JP2701658B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２つの圧縮室をもつ
インバータ駆動の圧縮機を備えた空気調和装置、特にそ
の高効率化・高信頼性・低騒音・低振動化に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図４１は、例えば特開平２−１１９６８
９号公報に示された、従来の冷凍サイクル装置である。
この冷凍サイクル装置は圧縮機１を備えている。この圧
縮機１は密閉容器１ａを有し、この密閉容器１ａの内部
にはロータリ式の第１圧縮機構３と第２の圧縮機構４お
よびこれらの圧縮機構３，４を駆動する電動機部２とが
収容されている。上記圧縮機構３，４はそれぞれ第１、
第２のシリンダの両端面には軸受が接合されているとと
もに、内部にはそれぞれロータ２９，３０が回転自在に
収容されている。上記各ロータ２９，３０を偏心回転さ
せるクランクシャフト３１は上記電動機部２の回転子に
連結されている。この回転子は固定子の内部に回転自在
に挿通されている。したがって電動機部２に通電されて
回転子が回転駆動されれば、それによって上記各ロータ
２９，３０がシリンダ内で偏心回転させられるようにな
っている。

【０００３】上記各シリンダにはそれぞれ吸入口６，７
とが接続されている。上記第１のシリンダに接続された
吸入管６はアキュムレータの流出側に接続され、上記第
２のシリンダの吸入管は第１のチェック弁２７を介して
上記アキュムレータの流出側に接続されている。上記第
１のチェック弁２７はアキュムレータからシリンダへの
方向にだけ流体を流すようになっている。上記第１のシ
リンダに接続された吐出管５は密閉容器１ａの外部に導
出され、中間冷却器２６と電磁弁２３とが設けられたバ
イパス管２２の一端に接続されている。このバイパス管
２２の他端は上記第１のチェック弁２７の下流側、つま
り第２のシリンダの吸入管に接続されている。さらに上
記第２のシリンダに接続された吐出管の密閉容器１ａ内
に位置する部分には第２のチェック弁２８が接続されて
いる。また、上記第２のシリンダに接続された吐出管は
密閉容器内に開放されている。上記密閉容器の上部には
主吐出管８が接続されている。この主吐出管８は四方弁
９が接続されている。この四方弁９には上記アキュムレ
ータ１６の流入側が接続され、さらに室内側熱交換器１
０と室外側熱交換器１５との一端側が接続されている。
これら熱交換器１０，１５の他端は減圧器１１を介して
接続されている。

【０００４】次に、このように構成された冷凍サイクル
の動作について説明する。まず、流体である冷媒が循環
する。すなわち、電磁弁２３を閉じて圧縮機１を運転
し、電動機部２を作動させれば、第１および第２の圧縮
機構３，４が駆動されるから、それによって各圧縮機構
３，４にアキュムレータ１６から吸入管６，７を通って
吸引された冷媒が圧縮されることになる。上記第１の圧
縮機構３で圧縮された冷媒は電磁弁２３が閉じているこ
とによってバイパス管２２を通過することができないか
ら、吐出管５に設けられた第２のチェック弁２８から密
閉容器内に吐出する。また、第２の圧縮機構４で圧縮さ
れた冷媒はその主吐出管８から密閉容器１ａ内に吐出す
る。そして圧縮された冷媒は四方弁９へ流れ、暖房運転
であれば室内側熱交換器１０、減圧器１１及び室外側熱
交換器１５の順に流れる。そして、上記四方弁９を通っ
てアキュムレータ１６に流入し、ここから上記各圧縮機
構３、４に吸引されることになる。すなわち、電磁弁２
３を閉じて圧縮機１を運転すれば、冷媒は第１の圧縮機
構３と第２の圧縮機構とに並列に流れるから、上記冷媒
は単段圧縮されることになる。次に、二段圧縮を行う場
合には電磁弁２３を開いて圧縮機１を運転する。運転開
始時にはアキュムレータ１６からの冷媒は第１の圧縮機
構３と第２の圧縮機構４とを並列に吸引される。第１の
圧縮機構３に吸引された冷媒はここで圧力Ｐ１に圧縮さ
れ、一部は第２チェック弁２８とから吐出するが、殆ど
はバイパス管２２を通って第１のチェック弁２７よりも
下流側の箇所から第２の圧縮機構の吸入管に流入する。
それによって、上記第１のチェック弁２７の下流側の圧
縮圧力よりも上昇するから、アキュムレータ１６から低
圧冷媒は上記第１のチェック弁２７を通って第２の圧縮
機構４に吸引されなくなる。つまりアキュムレータ１６
からの冷媒は第１の圧縮機構３だけに吸引されることに
なる。

【０００５】このように、第１の圧縮機構３で圧縮され
た冷媒は第２の圧縮機構４に吸引され、ここでさらに圧
力Ｐ２（Ｐ１＜Ｐ２）に圧縮されてその吐出管から密閉
容器内に吐出することになる。そして、密閉容器内に吐
出される圧力がＰ２の冷媒によって密閉容器２の冷媒の
リークがなくなる。したがって、アキュムレータ１６か
らの冷媒は、第１の圧縮機構３と第２の圧縮機構４とを
直列に流れ、上記第１の圧縮機構３で圧力Ｐ１に加圧さ
れたのち、上記第２の圧縮機構４でさらに高い圧力Ｐ２
に加圧され、主吐出管８から吐出されて四方弁へ流れる
ことになる。すなわち、電磁弁２３を開いて圧縮機１を
運転すれば、冷媒を上記第１の圧縮機構と第２の圧縮機
構４とによって二段圧縮することができる。

【０００６】また、第２の従来例として、高段側圧縮機
と低段側圧縮機とを直列に接続してなる二段圧縮機構を
有する冷凍サイクルにおいて、低段側圧縮機の吸入側管
路および排出側管路中に三方切換弁を配し、各三方切換
弁を側路管によって接続し、低段側圧縮機の吸入側管路
と排出側管路を二方弁と減圧機構を直列に配したレリー
ス管によって接続し多段階の能力調整を可能にしたもの
が提案されている（特開昭５８−７２８５１号公報）。

【０００７】また、第３の従来例として低段側圧縮機の
容積を高段側圧縮機の容積よりも大きくしたものが提案
されている（特開昭６３−２７２９８８号公報）。

【０００８】また、第４の従来例の冷凍サイクル装置と
して、２シリンダ型ロータリ式圧縮機を備えており、吐
出容積が小さい第１のシリンダおよび吐出容積が大きい
第２のシリンダを有し、第１のシリンダおよび第２のシ
リンダの吸入ポートにそれぞれ接続した吐出管の中途部
にそれぞれ第１の吸入仕切弁と第２の吸入仕切弁を設
け、上記第１のシリンダと第２のシリンダの吐出ポート
にそれぞれ第１の吐出弁と第２の吐出弁を有する吐出管
を接続し、第１のシリンダの吸入ポートと第１の吸入仕
切弁との間の吸入管中途部と第２のシリンダ吐出ポート
に接続する吐出管の中途部とを第１の吐出仕切弁を有す
るバイパス管で連通し、上記第２のシリンダ側の吐出管
で上記バイパス管の接続部の下流側に第２の吐出仕切弁
を設けたものが提案されている（特開昭６３−２１２７
９７号公報）。

【０００９】また、第５の従来例として、大容量のシリ
ンダをもつロータリ式の第１の圧縮部２とこの第１の圧
縮部とともに同一駆動源で駆動する小容量のシリンダを
もつ第２の圧縮部３とこれら第１と第２の圧縮機部のシ
リンダの吸入側にそれぞれ設けられた吸入通路を開閉す
る吸入通路手段（第２、第１切換弁）と、前記第１の圧
縮部のシリンダに設けられ圧縮途上のガスを吸入側へレ
リースするためのレリース手段とこのレリース手段およ
び前記吸入通路開閉手段を制御して能力を多段階に可変
させる制御部を具備した冷凍サイクル装置が提案されて
いる（特開昭６４−６０７９５号公報）。

【００１０】また、第６の従来例として特開昭６０−１
２８９９０号公報に示されたロータリ式二段圧縮機が提
案されている。

【００１１】また、第７の従来例として、容量制御時に
主圧縮要素が補助圧縮要素と直列に接続する容量制御冷
凍サイクルが提案されている（特開昭５９−１５０９９
１号公報）。

【００１２】また、第８の従来例として、密閉容器内に
高圧用圧縮要素と低圧用圧縮要素とを積層状に重ねてた
ロータリ式二段圧縮機において、高圧用圧縮要素の押の
け量を低圧用圧縮要素の押のけ量の比（以後、理論押の
け量比と呼ぶ）を０．４５〜０．６０倍とし、かつ前記
高圧用圧縮要素の圧縮行程の位相差を１８０度にしたロ
ータリ式二段圧縮機が提案されている（特開昭６０−１
２８９９０号公報）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置は
以上のように構成されているので、２シリンダ並列運転
と２シリンダ二段圧縮運転の切り換えと可変速運転が可
能な空気調和装置において、二段圧縮運転時に運転効率
が低く、振動・騒音が大きいという問題点があった。

【００１４】また、特開昭６３−２１２７９７号公報に
示された冷凍サイクル装置は、低能力運転時（低速運転
時）の容量制御手段として、吸入管路を閉じて真空運転
する圧縮手段のみであり、振動が大きい。その結果、圧
縮機の圧縮比が高い運転を行う場合や圧縮機をインバー
タ駆動により可変速運転を可能にし、超低速運転を行う
場合に特に振動が大きくなるという問題点があった。ま
た、特開昭６４−６０７９５号公報に示された冷凍サイ
クル装置は、段階的にしか容量制御手段をもたないた
め、きめ細かく効率的な容量制御を行うことができな
い。また、圧縮機の圧縮比を検知する手段をもたないの
で、圧縮比に応じた効率的な容量制御を行うことができ
ないという問題点があった。

【００１５】また、特開昭６３−２１２７９７号公報に
示された冷凍サイクル装置は、低能力運転時の容量制御
手段として、吸入管路を閉じて真空運転する方式を用い
ているが、実際には圧縮室各部（ローリングピストン端
面、吐出弁等）からのリークガスを再圧縮しているた
め、入力損失が大きく効率が悪い。また振動が大きいと
いう問題点があった。また、特開昭６４−６０７９５号
公報に示された冷凍サイクル装置は、段階的にしか容量
制御手段をもたないため、連続した吹き出し空気温度が
得られず、さらに容量切り換え時急激に吹き出し空気温
度が変化するため快適性が悪いという問題点があった。
また、特開昭６０−１２８９９０号公報に示されたロー
タリ式二段圧縮機は、二段圧縮運転時低段側で吐出した
高温ガス冷媒は圧縮機容器外にだされるため高段側に吸
入するまでに放熱をおこし、この結果暖房能力が低下す
るという問題点があった。

