JPH11118271A - 可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルに封入する冷媒量を減らすこと
によって、冷媒漏洩時の発火や爆発の危険性を未然に防
止することを目的とする。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装置に
おいて、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機とし
て、下方に圧縮機構部を上方にモーター機構部を設けた
縦型の圧縮機ことをを用いた冷凍サイクル装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒として可燃性
冷媒を用いた冷凍サイクル装置に関し、特に可燃性冷媒
の内でもプロパンやイソブタン等のＨＣ系冷媒を冷媒と
して用いた冷凍サイクル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在冷凍サイクル装置に利用されている
Ｒ２２に代表されるＨＣＦＣ系の冷媒は、その物性の安
定性からオゾン層を破壊すると言われている。また近年
では、ＨＣＦＣ系冷媒の代替冷媒としてＨＦＣ系冷媒が
利用されはじめているが、このＨＦＣ系冷媒は温暖化現
象を促進する性質を有している。従って、最近ではオゾ
ン層の破壊や温暖化現象に大きな影響を与えないＨＣ系
冷媒の採用が検討されはじめている。しかし、このＨＣ
系冷媒は、可燃性冷媒であるために爆発や発火を未然に
防止し、安全性を確保する必要がある。ＨＣ系冷媒を用
いた場合の爆発や発火を未然に防止する方法として、発
火源を無くしたり、又は隔離し、若しくは遠ざけること
が提案されている（例えば特開平７−５５２６７号公
報、特開平８−６１７０２号公報）。一方、ＨＣ系冷媒
を用いた場合の爆発や発火を未然に防止する他の方法と
して、冷媒自体を不燃化する方法（特開平９−５９６０
９号公報）や使用する冷媒量を少なくする方法（特開平
８−１７０８５９号公報、特開平８−１７０８６０号公
報）が提案されている。ここでは、使用する冷媒量を少
なくする方法（特開平８−１７０８５９号公報、特開平
８−１７０８６０号公報）についての従来技術について
さらに詳細に説明する。特開平８−１７０８５９号公報
や特開平８−１７０８６０号公報に示されるものは、冷
蔵庫に関するものであるが、使用する冷媒量を減らすた
めに、冷凍サイクルとは別体に防露パイプを設け、この
防露パイプには不燃性冷媒を用いること、庫内熱交換用
の冷媒管を蒸発器の冷媒管とは別に設けて庫内熱交換用
の冷媒管には不燃冷媒を用いること、蒸発器や凝縮器の
上流側と下流側とのパス数を変更すること等が提案され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】まず、発火源を無くし
たり、又は隔離し、若しくは遠ざけることによって爆発
や発火を未然に防止する方法は、冷凍サイクル装置単体
で考えたときには非常に有効であるが、空気調和装置や
冷蔵庫、又は除湿機等の多くの冷凍サイクル装置は、密
封された室内で使用され、この室内に他の機器などによ
る発火源がないとは言えない。従って、冷凍サイクル装
置としては安全性を高めることは出来ても使用状態によ
っては必ずしも安全性が確保されているとは言えない。
また、冷媒自体を不燃化することにより爆発や発火を未
然に防止する方法は、上記のような問題はなく、どのよ
うな使用状態においても安全であるといえる。しかし、
オゾン層の破壊や温暖化現象などの地球環境に悪影響を
及ぼさず、なおかつ一定以上の冷凍能力を得なければな
らないなどの制約のもとで可燃性冷媒を不燃化すること
は容易なことではない。一方、使用する冷媒量を少なく
する方法については、可燃性冷媒が空気中において、一
定の濃度以上にならないと発火、爆発しないことから、
封入冷媒量を少なくすることにより、発火、爆発を未然
に防止したり、危険の確立を大幅に低減できる。ところ
で、可燃性冷媒は、圧縮機の潤滑油に非常によく溶け
る。そして潤滑油に溶け込んだ冷媒は、熱交換器に搬送
されず、熱交換を行わない無駄な冷媒といえる。

