JP2010175204A

JP2010175204A - 冷凍空調装置

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Publication number: JP2010175204A
Application number: JP2009020702A
Authority: JP
Inventors: Oshitto Kumar Dotto; オシットクマール努人
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-30
Also published as: JP5218107B2

Abstract

【課題】圧縮機の吐出温度上昇を防止しつつ、冷媒間熱交換器での熱交換効率を向上させて円滑なインジェクション運転を行える冷凍空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機１の吸込側に吸込側温度センサ２２ａを、吐出側に吐出側温度センサ２２ｂを設け、戻り配管１１に冷媒温度センサ２２ｃと、圧力センサ２３を設け、吐出側温度Ｔｄと圧縮機吐出設定温度Ｔｓを比較することにより第五電磁開閉弁１９を開閉して圧縮機１へのインジェクションを行うかどうか判定し、続いて、冷媒温度センサ２２ｃの検出値である蒸発器出口温度Ｔｅと、圧力センサ２３で検出された冷媒の圧力値に基づいてテーブルから抽出された圧力値に対応する飽和冷媒温度Ｔｅｓが比較され第一膨張弁４及び第二膨張弁５の絞り具合を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御系統を簡素化しながら、圧縮機の吐出温度制御と、冷媒間熱交換器での適切な熱交換を行える冷凍空調装置の制御装置に関する。

インジェクション機能を備えた従来の冷凍空調装置は、例えば図３で示すように、圧縮機５０の吐出側と、放熱器５１とを接続するとともに、放熱器５１の下流側に分岐管５６を設け、同分岐管５６で分岐した一方は、第一内部熱交換器５２と第二内部熱交換器５３とを順次通過し膨張弁５７に接続されるとともに蒸発器５４とアキュームレータ５５を経た後、圧縮機５０の吸込側に接続されている。分岐管５６で分岐した他方は、膨張弁５９を備えた配管５８により順次第二内部熱交換器５３と第一内部熱交換器５２とを通過し、インジェクション配管６０により圧縮機５０の中間圧吸込口に接続されており、また、第二内部熱交換器５３と第一内部熱交換器５２の間と、同第一内部熱交換器５２の下流側となるインジェクション配管６０とには流量制御弁６２を備えたバイパス路６１が設けられている。

また、第二内部熱交換器５３には、分岐管５６で分岐しバイパス路６１に向けて流れる冷媒の温度を検出する温度センサ６６が設けられるとともに、同第二内部熱交換器５３の流出側にも温度センサ６５が設けられ、また、インジェクション配管６０にも温度センサ６４が設けられている。これら温度センサは制御部６３に接続され、同制御部６３からは膨張弁５７と膨張弁５９の絞り開度を調整するようになっている。

圧縮機５０から吐出された高温高圧の冷媒は、放熱器５１で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は分岐管５６で分岐し、分岐した一方の流れは第一内部熱交換器５２と第二内部熱交換器５３とを通過することにより、後述する分岐した他方の流れと熱交換し冷却されて過冷却状態となり、更に膨張弁５７により減圧されて低温低圧となった状態で蒸発器５４に流入する。蒸発器５４に流入した冷媒は周囲の熱を吸収して蒸発し、蒸発した冷媒はアキュームレータ５５を介して圧縮機５０の吸込側に還流するようになっている。

分岐管５６で分岐した他方の流れは配管５８を通り膨張弁５９により減圧されて低温低圧となる。低温低圧となった冷媒は第二内部熱交換器５３と第一内部熱交換器５２とを通過することにより、分岐管５６で分岐した一方の流れと熱交換して加熱され、中間圧のガス冷媒となりインジェクション配管６０を介して圧縮機５０の中間圧吸込口に流入するようになっている。また、第二内部熱交換器５３から流出した冷媒は、流量制御弁６２を備えたバイパス路６１に流入し、第一内部熱交換器５２を通過した冷媒と合流するようになっている。

