TWI422790B - refrigerator - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種提高防止作為冷凍循環系統內之冷凍機油之油從壓縮機流出之性能的冰箱。
近年來,從地球環境保護之觀點,冰箱朝更省能源化發展,且要求提高其使用性及收納性。
習知此種冰箱採用將形成機械室之壓縮機等設置於使用便利性差之冰箱本體頂面或冰箱本體背面上部。此習知之方法揭示於日本專利公開公報平11-183014號。
第18圖顯示日本專利公開公報平11-183014號所記載之習知冰箱結構。
冰箱本體1由從上開始為冷藏室2、蔬菜室3及冷凍室4之結構構成,冷藏室2具有旋轉門5,蔬菜室3具有蔬菜室拉出門6,冷凍室4具有冷凍室拉出門7。在此結構中,由冰箱內風扇8及蒸發器9構成之冷卻單元10以與形成收納部作為最下段儲藏室之冷凍室4開口部的高度尺寸大致相同之高度設置於冷凍室4之背面後部。壓縮機11設置於使用便利性差之冰箱2頂面或設在冰箱本體1背面上部之凹部12。
壓縮機11之收納體積藉從區隔冷藏室2與蔬菜室3之區隔壁下側移動至上側,而使各儲藏室之內容積一定時,冷藏室2與蔬菜室3之區隔壁位置必定下降至下方,而可輕易取出蔬菜室3內之收納物。
然而,在習知之結構中,藉將蒸發器配設於冰箱本體之底面附近,而將與壓縮機連接之吸入配管(圖中未示)與蒸發器配置於壓縮機下方。因而,在客戶從原來配送至店面之物流的冰箱運送或移設中,便有以下問題,即,當使冰箱橫倒而進行搬運時,冷凍機油從壓縮機(以下稱為油)逆流,而於設置後,仍滯留於下方。
當油逆流而流出時,壓縮機內部之油量減少。吸入配管為減低壓力損失,而設計大尺寸6.35mm至7.94mm左右之外徑,假設管厚度為0.35mm,長度為2000mm時,內容積為50ml至80ml。由於吸入配管長度限定進行毛細管與吸入配管之熱交換之長度,故為進行高效率化,無法使吸入配管之長度縮短。且,當增加蒸發器內之配管容積時,會成為極大之容積。再者,為減低壓力損失,當進行吸入配管之大徑化時,配管內容積便越大。
另一方面,有關壓縮機之油儲藏量,由於為配置於頂面,而可有效地使冰箱之頂面之無效容積小型化至小型形狀,然而,一旦為小型,油儲藏量之變動而使油面高度變化之影響便增大。簡單說明,當令壓縮機底面為140mm與100mm之四角柱形狀,且使內部收納零件之容積為空時,以14ml之油量變動,使1mm之油面高度產生變化。即使僅之前之50ml至80ml流出,仍減少3.5mm至5.7mm之油面高度。實際上,由於有內部收納物之容積,且油面高度愈高,則收納物容積愈大,而產生更多之油面高度之減少。
然而,由於壓縮機11利用差壓或離心力將儲存於內部下方之油供給至滑動部,故因油面高度減少,而使滑動部之油供給量減少,而使滑動部摩損等。
又,配管中之油於進行冷卻運轉時,與冷媒循環緩慢地回至壓縮機,故黏度高之油一旦流出時,則不易即刻與重力抗衝而回至壓縮機。
本發明之冰箱包含有隔熱箱體、冷凍循環系統、油、防止油流出阱,該冷凍循環系統係依序具有設於前述隔熱箱體之壓縮機、冷凝器、減壓器與蒸發器而形成一連串之冷媒流路者;防止油流出阱係配置於連接前述壓縮機與前述蒸發器之吸入配管,以防止油從前述壓縮機內部流出至前述蒸發器側者;前述壓縮機為內部低壓型且配設於前述隔熱箱體之頂面部,前述蒸發器設置於前述壓縮機下方。
本發明之冰箱包含有隔熱箱體、壓縮機、冷凝器,隔熱箱體係於頂面後方設有凹部者;該內部高壓型壓縮機係配設於前述凹部者;該冷凝器係設置於前述隔熱箱體頂面部者;前述壓縮機與前述冷凝器藉吐出配管連接,前述冷凝器配置成較前述壓縮機之吐出配管連接部,靠近前述隔熱箱體之前方側且高之位置。
第1圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略截面圖。
第2圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略背面圖。
第3圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略零件展開圖。
第4圖係本發明第1實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第5圖係搭載於本發明第1實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第6圖係本發明第1實施形態之冰箱之搬運狀態的概略截面圖。
第7圖係本發明第1實施形態之冰箱搬運時之壓縮機的概略截面圖。
第8圖係搭載於本發明第2實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第9圖係本發明第3實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第10圖係本發明第4實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第11圖係本發明第5實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第12圖係本發明第5實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第13圖係本發明第6實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第14圖係搭載於本發明第7實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第15圖係搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第16圖係搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機的平面截面圖。
第17圖係搭載於本發明第9實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第18圖係習知冰箱之概略截面圖。
本發明即是用以解決上述問題者,其目的在於提供一種具有防止油從壓縮機流出,且將壓縮機配設於蒸發器上方之冷凍循環系統之冰箱。
本發明之冰箱除了將壓縮機配置於冰箱頂面外,並防止冰箱橫倒時,油流出至配置於下方之吸入配管及蒸發器等故可確保壓縮機內之油量,而防止油面高度大幅減少,而確保對壓縮機滑動部之油的供給,可進一步減底壓縮機之損傷等。
本發明之冰箱包含有隔熱箱體,依序具有設於前述隔熱箱體之壓縮機、冷凝器、減壓器與蒸發器而形成一連串之冷媒流路的冷凍循環系統及封入壓縮機之油。壓縮機為內部低壓型,且配設於隔熱箱體之頂面部,蒸發器設置於壓縮機下方。於連接前述壓縮機與前述蒸發器之吸入配管設置防止油從前述壓縮機內部流出至前述蒸發器側之防止油流出阱。
