JPH0494475A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷蔵庫、冷凍庫等に用いる密閉型圧縮機に関
するものである。

従来の技術 近年、クロロフルオロカーボン（以下ＣＦＣと称する）
の影響によるオゾン層破壊及び地球の温暖化等の環境問
題が注目されている。このような観点よシ、冷媒である
ＣＦＣの使用量削減が、極めて重要なテーマとなってき
ている。従来、ＣＦＣとして使用されて来た完全ハロゲ
ン化炭素化合物は、少なくとも水素を１個以上含むハロ
ゲン化炭素化合物に代替化が図られつつある。

さらに具体的には、代表的な冷媒であるジクロロジフル
オロメタン（以下ＣＦＣ−１２と称する）は、ＣＦＣの
代替物質であわ、オゾン破壊に対する影響の少ない１．
１．１．２−テトラフルオロエタン（以下ＲＦＣ−１３
４＆と称する）へ代替化を図るため種々の改善取組みが
なされている。

例えば、１９７８年１０月発行のＤｕＰｏｎｔ社のＲｅ
５ｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅの記載によれば、
ＨＦＣ−１３４ａは従来のどのような油とも相溶性が悪
くて全ての温度域で二層分離を生じ、唯一グリコール系
油にのみ溶解する。しかし、その後の研究によりエステ
ル系油にも溶解することが判ってきた。例えば、米国特
許第４８５１１４４号においてエステル系とグリコール
系の混合した冷凍機油が冷媒ＲＦＣ−１３４ａに溶解す
ることが示されている。

またＨＦＣ−１３４ａは水素原子を多数含むので本質的
に電気を流しやすく密閉型圧縮機に要求される電気絶縁
性が非常に悪いことが半開している。しかし気相部は液
相部と比較して密度が約１０００の１であり電気絶縁性
は悪くない。

第４図は、従来の密閉型圧縮機の断面図である。

第４図において１は機械部であり、シャフト２、副軸受
３、軸受４、ピストン５、シリンダー６からなる。前記
、シャフト２、副軸受３、軸受４、ピストン５、シリン
ダー６は圧縮室７を形成している。８は給油装置であり
、給油管９と前記給油管内に位置し粘性ポンプとして働
くバネ１０とから成シ立っている。１１は冷媒ＣＦＣ−
１２と冷凍機油の混合液であり給油装置８は混合液１１
を摺動面に供給する。１２はモーター部である。１３は
、モーター部１２に電気を供給するためのターミナル部
である。また１４は前記の機械部１やモーター部１２を
収納する金属性の密閉ケーシングである。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された密閉型圧縮機において、シャフ
ト２は、モーター部１２の回転力によって回転し、ピス
トン５を動かし、副軸受３、軸受４、及びシリンダー６
によって形成された圧縮室Ｔ内の冷媒を圧縮する。圧縮
された冷媒は凝縮器で液化し、ドライヤ内にある乾燥剤
で脱水された後、蒸発器で気化し冷却を行なった後再び
圧縮機に戻ってくる。

また、図に示したような圧縮機は、近年省スペース化を
目的として小型化される傾向に有るため放熱が悪くなシ
高温で使われることが多くなっている。このため、−船
釣に耐熱性がよいエステル系油やグリコール系油でも、
空気や水分等の不純物が共存し高温になると化学反応を
起こし冷凍システムにとって有害な物質を生成する。特
にエステル系油は冷凍機油中に残った微量の水分によっ
て加水分解を起こして酸を生じ、その反応で生じた酸が
触媒作用を持ち、さらに多量の酸や有害物質を生じさせ
る。

そして発生した酸は機械部１の摺動面に給油され腐蝕摩
耗を生じ圧縮機の寿命を短くする。また、発生した有害
物質の内の重合物は冷凍システムの配管内に詰まり冷却
不良を生じる。

