JPH0350454A

JPH0350454A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0350454A
Application number: JP18553089A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hirano; 秀夫平野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1991-03-05
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2502756B2

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冷凍サイクルによって冷暖房を行なう空気調和
装置に関するものであも従来の技術従来　この種の空気調和装置に使われている冷凍サイク
ル《上　特公昭６３−６０３０４号公報に記載され第５
＠　第６図に示すように構戒されていも　第５図は冷凍
サイクルの構戒阻　第６図は冷凍サイクルに備えられた
圧縮機の要部断面図であも　以下、図面を参照しながら
説明すも　第６図１こおいて、圧縮機ｌは吐出バルブ３
の周囲を密封させるべくシリンダ２に取り付けられた吐
出サイレンサ４と、この吐出サイレンサ４と導通し圧縮
機ｌの密閉容器の外部と連通せる第１の吐出パイプ５と
、圧縮機容器の内部空間に解放状態で接続された第２の
吸込バイプ１０と第２の吐出パイプｌ２及び’１１の吸
込パイブ９の４ヶの通路を配設している。

方、冷凍サイクル（第５図）は前記第１の吐出パイプ５
と連通せる凝縮器６と、第１の吸込バイブ９と連通せる
蒸発器８を具備している。上記第２の吸込バイプＩＯは
第２のキャピラリチューブＩ１の一端と接続され　この
第２のキャピラリチューブ＋１の他端は凝縮器６の出口
側に接続されていも第２の吐出パイプｌ２は第１のキャ
ピラリチューブ７の中間部分く圧縮機の容器内の圧力と
ほぼ同等の圧力部分〉に接続して構或すも　上記の如く
構或された冷凍サイクルに接続された密閉型圧縮機にお
いて、圧縮機内で生戊された高温高圧の冷媒ガス｛上　
圧縮機内部に滞留することなく第ｌの吐出バイプ５によ
って直接圧縮機外の凝縮器６に排出され　凝縮器６から
の冷媒ガスは第２のキャピラリチューブｌ！により減圧
　冷却されて圧縮機容器内部に第２の吸込バイプ１０を
介して流入されも容器内に庵大した冷媒ガスは第２の吐
出パイブｌ２を介して第１のキャピラリヂューブ７の中
間圧力部分に接続されているので、圧縮機の容器内部は
適切な中１０１圧力状態に保持される。したかって、容
器力に高圧の冷媒ガスか滞留した場合と、逆に低温の冷
媒ガスが滞留した場合のシリンダ外からシリンダ内へ　
又はシリンダ内からシリンダ外へ洩れる冷媒ガスの量は
極めて少なくなる。このことか板　圧縮機内部ではベー
ン背面にかかる圧力は減少し　ベーンとローラ間の摩擦
損失が低減される。しかもシリンダ内の低圧室へ冷媒ガ
スが浸入する量を低減することができるとともに　吸込
ガスの加熱温度低下による容積効率の向上と、潤滑油内
への冷媒の溶解量を減少させることができ、潤滑特性の
改善を図ることが出来も　それによって、冷却速度を速
くすることができる冷凍サイクルとなん発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような溝戊では　凝縮器出口の液冷
媒の一部がモータの冷却に使われるたム蒸発器における
吸熱量が大きく減少Ｌ／％　　冷凍能力が不足したり、
潤滑油の温度の低下により潤滑油の粘度が大きくなり、
逆に　消費電力が増大したりして、圧縮機の効率が低下
するなどの問題点を有している。本発明は上記間顕点を
鑑ヘ　　効率の高い空気調和装置を提供するものである
。

課題を解決するための手段蔵する密閉容器と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発に内接
し偏心回転するピストンと、シリンダのべ一ン溝に収納
されピストンに常時当接するベーン作用本発明は上記構成によって、ベーンの背圧を中間圧力に
保持し　各摺動部の摺勅状態を改善して消費電力を減少
するととも（へ　圧縮機構の内部漏れを減らして冷凍能
力を増加するものである。すなわ板　圧縮機の効率を向
上して、効率の高い空気調和装置を実現するものである
。

