JP6653188B2

JP6653188B2 - 密閉型圧縮機およびこれを備えた冷蔵庫並びに自動販売機

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Publication number: JP6653188B2
Application number: JP2016039456A
Authority: JP
Inventors: 山口　和也; 和也山口
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-03-01
Also published as: JP2017155650A; CN107143482A

Description

本発明は、密閉型圧縮機およびこれを備えた冷蔵庫並びに自動販売機に関する。

冷蔵庫や自動販売機などに密閉型圧縮機が用いられている。密閉型圧縮機は、例えば、フレームの上側に圧縮要素を備え、フレームの下側に電動要素を備え、密閉容器内において前記フレームが弾性支持された構成となっている。

このような密閉型圧縮機に関して、特許文献１に、低粘度の潤滑油を用いることによる省エネルギー化を信頼性の低下を発生することなく、またシステムの過負荷運転を十分確保しながら達成することを目的とした発明が開示されている。
この特許文献１には、４０度における動粘度が６ミリメートル二乗／秒以下（粘度グレードで言うと一般的には、ＶＧ６以下となる）の動粘度の潤滑油を収容し、モーターの効率が高負荷条件で８２％以上を有するようにすることが記載されている。また、この特許文献１には、前記した潤滑油としてパラフィン系の鉱油を用いる旨が記載されている。

特開２０１０−１２７２１８号公報

冷蔵庫や自動販売機などの内容積を大きくするため、密閉型圧縮機を小型化することが強く望まれている。密閉型圧縮機を小型化すると、装置の始動時（特に、冷媒寝込み状態で装置を始動したとき）にオイルフォーミング現象が生じ易いという問題がある。なお、冷媒寝込み状態とは、長時間装置を運転しなかった場合などにおいて、潤滑油に冷媒が溶け込んでしまった状態をいう。冷媒寝込み状態となると、潤滑油に冷媒が溶け込むため見かけの油量も増加し、密閉型圧縮機のロータと油面が近づいたり、潤滑油にロータが浸かってしまったりする。そのため、始動時のロータの回転や風圧で潤滑油がかき回されて泡立ってしまうオイルフォーミング現象が生じる。オイルフォーミング現象が生じると圧縮機内の油量が不足し、動作不良や冷却効率の低下、騒音の増加などが生じる。

特許文献１に記載の発明は、ＩＳＯＶＧ６以下の動粘度の潤滑油を使用しているので小型化の要請にはある程度応えることができると考えられる。しかしながら、特許文献１で用いられている潤滑油はパラフィン系の鉱油であるため、冷媒の溶け込み難さが十分とは言えず、密閉型圧縮機を小型化した場合には依然としてオイルフォーミング現象が生じるおそれがあった。

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、小型化した場合であってもオイルフォーミング現象を抑制できる密閉型圧縮機およびこれを備えた冷蔵庫並びに自動販売機を提供することを課題とする。

本発明に係る密閉型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、ロータおよびステータを含み、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、上側に前記圧縮要素を備え、下側に前記電動要素を備えるフレームと、前記圧縮要素、前記電動要素および前記フレームを収容するとともに潤滑油を収容する密閉容器と、を備え、前記フレームの下側に設けられた弾性部材によって当該フレームが前記密閉容器に弾性支持されており、前記密閉容器の底面には前記ステータの外周側において、前記密閉容器内に突出するように盛り上がる段差部が形成され、かつこの段差部によって前記弾性部材が前記潤滑油に浸からない高さに配置され、さらに、前記段差部の下部に固定されているプレートに前記密閉容器を弾性支持するゴム座が設けられており、前記潤滑油がＩＳＯＶＧ６以下のナフテン系鉱油であり、前記ロータは、前記ロータの半径が前記ロータの厚みよりも大きく、前記ステータは、前記ロータの外周に配置され、円筒状のステータコアとこのステータコアの内周に形成された複数のスロットとからなる鉄心と、前記鉄心に絶縁体を介して巻回されたコイルと、を備え、前記鉄心は、前記鉄心の径方向の長さが前記鉄心の厚みよりも長く、かつ前記コイルは、前記コイルの径方向の長さが前記コイルの厚みよりも長いことを特徴とする。
本発明に係る冷蔵庫は、前記した密閉型圧縮機を備えている。
本発明に係る自動販売機は、前記した密閉型圧縮機を備えている。