もちろん、冷凍機油を事前に浄油機などを使用して脱水
したシ冷凍システムの乾燥剤の量を増加させたりして対
応できないことはない。しかし、浄油機による脱水は限
度が有る上、冷凍システム配管の表面に吸着した水分や
モーター部１２のヌテーターの珪素鋼板の密着した隙間
に保持されている水分は除去できない。そして、これら
の除去できない水分は密閉型圧縮機を使用していると徐
々に析出する。そのためどうしても冷凍機油中には微量
の水分が残存する。また、冷凍システムの乾燥剤の量を
増加させても冷凍機油が親水性であることから完全に水
分を除去できなかった。

従って、本発明の密閉型圧縮機は少なくとも１個以上の
水素で置換されたノ・ロゲン化炭素化合物からなる冷媒
と前記冷媒に溶解する冷凍機油を封入し、分解を起こし
酸を発生して冷凍システムが故障になる前に不良の検知
できる密閉型圧縮機を提供することが課題である。

また、図に示したような小型の圧縮機は、近年省スペー
ス化を目的として横型、すなわち、機械部１と前記機械
部を駆動させるモーター部１２が水平に設置される事が
多くなっている。すなわち冷媒ＣＦＣ−１２と冷凍機油
の混合油に浸漬される構造となっている。そこで、電気
絶縁性の劣る冷媒ＲＦ　Ｃ−１ｓ　４　ａをこの圧縮機
にそのま１使用すると、冷媒ＲＦＣ−１３４ａは液相で
冷凍機油に溶解し、その液相での絶縁性の悪さからモー
ター部１２の電気を密閉ケーシング１４に流す。

そのため漏電や感電の危険性が生じる可能性があった。

従って、本発明の密閉型圧縮機はＲＦＣ−１３４ａのよ
うに水素原子を多数含み本質的に電気を流しやすい冷媒
を使用する圧縮機においても電気絶縁性が保持できる密
閉型圧縮機を提供することが課題である。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の圧縮機は、ＲＦＣ−
１３４ａとエステル系あるいはグリコール系の冷凍機油
を封入した密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納
された機械部と前記機械部を駆動させるモーター部と前
記機械部に冷凍機油を搬送する給油装置とからなる密閉
型圧縮機において、前記密閉ケーシングに密着したヒー
ターとから成シ前記ヒーターの通電用制御回路を設ける
。

また前記密閉型圧縮機の補助巻線にだけ電流を流す切り
替え回路を設ける。

また前記密閉型圧縮機の主及び補助巻線にかかる電圧の
電圧可変装置を設けるものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、徐々に析出し冷凍機油
に溶解する水分をヒーター及び密閉型圧縮機に流れる電
気の発熱により除去することによシ、冷凍システムの故
障を防ぐと共に、冷凍機油を所定温度以上に保ち冷媒Ｒ
ＦＣ−１３４８の溶解量を制限することにより漏電や感
電の危険性を生じることを防止するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の圧縮機について、第１図を参
照しながら説明するが、従来例と同じものは、同一番号
を付して説明を省略する。

第１の実施例について第１図を参照しながら説明する。

１６は密閉型圧縮機に設置されたヒーター、１６はヒー
ター１６の通電用制御装置である。

以上のように構成された密閉型圧縮機についてその動作
を説明する。

シャフト２は、モーター部１２の回転力によって回転し
、ピヌトン５を動かし、副軸受３、軸受４、及びシリン
ダー６によって形成された圧縮室７内の冷媒を圧縮する
。この時の圧縮熱とモーター部１？の発熱によシ密閉型
圧縮機の温度が上昇する。一方、圧縮された冷媒は冷凍
システムで冷却を行ない再び圧縮機に戻ってくる。この
時、冷媒、ＲＦＣ−１３４ａと冷凍機油の混合液が潤滑
のため給油装置８を通じて機械部に供給される。

このようにして、密閉型圧縮機を使用している内に冷凍
システム配管の表面に吸着した水分やモーター部１２の
ステーターの珪素鋼板の密着した隙間に保持されていた
水分が発熱などにょシ徐々に析出してくる。この析出し
てきた水分は、一部は冷媒に溶解し冷凍システムを循環
してドライヤ内にある乾燥剤で脱水される。しかし、大
部分は冷凍機油に溶は込み、特にエステル系冷凍機油で
は加水分解し酸や有害物質を生じる。

