JP2000146320A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転状況に応じて圧縮機のタイプを内部高圧
型と内部低圧型とに変更可能とし、運転状況に応じた最
適な能力を発揮することができる空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】圧縮部７に第一吸込管11を、電動機室６に
第二吸込管12をそれぞれ接続するとともに、電動機室６
に第一吐出管13を、吐出室７に第二吐出管14をそれぞれ
接続し、第一吐出管13と第一吸込管11とを連通する第一
バイパス路15を備えるとともに、第二吐出管14と第二吸
込管12とを連通する第二バイパス路16を備え、第一吐出
管13と流路切換弁２間に第一開閉弁ａを、第二吐出管14
に第二開閉弁ｂを、第二吸込管12に第三開閉弁ｃを、第
一バイパス路15に第四開閉弁ｄを、第二バイパス路16に
第五開閉弁ｅをそれぞれ備え、第一吸込管11と第二吸込
管12および第一吐出管13と第二吐出管14をそれぞれ流路
切換弁２を介して冷媒回路に連通した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に係
わり、より詳細には、運転状況に応じて圧縮機のタイプ
を内部高圧型と内部低圧型とに変更可能としたものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷凍サイクルを形成する空気調和
装置は、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）で示すように、圧縮
機１と、四方弁２と、室外側熱交換器３と、膨張弁（又
はキャピラリチューブ）４と、室内側熱交換器５とから
なり、これらが冷媒配管により環状に連結され、冷凍サ
イクルが構成されている。前記圧縮機１は密閉容器1a内
に電動機６と圧縮部７を配置し、同圧縮部７を図示しな
い鏡板に渦捲き状のラップを有する固定スクロールと、
旋回スクロールとを噛み合わせ圧縮室を形成し，固定ス
クロールに設けた吐出口7aから圧縮冷媒が吐出される吐
出室８と、前記電動機６を収容する電動機室6aとを前記
固定スクロールの鏡板により仕切きるとともに、前記電
動機室6aの一側に、前記電動機６により駆動されるシャ
フト９の一端を軸支し、冷媒の流通孔10a を備えた副軸
受10により区画された副電動機室6bを形成した構成とな
っている。

【０００３】冷媒を電動機室6aに循環させるのは電動機
６を冷却するためであり、吐出側の冷媒を前記電動機６
に循環する場合を内部高圧型、吸入側の冷媒を前記電動
機６に循環する場合を内部低圧型と呼ばれている。図４
（Ａ）は内部高圧型圧縮機の例を示したもので、低圧冷
媒は吸入管11より圧縮室（図示せず）に吸入され、圧縮
後吐出口7aから高圧冷媒が吐出室８へ吐出され、高圧冷
媒は連通路17を介して電動機室6aへ流入し、電動機室6a
に接続された吐出管12より容器外へ吐出され、圧縮機を
内部高圧型とする。吐出管12より吐出れた冷媒は通常の
冷凍サイクルにより循環される。吐出ガスは電動機室6a
を循環するため、暖房運転開始時の温風の吹き出しが比
較的遅い。

【０００４】しかしながら、暖房運転開始時に、前記圧
縮部７で高温となった冷媒温度が前記電動機室6aで低下
してしまうために温風の吹き出しが遅れることになり、
所謂立ち上がり特性が劣る空気調和装置になってしまう
という問題を有していた。

【０００５】図４（Ｂ）は内部低圧型圧縮機の例を示し
たもので、低圧冷媒は吸入管11より電動機室6aへ流入
し、内部を低圧にすると同時に、圧縮部７の吸入室（図
示せず）に吸入され、圧縮後吐出口7aから吐出室８へ吐
出され、吐出管12より容器外へ吐出される。吐出管12よ
り吐出れた冷媒は通常の冷凍サイクルにより循環され
る。しかしながら、内部低圧型の場合、前記圧縮部７へ
の過剰な給油は前記圧縮機１外への油の吐出を増加させ
て冷凍サイクルの性能を低下させてしまうほか、前記圧
縮機１内の油が不足して摺動部が焼き付く恐れがあっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、上
記の問題点に鑑み、運転状況に応じて圧縮機のタイプを
内部高圧型と内部低圧型とに変更可能とし、運転状況に
応じた最適な能力を発揮することができる空気調和装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、圧縮機と、流路切換弁と、室外側熱交換器
と、膨張弁と、室内側熱交換器とを順次連結し冷媒回路
を形成してなり、前記圧縮機は密閉容器内に電動部と圧
縮部とが配置され、同密閉容器内を気密な電動機室と吐
出室とに区画し、前記圧縮部に第一吸込管を、前記電動
機室に第二吸込管を夫々接続するとともに、前記電動機
室に第一吐出管を、前記吐出室に第二吐出管を夫々接続
し、前記第一吐出管と前記第一吸込管とを連通する第一
バイパス路を備えるとともに、前記第二吐出管と前記第
二吸込管とを連通する第二バイパス路を備え、前記第一
吐出管と前記流路切換弁間に第一開閉弁を、前記第二吐
出管に第二開閉弁を、第二吸込管に第三開閉弁を、前記
第一バイパス路に第四開閉弁を、前記第二バイパス路に
第五開閉弁をそれぞれ備え、前記第一吸込管と第二吸込
管および第一吐出管と第二吐出管をそれぞれ前記流路切
換弁を介して前記冷媒回路に連通した構成となってい
る。