【０００４】そこで本発明は、潤滑油を有効に利用する
ことで圧縮機内に封入する潤滑油の容量を少なくすれ
ば、潤滑油に溶け込む冷媒量が少なくなることに着目
し、冷凍サイクルに封入する冷媒量を減らすことによっ
て、冷媒漏洩時の発火や爆発の危険性を未然に防止する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮
器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接
続した冷凍サイクル装置において、冷媒として可燃性冷
媒を用い、前記圧縮機として、下方に圧縮機構部を上方
にモーター機構部を設けた縦型の圧縮機を用いたことを
特徴とする。請求項２記載の本発明の可燃性冷媒を用い
た冷凍サイクル装置は、請求項１に記載の可燃性冷媒を
用いた冷凍サイクル装置において、前記圧縮機構部及び
前記モーター機構部を、径方向の寸法よりも高さ方向の
寸法の大きな筒状のシェル内に設け、冷媒吐出管を前記
シェルの上部に設けたことを特徴とする。請求項３記載
の本発明の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、請
求項２に記載の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置に
おいて、前記圧縮機は、前記圧縮機構部の下方に油溜部
を設け、前記圧縮機構部の上部に吐出口を設けたことを
特徴とする。請求項４記載の本発明の可燃性冷媒を用い
た冷凍サイクル装置は、請求項２に記載の可燃性冷媒を
用いた冷凍サイクル装置において、前記圧縮機は、前記
圧縮機構部と前記モーター機構部との間に油溜部を設
け、前記圧縮機構部の下部に吐出口を設けたことを特徴
とする。請求項５記載の本発明の可燃性冷媒を用いた冷
凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器
をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装
置において、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機
として、圧縮機構部、モーター機構部、及びポンプ部を
横方向に順に併設した横型の圧縮機を用い、前記圧縮機
構部と前記ポンプ部との間をオイル仕切部によって区分
けし、前記オイル仕切部よりも前記ポンプ部側に冷媒吐
出管を設けたことを特徴とする。請求項６記載の本発明
の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、請求項５に
記載の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置において、
前記オイル仕切部を前記モーター機構部によって構成し
たことを特徴とする。請求項７記載の本発明の可燃性冷
媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、蒸発器をそれぞれ配管を介して環状に接続した冷
凍サイクル装置において、冷媒として可燃性冷媒を用
い、前記圧縮機として、圧縮機構部、モーター機構部、
及びポンプ部を横方向に順に併設した横型の圧縮機を用
い、前記圧縮機構部よりも前記ポンプ部が低位置となる
ように前記圧縮機を設置することを特徴とする。請求項
８記載の本発明の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置
は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそれぞれ配管
を介して環状に接続した冷凍サイクル装置において、冷
媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機として、圧縮機
構部を２つ有し、第一の圧縮機構部で圧縮した冷媒をシ
ェル内に吐出し、第二の圧縮機構部で前記シェル内の冷
媒を吸入して圧縮し、この圧縮した冷媒を冷媒吐出管か
ら前記シェル外に導く圧縮機を用いたことを特徴とす
る。請求項９記載の本発明の可燃性冷媒を用いた冷凍サ
イクル装置は、請求項１から請求項８のいずれかに記載
の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置において、前記
可燃性冷媒としてＨＣ系冷媒を用いたことを特徴とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態におけ
る可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機とし
て、下方に圧縮機構部を上方にモーター機構部を設けた
縦型の圧縮機を用いたものである。このように本発明の
第１の実施の形態は、圧縮機構部を下方に設けているの
で、シェル内下部に潤滑油を溜め、この潤滑油中に圧縮
機構部を配置することが可能となる。すなわち、潤滑を
必要とする圧縮機構部を少ない潤滑油でも確実に潤滑す
ることができる。従って、圧縮機構部を上方に設ける場
合と比較して潤滑油を少なくすることができる。

【０００７】本発明の第２の実施の形態は、第１の実施
の形態における可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置に
おいて、圧縮機構部及びモーター機構部を、径方向の寸
法よりも高さ方向の寸法の大きな筒状のシェル内に設
け、冷媒吐出管をシェルの上部に設けたものである。こ
のように本発明の第２の実施の形態は、径方向の寸法よ
りも高さ方向の寸法の大きな筒状のシェルを用いるため
に、シェル内下部に潤滑油を溜め、この潤滑油中に圧縮
機構部を配置する場合に、潤滑油の封入量が少なくても
潤滑油の深さを確保することができる。また、冷媒吐出
管をシェルの上部に設けることにより、潤滑油のシェル
外への吐出を減らすことができる。従って、シェル外へ
流出してしまう潤滑油を想定して余分に潤滑油を封入す
る必要がないために、シェル内への封入する潤滑油を減
らすことができる。