次に冷凍機油中に冷媒ＲＦ　Ｃ−１３４ａが溶解した場
合について説明する。

絶縁性を示す指標の一つである体積抵抗値を、各々の物
質について示す。

ＲＦＣ−１３４ａ　　　　　１０９Ｑｃｍグリコール系
冷凍機油　　　　１００ｍＣＦＣ−１２，１０１５０ｍ 従来冷凍機油　　　　　　１ｏ１４Ωｍエヌテル系冷凍
機油　　　　　１Ｑ１３Ωｍ（当社内測定結果による） つまり電気絶縁性は、体積抵抗の値が大きい方が絶縁性
が高い。冷媒ＲＦＣ−１３４ａ用に使われるグリコール
系、エステル系冷凍機油はＲＦＣ−１３４８を溶解する
特性がありＨＦＣ−１３４ａが多く溶解した場合には電
気絶縁性は急激に低下するために冷凍機油中の溶解量を
少なくするとと又油面を下げることが望ましい。

本発明は、冷凍機油中に水分が多く溶解しない様にする
とともに冷凍機油中の水分を除去し、又冷凍機油中への
冷媒１３４ａの溶解量を少なくするものである。すなわ
ち、密閉型圧縮機のモーター停止時において、ヒーター
通電用制御装置１６によりヒーター１５に通電を行ない
冷凍機油を加熱する。

つまシ、ヒーター１５及び通電用制御装置１６にて密閉
型圧縮機停止時に密閉型圧縮機を加熱することによシ、
冷凍機油中の水分を蒸発させ気相中に保持する。密閉型
圧縮機が運転を開始すると、気相中の水分はシステム内
を循環しドライヤ内にある乾燥剤で脱水される。

冷凍機油中の水分を除去することによシ、冷凍システム
内で酸や有害物質の発生を防ぐことができ、酸が機械部
１の摺動面に給油され腐蝕摩耗を生じ圧縮機が潰れるこ
とまた、発生した有害物質の内の重合物は冷凍システム
の配管内に詰まシ冷却不良を生じることを防ぐことがで
きる。

また、冷凍機油中の水分を除去するために密閉型圧縮機
停止中にヒーター１５にて加熱することによシ、冷凍機
油は常に所定温度以上となシ冷凍機油中への冷媒ＲＦＣ
−１３４ａの溶解量が少なくなり又油面が低下すること
によシミ気絶練性が向上しグー７ング中に電流が流れず
漏電や感電の危険性が生じなくなる。

次に第２の実施例について第２及び第３図を参照しなが
ら説明する。

１７．１８は密閉型圧縮機のモーター部１２の主巻線、
補助巻線、１９はオーバーロードリレー２ｏは始動リレ
ー、２１は始動コンデンサ、２２は運転コンデンサ、２
３は補助巻線にのみ電流を流す電流切り替え回路である
。

次にその動作を説明する。

シャフト２は、モーター部１２の回転力によって回転し
、ピヌトン５を動かし、副軸受３、軸受４、及びシリン
ダー６によって形成された圧縮室７内の冷媒を圧縮する
。この時の圧縮熱とモーター部１２の発熱によシ密閉型
圧縮機の温度が上昇する。一方、圧縮された冷媒は冷凍
システムで冷却を行ない再び圧縮機に戻ってくる。この
時、冷媒ＲＦＣ−１３４ａと冷凍機油の混合液が潤滑の
ため給油装置８を通じて機械部に供給される。

このようにして、密閉型圧縮機を使用している内に冷凍
システム配管の表面に吸着した水分やモーター部１２の
ステーターの珪素鋼板の密着した隙間に保持されていた
水分が発熱などによシ徐々に析呂してくる。この析呂し
てきた水分は、一部は冷媒に溶解し冷凍システムを循環
してドライヤ内にある乾燥剤で脱水される。しかし、大
部分は冷凍機油に溶は込み、特にエステル系冷凍機油で
は加水分解し酸や有害物質を生じる。

