JPH0447155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヒートポンプ式冷媒回路を形成する構
成機器である圧縮機、アキユムレータあるいは油
分離器が収納された密閉容器に流路切換弁を一体
に組付けた流路切換弁付密閉容器に関する。

〔従来の技術〕

従来、ヒートポンプ式の冷媒回路は、圧縮機、
四方切換弁（流路切換弁）、熱交換器、膨張弁、
アキユムレータ等の各機器を各々冷媒配管で接続
して形成される。しかし、冷媒回路を冷暖房に切
換える四方切換弁に接続される冷媒配管は複雑と
なり、また配管の振動、配管通路の圧力損失、さ
らには取付スペースが大きくなる等の問題点を有
していた。

特開昭58−69382号はアキユムレータ容器内に
四方切換弁を内蔵することにより装置をコンパク
ト化する手段を開示している。

また、実開昭60−124595号は冷媒圧縮機部とこ
の圧縮機を駆動する電動機を収納する密閉容器内
に四方切換弁を内蔵し、圧縮機外部の冷媒回路配
管を簡素化する手段を開示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、密閉容器の内部に四方切換弁
を備えるため、四方切換弁に接続する冷媒管路は
密閉容器を貫通して接続されるため、密閉容器貫
通部をろう付けにより密封しなければならず、ろ
う付け作業が多くなる。また、四方切換弁が密閉
容器に内蔵されるため、密閉容器は大きくなり、
更に、四方切換弁付のもの、四方切換弁不付のも
ので密閉容器に互換性がなく、生産性サービス性
が低下する。

更に、圧縮機を内蔵する従来技術では、四方切
換弁が高温の雰囲気中にあるため、切換弁内部を
流れる吸入ガスが過熱され比容積が増大して体積
効率が低下する問題、更に、パイロツト圧力切換
電磁弁を密閉容器外に配置したものはパイロツト
圧力導入管３本が密閉容器を貫通し、また、パイ
ロツト圧力切換弁を密閉容器内に配置したものは
密閉容器壁に電源端子を設けて、容器内外の電源
用リード線を接続する必要がある等の問題点を有
する。

本発明の目的は、ヒートポンプ式冷媒回路を形
成する機器に流路切換弁を一体に組付ける好まし
い構造を提供し、冷媒配管を簡素化して作業性を
向上すること、また、密閉容器の互換性をはかる
こと、更に配管の振動、管路の圧力損失の減少を
はかることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ヒートポンプ式冷媒回路を構成す
る機器の密閉容器外壁部に流路切換弁を組付け、
密閉容器内の熱的雰囲気と上記流路切換弁を区画
し、密閉容器の上記組付部に開口を設けて、この
開口流路切換弁に接続される少なくとも一つの冷
媒通路を形成することにより達成される。

〔作用〕

上記の如く、流路切換弁を密閉容器とは別体に
して、しかも密閉容器外壁に一体に組付け、密閉
容器内室の熱的雰囲気と、流路切換弁内部の熱的
雰囲気を区画し、流路切換弁組付部の密閉容器に
開口を設け、この開口を密閉容器内と流路切換弁
を接続する冷媒通路に形成することにより接続配
管を簡素化することが出来、また、流路切換弁に
接続される配管は密閉容器を貫通していないから
作業性をそこなうこともない。

上記接続配管の簡素化により、冷媒通路の圧力
損失は減少され、また流路切換弁は密閉容器外壁
に一体に組付けられているため、流路切換弁を特
別に固定支持することなく配管の振動は抑制され
る。

更に、流路切換弁を密閉容器に取付けなけれ
ば、流路切換弁不付の機器としてそのまゝ使用で
きる。

また密閉容器に冷媒圧縮機を収納する実施例に
よれば、流路切換弁内を流れる冷媒ガスが、密閉
容器内の雰囲気温度で過熱されることはない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図にもとづき説明
する。

第１図は密閉形圧縮機の一例としてスクロール
形圧縮機を収納した密閉形スクロール圧縮機を示
す。

密閉容器１内の上方に圧縮機部３が、下方に電
動機部４が収納されている。また、密閉容器１内
は上部室２ａと電動機室２ｂとに区画されてい
る。

圧縮機部３は固定スクロール部材５と旋回スク
ロール部材６を互いに噛合せて圧縮室（密閉空
間）７を形成している。固定スクロール部材５
は、円板状の鏡板と、これに直立したインポリウ
ト状のスクロールラツプとからなり、中心部に吐
出口１０、外周部に吸入口１１を備えている。

