JP2000205129A - 密閉形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速回転により省電力化と共に静音化を図り
ながら、十分な給油が可能で、製造コスト上昇を伴わな
い給油構造を備えた密閉形圧縮機を提供する。 【解決手段】 密閉ケース５内に圧縮機や電動機要素を
設け、ケース底部の油をシャフト１の回転により上部の
圧縮機のピストン９やシリンダ１０等の摺動部へ供給す
る密閉形圧縮機の給油構造において、シャフト１は、下
端の給油ピース２先端穴２ａが油に浸漬して垂直に配置
され、かつ、回転中心軸７に偏心した給油通路１ａとそ
の上方の出口１ｅを備えると共に、上部にはスパイラル
溝１ｂからなる油供給機構を形成し、出口から吐出した
油を飛散しながら給油するが、給油通路１ａを出口１ｅ
以外には密閉された空間とし、スパイラル溝の負圧を給
油通路内に導いて差圧給油状態として、低速回転でも十
分な給油を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、家庭用の
冷蔵庫やルームエアコン等に用いられる圧縮機に関し、
特に、その摺動部の保護及び冷却を目的とした油を供給
するための改良された給油構造を備えた密閉形圧縮機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のかかる密閉形圧縮機における給油
構造を、添付の図５を用いて説明する。なお、この図４
は家庭用の冷蔵庫、ルームエアコン等に用いられる、比
較的小形の密閉形圧縮機の断面図であり、この図４にお
いて、その摺動部の保護及び冷却を目的とした油を供給
するための給油構造は、シャフト１と、このシャフト１
に圧入された給油ピース２と、このシャフト１を支持す
るフレーム３とからなる。また、シャフト１はフレーム
３を貫挿して回転可能に設けられており、電動機要素で
あるロータ４と直結されている。一方、上記シャフト１
の下端に取り付けられた給油ピース２の先端（下端）に
は、油（摺動部の保護及び冷却のための潤滑油と冷媒を
含む）６を吸い込むための先端穴２ａが開設されてい
る。そして、密閉ケース５内の油６は、通常、その油面
が上記給油ピース２の最下部よりも上になる程度の量で
その底部に貯留されている。

【０００３】また、上記のシャフト１の下部には、図に
も明らかなように、中心軸７に対して偏心した位置には
円筒形状の給油通路１ａが形成されており、この給油通
路１ａには、上記油面の上方に位置する部分に、油内に
発生するガスを外部に導くガス抜き穴１ｃと、油に含ま
れるゴミを溜めるためのゴミ溜部１ｄが形成され、さら
に、その最上端部には、シャフト１の外周に形成された
スパイラル溝１ｂに連通する給油通路出口１ｅが形成さ
れている。

【０００４】かかる従来の給油構造では、中心軸７を中
心にロータ４が回転し、これによりシャフト１及び給油
ピース２が回転することによって、給油ピース２の先端
穴２ａより流入した油６は、上記シャフト１の円筒形状
の給油通路１ａ内において、遠心力により、その中心軸
７より最も外側の壁面に押し付けられながら上方へ伝っ
て押し上げられる。そして、その回転の上昇により、こ
の押し上げられる油が上記給油通路出口１ｅまで届く
と、続いて、上記スパイラル溝１ｂとフレーム７内径と
の相対速度（すなわち、スパイラル溝１ｂの回転）、油
の粘性、さらには、油と上記シャフト外周に螺旋状に彫
られたスパイラル溝１ｂとの摩擦等により、この押し上
げられた油は、上記スパイラル溝１ｂに沿ってさらに上
方へ吹い上げられる。そして、この油６が、やはり上記
シャフト１の中心軸７より偏心した位置に設けられたシ
ャフトピン部８の内径にたどり着くと、再び、遠心力に
よりシャフトピン部８の内径の壁面を伝わってシャフト
ピン部８の上端部より飛散し、もって、ピストン９やシ
リンダ１０等の摺動部に給油される。

【０００５】しかしながら、上記した従来の給油構造で
は、給油ピース２の先端穴２ａから上記シャフト１の給
油通路１ａの出口（給油通路出口１ｅ）までの区間にお
いて、ケース５の底部に貯留された油６を持ち上げる力
としては、通常、シャフト１が回転することによって生
ずる遠心力のみが作用しているのみである。そして、こ
の遠心力の強さは回転速度の二乗に比例し、そのため、
シャフト１が低速回転になる程、この遠心力が弱まり、
油が上方へ上がり難くなる。すなわち、低回転速度で
は、十分な給油能力を確保することが出来ないという欠
点があった。

