JP3027486B2 - 冷凍装置および冷媒圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気冷蔵庫、カーエアコ
ン等に使用される冷凍装置及び冷媒圧縮機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染、特にオゾン破壊および
地球温暖化の問題から、塩素系フロン（クロロ・フルオ
ロ・カーボン、ＣＦＣと略称される）の使用が世界的に
規制されつつある。

【０００３】規制の対象となっているフロンは、フロン
１１、フロン１２、フロン１１３、フロン１１４、フロ
ン１１５等の塩素を含むフロンであり、冷蔵庫、除湿機
などに内蔵される冷凍装置に冷媒として専ら用いられて
きたフロン１２も対象品の一つとして挙げられている。

【０００４】そこで、フロン１２の代わりとなる冷媒の
開発が急務となり、各種の化合物が研究されている。こ
の中で、水素化フッ化炭素（ＨＦＣ）がオゾンとの反応
性が小さく、大気中での分解期間の短いことからフロン
１２の代替冷媒として注目を集めている。

【０００５】そして中でも、フロン１３４ａ（１．１．
１．２−テトラフルオロエタン、ＣＨ２ＦＣＦ２)は、
オゾン破壊係数（ＯＤＰ）が、フロン１２（ジクロロジ
フルオロメタンＣＣｌ２ Ｆ２)を１としたとき０、地球
温暖化係数（ＧＷＰ）がフロン１２を１としたとき０．
３と環境に与える悪影響が小さく、且つ不燃性であると
言うように優れた性質を持つ。加えてフロン１３４ａ
は、温度−圧力特性等の熱物性が従来のフロン１２と近
似しており、フロン１２を用いていた冷蔵庫、除湿器な
どの冷凍装置や冷媒圧縮機の構造を大幅に変更する必要
がないため、フロン１２の代替品として最も有力視され
ている。

【０００６】ところで、冷蔵庫等で広く採用されている
密閉型の冷媒圧縮機では、内部の圧縮機を潤滑するため
に、密閉容器内に潤滑油が封入されている。そしてこの
潤滑油には、密閉容器内への潤滑油の回収が円滑にでき
るように、冷媒との相溶性が要求され、従来のフロン１
２を冷媒とする冷凍装置では鉱油やアルキルベンゼン油
等が利用されていた。

【０００７】しかしながら、フロン１２の代替品である
フロン１３４ａは、化学構造が特異であり、鉱油やアル
キルベンゼン油を主成分とする従来の潤滑油では、相溶
性が劣り実用に耐えない。

【０００８】そこでフロン１３４ａに相溶性がある公知
物質を潤滑油とする試みがなされたが、いずれも圧縮機
の慴動部品への潤滑性、耐摩擦性、耐摩耗性、電気絶縁
材への影響、乾燥剤への影響などの適合性に問題があっ
た。そのため冷媒圧縮機および冷凍装置を構成する新材
料システムの開発が必要であった。

【０００９】そしてフロン１３４ａと相溶性があり、電
気絶縁性、吸湿性、潤滑性が実用的である潤滑油の研究
がなされ、諸特性が鋭意検討された結果、特開平３−１
２８９９１号公報、特開平３−１２８９９２号公報に示
されているようなエステル系の水素含有フロン冷媒用潤
滑油が開発され、これによってようやくフロン１３４ａ
に代表されるＨＦＣ冷媒の実用化の目途が得られること
となった。

【００１０】一方、冷媒圧縮機やこれを含めた冷凍装置
の機械部品については、ＨＦＣ冷媒を使用するにあたっ
ての研究は端緒についたばかりであり、いまのところ特
別な改良はなされていない。以下図面を参照しながら従
来の冷媒圧縮機および冷凍装置の代表的な構成について
説明する。

【００１１】図１０は特開昭６２−２００１５７号公報
に示されている従来技術の冷凍装置の構成図である。図
１０は、従来技術の冷凍装置の代表的な構成を示すもの
である。

【００１２】従来技術の冷凍装置では、冷媒圧縮機１、
凝縮器２、モレキュラーシーブ等の乾燥剤と１５０メッ
シュ程度の金網フィルターを内蔵したドライヤー３、キ
ャピラリーチューブからなる膨張弁を使用する膨張機構
４、蒸発器５が配管で接続され、その内部には冷媒と潤
滑油が封入されて気密的に構成されている。そして、冷
凍装置に使用される冷媒圧縮機１には、冷凍装置の用途
に応じて各種のものがある。

