(57)【要約】【課題】空気調和機の圧縮機が備えた返油管の振動に対する強度信頼性を向上させることを目的とする。【解決手段】圧縮機は、密閉ケーシング内上方に圧縮機構部と、前記密閉ケーシング内下方にモータと、前記密閉ケーシング内底部に潤滑油の油溜まり部と、該油溜まり部より上側に冷媒を吐出する吐出部と、を備え、該吐出部は前記冷凍サイクルの冷媒配管と接続される空気調和機において、圧縮機は、密閉ケーシング内底部に油溜まり部に溜まった潤滑油を排出するための排出孔が形成され、排出孔と吐出部とを接続し冷媒配管に潤滑油を戻すための返油管を備え、さらに油溜まり部は吐出側の高圧圧力となっていることにより、油溜まり部からの潤滑油が前記返油管を介して前記吐出部に流れることを特徴とする空気調和機である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
該圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、
該凝縮器により凝縮された冷媒を減圧する減圧手段と、
該減圧手段により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
該蒸発器に対して送風を行う送風手段と、を備えて冷凍サイクルを形成するとともに、
前記圧縮機は、密閉ケーシング内上方に圧縮機構部と、前記密閉ケーシング内下方にモータと、前記密閉ケーシング内底部に潤滑油の油溜まり部と、該油溜まり部より上側に冷媒を吐出する吐出部と、を備え、該吐出部は前記冷凍サイクルの冷媒配管と接続される空気調和機において、
前記圧縮機は、前記密閉ケーシング内底部に前記油溜まり部に溜まった潤滑油を排出するための排出孔が形成され、
該排出孔と前記吐出部とを接続し前記冷媒配管に潤滑油を戻すための返油管を備え、
さらに前記油溜まり部は吐出側の高圧圧力となっていることにより、該油溜まり部からの潤滑油が前記返油管を介して前記吐出部に流れることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記返油管は、前記吐出部の前記圧縮機側近傍に接続されることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載の空気調和機において、
前記圧縮機は、高圧チャンバ方式のスクロール圧縮機であることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の空気調和機において、
前記吐出部は冷媒が、前記圧縮機から吐出された後に曲がり部を介して上側に吐出される様に形成されることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項４に記載の空気調和機において、
前記返油管は、前記吐出部において前記圧縮機と前記曲がり部との間に接続されることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１〜３の何れかに記載の空気調和機において、
前記返油管には、管路の途中に逆止弁を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１〜３の何れかに記載の空気調和機において、
前記返油管は、一本の配管で構成され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、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平５−１２６０６６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「空気調和機を構成する圧縮機の、油溜まりの油面を設定値に保つために、吸入ガスが導入される圧縮機内の密閉ハウジングの内部空間と、圧縮機構部に設けられた吸入室とを連通する通気抵抗付きガス通路を具える」と記載されている。また、特開２００２−３２７９７５号公報（特許文献２）がある。この公報には、「空気調和機を構成する圧縮機の油保有量を適正化するため、圧縮機に油放出用配管接続口を設け、この油放出用接続口と圧縮機吐出配管とを接続する返油配管を具える」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１２６０６６号公報
【特許文献２】特開２００２−３２７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、圧縮機が低圧チャンバ方式を前提とした技術であり、高圧チャンバ方式で同様の構成を採用した場合、高圧の油及び冷媒が圧縮室の低圧部に送り込まれることとなり、損失が非常に大きくなってしまうことから、高圧チャンバ方式の圧縮機において採用するには困難である。
