JP2012082785A

JP2012082785A - 圧縮機

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Publication number: JP2012082785A
Application number: JP2010231226A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kita; 一朗喜多
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-04-26
Also published as: US20120090461A1; CN102454577A; US9074591B2

Abstract

【課題】シリンダボアが円筒部とテーパーを有する圧縮機において、シリンダボアの円筒部へのボルト締め付けによる歪みで、効率低下、信頼性低下を起こす課題があった。
【解決手段】シリンダヘッド１２３と、弁構成部品１４２は、ボルト１５２により、シリンダブロック１１１の圧縮室開口面に締め付け固定されることで形成され、シリンダブロック１１１には、ボルト１５２を固定するためのネジ部１５３を備え、ネジ部１５３は、少なくともシリンダボア１１２の円筒部１３０とテーパー部１３２の変曲点１３１近傍まで及ぶ座ぐり１５０を備えることにより、ボルト１５２の締め付け歪みが、テーパー部１３２で吸収され、円筒部１３０に及ぶことが無いので、全周隙間１３５を小さくすることが可能となり、気体の漏れを減らし、圧縮効率も維持し、さらに信頼性を確保することが可能で、効率が高く、信頼性の高い圧縮機を提供できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、家庭用冷蔵庫、冷凍空調装置で用いられる圧縮機において、特に、効率向上、信頼性向上を図る技術に関するものである。

従来、この種の圧縮機は、シリンダと、シリンダに形成されたシリンダボアと、シリンダボア内を往復運動することで気体（冷媒など）を圧縮するピストンを有し、ピストンとシリンダボアとの摺動損失を低減するために、シリンダボアの一部を、テーパーにする構成が開示されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。

また、シリンダボアのピストン圧縮方向開口面側には、吐出弁、吸入弁、バルブプレート、シリンダヘッド、ガスケットで、吸排気を行う構成が設けられ、一連の部品は、ボルトにより懸架され、シリンダに固定されている。

また、シリンダボアは、ボルトの締め付けにより、歪みが発生するため、歪みを回避する構成が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

図８は、特許文献１に開示されている従来の圧縮機の縦断面図、図９は、同圧縮機の一部を切欠いた要部の平面図、図１０は、同圧縮機における一部を切欠いた異なる要部の平面図である。

図８、図９、図１０において、圧縮機１は、シリンダブロック４を中核とし、下部に電動要素５、上部に圧縮要素６を配置し、密閉容器２内に収納されている。圧縮要素６と電動要素５は、シリンダブロック４の一部で、サスペンションスプリング３により、密閉容器２に弾性支持されている。

圧縮要素６は、ピストン７、シリンダ８、吸入ガスケット９、バルブプレート１０、吐出弁ガスケット１１、図示しない吐出弁、吸入弁、シリンダヘッド１２などから構成され、これらは、ボルト１３により、シリンダヘッド１２側からシリンダ８に具備したネジ孔８ａに螺挿締結されている。

ネジ孔８ａは、シリンダ８のピストン７が摺動するシリンダボア８ｂの近傍に開口している。ボルト１３は、シリンダヘッド１２、吐出ガスケット１１、バルブプレート１０、吸入ガスケット９を含めて、ネジ孔８ａに締結する構造である。

特許文献１には、ボルト１３の締結課題として、シリンダボア８ｂの内径の変形が指摘されており、その解決方法の一つとして、図１０の構成が示されている。

図１０において、ボルト２２は、シリンダ２１、吸入ガスケット９、バルブプレート１０、吐出ガスケット１１、シリンダヘッド１２等を組み合わせて貫通した後、シリンダヘッド１２より突出したネジ部２２ｃにナット２３で締結する。これにより、ボルト頭部２２ｂは、シリンダ座ぐり部２１ｂに収納され、その結果、ボルト２２は、シリンダボア２２ｃの近傍を締結せず、ナット２３の締結により、シリンダボア２１ｃの歪みを小さくしている。

次に、図１１は、特許文献３に開示されている従来の圧縮機の要部断面図である。

図１１において、圧縮機の基本となる構成は、図８と同じであり、シリンダボア５１内をピストン５２が往復運動することにより、吸入孔５４から吸い込まれた冷媒などの気体を圧縮し、吐出孔５５から排出する。図１１は、吐出弁、吸入弁などを図示していない。ピストン５２とシリンダボア５１は、ピストン５２のシールリング５６および、ピストン５２本体で、シールされているが、ピストンボア５１は、ピストン５２が圧縮に向かう側をストレートにした円筒部５７と、圧縮とは反対側（反圧縮側）にテーパー部５８を設けることにより、ピストン５２とシリンダボア５１間との摺動を減らし、摺動損失を低減する構成が開示されている。

特開昭５６−１２０７９号公報特開昭６３−２３０９７５号公報特開昭５４−７７３１５号公報特開２００２−８９４５０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、摺動損失の低減を図るために、シリンダボアにテーパー部を設けた場合、次に示す課題がある。

まず、図８、図９、図１０の従来例を用いて、ボア歪み防止の課題について説明する。

図９に示す構成では、シリンダボア８ｂにボルト１３の締結による歪みが発生することが既に述べられている。

また、図１０に示す構成においては、ボルト２２とナット２３を用いたシリンダヘッド１２、バルブプレート１０などのシリンダ２１への締結には、ボルト２２の挿入のため、シリンダ２１のボルト２２の部分を大きく取り去らなければならない。そのため、シリンダ２１部において、シリンダボア２１ｃの壁の厚みが薄くなる部分が形成され、薄い壁の部分では、ボルト２２の締結による歪みがまだ残ることになる。

さらに、加工工程までさかのぼると、シリンダボア８ｂの加工の際、一部の壁厚が薄いので、加工ツールが発生する応力と熱による歪みが、シリンダボア２１ｃの加工精度を低下させ、シリンダボア２１ｃとピストン７の隙間クリアランスを小さくすることが難しいという課題を有していた。

また、前述したように、歪みは、壁厚の一部が必然的に薄いので、ボルト２２の締結の際にも発生し、シリンダボア２１ｃを精度の高い、円筒形に保つことが困難である課題を有していた。

次に、図１１の従来例を用いて、シリンダボアのテーパー形成による摺動損失低減の課題について説明する。

図１１には、シリンダボア５１の圧縮側に円筒部５７を形成し、反圧縮側にテーパー部５８を形成して摺動損失を低減している。しかし、この場合は、円筒部５７の長さを短くしないと、期待する摺動損失低減効果が得られない。