【０００６】なお、近年、本発明が関わる家庭用の冷蔵
庫やルームエアコン等に用いられる比較的小形の密閉形
圧縮機では、消費電力の低減や静音化の要求が強く、そ
のためにも、かかる圧縮機の低速化（例えば、毎分１９
００〜９００回転程度の範囲）が重要な技術的課題とし
て浮上してきている。

【０００７】そのため、かかる低速回転においても十分
な給油を可能にするために、シャフト１の回転による遠
心力を強化するため、例えば、シャフト１の給油通路１
ａにいて回転中心軸７から最も離れた内壁までの距離を
長くすることが提案されている。しかしながら、このよ
うな方法を用いた場合、必然的にシャフト１の直径が太
くなり、これでは、材料費の増大を招いてしまう。ま
た、シャフト１外周とフレームとの間の摺動速度の増加
により、信頼性や性能の低下につながる場合もあるとい
う問題点があった。

【０００８】また、かかる低速回転時における給油量を
増加させるための他の方法として、ケース５内に貯留し
ている油６の封入量を増やす方法がある。すなわち、シ
ャフトピン部８の上端より飛散する油量は、シャフト１
の回転に伴う遠心力により油を上部に運ぶことのできる
高さから、上記油６の油面６ａから給油通路出口１ｅま
での高さを差し引いた値に比例する。よって、シャフト
ピン部上端より飛散する油量を増やすためには、ケース
５底部に貯留する油６の量を増量し、油面６ａから給油
通路出口１ｅまでの距離を短くすれば良い。

【０００９】しかしながら、かかる他の方法において
は、上記ケース５底部に貯留する油６の量を増量によ
り、この油がロータ４と接触することにより、電動機へ
の入力が増大してしまい省電力が図られず、さらには、
ロータ４による油のかき回し音が増大してしまい静音が
得られない等の問題が発生する。そのため、封入油量を
増やすのには限界がある。

【００１０】さらに、上記の図４にも示すように、その
内部に給油プロペラを設けた給油ピース２を上記シャフ
ト１の下端に取り付け、この回転により、上記シャフト
１の給油通路１ａ内にいおける油面を上昇させる効果も
考えられるが、しかしながら、上記した毎分１９００〜
９００回転程度の低回転速度では、十分な効果は得られ
ていない。このように、これまで密閉形圧縮機の給油構
造においては、その上部に油を供給する為の様々な工夫
がなされてきている。

【００１１】加えて、例えば特開平３−４３４７４号公
報によれば、上記シャフト１内において回転中心軸から
偏心した位置に形成する給油通路１ａとは異なり、回転
シャフトの中空部内に、ひねり板を形成したものが知ら
れている。すなわち、このシャフトが回転することによ
り、油の粘性によりひねり板との間に相対速度を生じ、
これによって底部に滞留する油の上方への流れを形成す
るものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
も述べたように、上記従来技術においては、特に回転シ
ャフトの中空部にひねり板を固定したものでは、このひ
ねり板とケース底部に滞留する油との接触により、やは
り、圧縮機を回転駆動する電動機への入力が増大してし
まい、特に、冷蔵庫、ルームエアコン等に用いられる密
閉形圧縮機としては、その消費電力の低減の要求に対し
て到底満足することができるものではなかった。

【００１３】また、上記従来技術では、回転シャフトの
中空部にひねり板を形成することから、このひねり板を
固定するための工程が必要となり、特に、冷蔵庫、ルー
ムエアコン等に用いられる密閉形圧縮機にとっては、製
造コストの上昇を伴う。

【００１４】そこで、本発明では、上記した従来技術に
おける問題点に鑑みて、特に、家庭用の冷蔵庫、ルーム
エアコン等に用いられる比較的小形の密閉形圧縮機であ
って、その省電力化の要求に沿った低速回転運転時にお
いても、密閉形圧縮機内部の摺動部に油を供給し、もっ
て、その信頼性を確保すると共に、その省電力化と共に
静音化を図りながら、かつ、製造コストの上昇を伴うこ
とのない、改良された給油構造を備えた密閉形圧縮機を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、まず、密閉ケース内に圧縮機と回
転速度の制御が可能な電動機要素を組み込むと共に、当
該ケースの底部に貯留されている油を前記圧縮機を構成
するシャフトの回転により前記油の油面より上方に配置
される前記圧縮機の摺動部に供給する給油構造を備えた
密閉形圧縮機であって、前記回転するシャフトを前記ケ
ースの内部に垂直方向に取り付け、前記シャフトには、
その下端から上方に向かって、その回転中心軸に対して
偏心した位置に給油通路を形成し、かつ、前記給油通路
の上部には、前記シャフトの回転により前記給油通路内
を上昇した油の出口を形成し、さらに、前記シャフトの
上部には、前記シャフトの回転により前記給油通路内の
出口から吐出された油を前記シャフトの上方に導いて飛
散しながら前記圧縮機の一部に供給する機構を備えた密
閉形圧縮機において、前記シャフトに形成された前記給
油通路は、前記出口以外には密閉された空間となってい
る密閉形圧縮機が提案される。

