JP3164627B2 - 二段圧縮式冷凍サイクル装置 - Google Patents

二段圧縮式冷凍サイクル装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二段圧縮式冷凍サイク
ル装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の二段圧縮式冷凍サイクル装置とし
ては、図2に示すように、気液分離器のガス出口部と高
段側圧縮機部の吸込側を接続するバイパス回路を設けた
構成となっていた(たとえば特開平2-10062 号公報)。
【0003】以下、図面を参照しながら上記従来の二段
圧縮式冷凍サイクルについて説明する。図2は、従来の
二段圧縮式冷凍サイクル図である。
【0004】同図において、1は、低段側圧縮機部1
a、およびその低段側圧縮機部1aと直列に接続した高
段側圧縮機部1bとから構成される冷媒圧縮装置であ
る。この冷媒圧縮装置1に冷房運転と暖房運転を切り換
え制御する四方弁2(流路切り換え弁)が接続し、さら
に、この四方弁2に室外熱交換器3、第一膨張弁4a、
気液分離器5、第二膨張弁4b、室内熱交換器6が環状
に順次接続するとともに、気液分離器5のガス出口部と
高段側圧縮機部1bの吸込側はバイパス回路7が接続し
冷凍サイクルを構成している。
【0005】この二段圧縮式冷凍サイクルにおいて、冷
房運転時(または除霜運転時)は、実線の向きに冷媒が
流れる。すなわち、冷媒圧縮装置1を吐出された冷媒ガ
スは、冷暖房切り換え用四方弁2を通過して室外熱交換
器3に流れて液化され、第一膨張弁4a、気液分離器
5、第二膨張弁4b、室内熱交換器6、冷暖房切り換え
用四方弁2を通って冷媒圧縮装置1に戻る。一方、気液
分離器5で分離された冷媒ガスは、バイパス回路7を通
って低段側圧縮機部1aを吐出された冷媒ガスと混合さ
れて高段側圧縮機部1bに吸入される。
【0006】次に、この二段圧縮式冷凍サイクルにおい
て、暖房運転時は、冷暖房切り換え用四方弁2により冷
媒の流れが破線の向きに変わる。すなわち、冷媒圧縮装
置1を吐出された冷媒ガスは、冷暖房切り換え用四方弁
2を通過して室内熱交換器6に流れて液化され、第二膨
張弁4b、気液分離器5、第一膨張弁4a、室外熱交換
器3、冷暖房切り換え用四方弁2を通って冷媒圧縮装置
1に戻る。一方、気液分離器5で分離された冷媒ガス
は、バイパス回路7を通って低段側圧縮機部1aを吐出
された冷媒ガスと混合されて高段側圧縮機部1bに吸入
される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二段圧縮式冷凍サイクル装置では、以下のような課
題があった。
【0008】すなわち、冷房運転時(または除霜運転)
には暖房運転の場合と冷媒の流れ方向が逆転するため、
冷暖房運転時の低段側圧縮機部1aの吸入の冷媒状態
(たとえば過熱度)の制御を行うには、暖房運転では第
一膨張弁4a、冷房運転では第二膨張弁4bを使用する
ため2個の電動膨張弁が必要になり、制御の複雑化、コ
ストの増大するという課題を有していた。
【0009】本発明は上記従来例の課題を解決するもの
で、1個の膨張弁で冷暖房運転時の低段側圧縮機部の吸
入の冷媒状態の制御を行うものであり、制御の複雑化、
コストの増大を防ぐことを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の二段圧縮式冷凍サイクル装置は、低段側圧縮
機部およびその低段側圧縮機部と直列に接続した高段側
圧縮機部とから構成される冷媒圧縮装置に、流路切り換
え弁、室外熱交換器、容量可変の減圧装置、気液分離
器、キャピラリチューブおよび室内熱交換器を接続し、
かつ前記気液分離器のガス出口部と前記高段側圧縮機部
の吸込側を接続するバイパス回路と、前記バイパス回路
に開閉装置とを設けて冷凍サイクルを構成し、前記低段
側圧縮機部の吸入側での冷媒状態を検知する冷媒状態検
知手段と、前記冷媒状態検知手段により検知された冷媒
状態に応じて前記減圧装置の容量を制御する減圧装置制
御手段と、前記開閉装置を冷房運転時に閉とし暖房運転
時に開とする開閉装置制御手段とを有するものとする。
【0011】
【作用】本発明は、上記構成により、次のような作用を
有する。すなわち、前記二段圧縮式冷凍サイクル装置に
より、第二膨張弁をキャピラリチューブにし、冷房運転
時に気液分離器のガス出口部と高段側圧縮機部の吸込側
を接続するバイパス回路を閉じて減圧装置で低段側圧縮
機部の吸入の冷媒状態(過熱度)の制御を1個の膨張弁
で行うことができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参考に
説明する。なお、本実施例を説明するにあたり、図2に
示す従来のものと同一の機能を有するものには、同一の
番号をつけて説明を省略する。
【0013】図1により、本発明の一実施例について説
明する。図1は、本発明の実施例における二段圧縮式冷
凍サイクル図である。同図において、低段側圧縮機部1
aおよびその低段側圧縮機部1aと直列に接続した高段
側圧縮機部1bとから構成される冷媒圧縮装置1、冷房
運転と暖房運転を切り換え制御する四方弁(流路切り換
え弁)2、室外熱交換器3、電動膨張弁4a、気液分離
器5、室内熱交換器6、気液分離器5のガス出口部と高
段側圧縮機部1bの吸込側を接続するバイパス回路7は
従来のものと同一の機能を有するものである。
【0014】この実施例では、気液分離器5と室内熱交
