JP2000274360A - 密閉形電動圧縮機および空気調和機 - Google Patents
密閉形電動圧縮機および空気調和機Info
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- JP2000274360A JP2000274360A JP11078463A JP7846399A JP2000274360A JP 2000274360 A JP2000274360 A JP 2000274360A JP 11078463 A JP11078463 A JP 11078463A JP 7846399 A JP7846399 A JP 7846399A JP 2000274360 A JP2000274360 A JP 2000274360A
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Abstract
成物を得る。 【解決手段】密閉ケース1内に、塩素とフッ素を含まな
い炭化水素系化合物の冷媒を圧縮する圧縮機2およびこ
の圧縮機を駆動する電動機3と、この冷媒と相溶性を有
する冷凍機油4とを収容する。絶縁用構成部材および摺
動部材の少なくとも一方を、その内部に、5wt%以内
の内部離型剤を含有し、あるいは射出成形もしくは押し
出し成形時の成形型に離型剤を塗布して製造された直鎖
型のPPS樹脂、レゾール型のフェノール樹脂、フッ素
樹脂(PTFE、ETFE、FEP、PFA)、PA樹
脂、PI樹脂、PBT樹脂、PET樹脂、の群から選択
される少なくとも1種類より形成する。
Description
まない炭化水素系化合物の冷媒を使用する密閉型電動圧
縮機に係り、特に、圧縮機構成部材の冷媒に対する適合
性の向上を図った密閉型電動圧縮機およびその密閉型電
動圧縮機を具備した空気調和機に関する。
料の一例としては、特開平4−183788号公報に記
載されたものがある。また、HC冷媒を用いた圧縮機構
成材料としては特願平6−325558号公報に記載さ
れたものがある。この後者の圧縮機構成材料はHCFC
22冷媒にて用いられた耐冷媒樹脂材料と同等もしくは
それよりも耐熱性が高く、かつ不純物量が少なく、使用
される冷媒もしくは油系に適合性を有するために使用さ
れている。
うな代替冷媒を使用する従来の圧縮機を備えた空気調和
機では、次の課題がある。
場合、HCFC22からHFC410A(HFC407
C)へと推移するにつれ、HFC冷媒では系内の水分が
増加するので、圧縮機構成部材の樹脂組成物などの有機
材料の劣化が促進される。このために、圧縮機構成部材
としてコストの高い耐劣化性の有機材を使用する必要が
あるので、高コストであるという課題がある。
は、HFC特有の極性を有する系のために電動機の漏れ
電流が増加するので、電動機巻線などの電線の絶縁被膜
の膜厚はむしろ増厚させる必要がある。このために、電
線の絶縁被膜の膜厚をコスト低減のために薄肉化を図る
ことは、その絶縁被膜の電気絶縁性を低下させるので、
電線の製造信頼性および性能の低下を招き、困難である
という課題がある。また、圧縮機の樹脂組成物には、そ
の添加剤などが冷媒または油に抽出(析出)するという
課題があるので、非極性含有物質などの添加剤の添加制
限があり、コスト高や量産製造信頼性の低下を招くとい
う問題がある。
れたもので、その目的は、安価で製造信頼性と製品信頼
性の高い耐冷媒組成物を有する密閉型電動圧縮機および
その空気調和機を提供することにある。
容器内に、塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の
冷媒を圧縮する圧縮機およびこの圧縮機を駆動する電動
機と、この冷媒と相溶性を有する冷凍機油とを収容する
密閉型冷媒圧縮機において、5wt%以内の内部離型剤
を含有し、あるいは射出成形もしくは押し出し成形時の
成形型に離型剤を塗布して製造された直鎖型のPPS樹
脂、レゾール型のフェノール樹脂、フッ素樹脂(PTF
E、ETFE、FEP、PFA)、PA樹脂、PI樹
脂、PBT樹脂、PET樹脂、の群から選択される少な
くとも1種類よりなる絶縁用構成部材および摺動部材の
少なくとも一方を具備していることを特徴とする密閉形
電動圧縮機である。
フィド、PTFEはポリテトラフルオロエチレン、ET
FEはエチレンフッ化エチレン共重合体、FEPはフロ
ロエチレンプロピレン共重合体、PFAはペルフロロア
ルコキシフッ素樹脂、PA樹脂はポリアミド、PI樹脂
はポリイミド、PBT樹脂はポリブチレンテレフタレー
ト、PET樹脂はポリエチレンテレフタレートである。
媒が、R170(エタン)、R290(プロパン)、R
600(n−ブタン)、R600a(I−ブタン)、R
1150(エチレン)、R1270(プロピレン)の群
から選択される1種類以上の冷媒からなることを特徴と
する請求項1記載の密閉形電動圧縮機である。
の動粘度が1〜120mm2/Sである鉱油、アルキルベ
ンゼン、ポリオールエステル油、ポリエーテル油、PA
G,PAO、フッ素系油の群から選択される1種類以上
の油よりなることを特徴とする請求項1または2記載の
密閉形電動圧縮機である。
動機巻線の芯線の外面にポリエステルを被覆し、または
このポリエステル層の外面にポリアミドイミドもしくは
ナイロンを被覆して、これらの樹脂絶縁厚さがJIS1
種または2種に設定されてなることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれか1項に記載の密閉形電動圧縮機で
ある。
の絶縁紙材料として使用される溶融重縮合タイプのPE
