JPH05302760A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被空調機の負荷が増大した場合、ガスまたは
液インジェクションの弁制御を圧縮機の吐出温度で制御
し、圧縮機の吐出温度が異常に高くなることを防止して
圧縮機の故障を防止することを目的とする。 【構成】 インジェクション機能付き圧縮機１と、室外
熱交換器３と、減圧器５と、気液分離器６と、室内熱交
換器８とを順次環状に接続し、気液分離器６の下部に主
液冷媒導出管１４と補助液冷媒導出管１５、上部にガス
冷媒導出管１３を設け、補助液冷媒導出管１５およびガ
ス冷媒導出管１３のそれぞれに開閉弁１７，１９を設
け、圧縮機１の吐出温度を感知する感熱部１６の所定温
度でそれぞれの開閉弁１７，１９を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルの減圧途
中で生じる気液分離器のガス冷媒と液冷媒を圧縮機に流
入するインジェクション方式の冷凍サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和機の冷凍サイクルは、省
エネルギー、高効率が望まれており特開昭５９−１９１
８４９号公報で述べられているように高効率化が進めら
れている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来のガスイン
ジェクション方式の冷凍サイクルについて説明する。

【０００４】図４は従来のガスインジェクション方式の
構成を示す冷凍サイクル図である。図中１は圧縮機、２
は四方弁、３は室外熱交換器、４は冷房逆止弁、５は冷
房用第一減圧器、６は気液分離器、７は冷房用第二減圧
器、８は室内熱交換器であり、これらは上記番号順に冷
媒管を介して接続しており、冷房逆止弁４と冷房用第一
減圧器５の回路にバイパス回路で暖房用減圧器９、また
気液分離器６の上部から圧縮機１のシリンダ（図示せ
ず）に連通するガスインジェクション回路１０が設けら
れおり、ガスインジェクション回路１０の途中に圧縮機
１の吐出温度を検知する感熱部１１により、開閉する開
閉弁１２を備えている。

【０００５】以上のように構成されたガスインジェクシ
ョン式冷凍サイクルについて、その動作を説明する冷房
時は圧縮機１の運転により吐出された冷媒は四方弁２を
通り室外熱交換器３で液冷媒になり冷房逆止弁４、冷房
用第一減圧器５を通って気液分離器６に入る。気液分離
器６の下部から液冷媒は冷媒管にて室内熱交換器８のほ
うに導かれて冷房用第二減圧器７で減圧され室内熱交換
器８で蒸発し冷房効果として作用した後、四方弁２を通
り、圧縮機１へ戻る。

【０００６】一方気液分離６で分離されたガス冷媒はガ
スインジェクション回路１０を通り圧縮機１のシリンダ
に導かれガスインジェクションのシステムが形成され
る。

【０００７】被空調室の負荷が増加した場合、圧縮機１
の吐出温度が上昇し感熱部１１が検知してガスインジェ
クション回路１０の開閉弁１２を閉止してガスの流れを
止める。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、被空調機の負荷が増大した場合、ガスイ
ンジェクションの制御だけでは圧縮機１の吐出温度が異
常に高くなり、運転の停止あるいは圧縮機１の故障につ
ながる。

【０００９】本発明は上記課題に鑑み、被空調機の負荷
が増大した場合、圧縮機の吐出温度を適正に制御するイ
ンジェクション回路を有する冷凍サイクルを提供するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の冷凍サイクルは、インンジェクション機能付き
圧縮機と、室外熱交換器と、減圧器と、気分離器と、室
内熱交換器とを順次環状に接続し、前記気液分離器の下
部に主液冷媒導出管と補助液冷媒導出管、上部にガス冷
媒導出管を設け、前記補助液冷媒導出管と前記ガス冷媒
導出管各々は圧縮機の吐出温度を感知する感熱部が所定
温度を感知すると開閉制御する開閉弁とを、各々の前記
開閉弁の下流側に設けた毛細管を介て、前記圧縮機のシ
リンダに連通接続したのである。

