密闭型压缩机以及具备该压缩机的冰箱以及自动贩卖机的制作方法

本发明涉及密闭型压缩机以及具备该压缩机的冰箱以及自动贩卖机。

背景技术：

在冰箱、自动贩卖机等中使用密闭型压缩机。密闭型压缩机为如在机架的上侧具备压缩元件，在机架的下侧具备电动元件，在密闭容器中上述机架被弹性支撑的结构。

关于这样的密闭型压缩机，在专利文献1中公开了将不会产生可靠性降低且充分确保系统的过负载运转而实现由使用低粘度的润滑油而产生的节能化作为目的的发明。

在该专利文献1中记载了收纳40度时的动粘度为6平方毫米/秒以下(用粘度等级所说一般来说为vg6以下)的动粘度的润滑油，电机的效率在高负荷条件下具备82％以上。另外，该专利文献1中记载了作为上述润滑油使用石蜡类矿物油的宗旨。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-127218号公报

为了使冰箱、自动贩卖机等的内部容积变大，强烈地希望使密闭型压缩机小型化。使密闭型压缩机小型化，会存在在装置启动时(特别在制冷剂平静的状态下开始启动时)容易产生润滑油起泡沫的现象。并且，所谓的制冷剂平静状态是指在长时间不运转装置等的情况下在润滑油中溶入制冷剂的状态。一旦变为制冷剂平静的状态，由于在润滑油中溶入制冷剂所以外观的油量也增加，密闭型压缩机的转子与油面靠近，在润滑油中浸入转子。因此，产生因开始启动时转子的旋转与气压润滑油搅拌而起泡的润滑油起泡沫现象。产生润滑油起泡沫现象压缩机内的油量就会不足，产生动作不良与冷却效率降低、噪音增加等。

专利文献1中所记载的发明认为，因使用isovg6以下的动粘度润滑油，因此在小型化的要求上能够某种程度上进行响应。可是，由于专利文献1中所使用的润滑油是石蜡类矿物油，因此制冷剂的溶入难度自不必说，在使密闭型压缩机小型化的情况下依然会产生润滑油起泡沫的现象。

技术实现要素：

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种即使在小型化的情况下也能够抑制润滑油起泡沫现象的密闭型压缩机以及具备盖压缩机的冰箱以及自动贩卖机。

涉及本发明的密闭型压缩机特征为：具备压缩制冷剂的压缩元件、驱动上述压缩元件的电动元件、在上侧具备上述压缩元件且在下侧具备上述电动元件的机架、收纳上述压缩元件、上述电动元件以及上述机架并且收纳润滑油的密闭容器，该机架被设置于上述机架下侧的弹性部件弹性支撑于上述密闭容器，上述润滑油是isovg6以下的环烷烃类矿物油。

涉及本发明的冰箱具备上述密闭型压缩机。

涉及本发明的自动贩卖机具备上述密闭型压缩机。

发明效果

根据本发明能够提供一种即使在小型化的情况下也能够抑制润滑油起泡沫现象的密闭型压缩机。

另外，根据本发明能够提供具备抑制润滑油起泡沫现象的密闭型压缩机的冰箱以及自动贩卖机。

附图说明

图1是表示本实施方式中的密闭型压缩机的纵向剖视图。

图2是表示本实施方式中的密闭型压缩机的横向剖视图。

图3是说明密闭型压缩机的作用效果的示意图，(a)是本实施方式，(b)是比较例。

图4表示搭载本实施方式中的密闭型压缩机的冰箱的概略剖视图，(a)是将密闭型压缩机配置于冰箱下部的结构，(b)是将密闭型压缩机配置于冰箱上部的结构。

图5是搭载本实施方式的密闭型压缩机的自动贩卖机的侧视图，是将一部分去掉的图。

图中：100—密闭型压缩机，20—压缩元件，24—机架，30—电动元件，3—密闭容器，40—润滑油，9—螺旋弹簧。

具体实施方式

首先，参照适合的附图关于涉及本发明的实施方式的密闭型压缩机100进行说明，其次，关于润滑油40进行说明。并且，在参照的附图中在相同的要素上标注相同的符号，省略重复说明。

(密闭型压缩机)

图1是表示本实施方式中的密闭型压缩机的纵向剖视图。

如图1所示，密闭型压缩机100是所谓的将压缩元件20以及电动元件30配置于密闭容器3内而构成的往复式压缩机。压缩元件20以及电动元件30在密闭容器3内被多个螺旋弹簧9(弹性部件)弹性地支撑。密闭容器3利用焊接等对构成大致上半部分的外廓的上壳体3m和构成大致下半部分的外廓的下壳体3n进行接合，在内部具备收纳压缩元件20以及电动元件30的空间。

