JP2003314911A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JP2003314911A
JP2003314911A JP2002117222A JP2002117222A JP2003314911A JP 2003314911 A JP2003314911 A JP 2003314911A JP 2002117222 A JP2002117222 A JP 2002117222A JP 2002117222 A JP2002117222 A JP 2002117222A JP 2003314911 A JP2003314911 A JP 2003314911A
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accumulator
compressor
electric motor
pressure
air conditioner
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Kazuya Funada
和也 船田
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Fujitsu General Ltd
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧側の密閉容器内と、低圧側のアキュムレ
ータ間にリリーフ弁を備えたバイパス管を設け、高外気
温の条件下でも密閉容器内の圧力上昇を抑制し、耐久性
と信頼性を確保することができる空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】 密閉容器1a内に、電動機2と圧縮部3を
配設した内部高圧式の圧縮機1と、圧縮機1の側方に配
設され、入口管12a および出口管12b を備えたアキュム
レータ12と、アキュムレータ12の出口管12b を圧縮部3
の吸入口6に接続してなる圧縮機1であって、圧縮機1
の高圧部空間2aとアキュムレータ12のガス空間dとを、
差圧によって開閉するリリーフ弁15を備えたバイパス管
16により接続する一方、リリーフ弁15を密閉容器1aの外
筐またはアキュムレータ12の外筐に固着した。

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、詳しくは、アキュムレータを備えた内部高圧型の圧
縮機において、高圧の密閉容器内と低圧のアキュムレー
タ間にリリーフ弁を備えたバイパス管を設け、密閉容器
内の圧力上昇を抑制するものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和装置の圧縮機には例え
ば、図6に示すロータリ式圧縮機がある。図において、
圧縮機1'は、密閉容器1a' 内に上下に電動機2と、この
電動機2によって駆動される圧縮部3が配置されてい
る。前記圧縮部3は、前記電動機2の回転力をこの圧縮
部3に伝達するための偏心軸部5を有するクランク軸4
と、円筒内面に吸入口6および吐出口(図示せず)を有
するシリンダ7と、同シリンダ7の軸方向両端に配置さ
れ、前記クランク軸4を回転自在に支持する上軸受8お
よび下軸受9と、前記シリンダ7の円筒内面に沿って移
動し、内周部が前記偏心軸部5に回転可能に嵌合された
環状のピストン10とにより構成されている。6aは、前記
吸入口6に連通し、アキュムレータ22より低圧冷媒を吸
入して、前記圧縮部3に供給する吸入管である。また、
前記ピストン10の外周面と前記シリンダ7の円筒内面と
で圧縮室11が形成されている。
【0003】前記クランク軸4のスラスト軸受4aを下軸
受9に当接させて支持し、前記クランク軸4の下端を前
記密閉容器1a' の底面に溜められた潤滑油13に浸け、前
記クランク軸4の回転に伴ってこのクランク軸4の中空
部4bを介して前記潤滑油13を汲み上げ、汲み上げた潤滑
油13を各部に供給する構成となっている。
【0004】前記アキュムレータ22は、上端部に入口管
22a が、下端部に出口管22b が取付けられており、同出
口管22b は上端開口部22b1が前記アキュムレータ22の内
部で中間高さよりやや上方に位置するように成され、下
