JP2007046593A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 回転軸の偏心部から噴射されるオイルを各部位で必要とするオイル量に基づいて適切に噴射することができる密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】 冷媒が圧縮される圧縮室と、該圧縮室を圧縮するピストンと、該ピストンが前記圧縮室内で前進または後退するように駆動力を提供し、内部にオイル流路が形成された回転軸と、前記回転軸の回転に際して偏心回転する中空の偏心部と、前記偏心部と結合し、前記偏心部の開放部を閉鎖する閉鎖面を有するブッシングと、前記ブッシングに形成されて、前記偏心部の内周面に沿って噴射されるオイルの噴射方向及び分散度合を決定するオイル噴射口と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、密閉型圧縮機に係り、より詳細には、回転軸の偏心部から噴射されるオイルを、各部位で必要とするオイル量に基づいて適切に噴射することができる密閉型圧縮機に関する。
一般に、密閉型圧縮機は、密閉空間内に冷媒を吸入し圧縮してから吐出す装置のことで、図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮部１０と、これを駆動する駆動部２０とから構成される。
圧縮部１０は、密閉空間を形成する密閉容器１の内部に設けられるもので、フレーム１１と一体として形成されて圧縮室１２ａを形成するシリンダーブロック１２と、圧縮室１２ａの内部を往復運動するピストン１３とを備える。シリンダーブロック１２の一側には、外部に開口している吸入室１４ａ及び吐出室１４ｂが形成されたシリンダーヘッド１４が結合されている。
駆動部２０は、磁場を形成する固定子２１と、固定子２１との電気的相互作用により回転する回転子２２と、回転子２２の中空部に圧入されて回転子２２と共に回転する回転軸２３と、を備える。
コンロッド２８と回転軸２３とを媒介すべくコンロッド２８と一体形成されたブッシング２６は、回転軸２３上部の偏心部２４上に嵌め付けられ、回転軸２３の回転運動をピストン１３の直線往復運動に変換する。また、回転軸２３の内部には、圧縮部１０及び駆動部２０にオイルを供給するためのオイル流路２３ａが形成されており、したがって、磁場が形成される固定子２１と相互作用して回転子２２が回転すると、密閉容器１の底部に貯留されているオイルは、回転軸２３の回転から生じる遠心力により吸い上げられる。吸い上げられたオイルは、回転軸２３の上部に設けられた偏心部２４から圧縮部１０内に噴射される。
偏心部２４は、中空の円筒形状を有し、回転軸２３から偏心しているので、回転軸２３が回転する際に偏心部２４の各部位に働く遠心力はそれぞれ異なってくる。例えば、偏心部２４のうち回転軸２３の軸心からの距離が最も遠い部分２６が最大の遠心力を受けるので、オイル流路２３ａに沿って吸い上げられたオイルは、遠心力が最も大きく働く方向と同方向に偏心部２４の内周面に沿って噴射される。回転軸２３の回転によりピストン１３が圧縮室１２ａの内部において最大限に前進した際には、偏心部２４は、ピストン１３に向かう方向に最も大きい遠心力を受けることになるので、偏心部２４に吸い上げられたオイルは、ピストン１３に向かって噴射される。
ピストン１３に向かって噴射されたオイルは、ピストン１３の外周面に付いた状態でシリンダーブロック１２の内部に流入し、このシリンダーブロック１２内に流入したオイルに相当する体積だけ、シリンダーブロック１２の内部容積を占めることになる。その結果、シリンダーブロック１２内に流入する冷媒ガスの量が減り、圧縮機の圧縮能力が低下してしまう。このように、従来の密閉型圧縮機では、回転軸２３の偏心部２４から噴射されるオイルの噴射方向や噴射度合を決定することができず、少ないオイルを必要とする部位に多量のオイルが噴射されたり、多量のオイルを必要とする部位に少ないオイルが噴射されたりし、結果として圧縮機の効率が低下するという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、その目的は、回転軸の偏心部から噴射されるオイルの噴射方向及び分散度合を決定することによって、各部位に必要とするオイル量に基づいて適切にオイルを噴射することができる密閉型圧縮機を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明に係る密閉型圧縮機は、冷媒が圧縮される圧縮室と、該圧縮室を圧縮するピストンと、該ピストンが前記圧縮室内で前進または後退するように駆動力を提供し、内部にオイル流路が形成された回転軸と、前記回転軸の回転に際して偏心回転する中空の偏心部と、前記偏心部と結合し、前記偏心部の開放部を閉鎖する閉鎖面を有するブッシングと、前記ブッシングに形成されて、前記偏心部の内周面に沿って噴射されるオイルの噴射方向及び分散度合を決定するオイル噴射口と、を備える。
