【手続補正書】
【提出日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を循環させるヒートポンプサイクルと、
このヒートポンプサイクルに設置され、該ヒートポンプサイクルを流れる高温冷媒との熱交換により加熱流体を加熱する放熱器と、
前記ヒートポンプサイクルに設けられ、密閉容器を有し、該密閉容器内部の圧力雰囲気が吐出圧力または吸入圧力より高い中間圧力となる密閉形圧縮機と、
この密閉形圧縮機の前記密閉容器内部に形成され、該密閉形圧縮機の各摺動部を潤滑するための潤滑油を貯める油溜めと、
この油溜めから前記放熱器を通過し、その後絞り機構を経て前記密閉形圧縮機の入口となる吸入側へ戻る、前記ヒートポンプサイクルとは別の潤滑油循環回路と、
を備え、該潤滑油循環回路に前記油溜めの潤滑油を循環させ、前記潤滑油を前記放熱器へ導き、冷媒とともに加熱流体と熱交換させて潤滑油を冷却し、その後前記絞り機構により減圧させ、前記密閉形圧縮機の吸入側に前記潤滑油を供給することを特徴とする冷媒循環装置。
【請求項２】
前記絞り機構を開度調整可能な電磁弁とし、該電磁弁の開度を調整することで、前記潤滑油循環回路を循環する前記潤滑油の量を調整し、前記密閉形圧縮機の吸入側に供給する前記潤滑油の量を制御することを特徴とする請求項１記載の冷媒循環装置。
【請求項３】
前記ヒートポンプサイクルは、吐出側の配管に吐出冷媒ガス温度を検知する吐出冷媒ガス温度検知手段、又は前記密閉容器の外壁に密閉容器温度を検知する密閉容器温度検知手段の少なくも１つを有し、前記電磁弁の開度を調整する因子が、少なくとも該温度検知手段から得られる前記吐出冷媒ガス温度又は前記密閉容器温度の情報であることを特徴とする請求項２記載の冷媒循環装置。
【請求項４】
前記密閉形圧縮機は可変速対応の圧縮機とし、前記電磁弁の開度を調整する因子が、少なくとも該圧縮機の運転回転数の情報であることを特徴とする請求項２記載の冷媒循環装置。
【請求項５】
前記潤滑油循環回路は、前記放熱器を冷媒が通過する範囲に対して一部の範囲だけ放熱器を通過することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷媒循環装置。
【請求項６】
前記潤滑油循環回路を循環し、前記密閉形圧縮機の吸入側に供給される潤滑油の量を、前記冷媒に対する重量割合で１０から２０％の範囲とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷媒循環装置。
【請求項７】
前記密閉形圧縮機は内部にフィルターを有するアキュームレータを保有し、前記潤滑油循環回路を循環した潤滑油を吸入側へ戻す位置を前記アキュームレータの上流側とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷媒循環装置。
【請求項８】
前記冷媒として超臨界冷媒である二酸化炭素を使用し、前記加熱流体は水である給湯用のシステムであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の冷媒循環装置。
【請求項９】
密閉容器内部の圧力雰囲気が吐出圧力または吸入圧力より高い中間圧力であって、前記密閉容器の底部の油溜めに潤滑油を貯留する密閉形圧縮機において、
