JP2012188946A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフト中抜き部に給油機構と連通した給油孔を設け、上下の摺動部に異なる経路で給油することで信頼性と性能を向上させた圧縮機を提供する。
【解決手段】中抜き部１８６に設けた給油孔１９０から、潤滑油１０３を上側摺動部１８４と下側摺動部１８８へ供給することにより、起動時から潤滑油１０３が各摺動部へ供給されるまでの時間が短縮でき、信頼性が向上する。また、上側摺動部１８４と下側摺動部１８８に、独立した給油溝１９２、１９４を設けることができるため、運転時に負荷の小さい部分を狙って給油溝１９２、１９４を配置でき、摺動損失の低減が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に電気冷凍冷蔵庫などの冷凍サイクルに使用される密閉型圧縮機に関するものである。

従来、この種の密閉型圧縮機については、入力低減を目標にシャフトの主軸に中抜き部を設け、摺動損失を低減させ、またシャフトやピストンなどの摺動部に潤滑油を供給する給油機構をシャフトの主軸部下端に設け、主軸下側摺動部の外周部に、給油機構から連通する給油孔を設け、その後粘性を利用して潤滑油を各摺動部に供給する給油溝を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、摺動部に給油を行うために、主な給油経路とは異なる給油溝を、シャフト摺動部に設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。

さらに、主軸部に中抜き部を設け、中抜き部の圧力を下げることにより、潤滑油を吸い上げる機構を設けているものもある（例えば特許文献３参照）。

まず、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機を説明する。

図９は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図であり、図１０は、図９のシャフトの構成を示した図である。

図９および図１０に示すように、密閉容器１内の底部には、潤滑油３が貯留されている。圧縮機本体５は、固定子１３と回転子１５を備える電動要素１１と、電動要素１１の上方に配置される圧縮要素１７とからなり、密閉容器１内に収容されている。密閉容器１は、ターミナル１６を備えており、リード線１４により、電動要素１１と接続されている。

圧縮要素１７を構成するシャフト２１は、主軸２３と、主軸２３に対して偏心して形成された偏心軸２５を有している。主軸２３は、上側摺動部８４ａ、中抜き部８６ａ、下側摺動部８８ａが形成されており、主軸２３の下端に給油機構１９、下側摺動部８８ａに給油機構１９と連通する給油孔９０ａが設けられている。給油穴９０ａは、主軸２３に設けられた給油溝２４とつながっている。

シリンダブロック２７は、略円筒形のシリンダ３９と、主軸２３を軸支する軸受部３１と、軸受部３１の上部にスラスト面５１を有している。

軸受部３１は、シリンダブロック２７と一体に形成され、周囲の支持部３３により支持されている。

ピストン３５は、シリンダ３９に往復自在に挿入され、シリンダ３９の端面に配設されるバルブプレート４１とともに圧縮室４３を形成する。また、ピストン３５は、偏心軸２５とコンロッド４５によって連結されている。

さらに、固定子１３は、回転子１５と略一定の隙間を保つように、回転子１５の外径側に配置され、シリンダブロック２７の脚部２９に固定されている。

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１１に通電されると、固定子１３に発生する磁界により、回転子１５はシャフト２１とともに回転する。主軸２３の回転に伴い、偏心軸２５は偏心回転し、この偏心運動は、コンロッド４５を介して往復運動に変換され、ピストン３５をシリンダ３９内で往復運動させる。このピストン３５の動作に伴い、密閉容器１内の冷媒を圧縮室４３内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。

また、主軸２３の下端の給油機構１９は、潤滑油３に浸漬しており、シャフト２１が回転することにより、潤滑油３を給油孔９０ａまで運び、その後、給油孔９０ａを通り、給油溝２４によって下側摺動部８８ａ、中抜き部８６ａ、上側摺動部８４ａを経由し、圧縮要素１７の各部に供給され、摺動部（図示せず）の潤滑を行う。ピストン３５が冷媒を圧縮する際、ピストン３５にかかる圧縮荷重は、コンロッド４５を介して偏心軸２５に作用し、最終的に主軸２３と軸受部３１によって受け止めている。

次に、特許文献２に記載された従来の密閉型圧縮機を説明する。なお、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機と同一の構成要素については同符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１１は、特許文献２に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図であり、図１２は、図１１の密閉型圧縮機のシャフトの構成を示した図である。

