JP2023129252A - 圧縮機、及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1-1)全体構成
図1は、冷凍サイクル装置1の概略構成図である。図2は、冷凍サイクル装置1のブロック構成図である。冷凍サイクル装置1では、冷媒回路10において、冷媒が、圧縮され、放熱又は凝縮し、減圧され、加熱されて蒸発した後に、再び圧縮される、という蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。本実施形態では、冷媒は、ISO817における、等級2Lの微燃性の冷媒、等級2の可燃性の冷媒、または等級3の強燃性の冷媒である。例えば、本実施形態における冷媒は、等級2Lの微燃性の冷媒であるR32(単一冷媒)、R454C(混合冷媒)等であってもよいし、等級2の可燃性の冷媒であるR152a等であってもよいし、等級3の強燃性の冷媒であるR290(プロパン)等であってもよい。ただし、冷媒の種類は、これらに限定されない。
(1-2-1)熱源ユニット
熱源ユニット20は、例えば、屋外や機械室等に設置される。
利用ユニット30は、例えば、対象空間である室内の壁面、天井、床等や、対象空間の屋根裏等に設置される。
図2に示すように、冷凍サイクル装置1では、熱源ユニット20の第1制御部27と、利用ユニット30の第2制御部34とが通信線を介して接続されることで、冷凍サイクル装置1の動作を制御するコントローラ7が構成されている。
図3は、圧縮機100の概略構造を示す側面視断面図である。図4は、図3中のIV-IV矢視の、圧縮機100の圧縮機構130の概略断面図である。図5は、圧縮機100に取り付けられた状態のターミナル200を、圧縮機100の内側から見た図である。図6は、圧縮機100のターミナル200の概略構造を示す側面視断面図である。図7は、圧縮機100のターミナル200に設けられるブリッジ部材250aの概略斜視図である。
ケーシング110は、縦型円筒状の容器である。
モータ120は、圧縮機構130を駆動する。モータ120は、圧縮機構130の上方に配置されている。
圧縮機構130は、吸入管42aから吸入される冷媒を圧縮する機構である。
シリンダ134は、上下の端面が開口した円筒状の円筒部134aと、平面視において円筒部134aから外側(ケーシング110側)に延びる外延部134bとを有する(図4参照)。外延部134bの端部は、ケーシング110の円筒部材112と固定されており、これにより、シリンダ134は円筒部材112と固定されている。
フロントヘッド132は、図3に示すように、シリンダ134の円筒部134aの上方の開口を閉塞するフロントヘッド円板部132aと、フロントヘッド円板部132aの中央部から上方向に延びる上軸受部132bと、を有する。上軸受部132bは、円筒状であり、駆動軸140の軸受として機能する。
リアヘッド138は、図3に示すように、シリンダ134の円筒部134aの下方の開口を閉塞するリアヘッド円板部138aと、リアヘッド円板部138aの中央部から下方向に延びる下軸受部138bと、を有する。下軸受部138bは、円筒状であり、駆動軸140の軸受として機能する。
ピストン136は、シリンダ室135に配置されている。ピストン136は、駆動軸140に装着されている。
マフラー139は、図3に示すように、フロントヘッド132のフロントヘッド円板部132aの周縁部の上面に取り付けられている。
ターミナル200は、ケーシング110の上蓋114aを貫通して、取り付けられる。ターミナル200は、モータ120への給電に用いられる。
本体210は、ターミナルピン220を支持する部材である。本体210の材質は、例えば鉄やステンレス鋼である。本体210は、概ねハット形状の部材である。本体210は、概ね円筒状の側壁部212と、側壁部212の一端側を封鎖する円板214と、を有する。側壁部212の他端側(円板214の存在しない側)は開口している。ターミナル200は、本体210の円板214の存在している側がケーシング110の外側に、本体210の開口している側がケーシング110の内側にそれぞれ配置されるように、ケーシング110に取り付けられる。ターミナルピン220が固定されている本体210の側壁部212は、ケーシング110の上蓋114aに溶接により固定されている。
ターミナルピン220は、円柱状の部材である。ターミナルピン220の材質は、例えば鉄クロム合金や銅である。ターミナルピン220は、本体210の円板214に形成されている穴214aを貫通して延びる(図6参照)。3本のターミナルピン220は、互いに概ね平行に延びる。
ガラス部材240は、本体210にターミナルピン220を絶縁固定するためのシール部材(固定接着剤)である。ガラス部材240は、例えば、ソーダバリウム系のガラスや、ホウケイ酸系のガラスである。
