JPS5815819Y2 - 冷暖房機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はプレクーラーを備えた冷暖房機に関するもので
、目的とする所は簡単な構成で暖房時吐出ガス温度を適
正値に維持できると共に、プレクーラーからの熱損失を
なくすることができて、十分な暖房能力を有するととく
できながら、又冷房時高圧液冷媒の全量を蒸発作用をな
す熱交換器に流すことができて冷房能力の低下を防止で
きながら、圧縮機におけるモータコイルの冷却を確実に
行なうことができる冷暖房機を提供する点にある。

従来此種冷暖房機では、プレクーラーとしてインジェク
ション式としたものと空冷式としたものとが提案されて
いる。

即ち前者は第３図に示すように内管と外管とから成る二
重管構造のプレクーラー３０を形成して、内管内に圧縮
機１の一次吐出ガスを流通させると共に内管と外管との
間に受液器７からアキュムレータ１２の吸入側に亘って
設けるリキッドインジェクションチューブ３１を導通さ
せ該チューブ３１内を流れる液冷媒により一次吐出ガス
を冷却すべく成したものであり、又後者は第４図に示す
ように室外側ファン３２による空気流通路内に室外側熱
交換器３と共に空冷式プレクーラー３３を配置し、該プ
レクーラー３３に圧縮機１の一次吐出ガスを流通させて
冷却するようにしたものである。

所が前者のものは、暖房時においては一次吐出ガスがプ
レクーラー３０で放熱した熱量が外部にすてられること
なく、リキッドインジェクションチューブ３１内を流れ
る液冷媒に吸熱されてアキュムレータ１２の吸入側を流
れる低圧ガスに回収され熱損失なくモータコイルの冷却
を行なえるのであるが、冷房時においては高圧液冷媒が
暖房時と同様にリキッドインジェクションチューブ３１
円からアキュムレータ１２へ流れて、室内側熱交換器１
１を流れる冷媒量が減少するために、室内側熱交換器１
１の冷却能力、即ち冷房能力が低下する問題がある。

又後者のものは、冷房時においては一次吐出ガスがプレ
クーラー３３で放熱した熱量が該プレクーラー３３から
確実に外気に放出され能力低下なく冷房を行なえるので
あるが、暖房時においては一次吐出ガスがプレクーラー
３３で放熱した熱量が冷房時と同様に外気に放出され熱
損失が大きくなるため暖房時使用できない問題がある。

しかして以上の問題る解決するために第３図のものを改
良して第５図のごとく、内管と外管とから成る二重管構
造のプレクーラー３０を形成して、内管内に圧縮機１の
一次吐出ガスを流通させると共に、内管と外管との間に
形成される通路の一端を冷房時高圧、暖房時低圧となる
冷媒回路に、又他端を減圧機構を介して冷房時・暖房時
共に高圧となる液冷媒回路にそれぞれ接続するごとく威
すならば、暖房時は第３図とはマ同様な回路構成となり
、プレクーラー３０からＱ熱損失がなく外気からも吸熱
できて暖房能力を増大できながら、又冷房時は高圧液冷
媒の全量が蒸発作用をなす熱交換器に流通することによ
り冷房能力の低下を防止できながら、冷暖房時ともに圧
縮機１のモータコイルの冷却を確実に行なえるごとくで
きるかに考えられるが、暖房時プレクーラー３０によっ
て冷却される一次吐出ガス温度が低下しすぎ従って一次
吐出ガス温度が低下しすぎて、かえって暖房能力が低下
すること＼なる問題がある。

本考案は以上の問題に鑑み考案したもので、プレクーラ
ーを第３図又は第５図に示したように冷暖房時ともに冷
媒が連続的に流通する管の途中に接続するのでなく、プ
レクーラーを、暖房時低圧となり冷房時高圧となる冷媒
回路から行き止１り状の配管を分岐させて該配管に接続
して、暖房時プレクーラーに導かれて滞溜する適度の断
熱性能を有する低圧ガス冷媒により、暖房時−次吐出ガ
スからの放熱が外気に無駄に放出される量を極力小さく
すると共に、−次吐出ガスが外気によシ冷却されすぎる
ことなく適度に冷却されるようにして、吐出ガスが常に
適正温度で吐出でき十分高い暖房能力を維持できるよう
に威したのである。

即ち本考案は冷暖房時ともに能力低下がなく常に高い能
力で運転できながら圧縮機におけるモータコイルの冷却
を確実に行なえるようは成したのであり、プレクーラー
を二重構造となし、このプレクーラの内管両端それぞれ
を、圧縮機の一次吐出ガス管と戻り管とに接続する一方
、前記プレクーラの内管と外管との間の空間を、冷房時
高圧となり暖房時低圧となる冷媒回路に接続し、前記空
間に冷房時には高圧冷媒を、暖房時には低圧冷媒を滞溜
させるごとくなす一方、前記プレクーラを空気中に配設
したことを特徴とするものである。

