JP2020190197A - Hermetic type compressor and refrigerating device using the same - Google Patents

Hermetic type compressor and refrigerating device using the same Download PDF

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飯田 登
Noboru Iida
飯田  登
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00

Abstract

To provide a hermetic type compressor having high refrigerating capacity and efficiency while keeping reliability, and a refrigerating device using the same.SOLUTION: An outer peripheral surface of a piston 136 comprises a cylindrical seal part 137 forming a sliding surface, and a sliding part 140 located behind the seal part 137, having the same radius as that of the seal part 137, and supporting lateral pressure on the piston 136. The sliding part 140 comprises a plurality of dimple-like concave parts 142. Thereby, because a sliding area is decreased by the concave parts 142 provided in the sliding part other than the seal part 137 of the piston, a sliding loss is reduced, the efficiency of a hermetic type compressor is improved, and the refrigerating capacity of a refrigerating device can be improved.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はピストンの摺動損失を低減した密閉型圧縮機およびそれを用いた冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a closed compressor with reduced sliding loss of a piston and a refrigerating device using the same.

近年、地球環境保護に対する要求から、家庭用冷凍装置はますます省エネ化への動きが加速されており、これに用いる密閉型圧縮機もその効率を上げることが強く要望されている。 In recent years, due to the demand for global environmental protection, the movement toward energy saving of household refrigeration equipment has been accelerated, and there is a strong demand for the efficiency of the sealed compressor used for this purpose.

このような中にあって、従来の冷凍装置用密閉型圧縮機は、圧縮室を摺動するピストンの側面の一部に段落ちを形成して、摺動面積を減らし、摺動損失を低減して効率を向上させている(例えば、特許文献1参照)。 Under such circumstances, the conventional sealed compressor for a refrigerating device forms a step drop on a part of the side surface of the piston that slides in the compression chamber to reduce the sliding area and reduce the sliding loss. The efficiency is improved (see, for example, Patent Document 1).

図8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、図9は従来の密閉型圧縮機に用いているピストンの外観図、図10は従来の密閉型圧縮機のシリンダ周辺の要部断面図である。 FIG. 8 is a vertical sectional view of the conventional closed compressor described in Patent Document 1, FIG. 9 is an external view of a piston used in the conventional closed compressor, and FIG. 10 is a cylinder of the conventional closed compressor. It is sectional drawing of the main part of the periphery.

図8から図10において、密閉容器2の底部には潤滑油4が貯留されており、圧縮機本体6はサスペンションスプリング8によって密閉容器2に対し弾性的に支持されている。 In FIGS. 8 to 10, the lubricating oil 4 is stored in the bottom of the closed container 2, and the compressor main body 6 is elastically supported by the suspension spring 8 with respect to the closed container 2.

圧縮機本体6は、電動要素10と、この電動要素10の上方に配設された圧縮要素12から構成されている。 The compressor main body 6 is composed of an electric element 10 and a compression element 12 arranged above the electric element 10.

電動要素10は、固定子14および回転子16とから構成されている。圧縮要素12のシャフト18は、主軸部20と、主軸部20の上側に延出する偏心軸部22を備えており、主軸部20はシリンダブロック24の主軸受26に回転自在に軸支されるとともに、回転子16が嵌装固定されている。また、シャフト18は密閉容器2底部の潤滑油4を主軸部20外表面のらせん溝28などを経由して偏心軸部22上端へと供給する給油機構30を備えている。また、シリンダブロック24は円筒状のシリンダ34を備えており、ピストン36が往復自在に挿入され、偏心軸部22との間を連結手段23によって連結されている。 The electric element 10 is composed of a stator 14 and a rotor 16. The shaft 18 of the compression element 12 includes a spindle portion 20 and an eccentric shaft portion 22 extending above the spindle portion 20, and the spindle portion 20 is rotatably supported by the main bearing 26 of the cylinder block 24. At the same time, the rotor 16 is fitted and fixed. Further, the shaft 18 is provided with a lubrication mechanism 30 that supplies the lubricating oil 4 at the bottom of the closed container 2 to the upper end of the eccentric shaft portion 22 via a spiral groove 28 or the like on the outer surface of the spindle portion 20. Further, the cylinder block 24 includes a cylindrical cylinder 34, and the piston 36 is reciprocally inserted and is connected to the eccentric shaft portion 22 by a connecting means 23.

ピストン36の外周面には、シリンダヘッド50側よりシール部37、摺動部40及び段落ち39の順で設けられている。シール部37はシリンダ34の内径面に対して小さなクリアランスとなるように円筒状に形成された摺動面であり、摺動部40はシール部37と同じ半径を有し、シール部37より後方側に連続して設けた摺動面であり、段落ち39は摺動部40より半径が小さくなるように設けた欠除部分である。 The outer peripheral surface of the piston 36 is provided with a seal portion 37, a sliding portion 40, and a step drop 39 in this order from the cylinder head 50 side. The seal portion 37 is a sliding surface formed in a cylindrical shape so as to have a small clearance with respect to the inner diameter surface of the cylinder 34, and the sliding portion 40 has the same radius as the seal portion 37 and is behind the seal portion 37. It is a sliding surface continuously provided on the side, and the step drop 39 is a cutout portion provided so that the radius is smaller than that of the sliding portion 40.

以上のように構成された従来の密閉型圧縮機は、電動要素10に通電されると、回転子16の回転に伴ってシャフト18も回転し、圧縮要素12は所定の圧縮動作を行う。 In the conventional sealed compressor configured as described above, when the electric element 10 is energized, the shaft 18 also rotates with the rotation of the rotor 16, and the compression element 12 performs a predetermined compression operation.

ピストン36は、下死点から上死点に向かう際、摺動部40により案内されることにより、スムースにシリンダ34内を動く。 When the piston 36 moves from the bottom dead center to the top dead center, it moves smoothly in the cylinder 34 by being guided by the sliding portion 40.

ここで、ピストン36は、段落ち39が設けられているので摺動面積を縮小でき、ピストン36とシリンダ34との摺動抵抗が減り、摺動損失を低減することができる。 Here, since the piston 36 is provided with the step drop 39, the sliding area can be reduced, the sliding resistance between the piston 36 and the cylinder 34 can be reduced, and the sliding loss can be reduced.

特表2004−501320号公報Japanese Patent Publication No. 2004-501320

しかしながら、上記従来の構成では、更に摺動損失を低減するために、段落ち39と摺動部40との間の境界エッジ41を図10における圧縮機の縦方向に対してピストン36の中心側に移動させて、段落ち39の面積を拡大すると、ピストン36の側面に形成される摺動部40の幅が狭くなって以下のような課題が生じ、さらなる摺動損失の低減を図ることが困難であった。 However, in the above-mentioned conventional configuration, in order to further reduce the sliding loss, the boundary edge 41 between the step drop 39 and the sliding portion 40 is located on the center side of the piston 36 with respect to the vertical direction of the compressor in FIG. When the area of the step drop 39 is expanded, the width of the sliding portion 40 formed on the side surface of the piston 36 becomes narrower, which causes the following problems, and further reduction of the sliding loss can be achieved. It was difficult.