【０００８】また、冷房運転時に、前記第一開閉弁と、
前記第五開閉弁とを開放する一方、前記第二開閉弁と、
前記第三開閉弁と、前記第四開閉弁とを閉塞し、前記第
一吸込管から前記圧縮部に吸入された冷媒を、前記吐出
室、前記第二バイパス路、前記電動機室を順次経由し、
前記第一吐出管から吐き出すようにして前記圧縮機を内
部高圧型となし、暖房運転開始時に、前記第二開閉弁
と、前記第三開閉弁と、前記第四開閉弁とを開放する一
方、前記第一開閉弁と、前記第五開閉弁とを閉塞し、前
記第二吸込管、前記電動機室、前記第一バイパス路、前
記第一吸込管を順次経由して前記圧縮部に吸入された冷
媒を、前記吐出室を経由し前記第二吐出管から吐き出す
ようにして前記圧縮機を内部低圧型となし、暖房運転時
に、前記第一開閉弁と、前記第五開閉弁とを開放する一
方、前記第二開閉弁と、前記第三開閉弁と、前記第四開
閉弁とを閉塞し、前記第一吸込管から前記圧縮部に吸入
された冷媒を、前記吐出室、前記第二バイパス路、前記
電動機室を順次経由し、前記第一吐出管から吐き出すよ
うにして前記圧縮機を内部高圧型となした構成となって
いる。

【０００９】また、前記第二開閉弁と、前記第四開閉弁
と、前記第五開閉弁とがそれぞれ電磁弁からなる構成と
なっている。

【００１０】また、前記第一開閉弁および前記第三開閉
弁が逆止弁からなる構成となっている。

【００１１】また、前記第一吸込管を前記第二吐出管側
に設けた構成となっている。

【００１２】また、前記電動機室を、電動機により駆動
されるシャフトを軸支する副軸受により区画して副電動
機室を形成し、前記第一吐出管を同副電動機室側に設け
た構成となっている。

【００１３】また、前記第一吐出管を前記副軸受に相対
向する側に設けた構成となっている。

【００１４】また、前記圧縮機をスクロール型圧縮機と
した構成となっている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施例を添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２および図
３において、１は圧縮機、２は圧縮機１より吐出する冷
媒の流れを暖房運転、冷房運転等に合わせて切り換える
流路切換弁、３は室外側熱交換器、４は膨張弁、５は室
内側熱交換器で、これらは冷媒配管により環状に連結さ
れて冷媒回路が構成されている。

【００１６】前記圧縮機１は密閉容器1a内に電動機６と
圧縮部７を配置し、同圧縮部７を図示しない鏡板に渦捲
き状のラップを有する固定スクロールと、旋回スクロー
ルとを噛み合わせ圧縮室を形成し，固定スクロールに設
けた吐出口7aから圧縮冷媒が吐出される気密な吐出室８
と、前記電動機６を収容する気密な電動機室6aとを前記
固定スクロールの鏡板により仕切きるとともに、前記電
動機室6aの一側に、前記電動機６により駆動されるシャ
フト９の一端を軸支し、冷媒の流通孔10a を備えた副軸
受10により区画された副電動機室6bを形成した構成とな
っている。

【００１７】前記圧縮部７に第一吸込管11を、前記電動
機室６に第二吸込管12をそれぞれ接続するとともに、前
記電動機室６に第一吐出管13を、前記吐出室８に第二吐
出管14をそれぞれ接続し、前記第一吐出管13と前記第一
吸込管11とを連通する第一バイパス路15を備えるととも
に、前記第二吐出管14と前記第二吸込管12とを連通する
第二バイパス路16を備え、前記第一吐出管13と前記流路
切換弁２間に第一開閉弁ａを、前記第二吐出管14に第二
開閉弁ｂを、第二吸込管12に第三開閉弁ｃを、前記第一
バイパス路15に第四開閉弁ｄを、前記第二バイパス路16
に第五開閉弁ｅをそれぞれ備え、前記第一吸込管11と第
二吸込管12および第一吐出管13と第二吐出管14をそれぞ
れ前記流路切換弁２を介して前記冷媒回路に連通した構
成となっている。

