JP2006132462A - 冷媒圧縮機の断熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的特性などの信頼性を損うことなく、また、冷媒圧縮機で圧縮した高温高圧の冷媒ガスを温度低下させることなくガスクーラや凝縮器に送り込むことにより、温水温度や暖房能力を向上させることのできる冷媒圧縮機の断熱構造を提供する。
【解決手段】 ヒートポンプ式温水器や空調機器の室外機１内に設けた機械室３に収容された冷媒圧縮機２において、この冷媒圧縮機２と機械室３との間に発泡樹脂４を充填し、この発泡樹脂４により冷媒圧縮機２を覆って断熱した。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒圧縮機の断熱構造に係り、より詳しくは、ヒートポンプ式温水器や空調機器に用いられる冷媒用密閉圧縮機の断熱構造に関するものである。

この種の圧縮機ユニットに、圧縮機と防振部材とによって挟まれた空間に、例えば、ゴム材、セメント、水、発泡断熱材の如き空気より粘性の高い流体又は固定を充填したものがある。
これにより、圧縮機と防振部材との空間に空気の層が存在しなくなるため、圧縮機から発生した振動は、空気層を通じて伝播することがなくなり、又、充填物質が充填されていることにより、振動エネルギーが充填物質に吸収されて減衰するので、外部に及ぼす騒音、振動を抑えることができるとしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１３０１２６号公報（第３頁、図１）

特許文献１の従来技術においては、圧縮機と防振部材との間に粘性の高い流体を充填するので、充填した流体が圧縮機ガラス端子などの充電部や圧縮機内に電源を供給するリード線の結線部に侵入することがあるため、電気的に重大な問題を生じることがあり、さらに、作業上危険を伴うおそれがあった。
また、できるだけ高温の熱交換が必要なヒートポンプ式温水器や空調機器などでは、圧縮機の胴体を断熱し、熱損失を極力抑えて給湯性能を確保することが重要であるが、ゴム材や水などの粘性の高い流体を充填しただけでは、圧縮機の断熱効果が低く、ガスクーラや凝縮機での温度低下につながり、必要な温水温度や暖房能力が得られないという問題があった。

さらに、製品が市場に出荷されたのち、故障などのため圧縮機の交換が必要になったときに、その交換にあたって圧縮機と防振部材との間に充填した液体や固体の処理や、再充填などの作業がきわめて困難であり、その上、圧縮機の交換に要するコストが非常に高価になるなどの問題があった。

また、一般のヒートポンプ式温水器や空調機器に用いられる圧縮機の断熱には、圧縮機の胴体にカイノール炭素繊維などの断熱材を巻きつけているが、圧縮機と断熱材との間にすき間が発生するため熱損失が大きくなるので、ガスクーラや凝縮機でできるだけ高温の熱交換が必要なヒートポンプ式温水器や空調機器などにおいては、ガスクーラや凝縮機での温度低下につながり、十分な温水温度や暖房能力が得られないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、冷媒圧縮機を発泡樹脂からなる発泡断熱体で覆うことにより、電気的特性など信頼性を損なうことなく、また、冷媒圧縮機で圧縮した高温高圧の冷媒ガスを温度低下させることなくガスクーラや凝縮器に送り込むことにより、温水温度や暖房能力を向上させることのできる冷媒圧縮機の断熱構造を提供することを目的としたものである。

本発明に係る冷媒圧縮機の断熱構造は、室外機内に設けた機械室と、この機械室に収容された冷媒圧縮機との間に発泡樹脂を充填し、該発泡樹脂により前記冷媒圧縮機を覆ったものである。
また、冷媒圧縮機の充電部を覆う電気ボックスカバーと冷媒圧縮機との間、及び電気ボックスカバーと冷媒圧縮機に電力を供給する電線との間をシール材により密封したものである。

本発明によれば、冷媒圧縮機で圧縮した高温高圧の冷媒ガスを熱損失なくガスクーラや凝縮機に送り込むことができるので、温水温度や暖房能力を向上させることができ、エネルギー効率のよいヒートポンプ式温水器や空調機器を提供することができる。
また、冷媒圧縮機の充電部をシール材を介して電気ボックスカバーで密封したので、発泡樹脂を充填する際に充電部に侵入することがなく、電気的問題を生ずることのない信頼性の高い冷媒圧縮機を提供することができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機を内蔵した空調機器の概要を示す斜視図、図２は図１の電気ボックスカバー部分の断面説明図である。
冷媒としてＨＦＣ，ＨＣＦＣ等のフロンやＣＯ₂などの自然冷媒を用いたヒートポンプ式温水器や空調機器（両者は同じような構造なので、以下の各実施の形態においては空調機器について説明する）の室外機１内には、熱交換器、送風機（共に図示せず）や冷媒圧縮機２などが設置されている。

