(57)【要約】【課題】圧縮機構の吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、モータを流通する冷媒によってモータを十分に冷却することのできる。【解決手段】給湯回路の給湯用水と圧縮機１の圧縮機構３から吐出した冷媒とを圧縮機１内の熱交換器６によって熱交換することにより、圧縮機１のモータ５を流通する前の冷媒を冷却するようにしたので、例えば冬季の給湯運転において圧縮機１の吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、圧縮機構３から吐出する冷媒の温度を低下させてモータ５を十分に冷却することができ、モータの効率の低下を効果的に抑制することができる。また、圧縮機本体２内の吐出冷媒の温度が低下することにより、圧縮機本体２内の潤滑油Ａの温度も低下させることができるので、潤滑油Ａの粘性を高めて圧縮機構３のシール性を向上させることができ、圧縮機構３の性能（体積効率）を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒吸入口及び冷媒吐出口を有する圧縮機本体と、冷媒吸入口から圧縮機本体内に吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動するモータとを備え、圧縮機構から吐出した冷媒をモータに流通することによりモータを冷却し、冷媒を圧縮機本体の冷媒吐出口から外部に吐出するようにした圧縮機において、
前記圧縮機本体内に設けられ、圧縮機本体から外部に吐出した冷媒によって加熱される所定の流体と圧縮機構から吐出した冷媒とを熱交換することにより、モータを流通する前の冷媒を冷却する熱交換器を備えた
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮機から吐出した冷媒を水熱交換器に流通した後、膨張弁を介して蒸発器に流通し、圧縮機に吸入するヒートポンプ回路と、給湯用水をポンプによって水熱交換器に流通することによりヒートポンプ回路の冷媒によって給湯用水を加熱する給湯回路と、ヒートポンプ回路で加熱された給湯回路の給湯用水を貯溜する貯湯タンクとを備え、貯湯タンクに貯溜される給湯用水を所定温度に加熱するようにしたヒートポンプ式給湯装置において、
前記圧縮機として請求項１記載の圧縮機を備え、
ヒートポンプ回路で加熱された給湯回路の給湯用水を圧縮機の熱交換器に流通するように構成した
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給湯装置用のヒートポンプ回路に用いられる圧縮機及びこれを用いたヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ式給湯装置としては、圧縮機から吐出した冷媒を水熱交換器（ガスクーラ）に流通した後、膨張弁を介して蒸発器に流通し、圧縮機に吸入するヒートポンプ回路と、給湯用水をポンプによって水熱交換器に流通することによりヒートポンプ回路の冷媒によって給湯用水を加熱する給湯回路と、ヒートポンプ回路で加熱された給湯回路の給湯用水を貯溜する貯湯タンクとを備え、貯湯タンクに貯溜される給湯用水を所定温度に加熱するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、前記給湯装置に用いられる圧縮機としては、冷媒吸入口及び冷媒吐出口を有する圧縮機本体と、冷媒吸入口から圧縮機本体内に吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動するモータとを備え、圧縮機構から吐出した冷媒をモータに流通することによりモータを冷媒で冷却した後、冷媒を圧縮機本体の冷媒吐出口から外部に吐出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００８−２０１４７号公報
