JPS6146858A - 密閉形圧縮機 - Google Patents

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、空気調和機、冷蔵庫等において使用される高
圧形の密閉形圧縮機に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、高圧形の密閉形圧縮機を搭載した空気調和機、冷
蔵庫等は低圧形の密閉形圧縮機を搭載した場合に比較し
て、長時間停止後に始動した場合、吐出圧力の上昇が遅
く、従って十分な冷暖房能力、冷凍能力を発揮するのに
時間がかかるといった欠点があった。

第３図は従来の高圧形の密閉形圧縮機等により構成され
る冷凍サイク／Ｌ／を示す。同図において、１は圧縮機
、２は凝縮器、３は減圧器、４は蒸発器であり、これら
は圧縮機１の吐出管９′からアキーームレータ５へと順
次冷媒配管３５で結ばれ冷凍サイクルを構成している。

圧縮機１１１−ｔ、密閉容器６内部に電動機部７および
圧縮機構部８を配し、密閉容器６底部には冷凍機油１６
を貯溜している。

圧縮機構部８下部には吐出室１２が配されており、この
吐出室１２は連通管１３を経て冷凍機油１６の貯溜され
た密閉容器内部空間１７．１８に連通している。

冷凍サイク）Ｉ／ｆ長時間停止させておくと、冷凍サイ
クル内の冷媒は冷凍機油１６に溶解し密閉容器６底部に
は冷凍機油１６と冷媒との混合状態の液体が貯溜されて
いる状態となる。

今、圧縮機１を始動させると蒸発器４およびアキー−ム
レータ５内の冷媒は圧縮機構部８に吸入。

圧縮され吐出室１２、連通管１３を経て密閉容器内部空
間１７．１８に吐出される。この時、圧縮機１の始動に
より冷凍機油１６に溶解した冷媒が蒸発することによっ
て気化熱を奪い圧縮機構部８を急速に冷却する。また、
圧縮機１は長時間放置されているため周囲温度と同程度
の温度になっている。

このような状態の密閉容器内部空間１７．１８に冷媒ガ
スが吐出されると、吐出ガスは急速に冷却され、その一
部が密閉容器６内部において凝縮するため吐出管９′ヲ
経て凝縮器２へ流れ出る冷媒は少なくなり、凝縮器２の
圧力がなかなか上昇しない。さらしこ、凝縮器２の圧力
が上昇しないため。

凝縮器２において冷媒が凝縮せず減圧器３０入口では気
液二相流状態であり、このため減圧器３の抵抗が大きく
凝縮器２から蒸発器４へ移動する冷媒量も少なくなる。

一方、圧縮機構部８は吸入し続けているため蒸発器４、
アキー−ムレータ５内の冷媒の圧力は急激に低下する。

このため、圧縮機構部８の吸入冷媒量も急激に減少し、
それとともに、吐出管９′から凝縮器２へ流ね出る冷媒
量も減少する。また、凝縮器２圧力の上昇が遅いために
、電、動機部７の仕事量もなかなか増大せず、電動機部
７０発熱による加熱効果も少なく圧縮機１が暖まってこ
ない。

このような悪循環によって凝縮器２圧力はなかなか上昇
しない。上記のような理由で圧縮機１始動後かなりの時
間が経過しても冷凍サイクルとして十分な冷凍能力・暖
房能力が発揮できず立上りの悪い冷凍機、暖房機となっ
てしまう。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点に鑑みてなされたもの
で、長時間停止した冷凍サイクルにおいて、始動後、比
較的短時間で十分な冷凍能力、暖房能力が発揮できるよ
うにすることを目的とするものである。

発明の構成 上お目的を達成するために本発明の密閉形圧縮機は、密
閉容器内に電動機部と、この電動機部によって駆動され
る圧縮機構部とを内蔵し、前記圧縮機構部から吐出され
た冷媒を前記密閉容器内部空間を経由して密閉容器外部
へ出す第１吐出経路と、前記密閉容器内部空間を経由せ
ず密閉容器外部へ出す第２吐出経路とを有するとともに
、゛形状記憶合金を材質とする弁駆動素子により前記両
吐出経路の切換えを行なう流体制御弁を前記密閉容器外
部に設けたものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面の第１図および第
２図に基づいて説明する。

