(57)【要約】外郭が密閉容器（１００Ａ）で構成される圧縮機（１００）であって、密閉容器（１００Ａ）の側面部に接続され、圧縮機（１００）の吸入側を流れる冷媒を通す吸入管（１）と、密閉容器（１００Ａ）内の液面レベルを検知する液面センサ（１０）と、密閉容器（１００Ａ）の内部に設けられる加熱手段（３０）と、液面センサ（１０）によって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段（３０）を駆動する制御手段と、を備えた。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭が密閉容器で構成される圧縮機であって、  前記密閉容器の側面部に接続され、前記圧縮機の吸入側を流れる冷媒を通す吸入管と、  前記密閉容器内の液面レベルを検知する液面センサと、  前記密閉容器の内部に設けられる加熱手段と、  前記液面センサによって得られた前記液面レベルが基準レベル以上である場合に前記加熱手段を駆動する制御手段と、を備えた  圧縮機。
【請求項２】
前記制御手段は、  前記圧縮機が起動される前において、前記液面センサによって得られた前記液面レベルが前記基準レベル以上である場合に前記加熱手段を駆動する  請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記制御手段は、  前記圧縮機が起動された後において、前記液面センサによって得られた前記液面レベルが前記基準レベル以上である場合に前記加熱手段を駆動する  請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記密閉容器に溜められた油を前記密閉容器の外部に排出する排油手段を備え、  前記制御手段は、  前記圧縮機が起動された後において、前記液面センサによって得られた前記液面レベルが前記基準レベル以上である場合に前記加熱手段を駆動し、前記加熱手段を駆動した後、前記液面センサによって得られた前記液面レベルが前記基準レベル以上である場合に前記油を前記密閉容器の外部に排出するように前記排油手段を制御する  請求項１に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記基準レベルは、  前記吸入管の下端部以上で且つ前記吸入管の上端部以下である  請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記吸入管から吸入した冷媒を圧縮する圧縮機構部を備え、  前記圧縮機構部は、  前記吸入管から吸入した冷媒が導入される吸入ポートを有し、  前記液面センサは前記圧縮機構部の吸入ポートに設けられている  請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、第１の温度検知素子及び第２の温度検知素子を備え、第１の温度検知素子及び第２の温度検知素子の検知値に基づいて圧縮機の密閉容器の内部のオイルレベルを検知するオイルレベルセンサがあった（例えば、特許文献１参照）。【０００３】  また従来、温度検知素子の検知値に基づいて加熱手段を駆動する圧縮機があった。このような圧縮機においては、温度検知素子の検知値が所定条件を満たした場合に加熱手段を駆動して密閉容器の内部に溜められた液冷媒を気化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４７１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１に記載の発明は、オイルレベルを検知対象とするものであるため、密閉容器の内部に溜められた液冷媒の状態を直接検知することはできない。このような場合には、実際には密閉容器の内部に液冷媒が溜められているにも関わらず、密閉容器の内部に液冷媒が溜められていないと誤検知してしまい、液圧縮する可能性があるという課題があった。【０００６】  本発明は、上述のような課題を背景としてなされたものであり、従来よりも液圧縮を抑制する圧縮機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明に係る圧縮機は、外郭が密閉容器で構成される圧縮機であって、前記密閉容器の側面部に接続され、前記圧縮機の吸入側を流れる冷媒を通す吸入管と、前記密閉容器内の液面レベルを検知する液面センサと、前記密閉容器の内部に設けられる加熱手段と、前記液面センサによって得られた前記液面レベルが基準レベル以上である場合に前記加熱手段を駆動する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、液面センサによって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段を駆動する制御手段を備える。このため、液冷媒が密閉容器の内部において圧縮されることを抑制することができる。したがって、従来よりも液圧縮を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の概略を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】実施の形態１．  以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１１】  図１は本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の概略を示す図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。本発明においては、圧縮機１００がスクロール圧縮機である例について説明する。
