JP2000205137A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒として二酸化炭素冷媒を用いたときで
も、モータ１３の起動性が損われないようにする。 【解決手段】 圧縮機２の吸入管６１と吐出管６０とを
連結管６２により連結し、この連結管６２の途中に開閉
弁６３を設ける。そして、モータ１３の動作中は連結管
６２を閉じ、またモータ１３の停止中は連結管６２を開
くようにする。これにより、モータ１３が停止すると吸
入管６１と吐出管６０とは同圧になるので起動性が損わ
れることが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動要素と圧縮要
素とを備えた圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧縮機は種々の技術分野に用いら
れ、冷媒を圧縮する圧縮手段やこの圧縮手段を駆動する
ための駆動手段等を有して、これらが密閉ケース内に収
納された構成となっている。

【０００３】このような圧縮機においては、これまで冷
媒としてＲ−２２等の塩素を含む冷媒（以下、特定フロ
ンガスと記載する）が用いられていたが、このＲ−２２
冷媒はオゾン層を破壊する原因となることが判明し規制
対象となった。

【０００４】そこで、特定フロンガスに代わる冷媒の研
究開発が盛んに行われている。かかる冷媒には、二酸化
炭素冷媒等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特定フ
ロンガスを用いることを前提とした従来構造の圧縮機に
二酸化炭素冷媒を用いると、従来に比べて冷媒の最低圧
力が約６倍（約３０〜４０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）、最高圧力
が約４倍（約１５０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）となって差圧が大
きくなるため、この圧縮機を起動する際に駆動要素がス
ムーズに回転しない問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、二酸化炭素冷媒を用い
た場合であっても、駆動要素が容易に起動できるように
した圧縮機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、駆動要素と、該駆動要素
からの動力により容積が変動して吸気口を介して冷媒を
吸気すると共に、該冷媒を圧縮して吐出口から吐出す圧
縮要素とを有した圧縮機において、吸入口と吐出口とを
連結する連結管と、該連結管の途中に設けられて、駆動
要素の動作中は当該連結管を閉じ、該駆動要素の停止中
は該連結管を開いて吸入口と吐出口とを同圧にする開閉
弁とを有して、二酸化炭素冷媒を用いた場合であって
も、駆動要素が容易に起動できるようにしたことを特徴
とする。

【０００８】請求項２にかかる発明は、駆動要素の給電
に応じて開閉弁が連結管を開閉するようにしたことを特
徴とする。

【０００９】請求項３にかかる発明は、冷媒として二酸
化炭素冷媒を使用したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は本発明をスクロール圧縮機２に適用
した際の縦断面図である。なお、本発明はスクロール圧
縮機２に限定されるものではなく、ロータリ圧縮機機等
に用いてもよいことを先に付言する。

【００１１】スクロール圧縮機２は、固定スクロール１
０、揺動スクロール１１、フレーム１２、モータ１３等
を有して、これらが密閉ケース１４内に収納された構成
となっている。

【００１２】揺動スクロール１１はフレーム１２の上に
配設され、その上に固定スクロール１０が設けられてい
る。フレーム１２は密閉ケース１４に固着されると共
に、このフレーム１２に固定スクロール１０が等距離を
保って固定されている。

【００１３】固定スクロール１０及び揺動スクロール１
１は鏡板１５，１６を有し、これらの鏡板１５，１６に
渦巻状のラップ１７，１８が立設されている。そして、
これらのラップ１７，１８が互いに組合うことにより図
示しない吸気室や圧縮室１９が形成されている。

【００１４】揺動スクロール１１の下面（フレーム１２
側の面）には、２つのキー溝３０（図１では１つのみ示
している）が設けられ、フレーム１２の上面（揺動スク
ロール１１側の面）には、２つのキー溝３１（図１では
１つのみ示している）が設けられ、これら２つのキー溝
３０を結ぶ直線と２つのキー溝３１を結ぶ直線とは直交
している。

【００１５】そして、これらのキー溝３０，３１に嵌合
するキー３２，３３を有したオルダムリング３４が揺動
スクロール１１とフレーム１２との間に配設されてい
る。

【００１６】フレーム１２を挿通しているモータ軸２０
の上端部にはクランク２４が設けられ、このクランク２
４が揺動スクロール１１に設けられたクランク受２５に
挿嵌している。

