JPH0392593A - 密閉形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は圧縮機底部に貯溜する潤滑油の油面高さを検出
する油面検出装置をもった密閉形圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に圧縮機の停止時において、圧縮機内に多量の冷媒
が流入し、圧縮機内に貯溜する潤滑油に溶け込むことが
ある。このため、圧縮機を再起動させたときに油面が上
昇して吐出管より潤滑油が機外へ流出し、該潤滑油が給
油可能量よりも減少して、駆動機器のメタル焼けなどの
問題が発生する。そこで、前記圧縮機に潤滑油の油面高
さを検出する検出装置を設けて潤滑油の油上がりを防止
する必要がある。

しかして前記検出装置としては、近接スイッチ式油面セ
ンサーや、光電式油面センサーを用いたものなどが知ら
れているが、それぞれ一長一短がある。また一方、本願
出願人は、第６図に示したように、油面高さの変動によ
りオン動作とオフ動作とを行うフロートスイッチを用い
た油面検出装置を提案した（実願昭８３−　１８０９５
４号）。このフロートスイッチは、第１スイッチ接点を
構成する導電性内面（８１）をもった、内部に油の流通
可能にしたカバ一体（８）と、該カバ一体（８）の内部
に前記導電性内面（８１）と絶縁される第２スイッチ接
点を構成する突状導体（９）と、前記カバ一体（８）内
に流入する油面位置の変動で上下動し、かつ、この上下
動により前記導電性内面（８１）と突状導体（９）との
間を短絡する球状フロート導体（１０）とから構成した
もので、このフロートスイッチを、密閉ケーシング（１
）の内部壁面に配設し、潤滑油（０）の浦而位置が給油
可能位置よりも低くなった時に前記球状フロート導体（
１０）が前記カバ一体（８）と前記突状導体（９）とに
同時に接触することにより、前記フロートスイッチがオ
ン状態となって潤滑油の量が必要量以下となったのを検
知するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、フロートスイッチを用いた油面検出装置では
、前記フロート導体（１０）の移動で潤滑油の毒が必要
量以下になったときの検知を行うようにしたものなので
、潤滑油量の正確な検出はできないし、また、前記した
各油面検出装置は何れも圧縮機内の潤滑油の油面が給油
可能な位置以下の高さになったときの検知を行うだけで
あるから、潤滑油の不足状態しか検知できないのであり
、潤滑油が不足状態となる前の不正状櫨、つまり、圧縮
機の停止時において多量の冷媒が圧縮機内に流入して潤
滑油中に溶け込み、圧縮機を再起動させたとき油面が異
常上昇するような状態までは検知することはできないの
である。

しかも、前記フロートスイッチは前記カバー体（８）と
前記突状導体（９）とに接続する電源線（９１）を、高
圧●高温下の圧縮機内に配線しなければならず、前記電
源線の材料の選択や安全性等に問題が生じたのである。

本発明は以上の実情に鑑みて開発したもので、目的とす
るところは、潤滑油の油面が異常上昇したとき、及び潤
滑油の油面が給油可能位置以下になったときなどいずれ
の場合においても安全にしかも簡単な構造で油面高さを
正確に検出することができる密閉形圧縮機を提供する点
にある。

また、他の目的は、圧縮機からの潤滑油の流出を最小に
して油切れによる焼付きの問題のない密閉形圧縮機を提
供するにある。

（課題を解決するための手段） しかして本発明は、縦形密閉ケーシング（１）の内部に
、該ケーシング（１）の底部から油面の異常上昇時にお
ける油面位置より上方に至る高さをもち、内部に油溜め
（５）からの油の流入を可能とした筒体（６）を配設し
て、該筒体（６）の内部に、流入する油の油面位置の変
動で上下動するフロート（６１）を内装すると共に、前
記ケーシング（１）の底部外面で、前記筒体（６）の下
側開口部（６２）の直下位置に、前記フロー｝（８１）
の下面に超音波を送波し、反射波を受波する超音波セン
サー（７）を当接固定したことを特徴とするものである
。また、前記超音波センサー（７）により油面位置を検
出し、油面位置が異常上昇時における設定高さ位置より
高くなったとき前記圧縮機の吸入口（３Ｂ）を閉鎖する
吸入口開閉制御部（７工）と、運耘時で、油面位置が給
油可能位置より低くなったとき、圧縮機を停止する圧縮
機停止制御部（７２）とを備えていることを特徴とする
ものである。