在客戶原本從配送至店家之物流的冰箱運送或移設中,當使冰箱橫倒而進行搬運時,壓縮機亦橫倒,而使油流入壓縮機內部開放之吸入配管之開口端。然而,由於於本發明之吸入配管設置防止油流出阱,故油不致流出至吸入配管內深部,且油不致從吸入配管逆流流出至蒸發器。藉此,在搬運等後,即使使冰箱直立設置,亦可藉防止油流出阱,防止油滯留於較壓縮機位於下方之吸入配管及蒸發器。
因而,藉由將壓縮機配置於冰箱頂面,可於冰箱橫倒時防止油流出至配置於壓縮機下方之吸入配管及蒸發器等,故可確保壓縮機內之油量,而防止油面高度大幅減少,而確保對壓縮機滑動部之油的供給,可進一步減低壓縮機之損傷等。
又,由於可使吸入配管之內容積增大,故可從因內徑擴大造成之低壓力損失化及使配管長度延長,使與毛細管之熱交換長度增加造成之冷凍效果擴大,謀求省能源化。
又,本發明之冰箱中,前述隔熱箱體於頂面後方具有凹部,前述凹部設有壓縮機及防止油流出阱。
藉此,在冰箱之搬運或移設中,使冰箱橫倒而進行搬運時,於壓縮機之傾斜增大之頂面後方部設有壓縮機時,藉防止油流出阱,可防止油滯留於位於壓縮機下方之吸入配管及蒸發器。
又,本發明之冰箱中,前述防止油流出阱傾斜而使前述隔熱箱體之前面側朝上時,可防止油從前述壓縮機內部流出至前述蒸發器側。
藉此,於橫倒成使冰箱前面之門朝上之搬運或移設時,亦可防止油從壓縮機流出。
又,本發明之冰箱中,前述防止油流出阱具有於前述隔熱箱體之前後方向使前述配管彎曲成U字形之U形彎曲部,至少前述彎曲部之一部份配置成較壓縮機之中心線,靠近前述隔熱箱體前方側,且至少吸入配管之一部份配置成較壓縮機之中心線,靠近隔熱箱體之前方側。
當冰箱前面之門面向橫向或下方時,門便自然開啟,而對搬運者不安全,為防止冰箱內零件或收納物落下等問題,常有使用設置於冰箱背面與底面之冰箱把手,進行冰箱搬運或移設。於進行此冰箱搬運或移設時,可防止冰箱橫倒成前面之門朝上時,油從壓縮機流出。
即,當壓縮機如此橫倒時,設於吸入配管之隔熱箱體前後方向之防止油流出阱會成為上下方向之配管阱。因而,即使油流入壓縮機內部開放之吸入配管之開口端,至少以從壓縮機中心設置至上方之吸入配管之U形彎曲部,防止油流出。
再者,配管U形彎曲部可作為彈性部,緩和振動。
又,本發明之冰箱將設於吸入配管之防止油流出阱設於壓縮機殼體內部。藉此,當使冰箱橫倒進行搬運時,可防止油之逆流流出,且刪減設置壓縮機之隔熱箱體凹部之配管收納空間,而可達成因冰箱內容積增加或隔熱壁厚度增加造成之省能源化。再者,於設於壓縮機內部之冷媒吸入路徑,而用以消音之消音器直接連接吸入配管,而構成以消音器作為防止油流出阱時,不致吸入因壓縮機構成零件之熱影響而變熱之冷媒氣體,而從吸入配管直接吸入冷媒氣體,可提高效率,達成省能源化。
又,本發明之冰箱中,設於吸入配管之前述防止油流出阱為一室,其係使前述蒸發器之連接側從上方突出至內部,而從下方連接前述壓縮機連接側者。如此,不需配管彎曲所需之空間,即可形成配管阱,亦不致妨礙平常運轉時之油之返回。
又,本發明之冰箱中,設於吸入配管之防止油流出阱將壓縮機與吸入配管之連接部配置成較壓縮機之中心線,靠近隔熱箱體前方。如此,使用設置於冰箱背面或底面之冰箱把手,進行使冰箱橫倒成前面門朝上之搬運或移設時,可防止油從壓縮機流出。
即,當壓縮機如此橫倒時,吸入配管之連接部位於壓縮機中心上方。因而,由於於壓縮機內部開放之吸入配管之開口端位於油面上方,可防止油流出。
又,本發明之冰箱之內部低壓型之壓縮機具有上下分割之上殼體及下殼體。於內部收納構成零件後,上殼體與下殼體在殼體接合部密閉接合,且在設於下殼體側之吸入配管,從殼體接合部至上方配置配管直立部。如此,可使壓縮機高度小型化,同時,可以配管直立部解決對油面高度之變動幅度之降低,故可使隔熱箱體之凹部小容量化,而可謀求內容積之擴大與在冷藏室內突出之小型化。
又,本發明之冰箱中,內部低壓型之壓縮機設有內部構成零件傾斜防止機構。如此,於冰箱搬運移設時,即使橫倒而使壓縮機傾斜,仍可防止內部構成零件之傾斜,而防止壓迫移動至傾斜側之冷凍機油之容積,可確保空間部,故可防止冷凍機油易從吸入配管流出之情況。
又,本發明之冰箱中,內部低壓型之壓縮機具有上下分割之上殼體及下殼體。於內部收納構成零件後,上殼體與下殼體在殼體接合部密閉接合,設置於下殼體側之吸入配管在與下殼體內壁面大致同一面上於壓縮機內部開口。在具有壓縮機傾斜時,油更易從吸入配管流出之吸入配管的壓縮機中,於搬運等後,即使使冰箱直立設置,亦可防止油滯留於位於壓縮機下方之吸入配管及蒸發器。
又,本發明之冰箱於前述冷凍循環系統封入冷媒。前述冷媒為在液化之狀態下,較前述油比重輕者。在使用壓縮機傾斜時,油更易從吸入配管流出之冷媒與油之組合的壓縮機中,於搬運等後,即使使冰箱直立設置,亦可防止油滯留於位於壓縮機下方之吸入配管及蒸發器。
又,本發明之冰箱中,封入冷凍循環系統之冷媒為R600a,且封入壓縮機之油為礦物油。如此,由於冷媒之每單位時間之體積流量增大,故冷媒通過冷凍系統內時之配管內流速較R134a增大2倍,較CO2
增大約20倍。因此,可使滯留於冷凍系統內之油迅速回至壓縮機內部,而可防止殼體內之油量不足。
又,本發明之冰箱中,以電動元件作為於旋轉子使用永久磁鐵之變流電動機,且壓縮元件之軸承部嵌插於前述電動元件之旋轉子的高度範圍內,藉此,可以支撐由電動元件及壓縮元件構成之內部構成零件之部份以外的構成元件,謀求高度方向之小型化。
藉此,不以支撐壓縮元件及電動元件之支撐部作為高度減低之元件,而可以壓縮元件及電動元件謀求高度減低,藉此,油不與支撐部以外之內部構成零件緩衝,而使油面高度之變動不易產生,而可抑制油從吸入配管流出。
又,本發明之冰箱係包含有於頂面後方設有凹部之隔熱箱體、配設於前述凹部之內部高壓型壓縮機及設置於前述隔熱箱體頂面部之冷凝器,前述壓縮機與前述冷凝器藉吐出配管連接,前述冷凝器配置成較前述壓縮機之吐出配管連接部,靠近前述隔熱箱體之前方且高之位置。
藉此,使冰箱橫倒時,壓縮機亦橫倒,油流入壓縮機內部開放之吐出配管之開口端,而使油不致因自身重量向直接連接之冷凝器流出。可防止當流出許多油至冷凝器時,由於冷凝配管或其下流之毛細管油堵塞而妨礙冷媒之循環,而對性能明顯降低或信賴性惡化造成影響。
又,藉由將壓縮機配置於冰箱頂面,可於冰箱橫倒時防止油流出至配置於下方之吸入配管及蒸發器等,故可確保壓縮機內之油量,而防止油面高度大幅減少,確保對壓縮機滑動部之油的供給,可進一步減低壓縮機之損傷等。
以下,一面參照圖式,一面就本發明實施形態作說明。另,不以該等實施形態限定本發明。
第1圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略截面圖,第2圖係同一實施形態之冰箱之概略背面圖,第3圖係同一實施形態之冰箱之概略零件展開圖,第4圖係同一實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖,第5圖係搭載於同一實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖,第6圖係同一實施形態之冰箱之搬運狀態的概略截面圖,第7圖係同一實施形態之冰箱搬運時之壓縮機的概略截面圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在第1圖至第4圖中,隔熱箱體1具有隔熱壁,該隔熱壁係於由將ABS等樹脂體真空成型之內箱13與使用預敷鋼板等金屬材料之外箱14構成之空間注入用以發泡填充之隔熱體15而成者。隔熱體15使用硬質聚胺酯發泡體、酚發泡體或聚苯乙烯發泡等。若發泡材使用碳氫化合物系之環戊烷,由防止溫暖化之觀點更佳。
