(57)【要約】      （修正有）【課題】密閉型圧縮機と起動装置の組み合わせにより、密閉型圧縮機の消費電力を低減する。【解決手段】密閉型圧縮機１０１と、密閉型圧縮機の起動装置を備え、密閉容器１０３内に固定子１２７と回転子１１１からなるモータ１０７と、モータ１０７によって駆動される圧縮要素１０５を収容し、モータ１０７を、回転子１１１に永久磁石を備えた同期モータとすることにより、消費電力の低い、高効率の密閉型圧縮機１０１を提供する。【選択図】図１
2012222840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費電力の極めて少ない起動装置を備え、密閉容器内に、固定子と回転子からなるモータと、前記モータによって駆動される圧縮要素を収容し、前記回転子に永久磁石を備えた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記起動装置に、タイマー回路を用いた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記起動装置の動作方法を、モータの補助巻線を流れる電流によって動作する電流感知式とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
使用する冷媒をＲ６００ａ冷媒とした請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮要素の気筒容積を、８ｃｍ３未満とした請求項１から４のいずれか一項に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、同期モータを具備する密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、密閉型圧縮機としては、永久磁石型の同期モータを使用した密閉型圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置については、正特性サーミスタと補助正特性サーミスタ、及びスナップアクションバイメタルを使用したものが一般的である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機と、密閉型圧縮機の起動装置を説明する。
【０００５】
図１３は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の横断面図、図１４は、同文献１に記載された従来の回転子の軸心方向断面図、図１５は、特許文献２に記載された従来の密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図、図１６は、同文献２に記載された従来の密閉型圧縮機と密閉型圧縮機の起動装置の回路図である。
【０００６】
図１３、図１４において、密閉型圧縮機１の密閉容器３は、内部下方に設けた圧縮要素５と、この圧縮要素５の上方に設けたモータ７とを備えている。クランク軸９は、モータ７の回転子１１に取り付けられており、偏芯部９Ａを備えている。
【０００７】
鉄系材料の鋳物からなるシリンダブロック１３は、クランク軸９が挿入される軸受部１５と、この軸受部１５とほぼ直角に形成された圧縮室１７を備えるシリンダ１９とが形成されている。
【０００８】
シリンダ１９内を摺動するピストン２１は、コネクティングロッド２３を介して偏芯部９Ａと連結されている。偏芯部９Ａの先端に取り付けられた給油管２５は、密閉容器３の底部に貯溜する潤滑油（図示せず）を、圧縮要素５やクランク軸９に給油して摺動部の潤滑をスムースにさせている。
【０００９】
モータ７は、積層電磁鋼板よりなる固定子鉄心に巻線を巻装した固定子２７と、積層電磁鋼板よりなる回転子鉄心２９に永久磁石３１を設けた回転子１１とから構成される同期モータである。
【００１０】
図１５、図１６において、起動装置５１とオーバロードプロテクター５３は、密閉形圧縮機１の密閉容器３のピン端子５５に取り付けられ、カバー５７により保護される。密閉型圧縮機１の内部には、モータ７が収容されている。
【００１１】
電源端子６１、６３は、単相交流電源５９に接続されており、更に、その一方の電源端子６１は、運転スイッチ６７及びオーバロードプロテクター５３を直列に介して電源線６５に接続され、他方の電源端子６３は、電源線６９に接続されている。
【００１２】
オーバロードプロテクター５３は、バイメタル７１と、該バイメタル７１を加熱するヒータ７３とから成り、モータ７に過負荷が掛かると、ヒータ７３の発熱によりバイメタル７１が電流を遮断する。そして、電流の遮断により常温まで温度が下がると、バイメタル
７１が自動復帰して通電を再開する。
【００１３】
モータ７は、主巻線７Ｍ及び補助巻線７Ｓを有するもので、その主巻線７Ｍは、電源線６５、６９間に接続され、補助巻線７Ｓの一方の端子は、電源線６５に接続されている。このモータ７は、密閉形圧縮機１を駆動するようになっている。そして、運転スイッチ６７は、例えば、図示しない温度制御装置によってオン、オフされるもので、冷蔵庫内の温度が、上限温度になるとオンし、下限温度になるとオフするようになっている。