【００１３】図１１は従来技術のレシプロ型冷媒圧縮機
の断面図である。レシプロ型冷媒圧縮機は、例えば特開
平３−２９００７３号公報等に開示されており、図１１
は、レシプロ型冷媒圧縮機の代表的な構成を有するもの
である。レシプロ型冷媒圧縮機では、密閉容器６内にモ
ータ７とレシプロ式の圧縮機９が収納されている。そし
て、レシプロ型冷媒圧縮機では、冷凍装置の蒸発器から
戻った冷媒ガスは外部から導入管１０を通って密閉容器
６内に導入され、該冷媒ガスは吸入マフラー１２内に開
放される。

【００１４】そして、冷媒ガスは吸入チューブ１４に吸
い込まれ、圧縮機９のシリンダへと導かれる。尚従来技
術のレシプロ型冷媒圧縮機では、導入管１０からシリン
ダへ至る冷媒吸入路の間にフィルターは設けられていな
い。

【００１５】そして、冷媒ガスは、レシプロ式の圧縮機
９で圧縮され、吐出路である吐出マフラー１５を通過す
る。図１２は吐出マフラー１５の断面図である。吐出マ
フラー１５は、マフラー室内にバッフル１７が設けられ
たものである。そして圧縮機９で圧縮された冷媒ガス
は、排出孔１８からマフラー室２０内に放出され、さら
にバッフル１７とボルト２１との隙間２２を通って吐出
ライン２５に入る。さらに冷媒ガスは吐出ライン２５を
経て密閉容器６の外に導かれる。従来技術のレシプロ型
冷媒圧縮機では、圧縮機９から、密閉容器６の外部まで
の冷媒ガスの冷媒吐出路にフィルターは設けられていな
い。

【００１６】図１３は特公昭６１−４７９９４号公報に
示されている従来技術のロータリ型冷媒圧縮機の断面図
である。図１３は、従来技術のロータリ型冷媒圧縮機の
代表的な構成を示すものである。ロータリ型冷媒圧縮機
では、密閉容器３１内に、回転子３２と固定子３３から
成るモータ３４と、回転子３２に嵌着された回転軸３５
と、この回転軸３５を介してモータ３４に連結された圧
縮機３６が収納されている。ロータリ型冷媒圧縮機で
は、冷凍装置の蒸発器から戻った冷媒ガスは吸入路であ
る吸入管２７から吸入管マフラー２８内の１５０メッシ
ュ程度の金網フィルター２９を通過してシリンダ３７へ
導かれる。

【００１７】そして図１４で示すように圧縮機３６のシ
リンダ３７とローラ３８とベーン３９で圧縮された冷媒
ガスは、吐出路である吐出マフラー４０から、一旦矢印
のように密閉容器３１内に吐出される。そしてその後冷
媒ガスは、密閉容器３１に設けられた吐出管２６から外
部に吐出される。

【００１８】従来技術のロータリ型冷媒圧縮機では、圧
縮機３６から密閉容器３１までの冷媒吸入路にフィルタ
ーは設けられていない。

【００１９】図１５は特開平２−１５３２７４号公報に
示されている従来技術のカーエアコンの冷媒圧縮機の断
面図である。図１５は、従来技術のカーエアコンの冷媒
圧縮機の代表的な構成を示すものである。

【００２０】カーエアコンの冷媒圧縮機では、本体容器
４１内に回転軸４２の回転に伴って駆動する駆動機構４
３に駆動される冷媒ガス圧縮部が配置されている。また
本体容器４１には、圧縮部に冷媒を供給する吸入部およ
び圧縮部で圧縮された冷媒を排出する吐出部が設けられ
た給排ブロックが一体的に取り付けられている。

【００２１】冷媒ガスは吸入部に設けられた吸入マフラ
ー４８を経由してシリンダ４５内へ導かれ、ピストン４
４がシリンダ４５内で往復運動してガスを吸入し圧縮す
る。従来技術のカーエアコンの冷媒圧縮機では、外部か
らピストン４４に至る冷媒ガスの吸入路にフィルターは
設けられていない。

【００２２】そして、ピストン４４内で圧縮された冷媒
ガスは吐出路である吐出マフラー４７に溜まった後に外
部に吐出される。

【００２３】従来技術のカーエアコンの冷媒圧縮機で
は、ピストン４４から外部までの冷媒ガスの吐出路にも
フィルターは設けられていない。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】フロン１３４ａに相溶
性があり、潤滑油として有望視されている特開平３−１
２８９９１号公報、特開平３−１２８９９２号公報等に
開示された冷媒用潤滑油は、いずれもエステル系であ
り、ゴムや樹脂を溶解する問題がある。