压缩元件20具备缸体21、在该缸体21内通过使活塞22往复运动而压缩制冷剂的曲轴23、轴支撑该曲轴23的径向轴承25。径向轴承25(轴承)与缸体21以及机架24一体化地形成。曲轴23通过推力轴承26在机架24上可自由旋转地被支撑。

机架24具备向大致水平方向延伸的基座24a，缸体21位于基座24a的上部。另外，在机架24的大致中央部形成向铅垂方向下方(向下壳体3n的底面)延伸的圆筒形状的径向轴承25。另外，机架24构成缸体21的一部分。

缸体21形成于比曲轴23的中心轴o向径向外侧偏移的位置。另外，在缸体21的轴向的外周侧的端部上安装头罩27，在相反侧的端部插入活塞22。如此，通过缸体21、头罩27与活塞22构成压缩室(缸体室)q1。并且，在缸体21与头罩27之间设置具备在吸入制冷剂时打开的吸气阀、在排出已压缩的制冷剂时打开的排出阀的阀开闭机构。

径向轴承25通过轴支撑曲轴23的滑动轴承构成。另外，径向轴承25通过形成于机架24上的贯通孔24b构成。推力轴承26配置于圆形槽状地形成于基座24a的上面的贯通孔24b周围的凹部24c。

连杆22a的大径侧的端部22b与后述的曲柄销23a连结，连杆22a的小径侧的端部22c通过销22d与活塞22连结。

在曲轴23的上端部上形成曲柄销23a，曲柄销23a形成于从曲轴23的旋转中心轴o偏心的位置。另外，曲轴23的下端部位于下壳体3n的附近。通过曲柄销23a相对于旋转中心轴o偏心旋转，活塞22在缸体21内往复运动。

另外，曲轴23在贯通孔24b的上方具备向相对于旋转中心轴o正交的方向(水平方向)延伸的凸缘部23b。并且，在本实施方式中，凸缘部23b为兼用为平衡锤的结构。平衡锤具备降低压缩元件20驱动时的振动的功能。由此，能够降低压缩元件20的高度尺寸，有助于密闭型压缩机100的小型化。

另外，在曲轴23上形成从轴向的下端向上方凹的形状的镗孔23c，以在曲轴23内具备中空部的方式而构成。另外，在曲轴23上形成从镗孔23c的上端贯通于凸缘部23b的上面的上部连通孔23d。

另外，在曲轴23的外周面上，螺旋槽23e形成至凸缘部23b的附近。螺旋槽23e的上端部通过形成于曲柄销23a上的凹形状的销部镗孔23f、销部连通孔23g而连通。

在曲轴23的中空部中插入固定轴部件28。固定轴部件28通过未图示的固定工具以即使在曲轴23旋转时也不旋转的方式被固定。在固定轴部件28的外周面上形成固定轴螺旋槽28a。由该固定轴螺旋槽28a的壁面与镗孔23c的壁面上形成螺旋状的润滑油通路，伴随由曲轴23的旋转引起的壁面移动，润滑油40因粘性的效果被壁面拖拽而在润滑油通路内上升。

在润滑油通路内上升的润滑油40通过上部连通孔23d吹至凸缘部23b上，润滑推力轴承26。另外，在曲轴23的螺旋槽23e上升的润滑油40润滑曲轴23与径向轴承25之间，并且，通过销部连通孔23g向曲柄销23a的销部镗孔23f流入，润滑连杆22a的周围。并且，润滑了推力轴承26等的润滑油40通过孔24s(参照图2)，返回至密闭容器3的底部。

电动元件30配置于机架24的下侧(基座24a的下方)，包括转子31以及定子32而构成。

转子31具备层叠电磁钢板的转子铁芯而构成，在曲轴23的下部通过压入等方式固定。另外，转子31是半径r比厚度(轴向的高度)t1大的扁平形状。另外，转子31的厚度(轴向的高度)t1设定为径向轴承25的长度(轴承长)l的大致一半左右。

定子32配置于转子31的外周，具备由圆筒状的转子铁芯与形成于该转子铁芯的内周的多个插槽而构成的铁芯32a、通过绝缘体(未图示)而缠绕于铁芯32a上的线圈32b而构成。另外，铁芯32a在图1的纵向剖视中是径向的长度l1比厚度(轴向的高度)t2长的扁平形状。线圈32b在图1的纵向剖视中也是径向的长度比厚度(轴向的高度)长的扁平形状。另外，铁芯32a的厚度(轴向的高度)t2以与转子31的厚度(轴向的高度)t1相同程度的方式而构成。如此，在使转子31为扁平的情况下，通过定子32的直径也扩大而成为扁平形状，能够得到用于使转子31旋转的转矩。

