(57)【要約】【課題】  冷凍サイクル装置及びこれを備えた冷温水器において、低速モーターを採用しながらも冷媒の圧縮能力低下を防止しうる圧縮機を採用することによって、冷却能力を低下させないながらも作動騒音を大幅に低減させる。【解決手段】  本体内部に水供給源と、該水供給源の水を冷却させるように、圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機が冷媒配管を介して閉回路を形成してなる冷凍サイクル装置と、を具備え、前記蒸発機により前記水供給源の水が冷却される冷温水器において、前記圧縮機は、密閉容器と、冷媒の圧縮が行われる圧縮室を有する圧縮機具と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を提供する駆動部と、前記圧縮室に流入する冷媒の流入量を増大させるための過給装置とを備える。【選択図】      図２
2006177657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を介して連結されて冷媒閉回路を形成する圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機は、冷媒の圧縮を行う圧縮室を有する圧縮機具が内部に備えられた密閉容器と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を前記圧縮機具に提供する駆動部と、前記冷媒を前記圧縮室に流入させる過給装置と、を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記過給装置が、前記駆動部の駆動力を受け、前記密閉容器から冷媒を前記圧縮室内に伝達することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記駆動部は、密閉容器に固定される固定子と、前記固定子の内部に設置される回転子と、前記回転子に圧入される回転軸と、を備え、
前記圧縮室は、シリンダーと、前記圧縮室内部で直線往復動可能なピストンと、前記回転軸の一端上の偏心部と前記ピストンとを接続させるコンロッドと、を備え、
前記過給装置は、過給室を形成する補助シリンダーと、前記過給室内部で直線往復動可能な補助ピストンと、前記偏心部と前記補助ピストンとを接続させる補助コンロッドと、前記密閉容器内部と前記過給室とを連通させる吸入流路と、前記過給室と前記圧縮室とを連通させる吐出流路と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記ピストン及び補助ピストンの直線往復動は上死点に到達し、前記補助ピストンは、前記ピストンがその上死点に到達する前にその上死点に到達することを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記ピストン及び補助ピストンの直線往復動は下死点に到達し、前記補助ピストンは、前記ピストンがその上死点に到達する際にその下死点に到達し、前記ピストンがその下死点に到達する際にその上死点に到達することを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記吸入流路と吐出流路には、前記吸入流路と吐出流路が相反して開閉されるように吸入及び吐出バルブがそれぞれ取り付けられたことを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記駆動部は、４極モーターであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
本体内部に水供給源と、蒸発機により前記水供給源の水が冷却される請求項１による冷凍サイクル装置と、を備えることを特徴とする冷温水器。
【請求項９】
前記過給装置は、前記駆動部の駆動力を受け、前記密閉容器から冷媒を圧縮室内に伝達することを特徴とする請求項８に記載の冷温水器。
【請求項１０】
前記駆動部は、密閉容器に固定される固定子と、前記固定子の内部に設置される回転子と、前記回転子に圧入される回転軸と、を備え、
前記圧縮室は、シリンダーを備え、前記圧縮機具は、前記圧縮室の内部で直線往復動可能なピストンと、前記回転軸の一端上の偏心部と前記ピストンとを接続させるコンロッドと、を備え、
