JP2013245666A - 密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込みマフラ内部への潤滑油流入量を低減し、性能の安定した密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】密閉容器１７内底部に貯留した潤滑油１５と、冷媒ガスを吸入して圧縮するための圧縮要素３０と、圧縮要素３０を駆動する電動要素４０と、を備えた密閉型圧縮機５０において、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに設けた吸込みマフラ１３と、吸込みマフラ１３の外部に設けた仕切部１３ｆと、を有し、仕切部１３ｆは、圧縮要素３０のシャフト上端部より飛散する潤滑油１５が吸込みマフラ１３の吸込口１３ａへ流入することを抑制することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫に関する。

近年、冷蔵庫の大容量化及び高効率化が進む中で、搭載される密閉型圧縮機の高効率化を図る必要がある。吸入マフラにおいては、吸入マフラ内部の出口管に連通した閉塞されている側部閉空間を設けることで、側部閉空間に潤滑油を分離し、圧縮室への潤滑油流入量を低減し、性能を安定させる構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１８５３９２号公報

特許文献１に記載の構造では、吸入マフラの吸入口から多量の潤滑油が流入すると、吸入マフラ内部の側部閉空間では潤滑油を分離しきれなくなり、圧縮室に多量の潤滑油が流入する恐れがある。潤滑油が圧縮室に大量に流入すると、圧縮時の負担が大きくなり、入力が増大し、十分に冷媒を圧縮できないことにより、冷凍能力の低下を引き起こす可能性がある。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸込みマフラ内部への潤滑油流入量を低減し、性能の安定した密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明では、上述の課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の手段を採用する。一例として、密閉容器内底部に貯留した潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮するための圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素と、を備えた密閉型圧縮機において、前記圧縮要素の冷媒吸入ポートに設けた吸込みマフラと、該吸込みマフラの外部に設けた仕切部と、を有し、該仕切部は、前記圧縮要素のシャフト上端部より飛散する前記潤滑油が前記吸込みマフラの吸込口へ流入することを抑制することを特徴とする。

本発明によれば、吸込みマフラ内部への潤滑油流入量を低減し、性能の安定した密閉型圧縮機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。 本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の吸込みマフラの配置図。 本発明の実施形態に係る吸込みマフラの斜視図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の吸込みマフラの配置図である。図３は、本発明の実施形態に係る吸込みマフラの斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の縦断面図である。

本実施形態の密閉型圧縮機５０は、圧縮要素３０と電動要素４０とを密閉容器１７内に上下に配置すると共に、クランクシャフト３で連結したレシプロ型圧縮機である。圧縮要素３０及び電動要素４０は密閉容器１７に弾性的に支持されている。

圧縮要素３０は、シリンダ室を形成するシリンダブロック１と、シリンダ室内を往復動するピストン４と、このピストン４を駆動するコネクティングロッド２と、シリンダブロック端面に組立てられる多数の部品を備えて構成されている。シリンダブロック１は軸受部１ａ及びフレーム１ｂを一体に形成した、一例として鋳造品でシリンダブロック１内面を研削加工して得られる。ピストン４は、コネクティングロッド２を介してクランクピン３ａに連結され、クランクピン３ａの偏心回転によりシリンダブロック１内を往復運動される。

電動要素４０は、フレーム１ｂの下方に配置され、固定子５及び回転子６を備えて構成されている。固定子５はフレーム１ｂに固定され、回転子６はクランクシャフト３に固定されている。クランクシャフト３の上端部には、回転中心から偏心したクランクピン３ａが設けられている。

クランクシャフト３は、軸受部１ａを貫通してフレーム１ｂの下方から上方へ延伸しており、クランクピン３ａがフレーム１ｂの上方側に位置するように設けられている。クランクシャフト３の下部は回転子６と直結しており、電動要素４０の動力によってクランクシャフト３は回転される。クランクピン３ａとピストン４との間はコネクティングロッド２で連結されており、クランクピン３ａ及びコネクティングロッド２を介してピストン４が往復動する構成となっている。

シリンダブロック１の端面には吸込孔と吐出孔とを備えたバルブプレート８と、吸入孔を開閉する吸入バルブ１０と、バルブプレート８をカバーするシリンダヘッド９とが、共に締結手段であるヘッドボルト１２によって、シリンダブロック１の端面を封止するように押圧固定される。さらに、シリンダヘッド９によって、吸込みマフラ１３が保持されて固定されている。吸込みマフラ１３はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂で形成され、側面にクランクシャフト３とシリンダブロック１とを仕切る仕切部１３ｆを一体成型した上マフラ１３ｃを、下マフラ１３ｂ及び中仕切板（図示せず）と超音波溶着等を用いて溶着して一体に形成している。

なお、仕切部１３ｆは、上マフラ１３ｃに一体成型したものに限られず、例えば、上マフラ１３ｃとは別の構成部品として配置する構成であったり、下マフラ１３ｂと一体又は別体に配置して上マフラ１３ｃと連結する構成であったりしてもよい。

また、上マフラ１３ｃの側面上面は、流れてきた潤滑油１５が流れ落ちやすいように吐出口１３ｅが鉛直上方となるように、例えば７°の傾斜が形成されている。なお、上マフラ１３ｃの側面は、下マフラ１３ｂと結合する溶着リブとしての機能を有する。

