JP2008223604A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の漏れによる損失と、ピストンの摺動状態を改善し、効率と信頼性が高い密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】ピストン１１８は潤滑油を含浸した多孔質焼結合金からなり、ピストン１１８のトップ側端面１４１とトップ側外周面１３６に封孔処理を施した封孔部１３１と、ピストン１１８のスカート側外周面１３２の少なくとも一部に封孔処理を施さない含油部１３３とを形成したので、ピストン１１８とシリンダの隙間からの冷媒の漏れを低減し、また含油部１３３に保持した潤滑油を供給することで耐摩耗性を向上し、効率と信頼性が高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍冷蔵庫等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機に関するものである。

近年、地球環境保護の観点から高効率な密閉型圧縮機の開発が進められている。従来の密閉型圧縮機としては、ピストンに多孔質焼結合金を用い潤滑特性に改良を加えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７は従来技術の密閉型圧縮機の縦断面図、図８は図７のＡ部拡大断面図である。

図７、図８において、密閉容器１は底部に潤滑油２を貯溜するとともに、固定子３と振動子４とからなる電動要素５およびこれによって駆動される圧縮機構６などが収容されており、冷媒ガス７で満たされている。

圧縮機構６は、圧縮室１０を備えたシリンダブロック１１と、圧縮室１０内に往復摺動自在に挿入されたピストン１２とを備えている。

ピストン１２は多孔質焼結合金で構成され、空孔２０がピストン表面２１およびピストン深層部２２に構成され、空孔２０の内部には潤滑油２が含浸されている。

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。

密閉容器１に収容された電動要素５の振動子４の往復運動に伴って、ピストン１２はシリンダブロック１１の圧縮室１０内を往復運動する。それにより、冷媒ガス７は冷却システム（図示せず）からピストン１２中を介して圧縮室１０内へ吸入され、圧縮室１０内で圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。

ピストン１２とシリンダブロック１１との摺動部においては、ピストン１２の空孔２０の内部に含浸された潤滑油２が供給されて潤滑するため、潤滑油２が安定して摺動部に供給され保持されるため、摺動部の耐摩耗性が向上する。

また、封孔処理した多孔質焼結合金のピストン１２を用いた場合には、運転中の冷媒の圧力変動により、ピストン表面２１近傍の空孔２０に含浸した潤滑油２がピストン深層部２２の空孔２０へ入り込むのを防止し、空孔２０の潤滑油量の低下を防ぐことができる。
特開２０００−１１０７２４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ピストン１２に封孔処理を施さずに多孔質焼結合金を用いた場合、圧縮された冷媒ガス７がピストン表面２１からピストン深層部２２の空孔２０を通り、密閉容器１内に漏れ出してしまうため、冷凍能力が低下してしまい、効率が低下する可能性があった。

また、ピストン１２に封孔処理を施した後に、表面粗さおよび円筒度を良くするために研磨した場合には、ピストン表面２１に空孔２０はわずかしか形成されず、潤滑油２を保持することができず、十分な耐摩耗性を得ることができない可能性があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ピストンのシール性を確保した上で摺動状態を改善し、効率と信頼性が高い密閉型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、本発明の密閉型圧縮機は、ピストンは潤滑油を含浸した多孔質焼結合金からなり、ピストンのトップ側端面とトップ側外周面に封孔処理を施した封孔部と、ピストンのスカート側外周面の少なくとも一部に封孔処理を施さない含油部とを形成したもので、トップ側端面とトップ側外周面の封孔効果により、圧縮室に面するピストントップ側端面から密閉容器内へ冷媒ガスが漏れることを防止するという作用を有するとともに、含油部を通じてトップ側外周面の封孔部へ潤滑油が供給されることで、ピストン外周面とシリンダとの隙間を介して圧縮室から漏れる冷媒ガス量を低減でき、さらに含油部に保持した潤滑油を供給することで、耐摩耗性が向上するという作用を有する。