図１１および図１２に示すように、シャフト２１の主軸２３の上側摺動部８４ｂに給油溝２４とは別に逆向き方向の逆螺旋溝２６が設けられている。

以上のように構成された密閉型圧縮機において、以下その動作を説明する。なお、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機と同じ動作については、詳細な説明を省略する。

上側摺動部８４ｂには、特許文献１と異なり、給油溝２４とは別に給油溝２４と異なる向きの逆螺旋溝２６が設けられ、給油溝２４によって運ばれた潤滑油３は、逆螺旋溝２６内に滞留する。

したがって、シャフト２１が正規の回転方向に対して瞬間的に逆方向に回転し、運転された際にも、逆螺旋溝２６により潤滑油３を摺動部に供給し、油膜を形成することで金属接触を抑制し、信頼性を向上させることができる。

次に、特許文献３に記載された従来の横型ロータリ圧縮機を説明する。

図１３は、特許文献３に記載された従来の横型ロータリ圧縮機の縦断面図であり、図１４は、図１３の要部拡大図であり、図１５は図１４の断面図である。

密閉容器１内には電動要素１１が配設され、電動要素１１の側方には、ロータリ式の圧縮要素１７が設けられている。

すなわち、電動要素１１の側方には、圧縮室４３を有するシリンダブロック２７が密閉容器１に密嵌圧入されており、圧縮室４３の左右両側には、主軸受５７と副軸受５９が配設され、主軸受５７と副軸受５９によって圧縮室４３の左右開口部が閉塞される。シャフト２１には、偏心軸２５が一体に形成されており、その偏心軸２５が圧縮室４３内に配設され、その偏心軸２５の外周に嵌装されたローリングピストン７３の外面に、シリンダブロック２７に形成されたブレード６７用溝に摺動自在に挿入されたブレード６７が、スプリング６９を介して圧接されている。一方、シャフト２１の一端部には電動要素１１の回
転子１５が装着されている。

シャフト２１には、軸線方向に貫通する中心孔５３が穿設され、電動要素１１と反対側に位置する副軸受５９の外側部には、シリンダから吐出された吐出ガスを入れる吐出マフラ６３が設けられている。そして、この吐出マフラ６３が、シャフト２１の中心孔５３の端部に、通気管６５によって連通している。

主軸受５７、副軸受５９には、密閉容器１内の下方に滞留している潤滑油３と連通する給油小孔７４、７５がそれぞれ穿孔されている。

またシャフト２１の外周には、図１４に示すように、主軸受５７と副軸受５９に接する部分に中抜き部８６ｃがそれぞれ形成され、さらに、図１５に示すように、中抜き部８６ｃは、穿孔５５を介して中心孔５３に連通している。なお、主軸受５７と副軸受５９に接するシャフト２１の各部分は、同じ構成であるため、シャフト２１における主軸受５７側の部分構造を示す図１４と図１５を用いて、両軸受５７、５９の潤滑構造を説明する。

さらに、図１５に示すように、この中抜き部８６ｃ、８６ｄと中心孔５３を接続する穿孔５５、５６の開口部位置において、中心孔５３に絞り部７１、７２をそれぞれ設けている。

以上のように構成された密閉型圧縮機において、以下その動作を説明する。

シャフト２１を電動要素１１によって回転させると、冷媒ガスが圧縮室内のピストン３５によって圧縮されて、吐出マフラ６３へ導かれる。この吐出ガスは、通気管６５を介してシャフト２１の中心孔５３の一端から他端へ向って速い速度（例えば約５〜７ｍ／ｓ）で流れ、中心孔５３の他端から密閉容器１内へ排出される。

そしてシャフト２１の外周に設けられた中抜き部８６ｃ、８６ｄ内は、中心孔５３内に設けられた絞り部７１、７２によって、ここを通過する吐出ガスの流速を増し、この高速で流れる吐出ガスのエジェクター効果によって穿孔５５に負圧を生じさせる。この負圧によって、中抜き部８６ｃ、８６ｄと連通している主軸受５７、副軸受５９にある給油小孔７４、７５を介して潤滑油３を吸上げ、シャフト２１の給油溝２４によって摺動部に供給され、当該部の潤滑を行なう。

