(57)【要約】【課題】温度上昇を抑制することができる圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機１０１は、冷媒ガスを収容する密閉容器１と、密閉容器１の底部に貯留された潤滑液５と、密閉容器１内に配置され、前記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素６と、密閉容器１内に配置され、圧縮要素６を駆動する電動機３と、密閉容器１外から前記冷媒ガスを密閉容器１内へと導入し、密閉容器１内に出口を有するサクションパイプ１４とを備える。サクションパイプ１４は、少なくとも一部が密閉容器１内で潤滑液５に浸るように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを収容する密閉容器と、
前記密閉容器の底部に貯留された潤滑液と、
前記密閉容器内に配置され、前記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、
前記密閉容器内に配置され、前記圧縮要素を駆動する電動機と、
前記密閉容器外から前記冷媒ガスを前記密閉容器内へと導入し、前記密閉容器内に出口を有するサクションパイプとを備え、
前記サクションパイプは、少なくとも一部が前記密閉容器内で前記潤滑液に浸るように配置されている、圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮要素は、前記密閉容器内の前記冷媒ガスを前記圧縮要素内へと吸い込む圧縮要素吸込口を有し、前記サクションパイプの前記出口は、前記圧縮要素吸込口がある側とは反対側を向いている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮要素は、前記密閉容器内の前記冷媒ガスを前記圧縮要素内へと吸い込む圧縮要素吸込口を有し、
前記圧縮機は、前記圧縮要素吸込口に連通し、消音空間を形成するサクションマフラーを備え、前記サクションマフラーは前記密閉容器内の前記冷媒ガスを吸い込むマフラー吸込口を有し、前記サクションパイプの前記出口は、前記マフラー吸込口に対して、正対しない状態で近接配置されている、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記サクションパイプは、前記潤滑液に完全に没した状態でループ状に引き回された区間を含む、請求項１から３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記サクションパイプの前記出口は、下方を向いている、請求項１から４のいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に基づく圧縮機の一例が特開平４−２８７８７６号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
また、他の一例が特開２００７−９２５４０号公報（特許文献２）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２８７８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−９２５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫などの大容量化は、これらの装置に内蔵される圧縮機にとって高負荷をもたらしている。また、外気温が高い環境下で冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫などの運転が要求される場合にも、圧縮機にとって高負荷となる。
【０００６】
このような高負荷の状況では、圧縮機の温度上昇、特に具体的には圧縮機内部の電動機の巻線の温度上昇が著しくなる。巻線表面を覆う絶縁物の耐熱温度を超えるような温度上昇があると絶縁不良となり、さまざまな不具合を引き起こす。
【０００７】