隔熱箱體1採用區隔成複數隔熱區,上部為旋轉門式,下部為拉出式之結構。由上開始為冷藏室2、並列設置之拉出式轉換室16及製冰室17、拉出式蔬菜室3、拉出式冷凍室4。於各隔熱區分別藉由墊圈18設置隔熱門。從上開始為冷藏室旋轉門5、轉換室拉出門19、製冰室拉出門20、蔬菜室拉出門6、冷凍室室拉出門7。
冷藏室旋轉門5設有門槽21作為收納空間,冰箱內設有複數收納架22。於冷藏室2最下部設有儲藏盒23。
又,隔熱箱體1之外箱14係將從頂面內部切割之鋼板彎曲成U形之殼體24、底面面板25、背面面板26、構成使頂面後方凹陷之凹部27之機械室面板28確保密封性而組裝構成。機械室28藉鋼板之引伸加工成型,為提高加工性,角落部採R形。藉此R形,可確保用以發泡充填之隔熱體15之分歧或合流部之流路,而使流動性佳,而可防止因充填不足發生之空隙。
此外,機械室面板28中,壓縮機11之配置部最深,向左右端收束為較淺之形狀,藉此,亦可確保作發泡填充用之隔熱體15分歧或合流部之流路,而使流動性佳。
再者,由於機械室面板28為引伸加工,故用以發泡填充之密封部少即可,而可有利於工時。若藉板金加工,構成同樣之形狀,不僅引伸模具費用減少,且可提高無引伸皺痕之加工性與尺寸精確度。
又,機械室面板28於各面設置複數抽氣孔(圖中未示),在不妨礙外觀及內觀下,可防止因殘留空氣造成之空隙產生或變形。
又,於底面面板25及背面面板26設置由可勾住手指之凹陷構成的把手。底面把手29在從底面前方至中央之位置於二處間隔預定間隔設置,而可從前方以手指勾住。背面把手30在背面面板26之最上部之大致最高處之二處間隔預定間隔而設置,而可向上以手指勾住。
又,內箱13較外箱14小一圈,背面裡部為向內側凹陷之結構,將之組裝入外箱14中,可於隔熱箱體1形成發泡填充用之空間。因而,機械室面板28之左右部亦發泡填充隔熱體15,而構成隔熱壁,以確保強度。進而,底面把手29或背面把手30亦藉用以發泡填充之隔熱體15確保強度。
又,冷凍循環系統係將彈性支撐於凹部27而配設之壓縮機11、設於壓縮機11附近之機械室風扇31、設置於殼體24頂面、凹部27、底面面板25下部或殼體24側面等之冷凝器(圖中未示)、作為減壓器之毛細管32、進行去除水分之乾燥機(圖中未示)、位於蔬菜室3與冷凍室4背面,將冷卻風扇8配置於附近而設置之蒸發器9及吸入配管33連接成環狀而構成。
凹部27設有以小螺釘等固定之頂面蓋34,而收納設於凹部27之壓縮機11、冷凝器(圖中未示)、機械室風扇、乾燥機及配管等。
毛細管32與吸入配管33為大約同等長度之銅管,且餘留端部而焊接成可進行熱交換。毛細管32為減壓而使用內部流動阻力大之細徑銅管,其內徑為0.6mm至1.0mm左右,可與長度一同調節,以設計減壓量。吸入配管33為減低壓力損失,而使用大徑銅管,其內徑設置為6.35mm至7.94mm左右。又,為確保熱交換部35之長度,使其蜿蜓而匯集成小型,於冷藏室2之背面呈蜿蜒部,配置於內箱13與背面面板26中間而埋設於隔熱體15。毛細管32與吸入配管33使其一端部從內箱13之蔬菜室3後方位置突出而與蒸發器9連接,使另一端部從設置於機械室面板28深處之缺口部(圖中未示)突出至上方而分別與乾燥機(圖中未示)、冷凝器及壓縮機11連接。
此外,由於使配管從溫度較高之蔬菜室3後方取出或置入冰箱內,故可使配管取出置入而造成之侵入熱量增加的影響小而對省能源有效。
又,在吸入配管33上,防止油流出阱36設置於與壓縮機11之連接部附近,並收納於凹部27。為以提高組裝作業性及服務作業性為目標,而減輕配管密集度,且可從後方目視配管連接部,而將壓縮機11之配管連接部面向背面側而分別配置於壓縮機之左右。
吸入配管33從壓縮機11之背面側下方部於側邊設置略為上升之斜坡而前進後,於略垂直方向較壓縮機11之垂直方向中心線高且低於壓縮機11高度之位置設置直立部。為使凹部27最小,且往冰箱內之突出為最小,壓縮機11之小型化與壓縮周圍壁面之空間需儘可能縮小,在上下方向將配管高度設置為壓縮機11之高度以下,可謀求防止配管之壁面接觸。
再者,吸入配管33於垂直方向直立後,設置由朝隔熱箱體1前方設置之配管U形彎曲部37構成之防止油流出阱36,配管U形彎曲部37之前端較壓縮機11之平面方向中心線,靠近隔熱箱體1之前方側。由於壓縮機11形成朝向頂面而具有曲率之形狀,故在壓縮機11上方構成配管U形彎曲部37時,仍有多餘空間,不需另外採用配管收納空間,而可小型化。且藉設置配管U形彎曲部37,可具有配管彈性,吸收來自壓縮機11之振動傳導,而防止配管固定部之應力集中,可減少配管破損。
吸入配管33彎曲成U字形後,於略垂直方向彎曲而從機械室面板28之背面端部埋設於隔熱體15內。
接著,就壓縮機11內部之構造作說明。
在第5圖中,壓縮機殼體40為將2mm至4mm之厚鋼板深引伸成形之鉢狀下殼體38與倒鉢狀上殼體39組合而重疊之部份之殼體接合部40a周圍焊接連結的密閉構造。壓縮機殼體40於其內部具有以彈性體41彈性支撐之旋轉驅動部42與壓縮部43。以於壓縮機殼體40內部開放端部之吸入配管33及吐出配管44與構成冷凍循環系統之其他機器連接,並封入預定量之油45及冷媒(圖中未示)。又,下殼體38下方部安裝用以與隔熱箱體1彈性支撐之支撐部46。此外,支撐部46藉一段之段差設有用以確保彈性支撐構件厚度之排出部。
旋轉驅動部42由馬達47及軸承部48構成。馬達47由具有施加電壓而與永久磁鐵間產生旋轉力之中空圓柱狀電磁線圈之定子49及具有位於定子49內部並以微小間隙相對之永久磁鐵之轉子50構成。軸承部48由端部具有偏心軸51,其內部為兩端開放中空體,周圍設有與螺旋狀溝(圖中未示)內部連通之噴出孔之軸52及保持軸52使其旋轉自如之軸承53構成。
壓縮部43由其前端設有具閥機構(圖中未示)之缸頭54之缸體55、活塞56、搖動自如地安裝於活塞56及偏心軸51,以將旋轉動作轉換為直線往返動作之桿體57構成。於缸頭54藉由閥機構連接吐出配管44,而可使經壓縮之冷媒直接吐出至壓縮機殼體40外部。吸入部藉由閥機構而於壓縮機殼體40內部開放。特別是為消音,吸入路徑於缸頭54及壓縮機殼體40之吸入氣體路徑間配設消音器(圖中未示)。
另,吸入配管33配置成其開口端相對於壓縮機殼體40內壁面呈同面,而可謀求壓縮機11之小型化。
就如以上構成之冰箱,說明其動作、作用如下。
首先,就各隔熱區之溫度設定及冷卻方式作說明。冷藏室2為冷藏保存,通常以不結凍之溫度為下限而設定在1℃~5℃。又,儲藏盒23為提高魚肉等之保鮮性,而設定在比較低之溫度,例如-3℃~1℃。