前記過給装置は、過給室を形成する補助シリンダーと、前記過給室内部で直線往復動可能な補助ピストンと、前記偏心部と前記補助ピストンとを接続させる補助コンロッドと、前記密閉容器の内部と前記過給室とを連通させる吸入流路と、前記過給室と前記圧縮室とを連通させる吐出流路と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の冷温水器。
【請求項１１】
前記ピストン及び補助ピストンの直線往復動は、上死点及び下死点に到達し、前記補助ピストンは、前記ピストンがその上死点に到達する際にその下死点に到達し、前記ピストンがその下死点に到達する際にその上死点に到達することを特徴とする請求項１０に記載の冷温水器。
【請求項１２】
前記吸入流路と吐出流路には、前記吸入流路と吐出流路が相反して開閉されるように吸入及び吐出バルブがそれぞれ取り付けられたことを特徴とする請求項１１に記載の冷温水器。
【請求項１３】
配管を介して連結されて冷媒閉回路を形成する圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機は、冷媒の圧縮を行う圧縮室を有する圧縮機具が内部に備えられた密閉容器と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を前記圧縮機具に提供する駆動部と、前記冷媒を前記圧縮室に流入させる過給装置と、を備え、
前記過給装置が、前記駆動部の駆動力を受け、前記密閉容器から冷媒を前記圧縮室内に伝達することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
配管を介して連結されて冷媒閉回路を形成する圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機は、冷媒の圧縮を行う圧縮室を有する圧縮機具が内部に備えられた密閉容器と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を前記圧縮機具に提供する駆動部と、前記冷媒を前記圧縮室に流入させる過給装置と、を備え、
前記過給装置が、前記駆動部の駆動力を受け、前記密閉容器から冷媒を前記圧縮室内に伝達し、
前記駆動部は、密閉容器に固定される固定子と、前記固定子の内部に設置される回転子と、前記回転子に圧入される回転軸と、を備え、
前記圧縮室は、シリンダーを備え、前記圧縮機具は、前記圧縮室内部で直線往復動可能なピストンと、前記回転軸の一端上の偏心部と前記ピストンとを接続させるコンロッドと、を備え、
前記過給装置は、過給室を形成する補助シリンダーと、前記過給室内部で直線往復動可能な補助ピストンと、前記偏心部と前記補助ピストンとを接続させる補助コンロッドと、前記密閉容器内部と前記過給室とを連通させる吸入流路と、前記過給室と前記圧縮室とを連通させる吐出流路と、を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
前記ピストン及び補助ピストンの直線往復動は、上死点及び下死点に到達し、前記補助ピストンは、前記ピストンがその上死点に到達する際にその下死点に到達し、前記ピストンがその下死点に到達する際にその上死点に到達することを特徴とする請求項１４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１６】
前記吸入流路と吐出流路には、前記吸入流路と吐出流路が相反して開閉されるように吸入及び吐出バルブがそれぞれ取り付けられたことを特徴とする請求項１５に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置及びこれを備えた冷温水器に係り、より詳細には、低速モーターを備えながらも冷媒の圧縮能力低下を防止する圧縮機を採用することによって、冷却能力の低下を防止する上に、作動騒音を大幅に低減させられる冷凍サイクル装置及びこれを備えた冷温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷温水器は、冷水槽及び温水槽と、冷水槽の水を冷却させるための冷凍サイクル装置と、温水槽の水を加熱するためのヒーターとを有する本体から冷温水を提供する。
【０００３】
