JPH04241793A

JPH04241793A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JPH04241793A
Application number: JP3003243A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ishiyama; 明彦石山; Hiroaki Hatake; 裕章畠; Kazuhisa Ichimoto; 和久市本; Yoshihiko Kenmori; 仁彦権守
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1992-08-28
Also published as: KR920015040A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリ圧縮機および
それを用いた冷蔵庫に係り、特に、２シリンダロータリ
圧縮機に適用され、規制フロン系冷媒を使用することな
く、省電力、省スペース、低振動、低騒音の冷蔵庫を提
供するのに好適な、ロータリ圧縮機およびそれを用いた
冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染、特にオゾン破壊の問題
から塩素系フロンが使用規制の対象となっている。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等で、例
えば冷蔵庫など冷凍機器の冷凍サイクルに用いられてき
たフロン１２（Ｒ１２）も規制の対象となっている。そこで、代りとなる冷媒が必要となり、最近では、オゾ
ン破壊係数が低いフロン５０２（Ｒ５０２），フロン１
３４ａ（Ｒ１３４ａ）等が採用される気運にある。

【０００３】さて、従来一般に冷蔵庫に搭載されている
圧縮機は、例えば、特開平２−１５７４８５号公報に記
載されているように１シリンダロータリ圧縮機であった
。当該技術は、密閉容器内を仕切板で仕切り、仕切板の
一方側を圧縮機構部の設けられている油貯溜部空間、他
方側を電動機部空間とし、仕切板の下部に両空間を連通
する連通孔を設けるとともに、前記圧縮機構部に、前記
連通部の上縁より低い位置に開口する潤滑油の吸込口を
有する給油ポンプが設けられたものであり、油量の多少
に関わらず、円滑な給油の可能な１シリンダのロータリ
圧縮機に関するものである。

【０００４】また、圧縮機の振動加速度の低減上有効な
２シリンダのロータリ圧縮機の開発が進んでいる。２シ
リンダのロータリ圧縮機は、クランク軸が互いに１８０
゜位相を異にする２個の偏心部を有し、これらの偏心部
に嵌入された２個のローリングピストンがシリンダ内を
偏心回動するものである。しかして、２組のポンプ部（
圧縮装置部）で生じるガス圧縮トルクの変動が平滑化さ
れ圧縮機の振動が低減されるものである。２シリンダの
ロータリ圧縮機の例として、例えば、特開昭６３−２１
３８３号公報には、縦形ロータリ圧縮機が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】まず、一般的な１シリ
ンダの横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載したときの問
題点を図４を参照して説明する。図４は、従来の１シリ
ンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載した例を示す斜
視図である。図４において、２０は冷蔵庫本体、２１は
、断熱材２２によって仕切られた庫内、２３Ａは、冷蔵
庫本体２０の背面下部に形成された機械室、２４は凝縮
器、２５Ａは１シリンダ横形ロータリ圧縮機、２６Ａは
吸込配管、２７Ａは吐出配管である。冷凍サイクルの冷
媒として、従来はフロン１２（Ｒ１２）が用いられてい
た。この場合、図４に示すように、圧縮機の回転に伴う
振動の減衰を図るために、冷媒配管は屈曲部を有し、圧
縮機上部にかなりの空間を必要としていた。すなわち、
機械室のスペースは、配管構成によってかなり大きくな
っていた。そこで、１シリンダロータリ圧縮機は、振動
低減上有効な２シリンダロータリ圧縮機に移行する趨勢
にある。また、フロン１２はオゾン破壊係数が高く、環
境破壊を起こす要因の一つであるため使用が規制されて
おり、他の冷媒を用いることは社会的な要請である。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、規制対象のフロン冷媒を用い
ることなく、成績係数の優れた低振動、低騒音のロータ
リ圧縮機を提供することを、第１の目的とするものであ
る。また、本発明の第２の目的は、２シリンダロータリ
圧縮機を搭載し、冷凍サイクルの冷媒としてフロン１３
４ａを用いて、省電力、省スペース、低振動、低騒音の
冷蔵庫を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明に係るロータリ圧縮機の構成は、密閉
容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部およびこの圧縮機
構部を駆動する電動機部を有するロータリ圧縮機におい
て、上記圧縮機構部が、２つのシリンダから構成される
とともに、上記冷媒をフロン１３４ａとしたものである
。しかして、圧縮機構部の回転軸が、ほぼ水平になるよ
うに配置されたものである。