【００１４】
前記補助巻線７Ｓの他方の端子は、正特性サーミスタ７５及び常閉形のスナップアクションバイメタル７９の直列回路を介して、電源線６９に接続されている。そして、正特性サーミスタ７５及びスナップアクションバイメタル７９と並列に、補助正特性サーミスタ７７が接続されている。
【００１５】
ここで、正特性サーミスタ７５及び補助正特性サーミスタ７７は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成され、キュリー温度をもち、電気抵抗値がこのキュリー温度から急激に増大する特性を有する。正特性サーミスタ７５は、例えば、常温では５Ω程度，２１０℃では０．１ｋΩ程度，２３０℃では１ｋΩ〜１０ｋΩ程度になる。補助正特性サーミスタ７７は、正特性サーミスタ７５より高い抵抗値を有し、１／３〜１／１０の消費電力となるように熱容量が１／３〜１／１０に設定されている。そして、スナップアクションバイメタル７９は、補助正特性サーミスタ７７の発生熱を感知してオン、オフするようになっており、感知熱が、例えば、設定温度２３０℃になるとオフ動作するようになっている。
【００１６】
以上のように構成された密閉型圧縮機と、密閉型圧縮機の起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１７】
運転スイッチ６７がオンされると、運転スイッチ６７及びオーバロードプロテクター５３を介して、主巻線７Ｍに起動電流が流れる。又、正特性サーミスタ７５は、常温では低電気抵抗値を呈しているので、補助巻線７Ｓ、正特性サーミスタ７５及びスナップアクションバイメタル７９の直列回路、補助正特性サーミスタ７７の並列回路とにも起動電流が流れ、モータ７は起動する。
【００１８】
正特性サーミスタ７５に補助巻線７Ｓの起動電流が流れると、正特性サーミスタ７５、補助正特性サーミスタ７７は、自己発熱して電気抵抗値が急激に増大する。そして、数秒後に、正特性サーミスタ７５、補助正特性サーミスタ７７は、２３０℃の温度に達し、この時の正特性サーミスタ７５の電気抵抗値は、例えば、１ｋΩ〜１０ｋΩになり、スナップアクションバイメタル７９に流れる電流は減少する。補助正特性サーミスタ７７が２３０℃の温度に達すると、スナップアクションバイメタル７９が、これを感知してオフ動作し、正特性サーミスタ７５及びスナップアクションバイメタル７９の直列回路には、電流が流れなくなる。その結果、モータ７の起動が完了し、定常運転を行なうようになる。
【００１９】
スナップアクションバイメタル７９がオフされると、補助正特性サーミスタ７７側にのみ電流が流れるようになって発熱し、その発生熱により、スナップアクションバイメタル７９がオフ状態に保持される。
【００２０】
したがって、モータ７の定常運転中、正特性サーミスタ７５には電流は流れず、代りに、補助正特性サーミスタ７７側に電流が流れるようになる。この補助正特性サーミスタ７７に流れる電流は、補助正特性サーミスタ７７にスナップアクションバイメタル７９をオフ状態に保持するための熱を発生させる程度の極めて小なるものであり、補助正特性サーミスタ７７による消費電力は、従来の正特性サーミスタの消費電力よりも極めて少ない。
【００２１】
また、モータ７の定常運転中に、熱容量の大きな正特性サーミスタ７５は、冷却して常温になっている。一方、補助正特性サーミスタ７７は、熱容量が小さいため、冷却が早い。したがって、モータ７の停止直後に再起動する際にも、補助正特性サーミスタ７７は直ぐ常温近くまで冷却されるため、再起動が可能になるまでの時間は数秒から数十秒と非常に早い。したがって、従来技術のようにオーバロードプロテクターが作動、復帰を繰り返すことなく速やかに再起動することができる。
【００２２】
モータ７の定常運転中には、回転子１１の回転に伴い、クランク軸９の偏芯部９Ａに連結されたコネクティングロッド２３を介してピストン２１が往復動し、圧縮室１７内の冷媒ガスを圧縮し、吐出管（図示せず）を通じて冷凍冷蔵機器や空調機器等のシステムに向けて吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００１−７３９４８号公報
【特許文献２】特開２００５−７３３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら上記従来の構成では、近年要望されている密閉形圧縮機の消費電力低減に対し、不十分という課題を有していた。
【００２５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、密閉型圧縮機と、密閉型圧縮機の起動装置を使用することにより、より消費電力の低い密閉型圧縮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】
