KR101212642B1 - 압축기 용량 제어 조작 기구, 및 그것을 구비한 공기 조화 장치 - Google Patents

Abstract

코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지의 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구 및 그것을 구비한 공기 조화 장치를 제공한다. 압축기 용량 제어 조작 회로(35)는, 4개의 접속 세관(93a~93d)을 가지는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브(90)와 흡입 분기관(87)과 중간관(88)과 토출 분기관(89)을 구비하고 있다. 흡입 분기관(87)은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제1 세관(93a)에 접속되어 있고, 압축기(22)의 흡입관(28)으로부터 분기된 제1 세관(93a)보다도 대경의 관이다. 중간관(88)은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제2 세관(93b)에 접속되어 있고, 압축기(22)의 실린더 중간부(79)에 접속된 제2 세관(93b)보다도 대경의 관이다. 토출 분기관(89)은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제3 세관(93c)에 접속되어 있고, 압축기(22)의 토출관(30)으로부터 분기된 제3 세관(93c)보다도 대경의 관이다.

압축기, 공기 조화 장치, 토출 분기관, 용량 제어, 사방 전환 밸브

Description

압축기 용량 제어 조작 기구, 및 그것을 구비한 공기 조화 장치{MECHANISM FOR CONTROLLING AND OPERATING COMPRESSOR CAPACITY AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}

본 발명은, 압축기 용량 제어 조작 기구, 및 그것을 구비한 공기 조화 장치, 특히, 압축기에 접속되어 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구, 및 그것을 구비한 공기 조화 장치에 관한 것이다.

종래부터, 증기 압축식의 냉매 회로를 구비한 공기 조화 장치가 있다. 이와 같은 냉매 회로를 구비한 공기 조화 장치에 있어서, 압축기에 압축기 용량 제어 조작 회로를 접속한 구성을 채용하는 것에 의하여, 흡입(吸入) 용량에 대하여 토출(吐出) 용량을 100%로 하는 풀 로드(full load) 운전과 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 저감시키는 언로드(unload) 운전으로 압축기의 운전 상태를 전환하는 용량 제어를 행할 수 있도록 한 것이 있다. 그리고, 압축기 용량 제어 조작 회로로서는, 압축기의 실린더 중간부와 압축기의 흡입관을 접속하는 바이패스(bypass) 관과, 바이패스 관에 설치되어 있고 이방 밸브로서 기능하는 전자 밸브와, 압축기의 토출관과 압축기의 실린더 중간부를 접속하는 파일럿(pilot) 관과, 파일럿 관에 설치된 모세관(capillary tube)을 가지고 있고, 전자 밸브를 닫는 것에 의하여 압축기를 풀 로드 운전으로 제어하고, 전자 밸브를 여는 것에 의하여 압축기를 언로드 운전으로 제어할 수 있게 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.).

[특허 문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평9－72625호

그러나, 상술한 압축기 용량 조작 회로에 있어서는, 파일럿 관에 모세관이 설치되어 있는 것뿐이기 때문에, 언로드 운전 시에 있어서, 바이패스 관을 통해서 실린더 중간부로부터 흡입관에 흘러 들어가는 냉매에, 파일럿 관을 통해서 토출관으로부터 바이패스 관에 흘러 들어가는 냉매도 가해지는 것이 되어, 불필요하게 압축기로부터 토출된 냉매의 일부가 흡입관에 바이패스 된다고 하는 사태가 생기게 되어, 언로드 운전 시에 있어서의 압축기의 소비 동력이 증가하는 원인으로 된다.

이것에 대하여, 바이패스 관 뿐만이 아니라, 파일럿 관에도 이방 밸브로서 기능하는 전자 밸브를 설치하고, 언로드 운전 시에, 바이패스 관에 설치된 전자 밸브를 열고, 또한, 파일럿 관에 설치된 전자 밸브를 닫는 것으로, 파일럿 관을 통해서 토출관으로부터 바이패스 관에 냉매가 흘러 들어가지 않도록 하는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에는, 압축기 용량 제어 조작 회로에 이방 밸브로서 기능하는 전자 밸브가 2개 필요로 되고, 코스트 업(cost up)이 생기는 것이 된다.

본 발명의 과제는, 코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지의 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구 및 그것을 구비한 공기 조화 장치를 제공하는 것에 있다.

제1의 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구는, 압축기에 접속되고 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구이고, 유로 전환 밸브와 흡입 분기관과 중간관과 토출 분기관과 고정 부재를 구비하고 있다. 유로 전환 밸브는, 밸브 본체와 제1 세관과 제2 세관과 제3 세관을 가지고 있다. 밸브 본체는, 제1 유로와 제2 유로가 접속되고 또한 제3 유로가 제1 및 제2 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제1 상태와, 제2 유로와 제3 유로가 접속되고 또한 제1 유로가 제2 및 제3 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제2 상태로 전환하는 것이 가능한 유로 구성을 2개의 이방 밸브를 이용하여 구성한 것과 같은 기능을 가지고 있다. 제1 세관은, 제1 유로를 구성하고 있고, 밸브 본체로부터 연장되어 있다. 제2 세관은, 제2 유로를 구성하고 있고, 밸브 본체로부터 연장되어 있다. 제3 세관은, 제3 유로를 구성하고 있고, 밸브 본체로부터 연장되어 있다. 흡입 분기관은, 압축기의 흡입관으로부터 분기되어 있고, 제1 세관에 접속된 제1 세관보다도 대경(大徑)의 관이다. 중간관은, 압축기의 실린더 중간부에 접속되어 있고, 제2 세관에 접속된 제2 세관보다도 대경의 관이다. 토출 분기관은, 압축기의 토출관으로부터 분기되어 있고, 제3 세관에 접속된 제3 세관보다도 대경의 관이다. 고정 부재는, 흡입 분기관, 중간관 및 토출 분기관 중 적어도 하나와, 유로 전환 밸브를 고정하고 있다.

이 압축기 용량 제어 조작 기구는, 유로 전환 밸브로서, 밸브 본체로부터 연장되는 제1, 제2, 및 제3 세관을 가지는 것을 이용하여 구성되어 있기 때문에, 제1 세관의 흡입 분기관과의 접속 부분, 제2 세관의 중간관과의 접속 부분, 및 제3 세관의 토출 분기관과의 접속 부분의 강도가 낮게 되어 있다.

그래서, 이 압축기 용량 제어 조작 기구에서는, 흡입 분기관, 중간관 및 토출 분기관 중 적어도 하나와, 유로 전환 밸브를 고정 부재에 고정하는 것에 의하여, 제1, 제2, 및 제3 세관에 과대한 응력이 작용하지 않도록 하고 있다. 이것에 의하여, 2개의 이방 밸브를 이용하는 것에 의하여 생기는 코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지의 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구를 제공할 수 있다.

제2의 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구는, 제1의 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구에 있어서, 흡입 분기관, 중간관 및 토출 분기관 중 고정 부재에 고정되어 있는 것은, 대응하는 세관의 근방 부분이 고정 부재에 고정되어 있다.

이 압축기 용량 제어 조작 기구에서는, 흡입 분기관, 중간관 및 토출 분기관 중 고정 부재에 고정되어 있는 것이, 대응하는 세관의 근방 부분이 고정 부재에 고정되어 있기 때문에, 흡입 분기관, 중간관 및 토출 분기관의 세관 근방에 있어서의 위치 어긋남 등을 확실히 막을 수 있다. 이것에 의하여, 제1, 제2, 및 제3 세관에 작용하는 응력을 확실히 작게 할 수 있다.

제3의 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구는, 압축기에 접속되고 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구이고, 4개의 접속 세관을 가지는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브와, 흡입 분기관과, 중간관과, 토출 분기관을 구비하고 있다. 흡입 분기관은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제1 세관에 접속되어 있고, 압축기의 흡입관으로부터 분기되어 있다. 중간관은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제2 세관에 접속되어 있고, 압축기의 실린더 중간부에 접속되어 있다. 토출 분기관은, 4개의 접속 세관 중 하나인 제3 세관에 접속되어 있고, 압축기의 토출관으로부터 분기되어 있다. 4개의 접속 세관 중 하나인 제4 세관은, 폐쇄되어 있다.

