(57)【要約】【課題】圧縮経路途中での作動流体への熱影響を抑制することができ、圧縮機の効率および信頼性を向上することができるようにした密閉形圧縮機を提供すること。【解決手段】  潤滑油を有する密閉容器１に電動要素と圧縮要素とが収容されており、圧縮要素は電動要素にクランクシャフトを介して連結され、電動要素の回転力により作動する密閉形圧縮機において、圧縮要素を構成する所定の部品の所定の表面に、所定の熱放射率を有する所定の被膜を設ける。ヘッドカバー１１の場合、熱放射率の高い被膜を表面に形成すればよい。吸入サイレンサ１５の場合は、熱放射率の低い被膜を表面に形成すればよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を有する密閉容器に電動要素と圧縮要素とが収容されており、前記圧縮要素は前記電動要素にクランクシャフトを介して連結され、前記電動要素の回転力により作動する密閉形圧縮機において、
前記圧縮要素を構成する所定の部品の所定の表面に、所定の熱放射率を有する所定の被膜を設けたことを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項２】
前記所定の部品としての第１所定部品は、吐出室を形成するヘッドカバーであり、前記所定の表面としての前記ヘッドカバーの第１所定表面に、前記所定の被膜としての第１所定被膜を設ける、
請求項１に記載の密閉形圧縮機。
【請求項３】
前記第１所定表面は、前記ヘッドカバーの表面の全体、又は前記ヘッドカバーの表面のうち吸入サイレンサの取付け箇所を含む所定領域を除く表面であって、前記第１所定被膜の熱放射率は、前記ヘッドカバーを形成する材料の熱放射率よりも高く設定されている、請求項２に記載の密閉形圧縮機。
【請求項４】
前記ヘッドカバーはアルミニウム合金ダイカストから形成され、前記第１所定被膜は陽極酸化被膜処理により形成される、請求項２又は３に記載の密閉形圧縮機。
【請求項５】
前記所定の部品としての第２所定部品は、前記ヘッドカバーに取り付けられる吸入サイレンサであり、
前記所定の表面としての前記吸入サイレンサの第２所定表面に前記所定の被膜としての第２所定被膜を設ける、
請求項２又は３に記載の密閉形圧縮機。
【請求項６】
前記第２所定表面は、前記吸入サイレンサの表面の全体、又は前記吸入サイレンサの表面のうち前記ヘッドカバーへの取付け箇所を含む所定の表面であって、前記第２所定被膜の熱放射率は、前記吸入サイレンサを形成する材料の熱放射率よりも低く設定されている、請求項５に記載の密閉形圧縮機。
【請求項７】
前記吸入サイレンサは合成樹脂材料から形成され、前記第２所定被膜はアルミニウム蒸着処理により形成される、請求項５又は６に記載の密閉形圧縮機。
【請求項８】
少なくとも電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバータ駆動される、請求項３または請求項５のいずれかに記載の密閉形圧縮機を搭載する冷凍空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉形圧縮機および該密閉形圧縮機を搭載する冷凍空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用冷蔵庫に使用されている小容量の密閉形圧縮機では、冷蔵庫の省エネルギ化の要求が高まっており、そのためにインバータ制御による圧縮機の低速運転化が図られてきている。このため、冷蔵庫用密閉形圧縮機の低速運転時の効率向上と、摺動部の信頼性向上とが求められている。密閉形圧縮機のエネルギ効率を改善するために、圧縮経路途中における、圧縮機内部の加熱源から作動流体への熱影響を少なくすることで、圧縮機効率を改善する方策が提案されている（特許文献１，２，３）。
【０００３】
特許文献１の密閉形圧縮機においては、圧縮要素で最も高温となるシリンダブロックのシリンダヘッドから熱エネルギ伝達管を用いて熱を除去することにより、圧縮機内部の温度を低下させて圧縮機のエネルギ効率を改善する。
【０００４】
