(57)【要約】【課題】吸入マフラーの断熱性を向上させて効率を高めた密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器内に、電動モータと、電動モータによって駆動される圧縮要素１０３と、圧縮要素のシリンダに連通した吸入マフラー１１９と、を備え、吸入マフラー１１９、素材である耐油性合成樹脂の表面近傍に遮熱特性の高い顔料１２２を含有させたものである。これにより、耐油性合成樹脂に進入する熱線量を反射させ、吸入マフラー表面近傍の遮熱特性が向上して、吸入マフラー１１９への熱線の進入を抑え、吸入マフラー１１９を介してシリンダに吸入する冷媒の温度を低く維持することができ、高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、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、前記圧縮要素のシリンダに連通した吸入マフラーと、を備え、前記吸入マフラーは、素材である耐油性合成樹脂の表面近傍に遮熱特性の高い顔料を含有させた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記耐油性樹脂に、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）、ＮＢＲ二トリルブタジエンゴム（二トリルブタジエンゴム）、フッ素ゴム、シリコンゴムのいずれかを用いた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記遮熱特性の高い顔料に、粒径が０．５μｍ〜３．０μｍの酸化チタンを用いた請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記酸化チタンの顔料を、７０％以上の占積率とした請求項３に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記遮熱特性の高い顔料の下に、中空ビーズを配合した請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
前記中空ビーズは、ガラスビーズやセラミックビーズ等の無機材料ビーズとした請求項５に記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】
前記中空ビーズは、７０％以上の占積率とした請求項５または６に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機に関するもので、特に、その吸入マフラーの断熱構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点からオゾン層破壊の影響のない冷媒ガスを用い、また、化石燃料の使用を減らすために、高効率の圧縮機の開発が進められている。
【０００３】
このような背景のもと、従来の密閉型圧縮機の中には、吸入マフラーの外壁を二重壁として断熱性を高め、圧縮室内に吸入する冷媒の温度を低くすることにより、冷媒の密度を高くして冷媒循環量を大きくし、効率を高めたものが見られる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機について説明する。
【０００５】
図３は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図であり、図４は、従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの断面図である。
【０００６】
図３、図４において、密閉容器１に、電動モータ２、及び電動モータ２で駆動される圧縮要素が収容してある。電動モータ２は、固定子４と回転子５とを有する。
【０００７】
圧縮要素３は、シリンダヘッド６を有し、吸入室と吐出室（いずれも図示せず）を備えている。また、シリンダブロック９は、シリンダ１０を有している。バルブプレート１１は、吸入孔と吐出孔（いずれも図示せず）を有している。また、圧縮要素３は、吸入リード１４、ピストン１５を備えている。また、クランク軸１６は、ピストン１５を駆動し、電動モータ２の回転子５と一体となっている。
【０００８】
また、クランク軸１６は、偏芯部１８に連結された連接棒１７を有する。
【０００９】
連通管を介してシリンダ１０と連通した膨張型の吸入マフラー１９は、内側の壁と外側の壁との二重壁で空間を形成して断熱性を高めてある。また、吸入マフラー１９は、吸入口２０を有する。また、吸入マフラー１９は、ガラス繊維２１を混入させて強化している。
【００１０】
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。
【００１１】
まず、電動モータ２の駆動によって外部冷凍サイクル（図示せず）より戻ってきた低温低圧の冷媒は、吸入管（図示せず）を介して密閉容器１内に吸入され、吸入マフラー１９からシリンダ１０へ導かれて圧縮される。この時、吸入マフラー１９は二重壁で空間を形成して断熱性を高めてあるから、吸入された冷媒は、吸入マフラー１９の外壁に設けた空間の断熱効果で、密閉容器１内の高温冷媒や潤滑油、ならびに、シリンダブロック９等からの輻射熱があっても加熱されにくくなっており、冷媒の密度を高く維持して、冷媒循環量を大きくし、効率を高めるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２２５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、吸入マフラー１９は断熱層となる空間を有する二重構造の外壁で構成されているため、吸入マフラー１９の構造が複雑になるとともに、外壁全体の厚みが大きくなって吸入マフラー１９が大型化し、しかも、二重構造の外壁の空間には内部のガスの対流による対流熱伝達が発生し、空間を大きくしないと密閉容器１内の高温度の潤滑油からの熱伝達や高温の電動モータ２、及び、圧縮要素３からの輻射熱が吸入マフラー１９内部の冷媒に伝わってしまう。
