(57)【要約】【課題】運転開始時の潤滑不良を、省電力化を図りつつ抑制することができる技術を提供する。【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を収容するとともに当該圧縮部の摺動部を潤滑する冷凍機油を溜める油溜まり部を有するハウジングと、ハウジングの油溜まり部に溜まった冷凍機油を圧縮部の摺動部に供給するポンプと、ハウジングの油溜まり部の傍に配置されるとともに吸熱および発熱を伴う化学反応を行う化学蓄熱材を有する蓄熱ユニット５０と、を備える。【選択図】図１
2015102072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を収容するとともに当該圧縮部の摺動部を潤滑する冷凍機油を溜める油溜まり部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記油溜まり部に溜まった冷凍機油を前記圧縮部の前記摺動部に供給する供給手段と、
前記ハウジングの前記油溜まり部の傍に配置されるとともに吸熱および発熱を伴う化学反応を行う化学蓄熱材を有する蓄熱手段と、
を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記蓄熱手段は、前記ハウジング内に発生した熱を反応熱として化学蓄熱反応する前記化学蓄熱材を有する反応器と、当該反応器と連通し、当該反応器から移動してきたガス媒体を凝縮する凝縮部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記凝縮部は、前記反応器よりも高い位置に配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記蓄熱手段は、前記反応器内を通るように配置されて媒体が流通するパイプと、当該パイプの一方の端部と接続された一方端側配管と、当該パイプの他方の端部と接続された他方端側配管と、当該一方端側配管と当該他方端側配管とに接続されるとともに当該媒体の流路を当該一方端側配管か当該他方端側配管かに切り換えるバルブと、当該バルブと前記凝縮部とに接続された凝縮部側配管と、を備え、
前記バルブは、前記反応器にて吸熱する場合には前記一方端側配管と前記凝縮部側配管とを連通し、発熱する場合には前記他方端側配管と当該凝縮部側配管とを連通する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記パイプには内外を貫通する貫通孔が複数形成されており、前記反応器にて吸熱する場合には、当該反応器にて発生したガス媒体を前記一方端側配管まで搬送し、発熱する場合には、液媒体を前記他方端側配管から当該反応器に搬送する
ことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記冷媒は、Ｒ３２単一冷媒またはＲ３２を主成分とする冷媒である
ことを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記蓄熱手段は、前記反応器の周囲を覆う断熱部材を有する
ことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の圧縮機。
【請求項８】
冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を収容するとともに当該圧縮部の摺動部を潤滑する冷凍機油を溜める油溜まり部を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記油溜まり部に溜まった冷凍機油を前記圧縮部の前記摺動部に供給する供給手段と、
前記ハウジングの前記油溜まり部の傍に配置されるとともに吸熱および発熱を伴う化学反応を行う化学蓄熱材を有する蓄熱手段と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の温度を調整する空気調和機に用いられる圧縮機および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地球温暖化の防止のために地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒（例えばＲ３２）を用いる圧縮機において、運転開始時に冷凍機油（潤滑油）ではなく液化した冷媒をポンプが吸入することに起因して生じる潤滑不良を抑制する技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載された装置は、Ｒ３２単体の冷媒またはＲ３２を主成分とする混合冷媒が充満し、且つ、底部に冷凍機油が貯留される油溜まり部が設けられるケーシングと、ケーシング内に収容される冷媒の圧縮機構と、油溜まり部の冷凍機油に浸漬し、運転中に該冷凍機油を吸入して摺動部へ供給する油吸入部と、油溜まり部に溜まった液冷媒の密度よりも冷凍機油の密度が大きくなるように、運転開始前に、油溜まり部を加熱するヒータとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９７６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地球温暖化係数の低い冷媒を用いる圧縮機の潤滑不良を抑制する場合であっても省電力化を図ることが望ましい。
