JPH05766Y2 - - Google Patents

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JPH05766Y2
JPH05766Y2 JP1986140909U JP14090986U JPH05766Y2 JP H05766 Y2 JPH05766 Y2 JP H05766Y2 JP 1986140909 U JP1986140909 U JP 1986140909U JP 14090986 U JP14090986 U JP 14090986U JP H05766 Y2 JPH05766 Y2 JP H05766Y2
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discharge
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、並列に接続された複数台の圧縮機を
備えた冷凍装置の改良に関する。
(従来の技術) 従来より、圧縮機を複数台備えた冷凍装置にお
いて、例えば特開昭60−103263号公報に開示され
る如く、冷凍サイクル中に複数の圧縮機を並列に
接続して、各圧縮機の吐出管及び吸入管にそれぞ
れ逆止弁を介設したものがある。これは、負荷に
応じて片側の圧縮機のみ運転する場合に、吐出側
においては運転中の圧縮機から停止中の圧縮機へ
の高圧冷媒の逆流を阻止し、吸入側においては停
止中の圧縮機から運転中の圧縮機への冷媒の吸込
みを阻止しようとするものである。
(考案が解決しようとする問題点) 一般に、圧縮機を並列接続した構造のものにお
いては、片側運転、片側停止の状態では、運転中
の圧縮機の吐出ガスの圧力相当飽和温度よりも外
気温度が低い場合、停止中の圧縮機の吐出管に冷
媒が凝縮し易く、特に圧縮機内部では吸入ガスに
よつて冷却されるために更に凝縮が促進されて、
吐出弁以降に冷媒液が凝縮滞溜する可能性が高
い。この凝縮液がリーク等により吐出弁から停止
中の圧縮機のシリンダ内部に入ると、次の起動時
に液圧縮により圧縮機破壊を生じる危険性があ
る。また、停止中の圧縮機の吸入管側と吐出管側
の圧力差が大きいと起動時に起動不良(高差圧起
動不良)を生ずる可能性もある。しかるに、上記
公報では複数の圧縮機の吐出管および吸入管にそ
れぞれ逆止弁を介設して運転中の圧縮機の冷媒の
逆流あるいは吸込みを防止してはいるものの、停
止中の圧縮機の吐出管側は運転中の圧縮機の吐出
側よりは低圧ながら依然として高圧の冷媒が滞溜
し、吸入管側では低圧状態が維持されているの
で、上記冷媒の凝縮による液圧縮と高差圧起動不
良の問題を有効に防止し得ない。
本考案は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、運転中の圧縮機の吐出管から停
止中の圧縮機の吐出管への冷媒の逆流を阻止する
とともに、停止中の圧縮機の吐出管を吸入管と連
通して吐出管側を吸入管側と同じ低圧状態に保持
することにより、圧縮機の起動時における液圧縮
と高差圧起動不良とを有効に防止することにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本考案の解決手段は
第1図に示すように、個別の駆動機構により駆動
される複数の圧縮機1a,1bの吸入管11o,
11pおよび吐出管11l,11mをそれぞれ合
流管11q,11nにより合流させて各圧縮機1
a,1bを並列に接続した冷凍サイクルを備え、
上記各圧縮機1a,1bを負荷に応じて単独およ
び同時に運転する冷凍装置を対象とする。
そして、少なくとも他の圧縮機1aの運転中に停
止状態となる圧縮機1bの吐出管11mに介設さ
れ、他の圧縮機1aの吐出ガスの逆流を阻止する
逆止機構1eと、当該圧縮機1bの逆止機構1e
上流側の吐出管11′mと吸入管11p又は吸入
側合流管11qとをバイパス接続するバイパス回