上記した冷媒の流れの際、流量制御弁６２は開状態となっており、また、膨張弁５９は温度センサ６５が検出した冷媒温度が温度センサ６６で検出された冷媒温度より数度高い所定温度を保つよう制御部６３により絞り開度を制御されるようになっている。更に、温度センサ６４で検出された冷媒温度が温度センサ６５で検出された冷媒温度より数度高くなるよう第二内部熱交換器５３で配管５８を流れる冷媒が加熱されるようになっており、これによりインジェクション配管６０を流れる冷媒のガス状態を保ち圧縮機５０の中間圧吸込口に対する液戻り現象を防止しつつインジェクション効果により冷暖房能力を向上させるようになっている。また、温度センサ６４と温度センサ６５の検出値が所定温度差を保てなくなった場合は、流量制御弁６２を絞り、バイパス路６１を流れる冷媒量を減少させて所定温度差を回復させるようになっている。

しかしながら、冷媒間の熱交換を行う内部熱交換器が第一内部熱交換器５２及び第二内部熱交換器５３の二台を要し、また、流量制御弁６２を備えたバイパス路６１も要することから冷媒回路の構成が複雑となり、また、膨張弁５９と流量制御弁６２の絞りを相対的に制御することにより制御系統も複雑となっていた。

特開２００７−５１８４１号（５頁、図１）

本発明は、上記問題点に鑑み、制御系統を簡素化しながら、圧縮機の吐出温度上昇を防止するとともに、冷媒間熱交換器での熱交換効率を向上させた冷凍空調装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、圧縮機と、四方弁と、利用側熱交換器と、冷房用減圧手段と、暖房用減圧手段と、熱源側熱交換器とを順次接続し、暖房運転時に、前記利用側熱交換器と前記冷房用減圧手段との間から前記圧縮機の圧縮室に接続される一方、冷房運転時に、前記熱源側熱交換器と前記暖房用減圧手段との間から前記圧縮機の圧縮室に接続されるように切換えられる、インジェクション用減圧手段とインジェクション配管用電磁開閉弁とを備えたインジェクション配管を設けるとともに、前記冷房用減圧手段と前記暖房用減圧手段とを結ぶ配管を流れる冷媒と、前記インジェクション配管を流れる冷媒及び同インジェクション配管を流れる冷媒と、前記圧縮機に還流する戻り配管を流れる冷媒との間で熱交換を行う冷媒間熱交換器を設け、前記冷房用減圧手段、暖房用減圧手段及び前記インジェクション用減圧手段と前記電磁開閉弁を制御してなる制御部を設けてなる冷凍空調装置において、前記圧縮機に、吸込側温度センサと吐出側温度センサとを設け、前記戻り配管に、戻り冷媒温度センサと圧力センサとを設けるとともに、前記制御部に、圧縮機吐出設定温度と、前記圧力センサで検出された検出値に対応する飽和冷媒温度が設定されてなり、前記吐出側温度センサの検出値が前記圧縮機吐出設定温度より低く、且つ、前記吸込側温度センサの検出値が前記戻り冷媒温度センサの検出値より低い場合は前記インジェクション配管用電磁開閉弁を閉鎖し、そうでない場合は前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放し、前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放した際、前記戻り冷媒温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より高く、且つ、暖房サイクル運転の際は、前記暖房用減圧手段を所定開度開き、前記吐出側温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より高く、且つ、冷房サイクル運転の際は、前記冷房用減圧手段を所定開度開く構成となっている。

また、前記制御部に、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサとの差に対応する所定温度差を設定してなり、前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放し、前記戻り冷媒温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より低い際、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサの検出値との差が、所定温度差より高く、且つ暖房サイクル運転の場合は、前記暖房用減圧手段を所定開度閉じ、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサの検出値との差が、所定温度差より高く、且つ冷房サイクル運転の場合は、前記冷房用減圧手段を所定開度閉じる構成となっている。

請求項１記載の発明によれば、圧縮機の吐出温度が所定温度より高い場合は、インジェクション運転を行うことにより吐出温度上昇を防止できるようになっている。また第一減圧手段、第二減圧手段の開度を適宜調整することにより、冷媒間熱交換器での熱交換を効率的に行えるようになっている。

