KR930012234B1 - 용량제어 공기조화기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용량제어 공기조화기

제1도는 본 발명의 공조기의 실시예의 기본구성도.

제2도는 제1도의 일부의 변형예를 나타낸 도.

제3도 및 제4도는 각각 본 발명의 공조기의 다른 실시예의 구성도.

제5도는 제4도에 있어서의 압축기의 단면도.

제6도는 동 압축기의 고정 스크롤의 저면도.

제7도는 동 압축기의 바이패스 구성 근방을 나타낸 도.

제8도는 본 발명의 공조기의 또다른 실시예의 구성도.

제9도는 제8도의 일부의 변형예를 나타낸 도.

제10도는 제8도에 있어서의 압축기의 단면도.

제11도는 절환밸브 내장의 압축기의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 31 : 배관

32 : 배관 33 : 4방향 절환밸브

34 : 실내 열교환기 35 : 팽창밸브

36 : 실외 열교환 41, 42 : 검출기

43 : 제어기 44 : 인버터

45 : 전원 46 : 유량제어기구

48 : 기액 분리기

본 발명은 광범위한 부하변화에 대응하여 용량 제어가 가능한 공기 조화기에 관한 것이다.

종래, 공기 조화기에 있어서 부하의 변화에 대응하는 방법으로서, 다기통의 왕복동 압축기를 사용한 것에 있어서는 유효기통수를 변화(언 로드)하는 방법이 있고, 또 압축기의 운전속도를 변화시키기 위하여, 모터의 결선을 외부로부터 절환하여 극수 변화를 하는 방법이 있었다.

그 후, 로터리 압축기, 스크롤 압축기등 회전식 압축기의 출현에 의하여, 압축기 구동용 모터의 전원 주파수를 변화시켜 회전속도를 변화시키는 소위 인버터 구동방식이 실용화 되었다. 스크롤 압축기를 탑재하고, 인버터 구동방식을 구비한 공기 조화기의 선행 기술로서 일본국 특개 소 63-140884호를 들 수 있다.

상기 선행기술의 특히 제6도에는 인버터 구동방식을 구비한 공조장치의 냉매회로가 기재되어 있다. 이 냉매 회로는 스크롤 압축기, 실내 열교환기, 팽창밸브, 실외열 교환기로 형성되고, 냉매회로에 설치한 4방향 절환 밸브로 냉난방 운전에 따라 냉매순환 경로를 역전하도록 형성되어 있다. 또 상기 스크롤 압축기는 교류전원으로부터 인버터를 거쳐 전동기에 접속되고, 인버터에 의하여 가변속 운전된다. 인버터의 구동 주파수는 실내의 냉방부하 또는 난방부하에 따라 제어된다. 압축기의 회전속도를 변화시켰을 경우 일반적으로 저속운전에서는 토출압력이 낮고, 흡입압력이 높은 저압력비의 운전이 되고, 고속운전에서는 토출압력이 높고, 흡입압력이 낮은 고압력비 운전이 된다.

부하의 변화에 대응하도록 공조기의 용량을 변화시키기 위해서는 압축기의 토출량을 변화하면 되나, 압축기의 회전수를 인버터에 의하여 변화하는 방법에 있어서는 왕복동식에서는 왕복동부가 있어 진동, 소음 때문에 광범위의 변화를 할 수 없고, 로터리형, 스크롤형 등의 회전식 압축기에 의하여 어느 정도 광범위의 회전수 변화가 가능하게 되었다. 그러나, 몇 개의 방을 동시에 공조하는 멀티형 공조기의 출력에 따라, 더욱 광범위의 용량변화가 요구되고 있다.

이 요구를 충족시키기 위해서는 인버터에 의한 압축기의 주파수 변화폭을 더욱 확대하여 압축기의 회전속도 범위를 더욱 확대하면 되나, 고속운전일 때에는, 가동부분의 원심력의 증대에 의하여 하중이 증대하여, 기계부품의 강도, 베어링의 신뢰성에 문제가 발생하고, 또, 기계손실, 유체손실의 증가에 의하여 효율이 저하하여, 동일한 일에 대하여 큰 입력을 필요로 한다.