一方が前記油溜め内の前記潤滑油に開口し、他方が前記密閉容器の外部に開口し、前記潤滑油を前記油溜めから前記密閉容器の外部へ導出する潤滑油導出管を前記密閉容器の底部に設け、前記他方の外部への開口部の位置を、前記油溜め内の潤滑油の油面よりも高い位置とすることを特徴とする密閉形圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、ＣＯ２などの高圧側圧力が臨界点を越える超臨界冷媒を冷媒として使用したヒートポンプサイクルを利用し、加熱流体である水を所定温度まで加熱させる給湯用冷媒循環装置が商品化されている。このヒートポンプサイクルの構成要素の１つとして、冷媒を高温高圧に圧縮する密閉形圧縮機があるが、この圧縮機の密閉容器内の底部には、圧縮機の摺動部を潤滑するための潤滑油が貯溜されており、ポンプや圧力差を利用して密閉容器内の底部に在る潤滑油を汲み上げ、圧縮機の駆動軸に軸方向に設けられた油穴などを通して、圧縮機内部の各摺動部に潤滑油が供給されている。潤滑油は通常、摺動部を潤滑した後は再度、密閉容器内部の油溜めに戻される。ＣＯ２を冷媒として使用した場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の差圧、所謂高低圧差が非常に大きいため、上記潤滑油を圧縮室内部に供給し、圧縮室のシール性を向上させ、圧縮室内での高圧側から低圧側への冷媒の洩れによる効率低下を防止する手段が取られる場合がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
圧縮室に潤滑油を供給する場合、圧縮された冷媒と共に、供給された潤滑油も吐出冷媒ガスと共に圧縮室より吐き出されるが、この潤滑油が冷媒と圧縮機内部で分離できないと、吐出冷媒ガスと共に圧縮機の吐出管からこの吐出管に接続されるヒートポンプサイクルの配管に流出し、サイクルを循環してしまう。一般にこれを圧縮機の油上がりと呼んでいるが、この圧縮機油上がりによるサイクルの潤滑油循環量が増加すると、放熱器や蒸発器での熱交換効率が低下するなどしてヒートポンプサイクル効率の低下が発生する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この発明に係る冷媒循環装置は、冷媒を循環させるヒートポンプサイクルと、このヒートポンプサイクルに設置され、ヒートポンプサイクルを流れる高温冷媒との熱交換により加熱流体を加熱する放熱器と、ヒートポンプサイクルに設けられ、密閉容器を有し、密閉容器内部の圧力雰囲気が吐出圧力または吸入圧力より高い中間圧力となる密閉形圧縮機と、この密閉形圧縮機の密閉容器内部に形成され、密閉形圧縮機の各摺動部を潤滑するための潤滑油を貯める油溜めと、この油溜めから放熱器を通過し、その後絞り機構を経て密閉形圧縮機の吸入側へ戻る、ヒートポンプサイクルとは別の潤滑油循環回路とを備え、潤滑油循環回路に油溜めの潤滑油を循環させ、潤滑油を放熱器へ導き、冷媒とともに加熱流体と熱交換させて潤滑油を冷却し、その後絞り機構により減圧させ、密閉形圧縮機の吸入側に潤滑油を供給することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１のヒートポンプサイクルを用いた給湯用冷媒循環装置では、冷媒としては超臨界冷媒であるＣＯ２（二酸化炭素）を使用している。ヒートポンプサイクルに使用される密閉形圧縮機１は、図２、３に示すように、密閉容器１０内部の上部に駆動用の電動機１１（固定子１１ａ、回転子１１ｂを有する）を、密閉容器１０内部の下部に冷媒を圧縮する圧縮機構部１２を配置したロータリ圧縮機である。密閉形圧縮機１は、吸入管１３から圧縮機構部１２に形成される吸入室２２に直接吸入冷媒ガスを吸い込み、電動機１１によって主軸１４に駆動力を付与し、これによりローリングピストン２３を偏心回転運動させ、圧縮室２４の容積を減じさせていくことで、冷媒ガスを必要な吐出圧力まで圧縮し、高温高圧な吐出冷媒ガスを圧縮室２４から密閉容器１０内部へと吐出するものである。このように密閉容器１０内部は、吐出冷媒ガスで満たされ、その圧力雰囲気は吐出圧力となる。このような形式の密閉形圧縮機は一般に高圧シェル方式と呼ばれ、本発明のヒートポンプサイクルに使用する密閉形圧縮機１は、この高圧シェル方式の圧縮機である。