特許文献２の密閉形圧縮機では、圧縮シリンダを油冷却するために、シリンダにおける油の流れを最大化する。特許文献２では、シャフトの端部から放出された油を収集する手段をコンプレッサ枠体の上方部分に設けており、油収集手段に蓄積された油を圧縮シリンダの上方に排出することで冷却し、圧縮機の効率を向上させる。
【０００５】
特許文献３の密閉形圧縮機では、鉛直下方に位置するモーター部と、モーター部の上部に位置しモーター部により駆動されるクランクシャフト、ピストン、シリンダ等の機械部と、シリンダを有するブロックと、ブロックに設けられた断熱材と、断熱材を介してブロックに固定された吸入マフラーから構成される。特許文献３では、ブロックの熱を断熱材で遮断することで吸入マフラーの受熱を低減する。これにより、冷凍システムから圧縮機に戻ってきた低温の冷媒ガスが吸入マフラーで加熱されて温度が上昇するのを抑制することができる。この結果、特許文献３では、密度の高い冷媒ガスをシリンダ内に吸入でき、高い効率を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５０３３４２号公報
【特許文献２】特表２０１１−５２８０７６号公報
【特許文献３】特開２０００−２９１５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、シリンダブロックの熱放散のために熱エネルギ伝達管からなる新たな熱パイプシステムを圧縮要素に付加することから、圧縮機の組立が煩雑になり、振動および騒音の増加を引き起こしやすくなり、さらにコストも上昇する。
【０００８】
特許文献２は、密閉形圧縮機のオイルポンプの給油能力が充分に確保される一定速圧縮機では効果を発揮する。しかし、電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバータ駆動される密閉形圧縮機の場合、クランク軸の回転によるオイルポンプの給油能力が低下する低回転速度域では、シリンダの上方に油を収集することが困難となるため効果を発揮しない。
【０００９】
特許文献３では、ブロックから吸入マフラーへの熱移動は断熱材により低減されるものの、断熱材が介在しない吸入マフラーの他の部分での受熱、特に、吸入マフラーの周囲を囲んでいる密閉容器からの放射伝熱による加熱に対しては全く考慮されていない。
【００１０】
従って、上述の各従来技術では、クランク軸の回転によるオイルポンプの給油能力が低下し、油による冷却作用が乏しくなる低回転速度域において、圧縮経路途中での作動流体への熱影響を低減する方策は開示されていない。
【００１１】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的は、圧縮経路途中での作動流体への熱影響を抑制することができ、圧縮機の効率および信頼性を向上することができるようにした密閉形圧縮機および該密閉形圧縮機を搭載する冷凍空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決すべく、本発明に係る密閉形圧縮機は、潤滑油を有する密閉容器に電動要素と圧縮要素とが収容されており、圧縮要素は電動要素にクランクシャフトを介して連結され、電動要素の回転力により作動する密閉形圧縮機において、圧縮要素を構成する所定の部品の所定の表面に、所定の熱放射率を有する所定の被膜を設ける。
【００１３】
所定の部品としての第１所定部品は、吐出室を形成するヘッドカバーであり、所定の表面としてのヘッドカバーの第１所定表面に、所定の被膜としての第１所定被膜を設けることができる。
【００１４】
所定の部品としての第２所定部品は、ヘッドカバーに取り付けられる吸入サイレンサであり、所定の表面としての吸入サイレンサの第２所定表面に所定の被膜としての第２所定被膜を設けることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、圧縮要素を構成する所定の部品の所定の表面に所定の熱放射率を有する所定の被膜を設けるため、圧縮要素内を流通する作動流体への熱影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施例に係る密閉形圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１中の矢示Ａ−Ａ方向から見た、密閉形圧縮機の横断面図である。