【００１６】また、特開平２−１１９６８９号公報に示
される冷凍サイクル装置は、密閉容器内へ流出させる逆
止弁を、設置空間に限界がある圧縮機内部に設けている
ので、前記逆止弁の口径が大きくとれず、圧力損失が生
じ効率が悪化するとともに圧縮機の構造が複雑になりコ
ストが高くなり、密閉容器内に逆止弁を設けているの
で、前記逆止弁不良時の修理が不可能である。また、第
１および第２圧縮室の吐出容積が最適な容積比を考慮し
ていないので、二段圧縮運転時に最適な中間圧力が得ら
れず、低速運転時において圧縮負荷トルクの変動によ
り、モータの回転脈動が生じモータ効率が著しく低下す
るため運転効率が悪化し、低速運転時の振動・音が大き
くなる。そして、二段圧縮運転時の運転の向上はモータ
効率の増加分しか望めない。さらに、２シリンダ並列運
転時の効率の向上は望めないという問題点があった。ま
た、特開昭５９−１５０９９１号公報に示された冷凍サ
イクルは、２シリンダ並列運転時、補助圧縮要素の吐出
口から多量の潤滑油が圧縮機外に持ち出されるため、圧
縮機が焼損するという問題点があった。

【００１７】この発明は、２シリンダ並列運転と２シリ
ンダ二段圧縮運転の切り換えと可変速運転が可能な空気
調和装置において、二段圧縮運転時に高効率・低騒音・
低振動な冷暖房運転が可能な空気調和装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１８】また本発明は、インバータ駆動空気調和装
置において、高効率・低騒音・低振動および信頼性の高
い冷房暖房運転が可能な空気調和装置を提供することを
目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の空気調和装置
は、第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、
減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してなる空
気調和装置において、第１圧縮室の吐出口と、第２圧縮
室の吸入口との間に設けられた第１制御弁と、第１圧縮
室の吐出口と、圧縮機内との間に設けられた第２制御弁
と、アキュムレータと第２圧縮室の吸入口との間に設け
られた第３制御弁と、圧縮機の圧縮比を検出し、この圧
縮比に応じて低能力運転と超低能力運転を切り替える手
段とを備えたものである。

【００２０】請求項２の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、
アキュムレータを順次接続してなる空気調和装置におい
て、第１圧縮室の吐出口と、第２圧縮室の吸入口との間
に設けられた第１制御弁と、第１圧縮室の吐出口と、圧
縮機内との間に設けられた第２制御弁と、アキュムレー
タと第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第３制御弁
とを備え、高能力運転時第１制御弁を閉、第２制御弁及
び第３制御弁を開とし、低能力運転時第１制御弁及び第
２制御弁を開、第３制御弁を閉とし、超低能力運転時第
１制御弁を開、第２制御弁及び第３制御弁を閉とするも
のである。

【００２１】請求項３の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有し、インバータ駆動される圧縮機、凝縮
器、減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してな
る空気調和装置において、第１圧縮室の吐出口と、第２
圧縮室の吸入口との間に設けられた第１制御弁と、第１
圧縮室の吐出口と、圧縮機内との間に設けられた第２制
御弁と、アキュムレータと第２圧縮室の吸入口との間に
設けられた第３制御弁と、高能力運転時前記第１制御弁
を閉、第２制御弁及び第３制御弁を開とし、低能力運転
時前記第１制御弁及び第２制御弁を開、第３制御弁を閉
とし、超低能力運転時第１制御弁を開、第２制御弁及び
第３制御弁を閉として圧縮方式を切り替える手段と、圧
縮方式を切り替え前の圧縮機の運転周波数と切り替え後
の運転周波数の中間の運転周波数で予備運転を行う手段
とを備えたものである。

【００２２】請求項４の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有し、インバータ駆動される圧縮機、凝縮
器、減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してな
る空気調和装置において、前記第１圧縮室の吐出口と、
前記第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第１制御弁
と、前記第１圧縮室の吐出口と、前記圧縮機内との間に
設けられた第２制御弁と、前記アキュムレータと前記第
２圧縮室の吸入口との間に設けられた第３制御弁と、高
能力運転時前記第１制御弁を閉、前記第２制御弁及び第
３制御弁を開とし、低能力運転時前記第１制御弁及び第
２制御弁を開、前記第３制御弁を閉とし、超低能力運転
時第１制御弁を開、前記第２制御弁及び第３制御弁を閉
として圧縮方式を切り替える手段と、前記第１圧縮室の
吐出口と前記第２圧縮室の吸入口及び前記圧縮機内との
間に設けられた断熱材とを備えたものである。

【００２３】請求項５の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、気液分離器、減圧
器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してなる空気調
和装置において、第１圧縮室の吐出口が、第２圧縮室の
吸入口と圧縮機内に通じる配管とに切り換え接続が可能
な切り換え手段と、第１圧縮室を圧縮機の並列運転時に
バイパスするバイパス回路と、気液分離器と第２圧縮室
の吸入口とを第２電磁弁を介して接続する第１インジェ
クション配管と、第１圧縮室及び第２圧縮室に設けられ
た各インジェクションポートと、気液分離器と各インジ
ェクションポートとを第３電磁弁を介して接続する第２
インジェクション配管とを備えたものである。

【００２４】請求項６の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、気液分離器、減圧
器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してなる空気調
和装置において、第１圧縮室の吐出口が、第２圧縮室の
吸入口と圧縮機内に通じる配管とに切り換え接続が可能
な切り換え手段と、第１圧縮室を圧縮機の並列運転時に
バイパスするバイパス回路と、気液分離器と第２圧縮室
の吸入口とを第２電磁弁を介して接続する第１インジェ
クション配管と、第２圧縮室に設けられたインジェクシ
ョンポートと、気液分離器とインジェクションポートと
を接続する第２インジェクション配管とを備えたもので
ある。

【００２５】請求項７の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を
順次接続してなる空気調和装置において、第１圧縮室の
吐出口が、第２圧縮室の吸入口と圧縮機内に通じる配管
とに切り換え接続が可能な切り換え手段と、第１圧縮室
を圧縮機の並列運転時にバイパスするバイパス回路とを
備え、第２圧縮室の吐出容積を第１圧縮室の吐出容積の
０．６〜０．８倍にしたものである。

【００２６】請求項８の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、
アキュムレータを順次接続して冷媒回路を構成する空気
調和装置において、アキュムレータと第２圧縮室の吸入
口との間に設けられた第３制御弁（逆止弁）と、第２圧
縮室の吸入口と圧縮機容器内を第６流量制御弁を介して
接続する第２圧縮室バイパス回路を備え、第１圧縮室と
第２圧縮室の吐出口は圧縮機容器内に開口すると共に、
２シリンダ並列運転時は第６流量制御弁を閉じ、第２圧
縮室ポンプ運転時は該第６流量制御弁を開くものであ
る。

【００２７】

【作用】請求項１の空気調和装置は、圧縮機の圧縮比に
応じて、圧縮方式を変化させたので、低圧縮比運転にお
いて、高効率な運転が可能になる。また、高圧縮比運転
において、高効率でかつ低振動な運転が可能になる。

【００２８】請求項２の空気調和装置は、超低速運転時
（超低能力運転時）、第１圧縮要素で圧縮したガス冷媒
を第２圧縮要素でさらに圧縮を行う二段圧縮運転を行う
ことにより振動の増加をおさえる。

【００２９】請求項３の空気調和装置は、圧縮方式切り
換え前の運転周波数と切り換え運転後の運転周波数の中
間付近の運転周波数で、切り換え運転前にあらかじめ運
転周波数を変化させることにより、圧縮方式の切り換え
時の急激な吹き出し空気温度の変化をおさえ、快適性を
損なわせない。

【００３０】請求項４の空気調和装置は、第１圧縮要素
の吐出口から第２圧縮要素の吸入口の間に断熱材をまく
ことにより、二段圧縮運転時の放熱ロスを防ぐ。

【００３１】請求項５の空気調和装置は、二段圧縮運転
時の第２圧縮室に、第１圧縮室から吐出した冷媒に加
え、気液分離器からのガス冷媒をも吸入するため、高効
率な運転が可能になる。また、２シリンダ並列運転時
に、蒸発器からのガス冷媒に加え、気液分離器内のガス
冷媒をも吸入するため、高効率な運転が可能になる。ま
た、第１及び第２圧縮室はアキュムレータを通る低温低
圧のガス冷媒を吸入するが、このとき気液分離器内の中
圧ガス冷媒も第２インジェクション配管、インジェクシ
ョンポートを経て圧縮室内に注入される。この結果冷媒
のエンタルピーが低下し圧縮機をでる冷媒量が増加する
ため、暖房及び冷房運転時の能力が増加し効率が向上す
る。

【００３２】請求項６の空気調和装置は、二段圧縮運転
時、第２圧縮室は中間圧力以上になるため、中間圧力状
態にある気液分離器内のガス冷媒はほとんど第２圧縮室
に注入されない。従って、第２インジェクション配管に
第３電磁弁は不要になり安価になる。この場合の、高能
力冷房暖房運転時、つまり２シリンダ並列運転時に気液
分離器からガス冷媒を第２圧縮室内のみに注入されるこ
とになる。

【００３３】請求項７の空気調和装置は、低速運転時に
回転脈動が小さくなる。

【００３４】請求項８の空気調和装置は、第６流量制御
弁を閉じて２シリンダ並列運転を行い、第６流量制御弁
を開いて第２圧縮室ポンプ運転を行う。

【００３５】

【実施例】実施例１． 図１は本発明の実施例１を示す空気調和装置の構成図で
あり、図において、１は密閉容器１ａに収納された圧縮
機、２はインバータ駆動され回転数可変の電動機、３，
４は各々第１、第２圧縮室で、電動機２で駆動される。
５，６は各々第１圧縮室の吐出・吸入口で、７は第２圧
縮室４の吸入口で、８は主吐出口である。圧縮機１は四
方弁９、室内側熱交換器１０、第１減圧器１１、気液分
離器２５、第２減圧器１４、室外側熱交換器１５、アキ
ュムレータ１６、第１圧縮室の吸入配管６とを結ぶ冷媒
回路を構成する。また、第１圧縮室３の吐出容積は第２
圧縮室４の吐出容積より大きい構成をしている。第１圧
縮室３の吐出口５と接続する配管１７は三方弁１８を介
し、圧縮機１の密閉容器１ａ内と接続する第１バイパス
管１９と第２圧縮室の吸入口７に接続する配管２０を備
えている。また第２圧縮室吸入口７に接続する配管２０
と第１圧縮室吸入口５とを第１電磁弁２３を介し接続す
るバイパス回路である配管２２を備えている。さらに気
液分離器２５と上記第２圧縮室吸入配管２０を第２電磁
弁２４を介し接続する第１インジェクション配管２１を
備えている。