【００２６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置を備え、密閉容器内に、固定子と回転子からなるモータと、前記モータによって駆動される圧縮要素を収容し、前記回転子に永久磁石を備えたモータとする密閉型圧縮機であり、密閉形圧縮機のさらなる消費電力の低減が行えるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の密閉型圧縮機は、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置を備え、密閉容器内に、固定子と回転子からなるモータと、前記モータによって駆動される圧縮要素を収容し、前記回転子は永久磁石を備えたモータとすることにより、密閉形圧縮機のさらなる消費電力低減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の横断面図
【図２】本発明の実施の形態１における回転子の軸心方向断面図
【図３】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の起動装置の回路図
【図５】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の横断面図
【図６】本発明の実施の形態２における回転子の軸心方向断面図
【図７】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の起動装置の回路図
【図９】本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の横断面図
【図１０】本発明の実施の形態３における回転子の軸心方向断面図
【図１１】本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の起動装置の回路図
【図１３】従来の密閉型圧縮機の横断面図
【図１４】従来の回転子の軸心方向断面図
【図１５】従来の密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図
【図１６】従来の密閉型圧縮機の起動装置の回路図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
請求項１に記載の発明は、消費電力の極めて少ない起動装置を備え、密閉容器内に、固定子と回転子からなるモータと、前記モータによって駆動される圧縮要素を収容し、前記回転子に永久磁石を備えた密閉型圧縮機である。
【００３０】
これによって、従来の密閉型圧縮機の起動装置よりも、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置とすることができる。その結果、高効率で運転できる同期モータを使用した密閉型圧縮機を、さらに高効率で運転することができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記起動装置に、タイマー回路を用いたものである。
【００３２】
これによって、同期モータを使用した密閉型圧縮機の起動時のモータの二相時間を長くすることができ、始動性を良くすることができる。また、良くなった始動性の過剰トルクを、トルクダウンすることができ、密閉型圧縮機の効率をさらに向上させることができる。
【００３３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記起動装置を、モータの補助巻線を流れる電流によって動作する電流感知式としたものである。
【００３４】
これによって、同期モータを使用した密閉型圧縮機の起動時のモータの二相時間を長くすることができ、始動性を良くすることができる。また、良くなった始動性の過剰トルクを、トルクダウンすることができ、密閉型圧縮機の効率をさらに向上させることができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、使用する冷媒をＲ６００ａ冷媒としたものである。
【００３６】
これによって、Ｒ６００ａ冷媒が用いられている冷蔵庫は、比較的入力が低いので、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置が占める消費電力低減効果の割合が大きくなり、密閉型圧縮機の効率を向上させることができる。
【００３７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載のいずれか一項に記載の発明において、前記圧縮要素の気筒容積を、８ｃｍ３未満としたものである。
【００３８】
これによって、気筒容積が８ｃｍ３未満の密閉型圧縮機は、特に入力が低いので、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置が占める消費電力低減効果の割合が大きくなり、密閉型圧縮機の効率を向上させることができる。
【００３９】
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、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の横断面図、図２は、同実施の形態１の回転子の軸心方向断面図、図３は、同実施の形態１の密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図、図４は、同実施の形態１の密閉型圧縮機の起動装置の回路図である。