【００１１】また、他の本発明の冷凍サイクルは気液分
離器の下部に主液冷媒導出管と補助液冷媒導出管、上部
にガス冷媒導出管を設け、補助液冷媒導出管のみに圧縮
機の吐出温度を感知する感熱部が所定温度を感知すると
開閉制御する開閉弁を配置し、開閉弁及びガス冷媒導出
管を毛細管を介して圧縮機のシリンダに連通接続したの
である。

【００１２】また、さらに他の本発明の冷凍サイクルは
気液分離器の下部に主液冷媒導出管と補助液冷媒導出
管、上部にガス冷媒導出管を設け、前記ガス冷媒導出管
に圧縮機の吐出温度を感知する感熱部が所定温度を感知
すると開閉制御する開閉弁を設け、また補助液冷媒導出
管に圧縮機の吐出温度を感知する感熱部が所定温度を感
知すると流量制御する流量調整弁を配置し、流量調整弁
を通過後ガス冷媒導出管と連通接続し毛細管を介して圧
縮機のシリンダに連通接続したのである。

【００１３】

【作用】本発明の冷凍サイクルは圧縮機のシリンダに流
入するインジェクション回路がガスと液の二系列からな
っており、この各々に配置した開閉弁を各々に制御する
ことにより吐出温度が上昇した場合、ガス冷媒の流入を
閉止し、さらに吐出温度が上昇したら液冷媒を流入し吐
出温度を低減することができる。

【００１４】他の本発明の冷凍サイクルは、液冷媒導出
管に設けた開閉弁を制御することによって、ガスおよび
液を混合状態で流入することによって吐出温度を低減す
ることができる。

【００１５】さらに他の本発明の冷凍サイクルは、圧縮
機の吐出温度が上昇するとガス冷媒の流入を閉止しさら
に吐出温度が上昇すると流量調整弁の制御によって圧縮
機のシリンダに流入する液冷媒の流入量を適正にして、
圧縮機の吐出温度を押さえた高効率なインジェクション
回路を有する冷凍サイクルとなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の冷凍サイクルの第１の実施例
について、図面を参照しながら説明するが、従来と同一
部分については同一符号を付しその詳細な説明は省略す
る。

【００１７】図１は本発明の冷凍サイクルの第１の実施
例の冷凍システム図である。図１において、１は圧縮
機、３は室外熱交換器で室外熱交換器３の次に冷房用第
一減圧器５を順次冷媒管を介して連通させ、次に配置し
た気液分離器６に流入する。気液分離器６本体上部にガ
ス冷媒導出管１３、下部には液冷媒を導出する主液冷媒
導出管１４、および補助液冷媒導出管１５を備えてい
る。

【００１８】主液冷媒導出管１４は室内側に導かれ冷房
用第二減圧器７から室内熱交換器８を通って圧縮機１に
接続される。

【００１９】ガス冷媒導出管１３は圧縮機１の吐出温度
を感知する感温部１６が所定温度（Ｔ１）以上を感知し
た場合、閉止する開閉弁１７を備え、毛細管１８を介し
て圧縮機１のシリンダ（図示せず）に接続されガスイン
ジェクション回路１３ａが形成される。

【００２０】補助液冷媒導出管１５は圧縮機１の吐出温
度を感知する感温部１６が所定温度（Ｔ２）以上を感知
した場合開放する開閉弁１９を備え、通過後毛細管２０
を介して圧縮機１のシリンダに接続され液インジェクシ
ョン回路１５ａが形成される。

【００２１】以上のように構成されたインジェクション
回路を有する冷凍サイクルについてその動作について説
明する。

【００２２】冷房時、圧縮機１で吐出された高温ガス冷
媒は室外熱交換器３で凝縮液冷媒になり冷房用第一減圧
器５で適正な二層冷媒になり気液分離器６に導入して内
部でガス冷媒と液冷媒にわかれガス冷媒はガス冷媒導出
管１３より導出し開閉弁１７と毛細管１８を通過し圧縮
機１のシリンダに導入される。

