專利名稱：密閉型壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及進行制冷劑壓縮的密閉型壓縮機。
背景技術：
現階段，公知有將壓縮機構和電動機密閉在焊接結構的殼體內而形成的密閉型壓縮機(以下稱為壓縮機)。例如，在日本專利申請特開平6-159274號公報中有所揭示。該密閉型壓縮機因為制冷劑不泄漏且不會浸入水分等原因而具有較高的可靠性，從而廣泛地應用于空調和冷藏庫中。
圖5為現有的壓縮機的截面圖。在圖5中，壓縮機51在圓筒容器狀的殼體52內收納有壓縮機構53和電動機54，構成了所謂的高壓圓頂型。在殼體52的上端設置有用于送出壓縮的制冷劑氣體的吐出管56。
壓縮機構53構成為所謂的回轉活塞型，其被固定在殼體52上。送入制冷劑氣體的吸入管55與壓縮機構53連接。另外，壓縮機構53通過驅動軸57與電動機54連接，通過電動機54而回轉驅動。
電動機54被配置在壓縮機構53的上方。電動機54與焊接在殼體52的上端的電力用密封端子58連接，通過該電力用密封端子58來供給電力。該電力用密封端子58在耐壓性和氣密性方面優良。
驅動軸57具有圖未示出的離心泵和給油路，貫通機壓縮機構53而設置。離心泵被安裝在驅動軸57的下端，構成為隨著驅動軸57的轉動而吸入貯留在殼體52底部的冷凍機油。另一方面，給油路在驅動軸57的內部沿著其軸線方向而形成，構成為向各滑動部分供給由離心泵所吸取的冷凍機油。
另外，在上述壓縮機51中，將貯留在殼體52內的冷凍機油供給至壓縮機構53和軸承等來進行潤滑。這里，殼體52內的冷凍機油與被壓縮的制冷劑氣體一起從壓縮機吐出。通常，由于冷凍機油在制冷劑回路中循環并再次返回至壓縮機51，因此可以確保殼體52的冷凍機油的貯留量。然而，由于運轉狀態不同，冷凍機油的貯留量會產生變動，存在冷凍機油貯留量不足而導致潤滑不良的的危險。
另外，與其相反，在冷凍機油的貯留量過多的情況下，大量的冷凍機油與壓縮的制冷劑氣體一起從壓縮機51吐出，導致熱交換器的能力降低，從而使冷凍裝置的性能降低。
針對上述問題，現階段提出了利用傳感器等來檢測殼體52內的油面59的位置，通過檢測冷凍機油的貯留量不足或者過多來保護壓縮機。例如，在日本專利申請特開2001-12351號公報中所示。即，當檢測出油面59降低時，停止壓縮機51并進行從制冷劑回路回收冷凍機油的運轉等保護動作，以避免壓縮機的破損。
然而，為了檢測出殼體52內的油面59的位置，必需在殼體內的油面位置設置傳感器等，還需要在殼體外取出傳感器等的信號。與其相對，現階段在檢測部上使用兩個熱敏電阻，通過檢測其溫度差來檢測出油面。此外，為了取出信號，將密封端子安裝在殼體上部，通過連接熱敏電阻和密封端子來在外部取出。因此，因為通過使用兩個熱敏電阻，并且必需連接傳感器等和密封端子，所以使得結構復雜，操作性差，有可能因為斷線等而導致可靠性降低。此外，現階段使用一個熱敏電阻，只能簡單地測定溫度，油面的檢測精度不準確。
為了解決上述問題，在日本專利申請特開2001-12351號公報所述的壓縮機中，提出了將檢測殼體內的油面位置的檢測部和密封端子作成一體的油面傳感器設置在上述殼體的側壁上的結構。但是，在該結構中，因為殼體側壁為圓筒狀，所以會導致因密閉端子安裝時的變形等而造成氣密不良以及因裝配工序中的接觸破損而造成氣密不良。
另外，傳感器安裝位置與油面的下限對應而安裝，當檢測出油面的下限后，即使進行油面恢復動作，也很難立即使油面恢復，因為這種滯后而導致油面進一步降低。根據情況不同，有可能使壓縮機受到嚴重損壞。
另外，在僅僅使用檢測制冷劑氣體溫度和冷凍機油溫度的傳感器的情況下，因運轉條件而有可能造成大致相同的溫度，特別是在過渡期條件下運轉時，存在產生誤動作的情況。
發明內容
本發明的密閉型壓縮機包括收納電動機和由該電動機驅動的壓縮機構的殼體；貯留在該殼體內、用于潤滑壓縮機構的冷凍機油；被封入在該殼體內，成為形成冷凍循環的媒體的制冷劑氣體；以及包含具有規定長度的熱敏電阻的油面傳感器。該油面傳感器被配置成其一部分浸入冷凍機油中，通過檢測通電開始后和以后的溫度變化率來檢測冷凍機油的油面。
利用該結構，可使壓縮機的結構保持簡單，同時能夠可靠地檢測殼體內的油面位置，并且能夠提高使用這種壓縮機的冷凍裝置的可靠性。
圖1是表示設置在本發明的第一實施方式的壓縮機上的油面傳感器的圖。
圖2是本發明的第一實施方式的壓縮機的簡要結構圖。
圖3是圖2的A部放大圖。
圖4是表示設置在本發明第二實施方式的壓縮機上的油面傳感器的圖。