次に冷凍機油中に冷媒ＲＦＣ−１３４ａが溶解した場合
について説明する。

冷媒ＨＦＣ−１３４ａ用に使われるグリコール系、エス
テル系冷凍機油はＲＦＣ−１３４ａを溶解する特性があ
り　ＨＦ　Ｃ−１３４ａが多く溶解した場合には電気絶
縁性は急激に低下するために冷凍機油中の溶解量を少な
くすること又油面を下げることが望ましい。

本発明は、冷凍機油中に水分が多く溶解しない様にする
とともに冷凍機油中の水分を除去し、又冷凍機油中への
冷媒ＲＦＣ−１３４＆の溶解量を少なくするものである
。すなわち、密閉型圧縮機のモーター停止時において、
切り替え回路２３によシ補助巻線１８にのみ電流を流し
その発熱によシ冷凍機油を加熱する。

つまシ、補助巻線１８にのみ電流を流すことによシ冷凍
機油を加熱し冷凍機油中の水分を蒸発させ気相中に保持
する。密閉型圧縮機が運転を開始すると、気相中の水分
はシステム内を循環しドライヤ内にある乾燥剤で脱水さ
れる。

冷凍機油中の水分を除去することによシ、冷凍システム
内で酸や有害物質の発生を防ぐことができ、酸が機械部
１の摺動面に給油され腐蝕摩耗を生じ圧縮機が潰れるこ
とまだ、発生した有害物質のｍ重合物は冷凍システムの
配管内に詰まシ冷却不良を生じることを防ぐことができ
る。

また、冷凍機油中の水分を除去するために密閉型圧縮機
停止中に補助巻線１８に流した電流にて加熱することに
よシ、冷凍機油は常に所定温度以上となシ冷凍機油中へ
の冷媒ＲＦＣ−１３４ａの溶解量が少なくなり又油面が
低下することによシミ気絶練性が向上しケーシング中に
電流が流れず漏電や感電の危険性が生じなくなる。

更に第１の実施例に比ベヒーター１６及び通電用制御装
置がいらないため経済的である。

次に第３の実施例について第２図、及び第３図を参照し
ながら説明する。

２４は、密閉型圧縮機にかかる電圧を制御する電圧可変
装置である。

次にその動作を説明する。

シャフト２は、モーター部１２の回転力によって回転し
、ビヌトン６を動かし、副軸受３、軸受４、及びシリン
ダー６によって形成された圧縮室７内の冷媒を圧縮する
。この時の圧縮熱とモーター部１２０発熱によシ密閉型
圧縮機の温度が上昇する。一方、圧縮された冷媒は冷凍
システムで冷却を行ない再び圧縮機に戻ってくる。この
時、冷媒ＲＦＣ−１３４ａと冷凍機油の混合液が潤滑の
ため給油装置８を通じて機械部に供給される。

このようにして、密閉型圧縮機を使用している内に冷凍
シヌテム配管の表面に吸着した水分やモーター部１２の
ステーターの珪素鋼板の密着した隙間に保持されていた
水分が発熱などによシ徐々に析出してくる。この析出し
てきた水分は、一部は冷媒に溶解し冷凍シヌテムを循環
してドライヤ内にある乾燥剤で脱水される。しかし、大
部分は冷凍機油に溶は込み、特にエステル系冷凍機油で
は加水分解し酸や有害物質を生じる。

次に冷凍機油中に冷媒ＲＦＣ−１３４ａが溶解した場合
について説明する。

冷媒ＲＦ　Ｃ−１３４ａ用に使われるグリコール系、エ
ステル系冷凍機油はＲＦＣ−１３４＆を溶解する特性が
あｐＨＦｃ−１３４ａが多く溶解した場合には電気絶縁
性は急激に低下するために冷凍機油中の溶解量を少なく
すること一又油面を下げることが望ましい。

本発明は、冷凍機油中に水分が多く溶解しない様にする
とともに冷凍機油中の水分を除去し、又冷凍機油中への
冷媒ＲＦＣ−１３４ａの溶解量を少なくするものである
。すなわち、密閉型圧縮機のモーター停止時において、
電圧可変装置２４により密閉型圧縮機にかかる電圧を制
御し、モータ部１２が回転する電圧よシ低い電圧をかけ
その発熱によシ冷凍機油を加熱する。