【図３】図２中の矢示Ｂ方向から見た、密閉形圧縮機の要部拡大断面図である。
【図４】密閉形圧縮機のヘッドカバーを示し、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中の矢示Ｃ−Ｃ方向から見た断面図である。
【図５】ヘッドカバー表面の断面構造を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図６】ヘッドカバーの放熱特性図である。
【図７】密閉形圧縮機のヘッドカバーの効果を示すＣＯＰ特性図である。
【図８】第２実施例に係る密閉形圧縮機の吸入サイレンサの平面図である。
【図９】吸入サイレンサ表面の断面構造を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図１０】吸入サイレンサの外観斜視図である。
【図１１】吸入サイレンサの効果を示すＣＯＰ特性図である。
【図１２】第３実施例に係る密閉形圧縮機のヘッドカバーの正面図であり、図１２（ａ）は吸入サイレンサ取付け口近傍を除いた領域に被膜を形成する例を示し、図１２（ｂ）はヘッドカバーの正面のうち吸入サイレンサ取付け口を含む面を除く領域に被膜を形成する例を示す。
【図１３】第４実施例に係る密閉形圧縮機の吸入サイレンサの平面図である。
【図１４】第５実施例に係り、密閉形圧縮機を搭載した冷蔵庫の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、圧縮要素を構成する部品の表面に、熱放射率を改変するための表面処理を施している。
【００１８】
吐出室が形成されたヘッドカバーの表面の全部または所定の箇所に、所定の高熱放射率（例えば放射率０．６６以上）を有する被膜を形成してもよい。
【００１９】
吸入サイレンサの表面の全部または所定の箇所に、所定の低熱放射率（例えば放射率０．６６以下）を有する被膜を形成してもよい。
【００２０】
ヘッドカバーの表面の全部または所定の箇所に、所定の熱放射率（放射率ε≧０.６６）を有する被膜を形成することにより、ヘッドカバーと密閉容器の内壁との間での放射伝熱が促進される。この結果、圧縮過程で発生した熱を速やかに密閉容器に伝えて、密閉容器から外部に放熱できる。これにより、圧縮過程で発生した熱により作動流体の温度が高くなるのを抑制でき、圧縮機のエネルギ効率を向上できる。
【００２１】
特に、低い回転数で圧縮機を作動させる場合は、油による冷却作用が乏しくなるが、本実施形態によれば、ヘッドカバーの熱を密閉容器の壁部を介して外部に排出することができるため、低速運転時の圧縮機効率を向上することができる。
【００２２】
また、低温の吸込冷媒ガスが流入する吸入サイレンサ表面の全部または所定の箇所に所定の低熱放射率（放射率ε≦０．６６）を有する被膜を形成することにより、吸入サイレンサと密閉容器内壁との放射伝熱、及び、吸入サイレンサと吸入サイレンサ周囲の圧縮要素部品との放射伝熱がそれぞれ抑制される。このため、圧縮室に送り込まれる冷媒ガスが加熱されるのを低減することができる。この結果、圧縮機効率が向上し、さらに、潤滑油の粘度低下を防止して、圧縮要素の摺動部の信頼性も向上させることができる。
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の第１実施例を、図１から図７を用いて詳細に説明する。最初に図１、図２、図３を参照して密閉形圧縮機の全体構成を説明する。図１は、密閉形圧縮機の縦断面図である。図２は、図１中の矢示Ａ−Ａ方向から見た断面図である。図３は、図２中の矢示Ｂ方向から見た要部拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態の密閉形圧縮機５０は、密閉容器１内に電動要素２と圧縮要素３とを収容しており、電動要素２と圧縮要素３とはクランクシャフト８を介して接続されている。電動要素２は、クランクシャフト８の外周側に離間して設けられるステータ２ａと、ステータ２ａの内側に位置してクランクシャフト８に固定されたロータ２ｂとから構成される。
【００２５】