また、前記オイル噴射口は、前記ブッシングの閉鎖面の一部が切欠されてなる。
また、前記オイル噴射口は、前記圧縮機の動作中に摩擦の多発する部位に対向して形成される。
本発明の密閉型圧縮機によれば、回転軸の偏心部から噴射されるオイルの噴射方向及び分散度合を決定し、各部位で必要とするオイル量に基づいて適宜オイルを噴射できるため、従来圧縮機における効率低下の問題を克服することが可能になる。
以下、本発明の好適な実施形態に係る密閉型圧縮機について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の一実施形態による密閉型圧縮機は、図２に示すように、密閉空間を形成する密閉容器３０の内部に、冷媒を圧縮するための圧縮部４０と、圧縮部４０を駆動する駆動部５０と、を備え、密閉容器３０の一側と他側にはそれぞれ、外部の冷媒を密閉容器３０の内部に導く吸入管３１ａ、及び圧縮部４０で圧縮された冷媒を密閉容器３０の外部に導く吐出管３１ｂが設置される。
圧縮部４０は、冷媒を圧縮するための圧縮室４２ａが形成され、フレーム４０の上部一側に配置されるシリンダーブロック４２と、圧縮室４２ａの内部で直線往復運動しつつ冷媒の圧縮作用を行うピストン４３と、圧縮室４２ａを閉じるようにシリンダーブロック４２の一側に結合され、吸入室４４ａと吐出室４４ｂとが画設されているシリンダーヘッド４４と、シリンダーブロック４２とシリンダーヘッド４４との間に装着され、吸入室４４ａから圧縮室４２ａに吸入されたり圧縮室４２ａから吐出室４４ｂに吐出される冷媒の流れを断続するバルブ装置４５と、を備える。
駆動部５０は、圧縮部４０において冷媒の圧縮がなされるようにピストン４３を進退させるもので、磁場を形成する固定子５１と、この固定子５１の内部に離隔設置されて固定子５１と電磁気的に相互作用する回転子５２と、を備える。また、回転子５２の中心には、回転子５２と共に回転する回転軸５３が圧入して設置される。回転軸５３は、フレーム４１の内部を回転するもので、この回転軸５３の回転力を圧縮部４０に伝達するために回転軸５３の上端には上面が開放された偏心部５４が設けられており、回転軸５３が回転する際に偏心部５４により回転軸５３が偏るのを防止するために偏心部５４の反対側にはウェイト部５３ｂが形成されている。また、偏心部５４の外周面上には回転軸５３の回転運動をコンロッド４６の直線往復運動に転換させられるようにブッシング６０が嵌め付けられる。
回転軸５３の内部には軸方向に沿ってオイル流路５３ａが長く延在しており、回転軸５３の下端部には、密閉容器３０の底面に在るオイルを吸入しオイル流路５３ａに沿って回転軸５３の上側に上昇させるオイル吸入チューブ５５が設けられる。
このように構成される密閉型圧縮機に電流が印加されると、電圧の印加により磁場を形成する固定子５１と相互作用して回転子５２が回転し、回転軸５３下端部のオイル吸入チューブ５５から上部にオイルが吸い上げられるようになる。吸い上げられたオイルは、回転軸５３の上部において中空の円筒形状で設けられた偏心部５４から噴射される。
このように回転軸５３の偏心部５４から噴射されるオイルの噴射方向を決定するために偏心部５４上に嵌め付けられた第１実施形態によるブッシング６０を、図３に示す。
図３に示すように、第１実施形態によるブッシング６０は、全体的に円筒形状を有し、その上面が全体的に閉鎖された閉鎖面６０ａとなっており、この閉鎖面６０ａの一部が穴形態に切欠されてオイル噴射のためのオイル噴射口６１を形成する。オイル噴射口６１は、コンロッド４６と結合されるピストン４３（図４）から最長距離に位置している。
このように構成された密閉型圧縮機において、回転軸５３が回転すると、回転軸５３の偏心部５４にオイルが吸い上げられ、偏心部５４内部に吸い上げられたオイルは、偏心部５４の内周面のうち遠心力を最も大きく受ける方向に上昇する。
図４及び図５に示すように、回転軸５３が回転してピストン４３が圧縮室４２ａ内で前進する場合、回転軸５３の軸心から最も長い距離に在る偏心部５４の内周面が最大の遠心力を受けることになるので、オイルは、偏心部５４のうちピストン４３と最も近くに在る偏心部５４の内周面に沿って上昇するが、このときにオイルの上昇する部分がブッシング６０の閉鎖面６０ａにより閉鎖されているので、ブッシング６０の外部にオイルが噴射されることがない。
一方、図６及び図７に示すように、回転軸５３が回転してピストンが圧縮室４２ａ内で後退する場合、回転軸５３の軸心から最長距離に在る偏心部５４の内周面が最大の遠心力を受けることになるので、オイルは、偏心部５４のうちピストン４３と最も遠くに在る偏心部５４の内周面に沿って上昇するが、その上部にはオイル噴射口６１が形成されているので、オイル噴射口６１からオイルが噴射される。このオイルは、オイル噴射口６１がピストン４３から最長距離の位置に在るので、小さい穴形態のオイル噴射口６１から噴射され、ピストン４３の反対方向に集中して噴射され、したがって、ピストン４３にはオイルがほとんど付かなくなる。