本発明によれば、小型化した場合であってもオイルフォーミング現象を抑制できる密閉型圧縮機を提供することができる。
また、本発明によれば、オイルフォーミング現象を抑制できる密閉型圧縮機を備えた冷蔵庫並びに自動販売機を提供することができる。

本実施形態の密閉型圧縮機を示す縦断面図である。本実施形態の密閉型圧縮機を示す横断面図である。密閉型圧縮機の作用効果を説明する模式図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。本実施形態の密閉型圧縮機を搭載した冷蔵庫の概略断面図を示し、（ａ）は密閉型圧縮機を冷蔵庫の下部に配置した構成、（ｂ）は密閉型圧縮機を冷蔵庫の上部に配置した構成である。本実施形態の密閉型圧縮機を搭載した自動販売機の側面図であって、一部を切欠いた図である。

はじめに、適宜図面を参照して本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機１００について説明し、次いで潤滑油４０について説明する。なお、参照する図面において同一の要素には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。

（密閉型圧縮機）
図１は、本実施形態の密閉型圧縮機を示す縦断面図である。
図１に示すように、密閉型圧縮機１００は、圧縮要素２０および電動要素３０を密閉容器３内に配置して構成されたいわゆるレシプロ圧縮機である。圧縮要素２０および電動要素３０は、密閉容器３内において複数のコイルバネ９（弾性部材）を介して弾性的に支持されている。密閉容器３は、略上半分の外郭を構成する上ケース３ｍと略下半分の外郭を構成する下ケース３ｎとが溶接などで接合され、内部に圧縮要素２０および電動要素３０を収容する空間を有している。

圧縮要素２０は、シリンダ２１と、このシリンダ２１内においてピストン２２を往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフト２３と、このクランクシャフト２３を軸支するラジアル軸受２５と、を備えている。ラジアル軸受２５（軸受）は、シリンダ２１およびフレーム２４と一体に形成されている。クランクシャフト２３は、スラスト軸受２６を介してフレーム２４に回転自在に支持されている。

フレーム２４は、略水平方向に延びるベース２４ａを有し、シリンダ２１がベース２４ａの上部に位置している。また、フレーム２４の略中央部には、鉛直方向下方に（下ケース３ｎの底面に向けて）延びる円筒形状のラジアル軸受２５が形成されている。また、フレーム２４は、シリンダ２１の一部を構成している。

シリンダ２１は、クランクシャフト２３の回転中心軸Ｏよりも径方向の外側の偏った位置に形成されている。また、シリンダ２１の軸方向の外周側の端部にはヘッドカバー２７が取り付けられ、反対側の端部にはピストン２２が挿入されている。このように、シリンダ２１とヘッドカバー２７とピストン２２とによって、圧縮室（シリンダ室）Ｑ１が構成されている。なお、シリンダ２１とヘッドカバー２７との間には、冷媒を吸気する際に開く吸気弁、圧縮した冷媒を吐出する際に開く吐出弁を備えた弁開閉機構が設けられている。

ラジアル軸受２５は、クランクシャフト２３が軸支されるすべり軸受によって構成されている。また、ラジアル軸受２５は、フレーム２４に形成された貫通孔２４ｂによって構成されている。スラスト軸受２６は、ベース２４ａの上面の貫通孔２４ｂの周囲に円形溝状に形成された凹部２４ｃに配置されている。

コネクティングロッド２２ａの大径側の端部２２ｂは、後記するクランクピン２３ａと連結され、コネクティングロッド２２ａの小径側の端部２２ｃは、ピン２２ｄを介してピストン２２と連結されている。

クランクシャフト２３の上端部には、クランクピン２３ａが形成され、クランクピン２３ａがクランクシャフト２３の回転中心軸Ｏから偏心した位置に形成されている。また、クランクシャフト２３の下端部は、下ケース３ｎの近傍に位置している。クランクピン２３ａが回転中心軸Ｏに対して偏心回転することで、ピストン２２がシリンダ２１内を往復運動するようになっている。

