| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】オシット クマール ドット
【氏名】有留 健治
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| 【要約】 |
【課題】過負荷運転時、圧縮機の冷媒の吐出温度、吐出圧力および入力電流の検出により適正な冷媒流量を制御することができる冷凍装置を提供する。
【解決手段】圧縮機３の密閉容器外部と圧縮室とを連通する一対のバイパス路14a,14b を設け、一対のバイパス路14a,14b の出口を合流してバイパス管15に接続し、バイパス管15と凝縮器４の出口4aとを第一開閉弁16を介して接続し、バイパス管15とと吸入管11を第二開閉弁17を介して接続し、圧縮機３の吐出冷媒ガス温度を検出する吐出温度センサ18と、吐出温度センサ18により検出した吐出冷媒ガス温度の変化に応じて、第一開閉弁16の弁開度を制御し、複数の蒸発器6a,6b,6cのそれぞれの温度を検出する蒸発器温度センサ6a',6b',6c' の温度の変化に応じて、第二開閉弁17の弁開度を制御するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 室外機に設けた圧縮機、凝縮器および膨張弁と、複数の室内機にそれぞれ設けた蒸発器とを順次連結し冷媒回路を形成してなり、前記圧縮機は密閉容器内に、渦捲き状のラップを有する固定スクロールと、旋回スクロールとを噛み合わせ複数の圧縮室を形成し，同圧縮室に冷媒ガスを吸入する吸入口に吸入管を接続し、前記圧縮室にて圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出室に吐出管を接続し、前記固定スクロールに、中心に対して対称に配置され、前記密閉容器外部と前記圧縮室とを連通する一対のバイパス路を設け、同一対のバイパス路の出口を合流してバイパス管を設け、同バイパス管と前記凝縮器の出口とを第一開閉弁を介して接続するとともに、前記バイパス管と前記吸入管を第二開閉弁を介して接続し、前記吐出管に吐出冷媒ガス温度を検出する吐出温度センサを設ける一方、前記複数の蒸発器のそれぞれに、同蒸発器の温度を検出する蒸発器温度センサを設け、前記吐出温度センサの検出した吐出冷媒ガス温度が所定値以上上昇したとき、上昇温度に応じて前記凝縮器の出口の液冷媒の一部を前記圧縮室に注入するよう、前記第一開閉弁の弁開度を制御し、前記蒸発器温度センサの何れかが検出した蒸発器の温度が所定値以上上昇し、負荷が低下したとき、負荷に応じて前記圧縮室の冷媒ガスの一部を前記吸入管に戻すよう、前記第二開閉弁の弁開度を制御してなることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】 前記バイパス路を渦捲き状のラップの間で最初に形成された一対の圧縮室に連通してなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】 前記バイパス路を前記密閉容器の側面または上面の外部に連通してなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】 前記吐出温度センサに熱容量の小さい温度センサを用いるとともに、前記圧縮機の近傍に設けてなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項５】 前記吐出管に前記圧縮機の吐出冷媒ガスの圧力を検出する圧力センサを設け、同圧力センサにより検出した吐出冷媒ガス圧力の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁の弁開度を制御してなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項６】 前記圧縮機を駆動する電源入力の電源線に圧縮機の入力電流を検出する電流センサを設け、同電流センサにより検出した圧縮機入力電流の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁の弁開度を制御してなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項７】 前記第一開閉弁および第二開閉弁に電子膨張弁を用いてなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項８】 前記蒸発器温度センサを前記蒸発器それぞれの入口近傍に設けてなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１台の室外機に複数の室内機を設けたマルチ形の冷凍装置に係わり、より詳細には、圧縮機の過負荷運転の防止と、室内機の負荷容量に応じてパワーセーブ運転をすることができる冷媒回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷媒回路を形成する冷凍装置は、例えば図２および図３で示すように、圧縮機31から吐出する高温高圧の冷媒は実線矢印方向に流れ、凝縮器32を流通し、膨張弁33を経由し、蒸発器34を流通した後圧縮機31に戻る冷媒回路で構成されている。前記圧縮機31は密閉容器７内に、渦捲き状のラップ8a,9a を有する固定スクロール８と、旋回スクロール９とを噛み合わせ複数の圧縮室10a,10b を形成し，同圧縮室10a,10b に冷媒ガスを吸入する吸入口に吸入管11を接続し、前記圧縮室10a,10b にて圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出室12に吐出管13を接続し、前記固定スクロール８に、中心に対して対称に配置され、前記密閉容器７外部と前記圧縮室10a,10b とを連通する一対のバイパス路14a,14b を設け、同一対のバイパス路14a,14b の出口を合流してバイパス管35を設け、同バイパス管35と前記凝縮器32の出口32a とを電子膨張弁36を介して接続している。