ここで、冷凍サイクル装置は、低圧の冷媒を吸入及び圧縮して高圧状態で吐出す圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮機、凝縮機で凝縮された冷媒を膨脹させる膨脹装置、及び膨脹装置で膨脹された冷媒が蒸発されながら周囲の空気と熱交換されるようにする蒸発機が、冷媒管を介して閉回路を形成するように設けられ、特に、蒸発機は、冷水槽の熱を效果的に吸収できるように冷水槽の外面に巻装される。
【０００４】
したがって、冷凍サイクル装置を循環する冷媒は、凝縮機で凝縮されながら周囲に熱を放出し、蒸発機で蒸発されながら冷水槽の熱を吸収するようになり、この蒸発機により冷却された状態で冷水槽の水が本体の外部に供給される。
【０００５】
一方、従来の冷凍サイクル装置の圧縮機は、密閉容器の内部に、冷媒の圧縮を行う圧縮機具と、冷媒の圧縮による圧縮動力を提供するモーターとを有し、密閉容器には、蒸発機側の冷媒を密閉容器内に伝達するための吸入管と、圧縮機具により圧縮された冷媒を前記凝縮機側に伝達する吐出管が設置される。
【０００６】
このような構成により、蒸発機から吸入管を通って圧縮機の密閉容器内に流入した冷媒は、モーターの駆動により圧縮機具で圧縮され、このように圧縮機具により圧縮された冷媒は、吐出管を通って凝縮機に吐出される。
【０００７】
また、通常の冷蔵庫やエアコンなどと同様に、従来冷温水器の圧縮機モーターとしては、通常、商用回転数３０００rpm乃至３６００rpm程度で駆動する２極モーターが採用されている。
【０００８】
このように従来の冷凍サイクル装置では、圧縮機のモーターとして高速の２極モーターを採用しているため、モーターの高速回転による圧縮機の騒音及び振動が大幅に増加してしまう。しかも、このような圧縮機の騒音及び振動は、冷温水器の本体全体に伝えられて冷温水器の作動騒音を大幅に増加させ、よって、静粛運転が妨げられ、冷温水器の信頼性を大きく劣らせる要因とされてきた。
【０００９】
そこで、冷温水器の作動騒音を低減させるべく、圧縮機のモーターとして商用回転数１５００rpm乃至１８００rpm程度で動作する４極モーターなど、２極以上の低速モーターを採用する場合も考慮することができるが、こうすると、モーターの回転数低減に起因する圧縮機の圧縮能力低減により、冷媒の圧縮が円滑にできず、冷温水器の冷却能力が顕著に低下する問題につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためのもので、その目的は、低速モーターを採用しながらも冷媒の圧縮能力低下を防止しうる圧縮機を採用することによって、冷却能力の低下を防止する上に、作動騒音を大幅に低減させられる冷凍サイクル装置及びこれを備えた冷温水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機が冷媒配管を介して閉回路を形成してなる冷凍サイクル装置であって、前記圧縮機は、密閉容器と、冷媒の圧縮を行う圧縮室を有する圧縮機具と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を提供する駆動部と、前記圧縮室に流入する冷媒の流入量を増大させる過給装置と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る冷温水器は、本体内部に水供給源と、該水供給源の水を冷却させるように、圧縮機、凝縮機、膨脹装置及び蒸発機が冷媒配管を介して閉回路を形成してなる冷凍サイクル装置と、を具備え、前記蒸発機により前記水供給源の水が冷却される冷温水器であって、前記圧縮機は、密閉容器と、冷媒の圧縮が行われる圧縮室を有する圧縮機具と、４極以上の低速モーターで構成され、冷媒の圧縮による圧縮動力を提供する駆動部と、前記圧縮室に流入する冷媒の流入量を増大させるための過給装置と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記過給装置は、前記駆動部の駆動力を受け、前記密閉容器内の冷媒を圧縮して前記圧縮室内に伝達することを特徴とする。
【００１４】