반대로 저속운전일 때에는 압축실로부터의 냉매가스누설이 증대하여 효율이 저하하고, 섭동부에 있어서의 유막의 발생이 불충분해져 신뢰성상의 문제가 생기고, 또 원심력을 이용한 급유펌프를 사용하는 것에 있어서는 급유가 불충분하게 되는 등의 문제가 있다.

이와 같이, 용량 변화 범위의 확대를 압축기 회전수의 변화범위의 확대만으로 실현하고자 하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명은 공조기에 있어서 압축기의 회전수의 변화폭을 확대하지 않고, 용량변화폭을 넓히는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉매압축기, 응축기, 팽창수단 및 증발기를 배관 접속한 냉매회로와, 냉매압축기의 구동전동기의 회전속도를 제어하는 인버터 전원수단과, 부하 검출수단과, 부하검출 수단의 출력에 의거하여 인버터 전원 수단을 제어하는 제어기를 구비한 공기조화기에 있어서, 제어기로부터의 제어지령에 따라 냉매압축기로부터 응축기에 흐르는 냉매유량을 변화시키는 냉매유로 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

인버터의 전원 수단으로부터 압축기 구동전동기에의 급전주파수, 따라서 그 전동기 회전속도의 상한은 압축기의 원심력 하중에 의하여, 또 하한은 베어링부의 유막상황, 급유펌프 능력에 의하여 결정된다. 압축기의 토출 용량 변화의 범위를 인버터 제어만의 경우보다 더 넓히기 위하여, 상기의 냉매유로 제어수단이 구비되어 있다. 제어기는 부하검출 수단의 검출치와 설정치를 비교하고, 인버터 전원수단의 제어에 의한 용량변화를 행하고, 또 용량변화를 요할 때에는 냉매유로 제어수단을 활용하여, 냉매압축기로부터 응축기에 흐르는 토출 냉매유량을 변화시킨다.

이와 같이 하여 양자에 의한 용량변화 기구를 조합한 광범위한 용량 제어가 가능하게 된다.

상기한 바와 같이 압축기의 토출 용량의 변화를 회전수 제어만으로 행하지 않고 압축기의 회전수 변화는 압축기의 효율이 좋은 운전범위에 한정시키고, 이 압축기의 회전수 변화에 의하여 얻어지는 토출용량 변화의 상한 및 하한을 상기한 냉매유로 제어수단에 의하여 더욱 확대할 수가 있어, 광범위의 부하 변동에 대응할 수 있는 공기조화기를 얻을 수가 있다.

제1도는 본 발명의 공조기의 일반적 기본구성도를 나타낸다. 공조기는 압축기(구동용 전동기 내장)(1), 실내열교환기(34), 실외열교환기(36), 팽창밸브(35), 4방향 절환밸브(33), 이들을 연결하는 도면에 나타낸 배관, 검출기(41,42), 제어기(43), 인버터(44), 유량 제어기구(46)로 이루어진다. 배관(31)은 압축기의 흡입측에, 또 배관(32)은 압축기(1) 토출측에 접속되어 있다. 인버터(44)는 압축기(1)의 전동기에의 급전 주파수를 변화시켜 압축기의 회전속도를 변화시키는 작용을 행하는 것이다. 45는 전원이다. 압축기(1)에서 압축된 가스는 4방향 절환밸브(33)에서 실내 열교환기(34) 또는 실외 열교환기(36)에 보내져 난방 또는 냉방운전을 행한다. 제1도는 난방운전의 상태를 나타낸다.

실내측 열교환기(34)는 1대이더라도 좋으나, 제2도에 나타낸 바와 같이, 복수의 실내의 공조를 할 수 있도록 복수의 실내 열교환기(34)를 각각의 팽창 밸브(35)와 함께 병렬로 설치해도 좋다. 이 경우, 각 열교환기에는 개폐밸브(37)를 설치하면 사이클내의 냉매분포를 양호하게 유지할 수가 있다.

또, 제1도 및 제2도에 있어서 팽창밸브(35)는 모세관(capillary)식의 드로틀, 감은 형의 팽창밸브이더라도 좋으나, 외부로부터 밸브 개방도를 제어할 수 있는 가변 팽창밸브가 광범위한 용량 제어에는 더욱 효과적이다.

