WO2019102532A1

WO2019102532A1 - 圧縮機及び冷凍サイクル装置

Info

Publication number: WO2019102532A1
Application number: PCT/JP2017/041917
Authority: WO
Inventors: 修平小山; 鉄郎平見; 裕貴田村
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-05-31

Abstract

圧縮機は、内部に空間が設けられ、冷凍機油としてポリアルキレングリコール油を貯留した密閉容器と、密閉容器に設けられ、冷媒を密閉容器の低圧空間に流入させる吸入管と、密閉容器に収納され、低圧空間から冷媒を吸入し、圧縮して高圧空間へ吐出する圧縮機構部と、密閉容器に収納され、圧縮機構部を駆動する駆動機構部と、密閉容器の側壁であって、吸入管よりも上方に設けられ、駆動機構部に電気的に接続された密封端子と、を備えている。

Description

圧縮機及び冷凍サイクル装置

　本発明は、冷媒及び冷凍機油を用いた圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。

　一般に、圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する駆動機構部とを備え、密閉容器の下部には、圧縮機構部を潤滑する冷凍機油が貯留されている。近年、圧縮機において、地球温暖化防止の観点から、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低い自然冷媒への移行が求められている。現在主流のＲ４１０Ａ冷媒に替わる冷媒の一つに、プロパン（以下、「Ｒ２９０」という）がある。またＲ２９０との相溶性が良い冷凍機油として、合成油の一つであるポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）油が知られている。従来、Ｒ２９０を含む冷媒とＰＡＧ油とを用いた圧縮機において、高圧シェルタイプのロータリ圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。

　ＰＡＧ油は、他の合成油であるポリオールエステル（ＰＯＥ）油及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）油に比べて化学構成上酸素含有率が高く、電気を通し易い。密閉容器には、駆動機構部の通電のために密封端子が取り付けられており、密封端子において絶縁性が維持される必要がある。

特許第４１７６２３１号公報

　特許文献１の圧縮機において、密封端子は密閉容器の上蓋に取り付けられており、密閉容器内の上部には密封端子に接続された駆動機構部が配置されている。このような圧縮機において、ＰＡＧ油による密封端子の絶縁不良を防止することはできる。しかしながら、駆動機構部が圧縮機構部よりも下方に設置される圧縮機では、密封端子が密閉容器の側壁に配置される場合がある。このような構成では、密閉容器内に冷媒及び冷凍機油が貯留されたときに、密封端子が浸漬し、冷凍機油により端子間が短絡する可能性がある。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、密封端子の絶縁性を確保した圧縮機及び冷凍サイクル装置の提供を目的とする。

　本発明に係る圧縮機は、内部に空間が設けられ、冷凍機油としてポリアルキレングリコール油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器に設けられ、冷媒を前記密閉容器の低圧空間に流入させる吸入管と、前記密閉容器内に配置され、前記低圧空間から冷媒を吸入し、圧縮して高圧空間へ吐出する圧縮機構部と、前記密閉容器内に配置され、前記圧縮機構部を駆動する駆動機構部と、前記密閉容器の側壁であって、前記吸入管よりも上方に設けられ、前記駆動機構部に電気的に接続された密封端子と、を備えている。

　本発明の圧縮機によれば、密封端子を密閉容器の側壁に配置することにより、密閉容器内に貯留されている冷媒及びＰＡＧ油が吸入管へ流れるので、密封端子のＰＡＧ油への浸漬を回避することができ、密封端子の絶縁性を確保することができる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機の断面図である。本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の概略図である。本発明の実施の形態１に係る圧縮機の蒸発器との接続例を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る圧縮機の蒸発器との他の接続例を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る吸入管の他の構成例を示す模式図である。Ｒ２９０液冷媒の密度と温度との関係を示す図である。本発明の実施の形態２に係る圧縮機の構成例を示す断面図である。本発明の実施の形態３に係る圧縮機の構成例を示す断面図である。本発明の実施の形態４に係る圧縮機の断面図である。図９の密閉容器と密封端子のＡＡ断面を示す説明図である。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の断面図である。図１に基づき、圧縮機１００が密閉型スクロール圧縮機である場合を例に説明する。圧縮機１００は、冷媒回路８０（図２参照）に接続され、冷媒回路８０に冷媒を循環させる。圧縮機１００は、冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の状態にして吐出させる。ここで、冷媒としては、プロパン（Ｒ２９０）単体もしくはＲ２９０を含む混合冷媒が用いられる。

　圧縮機１００は、軸方向が上下方向（矢印Ｚ方向）となるように設置された縦置き型の圧縮機である。圧縮機１００は、外郭となる密閉容器１と、冷媒を圧縮する圧縮機構部２と、圧縮機構部２を駆動させる駆動機構部３と、駆動機構部３に電気的に接続された密封端子５とを備えている。