一方、円筒部５７を短くすることは、ピストン５２とシリンダボア５１とのクリアランスの小さい部分、いわゆるシールする部分の長さを短くすることであり、冷媒などの気体
の漏れが生じ易い。また、クリアランス部分、即ち、シリンダボア５１とピストン５２の隙間をシールする潤滑油（図示していない）の隙間での保持を悪化させることとなる。その結果、気体の漏れによる圧縮損失の増大（すなわち圧縮効率の低下）や、潤滑油の不足による信頼性の低下を招く課題があった。

さらに、摺動損失の低減と気体の漏れを無くすために、円筒部５７とピストン５２のクリアランス（隙間寸法）を小さくすることは、容易に考え得るが、図８、図９、図１０を用いて述べた課題のように、隙間を小さくするためには、加工での歪みを低減すると共に、ボルト１３、２２を締め付けた際の歪みの影響を無くさなければならない。歪みが発生すると、摺動部（円筒部５７を指す）が短いために、ピストン５２とシリンダボア５１の接触圧が高くなり、信頼性の低下を招く課題も有していた。

したがって、従来の技術範囲では、摺動損失を下げ、機械効率を向上しながら、隙間からの気体の漏れを減らし、圧縮効率も維持し、さらに信頼性を確保することが困難で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、ピストンとシリンダボアの摺動面積を下げることで摺動低減を図ると共に、シリンダボアの摺動部分の歪みを防止するものである。そして、ピストンとシリンダボア間の気体の漏れを最大限低減することで、圧縮効率も高く維持し、且つ、シリンダボアの剛性も高く維持するものである。また、加工時に及ぶ観点からも、ボアの歪みを低減し、結果として、高効率で、且つ、信頼性の高い圧縮機を提供することを目的とする。

加えて、圧縮機は、冷媒用の圧縮機に適したものであり、とりわけ、イソブタンなどの、単位容積あたりの冷凍効果の小さい冷媒、即ち、気筒容積を大きくする必要のある圧縮機や、プロパンなどの冷媒の高圧圧力を高くする必要がある圧縮機にも適し、結果として、圧縮機を使用する機器の省エネルギーを達成すると共に、機器の寿命を延ばし、地球環境に優し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、シリンダヘッドと、弁構成部品を、ボルトにより、シリンダブロックの圧縮室開口面に締め付け固定し、シリンダブロックには、ボルトを固定するためのネジ部を備えている。そして、ネジ部は、少なくともシリンダボアの円筒部とテーパー部の変曲点近傍にまで及ぶ座ぐりを備えることにより、ボルトの締め付け歪みが、テーパー部で吸収され、円筒部に及ぶことが無いように構成している。

その結果、ピストンとの全周隙間を小さくすることが可能となり、圧縮室内の気体の漏れを減らし、圧縮効率を高く維持し、さらに信頼性を確保することが可能で、効率が高く、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

本発明の圧縮機は、圧縮機の効率を高く維持でき、かつ信頼性を十分確保することが可能となる。これによって、省エネルギーで、環境に優しい圧縮機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における圧縮機の縦断面図同実施の形態１における圧縮機の水平断面図同実施の形態１における圧縮機のピストン下死点近傍での要部断面図同実施の形態１における圧縮機のピストン上死点近傍での要部断面図同実施の形態１における圧縮機のピストン上死点での要部断面模式図本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図同実施の形態２における圧縮機のピストン下死点近傍での要部断面図従来の圧縮機の縦断面図同圧縮機の一部を切欠いた要部の平面図同圧縮機における一部を切欠いた異なる要部の平面図従来の異なる圧縮機の要部断面図

第１の発明は、密閉容器内に、潤滑油と、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と偏芯軸部とを備えたクランクシャフトと、前記主軸部を軸支する軸受部と、略円筒形の円筒部とテーパー部を備えたシリンダボアからなるシリンダブロックと、前記シリンダボア内を往復運動するピストンと、前記偏芯軸部と前記ピストンを連結する連結手段を備えた構成とし、前記シリンダボアと前記ピストンによって形成される圧縮室の開口面側に、弁構成部品とともにボルトによって締め付け固定されるシリンダヘッドを設け、さらに、前記シリンダブロックの前記圧縮室開口面側に、前記ボルトを固定するためのネジ部を備え、前記ネジ部に、少なくとも前記シリンダボアの前記円筒部と前記テーパーの変曲点近傍まで延出する座ぐりを設けたものである。

かかる構成とすることにより、前記ボルトを、シリンダブロックのネジ部へ締め付けた時に発生するシリンダボアの歪みは、ネジ部の近傍のテーパー部にしか及ばず、円筒部には、歪みが及ばない。その結果、ピストン往復運動時の摩擦抵抗の増加による入力増加が無く効率、信頼性を確保することができる。

さらに、詳述すると、かかる構成は、前記シリンダボアにテーパー部を設けて、摺動損失を低減する構成の重要な課題である、円筒部の組み立て時の精度を向上することができるものである。その結果、冷媒などの気体が漏れや、クリアランス部分、即ち、シリンダボアとピストンの隙間をシールする潤滑油の隙間での保持の悪化を防ぐことができる。したがって、気体の漏れによる圧縮効率の低下、即ち、圧縮損失の増大や、潤滑油の不足による信頼性の低下を招く課題が解決され、圧縮効率が高く、さらに、摺動損失も少なくなるので、圧縮機の効率を最大限に高めることができる。

また、圧縮機の効率が高いことは、シリンダボアとピストン間の金属接触を最小とすることができ、摩耗などの起こりにくい信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

さらに、加工工程においても、シリンダブロックに設けたネジ部は、少なくともシリンダボアの円筒部とテーパーの変曲点近傍まで延出する座ぐりを有する構成である。その結果、シリンダボアの周り全体を無くす構成と異なり、シリンダボアの周りに十分な剛性、強度を持たせることが可能となる。これにより、加工においても、シリンダボアの円筒部の形状を悪化させることが無く、加工時の精度も高く維持することが可能となる。

以上のことから、加工から組み立てによるボルトの締め付け歪みが大幅に減少し、円筒部の精度を高く維持することを可能とする構成であるので、圧縮機の効率を高くでき、かつ信頼性の高くすることが可能となる。これによって、省エネルギーで、環境に優しい圧縮機を提供することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記ピストンとシリンダボアの円筒部との全周隙間を、１０マイクロメーター以下としたものである。

かかる構成において、全周クリアランスを、１０マイクロメーター以下とした場合、ピストンの円筒精度が３マイクロメーター、シリンダボア円筒精度が３マイクロメーター、最小全周クリアランスを３マイクロメーターとすると、歪みは、１マイクロメーター以下にしなければならない。従来の構成では、ボルトの締め付けによる歪みを１マイクロメーター以下に保つことは困難であり、効率の向上、能力の向上のために、クリアランスを小さくすることができなかったが、第２の発明の構成によれば、ボルトの締め付けによるボアの歪みが円筒部にほとんど及ばないので、１０マイクロメーター以下の全周クリアランスの確保が可能となる。