【００１６】加えて、本発明によれば、やはり、上記の
目的を達成するため、密閉ケース内に圧縮機と回転速度
の制御が可能な電動機要素を組み込むと共に、当該ケー
スの底部に貯留されている油を前記圧縮機を構成するシ
ャフトの回転により前記油の油面より上方に配置される
前記圧縮機の摺動部に供給する給油構造を備えた密閉形
圧縮機であって、前記回転するシャフトを前記ケースの
内部に垂直方向に取り付け、前記シャフトには、その下
端から上方に向かって、その回転中心軸に対して偏心し
た位置に給油通路を形成し、かつ、前記給油通路の上部
には、前記シャフトの回転により前記給油通路内を上昇
した油の出口を形成し、さらに、前記シャフトの上部に
は、前記シャフトの回転により前記給油通路内の出口か
ら吐出された油を前記シャフトの上方に導いて飛散しな
がら前記圧縮機の一部に供給する機構を備えた密閉形圧
縮機において、前記シャフトに形成された前記給油通路
は、前記シャフトの低回転時において、前記出口以外に
は密閉された空間となる密閉形圧縮機が提案される。

【００１７】以上に述べた本発明になる密閉形圧縮機に
よれば、従来から密閉形圧縮機のケース底部に貯留され
た油を前記シャフトの給油通路の上部にまで押し上げる
作用として遠心力のみを利用したが、特に、前記シャフ
トの低回転時においては、前記シャフトに形成された前
記給油通路を前記出口以外には密閉された空間とするこ
とにより、それに付け加えて、油の粘性、及び、前記シ
ャフトの上部に設けられた供給機構により発生する負圧
を積極的に利用し、摺動部への油の供給量を増加させ、
低速回転運転を可能にし、もって、信頼性を確保しつつ
静音かつ省電力な密閉形圧縮機を提供するものである。

【００１８】そして、本発明によれば、前記に記載した
密閉形圧縮機において、前記シャフトに形成された前記
給油通路が前記出口以外には密閉された空間となる前記
シャフトの低回転時の回転数は、毎分約１９００〜９０
０回転の範囲である。

【００１９】さらに、本発明によれば、前記に記載した
密閉形圧縮機において、前記シャフトには、前記給油通
路を外部空間に導くための開口部が形成されると共に、
さらに、前記シャフトの低回転時において、前記開口部
を封止する手段を設けたものである。

【００２０】加えて、本発明によれば、前記に記載した
密閉形圧縮機において、前記シャフトの回転により前記
給油通路内の出口から吐出された油を前記シャフトの上
方に導いて飛散しながら前記圧縮機の一部に供給する機
構は、前記シャフトの周囲に螺旋状に形成した溝を備え
ている。

【００２１】そして、本発明によれば、前記に記載した
密閉形圧縮機において、前記シャフト内に形成された前
記給油通路を円筒形状としたものである。

【００２２】また、本発明によれば、前記記載した密閉
形圧縮機において、前記シャフトの下端には、さらに、
その内部にプロペラを形成した給油ピースを取り付けた
ものである。

【００２３】そして、本発明によれば、前記に記載した
密閉形圧縮機は、当該密閉形圧縮機は家庭用冷蔵庫又は
ルームエアコンに用いられる小形圧縮機である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して詳細に説明する。まず、図１
には、本発明の実施の形態になる密閉形圧縮機、すなわ
ち、家庭用の冷蔵庫、ルームエアコン等に用いられる、
密閉形圧縮機における特徴部、特に、電動機要素である
ロータ４と直結されたシャフト１と、このシャフト１を
支持するフレーム３の断面構造が示されている。なお、
この図１には示されていないが、この実施の形態になる
密閉形圧縮機も、上記図４により示したものと同様に、
密閉ケース５内には、シャフトピン部８、ピストン９、
シリンダ１０等を含む圧縮機や電動機要素を組み込むと
共に、当該ケースの底部に貯留されている油６を前記圧
縮機を構成するシャフトの回転により当該油を前記油の
油面より上方に配置される前記圧縮機の一部に供給する
給油構造を備えていることは言うまでもない。また、上
記電動機要素は、その回転速度を高速から低速において
制御可能な電動機から構成されている。

