JPH08144984A - ヒートポンプ用電動圧縮機 - Google Patents

ヒートポンプ用電動圧縮機

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JPH08144984A
JPH08144984A JP30957894A JP30957894A JPH08144984A JP H08144984 A JPH08144984 A JP H08144984A JP 30957894 A JP30957894 A JP 30957894A JP 30957894 A JP30957894 A JP 30957894A JP H08144984 A JPH08144984 A JP H08144984A
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JP
Japan
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compressor
refrigerant
temperature
electric motor
radiator
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Withdrawn
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JP30957894A
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English (en)
Inventor
Yukikatsu Ozaki
幸克 尾崎
Mikio Matsuda
三起夫 松田
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • F04C29/045Heating; Cooling; Heat insulation of the electric motor in hermetic pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動モータへの流通による冷媒の温度低下を
防止して、効果的な暖房機能を発揮する。 【構成】 圧縮機2より直接放熱器31へ至る管路41
と、圧縮機2より電動モータ1内を経て放熱器31へ至
る管路42とを設ける。弁制御回路6は温度センサ7
1,72の信号に基づいて三方切換弁5を作動させ、電
動モータ1の温度が圧縮機2から吐出する冷媒の温度よ
りも低い時には管路41を開いて管路42を閉じ、電動
モータ1の温度が圧縮機2から吐出する冷媒の温度より
も高い時には管路41を閉じて管路42を開く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はヒートポンプ用電動圧縮
機に関し、特に冷媒の加熱を効率的になすことが可能な
電動圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】図8にはヒートポンプとして使用する従
来の電動圧縮機の一例を示す。図において、電動圧縮機
は、圧縮機(コンプレッサ)2とこれを回転駆動する電
動モータ1とを互いのハウジングで一体に結合してあ
り、スクロール式等のコンプレッサ2内に吸入口21か
ら吸入された冷媒は、圧縮昇圧されてこの間に温度上昇
し、ハウジング内流路23を経て電動モータ1内へ吐出
される(図中矢印)。電動モータ1内へ流入した冷媒
は、回転子12と固定子13の間隙に連通する流路11
を流通する間に、高温となっている電動モータ1の熱を
吸収してこれを冷却する一方、自らはさらに加熱されて
高温となり、吐出口14より後段の放熱器(凝縮器)に
供給されて空調空気の暖房を行う。
【0003】なお、特開昭57−80914号公報に
は、ヒートポンプ式暖房に冷却水式暖房を付加した空調
装置が、特開平3−247968号公報には、反応材を
使用したヒートポンプがそれぞれ示されている。また、
特開平5−340368号公報には、放熱器を通過させ
た冷媒をモータ潤滑油中の冷媒通路に通して潤滑油の冷
却をなす冷却装置用圧縮機が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
電動圧縮機では、始動後しばらくの間は未だ電動モータ
1の温度は高くなく、これに冷媒を流通させると却って
熱を奪うことになる。これを図9のモリエル線図で説明
すると、行程Aがコンプレッサ2による圧縮行程であ
り、その後、放熱器で放熱される(行程B)。そして、
膨張弁で断熱膨張し(行程C)、蒸発器で外気との熱交
換により加熱される(行程D)。このうち、コンプレッ
サ2を流出直後の冷媒は暖房能力Qを有するにもかかわ
らず、電動モータ1を流通する間に熱量qが減じられ
て、暖房能力は(Q−q)となる。
【0005】本発明はかかる課題を解決するもので、電
動モータへの流通による冷媒の温度低下を防止して、効
果的な暖房機能を発揮するヒートポンプ用電動圧縮機を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成で
は、電動モータ1により回転駆動され、蒸発器34より
至る冷媒を圧縮して放熱器31へ送出する圧縮機2を有
