JPWO2020174555A1

JPWO2020174555A1 - 圧縮機

Info

Publication number: JPWO2020174555A1
Application number: JP2021501412A
Authority: JP
Inventors: 考平坂田; 畑　茂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: JP7031056B2; DE112019006923T5; US11971025B2; AU2019431661B2; WO2020174555A1; US20220025877A1; CN113423951A; CN113423951B; AU2019431661A1

Abstract

複数のターミナル端子（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、複数のターミナル端子を保護するターミナル端子カバー（２６）と、シェルの温度を検知する温度センサー（２２）と、を備える圧縮機（１０）であって、複数のターミナル端子の周囲に配置される平板部（２１）と、平板部から延在して当該平板部と一体に形成され、温度センサーを覆うセンサー保護部（２３）と、を有する被覆体（２４）を備え、ターミナル端子カバーは、被覆体がセンサー保護部によってシェルに配置された温度センサーを覆った状態で、被覆体の平板部を覆うように取り付けられる。これにより、ターミナル端子カバーの取付時における温度センサーのリード線の誤切断を防止できる。

Description

本発明は、冷媒回路に設けられる圧縮機に関する。

空気調和装置または冷蔵庫などの冷媒回路に設けられる圧縮機には、当該冷媒回路の過負荷運転または冷媒漏れ運転による圧縮機の温度上昇を防止するため、温度センサーが設けられている。例えば、特許文献１に記載された圧縮機には、この種の温度センサーと、ターミナルと、ターミナルを埃または水等から保護するターミナル保護カバーと、が圧縮機のシェル外表面に設けられている。

この圧縮機において、ターミナル保護カバーには、温度センサーの外形寸法と同一の大きさの空間部と、この空間部の片端にセンサーリード線を引き出すための開口空間と、が形成されたセンサー保持部が、当該ターミナル保護カバーから延出して形成されている。そして、温度センサーは、センサー保持部の空間部に嵌め込まれて仮固定された状態で、ターミナル保護カバーをターミナルに被せて圧縮機のシェル外表面に取り付けることで、センサー保持部によりシェル外表面に密着固定される。すなわち、かかる圧縮機では、ターミナル保護カバーが、センサー保持部によって、温度センサーを埃または水等から保護している。

特開２００２−１８８５７０号公報

しかしながら、特許文献１の圧縮機では、ターミナル保護カバーにおけるセンサー保持部の空間部に温度センサーが嵌め込まれた後、当該ターミナル保護カバーが圧縮機のシェル外表面に取り付けられるため、温度センサーのリード線を誤切断する虞があった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、温度センサーのリード線の誤切断を防止できる圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る圧縮機は、複数のターミナル端子と、前記複数のターミナル端子を保護するターミナル端子カバーと、シェルの温度を検知する温度センサーと、を備える圧縮機であって、前記複数のターミナル端子の周囲に配置される平板部と、前記平板部から延在して当該平板部と一体に形成され、前記温度センサーを覆うセンサー保護部と、を有する被覆体を備え、前記ターミナル端子カバーは、前記被覆体が前記センサー保護部によって前記シェルに配置された前記温度センサーを覆った状態で、前記被覆体の前記平板部を覆うように取り付けられたものである。

本発明に係る圧縮機によれば、複数のターミナル端子の周囲に配置される平板部と、温度センサーを保護するセンサー保護部と、が一体に形成されてなる被覆体を備えている。ターミナル端子カバーは、被覆体がセンサー保護部によってシェルに配置された温度センサーを覆った状態で、被覆体の平板部を覆うように取り付けられている。これにより、ターミナル端子カバーの取付時における温度センサーのリード線の誤切断を防止できる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。図１の空気調和装置における室外機の構成を示す斜視図である。図２の圧縮機を拡大して示す正面図である。図３の圧縮機を上方から見て示す上面図である。図４の圧縮機の一部を断面および分解して示す上面図である。図３の圧縮機における被覆体およびターミナル端子カバーを示す分解断面図である。図３の圧縮機の上部を部分的に断面で示す拡大図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴う圧縮機も本発明の技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。

実施の形態１．
＜空気調和装置１の構成＞
図１を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１の冷媒回路５を示す模式図である。

図１に示すように、本実施の形態１に係る空気調和装置１は、冷媒を介して外気と室内の空気との間で熱を移動させることにより、冷房または暖房して室内の空気調和を行うものであり、室内機２と室外機３とを有している。

