JPH0122555B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液インジエクシヨン方式の圧縮機を用
いるヒートポンプ式空気調和機に関するもので、
冷却運転時、暖房運転時共、冷媒が適正にインジ
エクシヨンされるようにしたものである。

従来、圧縮機、室外側熱交換器、減圧器、室内
側熱交換器等を連結して冷凍サイクルを形成する
ヒートポンプ式空気調和機で、特に上記圧縮機が
ロータリー式のものにあつては、圧縮機内部が高
圧側となるため、圧縮機の圧縮室を、凝縮された
液冷媒を膨張させて、圧縮室内部に導入し、冷却
させるいわゆる液インジエクシヨン冷却方式を適
用したものが知られている。しかし、圧縮機を冷
却させるための液インジエクシヨンは、圧縮機の
負荷率によつて、インジエクシヨン量を制御しな
ければ、低負荷時には、圧縮機が冷却されすぎ
て、液圧縮、即ち、未蒸発の液冷媒が圧縮機に吸
入されることにより、圧縮機の機械部を損傷した
り、圧縮機の下部に貯溜されている潤滑油に冷媒
が溶解して、潤滑性能が低下することにより、圧
縮機の故障を誘発していた。この現象は暖房の低
外気温度に多く発生していた。

これに対応するため、暖房低外気温時にインジ
エクシヨンをストツプさせるために液インジエク
シヨン回路に電磁弁を備えて、低外気温時にのみ
閉回路とするか、もしくは気液分離器の上部（ガ
ス層部）にインジエクシヨン管の導入口を開口さ
せた冷媒を流して対応していた。しかし、前者の
手段は高価、複雑化することは言うまでもなく、
後者の手段、つまり気液分離器の上部よりガス冷
媒をインジエクシヨンする方式はたしかに暖房運
転時は効果があるが、冷房運転時の圧縮機負荷の
高い場合に気液分離器に貯溜される凝縮冷媒量が
減つた時に、ガス状のインジエクシヨンとなり、
圧縮機を冷却されない問題を誘発していた。これ
に対応するためシステム内の冷媒液量を多くすれ
ば実際にもつとも多く利用される冷房運転時に過
充填により性能が低下し、暖房時に気液分離器上
部がガス状とならない問題が発生する。

本発明は上記の欠点を解消するもので、冷媒充
填量を過充填とせず冷房運転時、暖房運転時共に
性能を落とすことなく適正に保ち、しかも、簡単
な構成にて冷房運転時には確実に液インジエクシ
ヨンを、暖房運転時にはガス状のインジエクシヨ
ンをさせることが可能なヒートポンプ式空気調和
機を提供するものである。

以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図はヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイ
クル図で、圧縮機１、四方弁２、室内側熱交換器
３、室外側熱交換器４を冷媒管５にて環状に接続
している。そして、さらに室内側熱交換器３と室
外側熱交換器４との間には、冷房運転用の第一減
圧器６、暖房運転用の第二減圧器７が直列に設け
られ、第一減圧器６と第二減圧器７には、それぞ
れ並列に第一逆止弁８、第二逆止弁９が備えられ
ている。さらに、また、第一減圧器６と第二減圧
器７との間には、気液分離器１１が備えられてい
る。１０は冷媒を圧縮機１の圧縮室（図示せず）
に導き、圧縮室を冷却するためのインジエクシヨ
ン管で、導入口１５は気液分離器１１の上部（ガ
ス層部）に開口している。さらに前記気液分離器
１１には上端部より下端部に向けて、第一減圧器
６の方向より導かれた冷媒管１２が導入され、下
端部より上端部に向けて第二減圧器７の方向より
導かれた冷媒管１３が導入されている。そして、
前記冷媒管１３の開口部１４は、インジエクシヨ
ン管１０の導入口１５に相対向して一定の空間を
設けて備えられている。また前記冷媒管１３の気
液分離器１１内下端側には上方向に向つて拡がる
複数個の導出穴１６が設けられている。