【００１８】上記構成において、冷房運転時は図１、暖
房運転開始時は図２、暖房運転時は図３の実線矢印で示
すように冷媒が循環する。冷房運転時に、前記第一開閉
弁ａと、前記第五開閉弁ｅとを開放する一方、前記第二
開閉弁ｂと、前記第三開閉弁ｃと、前記第四開閉弁ｄと
を閉塞し、前記第一吸込管11から前記圧縮部７に吸入さ
れた冷媒を、前記吐出室８、前記第二バイパス路16、前
記電動機室６を順次経由し、前記第一吐出管13から吐き
出すようにして前記圧縮機１を内部高圧型となすことに
よって、内部低圧型に比して、効率のよい定常運転を行
えるようにした構成となっている。

【００１９】暖房運転開始時に、前記第二開閉弁ｂと、
前記第三開閉弁ｃと、前記第四開閉弁ｄとを開放する一
方、前記第一開閉弁ａと、前記第五開閉弁ｅとを閉塞
し、前記第二吸込管12、前記電動機室６、前記第一バイ
パス路15、前記第一吸込管11を順次経由して前記圧縮部
７に吸入された冷媒を、前記吐出室８を経由し前記第二
吐出管14から吐き出すようにして前記圧縮機１を内部低
圧型となすことによって、上記に説明した従来技術のよ
うに、前記圧縮部７で高温となった冷媒温度が前記電動
機室６で低下してしまうということがなくなることによ
り、例えば、内部高圧型の圧縮機を使用した場合に温風
吹き出しまでの所要時間が約三分間であったのに対し、
本願の構成によりこれを約一分間に短縮できるようにな
って、所謂立上り特性を大幅に向上できるようにした構
成となっている。

【００２０】暖房運転時に、前記第一開閉弁ａと、前記
第五開閉弁ｅとを開放する一方、前記第二開閉弁ｂと、
前記第三開閉弁ｃと、前記第四開閉弁ｄとを閉塞し、前
記第一吸込管11から前記圧縮部７に吸入された冷媒を、
前記吐出室８、前記第二バイパス路16、前記電動機室６
を順次経由し、前記第一吐出管13から吐き出すようにし
て前記圧縮機１を内部高圧型となすことによって、内部
低圧型に比して、上記に説明した冷房運転時の場合と同
様に、効率のよい定常運転を行えるようにした構成とな
っている。

【００２１】また、前記第二開閉弁と、前記第四開閉弁
と、前記第五開閉弁とがそれぞれ電磁弁からなる構成と
なっており、これによって、冷房運転時、暖房運転開始
時および暖房運転時の冷媒回路をそれぞれ正確に形成で
きるようにした構成となっている。

【００２２】また、前記第一開閉弁および前記第三開閉
弁が逆止弁からなる構成となっており、これによって、
上記に説明した電磁弁と同様に、冷房運転時、暖房運転
開始時および暖房運転時の冷媒回路をそれぞれ正確に形
成できるようにした構成となっ ている。

【００２３】また、前記第一吸込管11を前記第二吐出管
14側に設けた構成としてもよい。また、前記第一吐出管
13を前記副軸受10に相対向する側に設けた構成としても
よい。また、前記圧縮機１をスクロール型圧縮機とした
構成となっている。

【００２４】以上の構成により、図１乃至図３で示すよ
うに、冷房運転時および暖房運転時に効率のよい定常運
転を行えるようになるとともに、とくに、暖房運転開始
時に、上記に説明した従来技術のように、前記圧縮部７
で高温となった冷媒温度が前記電動機室６で低下してし
まうということがなくなることにより、所謂立上り特性
を大幅に向上できるようにした空気調和装置となる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機内
部を冷房運転時および暖房定常運転時に内部高圧型に、
暖房運転開始時に内部低圧型に構成することにより、冷
房運転時および暖房運転時に性能のよい定常運転を行え
るとともに、とくに、暖房運転開始時に、圧縮部で高温
となった冷媒温度が電動機室で低下してしまうというこ
とがなくなることにより、所謂立ち上がり特性を大幅に
向上することができる空気調和装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置をなす冷凍サイクル
の図であり、一実施例における冷房運転の状態を示す。