本発明は、運転開始時の潤滑不良を、省電力化を図りつつ抑制することができる圧縮機および空気調和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】
【０００５】
上記の目的を達成する本発明は、冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を収容するとともに当該圧縮部の摺動部を潤滑する冷凍機油を溜める油溜まり部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記油溜まり部に溜まった冷凍機油を前記圧縮部の前記摺動部に供給する供給手段と、前記ハウジングの前記油溜まり部の傍に配置されるとともに吸熱および発熱を伴う化学反応を行う化学蓄熱材を有する蓄熱手段と、を備えることを特徴とする圧縮機である。
【０００６】
ここで、前記蓄熱手段は、前記ハウジング内に発生した熱を反応熱として化学蓄熱反応する前記化学蓄熱材を有する反応器と、当該反応器と連通し、当該反応器から移動してきたガス媒体を凝縮する凝縮部と、を有するとよい。これにより、運転開始時の潤滑不良をより確度高く抑制することができる。
また、前記凝縮部は、前記反応器よりも高い位置に配置されているとよい。これにより、簡易な構成とすることができる。
【０００７】
また、前記蓄熱手段は、前記反応器内を通るように配置されて媒体が流通するパイプと、当該パイプの一方の端部と接続された一方端側配管と、当該パイプの他方の端部と接続された他方端側配管と、当該一方端側配管と当該他方端側配管とに接続されるとともに当該媒体の流路を当該一方端側配管か当該他方端側配管かに切り換えるバルブと、当該バルブと前記凝縮部とに接続された凝縮部側配管と、を備え、前記バルブは、前記反応器にて吸熱する場合には前記一方端側配管と前記凝縮部側配管とを連通し、発熱する場合には前記他方端側配管と当該凝縮部側配管とを連通するとよい。これにより、運転開始時に、バルブの切り換えを行えば潤滑不良を抑制することができるので、省電力化を図ることができる。
【０００８】
また、前記パイプには内外を貫通する貫通孔が複数形成されており、前記反応器にて吸熱する場合には、当該反応器にて発生したガス媒体を前記一方端側配管まで搬送し、発熱する場合には、液媒体を前記他方端側配管から当該反応器に搬送するとよい。これにより、簡易な構成でより確度高く運転開始時の潤滑不良を抑制することができる。
また、前記冷媒は、Ｒ３２単一冷媒またはＲ３２を主成分とする冷媒であるとよい。これにより、地球温暖化を抑制することができる。
また、前記蓄熱手段は、前記反応器の周囲を覆う断熱部材を有するとよい。これにより、蓄熱効果をより高めることができる。
【０００９】
また、他の観点から捉えると、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を収容するとともに当該圧縮部の摺動部を潤滑する冷凍機油を溜める油溜まり部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記油溜まり部に溜まった冷凍機油を前記圧縮部の前記摺動部に供給する供給手段と、前記ハウジングの前記油溜まり部の傍に配置されるとともに吸熱および発熱を伴う化学反応を行う化学蓄熱材を有する蓄熱手段と、を備えることを特徴とする空気調和機である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転開始時の潤滑不良を、省電力化を図りつつ抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る空気調和機の概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る圧縮機本体の軸方向断面図である。
【図３】加熱部の軸方向断面図である。
【図４】加熱部の径方向断面図である。
【図５】パイプの斜視図である。
【図６】冷媒、冷凍機油の密度と温度の関係を示す図である。
【図７】放置時間に対する顕熱蓄熱および潜熱蓄熱の温度変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る空気調和機１の概略構成図である。
空気調和機１は、例えば建物の屋上などに設置された室外機１０と、建物内の各部に設置された複数（図１においては２台）の室内機２０と、室外機１０と室内機２０とに接続されてこれら室外機１０および室内機２０に循環する冷媒が流通する配管３０と、を備えている。そして、本実施の形態に係る空気調和機１においては、冷媒としてＲ３２単一冷媒またはＲ３２を多く含んだ（主成分とする）混合冷媒を用いている。Ｒ３２は、Ｒ２２やＲ４１０Ａ等の他の冷媒に比べて地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い冷媒である。また、Ｒ３２は、Ｒ２２やＲ４１０Ａ等に比べて比重が小さい。