請求項２記載の発明によれば、飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサの検出値との差と、所定温度差とを比較して、第一減圧手段または第二減圧手段を所定開度、閉じることにより、より高い精度で減圧手段の制御を行えるようになっている。

図１は本発明による冷凍空調装置の冷媒回路図である。制御の流れを示すフローチャートである。従来の冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

本発明による冷凍空調装置は、図１で示す冷媒回路のように、圧縮機１と、冷房運転及び暖房運転の切換を行う四方弁２と、利用側熱交換器として室内熱交換器３と、冷房運転時に絞り動作を行う冷房用減圧手段としての第一膨張弁４と、暖房運転時に絞り動作を行う暖房用減圧手段としての第二膨張弁５と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器６とを順次接続するとともに、第一膨張弁４と第二膨張弁５との間に冷媒間の熱交換を行う、後述する冷媒間熱交換器２０を設けている。また、室内熱交換器３と室外熱交換器６とを結ぶメイン配管７には、後述する暖房時用インジェクション配管８と冷房時用インジェクション配管９を介して冷媒間熱交換器２０を経由し、圧縮機１の圧縮室に接続される、後述するインジェクション配管１０が接続されるようになっている。

次に、回路構成について詳細に説明する。圧縮機１の吐出側は四方弁２を介して室内熱交換器３に接続されており、同室内熱交換器３と室外熱交換器６とは、上述した第一膨張弁４と第二膨張弁５とを備えたメイン配管７により接続されている。また、室外熱交換器６は四方弁２を介して戻り配管１１により圧縮機１の吸込側に接続されており、第一膨張弁４と並列に第一電磁開閉弁１３を備えた第一バイパス路１２が設けられ、第二膨張弁５と並列に第二電磁開閉弁１４を備えた第二バイパス路１７が設けられている。尚、第一膨張弁４と第二膨張弁５は、これらが開放された際、充分に流路抵抗を小さくすることができる電子膨張弁であれば、第一バイパス路１２と、第二バイパス路１７とは不要とすることができる。

メイン配管７の室内熱交換器３と第一膨張弁４との間からは、第三電磁開閉弁１５を備えた暖房時用インジェクション配管８が分岐され、メイン配管７の室外熱交換器６と第二膨張弁５との間からは、第四電磁開閉弁１６を備えた冷房時用インジェクション配管９が分岐されており、これら暖房時用インジェクション配管８と冷房時用インジェクション配管９とは合流して、インジェクション用減圧手段としての第三膨張弁１８と、インジェクション配管用電磁開閉弁としての第五電磁開閉弁１９を備えたインジェクション配管１０に接続されている。

第一膨張弁４と第二膨張弁５との間に配置された冷媒間熱交換器２０は、メイン配管７と、インジェクション配管１０と、戻り配管１１とを流れる冷媒を互いに熱交換する熱交換器であり、メイン配管７が接続される第一伝熱部７ａと、インジェクション配管１０が接続される第二伝熱部１０ａと、戻り配管１１が接続される第三伝熱部１１ａとで構成されている。メイン配管７には比較的高温の冷媒が流れ、戻り配管１１とインジェクション配管１０には低温の冷媒が流れることにより、第一伝熱部７ａ内を流れる高温の冷媒から、第二伝熱部１０ａと第三伝熱部１１ａ内を流れる低温の冷媒とに熱が移動し、メイン配管７を流れる冷媒は冷却される一方、インジェクション配管１０と、戻り配管１１を流れる冷媒は加熱されるようになっている。