そこで、本発明は、温度上昇を抑制することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に基づく圧縮機は、冷媒ガスを収容する密閉容器と、上記密閉容器の底部に貯留された潤滑液と、上記密閉容器内に配置され、上記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、上記密閉容器内に配置され、上記圧縮要素を駆動する電動機と、上記密閉容器外から上記冷媒ガスを上記密閉容器内へと導入し、上記密閉容器内に出口を有するサクションパイプとを備え、上記サクションパイプは、少なくとも一部が上記密閉容器内で上記潤滑液に浸るように配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低温の冷媒ガスが通るサクションパイプによって潤滑液が冷却されるので、圧縮機の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における圧縮機の概念図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態２における圧縮機の概念図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態３における圧縮機の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
（構成）
図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１における圧縮機について説明する。図１では、本実施の形態における圧縮機１０１の断面を模式的に示している。
【００１２】
圧縮機１０１は、冷媒ガスを収容する密閉容器１と、密閉容器１の底部に貯留された潤滑液５と、密閉容器１内に配置され、前記冷媒ガスを圧縮する圧縮要素６と、密閉容器１内に配置され、圧縮要素６を駆動する電動機３と、密閉容器１外から前記冷媒ガスを密閉容器１内へと導入し、密閉容器１内に出口１４ｅを有するサクションパイプ１４とを備える。サクションパイプ１４は、少なくとも一部が密閉容器１内で潤滑液５に浸るように配置されている。
【００１３】
本実施の形態における圧縮要素６は、レシプロ式である。すなわち、圧縮要素６はシリンダ８およびシリンダ８に挿入されたピストン７を含み、シリンダ８内でピストン７を往復動させることによって冷媒ガスを圧縮するものである。
【００１４】
圧縮要素６は、シリンダヘッド９を備えている。圧縮要素６は、密閉容器１内の空間にある冷媒ガスを圧縮要素吸込口１２からシリンダ８内に吸い込み、ピストン７によってシリンダ８内の冷媒ガスを圧縮し、高温高圧になった冷媒ガスを冷媒送出口１１から密閉容器１外に送り出すことが可能である。シリンダヘッド９には弁が設けられており、冷媒ガスを圧縮要素吸込口１２から吸い込む際と、冷媒ガスを冷媒送出口１１から送り出す際との流れの切り替えが適宜行なわれる。
【００１５】
電動機３は、鉄芯コア３ａと巻線３ｂと回転子３ｃと回転軸３ｄとを含む。回転子３ｃは、回転軸３ｄの周りに回転する。回転軸３ｄは上下方向に位置付けられている。回転軸３ｄは中空状となっている。回転軸３ｄの上端には円板４が設置されており、円板４が回転することによって、ピストン７が往復運動する仕組みとなっている。回転軸３ｄの下端は潤滑液５の中に没している。
【００１６】
潤滑液５はオイルである。潤滑液５は冷却液を兼ねている。電動機３が動作する際の回転軸３ｄの下端と軸受（図示せず）との間の摩擦は、潤滑液５によって低減されている。電動機３の動作に伴って回転軸３ｄが回転すると、潤滑液５は回転軸３ｄの中の空洞を伝わって上昇する。上昇した潤滑液５は、遠心力によって回転軸３ｄから周囲に向けて霧状態で散布される。電動機３が動作すると、このような原理で密閉容器１内に霧状の潤滑液５が充満することとなる。
【００１７】
圧縮機１０１は冷凍サイクルの一部をなすものである。冷凍サイクルには、圧縮機１０１の他に、凝縮器３１、減圧器３２、蒸発器３３が含まれている。
【００１８】
（作用・効果）
冷凍回路の一部である圧縮機１０１が作動すると、圧縮要素６の働きによって高温高圧気体状態の冷媒ガスが冷媒送出口１１から圧縮機１０１外へ送り出される。圧縮機１０１を出た冷媒ガスは凝縮器３１を通って減圧器３２に至る。冷媒ガスは、減圧器３２を経て低温低圧液体状態になる。冷媒ガスは主に気体状態のものを意味するが、液体状態のものを含む概念として、以下では単に「冷媒」ともいう。低温低圧液体状態の冷媒は次に蒸発器３３に送り込まれ、ここで蒸発することによって周囲の熱を奪う。これによって、たとえば冷蔵庫の庫内空間などの対象空間または対象物が冷却される。冷媒は蒸発したので再び気体状態すなわち冷媒ガスとなっている。