また、クランクシャフト２３は、貫通孔２４ｂの上方において、回転中心軸Ｏに対して直交する方向（水平方向）に延びるフランジ部２３ｂを有している。なお、本実施形態では、フランジ部２３ｂが、バランスウエイトと兼用する構造となっている。バランスウエイトは、圧縮要素２０が駆動したときの振動を低減する機能を有している。これにより、圧縮要素２０の高さ寸法を低減でき、密閉型圧縮機１００の小型化に寄与できる。

また、クランクシャフト２３には、軸方向の下端から上方に向けて凹形状の中繰り穴２３ｃが形成され、クランクシャフト２３内に中空部を有するように構成されている。また、クランクシャフト２３には、中繰り穴２３ｃの上端からフランジ部２３ｂの上面に貫通する上部連通孔２３ｄが形成されている。

また、クランクシャフト２３の外周面には、らせん溝２３ｅがフランジ部２３ｂの近傍まで形成されている。らせん溝２３ｅの上端部は、クランクピン２３ａに形成された凹形状のピン部中繰り穴２３ｆと、ピン部連通孔２３ｇを介して連通している。

クランクシャフト２３の中空部には、固定軸部材２８が挿入されている。固定軸部材２８は、図示しない固定具によって、クランクシャフト２３の回転時においても回転しないように固定されている。固定軸部材２８の外周面には、固定軸らせん溝２８ａが形成されている。この固定軸らせん溝２８ａの壁面と中繰り穴２３ｃの壁面とでらせん状の潤滑油通路が形成され、クランクシャフト２３の回転による壁面移動に伴い、潤滑油４０が粘性の効果で壁面に引きずられて潤滑油通路内を上昇するようになっている。

潤滑油通路内を上昇した潤滑油４０は、上部連通孔２３ｄを通ってフランジ部２３ｂ上に吹き出して、スラスト軸受２６を潤滑する。また、クランクシャフト２３のらせん溝２３ｅを上昇した潤滑油４０は、クランクシャフト２３とラジアル軸受２５との間を潤滑するとともに、ピン部連通孔２３ｇを通って、クランクピン２３ａのピン部中繰り穴２３ｆに向けて流れ込み、コネクティングロッド２２ａの周辺を潤滑する。なお、スラスト軸受２６などを潤滑した潤滑油４０は、孔２４ｓ（図２参照）を介して、密閉容器３の底に戻るように構成されている。

電動要素３０は、フレーム２４の下側（ベース２４ａの下方）に配置され、ロータ３１およびステータ３２を含んで構成されている。

ロータ３１は、電磁鋼板を積層したロータコアを備えて構成され、クランクシャフト２３の下部に圧入などによって固定されている。また、ロータ３１は、半径Ｒが厚み（軸方向の高さ）Ｔ１よりも大きい扁平形状である。また、ロータ３１の厚み（軸方向の高さ）Ｔ１は、ラジアル軸受２５の長さ（軸受長）Ｌの略半分程度に設定されている。

ステータ３２は、ロータ３１の外周に配置され、円筒状のステータコアとこのステータコアの内周に形成された複数のスロットとからなる鉄心３２ａと、鉄心３２ａに絶縁体（図示せず）を介して巻回されたコイル３２ｂとを備えて構成されている。また、鉄心３２ａは、図１の縦断面視において、径方向の長さＬ１が厚み（軸方向の高さ）Ｔ２よりも長い扁平形状である。コイル３２ｂも、図１の縦断面視において、径方向の長さが厚み（軸方向の高さ）よりも長い経扁平形状である。また、鉄心３２ａの厚み（軸方向の高さ）Ｔ２は、ロータ３１の厚み（軸方向の高さ）Ｔ１と同程度になるように構成されている。このように、ロータ３１を扁平にした場合、ステータ３２の径も広げて扁平形状にすることで、ロータ３１を回転させるためのトルクをかせぐことができる。

このようにして圧縮要素２０および電動要素３０が設けられたフレーム２４は、密閉容器３内において複数のコイルバネ９，９を介して弾性支持されている。また、圧縮要素２０および電動要素３０は、運転時に振動したときに、密閉容器３の内壁面に接触しないように、所定のクリアランスＣＬが予め設定された状態で設計されている。

