JPH09324756A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＦＣを主成分とする冷媒と非溶解性潤滑油
を用いた密閉型圧縮機において、二相分離した液冷媒を
給油管より吸入させず、非溶解性潤滑油を吸入させ、摺
動面の潤滑及び冷却作用を行い信頼性を確保することを
課題とする。 【解決手段】 密閉型圧縮機に、密閉ケーシング１３の
底面と同じ高さに抽出口１６を設け、密閉ケーシング１
３の上部と底面と密閉ケーシングの底面と同じ高さに設
けた抽出口１６とを抽出配管１７で結び、その抽出配管
１７の中にＨＦＣを主成分とする液状の冷媒の液面と連
動して動く比重を有するフロート１８を設けることで、
密閉ケーシング１３内の底面から、二相分離した液冷媒
を抽出し、非溶解性潤滑油１５が給油管９より吸入する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫，冷凍庫，
ショーケース，自動販売機等に用いる密閉型圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クロロフルオロカーボン（以下、
ＣＦＣと称す）およびハイドロクロロフルオロカーボン
（以下、ＨＣＦＣと称する）の影響によるオゾン層破壊
および地球の温暖化等の環境問題が注目されている。こ
のような観点よりＣＦＣおよびＨＣＦＣに代わる冷媒と
してハイドロフルオロカーボン（以下、ＨＦＣと称す
る）へ代替化を図るため種々改善の取り組みがなされて
いる。

【０００３】具体的には、ＨＦＣ冷媒であるＨＦＣ−１
３４ａおよびＨＦＣ系混合冷媒であるＲ４０４Ａ，Ｒ４
０７Ｃ，Ｒ４１０Ａ等が候補として挙げられる。これら
ＨＦＣ系冷媒は、塩素をまったく有せず溶解性に劣る。
水素を有し極性が大きい水をよく溶解する等の特徴があ
り、これまでの鉱油系の冷凍機油とは相溶性がなく使用
し難いとされている。一方、ＨＦＣ系冷媒と相溶性があ
る合成油のアルキルベンゼンは、分子内に酸素を多く含
むので吸湿性が高く、電気絶縁性が劣るという問題点が
ある。また、ＨＦＣ系冷媒と相溶性があるエステル油も
従来の鉱油に比べると加水分解の課題があり、工程管理
および市場サービス対応面から扱いにくいとされてい
る。

【０００４】従来、密閉型圧縮機は特開平４−３５０３
８６号公報に記載されたものが知られており、冷媒と解
け合う溶解性の潤滑油を採用している。圧縮機内の差圧
や、シャフトの回転を利用し、またスプリング等を用
い、給油管より潤滑油を吸い上げ、機械部の摺動の給油
装置により搬送し、摺動部の潤滑作用および摩擦熱を除
去する冷却作用を行い、圧縮機の耐磨耗性を確保してい
る。

【０００５】以下、図面を参照しながら従来の密閉型圧
縮機について、その一例を説明する。

【０００６】図３は、従来の密閉型圧縮機の断面図であ
る。１は機械部であり、シャフト２，副軸受３，軸受
４，ピストン５，シリンダー６からなる。前記シャフト
２，副軸受３，軸受４，ピストン５，シリンダー６は圧
縮室７を形成している。８は給油装置であり、給油管９
と前記給油管９内に位置し粘性ポンプとして働くバネ１
０とから成り立っている。１１は冷媒と冷凍機油の混合
液であり、前記給油装置８は混合液１１を摺動面に供給
する。１２はモーター部である。１３は機械部１やモー
ター部１２を収納する金属性の密閉ケーシングである。