より具体的には、ピストンとシリンダボアの円筒精度をそれぞれ２マイクロメーター以下におさえ、さらに、全周最小クリアランスも２マイクロメーターまで縮小した構成をとれば、６マイクロメーター以下のクリアランス構成も可能であり、ピストンとシリンダボアからの漏れがさらに縮小するので、体積効率が高く、効率も高い圧縮機を提供することができる。

第３の発明は、第１または、第２の発明において、前記ピストンの圧縮側に、グルーブを設け、前記グルーブを、圧縮行程最終段階で、前記シリンダボアに直角な平面において、前記シリンダブロックの座ぐりと近接する配置関係としたものである。

かかる構成とすることにより、圧縮の最終段階で、前記ピストンが上死点に近い位置にある場合に、前記座ぐりによるシリンダボアの円筒部の歪み防止の効果に加えて、前記ピストンのグルーブが、さらにごくわずかに残るシリンダボアの円筒部の歪み影響も回避する。その結果、前記ピストンとボア間のシール性の向上と、摺動損失の低減の両立をさらに図ることが可能となり、第１または、第２の発明の効果に加えてさらに効率、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

この点について詳述すると、前記ピストン先端は、潤滑油により、シールされることで、漏れを維持する部位であり、ボルト締め付けによるシリンダボアの変形が、シール性の低下を起こし、性能、効率悪化を招く課題があったが、第３の発明の構成によれば、歪みは、シリンダブロックの円筒部とテーパー部の変曲点近傍まで及ぶ座ぐりと、さらに、座ぐりとネジ部が開始される位置がテーパーが始まる開始点であり、かつピストンのグルーブにより、歪みは、テーパー部で既に径が広がっている部分であるため、円筒部には影響を及ぼさない。また、テーパー開始点の位置が多少ずれたとしても、ピストンのグルーブ（溝）により、クリアランスの減少が回避されるので、歪み影響も無くなる。さらに、グルーブ自体は、潤滑油を保持する機能があるので、シール性も確保されることとなり、保持された潤滑油は、ボルトの締め付け歪みがない均等なクリアランスに近いピストンとシリンダ全周に供給されることとなり、性能、効率、信頼性の両立を図ることが可能となる。

第４の発明は、第１から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記潤滑油の粘度を、ＶＧ８以下としたものである。

かかることにより、前記ピストン、シリンダボア部分の温度を、摂氏約１２０度（以下、温度の単位は、摂氏である）と想定した場合、潤滑油の粘度がおよそ２から３センチストークス以下となり、潤滑油自体の耐摩耗耐力が低くなる。その結果、少しの金属接触が摩耗の増大を招くことになり、また、潤滑油の低粘度化は、ピストンとボアのシール性の低下を引き起こすこととなる。ところが、第４の発明の構成によれば、ボアの円筒部の歪みを極めて少なくすることができ、ＶＧ８以下の粘度であっても、前述した金属接触の回避による摩耗の抑制と、シール性の確保ができることとなる。

この点について詳述すると、オイルの粘度の低減は、粘性摩擦損失を低下させ、効率向上に寄与することができるが、シリンダボアの円筒部にボルト締め付けによる歪みが発生すると、ＶＧ８以下の粘度では、潤滑油の耐力が低いので、摩耗を引き起こすこととなり、摺動損失低減による効率向上が困難となる。

しかし、第４の発明によれば、ＶＧ８以下、即ち、潤滑油の粘度がおよそ２から３センチストークス以下になっても、金属接触がきわめて起こりにくく、さらに、シール性もよいことから、潤滑油自体も安定してクリアランス内に維持される。その結果、ＶＧ８以下の粘度を用いることによる摺動損失低減、さらに、シリンダボアとピストンとの摺動部分が、円筒部のみであることによる摺動損失低減、さらに、低粘度でのシール性の安定的確保による漏れの低減が可能となる。したがって、圧縮効率と摺動損失低減による高効率化が、信頼性を高めながら可能となる。

その結果、冷媒に、イソブタン、あるいはプロパン、または二酸化炭素を用いることが可能となる。

また、プロパンや二酸化炭素の場合は、オゾン層破壊係数がゼロで、地球環境に優しい冷媒であるが、単位気筒容積あたりの能力が高く、吐出圧力も高い冷媒である。

このような冷媒を対象とする圧縮機は、気筒容積が小さく、単位当たりの能力が大きいことから、小量の漏れに対する体積効率影響度合いが大きく、ピストンとシリンダ間の漏れが体積効率、即ち、実際に得られる冷凍能力に及ぼす影響は大きい。同時にこの漏れは、ピストンとシリンダ間の潤滑油の保持を破壊し、摩耗を促進させる要因ともなる。

従来の圧縮機では、シリンダボアの歪みを減少するために、さらにボルトを締結する部分のシリンダボア外壁を削る必要があり、プロパンや二酸化炭素などの高圧の冷媒では、シリンダブロックの剛性と、シリンダボアの圧縮時の歪みを維持することが困難である。

第４の発明によれば、シリンダボアの歪みの発生の抑制と、シリンダボア自体も肉厚を確保できるので、剛性を高く維持することができ、地球環境に優しいが、プロパンや二酸化炭素を冷媒とする圧縮機の効率、信頼性の確保を図ることに適した構成となる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、前記シリンダブロックの座ぐりに、密閉容器内と連通する連通孔を設けたものである。

かかる構成とすることにより、前記座ぐりによってボルトの締め付けによるシリンダボアの変形を抑制することができる。また、前記座ぐりは、シリンダボアの圧縮最終段階で冷媒などの圧縮気体の温度上昇が最も大きい近傍に位置しているため、ヘッドと連結し、かつヘッドからの熱伝達の影響が大きいボルトを介してのシリンダボアの特に円筒部への熱伝達を低減することができる。さらに、前記連通孔によって、円筒部が、密閉容器内部空間と連通しているので、密閉容器内の冷媒などの気体部分と連通し、放熱促進によるシリンダボア内部の温度低減をさらに図ることができる。

これにより、冷媒などの圧縮気体の温度が低減される効果がもたらされ、体積効率の向上や、高温度に起因する有機生成物の生成の減少、また、潤滑油の劣化の減少などが得られ、効率向上と信頼性の向上が図れる。また、特に圧縮の最終段階である、シリンダボアの円筒部での温度が抑制されることから、熱歪みによる変形も抑制され、シリンダボアの円筒部の真円度はさらに高く保つことが可能となる。