すなわち、圧縮機は、下死点から上死点へ向かう圧縮行程において、冷媒ガスの圧縮荷重をピストン36が受け、連結手段23を介してシャフト18がピストン36の反対方向へ強く押され、シャフト18がたわむ。その結果、ピストン36を上下方向に大きく傾ける力が働くことになる。ピストン36を上下方向に大きく傾ける力は、主に摺動部40で受けるが、境界エッジ41を圧縮機の縦方向に対してピストン36の中心側に移動させて摺動部40の幅を狭くすると、ピストン36の傾きが大きくなり、ピストン36のシール部37とシリンダ34の隙間が拡大する。その結果、ピストン36のシール部37とシリンダ34の隙間を介して、ピストン36の上死点側から下死点側へと漏れる冷媒ガスが増加し、冷凍能力が低下する。また、傾斜角度の増大に伴い、ピストン36の境界エッジ41付近における面圧が増大するため、局所的な摩耗を生じ、信頼性低下を引き起こす他、入力増化に伴う効率低下も生じる。 That is, in the compressor, the piston 36 receives the compressive load of the refrigerant gas in the compression stroke from the bottom dead center to the top dead center, and the shaft 18 is strongly pushed in the opposite direction of the piston 36 via the connecting means 23. 18 bends. As a result, a force that greatly tilts the piston 36 in the vertical direction acts. The force that greatly tilts the piston 36 in the vertical direction is mainly received by the sliding portion 40, but the boundary edge 41 is moved toward the center of the piston 36 with respect to the vertical direction of the compressor to narrow the width of the sliding portion 40. Then, the inclination of the piston 36 becomes large, and the gap between the seal portion 37 of the piston 36 and the cylinder 34 expands. As a result, the amount of refrigerant gas leaking from the top dead center side to the bottom dead center side of the piston 36 increases through the gap between the seal portion 37 of the piston 36 and the cylinder 34, and the refrigerating capacity decreases. Further, as the inclination angle increases, the surface pressure near the boundary edge 41 of the piston 36 increases, which causes local wear and causes a decrease in reliability, and also causes a decrease in efficiency due to an increase in input.

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、信頼性を維持しつつ、効率と冷凍能力を高めた密閉型圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することを目的としたものである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a closed compressor having improved efficiency and refrigerating capacity while maintaining reliability, and a freezing device using the same. is there.

本発明は、上記目的を達成するため、ピストンの外周面に、摺動面を形成する円筒状のシール部と、シール部の後方に位置し、シール部と同じ半径を有し、ピストンにかかる側圧を支持する摺動部とを備え、前記摺動部にはディンプル状の複数の凹部を設けた構成としてある。 In order to achieve the above object, the present invention has a cylindrical seal portion forming a sliding surface on the outer peripheral surface of the piston, is located behind the seal portion, has the same radius as the seal portion, and is applied to the piston. It is provided with a sliding portion that supports lateral pressure, and the sliding portion is provided with a plurality of dimple-shaped recesses.

これにより、摺動部の幅を狭め段落ちの面積を拡大するようなことなくピストンの摺動面積の縮小が図れるので、摺動損失を低減でき、高効率化が達せられると共に、ピストンがシリンダに対して上下方向に傾きにくくなるので、冷媒ガスの漏れを抑制でき、冷凍能力の低下を防止することができる。しかもピストンの傾斜時に摺動部に生じる面圧が低減されるので、局部的な摩耗を低減することができる。また、偏心軸部の上端より、飛散した潤滑油を摺動部に設けた凹部に貯留させ、凹部から摺動部やシール部へ供給することで、摺動面を潤滑し、シール作用をより確実にするとともに、荷重支持部の摩耗の発生を防止することができる。 As a result, the sliding area of the piston can be reduced without narrowing the width of the sliding portion and expanding the area of step drop, so that the sliding loss can be reduced, high efficiency can be achieved, and the piston can be cylinderd. Since it is less likely to tilt in the vertical direction, leakage of the refrigerant gas can be suppressed and a decrease in refrigerating capacity can be prevented. Moreover, since the surface pressure generated in the sliding portion when the piston is tilted is reduced, local wear can be reduced. In addition, the lubricating oil scattered from the upper end of the eccentric shaft portion is stored in the recess provided in the sliding portion and supplied from the recess to the sliding portion and the sealing portion to lubricate the sliding surface and improve the sealing action. It can be ensured and the occurrence of wear of the load supporting portion can be prevented.

本発明は、上記した構成により、ピストンとシリンダ間の冷媒ガスの漏れを低減し、かつ摺動損失を低減して効率を向上させるとともに、ピストンのシール部や摺動部の摩耗の発生を防止して信頼性を向上させ、効率及び冷凍能力の高い密閉型圧縮機およびそれを用いた冷凍装置とすることができる。 According to the above-described configuration, the present invention reduces leakage of refrigerant gas between the piston and the cylinder, reduces sliding loss to improve efficiency, and prevents wear of the piston seal portion and sliding portion. As a result, reliability can be improved, and a closed compressor having high efficiency and refrigerating capacity and a refrigerating apparatus using the same can be obtained.

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Longitudinal sectional view of the closed compressor according to the first embodiment of the present invention. 同実施の形態における密閉型圧縮機の上面断面図Top sectional view of the closed compressor in the same embodiment 同実施の形態における下死点でのシリンダ周辺の要部断面図Cross-sectional view of the main part around the cylinder at bottom dead center in the same embodiment 同実施の形態におけるピストンの側面図Side view of the piston in the same embodiment 同実施の形態におけるピストン側面に作用する荷重を示す特性図Characteristic diagram showing the load acting on the side surface of the piston in the same embodiment 本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機のピストンを示す側面図Side view showing the piston of the closed type compressor in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における冷凍装置の概略断面図Schematic sectional view of the refrigerating apparatus according to the second embodiment of the present invention. 従来の密閉型圧縮機の縦断面図Longitudinal section of a conventional sealed compressor 従来の密閉型圧縮機のピストンを示す外観図External view showing the piston of a conventional sealed compressor 従来の密閉型圧縮機のシリンダ周辺示す要部断面図Cross-sectional view of the main part showing the vicinity of the cylinder of the conventional closed compressor

