JPH0134058Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍装置、詳しくはアンロード機構付
圧縮機を備えた冷凍装置のアンロード運転時にお
ける湿り運転防止対策に関する。

従来より、冷凍装置に備える圧縮機としてアン
ロード機構付のものを採用し、圧縮機の容量を負
荷に対応させて可変制御するようにしたものは知
られている（例えば実開昭57−31593号公報参
照）。

ところで、この種アンロード機構付圧縮機を備
えた冷凍装置において、膨張機構としてキヤピラ
リチユーブを使用した場合には、絞りの程度が一
定であるため、圧縮機のアンロード運転時には絞
りが充分になされず、蒸発器の負荷に対して過剰
の液冷媒が供給され、いわゆる湿り運転となり易
く、その結果、圧縮機での液圧縮が起る場合が生
じて圧縮機の信頼性が低下するという欠点があ
る。このため、通常、膨張機構として絞りの程度
を可変にできる膨張弁を用いることにより、絞り
の程度を適正にしてアンロード運転時における湿
り運転を防止することが行われている。

しかしながら、上記従来のものでは、膨張弁を
使用している関係上、コストが高くつくととも
に、可動部分が多く構造の複雑化、耐久性の低下
が問題となり、また再起動時における回路高圧部
と低圧部との差圧が大きく圧縮機の始動が容易で
ないという欠点があつた。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、膨
張機構として構造が簡素で安価なキヤピラリチユ
ーブを使用しつつ、圧縮機のロード運転時におけ
る適正運転を確保するのは勿論のこと、湿り運転
となる圧縮機のアンロード運転時には圧縮機から
吐出された高圧高温冷媒を圧縮機の吸入管周りに
設置した冷媒調節器に溜め込むことにより過剰な
冷媒を冷媒回路中から除きつつ圧縮機吸入側の冷
媒の加熱をも同時に行え、よつて膨張弁を用いる
ことなくアンロード運転時の湿り運転を確実に防
止することができ、低価格で圧縮機の始動性が良
く且つ故障の少ない冷凍装置を提供することを目
的とするものである。

この目的達成のため、本考案の構成は、アンロ
ードポートを有し該アンロードポートに高圧が作
用したときアンロード運転を行うアンロード機構
付圧縮機、熱源側熱交換器、キヤピラリチユーブ
および利用側熱交換器を備えた冷凍装置におい
て、上記圧縮機のアンロードポートをアンロード
運転時には圧縮機吐出側に、ロード運転時には圧
縮機吸入側に連通するように切換える切換弁と、
上記圧縮機の吸入管周りに上記圧縮機のアンロー
ドポートに連通する液溜り室が設けられてなる冷
媒調節器とを備えることにより、上記圧縮機のア
ンロードポートを上記切換弁により圧縮機吐出側
に連通して高圧を作用させたアンロード運転時に
は、圧縮機からの高圧高温冷媒を冷媒調節器の液
溜り室において圧縮機吸入管の冷媒と熱交換さ
せ、圧縮機吸入側の冷媒を加熱するとともに、液
溜り室内に凝縮した液冷媒を溜め込み冷媒回路中
に存在する冷媒量を減らす一方、圧縮機のアンロ
ードポートを切換弁により圧縮機吸入側に連通し
て低圧を作用させたロード運転時には、上記冷媒
調節器の液溜り室に溜つた冷媒を圧縮機吸入側に
戻してロード、アンロード運転のいずれにあつて
も適正な運転が行えるようにしている。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の実施例に係るヒートポンプ式
冷暖房装置を示し、図中１はアンロード機構付圧
縮機、２は四路切換弁、３は冷房運転時に凝縮器
となり暖房運転時に蒸発器となる熱源側熱交換
器、４は圧縮機１のロード運転時に絞りの程度が
適正となるように設定された冷房用キヤピラリチ
ユーブ、５は上記と同様の暖房用キヤピラリチユ
ーブ、６は冷房運転時に蒸発器となり暖房運転時
に凝縮器となる利用側熱交換器、７はアキユムレ
ータであつて、該各機器１〜７はそれぞれ冷媒配
管８によつて接続されてヒートポンプ式冷暖房装
置が形成されており、上記四路切換弁２を図中実
線で示す冷房サイクル側に切換えることにより、
冷房運転が行われ、四路切換弁２を図中破線で示
す暖房サイクル側に切換えることにより、暖房運
転が行われるように構成されている。

