JPS5810935Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明は、ヒートポンプ式の空気調和機に係り、特にイ
ンジェクション冷却に関する。

ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成することにより冷
暖房運転を可能とした空気調和機の普及が著しい。

しかし使用者側の強い要望として、低騒音化とエネルギ
節約としての高効率化の２つが最近特にクローズアップ
されている。

そこでこれらの問題を解決する手段として、回転形圧縮
機に対するインジェクション冷却方式が開発された、こ
れは圧縮機のシリンダ内の断熱圧縮中にあるガスに液冷
媒を噴射させることにより、蒸発潜熱を奪い、根本的に
ガスの温度上昇を緩和させるようにした。

このため、圧縮機の温度を自由に制御でき、ヒートポン
プ条件において大幅な暖房能力と効率の向上を図ること
ができるとともに低騒音化を得るなどの効果が得られ、
上記要望の満足化に一歩前進した。

しかしながらこの種構造では、冷房運転時においてもイ
ンジェクションされるため、圧縮機の入力増となってＥ
ＥＲ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｎｃｙ Ｒａｔｉｏ
の略、エネルギ効率比）が低下するという不都合がある
。

本考案は上記事情にもとづきなされたものであり、その
目的とするところは、インジェクション冷却を行うこと
により暖房効率を向上させるとともに冷房時はインジェ
クション冷却を止めることにより冷房効率をも向上させ
た空気調和機を提供しようとするものである。

以下本考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。

図中１は回転形圧縮機、２は四方切換弁、３は室外側熱
交換器、４は暖房用減圧回路、５は冷房用減圧回路、６
は室内側熱交換器であり、これらは上記番号順に冷媒管
Ｐを介して冷凍サイクルを構成するように連通ずる。

上記暖房用減圧回路４は、第１の膨張弁７から成り、こ
の膨張弁７に対し並列に第１の逆止弁８が接続されてい
る。

上記冷房用減圧回路５は、第２の膨張弁９から戊り、こ
の膨張弁９に対し並列に第２の逆止弁１０と接続されて
なる。

また冷房用減圧回路５と室内側熱交換器６との間の冷媒
管Ｐに一端部が接続され、かつ圧縮機１の図示しないシ
リンダに他端部を臨ませたインジェクションパイプ１１
が設けられる。

このインジェクションパイプ１１の中途部にはインジェ
クション用キャピラリーチューブ１２が設けられ、これ
らでインジェクション回路１３が構成される。

なお上記キャピラリーチューブ１２は高圧側の冷媒のみ
導通させ、低圧側の冷媒の導通は阻止する抵抗を有する
。

また回転形圧縮機１および室外側熱交換器３は第２図に
示すような室外側ユニツ）・１４を構成する。

すなわち筐体１５内は仕切板１６により２室に分割され
、その一方の広い室１５ ａに略Ｕ字状に形成される室
外側熱交換器３が配置されている。

この熱交換器３に囲まれて冷却用送風機１７が設けられ
、筐体１５の側壁に設けられた外気吸込口１８から外気
を吸込んで熱交換器３を導通し筐体１５の上面に設けら
れた排出口１９から排出できるようになっている。

また他方の狭い室１ｂの内壁には断熱吸音材２０が貼着
されているとともに仕切板１６と、これと相対向する筐
体１５の側壁にはそれぞれ通気口２１ ａ 、２１ ｂ
が設けられる。

これら通気口２１ ａ 、２１ ｂは第３図に示すよう
なダンパ２２ａ、２２ｂにより開閉される。

すなわちこれは、上端部を支軸２３に回動自在に枢支さ
れるとともにこれより上方へ延長する作動片２２ Ｃが
一体的に設けられる。

通気口２１ ａ側の作動片２２ Ｃのみ、室外側熱交換
器６に密着する感熱部２４ ａと接続してこの感知温度
の変動にともなって伸縮するベローズ２４か゛当接する
。

したがってダンパ２２ ａはベローズ２４の伸縮度に応
じて上記通気口２１ ａを開閉できるようになっている
。

またダンパ２２ ｂは吊下状態となっていて、圧力がか
かったときのみ回動自在で゛ある。

つぎに上記実施例における作用について説明する。

はじめに冷房運転について説明すると、圧縮機１で圧縮
され吐出される冷媒は図中実線矢印に沿って導かれる。

すなわち冷媒は、四方切換弁２、室外側熱交換器３、第
１の逆止弁８、第２の膨張弁９などを介して室内側熱交
換器６に導かれて蒸発する。

このとき冷媒は蒸発潜熱を被空調室から奪って冷房作用
を行うこととなる。

この熱交換器６で蒸発した冷媒は圧縮機１に吸込まれ、
上述の冷凍サイクルを繰返えす。

また第２の膨張弁９から導出される冷媒は減圧され低圧
となるため、一部の冷媒がインジェクション回路１３に
流れ込んでも室内側熱交換器６よりも高い抵抗のインジ
ェクション用キャピラリーチューブ１２に流れを阻止さ
れる。

