JPH0360026B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高圧形密閉冷凍圧縮機を使用した空
気調和機の運転制御装置に関するもので、特にそ
の始動立上り特性の改善をはかつたものである。

従来例の構成とその問題点 従来、高圧形の密閉冷凍圧縮機を搭載した空気
調和機は低圧形の密閉冷凍圧縮機を搭載した場合
に比較して、長時間停止した後に始動した場合、
吐出圧力の上昇が遅く、したがつて、十分な冷凍
能力、冷暖房能力を発揮するのに時間がかかると
いう欠点があつた。

このことは、特にヒートポンプ暖房機として構
成した場合は温かい風がなかなかでてこないこと
という欠点になつていた。

第１図は従来の、高圧形の密閉冷凍圧縮機の断
面図および模式的冷凍サイクルを示したものであ
る。

同図において、ａは圧縮機、ｂは凝縮器、ｃは
絞り機構、ｄは蒸発器であり、これらは圧縮機の
吐出管ｅからアキユムレータｆへと順次管路で結
ばれている。一方、圧縮機ａは、密閉容器ｇの内
部に電動機部ｈおよび圧縮機構部ｉを配し、その
底部には冷凍機油ｊを貯溜している。圧縮機構部
ｉを構成する端板ｋには吐出室ｌが配されてお
り、この吐出室ｌは吐出管路ｍを経て、冷凍機油
の貯溜された密閉容器内部空間ｎへと開口してい
る。

冷凍サイクルを長時間停止させておくと、冷凍
サイクル内の冷媒は、冷凍機油に吸着され、密閉
容器底部には冷凍機油と冷媒との混合状態の液体
が貯溜されている状態となる。今、圧縮機を始動
させると、蒸発器ｄおよびアキユムレータｆ内の
冷媒は圧縮機構部ｉに吸入、圧縮され、吐出室
ｌ、吐出管路ｍを経て、密閉容器内部空間ｎに吐
出される。一方、圧縮機の始動により、各機構部
が運動し、冷凍機油ｊ内にとけ込んだ冷媒を蒸発
させ、その時、気化熱をうばい、圧縮機構部ｉを
急速に冷却する。また、電動機部ｈおよび密閉容
器ｇは長時間放置されているため、圧縮機の周囲
の温度を同程度の温度になつている。このような
状態の密閉容器内部空間ｎに冷媒ガスが吐出され
ると、吐出されたガスは急速に冷却され、密閉容
器内部において凝縮し、そのほとんどは再度冷凍
機油内に混合し、吐出管ｅを経て凝縮器ｂへ流れ
出る冷媒は非常にわずかになる。このため、凝縮
器ｂの圧力はなかなか上昇しない。さらに凝縮器
ｂの圧力が上昇しないため、凝縮器ｂにおいて冷
媒が凝縮せず、絞り機構部ｃ前部の冷媒は気体状
態のままであり、このため絞り機構部ｃの抵抗が
非常に大きく、凝縮器ｂから蒸発器ｄへ移動する
冷媒の量も少なくなる。

一方、圧縮機構部ｉは冷媒を吸入し続けている
ため、蒸発器ｄ、アキユムレータｆ内の冷媒の圧
力は急激に低下する。このため、圧縮機構部ｉが
一回転あたり吸入する冷媒量も急激に減少し、吐
出管路ｎから出る冷媒も少なくなり、したがつて
吐出管ｅから凝縮器にでる冷媒量もさらに少なく
なる。また吐出冷媒による圧縮機ａの加熱効果も
少なく、なかなか圧縮機１があたたまつてこな
い。このような悪循環によつて、凝縮器の圧力は
なかなか上昇しない。

このような理由で従来の空気調和機は、圧縮機
１の始動後かなりの時間を経過しても、冷凍サイ
クルとして、十分な冷凍能力、暖房能力が発揮で
きず、立上りの悪い暖房機となつてしまう。

また一方、始動時に各機構部が運動し、冷凍機
油ｊ内にとけ込んだ冷媒をかきまぜ、蒸発させる
と、冷凍機油はフオーミングを起こす。このよう
な状態のなかで、密閉容器内部空間に放出された
吐出冷媒は、フオーミング状態の冷凍機油をも一
緒に吐出管ｅより放出されるため、冷凍サイクル
内に冷凍機油が多量に循環し、蒸発器ｄ、凝縮器
ｂの管壁に付着し、その熱交換を悪化させる。ま
た多量の冷凍機油の冷凍サイクルへの流出は圧縮
機１内部の残油量を少なくし、潤滑部へ十分な給
油ができなくなり、圧縮機に損傷をまねくことが
ある。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点に鑑み、長時
間停止した冷凍サイクルにおいて、始動後、比較
的短時間で十分な冷凍能力が発揮できるようにす
ることを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、圧縮機構
部から吐出された冷媒を、冷凍機油を貯留した密
閉容器内部空間を経由して密閉容器外部へ出す第
１吐出径路と、冷凍機油を貯留した密閉容器内部
空間を経由せず、密閉容器外部に出す第２の吐出
径路と、凝縮器と、絞り機構と、蒸発器とにより
冷凍サイクルを構成し、前記第１、第２の吐出径
路を切換え、かつ前記凝縮機の送風機のON／
OFFを切換える切換装置を有し、前記切換装置
は、前記凝縮機の送風機の駆動・停止と前記第
１、第２の両吐出径路の切換えとを連動させ、前
記圧縮機の始動時に、前記凝縮機の温度が設定温
度より低い場合に、前記凝縮機の送風機を停止
し、かつ前記第２の吐出径路を開放し、第１の吐
出径路を閉止するよう構成したものである。

