JP5463275B2

JP5463275B2 - 密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫

Info

Publication number: JP5463275B2
Application number: JP2010278741A
Authority: JP
Inventors: 将宏城谷; 健裕秋澤; 奨一加納
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: KR20120067273A; CN102536737A; JP2012127244A; CN102536737B; KR101309661B1

Description

本発明は、密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫の大容量化及び高効率化が進む中で、搭載される密閉型圧縮機の高効率化を図る必要がある。吸込みマフラにおいては、吸込みマフラ内部の出口管に連通した閉塞されている側部閉空間を設けることで、側部閉空間に潤滑油を分離し、圧縮室への潤滑油流入量を低減する構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１８５３９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、吸込みマフラ吸込み口から多量の潤滑油が流入すると、吸込みマフラ内部の側部閉空間では潤滑油を分離しきれなくなり、圧縮室に多量の潤滑油が流入するおそれがある。潤滑油が圧縮室に大量に流入すると、圧縮時の負担が大きくなり、入力が増大し、十分に冷媒を圧縮できないことにより、冷凍能力の低下を引き起こす可能性がある。

そこで本発明は、上記従来の課題に鑑みて、吸込みマフラ内部への潤滑油流入量を低減し、性能の安定した密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。一例として、密閉容器内に、潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素とを収容した密閉型圧縮機において、前記圧縮要素の冷媒吸入ポートに吸込みマフラを有し、該吸込みマフラは、前記密閉容器内に開口されて前記密閉容器内の前記冷媒ガスを吸入する吸込み口と、前記吸込み口から前記圧縮要素の吸込み部へ連通する通路部とを有し、前記吸込み口と前記通路部の係合部を一体形状として前記潤滑油の流入を抑制する構成として、前記吸込み口と前記通路部を一体形状とした前記吸込みマフラの底部に潤滑油排出孔を有し、前記吸込みマフラの前記吸込み口上部に油受け部を設け、前記吸込み口上部の前記油受け部の底部は傾斜を有し、前記油受け部の前記底部に溜まった前記潤滑油は前記傾斜に沿って流れ落ちた後に前記吸込み口の横面に流すことで、前記吸込みマフラの前記吸込み口への前記潤滑油の流入を低減することを特徴とする。

本発明によれば、吸込みマフラ内部への潤滑油流入量を低減し、性能の安定した密閉型圧縮機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図。本発明の実施形態に係る密閉型圧縮機の吸込みマフラ配置図。本発明の実施形態に係る図２の吸込みマフラの部分断面斜視図。本発明の実施形態に係る図２の吸込みマフラの断面図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の側断面図。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態による密閉型圧縮機５０の縦断面図である。図２は、密閉型圧縮機５０の吸込みマフラ１３の配置図である。図３は、吸込みマフラ１３の部分断面斜視図である。図４は、吸込みマフラ１３の断面図である。

本実施形態の密閉型圧縮機５０は、圧縮要素３０と電動要素４０とを密閉容器１７内に上下に配置すると共に、クランクシャフト３で連結したレシプロ型圧縮機である。圧縮要素３０及び電動要素４０は密閉容器１７に弾性的に支持されている。

圧縮要素３０は、シリンダ室を形成するシリンダブロック１と、シリンダ室内を往復動するピストン４と、このピストン４を駆動するコネクティングロッド２と、シリンダブロック端面に組立てられる多数の部品を備えて構成されている。シリンダブロック１は軸受部１ａ及びフレーム１ｂを一体に成形している。ピストン４は、コネクティングロッド２を介してクランクピン３ａに連結され、クランクピン３ａの偏心回転によりシリンダブロック１内を往復運動される。

電動要素４０は、フレーム１ｂの下方に配置され、固定子５及び回転子６を備えて構成されている。固定子５はフレーム１ｂに固定され、回転子６はクランクシャフト３に固定されている。クランクシャフト３の上端部には、回転中心から偏心したクランクピン３ａが設けられている。