特開２００９−２４３３５４号公報 特開２００９−２５７１７１号公報 特公平１−２５９１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の構成は、下側摺動部８８ａに給油孔９０ａが設けてあるため、給油機構１９から給油穴９０ａに供給された潤滑油３がまず中抜き部８６ａに溜まり、その後、上側摺動部８４ａへ供給されるため、上側摺動部８４ａへ潤滑油３が供給されるまでに時間がかかる構成である。したがって、起動時などにおいては、各摺動部に潤滑油３が十分に供給できずに金属接触が起き、その結果、摺動部の摩耗量が大きくなり、摺動損失が大きくなるという課題を有していた。

また、上記特許文献２に記載の従来の構成は、逆螺旋溝２６が逆転時のみ潤滑油３を摺
動部に供給し、正規の回転時は、下側摺動部８８ｂに給油孔９０ｂを設けていることから、特許文献１と同じように上側摺動部８４ｂへ潤滑油３が供給されるまでに時間がかかっていた。その結果、起動時などにおいては、同様に各摺動部へ潤滑油３を十分に供給することが難しく、金属接触が発生して摺動部の摩耗量が大きくなり、摺動損失が大きくなるという課題を有していた。

また、上記特許文献３に記載の従来の構成は、シャフト２１の内部に設けられた絞り部７１、７２を有する中心孔５３に、冷媒を高速で通過させる必要があり、シャフト２１の一端が潤滑油３に浸漬している圧縮機では、実施が難しい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、シャフトの給油機構からの主軸への潤滑油の供給ルートを変更し、短時間で主軸の各摺動部へ潤滑油を供給することにより、摺動損失を軽減し、より一層の高信頼性化と高効率化を達成することができる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、シャフトの中抜き部に、給油機構と連通する給油孔と、上側摺動部に給油孔を始点とする上部給油溝と、下側摺動部に下部給油溝を設けたものである。

これによって、潤滑油は、シャフトの給油機構によって中抜き部に設けた給油孔から上側摺動部へは上部給油溝を伝わり、下側摺動部には、中抜き部を自重で落下した潤滑油が下部給油溝を伝わって供給される構成となる。その結果、潤滑油の上下に分布する各摺動部への供給時間が短縮でき、起動時の摺動損失を低減することが可能になる。

本発明の密閉型圧縮機は、中抜き部に設けた給油孔から起動時に短時間で主軸の上側摺動部と下側摺動部に潤滑油を供給することができ、摺動損失の低減による高効率化と信頼性の向上が達成できる。

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１におけるシャフトの主軸部の断面図 同実施の形態１におけるシャフトの主軸部の展開図 同実施の形態１におけるシャフト上部給油溝と下部給油溝の断面図 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２におけるシャフトの主軸部の断面図 同実施の形態２におけるシャフトの主軸部の展開図 同実施の形態２におけるシャフト上部給油溝と下部給油溝の断面図 従来の密閉型圧縮機の縦断面図 同密閉型圧縮機におけるシャフトの構成図 異なる従来の密閉型圧縮機の縦断面図 同圧縮機の給油溝が分岐しているシャフトの構成図 さらに異なる従来の横型ロータリ圧縮機の縦断面図 同横型ロータリ圧縮機の要部拡大図 同横型ロータリ圧縮機の要部断面図

第１の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、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、前記電動要素によって回転駆動さ
れる主軸と、前記主軸の一端で、かつ該主軸と一体運動するように形成された偏心軸と、前記主軸の下端に形成された給油機構を有するシャフトと、前記主軸を軸支するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに設けられた略円筒形の圧縮室と、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記偏心軸と前記ピストンを連結するコンロッドを備えた構成とし、前記シャフトの主軸に、上側摺動部と、中抜き部と、下側摺動部をそれぞれ形成し、前記中抜き部に、前記給油機構と連通した給油孔を設け、前記上側摺動部に、前記給油孔を始点とする上部給油溝を設け、さらに、前記下側摺動部に、下部給油溝を設けたものである。

かかる構成とすることにより、前記潤滑油は、前記シャフトの給油機構によって中抜き部に設けた給油孔から、前記上側摺動部へは、上部給油溝を伝わり、前記下側摺動部へは、前記中抜き部を自重で落下した潤滑油が下部給油溝を伝わってそれぞれ供給される。

このように、前記シャフトの中抜き部を基点に上下位置へ潤滑油を分流供給することにより、各摺動部への潤滑油の供給時間が短縮でき、潤滑不足に伴う騒音を抑制し、起動時の摺動損失を低減することが可能になる。