前記駆動部は、密閉容器に固定される固定子と、前記固定子の内部に設置される回転子と、前記回転子に圧入される回転軸と、を備え、前記圧縮機具は、前記圧縮室を形成するシリンダーと、前記圧縮室の内部に直線往復動可能に設置されたピストンと、前記回転軸の一端に形成された偏心軸部と前記ピストンとを接続させるコンロッドと、をさらに備え、前記過給装置は、過給室を形成する補助シリンダーと、前記過給室内部に直線往復動可能に設置された補助ピストンと、前記偏心軸部と前記補助ピストンとを接続させる補助コンロッドと、前記密閉容器の内部と前記過給室とを連通させる吸入流路と、前記過給室と前記圧縮室とを連通させる吐出流路と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記補助ピストンは、前記ピストンが上死点に到達する前に上死点に到達するように設けられたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記補助ピストンは、前記ピストンが上死点に到達した状態で下死点に到達し、前記ピストンが下死点に到達した状態で上死点に到達するように設けられたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記吸入流路と吐出流路には、前記吸入流路と吐出流路が相反して開閉されるようにする吸入バルブと吐出バルブがそれぞれ取り付けられたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記駆動部は、４極モーターであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による冷凍サイクル装置及びこれを備えた冷温水器によれば、駆動部を４極以上の低速モーターにすることによって駆動騒音を大幅に低減させながらも過給装置により回転軸の低速回転による圧縮能力低減を補償する圧縮機を採用するため、冷却能力の低下を防止しながらも作動騒音を大幅に低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
本発明による冷温水器は、通常の冷温浄水器を含むもので、図１及び図２に示すように、外観を形成する直方体状の本体１００を備え、この本体１００の上部前面には冷水と温水をそれぞれ供給する冷水蛇口１１０と温水蛇口１２０が取り付けられる。
【００２２】
本体１００の内部には、図示せぬ外部給水源から本体１００内に供給される水に含まれた各種不純物や細菌を除去するフィルター２００と、温水及び冷水をそれぞれ貯留する温水槽３００及び冷水槽４００とが設置される。
【００２３】
ここで、フィルター２００は、本発明の冷温水器が浄水機能を持たない単なる冷温水器の場合には装着しなくて済む。また、冷水槽４００は、本体１００内部に設けられる水供給源で、本実施形態のように通常の水槽形状にしても良く、冷温水器が外部給水源からの水を貯留せずに直接外部へ供給できるようになっている場合、外部給水源に接続する通常のパイプ形態にしても良い。
【００２４】
フィルター２００を通過した水は、温水槽３００及び冷水槽４００の方に分岐する水供給管１３０を通って温水槽３００及び冷水槽４００に分けて供給される。温水槽３００及び冷水槽４００の出口はそれぞれ、温水蛇口１２０及び冷水蛇口１１０と通じるように設けられる。
【００２５】
また、温水槽３００中の水を加熱するように、温水槽３００内部にはヒーター３１０が取り付けられ、冷水槽４００中の水は、冷凍サイクル装置５００により冷却される。この冷凍サイクル装置５００は、圧縮機６００、凝縮機７００、膨脹装置８００及び蒸発機９００が、冷媒配管５１０を介して閉回路を形成してなる。
【００２６】
ここで、圧縮機６００は、冷媒を高温高圧の気体状態に圧縮し、凝縮機７００は、圧縮機６００から伝達された冷媒を高温高圧の液体状態に凝縮する。また、凝縮機７００で凝縮された高温高圧の液体状態の冷媒は、通常の毛細管からなる膨脹装置８００を通過しながら絞り膨脹され、低温低圧の液体状態の冷媒となり、蒸発機９００は、膨脹装置８００から伝達された低温低圧の液体状態の冷媒を蒸発させ、低温低圧の気体状態の冷媒とする。
【００２７】
したがって、上記冷凍サイクル装置において、冷媒配管５１０を通って循環する冷媒は、凝縮機７００で凝縮されながら周囲に熱を放出し、蒸発機９００で蒸発されながら周囲の熱を吸収する。この蒸発機９００により冷却がなされる。
【００２８】