圧縮要素３は、シリンダブロック５に形成されたシリンダ５ａ内をピストン７が往復運動することで冷媒ガスの吸入と圧縮を行う、いわゆるレシプロ式の圧縮機である。ピストン７は、コネクティングロッド６を介して、クランクシャフト８の上端に形成された偏心軸８ｂに連結されている。偏心軸８ｂがクランクシャフト８の中心軸を中心に旋回すると、この旋回運動に従ってピストン７は往復運動する。
【００２６】
シリンダブロック５の下側にはフレーム部５ｂが一体的に形成されており、フレーム部５ｂの下面の略中央部には、軸受部５ｃが下向きに突出して形成されている。ラジアル軸受としての軸受部５ｃは、クランクシャフト８を回転可能に軸支している。また、クランクシャフト８の外周面に形成されたスパイラル溝８ｄとの間には、潤滑油４をシリンダ５等に向けて給油するための給油通路が形成される。クランクシャフト８の主軸８ａに形成されたフランジ部の下面とフレーム部５ｂの上面との間には、スラスト方向の荷重を受けるためのスラスト軸受部（不図示）が設けられている。
【００２７】
クランクシャフト８は、シリンダブロック５の軸受部５ｃに回転自在に嵌められた主軸８ａを有し、主軸８ａの下部でロータ２ｂに固定されている。圧縮要素３は、フレーム部５ｂの下部に固定されたステータ２ａを介して、コイルスプリングにより密閉容器１の底部に弾性的に支持されている。
【００２８】
ロータ２ｂが回転することによってクランクシャフト８が回転し、偏心軸８ｂが偏心回転する。これにより、偏心軸８ｂに連結されたコネクティングロッド６を介して、ピストン７は、シリンダ５ａのボア内を往復運動する。
【００２９】
シリンダ５ａの上端部（図１中の左側）は、吸入弁及び吐出弁（いずれも図示せず）が組み込まれたシリンダヘッド１０によって閉塞されており、シリンダヘッド１０とピストン７との間に圧縮作動室１２が形成されている。
【００３０】
圧縮作動室１２内では、ピストン７の往復運動によって冷媒ガスが吸入されて圧縮され、吐出弁から吐き出される。シリンダヘッド１０の上部には、その内部に吐出室１１ａが形成されたヘッドカバー１１が、４箇所の締付ボルト１３によってシリンダブロック５に固定されている。
【００３１】
吸入サイレンサ１５は、吸込経路における作動流体（冷媒ガス）の圧力脈動を減衰させて騒音を低減するためのものである。図２、図３に示すように、吸入サイレンサ１５は、フレーム部５ｂの上部に設けられており、例えばプラスチックなどの材料から形成されている。吸入サイレンサ１５の入口１５ａは、密閉容器１を貫通して設けられる吸込パイプ１４に対向している。吸入サイレンサ１５の出口１５ｂは、ヘッドカバー１１に形成された吸入サイレンサ取り付け口１１ｂに保持具（図示せず）によって固定されている。
【００３２】
なお、クランクシャフト８の回転によって、密閉容器１内の底部に貯留された潤滑油４は、クランクシャフト８の下端に取り付けられたオイルポンプ８ｃの遠心ポンプ作用で引き上げられる。引き上げられた潤滑油４は、主軸８ａの外周に形成されたスパイラル溝８ｄを介して上方に導かれ、偏心軸８ｂに回転自在に嵌合されたコネクティングロッド６の大端軸受部とピストン７に連結しているボールジョイント部とをそれぞれ潤滑する。さらに、潤滑油４は、偏心軸８ｂの上端に取り付けられたバランスウエイト９を一部貫通する形で設けられた潤滑油放射孔（図示せず）から噴射され、最後に偏心軸８ｂの上端部から周囲に噴射される。主にこの噴射された潤滑油４により、ピストン７とシリンダ５ａとの間の、潤滑及びシールが行われる。
【００３３】
冷媒ガスの流れを説明する。冷媒ガスは、密閉容器１内に接続された吸込パイプ１４を通って、吸入サイレンサ入口１５ａに流入する。冷媒ガスは、プラスチック製の吸入サイレンサ１５内を通過し、吸入サイレンサ出口１５ｂからシリンダヘッド１０の吸込弁を介して圧縮作動室１２内に流入する。圧縮作動室１２内で圧縮された冷媒ガスは、シリンダヘッド１０の吐出弁から吐出室１１ａに流れ込む。
【００３４】
吐出室１１ａ内の冷媒ガスは、シリンダブロック５に一体で成形された吐出サイレンサ１６内に流入する。吐出サイレンサ１６には吐出管１７の入口が接続されている。吐出管１７は、密閉容器１内に曲がりくねって配設されている。吐出管１７の出口は、密閉容器１を貫通して設けられた吐出パイプ１８に接続されている。吐出サイレンサ１６内の冷媒ガスは、吐出管１７を介して吐出パイプ１８に流れ込み、さらに、吐出パイプ１８から図外の冷凍サイクルに供給される。
