JP2009203862A - 密閉型電動圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、低速回転時においてもピストンとシリンダとの摺動部に充分な量の給油をなし、高い給油性を確保して信頼性の向上を得られる密閉型電動圧縮機と、この密閉型電動圧縮機を備えて冷凍効率の向上を図れる冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】 密閉型圧縮機Ｍは、内底部に油溜り部１９を備えた密閉容器１内の下部に電動機部４、上部に圧縮機構部３を、互いに回転軸５を介して配置し、圧縮機構部は、回転軸に一体に連設するクランクピン５ｂから軸方向を水平方向に向けたコンロッド９を介してピストン７を延設し、回転軸の回転にともなって油溜り部から潤滑油を汲み上げてクランクピン上端部からピストンの内周部と周辺部に飛散させる給油機構Ｋを設け、ピストンの内周部に飛散する潤滑油をピストンの外径面とシリンダ内筒部との摺動部に導く給油孔２２を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ピストン外径面とシリンダ内筒部との摺動部への給油構造を改良したレシプロ式圧縮機構部を有する密閉型電動圧縮機と、この密閉型電動圧縮機と冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に関する。

たとえば冷凍冷蔵庫等では、冷凍サイクルを構成する圧縮機として、レシプロ式の密閉型電動圧縮機が多用される。この種の密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に、電動機部を下部側とし、圧縮機構部を上部側とし、これら電動機部と圧縮機構部とを回転軸を介して一体化した状態で収容される。

さらに、密閉容器の底部には潤滑油を集溜する油溜り部が形成され、回転軸の下端部が油溜り部の潤滑油に浸漬している。上記回転軸には給油通路が設けられ、この回転にともなって発生する遠心力を利用して油溜り部の潤滑油を汲み上げ、圧縮機部における各摺動部に給油する。

特に、［特許文献１］では、圧縮機構部を構成するクランクピンの上部から汲み上げた潤滑油を飛散させ、シリンダの上端部に降りかけている。潤滑油はシリンダの上壁に設けた半円弧状の切欠き部の側壁に当たった後、ピストン上面に流れ落ち、さらにピストンとシリンダとの間を潤滑する。
特開２００３−６５２３６号公報

しかしながら実際には、クランクピンとピストンとはコンロッドを介して連結されていて、コンロッドの軸方向長さ分だけ、クランクピンとピストンが離間している。これに対して、上記電動機部は負荷に応じて回転数が制御され、高速回転から低速回転まである程度の幅がある。

上記［特許文献１］の技術では、回転軸を高速回転させた状態では、クランクピンの上端から長い距離の範囲で潤滑油が飛散され、よって半円弧状の切欠き部を介してピストンとシリンダとの摺動部に充分な潤滑油が給油される。回転軸を中速回転させた場合およびある程度高い低速回転であればほとんど問題がない。

ところが、冷凍負荷がごく小さくて、回転軸をごく低速回転とする制御をなす場合がある。このときは、潤滑油の飛散距離も極端に短くなり、クランクピンの周辺であるコンロッドの一部とピストンの内周部までを濡らすだけである。上記半円弧状の切欠き部まで到達しない虞れがあり、ピストンとシリンダとの摺動部において油不足となってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転軸が低速回転し、クランクピンからの潤滑油の飛散距離が短くなった場合でも、ピストンとシリンダとの摺動部に充分な量の給油をなし、高い給油性を確保して信頼性の向上を得られる密閉型電動圧縮機と、この密閉型電動圧縮機を備えて冷凍効率の向上を図れる冷凍サイクル装置を提供しようとするものである。