【００１２】  図１に示されるように、圧縮機１００は、吸入管１と、圧縮機構部２と、排油手段４と、液面センサ１０と、温度センサ２０と、加熱手段３０と、を備える。圧縮機１００の外郭は、密閉容器１００Ａで構成される。密閉容器１００Ａ内の下方には冷凍機油（以下、単に油と称することがある）が溜められている。
【００１３】  図１に示されるように、吸入管１は、密閉容器１００Ａの側面上部に設けられる管である。吸入管１の内部と密閉容器１００Ａの内部とが連通している。吸入管１には、圧縮機１００の吸入側を流れる冷媒が供給される。圧縮機構部２は、吸入管１を通じて密閉容器１００Ａの内部に供給された冷媒を圧縮する部分である。図２に示されるように、圧縮機構部２には吸入ポート２ａが設けられている。密閉容器１００Ａの内部を流れる冷媒は、吸入ポート２ａを通じて圧縮機構部２に供給される。密閉容器１００Ａの下部には、油溜め部３が設けられている。油溜め部３には油が溜められる。
【００１４】  排油手段４は、油溜め部３に溜められた油を密閉容器１００Ａの外部に排出するための部材であり、例えば、密閉容器１００Ａの側面下部に設けられている。排油手段４は、例えば中空筒状の部材で構成されている。排油手段４の内部には、例えば開閉自在なバルブ（図示省略）が設けられている。排油手段４を調整することで排油手段４の内部を流れる油の量を調整することができる。排油手段４が開放されると、密閉容器１００Ａの下部に溜められた油は、排油手段４を通って密閉容器１００Ａの外部へ排出される。排油手段４が閉止されると、密閉容器１００Ａの下部に溜められた油は、排油手段４を通らないで密閉容器１００Ａ内に貯留し続ける。
【００１５】  液面センサ１０は、密閉容器１００Ａ内に溜められた液冷媒の液面を検知するための検知手段であり、例えば、吸入管１の高さ位置に設けられている。液面センサ１０は、例えば、吸入管１の上端部１Ａよりも下方で且つ吸入管１の下端部１Ｂよりも上方に設けられている。液面センサ１０は、例えば、吸入ポート２ａ付近に取り付けられている。温度センサ２０は、密閉容器１００Ａ内の下部に設けられる温度検知手段である。温度センサ２０は、密閉容器１００Ａの下部の温度を検知する。
【００１６】  加熱手段３０は、密閉容器１００Ａ内に溜められた液冷媒を加熱する加熱手段であり、例えば、密閉容器１００Ａの下部に設けられている。加熱手段３０が駆動されることで、密閉容器１００Ａ内に溜められた液冷媒が加熱されて気化し、密閉容器１００Ａ内に溜められた液冷媒の液面が低下する。
【００１７】  制御手段（図示省略）は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段３０を駆動するものである。具体的には例えば、制御手段は、密閉容器１００Ａ内の液面高さが吸入管１の高さ以上である場合に加熱手段３０を駆動するものである。制御手段は、例えば、室外機の内部に形成される機械室に設けられる。また、制御手段は、排油手段４の開閉を制御する。なお、制御手段は、排油手段４を「開」状態及び「閉」状態の２状態のみ制御することができるものであってもよいし、排油手段４の開放する割合を複数段階に変更することができるようになっていてもよい。制御手段は、例えば、この機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア、又はマイコン若しくはＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアで構成される。
【００１８】  図３は本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。本実施の形態１においては、圧縮機１００を長期間停止している等の理由で液冷媒が寝込んでしまう場合を想定し、圧縮機１００の起動前に（圧縮機１００を起動制御した際に）圧縮機１００の密閉容器１００Ａ内の液面高さを計測するものである。以下に、本実施の形態１に係る圧縮機１００の起動前の動作について、図３を用いて説明する。
【００１９】  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であると判定した場合には（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ３２に移行し、加熱手段３０を駆動する又は液追い出し運転を行い、ステップＳ２１に移行する。  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上でないと判定した場合には（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２２に移行し、圧縮機１００を起動する。