【０００８】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明に係る冷蔵庫の構成は、冷蔵庫本体と、その冷蔵
庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内
に搭載されたロータリ圧縮機とを備え、上記ロータリ圧
縮機が、密閉容器内に収納された、冷媒を圧縮する圧縮
機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機部とからな
り、上記圧縮機構部が２つのシリンダから構成されると
ともに、上記冷媒をフロン１３４ａとしたものである。しかして、ロータリ圧縮機における、圧縮機構部の回転
軸が、ほぼ水平になるように配置されたものである。

【０００９】

【作用】上記技術的手段による働きのうち、ここでは２
シリンダロータリ圧縮機の成績係数が向上する理由を説
明する。１シリンダに対し２シリンダのロータリ圧縮機
では、軸受荷重が分散され半減するので、摺動ロス（摩
擦損失）が低減する。また、２シリンダでは、吐出ポー
トが２つあるので吐出抵抗が小さくなる。これらにより
、圧縮機の成績係数（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　　Ｏｆ
　　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：ＣＯＰ）が向上する。

【００１０】また、冷凍サイクルの冷媒にフロン１３４
ａ（Ｒ１３４ａ）を用いた場合、２シリンダロータリ圧
縮機ではＣＯＰが低下しない理由を図２，３を参照して
説明する。図２は、１シリンダロータリ圧縮機で、冷媒
にＲ１３４ａを用いた場合の軸と軸受との関係を示す説
明図、図３は、２シリンダロータリ圧縮機で、冷媒にＲ
１３４ａを用いた場合の軸と軸受との関係を示す説明図
である。本来、Ｒ１３４ａはＲ１２に比べ潤滑特性が劣
る。したがって、１シリンダロータリ圧縮機で冷媒をＲ
１３４ａにすると、図２に示すように回転軸（クランク
軸）Ｓと軸受Ｂとが金属接触し（Ｃ部参照）、摺動損失
が大となり、ＣＯＰが低下する。一方、２シリンダロー
タリ圧縮機で冷媒をＲ１３４ａとすると、２シリンダで
は軸受負荷が１／２となるので、図３に示すように回転
軸Ｓと軸受Ｂとの金属接触が少なく、ＣＯＰは低下しな
いことになる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の各実施例を図１ないし図７を
参照して説明する。まず、図１は、本発明の一実施例に
係る２シリンダ横形ロータリ圧縮機の縦断面図である。図１に示す横形のロータリ圧縮機は、密閉容器１内に、
電動機部と、この電動機にクランク軸で直結された２組
のポンプ部からなる圧縮機構部とが収納されている。電
動機部は、密閉容器１に固定されたステータ２と、クラ
ンク軸３を嵌着したロータ４とで構成されている。圧縮
機構部は２組のロータリ圧縮装置（ポンプ部）を有して
おり、第１のポンプ部は、クランク軸３を支持する主軸
受６，第１シリンダ７，仕切板８によって構成され、第
２のポンプ部は、前記仕切板８，第２シリンダ９，クラ
ンク軸３を支持する副軸受１０によって構成されている
。そして、主軸受６は密閉容器１に固着されている。

【００１２】クランク軸３は、互いに１８０゜位相を異
にする２個の偏心部３ａ，３ｂを有し、これらの偏心部
３ａ，３ｂに嵌入された２個のローリングピストンに係
るローラ１４ａ，１４ｂが、クランク軸３の回転にとも
なってそれぞれ第１シリンダ７，第２シリンダ９内を偏
心回動するようになっている。これらローラ１４ａ，１
４ｂの回転に追従してベーン（図示せず）が各シリンダ
７，９内を往復動し、冷媒ガスを交互に圧縮する構造と
なっている。図１において、１３は、冷媒の吸込管、１
５は副軸受カバーを示す。