【０００５】
一方で、特許文献２は上記高圧チャンバ方式に対応した技術だが、油が確実に排出されるように、圧縮機の油放出口と、圧縮機の吐出配管に設けた返油配管との接続口に高低差が必要としている。そのため、圧縮機上部の吐出口に接続した吐出配管の形状を工夫して、圧縮機下部の油放出口位置の高さより、吐出配管と返油配管との接続位置が低い位置にくるよう配置した上で、返油配管を前記油放出口と吐出配管とをつなぐ必要がある。したがって、必然的に返油配管や吐出配管の長さが長くなってしまい、空気調和機の運転時には、これら返油配管や吐出配管が弾性振動することで、油放出口のある圧縮機と吐出配管側の返油配管接続部との相対振動変位差が生じ、小径管で構成される返油管にひずみが発生し易くなる。
【０００６】
そこで本発明は、返油管の振動に対する強度信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。  
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、該凝縮器により凝縮された冷媒を減圧する減圧手段と、該減圧手段により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、該蒸発器に対して送風を行う送風手段と、を備えて冷凍サイクルを形成するとともに、前記圧縮機は、密閉ケーシング内上方に圧縮機構部と、前記密閉ケーシング内下方にモータと、前記密閉ケーシング内底部に潤滑油の油溜まり部と、該油溜まり部より上側に冷媒を吐出する吐出部と、を備え、該吐出部は前記冷凍サイクルの冷媒配管と接続される空気調和機において、前記圧縮機は、前記密閉ケーシング内底部に前記油溜まり部に溜まった潤滑油を排出するための排出孔が形成され、該排出孔と前記吐出部とを接続し前記冷媒配管に潤滑油を戻すための返油管を備え、さらに前記油溜まり部は吐出側の高圧圧力となっていることにより、該油溜まり部からの潤滑油が前記返油管を介して前記吐出部に流れることを特徴とする空気調和機。」を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧縮機の返油管の振動に対する強度信頼性を向上させる空気調和機を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の空気調和機の圧縮機周辺を示す図である。
【図２】実施例１の効果を説明するための図１と異なる接続位置の圧縮機周辺の構成図である。
【図３】実施例２の空気調和機の圧縮機周辺を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の空気調和機の、圧縮機周辺の構成図の例である。図１に示した圧縮機１は、空気調和機の冷凍サイクルを構成するため、各種配管を介して気液分離器、油分離器、熱源側熱交換器、各種膨張弁及び利用側熱交換器と接続されている（図示省略）。すなわち、冷房運転を行う際には、冷媒を圧縮する圧縮機１と、該圧縮機１により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器（熱源側熱交換器）と、該凝縮器（熱源側熱交換器）により凝縮された冷媒を減圧する減圧手段（膨張弁）と、該減圧手段（膨張弁）により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（利用側熱交換器）と、該蒸発器（利用側熱交換器）に対して送風を行う送風手段と、を備えて冷凍サイクルを形成する。
【００１２】
圧縮機１の詳細な説明は省略するが、密閉ケーシングにより構成され、該密閉ケーシング内上方に圧縮機構部と、密閉ケーシング内下方に圧縮機構部を駆動するモータと、密閉ケーシング内底部に潤滑油（冷凍機油）の油溜まり部とを備えている。圧縮機１は、さまざまな容量の空気調和機において共用できるように設計されるため、配管形状が異なる空気調和機と圧縮機１との接続が簡便となるよう、圧縮機１には短い接続用配管である吸込部２及び吐出部３があらかじめ取り付けられている。なお、吐出部３は圧縮機１からの冷媒を吐出するものであり、油溜まり部より上側に形成される。さらに、これら吸込部２ならびに吐出部３は、後に続く冷凍サイクル側の冷媒配管である吸込配管５及び吐出配管６と接続される。
【００１３】
さらに圧縮機１は、密閉ケーシング内底部に油溜まり部に溜まった潤滑油を排出するための排出孔４が形成されており、この排出孔４は圧縮機１内の最適油量を考慮した高さに位置しているものである。そして、圧縮機１内の最適油量を超えた際には、油面高さが排出孔４より高くなることで、排出孔４から余分な油が排出されて冷凍サイクル側の冷媒配管に戻される。
