JPH10122155A - 密閉型圧縮機の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクル用の密閉型圧縮機を温度及び圧
力の両方の異常上昇から保護するための保護装置におい
て、装置の簡素化、小型化、低コスト化を図る。 【解決手段】 圧縮機の密閉ケース１０に、保護装置の
検知部２０が取付けられている。検知部２０の底部に取
付けられた温度検知体２５は、例えばバイメタルで出来
ており、密閉ケース１０内の温度が所定温度を超えると
その中央部が内側に反転する。温度検知体２５の外側に
取付けられた圧力検知体２６は、密閉ケース１０内の圧
力が所定圧力を超えると、その中央部が温度検知体２５
とともに内側に反転する。温度検知体２５または圧力検
知体２６が反転すると、作動棒２８を介して電気スイッ
チ２２の接点２２ａ，２２ｂが開かれる。接点２２ａ，
２２ｂが開いた場合、密閉ケース１０内部の温度及び圧
力の異常上昇を防止するための保護動作が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機等の冷
凍サイクルに用いれれる密閉型圧縮機を、温度及び圧力
の異常上昇から保護するための保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機等の冷凍サイクルの冷
媒として一般的なＨＣＦＣ冷媒のＲ２２等を用いる場
合、冷凍サイクルに用いれれる密閉型圧縮機を温度の異
常上昇から保護するための保護装置が用いられている。
この保護装置は、圧縮機の本体または吐出パイプに温度
検知手段を取り付け、この温度検知手段の検知した温度
が所定温度を超えると、保護動作手段が圧縮機の運転停
止等の保護動作を行うようになっている。また、特に圧
縮機を圧力の異常上昇から保護する必要がある場合は、
別に圧力検知手段を設け、この圧力検知手段の検知した
圧力が所定圧力を超えると、保護動作手段が圧縮機の運
転停止等の保護動作を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記Ｒ２２
等の冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ冷媒があるが、このＨ
ＦＣ冷媒の中でも、Ｒ３２（ジフルオロエタン）とＲ１
２５（ペンタフルオロエタン）とを混合してできるよう
な、Ｒ２２に対してより高圧で作動する冷媒を用いる場
合は、圧縮機を圧力の異常上昇から保護する必要性が高
くなる。しかし、上述したように、温度検知手段に加え
て別に圧力検知手段を設けると、保護装置全体の複雑
化、大型化やコストの増加を招くという問題がある。

【０００４】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、空気調和機等の冷凍サイクル用の密閉型
圧縮機を、温度及び圧力の両方の異常上昇から保護する
ための保護装置において、装置の簡素化、小型化、及び
低コスト化を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の手段は、密閉ケー
スを備えた密閉型圧縮機を保護するための保護装置にお
いて、電気スイッチと、前記圧縮機の密閉ケース内の温
度が所定温度を超えると、前記電気スイッチを作動させ
るように変形する温度検知体と、前記密閉ケース内部の
圧力が所定圧力を超えると、前記電気スイッチを作動さ
せるように変形する圧力検知体とを有する検知部と、こ
の検知部の電気スイッチの作動に対応して、前記圧縮機
の密閉ケース内部の温度及び圧力の異常上昇を防止する
ための保護動作を行う保護動作手段とを備えたことを特
徴とする密閉型圧縮機の保護装置である。

【０００６】第２の手段は、５０℃の飽和圧力が２５０
０キロパスカル（ｋＰａ）以上の冷媒を密閉ケース内で
圧縮する密閉型圧縮機の保護装置であって、電気スイッ
チと、前記圧縮機の密閉ケース内の温度が所定温度を超
えると、前記電気スイッチを作動させるように変形する
温度検知体と、前記密閉ケース内部の圧力が所定圧力を
超えると、前記電気スイッチを作動させるように変形す
る圧力検知体とを有する検知部と、この検知部の電気ス
イッチの作動に対応して、前記圧縮機の密閉ケース内部
の温度及び圧力の異常上昇を防止するための保護動作を
行う保護動作手段とを備えたことを特徴とする密閉型圧
縮機の保護装置である。

【０００７】これらの第１又は第２の手段によれば、保
護装置は単一の検知部によって圧縮機の密閉ケース内部
の温度及び圧力の両方の異常上昇を検知し、保護動作手
段による圧縮機の保護動作を行うことができる。