轉換室16可根據使用者之設定,變更溫度設定,而從冷凍室溫度帶至蔬菜室溫度帶進行預定之溫度設定。又,製冰室17為獨立之冰保存室,具有自動製冰裝置(圖中未示),可自動製作、儲存冰。用以保存冰之冷凍溫度帶由於以保存冰為目的,而設定在較冷凍溫度帶高之-18℃~-10℃。
蔬菜室3多設定為與冷藏室2相等或稍高之溫度2℃~7℃。以不結凍之程度呈低溫,可長期維持葉類蔬菜之鮮度。
冷凍室4為冷凍保存,通常設定在-22℃~-18℃,為提高冷凍保存狀態,亦可設定在-30℃或-25℃之低溫。
各室為有效維持不同之溫度設定,以隔熱壁加以區隔,而可低成本且提高隔熱性能之方法有以隔熱體15一體發泡填充。較使用如發泡苯乙烯般之隔熱構件,約有2倍之隔熱性能,可擴大因切割之薄型化造成之收納容積擴大。
接著,就冷凍循環系統之動作作說明。依冰箱內設定之溫度,根據來自溫度感測器(圖中未示)及控制基板之信號,開始及停止冷卻運轉。根據冷卻運轉之指示,在壓縮機11內部,從端子(圖中未示)經由電線施加電壓至旋轉驅動部42之馬達47。
當馬達47一運作時,定子49之電磁線圈磁化,而於與具永久磁鐵之轉子50間產生旋轉力。藉轉子50之旋轉,在軸承部48,固定於轉子50之軸52同步旋轉,偏心軸51亦偏心旋轉。經由設置成藉偏心軸51之旋轉而搖動自如之桿體57,活塞56於缸體55內進行往返動作。
藉此,在壓縮部43進行冷媒氣體之壓縮動作。即,當活塞56移動至離缸頭54最遠之位置時,使缸體55內之壓力下降,而使設置於缸頭54之吸入部之閥機構(圖中未示)開放,壓縮機殼體40內之冷媒氣體便經由消音器(圖中未示)進入缸體55內。接著,活塞56移動至最接近缸頭54之位置時,吸入之冷媒氣體被壓縮而成為高溫高壓之冷媒氣體,從缸體54之吐出部藉由閥機構吐出。吐出之冷媒氣體通過直接連接於缸頭54之吐出配管44而送至壓縮機殼體40外。
如此,壓縮機殼體40內為存在低壓冷媒氣體之內部低壓型結構,從吸入配管返回之冷媒氣體被釋放出至壓縮機殼體40內。
存在於壓縮機11之承軸部48或壓縮部43之滑動部58藉油45而確保潤滑性。再者,油45與冷媒氣體選擇有相溶性之組合,有臭氧破壞係數低之R134a與酯油之組合、及地球溫室化係數低且對環境保護佳之碳氫化合物系冷媒之HC600a與礦物油之組合。
又,油45封入壓縮機殼體40內並儲存於下部,且規定封入量,以確保預定之油面高度。對滑動部58之油45之供給以軸52之旋轉之離心力,傳達至軸52之中空內部而進行。軸52之下端完全為油45所沾附,從此處返回至軸52內部之油45從設置於相對於滑動部58各部位之位置的噴出孔(圖中未示)吹送。再者,藉軸52周圍之螺旋溝,可使對滑動部58之油45之供給十分充足。
藉如以上之壓縮機11之動作而吐出之高溫高壓冷媒以冷凝器(圖中未示)散熱,而冷凝液化,在毛細管32減壓後,形成低溫低壓之液體冷媒而到達蒸發器9。
藉冷卻風扇8之動作,與冰箱內之空氣進行熱交換而使蒸發器9內之冷媒蒸發氣化,將經熱交換之低溫冷氣以氣流調節器等分配,而進行各室之冷卻。
離開蒸發器9之冷媒經由吸入配管33吸入至壓縮機11。此時,由於吸入配管33焊接成可與毛細管32熱交換而埋設於隔熱體15,故熱無法排出至周圍,而從低溫之吸入配管33傳熱至高溫之毛細管32。由於毛細管32在冷媒之減壓過程中冷卻,故降低比焓而使冷凍效果增加。吸入配管33之冷媒溫度上升而在出口部大致與周圍溫度相等或在其之上。由於吸入配管33之冷媒溫度上升,故吸入至壓縮機11之過程之熱損失小,而可提高效率。產生冷凍溫度之冷凍循環系統為使蒸發器9之冷媒溫度在-20℃以下之極低溫,而為減低熱損失效果大者。
又,由於毛細管32比較高溫,故配置於低溫部位時,於與吸入配管33之熱交換之外產生散熱,而產生冷凍循環系統之熱損失,且對冰箱內造成熱負荷,而使省能源性降低。然而,由於於冰箱內溫度高之冷藏室2背面配置毛細管32與吸入配管33,故不致使熱損失或冰箱內之熱負荷大幅增加,而可確保省能源性。特別是由於可充分確保熱交換部35之長度,且使其在冷藏室2背面蜿蜓,而收納成小型,故可獲得省能源化及吸入配管33充分溫度上升。此外,由於蜿蜓部為設置上升坡而無阱之結構,故液體冷媒或冷凍機油不致滯留,而不致引起壓力損失等性能影響。
在進行以上動作之冰箱之搬運或移設時,如第6圖所示,使用設置於底面面板25及背面面板26之底面把手29及背面把手30,以4人等數人搬運。
冰箱之重量隨著伴隨內容積大型化或高機能化之附加產品之增加、或因省能源化之密度大之真空隔熱材使用量增加,而大幅增加。冰箱之外尺寸亦以高度在1800mm左右者為主流,寬度及深度亦在600mm至750mm左右,而使搬運之方法相當重要。
在將冰箱配送至客戶時,最好是採橫倒之搬運形態,故於底面及背面上部設置把手。且不僅是配送時,在搬家或替換花紋等時,大多是於導入電源前使冰箱橫倒而進行搬運。
藉該等把手結構,冰箱可進行使門面朝上之搬運,而可防止搬運時,門突然開啟而對搬運者不安全,且冰箱內零件或收納物落下等問題。
此時,設置於頂面凹部27之壓縮機11內部,如第7圖所示,於壓縮機殼體40內開放之吸入配管33之開口端沒入油45中,而呈從吸入配管33逆流流出之狀態。然而,由於由配管U形彎曲部37構成之防止油流出阱36相對於搬運時之油45之滯留面,於上方直立而構成,故油45不致流出至吸入配管33內與蒸發器9內。在搬運後,再設置時,防止油流出阱36內之油45因重力返回壓縮機殼體40內,而不致一直呈油45阻塞吸入配管33內之狀態。
如上,防止油流出阱36與壓縮機11一同設於頂面之凹部27,且當以使油流入於壓縮機11內開放之吸入配管33開口端之斜度傾斜時,因以可防止油從壓縮機11內部流出至蒸發器之斜度,故於因搬運等傾斜後,使冰箱直立時,亦大致不致流出至頂面凹部27外之吸入配管內。且可防止油從吸入配管33逆流流出至蒸發器9。
如上述,藉防止油流出阱36,於因搬運等傾斜後,使冰箱直立時,由於流出至防止油流出阱36內之油返回至壓縮機11內部,故可防止油滯留於位於壓縮機下方之吸入配管及蒸發器,可解除壓縮機11內之油不足,確保對壓縮機滑動部等之油供給,而可進一步減低壓縮機之損傷等。
由此可確保壓縮機殼體40內之油45在預定量,而防止對滑動部58之供油不足,特別是壓縮機11之初始啟動之電源導入時,對滑動部58之供油不足,故可提高進一步減低壓縮機11之損傷等之信賴性高之冰箱。
另,為使凹部27在冰箱內之突出為最小限,可使冷凝器為薄型而配置於頂面,亦可依序於凹部27並列配置壓縮機11與機械室風扇31作為箱型結構,而確保上下方向之內容積。當冷凝器為翅管式、金屬線管或螺旋翅片管等使外表面積擴大之散熱能力增加時,在冷凝器之小型化或能力增加之省能源化有成效。
又,冷凝器不僅可為強制空冷式,亦可為由熱傳導佳地貼附於外箱23內側之銅配管構成之自然空冷式,亦可組合配設於各室隔熱門體間之間隔壁而進行防滴之銅配管。