また、蒸発機９００は、冷水槽４００の熱を效果的に吸収するように冷水槽４００の外面に巻装され、凝縮機７００と膨脹装置８００間の冷媒配管５１０には、凝縮機７００を通過した液体状態の冷媒中の水分を除去するためのドライヤー５２０が介装される。
【００２９】
このような構成により、冷凍サイクル装置５００及びヒーター３１０が駆動されると、冷水槽４００中の水が冷凍サイクル装置５００の蒸発機９００により冷却され、温水槽３００の水は、ヒーター３１０により加熱され、よって、使用者は、本体１００の前面に取り付けられた冷水蛇口１１０及び温水蛇口１２０を操作して本体１００の外部で冷水及び温水を得ることがである。
【００３０】
一方、圧縮機６００は、図３及び図４に示すように、上部容器１ａと下部容器１ｂとが結合されてなる密閉容器１を備える。また、密閉容器１の内部には、冷媒の圧縮を行う圧縮機具１０と、冷媒の圧縮による圧縮動力を提供する駆動部２０とを備え、密閉容器１の一側と他側には、冷凍サイクル装置５００の蒸発機９００からの冷媒を密閉容器１内に導く吸入管２と、圧縮機具１０で圧縮された冷媒を、冷凍サイクル装置５００の凝縮機７００に伝達されるように密閉容器１外に吐出させる吐出管３が設けられ、これら吸入管２及び吐出管３は、冷媒配管５１０と連結される。
【００３１】
ここで、圧縮機具１０は、冷媒を圧縮する圧縮室１１ａが形成されるシリンダー１１と、圧縮室１１ａの内部で進退しつつ冷媒を圧縮するピストン１２と、圧縮室１１ａを密閉するようにシリンダー１１に結合され、冷媒吐出室１３ａと冷媒吸入室１３ｂとが画設されたシリンダーヘッド１３と、シリンダー１１とシリンダーヘッド１３との間に装着され、冷媒吸入室１３ｂから圧縮室１１ａへ吸入されたり、圧縮室１１ａから冷媒吐出室１３ａへ吐出される冷媒の流れを制御するバルブ装置１４と、で構成される。ここで、シリンダー１１は、固定子上部に設けられるシリンダーブロック３０に形成される。
【００３２】
また、駆動部２０は、ピストン１２が圧縮室１１ａ内で往復運動するように駆動力を提供するもので、密閉容器１の内部に固定された固定子２１と、この固定子２１の内部に離隔設置されて固定子２１と電磁気的に相互作用する回転子２２と、回転子２２の中心に圧入されて回転子２２と共に回転する回転軸２３と、を備える通常のモーターからなる。ここで、モーターは、周波数５０Hz乃至６０Hzで１５００rpm乃至１８００rpmの商用回転数を有する４極モーターが採用され、このため、固定子２１は４極のものが採用される。
【００３３】
このように４極の低速モーターを採用する駆動部２０は、回転軸２３の回転数を通常の冷温水器用冷凍サイクル装置の圧縮機に採用される２極モーターの半分水準になるようにし、モーターの回転による振動を大幅に低減させることによって、圧縮機６００の駆動騒音を、密閉容器１外ではほとんど感じられないような水準に低減させ、結果として圧縮機６００を採用する冷凍サイクル装置５００及び冷温水器の作動騒音を大幅に低減させることができる。
【００３４】
また、回転軸２３は、シリンダーブロック３０に形成されたベアリング部３１に軸支され、上方に延設される。この回転軸２３の上部には、偏心回転する偏心軸部２４と、偏心軸部２４の偏心回転を直線運動に切り換えるように、一端は、偏心軸部２４に回転運動可能に結合され、他端は、ピストン１２に回転及び直線運動可能に設置されたコンロッド２５と、が設置される。
【００３５】
また、冷媒吸入室１３ｂと吸入管２との間には、圧縮室１１ａ内に流入する冷媒の流動騒音を低減させる吸入マフラー４１が設置され、冷媒吐出室１３ａと吐出管３との間には、密閉容器１外に吐出される冷媒の吐出騒音を低減させるための共鳴空間を形成する吐出マフラー４２（図４参照）が設置される。この吐出マフラー４２は、シリンダー１１と共にシリンダー一側のシリンダーブロック３０に一体として形成される。
【００３６】
このような構成により、電源印加による固定子２１と回転子２２間の電気的な相互作用により回転子２２と共に回転軸２３が回転すると、偏心軸部２４とコンロッド２５を介して接続されたピストン１２が、圧縮室１１ａ内で直線往復運動をし、これにより、吸入管２から密閉容器１の内部に流入した冷媒は、吸入マフラー４１を通りながら多少騒音が低減した状態でシリンダーヘッド１３の冷媒吸入室１３ｂに流入したのち圧縮室１１ａに伝達され、圧縮室１１ａ内で圧縮される。圧縮室１１ａで圧縮された冷媒は、シリンダーヘッド１３の冷媒吐出室１３ａに吐出された後、吐出マフラー４２と吐出管３を順に通って密閉容器１の外部に吐出される。このような過程を繰り返し行うことによって圧縮機６００による冷媒の圧縮がなされる。