この構成により、長時間停止後の始動後の一定
時間内、凝縮器の送風を停止するとともに、前記
圧縮機の第２吐出孔を使用することにより、吐出
された冷媒を密閉容器内部に凝縮させることな
く、直接凝縮器に冷媒を送り出し、冷凍サイクル
の立上りを早め、暖房機として使用する場合の暖
房立上りを早めることができる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を添付図面の第２図、第
３図に従い説明する。

第２図は本発明の一実施例を示した高圧形の密
閉圧縮機の断面図および模式的冷凍サイクル図で
ある。

同図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は
絞り機構、４は蒸発器である。圧縮機１は２ケ所
の吐出管５，６を持ち、電磁弁７，８を介して、
凝縮器２に管路にてつながり、以後順次、絞り機
構３、蒸発器４を経て、圧縮機１のアキユムレー
タ９へと管路にてつながり冷凍サイクルを構成し
ている。

一方、圧縮機１は、密閉容器１０の内部に電動
機部１１および圧縮機構部１２を配し、その底部
には冷凍機油１３を貯溜している。圧縮機構部１
２を構成する端板１４には吐出弁１５、吐出室１
６が配されておる。この吐出室１６からつながる
吐出管路１７は、途中で冷凍機油１３を貯溜して
いる密閉容器下部空間１８へと開口している第１
の吐出管路１９と、密閉容器下部空間１８を経由
せず、直接密閉容器１０の外へ延出した第２の吐
出管６とつながる第２の吐出管路２０に分岐す
る。密閉容器内部は電動機部１１により、上部空
間２１と下部空間１８に分割され、両者は電動機
部１１と密閉容器１０との間の切欠通路２２等で
つながつており、上部空間２１は密閉容器１０の
外へでる第１の吐出管５とつながつている。一方
前記凝縮器２には送風機２３および凝縮温度又は
凝縮圧力を感知するセンサー２４を設け、蒸発器
４には送風機２５が設けられている。

次に第３図により上記空気調和機の制御回路に
ついて説明する。

同図において２６は電源、３３は運転スイツチ
で、これらは直列に接続され、センサー２４又は
タイマー（図辞せず）で切換えられる第１の吐出
径路、第２の吐出径路を切換え、かつ凝縮機２の
送風機２３のON／OFFを切換える切換装置２７
（以下単に切換スイツチ２７と称す。）に接続され
ている。２８は第２の吐出管路を開閉する通電時
開型電磁弁７を駆動するためのコイルであり、切
換スイツチの片方の端子２９と接続されている。
また３０は第１の吐出管路を開閉する通電時開型
電磁弁を駆動するコイルであり、凝縮器用のフア
ンモータ２３と並列に接続され、前記切換スイツ
チのもう一方の端子３２に接続されている。２５
は蒸発器用フアンモータ、１１は圧縮機電動機で
あり、これらは並列に接続されている。

上記構成において、冷凍サイクルを長時間停止
させておくと、従来例でのべたように冷凍サイク
ル中の冷媒は圧縮機１中の凍冷機油１３に吸着さ
れ、密閉容器底部には冷凍機油と冷媒との混合状
態の液体が貯溜されている状態となる。

この状態において、切換スイツチ２７を、２９
接点側と接続した状態で、空調機の運転スイツチ
３３を投入する。この切換スイツチの状態におい
てはコイル２８に導通されるため第２の吐出経路
を開閉する電磁弁８が開放となり、第１の吐出経
路を開閉する電磁弁７は閉となる。この状態で圧
縮機電動機部１１に通電され、圧縮機は始動され
る。この時、蒸発器フアンモータ２５は運転され
るが、凝縮器フアンモータ２３は停止している。
蒸発器４およびアキユムレータ９内の冷媒は圧縮
機構部１２で吸入、圧縮され、吐出弁１５、吐出
室１６に吐出される。今、第１の吐出管５につな
がる電磁弁７が閉止され、第２の吐出管６につな
がる電磁弁８が開いているので、この吐出された
圧縮冷媒は、冷凍機油１３を貯溜している密閉容
器下部空間１８を経ることなく、第２の吐出管路
２０を経て、第２の吐出管６を経由し、凝縮器２
へ送りだされる。