【００１３】
室外機１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、冷媒の流路を切り換える四路切換弁１２と、温度の高い物体から低い物体へ熱を移動させる機器である室外熱交換器１３と、凝縮された冷媒液を膨張気化させて低圧・低温にする室外膨張弁１４と、蒸発し切れなかった冷媒液を分離するアキュームレータ１５と、を備えている。また、室外機１０は、室外熱交換器１３に空気を当てて冷媒と空気との熱交換を促進させる室外ファン１６と、室外ファン１６を回転駆動する室外電動機１７と、を備えている。四路切換弁１２は、圧縮機１１、室外熱交換器１３およびアキュームレータ１５とそれぞれ配管で接続されている。また、圧縮機１１とアキュームレータ１５とは配管で接続され、室外熱交換器１３と室外膨張弁１４とは配管で接続されている。なお、図１では、四路切換弁１２の切換接続状態として、暖房運転を行う場合の状態を示している。
【００１４】
また、室外機１０は、圧縮機１１、室外膨張弁１４、室外電動機１７などの作動や、四路切換弁１２の切り換えなどを制御する制御装置１８を備えている。
また、室外機１０は、圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、室外膨張弁１４、アキュームレータ１５および制御装置１８などを収納するハウジング（不図示）を有している。ハウジングは、圧縮機１１などを保持する底板（不図示）や、制御装置１８などを保持するフレーム（不図示）を有している。
【００１５】
室内機２０は、内部に、温度の高い物体から低い物体へ熱を移動させる機器である室内熱交換器２１と、室内熱交換器２１に空気を当てて冷媒と空気との熱交換を促進させる室内ファン２２と、室内ファン２２を回転駆動する室内電動機２３と、凝縮された冷媒液を膨張気化させて低圧・低温にする室内膨張弁２４と、を有している。なお、室内機２０は１台であってもよい。
配管３０は、液化した冷媒が流通する液冷媒配管３１と、ガス冷媒が流通するガス冷媒配管３２と、を有している。液冷媒配管３１は、室内機２０の室内膨張弁２４と室外膨張弁１４との間を冷媒が流通するように配置される。ガス冷媒配管３２は、室外機１０の四路切換弁１２と、室内機２０の室内熱交換器２１のガス側との間を冷媒が流通するように配置される。
【００１６】
＜圧縮機の構成＞
次に、圧縮機１１について詳述する。
本実施の形態に係る圧縮機１１は、冷媒を圧縮する圧縮機本体４０と、圧縮機本体４０から発生した熱を蓄える蓄熱手段の一例としての蓄熱ユニット５０と、を備えている。
【００１７】
｛圧縮機本体の構成｝
先ずは、圧縮機本体４０について詳述する。
図２は、本実施の形態に係る圧縮機本体４０の軸方向断面図である。
本実施の形態に係る圧縮機本体４０は、冷媒を圧縮する圧縮部１００と、圧縮部１００を駆動する駆動モータ２００と、これら圧縮部１００および駆動モータ２００を収納するハウジング３００とを備えた、スクロール型圧縮機である。そして、本実施の形態に係る圧縮機本体４０は、駆動モータ２００の後述する回転軸２３０の軸方向が重力の方向となるように配置される縦型スクロール圧縮機であり、以下では、回転軸２３０の軸方向を「上下方向」と称し、図１で見た場合の上側を「上側」と称し、下側を「下側」と称する場合がある。
【００１８】
圧縮部１００は、固定された固定スクロール１１０と、固定スクロール１１０に対して旋回する可動スクロール１２０と、ハウジング３００に対して固定されるとともに固定スクロール１１０を保持する保持部材１３０と、可動スクロール１２０の旋回を円滑にさせるボールカップリング１４０と、を備えている。
【００１９】
固定スクロール１１０は、円筒状の円筒状部１１１と、円筒状部１１１における上側の開口部を覆う覆い部１１２と、円筒状部１１１における下側の端部から半径方向の外側に突出した突出部１１３と、を備えている。また、固定スクロール１１０は、覆い部１１２における下端部から下方に突出するとともに下方から見た場合には渦巻き状に形成された固定側渦巻き体１１４を有している。
【００２０】
円筒状部１１１には、半径方向の貫通孔１１１ａが形成されている。この貫通孔１１１ａは、円筒状部１１１および覆い部１１２と、可動スクロール１２０とで囲まれた空間に冷媒を吸入する吸入口として機能する。
覆い部１１２における中央部には、上下方向の貫通孔１１２ａが形成されている。この貫通孔１１２ａは、円筒状部１１１および覆い部１１２と可動スクロール１２０とで囲まれた空間から冷媒を吐出する吐出口として機能する。
以上のように構成された固定スクロール１１０は、突出部１１３に形成された上下方向の貫通孔に通されたボルトにて、保持部材１３０に締め付けられる。
【００２１】
可動スクロール１２０は、円板状の円板状部１２１と、円板状部１２１における上側の端部から上方に突出するとともに上方から見た場合には渦巻き状に形成された可動側渦巻き体１２２と、円板状部１２１における下側の端部から下方に突出した円筒状の円筒状部１２３と、を備えている。