上記の目的を満足するため本発明は、底部に潤滑油を集溜した密閉容器内部に、電動機部と、この電動機部の上部に回転軸を介して圧縮機構部が収容配置され、圧縮機構部は、回転軸に一体に連設されるクランクピンから軸方向を水平方向に向けたコンロッドを介してピストンが延設され、シリンダ内にピストンが往復駆動されるレシプロ式とした密閉型圧縮機であり、
回転軸から圧縮機構部に亘って、回転軸の回転にともなって密閉容器底部に集溜した潤滑油を汲み上げ、ピストンの内周部とその周辺部に飛散させる給油機構を設け、ピストンの下部にピストンの外径面と内径面とに亘り貫通して給油孔を設け、給油機構によりピストンの内周部に飛散される潤滑油を給油孔からピストンの外径面とシリンダ内筒部との摺動部に導く。

上記の目的を満足するため本発明は、上記密閉型電動圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを順次冷媒管を介して連通して冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置である。

本発明の密閉型電動圧縮機によれば、回転軸が低速回転して、クランクピンからの潤滑油の飛散距離が短くなった場合でも、ピストンとシリンダとの摺動部に充分な量の給油をなし、高い給油性を確保して信頼性の向上を得られる等の効果を奏する。
さらに、本発明の冷凍サイクル装置によれば、上記密閉型電動圧縮機を備えて冷凍効率の向上を図れるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、たとえば冷凍冷蔵庫である冷凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図と、この冷凍サイクル装置の一部を構成する密閉型電動圧縮機Ｍの縦断正面図を示している。
上記密閉型電動圧縮機Ｍにおいて、図中１は縦型の密閉容器であり、この密閉容器１内の上下方向ほぼ中間部には、フレーム２がスプリング２ａを介して弾性的に支持されている。上記フレーム２の上部側には圧縮機構部３が載設され、下部側には電動機部４が設けられる。

上記フレーム２の中心部に沿って枢支用孔２ｂが設けられ、この枢支用孔２ｂに回転軸５が回転自在に嵌め込まれている。回転軸５の上部に鍔部５ａが一体に設けられていて、フレーム２上面に摺動自在に載る。さらに鍔部５ａの上部には、回転軸５の中心軸とは所定量偏心する中心軸をもったクランクピン５ｂが連設される。

このことから、回転軸５が回転駆動されると、鍔部５ａはフレーム２上面において摺動状態で回転し、かつ上記クランクピン５ｂは回転軸５中心の周囲に沿って偏心回転するようになっている。

上記圧縮機構部３は、いわゆるレシプロ式圧縮機構が採用されている。なお説明すると、圧縮機構部３はフレーム２上端面に載設され、軸方向を水平に向けたシリンダ６を備えている。このシリンダ６の内筒部には、ピストン７が往復動自在に収容されていて、シリンダ６とピストン７とでシリンダ室８が形成される。

上記ピストン７には、コンロッド９の一端がボールジョイント機構部１０を介して連結される。上記コンロッド９の他端には、上記クランクピン５ｂに回転自在に嵌め合う大端部１１が一体に設けられる。
さらに、上記ボールジョイント機構部１０について説明すると、上記コンロッド９の一端にはボール１２が一体に設けられる。その一方で、ピストン７内部にはボール受け座１３が設けられていて、このボール受け座１３はボール１２を回動自在に抱持している。

このことにより、クランクピン５ｂの偏心回転にともない、コンロッド９がボールジョイント機構部１０を支点として揺動運動をなすことができ、ピストン７はシリンダ６内筒部において往復運動するようになっている。
上記シリンダ６の一方の開口端は、弁機構１５によって閉塞され、かつバルブカバー１６で覆われる。詳細には図示していないが、上記バルブカバー１６には、内部を二分する仕切り部が設けられ、その一方空間は吸込み室、他方空間は吐出室となっている。

上記弁機構１５は、吸込み口と、吐出口を備えた弁板が設けられる。吸込み口は吸込み弁によって開閉され、吐出口は吐出弁によって開閉される。そして、上記吸込み口は吸込み室と対向し、吐出口は吐出室に対向する。
上記バルブカバー１６内部に形成される吸込み室は、密閉容器１内部と連通するようバルブカバー１６に吸込み案内孔が設けられる。バルブカバー１６内部に形成される吐出室は、バルブカバー１６を貫通して設けられる吐出管１７と連通する。上記吐出管１７は密閉容器１を外部から貫通して設けられる冷媒管Ｐに接続される。