【００２５】そのためこれらのエステル系の潤滑油を使
用する場合は、冷媒圧縮機内のゴム、樹脂品をエステル
に溶解されにくいものとする設計変更が必要となる。

【００２６】そこで本発明者らは、冷媒圧縮機のモータ
捲線の被覆をポリアミドイミドに変更し、モータ絶縁フ
ィルムを従来よりもガラス転位温度の高い結晶性フィル
ムであるポリエチレンテレフタレートに変更し、従来の
冷媒圧縮機中に配設していたダンピングストラップのＮ
ＢＲゴムを取り外した上で、冷媒圧縮機の中にフロン１
３４ａ冷媒とエステルを主成分とする潤滑油を封入し
た。そしてこの冷凍装置を用いて試験運転を行った。そ
の結果モータのレアーショート、絶縁不良等の急性の事
故はなかった。

【００２７】しかしながら上記のような構成の冷凍装置
は、冷却力が予想を遙に下回ると言う重大な問題があっ
た。この理由を調査したところ次のようであった。即
ち、圧縮機の製造や組み立ての工程で鉱油を使用した
り、蒸発器の製造工程で溶剤が使用され、これらの有機
物は、冷凍機の内部に残留している。そしてこれらの僅
かの有機物を、エステルを主成分とする潤滑油が溶解
し、汚染物質即ちコンタミネーションを生成してしま
う。そしてこのコンタミネーションがキャピラリーチュ
ーブ内の冷媒の流れを阻害して、冷凍装置の冷却力を低
下させてしまうことが原因であった。

【００２８】そこで上記コンタミネーションをなくすた
め、冷凍装置の構成部品を溶剤や界面活性剤で充分に洗
浄してからエステル系潤滑油を封入したところ、発生す
るコンタミネーションの量は減少した。具体的には４０
０リットルの冷蔵庫に気筒容積７．７cm3 のレシプロ型
冷媒圧縮機を付けた冷凍装置を６ヶ月間運転した後、コ
ンタミネーションの量を測定したところ、発生したコン
タミネーションは０．００５ｇであった。

【００２９】しかしいくら入念に洗浄しても冷凍装置内
でのコンタミネーションの発生を完全に抑えることはで
きなかった。そして、上記したように冷凍装置の構成部
品を洗浄した後に発生するコンタミネーションは確かに
僅かではあるが、このコンタミネーションのキャピラリ
ーチューブの流量抵抗に与える悪影響は極めて大きく、
キャピラリーチューブの流量抵抗は１０乃至２０パーセ
ントも上昇してしまう。そのため、冷却力の低下は避け
られないという問題があった。

【００３０】本発明は上記課題に鑑み、エステルを主成
分とする潤滑油を封入した冷凍装置および冷媒圧縮機
で、コンタミネーションが原因となるキャピラリーチュ
ーブの閉塞による冷却力の低下が起こらない構成を提供
することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明の冷凍装置は、冷媒圧縮機、凝縮器、
膨張機構、蒸発器を具備して一連の冷媒流路を形成し、
塩素を含まないフッ化炭素系化合物を主成分とする冷媒
と、前記冷媒と相溶性を有するエステルを主成分とする
潤滑油とが封入された冷凍装置において、前記冷媒流路
内に特定の気孔 径を有する多孔質のフィルターが配され
ていることを特徴とするものである。

【００３２】前記フルターは３７乃至７５μｍの気孔径
を有するものである。

【００３３】上記した冷凍装置の望ましい態様の発明
は、フィルターの素材が多孔質の焼結金属、多孔質の焼
固状乾燥剤、多孔質のセラミック、多孔質の樹脂、多孔
質の金属繊維、多孔質の紙、多孔質の不織繊維から選ば
れる１または２以上の素材であることを特徴とする冷凍
装置である。

【００３４】また同様の目的のために開発された冷媒圧
縮機の発明は、上述冷凍装置において使用されるもので
あり、密閉容器内にモータと圧縮機が封入され、密閉容
器内の前記圧縮機の冷媒吸入路あるいは冷媒吐出路の少
なくともいずれか一方に、特定の気孔径を有する多孔質
のフィルターが配設されていることを特徴とするもので
ある。

【００３５】前記フルターの気孔径は３７乃至７５μｍ
である。

【００３６】上記した冷媒圧縮機の望ましい態様の発明
は、フィルターは多孔質の焼結金属、多孔質の焼固状乾
燥剤、多孔質のセラミック、多孔質の樹脂、多孔質の金
属繊維、多孔質の紙、多孔質の不織繊維から選ばれる１
または２以上の素材からなることを特徴とするものであ
る。

