JP2009036139A - 冷媒圧縮機およびヒートポンプ給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】
冷媒用圧縮機に使用されるオイルレート低減用遮蔽体において、二酸化炭素雰囲気下における超臨界状態によるフィルムの加水分解やオリゴマ抽出を低減し冷媒圧縮機の信頼性を向上するとともに圧縮機のオイルレートを低減させることにより冷凍サイクルの性能を向上させ比較的安価で高信頼性，高性能の圧縮機を提供することにある。
【解決手段】
超臨界状態における加水分解やオリゴマの抽出が高いＰＥＴフィルムをそれらの影響が少ないＰＰＳフィルムで両面を保護する三相構造の複合フィルムを用いることにより比較的安価で信頼性の高い材料を用いた圧縮機を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は冷媒圧縮機及びそれを搭載したヒートポンプ給湯機に係り、特に作動冷媒に二酸化炭素を、冷凍機油にポリアルキレングリコール油系やエステル油系，エーテル油系を使用した時に好適な冷媒圧縮機及びそれを搭載したヒートポンプ給湯機に関する。

密閉型冷媒圧縮機は通常複数の部材で形成した密閉空間にガスを吸い込み、それら部材の相対運動でその密閉空間の容積を縮小して圧縮動作を行う。このため、密閉空間はそれらを形成する部材間に相対運動を可能にするための微小隙間が必要となり厳密には密閉された空間ではない。この微小隙間は圧縮途中の漏れを起こすためその箇所のシール性を向上させる対策が必要となる。

極めて有効で実現容易な手段に吸い込み時又は圧縮途中のガスへのオイルの注入がある。漏れ流れ内のオイルが漏れ隙間をシールするため、漏れ量を大幅に低減でき、オイルフリー機以外のほぼ全ての密閉型冷媒圧縮機に採用されている。ところが、この手段には吐出する圧縮機ガスに多量のオイルが混入し、圧縮ガスの清浄性を損なう弊害がある。

従来の密閉型冷媒圧縮機として、例えば特許文献１では、オイルミストの混入した圧縮機ガスを押除け容積の１０倍以上の容積を有する圧縮機上部空間に吐出させ、圧縮ガスの流速を低下させ比重の大きいオイルを圧縮機から分離した後、圧縮ガスを圧縮部下部空間に導き、そこに設けた吐出パイプから圧縮機外部へ吐出することを行っていた。しかしこの方法では圧縮機上部でオイルの分離はできるが分離して液化したオイルが圧縮機の側面に付着し最終的に高速運動するシャフト等に付着し再ミスト化されることからオイルレートが低減しなかった。

また、特許文献２ではオイルレートを低減するために圧縮機内のモータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、モータ部と圧縮機部の間に冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、前記吐出パイプの開口部から前記シャフト及び前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けている。ここでは遮蔽体に絶縁フィルムを介在させている。

また、ヒートポンプ給湯機等に使用されている二酸化炭素を冷媒に使用した例が、特許文献３に記載されている。この公報では、冷媒に二酸化炭素を用いたときに、冷媒との相溶性や熱化学安定性を考慮して、両末端がアルキル化されたポリアルキレングリコール油を冷凍機油に用いている。

また従来用いられているＨＦＣ冷媒用圧縮機に、加水分解の起きにくいポリエチレンナフタレート（以下ＰＥＮと称す），ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと称す），ポリアミドイミド（以下ＰＡＩと称す）等の材料を用いた例が、特許文献５に記載されている。なお、これらの材料は高価であるから、加水分解性に優れたより安価に適用できる材料として、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと称す）フィルムの外層にＰＰＳやＰＥＮフィルムを配置した複合フィルムを用いることが特許文献４に記載されている。

さらに、特許文献６には、ＨＦＣ冷媒用圧縮機に、ＰＥＴとＰＥＮの共重合体の両面にポリエチレンナフラテートの層を配置した三層構造フィルムを用いることが記載されている。