上記アンロード機構付圧縮機１は、吸入ポート
１ａおよび吐出ポート１ｂに加えてアンロードポ
ート１ｃを有するものであつて、例えば多気筒式
のものにあつては上記アンロードポート１ｃに高
圧が作用した時には所定の気筒を弁座開放により
駆動停止させることにより、又上記吸入ポート１
ａと吐出ポート１ｂとの間に中間ポート（図示せ
ず）を有するロータリ式のものにあつては上記ア
ンロードポート１ｃに高圧が作用した時には上記
中間ポートを開いて圧縮機１内の冷媒の一部を中
間ポートから吸入ポート１ａにバイパスさせるこ
とにより、アンロード運転を行つて、負荷に応じ
た容量制御を行い得るように構成されたものであ
る。

また、９は上記圧縮機１のアンロードポート１
ｃに連通する連通管１０を、圧縮機１の吐出側に
連通する連通管１１と圧縮機１の吸入側（アキユ
ムレータ７の上流側）に連通する連通管１２とに
選択的に連通させるように切換える電磁弁よりな
る切換弁であつて、該切換弁９は例えば利用側熱
交換器６での冷媒吸込温度に応じて切換わり、圧
縮機１のロード運転必要時には図中実線の如く切
換わつてアンロードポート１ｃを圧縮機１の吸入
側に開放する一方、圧縮機１のアンロード運転必
要時には図中破線の如く切換わつて上記アンロー
ドポート１ｃに圧縮機１の吐出圧（高圧）を作用
させるものである。

そして、上記四路切換弁２とアキユムムレータ
７との間の冷媒配管、つまり圧縮機１の吸入管１
３の途中には、本考案の重要部を成す冷媒調節器
１４が設けられている。該冷媒調節器１４は、第
２図に拡大詳示するように、円筒状のハウジング
１４ａの中心に吸入管１３が貫通していて、該ハ
ウジング１４ａにより吸入管１３周りに液溜り室
１４ｂが形成されてなるもので、該液溜り室１４
ｂは連通管１５および連通管１０の一部を介して
圧縮機１のアンロードポート１ｃに連通してい
る。尚、第１図中１６は冷房運転時熱源側熱交換
器３から利用側熱交換器６への冷媒流れを許容す
る逆止弁、１７は暖房転時利用側熱交換器６から
熱源側熱交換器３への冷媒流れを許容する逆止弁
である。

次に、前記実施例の作動について説明するに、
例えば冷房運転時、利用側熱交換器６での冷媒吸
入温度が低く圧縮機１のアンロード運転が必要に
なつた場合には、切換弁９が破線の如く切換わ
り、圧縮機１のアンロードポート１ｃには圧縮機
１の吐出圧（高圧）が作用して、該圧縮機１はア
ンロード運転を行うことになる。その際、冷媒循
環量は減少するが、キヤピラリチユーブ４は膨張
弁の如く絞り量を調節する機能を有していないた
め、凝縮器３からの液冷媒を充分絞りきれず、蒸
発器６の負荷に見合う以上の過剰な冷媒を供給す
ることとなり、その結果、蒸発器６で蒸発しきれ
ない分、湿り運転となろうとするが、圧縮機１の
アンロードポート１ｃには圧縮機１から吐出され
た高圧高温冷媒が作用しているため、この高圧高
温冷媒の一部は連通管１５を経て冷媒調節器１４
の液溜り室１４ｂ内に流入し、該高圧高温冷媒は
吸入管１３を流通する冷媒と熱交換してこれを加
熱する作用を行うとともに自らは凝縮液化して上
記液溜り室１４ｂに順次溜り込む。その結果、負
荷に対して過剰の冷媒は除去され、冷媒の過冷却
度は小さくなり、キヤピラリチユーブ４には気液
混合のいわゆるクラツシユ状態で冷媒が流れるた
め、絞りの程度が大きくなり、蒸発器６への供給
量が減り、上記加熱作用と相俟つて、蒸発器６の
出口側の冷媒に適度の過熱度をもたすことがで
き、したがつてアンロード運転時における湿り運
転が確実に防止できるのである。