（作用） 本発明によれば、筒体（６）に内装されるフロート（６
）が油面の高さに合わせて上下動することができるので
、油面が異常に上昇したとき、及び、給油可能位置より
低くなったときの何れの場合においても、前記圧縮機内
の油面高さを正確に検出することができるのである。し
かも、超音波センサー（７）を圧縮機外に当接固定する
ことができるので、電源線の配線を圧縮機外だけで行う
ことができるのである。

また、油面位置が異常上昇時における設定高さより高く
なったとき圧縮機の前記吸入口（３６）を閉鎖するから
、それ以上の油面上昇を抑えられると共に、早く油面低
下させることができるし、また、油面位置が給油可能位
置より低くなった場合には圧縮機を停止するから、油切
れによる焼付き等の問題を確実に解消できるのである。

（実施例） 第１図は本発明にかかる油面検出装置を適用する密閉形
圧翰機の一例としてロータリー式の圧縮機を示しており
、密閉ケーシング（１）の内部にモータ（２）と圧縮要
素（３）とを組込み、底部に油溜め（５）を設けている
。

前記密閉ケーシング（１）の内方上部に配置したモータ
（２）は、ステータ（２１）とロータ（２２）とを備え
ており、また、前記モータ（２）の下部位置には駆動軸
（４）を介して連動連結された圧縮要素（３）を配置し
ている。

前記圧縮要素（３）は、シリンダ室（３１）と該シリン
ダ室（３１）に吸入冷媒を導入するための冷媒流通口を
構成する吸入口（３６）とを備えたシリンダ（３２）と
、該シリンダ（３２）の」二下部位に固定されたフロン
トヘッド（３３）及びリアヘッド（３４）と、前記駆動
軸（４）の偏心軸部（４ａ）に嵌合して前記シリンダ室
（３１）に回転自由に内装されたローラ（３５）から構
成され、前記吸入口（３６）から前記シリンダ（３２）
のシリンダ室（３工）に供給される冷媒を前記駆動軸（
４）による前記ローラ（３５）の回転によって圧縮する
ようにしている。

しかして本発明は、前記潤滑油の油面位置が異常上昇時
における設定高さより高くなった場合と油面位置が給油
可能位置より低くなった場合のどちらの場合においても
油面を検出できるようにしたものであって、次にこの油
面検出装置を説明する。

第１図ないし第２図に示す油面検出装置は、前記密閉ケ
ーシング（１）の内部に、前記ケーシング（１）底部か
ら油面の異常上昇時における油面位置より上方に至る高
さをもち、内部に油溜め（５）からの油の流入を可能と
した筒体（８）を上下方向に配設して、該田体（６）の
内部には、流入する油の油面位置の変動で上下動するフ
ロー｝（Ｅｉ１）を内装し、さらに、前記ケーシング（
１）の底部外面で、前記筒体（６）の下側開口部（６２
）の直下位置に、前記フロー｝（Ｅ３１）の下面（６５
）に超音波を送波し、反射波を受波する超音波センサー
（７）＼を当接固定することにより成すものである。

さらに詳しく述べると、まず、前記筒体（６）には、長
さ方向全長にわたって、前記筒体（６）内部に前記油溜
（５）からの油の流入を可能とする油流入孔（６２）を
複数個設けて、該筒体（６）の下部を前記ケーシング（
１）の底面近くに位置させ、固定部材（６４）により前
記ケーンング（１）内部壁面に固定するようにしている
。

そして、前記フロー｝（８１）は油より比重の小さい主
として耐油性、耐冷媒性及び耐熱性を有する合成樹脂に
より形成するのであって、第３図ないし第４図に示すよ
うに前記筒体（６）内部に沿う所定厚みをもつ円盤状と
なし、下面（６５）を半球状のへこみ形状と成すのであ
る。この下面（６５）には鍍金などで反射面を形成する
のが好ましい。