【００３５】
密閉容器１内の伝熱プロセスは、以下のように行われる。作動流体（冷媒ガス）の圧縮により発生した熱は、圧縮要素３を構成する部品であるシリンダブロック５、ピストン７、クランクシャフト８、シリンダヘッド１０、ヘッドカバー１１、吐出サイレンサ１６及び吸入サイレンサ１５へと伝わる。
【００３６】
電動要素２の電動機損失分も熱となり、その熱はロータ２ｂおよびステータ２ａから圧縮要素３へと伝わる。また、圧縮要素３を構成する各部品の摺動部で生じる摩擦損失も熱となって、圧縮要素３を加熱する。
【００３７】
これらの発熱は、一部は作動流体に依って密閉容器１の外部に持ち出されるが、大部分は密閉容器１内に留まり、圧縮経路途中において作動流体を加熱する加熱源となる。圧縮経路とは、作動流体としての冷媒ガスが圧縮要素２に吸引されて圧縮されるまでの経路であり、具体的には、吸込パイプ１４、吸入サイレンサ１５、シリンダヘッド１０の吸込弁、圧縮作動室１２等から構成される。
【００３８】
加熱源の熱を密閉容器１の内壁まで伝えて圧縮機の周囲環境へと放熱させる主要な冷却媒体は、圧縮要素２と接触して密閉容器１内を循環している潤滑油４である。圧縮機の低回転速度域では、クランクシャフト８の回転によるオイルポンプ８ｃの給油能力が低下するため、潤滑油４による冷却作用が乏しくなる。従って、低回転速度域においては、作動流体は、圧縮経路途中で熱を受けやすくなる。作動流体の温度が上昇すると、圧縮機のエネルギ効率が低下する。そこで、低速回転時に圧縮機効率を向上するためには、圧縮要素２の熱を効果的に密閉容器１の内壁に伝えて、排出することが必要となる。
【００３９】
なお、密閉容器１内で作動流体が対流しているため、この対流によって、圧縮熱の一部は密閉容器１の内壁に伝わり、圧縮機周囲の環境に放熱される。しかし、この対流による伝熱量も、圧縮機の回転速度に依存する。低速回転速度域では、ロータ２ｂやバランスウエイト９による攪拌作用が減少し、熱伝達率が低下する。従って、作動流体は圧縮経路途中で熱を受け易くなる。
【００４０】
本実施例の一つの特徴であるヘッドカバーの構造を、図４から図７を用いて詳細に説明する。図４は、ヘッドカバー１１を示し、図４（ａ）がヘッドカバー１１の正面図、図４（ｂ）が図４（ａ）中の矢示Ｃ−Ｃ方向断面図である。図５は、ヘッドカバー１１の表面の断面構造を模式的に示す要部拡大断面図である。図６は、ヘッドカバー１１の放熱特性図である。図７は、ヘッドカバー１１の効果を示すＣＯＰ特性図である。
【００４１】
ヘッドカバー１１は、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金ダイカストで形成されており、その表面に陽極酸化被膜処理（アルマイト処理）を施している。図５に示すように、アルミニウムあるいはアルミニウム合金ダイカストからなる基材２０の表面に、厚みδ（１０〜２０μｍ程度）の酸化膜１９を形成する。酸化膜１９により、ヘッドカバー１１の表面の熱放射率εを、酸化膜１９を形成しない場合（無処理の場合）の熱放射率と異ならせる。
【００４２】
無処理の場合のヘッドカバー１１表面の熱放射率εは、例えば０．１以下である（ε≦０．１）。アルマイト処理によりヘッドカバー１１表面に酸化膜１９を形成した場合、熱放射率εは、例えば０．９よりも大きくなる（ε＞０．９）。このように酸化膜１９を設けることで、ヘッドカバー１１の表面の熱放射率を高くすることができる。
【００４３】
図６に、表面処理（例えばアルマイト処理）の有無による、ヘッドカバー１１の放熱特性を比較して示す。図６は、表面処理されたヘッドカバーと無処理のヘッドカバーとにそれぞれ同一の熱エネルギを加えた場合における、表面温度の変化を示す。
【００４４】
図６中の黒い三角形をつないで示す特性Ｇ１０は、無処理のヘッドカバーの表面温度の変化を示す。図６中の黒い丸印をつないで示す特性Ｇ２０は、表面処理したヘッドカバーの表面温度の変化を示す。図６中の下側には、測定時の周囲温度Ｔａを示す。
【００４５】