T材であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
か1項に記載の密閉形電動圧縮機である。
製または有機樹脂製部品が、その製造工程において塩素
を含まない溶剤により最終洗浄されてなることを特徴と
する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の密閉形電
動圧縮機である。
製または有機樹脂製部品が、その製造工程において脂肪
族炭化水素溶剤により最終洗浄されてなることを特徴と
する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の密閉形電
動圧縮機である。
か1項に記載の密閉形電動圧縮機に、室内熱交換機、減
圧装置、室外熱交換器を冷媒配管により接続して冷媒を
循環せしめる冷凍サイクルを構成することをことを特徴
とする空気調和機である。
〜図4に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一
または相当部分には同一符号を付している。
室内を冷暖房する空気調和機の冷凍サイクルに組み込む
場合に好適なもので、レシプロタイプ,ロータリタイ
プ,スクロールタイプ,ヘリカルタイプを含む。ロータ
リタイプの密閉形電動圧縮機には、冷蔵庫等に用いられ
る低温用ロータリ圧縮機と、空気調和機等に用いられる
高温用ロータリ圧縮機がある。
タリタイプの密閉形電動圧縮機1Aの縦断面図である。
この密閉形電動圧縮機1Aは、空気調和機の冷凍サイク
ルに組み込まれる縦置のツインタイプの高温用ロータリ
圧縮機であり、高温用ロータリ圧縮機とは冷媒の蒸発温
度が5℃以上の圧縮機をいう。
1内に、塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の冷
媒(以下炭化水素冷媒という)であるR290(プロパ
ン)を圧縮するロータリタイプの圧縮機2およびこの圧
縮機2を駆動する電動機3と、この炭化水素冷媒と相溶
性を有する冷凍機油4とを収容し、圧縮機2は電動機3
の下方に配設される。冷凍機油4は密閉ケース1の内底
部上に溜められ、圧縮機2の下部を浸漬している。
されるステータ5とこのステータ5に回転自在に設けら
れるロータ6とを有し、ロータ6にはクランクシャフト
7を一体に設けている。このクランクシャフト7の下部
は、図中上下に配設されたメインベアリング8とサブベ
アリング9により回転自在に支持される。さらに、この
クランクシャフト7の下部ないし下端部には、ロータ6
よりも下方に突出して、冷凍機油4の溜まり内に延び
て、クランクシャフト7の回転により、冷凍機油4をク
ランクシャフト7の軸上方へ吸い上げてメインベアリン
グ8とサブベアリング9の摺動部に給油する図示しない
オイルポンプを形成している。
リンダブロック)10,11を有し、各シリンダ10,
11のシリンダ室12,13内にピストンローラ14,
15が収容されている。各ピストンローラ14,15は
クランクシャフト7のクランク部7a,7bに各々外嵌
され、クランクシャフト17の回転により両ピストンロ
ーラ14,15が各シリンダ室12,13内で転動しつ
つ偏心回転されるようになっている。各シリンダ10,
11間は仕切プレート16で仕切られている。
により吸込側と吐出側とに仕切られ、各ブレード17は
各シリンダ10,11に形成された各ブレード溝18に
摺動自在に収容され、各スプリング19により常時ピス
トンローラ14,15側に弾性的に押圧するようにばね
付勢される。
の一端に対向して吸込用貫通孔20,21を形成し、こ
の吸込用貫通孔20,21に、アキュムレータ22から
の吸込管23,24を各々挿通させて各シリンダ10,
11の各吸込孔に接続させることにより、アキュムレー
タ22を各シリンダ室12,13の吸込側にそれぞれ連
通させている。
動されると、その圧縮機2の各シリンダ室12,13内
でピストンローラ14,15が転動しつつ偏心回転する
ので、これら各シリンダ室12,13の吸込側に、炭化
水素冷媒がアキュムレータ22から吸込管23,24を
通って吸い込まれ、ここで圧縮作用が行われる。さらに
シリンダ室12,13で圧縮された冷媒は各吐出室25
から第2吐出室26を経て密閉ケース1に放出され、そ
の後、吐出管27を経て密閉ケース1外の冷凍サイクル
に吐出される。
フト7が回転すると、このクランクシャフト7のオイル
ポンプにより、冷凍機油4がクランクシャフト7の軸上
方へ吸い上げられて、メインベアリング8とサブベアリ
ング9などの摺動部に給油され、その摺動部を潤滑す
る。この摺動部としては、クランクシャフト7と、メイ
ンベアリング8及びサブベアリング9、並びにこれらベ
アリング8,9と各ピストンローラ14,15や仕切プ
レート16、さらにブレード19とローラ14,15、
さらにまた、ブレード19とシリンダ10,11の各ブ
レード溝18などの摺動部がある。
シプロタイプの密閉形電動圧縮機1Bの縦断面図であ
る。この密閉形電動圧縮機1Bは、密閉ケース1内に、
塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の冷媒(炭化
水素冷媒)であるR290とR600aの混合冷媒を圧
縮するレシプロタイプの圧縮機2Bと、この圧縮機2B
を駆動する電動機3とを収容している。この電動機3と
圧縮機2Bは密閉ケース1内で固定フレーム28により
一体的に組み付けられ、複数の支持スプリング29によ
り緩衝的に支持される。
し、ロータ6には回転シャフトであるクランクシャフト
7が一体に軸装される。クランクシャフト7は固定フレ
