JP2006070770A

JP2006070770A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2006070770A
Application number: JP2004253892A
Authority: JP
Inventors: Seigo Yanase; 誠吾柳瀬; Akira Inoue; 陽井上; Kiwamu Watabe; 究渡部; Hidenori Kobayashi; 秀則小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-16
Also published as: CN100489306C; CN1743668A

Abstract

【課題】変形しにくい給油管を備えた、信頼性が高く騒音の低い圧縮機を提供すること。
【解決手段】給油管１２２は、偏芯軸の軸心と平行に形成されたストレート部１４１と、下端開口部１２０が主軸の回転中心とほぼ一致する傾斜部１４３を有するとともに、傾斜部１４３の主軸の回転中心側にスリット状のガス抜き孔１４５を形成したもので、下端開口部１２０近傍の剛性が高いため給油管１２２が変形しにくく、芯ずれも小さく抑えられることでオイルの攪拌作用を小さく抑えることができ、またガス噛みを起こしにくい。
【選択図】図３

Description

本発明は冷蔵庫等に使用される圧縮機の摺動部にオイルを供給する給油管の改良に関するものである。

従来、この種の圧縮機は、給油管内に混入するガスおよび内部で発生したガスを円滑に排出し給油性能を向上させる給油管を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機を説明する。

図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機の側断面図、図５および図６は従来の圧縮機の要部拡大図である。図７は従来の圧縮機の給油管をシャフトの給油孔に圧入した後の検査方法を示した図である。

図４、図５、図６において、密閉容器１内には、電動要素２とこの電動要素２により駆動される圧縮要素３とが複数のスプリング４によって弾性的に保持され、底部に、オイル５を貯留している。

圧縮要素３は、シリンダ１０と軸受け部１３を形成するブロック１１とシリンダ１０内に往復自在に嵌入されたピストン１２と軸受け部１３に軸支され外周に螺旋溝１４を有する主軸部１５及びその下方に形成された偏芯部１６からなるシャフト１７と偏芯部１６とピストン１２を連結するコンロッド２４と偏芯部下端１８に配置された給油管２２とを備えている。

電動要素２は、ブロック１１の上方に固定され巻線３０を施した固定子３１とシャフト１７の主軸部１５に焼嵌め等で固定された回転子３２から構成されている。

給油管２２は、一端が給油孔１９から螺旋溝１４に連通し下端開口部２０がオイル５中に開口し、給油孔１９に圧入される圧入部３８と、偏芯軸の軸心４０と平行に形成されたストレート部４１と、主軸の回転中心４２とほぼ一致する下端開口部２０を有する傾斜部４３から形成されている。また、傾斜部４３の主軸の回転中心４２側には下端開口部２０から上方に向かってスリット溝４６を形成している。

以上のように構成された圧縮機について以下にその動作を説明する。

電動要素２に通電されると、回転子３２は回転しこれに伴ってシャフト１７が回転し、偏芯部１６の運動がコンロッド２４を介してピストン１２に伝わることでピストン１２はシリンダ１０内で往復運動を行い、圧縮要素３が所定の圧縮動作を行う。

シャフト１７の回転に伴い給油管２２が回転することで、オイル５は、給油管２２の遠心力によって給油管２２の下端開口部２０から給油孔１９を介して螺旋溝１４から各摺動部へ給油され、潤滑と各部の冷却を行う。

ここで、オイル５中に溶け込んでいる冷媒は密閉容器１内の急激な圧力変化や給油管２２の攪拌作用により大量の気泡となって発生することがある。しかしながら給油管２２内に吸い込まれた気泡は給油管２２内で遠心力によってオイル５と分離され、比重の差で主軸の回転中心４２側に集まり、スリット溝４６から排出されることで、給油管２２内の実質的なオイル流路断面積が低下する、いわゆるガス噛み現象を防ぐことができ、各部摺動部へのオイル５の安定供給が実現する。

また、図８に示すように、給油管２２は下端開口部２０が主軸の回転中心４２と一致していることを確認するため、主軸部１５を中心に回転させながら下端開口部２０側から下端開口部２０内径のおよそ半分の径の円形ピン５０を挿入し主軸の回転中心４２との芯ずれを検査している。
特開平８−２７０５６２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、スリット溝４６が下端開口部２０から上方に向かって形成されているので下端開口部２０の剛性が低下し、給油管２２のバリ取り工程や組み立て工程でスリット溝４６同士が絡み合い下端開口部２０のスリット溝４６近傍の内周壁面が楕円形状に変形することがあった。

