(57)【要約】【課題】圧縮機内の油面を正確に検出できること。【解決手段】密閉型圧縮機内のオイル貯留部に２つのサーミスタを設置し、一方のサーミスタを圧縮機底部近傍に、もう一方は油面設定レベル近傍に設け、前記サーミスタを通電する通電手段と前記サーミスタの電圧を計測する計測手段と前記計測手段で計測した電圧を記憶する手段と前記計測手段での計測を一定時間毎に行うタイマー手段を設けることにより、計測されたサーミスタ電圧の経時変化にて圧縮機内の潤滑油の油面を検出するように構成されたものである。【選択図】図２
2006105061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサが潤滑油に浸漬された時と被圧縮ガス中に露出している時とで感知する温度が異なることを利用して、密閉容器内に上下方向に配置した複数の温度センサにより感知された温度にもとづいて、前記密閉容器内に貯留された潤滑油の油面位置を検知する密閉型圧縮機の油面検知方法であって、上下隣り合って配置された温度センサが互いに異なった温度を感知した後、下側に配置された温度センサの感知する温度が上側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が下側の温度センサが配置された位置よりも下降したと判断する密閉型圧縮機の油面検知方法。
【請求項２】
温度センサが潤滑油に浸漬された時と被圧縮ガス中に露出している時とで感知する温度が異なることを利用して、密閉容器内に上下方向に配置した複数の温度センサにより感知された温度にもとづいて、前記密閉容器内に貯留された潤滑油の油面位置を検知する密閉型圧縮機の油面検知方法であって、上下隣り合って配置された温度センサが互いに異なった温度を感知した後、上側に配置された温度センサの感知する温度が下側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が上側の温度センサが配置された位置よりも上昇したと判断する密閉型圧縮機の油面検知方法。
【請求項３】
潤滑油貯留部を有する密閉容器と、前記密閉容器内に上下方向に並べて配置された複数の温度センサと、前記複数の温度センサからの温度情報を一定時間毎に出力する出力手段と、前記出力された温度情報とそれが測定された時間とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された温度情報および時間のデータに基づいて密閉容器内の油面位置を判断する判定手段とをそなえた密閉型圧縮機。
【請求項４】
判定手段は、記憶手段に記憶された温度情報およびそれが測定された時間のデータが、下側に配置された温度センサの感知する温度が上側に配置された温度センサの感知する温度に近づいたことを示しているときには、油面位置が下側に配置された温度センサよりも低い位置にあると判断するものである請求項３記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
判定手段は、記憶手段に記憶された温度情報およびそれが測定された時間のデータが、上側に配置された温度センサの感知する温度が下側に配置された温度センサの感知する温度に近づいたことを示しているときには、油面位置が上側に配置された温度センサよりも高い位置にあると判断するものである請求項３記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
下側の温度センサが密閉容器内の潤滑油量が許容できる最低限度である低位許容油面位置に配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
上側の温度センサが密閉容器内の潤滑油量が許容できる最大限度である高位許容油面位置に配置されていることを特徴とする請求項３または５記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】
下側の温度センサが密閉容器底部近傍に、上側の温度センサが低位許容油面位置に配置されていることを特徴とする請求項３乃至５記載の密閉型圧縮機。
【請求項９】
温度センサがサーミスタであって、該サーミスタを自己発熱させるための通電手段を有する請求項３乃至９記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍空調機器に使用される密閉型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置等に使用される密閉型圧縮機では、密閉容器内に貯留する潤滑油を圧縮機構や軸受等に供給して潤滑を行うようにしている。この時、密閉容器内の潤滑油は圧縮されたガス冷媒と共に圧縮機から冷媒回路中に吐出されるが、通常の場合、潤滑油は冷媒回路を循環して再び圧縮機に戻るため、密閉容器内における潤滑油の貯留量は確保される。
【０００３】
しかしながら、圧縮機の運転状態によっては潤滑油の貯留量が変動し、潤滑油の貯留量が不足して潤滑不良に至る危険がある。
【０００４】
このため、密閉容器内の潤滑油面を検知し、油面が安全な水準よりも低下した場合には冷媒回路中から密閉容器内に潤滑油を回収するような動作を行わせて、圧縮機内の潤滑油量を適正に保持することが行われている。
【０００５】
密閉容器内の潤滑油面を検知するために、浮力を利用したフロート式の油面検知装置を有するもの（例えば、特許文献１参照）や、潤滑油と被圧縮冷媒ガスの温度差を利用して、密閉容器内の冷媒ガスの温度のみを検出する位置と、運転状態によって冷媒ガスまたは潤滑油の温度を検出する位置とに温度センサを配置し、両温度センサの出力を比較することで潤滑油面を検知するもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平６−３２３６４５号公報
【特許文献２】特開２００１−０３２７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、フロートやリードスイッチなどの可動部分を有する為、高い加工精度を必要とするばかりでなく、信頼性の面でも課題を有していた。
【０００７】