ーム28に固定された軸受30に回転自在に支持され
る。
方に突出する突出端部において、クランク部7aを形成
し、このクランク部7aにピストンロッドを形成するコ
ンロッド31の大端部31aを軸装している。一方、コ
ンロッド31は、その小端ボール部31bをピストン3
2に球継手を介して連結し、このピストン32をシリン
ダ33のシリンダ室34内で摺動自在に支持する。球継
手はコンロッド31の小端ボール部31bとピストン3
2の球座部35とにより形成される。
吐出弁および吸込弁を備えたヘッドプレート36を介し
てシリンダカバー37により被覆しており、このシリン
ダカバー37内に吸込室および吐出室38を形成してい
る。吐出室38は図示しない吐出マフラから吐出パイプ
39を経て密閉ケース1外の吐出管(図示せず)に吐出
されるようになっている。
内に吸い込まれる炭化水素冷媒は、図示しない吸込チャ
ンバから吸込室に入り、さらに、この吸込室からシリン
ダ室34内に入り、このシリンダ室34内でのピストン
32の往復運動により、断熱圧縮される。この密閉形電
動圧縮機1Bは、縦置型で密閉ケース1内を低圧とする
圧縮機であるが、密閉ケース1内を高圧とするタイプ
や、横置型でもよい。
レッサ摺動部を潤滑し、かつ冷却する冷凍機油4Bを貯
溜させている。この冷凍機油4Bはクランクシャフト7
内に形成されたオイルポンプ7bの回転により吸い上げ
られて、コンプレッサ摺動部に案内され、コンプレッサ
摺動部を潤滑する。
自在に支持する支持構造に形成され、一方の摺動部材と
この摺動部材の相手方を構成する他方の摺動部材とから
構成される。具体的には、コンプレッサ摺動部には、ク
ランクシャフト7と軸受30,クランクシャフト7のク
ランク部7aとコンロッド大端部31a,コンロッド小
端ボール部31bとピストン32の球座部35,ピスト
ン32とシリンダ33とがある。
駆動されると、その圧縮機2Bのシリンダ室34の吸込
側に、R290とR600aの混合冷媒がアキュムレー
タから吸込管を通って吸い込まれ、ここで圧縮される。
さらにシリンダ室34で圧縮された冷媒は吐出室38か
ら吐出パイプ39を経て密閉ケース1内に放出され、そ
の後、吐出管から密閉ケース1外の冷凍サイクルに吐出
される。
フト7が回転すると、このクランクシャフト7のオイル
ポンプ7bにより、冷凍機油4Bがクランクシャフト7
の軸上方へ吸い上げられて、メインベアリング8とサブ
ベアリング9などのコンプレッサ摺動部に給油され、そ
の摺動部を潤滑する。このために、クランクシャフト7
と軸受30、クランクシャフト7のクランク部7aとコ
ンロッド大端部31a、コンロッド小端ボール部31b
aとピストン32の球座部35、ピストン32とシリン
ダ33などの摺動部が潤滑される。
プロタイプの密閉形電動圧縮機1A,1Bの電動機3の
要部横断面図である。この電動機3の電気絶縁用構成部
材としては、例えば電動機巻線とステータ5の電気絶縁
用構成部材がある。電動機3の巻線としては、その芯線
(導線)の外面にポリエステルを被覆し、または、この
ポリエステル層の外面に、さらにポリアミドイミドもし
くはナイロンを被覆してなるポリエステルイミド線を使
用しており、これらの樹脂絶縁厚さをJIS1種または
2種に設定している。
その図示しないティース部に絶縁ボビンとして直鎖型の
PPS樹脂(ポリフェニレンスルフィド)を嵌め込む
か、またはこのティース部をPPS樹脂によりモールド
成型して、このポリエステルイミド線を施してステータ
に構成する。
t)%含有したものを射出成形により製作したものであ
る。そのガラス繊維量は30wt%〜50wt%含有し
たものが耐冷媒強度から望ましい。それ以下である場合
には、強度上不足が生じるので、望ましくない。また、
PPS材の無機フィラーとして、炭酸カルシュウム、水
酸化アルミニウム、タルクが含まれても耐冷媒性上問題
はない。
A樹脂(ポリアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタ
レート)、PET樹脂(ポリエチレンテレフタレート)
により形成してもよい。
として例えば天然パラフィンワクッスを5wt%含有さ
せているので、離型性が向上する。このために、射出成
型時の成形型の寿命の向上を図ることができると共に、
電気絶縁性を確保できる。望ましくは、樹脂材料中の均
一性、冷凍サイクル内での抽出(析出)の観点より1w
t%がよい。また、電動機3の電源充電部に接続する口
出線部としては、上記電動機巻線の口出芯線を、例えば
赤黒白に区分(色別)したFEP(フロロエチレンプロ
ピレン共重合体)製押出しチューブ内に通し、その端子
をかしめてクラスタハウジングとしてアンモニアフリー
のフエノール樹脂を用いて接続できるようにした。クラ
スタハウジングとしてはガラス繊維入りのPBT樹脂を
用いもよい。これについても内部離型剤を含有し、若し
くは成形型に直接塗布することにより製造してもよい。
た密閉形電動圧縮機1A,1Bによれば、これを空気調
和機に組み込み、1000時間運転を行った結果、その
運転初期と1000時間後の性能に変化は殆ど無く、運
転終了後、密閉形電動圧縮機1A,1Bを分解して樹脂
組成物を調べた結果、耐劣化性も良好であり、またサイ
クル部品に抽出(析出)した物質の存在も確認されず良
好であった。
化合物の冷媒を使用するので、オゾン層の破壊と地球温
暖化とを共に低減することができる。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bにおいて、炭化水素系冷媒とし
て、R170、R600、R1150,R1270の群