이 압축기 용량 제어 조작 기구에서는, 2개의 이방 밸브 대신에 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브를 이용하고 있기 때문에, 2개의 이방 밸브를 이용하는 것에 의하여 생기는 코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지의 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구를 제공할 수 있다.

삭제

또한, 이 압축기 용량 제어 조작 기구에서는, 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브가 가지는 4개의 접속 세관 중 하나를 폐쇄한다고 하는 간단한 처리에 의하여, 2개의 이방 밸브에 의하여 구성되는 유로 구성과 같은 유로 구성을 실현할 수 있기 때문에, 구성이 간단하게 된다.

제5의 발명에 관련되는 공기 조화 장치는, 제3의 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구와, 압축기와 사방 전환 밸브와 제1 열교환기와 팽창 기구와 제2 열교환기를 포함하는 증기 압축식의 주(主)냉매 회로를 구비하고 있고, 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브로서, 사방 전환 밸브를 구성하는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브와 같은 것이 사용되고 있다.

이 공기 조화 장치에서는, 압축기 용량 제어 조작 기구에 이용되는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브가, 주냉매 회로에 포함되는 사방 전환 밸브를 구성하는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브와 같은 것이기 때문에, 부품을 공통화할 수 있고, 이것에 의하여, 공기 조화 장치 전체의 코스트 다운에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구가 채용된 공기 조화 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 실외 유닛의 개략의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.

도 3은 도 1의 A부의 구조(즉, 압축기 및 압축기 용량 제어 조작 회로의 구조)를 도시하는 대략 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공기 조화 장치

22 : 압축기

23 : 사방 전환 밸브

24 : 실외 열교환기(제1 열교환기)

25 : 팽창 밸브(팽창 기구)

41 : 실내 열교환기(제2 열교환기)

28 : 흡입관

30 : 토출관

79 : 실린더 중간부

87 : 흡입 분기관

88 : 중간관

89 : 토출 분기관

90, 23b :　파일럿 밸브(유로 전환 밸브, 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브)

91 : 밸브 본체

93a : 제1 세관

93b : 제2 세관

93c : 제3 세관

93d : 제4 세관

98 : 고정 부재

이하, 도면에 기초하여, 본 발명에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구, 및 그것을 구비한 공기 조화 장치의 실시예에 관하여 설명한다.

(1) 공기 조화 장치의 구성

＜전체＞

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 관련되는 압축기 용량 제어 조작 기구가 채용된 공기 조화 장치(1)의 개략 구성도이다. 본 실시예에 있어서, 공기 조화 장치(1)는, 실내의 냉난방에 사용되는 장치이며, 주로, 실외 유닛(2)과, 실내 유닛(4)과, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)을 접속하는 제1 냉매 연락관(6) 및 제2 냉매 연락관(7)을 구비한, 이른바 세퍼레이트(separate)형의 공기 조화 장치이다. 즉, 본 실시예에 있어서, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4)은, 설치 장소에 출하되고 설치된 후에, 현지에 있어서 시공되는 냉매 연락관(6, 7)에 의하여 접속되는 것에 의하여 구성되는 것이다. 그리고, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)의 냉매 회로(10)는, 실외 유닛(2)과 실내 유닛(4)이 냉매 연락관(6, 7)을 통하여 접속되는 것에 의하여 구성되어 있다.

＜실내 유닛＞

다음으로, 실내 유닛(4)의 구성에 관하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

실내 유닛(4)은, 제1 냉매 연락관(6) 및 제2 냉매 연락관(7)을 통하여 실외 유닛(2)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하고 있다. 실내 유닛(4)은, 주로, 냉매 회로(10)의 일부를 구성하는 실내 냉매 회로(10b)를 가지고 있다. 이 실내 냉매 회로(10b)는, 주로, 제2 열 교환기로서의 실내 열교환기(41)를 가지고 있다.

실내 열교환기(41)는, 본 실시예에 있어서, 냉방 시에는 냉매의 가열기로서 기능하고, 난방 시에는 냉매의 냉각기로서 기능하는 열교환기이다. 실내 열교환기(41)는, 그 일단이 제2 냉매 연락관(7)에 접속되고, 그 타단(他端)이 제1 냉매 연락관(6)에 접속되어 있다.

실내 유닛(4)은, 본 실시예에 있어서, 유닛 내에 실내 공기를 흡입하고, 열 교환한 후에, 실내에 공급하기 위한 실내 팬(42)을 구비하고 있어, 실내 공기와 실내 열교환기(41)를 흐르는 냉매를 열교환시키는 것이 가능하다. 실내 팬(42)은, 실내 팬 모터(42a)에 의하여 회전 구동되도록 되어 있다.

또한, 실내 유닛(4)은, 실내 유닛(4)을 구성하는 각부의 동작을 제어하는 실내 제어부(43)를 구비하고 있다. 그리고, 실내 제어부(43)는, 실내 유닛(4)의 제어를 행하기 위해서 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있어, 실외 유닛(2)의 실외 제어부(37, 후술)와의 사이에서 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

＜실외 유닛＞

다음으로, 실외 유닛(2)의 구성에 관하여, 도 1 ~ 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 2는, 실외 유닛(2)의 개략의 내부 구조를 도시하는 사시도이다. 도 3은, 도 1의 A부의 구조(즉, 압축기(22) 및 압축기 용량 제어 조작 회로(35)의 구조)를 도시하는 개략 종단면도이다.

실외 유닛(2)은, 제1 냉매 연락관(6) 및 제2 냉매 연락관(7)을 통하여 실내 유닛(4)에 접속되어 있고, 냉매 회로(10)의 일부로서의 실외 냉매 회로(10a)를 구성하고 있다.

실외 유닛(2)은, 대략 직방체 상자 모양의 유닛 케이싱(51)의 내부가 연직(鉛直)으로 연장되는 칸막이 판(56)에 의하여 송풍기실(S1)과 기계실(S2)로 분할된 구조(이른바, 트렁크형 구조)를 가지는 것이고, 주로, 유닛 케이싱(51)과, 실외 냉매 회로(10a)를 구성하는 실외 냉매 회로 구성부품(후술)과, 실외 팬(36)과, 실외 유닛(2)을 구성하는 각부의 동작을 제어하는 실외 제어부(37)(도 1 참조)로서 기능하는 전장품(電裝品, 전기 관련 부품) 어셈블리(도 2에서는, 도시하지 않음)를 가지고 있다.

유닛 케이싱(51)은, 주로, 저판(底板, 52)과 천판(天板, 53, 도 2에는 2점 쇄선으로 도시)과 전판(前板, 54, 도 2에는 2점 쇄선에 의하여 도시)와 측판(側板, 55, 도 2에는 2점 쇄선에 의해 도시)과 칸막이 판(56)을 가지고 있다.

저판(52)은, 유닛 케이싱(51)의 저면 부분을 구성하는 횡으로 긴 대략 직사각 형상의 금속제의 판상(板狀) 부재이다. 저판(52)의 주연(周緣)부는, 상향(上向)으로 접어 구부러져 있다. 저판(52)의 외면에는, 현지 설치면에 고정되는 2개의 고정다리(57)가 설치되어 있다. 고정다리(57)는, 유닛 케이싱(51)의 정면으로부터 보아 대략 U자 형상을 가지고, 유닛 케이싱(51)의 전측(前側)으로부터 후측(後側)을 향하여 연장되는 금속제의 판상 부재이다.

천판(53)은, 실외 유닛(2)의 천면(天面) 부분을 구성하는 횡으로 긴 대략 직사각 형상의 금속제의 판상 부재이다.

전판(54)은, 주로, 유닛 케이싱(51)의 전면 부분 및 우측면의 전부(前部)를 구성하는 금속제의 판상 부재이며, 그 하부가 저판(52)에 나사 등에 의해 고정되어 있다. 전판(54)에는, 유닛 케이싱(51)의 배면 및 좌측면에 형성된 흡입구(도시하지 않음)를 통해서 송풍기실(S1) 내에 받아들여진 공기를 외부로 불어 내기 위한 분출구(54a)가 형성되어 있다.