換器6との間の回路にはキャピラリチューブ4bが設け
られ、バイパス回路7に電磁開閉弁(開閉装置)8が設
けられるとともに、運転モードに応じて前記電磁開閉弁
8を制御する開閉装置制御手段9が備えられている。
【0015】まず、この二段圧縮式冷凍サイクル装置の
暖房運転について説明する。暖房運転時には開閉制御手
段9により電磁開閉弁8を開とする。暖房運転時、冷媒
は破線の向きに流れる。すなわち、冷媒圧縮装置1を吐
出された冷媒ガスは、冷暖房切り換え用四方弁2を通過
して室内熱交換器6に流れて液化され、キャピラリチュ
ーブ4bで中間圧に減圧され、気液分離器5で気液分離
され、冷媒液は電動膨張弁4aでさらに低圧まで減圧さ
れ、室外熱交換器3でガス化され、冷暖房切り換え用四
方弁2を通って冷媒圧縮装置1に戻る。一方、気液分離
器5で分離された冷媒ガスは、バイパス回路7を通って
低段側圧縮機部1aを吐出された冷媒ガスと混合されて
高段側圧縮機部1bに吸入される。この暖房運転の場
合、電動膨張弁4aはキャピラリチューブ4bの下流側
にあり、電動膨張弁4aの開度により低段側圧縮機部1
aの吸入の冷媒状態(過熱度)を制御することができ
る。
【0016】次に、冷房運転時について説明する。冷房
運転時(または除霜運転時)は開閉装置制御手段9によ
り電磁開閉弁8を閉とする。
【0017】冷房運転時は、冷暖房切り換え用四方弁2
により冷媒の流れが実線の向きに変わる。すなわち、冷
媒圧縮装置1を吐出された冷媒ガスは、冷暖房切り換え
用四方弁2を通過して室外熱交換器3に流れて液化さ
れ、電動膨張弁4aで中間圧に減圧され、気液分離器5
に入るが、電磁開閉弁8が閉であるため、冷媒はそのま
まキャピラリチューブ4bでさらに低圧まで減圧され、
室内熱交換器6でガス化され、冷暖房切り換え用四方弁
2を通って冷媒圧縮装置1に戻る。
【0018】ここで、電磁開閉弁8が開であると電動膨
張弁4aの開度を変えてもバイパス回路7の冷媒循環量
が変わるため低段側圧縮機部1aの吸入の過熱度を制御
しにくいが、電磁開閉弁8を閉にすることで、減圧装置
制御手段11によって冷媒状態検知手段10により検知
された冷媒状態に応じて電動膨張弁4aの開度を制御
し、その電動膨張弁4aの開度により、結果的に、低段
側圧縮機部1aの吸入の冷媒状態(過熱度)を制御する
ことができる。
【0019】上記の実施例では流路切り換え制御手段と
して四方弁を用いたが、二方弁、三方弁あるいは他の切
り換え装置によっても構わない。また、上記の実施例で
は、開閉装置として電磁開閉弁を用いたが、他の開閉装
置によっても構わない。
【0020】
【発明の効果】本発明の二段圧縮式冷凍サイクル装置
は、冷房運転時、または除霜運転時、開閉装置制御手段
により開閉装置を閉じておく制御を行うことにより、1
個の膨張弁で冷媒圧縮装置の吸入の冷媒状態、即ち、過
熱度を制御することができ、制御の簡略化、コストの低
減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す二段圧縮式冷凍サイクル
図である。
【図2】従来の二段圧縮式冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
1 冷媒圧縮装置 1a 低段側圧縮機部 1b 高段側圧縮機部 2 冷暖房切り換え用四方弁(流路切り換え弁) 3 室外熱交換器 4a 膨張弁(減圧装置) 4b キャピラリチューブ 5 気液分離器 6 室内熱交換器 7 バイパス回路 8 電磁開閉弁 9 開閉装置制御手段 10 冷媒状態検知手段 11 減圧装置制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−266362(JP,A) 特開 昭59−66664(JP,A) 特開 昭59−191849(JP,A) 特開 平1−114668(JP,A) 特開 昭60−171362(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 F25B 1/10 F25B 13/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低段側圧縮機部およびその低段側圧縮機
    部と直列に接続した高段側圧縮機部とから構成される冷
    媒圧縮装置に、流路切り換え弁、室外熱交換器、容量可
    変の減圧装置、気液分離器、キャピラリチューブおよび
    室内熱交換器を接続し、かつ前記気液分離器のガス出口
    部と前記高段側圧縮機部の吸込側を接続するバイパス回
    と、前記バイパス回路に開閉装置とを設けて冷凍サイ
    クルを構成し、前記低段側圧縮機部の吸入側での冷媒状
    態を検知する冷媒状態検知手段と、前記冷媒状態検知手
    段により検知された冷媒状態に応じて前記減圧装置の容
    量を制御する減圧装置制御手段と、前記開閉装置を冷房
    運転時に閉とし暖房運転時に開とする開閉装置制御手段
    を有することを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装
    置。
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KR101397658B1 (ko) * 2008-01-02 2014-05-23 엘지전자 주식회사 공기조화 시스템
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