【００１３】さて、本発明では、図１に示した如き２シ
リンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載し、冷凍サイ
クルの冷媒には、オゾン破壊係数が低く規制対象外のフ
ロン１３４ａ（以下Ｒ１３４ａという）を用いるもので
ある。図５は、図１の２シリンダ横形ロータリ圧縮機を
冷蔵庫に搭載した例を示す斜視図である。図５において
、２０は冷蔵庫本体、２１は、断熱材２２によって仕切
られた庫内、２３は、冷蔵庫本体２０の背面下部に形成
された機械室、２４は凝縮器、２５は２シリンダ横形ロ
ータリ圧縮機、２６は吸込配管、２７は吐出配管である
。冷凍サイクルの冷媒としてＲ１３４ａを用いる。２シ
リンダ横形ロータリ圧縮機２５は、低温，低圧の冷媒ガ
スＲ１３４ａを圧縮し、高温，高圧の冷媒ガスを吐出し
て凝縮器２４に送る。凝縮器２４に送られた冷媒ガスは
、その熱を空気中に放出しながら冷媒液となり、膨張機
構（図示せず）を通過して低温，低圧の湿り蒸気となり
蒸発器（図示せず）へ送られる。蒸発器に入った冷媒は
周囲から熱を吸収して蒸発し、このとき、冷凍室，冷蔵
室等庫内２１を冷却する。蒸発器を出た低温，低圧の冷
媒ガスは２シリンダ横形ロータリ圧縮機２５に吸込まれ
、以下同じサイクルが繰り返される。

【００１４】本発明者らは、本発明の効果を確かめるた
めに、１シリンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載し
、冷媒にＲ１２，Ｒ１３４ａを用いた例、ならびに２シ
リンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載し、冷媒にＲ
１２，Ｒ１３４ａを用いた例について、振動加速度、騒
音レベル、ＣＯＰを比較実験した。その結果を表１に示
す。

【表１】表１の各数値は、冷蔵庫を５０／６０Ｈｚで稼働し、１
シリンダ、Ｒ１２冷媒使用時を１００％として実験結果
を比較したものである。

【００１５】表から明らかなように、１シリンダ横形ロ
ータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載し、冷媒にＲ１２，Ｒ１３
４ａを用いた場合、振動加速度、騒音レベルは同等であ
るが、ＣＯＰについては、Ｒ１３４ａを用いた方がＲ１
２を用いたものより５％低下している。また、２シリン
ダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫に搭載し、冷媒にＲ１２
，Ｒ１３４ａを用いた場合、振動加速度は１シリンダに
比べてそれぞれ１／４となり、騒音レベルは１シリンダ
に比べてそれぞれ５％減となっている。そしてＣＯＰは
、１シリンダ、Ｒ１２冷媒使用の従来技術に比べ７％向
上している。上記結果となる理由は、先に［作用］の説
明で述べたとおりであり、要するにＲ１３４ａはＲ１２
より潤滑特性は悪いが、２シリンダロータリ圧縮機では
１シリンダロータリ圧縮機に比べ、軸と軸受との境界潤
滑部における摺動ロスの少ないことからＣＯＰが向上す
るものである。

【００１６】図７は、圧縮機の冷凍能力と振動加速度を
、従来と本発明について比較した線図である。すなわち
、図７は、横軸に圧縮機冷凍能力、縦軸に振動加速度を
とって、従来の１シリンダ横形ロータリ圧縮機と、本発
明の２シリンダ横形ロータリ圧縮機との性能比較を％表
示で示したものである。図７から明らかなように、従来
の１シリンダ横形ロータリ圧縮機では一点鎖線に示す振
動許容値を超える振動を生じた大形冷蔵庫においても、
２シリンダ横形ロータリ圧縮機によれば、振動許容値よ
りはるかに低い約１／４の振動加速度となるものである
。

【００１７】次に、２シリンダ横形ロータリ圧縮機を搭
載する冷蔵庫の省スペースの効果について図４ないし図
６を参照して説明する。図６は、図４，図５の各ロータ
リ圧縮機を搭載した冷蔵庫を比較して示す説明図である
。図６の左側には、機械室２３Ａに１シリンダ横形ロー
タリ圧縮機２５Ａを搭載した従来の冷蔵庫（図４参照）
を示し、図６の右側には、機械室２３に２シリンダ横形
ロータリ圧縮機２５を搭載し、冷媒にＲ１３４ａを用い
た本実施例の冷蔵庫（図５参照）を示している。従来の
冷蔵庫では、吐出配管２７Ａの屈曲部が圧縮機まわりに
高さ方向１７０ｍｍ，奥行き方向１５０ｍｍ程度張出し
ている。これに対し、本実施例の冷蔵庫では、２シリン
ダ横形ロータリ圧縮機２５の振動，騒音が著しく小さい
ため、振動緩和のための配管屈曲部が不要となり、吐出
配管２７が１ターン分減ることにより、圧縮機まわりの
障害は高さ方向で５０ｍｍ小さく奥行き方向で２０ｍｍ
程度小さくなる。したがって、本実施例の冷蔵庫では、
機械室２３のスペースが大幅に小さくて良く、そのぶん
庫内２１の有効容積が増大する。例えば図６の例では、
同一外形の冷蔵庫において、冷蔵室の内容積が２０ｌ増
加している。