特開平９−１７０５７０号公報 特開２００４−１００６６１号公報 特開平１０−４６１６９号公報 特開平８−２３９６７７号公報 特開平７−３３６９２１号公報 特開２００１−５９４７９号公報

上記特許文献３に記載のようにポリアルキレングリコール油を冷凍機油として用いると、二酸化炭素冷媒が臨界状態になったときは、ポリアルキレングリコール油の吸湿性が高いので、持ち込み水分が増加し、シャフトとモータ部の回転部とが直接通じないように設けた遮蔽体に介在させる絶縁フィルムに用いるＰＥＴフィルムが加水分解により強度劣化する虞がある。

なお、冷凍機油としてポリアルキレングリコール油系のみならずエステル油系やエーテル油系等の冷凍機油を用いてもこの現象は生じる。ＰＥＴフィルムが加水分解するとオリゴマの発生も増加する。この不具合を解消可能な特許文献４に記載のＰＰＳフィルムやＰＥＮフィルム等は確かにオリゴマの発生も少ないが一般家庭用に使用する機器には高価であるため更なる原価低減が求められる。なお、これらのフィルムは靭性が低いので作業性の点では劣る。

従って、二酸化炭素が臨界状態になった冷媒雰囲気においても、絶縁フィルムの加水分解やオリゴマ抽出を低減でき、冷媒圧縮機の信頼性を向上させることと共に圧縮機のオイルレートを低減させることが望まれる。

本発明は、冷媒圧縮機の信頼性を向上させることを目的とする。

上記本発明の目的は、
モータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、
前記シャフトの主軸受の近辺に配設され、冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、
前記吐出パイプの前記開口部から前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けた冷媒圧縮機において、
前記遮蔽体に用いる絶縁フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートの片面にポリフェニレンサルファイドの層を有する二相構造のフィルムを用い、
前記フィルムの前記ポリフェニレンサルファイド側の面を前記遮蔽体に接着することを特徴とする冷媒圧縮機
によって達成される。

また、上記本発明の目的は、
固定子と回転子とを有するモータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、
前記モータ部と前記圧縮機部との間に冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、
前記吐出パイプの前記開口部から前記シャフト及び前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けた冷媒圧縮機において、
前記遮蔽体に用いる絶縁フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートの両面にポリフェニレンサルファイドの層を有する三相構造のフィルムを用いることを特徴とする冷媒圧縮機
によって達成される。

本発明によれば、冷媒圧縮機の信頼性を向上することができる。

近年、地球環境保全といった観点から冷凍サイクルの冷媒はＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）から自然系冷媒に移行している。特に二酸化炭素冷媒については不燃性・低毒性といった点で注目されており、省エネルギー化・高効率化の点も含め活用用途は広い。主な適用可能製品としては電動カーエアコン，寒冷地用暖房機器及び給湯器等が挙げられる。ヒートポンプ給湯機では、二酸化炭素を冷媒に用いることにより、一般家庭用給湯機の主流であるガス式と比べてランニングコストが約１／５まで低減できる。また、成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）を３.０以上まで高めることができ、電気温水器等と比べても高効率化が可能である。

具体的には、ヒートポンプ式給湯機にＨＦＣ冷媒を適用すると冷媒の物性から最高で約６０℃の給湯しかできず、更には非常に高出力の圧縮機が必要となる。これに対して二酸化炭素冷媒を用いた場合、冷媒の熱物性から約９０℃の出湯も可能である。

一方、冷凍機油は密閉型冷媒圧縮機に使用され、その摺動部の潤滑，密封，冷却等の役割を果たすものである。二酸化炭素を用いた圧縮機は、１２０〜１３０℃の高温、及び約１５ＭＰａの高圧条件下で使用される。このため、圧縮機の信頼性を確保するための潤滑性はもちろんのこと、省エネルギー性及び高効率も要求される。これらの用件を満たすために、冷凍機油にポリアルキレングリコール油を用いた密閉型冷媒圧縮機では冷凍機油がモータ部にまで流れ込むのでポリアルキレングリコール油とモータ各部との電機絶縁が必要になる。