【００２２】
可動側渦巻き体１２２は、固定スクロール１１０の固定側渦巻き体１１４と、同一形状の渦巻き体である。そして、可動側渦巻き体１２２および固定スクロール１１０の固定側渦巻き体１１４とは、固定スクロール１１０の円筒状部１１１および覆い部１１２と、円板状部１２１との間に形成された空間に配置され、圧縮室１５０を区画形成する。そして、固定された固定側渦巻き体１１４に対して可動側渦巻き体１２２を円運動させることにより、圧縮室１５０の体積を小さくし、冷媒を圧縮する。言い換えれば、固定側渦巻き体１１４と可動側渦巻き体１２２との間の内部空間が回転中心に向かって収縮して、冷媒を圧縮する。
円筒状部１２３には、ニードルベアリングを介して回転軸２３０の後述する偏心軸２３２が嵌め込まれている。このように、円筒状部１２３は、偏心軸２３２の軸受けとして機能する。
【００２３】
保持部材１３０は、円筒状の第１円筒状部１３１と、第１円筒状部１３１における下側の端部から下方に突出した円筒状の第２円筒状部１３２と、を備えている。そして、保持部材１３０は、第１円筒状部１３１の外周面がハウジング３００の後述する中央ハウジング３１０の内周面と全周に亘って気密に密着するように中央ハウジング３１０に固定されている。また、第１円筒状部１３１および第２円筒状部１３２の内側には、ニードルベアリングを介して駆動モータ２００の後述する回転軸２３０が嵌め込まれている。このように、保持部材１３０は、回転軸２３０を回転可能に支持する軸受けとしても機能する。
【００２４】
第１円筒状部１３１における外周部には、上側の端面から上方に突出した突出部１３１ａが設けられている。この突出部１３１ａには、雌ねじが形成されており、この雌ねじに、固定スクロール１１０の突出部１１３に形成された貫通孔に通されたボルトが締め付けられることで、固定スクロール１１０が保持部材１３０に取り付けられる。
【００２５】
また、第１円筒状部１３１には、上側の端面から下方に凹んだ第１凹部１３１ｂと第２凹部１３１ｃが形成されている。半径方向には、第１凹部１３１ｂは中央部に形成されており、第２凹部１３１ｃは、第１凹部１３１ｂと突出部１３１ａとの間に形成されている。そして、第１凹部１３１ｂに、可動スクロール１２０の円筒状部１２３が挿入される。第２凹部１３１ｃには、保持部材１３０と可動スクロール１２０との間に配置されて、可動スクロール１２０の旋回を円滑にするボールカップリング１４０が配置されている。
また、第１円筒状部１３１には、外周部における中央から下部にかけて上下方向に伸びる溝１３１ｄが形成されている。また、第１円筒状部１３１には、第１凹部１３１ｂの内部と溝１３１ｄとを連通する半径方向の連通孔１３１ｅが形成されている。
第２円筒状部１３２の内周には、ニードルベアリングを介して回転軸２３０が嵌合されており、第２円筒状部１３２は、回転軸２３０を回転自在に支持する軸受けとして機能する。
【００２６】
なお、上述した圧縮部１００には、固定スクロール１１０と可動スクロール１２０とで圧縮された冷媒を吐出する吐出通路（不図示）が形成されている。吐出通路は、一端が、固定スクロール１１０と可動スクロール１２０とで囲まれた空間から冷媒を吐出する吐出口として機能する覆い部１１２の貫通孔１１２ａに繋がり、他端が、ハウジング３００内における保持部材１３０よりも下方の空間と繋がっている。
【００２７】
次に、駆動モータ２００について説明する。
駆動モータ２００は、圧縮部１００の下方においてハウジング３００に固定されている。
駆動モータ２００は、固定子を構成するステータ２１０と、回転子を構成するロータ２２０と、ロータ２２０を支持してハウジング３００に対して回転する回転軸２３０と、回転軸２３０を回転可能に支持する支持部材２４０と、を備えている。
【００２８】
ステータ２１０は、ステータ本体２１１と、このステータ本体２１１に巻かれるコイル２１２と、を有している。
ステータ本体２１１は、電磁鋼板が多数積層された積層体であり、概略形状が円筒状である。そして、ステータ本体２１１の外周面の径は、ハウジング３００の後述する中央ハウジング３１０の内周面の径よりも小さく形成されており、ステータ本体２１１（ステータ２１０）は、中央ハウジング３１０にしまりばめで嵌め込まれている。ステータ本体２１１を、中央ハウジング３１０に嵌め込む手法としては、焼嵌めや圧入であることを例示することができる。
また、ステータ本体２１１には、外周部に、上下方向の全域に亘って外周面から内側に凹んだ凹部２１４が円周方向に複数形成されている。
【００２９】
ロータ２２０は、リング状の電磁鋼板が多数積層された積層体であり、全体として円筒状の形状である。そして、ロータ２２０の内周面の径は、回転軸２３０の外周面の径よりも小さく形成されており、ロータ２２０は、回転軸２３０にしまりばめで嵌め込まれている。ロータ２２０に回転軸２３０を嵌め込む手法としては圧入であることを例示することができる。そして、ロータ２２０は、回転軸２３０に固定されて回転軸２３０とともに回転する。