제1도에 있어서 검출기(41,42)는 실내, 실외의 열 교환기, 즉 냉동사이클의 고압측과 저압측의 상태를 검출한다. 이 검출은 실내, 실외 열교환기(34,36)의 온도 또는 압력을 직접 검출해도 좋으며,또는 실내, 실외 열교환기(34,36)의 공기분출 온도를 검출해도 좋다. 압력에 대해서는 직접 압력을 검출하는 방법과, 온도를 검출하여 보정을 가하여 압력으로 변환하는 방법이 있다.

제어기(43)는 검출기(41,42)로부터의 데이터를 실내 온도의 설정치와 비교하여, 부하에 대하여 용량이 부족할 때에는 인버터(44)에 중속신호를 출력하고, 반대로 부하에 대하여 용량이 과잉일 때에는 감속신호를 출력한다.

인버터(44)는 제어기(43)로부터의 신호를 받아 압축기(1)에 보내는 전원의 주파수 변화를 행하여 압축기(1)의 회전속도를 제어한다. 이 경우, 인버터의 주파수 변환범위, 즉 압축기(1)의 회전속도 변화범위에 상한 및 하한을 설정하고 상한은 예를 들면 원심력 하중 등을 고려하여, 또 하한은 예를 들면 베어링부의 유막발생, 급유펌프의 급유능력 등을 고려하여 결정한다. 이 상한, 하한은 제어기(43)내에 기억시켜져 있다.

그리고, 제어기(43)는 검출기(41,42)로부터의 데이터와 인버터(44)로부터의 주파수 신호를 내장기억하고 있는 압축기의 운전조건과 비교하고, 유량 제어기구(46)에 신호를 출력하여 이것을 제어한다. 유량 제어기구(46)는 실내 열교환기(34) 또는 냉방운전시에 있어서는 실외열교환기(36)에 흐르는 냉매유량을 제어하고 이 유량 제어기구(46)의 제어에 의하여 상기 인버터에 의한 주파수 변화범위의 상한 또는 하한을 초과하여 다시 용량 변화를 행할 수가 있다. 즉, 인버터에 의한 주파수 변화 범위의 하한에 있어서 더 용량을 감소시키고 싶은 경우에는 후기의 실시예의 수단에 의하여 언로드(고압측 또는 압축도중 제2도으로부터 저압측에의 바이패스)를 행하고, 또 그 범위의 상한에 있어서 더 용량을 증가시키고 싶을 경우에는 후기하는 실시예의 수단에 의하여 과급(過給)을 행한다. 또한, 유량 제어기구(46)에 의한 제어는 압축기의 운전압력 상태의 신뢰성을 확보하기 위한 허용 운전 압력 범위에 수용하기 위해서도 사용 가능하고, 검출기(41,42)에서 검출한 고압측, 저압측의 온도 또는 압력과, 제어기(43)에 내장 기억한 각 인버터 주파수에 대한 설정온도 또는 압력을 비교하여, 냉매 유량을 조절한다.

이하, 상기 유량 제어기구(46)를 구체적으로 나타낸 각 실시예에 대하여 설명한다.

제3도에 열교환기에 흐르는 냉매의 유량제어를 행하는 상기 유량 제어기구(46)의 일예를 나타낸다. 본 실시예에 있어서의 유량 제어기구는 열교환기에 흐르는 냉매를 감소시키는 기능을 가진다. 본 실시예에서는 상기 유량 제어기구(46)는 압축기(1)의 흡입관(31) 즉 냉매회로의 저압측과 압축기(1)의 토출관(32) 즉 냉동 사이클의 고압측을 배관(311), 개폐밸브(461), 배관(321)을 거쳐 접속한 것으로 이루어진다. 개폐밸브(461)을 개방하면 토출측의 가스의 일부는 흡입측으로 흘러 열교환기(34)에 흐르는 가스의 유량을 감소시킬 수가 있다. 본 실시예에서는 냉동사이클의 토출압력의 과잉상승에 응동하는 보호장치의 작동에 의한 압축기의 ON/OFF 또는 과대한 압력에 있어서의 압축기의 운전을 방지할 수가 있다. 또, 압축기에 특별한 기구를 부가하지 아니해도 좋다고 하는 이점이 있다.