ポリアルキレングリコール油は電気絶縁油としての体積抵抗率の規格である１０¹³Ωを大きく下回り更に誘電率が約５.０と非常に高い。冷凍サイクルの稼動時に漏れ電流が増大し、電気用品安全法（電気用品の製造，輸入，販売等を規制するとともに、電気用品の安全性の確保につき民間人事業者の自主的な活動を促進することにより、電気用品による危険及び傷害の発生を防止することを目的）に定められる漏れ（リーク）電流値１.０ｍＡ以下を満足することが困難になっている。

更にポリアルキレングリコールエステル油は非常に吸湿性が高く、かつ加水分解に対して安定であるため冷凍機油中の水分が圧縮機内のエステル系絶縁フィルムの加水分解を促進する。

また、二酸化炭素を冷媒として活用するサイクルの場合、二酸化炭素の性質として３０℃以上で超臨界状態を形成する。超臨界状態では有機材料、特にポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと呼ぶ）フィルムの加水分解が促進される。冷凍サイクルを構成する圧縮機にはこれまで比較的安価であり加工性に優れていることからＰＥＴフィルムが広く使用されている。しかし、系内に水分が多量に存在すると炭化水素イオンとプロトンを生成するため加水分解が促進されることは上述したとおりである。

以下、本発明の実施例を図１〜図５を参照して説明する。

まず、構成を説明する。図１に密閉型冷媒圧縮機の断面図を示す。この密閉型圧縮機は旋回スクロール部材２を噛み合わせた固定スクロール部材１を、シャフト９が下部に突出したフレーム１５にネジ固定して圧縮部２００を形成する。このとき、フレーム１５と旋回スクロール部材２の間にオルダムリング５を組み込む。

圧縮部２００から突出したシャフト９の下方には、駆動部であるモータ１７の回転運動部であるロータ１７ａが固定され、それと外周面で対向する位置にモータ１７の静止部であるステータ１７ｂが配されている。これら圧縮部２００とシャフト９で連繋された駆動部であるモータ１７を密閉容器２０３で包含する。この時に、圧縮部２００の上部に、押除け容積の３０倍程度の容積をもつ圧縮部上部空間２０４と、圧縮部２００とモータ１７の間に圧縮部下部空間２０５を設ける。

ここで、圧縮部から圧縮ガスが吐出する吐出口１ａは固定スクロール部材の上面中央寄りにあるため、この圧縮部上部空間２０４には吐出口１ａが臨んでいる。また、最下部には油を溜める貯油室２１０を設ける。ここで圧縮部２００の外周側に複数の流通溝２０１を設け、圧縮部上部空間と圧縮部下部空間を連繋する。

また、ステータ１７ｂには巻線１７ｃを通す軸方向の巻線穴１７ｄが多数開口しているが、巻線を施した後でも軸方向に貫通する空間が残っており、これが冷凍機油を貯油室２１０へ戻す返油路２０６としての役割を担う。さらに、ステータ側面に返油のための溝である返油溝２０７も設けてある。

圧縮部にガスを送り込む吸い込みパイプ１８は、密閉容器２０３を貫通して圧縮部２００の吸込み空間まで挿入している。吐出パイプ１９は、内側Ｄパイプ口１９ａを介して圧縮部下部空間２０５に挿入されている。この吐出パイプ１９は、シャフト９の主軸受（フレーム１５でシャフト９を受けている部分）の近辺に配設されている。また、吐出パイプ１９は、（シャフト方向に見た場合の）モータ部と圧縮機部との間に配設されていると考えることもできる。