クランクシャフト３は、軸受部１ａを貫通してフレーム１ｂの下方から上方へ延伸しており、クランクピン３ａがフレーム１ｂの上方側に位置するように設けられている。クランクシャフト３の下部は回転子６と直結しており、電動要素４０の動力によってクランクシャフト３は回転される。クランクピン３ａとピストン４との間はコネクティングロッド２で連結されており、クランクピン３ａ及びコネクティングロッド２を介してピストン４が往復動する構成となっている。

シリンダブロック１の端面には吸込孔と吐出孔とを備えたバルブプレート８と、吸入孔を開閉する吸入バルブ１０と、バルブプレート８を蓋するシリンダヘッド９とが、共にヘッドボルト１２によって、シリンダブロック１の端面を封止するように押圧固定されるとともに、シリンダヘッド９により、吸込みマフラ１３が保持されて固定されている。すなわち、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに吸込みマフラ１３が取り付けられている。吸込みマフラ１３はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂で形成され、吸込み口１３ａと通路部１３ｂとを一体成形した下マフラ１３ｃと中仕切り板１３ｄ，上マフラ１３ｅとを超音波溶着等を用いて溶着して形成している。

また、吸込み口１３ａ上部には油受け部１４を取り付け、その底部１４ａには溜まった潤滑油１５が流れ落ちやすいように、例えば７°程度の傾斜が形成されており、油受け部１４と下マフラの間の幅は２mmである。また、油受け部１４は２箇所の爪で下マフラ１３ｃに固定されている。

また、吸込み口１３ａと通路部１３ｂとを一体化した下マフラ１３ｃの底部には、潤滑油排出孔１３ｆが設けられている。

シリンダブロック１内に供給されたガス冷媒は、ピストン４の往復運動によって圧縮される。圧縮されたガス冷媒は、バルブプレート８に設けられた吐出孔を経由し、吐出管へと送られる。吐出管へ送られた冷媒は、凝縮器，減圧機構，蒸発器を経て、再び圧縮機内へと戻される。圧縮機，凝縮器，減圧機構及び蒸発器により冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクルには、イソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒（ＨＣ冷媒）が使用されている。

密閉容器１７内には冷凍機油（潤滑油）が溜められており、クランクシャフト３の回転運動によるポンプ作用で引き上げられ、圧縮要素３０の摺動部へと送られる構造となっている。

次に、潤滑油１５の動作について詳細を述べる。

密閉容器１７内底部に貯留された潤滑油１５は、クランクシャフト３の回転によって密閉容器１７内底部から上方へと導かれ、クランクシャフト３の上方位置に設けられた開口より噴出する構造となっている。より詳細には、クランクシャフト３の下端部に設けられた筒状の給油ピース７の遠心力を利用して密閉容器１７内底部に貯留された潤滑油１５を上昇させ、クランクシャフト３の上端部から潤滑油１５が噴出する。

密閉容器１７内の空間に飛散した潤滑油１５は、ピストン４及びシリンダブロック１の摺動部に降りかかり潤滑を行うとともに、摺動部等で温度が上昇した潤滑油１５が密閉容器１７の内面に付着し、密閉容器１７を介して外部に放出することで、密閉型圧縮機全体を冷却する。

さらに、飛散した潤滑油１５の一部は、吸込みマフラ１３の外表面に付着し、重力により下方へ移動するとともに、移動の過程で油滴が形成される。油滴となった潤滑油１５は、吸込みマフラ１３の吸込み口１３ａから冷媒とともに吸入される。

ところが、本実施形態では、吸込み口１３ａ上部の油受け部１４により、吸込み口１３ａへの潤滑油１５の移動を阻止し、油受け部１４の底部１４ａの傾斜によって、吸込み口１３ａ横面へ潤滑油１５の流れを作ることで、吸込みマフラ１３内に多量の潤滑油が流入することを防止し、圧縮室内への潤滑油流入量を抑え、性能を安定させることができる。

また、吸込みマフラ吸込み口１３ａから流入した潤滑油１５の一部は、冷媒の流速が低下した際に、冷媒１６と分離され、重力により底部に落下し、吸込み部底部に備えた潤滑油排出孔より吸込みマフラ１３の外部へ排出される。