【００３７】また上述冷凍装置において使用される冷媒
圧縮機の異なる態様の発明は、冷媒を圧縮する圧縮部
と、圧縮部に冷媒を供給する吸入部と、圧縮部で圧縮さ
れた冷媒を排出する吐出部が一体化され、前記吸入部あ
るいは前記吐出部の少なくともいずれか一方に、気孔径
が３７乃至７５μｍである多孔質のフィルターが配設さ
れていることを特徴とする冷媒圧縮機である。

【００３８】

【作用】本発明の冷凍装置は、塩素を含まないフッ化炭
素系化合物を主成分とする冷媒と、前記冷媒と相溶性を
有するエステルを主成分とする潤滑油とが封入されたも
のを対象とする。従って、運転によってエステルを主成
分とする潤滑油が冷媒流路に入り込んで流れる。そし
て、冷凍装置の製造時に使用されて、冷凍装置内に残留
する油脂等を潤滑油が溶解し、従来技術と同様にコンタ
ミネーションを発生させる。

【００３９】しかしながら、本発明の冷凍装置では、冷
媒流路内にフィルターが配されているから、発生したコ
ンタミネーションは、フィルターによって捕捉される。
ここで、コンタミネーションは経験上軟質のものであっ
て変形し易く、一旦フィルターで捕捉されても冷媒の流
れの力によって容易に変形し、フィルターから離れて再
び冷媒流路内を流れることがある。しかし本発明のフィ
ルターは、特に多孔質のフィルターを採用するので、コ
ンタミネーションはフィルターの微細な孔に入り込み、
冷媒の流れ力を受けても容易には変形しない。そのため
本発明の冷凍装置では、一旦捕捉されたコンタミネーシ
ョンはフィルターから離脱することはない。

【００４０】また本発明の冷凍装置で採用するフィルタ
ーは、気孔径が３７乃至７５μｍであるので、発生した
コンタミネーションはほぼ完全に捕捉される。ここで、
本発明の冷凍装置がフィルターで捕捉しようとするコン
タミネーションは、前記したように、冷凍装置の製造時
に使用されて、冷凍装置内に残留する油脂等が溶解され
て発生する。従って、一旦全ての残留油脂等が溶解され
た後は、新たなコンタミネーションの発生はない。その
ため、本発明の冷凍装置は非常に細かいフィルターを使
用するものではあるが、経年的にフィルターが閉塞して
しまう危険性は少ない。

【００４１】また本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内の
冷媒流路、即ち密閉容器内にある圧縮機の冷媒吸入路あ
るいは冷媒吐出路の少なくともいずれか一方に、多孔質
のフィルターが配設されている。そのため密閉容器内の
多孔質のフィルターでコンタミネーションが捕捉され
る。従って、本発明の冷媒圧縮機によると、冷媒流路に
別途独立したフィルターを設ける必要はない。

【００４２】そして特に圧縮機の吸入路にフィルターを
設けると、冷凍装置の蒸発器等で発生するコンタミネー
ションを捕捉できるとともにフィルターを通過する冷媒
ガスが整流される。その結果、冷媒圧縮機の運転騒音が
低くなる。

【００４３】また特に圧縮機の冷媒吐出路に多孔質のフ
ィルターを設けると、次のような作用がある。即ち、本
発明の冷凍装置がフィルターで捕捉しようとするコンタ
ミネーションは、前記したように、冷凍装置の製造時に
使用されて、冷凍装置内に残留する油脂等が溶解されて
発生するが、この残留油脂は、冷媒圧縮機に最も多量に
残留する。即ち、冷凍装置を構成する部材の中で、冷媒
圧縮機は唯一駆動部を持つので組み立てや構成部品の構
造が他の部材よりもはるかに複雑であり、どうしても残
留油脂の量が多い。従ってコンタミネーションは、冷媒
圧縮機内で発生することが多い。本発明は、圧縮機の冷
媒吐出路に多孔質のフィルターが設けられるので、発生
したコンタミネーションはいち早く捕捉される。

【００４４】

【実施例】以下更に本発明の具体的実施例について図面
を参照しながら説明する。尚、従来例と同一部品は同一
符号を用いて説明し、構成、動作の同じところは詳細な
説明を省略する。ここで図１は、本発明の実施例におけ
る冷凍装置の構成図である。図２は、図１の実施例で採
用するドライヤーの断面図である。図３は、本発明に係
る冷凍装置のフィルターの気孔径とキャピラリーチュー
ブでの流量変化率の関係を示したグラフである。図４
は、本発明の実施例におけるレシプロ型冷媒圧縮機の断
面図である。図５は、図４の吐出マフラー部の拡大断面
図である。図６は、本発明の一実施例におけるロータリ
ー型冷媒圧縮機の断面図である。図７は、図６の吸入部
の拡大断面図である。図８は、図６の吐出部の拡大断面
図である。図９は、本発明の一実施例におけるカーエア
コンの冷媒圧縮機の断面図である。