【００２３】ただし圧縮機１が冷房負荷の増大によって
感温部１６が所定温度（Ｔ１）になると開閉弁１７は閉
止してガスインジェクション回路１３ａは閉路となる。
この結果、ガスインジェクション作用がなくなることに
よって圧縮機１の能力が低下し圧縮機１の吐出温度は低
下する。

【００２４】一方気液分離器６より分離された液冷媒は
主液冷媒導出管１４から室内側に循環し冷房用第二減圧
器７を通って室内熱交換器８で蒸発作用をする。また補
助液冷媒導出管１５は前記圧縮機１の負荷がさらに増加
し、吐出温度がさらに上昇して感温部１６が所定温度
（Ｔ２）の時、開閉弁１９を開放して毛細管２０を通過
して圧縮機１のシリンダに液冷媒が流入する。この結
果、液冷媒を圧縮機１のシリンダに流入させることによ
って圧縮機１の吐出温度は下がることになる。

【００２５】以上のように本実施例によればインジェク
ション機能付き圧縮機１と、室外熱交換器３と、減圧器
５と、気液分離器６と、室内熱交換器８とを順次環状に
接続し、気液分離器６の下部に主液冷媒導出管１４と補
助液冷媒導出管１５、上部にガス冷媒導出管１３を設
け、補助液冷媒導出管１５とガス冷媒導出管１３各々は
圧縮機１の吐出温度を感知する感熱部１６の所定温度
（Ｔ１）で閉止するガスインジェクション回路１３ａの
開閉弁１７と所定温度（Ｔ２）で開放する液インジェク
ション回路１５ａの開閉弁１９と開閉弁１７，１９、の
下流側に設けた毛細管１８，２０を介して圧縮機１のシ
リンダに連通接続し、感熱部１６が所定温度Ｔ１および
Ｔ２を感知したとき、それぞれの開閉弁１７，１９を制
御することから適切な圧縮機１の吐出温度を制御するガ
スインジェクション回路を有する冷凍サイクルが得られ
る。

【００２６】次に、本発明の冷凍サイクルの第２の実施
例について、図面を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００２７】図２は本発明の第２の実施例のインジェク
ション機能付きの冷凍システム図である。

【００２８】気液分離器６の下部に主液冷媒導出管１４
と補助液冷媒導出管１５、上部にガス冷媒導出管１３を
設け、補助液冷媒導出管１５の出口に圧縮機１の吐出温
度を感知する感温部１６が所定温度（Ｔ３）以上になっ
たら開放する開閉弁１９を配置し、開閉弁１９を通過後
ガス冷媒導出管１３と連通接続したのち毛細管２１を介
して圧縮機１のシリンダに連通接続される。

【００２９】以上のように構成されたインジェクション
回路を有する冷凍サイクルについてその動作について説
明する。

【００３０】冷房負荷の増大によって圧縮機１の吐出温
度が上昇して所定温度（Ｔ３）なると感温部１６が感知
し開閉弁１９を開放して気液分離器６内の液冷媒を流す
こととなる。

【００３１】開閉弁１９の開放により流失した液冷媒は
気液分離器６の上部に配置したガス冷媒導出管１３と連
通接続されておりガスと液の混合冷媒となり、圧縮機１
のシリンダに送りこまれる。

【００３２】以上のように本実施例によればガスインジ
ェクション回路は開放状態で圧縮機１の吐出温度が所定
温度（Ｔ３）で開放する液インジェクション回路の開閉
弁１９を開放することによって液冷媒が流れ、ガスと液
を混合状態で圧縮機１のシリンダに送りこむことで能力
を著しく低下させずに吐出温度を下げて効率のよい冷凍
サイクルが得られる。