【００３７】
一方、シリンダー１１他側のシリンダーブロック３０には、圧縮室１１ａに流入する冷媒の流入量を増大させる過給装置５０が配置される。この過給装置５０は、回転軸２３の回転数低減による圧縮機６００の圧縮能力低下を防ぐためのもので、圧縮機６００が駆動部２０として低速の４極モーターを採用しながらも通常の冷温水器用冷凍サイクル装置で要求される冷媒圧縮能力を満足させるようにし、冷凍サイクル装置５００及び冷温水器の冷却能力低下を防止する役割を果たす。
【００３８】
すなわち、過給装置５０は、吸入管２を通って密閉容器１内に流入する冷媒のうち、吸入マフラー４１を経由してシリンダーヘッド１３の冷媒吸入室１３ｂに流入せずに密閉容器１内に寝込んでいる冷媒を圧縮して圧縮室１１ａに伝達することによって、圧縮室１１ａの冷媒流入量を増加させる。この過給装置５０は、別途の駆動装置を備えずとも密閉容器１内の冷媒を圧縮して圧縮室１１ａに伝達できるように、駆動部２０の駆動力を受けて駆動される。次に、過給装置５０の構造を、図５及び図６を参照してより詳細に説明する。
【００３９】
図５は、密閉容器１内部の冷媒が後述する過給室５１ａに流入する状態を示すもので、図６は、過給室５１ａの冷媒が圧縮室１１ａに供給される状態を示すものである。
【００４０】
図５及び図６に示すように、過給装置５０の内部空間は過給室５１ａを形成する。また、過給装置５０は、吐出マフラー４２と共に吐出マフラー４２反対側のシリンダーブロック３０にシリンダーブロック３０と一体に設けられる補助シリンダー５１と、過給室５１ａ内部で進退しつつ過給室５１ａ内の冷媒を圧縮する補助ピストン５２と、一端は、補助ピストン５２にボールジョイント方式で回転自在に締付けられ、他端は、コンロッド２５と共に回転軸２３の偏心軸部２４に回転自在に締付けられ、コンロッド２５と所定の角度を有する補助コンロッド５３と、密閉容器１内部と過給室５１ａとを連通させる吸入流路５４と、過給室５１ａと圧縮室１１ａとを連通させる吐出流路５５と、を備えてなる。
【００４１】
ここで、吸入流路５４は、補助シリンダー５１を貫通して過給室５１ａと密閉容器１内部とを連通させ、吐出流路５５は、過給室５１ａと圧縮室１１ａとの間のシリンダーブロック３０内部を貫通して過給室５１ａと圧縮室１１ａ間を連通させる。ここで、吸入流路５４の出口と吐出流路５５の入口は、補助ピストン５２の上死点側の過給室５１ａの閉鎖された端部に形成される。
【００４２】
また、吸入流路５４の出口側には、補助ピストン５２が下死点に移動する場合に吸入流路５４を開放し、補助ピストン５２が上死点に移動する場合に吸入流路を閉鎖するように設けられた補助吸入バルブ５４ａが設置され、吐出流路５５の入口側には、補助ピストン５２が下死点に移動する場合に吐出流路５５を閉鎖し、補助ピストン５２が上死点に移動する場合に吐出流路５５を開放することによって補助吸入バルブ５４ａと相反して開閉されるように設けられた補助吐出バルブ５５ａが設置される。
【００４３】
また、ピストン１２及び補助ピストン５２は、ピストン１２が上死点に到達する前に補助ピストン５２が上死点に到達するように設けられ、過給室５１ａで圧縮された冷媒が、圧縮室１１ａの冷媒が冷媒吐出室１３ａに吐出される前に圧縮室１１ａに伝達されるように構成すべきである。より効率的な冷媒過給のためには、コンロッド２５と補助コンロッド５３間の角度及びそれぞれの長さを調節したり、同軸上に延長される偏心軸部２４を、本実施形態とは違い、互いに軸を異ならせて２段に形成し、偏心軸部の各段にコンロッド２５及び補助コンロッド５３の端部を結合することによって、ピストン１２が上死点に到達した状態では補助ピストン５２が下死点に到達し、ピストン１２が下死点に到達した状態では補助ピストン５２が上死点に到達するようにするか、これにさらに近付くようにすることが好ましい。
【００４４】