本発明の密閉型圧縮機は、冷媒ガスの漏れによる損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することができるので、効率が高く耐摩耗性に優れた密閉型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、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに冷媒ガスを圧縮する圧縮機構を収容し、前記圧縮機構は、略鉛直方向に配設され主軸部と偏芯部とを有するクランクシャフトと、円筒形の圧縮室を備え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部とを連結する連結機構と、前記シリンダブロックに形成され前記クランクシャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記潤滑油を前記ピストンの外周面に供給する給油機構とを備え、前記ピストンは潤滑油を含浸した多孔質焼結合金からなり、前記ピストンのトップ側端面とトップ側外周面に封孔処理を施した封孔部と、前記ピストンのスカート側外周面の少なくとも一部に封孔処理を施さない含油部とを形成したもので、トップ側端面とトップ側外周面の封孔効果により、圧縮室に面するピストントップ側端面からピストンの内部を介して密閉容器内へ冷媒ガスが漏れることを防止することができるとともに、さらに含油部を通じてトップ側外周面の封孔部へ潤滑油が供給されるため、ピストン外周面とシリンダとの隙間を介して圧縮室から漏れる冷媒ガス量を低減でき、さらに含油部に保持した潤滑油を供給することで、摺動損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することできる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、ピストンの外周側面に封孔処理を施した封孔部を形成したもので、ピストンに最大の側圧荷重が作用する位置の近傍に封孔部を形成することで、荷重が作用した場合でも、潤滑油がピストンの空孔の深層部に入り込まずに摺動部で油圧を発生し、流体潤滑で摺動することができるので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ピストン外周面とシリンダ間で発生する摺動損失をさらに低減することができ、高い効率を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に、更に、ピストンの外周面に溝部を形成し、前記溝部は前記ピストンのトップ側端面およびスカート側端面に連通せず、かつ少なくとも前記ピストンが下死点にあるときに密閉容器内の空間と連通するとしたもので、溝部に貯留した潤滑油が、含油部に効率よく充填されるとともに、ピストン外周側面の封孔部に潤滑油を供給できるので、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、ピストン側面へ大きな荷重が作用する場合でも、耐摩耗性を確保することができ、高い信頼性を得ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明に、更に、ピストンは、外周面に凹部を形成したピストン素材を封孔処理した後に外周面を加工し、凹部を封孔部として形成したもので、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、含油部と封孔部を同時に加工することで効率よく容易に形成することができ、生産性を高めることができる。

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、更に、潤滑油の粘度がＶＧ３〜ＶＧ８としたもので、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、油膜切れを起こしやすい低粘度の潤滑油を使用した場合においても、安定的に潤滑油を供給して油膜切れを防止することができ、さらに高い耐摩耗性を確保することができるとともに高い効率を得ることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明に、更に、圧縮機構を駆動する電動要素を備え、前記電動要素は少なくとも２７Ｈｚ以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動されるもので、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、給油機構からのピストン、シリンダ間への給油量が少なくなりやすい低速運転時においても、含油部に保持している潤滑油を供給でき、さらに高い耐摩耗性を確保し高い信頼性を得ることができる。

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。なお、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における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態におけるピストンの斜視図、図３は、同実施の形態におけるピストン素材の斜視図である。

図１から図３において、密閉容器１０１内には潤滑油１０２を貯溜するとともに、電動要素１０３と電動要素１０３によって駆動される圧縮機構１０４を収容しており、冷媒ガス１０５で満たされている。

尚、本密閉型圧縮機に使用される冷媒ガス１０５は、オゾン破壊係数がゼロのＲ１３４ａやＲ６００ａに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれの冷媒と相溶性を有する潤滑油と組み合わせてある。潤滑油１０２の粘度グレードはＶＧ３からＶＧ８のものを用いており、低粘度の潤滑油である。