【０００８】第３の手段は、第１或いは第２の手段にお
いて、前記検知部は、前記圧縮機の密閉ケースに取付け
られ、前記検知部の圧力検知体は、前記密閉ケースの内
部と外部との差圧を受けて変形するようになっている。

【０００９】この第３の手段によれば、第１或いは第２
の手段において、検知部の圧力検知体は圧縮機の密閉ケ
ースの内部と外部との差圧を受けて変形するようなって
いるので、圧縮機の密閉ケースに加わる圧力を直接的に
検知して保護動作を行うことができる。

【００１０】第４の手段は、第１或いは第２の手段にお
いて、前記検知部を収納するとともに内部が加圧された
密閉容器を更に備え、この検知部を収納した密閉容器
は、前記圧縮機の密閉ケース内部に配設され、前記検知
部の圧力検知体は、前記圧縮機の密閉ケース内部と前記
密閉容器内部との差圧を受けて変形するようになってい
る。

【００１１】この第４の手段によれば、第１或いは第２
の手段において、検知部の圧力検知体は、圧縮機の密閉
ケース内部と、加圧された密閉容器内部との差圧を受け
て変形するようになっているので、圧縮機の密閉ケース
内部の圧力が比較的高い場合も、圧力検知体に加わる差
圧を比較的低い圧力に抑えることができる。このため、
圧力検知体が比較的低い差圧で変形するものであって
も、作動圧力の比較的高い冷媒を用いる冷凍サイクルの
圧縮機に適用することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図８は本発明によ
る密閉型圧縮機の保護装置の実施の形態を示す図であ
る。

【００１３】［第１の実施形態］まず、図１乃至図５に
より、本発明の第１の実施形態について説明する。図１
には、本発明による密閉型圧縮機の保護装置が適用され
る空気調和機の冷凍サイクルの例が示されている。図１
において、冷凍サイクルは、冷媒配管によって順次連結
された圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、膨脹弁
４、及び室内熱交換器５を備えている。この冷凍サイク
ルには、冷媒として、５０℃の飽和圧力が２５００キロ
パスカル（ｋＰａ）以上の高圧のＨＦＣ冷媒（例えば、
Ｒ３２（ジフルオロエタン）とＲ１２５（ペンタフルオ
ロエタン）とを５０wt％づつ混合したもの（Ｒ４１０
Ａ）や、Ｒ３２の組成が４５％以上のもの、或いはＲ１
４３ａ（トリフルオロエタン）とＲ１２５との合成組成
が８０％以上のもの等）が用いられている。そして、圧
縮機１には、後述する保護装置の検知部２０が取り付け
られている。なお、図１に符号６、７で示すのは、それ
ぞれ室外ファン、室内ファンである。また、図１におい
て、実線の矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線
の矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。

【００１４】次に、図２には、上記空気調和機の回路構
成の例が示されている。図２において、符号Ａは室外機
を示し、符号Ｂは室内機を示している。室外機Ａは、室
内機Ｂと連結された室外制御部Ａ１を備え、この室外制
御部Ａ１にインバ−タ回路８を介して上記圧縮機１の圧
縮機モ−タ１Ｍが接続されている。また、圧縮機１に取
り付けられた上記検知部２０が、室外制御部Ａ１に接続
されている。さらに、室外制御部Ａ１には、膨脹弁４が
接続されるとともに、ファン駆動回路９を介して、上記
室外ファン６（図１参照）を駆動する室外ファンモ−タ
６Ｍが接続されている。

【００１５】図３に示すように、上記圧縮機１は、図示
しない圧縮機構及び電動機構等を収納した密閉ケ−ス１
０と、この密閉ケ−ス１０から突出する吸入管１１及び
吐出管１２とを有している。そして、圧縮機１の密閉ケ
−ス１０には、吐出管１２近傍において、上記検知部２
０が取り付けられている。

【００１６】図４に示すように、検知部２０は略円筒形
状をなす収納容器２１を有し、この収納容器２１の底部
２１ａ側は、圧縮機１の密閉ケ−ス１０を貫通するとと
もに、密閉ケ−ス１０に対して溶接等により気密的に固
着されている。また、検知部２０は、収納容器２１内の
上部に配設された電気スイッチ２２と、収納容器２１の
底部２１ａに取り付けられた温度検知体２５及び圧力検
知体２６とを有している。