つまシ、電圧可変装＠２４により密閉型圧縮機にかかる
電圧を制御することにより冷凍機油を加熱し冷凍機油中
の水分を蒸発させ気相中に保持する。密閉型圧縮機が運
転を開始すると、気相中の水分はシヌテム内を循環しド
ライヤ内にある乾燥剤で脱水される。

冷凍機油中の水分を除去することにより、冷凍システム
内で酸や有害物質の発生を防ぐことができ、酸が機械部
１の摺動面に給油され腐蝕摩耗を生じ圧縮機が潰れるこ
とまた、発生した有害物質の内の重合物は冷凍シヌテム
の配管内に詰まり冷却不良を生じることを防ぐことがで
きる。

また、冷凍機油中の水分を除去するために密閉型圧縮機
停止中に電圧可変装置２４により電圧を制御し発生した
熱により加熱することによυ、冷凍機油は常に所定温度
以上となり冷凍機油中への冷媒ＲＦ　Ｃ−１３４ａの溶
解量が少なくなシ又油面が低下することにより電気絶縁
性が向上しケシフグ中に電流が流れず漏電や感電の危険
性が生じなくなる。

更に、第２の実施例に比べ、電圧可変装置２４を用いて
いるため外気温によυ冷凍機油の温度が制御可能である
。

発明の効果 本発明は冷媒ＲＦＣ−１３４８とエヌテル系あるいはク
リコール系の冷凍機油を封入した密閉ケーシングと、密
閉ケーシング内に収納された機械部と前記機械部を駆動
させるモーター部と前記機械部に冷凍機油を搬送する給
油装置とからなる密閉型圧縮機において、前記密閉ケー
シングに密着したヒーターとから成り前記ヒーターの通
電用制御回路を設けたり、また補助巻線にだけ電流を流
す切り替え回路を設けたり、主及び補助巻線にかかる電
圧の電圧可変装＠を設けたという構成を備えたものであ
シ、多量の酸や有害物質を生じる前に水分量を除去し漏
電や腐蝕摩耗や、冷却不良が起こるのを未然に防ぐこと
ができると共に冷凍機油中へのＨＦＣ−１３４ａの溶解
量が少なくなると共に油面が低下するため電気絶縁性が
向上し漏電や感電の；危険性が生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における圧縮機の断面図
、第２図は本発明の第２．第３の実施例における圧縮機
の断面図、第３図は本発明の第２の実施例における圧縮
機の電源回路図、第４図は本発明の第３の実施例におけ
る圧縮機の電源回路図、第５図は従来の圧縮機の断面図
である。 １・・・・・機械部、１２・・・・・・モーター部、１
５・・・・・・ヒーター　１６・・・・・通電用制御装
置、２３・・・・・・電流切替装置、２４・・・・・・
電圧可変装置。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 第２図 ２３−　ｔ　ジノＬ＃ｉ！％！ ２４　電圧可変装置 機械部 モータ帥 ヒーター 班を帛ｆＩＩｌイ郡朱ｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１，１，１，２−テトラフルオロエタンの冷媒と
   エステル系あるいはグリコール系の冷凍機油を封入した
   密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング内に収納された
   機械部と前記機械部を駆動させるモーター部と、前記機
   械部に冷凍機油を搬送する給油装置と、前記密閉ケーシ
   ングに密着したヒーターとから成り、前記ヒーターの通
   電用制御装置を設けたことを特徴とする密閉 型圧縮機。
2. （２）ヒーター及び通電用制御回路のかわりに補助巻線
   にだけ電流を流す切り替え回路を設けたことを特徴とす
   る請求項（１）記載の密閉型圧縮機。
3. （３）切り替え回路のかわりに主巻線、補助巻線にかか
   る電圧の電圧可変装置を設けたことを特徴とする請求項
   （１）記載の密閉型圧縮機。