また、この状態から圧縮機１のロード運転が必
要になつた場合には、切換弁９は実線の如く切換
わり、圧縮機１のアンロードポート１ｃは連通管
１２を介して圧縮機１の吸入側に開放されて、圧
縮機１のロード運転が行われる。その際、圧縮機
１のアンロードポート１ｃは上記圧縮機１の吸入
側への開放により低圧であり、また上記ロード運
転切換時冷房用キヤピラリチユーブ４の絞りの程
度は蒸発器６の負荷に対して絞りすぎの状態とな
ることから過熱度が大きくなり、冷媒調節器１４
の液溜り室１４ｂ内の液冷媒を加熱することとな
るため、該冷媒調節器１４の液溜り室１４ｂ内の
冷媒は順次蒸発して連通管１５から切換弁９およ
び連通管１２を経て圧縮機１の吸入側に戻り、循
環冷媒量はロード運転に対し適正なものとなり、
冷凍装置は適正な運転を行うこととなる。

したがつて、前記実施例においては、冷媒調節
器１４により圧縮機１のロード運転時における適
正運転を確保しつつ、圧縮機１のアンロード運転
が湿り運転となるのを防止して適正運転にするこ
とができるので、膨張機構として膨張弁を用いる
必要がなく、よつて冷媒装置を低価格で且つ簡素
にしながら圧縮機１の始動性を良好にすることが
できる。しかも、冷媒調節器１４への冷媒の流入
および該冷媒の戻りは圧縮機１の容量制御の為、
既設の切換弁９の切換動作に応じて行われるの
で、圧縮機１の運転状態に応じた冷媒調節が何ら
新たな切換装置等を追加せずとも容易に行えるこ
ととなり、冷媒調節機能を簡素且つ経済的にしか
も確実に果たすことができる。

尚、上記実施例では、ヒートポンプ式冷暖房装
置を例にとつて説明したが、本考案はこれに限定
されず、その他種々の冷凍装置に対しても同様に
適用することができるのは言うまでもない。

以上説明したように、本考案によれば、アンロ
ード機構付圧縮機を備えた冷凍装置において、圧
縮機の容量制御用の既設の切換弁の切換動作に対
応させて冷媒調節器への冷媒の出入を調節できる
ようにしたから、膨張機構として安価で構造簡素
なキヤピラリチユーブを使用しながらロード運転
時の適正運転を確保しつつアンロード運転時にお
ける湿り運転を防止して適正運転を確保すること
ができるとともに、圧縮機の始動性が良好で、し
かも簡素で故障の少ない低価格の装置を提供する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るヒートポンプ式
冷暖房装置の冷媒回路図、第２図は冷媒調節器の
拡大断面図である。 １……アンロード機構付圧縮機、１ｃ……アン
ロードポート、３……熱源側熱交換器、４，５…
…キヤピラリチユーブ、６……利用側熱交換器、
９……切換弁、１３……吸入管、１４……冷媒調
節器、１４ｂ……液溜り室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アンロードポート１ｃを有し該アンロードポー
   ト１ｃに高圧が作用したときアンロード運転を行
   うアンロード機構付圧縮機１、熱源側熱交換器
   ３、キヤピラリチユーブ４，５および利用側熱交
   換器６を備えた冷凍装置において、上記圧縮機１
   のアンロードポート１ｃをアンロード運転時には
   圧縮機１吐出側に、ロード運転時には圧縮機１吸
   入側に連通するように切換える切換弁９と、上記
   圧縮機１の吸入管１３周りに上記圧縮機１のアン
   ロードポート１ｃに連通する液溜り室１４ｂが設
   けられてなる冷媒調節器１４とを備えたことを特
   徴とする冷凍装置。