【０００８】本発明の第３の実施の形態は、第２の実施
の形態における可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置に
おいて、圧縮機は、圧縮機構部の下方に油溜部を設け、
圧縮機構部の上部に吐出口を設けたものである。このよ
うに本発明の第３の実施の形態は、圧縮機構部をシェル
の下部に配しているため、シェルの下部に形成される油
溜部としての空間は狭くなり、少ない量の潤滑油で圧縮
機構部を満たすことができる。すなわち、圧縮機構部の
存在によって、少ない潤滑油でも潤滑油面を高くするこ
とができる。従って、シェル外に多少潤滑油が冷媒とと
もに飛び出しても、オイルポンプ入口よりも潤滑油の面
が下がることは生じにくく、潤滑油不足による信頼性に
影響を及ぼすことは少ない。

【０００９】本発明の第４の実施の形態は、第２の実施
の形態における可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置に
おいて、圧縮機は、圧縮機構部とモーター機構部との間
に油溜部を設け、圧縮機構部の下部に吐出口を設けたも
のである。このように本発明の第４の実施の形態は、圧
縮冷媒の吐出口と油溜部とを圧縮機構部によって区分す
ることにより、油溜部の潤滑油を冷媒の吐出によってか
き乱すことがなく、潤滑油の封入量が少なくても有効に
潤滑油を利用することができる。

【００１０】本発明の第５の実施の形態における可燃性
冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機として、圧縮
機構部、モーター機構部、及びポンプ部を横方向に順に
併設した横型の圧縮機を用い、圧縮機構部とポンプ部と
の間をオイル仕切部によって区分けし、オイル仕切部よ
りもポンプ部側に冷媒吐出管を設けたものである。この
ように本発明の第５の実施の形態は、圧縮機内の冷媒の
流れを圧縮機構部、モーター機構部、及びポンプ部の方
向とし、圧縮機構部とポンプ部との間をオイル仕切部に
よって区分けしているので、冷媒の流れを利用してポン
プ部に潤滑油を多く集めることができる。従って、潤滑
油を有効に利用できるので、封入する潤滑油を減らすこ
とができる。

【００１１】本発明の第６の実施の形態は、第５の実施
の形態における可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置に
おいて、オイル仕切部をモーター機構部によって構成し
たものである。このように本発明の第６の実施の形態
は、オイル仕切部をモーター機構部によって構成するこ
とにより、別途部材を設けることなくポンプ部に潤滑油
を多く集めることができる。

【００１２】本発明の第７の実施の形態における可燃性
冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機として、圧縮
機構部、モーター機構部、及びポンプ部を横方向に順に
併設した横型の圧縮機を用い、圧縮機構部よりもポンプ
部が低位置となるように圧縮機を設置するものである。
このように本発明の第７の実施の形態は、ポンプ部を低
位置とすることにより、ポンプ部に潤滑油を多く集める
ことができる。

【００１３】本発明の第８の実施の形態における可燃性
冷媒を用いた冷凍サイクル装置は、圧縮機として、圧縮
機構部を２つ有し、第一の圧縮機構部で圧縮した冷媒を
シェル内に吐出し、第二の圧縮機構部でシェル内の冷媒
を吸入して圧縮し、この圧縮した冷媒を冷媒吐出管から
前記シェル外に導く圧縮機を用いたものである。このよ
うに本発明の第８の実施の形態は、シェル内を中間圧と
することができるので、高圧状態に比べて潤滑油に溶け
込む冷媒の量を減らすことができる。

