JPH0316513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧縮機に係り、更に詳細には可逆式
密閉型圧縮機ユニツトに係る。

発明の背景 ヒートポンプの用途に於ては、加熱モードより
冷却モードへの切換え及びこれとは逆の態様の切
換えにより、コンデンサ及びエバポレータとして
作用するコイルがそれぞれ逆の機能を果たすよう
に冷媒の流れ方向が逆転される。かかる冷媒の流
れ方向の逆転は圧縮機の外部に配置された弁装置
によつて一般に達成される。或る種の圧縮機に於
ては、冷媒の流れを逆転すべく圧縮機を何れかの
方向に選択的に運転することが可能である。

発明の概要 本発明によると、従来の構造の密閉型圧縮機に
対し、圧縮機の吐出流体をシエルを貫通して延在
する二つの流体導管の一方を経て選択的に導くス
プール弁がシエル内に配置されている。二つの流
体導管の他方は吸入プレナムを構成するシエルの
内部と接続されている。スプール弁はスプールの
一端がソレノイド弁の制御下にて圧縮機吐出圧に
曝されるとばね力に抗して変位せしめられる。か
くして流体経路の逆転が、圧縮機の外部に設けら
れ従つて複雑な配管（システムを大がかりで高価
なものにする）の如き複雑さを伴う４方向弁を必
要とするのではなく、圧縮機のシエル内に於て行
われる。本発明は修正が行われれば高側圧縮機に
も採用され得るものである。

本発明の一つの目的は、現在構造されている圧
縮機がモータを逆転することなく逆流を供給し得
るようにする装置を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、圧縮機をヒートポ
ンプの用途用の可逆式圧縮機に転換することであ
る。

本発明の更に他の一つの目的は、修正により低
側圧縮機又は高側圧縮機の何れにも使用可能な圧
縮機逆転機構を提供することである。

基本的には、スプール弁がソレノイド弁の制御
下にて二つの位置の間に変位せしめられる。スプ
ール弁は圧縮機のシエル内に配置されており、そ
の第一の位置に於ては圧縮機の吐出口とシエルを
貫通して延在する第一の導管との間に流体通路を
与え、シエルを貫通して延在する第二の導管とシ
エルの内部とを流体的に連通接続する。またスプ
ール弁はその第二の位置に於ては圧縮機の吐出口
とシエルを貫通して延在する第二の導管との間に
流体通路を与え、第一の導管とシエルの内部とを
流体的に連通接続する。第二の実施例に於ては、
スプール弁はシエルを貫通して延在する二つの導
管の一方と圧縮機の吸入導管とを連通接続し、前
記一つの導管の他方と吐出プレナムを郭定するシ
エルの内部とを流体的に連通接続する。

以下に添付の図面を参照しつつ、本発明の実施
例について詳細に説明する。

好ましい実施例の説明 第１図及び第２図に於て、符号１０は下方部１
３と上方部１４とより成るシエル１２を有する低
側密閉型圧縮機ユニツトを示している。シエル１
２内には一方向回転モータ１６及び往復動式圧縮
機１８が配置されている。シエル１２を貫通して
二つの導管２０及び２２が延在している。導管２
０及び２２は流体の流れ方向に応じてコンデンサ
又はエバポレータとして作用する少なくとも二つ
の熱交換コイル（図示せず）を含む流体通路を介
して互いに接続されている。上述の構造体は通常
の構造を成しており、通常の要領にて機能するよ
うになつている。即ちモータ１６が常に一定の方
向へ回転し、圧縮機１８は常に同一の方向に作用
する。更にシエル１２により郭定された吸入室１
５内には、シエル外に配置されたソレノイド３２
により駆動されるソレノイド弁３０及びスプール
弁４０が配置されている。ソレノイド弁３０の制
御及び駆動は従来のヒートポンプシステムに使用
されている構造体によつて行われてよく、サーモ
スタツト又は他の温度応答装置が圧縮機を駆動
し、検出された温度に応答する通常の４方向弁の
位置決めを行うようになつている。第３図及び第
４図に於て、スプール弁４０は圧縮機１８の吐出
導管１９に接続されており、導管１９と導管２０
又は２２との間に流体通路を与えている。特にス
プール弁４０は弁ハウジング４１と、ランド４
４，４６，４８及び溝４５，４７を有するスプー
ル４２とを含んでいる。スプール４２が第３図の
位置より第４図に位置へボア４９内の位置を可逆
的に変化すると、溝４７により与えられる流路が
導管１９と２０とを接続する位置より導管１９と
２２とを接続する位置へ変化する。