【００１７】また、フレーム１２の揺動スクロール１１
側には、クランク受２５が動き得るようにクランク室２
３が設けられている。

【００１８】これにより、モータ１３の回転運動はクラ
ンク２４を介して揺動スクロール１１に伝達され、オル
ダムリング３４等により回転運動が規制されて揺動スク
ロール１１は公転運動するようになる。

【００１９】この公転運動に伴い冷媒（二酸化炭素冷
媒）が吸気室に取込まれ、そしてこの吸気室が閉じて圧
縮室１９となる。この圧縮室１９は公転運動により螺旋
運動しながら揺動スクロール１１の中心に向って空間容
積を縮小しながら移動する。

【００２０】ところで揺動スクロール１１の公転運動に
伴い揺動スクロール１１及び固定スクロール１０におけ
るラップ１７，１８の先端と対向する固定スクロール１
０及び揺動スクロール１１の鏡板１５，１６とは摺動す
ると共に、揺動スクロール１１とフレーム１２とが摺動
する。

【００２１】これらの摺動で発生する摺動摩擦を低減す
ると共に摩耗を抑制するために、密閉ケース１４の底部
に潤滑油３５が貯留され、この潤滑油３５をロータリー
ベーン式潤滑油ポンプ３６によりモータ軸２０に形成さ
れた潤滑油通路３７を介して各摺動面に供給している。

【００２２】このようにラップ１７，１８と鏡板１５，
１６との摺動面に潤滑油３５が供給されると、その一部
が圧縮室１９に滲み出たりして冷媒に混じってしまう場
合がある。

【００２３】冷媒に潤滑油３５が混じると、冷媒の熱力
学的特性が劣化して冷凍サイクル等における冷凍効率等
を低下させてしまうので、冷媒と潤滑油３５との分離が
望まれる。

【００２４】かかる目的から、固定スクロール１０の上
部に概略凹状に形成された仕切板４２を設けて密閉ケー
ス１４を密閉すると共に、仕切板４２にとエンドキャッ
プ４３を被せてこれらの間でバッファ空間４４を形成し
ている。

【００２５】この仕切板４２には、吹出キャップ４５及
び分離キャップ４６が設けられて、吐出口４７から吐出
される冷媒が吹出キャップ４５や分離キャップ４６の内
壁に吹き当りながらバッファ空間４４に流動するように
なっている。

【００２６】そして潤滑油３５を含む冷媒が、分離キャ
ップ４６の内壁等に吹き当りことにより、潤滑油３５が
この内壁に付着して潤滑油３５の分離を行なっている。

【００２７】分離された潤滑油３５は、図示しない経路
を経て凹状に形成された仕切板４２に貯留し、潤滑油戻
管５１からモータ１３側に戻され、冷媒はバッファ空間
４４を介して吐出管６０から機外に吐出される。

【００２８】このような構成のスクロール圧縮機２に冷
媒として二酸化炭素冷媒を用いると、特定フロン等を用
いた場合に比べ差圧が大きくなるので、その後起動する
場合に起動性が悪くなる。

【００２９】そこで本発明では、冷媒が機内に吸入され
る吸入管６１と圧縮された冷媒が機外に吐出される吐出
管６０とを連結管６２より連結し、この連結管６２の途
中に開閉弁６３を設けている。

【００３０】この開閉弁６３は、モータ１３に給電され
ると閉弁し、逆にモータ１３への給電が停止すると開弁
するようになっている。

【００３１】即ち、スクロール圧縮機２が動作中は開閉
弁６３が閉弁して、吸入管６１と吐出管６０とは連通せ
ず、スクロール圧縮機２が停止中は開閉弁６３が開弁し
て、吸入管６１と吐出管６０とを連通させている。

【００３２】従って、スクロール圧縮機２を起動する際
には吸入側と吐出側とが同圧になっているので起動性が
改善される。

【００３３】図２はかかるスクロール圧縮機２を空気調
和機に適用した際の冷凍回路図で冷媒を圧縮するスクロ
ール圧縮機２、圧縮された冷媒が流れる凝縮器３、冷媒
を減圧する減圧器４、この減圧器４からの冷媒が流れる
蒸発器６等により構成されている。

