JPH03291466A - 冷暖房装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ヒートポンプ式の冷暖房装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ヒートポンプ式の冷暖房装置では、例えば実開
昭５０−１２９９２６号公報に記載されているように、
冷房と暖房の切換えに四方弁が用いられている。

このような四方弁を用いた冷暖房装置は、第４図に示す
ように、モータ３１によって駆動される圧縮機３２の吐
出側および吸入側が四方切換弁３３にそれぞれ連通され
るとともに、この四方切換弁３３に凝縮器または蒸発器
として構成される熱交換器３４、３５が連通され、そし
て、圧縮機３２で圧縮された冷媒が四方切換弁３３を通
じて一方の例えば熱交換器３４へ送られ、この熱交換器
３４で冷媒が熱を放出して凝縮されて液化され、ついで
、キャピラリチューブ３６を通じて他方の熱交換器３５
へ送られ、この熱交換器３５で冷媒が熱を吸収して蒸発
してガス化され、ついで、四方切換弁３３を通じて圧縮
機３２に戻るような冷房サイクルまたは暖房サイクルが
構成されている。

そして、冷暖房切換装置としてのパイロット弁３７によ
って四方切換弁３３の冷媒の流動方向を切換えることに
より、圧縮機３２からの冷媒の流れを熱交換器３４から
熱交換器３５への経路または熱交換器３５から熱交換器
３４への経路に切換え、冷房と暖房とを切換えるように
している。

（発明が解決しようとする課題） 前記のような従来の構造では、パイロット弁３７、四方
切換弁３３の弁体を動かすピストン、これらのパイロッ
ト弁３７の四方切換弁３３および圧縮機３２とを連結す
る複数の配管等の多くの部品を必要とし、構造が非常に
複雑になり、また、配管の溶接、ロー付は等の部分が多
く、それらの連結部分からの冷媒の微小漏洩が発生しや
すく、冷暖房能力が早期に低下しやすい問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、漏洩した冷媒
の回収が可能で、パイロット弁や四方切換弁のない構造
の冷暖房装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１に記載の本発明の冷暖房装置は、正逆回転可能
なモータと、このモータにて駆動される圧縮機と、第１
の熱交換器と、この第１の熱交換器に接続した第２の熱
交換器とから構成されるヒートポンプ式の冷暖房サイク
ル装置を形成した冷暖房装置において、前記圧縮機は、
前記モータにて正逆回転駆動可能で、この圧縮機には導
出入口が２つ形成され、一方の導出入口には第１の熱交
換器が接続され、他方の導出入口には第２の熱交換器が
接続されているものである。

請求項２に記載の本発明の冷暖房装置は、前記圧縮機と
、前記モータとは、密閉ケースに収納され、この圧縮機
の前記導出入口には、前記密閉ケース内部からの気体の
流入のみを許容する逆止弁がそれぞれ設けられているも
のである。

（作用） 請求項１に記載の本発明の冷暖房装置は、圧縮機の一方
の導出入口が第１の熱交換器に接続され、他方の導出入
口が第２の熱交換器に接続されているので、圧縮機を吐
出した冷媒は２台の熱交換器を介して再び圧縮機に流入
する冷暖房サイクルを構成している。

そして、このモータの回転を反転させると、このモータ
にて駆動される圧縮機内部の冷媒の流動が反転させられ
て、前記冷暖房サイクルを循環する冷媒の流動方向が反
転するので、冷暖房は切換わる。

請求項２に記載の本発明の冷暖房装置は、前記モータと
圧縮機とは密閉ケースに収納されているので、モータの
駆動軸のシール部等から漏れた冷媒はこの密閉ケース内
部に滞まり、この漏れた冷媒の圧力が圧縮機の吸入側の
導出入口の圧力よりも大きくなると、この吸入側の導出
入口に設けれた逆止弁が開いて、密閉ケース内部の漏れ
た冷媒はこの導出入口に流入し、前記冷暖房サイクルに
回収される。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図から第３図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明による冷暖房装置の構成図であり、密閉
ケース１の内部には、正逆回転可能なモータ２と、この
モータ２にて駆動される圧縮機３とが収納され、この圧
縮機３には、キャピラリチューブ４にて接続された第１
の熱交換器５と第２の熱交換器６とがそれぞれ接続配置
されて、ヒートポンプ式の冷暖房サイクルを形成してい
る。