ボア４９の一端は端部片５０に設けられたボア
５１を経て導管３４に接続されており、ボア４９
の他端はボア４９を吸入室１５に接続し且段差部
１９ａ及び５２ａを郭定する縮径されたボア部５
２及び５３を含んでいる。ボア４９及び縮径され
たボア部５２内にはばね５６が配置されており、
ばね５６の一端は段差部５２ａに当接し、ばね５
６の他端はスプール４２に当接し、スプール４２
を第４図の位置へ付勢している。吐出導管１９は
通路６０を経てボア４９に接続されており、ボア
６２が端部片５０に設けられたボア５４を経て通
路６０を導管３５に接続している。導管３４，３
５，３６はソレノイド弁３０に接続されており、
ソレノイド弁３０は内部に通路３９を有する可動
の弁部材３８を内蔵している。弁部材３８は第３
図の位置と第４図の位置との間にソレノイド弁３
２の励磁及び消磁に応答して運動し、これにより
それぞれ導管３４を導管３５及び３６に接続する
ようになつている。

作動に於ては、第３図はソレノイド３２が励磁
されていない場合に於けるソレノイド弁３０の弁
部材３８の位置を表しているものと仮定すれば、
気体冷媒がシエル１２により郭定された吸入室１
５より圧縮機１８内へ吸引されるよう、モータ１
６が圧縮機１８を駆動する。圧縮機１８は冷媒を
圧縮し、かくして圧縮された冷媒は圧縮機１８よ
り吐出導管１９を経てスプール弁のハウジング４
１の通路６０へ吐出される。ソレノイド弁が第３
図の位置にある場合には、圧縮機の吐出圧の冷媒
は通路６０よりスプール弁のハウジング４１内の
ボア６２、端部片５０に設けられたボア５４、導
管３５、可動の弁部材３８内の通路３９、導管３
４、端部片５０に設けられたボア５１を経てボア
４９へ移動し、ボア９内に於ては冷媒の圧力はス
プール４２のランド４４が設けられた側の端部に
作用する。スプール４２の一端に作用する圧縮機
吐出圧に対する対抗力はばね５６のばね力及び吸
入室１５内の冷媒の圧力によつて与えられ、これ
によりスプール４２は第３図に示された位置へ変
位される。スプール４２が第３図の位置にある場
合には、通路６０へ供給される圧縮された冷媒は
溝４７及びランド４６，４８により郭定されたボ
ア４９内の環状空間内へ流入し、次いで導管２０
内へ流入し、シエル１２より流出する。導管２０
を経てシエル１２より流出する冷媒は、コンデン
サとして作用し冷媒より熱を奪うことによつて冷
媒を液化させる第一のコイル（図示せず）へ流れ
る。次いで液体冷媒は膨張装置（図示せず）を経
てエバポレータとして作用する第二のコイル（図
示せず）内へ流入し、液体冷媒はそれが気体にな
る際に冷却されるべき周囲環境より熱を吸収す
る。次いでかくして生じた気体冷媒は導管２２を
経て溝４５及びランド４５，４６により郭定され
たボア４９内の環状空間内へ流入し、ボア５７を
経て吸入室１５へ流入し、該吸入室より圧縮機１
８によつて吸引され、これにより連続的なサイク
ルが繰返される。

ソレノイド３２が励磁されると、弁部材３８は
第４図の位置へ回動され、これにより導管３５と
ボア４９との間の流体の連通が遮断され、スプー
ル４２のランド４４が設けられた側の端部の側の
ボア４９がボア５１、導管３４、通路３９、導管
３６を経て吸入室１５と流体的に連通接続され
る。スプール４２のランド４８が設けられた側の
端部の側のボア４９も縮経されたボア５２，５３
及びスプールの位置に応じて導管２０を経て吸入
室１５と連通接続される。かくしてスプール４２
の両端に吸入室内圧力が作用し、従つて釣合つた
状態にある場合には、圧縮コイルばね５６のばね
力によつてソレノイド弁４２が第４図の位置へ変
位される。スプール４２がかかる位置にある場合
には、通路６０へ供給される冷媒は溝４７及びラ
ンド４６，４８より郭定されたボア４９内の環状
空間へ流入し、次いで導管２２内へ流入し、シエ
ル１２より流出する。冷媒は導管２２を経てシエ
ル１２より流出し、コンデンサとして作用する第
二のコイル（図示せず）へ流入し、次いで膨張装
置（図示せず）を経て流れ、エバポレータとして
作用する第一のコイル（図示せず）内へ流入す
る。次いで気体冷媒は導管２０を経てボア４９へ
流入し、縮経されたボア５２及び５３を経て吸入
室１５内へ流入し、該吸入室より圧縮機１８によ
つて吸引され、これにより連続的なサイクルが繰
返される。ソレノイド３２が消磁されると、弁部
材３８は第３図の位置へ戻る。