圖5是現有的壓縮機的截面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
(第一實施方式)圖1是表示本發明第一實施方式的油面傳感器10的圖，圖2是表示同一實施方式的壓縮機的簡要結構圖，圖3是圖2的A部放大圖。
在圖2中，壓縮機1形成為在圓筒容器狀的殼體2中收納有壓縮機構3以及電動機4，構成為所謂的高壓圓頂型。在殼體2的上端部設置有用于送出壓縮的制冷劑氣體的吐出管6。
壓縮機構3構成所謂的回轉活塞型，其被固定在殼體2上。送入制冷劑氣體的吸入管5與壓縮機構3連接。另外，壓縮機構3通過驅動軸7與電動機4連接，通過電動機4而回轉驅動。
電動機4被配置在壓縮機構3的上方。電動機4與焊接在殼體2的上端的電力用密封端子8連接，通過電力用密封端子8來供給電力。
驅動軸7具有圖未示出的離心泵和給油路，貫通壓縮機構3而設置。離心泵被安裝在驅動軸7的下端部，構成為隨著驅動軸7的轉動而吸入貯留在殼體2的底部的冷凍機油。另一方面，給油路在驅動軸7的內部沿著其軸線方向而形成，構成為將由離心泵吸入的冷凍機油供給至各滑動部分。
如圖2所示，在壓縮機1的壓縮機構3上設置有油面傳感器10。該油面傳感器10位于殼體2的下部，以與殼體2內的油面位置相對應的方式由螺釘等而被安裝在壓縮機構3上。
其次，如圖1所示，油面傳感器10由作為檢測部的一個熱敏電阻12以及固定它的保持器13所構成。并且，當通過螺釘等將在保持器13上固定有這個熱敏電阻12的油面傳感器10固定在壓縮機構3上時，該油面傳感器相對于殼體2內的油面成直角。此外，熱敏電阻12具有規定長度(與油面9的變化相對應的長度)，熱敏電阻的上端和熱敏電阻的下端分別位于油面9的上限位置和離開油面的中間的下限相當的位置。
另外，取出信號的兩根信號線15與熱敏電阻12的上端和下端連接。這兩根信號線和殼體2的上部的密封端子11連接，而且，密封端子11的另一個端部與信號線19連接。該信號線19與控制器(圖未示出)連接，用于對熱敏電阻12的檢測信號進行信號處理。
另外，熱敏電阻12的中間部存在絕緣體，構成為通過該絕緣體與保持器13接觸固定而保持絕緣。
參照圖2和圖3來說明壓縮機1的油面檢測動作。這里，冷凍機油與吐出制冷劑一起從壓縮機1吐出，在運轉中，殼體2內的油面9的位置產生變動。與其相對，在本實施方式中，利用油面傳感器10來檢測殼體2內的油面位置。這里，在高壓圓頂型壓縮機的情況下，在運轉中，冷凍機油大約為60℃，制冷劑氣體大約為80℃。另外，將一定電壓施加在上述油面傳感器10上，檢測通電后的溫度。該溫度因冷凍機油溫度和制冷劑氣體溫度的不同并且油面傳感器10浸入冷凍機油中的比例的不同而不同。
另外，在以后的通電狀態下的溫度變化的變化率，因油面傳感器10浸入冷凍機油中的比例而不同。這是因為通過將電壓施加在熱敏電阻上會發熱，放熱量在制冷劑氣體中和冷凍機油中不同。預先測定初期測定溫度和以后油面傳感器10浸入冷凍機油中的比例引起的溫度變化的變化率，并將該數據存儲在存儲裝置(圖未示出)中。通過比較實際運轉時的油面傳感器10的吐出數據和存儲的存儲數據而能夠檢測出運轉時的油面9的位置。
具體地是，如圖3所示，在油面9存在于熱敏電阻12的上端部16和下端部17之間的狀態下，熱敏電阻12的通電初期的檢測溫度為制冷劑氣體溫度和冷凍機油溫度之間的溫度。當繼續通電，測定該溫度變化率時，因油面傳感器10浸入冷凍機油中的比例而使該變化率發生差別。通過將該差別與上述存儲的存儲數據比較，而能夠確定是冷劑氣體100％的狀態，還是冷凍機油100％的狀態，或者是浸入冷凍機油中某個百分比的狀態，從而能夠檢測出油面9的位置。
如上所述，一般制冷劑氣體溫度和冷凍機油溫度不同。但是，在本實施方式中，即使溫度相同也能夠檢測出油面。這是利用到了熱敏電阻12與制冷劑氣體接近或者與冷凍機油接近而放出不同的熱量。制冷劑氣體的放熱量比冷凍機油的放熱量少，因此制冷劑氣體一側的熱敏電阻的檢測溫度變高。這樣，根據在制冷劑氣體中或者冷凍機油中的不同，熱敏電阻12的檢測溫度產生差別。因此，將一定電壓施加在該熱敏電阻12上，檢測通電后的溫度。而且，當繼續通電時，其溫度上升，但因為油面9的位置相對于與油面成直角安裝的熱敏電阻12不同，所以，以后的溫度上升率不同。通過檢測初期的溫度和以后的溫度上升率，而能夠檢測此時的油面9的位置。
上述油面傳感器10被設置在與殼體2內的油面9的界限相對應的位置上。因此，當判斷油面9的位置在熱敏電阻12的下方時，有必要采取使油面9上升的措施。具體地說，要采取以下措施。例如，在冷凍循環中的吐出管道上設置油分離器或者存油的油箱，控制閥的開閉，從油面降低的縮機的吸入側供給油，或者，當判斷油面在上限以上時，控制閥的開閉，停止向油面上升的壓縮機供給油。