圧縮機構１０４を構成するクランクシャフト１１１は、偏芯部１１２と主軸部１１３を有する。シリンダブロック１１４にはクランクシャフト１１１の主軸部１１３を軸支する主軸受１１５が一体に形成されており、また圧縮室１１６を形成するシリンダ１１７を備えている。ピストン１１８はシリンダ１１７に約１０μｍの隙間をもって往復摺動自在に挿入され、偏芯部１１２と平行になるようにピストン１１８に配設されたピストンピン１１９と偏芯部１１２との間を連結機構１２０によって連結されている。

給油機構１２１は主軸部１１３の下端部に固定され、一端が潤滑油１０２中に開口し他端が給油通路１２２と連通したオイルコーン１２３と、クランクシャフト１１１の内部に形成され、オイルコーン１２３と連通し、偏芯部１１２の上端で開口している給油通路１２２で構成されている。

図２に示したピストン１１８は、図３に示した多孔質焼結合金のピストン素材１３０を加工した完成品であり、封孔処理を施した封孔部１３１と、スカート側外周面１３２の一部に封孔処理を施さない含油部１３３（図３中のハッチング部）とを形成している。

具体的に説明すると、まずピストン素材１３０は、鉄系の粉体を金型に充填し加圧成形し、焼結することで外周面１３４に凹部１３５を一体に成形し、更に水蒸気雰囲気中で加熱することで深さ０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の表層に酸化鉄を生成させて封孔処理されている。

凹部１３５は、トップ側外周面１３６の全周に亘って形成された凹部１３５ａと、外周面１３４の一部を経てスカート側端面１３７まで帯状に延びている凹部１３５ｂとがつながって形成されている。そのため、スカート側端面１３７近傍の外周面１３４は、全周に亘って凹部１３５が形成されるのではなく、一部に形成される。

さらに、凹部１３５ｂは外周側面１３８に形成されており、後に加工されるピストンピン孔１３９の軸方向に対して垂直方向の外周面１３４上に、ピストン素材１３０の軸に対して対称となる位置に形成されている。

図３に示す凹部１３５ａ，１３５ｂの深さ（図３中の寸法Ｂ）は、凹部１３５ａ，１３５ｂや凹部１３５ａ，１３５ｂでない凸部１４０の外周面１３４から封孔処理の深さ以上であり、ここでは１ｍｍ以上としている。

ピストン１１８は、ピストン素材１３０の外周面１３４を、凸部１４０と凹部１３５ａ，１３５ｂの段差がなくなるまで旋盤などを用いて円筒形に切削加工された後、ピストンピン孔１３９等の孔加工がなされ、外周面１３４を研磨されている。

従って、凹部１３５ａ，１３５ｂが形成されていた箇所とトップ側端面１４１は、封孔処理が施された封孔部１３１となり、凸部１４０は封孔処理された表層を取り除かれ、封孔処理を施さない含油部１３３となる。

また、ピストン１１８は、組み立て前に潤滑油１０２と同種の潤滑油に含浸させている。

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、作用を説明する。

電動要素１０３がクランクシャフト１１１を回転させ、偏芯部１１２の回転運動が連結機構１２０を介してピストン１１８に伝えられることで、ピストン１１８は圧縮室１１６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１１６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。

この際、給油機構１２１は、クランクシャフト１１１の回転に伴ってオイルコーン１２３が回転することで発生する遠心力によって、潤滑油１０２を給油通路１２２内で上昇させ、偏芯部１１２の上端付近から密閉容器１０１内に散布する。散布された潤滑油１０２はシリンダブロック１１４に当り伝って、ピストン１１８のスカート側外周面１３２に付着する。

ピストン１１８のスカート側外周面１３２に付着した潤滑油１０２は、毛細管効果により含油部１３３に充填され、ピストン１１８が上死点から下死点に向かう吸入行程の内で圧縮室１１６内の圧力が密閉容器１０１内に比べ低くなる期間に染み出す様に、トップ側外周面１３６の封孔部１３１とシリンダ１１７との間へ供給される。