【００３６】次に高能力暖房運転時の動作について説明
する。この運転の場合は図２に示すように切換手段Ａす
なわち三方弁１８は第１圧縮室３の吐出口５と圧縮機容
器１ａ内に接続する第１バイパス管１９と導通してお
り、切換手段Ｂすなわち第１電磁弁２３は開、切換手段
Ｃすなわち第２電磁弁２４は閉の状態になっている。ま
た四方弁９は暖房側に切換る。圧縮機１の第１圧縮室３
はアキュムレータ１６を通る低温低圧のガス冷媒を吸入
し、第１圧縮室３の吐出口５から高温高圧の冷媒と圧縮
室内の潤滑油を吐出し、第１バイパス管１９により圧縮
機容器１ａ内に導かれる。ここで高温高圧の冷媒と潤滑
油とを分離し、冷媒のみを主吐出口８より吐出させる。
また第２圧縮室４はアキュムレータ１６を通る低温低圧
のガス冷媒を第２バイパス管２２を通り、第２圧縮室４
の吸入口７に導かれる。ここで圧縮した高温高圧のガス
冷媒は主吐出口８より吐出する。つまりこの運転では２
シリンダ圧縮機を並列運転を行っている。さらに主吐出
口８から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁９を
通り、室内側熱交換器１０に導かれる。ここでガス冷媒
は液化し、この時凝縮熱を室内に放出する。つまり暖房
運転を行う。さらに液化した高圧の冷媒は、第１減圧器
１１により中圧の気液二相冷媒となり、気液分離器２５
を通り第２減圧器１４により低温低圧の気液二相の冷媒
となり室外側熱交換器１５に導かれる。ここで外気から
熱を吸収し、冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となり、
四方弁９へ導かれる動作を行う。図２の実線矢印が高能
力暖房運転時の冷媒の流れを、また点線矢印が高能力冷
房運転時の冷媒の流れを示す。

【００３７】次に低能力暖房運転時の動作について説明
する。この運転の場合は図３に示すように切換手段であ
る切換手段Ａすなわち三方弁１８は第１圧縮室３の吐出
口６と第２圧縮室の吸入口７に接続する第１バイパス管
１９と導通しており、切換手段Ｂすなわち第１電磁弁２
３は閉、切換手段Ｃすなわち第２電磁弁２４は開の状態
になっている。さらに四方弁９は暖房側に切換る。この
運転の場合、第１圧縮室３はアキュムレータ１６を通り
低温低圧のガス冷媒を第１圧縮室３の吸入口６より吸入
し、ここである程度圧縮し中温中圧のガス冷媒となり第
２圧縮室４の吸入口７へ導かれる。またこの時気液分離
器２５内のガス冷媒を第３気液分離器配管２１を通り第
２圧縮室４に吸入される。すなわち、第２圧縮室４は第
１圧縮室３からの冷媒と気液分離器２５からの冷媒を吸
入することになる。ここでさらに圧縮し高温高圧のガス
冷媒となり主吐出口８より吐出される。また、第１圧縮
室３の吐出容積は第２圧縮室４の吐出容積より大きくし
ているので最適な中間圧力になり、この時第１圧縮室３
と第２圧縮室４の圧縮仕事がほぼ等しいので低速運転で
のモータの回転脈動が減少し、モータ効率の低減をおさ
えることが可能になり、高効率・低騒音・低振動な二段
圧縮を行うことが可能になる。図３の実線矢印が低能力
暖房運転、また点線矢印が低能力冷房運転時の冷媒の流
れを示す。

【００３８】次に冷房運転における動作の説明をする。
高能力冷房運転及び低能力冷房運転は、図２及び図３に
おいて四方弁９を冷房側に変更することにより、室内側
熱交換器と室外側熱交換器とが蒸発作用と凝縮作用を逆
転するのみで後はそれぞれ高能力暖房運転及び低能力冷
房運転の動作と同様なので説明を省略する。

【００３９】次に２シリンダ二段圧縮と２シリンダ並列
運転の使い分けについて説明する。二段圧縮運転は２シ
リンダ並列運転より低圧ガス冷媒を吸入する冷媒量が少
ないため高い能力運転を行うためには圧縮機の高速運転
が必要になる。この場合二段圧縮運転より２シリンダ並
列運転を行った方が有利になる。したがって２シリンダ
二段圧縮から２シリンダ並列運転との切り換えは図４に
示すように高能力運転にしたがい、二段圧縮の運転より
並列運転のほうが効率が高い場合に行う。

【００４０】実施例２． 実施例１では、切換手段Ａは三方弁を使用することによ
り第１圧縮室３から吐出した冷媒及び潤滑油を圧縮機容
器１ａ内に吐出する配管と、第２圧縮室４の吸入口７へ
導く配管とを切り換えていたが、図６に示すように、第
１圧縮室３の吐出配管１７と第２圧縮室４の吸入配管２
０と第１バイパス配管１９とを接続し、この第２圧縮室
４の吸入配管７に第４の電磁弁３３、第１バイパス管１
９に第３の電磁弁３２を使用してもよい。この場合２シ
リンダ並列運転を行う場合は第３の電磁弁３２は開弁
し、第４の電磁弁３３は閉弁する。また、２シリンダ二
段圧縮運転を行う場合は第３の電磁弁３２は閉弁し、第
４に電磁弁３３は開弁する。後は実施例１と同等なので
説明を省略する。

【００４１】実施例３． 実施例１では、第１圧縮室３の吐出口５と接続する配管
が、圧縮機容器１ａ内に吐出する配管と第２圧縮室４の
吸入配管７とに切り換えが可能な機構を備えた切換手段
Ａを三方弁１８を用いて説明したが、図７に示すように
圧縮室内の圧力に応じて圧縮室容器内に第１圧縮室３の
吐出冷媒を流出させるチェック弁を設けてもよい。すな
わち図７に示すように、第２圧縮室吸入口７は第１のチ
ェック弁２７を介して上記アキュムレータ１６の流出側
に接続されている。上記チェック弁２７はアキュムレー
タ１６から圧縮室の方向にだけ流体を流すようになって
いる。上記第１の圧縮室３に接続された吐出管は密閉容
器１ａの外部に導出され、電磁弁２３とが設けられた第
２のバイパス管２２の一端に接続されている。この第２
のバイパス管２２の他端は上記第１のチェック弁２７の
下流側、つまり第２の圧縮室４の吸入口７に接続されて
いる。さらに気液分離器２５の第３の配管２１が第２の
電磁弁２４を介し第２のバイパス管２２の一端に接続し
ている。さらに上記第１の圧縮室３に接続された吐出口
６の密閉容器内に位置する部分には第２のチェック弁２
８が接続されている。また、上記第２の圧縮室４から吐
出した冷媒は密閉容器内１ａに開放されている。上記密
閉容器の上部には主吐出管８が接続されている。圧縮機
周辺の構成をしている。その他は、実施例１と同様なの
で説明を省略する。

【００４２】次に動作の説明をする。電磁弁２３を閉弁
し圧縮機を駆動すると、第１の圧縮室３の吐出冷媒は第
２チェック弁２８から吐出され２シリンダ並列圧縮運転
が可能になり、また電磁弁２３，２４を開弁すると圧縮
機容器内が高圧状態にあるため第２チェック弁２８は閉
成する。従って第１圧縮室３内の冷媒は第２チェック弁
２８から吐出されず、第１圧縮室吐出口６を通り第２圧
縮室４に吸入される。またこのとき電磁弁２４は開弁し
てあるので、気液分離器２５からのガス冷媒も第２圧縮
室４内に吸入されることになる。従って高効率な２シリ
ンダ二段圧縮運転が可能になる。後は実施例１と同等な
ので説明を省略する。

【００４３】実施例４． 図８は２シリンダ並列運転方式と第２圧縮要素ポンプ運
転方式と二段圧縮運転方式に圧縮方式を切り換えて運転
可能な空気調和装置の実施例４を示す構成図であり、こ
の図を説明する。１は密閉容器に収納された２シリンダ
型ロータリ式圧縮機で、２はインバータ駆動され回転数
可変の電動機、３，４は各々第１，２の圧縮要素で各圧
縮要素の圧縮工程の位相は１８０度ずれるように設けら
れており電動機２により駆動される。５，６は各々第１
の圧縮要素の吐出口、吸入口で、７は第２圧縮要素４の
吸入口で、８は主吐出口である。圧縮機１は四方弁９、
室内側熱交換器１０、減圧器１１、室外側熱交換器１
２、アキュムレータ１３、第１圧縮要素３の吸入口６と
を結ぶ冷媒回路を構成している。第１圧縮要素３の吐出
口５を接続する配管１７は２つに分岐し、一方は第２圧
縮要素４の吸入口７と接続し、途中に第１制御弁３６が
設けられている。他方は圧縮機１の容器内と接続し、途
中に第２制御弁３７が設けられている。また第２圧縮要
素吸入口７に流れる冷媒を制御する第３の流量制御手段
として、ここでは逆止弁３８を設けている。

【００４４】図８は実施例４の空調負荷に及び圧縮機の
圧縮比に応じて圧縮方式を第２圧縮要素ポンプ運転及び
二段圧縮運転に切り換え可能な空気調和装置を示す図で
ある。次に前記空気調和装置が冷房運転している状態を
例に、本発明の運転制御を図９〜１１の制御フローチャ
ート図にもとづいて説明する。この実施例の運転制御を
説明するために、次に示す項目を約束事項とする。 （１）２つの圧縮室が並列運転し、運転周波数が３０Ｈ
ｚ以上の空調運転を行う場合を通常能力運転とする。 （２）上記項目以外の運転で、運転周波数２０Ｈｚ以上
の運転を行う場合を低能力運転とする。 （３）前記項目（１）以外の運転で、運転周波数２０Ｈ
ｚ以下の運転を行う場合を超低能力運転とする。 （４）外気温が３０度から３５度までを、通常圧縮比運
転とする。 （５）外気温が３０度以下の場合を低圧縮比運転とす
る。 （６）外気温が３５度以上の場合を高圧縮比運転とす
る。 さらに、ここでは、圧縮機の圧縮比を検知（高圧力／低
圧力）する手段として、外気温度を検知する方式を用い
ている。