するヒートポンプ用電動圧縮機において、上記圧縮機2
より直接上記放熱器31へ至る第1の冷媒流路41と、
上記圧縮機2より電動モータ1内を経て上記放熱器31
へ至る第2の冷媒流路42とを設け、かつ、上記電動モ
ータ1の温度が所定温度以下の時に上記第1の冷媒流路
41を開くとともに上記第2の冷媒流路42を閉じ、上
記電動モータ1の温度が所定温度以上の時には上記第1
の冷媒流路41を閉じるとともに上記第2の冷媒流路4
2を開く弁手段5を設ける。
【0007】本発明の第2の構成では、上記弁手段を、
第1の冷媒流路41に設けた逆止弁53と、第2の冷媒
流路42に設けられて所定温度以上で開放作動する形状
記憶合金製の弁体54で構成する。
【0008】本発明の第3の構成では、電動モータ1に
より回転駆動され、蒸発器34より至る冷媒を圧縮して
放熱器31へ送出する圧縮機2を有するヒートポンプ用
電動圧縮機において、上記圧縮機2より直接上記放熱器
31へ至る第1の冷媒流路41と、上記圧縮機2より電
動モータ1内を経て上記放熱器31へ至る第2の冷媒流
路42とを設け、かつ、上記電動モータ1の温度が上記
圧縮機2から吐出する冷媒の温度よりも低い時に上記第
1の冷媒流路41を開くとともに上記第2の冷媒流路4
2を閉じ、上記電動モータ1の温度が上記圧縮機2から
吐出する冷媒の温度よりも高い時には上記第1の冷媒流
路41を閉じるとともに上記第2の冷媒流路42を開く
弁手段5を設ける。
【0009】
【作用】上記第1の構成において、電動モータ1の温度
が所定温度以下の時は、圧縮機2から吐出した冷媒は電
動モータ1内を経ることなく直接放熱器31に至るか
ら、冷えたモータ1により温度低下を生じることはな
く、圧縮後の高温冷媒の熱量が有効に暖房に利用され
る。一方、電動モータ1の温度が所定温度以上になると
圧縮機2から吐出した冷媒は電動モータ1内へ流入し、
高温のモータ1内でさらに加熱されて放熱器31へ供給
される。これにより、さらに効果的な暖房がなされる。
【0010】上記第2の構成においては、弁手段が簡易
かつ安価に実現される。
【0011】上記第3の構成においては、電動モータ1
の温度が圧縮機2から吐出する冷媒の温度よりも高い場
合にのみ冷媒が電動モータ1内に通過せしめられるか
ら、さらに確実な冷媒加熱がなされ、より効果的な暖房
がなされる。
【0012】
【実施例1】図1において、電動圧縮機は電動モータ1
とコンプレッサ2を互いのハウジングで一体に結合して
なり、コンプレッサ2には吸入口21と吐出口22が設
けられている。コンプレッサ2には、吐出口22の上流
位置で分岐して電動モータ内へ至る流路23が形成して
あり、圧縮昇圧された冷媒が上記吐出口22ないし流路
23へ流出する。
【0013】電動モータ1のハウジング内には中心に回
転子12が配設され、その外周と小間隙をなして固定子
13が設けてある。しかして、モータハウジング内には
上記流路23に連通し、回転子12と固定子13の間隙
を通る流路11が形成され、該流路11はモータハウジ
ングの端部に設けた吐出口14に至っている。
【0014】電磁三方切換弁5が設けられて、これに上
記各吐出口22,14に接続された管路41,42が至
っている。上記切換弁5からは管路43が延びて放熱器
31に至り、これより膨張弁32、受液器33、および
蒸発器34を経てコンプレッサ2の吸入口21へ戻る還
流路を形成している。なお、放熱器31には空調空気供
給用のファン311が、また、蒸発器34には外気供給
用のファン341がそれぞれ付設されている。
【0015】コンプレッサ2の、吐出口22と流路23
が分岐する部分には冷媒温度測定用の温度センサ71が
設けられ、また、モータハウジングにはモータ温度測定
用の温度センサ72が設けられて、これら温度センサ7
1,72の出力信号が弁制御回路6へ入力している。弁
制御回路6は上記各温度センサ71,72からの信号に
基づいて、以下の如く三方切換弁5を作動せしめる。
【0016】電動モータ1が起動した直後は、モータ温
度は冷媒温度よりも低い。そこで、弁制御回路6は、図
1に示す如く、管路41,43間を開き、管路42,4
3間を閉じるように三方切換弁5を作動させる。これに
より、コンプレッサ2から吐出した高圧高温の冷媒は、
吐出口22より管路41,43を経て直接放熱器31へ
供給され(図中矢印)、冷えた電動モータ1で温度低下
を来たすことなく、放熱器31にて空調空気を暖房す
る。
【0017】運転を継続する間に電動モータ1は発熱に
より次第に温度が上昇する。モータ温度が冷媒温度を越
えると、弁制御回路6は、図2に示す如く、管路41,
43間を閉じ、管路42,43間を開くように三方切換
弁5を作動させる。これにより、コンプレッサ2から吐
出した冷媒は、流路23から電動モータ1内の流路11
を経て吐出口14に至り、管路42,43を経て放熱器
31に供給される。冷媒は流路11を流通する間に、高
温の電動モータ1より熱を奪ってこれを冷却する一方、
冷媒自身は加熱されてその温度がさらに上昇する。かく
して、十分昇温された冷媒が放熱器31に供給される結
果、空調空気はさらに良好に暖房される。
【0018】これを図3のモリエル線図で説明すると、
コンプレッサ2で圧縮された(行程A)冷媒は、電動モ