【００１４】本発明の第９の実施の形態は、第１から第
８の実施の形態における可燃性冷媒を用いた冷凍サイク
ル装置において、可燃性冷媒としてＨＣ系冷媒を用いた
ものである。このように本発明の第９の実施の形態は、
可燃性の高い冷媒を用いることにより、冷媒封入量を減
らすことによる効果がより高い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例によるＨＣ冷媒を用
いた冷凍サイクル装置を図面に基づいて説明する。図１
は、同実施例を説明するための冷凍サイクル図である。
同図に示すように、圧縮機１、オイルセパレータ２、凝
縮器３、絞り装置４、蒸発器５、アキュムレータ６をそ
れぞれ配管を介して環状に接続している。ここで、オイ
ルセパレータ２で分離された潤滑油は、圧縮機１内に戻
されるように配管で接続されている。同冷凍サイクルに
用いる冷媒は、プロパンやイソブタンなどを主成分とす
るＨＣ系の可燃性冷媒である。圧縮機１で圧縮された冷
媒は、オイルセパレータ２を経由して凝縮器３へ導かれ
る。ここで、吐出冷媒に含まれている潤滑油は、オイル
セパレータ２で分離されて圧縮機１へ戻される。凝縮器
３に導入された冷媒は、放熱後絞り装置４にて減圧さ
れ、蒸発器５にて吸熱し、アキュムレータ６を経てガス
冷媒だけが圧縮機１に吸入される。

【００１６】次に、上記冷凍サイクルに用いるオイルセ
パレータ２の一実施例を図２を用いて説明する。同図に
示すように、オイルセパレータ２は、内部にフィルタ２
１を有し、圧縮機１の吐出側配管と接続される吸入口２
２，凝縮器３と接続される吐出口２３，圧縮機１へ分離
された潤滑油を戻すオイル戻し口２４をそれぞれ本体２
５に有している。吸入口２２は本体２５の側部に設けら
れ、吐出口２３は本体２５の上部に設けられている。こ
こで、フィルタ２１は、吸入口２２と吐出口２３との間
の空間に設けられている。一方オイル戻し口２４は本体
２５の底部に設けられている。上記のような構成によ
り、吸入口２２から本体２５内に導入された冷媒は、フ
ィルタ２１を通過して吐出口２３から吐出されるが、こ
のとき潤滑油は、フィルタ２１によって冷媒と分離さ
れ、本体２５の下部に落下する。この分離された潤滑油
は、オイル戻し口２４から圧縮機１に導かれる。このよ
うにオイルセパレータ２を圧縮機１の吐出側の配管に設
けることにより、凝縮器３，絞り装置４，及び蒸発器５
等の冷凍サイクルへの潤滑油の流出を防止することがで
きるので、圧縮機１への潤滑油の封入量を減らすことが
できる。本実施例は、潤滑油の冷凍サイクル中への吐出
量を減らすことによって封入量を減少させ、結果として
潤滑油に溶け込む冷媒量を減少させるものである。な
お、上記実施例で説明したオイルセパレータ２は、冷凍
サイクル中に必ず設けなくてはならないものではない。
また、オイルセパレータ２の構成も必ずしも上記実施例
で説明した構成に限られず、他の構成のオイルセパレー
タでもよい。

【００１７】以下に本発明に用いる圧縮機の実施例につ
いて説明する。図３は第一の実施例による圧縮機の断面
図である。同図に示す圧縮機は、略円筒形からなるシェ
ル３０の下方に圧縮機構部４０を上方にモーター機構部
５０を設けた縦型の高圧型圧縮機である。まず、シェル
３０は、その径方向の寸法よりも高さ方向の寸法の大き
な筒状形状をしており、上部に冷媒吐出管３１を設けて
いる。圧縮機構部４０は、ピストン４１、シリンダ４
２、上軸受け４３、下軸受け４４等を有し、シリンダ４
２内への吸入ポート４５にはアキュムレータ６からの接
続配管が設けられている。この圧縮機構部４０の吐出口
４６は上軸受け４３に設けられている。モーター機構部
５０は、ステーター５１及びロータ５２等からなる。こ
のロータ５２とピストン４１とはクランクシャフト５３
によって連結されている。なお、シェル３０の底部に
は、油溜部６０が形成されている。ここで潤滑油は、そ
の潤滑油面がシリンダ４２の上面より高くなるように封
入されている。またクランクシャフト５３には、この油
溜部６０から上軸受け４３、ピストン４１、下軸受け４
４に潤滑油を供給するための給油ポンプが形成されてい
る。一方、モーター機構部５０の上方には、オイル分離
室７０が形成されている。このオイル分離室７０は、モ
ーター機構部５０周辺を通過した冷媒ガスが、冷媒吐出
管３１に導かれる前に、その冷媒ガスの流速を落とすに
十分な空間となっている。より具体的には、オイル分離
室７０の高さ方向の寸法を冷媒吐出管３１の内径の寸法
よりも大きくしている。また、このオイル分離室７０に
は、オイル分離機構部８０を設けている。このオイル分
離機構部８０は、クランクシャフト５３に連結されて回
転するオイル分離板を、冷媒吐出管３１の開口部に対向
するように設けたものである。モーター機構部５０のス
テーター５１とシェル３０との間には、冷媒ガスが通過
する隙間を有するが、この隙間以外に冷媒通路９０を形
成している。この冷媒通路９０は、通過する冷媒ガスの
流速を落とすに十分な通路断面を有している。すなわ
ち、この冷媒通路９０は、冷媒ガスの上昇に伴って潤滑
油が通路内面に沿って上昇しないような通路断面として
いる。

