(57)【要約】  【課題】密閉容器内に冷媒と相溶性のあるオイルを有する圧縮機に関し、起動初期に発生する気泡の吸込みによる騒音発生防止を図る。  【解決手段】吸入マフラー１３８の上部に延出した突起部１５２を設けると共に密閉容器１０３内と吸入マフラー１３８内を連通する補助吸入孔１５４を穿設したもので、圧縮機１０１の起動初期におけるオイル１１３から発生する気泡１１３ａが、密閉容器１０３内の上部の補助吸入孔１５４に到達する前に消泡するため、吸入マフラー１３８から圧縮室１３０への気泡１１３ａの吸込みによる騒音の発生を防止することができる。【選択図】図１
2007051559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に冷媒と相溶性のあるオイルを貯留するとともに、固定子と回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は圧縮室を有するシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記圧縮室に連通した吸入マフラーとを備え、前記吸入マフラーは上部に延出した突起部を設けると共に前記密閉容器内と前記吸入マフラー内を連通する補助吸入孔を穿設した圧縮機。
【請求項２】
補助吸入孔は電動要素の回転子近傍に配設されている請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
補助吸入孔は電動要素の回転子の中心軸近傍に配設されている請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
電動要素の回転子は上端にフィンを形成している請求項２に記載の圧縮機。
【請求項５】
補助吸入孔は複数の先端が尖った突起を設けられている請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に冷蔵庫等の冷凍装置に用いられる圧縮機の騒音の低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機は、密閉容器内外を連通する吸入パイプと圧縮機の吸入マフラーの入り口とを可撓性部材を介して連通し、かつ吸入マフラーの側面に補助吸入孔を穿設したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機を説明する。
【０００４】
図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の断面図、図５は従来の圧縮機の主要部品の一部切欠き斜視図である。
【０００５】
図４、図５において圧縮機１は、密閉容器２の内部に圧縮要素３を下方に、上方に固定子４ａと回転子４ｂからなる電動要素４を一体にした圧縮ユニット５をスプリング６にて弾性支持しており、密閉容器２の底部にはオイル７を貯留している。
【０００６】
シリンダブロック８に固定された軸受９には、クランクシャフト１０が回転自在に遊嵌され、クランクシャフト１０の偏芯部１１には、コンロッド１２を介してピストン１３が連結しており、圧縮室１３ａは、シリンダブロック８とピストン１３により冷媒を吸入圧縮する空間を形成している。
【０００７】
バルブプレート１４に設けた吸入孔１５は、リード弁１６によって開閉され、シリンダヘッド１７により係止された吸入マフラー１８の開口端１８ａと対向している。
【０００８】
吸入マフラー１８は、開口端１８ａから管路１８ｂを通って冷媒吸入口１８ｃに連通しており、冷媒吸入口１８ｃは、ジョイントスプリング１９を介して、密閉容器２に貫通した吸入パイプ２０と接続されている。
【０００９】
また、吸入マフラー１８の側面には、密閉容器２内の冷媒ガスを補助的に吸入する補助吸入孔２１が穿設されている。
【００１０】
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。
【００１１】
圧縮ユニット５の電動要素４に通電がなされると、回転子４ｂと回転子４ｂに固着されたクランクシャフト１０が回転し、クランクシャフト１０の偏芯部１１に連結されたコンロッド１２により回転運動が往復運動に変換され、コンロッド１２に連結されたピストン１３が往復運動を行う。
【００１２】
このとき、吸入行程における冷媒ガスは、ほとんどが冷凍サイクル（図示せず）から吸入パイプ２０、ジョイントスプリング１９、吸入マフラー１８、吸入孔１５、リード弁１６の経路を経て圧縮室１３ａへ吸入されると共に、一部の冷媒ガスは、密閉容器２内から吸入マフラー１８の側面に穿設された補助吸入孔２１を介して吸入マフラー１８内へ供給され、圧縮室１３ａへ吸入される。
【００１３】
このようにして、吸入行程時に冷凍サイクルから供給された冷媒ガスは、密閉容器２内にほとんど拡散、受熱することなく直接的に圧縮室１３ａ内に供給されると共に、一部の冷媒ガスが密閉容器２内から吸入マフラー１８内へ供給されることで、圧力脈動を減衰して高効率化と低騒音化を図っている。
【００１４】
そして、圧縮室１３ａに吸入された冷媒ガスは、圧縮された後吐出管（図示せず）を通って密閉容器２に接続した冷凍サイクル（図示せず）へ吐出され、所定の圧縮動作を行う。
【００１５】
