(57)【要約】【課題】大量の液体が圧縮室内へと流入することを防止することで、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】吸入マフラー１１２に第一吸入口１１４と第二吸入口１１５を備えた連通管１１６を設け、この連通管内部には、形状記憶機能を備え、かつ温度変化により形状が変化する液冷媒遮断機構１１８を設けた構成としてある。これにより、大量の液冷媒が戻ってきた際に、液冷媒遮断機構１１８が温度変化による変形によって液冷媒の流れを遮断し、圧縮室へ流れ込む液冷媒を大幅に低減することができ、液圧縮を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子および回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、前記電動要素および前記圧縮要素を収納した密閉容器と、前記密閉容器内外を連通する吸入管とを有し、前記圧縮要素は圧縮室を有するシリンダーブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記圧縮室に連通する消音空間を有した吸入マフラーとを備え、前記吸入マフラーは前記消音空間と前記密閉容器内空間とを連通する第一吸入口と第二吸入口を備えた連通管を有し、前記連通管には、温度変化により形状が変化する形状記憶機能を備えた液冷媒遮断機構を配設した密閉型圧縮機。
【請求項２】
液冷媒遮断機構はバイメタルで形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
冷媒遮断機構はその一面を性材で形成した請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
インバータ駆動回路により駆動される請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫等に用いられる密閉型圧縮機の中には、吸入マフラーの吸入口を吸入管と近接対向させて高効率化を図ったものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図７は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【０００５】
図７において、密閉容器１は、固定子２および回転子３とからなる電動要素４と、電動要素４によって駆動される圧縮要素５とを収納しており、密閉容器１の内外を連通する吸入管６を備えている。
【０００６】
圧縮要素５は電動要素４と一体に組み立てられており、円筒状の圧縮室７が形成されたシリンダーブロック８と、圧縮室７内に往復摺動自在に挿入されたピストン９と、圧縮室７に連通する消音空間１０を形成する吸入マフラー１１とを備えている。
【０００７】
吸入マフラー１１は消音空間１０と密閉容器１内空間とを連通する吸入口１２を有するとともに、吸入口１２と吸入管６とが近接対向するように配置されており、吸入口１２と吸入管６の両者の軸芯が一致するように配置されている。
【０００８】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００９】
電動要素４に外部電源より通電がされると回転子３が回転し、これに伴ってピストン９は圧縮室７内で往復運動を行い、圧縮要素５が所定の圧縮動作を行う。
【００１０】
それにより、冷却システム（図示せず）から流れてきた冷媒は、吸入管６から一旦密閉容器１内に開放された後に吸入口１２を通って吸入マフラー１１内に吸入され、消音空間１０を通って圧縮室７内に吸入される。圧縮室７に導かれた冷媒は、ピストン９の往復運動により圧縮室７内で圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。
【００１１】
冷媒が吸入マフラー１１に吸入される際には、吸入管６と吸入口１２とが近接対向しているため、冷媒の温度が比較的低いまま吸入マフラー１１内に吸入され、その結果、冷媒の単位時間当たりの吸入質量（冷媒循環量）は大きくなり、効率が向上して密閉型圧縮機の効率が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５４９６１５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、外部冷却システムから大量の液冷媒が吸入管６から密閉容器１内に流入した際、吸入管６と吸入口１２が近接対向しているため、液冷媒が吸入マフラー１１内に吸い込まれて圧縮室７内に導かれ、圧縮室７内で液圧縮が発生し、