【００４５】図１において、５０は本発明の実施例の冷
凍機を示す。本実施例の冷凍機５０は、冷凍装置のドラ
イヤー５１の内部にフィルターを設けることにより、冷
媒流路中にフィルターを挿入したものである。本実施例
で採用するドライヤー５１は、図２のように銅管からな
るドライヤーケース５２の中に、パンチングメタル５
３，５４と多孔質の焼結金属を素材とするフィルター５
５，５６およびモレキュラーシーブスのビーズ５７が挿
入されたものである。

【００４６】詳細に説明すると、ドライヤーケース５２
の出口５８にパンチングメタル５３が固定されている。
そしてこのパンチングメタル５３に隣接してフィルター
５５が配設されている。モレキュラーシーブスのビーズ
５７は、フィルター５５のさらに内部に数グラム封入さ
れ、さらにその外側にパンチングメタル５４が固定され
て、モレキュラーシーブスのビーズ５７がしっかりと固
定されている。

【００４７】そして、本実施例の冷凍装置内には、冷媒
としてフロン１３４ａが充填されている。また冷媒圧縮
機内には、エステル系の潤滑油が封入されている。

【００４８】本実施例の冷凍装置を動作させると、冷媒
圧縮機１によってフロン１３４ａが加圧されて冷凍装置
５０内を循環し、これにつれてエステル系の潤滑油も冷
凍装置内を循環する。そして、エステル系の潤滑油は、
冷凍装置５０内に残留する油脂等を溶解してコンタミネ
ーションを発生させる。そしてコンタミネーションがド
ライヤー５１に達すると、ドライヤー５１内の多孔質の
焼結金属を素材とするフィルター５５，５６に捕捉され
る。

【００４９】次に、本実施例の冷凍装置５０で採用する
フィルター５５，５６の気孔径即ちポロシティ(Prosit
y) とコンタミネーションの捕捉効果の関係について説
明する。

【００５０】本発明者は、本発明に最も適するフィルタ
ーの気孔径を選定するため、図１の実施例の冷凍装置に
気孔径の異なる数種類のフィルターを装着し、冷凍機を
一定時間動作させてテストを行った。そして、テスト開
始前後のキャピラリチューブの流量の変化を比較した。

【００５１】図３はその実験の結果を表すグラフであ
る。図３のグラフを見ると、気孔径が１００μｍ以上で
は、テスト開始前後のキャピラリチューブの流量の変化
が一律に大きく、コンタミネーションの捕捉効果は少な
いことが理解できる。そして気孔径が８０μｍを境とし
て、これ以下の気孔径を持つフィルターで実験した場合
は、キャピラリチューブの流量の低下が顕著に改善され
ていることが判る。これは、気孔径が８０μｍ以下の場
合にコンタミネーションの捕捉効果が顕著に高いためで
あると推測される。また気孔径が２５μｍ以下の場合
は、テスト開始前後のキャピラリチューブの流量の変化
はほとんど無いことが理解できる。

【００５２】従ってフィルターの気孔径は、８０μｍ以
下であることが望ましく、より顕著な効果を発揮させる
ためには気孔径７５μｍ以下であることが望ましいこと
が理解できる。またキャピラリチューブの流量の変化が
少ないと言う観点からは最も好適なフィルターの気孔径
は、５０μｍから１０μｍであることが判る。ただし、
フィルターの気孔径を過度に低下させると、冷媒がフィ
ルターを通過する際の抵抗が大きくなるので注意が必要
である。フィルターの通過抵抗を考慮した場合、最も好
ましいフィルターの気孔径は、３７乃至７５μｍ程度で
ある。

【００５３】次に、本実施例の冷凍装置で採用するフィ
ルターの素材について説明する。フィルターの素材は、
例えば上記した実施例のような多孔質焼結金属を採用す
る場合は、その素材金属としてブロンズ又はステンレス
スチールが最も一般的であり、その形状には例えばカプ
セル形やカートリッジ形のものが知られている。

【００５４】またフィルターの素材としては、多孔質の
焼固状乾燥剤も使用することができる。多孔質の焼固状
乾燥剤でフィルター成形する場合は、アルミナ、シリカ
ゲル、硫化カルシウムに水分を吸着するための薬品アル
ミノシリケートを入れバインダーを混ぜて約５００℃で
焼固する。この場合、フィルターの気孔径は７０μｍ程
度が通常である。

【００５５】さらに多孔質の樹脂もフィルターの素材と
して有望である。フィルターを多孔質の樹脂とする場合
は、人体の血液透析に使用するような材質の中から前記
冷媒と油に耐えるポリエステル、セルロース、シリコン
等の薄膜の如きものが適している。

