JPS61190251A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高圧形の密閉形圧縮機等より構成される空気
調和機に関するものである。

従来の技術 従来、高圧形の密閉形圧縮機を塔載した空気調和機は、
低圧形の密閉形圧縮機を塔載した場合に比較して、長時
間停止後に始動した場合吐出圧力の上昇が遅く、従って
十分な冷暖房能力を発揮するのに時間がかかっていた。

以下図面を参照しながら、上述した従来の空気調和機の
一例について説明する。

第３図は従来の高圧形の密閉形圧縮機等によ多構成され
る冷凍サイクルを示す。同図において、１は圧縮機、２
は凝縮器、３は減圧器、４は蒸発器であり、これらは圧
縮機１の吐出管１１からアキュームレータ５へと順次冷
媒−配管１８で結ばれ冷凍サイクルを構成している。圧
縮機１は密閉容器６内部に電動機部７および圧縮機構部
８を配し、密閉容器６底部には冷凍機油１７を貯溜して
いる。

圧縮機構部８下部には吐出室１６が配されており、３　
ベー／ この吐出室１６は連通管１５を経て冷凍機油１７の貯溜
された密閉容器内部空間１２．１４に連通している。

以上のように構成された冷凍サイクルを有する空気調和
機について、以下その動作を説明する。

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１７に溶解し密閉容器６底部には冷
凍機油１７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１を始動させると蒸発器４およ
びアキュームレータ５内の冷媒は圧縮機構部８に吸入、
圧縮され吐出室１６、連通管１５を経て密閉容器内部空
間１２．１４に吐出される。この時、圧縮機１の始動に
より冷凍機油１７に溶解した冷媒が蒸発することによっ
て気化熱を奪い圧縮機構部８を急速に冷却する。まだ、
圧縮機１は長時間放置されているため周囲温度と同程度
の温度になっている。

このような状態の密閉容器内部空間１２．１４に冷媒ガ
スが吐出されると、吐出ガスは急速に冷却され、その一
部が密閉容器６内部において凝縮するだめ吐出管１１を
経て凝縮器２へ流れ出る冷媒は少なくなり、澁縮器２の
圧力がなかなか上昇しない。さらに、凝縮器２の圧力が
上昇しないため、凝縮器２において冷媒が凝縮せず減圧
器３０入口では気液二相流の状態であり、とのため減圧
器３の抵抗が大きく凝縮器２から蒸発器４へ移動する冷
媒量も少なくなる。

一方、圧縮機構部８は吸入し続けているため蒸発器４、
アキュームレータ５内の冷媒の圧力は急激に低下する。

このため、圧縮機構部８の吸入冷媒量も急激に減少し、
それとともに、吐出管１１から凝縮器２へ流れ出る冷媒
量も減少する。また、凝縮器２圧力の上昇が遅いだめに
、電動機部７の仕事量もなかなか増大せず電動機部７の
発熱による加熱効果も少なく圧縮機１が暖まってとない
。

このような悪循環によって凝縮器２圧力はなかなか上昇
しない。

発明が解決しようとする問題点 このように上記のような構成では、長時間停止後に圧縮
機を始動した場合かなり時間が経過して５　ベー／ も冷凍サイクルとして十分な冷暖房能力が発揮できない
といっだ問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、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
分な冷暖房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。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の空気調和機は、圧
縮機構部から吐出された冷媒を電動機部を経由して密閉
容器外部へ出す第１吐出経路と、前記冷媒を前記電動機
部とは非接触で密閉容器外部へ出す第２吐出経路とを有
した圧縮機等よシ冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイ
クル内の温度・圧力あるいは空気側の温度等の物理量を
検出して、前記第１、第２の両吐出経路の切換えを行な
う切換装置を設けたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、長時間停止後に圧縮機
を始動した場合、圧縮機構部から吐出された冷媒がヌを
切換装置によって、電動機部とは６　・＼　７ 非接触の形で第２吐出経路を経由して密閉容器外部へ出
し凝縮器へ送出することにより、密閉容器内部での冷媒
ガスの凝縮・液化現象を緩和することができる。その結
果、多量の冷媒が凝縮器に送られるため凝縮圧力のと昇
が早くなり、これにともなう圧縮機仕事量の増大による
加熱効果も加わって安定した冷凍サイクルがすみやかに
形成されるため、始動後短時間で十分な冷暖房能力を得
ることができるものである。

実施例 以下本発明の一実施例の空気調和機について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における密閉形圧縮機等より構
成される冷凍サイクルを示すものである。