【００４５】まず、電源をＯＮし空調機を運転しはじめ
た場合、この時の空調負荷は大きいので、２つのシリン
ダの吸入口から低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮作用を行
う２シリンダ並列運転を行う。この２シリンダ並列運転
は、圧縮要素の容積が大きくなるので、得られる空調能
力も大きくなり、空調負荷の大きい運転に適している。
また２つの圧縮要素の圧縮工程の位相は１８０度ずれる
様にしているため圧縮負荷トルクが平滑化され低振動な
運転が可能になる。この運転を続けることにより、空調
負荷は次第に小さくなり、それに伴い運転周波数は低下
してくる。運転周波数が低下してくると、圧縮機を駆動
している電動機（モータ）の効率が悪化するため、第２
圧縮要素ポンプ運転や二段圧縮運転を行い、圧縮要素の
容積を小さくして運転したほうが効率よい運転が可能に
なる。これら圧縮方式の詳細な説明は後で行う。

【００４６】前記の理由により運転周波数が前記項目
（２）の条件を満たした場合、圧縮方式を切り換え動作
を行い低能力運転を行う。この時、外気温度を検出し、
外気温度が前記項目（４）を満たしている場合は、圧縮
機が通常圧縮比運転であると判断し第２圧縮要素ポンプ
運転を行う。出願人の研究によれば、通常圧縮比運転に
おいては、二段圧縮運転に比べ第２圧縮要素ポンプ運転
のほうが、入力損失が小さく効率がよいため、ここでは
第２圧縮要素ポンプ運転を行う。

【００４７】また外気温度が（５）の条件を満たしてい
る場合は、低圧縮比運転と判断し、効率及び振動とも良
好な第２圧縮要素ポンプ運転を行う。また外気温度が
（６）の条件を満たしている場合、高圧縮比運転と判断
し二段圧縮運転を行う。なぜなら第２圧縮要素ポンプ運
転は圧縮比が高くなると振動が悪化してくるのに対し、
二段圧縮運転は第１と第２圧縮要素とも圧縮作用を行う
ため振動が良好であるため、ここでは二段圧縮運転を行
う。

【００４８】以上の運転方式で低能力運転を続けるにつ
れさらに空調負荷が低下し、運転周波数が（３）の条件
を満たした場合、超低能力運転を行うことになる。この
時も、外気温度を検出し、外気温度に応じた運転を行
う。すなわち外気温度が（４）の条件を満たしている場
合、通常圧縮比運転と判断し、性能及び振動とも良好な
二段圧縮運転を行う。また外気温度が（５）の条件を満
たしている場合、低圧縮比運転と判断し、性能及び振動
とも良好な第２圧縮要素ポンプ運転を行う。また（６）
の条件を満たしている場合は高圧縮比運転と判断し、二
段圧縮運転を行う。以上説明したように低能力運転、超
低能力運転の圧縮方式を圧縮機の圧縮比に応じて変化さ
せる運転制御を行う。また図１３に、各種圧縮方式の性
能及び振動の特性比較を示す。

【００４９】次に２シリンダ並列運転の暖房運転の動作
について説明する。この運転では図１４に示すように、
第１流量制御弁３６は閉成し、第２流量制御弁３７は開
放状態になっている。また四方弁９は暖房側に切り換え
る。圧縮機１の第１圧縮要素３はアキュムレータ１６を
通る低温低圧のガス冷媒を吸入し、第１圧縮室３の吐出
口５から高温高圧の冷媒と圧縮室内の潤滑油を吐出し、
第１流量制御弁３６が閉成しているため、圧縮機容器も
どし配管３４を通り圧縮容器内へ冷媒と潤滑油が流れ
る。ここで高温高圧の冷媒と潤滑油とを分離し、冷媒の
みを主吐出口８より出される。

【００５０】また逆止弁３８は逆圧がかかっていないた
め開放状態になり、第２圧縮要素４はアキュムレータ１
６を通る低温低圧のガス冷媒は第２圧縮室４の吸入口７
に導かれる。ここで圧縮した高温高圧のガス冷媒は主吐
出口８より吐出する。

【００５１】つまりこの運転では２シリンダ圧縮機を並
列運転を行っている。さらに主吐出口８から吐出された
高温高圧のガス冷媒は、四方弁９を通り、室内側熱交換
器１０に導かれる。ここでガス冷媒は液化し、このとき
凝縮熱を室内に放出する。つまり暖房運転を行う。さら
に液化した高圧の冷媒は、減圧器１１により低温低圧の
気液二相冷媒となり、室外側熱交換器１５に導かれる。
ここで外気から熱を吸収し、冷媒は蒸発し低温低圧のガ
ス冷媒となり、四方弁９へ導かれる動作を行う。図５の
実線矢印が高能力暖房運転時の冷媒の流れを、点線矢印
が高能力冷房運転時の冷媒の流れを示す。

【００５２】次に第２圧縮要素ポンプ運転の暖房運転の
動作について説明する。この運転の場合、図１５に示す
ように第１流量制御弁３６及び第２流量制御弁３７は開
放状態にする。また四方弁９は暖房側に切り換える。こ
の運転の場合、第１圧縮要素３はアキュムレータ１６を
通る低温低圧のガス冷媒を第１圧縮室の吸入口６より吸
入し、ここで圧縮された高温高圧の冷媒と圧縮室内の潤
滑油を第１圧縮要素吐出口５より吐出する。さらに第１
流量制御弁３６と第２流量制御弁３７は開放状態にある
ため、第１圧縮要素吐出口５より吐出した冷媒と潤滑油
の一部は圧縮機容器内へ、一部は第２圧縮要素吸入口７
へ導かれる。

【００５３】また、第２圧縮要素吸入口接続配管３５か
ら高圧ガス冷媒が流れてくるため、逆止弁３８は逆圧が
かかり閉成状態になる。したがって第２圧縮要素吸入口
７には、第１圧縮要素の吐出口５からの高温高圧のガス
冷媒と圧縮機容器内の高温高圧のガス冷媒を吸入する。
従って第２圧縮要素４では圧縮作用なしに冷媒を吐出す
ることになる。つまり第２圧縮要素４はポンプ運転を行
う。この結果、圧縮機１の圧縮要素の容量が小さくなる
ため、２シリンダ並列運転に比べ同一能力を得るための
運転周波数が高速になり、低速運転でのモータ効率低下
を防ぐことが可能になり、高効率な運転が得られる。

【００５４】次に二段圧縮運転の暖房運転の動作につい
て説明する。図１６に示すように、第１流量制御弁３６
は開放状態に、第２流量制御弁３７は閉成する。また四
方弁９は暖房側にする。この運転の場合、第１圧縮要素
３はアキュムレータ１６を通る低温低圧のガス冷媒を第
１圧縮要素の吸入口６より吸入し、ここで圧縮された中
温中圧の冷媒と圧縮室内の潤滑油を第１圧縮要素吐出口
５より吐出する。さらに第１流量制御弁３６は開放状態
にあり第２流量制御弁３７は閉成状態にあるため、第１
圧縮要素吐出口５より吐出した冷媒は第２圧縮要素吸入
口７へ導かれる。

【００５５】また、第２圧縮要素吸入口接続配管３５か
ら中圧ガス冷媒が流れてくるため、逆止弁３８は逆圧が
かかり閉成状態になる。したがって第２圧縮要素吸入口
７には、第１圧縮要素の吐出口５からの冷媒を吸入す
る。次に第２圧縮要素４では高温高圧になるまで冷媒を
圧縮し潤滑油を圧縮機容器内へもどし、冷媒のみを主吐
出口８より吐出する。つまり二段圧縮運転を行う。第１
圧縮要素３と第２圧縮要素４の圧縮工程の位相を１８０
度ずらしているため、圧縮負荷トルクが平滑化される。
この結果圧縮機の回転脈動が小さくなり低振動な運転が
可能になる。後は、２シリンダ並列運転と同様なのでこ
こでは説明を省略する。

【００５６】次に冷房運転における動作の説明をする。
高能力冷房運転及び低能力冷房運転及び超低能力冷房運
転は図１４，１５，１６において四方弁９を冷房側に変
更することにより、室内側熱交換器、室外側熱交換器と
が凝縮作用と蒸発作用とが逆転するのみで後はそれぞ
れ、高能力暖房運転及び低能力暖房運転及び超低能力暖
房運転と同様なので説明を省略する。

【００５７】実施例５． 低能力運転時の圧縮方式である第２圧縮室ポンプ運転と
二段圧縮運転時の運転効率は圧縮機の圧縮比（高圧力／
低圧力）により変化する。そこで、高能力運転時から低
能力運転時への圧縮方式切り換える運転周波数は、圧縮
機の圧縮比により変化させた方が効率的な運転が可能に
なる。そこで、圧縮機の圧縮比を検知する手段として、
外気温度を検知することを例に説明する。

【００５８】次に、実施例４で示した空気調和装置の冷
房運転時において、高能力運転（２シリンダ並列運転）
と低能力運転の切り換えを例に説明する。以下、実施例
５の動作を図１２の制御フローチャート図にもとづいて
説明する。電源をＯＮした場合、まず２シリンダ並列運
転を行う（ステップ１００）。空調負荷が低下し、それ
に伴い空調機の運転周波数は低下してくるが、外気温を
検出しているので（ステップ１０１）、外気温が３０度
から３５度の場合は、通常圧縮比運転と判断し（ステッ
プ１０４）、運転周波数が３０Ｈｚ以下の場合に低能力
運転の圧縮方式にはいる（ステップ１０９）。つまり、
実施例４の空気調和装置においては、第２圧縮室ポンプ
運転を行う。

【００５９】以上は通常圧縮比運転における運転動作で
あるが、冷房運転の場合、外気温が高くなるほど圧縮機
は高圧縮比運転になり、通常圧縮比運転より低能力運転
の運転効率が向上する。従って、通常圧縮比運転より高
運転周波数で２シリンダ並列運転から低能力運転方式
（実施例４においては、二段圧縮運転）に切り換える。
図１２においては、通常圧縮比運転で２シリンダ並列運
転から低能力運転周波数よりＡ Ｈｚ高い運転周波数で
切り換えている。

【００６０】また、外気温が低くなるほど低圧縮比運転
になり、通常圧縮比運転より低能力運転の運転効率低下
する。したがって、通常圧縮比運転より低い運転周波数
運転で２シリンダ並列運転から低能力運転方式（実施例
４においては、第２圧縮室ポンプ運転）を切り換える。
図１２においては通常圧縮比運転で２シリンダ並列運転
から低能力運転に切り換える運転周波数３０Ｈｚより、
Ａ Ｈｚ低い運転周波数で切り換えている。以上のよう
に圧縮方式切り換え運転周波数を圧縮機の圧縮比により
変化させることにより、効率的な運転が可能になる。