から選択される少なくとも1種類を使用した点に特徴が
ある。これら電動圧縮機1A,1Bについても上記同様
に空気調和機に組み込み、運転試験を行なったところ、
樹脂組成物の耐劣化性も良好であり、またサイクル部品
に抽出(析出)した物質の存在も確認されず良好であっ
た。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bにおいて、上記炭化水素冷媒と
相溶性を有する冷凍機油として、鉱油、アルキルベンゼ
ン、ポリオールエステル油、ポリエーテル油、PAG、
PAO、フッ素油の群から選択される少なくとも1種類
以上の冷凍機油を使用した点に特徴がある。これら冷凍
機油についてもそれぞれ40℃での動粘度1,7,1
0,22,32,45、56,68,120mm2/S
を試験したところ、炭化水素冷媒との適合性などで問題
がないことが確認された。また、これらの冷凍機油に
は、添加剤として、酸化防止剤、加水分解安定剤、油性
剤、極圧剤、腐食防止剤、消泡剤、発泡剤が含まれても
問題がなかった。さらに、これらの冷凍機油は単独か、
或いは1種以上の油が混合されて用いられても炭化水素
冷媒との適合性などに問題がないことが確認された。そ
の結果、HFC用の冷凍機油や、HC−HCFC用の冷
凍機油と共用できることにより、レトロフイットとして
も対応でき、これらの冷凍機油が混入しても冷媒との適
合性などに問題がないことが確認された。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bの電動機3の巻線として、その
芯線(導線)の外面にポリエステルを被覆し、または、
このポリエステル層の外面に、さらにポリアミドイミド
もしくはナイロンを被覆してなるポリエステルイミド線
を使用し、これらの樹脂絶縁厚さをJIS1種または2
種に設定して、空気調和機に組み付けた点に特徴があ
る。この電動機3の巻線の耐久試験によれば、電気絶縁
破壊電圧と、密着性において良好であり、問題はなかっ
た。
に、漏れ電流が増加する問題についても、インバーター
制御の直流モータを電動機3として組み付けた空気調和
機で運転試験をした結果、この漏れ電流の増加は殆ど見
られなかった。
形電動圧縮機の要部横断面図である。この密閉形電動圧
縮機は、上記ロータリまたはレシプロタイプの密閉形電
動圧縮機1A,1BにおけるHC冷媒用の耐冷媒組成物
として、電動機3の電気絶縁紙40に、溶融重合型のP
ETフィルムを使用して、空気調和機に組み付けた点に
特徴がある。なお、図3中、符号41はステータコア、
42は電線である。
媒では、その含有水分が多いので、溶融重合型のPET
フィルムでは加水分解を生ずる問題があったが、HC冷
媒下では吸湿性が少ないことにより加水分解の問題がな
く、コストを低減できる。
圧縮機は、上記ロータリまたはレシプロタイプの密閉形
電動圧縮機1A,1Bにおいて、その構成部品のうち、
金属部品と有機樹脂部品を、その製造工程(加工工程含
む)時に、炭化水素系溶剤により最終洗浄する点に特徴
がある。この金属部品としては、特にシリンダ10,1
1,33や各軸受8,9,30に鋳物や繞結金属を用い
る場合、その黒鉛や空孔部に、この炭化水素系洗浄液が
残存しても炭化水素系溶剤であれば炭化水素系冷媒との
適合性に問題がなく使用ができる。また、ブレード17
やローラ14,15などに有機樹脂部品を用いる場合で
も、これら樹脂部品に炭化水素系洗浄剤が含浸しても適
合性に問題はなかった。
調和機51の冷凍サイクル図である。この空気調和機5
1は、上記各実施形態に係るロータリまたはレシプロタ
イプの密閉形電動圧縮機1A,1Bのいずれかを組み付
けた点に特徴がある。
実施形態に係るロータリまたはレシプロタイプの密閉形
電動圧縮機1Aまたは1B、例えば1Aに、四方弁5
2、室外フアン53を有する室外側熱交換器54、減圧
器である膨張弁55、室内ファン56を有する室内側熱
交換器57を冷媒配管58により、この順に順次、かつ
環状に接続し、炭化水素系冷媒を可逆的に循環させる閉
じた冷凍サイクルを構成している。
により、冷媒を図中実線矢印方向に循環させると、冷房
運転され、図中破線矢印方向に循環させると、暖房運転
されるように構成されている。
記各実施形態に係るロータリまたはレシプロタイプの密
閉形電動圧縮機1A,1Bのいずれかを組み付けている
ので、これら各実施形態とほぼ同様の効果を奏すること
ができる。
絶縁用構成部材と摺動部材の少なくとも一方を、その内
部に、5wt%以内の内部離型剤を含有し、あるいは射
出成型もしくは押し出し成型時の成形型に離型剤を塗布
して成型するので、これら樹脂製構成部材の離型性が向
上する。このために、成形型の寿命を向上させることが
できると共に、これら樹脂製構成部材の製造性の向上と
コスト低減を図ることができる。
として、PPS樹脂、レゾール型のフエノール樹脂、フ
ッ素樹脂、PA樹脂、PI樹脂、PBT樹脂、PET樹
脂、を使用するので、良好な低抽出特性を得ることがで
きると共に、強度低下を抑制することができる。
機の縦断面図。
機の縦断面図。
図図。
凍サイクル図。
4)
まない炭化水素系化合物の冷媒を使用する密閉型電動圧
縮機に係り、特に、圧縮機構成部材の冷媒に対する適合
性の向上を図った密閉型電動圧縮機およびその密閉型電
動圧縮機を具備した空気調和機に関する。
料の一例としては、特開平4−183788号公報に記
載されたものがある。また、HC冷媒を用いた圧縮機構
成材料としては特願平6−325558号公報に記載さ
れたものがある。この後者の圧縮機構成材料はHCFC
22冷媒にて用いられた耐冷媒樹脂材料と同等もしくは