第２の発明は、第１の発明の密閉型圧縮機において、前記上部給油溝の断面積を、前記下部給油溝の断面積より大きく設定したものである。

かかる構成とすることにより、上部給油溝の断面積を大きくすることで、上側摺動部への潤滑油の搬送能力を、潤滑油の供給に重力を利用できる下部給油溝の搬送能力よりも大きくすることができる。したがって、上部給油溝と下部給油溝それぞれによって供給される潤滑油の量を制御し、特に上側摺動部の潤滑に必要な量の潤滑油量を確保することができ、第１の発明に記載の効果に加えて、さらに信頼性の向上と、摺動損失の軽減による高効率化を達成することが可能になる。

第３の発明は、第１または第２の発明の密閉型圧縮機において、前記上部給油溝を、螺旋溝で形成し、前記下部給油溝を、直線溝で形成したものである。

かかる構成とすることにより、前記下側摺動部への給油は、自重を利用でき、かつ運転時のシャフトが受ける荷重の小さい部分を的確に狙って給油溝を設けることができる。また、前記上側摺動部へは、潤滑油の粘性を利用して積極的な給油が可能になり、さらなる信頼性の向上と、摺動損失軽減による高効率化を達成することが可能になる。

第４の発明は、第１または第２の発明の密閉型圧縮機において、前記上部給油溝を、前記シャフトの回転の向きと逆向きの螺旋溝で形成し、前記下部給油溝を、前記シャフトの回転と同じ向きの螺旋溝で形成したものである。

かかる構成とすることにより、前記上側摺動部、下側摺動部への給油に、潤滑油の粘性を利用した積極的な給油が行え、各摺動部に安定した油膜を形成することができる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明の密閉型圧縮機において、前記シャフトにおける主軸の中抜き部に設けられている給油孔と、前記給油孔連通する上部給油溝を、それぞれ複数としたものである。

かかる構成とすることにより、前記給油孔と上部給油溝による上側摺動部への潤滑油の供給量が増え、さらなる潤滑油供給の安定化と、潤滑作用の信頼性を高めることができる。

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１におけるシャフトの主軸部の構成図、図３は、同実施の形態１におけるシャフトの主軸部の展開図を示している。図４（ａ）は、同実施の形態１における上部給油溝の断面図、図４（ｂ）は、同下部給油溝の断面図である。尚、図３において斜線部は、軸受部との摺動部を示している。

図１から図４において、密閉容器１０１内には、その底部に潤滑油１０３が貯留され、さらに、圧縮機本体１０５が、サスペンションスプリング１０７により懸架配置されている。また、密閉容器１０１には、温暖化係数の低い冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。

圧縮機本体１０５は、電動要素１１１と、これによって駆動される圧縮要素１１７から構成され、密閉容器１０１には、電動要素１１１に電源を供給するための電源端子１０９が取り付けられている。

まず、電動要素１１１について説明する。

電動要素１１１は、薄板を積層した鉄心に銅製の巻線が巻かれて形成される固定子１１３と、固定子１１３の内径側に配置される回転子１１５を備え、固定子１１３の巻線が電源端子１０９を経由して密閉型圧縮機外の電源（図示せず）と導線１１８により接続されている。

次に、圧縮要素１１７について説明する。

圧縮要素１１７は、電動要素１１１の上方に配設されている。圧縮要素１１７を構成するシャフト１２１は、上側摺動部１８４、中抜き部１８６、下側摺動部１８８からなる主軸１２３と、主軸１２３と平行な偏心軸１２５と、主軸１２３と偏心軸１２５の間に形成されたフランジ部１２１ａを備えている。また、主軸１２３には、回転子１１５が固定されている。

シャフト１２１は、下端が密閉容器１０１底部の潤滑油１０３に浸漬しており、主軸１２３の表面には、上部給油溝１９２と、給油孔１９０と、下部給油溝１９４を備え、また、内部には、下端から給油孔１９０に至る給油機構１１９（図２）を備えている。

シリンダブロック１２７は、円筒形の内面を有する軸受部１３１を備え、軸受部１３１に主軸１２３が回転自在な状態で挿入かつ支持され、偏心軸１２５に作用した荷重を、主軸１２３と軸受部１３１で支持する片持ち軸受の構成になっている。

