JP2914178B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2914178B2
JP2914178B2 JP6135630A JP13563094A JP2914178B2 JP 2914178 B2 JP2914178 B2 JP 2914178B2 JP 6135630 A JP6135630 A JP 6135630A JP 13563094 A JP13563094 A JP 13563094A JP 2914178 B2 JP2914178 B2 JP 2914178B2
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貴之 井関
信吾 浜田
鎮雄 大滝
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/153Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和機用の冷媒としてCFC
系あるいはHCFC系が用いられており、圧縮機の冷凍
機油としてはCFC系あるいはHCFC系の冷媒との相
溶性が高い鉱油など様々な冷凍機油が使用されている。
しかしながらこれらの冷媒はオゾン層の破壊の問題から
近い将来に全廃が決定している。
【0003】そこで、近年これらの冷媒に代わる冷媒と
してHFC系の単一あるいは混合冷媒が考えられてお
り、圧縮機の冷凍機油としてグリコール化合物、エステ
ル化合物等が提案(米国特許第4,755,316号明
細書、特開平3−33193号公報等)されており、い
ずれもHFC系の冷媒と冷凍機油とを完全に溶解させる
ことを目的とし、それによって油戻り性を確保してい
る。
【0004】図3はHCFC22を用いた空気調和機の
断面図で19は空気調和機本体で、20は圧縮機、21
は蒸発器、22は凝縮器、23は絞り装置、24は送風
機、25は凝縮水を溜める水受け皿、26はドレン口、
27は排水タンク、28は吸い込みグリル、29は吹き
出し口である。圧縮機20によって圧縮された冷媒は凝
縮器22に吐出されるが、この時圧縮機20の潤滑等に
用いられた冷凍機油は若干ではあるが冷媒と共に吐出さ
れる。しかし冷媒と相溶性が非常に高いので凝縮器2
2、絞り装置23、蒸発器21を通って圧縮機20に戻
ってくる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらグリコー
ル化合物あるいはエステル化合物冷凍機油は従来の鉱油
系に比べ耐摩耗性が不十分であり、かつ抵抗率が低く電
気絶縁性で劣る。また吸湿性も高く、圧縮機構成部品及
び完成品の水分管理のみならず空気調和機の組立時の水
分管理等生産時の課題も多く、また水分がサイクル中に
入ると冷凍機油の分解や圧縮機のメカ摩耗を促進した
り、またそれらの不純物により絞り装置を閉塞し冷却不
良を引き起こすなどの問題点があった。
【0006】本発明は上記の課題を解決するもので、冷
凍機油として冷媒と完全には相溶性はないが電気絶縁性
及び吸湿性の優れる鉱油系あるいは合成油系を使用しか
つ、圧縮機より吐出した冷凍機油が冷凍サイクル中に停
滞することなく確実に圧縮機に戻る冷凍システムを構成
することにより信頼性の高い空気調和機を実現できる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置及び送
風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あるいは混合冷
媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒との相溶性が
低い冷凍機油を用い、前記圧縮機の上方に前記蒸発器及
び凝縮器を配置し、前記蒸発器及び凝縮器のそれぞれの
上部を入口、下部を出口となる様に空気調和機を構成し
たものである。
【0008】また本発明は、圧縮機、蒸発器、凝縮器、
絞り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一
あるいは混合冷媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷
媒との相溶性が低い冷凍機油を用い、冷媒が上向きに流
れる部分は細い配管、冷媒が下向きに流れる部分は太い
配管を用いたものである。
【0009】また本発明は、圧縮機、蒸発器、凝縮器、
絞り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一
あるいは混合冷媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷
媒との相溶性が低い冷凍機油を用い、前記圧縮機の上方
にそれぞれの上部を入口、下部を出口となる様に構成さ
れた蒸発器及び凝縮器を配置し、冷媒が上向きに流れる
部分は細い配管、冷媒が下向きに流れる部分は太い配管
を用いたものである。
【0010】
【作用】上記手段による作用は以下の通りである。
【0011】本発明は、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り
装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一ある
いは混合冷媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒と