それよりも耐熱性が高く、かつ不純物量が少なく、使用
される冷媒もしくは油系に適合性を有するために使用さ
れている。
うな代替冷媒を使用する従来の圧縮機を備えた空気調和
機では、次の課題がある。
場合、HCFC22からHFC410A(HFC407
C)へと推移するにつれ、HFC冷媒では系内の水分が
増加するので、圧縮機構成部材の樹脂組成物などの有機
材料の劣化が促進される。このために、圧縮機構成部材
としてコストの高い耐劣化性の有機材を使用する必要が
あるので、高コストであるという課題がある。
は、HFC特有の極性を有する系のために電動機の漏れ
電流が増加するので、電動機巻線などの電線の絶縁被膜
の膜厚はむしろ増厚させる必要がある。このために、電
線の絶縁被膜の膜厚をコスト低減のために薄肉化を図る
ことは、その絶縁被膜の電気絶縁性を低下させるので、
電線の製造信頼性および性能の低下を招き、困難である
という課題がある。また、圧縮機の樹脂組成物には、そ
の添加剤などが冷媒または油に抽出(析出)するという
課題があるので、非極性含有物質などの添加剤の添加制
限があり、コスト高や量産製造信頼性の低下を招くとい
う問題がある。
れたもので、その目的は、安価で製造信頼性と製品信頼
性の高い耐冷媒組成物を有する密閉型電動圧縮機および
その空気調和機を提供することにある。
容器内に、塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の
冷媒を圧縮する圧縮機およびこの圧縮機を駆動する電動
機と、この冷媒と相溶性を有する冷凍機油とを収容する
密閉型冷媒圧縮機において、5wt%以内の内部離型剤
を含有し、あるいは射出成形もしくは押し出し成形時の
成形型に離型剤を塗布して製造された直鎖型のPPS樹
脂、レゾール型のフェノール樹脂、フッ素樹脂(PTF
E、ETFE、FEP、PFA)、PA樹脂、PI樹
脂、PBT樹脂、PET樹脂、の群から選択される少な
くとも1種類よりなる絶縁用構成部材および摺動部材の
少なくとも一方を具備していることを特徴とする密閉形
電動圧縮機である。
フィド、PTFEはポリテトラフルオロエチレン、ET
FEはエチレンフッ化エチレン共重合体、FEPはフロ
ロエチレンプロピレン共重合体、PFAはペルフロロア
ルコキシフッ素樹脂、PA樹脂はポリアミド、PI樹脂
はポリイミド、PBT樹脂はポリブチレンテレフタレー
ト、PET樹脂はポリエチレンテレフタレートである。
媒が、R170(エタン)、R290(プロパン)、R
600(n−ブタン)、R600a(I−ブタン)、R
1150(エチレン)、R1270(プロピレン)の群
から選択される1種類以上の冷媒からなることを特徴と
する請求項1記載の密閉形電動圧縮機である。
の動粘度が1〜120mm2/Sである鉱油、アルキル
ベンゼン、ポリオールエステル油、ポリエーテル油、P
AG,PAO、フッ素系油の群から選択される1種類以
上の油よりなることを特徴とする請求項1または2記載
の密閉形電動圧縮機である。
動機巻線の芯線の外面にポリエステルを被覆し、または
このポリエステル層の外面にポリアミドイミドもしくは
ナイロンを被覆して、これらの樹脂絶縁厚さがJIS1
種または2種に設定されてなることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれか1項に記載の密閉形電動圧縮機で
ある。
の絶縁紙材料として使用される溶融重縮合タイプのPE
T材であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
か1項に記載の密閉形電動圧縮機である。
製または有機樹脂製部品が、その製造工程において塩素
を含まない溶剤により最終洗浄されてなることを特徴と
する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の密閉形電
動圧縮機である。
製または有機樹脂製部品が、その製造工程において脂肪
族炭化水素溶剤により最終洗浄されてなることを特徴と
する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の密閉形電
動圧縮機である。
か1項に記載の密閉形電動圧縮機に、室内熱交換機、減
圧装置、室外熱交換器を冷媒配管により接続して冷媒を
循環せしめる冷凍サイクルを構成することをことを特徴
とする空気調和機である。
〜図4に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一
または相当部分には同一符号を付している。
室内を冷暖房する空気調和機の冷凍サイクルに組み込む
場合に好適なもので、レシプロタイプ,ロータリタイ
プ,スクロールタイプ,ヘリカルタイプを含む。ロータ
リタイプの密閉形電動圧縮機には、冷蔵庫等に用いられ
る低温用ロータリ圧縮機と、空気調和機等に用いられる
高温用ロータリ圧縮機がある。
タリタイプの密閉形電動圧縮機1Aの縦断面図である。
この密閉形電動圧縮機1Aは、空気調和機の冷凍サイク
ルに組み込まれる縦置のツインタイプの高温用ロータリ
圧縮機であり、高温用ロータリ圧縮機とは冷媒の蒸発温
度が5℃以上の圧縮機をいう。
1内に、塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の冷
媒(以下炭化水素冷媒という)であるR290(プロパ
ン)を圧縮するロータリタイプの圧縮機2およびこの圧
縮機2を駆動する電動機3と、この炭化水素冷媒と相溶
性を有する冷凍機油4とを収容し、圧縮機2は電動機3
の下方に配設される。冷凍機油4は密閉ケース1の内底