제4도에 나타낸 다른 실시예에서는 유량 제어기구(46)는 후술하는 압축기의 내부로부터의 배관(5g)과 흡입관(31) 및 토출관(32)을 배관(312), 절환밸브(462), 배관(322)을 거쳐 접속하여 이루어진다. 토출량을 감소하는 경우에는 그 배관(5g)을 흡입관(31)과 연통시키고, 그 이외의 경우에는 배관(5g)을 토출관(32)과 연통하도록 절환밸브(462)가 조작된다. 제4도에서는 절환밸브(462)에 의한 예를 나타냈으나, 압축기로부터의 배관(5g)을 흡입관(31), 토출관(32)에 분기하여 그 각각에 개폐밸브를 설치해도 좋다.

제5도에 제4도에 나타낸 본 실시예에 사용되는 스크롤 압축기의 단면도를 나타낸다. 고정스크롤(5) 및 선회스크롤(6)로 이루어진 압축기부가 전동기(2)와 직결되고, 밀폐용기(3)내에 수납되어 있다.

고정 스크롤(5)은 경판(5a)과 이것에 일체적으로 직립시켜 설치된 소용돌이 형상의 스크롤 랩(5b)을 가지고 외주부에는 랩과 동일 높이의 외벽(5c)을 가진다. 선회 스크롤(6)은 경판(6a)과 이것에 일체적으로 직립시켜 설치된 소용돌이형상의 스크롤 랩(6b)을 가지고, 경판(6a)의 반대측에 보스(6c)를 가진다. 상기 고정 스크롤(5)과 선회 스크롤(6)은 서로 랩(5b,6b)을 내측으로 향하게 조립되고, 그 랩 사이에 압축실을 형성한다. 고정스크롤(5)은 밀폐 용기(3)에 압입 고정된 프레임(7)에 고정되어 있다.

프레임(7)은 중앙부에 베어링(7a)을 형성하여 구동측(4)을 지지하고, 또 선회 스크롤(6)의 경판(6a)의 배면측에 배압실(8)을 형성하고 있다. 프레임(7)에는 전동기(2)의 스테이터가 고정되어 있다.

전동기(2)의 로터에 직결된 구동측(4)의 상부에는 편심측(4a)이 돌출되어 있고, 이 편심축(4a)이 상기 선회 스크롤(6)의 보스(6c)에 삽입되고, 또 프레임(7)과 선회 스크롤(6)의 경판(6a)과의 사이에는 선회스크롤 자전방지 기구(9)가 설치되어, 구동축(4)의 회전에 의하여 선회스크롤(6)은 자전하지 않고 고정스크롤(5)에 대하여 선회운동을 한다.

고정스크롤(5)의 외주부에는 흡입구멍(11)이 설치되고, 이 흡입구멍(11)에는 밀폐용기(3)를 관통하여 흡입관(31)이 접속되어 있다. 고정스크롤(5)의 경판(5a)의 중앙부에는 고정스크롤 상부의 토출실(3a)에 개구하는 토출구멍(13)이 설치되고, 토출실(3a)은 통로(14a,14b,14c)를 거쳐 전동기(2)의 상부의 실(3b)에 연통하고, 이 실(3b)에는 밀폐용기(3)를 관통하여 토출판(32)이 접속되어 있다.

통로(14b)는 밀폐용기(3)에 압입된 프레임(7)의 외주부에 설치되고, 통로(14c)는 통로(14b)에 대향하여 설치되고, 밀폐용기(3)의 내벽에 설치한 채널상의 부재로 형성되고, 하단은 가스흐름을 방지하는 충돌판의 기능을 가지고 하단 근방의 내면은 전동기(2)의 스테이너 코일 앤드에 대향하는 개구부를 가지고, 여기서 용기 내벽을 따라 흐른 가스를 전동기의 코일엔드측으로 흐르도록 방향 변환하여 가스중의 오일을 분리한다.

