JPH0442682Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は圧縮機を確実に冷却し、かつ性能の向
上を図ることが可能な冷凍機構に関する。

［従来の技術］ 第４図を参照して従来例を説明する。第４図は
従来の冷凍機構を示す図で、図中符号１は圧縮機
を示す。この圧縮機１の吐出側には凝縮器２が接
続されており、さらに絞り機構３および蒸発器４
が順次接続されている。そしてこの蒸発器４は上
記圧縮機１の吸込側に接続されている。上記凝縮
器２および絞り機構３と、蒸発器４および圧縮機
１との間にはバイパス配管５が配設されており、
このバイパス配管５にはキヤピラリーチユーブ６
が介挿されている。

上記構成によると、圧縮機１で圧縮された高
温・高圧の冷媒は図中矢印で示す方向に流通し、
凝縮器２に流入する。凝縮器２にて凝縮された後
絞り機構３で絞られ、蒸発器４に流入する。蒸発
器４にて蒸発したのち、前記圧縮機１に戻り、再
度圧縮される。

一方冷媒の一部は前記バイパス配管５を介して
キヤピラリーチユーブ６に流入して絞られ、圧縮
機１の吸込側に流入し、圧縮機１の冷却に供され
る。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記構成において、圧縮機１の押のけ量（ピス
トン面積×工程×毎分回転数）を大幅に変化させ
て使用とする場合、例えばインバータエアコンの
冷凍機構として使用する場合等には、圧縮機１の
押のけ量の１つの設計点を基準に前記キヤピラリ
ーチユーブ６を設計すると、該設計点から上記押
のけ量が大きく異なつた場合には、上記キヤピラ
リーチユーブ６を介して流通する冷媒流量が、絞
り機構３を介して流通する冷媒流量に比べ相対的
に大きくなる。したがつて圧縮機１の冷却に必要
な量以上の冷媒がキヤピラリーチユーブ６を介し
て流通してしまい、本来の冷却能力が低下してし
まういう問題があつた。それとともにキヤピラリ
ーチユーブ６を介しての圧縮機１への冷媒の戻り
が激しくなり、圧縮機１の耐久性を低下させしま
うという問題もあつた。

本考案は以上の点に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、圧縮機の冷却機能はこ
れを保持した状態で、性能の向上を図ることが可
能な冷凍機構を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち本考案による冷凍機構は、冷媒回路の
高圧液ラインと圧縮機の吸込側との間を、キヤピ
ラリーチユーブを有するバイパス回路で接続して
なる冷凍機構において、 上記バイパス回路に設けられているキヤピラリ
ーチユーブと上記バイパス回路の高圧液ラインへ
の接続部との間に、バネ力Ｆを有するベローズの
一側に作用する圧縮機吸込冷媒圧力をP1、上記
ベローズの他側に設けられた弁体を押し上げるよ
うに作用する高圧液冷媒圧力をP2、上記キヤピ
ラリーチユーブを介して上記ベローズの他側に作
用する上記バイパス回路中の圧力をP3、上記圧
力P2を受ける上記弁体の有効断面積をａとした
とき、 P1＋Ｆ＜ａ・P2＋P3 なる条件で開弁する圧力開閉弁を設置したことを
特徴とするものである。

［作用］ つまり圧縮機の押のけ量が大きくなる、すなわ
ち圧縮機の発熱量が大きくなると高圧液冷媒圧力
と圧縮機吸込冷媒圧力との差圧が大きくなり、圧
力開閉弁を開弁させ、冷媒の一部をバイパス回路
を介して圧縮機に供給して、圧縮機を冷却するも
のである。