部上に溜められ、圧縮機2の下部を浸漬している。
されるステータ5とこのステータ5に回転自在に設けら
れるロータ6とを有し、ロータ6にはクランクシャフト
7を一体に設けている。このクランクシャフト7の下部
は、図中上下に配設されたメインベアリング8とサブベ
アリング9により回転自在に支持される。さらに、この
クランクシャフト7の下部ないし下端部には、ロータ6
よりも下方に突出して、冷凍機油4の溜まり内に延び
て、クランクシャフト7の回転により、冷凍機油4をク
ランクシャフト7の軸上方へ吸い上げてメインベアリン
グ8とサブベアリング9の摺動部に給油する図示しない
オイルポンプを形成している。
リンダブロック)10,11を有し、各シリンダ10,
11のシリンダ室12,13内にピストンローラ14,
15が収容されている。各ピストンローラ14,15は
クランクシャフト7のクランク部7a,7bに各々外嵌
され、クランクシャフト17の回転により両ピストンロ
ーラ14,15が各シリンダ室12,13内で転動しつ
つ偏心回転されるようになっている。各シリンダ10,
11間は仕切プレート16で仕切られている。
により吸込側と吐出側とに仕切られ、各ブレード17は
各シリンダ10,11に形成された各ブレード溝18に
摺動自在に収容され、各スプリング19により常時ピス
トンローラ14,15側に弾性的に押圧するようにばね
付勢される。
の一端に対向して吸込用貫通孔20,21を形成し、こ
の吸込用貫通孔20,21に、アキュムレータ22から
の吸込管23,24を各々挿通させて各シリンダ10,
11の各吸込孔に接続させることにより、アキュムレー
タ22を各シリンダ室12,13の吸込側にそれぞれ連
通させている。
動されると、その圧縮機2の各シリンダ室12,13内
でピストンローラ14,15が転動しつつ偏心回転する
ので、これら各シリンダ室12,13の吸込側に、炭化
水素冷媒がアキュムレータ22から吸込管23,24を
通って吸い込まれ、ここで圧縮作用が行われる。さらに
シリンダ室12,13で圧縮された冷媒は各吐出室25
から第2吐出室26を経て密閉ケース1に放出され、そ
の後、吐出管27を経て密閉ケース1外の冷凍サイクル
に吐出される。
フト7が回転すると、このクランクシャフト7のオイル
ポンプにより、冷凍機油4がクランクシャフト7の軸上
方へ吸い上げられて、メインベアリング8とサブベアリ
ング9などの摺動部に給油され、その摺動部を潤滑す
る。この摺動部としては、クランクシャフト7と、メイ
ンベアリング8及びサブベアリング9、並びにこれらベ
アリング8,9と各ピストンローラ14,15や仕切プ
レート16、さらにブレード19とローラ14,15、
さらにまた、ブレード19とシリンダ10,11の各ブ
レード溝18などの摺動部がある。
シプロタイプの密閉形電動圧縮機1Bの縦断面図であ
る。この密閉形電動圧縮機1Bは、密閉ケース1内に、
塩素とフッ素を含まない炭化水素系化合物の冷媒(炭化
水素冷媒)であるR290とR600aの混合冷媒を圧
縮するレシプロタイプの圧縮機2Bと、この圧縮機2B
を駆動する電動機3とを収容している。この電動機3と
圧縮機2Bは密閉ケース1内で固定フレーム28により
一体的に組み付けられ、複数の支持スプリング29によ
り緩衝的に支持される。
し、ロータ6には回転シャフトであるクランクシャフト
7が一体に軸装される。クランクシャフト7は固定フレ
ーム28に固定された軸受30に回転自在に支持され
る。
方に突出する突出端部において、クランク部7aを形成
し、このクランク部7aにピストンロッドを形成するコ
ンロッド31の大端部31aを軸装している。一方、コ
ンロッド31は、その小端ボール部31bをピストン3
2に球継手を介して連結し、このピストン32をシリン
ダ33のシリンダ室34内で摺動自在に支持する。球継
手はコンロッド31の小端ボール部31bとピストン3
2の球座部35とにより形成される。
吐出弁および吸込弁を備えたヘッドプレート36を介し
てシリンダカバー37により被覆しており、このシリン
ダカバー37内に吸込室および吐出室38を形成してい
る。吐出室38は図示しない吐出マフラから吐出パイプ
39を経て密閉ケース1外の吐出管(図示せず)に吐出
されるようになっている。
内に吸い込まれる炭化水素冷媒は、図示しない吸込チャ
ンバから吸込室に入り、さらに、この吸込室からシリン
ダ室34内に入り、このシリンダ室34内でのピストン
32の往復運動により、断熱圧縮される。この密閉形電
動圧縮機1Bは、縦置型で密閉ケース1内を低圧とする
圧縮機であるが、密閉ケース1内を高圧とするタイプ
や、横置型でもよい。
レッサ摺動部を潤滑し、かつ冷却する冷凍機油4Bを貯
溜させている。この冷凍機油4Bはクランクシャフト7
内に形成されたオイルポンプ7bの回転により吸い上げ
られて、コンプレッサ摺動部に案内され、コンプレッサ
摺動部を潤滑する。
自在に支持する支持構造に形成され、一方の摺動部材と
この摺動部材の相手方を構成する他方の摺動部材とから
構成される。具体的には、コンプレッサ摺動部には、ク
ランクシャフト7と軸受30,クランクシャフト7のク
ランク部7aとコンロッド大端部31a,コンロッド小
端ボール部31bとピストン32の球座部35,ピスト
ン32とシリンダ33とがある。
駆動されると、その圧縮機2Bのシリンダ室34の吸込
側に、R290とR600aの混合冷媒がアキュムレー
タから吸込管を通って吸い込まれ、ここで圧縮される。
さらにシリンダ室34で圧縮された冷媒は吐出室38か
ら吐出パイプ39を経て密閉ケース1内に放出され、そ
の後、吐出管から密閉ケース1外の冷凍サイクルに吐出
