JP2009243354A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型電動圧縮機において、潤滑油の供給能力の増大と信頼性の向上とを両立できるようにすること。
【解決手段】密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、電動要素で駆動される駆動軸４とこの駆動軸４の外周面を支持する軸受け部と密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備える。駆動軸４は、駆動軸下端部の内径側に設けられた空洞部５と、駆動軸外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝７と、空洞部５と外周溝７とを結ぶ連通穴６とを有する。潤滑油は、駆動軸４の回転により遠心力を受けて空洞部５内に上昇され、連通穴６から外周溝７を通して軸受け部及び圧縮要素に供給される。空洞部５の無い部分の外周溝７ｂの深さが空洞部５の在る部分の外周溝の深さ７ａより深く形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型電動圧縮機に係り、特に、密閉容器に貯留した潤滑油を駆動軸の空洞部から外周溝を通して軸受け部及び圧縮要素に供給する密閉型電動圧縮機に好適なものである。

従来の密閉型電動圧縮機は、密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、電動要素で駆動される駆動軸と、この駆動軸の外周面を支持する軸受け部と、密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備えている。前記駆動軸は、下端部の内径側に設けられた空洞部と、外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝と、前記空洞部と前記外周溝とを結ぶ連通穴とを有している。前記外周溝は、空洞部の在る部分から空洞部の無い部分にわたって延びており、同一の深さ及び同一の幅で形成されている。そして、前記潤滑油は、駆動軸の回転により遠心力を受けて空洞部内に上昇され、連通穴から外周溝を通して軸受け部及び圧縮要素に供給される。

係る従来の密閉型電動圧縮機に関連する特許文献としては、例えば特開２００６−２２７４７号公報（特許文献１）が挙げられる。

特開２００６−２２７４７号公報

係る従来の密閉型電動圧縮機において、軸受け部及び圧縮要素への潤滑油の供給能力をさらに増大させ、信頼性をさらに向上させることが望まれる。

しかし、外周溝の深さを単に深くして潤滑油の供給能力を増大しようとすると、空洞部の在る部分の外周溝による肉薄部がさらに薄くなって駆動軸の信頼性を確保することが難しくなるために、外周溝の深さの設定には制限があった。このように外周溝の深さが制限されることで、潤滑油の供給能力が制限され、信頼性向上の妨げとなっている。

また、駆動軸の空洞部の径を小さくして肉厚を確保しながら外周溝の深さを深くして潤滑油の供給能力を増大しようとすると、空洞部による潤滑油の供給能力を低下させることとなり、これによって潤滑油の供給能力を増大できないという問題が生じる。

さらには、外周溝の幅を単に広くして潤滑油の供給能力を増大しようとすると、軸受け部の摺動面積を減少させることになり、これによって信頼性を損なうという問題が生ずる。

本発明の目的は、潤滑油の供給能力の増大と信頼性の向上とを両立させることができる密閉型電動圧縮機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、前記電動要素で駆動される駆動軸と、前記駆動軸の外周面を支持する軸受け部と、前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備え、前記駆動軸は、駆動軸下端部の内径側に設けられた空洞部と、駆動軸外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝と、前記空洞部と前記外周溝とを結ぶ連通穴とを有し、前記潤滑油は、前記駆動軸の回転により遠心力を受けて前記空洞部内に上昇され、前記連通穴から前記外周溝を通して前記軸受け部及び前記圧縮要素に供給される密閉型電動圧縮機において、前記空洞部の無い部分の外周溝の深さを前記空洞部の在る部分の外周溝の深さより深く形成したことにある。

係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記空洞部の在る部分の外周溝の幅を前記空洞部の無い部分の外周溝の幅よりも広く形成した。
（２）前記空洞部の在る部分の外周溝の断面積と前記空洞部の無い部分の外周溝の断面積とを実質的に同一としたこと。
（３）前記空洞部の在る部分の外周溝から前記空洞部の無い部分の外周溝への接続部を円弧状に滑らかに狭くなるように形成したこと。