次に上記構成に基づく作用に関し、第１図、第
２図を用いて説明する。

まず暖房運転時を説明する。

暖房運転時は第１図の実線矢印で示した如く、
圧縮機１より吐出された冷媒は、四方弁２の破線
で示された回路を流れ、凝縮器として作用する室
内側熱交換器３に導かれ凝縮液化された後、第一
逆止弁８を通過し気液分離器１１へと流れる。

この時、冷房運転用の第一減圧器６は抵抗が大
であるため、冷媒はほとんど流れない。

そして、気液分離器１１の内部は、上部はガス
層部、下部は液層部となつているので、気液分離
器１１の上端部より導出されている、インジエク
シヨン管１０内を流れる冷媒はガス状となり、イ
ンジエクシヨン管１０を流れる冷媒の量は少な
く、冷却効果の低いものである。従つて、暖房時
で外気温の低い時に於ける圧縮機１の冷却過多に
よる液圧縮、潤滑油への冷媒の溶解は防止され
る。

一方気液分離器１１からの液冷媒は、冷媒管１
３の導出穴１６を経て、第二減圧器７の方向に冷
媒が流れ、減圧された後、蒸発器として作用する
室外側熱交換器４にて熱交換された後、圧縮機１
にもどる冷却サイクルを形成する。

次に冷房運転時を説明する。

冷房運転時は、図中の破線矢印で示す如く、圧
縮機１より吐出された冷媒は、四方弁２の破線で
示された回路を流れ、凝縮器として作用する室外
側熱交換器４に導かれ、凝縮液化された後、第二
逆止弁９を経て、気液分離器１１へと流れる。

気液分離器１１へ導かれた液冷媒は冷媒管１３
を通過後、気液分離器１１の上端部に備えられた
インジエクシヨン管１０の導入口１５へ噴出され
る。このとき、冷媒管１３に上方向に向つて拡が
り状の開口部を設けたので、インジエクシヨン管
１０の導入口１５に向つて冷媒を流し易くなる。
つまり、ベンチエリー効果により、気液分離器１
１内に貯溜している液冷媒を吸収し、確実に多く
の冷媒を導入口に向つて噴出させるものである。

従つて、この時のインジエクシヨン管１０を流
れる冷媒は完全な液状となり、圧縮機１の圧縮室
（図示せず）を高い冷却効果を有した液冷媒にて
冷却する。

一方、気液分離器１１からの液冷媒は、冷媒管
１２の下端部より、第一減圧器６の方向へ冷媒は
流れる。そして第一減圧器６で減圧され、室内側
熱交換器で蒸発して、四方弁２を経て圧縮機１に
もどる冷却サイクルを形成する。

以上の様に本発明によれば、冷房運転時に、気
液分離器に導入される液冷媒は気液分離器のガス
層部に設けられたインジエクシヨン管の導入口に
向つて流れる様に構成したものであるので圧縮機
の負荷の大きい冷房運転時には気液分離器に貯溜
されている液冷媒量が少ない場合でも確実にイン
ジエクシヨン管を流れる冷媒は液状であるため、
圧縮機の圧縮室を冷却するに充分な冷却効果が得
られ、しかも特別な冷媒回路切換え用の電磁弁等
を設けることもなく、きわめて簡単な構成にて目
的を達成することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に於けるヒートポン
プ式空気調和機の冷凍サイクル図、第２図は気液
分離器部の詳細断面図である。 １０……インジエクシヨン管、１１……気液分
離器、１３……冷媒管、１５……導入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液インジエクシヨン冷却方式の圧縮機、四方
   弁、室内側熱交換器、室外側熱交換器を環状に連
   接すると共に、前記室内側熱交換器と室外側熱交
   換器との間に順次、冷房用の第一減圧器、気液分
   離器、暖房用の第二減圧器を備え、前記圧縮機の
   圧縮室に連通するインジエクシヨン管の導入口を
   前記気液分離器のガス層部に開口させるととも
   に、前記室外側熱交換器に連通する冷媒管の開口
   端を前記導入口に相対向して備え、この冷媒管の
   気液分離器内下端部には上方向に向つて拡がる複
   数個の導出穴を設けたヒートポンプ式空気調和
   機。