【００６１】実施例６． その他の実施例として、図８の空気調和装置において、
２シリンダ並列運転と二段圧縮運転の切り換えのみに使
用した場合においても同様の効果が得られる。

【００６２】実施例７． さらに、図１７に示す空気調和装置において、２シリン
ダ並列運転と第２圧縮要素ポンプ運転の切り換えのみの
運転においても同様の効果が得られる。図１７における
空気調和装置を説明すると、第２圧縮要素吸入口７と圧
縮機容器内とを接続する配管は第６流量制御弁４２を設
けている。同図の第６流量制御弁４２を開放した場合、
第２圧縮要素吸入口７は圧縮容器内の高圧ガス冷媒を吸
入するため、圧縮作用がなくなりポンプ運転を行う。ま
た、第６流量制御弁４２を閉成した場合、第２圧縮要素
吸入口７はアキュムレータ１６を通る低圧ガス冷媒を吸
入する。つまり２シリンダ並列運転を行うことになる。

【００６３】実施例８． 更に、実施例４，５，６に示す空気調和装置において、
２シリンダ圧縮機１の第１圧縮要素３の圧縮容積を第２
圧縮要素４の圧縮容積より大きく設けてもよい。

【００６４】実施例９． 更に、実施例４，５，６に示す空気調和装置において、
圧縮機の圧縮比を検知する手段として外気温を測定した
が、室内及び室外熱交換器の配管温度を検知し、冷媒の
凝縮温度及び蒸発温度を測定してもよく、この方式を用
いることにより、より正確に圧縮比を検知することが可
能である。

【００６５】実施例１０． 図１８は本発明の空調負荷に応じた圧縮方式を行うこと
により高効率、低騒音を可能にした空気調和装置の実施
例１０を示す構成図であり、この図を説明する。１は密
閉容器に収納された２シリンダ型ロータリ式圧縮機で、
２はインバータ駆動され回転数可変の電動機、３，４は
各々第１、２圧縮要素で各圧縮要素の圧縮工程の位相は
１８０度ずれるように設けられており電動機２により駆
動される。５，６は各々第１の圧縮要素の吐出口・吸入
口で、７は第２圧縮要素の吸入口で、８は主吐出口であ
る。圧縮機１は四方弁９、室内側熱交換器１０、減圧器
１１、室外側熱交換器１５、アキュムレータ１６、第１
圧縮要素の吸入口６とを結ぶ冷媒回路を構成している
る。第１圧縮要素３の吐出口５を接続する配管１７は２
つに分岐し、一方は第２圧縮要素４の吸入口と接続し、
途中に第１制御弁３６が設けられている。他方は圧縮機
１の容器内と接続し、途中に第２制御弁３７が設けられ
ている。また第２圧縮要素吸入口７に流れる冷媒を制御
する第３の流量制御手段として、ここでは逆止弁１８を
設けている。

【００６６】次に高能力暖房運転時（通常運転）の動作
について説明する。この運転では図１９に示すように、
第１流量制御弁３６は閉成し、第２流量制御弁３７は開
放状態になっている。また四方弁９は暖房側に切り換え
る。圧縮機１の第１圧縮要素３はアキュムレータ１６を
通る低温低圧のガス冷媒を吸入し、第１圧縮室３の吐出
口５から高温高圧の冷媒と圧縮室内の潤滑油を吐出し、
第１流量制御弁３６が閉成しているため、圧縮機容器も
どし配管３４を通り圧縮容器内へ冷媒と潤滑油が流れ
る。ここで高温高圧の冷媒と潤滑油とを分離し、冷媒の
みを主吐出口８より吐出する。

【００６７】また逆止弁３８は逆圧がかかっていないた
め開放状態になり、第２圧縮要素４はアキュムレータ１
６を通る低温低圧のガス冷媒は第２圧縮室４の吸入口７
に導かれる。ここで圧縮した高温高圧のガス冷媒は主吐
出口８より吐出する。

【００６８】つまりこの運転では２シリンダ圧縮機を並
列運転を行っている。さらに主吐出口８から吐出された
高温高圧のガス冷媒は、四方弁９を通り、室内側熱交換
器１０に導かれる。ここでガス冷媒は液化し、このとき
凝縮熱を室内に放出する。つまり暖房運転を行う。さら
に液化した高圧の冷媒は、減圧器１１により低温低圧の
気液二相冷媒となり、室外側熱交換器１５に導かれる。
ここで外気から熱を吸収し、冷媒は蒸発し低温低圧のガ
ス冷媒となり、四方弁９へ導かれる動作を行う。図１９
の実線矢印が高能力暖房運転時の冷媒の流れを、点線矢
印が高能力冷房運転時の冷媒の流れを示す。

【００６９】次に低能力暖房運転の動作について説明す
る。この運転の場合、図２０に示すように第１流量制御
弁３６及び第２流量制御弁３７は開放状態にする。また
四方弁９は暖房側に切り換える。この運転の場合、第１
圧縮要素３はアキュムレータ１６を通る低温低圧のガス
冷媒を第１圧縮室３の吸入口６より吸入し、ここで圧縮
された高温高圧の冷媒と圧縮室内の潤滑油を第１圧縮要
素吐出口５より吐出する。さらに第１流量制御弁３６と
第２流量制御弁３７は開放状態にあるため、第１圧縮要
素吐出口５より吐出した冷媒と潤滑油の一部は圧縮機容
器内へ、一部は第２圧縮要素吸入口７へ導かれる。

【００７０】また、第２圧縮要素吸入口接続配管３５か
ら高圧ガス冷媒が流れてくるため、逆止弁３８は逆圧が
かかり閉成状態になる。したがって第２圧縮要素吸入口
７には、第１圧縮要素の吐出口５からの高温高圧のガス
冷媒と圧縮機容器内の高温高圧のガス冷媒を吸入する。
従って第２圧縮要素４では圧縮作用なしに冷媒を吐出す
ることになる。つまり第２圧縮要素４はポンプ運転を行
う。この結果、圧縮機１の圧縮要素の容量が小さくなる
ため、２シリンダ並列運転に比べ同一能力を得るための
運転周波数が高速になり、低速運転でのモータ効率低下
を防ぐことが可能になり、高効率な運転が得られる。

【００７１】次にさらに低能力の暖房運転（超低能力運
転）の動作について説明する。この場合、圧縮機を超低
速運転を行う必要があるが、前記第２圧縮要素ポンプ運
転では、振動が大きくなるため二段圧縮運転を行う。す
なわち、図２１に示すように、第１流量制御弁３６は開
放状態に、第２流量制御弁３７は閉成する。また四方弁
９は暖房側にする。この運転の場合、第１圧縮要素３は
アキュムレータ１６を通る低温低圧のガス冷媒を第１圧
縮要素の吸入口６より吸入し、ここで圧縮された中温中
圧の冷媒と圧縮室内の潤滑油を第１圧縮要素吐出口５よ
り吐出する。さらに第１流量制御弁３６は開放状態にあ
り第２流量制御弁３７は閉成状態にあるため、第１圧縮
要素吐出口５より吐出した冷媒は第２圧縮要素吸入口７
へ導かれる。

【００７２】また、第２圧縮要素吸入口接続配管３５か
ら中圧ガス冷媒が流れてくるため、逆止弁３８は逆圧が
かかり閉成状態になる。したがって第２圧縮要素吸入口
７には、第１圧縮要素の吐出口５からの冷媒を吸入す
る。次に第２圧縮要素４では高温高圧になるまで冷媒を
圧縮し潤滑油を圧縮機容器内へもどし、冷媒のみを主吐
出口８より吐出する。つまり二段圧縮運転を行う。第１
圧縮要素３と第２圧縮要素４の圧縮工程の位相を１８０
度ずらしているため、圧縮負荷トルクが平滑化される。
この結果、圧縮機の回転脈動が小さくなり低振動な運転
が可能になる。後は、高能力暖房運転と同様なのでここ
では説明を省略する。

【００７３】次に冷房運転における動作の説明をする。
高能力冷房運転及び低能力冷房運転及び超低能力冷房運
転は図１８において四方弁９を冷房側に変更することに
より、室内側熱交換器、室外側熱交換器とが凝縮作用と
蒸発作用とが逆転するのみで後はそれぞれ、高能力暖房
運転及び低能力暖房運転及び超低能力暖房運転と同様な
ので説明を省略する。

【００７４】図２２に従来の圧縮方式と本発明の圧縮方
式の比較を示し、図２３に各圧縮方式の入力損失と振動
の比較を示す。

【００７５】実施例１１． 図２４，２５は本発明の圧縮方式切り換え時の極端な吹
き出し空気温度の変化を改善する運転制御方式を示す図
である。（図２４は暖房運転時、図２５は冷房運転時を
示す）。図２４，２５において同図（ａ）は切り換え時
の運転制御を行わない場合の吹き出し空気温度の変化を
示し、同図（ｂ）は切り換え時の運転制御を行った場合
（本発明）の吹き出し空気温度の変化を示している。

【００７６】次に、実施例１０で示した空気調和装置に
おいて、高能力運転（２シリンダ並列運転）と低能力運
転（第２圧縮室ポンプ運転）の切り換えを例に説明す
る。上記運転の圧縮方式の切り換えは、圧縮機の圧縮室
容量が極端に変化するため切り換え運転時に吹き出し空
気も極端に変化する。この結果切り換え運転時の快適性
が損なわれる。そこで、次のような運転制御を行う。高
能力暖房運転から低能力暖房運転の切り換え動作を行う
場合を説明する。この場合、圧縮方式切り換え前の運転
周波数Ｈｚ１と圧縮方式切り換え後の運転周波数Ｈｚ２
の中間の運転周波数で、切り換え動作前にあらかじめ２
シリンダ並列運転の運転周波数を上昇させる。次にやや
時間が経過した後切り換え動作を行う。その後目的とす
る空気温度まで運転周波数（切り換え運転後の運転周波
数Ｈｚ２）をさらに上昇させる。

【００７７】次に低能力暖房運転から高能力暖房運転の
切り換え動作を説明する。この場合、切り換え運転前の
運転周波数Ｈｚ１と切り換え運転後の運転周波数Ｈｚ２
の中間の運転周波数で、切り換え動作前にあらかじめポ
ンプ運転の運転周波数を低下させる。次にやや時間が経
過した後切り換え動作を行う。その後目的とする能力ま
で運転周波数をさらに低下させる。

【００７８】さらに低能力冷房運転から高能力冷房運転
の切り換えと、高能力冷房運転から低能力冷房運転の切
り換えは、それぞれ高能力暖房運転から低能力暖房運転
の切り換えと低能力暖房運転から高能力暖房運転の運転
制御方式と同様である。