また、特許文献２に記載のものでは可動部分が無い為、高い加工精度を要求されることも無く、信頼性の面でも特許文献１のものに比べて優れているが、冷媒ガス温度のみを検知する温度センサは潤滑油がかからないよう潤滑油面から充分に離れた位置に配置する必要があり、その結果冷媒ガスまたは潤滑油の温度を検出する温度センサとは大きく離れた位置に配置せざるを得ない為、例えば、始動時や運転条件が急激且つ大きく変動した場合など、両センサとも冷媒ガス中にある場合でも検出する温度が異なってしまう場合があり、特に冷媒ガスと潤滑油の温度差が小さく、両センサの出力値に大きな差が無い場合にはセンサ位置による温度の差なのか、潤滑油中にあるか冷媒ガス雰囲気中にあるかによる温度の差なのかの判断が難しく、潤滑油面を正確に検出することが困難となるという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、信頼性が高く、確実に精度良く潤滑油面が検出できる密閉型圧縮機を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するため、本発明の密閉型圧縮機の油面検知方法は、密閉容器内に上下隣り合って配置された温度センサによる温度検出値の時間による変化を観測し、互いに異なった温度を感知した後、下側に配置された温度センサの感知する温度が上側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が下側の温度センサが配置された位置よりも下降したと判断するものである。また、上側に配置された温度センサの感知する温度が下側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が上側の温度センサが配置された位置よりも下降したと判断するものである。
【００１０】
また本発明の密閉型圧縮機は、複数の温度センサからの温度情報を一定時間毎に出力する出力手段と、前記出力された温度情報とそれが測定された時間とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された温度情報および時間のデータに基づいて密閉容器内の油面位置を判断する判定手段とをそなえたものである。また本発明の密閉型圧縮機は、上記密閉型圧縮機で温度センサをサーミスタとし、このサーミスタを自己発熱させる為の通電手段を有するものである。
【００１１】
これによって、２つの温度センサ出力の相対的な関係が時間とともにどのように変化したかということのみにより潤滑油面を検知することができるので、温度センサ取付位置や運転条件の影響を受けることなく、常に正確に潤滑油面を検出することができることとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の密閉型圧縮機は、温度センサ取付位置や運転条件の影響を受けることなく、常に正確に潤滑油面を検出することができるので、潤滑油面が安全限界よりも低下したことを確実に検出し、運転周波数を制限するまたは停止することで、圧縮機内の潤滑不良による焼き付き等のトラブルを未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、温度センサがオイルに浸漬された時と被圧縮ガス中に露出している時とで感知する温度が異なることを利用して、密閉容器内に上下方向に配置した複数の温度センサにより感知された温度にもとづいて、前記密閉容器内に貯留されたオイルの油面位置を検知する密閉型圧縮機の油面検知方法であって、上下隣り合って配置された温度センサが互いに異なった温度を感知した後、下側に配置された温度センサの感知する温度が上側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が下側の温度センサが配置された位置よりも下降したと判断することにより、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内で潤滑油が少なくなったことを知ることができる。
【００１４】
第２の発明は、温度センサがオイルに浸漬された時と被圧縮ガス中に露出している時とで感知する温度が異なることを利用して、密閉容器内に上下方向に配置した複数の温度センサにより感知された温度にもとづいて、前記密閉容器内に貯留されたオイルの油面位置を検知する密閉型圧縮機の油面検知方法であって、上下隣り合って配置された温度センサが互いに異なった温度を感知した後、上側に配置された温度センサの感知する温度が下側に配置された温度センサの感知する温度に近づいた時には、前記密閉容器内の油面が上側の温度センサが配置された位置よりも上昇したと判断することにより、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内で潤滑油が多くなったことを知ることができる。
【００１５】
第３の発明は、オイル貯留部を有する密閉容器と、前記密閉容器内に上下方向に並べて配置された複数の温度センサと、前記複数の温度センサからの温度情報を一定時間毎に出力する出力手段と、前記出力された温度情報とそれが測定された時間とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された温度情報および時間のデータに基づいて密閉容器内の油面位置を判断する判定手段とをそなえたことにより、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出し、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置を検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において判定手段が、記憶手段に記憶された温度情報およびそれが測定された時間のデータが、下側に配置された温度センサの感知する温度が上側に配置された温度センサの感知する温度に近づいたことを示しているときには、油面位置が下側に配置された温度センサよりも低い位置にあると判断する密閉型圧縮機であり、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置が下がったことを検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００１７】
第５の発明は、第３の発明において判定手段が、記憶手段に記憶された温度情報およびそれが測定された時間のデータが、上側に配置された温度センサの感知する温度が下側に配置された温度センサの感知する温度に近づいたことを示しているときには、油面位置が上側に配置された温度センサよりも高い位置にあると判断する密閉型圧縮機であり、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置が上がったことを検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００１８】
