(57)【要約】  【課題】  低負荷運転時もしくは低圧力比運転時に圧縮機に必要とされる動力を総合的に低減した二段圧縮式冷凍サイクル装置を得る。【解決手段】  低段側圧縮機１、高段側圧縮機２、室外熱交換器４、室外膨張弁５、受液器７、室内膨張弁８、室内熱交換器９を順次配管で接続した二段圧縮式冷凍サイクル装置において、低段側圧縮機１の吐出側と高段側圧縮機２の吐出側を接続するように設けられた高段バイパス配管１９と、高段バイパス配管１９の途中に設けられ、高段側圧縮機２の吐出側から低段側圧縮機１の吐出側に対して冷媒の逆流を防止する高段バイパス逆止弁１８と、低段側圧縮機１の容積に対して０．７〜１．０の容積とされた高段側圧縮機２と、を備え、高段側圧縮機２の運転が停止されて低段側圧縮機１を運転する単段圧縮運転が行われる。【選択図】図１
2007010282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、
前記低段側圧縮機の吐出側と前記高段側圧縮機の吐出側を接続するように設けられた高段バイパス配管と、
前記高段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吐出側から前記低段側圧縮機の吐出側に対して冷媒の逆流を防止する高段バイパス逆止弁と、
前記低段側圧縮機の容積に対して０．７〜１．０の容積とされた前記高段側圧縮機と、
を備え、前記高段側圧縮機の運転が停止されて前記低段側圧縮機を運転する単段圧縮運転が行われることを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項２】
低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、
前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、
前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、
を備え、前記低段側圧縮機の運転が停止されて前記高段側圧縮機を運転する単段圧縮運転が行われることを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項３】
低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、
前記低段側圧縮機の吐出側と前記高段側圧縮機の吐出側を接続するように設けられた高段バイパス配管と、
前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、
前記高段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吐出側から前記低段側圧縮機の吐出側に対して冷媒の逆流を防止する高段バイパス逆止弁と、
前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、
を備え、前記低段側圧縮機及び前記高段側圧縮機のいずれか一方の運転が停止されて他方を運転する単段圧縮運転が行われることを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、を設けたことを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項５】
請求項２ないし４に記載のいずれかのものにおいて、前記低段側圧縮機の容積に対する前記高段側圧縮機の容積の比を０．７〜１．