無処理のヘッドカバーの表面温度特性Ｇ１０に対し、表面処理を施したヘッドカバーの表面温度特性Ｇ２０では、同一のヒータ入力において約１０℃ほどヒータ表面温度Ｔｈが低下する。このように、表面処理を施した場合、熱放射率が高くなるため、放射伝熱により放熱が促進されていることを確認した。
【００４６】
図７は、密閉形圧縮機の実働運転で、ヘッドカバー１１の表面処理の有無による回転速度と圧縮機の動作係数（ＣＯＰ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の関係を比較した実験結果である。ＣＯＰとは冷凍能力（Ｗ）を圧縮機入力（Ｗ）で除した無次元量であり、ＣＯＰの値が大きい程高性能となる。図７中の黒い三角形をつないで示す特性Ｇ１１は、無処理のヘッドカバーのＣＯＰの変化を示す。図７中の黒い丸印をつないで示す特性Ｇ２１は、表面処理したヘッドカバーのＣＯＰの変化を示す。
【００４７】
図７によれば、アルミニウム合金ダイカストで形成されたヘッドカバー１１の表面に陽極酸化被膜処理を施した場合（Ｇ２１）は、回転速度２０００ｒ／ｍｉｎ以下の低回転速度域で、従来（Ｇ１１）に比べてＣＯＰを向上できることを確認した。
【００４８】
本実施例は上述の通り、アルミニウムあるいはアルミニウム合金ダイカストで形成されたヘッドカバー１１の表面に、高熱放射率の表面処理として陽極酸化被膜処理（アルマイト処理）を施した。これにより、本実施例では、低速運転時であっても、ヘッドカバー１１から密閉容器１の内壁に向けて放射される熱量を増加させることができる。従って、圧縮過程で発生した熱を速やかに密閉容器１に伝えて、密閉容器１から外部に放熱させることができる。これにより、圧縮過程で発生した熱により作動流体の温度が高くなるのを抑制でき、圧縮機のエネルギ効率を向上できる。
【００４９】
なお、本実施例では、アルミニウムあるいはアルミニウム合金ダイカストで形成されたヘッドカバー１１の表面にアルマイト処理を施す場合を述べたが、これに限らない。密閉容器１を形成している材料である圧延鋼板の放射率（ε＝０．６６）以上の放射率εを有する被膜をヘッドカバー１１の表面に形成することにより、同様の効果を奏することができる。
【００５０】
例えば、アルミニウム合金などの基材への密着性に優れ、かつ熱放射率の高い被膜としては、プラスチック材料を挙げることができる。ヘッドカバーの表面にプラスチック材料をコーティングすることで、上述の効果を得ることができる。プラスチック材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂等が挙げられる。それらのプラスチック樹脂材料の中から、例えば、被膜の強度と密着性、耐熱性、冷媒／油雰囲気における材料適合性等を考慮して、適宜選定すればよい。
【００５１】
赤外線放射効果を有する二酸化ケイ素、または、酸化アルミニウム等を主成分とするセラミック塗料をヘッドカバー１１の表面に塗布することによっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
なお、プラスチックやセラミックは、その熱放射率は比較的高いが、その熱伝導率はアルミニウムあるいはアルミニウム合金ダイカストに比べて小さい。従って、プラスチックやセラミックからなる被膜を厚く形成し過ぎると、熱抵抗となる可能性がある。そこで、被膜の厚みδは、放射伝熱を促進する必要最小限の値に管理するのが望ましい。一例として、被膜の厚さδを約５〜５０μｍに設定することができる。
【実施例２】
【００５３】
本発明の第２実施例について、図８から図１１を用いて説明する。本実施例は、第１実施例とは逆に、放射伝熱による作動流体の受熱を抑えることで、圧縮機の効率を向上させるようになっている。即ち、本実施例では、吸入サイレンサ１５の表面の熱放射率が低くなるように設定することで、圧縮機から放射された熱が作動流体に作用して作動流体の温度が高くなるのを防止し、遮熱を促進して圧縮機の効率向上を図る。
【００５４】
図８は、第２実施例に係る密閉形圧縮機の吸入サイレンサの平面図である。図９は、吸入サイレンサ１５の表面の断面構造を模式的に示す要部拡大断面図である。図１０は、吸入サイレンサ１５の外観斜視図である。図１１は、吸入サイレンサ１５の効果を示すＣＯＰ特性図である。
【００５５】