空気調和装置１においては、室内機２と室外機３とが内部に配置される冷媒配管４および外部に配置される冷媒配管４ａおよび冷媒配管４ｂを介して接続され、冷媒を循環させる冷媒回路５が構成されている。冷媒回路５には、圧縮機１０、流路切替装置１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３および室内熱交換器１４が設けられ、これらが冷媒配管４、４ａおよび４ｂを介して接続されている。

室外機３は、圧縮機１０、流路切替装置１１、室外熱交換器１２および膨張弁１３を有している。圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０は、インバータによって駆動制御されてもよい。この場合、制御部６によって運転周波数を変化させて、圧縮機１０の容量を変更することができる。なお、圧縮機１０の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。流路切替装置１１は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向の切り換えが行われる装置である。

空気調和装置１は、制御部６からの指示に基づいて、流路切替装置１１を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転または冷房運転を実現することができる。室外熱交換器１２は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。また、室外熱交換器１２には、冷媒と室外空気との間の熱交換の効率を高めるための室外送風機１５が、当該室外熱交換器１２に対向して設けられている。ここで、室外送風機１５は、インバータによって駆動制御されてもよい。この場合、室外送風機１５は、インバータによって駆動源であるファンモーター１６の運転周波数を変化され、ファンの回転速度を変更する。なお、室外送風機１５は、同様の効果が得られるものであれば、例えば、ファンの種類はシロッコファンでもよいし、プラグファンでもよい。また、室外送風機１５は押し込み方式でもよいし、引っぱり方式でもよい。

ここで、室外熱交換器１２は、暖房運転時において蒸発器として機能し、冷媒配管４ｂ側から流入した低圧の冷媒と、室外空気との間で、熱交換を行って冷媒を蒸発させて気化させ、冷媒配管４ａ側に流出させる。また、室外熱交換器１２は、冷房運転時において凝縮器として機能し、冷媒配管４ａ側から流路切替装置１１を介して流入した圧縮機１０にて圧縮済の冷媒と、室外空気との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４ｂ側に流出させる。なお、ここでは室外空気を外部流体として用いる場合を例に説明したが、外部流体は室外空気を含む気体に限らず、水を含む液体であってもよい。

膨張弁１３は、冷媒の流量を制御する絞り装置であり、膨張弁１３の開度を変化させることで冷媒配管４を流れる冷媒の流量を調節することにより、冷媒の圧力を調整する。膨張弁１３は、冷房運転時において、高圧の液状態の冷媒を低圧の気液二相状態の冷媒へと膨張させ減圧させる。なお、膨張弁１３としては、同様の効果が得られるものであれば、電子膨張弁またはキャピラリーチューブ等でもよい。例えば、膨張弁１３が、電子式膨張弁で構成された場合は、制御部６の指示に基づいて開度調整が行われる。

室内機２は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器１４と、室内熱交換器１４が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機１７と、を有する。

室内熱交換器１４は、暖房運転時において凝縮器として機能し、冷媒配管４ａ側から流入した冷媒と、室内空気との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４ｂ側に流出させる。また、室内熱交換器１４は、冷房運転時において蒸発器として機能し、冷媒配管４ｂ側から流入した膨張弁１３によって低圧状態にされた冷媒と、室内空気との間で熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、冷媒配管４ａ側に流出させる。なお、ここでは室内空気を外部流体として用いる場合を例に説明したが、外部流体は室内空気を含む気体に限らず、水を含む液体であってもよい。

室内送風機１７の運転速度は、ユーザーの設定により決定される。ここで、室内送風機１７は、インバータによって駆動制御されることが好ましい。この場合、室内送風機１７は、インバータによってファンモーター１８の運転周波数を変化され、ファンの回転速度を変更する。なお、室内送風機１７は、同様の効果が得られるものであれば、例えば、ファンの種類はシロッコファンでもよいし、プラグファンでもよい。また、室内送風機１７は押し込み方式でもよいし、引っぱり方式でもよい。

＜空気調和装置１の冷房および暖房運転の動作例＞
次に、空気調和装置１の動作例として冷房運転の動作を説明する。圧縮機１０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して、室外熱交換器１２に流入する。室外熱交換器１２に流入したガス冷媒は、室外送風機１５により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器１２から流出する。室外熱交換器１２から流出した冷媒は、膨張弁１３によって膨張および減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２の室内熱交換器１４に流入し、室内送風機１７により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器１４から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２から空調対象空間である室内に吹き出される。室内熱交換器１４から流出したガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して圧縮機１０に吸入され、再び圧縮される。空気調和装置１の冷房運転は、図１中、実線の矢印で示す以上の動作が繰り返される。