０にして運転されることを特徴とする二段圧縮式冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二段圧縮運転と単段圧縮運転とが可能な二段圧縮機構を備えた冷凍サイクル装置に係わり、特に低負荷運転時もしくは低圧力比運転時に圧縮動力を低減できる二段圧縮式冷凍サイクル装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、低段側圧縮機と高段側圧縮機の一方を停止して、効率の良い状態で運転を行う２段圧縮式冷凍サイクルが特許文献１、２のように知られ、特許文献１には、低段側圧縮機の吐出側と高段側圧縮機の吐出側を接続するようにバイパス回路を設け、バイパス回路に電磁弁を設け、電磁弁の開閉状態を切り換えることで、両圧縮機を使用する２段圧縮運転と単段圧縮運転とを選択することが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−８０５４５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術に示す二段圧縮式冷凍サイクル装置では、単段圧縮運転を行うためには、電磁弁の開閉状態をマイクロコンピュータで制御する必要があり、冷凍サイクル装置が複雑となるだけでなく、その消費電力が増加し、圧縮機の電動機への電気入力を加味した効率が低下する。また、高段側圧縮機を停止し低段側圧縮機を運転する場合、低負荷運転、つまり圧縮機の運転容量を小さくするためには、インバータ等で圧縮機の回転数を小さくするように制御する必要があり、回転数を低下することにより運転効率が低下し、省エネ効果が低減する。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の技術課題を解決し、低負荷運転時もしくは低圧力比運転時に圧縮機に必要とされる動力を総合的に低減し、省エネに適したものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、前記低段側圧縮機の吐出側と前記高段側圧縮機の吐出側を接続するように設けられた高段バイパス配管と、前記高段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吐出側から前記低段側圧縮機の吐出側に対して冷媒の逆流を防止する高段バイパス逆止弁と、前記低段側圧縮機の容積に対して０．７〜１．０の容積とされた前記高段側圧縮機と、を備え、前記高段側圧縮機の運転が停止されて前記低段側圧縮機を運転する単段圧縮運転が行われるものである。
【０００７】
また、本発明は、低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、を備え、前記低段側圧縮機の運転が停止されて前記高段側圧縮機を運転する単段圧縮運転が行われるものである。
【０００８】
さらに、本発明は、低段側圧縮機、高段側圧縮機、室外熱交換器、室外膨張弁、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次配管で接続し、前記受液器から前記低段側圧縮機の吐出と高段側圧縮機の吸入を接続する配管の途中にガス冷媒をインジェクションする二段圧縮式冷凍サイクル装置において、前記低段側圧縮機の吐出側と前記高段側圧縮機の吐出側を接続するように設けられた高段バイパス配管と、前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、前記高段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吐出側から前記低段側圧縮機の吐出側に対して冷媒の逆流を防止する高段バイパス逆止弁と、前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、を備え、前記低段側圧縮機及び前記高段側圧縮機のいずれか一方の運転が停止されて他方を運転する単段圧縮運転が行われるものである。
【０００９】
さらに、上記のものにおいて、前記低段側圧縮機の吸入側と前記高段側圧縮機の吸入側を接続するように設けられた低段バイパス配管と、前記低段バイパス配管の途中に設けられ、前記高段側圧縮機の吸入側から前記低段側圧縮機の吸入側への逆流を防止する低段バイパス逆止弁と、を設けたことが望ましい。
【００１０】