以下本考案冷暖房機の実施例を図面に基づいて詳記する
。

図面に釦いて、１は圧縮機、２は四路切換弁、３は暖房
時蒸発器冷房時凝縮器として作用する室外側熱交換器、
４は暖房時作用する暖房用膨張弁、５は該暖房用膨張弁
４を側路するバイパス管６に設けた逆止弁、７は受液器
、８は冷房時作用する冷房用膨張弁、９は該冷房用膨張
弁８を側路するバイパス管１０に設けた逆止弁、１１は
暖房時凝縮器冷房時蒸発器として作用する室内側熱交換
器及び１２はアキュムレータで、これら機器は冷媒配管
１３によう各連結されている。

そして前記四路切換弁２を第１図に釦いて点線のごとく
連通させて冷媒を点線矢印の方向に流通させることによ
り暖房運転を行なえ、又四路切換弁２を実線のごとく連
通させて冷媒を実線矢印の方向に流通させることにより
冷房運転を行なえるのである。

しかして以上説明したものは既知のヒートポンプ式冷暖
房機であるが、第１図に示したものは斯くのどとく構成
する冷暖房機Ｋ＞いて、前記圧縮機１のモータコイル（
図示せず）を冷却するためのプレクーラー１４を、外管
１６内に内管１５を内装した二重管構造として、該プレ
クーラー１４を構成する前記外管１６の一端を閉鎖し他
端のみ開口２５させるごとく形成し、前記内管１５の両
端を圧縮機１に接続された一次吐出ガス管１７と戻り管
１８とに接続すると共に、プレクーラー１４の前記開口
２５を冷房時高圧とをシ、暖房時低圧となる冷媒回路に
配管１９を介して接続し、前記クーラー１４の内管１５
と外管１６との間の環状空間内に、冷房時には高圧冷媒
を暖房時には低圧冷媒を滞溜させるごとく構成したので
ある。

尚２０は室外側ファン、２１は室内側ファン２１である
。

前記プレクーラー１４は、室外側ファン２０による空気
流通路内に室外側熱交換器３と共に配置され、そして第
１図又は第２図に示すごとく該プレクーラー１４の外周
面には多数のフィン２２が設けられ、室外側ファン２０
からの送風により外気とよく熱交換するようになってい
るのであり、昔たこのプレクーラー１４は前記開口２５
を、第１図では、バイパス管６における逆止弁５の冷房
時の入口側に接続するごとくしたが、該開口２５を、四
路切換弁２の冷房時における流出口から暖房用膨張弁４
の暖房時に釦ける流出口迄に亘る冷媒回路の任意個所に
接続するごとく威してもよい。

しかして、以上のごとく構成した冷暖房機において、冷
房運転時、室外側熱交換器３から流出した高圧液冷媒の
一部が配管１９を介してプレクーラー１４の環状空間に
導入され、該プレクーラー１４の環状空間内に滞溜する
状態となるのである。

そのため、このプレクーラー１４の環状空間に滞溜した
高圧液冷媒は、内管１５内を流通する一次吐出ガスによ
り加熱され、高圧ガス冷媒となり該−次吐出ガスを冷却
する。

一方、高圧ガス冷媒は、フィン２２を介し外気により冷
却され、凝縮し高圧液冷媒となり再び、−次吐出ガスを
冷却するサイクルを繰り返すととＸなるのである。

更に詳記すると、例えば内管１５に流入する一次吐出ガ
スの温度が９０℃乃至１００℃、外気温度が３３℃、プ
レクーラー１４内に流入する高圧冷媒の凝縮温度が５０
℃である場合、第２図のごとくプレクーラー１４内にお
いて内管１５の外面に接する点Ａの部分に位置するは！
５０℃程度の高圧液冷媒は、内管１５内を流れる例えば
９０℃程度の一次吐出ガス冷媒から吸熱して一次吐出ガ
スを冷却しながら例えば７０℃程度に加熱されてガス化
し、第２図のごとくプレクーラー１４の外管１６の内壁
面に接する点Ｂの部分に移動し、斯く吸熱した熱量をフ
ィン２２を介し外気に放熱して、例えば５０℃程度の液
冷媒に変換されて再び点Ａの部分に移動するサイクルを
繰り返すのであり、斯くのどとく高圧液冷媒と高圧ガス
冷媒とに交互に状態変化するサイクルを繰り返すことに
より一次吐出ガスは例えば８０℃乃至９０℃迄冷却され
て圧縮機１に戻されモータコイルの冷却を常に確実に行
なうことができるのである。

しかも高圧液冷媒の全量が室内側熱交換器１１内に流れ
るから、冷房能力は全く低下することがないのである。

又一方暖房運転時、暖房用膨張弁４から流出した低圧ガ
ス冷媒の一部が配管１９を介してプレクーラー１４の環
状空間内に滞溜する状態となるのである。

そのため内管１５内を流通する一次吐出ガス冷媒はプレ
クーラー１４の環状空間内に滞溜する低圧ガス冷媒が常
に低圧ガスの状態を保持して常に適度の断熱性能を有し
ているため、外気によって過冷却されることはなく適度
に冷却されること＼なるのである。