さらに、上記密閉容器１の底部には潤滑油を集溜する油溜り部１９が形成される。上記回転軸５の下端部には、後述する給油機構Ｋを構成する給油ポンプ２０が設けられていて、この給油ポンプ２０は油溜り部１９の潤滑油中に浸漬状態にある。
上記給油機構Ｋは、給油ポンプ２０と連通するよう、回転軸５の軸芯とは偏心し、かつ軸芯と平行して設けられる縦穴部ａと、この縦穴部ａと連通し回転軸５の周面に開口する複数の横穴部ｂおよび、これら横穴部ｂの開口部相互を連通し回転軸５の周面に螺旋状に設けられる油溝ｃ等から構成される給油通路を備えている。

上記給油通路を構成する横穴部ｂの開口端および油溝ｃは回転軸５の周面に露出していて、回転軸５を枢支するフレーム２の枢支用孔２ｂに対向する。さらに給油通路は、最上部の横穴部ｂから回転軸５上端部の鍔部５ａを介してクランクピン５ｂに亘って設けられる油案内孔ｄまで延設される。

クランクピン５ｂは、その上端面から鍔部５ａ近傍までの深さの飛散用凹陥部ｅが設けられていて、上記油案内孔ｄと連通する。上記飛散用凹陥部ｅはクランクピン５ｂの上端面に開口するばかりか、クランクピン５ｂの外径面と連通する孔部が設けられる。
このようにして、回転軸５の最下部の給油ポンプ２０とクランクピン５ｂの飛散用凹陥部ｅとが、給油通路を介して連通する。すなわち、給油機構Ｋは、給油ポンプ２０と給油通路および飛散用凹陥部ｅとから構成される。

一方、コンロッド９とともに軸方向を水平方向に向けたピストン７は、特に下部側であるシリンダ６を介してフレーム２の上面と近接する部位で、かつピストン７の内径面と外径面とに亘って給油孔２２が設けられる。
上記電動機部４は、上記回転軸５のフレーム２から下方に突出する部位に嵌着されるロータ２５と、このロータ２５の周面と狭小の間隙を存する内径面を備え、上記フレーム２から適宜な手段で垂設固定されるステータ２６とからなる。

上記バルブカバー１６の吐出室から密閉容器１の内部に延出される吐出管１７と接続する冷媒管Ｐは、上記密閉容器１を貫通した密閉型電動圧縮機Ｍ外部に、凝縮器Ｃと、膨張装置である膨張弁Ｂと、蒸発器Ｅが順次設けられていて、密閉型電動圧縮機Ｍとともに冷凍サイクル装置の冷凍サイクルを構成する。

さらに、上記蒸発器Ｅに接続される冷媒管Ｐは密閉型電動圧縮機Ｍの密閉容器１を再び貫通し、開口端が密閉容器１内部に位置する。上述したように、バルブカバー１６の吸込み室には吸込み案内孔が設けられているので、密閉容器１内における冷媒管Ｐの開口端と吸込み室は連通状態にある。

つぎに、上記密閉型電動圧縮機Ｍの圧縮運転と、それにともなう冷凍サイクル作用について説明する。
電動機部４に通電して回転軸５を回転駆動すると、クランクピン５ｂが一体に偏心回転する。この偏心回転に応じて、コンロッド９とボールジョイント機構部１０を介してピストン７が、シリンダ室８内を往復運する。