される。
フト7が回転すると、このクランクシャフト7のオイル
ポンプ7bにより、冷凍機油4Bがクランクシャフト7
の軸上方へ吸い上げられて、メインベアリング8とサブ
ベアリング9などのコンプレッサ摺動部に給油され、そ
の摺動部を潤滑する。このために、クランクシャフト7
と軸受30、クランクシャフト7のクランク部7aとコ
ンロッド大端部31a、コンロッド小端ボール部31b
aとピストン32の球座部35、ピストン32とシリン
ダ33などの摺動部が潤滑される。
プロタイプの密閉形電動圧縮機1A,1Bの電動機3の
要部横断面図である。この電動機3の電気絶縁用構成部
材としては、例えば電動機巻線とステータ5の電気絶縁
用構成部材がある。電動機3の巻線としては、その芯線
(導線)の外面にポリエステルを被覆し、または、この
ポリエステル層の外面に、さらにポリアミドイミドもし
くはナイロンを被覆してなるポリエステルイミド線を使
用しており、これらの樹脂絶縁厚さをJIS1種または
2種に設定している。
その図示しないティース部に絶縁ボビンとして直鎖型の
PPS樹脂(ポリフェニレンスルフィド)を嵌め込む
か、またはこのティース部をPPS樹脂によりモールド
成型して、このポリエステルイミド線を施してステータ
に構成する。
t)%含有したものを射出成形により製作したものであ
る。そのガラス繊維量は30wt%〜50wt%含有し
たものが耐冷媒強度から望ましい。それ以下である場合
には、強度上不足が生じるので、望ましくない。また、
PPS材の無機フィラーとして、炭酸カルシュウム、水
酸化アルミニウム、タルクが含まれても耐冷媒性上問題
はない。
A樹脂(ポリアミド)、PBT(ポリブチレンテレフタ
レート)、PET樹脂(ポリエチレンテレフタレート)
により形成してもよい。
として例えば天然パラフィンワクッスを5wt%含有さ
せているので、離型性が向上する。このために、射出成
型時の成形型の寿命の向上を図ることができると共に、
電気絶縁性を確保できる。望ましくは、樹脂材料中の均
一性、冷凍サイクル内での抽出(析出)の観点より1w
t%がよい。また、電動機3の電源充電部に接続する口
出線部としては、上記電動機巻線の口出芯線を、例えば
赤黒白に区分(色別)したFEP(フロロエチレンプロ
ピレン共重合体)製押出しチューブ内に通し、その端子
をかしめてクラスタハウジングとしてアンモニアフリー
のフェノール樹脂を用いて接続できるようにした。クラ
スタハウジングとしてはガラス繊維入りのPBT樹脂を
用いもよい。これについても内部離型剤を含有し、若し
くは成形型に直接塗布することにより製造してもよい。
た密閉形電動圧縮機1A,1Bによれば、これを空気調
和機に組み込み、1000時間運転を行った結果、その
運転初期と1000時間後の性能に変化は殆ど無く、運
転終了後、密閉形電動圧縮機1A,1Bを分解して樹脂
組成物を調べた結果、耐劣化性も良好であり、またサイ
クル部品に抽出(析出)した物質の存在も確認されず良
好であった。
化合物の冷媒を使用するので、オゾン層の破壊と地球温
暖化とを共に低減することができる。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bにおいて、炭化水素系冷媒とし
て、R170、R600、R1150,R1270の群
から選択される少なくとも1種類を使用した点に特徴が
ある。これら電動圧縮機1A,1Bについても上記同様
に空気調和機に組み込み、運転試験を行なったところ、
樹脂組成物の耐劣化性も良好であり、またサイクル部品
に抽出(析出)した物質の存在も確認されず良好であっ
た。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bにおいて、上記炭化水素冷媒と
相溶性を有する冷凍機油として、鉱油、アルキルベンゼ
ン、ポリオールエステル油、ポリエーテル油、PAG、
PAO、フッ素油の群から選択される少なくとも1種類
以上の冷凍機油を使用した点に特徴がある。これら冷凍
機油についてもそれぞれ40℃での動粘度1,7,1
0,22,32,45、56,68,120mm2/S
を試験したところ、炭化水素冷媒との適合性などで問題
がないことが確認された。また、これらの冷凍機油に
は、添加剤として、酸化防止剤、加水分解安定剤、油性
剤、極圧剤、腐食防止剤、消泡剤、発泡剤が含まれても
問題がなかった。さらに、これらの冷凍機油は単独か、
或いは1種以上の油が混合されて用いられても炭化水素
冷媒との適合性などに問題がないことが確認された。そ
の結果、HFC用の冷凍機油や、HC−HCFC用の冷
凍機油と共用できることにより、レトロフィットとして
も対応でき、これらの冷凍機油が混入しても冷媒との適
合性などに問題がないことが確認された。
圧縮機は、上記ロータリタイプとレシプロタイプの密閉
形電動圧縮機1A,1Bの電動機3の巻線として、その
芯線(導線)の外面にポリエステルを被覆し、または、
このポリエステル層の外面に、さらにポリアミドイミド
もしくはナイロンを被覆してなるポリエステルイミド線
を使用し、これらの樹脂絶縁厚さをJIS1種または2
種に設定して、空気調和機に組み付けた点に特徴があ
る。この電動機3の巻線の耐久試験によれば、電気絶縁
破壊電圧と、密着性において良好であり、問題はなかっ
た。
に、漏れ電流が増加する問題についても、インバーター
制御の直流モータを電動機3として組み付けた空気調和
機で運転試験をした結果、この漏れ電流の増加は殆ど見
られなかった。
形電動圧縮機の要部横断面図である。この密閉形電動圧
縮機は、上記ロータリまたはレシプロタイプの密閉形電