筒状遮蔽体２０８は、圧縮部２００の下面にビス固定されている。この筒状遮蔽体２０８は、図２で示すように、金属製の遮蔽体ベース２０８ａと圧縮機内での使用環境下で信頼性が確認されたＰＥＴの両面にＰＰＳの層を配置した三層構造フィルム製の遮蔽リング２０８ｂをビス留めして形成されており、ステータの巻線に接触しても問題無いように絶縁性を確保している。なお、本実施例では２０８ａを金属としているが三層構造のフィルムで型成型された形状で遮蔽体２０８を構成してもよい。この筒状遮蔽体２０８の下端は圧縮部下部空間の下側を区切る巻線１７ｃの上部に接するか極めて近づけて配置される。

これにより、下部流通口２０１ａと内側Ｄパイプ口１９ａはともに筒状遮蔽体２０８の外側に配される。また、ステータ１７ｂの上面で筒状遮蔽体２０８よりも内側、つまりシャフト９側に、圧縮機内での使用環境下で信頼性が確認されたＰＥＴの両面にＰＰＳの層を配置した三層構造フィルム製の油リング２０９を設ける。この油リング２０９は、図３に示したその下部に突出した複数のつめ２０９ａを上部返油口２０６ａに押し込むか接着することにより、固定配置する。この筒状遮蔽体２０８は、吐出パイプ１９に接続する内側Ｄパイプ口１９ａとロータ１７ａ及びシャフト４を軸受けするフレーム１５の軸受部とを遮蔽する。

次に、動作を説明する。固定スクロール部材１に組み込まれた背圧制御弁１００により旋回スクロール部材２の背面空間である背圧室１６の圧力は中間的な圧力に制御される。吐出口１ａが密閉容器内に臨んでいるため、密閉容器内は吐出圧となる。これらの圧力差により、下部の貯油室２１０からオイルがシャフトの縦穴９ａを通って上昇し、軸受部を潤滑した後、背圧室１６に入る。

そこでオルダムリング５を潤滑した後、背圧制御弁１００を通って、両スクロール部材間で形成される吸込み室と圧縮室にオイルが注入される。吸込み室と圧縮室との隙間での漏れを低減し、圧縮機の効率を向上させる。そして、このオイルは、ミスト状になって吐出口１ａより圧縮ガスとともに容積の大きな圧縮室上部空間２０４に吐き出される。そこで、ガスの流速が急激に低下するため、ガスの有するオイルミストの搬送能力が急激に低下し、比重の大きなオイルは重力により圧縮部上面に付着し、これが集まって液化する。

この液化したオイルは粘性があるために、圧縮部２００の表面を伝って下部まで流れる。そして、液化オイルが筒状遮蔽体２０８に達するとその大部分は筒状遮蔽体２０８の外周面を流下し、接している巻き線１７ｃを伝って、ステータ１７ｂの上面に達する。この時、内側Ｄパイプ口１９ａと下部流通口２０１ａは、ともに筒状遮蔽体２０８の外部に配置されているため、筒状遮蔽体２０８の内外空間を流れるガスはほとんど無い。よって、筒状遮蔽体２０８の下端が巻き線１７ｃと接触していなくても、スムースにオイルが流下し、再ミスト化することはほとんど無い。そして、油リング２０９により、ロータに触ること無く返油路２０６に流れ込む。このためここでも再ミスト化が回避される。

ステータ１７ｂ上面に溜まるオイルが多くて返油路２０６だけでは不足の時には、さらに外周に設けた返油溝２０７を通って下部の貯油室にオイルが戻る。よって、この実施形態では、巻き線１７ｃが密となって返油路２０６の断面積が小さい場合でも、再ミスト化は回避できるという特有の効果が有る。

一方、筒状遮蔽体２０８をビスでフレーム１５に止めているため、フレーム１５と筒状遮蔽体２０８の間に若干の隙間ができる。この隙間にある程度のオイルが流れ込み、ロータ１７ａやシャフト９に滴下するものが生じる。これにより、オイルの再ミスト化が生じるが、この場合でも筒状遮蔽体２０８があらゆる方向に飛散したミストをその内面に付着させ液化させる。そして、その後は、筒状遮蔽体２０８の外周面を流下したオイルと同様に、再ミスト化することなく、貯油室２１０に戻る。この結果、吐出パイプに混入するオイルミストは極端に低減し、オイルレートの極めて低い圧縮機を提供できる。