ータ1を流通する間に加熱されてその熱量がq0 だけ増
加する(行程E)。したがって、放熱器31での放熱行
程Bにおける暖房能力は、コンプレッサ2流出直後より
も大きい(Q+q0 )となり、空調空気の速やかな暖房
が可能となる。
【0019】
【実施例2】図4に示す如く、実施例1の三方切換弁5
に代えて、管路41,42にそれぞれ電磁弁51,52
を設けて、これら電磁弁51,52を弁制御回路6によ
り、冷媒と電動モータ1の温度比較に応じて択一的に開
放作動させるようにしても上記実施例1と同様の効果が
ある。
【0020】
【実施例3】本実施例においては、図5に示すように、
実施例2の電磁弁51に代えて、逆止弁53を設ける。
かかる構造によれば、冷媒温度がモータ温度より高い時
は電磁弁52を閉じることにより逆止弁53が開いて冷
媒は管路41を流れ、冷媒温度がモータ温度より低い時
には電磁弁52を開くと冷媒が管路42を流れ、この時
逆止弁53は閉じる。これによっても、上記各実施例と
同様の効果がある。
【0021】
【実施例4】コンプレッサ2から吐出される圧縮冷媒の
上限温度はおよそ予測できるから、図6に示す如く、モ
ータ温度測定用の温度センサ72のみを設けて、モータ
温度が所定温度を越えた時に管路42,43間を開くよ
うに三方切換弁5を作動させて、冷媒を電動モータ1内
に導入する構成としても良い。
【0022】
【実施例5】本実施例においては、図7に示す如く、管
路41に逆止弁53を設けるとともに、電動モータ1の
吐出口14に形状記憶合金製の弁体54を設ける。この
弁体54は所定温度以上で図示の如く開放作動し、冷媒
がモータ内流路11より管路42,43を経て放熱器3
1に供給される。かかる構造によっても、上記実施例4
と同様の効果が得られるとともに、温度センサ72およ
び弁制御回路6が不要となるから、大幅なコスト低減が
図られる。
【0023】
【発明の効果】以上の如く、本発明のヒートポンプ用電
動圧縮機によれば、始動直後の冷えた電動モータにより
冷媒温度が低下せしめられることがないから、迅速かつ
効果的な暖房をなすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における電動圧縮機を備えた
冷媒の循環系統図である。
【図2】電動圧縮機部の部分系統図である。
【図3】本発明の効果を示すモリエル線図である。
【図4】本発明の実施例2における電動圧縮機を備えた
冷媒の循環系統図である。
【図5】本発明の実施例3における電動圧縮機を備えた
冷媒の循環系統図である。
【図6】本発明の実施例4における電動圧縮機を備えた
冷媒の循環系統図である。
【図7】本発明の実施例5における電動圧縮機を備えた
冷媒の循環系統図である。
【図8】従来の電動圧縮機の部分断面側面図である。
【図9】従来の電動圧縮機のモリエル線図である。
【符号の説明】
1 電動モータ 31 放熱器 34 蒸発器 2 圧縮機 41 管路(第1の冷媒流路) 42 管路(第2の冷媒流路) 5 電磁三方切換弁(弁手段) 51,52 電磁弁 53 逆止弁(弁手段) 54 弁体(弁手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モータにより回転駆動され、蒸発器
    より至る冷媒を圧縮して放熱器へ送出する圧縮機を有す
    るヒートポンプ用電動圧縮機において、上記圧縮機より
    直接上記放熱器へ至る第1の冷媒流路と、上記圧縮機よ
    り電動モータ内を経て上記放熱器へ至る第2の冷媒流路
    とを設け、かつ、上記電動モータの温度が所定温度以下
    の時に上記第1の冷媒流路を開くとともに上記第2の冷
    媒流路を閉じ、上記電動モータの温度が所定温度以上の
    時には上記第1の冷媒流路を閉じるとともに上記第2の
    冷媒流路を開く弁手段を設けたことを特徴とするヒート
    ポンプ用電動圧縮機。
  2. 【請求項2】 上記弁手段を、第1の冷媒流路に設けた
    逆止弁と、第2の冷媒流路に設けられて所定温度以上で
    開放作動する形状記憶合金製の弁体で構成した請求項1
    記載のヒートポンプ用電動圧縮機。
  3. 【請求項3】 電動モータにより回転駆動され、蒸発器
    より至る冷媒を圧縮して放熱器へ送出する圧縮機を有す
    るヒートポンプ用電動圧縮機において、上記圧縮機より
    直接上記放熱器へ至る第1の冷媒流路と、上記圧縮機よ
    り電動モータ内を経て上記放熱器へ至る第2の冷媒流路
    とを設け、かつ、上記電動モータの温度が上記圧縮機か
    ら吐出する冷媒の温度よりも低い時に上記第1の冷媒流
    路を開くとともに上記第2の冷媒流路を閉じ、上記電動
    モータの温度が上記圧縮機から吐出する冷媒の温度より
    も高い時には上記第1の冷媒流路を閉じるとともに上記
    第2の冷媒流路を開く弁手段を設けたことを特徴とする
    ヒートポンプ用電動圧縮機。
JP30957894A 1994-11-18 1994-11-18 ヒートポンプ用電動圧縮機 Withdrawn JPH08144984A (ja)

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