【００４１】
図１、図２において、密閉型圧縮機１０１の密閉容器１０３は、内部下方に設けた圧縮要素１０５と、この圧縮要素１０５の上方に設けたモータ１０７とを備えている。クランク軸１０９は、モータ１０７の回転子１１１に取り付けられており、偏芯部１０９Ａを備えている。
【００４２】
鉄系材料の鋳物からなるシリンダブロック１１３は、クランク軸１０９が挿入される軸受部１１５と、この軸受部１１５とほぼ直角に形成された圧縮室１１７を備えるシリンダ１１９とが形成されている。
【００４３】
シリンダ１１９内を摺動するピストン１２１は、コネクティングロッド１２３を介して偏芯部１０９Ａと連結されている。偏芯部１０９Ａの先端に取り付けられた給油管１２５は、密閉容器１０３の底部に貯溜する潤滑油（図示せず）を、圧縮要素１０５やクランク軸１０９に給油して摺動部の潤滑をスムースにさせている。
【００４４】
モータ１０７は、積層電磁鋼板よりなる固定子鉄心に巻線を巻装した固定子１２７と、積層電磁鋼板よりなる回転子鉄心１２９に永久磁石１３１を設けた回転子１１１とから構成される同期モータである。
【００４５】
図３、図４において、起動装置１５１とオーバロードプロテクター１５３は、密閉形圧縮機１０１の密閉容器１０３のピン端子１５５に取り付けられ、カバー１５７により保護される。密閉型圧縮機１０１の内部には、モータ１０７が収容されている。
【００４６】
電源端子１６１、１６３は、単相交流電源１５９に接続されており、更に、その一方の電源端子１６１は、運転スイッチ１６７及びオーバロードプロテクター１５３を直列に介して電源線１６５に接続され、他方の電源端子１６３は、電源線１６９に接続されている。
【００４７】
オーバロードプロテクター１５３は、バイメタル１７１と、このバイメタル１７１を加熱するヒータ１７３とから成り、モータ１０７に過負荷が掛かると、ヒータ１７３の発熱により、バイメタル１７１が電流を遮断する。そして、電流の遮断により、常温まで温度が下がると、バイメタル１７１は自動復帰して通電を再開する。
【００４８】
モータ１０７は、主巻線１０７Ｍ及び補助巻線１０７Ｓを有するもので、その主巻線１０７Ｍは、電源線１６５、１６９間に接続され、補助巻線１０７Ｓの一方の端子は、電源線１６５に接続されている。
【００４９】
このモータ１０７は、密閉形圧縮機１０１を駆動するようになっている。そして、運転スイッチ１６７は、例えば、図示しない温度制御装置によってオン、オフされるもので、冷蔵庫内の温度が、上限温度になるとオンし、下限温度になるとオフするようになっている。
【００５０】
前記補助巻線１０７Ｓの他方の端子は、正特性サーミスタ１７５及び常閉形のスナップアクションバイメタル１７９の直列回路を介して電源線１６９に接続されている。また、正特性サーミスタ１７５及びスナップアクションバイメタル１７９と並列に、補助正特性サーミスタ１７７が接続されている。
【００５１】
ここで、正特性サーミスタ１７５及び補助正特性サーミスタ１７７は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成され、キュリー温度をもち、電気抵抗値がこのキュリー温度から急激に増大する特性を有する。
【００５２】
正特性サーミスタ１７５は、例えば、常温では５Ω程度、２１０℃では０．１ｋΩ程度、２３０℃では１ｋΩ〜１０ｋΩ程度になる。補助正特性サーミスタ１７７は、正特性サーミスタ１７５より高い抵抗値を有し、１／３〜１／１０の消費電力となるように熱容量が１／３〜１／１０に設定されている。そして、スナップアクションバイメタル１７９は、補助正特性サーミスタ１７７の発生熱を感知してオン、オフするようになっており、感知熱が、例えば、設定温度２３０℃になるとオフ動作するようになっている。
【００５３】
以上のように構成された密閉型圧縮機と、密閉型圧縮機の起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５４】
運転スイッチ１６７がオンされると、運転スイッチ１６７及びオーバロードプロテクター１５３を介して、主巻線１０７Ｍに起動電流が流れる。又、正特性サーミスタ１７５は、常温では低電気抵抗値を呈しているので、補助巻線１０７Ｓ、正特性サーミスタ１７５及びスナップアクションバイメタル１７９の直列回路、補助正特性サーミスタ１７７の並列回路ともに起動電流が流れ、モータ１０７は起動する。
【００５５】
正特性サーミスタ１７５に補助巻線１０７Ｓの起動電流が流れると、正特性サーミスタ１７５、補助正特性サーミスタ１７７は、自己発熱して電気抵抗値が急激に増大する。そして、数秒後に、正特性サーミスタ１７５、補助正特性サーミスタ１７７は、２３０℃の温度に達し、この時の正特性サーミスタ１７５の電気抵抗値は、例えば、１ｋΩ〜１０ｋΩになり、スナップアクションバイメタル１７９に流れる電流は減少する。補助正特性サーミスタ１７７が２３０℃の温度に達すると、スナップアクションバイメタル１７９がこれを感知してオフ動作する。その結果、正特性サーミスタ１７５及びスナップアクションバイメタル１７９の直列回路には電流が流れなくなり、モータ１０７の起動が完了し、定常運転を行なうようになる。