図４は遮蔽体２０８に介在する遮蔽リング２０８ｂ及び油リング２０９の材料である複合フィルムの断面図である。複合フィルムはＰＥＴフィルム２０の両面に配置したＰＰＳフィルム２１を有しそれぞれを接着剤２２で接着して形成する。ＰＥＴフィルムの厚みは２００〜２５０μｍ、ＰＰＳフィルムの厚みは１０〜２０μｍである。接着剤で張り合わせた全体の厚みを２２０μｍ〜３２０μｍ程に調整している。これは現行のフィルム厚みとほぼ同等であり、作業性の低下を回避できる。

なお、ＰＰＳフィルム２１はその構造上オリゴマを抽出しない性質をもっており、オリゴマを析出しやすいＰＥＴフィルムをＰＰＳフィルムで挟持しているので、直接冷媒や冷凍機油とＰＥＴフィルムが接触することを防止でき、オリゴマの抽出を低減できる。また、二酸化炭素雰囲気下における超臨界状態においては絶縁フィルムの劣化が促進されるが、劣化しにくいＰＰＳ層があるため劣化も軽減される。

表１に２種類の試料について、オートクレーブテストの結果を示す。このオートクレーブテストは、絶縁フィルムの耐油／冷媒性評価を評価するテストである。冷凍機油は代表してポリアルキレングリコール油を用いた。オートクレーブ試験条件としては、ＳＵＳ製の耐圧容器（２００ｍｌ）に供試品として長さ５０mm，幅３mmのダンベル形状に加工した絶縁材料を入れ、冷凍機油としてポリアルキレングリコール油４０ｇ、冷媒として二酸化炭素冷媒３０ｇを注入後密封し１３０℃で４２日加熱後、油の色，酸価，供試品の外観，強度などを測定した。油中の水分は＜１００ppmと２０００ppmの２条件とした。

試験後の冷凍機油の酸価測定はＪＩＳ Ｋ２５０１ 「石油製品及び潤滑油−中和価試験方法」に従った。また、絶縁材料の引張強度はＪＩＳ Ｃ２１１１「電気絶縁紙試験方法」に準じて測定した。測定結果を評価すると、試料１，２のいずれの試験においても冷凍機油の劣化は認められなかった。試料１のＰＰＳフィルム，試料２のＰＥＮフィルムについては水分量にかかわらず引張強度の低下は見られない。比較例１のＰＥＴフィルムについては水分量２００ppmにおいて強度低下率が１００％となり加水分解を起こしている。

伸び率については試料１のＰＰＳフィルムの場合、水分＜１００ppmで−２０％低下し、水分２０００ppmで−３０％低下しているが、いずれも比較的少ない低下量である。但し、試料２のＰＥＮフィルムについては、水分＜１００ppmで−８２％、水分２０００ppmで−８５％と伸び率がかなり低下している。比較例１のＰＥＴフィルムについては水分＜１００ppmでは伸び率の変化は見られなかったが、水分２０００ppmでは完全に加水分解が生じており必要強度を確保できていなかった。

表２に同様のオートクレーブテストを試料３，４について実施した結果を示す。冷凍機油及び試料形態は上記テストと同一とし封入する冷凍機油及び冷媒も上記テストと同一である。ただ、オートクレーブ試験条件として、１３０℃で１２６日加熱することとした。試験時間経過後に上記テストと同様に油の色及び酸価，供試品の外観，強度などを測定した。実際の圧縮機の稼働時間は年間２０，０００時間以上と推測されるため加熱時間を１２６日に延長して評価した。また、水分依存度を検証するために油中の水分を２００ppm，４００ppm，６００ppm，１０００ppmとした。