ロータ２２０の外周面の径は、ステータ２１０のステータ本体２１１の内周面の径よりも小さく形成されており、ロータ２２０とステータ２１０との間には隙間が空いている。
【００３０】
回転軸２３０は、ロータ２２０が嵌合される軸本体２３１と、この軸本体２３１の上部に設けられて、軸本体２３１の軸心から偏心している軸心を持つ偏心軸２３２と、を有している。
軸本体２３１は、下部が支持部材２４０に回転可能に支持され、上部が圧縮部１００の保持部材１３０に回転可能に支持されている。また、偏心軸２３２は、可動スクロール１２０の円筒状部１２３に回転可能に支持されている。
【００３１】
そして、回転軸２３０には、この回転軸２３０を軸方向に貫通する貫通孔２３３が形成されている。また、回転軸２３０には、貫通孔２３３と支持部材２４０の軸受けとを連通する第１の連通孔２３４と、貫通孔２３３と保持部材１３０の軸受けとを連通する第２の連通孔２３５と、貫通孔２３３と円筒状部１２３の軸受けとを連通する第３の連通孔２３６と、が半径方向に形成されている。
【００３２】
支持部材２４０は、円筒状の第１円筒状部２４１と、第１円筒状部２４１における下側の端部から下方に突出した円筒状の第２円筒状部２４２と、を備えている。そして、支持部材２４０は、第１円筒状部２４１の外周面がハウジング３００の後述する中央ハウジング３１０の内周面と対向するように中央ハウジング３１０に固定されている。そして、第１円筒状部２４１および第２円筒状部２４２の内側には、ニードルベアリングを介して回転軸２３０が嵌め込まれている。このように、支持部材２４０は、回転軸２３０を回転可能に支持する軸受けとして機能する。
また、第１円筒状部２４１には、第１円筒状部２４１よりも上方の空間と下方の空間とを連通する孔（不図示）や溝（不図示）が形成されている。
支持部材２４０の第２円筒状部２４２における下端部には潤滑油を汲み上げる供給手段の一例としてのポンプ２４３が装着されている。
【００３３】
次に、ハウジング３００について説明する。
ハウジング３００は、上下方向の中央に配置された円筒状の中央ハウジング３１０と、中央ハウジング３１０における上側の開口部を覆う上側ハウジング３２０と、中央ハウジング３１０における下側の開口部を覆う下側ハウジング３３０と、を備えている。また、ハウジング３００は、圧縮部１００で圧縮された高圧の冷媒をハウジング３００の外部へ吐出する吐出部３４０と、ハウジング３００の外部から冷媒を吸入する吸入部３５０と、を備えている。
【００３４】
中央ハウジング３１０には、上述したように、圧縮部１００の保持部材１３０と、駆動モータ２００のステータ２１０および支持部材２４０とが固定されている。また、吐出部３４０および吸入部３５０は、中央ハウジング３１０に形成された貫通孔に管が挿入されることで構成されている。吸入部３５０は、また、固定スクロール１１０の円筒状部１１１に形成された貫通孔１１１ａに対応する位置に設けられており、ハウジング３００の外部から、固定スクロール１１０と可動スクロール１２０とで囲まれた空間に冷媒を吸入する。
また、中央ハウジング３１０における外周面には、駆動モータ２００の端子をカバーする端子カバー３１１が装着されている。
【００３５】
下側ハウジング３３０は、椀状に形成されており、潤滑油を溜めることが可能になっている。つまり、下側ハウジング３３０は、圧縮部１００の駆動部（摺動部）を潤滑する潤滑油（冷凍機油）を溜める油溜まり部３３１を有している。
そして、下側ハウジング３３０は、圧縮機本体４０を、室外機１０のハウジング（不図示）の底板（不図示）に取り付けるための取付部３３２を複数（図４では４つ）有している。
【００３６】
次に、圧縮機本体４０の作動について説明する。
圧縮機本体４０の駆動モータ２００が駆動すると、回転軸２３０が回転し、回転軸２３０の偏心軸２３２に嵌め込まれた可動スクロール１２０が固定スクロール１１０に対して旋回する。可動スクロール１２０が固定スクロール１１０に対して旋回することで、低圧の冷媒が、吸入部３５０を介して、ハウジング３００の外部から固定スクロール１１０と可動スクロール１２０とで囲まれた空間に吸い込まれる。そして、この冷媒が、圧縮室１５０の容積変化に伴って圧縮される。圧縮室１５０で圧縮された高圧のガス冷媒は、圧縮部１００の下方に流出する。
【００３７】
圧縮部１００の下方に流出した高圧のガス冷媒は、固定スクロール１１０に形成された貫通孔１１２ａ、圧縮部１００に形成された吐出通路、ハウジング３００に設けられた吐出部３４０などを介してハウジング３００の外部へ吐出される。また、ハウジング３００の外部へ吐出される過程で、ロータ２２０とステータ２１０との間の隙間や、ステータ２１０と中央ハウジング３１０との間の隙間などを流通する。そして、ハウジング３００の外部へ吐出された高圧のガス冷媒は、冷媒回路において、凝縮、膨張、蒸発の各工程を行った後、再度吸入部３５０から吸入される。
【００３８】
