(57)【要約】  【課題】外部冷却回路から大量の液冷媒やオイルが流入した場合やフォーミング現象による泡の吸い込みが防止でき、液圧縮の生じない高い信頼性を備えた圧縮機を提供すること。  【解決手段】密閉容器１０１内の冷媒１０９を吸入する吸入口をサクションマフラー１４０に備えるとともに、吸入口は密閉容器１０１の中心側に向いて開口したもので、吸入配管と吸入口が対向していないことから吸入配管より大量に液冷媒やオイルが戻ってきても直接吸入口に入ることがなくなり、さらに、フォーミング現象で密閉容器１０１と圧縮要素１０８の間の空間及び、密閉容器１０１と電動モータ１０７の間の空間を泡が上昇しても密閉容器１０１の中心線側である泡の発生が少ない方向に開口していることから泡の吸い込みを防止でき液圧縮による圧縮要素１０８の破損が発生せず信頼性の高い圧縮機を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、前記電動モータによって駆動される圧縮要素と、前記電動モータと前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素は圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの開口端を封止するとともに吸入バルブを形成したバルブプレートと、消音空間を形成するサクションマフラーとを有し、前記サクションマフラーは、一端が前記バルブプレートに設けた前記吸入バルブに連通し他端が前記消音空間に連通する連通管と、前記密閉容器内の冷媒を吸入する吸入口とを備えるとともに、前記吸入口は前記密閉容器の中心側に向いて開口した圧縮機。
【請求項２】
サクションマフラーは一端が消音空間に連通する上方へ延出した吸入管を備え、前記吸入管の上端近傍に吸入口を設けた請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
サクションマフラーを樹脂で形成するとともに、連通管の吸入バルブ側開口部と吸入口とが同一方向に開口した請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
圧縮要素はさらにオイル放散機構を形成したシャフトを備えるとともに、前記オイル放散機構から飛散するオイルが直接吸入口に到達する請求項２に記載の圧縮機。
【請求項５】
吸入口の縦方向の開口端が略平行である請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
連通管のサクションマフラー内への開口端をサクションマフラーの消音空間の内底面から延出した仕切り板で概略囲った請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍冷蔵装置等に用いられる圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機は、樹脂製のサクションマフラーで騒音低減を図るとともに、サクションマフラーの吸入口と吸入配管とを対向させることにより高効率を図ったもの（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図７は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の縦断面図、図８は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の平面断面図、図９は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の要部拡大断面図を示すものである。
【０００５】
図７から９において、密閉容器１にオイル２を収納するとともに密閉容器１内に開口する吸入配管３が固定されている。また、密閉容器１内には電動モータ４によって駆動される圧縮要素５が収容される。圧縮要素５はコンロッド６を介してシャフト７に連結されたピストン８が往復動するシリンダ９と、シリンダ９の開口端に配設されシリンダ９内と連通する吸入バルブ１０を有するバルブプレート１１と、サクションマフラー１２とを備えている。サクションマフラー１２は消音空間１３と、吸入バルブ１０に連通する連通管１４と、密閉容器１内に開口する吸入口１５とを有するとともに吸入口１５はサクションマフラー１２の密閉容器１側側面に開口しており、吸入配管３は吸入口１５に近接対向し開口している。
【０００６】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００７】
電動モータ４によってシャフト７の回転がコンロッド６に伝わりピストン８が往復運動することで外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒は、吸入配管３を介して一旦密閉容器１内に開放されてから吸入口１５を通ってサクションマフラー１２内に吸入され、消音空間１３に開放された後、連通管１４、吸入バルブ１０を通ってシリンダ９内に間欠的に吸入される。シリンダ９内に吸入された冷媒は、ピストン８で圧縮され、再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。
【０００８】