【００２５】また、その給油構造は、基本的には上記図
４に示したものと同様に、シャフト１に圧入された給油
ピース２と、このシャフト１を支持するフレーム３とか
らなる。また、シャフト１はフレーム３を貫挿して回転
可能に設けられており、電動機要素であるロータ４と直
結されている。一方、上記シャフト１の下端に取り付け
られかつその内部にプロペラを形成した給油ピース２の
先端（下端）には、油（摺動部の保護及び冷却のための
潤滑油と冷媒を含む）６を吸い込むための先端穴２ａが
開設されている。そして、密閉ケース５内の油６は、通
常、その油面が上記給油ピース２の最下部よりも上にな
る程度の量でその底部に貯留されている。

【００２６】また、上記のシャフト１の下部には、図に
も明らかなように、その回転中心軸７に対して偏心した
位置には円筒形状の給油通路１ａが形成されており、こ
の給油通路１ａの内部には、油に含まれるゴミを溜める
ためのゴミ溜部１ｄが形成されている。そして、その最
上端部には、シャフト１の外周に形成されたスパイラル
溝１ｂに連通する給油通路出口１ｅが形成されている。
なお、本発明によれば、従来、シャフト１の上記油面の
上方に位置する部分に形成されて、油内に発生するガス
を外部に導くためのガス抜き穴１ｃを形成することな
く、そのため、上記シャフト１に形成された給油通路１
ａは、その下端を油６内に浸漬した状態で、上記給油通
路出口１ｅ以外には密閉された空間となっている。

【００２７】かかる本発明になる給油構造においても、
上記と同様に、中心軸７を中心にロータ４が回転し（通
常、毎分３０００回転程度）、これによりシャフト１及
び給油ピース２が回転する。このことによって、給油ピ
ース２の先端穴２ａより流入した油６は、上記シャフト
１の円筒形状の給油通路１ａ内において、遠心力によ
り、その中心軸７より最も外側の壁面に押し付けられな
がら上方へ伝って押し上げられる。そして、その回転の
上昇により、この押し上げられる油が上記給油通路出口
１ｅまで届くと、続いて、上記スパイラル溝１ｂとフレ
ーム７内径との相対速度（すなわち、スパイラル溝１ｂ
の回転）、油の粘性、さらには、油と上記シャフト外周
に螺旋状に彫られたスパイラル溝１ｂとの摩擦等によ
り、この押し上げられた油は、上記スパイラル溝１ｂに
沿ってさらに上方へ吹い上げられる。そして、この油６
が、やはり上記シャフト１の中心軸７より偏心した位置
に設けられたシャフトピン部８の内径にたどり着くと、
再び、遠心力によりシャフトピン部８の内径の壁面を伝
わってシャフトピン部８の上端部より飛散し、もって、
ピストン９やシリンダ等の摺動部に給油されることとな
る。

【００２８】さらに詳細に述べると、上記シャフト１が
回転すると、シャフト先端の上記給油ピース２の先端穴
２ａより流入する油は、回転に伴う遠心力により、上記
シャフト１の給油通路１ａの外周側壁面を伝わってその
出口１ｅまで至り、さらに、上記シャフト１の上部外周
面に形成されたスパイラル溝１ｂ内を満たしながらシャ
フトピン部８の上端部より飛散される。この時、上記シ
ャフト１の給油通路１ａの上端において、上記スパイラ
ル溝１ｂとフレーム３の内径との間の相対速度、このス
パイラル溝１ｂとの間に働く油の表面張力、フレーム３
の内径との間に働く油の表面張力の作用により、上記給
油通路１ａの上端付近の油はスパイラル溝１ｂに吸い込
まれ、もって、局部的に負圧となる。

【００２９】そこで、上述の様に、高回転（３０００回
転以上）においては、上記シャフト１に形成された給油
通路１ａを、上記給油通路出口１ｅ以外には閉止された
空間にすることによれば、給油通路１ａ内が油で充満す
ることによりこの負圧が伝播し、給油通路１ａ内全体は
低圧になり、差圧給油状態となる。その後、上記シャフ
ト１の（すなわち、圧縮機の）回転数を低回転（１９０
０回転以下）に移行しても、遠心力による給油効果は低
下するが、給油通路１ａ内は低圧に保たれ、差圧給油を
維持し、十分な量の油の供給が確保されることとなる。