密閉容器１内には、蒸発器Ｅで蒸発して低圧化した冷媒ガスが導かれ充満している。ピストン７の往復動にともなって吸込み室を介して密閉容器１内部が負圧化し、ここに充満する冷媒ガスは吸込み案内孔を介して吸込み室に導かれる。さらに、冷媒ガスはピストン７の移動（往動）にともなって、吸込み室からシリンダ室８に吸込まれる。

ピストン７が逆方向に移動（復動）することで、シリンダ室８に吸込まれた冷媒ガスが圧縮される。ピストン７が、いわゆる上死点位置まで移動すると吐出弁が開放され、シリンダ室８で圧縮され所定圧に高圧化した冷媒ガスが、バルブカバー１６の吐出室へ吐出される。

さらに、この高圧の冷媒ガスは吐出管１７から冷媒管Ｐを介して密閉容器１外部へ導出され、上述の凝縮器Ｃと、膨張弁Ｂと、蒸発器Ｅを順次導かれて、冷凍サイクル作用をなす。回転軸５が継続して回転しているところから、ピストン７が往復動して上述の冷凍サイクルが繰り返される。

つぎに、上述の圧縮作用にともなう給油動作について説明する。
上記回転軸５が回転すると、給油ポンプ２０が一体に回転し、遠心力が作用して油溜り部１９の潤滑油を吸上げる。給油ポンプ２０に連通する縦穴部ａと横穴部ｂおよび油溝ｃ等も、回転軸５の回転にともなって遠心力が作用し、給油ポンプ２０が吸上げた潤滑油を給油通路に沿って、さらに上部側へ導く。

この途中で、潤滑油は回転軸５とフレーム２の枢支用孔２ｂとの摺動部に浸入して潤滑をなす。さらに、潤滑油は鍔部５ａとフレーム２との摺動部および、クランクピン５ｂと大端部１１との摺動部に侵入して、これらの潤滑をなし、再び油溜り部１９に戻る。
途中で摺動部の潤滑をなさずにクランクピン５ｂ上端部の飛散用凹陥部ｅまで導かれた潤滑油は、この飛散用凹陥部ｅの上端開口から周辺部へ飛散される。回転軸５が極端な低速回転数に制御される以外の回転数であれば、クランクピン５ｂの偏心回転にともなって飛散用凹陥部ｅから飛散する潤滑油は、この周辺部を広い範囲で充分に濡らす。

すなわち、潤滑油はシリンダ６の外筒部と内筒部、ピストン７の内径面と外径面、コンロッド９の周面、ボールジョイント機構部１０の全体、フレーム２の上端面、鍔部５ａ等に降りかかる。

したがって、シリンダ６内筒部とピストン７外径面との摺動部には充分な給油がなされるとともに、その他の摺動部にも充分な給油がなされて、これらの潤滑性を確実に保持する。さらに、潤滑油による摺動部のシール性が向上し、圧縮時のガス漏れ損失が低減して、圧縮性能の向上を図れる。

なお、負荷の状態によっては、回転軸５が極端に低速回転となるよう制御される。このときの給油状態は、以下のようになる。
図２は、回転軸５の回転数が極端に低速回転となるよう制御された場合での、給油状態を説明する図である。

回転軸５の回転数が極端に低速回転に制御されても、上記給油ポンプ２０が油溜り部１９から潤滑油を汲み上げることは変りがない。したがって、潤滑油は給油通路を導かれ、途中で回転軸５とフレーム２の枢支用孔２ｂとの摺動部等に給油され、これらの潤滑性を保持して、再び油溜り部１９に戻る。

さらに、給油通路を導かれた潤滑油は最終的にクランクピン５ｂの飛散用凹陥部ｅに到達し、ここから周辺に飛散する。しかしながら、回転軸５の回転数が極端に低速回転であるので、飛散用凹陥部ｅからの飛散距離はわずかでしかない。せいぜい、コンロッド９の基端部、シリンダ６の内筒部および、ピストン７の内径面を部分的に濡らすのみである。

