する
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
When the pressure difference between the low pressure of the refrigerant circuit (15) and the intermediate pressure between the low stage compressor (21) and the high stage compressor (31) is equal to or greater than the predetermined value, the control means (50) The low stage side so that the pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the low stage side compressor (21) and the pressure ratio of the discharge pressure to the suction pressure in the high stage side compressor (31) are 1: 1. A refrigeration apparatus that adjusts operating frequencies of the compressor (21) and the high-stage compressor (31).
上記冷媒回路（15）は、中間圧冷媒の気液分離器（33）を有し、二段圧縮二段膨張冷凍サイクルを行うように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The refrigerant circuit (15) includes a gas-liquid separator (33) for intermediate pressure refrigerant, and is configured to perform a two-stage compression / two-stage expansion refrigeration cycle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005345826A JP4765587B2 (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Refrigeration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005345826A JP4765587B2 (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Refrigeration equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007147232A true JP2007147232A (en) | 2007-06-14 |
| JP4765587B2 JP4765587B2 (en) | 2011-09-07 |
Family
ID=38208830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005345826A Expired - Fee Related JP4765587B2 (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Refrigeration equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4765587B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009109096A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Daikin Ind Ltd | Humidity conditioner |
| US9389005B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-07-12 | Denso Corporation | Two-stage compression refrigeration cycle device |
| CN114413497A (en) * | 2022-01-06 | 2022-04-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | Two-stage compressor, control method and device, control equipment and refrigeration equipment |
| DE102022203522A1 (en) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Efficient Energy Gmbh | Heat pump |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0237258A (en) * | 1988-07-25 | 1990-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Two-stage compression type refrigerating plant |
| JP2004084562A (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Scroll compressor, its control device, its control method and refrigerator |
| JP2005265316A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Refrigeration device |
-
2005
- 2005-11-30 JP JP2005345826A patent/JP4765587B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0237258A (en) * | 1988-07-25 | 1990-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Two-stage compression type refrigerating plant |
| JP2004084562A (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Scroll compressor, its control device, its control method and refrigerator |
| JP2005265316A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Refrigeration device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009109096A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Daikin Ind Ltd | Humidity conditioner |
| US9389005B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-07-12 | Denso Corporation | Two-stage compression refrigeration cycle device |
| CN114413497A (en) * | 2022-01-06 | 2022-04-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | Two-stage compressor, control method and device, control equipment and refrigeration equipment |
| DE102022203522A1 (en) | 2022-04-07 | 2023-10-12 | Efficient Energy Gmbh | Heat pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4765587B2 (en) | 2011-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4797715B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP5040104B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP4367567B2 (en) | Compressor and refrigeration equipment | |
| AU2005258417B2 (en) | Refrigeration apparatus | |
| WO2006013959A1 (en) | Displacement type expansion machine and fluid machine | |
| KR101738458B1 (en) | High pressure compressor and refrigerating machine having the same | |
| WO2011055444A1 (en) | Heat pump device, two-stage compressor, and method of operating heat pump device | |
| JP4039024B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP5261992B2 (en) | Scroll compressor | |
| JP4765587B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP2006138525A (en) | Freezing device, and air conditioner | |
| KR20060030521A (en) | Scroll-type fluid machine | |
| JPWO2005010370A1 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP4827859B2 (en) | Air conditioner and operation method thereof | |
| JP2007155143A (en) | Refrigerating device | |
| JP2006125793A (en) | Air conditioner | |
| JP2012127565A (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP2018119777A (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP2003065615A (en) | Refrigerating machine | |
| JP4738219B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP4581795B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| WO2020203707A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
| JP2010156246A (en) | Compressor | |
| JP2007147228A (en) | Refrigerating device | |
| WO2018139066A1 (en) | Refrigeration cycle device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080825 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100811 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110117 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110530 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |