JP2001304712A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機を内部高圧型と内部低圧型に変更可能
な空気調和装置において、低コストかつ省スペースで油
供給を行い、液冷媒の吸入を防止する。 【解決手段】 圧縮機１と、流路切換弁２と、室外側熱
交換器３と、膨張弁４と、室内側熱交換器５を順次連結
し冷媒回路を形成し、前記圧縮機１は密閉容器１ａ内に
左右に電動機６と圧縮部７を配置し、同密閉容器１ａ内
を気密な電動機室６ａと吐出室８とに区画し、同吐出室
８に吐出管12を、前記圧縮部に吸入管11を各々接続する
とともに、前記電動機室６ａに第一出入管14と、第二出
入管13を各々接続し、前記流路切換弁２を介して前記冷
媒回路に連通してなる空気調和装置において、前記流路
切換弁２と室内側熱交換器５との間に油分離機能を備え
たアキュムレータ16と、同アキュムレータ16と前記圧縮
機１の間に油戻し手段を設ける。

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に変更可能としたものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来例による空気調和装置の冷
凍サイクルを示す図で、（Ａ）は内部高圧型（冷房運転
時）、（Ｂ）は内部低圧型（暖房運転時）である。従来
の空気調和装置は、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）で示すよ
うに、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。

【０００３】前記圧縮機１は密閉容器1a内に左右に電動
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
を前記圧縮部７により仕切るとともに、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。

【０００４】前記密閉容器1aの圧縮部７に低圧冷媒を前
記圧縮部７内に吸入する吸入管11を設け、同吸入管11の
入口側と前記流路切換弁２の低圧導出口2aとを配管接続
し、前記圧縮部７の固定スクロールの背面7bに相対向す
る前記密閉容器1a面に高圧冷媒を前記吐出室８より冷媒
回路へ吐出する吐出管12を設け、同吐出管12の出口側と
前記流路切換弁２の高圧導入口2bとを配管接続し、前記
密閉容器1aの前記電動機６と圧縮部７との間の前記電動
機６のコイル上部に前記電動機室6aを結ぶ冷媒流路とな
る第一出入管13を設け、同第一出入管13と前記流路切換
弁２の第一通孔2cとを配管接続し、前記密閉容器1aの後
部の電動機６のコイル上部に前記電動機室6bを結ぶ冷媒
流路となる第二出入管14を設け、同第二出入管14と前記
室外側熱交換器３の暖房時の出口側とを配管接続し、前
記流路切換弁２の第二通孔2dと前記室内側熱交換器５の
暖房時の入口側とを配管接続する構成となっている。

【０００５】上記構成において、冷房運転時は図１
（Ａ）、暖房運転時は図１（Ｂ）の実線の矢印で示すよ
うに冷媒が循環する。冷房運転時に、吐出室８から吐出
管12を経由して吐出された高温高圧のガス冷媒は流路切
換弁２の高圧導入口2b、第一通孔2cを通過した後、第一
出入管13より電動機室6aに流入し、圧縮機１内部を高圧
にして第二出入管14から容器外へ吐出され、室外側熱交
換器３を流れる間に室外空気と熱交換することで、室外
に熱を放出し凝縮し液化する。凝縮し液化した液冷媒
は、膨張弁４を通って減圧され、低温低圧の気液二相と
なり、室内側熱交換器５を流れる間に室内空気より吸熱
冷房して蒸発し、低温低圧のガス冷媒となり流路切換弁
２の第二通孔2d、低圧導出口2aを通過した後、吸入管11
より圧縮部７へ戻される。

【０００６】暖房運転時に、吐出室８から吐出管12を経
由して吐出された高温高圧のガス冷媒は流路切換弁２の
高圧導入口2b、第二通孔2dを通過した後、室内側熱交換
器５、膨張弁４、室外側熱交換器３を経由した後、低圧
のガス冷媒を前記第二出入管14より副電動機室6b、電動
機室6aに吸入し、圧縮機１内部を低圧にして第一出入管
13から容器外へ吐出され、流路切換弁２の第一通孔2c、
低圧導出口2aを通過した後、吸入管11より圧縮部７へ戻
される。

【０００７】以上説明したように、圧縮機１の電動機室
6aに第一および第二の出入管13、14を各々を設け、流路
切換弁２の冷媒流路の切り換えにより、圧縮機１内部を
冷房運転時に内部高圧型に、暖房運転時に内部低圧型に
構成することにより、冷房運転時には、密閉容器の温度
が外気温度よりも高くなり、放熱量が増加して冷房能力
を向上させ、また暖房運転の立ち上がり時は、停止時に
圧縮室に溜まった冷媒を起動と同時に吸入〜圧縮〜吐出
を同時に行うため、起動からの吐出温度上昇、冷媒循環
量の確保に優れており、暖房定常運転時には放熱量の低
減により暖房能力を向上する。

【０００８】また、内部高圧型の場合、冷房運転時に密
閉容器1aの温度が外気温度よりも高くなり、放熱量が増
加して冷房能力を良好にする。

【０００９】逆に内部低圧型の場合、暖房運転時に密閉
容器1aの温度が外気温度と近くなり、放熱量が少なく暖
房能力を良好にする。

【００１０】しかしながら、前記電動機室6aが高圧の圧
縮機１では、液冷媒を吸入するのを防止するために前記
圧縮機１の吸入口の直前にアキュムレータを設ける必要
がある。

【００１１】一方、前記電動機室6aが低圧の圧縮機１で
は、吸入ガスは前記電動機室6aを通過するため、ここで
液冷媒を分離できるので前記アキュムレータは不要であ
る。

【００１２】他方、前記電動機室6aが低圧の圧縮機１で
は、前記圧縮室に供給した油は全て圧縮機１外に吐出さ
れてしまうため、前記圧縮室に十分に油を供給すること
ができないおそれを生ずる。このため、内部高圧型で冷
房運転し、内部低圧型で暖房運転する圧縮機１の場合、
前記アキュムレータと油分離器の両方を設ける必要があ
り、コスト高及び設置スペースの増大を招くおそれがあ
る問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、前
記問題点に鑑み、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に変更可能とできる空気調和装置
において、低コストかつ省スペースで油供給を行い、液
冷媒の吸入を防止できる空気調和装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためなされたもので、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
に左右に電動機と圧縮部を配置し、同密閉容器内を気密
な電動機室と吐出室とに区画し、同吐出室に吐出管を、
前記圧縮部に吸入管を各々接続するとともに、前記電動
機室に第一出入管と、第二出入管を各々接続し、前記吐
出管、吸入管、第一出入管および第二出入管を各々前記
流路切換弁を介して前記冷媒回路に連通し、冷房運転時
に、前記吸入管より低圧冷媒を吸入し、前記圧縮部にて
圧縮した高圧冷媒を吐出室、吐出管、流路切換弁を順次
経由して前記第一出入管から前記電動機室へ流通して、
第二出入管から前記冷媒回路に吐出させて、前記圧縮機
を内部高圧型となし、暖房運転時に、前記室外側熱交換
器からの低圧冷媒を前記第二出入管より前記電動機室に
吸入し、第一出入管、流路切換弁、吸入管を順次経由し
て、前記圧縮部で圧縮した高圧冷媒を、吐出室、吐出管
を流通して前記冷媒回路に吐出させ、前記圧縮機を内部
低圧型としてなる空気調和装置において、前記流路切換
弁と室内側熱交換器との間に油分離機能を備えたアキュ
ムレータと、同アキュムレータと前記圧縮機の間に油戻
し手段を設けてなるようにする。

【００１５】そして、前記油戻し手段が、前記アキュム
レータと前記吸入管の間に配設され、絞り装置を有する
油戻し管であるようにする。

【００１６】または、前記油戻し手段が、前記アキュム
レータと前記電動機室の間に配設され、同電動機室から
前記アキュムレータへの流れを防止する逆止弁を有する
油戻し管であるようにする。

【００１７】また、前記圧縮機をスクロール圧縮機とし
てなるようにする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を実施例
に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明による空気調和装置の冷凍サイクルの第一の実施
例を示す図で、（Ａ）は内部高圧型（冷房運転時）、
（Ｂ）は内部低圧型（暖房運転時）、図２は、本発明に
よる第一の実施例を示す要部拡大断面図である。なお、
構成品の符号は同じものについては同一の符号を使用す
る。

【００１９】図１（Ａ）、（Ｂ）および図２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、16はアキュムレータで、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。また、１a
は密閉容器、６は電動機、6aは電動機室、6bは副電動機
室、７は圧縮部、7aは吐出口、８は吐出室、９はシャフ
ト、10は副軸受、11は吸入管、12は吐出管、 13 は第二
出入管、14は第一出入管、 15 は油、16a は油分離器、
17は油戻し管、18は絞り装置を示す。

【００２０】前記圧縮機１は密閉容器1a内に左右に電動
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
を前記圧縮部７により仕切るとともに、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。

【００２１】前記密閉容器1aの圧縮部７に低圧冷媒を前
記圧縮部７内に吸入する吸入管11を設け、同吸入管11の
入口側と前記流路切換弁２の低圧導出口2aとを配管接続
し、前記圧縮部７の固定スクロールの背面7bに相対向す
る前記密閉容器1a面に高圧冷媒を前記吐出室８より冷媒
回路へ吐出する吐出管12を設け、同吐出管12の出口側と
前記流路切換弁２の高圧導入口2bとを配管接続し、前記
密閉容器1aの前記電動機６と圧縮部７との間の前記電動
機６のコイル上部に前記電動機室6aを結ぶ冷媒流路とな
る第一出入管13を設け、同第一出入管13と前記流路切換
弁２の第一通孔2cとを配管接続し、前記密閉容器1aの後
部の電動機６のコイル上部に前記電動機室6bを結ぶ冷媒
流路となる第二出入管14を設け、同第二出入管14と前記
室外側熱交換器３の暖房時の出口側とを配管接続し、前
記流路切換弁２の第二通孔2dと前記室内側熱交換器５の
暖房時の入口側との間に金網による油分離器16a を備え
た前記アキュムレータ16を介して配管接続する構成とな
っている。

【００２２】さらに油戻し手段として、前記アキュムレ
ータ16と前記吸入管11の間に、キャピラリチューブによ
る絞り装置18を途中に有する油戻し管17が配設されてい
る。

【００２３】上記構成において、冷房運転時は図１
（Ａ）、暖房運転時は図１（Ｂ）の実線の矢印で示すよ
うに冷媒が循環する。冷房運転時に、吐出室８から吐出
管12を経由して吐出された高温高圧のガス冷媒は流路切
換弁２の高圧導入口2b、第一通孔2cを通過した後、第一
出入管13より電動機室6aに流入し、圧縮機１内部を高圧
にして第二出入管14から容器外へ吐出され、室外側熱交
換器３を流れる間に室外空気と熱交換することで、室外
に熱を放出し凝縮し液化する。

【００２４】凝縮し液化した液冷媒は、膨張弁４を通っ
て減圧され、低温低圧の気液二相となり、室内側熱交換
器５を流れる間に室内空気より吸熱冷房して蒸発し、低
温低圧のガス冷媒となり、前記アキュムレータ16を通り
流路切換弁２の第二通孔2d、低圧導出口2aを通過した
後、吸入管11より圧縮部７へ戻される。なお、このとき
に前記アキュムレータ16は通常のものとして作動する。

【００２５】一方、暖房運転時に、吐出室８から吐出管
12を経由して吐出された高温高圧のガス冷媒は流路切換
弁２の高圧導入口2b、第二通孔2dを通過した後、前記ア
キュムレータ16を通り、室内側熱交換器５、膨張弁４、
室外側熱交換器３を経由した後、低圧のガス冷媒を前記
第二出入管14より副電動機室6b、電動機室6aに吸入し、
圧縮機１内部を低圧にして第一出入管13から容器外へ吐
出され、流路切換弁２の第一通孔2c、低圧導出口2aを通
過した後、吸入管11より圧縮部７へ戻される。

【００２６】前記ガス冷媒は油を含んでおり、前記アキ
ュムレータ16を通る際に、その油が前記アキュムレータ
16に内蔵された油分離器16a により分離され下方に貯蔵
される。そして、分離された油は、前記アキュムレータ
16から絞り装置18を通り油戻し管17により前記吸入管11
を介し圧縮部７へ戻される。

【００２７】次いで、この実施例による作用、効果につ
いて説明する。圧縮機１の電動機室6aに第一および第二
の出入管13、14を各々を設け、流路切換弁２の冷媒流路
の切り換えにより、圧縮機１内部を冷房運転時に内部高
圧型に、暖房運転時に内部低圧型に構成することによ
り、冷房運転時には、密閉容器の温度が外気温度よりも
高くなり、放熱量が増加して冷房能力を向上させ、また
暖房運転の立ち上がり時は、停止時に圧縮室に溜まった
冷媒を起動と同時に吸入〜圧縮〜吐出を同時に行うた
め、起動からの吐出温度上昇、冷媒循環量の確保に優れ
ている。また、暖房定常運転時には放熱量の低減により
暖房能力を向上するとともに、前記アキュムレータ16か
ら絞り装置18を通り油戻し管17により前記吸入管11を介
し圧縮部７へ戻される油により油供給を行い、且つ液冷
媒の吸入を防止することができる。そして、前記絞り装
置18により減圧されて油が戻るので圧縮機１の性能低下
を防止できる。

【００２８】図３は、本発明による空気調和装置の冷凍
サイクルの第二の実施例を示す図で、（Ａ）は内部高圧
型（冷房運転時）、（Ｂ）は内部低圧型（暖房運転時）
である。この実施例によれば、油戻し手段として、前記
アキュムレータ16と前記電動機室6bの間に、同電動機室
6bから前記アキュムレータ16への流れを防止する逆止弁
19を有する油戻し管20を配設している。