一方、圧縮機１の起動時において密閉容器２の圧力が低下すると、密閉容器２の底部に貯留されるオイル７に溶け込んでいる冷媒が沸騰して発泡し、表面をオイル７で覆われた気泡となって密閉容器２内に充満して行き、圧縮ユニット５が運転を開始してから数秒間はそのような状態が続く。
【特許文献１】特許第２８９５７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら上記従来の構成では、圧縮ユニット５が運転を開始してからしばらくの間、密閉容器２内に表面をオイル７で覆われた気泡が充満し、密閉容器２の内部の吸入マフラー１８の側面に開口した補助吸入孔２１から気泡を吸込むので、吸入マフラー１８の内部に入った気泡が吸入マフラー１８の内部空間を減らす事となり吸入マフラー１８の消音機能が損なわれ騒音を増大していた。
【００１７】
また、気泡としてオイル７が、吸入マフラー１８の管路１８ｂ、開口端１７ａ、バルブプレート１４の吸入孔１５を通って圧縮室１３ａに吸込まれる事により圧縮室１３ａ内でオイル７が圧縮され、オイル７の圧縮による騒音の発生やオイル圧縮による負荷の増加で、騒音が増大したり、摺動部やバルブの損傷を起し、信頼性が低下する課題を有していた。
【００１８】
上記課題は、特に冷媒が炭化水素系のＲ６００ａやＲ２９０とオイル７が鉱油あるいはアルキルベンゼンの場合、相溶性が高いためオイル７に溶け込んでいる冷媒量も多く気泡の発生が顕著であり課題が大きかった。
【００１９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、騒音が増大することの無い、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】
【００２０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、吸入マフラーの上部に延出した突起部を設けると共に密閉容器内と吸入マフラー内を連通する補助吸入孔を穿設したもので、圧縮機が起動してしばらくの間、密閉容器の底に貯留されたオイルに溶け込んだ冷媒が発泡し、密閉容器内に気泡として底部から上方へ充満していくが、補助吸入孔が吸入マフラーの上部に延出した突起部に設けられているため、気泡が重力に逆らって補助吸入孔の位置まで到達するまでにほとんど消泡し、補助吸入孔から吸入マフラー内に吸入されることが無くなるか、若しくは激減し、気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮が無くなるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の圧縮機は、オイル圧縮による騒音増大や、オイル圧縮による負荷の増大での摺動部やバルブの損傷が無くなり、騒音が増大することの無い、信頼性の高い圧縮機を提供出来るという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に冷媒と相溶性のあるオイルを貯留するとともに、固定子と回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素は圧縮室を有するシリンダブロックと、前記圧縮室内を往復動するピストンと、前記圧縮室に連通した吸入マフラーとを備え、前記吸入マフラーは上部に延出した突起部を設けると共に前記密閉容器内と吸入マフラー内を連通する補助吸入孔を穿設したもので、補助吸入孔が吸入マフラーの上部に延出した突起部に設けられているため、気泡が重力に逆らって補助吸入孔の位置まで到達するまでにほとんど消泡し、補助吸入孔から吸入マフラー内に吸入されることが無くなるか、若しくは激減し、気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮が無くなるため、オイル圧縮による騒音増大や、オイル圧縮による負荷の増大での摺動部やバルブの損傷が無くなり、騒音が増大することの無い、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、補助吸入孔は電動要素の回転子近傍に配設されたものであり、回転子の回転に伴い近傍に発生する冷媒ガスの気流が、気泡の界面を破裂させることで消泡できるため、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、補助吸入孔から気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、補助吸入孔は電動要素の回転子の中心軸近傍に配設されたものであり、回転子の回転方向に発生する冷媒ガスの回転気流により、発生した気泡も同方向に回転し、気泡自身の遠心力により、気泡が回転子の中心軸から遠ざかる方向に押し流されるため、回転子の中心軸近傍に配設された補助吸入孔近傍に気泡が到達しないため、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、補助吸入孔から気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、電動要素の回転子は上端にフィンを形成したものであり、回転子及びフィンの回転に伴い近傍に発生する冷媒ガスの気流の風量が増大することで、より多くの気泡を界面破裂により消泡するとともに、より強い回転気流で半径方向外側へ気泡押し流すことができ、請求項２に記載の発明の効果に加えてさらに、補助吸入孔から気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、補助吸入孔は複数の先端が尖った突起を設けたものであり、気泡が、補助吸入孔に到達しても、複数の先端が尖った突起の先端で気泡の界面を破裂させるため、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに、補助吸入孔から気泡を吸込むことによる吸入マフラー内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００２７】
