JP2000314379A - 密閉形電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密閉形電動圧縮機において、特に近年インバー
タ電源を用い回転数を可変制御することがニーズとして
高まっている。そこで低回転運転時の給油能力を低下さ
せることなく高回転数運転時の回転子バランサと油面波
立ちによる異常音を防止し低騒音，高信頼性の密閉形電
動圧縮機を供給する。 【解決手段】密閉容器内の底部に潤滑油が貯留され、前
記潤滑油の上部にバネ支持された電動機固定子と電動機
回転子の回転により前記潤滑油を上方に汲み上げ前記密
閉容器内各部に給油するためのクランクシャフトを有す
る密閉形電動圧縮機において前記電動機下部に固定さ
れ、中央部に前記クランクシャフトが挿入される穴を有
し、前記電動機下部巻線と前記電動機回転子を覆い込み
前記電動機回転子と前記潤滑油油面の中間に位置する保
護部材を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉形電動圧縮機に
係わり、例えば冷蔵庫などの冷凍装置に組み込まれ、騒
音低減，信頼性向上に好適な密閉形電動圧縮機に関する
ものであり、特にインバータ電源を用いた密閉形電動圧
縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、密閉形電動圧縮機は冷蔵庫での省
電力，急速冷凍などのニーズによりインバータ電源を用
い密閉形電動圧縮機の回転数を可変制御している。

【０００３】以下、従来の密閉形電動圧縮機の構造を図
４を用いて説明する。

【０００４】一般に、密閉形電動圧縮機は図４に示すよ
うに潤滑油１１を貯留している密閉容器１内にバネ１３
を介し弾性支持されたフレーム８と、このフレーム８の
上部にあり電動機部２とクランクシャフト６を介して連
結する圧縮機構部３とからなる。

【０００５】電動機部２は固定子９および回転子１０か
らなり、この回転子１０には偏心部６ａ（以下クランク
ピン部という）を有するクランクシャフト６が嵌入され
ている。

【０００６】圧縮機構部３はクランクピン部６ａの回転
運動を往復運動に変換するスライダ７、このスライダ７
によりシリンダ５内を往復運動を繰り返すピストン４か
らなっている。

【０００７】この密閉容器１内の底部に貯溜されている
潤滑油１１はクランクシャフト６の回転によって発生す
る遠心力によりクランクシャフト６内壁を上昇し上方に
汲み上げられ、シャフトピン部から各摺動部、または密
閉容器１内に給油，飛散される。

【０００８】しかし上記に述べた如く近年インバータ電
源を用いることにより密閉形電動圧縮機の回転数を可変
制御している。高回転数運転の場合、クランクシャフト
６による油面をかき混ぜる力が従来の回転数より増加す
る。また電動機２の温度も従来の回転数より上昇するた
め潤滑油１１の粘度が低下し、より一層油面の波立ちも
従来の回転数より大幅に増加する。よって回転子バラン
サ１０ａに油面の波立ちが当たり異常音を発生させてい
た。また低回転数運転の場合クランクシャフト６の回転
によって発生する遠心力が弱まり給油能力が低下し、各
摺動部の信頼性が低下してしまっていた。

【０００９】高回転数運転の問題である回転子バランサ
１０ａと油面の波立ちによる異常音を防止するためには
油量を低減し油面高さを低下させ回転子バランサ１０ａ
と油面の距離を拡大し距離を確保するのが良い。

【００１０】低回転数運転の問題である遠心力の低下に
よる給油能力の低下を対策するには油量を増加し油面高
さを上昇させ、油面とシャフトピン部６ａの距離を短く
し潤滑油がクランクシャフト６内壁を上昇する距離を短
くすることにより給油能力を確保できる。

