JPS593664B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密閉形電動圧縮機を使用し、冷房機能と暖房機
能とを兼ね備えた空気調和機に関し、特に暖房運転時の
能力を向上させようとしたものである。

冷房機能と暖房機能とを兼ね備えた空気調和機を使用す
る場合に冷房運転時の室内温度と室外温度との差と、暖
房運転時の室内温度と室外温度との差では暖房運転時の
場合の方が大きく、同一冷凍サイクルでは暖房運転時に
おいては同一部屋における暖房能力が不足する。

このため従来では室内側ユニットに補助熱源として電気
ヒータを設けていたために暖房運転時の成績係数が低下
していた。

従来、該空気調和機に使用する密閉形電動圧縮機に密閉
容器内を高圧にしであるロータリ一式密閉形電動圧縮機
があり、このロータリ一式では電動機部で駆動される圧
縮機構部より吐出された高温高圧のガス冷媒が密閉容器
内に直接放出されるために、電動機部が高温にさらされ
ることになり、寿命及び信頼性の面から巻線等の絶縁材
を価格の高い高級なものを使用することになり、この対
策として圧縮途上のシリンダ内に凝縮冷媒を噴射して蒸
発させることにより圧縮機構部を介して電動機部を冷却
するインジェクション冷却法が使用されている。

しかしこの方法は冷房運転時には圧縮機構部より吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒が密閉容器内を介して室外側熱
交換器に送り出され凝縮液化した後室内側熱交換器で蒸
発し冷房機能を発揮するわけであるが、この時、該イン
ジェクション冷却法が使用されていると、凝縮液化した
後の一部の液冷媒が室内側熱交換器を通過せず直接、ロ
ータリー圧縮機のシリンダ内に入るため、圧縮仕事の一
部が無効となるため冷房能力との比で表わされる成績係
数が低下する欠陥があり、暖房能力を大きく得られるよ
うに設計すると冷房運転時の成績係数がますます低下す
ることになる。

本発明は係る欠陥を改良すべく為されたものである。

即ち同一冷凍サイクルにおいて冷房能力より暖房能力を
大巾に発揮させてもそれぞれの成績係数を低下させない
空気調和機を供給するものである。

以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図において１は低圧式の密閉形電動圧縮機、２は高
圧側と低圧側とを切換える電磁四方弁、３は室外側熱交
換器、４は室内側熱交換器、５は主キャピラリチューブ
、６は電磁開閉弁、７は補助キャピラリチューブ、１１
は密閉容器、１２は圧縮機構部、１３は電動機部、１４
は回転子、１５はクランクシャフト、１６はピストン、
１７はシリンダ室、１８はサイレンサ吸込パイプ、１９
は吸込サイレンサ、２０は吸込弁、２１は吐出弁、２２
は吐出パイプ、２３は吐出側配管パイプ、２４は吸込側
配管パイプ、２５は吸込開放パイプ、２６は二次吸込パ
イプであり、このように構成された冷凍サイクルの冷房
運転時の作動は第２図の如くなる。

即ち密閉形電動圧縮機１の電動機部１３に交流電圧が印
加されると回転子１４が回転を始め回転子１４とクラン
クシャフト１５で運動されている圧縮機構部１２のピス
トン１６が往復運動を始め、密閉容器１１内の空間Ａに
充満している冷媒ガスがサイレンサ吸込パイプ１８、吸
込サイレンサ１９を経て吸込弁２０が開きシリンダ室１
７に吸込まれる。

その後ピストン１６により圧縮され所定の圧力に加圧さ
れた後、吐出弁が開き吐出パイプ２２を経て密閉容器１
１の外部の吐出側配管パイプより電磁四方弁２を矢印の
如く通過し室外側熱交換器３に送り出される。

ここで室外側送風機により冷却され高圧ガス冷媒が凝縮
液化し高圧液冷媒により主キャピラリチューブ５により
減圧され室内側熱交換器４で蒸発し、室内送風機により
室内に冷気を送り出し冷房作動を行ない、蒸発した低圧
ガス冷媒は再び密閉形電動圧縮機１に戻る。

したがって電動機部１３及び圧縮機構１２は低圧低温の
ガス冷媒中に存在することとなり高圧式のロータリ一式
電動圧縮機の如き温度上昇の心配はない。

このような冷凍サイクルにおいて電磁四方弁２を作動さ
せると、暖房運転が出来る。

即ち第３図の如き冷凍サイクルとなり、前述の圧縮機１
の作用により送り出された高圧ガス冷媒は電磁四方弁２
内を矢印の如く通過し室内側熱交換器４に流入し室内送
風機により冷却され、高圧ガス冷媒が凝縮液化する。

この時高圧ガス冷媒より放出される熱量により室内が暖
房されるわけである。

凝縮された冷媒は主キャピラリチューブ５により減圧さ
れ、室外側熱交換器３で蒸発した後電磁四方弁２の他の
通路を通過し密閉形電動圧縮機１に戻る。

このような暖房運転サイクルにおいて電磁四方弁２を作
動させると同時に電磁開閉弁６を同時に作動させておく
ことにより室内側熱交換器４と主キャピラリチューブ５
の中間とシリンダ室１７のピストンの下死点附近に二次
吸込パイプ２６を開口するように補助キャピラリチュー
ブ７でバイパスする回路を設けておくことにより暖房能
力を向上させることが出来るものである。