측판(55)은, 주로, 유닛 케이싱(51)의 우측면의 후부 및 우배면 부분을 구성하는 금속제의 판상 부재이며, 그 하부가 저판(52)에 나사 등에 의하여 고정되어 있다.

칸막이 판(56)은, 저판(52) 상에 배치되는 연직으로 연장되는 금속제의 판상 부재이며, 유닛 케이싱(51)의 내부 공간을 좌우 2개의 공간(즉, 송풍기실(S1)과 기계실(S2))으로 나누도록 배치되어 있다. 칸막이 판(56)은, 그 하부가 저판(52)에 나사 등에 의하여 고정되어 있다.

이와 같이, 유닛 케이싱(51)은, 그 내부 공간이 칸막이 판(56)에 의하여 송풍기실(S1)과 기계실(S2)로 분할되어 있다. 보다 구체적으로는, 송풍기실(S1)은, 저판(52)과 천판(53)과 전판(54)과 칸막이 판(56)에 의하여 둘러싸인 공간이며, 기계실(S2)은, 저판(52)과 천판(53)과 전판(54)과 측판(55)과 칸막이 판(56)에 의하여 둘러싸인 공간이다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 송풍기실(S1)에는, 실외 열교환기(24)와 실외 팬(36)이 배치되고, 기계실(S2)에는, 압축기(22)나 사방 전환 밸브(23) 등의 실외 냉매 회로 구성부품과 전장품 어셈블리(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 덧붙여, 이 유닛 케이싱(51)에서는, 전판(54)의 기계실(S2)에 면(面)하는 부분을 떼어내는 것에 의하여, 기계실(S2)의 내부가 보이도록 되어 있다.

실외 냉매 회로(10a)를 구성하는 실외 냉매 회로 구성부품으로서는, 주로, 누산기(21)와, 압축기(22)와, 사방 전환 밸브(23)와, 제1 열교환기로서의 실외 열교환기(24)와, 팽창 기구로서의 팽창 밸브(25)(도 2에는 도시하지 않음)와, 제1 폐쇄 밸브(26)와, 제2 폐쇄 밸브(27)가 있다. 여기서, 실외 열교환기(24)는, 송풍기실(S1)에 배치되어 있고, 실외 열교환기(24) 이외의 실외 냉매 회로 구성부품은, 기계실(S2) 내에 배치되어 있다.

누산기(21)는, 압축기(22)의 흡입구와 사방 전환 밸브(23)와의 사이에 접속된 냉매 회로(10) 내를 순환하는 저압 냉매를 일시적으로 모으기 위한 용기이며, 본 실시예에 있어서, 기계실(S2)의 오른쪽 후방의 각(角)부에 배치되어 있다(도 2 참조). 누산기(21)의 출구는, 제1 흡입관(28)에 의하여 압축기(22)의 흡입구에 접속되어 있고, 누산기(21)의 입구는, 제2 흡입관(29)에 의하여 사방 전환 밸브(23)에 접속되어 있다.

압축기(22)는, 저압의 냉매를 흡입하고 압축하여 고압의 냉매로 한 후에 토출하는 기능을 가지는 압축기이며, 본 실시예에 있어서, 사방 전환 밸브(23) 등의 실외 냉매 회로 구성부품이나 전장품 어셈블리(도 2에는 도시하지 않음)를 배치하는 공간을 상방(上方)에 비워둔 상태에서, 기계실(S2)의 평면으로부터 보아 대략 중앙에 배치되어 있다(도 2 참조). 압축기(22)의 토출구는, 토출관(30)에 의하여 사방 전환 밸브(23)에 접속되어 있다. 덧붙여, 압축기(22)의 내부 구조 및 압축기(22)에 접속되는 압축기 용량 제어 조작 기구로서의 압축기 용량 제어 조작 회로(35, 도 2에는 도시하지 않음)에 관해서는 후술하는 것으로 한다. 덧붙여, 후술에 있어서, 냉매 회로(10) 중 압축기 용량 제어 조작 회로(35)와 압축기 용량 제어 조작 회로(35)를 제외한 부분을 구별하여 설명할 때에는, 냉매 회로(10) 중 압축기 용량 제어 조작 회로(35)를 제외한 부분을 주냉매 회로라고 부르는 것으로 한다.

사방 전환 밸브(23)는, 냉방과 난방과의 전환 시에, 냉매의 흐름의 방향을 전환하기 위한 밸브이며, 냉방 시에는 압축기(22)의 토출구와 실외 열교환기(24)를 접속하는 것과 함께 누산기(21)와 제2 폐쇄 밸브(27)를 접속하고, 난방 시에는 압축기(22)의 토출구와 제2 폐쇄 밸브(27)를 접속하는 것과 함께 누산기(21)와 실외 열교환기(24)를 접속하는 것이 가능하다. 사방 전환 밸브(23)는, 제1 냉매관(31, 도 2에는 일부만을 도시)에 의하여 실외 열교환기(24)에 접속되어 있고, 또한, 제4 냉매관(34)에 의하여 제2 폐쇄 밸브(27)에 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서, 사방 전환 밸브(23)는, 사방 전환 밸브 본체(23a)와, 사방 전환 밸브 본체(23a)에 접속된 파일럿 밸브(23b)(도 1에는 도시하지 않음)를 가지고 있다. 이 파일럿 밸브(23b)는, 상술한 냉방과 난방의 전환을 행할 때에 사방 전환 밸브 본체(23a)를 조작하기 위한 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브로 불리는 것이고, 사방 전환 밸브 본체(23a)에 고정되어 있다(도 2 참조).

실외 열교환기(24)는, 본 실시예에 있어서, 냉방 시에는 실외 공기를 열원으로 하는 냉매의 냉각기로서 기능하고, 난방 시에는 실외 공기를 열원으로 하는 냉매의 가열기로서 기능하는 열교환기이다. 실외 열교환기(24)의 일단은, 제1 냉매관(31, 도 2에는 일부만을 도시)에 복수의 분기관(24a, 도 2에는 도시하지 않음)을 통하여 접속되어 있다. 또한, 실외 열교환기(24)의 타단은, 제2 냉매관(32)에 복수의 분기관(24b, 도 2에는 도시하지 않음) 및 분류기(24c, 도 2에는 도시하지 않음)를 통하여 접속되어 있다. 실외 열교환기(24)는, 본 실시예에 있어서, 전열(傳熱)관과 다수의 핀에 의하여 구성된 크로스 핀(cross fin) 식의 핀 앤드 튜브(fin and tube)형 열교환기이며, 송풍기실(S1) 내에 배치되어 있다. 실외 열교환기(24)는, 평면으로부터 보아 L자형 모양을 가지고 있고, 유닛 케이싱(51)의 좌측면 및 배면에 따르도록 배치되어 있다. 또한, 실외 열교환기(24)의 우단부에는, 관판(管板, 24d)이 설치되어 있다.

팽창 밸브(25, 도 2에는 도시하지 않음)는, 본 실시예에 있어서, 냉방 시에 는 실외 열교환기(24)에 있어서 냉각된 고압의 냉매를 실내 열교환기(41)에 보내기 전에 감압하고, 난방 시에는 실내 열교환기(41)에 있어서 냉각된 고압의 냉매를 실외 열교환기(24)에 보내기 전에 감압하는 것이 가능한 전동 팽창 밸브이다. 팽창 밸브(25)의 일단은, 제2 냉매관(32)에 접속되어 있다. 또한, 팽창 밸브(25)의 타단은, 제3 냉매관(33)에 의하여 제1 폐쇄 밸브(26)에 접속되어 있다.