선회 스크롤의 경판(6a)에는 압축도중의 압축실과 배압실(8)을 연통하는 배압구멍(16)이 관통하고, 이 배압구멍(16)은 고정, 선회 양스크롤의 랩의 맞물림에 의하여 대칭형으로 형성되는 2개의 압축실에 각각 연통하도록 설치되어 있다. 스크롤 압축기의 운전에 수반하여, 흡입압력과 토출압력의 중간의 압축도중의 가스압력이 상기 배압구멍(16)을 거쳐 압축실로부터 배압실(8)에 도입되고, 이 배압에 의하여 운전중 선회 스크롤(6)은 고정스크롤(5)에 대하여 축방향으로 압압되고, 양 경판(5A,6A) 및 랩(6b,5b)선단의 축방향 밀봉을 유지한다.

구동축(4)의 중심에는 급유구멍(4b)이 설치되고, 하단에는 흡유관(4c)이 설치되어 있다. 또, 급유구멍(4b)으로부터 베어링에 급유구멍(4d)이 연통하고 있다. 밀폐용기(3)의 아래쪽(3c)에 고인 오일은 배압실(8)과의 차압에 의하여 흡유관(4c), 급유구멍(4b,4d)을 거쳐 베어링에 급유된다. 고정스크롤의 경판(5a)에는 제6도에 고정 스크롤의 저면도를 나타낸 바와 같이, 설정압력비의 0.5 내지 0.7의 압력비에서 압축실을 경판(5a)의 반랩측에 바이패스하는 위치에, 랩(5b)에 근접하여 대략 랩의 판두께와 같은 구멍 지름의 바이패스구멍(21)을 2개 경판(5a)를 관통하여 설치되어 있다. 여기서 설정압력비라 함은, 고정·선회 양스크롤랩간의 압력실이 최대용적이 되었을때의 그 압축실내의 압력 즉 흡입압력을 분모로하고, 토출구멍(13)에 연결되기 직전의 그 압축실내의 압력을 분자로 하는 바이다. 이 바이패스 구멍(21)은 양 스크롤의 랩(5b,6b)의 맞물림에 의하여 형성되는 2개의 대칭형의 압축실의 각각의 대칭 위치에 개구하고 있다. 또 제7도에 나타낸 바와 같이 상기 경판(5a)의 반랩측의 면에는 가요성 판형상의 체크밸브(22)와, 이 밸브의 개방도를 규제하는 스톱퍼(23)가 볼트(24)에 의하여 설치되어 있다. 이 체크밸브(22)는 압축실내의 압력보다도 하기의 바이패스실(5f)내의 압력이 크면 바이패스구멍(21)을 폐쇄하고, 압축실내의 압력이 그 바이패스실(5f)내의 압력보다 크면 바이패스구멍(21)을 개방하여 압축실로부터 바이패스실(5f)에 흐르는 바이패스 유로를 형성한다.

고정 스크롤(5)의 경판(5a)의 반랩측에는 2중 링상의 돌기(5d)와, 이 선단간을 덮는 커버(5e)에 의하여 링상의 바이패스실(5f)이 형성되어 있다. 상기 바이패스밸브(22)는 이 바이패스실(5f)내에 수납되어 있다. 커버(5e)에는 바이패스실(5f)에 통하는 바이패스관(5g)이 접속되고, 바이패스관(5g)은 밀폐용기(3)를 관통하여 외부에 뻗어나와 있다.

이와 같은 구조의 압축기(1)를 제4도와 같이 접속하고, 절환밸브(462)를 조작하여 관(5g)을 흡입관(31)에 연통시키고, 이로서 바이패스실(5f)내의 압력을 냉동 사이클의 저압측으로 함으로써 압축도중의 가스를 냉동 사이클의 저압측에 바이패스하여, 열교환기에 흐르는 냉매용량(토출량)을 감소시킬 수가 있다. 또, 제4도의 절환밸브(462)를 절환하여 관(5g)을 토출관(32)에 연통시킴으로써 바이패스실(5f)을 냉동 사이클의 고압측에 접속했을 경우에는, 운전 압력 조건이 스크롤 랩의 설정압력비 이하인 조건에 있어서의 스크롤 압축기 내부의 과압측을 저감할 수 있다.

또한, 바이패스구멍(21)에 대해서는 본 실시예에서는 대칭인 압축시에 각각 랩에 따른 위치에 설치하는 예를 나타냈으나, 일본국 특개 소 61-18758호에 나타낸 바와 같이, 랩간에 1개 설치해도 동일한 효과를 얻을 수가 있다.