【００５６】
スナップアクションバイメタル１７９がオフされると、補助正特性サーミスタ１７７側にのみ電流が流れるようになって発熱し、その発生熱により、スナップアクションバイメタル１７９がオフ状態に保持される。
【００５７】
したがって、モータ１０７の定常運転中、正特性サーミスタ１７５には電流は流れず、代りに、補助正特性サーミスタ１７７側に電流が流れるようになる。この補助正特性サーミスタ１７７に流れる電流は、補助正特性サーミスタ１７７に、スナップアクションバイメタル１７９をオフ状態に保持するための熱を発生させる程度の極めて小なるものであり、補助正特性サーミスタ１７７による消費電力は、従来の正特性サーミスタの消費電力よりも極めて少ない。
【００５８】
また、モータ１０７の定常運転中に、熱容量の大きな正特性サーミスタ１７５は冷却して常温になっている。一方、補助正特性サーミスタ１７７は、熱容量が小さいため、冷却が早い。したがって、モータ１０７の停止直後に再起動する際にも、補助正特性サーミスタ１７７は直ぐ常温近くまで冷却されるため、再起動が可能になるまでの時間は、数秒から数十秒と非常に早く、従来技術のようにオーバロードプロテクターが作動、復帰を繰り返すことなく、速やかに再起動することができる。
【００５９】
モータ１０７の定常運転中には、回転子１１１の回転に伴い、クランク軸１０９の偏芯
部１０９Ａに連結されたコネクティングロッド１２３を介してピストン１２１が往復動する。これに伴い、圧縮室１１７内の冷媒ガスは、圧縮され、吐出管（図示せず）を通じて冷凍冷蔵機器や空調機器等のシステムに向けて吐出される。
【００６０】
ここで、従来の密閉型圧縮機の起動装置よりも、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置１５１を使用することにより、高効率で運転できる同期モータを使用した密閉型圧縮機１０１を、さらに高効率で運転することができる。
【００６１】
さらに、使用する冷媒をＲ６００ａ冷媒とすることで、Ｒ６００ａ冷媒が用いられている冷蔵庫は、比較的入力が低いので、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置１５１が占める消費電力低減効果の割合が大きくなり、密閉型圧縮機１０１の効率を向上させることができる。
【００６２】
また、密閉型圧縮機１０１の気筒容積を８ｃｍ３未満とすることで、密閉型圧縮機１０１の入力をさらに低くでき、起動装置１５１が占める消費電力低減効果の割合をさらに大きくし、密閉型圧縮機１０１の効率を向上させることができる。
【００６３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の横断面図、図６は、同実施の形態２の回転子の軸心方向断面図、図７は、同実施の形態２の密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図、図８は、同実施の形態２の密閉型圧縮機の起動装置の回路図である。
【００６４】
図５、図６において、密閉型圧縮機２０１の密閉容器２０３は、内部下方に設けた圧縮要素２０５と、この圧縮要素２０５の上方に設けたモータ２０７とを備えている。クランク軸２０９は、モータ２０７の回転子２１１に取り付けられており、偏芯部２０９Ａを備えている。
【００６５】
鉄系材料の鋳物からなるシリンダブロック２１３は、クランク軸２０９が挿入される軸受部２１５と、この軸受部２１５とほぼ直角に形成された圧縮室２１７を備えるシリンダ２１９とが形成されている。
【００６６】
シリンダ２１９内を摺動するピストン２２１は、コネクティングロッド２２３を介して偏芯部２０９Ａと連結されている。偏芯部２０９Ａの先端に取り付けられた給油管２２５は、密閉容器２０３の底部に貯溜する潤滑油（図示せず）を、圧縮要素２０５やクランク軸２０９に給油して摺動部の潤滑をスムースにさせている。
【００６７】
モータ２０７は、積層電磁鋼板よりなる固定子鉄心に巻線を巻装した固定子２２７と、積層電磁鋼板よりなる回転子鉄心２２９に永久磁石２３１を設けた回転子２１１とから構成される同期モータである。
【００６８】
図７、図８において、起動装置２５１とオーバロードプロテクター２５３は、密閉形圧縮機２０１の密閉容器２０３のピン端子２５５に取り付けられ、カバー２５７により保護される。該密閉型圧縮機２０１の内部にはモータ２０７が収容されている。
【００６９】
電源端子２６１、２６３は、単相交流電源２５９に接続されており、更に、その一方の電源端子２６１は、運転スイッチ２６７及びオーバロードプロテクター２５３を直列に介して電源線２６５に接続され、他方の電源端子２６３は、電源線２６９に接続されている。
【００７０】
オーバロードプロテクター２５３は、バイメタル２７１と、このバイメタル２７１を加
熱するヒータ２７３とから成り、モータ２０７に過負荷が掛かると、ヒータ２７３の発熱により、バイメタル２７１が電流を遮断する。そして、電流の遮断により、常温まで温度が下がると、バイメタル２７１は自動復帰して通電を再開する。