제1 폐쇄 밸브(26)는, 실외 유닛(2) 측의 냉매관(본 실시예에 있어서의 제3 냉매관(33))과 제1 냉매 연락관(6)(도 2에서는, 2점 쇄선에 의해 도시)과의 접속 부분에 설치되는 밸브이다. 또한, 제2 폐쇄 밸브(27)는, 실외 유닛(2) 측의 냉매관(본 실시예에 있어서의 제4 냉매관(34))과 제2 냉매 연락관(7, 도 2에서는 2점 쇄선에 의하여 도시)과의 접속 부분에 설치되는 밸브이다. 제2 폐쇄 밸브(27)는, 제4 냉매관(34)에 의하여 사방 전환 밸브(23)에 접속되어 있다.

실외 팬(36)은, 유닛 케이싱(51)의 좌측면 및 배면에 형성된 흡입구(도시하지 않음)를 통해서 송풍기실(S1) 내에 공기를 받아들이고, 실외 열교환기(24)를 통과시킨 후에, 유닛 케이싱(51)의 전면에 형성된 분출구(54a)로부터 불어 내도록 기능하는 송풍 팬이다. 실외 팬(36)은, 본 실시예에 있어서, 프로펠러 팬이며, 송풍기실(S1) 내의 실외 열교환기(24)의 하류 측에 배치되어 있다. 이 실외 팬(36)은, 실외 팬 모터(36a)에 의하여 회전 구동되도록 구성되어 있다.

전장품 어셈블리(도시하지 않음)는, 기계실(S2)의 상부 공간에 배치되어 있고, 운전 제어를 행하기 위한 마이크로 컴퓨터 등을 포함하는 제어 P판이나 인버터 기판 등의 각종 전장품을 가지고 있다.

다음으로, 압축기(22)의 내부 구조 및 압축기 용량 제어 조작 회로(35)에 관하여 상술한다.

압축기(22)는, 본 실시예에 있어서, 종형(縱型) 원통 형상의 용기인 케이싱(61) 내에, 주로, 압축 요소(62)와 올덤 링(Oldham ring, 73)과 압축기 모터(75)와 하부 주 베어링(76)이 수용된 밀폐식 압축기이다.

케이싱(61)은, 주로, 대략 원통 형상의 몸통판(61a)과, 몸통판(61a)의 상단에 용접 고정된 상부 경판(鏡板, 61b)과, 몸통 판(61a)의 하단에 용접 고정된 하부 경판(61c)을 가지고 있다.

압축 요소(62)는, 스크롤 타입의 압축 요소이며, 주로, 하우징(63)과 하우징(63)의 상방에 배치되는 고정 스크롤(64)과, 고정 스크롤(64)에 맞물리는 가동 스크롤(65)을 가지고 있다. 하우징(63)은, 그의 외주면(外周面)에 있어서, 둘레 방향의 전체에 걸쳐서 몸통판(61a)에 압입(壓入) 고정되어 있다. 이것에 의하여, 케이싱(61)의 내부는, 주로, 하우징(63)의 하방의 고압 공간(S3)과 하우징(63)의 상방의 저압 공간(S4)으로 구획되어 있는 것이 된다. 또한, 이 하우징(63)에는, 상면 중앙에 오목 설치된 하우징 오목부(63a)와, 하면 중앙으로부터 하방으로 연장하여 설치된 베어링부(63b)가 형성되어 있다. 그리고, 이 베어링부(63b)에는, 상하 방향으로 관통하는 베어링 구멍(63c)이 형성되어 있고, 이 베어링 구멍(63c)에 구동축(66)이 베어링(67)을 통하여 회전가능하게 감입(嵌入, 박아넣어짐)되어 있다. 고정 스크롤(64)은, 주로, 경판(64a), 경판(64a)의 하면에 형성된 소용돌이 모양(인보류트(involute) 모양)의 랩(wrap, 64b)과, 랩(64b)을 둘러싸는 제2 외주벽(64c) 을 가지고 있다. 경판(64a)에는, 압축실(68, 후술)에 연통하는 토출 통로(69)와, 토출 통로(69)에 연통하는 확대 오목부(70)가 형성되어 있다. 토출 통로(69)는, 경판(64a)의 중앙 부분에 있어서 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 확대 오목부(70)는, 경판(64a)의 상면에 오목 설치된 수평 방향으로 넓어지는 오목부에 의하여 구성되어 있다. 그리고, 고정 스크롤(64)의 상면에는, 이 확대 오목부(70)를 막도록 덮개(71)가 볼트(72)에 의하여 고정되어 있다. 그리고, 확대 오목부(70)에 덮개(71)가 덮어 씌어지는 것에 의하여, 저압 공간(S4)으로 구획되어 있고(즉, 고압 공간(S3)에 연통하고 있고) 압축 요소(62)의 운전음을 소음시키는 팽창실로 이루어지는 머플러 공간(muffler, S5)이 형성되어 있다. 가동 스크롤(65)은, 주로, 경판(65a)과, 경판(65a)의 상면에 형성된 소용돌이 모양(인보류트 모양)의 랩(65b)과, 경판(65a)의 하면에 형성된 베어링부(65c)와, 경판(65a)의 양단부에 형성되는 홈부(65d)를 가지고 있다. 그리고, 이 가동 스크롤(65)은, 홈부(65d)에 올덤 링(73)이 끼워 넣어지는 것에 의하여 하우징(63)에 지지되어 있다. 또한, 베어링부(65c)에는 구동축(66)의 상단이 감입되어 있다. 가동 스크롤(65)은, 이와 같이 압축 요소(62)에 짜 넣어지는 것에 의하여 구동축(66)의 회전에 의하여 자전하는 것 없이 하우징(73) 내를 공전하도록 되어 있다. 그리고, 가동 스크롤(65)의 랩(65b)은 고정 스크롤(64)의 랩(64b)에 맞물려져 있고. 양랩(64b, 65b)의 접촉부의 사이에는 압축실(68)이 형성되어 있다. 그리고, 이 압축실(68)은, 가동 스크롤(65)의 공전에 수반하여, 양랩(64b, 65b) 사이의 용적이 중심을 향하여 수축하도록 되어 있다. 또한, 이 압축 요소(62)에는, 고정 스크롤(64)과 하우징(63)에 걸쳐 서, 연락 통로(74)가 형성되어 있다. 이 연락 통로(74)는, 고정 스크롤(64)에 형성된 스크롤측 통로(74a)와, 하우징(63)에 형성된 하우징측 통로(74b)가 연통하도록 형성되어 있다. 그리고, 연락 통로(74)의 상단, 즉, 스크롤측 통로(74a)의 상단은, 확대 오목부(70)에 개구(開口)하고, 연락 통로(74)의 하단, 즉, 하우징측 통로(74b)의 하단은, 하우징(63)의 하단면으로부터 고압 공간(S3)에 개구하고 있다.

올덤 링(73)은, 상술한 바와 같이, 가동 스크롤(65)의 자전 운동을 방지하기 위한 부재이며, 하우징(63)에 형성되는 올덤 홈(도시하지 않음)에 끼워 넣어져 있다.

압축기 모터(75)는, 본 실시예에 있어서, 전장품 어셈블리(도시하지 않음)에 실장된 인버터 제어 소자 등에 의하여 주파수 제어가 행해질 수 있는 모터이며, 압축 요소(62)의 하방에 배치되어 있다. 압축기 모터(75)는, 주로, 케이싱(61)의 내벽면에 고정된 환상의 고정자(75a, stator)와, 고정자(75a)의 내주 측에 작은 간극(間隙, 에어 갭 통로)을 가져 회전가능하게 수용된 로터(75b)를 가지고 있다. 고정자(75a)에는, 구리 철사가 돌려 감겨져 있고, 상방 및 하방에 코일 엔드(coil end)가 형성되어 있다. 로터(75b)는, 상하 방향으로 연장되는 구동축(66)에 의하여 압축 요소(62)의 가동 스크롤(65)에 연결되어 있다.

하부 주 베어링(76)은, 압축기 모터(75)의 하방의 하부 공간에 배치되어 있다. 이 하부 주 베어링(76)은, 몸통판(61a)에 고정되는 것과 함께 구동축(66)의 하단측의 베어링을 구성하고, 구동축(66)을 지지하고 있다.