また、ピストン１１８が上死点近傍に近づくと、圧縮室１１６内は、冷媒ガス１０５が圧縮され高圧になり、ピストン１１８を境に密閉容器１０１内と大きな圧力差が生じる。

そのため、圧縮室１１６内の高圧の冷媒ガス１０５が漏れ易くなるが、ピストン１１８のトップ側端面１４１とトップ側外周面１３６の封孔効果により、圧縮室１１６に面するピストン１１８のトップ側端面１４１からピストン１１８の内部を介して密閉容器１０１内へ冷媒ガス１０５が漏れることを防止することができる。さらに、含油部１３３を通じてトップ側外周面１３６の封孔部１３１へ潤滑油１０２が供給されるため、ピストン１１８の外周面１３４とシリンダ１１７との隙間を介して圧縮室１１６から漏れる冷媒ガス１０５を低減することができるとともに、さらに含油部１３３に保持した潤滑油１０２を供給することで、摺動損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することできる。

また、ピストンピン１１９の軸方向に対して垂直方向のピストン１１８の外周面１３４は、シリンダ１１７との摺動において最大の側圧荷重が作用するが、この最大の側圧荷重が作用するピストン１１８の外周面１３４の位置に封孔部１３１を形成しており、ピストン１１８の外周面１３４に、シリンダ１１７との摺動において最大の側圧荷重が作用した場合でも、潤滑油１０２がピストン１１８の空孔の深層部に入り込まずに摺動部で油圧を発生し、流体潤滑で摺動することができるので、ピストン１１８の外周面１３４とシリンダ１１７間で発生する摺動損失をさらに低減することができるとともに、耐摩耗性を向上することできる。

以上の通り、ピストン１１８において、最大の側圧荷重が作用する外周面１３４である外周側面１３８には封孔部１３１を形成して、最大の側圧荷重が作用しない外周面１３４には含油部１３３を形成することで、ピストン１１８とシリンダ１１７との摺動損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することができる。

また、外周面１３４に凹部１３５ａ，１３５ｂを形成したピストン素材１３０を用いているので、含油部１３３と封孔部１３１を同時に加工することで効率よく容易に形成することができ、生産性を高めることができる。

また、油膜切れを起こしやすい低粘度の潤滑油１０２を使用した場合においても、安定的に潤滑油１０２を供給して油膜切れを防止することができ、さらに高い耐摩耗性を確保することができるとともに高い効率を得ることができる。

なお、ピストン１１８は、組み立て前に潤滑油１０２と同種の潤滑油に含浸させているとしたが、組み立て後、運転させて給油機構１２１により潤滑油１０２を付着させ含浸させても同様の効果が得られることはいうまでもない。

また、使用される冷媒は、Ｒ１３４ａやＲ６００ａ等を例示して説明したが、冷媒は圧縮荷重の大きくなるＲ４０４ａ、Ｒ２９０、二酸化炭素としても、同様の作用、効果が得られることはいうまでもない。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図、図５は、同実施の形態におけるピストンの斜視図、図６は、同実施の形態におけるピストン素材の斜視図である。

図４から図６において、密閉容器２０１内には潤滑油２０２を貯溜するとともに、電動要素２０３と電動要素２０３によって駆動される圧縮機構２０４を収容しており、冷媒ガス２０５で満たされている。

電動要素２０３は少なくとも２７Ｈｚ以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動することができる。

尚、本密閉型圧縮機に使用される冷媒ガス２０５は、オゾン破壊係数がゼロのＲ１３４ａやＲ６００ａに代表される温暖化係数の低い自然冷媒である炭化水素系冷媒等であり、それぞれの冷媒と相溶性を有する潤滑油と組み合わせてある。潤滑油２０２の粘度グレードはＶＧ３からＶＧ８のものを用いており、低粘度の潤滑油である。