即ち正規冷凍サイクルにおける吸込側配管パイプ２４よ
り戻って来る冷媒ガスがサイレンサ吸込パイプ１８、吸
込サイレンサ１９を経て吸込弁２０が開き吸込行程がほ
ぼ終了する時点で更に二次パイプ２６より補助キャピラ
リチューブ７を介してシリンダ内に補助キャピラリチュ
ーブ７により、正規冷凍サイクルの主キャピラリチュー
ブ５により制御された吸込圧力Ｐ１より高い圧力に制御
した液冷媒を吸込ませることにより圧縮行程に入る直前
のシリンダ１７内の圧力をＰ２高めて冷媒循環流量をＧ
１よりＧ、＋０２に増加させることが出来る。

したがって暖房能力を室外側熱交換器３及び室内側熱交
換器４を変えることなく増加出来る。

又シリンダ１７内で液冷媒が蒸発することにより圧縮行
程中の冷媒ガスの過熱が緩和され圧縮効率が良くなると
同時に潤滑油の過熱が無くなり炭化防止となり、更に摺
動部の温度が低下することにより寿命が長くなり更に電
動機部の冷却が行なわれる利点がある。

このため小さなシリンダ容積でも本発明の如き電磁開閉
弁で制御する二重吸込方式を実施することにより、冷房
能力を正常に発揮させる冷凍サイクルにおいて吸込圧力
を上昇させて冷媒の循環流量を大巾に向上させることが
出来るため成績係数は前述の電気ヒータを使用した場合
よりも大巾に向上させることが出来るものである。

尚、前記補助キャピラリチューブ７の流通抵抗とほぼ同
一に二次吸込パイプ２６の流通抵抗を合せることにより
、補助キャピラリチューブ７を省くことか可能であり実
用上においてコストダウンを図ることができるものであ
る。

更に、電磁開閉弁６の冷媒が通過するポート径を縮少す
ることにより、流通抵抗を調節することが出来るもので
あり、ボート径を前記補助キャピラリチューブ７の流通
抵抗と同等、又は二次吸込パイプ２ｂと同等になる寸法
にすることにより、これら部品の簡略化が出来、よりコ
ストダウンを図ることが可能となるものである。

又冷房運転時には電磁開閉弁６を閉じることによリロー
タリ一式密閉形電動圧縮機の如き電動機部の冷却のため
冷媒循環がなくなるために成績係数は高水準を維持出来
るものである。

本発明は以上説明したように、低圧式密閉形電動圧縮機
を使用した冷房機能と暖房機能とを兼ね備えた空気調和
機において室内側熱交換器と主キャピラリチューブの中
間と密閉形電動圧縮機のシリンダ内のピストン下死点附
近とを電磁開閉弁と補助キャピラリチューブを介してバ
イパス回路を設けて冷房運転より暖房運転に切換えるた
めに電磁四方弁を作動せると同じに電磁開閉弁を作動さ
せることにより二重吸込方式となり冷房運転時と同じ冷
凍サイクル部品と同じシリンダ容積を使用して暖房能力
を大巾に増加させることが出来る。

したがって冷房運転時と暖房運転時ともに成績係数が高
水準となるものである。

又補助キャピラリチューブの選定により暖房能力の増減
を容易にすることか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の密閉形電動圧縮機の縦断面図と
冷凍サイクル図、第２図及び第３図は本発明実施例の作
用を説明するための冷凍サイクル図、第４図は本発明実
施例のシリンダ内圧力変化図である。 １・・・・・・密閉形電動圧縮機、２・・・・・・電磁
四方弁、３・・・・・・室外側熱交換器、４・・・・・
・室内側熱交換器、５・・・・・・主キャピラリチュー
ブ、６・・・・・・電磁開閉弁、Ｉ・・・・・・補助キ
ャピラリチューブ、１１・・・・・・密閉容器、１２・
・・・・・圧縮機構部、１３・・・・・・電動機部、１
６・・・・・・ピストン、１７・・・・・ツリンダ室、
１９・・・・・・吸込サイレンサ、２０・・・・・・吸
込弁、２１・・・・・・吐出弁、２３・・・・・・吐出
側配管パイプ、２４・・・・・・吸込側配管パイプ、２
６・・・・・・二次吸込パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密閉容器１１内に圧縮機構部１２と電動機部１３を
   配置し、該密閉容器１１内が低圧式となっている密閉形
   電動圧縮機１１を使用した冷房機能と暖房機能とを兼ね
   備えた空気調和機において室内側熱交換器４と主キャピ
   ラリチューブ５の中間と該密閉形電動圧縮機のシリンダ
   室１７内とを電磁開閉弁６と補助キャピラリチューブ７
   と、二次吸込パイプ２６を介して接続し、該暖房機能時
   のみに電磁四方弁２の作動と同じに該電磁開閉弁６を作
   動させることを特徴とした空気調和機。