冷媒圧縮機２は機械室３内に収容され、冷媒圧縮機２と機械室３との間には、ウレタンなどの発泡樹脂からなる断熱発泡体４が充填されている。５は冷媒圧縮機２の天板にシール材であるシールパッキン１０を介して取付けられ、充電部６であるガラス端子７と冷媒圧縮機２内に電力を供給するリード線８との接続部を保護する電気ボックスカバーである。

電気ボックスカバー５内において、ゴムなどからなるシールパッキン１０内に配設されたガラス端子７には、一端が冷媒圧縮機２内の電動機（図示せず）に接続された電線１１の他端が接続されており、又、電動機に電力を供給する電線であるリード線８が接続されている。

９はゴムなどのシール材からなるブッシュで、大径部９ａ、その上部外周に設けた鍔部９ｂ、鍔部９ｂの上部から突設された大径部９ａより小径で細長い小径部９ｃからなり、軸方向の中心部にはリード線８が挿通される貫通穴９ｄが設けられている。このブッシュ９は、その大径部９ａが電気ボックスカバー５の天板に設けた開口部５ａに圧入されて取付けられる。

上記のような電気ボックスカバー５を冷媒圧縮機２に取付けるにあたっては、先ず、ブッシュ９の大径部９ａを電気ボックスカバー５の上から開口部５ａに圧入し、取付ける。ついで、ブッシュ９の貫通穴９ｄにリード線８を挿通し、その一端をガラス端子７に接続する。なお、ガラス端子７にはあらかじめ電線１１が接続されているものとする。次に、冷媒圧縮機２の天板にシールパッキン１０を介して電気ボックスカバー５を装着する。
これにより、充電部６を構成するガラス端子７やリード線８の接続部は、密封されて外部から完全に遮断される。

上述の電気ボックスカバー５の冷媒圧縮機２への取付手順はその一例を示すもので、例えば、リード線８をガラス端子７に接続したのち、電気ボックスカバー５の開口部５ａから外部に引出し、電気ボックスカバー５をシールパッキン１０を介して冷媒圧縮機２の天板に装着する。ついで、外部に引出したリード線８をブッシュ９の貫通穴９ｄに挿通して、ブッシュ９の大径部９ａを電気ボックスカバー５の開口部５ａに圧入して取付けるなど、適宜変更することができる。

上記のようにして充電部６が電気ボックスカバー５で保護された冷媒圧縮機２は、機械室３内に収容されて機械室３と冷媒圧縮機２との間にウレタンなどの発泡樹脂が充填され、断熱発泡体４が形成される。流体状の発泡樹脂は、冷媒圧縮機２の凹凸部のすき間を埋めることができるため、冷媒圧縮機２の外面に密着して硬化し、断熱発泡体４が形成される。このとき、冷媒圧縮機２のガラス端子７やリード線８の接続部などは、電気ボックスカバー５、ブッシュ９、シールパッキン１０によって密閉されているため、発泡樹脂が侵入することはない。

上記の説明では、電気ボックスカバー５とブッシュ９を別部品で形成した場合を示したが、両者を例えばゴム材により一体に形成してもよい（以下の実施の形態においても同様である）。

本実施の形態においては、冷媒圧縮機２の外面に断熱発泡体４がすき間なく密着して断熱されるため、冷媒圧縮機２で圧縮した高温高圧の冷媒ガスを、熱損失なくガスクーラや凝縮器に送り込むことができるので、温水温度や暖房能力を向上させることができ、エネルギー効率のよいヒートポンプ式温水器や空調機器を得ることができる。

また、冷媒圧縮機２と電気ボックスカバー５との間のすき間や、電気ボックスカバー５の開口部５ａと冷媒圧縮機２の電力を供給するリード線８とのすき間を、シールパッキン１０やブッシュ８により完全に密閉したので、冷媒圧縮機２と機械室３との間に充填するウレタンなどの発泡樹脂の流体が、充電部６に侵入することがないため、電気的な問題を生じることがなく、信頼性の高い冷媒圧縮機２を提供することができる。

［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機の断熱構造の一部を分解して示した斜視図である。なお、冷媒圧縮機の構成は実施の形態１の場合と同様なので、説明を省略する。
４ａ，４ｂはウレタンなどの発泡樹脂からなり、複数（図には２つの場合が示してある）に分割した断熱発泡体で、その内側（対向部）の形状が冷媒圧縮機２の外形に対応した形状になるように、また、外形の形状が機械室３に対応するように、成形型によりあらかじめ製作したものである。

上記のような断熱発泡体４ａ，４ｂは、実施の形態１の場合と同様に、冷媒圧縮機２を機械室３内に組込んだのち、上方から冷媒圧縮機２の両側に挿入し、外周をバンドなど（図示せず）で固定して冷媒圧縮機２に密着させ、取付けるようにしたものである。この場合、あらかじめ冷媒圧縮機２の外周に断熱発泡体４ａ，４ｂを装着してバンドなどで固定しておき、これを機械室３内に収容するようにしてもよい。なお、この断熱発泡体４ａ，４ｂはバンドなどを緩め又は取外せば、冷媒圧縮機２から取外すことができる。