第1の発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素の上方に配置された圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部と給油機構とを有するシャフトと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受とシリンダとを備えたシリンダブロックと、前記シリンダの内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段とで構成され、前記ピストンの外周面は、摺動面を形成する円筒状のシール部と、前記シール部の後方に位置し、前記シール部と同じ半径を有し、ピストンにかかる側圧を支持する摺動部とからなり、かつ、前記摺動部にはディンプル状の複数の凹部を形成した構成としてある。 The closed compressor of the first invention stores lubricating oil in a closed container, and also houses an electric element having a stator and a rotor and a compression element arranged above the electric element. The compression element includes a shaft having a main shaft portion to which the rotor is fixed, an eccentric shaft portion, and a refueling mechanism, a cylinder block including a main bearing and a cylinder that pivotally support the main shaft portion of the shaft, and the cylinder block. It is composed of a piston that is reciprocally inserted inside the cylinder and a connecting means that connects the piston and the eccentric shaft portion, and the outer peripheral surface of the piston is a cylindrical seal that forms a sliding surface. A portion and a sliding portion located behind the seal portion, having the same radius as the seal portion, and supporting the lateral pressure applied to the piston, and the sliding portion has a plurality of dimple-shaped recesses. It is a structure that forms.

これにより、摺動部の幅を狭め段落ちの面積を拡大するようなことなくピストンの摺動面積の縮小が図れるので、摺動損失の低減を図ることができ、効率化を達することができる。また、ピストンがシリンダに対して上下方向に傾きにくくなることによって、冷媒ガスの漏れを抑制でき、体積効率の低下を防止することができる。しかもピストンの傾斜時に摺動部に生じる面圧が低減されるので、局部的な摩耗を低減することができる。また、偏心軸部の上端より、飛散した潤滑油を摺動部の凹部に貯留させ、凹部から摺動部やシール部へと供給することで、摺動面を潤滑し、シール作用をより確実にするとともに、荷重支持部の摩耗の発生を防止することができる。その結果、信頼性が高く、効率と冷凍能力の高い密閉型圧縮機とすることができる。 As a result, the sliding area of the piston can be reduced without narrowing the width of the sliding portion and expanding the area of step drop, so that the sliding loss can be reduced and the efficiency can be improved. .. Further, since the piston is less likely to tilt in the vertical direction with respect to the cylinder, leakage of the refrigerant gas can be suppressed and a decrease in volumetric efficiency can be prevented. Moreover, since the surface pressure generated in the sliding portion when the piston is tilted is reduced, local wear can be reduced. In addition, the lubricating oil scattered from the upper end of the eccentric shaft portion is stored in the recess of the sliding portion and supplied from the recess to the sliding portion and the sealing portion to lubricate the sliding surface and ensure the sealing action. At the same time, it is possible to prevent the occurrence of wear of the load supporting portion. As a result, a closed compressor with high reliability, high efficiency and high refrigerating capacity can be obtained.

第2の発明は、特に第1の発明において、前記ピストンが上死点に向かう際に、連結手段により前記ピストンが押圧される方向を負荷側とすると、前記ピストンの摺動部に形成したディンプル状の複数の凹部の反負荷側の面積率が負荷側の面積率に比べ1.2倍高い構成としてある。 A second invention, particularly in the first invention, is a dimple formed on a sliding portion of the piston, where the load side is the direction in which the piston is pressed by the connecting means when the piston heads for top dead center. The area ratio on the non-load side of the plurality of concave portions is 1.2 times higher than the area ratio on the load side.

これにより、圧縮作用に伴いピストンの側面方向に作用する荷重の大きさに応じた面積率を選択したことで、信頼性を確保しながら摺動面の面積を最小にして摺動損失を低減し、効率を向上することができる。 As a result, by selecting the area ratio according to the magnitude of the load acting in the lateral direction of the piston due to the compression action, the area of the sliding surface is minimized while ensuring reliability, and the sliding loss is reduced. , Efficiency can be improved.

第3の発明は、特に第1または第2の発明において、前記ピストンにおけるディンプル状の複数の凹部の深さはピストンの先端側を最も深くして、前記ピストンの先端側から離れるに従って順次、浅くした構成としてある。 In the third invention, particularly in the first or second invention, the depth of the plurality of dimple-shaped recesses in the piston is deepest on the tip end side of the piston and gradually becomes shallower as the distance from the tip end side of the piston increases. It is as a configuration.

これにより偏心軸部の上端より飛散した潤滑油を凹部の最深部に多く貯留することができるとともに、ピストンが下死点から上死点に移動する際に、ピストンの先端側から離れるに従って順次、浅くする形状がくさび効果を発生させ、ピストン側面への潤滑作用を増大させることができ、ピストンの摺動部の摺動損失の低減を図ることができるとともに、摺動面の摩耗の発生を防止し、密閉型圧縮機の効率と信頼性をより効果的に向上させるこ
とができる。
As a result, a large amount of lubricating oil scattered from the upper end of the eccentric shaft portion can be stored in the deepest part of the recess, and when the piston moves from the bottom dead center to the top dead center, the distance from the tip side of the piston increases. The shallow shape causes a wedge effect, can increase the lubricating action on the side surface of the piston, reduce the sliding loss of the sliding part of the piston, and prevent the occurrence of wear on the sliding surface. However, the efficiency and reliability of the closed compressor can be improved more effectively.

第4の発明は、特に第1から第3のいずれかの発明において、前記ピストンの表面に合成樹脂を成分に含む表面処理を施した構成としてある。 The fourth invention is a configuration in which the surface of the piston is subjected to a surface treatment containing a synthetic resin as a component, particularly in any one of the first to third inventions.

これにより、合成樹脂を含む表面処理により耐久性が向上し、摺動面積を小さくして摺動損失を低減することができるとともに、高荷重条件でピストン側面の面圧が高くなっても損傷を防止することができ、密閉型圧縮機の信頼性を更に向上することができる。 As a result, the surface treatment containing synthetic resin improves durability, reduces the sliding area and reduces sliding loss, and damages even if the surface pressure on the side surface of the piston increases under high load conditions. This can be prevented and the reliability of the closed compressor can be further improved.

第5の発明は、特に第1から第4のいずれかの発明において、前記電動要素はインバータ回路により複数の回転数で駆動する構成としてある。 A fifth invention, particularly in any one of the first to fourth inventions, has a configuration in which the electric element is driven by an inverter circuit at a plurality of rotation speeds.

これにより信頼性が高く効率の良い運転を広範囲において行うことができる。すなわち、低回転数の運転でピストンへの潤滑油の供給が低下しても凹部に潤滑油を貯留でき、その凹部から摺動部やシール部へ供給することで、摺動面を潤滑し、シール作用を確実にするとともに、荷重支持部の摩耗の発生を防止することができ、低回転から高回転に至る全域において信頼性及び効率の高い運転が可能となる。 As a result, highly reliable and efficient operation can be performed in a wide range. That is, even if the supply of the lubricating oil to the piston decreases due to the operation at a low rotation speed, the lubricating oil can be stored in the concave portion, and by supplying the lubricating oil from the concave portion to the sliding portion or the sealing portion, the sliding surface is lubricated. It is possible to ensure the sealing action and prevent the occurrence of wear of the load supporting portion, and it is possible to operate with high reliability and efficiency in the entire range from low rotation to high rotation.

第6の発明は冷凍装置であり、この冷凍装置は前記第1から第5のいずれかの発明の密閉型圧縮機を用いた構成としてある。 The sixth invention is a refrigerating apparatus, and the refrigerating apparatus is configured to use the closed compressor according to any one of the first to fifth inventions.

これにより、密閉型圧縮機の効率及び信頼性が高いので、冷凍装置の消費電力を低減することができるとともに、信頼性も高いものとすることができる。 As a result, the efficiency and reliability of the closed compressor are high, so that the power consumption of the refrigerating apparatus can be reduced and the reliability can be made high.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

(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密閉型圧縮機の上面断面図、図3は同実施の形態における下死点でのシリンダ周辺の要部断面図、図4は同実施の形態におけるピストンの側面図、図5は同実施の形態におけるピストン側面に作用する荷重を示す特性図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a vertical sectional view of the closed compressor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top sectional view of the closed compressor according to the same embodiment, and FIG. 3 is a bottom dead center view of the same embodiment. A cross-sectional view of a main part around the cylinder, FIG. 4 is a side view of the piston in the same embodiment, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing a load acting on the side surface of the piston in the same embodiment.

図1〜図4において、この密閉型圧縮機は密閉容器102の内部に潤滑油104を貯留するとともに、温暖化係数の低い冷媒ガスであるR600a(イソブタン)が充填されている。そして、密閉容器102内には圧縮機本体106がサスペンションスプリング108により懸架されている。 In FIGS. 1 to 4, the closed compressor stores the lubricating oil 104 inside the closed container 102, and is filled with R600a (isobutane), which is a refrigerant gas having a low global warming coefficient. The compressor body 106 is suspended in the closed container 102 by a suspension spring 108.

圧縮機本体106は、電動要素110と、これによって駆動される圧縮要素112とからなり、密閉容器102には電動要素110に電源を供給するための電源端子113が取り付けられている。 The compressor main body 106 includes an electric element 110 and a compression element 112 driven by the electric element 110, and a power supply terminal 113 for supplying power to the electric element 110 is attached to the closed container 102.

電動要素110の上方に配設された圧縮要素112は、シャフト118とシリンダブロック124とピストン136と連結手段123等で構成されている。 The compression element 112 arranged above the electric element 110 is composed of a shaft 118, a cylinder block 124, a piston 136, a connecting means 123, and the like.

シャフト118は、主軸部120と、主軸部120上端から延出し、主軸部120と平行な偏心軸部122とからなり、密閉容器102内の底部に貯留された潤滑油104を主軸部120の下端から偏心軸部122の上端まで供給する給油機構130を備えている。 The shaft 118 includes a spindle portion 120 and an eccentric shaft portion 122 extending from the upper end of the spindle portion 120 and parallel to the spindle portion 120, and the lubricating oil 104 stored in the bottom portion of the closed container 102 is used as the lower end of the spindle portion 120. It is provided with a refueling mechanism 130 that supplies oil from the eccentric shaft portion 122 to the upper end.

給油機構130は、主軸部120の外表面に形成された、らせん溝128などによって
構成されている。
The refueling mechanism 130 is composed of a spiral groove 128 or the like formed on the outer surface of the spindle portion 120.

シリンダブロック124は主軸受126を備え、この主軸受126にシャフト118の主軸部120を回転自在な状態で挿入して支持している。 The cylinder block 124 includes a main bearing 126, and the main shaft portion 120 of the shaft 118 is inserted into the main bearing 126 in a rotatable state to support the main bearing 126.

また、シリンダブロック124は円筒状の孔部であるシリンダ134を備えており、このシリンダ134にピストン136が往復自在に挿入されている。 Further, the cylinder block 124 is provided with a cylinder 134 which is a cylindrical hole, and a piston 136 is reciprocally inserted into the cylinder 134.

連結手段123は、両端に設けた孔部がそれぞれピストン136に取り付けられたピストンピン143(図2参照)と、偏心軸部122に嵌挿されることで、偏心軸部122とピストン136とを連結している。 The connecting means 123 connects the eccentric shaft portion 122 and the piston 136 by inserting the holes provided at both ends into the piston pin 143 (see FIG. 2) attached to the piston 136 and the eccentric shaft portion 122, respectively. doing.

また、シリンダ134の端面には、バルブプレート146が取り付けられ、シリンダ134およびピストン136とともに圧縮室148を形成している。ここで、圧縮要素112は、冷媒ガスを圧縮する際にピストン136にかかる荷重が連結手段123を介して、偏心軸部122に作用し、この偏心軸部122に作用した荷重を偏心軸部122の下側に配置された主軸部120と主軸受126で支持する片持ち軸受の構造になっている。 A valve plate 146 is attached to the end surface of the cylinder 134 to form a compression chamber 148 together with the cylinder 134 and the piston 136. Here, in the compression element 112, the load applied to the piston 136 when compressing the refrigerant gas acts on the eccentric shaft portion 122 via the connecting means 123, and the load acting on the eccentric shaft portion 122 is applied to the eccentric shaft portion 122. It has a structure of a cantilever bearing supported by a spindle portion 120 and a spindle bearing 126 arranged on the lower side.

またシリンダ134は、バルブプレート146を覆って蓋をするようにシリンダヘッド150が固定されている。 Further, the cylinder head 150 is fixed to the cylinder 134 so as to cover the valve plate 146 and cover the cylinder 134.

さらに、PBTなどの樹脂で成形され、内部に消音空間を形成した吸入マフラ152がシリンダヘッド150の下に取り付けられている。 Further, a suction muffler 152 formed of a resin such as PBT to form a muffling space inside is attached under the cylinder head 150.

電動要素110はシリンダブロック124の下方に固定された固定子114と、固定子114の内径側に配設され、かつ主軸部120に焼嵌めなどの方法で固定された回転子116とで構成されたDCブラシレスモータである。なお、固定子114は鋼板を積層した鉄心の複数の磁極歯に絶縁材を介して巻線(図示せず)を直接、巻回して構成されており、回転子116は永久磁石(図示せず)を内蔵している。 The electric element 110 is composed of a stator 114 fixed below the cylinder block 124 and a rotor 116 arranged on the inner diameter side of the stator 114 and fixed to the spindle 120 by a method such as shrink fitting. It is a DC brushless motor. The stator 114 is configured by directly winding a winding (not shown) around a plurality of magnetic pole teeth of an iron core in which steel plates are laminated via an insulating material, and the rotor 116 is a permanent magnet (not shown). ) Is built-in.