　密閉容器１は、円筒形状の胴部１１と、円蓋状の上蓋部１２及び下蓋部１３とを備える。胴部１１の上側の開口に上蓋部１２が接合され、胴部１１の下側の開口に下蓋部１３が接合されている。つまり、密閉容器１の側壁は胴部１１である。密閉容器１の下蓋部１３は台座４に固定されている。

　また、密閉容器１の下部には油溜り１３ａが設けられており、圧縮機構部２を潤滑及び冷却する冷凍機油が貯留されている。ここで、冷凍機油としてはＲ２９０冷媒に適したポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）油が用いられる。冷凍機油の一部は冷媒とともに冷媒回路８０を循環する。また圧縮機１００内に貯留された冷凍機油には冷媒の一部が溶解している。

　また圧縮機１００は、吸入管１４及び吐出管１５を備えている。吸入管１４は、直管からなり、密閉容器１の胴部１１に圧入等により固定されている。吸入管１４は、両端の高さが等しくなるように水平方向（矢印Ｘ方向）に配置されている。吸入管１４は、冷媒回路８０において圧縮機１００に戻る低圧の冷媒を密閉容器１内へ流入させるものである。一方、吐出管１５は、密閉容器１の上蓋部１２に圧入等により固定されている。吐出管１５は、圧縮機構部２で圧縮された高圧の冷媒を密閉容器１の外へ流出させるものである。

　密封端子５は、密閉容器１の胴部１１に固定されている。密封端子５は、リード線５４を介して駆動機構部３と接続されており、外部の電源から駆動機構部３に電力を供給する。密封端子５は、相毎に設けられた複数の端子ピン５１と、端子ピン５１を封止する絶縁部５２と、絶縁部５２を封止する金属ベース５３とを有する。絶縁部５２は、例えばガラス等の絶縁材からなる。金属ベース５３は、例えばプロジェクション溶接によって、胴部１１に設けられた穴に接合されている。

　圧縮機構部２は、密閉容器１内の上部に設置されており、下方に形成された低圧空間Ｓ１から冷媒を吸入して圧縮し、上方に形成された高圧空間Ｓ２に吐出する。圧縮機構部２は、固定スクロール２１と、固定スクロール２１の下側に配置された揺動スクロール２２と、密閉容器１に固定されたフレーム２３とを備えている。

　固定スクロール２１は、第１台板２１ａ及び第１渦巻体２１ｂを有している。第１台板２１ａは、フレーム２３にボルト等によって固定されている。第１渦巻体２１ｂは、第１台板２１ａの一方の面に設けられた渦巻状突起である。第１台板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。

　揺動スクロール２２は、第２台板２２ａ及び第２渦巻体２２ｂを有している。第２台板２２ａにおいてフレーム２３に対向する面（以下、スラスト面と称する）の略中心には、円筒形状の揺動軸受部２２ｃが形成されている。またスラスト面とフレーム２３との間には、環状のオルダムリング２７が介在する。揺動スクロール２２が駆動機構部３により駆動されるとき、オルダムリング２７によって、揺動スクロール２２が固定スクロール２１に対して自転することなく偏心旋回運動（揺動運動）を行う。

　第２渦巻体２２ｂは、第２台板２２ａにおいてスラスト面の裏面に形成された渦巻状突起である。揺動スクロール２２と固定スクロール２１とは、第２渦巻体２２ｂと第１渦巻体２１ｂとが噛み合うように組み合わされて密閉容器１内にフレーム２３により装着されている。第１渦巻体２１ｂと第２渦巻体２２ｂとの間には、軸方向（矢印Ｚ方向）と垂直な半径方向において密閉容器１の軸へ向かうに従って容積が縮小する圧縮室２６が形成される。

　フレーム２３は、固定スクロール２１及び揺動スクロール２２を支持する。フレーム２３の外周面は、例えば焼き嵌め又は溶接等によって密閉容器１の内周面に固着されている。またフレーム２３の中心には、上下に貫通した主軸受部２３ａが形成されている。主軸受部２３ａは、駆動機構部３のクランクシャフト３３を回転可能に支持する。

　圧縮機構部２は、吐出弁２４及び弁押さえ２５を備えている。吐出弁２４は、固定スクロール２１の吐出ポート２１ｃの開口を塞ぐように高圧空間Ｓ２側に設けられている。弁押さえ２５は、例えば板バネ等から成る。弁押さえ２５は、吐出弁２４の上部に配置され、吐出弁２４のリフト量を制限するものである。圧縮室２６で冷媒が設定圧力まで圧縮されると、吐出弁２４が弁押さえ２５の弾性力に逆らって持ち上げられ、圧縮された冷媒が吐出ポート２１ｃを通って高圧空間Ｓ２へ吐出される。一方、圧縮室２６の冷媒の圧力が設定圧力未満であるとき、吐出弁２４は閉じており、高圧空間Ｓ２から圧縮室２６へ冷媒が逆流することを防止する。