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この発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図、図３は、同実施の形態における圧縮機の要部拡大図である。
【００２９】
図１から図３において圧縮機１０１は、密閉容器１０３の内部に圧縮要素１０５を下方に、上方に固定子１０７ａと回転子１０７ｂからなる電動要素１０７を一体にした圧縮ユニット１０９をスプリング１１１にて弾性支持しており、密閉容器１０３の底部にはオイル１１３を貯留している。またオイル１１３内の冷媒が沸騰することによる発泡で生じる気泡を気泡１１３ａとして示している。
【００３０】
吸入管１１５は、密閉容器１０３に固定されると共に冷凍サイクルの低圧側（図示せず）に接続され、吐出管１１７は、密閉容器１０３に固定されると共に冷凍サイクルの高圧側（図示せず）に接続されている。
【００３１】
次に圧縮要素１０５について説明する。
【００３２】
シリンダブロック１２０に固定された軸受１２２は、クランクシャフト１２４が回転自在に遊嵌され、クランクシャフト１２４の偏芯部１２４ａには、コンロッド１２６を介してピストン１２８が連結している。
【００３３】
圧縮室１３０は、シリンダブロック１２０とピストン１２８により冷媒を吸入圧縮する空間を形成している。
【００３４】
圧縮室１３０の開口端面を封止するバルブプレート１３２は、吸入リード弁１３４の開閉により圧縮室１３０と連通する吸入孔１３６を備えている。
【００３５】
吸入マフラー１３８は、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂で形成され、消音空間１４０を形成すると共に、一端が吸入孔１３６に連通し、他端が消音空間１４０に連通する連通管１４２と、消音空間１４０と密閉容器１０３の内部空間を連通する吸入口１４４を備えており、連通管１４２の一部をバルブプレート１３２とシリンダヘッド１４６の間に挟持固定されている。
【００３６】
吸入マフラー１３８の吸入口１４４の開口端１４４ａは、吸入管１１５の開口端１１５ａと対向配置されると共に、スプリング等の可撓性部材１５０によって接続されている。
【００３７】
また、吸入マフラー１３８は、上部に延出し、回転子１０７ｂの中心軸近傍に配設されている突起部１５２を設けると共に、突起部１５２の先端１５２ａに密閉容器１０３内と吸入マフラー１３８内を連通し、複数の先端が尖った突起１５４ａを有する補助吸入孔１５４を穿設している。
【００３８】
また、電動要素１０７の回転子１０７ｂの上端に、フィン１０７ｃを形成している。
【００３９】
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。
【００４０】
圧縮ユニット１０９の電動要素１０７に通電がなされると、回転子１０７ｂ及びクランクシャフト１２４が回転し、偏芯部１２４ａの回転運動でコンロッド１２６を介してピストン１２８が圧縮室１３０で往復運動を行う。
【００４１】
ピストン１２８の往復運動の吸入行程において、冷媒ガス（図示せず）は、冷凍サイクルの低圧側（図示せず）から、吸入管１１５、可撓性部材１５０、吸入マフラー１３８の吸入口１４４、消音空間１４０、連通管１４２、吸入孔１３６を通って、圧縮室１３０内に吸入される。
【００４２】
圧縮室１３０内で圧縮された冷媒ガスは、吐出管１１７を通って冷凍サイクルの高圧側（図示せず）へ吐出される。
【００４３】
このように、吸入行程時に冷凍サイクルから供給された冷媒ガスは、ほとんどが密閉容器１０３内に拡散することなく吸入管１１５からほぼ直接的に圧縮室１３０内に供給することで、密閉容器１０３内の加熱された冷媒ガスからの受熱を抑え、吸入効率を向上している。
【００４４】
また、吸入・圧縮行程において冷媒ガスは、吸入リード弁１３４の開閉により圧力脈動を発生して吸入マフラー１３８内へ伝える。この脈動成分のうち、エネルギーの大きい低周波数域の脈動成分は、吸入マフラー１３８の消音空間１４０の容積では十分に減衰しきれないが、ここで、吸入マフラー１３８には、密閉容器１０３内の冷媒ガスを補助的に吸入することができる補助吸入孔１５４を穿設しているため、これら低周波数域の脈動成分を密閉容器１０３内に逃がして減衰すると共に、一部の冷媒ガスを補助的に吸入することで減衰でき、直接吸入管１１５から冷凍サイクルへ伝わる低周波脈動が僅かとなり、その結果、冷凍サイクルの配管振動や騒音増加を防止すると共に、低圧の圧力脈動増大に伴う吸入損失の増加を防止して効率向上を図っている。
【００４５】