【００１８】以上を総合して、２シリンダ横形ロータリ
圧縮機のメリットを１シリンダ方式との比較において説
明する。（１）振動加速度が１／４に低減できる。したがって、
冷蔵庫の機械室の配管形状が簡略化できる。（２）圧縮機の大容量化が容易である。すなわち、シリ
ンダを圧縮機の軸方向に２段に重ねる方式をとるため、
圧縮機の外形寸法を変えること無く、押除量を増加させ
ることができ、冷凍能力の増加を図ることができる。（３）ＣＯＰが向上する。１シリンダロータリ圧縮機に
対し、実測で７％のＣＯＰ向上が確認されており、冷蔵
庫の省電力化に有利である。（４）冷媒をＲ１２からＲ１３４ａに変更することによ
るＣＯＰの低下がない。実測結果、冷媒をＲ１２からＲ
１３４ａに置き換えた場合でも、１シリンダロータリ圧
縮機のようなＣＯＰの低下がなく、フロン規制に対応し
た冷蔵庫搭載上有利となる。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、規制対象のフロン冷媒を用いることなく、成績係
数の優れた低振動、低騒音のロータリ圧縮機を提供する
ことができる。また、本発明によれば、２シリンダロー
タリ圧縮機を搭載し、冷凍サイクルの冷媒としてフロン
１３４ａを用いて、省電力、省スペース、低振動、低騒
音の冷蔵庫を提供することができる。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る２シリンダ横
形ロータリ圧縮機の縦断面図である。

【図２】１シリンダロータリ圧縮機で、冷媒にＲ１３４
ａを用いた場合の軸と軸受との関係を示す説明図である
。

【図３】２シリンダロータリ圧縮機で、冷媒にＲ１３４
ａを用いた場合の軸と軸受との関係を示す説明図である
。

【図４】従来の１シリンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫
に搭載した例を示す斜視図である。

【図５】図１の２シリンダ横形ロータリ圧縮機を冷蔵庫
に搭載した例を示す斜視図である。

【図６】図４，５の各ロータリ圧縮機を搭載した冷蔵庫
を比較して示す説明図である。

【図７】圧縮機の冷凍能力と振動加速度を、従来と本発
明について比較した線図である。

【符号の説明】

１　　密閉容器２　　ステータ３　　クランク軸４　　ロータ６　　主軸受７　　第１シリンダ９　　第２シリンダ１０　　副軸受２０　　冷蔵庫本体２３　　機械室２５　　２シリンダ横形ロータリ圧縮機２６　　吸込配
管２７　　吐出配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機
構部およびこの圧縮機構部を駆動する電動機部を有する
ロータリ圧縮機において、上記圧縮機構部が、２つのシ
リンダから構成されるとともに、上記冷媒がフロン１３
４ａであることを特徴とするロータリ圧縮機。
【請求項２】　　圧縮機構部の回転軸が、ほぼ水平にな
るように配置されたことを特徴とする請求項１記載のロ
ータリ圧縮機。
【請求項３】　　冷蔵庫本体と、その冷蔵庫本体の背面
下部に形成された機械室と、この機械室内に搭載された
ロータリ圧縮機とを備え、上記ロータリ圧縮機が、密閉
容器内に収納された、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、こ
の圧縮機構部を駆動する電動機部とからなり、上記圧縮
機構部が２つのシリンダから構成されるとともに、上記
冷媒がフロン１３４ａであることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】　　ロータリ圧縮機における、圧縮機構部
の回転軸が、ほぼ水平になるように配置されたことを特
徴とする請求項３記載の冷蔵庫。