評価の結果、何れの試料３，４についても冷凍機油の劣化は認められなかった。絶縁材料に関しては、試料３のＰＰＳフィルムについては、水分による影響はあまり見られず安定した引張強度を保持しているが、初期の強度はＰＥＴの方が優れている。これはＰＰＳフィルム自体がもつ特性として靭性が低いためである。伸び率については水分４００ppmを越えた所で変化率が増加している。オリゴマの抽出はない。

試料４のＰＥＮフィルムについては水分２００ppmでは引張強度の低下は見られないものの、４００ppm以上になると急激に低下し水分１０００ppmになると強度が保てない。この試料４の伸び率についてはＰＥＴ以上に水分の影響を受けやすい。オリゴマの抽出は見られなかった。比較例２のＰＥＴフィルムについては水分量の増加に比例して引張強度の低下が起きている。また、伸び率については水分２００ppmでは実施例３のＰＰＳフィルム並ではあるが、４００ppm以上になると試料４のＰＥＮフィルムとほぼ同等となる。オリゴマの抽出については水分４００ppmを越えた所で増加している。

表１および表２に示した試験結果から、水分の影響を最も受けない材料がＰＰＳフィルムであり、ＰＥＮフィルムは加熱時間が少ない所では水分の影響を受けにくいが加熱時間の増加に伴いＰＥＴフィルム以上に水分の影響を受けることが判明した。

従って、ＰＥＴフィルムの両面に加水分解特性に優れオリゴマの抽出のないＰＰＳフィルムを配置した三相構造の複合フィルムとすれば、フィルムの靭性を保ちつつ加水分解による引張強度及び伸び率の低下を起こすことなくオリゴマの抽出も少ない耐熱性に優れた絶縁フィルムが得られることが分かる。

或いは、絶縁フィルムとして、ＰＥＴフィルムの片面にＰＰＳフィルムを配置した二相構造の複合フィルムとし、この複合フィルムのＰＰＳ側の面を遮蔽体に接着すれば同様に優れたフィルムを得ることができる。

また、試料２のＰＥＮフィルムは加熱時間の少ない状態では引張強度に優れた特性を示したが、実際のサイクル内には吸湿性の高い冷凍機油が使用されるため、フィルムの強度低下を引き起こし、絶縁不良、更には破損したフィルムの破片による摺動部の損傷を引き起こす虞がある。そのため、ＰＰＳの代わりにＰＥＮを使用した場合、必ずしも信頼性の向上にはつながらない虞がある。

次に絶縁フィルムの厚みについて検討した。現在、遮蔽体に使用しているＰＥＴフィルムは単層で２５０μｍである。本発明に使用するＰＥＴの両面にＰＰＳを有する三相構造の複合フィルムにおいてもほぼ同等の厚みにするのが望ましい。そこで、ＰＥＴフィルム層を２００〜２５０μｍ好ましくは２１０μｍとし、ＰＰＳ層は１０〜２０μｍ好ましくは１６μｍとした。接着層は４μｍ程度とした。

なお、全体的なフィルムの厚みを薄くすると作業性は向上するが、フィルムの破損が起きやすくなる。逆にフィルムの厚みを増すとフィルムの破損は起き難くなるが作業性は低下する。ＰＰＳフィルムの厚みを厚くした場合、加水分解性及びオリゴマ抽出特性に関しては有利になるが、作業性の低下や初期強度の低下の原因となる。また、コストアップにもつながる。逆にＰＰＳフィルムの厚みを薄くするとＰＰＳフィルムが有する耐加水分解特性が劣化する。なお、接着剤としてはウレタン系の接着剤やポリイミド系の接着剤を使用できる。ウレタン系の接着剤の場合には、冷凍機油の劣化を考慮して使用する。ポリイミド系の接着剤の場合には耐熱性に富むので、接着剤の影響が少なくて済む。