【００３０】なお、本発明は、発明者らによる各種の実
験の結果、上記の従来技術の給油構造においては、上記
シャフト１に形成された油内に発生するガスを外部に導
くガス抜き穴１ｃにより、給油通路１ａ内の圧力をその
外部の気体圧力と等しくされることから、給油通路１ａ
の出口１ｅ付近に伝播される上記負圧が有効に利用され
ていないことを見い出し、そして、これを利用したもの
である。換言すれば、上記シャフト１の回転にる遠心力
により表面張力により給油通路１ａの外周側内壁を伝わ
って油が押し上げられる作用と、そして、スパイラル溝
１ｂから前記給油通路１ａの出口１ｅより伝わる負圧の
複合作用により給油するものである。

【００３１】なお、この状態では、油６は、シャフト１
の下端に取り付けられた給油ピース２の先端穴２ａか
ら、上記スパイラル溝１ｂの出口までの区間において、
その粘性により連結されており、そのため、この後、低
速回転に速度を落としてもこの状態を維持することがで
きる。すなわち、省電力や静音化のために圧縮機を低速
回転で運転することにより遠心力が弱まっても、シャフ
ト１上部の圧縮機の摺動部への給油が可能となる。

【００３２】本実施の形態では、上記給油通路１ａの形
状を、製作・加工のし易さから、例えば、断面を円形状
（すなわち、円筒形状）としている。なお、その場合、
その直径は、内部を流れる油の流路抵抗の増加により給
油量が減少して信頼性を損なわない程度に、あるいは、
給油通路１ａに油が充満した際、表面張力によりその状
態を維持しやすい程度に小さくすることが好ましい。

【００３３】なお、上記に説明した本発明の実施の形態
における給油構造の給油量特性を、添付の図２にグラフ
として示す。なお、このグラフの横軸には回転速度を、
また、その縦軸にはシャフトピン部上端より飛散する油
の油量を示す。

【００３４】この給油構造の給油量特性から明らかなよ
うに、圧縮機の始動直後の回転では、その給油量は遠心
力の大きさによることから、その回転速度の二乗に比例
した二次曲線を描き、すなわち、図中の曲線ａ上をたど
る。その後、上記シャフト１に形成された給油通路１ａ
を通ってスパイラル溝１ｂ中に油が充満した状態になる
まで回転速度を上げると、１回転において運ばれる油量
はスパイラル溝１ｂの容積により定量となるので、回転
速度に比例した直線ｂの給油特性となる。

【００３５】その後は、回転速度を下げても、シャフト
１に取り付けられた給油ピース２の先端穴２ａからスパ
イラル溝出口１ｆまでの区間においては油が連続（連
鎖）しており、上述したようなシャフト１の回転によっ
てスパイラル溝１ｂ内に発生する負圧により吸い上げら
れ、もって、差圧給油状態となる。また、上記シャフト
１の給油通路１ａ内においても、油は、その外周側内壁
との間の表面張力により連鎖状態にあるので、やはり、
１回転中に運ぶ油量は定量となり、そのため、低速回転
においても上記の曲線ａ上には戻らず、図に矢印で示す
ように、回転速度に比例した直線ｂをたどり、従来の遠
心力のみの作用による特性曲線（すなわち、曲線ａに戻
る特性曲線）と比較し、大幅な給油量の増量を図ること
ができる。

【００３６】また、始動直後の曲線ａより回転数を上げ
て直線ｂにたどりついた後は、回転速度を下げた低速回
転における直線ｂの特性にある状態でも、油はその表面
張力により連鎖した状態でその粘性と差圧により給油さ
れており、そのため、回転速度の変化に伴う遠心力によ
る影響度は小さい。また、シャフト１の中心軸７より偏
心した位置に設けられる給油通路１ａを形成する際の偏
心量の公差による給油量の不均一（いわゆる、バラツ
キ）ほとんどなくなり、シャフト１の製作精度を高く維
持する必要がなく、加工がし易くかつ量産にも適してい
る。

【００３７】なお、ここで比較のため、上述の従来の給
油構造では、特に、その低速回転時における給油量はシ
ャフト１の回転中心軸７を中心に旋回する運動エネルギ
の大きさに比例しており、この給油通路１ａの偏心量
は、給油量に二乗で比例して大きく影響していた。その
ため、従来構造では、この給油通路１ａを形成における
偏心量の公差によりその給油量に大きな変化が生じ、シ
ャフト１の製作精度を高く維持する必要があった。