本実施例の吸入サイレンサ１５は、熱伝導率は低いが熱放射率の高いプラスチック材料から形成されており、その表面には熱放射率の低いアルミニウムの被膜を真空蒸着処理により固着したものである。
【００５６】
図９の表面の断面構造（模式図）に示すように、プラスチック材料（ＰＢＴ）からなる基材２２の表面に、厚みδ（例えば１０〜２０μｍ程度）のアルミニウム被膜２１を形成する。これにより、吸入サイレンサ１５の表面の熱放射率εを、無処理（プラスチック材料）の場合のε＞０．９からアルミニウム蒸着処理を施した場合のε≦０．１へと、低下させることができる。
【００５７】
これにより、吸入サイレンサ１５と密閉容器１の内壁の間、及び、吸入サイレンサ１５と吸入サイレンサ１５周囲の圧縮要素部品との間での、放射伝熱をそれぞれ抑えることができる。この結果、吸入サイレンサ１５内を通過する冷媒ガスの温度上昇を低減することができる。従って、圧縮機効率が向上するとともに、さらに、潤滑油の粘度低下を防止して圧縮要素の摺動部の信頼性も向上することができる。
【００５８】
図１１は、密閉形圧縮機の実働運転で、吸入サイレンサの表面処理の有無による回転速度と圧縮機ＣＯＰとの関係を比較した実験結果である。図１１中の黒い三角形をつなぐ特性１２は、吸入サイレンサ１５に表面処理を施さない場合を示す。図１１中の黒い丸印をつなぐ特性Ｇ２２は、吸入サイレンサ１５の表面に低熱放射率の被膜２１を形成した場合の特性を示す。
【００５９】
図１１に示すように、表面にアルミニウム蒸着処理を施した吸入サイレンサ１５を有する本実施例の密閉形圧縮機は、回転速度３０００ｒ／ｍｉｎ以下の回転速度域において、アルミニウム蒸着処理を施さない場合よりもＣＯＰを向上できることを確認した。
【００６０】
なお、本実施例では、プラスチック材料で形成された吸入サイレンサの表面に、低熱放射率の表面処理としてアルミニウム蒸着処理を施した例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。密閉容器１を形成している材料である圧延鋼板の放射率（ε＝０．６６）以下の放射率を有する被膜を吸入サイレンサ１５の表面に形成することにより、同様の効果を奏することができる。
【００６１】
上述の第１実施例と第２実施例とはそれぞれ独立に効果を発揮するものであるが、両者を組み合わせることにより、密閉容器内の放射伝熱がより効果的に制御（放熱、遮熱促進）され、相乗効果により圧縮機効率を一層向上することができる。
【実施例３】
【００６２】
図１２を用いて第３実施例を説明する。本実施例は第１実施例の変形例に相当する。本実施例では、ヘッドカバー１１の表面のうち、吸入サイレンサ取付け口１１ｂの近傍の所定領域を、無処理領域１１ｄとして設定する。
【００６３】
図１２（ａ）に示すように、ヘッドカバー１１の表面のうち、無処理領域１１ｄ以外の所定領域には、第１実施例で述べたアルマイト処理により高熱放射率の被膜１９が形成される。無処理領域は、ヘッドカバー１１の基材２０のままである。
【００６４】
図１２（ａ）に示すように、ヘッドカバー１１の表面のうち吸入サイレンサ取付け口１１ｂの近傍付近以外の表面にのみ高熱放射率の被膜を形成し、吸入サイレンサ取付け口１１ｂの近傍付近の無処理領域１１ｄには高熱放射率の被膜を形成しない。これにより、ヘッドカバー１１から放射される熱が吸入サイレンサ１５の吸込口近傍に吸収されて、吸い込まれた作動流体（冷媒ガス）の温度が上昇するのを防止することができる。
【００６５】
吸入サイレンサ１５内を流れる作動流体への加熱を抑制しつつ、ヘッドカバー１１からの放熱を促進できる領域にのみ高熱放射率の被膜を形成すればよい。従って、図１２（ｂ）に示すように、ヘッドカバー１１の表面のうち吸入サイレンサ取付け口１１ｂを含む所定表面において、吸入サイレンサ取付け口１１ｂを含む側の領域を無処理領域１１ｄとして設定してもよい。
【００６６】
即ち、吸入サイレンサ取付け口１１ｂの近傍付近の領域に厳密に無処理領域１１ｄを形成する必要はなく、吸入サイレンサ１５内の作動流体への加熱を抑制できる程度に、無処理領域１１ｄを形成すれば足りる。図１１（ｂ）に示すように、吸入サイレンサ取付け口１１ｂの有る方の面を略半分に分割し、吸入サイレンサ取付け口１１ｂを含む方の分割面を無処理領域１１ｄとして設定すれば、高熱放射率の被膜をヘッドカバー１１の所定領域（無処理領域１１ｄ以外の表面）に比較的容易に形成することができる。
