JP2004156512A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮要素を電動要素の上方に配置した密閉型圧縮機において、ピストンの摺動部に潤滑油を安定供給する。
【解決手段】シリンダブロック１０５の主軸受８の上面に形成されたオイルプール１１に潤滑油３を貯溜し、主軸部１８の外周方向に突出する突出部１０をシャフト１０４に、オイルプール１１に貯溜された潤滑油３に少なくとも一部が浸るように設けたことにより、シャフト１０４の回転時に突出部１０により主軸部１８の外周方向に飛散するオイルプール１１内の潤滑油３の一部がピストン７の摺動部に供給される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型圧縮機については、消費電力の低減や静音化が強く望まれている。
【０００３】
従来の消費電力の低減や静音化を図った密閉型圧縮機は、電動要素の略上方に圧縮要素を配置しており、圧縮要素を構成するピストンとシリンダブロックとの間の摺動部分への給油は、電動要素により回転するシャフトに形成された給油通路により、密閉容器内底部に貯溜された潤滑油をくみ上げて、シャフト上端から密閉容器内に空中散布する方法により行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機について説明する。
【０００５】
図６は従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。図６において、密閉容器１内に潤滑油３を貯溜しており、シャフト４は電動要素であるロータを圧入固定された主軸部１８がシリンダブロック５に形成された主軸受８に軸支され、偏芯軸部１９は連結手段９により圧縮室６内で往復運動するピストン７と連結されており、シャフト４下端に圧入固定された給油ピース１３は密閉容器１内に貯溜された潤滑油３に連通している。
【０００６】
主軸部１８の内部には、シャフト４の中心軸に対して偏心した位置に円筒形状の第一給油通路１８ａが形成されており、この第一給油通路１８ａ上端部で主軸部１８の外周に形成された第一スパイラル溝に連通し、下端部は給油ピース１３に連通している。
【０００７】
偏芯軸部１９に形成された円筒形状の第二給油通路１９ａは、主軸部１８に形成された第一スパイラル溝連通しており、第二給油通路１９ａの壁面には偏芯軸部１９の外周に形成された上端を密閉容器内空間２に開放した第二スパイラル溝に連通するオイル孔１７を有し、第二給油通路１９ａ上端は密閉容器内空間２に開放されている。
【０００８】
以上のように構成された密閉型圧縮機について以下その動作を説明する。
【０００９】
まず、電動要素のロータはシャフト４を回転させ、偏芯軸部１９の回転運動が連結手段９を介してピストン７に伝えられることでピストン７は圧縮室６内を往復運動する。それにより、冷媒ガスは冷却システム（図示せず）から圧縮室６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。
【００１０】
シャフト４の回転により遠心力を受けた潤滑油３は、給油ピース、第一給油通路１８ａへと上昇し第一スパイラル溝を通過することで主軸部１８潤滑し、第二給油通路１９ａ内へと上昇した潤滑油３は一部がオイル孔１７を通過し第二スパイラル溝へと流入することで偏芯軸部１９を潤滑し、密閉容器内空間２に飛散し、一部は第二給油通路１９ａ上端から密閉容器内空間２に飛散する。飛散した潤滑油３の一部はピストン７に供給され潤滑する。これにより各摺動部から受熱した潤滑油３が密閉容器１へと放熱・冷却できる仕組みとなっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２０５１２９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、シャフト４の回転により汲み上げられる潤滑油３は、ピストン７へ空中散布という形で間接的に供給されるため、圧力負荷等によるシャフト４の回転変動や、シャフト４上端部の形状により飛散する潤滑油３の量、方向がばらつき、その供給量は不安定になる。また、シャフト４が回転を始め、潤滑油３が汲み上げられ飛散するまでは若干のタイムラグがあり、その間、潤滑油３は供給されない。
【００１３】
その結果、ピストン７とシリンダブロック５間の潤滑油３が不足し、圧縮室６からの冷媒ガスの漏れ量が多くなって冷凍能力や効率が低下したり、ピストン７とシリンダブロック５の摺動部が潤滑不良になり温度上昇や摩耗が発生し効率や信頼性が低下することがあった。
【００１４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、エネルギー効率が高く、かつ信頼性の高い密閉型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】