【００１８】上記圧縮機の冷媒ガス及び潤滑油の流れに
ついて以下に説明する。まず、アキュムレータ６から吸
入ポート４５を経てシリンダ４２内に吸入された冷媒
は、ピストン４１の回転に伴って圧縮され、この圧縮さ
れた高圧冷媒ガスは、吐出口４６からシェル３０内に吐
出される。そして、ステーター５１とシェル３０との隙
間や冷媒通路９０を通ってオイル分離室７０に至り、冷
媒吐出管３１からシェル３０外に吐出される。一方、油
溜部６０に溜められている潤滑油は、クランクシャフト
５３の下部に形成されたオイルポンプによって汲み上げ
られ、上軸受け４３、ピストン４１、下軸受け４４の摺
動面に供給される。そして圧縮室内に供給された潤滑油
は、冷媒とともに吐出口４６からシェル３０内に吐出さ
れ、冷媒ガスの流れと同様に移動する。ただし、冷媒と
ともに吐出された潤滑油の一部は、モーター機構部５０
を通過する時に冷媒から分離し、圧縮機構部４０に落下
する。又、モーター機構部５０を冷媒ガスとともに通過
した潤滑油の一部は、オイル分離室７０にて冷媒から分
離し、又他の一部はオイル分離機構部８０によって冷媒
から分離し、モーター機構部５０に落下する。このよう
に、圧縮機構部４０をシェル３０の下部に配しているた
め、シェル３０の下部に形成される油溜部６０としての
空間は狭くなり、少ない量の潤滑油で圧縮機構部４０を
満たすことができる。すなわち、圧縮機構部４０の存在
によって、少ない潤滑油でも潤滑油面を高くすることが
できる。従って、シェル３０外に多少潤滑油が冷媒とと
もに飛び出しても、クランクシャフト５３の下部に形成
するオイルポンプ入口よりも潤滑油の面が下がることは
生じにくく、潤滑油不足による信頼性に影響を及ぼすこ
とは少ない。

【００１９】図４は第二の実施例による圧縮機の断面図
である。なお、既に説明した実施例と同一機能を有する
部材には同一番号を付して説明を省略する。以下の実施
例においても同様である。同図に示す圧縮機も第一の実
施例と同様に、略円筒形からなるシェル３０の下方に圧
縮機構部４０を上方にモーター機構部５０を設けた縦型
の高圧型圧縮機である。ただ、この第二の実施例は、ス
クロール型圧縮機であり、２枚のスクロールラップ４
７、４８、オルダムリング４９等によって圧縮機構部４
０を構成している。この圧縮機構部４０の吐出口４６は
固定側スクロールラップ４８、すなわち圧縮機構部４０
の下面に設けられている。油溜部６０は、圧縮機構部４
０とモーター機構部５０との間に設けられている。また
クランクシャフト５３やオルダムリング４９には、この
油溜部６０からスクロールラップ４７、４８に潤滑油を
供給するための給油溝が形成されている。本実施例にお
いても、モーター機構部５０のステーター５１とシェル
３０との間には、冷媒ガスが通過する隙間と、この隙間
以外に冷媒通路９０を形成している。また、本実施例に
おいては、圧縮機構部４０は、圧縮機構部４０の下方の
空間と上方の空間を連通する冷媒連通孔９１を形成して
いる。