一方、ハウジング３００の下側ハウジング３３０の油溜まり部３３１に溜まった潤滑油は、ポンプ２４３により汲み上げられて、回転軸２３０に形成された貫通孔２３３を上昇する。上昇した潤滑油は、回転軸２３０に形成された、第１の連通孔２３４、第２の連通孔２３５および第３の連通孔２３６を介して回転軸２３０の各軸受けに供給されたり、圧縮部１００の摺動部に供給されたりする。そして、圧縮部１００の摺動部に供給された潤滑油や、第２の連通孔２３５および第３の連通孔２３６を介して回転軸２３０の軸受けに供給された潤滑油は、保持部材１３０に形成された連通孔１３１ｅおよび溝１３１ｄや、ステータ２１０と中央ハウジング３１０との間の隙間や、ロータ２２０とステータ２１０との間の隙間や、支持部材２４０に形成された軸方向の孔などを介して下側ハウジング３３０に戻り、ハウジング３００の油溜まり部３３１に溜まる。この過程、および高圧のガス冷媒がハウジング３００の外部へ吐出される前にロータ２２０とステータ２１０との間の隙間やステータ２１０と中央ハウジング３１０との間の隙間などを流通する過程で、潤滑油およびガス冷媒は、駆動モータ２００を冷却しながら低圧側に流れる。高圧のガス冷媒とともに流通した潤滑油は、その後ガス冷媒と分離され、ステータ２１０と中央ハウジング３１０との間の隙間などを介してハウジング３００の油溜まり部３３１に溜まる。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る圧縮機本体４０は、地球温暖化の防止のために、冷媒として、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒であるＲ３２単一の冷媒、またはＲ３２を多く含んだ（主成分とする）混合冷媒を用いることに鑑み、冷凍機油（潤滑油）として、ポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテルまたはポリオールエステルを主成分とする冷凍機油を用いる。
【００４０】
｛蓄熱ユニットの構成｝
次に、蓄熱ユニット５０について詳述する。
本実施の形態に係る蓄熱ユニット５０は、化学反応を利用して蓄熱する装置である。蓄熱ユニット５０は、図１に示すように、ハウジング３００における中央ハウジング３１０の下部および下側ハウジング３３０に相当する部分の外周面に設けられて圧縮機本体４０を加熱する加熱部６０と、加熱部６０から送られてきた気体を液体にして保持する凝縮部７０と、を備えている。また、蓄熱ユニット５０は、加熱部６０にて発生したガスが流通する一方端側配管の一例としての吸熱用配管８１と、加熱部６０に供給される液体が流通する他方端側配管の一例としての発熱用配管８２と、加熱部６０と凝縮部７０とを接続する配管として吸熱用配管８１と発熱用配管８２とのどちらにするかを切り換えるバルブ８０と、バルブ８０と凝縮部７０とを接続する凝縮部側配管８３と、を備えている。
【００４１】
先ず、加熱部６０について説明する。
図３は、加熱部６０の軸方向断面図である。
図４は、加熱部６０の径方向断面図である。加熱部６０における、図３のIV−IV部の断面図でもある。
加熱部６０は、圧縮機本体４０にて発生した熱を反応熱として化学蓄熱反応する化学蓄熱材を有する反応器６１と、反応器６１の内部を通るように設けられて媒体が流通するパイプ６２と、熱を伝達する伝熱部６３と、これら反応器６１、パイプ６２および伝熱部６３の周囲を覆うケーシング６４と、を備えている。また、加熱部６０は、伝熱部６３とハウジング３００との間に設けられて熱を伝達するシート状の伝熱シート６５と、ケーシング６４の周囲を覆いケーシング６４に発生した熱を断熱する断熱部材６６と、ケーシング６４および断熱部材６６をハウジング３００に対して固定するバンド６７と、ケーシング６４に取り付けられた緩衝部材６８と、を備えている。
そして、加熱部６０は、圧縮機本体４０のハウジング３００の取付部３３２と端子カバー３１１との間において、圧縮機本体４０のハウジング３００の中央ハウジング３１０および下側ハウジング３３０の外周面の一部を覆うように、圧縮機本体４０に装着されている。
【００４２】
反応器６１は、化学蓄熱材を有する。そして、図４に示した軸方向に見た場合の形状は圧縮機本体４０のハウジング３００（中央ハウジング３１０）の外周面に沿う円弧状であり、軸方向に直交する方向に見た場合の形状は矩形状であり、軸方向断面形状は外形が略直方体であり内部にパイプ６２が通る孔が形成されている。
化学蓄熱材としては、１２０℃以下の温度で化学反応する、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等からの金属酸化物・水酸化物、またはその複合酸化物、水酸化物であることを例示することができる。１２０℃以下としたのは、本実施の形態に係る圧縮機本体４０の駆動モータ２００の許容温度が１２０℃に耐える絶縁材料で構成されていることを考慮したものである。ゆえに、もし、１２０℃以上の温度に耐える絶縁材料で構成されている場合には、その温度以下の温度で化学反応する化学蓄熱材を用いてもよい。
【００４３】
図５は、パイプ６２の斜視図である。