本発明の請求項１に記載の発明は、偏芯軸部を主軸部の上側に有し回転時に密閉容器内底部に貯溜された潤滑油を遠心力を利用してくみ上げて上端部から前記密閉容器内に飛散供給する給油通路を形成したシャフトと、略円筒形の圧縮室と前記圧縮室の軸心と略直交するように形成され前記主軸部を軸支する主軸受とを形成したシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏芯軸部とを連結する連結手段とを備えており、前記シリンダブロックの主軸受の上面に潤滑油を貯溜するオイルプールを形成し、前記オイルプールに貯溜された潤滑油中に少なくとも一部が浸るように前記主軸部の外周方向に突出した突出部を前記シャフトに設けたものであり、オイルプールに溜まった潤滑油は、突出部によりピストンの摺動部に飛散供給されるため、シャフトの回転と同時に潤滑油を安定してピストン摺動部へ供給できるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、さらに、シャフトに、一端が給油通路に連通し、他端がオイルプール内に連通する給油孔を備えたものであり、請求項１記載の発明の作用に加えて、圧縮機の運転中、常に十分な量の潤滑油を貯留することができるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加えて、さらに、突出部を偏芯軸部に形成したものであり、請求項１または２に記載の発明の作用に加えて、偏芯軸部を突出部として機能させることにより、突出部を付加する工程を省くことができ、構成が簡単になるとともにエネルギー効率が高く、かつ信頼性を高める作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３記載のいずれか一項に記載の発明に加えて、さらに、シリンダブロックの圧縮室上部に潤滑油が圧縮室の上を飛び越えるのを妨げて前記オイルプールに導くオイルフェンスを備えたものであり、請求項１から３記載のいずれか１項に記載の発明の作用に加えて、シャフトの上端部から飛散し、圧縮室の上を飛び越えようとする潤滑油をオイルフェンスに当ててオイルプールに集めることができるため、十分な量の潤滑油を安定してオイルプールに貯溜できるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に加えて、さらに、偏芯軸部上端に主軸部と同軸状に副軸部を設け、副軸部を軸支する副軸受をシリンダブロックに設けるとともに、給油通路の上端から吐出された潤滑油をピストンの摺動面と、オイルプールへと導く導油路を副軸受あるいはシリンダブロックの少なくとも一方に備えたものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、給油通路の上端からと吐出された潤滑油は導油路を通過し、通過した潤滑油の一部はピストンの摺動部に供給し、一部はオイルプールに滴下し、オイルプールに貯溜されるため、十分な量の潤滑油を安定してオイルプールに貯溜できるという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による密閉型圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による密閉型圧縮機の縦断面図である。図２は、同実施の形態の密閉型圧縮機のシリンダブロックを示す要部断面図である。
【００２２】
図１、図２に示すように本実施の形態の密閉型圧縮機は、密閉容器１内底部に潤滑油３を貯溜すると共に、電動要素と、電動要素の略上方に配置され電動要素によって駆動される圧縮要素とを、密閉容器１内に収容している。
【００２３】
圧縮要素は、偏芯軸部１９を主軸部１８の上側に有し主軸部１８に電動要素であるロータを圧入固定したシャフト１０４と、略円筒形の圧縮室６と圧縮室６の軸心と略直交するように形成され主軸部１８を軸支する主軸受８とを形成したシリンダブロック１０５と、圧縮室６内で往復運動するピストン７と、ピストン７と偏芯軸部１９とを連結する連結手段９とを備えている。
【００２４】
シャフト１０４内部には、シャフト１０４下端に開口する第一給油通路１８ａが、シャフト１０４上端に開口する第二給油通路１９ａが形成されており、第一給油通路１８ａと第二給油通路１９ａを連結するスパイラル溝が主軸部１８外周部に形成されており、下端に給油ピースが圧入固定されている。
【００２５】
シリンダブロック１０５の主軸受８の上面には、潤滑油３を貯溜するオイルプール１１が形成されており、オイルプール１１に貯溜された潤滑油３に少なくとも一部が浸るように主軸部１８の外周方向に突出した突出部１０をシャフト１０４に設けている。なお、本実施の形態では突出部１０にボルトを使用している。
【００２６】
また、シャフト１０４は、一端が第二給油通路１９ａに連通し、他端がオイルプール１１内に連通する給油孔１２を備えている。
【００２７】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００２８】
電動要素のロータはシャフト１０４を回転させ、偏芯軸部１９の回転運動が連結手段９を介してピストン７に伝えられることでピストン７は圧縮室６内を往復運動する。それにより、冷媒ガスは冷却システム（図示せず）から圧縮室６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。