此外,當於冷媒使用HC600a時,由於冷媒氣體之比容積增大,體積流量增加,故熱交換部之流速亦增加,促進傳熱,對吸入配管33之溫度上升與毛細管32之冷卻之冷凍效果之增加可提高效果,且與冷媒之相溶性大,氣體流速亦大,而可使油45之循環性良好,在確保信賴性方面有利。
又,使用電動三向閥或電動膨脹閥等流路控制機構,分開使用依區隔結構或溫度設定之結構之複數蒸發器,切換複數毛細管,或控制減壓量,或者於壓縮機11停止時切斷氣體等,可謀求更進一步之省能源化。特別是藉將流路控制機構設置於位於隔熱箱體1頂面之凹部27,可減低對冰箱內之熱負荷,而更具有省能源之效果。
又,冰箱搬運用背面把手30設於易確保強度之凹部27下方,若在同一位置,將控制基板設於中央,於其兩側設置背面把手30,可有效地配置空間,而達到內容積擴大之效果。又,分別於頂面蓋34之上方左右設置背面把手30,由於可排出壓縮機11之設置空間,而構成把手形狀,故可使空間效率佳,在搬抬時,由於可握住隔熱箱體1之角落部,故具有易搬抬之效果。藉在底面把手29方面亦設於底面前方端,可握住角落部,而提高搬抬便利性。
又,隔熱箱體1之凹部27係以隔熱體15構成左右壁面,而當僅以殼體24構成側面時,可提高壓縮機11之散熱性,進而,可使配置於凹部27之零件空間增大。
又,在本實施形態中,壓縮機11設置於位在隔熱箱體1之頂面後方之凹部27。然而,不將凹部等設於隔熱箱體1之頂面部,而於平面狀之頂面部設置壓縮機11時,在蒸發器9位於壓縮機11下方之冰箱中,同樣地,因冰箱之搬運等而橫倒時,可防止油流出至配置於壓縮機11下方之吸入配管33及蒸發器9等。因而,可確保壓縮機11內之油量,而可防止油面高度大量減少,確保對壓縮機11之滑動部之油供給,減低壓縮機11之損傷。
第8圖顯示搭載於本發明第2實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
在第8圖中,在壓縮機殼體40內,吸入配管33朝向壓縮部而設有直立部,且在上部設置橫向之配管彎曲部,其開口端朝向中央而構成。如此,藉以吸入配管33之結構而設置之防止油流出阱36,使冰箱橫倒而進行搬抬時,即使因壓縮機11之橫倒,移動油45,吸入配管33之開口端不致沒入油45內,而可防止逆流流出。
因而,將壓縮機11配置於冰箱頂面,可防止冰箱橫倒時之油45流出至配置於下方之吸入配管33及蒸發器9等,故可確保壓縮機殼體40內之油45,可對滑動部58供給足夠之油,而可進一步減低壓縮機之損傷等。
再者,由於不使油45逆流流出,故將連接壓縮機11之吸入配管33直接埋設於隔熱體15,可刪減隔熱箱體1之凹部27之配管收納空間,而可達成因冰箱內容積增加或隔熱壁厚度增加而造成之省能源化。
又,將吸入配管直接連接於設於壓縮機殼體40內部之吸入氣體路徑用以消音之消音器,而構成在內部路徑形成防止油流出阱,不致吸入因壓縮機構成零件之熱影響而變熱之冷媒氣體,而是直接從吸入配管吸入冷媒氣體,故可提高效率,進一步謀求省能源化。
第9圖顯示本發明第3實施形態冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在第9圖中,設於隔熱箱體1之凹部27之防止油流出阱36由從蒸發器9連接之第1吸入配管33a、與壓縮機11連接之第2吸入配管33b及室59構成。室59較設於第1吸入配管33a與第2吸入配管33b間之各吸入配管33a、33b之管徑大,並具有20mm至40mm之外形。第1吸入配管33a從室59上方插入,配管於其內部突出並設有開口端。第2吸入配管33b從室59下方插入,配管開口端配置成與室59內部之壁面為同一面。
藉此,使冰箱橫倒而進行搬抬時,因壓縮機11之橫倒,使油45移動,第2吸入配管33b之開口端沒入油45內時,油45暫時流出至室59內。然而,由於可以室59內之配管結構,防止流出至第1吸入配管33a,故再度設置冰箱時,油45返回至壓縮機殼體40內,而確保必要量。
因而,將壓縮機11配置於冰箱頂面,可防止冰箱橫倒時之油45流出至配置於下方之吸入配管33及蒸發器9等,故可確保壓縮機殼體40內之油45,可對滑動部58供給足夠之油,而可進一步減低壓縮機之損傷等。
此外,從下部插入之配管於內部突出,而於室59之內面下端部附近設置油回流孔時,可作為防止室59內之油之滯留,且對液體冷媒之過渡返回,可暫時儲存,而防止直吸入至壓縮機11之緩衝機構,而防止壓縮機之液體壓縮等,進而減低壓縮機之損傷等。
(第4實施形態)
第10圖顯示本發明第4實施形態冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在第10圖中,防止油流出阱36將壓縮機11與吸入配管33之連接部60配置成較壓縮機11之中心線,靠近隔熱箱體1之前方側。吸入配管33從壓縮機連接部60設置略為上升之斜坡而於橫向延伸後,於約略垂直方向設置直立部,然後,在背面設置U形彎曲部,而埋設於隔熱體15。
藉此,使冰箱橫倒而進行搬抬時,即使因壓縮機11之橫倒,移動油45,吸入配管33之開口端不致沒入位於壓縮機11頂面之油45內,而可防止逆流流出。
因而,將壓縮機11配置於冰箱頂面,可防止冰箱橫倒時之油45之流出至配置於下方之吸入配管33及蒸發器9等,故可確保壓縮機殼體40內之油45,可對滑動部58供給足夠之油,而可進一步減低壓縮機之損傷等。
又,由於將與吸入配管33之熔接連接部61設於吸入配管33之背面垂直部,故可輕易進行配管熔接作業。
第11圖及第12圖顯示本發明第5實施形態冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在第11圖中,吸入配管33從壓縮機11之背面側下方部於側邊設置略為上升之斜坡後直進,於約略垂直方向,在較壓縮機11之垂直方向中心線高且低於壓縮機11高度之位置設置直立部。為使凹部27最小,且往冰箱內之突出為最小,壓縮機11之小型化與壓縮周圍壁面之空間需儘可能縮小,在上下方向將配管高度設置為壓縮機11之高度以下,可謀求防止配管之壁面接觸。
再者。吸入配管33於垂直方向上升後,為包圍壓縮機11周圍,至少三面配置成跨過壓縮機11中心線,而構成防止油流出36阱。配管U形彎曲前端較壓縮機11之平面方向中心線,靠近隔熱箱體之前方側。由於壓縮機11形成朝向頂面而具有曲率之形狀,故在壓縮機11上方構成配管U形彎曲部37時,仍有多餘空間,不需另外採用配管收納空間,而可小型化。且藉設置配管U形彎曲部37,可具有配管彈性,吸收來自壓縮機11之振動傳導,而防止配管固定部之應力集中,可減少配管破損。
吸入配管33於防止油流出阱36之後,於略垂直方向彎曲,而從機械室28之背面端部埋設於隔熱體15。
藉此,使冰箱橫倒而進行搬抬時,即使因壓縮機11之橫倒,移動油45,仍可防止冰箱橫倒時之油45之流出至配置於下方之吸入配管33及蒸發器9等,故可確保壓縮機殼體40內之油45,可對滑動部58供給足夠之油,而可進一步減低壓縮機之損傷等。
又,不論冰箱把手方向,即使冰箱於不同方向橫倒,由於配管設置成包圍壓縮機周圍,故與於背面方向橫倒時,同樣地可防止油45之流出,而使冰箱搬運之限制少,而提高搬送性。