圧縮機構２０４を構成するクランクシャフト２１１は、偏芯部２１２と主軸部２１３を有する。シリンダブロック２１４にはクランクシャフト２１１の主軸部２１３を軸支する主軸受２１５が一体に形成されており、また圧縮室２１６を形成するシリンダ２１７を備えている。ピストン２１８はシリンダ２１７に約１０μｍの隙間をもって往復摺動自在に挿入され、偏芯部２１２と平行になるようにピストン２１８に配設されたピストンピン２１９と偏芯部２１２との間を連結機構２２０によって連結されている。

給油機構２２１は一端が潤滑油２０２中に開口し他端が給油通路２２２と連通し、主軸部２１３の下端付近の内部に形成された遠心ポンプ部２２３と、クランクシャフト２１１の内部に形成され、遠心ポンプ部２２３と連通し、偏芯部２１２の上端で開口している給油通路２２２で構成されている。

図５に示したピストン２１８は、図６に示した多孔質焼結合金のピストン素材２３０を加工した完成品であり、封孔処理を施した封孔部２３１と、スカート側外周面２３２の一部に封孔処理を施さない含油部２３３（図５中のハッチング部）とを形成している。

具体的に説明すると、まずピストン素材２３０は、鉄系の粉体を金型に充填し加圧成形し、焼結することで外周面２３４に凹部２３５ａ，２３５ｂを一体に成形し、更に水蒸気雰囲気中で加熱することで深さ０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の表層に酸化鉄を生成させて封孔処理されている。

凹部２３５ａは、トップ側外周面２３６の全周に亘って形成されている。また、凹部２３５ｂは、スカート側端面２３７近傍の外周面２３４には、全周ではなく一部に形成され、しかもトップ側外周面２３６の凹部２３５ａとは連通せず非連続に形成されている。

さらに、凹部２３５ｂは外周側面２３８に形成されており、後に加工されるピストンピン孔２３９の軸方向に対して垂直方向の外周面２３４上に、ピストン素材２３０の軸に対して対称となる位置に形成されている。

図６に示す凹部２３５ａ，２３５ｂの深さ（図６中の寸法Ｃ）は、凹部２３５ａ，２３５ｂや凹部２３５ａ，２３５ｂでない凸部２４０の外周面２３４から封孔処理の深さ以上であり、ここでは１ｍｍ以上としている。

ピストン２１８は、ピストン素材２３０の外周面２３４を、凸部２４０と凹部２３５ａ，２３５ｂとの段差がなくなるまで旋盤などを用いて円筒形に切削加工された後、溝部２４１とピストンピン孔２３９等の孔加工がなされ、外周面２３４を研磨されている。従って凹部２３５ａ，２３５ｂが形成されていた箇所とトップ側端面２４２は、封孔処理が施された封孔部２３１となり、凸部２４０は封孔処理された表層を取り除かれ、封孔処理を施さない含油部２３３となる。

溝部２４１は、トップ側端面２４２およびスカート側端面２３７には連通せず、かつ少なくともピストン２１８が下死点にあるときに密閉容器２０１内の空間と連通するように、ピストンピン孔２３９が開口しているピストン２１８の上部と下部にそれぞれ独立して軸対称の同一形状に形成されている。

溝部２４１のトップ側の縁２５０はトップ側端面２４２から円筒方向に７〜８ｍｍの位置に構成し、溝部２４１の深さはピストン２１８のトップ側の外周面２３４から０．１〜０．５ｍｍとしている。また、ピストン２１８の上部と下部の２つの溝部２４１をつなぐように含油部２３３が構成されている。

また、ピストン２１８のトップ側端面２４２近傍の外周面２３４には、円周方向に独立した二本の環状溝２５５が設けられており、溝部２４１とも独立している。

また、ピストン２１８は、組み立て前に潤滑油２０２と同種の潤滑油に含浸させている。

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、作用を説明する。

電動要素２０３がクランクシャフト２１１を回転させ、偏芯部２１２の回転運動が連結機構２２０を介してピストン２１８に伝えられることで、ピストン２１８は圧縮室２１６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２１６内へ吸入・圧縮された後、再び冷却システムへと吐出される。