実施例以下、本発明の一実施例の空気調和装置について、図面
を参照しながら説明す７）Ｏ　　第１図は本発明の第ｌ
の実施例における空気調和装置の冷凍サイクルの構或と
圧縮機の縦断面を示す図であ在第２図は圧縮機の横断面
を示す図である。第１図において、Ｉ３は圧縮機であり
、密閉容器１４の内部に電動機１５と圧縮磯構１６を内
蔵している。ｌ７は凝縮器であり、ｌ８は減圧装置であ
るキャビラリチューブであり、ｌ９は蒸発器である。そ
して、密閉容器１４、凝縮器ｌ７、キャビラリチューブ
ｌａ．蒸発器１９，　　圧縮機構１６をｊ項次接続して
冷凍サイクルを構或してい４　　−４　　圧縮磯構ｌ６
は軸２０により電動１３１５に接続されていも　そして
、シリンダ２１、２２の２つのシリンダを有している。

シリンダ２ｌの上端面に（．ｉ．釉２０をＭ支する主軸
受２３を有する第ｌの端板２４が固定され　シリンダ２
２の下端面にｉＬ　　軸２０を軸支する副軸受２５を有
する第２の端板２６が固定されている。そして、シリン
ダ２１，２２の間に仕切り板２７が設けられ　圧縮機構
１６に２つのシリンダ室を形戊している。軸２０は２つ
のクランク２＆　　２９を有し　各々のクランクは互い
に位相が１８０度ずれている。そして、　クランク２＆
２９にはピストン３０、３ｌが嵌合されている。ピスト
ン３０、３　１はシリンダに内接して、偏心回転ずん　
また　ピストン３０、３１に常時当接しシリンダ室を吸
入室と圧縮室に分離するベーン３２、３３がシリンダの
ベーン溝３４　、３５に収納されていも　そして、ベー
ン３２、３３の背部の空間｛友　仕切り板２７のボート
３６により連通され　密閉された背圧室３７を形成して
いる。その背圧室３７は圧力導入路３８により冷凍サイ
クルを構或しているキャピラリチューブｌ８の中間点に
接続されている。

また　圧縮機構１６の周りには潤滑油３９がある。そし
て、ベーン３２、３３の潤滑のための潤滑油供給経路４
０力＜．減圧装置である絞り４ｌを有する第２の端板２
６に於ける経路４２と、シリンダ２１、２２のベーン溝
３４、３５に切られた油？Ｍ　４　３，　　４　４と、
仕切り板に開けられた　ベーン３２、３３の厚さより大
きいポート４５と、第ｌの端板２３に開けられたボート
４６とより構或された圧縮機構１６に設けられている。

以上のように　構或された空気調和装置について、以下
第１図と第２図を用いて動作を説明する。圧縮機構１６
は電動機ｌ５に駆動され　ガス冷媒を吸入・圧縮し密閉
容器ｌ４内に高温高圧のガス冷媒を吐出する。

そして、ガス冷媒は密閉容器１４より流出し凝縮器１７
にて液化すも　その後、液冷媒はキャビラリチューブｌ
８に流入して減圧され　二層状態で成出し蒸発器１９に
至も　ここでガス化され　再び圧縮機構ｌ６に吸入され
も　一方　圧縮機構１６において｛上クランク２＆２９
の位相が１８０度ずれているた△　軸２０の回転に従っ
てするベーン３２、３３の往復運動も位相が１８０度ず
れて各々が逆方向に動く。その結果軸２０の回転に関係
なく、常にベーン背圧室３７の容積は一定に保たれる。

