JPS6036842Y2

JPS6036842Y2 - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPS6036842Y2
Application number: JP18416981U
Authority: JP
Inventors: 英男野村; 和幸井口
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1985-11-01
Also published as: JPS5887071U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は冷暖房装置、詳しくは圧縮機の容量を制御する
容量制御機構を備え、冷暖房負荷に応じた能力で運転が
行なえるようにした冷暖房装置に関する。

以上の如く容量制御機構を備え、冷暖房負荷に応じた能
力で運転が行なえるようにした冷暖房装置は、特開昭５
６−１１７０５５号公報に示されている通り、先に提案
した。

この冷暖房装置は、第１図に示したごとく、圧縮機４０
の架構内に、一端がシリンダ４１の吸入口４１ａと吐出
口４１ｂとの中間部でシリンダ室４２に開口し他端が前
記吸入口４１ａに連通ずる第１バイパス路５０を設けて
、この第１バイパス路５０に、該バイパス路５０を開閉
する開閉弁５１を設けると共に、前記圧縮機４０の架構
外に、一端が冷房時高圧となり、暖房時低圧となる第１
ガス管７０に、また他端が、冷房時低圧となり暖房時高
圧なる第２ガス管７１に連通ずる２バイパス路６０とを
設け、この第２バイパス路６０（７）中間位置６１を前
記開閉弁５１の背面室５２に連通ずる一方、前記中間位
置６１に対し、前記第１ガス管７０側に電磁弁６２を、
また、前記第２ガス管７１側にキャピラリーチューブ６
３をそれぞれ介装したものである。

尚第１図において８１は室外熱交換器、８２は室内熱交
換器、８３は冷房用膨張弁、８４は暖房用膨張弁、８５
．８６は逆止弁であり、８４は四路切換弁である。

しかして、以上の如く構成する冷暖房装置よると、前記
第１バイパス路５０と、第２バイパス路６０との組合わ
せにより容量制御が行なえるのであって、容量制御時の
バイパス量は、一方のバイパス路５０又は６０のみによ
る容量制御に比較して多くでき、しかも暖房時、暖房負
荷が減少し、高圧圧力が増大する場合の過負荷制御の効
果も大きくできるし、また、前記第２バイパス路により
運転停止時の均圧も容易に行なえるのであるが、前記第
２バイパス路６０は、前記したごとくガス管７０．７１
に接続していて、容量制御時、高圧ガスを低圧側に前記
キャピラリーチューブ６３を介してバイパスするごとく
威しているため、一方のバイパス路５０又は６０のみに
よる容量制御に比較してバイパス量を多くとれるけれど
も、未だ充分でなく、過負荷制御の効果が小さく、従っ
て運転限界を大幅に拡大できないのであり、また、高圧
ガスをバイパスするため異音が多く発生する問題があっ
た。

しかして、前記した冷暖房装置において、充分なバイパ
ス量を得るには、前記第１バイパス路６０を形成する配
管径を大きくし、前記キャピラリーチューブ６３の口径
を大きくして抵抗を小さくすることが考えられるが、前
記第２バイパス路６０の配管及びキャピラリーチューブ
６３が大形化し、コストアップになるばかりか、前記電
磁弁６２も、大口径ポートをもった大形の電磁弁を用い
なければならないので経済的に不利であり、しかも、た
とえ以上の如くバイパス量を多くとっても、前記圧縮機
４０の吸入ガス過熱度が増大し、このため吐出ガス温度
が上昇して運転不能になるのであって、前記した問題点
の解決にはならないのである。

又、前記したバイパス量のもとに容量制御を行なう場合
、更に運転限界を拡大するためには、室内外ファンのモ
ータを変速可能として、容量制御時室内風量を増大し、
室外風量を減少する必要がある。

しかし、この場合、運転範囲を拡大できても、大幅な拡
大は得られないし、前記室内外ファンのモータを変速可
能にするため、コスト高となるのである。

本考案は、以上の如き問題に鑑み考案したもので、目的
は、室内外ファンを変速して風量調整をしなくとも、充
分なバイパス量が得られ、しかも、暖房時における過負
荷制御の効果を大きくでき、その運転限界を大幅に拡大
できながら、容量制御時のバイパス異音を減少でき、ま
た、充分なバイパス量をとりながら圧縮機モータのコイ
ルの冷却も行なえ、その上、エネルギー有効比（ＥＥＲ
）も向上でき、かつ、コスト安にできる冷暖房装置を提
供する点にある。

