JP2009085192A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出マフラー内に潤滑油が溜まるのを抑制することで、十分な冷媒ガスの脈動低減効果を得るとともに、起動時に圧縮室内の圧力が上昇することを回避し、低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】一端が吐出マフラー１４７内に連通し、他端が吐出連通管１６１に連通する出口通路１５１を、吐出マフラー１４７の反ヘッド１３１側に設けるもので、吐出マフラー１４７内の冷媒ガスの流れを一方向の流れにすることによって、冷媒ガスの滞留を無くし、吐出マフラー１４７外に早く出すことができるので、吐出マフラー１４７内に潤滑油が溜まるのを抑制でき、吐出マフラー１４７の容積が減少することを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、主に家庭用冷蔵庫に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。

従来の密閉型圧縮機において、冷媒ガスの吐出脈動を低減することを目的に、シリンダブロックに吐出マフラーを一体に成型しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。

図５は特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の側面断面図、図６は同文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の上視断面図、図７は図６のＡ−Ａ線における要部拡大断面図である。

図５、図６、図７において、密閉容器１はそれぞれ冷却システム（図示せず）と連結される吐出管２と吸入管３を備えるとともに、底部に潤滑油４を貯溜し、固定子５と回転子６とからなる電動要素７と、電動要素７によって駆動される圧縮要素８を収容し、内部は冷媒ガス９で満たされている。

次に圧縮要素８の主な構成について説明する。

鋳鉄（例えばＦＣ２００）からなるシリンダブロック１０は略円筒形の圧縮室１１と、軸受け部１２とを備えている。バルブプレート１３は吐出弁装置（図示せず）を備え、圧縮室１１の端部を塞いでいる。

ヘッド１５はバルブプレート１３を覆い、吐出室１６を形成し、吸入マフラー１７は一端が密閉容器１内に開口し、他端が圧縮室１１内に連通している。

クランクシャフト１８は主軸部１９と偏心部２０を有し、シリンダブロック１０の軸受け部１２に軸支されるとともに回転子６に圧入固定されている。

ピストン２１は、圧縮室１１に往復摺動自在に挿入されるとともに、偏心部２０との間をコネクティングロッド２２によって連結されている。

また、圧縮要素８には第１吐出マフラー２３ａと第２吐出マフラー２３ｂが備わっている。

次に、吐出マフラー２３の主な構成について説明する。

チャンバー部２４はシリンダブロック１０と一体に形成され、シリンダブロック１０から突設した開口端部２５の内側には段差部２５ａを設けている。

カバー２６はチャンバー部２４の段差部２５ａにシール部材２７を介して嵌装されて、ボルト２８によりチャンバー部２４に押圧固定され、チャンバー部２４をシールして塞ぐことでマフラー室２９ａ，２９ｂを形成している。

カバー２６ａ，２６ｂには軟鋼材（ＳＰＣＣ，ＳＰＨＣ等）をプレス成型したものが用いられ、シール部材２７には、木綿またはクラフト紙のファイバーシートの両面にニトリルゴムをコーティングした紙製のもの、または繊維と充填材とゴムを低温で圧縮加熱したゴム製のものが用いられる。

第１吐出マフラー２３ａのマフラー室２９ａはパス孔３０ａにより吐出室１６と連通し、第１吐出マフラー２３ａと第２吐出マフラー２３ｂとはパス孔３０ｂで連通しており、第２吐出マフラー２３ｂを塞いでいるカバー２６ｂにろう付けによって連通固定された吐出連通管３１を介して吐出管２に連通している。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動要素７に電気が供給されると回転子６が回転し、クランクシャフト１８は回転駆動される。このとき、偏心部２０の偏心回転運動がコネクティングロッド２２を介してピストン２１に伝わることで、ピストン２１は圧縮室１１内を往復運動する。

ピストン２１の往復運動に伴って密閉容器１内の冷媒ガス９は吸入マフラー１７から圧縮室１１内へ吸入されるとともに、低圧の冷媒ガス９が冷却システム（図示せず）から吸入管３を通って密閉容器１内に流入する。