すなわち、ベーン背圧室３７の圧力も同様に一定に保た
れも　そして、ベーン背圧室３７には導入路３８によっ
てキャビラリチューブｌ８の中間点から中間圧力を導い
ているので、べ一ン背圧室３７の圧力は中間圧力となっ
ている。従って、ベーン３２、３３をピストン３０，３
１に押しつける付勢力は小さくなり、ベーン３２、３３
先端におけるピストン３０、３１との摩擦力は減少すも
　すなわ板　ベーン先端の損失動力は減少する。また　
ピストン３０、３１において（友　軸２０の回転速度の
影響が大きく現れ　ピストン３０、３１の自転速度が大
きくなりクランク２８，　　２９に対するピス１・ン３
０、３１の相対速度は小さくなる。その結果　ピストン
３０、３１の滑りによるクランク２＆２９における損失
動力も減少する。更に　主軸受け２３と副軸受け２５の
軸受け負荷も小さくなり、ここでの損失動力も減少すも
　以上述べたように機械効率を向上して消費電力を減少
する他に　ピストン３０、３ｌの自転速度が速くなるた
△ピストン３０、３１の内径側から外経側への潤滑油の
漏れが減少して圧縮機の体積効率が向上し　冷凍能力が
壜加すも　従って、圧縮機の効率を大幅に向上でき、効
率の高い空気調和装置を実現できる。

また　ベーン３２、３３が密閉空間に収納されているた
△　密閉容器ｌ４の下部にある潤滑油４０を直接撹拌す
ることがなく、始動時の潤滑油４０のフォーミングを防
止できも　その結巣　始動時の潤滑油不足や潤滑不良を
回避出来るので、圧縮機の高速始動が可能となり、室温
上昇の速い空気調和装置を実現でき瓜　な耘　ベーン３
２、３３の潤滑（．ｔ．絞り４０により設定された流量
で、潤滑油供給経路４ｌより各ベーンに供給される潤滑
油により行なわれていも次に　本発明の第２の実施例に
ついて説明する。

第３図は本発明の第２の実施例における空気調和装置の
冷凍サイクルと圧縮機の縦断面を示す図であり、第４図
は圧縮機の横断面を示す図である。

ここで、第ｌの実施例と同じものについ゛Ｃ（よ　同一
の符号を付して説明を省略すも　第３図において、冷凍
サイクルの減圧装置は、　第１のキャピラリチューブ１
８ａ（！：ｉ２のキャピラリチューブＨ３ｂの２つより
戊り、間に気液分離器４７が設けられている。一方、圧
縮機構ｌ６のベーン背圧室３７は仕切り板２７にある通
路４８とボート４９によりシリンダ２１、２２の圧縮室
に連通されている。ま瓢　第４図ではシリンダ２１につ
いてのみ示した力交　ベーン３２によってシリンダ室は
吸入室５０と圧縮室５ｌに分離され仕切り板３７に開け
られたボート４９４上　　ピストン３０の回転に従って
圧縮室５ｌに開閉し　通路４８を介してベーン背圧室３
７とシリンダ２ｌの圧縮室を部分的に連通ずる。シリン
ダ２２についても同様である。