【特許文献２】特開２００８−９５５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記給湯装置のヒートポンプ回路においては、冬季の給湯運転における圧縮機の吐出冷媒の温度が高くなるため、圧縮機では圧縮機構の吐出冷媒によるモータの冷却が不十分になり、モータの効率を低下させるという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮機構の吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、モータを流通する冷媒によってモータを十分に冷却することのできる圧縮機及びこれを用いたヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、冷媒吸入口及び冷媒吐出口を有する圧縮機本体と、冷媒吸入口から圧縮機本体内に吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動するモータとを備え、圧縮機構から吐出した冷媒をモータに流通することによりモータを冷却し、冷媒を圧縮機本体の冷媒吐出口から外部に吐出するようにした圧縮機において、前記圧縮機本体内に設けられ、圧縮機本体から外部に吐出した冷媒によって加熱される所定の流体と圧縮機構から吐出した冷媒とを熱交換することにより、モータを流通する前の冷媒を冷却する熱交換器を備えている。
【０００７】
これにより、吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、圧縮機構から吐出した冷媒の温度が熱交換器によって低下することから、モータを流通する冷媒によってモータが十分に冷却される。この場合、圧縮機本体内の吐出冷媒の温度が低下することにより、圧縮機本体内の潤滑油の温度も低下する。
【０００８】
また、本発明は前記目的を達成するために、圧縮機から吐出した冷媒を水熱交換器に流通した後、膨張弁を介して蒸発器に流通し、圧縮機に吸入するヒートポンプ回路と、給湯用水をポンプによって水熱交換器に流通することによりヒートポンプ回路の冷媒によって給湯用水を加熱する給湯回路と、ヒートポンプ回路で加熱された給湯回路の給湯用水を貯溜する貯湯タンクとを備え、貯湯タンクに貯溜される給湯用水を所定温度に加熱するようにしたヒートポンプ式給湯装置において、前記圧縮機として請求項１記載の圧縮機を備え、ヒートポンプ回路で加熱された給湯回路の給湯用水を圧縮機の熱交換器に流通するように構成している。
【０００９】
これにより、例えば冬季の給湯運転において圧縮機の吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、圧縮機構から吐出した冷媒の温度が熱交換器によって低下することから、モータを流通する冷媒によってモータが十分に冷却される。この場合、圧縮機本体内の吐出冷媒の温度が低下することにより、圧縮機本体内の潤滑油の温度も低下する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、圧縮機構から吐出する冷媒の温度を低下させてモータを十分に冷却することができるので、モータの効率の低下を効果的に抑制することができる。また、圧縮機本体内の潤滑油の温度も低下させることができるので、潤滑油の粘性を高めて圧縮機構のシール性を向上させることができ、圧縮機構の性能（体積効率）を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１及び図２は本発明の一実施形態を示すもので、図１は圧縮機の側面断面図、図２はヒートポンプ式給湯装置の概略構成図である。
【００１２】
同図に示す圧縮機１は、上端及び下端を閉鎖した圧縮機本体２と、冷媒を圧縮するスクロール型の圧縮機構３と、圧縮機構３を駆動する駆動シャフト４と、駆動シャフト４を回転させるモータ５と、圧縮機構３から吐出した冷媒を冷却する熱交換器６とを備えている。
【００１３】