【００２９】
シャフト１０４の回転により遠心力を受けた潤滑油３は、シャフト１０４と一体となった給油ピース、第一給油通路１８ａへと上昇し、上昇した潤滑油３の一部は給油孔１２を通過しオイルプール１１に潤滑油３を貯留し、また一部はスパイラル溝を通過することで主軸部１８潤滑し、密閉容器内空間２に飛散し、第二給油通路１９ａ内へと上昇した潤滑油３は一部がオイル孔１７を通過し偏芯軸部１９を潤滑し、密閉容器内空間２に飛散する。第二給油通路１９ａ内のへと上昇した潤滑油３の一部は偏芯軸部１９上端から密閉容器内空間２に飛散する。
【００３０】
それぞれ飛散した潤滑油３は、密閉容器内空間２へと放熱・冷却され、その一部はオイルプール１１に溜まる。オイルプール１１に貯溜された潤滑油３は、シャフト１０４に形成された突出部１０がオイルプール１１内を回転することによりシャフト１０４の外周方向に飛散する。
【００３１】
ここで突出部１０とピストン７は距離が近いため、突出部１０により飛散した潤滑油３をピストン７に安定して供給することができるため、ピストン７とシリンダブロック１０５間のシール性が良くすることがる。
【００３２】
また、オイルプール１１に潤滑油３を貯溜することで、シャフト１０４が回転を始めると同時にタイムラグなくピストン７に安定して供給することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図３は、同実施の形態の要部断面図である。なお、本実施の形態における密閉型圧縮機の基本構成は図１で示した内容と同じである。
【００３４】
実施の形態１による密閉型圧縮機の突出部１０の機能を偏芯軸部２１９で代替したものであり、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３５】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３６】
偏芯軸部２１９の下端がオイルプール１１内に位置し、回転する偏芯軸部２１９によりオイルプール１１に溜まった潤滑油３をシャフト２０４外周方向に飛散することでピストン７に安定して供給することができるため、ピストン７とシリンダブロック２０５間のシール性が良くなるとともに、金属接触が減り、これに起因する騒音や摩耗を低下することができため、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高めることができ、シャフト２０４の形状が複雑にならず生産しやすくすることができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図４は、同実施の形態の要部断面図である。なお、本実施の形態における密閉型圧縮機の基本構成は図１で示した内容と同じであり、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態は、実施の形態１による密閉型圧縮機に、さらにシリンダブロック３０５の圧縮室６上部に、シャフト３０４上端から飛散した潤滑油３を受け、オイルプール１１に導くオイルフェンス１３を備えたものである。
【００３９】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４０】
シャフト３０４の回転により上昇、飛散した潤滑油３の一部が、第二給油通路１９ａを通過し偏芯軸部１９上端から飛散する。飛散した潤滑油３の一部はオイルフェンス１３に衝突し、衝突した潤滑油３の一部はピストン７等の摺動部に供給し、一部はオイルプール１１に滴下し、オイルプール１１に貯溜される。
【００４１】
そのため、十分な量の潤滑油３をオイルプール１１に貯留することができ、ピストン７等の摺動部に安定して供給することができるので、ピストン７とシリンダブロック３０５間のシール性が良くなるとともに、金属接触が減り、これに起因する騒音や摩耗を低下することができため、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高めることができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図５は、同実施の形態の要部断面図である。なお、本実施の形態における密閉型圧縮機の基本構成は図１で示した内容と同じであり、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
実施の形態１による密閉型圧縮機に、さらに、偏芯軸部４１９上端に主軸部１８と同軸状に設けた副軸部１５と、シリンダブロック４０５に形成された副軸部１５を軸支する副軸受１４を有し、第二給油通路１９ａの上端から吐出された潤滑油３をピストン７の摺動面へと導く導油路１６を副軸受１４に備えたものである。
【００４４】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００４５】