그리고, 케이싱(61)의 상부 경판(61b)에는, 저압 공간(S4)을 상하 방향으로 관통하는 것과 함께, 내단부가 고정 스크롤(64)에 감입된 흡입 노즐(77)이 설치되어 있고, 압축기(22)의 흡입구를 구성하고 있다. 또한, 케이싱(61)의 몸통판(61a)에는, 내단부가 고압 공간(S3)에 개구하는 토출 노즐(78)이 설치되어 있고, 압축기(22)의 토출구를 구성하고 있다.

나아가, 본 실시예의 압축기(22)는, 압축기 용량 제어 조작 회로(35)가 접속되는 것에 의하여, 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 100%로 하는 풀 로드 운전과 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 저감시키는 언로드 운전으로 운전 상태를 전환하는 용량 제어가 가능하게 되어 있고, 이와 같은 용량 제어를 실현하기 위해서, 실린더 중간부(79)가 설치되어 있다. 실린더 중간부(79)는, 주로, 언로드 통로(80)와 밸브 구멍(81)과 바이패스 통로(82)와 밸브(83)와 스프링(84)과 상술한 덮개(71)와 중간 노즐(85)을 가지고 있다.

언로드 통로(80)는, 상하 방향으로 연장되도록 고정 스크롤(64)에 형성되어 있고, 그 하단부가 압축실(68)에 연통하고 있다.

밸브 구멍(81)은, 언로드 통로(80)의 상단부로부터 상방으로 연장되도록 고정 스크롤(64)에 형성되어 있고, 그 상단부는 덮개(71)에 의하여 덮여 있다.

바이패스 통로(82)는, 저압 공간(S4)과 압축실(68)과 언로드 통로(80) 및 밸브 구멍(81)을 통하여 연통시키는 것에 의하여 언로드 운전 시에 압축실(68)로부터 저압 공간(S4)에 냉매를 이끌고, 이것에 의하여, 압축 개시점을 실질적으로 늦추기 위한 통로이며, 밸브 구멍(81)과 저압 공간(S4)을 연통시키도록 고정 스크롤(64)에 형성되어 있다.

밸브(83)는, 스프링(84)에 의하여 상방으로 압박된 상태로 밸브 구멍(81) 내에 배치되어 있고, 밸브(83)의 상방에 형성되는 조작 압실(壓室, 86) 내의 압력과 스프링(84)의 압박력과의 밸런스에 의하여, 밸브 구멍(81) 내를 상하 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 이 때문에, 밸브(83)가 하방으로 이동한 경우(즉, 조작 압실(86) 내의 압력이 스프링(84)의 압박력보다도 큰 경우)에는, 밸브(83)에 의하여 언로드 통로(80)와 바이패스 통로(82)가 분단된 상태로 되고, 밸브(83)가 상방으로 이동한 경우(즉, 조작 압실(86) 내의 압력이 스프링(84)의 압박력보다도 작은 경우)에는, 언로드 통로(80)와 바이패스 통로(82)가 연통된 상태로 된다.

중간 노즐(85)은, 케이싱(61)의 상부 경판(61b), 저압 공간(S4) 및 덮개(71)를 상하 방향으로 관통하여 밸브 구멍(81)의 조작 압실(86)에 연통하도록 설치되어 있다. 이와 같이, 압축기(22)에는, 중간 노즐(85)을 통해서 조작 압실(86)에 관련되는 압력에 따라 밸브(83)를 작동시키고, 이것에 의하여, 언로드 통로(80)를 개폐하는 것이 가능한 실린더 중간부(79)가 형성되어 있다.

그리고, 이 실린더 중간부(79)를 가지는 압축기(22)에는, 상술한 바와 같이, 압축기 용량 제어 조작 회로(35)가 접속되어 있다. 이 압축기 용량 제어 조작 회로(35)는, 주로, 흡입 분기관(87)과, 중간관(88)과, 토출 분기관(89)와, 유로 전환 밸브로서의 파일럿 밸브(90)를 가지고 있고, 본 실시예에 있어서, 압축기(22)와 사방 전환 밸브(23)의 상하 방향 사이의 공간에 배치되어 있다(도 2에는 도시하지 않음).

흡입 분기관(87)은, 압축기(22)의 흡입관(28)으로부터 분기된 냉매관이며, 본 실시예에 있어서, 흡입관(28)보다도 소경(小經)이다.

중간관(88)은, 압축기(22)의 실린더 중간부(79)(보다 구체적으로는, 중간 노즐(85))에 접속된 냉매관이며, 본 실시예에 있어서, 중간 노즐(85)과 거의 같은 지름이다.

토출 분기관(89)은, 압축기(22)의 토출관(30)으로부터 분기된 냉매관이며, 본 실시예에 있어서, 토출관(30)보다도 소경이다.

파일럿 밸브(90)는, 본 실시예에 있어서, 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브며, 주로, 밸브 본체(91)와 전자 코일(92)과 4개의 접속 세관(93a, 93b, 93c, 93d)을 가지고 있다. 이 밸브 본체(91)는, 주로, 밸브 케이스(94)와 밸브 본체(95)와 플런저(plunger, 96)를 가지고 있다. 밸브 케이스(94)는, 내부에 중공(中空)의 공간을 가지는 대략 통 모양의 부재이며, 그 외주부에 내부의 공간에 연통하는 4개의 포트(port, 94a, 94b, 94c, 94d)와, 축방향 일단측의 부분에 플런저(96)가 진퇴 가능하게 삽입되는 개구(94e)가 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 제2 포트(94b), 제1 포트(94a) 및 제4 포트(94d)는, 개구(94e) 근방의 위치로부터 축방향으로 거의 등간격으로 나란히 배치되어 있고, 제3 포트(94c)는, 제1 포트(94a)에 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 밸브 본체(95)는, 밸브 케이스(94) 내에 배치되어 있고, 플런저(96)의 밸브 케이스(94) 내에 삽입된 부분의 축방향 선단(先端)에 연결되어 있다. 밸브 본체(95)는, 본 실시예에 있어서, 주발 형상을 가지고 있고, 플런저(96)를 밸브 케이스(94) 내에 깊게 삽입하는 것에 의하여, 개구(94e)로부터 먼 측으로 이동하고, 제1 포트(94a)와 제4 포트(94d)를 연통시키는 것과 함께 제2 포 트(94b)와 제3 포트(94c)를 연통시켜, 플런저(96)의 밸브 케이스(94) 내에의 삽입을 얕게 하는 것에 의하여, 개구(94e)에 가까운 측으로 이동하고, 제1 포트(94a)와 제2 포트(94b)를 연통시키는 것과 함께 제3 포트(94c)와 제4 포트(94d)를 연통시킬 수 있다. 전자 코일(92)은, 플런저(96)의 밸브 케이스(94)의 축방향 외측에 돌출한 부분의 외주를 둘러싸도록 배치되어 있고, 본 실시예에 있어서, 비(非) 통전 상태로 하면, 플런저(96)가 밸브 케이스(94) 내에 깊게 삽입되고, 이것에 의하여, 밸브 본체(95)가 통로(94e)로부터 먼 측으로 이동하고, 제1 포트(94a)와 제4 포트(94d)가 연통하는 것과 함께 제2 포트(94b)와 제3 포트(94c)가 연통한 상태로 되고, 통전 상태로 하면, 플런저(96)의 밸브 케이스(94) 내에의 삽입이 얕아지게 되고, 이것에 의하여, 밸브 본체(95)가 개구(94e)로부터 가까운 측으로 이동하고, 제1 포트(94a)와 제2 포트(94b)가 연통하는 것과 함께 제3 포트(94c)와 제4 포트(94d)가 연통한 상태로 된다. 제1 세관(93a)은, 일단이 제1 포트(94a)에 접속되어 있고, 타단이 제1 세관(93a)보다도 대경의 흡입 분기관(87)에 접속되어 있다. 제2 세관(93b)은, 일단이 제2 포트(94b)에 접속되어 있고, 타단이 제2 세관(93b)보다도 대경의 중간관(88)에 접속되어 있다. 제3 세관(93c)은, 일단이 제3 포트(94c)에 접속되어 있고, 타단이 제3 세관(93c)보다도 대경의 토출 분기관(89)에 접속되어 있다. 제4 세관(93d)은, 일단이 제3 포트(94d)에 접속되어 있고, 타단이 폐쇄되어 있다. 이와 같이, 4개의 접속 세관 중 하나인 제4 세관(93d)을 폐쇄하는 것에 의하여, 파일럿 밸브(90)의 밸브 본체(91)는, 제1 포트(94a)에 연통하는 제1 세관(93a) 및 흡입 분기관(87)을 제1 유로로 하고, 제2 포트(94b)에 연통하는 제2 세관(93b) 및 중간관(88)을 제2 유로로 하고, 제3 포트(94c)에 연통하는 제3 세관(93b) 및 토출 분기관(89)를 제3 유로로 한 경우에 있어서, 제1 유로와 제2 유로가 접속되고 또한 제3 유로가 제1 및 제2 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제1 상태(본 실시예에 있어서, 전자 코일(92)의 통전 상태에 대응)와, 제2 유로와 제3 유로가 접속되고 또한 제1 유로가 제2 및 제3 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제2 상태(본 실시예에 있어서, 전자 코일(92)의 비통전 상태에 대응)로 전환하는 것이 가능한 유로 구성을 2개의 이방 밸브를 이용하여 구성한 것과 같은 기능을 가지고 있다. 여기서, 도 3에 있어서의 파일럿 밸브(90)의 상태는, 전자 코일(92)이 비통전 상태에 있는 경우에 대응하고 있다. 또한, 도 1에 있어서의 파일럿 밸브(90)에 붙여진 실선은, 전자 코일(92)이 비통전 상태에 있는 경우에 대응하고 있고, 도 1에 있어서의 파일럿 밸브(90)에 붙여진 파선은, 전자 코일(92)이 통전 상태에 있는 경우에 대응하고 있다.