以上の説明より、シエル１２を貫通する導管２
０及び２２より始まり、本発明によれば密閉型圧
縮機ユニツト１０が可逆式の圧縮機と等価なもの
とされ、外部構造体に対する必要性は従来のもの
と同一であり、ソレノイド３２を駆動する構造体
は可逆式圧縮機のモータの回転方向を逆転させる
構造体に対応していることが理解されよう。更に
内部構造については、密閉型圧縮機ユニツト１０
は本発明を一方向回転圧縮機をヒートポンプの用
途に転換するに適したものとする弁３０，４０及
びそれらの接続部が設けられている点を除き従来
の圧縮機と同一である。

本発明が高側圧縮機に適用される必要がある場
合には、幾つかの修正が必要である。第５図及び
第６図に於ては、第３図及び第４図に示された部
材に対応する部材にはこれらの図に示された符号
よりも100多い符号が付されている。高側圧縮機
の構造体に於ける変更はシエル１１２が吐出プレ
ナム１１５を郭定しており、導管１１９が圧縮機
１１８の吸入導管であり、ばね１５６の付勢方向
がボア１４９の段差部１４９ａ及び１５２ａと同
様逆転されており、ソレノイド弁１３０の弁部材
１３８内の通路１３９がプレナム１１５内の加圧
された気体冷媒をボア１４９へ供給してボア１４
９よりプレナム１１５内へ気体冷媒を排出させる
のではなくランド１４４に作用するようになつて
いる点である。高側圧縮機に於ける基本的な相違
点は、プレナム１１５が吐出圧の状態にあるこ
と、及びスプール弁１４０が圧縮機１１８への吸
入ガスへの供給量を制御するようになつているこ
とである。

作動に於ては、第５図がソレノイドが励磁され
ていない場合に於けるソレノイド弁１３０の弁部
材１３８の位置を示しているものと仮定すれば、
気体冷媒が導管１２０よりスプール１４２の溝１
４７により郭定された環状空間、通路１６０、吸
入導管１１９を経て圧縮機１１８内へ吸引される
よう、モータが圧縮機１１８を駆動する。圧縮機
１１８は冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒は圧縮機
１１８よりシエル１１２により郭定された吐出プ
レナム１１５内へ吐出される。圧縮された冷媒は
プレナム１１５よりボア１５７、及び溝１４５に
より郭定された環状空間を経て導管１２２へ流れ
る。スプール１４２は第５図に示された位置に留
まる。何故ならば、冷媒の吐出圧は導管１３６、
弁部材１３８に設けられた通路１３９、導管１３
４、ボア１５１、ボア１４９を経てランド１４４
に作用し、またボア１５３を経てランド１４８に
作用し、これにより吐出圧が互いに打消し合うか
らである。従つて圧縮コイルばね１５６のばね力
はスプール１４２を第５図に示された位置に維持
する。何故ならば、スプール１４２には実質上こ
のばね力しか作用しないからである。