第６の発明は、第５の発明において、前記クランクシャフトに、給油機構を設け、さらに、前記座ぐりと連通する連通孔に、潤滑油が流れ込む連通孔入口と、前記潤滑油を排出する連通孔出口を設けたものである。

かかる構成とすることにより、第５の発明の作用効果に加えて、潤滑油による冷却効果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本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における圧縮機の縦断面図、図２は、本発明の実施の形態１における圧縮機の水平断面図、図３は、同実施の形態１における圧縮機のピストン下死点近傍での要部断面図、図４は、同実施の形態１における圧縮機のピストン上死点近傍での要部断面図、図５は、同実施の形態１における圧縮機のピストン上死点での要部断面模式図である。

図１乃至図５において、圧縮機１０１は、密閉容器１０２の内部に、冷媒１０３が封入されている。冷媒１０３としては、近年のオゾン保護、地球温暖化防止に対応した冷媒として、イソブタンＲ６００ａ、プロパンＲ２９０、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ１２３４ｙｆや、二酸化炭素Ｒ７４４などの冷媒１０３があげられる。本実施の形態１では、共通事項についてはＲ６００ａを用いて説明し、個別の冷媒に特有の効果があるものについては、冷媒１０３の名称を指定した上で説明を行う。

密閉容器１０２の内部には、圧縮要素１０４と、固定子１０５、回転子１０６よりなる電動要素１０７が収納され、さらに密閉容器１０２の底部には、潤滑油１０８が貯留されている。

圧縮要素１０４は、シリンダブロック１１１、シリンダブロック１１１に形成されたシリンダボア１１２、ピストン１１３、ピストンピン１１４、連結手段１１５、クランクシャフト１１６、クランクシャフト１１６を構成する主軸部１１７と偏芯軸部１１８、軸受部１２０、およびシリンダブロック１１１のシリンダボア１１２内でピストン１１３により仕切られる圧縮室１２１、圧縮室１２１を隔壁して、吸入吐出部を形成するシリンダヘッド１２３などを具備している。

ピストン１１３とシリンダボア１１２、主軸部１１７と軸受部１２０、偏芯軸部１１８と連結手段１１５などは、潤滑油１０８を介して、互いに摺動する摺動部を形成している。摺動部へは、クランクシャフト１１６などに形成された給油機構１２４により、密閉容器１０２の底部の潤滑油１０８が供給される。

潤滑油１０８は、いわゆる冷凍機油であり、潤滑油１０８としては、鉱油、アルキルベンゼン、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）、エステル、ポリカーボネートなどいろいろな種類の物がある。通常、潤滑油１０８は、冷媒１０３とは少なからず相溶性を有し、溶解比率は、冷媒１０３の種類と潤滑油１０８の種類、および、圧力、温度、運転や停止における冷却システムの状態・条件により異なるが、潤滑油１０８に冷媒１０３が溶解している状態が発生することは明らかである。

潤滑油１０８は、４０度での動粘度を基準に、粘度グレードが決められており、ＶＧの記号と数値で表現されている。

次に、図５を主体に用いて圧縮要素１０４の詳細について説明する。

シリンダボア１１２は、シリンダヘッド１２３側、すなわち、圧縮側に円筒部１３０と円筒部１３０の変曲点１３１を境に反圧縮側に広がったテーパー部１３２が形成されている。ボアの径Ｅは、シリンダボア１１２の円筒部の直径であり、ピストン径Ｆは、ピストン１１３の直径であり、ボアの径Ｅとピストンの径Ｆとの差、Ｅ−Ｆが全周隙間１３５である。全周隙間１３５は、片側隙間Ｇと反対片側隙間Ｈの和である。また、ピストン１１３には、グルーブ１３６が形成されている。

なお、図５において、符号Ａは、後述する座ぐり１５０の最深位置（底面）を示し、符号Ｃは、ピストン１１３に形成されたグルーブ１３６の開始位置を示し、符号Ｄは、シリンダボア１１２において、歪が発生し易い領域を示している。

図３、図４に示すように、圧縮要素１０４は、バルブプレート１４０、バルブプレート１４０とシリンダヘッド１２３の間で冷媒１０３などの圧縮気体の漏れを封止するガスケット１４１、吐出弁、吸入弁（いずれも図示せず）などを含み、これらを総称して弁構成部品１４２と呼んでいる。バルブプレート１４０には、冷媒１０３などの気体の吸入と吐出の流路である吸入孔、吐出孔（いずれも図示せず）があり、前記吐出弁、吸入弁により流路の開閉を行う構成である。

次に、シリンダヘッド１２３、弁構成部品１４２を、シリンダブロック１１１に締結する構成について説明する。シリンダブロック１１１には、圧縮室１２１の開口側に座ぐり１５０が形成され、座ぐり１５０に連結して、ボルト１５２を締結するためのネジ部１５３が形成されている。座ぐり１５０の最深位置Ａは、シリンダボア１１２の円筒部１３０とテーパー部１３２の変曲点１３１近傍に設けられている。シリンダヘッド１２３と弁構成部品１４２は、ボルト１５２により、ネジ部１５３にネジ締結されている。

ピストン１１３のグルーブ１３６は、ピストン１１３の径Ｆより小径に形成されており、圧縮側のグルーブ１３６の開始される点を、ピストングルーブ開始位置Ｃとして図５に示している。

尚、シリンダボア１１２の一部には、切りかき部１６０が形成されている。

以上の構成において、座ぐり１５０の配置と効果について、特に図３、図４、図５を用いて詳細に説明する。

図３は、ピストン１１３が下死点近傍にある状態を示しており、この状態から、ピストン１１３がシリンダヘッド１２３側に移動し、圧縮を行う。図４は、ピストン１１３が冷媒１０３などの気体を圧縮し、ピストン１１３が上死点近傍に位置する状態を示している。

上死点近傍まで圧縮された冷媒１０３などの気体は、高温高圧となり、冷媒１０３は弁構成部品１４２とシリンダヘッド１２３の吐出室（図示せず）を介して吐出されるが、弁構成部品１４２のバルブプレート１４０とシリンダヘッド１２３の間、また、バルブプレート１４０とシリンダブロック１１１の間には、ガスケット１４１をはさみ込み、さらに、これらは、ボルト１５２によってシリンダブロック１１１に締め付けることで圧接し、圧縮された冷媒１０３の漏れを防いでいる。

ボルト１５２の締め付けトルクは、圧縮機１０１の大きさや用途によりさまざまであるが、たとえば、イソブタン用で、冷凍冷蔵庫用の圧縮機１０１では、およそ、６００〜１
２００ニュートンセンチメーターで締め付けており、締め付けにより、ボルト１５２の締結部であるシリンダブロック１１１には、締め付けによる変形が発生する。