그리고, 풀 로드 운전을 행하는 때에는, 전자 코일(92)을 비통전 상태로 하는 것으로, 파일럿 밸브(90)의 제2 포트(94b)와 제3 포트(94c)가 연통하고 또한 제1 포트(94a)가 제2 및 제3 포트(94b, 94c) 중 어느 것에도 연통하고 있지 않는 상태로 한다. 이것에 의하여, 실린더 중간부(79)의 조작 압실(86) 내의 압력이 커지게 되고, 밸브(83)에 의하여 언로드 통로(80)와 바이패스 통로(82)가 분단된 상태가 되기 때문에, 압축 개시점이 늦는 것 없이 압축 일이 행해진다. 또한, 언로드 운전을 행하는 때에는, 파일럿 밸브(90)의 제1 포트(94a)와 제2 포트(94b)가 연통하고 또한 제 3 포트(94c)가 제1 및 제2 포트(94a, 94b) 중 어느 것에도 연통하고 있지 않는 상태로 한다. 이것에 의하여, 실린더 중간부(79)의 조작 압실(86) 내의 압력이 작아지고, 언로드 통로(80)와 바이패스 통로(82)가 연통되고 압축실(68)로부터 저압 공간(S4)에 냉매가 이끌리는 상태가 되기 때문에, 압축 개시점이 늦은 상태에서 압축 일이 행해진다.

이와 같이, 본 실시예의 압축기 용량 제어 조작 회로(35)에서는, 2개의 이방 밸브 대신에 사방 전환 밸브용의 파일럿 밸브(90)를 이용하고 있기 때문에, 2개의 이방 밸브를 이용하는 것에 의하여 생기는 코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지의 압축기(22)의 용량 제어를 가능하게 할 수 있다. 게다가, 파일럿 밸브(90)를 2개의 이방 밸브에 의하여 구성되는 유로 구성과 같은 유로 구성으로 하는데 있어서, 4개의 접속 세관(93a, 93b, 93c, 93d) 중 하나(본 실시예에서는, 제4 세관(93d))를 폐쇄한다고 하는 간단한 처리에 의하여 실현되고 있기 때문에, 구성이 간단하게 되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 파일럿 밸브(90)로서 주냉매 회로에 포함되는 사방 전환 밸브(23)를 구성하는 사방 전환 밸브용의 파일럿 밸브(23b)와 같은 것을 사용하고 있기 때문에, 부품을 공통화할 수 있고, 이것에 의하여, 공기 조화 장치(1) 전체의 코스트 다운에도 기여하고 있다.

그러나, 본 실시예의 압축기 용량 제어 조작 회로(35)에서는, 유로 전환 밸브로서 사방 전환 밸브용의 파일럿 밸브(90)를 채용하고 있는 것이기 때문에, 밸브 본체(91)로부터 제1, 제2, 및 제3 세관(93a, 93b, 93c)이 연장되고 있는 것을 사용하는 것이 된다. 이 때문에, 제1 세관(93a)의 흡입 분기관(87)과의 접속 부분, 제2 세관(93b)의 중간관(88)과의 접속 부분, 및 제3 세관(93c)의 토출 분기관(89)과의 접속 부분의 강도가 낮아지게 된다.

그래서, 본 실시예의 압축기 용량 제어 조작 회로(35)에서는, 흡입 분기관(87), 중간관(88), 및 토출 분기관(89) 중 적어도 하나(여기에서는, 중간관(88) 및 토출 분기관(89))와 파일럿 밸브(90)를 고정 부재(98)에 고정하는 것에 의하여, 제1, 제2, 및 제3 세관(93a, 93b, 93c)에 과대한 응력이 작용하지 않도록 하여, 사방 전환 밸브용의 파일럿 밸브(90)를 이용하는 것을 가능하게 하고 있다. 여기서, 고정 부재(98)는, 판금제(板金製)의 판상(板狀) 부재이며, 본 실시예에 있어서, 제2 세관(93b)과 중간관(88)과의 접속 부분 및 제3 세관(93c)과 토출 분기관(89)과의 접속 부분에 적어도 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 파일럿 밸브(90)는, 전자 코일(92)이 밴드 부재(97e)에 의하여 고정 부재(98)에 고정되고 있다. 또한, 중간관(88) 및 토출 분기관(89)은, 각각, 밴드 부재 (97b, 97c)에 의하여 고정 부재(98)에 고정되어 있다. 덧붙여, 본 실시예에 있어서는, 흡입 분기관(87), 중간관(88) 및 토출 분기관(89) 중 고정 부재(98)에 고정되어 있는 것(여기에서는, 중간관(88) 및 토출 분기관(89))은, 대응하는 세관(93b, 93c)의 근방 부분이 고정 부재(98)에 고정되어 있기 때문에, 흡입 분기관(87), 중간관(88) 및 토출 분기관(89)의 세관 근방에 있어서의 위치 어긋남 등을 확실히 막을 수 있고, 이것에 의하여, 제1, 제2, 및 제3 세관(93a, 93b, 93c)에 작용하는 응력을 확실히 작게 할 수 있게 되어 있다. 덧붙여, 본 실시예에 있어서는, 제1 세관(93a)과 흡입 분기관(87)과의 접속 부분은, 고정 부재(98)에 고정되어 있지 않지만, 흡입 분기관(87), 중간관(88), 및 토출 분기관(89) 중 적어도 하나가 고정 부재(98)에 고정되어 있으면 무방하고, 예를 들면, 중간관(88) 및 토출 분기관(89)과 마찬가지로, 흡입 분기관(87)이 밴드 부재에 의하여 고정 부재(98)에 고정되거나, 흡입 분기관(87), 중간관(88), 및 토출 분기관(89) 중 어느 하나가 고정 부재(98)에 고정되어 있어도 무방하다.