旋回スクロール部材６も、円板状の鏡板と、こ
れに直立した固定スクロールのラツプと同一に形
成されたラツプと、鏡板の反ラツプ面に形成され
たボス６ｃとからなつている。フレーム１２は中
央部に軸受部を形成し、この軸受部に回転軸１４
が支承され、回転軸先端の偏心軸１４ａはボス６
ｃに旋回運動が可能なように挿入されている。フ
レーム１２には固定スクロール部材５が複数本の
ボルトによつて固定され、旋回スクロール部材６
はオルダム機構１３によつてフレーム１２に支承
され、旋回スクロール部材６は固定スクロール部
材５に対して、自転しないで旋回運動をするよう
に形成されている。

上記構造の各構成部分の圧縮原理およびこれを
用いた密閉形スクロール圧縮機は特開昭58−
148290等にて公知であるから、その詳細説明は省
略する。

密閉容器の上面には吐出口１５と吸入口１６が
開口するフランジ面１７が形成されている。この
フランジ面１７に流路切換弁として四方弁（以下
四方切換弁と呼ぶ）２０が密着状に組付けられ一
体化されている。四方切換弁２０は第１図及び第
２図に示すように、シリンダ２１内に、弁体２２
が内装され、この弁体２２は、シリンダ２１の両
側に配置されたピストン２３，２４にロツド２５
を介し連結され、シリンダ２１内をピストンに連
動して移動する。またシリンダー２１には通路２
６，２７，２８，２９が設けられ、通路２７は常
時シリンダ２１内に開口し、通路２６は上記弁体
２２の移動により、通路２８または通路２９に連
通され、この時、通路２６に非連通の一方の通路
はシリンダ２１内に開口している。即ち、弁体２
２により通路２６と２８が連通するときは他の通
路２７と２９が連通し、また弁体２２が移動し、
通路２６と２９が連通するときは、他の通路２７
と２８が連通する。しかして上記通路２６は圧縮
機の吸入口１６に、また通路２７は吐出口１５に
連通している。他の通路２８と通路２９は図示さ
れていない冷凍サイクルと配管が接続される。

従つて、通路２８が吸入側で通路２９が吐出側
の場合と、通路２９が吸入側で通路２８が吐出側
の場合とに切換わり、この四方切換弁２０を組付
けた上記密閉形スクロール圧縮機を設置した空調
機はヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。

上記、シリンダ２１の両端はキヤツプ３１と３
２で閉塞され、このキヤツプには圧力導入管３３
と３４が接続されている。

尚、第１図は下記のパイロツト圧力切換用の電
磁弁は図示を省略している。

３０はパイロツト圧力切換用の電磁弁で、上記
圧力導入管３３，３４は上記電磁弁３０に接続さ
れ、また、圧力連通管３５で低圧通路２６に接続
されている。上記パイロツト圧力切換用の電磁弁
３０は低圧通路２６に連通する圧力連通管３５を
圧力導入管３３または３４に切換え接続する電磁
弁で、四方切換弁２０の弁体２２を作動させるた
めに、ピストン外側の空間３６または３７を低圧
側に選択的に切換え連通させる。

上記四方切換弁２０及びパイロツト圧力切換用
の電磁弁３０の作動機構は既に公知であるので、
作動についての詳細説明は省略する。

しかして、上記実施例は、四方切換弁２０を密
閉容器１の外壁に一体に組付け、開口１５，１６
にてガス通路を形成するから、通路配管は省略さ
れており、また、密閉容器１内の熱的雰囲気と四
方切換弁２０とは区画されているため、四方切換
弁２０を流れる低圧ガスが密閉容器１内の熱的雰
囲気で加熱されることはない。また、四方切換弁
が不要な場合は、密閉容器１に組付けることなく
開口１５，１６部に冷媒配管（吸入配管、吐出配
管）を接続すれば、四方切換弁不付の冷凍サイク
ル用の圧縮機としても勿論適用出来る。

また、四方切換弁２０は密閉容器１に一体に組
付けらているため、振動による慣性力が接続冷媒
配管にかゝるようなこともない。

第３図は本発明の他の実施例を示し、この実施
例が前記実施例と相違するところは、密閉容器１
に四方切換弁２０を一体に組付けるフランジ面１
７には吐出口１５のみが設けられ、吸入通路は密
閉容器１を貫通する冷媒配管３９により四方切換
弁２０に接続されている。