圧縮要素５が破損する可能性があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、液圧縮を防止することで、液圧縮による破損を防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために本発明の密閉型圧縮機は、吸入マフラーの消音空間と密閉容器内空間とを連通する第一吸入口と第二吸入口を備えた連通管を有し、連通管には温度変化により形状が変化する形状記憶機能を備えた液冷媒遮断機構を配設した構成としてある。
【００１６】
これにより、吸入管より大量の液冷媒が戻ってきた際に、連通管に配設された液冷媒遮断機構に大量の液冷媒が接触することで冷媒遮断機構の急激な温度低下が起こり、形状変形を起こさせ、連通管内の第二吸入口を遮断することで圧縮室へ流れ込む液冷媒を大幅に低減し、液圧縮を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の密閉型圧縮機は、液圧縮による破損を防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の正面断面図
【図２】同実施の形態１における密閉型圧縮機の横断面図
【図３】同実施の形態１における液冷媒遮断機構の正面図
【図４】同実施の形態１における液冷媒遮断機構の側面図
【図５】同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図
【図６】同実施の形態における密閉型圧縮機の液戻り時の要部拡大図
【図７】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、固定子および回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、前記電動要素および前記圧縮要素を収納した密閉容器と、前記密閉容器内外を連通する吸入管とを有し、前記圧縮要素は圧縮室を有するシリンダーブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記圧縮室に連通する消音空間を有した吸入マフラーとを備え、前記吸入マフラーは前記消音空間と前記密閉容器内空間とを連通する第一吸入口と第二吸入口を備えた連通管を有し、前記連通管には、温度変化により形状が変化する形状記憶機能を備えた液冷媒遮断機構を配設した構成である。
【００２０】
これにより、吸入管より大量の液冷媒が戻ってきた際、連通管に配設された液冷媒遮断機構に大量の液冷媒が接触して液冷媒遮断機構の急激な温度低下が起こることにより、形状変形が起こり、連通管内の第二吸入口を遮断して圧縮室へ流れ込む液冷媒を大幅に低減し、液圧縮を防止することができ、圧縮要素破損を防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２１】
第２の発明は、前記第１の発明において、液冷媒遮断機構をバイメタルで形成したもので、吸入管より大量の液冷媒が戻ってきた際、連通管に配設されたバイメタルに大量の液冷媒が接触することでバイメタルの急激な温度変化が起こり、バイメタルの湾曲方向が逆の形状に変形することで、連通管内の第二吸入口を遮断し、圧縮室へ流れ込む液冷媒を大幅に低減し、液圧縮を防止することができ、圧縮要素破損を防止し、信頼性が高く更に安価な密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２２】
第３の発明は、前記第１または第２の発明において、液冷媒遮断機構の第二吸入口側面を弾性材で形成したもので、吸入管より大量の液冷媒が戻ってきて液冷媒遮断機構が変形して連通管内の第二吸入口を遮断した際、液冷媒遮断機構の遮断部と第二吸入口との接触面積が増加してシール性が向上し、圧縮室へ流れ込む液冷媒を更に低減し、液圧縮を防止することができ、圧縮要素破損を防止し、更に信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２３】
第４の発明は、前記第１〜第３の発明において、インバータ駆動回路により駆動するように構成したもので、冷媒循環量が多く、吸入管からの液冷媒の戻り量が増加し、圧縮室への液冷媒流入量が増加する商用電源周波数以上の回転数で駆動しても、連通管に配設された液冷媒遮断機構に大量の液冷媒が接触することで即座に液冷媒遮断機構が形状変形を起こすので、より効果的に連通管内の第二吸入口を遮断することができ、前記第１〜第３の発明の効果に加えてさらに、高周波数数運転での信頼性を向上させることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の正面断面図、図２は、同実施の形態における横断面図、図３は、同実施の形態における液冷媒遮断機構の正面図、図４は、同実施の形態における液冷媒遮断機構の側面図、図５は、同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図、図６は、同実施の形態における密閉型圧縮機の液戻り時の要部拡大図である。