の相溶性が低い冷凍機油を用い、前記圧縮機の上方にそ
れぞれの上部を入口、下部を出口となる様に構成された
蒸発器及び凝縮器を配置することにより熱交換器に冷凍
機油が停滞せず熱交換効率の低下の低減を図れるばかり
か、蒸発器から確実に冷凍機油が圧縮機に戻る。
【0012】またさらに、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞
り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あ
るいは混合冷媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒
との相溶性が低い冷凍機油を用い、冷媒が上向きに流れ
る部分は細い配管を用い冷媒の流速を上げ、冷媒が下向
きに流れる部分は太い配管を用いることにより冷凍機油
が配管中に停滞することを避けられる。
【0013】またさらに、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞
り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あ
るいは混合冷媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒
との相溶性が低い冷凍機油を用い、前記圧縮機の上方に
それぞれ上部を入口、下部を出口となる様に構成された
蒸発器及び凝縮器を配置し、冷媒が上向きに流れる部分
は細い配管、冷媒が下向きに流れる部分は太い配管を用
いることにより、冷凍機油がサイクル中に停滞すること
なく確実に圧縮機に戻る。
【0014】
【実施例】以下本発明の第1の実施例について図1と共
に説明する。空気調和機本体1の内部には冷凍サイクル
を構成する圧縮機2、蒸発器3、凝縮器4、絞り装置5
と送風機6を具備していて、圧縮機2の上方には凝縮器
4、蒸発器3を設けている。前記蒸発器3において冷媒
は入り口部11より入り出口部12の様に構成されてい
て、同様に凝縮器4において冷媒は入り口部13より入
り出口部14より出る様に構成されている。また前記蒸
発器3の下には凝縮水を受ける水受け皿7があり凝縮水
はドレン口を通って排水タンク8に溜る様になってい
る。また空気は吸入グリル9から吸い込まれ蒸発器3、
凝縮器4を通って吹き出し口10より吹き出される。ま
た前記圧縮機2の冷凍機油として従来の冷媒CFC12
あるいはHCFC22で実績のある鉱物油を用いてい
る。この様に凝縮器4を圧縮機2の上方に配置すること
により、凝縮器4への冷凍機油の吐出量を低減できる。
また、前記蒸発器3及び前記凝縮器4それぞれの入口を
上部、出口を下部とすることにより熱交換器中に冷凍機
油が停滞することなく循環する。また、前記蒸発器3に
流入した冷凍機油は前記蒸発器下部に設けた圧縮機に確
実に戻る。
【0015】次に、第2の実施例について図2と共に説
明する。15、16、17、18は空気調和機本体1の
内部に設けられた圧縮機2、蒸発器3、凝縮器4、絞り
装置5をつなぐ配管で、15、17、18は冷媒が上向
きに流れる配管、16は冷媒が下向きに流れる配管であ
り、上向きに流れる配管15、16、17は冷媒の流速
を上げるために下向きの配管に比べ細くなっている。こ
れにより冷媒と共に吐出した冷凍機油は下向きの配管部
分は重力によって循環し、上向きの部分は配管を細くし
流速を上げた冷媒と共に循環し、サイクル中に冷凍機油
は停滞しない。又、冷凍機油については第1の実施例と
同様である。
【0016】次に、第3の実施例について図2と共に説
明する。空調機本体1の内部には圧縮機2が設けられて
おり、この圧縮機2の上方には蒸発器3、凝縮器4が設
けられており、蒸発器3において冷媒は入り口部11よ
り入り出口部12より出る様に構成され、凝縮器4にお
いて冷媒は入り口部13より入り出口部14より出る様
に構成されている。これらの圧縮機2、蒸発器3、凝縮
器4、及び絞り装置5をつなぐ配管のうち冷媒が上向き
に流れる部分の配管15、17、18は下向きに流れる
部分の配管16より細くなる様に構成されている。この
様に凝縮器4を圧縮機2の上方に配置することにより凝
縮器4への冷凍機油の吐出量を低減できかつ、冷媒と共
に吐出した若干量の冷凍機油は凝縮器4の入口を上部、
出口を下部とすることにより凝縮器4に停滞することな
く循環し、凝縮器4より出た冷凍機油は下向きの配管部
分は重力により循環し、上向きの部分は配管を細くし流
速を上げた冷媒と共に循環し、蒸発器3に流入する。前
記蒸発器3に流入した冷凍機油は蒸発器3の入口を上
部、出口を下部とすることにより、蒸発器3に冷凍機油
が停滞することなく蒸発器より下部に設けた圧縮機に確
実に戻る。又、冷凍機油については第1の実施例と同様
である。
【0017】
【発明の効果】本発明は、上記説明からわかる様に、圧
縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置及び送風機を有し、冷
媒としてHFC系の単一あるいは混合冷媒を使用し、圧
縮機の冷凍機油に冷媒との相溶性は低いがCFC12あ
るいはHCFC22で実績があり、HFC系の冷媒と相
溶性が高いグリコール化合物あるいはエステル化合物系
冷凍機油より耐摩耗性、電気絶縁性に優れかつ吸湿性が
少なく使い勝手がよい鉱物油を用い、前記圧縮機の上方