圧縮機１の吸込側には、吸入される冷媒の温度を検出する吸込側温度センサ２２ａが設けられ、吐出側にも吐出される冷媒の温度を検出する吐出側温度センサ２２ｂが設けられている。また、四方弁２と冷媒間熱交換器２０とを結ぶ戻り配管１１には、暖房運転時に
蒸発器となる室外熱交換器６、あるいは冷房運転時に蒸発器となる室内熱交換器３から流出し、四方弁２を介して冷媒間熱交換器２０に流入する冷媒の温度を検出する戻り冷媒温度センサ２２ｃと、その圧力を検出する圧力センサ２３が設けられている。これら吸込側温度センサ２２ａと吐出側温度センサ２２ｂと戻り冷媒温度センサ２２ｃと圧力センサ２３とは点線で示すように、通信ケーブルにより制御部２１に接続されており、また、同制御部２１からは、第一膨張弁４と第二膨張弁５と第三膨張弁１８の絞り開度を調整する制御ケーブルと、第五電磁開閉弁１９の開閉を制御する制御ケーブルが導出されている。尚、第一電磁開閉弁１３、第二電磁開閉弁１４、第三電磁開閉弁１５及び第四電磁開閉弁１６も制御部２１により開閉が制御されるようになっているが、これらは冷房運転から冷暖房運転及び暖房運転から冷房運転への切換時に制御される電磁開閉弁であるので、接続ケーブルを示す点線の図示は省略する。

上述した冷媒間熱交換器２０は、円筒形状の三重管構造となっており、外周側に、インジェクション配管１０の第二伝熱部１０ａが配置され、中心部に戻り配管１１の第三伝熱部１１ａが配置され、第二伝熱部１０ａと第三伝熱部１１ａとの間に円環状の第一伝熱部７ａが配置されている。これにより、第一伝熱部７ａと第二伝熱部１０ａ及び第三伝熱部１１ａとの間で同時に熱交換が行われ、熱交換効率が向上するようになっている。

次に、暖房運転時の冷媒の流れについて説明する。図１（Ａ）で示すように、四方弁２は実線で示す側に切換えられ、また、図１（Ｂ）で示すように、第一電磁開閉弁１３及び第三電磁開閉弁１５は開放される一方、第二電磁開閉弁１４及び第四電磁開閉弁１６は閉鎖されるようになっている。

圧縮機１で圧縮され高温高圧となった冷媒は、実線の矢印で示すように、四方弁２を介して室内熱交換器３に流入し、同室内熱交換器３で熱を放出して凝縮し、高温高圧の液相状態の冷媒となった後、メイン配管７に流入するようになっている。また、室内熱交換器３から流出した冷媒の一部は、暖房時用インジェクション配管８に分岐するようになっている。室内熱交換器３から放出された熱は、周囲を流れる空気を加熱し、加熱された空気が図示しない送風ファンにより室内に送出されることにより暖房運転が行われるようになっている。

メイン配管７に流入した高温高圧の液相状態の冷媒は、第一電磁開閉弁１３が開放されていることにより、実線の矢印で示すように、第一バイパス路１２に流入し、同第一バイパス路１２を通過して冷媒間熱交換器２０の第一伝熱部７ａに流入するようになっている。第一伝熱部７ａを通過する冷媒は、後述する第二伝熱部１０ａと第三伝熱部１１ａを流れる冷媒と熱交換して冷却された状態となって冷媒間熱交換器２０から流出するようになっている。

第一伝熱部７ａを通り冷媒間熱交換器２０から流出した冷媒は、第二バイパス路１７に備えられた第二電磁開閉弁１４が閉鎖されていることにより、第二膨張弁５を通過するようになっている。第二膨張弁５を通過して減圧された冷媒は、低温低圧の二相状態の冷媒となる。低温低圧の二相状態の冷媒は室外熱交換器６に流入し、同室外熱交換器６の周囲を流れる空気から吸熱して蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。次に、低温低圧のガス冷媒は四方弁２を経由して戻り配管１１に流入し、冷媒間熱交換器２０の第三伝熱部１１ａを通過することにより、上記したように第一伝熱部７ａを流れる冷媒と熱交換して加熱され、圧縮機１に還流するようになっている。