【００２６】
図１から図６において、密閉容器１０１は、底部にオイル１０２を貯溜すると共に、固定子１０３および回転子１０４とからなる電動要素１０５と、電動要素１０５によって駆動される圧縮要素１０６とを収納しており、密閉容器１０１の内外を連通する吸入管１０７を備えている。
【００２７】
圧縮要素１０６は電動要素１０５と一体に組み立てられており、図２に示すように円筒状の圧縮室１０８が形成されたシリンダーブロック１０９と、圧縮室１０８内の往復摺動自在に挿入されたピストン１１０と、図１に示す圧縮室１０８に連通する消音空間１１１を有した吸入マフラー１１２とを備えている。
【００２８】
吸入マフラー１１２内には、消音空間１１１と密閉容器１０１内とを連通する第一吸入口１１４と第二吸入口１１５を備えた連通管１１６が備えられ、連通管１１６には形状記憶機能を備え、温度変化により湾曲方向が変化する液冷媒遮断機構１１８が設けられている。この液冷媒遮断機構１１８は、図３に示すように前記第二吸入口１１５と対向しない周縁位置に冷媒（図示せず）を通す冷媒供給孔１２０が一つ以上設けられていて、通常は図５に示すように第二吸入口１１５から離反した状態に湾曲して第二吸入口１１５を開放している。また、液冷媒遮断機構１１８の第二吸入口１１５側の面には、弾性材１２２が配設されている。
【００２９】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３０】
電動要素１０５に外部電源より通電がされると回転子１０４が回転し、これに伴ってピストン１１０は圧縮室１０８内で往復運動を行い、圧縮要素１０６が所定の圧縮動作を行う。
【００３１】
吸入行程時に圧縮室１０８の圧力が低下することで密閉容器１０１内の圧力が低下し、外部冷凍システム（図示せず）から吸入管１０７を通って冷媒が一旦密閉容器１０１内に導かれて開放され、多くの冷媒は、吸入マフラー１１２に配設された第一吸入口１１４から連通管１１６内に導かれる。連通管１１６に導かれた冷媒は、連通管１１６に備えられた液冷媒遮断機構１１８の冷媒供給孔１２０を通って、更に第二吸入口１１５を通過し、吸入マフラー１１２内の消音空間１１１内に開放される。消音空間１１１に開放された冷媒は、消音空間１１１から圧縮室１０８内に吸入される。
【００３２】
圧縮室１０８に導かれた冷媒は、ピストン１１０の往復運動により圧縮室１０８内で圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。この際、圧縮によって生ずる冷媒の脈動は、吸入マフラー１１２の消音空間１１１にて減衰されることで騒音が低減される。
【００３３】
また、吸入マフラー１１２に設けられた第一吸入口１１４と吸入管１０７とが近接対向しているため、冷凍システムから戻ってきた冷媒の温度が比較的低いまま吸入マフラー１１２内に吸入され、圧縮室１０８内で圧縮される。その結果、冷媒の単位時間当たりの吸入質量（冷媒循環量）は大きくなり、冷凍能力が増えることから圧縮機の効率が向上する。
【００３４】
一方、吸入管１０７を通って密閉容器１０１内に導かれてきた冷媒が大量の液冷媒である場合には、吸入マフラー１１２に設けられた第一吸入口１１４より連通管１１６内を通って、連通管１１６内に配設された液冷媒遮断機構１１８に大量の液冷媒が接触する。その時に大量の液冷媒が一挙に蒸発することで、液冷媒遮断機構１１８が急激に冷却され温度が大きく変化する。この温度変化により形状が変化する液冷媒遮断機構１１８の湾曲面が図６に示す如く反転し、第二吸入口１１５を封止する。これにより、液冷媒の消音空間１１１への流出を防いで圧縮室１０８への液冷媒の侵入を防ぐことができる。また、全ての液冷媒が液冷媒遮断機構１１８で蒸発し終えた後には、液冷媒遮断機構１１８の温度が上昇し、元の形状に戻ることから、第二吸入口１１５が開放され、通常の運転にもどる。
【００３５】