次に、前記超音波センサー（７）は、前記したように前
記ケーシング（１）の底部外面で、しかも、前記汀体（
６）の下側開口部（６２）の直下位置に当接して固定す
るのであって、前記フロート（６１）の下面（６５）に
超音波を送波してその反射波を受波することにより、超
音波の送波から受波までに所要した時間で高さを検出す
ることができるものである。

また、第５図は以上の如く前記超音波センサー（７）を
配設した密閉形圧縮機（７０）の制御系統を示すもので
あり、超音波を送波してその反射波を受波する前記セン
サー（７）の送受信部（７３）の出力部には、送波から
受波までの所要時間から高さを検出する高さ検出部（７
４）と、設定器（７２）により設定する油面高さと前記
高さ倹出ｆｒｆＳ（７４）で検出する実測の油面高さと
を比較する比較器（７５）とを設けるのである。

尚、前記設定部（７７）は、油面の異常上昇時の油面高
さを設定する第１設定値と、給油可能位置を設定する第
２設定値とが設定できるようになっている。

又一方、前記圧縮機（７０）における吸入口（３６）又
は該吸入口（３６）に接続する低圧ガス管（３７）には
、第５図に示したように前記吸入口（３６）を閉じる開
閉弁（７８）を介装しており、また、前記比較部（７５
）の出力側には、前記高さ検出部（７４）で検出する実
測の油面高さが前記設定部（７７）で設定する第１設定
値より高い場合に出力して前記開閉弁（７６）を閉動作
させ、前記吸入口（３６）を閉じる吸入口開閉制御部（
７１）を接続すると共に、前記実測の油面高さが前記設
定部（７７）で設定する第２設定（１１より低い場合に
出力して、前記圧縮機（７０）のモータ（２）を停止す
る圧縮機停止制御部（７２）を接続している。

しかして、圧縮機の停止時などにおいて多量の冷媒が圧
縮機内に流入して潤滑油内に溶け込むことにより圧縮機
の再起動で油面が上昇していく時には、すなわち前記超
音波センサー（７）から送受する超音波の、送波から受
波までの所要時間から前記高さ検出部（７４）で検出さ
れる実測の油面高さが前記設定部（７７）で設定する油
面位置の前記第１設定値の高さ以上となるときには、前
記比較部（７５）の出力により、前記吸入口開閉制御部
（７１）が作動して前記開閉弁（７６）が閉じることに
より前記吸入口（３６）が閉じられ、しかも、前記圧縮
機は前記吸入口（３６）を閉じたま＼で運転を行うこと
ができるので、圧縮要素（３）から冷媒が吐出されるこ
となく、かつ、冷媒の圧縮機外への吐出も行われること
がないのである。つまり、吐出冷媒が、潤滑油と冷媒と
の混合物にさらに混合されるようなことなく、しかも、
モータ（２）の駆動による発熱だけで、密閉ケーシング
（１）内の温度を上昇させることができるので、設定値
以上の油面上昇を抑えることができ、かつ、油面高さを
短時間で前記第１設定値以下にまで下げることができ、
さらに、前記高さ検出部（７４）で検出した油面が前記
設定部（７７）で設定した前記第１設定値以下となると
、前記比較部（７５）からの前記吸入開閉制御部（７１
）への出力が切られて前記閉鎖弁（７５）を開けて定常
運転に入ることができるのである。

また、前記圧縮機の定常運転時に、潤滑油が圧縮機外へ
流出していって、油面位置が給油可能位置以下となった
時には、すなわち前記超音波センサー（７）から送受す
る超音波の、送波から受波までの所要時間から前記高さ
検出部（７４）で検出される実測の油面高さが前記設定
部（７７）で設定する第２設定値の高さ以下となったと
きには、前記比較部（７５）の出力により前記圧縮機停
止制御部（７２）が作動して前記圧縮機のモータ（２）
を停止することができるのであって、油切れによる焼付
きの問題も解消できるのである。