又,如第12圖所示,當將吸入配管33配置於與壓縮機11之連接部相同方向時,可構成防止油流出阱而環繞壓縮機11一周,可形成不易逆流流出之結構。
第13圖顯示本發明第6實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在第13圖中,壓縮機62為如旋轉型般之內部高壓型,配設於設在隔熱箱體1頂面後方之凹部27。來自壓縮機62之吐出配管63於壓縮機62內部開放,吸入配管64直接連接於壓縮機62之吸入部。又,於隔熱箱體1之頂面部設置薄型冷凝器65,從壓縮機62藉吐出配管63具有上升斜坡而連接。再者,冷凝器65配置成較壓縮機62之吐出配管連接部66,靠近前方且高之位置。在冷凝器65之下流部,以設於凹部27背面側之連接部與毛細管32連接而可謀求作業性與服務性之提高。
此外,亦於此連接部附近配置乾燥機(圖中未示)等。
冷凝器65藉機械室風扇31進行強制空冷,風路徑以頂面防塵蓋67兼用蓋體而構成。頂面防塵蓋67之前面及側面設有吸入開口部68,背面部設有吐出開口部69,於冷凝器65之配置部與凹部27間設置間隔壁70而構成風路徑。
藉此,在使用冰箱把手搬運或移設時,而使冰箱橫倒時,壓縮機亦橫倒,油45流入壓縮機內部開放之吐出配管63之開口端。然而,因冷凝器65配置於上方,不致使油45因自重而朝向冷凝機65內流出。
藉此,可防止當油45多量流出至冷凝器65時,位於冷凝器65之配管或下游之毛細管32因油阻塞而對妨礙冷媒循環產生之性能降低造成影響。
又,當包圍壓縮機62之周圍,至少三面跨過壓縮機62中心線而配置吐出配管63時,不論把手,冰箱之橫倒方向為何種方向,亦可防止油45之流出。
此外,在冷凝器65下游側,即使連接另外設置之冷凝器,冷凝器65可作為配管阱,故無任何問題。
又,若使用旋轉式壓縮機,可使構成零件少,而有助於小型化,亦對冷藏室在冰箱內之突出之小型化或無效容積刪減有效。
第14圖顯示搭載於本發明第7實施形態之冰箱之壓縮機之概略截面圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
就壓縮機100內部之構造作說明。
在第14圖中,壓縮機100之結構為將上殼體101與下殼體102重疊而熔接連接之密閉構造,內部具有由以彈性體103彈性支撐之旋轉驅動部104及壓縮部105構成之內部構成零件。壓縮機100以吸入配管106及吐出配管107與構成冷凍循環系統之其他機器連接,並封入預定量之油108及冷媒(圖中未示)。
旋轉驅動部104由馬達109及軸承部110構成。馬達109由具有施加電壓而與永久磁鐵間產生旋轉力之中空圓柱狀電磁線圈之定子111、及具有位於定子111內部並以微小間隙相對之永久磁鐵之轉子112構成。
此外,當壓縮機100為配置於頂面而小型化時,在配置自由度、重量、冰箱有效容積之方面為有利,而小型化之方法有以下方法。於構成定子111之電磁線圈使用突極集中卷繞式時,可使卷線集中而緊密地卷繞,而可小型化。又,由於收納於轉子112之永久磁鐵為諸如Nd等稀土元素類之永久磁鐵,故較一般使用之鐵氧體磁鐵之磁通量密度約大4倍,而可使磁鐵之高度降低,使壓縮機100小型化。
在如此小型化之壓縮機100中,壓縮機內容積內,構造物之內部構成零件所佔之容積增大,而使空間部縮小。當空間部縮小時,則壓迫封入之冷凍機油之容積,而使冷凍機油面高度上升,因些微之傾斜,易使冷凍機油逆流至吸入配管。
又,軸134具有軸主軸部134a及相對於軸主軸部134a偏心之軸偏心部134b。軸主軸部134a之軸承部110具有承受載重之A軸承131、及固定於上殼體101且作為於搬運時等防止內部構成零件傾斜之機構之B軸承132。
壓縮部105由於前端設有具閥機構(圖中未示)之缸頭135之缸體136、活塞137、搖動自如地安裝於活塞137及偏心軸133,以將旋轉動作轉換為直線往返動作之桿體138構成。
於缸頭135藉由閥機構連接吐出配管107,而可使經壓縮之冷媒直接吐出至壓縮機100外部。吸入部藉由閥機構而於壓縮機殼體100內部開放。特別是為消音,吸入路徑於缸頭135與吸入配管106之路徑間配設消音器(圖中未示)。
在具有如以上構成之壓縮機之冰箱中,於冰箱之搬運移設而橫倒時,即使壓縮機100傾斜,由於以設於上殼體101之B軸承132支撐,故彈性支撐之旋轉驅動部104或壓縮部105等內部構成零件不致朝下殼體102壁面大幅傾斜。因而,可防止壓迫移動至傾斜側之冷凍機油之容積,確保空間部,故可防止油108易從吸入配管流出。
又,在本實施例中,以B軸承132實現內部構成零件之傾斜防止用軸承構造。然而,傾斜防止機構使用於上殼體101頂面設置以預定間隔嵌合於設在軸134前端部之開口部之銷者或設置於上殼體101頂面之軸134外周側而使軸134之前端部不致傾斜之引導構件或設置預定間隔之空隙而使旋轉驅動部104不致傾斜預定量以上,而固定於上殼體101或下殼體102之引導構件,亦可發揮同樣之效果。
第15圖為搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機之概略截面圖,第16圖為從上部觀看搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機內部者。
在圖中,在壓縮機100內部,吸入配管200大致與殼體內部配設於同一面而不致延伸出下殼體201之壓縮機內部,並配設成與吸入消音器202之吸入口202a接近相對。
吸入配管200之殼體內開口部與殼體內面大致配設於同一面之理由為在構造面上,防止對殼體內之內部構成零件之吸入配管200之物理緩衝,以謀求小型化。
又,具有旋轉子203a及固定子203b之電動元件203以具彈性構件之支撐部205為中介而彈性支撐於下殼體201。於電動元件203之上部配置壓縮元件204。
又,依序設置壓縮機、冷凝器(圖中未示)、減壓器(圖中未示)及蒸發器(圖中未示)而形成一連串之冷媒流路之冷凍循環系統封入R600a作為冷媒。於壓縮機100內部封入以對R600a相溶性大之礦物油作為原料之油210。
如此,在將電動元件203配置於下部之壓縮機100中,隨壓縮機100之運轉而進行旋轉之電動元件203之旋轉子203a為不與油210緩衝,而考慮支撐部205之高度及安裝位置而配置。
又,於壓縮元件204形成與上殼體(圖中未示)或下殼體201具有一定間隙之抵接部220。
以下,說明壓縮機100之詳細內容。
軸240具有以壓入或燒嵌固定旋轉子203a之主軸部241及對主軸部241偏心而形成之偏心部242。缸塊250具有略呈圓筒形之壓縮室251,同時,具有用以軸支軸240之主軸部241之軸承部243,並形成於電動元件203上方。
此時,於旋轉子203a之壓縮元件204側形成旋轉子凹部203c,軸承部243延伸出至此旋轉子凹部203c內,藉此,將壓縮元件204嵌插於電動元件203之旋轉子之高度範圍內,而實現小型化。
