JP2015034477A - 密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込みマフラ内部を循環する冷媒ガスの温度上昇を抑制し、冷媒ガスの密度を高くして冷媒循環量を大きくし、冷却効率の高い密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】密閉容器１７内に、潤滑油１５と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素３０と、圧縮要素３０を駆動する電動要素４０とを収容した密閉型圧縮機５０において、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに吸込みマフラ１３を有し、吸込みマフラ１３は、密閉容器１７内に開口されて密閉容器１７内の冷媒ガスを吸入する吸込み口１３ａと、吸込み口１３ａから圧縮要素３０の吸込み部へ連通する通路部１３ｂと、冷媒吸入ポートに接続する出口部１３ｇとを有し、冷媒ガスの流路となる吸込み口１３ａから通路部１３ｂ、及び出口部１３ｇの外側にアルミ蒸着１６を有する。
【選択図】図２

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。特開２００４−２５１１３１号公報（特許文献１）には、吸込みマフラとシリンダヘッドとの連通管を、真空断熱材を介在させた構成が記載されている。

特開２００４−２５１１３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、吸込みマフラとシリンダヘッドとの連通管は吸込みマフラ全体に対して小さく、吸込みマフラ自体が圧縮機内部の高温雰囲気下により加熱され、吸込みマフラ内を循環する冷媒ガスの温度が上昇し、冷媒ガス密度が低くな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、上記従来の課題に鑑みて、吸込みマフラ内部を流れる冷媒ガスの温度上昇を抑制し、圧縮機内に吸入する冷媒ガスの温度を低減させることにより、冷媒ガスの密度を高くして冷媒循環量を大きくし、効率を高め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。

上記課題を解決するために、本発明の一例を挙げるならば、密閉容器内に、潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素とを収容し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吸込みマフラを有し、該吸込みマフラは、前記密閉容器内に開口されて前記密閉容器内の前記冷媒ガスを吸入する吸込み口と、前記吸込み口から前記圧縮要素の吸込み部へ連通する通路部と、前記冷媒吸入ポートに接続する出口部とを有し、前記冷媒ガスの流路となる前記吸込み口から前記通路部、及び前記出口部の外側にアルミ蒸着を有することを特徴とする。

本発明によれば、吸込みマフラ内部を循環する冷媒ガスの温度上昇を抑制し、圧縮機内に吸入する冷媒ガスの温度を低減させることにより、冷媒ガスの密度を高くして冷媒循環量を大きくし、効率の高い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配置図。 本発明の実施形態に係る図２の吸込みマフラの部分断面斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込みマフラ内部における冷媒の温度分布を示す特性図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の側断面図。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る密閉型圧縮機５０の縦断面図である。図２は、密閉型圧縮機５０の吸込みマフラ１３の配置図である。図３は、吸込みマフラ１３の部分断面斜視図である。図４は、吸込みマフラ内部における冷媒の温度分布を示す特性図である。

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を一体に成形している。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の一側面を覆うシリンダヘッド９とが、共にヘッドボルト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とともに、シリンダヘッド９により、吸込みマフラ１３が保持されて固定されている。すなわち、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに吸込みマフラ１３が取り付けられている。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、吸込み口１３ａと通路部１３ｂとを一体成形した下マフラ１３ｃと中仕切り板１３ｄ，上マフラ１３ｅとを超音波溶着等を用いて溶着して形成している。

また、吸込み口１３ａ上部には油受け部１４を取り付け、その底部１４ａには溜まった潤滑油１５が流れ落ちやすいように、例えば７°程度の傾斜が形成されており、油受け部１４と下マフラの間の幅は２ｍｍとしている。また、油受け部１４は２箇所の爪で下マフラ１３ｃに固定されている。

また、吸込み口１３ａと通路部１３ｂとを一体化した下マフラ１３ｃの底部には、潤滑油排出孔１３ｆが設けられている。

シリンダブロック１内に供給された冷媒ガスは、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。

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。

次に、潤滑油１５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の回転によって密閉容器１７内底部から上方へと導かれ、クランクシャフト３の上方位置に設けられた開口より噴出する構造となっている。より詳細には、クランクシャフト３の下端部に設けられた筒状の給油ピース７の遠心力を利用して密閉容器１７内底部に貯留された潤滑油１５を上昇させ、クランクシャフト３の上端部から潤滑油１５が噴出する。

密閉容器１７内の空間に飛散した潤滑油１５は、ピストン４及びシリンダブロック１の摺動部に降りかかり潤滑を行うとともに、摺動部等で温度が上昇した潤滑油１５が密閉容器１７の内面に付着し、密閉容器１７を介して外部に放出することで、密閉型圧縮機全体を冷却する。

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、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。油滴となった潤滑油１５は、吸込みマフラ１３の吸込み口１３ａから冷媒とともに吸入される。