変形は、シリンダボア１１２にも変形をもたらす。本実施の形態１の構成では、シリンダボア１１２の歪みは、図５に示す点線で囲んだ領域Ｄに発生するが、Ｄ部分は、シリンダボア１１２のテーパー部１３２の位置であるため、歪み変形が起こったとしても、既に、ピストン１１３とシリンダボア１１２の隙間（クリアランス）は、円筒部１３０とピストン１１３の圧縮側部分で規定される全周隙間１３５より広がっている。その結果、歪みが発生しても、全周隙間１３５の円筒より広い幾何位置での変形であるため、ピストン１１３とシリンダボア１１２の摺動を阻害することが無く、また、摺動損失の要因になるような、ピストン１１３とシリンダボア１１２の局部的接触も無い。したがって、摩耗進行の要因となる金属接触の発生も起こらない。

次に、ピストン１１３とシリンダボア１１２の隙間（クリアランス）、全周隙間１３５について詳説する。

図５は、ピストン１１３が上死点近傍にある断面模式図である。

図５において、シリンダボア１１２とピストン１１３の全周隙間１３５は、シリンダボア１１２の円筒部１３０の径、即ち、ボアの径Ｅとピストン１１３の径Ｆとの差分Ｆ−Ｅである。この寸法は、ピストン１１３とシリンダボア１１２からの圧縮時における冷媒１０３の漏れと大きく関係し、隙間寸法を小さくする方が、漏れ量が少なく、単位気筒容積あたりの能力を高められるだけでなく、漏れ損失も小さくできる。特に、家庭用冷蔵庫用途に用いられる圧縮機では、圧縮比が１０以上になることから、漏れによる損失影響は大きく、特にできる限り全周隙間１３５を小さくすることが望ましい。

発明者らは、円筒部１３０とテーパー部１３２をシリンダボア１１２に設けた構成において、全周隙間１３５が１０マイクロメーターを超えると、特に多大な漏れが発生することを検証している。したがって、ピストン１１３の円筒精度が３マイクロメーター、シリンダボア１１２の加工上の円筒精度を３マイクロメーター、最小クリアランスを３マイクロメーターとすると、歪みは、１マイクロメーター以下にしなければならないことになる。

従来の構成においては、特許文献１、特許文献２などにおいて既に開示されているように、シリンダボア１１２の圧縮側部分が変形しており、発明者らの検討では、変形量は、ボルト１５２の締め付けトルクに依存するが、１マイクロメーター以上になっている。

このことは、従来の構成では、１０マイクロメーター以下の全周隙間で、金属接触が発生しないためには、歪みを１マイクロメーター以下とする必要があることを示唆し、さらに、小さな全周隙間１３５を得るためには、シリンダボア１１２とピストン１１３の加工精度を向上させるとともに、歪みは、１０マイクロメーター以下の全周隙間１３５の確保のために、１マイクロメーター以下にしなければならないこととなる。

次に、歪みの発生に対し、全周隙間１３５を１０マイクロメーター以下にする本実施の形態１の構成と構成要素の幾何位置について説明する。

まず、シリンダボア１１２は、前述したように、円筒部１３０とテーパー部１３２が形成されており、円筒部１３０から、テーパー部に移行する点、あるいはシリンダボア１１２の内面において、前記点を通る全周の線が変曲点１３１である。一方、座ぐり１５０の最も反圧縮側に掘りこんだ位置が座ぐり１５０の最深位置Ａであり、本実施の形態１にお
いては、この位置は、ネジ部１５３の開始点であり、変曲点１３１の近傍にある。本実施の形態１においては、やや座ぐり１５０の底面（ネジ部１５３の開始点Ａ）を、変曲点１３１より、やや反圧縮側に位置させている。

また、本実施の形態１においては、座ぐり１５０の底面（ネジ部１５３の開始点Ａ）を通るシリンダボア１１２に直角な平面が、ピストン１１３に設けたグルーブ１３６の範囲内に位置するように設定しており、前記平面は、ピストン１１３のグルーブ１３６の開始位置Ｃの近傍に位置している。

前述したように、ボルト１５２の締め付けは、ネジ部１５３に変形をもたらし、その変形影響は、図５の領域Ｄに及ぶが、この領域Ｄは、シリンダボア１１２のテーパー部１３２であるため、歪みが発生しても、円筒部の最小の全周隙間１３５を超える範囲では無く、ピストン１１３とシリンダボア１１２の摺動に直接関与しない。

したがって、円筒部１３０の真円度は歪み影響を受けず、ボルト１５２を締め付けても変形が起こらない。その結果、円筒部１３０におけるピストン１１３とシリンダボア１１２との全周隙間１３５を小さくして、シール性の向上による漏れ損失を低減し、体積効率の高い圧縮機を提供することができる。また、歪みの影響は、最小の全周隙間１３５の確保を妨げるものでは無いので、ピストン１１３とシリンダボア１１２の金属接触も発生せず、摩耗の発生しにくい、信頼性が高い圧縮機が提供できる。さらに、摺動部分が少ないことによる損失低減の効果を、最大限得ることとなり、効率が高く、信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

さらに付け加えると、本実施の形態１の圧縮機１０１は、シリンダボア１１２に切りかき部１６０を設けているので、さらに、歪みの発生位置は、図５に示す領域Ｄの中でも、切りかき部１６０近傍に発生することとなり、より一層テーパー部１３２における歪み発生位置をコントロールすることが可能となる。

さらに、ピストン１１３のグルーブ１３６の幾何位置における効果について詳しく説明すると、ピストン１１３の先端は、潤滑油１０８により、シールされることで、漏れを維持する部位であり、ボルト１５２の締め付けによるシリンダボア１１２の変形が、シール性の低下を起こし、性能、効率悪化を招くことになる。ところが、本実施の形態１の構成によれば、シリンダボア１１２の円筒部１３０とテーパー部１３２の変曲点１３１近傍まで及ぶ座ぐり１５０と、さらに、座ぐり１５０にネジ部１５３が開始される位置を、シリンダボア１１２のテーパー部１３２が始まる変曲点１３１（近傍を含む）とし、さらに、この変曲点１３１に、ピストン１１３のグルーブ１３６（溝）が位置する構成とすることにより、歪みは、テーパー部１３２で既に径が広がっている部分であることから円筒部１３０に影響を及ぼすことはない。

また、変曲点１３１の位置が多少ずれたとしても、ピストン１１３のグルーブ１３６の溝により、クリアランスの減少が回避されるので、歪み影響が無くなる。また、グルーブ１３６自体は、潤滑油１０８を保持する機能があるので、シール性も確保されることとなり、さらに保持された潤滑油１０８は、ボルト１５２の締め付け歪みがない均等なクリアランスに近いピストン１１３とシリンダ全周に供給されることとなり、性能、効率、信頼性の両立が図ることが可能となる。