【００３８】さらに、本発明においては、上述のよう
に、低速回転における給油量に作用する遠心力の影響度
は小さいので、前記偏心量の公差を狭く設定する必要が
無くなると共に、更に、直線ｂ上の特性にある状態では
油が前記表面張力により連鎖し、スパイラル溝１ｂ中の
負圧との差圧給油の状態にあるので、その給油量は、密
閉ケース５の底面に貯留されている油６の油面６ａの高
さの影響を受けず、シャフト１の先端に取り付けられた
給油ピース２の先端穴２ａが油中に浸っている状態であ
れば、確実に、給油することが可能となる。したがっ
て、本発明のように始動直後高回転で運転し、その後低
速回転に移行することで、油面の高さを低く設定するこ
とができ、ケース５の底部に貯留されている油６の量を
節約できるという効果をも生じることとなる。

【００３９】ところで、現在、一般に家庭用の冷蔵庫、
ルームエアコン等に用いられるレシプロ式密閉形圧縮機
においては、圧縮機の運転に必要な摺動部の油膜の形成
及び冷却に必要な最低油量を供給できる回転数は、最低
でも毎分１９００回転程度の回転数が必要であった。こ
れに対し、上述のような本発明の給油構造によれば、駆
動回転数を下げた状態でも圧縮機の運転に必要な摺動部
への油膜形成及び冷却に必要な最低油量を供給できる回
転数を、上記の従来の最低回転数である毎分１９００回
転を大幅に低下して、毎分約９００回転まで下げること
ができる。すなわち、従来の最低回転数よりも低い毎分
約１９００回転〜毎分約９００回転の範囲（低回転数）
でも、圧縮機の運転のための摺動部への油膜形成及び冷
却に必要な最低油量を供給しながら運転が可能となり、
もって、かかる圧縮機に要求されている省電力と静音を
実現することが出来ることとなる。

【００４０】また、従来、一般的に、シャフトピン部８
の上端より飛散する油量は、遠心力により油を上部に運
ぶ高さから油面より給油通路出口までの高さを差し引い
た値に比例する。よって、シャフトピン部８の上端より
飛散する油量を増やすためには、ケース５の底部に貯留
する油６の量を増量し、これにより油面６ａから給油通
路出口１ｅまでの距離を短くしていたが、しかしなが
ら、本発明の給油構造を用いた上記の動作原理により低
速回転での給油を行えば、シャフトの先端、あるいは、
上記実施の形態ではその下端に取り付けた給油ピース２
の先端穴２ａが油に浸っていればよく、ケース底部に貯
留する油の量を節約することができる。その結果、コス
トを上げることなく（むしろ、コストを低減しなが
ら）、かつ、容易に、低速回転運転を可能にして静音か
つ省電力な、特に、家庭用の冷蔵庫やルームエアコンの
圧縮機として好適な密閉型圧縮機を提供することができ
ることとなる。

【００４１】なお、上記に説明した実施の形態では、上
記スパイラル溝１ｂは給油通路出口１ｅから上方に向か
って角度６０°で螺旋状にシャフト１の外周に彫られて
おり、シャフト１のフレーム３との貫挿部分の外径は１
８ｍｍであるが、しかしながら、本発明ではこれに限定
されるものではない。また、上記の図１において、符号
１ｄはゴミ溜め穴であるが、このゴミ溜め穴１ｄは、電
動機のロータ締結部分に位置しており、ロータ４の内径
の壁面により、シャフト１に取り付けた給油ピース２の
先端穴２ａからスパイラル溝１ｂの出口までの区間にお
いて密閉することができる。

【００４２】また、上記実施の形態では、上記シャフト
１に形成した給油通路１ａには、油内に発生するガスを
外部に導くガス抜き穴１ｃを形成しないものとして説明
した。しかしながら、本発明では、上記の構造に限定さ
れることなく、上記シャフト１に形成された給油通路１
ａは、これが密閉ケース５の底面に貯留されている油６
に浸漬された状態においてその出口１ｅ以外には密閉さ
れた空間となっていればよく、例えば、このガス抜き穴
１ｃを前記油６の油面６ａの下側の位置に設けることも
可能である。なお、その場合においても、圧縮機の駆動
回転速度を上記低速度に低下しても、上記の実施の形態
におけると同様に、その摺動部への油膜形成及び冷却に
必要な最低油量を満たすに十分な給油が可能となり、そ
の給油特性も、上記図３において示したと同様の特性と
なることは明らかであろう。