【００５６】フィルターの素材には多孔質の金属繊維も
適用可能である。この場合はスチールウールを重ね合わ
せたものが適している。

【００５７】さらにフィルターを多孔質の紙で成形する
こともできる。多孔質の紙のフィルターを採用する場合
は、通常エアーフィルターのエレメントに使用される様
な、厚手の多孔質の紙を、表面積が大きくなるようにジ
ャバラ状に成形して使用することが望ましい。

【００５８】多孔質の不織繊維をフィルターとする場合
は、ポリエステル系のものが適している。

【００５９】フィルターを多孔質の無機材質のセラッミ
ックを素材とする場合は、化学工業用の濾過板や、濾水
器に使われるものを必要な形状に成形して使用すること
ができる。

【００６０】以上の実施例では、フィルターは、従来の
ドライヤーの位置、即ちキャピラリーチューブからなる
膨張機構と、凝縮機の間に設けたが、本発明はこの位置
にこだわるものではなく、例えば図１に２点鎖線で示す
ように、圧縮機と凝縮機の間５９に設けても良い。

【００６１】更にフィルターを密閉型圧縮機の中に内蔵
する構成も有効である。次にコンタミネーションを除去
するためにフィルターを内蔵した密閉型の冷媒圧縮機の
構成について説明する。

【００６２】図４は、本発明の実施例におけるレシプロ
型冷媒圧縮機の断面図である。図５は、図４の吐出マフ
ラー部の拡大断面図である。

【００６３】図４において、７０は本発明の一実施例を
示すレシプロ型冷媒圧縮機で従来技術の図１１の構成に
改良を加えたものである。即ちレシプロ型冷媒圧縮機７
０は、密閉容器６内に挿入された圧縮機９の吸入路と吐
出路にフィルターが取り付けられている。吸入路の構成
から説明すると、吸入マフラー６１内に突出した吸入チ
ューブ６３に、球状に成形された多孔質のフィルター６
２が取り付けられている。

【００６４】一方圧縮機９の吐出部に設けられている吐
出マフラー７２のバッフル１７の外側には碗状に成形さ
れた多孔質のフィルター７４が、冷媒ガスが隙間から洩
れないようにシール材６０を介してばね７６で押さえら
れて取り付けられている。

【００６５】本実施例のレシプロ型冷媒圧縮機では、冷
媒ガスは、導入管１０から密閉容器６内に入り、吸入マ
フラー６１内のフィルター６２を通過して吸入チューブ
６３からシリンダへ吸入される。

【００６６】この時、蒸発機等で発生したコンタミネー
ションは、フィルター６２の外側７８に付着して捕捉さ
れることとなる。

【００６７】一方圧縮機９のピストンとシリンダで圧縮
された冷媒ガスは吐出路である吐出マフラー７２を通過
する。圧縮機９のブロック８１に設けられたガス通路孔
８３から吐出された冷媒ガスはバッフル１７とボルト２
１との間の小さな隙間２２を通って吐出マフラー下室８
５へ入る。そして冷媒ガスはフィルター７４を通過して
流れる。この時密閉容器６内で発生して冷媒ガス通路に
入ったコンタミネーションや、圧縮機内で発生したコン
タミネーションがフィルター７４の内側８７に付着して
捕捉される。フィルター７４を通過し、コンタミネーシ
ョンを含まない冷媒ガスは吐出ライン２５を経由して密
閉容器６の外に出て所定の熱仕事を行う。

【００６８】本実施例で使用する多孔質のフィルター
は、気孔径７５μｍ以下の多孔質焼結金属を採用するこ
とが最も普通であるが、もちろん先の実施例で説明した
全てのフィルターが採用可能である。ここで、本実施例
の構成で、多孔質の焼固状乾燥剤のフィルターを採用す
る場合は、当該冷媒圧縮機を使用した冷凍装置では従来
ドライヤー内に使われているモレキュラーシーブ等の乾
燥剤は必要がない。

【００６９】この理由は、通常この種の冷媒圧縮機の製
造工程では、温度１５０℃で１時間程度保持した後、真
空引きをして内部を乾燥させる工程があり、この工程で
焼固状乾燥剤も確実に乾燥されるため、別途のモレキュ
ラーシーブは必要がなくなるためである。このフィルタ
ーを採用する冷媒圧縮機を使用した冷凍装置ではドライ
ヤー内に一般的に使われているモレキュラーシーブ等の
乾燥剤は使う必要がなくなる。尚以下に説明する冷媒圧
縮機についてもフィルターの材質等は本実施例と同様で
ある。