また、吸込みマフラ吸込み口１３ａから流入した潤滑油１５の一部は、冷媒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より吸込みマフラ１３の外部へ排出される。
次に、吸込みマフラ内の冷媒ガスの動作について詳細を述べる。

密閉容器１７内に吸入された冷媒ガスは密閉容器１７内に開口された吸込み口１３ａより吸込みマフラ１３内に流入する。その後、下マフラ１３ｃ、通路部１３ｂを通り、シリンダヘッド９に取り付く出口部１３ｇよりシリンダブロック１内に供給される。この時、圧縮容器１７内の高温雰囲気下により、冷媒ガスは暖められ、温度が上昇することで、冷媒ガス密度が低くなり、冷凍能力の低下を引き起こす。

ところが、本実施形態では、冷媒ガスの流路である吸込みマフラ１３の吸込み口１３ａから出口部１３ｇの外側にアルミ蒸着１６を施している。このことにより、金属の赤外線反射によって圧縮容器１７内の高温雰囲気下からの輻射熱を遮断して、吸込みマフラ１３内を循環する冷媒ガスの温度上昇を抑制し、冷媒循環量を大きくでき、冷却効率を上げることができる。

尚、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，スクロール型圧縮機，ロータリー型圧縮機でも活用することができる。

また、図５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。より詳細には、冷蔵庫本体１００ａに形成された貯蔵室１００ｂと、貯蔵室１００ｂと断熱区画された機械室１００ｃとを備え、密閉型圧縮機５０を機械室１００ｃに備える。これにより、収納容積拡大のために限られた空間となる機械室１００ｃに設置可能な、小型でかつ所望の運転能力を有する密閉型圧縮機を備えた冷蔵庫を提供することができる。また、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。

以上のように、本実施形態は、密閉容器１７内に、潤滑油１５と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素３０と、圧縮要素３０を駆動する電動要素４０とを収容した密閉型圧縮機５０において、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに吸込みマフラ１３を有し、吸込みマフラ１３は、密閉容器１７内に開口されて密閉容器１７内の冷媒ガスを吸入する吸込み口１３ａと、吸込み口１３ａから圧縮要素３０の吸込み部へ連通する通路部１３ｂと、冷媒吸入ポートに接続する出口部１３ｇとを有し、冷媒ガスの流路となる吸込み口１３ａから通路部１３ｂ、及び出口部１３ｇの外側にアルミ蒸着１６を有する。

これにより、金属の赤外線反射により圧縮容器１７内の高温雰囲気下からの輻射熱を遮断して、吸込みマフラ内を循環する冷媒ガスの温度上昇を抑制し、圧縮機内に吸入する冷媒ガスの温度を低減させることにより、冷媒ガスの密度を高くして冷媒循環量を大きくし、冷却効率を上げることができる。また、アルミ蒸着１６の実施範囲を吸込みマフラ１３の冷媒流路に限定することで、アルミ蒸着１６のコストを低減することができる。

また、アルミ蒸着１６の範囲を吸込みマフラ１３全体にすることで、さらに効率の高い密閉型圧縮機を提供することができる。

また、冷蔵庫本体に形成された貯蔵室と、該貯蔵室と断熱区画された機械室と、を備え、上記密閉型圧縮機を前記機械室に備える。これにより、高効率の冷凍サイクルを備え、省電力化に寄与する冷蔵庫を提供することができる。

１ シリンダブロック
１ａ 軸受部
１ｂ フレーム
１ｃ 軸受部上部
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
８ バルブプレート
９ シリンダヘッド
１０ 吸入バルブ
１１ 吐出バルブ
１２ ヘッドボルト
１３ 吸込みマフラ
１３ａ 吸込み口
１３ｂ 通路部
１３ｃ 下マフラ
１３ｄ 中仕切り板
１３ｅ 上マフラ
１３ｆ 潤滑油排出孔
１３ｇ 出口部
１４ 油受け部
１４ａ 底部
１５ 潤滑油
１６ アルミ蒸着
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. 密閉容器内に、潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素とを収容し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吸込みマフラを有し、該吸込みマフラは、前記密閉容器内に開口されて前記密閉容器内の前記冷媒ガスを吸入する吸込み口と、前記吸込み口から前記圧縮要素の吸込み部へ連通する通路部と、前記冷媒吸入ポートに接続する出口部とを有し、前記冷媒ガスの流路となる前記吸込み口から前記通路部、及び前記出口部の外側にアルミ蒸着を有することを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記吸込みマフラ全体にアルミ蒸着を有することを特徴とする、請求項１記載の密閉型圧縮機。
3. 冷蔵庫本体に形成された貯蔵室と、該貯蔵室と断熱区画された機械室と、を備え、請求項１又は２に記載の密閉型圧縮機を前記機械室に備えたことを特徴とする冷蔵庫。