如此设置压缩元件20以及电动元件30的机架24在密闭容器3内被多个螺旋弹簧9、9弹性支撑。另外，压缩元件20以及电动元件30以在运转时振动时不接触于密闭容器3的内壁面的方式，在预先设定预定的空间cl的状态下设计。

螺旋弹簧9设置于构成压缩元件20的一部分的缸体21侧(压缩机室侧q2、图1的左侧)、与缸体21侧相反侧(反压缩机室侧q3、图1的右侧)。并且，在本实施方式中，螺旋弹簧9分别在压缩室侧q2与反压缩机室侧q3上，共计4根设置于正交于图1纸面的方向的跟前侧与里侧(参照图2)。并且，所有的螺旋弹簧9均具备相同的形状以及弹簧特性。如此，由于使螺旋弹簧9为单一种类，能够防止螺旋弹簧9不同种类混合的情况下的配置错误。可是，螺旋弹簧9的根数不限定于4根，既可以是3根，也可以是5根以上。

另外，机架24具备相比于缸体21向外周侧(径向外侧)延伸的延伸部24d。该延伸部24d相比于定子32向外周侧延伸。另外，在延伸部24d的下面形成嵌合于螺旋弹簧9的上部而保持的突起部24e。

另外，机架24即使在与延伸部24d相反侧上也具备与延伸部24d相同程度地延伸的延伸部24f。该延伸部24f也相比于定子32向外周侧延伸。另外，在延伸部24f的下面形成嵌合于螺旋弹簧9的上部而保持的突起部24g。

在密闭容器3的底面上，在定子32的外周侧上形成以向密闭容器3内突出的方式凸起的台阶部3a。该台阶部3a通过下壳体3n底面的一部分与侧面的一部分合并而形成凹状形状而构成。另外，台阶部3a设置于与螺旋弹簧9的位置对应的位置上。另外，在台阶部3a的上端上形成螺旋弹簧9的下部嵌合而保持的突起部3b。突起部3b位于相比于转子31的下面31a靠上方。

图2是表示本实施方式的密闭型压缩机的横向剖视图。并且，在图2中关于密闭型压缩机100内的制冷剂的流动进行说明。

如图2所示，从冰箱的冷却器66(参照图4)返回，从贯通密闭容器3而连接的吸入管道3e导入的制冷剂在从吸入消音器41的吸入口(未图示)吸入之后，通过头罩27等被导入至压缩室q1(参照图1)。另外，在压缩室q1中通过活塞22压缩的制冷剂通过排出室空间(未图示)，通过形成于机架24上的排出消音器42a、42b以及管道3f，从排出管道3g输送至冷却器66(参照图4)。

图3是说明密闭型压缩机的作用效果的示意图，(a)是本实施方式，(b)是比较例。

在图3(b)所示的比较例中，在机架124的上下配置压缩元件120与电动元件130，电动元件130被螺旋弹簧90、90弹性支撑于密闭容器90内。该情况下，由于内部机构部(压缩元件120以及电动元件130)的重心位于比螺旋弹簧90、90的上端靠上方，因此，在运转时在两箭头方向上振动时，振动角度b变大。相对于此，在图3(a)所示的实施方式中，在机架24的上部配置压缩元件20，在下部配置电动元件30，机架24被螺旋弹簧9、9弹性支撑于密闭容器3内。该情况下，运转时的压缩元件20与电动元件30分别在两箭头方向上振动，由于重心位于机架24的高度位置(与螺旋弹簧9、9的上端相同高度的位置)，因此振动角度a(＜b)变小。即，重心位置几乎等于被螺旋弹簧9弹性支撑的机架24的高度，振动难。

如此，在密闭型压缩机100中，通过在机架24的上侧配置压缩元件20，在机架24的下侧配置电动元件30，机架24被弹性支撑，可降低内部机构部的振动。而且，通过将螺旋弹簧9的位置配置于缸体21的外周侧，能够更有效地抑制内部机构部的振动。

另外，在实施方式中，通过相比较于比较例能够降低振动而使振动角度a变小，能够使内部机构部(压缩元件20以及电动元件30)与密闭容器3之间的空间cl(参照图1)变短。其结果，能够使密闭容器3变小，可谋求密闭型压缩机100的小型化。