このように、ブッシング６０の上側に閉鎖された閉鎖面６０ａを設け、この閉鎖面６０ａの一部を切欠してオイル噴射口６１を形成することによって、オイルが噴射される方向及び分散度合を決定することができる。
上述のようにオイル噴射口６１が必ずしもピストン４３と最長距離の位置に形成される必要はない。例えば、圧縮機の動作時に摩耗の多発する部位に向かうようにオイル噴射口６１を形成すると、該摩耗の多発する部位に多量のオイルが噴射されるため、摩耗の度合を減少させることができる。
図８は、第２実施形態によるブッシング６０’を示す図で、閉鎖面６０ａ’の１／３乃至１／２程度を切欠してオイル噴射口６１とすることによって、第１実施形態のブッシング６０に比べてオイルをより分散して噴射することができる。
図９は、第３実施形態によるブッシング６０”を示す図で、オイル噴射口６１を閉鎖面６０ａ”に形成せずに、ブッシング６０”の側面６０ｂ”に穿設することによって、第１実施形態によるブッシング６０に比べて水平方向にオイルが集中して噴射される。このように、ブッシング６０に回転軸５３の偏心部５４を閉鎖する閉鎖面６０ａを設け、閉鎖面６０ａに形成されるオイル噴射口６１の大きさ及び位置を様々に変形することによって、オイルの噴射方向及び分散度合を決定することができる。
従来の密閉型圧縮機を示す正断面図である。 本発明による密閉型圧縮機を示す正断面図である。 本発明の第１実施形態によるブッシングを示す斜視図である。 ピストンが圧縮室内で最大限に前進した際にオイルが噴射される方向を示す密閉型圧縮機の拡大部分正断面図である。 ピストンが圧縮室内で最大限に前進した際にオイル噴射口の位置を拡大して示す平断面図である。 ピストンが圧縮室内で最大限に後退した際にオイルが噴射される方向を示す密閉型圧縮機の拡大部分正断面図である。 ピストンが圧縮室内で最大限に後退した際のオイル噴射口の位置を拡大して示す平断面図である。 本発明の第２実施形態によるブッシングを示す斜視図である。 本発明の第３実施形態によるブッシングを示す斜視図である。
符号の説明
１，３０ 密閉容器
１０，４０ 圧縮部
１１，４０，４１ フレーム
１２，４２ シリンダーブロック
１２ａ 圧縮室
１３，４３ ピストン
１４，４４ シリンダーヘッド
１４ａ，４４ａ 吸入室
１４ｂ，４４ｂ 吐出室
２０，５０ 駆動部
２１，５１ 固定子
２２，５２ 回転子
２３，５３ 回転軸
２３ａ，５３ａ オイル流路
２４，５４ 偏心部
２６，６０ ブッシング
２８，４６ コンロッド
３１ａ 吸入管
３１ｂ 吐出管
４２ａ 圧縮室
４５ バルブ装置
５５ 吸入チューブ
６０ａ 閉鎖面
６１ オイル噴射口

Claims (8)

  1. 冷媒が圧縮される圧縮室と、
    該圧縮室に配置されるピストンと、
    該ピストンを前記圧縮室内で前進または後退するように駆動させ、内部にオイル流路が形成された回転軸、及び前記回転軸の回転に際して偏心回転する中空の偏心部と、
    前記偏心部と結合し、前記偏心部の開放部を閉鎖する閉鎖面を有するブッシングと、
    前記ブッシングに形成されて、前記偏心部の内周面に沿って噴射されるオイルの噴射方向及び分散度合を決定するオイル噴射口と、を備える密閉型圧縮機。
  2. 前記オイル噴射口が、前記ブッシングの閉鎖面の一部が切欠されてなる請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  3. 前記オイル噴射口が、前記ピストンと最長距離の位置に形成される請求項２に記載の密閉型圧縮機。
  4. 前記オイル噴射口が、前記閉鎖面の１／３乃至１／２が切欠されてなる請求項３に記載の密閉型圧縮機。
  5. 前記オイル噴射口が、前記ブッシングの側面に形成される請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  6. 前記オイル噴射口が、前記密閉型圧縮機の動作中に摩擦の多発する該圧縮機の部位に対向して形成される請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  7. 前記ブッシングが、前記ピストンを前記回転軸に連結するコンロッドと一体として形成される請求項１に記載の密閉型圧縮機。
  8. 前記オイル噴射口が、前記ブッシングに形成される小さい穴であることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
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