【００２９】次いで、この実施例による作用、効果につ
いて説明する。分離された油は、前記アキュムレータ16
から逆止弁19を通り油戻し管20により前記吸入管11を介
し圧縮部７へ戻される。このため、暖房定常運転時には
放熱量の低減により暖房能力を向上するとともに、前記
アキュムレータ16から逆止弁19を通り油戻し管20により
前記電動機室6bへ戻される油により油供給を行い、且つ
液冷媒の吸入を防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、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左右に電動機と圧縮部を配置し、
同密閉容器内を気密な電動機室と吐出室とに区画し、同
吐出室に吐出管を、前記圧縮部に吸入管を各々接続する
とともに、前記電動機室に第一出入管と、第二出入管を
各々接続し、前記吐出管、吸入管、第一出入管および第
二出入管を各々前記流路切換弁を介して前記冷媒回路に
連通し、冷房運転時に、前記吸入管より低圧冷媒を吸入
し、前記圧縮部にて圧縮した高圧冷媒を吐出室、吐出
管、流路切換弁を順次経由して前記第一出入管から前記
電動機室へ流通して、第二出入管から前記冷媒回路に吐
出させて、前記圧縮機を内部高圧型となし、暖房運転時
に、前記室外側熱交換器からの低圧冷媒を前記第二出入
管より前記電動機室に吸入し、第一出入管、流路切換
弁、吸入管を順次経由して、前記圧縮部で圧縮した高圧
冷媒を、吐出室、吐出管を流通して前記冷媒回路に吐出
させ、前記圧縮機を内部低圧型としてなる空気調和装置
において、前記流路切換弁と室内側熱交換器との間に油
分離機能を備えたアキュムレータと、同アキュムレータ
と前記圧縮機の間に油戻し手段を設けてなるようにし
た。この結果、低コストかつ省スペースで油供給を行
い、液冷媒の吸入を防止できる空気調和装置を提供する
ことことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和装置の冷凍サイクルの第
一の実施例を示す図で、（Ａ）は内部高圧型（冷房運転
時）、（Ｂ）は内部低圧型（暖房運転時）である。

【図２】本発明による第一の実施例を示す要部拡大断面
図である。

【図３】本発明による空気調和装置の冷凍サイクルの第
二の実施例を示す図で、（Ａ）は内部高圧型（冷房運転
時）、（Ｂ）は内部低圧型（暖房運転時）である。

【図４】従来例による空気調和装置の冷凍サイクルを示
す図で、（Ａ）は内部高圧型（冷房運転時）、（Ｂ）は
内部低圧型（暖房運転時）である。

【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 6b 副電動機室 ７ 圧縮部 7a 吐出口 ８ 吐出室 ９ シャフト 10 副軸受 11 吸入管 12 吐出管 13 第二出入管 14 第一出入管 15 油 16 アキュムレータ 16a 油分離器 17 油戻し管 18 絞り装置 19 逆止弁 20 油戻し管

Claims (4)

【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左右に電動機と圧縮部を配置
   し、同密閉容器内を気密な電動機室と吐出室とに区画
   し、同吐出室に吐出管を、前記圧縮部に吸入管を各々接
   続するとともに、前記電動機室に第一出入管と、第二出
   入管を各々接続し、前記吐出管、吸入管、第一出入管お
   よび第二出入管を各々前記流路切換弁を介して前記冷媒
   回路に連通し、 冷房運転時に、前記吸入管より低圧冷媒を吸入し、前記
   圧縮部にて圧縮した高圧冷媒を吐出室、吐出管、流路切
   換弁を順次経由して前記第一出入管から前記電動機室へ
   流通して、第二出入管から前記冷媒回路に吐出させて、
   前記圧縮機を内部高圧型となし、 暖房運転時に、前記室外側熱交換器からの低圧冷媒を前
   記第二出入管より前記電動機室に吸入し、第一出入管、
   流路切換弁、吸入管を順次経由して、前記圧縮部で圧縮
   した高圧冷媒を、吐出室、吐出管を流通して前記冷媒回
   路に吐出させ、前記圧縮機を内部低圧型としてなる空気
   調和装置において、 前記流路切換弁と室内側熱交換器との間に油分離機能を
   備えたアキュムレータと、同アキュムレータと前記圧縮
   機の間に油戻し手段を設けてなることを特徴とする空気
   調和装置。
2. 【請求項２】 前記油戻し手段が、前記アキュムレータ
   と前記吸入管の間に配設され、絞り装置を有する油戻し
   管であることを特徴とする請求項１記載の空気調和装
   置。
3. 【請求項３】 前記油戻し手段が、前記アキュムレータ
   と前記電動機室の間に配設され、同電動機室から前記ア
   キュムレータへの流れを防止する逆止弁を有する油戻し
   管であることを特徴とする請求項１記載の空気調和装
   置。
4. 【請求項４】 前記圧縮機をスクロール圧縮機としてな
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の空気調
   和装置。