第６の発明は、第３または第４の発明において、下側の温度センサが密閉容器内の低位許容油面位置に配置されている密閉型圧縮機であり、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置が低位許容油面位置よりも低くなったことを検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００１９】
第７の発明は、第３または第５の発明において、上側の温度センサが密閉容器内の高位許容油面位置に配置されている密閉型圧縮機であり、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置が高位許容油面位置よりも高くなったことを検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００２０】
第８の発明は、第３から第５の発明において、下側の温度センサが密閉容器底部近傍に、上側の温度センサが低位許容油面位置に配置されている密閉型圧縮機であり、温度センサ取付位置や運転状態の影響を受けやすい温度の値そのものを用いないで潤滑油面を検出するので、確実且つ正確に密閉容器内での潤滑油面位置が低位許容油面位置よりも低くなったことを検知し、更には密閉容器内で潤滑油がほとんど無くなったことを検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００２１】
第９の発明は、第３から第８の発明において、温度センサがサーミスタであって、該サーミスタを自己発熱させるための通電手段を有する密閉型圧縮機であり、通電による自己発熱が、潤滑油中では冷媒ガス中より奪われやすいので潤滑油中のほうが確実に温度が低くなるので、より確実且つ正確に潤滑油面を検知する密閉型圧縮機とすることができる。
【００２２】
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、以下に記載する実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における密閉型圧縮機の内部構造を示す図である。
【００２４】
図２は本発明の実施の形態における油面検出装置のブロック図である。
【００２５】
図１において密閉容器１の内部に電動機２や冷媒を圧縮するための圧縮機構３が取りつけられており、密閉容器１の下部には潤滑油４が蓄えられている。密閉型圧縮機が運転されると、冷媒と潤滑油の混合物は圧縮機構３、電動機２、吐出管６から冷凍サイクルに入りアキュームレータ５を通して圧縮機構３に回収される。
【００２６】
１０は油面レベル設定近傍のサーミスタで、潤滑油４の低位許容油面位置で且つ空間部に設置されている。ここで空間部とは、サーミスタが金属部等に直接接触して放熱されることを防止する位置という意味であり、実用上は熱容量の小さいものでサーミスタを固定している。以下、本文で言う空間部は全てこの定義に従う。
【００２７】
１１は圧縮機底部近傍のサーミスタで通常運転は潤滑油層で且つ空間部に設置された例を示している。
【００２８】
図２において、２０は圧縮機、サーミスタの通電する通電手段２２、サーミスタの電圧を計測する計測手段２１、前記計測手段で計測した電圧を記憶する記憶手段２３、前記計測手段での計測を一定時間毎に行うタイマー手段２４が接続されている。
【００２９】
ここでサーミスタを通電することによって、油面レベル設定近傍のサーミスタ１０と圧縮機底部近傍のサーミスタ１１は自己発熱するように設定されている。
【００３０】
密閉型圧縮機の運転に伴い、仮に潤滑油４の油面レベルが、圧縮機底部近傍のサーミスタ１１の位置以上、油面レベル設定近傍のサーミスタ１０の位置以下にあると、各サーミスタの自己発熱量が異なることで、各サーミスタ電圧も異なり、潤滑油に油面レベルを正しく判断することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明第２の実施の形態に係る動作特性図である。
【００３２】
異なった２つのサーミスタ電圧より、油面設定レベル近傍に設置したサーミスタ電圧が、圧縮機底部近傍のサーミスタ電圧と一致していくことにより、油面設定レベル近傍に設置したサーミスタが油面に浸されていく経時変化が認識できるので、両サーミスタがほぼ同一電圧を示していても、油面レベルが充分確保されていると判定できる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４は、本発明第３の実施の形態に係る動作特性図である。
【００３４】
異なった２つのサーミスタ電圧より、圧縮機底部近傍に設置したサーミスタの電圧が油面設定レベル近傍のサーミスタ電圧と一致していくことにより、圧縮機底部近傍に設置したサーミスタに油面が存在しなくなる経時変化が認識できるので、両サーミスタがほぼ同一電圧を示していても、圧縮機内の潤滑油が少ないと判定できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる圧縮機の油面検出装置及び方法は、圧縮機内の油面レベルが高いのか、低いのか検出でき、また経時的変化の判断も可能となるため、１台の圧縮機の油面検出ばかりではなく、複数の圧縮機からなる空気調和機の圧縮機の油面検出にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る密閉型圧縮機の構造を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る油面検出装置のブロック図
【図３】本発明第３の実施の形態に係る動作特性図
【図４】本発明第４の実施の形態に係る動作特性図
【符号の説明】
【００３７】
１      密閉容器
２      電動機
３      圧縮機構
４      潤滑油
５      アキュームレータ
６      吐出管
１０      油面レベル設定近傍のサーミスタ
１１      圧縮機底部近傍のサーミスタ
２０      圧縮機
２１      計測手段
２２      通電手段
２３      記憶手段
２４      タイマー手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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