上記で述べた大量の液冷媒が圧縮室１０８内へと流入し、ピストン１１０によって圧縮されると、圧縮室１０８内の内圧を異常昇圧する、いわゆる、液圧縮現象が発生し、圧縮要素１０６の構成要素に過大な応力が作用し、破損や異常摩耗といった故障を引き起こすことがある。しかしながら本実施の形態では、上述した通り、吸入マフラー１１２に設けられた第一吸入口１１４より連通管１１６内を通って、連通管１１６内に配設された液冷媒遮断機構１１８に大量の液冷媒が接触し、その時に大量の液冷媒が一挙に液冷媒遮断機構１１８部で蒸発することで、液冷媒遮断機構１１８が急激に冷却され温度が変化して、液冷媒遮断機構１１８の湾曲面が反転し、第二吸入口１１５を封止することで、液冷媒の消音空間１１１への流出を防ぐことができるから、圧縮室１０８への液冷媒の侵入を防ぐことができ、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３６】
上記液冷媒遮断機構１１８としては、例えばバイメタル１１８ａで形成することができる。この場合、吸入管１０７より大量の液冷媒が戻ってきた際、連通管１１６に配設されたバイメタル１１８ａに大量の液冷媒が接触することでバイメタル１１８ａの急激な温度変化が起こり、バイメタル１１８ａの湾曲方向が逆の形状に変形する。これにより、連通管１１６内に設けられた第二吸入口１１５をバイメタル１１８ａの湾曲面で封止し、圧縮室１０８へ流れ込む液冷媒を大幅に低減して、液圧縮を防止することができ、圧縮要素１０６の破損を防止することができる。更に一般的に使用されている安価な材料であるバイメタル１１８ａを使用することで、安価で信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３７】
また、液冷媒遮断機構１１８としては、バイメタル１１８ａでなく形状記憶合金で形成
することもでき、形状記憶合金は超弾性の性質があることから、設置形状の制約が少なく、様々な部位で使用することができ、効果的である。
【００３８】
また、上記実施の形態では、液冷媒遮断機構１１８の第二吸入口１１５側の面が弾性材１２２で形成されているので、吸入管１０７より大量の液冷媒が戻ってきた際、連通管１１６に配設された液冷媒遮断機構１１８に大量の液冷媒が接触してこれの急激な温度変化による変形時に第二吸入口１１５に弾性材１２２が接触することになるので、圧縮室１０８へ流れ込む液冷媒を更に低減することができる。すなわち、液冷媒遮断機構１１８が変形して連通管１１６内に設けられた第二吸入口１１５を封止する際、弾性材１２２の存在によって第二吸入口１１５に弾性材１２２が接してその接触面積が増加されることから、シール性が向上し圧縮室１０８へ流れ込む液冷媒が低減されるのである。これによって、液圧縮をより確実に防止することができて圧縮要素１０６の破損を防止し、更に信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３９】
また、この実施の形態で示した密閉型圧縮機をインバータ駆動回路により駆動される構成とすることにより、冷媒循環量が多く、吸入管１０７からの液冷媒の戻り量が更に増加し、圧縮室１０８への液冷媒流入量が増加する商用電源周波数以上の回転数で駆動しても、連通管１１６に配設された液冷媒遮断機構１１８に大量の液冷媒が接触することで温度変化の度合いが増して液冷媒遮断機構１１８の変形速度が増す、すなわち即座に変形するようになり、圧縮室１０８へ流れ込む液冷媒を大幅に低減し、液圧縮をより確実に防止して、更に信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、安価で高い効率および信頼性を備えることが可能となるので、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機にも幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０１  密閉容器
１０３  固定子
１０４  回転子
１０５  電動要素
１０６  圧縮要素
１０７  吸入管
１０８  圧縮室
１０９  シリンダーブロック
１１０  ピストン
１１１  消音空間
１１２  吸入マフラー
１１４  第一吸入口
１１５  第二吸入口
１１６  連通管
１１８  液冷媒遮断機構
１１８ａ  バイメタル
１２０  冷媒供給孔
１２２  弾性材
【図１】
2014114720.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014114720.tif 000005
【図４】
2014114720.tif 000006
【図５】
2014114720.tif 000007
【図６】
2014114720.tif 000008
【図７】
2014114720.tif 000009