この際、給油機構２２１は、クランクシャフト２１１の回転に伴って遠心ポンプ部２２３が回転することで発生する遠心力によって、潤滑油２０２を給油通路２２２内で上昇させ、偏芯部２１２の上端付近から密閉容器２０１内に散布する。散布された潤滑油２０２の一部はシリンダブロック２１４に当った後に伝わって流れ、ピストン２１８のスカート側外周面２３２に付着したり、あるいはピストン２１８が下死点にあるときに密閉容器２０１内の空間と連通する溝部２４１に入り込んだりする。

ピストン２１８が下死点から上死点に向うときに、ピストン２１８のスカート側外周面２３２に付着あるいは溝部２４１に入り込んだ潤滑油２０２は、溝部２４１のスカート側の縁２５１によりかき集められ、毛細管効果により含油部２３３に充填される。含油部２３３が潤滑油２０２で満たされると、潤滑油２０２はピストン２１８の側面の溝部２４１の縁付近（図５中のＤ付近）に貯留される。

含油部２３３に充填された潤滑油２０２は、吸入行程において圧縮室２１６内の圧力が密閉容器２０１内に比べ低くなる間に染み出し、溝部２４１の縁付近に貯留された潤滑油２０２とともにピストン２１８の運動により、トップ側外周面２３６の封孔部２３１や環状溝２５５にまで広がり、シリンダ２１７との摺動潤滑に用いられる。

また、ピストン２１８が上死点近傍に近づくと、圧縮室２１６内は、冷媒ガス２０５が圧縮され高圧になり、ピストン２１８を境に密閉容器２０１内と大きな圧力差が生じる。

そのため、圧縮室２１６内の高圧の冷媒ガス２０５が漏れ易くなるが、ピストン２１８のトップ側端面２４２とトップ側外周面２３６の封孔効果により、圧縮室２１６に面するピストン２１８のトップ側端面２４２からピストン２１８の内部を介して密閉容器２０１内へ冷媒ガス２０５が漏れることを防止することができる。

さらに、含油部２３３を通じてトップ側外周面２３６の封孔部２３１へ潤滑油２０２が供給されるとともに、環状溝２５５にも潤滑油２０２が保持されるため、ピストン２１８の外周面２３４とシリンダ２１７との隙間を介して圧縮室２１６から漏れる冷媒ガス２０５を低減することができるとともに、さらに含油部２３３や環状溝２５５に保持した潤滑油２０２を供給することで、摺動損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することできる。

また、ピストンピン２１９の軸方向に対して垂直方向のピストン２１８の外周面２３４は、シリンダ２１７との摺動において最大の側圧荷重が作用するが、この最大の側圧荷重が作用するピストン２１８の外周面２３４の位置に封孔部２３１を形成しており、ピストン２１８の外周面２３４に、シリンダ２１７との摺動において最大の側圧荷重が作用した場合でも、潤滑油２０２がピストン２１８の空孔の深層部に入り込まずに摺動部で油圧を発生し、流体潤滑で摺動することができるので、ピストン２１８の外周面２３４とシリンダ２１７間で発生する摺動損失をさらに低減することができるとともに、耐摩耗性を向上することできる。

以上の通り、ピストン２１８において、最大の側圧荷重が作用する外周面２３４である外周側面２３８には封孔部２３１を形成して、最大の側圧荷重が作用しない外周面２３４には含油部２３３を形成することで、ピストン２１８とシリンダ２１７との摺動損失を低減するとともに、耐摩耗性を向上することができる。

また、外周面２３４に凹部２３５ａ，２３５ｂを形成したピストン素材２３０を用いているので、含油部２３３と封孔部２３１を同時に加工することで効率よく容易に形成することができ、生産性を高めることができる。