また、固定子114の巻線が電源端子113を経由して密閉型圧縮機外のインバータ回路(図示せず)と導線により接続されることによって、本実施の形態の密閉型圧縮機は複数の回転数で駆動される。 Further, the winding of the stator 114 is connected to an inverter circuit (not shown) outside the sealed compressor via the power supply terminal 113 by a conducting wire, so that the sealed compressor of the present embodiment has a plurality of sealed compressors. It is driven by the number of revolutions.

次に図3を用いてピストン136の構成について詳述する。 Next, the configuration of the piston 136 will be described in detail with reference to FIG.

ピストン136は、その外周面に、シリンダヘッド150側よりシール部137、摺動部140及び段落ち139が設けられている。シール部137はシリンダ134内周面に対して小さなクリアランスとなるように円筒状に形成された摺動面であり、摺動部140はシール部137と同じ半径を有し、シール部137より後方側に連続して設けた摺動面であり、段落ち139は摺動部140より半径が小さくなるように設けた欠除部分である。 The piston 136 is provided with a seal portion 137, a sliding portion 140, and a step drop 139 from the cylinder head 150 side on the outer peripheral surface thereof. The seal portion 137 is a sliding surface formed in a cylindrical shape so as to have a small clearance with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 134, and the sliding portion 140 has the same radius as the seal portion 137 and is behind the seal portion 137. It is a sliding surface continuously provided on the side, and the step drop 139 is a cutout portion provided so that the radius is smaller than that of the sliding portion 140.

ここで、上記摺動部140にはディンプル状の複数の凹部142が設けられている。凹部142の深さは平均で0.2mm程度となっている。また凹部142は千鳥状に配置され、この例では楕円形状となっている。また、摺動部140に設けたディンプル状の複数の凹部142の面積率は圧縮機上部から見て左右で異なる。具体的にはピストン136が下死点から上死点に向かって移動し冷媒ガスを圧縮する際に、ピストン136が連結手段123によりシリンダ134内壁に押圧されて、摺動面に負荷がかかる方向(図3における下向き方向、以下、負荷側という)の凹部142の面積率Aは、反対側(図3における
上向き方向、以下、反負荷側という)の凹部142の面積率Bより低い。具体的には、面積率Bは面積率Aの約1.6倍となっている。また、凹部142の深さはピストン136の先端側を最も深くして、ピストン136の先端側から離れるに従い、順次浅くしてある。
Here, the sliding portion 140 is provided with a plurality of dimple-shaped recesses 142. The depth of the recess 142 is about 0.2 mm on average. The recesses 142 are arranged in a staggered pattern, and in this example, they have an elliptical shape. Further, the area ratios of the plurality of dimple-shaped recesses 142 provided in the sliding portion 140 are different on the left and right when viewed from the upper part of the compressor. Specifically, when the piston 136 moves from the bottom dead center to the top dead center and compresses the refrigerant gas, the piston 136 is pressed against the inner wall of the cylinder 134 by the connecting means 123, and a load is applied to the sliding surface. The area ratio A of the recess 142 on the opposite side (upward direction in FIG. 3, hereinafter referred to as the load side) is lower than the area ratio B of the recess 142 on the opposite side (upward direction in FIG. 3, hereinafter referred to as the load side). Specifically, the area ratio B is about 1.6 times the area ratio A. Further, the depth of the recess 142 is made deepest on the tip end side of the piston 136, and gradually becomes shallower as the distance from the tip end side of the piston 136 increases.

さらに、ピストン136の外周面は、合成樹脂を成分に含む表面処理を施している。これは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)や、黒鉛やニ硫化モリブデンなどの固体潤滑材を配合したポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのいわゆるエンジニアリングプラスチックが、耐熱、耐薬品性、摺動時の耐力の観点から優れている。 Further, the outer peripheral surface of the piston 136 is subjected to a surface treatment containing a synthetic resin as a component. This is because so-called engineering plastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide-imide (PAI) containing solid lubricants such as graphite and molybdenum disulfide, and polyetheretherketone (PEEK) have heat resistance and chemical resistance. , Excellent from the viewpoint of resistance when sliding.

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。 The operation and operation of the sealed compressor configured as described above will be described below.

電源端子113より電動要素110に通電されると、固定子114に発生する磁界により回転子116はシャフト118とともに図2の矢印の方向に回転する。主軸部120の回転に伴う偏心軸部122の偏心回転は、連結手段123により変換され、ピストン136をシリンダ134内で往復運動させる。そして、圧縮室148が容積変化することで、密閉容器102内の冷媒ガスを圧縮室148内に吸入した後、圧縮する圧縮動作を行う。 When the electric element 110 is energized from the power supply terminal 113, the rotor 116 rotates together with the shaft 118 in the direction of the arrow in FIG. 2 due to the magnetic field generated in the stator 114. The eccentric rotation of the eccentric shaft portion 122 accompanying the rotation of the spindle portion 120 is converted by the connecting means 123, and the piston 136 is reciprocated in the cylinder 134. Then, as the volume of the compression chamber 148 changes, the refrigerant gas in the closed container 102 is sucked into the compression chamber 148, and then the compression operation is performed.

ここで、この圧縮行程においてピストン136が下死点から上死点へ向かう際、冷媒ガスの圧縮荷重をピストン136が受け、連結手段123を介してシャフト118がピストン136の反対方向へ強く押されることで、シャフト118がたわむ。その結果、ピストン136を上下方向に大きく傾ける力が働くことになる。 Here, when the piston 136 moves from the bottom dead center to the top dead center in this compression stroke, the piston 136 receives the compressive load of the refrigerant gas, and the shaft 118 is strongly pushed in the opposite direction of the piston 136 via the connecting means 123. As a result, the shaft 118 bends. As a result, a force that greatly tilts the piston 136 in the vertical direction acts.

上記ピストン136に働く上下方向に大きく傾ける力は、主に摺動部140で受けるが、摺動部140は複数の凹部142を設けて摺動面積を減らしているため、摺動部140に発生する摺動損失を低減することができる。 The large vertical tilting force acting on the piston 136 is mainly received by the sliding portion 140, but since the sliding portion 140 is provided with a plurality of recesses 142 to reduce the sliding area, it is generated in the sliding portion 140. Sliding loss can be reduced.