第１図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は減圧器
、４は蒸発器である。圧縮機１は２箇所に第１、第２の
吐出管２１．２２を持ち、第１の吐出管２１は第１の電
磁弁２５を介して第１吐出経路２ａにて接続され、まだ
、第２の吐出管２２は第２の電磁弁２６を介して第２吐
出経路２４にて７ベノ 接続され、第１吐出経路２３と第２吐出経路２４は圧縮
機１外部にて合流し、凝縮器２、減圧器３、蒸発器４を
経てアキュームレータ５へと冷媒配管１８によって順次
接続され冷凍サイクルを構成している。ところで前記圧
縮機１は密閉容器６の内部に電動機部７および圧縮機構
部８を配し、密閉容器６の底部に冷凍機油１７を貯溜し
ている。圧縮機構部８には吐出弁１０、吐出室１６が配
され吐出室１６と密閉容器下部内部空間１４とを接続す
る連通管１５が設けられている。詳しくは連通管１５は
密閉容器下部内部空間１４に開口する第１吐出管路１９
と、密閉容器内部空間１２．１４を経由せず密閉容器６
の外部へ突出する第２の吐出管２２につながる第２吐出
管路２０に分岐されている。第１吐出管路１９には第３
の電磁弁２７が設けられている。密閉容器６の内部は電
動機部７により、上部内部空間１２と下部内部空間１４
に分割され両者は電動機部７と密閉容器６との間の切欠
通路１３等でつながっておシ、上部内部空間１２は密閉
容器６の外部へ突出する第１の吐出管２１につながって
いる。また、密閉容器６には温度を感知するセンサー３
２が設けられている。

ここで、圧縮機構部８で吸入・圧縮され吐出弁１０、吐
出室１６、連通管１５、第１吐出管路１９、第３の電磁
弁２７を通って密閉容器下部内部空間１４に吐出された
冷媒ガスが電動機部７と密閉容器６との間の切欠通路１
３、第１の吐出管２１、第１の電磁弁２５を経て密閉容
器６外部へ出ていく通路を第１吐出経路２３とし、また
、圧縮機構部８から吐出された冷媒ガスが連通管１５、
第２吐出管路２０．第２の吐出管２２を通って密閉容器
６外部へ出て、第２の電磁弁２６を経て第１吐出経路２
３に合流するまでの通路を第２吐出経路２４と称す。

次に第２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４０は電源、４１は運転スイッチ
、４２はセンサー３２からの入力より流路を第１吐出経
路２３と第２吐出経路２４とに切換える切換装置である
。４６は圧縮機電動機、４７は凝縮器用ファンモータ、
４８は蒸発器９、−ノ 用ファンモータでこれらは並列に接続されている。

４９は第２吐出経路２４を開閉する通電時開型の第２の
電磁弁２６を駆動するだめのコイルであり、切換スイッ
チの片方の端子４３と接続されている。

また、５０．５１は第１吐出経路２３を開閉する通電時
開型の第１および第３の電磁弁２５．２７を駆動するコ
イルであり、前記切換ヌイッチのもう一方の端子４４に
接続されている。

以上のように構成された空気調和機において、冷凍サイ
クルを長時間停止させた後に圧縮機１を起動した場合の
動作について説明する。

従来例で述べたように冷凍サイクル中の冷媒は圧縮機１
中の冷凍機油１７に溶解し、密閉容器６底部には冷凍機
油１７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、切換装置４２が切換ヌイソチを端子
４３側と接続した状態で空気調和機の運転ヌイソチ４１
を投入する。この切換スイッチの状態ではコイ）ｖ４９
に通電されるため第２吐出経路２４を開閉する第２の電
磁弁２６が開となり、１０　べ−ノ 一方、コイル５０，５１には非通電となるだめ第１吐出
経路２３を開閉する第１および第３の電磁弁２５．２７
は閉となる。この状態で圧縮機電動機４６に通電され、
圧縮機１は始動する。この時、凝縮器用ファンモータ４
７、および蒸発器用ファンモータ４８は圧縮機１の始動
と同時に運転されるようになっている。蒸発器４および
アキュームレータ５内の冷媒は圧縮機構部８で吸入・圧
縮され、吐出弁１０を通って吐出室１６に吐出される。