にそれぞれ上部を入口、下部を出口とする様に構成され
た蒸発器及び凝縮器を配置することにより、凝縮器への
冷凍機油の吐出量を低減できかつ、冷媒と共に吐出した
冷凍機油は熱交換器に停滞することなく循環し、蒸発器
の下部に設けた圧縮機に戻る。この様なシステムを構成
することにより製造工程での水分管理等の課題を解決で
き、また従来と同様の製造設備を使用できるばかりか、
システムの信頼性の向上も実現できかつ、熱交換効率の
低下を低減できる。また、今回は鉱物油系での効果を述
べたがHFC系の冷媒と相溶性が低い合成油系でも同様
の効果がある。
【0018】またさらに、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞
り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あ
るいは混合冷媒を使用し、圧縮機の冷凍機油に冷媒との
相溶性は低いがCFC12あるいはHCFC22で実績
があり、HFC系の冷媒と相溶性が高いグリコール化合
物あるいはエステル化合物系冷凍機油より耐摩耗性、電
気絶縁性に優れかつ吸湿性が少なく使い勝手がよい鉱物
油を用い、冷媒が上向きに流れる部分は細い配管を用
い、下向きに流れる部分のは太い配管を用いることによ
り、冷凍機油が下向きの配管部分は重力によって循環
し、上向きの配管部分は配管を細くし流速を上げた冷媒
と共に循環し、サイクル中に冷凍機油が停滞せず循環す
る。この様なシステムを構成することにより、製造工程
での水分管理等の課題を解決できかつ、従来と同様の製
造設備を使用できるばかりかシステムの信頼性の向上も
実現できる。また、今回は鉱物油系での効果を述べたが
HFC系の冷媒と相溶性が低い合成油系でも同様の効果
がある。
【0019】またさらに、圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞
り装置及び送風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あ
るいは混合冷媒を使用し、圧縮機の冷凍機油に冷媒との
相溶性は低いがCFC12あるいはHCFC22で実績
があり、HFC系の冷媒と相溶性が高いグリコール化合
物あるいはエステル化合物系冷凍機油より耐摩耗性、電
気絶縁性に優れかつ吸湿性が少なく使い勝手がよい鉱物
油を用い、圧縮機の上方にそれぞれ上部を入口、下部を
出口とする様に構成された蒸発器及び凝縮器を配置し、
冷媒が上向きに流れる部分は細い配管、冷媒が下向きに
流れる部分は太い配管を用いることにより、凝縮器への
冷凍機油の吐出量を低減できかつ、冷媒と共に吐出した
若干量の冷凍機油は、凝縮器を入口が上で出口を下に構
成しているため凝縮器に停滞することなく循環し、凝縮
器より出た冷凍機油は下向きの配管部分の重力により循
環し、上向きの部分は配管を細くし流速を上げた冷媒と
共に循環し、蒸発器に流入する。蒸発器に流入した冷凍
機油は、凝縮器と同様に入口が上で出口が下にあるの
で、停滞することなく蒸発器より流出し、蒸発器より下
部に設けた圧縮機に確実に戻る。この様なシステムを構
成することにより、製造工程での水分管理等の課題を解
決でき、また従来と同様の製造設備を使用できるばかり
か、システムの信頼性の向上も実現できる。また、今回
は鉱物油系での効果を述べたがHFC系の冷媒と相溶性
が低い合成油系でも同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における空気調和機の断
面図
【図2】本発明の第2、3の実施例における空気調和機
の断面図
【図3】従来例の断面図
【符号の説明】 2 圧縮機 3 蒸発器 4 凝縮器 5 絞り装置 6 送風機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−157379(JP,A) 特開 平7−77364(JP,A) 実開 昭60−7532(JP,U) 実開 平4−50368(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 41/00 F24F 1/02 F25B 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置及び送
    風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あるいは混合冷
    媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒との相溶性が
    低い冷凍機油を用い、冷媒が上向きに流れる部分の配管
    は細く、冷媒が下向きに流れる部分の配管は太くした空
    気調和機。
  2. 【請求項2】圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置及び送
    風機を有し、冷媒としてHFC系の単一あるいは混合冷
    媒を使用し、前記圧縮機の冷凍機油に冷媒との相溶性が
    低い冷凍機油を用い、前記圧縮機の上方にそれぞれ上部
    を入口、下部を出口となる様に構成された蒸発器及び凝
    縮器を配置し、冷媒が上向きに流れる部分の配管は細
    く、冷媒が下向きに流れる部分の配管は太くした空気調
    和機。
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