また、境界エッジ141を圧縮機の縦方向に対してピストン136の中心側に移動、換言すると摺動部140の幅を狭くするようなことをしていないので、ピストン136が傾斜する角度の増大を抑制することができる。したがって、ピストン136のシール部137とシリンダ134の隙間が大きくならないので、ピストン136の上死点側から下死点側へと漏れる冷媒ガスの量の増加を防ぎ、冷凍能力の低下を抑制できる。 Further, since the boundary edge 141 is moved to the center side of the piston 136 with respect to the vertical direction of the compressor, in other words, the width of the sliding portion 140 is not narrowed, the angle at which the piston 136 is tilted is increased. Can be suppressed. Therefore, since the gap between the seal portion 137 of the piston 136 and the cylinder 134 does not become large, it is possible to prevent an increase in the amount of refrigerant gas leaking from the top dead center side to the bottom dead center side of the piston 136 and suppress a decrease in refrigerating capacity.

更にまた、前記ピストン136の傾斜角度が増大しないので、ピストン136の境界エッジ141付近における面圧が増大せず、局所的な摩耗を抑制でき、信頼性低下を防ぎつつ、入力を低減して効率を向上することができる。 Furthermore, since the inclination angle of the piston 136 does not increase, the surface pressure near the boundary edge 141 of the piston 136 does not increase, local wear can be suppressed, reliability is prevented from being lowered, and input is reduced for efficiency. Can be improved.

また、圧縮動作を行う際、偏心軸部122とピストンピン143とを連結する連結手段123を介してピストン136に作用力が働き、シリンダ134の側面にピストン136が押し付けられる。すなわち、ピストン136は圧縮室148の圧力やピストン136の慣性力に抗して往復動するため、前記ピストン136に働く作用力はシリンダ134の軸方向に対して斜め方向に働き、この分力によりピストン136はシリンダ134の側面に押し付けられることになる。 Further, when performing the compression operation, an acting force acts on the piston 136 via the connecting means 123 that connects the eccentric shaft portion 122 and the piston pin 143, and the piston 136 is pressed against the side surface of the cylinder 134. That is, since the piston 136 reciprocates against the pressure of the compression chamber 148 and the inertial force of the piston 136, the acting force acting on the piston 136 acts in an oblique direction with respect to the axial direction of the cylinder 134, and this component force causes the piston 136 to reciprocate. The piston 136 will be pressed against the side surface of the cylinder 134.

図5は、主軸部120の一回転中にピストン136がシリンダ134側面へ押し付けられる荷重の状況を示す特性図であり、図中上方向が負荷側荷重、下方向が反負荷側荷重を示す。また、破線で示した特性は、通常の運転圧力条件における低回転数で駆動された場合の荷重であり、実線は高い運転圧力条件における高回転数で駆動された場合の条件での荷重を示している。 FIG. 5 is a characteristic diagram showing the state of the load in which the piston 136 is pressed against the side surface of the cylinder 134 during one rotation of the spindle portion 120. In the figure, the upper direction shows the load side load and the lower direction shows the counterload side load. In addition, the characteristics shown by the broken line are the loads when driven at a low rotation speed under normal operating pressure conditions, and the solid line shows the load under conditions when driven at a high rotation speed under high operating pressure conditions. ing.

このピストン136にかかる側圧荷重は、運転圧力条件や回転数、ピストン136など部品の質量、シリンダ134と主軸受126の軸のオフセット量などによって変化するが、一般的には負荷側の荷重が反負荷側より大きい場合が多い。図5の実線で示した高圧力高回転数条件の場合、負荷側と反負荷側それぞれの荷重の最大値の比率はおよそ1.6:1である。 The lateral pressure load applied to the piston 136 varies depending on the operating pressure conditions, the number of rotations, the mass of parts such as the piston 136, the amount of offset between the cylinder 134 and the shaft of the main bearing 126, etc., but in general, the load on the load side is counterproductive. Often larger than the load side. In the case of the high pressure and high rotation speed conditions shown by the solid line in FIG. 5, the ratio of the maximum values of the loads on the load side and the non-load side is about 1.6: 1.

従って、凹部の面積率Bは面積率Aの少なくとも1.2倍から2倍の間で大きくするのがよい。1.2倍以下だと摺動損失低減効果が少なく、2倍以上だと反負荷側の面圧が上がりすぎる。より好ましくは、上記凹部の面積率Bは面積率Aの約1.6倍±10%とするのが良く、この場合最大荷重が作用した場合の面圧を同等とすることができるので、耐久性を確保しながら摺動面積を最小にすることができる。 Therefore, the area ratio B of the recess should be increased at least 1.2 times to 2 times the area ratio A. If it is 1.2 times or less, the sliding loss reduction effect is small, and if it is 2 times or more, the surface pressure on the counterload side rises too much. More preferably, the area ratio B of the recess is about 1.6 times ± 10% of the area ratio A, and in this case, the surface pressure when the maximum load is applied can be made the same, so that the durability is sufficient. The sliding area can be minimized while ensuring the property.

なお、圧縮動作に伴う吸入行程において、密閉容器102内の冷媒ガスは、吸入マフラ152を介して圧縮室148内に間欠的に吸入され、圧縮室148内で圧縮された後、高温高圧の冷媒ガスは吐出配管149などを経由して密閉容器102からの冷凍サイクル(図示せず)へ送られる。 In the suction stroke accompanying the compression operation, the refrigerant gas in the closed container 102 is intermittently sucked into the compression chamber 148 via the suction muffler 152, compressed in the compression chamber 148, and then the high temperature and high pressure refrigerant. The gas is sent to the refrigeration cycle (not shown) from the closed container 102 via the discharge pipe 149 or the like.

また、シャフト118の回転に伴う給油機構130の作用により、密閉容器102底部に貯留された潤滑油104は、シャフト118下端より上方へ搬送され、偏心軸部122先端より飛散する。 Further, due to the action of the oil supply mechanism 130 accompanying the rotation of the shaft 118, the lubricating oil 104 stored in the bottom of the closed container 102 is conveyed upward from the lower end of the shaft 118 and scattered from the tip of the eccentric shaft portion 122.

ここで、上記飛散した潤滑油104の一部は、下死点付近でシリンダ134の外部へ露出したピストン136の凹部142に付着する。その後、ピストン136の往復運動に伴い、凹部142がシリンダ134内へ引き戻されることで、潤滑油104はピストン136とシリンダ134の摺動面をより確実に潤滑することになる。その結果、シール部137にて圧縮室148の気密性を良好に維持するとともに、特に荷重が大きく作用する摺動部140の潤滑状態を良好なものとすることができるので、摩耗の発生を防止し、信頼性を向上することができる。 Here, a part of the scattered lubricating oil 104 adheres to the recess 142 of the piston 136 exposed to the outside of the cylinder 134 near the bottom dead center. After that, the recess 142 is pulled back into the cylinder 134 with the reciprocating motion of the piston 136, so that the lubricating oil 104 more reliably lubricates the sliding surfaces of the piston 136 and the cylinder 134. As a result, the airtightness of the compression chamber 148 can be maintained well at the seal portion 137, and the lubrication state of the sliding portion 140 on which a particularly large load acts can be improved, so that the occurrence of wear can be prevented. And the reliability can be improved.