【００１７】上記電気スイッチ２２は、一対の接点２２
ａ，２２ｂを有し、このうちの一方の接点２２ａは弾性
板２３の先端部に設けられている。また、各接点２２
ａ，２２ｂは、それぞれ導線２４ａ，２４ｂによって上
記室外制御部Ａ１に対して接続されている（図２参
照）。また、検知部２０は、収納容器２１内の中央部に
おいて、収納容器２１と略同軸に配設された作動棒２８
を有している。この作動棒２８は、支持部材２７によっ
て、収納容器２１に対して軸方向に摺動自在に支持され
ている。また、作動棒２８の上端部２８ａは、上記電気
スイッチ２２の弾性板２３中央部に当接している。

【００１８】また、上記温度検知体２５及び圧力検知体
２６は、共にその中央部が外側（圧縮機１の密閉ケース
１０内部側）に僅かに突出した円盤形状をなしている。
これらの温度検知体２５と圧力検知体２６とは、互いに
重なり合うとともに、各々その周縁部が収納容器２１の
底部２１ａによって支持されている。また、圧力検知体
２６よりも内側（収納容器２１の内部側）に位置する温
度検知体２５の中央部には、上記作動棒２８の下端部２
８ｂが当接している。この温度検知体２５は、例えばバ
イメタルで出来ており、圧縮機１の密閉ケース１０内の
温度が異常上昇する（所定温度を超える）と、図５
（ａ）に示すように、その中央部が内側に僅かに突出す
る形に変形（反転）し、作動棒２８を介して上記電気ス
イッチ２２の弾性板２３を押し上げ、接点２２ａ，２２
ｂを開くようになっている。

【００１９】また、外側に位置する圧力検知体（ダイア
フラム）２６は、圧縮機１の密閉ケース１０内の圧力が
異常上昇する（所定圧力を超える）と、温度検知体２５
と同様、図５（ｂ）に示すように、その中央部が内側に
僅かに突出する形に変形（反転）し、温度検知体２５ご
と作動棒２８を押し上げるようになっている。この場
合、圧力検知体２６は、圧縮機１の密閉ケース１０の内
部と外部との差圧を受けて変形するようになっている。
そして、圧力検知体２６によって押し上げられた作動棒
２８は、同様に上記電気スイッチ２２の弾性板２３を押
上げ、接点２２ａ，２２ｂを開くようになっている。

【００２０】そして、上記室外制御部（保護動作手段）
Ａ１（図２参照）は、検知部２０の電気スイッチ２２の
接点２２ａ，２２ｂが開いた（電気スイッチ２２が作動
した）場合、圧縮機１の密閉ケース１０内部の温度及び
圧力の異常上昇を防止するための保護動作を行うように
なっている。このような保護動作としては、例えば圧縮
機１の運転停止や、負荷軽減用弁の作動等がある。

【００２１】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、保護装
置は簡単な構造の単一の検知部２０によって圧縮機１の
密閉ケース１０内部の温度及び圧力の両方の異常上昇を
検知し、保護動作手段７による圧縮機１の保護動作を行
うことができる。このため、温度検知手段の他に別に圧
力検知手段を設ける保護装置に比べ、装置の簡素化、小
型化、及び低コスト化を図ることができる。

【００２２】また、検知部２０の圧力検知体２６は圧縮
機１の密閉ケース１０の内部と外部との差圧を受けて変
形するようなっているので、圧縮機１の密閉ケース１０
に加わる圧力を直接的に検知して保護動作を行うことが
できる。

【００２３】［第２の実施形態］次に、図６乃び図７に
より、本発明の第２の実施形態について説明する。な
お、図６乃び図７に示す本実施形態において、図１乃至
図５に示す上記第１の実施形態と同一の構成部分には同
一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００２４】図６乃び図７に示すように、本実施形態の
保護装置においては、上記検知部２０が、底板３１を有
する円筒形状の外部ケース３０内に収納されている。そ
して、この外部ケース３０の底板３１が、圧縮機１の密
閉ケ−ス１０表面に対して溶接等により固着されてい
る。また、検知部２０の上記収納容器２１の外周面と、
外部ケース３０の内周面とは、気密的に接合されてい
る。また、検知部２０の底部側（圧力検知体２６の表面
側）と、外部ケース３０の底板３１との間には、圧力室
３４が形成されている。