その他の部分は前記実施例と同様であるからそ
の説明を省略する。

この実施例は、密閉容器２０の四方切換弁組付
フランジ面１７に吸入口と吐出口が設けられない
ような構造の場合に実施されると良い。

第４図は更に他の実施例を示す。

この実施例はスクロール圧縮機及び電動機の軸
心を横方向に配置した横形の密閉形スクロール圧
縮機で、密閉容器の圧縮機側の鏡板の外側に別の
密閉容器を設け、この第２の密閉容器室を低圧雰
囲気に保持し、この低圧室に四方切換弁を内蔵し
た構成を有する。

図において、密閉容器４１内には電動機４４を
連設したスクロール圧縮機４３が軸心を横方向に
して収納されている。

密閉容器４１の圧縮側鏡板４１ａの外側には第
２の椀状の密閉容器４５が密封状に接合され、第
２の密閉空間４６を形成する。この第２の密閉空
間４６に前記実施例と同様な四方切換弁５０が内
蔵されている。密閉容器４１内は前記実施例と同
様高圧雰囲気に保持され、第２の密閉空間４６は
低圧雰囲気に保持される。密閉容器４１の鏡板４
１ａの中央部に接続管４７を接続し、他端を四方
切換弁５０の高圧通路５７に接続され、低圧通路
５６は第２の密閉空間４６に開口している。５
８，５９は四方切換弁５０の切換通路に接続され
た配管で、冷凍サイクルの冷媒通路が形成される
配管である。密閉容器外に設けられたパイロツト
圧力切換用の電磁弁６０は導圧管６３，６４を介
して四方切換弁５０の両側に、また連通管６５を
介し第２の密閉空間４６に開口している。またス
クロール圧縮機４３の吸入管４８は第２の密閉空
間４６に開口し、該空間４６を介し冷凍サイクル
の低圧ガス冷媒を吸入する。また第２の密閉空間
４６の低部は液溜め６８が形成され、この油溜め
６８に開口する細管６９を上記吸入管４８に挿入
開口し、吸入冷媒ガスの動圧を利用して液溜め６
４に溜つた油および液冷媒を細管６９を介し徐々
に圧縮機に吸入させる。

上記四方切換弁５０のその他の部分の構造及び
その動作は前記実施例と同様であるからその説明
を省略する。

また、密閉容器４１に内蔵されたスクロール圧
縮機の構造及び作用も前記実施例と同様であるか
らその詳細な説明は省略する。

上記実施例も、四方切換弁５０の低圧通路５６
から圧縮機の吸入管４８に至る低圧冷媒配管及び
密閉容器４１から四方切換弁５０の高圧通路５７
に至る高圧冷媒配管も短かい接続管４７のみで実
質的に不要となる。

また、第２の密閉容器４５を密閉容器４１から
取り除けば、密閉形スクロール圧縮機単独とし
て、四方切換弁不要の冷凍サイクルに適用出来
る。

更に上記実施例は第２の密閉空間４６をアキユ
ムレータとして利用でき、多量の液冷媒あるいは
油が冷凍サイクル側から流入しても、大部分の液
冷媒あるいは油は該空間の底部に一旦溜まり、直
接圧縮機に吸入されることはない。

第５図は更に他の実施例を示し、この実施例は
第４図の四方切換弁５０の弁の軸心を90度移動
し、第６図に示すように、該軸心を横方向に配置
した四方切換弁５０ａを組付け、その上部空間部
にパイロツト圧力切換用の電磁弁７０の一部７０
ｂを挿入し、この電磁弁７０の本体７０ａを密閉
容器４５に組付けた実施例を示し、パイロツト圧
力切換用電磁弁７０が密閉容器４５より離間して
突出されることなく、密閉容器４５に組付けら
れ、導圧管６３ａ，６４ａ、四方切換弁５０ａに
接続され、また連通孔６５ａにて第２密閉空間４
６に連通し、全体の外法形状をコンパクトにまと
めた実施例である。

尚、四方切換弁５０ａ及び密閉形スクロール圧
縮機の構造及び作用は第４図の実施例と同様であ
るからその説明を省略する。

第７図は本発明の更に他の実施例を示す。

この実施例は密閉容器にアキユムレータを収納
している実施例である。

密閉容器８１はアキユムレータの外殻を形成
し、上部外壁に四方切換弁８２を一体に組付けて
いる。上記四方切換弁８２は前記実施例と同様
に、密閉容器８１の上壁にフランジ面８３が形成
され、このフランジ面８３に四方切換弁８２は密
着状に組付けられ一体化されている。四方切換弁
８２は、シリンダ８４の内部には弁体８５に連結
されたロツド８６の両端にピストン８７，８８が
連結されている。またシリンダー８４には通路９
１，９２，９３，９４が設けられ、通路９２は常
時シリンダ８４内に開口し、通路９１は上記弁体
８５の移動により、通路９３または通路９４に切
換連通され、このとき通路９１に非連通の一方の
通路はシリンダ８４内に開口する。