【０００３】前記圧縮機31の吐出冷媒ガス温度を検出する吐出温度センサ37と、同吐出温度センサ37により検出した吐出冷媒ガス温度の変化に応じて、前記電子膨張弁36の開度を制御する第一制御部38を備えた構成とすることにより、過負荷時に吐出温度が上昇した場合、前記凝縮器32の出口で液化した冷媒の一部が前記バイパス管35を経て前記圧縮機31の圧縮室10内に注入され、適正な冷媒流量が得られ、吐出冷媒ガス温度一定に保つことができる。
【０００４】しかしながら、上記構成において、吐出冷媒ガス温度のみで冷媒流量を制御しているため、圧縮機31の吐出冷媒ガス圧力が変動したり、または電源設備等により圧縮機31の入力電流が変動することによる冷媒流量の変化を制御することができないという問題を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、上記の問題点に鑑み、圧縮機の冷媒の吐出温度を検出し、温度に応じて凝縮器の液冷媒を圧縮室に注入し、圧縮機の過負荷運転を防止し、適正な冷媒流量を保ち、室内機の負荷容量に応じて圧縮室の冷媒ガスを吸入管に戻し、パワーセーブ運転をすることができる冷凍装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するため、室外機に設けた圧縮機、凝縮器および膨張弁と、複数の室内機にそれぞれ設けた蒸発器とを順次連結し冷媒回路を形成してなり、前記圧縮機は密閉容器内に、渦捲き状のラップを有する固定スクロールと、旋回スクロールとを噛み合わせ複数の圧縮室を形成し，同圧縮室に冷媒ガスを吸入する吸入口に吸入管を接続し、前記圧縮室にて圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出室に吐出管を接続し、前記固定スクロールに、中心に対して対称に配置され、前記密閉容器外部と前記圧縮室とを連通する一対のバイパス路を設け、同一対のバイパス路の出口を合流してバイパス管を設け、同バイパス管と前記凝縮器の出口とを第一開閉弁を介して接続するとともに、前記バイパス管と前記吸入管を第二開閉弁を介して接続し、前記吐出管に吐出冷媒ガス温度を検出する吐出温度センサを設ける一方、前記複数の蒸発器のそれぞれに、同蒸発器の温度を検出する蒸発器温度センサを設け、前記吐出温度センサの検出した吐出冷媒ガス温度が所定値以上上昇したとき、上昇温度に応じて前記凝縮器の出口の液冷媒の一部を前記圧縮室に注入するよう、前記第一開閉弁の弁開度を制御し、前記蒸発器温度センサの何れかが検出した蒸発器の温度が所定値以上上昇し、負荷が低下したとき、負荷に応じて前記圧縮室の冷媒ガスの一部を前記吸入管に戻すよう、前記第二開閉弁の弁開度を制御する構成となっている。
【０００７】また、前記バイパス路を渦捲き状のラップの間で最初に形成された一対の圧縮室に連通した構成となっている。
【０００８】また、前記バイパス路を前記密閉容器の側面または上面の外部に連通した構成となっている。
【０００９】また、前記吐出温度センサに熱容量の小さい温度センサを用いるとともに、前記圧縮機の近傍に設けた構成となっている。
【００１０】また、前記吐出管に前記圧縮機の吐出冷媒ガスの圧力を検出する圧力センサを設け、同圧力センサにより検出した吐出冷媒ガス圧力の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁の弁開度を制御する構成となっている。
【００１１】また、前記圧縮機を駆動する電源入力の電源線に圧縮機の入力電流を検出する電流センサを設け、同電流センサにより検出した圧縮機入力電流の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁の弁開度を制御する構成となっている。
【００１２】また、前記第一開閉弁および第二開閉弁に電子膨張弁を用いた構成となっている。
【００１３】また、前記蒸発器温度センサを前記蒸発器それぞれの入口近傍に設けた構成となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は３室冷房専用マルチエアコンを表した冷媒回路図、図２は圧縮機の要部断面図である。図において、１は室外機、2a，2bおよび2cは同時または何れかを任意に運転できる室内機である。圧縮機３から吐出する高温高圧の冷媒は実線矢印方向に流れ、凝縮器４を流通し、膨張弁５を経由し、分岐してそれぞれの蒸発器6a,6b,6cを流通した後合流し圧縮機３に戻る冷媒回路で構成されている。
【００１５】前記圧縮機３は密閉容器７内に、渦捲き状のラップ8a,9a を有する固定スクロール８と、旋回スクロール９とを噛み合わせ複数の圧縮室10a,10b を形成し，同圧縮室10a,10b に冷媒ガスを吸入する吸入口に吸入管11を接続し、前記圧縮室10a,10b にて圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出室12に吐出管13を接続し、前記固定スクロール８に、中心に対して対称に配置され、前記密閉容器７外部と前記圧縮室10a,10b とを連通する一対のバイパス路14a,14b を設け、同一対のバイパス路14a,14b の出口を合流してバイパス管15を設け、同バイパス管15と前記凝縮器４の出口4aとを第一開閉弁16を介して接続し、前記バイパス管15と前記吸入管11を第二開閉弁17を介して接続する。