活塞260遊嵌於壓縮室251,以連結機構261連結於軸240之偏心部241。將軸240之旋轉運動轉換成活塞260之往返運動,活塞260將壓縮至251之空間擴大縮小,而吸入殼體內之冷媒,從吸入消音器202之吸入口202a吸入,藉由設於缸頭252內部之閥(圖中未示),通過形成於缸塊250之吐出消音器253、吐出管254、吐出軟管270,而吐出至殼體外部之吐出配管。
為高壓配管之吐出管254係內徑1.5mm至3.0mm之鋼管,並形成使用L形或U形彎曲部,而具有柔軟性,壓縮元件204與殼體之吐出軟管270彈性連接。
又,電動元件203使用於旋轉子203使用永久磁鐵之變流電動機。在習知一般之感應電動機中,一旦固定子203b或旋轉子203a之積厚不大時,則無法產生壓縮機100運轉所需之轉矩。然而,藉使用於旋轉子203a使用永久磁鐵之變流電動機,由於便不需產生旋轉轉矩所需之磁化電流,故可使固定子203b之積厚或旋轉子203a之積厚減低,而可使電動元件小型化。
接著,就壓縮機100之動作作說明。
當壓縮機通電時,電流通過端子280、導線281,而流至電動元件203之固定子203b,藉固定子203b產生之旋轉磁場,旋轉子203a旋轉。藉旋轉子203a之旋轉,連結於旋轉子之軸240之偏芯部242進行從軸240之軸心偏心之旋轉運動。軸240之偏心運動藉連結於偏心部242之連結機構261轉換為往返運動,而形成連結於連結機構261另一端之活塞260之往返運動,活塞260一面使壓縮室251內之容積改變,一面進行冷媒之吸入壓縮。
活塞260在壓縮室251內一次往返中吸入、吐出之容積稱為氣筒容積,因氣筒容積之大小,使冷卻能力不同。
接著,就在壓縮機停止之狀態下,冰箱因搬運等而傾斜之情形作說明。
當壓縮機100長時間為不運轉之狀態時,R600a會液化而形成液體冷媒290,而儲存於油210(較液化之R600a比重重之礦物油)上部。如此,在冷媒液化之狀態下,液體冷媒儲存於油上部之一般冷媒為CO2
冷媒與酯油或揮發油之組合亦相同。相對於此,當一般習知冷媒使用R134a與酯油時,油與液體冷媒之上下關係相反,液體冷媒儲存於下部,酯油儲存於其上部。
如本實施形態,在使用液體冷媒290儲存於油210上部之冷媒與油之組合之壓縮機100中,當使壓縮機100傾斜時,油210到達於與下殼體201內壁面大致同一面開口之吸入配管200時,便易流出至殼體外,而使殼體內部之油210減少,而使油面高度減少。
如此,當油面高度減少時,供給至壓縮元件204之滑動部之油量便減少,而有產生滑動部之摩耗等之可能性。
針對此課題,在本發明中,使用單位體積之冷凍能力較R134a小約1/2左右,較CO2
小約1/20左右之冷媒之R600a。藉此,因可獲得與R134a或CO2
同等之冷凍能力,故氣筒容積較R134a大約2倍,較CO2
約大20倍。壓縮機之活塞按壓量亦與此氣筒容積之增加成比例而增大。即,由於相當冷媒之單位時間之體積流量增大,故冷媒通過冷凍系統內時之配管內流速較R134a約大2倍,較CO2
約大20倍,而可使油快速返回至壓縮機100內部,而可防止殼體內之油量不足。
又,有關因此冰箱之搬運等造成之冷凍機油之降低,使用輸入壓縮機之電源後,在10分鐘當中,至少一半以上,即5分鐘以上,以較商用電源頻率高之轉速驅動壓縮機之轉速時,因高旋轉,而使壓縮機之活塞按壓量增大。是故,由於冷媒通過冷凍系統內時之配管內流速更增大,故可使滯留於冷凍系統內之油210更快速返回壓縮機100內部,而可防止殼體內之油量不足。
又,在本實施形態之壓縮機100中,可實現壓縮機之高度方向之小型化,相對於習知一般小型壓縮機之全高190mm~200mm,本實施形態之壓縮機100可謀求至145mm高度方向之小型化。
當進行對壓縮機全高之小型化時,為避免油量減少或油流出,封入壓縮機內部之油量之油面高度確保為與一般習知之小型壓縮機同等之30mm左右。因此,相對於對習知壓縮機全高之油面高度為12%~13%左右,本實施形態之小型壓縮機中,壓縮機全高相對於油面高度增大至17%左右,當壓縮機傾斜時,油之流出成為更大之課題。
針對此課題,本實施形態之壓縮機100實現小型化時,藉減低壓縮元件204及電動元件203之高度,使壓縮機小型化。
即,不以彈性支撐由壓縮元件204及電動元件203構成之機械部之支撐部205部份作為高度減低要素,而以壓縮元件204及電動元件203之機械部,即內部構成零件,謀求高度減低,油210不與機械部之電動元件203緩衝,且不易產生油面高度變動。
如此,在將壓縮機100配置於冰箱本體上部之形態中,有關作為大課題之壓縮機100之高度方向之小型化,在謀求小型化之要素或觀點中,並非採促進油流出之方向,換言之,本實施形態係採用以維持抑制油流出之信賴性之特有上述小型化要素之組合結構。
又,從油210之油面最上部至吸入配管200之開口部之高度,確保與習知壓縮機同等以上之尺寸關係,可抑制油210之流出。舉例言之,藉吸入配管200在殼體之開口位置位於相對於殼體內之最大高度高1/2之上部,而可使防止壓縮機100傾斜時之油之流出的效果增大。
在本實施形態中,由於於壓縮元件204形成與上殼體(圖中未示)或下殼體201具有一定間隙之抵接部220,故當壓縮機傾斜時,抵接部220與上殼體或下殼體201抵接,而使由大尺寸之壓縮元件204及電動元件203構成之機械部不致大幅傾斜。因而,由於可防止機械部壓迫移動至傾斜側之油之容積,而可確保空間部,故可防止油108易從吸入配管流出。
第17圖顯示搭載於本發明第9實施形態之壓縮機之概略截面圖。此外,與習知技術相同之結構附上同一標號。
在壓縮機100內部,吸入配管106於殼體內部延伸出,為藉由彈性構件之彈簧106a連接吸入消音器139之直接吸入型,經由吸入消音器139內之內部空間路徑而通往缸體136內。又,吸入配管106之殼體內部具有朝上之彎曲部,於殼體內朝上開口,且與彈性構件之彈簧106a連結。
又,吸入消音器139往缸頭135連結路徑,與缸體136或缸頭135配置於同一方向。吸入配管106為與吸入消音器139連接亦配置於同一方向。吐出配管107為減低壓力脈動,提高配管之彈性,而採預定之配管長度,並在與缸頭相反之側與下殼體組裝。藉將吸入配管106與吐出配管107在相反側構成,可構成小型之壓縮機100。
藉以上之結構,壓縮機100傾斜時,僅通過缸體136之間隙、缸頭135之閥間隙、設於吸入消音器139之油返回孔(圖中未示)等微小空間,而不致發生油108之逆流流出。
此外,吸入配管106與吸入消音器139之接合以緊密卷繞之彈簧構成時,除可減低壓縮振動之傳達外,油108亦因黏性而減低從彈簧空隙流出,故可減低油108之逆流。
此外,在本實施形態中,連接吸入配管106與吸入消音器139之彈性構件使用彈簧,亦可使用橡膠等彈性樹脂。
本發明之冰箱可防止具有將壓縮機配設於蒸發器上方之冷凍循環系統時,油流出至壓縮機外。因此,可減低壓縮機內之冷凍機油不足之情形,不僅可作為家庭用冰箱,亦可作為業務用冰箱、自動販賣機、或具有其他冷卻機器之儲藏室之冷凍循環系統結構。
1...隔熱箱體