【００１９】
蒸発器３３を通過した冷媒ガスは、サクションパイプ１４を通って圧縮機１０１に戻ってくる。サクションパイプ１４を通る冷媒ガスは、減圧器３２を経た直後に比べれば蒸発器３３において周囲から吸熱したことによって多少温度は上がっているが、まだ十分に低い温度となっている。サクションパイプ１４をこのように低い温度の冷媒ガスが通って密閉容器１内へと戻ってくる。したがって、サクションパイプ１４は密閉容器１内では、周囲に対して冷却効果を発揮する。
【００２０】
本実施の形態では、サクションパイプ１４は少なくとも一部が密閉容器１内で潤滑液５に浸るように配置されているので、密閉容器１の底部に貯留している潤滑液５はサクションパイプ１４によって冷却される。図１に示した例では、サクションパイプ１４の一部の区間においては、サクションパイプ１４は、潤滑液５の液面５ｆより下方に位置する。すなわち、この区間においてはサクションパイプ１４は完全に潤滑液５に没している。実際には、サクションパイプ１４は完全に潤滑液５に没している必要はなく、少なくとも潤滑液５に浸っていれば一定の効果を奏する。ただし、可能ならば、サクションパイプ１４は少なくとも一部の区間において完全に潤滑液５に没していることが好ましい。サクションパイプ１４が潤滑液５に没している区間は長ければ長いほど好ましい。
【００２１】
潤滑液５はサクションパイプ１４によって冷却された状態で回転軸３ｄを伝わって上昇し、遠心力によって霧状態で散布されるので、電動機３の巻線３ｂは低温の霧状の潤滑液５によって冷却される。こうして、巻線３ｂの温度が過度に上昇することを防止することができる。
【００２２】
よって、本実施の形態によれば、圧縮機における温度上昇を抑制することができる。
図１に示したように、サクションパイプ１４は、潤滑液５に完全に没した状態でループ状に引き回された区間を含むことが好ましい。この構成を採用することにより、低温の冷媒ガスは、より長い時間をかけて潤滑液５内を通ることとなり、潤滑液５の冷却をより着実に行なうことができる。また、サクションパイプ１４をループ状とすることにより、限られた領域内にサクションパイプ１４の長い区間を効率良く配置することができる。
【００２３】
なお、動作中のシリンダ８内に液体状態の冷媒が混入するとシリンダ８の弁が破損するおそれがあるので、シリンダ８内には液体状態の冷媒が混入することはできるだけ避けることが好ましい。このような観点から、圧縮要素６は、密閉容器１内の冷媒ガスを圧縮要素６内へと吸い込む圧縮要素吸込口１２を有し、サクションパイプ１４の出口１４ｅは、圧縮要素吸込口１２がある側とは反対側を向いていることが好ましい。このように出口１４ｅが圧縮要素吸込口１２がある側とは反対側を向いている構成とすれば、サクションパイプ１４を通って戻ってくる冷媒ガスの中に液体状態の冷媒が混入していて出口１４ｅから液体状態の冷媒が飛散したとしても、圧縮要素吸込口１２から液体状態の冷媒ガスが直接シリンダ８内に吸い込まれることを防止することができる。
【００２４】
サクションパイプ１４の出口１４ｅは、図１に例示したように、下方を向いていることが好ましい。このように下方を向いていれば、気体状態の冷媒の中に液体状態の冷媒が混入していたとしても円滑に排出することができるからである。
【００２５】
圧縮機１０１においては、以下の構成を備えることが好ましい。圧縮要素６は、密閉容器１内の冷媒ガスを圧縮要素６内へと吸い込む圧縮要素吸込口１２を有する。圧縮機１０１は、圧縮要素吸込口１２に連通し、消音空間を形成するサクションマフラー１０を備える。サクションマフラー１０は密閉容器１内の冷媒ガスを吸い込むマフラー吸込口１０ａを有する。サクションパイプ１４の出口１４ｅは、マフラー吸込口１０ａに対して、正対しない状態で近接配置されている。この構成を採用することにより、サクションマフラー１０による消音効果を得ることができる。図１に示した圧縮機１０１では、既にこれらの要件を満たす構成となっている。サクションマフラー１０は密閉容器１内で上下方向に延在するように設置されており、マフラー吸込口１０ａはサクションマフラー１０の上下方向の中間部において側方に向くように開口している。
【００２６】
なお、２つの開口部があるときに、これらが互いに「正対する」とは、２つのうち少なくとも一方の開口部から当該開口部の軸線方向に当該開口部の輪郭形状を投影したときに、その投影領域内に相手方の開口部の少なくとも一部が含まれ、なおかつ相手方の開口部の少なくとも一部が直接見えるような向きにあることを意味する。この条件を満たさない状態は、「正対しない状態」に該当する。