その際冷媒は、吸入配管３と吸入口１５が近接して対向しているため、比較的温度が低いままサクションマフラー１２内に吸入される。その結果、冷媒の単位時間当たりの吸入質量（冷媒循環量）は大きくなり、単位時間当たりの仕事量が増えることから圧縮機の効率が向上する。
【特許文献１】特公平７−６２４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、吸入配管３と吸入口１５が近接対向しているため、外部冷却回路から大量の液冷媒やオイルが流入した際、これらをサクションマフラー１２内に吸い込みやすく、シリンダ９内において液圧縮が生ずることで圧縮要素５が故障することがあるという課題を有していた。
【００１０】
また、圧縮機の起動時には密閉容器１内の圧力が減圧されることによってオイル２に溶解していた冷媒が発泡する現象（以後、フォーミング現象という）が発生するが、この際、オイル２に溶解している冷媒の量が多いとサクションマフラー１２の吸入口１５にまで達し、オイル２またはオイル２に溶けた液状の冷媒を直接吸い込みこれを圧縮することがあり、その結果シリンダ９内において液圧縮が生ずることで圧縮要素５が故障することがあるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、液圧縮による故障を起こしにくい、信頼性の高い圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機は、サクションマフラーの一端がバルブプレートに設けた吸入バルブに連通し他端が消音空間に連通する連通管と、密閉容器内の冷媒を吸入する吸入口とを備えるとともに、吸入口は密閉容器の中心側に向いて開口することにより、吸入配管より戻ってきた大量の液冷媒やオイルや、フォーミング現象で密閉容器内を上昇する泡を吸入口から吸い込みにくいという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の圧縮機は、液圧縮による故障を起こしにくい、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、電動モータと、前記電動モータによって駆動される圧縮要素と、前記電動モータと前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素は圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダの開口端を封止するとともに吸入バルブを形成したバルブプレートと、消音空間を形成するサクションマフラーとを有し、前記サクションマフラーは、一端が前記バルブプレートに設けた吸入バルブに連通し他端が前記消音空間に連通する連通管と、前記密閉容器内の冷媒を吸入する吸入口とを備えるとともに、前記吸入口は密閉容器の中心側に向いて開口したもので、吸入配管と吸入口が対向していないことから吸入配管より大量に液冷媒やオイルが戻ってきても直接吸入口に入ることがなくなり、さらに、フォーミング現象で密閉容器内を泡が上昇しても密閉容器の中心線側である泡の発生が少ない方向に開口していることから泡の吸い込みを防止でき、液圧縮による故障を起こしにくい、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、サクションマフラーは一端が消音空間に連通する上方へ延出した吸入管を備え、前記吸入管の上端近傍に吸入口を設けたもので、フォーミング現象で密閉容器内を泡が上昇しても密閉容器内の上方に吸入口が位置することから、より泡を吸い込みにくくすることができ、請求項１に記載の効果に加えてさらに信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載または請求項２記載の発明に加えて、サクションマフラーを樹脂で形成するとともに、連通管の吸入バルブ側開口部と吸入口とが同一方向に開口したもので、樹脂の良好な断熱特性により消音空間での吸入ガスの受熱を低減でき、またサクションマフラーをインジェクション成型するに当たり、連通管の吸入バルブ側開口部と吸入口が同一の金型抜き方向とすることができるのでシンプルな金型で成型できるため、請求項１または請求項２に記載の効果に加えてさらに効率が高く、生産性の高い圧縮機を提供できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の発明に加えて圧縮要素はさらにオイル放散機構を形成したシャフトを備えるとともに、前記オイル放散機構から飛散するオイルが直接吸入口に到達するものであり、オイル放散機構から直接所定量のオイルを圧縮室に安定供給することができるので請求項２に記載の効果に加えてさらに信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて吸入口の縦方向の開口端が略平行であることから、圧縮機の運転周波数や温度変化によるオイル放散機構から飛散するオイルの高さが変化した場合でも一定のオイル吸い込み幅を確保できるので、吸入口へのオイル吸い込み量がほぼ一定となり、請求項４に記載の効果に加えてさらに安定した高い信頼性を確保することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明に加えて連通管のサクションマフラー内への開口端をサクションマフラー本体の内底面から延出した仕切り板で概略囲ったものであり、吸入口から液冷媒やオイルを吸い込んだ場合においても、直接連通管へ液冷媒やオイルが吸入されるのを底面から延出した仕切り板が妨害するので、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の効果に加えてさらに高い信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【００２０】