【００４３】次に、本発明の他の実施の形態について、
添付の図３により説明する。図からも明らかなように、
この他の実施の形態では、上記シャフト１には、その先
端に取り付けられた給油ピース２の先端穴２ａから給油
通路１ａの出口までの区間において、特に、油６内に浸
漬された状態において油面６ａの上方になる位置には、
従来構造と同様にガス抜き等を目的とした穴が設けられ
ている。しかしながら、さらに、本発明によれば、この
ガス抜き穴１ｃを塞ぐためのガス抜きバルブ１１が、上
記シャフト１の外周に設けられている。

【００４４】なお、このガス抜きバルブ１１は、図から
も明らかなように、板バネとして作用する、カーブを付
けた弾性体の薄板からなる弾性部１１ｃを有し、その一
端をリベット１１ｂにより上記シャフト１の外周上に固
定し、その他端を弾性によりガス抜き穴１ｃの上に押し
付けて塞いでいる。また、この弾性部１１ｃの他端には
錘１１ａが取り付けられている。

【００４５】かかるガス抜きバルブ１１の構造によれ
ば、上記シャフト１の低速回転時においては、この錘１
１ａに作用する遠心力が弱く（小さく）、そのため、ガ
ス抜きバルブ１１の先端は上記ガス抜き穴１ｃを塞ぎ、
これにより、シャフト１内部の給油通路１ａの機密性を
確保する。すなわち、この状態では、上記した実施の形
態におけると同様の動作・作用により、シャフト上部に
配置された圧縮機の摺動部に供給する油量を増加させる
ことが可能になる。

【００４６】これに対し、圧縮機の高速回転時に於いて
は、上記ガス抜きバルブ１１がガス抜き穴１ｃをその弾
性により押さえ付ける力と油の粘着力との合力よりも、
ガス抜きバルブ１１の先端の錘１１ａにかかる遠心力が
大きくなる。すなわち、回転速度を増したとき（例え
ば、毎分３０００回転程度）にガス抜きバルブ１１が開
き、これにより、油内に発生したガス抜きが可能とな
る。

【００４７】このように、上記他の実施の形態になる密
閉形圧縮機の給油構造では、低速回転においてはガス抜
きバルブ１１が閉じることからガス抜きができないが、
冷媒ガスが油中に存在しないような条件、例えば、温度
が十分に高くかつ圧縮機のケース内部の圧力が低く安定
した状態となった時に、この圧縮機がこの低速回転に移
行するような制御を行い、あるいは、例えば、数時間に
一度程度の周期でこのガス抜きの為の高速回転運転を行
うように圧縮機を制御するアルゴリズムを設けることも
可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になる密閉形圧縮機によれば、特に、その給
油構造により、回転するシャフトに形成された給油通路
をその上端に形成した給油通路出口を除いて密閉された
状態とすることにより、シャフトの回転によって一旦そ
の上部の給油機構であるスパイラル溝まで達した油は、
その後、圧縮機の回転速度を低速に低下させても、上記
スパイラル溝に発生する負圧が給油通路内に伝播して差
圧給油の状態となる。これにより、その後の低速回転速
度においても、従来の給油構造に比較しても大幅に上部
の摺動部に供給する油の量を増やすことができ、密閉形
圧縮機の摺動部への油膜形成及び冷却に必要な最低油量
を満たすに十分な給油が可能となり、もって、その信頼
性を確保すると共に、その省電力化と共に静音化を図り
ながら、かつ、製造コストの上昇を伴うことのない、改
良された給油構造を備えた密閉形圧縮機を提供すること
を可能にする。

【００４９】また、上記の本発明の給油構造を用いるこ
とにより、シャフトの先端、あるいは、上記の実施の形
態ではその下端に取り付けた給油ピースの先端穴がケー
ス底部に貯留する油に浸っていれば給油が可能であり、
これにより、油の量を節約することができる、コストを
上昇することなく、簡単に、静音化と省電力を図ること
の可能な密閉型圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態になる密閉形圧縮機におい
て、特に、その特徴となる電動機要素と直結されたシャ
フト部分の構造を示す断面図である。

【図２】上記本発明の密閉形圧縮機の給油構造による給
油量特性を示すグラフを掲載した図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示すための、特にシ
ャフト部分の拡大断面図である。