【００３４】なお、減圧器４は蒸発器６の低圧側に設け
られた圧力検出器（又は温度検出器）５からの信号によ
り減圧量を調整するようになっている。

【００３５】また、二酸化炭素冷媒は凝縮器３で冷却さ
れても特定フロンガスのように凝縮することはないが、
特定フロンガスを用いる冷凍回路との対応を図るため敢
て凝縮器３、蒸発器６と記載した。無論、冷媒が二酸化
炭素であるか特定フロンガスであるかを問わず、凝縮器
３の作用は同じであることは付言するまでもない。

【００３６】このような構成で、スクロール圧縮機２か
らの圧縮された冷媒は凝縮器３に供給されて、この凝縮
器３で空気（冷房運転の場合は外気、暖房運転の場合は
室内空気）等と熱交換することにより冷却されて温度が
下がる。その後、冷媒は減圧器４に供給されて減圧され
て蒸発器６に供給される。

【００３７】蒸発器６で冷媒は、空気（冷房運転の場合
は室内空気、暖房運転の場合は外気）等と熱交換して、
この空気により加熱されてスクロール圧縮機２に戻る。

【００３８】従って、冷凍回路が動作中は、スクロール
圧縮機２の吸気側と吐出側とで圧力差が生じている。こ
のような状態でスクロール圧縮機２を停止させ、その後
起動すると、この圧力差が緩和していない場合が生じ、
このような場合にはモータ１３は圧力差による抵抗を受
けた状態となるので起動性が悪くなる。

【００３９】そこで、スクロール圧縮機２を停止する際
には、開閉弁６３を開くことによりスクロール圧縮機２
の吸気側と吐出側とを同圧にして、起動時におけるモー
タ１３の負荷を低減している。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、吸入口と吐出口とを連結管により連結し、
この連結管の途中に開閉弁を設けて、駆動要素の停止中
のみ吸入口と吐出口とが同圧になるようにしたので、例
えば二酸化炭素冷媒を用いた場合であっても、駆動要素
が容易に起動できるようになる。

【００４１】請求項２にかかる発明によれば、駆動要素
の給電に応じて開閉弁が連結管を開閉するようにしたの
で、二酸化炭素冷媒を用いた場合であっても、駆動要素
が容易に起動できるようになる。

【００４２】請求項３にかかる発明は、冷媒として二酸
化炭素冷媒を使用し、吸入口と吐出口とを連結管により
連結て駆動要素が停止時のみ吸入口と吐出口とが同圧に
なるようにしたので、環境破壊の恐れを防止すると共
に、駆動要素が容易に起動できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用されるスクロ
ール圧縮機の断面図である。

【図２】図１のスクロール圧縮機を空気調和機に適用し
たときの冷凍回路図である。

【符号の説明】

２ スクロール圧縮機 １３ モータ ４７ 吐出口 ６０ 吐出管 ６１ 吸入管 ６２ 連結管 ６３ 開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 間 誠 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 剛弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 坂本 泰生 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA00 AA05 AB03 AC03 CD06 3H029 AA02 AA04 AA14 AB03 BB07 BB54 CC80 CC87

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動要素と、該駆動要素からの動力によ
   り容積が変動して吸気口を介して冷媒を吸気すると共
   に、該冷媒を圧縮して吐出口から吐出す圧縮要素とを有
   した圧縮機において、 前記吸入口と吐出口とを連結する連結管と、 該連結管の途中に設けられて、前記駆動要素の動作中は
   当該連結管を閉じ、該駆動要素の停止中は該連結管を開
   いて前記吸入口と吐出口とを同圧にする開閉弁とを有し
   たことを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 駆動要素と、該駆動要素からの動力によ
   り容積が変動して吸気口を介して冷媒を吸気すると共
   に、該冷媒を圧縮して吐出口から吐出す圧縮要素とを有
   した圧縮機において、 前記吸入口と吐出口とを連結する連結管と、 該連結管の途中に配置され、前記駆動要素の給電に応じ
   て所定時間開く開閉弁とを有したことを特徴とする圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記冷媒として二酸化炭素を使用したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮機。