また、本発明の第２の態様は、密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、前記電動要素で駆動される駆動軸と、前記駆動軸の外周面を支持する軸受け部と、前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備え、前記駆動軸は、下端部の内径側に設けられた空洞部と、外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝と、前記空洞部と前記外周溝とを結ぶ連通穴とを有し、前記潤滑油は、前記駆動軸の回転により遠心力を受けて前記空洞部内に上昇され、前記連通穴から前記外周溝を通して前記軸受け部及び前記圧縮要素に供給される密閉型電動圧縮機において、前記連通穴の側の外周溝の幅を前記連通穴から離れた部分の外周溝の幅より広く形成したことにある。

係る本発明の密閉型電動圧縮機によれば、潤滑油の供給能力の増大と信頼性の向上とを両立させることができる。

以下、本発明の一実施形態の密閉型電動圧縮機について図１から図３を用いて説明する。図１は本実施形態の密閉型電動圧縮機の縦断面図、図２は図１の駆動軸の拡大詳細図、図３は図２の駆動軸の要部断面図である。なお、図３（ａ）は駆動軸における空洞部の無い部分の断面図、図３（ｂ）は駆動軸における空洞部の在る部分の断面図である。

密閉型電動圧縮機５０は、密閉容器１内に圧縮要素９及び電動要素３を上下に収納して構成されている。圧縮要素９と電動要素３とは駆動軸４により連結されている。密閉容器１の底部には潤滑油２が貯留されている。

圧縮要素９は、駆動軸４の回転をピストンの往復運動に変換して冷媒ガスを圧縮するレシプロ式圧縮機構を備えて構成され、フレーム１０に載置されている。

電動要素３は固定子３ａと回転子３ｂとからなっている。固定子３ａは、スプリング１１を介して密閉容器１の底面に支持され、フレーム１０を載置している。フレーム１０の中央部には、駆動軸４の外周面を支持する軸受け部１０ａが設けられている。

駆動軸４は、電動要素３で駆動されるものであり、回転子３ｂに嵌合されて固着され回転子３ｂの回転と共に回転される。この駆動軸４は、駆動軸下端部の内径側に設けられた空洞部５と、駆動軸外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝７と、空洞部５と外周溝７とを結ぶ連通穴６と、外周溝７の上端部から圧縮要素９に延びる給油部１２とからなる給油通路を有している。

空洞部５の下端部には、給油ピース８ａ及びプロペラ８ｂからなる給油ポンプ８が装着されている。給油ピース８ａは、全体が円筒状の管材で構成され、上面が全体に開口され、下面が小径の開口から円弧状に拡大するように形成されている。プロペラ８ｂは給油ピース８ａに内蔵されている。給油ポンプ８は、潤滑油２に浸漬された遠心ポンプであり、駆動軸４と共に回転される。

電動要素３に通電され、回転子３ｂが回転すると、これに伴って駆動軸４が回転される。これによって給油ポンプ８も回転されるので、給油ピース８ａ内の潤滑油２は遠心力が加えられ給油ピース８ａ内を上昇し、空洞部５内に供給される。給油ピース８ａ下面の小径の開口を通して密閉容器１の底部の潤滑油２が給油ピース８ａ内に供給される。空洞部５に供給された潤滑油２は、連通穴６、外周溝７及び給油部１２を通して軸受け部１０ａ及び圧縮要素９へ供給され、それぞれの摺動部の潤滑を行う。

外周溝７は、空洞部５の在る部分の第１外周溝７ａと、空洞部５の無い部分の第２外周溝７ｂとからなっており、第２外周溝７ｂの深さｄ２は第１外周溝７ａの深さｄ１より深く形成されている。係る構成によって、空洞部５の径を小さくすることなく、空洞部５の在る部分の第１外周溝７ａによる肉薄部の肉厚を維持することができると共に、空洞部５の無い部分の第２外周溝７ｂにおける軸受け部１０ａの軸受け面積を減少させることなく、第２外周溝７ｂの流路抵抗を低減することができる。その結果、本実施形態によれば、潤滑油の供給能力の増大と信頼性の向上とを両立できる。