圧縮室１１内へ吸入された冷媒ガス９はピストン２１の往復運動によって圧縮され、バルブプレート１３の吐出弁装置（図示せず）から吐出室１６に吐出される。

吐出室１６に吐出された高圧の冷媒ガス９は、パス孔３０ａを通って、一旦吐出マフラー２３ａのマフラー室２９ａに開放された後、パス孔３０ｂを通って吐出マフラー２３ｂのマフラー室２９ｂに開放され、その後、吐出連通管３１を通って吐出管２から冷却システム（図示せず）へ吐出される。

この際、冷媒ガス９はマフラー室２９ａ，２９ｂに開放された後、吐出連通管３１で絞られることで、繰り返し圧縮による吐出脈動が減衰され、冷却システムの騒音を低く抑えられる。
特開２００２−４８０６２号公報

しかしながら上記従来の構成において、パス孔３０ａ，３０ｂが吐出マフラー２３ａ，２３ｂの底部より上方に開口し、また吐出連通管３１が吐出マフラー２３ｂの上部で、且つ反ヘッド側からずれた方向に形成されているため、冷媒ガス９に含まれた潤滑油４の一部が吐出マフラー２３ａ，２３ｂ内に溜まりやすく、潤滑油４が吐出マフラー２３ａ，２３ｂに溜まると、吐出マフラー２３ａ，２３ｂ内の容積が減少するので、十分な冷媒ガス９の脈動低減効果が得られないという課題があった。

また、吐出マフラー２３ａ，２３ｂ内に潤滑油４が溜まると、パス孔３０ａ，３０ｂを塞ぎ、冷媒ガス９の流れを妨げてしまうので、密閉型圧縮機の起動時に、圧縮室１１内の冷媒ガス９の圧力が上昇し、圧縮機としての始動性が悪化するという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吐出マフラー内に潤滑油を溜まりにくくすることによって、冷媒ガスの十分な脈動低減が図り、騒音の低い密閉型圧縮機を提供することができ、また起動時の圧縮室内の圧力上昇を軽減することで、始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、一端が吐出マフラー内に連通し、他端が吐出連通管に連通する出口通路を、吐出マフラーの反ヘッド側に形成したもので、吐出マフラー内の冷媒ガスの流れを一方向の流れにすることによって、冷媒ガスが滞留することが無く、吐出マフラーから吐出連通管を通じて冷却システムに排出されるので、冷媒ガスに含まれて流れる潤滑油が分離して吐出マフラー内に溜まること抑制することができ、吐出マフラーの容積が減少することを防止できるため、吐出マフラーにおいて十分な吐出ガスの脈動低減により低騒音化できるとともに、吐出マフラー内に溜まった潤滑油によりパス孔が塞がれるのを防止し、始動性を向上することができるという作用を有する。