したがつて、この吐出冷媒は、密閉容器内部で
冷却凝縮されることがないため、高温、高圧のま
ま凝縮器２へ送りだされることになる。この時、
凝縮器２のフアンモータ２３は停止している。こ
のため、凝縮器圧力および温度上昇も早くなり、
したがつて凝縮器２での冷媒の凝縮もすみやかに
進行し、絞り機構３直前の冷媒の状態も液状態と
なる。その結果、絞り機構３の抵抗があまり大き
くならないため、蒸発圧力が急激に下がり、圧縮
機１の吐出冷媒量が激減することもなくなる。こ
のような作用により、冷凍サイクルのすみやかな
立上りがえられる。

凝縮器２が、設定温度以上になると、センサー
２４がこれを感知し、切換スイツチ２７の接点を
２９側から３２側へ変更する。この切換により、
第１の吐出経路の電磁弁７が開かれ、第２の吐出
経路の電磁弁８が閉じられる。

今、圧縮機始動後一定時間を経過しているの
で、密閉容器内部空間のフオーミングもおさま
り、電動機部１１の発熱により、圧縮機１もある
程度温度上昇している。また、凝縮器２での凝縮
も進行し、絞り機構３直前の冷媒の状態も液状態
となつている。この状態から、圧縮機１内部での
吐出冷媒の流路は、吐出管路１７を経て、第１の
吐出管路１９から密閉容器下部空間１８、切欠通
路２２、密閉容器上部空間２１、第１の吐出管５
という経路となる。この時点では、既に冷凍サイ
クルの立上りを悪くする要素の圧縮機内部のフオ
ーミング、冷却、絞り機構３前の冷媒のガス化に
よる抵抗の増加等が取り除かれているため、凝縮
圧力を低下させることはない。また、この後負荷
が上昇しても、電動機周囲を冷媒が流れるため十
分に電動機の冷却をすることができる。

この制御により、冷凍サイクルの立上り速度が
早くなるだけではなく、立上り時間の間は凝縮器
のフアンモータが停止しているので、暖房機とし
て使用する場合は、スイツチ投入直後に冷風が吹
き出すことがなく、また温風が吹きだすまでの時
間も短かくなる。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように本発明は、空
気調和機において、圧縮機構部から吐出された冷
媒を、冷凍機油を貯溜した密閉容器内部空間を経
由して密閉容器外部へ出る第１吐出経路と、冷凍
機油を貯溜した密閉容器内部空間を経由せず、密
閉容器外部へ出る第２吐出経路との、２つの吐出
経路を具備した圧縮機を使用し、これら第１、第
２両吐出経路の切換を凝縮器の送風機の駆動、停
止と連動させたもので、長時間、冷凍サイクルを
停止した後、圧縮機を始動する場合、凝縮器の送
風機を停止したまま、圧縮機の運転を開始し、前
記第２の吐出径路により吐出される高温高圧の冷
媒を、圧縮機密閉容器内部空間を経ることなく、
凝縮器に送りだすことができ、したがつてヒート
ポンプ暖房機等に使用した場合、冷凍サイクルの
立上りを早め、すみやかに温風の吹出しが得ら
れ、しかも立上り時には冷風を出さない等、種々
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す密閉圧縮機の縦断面構造
と冷凍サイクル構造を示す概略構成図、第２図は
本発明の一実施例を示す空気調和機の第１図相当
図、第３図は同空気調和機の概略制御回路図であ
る。 ７，８……電磁弁、１０……密閉容器、１１…
…電動機部、１２……圧縮機構部、１３……冷凍
機油、１８……密閉容器内部空間、１９……第１
吐出管路、２０……第２吐出管路、２３……凝縮
器用送風機、２７……切換スイツチ、２８，３０
……電磁弁用コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉容器内に、電動機部と、この電動機部に
   よつて駆動される圧縮機構部を内蔵し、前記密閉
   容器底部に冷凍機油を貯留し、さらに前記圧縮機
   構部から吐出された冷媒を、冷凍機油を貯留した
   密閉容器内部空間を経由して密閉容器外部へ出す
   第１吐出径路と、冷凍機油を貯留した密閉容器内
   部空間を経由せず、密閉容器外部に出す第２の吐
   出径路と、凝縮器と、絞り機構と、蒸発器とによ
   り冷凍サイクルを構成し、前記第１、第２の吐出
   径路を切換え、かつ前記凝縮機の送風機のON／
   OFFを切換える切換装置を有し、前記切換装置
   は、前記凝縮機の送風機の駆動・停止と前記第
   １、第２の両吐出径路の切換えとを連動させ、前
   記圧縮機の始動時に、前記凝縮機の温度が設定温
   度より低い場合に、前記凝縮機の送風機を停止
   し、かつ前記第２の吐出径路を開放し、第１の吐
   出径路を閉止することを特徴とする空気調和機の
   運転制御装置。