したがって、本発明による冷凍サイクル装置５００の圧縮機６００は、回転軸２３の回転による圧縮室１１ａの冷媒圧縮時に、過給装置５０により圧縮された密閉容器１内部の冷媒を圧縮室１１ａに伝達し、圧縮室１１ａに流入する冷媒の流入量を増大させられるため、駆動部２０として４極の低速モーターを採用しながらも回転軸２３の低速回転による圧縮能力低下を防止することが可能になる。
【００４５】
また、図３を再び参照すると、密閉容器１の底部には、所定量のオイルが貯留するオイル貯留空間１ｃが形成され、回転軸２３の内部には、オイル貯留空間１ｃのオイルを回転軸２３や圧縮機具１０の摩擦部位に伝達するオイル流路２３ａが形成され、回転軸２３の下端には、オイル貯留空間１ｃとオイル流路２３ａとを連通させるオイルピックアップ部材６０が設けられる。
【００４６】
オイルピックアップ部材６０は、開放された上端が回転軸２３の下端に圧入されて回転軸２３と結合され、オイルピックアップ部材６０の下端中央部には、給油穴６１が形成され、オイルピックアップ部材６０の内部には、オイルピックアップ部材６０の内面との間に渦流を形成してオイルのピックアップ作用を促すための板状のベーン７０が取り付けられる。
【００４７】
したがって、回転軸２３の回転による遠心力により、オイル貯留空間１ｃのオイルは、オイルピックアップ部材６０の内面とオイル流路２３ａに沿って回転軸２３や圧縮機具１０の摩擦部位に伝達され、潤滑及び冷却機能を行うようになる。
【００４８】
一方、図７及び図８に示すように、ベーン７０は、中央部に形成される胴体部７１と、下部及び上部の各隅部に折り曲げて形成されるベンディング部と、を備える。このベンディング部は、下部の両隅部において回転軸２３の回転方向に折り曲げられた１対の下部ベンディング部７２，７３と、上部の両隅部において回転軸２３の回転方向と反対方向に折り曲げられた１対の上部ベンディング部７４，７５とからなる。
【００４９】
これらベンディング部７２，７３，７４，７５は、低速モーター採用によるオイルピックアップ効率の低下を防止するためのもので、低速回転する回転軸２３によってもオイル貯留空間１ｃのオイルを效果的にピックアップできるようにする役割を果たす。
【００５０】
すなわち、回転軸２３の回転時に、回転軸２３の回転方向に折り曲げられた下部ベンディング部７２，７３は、オイルをより効果的に上方に汲み上げるようにし、これにより上側に導かれたオイルは、ベーン７０の上端に導かれる前に、上部ベンディング部７４，７５を通じて迅速に垂直方向に圧送され、回転軸２３が低速に回転してもオイルのピックアップが效果良く行われるようになる。
【００５１】
ここで、下部ベンディング部７２，７３と上部ベンディング部７４，７５は、４極モーターの商用回転数に鑑み、それぞれ３０度と４５度の曲げ角を有するように折り曲げられると好ましく、ベーン７０は、中央を基準に左右両側が曲面となるように折り曲げられた状態でオイルピックアップ部材６０内面に圧入されて定位置に固定される。
【００５２】
したがって、本発明による圧縮機は、ベーン７０の構造改善により、駆動部２０として４極の低速モーターを採用しながらも回転軸２３の低速回転によるオイルピックアップ能力の低下を防止することができる。
【００５３】
次に、本発明による冷凍サイクル装置５００における圧縮機６００の動作及びその作用について説明する。
【００５４】
まず、電源印加による固定子２１と回転子２２間の電気的な相互作用により回転子２２と共に回転軸２３が回転すると、偏心軸部２４とコンロッド２５を介して接続されたピストン１２が、圧縮室１１ａ内部で直線往復運動をし、これにより、密閉容器１外部の冷媒は吸入管２から、吸入マフラー４１を通りながら多少騒音が低減した状態でシリンダーヘッド１３の冷媒吸入室１３ｂに流入し、続いて圧縮室１１ａに伝達され、圧縮室１１ａ内で圧縮される。このように圧縮室１１ａで圧縮された冷媒は、シリンダーヘッド１３の冷媒吐出室１３ａに吐出された後、吐出管３から密閉容器１の外部に吐出される。このような過程が繰り返し行われることによって圧縮機６００による冷媒の圧縮がなされる。圧縮機６００により圧縮された冷媒は、冷媒配管５１０に沿って循環して蒸発機９００で蒸発され、これにより冷水槽４００の水が冷却される。
【００５５】
このときに、本発明による冷凍サイクル装置５００の圧縮機６００は、駆動部２０として採用された４極モーターにより回転軸２３の回転数が通常の２極モーターに比べて半分程度に減った状態なので、モーターの回転による振動が大幅に低減して圧縮機６００の駆動騒音が密閉容器１の外側ではほとんど感じられない水準に低減し、よって、圧縮機６００から冷温水器の本体１００に伝えられる騒音及び振動もまた大幅に低減する。