路11cと、該バイパス回路11cの通路を開閉
する開閉機構1fとを設ける。
さらに、他の圧縮機1aが作動中で当該圧縮機
1bが停止中には上記開閉機構1fを開くよう制
御する開閉制御手段51を設ける構成としたもの
である。
(作用) 以上の構成により、本考案では、他の圧縮機1
aが運転中に一の圧縮機1bのみが停止したと
き、停止状態にある圧縮機1bの吐出管11mに
おいて、逆止機構1eにより運転中の圧縮機1a
の吐出管11lからの高圧ガス冷媒の逆流が阻止
される。また、開閉制御手段51により、停止側
の圧縮機1bの開閉機構1fが開かれ、バイパス
回路11cを介して吐出管11′mと吸入管11
pとが連通されるので、吐出管11′mにおける
冷媒ガス圧力が吸入ガス圧力と同じ低圧に保持さ
れ、停止側圧縮機1bが停止状態から起動すると
きに、停止中における高圧冷媒の凝縮に起因する
液圧縮と、高差圧起動による起動不良とが有効に
防止される。
(実施例) 以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。
第2図は本考案を適用したマルチ型空気調和装
置の冷媒配管系統を示し、Aは室外ユニツト、B
〜Fは該室外ユニツトAに並列に接続された室内
ユニツトである。上記室外ユニツトAの内部に
は、出力周波数を30〜70Hzの範囲で10Hz毎に可変
に切換えられるインバータ2aにより容量が調整
される第1圧縮機1aと、パイロツト圧の高低で
差動するアンローダ2bにより容量がフルロード
(100%)およびアンロード(50%)状態の2段階
に調整される第2圧縮機1bとを逆止弁1eを介
して並列に接続して構成される圧縮機1と、該圧
縮機1から吐出されるガス中の油を分離する油分
離器4と、暖房運転時には図中実線の如く切換わ
り冷房運転時には図中破線の如く切換わる四路切
換弁5と、冷房運転時に凝縮器、暖房運転時に蒸
発器となる室外熱交換器6およびそのフアン6a
と、過冷却コイル7と、冷房運転時には冷媒流量
を調節し、暖房運転時には冷媒の絞り作用を行う
室外電動膨張弁8と、液化した冷媒を貯蔵するレ
シーバ9と、アキユムレータ10とが主要機器と
して内蔵されていて、該各機器1〜10は各々冷
媒の連絡配管11で冷媒の流通可能に接続されて
いる。
ここで、本実施例では、上記2台の圧縮機1
a,1bは、後述のように、各々個別のモータに
より駆動されるものであつて、そのうちインバー
タ2aで駆動される第1圧縮機1aが優先作動側
と定められている。
また、上記室内ユニツトB〜Fは同一構成であ
り、各々、冷房運転時には蒸発器、暖房運転時に
は凝縮器となる室内熱交換器12…およびそのフ
アン12a…を備え、かつ該室内熱交換器12…
の液冷媒分岐管11a…には、冷媒流量を調節
し、冷房運転時に冷媒の絞り作用を行う室内電動
膨張弁13…がそれぞれ介設され、合流後、手動
閉鎖弁17を介し連絡配管11bによつて室外ユ
ニツトAとの間を接続されている。また、TH1
…は各室内温度を検出する室温サーモスタツト、
TH2…およびTH3…は各々室内熱交換器12
…の液側およびガス側配管における冷媒の温度を
検出する温度センサ、TH4は圧縮機1の吐出管
における冷媒の温度を検出する温度センサ、TH
5は暖房運転時に室外熱交換器6(蒸発器)にお
ける蒸発温度を検出する温度センサ、TH6は圧
縮機1に吸入される吸入ガスの温度を検出する温
度センサ、P1は暖房運転時には吐出ガスの圧力
と、冷房運転時には吸入ガスの圧力を検知する圧
力センサである。
なお、第2図において上記各主要機器以外に補
助用の諸機器が設けられている。1hおよび1i
は油分離器4から油戻し配管11uを経て第1圧
縮機1aおよび第2圧縮機1bに潤滑油を戻す分
岐管11vおよび11wに介設されて返油量をコ
ントロールするキヤピラリーチユーブ、21は吐
出管と吸入管とを接続する均圧ホツトガスバイパ
ス回路11dに介設されて、冷房運転時室内熱交