前記密閉ケース１は、第２図に示すように、箱枠状に形
成され、内部に前記モータ２、前記圧縮機３を収納して
気密に閉塞されている。

前記モータ２は、例えば三相モータが用いられ、この相
の入替えによって正逆回転するようになっており、この
モータ２は、前記密閉ケース１の上板の裏面に固定され
、モータ２の下面からは駆動軸１１が突出されている。

なお、単相モータを用いる場合には、起動方向の切換え
で正逆回転させることができる。

前記圧縮機３は、例えば第３図に示すように、シリンダ
１２の内部に２つの回転子１３．１４が互いに反対方向
に回転し、この回転子１３．１４がシリンダ１２の内壁
ならびに回転子１３．１４相互の間にわずかな間隙を残
して直接接触しないように組立てられたルーツ式圧縮機
であり、正逆回転駆動可能となっている。そしてこの２
つの回転子１３．１４の回転軸１５．１６はシリンダ１
２の外側で歯車で互いに嵌合しており、一方の回転軸１
５はモータ２の駆動軸１１に接続し、このモータ２の駆
動軸１１に接続した回転軸１５が回転されると、他方の
回転軸１Ｇは一方の回転軸１５と反対方向に回転するよ
うになっている。

また、この圧縮機３には、２つの導出入口１７．１８が
形成され、一方の導出人口１７には導管１９を介して第
１の熱交換器５が接続され、他方の導出人口１８には導
管２０を介して第２の熱交換器６が接続されている。さ
らに、それぞれの導管１９．２０の導出入口１７．　１
８近傍には密閉ケース１の内部空間１０から導管１９．
２０への流入のみを許容する逆止弁２１゜２２が設けら
れている。

前記第１の熱交換器５および第２の熱交換器６は、いず
れも凝縮器または蒸発器としての機能を有し、一方の熱
交換器が、前記圧縮機３で圧縮された冷媒を凝縮して熱
を放出させて液化させる凝縮器としての機能を果してい
る時は、他方の熱交換器では、一方の熱交換器よりキャ
ピラリチューブ４を介して送られてきた冷媒を蒸発させ
て熱を吸収させガス化する蒸発器としての機能を果すよ
うになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

ここでは、例えば第１の熱交換器５を室内器とし、第２
の熱交換器６を室外器として使用するものとする。

まず、暖房時運転においては、モータ２の回転が駆動軸
１１を介して圧縮機３の回転軸１５に伝達され、回転子
１３はシリンダ１２内部で矢印方向に回転する。同時に
、他方の回転子１４は反対方向に回転するので、圧縮機
３の一方の導出入口１８は吸入側となり、他方の導出人
口１７は吐出側となり、冷媒はシリンダ１２内部を矢印
方向に流動する。この吐出側の導出人口１７からは吐出
された冷媒は、導管１９を介して室内器である第１の熱
交換器５に送られ、ここで凝縮され液化されて熱を放出
し、次にキャピラリチューブ４を介して室外器である第
２の熱交換器６に送られ、ここで蒸発されガス化されて
熱を吸収し、導管２０を介して吸入側である導出人口１
８よりシリンダＩ２内部に戻る。

このように、室内器である第１の熱交換器５で熱が発生
するので、この熱により室内の暖房が行える。

この暖房運転時において、モータ２の駆動軸１１のシー
ル部等より冷媒が漏れた場合、漏れた冷媒は密閉ケース
１の内部に滞まり、この漏れた冷媒の圧力が、吸入側で
ある導出人口１８の冷媒の圧力よりも大きくなると、吸
入側である導管２０の逆止弁２２が開いてケース１内部
と導管２０内部とが連通されて、ケース１内部の冷媒は
、ケース１内部と導管２０とが同圧に達するまで前記導
管２０内部に流入し、漏れた冷媒は、この暖房サイクル
に回収される。

一方、冷房運転時には、モータ２を前記暖房運転時とは
逆方向に回転させる。すると、このモータ２の逆回転が
駆動軸１１を介して圧縮機３の回転軸１５に伝達され、
回転子１３．１４は前記暖房運転時とはそれぞれ反対方
向に回転される。従って、前記暖房運転時とは逆に導出
人口Ｉ７は吸入側となり、他方の導出入口１８は吐出側
となって、冷媒はシリンダ１２内部を矢印方向とは反対
方向に流動する。この吐出側の導出人口１８より吐出さ
れた冷媒は導管２０を介して室外器である第２の熱交換
器６に送られ、ここで凝縮され液化されて熱を放出し、
次にキャピラリチューブ４を介して室内器である第１の
熱交換器５に送られ、ここで蒸発されガス化されて熱を
吸収し、導管１９を介して吸入側である導出人口１７よ
りシリンダ１２内部へ戻る。このようにして、室内器で
ある第１の熱交換器５において熱は吸収されるので、こ
の熱により室内の冷房が行える。