動圧縮機1A,1BにおけるHC冷媒用の耐冷媒組成物
として、電動機3の電気絶縁紙40に、溶融重合型のP
ETフィルムを使用して、空気調和機に組み付けた点に
特徴がある。なお、図3中、符号41はステータコア、
42は電線である。
媒では、その含有水分が多いので、溶融重合型のPET
フィルムでは加水分解を生ずる問題があったが、HC冷
媒下では吸湿性が少ないことにより加水分解の問題がな
く、コストを低減できる。
圧縮機は、上記ロータリまたはレシプロタイプの密閉形
電動圧縮機1A,1Bにおいて、その構成部品のうち、
金属部品と有機樹脂部品を、その製造工程(加工工程含
む)時に、炭化水素系溶剤により最終洗浄する点に特徴
がある。この金属部品としては、特にシリンダ10,1
1,33や各軸受8,9,30に鋳物や繞結金属を用い
る場合、その黒鉛や空孔部に、この炭化水素系洗浄液が
残存しても炭化水素系溶剤であれば炭化水素系冷媒との
適合性に問題がなく使用ができる。また、ブレード17
やローラ14,15などに有機樹脂部品を用いる場合で
も、これら樹脂部品に炭化水素系洗浄剤が含浸しても適
合性に問題はなかった。
調和機51の冷凍サイクル図である。この空気調和機5
1は、上記各実施形態に係るロータリまたはレシプロタ
イプの密閉形電動圧縮機1A,1Bのいずれかを組み付
けた点に特徴がある。
実施形態に係るロータリまたはレシプロタイプの密閉形
電動圧縮機1Aまたは1B、例えば1Aに、四方弁5
2、室外フアン53を有する室外側熱交換器54、減圧
器である膨張弁55、室内ファン56を有する室内側熱
交換器57を冷媒配管58により、この順に順次、かつ
環状に接続し、炭化水素系冷媒を可逆的に循環させる閉
じた冷凍サイクルを構成している。
により、冷媒を図中実線矢印方向に循環させると、冷房
運転され、図中破線矢印方向に循環させると、暖房運転
されるように構成されている。
記各実施形態に係るロータリまたはレシプロタイプの密
閉形電動圧縮機1A,1Bのいずれかを組み付けている
ので、これら各実施形態とほぼ同様の効果を奏すること
ができる。
絶縁用構成部材と摺動部材の少なくとも一方を、その内
部に、5wt%以内の内部離型剤を含有し、あるいは射
出成型もしくは押し出し成型時の成形型に離型剤を塗布
して成型するので、これら樹脂製構成部材の離型性が向
上する。このために、成形型の寿命を向上させることが
できると共に、これら樹脂製構成部材の製造性の向上と
コスト低減を図ることができる。
として、PPS樹脂、レゾール型のフェノール樹脂、フ
ッ素樹脂、PA樹脂、PI樹脂、PBT樹脂、PET樹
脂、を使用するので、良好な低抽出特性を得ることがで
きると共に、強度低下を抑制することができる。
機の縦断面図。
機の縦断面図。
図。
凍サイクル図。
Claims (8)
- 【請求項1】 密閉容器内に、塩素とフッ素を含まない
炭化水素系化合物の冷媒を圧縮する圧縮機およびこの圧
縮機を駆動する電動機と、この冷媒と相溶性を有する冷
凍機油とを収容する密閉型冷媒圧縮機において、 5wt%以内の内部離型剤を含有し、あるいは射出成形
もしくは押し出し成形時の成形型に離型剤を塗布して製
造された直鎖型のPPS樹脂、レゾール型のフェノール
樹脂、フッ素樹脂(PTFE、ETFE、FEP、PF
A)、PA樹脂、PI樹脂、PBT樹脂、PET樹脂、
の群から選択される少なくとも1種類よりなる絶縁用構
成部材および摺動部材の少なくとも一方を具備している
ことを特徴とする密閉形電動圧縮機。 - 【請求項2】 炭化水素系化合物の冷媒は、R170
(エタン)、R290(プロパン)、R600(n−ブ
タン)、R600a(I−ブタン)、R1150(エチ
レン)、R1270(プロピレン)の群から選択される
1種類以上の冷媒からなることを特徴とする請求項1記
載の密閉形電動圧縮機。 - 【請求項3】 冷凍機油は、40℃での動粘度が1〜1
20mm2/Sである鉱油、アルキルベンゼン、ポリオー
ルエステル油、ポリエーテル油、PAG,PAO、フッ
素系油の群から選択される1種類以上の油よりなること
を特徴とする請求項1または2記載の密閉形電動圧縮
機。 - 【請求項4】 絶縁用構成部材は、電動機巻線の芯線の
外面にポリエステルを被覆し、またはこのポリエステル
層の外面にポリアミドイミドもしくはナイロンを被覆し
て、これらの樹脂絶縁厚さがJIS1種または2種に設
定されてなることを特徴とする請求項1ないし3のいず
れか1項に記載の密閉形電動圧縮機。 - 【請求項5】 PET樹脂は、電動機の絶縁紙材料とし
て使用される溶融重縮合タイプのPET材であることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の密
閉形電動圧縮機。 - 【請求項6】 圧縮機を構成する金属製または有機樹脂
製部品は、その製造工程において塩素を含まない溶剤に
より最終洗浄されてなることを特徴とする請求項1ない
し5のいずれか1項に記載の密閉形電動圧縮機。 - 【請求項7】 圧縮機を構成する金属製または有機樹脂
製部品は、その製造工程において脂肪族炭化水素溶剤に
より最終洗浄されてなることを特徴とする請求項1ない
し5のいずれか1項に記載の密閉形電動圧縮機。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の密
閉形電動圧縮機に、室内熱交換機、減圧装置、室外熱交
換器を冷媒配管により接続して冷媒を循環せしめる冷凍
サイクルを構成することをことを特徴とする空気調和
機。
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