端は前記圧縮部3の吸入管6aに接続されている。そし
て、これら入口管22a と出口管22b の間に、反球面状の
スクリーン(図示せず)を、冷媒流通孔をもったバッフ
ル板22c と共に取付けられ、前記アキュムレータ22内を
前記入口管22a を配設するガス空間dと、前記出口管22
b を配設する液溜空間eとに区画している。また、前記
バッフル板22c は気液分離した液冷媒が前記吸入管6aに
直接入らないようにしている。
【0005】上記において、前記入口管22a は図示しな
い熱交換器と冷媒ガス管で接続されて、低圧の冷媒ガス
または、気液2相の混合冷媒を吸入する。吸入された気
液混合冷媒は前記バッフル板22c に当って分離し、液冷
媒は前記アキュムレータ22の液溜空間eに溜められ、前
記ガス空間dに溜まった低温低圧のガス冷媒が、前記圧
縮部3の吸入管6a、吸入口6を経由して前記圧縮室11に
吸入され、電動機2の回転に伴ない圧縮室11で圧縮さ
れ、高温高圧のガスとなり、吐出口(図示せず)より前
記電動機2を収納する電動機室2a内に循環し、密閉容器
1a' 内を内部高圧とし、吐出管14より外部へ吐出され
る。
【0006】しかしながら、上記構成の内部高圧型の圧
縮機1'を中近東など外気温が非常に高い地域や、外的な
要因により凝縮器の能力が低下した場合のエアコンに使
用すると、圧縮機1'の高圧圧力が著しく上昇する可能性
が発生する。この場合、高圧圧力をリリース(減圧)す
る手段がないため、圧力上昇にともない圧縮機1'の寿命
と信頼性が低下していまうという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、高圧側の密閉容器内と、低圧側の
アキュムレータ間にリリーフ弁を備えたバイパス管を設
け、高外気温の条件下でも密閉容器内の圧力上昇を抑制
し、耐久性と信頼性を確保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している。
【0008】
【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、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨
張弁と、室内熱交換器と、アキュムレータとを順次連結
し冷凍サイクルを形成し、前記圧縮機を密閉容器内に電
動機と圧縮部を配設した内部高圧式とすると共に、前記
アキュムレータは入口管および出口管を有し前記圧縮機
の側方に配設される一方、前記出口管を前記圧縮部の吸
入口に接続してなる空気調和装置であって、前記圧縮機
の高圧部空間と前記アキュムレータのガス空間とを、差
圧によって開閉するリリーフ弁を備えたバイパス管によ
り接続する一方、前記リリーフ弁を前記密閉容器の外筐
または前記アキュムレータの外筐に固着してなる構成と
なっている。
【0009】また、前記バイパス管を前記電動機を収容
する電動機室と前記アキュムレータ内部のガス空間との
間に接続してなる構成となっている。
【0010】また、前記バイパス管を前記電動機を収容
する電動機室と前記入口管との間に接続してなる構成と
なっている。
【0011】また、前記バイパス管を前記電動機を収容
する電動機室と前記出口管との間に接続してなる構成と
なっている。
【0012】また、前記電動機室側に接続される前記バ
イパス管の取付け位置は、前記密閉容器内に溜まる潤滑
油の油面より上位に接続してなる構成となっている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。本発明における
空気調和装置に用いられる圧縮機をロータリ式圧縮機を
例に説明する。図1は本発明における冷凍サイクルの構
成図、図2は本発明におけるロータリ式圧縮機の概略断
面図、図3は本発明の一実施例を示す要部拡大断面図、
図4は本発明の他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。図において、圧縮機1と、四方弁50と、室外熱交換
器51と、膨張弁52と、室内熱交換器53と、アキュムレー
タ12とを順次連結し冷凍サイクルを形成し、前記圧縮機
1は、密閉容器1a内に上下に電動機2と、この電動機2
によって駆動される圧縮部3が配置されている。