本発明による密閉型圧縮機は吐出マフラー内に潤滑油が溜まることを抑制することができるので、低騒音で、始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は圧縮室と吐出マフラーとを一体に形成したシリンダブロックと、圧縮室内を往復動するピストンと、前記シリンダブロックの端面を封止するとともに反圧縮室側に吐出弁装置を備えたバルブプレートと、前記吐出弁装置を収容する吐出室を形成したヘッドと、一端が前記吐出室に連通し、他端が前記バルブプレートを介して前記吐出マフラーに連通するパス孔とを備え、一端が前記吐出マフラー内に連通し、他端が吐出管に連通する出口通路を、前記吐出マフラーの反ヘッド側に形成したもので、吐出マフラー内の冷媒ガスの流れを一方向の流れにすることによって、冷媒ガスが滞留することが無く、吐出マフラー外に早く出すことができるので、吐出マフラー内に潤滑油が溜まるのを抑制することができ、吐出マフラーの容積が減少することを防止することができるため、十分な冷媒ガスの脈動低減効果を安定して得ることができるとともに、吐出マフラー内に溜まった潤滑油によりパス孔が塞がれるのを防止し、起動時に圧縮室内の圧力が上昇することを回避することができ、低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、パス孔は出口通路の吐出マフラー内の開口部に向かって直線状に形成されたもので、パス孔から出口通路へ冷媒ガスが直線的にスムーズに流れることで、冷媒ガスに含まれて流れるミスト状の潤滑油が吐出マフラーの内壁面と接触しにくく、さらに流れの流速が低下しにくいため、吐出マフラー内で潤滑油が分離して溜まることを抑制することができるとともに、吐出ガス流れの乱れに伴う損失を低減することができ、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに低騒音で始動性に優れ、効率の高い密閉型圧縮機を提供できるという効果が得られる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、出口通路は、吐出マフラーの底部近傍に開口したもので、冷媒ガスに含まれて流れる潤滑油の一部が分離し、吐出マフラーの底部に溜まった際に、底部に溜まった潤滑油は冷媒ガスの流れとともに出口通路から排出されやすく、吐出マフラー内に潤滑油が溜まりにくいので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、さらに低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、吐出マフラーの底部は、ヘッド側よりも出口通路側の方が重力方向下方となるように形成されるとしたもので、吐出マフラーの底部に溜まった潤滑油が自重や冷媒ガスの流れによって出口通路近傍へ向かって流れやすいため、冷媒ガスとともに吐出マフラーから吐出連通管を通じて冷却システムへ排出されやすくすることができるので、潤滑油が吐出マフラー内に溜まりにくく、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、吐出マフラーの反ヘッド側に、吐出マフラーの底部から出口通路に冷媒ガスの流れをスムーズに導く緩やかな傾斜面を設けたもので、吐出マフラーの底部に溜まった潤滑油が冷媒ガスの流れによって、底部から緩やかな傾斜面に沿って出口通路近傍へ向かってスムーズに導かれて流れるため、冷媒ガスとともに吐出マフラーから吐出連通管を通じて冷却システムへ排出されやすくすることができるので、潤滑油が吐出マフラー内に溜まりにくくなり、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、パス孔は、吐出マフラーのヘッド側の底部近傍に開口するとしたもので、吐出マフラーの底部に付着した潤滑油を、冷媒ガスの流れの流速により巻き上げ、再びミスト状にすることで冷媒ガスとともに吐出マフラー外に排出しやすくできるので、さらに潤滑油が吐出マフラー内に溜まりにくくなり、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

以下、本発明による密閉型圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の側面断面図、図２は同実施の形態における密閉型圧縮機の上視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線における要部拡大断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線における要部拡大断面図である。

図１、図２、図３、図４において、密閉容器１０１はそれぞれ冷却システム（図示せず）と連結される吐出管１０３と吸入管１０５を備えるとともに、底部に潤滑油１０７を貯溜し、固定子１０９と回転子１１１とからなる電動要素１１３と、電動要素１１３によって駆動される圧縮要素１１５を収容し、内部は冷媒ガス１１７で満たされている。

次に圧縮要素１１５の主な構成について説明する。

鋳鉄（例えばＦＣ２００）からなるシリンダブロック１２１は略円筒形の圧縮室１２３と、軸受け部１２５とを備えている。

バルブプレート１２７は吐出弁装置（図示せず）を備え、圧縮室１２３を塞いでいる。

ヘッド１３１はバルブプレート１２７を覆い、吐出室１３３を形成し、吸入マフラー１３５は一端が密閉容器１０１内に開口し、他端が圧縮室１２３内に連通している。

クランクシャフト１３７は主軸部１３９と偏心部１４１を有し、シリンダブロック１２１の軸受け部１２５に軸支されるとともに、回転子１１１に圧入固定されている。

ピストン１４３は、圧縮室１２３に往復摺動自在に挿入されるとともに、偏心部１４１との間をコネクティングロッド１４５によって連結されている。

吐出マフラー１４７はシリンダブロック１２１に一体に形成されている。

次に、吐出マフラー１４７の主な構成について説明する。

吐出マフラー１４７はバルブプレート１２７に形成されたパス孔１４９により吐出室１３３と連通しており、ヘッド１３１の反対側には出口通路１５１が設けられている。

吐出マフラー１４７の底部１５３は、ヘッド１３１側よりも出口通路１５１側の方が重力方向下方となるように形成されており、底部１５３から出口通路１５１に緩やかな傾斜面１５５が設けられている。