本来であれば、往復動するピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に充分な給油がなされずに、潤滑油不足に陥る傾向にある。しかしながら、ここではピストン７の内径面と外径面とに亘って給油孔２２が設けられているので、ピストン７の内径面を濡らす潤滑油が給油孔２２を介して外径面に導かれる。

ピストン７の外径面に導かれた潤滑油は、シリンダ６の内筒部との摺動部に浸透し、この摺動部の潤滑性を保持する。すなわち、回転軸５の回転数が極端に低下する制御がなされても、ピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部が潤滑油不足に陥ることはない。

さらに、回転軸５の回転数に係らず、ピストン７とシリンダ６との摺動部への給油量が増加するので、潤滑油による摺動部のシール性が向上し、圧縮時のガス漏れ損失が低減して、圧縮性能の向上を図れることとなる。

図３に示すような、給油機構Ｋａを備えるようにしてもよい。
図３は、回転軸５の回転数が極端に低速回転となるよう制御された場合での、給油状態を説明する図である。後述する部位を除いて、全て先に図１および図２で説明した構成と同一であり、同一の構成部品に同番号を付して新たな説明を省略する。

ここでは、給油機構Ｋａを構成する最上部の横穴部ｂから、鍔部５ａを介してクランクピン５ｂに亘って設けられる油案内孔ｄと連通する油飛散孔ｆが設けられている。この油飛散孔ｆは、油案内孔ｄから鍔部５ａの板厚内に沿い水平方向に設けられていて、鍔部５ａの周面に開口される。

図に示すように、油飛散孔ｆの開口位置はシリンダ６の内筒部下部に対向する。すなわち、フレーム２の上端面に載設されるシリンダ６の最もフレーム２に近接した部位に油飛散孔ｆの開口が対向している。また、シリンダ６の内筒部にはピストン７が往復動自在に収容されていることは上述したとおりである。

上記油飛散孔ｆを備えることにより、回転軸５の回転数が極端な低速回転となる制御がなされた場合であっても、油飛散孔ｆから潤滑油が確実に飛散される。飛散した潤滑油の一部は、対向する位置にあるシリンダ６の内筒部を濡らす。そして、ピストン７の内径面に至る。

ピストン７に設けられる給油孔２２には、クランクピン５ｂに設けられる飛散用凹陥部ｅから飛散する潤滑油および、油飛散孔ｆから飛散する潤滑油が導かれ、ピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に浸透する。さらに、油飛散孔ｆから直接、シリンダ６の内筒部とピストン７の外径面との摺動部に飛散する潤滑油もある。

このことから、回転軸５が極端に低速回転となる制御がなされた場合であっても、シリンダ６の内筒部とピストン７の外径面との摺動部には、より確実に、より充分な量の潤滑油が給油されることになり、さらなる信頼性の向上を得られる。
また、回転軸５の回転数に係らず、ピストン７とシリンダ６との摺動部への潤滑油の給油量が増加するので、潤滑油による摺動部のシール性が向上し、圧縮時のガス漏れ損失が低減して、圧縮性能の向上を図れることは、何ら変りがない。

図８は、回転軸５の回転数である圧縮機運転回転数を横軸にとり、クランクピン５ｂから飛散しピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に供給される潤滑油の供給量との関係を縦軸に示していて、実際に製作し実験した結果である。
図のＡ１変化は、従来構造としてクランクピンの上端部から潤滑油を飛散させるようにした構造を採用しただけで、それ以外に潤滑油の給油量を増大化させる手段を持たない場合である。

Ｂ１変化は、本発明の実施の形態における図３の構造を採用した場合、すなわちクランクピン５ｂに油飛散孔ｅを設けるばかりでなく、ピストン７の下部にピストンの外径面から内径面に亘って給油孔２２を設け、さらにシリンダ６およびピストン７の下部位置に対して潤滑油を飛散させる油飛散孔ｆを備えた場合である。