이상의 실시예에 있어서의 유량 제어기구는 열교환에 흐르는 냉매유량(압축기의 도출량)을 감소시킬 수는 있으나, 증가시킬 수는 없다. 이것을 증가시킬 수가 있는 실시예를 제8도에 나타낸다.

제8도에 나타낸 실시예에 있어서는, 팽창밸브(35)와 고압측 열교환기(본 예에서는 실내열교환기 34)와의 사이에 액류(液溜)(47)를 가지고, 압축기(1)(그 구조는 뒤에 설명함)의 바이패스관(5g), 절환밸브(463)에 의하여 배관(313)을 거쳐 흡입관(31), 배관(323)을 거쳐 토출관(32), 배관(473)을 거쳐 액류(47)에 접속하도록 되어 있다.

본 실시예에서는 후술의 제10도, 제11도에 나타낸 압축기에 의하여 압축기의 토출량(열교환기에 흐르는 냉매유량)의 감소와 증가의 어느 쪽도 가능하게 된다.

또한, 본 실시예의 변형예로서, 제9도에 나타낸 바와 같이, 제1의 감압기(351), 기액 분리기(48), 팽창밸브(35)를 설치한 구성으로 하여 기액분리기(48)의 기상(氣相)과 압축기의 바이패스관(5g)을 절환밸브(463)을 거쳐 연결해도 좋다.

제8도(또는 그 변형예인 제9도)에 나타낸 실시예에 사용하는 스크롤 압축기(1)의 구조를 제10도에 나타낸다. 이것은 제5도에 나타낸 스크롤 압축기로부터 체크밸브(22) 및 그 관련부재(23,24)를 제거한 구조의 것이다. 체크밸브가 없기 때문에 바이패스실(5f)내의 압력이 압축실의 압력보다 높은 경우에는 압축실내에 과잉 공급이 된다. 한편 압축실내의 압력이 바이패스실(5f)의 압력보다 높은 경우는, 압축실내의 가스가 바이패스실(5f)에 바이패스되어 압축기의 토출량이 감소한다.

제10도의 스크롤 압축기를 압축기(1)로서 사용한 제8도 또는 제9도의 실시예에 있어서 절환밸브(463)는 다음과 같이 절환된다. 즉, 토출량을 감소시키는 경우에는 바이패스실(5f)과 저압측(흡입관)(31)을 연통시킨다. 토출량을 증가시키는 경우에는 바이패스실(5f)과 액류(47) 또는 기액분리기(48)를 연통시킨다. 과압축의 저감을 요하는 경우에는 바이패스실(5f)과 고압측(토출관(32)을 연통시킨다. 통상의 경우에는 절환밸브(463)을 폐쇄하면 된다.

본 실시예에 있어서도 바이패스구멍(21)은 랩간의 대략 중앙에 1개 설치해도 좋음은 제5도에 나타낸 실시예의 경우와 마찬가지이다.

제8도, 제9도, 제10도에서 설명한 실시예에서는 절환밸브(463)가 압축기 밖에 있으나, 이 절환밸브는 제11도에 나타낸 실시예와 같이 압축기의 밀폐용기(3)내에 수납할 수도 있다.

제11도에 있어서, 고정스크롤(5)의 경판(5a)의 반랩측의 링상돌기(5d)의 선단에는 커버와 절환밸브가 일체화된 밸브(5h)가 설치되어 있다. 밸브(5h)는 바이패스실(5f)을 형성함과 동시에, 바이패스실(5f)과 연통하는 통로(25), 토출실(3a)과 연통하는 통로(26), 고정스크롤의 경판(5a)을 거쳐 흡입실(12a)과 연통하는 통로(27), 밀폐용기(3)를 관통하여 외부와 연통하는 인젝션관(5i)과 연통하는 통로(28)을 가지고, 바이패스실(5f)과 연통하는 통로(25)와 기타의 통로(26,27,28)와를 연통·폐쇄하는 적절한 절환기구(도시생략)를 가진다. 이 절환기구는 압축기 외부로부터 조작 가능하게 한다.