次に、密閉型冷媒圧縮機の遮蔽体に上記複合フィルムを適用して、ヒートポンプ給湯機１００を構成した例を、図５を用いて説明する。まず、冷凍サイクルから説明する。それぞれの機器は冷媒配管で接続されていて、その中に冷媒を封入して密封し、ヒートポンプ回路１１０を構成しており、給湯に必要な大能力を実現させるため、さらにもう１つのヒートポンプ回路１１０ａを追加した２つのヒートポンプ回路からなる。なお、本実施例においては、２つのヒートポンプ回路により給湯器を構成したが、圧縮機や熱交換器の性能，給湯能力によって１つの回路でも３つ以上の回路を用いても良い。

圧縮機１０１及び圧縮機１０１ａにより圧縮された冷媒（ＣＯ₂）は、熱交換器１０２
に流入される。熱交換器１０２は、冷媒を凝縮させる凝縮器１０３，１０３ａと湯水を沸
き上げる水熱交換器１１１さらに浴槽水熱交換器１４４が一体に組込まれている。熱交換器１０２から流れ出た冷媒は減圧装置１０５，減圧装置１０５ａの作用によって減圧され低温低圧の冷媒となる。そして、蒸発器１０６，蒸発器１０６ａにおいて、送風機１０９及び送風機１０９ａによって送風される外気から熱を吸収して、アキュムレータ１０７，アキュムレータ１０７ａを介して再び圧縮機１０１及び圧縮機１０１ａに吸入される。

１０８及び１０８ａはバイパス弁で、これを開くことによって圧縮機１０１及び圧縮機１０１ａから吐出される高温高圧の冷媒を蒸発器１０６及び１０６ａに通流させることで、蒸発器１０６及び１０６ａに付着した霜を融解させる（除霜制御）。この除霜制御のタイミングは、２つの冷媒回路同時であっても良いし、ずらしても良い。ずらした場合は、能力が多少低下するが間断無く給湯ができるという効果がある。

次に、水道管１１６から水を取り入れ、熱交換器１０２を介して直接利用側に給湯し、または後述するように内部で水を循環させることで所定の温度に沸かし上げる水循環回路１２２の給湯回路について説明する。この水循環回路１２２は、熱交換器１０２，減圧逆止弁１１７，流量センサ１２１，逆止弁１４８，１４９，給湯タンク１１３，循環ポンプ１１５，給湯タンク１１３からの湯と水熱交換器１１１からの出湯を混合するミキシングバルブ１６１，ミキシングバルブ１６１からの湯と水を混合するミキシングバルブ１６２，湯の流量を調整する流量調整弁１６３を水配管で接続して構成している。また、浴槽水回路は熱交換器１０２と、注湯電磁弁１５１，逆止弁１５０，水位センサ１６０，浴槽用の循環ポンプ１４６で構成されている。本実施例に係るヒートポンプ給湯機は、従来のように大型の貯湯槽を用いることなく小型軽量な給湯機とする。

本実施例によっても、二酸化炭素雰囲気下における超臨界状態においてフィルムの加水分解やオリゴマ抽出を低減することができ、冷媒圧縮機の信頼性が向上するとともに圧縮機のオイルレートを低減させることができるため冷凍サイクルの性能が向上する。

また、従来ＰＥＴフィルムは耐熱温度が１３０℃であったため圧縮機の吐出温度をそれ以上あげることはできなかったが、本発明のフィルムを用いることで１５５℃まで耐熱温度を上げられることが可能となり、給湯機の高温沸き上げができる。

以上の通りであり、固定子と回転子とを有するモータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、モータ部と圧縮機部の間に冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、前記吐出パイプの開口部から前記シャフト及び前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けた冷媒圧縮機において、前記遮蔽体に介在させる絶縁フィルムとしてポリエチレンテレフタレートの両面にポリフェニレンサルファイドの層を配置した三相構造のフィルムとすることにより、二酸化炭素雰囲気下における超臨界状態においてフィルムの加水分解やオリゴマ抽出を低減することができ、冷媒圧縮機の信頼性が向上するとともに圧縮機のオイルレートを低減させることができるため冷凍サイクルの性能が向上する。