従来構造のＡ１変化では、圧縮機運転回転数が３０ｒｐｓ以下になると、上記摺動部に対する潤滑油の供給量が極端に低下してしまう。これに対して本発明における実施の形態構造のＢ１変化では、圧縮機運転回転数が３０ｒｐｓになっても、上記摺動部に対する潤滑油の供給量がほとんど低下しないで推移する。

したがって、本発明における実施の形態構造を採用すれば、極端に密閉型電動圧縮機Ｍの運転回転数が低下した状態になっても、ピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に供給される潤滑油が不足せずにすみ、上記摺動部の潤滑性が向上することが実証された。

図９に、密閉型電動圧縮機Ｍの運転回転数が２５ｒｐｓで使用する冷凍機油（すなわち、潤滑油）の粘度グレード（４０℃での動粘度）を横軸にとり、冷凍能力を縦軸にとって、実際に製作し実験した結果である。
図のＡ２変化は、従来構造としてクランクピンの上端部から潤滑油を飛散させるようにした構造を採用しただけで、それ以外に潤滑油の給油量を増大化させる手段を持たない場合である。

Ｂ２変化は、本発明の実施の形態において、図３の構造を採用した場合、すなわちクランクピン５ｂ上端部から潤滑油を飛散させ、さらにピストンの外径面から内径面に亘って給油孔２２を設け、クランクピン５ｂに油飛散孔ｆを備えた場合である。
従来構造のＡ２変化では、冷凍機油動粘度のグレードが１７ｃＳｔ以下で冷凍能力が極端に低下するのに対して、本発明における実施の形態構造のＢ２変化では、冷凍機油動粘度のグレードが１７ｃＳｔ以下になっても、冷凍能力がほとんど低下しないで推移する。

したがって、本発明における実施の形態構造を採用した密閉型電動圧縮機Ｍであれば、従来構造の密閉型電動圧縮機に対して、冷凍機油の粘度グレードが１７ｃＳｔ以下でも冷凍能力の低下が少なく、圧縮性能の向上を図れることとなる。
上記ピストン７とコンロッド９とを揺動自在に連結する上記ボールジョイント機構部１０を利用して、さらにシリンダ６の内筒部とピストン７の外径面との摺動部の潤滑性を向上させるとともに、ボールジョイント機構部１０自体に対する潤滑性を確保する構成を採用できる。

図４（Ａ）（Ｂ）は、潤滑性を向上させたピストン７とコンロッド９の断面図と、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
上記ボールジョイント機構部１０は、コンロッド９の一端に設けられるボール１２が、ピストン７上部内側に設けられるボール受け座１３に回動自在に抱持され、コンロッド９とピストン７を連結することは、上述したとおりである。

そして、ボール受け座１３におけるボール１２を抱持する抱持面に油受け部３０が設けられる。上記油受け部３０は、ボール１２の頂端部と対向するボール受け座１３のボール抱持面が一部凹陥形成される油溜り空間部３１を備えている。また、ピストン７の中心軸を挟んで１８０度対向する部位は、一対のしわ部３２となっている。

上記しわ部３２の製作にあたっては、専用のかしめ工具を用いることで可能となる。すなわち、上記かしめ工具は、先端面に皿状凹陥部からなる成形面を有し、この成形面において対称的に逃し溝が設けられる。
ピストン７のボール受け座１３とコンロッド９のボール１２とを連結する場合に、ボール受け座１３にボール１２を嵌合する。この状態で上記かしめ工具をピストン７内に挿入し、上記成形面をボール受け座１３に当接して、かしめ工具を加圧する。

かしめ工具の逃し溝に対向するボール受け座１３が、かしめ工具の加圧力にともなって一対の逃し溝内に膨出し、一対のしわ部３２が成形される。このしわ部３２によって、ボール受け座１３とボール１２との間に隙間が形成される。