さらに、上記のものにおいて、前記低段側圧縮機の容積に対する前記高段側圧縮機の容積の比を０．７〜１．０にして運転されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二段圧縮式冷凍サイクル装置において、低段側圧縮機から高段側圧縮機へバイパスするようにバイパス配管を設け、バイパス配管に逆止弁を設けるだけで、単段圧縮運転が可能なので、冷凍サイクルの回路が単純で、かつ電磁弁等の電気的な制御装置も必要ない。したがって、製造コストが安価で、省エネ性を向上し、特に、空気調和機に用いた場合、年間消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
従来、二段圧縮式冷凍サイクル装置では、圧縮機に吸い込まれた冷媒は、低段側圧縮機で中間圧に圧縮され、低段側圧縮機の吐出側と高段側圧縮機の吸入側を接続する配管に対して気液分離器で分離されたガス冷媒がインジェクションされ、その後高段側圧縮機に吸入され、吐出される。
したがって、二段圧縮式冷凍サイクル装置は、単段冷凍サイクルに比べ低段側では冷媒流量を少なくできるため圧縮仕事が減少し、冷凍サイクルの省エネ効果が向上する。  
また、一般的に中間圧力（ｐｍ）は、圧縮機吐出圧力（ｐｄ）と圧縮機吸入圧力（ｐｓ）の相乗平均ｐｍ＝√（ｐｄ×ｐｓ）が理論的にもっとも効率が良いとされ、この圧力を実現するためには、高段側容積（Ｖｔｈ２）と低段側容積（Ｖｔｈ１）との比をＶｔｈ２／Ｖｔｈ１＝０．７４±０．０３程度にすることがもっとも良い組み合わせとなることが知られている。  
ところが、上述した省エネ効果は、低段側圧縮機と高段側圧縮機の二つの圧縮機を同時に運転した場合にのみ効果を発揮するものであり、空調負荷が小さい低負荷運転の場合は、冷凍サイクルの運転圧力比が小さくなるため、容積型圧縮機を用いた場合、圧縮機内部では過圧縮が発生し、圧縮効率が低下し冷凍サイクルの運転効率が悪化する。そこで、特に、二段圧縮冷凍サイクル装置において、低負荷運転時もしくは低圧力比運転時に圧縮動力を低減すること、部品点数を削減して簡単化すること、制御系を含めて無駄な電力を削減することに着目した。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態を示した単段圧縮運転が可能な二段圧縮式冷凍サイクル装置のサイクル系統図を示し、室外機側に二段圧縮を行うための圧縮機として低段側圧縮機１と高段側圧縮機２を備え、四方弁３、室外熱交換器４、室外膨張弁５、受液器７を配管接続している。受液器７の入口配管は受液器７の頭頂部のガス空間と連通し、出口配管は受液器７の下部の液冷媒貯留空間と連通している。  
低段側圧縮機１の吸入側は四方弁３と低段側吸入配管１０により接続され、低段側圧縮機１の吐出側と接続する低段側吐出配管１１は、高段側圧縮機２の吸入側と接続される高段側吸入配管１２と接続され、高段側圧縮機２の吐出側は四方弁３と高段側吐出配管１３により接続されている。また、低段側圧縮機１の吐出側と高段側圧縮機２の吐出側を接続するように高段バイパス配管１９が設けられており、高段バイパス配管１９の途中には、高段側圧縮機２の吐出から低段側圧縮機１の吐出に対して冷媒の逆流を防止するように高段バイパス逆止弁１８が設けられている。
受液器７の冷媒入口側には、冷房運転及び暖房運転共に受液器７の入口側に冷媒を導くために、逆止弁を４個用いて構成されたブリッジ回路６が設けられている。
【００１４】
受液器７の頭頂部には、受液器７の頭頂部のガス空間と連通するようにガスインジェクション配管１７が設けられ、ガスインジェクション配管１７の他端は、低段側吐出配管１１と高段側吸入配管１２の途中に接続され、ガスインジェクション配管１７の途中には、受液器７のガス冷媒を高段側圧縮機１の吸入側にバイパスしてインジェクションするためのガスインジェクション用電磁弁１６が設けられている。室内機側は、室内膨張弁８と室内熱交換器９により構成され、室外機に付設されたガス阻止弁１４と液阻止弁１５に配管接続される。
【００１５】
次に、二段圧縮冷凍サイクル装置内における冷媒の流動状態について説明する。なお、冷房運転の場合についてのみ説明するが、暖房運転の場合は、四方弁を暖房運転モードに切り換えた状態となるだけで冷房運転の場合と同様である。図１において、冷媒の流れ方向は、二段圧縮運転の場合を実線矢印で、単段圧縮運転の場合を破線矢印で示している。  