【００１４】
また、吸入マフラー１９の材料であるＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）樹脂は、強化材として、ＰＢＴ樹脂よりも熱伝導率の大きいガラス繊維２１が添加してあるため、より十分な断熱効果を得られず、冷凍能力および効率向上効果が小さいという欠点を有していた。
【００１５】
このような課題は、吸入マフラー１９に断熱塗料を塗布して断熱効果を高めることによって低減することも考えられるが、この場合は、冷媒や冷凍機油によって塗料成分が溶出したり、塗装が剥がれたりして、この溶出成分や剥がれた塗装塊によって、冷媒配管の閉塞などが生じる懸念が残ることになる。
【００１６】
本発明は、このような点に鑑みて従来の課題を解決したもので、吸入マフラーを大型化することなく、吸入マフラー内に吸入したガス冷媒の温度上昇を抑制して、効率を向上させたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、吸入マフラーの基材である耐油性合成樹脂の表面近傍に遮熱特性の高い顔料を含有した構成としたものである。
【００１８】
これにより、吸入マフラーは、吸入マフラー表面近傍の遮熱特性が向上して吸入マフラーへの熱線の進入を抑え、吸入マフラーを介してシリンダに吸入する冷媒の温度を低く維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の密閉型圧縮機は、吸入マフラー自体を大型化させることなく、シリンダに吸入する冷媒の温度を低く維持でき、高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の吸入マフラーの拡大断面図
【図３】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図４】従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、密閉容器内に、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、前記圧縮要素のシリンダに連通した吸入マフラーと、を備え、前記吸入マフラーは、素材である耐油性合成樹脂の表面近傍に遮熱特性の高い顔料を含有させた構成としたものである。
【００２２】
これにより、耐油性合成樹脂に進入する熱線量を遮熱特性の高い顔料が反射し、吸入マフラー表面近傍の遮熱特性が向上して吸入マフラーへの熱線の進入を抑え、吸入マフラー
を介してシリンダに吸入する冷媒の温度を低く維持することができ、高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２３】
第２の発明は、第１の発明において、前記耐油性合成樹脂に、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）、ＮＢＲ二トリルブタジエンゴム（二トリルブタジエンゴム）、フッ素ゴム、シリコンゴムのいずれかを用いたものである。
【００２４】
これにより、冷媒や冷凍機油からの攻撃を受けることがないため、第１の発明に加えて、信頼性の高い高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２５】
第３の発明は第１または第２の発明において、前記遮熱性の高い顔料に、粒径０．５μｍ〜３．０μｍの酸化チタンを用いたものである。
【００２６】
これにより、酸化チタンのルチル構造により進入した熱線を効率よく反射することができるため、第１または第２の発明に加えて、さらに高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２７】
第４の発明は、第３の発明において、前記酸化チタンの顔料を、７０％以上の占積率としたものである。
【００２８】
これにより、進入する熱線を効率よく遮熱することができ、第３の発明に加えて、さらに高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２９】
第５の発明は、第１から第４の発明において、前記遮熱特性の高い顔料の下に、中空ビーズを配合した構成としたものである。
【００３０】
これにより、遮熱特性の高い顔料からこぼれた熱線を熱伝導率が低い中空ビーズで断熱するため、吸入マフラーを介してシリンダに吸入する冷媒の温度を一段と低く維持することができ、第１から第４の発明に加えて、さらに高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３１】
第６の発明は、前記中空ビーズは、ガラスビーズ、セラミックビーズ等の無機材料ビーズとしたものである。
【００３２】
これにより、熱伝導率が低く強度が高いため、第５の発明に加えて、さらに信頼性が高く高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３３】
第７の発明は、前記中空ビーズは、７０％以上の占積率としたものである。
【００３４】
これにより、耐油性合成樹脂表面に分散配合された遮熱特性の高い顔料から漏れた熱線を断熱する作用を効率よく発揮させることができ、第５または第６の発明に加えて、さらに高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３５】
以下、本発明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本発明が限定されるものではない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、本発明の実施の形態１の密閉型圧縮機における吸入マフラーの断面図である。
【００３７】