【００７０】次に、本発明をロータリー型冷媒圧縮機に
応用する場合の構成について説明する。図６は、本発明
の一実施例におけるロータリー型冷媒圧縮機の断面図で
ある。図７は、図６の吸入部の拡大断面図である。図８
は、図６の吐出部の拡大断面図である。

【００７１】図６に示すロータリー型冷媒圧縮機９０
は、図１３に示す従来技術のロータリー型冷媒圧縮機を
改良したものである。

【００７２】即ちロータリー型冷媒圧縮機９０は、前記
したレシプロ型冷媒圧縮機７０と同様に圧縮機の吸入路
と吐出路にフィルターが取り付けられている。吸入路の
構成から説明すると、吸入管マフラー９１内にバネ９３
で固定された多孔質のフィルター９２が挿入されてい
る。また吐出部ではバッフル９５の全面に所定の隙間を
設けて、板状のフィルター９６が取り付けられている。

【００７３】本実施例のロータリー型冷媒圧縮機９０で
は、冷媒ガスは、吸入管２７から吸入マフラー９１内の
フィルター９２を通過してシリンダ３７へ吸入される。
この時蒸発器の内部等で発生したコンタミネーションは
吸入フィルター９２の上流側９９に付着して捕捉され
る。

【００７４】また圧縮機３６で圧縮された冷媒ガスは、
吐出路である吐出孔１００からバッフルの小孔１０１を
通り吐出マフラー１０３内のフィルター９６を通過し
て、密閉容器３１内に溜まった後、吐出管２６から外部
に出る。この際、圧縮機３６等で発生した冷媒ガス通路
へ入ったコンタミネーションはフィルター９６の内側１
０５に付着して捕捉される。

【００７５】次に、本発明をカーエアコンの冷媒圧縮機
に応用する場合の構成について説明する。図９は、本発
明の一実施例におけるカーエアコンの冷媒圧縮機の断面
図である。

【００７６】本実施例のカーエアコンの冷媒圧縮機は、
図１５に示す従来技術のものを改良したものである。

【００７７】本実施例のカーエアコンの冷媒圧縮機１１
０でも、前記したレシプロ型冷媒圧縮機７０等と同様に
圧縮機の吸入路と吐出路にフィルターが取り付けられて
いる。吸入路の構成から説明すると、吸入マフラー１１
１内にバネ１１２で固定された気孔径が７５μｍである
焼結金属製の多孔質フィルター１１５が挿入されてい
る。また吐出部１１６ではバネ１１７で固定されて全面
に同様のフィルター１１９が取り付けられている。

【００７８】本実施例のカーエアコンの冷媒圧縮機１１
０では、冷凍装置の蒸発器の内部等で発生したコンタミ
ネーションはフィルター１１５の上流側に付着して捕捉
される。一方、密閉容器４１内で発生して冷媒ガス通路
に入ったコンタミネーションはフィルター１１９の内側
１２０に付着して捕捉される。

【００７９】

【発明の効果】以上のように本発明の冷凍装置は、塩素
を含まないフッ化炭素系化合物を主成分とする冷媒と、
前記冷媒と相溶性を有するエステルを主成分とする潤滑
油とが封入された冷凍装置の冷媒流路内に気孔径が３７
乃至７５μｍである多孔質のフィルターが配されている
ので、冷凍装置内に残留する油脂が溶解されて発生する
コンタミネーションが、この多孔質のフィルターによっ
て捕捉される。

【００８０】また捕捉されたコンタミネーションは、フ
ィルターの多孔内に封じ込められ、抜け出すことができ
ない。

【００８１】さらに本発明の冷凍装置で採用するフィル
ターは、気孔径が３７乃至７５μｍであるためコンタミ
ネーションが効率良く捕捉される効果がある。

【００８２】そのため本発明の冷凍装置は、コンタミネ
ーションが、キャピラリーチューブに付着し、その後集
結したり或いは冷媒ガスの流れの澱みによってキャピラ
リーチューブの内径を閉塞させることによる冷却力低下
が防止される効果がある。

【００８３】また本発明の冷媒圧縮機は、密閉容器内に
上記と同様のフィルターが内蔵されているので、冷媒配
管に別途特別なフィルターを設けなくてもコンタミネー
ションによる冷却力低下が防止される効果がある。

【００８４】さらに本発明の冷媒圧縮機は、圧縮部と一
体に上記と同様のフィルターが配設されているので冷媒
配管に別途特別なフィルターを設けなくてもコンタミネ
ーションによる冷却力低下が防止される効果がある。