室内熱交換器３から流出し、暖房時用インジェクション配管８に分岐した高温高圧の液冷媒は、第四電磁開閉弁１６が閉鎖されていることにより、インジェクション配管１０に流入し、同インジェクション配管１０に備えられた第三膨張弁１８を通過することにより膨張して減圧され低温低圧の冷媒となる。低温低圧となった冷媒は開放された第五電磁開閉弁１９を介して冷媒間熱交換器１９の第二伝熱部１０ａを通過することにより、第一伝熱部７ａを流れる冷媒により加熱されて、インジェクション配管１０から圧縮機１の圧縮室にインジェクションされるようになっている。

圧縮機１の圧縮室に、低温の冷媒がインジェクションされることにより、圧縮機１から吐出される冷媒の温度上昇を防止して、支障を生じることなく暖房運転を円滑に行うことができるようになっている。

次に、冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。冷房運転時、四方弁２は図１（Ａ）で示す点線側に切換えられるようになっている。また、図１（Ｂ）で示すように、第一電磁開閉弁１３及び第三電磁開閉弁１５は閉鎖される一方、第二電磁開閉弁１４及び第四電磁開閉弁１６は開放されるようになっている。

圧縮機１で圧縮され高温高圧となった冷媒は、四方弁２を介して室外熱交換器６に流入し、同室外熱交換器６で熱を放出して凝縮し、高温高圧の液相状態の冷媒となり、メイン配管７に流入するようになっている。

メイン配管７に流入した高温高圧の液相状態の冷媒は、第二電磁開閉弁１４が開放されていることにより、点線の矢印で示すように、第二バイパス路１７に流入し、同第二バイパス路１７を通過して冷媒間熱交換器２０の第一伝熱部７ａに流入するようになっている。高温高圧の冷媒は第一伝熱部７ａを通過することにより、後述する第二伝熱部１０ａと第三伝熱部１１ａを流れる低温低圧の冷媒と熱交換して冷却されるようになっている。

第一伝熱部７ａを通り冷媒間熱交換器２０から流出した冷媒は、第一バイパス管１２に備えられた第一電磁開閉弁１３が閉鎖されていることにより、第一膨張弁４を通過するようになっている。第一膨張弁４を通過して膨張することにより減圧された冷媒は、低温低圧の二相状態の冷媒となり、室内熱交換器３に流入し、同室内熱交換器３の周囲を流れる空気から吸熱して蒸発し低温低圧のガス冷媒となる。次に、低温低圧のガス冷媒は四方弁２を経由して戻り配管１１に流入し、冷媒間熱交換器１９の第三伝熱部１１ａを通過することにより、第一伝熱部７ａを流れる冷媒により加熱された状態となって圧縮機１に還流するようになっている。

室外熱交換器６から流出し、冷房時用インジェクション配管９に分岐した凝縮後の高温高圧の冷媒は、第三電磁開閉弁１５が閉鎖されていることにより、インジェクション配管１０に流入し、同インジェクション配管１０に備えられた第三膨張弁１８を通過することにより膨張して減圧され低温低圧の冷媒となる。低温低圧となった冷媒は、冷媒間熱交換器２０の第二伝熱部１０ａを通過することにより、第一伝熱部７ａを流れる冷媒により加熱されて中間圧の冷媒となり、インジェクション配管１０から圧縮機１の圧縮室にインジェクションされるようになっている。

次に、制御について説明する。上記した制御部２１の設定部には、予め圧縮機吐出設定温度Ｔｓが設定されるとともに、戻り配管１１の圧力センサ２３で検出された冷媒の圧力値に対応する飽和冷媒温度Ｔｅｓが、「圧力値対飽和冷媒温度Ｔｅｓ」テーブルとして制御部２１内に、予め記憶されている。また、蒸発器出口温度Ｔｅと飽和冷媒温度Ｔｅｓとの間には、蒸発器出口での冷媒が気体状態となるように、所定温度差ΔＴが予め定められている。

