JPS6161987A - 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」二昇が
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
る冷凍サイクルを示す。

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
アキュームレータ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１は密閉容器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。

６凍すイ多ルを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きれている
状態となる。今、圧縮機１を始動させると蒸発器４およ
びアキュームレータ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′を
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」二昇しない。さらに、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３の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、
アキュームレータ５内の冷媒の圧力は急激に低下する。

このだめ、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へ流れ出る冷媒
量も減少する。まだ、凝縮器２圧力の」−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
７の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」−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 北記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内の前記電動機部を経由
して密閉容器外部へ出す第１吐出経路と、前記電動機部
と前記圧縮機構部との間の前記密閉容器内部空間より密
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図と第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はそれぞれ第２図で示す流体制
御弁１９の第１、第２の入口管３０．２９に接続され・
出１管３１より順次凝縮器２・　　１減圧器３、蒸発器
４を経てアキー−ムレータ５へ　１６ベー７ と冷媒配管３５によって接続され、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には吐
出弁１１、吐出室１２が配され、吐出室１２と密閉答器
下部内部空間１７とを接続する連通管１３が設けられて
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１
８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、
１部内部空間１８は密閉容器６の外部と突出する第１吐
出管９につながり、また、電動機部７と圧縮機構部８と
の間の下部内部空間１７からは、密閉容器６外部へ突出
する第２吐出管１０が接続されている。

第２図は流体制御弁１９の構造を示し、図中２０は第１
人口ボート３３１第２人ロポート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３０、第２人口管２９および出口管３１が接続されて
いる。弁本体２０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１−３３を閉ざす。まだ、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ー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はバイアスはね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が連通ずるように、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と出口ボート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御弁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。

ここで、圧縮機構部８で吸入、圧縮され吐出弁１１、吐
出室１２、連通管１３を通って吐出された圧縮冷媒が電
動機部７と密閉容器６との間の切欠通路３６、第１吐出
管９を経て、流体制御弁１９の第１人口管３０．第１人
ロポート３３、出口ボー１−３４、出口管３１へ至る経
路を第１吐出経路１４とし、まだ、下部内部空間１７よ
り第２吐出管１０を経て、流体制御弁１９の第２人口管
２９、第２人口ポート３２、出口ポート３４、出口管３
１に至る経路を第２吐出経路１５と称す。

」二記構成において、冷凍サイクルを長時間停止させて
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およびアキュームレータ５
内の冷媒は圧縮機構部８で吸入、圧縮され、吐出弁１１
、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と出口ポート３４が連通しているの
で、前記吐出された圧縮冷媒は下部内部空間１７より第
２吐出管１０を経て、流体制御弁１９の第２人口管２９
、弁本体２０内部、出口管３１を経由して凝縮器２に送
り出される。

このように、吐出冷媒が電動機部７と密閉容器６との間
の切欠通路３６を経て密閉容器６外部へ送り出されない
だめ、始動初期において吐出冷媒が冷えた状態の密閉容
器６及び電動機部７と熱交換することなく、第２吐出管
１０より密閉容器６外部へ出される。

従って、吐出冷媒が密閉容器６内部で冷却凝縮１０　、 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り、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、冷凍サイクルの速やかな立」−りが得られ
る。

圧縮機１始動後の時間経過とともに、電動機部７の発熱
により圧縮機１も温度上昇し、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と出口ポート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へ至る第
２吐出経路１５へと切換わる。

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内部のフォーミング現象、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
るだめ、凝縮圧力を低下させることはない。寸だ、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だめ
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内の前記電動機部を経由して密閉容
器外部へ出す第１吐出経路と、前記電動機部と前記圧縮
機構部との間の西１丁記音閉容器内部空間より密閉容器
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、長時間冷凍サイクル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ｍ稲器に高温、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」ニリを早め、速やかな冷房、冷凍ができ、まだピ
ー１−ポンプ暖房機においては速やかに温風が出るよう
々機器を提供することができる。また、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を示す密閉形圧縮機の断面図
、第２図は本発明の一実施例を示す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である。

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内の前記電動機部を経
   由して密閉容器外部へ出す第１吐出経路と、前記電動機
   部と前記圧縮機構部との間の前記密閉容器内部空間より
   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。