パイプ６２は、円筒状の管であり、ケーシング６４内においては、屈曲された状態で反応器６１の内部を通過し、その一端が吸熱用配管８１と接続され、他端が発熱用配管８２と接続されている。そして、パイプ６２における反応器６１の内部に配置される部位の形状は、図４に示した軸方向に見た場合には、圧縮機本体４０のハウジング３００（中央ハウジング３１０）の外周面に沿う円弧状であり、軸方向に直交する方向（水平方向）に見た場合には、円弧状の両端部でＵターンするように折り曲げられている。
【００４４】
また、反応器６１の内部に配置される部位には、内外を貫通する貫通孔６２ａが複数形成されている。そして、圧縮機本体４０で発生した熱を吸熱する際には反応器６１から発生したガス媒体を吸熱用配管８１まで搬送し、発熱する際には液媒体を発熱用配管８２から反応器６１に搬送する。
なお、パイプ６２、吸熱用配管８１および発熱用配管８２は、一つの管にて構成されていてもよい。
【００４５】
伝熱部６３は、ケーシング６４内において、内周側の部位に配置されており、少なくとも圧縮機本体４０側の伝熱面は、金属板または高熱伝導性樹脂で構成されている。また、高熱伝導性樹脂を用いる場合には、高熱伝導性樹脂の中にカーボンまたは金属粉を含有するとよい。これにより伝熱性能が高まる。
【００４６】
ケーシング６４は、反応器６１および伝熱部６３が内部に納まるように、金属または樹脂で成形された箱型の部材である。図４に示した軸方向に見た場合の形状は、基本的には圧縮機本体４０の中央ハウジング３１０の外周面に沿う円弧状であり、円弧状の両端部には、互いに対向するように外側に突出した突出部６４ａが設けられている。突出部６４ａは、ケーシング６４における軸方向の特定の部位にのみ設けてもよい。ケーシング６４の軸方向に直交する方向に見た場合の形状は矩形状である。
なお、ケーシング６４における伝熱部６３が配置される部位は、伝熱部６３がケーシング６４から露出するように開口していてもよい。
【００４７】
伝熱シート６５は、圧縮機本体４０と伝熱部６３との間に配置された、伝熱性が高く、かつ柔軟性の高いシートである。伝熱シート６５は、カーボン、または金属粉を含んで構成されていることを例示することができる。
【００４８】
断熱部材６６は、密度の低いウール状繊維で熱伝導率の低い空気を簡易に保持した繊維系断熱材料や、固体の中に気体の小泡を多量に持つ発泡系断熱材料を用いて構成されていることを例示することができる。そして、断熱部材６６は、図３に示すように、ケーシング６４の上部、下部、外側の部位を覆い、反応器６１などからの熱移動・熱伝達を減少させる。断熱部材６６は、図４に示した軸方向に見た場合の形状は、ケーシング６４の形状に沿う円弧状であってもよいし、圧縮機本体４０のハウジング３００の外周面の周囲を覆うように円形状であってもよい。
【００４９】
バンド６７は、互いに対向するようにケーシング６４に設けられた２つの突出部６４ａ間に掛け渡されており、２つの突出部６４ａが近づくように締め付けることで、伝熱シート６５を介してケーシング６４をハウジング３００に押し付けることで、ハウジング３００に対してケーシング６４を固定する。なお、ケーシング６４に設けられた２つの突出部６４ａが近づくように締め付ける手段としては、ボルトおよびナットを用いてもよい。
緩衝部材６８は、ゴムなどの弾性部材である。そして、緩衝部材６８は、直方体状に成形され、ケーシング６４とハウジング３００との間に配置される。これにより、緩衝部材６８は、加熱部６０と圧縮機本体４０との干渉による騒音等を抑制する。
【００５０】
次に、凝縮部７０、バルブ８０の構成について説明する。
凝縮部７０は、図１に示すように、加熱部６０から送られてきた気体を凝縮するとともに変化した液体を保持する凝縮器７１と、加熱部６０から送られてきた気体を冷却する冷却部７２と、を備えている。凝縮部７０は、加熱部６０から送られてきた気体を冷却部７２にて冷却して、凝縮（液化）させる熱交換器として機能する。冷却部７２は、冷水またはブライン等の冷媒を用いて冷却する装置、あるいは空気などで冷却するファンであることを例示することができる。
そして、本実施の形態に係る凝縮部７０は、反応器６１よりも高い位置となるように、室外機１０のハウジング（不図示）の底板（不図示）あるいはフレーム（不図示）に取り付けられている。
【００５１】
バルブ８０は、圧縮機本体４０で発生した熱を吸熱する際には吸熱用配管８１と凝縮部側配管８３とを連通し、発熱する際には発熱用配管８２と凝縮部側配管８３とを連通するように、加熱部６０と凝縮部７０との間の媒体の流通路を切り換える。
バルブ８０は、制御装置１８により切り換えられる。
【００５２】
以上のように構成された蓄熱ユニット５０においては、圧縮機本体４０が作動して、冷媒の吐出ガスの熱や、駆動モータ２００の発熱や、圧縮部１００の摺動熱等が、反応器６１の化学蓄熱材に加わると、吸熱反応が起こりガス媒体を放出する。例えば、化学蓄熱材がカルシウムやマグネシウムの水酸化物である場合には、ガス媒体としてＨ２Ｏガスを放出する。このとき、吸熱用配管８１と凝縮部側配管８３とを連通するようにバルブ８０が切り換えられていると、ガス媒体が圧力差により反応器６１から凝縮部７０へ移動する。そして、凝縮部７０にてガス媒体が凝縮され、凝縮された液媒体が凝縮器７１に貯留される。