【００２０】上記圧縮機の冷媒ガス及び潤滑油の流れに
ついて以下に説明する。まず、アキュムレータから吸入
ポート４５を経てスクロールラップ４７、４８内に吸入
された冷媒は、可動側スクロールラップ４７の旋回運動
に伴って圧縮され、この圧縮された高圧冷媒ガスは、吐
出口４６から圧縮機構部４０の下方の空間に吐出され
る。そして、この下方の空間に吐出された冷媒は、冷媒
連通孔９１を通って圧縮機構部４０の上方の空間に導か
れ、ステーター５１とシェル３０との隙間や冷媒通路９
０を通ってオイル分離室７０に至り、冷媒吐出管３１か
らシェル３０外に吐出される。一方、油溜部６０に溜め
られている潤滑油は、クランクシャフト５３やオルダム
リング４９等に形成された給油溝によって、スクロール
ラップ４７、４８やオルダムリング４９の摺動面に供給
される。そして圧縮室内に供給された潤滑油は、冷媒と
ともに吐出口４６からシェル３０内に吐出され、冷媒ガ
スの流れと同様に移動する。ただし、冷媒とともに吐出
された潤滑油の一部は、モーター機構部５０を通過する
時に冷媒から分離する。又、モーター機構部５０を冷媒
ガスとともに通過した潤滑油の一部は、オイル分離室７
０にて冷媒から分離する。そしてこのようにして冷媒か
ら分離した潤滑油は、油溜部６０まで落下する。このよ
うに、潤滑を必要とする圧縮機構部４０よりも上方に油
溜部６０を配しているため、少ない量の潤滑油でも常に
圧縮機構部４０に潤滑油を供給することができる。従っ
て、シェル３０外に多少潤滑油が冷媒とともに飛び出し
ても、潤滑油不足による信頼性に影響を及ぼすことは少
ない。

【００２１】図５は第三の実施例による圧縮機の断面図
である。同図に示す圧縮機は、第二の実施例と同様に、
２枚のスクロールラップ４７、４８、オルダムリング４
９等によって圧縮機構部４０を構成したスクロール型圧
縮機である。ただ、この第三の実施例は、上記第一、第
二の実施例と異なり、圧縮機構部４０、モーター機構部
５０、及びポンプ部６５を横方向に順に併設した横型の
高圧型圧縮機である。この圧縮機構部４０の吐出口４６
は固定側スクロールラップ４８に設けられている。油溜
部６０は、圧縮機構部４０よりもモーター機構部５０側
のシェル３０の下部に設けられている。モーター機構部
５０とポンプ部６５との間には、オイル仕切部６６が設
けられている。またクランクシャフト５３やオルダムリ
ング４９には、ポンプ部６５で油溜部６０から汲み上げ
た潤滑油をスクロールラップ４７、４８に供給するため
の給油溝が形成されている。本実施例においても、モー
ター機構部５０のステーター５１とシェル３０との間に
は、冷媒ガスが通過する隙間を形成している。また、圧
縮機構部４０には、圧縮機構部４０の吐出口４６側の空
間とモーター機構部５０側の空間を連通する冷媒連通孔
９１を形成している。なお、冷媒吐出管３１は、オイル
仕切部６６よりもポンプ部６５側に設けている。