３０はパイロツト圧力切換用の電磁弁で、圧力
導入管３３，３４及び圧力連通管３５は第２図の
実施例と同様に接続されている。

上記四方切換弁８２、電磁弁３０は第２図の実
施例と同様であり、その構造及び作動の詳細な説
明は省略する。

密閉容器８１には配管８９が接続され、この配
管８９は容器内にＵ字状に配設され、下部に小孔
８９ａを設け、開口端は密閉容器内上部位置まで
延びている。また配管８９の他端は冷媒回路の圧
縮機吸入配管に接続されている。

しかして上記通路９１は低圧通路で、密閉容器
８１の上壁を貫通して常時密閉容器内に連通し、
通路９２は高圧通路で、圧縮機（図示せず）の吐
出配管に接続され、通路９３，９４は室内側熱交
換器と室外側熱交換器（共に図示せず）に接続さ
れている。

冷媒回路のアキユムレータの作用は公知である
からその作用説明は省略する。

上記の四方切換弁付アキユムレータを組込んだ
冷媒回路は、四方切換弁とアキユムレータを接続
する配管は不要となり、配管を簡素化すると共に
配管による圧力損失も少なくすることが出来る。

また四方切換弁とアキユムレータは一体に形成
されるから、据付スペースは少なくてよく、更
に、特別な固定支持機構も必要とせず配管の振動
を抑えることが出来る。また、アキユムレータに
四方切換弁を取り付けなければ、アキユムレータ
は四方切換弁を必要としない冷媒回路にそのまゝ
使用することが出来、互換性を有する等の効果を
有する。

第８図は本発明の更に他の実施例を示す。

四方切換弁１０１は、内部に油分離エレメント
を備えた油分離器を形成する密閉容器１０２の上
部外壁１０３に一体に組付けられている。

四方切換弁１０１には通路１０６，１０７，１
０８，１０９が形成され、通路１０７は、密閉容
器１０２の上部外壁１０３を貫通し、て常時シリ
ンダ１０４に開口し、他端は上部外壁１０３の平
面から容器内に突設された円筒状の油分離エレメ
ント１０５の内方に開口している。高圧配管１７
０は密閉容器を貫通して接続され、管端は油分離
エレメント１０５の下部に、且つ、油エレメント
の中央に向けて開口している。

３０はパイロツト圧力切換用の電磁弁で、圧力
導入管３３，３４及び圧力連通管３５は第２図の
実施例と同様に接続されており、その構造及び作
動の詳細説明は省略する。

この実施例は、油分離器を必要とする圧縮機と
共にヒートポンプ式冷媒回路に組込まれ、圧縮機
の吐出配管を高圧配管１７０と接続し、また通路
１０６は圧縮機の吸入配管、あるいはアキユムレ
ータを備えた冷媒回路ではアキユムレータに接続
される。通路１０８，１０９は第２図の実施例と
同様、室内側熱交換器と室外側熱交換器（共に図
示せず）に接続される。

この実施例は、油分離器と四方切換弁を接続す
る配管を省略できるほか、前記実施例と同様の効
果が得られる。

第９図は本発明の更に他の実施例を示す。

この実施例は圧縮機の四方切換弁付アキユムレ
ータを一体に組付けたものであり、圧縮機は密閉
形スクロール圧縮機を例としたものである。

密閉形スクロール圧縮機１１０の密閉容器１１
１の一側外方に椀状の第２の密閉容器１１２を連
設し、この第２の密閉容器１１２内にスクロール
圧縮機の吸入室１１３に接続されたＵ字状の配管
１１４を配設しアキユムレータを形成する。ま
た、上記第２の密閉容器１１２の外壁に四方切換
弁１１５が一体に組付けられている。

上記四方切換弁１１５は第７図の実施例と同種
の構造を有し、通路１１６は第２の密閉容器１１
２を貫通してアキユムレータ内に常時連通し、通
路１１７は常時シリンダ１２０に開口し、他端は
圧縮機の吐出配管（図示せず）に接続されてい
る。また、通路１１８，１１９は室内側熱交換器
と室外熱交換器（共に図示せず）に接続されてい
る。