また、凹部142の深さはピストン136の先端側を最も深くして、ピストン136の先端側から離れるに従って、順次浅くしてあるので、ピストン136が下死点付近で凹部142に付着した潤滑油104は、その後、ピストン136の往復運動に伴い、ピストン136が上死点に移動する際に、くさび効果が発生して摺動部140をより確実に潤滑することができる。したがって、特に荷重が大きく作用する摺動部140の潤滑状態を良好なものとして摩耗の発生を防止し、信頼性を向上することができる。 Further, since the depth of the recess 142 is deepest on the tip side of the piston 136 and gradually becomes shallower as the distance from the tip side of the piston 136 increases, the lubricating oil adhered to the recess 142 near the bottom dead center of the piston 136. After that, when the piston 136 moves to the top dead center due to the reciprocating motion of the piston 136, the wedge effect is generated and the sliding portion 140 can be more reliably lubricated. Therefore, it is possible to improve the lubrication state of the sliding portion 140 on which a particularly large load acts, prevent the occurrence of wear, and improve the reliability.

尚、本実施例の形態では凹部の形状を楕円形状としたが真円、長方形状や三角形状でも同様の効果が得られる。 In the embodiment of the present embodiment, the shape of the concave portion is elliptical, but the same effect can be obtained with a perfect circle, a rectangle, or a triangle.

また、ピストン136の表面に合成樹脂を成分に含む表面処理を施しているので、摺動面積が小さくてもさらに摺動損失を低減することができ、その結果、入力を低減することができて、効率を向上することができる。さらに、運転圧力が高い条件などで摺動面の面圧が高くなっても表面処理により損傷を防止することができるので、信頼性を向上することもできる。 Further, since the surface of the piston 136 is subjected to a surface treatment containing a synthetic resin as a component, the sliding loss can be further reduced even if the sliding area is small, and as a result, the input can be reduced. , Efficiency can be improved. Further, even if the surface pressure of the sliding surface becomes high under the condition of high operating pressure, damage can be prevented by the surface treatment, so that the reliability can be improved.

(実施の形態2)
図6は実施の形態2における密閉型圧縮機のピストンを示す側面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a side view showing the piston of the closed compressor according to the second embodiment.

この実施の形態におけるピストン160は、その上側面および下側面に、少なくとも下
死点付近で密閉容器内の空間と連通するように段落ち162が形成されるとともに、上側面および下側面の段落ち162の間に摺動部166が形成されている。
In the piston 160 of this embodiment, step-down 162 is formed on the upper side surface and the lower side surface thereof so as to communicate with the space in the closed container at least near the bottom dead center, and the step-down of the upper side surface and the lower side surface is formed. A sliding portion 166 is formed between 162.

このような形状においても摺動部166に凹部168を形成することで、上記実施の形態1と同様の効果を得ることが出来る。 Even in such a shape, by forming the recess 168 in the sliding portion 166, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態2における冷凍装置の概略断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the refrigerating apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図7において、断熱箱体180はABSなどの樹脂体を真空成型した内箱182とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱184とで構成された空間に発泡充填する断熱体186を注入してなる断熱壁を備えている。断熱体186は例えば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。 In FIG. 7, the heat insulating box 180 is injected with a heat insulating body 186 that is foam-filled in a space composed of an inner box 182 that is vacuum-formed of a resin body such as ABS and an outer box 184 that uses a metal material such as a precoated steel plate. It has a heat insulating wall. As the heat insulating body 186, for example, rigid urethane foam, phenol foam, styrene foam, or the like is used. It is even better to use a hydrocarbon-based cyclopentane as the foaming material from the viewpoint of preventing global warming.

断熱箱体180は複数の断熱区画に区分されており、上部を回転扉式、下部を引出し式とする構成をとっている。上から冷蔵室188、並べて設けた引出し式の切替室190および製氷室192と、引出し式の野菜室194と、引出し式の冷凍室196となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケットを介して設けられている。上から冷蔵室回転扉198、切替室引出し扉200、製氷室引出し扉202、野菜室引出し扉204、冷凍室引出し扉206である。また、断熱箱体180の外箱184は、天面後方を窪ませた凹み部208を備えている。 The heat insulating box 180 is divided into a plurality of heat insulating sections, and has a structure in which the upper part is a rotary door type and the lower part is a drawer type. From the top, there are a refrigerating room 188, a drawer-type switching room 190 and an ice-making room 192 provided side by side, a drawer-type vegetable room 194, and a drawer-type freezing room 196. Insulation doors are provided in each insulation section via gaskets. From the top, there are a refrigerating room rotating door 198, a switching room drawer door 200, an ice making room drawer door 202, a vegetable room drawer door 204, and a freezing room drawer door 206. Further, the outer box 184 of the heat insulating box body 180 includes a recessed portion 208 that is recessed behind the top surface.

冷凍サイクルは前記凹み部208に弾性支持して配設した密閉型圧縮機210と、断熱箱体180側面などに設けた凝縮器(図示せず)と、減圧器であるキャピラリ212と、水分除去を行うドライヤ(図示せず)と、野菜室194と冷凍室196の背面で冷却ファン214を近傍に配置して設けた蒸発器216と、吸入配管218とを環状に接続して構成されている。そして、上記密閉型圧縮機210は実施の形態1で説明した密閉型圧縮機で構成されている。 The refrigeration cycle consists of a closed compressor 210 elastically supported in the recess 208, a condenser (not shown) provided on the side surface of the heat insulating box 180, a capillary 212 as a decompressor, and water removal. A dryer (not shown), an evaporator 216 provided with a cooling fan 214 arranged in the vicinity on the back surface of the vegetable compartment 194 and the freezer compartment 196, and a suction pipe 218 are connected in a ring shape. .. The closed compressor 210 is composed of the closed compressor described in the first embodiment.

以上のように構成された冷凍装置について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and operation of the refrigerating apparatus configured as described above will be described below.

まず各断熱区画の温度設定と冷却方式について説明する。冷蔵室188は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常1〜5℃で設定されている。 First, the temperature setting and cooling method of each heat insulating section will be described. The refrigerating chamber 188 is usually set at 1 to 5 ° C. with a lower limit of a temperature at which it does not freeze for refrigerated storage.