【図４】従来技術における密閉形圧縮機の構造の一例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・シャフト １ａ・・・給油通路 １ｂ・・・スパイラル溝 １ｅ・・・給油通路出口 １ｆ・・・スパイラル溝出口 ２・・・・給油ピース ２ａ・・・先端穴 ３・・・・フレーム ４・・・・ロータ ５・・・・ケース ６・・・・油 ６ａ・・・油面 ７・・・・回転中心軸 ８・・・・シャフトピン部 ９・・・・ピストン １０・・・シリンダ １１・・・ガス抜きバルブ １１ａ・・おもり １１ｂ・・リベット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケース内に圧縮機と回転速度の制御
   が可能な電動機要素を組み込むと共に、当該ケースの底
   部に貯留されている油を前記圧縮機を構成するシャフト
   の回転により前記油の油面より上方に配置される前記圧
   縮機の摺動部に供給する給油構造を備えた密閉形圧縮機
   であって、前記回転するシャフトを前記ケースの内部に
   垂直方向に取り付け、前記シャフトには、その下端から
   上方に向かって、その回転中心軸に対して偏心した位置
   に給油通路を形成し、かつ、前記給油通路の上部には、
   前記シャフトの回転により前記給油通路内を上昇した油
   の出口を形成し、さらに、前記シャフトの上部には、前
   記シャフトの回転により前記給油通路内の出口から吐出
   された油を前記シャフトの上方に導いて飛散しながら前
   記圧縮機の一部に供給する機構を備えた密閉形圧縮機に
   おいて、前記シャフトに形成された前記給油通路は、前
   記出口以外には密閉された空間となっていることを特徴
   とする密閉形圧縮機。
2. 【請求項２】 密閉ケース内に圧縮機と回転速度の制御
   が可能な電動機要素を組み込むと共に、当該ケースの底
   部に貯留されている油を前記圧縮機を構成するシャフト
   の回転により前記油の油面より上方に配置される前記圧
   縮機の摺動部に供給する給油構造を備えた密閉形圧縮機
   であって、前記回転するシャフトを前記ケースの内部に
   垂直方向に取り付け、前記シャフトには、その下端から
   上方に向かって、その回転中心軸に対して偏心した位置
   に給油通路を形成し、かつ、前記給油通路の上部には、
   前記シャフトの回転により前記給油通路内を上昇した油
   の出口を形成し、さらに、前記シャフトの上部には、前
   記シャフトの回転により前記給油通路内の出口から吐出
   された油を前記シャフトの上方に導いて飛散しながら前
   記圧縮機の一部に供給する機構を備えた密閉形圧縮機に
   おいて、前記シャフトに形成された前記給油通路は、前
   記シャフトの低回転時において、前記出口以外には密閉
   された空間となることを特徴とする密閉形圧縮機。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載した密閉形圧縮機に
   おいて、前記シャフトに形成された前記給油通路が前記
   出口以外には密閉された空間となる前記シャフトの低回
   転時の回転数は、毎分約１９００〜９００回転の範囲で
   あることを特徴とする密閉形圧縮機。
4. 【請求項４】 前記請求項２に記載した密閉形圧縮機に
   おいて、前記シャフトには、前記給油通路を外部空間に
   導くための開口部が形成されると共に、さらに、前記シ
   ャフトの低回転時において、前記開口部を封止する手段
   を設けたことを特徴とする密閉形圧縮機。
5. 【請求項５】 前記請求項１又は請求項２に記載した密
   閉形圧縮機において、前記シャフトの回転により前記給
   油通路内の出口から吐出された油を前記シャフトの上方
   に導いて飛散しながら前記圧縮機の一部に供給する機構
   は、前記シャフトの周囲に螺旋状に形成した溝を備えて
   いることを特徴とする密閉形圧縮機。
6. 【請求項６】 前記請求項１又は請求項２に記載した密
   閉形圧縮機において、前記シャフト内に形成された前記
   給油通路を円筒形状としたことを特徴とする密閉形圧縮
   機。
7. 【請求項７】 前記請求項１又は請求項２に記載した密
   閉形圧縮機において、前記シャフトの下端には、さら
   に、その内部にプロペラを形成した給油ピースを取り付
   けたことを特徴とする密閉形圧縮機。
8. 【請求項８】 前記請求項１又は請求項２に記載した密
   閉形圧縮機であって、当該密閉形圧縮機は家庭用冷蔵庫
   又はルームエアコンに用いられる小形圧縮機であること
   を特徴とする密閉形圧縮機。