以下、本発明による圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態の圧縮機の縦断面図、図３は、同実施の形態の圧縮機の平面断面図、図４は、同実施の形態の圧縮機の要部拡大図、図５は、同実施の形態の圧縮機の要部拡大断面図、図６は図５のａ−ａ断面図である。
【００２２】
図１から図６において、密閉容器１０１は外部冷却回路（図示しない）と連結される吐出配管１０２と吸入配管１０３を備えており、底部にオイル１０４を貯溜すると共に、内部は冷媒１０９で満たされている。また密閉容器１０１は固定子１０５と回転子１０６とからなる電動モータ１０７およびこれによって駆動される圧縮要素１０８を収容している。
【００２３】
次に圧縮要素１０８の主な構成について説明する。
【００２４】
圧縮要素１０８は、電動モータ１０７の回転子１０６に挿入固定されるシャフト１２１と、シャフト１２１を回転自在に軸支するとともに圧縮室１２３を形成するシリンダ１２４を備えたシリンダーブロック１２０と、シリンダ１２４内に挿入されたピストン１３０と、シャフト１２１とピストン１３０とを連結するコンロッド１２２とを備えている。
【００２５】
シリンダ１２４の開口端に配設されたバルブプレート１３２にはシリンダ１２４内と連通する吸入バルブ１３１を設けてある。シリンダヘッド１３５は吸入バルブ１３１を覆う吐出室１３４を形成し、バルブプレート１３２の反シリンダーブロック１２０側に配設される。
【００２６】
サクションマフラー１４０はシリンダヘッド１３５とバルブプレート１３２の間に挟持されている。
【００２７】
シャフト１２１は下端がオイル１０４に浸かるとともに、遠心ポンプ１５０と傾斜ポンプ１５１を備え、上端は傾斜ポンプ１５１に連通する縦孔１５２の上部開口端より密閉容器１０１内へオイル１０４を放散する放散孔１５５を有する。
【００２８】
サクションマフラー１４０は樹脂で形成され、空間を構成する消音空間１６０を有するとともに、消音空間１６０から上方に延出する吸入管１６１で吸入配管１０３から離された位置でかつ、密閉容器１０１の概略中心側に開口した吸入口１６２と、一端はバルブプレート１３２の吸入バルブ１３１を介して圧縮室１２３に連通し、他端は消音空間１６０へ連通する連通管１６３を備えている。そして連通管１６３の消音空間１６０への開口端Ａ１６４は消音空間１６０の内底より上方へ延出した仕切り板１６５により概略囲われている。
【００２９】
連通管１６３の開口端Ｂ１６７と吸入口１６２は同一方向に開口している。また、吸入口１６２の縦方向の開口端は略平行であり、連通管１６３の吸入バルブ１３１側の開口端Ｂ１６７と同一方向に開口している。
【００３０】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３１】
電動モータ１０７によって圧縮要素１０８が駆動され、電動モータ１０７の回転子１０６とともにシャフト１２１が回転し、コンロッド１２２を介してピストン１３０がシリンダ１２４内で往復動することで、外部冷却回路（図示せず）から流れてきた冷媒１０９は、吸入配管１０３から密閉容器１０１内へと流入し、密閉容器１０１内に拡散する。その後、冷媒１０９は吸入口１６２からサクションマフラー１４０へ吸入され、消音空間１６０から連通管１６３の吸入バルブ１３１側開口端Ｂ１６７を経て吸入バルブ１３１よりシリンダ１２４へと流入する。シリンダ１２４内へ流入した冷媒１０９は、その後シリンダ１２４内を往復運動するピストン１３０によって圧縮され、再び外部冷却回路（図示せず）へと吐出される。この際、圧縮によって生ずる冷媒の脈動は消音空間１６０にて減衰されることで騒音を低減する。
【００３２】
ここで、圧縮機の起動初期等に外部冷却回路（図示せず）から吸入配管１０３を通して大量の液冷媒やオイル１０４が戻ってくることがあるが、これらの液冷媒やオイル１０４は密閉容器１０１内の圧縮要素１０８や電動モータ１０７に一旦当たり、密閉容器１０１内へ落下するとともに、一部が密閉容器１０１内に拡散する。
【００３３】
本実施の形態によれば吸入口１６２が上方に延出した吸入管１６１の上部でかつ密閉容器１０１の中心側に開口している事から、上記拡散した液冷媒やオイル１０４が拡散をはじめる位置から距離が遠く、また逆向きに開口していることで、上記拡散した液冷媒やオイル１０４が吸入口１６２に到達しにくく、ほとんどサクションマフラー１４０内に吸入されることはない。従って、液圧縮による故障を起こしにくい、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００３４】