另外，在各台阶部3a的下部设置弹性支撑密闭容器3的橡胶座10(参照图1)。该橡胶座10被固定于密闭容器3的下壳体3n的板11支撑。

通过如此形成台阶部3a，在台阶部3a上配置螺旋弹簧9，可将螺旋弹簧9设置在不会浸入润滑油40的高度上，因此能够防止螺旋弹簧9在润滑油40内振动时而产生的噪音，可谋求密闭型压缩机100的安静稳定性。另外，通过将橡胶座10配置于台阶部3a的下部，能够防止橡胶座10从密闭容器3的下壳体3n向下方较大地突出，能够抑制密闭型压缩机100高度变高，可谋求密闭型压缩机100的小型化。

图4表示搭载了本实施方式中的密闭型压缩机的冰箱的概略剖视图，(a)是将密闭型压缩机配置于下部的结构，(b)是将密闭型压缩机配置于上部的结构。

如图4(a)所示，冰箱60a将冰箱主体61分为多个收纳室62、63、64、65而构成。例如，收纳室62是冷藏室，收纳室63是上层冷冻室，收纳室64是下层冷冻室，收纳室65是蔬菜室。并且，各收纳室62、63、64、65的位置关系不限于图4(a)中的关系。密闭型压缩机100配置于收纳室65的抽屉65a的内侧下部(冰箱主体61的背面侧的最下端)的机械室中。从密闭型压缩机100排出的制冷剂通过设置于冰箱60a中的冷凝器(未图示)、减压机构(未图示)，用冷却器66吸收冰箱内的热量，再次向密闭型压缩机100内返回。

可是，由于一直以来适用高度高的密闭型压缩机而需要使机械室的容积变大，因此收纳于收纳室65中的抽屉65a的容量变小(浅抽屉)。因此，通过采用适用本实施方式的密闭型压缩机100的冰箱60a，能够使机械室的容积变小，由于能够使机械室的顶面高度位置降低，因此可扩大收纳室65内侧的箱内容量。

另外，如图4(b)所示，冰箱60b的密闭型压缩机100配置于收纳室62的内侧上部(冰箱主体61的背面侧最上端)的机械室中。

可是，如果如以往那样适用高度高的密闭型压缩机，则密闭型压缩机产生的振动大，因此，传递至冰箱主体的振动也大。因此，通过采用适用了本实施方式的密闭型压缩机100的冰箱60，能通过上述结构减小振动，因此，能抑制传递至冰箱主体61的振动。另外，通过适用小型的密闭型压缩机100，也能扩大收纳室62的箱内容量。

如此，由于本实施方式的密闭型压缩机100能够配置于冰箱中，即使在自动贩卖机(参照图5)也能够代替现有的密闭型压缩机适用小型的密闭型压缩机100。在此，图5是搭载了本实施方式的密闭型压缩机的自动贩卖机的侧视图，是将一部分去掉的图。如图5所示，本实施方式的自动贩卖机70由于具备密闭型压缩机100，能抑制密闭型压缩机100的润滑油起泡沫现象，能够使机械室的容积变小，也可扩大收纳室的箱内容量。另外，本实施方式的自动贩卖机70由于适用密闭型压缩机100，而能够降低振动，抑制向自动贩卖机主体传递的振动。

(润滑油)

本发明中所使用的润滑油40是isovg(iso粘度等级)6以下的环烷烃类矿物油。并且，iso是internationalorganizationforstandardization的缩写，vg是viscositygrade的缩写。本发明中的isovg表示在40℃下的动粘度(单位为平方毫米/秒(mm²/s))的值。该动粘度也可以称为中点粘度。

在本发明中使用的环烷烃类矿物油是含有具有环状结构的饱和碳化氢(环烷烃类碳化氢)的矿物油，但在不妨碍本发明的效果的范围内，可以是石蜡类矿物油、含有消泡剂、防锈剂等其他物质的矿物油。

所谓的环烷烃类碳化氢为一个分子中至少包含一个饱和环(环烷烃环)的碳化氢。作为环烷烃类碳化氢能够举出碳数5个环戊烷环、碳数6个的环己烷环等的用一般式cnh2n表示的具有环烷烃结构的物质。在本发明中，环烷烃类碳化氢既可以是上述环烷烃环多个连接，也可以与芳香族环聚合，还可以环烷烃环与聚合环的多种的烷基结合。