【0014】前記圧縮部3は、前記電動機2の回転力を
この圧縮部3に伝達するための偏心軸部5を有するクラ
ンク軸4と、円筒内面に吸入口6および吐出口(図示せ
ず)を有するシリンダ7と、同シリンダ7の軸方向両端
に配置され、前記クランク軸4を回転自在に支持する上
軸受8および下軸受9と、前記シリンダ7の円筒内面に
沿って移動し、内周部が前記偏心軸部5に回転可能に嵌
合された環状のピストン10とにより構成されている。6a
は、前記吸入口6に連通し、アキュムレータ12より低圧
冷媒を吸入して、前記圧縮部3に供給する吸入管であ
る。また、前記ピストン10の外周面と前記シリンダ7の
円筒内面とで圧縮室11が形成されている。
【0015】前記クランク軸4のスラスト軸受4aを下軸
受9に当接させて支持し、前記クランク軸4の下端を前
記密閉容器1の底面に溜められた潤滑油13に浸け、前記
クランク軸4の回転に伴ってこのクランク軸4の中空部
4bを介して前記潤滑油13を汲み上げ、汲み上げた潤滑油
13を各部に供給する構成となっている。
【0016】前記アキュムレータ12は固定金具a等によ
り、圧縮機本体1の側壁に立てて固定され、上端部の入
口bに入口管12a が、下端部の出口cに出口管12b が取
付けられており、同出口管12b は上端開口部12b1が前記
アキュムレータ12の内部で中間高さよりやや上方に位置
するように成され、下端は前記圧縮部3の吸入口6に連
通する吸入管6aに接続されている。そして、これら入口
管12a と出口管12b の間に、反球面状のスクリーン(図
示せず)を、冷媒流通孔をもったバッフル板12c と共に
取付けられ、前記アキュムレータ12内を前記入口管12a
を配設するガス空間dと、前記出口管12b を配設する液
溜空間eとに区画している。また、前記バッフル板12c
は気液分離した液冷媒が前記吸入管6aに直接入らないよ
うにしている。
【0017】上記において、前記入口管12a は図示しな
い熱交換器と冷媒ガス管で接続されて、低圧の冷媒ガス
または、気液2相の混合冷媒を吸入する。吸入された気
液混合冷媒は前記バッフル板12c に当って分離し、液冷
媒は前記アキュムレータ12の液溜空間eに溜められ、前
記ガス空間dに溜まった低温低圧のガス冷媒が、前記圧
縮部3の吸入管6a、吸入口6を経由して前記圧縮室11に
吸入され、電動機2の回転に伴ない圧縮室11で圧縮さ
れ、高温高圧のガスとなり、吐出口(図示せず)より前
記電動機2を収納する電動機室2a内に循環し、密閉容器
1a内を内部高圧とし、吐出管14より外部へ吐出される。
【0018】前記電動機室2a(高温高圧)と前記アキュ
ムレータ12の内部のガス空間d(低温低圧)とを、差圧
により開閉するリリーフ弁15を備えたバイパス管16によ
り接続し、前記リリーフ弁15を前記電動機室2aと前記ア
キュムレータ12のガス空間dとの差圧が第一の設定値
(例えば、30〜35kg/cm2G )のとき開き、第二の設定値
(例えば、30kg/cm2G )以下のとき閉じるようにした構
成となっている。また、前記リリーフ弁15を前記密閉容
器1aの外筐または前記アキュムレータ12の外筐に固着し
た構成とすることにより、圧縮機1の組立時の溶接等の
加工性を向上することができる。
【0019】また、図5に示すように、前記バイパス管
16を前記電動機室2aと低温低圧の前記入口管12a との間
に接続するか(破線で示す)、または前記電動機室2aと
低温低圧の前記出口管12b との間に接続する構成とする
ことにより、作業が容易でコスト的に有利となる。
【0020】また、図3に示すように、前記電動機室2a
側に接続される前記バイパス管16の取付け位置は、前記
密閉容器1a内に溜まる潤滑油13の油面13a より上位に接
続する構成とすることにより、前記密閉容器1a内からの
吐油量の減少を防ぎ、性能低下を防止し、高品質を維持
することができる。
【0021】上記構成において、高外気温時の冷房運転
などで、圧縮機1の内部の高圧圧力が異常に上昇し、前
記電動機室2aと前記アキュムレータ12のガス空間dとの
差圧が第一の設定値に達した時、前記リリーフ弁15が内
臓されたバネの作動により開き、密閉容器1aの高圧側か
ら前記アキュムレータ12の低圧側に高圧ガス冷媒をバイ
パスさせ(図3の矢印方向)、冷媒の循環量を下げ、高