次に、空気調和装置１の動作例として暖房運転の動作を説明する。圧縮機１０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して、室内機２の室内熱交換器１４に流入する。室内熱交換器１４に流入したガス冷媒は、室内送風機１７により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器１４から流出する。このとき、ガス冷媒から熱を受け取り暖められた室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２から室内に吹き出される。室内熱交換器１４から流出した冷媒は、膨張弁１３によって膨張および減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外機３の室外熱交換器１２に流入し、室外送風機１５により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１２から流出する。室外熱交換器１２から流出したガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して圧縮機１０に吸入され、再び圧縮される。空気調和装置１の暖房運転は、図１中、破線の矢印で示す以上の動作が繰り返される。

＜室外機３の構成＞
ここで、図２を参照しながら、本実施の形態１に係る空気調和装置１の室外機３について説明する。図２は、図１の空気調和装置１における室外機３の構成を示す斜視図である。

図２に示すように、室外機３は、外郭を覆う筐体として、一側面を覆うサイドパネル３０ａと、前面およびサイドパネル３０ａとは反対の他側面を覆うフロントパネル３０ｂと、天面を覆うトップパネル３０ｃおよび底面を覆う底板３１と、を備えている。そして、筐体は、全体として直方体形状で形成されている。なお、室外機３の筐体は、当該筐体の背面側に配置され、室外熱交換器１２を覆う不図示の背面パネルを備えていてもよい。

室外機３における筐体の内部は、仕切板３２によって風路室３３と機械室３４とに区画されている。風路室３３における筐体の前面側には、室外送風機１５が設置されている。また、風路室３３における室外送風機１５の背面側には、室外熱交換器１２が設置されている。

室外送風機１５は複数の翼１５ａを備え、ファンモーター１６により回転駆動される。また、室外機３の筐体における室外送風機１５の前面側に位置するフロントパネル３０ｂには、筐体の内部の空気を当該筐体の外部へと排出するためのスリット状の吹出口３０ｂａが設けられている。室外熱交換器１２は、詳細な図示を省略するが冷媒を流通させる伝熱管と、伝熱管を流れる冷媒と外気との間の伝熱面積を大きくするためのフィンとを備えた構造を有している。

機械室３４には、室外熱交換器１２と冷媒配管４を介して接続され、当該室外熱交換器１２へと冷媒を供給する圧縮機１０が設置されている。また、機械室３４には、室外機３の運転有無を検知する電流センサーをはじめ、パワーモジュールおよびインバータ基板等の電気部品３５が設置されている。

＜圧縮機１０の構成＞
次に、図３〜図７を参照しながら本実施の形態１に係る室外機３に設けられる圧縮機１０について説明する。図３は、図２の圧縮機１０を拡大して示す正面図である。図４は、図３の圧縮機１０を上方から見て示す上面図である。図５は、図４の圧縮機１０の一部を断面および分解して示す上面図である。図６は、図３の圧縮機１０における被覆体２４およびターミナル端子カバー２６を示す分解断面図である。図７は、図３の圧縮機１０の上部を部分的に断面で示す拡大図である。なお、以下では便宜上、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃをまとめてターミナル端子２０として図示して説明する。

図３〜図７に示すように、圧縮機１０は、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃと、これらターミナル端子２０を保護するターミナル端子カバー２６と、シェル１０ａの温度を検知する温度センサー２２と、を備えている。温度センサー２２は、前述した図１に示す空気調和装置１の冷媒回路５における過負荷運転または冷媒漏れ運転による圧縮機１０の温度上昇を防止する目的で設けられる。

本実施の形態１の場合、圧縮機１０は、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの周囲に配置される平板部２１と、温度センサー２２を保護するセンサー保護部２３とを有する被覆体２４を備えている。

図５に示すように、平板部２１には、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに対応したエリア２１ａ、２１ｂおよび２１ｃが、これらターミナル端子２０が設置された位置毎に、色または柄などで区別可能な状態で区画形成されている。このため、平板部２１を圧縮機１０のシェル１０ａ上（図３参照）に配置する際、容易に位置決めすることが可能となっている。