【００７１】
モータ２０７は、主巻線２０７Ｍ及び補助巻線２０７Ｓを有するもので、その主巻線２０７Ｍは、電源線２６５、２６９間に接続され、補助巻線２０７Ｓの一方の端子は、電源線２６５に接続されている。
【００７２】
このモータ２０７は、密閉形圧縮機２０１を駆動するようになっている。そして、運転スイッチ２６７は、例えば、図示しない温度制御装置によってオン、オフされるもので、冷蔵庫内の温度が、上限温度になるとオンし、下限温度になるとオフするようになっている。
【００７３】
前記補助巻線２０７Ｓの他方の端子は、正特性サーミスタ２７５及び常閉形のスイッチ２７９の直列回路を介して電源線２６９に接続されている。また、正特性サーミスタ２７５及びスイッチ２７９と並列に、タイマー回路２７７が接続されている。
【００７４】
ここで、正特性サーミスタ２７５は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成され、キュリー温度をもち、電気抵抗値がこのキュリー温度から急激に増大する特性を有する。
【００７５】
正特性サーミスタ２７５は、例えば、常温では５Ω程度、２１０℃では０．１ｋΩ程度、２３０℃では１ｋΩ〜１０ｋΩ程度になる。
【００７６】
タイマー回路２７７は、タイマー回路２７７自身を流れる電荷量を感知し、ある一定以上の電荷量になると、スイッチ２７９をオフ動作するようになっている。
【００７７】
以上のように構成された密閉型圧縮機および密閉型圧縮機の起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００７８】
運転スイッチ２６７がオンされると、運転スイッチ２６７及びオーバロードプロテクター２５３を介して、主巻線２０７Ｍに起動電流が流れる。又、正特性サーミスタ２７５は、常温では低電気抵抗値を呈しているので、補助巻線２０７Ｓ、正特性サーミスタ２７５及びスイッチ２７９の直列回路、タイマー回路２７７の並列回路ともに起動電流が流れ、モータ２０７は起動する。
【００７９】
正特性サーミスタ２７５に補助巻線２０７Ｓの起動電流が流れると、正特性サーミスタ２７５は、自己発熱して電気抵抗値が急激に増大する。そして、数秒後に、正特性サーミスタ２７５は２３０℃の温度に達し、この時の正特性サーミスタ２７５の電気抵抗値は、例えば、１ｋΩ〜１０ｋΩになり、正特性サーミスタ２７５に流れる電流は減少する。
【００８０】
ここで、タイマー回路２７７を流れる電荷量が一定以上になると、スイッチ２７９をオフ動作し、正特性サーミスタ２７５には電流が流れなくなる。したがって、モータ２０７の起動が完了し、定常運転を行なうようになる。
【００８１】
スイッチ２７９がオフされると、タイマー回路２７７側にのみ電流が流れるようになり、スイッチ２７９は、オフ状態に保持される。
【００８２】
したがって、モータ２０７の定常運転中、正特性サーミスタ２７５には電流は流れず、代りに、タイマー回路２７７側に電流が流れるようになる。このタイマー回路２７７に流
れる電流は、微小であり、タイマー回路２７７による消費電力は、従来の正特性サーミスタの消費電力より極めて少ない。
【００８３】
また、モータ２０７の定常運転中に、熱容量の大きな正特性サーミスタ２７５は冷却して常温になっている。一方、タイマー回路２７７は、電流が流れなくなった時点から放電し、再びタイマー機能を回復するので、モータ２０７の停止直後に再起動する際にも、問題なく、再起動することができる。
【００８４】
モータ２０７の定常運転中には、回転子２１１の回転に伴い、クランク軸２０９の偏芯部２０９Ａに連結されたコネクティングロッド２２３を介してピストン２２１が往復動する。これに伴い、圧縮室２１７内の冷媒ガスは、圧縮され、吐出管（図示せず）を通じて冷凍冷蔵機器や空調機器等のシステムに向けて吐出される。
【００８５】
ここで、従来の密閉型圧縮機の起動装置よりも、消費電力の極めて少ない、タイマー回路２７７を用いた密閉型圧縮機の起動装置２５１を使用することにより、高効率で運転できる同期モータを使用した密閉型圧縮機２０１を、さらに高効率で運転することができる。
【００８６】
さらに、同期モータを使用した密閉型圧縮機２０１の起動時のモータ２０７の二相時間を長くすることができ、始動性を良くすることができる。また、良くなった始動性の過剰トルクを、トルクダウンすることができ、密閉型圧縮機２０１の効率をさらに向上させることができる。
【００８７】
また、使用する冷媒をＲ６００ａ冷媒とすることで、Ｒ６００ａ冷媒が用いられている冷蔵庫は、比較的入力が低いので、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置２５１が占める消費電力低減効果の割合が大きくなり、密閉型圧縮機２０１の効率を向上させることができる。
【００８８】
さらに、密閉型圧縮機２０１の気筒容積を８ｃｍ３未満とすることで、密閉型圧縮機２０１の入力をさらに低くでき、起動装置２５１が占める消費電力低減効果の割合をさらに大きくし、密閉型圧縮機２０１の効率を向上させることができる。