圧縮機本体２は、上端及び下端を開口した円筒状のハウジング２ａと、ハウジング２ａの上端開口部を閉鎖する上蓋２ｂと、ハウジング２ａの下端開口部を閉鎖する下蓋２ｃとからなり、ハウジング２ａの側面には冷媒吸入口２ｄ及び冷媒吐出口２ｅが設けられている。また、圧縮機本体２内の底部は潤滑油Ａを貯溜するようになっている。
【００１４】
圧縮機構３は、互いに渦巻体を対向させた固定スクロール部材３ａ及び可動スクロール部材３ｂを備えた周知の機構からなり、可動スクロール部材３ａはハウジング２ａの内周面に固定された支持部材３ｃに自転を規制されながら旋回可能に支持されている。固定スクロール部材３ａは可動スクロール部材３ａの上方に配置され、その上面中央には冷媒吐出孔３ｄが設けられている。また、圧縮機本体２の冷媒吐出口２ｅは支持部材３ｃの下方に配置されている。
【００１５】
駆動シャフト４は上端側を支持部材３ｃに回動自在に支持され、その下端はハウジング２ａの内周面に固定された軸受け４ａに回動自在に支持されている。駆動シャフト４の上端には偏心シャフト４ｂが設けられ、偏心シャフト４ｂは可動スクロール部材３ｂの下面中央に回動自在に連結されている。また、駆動シャフト４は中空状に形成され、中空部分の油通路４ｃを介して圧縮機本体２内の底部の潤滑油Ａを圧縮機構３に供給するようになっている。
【００１６】
モータ５は、駆動シャフト４に固定されたロータ５ａと、ハウジング２ａの内周面に固定されたステータ５ｂとからなり、圧縮機構３の下方に配置されている。
【００１７】
熱交換器６は、流体を流通するチューブ６ａと、チューブ６ａに設けられた複数の伝熱フィン６ｂとからなり、チューブ６ａ及び伝熱フィン６ｂを側方から囲むように形成された取付板６ｃによって固定スクロール部材３ａの上面に固定されている。取付板６ｃは上面及び下面を開口しており、固定スクロール部材３ａの冷媒吐出孔３ｄから吐出した冷媒を熱交換器６に流通して上方に案内するようになっている。
【００１８】
以上のように構成された圧縮機においては、モータ５によって駆動シャフト４が回転すると、偏心シャフト４ｂによって可動スクロール部材３ｂが固定スクロール部材３ａに対して自転を規制されながら公転する。これにより、圧縮機本体２の冷媒吸入口２ｄから吸入された冷媒が各スクロール部材３ａ，３ｂ間で圧縮され、固定スクロール部材３ａの冷媒吐出孔３ｄから熱交換器６を介して圧縮機本体２内の上部に吐出される。圧縮機本体２内の上部に吐出された冷媒は、固定スクロール部材３ａ及び支持部材３ｃとハウジング２ａの内面との間を流通するとともに、モータ５の隙間を流通した後、圧縮機本体２の冷媒吐出口２ｅから外部に吐出される。
【００１９】
前記圧縮機１を用いたヒートポンプ式給湯装置は、冷媒を流通するヒートポンプ回路１０と、給湯用水を流通する第１給湯回路２０と、給湯用水を流通する第２給湯回路３０と、浴槽用水を流通する浴槽用回路４０と、ヒートポンプ回路１０の冷媒と第１給湯回路２０の給湯用水とを熱交換する第１水熱交換器５０と、第２給湯回路３０の給湯用水と浴槽用回路４０の浴槽用水とを熱交換する第２水熱交換器６０とを備えている。
【００２０】
ヒートポンプ回路１０は、圧縮機１、膨張弁１１、蒸発器１２及び第１水熱交換器５０を接続してなり、図中実線矢印で示すように圧縮機１、第１水熱交換器５０、膨張弁１１、蒸発器１２、圧縮機１の順に冷媒を流通させるようになっている。尚、このヒートポンプ回路１０で使用される冷媒は、例えば二酸化炭素等の自然系冷媒である。
【００２１】
第１給湯回路２０は、貯湯タンク２１、第１ポンプ２２、圧縮機１の熱交換器６及び第１水熱交換器５０を接続してなり、図中白抜き矢印で示すように貯湯タンク２１、第１ポンプ２２、第１水熱交換器５０、圧縮機１の熱交換器６、貯湯タンク２１の順に給湯用水を流通させるようになっている。貯湯タンク２１には、給水管２３及び第２給湯回路３０が接続され、給水管２３から供給された給湯用水は貯湯タンク２１を介して第１給湯回路２０を流通するようになっている。貯湯タンク２１と浴槽Ａとは、第２ポンプ２４が設けられた流路２５を介して接続され、図中一点鎖線矢印で示すように第２ポンプ２４によって貯湯タンク２１内の給湯用水が浴槽Ａに供給されるようになっている。