二段圧縮運転では、低段側圧縮機１の吸入に吸込まれた低圧の冷媒は、中温中圧の過熱ガス冷媒となり低段側吐出配管１１に吐出され、高段側吸入配管１２を通り、高段側圧縮機２に吸込まれる。一方、受液器７頭頂部の飽和ガス冷媒は、ガスインジェクション用電磁弁１６が開状態に保持され、ガスインジェクション配管１７を通り、低段側吐出配管１１と高段側吸入配管１２の途中にバイパスされ、低段側圧縮機１から吐出されたガス冷媒と混合し高段側圧縮機２に吸込まれる。  
高段側圧縮機２に吸込まれたガス冷媒は、高温高圧の過熱ガス冷媒となり高段側吐出配管１３に吐出される。低段側吐出配管１１と高段側吐出配管１３をバイパスする高段バイパス配管１９に付設する高段バイパス逆止弁１８は、高段側圧縮機２の吐出された高圧冷媒により閉止方向に押付けられるため、低段側吐出配管１１から高段側吐出配管１３に対して冷媒がバイパスすることは無い。
【００１６】
高段側吐出配管１３に吐出された冷媒は、四方弁３を通り室外熱交換器４で凝縮液化して室外膨張弁５に流入する。室外膨張弁５では、室外熱交換器４の凝縮過冷却度が制御されブリッジ回路６に流入し、受液器７頭頂部と連通する入口側配管から受液器７内に放出される。  
受液器７では、冷凍サイクルに不必要な余分な冷媒が液冷媒として貯留され、受液器７の出口側配管から液冷媒として流出し、ブリッジ回路６、液阻止弁１５を通過して室内膨張弁８に流入する。室内膨張弁８では室内熱交換器９で蒸発ガス化するのに必要な冷媒量が制御され、室内熱交換器９で蒸発した冷媒はガス阻止弁１４及び四方弁３を通り、低段側吸入配管１０を経て低段側圧縮機１に吸込まれ、冷凍サイクルが形成される。
【００１７】
図２は、二段圧縮運転を行った場合のＰ−Ｖ線図であり、実線が二段圧縮運転でのＰ−Ｖ特性を表し、破線が１台の圧縮機で圧縮した場合のＰ−Ｖ特性を示す。二段圧縮運転の場合、運転圧力Ｐｓで吸込まれた冷媒は、低段側圧縮機１によりＶ１ｓからＶ１ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｍまで圧縮され、高段側圧縮機２に吸込まれ、高段側圧縮機２によりＶ２ｓからＶ２ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｄまで圧縮され、運転圧力Ｐｄで高段側圧縮機２から吐出される。  
図２では、高段側圧縮機２の吸込み容積Ｖ２ｓが低段側圧縮機１の吐出容積Ｖ１ｄよりも大きくなっているが、この容積変化（Ｖ２ｓ−Ｖ１ｄ）はガスインジェクションによるものである。
【００１８】
１台の圧縮機で圧縮する場合は、運転圧力Ｐｓで吸込まれた冷媒は、圧縮機によりＶｓからＶ２ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｄまで圧縮しなければならず、１台の圧縮機では圧力比が大きく、圧縮機吐出温度も高くなり、体積効率も低下せざるを得ない。ここで、図中のハッチング部分は、1台の圧縮機で圧縮した場合と二段圧縮運転した場合との圧縮動力の差分を表しており、ハッチング部分だけ二段圧縮運転の方が、さらに、圧縮動力を低減でき、冷凍サイクル装置の省エネ運転が可能となる。
【００１９】
次に、低負荷運転もしくは低圧力比運転を行った場合について図１ないし図３により説明する。  
図３は、低負荷運転もしくは低圧力比運転の場合に、二段圧縮運転した場合のＰ−Ｖ線図である。運転圧力Ｐｓで吸込まれた冷媒は、低段側圧縮機１によりＶ１ｓからＶ１ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｍまで圧縮され、高段側圧縮機２に吸込まれ、高段側圧縮機２によりＶ２ｓからＶ２ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｄ２まで圧縮され、冷凍サイクルの凝縮圧力Ｐｄで高段側圧縮機２から吐出される。ここで、高段側圧縮機２の吸込み容積Ｖ２ｓが低段側圧縮機１の吐出容積Ｖ１ｄよりも大きくなっているが、この容積変化（Ｖ２ｓ−Ｖ１ｄ）はガスインジェクションによるものである。  