2...冷藏室
3...蔬菜室
4...冷凍室
5...旋轉門
6...蔬菜室拉出門
7...冷凍室拉出門
8...冷卻風扇
9...蒸發器
10...冷卻單元
11...壓縮機
12...凹部
13...內箱
14...外箱
15...隔熱體
16...轉換室
17...製冰室
18...墊圈
19...轉換室拉出門
20...製冰室拉出門
21...門槽
22...收納架
23...儲藏盒
24...殼體
25...底面面板
26...背面面板
27...凹部
28...機械室面板
29...底面把手
30...背面把手
31...機械室風扇
32...毛細管
33...吸入配管
33a...第1吸入配管
33b...第2吸入配管
34...頂面蓋
35...熱交換部
36...防止油流出阱
37...配管U形彎曲部
38...下殼體
39...上殼體
40...壓縮機殼體
41...彈性體
42...旋轉驅動部
43...壓縮部
44...吐出配管
45...油
46...支撐部
47...馬達
48...軸承部
49...定子
50...轉子
51...偏心軸
52...軸
53...軸承
54...缸頭
55...缸體
56...活塞
57...桿體
58...滑動部
59...室
60...連接部
61...熔接連接部
62...壓縮機
63...吐出配管
64...吸入配管
65...冷凝器
66...吐出配管連接部
67...頂面防塵蓋
68...吸入開口部
69...吐出開口部
70...間隔壁
100...壓縮機
101...上殼體
102...下殼體
103...彈性體
104...旋轉驅動部
105...壓縮部
106...吸入配管
106a...彈簧
107...吐出配管
108...油
109...馬達
110...軸承部
111...定子
112...轉子
131...A軸承
132...B軸承
134...軸
134a...軸主軸部
134b...軸偏心部
135...缸頭
136...缸體
137...活塞
138...桿體
139...吸入消音器
200...吸入配管
201...下殼體
202...吸入消音器
202a...吸入口
203...電動元件
203a...旋轉子
203b...固定子
203c...旋轉子凹部
204...壓縮元件
205...支撐部
210...油
220...抵接部
240...軸
241...主軸部
242...偏心部
243...軸承部
250...缸塊
251...壓縮室
252...缸頭
253...吐出消音器
254...吐出管
260...活塞
261...連結機構
270...吐出軟管
280...電流通過端子
281...導線
290...液體冷媒
第1圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略截面圖。
第2圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略背面圖。
第3圖係本發明第1實施形態之冰箱之概略零件展開圖。
第4圖係本發明第1實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第5圖係搭載於本發明第1實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第6圖係本發明第1實施形態之冰箱之搬運狀態的概略截面圖。
第7圖係本發明第1實施形態之冰箱搬運時之壓縮機的概略截面圖。
第8圖係搭載於本發明第2實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第9圖係本發明第3實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第10圖係本發明第4實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第11圖係本發明第5實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第12圖係本發明第5實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第13圖係本發明第6實施形態之冰箱之吸入配管主要部份概略立體圖。
第14圖係搭載於本發明第7實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第15圖係搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第16圖係搭載於本發明第8實施形態之冰箱之壓縮機的平面截面圖。
第17圖係搭載於本發明第9實施形態之冰箱之壓縮機的概略截面圖。
第18圖係習知冰箱之概略截面圖。
1...隔熱箱體
2...冷藏室
3...蔬菜室
4...冷凍室
5...旋轉門
6...蔬菜室拉出門
7...冷凍室拉出門
8...冷卻風扇
9...蒸發器
11...壓縮機
13...內箱
14...外箱
15...隔熱體
16...轉換室
17...製冰室
19...轉換室拉出門
20...製冰室拉出門
21...門槽
22...收納架
23...儲藏盒
27...凹部
29...底面把手
30...背面把手
32...毛細管
33...吸入配管
34...頂面蓋
35...熱交換部
36...防止油流出阱
Claims (4)
- 一種冰箱,係包含有:隔熱箱體;冷凍循環系統,係依序具有設於前述隔熱箱體之壓縮機、冷凝器、減壓器與蒸發器而形成一連串之冷媒流路者;油,係封入於收納有前述壓縮機內之內部構成零件之空間內者;及防止油流出阱,係配置於連接前述壓縮機與前述蒸發器之吸入配管,防止前述油從前述壓縮機內部流出至前述蒸發器側者,且前述壓縮機為內部低壓型,並配設於形成在前述隔熱箱體之頂面部後方的機械室內,又,前述蒸發器設置成較於前述壓縮機靠近下方;前述防止油流出阱係設於前述機械室內,,前述防止油流出阱是由朝前述隔熱箱體之前方向設置之配管U形彎曲部所構成,且前述配管U形彎曲部之前端位於前述隔熱箱體之前方向。
- 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中於前述冷凍循環系統封入冷媒,且前述冷媒為在液化之狀態下,較前述油比重輕者。
- 如申請專利範圍第1或2項之冰箱,其中封入前述冷凍循環系統之冷媒為R600a,且前述油為礦物油。
- 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中配設於前述機械室外之 前述吸入配管具有由前述蒸發器朝上方蜿蜒而形成之蜿蜒部,前述蜿蜒部構造成在內部設置冷煤朝上方流動之上升斜坡且無阱。
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