【００８９】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における密閉型圧縮機の横断面図、図１０は、同実施の形態３の回転子の軸心方向断面図、図１１は、同実施の形態３の密閉型圧縮機と起動装置の構成を示す図、図１２は、同実施の形態３の密閉型圧縮機の起動装置の回路図である。
【００９０】
図９、図１０において、密閉型圧縮機３０１の密閉容器３０３は、内部下方に設けた圧縮要素３０５と、この圧縮要素３０５の上方に設けたモータ３０７とを備えている。クランク軸３０９は、モータ３０７の回転子３１１に取り付けられており、偏芯部３０９Ａを備えている。
【００９１】
鉄系材料の鋳物からなるシリンダブロック３１３は、クランク軸３０９が挿入される軸受部３１５と、この軸受部３１５とほぼ直角に形成された圧縮室３１７を備えるシリンダ３１９とが形成されている。
【００９２】
シリンダ３１９内を摺動するピストン３２１は、コネクティングロッド３２３を介して偏芯部３０９Ａと連結されている。偏芯部３０９Ａの先端に取り付けられた給油管３２５は、密閉容器３０３の底部に貯溜する潤滑油（図示せず）を、圧縮要素３０５やクランク軸３０９に給油して摺動部の潤滑をスムースにさせている。
【００９３】
モータ３０７は、積層電磁鋼板よりなる固定子鉄心に巻線を巻装した固定子３２７と、積層電磁鋼板よりなる回転子鉄心３２９に永久磁石３３１を設けた回転子３１１とから構成される同期モータである。
【００９４】
図１１、図１２において、起動装置３５１とオーバロードプロテクター３５３は、密閉形圧縮機３０１の密閉容器３０３のピン端子３５５に取り付けられ、カバー３５７により保護される。該密閉型圧縮機３０１の内部にはモータ３０７が収容されている。
【００９５】
電源端子３６１、３６３は、単相交流電源３５９に接続されており、更に、その一方の電源端子３６１は、運転スイッチ３６７及びオーバロードプロテクター３５３を直列に介して電源線３６５に接続され、他方の電源端子３６３は、電源線３６９に接続されている。
【００９６】
オーバロードプロテクター３５３は、バイメタル３７１と、このバイメタル３７１を加熱するヒータ３７３とから成り、モータ３０７に過負荷が掛かると、ヒータ３７３の発熱により、バイメタル３７１が電流を遮断する。そして、電流の遮断により、常温まで温度が下がると、バイメタル３７１は自動復帰して通電を再開する。
【００９７】
モータ３０７は、主巻線３０７Ｍ及び補助巻線３０７Ｓを有するもので、その主巻線３０７Ｍは、電源線３６５、３６９間に接続され、補助巻線３０７Ｓの一方の端子は、電源線３６５に接続されている。
【００９８】
このモータ３０７は、密閉形圧縮機３０１を駆動するようになっている。そして、運転スイッチ３６７は、例えば、図示しない温度制御装置によってオン、オフされるもので、冷蔵庫内の温度が、上限温度になるとオンし、下限温度になるとオフするようになっている。
【００９９】
前記補助巻線３０７Ｓの他方の端子は、正特性サーミスタ３７５及び常閉形のスイッチ３７９の直列回路を介して電源線３６９に接続されている。また、正特性サーミスタ３７５及びスイッチ３７９と並列に、電流感知回路３７７が接続されている。
【０１００】
ここで、正特性サーミスタ３７５は、例えば、チタン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミックで構成され、キュリー温度をもち、電気抵抗値がこのキュリー温度から急激に増大する特性を有する。
【０１０１】
正特性サーミスタ３７５は、例えば、常温では５Ω程度、２１０℃では０．１ｋΩ程度、２３０℃では１ｋΩ〜１０ｋΩ程度になる。
【０１０２】
電流感知回路３７７は、電流感知回路３７７自身を流れる電流値を感知し、ある一定以上の電流値が流れると、スイッチ３７９をオン動作するようになっている。したがって、ある一定以下の電流値しか流れない場合は、スイッチ３７９をオフ動作するようになっている。
【０１０３】
以上のように構成された密閉型圧縮機および密閉型圧縮機の起動装置について、以下その動作、作用を説明する。
【０１０４】
運転スイッチ３６７がオンされると、運転スイッチ３６７及びオーバロードプロテクター３５３を介して、主巻線３０７Ｍに起動電流が流れる。又、正特性サーミスタ３７５は、常温では低電気抵抗値を呈しているので、補助巻線３０７Ｓ、正特性サーミスタ３７５
及びスイッチ３７９の直列回路、電流感知回路３７７の並列回路ともに起動電流が流れ、モータ３０７は起動する。
【０１０５】
正特性サーミスタ３７５に補助巻線３０７Ｓの起動電流が流れると、正特性サーミスタ３７５は、自己発熱して電気抵抗値が急激に増大する。そして、数秒後に、正特性サーミスタ３７５は２３０℃の温度に達し、この時の正特性サーミスタ３７５の電気抵抗値は、例えば、１ｋΩ〜１０ｋΩになり、正特性サーミスタ３７５に流れる電流は減少する。
【０１０６】
ここで、電流感知回路３７７を流れる電荷量が一定以上になると、スイッチ３７９をオフ動作し、正特性サーミスタ３７５には電流が流れなくなる。したがって、モータ３０７の起動が完了し、定常運転を行なうようになる。
【０１０７】