換器12(蒸発器)が低負荷状態のときおよびデ
フロスト時等に開作動するホツトガス用電磁弁で
ある。また、11eは暖房過負荷制御用バイパス
回路であつて、該バイパス回路11eには、補助
コンデンサ22、第1逆止弁23、暖房運転時室
内熱交換器12(凝縮器)が低負荷時のとき開作
動する高圧制御弁24および第2逆止弁25が順
次直列に接続されており、その一部には運転停止
時に液封を防止するための液封防止バイパス回路
11fが第3逆止弁27およびキヤピラリーチユ
ーブCP3を介して設けられている。さらに、1
1gは上記暖房過負荷バイパス回路11eの液冷
媒側配管と主配管の吸入ガス管との間を接続し、
冷暖房運転時に吸入ガスの過熱度を調節するため
のリキツドインジエクシヨンバイパス回路であつ
て、該リキツドインジエクシヨンバイパス回路1
1gには圧縮機1のオン・オフと連動して開閉す
るインジエクシヨン用電磁弁29と、感温筒TP
1により検出される吸入ガスの過熱度に応じて開
度を調節される自動膨張弁30とが介設されてい
る。
また、第2図中、F1〜F6は冷媒回路あるい
は油戻し管中に介設された液浄化用フイルタ、
(HPS)は圧縮機保護用の高圧圧力開閉器、(SP)
はサービスポートである。
そして、上記各電磁弁およびセンサ類は各主要
機器と共に後述の室外制御ユニツト15に信号線
で接続され、該室外制御ユニツト15は各室内制
御ユニツト16…に連絡配線によつて信号の授受
可能に接続されている。
第3図は上記室外ユニツトA側に配置される室
外制御ユニツト15の内部および接続される各機
器の配線関係を示す電気回路図である。図中、
MC1はインバータ2aの周波数変換回路
(INV)に接続された第1圧縮機1aのモータ、
MC2は第2圧縮機1bのモータ、MFは室外フ
アン6aのモータ、52F,52C1および52
C2は各々フアンモータ(MF)、周波数変換回
路(INV)およびモータMC2を作動させる電磁
接触器で、上記各機器はヒユーズボツクス
(FS)、漏電ブレーカBR1を介して三相交流電源
に接続されるとともに、室外制御ユニツト15と
は単相交流電源で接続されている。次に、室外制
御ユニツト15の内部にあつては、電磁リレーの
常開接点RY1〜RY7が単相交流電流に対して
並列に接続され、これらは順に、四路切換弁5の
電磁リレー20S、周波数変換回路INVの電磁
接触器52C1、第2圧縮機1bの電磁接触器5
2C2、室外フアン用電磁接触器52F、アンロ
ーダ2bがアンロード状態時及び停止時に閉作動
するアンドローダ用電磁弁1fの電磁リレー
SVL、ホツトガス用電磁弁21の電磁リレー
SVPおよびインジエクシヨン用電磁弁29の電
磁リレーSVTのコイルに直列に接続され、室外
制御ユニツト15に入力される室温サーモスタツ
トTH1および温度センサーTH2〜TH6の信
号に応じて開閉されて、上記各電磁接触器あるい
は電磁リレーの接点を開閉させるものである。ま
た、端子CNには、室外電動膨張弁8の開度を調
節するパルスモータEVのコイルが接続されてい
る。なお、第3図右側の回路において、CH1,
CH2はそれぞれ第1圧縮機1a、第2圧縮機1
cのオイルフオーミング防止用ヒータで、それぞ
れ電磁接触器52C1,52C2と直列に接続さ
れ上記各圧縮機1a,1bが停止時に電流が流れ
るようになされている。さらに、51C2はモー
タMC2の過電流リレー、49C1,49C2は
それぞれ第1圧縮機1a、第2圧縮機1bの温度
上昇保護用スイツチ、63H1,63H2はそれ
ぞれ第1圧縮機1a、第2圧縮機1bの圧力上昇
保護用スイツチ、51Fはフアンモータ(MF)
の過電流リレーであつて、これらは直列に接続さ
れて起動時には電磁リレー30Fxをオン状態に
し、故障にはオフ状態にさせる保護回路を構成し
ている。そして、室外制御ユニツト15には破線
で示される室外制御装置15aが内蔵され、室外
制御装置15aによつて各室内制御ユニツト16
…あるいは各センサ類から入力される信号に応じ