コイルバネ９は、圧縮要素２０の一部を構成するシリンダ２１の側（圧縮機室側Ｑ２、図１の左側）と、シリンダ２１の側とは反対側（反圧縮機室側Ｑ３、図１の右側）に設けられている。なお、本実施形態では、コイルバネ９が、圧縮機室側Ｑ２と反圧縮機室側Ｑ３のそれぞれにおいて、図１の紙面に直交する方向の手前側と奥側に計４本設けられている（図２参照）。なお、すべてのコイルバネ９は、いずれも同一の形状およびばね特性を有している。このように、コイルバネ９を単一種類にすることで、コイルバネ９が異種混在する場合の配置ミスを防止できる。ただし、コイルバネ９の本数は、４本に限定されるものではなく、３本であってもよく、５本以上であってもよい。

また、フレーム２４は、シリンダ２１よりも外周側（径方向外側）に延びる延出部２４ｄを有している。この延出部２４ｄは、ステータ３２よりも外周側に延びている。また、延出部２４ｄの下面には、コイルバネ９の上部に嵌合して保持する突起部２４ｅが形成されている。

また、フレーム２４は、延出部２４ｄとは反対側においても、延出部２４ｄと同程度に延びる延出部２４ｆを有している。この延出部２４ｆも、ステータ３２よりも外周側に延びている。また、延出部２４ｆの下面には、コイルバネ９の上部に嵌合して保持する突起部２４ｇが形成されている。

密閉容器３の底面には、ステータ３２の外周側において、密閉容器３内に突出するように盛り上がる段差部３ａが形成されている。この段差部３ａは、下ケース３ｎの底面の一部と側面の一部とが合わさって凹み形状となることで構成されている。また、段差部３ａは、コイルバネ９の位置と対応する位置に設けられている。また、段差部３ａの上端には、コイルバネ９の下部が嵌合して保持する突起部３ｂが形成されている。突起部３ｂは、ロータ３１の下面３１ａよりも上方に位置している。

図２は、本実施形態の密閉型圧縮機を示す横断面図である。なお、図２では、密閉型圧縮機１００内の冷媒の流れについて説明する。
図２に示すように、冷蔵庫の冷却器６６（図４参照）から戻って、密閉容器３を貫通して接続された吸入パイプ３ｅから導入された冷媒は、吸入サイレンサ４１の吸入口（不図示）から吸入された後、ヘッドカバー２７などを介して圧縮室Ｑ１（図１参照）に導入される。また、圧縮室Ｑ１においてピストン２２によって圧縮された冷媒は、吐出室空間（不図示）を通って、フレーム２４に形成された吐出サイレンサ４２ａ，４２ｂおよびパイプ３ｆを通って、吐出パイプ３ｇから冷却器６６（図４参照）に送られる。

図３は、密閉型圧縮機の作用効果を説明する模式図であり、（ａ）は本実施形態、（ｂ）は比較例である。
図３（ｂ）に示す比較例では、フレーム１２４の上下に圧縮要素１２０と電動要素１３０が配置され、電動要素１３０がコイルバネ９０，９０を介して密閉容器３００内に弾性支持されている。この場合、内部機構部（圧縮要素１２０および電動要素１３０）の重心がコイルバネ９０，９０の上端よりも上方に位置するため、運転時に両矢印方向に振動したときに、振れ角ｂが大きくなる。これに対して、図３（ａ）に示す実施形態では、フレーム２４の上部に圧縮要素２０、下部に電動要素３０が配置され、フレーム２４がコイルバネ９，９を介して密閉容器３内に弾性支持されている。この場合、運転時の圧縮要素２０と電動要素３０がそれぞれ両矢印方向に振動するが、フレーム２４の高さ位置（コイルバネ９，９の上端と同程度の位置）に重心が位置するため、振れ角ａ（＜ｂ）が小さくなる。つまり、重心の位置がコイルバネ９に弾性支持されたフレーム２４の高さにほぼ等しくなるので、振動し難くすることができる。

このように、密閉型圧縮機１００では、フレーム２４の上側に圧縮要素２０、フレーム２４の下側に電動要素３０を配置して、フレーム２４が弾性支持されることで、内部機構部の振動を低減することが可能になる。さらに、コイルバネ９の位置を、シリンダ２１の外周側に配置することで、内部機構部の振動をさらに効果的に抑えることができる。