本考案は、先に提案した前記冷暖房装置において、前記
第２バイパス路の高圧側連通端を、冷房時低圧となり暖
房時高圧となる液管部分に接続し、前記電磁弁の開放時
、前記第１及び第２バイパス路を開くと共に、暖房時前
記第２バイパス路により、液冷媒の一部を前記圧縮機の
吸入側にバイパスするごとく威したことを特徴とするも
のであって、前記第２バイパス路の液冷媒のバイパスに
より充分なバイパス量がとれ、室内外ファンの変速によ
る風量調整を行なわなくとも、前記した問題を解決でき
、前記した目的を遠戚できるようにしたものである。

次に本考案冷暖房装置の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図に示した本考案に係る冷暖房装置は、圧縮機１と
、四路切換弁２と、冷房時凝縮器となり暖房時蒸発器と
なる室外熱交換器３と、冷暖兼用キャピラリーチューブ
４と、暖房専用キャピラリーチューブ５と逆止弁６と、
モレキュラーシーブ７ａをもつドライヤ７及び冷房時蒸
発器となり暖房時凝縮器となる室内熱交換器８とアキュ
ウムレータ９とを備え、これら各機器を冷媒配管１０に
より各連結し、そして、前記圧縮機１の容量を制御する
容量制御機構を組込んだもので、前記四路切換弁２を第
２図実線位置に位置させることにより、冷媒を実線矢印
のごとく循環させて冷房を行ない、また、前記四路切換
弁２を点線位置に切換えることにより冷媒を点線矢印の
ごとく循環させて暖房を行なうのである。

前記容量制御機構は、前記圧縮機１におけるシリンダ１
１の吸入口１１ａと吐出口１１ｂとの中間部で、シリン
ダ室１２に、一端が開口し、他端が、前記吸入口１１ａ
に連通ずる第１バイパス路２０と、一端が前記吸入口１
１ａに通ずる低圧側に連通し、他端が高圧側に連通ずる
第２バイパス路３０とから戊り、前記第１バイパス路２
０に、該バイパス路２０を開閉する開閉弁２１を設ける
と共に、この開閉弁２１の背面室２２に、前記第２バイ
パス路３０の中間位置３１を連通し、この中間位置３１
と前記低圧側に位置する第２バイパス路３０との間に電
磁弁３２を、また、前記中間位置３１と前記高圧側に位
置する第２バイパス路３０との間にキャピラリーチュー
ブ３３を介装し、そして、前記第２バイパス路３０の高
圧側連通端を、冷房時低圧となり、暖房時高圧となる液
管部分、第２図では前記ドライヤ７に接続し、前記電磁
弁３２の開放時、前記第１及び第２バイパス路２０．３
０を開くと共に、暖房時、前記第２バイパス路３０より
、液冷媒の一部を、前記圧縮機１の吸入側にバイパスす
るごとく威したのである。

前記第１バイパス路２０は、図示していないが、前記圧
縮機１の架構内に設けるのであって、前記シリンダ室１
２の中間部に開口する開口部に、弁室２４を垂直状に形
成し、この弁室２４に、前記開閉弁２１を摺動自由に内
装して、スプリング２５により、常時開方向に付勢し、
前記開閉弁２１の背面側にプラグ（図示せず）を設け、
このプラグと前記開閉弁２１の背面との間に前記背面室
２２を形成するのである。

また、前記第２バイパス路３０は、前記圧縮機１の架構
外に配設する管状体により形成して、前記したごとく、
その一端を、前記圧縮機１の吸入管１３に、また、他端
を、前記ドライヤ７の上部に接続するのであり、また、
この第２バイパス路３０を、前記開閉弁２１の背面室２
２に連通ずるのは、前記第２バイパス路３０を形成する
管状体に分岐管３４を接続し、この分岐管３４を介して
行なうのである。

又、前記電磁弁３２は、冷房時間とし、暖房の定常運転
時は閉じ、暖房負荷の低下で圧縮機１が過負荷運転とな
るとき、換言すると、高圧圧力が上昇するとき、この高
圧圧力又は吐出ガス温度或いは圧縮機１のモータ電流を
検出して、開くごとく威すのである。

しかして以上の構成において、冷房運転を行なう場合、
前記電磁弁３２は開いているが、前記第２バイパス路３
０の高圧側連通端を接続する前記ドライヤ７は低圧とな
っているので、前記第２バイパス路３０は、低圧となり
、前記背面室２２も低圧となるので、前記開閉弁２１が
前記スプリング２５の作用で開き、前記第１バイパス路
２０を開放するのである。