【００２２】上記圧縮機の冷媒ガス及び潤滑油の流れに
ついて以下に説明する。まず、アキュムレータから吸入
ポート４５を経てスクロールラップ４７、４８内に吸入
された冷媒は、可動側スクロールラップ４７の旋回運動
に伴って圧縮され、この圧縮された高圧冷媒ガスは、吐
出口４６から圧縮機構部４０の吐出口４６側の空間に吐
出される。そして、この空間に吐出された冷媒は、冷媒
連通孔９１を通って圧縮機構部４０とモーター機構部５
０との間の空間に導かれ、ステーター５１とシェル３０
との隙間を通り、オイル仕切部を通過してオイル分離室
７０に至り、冷媒吐出管３１からシェル３０外に吐出さ
れる。一方、油溜部６０に溜められている潤滑油は、ポ
ンプ部６５によって汲み上げられ、クランクシャフト５
３やオルダムリング４９等に形成された給油溝によっ
て、スクロールラップ４７、４８やオルダムリング４９
の摺動面に供給される。そして圧縮室内に供給された潤
滑油は、冷媒とともに吐出口４６からシェル３０内に吐
出され、冷媒ガスの流れと同様に移動する。ただし、冷
媒とともに吐出された潤滑油の一部は、モーター機構部
５０を通過する時に冷媒から分離する。又、モーター機
構部５０を冷媒ガスとともに通過した潤滑油の一部は、
オイル分離室７０にて冷媒から分離する。そしてこのよ
うにして冷媒から分離した潤滑油は、油溜部６０まで落
下する。なお、多くの潤滑油は、冷媒の流れによってポ
ンプ部６５側に導かれるが、オイル仕切部６６を設けて
いるので、オイル分離室７０内の油溜部６０に多くの潤
滑油が溜められることになる。このように、オイル分離
室７０で分離された多くの潤滑油は、オイル仕切部６６
で仕切られたオイル分離室７０内の油溜部６０に溜まる
ので、潤滑油を有効に利用することができる。またシェ
ル３０外に流出する潤滑油を少なくすることで、潤滑油
を有効に活用できる。なお、本実施例では、モーター機
構部５０とポンプ部６５との間に、オイル仕切部６６を
設けたが、モーター機構部５０によってオイル仕切部と
してもよい。まお、本実施例は、オイル仕切部６６を設
け、冷媒の流れを利用してポンプ部６５側に多くの潤滑
油を溜めるものであるが、このようなオイル仕切部６６
を設けずに、圧縮機構部４０よりもポンプ部６５を低位
置となるように圧縮機を配置することで、ポンプ部６５
側に潤滑油を多く溜めることができる。

【００２３】図６は第四の実施例による圧縮機の断面図
である。同図に示す圧縮機は、略円筒形からなるシェル
３０の下方に２つの圧縮機構部４０Ａ、４０Ｂを、上方
にモーター機構部５０を設けた縦型の中間圧型圧縮機で
ある。２つの圧縮機構部４０Ａ、４０Ｂは、それぞれピ
ストン４１Ａ、４１Ｂ、シリンダ４２Ａ、４２Ｂを有
し、一方の圧縮機構部４０Ａは、そのシリンダ４２Ａ内
への吸入ポート４５Ａを有し、この吸入ポート４５Ａに
はアキュムレータ６からの接続配管が設けられている。
この圧縮機構部４０Ａの吐出口４６は下軸受け４４に設
けられている。他方、圧縮機構部４０Ｂは、そのシリン
ダ４２Ｂ内への吸入口４５Ｂを上軸受け４３に有し、こ
の圧縮機構部４０Ｂの吐出口４６Ｂには冷媒吐出管３１
が設けられている。このロータ５２とピストン４１Ａ及
びピストン４１Ｂとはクランクシャフト５３によって連
結されている。なお、シェル３０の底部には、油溜部６
０が形成されている。またクランクシャフト５３には、
この油溜部６０から上軸受け４３、ピストン４１、下軸
受け４４に潤滑油を供給するための給油ポンプが形成さ
れている。

【００２４】上記圧縮機の冷媒ガス及び潤滑油の流れに
ついて以下に説明する。まず、アキュムレータ６から吸
入ポート４５を経てシリンダ４２Ａ内に吸入された冷媒
は、ピストン４１Ａの回転に伴って圧縮され、この圧縮
された冷媒ガスは、吐出口４６からシェル３０内に吐出
される。そして、このシェル３０内に吐出された冷媒ガ
スは、吸入口４５Ｂからシリンダ４２Ｂ内に吸入され、
ピストン４１Ｂの回転に伴って圧縮され、この圧縮され
た冷媒ガスは、吐出口４６Ｂ、冷媒吐出管３１を通って
シェル３０外に吐出される。一方、油溜部６０に溜めら
れている潤滑油は、クランクシャフト５３の下部に形成
されたオイルポンプによって汲み上げられ、上軸受け４
３、ピストン４１Ａ、４１Ｂ、下軸受け４４の摺動面に
供給される。そしてシリンダ４２Ａ内に供給された潤滑
油は、冷媒とともに吐出口４６からシェル３０内に吐出
される。一方、シリンダ４２Ｂ内に供給された潤滑油
は、冷媒とともに吐出口４６Ｂからシェル３０外に吐出
される。本実施例は、上記のようにシェル３０内を中間
圧とすることによって、冷媒の潤滑油への溶け込み量を
高圧型に比べて減らすことができる。従って、封入する
潤滑油の量を減らすことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、潤滑油を有効に
利用することで、封入する潤滑油の量を減らすことがで
きる。そして、圧縮機の潤滑油中に溶け込む冷媒の量を
減らすことにより、冷凍サイクルに封入する冷媒を有効
に利用することができる。従って、冷媒の封入量を減ら
すことができ、仮に冷媒が漏洩した場合においても、大
気との混合率が発火限界を超える確率が少なくなり、発
火、爆発の危険を未然に防止し、安全な冷凍サイクル装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による冷凍サイクル図