【００２２】
第２給湯回路３０は、貯湯タンク２１、第３ポンプ３１及び第２水熱交換器６０を接続してなり、図中破線矢印で示すように貯湯タンク２１、第２水熱交換器６０、第３ポンプ３１、貯湯タンク２１の順に給湯用水を流通させるようになっている。
【００２３】
浴槽用回路４０は、浴槽Ａ、第４ポンプ４１及び第２水熱交換器６０を接続してなり、図中黒塗り矢印で示すように浴槽Ａ、第４ポンプ４１、第２水熱交換器６０、浴槽Ａの順に浴槽用水を流通させるようになっている。
【００２４】
第１水熱交換器５０は、ヒートポンプ回路１０及び第１給湯回路２０に接続され、ヒートポンプ回路１０を流通する冷媒と第１給湯回路２０を流通する給湯用水とを熱交換させるようになっている。
【００２５】
第２水熱交換器６０は、第２給湯回路３０及び浴槽用回路４０に接続され、第２給湯回路３０の給湯用水と浴槽用回路４０の浴槽用水とを熱交換させるようになっている。
【００２６】
前記給湯装置は、ヒートポンプ回路１０及び第１水熱交換器５０が配置された加熱ユニット７０と、貯湯タンク２１、第１ポンプ２２、第２ポンプ２４、第２給湯回路３０、第４ポンプ４１及び第２水熱交換器６０が配置されたタンクユニット８０とを備え、加熱ユニット７０とタンクユニット８０とは第１給湯回路２０を介して接続されている。
【００２７】
以上のように構成された給湯装置においては、冷媒回路１０の高温冷媒と第１の給湯回路２０の給湯用水とが第１の水熱交換器５０によって熱交換され、給湯回路２０の給湯用水が加熱される。また、第１の水熱交換器５０から流出した給湯回路２０の給湯用水は圧縮機１の熱交換器６を流通し、熱交換器６によって圧縮機１内の吐出冷媒と熱交換される。その際、第１の水熱交換器５０から流出した給湯回路２０の給湯用水の温度（例えば８６℃）は、圧縮機１の圧縮機構３から吐出した冷媒の温度（例えば１１０℃）よりも低いため、吐出冷媒の温度が吐出温度よりも低い温度（例えば１００℃）まで低下し、温度が低下した吐出冷媒によってモータ５が冷却される。そして、モータ５を冷却した分だけ高い温度（例えば１０５℃）となった冷媒が圧縮機１から吐出される。また、給湯回路２０の給湯用水は圧縮機１の熱交換器６で冷媒と熱交換した分だけ高い温度（例えば９０℃）となって圧縮機１の熱交換器６から貯湯タンク２１側に流出する。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、給湯回路２０の給湯用水と圧縮機１の圧縮機構３から吐出した冷媒とを圧縮機１内の熱交換器６によって熱交換することにより、圧縮機１のモータ５を流通する前の冷媒を冷却するようにしたので、例えば冬季の給湯運転において圧縮機１の吐出冷媒の温度が高くなった場合でも、圧縮機構３から吐出する冷媒の温度を低下させてモータ５を十分に冷却することができ、モータの効率の低下を効果的に抑制することができる。また、圧縮機本体２内の吐出冷媒の温度が低下することにより、圧縮機本体２内の潤滑油Ａの温度も低下させることができるので、潤滑油Ａの粘性を高めて圧縮機構３のシール性を向上させることができ、圧縮機構３の性能（体積効率）を高めることができる。更に、圧縮機１の熱交換器６によって給湯回路２０の給湯用水の温度を上昇させることができるので、ＣＯＰの向上を図ることもできる。
【００２９】
尚、前記実施形態では、ヒートポンプ式給湯装置に用いられる圧縮機１を示したが、圧縮機から外部に吐出した冷媒によって所定の流体を加熱する装置であれば、給湯装置以外の装置に用いられる圧縮機に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す圧縮機の側面断面図
【図２】ヒートポンプ式給湯装置の概略構成図
【符号の説明】
【００３１】
１…圧縮機、２…圧縮機本体、２ｄ…冷媒吸入口、２ｅ…冷媒吐出口、３…圧縮機構、５…モータ、６…熱交換器、１０…ヒートポンプ回路、１２…膨張弁、１３…蒸発器、２１…貯湯タンク。
【図１】
2010024913.tif 000003
【図２】
2010024913.tif 000004