上記したように、圧縮機１の前後に配置された吸込側温度センサ２２ａと吐出側温度センサ２２ｂにより、圧縮機吸込温度Ｔｇと、圧縮機吐出温度Ｔｄが検出され、これら検出値は通信ケーブルを介して制御部２１に送出されるようになっている。また、戻り配管１１に設けられている冷媒温度センサ２２ｃの検出値としての蒸発器出口温度Ｔｅと、圧力センサ２３の検出値が制御部２１に送出されるようになっている。

次に、制御手順を図２のフローチャートに基づいて説明する。まず制御部２１は、送出されてきた圧縮機吐出温度Ｔｄと圧縮機吐出設定温度Ｔｓを比較する（ＳＴＥＰ１）。比較結果により圧縮機吐出温度Ｔｄが圧縮機吐出設定温度Ｔｓより低いかまたは等しい場合は（ＳＴＥＰ１−ＹＥＳ）、（ＳＴＥＰ２）に進み、そうでない場合は（ＳＴＥＰ１−ＮＯ）は（ＳＴＥＰ４）に進む。（ＳＴＥＰ２）においては、圧縮機吸込温度Ｔｇと、蒸発器出口温度Ｔｅとが比較され、圧縮機吸込温度Ｔｇが蒸発器出口温度Ｔｅより低いか、同じ場合には（ＳＴＥＰ２−ＹＥＳ）、吐出温度が高くならず、インジェクションする必要がないため第五電磁開閉弁１９は閉鎖され（ＳＴＥＰ３）、そして（ＳＴＥＰ１）に戻る。そうでない場合（ＳＴＥＰ２−ＮＯ）は（ＳＴＥＰ４）に進み、第五電磁開閉弁１９は開放されるようになっている。

第五電磁開閉弁１９が開放され、インジェクション配管１０を介して圧縮機１に冷媒のインジェクションが行われるようになると、次に、（ＳＴＥＰ５）において、蒸発器出口温度Ｔｅと飽和冷媒温度Ｔｅｓとが比較される。蒸発器出口温度Ｔｅが飽和冷媒温度Ｔｅｓより大きいか、等しい場合（ＳＴＥＰ５−ＹＥＳ）は、（ＳＴＥＰ６）に進み、そうでない場合（ＳＴＥＰ５−ＮＯ）は、（ＳＴＥＰ９）に進む。

（ＳＴＥＰ６）では、現在行われている運転が暖房運転か、あるいは冷房運転かが判断される。暖房運転が行われていれば（ＳＴＥＰ６−ＹＥＳ）、（ＳＴＥＰ７）に進み、第二膨張弁５は、所定開度として１パルス分、開放されるようになっている。暖房運転でなく冷房運転が行われていれば（ＳＴＥＰ６−ＮＯ）、（ＳＴＥＰ８）に進み、第一膨張弁４は所定開度として１パルス分、開放されるようになっている。また、これらの処理の後は（ＳＴＥＰ１）に戻るようになっている。

次に、（ＳＴＥＰ５−ＮＯ）で（ＳＴＥＰ９）に進むと、飽和冷媒温度Ｔｅｓと蒸発器出口温度Ｔｅとの差と、所定温度差ΔＴとが比較される。飽和冷媒温度Ｔｅｓと蒸発器出口温度Ｔｅとの差が所定温度差ΔＴより大きいか、等しい場合は（ＳＴＥＰ９−ＹＥＳ）、（ＳＴＥＰ１０）に進み、そうでない場合は（ＳＴＥＰ９−ＮＯ）、（ＳＴＥＰ１）に戻るようになっている。

（ＳＴＥＰ１０）では、現在行われている運転が暖房運転か、あるいは冷房運転かが判断される。暖房運転が行われていれば（ＳＴＥＰ１０−ＹＥＳ）、（ＳＴＥＰ１１）に進み、第二膨張弁５はパルス分、閉鎖されるようになっている。暖房運転でなく冷房運転が行われていれば（ＳＴＥＰ１０−ＮＯ）、（ＳＴＥＰ１２）に進み、第一膨張弁４は所定開度として１パルス分、閉鎖されるようになっている。また、これらの処理の後は（ＳＴＥＰ１）に戻るようになっている。また、再度、（ＳＴＥＰ１）から（ＳＴＥＰ２）に進んだ際に、圧縮機吸込温度Ｔｇと、蒸発器出口温度Ｔｅとが比較されて、圧縮機吸込温度Ｔｇが蒸発器出口温度Ｔｅより低い場合は、第五電磁開閉弁１９を閉鎖し、インジェクション運転を停止するようにしても良い。