尚、本形態は密閉型圧縮機の代表例であり、レシプロ型圧縮機，スクロール型圧縮機，ロータリー型圧縮機でも活用することができる。

また、図５に示すように、上記の密閉型圧縮機５０を冷蔵庫１００に設置する。より詳細には、冷蔵庫本体１００ａに形成された貯蔵室１００ｂと、貯蔵室１００ｂと断熱区画された機械室１００ｃとを備え、密閉型圧縮機５０を機械室１００ｃに備える。これにより、収納容積拡大のために限られた空間となる機械室１００ｃに設置可能な、小型でかつ所望の運転能力を有する密閉型圧縮機を備えた冷蔵庫を提供することができる。また、騒音を低減するとともに冷却効率を向上でき、冷蔵庫１００の消費電力を低減することができる。

以上のように、本実施形態は、密閉容器１７内に、潤滑油１５と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素３０と、圧縮要素３０を駆動する電動要素４０とを収容した密閉型圧縮機５０において、圧縮要素３０の冷媒吸入ポートに吸込みマフラ１３を有し、吸込みマフラ１３は、密閉容器１７内に開口されて密閉容器１７内の冷媒ガスを吸入する吸込み口１３ａと、吸込み口１３ａから圧縮要素３０の吸込み部へ連通する通路部１３ｂとを有し、吸込み口１３ａと通路部１３ｂの係合部を一体形状として潤滑油１５の流入を抑制する。

また、吸込みマフラ１３の吸込み口１３ａ上部に油受け部１４を設け、潤滑油１５の保持量を増加させて吸込みマフラ１３の吸込み口１３ａへの潤滑油１５の流入を低減する。

また、吸込み口１３ａ上部の油受け部１４の底部１４ａは傾斜を有し、油受け部１４の底部１４ａに溜まった潤滑油１５は傾斜に沿って流れ落ちるので、吸込みマフラ１３内部への潤滑油１５流入量を低減させることができる。

また、吸込み口１３ａと通路部１３ｂの係合部、すなわち嵌合部によるバラツキを低減することができるため、性能にバラツキのない密閉型圧縮機を提供することができる。

１シリンダブロック
１ａ軸受部
１ｂフレーム
１ｃ軸受部上部
２コネクティングロッド
３クランクシャフト
３ａクランクピン
４ピストン
５固定子
６回転子
７給油ピース
８バルブプレート
９シリンダヘッド
１０吸入バルブ
１１吐出バルブ
１２ヘッドボルト
１３吸込みマフラ
１３ａ吸込み口
１３ｂ通路部
１３ｃ下マフラ
１３ｄ中仕切り板
１３ｅ上マフラ
１３ｆ潤滑油排出孔
１４油受け部
１４ａ底部
１５潤滑油
１７密閉容器
３０圧縮要素
４０電動要素
５０密閉型圧縮機
１００冷蔵庫

Claims

密閉容器内に、潤滑油と、冷媒ガスを吸入して圧縮する圧縮要素と、該圧縮要素を駆動する電動要素とを収容した密閉型圧縮機において、
前記圧縮要素の冷媒吸入ポートに吸込みマフラを有し、該吸込みマフラは、前記密閉容器内に開口されて前記密閉容器内の前記冷媒ガスを吸入する吸込み口と、前記吸込み口から前記圧縮要素の吸込み部へ連通する通路部とを有し、前記吸込み口と前記通路部の係合部を一体形状として前記潤滑油の流入を抑制する構成として、前記吸込み口と前記通路部を一体形状とした前記吸込みマフラの底部に潤滑油排出孔を有し、
前記吸込みマフラの前記吸込み口上部に油受け部を設け、前記吸込み口上部の前記油受け部の底部は傾斜を有し、前記油受け部の前記底部に溜まった前記潤滑油は前記傾斜に沿って流れ落ちた後に前記吸込み口の横面を流すことで、前記吸込みマフラの前記吸込み口への前記潤滑油の流入を低減することを特徴とする密閉型圧縮機。
冷蔵庫本体に形成された貯蔵室と、該貯蔵室と断熱区画された機械室と、を備え、請求項１に記載の密閉型圧縮機を前記機械室に備えたことを特徴とする冷蔵庫。