【００３３】以上のように本実施例よればインジェクシ
ョン機能付き圧縮機１と、室外熱交換器３と、減圧器５
と、気液分離器６と、室内熱交換器８とを順次環状に接
続し、気液分離器６の下部に主液冷媒導出管１４と補助
液冷媒導出管１５、上部にガス冷媒導出管１３を設け、
補助液冷媒導出管１５に圧縮機１の吐出温度を感知する
感熱部１６の所定温度（Ｔ３）で開放する液インジェク
ション回路の開閉弁１９を具備することから適切な圧縮
機１の吐出温度を制御する高効率なガスインジェクシン
回路を有する冷凍サイクルが得られる。

【００３４】次に、本発明の冷凍サイクルの第３の実施
例について、図面を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明は省略する。

【００３５】図３は本発明の第３の実施例のインジェク
ション機能付きの冷凍システム図である。

【００３６】気液分離器６の下部に主液冷媒導出管１４
と補助液冷媒導出管１５、上部にガス冷媒導出管１３を
設け、ガス冷媒導出管１３の途中に圧縮機１の吐出温度
を感知する感熱部１６で開閉する開閉弁１７を備え、そ
の下流に毛細管１８を介して圧縮機１のシリンダに流入
する。

【００３７】また補助液冷媒導出管１５途中に圧縮機１
の吐出温度を感知する感熱部１６で動作する流量調整弁
２２を配置し、流量調整弁２２を通過後ガス冷媒導出管
１３と連通接続したのち圧縮機１のシリンダに連通接続
される。

【００３８】以上のように構成されたインジェクション
回路を有する冷凍サイクルについてその動作について説
明する。

【００３９】冷房負荷の増大によって圧縮機１の吐出温
度が上昇して所定温度（Ｔ１）なると感熱部１６が感知
し開閉弁１７は閉止となる、さらに負荷が増大して吐出
温度が所定温度（Ｔ４）になると流量調整弁２２を適宜
開放し、吐出温度（Ｔ４）がさらに上昇すると流量調整
弁２２の開放の程度はさらに大きくなり流量は増加し、
気液分離器６内の液冷媒を多量に流すこととなる。

【００４０】以上のように本実施例よればインジェクシ
ョン機能付き圧縮機１と、室外熱交換器３と、減圧器５
と、気液分離器６と、室内熱交換器８とを順次環状に接
続し、気液分離器６の下部に主液冷媒導出管１４と補助
液冷媒導出管１５、上部にガス冷媒導出管１３を設け、
ガス冷媒導出管１３の下流側に圧縮機１の吐出温度を感
知する感熱部１６の所定温度（Ｔ１）で閉止する開閉弁
１７とその下流に毛細管１８を設け、また補助液冷媒導
出管１５に圧縮機１の吐出温度を感知する感熱部１６の
所定温度（Ｔ４）で流量制御する流量調整弁２２を具備
することから適切な圧縮機１の吐出温度を制御するイン
ジェクシン回路を有する冷凍サイクルが得られる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明はインジェク
ション機能付き圧縮機と、室外熱交換器と、減圧器と、
気液分離器と、室内熱交換器とを順次環状に接続し、前
記気液分離器の下部に主液冷媒導出管と補助液冷媒導出
管、上部にガス冷媒導出管を設け、前記補助液冷媒導出
管と、前記ガス冷媒導出管各々は圧縮機の吐出温度を感
知する感熱部が所定温度（Ｔ１）を感知すると閉止する
ガスインジェクション回路の開閉弁と所定温度（Ｔ２）
で開放する液インジェクション回路の開閉弁と開閉弁の
下流側に設けた毛細管を介して圧縮機のシリンダに連続
接続し、感熱部が所定温度Ｔ１およびＴ２を感知したと
き、それぞれの開閉弁を制御することから適切な圧縮機
の吐出温度を制御するガスインジェクション回路を有す
る冷凍サイクルが得られる。