【００８５】以上のように本発明の冷凍装置および冷媒
圧縮機は、フロン１３４ａに代表されるＨＦＣ冷媒の実
用化に貢献し、フロン１２の代替を促進する効果があ
り、地球環境の保全に寄与する優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における冷凍装置の構成図

【図２】図１の実施例で採用するドライヤーの断面図

【図３】本発明に係る冷凍装置のフィルターの気孔径と
キャピラリーチューブでの流量変化率の関係を示したグ
ラフ

【図４】本発明の実施例におけるレシプロ型冷媒圧縮機
の断面図

【図５】図４のレシプロ型冷媒圧縮機の吐出マフラー部
の拡大断面図

【図６】本発明の一実施例におけるロータリー型冷媒圧
縮機の断面図

【図７】図６のロータリー型冷媒圧縮機の吸入部の拡大
断面図

【図８】図６のロータリー型冷媒圧縮機の吐出部の拡大
断面図

【図９】本発明の一実施例におけるカーエアコンの冷媒
圧縮機の断面図

【図１０】従来技術の冷凍装置の構成図

【図１１】従来技術のレシプロ型冷媒圧縮機の断面図

【図１２】図１１のレシプロ型冷媒圧縮機の吐出マフラ
ー１５の断面図

【図１３】従来技術のロータリ型冷媒圧縮機の断面図

【図１４】図１３のロータリ型冷媒圧縮機の吐出部の拡
大断面図

【図１５】従来技術のカーエアコンの冷媒圧縮機の断面
図

【符号の説明】

１ 冷媒圧縮機 ２ 凝縮器 ４ 膨張機構 ５ 蒸発器 ６ 密閉容器 ９ 圧縮機 ３１ 密閉容器 ３６ 圧縮機 ４１ 密閉容器 ５０ 冷凍機 ５１ ドライヤー ５５ フィルター ５６ フィルター ６１ 吸入マフラー ６２ フィルター ７０ レシプロ型冷媒圧縮機 ７２ 吐出マフラー ７４ フィルター ９０ ロータリー型冷媒圧縮機 ９１ 吸入管マフラー ９２ フィルター ９６ フィルター １０３ 吐出マフラー １１０ 冷媒圧縮機 １１５ フィルター １１９ フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薬師 秀一 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 伊藤 信也 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 川島 隆雄 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 和田 聡 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 川井 秀樹 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−194009（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−283367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−96552（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−128992（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−108253（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−42977（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 43/00 F04B 39/16 F04C 29/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器
   を具備して一連の冷媒流路を形成し、塩素を含まないフ
   ッ化炭素系化合物を主成分とする冷媒と、前記冷媒と相
   溶性を有するエステルを主成分とする潤滑油とが封入さ
   れた冷凍装置において、前記冷媒流路内に気孔径が３７
   乃至７５μｍである多孔質のフィルターが配されている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 フィルターの素材が多孔質の焼結金属、
   多孔質の焼固状乾燥剤、多孔質のセラミック、多孔質の
   樹脂、多孔質の金属繊維、多孔質の紙、多孔質の不織繊
   維から選ばれる１または２以上の素材であることを特徴
   とする請求項１に記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 冷媒圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器
   を具備して一連の冷媒流路を形成し、塩素を含まないフ
   ッ化炭素系化合物を主成分とする冷媒と、前記冷媒と相
   溶性を有するエステルを主成分とする潤滑油とが封入さ
   れた冷凍装置に使用され、密閉容器内にモータと圧縮機
   が封入され、密閉容器内の前記圧縮機の冷媒吸入路ある
   いは冷媒吐出路の少なくともいずれか一方に、気孔径が
   ３７乃至７５μｍである多孔質のフィルターが配設され
   ていることを特徴とする冷媒圧縮機。
4. 【請求項４】 フィルターは多孔質の焼結金属、多孔質
   の焼固状乾燥剤、多孔質のセラミック、多孔質の樹脂、
   多孔質の金属繊維、多孔質の紙、多孔質の不織繊維から
   選ばれる１または２以上の素材からなることを特徴とす
   る請求項３に記載の冷媒圧縮機。
5. 【請求項５】 冷媒圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器
   を具備して一連の冷媒流路を形成し、塩素を含まないフ
   ッ化炭素系化合物を主成分とする冷媒と、前記冷媒と相
   溶性を有するエステルを主成分とする潤滑油とが封入さ
   れた冷凍装置に使用され、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧
   縮部に冷媒を供給する吸入部と、圧縮部で圧縮された冷
   媒を排出する吐出部が一体化され、前記吸入部あるいは
   前記吐出部の少なくともいずれか一方に、気孔径が３７
   乃至７５μｍである多孔質のフィルターが配設されてい
   ることを特徴とする冷媒圧縮機。