また、シリンダブロック１２７は、円筒状の穴部であるシリンダ１３９を備えており、ピストン１３５が、シリンダ１３９に往復自在に挿入されている。また、コンロッド１４５は、ピストン１３５に設けられたピストンピン１３７と偏心軸１２５を連結している。

シリンダ１３９端面には、バルブプレート１４１が取り付けられ、シリンダ１３９およびピストン１３５とともに圧縮室１４３を形成している。さらに、バルブプレート１４１を覆って蓋をするように、シリンダヘッド１４７が固定されている。吸入マフラ１４９は、ＰＢＴなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、バルブプレート１４１とシリ
ンダヘッド１４７との間に挟持されることで固定されている。

本実施の形態１において、従来の密閉型圧縮機と大きく異なる点は、シャフト１２１の構成にある。シャフト１２１は、中抜き部１８６に給油機構１１９と連通した給油孔１９０と、シャフト１２１の表面に形成され、かつ上側摺動部１８４に連通する螺旋溝で形成された上部給油溝１９２と、シャフト１２１の表面に形成され、かつ下側摺動部１８８に連通する鉛直下向きの下部給油溝（直線溝）１９４を備え、さらに、上部給油溝１９２の断面積が、下部給油溝１９４の断面積よりも大きく形成されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動要素１１１に通電されると、回転子１１５はシャフト１２１を回転させ、偏心軸１２５の回転運動がコンロッド１４５、ピストンピン１３７を介してピストン１３５に伝えられることで、ピストン１３５はシリンダ１３９内を往復運動する。

それにより、Ｒ６００ａガスは、冷却システム（図示せず）から圧縮室１４３内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。

次に、潤滑油１０３の供給について説明する。

密閉容器１０１の底部の潤滑油１０３は、シャフト１２１の回転に伴い、シャフト１２１の下端に設けられた給油機構１１９を介して上方に汲み上げられ、シャフト１２１の中抜き部１８６に設けられた給油孔１９０から、主軸１２３の外周部に供給される。その後、潤滑油１０３の一部は、自重を利用して下部給油溝１９４を通過し、下側摺動部１８８へ供給される。また、残る潤滑油１０３は、回転するシャフト１２１と静止している軸受部１３１との速度差と、潤滑油１０３の粘性を利用して上部給油溝１９２を通過し、上側摺動部１８４や偏心軸１２５などの各摺動部へ供給される。その結果、潤滑油１０３は、給油孔１９０から各摺動部へ短時間で供給される。

したがって、起動時の潤滑油１０３の供給不足を防ぐことが可能になり、信頼性を向上させることが可能になる。また、上部給油溝１９２の断面積を、下部給油溝１９４の断面積より大きく設定することにより、上部給油溝１９２の潤滑油の搬送能力を、潤滑油の供給に重力を利用できる下部給油溝１９４の潤滑油の搬送能力よりも大きくすることができる。したがって、上部給油溝１９２と下部給油溝１９４それぞれによって供給される潤滑油１０３の量を制御でき、各摺動部、特に上側摺動部１８４の潤滑に必要な量の潤滑油を確保し、供給できるため、信頼性の向上と、摺動損失軽減による高効率化を達成することが可能になる。また、上部給油溝１９２と下部給油溝１９４を、運転時に主軸１２３が受ける荷重の小さい部分に設けることができ、各摺動部の摺動損失を抑えることができる。

このように、単純な構成で、十分、かつ安定した給油が可能になり、信頼性の向上や高効率化が可能になる。

なお、本実施の形態１では、給油機構１１９を、遠心力を利用したポンプ機構としたが、例えば、粘性を利用したポンプ機構であっても同様の効果を得ることができ、また、いかなる形態のポンプ機構であっても同様の効果が期待できる。

また、本実施の形態１においては、中抜き部１８６に設けた給油孔１９０と、この給油孔１９０に連通する上部給油溝１９２を一つとする構成としたが、この給油孔１９０と上部給油溝１９２を２個以上設けることによって、中抜き部１８６からの潤滑油１０３の供給量を増やすことが可能となり、さらに信頼性を向上させることが期待できる。

さらに、給油孔１９０を可能な限り上方に位置させ、上部給油溝１９２の長さを短くすることにより、潤滑油１０３の上側摺動部１８４への供給時間がより短縮化され、好ましい構成が期待できる。