一方、圧縮機１０１の起動初期等で密閉容器１０３内の圧力が急激に下がると、冷媒が溶解しているオイル１１３の圧力、温度、冷媒溶解量で決まる沸点も低下する。更に圧力が低下して沸点がオイル１１３の油温より下がると、オイル１１３に溶解している冷媒が沸騰することで、界面がオイル１１３で形成された冷媒の気泡１１３ａが多量に生じる。
【００４６】
冷媒の気泡１１３ａは、密閉容器１０３内圧力とオイル１１３の油温で決まる飽和冷媒溶解量に近づくまで数秒間発泡し続け、その間発生した気泡１１３ａは、油面から上方に向かって密閉容器１０３の内部を満たして行く。
【００４７】
しかし、発生した冷媒の気泡１１３ａは、界面の膜が重力によって下方に流れ、個々の気泡１１３ａの膜厚が下部より上部の方が時間の経過と共に薄くなるため順次破裂して消滅していく。また、密閉容器１０３内のガス流れによる刺激や、圧縮要素１０５の表面との接触による刺激によって気泡１１３ａの破裂が促進されると共に、気泡１１３ａの発生時間が数秒間のみであるため、気泡１１３ａが吸入マフラー１３８の上面を越えて更に上部に廷出した突起部１５２に穿設された補助吸入孔１５４に到達する気泡１１３ａはほとんど無い。
【００４８】
従って、気泡１１３ａが補助吸入孔１５４から吸入マフラー１３８内に吸入されることが無くなるか、若しくは激減し、気泡１１３ａを吸込むことによる吸入マフラー１３８内の空間容積の減少やオイル圧縮が無くなるため、オイル圧縮による騒音増大や、オイル圧縮による負荷の増大での摺動部やバルブの損傷が無くなり、騒音が増大することの無い、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００４９】
また、補助吸入孔１５４は電動要素１０７の回転子１０７ｂ近傍に配設されているため、たとえ気泡１１３ａが補助吸入孔１５４の近傍に上昇した場合においても、回転子１０７ｂの回転に伴い近傍に発生する冷媒ガスの気流が、気泡１１３ａの界面を破裂させることで消泡できる。
【００５０】
従って、補助吸入孔１５４から気泡を吸込むことによる吸入マフラー１３８内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００５１】
また、補助吸入孔１５４は、電動要素１０７の回転子１０７ｂの中心軸近傍に配設されているため、たとえ気泡１１３ａが補助吸入孔１５４の近傍に上昇した場合においても、回転子１０７ｂの回転方向に発生する冷媒ガスの回転気流により、気泡１１３ａも同方向に回転すると共に、気泡１１３ａに作用する遠心力により、気泡１１３ａが回転子の中心軸から遠ざかる方向に押し流されるため、回転子１０７ｂの中心軸近傍に配設された補助吸入孔１５４近傍に気泡が到達しない。
【００５２】
従って、補助吸入孔１５４から気泡１１３ａを吸込むことによる吸入マフラー１３８内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００５３】
また、電動要素１０７の回転子１０７ｂは、上端にフィン１０７ｃを形成ししているため、回転子１０７ｂに加えてフィン１０７ｃの回転に伴い近傍に発生する冷媒ガスの気流の風量が増大することで、より多くの気泡１１３ａを界面破裂により消泡するとともに、より強い回転気流で半径方向外側へ気泡１１３ａを押し流すことができる。
【００５４】
従って、補助吸入孔１５４から気泡１１３ａを吸込むことによる吸入マフラー１３８内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００５５】
また、補助吸入孔１５４は複数の先端が尖った突起１５４ａを設けたものであり、気泡が、補助吸入孔１５４に到達しても、複数の先端が尖った突起１５４ａの先端で気泡１１３ａの界面を破裂させることができる。
【００５６】
従って、補助吸入孔１５４から気泡１１３ａを吸込むことによる吸入マフラー１３８内の空間容積の減少やオイル圧縮を回避でき、圧縮機の騒音増大の防止や信頼性の向上を図ることが出来る。
【００５７】
なお、本実施の形態において、圧縮要素を下方に配置し電動要素を上方に配置したが、吸入マフラーに穿設した補助吸入孔が密閉容器内の上部に位置すれば、圧縮要素と電動要素の上下の配置が逆でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、圧縮機の起動初期に発生するオイルの膜で覆われた気泡を吸込むことがないので騒音増加の無い、信頼性の高い圧縮機を提供できるので自販機、冷凍ショーケース、除湿機などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図
【図２】同実施の形態における圧縮機の断面図
【図３】同実施の形態における圧縮機の要部拡大図
【図４】従来の圧縮機の断面図
【図５】従来の圧縮機の主要部品の一部切欠き斜視図
【符号の説明】
【００６０】
１０１  圧縮機
１０３  密閉容器
１０５  圧縮要素
１０７  電動要素
１０７ａ  固定子
１０７ｂ  回転子
１０７ｃ  フィン
１１３  オイル
１２０  シリンダブロック
１２８  ピストン
１３０  圧縮室
１３８  吸入マフラー
１５２  突起部
１５４  補助吸入孔
１５４ａ  突起
【図１】
2007051559.tif 000003
【図２】
2007051559.tif 000004
【図３】
2007051559.tif 000005
【図４】
2007051559.tif 000006
【図５】
2007051559.tif 000007