圧ガス冷媒と低圧冷媒で熱交換することにより、圧縮機
1の圧力上昇を保護し性能低下を防止する。また、前記
リリーフ弁15が開となることで、前記アキュムレータ12
側の圧力が上昇し、差圧が第二の設定値以下になると、
前記リリーフ弁15が閉まり、通常の冷媒循環量に切り換
る。
【0022】以上説明したように、高外気温時の冷房運
転においても、内部高圧型の圧縮機1の運転を継続して
いる状態で、冷媒の循環量を下げ、高圧ガス冷媒と低圧
冷媒で熱交換することにより、圧縮機1の圧力上昇を保
護し性能低下を防止し、耐久性(寿命)と信頼性を確保
できると共に、リリーフ弁15の取付の加工性を向上する
ことができる空気調和装置となる。
【0023】
【発明の効果】以上ように本発明による圧縮機によれ
ば、高外気温時の冷房運転においても、内部高圧型の圧
縮機の運転を継続している状態で、冷媒の循環量を下
げ、高圧ガス冷媒と低圧冷媒で熱交換することにより、
圧縮機1の圧力上昇を保護し性能低下を防止し、耐久性
(寿命)と信頼性を確保できると共に、リリーフ弁の取
付の加工性を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】本発明による冷凍サイクルの構成図である。
【図2】本発明による圧縮機の縦断面図である。
【図3】本発明による圧縮機の一実施例を示す要部断面
図である。
【図4】本発明による他の実施例を示す要部断面図であ
る。
【図5】本発明による更に他の実施例を示す圧縮機の縦
断面図である。
【図6】従来例による圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 1a 密閉容器 2 電動機 2a 電動機室 3 圧縮部 4 クランク軸 5 偏心軸部 6 吸入口 6a 吸入管 7 シリンダ 8 絞り機構 9 室内熱交換器 10 ピストン 11 圧縮室 12 アキュムレータ 12a 入口管 12b 出口管 12c バッフル板 13 潤滑油 14 吐出管 15 リリーフ弁 16 バイパス管 a 金具 b 入口 c 出口 d ガス空間 e 液溜空間 50 四方弁 51 室外熱交換器 52 膨張弁 53 室内熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 31/02 F25B 31/02 Z 43/00 43/00 G

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、
    膨張弁と、室内熱交換器と、アキュムレータとを順次連
    結し冷凍サイクルを形成し、前記圧縮機を密閉容器内に
    電動機と圧縮部を配設した内部高圧式とすると共に、前
    記アキュムレータは入口管および出口管を有し前記圧縮
    機の側方に配設される一方、前記出口管を前記圧縮部の
    吸入口に接続してなる空気調和装置であって、 前記圧縮機の高圧部空間と前記アキュムレータのガス空
    間とを、差圧によって開閉するリリーフ弁を備えたバイ
    パス管により接続する一方、前記リリーフ弁を前記密閉
    容器の外筐または前記アキュムレータの外筐に固着して
    なることを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 前記バイパス管を前記電動機を収容する
    電動機室と前記アキュムレータ内部のガス空間との間に
    接続してな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】 前記バイパス管を前記電動機を収容する
    電動機室と前記入口管との間に接続してなることを特徴
    とする請求項1記載の空気調和装置。
  4. 【請求項4】 前記バイパス管を前記電動機を収容する
    電動機室と前記出口管との間に接続してなることを特徴
    とする請求項1記載の空気調和装置。 【求項5】 前記電動機室側に接続される前記バイパス
    管の取付け位置は、前記密閉容器内に溜まる潤滑油の油
    面より上位に接続してなることを特徴とする請求項1、
    2、3または4のいずれかに記載の空気調和装置。
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