出口通路１５１の吐出マフラー１４７内の開口部１５７は、吐出マフラー１４７の底部１５３近傍に形成されている。

パス孔１４９は、吐出マフラー１４７のヘッド１３１側の底部１５３近傍に開口しており、出口通路１５１の吐出マフラー１４７内の開口部１５７に向かって略直線状に形成されている。

出口通路１５１は、カバー１５９にろう付けによって貫通固定された吐出連通管１６１を介して吐出管１０３に連通している。

カバー１５９は、押圧手段であるボルト１６３をカバー１５９に形成された孔に貫通させた後、シリンダブロック１２１に締結固定されている。

尚、カバー１５９は低炭素鋼（Ｓ１５Ｃ等）を機械加工によって切削されたもの、または鍛造プレスされたものが用いられ、ボルト１６３はバネ鋼（ＳＵＰ１０等）で形成されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

電動要素１１３に電気が供給されると回転子１１１が回転し、クランクシャフト１３７は回転駆動される。このとき、偏心部１４１の偏心回転運動がコネクティングロッド１４５を介してピストン１４３に伝わることで、ピストン１４３は圧縮室１２３内を往復運動する。

ピストン１４３の往復運動に伴って密閉容器１０１内の冷媒ガス１１７は吸入マフラー１３５から圧縮室１２３内へ吸入されるとともに、低圧の冷媒ガス１１７が冷却システム（図示せず）から吸入管１０５を通って密閉容器１０１内に流入する。

圧縮室１２３内へ吸入された冷媒ガス１１７はピストン１４３の往復運動によって圧縮され、バルブプレート１２７の吐出弁装置（図示せず）から吐出室１３３に吐出される。

吐出室１３３に吐出された高圧の冷媒ガス１１７は、パス孔１４９を通り、一旦、吐出マフラー１４７に開放された後、出口通路１５１から吐出連通管１６１を通じて、吐出管１０３から冷却システム（図示せず）へと吐出される。

この際、冷媒ガス１１７は吐出マフラー１４７に開放された後、吐出連通管１６１で絞られることで、繰り返し圧縮による冷媒ガス１１７の吐出脈動が減衰され、冷却システムの騒音を低く抑える。

ここで、出口通路１５１をヘッド１３１の反対側へ設けたことで、吐出マフラー１４７内の冷媒ガス１１７の流れを一方向の流れにし、冷媒ガス１１７が滞留することなく、吐出マフラー１４７外に早く出すことができる。

それにより、吐出マフラー１４７内に潤滑油１０７が溜まるのを抑制することができ、吐出マフラー１４７の容積が減少することを防止できるため、十分な冷媒ガス１１７の脈動低減効果を安定して得ることができる。

また、吐出マフラー１４７内に溜まった潤滑油１０７によりパス孔１４９が塞がれるのを防止することで、起動時に圧縮室１２３内の圧力が上昇することが回避できるので、密閉型圧縮機の始動性を向上させることができる。

次に、吐出マフラー１４７内の潤滑油１０７の排出について説明する。

パス孔１４９から冷媒ガス１１７とともにミスト状の潤滑油１０７が吐出マフラー１４７内に流入される。

この際、パス孔１４９と出口通路１５１の開口部１５７を直線状に配置したことで、吐出マフラー１４７内をパス孔１４９から出口通路１５１へ冷媒ガス１１７が直線的にスムーズに流れる。

それにより、冷媒ガス１１７に含まれて流れるミスト状の潤滑油１０７が吐出マフラー１４７の内壁面と接触しにくく、さらに流れの流速が低下しにくいため、吐出マフラー１４７内で潤滑油１０７が分離して溜まることを抑制することができるとともに、吐出ガス流れの乱れに伴う損失を低減することができる。