そして、ベーン背圧室３７は導入路３８によって冷凍サ
イクルの中間圧力点にある気液分離器４７に接続されて
いも　また　ベーン３２、３３の潤滑のために副軸受け
２５の上端に入口を有する潤滑油供給経路４０ａが設け
られていも　上記構戒において、密閉空間であるベーン
背圧室３７は中間圧力点にある気液分離器４７に接続さ
れているた吹　ベーン背圧室３７は中間圧力に設定され
るので、第１の実施例と同様の作爪　効果が得られも　
また　気液分離器４７で冷媒はガスと液に分離され　ガ
ス冷媒は導入路・３８を通ってベーン背圧室３７に導か
れ　液冷媒は第２のキャピラリチューブ１８ｂを通って
蒸発器ｌ９に導かれるため下記の作尽　効果が得られも
　まず始めに　ベーン背圧室３７に導かれたガス冷媒は
仕切り板２７に設けられた通路４＆　ボート４９を通っ
て圧縮室に至る。ここで、ガス冷媒ζ上　ピストン３０
、３１によって交互に開閉されるポート４９に応じてシ
リンダ２ｌ、シリンダ２２に注入される。そこで、蒸発
器ｌ９より吸入したガス冷媒に加えられて吐出する冷媒
量が増し　凝縮器の放熱量、すなわち暖房能力が増加す
４　　−Ｘ　　第２のキャビラリチューブ１９ａに導か
れた液冷媒４よ　ガスを含まない分、エンタルピーは小
さく、その結東　蒸発器ｌ９の冷凍効果が増し　蒸発器
ｌ９の吸熱量は増えも　以上述べたように　凝縮器ｌ７
の冷媒循環量の増加と蒸発器ｌ９の吸熱量の増加によっ
て、大幅に暖房能力を増すことができ、高暖房能力の空
気調和装置を実現できも　また　圧縮機構１６が比較的
温度の低いガス冷媒の注入によって冷却（吸熱）される
た数圧縮機の熱ロスが減り、効果が向上すも　そのう丸
　潤滑油の温度が下がり、高負荷になっても潤滑油の粘
度を適正に保持できるたべ　圧縮機すなわち空気調和装
置の信頼性を十分維持できる等の効果を有すん　更に　
除霜運転において（よ　凝縮器側の冷媒循環量が多いた
べ　除霜時間を短縮できて、除霜運転に入っても室温変
動の少な（＼　快適性のよい空気調和装置を実現できも
　な抵　ベーン３２、３３の潤滑は　高圧である潤滑油
供給経路４θ，Ｏａ４より各ベーンに供給される潤滑油により行なわれ
ていも　ここで、潤滑油流量は油溝４ａ，　　４４の位
置とベーン３２、３３とベーン溝３４、３５の隙間によ
り調整されていも　以上　２つのシリンダを有する圧縮
機構の場合について説明してきたバ　３つ以上のシリン
ダについても同様の作凰　効果が得られもされる圧縮機構を内蔵する密閉容器と、凝縮器と、ンダ
と、シリンダに内接し偏心回転するピストンと、　シリ
ンダのベーン溝に収納されピストンに常戊るものであり
、効率が高いだけでなく、信頼性も高くて快適性のよい
空気調和装置を提供できも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における空気調和装置の
冷凍サイクルの構或と圧縮機構の縦断面を示す阻　第２
図は第１の実施例における空気調和装置の圧縮機の横断
面を示すは　第３図は本発明の第２の実施例における空
気調和装置の冷凍サイクルの構戒と圧縮機の縦断面を示
す阻　第４図は第２の実施例における空気調和装置の圧
縮機の横断面を示すは　第５図は従来の空気調和装置の
冷凍サイクル構或は　第６図は従来の空気調和装置の冷
凍サイクルに備えられた圧縮機の要部断面図であも１４・・・・密閉容沫ｌ５・・・・電動ｉ　　１６・・
・・圧縮機４毘１７・・・・凝縮ｆｆｉＬ　　１８・・
・・減圧装置　ｌ９・・・・蒸発銖２ｌ１２２・・・・
シリンダ、３０、３ｌ・・・・ピストン、３２、３３・
・・・ベーン、３４、３５・・・・ベーン鳳３７・・・
・べ一ン背圧室３８・・・・圧力導入應第２図第　４図の−−一吸入菫ｔ／−−一亙藉１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電動機とこの電動機に駆動される圧縮機構を内蔵
する密閉容器と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器と、圧
縮機構を順次接続して冷凍サイクルを構成し、前記圧縮
機構は、複数のシリンダと、シリンダに内接し偏心回転
するピストンと、シリンダのベーン溝に収納されピスト
ンに常時当接するベーンと、ベーンの背部に形成された
密閉空間であるベーン背圧室とより成り、前記ベーン背
圧室を前記減圧装置の中間部に接続する圧力導入路を設
けた空気調和装置
（２）電動機と電動機に駆動される圧縮機構を内蔵する
密閉容器と、凝縮器と、第１の減圧装置と、気液分離器
と、第２の減圧装置と、蒸発器と、圧縮機構とを順次接
続して冷凍サイクルを構成し、圧縮機構は、複数のシリ
ンダと、シリンダに内接し偏心回転するピストンと、シ
リンダのベーン溝に収納されピストンに常時当接しシリ
ンダの内部空間を吸入室と圧縮室に分離するベーンと、
ベーンの背部に形成された密閉空間であるベーン背圧室
とより成り、ベーン背圧室と圧縮室を部分的に連通する
通路と、ベーン背圧室と気液分離器を接続する導入路を
設けた空気調和装置