以上、説明した制御を行うことにより、簡素化した制御系統で、圧縮機１の吐出温度上昇を防ぎつつ、冷媒間熱交換器２０での熱交換を的確に維持でき、最適温度のインジェクション冷媒を圧縮機１にインジェクションすることができる凍空調装置となっている。

１圧縮機
２四方弁
３室内熱交換器
４第一膨張弁
５第二膨張弁
６室外熱交換器
７配管
７ａ第一伝熱部
８暖房時用インジェクション配管
９冷房時用インジェクション配管
１０インジェクション配管
１０ａ第二伝熱部
１１戻り配管
１１ａ第三伝熱部
１２第一バイパス路
１３第一電磁開閉弁
１４第二電磁開閉弁
１５第三電磁開閉弁
１６第四電磁開閉弁
１７第二バイパス路
１８第三膨張弁
１９第五電磁開閉弁
２０冷媒間熱交換器
２１制御部
２２ａ吸込側温度センサ
２２ｂ吐出側温度センサ
２２ｃ戻り冷媒温度センサ
２３圧力センサ

Claims

圧縮機と、四方弁と、利用側熱交換器と、冷房用減圧手段と、暖房用減圧手段と、熱源側熱交換器とを順次接続し、暖房運転時に、前記利用側熱交換器と前記冷房用減圧手段との間から前記圧縮機の圧縮室に接続される一方、冷房運転時に、前記熱源側熱交換器と前記暖房用減圧手段との間から前記圧縮機の圧縮室に接続されるように切換えられる、インジェクション用減圧手段とインジェクション配管用電磁開閉弁とを備えたインジェクション配管を設けるとともに、前記冷房用減圧手段と前記暖房用減圧手段とを結ぶ配管を流れる冷媒と、前記インジェクション配管を流れる冷媒及び同インジェクション配管を流れる冷媒と、前記圧縮機に還流する戻り配管を流れる冷媒との間で熱交換を行う冷媒間熱交換器を設け、前記冷房用減圧手段、暖房用減圧手段及び前記インジェクション用減圧手段と前記電磁開閉弁を制御してなる制御部を設けてなる冷凍空調装置において、
前記圧縮機に、吸込側温度センサと吐出側温度センサとを設け、前記戻り配管に、戻り冷媒温度センサと圧力センサとを設けるとともに、前記制御部に、圧縮機吐出設定温度と、前記圧力センサで検出された検出値に対応する飽和冷媒温度が設定されてなり、
前記吐出側温度センサの検出値が前記圧縮機吐出設定温度より低く、且つ、前記吸込側温度センサの検出値が前記戻り冷媒温度センサの検出値より低い場合は前記インジェクション配管用電磁開閉弁を閉鎖し、そうでない場合は前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放し、
前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放した際、前記戻り冷媒温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より高く、且つ、暖房サイクル運転の際は、前記暖房用減圧手段を所定開度開き、前記吐出側温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より高く、且つ、冷房サイクル運転の際は、前記冷房用減圧手段を所定開度開くことを特徴とする冷凍空調装置。
前記制御部に、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサとの差に対応する所定温度差を設定してなり、前記インジェクション配管用電磁開閉弁を開放し、前記戻り冷媒温度センサの検出値が前記飽和冷媒温度より低い際、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサの検出値との差が、所定温度差より高く、且つ暖房サイクル運転の場合は、前記暖房用減圧手段を所定開度閉じ、前記飽和冷媒温度と前記戻り冷媒温度センサの検出値との差が、所定温度差より高く、且つ冷房サイクル運転の場合は、前記冷房用減圧手段を所定開度閉じることを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。