【００１１】高回転数運転の問題を解決するには油量の
低減、低回転数運転の問題を解決するには油量の増加と
なる。つまり同時に問題を解決することは不可能であっ
た。

【００１２】従って高回転数運転の回転子バランサ１０
ａと油面の波立ちによる異常音を防止し、低回転数運転
の給油能力を確保できる密閉形電動圧縮機が要望されて
いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ためにはクランクシャフトにおける遠心力を増加させ給
油能力を向上させねばならない。そのためにはクランク
シャフト内径半径を拡大する方法があるが、これらを実
施するためにはクランクシャフト直径を拡大するか、ま
たはクランクシャフトの肉厚を低減させねばならない。
しかしクランクシャフト直径を拡大するには従来の生産
設備を大幅に変更せねばならず生産性に問題がある。ま
たクランクシャフトの肉厚を低減すると強度が低下する
ため信頼性が低下してしまっていた。

【００１４】また特公昭62−58070 号に記載されている
密閉形電動圧縮機では密閉容器底部に設けた円筒状の給
油補助装置にクランクシャフトを挿入する穴を設けた油
面安定板を取り付け油面の波立ちを防止している。

【００１５】しかし実際には電動機部がバネにより弾性
支持されているため、回転子に嵌入されているクランク
シャフトは運転時の揺れ、輸送時の衝撃により自由に動
く。それに対し油面安定板がクランクシャフトのストッ
パの役目をはたしており、油面安定板とクランクシャフ
トが衝突するため、クランクシャフトが破損する恐れが
あった。よってクランクシャフトと油面安定板の間隙距
離を拡げねばならず、油面安定板のクランクシャフトが
挿入される穴の径を大幅に拡大するため油面の波立ちが
油面安定板を越えてしまい実用上油面の安定にはなんら
寄与しないものであった。

【００１６】またインバータ電源を用いた場合には低回
転数運転時の給油能力の問題より、油量を増加させ油面
高さを上昇させねばならず、それに従い油面安定板の高
さも必然的に上方に位置することになる。つまり回転子
バランサと油面安定板の距離が短くなるためバネによっ
て弾性支持されている電動機部が下方に移動した場合回
転子バランサと油面安定板が衝突する、不都合が生じて
いた。つまり従来の技術では油面安定板設定高さにも制
限があり効果的なものではなく、特に近年ニーズの高ま
っているインバータ電源を用いた密閉形電動圧縮機には
適合困難であった。

【００１７】本発明は、上記従来の技術の問題点を解決
するためになされたもので、低回転運転時の給油能力を
低下させることなく高回転数運転時の回転子バランサと
油面波立ちによる異常音を防止し、尚かつクランクシャ
フト，回転子に損傷を与えない低騒音，高信頼性の密閉
形電動圧縮機を供給することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる密閉形電動圧縮機の構造は、電動機
下部に固定され、中央部に前記クランクシャフトが挿入
される穴を有し、前記電動機下部巻線と前記電動機回転
子を覆い込み前記電動機回転子と前記潤滑油油面の中間
に位置する保護部材を設けた構造としたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面によ
り説明する。

【００２０】図１は本発明による実施形態を示す密閉形
電動圧縮機の縦断面図である。図２は図１における保護
部材１２である。図３は図２における縦断面図である。

【００２１】図１において密閉容器１上部に圧縮機構部
３，電動機部２を備え、クランクシャフト６が電動機部
２の回転子１０に嵌入されている。密閉容器１底部には
潤滑油１１が貯溜されクランクシャフト６の先端が潤滑
油１１中に浸かっている。圧縮機構部３，電動機部２は
密閉容器１に固定されているバネ１３により弾性支持さ
れている。図２に示す保護部材１２は中心部にクランク
シャフト６を挿入するクランクシャフト挿入穴１２ｂを
設け、４方向に固定するための取付け部１２ａを持ち固
定子下部巻線９ａ，回転子１０を覆うように固定子９に
固定される。

【００２２】運転を開始するとクランクシャフト６は回
転し密閉容器１底部に貯溜された潤滑油１１を汲み上げ
各摺動部，密閉容器１内に飛散，給油される。クランク
シャフト６が回転するにつれ潤滑油１１もかき回され油
面が波立ちを生じ回転数が高くなればなるほどこの波立
ちは大きくなる。しかし保護部材１２の内面１２ｃ，内
壁１２ｄにより油面の波立ちは回転子バランサ１０ａに
接近，接触することを防止されるため、当たって異常音
を発生させることはなくなる。