【０００７】以上のように構成された密閉型圧縮機の冷
凍システムについて、以下その動作について説明する。
シャフト２はモーター部１２の回転によって回転し、ピ
ストン５を動かし、圧縮室７内の冷媒を圧縮する。圧縮
された冷媒は凝縮器で液化し、ドライヤー内にある乾燥
剤で脱水された後、蒸発器で気化し冷却を行った後、再
び圧縮機へ戻ってくる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ＨＦＣを主成分とする
冷媒と、相溶性のあるエステル系冷凍機油は冷凍機油中
の微量の水分によって加水分解され酸を生じ、その酸が
触媒となってさらに多量の酸あるいは有害物質を生成す
ることになる。そのように生成される酸は機械部の摺動
面に浸入して腐食磨耗させ圧縮機の寿命を縮めることに
なる。また、有害物質に含まれる重合体は冷凍システム
の配管内に詰まり、冷媒の循環を妨げ、冷却不良となる
問題があった。よって相溶性のあるエステル系冷凍機油
は水分管理の点から市場サービス対応が困難とされてい
る。

【０００９】一方、ＨＦＣを主成分とする冷媒と冷凍機
油として非溶解性潤滑油を使用する場合には、圧縮機の
中で下層に液冷媒、上層に非溶解性潤滑油の状態で二相
分離を起こし、給油管の先端が下層の液冷媒中にある場
合、潤滑油ではなく液冷媒を吸入し、摺動部の潤滑作用
とならないばかりか潤滑油を洗浄することとなり、異常
摩耗につながるという課題を有している。

【００１０】従って、本発明では上記点に鑑み、ＨＦＣ
を主成分とする冷媒と、非溶解性潤滑油の密閉型圧縮機
において、密閉型圧縮機の底部から液冷媒を抽出し、給
油管より液冷媒を吸入することなく非溶解性潤滑油を吸
入し、摺動部の潤滑作用を確実に行い、圧縮機の信頼性
が高い冷凍システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ＨＦＣを主成分とする冷媒と、冷凍機油と
しての非溶解性潤滑油を封入した密閉ケーシングと、前
記密閉ケーシング内に収納された機械部と、前記機械部
を駆動させるモーター部と、前記機械部に非溶解性潤滑
油を搬送する給油装置と、前記給油装置の給油口となる
給油管を備え、前記密閉ケーシングの上部と底部と前記
密閉ケーシングの底面の高さに設けた抽出口との三者を
抽出配管で連通し、前記抽出配管の中にＨＦＣを主成分
とする冷媒の液面と連動して動くフロートを有し、前記
フロートは前記密閉ケーシング内にＨＦＣを主成分とす
る冷媒が液体として存在しないときは前記抽出口より低
い位置に位置して前記抽出口を塞ぎ、前記密閉ケーシン
グ内にＨＦＣを主成分とする冷媒が液体として溜まって
くると上昇して前記抽出口を開きＨＦＣを主成分とする
液体の冷媒を抽出する機能を備えたものである。