（実施の形態２）
図５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６は、同実施の形態２におけるシャフトの主軸部の構成図、図７は、同実施の形態２におけるシャフトの主軸部の展開図を示している。図８（ａ）は、同実施の形態２における上部給油溝の断面図、図８（ｂ）は、同下部給油溝の断面図である。尚、図７において斜線部は、軸受部との摺動部を示している。

図５から図８において、密閉容器２０１内には、その底部に潤滑油２０３が貯留され、さらに、圧縮機本体２０５が、サスペンションスプリング２０７により懸架配置されている。また、密閉容器２０１には、温暖化係数の低い冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。

圧縮機本体２０５は、電動要素２１１と、これによって駆動される圧縮要素２１７から構成され、密閉容器２０１には、電動要素２１１に電源を供給するための電源端子２０９が取り付けられている。

まず、電動要素２１１について説明する。

電動要素２１１は、薄板を積層した鉄心に銅製の巻線が巻かれて形成される固定子２１３と、固定子２１３の内径側に配置される回転子２１５を備え、固定子２１３の巻線が電源端子２０９を経由して密閉型圧縮機外の電源（図示せず）と導線２１８により接続されている。

次に、圧縮要素２１７について説明する。

圧縮要素２１７は、電動要素２１１の上方に配設されている。圧縮要素２１７を構成するシャフト２２１は、上側摺動部２８４、中抜き部２８６、下側摺動部２８８からなる主軸２２３と、主軸２２３と平行な偏心軸２２５と、主軸２２３と偏心軸２２５の間に形成されたフランジ部２２１ａを備えている。また、主軸２２３には、回転子２１５が固定されている。

シャフト２２１は、下端が密閉容器２０１底部の潤滑油２０３に浸漬しており、主軸２２３の表面には、上部給油溝２９２と、給油孔２９０と、下部給油溝２９４を備え、また、内部には、下端から給油孔２９０に至る給油機構２１９（図６）を備えている。

シリンダブロック２２７は、円筒形の内面を有する軸受部２３１を備え、軸受部２３１に主軸２２３が回転自在な状態で挿入かつ支持され、偏心軸２２５に作用した荷重を、主軸２２３と軸受部２３１で支持する片持ち軸受の構成になっている。

また、シリンダブロック２２７は、円筒状の穴部であるシリンダ２３９を備えており、ピストン２３５が、シリンダ２３９に往復自在に挿入されている。また、コンロッド２４５は、ピストン２３５に設けられたピストンピン２３７と偏心軸２２５を連結している。

シリンダ２３９端面には、バルブプレート２４１が取り付けられ、シリンダ２３９およびピストン２３５とともに圧縮室２４３を形成している。さらに、バルブプレート２４１
を覆って蓋をするように、シリンダヘッド２４７が固定されている。吸入マフラ２４９は、ＰＢＴなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、バルブプレート２４１とシリンダヘッド２４７との間に挟持されることで固定されている。

本実施の形態２において、従来の密閉型圧縮機と大きく異なる点は、シャフト２２１の構成にある。シャフト２２１は、中抜き部２８６に給油機構２１９と連通した給油孔２９０と、シャフト２２１の表面に形成され、かつ上側摺動部２８４に連通するシャフト２２１の回転の向きと逆向きの傾きの螺旋溝で形成された上部給油溝２９２と、シャフト１２１の表面に形成され、かつ下側摺動部２８８に連通するシャフト２２１の回転と同じ向きの傾きの螺旋溝で形成された下部給油溝２９４を備え、さらに、上部給油溝２９２の断面積が、下部給油溝２９４の断面積よりも大きく形成されている。

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動要素２１１に通電されると、回転子２１５はシャフト２２１を回転させ、偏心軸２２５の回転運動がコンロッド２４５、ピストンピン２３７を介してピストン２３５に伝えられることで、ピストン２３５はシリンダ２３９内を往復運動する。

それにより、Ｒ６００ａガスは、冷却システム（図示せず）から圧縮室２４３内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。

次に、潤滑油２０３の供給について説明する。

密閉容器２０１の底部の潤滑油２０３は、シャフト２２１の回転に伴い、シャフト２２１の下端に設けられた給油機構２１９を介して上方に汲み上げられ、シャフト２２１の中抜き部２８６に設けられた給油孔２９０から、主軸２２３の外周部に供給される。その後、潤滑油２０３の一部は、潤滑油２０３の自重と、静止している軸受部２３１との速度差と、潤滑油２０３の粘性を利用して下部給油溝２９４を通過し、下側摺動部２８８へ供給される。また、残る潤滑油２０３は、回転するシャフト２２１と静止している軸受部２３１との速度差と、潤滑油２０３の粘性を利用して上部給油溝２９２を通過し、上側摺動部２８４や偏心軸２２５などの各摺動部へ供給される。その結果、潤滑油２０３は、給油孔２９０から各摺動部へ短時間で供給される。