また下端開口部２０側が変形していることで円形ピン５０を挿入しても主軸の回転中心４２との芯ずれを正確に確認することができないため、芯ずれが大きくなることがあった。

その結果、攪拌作用が大きくなり気泡の発生が増加してガス噛み現象を起こしたり、芯ずれが大きくなることで増加した飛散オイルが密閉容器１および圧縮要素３を加振し、高域音が増加し騒音がばらつくといった課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、変形しにくい給油管を備えた、信頼性が高く騒音の低い圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機は、給油管は偏芯軸の軸心と平行に形成されたストレート部と、下端開口部が主軸の回転中心とほぼ一致する傾斜部を有するとともに、傾斜部の回転中心側にスリット状のガス抜き孔を形成したもので、下端開口部近傍の剛性が高く、またスリット溝が無いため、給油管のバリ取り工程や組み立て工程での変形および芯ずれが小さく抑えられるという作用を有する。

本発明の圧縮機は、変形しにくい給油管を備えることでオイルの攪拌作用を小さく抑えることができ、信頼性が高く騒音の低い圧縮機を提供することができる。

請求項１に記載の発明は密閉容器内に電動要素および前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容するとともに底部にオイルを貯留し、前記圧縮要素は、主軸部および前記主軸部の下方に形成した偏芯部を備えたシャフトと、前記偏芯部下端に配設され一端が前記シャフトの給油孔に連通し下端開口部が前記オイル中に開口する給油管とを備え、前記給油管は前記偏芯軸の軸心と平行に形成されたストレート部と、前記下端開口部が主軸の回転中心とほぼ一致する傾斜部を有するとともに、前記傾斜部の回転中心側にスリット状のガス抜き孔を形成したもので下端開口部近傍の剛性が高いため給油管が変形しにくく、またスリット溝が無いため、給油管のバリ取り工程や組み立て工程での変形が小さく抑えられ、さらに芯ずれも小さく抑えられることでオイルの攪拌作用を小さく抑えることができ、騒音が低く、またガス噛みを起こしにくいので信頼性が高い圧縮機を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明のストレート部の回転中心側に少なくとも１つ以上のガス抜き孔を設けたもので、より上流で発泡した冷媒ガスを排出することができ、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに信頼性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の圧縮機の冷媒としてＲ−６００ａを使用するもので、よりオイルに溶け込みやすい冷媒においてもガス噛みを起こしにくいので信頼性が高い圧縮機を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機の電動要素は、少なくとも商用電源周波数を越える運転周波数を含む複数の回転数でインバータ駆動されるもので、よりオイルに溶け込んだ冷媒の発泡現象が顕著な高回転運転時においてもオイルの攪拌作用を小さく抑えることができ、騒音が低く、またガス噛みを起こしにくいので信頼性が高い圧縮機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における圧縮機の側断面図、図２および図３は同実施の形態における圧縮機の要部拡大図である。

図１、図２、図３において、密閉容器１０１内には、電動要素１０２とこの電動要素１０２により駆動される圧縮要素１０３とが複数のスプリング１０４によって弾性的に保持され、底部にはオイル１０５を貯留し、Ｒ−６００ａの冷媒（図示せず）が封入されている。

圧縮要素１０３は、シリンダ１１０と軸受け部１１３を形成するブロック１１１とシリンダ１１０内に往復自在に嵌入されたピストン１１２と軸受け部１１３に軸支され外周に螺旋溝１１４を有する主軸部１１５及びその下方に形成された偏芯部１１６からなるシャフト１１７と偏芯部１１６とピストン１１２を連結するコンロッド１２４と偏芯部下端１１８に配置された給油管１２２とを備えている。

電動要素１０２は、ブロック１１１の上方に固定され、巻線１３０を施した固定子１３１と内部に磁石１３２が配設された回転子１３３から構成されており、インバータ回路（図示せず）によって、商用電源周波数を越える運転周波数を含む複数の運転周波数で駆動される。回転子１３３はシャフト１１７の主軸部１１５に焼嵌め等で固定されている。

給油管１２２は一端が給油孔１１９から螺旋溝１１４に連通し、下端開口部１２０がオイル１０５中に開口するとともに、給油孔１１９に圧入される圧入部１３５と、偏芯軸の軸心１３６と平行に形成されたストレート部１４１と、主軸の回転中心１３７とほぼ一致する下端開口部１２０を有する傾斜部１４３から形成されている。

また、傾斜部１４３の主軸の回転中心１３７側にはスリット状のガス抜き孔１４５が穿設されている。また、ストレート部１４１の主軸の回転中心１３７側にはガス抜き孔１３８が穿設されている。

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

インバータ回路から電動要素１０２に通電されると、回転子１３３は回転しこれに伴ってシャフト１１７が回転し、偏芯部１１６の運動がコンロッド１２４を介してピストン１１２に伝わることでピストン１１２はシリンダ１１０内で往復運動を行い、圧縮要素１０３が所定の圧縮動作を行う。

シャフト１１７の回転に伴い給油管１２２が回転することで、オイル１０５は、給油管１２２の遠心力によって給油管１２２の下端開口部１２０から給油孔１１９を介して螺旋溝１１４から各摺動部へ給油され、潤滑と各部の冷却を行う。