本実施の形態によれば、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果が得られるが、さらに、断熱発泡体４ａ，４ｂを冷媒圧縮機２に着脱可能に装着するようにしたので、もし製品が市場に出荷したのち、冷媒圧縮機２が故障して交換するような場合においても、簡単に断熱発泡体４ａ，４ｂを取外して冷媒圧縮機２を交換し、再度この断熱発泡体４ａ，４ｂを装着することができ、冷媒圧縮機２の交換前と同様の断熱効果を得ることができる。このため、交換作業が安全、簡単かつ安価で、信頼性の高いサービスを提供することができる。

［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮機を内蔵した空調機器の概要を示す斜視図、図５は図４の冷媒圧縮機の斜視図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図において、１２ａは冷媒圧縮機２側の吸入管、１２ｂはユニット側の蒸発器（図示せず）から導かれた吸入管、１３ａは冷媒圧縮機２側の吐出管、１３ｂはユニット側の凝縮器（図示せず）に導く吐出管、１４ａはリード線８の先端部に設けられた冷媒圧縮機２側の電源コネクタ、１４ｂはユニット側の電源コネクタである。

本実施の形態においては、例えば機械室３とほぼ等しい形状の成形型（図示せず）内に冷媒圧縮機２を挿入して、両者の間にウレタンなどの流体状の発泡樹脂を充填し、冷媒圧縮機２に密着して硬化させ、断熱発泡体４を形成したのち成形型を取外す。このとき、吸入管１２ａ、吐出管１３ａ及びリード線８の一部は断熱発泡体４から露出している。このときの状態を図５に示す。

このようにして、断熱発泡体４に覆れた冷媒圧縮機２を機械室３内に収容し、冷媒圧縮機２側の吸入管１２ａとユニット側の吸入管１２ｂ、冷媒圧縮機２側の吐出管１３ａとユニット側の吐出管１３ｂ、冷媒圧縮機２側の電源コネクタ１４ａとユニット側の電源コネクタ１４ｂをそれぞれ接続すれば、室外機１内への冷媒圧縮機２の設置作業が終了する。

本実施の形態においても実施の形態１の場合とほぼ同様の効果が得られるが、さらに、もし製品が市場に出荷したのち、冷媒圧縮機２が故障して交換するような場合においても、吸入管１２ａ，１２ｂ、吐出管１３ａ，１３ｂ及び電源コネクタ１４ａ，１４ｂの接続を外し、断熱発泡体４で覆れた冷媒圧縮機２を機械室３から取出し、断熱発泡体４で覆れた新らしい冷媒圧縮機２を機械室３に収容すればよく、これにより冷媒圧縮機２の交換前と同様の断熱効果を得ることができる。このため、交換作業が安全、簡単かつ安価で、信頼性の高いサービスを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る冷媒圧縮機を内蔵した空調機器の概要を示す斜視図である。 図１の電気ボックスカバーの断面説明図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒圧縮機の断熱構造の一部を分解した斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る冷媒圧縮機を内蔵した空調機器の概要を示す斜視図である。 図４の冷媒圧縮機の斜視図である。

符号の説明

１ 室外機、２ 冷媒圧縮機、３ 機械室、４，４ａ，４ｂ 断熱発泡体、５ 電気ボックスカバー、６ 充電部、７ ガラス端子、８ リード線、９ ブッシュ、１０ シールパッキン。

Claims (4)

1. ヒートポンプ式温水器や空調機器の室外機内に設けた機械室に収容された冷媒圧縮機において、該冷媒圧縮機と前記機械室との間に発泡樹脂を充填し、該発泡樹脂により前記冷媒圧縮機を覆ったことを特徴とする冷媒圧縮機の断熱構造。
2. ヒートポンプ式温水器や空調機器の室外機内に設けた機械室に収容された冷媒圧縮機において、発泡樹脂により前記冷媒圧縮機の外形に対応した形状に形成され複数に分割した断熱発泡体を有し、前記冷媒圧縮機の外周に前記断熱発泡体を着脱可能に装着したことを特徴とする冷媒圧縮機の断熱構造。
3. ヒートポンプ式温水器や空調機器の室外機内に設けた機械室に収納される冷媒圧縮機において、該冷媒圧縮機を発泡樹脂からなる断熱発泡体で覆い、該断熱発泡体で覆われた冷媒圧縮機を前記機械室に装置脱可能に収容したことを特徴とする冷媒圧縮機の断熱構造。
4. 前記冷媒圧縮機の充電部を覆う電気ボックスカバーを有し、該電気ボックスカバーと前記冷媒圧縮機との間、及び前記冷媒圧縮機に電力を供給する電線と電気ボックスカバーとの間を、シール材により密封したことを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載の冷媒圧縮機の断熱構造。
   

Images