また、冷媒ガス１１７に含まれる潤滑油１０７の一部は、吐出マフラー１４７内で分離し、吐出マフラー１４７の底部１５３に付着するが、パス孔１４９を底部１５３近傍に設けているため、吐出マフラー１４７の底部１５３に付着している潤滑油１０７を冷媒ガス１１７の流れの流速により巻き上げ、再びミスト状にすることで、冷媒ガス１１７とともに吐出マフラー１４７外に排出しやすくなる。

さらに、出口通路１５１の開口部１５７を底部１５３近傍に設けているため、冷媒ガス１１７に含まれて流れる潤滑油１０７の一部が分離し、吐出マフラー１４７の底部１５３に溜まった際に、底部１５３に溜まった潤滑油１０７は冷媒ガス１１７の流れとともに排出されやすくなっている。

また、底部１５３をヘッド１３１側よりも出口通路１５１側の方が重力方向下方となるように形成しており、底部１５３に溜まった潤滑油１０７が自重や冷媒ガス１１７の流れによって出口通路１５１近傍へ向かって流れやすいため、冷媒ガス１１７とともに吐出マフラー１４７から吐出連通管１６１を通じて冷却システム（図示せず）へ排出されやすい。

また、出口通路１５１の開口部１５７を、傾斜面１５５に設けていることで、吐出マフラー１４７の底部１５３に溜まった潤滑油１０７が冷媒ガス１１７の流れによって、底部１５３から緩やかな傾斜面１５５に沿って出口通路１５１近傍へ向かってスムーズに導かれる。それにより冷媒ガス１１７とともに吐出マフラー１４７から吐出連通管１６１を通じて冷却システム（図示せず）へ排出されやすくしている。

以上のように、本実施の形態によれば、吐出マフラー１４７内に潤滑油１０７が溜まるのを抑制することができ、吐出マフラー１４７の容積が減少することを防止することができるので、十分な冷媒ガス１１７の吐出脈動低減効果を安定して得ることができるとともに、起動時に圧縮室１２３内の圧力が上昇することを回避することができ、低騒音で始動性に優れた密閉型圧縮機を提供することができる。

本発明による密閉型圧縮機は、吐出マフラー内に潤滑油が溜まることを抑制することができ、低騒音で、始動性に優れるので、冷蔵庫以外にも自販機や空調機器の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の側面断面図 同実施の形態における密閉型圧縮機の上視断面図 図１のＢ−Ｂ線における要部拡大断面図 図２のＣ−Ｃ線における要部拡大断面図 従来の密閉型圧縮機の側面断面図 従来の密閉型圧縮機の上視断面図 図６のＡ−Ａ線における要部拡大断面図

符号の説明

１０１ 密閉容器
１０７ 潤滑油
１０９ 固定子
１１１ 回転子
１１３ 電動要素
１１５ 圧縮要素
１１７ 冷媒ガス
１２１ シリンダブロック
１２３ 圧縮室
１２７ バルブプレート
１３１ ヘッド
１３３ 吐出室
１４３ ピストン
１４７ 吐出マフラー
１４９ パス孔
１５１ 出口通路
１５３ 底部
１５５ 傾斜面
１５７ 開口部
１６１ 吐出連通管

Claims (6)

1. 密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は圧縮室と吐出マフラーとを一体に形成したシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記シリンダブロックの端面を封止するとともに反圧縮室側に吐出弁装置を備えたバルブプレートと、前記吐出弁装置を収容する吐出室を形成したヘッドと、一端が前記吐出室に連通し、他端が前記バルブプレートを介して前記吐出マフラーに連通するパス孔とを備え、一端が前記吐出マフラー内に連通し、他端が吐出連通管に連通する出口通路を、前記吐出マフラーの反ヘッド側に形成している密閉型圧縮機。
2. パス孔は、出口通路の吐出マフラー内の開口部に向かって直線状に形成されている請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 出口通路は、吐出マフラーの底部近傍に開口している請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 吐出マフラーの底部は、ヘッド側よりも出口通路側の方が重力方向下方となるように形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 吐出マフラーの反ヘッド側に、前記吐出マフラーの底部から出口通路に冷媒ガスの流れをスムーズに導く緩やかな傾斜面を設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
6. パス孔は、吐出マフラーのヘッド側の底部近傍に開口している請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。