したがって、起動時の潤滑油２０３の供給不足を防ぐことが可能になり、信頼性を向上させることが可能になる。また、上部給油溝２９２の断面積を、下部給油溝２９４の断面積より大きく設定することにより、上部給油溝２９２の潤滑油の搬送能力を、潤滑油の供給に重力を利用できる下部給油溝２９４の潤滑油の搬送能力よりも大きくすることができる。したがって、上部給油溝２９２と下部給油溝２９４それぞれによって供給される潤滑油２０３の量を制御でき、各摺動部、特に上側摺動部２８４の潤滑に必要な量の潤滑油を確保し、供給できるため、信頼性の向上と、摺動損失軽減による高効率化を達成することが可能になる。また、上部給油溝２９２と下部給油溝２９４を、運転時に主軸２２３が受ける荷重の小さい部分に設けることができ、各摺動部の摺動損失を抑えることができる。

このように、単純な構成で、十分、かつ安定した給油が可能になり、信頼性の向上や高効率化が可能になる。

なお、本実施の形態２では、給油機構２１９を、遠心力を利用したポンプ機構としたが、例えば、粘性を利用したポンプ機構であっても同様の効果を得ることができ、また、いかなる形態のポンプ機構であっても同様の効果が期待できる。

また、本実施の形態２においては、中抜き部２８６に設けた給油孔２９０と、この給油孔２９０に連通する上部給油溝２９２を一つとする構成としたが、この給油孔２９０と上部給油溝２９２を２個以上設けることによって、中抜き部２８６からの潤滑油２０３の供給量を増やすことが可能となり、さらに信頼性を向上させることが期待できる。

さらに、給油孔２９０を可能な限り上方に位置させ、上部給油溝２９２の長さを短くすることにより、潤滑油２０３の上側摺動部２８４への供給時間がより短縮化され、好ましい構成が期待できる。

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、シャフトの中抜き部に給油機構と連通した給油孔設けたことで、性能と信頼性が向上でき、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の業務用冷凍装置等に広く適用できる。

１０１、２０１ 密閉容器
１０３、２０３ 潤滑油
１１１、２１１ 電動要素
１１７、２１７ 圧縮要素
１１９、２１９ 給油機構
１２１、２２１ シャフト
１２３、２２３ 主軸
１２５、２２５ 偏心軸
１２７、２２７ シリンダブロック
１３１、２３１ 軸受部
１３５、２３５ ピストン
１４３、２４３ 圧縮室
１４５、２４５ コンロッド４５
１８４、２８４ 上側摺動部
１８６、２８６ 中抜き部
１８８、２８８ 下側摺動部
１９２、２９２ 上部給油溝
１９４、２９４ 下部給油溝

Claims (5)

1. 密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、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、前記電動要素によって回転駆動される主軸と、前記主軸の一端で、かつ該主軸と一体運動するように形成された偏心軸と、前記主軸の下端に形成された給油機構を有するシャフトと、前記主軸を軸支するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに設けられた略円筒形の圧縮室と、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記偏心軸と前記ピストンを連結するコンロッドを備えた構成とし、前記シャフトの主軸に、上側摺動部と、中抜き部と、下側摺動部をそれぞれ形成し、前記中抜き部に、前記給油機構と連通した給油孔を設け、前記上側摺動部に、前記給油孔を始点とする上部給油溝を設け、さらに、前記下側摺動部に、下部給油溝を設けた密閉型圧縮機。
2. 前記上部給油溝の断面積を、前記下部給油溝の断面積より大きく設定した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記上部給油溝を、螺旋溝で形成し、前記下部給油溝を、直線溝で形成した請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記上部給油溝を、前記シャフトの回転の向きと逆向きの螺旋溝で形成し、前記下部給油溝を、前記シャフトの回転と同じ向きの螺旋溝で形成した請求項１または請求項２に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記シャフトにおける主軸の中抜き部に設けられている給油孔と、前記給油孔連通する上部給油溝を、それぞれ複数とした請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。