【００２５】また、図６に示すように、圧縮機１の吐出
管１２に接続された冷媒配管３６と、外部ケース３０下
部側面とが、圧力導入管３８によって連結されている。
図７に示すように、この圧力導入管３８の外部ケース３
０側の端部は、外部ケース３０の側面を貫通して上記圧
力室３４内に導入されている。そして、圧力導入管３８
によって、吐出管１２付近の冷媒配管３６内の圧力が圧
力室３４内に導入されるようになっている。この場合、
圧力検知体２６は、圧力室３４内部と圧縮機１の密閉ケ
ース１０の外部との差圧を受けて変形するようになって
いる。この場合、圧力室３４内部の温度及び圧力は、圧
縮機１の密閉ケース１０内部の温度及び圧力とほぼ連動
するものと考えられる。

【００２６】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、上記第
１の実施形態と同様の作用が得られるとともに、検知部
２０を収納した外部ケース３０が、圧縮機１の密閉ケー
ス１０表面に取り付けられているので、上記第１の実施
形態のように検知部２０が圧縮機１の密閉ケース１０を
貫通する形で取り付けられている場合に比べ、密閉ケー
ス１０の強度を高く保つことができる。このため、第１
の実施形態に比べ、より作動圧力の高い冷媒を用いる冷
凍サイクルの圧縮機にも適用することが可能となる。

【００２７】［第３の実施形態］次に、図８乃び図９に
より、本発明の第３の実施形態について説明する。な
お、図８乃び図９に示す本実施形態において、図１乃至
図５に示す上記第１の実施形態と同一の構成部分には同
一符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００２８】図８に示すように、本実施形態の保護装置
においては、上記第１の実施形態の検知部２０とほぼ同
様の検知部４０が、略円形断面を有する密閉容器４１内
に収納されている。そして、この検知部４０を収納した
密閉容器４１は、図９に示すように、圧縮機１の密閉ケ
ース１０内部に配設されている。

【００２９】図８において、検知部４０は、図４に示す
上記第１の実施形態の検知部２０の収納容器２１に代え
て、密閉容器４１内の下側（後述する開口部４２側）部
分に対応するスペーサ４３を有している。すなわち、検
知部４０は、上記第１の実施形態の検知部２０と同様の
電気スイッチ２２、温度検知体２５、圧力検知体２６支
持部材２７、及び作動棒２８を有し、これらの部材２
２, ２５〜２８がスペーサ４３内に収納されている。

【００３０】そして、このスペーサ４３の側面４５と密
閉容器４１の内面４６とが、気密的に接合されている。
なお、電気スイッチ２２に接続される導線２４ａ，２４
ｂは、密閉容器４１を貫通して圧縮機１の密閉ケース１
０内部に導出され、さらに密閉ケース１０を貫通して外
部に導出されている（図９参照）。

【００３１】また、スペーサ４３の上面４７と、密閉容
器４１の上部内面との間には加圧室４４が形成されてい
る。この加圧室４４の内部には加圧媒体が封入され、こ
の加圧媒体によって加圧室４４の内部が加圧されてい
る。このような加圧媒体としては、例えば、冷凍サイク
ルに使用する冷媒の常温時の飽和圧力程度に加圧した不
活性ガスを用いることができる。また、冷凍サイクルに
使用する冷媒が、二種以上の冷媒の混合冷媒である場合
は、そのうちの作動圧力の最も低い冷媒を加圧媒体とし
てもよい。

【００３２】また、密閉容器４１の底部には、検知部４
０の圧力検知体２６に対応する開口部４２が形成されて
いる。そして、検知部４０の圧力検知体２６は、圧縮機
１の密閉ケース１０内部と、加圧媒体によって加圧され
た密閉容器４１の加圧室４４内部との差圧を受けて変形
するようになっている。

【００３３】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、検知部
４０の圧力検知体２６は、圧縮機１の密閉ケース１０内
部と、加圧媒体によって加圧された密閉容器４１の加圧
室４４内部との差圧を受けて変形するようになっている
ので、圧縮機１の密閉ケース１０内部の圧力が比較的高
い場合も、圧力検知体２６に加わる差圧を比較的低い圧
力に抑えることができる。このため、圧力検知体２６が
比較的低い圧力で変形する場合であっても、作動圧力の
比較的高い冷媒を用いる冷凍サイクルの圧縮機に適用す
ることが可能となる。