一方、圧縮機の停止中には密閉容器１０１内のオイル１０４に液冷媒が溶解するが、大量に溶解した場合、圧縮機の起動時の、密閉容器１０１内の減圧に伴い急激な液冷媒の発泡が発生する場合がある。このとき発生した泡は密閉容器１０１と電動モータ１０７、及び、密閉容器１０１と圧縮要素１０８の間の空間を上昇する。
【００３５】
しかしながら本実施の形態によれば、吸入口１６２が上方に延出した吸入管１６１の上方に、かつ、密閉容器１０１の中心側に開口している事から、密閉容器１０１内を上昇してきた泡が吸入口１６２に到達しにくく、サクションマフラー１４０内へ泡が進入する機会は非常に少ない。従って、液圧縮による故障を起こしにくい、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００３６】
また、サクションマフラー１４０をＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの断熱特性の優れた材料で形成しているので、サクションマフラー１４０内に進入した冷媒の圧縮要素からの受熱を低減でき、効率の高い圧縮機を提供できる。さらに、サクションマフラー１４０をインジェクション成型で作成する場合に、吸入口１６２と連通管の開口端Ｂ１６７が同一方向に開口しているので金型の抜き方向を同一とできることから金型を簡略化できコストの安い生産性の良い圧縮機が提供できる。
【００３７】
圧縮機の運転中、シャフト１２１の回転により遠心ポンプ１５０と傾斜ポンプ１５１により密閉容器１０１の底から汲み上げられたオイル１０４の一部はシャフト１２１の摺動部を含む圧縮要素１０８の各摺動部を潤滑するとともに、残りのオイル１０４は縦孔１５２を通り、シャフトの上端にあるオイル放散機構である放散孔１５５に到達し、密閉容器１０１内へ放射状に放散される。
【００３８】
ここで本実施の形態においては、この放散されるオイル１０４とサクションマフラー１４０の吸入口１６２の高さを略一致させており、また吸入口１６２が密閉容器１０１の中心方向に開口しているので、直接、所定量のオイルを圧縮室に安定供給することができる。その結果、吸入バルブ１３１やピストン１３０などの摺動部を潤滑することが可能となる。従って、圧縮機内の摺動部に必要なオイル供給ができる信頼性が高い圧縮機を提供することができる。
【００３９】
さらに、サクションマフラー１４０の縦方向の開口端が平行になっていることから運転周波数の変化や温度変化によるオイル粘度の変化で放射状に飛散するオイル１０４の高さが多少変化した場合でも吸入口１６２でキャッチする放散されるオイル１０４の量はほとんど変化しないので、圧縮室に供給されるオイル１０４の吸入量はほぼ一定に保つことができる。その結果、運転状況の変化に強い信頼性が高い圧縮機を提供することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、極端に激しい液冷媒の発泡が発生し、これが吸入口１６２に達して直接液冷媒や多量のオイルを吸ってしまうことが有っても、消音空間１６０内に進入した液冷媒やオイルは消音空間１６０の内底面より延出した仕切り板１６５が連通管１６３の消音空間１６０への開口端Ａ１６４を概略囲っていることから仕切り板に当たって拡散された後に開口端Ａ１６４に進入することとなり、ミスト状の冷媒やオイル１０４のみが圧縮室１２３に到達することで液圧縮が回避される。従って、圧縮機の故障を引き起こす液圧縮を回避することができ、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、外部冷却回路からの液冷媒やオイルの戻りが多い場合でも、また、圧縮機の停止中のオイル中への液冷媒の溶解量が多い場合でも故障の無い高い信頼性を備えた圧縮機を提供することができるので、空調用、業務用大型冷凍冷蔵機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における圧縮機の平面断面図
【図４】本発明の実施の形態１における圧縮機の要部拡大図
【図５】本発明の実施の形態１における圧縮機の要部拡大断面図
【図６】図５におけるａ−ａ断面図
【図７】従来の圧縮機の縦断面図
【図８】従来の圧縮機の平面断面図
【図９】従来の圧縮機の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００４３】
１０１  密閉容器
１０４  オイル
１０７  電動モータ
１０８  圧縮要素
１０９  冷媒
１２１  シャフト
１２３  圧縮室
１２４  シリンダ
１３１  吸入バルブ
１３２  バルブプレート
１４０  サクションマフラー
１５５  放散孔
１６０  消音空間
１６１  吸入管
１６２  吸入口
１６３  連通管
１６５  仕切り版
１６７  開口端Ｂ
【図１】
2006063869.tif 000003
【図２】
2006063869.tif 000004
【図３】
2006063869.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2006063869.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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