ソレノイド弁１３０のソレノイドが励磁される
と、弁部材１３８は第６図の位置へ回動され、こ
れにより導管１３６、通路１３９、導管１３４を
経て実現されていた吐出プレナム１１５とボア１
４９との間の流体的連通が遮断される。更にスプ
ール１４２のランド１４４が設けられた側の端部
の側のボア１４９は、導管１３４、通路１３９、
導管１３５、ボア１５４、ボア１６２、通路１６
０を経て吸入導管１１９と流体的に連通接続され
る。ランド１４８がボア１５３を経て圧縮機の吐
出圧に曝されているので、ランド１４８に作用す
る圧縮機の吐出圧により、ばね１５６のばね力及
びランド１４４に作用する吸入圧に抗してスプー
ル１４２が第６図の位置へ変位せしめられる。冷
媒は導管１２２、スプール１４２の溝１４７によ
り郭定された環状空間、通路１６０、吸入導管１
１９を経て圧縮機１１８内へ吸入される。圧縮機
１１８により吐出プレナム１１５内へ吐出された
圧縮された冷媒はボア１５３及びボア１４９を経
て導管１２０へ流入し、導管１２０によりコンデ
ンサとして作用するコイル（図示せず）へ供給さ
れる。ソレノイド弁１３０のソレノイドが消磁さ
れると、弁部材１３８が第５図の位置へ戻され、
これにより吐出プレナムの圧力がスプール１４２
の両端に作用し、これにより吐出プレナムの圧力
が互いに打消し合い、ばね１５６が第５図に示さ
れている如くスプール１４２を右方へ変位させ
る。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。例えば弁部材１３８の第３図の位置
又は第４図の位置はソレノイド３２の励磁された
位置又は励磁されていない位置に対応していてよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が組込まれた密閉型圧縮機ユニ
ツトのシエルを切断して示す縦断面図である。第
２図はモータが除去された状態にて密閉型圧縮機
ユニツトのシエルを切断して示す平断面図であ
る。第３図は低側圧縮機内のスプール弁の第一の
位置を示す断面図である。第４図は低側圧縮機内
のスプール弁の第二の位置を示す断面図である。
第５図は高側圧縮機内の修正されたスプール弁の
第一の位置を示す断面図である。第６図は高側圧
縮機の内の修正されたスプール弁の第二の位置を
示す断面図である。 １０……密閉型圧縮機ユニツト、１２……シエ
ル、１３……下方部、１４……上方部、１５……
吸入室、１６……モータ、１８……圧縮機、１９
……吐出導管、２０，２２……導管、３０……ソ
レノイド弁、３２……ソレノイド、３４〜３６…
…導管、３８……弁部材、、３９……通路、４０
……スプール弁、４１……ハウジング、４２……
スプール、４４……ランド、４５……溝、４６…
…ランド、４７……溝、４８……ランド、４９…
…ボア、５０……端部片、５２，５３……縮径さ
れたボア部、５６……ばね、５７……ボア、６０
……通路、６２……ボア、１１２……シエル、１
１５……吐出プレナム、１１８……圧縮機、１１
９，１２２……導管、１３０……ソレノイド弁、
１３４〜１３６……導管、１３８……弁部材、１
３９……通路、１４０……スプール弁、１４２…
…スプール、１４４……ランド、１４７……溝、
１４８……ランド、１４９，１５３，１５４……
ボア、１５６……ばね、１６０……通路、１６２
……ボア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエル装置１２と、 前記シエル装置内に配置された圧縮機装置１８
   と、 前記圧縮機装置を一方向にのみ回転駆動させる
   前記シエル装置内に配置されたモータ装置１６
   と、 前記シエル装置内に配置された弁装置４０と、 前記シエル装置を貫通して延在し前記弁装置に
   接続された第一の流体導管２０と、 前記シエル装置を貫通して延在し前記弁装置に
   接続された第二の流体導管２２と、 前記圧縮機装置から前記弁装置まで延在する圧
   縮機吐出導管１９と、 前記シエル装置の内側面によつて郭定される圧
   縮機吸入室１５と、 前記圧縮機吐出導管が前記第一の流体導管に流
   体的に接続される第一の位置と、前記圧縮機吐出
   導管が前記第二の流体導管に流体的に接続される
   第二の位置との間で前記弁装置を可逆的に変位せ
   しめ、それによつて前記圧縮機装置の吐出流体が
   前記第一の及び第二の流体導管の何れか一方を経
   由して選択的に導かれるように構成された駆動装
   置３０，３２であつて、前記圧縮機吐出導管と前
   記圧縮機吸入室のうちの何れか一方を前記弁装置
   に流体的に接続させ前記弁装置を前記第一の位置
   と第二の位置との間で切換えるための選択的に作
   動可能な制御装置３０，３２を含む駆動装置と、 を含む可逆式密閉型圧縮機ユニツト。 ２ シエル装置１１２と、 前記シエル装置内に配置された圧縮機装置１１
   ８と、 前記圧縮機装置を一方向にのみ回転駆動する前
   記シエル装置内に配置されたモータ装置と、 前記シエル装置内に配置された弁装置１４０
   と、 前記シエル装置を貫通して延在し前記弁装置に
   接続された第一の流体導管１２０と、 前記シエル装置を貫通して延在し前記弁装置に
   接続された第二の流体導管１２２と、 前記圧縮機装置から前記弁装置まで延在する圧
   縮機吸込み導管１１９と、 前記シエル装置の内側面によつて郭定される圧
   縮機吐出室１１５と、 前記圧縮機吸込み導管が前記第一の流体導管に
   流体的に接続される第一の位置と、前記圧縮機吸
   込み導管が前記第二の流体導管に流体的に接続さ
   れる第二の位置との間で前記弁装置を可逆的に変
   位せしめ、それによつて前記圧縮機装置の流入流
   体が前記第一の及び第二の流体導管の何れか一方
   を経由して選択的に供給されるよう構成された駆
   動装置１３０であつて、前記圧縮機吐出室と前記
   圧縮機吸込み導管のうち何れか一方を前記弁装置
   に流体的に接続させ前記弁装置を前記第一の位置
   と第二の位置との間で切換えるための選択的に作
   動可能な制御装置１３０を含む駆動装置と、を含
   む可逆式密閉型圧縮機ユニツト。