て各機器の動作が制御される。
次に、第4図は室内制御ユニツト16の内部お
よび接続される各機器の主な配線を示す電気回路
図である。第4図でMFは室内フアン12aのモ
ータで、単相交流電源を受けて各リレー端子RY
1〜RY3によつて風量を強風と弱風とに切換
え、暖房運転時、室温サーモスタツトTH1の信
号による停止時のみ微風にするようになされてい
る。そして、室外制御ユニツト15のプリント基
板の端子CNには室内電動膨張弁13の開度を調
節するパルスモータEVが接続される一方、室温
サーモスタツトTH1および温度センサーTH2,
TH3の信号が入力されている。また、各室内制
御ユニツト16は室外制御ユニツト15に信号線
を介して信号の授受可能に接続されるとともに、
リモートコントロールスイツチRCSからは入力
可能に接続されている。そして、室内制御ユニツ
ト16には破線で示される室内制御装置16aが
内蔵され、該室内制御装置16aによつて、各セ
ンサ類あるいは室外制御ユニツト15からの信号
に応じて室内電動膨張弁13あるいは室内フアン
12aの動作が制御される。
第2図において、空気調和装置の冷房運転時、
圧縮機1により圧縮されたガス状態の冷媒は室外
熱交換器6(凝縮器)により熱交換を受けて液化
され、室外電動膨張弁8により液量調節を受けて
レシーバ9に液貯蔵される。そして、室内ユニツ
トB〜Fに分岐して送られ、室内電動膨張弁13
…により絞り作用を受けて室内熱交換器12…
(蒸発器)で蒸発し、ガス状態となつて合流後圧
縮機1に戻る。そして、このとき、室内ユニツト
B〜Fではその室内の空調負荷に応じて室内電動
膨張弁13の開度が制御され、その開度とフアン
12aの設定風量とによつて、室内熱交換器12
の冷房能力制御が行われる。一方、室外ユニツト
側Aでは、圧力センサP1により検知される吸入
ガス圧力値から各室内熱交換器12の蒸発温度の
平均値Teが補正演算後算出され、Teが適正範囲
に保持されるように圧縮機1の容量制御が行われ
ている。
また、暖房運転時においては、冷媒の流れは第
2図破線矢印に示すように冷房運転時とは逆の流
れとなる。このとき、各室内ユニツトB〜Fでは
各室内の負荷に基づいて各室内電動膨張弁13…
の開度が調整されて各室内熱交換器12…(凝集
器)への冷媒流量の分配比が決定される。そし
て、その流量とフアン12aの風量とによつて各
室内熱交換器12…の暖房能力制御が行われる一
方、室外ユニツトA側では室外熱交換器6(蒸発
器)における過熱度を一定にするように室外電動
膨張弁8の開度制御が行われると同時に、圧力セ
ンサP1により検知される吐出ガス圧力から算出
される各室内熱交換器12…の凝縮温度の平均値
Tcが適正範囲に保持されるように圧縮機1の容
量制御が行われる。
ここで、本考案の特徴部分である圧縮機1の構
造について説明する。
第1図は圧縮機1付近の主要な冷媒配管を示す
図であつて、第1圧縮機1aおよび第2圧縮機1
bの冷媒吐出側では吐出管11lおよび11mを
結合点Lで吐出側合流管11nに、吸入側では吸
入管11oおよび11pを結合点Mで吸入側合流
管11qに接続しており、吐出管および吸入管を
各々並列に接続した冷媒回路を構成している。さ
らに、第2圧縮機1bの吐出管11mには第1圧
縮機1aの吐出ガス冷媒の逆流を阻止する逆止機
構としての逆止弁1eが介設されており、該逆止
弁1eと第2圧縮機の吐出口との間の吐出管1
1′mの結合点Nから吸入管11pに結合点0と
の間にはアンローダ用バイパス回路11cが設け
られている。該バイパス回路11cにおいて、1
gは減圧機構であるキヤピラリーチユーブ、1f
は第2圧縮機1bがフルロード時には閉状態に、
停止あるいはアンロード時には開状態となる開閉
機構としての電磁弁、11rは該キヤピラリーチ
ユーブ1gと電磁弁1fとの間の結合点Rでバイ
パス11cと第2圧縮機1bの容量を調整するア
ンローダ2bとを接続するパイロツト管である。