下マフラ１３ｂの底部には、吸込みマフラ１３内に吸込んだ潤滑油１５を排出する潤滑油排出孔１３ｄが設けられている。

シリンダブロック１内に供給されたガス冷媒は、ピストン４の往復運動によって圧縮される。圧縮されたガス冷媒は、バルブプレート８に設けられた吐出孔を経由し、吐出管へと送られる。吐出管へ送られた冷媒は、凝縮器，減圧機構，蒸発器を経て、再び圧縮機内へと戻される。圧縮機，凝縮器，減圧機構及び蒸発器により冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクルには、イソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒（ＨＣ冷媒）が使用されている。

また、図４に示すように、上記の密閉型圧縮機５０を冷蔵庫１００に設置することで、騒音を低減するとともに冷却効率を向上でき、冷蔵庫１００の消費電力を低減することができる。

密閉容器１７内には冷凍機油（潤滑油）が溜められており、クランクシャフト３の回転運動によるポンプ作用で引き上げられ、圧縮要素３０の摺動部へと送られる構造となっている。

以下潤滑油の動作について詳細を述べる。
密閉容器１７内底部に貯留された潤滑油１５は、クランクシャフト３の回転によって給油ピース７からクランクシャフト３の給油経路を通って上方へと導かれ、クランクシャフト３の上部に設けられた開口より潤滑油１５が噴出する構造となっている。

密閉容器１７内の空間に飛散した潤滑油１５は、ピストン４およびシリンダブロック１の摺動部に降りかかることで潤滑を行うとともに、潤滑油１５が密閉容器１７の内面に付着し、密閉型圧縮機全体を冷却している。

また、密閉容器１７内面に付着した潤滑油１５は重力により下方へ移動するとともに、移動の過程で油滴が形成される。その油滴となった潤滑油１５は、吸込みマフラ１３の吸込口１３ａから冷媒１６とともに吸入される。

さらに、飛散した潤滑油１５の一部は、吸込みマフラ１３の外表面に付着し、油滴が形成される。油滴となった潤滑油１５は、吸込みマフラ１３の吸込口１３ａから冷媒１６とともに吸入される。

ところが、本実施形態では、上マフラ１３ｃの外部に設けた仕切部１３ｆにより、密閉容器１７内面への飛散及び吸込口１３ａへの潤滑油１５の移動を阻止している。すなわち、仕切部１３ｆは、圧縮要素３０のクランクシャフト３上端部より飛散する潤滑油１５が、吸込みマフラ１３の吸込口１３ａに流入するのを阻止する位置（クランクシャフト３上端部と吸込口１３ａとの間）に配置している。これにより、図３の矢印Ａに示すように、クランクシャフト３上端部より飛散する潤滑油１５は、仕切部１３ｆに付着した後滴下して、そのまま密閉容器１７の下部に流れ落ちて貯留される。よって、仕切部１３ｆによって、吸込みマフラ１３内に潤滑油１５が流入することを遮蔽することができる。

また、上マフラ１３ｃの上面に付着した潤滑油１５を排出するために、上マフラ１３ｃの側部上面は吐出口１３ｅが鉛直上方で、吐出口１３ｅから離れる方向に沿って低くなるように傾斜を設ける。これにより、図３の矢印Ｂに示すように、上マフラ１３ｃの上面に付着した潤滑油１５は、側部上面に差し掛かると、傾斜に沿って吐出口１３ｅ及び吸込口１３ａから離れる方向に誘導される。よって、吸込みマフラ１３内に多量の潤滑油１５が流入することを防止し、圧縮室内への潤滑油流入量を抑え、性能を安定させることができる。

また、吸込みマフラ１３の吸込口１３ａから流入した潤滑油１５の一部は、冷媒１６の流速が低下した際に、冷媒１６と分離され、重力により底部に落下し、吸込み部底部に備えた潤滑油排出孔１３ｄより吸込みマフラ１３の外部へ排出される。なお、本実施形態は密閉型圧縮機の代表例であり、レシプロ型圧縮機に限らず、スクロール型圧縮機、ロータリー型圧縮機でも適用することができる。

２ コネクティングロッド
３ クランクシャフト
３ａ クランクピン
４ ピストン
５ 固定子
６ 回転子
７ 給油ピース
１０ 吸入バルブ
１１ 吐出バルブ
１３ 吸込みマフラ
１３ａ 吸込口
１３ｂ 下マフラ
１３ｃ 上マフラ
１３ｄ 潤滑油排出孔
１３ｅ 吐出口
１３ｆ 仕切部
１５ 潤滑油
１７ 密閉容器
３０ 圧縮要素
４０ 電動要素
５０ 密閉型圧縮機
１００ 冷蔵庫

Claims (3)

1. 密閉容器内底部に貯留した潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮するための圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素と、を備えた密閉型圧縮機において、
   前記圧縮要素の冷媒吸入ポートに設けた吸込みマフラと、該吸込みマフラの外部に設けた仕切部と、を有し、該仕切部は、前記圧縮要素のシャフト上端部より飛散する前記潤滑油が前記吸込みマフラの吸込口へ流入することを抑制することを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記吸込みマフラの側部上面は、前記吸込みマフラの吐出口が鉛直上方となるように傾斜を有し、前記吸込口から流入する前記潤滑油の量を低減することを特徴とする、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 請求項１又は２のいずれかに記載の密閉型圧縮機によって圧縮されたガス冷媒が、凝縮器，減圧機構，蒸発器を経て、再び前記密閉型圧縮機内へと戻される冷凍サイクルを備えたことを特徴とする冷蔵庫。