また、第１外周溝７ａの幅Ｗ１は第２外周溝７ｂの幅Ｗ２より広く形成されている。係る構成によって、第１外周溝７ａの流路抵抗を低減することができ、潤滑油２の供給能力を増大することができる。第２外周溝７ｂの深さｄ２を第１外周溝７ａの深さｄ１より深く形成した場合に、第１外周溝７ａの幅Ｗ１を第２外周溝７ｂの幅Ｗ２より広く形成することによって、特にその効果を発揮できる。

また、第１外周溝７ａの断面積と第２外周溝７ｂの断面積とは実質的に同一となっている。係る構成によって、第１外周溝７ａから第２外周溝７ｂへの潤滑油２の流れが妨げられることなく、安定した給油を行うことができる。

また、第１外周溝７ａから第２外周溝７ｂへの接続部７ｃが円弧状に滑らかに狭くなるように形成されている。係る構成によって、第１外周溝７ａから第２外周溝７ｂへ潤滑油２が滑らかに流れ、接続部７ｃにおける流通抵抗の増大を抑制することができる。

本発明の一実施形態の密閉型電動圧縮機の縦断面図である。 図１の駆動軸の拡大詳細図である。 図２の駆動軸の要部断面図である。

符号の説明

１…密閉容器、２…潤滑油、３…電動要素、４…駆動軸、５…駆動軸下端空洞部、６…連通穴、７…外周溝、７ａ…第１外周溝、７ｂ…第２外周溝、７ｃ…接続部、８…給油ポンプ、８ａ…給油ピース、８ｂ…プロペラ、９…圧縮要素、１０…フレーム、１０ａ…軸受け部、１１…スプリング、１２…給油部、５０…密閉型電動圧縮機。

Claims (5)

1. 密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、
   前記電動要素で駆動される駆動軸と、前記駆動軸の外周面を支持する軸受け部と、前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備え、
   前記駆動軸は、駆動軸下端部の内径側に設けられた空洞部と、駆動軸外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝と、前記空洞部と前記外周溝とを結ぶ連通穴とを有し、
   前記潤滑油は、前記駆動軸の回転により遠心力を受けて前記空洞部内に上昇され、前記連通穴から前記外周溝を通して前記軸受け部及び前記圧縮要素に供給される密閉型電動圧縮機において、
   前記空洞部の無い部分の外周溝の深さを前記空洞部の在る部分の外周溝の深さより深く形成した
   ことを特徴とした密閉型電動圧縮機。
2. 請求項１において、前記空洞部の在る部分の外周溝の幅を前記空洞部の無い部分の外周溝の幅よりも広く形成したことを特徴とした密閉型電動圧縮機。
3. 請求項２において、前記空洞部の在る部分の外周溝の断面積と前記空洞部の無い部分の外周溝の断面積とを実質的に同一としたことを特徴とした密閉型電動圧縮機。
4. 請求項２において、前記空洞部の在る部分の外周溝から前記空洞部の無い部分の外周溝への接続部を円弧状に滑らかに狭くなるように形成したことを特徴とした密閉型電動圧縮機。
5. 密閉容器内に圧縮要素及び電動要素を上下に収納して構成され、
   前記電動要素で駆動される駆動軸と、前記駆動軸の外周面を支持する軸受け部と、前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油とを備え、
   前記駆動軸は、下端部の内径側に設けられた空洞部と、外周面に斜めに上昇するように設けられた外周溝と、前記空洞部と前記外周溝とを結ぶ連通穴とを有し、
   前記潤滑油は、前記駆動軸の回転により遠心力を受けて前記空洞部内に上昇され、前記連通穴から前記外周溝を通して前記軸受け部及び前記圧縮要素に供給される密閉型電動圧縮機において、
   前記連通穴の側の外周溝の幅を前記連通穴から離れた部分の外周溝の幅より広く形成した
   ことを特徴とした密閉型電動圧縮機。

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