【００７９】図２４，２５に以上の切り換え制御を行っ
た場合の吹き出し空気温度の変化の様子と、このような
制御を行わなかった場合の吹き出し空気温度の様子と比
較して示している。同図より、本発明の切り換え制御を
行うことにより、極端な吹き出し空気温度の変化が小さ
くなり、切り換え運転時の不快感をおさえることが可能
になる。

【００８０】実施例１２． 図２６は実施例１２の冷凍サイクルの第１圧縮要素の吐
出口５から、圧縮機容器内もどし配管と第２圧縮要素吸
入口接続配管までを断熱材をまいた空気調和装置であ
る。次に図２６の詳細について述べる。まず、通常暖房
運転時について述べる。この運転の場合、実施例１０で
説明したように、２シリンダ並列運転を行う。第１圧縮
要素３で圧縮された高温高圧の冷媒は、第１圧縮要素３
の吐出口５、圧縮機容器もどし配管３４を通り圧縮機容
器内に導かれる。この間、第１圧縮室で吐出された冷媒
は、断熱材５１により外気に放熱されることなく、主吐
出口から吐出される。したがって、放熱による暖房能力
低下をおさえることができる。その他は実施例１０の通
常暖房運転と同様なので説明は省略する。

【００８１】次に、低能力暖房運転時について述べる。
この運転の場合、実施例１０で説明したように、第２圧
縮要素ポンプ運転を行う。第１圧縮要素３で吐出した冷
媒は、第１圧縮要素吐出口５、圧縮機容器もどし配管３
４を通り圧縮機内に導かれる。この間、第１圧縮要素で
吐出された冷媒は、断熱材により外気に放熱されること
なく、主吐出口から吐出される。したがって、暖房能力
低下をおさえることができる。また、第２圧縮要素吸入
口７は第１圧縮要素吐出口からの冷媒、圧縮機容器内の
ガス冷媒を吸入するが、この間断熱材により、放熱によ
りガス冷媒の比容積が小さくなることなく第２圧縮要素
吸入口６に吸入するので、第２圧縮室の吐出損失が大き
くなることが防げる。その他は実施例１０の低能力暖房
運転時と同様なので説明は省略する。

【００８２】次に、超低能力運転時について述べる。第
１圧縮要素吐出口５をでた中圧中温のガス冷媒は、断熱
材５１により放熱することなく、第２圧縮要素の吸入口
７へ導かれるので、放熱による暖房能力低下をおさえら
れる。その他は実施例１０の超低能力運転時と同様なの
で説明は省略する。

【００８３】実施例１３． その他の実施例として、図１８の空気調和装置におい
て、２シリンダ並列運転と二段圧縮運転の切り換えのみ
に使用した場合においても同様の効果が得られる。

【００８４】実施例１４． さらに、図２７に示す空気調和装置において、２シリン
ダ並列運転と第２圧縮要素ポンプ運転の切り換えのみの
運転においても同様の効果が得られる。図２７におい
て、第２圧縮要素吸入口７と圧縮機容器内とを接続する
配管は第６流量制御弁５２を設けている。同図の第６流
量制御弁５２を開放した場合、第２圧縮要素吸入口７は
圧縮機容器内の高圧ガス冷媒を吸入するため、圧縮作用
がなくなりポンプ運転を行う。また、第６流量制御弁５
２を閉成した場合、第２圧縮要素吸入口７はアキュムレ
ータ１６を通る低圧ガス冷媒を吸入する。つまり２シリ
ンダ並列運転を行うことになる。

【００８５】実施例１５． 更に、実施例１０，１１，１２，１３に示す空気調和装
置において、２シリンダ圧縮機１の第１圧縮要素３の圧
縮容積を第２圧縮要素４の圧縮容積より大きく設けても
よい。

【００８６】実施例１６． 図２８は本発明の低騒音、高効率、及び信頼性の高い二
段圧縮運転と２シリンダ並列運転を可能にした、空気調
和装置の実施例１６を示す構成図であり、この図を説明
する。１は密閉容器１ａに収納された圧縮機、２はイン
バータ駆動され回転数可変の電動機、３，４は各々第
１、２圧縮室で電動機２により駆動される。５，６は各
々第１圧縮室のの吐出・吸入口で、７は第２圧縮室４の
吸入口で、８は主吐出口である。圧縮機１は四方弁９、
室内側熱交換器１０、減圧器１１、室外側熱交換器１
５、アキュムレータ１６、第１圧縮室の吸入口６とを結
ぶ冷媒回路を構成している。第１圧縮室３の吐出口５を
接続する配管１７は三方弁１８を介し、圧縮機１の密閉
容器１ａ内と接続する第２接続配管１９と第２圧縮室の
吸入口７に接続する第３接続管２０を備えている。また
第２圧縮室吸入口７に接続する第３接続配管２０を第１
圧縮室吸入口６とを第１電磁弁２３を介し接続するバイ
パス回路である配管２２を備えている。

【００８７】次に高能力暖房運転時の動作について説明
する。この運転では図３０に示すように、三方弁１８は
第１圧縮室吐出口５と圧縮機容器内１ａ内に接続する配
管１９と導通しており、電磁弁２３は開の状態になって
いる。また四方弁９は暖房側に切り換える。圧縮機１の
第１圧縮室３はアキュムレータ１６を通る低温低圧のガ
ス冷媒を吸入し、第１圧縮室３の吐出口５から高温高圧
の冷媒と圧縮室内の潤滑油を吐出し、第１の接続管１９
により圧縮機容器１ａ内に導かれる。ここで高温高圧の
冷媒と潤滑油とを分離し、冷媒のみを主吐出口８より吐
出される。また第２圧縮室４はアキュムレータ１６を通
る低温低圧のガス冷媒を第２圧縮室吸入バイパス管２２
を通り、第２圧縮室の吸入口に導かれる。ここで圧縮し
た高温高圧のガス冷媒は主吐出口８より吐出する。つま
りこの運転では２シリンダ圧縮機を並列運転を行ってい
る。さらに主吐出口８から吐出された高温高圧のガス冷
媒は、四方弁９を通り、室内側熱交換器１０に導かれ
る。ここでガス冷媒は液化し、この時凝縮熱を室内に放
出する。つまり暖房運転を行う。さらに液化した高圧の
冷媒は、減圧器１１により低温低圧の気液二相冷媒とな
り、室外側熱交換器１５に導かれる。ここで外気から熱
を吸収し、冷媒は蒸発し低温低圧のガス冷媒となり、四
方弁９へ導かれる動作を行う。図３０の実線矢印が高能
力暖房運転時の冷媒の流れを、点線矢印が高能力冷房運
転時の冷媒の流れを示す。

【００８８】次に低能力暖房運転の動作について説明す
る。この運転の場合は図２９に示すように三方弁１８は
第１圧縮室３の吐出口５と第２圧縮室の吸入口７に接続
する第２接続管２０と導通しており、電磁弁２３は閉の
状態になっており、さらに四方弁９は暖房側になってい
る。この運転の場合、第１圧縮室３はアキュムレータ１
６を通る低温低圧のガス冷媒を第１圧縮室の吸入口６よ
り吸入し、ここである程度圧縮し中温中圧のガス冷媒と
なり第２圧縮室の吸入口へ導かれる。ここでさらに圧縮
し高温高圧のガス冷媒となり主吐出口８より吐出され
る。

【００８９】また、第１圧縮室３の吐出容積は第２圧縮
室４の吐出容積より大きくしているので、最適な中間圧
力になり、この時第１圧縮室３と第２圧縮室４の圧縮仕
事がほぼ等しいので低速運転でのモータの回転脈動が減
少し、回転脈動によるモータ効率の低減をおさえること
が可能になる。その結果高効率運転が可能になり、さら
に低騒音・低振動な運転が可能になる。つまりここでは
高効率な２シリンダ二段圧縮の運転を行う。図３２に第
１圧縮室の吐出容積が第２の吐出容積より大きくしてあ
る場合と同一の吐出容積の場合のモータ効率の比較を示
している。後は、高能力暖房運転と同様なのでここでは
説明を省略する。

【００９０】次に冷房運転における動作の説明をする。
高能力冷房運転及び低能力冷房運転は図２９及び図３０
において、四方弁９を冷房側に変更することにより、室
内側熱交換器と室外側熱交換器とが蒸発作用と凝縮作用
を逆転するのみで後はそれぞれ、高能力暖房運転及び低
能力暖房運転の動作と同様なので説明を省略する。

【００９１】次に２シリンダ二段圧縮と２シリンダ並列
運転の使い分けについて説明する。二段圧縮運転は２シ
リンダ並列運転より低圧ガス冷媒を吸入する冷媒量が少
ないため高い能力運転を行うためには圧縮機の高速運転
が必要になる。この場合二段圧縮運転より２シリンダ並
列運転を行った方が有利になる。したがって２シリンダ
二段圧縮から２シリンダ単段圧縮との切り換えは図３１
に示すように高能力運転にしたがい、二段圧縮の運転よ
り並列運転のほうが効率が高い場合に行う。

【００９２】次に圧縮機１の第１圧縮要素３の吐出容積
と第２圧縮要素４の吐出容積の最適な容積比について述
べる。圧縮機の運転周波数が低速になるほど、圧縮機の
回転脈動が大きくなり、モータの効率が著しく悪化し、
かつ振動及び騒音が大きくなるので、効率よく、低振動
・低騒音で運転するためには、低速運転時（空調負荷が
小さい時）に回転脈動を少なくする必要がある。本発明
は二段圧縮運転の低速運転時に（空調負荷が小さい時）
に、第１圧縮要素３と第２圧縮要素４の圧縮仕事をほぼ
等しくなるようにして回転脈動を少なくしている。特開
昭６０−１２８９９０号公報で提案された理論押のけ量
比が０．４５〜０．６０の二段圧縮機では、高負荷運転
時（高速運転）では、最適な中間圧力が得られるが、負
荷が小さい時（低速運転時）では、最適な中間圧力が得
られない。本発明では空調負荷が小さい時に二段圧縮運
転を行うので、図４０に示すように、上記条件を満足す
るためには、最低運転周波数等によって変化するが、第
２圧縮要素４の吐出容積を第１圧縮要素の吐出容積の
０．６倍から０．８倍に設けるとよい。