高段側圧縮機２により圧縮される運転圧力Ｐｄ２は、冷凍サイクルの凝縮圧力Ｐｄよりも高く過圧縮状態となり、図中のハッチング部分だけ圧縮動力が余分に発生し、冷凍サイクル装置の省エネ効果が損なわれる。このため、低負荷運転もしくは低圧力比運転を行う場合は、二段圧縮運転から単段圧縮運転に切り換えることで過圧縮状態を解消し、冷凍サイクル装置の省エネ効果を向上することができる。
【００２０】
次に、低負荷運転もしくは低圧力比運転を行う場合に、単段圧縮運転を行う方法について説明する。図１に示す冷凍サイクル装置において、単段圧縮運転を行うには、高段側圧縮機２の運転を停止し低段側圧縮機１のみの運転とする。低段側圧縮機１の吸入に吸込まれた低圧の冷媒は、高温高圧の過熱ガス冷媒となり低段側吐出配管１１に吐出される。高段側圧縮機２は停止しているため高段側圧縮機２に対して冷媒は通過せず、高段バイパス逆止弁１８を介して高段バイパス配管１９を通り高段側吐出配管１３に合流し四方弁３に流入する。四方弁３以降の冷媒の流れについては、二段圧縮運転と同様である。  
図４は、低負荷運転もしくは低圧力比運転の場合に、単段圧縮運転した場合のＰ−Ｖ線図であり、運転圧力Ｐｓで吸込まれた冷媒は、低段側圧縮機１によりＶｓからＶ１ｄに容積が減少することで運転圧力Ｐｄまで圧縮され、運転圧力Ｐｄで低段側圧縮機１から吐出される。ここで、低段側圧縮機で圧縮される圧力Ｐｄと冷凍サイクルの凝縮圧力Ｐｄが等しいため、図３に示す過圧縮状態を発生しないため、冷凍サイクル装置の省エネ効果を損なうことなく運転が可能となる。
【００２１】
以上の構成により、単段圧縮運転を行う場合は、低段バイパス配管１９と低段バイパス逆止弁１８を組み合わせた単純なバイパス回路で単段圧縮運転を行うことができ、電気的な制御等も必要がなく、無駄な電力を必要としないので、動力を総合的に低減し、省エネ性を向上することができる。
【００２２】
図５は、他の実施の形態による単段圧縮運転が可能な二段圧縮冷凍サイクル装置のサイクル系統図を示し、四方弁３と低段側圧縮機１を接続する低段側吸入配管１０の途中から高段側吸入配管１２へバイパスするように低段バイパス配管２１を設け、低段バイパス配管２１には、高段側圧縮機２の吸入から低段側圧縮機１の吸入に対して冷媒の逆流を防止するように低段バイパス逆止弁２０を設けている。  
図５のもので単段圧縮運転を行う方法について説明する。冷媒の流れ方向は、図１と同様に二段圧縮運転の場合を実線矢印で、単段圧縮運転の場合を破線矢印で示し、単段圧縮運転を行う場合は、図５に示す冷凍サイクル装置において、低段側圧縮機１の運転を停止し高段側圧縮機２のみの運転とする。低段側吸入配管１０の低圧冷媒は、低段側圧縮機１が停止しているため低段側圧縮機１に対して冷媒は通過せず、低段バイパス逆止弁２０を介して低段バイパス配管２１を通り、高段側吸入配管１２に合流し高段側圧縮機２に吸込まれる。高段側圧縮機２に吸い込まれた冷媒は、高温高圧の過熱ガス冷媒となり高段側吐出配管１３に吐出され、四方弁３に流入する。四方弁３以降の冷媒の流れは二段圧縮運転と同様である。
【００２３】
以上により、単純なバイパス回路で単段圧縮運転を行うことができ、電気的な制御等も必要がなく、省エネ性を向上することができると共に、単段圧縮運転を行う場合は、停止している低段側圧縮機１内は低圧ガス冷媒で満たされるため、圧縮機内に余分な液冷媒が溜まることも無く、単段圧縮運転中でも冷凍サイクル内の冷媒量を十分に確保することができ、安定した冷凍サイクルとすることができる。また、停止している低段側圧縮機１を再起動する場合には、低段側圧縮機１内及び低段側吸入配管１０等にはガス冷媒のみ存在するため、再起動時等に液圧縮等を起こして起動ができなくなることや圧縮機の故障を防止できる。
【００２４】
以上の実施の形態において、図６は、二段圧縮運転を行った場合の低段側圧縮容積に対する高段側圧縮容積の比と冷暖平均ＣＯＰの関係を表し、横軸は低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比を表し、縦軸は二段圧縮運転を行った場合の冷暖平均ＣＯＰ比を低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比０．５５を１００％とした場合について表している。  