【００１２】これにより、ＨＦＣを主成分とする冷媒は
密閉ケーシングから抽出され給油管から非溶解性潤滑油
のみを吸入することになる。

【００１３】また、ＨＦＣを主成分とする冷媒ならびに
冷凍機油としての非溶解性潤滑油を封入した密閉ケーシ
ングと、前記密閉ケーシング内に収納された機械部と、
前記機械部を駆動させるモーター部と、前記機械部に非
溶解性潤滑油を搬送する給油装置と、前記給油装置の給
油口となる給油管とを備え、前記密閉ケーシングの上部
と底部とＨＦＣを主成分とする冷媒を抽出する抽出口と
の三者を抽出配管で連通し、前記抽出配管の中にＨＦＣ
を主成分とする液体状の冷媒の液面と連動して動くフロ
ートを有し、前記密閉ケーシング内にＨＦＣを主成とす
る冷媒が液体として存在しないとき低い位置に位置し、
前記抽出口に設けられた前記フロートスイッチと連動し
た電磁弁を閉じ、前記密閉ケーシング内にＨＦＣを主成
分とする液体の冷媒が溜まってくるとフロートは上昇
し、一定の高さまで上昇したとき前記フロートスイッチ
が動作し、前記抽出口に設けられた前記電磁弁を開きＨ
ＦＣを主成分とする液体の冷媒を抽出し、密閉ケーシン
グ内のＨＦＣを主成分とする冷媒の液面が低下して給油
管からは非溶解性潤滑油のみを吸入することになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ＨＦＣを主成分とする冷媒ならびに冷凍機油として
の非溶解性潤滑油を封入した密閉ケーシングと、前記密
閉ケーシング内に収納された機械部と、前記機械部を駆
動させるモーター部と、前記機械部に非溶解性潤滑油を
搬送する給油装置と、前記給油装置の給油口となる給油
管とを備え、前記密閉ケーシングの上部と底部と前記密
閉ケーシングの底面の高さに設けた抽出口との三者を抽
出配管で連通し、前記抽出配管の中にＨＦＣを主成分と
する冷媒の液面と連動して動くフロートを有し、前記フ
ロートは前記密閉ケーシング内にＨＦＣを主成分とする
冷媒が液体として存在しないときは前記抽出口より低い
位置に位置して前記抽出口を塞ぎ、前記密閉ケーシング
内にＨＦＣを主成分とする冷媒が液体として溜まってく
ると上昇して前記抽出口を開きＨＦＣを主成分とする液
体の冷媒を抽出する機能を有する密閉型圧縮機であり、
ＨＦＣを主成分とする冷媒と非溶解性潤滑油が二相分離
しても、前記フロートにより直ちにＨＦＣを主成分とす
る液体の冷媒が密閉ケーシングから抽出され、従って給
油管からは非溶解性潤滑油を吸入し、摺動部の潤滑を確
実に行うことができる。

【００１５】また、請求項２に記載の発明のように、Ｈ
ＦＣを主成分とする冷媒ならびに非溶解性潤滑油を封入
した密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納さ
れた機械部と前記機械部を駆動させるモーター部と、前
記機械部に非溶解性潤滑油を搬送する給油装置と、前記
給油装置の給油口となる給油管とを備え、前記密閉ケー
シングの上部と底部とＨＦＣを主成分とする冷媒を抽出
する抽出口との三者を抽出配管で連通し、前記抽出配管
の中にＨＦＣを主成分とする冷媒の液面と連動して動く
フロートを有し、前記フロートは前記密閉ケーシング内
にＨＦＣを主成分とする冷媒が液体として存在しないと
きは低い位置に位置し、前記密閉ケーシング内にＨＦＣ
を主成分とする冷媒が液体として溜まってくるとフロー
トは上昇し、一定の高さまで上昇したときフロートスイ
ッチが動作し、前記抽出口に設けられた電磁弁を作動し
て、ＨＦＣを主成分とする冷媒を抽出した場合は、ＨＦ
Ｃを主成分とする液体の冷媒と非溶解性潤滑油が二相分
離しても、前記抽出装置により直ちにＨＦＣを主成分と
する冷媒が密閉ケーシングから抽出され、給油管からは
非溶解性潤滑油を吸入し、摺動部の潤滑を確実に行うこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１と図２を
用いて説明する。なお、従来例と同一の構成については
同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１７】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よる密閉型圧縮機の断面図である。

【００１８】図１において、１４はＨＦＣを主成分とす
る液状の冷媒であり、１５は非溶解性潤滑油であり、Ｈ
ＦＣを主成分とする液状の冷媒１４と非溶解性潤滑油１
５が密閉ケーシング１３内で分離している状態を表わし
ている。１６は密閉ケーシング１３の底面と同じ高さに
設けた抽出口であり、１７は密閉ケーシング１３の上部
と底部と抽出口１６との三者を連通する抽出配管であ
り、１８は抽出配管１７中にＨＦＣを主成分とする冷媒
の液面と連動して動く比重を有するフロートである。