［考案の効果］ したがつて従来のように常時冷媒の一部が圧縮
機に供給されているのではなく、圧縮機の押のけ
量が大きくなつて、発熱量が大きくなつた時の
み、冷媒の一部をバイパス回路を介して圧縮機に
供給することができるので圧縮機の冷却機能の確
保はもとより、不必要な冷媒の供給を停止して、
性能の向上を効果的に図ることができる。特に本
考案によれば、圧力開閉弁が検知された差圧力に
よつて直接開弁するように構成されているので、
格別の動力供給手段や制御系を必要とせず、構成
が簡単であり、信頼性の高い動作が期待できる。
また圧力開閉弁の開弁が差圧力によつて直接的に
行なわれるため、例えば圧縮機の温度を検出した
のち電磁弁を間接的に駆動制御するようなものに
比べると、応答速度が速く、時間的遅れのない的
確な開弁動作を行なえる。

［実施例］ 以下第１図および第２図を参照して本考案の第
１の実施例を説明する。第１図は本実施例による
冷凍機構を示す図であり、図中符号１０１は圧縮
機を示す。この圧縮機１０１の吐出側には凝縮器
１０２が接続されている。さらにこの凝縮器１０
２には絞り機構１０３および蒸発器１０４が順次
されており、この蒸発器１０４の吐出側は前記圧
縮機１０１の吸込側に接続されている。上記凝縮
器１０２および絞り機構１０３と、蒸発器１０４
および圧縮機１０１との間にはバイパス配管１１
１が配設されており、このバイパス配管１１１に
は開閉弁１１２およびキヤピラリーチユーブ１１
３が順次介挿されている。開閉弁１１２は圧力に
より開閉する機構となつており、図中符号１１４
はその圧力導入配管を示す。

上記開閉弁１１２は第２図に示すように構成さ
れている。第２図は開閉弁１１２の概略構成を示
す断面図であり、図中符号１２１は弁本体を示
す。この弁本体１２１の中にはベローズ１２２が
設置されており、弁本体１２１内を上下に２分し
ている。そして上部室１２３には前記圧力導入配
管１１４が接続されているとともに、下部室１２
４には入口管１２５および出口管１２６が夫々接
続されている。これら入口管１２５および出口管
１２６は前記バイパス配管１１１に接続されてい
る。また上記ベローズ１２２の下部中央には支持
部材１２７を介して弁体としてのボール１２８が
固着されている。一方このボール１２８と相対す
る側の上記弁本体１２１には、弁座１２９が固着
されている。これらボール１２８および弁座１２
９とにより弁を構成している。そして上記圧力導
入配管１１４を介してベローズ１２２の上面に圧
力P1が作用し、入口管１２５を介して圧力P2が
作用し、かつ出口管１２６を介してベローズ１２
２の下面側に圧力P3が作用する。これらの圧力
の関係により開閉弁１１２の開閉がなされる。本
実施例では P1＋Ｆ≧ａ・P2＋P3の時開閉弁１１２は閉弁
し、 P1＋Ｆ＜ａ・P2＋P3の時開弁するものとする。

なおＦはベローズ１２２のバネ力であり、また
ａはボールバルブ１２８の有効断面積である。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず圧
縮機１０１の押のけ量が大きい場合には、圧縮機
１０１で圧縮された高温・高圧の冷媒は図中矢印
で示すように凝縮器１０２に流入して凝縮され、
絞り機構１０３を介して蒸発器１０４に流入す
る。蒸発器１０４にて蒸発し、再度前記圧縮機１
０１に流入し圧縮される。以下同様のサイクルを
くりかえす。その際上記絞り機構１０３で絞られ
る冷媒の圧力損失は圧縮機１０１の押のけ量が大
きいために、押のけ量が小さい場合に比べて大き
くなる。そしてその時の圧力関係は P1＋Ｆ＜ａ・P2＋P3 となり、開閉弁１１２は開弁する。かかる開閉弁
１１２の開弁により凝縮器１０２で凝縮された冷
媒の一部は開閉弁１１２を介してキヤピラリーチ
ユーブ１１３を流通し、圧縮機１０１に供給され
る。供給された冷媒は圧縮機１０１の図示しない
冷媒回路を流通して、圧縮機１０１を冷却する。

一方圧縮機１０１の押のけ量が小さい場合に
は、圧力関係は P1＋Ｆ≧ａ・P2＋P3 となり、その結果開閉弁１１２は閉弁する。よつ
て圧縮機１０１の冷媒回路に冷媒が供給されるこ
とはない。