ブリッジ部材250aは、円柱状の部材である(図7参照)。ブリッジ部材250aは、ガラス等の絶縁部材によって形成される。ブリッジ部材250aには、各ターミナルピン220が貫通する円柱状の穴251aが形成される。各穴251aから離れた、ブリッジ部材250aの上面252aの一部及び側面253aには、導電体254aが固定される。本実施形態では、導電体254aは、鉄等の磁性を有する材質である。しかし、これに限定されず、導電体254aは、銅等の磁性を有しない材質であってもよい。上面252aにおいて、各穴251aと、導電体254aとの距離D1は、3.2mm以上であることが好ましい。
圧縮機100では、モータ120が運転されて駆動軸140が回転すると、駆動軸140の回転により、圧縮機構130のピストン136のローラ136aが公転する。ローラ136aが公転すると、吸入管42aと連通する圧縮室S1の容積が次第に大きくなり、吸入管42aから圧縮室S1へと低圧の冷媒が吸入される。さらにピストン136のローラ136aが公転すると、圧縮室S1と吸入管42aとの連通状態が解消され、吐出穴132aaと連通状態となる圧縮室S1において冷媒の圧縮が始まる。その後、吐出穴132aaと連通状態となる圧縮室S1の容積は次第に減少し、冷媒の圧力が高くなる。圧縮室S1の容積の減少に伴い高圧となった冷媒は、吐出穴132aaに設けられた吐出弁を押し開いて、吐出穴132aaからマフラー空間S2へと吐出される。マフラー空間S2に流入した冷媒は、マフラー139の図示しないマフラー吐出穴から圧縮機構130の上方の空間へと流入する。圧縮機構130の上方の空間に流入した冷媒は、モータ120のステータ122とロータ124との間の隙間等を通過し、モータ120を冷却した後に、吐出管接続部118を介して吐出管42bへと吐出される。
図8は、ブリッジ部材250aを設置していないターミナル200(従来のターミナルに相当)に、圧縮機構130の摺動部で生じる摩耗粉FFが付着し、電路ECが形成される様子を示す図である。図9は、ブリッジ部材250aを設置したターミナル200に、圧縮機構130の摺動部で生じる摩耗粉FFが付着し、電路ECが形成される様子を示す図である。
(5-1)
従来、圧縮機におけるターミナルの導電ピンを、ガラス部材によって、ターミナルの本体に絶縁固定する技術がある。
本実施形態の圧縮機100では、ブリッジ部材250aは、絶縁部材によって形成される。
本実施形態の圧縮機100では、ブリッジ部材250aには、各ターミナルピン220が貫通する穴251aが形成される。
本実施形態の圧縮機100は、各ターミナルピン220の一部から離れた、ブリッジ部材250aの上面252aの一部及び側面253aには、導電体254aが固定される。
本実施形態の圧縮機100では、導電体254aは、磁性を有する。
本実施形態の圧縮機100では、各ターミナルピン220の一部と、ブリッジ部材250aとの接触箇所は、絶縁されている。
本実施形態の圧縮機100では、ブリッジ部材250aは、ガラス部材240よりも摩耗粉FFが堆積しやすい位置に設置される。
本実施形態の圧縮機100では、圧縮機構130によって圧縮される冷媒は、ISO817における、等級2Lの微燃性の冷媒、等級2の可燃性の冷媒、または等級3の強燃性の冷媒である。
本実施形態の冷凍サイクル装置1は、圧縮機100を有する冷媒回路10、を備える。
(6-1)変形例1A
図10は、本変形例におけるブリッジ部材250bの概略斜視図である。ブリッジ部材として、ブリッジ部材250aの代わりに、ブリッジ部材250bが用いられてもよい。図10に示すように、ブリッジ部材250bは、ブリッジ部材250aと異なり、上面252bの中心から見て、各穴251bが存在する方向のみに、導電体254bが固定される。上面252bにおいて、各穴251bと、導電体254bとの距離D2は、3.2mm以上であることが好ましい。
図11は、本変形例におけるブリッジ部材250cの概略斜視図である。ブリッジ部材として、ブリッジ部材250aの代わりに、ブリッジ部材250cが用いられてもよい。図11に示すように、ブリッジ部材250cは、円錐状の部材である。ブリッジ部材250cには、各ターミナルピン220が貫通する円柱状の穴251cが形成される。穴251cから離れた、ブリッジ部材250cの側面253cの一部には、直方体状の導電体254cが固定される。ブリッジ部材250cの側面253cにおいて、上端252cと、導電体254cとの距離D3は、3.2mm以上であることが好ましい。
図15は、本変形例におけるブリッジ部材250eの概略斜視図である。ブリッジ部材として、ブリッジ部材250aの代わりに、ブリッジ部材250eが用いられてもよい。図15に示すように、ブリッジ部材250eは、円柱状の部材255eと、直方体状の部材256eとを接続した部材である。ブリッジ部材250eには、各ターミナルピン220が貫通する円柱状の穴251eが形成される。穴251eから離れた、ブリッジ部材250eの直方体状の部材256eの上面252e及び側面253eには、直角に曲がった導電体254eが固定される。ブリッジ部材250eの上面252eにおいて、穴251eと、導電体254eとの距離D4は、3.2mm以上であることが好ましい。