低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比を０．５５より大きくすると冷暖平均ＣＯＰ比も高くなり、低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比が０．９付近で最大となる。さらに、低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比を大きくすると冷暖平均ＣＯＰ比は逆に小さくなる。これは、低段側圧縮機１の圧縮容積に対する高段側圧縮機２の圧縮容積の比を大きくすると、ガスインジェクション回路を流れる冷媒循環量が多くなり、高段側圧縮機２の吸込み圧力が低下するため、高段側圧縮機２での圧縮比が高く、冷媒循環量が増加して圧縮動力が増加するためである。したがって、高段側圧縮機２の圧縮容積としては、低段側圧縮機１の圧縮容積の０．７〜１．０、望ましくは０．８〜０．９５、つまり、０．７４±０．０３に対してやや高段側圧縮機２の圧縮容積が大きくなるように設定することが良い。
【００２５】
以上により、高段側圧縮機２の圧縮容積を低段側圧縮機１の圧縮容積よりも小さく設定し、かつ二段圧縮運転を行った場合に冷暖平均ＣＯＰの値が高くなるように高段側圧縮機２の圧縮容積を設定すれば省エネ効果より一層高くすることができる。
【００２６】
また、特に、図５の実施の形態に示すものでは、低負荷運転もしくは低圧力比運転により単段圧縮運転を行った場合は、空調負荷の低減に合わせて単段圧縮運転で運転されている高段側圧縮機２の圧縮容積が、定格能力を発生するために設定されている低段側圧縮機１の圧縮容積よりも小さく設定すれば、高段側圧縮機２を停止して単段圧縮運転を行う場合と比較して、インバータ等で圧縮機の回転数を制御して運転容量を小さくする際に、回転数の低下を抑制することができる。したがって、回転数低下による圧縮機の運転効率の低下を防止しながら単段圧縮運転が可能となり、より省エネ効果を向上することができる。
【００２７】
さらに、図７に示すように、図１に示すものと図５に示すものを組み合わせても良く、単段圧縮運転を行う場合は、空調負荷に応じて高段側圧縮機２のみを停止、あるいは低段側圧縮機１のみを停止することで、空調負荷に応じた圧縮機の圧縮容積に変更できる。したがって、広い空調負荷の範囲において、省エネ効果を向上することができ、空調負荷が大きい定格能力発生時等では二段圧縮運転を行い、空調負荷が小さい低負荷運転や低圧力比運転では単段圧縮運転を行うことを併用して空気調和機の年間消費電力を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図２】一実施の形態による二段圧縮運転を行った場合の指圧線図。
【図３】低負荷もしくは低圧力比運転時に二段圧縮運転を行った場合の指圧線図。
【図４】低負荷もしくは低圧力比運転時に単段圧縮運転を行った場合の指圧線図。
【図５】本発明による他の実施の形態を示す冷凍サイクル系統図。
【図６】低段側圧縮容積に対する高段側圧縮容積の比と冷暖平均ＣＯＰの関係を表した特性図。
【図７】本発明によるさらに他の実施の形態を示す冷凍サイクル系統図。
【符号の説明】
【００２９】
１…低段側圧縮機、２…高段側圧縮機、３…四方弁、４…室外熱交換器、５…室外膨張弁、６…ブリッジ回路、７…受液器、８…室内膨張弁、９…室内熱交換器、１０…低段側吸入配管、１１…低段側吐出配管、１２…高段側吸入配管、１３…高段側吐出配管、１４…ガス阻止弁、１５…液阻止弁、１６…ガスインジェクション用電磁弁、１７…ガスインジェクション配管、１８…高段バイパス逆止弁、１９…高段バイパス配管、２０…低段バイパス逆止弁、２１…低段バイパス配管。
【図１】
2007010282.tif 000003
【図２】
2007010282.tif 000004
【図３】
2007010282.tif 000005
【図４】
2007010282.tif 000006
【図５】
2007010282.tif 000007
【図６】
2007010282.tif 000008
【図７】
2007010282.tif 000009