또한, 실외 제어부(37)는, 실외 유닛(2)의 제어를 행하기 위해서 설치된 마이크로 컴퓨터나 메모리 등을 가지고 있고, 실내 유닛(4)의 실내 제어부(43)와의 사이에 제어 신호 등의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 실내 제어부(43)와 실외 제어부(37)에 의하여, 공기 조화 장치(1)의 운전 제어를 행하는 운전 제어 수단으로서의 제어부가 구성되어 있다.

이상과 같이, 실외 냉매 회로(10a)와 실내 냉매 회로(10b)와 냉매 연락관(6, 7)이 접속되는 것에 의하여, 압축기(22), 사방 전환 밸브(23), 제1 열교환기로서의 실외 열교환기(24), 팽창 기구로서의 팽창 밸브(25), 및 제2 열교환기로서의 실내 열교환기(41)를 포함하는 주냉매 회로와, 압축기(22)에 접속되어 압축기(22)의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 회로(35)를 가지는, 실내의 냉난방이 가능한 냉매 회로(10)가 구성되어 있다. 그리고, 본 실시예의 공기 조화 장치(1)는, 실내 제어부(43)와 실외 제어부(37)로 구성되는 제어부에 의하여, 실외 유닛(2) 및 실내 유닛(4)의 각 기기의 제어를 행할 수 있도록 되어 있다.

(2) 공기 조화 장치의 동작

＜풀 로드 운전 시의 동작＞

우선, 냉방 시의 동작에 관하여, 도 1 및 도 3을 이용하여 설명한다.

냉방 시는, 사방 전환 밸브(23)가 도 1의 실선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(22)의 토출측이 실외 열교환기(24)에 접속되고, 또한, 압축기(22)의 흡입측이 제2 폐쇄 밸브(27)에 접속된 상태로 되어 있다. 팽창 밸브(25)는, 개도(開度, 열림정도) 조절되도록 되어 있다. 또한, 폐쇄 밸브(26, 27)는, 열린 상태로 되어 있다. 나아가, 파일럿 밸브(90)의 전자 코일(92)은, 비통전 상태가 되어 있다.

이 냉매 회로(10)의 상태에 있어서, 압축기(22), 실외 팬(36) 및 실내 팬(42)을 기동하면, 저압의 냉매는, 압축기(22)에 흡입되고 압축되어 고압의 냉매로 된다. 여기서, 파일럿 밸브(90)의 전자 코일(92)이 비통전 상태가 되어 있기 때문에, 파일럿 밸브(90)의 제2 포트(94b)와 제3 포트(94c)가 연통하고 또한 제1 포트(94a)가 제2 및 제3 포트(94b, 94c) 중 어느 것에도 연통하고 있지 않은 상태로 되어, 이것에 의하여, 압축기(22)에 있어서는, 압축 개시점이 늦는 일 없이 압축 일이 행해지고, 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 100%로 하는 풀 로드 운전이 행해지는 것이 된다. 그 후, 고압의 냉매는, 사방 전환 밸브(23)를 경유하고, 냉매의 냉각기로서 기능하는 실외 열교환기(24)에 보내지고, 실외 팬(36)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 냉각된다. 그리고, 실외 열교환기(24)에 있어서 냉각된 고압의 냉매는, 팽창 밸브(25)에 의하여 감압되고 저압의 기액(氣液) 2상(相) 상태의 냉매로 되고, 제1 폐쇄 밸브(26) 및 제1 냉매 연락관(6)을 경유하고, 실내 유닛(4)에 보내진다. 이 실내 유닛(4)에 보내진 저압의 기액 2상 상태의 냉매는, 냉매의 가열기로서 기능하는 실내 열교환기(41)에 있어서, 실내 공기와 열교환을 행하여 가열되는 것에 의하여 증발하고 저압의 냉매로 된다. 그리고, 이 실내 열교환기(41)에 있어서 가열된 저압의 냉매는, 제2 냉매 연락관(7)을 경유하고 실외 유닛(2)에 보내지고, 제2 폐쇄 밸브(27), 사방 전환 밸브(23) 및 누산기(21)를 경유하고, 다시, 압축기(22)에 흡입된다. 이와 같이 하여, 냉방이 행해진다. 덧붙여, 이 풀 로드 운전 시에 있어서의 압축기(22)의 용량 제어는, 주로, 압축기 모터(75)의 주파수 제어에 의하여 행해지고 있다.

다음으로, 난방 시의 동작에 관하여, 도 1 및 도 3을 이용하여 설명한다.

난방 시는, 사방 전환 밸브(23)가 도 1의 파선으로 도시되는 상태, 즉, 압축기(22)의 토출측이 제2 폐쇄 밸브(27)에 접속되고, 또한, 압축기(22)의 흡입측이 실외 열교환기(24)에 접속된 상태로 되어 있다. 팽창 밸브(25)는, 개도 조절되도록 되어 있다. 또한, 폐쇄 밸브(26, 27)는, 열린 상태로 되어 있다. 나아가, 파일럿 밸브(90)의 전자 코일(92)은, 비통전 상태가 되어 있다.

이 냉매 회로(10)의 상태에 있어서, 압축기(22), 실외 팬(36) 및 실내 팬(42)을 기동하면, 저압의 냉매는, 압축기(22)에 흡입되고 압축되어 고압의 냉매로 된다. 여기서, 파일럿 밸브(90)의 전자 코일(92)이 비통전 상태가 되어 있기 때문에, 파일럿 밸브(90)의 제2 포트(94b)와 제3 포트(94c)가 연통하고 또한 제1 포트(94a)가 제2 및 제3 포트(94b, 94c) 중 어느 것에도 연통하고 있지 않는 상태로 되어, 이것에 의하여, 압축기(22)에 있어서는, 압축 개시점이 늦는 일 없이 압축 일이 행해지고, 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 100%로 하는 풀 로드 운전이 행해지게 된다. 그 후, 이 고압의 냉매는, 사방 전환 밸브(23), 제2 폐쇄 밸브(27) 및 제2 냉매 연락관(7)을 경유하고, 실내 유닛(4)에 보내진다. 그리고, 실내 유닛(4) 에 보내진 고압의 냉매는, 냉매의 냉각기로서 기능하는 실내 열교환기(41)에 있어서, 실내 공기와 열교환을 행하고 냉각된 후, 제1 냉매 연락관(6)을 경유하여 실외 유닛(2)에 보내진다. 이 실외 유닛(2)에 보내진 고압의 냉매는, 팽창 밸브(25)에 의하여 감압되고 저압의 기액 2상 상태의 냉매로 되어, 냉매의 가열기로서 기능하는 실외 열교환기(24)에 유입한다. 그리고, 실외 열교환기(24)에 유입한 저압의 기액 2상 상태의 냉매는, 실외 팬(36)에 의하여 공급되는 실외 공기와 열교환을 행하여 가열되는 것에 의하여 증발하여 저압의 냉매로 되어, 사방 전환 밸브(23) 및 누산기(21)를 경유하고, 다시, 압축기(22)에 흡입된다. 이와 같이 하여, 난방이 행해진다. 덧붙여, 이 풀 로드 운전 시에 있어서의 압축기(22)의 용량 제어는, 주로, 압축기 모터(75)의 주파수 제어에 의하여 행해지고 있다.

＜언로드 운전 시의 동작＞

상술한 바와 같은 풀 로드 운전은, 냉동 사이클의 저압측의 냉매 압력에 대한 고압측의 냉매 압력의 비가 소정의 범위 이하로 들어가고 있는 경우나, 압축기 모터(75)의 주파수가 비교적 높은 영역에 있는 경우에는, 냉동 사이클의 운전 효율이 비교적 좋은 영역에서의 운전이 행해지기 때문에, 압축기(22)의 용량 제어는, 압축기 모터(75)의 주파수 제어로 충분한 경우가 많다.

그러나, 냉동 사이클의 저압측의 냉매 압력에 대한 고압측의 냉매 압력의 비가 소정의 범위를 넘는 경우나, 압축기 모터(75)의 주파수가 낮은 영역에 있는 경우에는, 압축기 모터(75)의 주파수 제어만으로는 압축기(22)의 용량 제어를 충분히 행할 수 없는 상황이 생기거나, 운전 효율이 나쁜 영역에서의 운전이 행해지게 된 다.