【００２３】この時、保護部材１２の内面１２ｃの設定
高さは波が発生し保護部材１２の内面１２ｃに波が当た
る高さが良い。保護部材１２の内面１２ｃが潤滑油１１
中に設定されると保護部材１２の内面１２ｃの上部で波
立ちが発生してしまい異常音を防止することができな
い。よって、設定高さは回転子バランサ１０ａと油面の
間になるよう設定する。

【００２４】さてここで問題となるのが低回転数運転時
の給油能力を想定し油量を増加させ油面を上昇させた場
合であるが、上記にて述べた如く回転子１０，クランク
シャフト６の破損の恐れから特公昭62−58070 号の技術
では対応ができない。これに対して本発明は保護部材１
２を固定子９に固定しているためバネによって弾性支持
されている電動機部２が下方に移動しても常に回転子１
０と保護部材１２の間隙は一定に保たれており回転子１
０の破損はない。よって保護部材１２の内面１２ｃと回
転子バランサ１０ａの間隙を極めて小さくし、保護部材
１２の内面１２ｃの設定高さを上方に位置することがで
きるため油量を増加させ油面を上昇させても異常音を発
生させることはない。

【００２５】またクランクシャフト６とクランクシャフ
ト挿入穴１２ｂの間隙であるが電動機部２とクランクシ
ャフト６は一体に固定されているためクランクシャフト
６がどのように移動しようとも電動機部２とクランクシ
ャフト６の位置に変化はない。つまり固定子９に固定さ
れている保護部材１２とクランクシャフト６の位置に変
化はなくクランクシャフト６の破損はない。よってクラ
ンクシャフト６とクランクシャフト挿入穴１２ｂの間隙
は極めて小さくできるため、油面の波立ちがこの間隙か
ら越えることはなく、回転子バランサ１０ａに当たって
異常音を発生させることはない。よって本発明を用いれ
ば他部品との距離により保護部材１２の設定を制限され
ることがなく油量を増加させ油面を上昇させることがで
きる。つまり低回転運転時の給油能力を低下させること
なく高回転数運転時の回転子バランサ１０ａと油面波立
ちによる異常音を防止し、尚かつクランクシャフト６，
回転子１０に損傷を与えない低騒音，高信頼性の密閉形
電動圧縮機を供給することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば低回転運転時の給油能力を低下させることなく高回
転数運転時の回転子バランサと油面波立ちによる異常音
を防止し、尚かつクランクシャフト，回転子に損傷を与
えない低騒音，高信頼性の密閉形電動圧縮機を供給する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例に係わる密閉形電動圧縮
機の縦断面図である。

【図２】図１における保護部材を示す図である。

【図３】図２における保護部材の縦断面図である。

【図４】従来の密閉形電動圧縮機における縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…密閉容器、２…電動機部、３…圧縮機構部、４…ピ
ストン、５…シリンダ、６…クランクシャフト、６ａ…
偏心部、７…スライダ、８…フレーム、９…固定子、９
ａ…固定子下部巻線、１０…回転子、１０ａ…回転子バ
ランサ、１１…潤滑油、１２…保護部材、１２ａ…取付
け部、１２ｂ…クランクシャフト挿入穴、１２ｃ…保護
部材内面、１２ｄ…保護部材内壁、１３…バネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石山 明彦 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 Ｆターム(参考） 3H003 AA02 AB03 AC03 BA00 BB04 BD07 CE03 CF06

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内の底部に潤滑油が貯留され、前
   記潤滑油の上部にバネにより弾性支持された電動機固定
   子と電動機回転子の回転により前記潤滑油を上方に汲み
   上げ前記密閉容器内各部に給油するためのクランクシャ
   フトを有する密閉形電動圧縮機において、前記電動機下
   部に固定され、中央部に前記クランクシャフトが挿入さ
   れる穴を有し、前記電動機下部巻線と前記電動機回転子
   を覆い込み前記電動機回転子と前記潤滑油油面の中間に
   位置する保護部材を設けたことを特徴とする密閉形電動
   圧縮機。