【００９３】実施例１７． 図３３は実施例１６の二段圧縮運転時及び２シリンダ並
列運転時をさらに効率改善を行った、空気調和装置の構
成図である。この図において６８は第２インジェクショ
ン配管であって、途中に逆止弁６６を気液分離器２５内
のガス冷媒を第１、第２圧縮室に導入できる方向に接続
され、前記第２インジェクション配管６８は気液分離器
２５と各圧縮室内のインジェクションポート６７ａ、６
７ｂとを第３の電磁弁６９を介して接続している。図３
７は、圧縮機の一つの圧縮室内を示しており、６４はシ
リンダ、６０はローリングピストン、６１はスライドベ
ーン、６７はインジェクションポートを示している。

【００９４】次にこのように構成された空気調和装置の
動作について説明する。まず高能力運転時の動作につい
て説明する。この運転では三方弁１８は圧縮機容器１ａ
内に接続する配管と接続しており、第１電磁弁２３は
開、第２電磁弁２４は閉、第３電磁弁６９は開の状態に
なっている。圧縮機１の第１及び第２圧縮室３，４はア
キュムレータ１６を通る低温低圧のガス冷媒を吸入する
が、このとき気液分離器２５内の中圧ガス冷媒も第２イ
ンジェクション配管６８、インジェクションポート６７
を経て前記圧縮室内に注入される。この結果冷媒のエン
タルピーが低下し主吐出口８をでる冷媒量が増加するた
め、暖房及び冷房運転時の能力が増加し効率が向上す
る。その他の動作は実施例１７と同等なので説明を省略
する。図３６の実線矢印が高能力暖房運転時の冷媒の流
れを、点線矢印が高能力冷房運転時の冷媒の流れを示
す。

【００９５】次に低能力運転時の動作について説明す
る。この運転は、実施例１７の低能力運転時と同等なの
で説明を省略する。図３５の実線矢印が低能力暖房運転
時の冷媒の流れを、点線矢印が高能力冷房運転時の冷媒
の流れを示す。

【００９６】実施例１８． 実施例１６，１７では、切換手段Ａは三方弁を使用する
ことにより第１圧縮機から吐出した冷媒を圧縮機容器内
に吐出する配管と、第２圧縮室の吸入口へ導く配管とを
切り換えていたが図３７に示すように、第１圧縮室の吐
出に接続する第１接続配管１７を第２圧縮室の吸入口７
に接続する第３接続配管２０と圧縮機の密閉容器に接続
する第２接続配管１９に接続し、この第２接続配管１９
の途中に第４の電磁弁７２を、第３接続配管の途中に第
５の電磁弁７３を使用してもよい。この場合、２シリン
ダ並列運転を行う場合は第４の電磁弁３２は開弁し、第
５の電磁弁３３は閉成する。また、２シリンダ二段圧縮
運転を行う場合は第３の電磁弁３２は開弁し、第４の電
磁弁３３は開弁する。後は実施例１６，１７と同等なの
で説明を省略する。

【００９７】実施例１９． 前記実施例１６〜１９では、第２圧縮室吸入口に接続す
る配管２０と第１圧縮室吸入口とを接続するバイパス配
管２２の途中に電磁弁２３を設けているが、前記電磁弁
の代わりに逆止弁を第２圧縮室の吸入口へのみ冷媒が流
れる向きに設けてもよい。また、前記実施例１８では、
第３接続配管の途中に第５の電磁弁７３を使用したが、
電磁弁７３の代わりに圧縮機容器内１ａに冷媒が流れる
方向に逆止弁７５ｂを設けてもよい。

【００９８】図３８に実施例１９の冷媒回路を示す。次
に図３８の動作について説明する。まず高能力暖房・冷
房運転時の動作について説明する。この運転の場合電磁
弁７３は閉状態になっている。従って、第２圧縮室の吸
入口７に接続する接続配管は低圧状態にあるため、逆止
弁７５ａは開状態になりアキュムレータ１６を通る低圧
のガス冷媒は、第２圧縮室へ吸入することになる。ま
た、圧縮機容器内１ａと第１接続配管１７は同一圧力状
態にあるので、逆止弁７５ｂは開状態になる。つまり、
２シリンダ並列運転が可能になる。その他は実施例１６
〜１９の各高能力運転時の動作と同様なので、説明を省
略する。

【００９９】次に低能力暖房・冷房運転時の動作につい
て説明する。この運転の場合は電磁弁７３は閉状態にな
っている。従って、第１接続配管１７は中圧状態にある
ため、逆止弁２３は開状態になり低圧のガス冷媒が第２
の圧縮室内に吸入されなくなる。また、圧縮機容器内１
ａは高圧であるのに対し、第１接続配管１７は中圧であ
るため、逆止弁７５ｂは閉状態になる。つまり、二段圧
縮運転が可能になる。その他は実施例１６〜１９の各低
能力運転時の動作と同様なので、説明を省略する。

【０１００】実施例２０． 前記実施例１７において、第１及び第２の各圧縮室にイ
ンジェクションポートを設け第２のインジェクション配
管２８と接続しているが、図３９に示すように第２圧縮
室のみにインジェクションポートを設け、第２のインジ
ェクション配管６８と接続してもよい。この場合、二段
圧縮運転時、第２の圧縮室４は中間圧力以上になるた
め、中間圧力状態にある気液分離器２５内のガス冷媒は
ほとんど第２圧縮室に注入されない。従って、図３３の
第２インジェクション配管に設けた第３電磁弁６９は不
要になり安価になる。この場合の動作は、高能力冷房暖
房運転時、つまり２シリンダ並列運転時に気液分離器か
らガス冷媒を第２圧縮室内のみに注入されることにな
る。その他の動作は実施例１７と同様である。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１の空気調和装置は、第１圧縮室
の吐出口と、第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第
１制御弁と、第１圧縮室の吐出口と、圧縮機内との間に
設けられた第２制御弁と、アキュムレータと第２圧縮室
の吸入口との間に設けられた第３制御弁と、圧縮機の圧
縮比を検出し、この圧縮比に応じて低能力運転と超低能
力運転を切り替える手段とを備え、圧縮機の圧縮比に応
じて、圧縮方式を変化させたので、低圧縮比運転におい
て、高効率な運転が可能になる。また高圧縮比運転にお
いて、高効率でかつ低振動な運転が可能になる。

【０１０２】請求項２の空気調和装置は、第１圧縮室の
吐出口と、第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第１
制御弁と、第１圧縮室の吐出口と、圧縮機内との間に設
けられた第２制御弁と、アキュムレータと第２圧縮室の
吸入口との間に設けられた第３制御弁とを備え、高能力
運転時第１制御弁を閉、第２制御弁及び第３制御弁を開
とし、低能力運転時第１制御弁及び第２制御弁を開、第
３制御弁を閉とし、超低能力運転時第１制御弁を開、第
２制御弁及び第３制御弁を閉としたので、低能力運転時
高効率な運転が可能であり、さらに超低能力運転時の低
振動、高効率な運転が可能になる。

【０１０３】請求項３の空気調和装置は、第１圧縮室の
吐出口と、第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第１
制御弁と、第１圧縮室の吐出口と、圧縮機内との間に設
けられた第２制御弁と、アキュムレータと第２圧縮室の
吸入口との間に設けられた第３制御弁と、高能力運転時
第１制御弁を閉、第２制御弁及び第３制御弁を開とし、
低能力運転時第１制御弁及び第２制御弁を開、第３制御
弁を閉とし、超低能力運転時第１制御弁を開、第２制御
弁及び第３制御弁を閉として圧縮方式を切り替える手段
と、圧縮方式を切り替え前の圧縮機の運転周波数と切り
替え後の運転周波数の中間の運転周波数で予備運転を行
う手段とを備えたので、切り換え運転時の急激な吹き出
し空気温度の変化をおさえることが可能になり不快感を
低減できる。また、インバータ駆動の圧縮機であるので
連続的に吹き出し空気温度を変化できる。

【０１０４】請求項４の空気調和装置は、第１圧縮室の
吐出口と、第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第１
制御弁と、第１圧縮室の吐出口と、圧縮機内との間に設
けられた第２制御弁と、アキュムレータと第２圧縮室の
吸入口との間に設けられた第３制御弁と、高能力運転時
前記第１制御弁を閉、第２制御弁及び第３制御弁を開と
し、低能力運転時第１制御弁及び第２制御弁を開、第３
制御弁を閉とし、超低能力運転時第１制御弁を開、第２
制御弁及び第３制御弁を閉として圧縮方式を切り替える
手段と、第１圧縮室の吐出口と第２圧縮室の吸入口及び
圧縮機内との間に設けられた断熱材とを備えた構成にし
たので、放熱ロスによる暖房能力低下を抑えることが可
能になる。

【０１０５】請求項５の空気調和装置は、第１圧縮室の
吐出口が、前記第２圧縮室の吸入口と前記圧縮機内に通
じる配管とに切り換え接続が可能な切り換え手段と、第
１圧縮室を前記圧縮機の並列運転時にバイパスするバイ
パス回路と、気液分離器と第２圧縮室の吸入口とを第２
電磁弁を介して接続する第１インジェクション配管と、
第１圧縮室及び第２圧縮室に設けられた各インジェクシ
ョンポートと、気液分離器と各インジェクションポート
とを第３電磁弁を介して接続する第２インジェクション
配管とを備えた構成にしたので、暖房及び冷房運転時の
能力が増加し効率が向上する。

【０１０６】請求項６の空気調和装置は、第１圧縮室と
第２圧縮室を有する圧縮機、凝縮器、気液分離器、減圧
器、蒸発器、アキュムレータを順次接続してなる空気調
和装置において、第１圧縮室の吐出口が、第２圧縮室の
吸入口と圧縮機内に通じる配管とに切り換え接続が可能
な切り換え手段と、第１圧縮室を圧縮機の並列運転時に
バイパスするバイパス回路と、気液分離器と第２圧縮室
の吸入口とを第２電磁弁を介して接続する第１インジェ
クション配管と、第２圧縮室に設けられたインジェクシ
ョンポートと、気液分離器とインジェクションポートと
を接続する第２インジェクション配管とを備えた構成に
したので、第２インジェクション配管に第３電磁弁は不
要になり安価になる。

【０１０７】請求項７の空気調和装置は、第１圧縮室の
吐出口が、第２圧縮室の吸入口と圧縮機内に通じる配管
とに切り換え接続が可能な切り換え手段と、第１圧縮室
を圧縮機の並列運転時にバイパスするバイパス回路とを
備え、第２圧縮室の吐出容積を第１圧縮室の吐出容積の
０．６〜０．８倍にした構成にしたので、低速運転時に
回転脈動が小さくなる。