　駆動機構部３は、密閉容器１内における圧縮機構部２の下部に配置されており、圧縮機構部２の揺動スクロール２２を駆動する。駆動機構部３は、少なくとも、密閉容器１内部に固定された円筒状のステータ３１と、ステータ３１の内周面側に回転可能に設置されたロータ３２と、ロータ３２の中心に固定され、回転軸となるクランクシャフト３３とを備えている。

　ステータ３１は、外周面が焼き嵌め等により密閉容器１の内面に固着されている。ロータ３２は、ステータ３１と隙間を有して保持されている。ロータ３２は内部に図示しない永久磁石を有しており、ステータ３１の通電により回転駆動し、クランクシャフト３３を回転させる。

　クランクシャフト３３は、外周に取り付けられたロータ３２の回転に伴って回転し、揺動スクロール２２を回転駆動させるものである。クランクシャフト３３の上端部には揺動軸３３ａが形成されており、揺動軸３３ａにはブッシュ３４が装着されている。そして、ブッシュ３４が装着された揺動軸３３ａは、揺動スクロール２２の揺動軸受部２２ｃに隙間を有して嵌合されている。またクランクシャフト３３の内部には油回路３３ｂが形成されており、油回路３３ｂを通って冷凍機油が圧縮機構部２に供給される。

　また圧縮機１００は、クランクシャフト３３の下側を支持するサブフレーム６と、冷凍機油を汲み上げるオイルポンプ７とを備える。サブフレーム６は、駆動機構部３よりも下方の密閉容器１の内周面に固着されている。サブフレーム６の中心には、上下に貫通した副軸受部６ａが形成されており、副軸受部６ａはクランクシャフト３３を回転可能に支持している。そしてクランクシャフト３３は、フレーム２３により上側が軸支され、サブフレーム６により下側が軸支されて、密閉容器１の軸方向（矢印Ｚ方向）に配置されている。

　オイルポンプ７は、例えば容積型ポンプから成り、クランクシャフト３３の下方に設けられている。オイルポンプ７は、クランクシャフト３３の回転に伴い、油溜り１３ａの冷凍機油を汲み上げ、クランクシャフト３３の油回路３３ｂを通して揺動軸受部２２ｃ及び主軸受部２３ａ等に供給する。

　ここで、圧縮機１００の動作について簡単に説明する。密封端子５の端子ピン５１を介してステータ３１が通電されると、ステータ３１とロータ３２との間にトルクが発生することによりロータ３２が回転し、ロータ３２に固定されたクランクシャフト３３が回転する。クランクシャフト３３の回転により、揺動軸３３ａを介して揺動スクロール２２が回転し、揺動スクロール２２の第２渦巻体２２ｂと固定スクロール２１の第１渦巻体２１ｂとが噛み合い、圧縮室２６が形成される。

　そして、低圧空間Ｓ１から圧縮室２６に冷媒が取り込まれる。圧縮室２６は、揺動スクロール２２の揺動運動に伴い、圧縮機構部２の外周部から中心へ移動しながら容積が減少するため、圧縮室２６に取り込まれた冷媒が圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、固定スクロール２１の吐出ポート２１ｃから弁押さえ２５の弾性力に逆らって高圧空間Ｓ２に吐出され、吐出管１５を通って密閉容器１外へ吐出される。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の概略図である。冷凍サイクル装置１０１は、冷媒回路８０を備えた、例えば冷凍機、空気調和機又は給湯機等である。図２に示されるように、冷凍サイクル装置１０１は、上述した圧縮機１００と、凝縮器８１と、ドライヤ８２と、減圧装置８３と、蒸発器８４とを有しており、これらが冷媒配管８５により接続されて冷媒回路８０を形成している。以下、冷凍サイクル装置１０１が冷凍機である場合を例に説明する。蒸発器８４は冷凍室に設置されており、圧縮機１００と凝縮器８１とドライヤ８２と減圧装置８３とは室外に設置されている。

　凝縮器８１は、圧縮機１００の吐出側に設けられ、圧縮機１００から吐出された高圧の冷媒と外気とを熱交換させる。ドライヤ８２は、凝縮器８１と減圧装置８３との間に設けられ、冷媒中の水分を除去する。減圧装置８３は、ドライヤ８２と蒸発器８４との間に設けられ、冷媒を減圧して膨張させる。蒸発器８４は、圧縮機１００の吸入側に設けられ、減圧装置８３を通過した冷媒と冷凍室の室内空気とを熱交換させる。

　冷媒回路８０において、圧縮機１００から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器８１に流入し、凝縮器８１において外気に放熱しながら凝縮し液化する。凝縮器８１から流出した冷媒は、ドライヤ８２を通過する際に水分が除去され、減圧装置８３に流れる。その後、冷媒は減圧装置８３により減圧されて膨張し、蒸発器８４に流入する。蒸発器８４に流入した冷媒は、蒸発器８４において室内空気から吸熱しながら蒸発し気化する。このとき、冷凍室の室内空気が冷却される。蒸発器８４から流出した冷媒は、再び圧縮機１００の吸入管１４から密閉容器１内に吸入される。圧縮機１００が運転を行う間、上述した冷媒の循環が繰り返される。