従って、前記圧縮機１の吸入口１１ａから前記第１バイ
パス路２０の開口位置までの間は、圧縮作用が行なわれ
なくなり、前記シリンダ室１２の容積が減少して容量制
御が行なわれるのである。

尚、このとき、前記ドライヤ７の内部圧力は、該第２バ
イパス路３０を接続する前記吸入管１３の内部圧力に比
較し、前記室内熱交換器８及び前記吸入管１３に至る配
管での圧損分だけ高いので、前記電磁弁３２の開放で、
ドライヤ７から１部冷媒が前記吸入管１３側にバイパス
することになる。

この場合、前記ドライヤ７には低圧液冷媒が流通するの
であるが、前記第２バイパス路３０を、前記ドライヤ７
の上部、即ち、冷房時ガス域となる上部に接続すること
により、ガス冷媒のみがバイパスすることになり、液冷
媒が混入することによる冷房能力の低下を招くことはな
いし、また、前記第２バイパス路３０は、前記電磁弁３
２の開放により低圧側即ち前記吸入管１３に連通してい
るので、前記開閉弁２１が閉じることもない。

又、暖房運転を行なう場合、定常運転では前記電磁弁３
２を閉じるので、暖房時高圧となる前記ドライヤ７に接
続する第２バイパス路３０に高圧液冷媒が導入されて、
内部圧力が高圧となり、前記背面室２２も高圧となって
、前記開閉弁２１が前記スプリング２５に抗して閉じ、
前記第１バイパス路２０を閉鎖するのである。

尚この場合、前記電磁弁３２の閉鎖により、前記ドライ
ヤ７から第２バイパス路３０に導入される液冷媒が封入
されるので、前記キャピラリーチューブ３３の影響を受
けることなく、高圧圧力が前記開閉弁２１に作用するこ
とになり、該開閉弁２１を確実に閉じるのである。

以上の如く、前記第１バイパス路２０の閉鎖により、前
記圧縮機１は、前記シリンダ室１２の全容積で圧縮作用
を行なうのであって、以上の如く行なう圧縮機１の容量
制御により、所望の冷暖房能力比が得られるのである。

次に、暖房運転時、暖房負荷が小さくなり、高圧圧力が
上昇して過負荷運転になると、前記電磁弁３２が開くの
で、前記第２バイパス路３０は、吸入管１３側に開放さ
れ、暖房時高圧となる前記ドライヤ７から第２バイパス
路３０に導入される高圧液冷媒は、前記キャピラリーチ
ューブ３３で減圧され、吐出ガスの圧力より低い圧力で
、前記吸入管１３に流れることになる。

この結果、前記開閉弁２１の背面室２２に作用する圧力
も低くなり、前記スプリング２５の作用で、前記開閉弁
２１が開き、第１バイパス路２０が開放されるのである
。

従って、前記第１バイパス路２０の開放で、前記圧縮機
１におけるシリンダ室１２の容積が減少するとともに、
前記第２バイパス路３０の開放で、高圧液冷媒の１部が
圧縮機１の吸入管１３にバイパスして容量制御すること
になるので、前記第１バイパス路２０による容量制御と
、第２バイパス路３０による容量制御とのトータルで容
量制御が行なえ、しかも、第２バイパス路３０からのバ
イパスは液冷媒によるものであるから、容易に、充分な
バイパス量とすることができるのである。

その上、前記第２バイパス路３０によるバイパス量を多
くしても、液冷媒であるから、圧縮機１のモータコイル
の冷却が行なえるので、モータコイルが焼損したり、吐
出ガス温度が上昇したりすることはないのである。

因みに、本考案による液冷媒のバイパス方式と、第１図
に示した従来品によるガス冷媒のバイパス方式とを実測
値で比較してみると、次表の通りの結果が得られた。

以上の結果から明らかな通り、本考案によると、暖房時
における容量制御時の能力ダウン率は、従来方式に比較
して小さくできるのであり、それだけ過負荷制御の効果
を増大でき、運転可能範囲を広くできるのである。

その上、圧縮機入力も少なく、ＥＥＲを向上できるので
ある。

従って過負荷制御を行なう場合、容量制御の他に室内風
量を増大し、室外風量を減少させる対策は必要でなくな
り、容量制御のみで行なえるので過負荷制御が簡単とな
るのである。

