JP2004015999A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】塩素原子を含まない冷媒と冷凍機油と前記冷凍機油に添加剤として燐系耐摩耗剤を加え、これらを封入した電動圧縮機において、冷凍機油中に添加された燐系耐摩耗剤による電動要素の腐食によるロックが発生しない電動圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】電動圧縮機の電動機の回転子２にアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用せず、特に、磁石１３を用いたブラシレスモータで電動要素６を構成したものである。
【選択図】図１

Description

　本発明は、冷蔵庫またはエアコン等に搭載される電動圧縮機に関するものである。

　従来、図２に示すように電動圧縮機の電動要素６には誘導電動機を使用したものが多く、その回転子２の２次導体には加工性からアルミニウムを使用したものが多かった。前記アルミニウムは、回転子２の２次導体を形成するために、回転子２の上下にエンドリング１を構成し、アルミニウムは露出している。そして、回転子２が高速で回転しているとき、エンドリング１の表面は常に高速で冷凍機油と冷媒に衝突している。

　また、回転子２には冷媒圧縮部４の機械的アンバランスを補正するために、ウエイト８がエンドリング１のアルミニウムダイカスト時に一体成型されたツノによってカシメられている。

　ここで、冷蔵庫やエアコンの電動圧縮機の冷媒には従来、クロロフルオロカーボン（以下、「ＣＦＣ」という。）類およびハイドロクロロフルオロカーボン（以下、「ＨＣＦＣ」という。）類のフロンが多用されてきたが、近年、オゾン層を保護するために塩素を含むＣＦＣ類およびＨＣＦＣ類のフロンの使用が規制されつつある。

　そこで、これらの塩素を含む冷媒のかわりに、塩素を含まないハイドロフルオロカーボン（以下、「ＨＦＣ」という。）類やハイドロカーボン（以下、「ＨＣ」という。）類などの物質が冷媒として検討されている。

　一方、冷媒を圧縮する電動圧縮機は圧縮部に摺動部を持っており、主に冷凍機油により潤滑を得ていたが、塩素を含むＣＦＣ類やＨＣＦＣ類を冷媒に用いた場合には、冷媒中の塩素自体が摺動部を潤滑する作用も持ち合わせていた。

　しかし、塩素を含まないＨＦＣ類やＨＣ類などの物質を冷媒に用いることになると、冷媒自体の摺動部に対する潤滑作用が減少し、冷凍機油のみの潤滑に頼ることになるので、総じて潤滑性が悪くなる。潤滑性の悪化は摺動部の摩耗をはやめ、電動圧縮機の寿命が短くなり装置としての重大欠陥となる。

　そこで、冷媒圧縮部の摺動部の摩耗を防ぐために、燐系耐摩耗剤を冷凍機油に添加剤として多量に加えた電動圧縮機が必要となっている。

　しかしながら、上記従来の電動圧縮機のように燐系耐摩耗剤を冷凍機油に多量に添加した場合、以下のような問題点を有していた。

　エンドリングの表面には、回転子が電動圧縮機組立前に空気中にさらされていたときに形成された数μｍ程度の薄い酸化被膜ができているが、耐食性は低いので電動圧縮機内に持ち込まれた部品の洗浄液中に添加されている塩素等によって破壊され、エンドリングの表面は常に活性なアルミニウムが露出した状態になっている。

　一方、燐系耐摩耗剤は電動圧縮機の冷媒圧縮部の摺動部に付着し潤滑作用を果たすが、多量に添加されているために摺動部の局部熱等で燐と他の成分に分解されるものも多く、
その結果、燐が冷凍機油と冷媒の中に多量に溶け込む。

　活性なアルミニウム表面となったエンドリングには、冷凍機油と冷媒の中に多量に溶け込んだ燐が高速で次々と接触することによりエンドリングが腐食され、ついには数ｍｍの孔食が発生する。

　エンドリングに孔食が発生すると、アルミニウムの量が減少するのでエンドリングの中に流れる誘導電動機のトルクを発生する電流が流れにくくなり、電動要素としての役割に欠陥が生じる恐れがある。

　また、アルミニウムの孔食がウエイト８をカシメているツノ部におよんだ場合はツノ部の強度が減少し、回転子の回転応力によりウエイトが脱落してしまう恐れがある。

　また、冷凍機油と冷媒の中に溶けだしたアルミニウムは、電動圧縮機内で析出する可能性もあり、個体となったアルミニウム粒が冷媒圧縮部に入り込むと摺動部で詰まり、電動圧縮機がロックするという致命的な欠陥が発生する恐れがある。

　本発明は、塩素原子を含まない冷媒と冷凍機油と前記冷凍機油に添加剤として燐系耐摩耗剤を加え、これらを封入した電動圧縮機において、冷凍機油中に添加された燐系耐摩耗剤による電動要素の腐食によるロックが発生しない電動圧縮機を提供することを目的とする。

　本願の電動圧縮機は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、電動圧縮機の電動機の回転子にアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用せず、特に、磁石を用いたブラシレスモータで電動要素を構成したものである。

　上記の構成により、電動要素にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用しないので、燐系耐摩耗剤を含む冷凍機油と冷媒によって腐食される物質が、電動圧縮機内に存在しないので、電動要素の腐食による電動圧縮機のロックを防止できる。

　本願の請求項１に係る発明は、塩素原子を含まない冷媒と、冷凍機油と、前記冷凍機油に添加剤として加えた燐系耐摩耗剤を封入した電動圧縮機において、前記電動圧縮機の電動機の回転子に磁石を用いたブラシレスモータを電動要素として使用したことを特徴とする電動圧縮機であり、電動要素にブラシレスモータを使用したものであり、ブラシレスモータはアルミニウムの２次導体が存在しないので腐食の問題のない電動機が提供できるという作用を有する。

　請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動圧縮機を搭載した冷蔵庫としたものである。

　請求項３に係る発明は、請求項１に記載の電動圧縮機を搭載したエアコンとしたものである。

　以下、冷蔵庫やエアコンに搭載される本発明の電動圧縮機について図面を用いて説明する。

　図１は電動圧縮機の断面図で、回転子２と固定子５を有する電動要素６、冷媒圧縮部４および燐系耐摩耗剤を含む冷凍機油と冷媒３等から構成されている。

　回転子２に磁石１３を用いたブラシレスモータを電動要素６として使用したものである。

本発明のブラシレスモータを電動要素とする電動圧縮機を示す図 従来の誘導電動機を電動要素とする電動圧縮機を示す図

符号の説明

　２　回転子
　３　燐系耐摩耗剤を含む冷凍機油と冷媒
　４　冷媒圧縮部
　５　固定子
　６　電動要素
　１３　磁石

Claims (3)

1. 塩素原子を含まない冷媒と、冷凍機油と、前記冷凍機油に添加剤として加えた燐系耐摩耗剤を封入した電動圧縮機において、前記電動圧縮機の電動機の回転子に磁石を用いたブラシレスモータを電動要素として使用したことを特徴とする電動圧縮機。
2. 請求項１に記載の電動圧縮機を搭載した冷蔵庫。
3. 請求項１に記載の電動圧縮機を搭載したエアコン。
   
   

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