第１図において、１は圧縮機、１９は流体制御弁、２は
凝縮器、３は減圧器、４は蒸発器である。

圧縮機１は２箇所に第１、第２の吐出管９，１０を持ち
、これら吐出管９，１０はそれぞれ流体制御弁１９の第
１、第２の入口管３０．２９に接続さへれ、出口管３１
より順次凝縮器２、減圧器３、蒸発器４を経てアキュー
ムレータ５へと冷媒配管３５によっ′Ｃ接続され、冷凍
サイクルを構成している。ところで前記圧縮機１は密閉
容器６の内部に電動機部７および圧縮機構部８を配し、
密閉容器６の底部に冷凍機油１６を貯溜している。圧縮
機構部８を構成するシリンダ８′には吐出弁１１、吐出
室１２が配され、シリンダ８′に設けられた連通管１３
は第１吐出管路１４と、密閉容器内部空間１７・１８を
経由せず密閉容器６の外部へ突出する第２吐出管１０に
つながる第２吐出管路１５に分岐されている。密閉容器
６の内部は電動機部７により、上部内部空間１８と、下
部内部空間１７に分割され、両者は電動機部７と密閉容
器６との間の切欠通路３６等でつながっており、上部内
部空間１８は密閉容器６の外部へ突出する第１吐出管９
につながっている。

第２図は流体制御弁１９の構造を示し、２ｏは第１人口
ボート３３％第２人ロボー）３２および出口ポート３４
を有する弁本体で、それぞれのポートには第１人口管３
０、第２人口管２９および出口管３１が接続されている
。弁本体２ｏ内部には形状記憶合金を材質とするコイル
ばね状の弁駆動素子２７とバイアスばね２８が同心円状
に配置され、それぞれの端面が調整ネジ２４および弁体
２５に接着等の方法により接合されている。ここで、弁
体２５と弁本体２０内部空間の円筒面とはなめらかに摺
動するようになっており、弁体２５が弁本体２０の一部
を構成する下蓋２２の端面と当接することにより第１人
口ポート３３を閉ざす。

また、弁駆動素子２７の収縮作用により弁体２５が調整
ネジ２４側へ変位することにより、第１人口ポート３３
が開かれ、その変位量を規制するストッパ−２６端面と
弁体２５が当接すると弁体２５と弁本体２０内周壁との
摺動面において第２人口ポート３２が閉ざされ、第１人
口ボート３３と出口ポート３４とが連通ずるようになっ
ている。ここで、形状記憶合金を材質とするコイルばね
状の弁駆動素子２７はバイアスばね２８との組み合わせ
によりある設定温度以上では収縮し、設定温度以下では
伸長するように設計されている。

始動時においては弁駆動素子２７が伸長し、第２人口ボ
ート３２と出口ポート３４が連通するように、また、定
常状態においては弁駆動素子２７が収縮し第１人口ポー
ト３３と出口ポート３４が連通ずるように、設定温度は
流体制御弁１９が設置されている雰囲気温度よりも高く
、しかも定常時流体制両弁１９内を通過する冷媒温度よ
りも低くなるように設定されている。

上記構成において、冷凍サイク／Ｉ／全長時間停止させ
ておくと、従来例で述べたように冷凍サイクル中の冷媒
は圧縮機１中の冷凍機油１６に溶解し、密閉容器６底部
には冷凍機油１６を冷媒との混合状態の液体が貯溜され
ている状態となる。この状態で電動機部７に通電し圧縮
機１を始動させると、蒸発器４およびアキーームレータ
５内の冷媒は圧縮機構部８で吸入、圧縮され、吐出弁１
１、吐出室１２に吐出される。

今、流体制御弁１９の雰囲気温度は設定温度よりも低く
、弁駆動素子２７は伸長し第２人口ポート３２と出口ボ
ート３４が連通しているので、前記吐出された圧縮冷媒
は冷凍機油１６を貯溜している下部、内部空間１７を経
ることなく、第２吐出管路１５を経て第２吐出管１０．
第２人口管２９、流体制御弁１９の内部および出口管３
１を経由して凝縮器２へ送Ｑ出される。

従って、この吐出冷媒は密閉容器６内部で冷却凝縮され
ることなく、高温高圧のまま凝縮器２へ送り出されるた
め、凝縮器２圧力及び温度上昇も早くな、Ｖ、凝縮器２
での冷媒の凝縮も速やかに進行し、減圧器３直前の冷媒
の状態も液状態となる。