したがって圧縮機１の入力権を押えることができ、冷房
効率を確保できＥＥＲが向上する。

しかしながらその反面、圧縮機１に対してインジェクシ
ョン冷却が行われないからこの温度が上昇する。

ところが同時に室外側熱交換器３の温度も上昇し、感熱
部２４ ａはこれを感知する。

するとベローズ２４は伸張してダンパ２２ ａの作動片
２２ Ｃを押圧する。

ダンパ２２ ａは回動して通気口２１ ａを開放するた
め、室１５ｂは負圧となってダンパ２２ｂを回動させる
。

通気口２１ ｂは開放状態になり、室１５ｂに外気が導
通して圧縮機１を冷却し、この過熱を防止することとな
る。

つぎに暖房運転について説明すると、回転式圧縮機１か
ら吐出される冷媒は図中破線矢印に沿って導かれる。

すなわち冷媒は四方切換弁２から室内側熱交換器６に導
かれ凝縮する。

このとき冷媒は凝縮熱を被空調室に放出して暖房作用を
行うこととなる。

この熱交換器６で凝縮した冷媒は第２の逆止弁１０、第
１の膨張弁７、室外側熱交換器３などを順次導通して圧
縮機１に吸込まれ、再び上述の冷凍サイクルを繰返えす
。

また室内側熱交換器６から導出する冷媒の一部はインジ
ェクション回路１３に流れ込む。

この冷媒は減圧前で高圧であるから図中一点鎖線矢印に
示すようにインジェクション用キャピラリーチューブ１
２を導通し、断熱圧縮中の圧縮機１シリンダ内に噴射す
る。

この液冷媒は圧縮中のガラスから蒸発潜熱を奪って温度
上昇を防止する。

さらに室内側熱交換器６にはインジェクション回路１３
からインジェクションされた量だけ冷媒の供給量が増加
するので、等エントロピが増えて放熱量が大となる。

すなわち暖房効率が良（ＥＥＲが向上する。

なお室外側熱交換器３においては冷媒が蒸発して冷却化
するため、この温度を感知したベローズ２４は収縮する
。

この影響でダンパ２２ ａは通気口２１ ａを閉成した
ままであり、したがって室１５ｂに外気は導通しない。

このように上記実施例においては、回転形圧縮機１を吸
音断熱材２０を貼着した室１５ｂに収容したから、圧縮
機１の運転騒音を吸音してこの低騒音化を得る。

しかも圧縮機１に対して暖房運転時はインジェクション
冷却、冷房運転時は外気の導通による冷却が行われてこ
の過熱を防止できる。

なお上記実施例においてはベローズ２４の伸縮にともな
ってダンパ２２ ａを回動するようにしたが、これに限
定されるものではなく、たとえばバイメタルを室１５ａ
に位置させてこの雰囲気温度を感知し、彎曲度に応じて
ダンパ２２ ａを回動するようにしても良い。

以上説明したように本考案によれば、冷房用減圧回路と
室内側熱交換器との間の冷媒管に一端部を接続し、回転
式圧縮機に他端部を連通ずるインジェクション回路を設
け、暖房運転時のみ液冷媒を圧縮機にインジェクション
するようにしたから、冷房運転時は圧縮機の入力が減少
して冷房効率が良くなりＥＥＲが向上するとともに暖房
運転時はインジェクションにより暖房効率が良くなりＥ
ＥＲが向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は空気調和機の
冷凍サイクル構成図、第２図は室外側ユニットの横断平
面図、第２図Ｂはその一部切欠した側面図、第３図は要
部の縦断面図である。 １・・・・・・回転式圧縮機、３・・・・・・室外側熱
交換器、５・・・・・・暖房用減圧回路、６・・・・・
・室内側熱交換器、Ｐ・・・・・・冷媒管、１３・・・
・・・インジェクション回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転形圧縮機、室外側熱交換器、暖房用減圧回路、冷房
   用減圧回路および室内側熱交換器を順次冷媒管を介して
   連通しヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成するように
   したものにおいて、一端部の上記冷房用減圧回路と室内
   側熱交換器との間の冷媒管に接続し、他端部を上記回転
   形圧縮機に連通して暖房運転時のみ圧縮機に液冷媒をイ
   ンジェクションするインジェクション回路を設けたこと
   を特徴とする空気調和機。