【００５６】
また、本発明の冷凍サイクル装置の圧縮機６００は、上記の冷媒圧縮時に、過給装置５０により圧縮された密閉容器１内部の冷媒が圧縮室１１ａに伝達されるため、圧縮室１１ａに流入する冷媒の流入量が増大する。このため、駆動部２０として４極の低速モーターを採用しながらも回転軸２３の低速回転による圧縮能力低下を防止でき、したがって、冷凍サイクル装置５００及び冷温水器もまた低速の低騒音圧縮機５００を採用しながらも冷却能力が低下することがない。
【００５７】
また、本発明による冷凍サイクル装置５００の圧縮機６００は、ベーン７０に設けられたベンディング部７２，７３，７４，７５のオイルピックアップ促進作用により、駆動部２０として４極の低速モーターを採用しながらも回転軸２３の低速回転によるオイルピックアップ能力の低下を防止することが可能になる。
【００５８】
本実施形態では、圧縮機６００の駆動部２０としては４極のモーターが採用されたが、それ以外に、駆動部２０を、６極モーターなど４極以上の様々な低速モーターで構成しても良い。尚、本発明による冷凍サイクル装置５００の圧縮機６００は、過給装置５０を構成するとともに、圧縮室１１ａ及びピストン１２の直径やピストン１２の行程距離などを増加させる方法などにより、低速モーターの採用による冷媒圧縮能力の低減をより効率的に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による冷温水器の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明による冷温水器の内部構成を概略的に示す構成図である。
【図３】本発明による冷温水器において、冷凍サイクル装置の圧縮機の全体的な構造を示す断面図である。
【図４】本発明による冷温水器において、冷凍サイクル装置の圧縮機の平断面図である。
【図５】本発明による圧縮機の過給装置の構造を示す断面図であり、密閉容器内部の冷媒が過給室に流入する状態を示す。
【図６】本発明による圧縮機の過給装置の構造を示す断面図であり、過給室の冷媒が圧縮室に供給される状態を示す。
【図７】本発明による圧縮機においてオイルピックアップを行うベーンの斜視図である。
【図８】本発明による圧縮機においてオイルピックアップを行うベーンの平断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      密閉容器
１ｃ    貯留空間
２      吸入管
３      吐出管
１０    圧縮機構
１１    シリンダー
１１ａ  圧縮室
１２    ピストン
１３    シリンダーベッド
１３ａ  冷媒吐出室
１３ｂ  冷媒吸入管
１４    バルブ
２０    駆動部
２１    固定子
２２    回転子
２３    回転軸
２３ａ  オイル流路
２４    偏心軸部
２５    コンロッド
３０    シリンダーブロック
３１    ベアリング部
４１    吸入マフラー
４２    吐出マフラー
５０    過給装置
５１    補助シリンダー
５１ａ  過給室
５２    補助ピストン
５３    補助コンロッド
５４    補助バルブ
５４ａ  吸入流路
５５    吐出流路
５５ａ  補助吐出バルブ
６０    オイルピックアップ部材
６１    給油穴
７０    ベーン
７１    胴体部
７２    下部ベンディング部
７３    下部ベンディング部
７４    上部ベンディング部
７５    上部ベンディング部
１００  本体
１１０  冷水蛇口
１２０  温水蛇口
１３０  水供給管
２００  フィルター
３００  温水槽
３１０  ヒーター
４００  冷水槽
５００  冷凍サイクル装置
５１０  冷媒配管
５２０  ドライヤー
６００  圧縮機
７００  凝縮機
８００  膨張装置
９００  蒸発機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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