上記油溜り空間部３１と一対のしわ部３２とは、しわ部３２の成形にともなって、ボール受け座１３とボール１２との間に形成される隙間である油排出用溝３３で連通される。これら油溜り空間部３１と、しわ部３２および油排出用溝３３とで、上記油受け部３０が構成される。
そして、ピストン７には、上記油排出用溝３３とピストン７の下部側外径面とを連通する補助油案内孔３４が設けられる。

このような構成であれば、ここでは図示しない飛散用凹陥部ｅから飛散する潤滑油が、ボールジョイント機構部１０に設けられる油受け部３０に浸透する。具体的には、一対のしわ部３２，３２に導かれ、油溜り空間部３１に溜る。したがって、ボールジョイント機構部１０の潤滑性が、より確保されて、ボールジョイント機構部１０の動作がより円滑化する。

上記ボールジョイント機構部１０を潤滑した後の潤滑油は、油溜り空間部３１から油排出用溝３３に導かれ、一部は補助油案内孔３４を介してピストン７の外径面に導かれる。残りの潤滑油はしわ部３２からピストン７の内径部に滴下する。

先に説明したように、ピストン７に設けられる給油孔２２を介してピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に潤滑油が導かれるとともに、油受け部３０でボールジョイント機構部１０を潤滑した後の潤滑油も加わって、上記摺動部に対する潤滑性をさらに向上させる。

図５（Ａ）（Ｂ）は、図４（Ａ）（Ｂ）の構成を基礎に、さらに潤滑性を向上すべく考慮されたものである。
すなわち、図４（Ａ）（Ｂ）で説明した油受け部３０の構成に加えて、油案内通路３５が設けられる。この油案内通路３５は、上記大端部１１の内径面に一端が開口され、大端部１１を貫通し、コンロッド９およびボール１２の軸芯に沿って設けられる。

上記油案内通路３５の他端部は、ボール１２の頂端部に開口され、ボール受け座１３に設けられる上記油溜り空間部３１と連通することとなる。また、ボールジョイント機構部１０においては、図４（Ａ）（Ｂ）で示す構成と何ら変りがない。
したがって、回転軸５の回転数に係らず、クランクピン５ｂの飛散用凹陥部ｅから飛散する潤滑油があるとともに、クランクピン５ｂと大端部１１との摺動部を給油した後の潤滑油が、油案内通路３５を介して油溜り空間部３１に確実に導かれる。

特に、油案内通路３５に導かれた潤滑油は、油受け部３０への給油用としてボールジョイント機構部１０の潤滑性をより完全に確保し、さらにはピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に導かれる潤滑油の量を増加せしめ、より潤滑性の向上化を図れる。

さらに、ピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部に導かれる潤滑油の給油量を増大させるための他の手段として、以下の構造が考えられる。
図６は、シリンダ６の断面図である。

特に、シリンダ６の内筒部（シリンダボア）で、ここに往復動するピストン７が下死点位置に相当する反トップ側端部ｇに、面取り部４０が設けられる。種々の大きさの面取り部４０を製作し、実験した結果、幅寸法：Ｌｃを０．５ｍｍ〜３．５ｍｍで、角度：θｃを５°〜２０°とすると、最適であることが判明した。

このような構造を採用すれば、飛散用凹陥部ｅあるいは油飛散孔ｆから飛散して面取り部４０に溜った潤滑油が、ピストン７が下死点から上死点へ移動する圧縮工程時に、ピストン７の移動にともなってピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部へ効率良く導くことができる。

図７は、コンロッド９がボールジョイント機構部１０を介して連結されるピストン７の断面図である。
特に、ピストン７の外径面における反トップ側の端部に面取り部４５が設けられる。種々の大きさの面取り部４５を製作し、実験した結果、幅寸法：Ｌｐを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍで、角度：ｄθを１０°〜４０°とすると、最適であることが判明した。