　ここで、例えば、凝縮器８１に着霜が生じて運転が除霜運転に切り替えられるときには、蒸発器８４内の一部の冷媒が液体のまま圧縮機１００に戻る液バックが生じることがある。液バックが生じたときには、密閉容器１内に貯留されている冷媒の液面の高さが上昇する。また、圧縮機１００の停止時には、吸入管１４を通って蒸発器８４から密閉容器１内に液冷媒が流入し、密閉容器１内に溜まる冷媒寝込みが生じる。

　ところで、圧縮機１００において、三相モータの接続端子と密封端子５の端子ピン５１とは、相毎に設けられている。端子ピン５１同士の距離は、三相モータの接続端子間の距離よりも短い。すなわち、端子ピン５１間の距離は、圧縮機１００内で最も端子間の距離が短い。このため、液バック又は冷媒寝込みにより液冷媒とＰＡＧ油との混合液の液面が上昇して密封端子５が浸漬すると、端子ピン５１間にＰＡＧ油が充填する。ＰＡＧ油の体積抵抗率は空気及び冷媒よりも小さく、結果として、端子ピン５１間の抵抗が小さくなり、密封端子５が絶縁不良となる場合がある。一般的に、Ｒ２９０冷媒の体積抵抗率は１０^９（Ωｍ）のオーダーであり、ＰＡＧ油の体積抵抗率は１０^７（Ωｍ）のオーダーである。また、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いた圧縮機で使用されるＰＯＥ油又はＰＶＥ油の体積抵抗率は１０^１１～１０^１２（Ωｍ）のオーダーである。つまり、冷凍機油として用いられるＰＡＧ油は、ＰＯＥ油及びＰＶＥ油等に比べて電気を通し易い。

　密封端子５は、吸入管１４よりも上方に位置している。つまり、密閉容器１の下端から密封端子５までの高さＬｔは、密閉容器１の下端から吸入管１４の中心までの高さＬｓよりも高い。このような構成により、上述したように液バック等が生じ、密閉容器１内に液冷媒が流入した場合、液面が高さＬｔになると、冷媒及び冷凍機油は吸入管１４に流れる。よって、密封端子５が冷凍機油内に浸漬されるのを抑制し、密封端子５の絶縁性を確保することができる。さらに、圧縮機１００の吸入管１４は、水平方向（矢印Ｘ方向）に設けられている。そのため、混合液が吸入管１４から流れ易く、液面の高さは吸入管１４の高さＬｓ以下に抑えられ、密封端子５の絶縁性が確保される。したがって、圧縮機１００の異常停止を防止することができる。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の蒸発器との接続例を示す模式図である。図３において、蒸発器８４は圧縮機１００の吸入管１４よりも下方に配置されている。このような配置では、圧縮機１００の除霜運転への切り替え時又は停止時に混合液の水面の高さが吸入管１４の高さＬｓに到達すると、混合液は、重力により吸入管１４及び冷媒配管８５を通って蒸発器８４へ流出する。したがって、密閉容器１内の混合液の液面の高さは吸入管１４の高さＬｓ以下に抑えられ、吸入管１４よりも上方に設けられた密封端子５において絶縁性は良好に維持される。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の蒸発器との他の接続例を示す模式図である。図４において、蒸発器８４は圧縮機１００の吸入管１４よりも上方に配置されている。吸入管１４と蒸発器８４とを接続する冷媒配管８５は、逆Ｕ字状のトラップ８６を有しており、トラップ８６の最上部８６ａは、蒸発器８４よりも上方に位置している。このような構成では、蒸発器８４が吸入管１４よりも高い位置に設置される場合でも、トラップ８６により、圧縮機１００の停止中に蒸発器８４の液冷媒が圧縮機１００へ流れ落ちることを防止することができる。したがって、密閉容器１内の混合液の増加が抑制される。

　図５は、本発明の実施の形態１に係る吸入管の他の構成例を示す模式図である。図５の圧縮機１００ａにおいて、吸入管１１４は、冷媒配管８５につながる配管部１１４ａが上方に曲げられたＬ字状となっている。この場合、吸入管１１４によりトラップ８６の一部が形成され、冷媒配管８５の形状を簡素化することができる。例えば、上方に延びた配管部１１４ａに、逆Ｕ字状のトラップ８６を直接つなぐことができる。以下、Ｌ字状の吸入管１１４においては、密閉容器１の下端から密閉容器１と吸入管１１４との接続中心までの高さを吸入管１１４の高さＬｓと定義する。