また、実施形態では、比較例に比べて振動を低減して振れ角ａを小さくできることで、内部機構部（圧縮要素２０および電動要素３０）と密閉容器３との間のクリアランスＣＬ（図１参照）を短くできる。その結果、密閉容器３を小さくでき、密閉型圧縮機１００の小型化を図ることが可能になる。

また、各段差部３ａの下部には、密閉容器３を弾性支持するゴム座１０が設けられている（図１参照）。このゴム座１０は、密閉容器３の下ケース３ｎに固定されたプレート１１に支持されている。

このように段差部３ａを形成して、段差部３ａにコイルバネ９を配置することにより、コイルバネ９を潤滑油４０に浸からない高さに設置することが可能になるので、コイルバネ９が潤滑油４０内で振動する際に生じていた騒音を防止でき、密閉型圧縮機１００の静穏化を図ることが可能になる。また、ゴム座１０を段差部３ａの下部に配置することで、ゴム座１０が密閉容器３の下ケース３ｎから下方に大きく出っ張るのを防止できるので、密閉型圧縮機１００の高さが高くなるのを抑制でき、密閉型圧縮機１００の小型化を図ることが可能になる。

図４は、本実施形態の密閉型圧縮機を搭載した冷蔵庫の概略断面図を示し、（ａ）は密閉型圧縮機を下部に配置した構成、（ｂ）は密閉型圧縮機を上部に配置した構成である。

図４（ａ）に示すように、冷蔵庫６０Ａは、冷蔵庫本体６１を複数の収納室６２，６３，６４，６５に分けて構成されている。例えば、収納室６２は冷蔵室、収納室６３は上段冷凍室、収納室６４は下段冷凍室、収納室６５は野菜室である。なお、各収納室６２，６３，６４，６５の位置関係は図４（ａ）の限りではない。密閉型圧縮機１００は、収納室６５の引出し６５ａの奥側下部（冷蔵庫本体６１の背面側の最下端）の機械室に配置されている。密閉型圧縮機１００から吐出された冷媒は、冷蔵庫６０Ａ内に設けられた凝縮器（不図示）、減圧機構（不図示）を通り、冷却器６６で冷蔵庫内の熱を吸収して、再び密閉型圧縮機１００内へと戻される。

ところで、従来のように背の高い密閉型圧縮機を適用すると、機械室の容積を大きくする必要があるため、収納室６５に収納される引出し６５ａの容量が小さくなる（浅い引出しになる）。そこで、本実施形態の密閉型圧縮機１００を適用した冷蔵庫６０Ａを採用することで、機械室の容積を小さくすることができ、機械室の天井面の高さ位置を低くできるので、収納室６５の奥側の庫内容量を拡大することが可能になる。

また、図４（ｂ）に示すように、冷蔵庫６０Ｂは、密閉型圧縮機１００が収納室６２の奥側上部（冷蔵庫本体６１の背面側最上端）の機械室に配置されている。

ところで、従来のように背の高い密閉型圧縮機を適用すると、密閉型圧縮機が発生する振動が大きいので、冷蔵庫本体に伝達される振動も大きくなる。そこで、本実施形態の密閉型圧縮機１００を適用した冷蔵庫６０Ｂを採用することで、前記した構造によって振動を低減できるので、冷蔵庫本体６１に伝わる振動を抑制することが可能になる。また、小型の密閉型圧縮機１００を適用することで、収納室６２の庫内容量を拡大することも可能になる。

このように、本実施形態の密閉型圧縮機１００は冷蔵庫に備えることができることから、自動販売機（図５参照）においても、従来の密閉型圧縮機に替えて小型の密閉型圧縮機１００を適用することができる。ここで、図５は、本実施形態の密閉型圧縮機を搭載した自動販売機の側面図であって、一部を切欠いた図である。図５に示すように、本実施形態の自動販売機７０は、密閉型圧縮機１００を備えているので、密閉型圧縮機１００のオイルフォーミング現象が抑制され、機械室の容積を小さくすることができ、収納室の庫内容量を拡大することも可能になる。また、本実施形態の自動販売機７０は、密閉型圧縮機１００を適用しているので、振動を低減でき、自動販売機本体に伝わる振動を抑制することが可能になる。