【図２】本発明の一実施例によるオイルセパレータの側
面断面図

【図３】本発明の一実施例による圧縮機の側面断面図

【図４】本発明の他の実施例による圧縮機の側面断面図

【図５】本発明の他の実施例による圧縮機の側面断面図

【図６】本発明の他の実施例による圧縮機の側面断面図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 凝縮器 ４ 絞り装置 ５ 蒸発器 ３０ シェル ３１ 冷媒吐出管 ４０ 圧縮機構部 ４６ 吐出口 ５０ モーター機構部 ６０ 油溜部 ６５ ポンプ部 ６６ オイル仕切部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朔晦 理子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
   れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装置に
   おいて、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機とし
   て、下方に圧縮機構部を上方にモーター機構部を設けた
   縦型の圧縮機を用いたことを特徴とする可燃性冷媒を用
   いた冷凍サイクル装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮機構部及び前記モーター機構部
   を、径方向の寸法よりも高さ方向の寸法の大きな筒状の
   シェル内に設け、冷媒吐出管を前記シェルの上部に設け
   たことを特徴とする請求項１に記載の可燃性冷媒を用い
   た冷凍サイクル装置。
3. 【請求項３】 前記圧縮機は、前記圧縮機構部の下方に
   油溜部を設け、前記圧縮機構部の上部に吐出口を設けた
   ことを特徴とする請求項２に記載の可燃性冷媒を用いた
   冷凍サイクル装置。
4. 【請求項４】 前記圧縮機は、前記圧縮機構部と前記モ
   ーター機構部との間に油溜部を設け、前記圧縮機構部の
   下部に吐出口を設けたことを特徴とする請求項２に記載
   の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置。
5. 【請求項５】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
   れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装置に
   おいて、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機とし
   て、圧縮機構部、モーター機構部、及びポンプ部を横方
   向に順に併設した横型の圧縮機を用い、前記圧縮機構部
   と前記ポンプ部との間をオイル仕切部によって区分け
   し、前記オイル仕切部よりも前記ポンプ部側に冷媒吐出
   管を設けたことを特徴とする可燃性冷媒を用いた冷凍サ
   イクル装置。
6. 【請求項６】 前記オイル仕切部を前記モーター機構部
   によって構成したことを特徴とする請求項５に記載の可
   燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置。
7. 【請求項７】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
   れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装置に
   おいて、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機とし
   て、圧縮機構部、モーター機構部、及びポンプ部を横方
   向に順に併設した横型の圧縮機を用い、前記圧縮機構部
   よりも前記ポンプ部が低位置となるように前記圧縮機を
   設置することを特徴とする可燃性冷媒を用いた冷凍サイ
   クル装置。
8. 【請求項８】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器をそ
   れぞれ配管を介して環状に接続した冷凍サイクル装置に
   おいて、冷媒として可燃性冷媒を用い、前記圧縮機とし
   て、圧縮機構部を２つ有し、第一の圧縮機構部で圧縮し
   た冷媒をシェル内に吐出し、第二の圧縮機構部で前記シ
   ェル内の冷媒を吸入して圧縮し、この圧縮した冷媒を冷
   媒吐出管から前記シェル外に導く圧縮機を用いたことを
   特徴とする可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置。
9. 【請求項９】 前記可燃性冷媒としてＨＣ系冷媒を用い
   たことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに
   記載の可燃性冷媒を用いた冷凍サイクル装置。