また、平板部２１には、図４〜図７に示すように、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを貫通させる第一開口部２８と、ターミナル端子カバー２６を固定する端子カバー固定部２７を貫通させる第二開口部２９と、が形成されている。このため、被覆体２４は、後述するように、ターミナル端子カバー２６が端子カバー固定部２７によってシェル１０ａへ固定される際、端子カバー固定部２７が第二開口部２９を貫通することで、水平方向に回転したり、ズレを生じたりすることがない。

センサー保護部２３は、図６に示すように、平板部２１から延在して当該平板部２１と一体に形成されている。また、センサー保護部２３は、温度センサー２２を当該温度センサー２２の周囲を含めた非接触状態で覆う箱形で、且つ、圧縮機１０の上部側に向けて開口された形状で形成されている。換言すれば、センサー保護部２３は、圧縮機１０への取付状態において、下面が開口された箱形状に形成されている。加えて、センサー保護部２３は、図５に示すように、箱形状における側部、本実施の形態の場合、短手方向に位置する側面の一部に、温度センサー２２のリード線２２ａを引き出すための開口部２５が形成されている。

以上のように構成された被覆体２４は、図４および図５に示すように、温度センサー２２が圧縮機１０の上部に配置された後、当該温度センサー２２をセンサー保護部２３によって覆うように、当該圧縮機１０の上部に配置される。このとき、被覆体２４では、センサー保護部２３が温度センサー２２を覆う際、当該温度センサー２２のリード線２２ａを開口部２５から引き出した状態で配置されるため、当該リード線２２ａを誤切断することはない。

また、被覆体２４では、センサー保護部２３が、温度センサー２２をその周囲を含めた非接触状態で覆う箱形状で形成されているので、異なる形状または大きさからなる温度センサー２２であっても、柔軟に対応可能となっている。つまり、この被覆体２４によれば、異なる形状または大きさの温度センサー２２毎に、わざわざセンサー保護部２３の位置または大きさを変更する必要がない。換言すれば、本実施の形態１の被覆体２４は汎用性に優れている。加えて、被覆体２４は、センサー保護部２３により、冷媒回路５（図１参照）における圧縮機１０の上方から滴下する水滴が、温度センサー２２（図５参照）へ浸水するのを防止する役割も果たす。

そして、被覆体２４は、図３〜図４および図６〜図７に示すように、ターミナル端子カバー２６が、端子カバー固定部２７を用いて取り付けられることで、当該ターミナル端子カバー２６と共に圧縮機１０の上部に固定される。より具体的に、ターミナル端子カバー２６は、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを平板部２１ごと覆うように被覆体２４上に配置され、端子カバー固定部２７を用いて圧縮機１０のシェル１０ａ上部に固定される。このとき、ターミナル端子カバー２６の一部は、図４および図６に示すように、被覆体２４における平板部２１とセンサー保護部２３との連接領域２４ａに位置する。このように、ターミナル端子カバー２６の取付時には、既に被覆体２４がシェル１０ａの上部に配置され、温度センサー２２が当該被覆体２４のセンサー保護部２３によって覆われた状態となっている。よって、ターミナル端子カバー２６の取付時に、当該ターミナル端子カバー２６が温度センサー２２のリード線２２ａを誤切断することはない。

＜実施の形態１における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態１の圧縮機１０では、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの周囲に配置される平板部２１と、温度センサー２２を保護するセンサー保護部２３と、が一体に形成されてなる被覆体２４を備える。そして、被覆体２４は、温度センサー２２が圧縮機１０の上部に配置された後、温度センサー２２のリード線２２ａを開口部２５から引き出した状態で当該温度センサー２２をセンサー保護部２３によって覆うように圧縮機１０の上部に配置される。これにより、被覆体２４の圧縮機１０に対する取付時における、温度センサー２２のリード線２２ａの誤切断を防止できる。そして、この後、ターミナル端子カバー２６が、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを平板部２１ごと覆うように被覆体２４上に配置され、端子カバー固定部２７を用いて圧縮機１０のシェル１０ａ上部に固定される。したがって、ターミナル端子カバー２６の取付時には、既に被覆体２４がシェル１０ａの上部に配置され、温度センサー２２が当該被覆体２４のセンサー保護部２３によって覆われた状態となっている。よって、ターミナル端子カバー２６の圧縮機１０に対する取付時における、温度センサー２２のリード線２２ａの誤切断を確実に防止できる。かくして、圧縮機１０によれば、温度センサー２２のリード線２２ａの誤切断を防止できる。