　ところで、ＰＡＧ油とＲ２９０とが用いられる場合、混合液は冷媒リッチ層と油リッチ層とに二層分離することがある。混合液が二層分離しているときに密封端子５が混合液に浸漬した場合、油リッチ層が上方に溜まっていると、冷媒リッチ層が上方に溜まっている場合に比べて絶縁性が低下する。一方、冷媒がＲ２９０単体である場合には、ＰＡＧ油よりも冷媒の密度が低いため、体積抵抗率が高い冷媒リッチ層が上方に溜まる。したがって、密封端子５が混合液に浸漬した場合でも絶縁性の低下が抑制される。

　図６は、Ｒ２９０液冷媒の密度と温度との関係を示す図である。図６において、横軸は温度（℃）を表し、縦軸は密度（ｋｇ／ｍ^３）を表す。図６の一点鎖線はＰＡＧ油の密度を表し、実線は液状態のＲ２９０単体の密度を表している。密閉容器１内に液冷媒と冷凍機油とが貯留されるとき、密閉容器１の下部に冷凍機油が分布し、密閉容器１の上部に冷媒が分布する層構造になることが好ましい。図６に示されるように、Ｒ２９０単独の密度は温度によって変化し、温度が－５０～９０℃の範囲では、温度が高いほど密度が低くなり、３７０～５９０（ｋｇ／ｍ^３）である。一方、温度によるＰＡＧ油の密度の変化は、Ｒ２９０単体の密度の変化よりも緩やかであり、温度が－３０～９０℃の範囲では１０００（ｋｇ／ｍ^３）程度である。具体的には、ＰＡＧ油は、温度が－３０～９０℃の範囲では、温度が高いほど密度が低くなり、９６０～１０２０（ｋｇ／ｍ^３）である。

　そこで、混合冷媒の密度がＰＡＧ油の密度よりも低くなるように、Ｒ２９０に混合する冷媒の種類及び混合割合が設定される。一般に、低圧シェルタイプの圧縮機１００が冷凍機に使用される場合、密閉容器１内の温度は－５０℃から９０℃まで変化する。このため、Ｒ２９０を含む混合冷媒は、密度がＰＡＧ油の密度よりも軽い９５０（ｋｇ／ｍ^３）以下であることが望ましい。これにより、ＰＡＧ油と冷媒との混合液において電気を通し易いＰＡＧ油を密閉容器１の下方に分布させ、密封端子５の絶縁性の低下をさらに抑制することができる。なお、冷媒は、Ｒ２９０単体又はＲ２９０を含む混合冷媒に限定されず、密度がＰＡＧ油の密度よりも低く、体積抵抗率がＰＡＧ油の体積抵抗率よりも高いものであればよい。

　ところで、ＰＡＧ油に水分が混入すると、ＰＡＧ油の絶縁性がさらに低下する。また、冷媒回路８０内に水分が多い場合には、温度が低下したときに水分が凝固して配管内で詰まり易くなる。したがって、ＰＡＧ油の飽和水分量は低いことが望ましい。ＨＦＣ冷媒を用いた評価では、飽和水分量が２００００（ｐｐｍ）以下で、冷凍サイクル装置１０１が正常に運転することが確認されている。このため、Ｒ２９０単体又はＲ２９０を含む混合冷媒においても飽和水分量は２００００（ｐｐｍ）以下であるとよい。

　以上のように、実施の形態１の圧縮機１００において、冷媒は、プロパン単体冷媒又はプロパンを含む混合冷媒である。これにより、自然冷媒であるＲ２９０冷媒と、Ｒ２９０冷媒との相溶性がよいＰＡＧ油とを、密封端子５の絶縁性を確保しつつ圧縮機１００及び冷凍サイクル装置１０１に実装することができる。またこれにより、冷媒回路８０への冷凍機油の滞留を抑制できるので、冷媒の流れが妨げられず効率の良い冷凍サイクル装置１０１を提供することができる。

　また、冷媒の密度は、ＰＡＧ油の密度よりも小さい。これにより、電気を通し易いＰＡＧ油を混合液の下層に分布させることができるため、例えば冷媒寝込みのように密閉容器１内に混合液が多く滞留する場合でも、ＰＡＧ油内に密封端子５が浸漬されるのを抑制し、絶縁性の低下が抑制される。

　また、冷媒の密度は、９５０（ｋｇ／ｍ^３）以下である。このように冷媒の密度に制限を設けることで、密閉容器１内の温度が変化する間も、冷媒の密度はＰＡＧ油の密度よりも小さくなるように維持される。したがって、絶縁性の低下を抑制するという効果が得られる範囲で、使用する単体冷媒の種類、あるいは混合冷媒の種類及び混合割合を、密度に基づき選択でき、汎用性を高めることができる。