【００５３】
他方、圧縮機本体４０が作動する前などの圧縮機本体４０の温度が低いときに、発熱用配管８２と凝縮部側配管８３とを連通するようにバルブ８０が切り換えられていると、凝縮器７１に貯留された液媒体が、高低差により、反応器６１へ移動する。すると、反応器６１にて、液媒体と化学蓄熱材との発熱反応が起こり、高温の熱が生成される。
【００５４】
制御装置１８は、圧縮機本体４０の圧縮機運転情報に基づいて、反応器６１から吸熱用配管８１を通じて凝縮器７１にガス媒体を搬送する吸熱モードと、凝縮器７１から発熱用配管８２を通じてパイプ６２、反応器６１に液媒体を搬送する発熱モードとを設定し、吸熱モードではバルブ８０を吸熱用配管８１側に切り換え、発熱モードではバルブ８０を発熱用配管８２側に切り換えるように制御する。
【００５５】
以上、説明したように、本実施の形態に係る圧縮機１１においては、圧縮機本体４０を運転開始（起動）する前に、蓄熱ユニット５０にて発熱させることにより、圧縮機本体４０を加熱することができる。それゆえ、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い冷媒（例えばＲ３２）を用いたとしても、圧縮機本体４０運転開始時に、圧縮機本体４０のポンプ２４３が液化した冷媒を吸入することに起因して潤滑不良を起こすことが抑制される。
【００５６】
図６は、冷媒、冷凍機油の密度と温度の関係を示す図である。
図６に示すように、Ｒ３２の液密度（液冷媒密度）は温度が低いほど大きくなり、温度が高いほど小さくなる。そして、温度が１５℃以下では、Ｒ３２の液密度が、冷凍機油の主成分とするポリアルキレングリコール、ポリビニルエーテルまたはポリオールエステルの密度よりも大きい。ゆえに、温度が１５℃以下では、ハウジング３００の油溜まり部３３１には、液冷媒が冷凍機油よりも下方に溜まっている。この状態で、圧縮機本体４０を運転開始（起動）させると、ポンプ２４３が、油溜まり部３３１の下部に溜まった液冷媒を吸入してしまう。そのため、圧縮機本体４０の摺動部へ冷凍機油が十分に供給されず、潤滑不良を起こすおそれがある。
【００５７】
これに対して、本実施の形態に係る圧縮機１１においては、圧縮機本体４０を運転開始する前に、蓄熱ユニット５０にて発熱させることにより、圧縮機本体４０の運転開始前に、油溜まり部３３１に溜まった液冷媒の密度よりも冷凍機油の密度を大きくすることができ、油溜まり部３３１において液冷媒を上層に冷凍機油を下層に位置させることができる。これにより、圧縮機本体４０の運転開始時に、ポンプ２４３が冷凍機油を吸入し易くなるようにすることができ、圧縮機本体４０の摺動部へ冷凍機油を確度高く供給することができる。その結果、圧縮機本体４０の潤滑不良を抑制することができる。それゆえ、本実施の形態に係る圧縮機１１によれば、信頼性を損ねることなく、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の低い冷媒を使用することができ、地球温暖化防止に寄与することができる。また、本実施の形態に係る圧縮機１１においては、圧縮機本体４０の運転開始前に、バルブ８０を駆動するのに必要な電力を使用するだけであるので、省電力化を図りながら上記効果を得ることができる。
【００５８】
図７は、放置時間に対する顕熱蓄熱および潜熱蓄熱の温度変化を示す図である。
図７に示すように、顕熱蓄熱(温水等)や潜熱蓄熱(氷、酢酸ナトリウム水和物等)で貯蔵するシステムでは、放置時間が長くなるにしたがって温度が徐々に低下するため、蓄熱状態を長時間保つことが難しい。
これに対して、本実施の形態に係る圧縮機１１の蓄熱ユニット５０においては、圧縮機本体４０から生じた熱を蓄熱する手段として、化学蓄熱材を用いている。この蓄熱ユニット５０では、基本となる吸熱過程および発熱過程は、化合物の分離反応（例えば、脱水反応及び水和反応）を利用したものであることから、顕熱蓄熱や潜熱蓄熱で貯蔵する場合よりも蓄熱状態を長時間保つことができる。それゆえ、本実施の形態に係る圧縮機１１によれば、より確度高く圧縮機本体４０の潤滑不良を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…空気調和機、１０…室外機、１１…圧縮機、１２…四路切換弁、１３…室外熱交換器、１５…アキュームレータ、１８…制御装置、２０…室内機、４０…圧縮機本体、５０…蓄熱ユニット、６０…加熱部、６１…反応器、６２…パイプ、６３…伝熱部、６４…ケーシング、６５…伝熱シート、６６…断熱部材、６７…バンド、６８…緩衝部材、７０…凝縮部、８０…バルブ、１００…圧縮部、２００…駆動モータ、２４３…ポンプ、３００…ハウジング
【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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