このような構造を採用すれば、飛散用凹陥部ｅあるいは油飛散孔ｆから飛散して面取り部４５に溜った潤滑油を、ピストン７が上死点から下死点へ移動する吸込み工程時に、ピストン７の移動にともなってピストン７の外径面とシリンダ６の内筒部との摺動部へ効率良く導くことができる。

なお、上述の圧縮機構部３においては１シリンダ式のものとして説明したが、２つのシリンダを備えた２シリンダ式のものでも同様な作用効果が得られ、さらに冷媒や潤滑油の種類が異なった場合でも同様な作用効果が得られる。
また、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

本発明の一実施の形態に係る、レシプロ式密閉型電動圧縮機の縦断正面図と、冷凍サイクル構成図。 同実施の形態に係る、圧縮機構部における給油作用を説明するための図。 同実施の形態に係る、異なる構造の圧縮機構部における給油作用を説明するための図。 同実施の形態に係る、異なる構造のピストンとコンロッドの断面図と、Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。 同実施の形態に係る、さらに異なる構造のピストンとコンロッドの断面図と、Ｂ−Ｂ線に沿う断面図。 同実施の形態に係る、異なる構造のシリンダの断面図。 同実施の形態に係る、異なる構造のピストンとコンロッド一部の断面図。 同実施の形態に係る、圧縮機運転回転数と、ピストン・シリンダ摺動部への供給油量比の特性図。 同実施の形態に係る、冷凍機油動粘度と、冷凍能力比の特性図。

符号の説明

１…密閉容器、４…電動機部、５…回転軸、３…圧縮機構部、５ｂ…クランクピン、９…コンロッド、７…ピストン、６…シリンダ、Ｋ…給油機構、２２…給油孔、１０…ボールジョイント機構部、１２…ボール、１３…ボール受け座、３５…油案内通路、３０…油受け部、ｆ…油飛散孔、Ｍ…密閉型電動圧縮機、Ｃ…凝縮器、Ｂ…膨張弁（膨張装置）、Ｅ…蒸発器。

Claims (4)

1. 底部に潤滑油を集溜した密閉容器内部に、電動機部が収容されるとともに、この電動機部の上部に回転軸を介して圧縮機構部が配置され、
   上記圧縮機構部は、上記回転軸に一体に連設されるクランクピンから、軸方向を水平方向に向けたコンロッドを介してピストンが延設され、シリンダ内に上記ピストンが往復駆動されるレシプロ式とした密閉型圧縮機であり、
   上記回転軸から圧縮機構部に亘って設けられ、回転軸の回転にともなって上記密閉容器底部に集溜した潤滑油を汲み上げ、上記ピストンの内周部とその周辺部に飛散させる給油機構と、
   上記ピストンの下部に、ピストンの外径面と内径面とに亘って貫通して設けられ、上記給油機構によりピストンの内周部に飛散される潤滑油を、ピストンの外径面とシリンダ内筒部との摺動部に導く給油孔と
   を具備することを特徴とする密閉型電動圧縮機。
2. さらに上記給油機構は、
   上記シリンダおよびピストンの下部位置に対して、直接的に潤滑油を飛散させる油飛散孔を備えたことを特徴とする請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
3. 上記圧縮機構部において、
   上記コンロッドと上記ピストンはボールジョイント機構部を介して連結され、
   上記ボールジョイント機構部は、コンロッドの端部に一体的に設けられるボールと、上記ピストンに設けられ上記ボールを摺動自在に抱持するボール受け座とからなり、
   上記コンロッドおよびボールの軸芯に沿って、上記給油機構から導かれる潤滑油の一部をコンロッドとボールを介して、ボールの先端から導出案内する油案内通路が設けられ、
   上記ボール受け座に、上記油案内通路から潤滑油を受けてボールを抱持する抱持面に溜める油受け部が設けられることを特徴とする請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
4. 上記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の密閉型電動圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器とを順次冷媒管を介して連通する、冷凍サイクルを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。

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