更に詳記すると、例えば内管１５に流入する一次吐出ガ
スの温度が９０℃乃至１００℃、外気温度が７℃、プレ
クーラー１４の環状空間内に滞溜する低圧ガス冷媒温度
即ちほぼ蒸発温度に相当する温度が２℃である場合、第
２図のごとく点Ａの部分に位置する低圧ガス冷媒は内管
１５内を流れる例えば９０℃程度の一次吐出ガス冷媒か
ら吸熱して一次吐出ガスを冷却しながら例えば６４．５
℃程度に加熱されて第２図のごとく点Ｂの部分に移動し
、斯く吸熱した熱量をフィン２２を介し外気に放熱して
例えば３４．５℃程度に冷却されて再び点盛の部分に移
動するサイクルを繰り返すのであり、斯くのどとく適度
の断熱性能を有する低圧ガスの状態を維持しながらこの
サイクルを繰り返すことによシ、１次吐出ガスは過冷却
されることはなく適度の例えば８０℃乃至９０℃迄冷却
されて圧縮機１に戻され、モータコイルを適度に冷却し
て適正温度の吐出ガスが吐出されるとと＼なるのであり
、熱損失がきわめて少なく、かつ常に高い暖房能力を保
持できるのである。

尚、第１図において破線で示したごとく、プレクーラー
１４の外管１６の開口２５とは反対端ａから四路切換弁
２の冷房時における流出口寄り位置すに補助配管２３を
接続すると共に、配管１９にキャピラリーチューブなど
の抵抗２４を設けて、補助配管２３、プレクーラー１４
、配管１９に点すと配管１９の冷媒配管１３からの分岐
点Ｃとの間のごくわずかの圧力差により、とくわすわの
冷媒を流すようにすることにより、プレクーラー１４の
環状空間内に溜する油を流し去り、該プレクーラー１４
の環状空間内には冷媒のみが滞溜するようにでき、斯く
することにより前記したプレクーラー１４の作用効果を
一層確実に発揮させるようにすることができるのである
。

即ちプレクーラー１４の環状空間の内部はその一端を封
鎖して他端のみを冷房時高圧となり暖房時低圧となる冷
媒回路に接続すれば良いのであるが、プレクーラー１４
の環状空間内に溜する油を流し去るためにプレクーラー
１４の環状空間内部の各端を互いにわずかの圧力差が存
する冷房時高圧となり暖房時低圧となを冷媒回路にそれ
ぞれ接続するようにすれば、油をプレクーラー１４から
流し去るための特別の装置を設ける必要はないのである
。

本考案は、以上のごとく、プレクーラーを二重管構造と
なし、このプレクーラーの内管両端それぞれを、圧縮機
の一次吐出ガス管と戻り管とに接続する一方、前記プレ
クーラの内管と外管との間の空間を、冷房時高圧となり
暖房時低圧となる冷媒回路に接続し、前記空間に冷房時
には高圧冷媒を、暖房時には低圧冷媒を滞溜させるごと
くなす一方、前記プレクーラを・空気中に配設したこと
により、暖房時−次吐出ガスが過冷却されることがない
のでプレクーラーからの熱損失を極めて小さくできると
共に吐出ガス温度を適正値に維持できて、十分な暖房能
力を有するごとくできながら、圧縮機におけるモータコ
イルの冷却を確実かつ適度に行なうことができ、又冷房
時高圧液冷媒の全量を蒸発作用をなす熱交換器に流すこ
とができて冷房能力の低下を防止できながら、−次吐出
ガスから外気に確実に放熱できて圧縮機におけるモータ
コイルの冷却を確実に行なうことができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す冷媒配管系統図、第２図
はプレクーラーの実施例を示す部分拡大断面図、第３図
、第４図は従来例を示す冷媒配管系統図、第５図は従来
例に対する改良案を示す冷媒配管系統図である。 １４・・・・・・プレクーラ、１５・・・・・・内管、
１６・・・・・・外管、１７・・・・・・−次吐出ガス
管、１８・・・・・・戻り管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プレクーラ１４を二重管構造となし、このプレクーラ１
   ４の内管１５両端それぞれを、圧縮機１の一次吐出ガス
   管１７と戻り管１８とに接続する一方、前記プレクーラ
   １４の内管１５と外管１６との間の空間を、冷房時高圧
   となり暖房時低圧となる冷媒回路に接続し、前記空間に
   冷房時には高圧冷媒を、暖房時には低圧冷媒を滞溜させ
   るごとく威す一方、前記プレクーラ１４を空気中に配設
   したことを特徴とする冷暖房機。