（発明の効果） 本発明によれば、縦形密閉ケーシング（１）の内部に、
該ケーシング（１）の底部から油面の異常上昇時におけ
る油面位置より上方に至る高さをもち、内部に油溜め（
５）からの油の流入を可能とした筒体（６）を配設して
、該倚体（６）の内部に、流入する油の油面位置の変動
で上下動するフロート（Ｅｌｆ）を内装すると共に、前
記ケーシング（１）の底部外面で、前記筒体（６）の下
側開口部（６２）の直下位置に、前記フロート（６１）
の下面に超音波を送波し、反射波を受波する超音波セン
サー（７）を当接固定したので、圧縮機の停止時など、
多量の冷媒が圧縮機内に流入して潤滑油中に溶け込むこ
とにより圧縮機が再起動したときに油面が異常上昇する
とき、及び、前記油面が潤滑油の給油が不可能となる位
置まで低下したときの何れの場合においても、簡単な構
造でありながら油面を正確に、かつ安全に検出すること
ができるのである。

また、前記密閉形圧縮機には、前記超音波センサー（７
）により油面位置を検出し、油面位置が異常上昇時にお
ける設定高さより高くなったとき前記圧縮機の吸入口（
３６）を閉鎖する吸入開閑制御部（７１）と、油面位置
が給油可能位置より低くなったとき圧縮機を停止する圧
縮機停止制御部（７２）とを備えているので、油面が前
記圧縮機の再起動により異常上昇したときなど、前記吸
入口を閉鎖したま＼運転ができるのであるから、圧縮要
素（３）から冷媒が吐出されることなく、かつ、冷媒の
圧縮機外への吐出も行われることがないのである。つま
り、吐出冷媒が、潤滑油と冷媒との混合物にさらに混合
されるようなことがな＜、シかも、モータ（２）の駆動
による発熱だけで密閉ケーシング（１）内の温度を上昇
させることができるので、設定値以上の油面上昇を抑え
ることができ、かつ、油面高さを従来に比べ短時間で低
下させることができるのである。そして、前記圧縮機の
運耘中に前記油面高さが給油不可能な位置まで低下した
ときには、前記圧縮機を停止させることができるので、
油切れによる軸受部などの焼付きを確実に防ぐことがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか＼る密閉形圧縮機の一実施例を適用
した圧縮機の断面図、第２図は筒体の一部省略の斜視図
、第３図はフロートの正面図、第４図はフロートの縦断
面図、第５図は本発明にか＼る密閉形圧縮機の制御系統
を示すブロック図、第６図は従来例の断面図である。 （１）・・・・・・密閉ケーンング （２）・・・・・・モータ （３）・・・・・・圧縮要素 （３６）・・・・・・吸入口 （５）・・・・・・油溜め （６）・・・・・・河体 （６１）・・・・・・フロート （６２）・・・・・・下側開口部 （７）・・・・・・超音波センサー ｊｌｌ図 ７８奮道ｔシプ− 第２図 ｊｌ３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）縦形密閉ケーシング（１）に、圧縮要素（３）と該
   圧縮要素（３）を駆動するモータ（２）とを内装し、底
   部に油溜め（５）を設けた密閉形圧縮機であって、前記
   密閉ケーシング（１）の内部に、前記底部から油面の異
   常上昇時における油面位置より上方に至る高さをもち、
   内部に前記油溜め（５）からの油の流入を可能とした筒
   体（６）を配設して、該筒体（６）の内部に、流入する
   油の油面位置の変動で上下動するフロート（６１）を内
   装すると共に、前記ケーシング（１）の底部外面で、前
   記筒体（６）の下側開口部（６２）の直下位置に、前記
   フロート（６１）の下面に超音波を送波し、反射波を受
   波する超音波センサー（７）を当接固定したことを特徴
   とする密閉形圧縮機。 ２）前記超音波センサー（７）により油面位置を検出し
   、油面位置が異常上昇時における設定高さより高くなっ
   たとき前記圧縮機の吸入口（３６）を閉鎖する吸入開閉
   制御部（７１）と、油面位置が給油可能位置より低くな
   ったとき、圧縮機を停止する圧縮機停止制御部（７２）
   とを備えている請求項１記載の密閉形圧縮機。