【００１６】前記圧縮機３の吐出管13に吐出冷媒ガス温度を検出する吐出温度センサ18と、同吐出温度センサ18により検出した吐出冷媒ガス温度が所定値以上上昇したとき、上昇温度に応じて前記凝縮器４の出口4aの液冷媒の一部を前記圧縮室10a,10bに注入するよう、前記第一開閉弁16の弁開度を制御する構成とすることにより、室内機2a，2bおよび2cの過負荷運転時、圧縮機３の温度上昇を抑制する吐出冷媒ガス制御を行い、温度を一定に保ち、適正な冷媒流量を得ることができる。
【００１７】前記複数の蒸発器6a,6b,6cにそれぞれの温度を検出する蒸発器温度センサ6a',6b',6c' を設け、同蒸発器温度センサ6a',6b',6c' が検出したそれぞれの蒸発器6a,6b,6cの温度の変化により、各室内機2a，2b，2cの運転状況の負荷変動を捕らえ、前記第二開閉弁17の弁開度を制御する構成とすることにより、圧縮機３の圧縮室10a,10b 内の冷媒ガスの一部を前記バイパス管15を経て前記吸入管11に戻すことによりパワーセーブ制御を行うことができる。
【００１８】また、前記バイパス路14a,14b を渦捲き状のラップの間で最初に形成された一対の前記圧縮室10a,10b と、前記密閉容器７の側面または上面の外部に連通した構成とすることにより、バイパス管15の配管を簡略にすることができる。
【００１９】また、前記吐出温度センサ18に熱容量の小さい温度センサを用い前記圧縮機３の近傍に設けた構成とすることにより、吐出冷媒ガス温度の検出の応答性を良くすることができる。
【００２０】また、前記吐出管13に前記圧縮機３の吐出冷媒ガスの圧力を検出する圧力センサ19を設け、同圧力センサ19により検出した吐出冷媒ガス圧力の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁16の弁開度を制御する構成構成とすることにより、吐出冷媒ガス圧力および温度の上昇温度に応じて、前記凝縮器４の出口4aで液化した冷媒の一部が前記バイパス管15を経て前記圧縮機３の圧縮室10a,10b 内に注入され、過負荷時の圧力制御を行い、温度とともに、圧力を一定に保ち、適正な冷媒流量を得ることができる。
【００２１】また、前記圧縮機３を駆動する電源入力の電源線20に圧縮機３の入力電流を検出する電流センサ21を設け、同電流センサ21により検出した圧縮機３の入力電流の変化と、前記吐出冷媒ガス温度の上昇温度に応じて、前記第一開閉弁16の弁開度を制御する構成とすることにより、入力電流および温度の上昇温度に応じて、前記凝縮器４の出口4aで液化した冷媒の一部が前記バイパス管15を経て前記圧縮機３の圧縮室10a,10b 内に注入され、過負荷時の電流制御を行い、温度とともに、電流を一定に保ち、適正な冷媒流量を得ることができる。
【００２２】また、前記第一開閉弁16および第二開閉弁17に電子膨張弁を用いた構成とすることにより、弁の開度の応答性が良く、冷媒ガスの微妙な調整ができ精度のよい容量制御を行うことができる。
【００２３】また、前記蒸発器温度センサ6a',6b',6c' を前記蒸発器6a，6b，6cそれぞれの入口近傍に設けた構成とすることにより、蒸発器温度の検出の応答性を良くすることができ、各室内機2a，2b，2cの運転状況を素早く検出することができる。
【００２４】上記構成において、圧縮機３の冷媒の吐出温度、吐出圧力および入力電流の検出し、各室内機2a，2b，2cの過負荷運転時に、吐出温度上昇、圧力変動および入力電流変動が生じた場合、凝縮器４の出口4aで液化した冷媒の一部が前記バイパス管15を経て前記圧縮機３の圧縮室10a,10b 内に注入させることにより、吐出温度、吐出圧力および入力電流を安定させ、適正な冷媒流量を得ることができる。また、蒸発器温度センサ6a',6b',6c' が検出したそれぞれの蒸発器6a,6b,6cの温度の変化により、各室内機2a，2b，2cの運転状況の負荷変動を捕らえ、前記第二開閉弁17の弁開度を制御する構成とすることにより、圧縮機３の圧縮室10a,10b内の冷媒ガスの一部を前記バイパス管15を経て前記吸入管11に戻すことによりパワーセーブ制御を行うことができる冷凍装置となる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機の冷媒の吐出温度、吐出圧力および入力電流の検出し、各室内機の過負荷運転時に、吐出温度上昇、圧力変動および入力電流変動が生じた場合、凝縮器の出口で液化した冷媒の一部がバイパス管を経て圧縮機の圧縮室内に注入させることにより、吐出温度、吐出圧力および入力電流を安定させ、適正な冷媒流量を得ることができる。また、蒸発器温度センサが検出したそれぞれの蒸発器の温度の変化により、各室内機の運転状況の負荷変動を捕らえ、第二開閉弁の弁開度を制御する構成とすることにより、圧縮機の圧縮室内の冷媒ガスの一部を前記バイパス管を経て前記吸入管に戻すことによりパワーセーブ制御を行うことができる冷凍装置となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６１１
【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３５７４（Ｐ２０００−２８３５７４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９１２２５ |
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