【０１０８】請求項８の空気調和装置は、アキュムレー
タと第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第３制御弁
（逆止弁）と、第２圧縮室の吸入口と圧縮機容器内を第
６流量制御弁を介して接続する第２圧縮室バイパス回路
を備え、第１圧縮室と第２圧縮室の吐出口は圧縮機容器
内に開口すると共に、２シリンダ並列運転時は第６流量
制御弁を閉じ、第２圧縮室ポンプ運転時は該第６流量制
御弁を開く構成にしたので、超簡易な２シリンダ切替え
回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による空気調和装置の構成
図である。

【図２】この発明の実施例１による空気調和装置の高能
力暖房運転及び冷房運転時の冷媒の流れを示す図であ
る。

【図３】この発明の実施例１による空気調和装置の低能
力暖房運転及び冷房運転時の冷媒の流れを示す図であ
る。

【図４】２シリンダ二段圧縮と２シリンダ並列圧縮の性
能を示す図である。

【図５】この発明の実施例１による空気調和装置のモー
タ効率の図である。

【図６】この発明の実施例２による空気調和装置の構成
図である。

【図７】この発明の実施例３による空気調和装置の構成
図である。

【図８】この発明の実施例４による空気調和装置の構成
の概略図である。

【図９】この発明の実施例４による空気調和装置のフロ
ーチャート図である。

【図１０】この発明の実施例４による空気調和装置のフ
ローチャート図である。

【図１１】この発明の実施例４による空気調和装置のフ
ローチャート図である。

【図１２】この発明の実施例４を示すフローチャート図
である。

【図１３】各種圧縮方式の性能及び振動の比較図であ
る。

【図１４】この発明の実施例４による空気調和装置を高
能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を示
す図である。

【図１５】この発明の実施例４による空気調和装置を低
能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を示
す図である。

【図１６】この発明の実施例４による空気調和装置を超
低能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図１７】この発明の実施例６による空気調和装置の概
略構成図である。

【図１８】この発明の実施例１０による空気調和装置の
構成の概略図である。

【図１９】この発明の実施例１０による空気調和装置を
高能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図２０】この発明の実施例１０による空気調和装置を
低能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図２１】この発明の実施例１０による空気調和装置を
超低能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向
を示す図である。

【図２２】この発明の能力別の圧縮方式を示す図であ
る。

【図２３】この発明で示した圧縮方式別の入力損失と振
動の特徴を示す図である。

【図２４】この発明の暖房運転時の圧縮方式切り換え制
御を示す図である。

【図２５】この発明の冷房運転時の圧縮方式切り換え制
御を示す図である。

【図２６】この発明の実施例１２による空気調和装置の
構成図である。

【図２７】この発明の実施例１４による空気調和装置の
構成図である。

【図２８】この発明の実施例１６による空気調和装置の
構成の概略図である。

【図２９】この発明の実施例１６による空気調和装置を
低能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図３０】この発明の実施例１６による空気調和装置を
高能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図３１】２シリンダ二段圧縮と２シリンダ並列圧縮の
性能を示す図である。

【図３２】この発明の空気調和装置によるモータ効率の
図である。

【図３３】この発明の実施例１７による空気調和装置の
構成の概略図である。

【図３４】この発明の実施例１７による空気調和装置の
圧縮機の圧縮部を示す概略図である。

【図３５】この発明の実施例１７による空気調和装置を
低能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図３６】この発明の実施例１７による空気調和装置を
高能力暖房及び冷房運転をしたときの冷媒の流れ方向を
示す図である。

【図３７】この発明の実施例１８による空気調和装置の
構成図である。

【図３８】この発明の実施例１９による空気調和装置の
構成図である。

【図３９】この発明の実施例２０による空気調和装置の
構成の概略図である。

【図４０】圧縮機の第１圧縮要素に対する第２圧縮要素
の最適な吐出容積比を示す図であり、低負荷運転時（二
段圧縮運転時）の圧力状態を示す図である。

【図４１】従来の空気調和装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 第１圧縮室 ４ 第２圧縮室 ５ 第１圧縮室吐出口 ７ 第２圧縮室吸入口 １０ 室内熱交換器 １１ 減圧器 １５ 室外熱交換器 １８ 三方弁 ２２ 第２バイパス回路 ３６ 第１制御弁 ３７ 第２制御弁 ３８ 第３制御弁 ４３ 外気温センサー ４４ 室内気温センサー ５１ 断熱材 ５２ 第６流量制御弁 ６０ ローリングピストン ６１ スラストベーン ６４ シリンダ ６６ 逆止弁 ６７ インジェクションポート ６８ 第２インジェクション配管 ６９ 第３電磁弁 ７２ 第４電磁弁 ７３ 第５電磁弁 ７５ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 俊弘 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 鈴木 仁一 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 永友 秀明 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 久保 精二 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 川▲さき▼ 勝行 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−29555（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−37259（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114668（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接
   続してなる空気調和装置において、前記第１圧縮室の吐
   出口と、前記第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第
   １制御弁と、前記第１圧縮室の吐出口と、前記圧縮機内
   との間に設けられた第２制御弁と、前記アキュムレータ
   と前記第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第３制御
   弁と、前記圧縮機の圧縮比を検出し、この圧縮比に応じ
   て低能力運転と超低能力運転を切り替える手段とを備え
   たことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接
   続してなる空気調和装置において、前記第１圧縮室の吐
   出口と、前記第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第
   １制御弁と、前記第１圧縮室の吐出口と、前記圧縮機内
   との間に設けられた第２制御弁と、前記アキュムレータ
   と前記第２圧縮室の吸入口との間に設けられた第３制御
   弁とを備え、高能力運転時前記第１制御弁を閉、前記第
   ２制御弁及び第３制御弁を開とし、低能力運転時前記第
   １制御弁及び第２制御弁を開、前記第３制御弁を閉と
   し、超低能力運転時第１制御弁を開、前記第２制御弁及
   び第３制御弁を閉とすることを特徴とする空気調和装
   置。
3. 【請求項３】 第１圧縮室と第２圧縮室を有し、インバ
   ータ駆動される圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、アキ
   ュムレータを順次接続してなる空気調和装置において、
   前記第１圧縮室の吐出口と、前記第２圧縮室の吸入口と
   の間に設けられた第１制御弁と、前記第１圧縮室の吐出
   口と、前記圧縮機内との間に設けられた第２制御弁と、
   前記アキュムレータと前記第２圧縮室の吸入口との間に
   設けられた第３制御弁と、高能力運転時前記第１制御弁
   を閉、前記第２制御弁及び第３制御弁を開とし、低能力
   運転時前記第１制御弁及び第２制御弁を開、前記第３制
   御弁を閉とし、超低能力運転時第１制御弁を開、前記第
   ２制御弁及び第３制御弁を閉として圧縮方式を切り替え
   る手段と、圧縮方式を切り替え前の前記圧縮機の運転周
   波数と切り替え後の運転周波数の中間の運転周波数で予
   備運転を行う手段とを備えたことを特徴とする空気調和
   装置。
4. 【請求項４】 第１圧縮室と第２圧縮室を有し、インバ
   ータ駆動される圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、アキ
   ュムレータを順次接続してなる空気調和装置において、
   前記第１圧縮室の吐出口と、前記第２圧縮室の吸入口と
   の間に設けられた第１制御弁と、前記第１圧縮室の吐出
   口と、前記圧縮機内との間に設けられた第２制御弁と、
   前記アキュムレータと前記第２圧縮室の吸入口との間に
   設けられた第３制御弁と、高能力運転時前記第１制御弁
   を閉、前記第２制御弁及び第３制御弁を開とし、低能力
   運転時前記第１制御弁及び第２制御弁を開、前記第３制
   御弁を閉とし、超低能力運転時第１制御弁を開、前記第
   ２制御弁及び第３制御弁を閉として圧縮方式を切り替え
   る手段と、前記第１圧縮室の吐出口と前記第２圧縮室の
   吸入口及び前記圧縮機内との間に設けられた断熱材とを
   備えたことを特徴とする空気調和装置。
5. 【請求項５】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、気液分離器、減圧器、蒸発器、アキュムレ
   ータを順次接続してなる空気調和装置において、 前記第１圧縮室の吐出口が、前記第２圧縮室の吸入口と
   前記圧縮機内に通じる配管とに切り換え接続が可能な切
   り換え手段と、 前記第１圧縮室を前記圧縮機の並列運転時にバイパスす
   るバイパス回路と、前記気液分離器と前記第２圧縮室の吸入口とを第２電磁
   弁を介して接続する第１インジェクション配管と、 前記第１圧縮室及び第２圧縮室に設けられた各インジェ
   クションポートと、 前記気液分離器と前記各インジェクションポートとを第
   ３電磁弁を介して接続する第２インジェクション配管
   と、 を備えたことを特徴とする空気調和装置。
6. 【請求項６】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、気液分離器、減圧器、蒸発器、アキュムレ
   ータを順次接続してなる空気調和装置において、 前記第１圧縮室の吐出口が、前記第２圧縮室の吸入口と
   前記圧縮機内に通じる配管とに切り換え接続が可能な切
   り換え手段と、 前記第１圧縮室を前記圧縮機の並列運転時にバイパスす
   るバイパス回路と、 前記気液分離器と前記第２圧縮室の吸入口とを第２電磁
   弁を介して接続する第１インジェクション配管と、 前記第２圧縮室に設けられたインジェクションポート
   と、 前記気液分離器と前記インジェクションポートとを接続
   する第２インジェクション配管と、 を備えたことを特徴とする空気調和装置。
7. 【請求項７】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次接続してなる空気調
   和装置において、前記第１圧縮室の吐出口が、前記第２
   圧縮室の吸入口と前記圧縮機内に通じる配管とに切り換
   え接続が可能な切り換え手段と、前記第１圧縮室を前記
   圧縮機の並列運転時にバイパスするバイパス回路とを備
   え、前記第２圧縮室の吐出容積を第１圧縮室の吐出容積
   の０．６〜０．８倍にしたことを特徴とする空気調和装
   置。
8. 【請求項８】 第１圧縮室と第２圧縮室を有する圧縮
   機、凝縮器、減圧器、蒸発器、アキュムレータを順次接
   続して冷媒回路を構成する空気調和装置において、前記
   アキュムレータと前記第２圧縮室の吸入口との間に設け
   られた第３制御弁（逆止弁）と、前記第２圧縮室の吸入
   口と前記圧縮機容器内を第６流量制御弁を介して接続す
   る第２圧縮室バイパス回路を備え、前記第１圧縮室と第
   ２圧縮室の吐出口は前記圧縮機容器内に開口すると共
   に、２シリンダ並列運転時は前記第６流量制御弁を閉
   じ、第２圧縮室ポンプ運転時は該第６流量制御弁を開く
   ことを特徴とする空気調和装置。