　また、冷媒の体積抵抗率は、ＰＡＧ油の体積抵抗率よりも高い。これにより、ＰＯＥ油及びＰＶＥ油等の冷凍機油に比べて電気を通し易いＰＡＧが使用される場合でも、冷媒により混合液の絶縁性の低下を抑制することができる。したがって、絶縁性の低下を抑制するという効果が得られる範囲で、使用する単体冷媒の種類、あるいは混合冷媒の種類及び混合割合を、体積抵抗率に基づき選択でき、汎用性を高めることができる。

　また、ＰＡＧ油の飽和水分量は２００００（ｐｐｍ）以下である。このようにＰＡＧ油の飽和水分量に制限を設けることで、ＰＡＧ油を圧縮機１００及び冷凍サイクル装置１０１に実装した場合の不具合の発生を低減することができる。具体的には、水分による絶縁性の低下を抑制することができる。また、冷凍サイクル装置１０１において低温時の配管の詰まりを防止することができる。

　また、一般に、Ｒ２９０はＲ４１０Ａに対して密度が小さいため、高圧シェルタイプのロータリ圧縮機の場合、Ｒ４１０Ａと同等の冷凍能力を確保しようとすると、圧縮機１００の押しのけ量を大きくする必要がある。押しのけ量を大きくするためには密閉容器１を大きくする必要がある。しかしながら、ロータリ圧縮機では密閉容器が肉厚であり、密閉容器１を大きくする場合にコストが大幅に増加する。一方、圧縮機構部２が、第１渦巻体２１ｂを有する固定スクロール２１と、第２渦巻体２２ｂを有する揺動スクロール２２とを備えた構成では、密閉容器１の厚みを薄く形成し、コストの増加を抑えつつ冷凍能力を確保することができる。なお、圧縮機１００の種類はスクロール圧縮機に限定されない。例えばベーン圧縮機においても密閉容器１内に低圧空間Ｓ１が形成されるため、密閉容器１の厚みを薄くすることができる。さらに、密封端子５が密閉容器１の側壁に設けられることにより、密封端子５を密閉容器１の低圧側に配置することができ、密閉容器１の密閉性が向上する。

　また実施の形態１において、冷凍サイクル装置１０１は、圧縮機１００と、水分を吸着するドライヤ８２とを備える。これにより、冷媒回路８０の冷媒の水分を低減することができるため、低温時における冷媒配管８５の詰まりを防止することができる。さらに、冷媒の水分が低減することにより、冷凍機油の水分による絶縁性の低下を抑制することができる。

　また冷媒回路８０は、冷媒配管８５で接続された圧縮機１００と凝縮器８１と減圧装置８３と蒸発器８４とを有している。そして、冷媒配管８５には、圧縮機１００と蒸発器８４との間に、最上部８６ａが蒸発器８４よりも上方に位置するトラップ８６が形成されている。これにより、圧縮機１００が運転を停止しているときでも、蒸発器８４から圧縮機１００への液冷媒の移動が抑えられるため、密閉容器１内の混合液の増加を抑制することができる。

実施の形態２．
　実施の形態２において、圧縮機２００は、冷媒の寝込みの状態を検知する検知センサと、ヒータ９２と、制御部２０１とを備えており、冷媒寝込み等が生じた場合でも密封端子５の絶縁性を確保する構成となっている。なお、実施の形態２の圧縮機２００において、実施の形態１の圧縮機１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。

　図７は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機の構成例を示す断面図である。図７において、検知センサは、密閉容器１内に貯留されている混合液の温度を検出する温度センサ９１である。温度センサ９１は、密閉容器１の下部表面に配置されている。なお、温度センサ９１は、混合液の温度を直接検出するように密閉容器１の内面に設置されてもよい。

　ヒータ９２は、密閉容器１内に貯留されている混合液を加熱する。ヒータ９２は、密閉容器１下部の外周に沿って取り付けられている。ヒータ９２は、通電によって発熱し、圧縮機２００が運転を停止しているときにも冷媒寝込みを防止する。

　制御部２０１は、例えばマイクロコンピュータ等から成り、温度センサ９１の検出値に基づきヒータ９２の通電を制御する。具体的には、制御部２０１は、温度センサ９１の検出値が飽和温度と等しい場合に、冷媒が寝込んでいると判定し、ヒータ９２に通電するように制御する。

　以上のように、実施の形態２の圧縮機２００は、検知センサにより冷媒の寝込みが検知された場合に混合液を加熱するようにヒータ９２を制御する制御部２０１を備えている。これにより、冷媒寝込みといった密閉容器１内の混合液の状態を判定することができ、密閉容器１内に滞留している液冷媒が増加したときにヒータ９２により混合液を加熱して液冷媒を蒸発させ、密閉容器１の外へ追い出すことができる。したがって、滞留している液冷媒を低減させ混合液の液面の上昇を抑制することができ、密封端子５の絶縁性を確保することができる。また、圧縮機２００の再起動時に冷媒の急激な膨張によって生じる圧縮機２００の不具合等が回避でき、圧縮機２００の信頼性がさらに高まる。