その上、充分なバイパス量で容量制御が行なえるので、
大幅な能力制御も可能となり、暖房時、負荷に対応した
温度の快適な暖房が可能となるのである。

しかも、前記第２バイパス路３０による暖房時のバイパ
スは、過冷却のついた高圧液冷媒であるから、前記キャ
ピラリーチューブ３３で減圧しても異音は殆んどなくな
り、静かな運転も行なえるのである。

尚、以上説明した実施例では、前記第２バイパス路３０
をドライヤ７に接続したが、前記暖房専用キャピラリー
チューブ５と、室内熱交換器８を結ぶ暖房時高圧となる
液管１４でもよいし、前記室内熱交換器８における暖房
時の出口側ヘッダーでもよい。

又、前記液管１４に接続する場合には、第３図のごとく
、前記液管１４の上部に接続部１５を設けて、この接続
部１５に接続すれば、冷房時前記接続部１５は第３図の
ごとくガス域となるので、ガス冷媒のみのバイパスが可
能となる。

また、前記ヘッダーに接続する場合も、該ヘッダーの上
部に接続するのである。

また、第２図のごとくドライヤ７に接続する場合、第２
図では、冷房時の入口側を上部に接続したが、第４図の
ごとく底部に接続すれば冷房時矢印のごとく流れる低圧
液冷媒が、上部のガス域と交流することがないので、冷
房時のバイパスを一層ガス冷媒のみにすることができる
。

更に、前記実施例では、前記電磁弁３２を冷房時常時開
放するごとく威したが、冷房時閉じてもよい。

この場合、低圧の冷媒が第２バイパス路３０に封入され
ることになるので、前記スプリング２５をこの封入圧に
打勝つ強さにする必要がある。

以上のように冷房時前記電磁弁３２を閉じると、第２バ
イパス路３０に液冷媒が導入されても、低圧側に流れる
ことはないので、冷房能力が低下することはないので、
前記第２バイパス路３０の接続位置は、前記したごとく
考慮する必要はない。

以上の如く本考案によると、前記第２バイパス路３０か
らのバイパス量を多くとれるので、室内外ファンを変速
して風量調整を行なわなくとも、容量制御のみにより暖
房時の過負荷制御の効果を大きくできるので、簡単な構
成で、安価にその運転可能範囲を拡大できるのである。

しかも、容量制御による能力制御幅も大きくできるので
、負荷に応じた能力での暖房が可能となり、快適性を向
上できると共に、容量制御時におけるバイパスの異音も
減少できるし、また、充分なバイパス量をとりながら容
量制御降圧縮機モータのコイルの冷却も行なえ、かつ、
圧縮機入力を軽減し、ＥＥＲの向上も行なえるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の冷媒配管系統図、第２図は本考案装
置の実施例を示す冷媒配管系統図、第３図及び第４図は
、第２バイパス路を液管分に接続する別の実施例を示す
部分拡大断面図である。１・・・・・・圧縮機、１１・・・・・・シリンダ、ｌ
ｌａ・・・・・・吸入口、１１ｂ・・・・・・吐出口、
１２・・・・・・シリンダ室、２０・・・・・・第１バ
イパス路、２１・・・・・・開閉弁、２２・・・・・・
背面室、３０・・・・・・第２バイパス路、３１・・・
・・・中間位置、３２・・・・・・電磁弁、３３・・・
・・・キャピラリーチューブ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧縮機１に、一端がシリンダ１１の吸入口１１ａと吐出
口１１ｂとの中間部でシリンダ室１２に開口し、他端が
前記吸入口１１ａに連通ずる第１バイパス路２０を設け
て、この第１バイパス路２０に、該第１バイパス路２０
を開閉する開閉弁２１を設けると共に、一端が少なくと
も暖房時低圧側となる箇所に、他端が少なくとも暖房時
高圧側となる箇所に連通ずる第２バイパス路３０を設け
て、この第２バイパス路３０の中間位置３１を前記開閉
弁２１の背面室２２に連通し、かつ、前記中間位置３１
に対し低圧側に電磁弁３２を、また、高圧側にキャピラ
リーチューブ３３をそれぞれ介装した冷暖房装置におい
て、前記第２バイパス路３０の高圧側連通端を、冷房時
低圧となり暖房時高圧となる液間部分に接続し、前記電
磁弁３２の開放時、前記第１及び第２バイパス路２０゜
３０を開くと共に、暖房時前記第２バイパス路３０によ
り、液冷媒の１部を前記圧縮機１の吸入側にバイパスす
るごとく威したことを特徴とする冷暖房装置。