【００２０】  以上のように、本実施の形態１に係る圧縮機１００は、外郭が密閉容器１００Ａで構成される圧縮機１００であって、密閉容器１００Ａの側面部に接続され、圧縮機１００の吸入側を流れる冷媒を通す吸入管１と、密閉容器１００Ａ内の液面レベルを検知する液面センサ１０と、密閉容器１００Ａの内部に設けられる加熱手段３０と、圧縮機１００が起動される前において、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段３０を駆動する制御手段と、を備えた。このため、圧縮機１００を起動した後、ガス冷媒のみが圧縮機構部２の内部に取り込まれ、従来よりも液圧縮を抑制することができる。したがって、寝込んだ液冷媒の液圧縮起動（寝込み起動）に起因して圧縮機１００が破損することを抑制することができる。
【００２１】  また、液面センサ１０を吸入管１の高さ位置に設けることで、密閉容器１００Ａの内に溜められた液冷媒が吸入管１を通って圧縮機１００の吸入側に流れる可能性を一層抑制することができる。したがって、寝込んだ液冷媒の液圧縮起動（寝込み起動）に起因して圧縮機１００が破損することを抑制することができる。
【００２２】  また、液面センサ１０を用いて密閉容器１００Ａの内部の液冷媒の液面を直接検知することができるため、従来のように、密閉容器１００Ａ内の下部に設けられる温度検知手段の検知値に基づいて密閉容器１００Ａの内部の液冷媒の液面を間接検知する必要がなくなる。したがって、リアルタイムに密閉容器１００Ａの内部の液面を把握して圧縮機１００の起動時間を短縮することができる。
【００２３】実施の形態２．  本実施の形態２においては、実施の形態１とは異なり、圧縮機１００の運転中において、制御手段が圧縮機１００を制御するものである。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００２４】  図４は本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。本実施の形態２においては、圧縮機１００を運転している場合に、制御手段は、液圧縮しないように加熱手段３０を駆動制御する。以下に、本実施の形態２に係る圧縮機１００の動作について図４を用いて説明する。
【００２５】  ステップＳ１１において、制御手段は、圧縮機１００の起動制御を行い、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であるか否かを判定する。
【００２６】  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であると判定した場合には（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ３１に移行する。  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上でないと判定した場合には（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２３に移行し、制御手段は圧縮機１００の駆動を継続する。
【００２７】  ステップＳ３１において、制御手段は、圧縮機１００を停止して、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２において、制御手段は、加熱手段３０を駆動する又は液追い出し運転を行い、ステップＳ４１に移行する。ステップＳ４１において、制御手段は、圧縮機１００を起動し、ステップＳ２１に移行する。なお、ステップＳ３１及びステップＳ４１の処理を省略するようにしてもよい。
【００２８】  以上のように、本実施の形態２に係る圧縮機１００は、制御手段は、圧縮機１００が起動された後において、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段３０を駆動する。このため、ガス冷媒のみが圧縮機構部２の内部に取り込まれ、従来よりも液圧縮を抑制することができる。したがって、液圧縮運転に起因して圧縮機１００が破損することを抑制することができる。
【００２９】実施の形態３．  本実施の形態３においては、実施の形態１とは異なり、圧縮機１００の運転中において、制御手段が圧縮機１００を制御するものである。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３０】  図５は本発明の実施の形態３に係る圧縮機１００の制御動作を示す図である。本実施の形態３においては、圧縮機１００を運転している場合に、制御手段は、油圧縮しないように排油手段４を制御する。以下に、本実施の形態３に係る圧縮機１００の動作について図５を用いて説明する。
【００３１】  ステップＳ１１において、制御手段は、圧縮機１００の起動制御を行い、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であるか否かを判定する。
【００３２】  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であると判定した場合には（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ３１に移行する。  ステップＳ２１において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上でないと判定した場合には（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２３に移行し、制御手段は圧縮機１００の駆動を継続する。