そして、第1圧縮機1aが運転中で第2圧縮機
1bが停止時には、電磁弁1fを開状態として、
第2圧縮機1bの吐出管11mと吸入管11pと
をバイパス回路11Cによつて連通状態とするよ
うにしている。すなわち、逆止弁1eによつて第
1圧縮機1aからの高圧ガス冷媒の逆流を阻止し
ながら、吐出管11′mのガス冷媒をキヤピラリ
ーチユーブ11gを介して低圧側の吸入管11p
に流入させ、吐出管11′mの圧力を低圧状態に
保持するようにしている。この制御により、本考
案にいう開閉制御手段51が構成されている。
次に、第2圧縮機1bおよびアンローダ2bの
内部構成を第5図および第6図に基づいて説明す
る。
第5図および第6図において、61は低圧ドー
ムとされた密閉ケーシング、62は電動機部63
を上部に、圧縮機構64を下部に位置せしめてな
る圧縮機本体である。ここで、65は電動機、6
6は圧縮機構64を構成する架構、67は架構6
6に複数個(本実施例では2個)形成されたシリ
ンダ、68はシリンダ67内に嵌挿されたピスト
ン、69はピストン68を往復動させるクランク
軸、70は吸入口及び吐出口を備えた弁座、71
は吸入口に連通する吸入通路、72は気筒上蓋、
73aは吐出口に連通する吐出ガス室、73bは
吐出ガス室73aに連通する吐出消音室、74は
油溜部、75は吸入ガス入口、76は吐出ガス出
口、76aは吐出ガス管をそれぞれ示している。
本実施例においては、一方の気筒上蓋72は、
その上部の吐出消音室73bが一方の気筒67の
直上に位置する如く延設され、前記電動機部63
に対面する側壁には、一方の気筒67からの吐出
ガスgを密閉ケーシング61内にバイパスさせる
ためのバイパス孔77が開口されている。又、気
筒上蓋72内の吐出消音室73bには、前記バイ
パス孔77を開閉する容量制御弁78が配設され
ている。81は逆止弁である。
上記容量制御弁78は、電磁弁1fによつて高
圧側と低圧側とに切換可能とされたアンロード操
作管79から供給される高圧あるいは低圧のパイ
ロツト圧によつて作動せしめられるようになつて
いる。即ち、電磁弁1fが閉状態のときにはキヤ
ピラリチユーブを通じてパイロツト圧が高圧とな
り、容量制御弁78がバイパス孔77を閉塞し、
全負荷(100%)運転を行い、一方、電磁弁1f
が開状態のときには吸入管11p側と同じ圧力に
なり、パイロツト圧が低圧となつて容量制御弁7
8がバイパス孔77を開放し(第5図参照)、吐
出ガスgを密閉ケーシング61内にバイパスせし
めて、50%の容量制限運転を行うようになされて
いる。
なお、前述のように、第1圧縮機1aはインバ
ータ2aの出力周波数30〜70Hzの範囲で10Hzきざ
みに運転容量を調整されるが、第2圧縮機1bの
運転容量はフルロード時で60Hz相当、アンロード
時で30Hz相当となつている。したがつて、2台の
圧縮機を並列に接続することにより、合計容量30
〜130Hzの間で10Hzきざみに運転容量を調整する
ことができる。その運転方法と合計周波数の関係
を第7図に示す。第7図において、左側の数字は
合計容量(Hz)、枠内左側の数字は第1圧縮機1
aの運転周波数、右側の文字は第2圧縮機の運転
モードを示し、「S」は停止状態、「U」はアンロ
ード状態、「F」はフルロード状態をそれぞれ示
している。また矢印は運転容量切換時の変化方向
を示している。第7図に示されるように、第1圧
縮機1aが運転中で第2圧縮機1bが停止してい
る状態は存在するが、その逆は存在しない。つま
り、2台の圧縮機が運転状態にある時にいずれか
1台だけ停止するときには、必ず第2圧縮機1b
が停止するようになされている。
したがつて、上記実施例では、2台の圧縮機が
運転中に、室内負荷の変動により運転状態が変化
して運転容量を変更する必要が生じ、第2圧縮機
1bのみが停止した時、逆止機構1eにより第1
圧縮機1aの吐出ガス冷媒の逆流が阻止される。
また、開閉制御手段51により、バイパス回路1