図１、図２において、密閉容器１０１には、電動モータ１０２、電動モータ１０２により駆動される圧縮要素１０３が収容してある。電動モータ１０２は、固定子１０４と、回転子１０５と、を有する。
【００３８】
圧縮要素１０３は、シリンダヘッド１０６を有し、吸入室と吐出室（いずれも図示せず）を備えている。また、シリンダブロック１０９は、シリンダ１１０を有している。バルブプレート１１１は、吸入孔と吐出孔（いずれも図示せず）を有している。また、圧縮要素１０３は、吸入リード１１４、ピストン１１５を備えている。クランク軸１１６は、ピストン１１５を駆動し、電動モータ１０２の回転子１０４によって回転駆動されるようになっている。
【００３９】
また、クランク軸１１６は、偏芯部１１８に連結された連接棒１１７を有する。
【００４０】
連通管を介してシリンダ１１０と連通した吸入マフラー１１９は、この実施の形態では、耐油性合成樹脂であるＰＢＴ樹脂で形成してあり、図２に示すように、その最表面に遮熱特性の高い顔料１２２と、その下に断熱性能を発揮する中空ビーズ１２３と、が設けてあり、さらに強化剤として、ガラス繊維１２１が含有させてある。吸入マフラー１１９は吸入口１２０を有する。
【００４１】
遮熱特性の高い顔料１２２としては、酸化チタン等の無機粉末を用い、中空ビーズ１２３としては、ガラス、セラミックの無機粉末あるいは樹脂などの有機物粉末を用いて構成することが考えられるが、本実施の形態では、ガラスを用いた中空ビーズとしてある。
【００４２】
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。
【００４３】
まず、電動モータ１０２の駆動によって外部冷凍サイクル（図示せず）から低温低圧の冷媒が吸入管１２４を介して密閉容器１０１内に吸入され、吸入マフラー１１９を通り、吸入リード１１４を開いてシリンダ１１０へ導かれて圧縮される。
【００４４】
この時、シリンダ１１０内で発生する圧力脈動は、吸入マフラー１１９の消音作用で減衰されて、吸入管１２４を介して外部冷凍サイクルに伝搬する密閉型圧縮機の圧力脈動に起因する騒音を低減する。
【００４５】
また、吸入マフラー１１９は、吸入マフラー１１９の素材であるＰＢＴ樹脂に設けた遮熱特性の高い顔料１２２を設けたことにより、顔料１２２により圧縮要素１０３等からの熱線を反射し、吸入マフラー１１９内への熱戦の進入を遮断する。さらに、この吸入マフラー１１９は、顔料１２２で遮断できなかった熱線を中空ビーズ１２３により断熱する。
【００４６】
よって、吸入マフラー１１９内の冷媒への熱伝達は大幅に低減され、冷媒の温度は低く保たれることになる。その結果、吸入マフラーに１１９に吸い込まれる冷媒は、密度が高く循環量が大きくなり、冷凍能力、および、圧縮効率を高くすることができる。
【００４７】
すなわち、遮熱特性の高い顔料１２２は、赤外線を反射させる作用を有し、入射してくる赤外線の波長の約半分の大きさの粒子により遮熱効果を発揮する。
【００４８】
この実施の形態では、平均粒径０．５μｍ〜３．０μｍの粒子径のルチル構造の酸化チタンを用い、これを耐油性合成樹脂の表面から２０．０μｍの間に占積率９０％の分散配合した。
【００４９】
これにより、遮熱効果が３分の１程度認められた。
【００５０】
また、中空ビーズ１２３は、ビーズ殻内部に空気層を含んだ微細な球体であり、熱伝導率が低い空気を含むことにより、断熱、遮音効果がある。
【００５１】
この実施の形態においては、直径が１０μｍから４０μｍとしたガラス中空ビーズを遮熱特性の高い顔料１２２である酸化チタンの下に２０ｗｔ％含有させた。
【００５２】
これにより、熱伝導率が３分の１程度減少した。
【００５３】
さらに、強度の必要な箇所においては、強化剤であるガラス繊維１２１を、１５ｗｔ％含有させたことにより信頼性が確保できた。
【００５４】
すなわち、遮熱特性の高い顔料１２２による遮熱作用と中空ビーズ１２３による断熱作用とで、冷凍能力、および、圧縮効率を高めた密閉型圧縮機の信頼性をも向上させることができる。
【００５５】
ここで、遮熱特性の高い顔料１２２と中空ビーズ１２３をＰＢＴ樹脂表面に配合する手法について説明しておく。
【００５６】
今回は、溶融接合を用いた。これはＰＢＴ樹脂表面のみを溶融させ、まず中空ビーズ１２３を分散させ、その上に遮熱特性の高い顔料１２２を分散し凝固させた。また、溶融接合以外にも、ショットブラスト法や超音波溶着、蒸着法等の手法があり、これらを用いても同等の効果が得られる形で製造できることは言うまでもない。
【００５７】
なお、本実施の形態では、遮熱特性の高い顔料１２２と中空ビーズ１２３の効果として遮熱、断熱作用を述べたが、遮熱特性の高い顔料１２２と中空ビーズ１２３は添加量に比例してその効果が高くなり、しかも騒音も低下するので、低騒音、高信頼性かつ高効率の密閉型圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、吸入マフラーの遮熱、断熱性能を向上させ、冷媒への熱伝達を大幅に低減させることにより、冷媒の密度が高く冷媒循環量が大きくなり、冷凍能力、および、圧縮効率を高くすることが可能となるので、冷凍サイクルを用いた機器、例えば、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、自動販売機、ヒートポンプ給湯器等に、幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  密閉容器
１０２  電動モータ
１０３  圧縮要素
１１０  シリンダ
１１９  吸入マフラー
１２１  ガラス繊維
１２２  遮熱特性の高い顔料
１２３  中空ビーズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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