【００４２】また他の本発明はガスインジェクション回
路は開放状態で圧縮機の吐出温度が所定温度（Ｔ３）で
開放する液インジェクション回路の開閉弁を開放するこ
とによってガスと液を混合状態で圧縮機のシリンダに送
りこむことで能力を著しく低下させずに吐出温度を下げ
て効率のよい冷凍サイクルが得られる。

【００４３】またさらに他の本発明はインジェクション
機能付き圧縮機と、室外熱交換器と、減圧器と、気液分
離器と、室内熱交換器とを順次環状に接続し、前記気液
分離器の下部に主液冷媒導出管と補助液冷媒導出管、上
部にガス冷媒導出管を設け、前記ガス冷媒導出管の下流
側に圧縮機の吐出温度を感知する感熱部の所定温度（Ｔ
１）で開閉する開閉弁と毛細管を設けまた前記補助液冷
媒導出管に圧縮機の吐出温度を感知する感熱部の所定温
度（Ｔ４）で動作する流量調整弁を具備することから適
切な圧縮機の吐出温度を制御するインジェクシン回路を
有する冷凍サイクルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のインジェクション機能
付き冷凍サイクルの冷凍システム図

【図２】本発明の第２の実施例のインジェクション機能
付き冷凍サイクルの冷凍システム図

【図３】本発明の第３の実施例のインジェクション機能
付き冷凍サイクルの冷凍システム図

【図４】従来のインジェクション機能付き冷凍サイクル
の冷凍システム図

【符号の説明】

６ 気液分離器 １３ ガス冷媒導出管 １５ 補助液冷媒導出管 １６ 感熱部 １７ 開閉弁 １９ 開閉弁 ２２ 流量調整弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インジェクション機能付き圧縮機と、室
   外熱交換器と、減圧器と、気液分離器と、室内熱交換器
   とを順次環状に接続し、前記気液分離器の下部に主液冷
   媒導出管と補助液冷媒導出管、上部にガス冷媒導出管を
   設け、前記補助液冷媒導出管と前記ガス冷媒導出管各々
   は圧縮機の吐出温度を感知する感熱部が所定温度を感知
   すると開閉制御する開閉弁と各々の前記開閉弁の下流側
   に設けた毛細管を介して、前記圧縮機のシリンダに連通
   接続したことを特徴とする冷凍サイクル。
2. 【請求項２】 インジェクション機能付き圧縮機と、室
   外熱交換器と、減圧器と、気液分離器と、室内熱交換器
   とを順次環状に接続し、前記気液分離器の下部に主液冷
   媒導出管と補助液冷媒導出管、上部にガス冷媒導出管を
   設け、補助液冷媒導出管のみに圧縮機の吐出温度を感知
   する感熱部が所定温度を感知すると開閉制御する開閉弁
   と、前記開閉弁を通過後ガス冷媒導出管の下流側に設け
   た毛細管を介して、前記圧縮機のシリンダに連通接続し
   たことを特徴とする冷凍サイクル。
3. 【請求項３】 インジェクション機能付き圧縮機と、室
   外熱交換器と、減圧器と、気液分離器と、室内熱交換器
   とを順次環状に接続し、前記気液分離器の下部に主液冷
   媒導出管と補助液冷媒導出管、上部にガス冷媒導出管を
   設け、前記ガス冷媒導出管に圧縮機の吐出温度を感知す
   る感熱部が所定温度を感知すると開閉制御する開閉弁
   と、前記補助液冷媒導出管に圧縮機の吐出温度を感知す
   る感熱部が所定温度を感知すると流量制御する流量調整
   弁と、前記流量調整弁を通過後ガス冷媒導出管の下流側
   に設けた毛細管を介してね前記圧縮機のシリンダに連通
   接続したことを特徴とする冷凍サイクル。