よって減圧器３の抵抗があまり大きくならないため、蒸
発圧力が急激に下がり圧縮機１の吐出冷媒量が激減する
こともなくなる。このような作用により、冷凍ザイクル
の速やかな立上りが得られる。

一方圧縮機１内部に貯溜した冷凍機油１６と冷媒の混合
液は圧縮機１の始動により攪拌されフォーミング３Ｑ象
を生じるが、この貯溜された密閉容器内部空間１７・１
８を吐出冷媒が流通することがないので、冷凍機油１６
が吐出冷媒と一緒ｔこ冷凍サイクル内部に放出されるこ
とがない。よって熱交換器の効率を低下させたり冷凍機
油不足による圧縮機１の損傷を招く等の悪影響を防止で
きる。

圧縮機１始動後の時間経過とともに密閉容器内部空間１
７・１８のフォーミングもおさまり、電動機部７の発熱
により圧縮機１も温度上昇し減圧器ａ直前の冷媒状態も
完全な液状態となる。

その後流体制御弁１９を通過する吐出冷媒の温度が設定
温度以上になると、形状記憶合金を材質とする弁駆動素
子２７が収縮し、第１人口ポート３３と出口ボート３４
が連通される。この時点より、圧縮機１内部での吐出冷
媒の流路は連通管１３を経て第１吐出管路１４から密閉
容器６内の下部内部空間１７、切欠通路３６、密閉容器
６内の上部内部空間１８、第１吐出管９を経由して、流
体制御弁１９の第１人口管３０、第１人口ボート３３、
出口ポート３４、出口管３１を経て凝縮器２へ至る経路
となる。

この時で既に、冷凍サイクルの立上りを悪くする要素の
圧縮機１内部δフォーミング３１４象、冷却、減圧器３
直前の冷媒のガス状態による抵抗の増加等が取り除かれ
ているため、凝縮圧力を低下させることはない。また、
この後負荷が増大しても電動機部７周囲を冷媒が流れる
ために十分に電動機部７を冷却することができる。

発明の効果 以」二のように本発明の密閉形圧縮機は、密閉容器内に
電動機部と、この電動機部によって駆動される圧縮機構
部とを内蔵し、前記圧縮機構部、から吐出された冷媒を
前記密閉容器内部空間を経由して密閉容器外部へ出す第
１吐出経路と、前記密閉容器内部空間を経由せずに密閉
容器外部へ出す第２吐出経路とを有するとともに、形状
記憶合金を材質とする弁駆動素子により前記両吐出経路
の切換えを行なう流体制御弁を前記密閉容器外部に設け
たもので、長時間冷凍サイク）Ｖを停止した後に始動す
る場合、密閉容器内部空間を経ることなく凝縮器に高温
、高圧の吐出冷媒を送り出すことができ、従って冷凍サ
イクルの立上りを早め、速やかな冷房、冷凍ができ、ま
たヒートポンプ暖房機においては速やかに温風が出るよ
うな機器を提供することができる。また同時に、始動時
に発生する冷凍機油の冷凍サイクルへの流出を防ぎ、熱
交換器の効率低減、圧縮機の損傷を防ぐ等の効果が得ら
れる。さらに、第１吐出経路と第２吐出経路との流路切
換えを、形状記憶合金を材質とする弁駆動素子より構成
される流体制御弁により、吐出冷媒温度を感知して自動
的に行なうものであるから、電磁弁による流路切換えの
ように制御回路を必要とせず安価である等優れた効果を
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における密閉形圧縮機の断面
構成と冷凍サイクルを示す構成説明図、第２図は同圧縮
機における流体制御弁の断面図、第３図は従来の密閉形
圧縮機の断面図を示す。 ６・・・・・・密閉容器、７・・・・・電動機部、８・
・・・・・圧縮機構部、１７．１８・・・・・・内部空
間、１９・・・・・・流体制御弁、２７・・・・・弁駆
動素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉容器内に電動機部と、この電動機部によって駆動さ
   れる圧縮機構部とを内蔵し、前記圧縮機構部から吐出さ
   れた冷媒を前記密閉容器内部空間を経由して密閉容器外
   部へ出す第１吐出経路と、前記密閉容器内部空間を経由
   せずに密閉容器外部へ出す第２吐出経路とを有するとと
   もに、形状記憶合金を材質とする弁駆動素子により前記
   両吐出経路の切換えを行なう流体制御弁を前記密閉容器
   外部に設けた密閉形圧縮機。