本発明は二酸化炭素冷媒を用いた圧縮機に関するものであり、前記圧縮機を持ったヒートポンプ給湯機，電動カーエアコン，寒冷地向け暖房器等、自動販売機にも適用可能である。

密閉型冷媒圧縮機の一実施例の断面図である。 図１に示した密閉型圧縮機が有する遮蔽体の外観図である。 図１に示した密閉型圧縮機が有する油リングの外観図である。 複合フィルムの断面図である。 ヒートポンプ給湯機の一実施例のシステム図である。

符号の説明

１ 固定スクロール部材
２ 旋回スクロール部材
５ オルダムリング
９ シャフト
１５ フレーム
１７ モータ
１７ａ 回転子
１７ｂ 固定子
１８ 吸い込みパイプ
１９ 吐出パイプ
２０ ＰＥＴフィルム
２１ ＰＰＳフィルム
２２ 接着剤
１００ ヒートポンプ給湯機
１０１ 圧縮機
１０２ 熱交換器
１０３ 凝縮器
１０５ 減圧装置
１０６ 蒸発器
１０７ アキュムレータ
１０８ バイパス弁
１０９ 送風機
１１０ ヒートポンプ回路
１１１ 水熱交換機
１１３ 給水タンク
１１５ 循環ポンプ
１１６ 水道管
１１７ 減圧逆止弁
１２１ 流量センサ
１２２ 水循環回路
１４４ 浴槽水熱交換器
１４６ 浴槽用の循環ポンプ
１４８，１４９，１５０ 逆止弁
１５１ 注湯電磁弁
１６０ 水位センサ
１６１，１６２ ミキシングバルブ
１６３ 流量調整弁
２００ 圧縮機部
２０１ 流通路
２０４ 圧縮機部上部空間
２０５ 圧縮機部下部空間
２０６ 返油路
２０８ 筒状遮蔽体
２０９ 油リング
２１０ 貯油室

Claims (7)

1. モータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、
   前記シャフトの主軸受の近辺に配設され、冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、
   前記吐出パイプの前記開口部から前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けた冷媒圧縮機において、
   前記遮蔽体に用いる絶縁フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートの片面にポリフェニレンサルファイドの層を有する二相構造のフィルムを用い、
   前記フィルムの前記ポリフェニレンサルファイド側の面を前記遮蔽体に接着することを特徴とする冷媒圧縮機。
2. 固定子と回転子とを有するモータ部にシャフトを介して圧縮機部を連結し、
   前記モータ部と前記圧縮機部との間に冷凍サイクルへ吐出される吐出パイプの開口部を有し、
   前記吐出パイプの前記開口部から前記シャフト及び前記モータ部の回転部とが直接通じない遮蔽体を設けた冷媒圧縮機において、
   前記遮蔽体に用いる絶縁フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートの両面にポリフェニレンサルファイドの層を有する三相構造のフィルムを用いることを特徴とする冷媒圧縮機。
3. 請求項２において、
   前記ポリエリレンテレフタレートの厚みが２００〜２５０μｍ、ポリフェニレンサルファイドの厚みが１０〜２０μｍであることを特徴とする冷媒圧縮機。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、
   前記冷媒圧縮機がスクロール圧縮機であることを特徴とする冷媒圧縮機。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、
   冷媒として二酸化炭素を用いることを特徴とする冷媒圧縮機。
6. 請求項１乃至５の何れかにおいて、
   ポリアルキレングリコール油系，エステル油系またはエーテル油系の潤滑油を用いることを特徴とする冷媒圧縮機。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の冷媒圧縮機を搭載したことを特徴とするヒートポンプ給湯機。

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