【００３４】なお、密閉容器４１の加圧室４４内部に封
入される加圧媒体の気体/ 液体の相変化を利用すること
により、温度検知体２５を省略して、圧力検知体２６の
みで温度及び圧力に対する保護動作を行うことも可能で
ある。例えば、加圧室４４内部の容積と加圧媒体の封入
量との関係で、常温で気液二相の加圧媒体が、所定の媒
体温度以上で全て気体となるように設定しておく。する
と、この所定の媒体温度以上の温度域では、それより低
い温度域に比べて温度上昇に対する加圧媒体の圧力の上
昇率が急に小さくなる。このことにより、所定の媒体温
度以上では、圧縮機１の密閉ケース１０内部と、密閉容
器４１の加圧室４４内部との差圧が急に上昇し易くなる
ので、温度の異常上昇に対しても、圧力検知体２６の変
形（反転）により上記保護動作を行うことが可能とな
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、保護装置は単一の検知
部によって圧縮機の密閉ケース内部の温度及び圧力の異
常上昇を検知し、保護動作手段による圧縮機の保護動作
を行うことができる。このため、温度検知手段の他に別
に圧力検知手段を設ける保護装置に比べ、装置の簡素
化、小型化、及び低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による密閉型圧縮機の保護装置が用いら
れる空気調和機の冷凍サイクの例を示す図。

【図２】本発明による密閉型圧縮機の保護装置が用いら
れる空気調和機の回路構成の例を示すブロック図。

【図３】本発明による密閉型圧縮機の保護装置の第１の
実施形態における、検知部の圧縮機への取り付け状態を
示す立面図。

【図４】図３に示す検知部の縦断面図。

【図５】図４に示す検知部の動作を示す図であって、
（ａ）は、温度検知体による電気スイッチの作動状態
を、（ｂ）は、圧力検知体による電気スイッチの作動状
態を、それぞれ示す図。

【図６】本発明による密閉型圧縮機の保護装置の第２の
実施形態における、検知部の圧縮機への取り付け状態を
示す立面図。

【図７】図６に示す検知部の縦断面図。

【図８】本発明による密閉型圧縮機の保護装置の第３の
実施形態における、密閉容器に収納された検知部を示す
縦断面図。

【図９】図８に示す密閉容器の圧縮機への取り付け状態
を示す立面図。

【符号の説明】

１ 圧縮機 １０ 密閉ケ−ス ２０，４０ 検知部 ２２ 電気スイッチ ２５ 温度検知体 ２６ 圧力検知体 ２８ 作動棒 ４１ 密閉容器 ４４ 加圧室 Ａ１ 室外制御部（保護動作手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉ケースを備えた密閉型圧縮機を保護す
   るための保護装置において、 電気スイッチと、前記圧縮機の密閉ケース内の温度が所
   定温度を超えると、前記電気スイッチを作動させるよう
   に変形する温度検知体と、前記密閉ケース内部の圧力が
   所定圧力を超えると、前記電気スイッチを作動させるよ
   うに変形する圧力検知体とを有する検知部と、 この検知部の電気スイッチの作動に対応して、前記圧縮
   機の密閉ケース内部の温度及び圧力の異常上昇を防止す
   るための保護動作を行う保護動作手段とを備えたことを
   特徴とする密閉型圧縮機の保護装置。
2. 【請求項２】５０℃の飽和圧力が２５００キロパスカル
   （ｋＰａ）以上の冷媒を密閉ケース内で圧縮する密閉型
   圧縮機の保護装置であって、 電気スイッチと、前記圧縮機の密閉ケース内の温度が所
   定温度を超えると、前記電気スイッチを作動させるよう
   に変形する温度検知体と、前記密閉ケース内部の圧力が
   所定圧力を超えると、前記電気スイッチを作動させるよ
   うに変形する圧力検知体とを有する検知部と、 この検知部の電気スイッチの作動に対応して、前記圧縮
   機の密閉ケース内部の温度及び圧力の異常上昇を防止す
   るための保護動作を行う保護動作手段とを備えたことを
   特徴とする密閉型圧縮機の保護装置。
3. 【請求項３】前記検知部は、前記圧縮機の密閉ケースに
   取付けられ、 前記検知部の圧力検知体は、前記密閉ケースの内部と外
   部との差圧を受けて変形するようになっていることを特
   徴とする請求項１または２記載の密閉型圧縮機の保護装
   置。
4. 【請求項４】前記検知部を収納するとともに内部が加圧
   された密閉容器を更に備え、 この検知部を収納した密閉容器は、前記圧縮機の密閉ケ
   ース内部に配設され、 前記検知部の圧力検知体は、前記圧縮機の密閉ケース内
   部と前記密閉容器内部との差圧を受けて変形するように
   なっていることを特徴とする請求項１または２記載の密
   閉型圧縮機の保護装置。