　また、検知センサは、混合液の温度を検出する温度センサ９１である。これにより、簡単な構成で冷媒が寝込んでいるか否かの判定をし、ヒータ９２の加熱によって混合液の液面の上昇を抑制することができる。その結果、密封端子５の絶縁性が確保される。

　なお、圧縮機２００にヒータ９２が設置されていない場合でも、通電制御によって同様の効果が得られる。例えば、ロータ３２との間にトルクを発生させないようにステータ３１に通電することにより、ステータ３１を加熱させ、混合液から液冷媒を追い出すように構成されてもよい。

実施の形態３．
　図８は、本発明の実施の形態３に係る圧縮機の構成例を示す断面図である。実施の形態２では、温度センサ９１により混合液の温度を検出することで混合液の状態が判定されたが、検知センサは特に限定されない。実施の形態３では、検出センサとして静電容量センサ９３が用いられる場合について説明する。なお、実施の形態３の圧縮機３００において、実施の形態２の圧縮機２００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。

　圧縮機３００は、ヒータ９２と、静電容量センサ９３と、制御部３０１とを備えている。静電容量センサ９３は、例えば電極対等から成り、密閉容器１内に貯留されている混合液の静電容量を検出する。静電容量センサ９３は、密閉容器１内の下部に配置されている。制御部３０１は、例えばマイクロコンピュータ等で構成され、静電容量センサ９３により検出された混合液の静電容量に基づき、ヒータ９２の通電を制御する。具体的には、制御部３０１は、混合液の静電容量に基づき冷凍機油の濃度を算出し、算出された油濃度が設定濃度以下である場合に、冷媒が寝込んでいると判定し、ヒータ９２に通電するように制御する。このような構成によれば、冷媒寝込みが生じて混合液中の冷媒濃度が高くなったときに、貯留されている混合液を加熱して混合液から液冷媒を追い出すことができる。

　以上のように、実施の形態３においても圧縮機３００は、実施の形態２の場合と同様に、冷媒寝込みが生じた場合でも混合液の液面の上昇を抑制することができ、密封端子５の絶縁性を確保することができる。

　また検知センサは、混合液の静電容量を検出する静電容量センサ９３である。これにより、簡単な構成で間接的に密閉容器１内の混合液の状態を判定することができ、混合液の液面の上昇を抑制することができる。

実施の形態４．
　図９は、本発明の実施の形態４に係る圧縮機の断面図である。図１０は、図９の密閉容器１と密封端子５のＡＡ断面を示す説明図である。実施の形態４において、圧縮機４００は、密閉容器１の軸方向Ｃが鉛直方向（矢印Ｚ方向）に対して傾くように設置されている。なお、実施の形態４の圧縮機４００において、実施の形態１の圧縮機１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

　図９に示されるように、傾斜台座４０４は、例えば車両等に圧縮機１００を設置する際の圧縮機１００の台座になるものであって、水平方向（矢印Ｘ方向）に対して傾斜した取付面４０４ａを有している。密閉容器１は、胴部１１の一部が取付面４０４ａに支持されるように傾斜台座４０４に取り付けられている。

　密閉容器１には、軸方向Ｃにおいて密封端子５の高さＬｔが吸入管１４の高さＬｓよりも高くなるように、密封端子５及び吸入管１４が設置されている。また密閉容器１は、密封端子５が、鉛直方向（矢印Ｚ方向）においても吸入管１４より上方に位置するように、傾斜台座４０４に取り付けられる。つまり、密閉容器１が傾斜台座４０４に取り付けられた状態において、密閉容器１の下端から密封端子５までの鉛直方向（矢印Ｚ方向）の高さＬｔ１が、密閉容器１の下端から吸入管１４の中心までの高さＬｓ１よりも高くなるように配置されている。

　特に、図９及び図１０に示されるように、胴部１１の半径方向の断面において、密封端子５が最も上方に位置するように、密閉容器１が傾斜台座４０４に取り付けられているとよい。これにより、密封端子５と吸入管１４との鉛直方向（矢印Ｚ方向）の距離を一定値以上に確保し易くすることができる。このため、密封端子５と液面との距離を確保した状態で、混合液を吸入管１４から流出させることができる。

　以上のように、実施の形態４の圧縮機４００においても、密封端子５を吸入管１４よりも上方に配置することができ、実施の形態１の場合と同様に、吸入管１４を介して混合液を流出させ、液面の上昇を抑制して密封端子５の絶縁性を確保することができる。

　また、密閉容器１は鉛直方向（矢印Ｚ方向）に対して傾くように配置されており、傾いて配置された密閉容器１においても、密封端子５は、鉛直方向において吸入管１４よりも上方に位置する。これにより、圧縮機４００の設置高さを低くすることができ、高さが制限された場所に圧縮機４００を設置することができる。また、密閉容器１内の液面の高さが吸入管１４の高さＬｓ１以上になった場合でも、下側の吸入管１４から冷媒及び冷凍機油を流出させることができ、設液面の上昇を抑制して密封端子５の絶縁性を確保することができる。

　なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、冷媒回路８０において、蒸発器８４と圧縮機１００との間にアキュムレータが設けられ、圧縮機１００に戻る液冷媒の量を低減する構成であってもよい。

　１　密閉容器、２　圧縮機構部、３　駆動機構部、４　台座、５　密封端子、６　サブフレーム、６ａ　副軸受部、７　オイルポンプ、１１　胴部、１２　上蓋部、１３　下蓋部、１３ａ　油溜り、１４、１１４　吸入管、１５　吐出管、２１　固定スクロール、２１ａ　第１台板、２１ｂ　第１渦巻体、２１ｃ　吐出ポート、２２　揺動スクロール、２２ａ　第２台板、２２ｂ　第２渦巻体、２２ｃ　揺動軸受部、２３　フレーム、２３ａ　主軸受部、２４　吐出弁、２５　弁押さえ、２６　圧縮室、２７　オルダムリング、３１　ステータ、３２　ロータ、３３　クランクシャフト、３３ａ　揺動軸、３３ｂ　油回路、３４　ブッシュ、５１　端子ピン、５２　絶縁部、５３　金属ベース、５４　リード線、８０　冷媒回路、８１　凝縮器、８２　ドライヤ、８３　減圧装置、８４　蒸発器、８５　冷媒配管、８６　トラップ、８６ａ　最上部、９１　温度センサ、９２　ヒータ、９３　静電容量センサ、１００、１００ａ、２００、３００、４００　圧縮機、４０４　傾斜台座、４０４ａ　取付面、１０１　冷凍サイクル装置、１１４ａ　配管部、２０１、３０１　制御部、Ｌｓ、Ｌｓ１　高さ、Ｌｔ、Ｌｔ１　高さ、Ｓ１　低圧空間、Ｓ２　高圧空間。

Claims

　内部に空間が設けられ、冷凍機油としてＰＡＧ油を貯留した密閉容器と、
　前記密閉容器に設けられ、冷媒を前記密閉容器の低圧空間に流入させる吸入管と、
　前記密閉容器内に配置され、前記低圧空間から冷媒を吸入し、圧縮して高圧空間へ吐出する圧縮機構部と、
　前記密閉容器内に配置され、前記圧縮機構部を駆動する駆動機構部と、
　前記密閉容器の側壁であって、前記吸入管よりも上方に設けられ、前記駆動機構部に電気的に接続された密封端子と、
　を備えた圧縮機。
　前記冷媒は、プロパン単体冷媒又はプロパンを含む混合冷媒である
　請求項１に記載の圧縮機。
　前記冷媒の密度は、前記ＰＡＧ油の密度よりも小さい
　請求項１又は２に記載の圧縮機。
　前記冷媒の密度は、９５０（ｋｇ／ｍ^３）以下である
　請求項１～３のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記冷媒の体積抵抗率は、前記ＰＡＧ油の体積抵抗率よりも高い
　請求項１～４のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記ＰＡＧ油の飽和水分量は２００００（ｐｐｍ）以下である
　請求項１～５のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記圧縮機構部は、
　前記密閉容器内に固定され、第１渦巻体を有する固定スクロールと、
　前記第１渦巻体と組み合わされて圧縮室を形成する第２渦巻体を有する揺動スクロールと、を有する
　請求項１～６のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記密閉容器の下部に設置され、前記冷媒と前記冷凍機油との混合液を加熱するヒータと、
　前記冷媒の寝込みの状態を検知する検知センサと、
　前記検知センサにより前記冷媒の寝込みが検知された場合に前記ヒータに通電するように制御する制御部と、
　を備える請求項１～７のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記検知センサは、前記混合液の温度を検出する温度センサである
　請求項８に記載の圧縮機。
　前記検知センサは、前記混合液の静電容量を検出する静電容量センサである
　請求項８に記載の圧縮機。
　前記密閉容器の前記側壁は、円筒形状を有し、軸方向が鉛直方向から傾くように配置されており、
　前記密封端子は、鉛直方向において前記吸入管よりも上方に位置している
　請求項１～１０のいずれか一項に記載の圧縮機。
　請求項１～１１のいずれか一項に記載の圧縮機と、
　前記圧縮機により前記冷媒が循環する冷媒回路と、
　を備える冷凍サイクル装置。
　前記冷媒回路には、水分を吸着するドライヤが設けられている
　請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
　前記冷媒回路は、冷媒配管で接続された前記圧縮機と凝縮器と減圧装置と蒸発器とを有し、
　前記冷媒配管には、前記圧縮機と前記蒸発器との間に、最上部が前記蒸発器よりも上方に位置するトラップが形成されている
　請求項１２又は１３に記載の冷凍サイクル装置。