【図２】本発明による空気調和装置をなす冷凍サイクル
の図であり、一実施例における暖房運転開始時の状態を
示す。

【図３】本発明による空気調和装置をなす冷凍サイクル
の図であり、一実施例における暖房運転の状態を示す。

【図４】従来例による空気調和装置をなす冷凍サイクル
の図で、（Ａ）は内部高圧型の圧縮機を使用した一例を
示し、（Ｂ）は内部低圧型の圧縮機を使用した他の例を
示す。

【符号の説明】

１ 圧縮機 1a 密閉容器 ２ 流路切換弁 ３ 室外側熱交換器 ４ 膨張弁 ５ 室内側熱交換器 ６ 電動機 6a 電動機室 ７ 圧縮部 ８ 吐出室 ９ シャフト 10 副軸受 11 第一吸込管 12 第二吸込管 13 第一吐出管 14 第二吐出管 15 第一バイパス路 16 第二バイパス路 ａ 第一開閉弁 ｂ 第二開閉弁 ｃ 第三開閉弁 ｄ 第四開閉弁 ｅ 第五開閉弁

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、流路切換弁と、室外側熱交換
   器と、膨張弁と、室内側熱交換器とを順次連結し冷媒回
   路を形成してなり、 前記圧縮機は密閉容器内に電動部と圧縮部とが配置さ
   れ、同密閉容器内を気密な電動機室と吐出室とに区画
   し、前記圧縮部に第一吸込管を、前記電動機室に第二吸
   込管をそれぞれ接続するとともに、前記電動機室に第一
   吐出管を、前記吐出室に第二吐出管をそれぞれ接続し、
   前記第一吐出管と前記第一吸込管とを連通する第一バイ
   パス路を備えるとともに、前記第二吐出管と前記第二吸
   込管とを連通する第二バイパス路を備え、前記第一吐出
   管と前記流路切換弁間に第一開閉弁を、前記第二吐出管
   に第二開閉弁を、第二吸込管に第三開閉弁を、前記第一
   バイパス路に第四開閉弁を、前記第二バイパス路に第五
   開閉弁をそれぞれ備え、前記第一吸込管と第二吸込管お
   よび第一吐出管と第二吐出管をそれぞれ前記流路切換弁
   を介して前記冷媒回路に連通してなることを特徴とする
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 冷房運転時に、前記第一開閉弁と、前記
   第五開閉弁とを開放する一方、前記第二開閉弁と、前記
   第三開閉弁と、前記第四開閉弁とを閉塞し、前記第一吸
   込管から前記圧縮部に吸入された冷媒を、前記吐出室、
   前記第二バイパス路、前記電動機室を順次経由し、前記
   第一吐出管から吐き出すようにして前記圧縮機を内部高
   圧型となし、 暖房運転開始時に、前記第二開閉弁と、前記第三開閉弁
   と、前記第四開閉弁とを開放する一方、前記第一開閉弁
   と、前記第五開閉弁とを閉塞し、前記第二吸込管、前記
   電動機室、前記第一バイパス路、前記第一吸込管を順次
   経由して前記圧縮部に吸入された冷媒を、前記吐出室を
   経由し前記第二吐出管から吐き出すようにして前記圧縮
   機を内部低圧型となし、 暖房運転時に、前記第一開閉弁と、前記第五開閉弁とを
   開放する一方、前記第二開閉弁と、前記第三開閉弁と、
   前記第四開閉弁とを閉塞し、前記第一吸込管から前記圧
   縮部に吸入された冷媒を、前記吐出室、前記第二バイパ
   ス路、前記電動機室を順次経由し、前記第一吐出管から
   吐き出すようにして前記圧縮機を内部高圧型となしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記第二開閉弁と、前記第四開閉弁と、
   前記第五開閉弁とがそれぞれ電磁弁からなることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記第一開閉弁および前記第三開閉弁が
   逆止弁からなることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記第一吸込管を前記第二吐出管側に設
   けてなることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装
   置。
6. 【請求項６】 前記電動機室を、電動機により駆動され
   るシャフトを軸支する副軸受により区画して副電動機室
   を形成し、前記第一吐出管を同副電動機室側に設けてな
   ることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
7. 【請求項７】 前記第一吐出管を前記副軸受に相対向す
   る側に設けてなることを特徴とする請求項１または請求
   項６に記載の空気調和装置。
8. 【請求項８】 前記圧縮機をスクロール型圧縮機として
   なることを特徴とする請求項１〜７に記載の空気調和装
   置。