（潤滑油）
本発明で用いられる潤滑油４０は、ＩＳＯＶＧ（ＩＳＯ粘度グレード）６以下のナフテン系鉱油である。なお、ＩＳＯはInternational Organization for Standardizationの略であり、ＶＧはViscosity Gradeの略である。本発明におけるＩＳＯＶＧは、４０℃での動粘度（単位はミリメートル二乗／秒（ｍｍ²／ｓ））の値を示している。当該動粘度は中点粘度とも呼ばれている。

本発明で用いられるナフテン系鉱油は、環状構造を有する飽和炭化水素（ナフテン系炭化水素）を含有する鉱油であるが、本発明の効果を阻害しない範囲でパラフィン系鉱油や消泡剤、防錆剤などの他の物質を含んでいてもよい。

ナフテン系炭化水素とは、１分子中に少なくとも１個の飽和環（ナフテン環）を含む炭化水素をいう。ナフテン系炭化水素としては、炭素数５個のシクロペンタン環や炭素数６個のシクロヘキサン環などの一般式Ｃ_ｎＨ_2ｎで示されるシクロアルカン構造を有するものを挙げることができる。本発明においては、ナフテン系炭化水素は、前記ナフテン環が複数個繋がっていてもよく、芳香族環と縮合していてもよく、さらにナフテン環や縮合環が種々のアルキル基が結合していてもよい。
ナフテン系炭化水素は、炭素数５〜５０であることが好ましく、炭素数５〜４０であることがより好ましく、炭素数５〜３０であることがさらに好ましく、炭素数５〜２０であることが特に好ましく、炭素数５〜１０であることが最も好ましい。
ナフテン系炭化水素としては、例えば、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、エチルシクロペンタン、１，１−ジメチルシクロペンタン、１，３−ジメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、１，２，４−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。

ナフテン系鉱油は、ナフテン系炭化水素を多く含むナフテン基原油を精製することで得ることができる。ナフテン系鉱油の精製手段としては、常圧蒸留および減圧蒸留して潤滑油留分を得、当該得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理のうちの１種または２種以上を適宜組み合わせて適用することが挙げられる。

ナフテン系鉱油は、パラフィン系鉱油と比較して密閉型圧縮機１００に使用されている冷媒を溶け込み難いという特性がある。また、本発明においてはナフテン系鉱油のＩＳＯＶＧを６以下としており、動粘度を低くしている。潤滑油４０は、ナフテン系鉱油の特性と低い動粘度の相乗効果によって、さらに冷媒が溶け込み難いものとなっている。なお、本発明によれば、潤滑油４０の動粘度が低いので装置を動作させるための入力を低減させ、性能を向上させることも可能である。冷媒をより溶け込み難くする観点、及び装置を動作させるための入力をより低減させる観点から、ナフテン系鉱油のＩＳＯＶＧは５以下であるのが好ましい。

本実施形態の密閉型圧縮機１００は前記した潤滑油４０を用いているため、長時間装置を運転しなかった場合であっても潤滑油４０に冷媒が溶け込み難く、寝込み状態となり難い。つまり、油面４０ａの上昇を抑制することができる。そのため、フレーム２４の下側に設けられた弾性部材によって当該フレーム２４が密閉容器３に弾性支持されるような構成としても（すなわち、小型化して図１に示すロータ３１の下面３１ａと油面４０ａとを近づけたとしても）、装置を始動したときにオイルフォーミング現象を抑制することができる。

なお、潤滑油４０の油面４０ａは、オイルフォーミング現象をより確実に抑制できるようにする観点から、冷媒寝込み状態となった場合の油面４０ａがロータ３１の下面３１ａよりも下側に位置するように構成するのが好ましい。