【００１４】
ここで圧縮機１の吐出部３は、油溜まり部よりも上側で、排出孔４よりも上側に形成されており、この排出孔４と吐出部３とを接続することで冷媒配管（吐出配管６）側に潤滑油を戻す返油管１００を備えている。本実施例の圧縮機１は高圧チャンバ方式であり、密閉ケーシング内は吐出側の高圧圧力冷媒で満たされていることから、油溜まり部も同様に高圧圧力となっている。一方で、圧縮機１の吐出部３は配管の圧力損失により、吐出側の高圧圧力に比べて、多少の圧力降下があるため、圧縮機１の油溜まり部との圧力差が生じる。これにより排出孔４から吐出部３への余分な油を、返油管１００を介して導くことができる。
【００１５】
また、返油管１００と吐出部３との接続を吐出部３において圧縮機１側近傍とすることで、返油管１００が特に小径管で構成されることから生じる運転時の両端接続部の振動を抑えることが可能となる。すなわち、返油管１００が剛性の高い圧縮機１と共に動くために相対変位差が生じず、強度信頼性を損ねる配管の歪みを小さく抑えることができるものである。すなわち、本実施例によれば高圧チャンバ方式の圧縮機において、油量を適正に保ったまま、返油管の強度信頼性も確保した空気調和機を提供することができる。
【００１６】
さらに、吐出部３は冷媒が、圧縮機１から吐出された後に曲がり部を介して上側に吐出される様に形成され、返油管１００は、吐出部３において圧縮機１と曲がり部との間に接続されるようにすることで、上記したように配管歪みを小さく抑えつつ、吐出部３が上向きとなることから、冷媒配管（吐出配管６）との接続作業（ボルト接続やロー付接続等）を簡単にすることができる。
【００１７】
一方で、上記本実施例の効果を説明するために、図２に図１と返油管１００の接続位置が異なる圧縮機周辺の構成図を示す。排出孔４に接続した返油管１００は、冷凍サイクル側の吐出配管６の下流側、すなわち圧縮機１から距離のある位置６′に接続されている。これは、排出孔４の高さより、吐出配管側の接続位置６′を低くすることで、高低差によって油を流すという考え方に基づいているものである。
【００１８】
しかし、図２に示すように、吐出配管６と返油管１００との接続位置６′を、排出孔４より低い位置とするためには、圧縮機１上部の吐出口６から引き出される吐出配管６を圧縮機下部に向かって長くする必要がある。さらに、圧縮機１側の吐出部３は後に続く配管との接続を容易にするため、上向きであることが一般的であるため、吐出配管６は圧縮機側の吐出部３に沿って図のように一度は上に伸びてから、返油管１００と接続するために下方へ伸びる必要が生じ、接続位置６′までの距離はさらに長くなってしまう。その結果、図２中に点線で示した通り、運転時には長くなった吐出配管６が弾性振動してしまい、排出孔４と吐出配管６側の接続位置６′との相対変位差が大きくなることで、返油管１００のひずみが大きくなる、すなわち強度信頼性の確保が難しくなってしまうという問題がある。
【００１９】
また、冷凍サイクル側の吐出配管６は、冷凍サイクルの仕様や空気調和機の能力が違う機種に合わせて、形状が変わることが多く、この場合、同時にこの吐出配管６に接続する返油管１００の形状も合わせて変化せざるを得ないため、いろいろな形状となる返油管１００と圧縮機１が接続できるようにするため、図２に示す圧縮機側の短い返油管１０１が必要となってしまい、部品数が増えてしまうという欠点もある。さらには、返油管１００の形状毎に強度信頼性の確認が必要となってしまう。これに対して、本実施例で挙げたような構成とすることで、冷凍サイクルの仕様に関係なく、返油管１００の形状を一定に保つことができ、直接、排出孔４と圧縮機側の吐出部３をつなぐことができるため部品数も少なくでき、利点が多いと言える。
【実施例２】
【００２０】
図３は、本発明の第２の形態を適用してなる空気調和機の圧縮機周辺を示す図である。返油管１００の途中に、逆止弁１０２を挿入することで、圧力差の変動による油の逆流をある程度防止することができる。なお、逆止弁１０２は質量を有するため、運転時の返油管１００の振動を増長させる可能性があるため、逆止弁１０２の位置は排出孔４または吐出部３に近い場所に位置することが望ましい。
【符号の説明】
【００２１】
１  圧縮機
２  圧縮機側の吸込部
３  圧縮機側の吐出部
４  油排出孔
５  冷凍サイクル側の吸込配管
６  冷凍サイクル側の吐出配管
６′  冷凍サイクル側吐出配管の返油管との接続位置
１００  返油管
１０１  圧縮機側の返油管
１０２  逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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