以上本実施例による冷凍機構によると、以下の
ような効果を奏することができる。

(1) まず圧縮機１０１の押のけ量が大きい時、換
言すれば圧縮機１０１の発熱量が大きい時のみ
開閉弁１１２を開弁して、圧縮機１０１の冷媒
回路に冷媒を供給するこができ、これによつて
圧縮機１０１を効果的に冷却することが可能と
なる。

(2) これに対して圧縮機１０１の押のけ量が小さ
い場合、すなわち圧縮機１０１の発熱量が比較
的小さい場合には、開閉弁１１２は閉弁し、圧
縮機１０１の冷媒回路に冷媒が供給されること
はなく、冷媒の全てが蒸発器１０４方向に流通
するので、効果的に冷却機能を発揮することが
可能となり、性能の向上を図ることができると
ともに、圧縮機１０１の耐久性の低下を防止す
ることができる。

以下、第３図を参照して第２の実施例を説明す
る。第３図は本考案による冷凍機構をいわゆるヒ
ートポンプに適用した場合を示す図で、図中符号
１３１は圧縮機を示す。この圧縮機１３１の吐出
側には四方切換弁１３２を介して室外側熱交換器
１３３が接続されており、さらに絞り機構１３４
および室内側熱交換器１３５が接続されている。
この室内側熱交換器１３５の吐出側は前記四方切
換弁１３２に接続されている。

前記絞り機構１３４の前後には、分岐管１３６
および１３７が分岐接続されている。そしてこれ
ら分岐管１３６および１３７には逆止弁１３８お
よび１３９が介挿されている。これら分岐管１３
６および１３７は集合管１４０に連なつている。
集合管１４０は前記四方切換弁１３２に接続され
ていると共に、その途中からは分岐管１４１が分
岐され、圧縮機１３１に接続されている。また上
記集合管１４０には、開閉弁１４２およびキヤピ
ラリーチユーブ１４３が順次介挿されている。上
記開閉弁１４２は前記第１の実施例で示したもの
と同じであり、その説明は省略する。なお図中１
４４は圧力導入配管を示す。

上記構成の第２の実施例の作用を説明する。ま
ず冷房運転時には、冷媒は圧縮機１３１にて圧縮
され、図中実線矢印で示すように四方切換弁１３
２を介して室外側熱交換器１３３に流入する。室
外側熱交換器１３３を流通した冷媒は、絞り機構
１３４を介して室内側熱交換器１３５に流入し、
さらに前記四方切換弁１３２を介して圧縮機１３
１に戻り、再度圧縮される。

一方暖房時は、上記冷房時とは逆に、圧縮機１
３１で圧縮された冷媒は、四方切換弁１３２を介
して図中破線矢印で示すように、室内側熱交換器
１３５に流入する。室内側熱交換器１３５を通流
した冷媒は、絞り機構１３４を介して室外側熱交
換器１３３に流入し、前記四方切換弁１３２を介
して圧縮機１３１に流入し、再度圧縮される。

上記冷房・暖房運転時において、冷媒流量が大
きく、絞り機構１３４により絞られて室内側熱交
換器１３５あるいは室外側熱交換器１３３にて蒸
発して吸入されるまでの圧力損失が大きい場合に
は、圧力開閉弁１４２が開弁して、冷媒の一部が
圧縮機１３１の図示しない冷媒回路に供給され、
圧縮機１３１を冷却する。これに対して冷媒流量
が小さく、圧力損失が小さい場合には、上記圧力
開閉弁１４２は閉弁する。よつて圧縮機１３１の
冷媒回路に冷媒が供給されることはなく、性能が
向上する。

以上のようにこの第２の実施例の場合にも、圧
縮機１３１の発熱量が大きい場合にのみ、冷媒の
一部がバイパス回路を通つて圧縮機１３１の冷媒
回路に供給され、圧縮機１３１を冷却するように
なつている。したがつて前記第１の実施例と同様
に、圧縮機１３１の冷却それによる圧縮機１３１
の健全性維持と、性能の向上の両方を効果的に図
ることができる。