이 압축기에 있어서, 토출량을 감소시키는 경우에는 통로(27)와, 또 토출량을 증가시키는 경우에는 통로(28)와, 또 과압축을 저감시키는 경우에는 통로(26)와 통로(25)를 연통시킨다. 그 이외의 경우에는 통로를 폐쇄한다.

본 압축기를 사용하면, 압축기의 인젝션 관(5i)과 제8도 또는 제9도에 나타낸 액튜(47) 또는 기액분리기(48)를 접속하면 좋으므로 냉매회로의 배관계의 간소화가 도모된다.

본 실시예에서는 토출량의 증가를 가능하게 하기 위한 인젝션 관을 가지는 경우를 나타냈으나, 토출량의 감소만 필요하고, 증가의 필요가 없는 경우에는 인젝션 관(5i) 및 통로(28)를 생략하는 것은 당연히 생각될 수 있다.

상기한 각 실시예에 의하면 압축기의 회전수 변화폭을 확대되지 않고, 또한 토출량을 감소하거나, 또 반대로 토출량을 증가시키거나 할 수가 있어 압축기의 효율이 좋은 운전범위에서 광범위한 부하변화에 대응할 수 있는 공조기를 얻을 수가 있다.

Claims (8)

1. 냉매압축기, 응축기 및 증발기로서의 각 열교환기 및 이들 열교환기 간에 설치된 팽창수단을 가지는 냉매회로와, 냉매압축기의 구동전동기의 회전속도 제어를 위하여 그 전동기에의 급전 주파수를 변화시키는 인버터 전원수단과, 부하 검출수단과, 상기 부하검출수단의 출력에 의거하여 인버터 전원수단을 제어하는 제어기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 제어기로부터의 제어지령에 따라 상기 냉매 압축기로부터 상기 열교환기에 흐르는 냉매 유량을 변화시키는 냉매유로 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 용량 제어 공기조화기.
2. 제1항에 있어서, 상기 인버터 전원수단으로부터 상기 냉매 압축기의 구동전동기에 급전 주파수의 상한 및 하한을 설정하고, 상기 제어기는 그 상한 및 하한간의 범위내에서 상기 인버터 전원수단을 제어함과 동시에, 그 상한 또는 하한을 초과하는 경우에는 상기 냉매유로 제어수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 공기조화기.
3. 제1항에 있어서, 상기 부하검출수단은 상기 냉매회로의 고압측 및 저압측의 각각의 온도 또는 각각의 압력 또는 온도 및 압력의 검출을 이용하는 것을 특징으로 하는 용량 제어 공기조화기.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 부하검출 수단이 검출한 상기 냉매회로의 고압측 및 저압측 각각의 온도와 설정온도와의 차에 의거하여 상기 인버터 전원수단으로부터 상기 냉매압축기의 구동전동기에 급전 주파수의 제어를 행하고, 이어서 상기 부하검출 수단이 검출한 상기 냉매회로의 고압측 또는 저압측의 온도 또는 압력과, 내장 기억한 각 급전 주파수에 따른 설정온도 또는 압력을 비교하여 상기 냉매유로 제어수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 용량제어 공기조화기.
5. 제2항에 있어서, 상기 냉매유로 제어 수단은 상기 냉매압축기의 토출구와 응축기를 연결하는 냉매유로와, 상기 압축기의 흡입구와 증발기를 연결하는 냉매유로를 바이패스하는 연통로 및 그 연통로의 개폐수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량제어 공기조화기.