このとき、被覆体２４のセンサー保護部２３は、温度センサー２２を当該温度センサー２２の周囲を含めた非接触状態で覆う箱形で形成されている。したがって、形状または大きさが異なる温度センサー２２に対しても共通の被覆体２４を用いることができる。

また、本実施の形態１の圧縮機１０では、ターミナル端子２０を覆うターミナル端子カバー２６の一部が、平板部２１と温度センサー２２との連接領域２４ａの上方に位置するように構成した。このとき、ターミナル端子カバー２６には、当該ターミナル端子カバー２６を固定するための端子カバー固定部２７が設けられている。これにより、ターミナル端子カバー２６を端子カバー固定部２７によって圧縮機１０の上部に押さえつけることで、被覆体２４をターミナル端子カバー２６と一緒に圧縮機１０の上部に固定できる。よって、被覆体２４を圧縮機１０に固定する固定部材を別途設ける必要がない。

また、平板部２１には、ターミナル端子２０を貫通させる第一開口部２８と、端子カバー固定部２７を貫通させる第二開口部２９とが設けられている。そして、ターミナル端子カバー２６が被覆体２４を介在した状態で、端子カバー固定部２７によってシェル１０ａの上部へ固定される際、端子カバー固定部２７が第二開口部２９を貫通する。したがって、被覆体２４が水平方向に回転したり、ズレを生じたりするのを防止できる。

さらに、平板部２１には、複数のターミナル端子２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに対応したエリア２１ａ、２１ｂおよび２１ｃが、これらターミナル端子２０が設置された位置毎に、色または柄などで区別可能な状態で区画形成されている。このため、平板部２１を圧縮機１０のシェル１０ａ上に配置する際、容易に位置決めすることができる。

１空気調和装置、２室内機、３室外機、４、４ａ、４ｂ冷媒配管、５冷媒回路、６制御部、１０圧縮機、１０ａシェル、１１流路切替装置、１２室外熱交換器、１３膨張弁、１４室内熱交換器、１５室外送風機、１５ａ翼、１６ファンモーター、１７室内送風機、１８ファンモーター、２０ターミナル端子、２１平板部、２１ａ、２１ｂ、２１ｃエリア、２２温度センサー、２２ａリード線、２３センサー保護部、２３ａ被覆部、２４被覆体、２４ａ連接領域、２５開口部、２６ターミナル端子カバー、２７端子カバー固定部、２８第一開口部、２９第二開口部、３０ａサイドパネル、３０ｂフロントパネル、３０ｂａ吹出口、３０ｃ
トップパネル、３１底板。

本発明に係る圧縮機は、複数のターミナル端子と、前記複数のターミナル端子を保護するターミナル端子カバーと、シェルの温度を検知する温度センサーと、を備える圧縮機であって、前記複数のターミナル端子の周囲に配置される平板部と、前記平板部から延在して当該平板部と一体に形成され、前記温度センサーを覆うセンサー保護部と、を有する被覆体を備え、前記ターミナル端子カバーは、前記被覆体が前記センサー保護部によって前記シェルに配置された前記温度センサーを覆った状態で、前記被覆体の前記平板部を覆うように取り付けられ、前記センサー保護部は、前記温度センサーを当該温度センサーの周囲を含めた非接触状態で覆う。

Claims

複数のターミナル端子と、前記複数のターミナル端子を保護するターミナル端子カバーと、シェルの温度を検知する温度センサーと、を備える圧縮機であって、
前記複数のターミナル端子の周囲に配置される平板部と、
前記平板部から延在して当該平板部と一体に形成され、前記温度センサーを覆うセンサー保護部と、
を有する被覆体を備え、
前記ターミナル端子カバーは、
前記被覆体が前記センサー保護部によって前記シェルに配置された前記温度センサーを覆った状態で、前記被覆体の前記平板部を覆うように取り付けられた、圧縮機。
前記センサー保護部は、
前記温度センサーを当該温度センサーの周囲を含めた非接触状態で覆う、請求項１に記載の圧縮機。
前記ターミナル端子カバーの一部は、
前記被覆体における前記平板部と前記センサー保護部との連接領域に位置する、請求項１または２に記載の圧縮機。
前記平板部は、
前記複数のターミナル端子を貫通させる第一開口部と、
前記ターミナル端子カバーを固定する端子カバー固定部を貫通させる第二開口部と、が形成されてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記平板部は、
前記複数のターミナル端子の配置毎にそれぞれ対応して区画されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮機。