【００３３】  ステップＳ３１において、制御手段は、圧縮機１００を停止して、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２において、制御手段は、加熱手段３０を駆動する又は液追い出し運転を所定時間行い、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であるか否かを判定する。
【００３４】  ステップＳ３３において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上であると判定した場合には（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、ステップＳ３４に移行する。  ステップＳ３３において、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上でないと判定した場合には（ステップＳ３３においてＮＯ）、ステップＳ２３に移行し、制御手段は圧縮機１００の駆動を継続する。
【００３５】  ステップＳ３４において、制御手段は排油運転を行うように排油手段４を制御し、ステップＳ４１に移行する。ここで、排油運転とは、例えば、油溜め部３に溜められた油を排油手段４を通って密閉容器１００Ａの外部に排出する運転である。ステップＳ４１において、制御手段は、圧縮機１００を起動し、ステップＳ２１に移行する。なお、ステップＳ３１及びステップＳ４１の処理を省略するようにしてもよい。
【００３６】  なお、ステップＳ３４において、制御手段は、排油運転を行っている間において加熱手段３０を継続して駆動制御してもよいし、排油運転を行っている間において加熱手段３０の駆動制御を停止してもよい。
【００３７】  以上のように、本実施の形態３に係る圧縮機１００は、制御手段は、液面センサ１０によって得られた液面レベルが基準レベル以上である場合に加熱手段３０を駆動し、加熱手段３０を駆動した後、液面センサ１０によって得られた液面レベルが前記基準レベル以上である場合に油を密閉容器１００Ａの外部に排出するように排油手段４を制御する。  このため、圧縮機１００の運転中において、油の量が多いために密閉容器１００Ａの内部の液面が高くなっている場合でも、油を排出して、液面を吸入管１の高さ以下とすることができる。したがって、油が圧縮機構部２に導入されることを抑制することができる。このようにして、油を圧縮して圧縮機１００の性能が低下したり圧縮機１００の運転範囲が縮小することを抑制することができる。
【００３８】  なお、液面センサ１０が一つのみ設けられる例について説明したがこれに限定されず、液面センサ１０が複数設けられるようにしてもよい。このように液面センサ１０を複数設けることで、液面センサ１０を一つ設ける場合に比べて、密閉容器１００Ａの内部の液面を一層正確に検知することができる。
【００３９】  また、液面センサ１０としては、例えば、静電容量式のセンサ及びフロート式のセンサを採用することができる。液面センサ１０として静電容量式のセンサを採用した場合には、密閉容器１００Ａの内部が高圧である等の過酷な環境下においても、密閉容器１００Ａの内部の液面を検知することができる。また、液面センサ１０としてフロート式のセンサを採用した場合には、単純な構造で低コストで、密閉容器１００Ａの内部の液面を検知することができる。
【００４０】  また、ステップＳ２１において用いられる基準レベルと、ステップＳ３３において用いられる基準レベルと、が同一である例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳ２１において用いられる基準レベルよりも、ステップＳ３３において用いられる基準レベルを低くするようにしてもよい。このようにすれば、油が吸入管１の高さ位置まで達しているもののステップＳ３２で加熱手段３０を駆動することで多少なりとも密閉容器１００Ａの内部の液面レベルが低くなる場合においても、ステップＳ３３において制御手段が油多過であると判定して、密閉容器１００Ａ内部に溜められた油を排出することができる。
【００４１】  ステップＳ２１において用いられる基準レベルよりも、ステップＳ３３において用いられる基準レベルを低くする場合には、ステップＳ３３において用いられる基準レベルを例えば以下のように決定する。制御手段は、液冷媒が密閉容器１００Ａの内部に溜まっている場合において加熱手段３０を駆動した時間に対する密閉容器１００Ａの内部の液面レベルの低下具合を記憶しておく。そして、ステップＳ３３において、制御手段は、加熱手段３０を駆動した時間に対する液面レベルの低下具合が、制御手段において記憶している、加熱手段３０を駆動した時間に対する密閉容器１００Ａの内部の液面レベルの低下具合よりも小さい場合に、ステップＳ３４に移行する。
【符号の説明】
【００４２】  １  吸入管、１Ａ  上端部、１Ｂ  下端部、２  圧縮機構部、２ａ  吸入ポート、３  油溜め部、４  排油手段、１０  液面センサ、２０  温度センサ、３０  加熱手段、１００  圧縮機、１００Ａ  密閉容器。
【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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【国際調査報告】
2016113903.tif 000008
2016113903.tif 000009
2016113903.tif 000010
2016113903.tif 000011