本発明で用いることのできる冷媒としては、例えば、ＡＳＨＲＡＥ３４規格の冷媒番号Ｒ２３、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４Ａ、Ｒ１４３Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ５０８Ａなどのハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）や、Ｒ１２３４ｙＦ、Ｒ１２３４ｚｅ、Ｒ１２３３ｚｄなどのハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）などを挙げることができる。また、本発明で用いることのできる冷媒として、例えば、Ｒ−２９０（プロパン）、Ｒ−１２７０（プロピレン）、Ｒ−６００（ブタン）、Ｒ−６００ａ（イソブタン）、Ｒ−７４４（二酸化炭素）、Ｒ−７１７（アンモニア）などを挙げることができる。本発明で用いることのできる冷媒は前記したものに限定されないことは言うまでもない。

次に、図１および図２に示した構成の密閉型圧縮機とＩＳＯＶＧ５のナフテン系鉱油とを用い、潤滑油の油面とロータとの距離を表１に示すように種々変更して冷媒寝込み状態で装置を始動させ、オイルフォーミング現象が生じるか否かを確認した。なお、外気温度は−１０℃であった。

表１に示すように、冷媒寝込み状態になると、潤滑油の油面（冷媒寝込み量）が３ｍｍ増加する。そのため、Ｎｏ．１〜４のように、通常静止時における潤滑油の油面とロータとの距離が０．５〜３．５ｍｍしかない場合は、ロータが潤滑油に浸かったり、その距離が非常に近くなったりした（冷媒寝込み状態における潤滑油の油面とロータとの距離−２．５〜０．５ｍｍ）。そのため、オイルフォーミング現象が生じてしまい、始動時給油状態はオイルフォーミング現象によって阻害された（評価“×”；比較例）。

これに対し、Ｎｏ．５およびＮｏ．６は、通常静止時における潤滑油の油面とロータとの距離が４．５ｍｍ以上あったので、冷媒寝込み状態となっても潤滑油の油面とロータとの距離が０．５ｍｍよりも広くなり、オイルフォーミング現象が生じなかった。つまり、潤滑油の油面と電動要素のロータとの間隔が少なくとも０．５ｍｍよりも広くなり、オイルフォーミング現象が生じなかった。具体的には、Ｎｏ．５は冷媒寝込み状態となっても潤滑油の油面とロータとの距離が１．５ｍｍあり、Ｎｏ．６は２．５ｍｍあった。その結果、始動時給油状態はオイルフォーミング現象によって阻害されなかった（評価“○”；実施例）。

以上、本発明の一実施形態に係る密閉型圧縮機およびこれを備えた冷蔵庫並びに自動販売機について詳細に説明したが本発明の主旨はこれに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。なお、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１００密閉型圧縮機
２０圧縮要素
２４フレーム
３０電動要素
３密閉容器
４０潤滑油
９コイルバネ

Claims

冷媒を圧縮する圧縮要素と、
ロータおよびステータを含み、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、
上側に前記圧縮要素を備え、下側に前記電動要素を備えるフレームと、
前記圧縮要素、前記電動要素および前記フレームを収容するとともに潤滑油を収容する密閉容器と、を備え、
前記フレームの下側に設けられた弾性部材によって当該フレームが前記密閉容器に弾性支持されており、
前記密閉容器の底面には前記ステータの外周側において、前記密閉容器内に突出するように盛り上がる段差部が形成され、かつこの段差部によって前記弾性部材が前記潤滑油に浸からない高さに配置され、
さらに、前記段差部の下部に固定されているプレートに前記密閉容器を弾性支持するゴム座が設けられており、
前記潤滑油がＩＳＯＶＧ６以下のナフテン系鉱油であり、
前記ロータは、前記ロータの半径が前記ロータの厚みよりも大きく、
前記ステータは、前記ロータの外周に配置され、円筒状のステータコアとこのステータコアの内周に形成された複数のスロットとからなる鉄心と、前記鉄心に絶縁体を介して巻回されたコイルと、を備え、
前記鉄心は、前記鉄心の径方向の長さが前記鉄心の厚みよりも長く、かつ
前記コイルは、前記コイルの径方向の長さが前記コイルの厚みよりも長い
ことを特徴とする密閉型圧縮機。
前記潤滑油に冷媒が溶け込んだ冷媒寝込み状態における前記潤滑油の油面と前記ロータとの間隔が１．５ｍｍ以上かつ前記ＩＳＯＶＧが５以下であることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機を備えたことを特徴とする自動販売機。