ここで、オイル１０５中に溶け込んでいる冷媒は密閉容器１０１内の急激な圧力変化や給油管１２２の攪拌作用により大量の気泡となって発生することがある。特にＲ−６００ａの冷媒は、オイル１０５中に溶け込むと同時にオイル１０５に溶け込む量が多く、さらにオイル１０５より比重が小さいため、オイル１０５の上面にも滞留する。圧縮機の起動時、Ｒ−６００ａの冷媒は、密閉容器１０１内の急激な圧力変化および機械的な給油管１２２の攪拌作用によって激しく発泡する。

しかしながら給油管１２２内に吸い込まれた気泡は給油管１２２内で遠心力によってオイル１０５と分離され、比重の差で主軸の回転中心１３７側に集まり、スリット状のガス抜き孔１４５から排出されることで、給油管１２２内の実質的なオイル流路断面積が低下する、いわゆるガス噛み現象を防ぐことができ、各部摺動部へのオイル１０５の安定供給が実現する。

さらに、その後給油管１２２内で発泡した気泡やスリット状のガス抜き孔１４５から排出しきれずに傾斜部１４３を通過し遠心力によりオイルとともにストレート部１４１に引き上げられた気泡は、給油管１２２内で遠心力によってオイル１０５と分離され、比重の差で主軸の回転中心１３７側に集まり、ガス抜き孔１３８から排出されることで、より確実にガス噛み現象を防ぐことができる。

その結果、各摺動部へ安定してオイル１０５が供給され、高い信頼性を実現できる。

特に、給油管１２２の遠心力が小さくなり給油されるオイル量が少なくなる商用電源周波数以下の低速回転時おいても上記したようにガス噛み現象を防ぐことができるため、安定した給油が得られ、高い信頼性を実現できる。

さらに、傾斜部１４３の下端開口部１２０側の内周壁面が円筒状につながっているので、傾斜部１４３の下端開口部１２０近傍は高い剛性を維持できるとともに、給油管のバリ取り工程や組み立て工程で給油管１２２同士の絡み合いがなくなるため、下端開口部１２０近傍に余分な力が加わらず、変形を抑えられることでオイルの攪拌作用を小さく抑えることができる。

一方、下端開口部１２０近傍の変形を抑えられることで給油管１２２の芯ずれ検査がより確実に行え、給油管１２２の芯ずれを防止でき、さらにオイルの攪拌作用を小さく抑えることができる。

その結果、飛散オイルが密閉容器１０１および圧縮要素１０３を加振し、高域音が増加し騒音がばらつくといった現象の発生を防ぐことができ、またガス噛みを起こしにくいので騒音が低く、信頼性が高い圧縮機を提供することができる。特に、給油管１２２の攪拌作用が大きくなる商用電源周波数以上の高速回転時において、その効果は顕著である。

尚、本実施の形態においてはＲ−６００ａの冷媒を例示したが、その他、他のＨＣ冷媒やＨＣＦＣ，ＨＦＣさらにはＣＯ_２といった冷媒においても有効である。

以上のように本発明にかかる圧縮機は、変形しにくい給油管を備えることでオイルの攪拌作用を小さく抑えることができ、信頼性が高く騒音の低い圧縮機を提供することができるので、自販機、冷凍ショーケース、除湿機などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における側断面図同実施の形態における要部拡大図同実施の形態における要部拡大図従来の圧縮機の側断面図従来の圧縮機の要部拡大図従来の圧縮機の要部拡大図従来の給油管の組み立て後の検査方法を示す図

符号の説明

１０１密閉容器
１０２電動要素
１０３圧縮要素
１０５オイル
１１５主軸部
１１６偏芯部
１１７シャフト
１１８偏芯部下端
１１９給油孔
１２０下端開口部
１２２給油管
１３６偏芯軸の軸心
１３７主軸の回転中心
１３８ガス抜き孔
１４１ストレート部
１４３傾斜部
１４５スリット状のガス抜き孔

Claims

密閉容器内に電動要素および前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容するとともに底部にオイルを貯留し、前記圧縮要素は、主軸部および前記主軸部の下方に形成した偏芯部を備えたシャフトと、前記偏芯部下端に配設され一端が前記シャフトの給油孔に連通し下端開口部が前記オイル中に開口する給油管とを備え、前記給油管は前記偏芯軸の軸心と平行に形成されたストレート部と、前記下端開口部が主軸の回転中心とほぼ一致する傾斜部を有するとともに、前記傾斜部の回転中心側にスリット状のガス抜き孔を形成した圧縮機。
ストレート部の回転中心側に少なくとも１つ以上のガス抜き孔を設けた請求項１記載の圧縮機。
冷媒にＲ−６００ａを使用する請求項１または２に記載の圧縮機。
電動要素は少なくとも商用電源周波数を越える運転周波数を含む複数の回転数でインバータ駆動される請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。