6. 제2항에 있어서, 경판과 그 경판에 직립된 소용돌이상 랩으로 이루어진 고정스크롤과 경판과 그 경판에 직립한 소용돌이상 랩으로 이루어진 선회 스크롤을 서로 랩 내측으로 하여 맞물리고, 전동기를 구동원으로 하여 상기 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 대하여 자전없이 선회 구동하여서 양 스크롤의 랩간에 형성되는 압축실을 중앙으로 향하여 점차 축소하고, 상기 압축실내에 들어간 냉매가스를 압축하여 상기 고정스크롤의 중앙의 토출구멍으로부터 토출하기 위해서, 상기 고정스크롤의 반랩측에 상기 토출구멍과는 비연통의 밀폐 바이패스실을 설치함과 동시에 상기 고정 스크롤 경판에 압축 도중의 압축실과 상기 밀폐 바이패스실을 연통하는 바이패스 구멍을 설치하고, 상기 밀폐 바이패스실로부터 상기 압축기 밖으로 통하는 바이패스관을 설치하고, 상기 밀폐 바이패스실로부터 상기 바이패스 구멍에의 냉매가스의 역류 방지용 체크밸브를 구비한 스크롤 압축기를 상기 냉매압축기로서 사용하고, 상기 냉매유로 제어수단은 바이패스관을 냉매압축기의 토출구와 응축기를 연결하는 관로 및 냉매압축기의 흡입구와 증발기를 연결하는 관로의 한쪽에 접속하는 연통로와 그 연통로의 개폐수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량제어 공기조화기.
7. 제2항에 있어서, 경판과 그 경판에 직립된 소용돌이상 랩으로 이루어진 고정스크롤과 경판과 그 경판에 직립한 소용돌이상 랩으로 이루어진 선회 스크롤을 서로 랩 내측으로 하여 맞물리고, 전동기를 구동원으로 하여 상기 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 대하여 자전없이 선회 구동하여서 양 스크롤의 랩간에 형성되는 압축실을 중앙으로 향하여 점차 축소하고, 상기 압축실내에 들어간 냉매가스를 압축하여 상기 고정스크롤의 중앙의 토출구멍으로부터 토출하기 위해서, 상기 고정스크롤의 반랩측에 상기 토출구멍과는 비연통의 밀폐 바이패스실을 설치함과 동시에 상기 고정 스크롤 경판에 압축 도중의 압축실과 상기 밀폐 바이패스실을 연통하는 바이패스 구멍을 설치하고, 상기 밀폐 바이패스실로부터 상기 압축기 박으로 통하는 바이패스관을 설치한 스크롤 압축기를 상기 냉매 압축기로서 사용하고, 상기 응축기의 출구와 상기 팽창수단과의 사이에 액류(液溜)를 설치하고, 또는 상기 응축기의 출구측에 접속된 2단의 상기 팽창수단의 사이에 기액분리기를 설치하고, 상기 냉매유로수단은, 상기 바이패스관을 상기 냉매 압축기의 흡입구와 증발기를 연결하는 냉매유로, 냉매압축기의 토출구와 응축기를 연결하는 냉매유로 및 상기 액류 또는 기액 분리기의 어느 한쪽에 접속되는 연통로와 상기 연통로의 개폐수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량제어공기 조화기.
8. 제2항에 있어서, 경판과 그 경판에 직립된 소용돌이상 랩으로 이루어진 고정스크롤과 경판과 그 경판에 직립한 소용돌이상 랩으로 이루어진 선회 스크롤을 서로 랩 내측으로 하여 맞물리고, 전동기를 구동원으로 하여 상기 선회 스크롤을 상기 고정 스크롤에 대하여 자전없이 선회 구동하여서 양 스크롤의 랩간에 형성되는 압축실을 중앙으로 향하여 점차 축소하고, 상기 압축실내에 들어간 냉매가스를 압축하여 상기 고정스크롤의 중앙의 토출구멍으로부터 토출하기 위해서, 상기 고정스크롤의 반랩측에 상기 토출구멍과는 비연통의 밀폐 바이패스실을 설치함과 동시에 상기 고정 스크롤 경판에 압축 도중의 압축실과 상기 밀폐 바이패스실을 연통하는 바이패스 구멍을 설치하고, 상기 밀폐 바이패스실을 상기 고정 스크롤 외주부의 흡입실과, 상기 고정 스크롤 중앙부의 토출 구멍에 연결되는 토출실과, 상기 압축기 밖으로 연결되는 인젝션관에 접한 연통시키는 유로절환기구를 구비한 스크롤 압축기를 상기 냉매 압축기로서 사용하고, 상기 응축기의 출구와 상기 팽창수단과의 사이에 액류를 설치하고, 또는 상기 응축기의 출구측에 접속된 2단의 상기 팽창수단의 사이에 기액분리기를 설치하고, 상기 냉매유로수단은, 상기 스크롤 압축기내의 상기 유로절환기구 및 상기 인젝션관의 상기 액류 또는 기액분리기와 연결하는 연통로로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량제어 공기조화기.

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