今、第３の電磁弁２７が閉状態であるので前記圧縮冷媒
は密閉容器６内の電動機部７を経由することなく、第２
吐出管路２０、第２の吐出管２２を通って密閉容器６外
部へ出て、つまり第２吐出経路２４を経て凝縮器２へ送
り出される。ここで、第１の電磁弁２５も閉状態である
ので一度密閉容器６外部へ出た冷媒ガスが第１吐出経路
２３、第１の吐出管２１を経て密閉容器６内へ逆流して
、周囲外気温度と同程度にまで冷えきった密閉容器６お
よび電動機部７と接触して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へ送シ出１１　ベージ されることになる。このため、凝縮器２圧力および温度
上昇も早くなり、凝縮器２での冷媒の凝縮も速やかに進
行し、減圧器３直前の冷媒の状態も液状態となる。より
て減圧器３の抵抗があ１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。このよう々作用により、冷凍サイクルの速
やかな立上りが得られる。

密閉容器６が設定温度以上になると、センサー３２から
の入力により切換装置４２がこれを感知し、切換ヌイッ
チの接点を端子４３側から端子４４側へと変更する。こ
の切換により、第１吐出経路２３の第１および第３の電
磁弁２５．２７が開となり、第２゛吐出経路２４の第２
の電磁弁２６が閉となる。この時はすでに密閉容器６内
部空間のフォーミングもおさまり、電動機部７の発熱に
より圧縮機１もある程度温度上昇している。この状態か
ら流路は第２吐出経路２４から第１吐出経路２３へと切
換わる。この時点で既に、冷凍サイクルの立上シを悪く
する要素の圧縮機１内部のフォーミング、冷却、減圧器
３直前の冷媒のガス状態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（ｄ々い。

以上のように本実施例の空気調和機によれば、始動時に
おいて圧縮機構部８から吐出室１６に吐出された冷媒を
電動機部７とは非接触の形で第２吐出経路２４を通って
凝縮器２へ送出することにより、立上りの早い冷凍サイ
クルの実現が可能となり、特に暖房時においては始動後
短時間で温風が出てくるものである。また、密閉容器６
が設定温度になると切換装置４２によって流路が第１吐
出経路２３へと切換わり、電動機部７”周囲を冷媒が流
れるため、その後負荷が増大しても十分に電動機を冷却
することができる。

発明の効果　　。

以上のように本発明の空気調和機は、密閉容器内に電動
機部とこの電動機部によって駆動される圧縮機構部とを
内蔵し、前記圧縮機構部から吐出された冷媒を前記電動
機部を経由して密閉容器外部へ出す第１吐出経路と、前
記冷媒を前記電動機１３　ベージ 部とは非接触で密閉容器外部へ出す第２吐出経路とを備
えだ圧縮機と、凝縮器、減圧器、蒸発器により冷凍サイ
クルを購成し、前記冷凍サイクル内の温度、圧力、ある
いは圧縮機の雰囲気温度等の物理量を検出して、前記第
１、第２の両吐出経路の切換えを行なう切換装置を設け
たもので、長時間冷凍サイクルを停止した後に始動する
場合、圧縮機溝部から吐出された冷媒が密閉容器内部空
間を経由することなく、しかも電動機部等とは非接触の
形で密閉容器外部へ出て凝縮器へと高温・高圧の状態で
送出されるため、冷凍サイクルの立上りが早くすみやか
な冷房・暖房ができ、特に暖房時においては短時間に温
風の吹出しが可能となり快適性の優れた機器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による空気調和機の冷凍サイク
ル図、第２図は同空気調和機の概略制御回路図、第３図
は従来例を示す空気調和機の冷凍サイクル図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・凝縮器、３・・
・・・・減圧器、１４ベ−７ ４・・・・・・蒸発器、６・・・・・・密閉容器、７・
・・・・・電動機部、８・・・・・・圧縮機構部、２３
・・・・・・第１吐出経路、２４・・・・・・第２吐出
経路、ヰ傘・・・・・・切換装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ４２・・・ｖＩ帽１ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉容器内に電動機部と、この電動機部によって
   駆動される圧縮機構部とを内蔵し、前記圧縮機構部から
   吐出された冷媒を前記電動機部を経由して密閉容器外部
   へ出す第１吐出経路と、前記冷媒を前記電動機部とは非
   接触で密閉容器外部へ出す第２吐出経路とを備えた圧縮
   機と凝縮器、減圧器、蒸発器により冷凍サイクルを構成
   し、前記冷凍サイクル内の温度、圧力、あるいは圧縮機
   の雰囲気温度等の物理量を検出して、前記第１、第２の
   両吐出経路の切換えを行なう切換装置を設けた空気調和
   機。
2. （２）切換装置は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の密
   閉容器の温度を検出して、第１、第２の両吐出経路の切
   換えを行なうよう構成した特許請求の範囲第１項記載の
   空気調和機。