前記絞り機構１２３の前後には、分岐管１２６
および１２７が分岐接続されている。そしてこれ
ら分岐管１２６および１２７には逆止弁１２８お
よび１２９が介挿されている。これら分岐管１２
６および１２７は集合して１３０となつている。
集合管１３０は前記四方切換弁１２２に接続され
ているとともに、その途中からは分岐管１３１が
分岐され圧縮機１０１に接続されている。また上
記集合管１３０には開閉弁１３２およびキヤピラ
リーチユーブ１３３が順次介挿されている。上記
開閉弁１３２は前記第１の実施例で示したものと
同じてあり、その説明は省略する。なお図中符号
１３４は圧力導入配管を示す。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず冷
房運転時には、冷媒は圧縮機１２１にて圧縮さ
れ、図中実線矢印で示すように四方切換弁１２２
を介して室外側熱交換器１２３に流入する。室外
側熱交換器１２３を流通した冷媒は絞り機構１２
４を介して室内側熱交換器１２５に流入し、さら
に前記四方切換弁１２２を介して圧縮機１２１に
戻り、再度圧縮される。

一方の暖房時は上記冷房時と逆に、圧縮機１２
１で圧縮された冷媒は四方切換弁１２２を介して
図中破線矢印で示すように、室内側熱交換器１２
５に流入する。室内側熱交換器１２５を流通した
冷媒は、絞り機構１２４を介して室外側熱交換器
１２３に流入し、前記四方切換弁１２２を介して
圧縮機１２１に流入し、再度圧縮される。

上記冷房・暖房運転時において、冷媒流量が大
きく、絞り機構１２４にて絞られて室内側熱交換
器１２５あるいは室外側熱交換器１２３にて蒸発
して吸入されるまでの圧力損失が大きい場合に
は、圧力開閉弁１３２が開弁して、冷媒の一部が
圧縮機１２１の図示しない冷媒回路に供給され、
圧縮機１２１を冷却する。これに対して、冷媒流
量が小さく、圧力損失が小さい場合には、上記圧
力開閉弁１３２は閉弁する。よつて圧縮機１２１
の冷媒回路に冷媒が供給されることはなく、性能
が向上する。

以上のようにこの第２の実施例の場合にも圧縮
機１２１の発熱量が大きい時のみに、冷媒の一部
がバイパスして、圧縮機１２１の冷媒回路に供給
され、圧縮機１２１を冷却するようになつている
ので、前記第１の実施例同様、圧縮機１２１の冷
却それによる圧縮機１２１の健全性維持と、性能
の向上の両方を効果的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１の実施例を
示す図で、第１図は冷凍機構の構成を示す図、第
２図は開閉弁の構成を詳細に示す断面図、第３図
は第２の実施例による冷凍機構の構成を示す図、
第４図は従来の冷凍機構の構成を示す図である。 １０１……圧縮機、１０２……蒸発器、１０３
……絞り機構、１０４……蒸発器、１１１……バ
イパス配管、１１２……開閉弁、１１３……キヤ
ピラリーチユーブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 冷媒回路の高圧液ラインと圧縮機の吸込側との
   間を、キヤピラリーチユーブを有するバイパス回
   路で接続してなる冷凍機構において、 上記バイパス回路に設けられているキヤピラリ
   ーチユーブと上記バイパス回路の高圧液ラインへ
   の接続部との間に、バネ力Ｆを有するベローズの
   一側に作用する圧縮機吸込冷媒圧力をP1、上記
   ベローズの他側に設けられた弁体を押し上げるよ
   うに作用する高圧液冷媒圧力をP2、上記キヤピ
   ラリーチユーブを介して上記ベローズの他側に作
   用する上記バイパス回路中の圧力をP3、上記圧
   力P2を受ける上記弁体の有効断面積をａとした
   とき、 P1＋Ｆ＜ａ・P2＋P3 なる条件で開弁する圧力開閉弁を設置したことを
   特徴とする冷凍機構。