环烷烃类碳化氢优选碳数为5～50，更优选碳数5～40，进一步优选碳数5～30，特别优选碳数5～20，最优选碳数5～10。

作为环烷烃类碳化氢举出如环戊烷、甲基环戊烷、乙基二乙基戊烷、1,1-二环戊烷、1,3-二环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基、1,2,4-三甲基等。

环烷烃类矿物油通过精炼含有丰富的环烷烃类碳化氢的环烷基原油而能够得到。作为环烷烃类矿物油的精炼方法能举出常压蒸馏以及减压蒸馏而得到润滑油馏分，相对于该得到的润滑油馏分适当地将溶剂脱出、溶剂抽出、氢化分解、溶剂脱出、脱离接触、氢化精炼、硫酸清洗、白土处理中的一种或两种组合而使用。

环烷烃类矿物油与石蜡类矿物油相比较具有难以溶解用于密闭型压缩机100的制冷剂的特性。另外，在本发明中使环烷烃类矿物油的isovg为6以下，使动粘度变低。润滑油40根据环烷烃类矿物油的特性与低动粘度的相乘效果，成为制冷剂更加难以溶解的物质。并且，根据本发明，由于润滑油40的动粘度低因此可使用于使装置动作的输入降低，也可以提高性能。从更难以溶解制冷剂的观点以及进一步降低用于使装置动作的输入的观点出发，环烷烃类矿物油的isovg优选为5以下。

本实施方式的密闭型压缩机100由于使用上述润滑油40，因此即使是没有长时间运转装置的情况制冷剂也难以溶解在润滑油40中，难以成为平静的状态。即，能够抑制油面40a的上升。因此，即使作为通过设置于机架24下侧的弹性部件，该机架24被弹性支撑于密闭容器3上那样的结构(即，即使小型化而使图1所示的转子31的下面31a与油面40a靠近)，在启动装置时也能够抑制润滑油起泡沫的现象。

并且，润滑油40的油面40a从能更可靠地抑制润滑油起泡沫的观点出发，优选以制冷剂为平静状态的情况下的油面40a位于相比于转子31下面31a靠下侧的方式而构成。

作为本发明中所使用的制冷剂，例如能举出ashrae34规格的制冷剂编号r23、r32、r125、r134a、r143a、r404a、r407c、r407e、r410a、r507a、r508a等的氢氟烃(fhc)、r1234yf、r1234ze、r1233zd等的氢氟烯烃(hfo)等。另外，作为本发明中所使用的制冷剂，例如能举出r-290(丙烷)、r-1270(丙烯)、r-600(丁烷)、r-600a(异丁烷)、r-744(二氧化碳)、r717(氨)等。本发明中所使用的制冷剂未必限定于上述物质。

实施例

其次，使用图1以及图2所示的结构的密闭型压缩机与isovg5的环烷烃类矿物油，如在表1中表示那样多样性地改变润滑油的油面与转子的距离并以制冷剂平静的状态启动装置，确认是否产生润滑油起泡沫的现象。并且，外界气温为-10℃。

【表1】

如表1所示，若成为制冷剂平静状态，润滑油的油面(制冷剂平静量)增加3mm。因此，如no.1～4，通常静止时的润滑油的油面与转子的距离只有0.5～3.5mm的情况下，转子浸入润滑油，其距离变得非常近(制冷剂平静状态中的润滑油的油面与转子的距离为-2.5～0.5mm)。因此，产生了润滑油起泡沫的现象，启动时给油状态被润滑油起泡沫现象所阻碍(评价“×”；比较例)。

相对于此，no.5以及no.6由于通常静止时的润滑油的油面与转子的距离为4.5mm以上，即使为制冷剂平静状态，润滑油的油面与转子的距离也会比0.5mm大，不会产生润滑油起泡沫的现象。即，润滑油的油面与电动元件的转子的感觉至少比0.5mm大，不会产生润滑油起泡沫的现象。具体地说，no.5即使为制冷剂平静状态，润滑油的油面与转子的距离为1.5mm，no.6为2.5mm。其结果，启动时的给油状态不能被润滑油起泡沫的现象所阻碍(评价“○”；实施例)。

以上，关于涉及本发明的一实施方式的密闭型压缩机以及具备该压缩机的冰箱以及自动贩卖机进行详细的说明，本发明的宗旨不限定于此，含有多种变形例。并且，上述实施方式为了容易地理解本发明而详细地进行说明，未必限定于必须具备说明中的所有结构的装置，可将某实施方式结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也可在某实施方式的结构上追加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式结构的一部分可进行其他结构的追加·删除·置换。