スイッチ３７９がオフされると、電流感知回路３７７側にのみ電流が流れるようになり、スイッチ３７９は、オフ状態に保持される。
【０１０８】
したがって、モータ３０７の定常運転中、正特性サーミスタ３７５には電流は流れず、代りに、電流感知回路３７７側に電流が流れるようになる。この電流感知回路３７７に流れる電流は、微小であり、電流感知回路３７７による消費電力は、従来の正特性サーミスタの消費電力より極めて少ない。
【０１０９】
また、モータ３０７の定常運転中に、熱容量の大きな正特性サーミスタ３７５は冷却して常温になっている。一方、電流感知回路３７７は、一定以上の電流値が流れると、スイッチ３７９をオン動作するので、モータ３０７の停止直後に再起動する際にも、問題なく、再起動することができる。
【０１１０】
モータ３０７の定常運転中には、回転子３１１の回転に伴い、クランク軸３０９の偏芯部３０９Ａに連結されたコネクティングロッド３２３を介してピストン３２１が往復動する。これに伴い、圧縮室３１７内の冷媒ガスは、圧縮され、吐出管（図示せず）を通じて冷凍冷蔵機器や空調機器等のシステムに向けて吐出される。
【０１１１】
ここで、従来の密閉型圧縮機の起動装置よりも、消費電力の極めて少ない、電流感知回路３７７を用いた密閉型圧縮機の起動装置３５１を使用することにより、高効率で運転できる同期モータを使用した密閉型圧縮機３０１を、さらに高効率で運転することができる。
【０１１２】
さらに、同期モータを使用した密閉型圧縮機３０１の起動時のモータ３０７の二相時間を長くすることができ、始動性を良くすることができる。また、良くなった始動性の過剰トルクを、トルクダウンすることができ、密閉型圧縮機３０１の効率をさらに向上させることができる。
【０１１３】
また、使用する冷媒をＲ６００ａ冷媒とすることで、Ｒ６００ａ冷媒が用いられている冷蔵庫は、比較的入力が低いので、消費電力の極めて少ない密閉型圧縮機の起動装置３５１が占める消費電力低減効果の割合が大きくなり、密閉型圧縮機３０１の効率を向上させることができる。
【０１１４】
さらに、密閉型圧縮機３０１の気筒容積を８ｃｍ３未満とすることで、密閉型圧縮機３０１の入力をさらに低くでき、起動装置３５１が占める消費電力低減効果の割合をさらに大きくし、密閉型圧縮機３０１の効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、安価で、信頼性の高い密閉型圧縮機とすることができるので、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自販機等の冷凍サイクルを用いたあらゆる用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１０１、２０１、３０１  密閉型圧縮機
１０３、２０３、３０３  密閉容器
１０５、２０５、３０５  圧縮要素
１０７、２０７、３０７  モータ
１０７Ｍ、２０７Ｍ、３０７Ｍ  主巻線
１０７Ｓ、２０７Ｓ、３０７Ｓ  補助巻線
１０９、２０９、３０９  クランク軸
１０９Ａ、２０９Ａ、３０９Ａ  偏芯部
１１１、２１１、３１１  回転子
１１３、２１３、３１３  シリンダブロック
１１５、２１５、３１５  軸受部
１１７、２１７、３１７  圧縮室
１１９、２１９、３１９  シリンダ
１２１、２２１、３２１  ピストン
１２３、２２３、３２３  コネクティングロッド
１２５、２２５、３２５  給油管
１２７、２２７、３２７  固定子
１２９、２２９、３２９  回転子鉄心
１３１、２３１、３３１  永久磁石
１５１、２５１、３５１  起動装置
１５３、２５３、３５３  オーバロードプロテクター
１５５、２５５、３５５  ピン端子
１５７、２５７、３５７  カバー
１５９、２５９、３５９  単相交流電源
１６１、２６１、３６１  電源端子
１６３、２６３、３６３  電源端子
１６５、２６５、３６５  電源線
１６７、２６７、３６７  運転スイッチ
１６９、２６９、３６９  電源線
１７１、２７１、３７１  バイメタル
１７３、２７３、３７３  ヒータ
１７５、２７５、３７５  正特性サーミスタ
１７７  補助正特性サーミスタ
２７７  タイマー回路
３７７  電流感知回路
１７９  スナップアクションバイメタル
２７９、３７９  スイッチ
【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】
2012222840.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012222840.tif 000011
【図１０】
2012222840.tif 000012
【図１１】
2012222840.tif 000013
【図１２】
2012222840.tif 000014
【図１３】
2012222840.tif 000015
【図１４】
2012222840.tif 000016
【図１５】
2012222840.tif 000017
【図１６】
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