次に、潤滑油１０８の給油と粘度との関連性について説明する。

図１において、本実施の形態１における冷媒１０３と潤滑油１０８の一つの組合せにおいて、冷媒１０３がイソブタンで、潤滑油１０８には、粘度グレードがＶＧ８以下の潤滑
油１０８を用いている。

潤滑油１０８の粘度グレードは、前述した、ピストン１１３とシリンダボア１１２の隙間（クリアランス）、特に円筒部１３０とピストン１１３の圧縮側部の全周隙間１３５にかかわり、粘度グレードが、ＶＧ８以下となると、圧縮部での潤滑油の温度が１２０度近傍であるので、粘度は３センチストークス以下となる。発明者らの検討では、粘度が３センチストークス以下となる領域では、全周隙間１３５は、１０マイクロメーター以下にしないと、全周隙間１３５における潤滑油１０８の保持を十分確保することができないことを見出している。したがって、潤滑油１０８の保持ができなくなると、この全周隙間１３５からの冷媒１０３の漏れが急激に増大し、体積効率の低下となる。

このことは、特に、家庭用冷蔵庫、冷凍冷蔵庫において、冷媒１０３をイソブタンとした時に、冷媒が、単位気筒容積あたり、冷凍能力の低い冷媒特性であることから、ＨＦＣ１３４ａなどと比べると、気筒容積が約倍程度になる。したがって、一層シリンダボア１１２のボア径Ｅを大きくする必要があると共に、シリンダボア１１２は大きくなっても、圧縮機１０１全体を小さく維持しようとすると、シリンダブロック１１１のシリンダボア１１２外壁は薄くなる。

このように、本実施の形態１の構成は、小型で材料を少なくし、省資源化を図りながら、単位気筒容積あたりの能力（体積効率）を高くし、小型高能力とすることができる。また、ピストン１１３とシリンダボア１１２の摺動部分の長さの低減、および潤滑油１０８の粘度を低くすることによる粘性損失の低減で、摺動損失の低減を図ることができる。さらに、前述した、座ぐり１５０の位置を変曲点１３１近傍に構成することや、上死点近傍における、ピストン１１３のグルーブ１３６の位置を、座ぐり１５０の近傍とする構成により、円筒部１３０の歪みを低減することができる。その結果、ＶＧ８以下の潤滑油１０８を用いた場合の課題を解決しながら、効率を最大化することができる。

次に、冷媒１０３が、高圧冷媒、特に、環境に優しい冷媒である、プロパン、二酸化炭素の場合について説明する。

本実施の形態１においては、冷媒１０３を、特に環境に優しい冷媒に絞り、高効率、信頼性の確保、省資源など全ての技術思想が地球環境に優しいことを前提としている。その観点から、プロパンと二酸化炭素は、いずれも環境に優しい冷媒であり、かつ、冷蔵用、冷凍用途にも適用が可能であるが、課題は、高圧圧力が高いことである。

高圧圧力が高いと圧縮機１０１の負荷が高い条件においては、高圧圧力による、圧縮時の歪みもシリンダボア１１２に変形をもたらす。また、高圧圧力が高いことは、シリンダヘッド１２３と、弁構成部品１４２をより高い力で密着させないと漏れが発生することとなる。そのため、より強い力で締め付けた場合でも、シリンダボア１１２の円筒部１３０の歪み変形の回避が重要になる。また、さらに、漏れについては、高圧冷媒になるほど、ピストン１１３とシリンダボア１１２の円筒部１３０でのシール性の確保が重要となる。このことは、全周隙間１３５をより小さくすることで容易に確保することができ、そのためにも、円筒部１３０の歪みを小さくできる本実施の形態１の構成は有効である。

したがって、プロパンや二酸化炭素などの高圧の冷媒１０３に対する特有の課題に対して、損失低減と体積効率の向上には、特有の効果を得ることができる。

次に、加工時における実施の形態１の作用と効果について説明する。

本実施の形態１の構成は、主軸部１１７を軸支する軸受部１２０と、略円筒形の円筒部
１３０とテーパー部１３２を備えたシリンダボア１１２からなるシリンダブロック１１１を有している。これにより、シリンダボア１１２の加工段階においては、シリンダブロック１１１を治具などで固定して、シリンダボア１１２を加工することとなる。加工は、シリンダボア１１２のドリルなどによる孔あけと、仕上げのホーニング加工である。

いずれの工程においても、シリンダボア１１２の周りは、ある程度の剛性を有していないと、シリンダボア１１２は加工時に変形を起こしてしまう。特に、特許文献１のような構成では、ボルトの締め付け時のシリンダボア１１２の変形は回避できたとしても、シリンダボア１１２の周りにボルト締め付け空間を必要とし、シリンダボア１１２周りの剛性が低下し、加工時の、ドリルやホーニングツールの加工圧力で、シリンダボア１１２の、特に円筒部１３０に変形が残ってしまうこととなる。

本発明の実施の形態１によれば、シリンダボア１１２の周りは、加工時の圧力に耐えうる十分な剛性を確保しながら、シリンダヘッド１２３および、弁構成部品１４２を、ボルト１５２でシリンダブロック１１１のネジ部１５３に締め付け固定しても、円筒部１３０の変形は、大幅に低減される。その結果、加工時の歪みと、締めつけた後の歪みも低減され、上述したように、効率の確保と信頼性の確保が両立できることとなる。

本実施の形態１では、コンロッド・ピストン方式のレシプロ圧縮機において説明したが、他の圧縮方式においても、応用展開できるものである。

また、冷媒についても限定されることはないが、上述のとおり、環境に優しい特に自然冷媒を用いるにあたり、有効な構成である。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における圧縮機の縦断面図、図７は、同実施の形態２における圧縮機のピストン下死点近傍での要部断面図である。

本発明の実施の形態２の構成は、以下に新しい番号を付与して説明する以外の構成は、実施の形態１の図１において説明した構成と同一であり、詳細な説明を省略する。

図６と図７において、圧縮機２０１は、密閉容器２０２の内部に、冷媒２０３が封入されている。冷媒２０３としては、近年のオゾン保護、地球温暖化防止に対応した冷媒として、イソブタンＲ６００ａ、プロパンＲ２９０、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ１２３４ｙｆや、二酸化炭素Ｒ７４４などの冷媒２０３があげられる。本実施の形態２では、共通事項については、Ｒ６００ａを用いて説明し、個別の冷媒に特有の効果があるものについては、冷媒２０３の名称を指定した上で説明を行う。