그래서, 이와 같은 경우에는, 파일럿 밸브(90)의 전자 코일(92)을 통전 상태로 전환하고, 파일럿 밸브(90)의 제1 포트(94a)와 제2 포트(94b)가 연통하고 또한 제3 포트(94c)가 제1 및 제2 포트(94a, 94b) 중 어느 것에도 연통하고 있지 않는 상태로 하는 것으로, 언로드 통로(80)와 바이패스 통로(82)가 연통되고 압축실(68)로부터 저압 공간(S4)에 냉매가 이끌리는 상태로 하고, 이것에 의하여, 압축기(22)에 있어서, 압축 개시점이 늦여진 상태에서 압축 일이 행해지도록 하고, 흡입 용량에 대하여 토출 용량을 저감시키는 언로드 운전을 행하고, 압축기 모터(75)의 주파수가 낮은 상태에서의 운전을 피하도록 하고 있다.

이것에 의하여, 냉동 사이클의 저압측의 냉매 압력에 대한 고압측의 냉매 압력의 비가 소정의 범위를 넘는 경우나, 압축기 모터(75)의 주파수가 낮은 영역에 있는 경우에 있어서도, 극력(極力) 운전 효율이 저하하지 않도록 할 수 있다. 또한, 파일럿 밸브(90)는, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와 마찬가지로, 불필요하게 압축기(22)로부터 토출된 냉매의 일부가 토출관(30)으로부터 흡입관(28)에 바이패스된다고 하는 사태가 생기지 않기 때문에, 언로드 운전 시에 있어서의 압축기(22)의 소비 동력의 증가도 억제할 수 있도록 되어 있다. 나아가, 풀 로드 운전과 언로드 운전을 전환할 때에는, 2개의 이방 밸브를 이용한 경우와는 달리, 파일럿 밸브(90)만을 제어하면 무방하기 때문에, 전기 배선의 수를 줄이거나, 제어 내용도 간단화할 수 있다.

(3) 다른 실시예

이상, 본 발명의 실시예에 관하여 도면에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

＜A＞

상술한 실시예에서는, 파일럿 밸브(90)의 4개의 접속 세관(93a~93d) 중 제4 세관(93d)을 폐쇄하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 4개의 접속 세관(93a~93d) 중 어느 하나를 폐쇄하면 무방하다. 이 경우에는, 폐쇄되는 세관에 따라 흡입 분기관(87), 중간관(88) 및 토출 분기관(89)에 접속되는 세관을 변경하고, 상술한 실시예와 마찬가지로, 파일럿 밸브(90)를 2개의 이방 밸브에 의하여 구성되는 유로 구성과 같은 유로 구성으로 하면 무방하다.

＜B＞

상술한 실시예에서는, 압축기(22)로서 스크롤형의 압축기를 사용하고 있고, 압축기 모터(75)가 고압의 냉매로 채워지는 고압 공간(S3)에 배치되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 로터리형의 압축기 등과 같은 다른 형식의 압축기여도 무방하고, 또한, 압축기 모터(75)가 저압의 냉매로 채워지는 공간에 배치된 것이어도 무방하다.

＜C＞

상술한 실시예에서는, 실외 유닛(2)으로서 유닛 케이싱(51) 내가 칸막이 판(56)에 의하여 송풍기실(S1)과 기계실(S2)로 분할되는 것과 함께 유닛 케이싱(51) 내에 흡입된 공기를 유닛 케이싱(51)의 전면으로부터 불기 내는 형식의 것 이었지만, 이것에 한정되지 않고, 유닛 케이싱 내에 흡입된 공기를 유닛 케이싱의 천면으로부터 불어 내는 형식의 실외 유닛 등과 같이, 다른 형식의 실외 유닛이어도 무방하다. 또한, 상술한 실시예에서는, 1대의 실외 유닛(2)에 1대의 실내 유닛(4)이 접속된, 즉, 페어(pair)형 또한 세퍼레이트형의 공기 조화 장치(1)이었지만, 1대 이상의 실외 유닛에 복수대의 실내 유닛이 접속된 멀티형의 공기 조화 장치나 리모트 콘덴서(remote condenser)형의 공기 조화 장치 등과 같이, 다른 형식의 공기 조화 장치여도 무방하다.

본 발명을 이용하면, 코스트 업을 막으면서, 2개의 이방 밸브를 이용했을 경우와 마찬가지의 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구 및 그것을 구비한 공기 조화 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 압축기(22)에 접속되고 상기 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구이고,

   제1 유로와 제2 유로가 접속되고 또한 제3 유로가 상기 제1 및 상기 제2 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제1 상태와, 상기 제2 유로와 상기 제3 유로가 접속되고 또한 상기 제1 유로가 상기 제2 및 상기 제3 유로 중 어느 것에도 접속되어 있지 않은 상태로 하는 제2 상태로 전환하는 것이 가능한 유로 구성을 2개의 이방 밸브를 이용하여 구성한 것과 같은 기능을 가지는 밸브 본체(91)와, 상기 제1 유로를 구성하고 있고 상기 밸브 본체로부터 연장되는 제1 세관(93a)과, 상기 제2 유로를 구성하고 있고 상기 밸브 본체로부터 연장되는 제2 세관(93b)과, 상기 제3 유로를 구성하고 있고 상기 밸브 본체로부터 연장되는 상기 제3 세관(93c)을 가지는 유로 전환 밸브(90)와,

   상기 압축기의 흡입관(28)으로부터 분기되어 있고, 상기 제1 세관에 접속된 상기 제1 세관보다도 대경(大徑)의 흡입 분기관(87)과,

   상기 압축기의 실린더 중간부(79)에 접속되어 있고, 상기 제2 세관에 접속된 상기 제2 세관보다도 대경의 중간관(88)과,

   상기 압축기의 토출관(30)으로부터 분기되어 있고, 상기 제3 세관에 접속된 상기 제3 세관보다도 대경의 토출 분기관(89)과,

   상기 흡입 분기관, 상기 중간관 및 상기 토출 분기관 중 적어도 하나와, 상 기 유로 전환 밸브가 고정된 고정 부재(98)

   를 구비한 압축기 용량 제어 조작 기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흡입 분기관(87), 상기 중간관(88) 및 상기 토출 분기관(89) 중 상기 고정 부재에 고정되어 있는 것은, 대응하는 상기 세관(93a, 93b, 93c)의 근방 부분이 상기 고정 부재(98)에 고정되어 있는, 압축기 용량 제어 조작 기구.
3. 압축기(22)에 접속되고 상기 압축기의 용량 제어를 가능하게 하는 압축기 용량 제어 조작 기구이고,

   4개의 접속 세관을 가지는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브(pilot valve, 90)와,

   상기 4개의 접속 세관(93a, 93b, 93c, 93d) 중 하나인 제1 세관에 접속되어 있고, 상기 압축기의 흡입관(28)으로부터 분기된 흡입 분기관(87)과,

   상기 4개의 접속 세관 중 하나인 제2 세관에 접속되어 있고, 상기 압축기의 실린더 중간부(79)에 접속된 중간관(88)과,

   상기 4개의 접속 세관 중 하나인 제3 세관에 접속되어 있고, 상기 압축기의 토출관(30)으로부터 분기된 토출 분기관(89)

   을 구비하고,

   상기 4개의 접속 세관(93a, 93b, 93c, 93d) 중 하나인 제4 세관은, 폐쇄되어 있는,

   압축기 용량 제어 조작 기구.
4. 삭제
5. 제3항에 기재된 압축기 용량 제어 조작 기구와,

   상기 압축기(22)와 사방 전환 밸브(23)와 제1 열교환기(24)와 팽창 기구(25)와 제2 열교환기(41)를 포함하는 증기 압축식의 주냉매 회로

   를 구비하고,

   상기 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브(90)로서, 상기 사방 전환 밸브를 구성하는 사방 전환 밸브용 파일럿 밸브(23b)와 같은 것이 사용되고 있는,

   공기 조화 장치.

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