【００２７】
（実施の形態２）
（構成）
図２を参照して、本発明に基づく実施の形態２における圧縮機について説明する。本実施の形態における圧縮機１０２の構成は、基本的には実施の形態１で説明したものと同様であるが、圧縮機１０２にはサクションマフラーが備わっていない。図２に示すように、圧縮機１０２においては、圧縮要素６は密閉容器１内の冷媒ガスを圧縮要素６内へと吸い込む圧縮要素吸込口１２を有する。圧縮要素吸込口１２はサクションマフラーを介することなく、密閉容器１内の空間から直接冷媒ガスを吸い込む。このような構成であっても、本発明を適用して効果を得ることができる。
【００２８】
（作用・効果）
本実施の形態においても、サクションパイプ１４は少なくとも一部が密閉容器１内で潤滑液５に浸るように配置されているので、密閉容器１の底部に貯留している潤滑液５はサクションパイプ１４によって冷却され、冷却後の潤滑液５が巻線３ｂの冷却に使用されるので、巻線３ｂの温度が過度に上昇することを防止することができる。
【００２９】
よって、本実施の形態においても、圧縮機における温度上昇を抑制することができる。
（実施の形態３）
（構成）
図３を参照して、本発明に基づく実施の形態２における圧縮機について説明する。本実施の形態における圧縮機１０３の構成は、基本的には実施の形態１または２で説明したものと同様であるが、以下の点で異なる。図３に示すように、圧縮機１０３においては、サクションパイプ１４のうち潤滑液５に浸かっている区間が、実施の形態１，２の構成に比べて短くなっており、サクションパイプ１４の出口１４ｅは、密閉容器１の内壁に対して斜めに対向するように配置されている。出口１４ｅは、斜め下を向いていることが好ましい。密閉容器１は主に金属によって構成されている。
【００３０】
（作用・効果）
本実施の形態では、サクションパイプ１４は、出口１４ｅが密閉容器１の内壁に対して斜めに対向しているので、出口１４ｅから放出される冷媒は、斜めに吐出され、密閉容器１の内壁に斜めに衝突する。密閉容器１の小型化に伴い、サクションパイプ１４が潤滑液５に浸かっている区間が十分長く確保できない場合であっても、本実施の形態では、出口１４ｅから密閉容器１の内壁へと冷媒が衝突するので、密閉容器１は冷媒によって冷却される。密閉容器１は主に金属によって構成されているので、密閉容器１の側壁における温度変化は底部に溜められている潤滑液５にも伝わりやすい。
【００３１】
密閉容器１が冷却されると、潤滑液５と密閉容器１との間の熱伝導により、潤滑液５が冷却される。潤滑液５の温度が下がると、潤滑液５による電動機３の巻線３ｂの冷却が効率良く行なえるようになる。こうして、巻線３ｂの温度が過度に上昇することを防止することができる。
【００３２】
よって、本実施の形態においても、圧縮機における温度上昇を抑制することができる。なお、ここでは、実施の形態２と同様にサクションマフラーが備わっていない構成を前提に一例を説明したが、本実施の形態は、実施の形態１のようにサクションマフラーが備わっている圧縮機においても適用することができる。
【００３３】
なお、上記各実施の形態では、圧縮要素６はレシプロ式である例を示したが、圧縮要素６はレシプロ式に限るという趣旨ではなく、他の方式であってもよい。たとえば、圧縮要素はロータリ式であってもよい。
【００３４】
なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００３５】
１  密閉容器、３  電動機、３ａ  鉄芯コア、３ｂ  巻線、３ｃ  回転子、３ｄ  回転軸、４  円板、５  潤滑液、５ｆ  液面、６  圧縮要素、７  ピストン、８  シリンダ、９  シリンダヘッド、１０  サクションマフラー、１０ａ  マフラー吸込口、１０ｂ  リリーフバルブ、１１  冷媒送出口、１２  圧縮要素吸込口、１４  サクションパイプ、１４ｅ  出口、３１  凝縮器、３２  減圧器、３３  蒸発器、１０１，１０２，１０３  圧縮機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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