パイロツト圧力切換用の電磁弁３０、圧力導入
管３３，３４及び圧力連通管３５も第７図の実施
例と同様であり、その構造及び作動の詳細説明は
省略する。

本実施例では、アキユムレータと圧縮機を接続
する冷媒配管が不要となり、冷媒回路をコンパク
トにまとめるとができるほか、第７図の実施例と
同様な効果を有する。

尚第９図の実施例は、密閉形スクロール圧縮機
と四方切換弁付アキユムレータを一体に組付けた
ものについて説明したが、圧縮機の種類は何んら
限定されるものでなく、スクリユー圧縮機あるい
は往復動圧縮機にも適用出来る。また密閉形圧縮
機と四方切換弁付油分離器を一体に組付けたもの
についても所望の作用効果を得ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、流路切換
用の四方切換弁を、冷媒回路を構成する各機器を
内蔵する密閉容器の外壁に一体に組付けるから、
冷媒配管を簡素化することができ作業性が良く、
また配管の振動、流路の圧力損失の低減がはかれ
る。また四方切換弁が不用な場合は、四方切換弁
を外し、密閉容器の開口通路に配管を接続すれ
ば、四方切換弁不付の冷凍サイクルにも適用で
き、四方切換弁を設ける場合と設けない場合で互
換性を有する等の効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す流路切換弁付
密閉形圧縮機の縦断面図、第２図は第１図の−
線位置における流路切換弁部分の断面図、第３
図は他の実施例を示す流路切換弁付密閉形圧縮機
の縦断面図を示す。第４図は更に本発明の他の実
施例を示し、流路切換弁付の横形の密閉形圧縮機
の断面図、第５図は更に他の実施例を示す流路切
換弁付密閉形圧縮機の断面図、第６図は第５図の
−線矢視断面図を示す。第７図は更に他の実
施例を示す流路切換弁付アキユムレータの断面
図、第８図は更に他の実施例を示す流路切換弁付
油分離器の断面図、第９図は更に他の実施例を示
し、密閉形圧縮機に流路切換弁付アキユムレータ
を連設した断面図である。 １……密閉容器、３……圧縮機、４……電動
機、１５……吐出開口、１６……吸入開口、１７
……フランジ面、２０……四方切換弁、４１……
密閉容器、４５……第２の密閉容器、４６……第
２の密閉空間、５０，５０ａ……四方切換弁、４
７……接続管、８１，１０１……密閉容器、８
２，１０１，１１５……四方切換弁、１１２……
第２の密閉容器、１１１……密閉容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヒートポンプ式冷媒回路を形成する一つの構
   成要素であつて、密閉容器に収納される機器であ
   り、冷媒の流路切換弁を備えたものにおいて、上
   記密閉容器の外壁部に前記流路切換弁を組付け
   け、密閉容器室の熱的雰囲気と前記流路切換弁を
   密閉容器にて区画し、密閉容器の前記流路切換弁
   組付部に開口を設けて、この開口で少なくとも一
   つの冷媒通路を形成してなることを特徴とする流
   路切換弁付密閉容器。 ２ 流路切換弁が四方切換弁である特許請求の範
   囲第１項記載の流路切換弁付密閉容器。 ３ 密閉容器が、冷媒圧縮機部と電動機部を連設
   して収納している特許請求の範囲第１項記載の流
   路切換弁付密閉容器。 ４ 密閉容器外壁部に流路切換弁が密着して組付
   けられている特許請求の範囲第３項記載の流路切
   換弁付密閉容器。 ５ 密閉容器外側部に椀状の第２の密閉容器を配
   設し、この第２の密閉容器外壁に流路切換弁を配
   置すると共に、この容器内を低圧雰囲気に保持し
   てなる特許請求の範囲第３項記載の流路切換弁付
   密閉容器。 ６ 密閉容器外側部に椀状の第２の密閉容器を配
   設し、この第２の密閉容器内に流路切換弁を配設
   し、第２の密閉容器内にアキユムレータを形成し
   てなる特許請求の範囲第３項記載の流路切換弁付
   密閉容器。 ７ 密閉容器がアキユムレータである特許請求の
   範囲第１項記載の流路切換弁付密閉容器。 ８ 密閉容器が油分離器である特許請求の範囲第
   １項記載の流路切換弁付密閉容器。