この冷房運転時において、モータ２の駆動軸１１のシー
ル部等より漏れた冷媒は、密閉ケース１の内部に滞まり
、この漏れた冷媒の圧力が、吸入側である導出人口１７
の冷媒の圧力よりも大きくなると、吸入側である導管１
９の逆止弁２１が開いて内部空間ＩＯと導管１９とが連
通され、ケース１内部に回収されていた冷媒は、ケース
１内部と導管１９とが動圧に達するまで前記導管１９に
流入し、漏れた冷媒はこの冷房サイクルに回収される。

このように、上記構成によれば、モータ２の回転を反転
させると、圧縮機３の２つの導出入口１７、　１８の吸
入側と吐出側とが切換えられて、冷暖房の運転が切換え
られる。

また、圧縮機３に形成されたそれぞれの導出入口１７．
１８に導管１９．２０を介して直接熱交換器５゜６に接
続しているので、四方切換弁やパイロット弁などの部品
が不用となり、部品数を減少でき、装置全体としてのエ
ネルギー損失も低減できる。

さらに、密閉ケース１の内部は、常時、圧縮機３の吸入
側の導出入口と同じ圧力に保たれて低圧であるから、モ
ータ２に与える影響はない。

なお、前記実施例では、圧縮機３としてルーツ式圧縮機
を用いて説明したが、これに限らず、シリンダ内部の回
転子の回転方向の反転により、シリンダ内部の冷媒の流
れを逆転できる圧縮機であれば適宜でよい。

〔発明の効果〕

請求項１に記載の本発明によれば、正逆回転可能なモー
タと、このモータに駆動される圧縮機と、この圧縮機の
一方の導出入口に接続された第１の熱交換器と、この圧
縮機の他方の導出入口に接続され、第１の熱交換器に接
続される第２の熱交換器とから構成されるヒートポンプ
式の冷暖房サイクルは、前記モータの回転を反転させる
と、圧縮機のシリンダ内部の冷媒の流れが反転させられ
て、室内の冷房、暖房が切換えられる。この冷房、暖房
の切換えに四方切換弁やパイロット弁を使用していない
ので、組立て部品数も少なくてすみ、消費電力も低減で
きる。また、装置全体でのエネルギー損失が低減でき、
冷暖房の効率も改善されて向上する。

請求項２に記載の本発明によれば、前記モータと前記圧
縮機とは密閉ケースに収納されているので、このモータ
の駆動軸のシール部等から漏れた冷媒は前記密閉ケース
内部に滞り、この漏れた冷媒の圧力が、圧縮機の吸入側
の圧力よりも大きくなると、吸入側に設けられた逆止弁
が開いて密閉ケース内部の冷媒は圧縮機の吸入側に流入
するので、これにより冷暖房サイクルを循環する冷媒は
外部に漏れず、また、冷媒の漏れによる冷暖房の効率の
低下も防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による冷暖房装置の構成図、第２図は同
上一実施例を示す圧縮機の構成図、第３図は同上圧縮機
の横断面図、第４図は従来の一例を示す冷暖房装置の構
成図である。 １・・密閉ケース、２・・モータ、３・・圧縮機、５・
・第１の熱交換器、６・・第２の熱交換器、１７．１８
・・導出入口、２１．２２・・逆止弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）正逆回転可能なモータと、このモータにて駆動さ
   れる圧縮機と、第１の熱交換器と、この第１の熱交換器
   に接続した第２の熱交換器とから構成されるヒートポン
   プ式の冷暖房サイクル装置を形成した冷暖房装置におい
   て、 前記圧縮機は、前記モータにて正逆回転駆動可能で、こ
   の圧縮機には導出入口が２つ形成され、一方の導出入口
   には第１の熱交換器が接続され、他方の導出入口には第
   ２の熱交換器が接続されて、いることを特徴とする冷暖
   房装置。
2. （２）前記圧縮機と、前記モータとは、密閉ケースに収
   納され、この圧縮機の前記導出入口には、前記密閉ケー
   ス内部からの気体の流入のみを許容する逆止弁がそれぞ
   れ設けられている請求項１に記載の冷暖房装置。