1cの電磁弁1fが開かれるので、バイパス路1
1cを介して吐出管11′mの冷媒が吸入管11
pへ流れて、吐出管11′mが吸入管11pと同
じ低圧に保持される。したがつて、吐出管11′
mにおける冷媒の凝縮による圧縮機1bの液圧
縮、ならびに高差圧起動不良を有効に防止するこ
とができる。
しかも、前記従来例と例示した公報のものに比
べ逆止弁を4個から1個に減らすことができ構成
がより簡素化されている。
また、特にアンローダ2b側にバイパス路11
c、電磁弁1f等を備えた場合、アンローダ2b
の運転モードを切換える高圧および低圧信号の切
換機構と、圧縮機1bの停止中にバイパス路11
cの通路を開く開閉機構とを共通の電磁弁1fで
機能させることができ、更に簡素な構成とするこ
とができる。
ただし、停止側となる圧縮機は必ずしもアンロ
ーダ付き圧縮機である必要はなく、全閉型圧縮機
であつてもよいことはいうまでもない。
なお、上記実施例では単独運転する場合、必ず
第1圧縮機1aで行うようにしているが、圧縮機
の種類や組み合せによつては両方が単独運動を行
うときがあるようにして両方の圧縮機にそれぞれ
逆止機構、バイパス路及び開閉機構を備えてもよ
く、また、逆止機構や開閉機構の種類も上記実施
例に限定されずに、各種電磁弁、空圧機構等が適
用されうる。また、並列に接続される圧縮機の数
が何台であつても上記実施例と同様の効果を得る
ことはいうまでもない。
(考案の効果) 以上説明したように、本考案によれば、個別の
駆動機構により駆動される複数の圧縮機を並列に
接続した冷凍装置において、少なくとも他の圧縮
機が運転中に停止状態となる側の圧縮機の吐出管
に運転中の圧縮機の吐出ガスが逆流するのを阻止
するとともに、停止中の圧縮機の吐出管と吸入管
とを連通して吐出管の冷媒圧力を低圧に保持する
ようにしたので、次の起動時冷媒の凝縮による液
圧縮と高差圧起動不良とを有効に防止することが
でき、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例である空気調和装置の
圧縮機付近の冷媒系統図、第2図は空気調和装置
全体の冷媒系統図、第3図は室外制御ユニツトの
電気回路図、第4図は室内制御ユニツトの電気回
路図、第5図は第2圧縮機の縦断面図、第6図は
その横断平面図、第7図は第1圧縮機と第2圧縮
機の運転方法を示す説明図である。 1a……第1圧縮機、1b……第2圧縮機、1
e……逆止弁(逆止機構)、1f……電磁弁(開
閉機構)、11l,11m……吐出管、11n…
…吐出側合流管、11o,11p……吸入管、1
1q……吸入側合流管、51……開閉制御手段。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 個別の駆動機構により駆動される複数の圧縮機
    1a,1bの吸入管11o,11pおよび吐出管
    11l,11mをそれぞれ合流配管11q,11
    nにより合流させて各圧縮機1a,1bを並列に
    接続した冷凍サイクルを備え、上記各圧縮機1
    a,1bを負荷に応じて単独および同時に運転す
    る冷凍装置において、 少なくとも他の圧縮機1aの運転中に停止状態
    となる圧縮機1bの吐出管11mに介設され、他
    の圧縮機1aの吐出ガスの逆流を阻止する逆止機
    構1eと、当該圧縮機1bの逆止機構1e上流側
    の吐出管11′mと吸入管11p又は吸入側合流
    管11qとをバイパス接続するバイパス回路11
    cと、該バイパス回路11cの通路を開閉する開
    閉機構1fとを備えるとともに、 他の圧縮機1aが作動中で当該圧縮機1bが停
    止中には上記開閉機構1fを開くよう制御する開
    閉制御手段51を備えたことを特徴とする冷凍装
    置。
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