図18は、本変形例におけるブリッジ部材250fの概略斜視図である。ブリッジ部材として、ブリッジ部材250aの代わりに、ブリッジ部材250fが用いられてもよい。図18に示すように、ブリッジ部材250fは、円柱状の部材255fと、直角に曲がった部材256fとを接続した部材である。ブリッジ部材250fには、各ターミナルピン220が貫通する円柱状の穴251fが形成される。穴251fから離れた、ブリッジ部材250fの直角に曲がった部材256fの上面252f及び側面253fには、直角に曲がった導電体254fが固定される。ブリッジ部材250fの上面252fにおいて、穴251fと、導電体254fとの距離D5は、3.2mm以上であることが好ましい。
この場合、圧縮機構130の摺動部で生じる所定量以上の摩耗粉FFがブリッジ部材250gに付着したときに、ブリッジ部材250gには、ターミナルピン220間等で短絡が生じる前に、リード線160の一部とケーシング110の一部とを結ぶ電路ECが形成される。その結果、リード線160、摩耗粉FF、導電体254g、及びケーシング110を通じて電流が地絡し、圧縮機100を有する冷凍サイクル装置1のブレーカが落ちることにより、圧縮機100を停止させることができる。
図21は、本変形例におけるブリッジ部材250hの概略斜視図である。ブリッジ部材として、ブリッジ部材250bの代わりに、ブリッジ部材250hが用いられてもよい。図21に示すように、ブリッジ部材250hは、ブリッジ部材250bにおける導電体254bの代わりに、上面252hの穴251hから、下面257hにかけて、摩耗粉FFを捕集するための溝258h(保持構造)を有する。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
10 冷媒回路
100 圧縮機
110 ケーシング
120 モータ
130 圧縮機構
160 リード線
200 ターミナル
210 本体
220 ターミナルピン(導電ピン)
240 ガラス部材
250a~250k ブリッジ部材
251a~251k 穴
254a~254g 導電体
258h~258k 溝(保持構造)
EC 電路
FF 摩耗粉
Claims (11)
- モータ(120)で駆動する圧縮機構(130)と、
前記圧縮機構を内部に密閉するケーシング(110)と、
前記ケーシングの一部を貫通する給電用のターミナル(200)と、
を備え、
前記ターミナルは、本体(210)と、前記モータから延びるリード線(160)が接続される導電ピン(220)と、前記本体に前記導電ピンを絶縁固定するガラス部材(240)と、を有し、
前記導電ピン又は前記リード線の一部である第1部と、前記ケーシング又は前記ターミナルの前記本体の一部である第2部と、の間には、前記第1部と前記第2部とを結ぶブリッジ部材(250a~250k)が設けられており、
前記圧縮機構の摺動部で生じる所定量以上の摩耗粉(FF)が前記ブリッジ部材に付着したときに、前記ブリッジ部材には、前記第1部と前記第2部とを結ぶ電路(EC)が形成される、
圧縮機(100)。 - 前記ブリッジ部材は、絶縁部材によって形成される、
請求項1に記載の圧縮機(100)。 - 前記ブリッジ部材には、前記導電ピンが貫通する穴(251a~251k)が形成される、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 前記第1部から離れた、前記ブリッジ部材の一部には、導電体(254a~254g)が固定される、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 前記導電体は、磁性を有する、
請求項4に記載の圧縮機(100)。 - 前記ブリッジ部材は、前記摩耗粉を捕集するための保持構造(258h~258k)を有する、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 前記ブリッジ部材には、前記摩耗粉を捕集するための磁石が固定される、
請求項6に記載の圧縮機(100)。 - 前記第1部と、前記ブリッジ部材との接触箇所は、絶縁されている、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 前記ブリッジ部材は、前記ガラス部材よりも前記摩耗粉が堆積しやすい位置に設置される、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 前記圧縮機構によって圧縮される冷媒は、ISO817における、等級2Lの微燃性の冷媒、等級2の可燃性の冷媒、または等級3の強燃性の冷媒である、
請求項1又は2に記載の圧縮機(100)。 - 請求項1又は2に記載の圧縮機(100)を有する冷媒回路(10)、
を備える、
冷凍サイクル装置(1)。
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