密閉容器２０２の内部には、圧縮要素２０４と、固定子２０５、回転子２０６よりなる電動要素２０７が収納され、さらに密閉容器２０２の底部には、潤滑油２０８が貯留されている。

圧縮要素２０４は、シリンダブロック２１１、シリンダブロック２１１に形成されたシリンダボア２１２、ピストン２１３、ピストンピン２１４、連結手段２１５、クランクシャフト２１６、クランクシャフト２１６を構成する、主軸部２１７と偏芯軸部２１８、軸受部２２０、およびシリンダブロック２１１のシリンダボア２１２内でピストン２１３により仕切られる圧縮室２２１、圧縮室２２１を隔壁して、吸入吐出部を形成するシリンダヘッド２２３などを具備している。

ピストン２１３とシリンダボア２１２、主軸部２１７と軸受部２２０、偏芯軸部２１８
と連結手段２１５などは、潤滑油２０８を介して、互いに摺動する摺動部を形成している。摺動部へは、クランクシャフト２１６などに形成された給油機構２２４により、密閉容器２０２の底部の潤滑油２０８が供給される。

潤滑油２０８は、いわゆる冷凍機油であり、潤滑油２０８としては、鉱油、アルキルベンゼン、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）、エステル、ポリカーボネートなどいろいろな種類の物がある。通常、潤滑油２０８は、冷媒２０３とは少なからず相溶性を有し、溶解比率は、冷媒２０３の種類と潤滑油２０８の種類、および、圧力、温度、運転や停止における冷却システムの状態・条件により異なるが、潤滑油２０８に冷媒２０３が溶解している状態が発生することは明らかである。

潤滑油２０８は、４０度での動粘度を基準に、粘度グレードが決められており、ＶＧの記号と数値で表現されている。

次に、図７を主体に用いて圧縮要素２０４の詳細について説明する。

シリンダボア２１２は、シリンダヘッド２２３側、すなわち、圧縮側に円筒部２３０と円筒部２３０の変曲点２３１を境に反圧縮側に広がったテーパー部２３２が形成されている。ボアの径は、シリンダボア２１２の円筒部の直径であり、ピストン径は、ピストン２１３の直径であり、シリンダボア２１２の径とピストン２１３の径の差が全周隙間である。

圧縮要素２０４は、バルブプレート２４０、バルブプレート２４０とシリンダヘッド２２３の間で冷媒２０３などの圧縮気体の漏れを封止するガスケット２４１、吐出弁、吸入弁（いずれも図示せず）などを含み、これらを総称して弁構成部品２４２と呼んでいる。バルブプレート２４０には、冷媒２０３などの気体の吸入と吐出の流路である吸入孔、吐出孔（いずれも図示せず）があり、前記吐出弁、吸入弁により流路の開閉を行う構成である。

次に、シリンダヘッド２２３、弁構成部品２４２を、シリンダブロック２１１に締結する構成について説明する。シリンダブロック２１１には、圧縮室１２１の開口側に座ぐり２５０が形成され、座ぐり２５０に連結して、ボルト２５２を締結するためのネジ部２５３が形成されている。座ぐり２５０の最深位置は、シリンダボア２１２の円筒部２３０とテーパー部２３２の変曲点２３１近傍に設けられている。シリンダヘッド２２３と弁構成部品２４２は、ボルト２５２により、ネジ部２５３にネジ締結されている。

圧縮要素２０４の構成において、上述までの構成については、符号は異なるが、実施の形態１と同じである。

シリンダブロック２１１の座ぐり２５０には、密閉容器２０２内と連通する連通孔３０１が設けられている。連通孔３０１は、連通孔入口３１１と、潤滑油２０８を排出する連通孔出口３１２を有する。この連通孔入口３１１と連通孔出口３１２は、それぞれ座ぐり２５０と連通し、異なった位置に開口している。

以下、図６、図７を参照しながら、本発明の実施の形態２についてその詳細を説明する。尚、実施の形態１と、その作用、効果の同じ部分は説明を省略し、実施の形態１とその作用、効果が異なる部分について説明する。

まず、圧縮時の発生熱と、シリンダ部分の冷却について説明する。圧縮気体が冷媒２０３の場合、特に、圧縮による温度上昇は大きく、冷媒２０３や圧縮の条件によっても異な
るが、１５０度を超える温度となることも少なくない。このような部分的な温度の上昇は、シリンダボア２１２の円筒部２３０の局部的な温度上昇、また、シリンダヘッド２２３の吐出室（図示せず）の温度上昇とシリンダヘッド２２３に発生する局部的な温度上昇となる。

これらの局部的な温度上昇は、直接的に円筒部２３０の熱歪みや、シリンダヘッド２２３を締め付けるボルト２５２に加わる応力の増大としての円筒部２３０の熱歪みとして現れる。これらの熱歪みを低減するためには、円筒部２３０近傍を、また、間接的にシリンダヘッド２２３を、ボルト２５２を介して冷却する、あるいは、ボルト２５２自体を冷却することにより、低減することが可能となる。

本実施の形態２に示す構成では、座ぐり２５０に設けた連通孔３０１により、座ぐり２５０と密閉容器２０２の内部の冷媒２０３が連通している。その結果、冷媒２０３により、座ぐり２５０の空間の冷却が行われ、前述した熱歪みによる変形の抑制が可能となり、円筒部２３０の真円度はさらに高く保つことが可能となる。

さらに、座ぐり２５０に連通孔３０１を設けた構成は、冷媒などの圧縮気体の温度が低減される効果をもたらす。その結果、体積効率の向上や、高温度に起因する有機生成物の生成の減少、また、潤滑油の劣化の減少などが得られ、効率向上と信頼性の向上を図ることができる。さらに、特に圧縮の最終段階である、シリンダボア２１２の円筒部２３０での温度が抑制されることから、熱歪みによる変形も抑制され、シリンダボア２１２の円筒部２３０の真円度はさらに高く保つことが可能となる。

また、連通孔３０１は、連通孔入口３１１と連通孔出口３１２を有し、連通孔入口３１１から、座ぐり２５０内へ潤滑油２０８が入り込んだ場合においても、連通孔出口３１２から潤滑油２０８を排出することができ、この潤滑油２０８によっても、前述した冷媒２０３による冷却効果以上の冷却効果を得ることができる。

さらに、潤滑油２０８による効果を得るための、給油構成について説明する。

潤滑油２０８は、密閉容器２０２の底部に貯留されており、クランクシャフト２２６に形成された給油機構２２４によって、各摺動部に送られるとともに、偏芯軸部２２８の上端から吹き出し、連通孔入口３１１にもふりかかる。ふりかかった潤滑油２０８は、連続的に座ぐり２５０にも送られ、連通孔出口３１２から連続的に排出される。これによって、座ぐり２５０の内部が冷却され、前述したシリンダボア２１２の円筒部２３０などの冷却が可能となる。