其中，當在冷凍循環內設置一臺壓縮機運轉的情況下，或者在同一循環內設置多臺同時或者分別依次不同地運轉的情況下，可將上述油面傳感器10設置在各個壓縮機上來檢測并控制油面。
在本第一實施方式中，將油面傳感器10設置在壓縮機1上。因此，能夠可靠地檢測壓縮機1的油面9的降低，能夠事先防止因潤滑不良而引起的燒傷等故障。另外，能夠可靠地檢測油面9的上升，抑制過渡的冷凍機油的吐出，能夠抑制并穩定對功能的不良影響。其結果，能夠提高上述壓縮機1的可靠性和性能穩定性，進而提高冷凍裝置的可靠性和性能穩定性。
另外，在本第一實施方式中，熱敏電阻12為一個，將通過保持器13而固定的油面傳感器10設置在上述壓縮機構3的側壁上。因此，通過在裝配前，將一體的油面傳感器10安裝在壓縮機構3上，而能夠減少與檢測殼體2內的油面位置的裝配誤差。其結果，與現有那樣的復雜連接兩個以上傳感器等和信號取出用的端子的結構相比，壓縮機的結構簡單化。另外，由于不是直接將密封端子11安裝在圓筒狀的殼體2的表面上，因此不會產生因安裝時的焊接等的變形而造成的氣密性和耐壓性的損害，能夠可靠地進行油面傳感器10的安裝。并且，使因制造工序中的接觸而造成的破損減少。
(第二實施方式)本發明的第二實施方式的結構與上述第一實施方式大致相同。以下只說明與第一實施方式不同的結構。
如圖4所示，本實施方式的油面傳感器20的熱敏電阻12檢測溫度，而且，檢測以后的溫度變化率并檢測油面9的位置，在該檢測部的熱敏電阻12和保持其的保持器13之間插入有絕熱用零件14。該保持器13與壓縮機構3接觸并利用螺釘等而被固定，由于是牢固地固定，因此最好是金屬制成的螺釘。在這種情況下，壓縮機構內的溫度有可能通過保持器而傳至檢測部熱敏電阻12，很容易產生溫度誤差。因此，在保持器13和熱敏電阻12之間配置絕熱用零件14，以使該溫度不會傳導至熱敏電阻12。該絕熱用零件14的材料例如由合成樹脂等熱傳導率低的材料而且安裝性良好的、對制冷劑性能優秀的材料而構成。因此，能夠更正確地檢測本來的油溫度和制冷劑氣體的溫度。
權利要求
1.一種密閉型壓縮機，包括收納有電動機和由該電動機驅動的壓縮機構的殼體；貯留在所述殼體內，用于潤滑所述壓縮機構的冷凍機油；被封入在所述殼體內，成為形成冷凍循環的媒體的制冷劑氣體；以及包含具有規定長度的熱敏電阻的油面傳感器，其特征在于所述油面傳感器以其一部分浸入冷凍機油中來配置，通過檢測通電開始后和以后的溫度變化率來檢測所述冷凍機油的油面。
2.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器由圓柱形狀的單一的熱敏電阻構成。
3.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器被固定在所述壓縮機構的側壁上。
4.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于用于取出信號的信號線與所述油面傳感器的上端和下端連接。
5.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器被配置在與所述油面成直角的方向上。
6.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器具有與所述油面變化相對應的長度，其下部接近所述冷凍機油，其上部接近所述制冷劑氣體。
7.如權利要求1所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器還具有用于固定在所述壓縮機構上的保持器。
8.如權利要求7所述的密閉型壓縮機，其特征在于所述油面傳感器在所述熱敏電阻和所述保持器之間還具有絕熱用零件。
全文摘要
本發明提供一種密閉型壓縮機，其包括收納電動機和由該電動機驅動的壓縮機構的殼體；貯留在該殼體內，潤滑所述壓縮機構用的冷凍機油；被封入在該殼體內，成為形成冷凍循環的媒體的制冷劑氣體；以及包含具有規定長度的熱敏電阻的油面傳感器。該油面傳感器的一部分被配置成浸入冷凍機油中，通過檢測通電開始后和以后的溫度變化率來檢測冷凍機油的油面。
文檔編號F04B39/02GK1724867SQ200510085309
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月22日 優先權日2004年7月22日
發明者浦谷昭夫 申請人:松下電器產業株式會社