シャフト４０４の回転により上昇した潤滑油３の一部が、第二給油通路１９ａの開口部から副軸受１４上面まで流れ、導油路１６を通過し、通過した潤滑油３の一部は直接的にピストン７に滴下し、ピストン７等の摺動部に供給し、一部はオイルプール１１に滴下し、オイルプール１１に貯溜される。
【００４６】
そのため、十分な量の潤滑油３をオイルプール１１に貯留することができ、ピストン７等の摺動部に安定して供給することができため、ピストン７とシリンダブロック４０５間のシール性が良くなるとともに、金属接触が減り、これに起因する騒音や摩耗を低下することができため、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高めることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、ピストンとシリンダブロック間のシール性が良くなるとともに、金属接触が減り、これに起因する騒音や摩耗を低下し、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高めるという効果がある。
【００４８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ピストン等の摺動部を効率よく冷却することで、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高める効果がある。
【００４９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加えて、生産性の向上が図れるとともに、エネルギー効率が高く、かつ信頼性を高める効果がある。
【００５０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、潤滑油をピストン等の摺動部に安定して供給できるため、安定してエネルギー効率が高く、かつ信頼性を高める効果がある。
【００５１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、副軸部を有する圧縮機において、潤滑油をピストン等の摺動部に安定して供給できるため、安定してエネルギー効率が高く、かつ信頼性を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態の要部断面図
【図３】実施の形態２による要部断面図
【図４】実施の形態３による要部断面図
【図５】実施の形態４による要部断面図
【図６】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 密閉容器内空間
３ 潤滑油
４ シャフト
５ シリンダブロック
６ 圧縮室
７ ピストン
８ 主軸受
９ 連結手段
１０ 突出部
１１ オイルプール
１２ 給油孔
１３ オイルフェンス
１４ 副軸受
１５ 副軸部
１６ 導油路
１７ オイル孔
１８ 主軸部
１８ａ 第一給油通路
１９ 偏芯軸部
１９ａ 第二給油通路
１０４ シャフト
１０５ シリンダブロック
２０４ シャフト
２０５ シリンダブロック
２１９ 偏芯軸部
３０４ シャフト
３０５ シリンダブロック
４０４ シャフト
４０５ シリンダブロック
４１９ 偏芯軸部

Claims (5)

1. 偏芯軸部を主軸部の上側に有し回転時に密閉容器内底部に貯溜された潤滑油を遠心力を利用してくみ上げて上端部から前記密閉容器内に飛散供給する給油通路を形成したシャフトと、略円筒形の圧縮室と、前記圧縮室の軸心と略直交するように形成され前記主軸部を軸支する主軸受とを形成したシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏芯軸部とを連結する連結手段とを備えており、前記シリンダブロックの主軸受の上面に潤滑油を貯溜するオイルプールを形成し、前記オイルプールに貯溜された潤滑油中に少なくとも一部が浸るように、前記主軸部の外周方向に突出した突出部を前記シャフトに設けた密閉型圧縮機。
2. 前記シャフトに、一端が前記給油通路に連通し、他端が前記オイルプール内に連通する給油孔を設けた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記突出部は前記偏芯軸部に形成された請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記シリンダブロックの圧縮室上部に、前記給油通路の上端から飛散した前記潤滑油を受けて前記オイルプールに導くオイルフェンスを設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記偏芯軸部上端に前記主軸部と同軸状に副軸部を設け、前記副軸部を軸支する副軸受を前記シリンダブロックに設けるとともに、前記給油通路の上端から飛散した潤滑油を前記ピストンの摺動面と、前記オイルプールへと導く導油路を前記副軸受あるいは前記シリンダブロックの少なくとも一方に形成した請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。

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