【００１９】以上のように構成された密閉型圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。密閉型圧縮機が運転す
ると、シャフト２がモーター部１２の回転によって回転
し、給油装置８により給油管９の差圧およびバネ１０の
回転により給油を行い、摺動面へ非溶解性潤滑油１５が
搬送され、摺動面の潤滑および冷却作用を行う。密閉型
圧縮機の運転初期段階において、ＨＦＣを主成分とする
液状の冷媒１４と非溶解性潤滑油１５は二相分離してお
り比重が約１．１であるＨＦＣを主成分とする液状の冷
媒１４が下層に、比重が約０．９である非溶解性潤滑油
１５が上層となる。ここで、密閉ケーシング１３の上部
と、同密閉ケーシング１３の底部と、密閉ケーシング１
３の底面の高さの位置に設けた抽出口１６との三者を抽
出配管１７で連通し、その中にＨＦＣを主成分とする液
状の冷媒１４と非溶解性潤滑油１５の比重差を利用して
ＨＦＣを主成分とする液状の冷媒１４の液面より上に位
置するようなフロート１８と抽出口１６を密閉ケーシン
グ１３の底面の高さの位置に設けていることで、密閉ケ
ーシング１３にＨＦＣを主成分とする液状の冷媒１４が
存在すると、フロート１８が上昇し、抽出口１６が開
き、抽出配管１７を通過して、密閉ケーシング１３の底
部からＨＦＣを主成分とする液状の冷媒１４が抽出され
る。従って運転を開始した場合、密閉ケーシング１３の
中のＨＣＦを主成分とする液状の冷媒１４の液面が低く
なり、給油管９より吸入するのはＨＦＣを主成分とする
液状の冷媒１４の上層にある非溶解性潤滑油１５とな
る。

【００２０】以上のように本実施例１の密閉型圧縮機
は、抽出口１６と抽出配管１７とフロート１８を備えて
いるので、ＨＦＣを主成分とする液状の冷媒１４と非溶
解性潤滑油１５が分離しても、非溶解性潤滑油１５を吸
入し、摺動面の潤滑および冷却作用を行うことができ
る。

【００２１】（実施例２）次に、本発明の実施例２によ
る密閉型圧縮機について、図面を参照しながら説明す
る。なお、実施例１と同一構成については、同一符号を
符して詳細な説明は省略する。

【００２２】図２は、本発明の実施例２による密閉型圧
縮機の部分断面図である。図２において、１９はフロー
トスイッチで、密閉ケーシング１３にＨＦＣを主成分と
する液状の冷媒１４が存在し、フロート１８がある一定
の高さまで上昇すると動作し、抽出口１６ａに設けられ
た電磁弁２０が連動して開く。

【００２３】上記構成により、フロート１８を密閉ケー
シング１３内の底面の高さ位置に設けていることで、密
閉ケーシング１３にＨＦＣを主成分とする液状の冷媒１
４が存在すると、フロート１８が上昇し、フロートスイ
ッチ１９が動作し、連動して電磁弁２０が開き、抽出配
管１７を通過して、密閉ケーシング１３の底部からＨＦ
Ｃを主成分とする液状の冷媒１４のみが抽出される。従
って、運転を開始した場合、給油管９より吸入するのは
非溶解性潤滑油１５となり、摺動面の潤滑および冷却作
用が行われる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＨＦＣを
主成分とする冷媒ならびに冷凍機油である非溶解性潤滑
油を封入した密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内
に収納された機械部と、前記機械部を駆動させるモータ
ー部と、前記機械部に非溶解性潤滑油を搬送する給油装
置と、前記給油装置の給油口となる給油管とを備え、前
記密閉ケーシングの上部と底部と前記密閉ケーシングの
底面の高さに設けた抽出口との三者を抽出配管で連通
し、前記抽出配管の中にＨＦＣを主成分とする液状の冷
媒の液面と連動して動き、前記密閉ケーシング内にＨＦ
Ｃを主成分とする液状の冷媒がないときは前記抽出口よ
り低い位置に位置し前記抽出口を塞ぎ、前記密閉ケーシ
ング内に液冷媒が溜まってくると上昇して前記抽出口を
開き液冷媒を抽出するフロートを備えることにより、前
記密閉ケーシング内においてＨＦＣを主成分とする液状
の冷媒と非溶解性潤滑油が分離している状態において
も、直ちにＨＦＣを主成分とする液状の冷媒を抽出し、
非溶解性潤滑油を給油管より吸入し、摺動面の潤滑およ
び冷却作用を行うことができ、非溶解性潤滑油を用いた
圧縮機および冷凍システムの信頼性を確保することがで
きる。