このような、冷却効果を得るために、オゾン層破壊係数ゼロ、地球温暖化係数も極めて低く、地球環境に優しい冷媒２０３としてイソブタンを用いた場合は、冷媒２０３の特性として、単位容積あたりの冷凍能力が比較的小さいため、圧縮機２０１の気筒容積を比較的大きくする必要がある。

一方、圧縮機２０１を小型化することで、省資源化を図ることも鑑みれば、シリンダボア２１２の径を大きくしながら、シリンダブロック２１１全体を小さくする必要がある。このことは、結果としてシリンダボア２１２外壁の厚みが小さくなる。また、単位体積当たりの能力が小さいことから、シリンダボア２１２の径を大きくした時の漏れ影響などによる体積効率の低下、ひいては効率の低下は顕著に現れる。

従来の圧縮機では、シリンダボア２１２の歪みを減少するために、さらにボルト２５２を締結する部分のシリンダボア２１２の外壁を削る必要がある。このことは、加工歪みも
増大させることになるが、本実施の形態２の構成によれば、シリンダボア２１２の径を大きくし、シリンダボア２１２の外壁の厚みが小さくなっても、シリンダブロック２１１全体のサイズ、ひいては圧縮機２０１全体のサイズを小さくすることができる。また、シリンダボア２１２の外壁の厚みを十分なものとし、さらに、座ぐり２５０によって、ボルト２５２の締め付けに伴うシリンダボア２１２の歪みも円筒部２３０に及ぶことはない。また、ピストン２１３の外径、即ち、シリンダボア２１２の内径が大きくなり、ピストン２１３とシリンダボア２１２との摺動面積が大きくなることに対しても、円筒部２３０でのみの摺動であり、且つ円筒部２３０の歪みがなく、実施の形態１で説明したようにクリアランスも小さくすることが可能となる。

さらに、座ぐり２５０に、連通孔３０１を構成する連通孔入口３１１と連通孔出口３１２を設けることにより、冷媒２０３などの気体や、潤滑油２０８による冷却効果も得ることができ、冷却による体積効率の向上や、シリンダボア２１２の円筒部２３０の歪み抑制も可能となる。したがって、環境に優しい冷媒２０３を用いながら、効率を最大化することが可能となるので、冷媒２０３として、イソブタンに適した構成となる。

また、従来の圧縮機では、シリンダボア２１２の歪みを減少するために、さらにボルト２５２を締結する部分のシリンダボア２１２外壁を削る必要があり、かかる加工は、プロパンや二酸化炭素などの高圧の冷媒２０３では、シリンダブロック２１１の剛性と、シリンダボア２１２の圧縮時の歪みを維持することが困難である。

しかしながら、本実施の形態２の構成によれば、シリンダボア２１２の歪みの発生の抑制と、シリンダボア２１２自体の肉厚を確保できるので、剛性を高く維持することができる。さらに、座ぐり２５０に設けた連通孔３０１の構成により、冷媒２０３などの気体や、潤滑油２０８による冷却効果も得ることができ、冷却による体積効率の向上や、シリンダボア２１２の円筒部２３０の歪み抑制もさらに可能となる。したがって、冷媒２０３に、地球環境に優しく、かつ高圧となるプロパンや二酸化炭素を用いても、効率、信頼性を確保する構成が得られる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、摺動損失低減による高効率、省エネと信頼性の向上による、機器の寿命向上を可能とし、より地球環境に優しい、エコロジーな圧縮機の提供が可能となり、冷蔵庫などのような家庭用冷凍・冷蔵機器、さらには、大型の各種冷凍空調機器などへの用途に適応し得る。

１０１圧縮機
１０２密閉容器
１０３冷媒
１０４圧縮要素
１０５固定子
１０６回転子
１０７電動要素
１０８潤滑油
１１１シリンダブロック
１１２シリンダボア
１１３ピストン
１１５連結手段
１１６クランクシャフト
１１７主軸部
１１８偏芯軸部
１２０軸受部
１２１圧縮室
１２３シリンダヘッド
１２４給油機構
１３０円筒部
１３１変曲点
１３２テーパー部
１３６グルーブ
１４２弁構成部品
１５０座ぐり
１５２ボルト
１５３ネジ部
２０１圧縮機
２０２密閉容器
２０３冷媒
２０４圧縮要素
２０５固定子
２０６回転子
２０７電動要素
２０８潤滑油
２１１シリンダブロック
２１２シリンダボア
２１３ピストン
２１５連結手段
２１６クランクシャフト
２１７主軸部
２１８偏芯軸部
２２０軸受部
２２１圧縮室
２２３シリンダヘッド
２２４給油機構
２３０円筒部
２３１変曲点
２３２テーパー部
２４２弁構成部品
２５０座ぐり
２５２ボルト
２５３ネジ部
３０１連通孔
３１１連通孔入口
３１２連通孔出口

Claims

密閉容器内に、潤滑油と、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と偏芯軸部とを備えたクランクシャフトと、前記主軸部を軸支する軸受部と、略円筒形の円筒部とテーパー部を備えたシリンダボアからなるシリンダブロックと、前記シリンダボア内を往復運動するピストンと、前記偏芯軸部と前記ピストンを連結する連結手段を備えた構成とし、前記シリンダボアと前記ピストンによって形成される圧縮室の開口面側に、弁構成部品とともにボルトによって締め付け固定されるシリンダヘッドを設け、さらに、前記シリンダブロックの前記圧縮室開口面側に、前記ボルトを固定するためのネジ部を備え、前記ネジ部に、少なくとも前記シリンダボアの前記円筒部と前記テーパーの変曲点近傍まで延出する座ぐりを設けた圧縮機。
前記ピストンとシリンダボアの円筒部との全周隙間を、１０マイクロメーター以下とした請求項１に記載の圧縮機。
前記ピストンの圧縮側に、グルーブを設け、前記グルーブを、圧縮行程最終段階で、前記シリンダボアに直角な平面において、前記シリンダブロックの座ぐりと近接する配置関係とした請求項１または２に記載の圧縮機。
前記潤滑油の粘度を、ＶＧ８以下とした請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記シリンダブロックの座ぐりに、密閉容器内と連通する連通孔を設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機。
前記クランクシャフトに、給油機構を設け、さらに、前記座ぐりと連通する連通孔に、潤滑油が流れ込む連通孔入口と、前記潤滑油を排出する連通孔出口を設けた請求項５に記載の圧縮機。