【実施例４】
【００６７】
図１３を参照して本発明の第４実施例を説明する。本実施例は第２実施例の変形例に相当する。本実施例では、吸入サイレンサ１５の表面のうち、ヘッドカバー１１の吸入サイレンサ取付け口１１ｂに取り付けられる吸入サイレンサ出口１５ｂの近傍の所定領域を、皮膜形成領域１５ｄとして設定する。
【００６８】
すなわち、本実施例では、プラスチック材料から形成される吸入サイレンサ１５の表面のうち、ヘッドカバー１１に接続される出口１５ｂの周辺にのみ熱放射率の低い被膜２１を形成する。これにより、ヘッドカバー１１から放射される熱が吸入サイレンサ１５内の作動流体を加熱するのを抑制して、圧縮機効率を向上できる。
【実施例５】
【００６９】
図１４は、本実施例に係る密閉形圧縮機の搭載された冷蔵庫の縦断面図である。図１４において、上述した各実施例に従って、または各実施例を適宜組み合わせることで形成される密閉形圧縮機５０は、冷蔵庫６０の下部に搭載されている。冷蔵庫６０は、冷却器６６を備えており、温暖化係数の小さい自然冷媒を用いている。
【００７０】
密閉形圧縮機５０の駆動により冷凍サイクル（図示せず）を動作させると、冷蔵室６２、上段冷凍室６３、下段冷凍室６４、野菜室６５からなる庫内空間は、冷却される。
【００７１】
このように、詳細に説明した各実施例では、圧縮要素を構成する部品（ヘッドカバー、および／または吸入サイレンサ）の表面に、熱放射率を改変する表面処理を施すことにより、密閉容器１内の放射伝熱を制御する（放熱、および／または遮熱促進する）。これにより、各実施例では、圧縮経路途中での作動流体への熱影響を抑えて、圧縮機効率および信頼性を向上することができる。
【００７２】
特に油による冷却作用が乏しくなる低速運転領域においても、圧縮機効率および信頼性を向上することができる。
【００７３】
なお、第１実施例と第２実施例、第１実施例と第４実施例、第２実施例と第３実施例、第３実施例と第４実施例の組合せも可能である。また、上述の通り、第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例はそれぞれ単独でも実施することができ、その場合も所定の効果を奏する。つまり、第１実施例の構成を前提としない、第２実施例のみの構成、または第４実施例のみの構成も本発明の範囲に含まれる。
【００７４】
この場合、例えば、
「表現１．潤滑油を有する密閉容器に電動要素と圧縮要素とが収容されており、前記圧縮要素は前記電動要素にクランクシャフトを介して連結され、前記電動要素の回転力により作動する密閉形圧縮機において、
ヘッドカバーに取り付けられる吸入サイレンサの所定の表面に、所定の被膜を形成することを特徴とする、密閉形圧縮機。」と表現してもよい。
【００７５】
さらに、本発明の密閉形圧縮機は、冷蔵庫以外の他の冷凍空調システムにも使用することができる。例えば、本発明の密閉形圧縮機は、ルームエアコンディショナー、冷凍機等のシステムに適用することもできる。
【符号の説明】
【００７６】
１…密閉容器、２…電動要素、２ａ…ステータ、２ｂ…ロータ、３…圧縮要素、４…潤滑油、５…シリンダブロック、５ａ…シリンダ、５ｂ…フレーム部、５ｃ…軸受部、６…コネクティングロッド、７…ピストン、８…クランク軸、８ａ…主軸、８ｂ…偏心軸、８ｄ…給油溝、８ｃ…オイルポンプ、９…バランスウエイト、１０…シリンダヘッド、１１…ヘッドカバー、１１ａ…吐出室、１１ｂ…吸入サイレンサ取り付け口、１１ｃ…ボルト穴、１２…圧縮作動室、１３…締付ボルト、１４…吸込パイプ、１５…吸入サイレンサ、１５ａ…吸入サイレンサ入口、１５ｂ…吸入サイレンサ出口、１６…吐出サイレンサ、１７…吐出管、１８…吐出パイプ、５０…密閉形圧縮機、６０…冷蔵庫、６１…冷蔵庫本体、６２…冷蔵室、６３…上段冷凍室、６４…下段冷凍室、６５…野菜室、６６…冷却器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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