【００２５】また、ＨＦＣを主成分とする冷媒ならびに
冷凍機油としての非溶解性潤滑油を封入した密閉ケーシ
ングと、前記密閉ケーシング内に収納された機械部と、
前記機械部を駆動させるモーター部と、前記機械部に非
溶解性潤滑油を搬送する給油装置と、前記給油装置の給
油口となる給油管とを備え、前記密閉ケーシングの上部
と底部とＨＦＣを主成分とする液状の冷媒を抽出する抽
出口との三者を抽出配管で連通し、前記抽出配管の中に
ＨＦＣを主成分とする冷媒の液面と連動して動く比重の
フロートを有し、前記密閉ケーシング内にＨＦＣを主成
分とする冷媒が液体として存在しないときは前記密閉ケ
ーシング内の底面より低い位置に位置し、前記密閉ケー
シング内にＨＦＣを主成分とする液状の冷媒が溜まって
くると上昇し、フロートスイッチが動作し、連動して電
磁弁が開き、ＨＦＣを主成分とする液状の冷媒を抽出す
ることにより、前記密閉ケーシング内においてＨＦＣを
主成分とする液状の冷媒と非溶解性潤滑油が分離してい
る状態においても、直ちにＨＦＣを主成分とする液状の
冷媒を抽出し、非溶解性潤滑油を給油管より吸入し、摺
動面の潤滑および冷却作用を行うことができ、非溶解性
潤滑油を用いた圧縮機および冷凍システムの信頼性を確
保することができる。また前記電磁弁を設けることで抽
出口の高さ位置を自由に設定でき、また前記フロートは
前記フロート自体が弁の役割を果たさなくてもよいの
で、精度の高い形状が要求されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による密閉型圧縮機の断面図

【図２】本発明の実施例２による密閉型圧縮機の断面図

【図３】従来の密閉型圧縮機の断面図

【符号の説明】

１ 機械部 ８ 給油装置 ９ 給油管 １２ モーター部 １３ 密閉ケーシング １４ ＨＦＣを主成分とする液状の冷媒 １５ 非溶解性潤滑油 １６，１６ａ 抽出口 １７ 抽出配管 １８ フロート １９ フロートスイッチ ２０ 電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハイドロフルオロカーボンを主成分とす
   る冷媒ならびに冷凍機油としての非溶解性潤滑油を封入
   した密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納さ
   れた機械部と、前記機械部を駆動させるモーター部と、
   前記機械部に非溶解性潤滑油を搬送する給油装置と、前
   記給油装置の給油口となる給油管とを備え、前記密閉ケ
   ーシングの上部と底部と前記密閉ケーシングの底面の高
   さに設けた抽出口との三者を抽出配管で連通し、前記抽
   出配管の中にハイドロカーボンを主成分とする冷媒の液
   面と連動して動くフロートを有し、前記フロートは前記
   密閉ケーシング内にハイドロカーボンを主成分とする冷
   媒が液体として存在しないときは前記抽出口より低い位
   置に位置して前記抽出口を塞ぎ、前記密閉ケーシング内
   にハイドロカーボンを主成分とする冷媒が液体として溜
   まってくると上昇して前記抽出口を開きハイドロカーボ
   ンを主成分とする液体の冷媒を抽出する機能を有する密
   閉型圧縮機。
2. 【請求項２】 ハイドロカーボンを主成分とする冷媒を
   抽出する抽出口を有し、フロートの上下動によりフロー
   トスイッチが動作して、前記抽出口を開閉する電磁弁を
   備えた請求項１記載の密閉型圧縮機。