また、油膜切れを起こしやすい低粘度の潤滑油２０２を使用した場合においても、安定的に潤滑油２０２を供給して油膜切れを防止することができ、さらに高い耐摩耗性を確保することができるとともに高い効率を得ることができる。

また、給油機構２２１からのピストン２１８、シリンダ２１７間への給油量が少なくなりやすい低速運転時においても、含油部２３３に保持している潤滑油２０２を供給でき、さらに高い耐摩耗性を確保し高い信頼性を得ることができる。

なお、ピストン２１８は、組み立て前に潤滑油２０２と同種の潤滑油に含浸させているとしたが、組み立て後、運転させて給油機構２２１により潤滑油２０２を付着させ含浸させても同様の効果が得られることはいうまでもない。

また、使用される冷媒は、Ｒ１３４ａやＲ６００ａ等を例示して説明したが、冷媒は圧縮荷重の大きくなるＲ４０４ａ、Ｒ２９０、二酸化炭素としても、同様の作用、効果が得られることはいうまでもない。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、ピストンの摺動状態を改善することができ、効率を良くすることができるため、エアーコンディショナーや自動販売機等の密閉型圧縮機の用途にも展開できる。

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図 同実施の形態におけるピストンの斜視図 同実施の形態におけるピストン素材の斜視図 本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図 同実施の形態におけるピストンの斜視図 同実施の形態におけるピストン素材の斜視図 従来の密閉型圧縮機の縦断面図 図７のＡ部拡大断面図

符号の説明

１０１，２０１ 密閉容器
１０２，２０２ 潤滑油
１０４，２０４ 圧縮機構
１０５，２０５ 冷媒ガス
１１１，２１１ クランクシャフト
１１２，２１２ 偏芯部
１１３，２１３ 主軸部
１１４，２１４ シリンダブロック
１１５，２１５ 主軸受
１１６，２１６ 圧縮室
１１８，２１８ ピストン
１２０，２２０ 連結機構
１２１，２２１ 給油機構
１３０，２３０ ピストン素材
１３１，２３１ 封孔部
１３２，２３２ スカート側外周面
１３３，２３３ 含油部
１３４，２３４ 外周面
１３５，１３５ａ，１３５ｂ，２３５ａ，２３５ｂ 凹部
１３６，２３６ トップ側外周面
１３８，２３８ 外周側面
１４１，２４２ トップ側端面
２３７ スカート側端面
２４１ 溝部

Claims (6)

1. 密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに冷媒ガスを圧縮する圧縮機構を収容し、前記圧縮機構は、略鉛直方向に配設され主軸部と偏芯部とを有するクランクシャフトと、円筒形の圧縮室を備え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部とを連結する連結機構と、前記シリンダブロックに形成され前記クランクシャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記潤滑油を前記ピストンの外周面に供給する給油機構とを備え、前記ピストンは前記潤滑油を含浸した多孔質焼結合金からなり、前記ピストンのトップ側端面とトップ側外周面に封孔処理を施した封孔部と、前記ピストンのスカート側外周面の少なくとも一部に封孔処理を施さない含油部とを形成した密閉型圧縮機。
2. ピストンの外周側面に封孔処理を施した封孔部を形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. ピストンの外周面に溝部を形成し、前記溝部は前記ピストンのトップ側端面およびスカート側端面に連通せず、かつ少なくとも前記ピストンが下死点にあるときに密閉容器内の空間と連通する請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
4. ピストンは、外周面に凹部を形成したピストン素材を封孔処理した後に外周面を加工し、凹部を封孔部として形成した請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 潤滑油の粘度がＶＧ３〜ＶＧ８である請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
6. 圧縮機構を駆動する電動要素を備え、前記電動要素は少なくとも２７Ｈｚ以下の運転周波数を含む複数の運転周波数でインバーター駆動される請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。

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