切替室190はユーザーの設定により温度設定を変更可能であり、冷凍室温度帯から冷蔵、野菜室温度帯まで所定の温度設定にすることができる。 The temperature setting of the switching chamber 190 can be changed by the user's setting, and a predetermined temperature setting can be set from the freezing chamber temperature zone to the refrigerating and vegetable chamber temperature zones.

また、製氷室192は独立の氷保存室であり、図示しない自動製氷装置を備えて、氷を自動的に作製、貯留するものである。氷を保存するために冷凍温度帯であるが、氷の保存が目的であるために冷凍温度帯よりも比較的高い−18℃〜−10℃の冷凍温度で設定されることも可能である。 Further, the ice making chamber 192 is an independent ice storage chamber, which is provided with an automatic ice making device (not shown) to automatically prepare and store ice. Although it is a freezing temperature range for storing ice, it is also possible to set a freezing temperature of -18 ° C to -10 ° C, which is relatively higher than the freezing temperature range for the purpose of storing ice.

野菜室194は冷蔵室188と同等もしくは若干高い温度設定の2℃〜7℃とすることが多い。凍らない程度で低温にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。 The vegetable compartment 194 is often set to 2 ° C. to 7 ° C., which is set to a temperature equal to or slightly higher than that of the refrigerator compartment 188. It is possible to maintain the freshness of leafy vegetables for a long period of time as the temperature is lowered to the extent that it does not freeze.

冷凍室196は冷凍保存のために通常−22〜−18℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−30や−25℃の低温で設定されることもある。 The freezing chamber 196 is usually set at 22 to -18 ° C for freezing storage, but may be set at a low temperature of, for example, -30 or -25 ° C for improving the freezing storage state.

各室は異なる温度設定を効率的に維持するために断熱壁によって区分されているが、低コストでかつ断熱性能を向上させる方法として断熱体186で一体に発泡充填することが可能である。発泡スチロールのような断熱部材を用いるのに比べて約2倍の断熱性能とすることができ、仕切りの薄型化による収納容積の拡大などができる。 Each chamber is separated by a heat insulating wall in order to efficiently maintain different temperature settings, but it is possible to integrally foam and fill with a heat insulating body 186 as a method of improving heat insulating performance at low cost. Compared to using a heat insulating member such as Styrofoam, the heat insulating performance can be about twice as high, and the storage volume can be expanded by making the partition thinner.

次に冷凍サイクルの動作について説明する。 Next, the operation of the refrigeration cycle will be described.

庫内の設定された温度に応じて温度センサ(図示せず)および制御基板からの信号により冷却運転が開始および停止される。冷却運転の指示により密閉型圧縮機210が所定の圧縮動作を行い、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器(図示せず)にて放熱して凝縮液化し、キャピラリ212で減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器216に至る。 The cooling operation is started and stopped by signals from the temperature sensor (not shown) and the control board according to the set temperature in the refrigerator. The sealed compressor 210 performs a predetermined compression operation according to the instruction of the cooling operation, and the discharged high-temperature and high-pressure refrigerant gas is radiated by a condenser (not shown) to be condensed and liquefied, and is depressurized by the capillary 212. It becomes a low-temperature low-pressure liquid refrigerant and reaches the evaporator 216.

冷却ファン214の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器216内の冷媒ガスは蒸発気化され、熱交換された低温の冷気をダンパ(図示せず)などで分配することで各室の冷却が行われる。 By the operation of the cooling fan 214, heat is exchanged with the air in the refrigerator, the refrigerant gas in the evaporator 216 is evaporated and vaporized, and the heat-exchanged low-temperature cold air is distributed by a damper (not shown) in each room. Is cooled.

以上のような動作を行う冷凍装置に、摺動損失が低減し効率が向上した実施の形態1で示す密閉型圧縮機を搭載することにより、冷凍装置の消費電力を低減することができる。 By mounting the closed compressor shown in the first embodiment in which the sliding loss is reduced and the efficiency is improved in the refrigerating apparatus performing the above operation, the power consumption of the refrigerating apparatus can be reduced.

また、密閉型圧縮機の信頼性が向上しているので、冷凍装置の信頼性も向上することができる。 Further, since the reliability of the sealed compressor is improved, the reliability of the refrigerating device can also be improved.

以上のように、本発明は、ピストンの摺動面積を縮小しながら、摺動面の給油を確実に行うことで、信頼性を向上させつつ、効率及び冷凍能力の高い密閉型圧縮機およびそれを用いた冷凍装置を提供することができる。したがって、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冷凍装置等やその密閉型圧縮機に広く適用できる。 As described above, the present invention is a closed compressor having high efficiency and freezing capacity while improving reliability by reliably refueling the sliding surface while reducing the sliding area of the piston. A freezing device using the above can be provided. Therefore, it can be widely applied not only to household electric refrigerators and freezers, but also to air conditioners, vending machines, other refrigerating devices, and their sealed compressors.

102 密閉容器
104 潤滑油
110 電動要素
112 圧縮要素
114 固定子
116 回転子
118 シャフト
120 主軸部
122 偏心軸部
123 連結手段
124 シリンダブロック
126 主軸受
130 給油機構
134 シリンダ
136、160 ピストン
137 シール部
139、162 段落ち
140、166 摺動部
142、168 凹部
210 密閉型圧縮機
102 Sealed container 104 Lubricating oil 110 Electric element 112 Compressing element 114 Stator 116 Rotor 118 Shaft 120 Main shaft part 122 Eccentric shaft part 123 Connecting means 124 Cylinder block 126 Main bearing 130 Refueling mechanism 134 Cylinder 136, 160 Piston 137 Seal part 139, 162 Step drop 140, 166 Sliding part 142, 168 Recess 210 Sealed compressor

Claims (6)

密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素の上方に配置された圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部と給油機構とを有するシャフトと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受とシリンダとを備えたシリンダブロックと、前記シリンダの内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段とで構成され、前記ピストンの外周面は、摺動面を形成する円筒状のシール部と、前記シール部の後方に位置し、前記シール部と同じ半径を有し、ピストンにかかる側圧を支持する摺動部とを備え、前記摺動部にディンプル状の複数の凹部を形成した密閉型圧縮機。 Lubricating oil is stored in a closed container, and an electric element having a stator and a rotor and a compression element arranged above the electric element are housed, and the rotor is fixed to the compression element. A shaft having a main shaft portion, an eccentric shaft portion, and a refueling mechanism, a cylinder block including a main bearing and a cylinder that pivotally support the main shaft portion of the shaft, and a cylinder block reciprocating inside the cylinder are inserted. It is composed of a piston and a connecting means for connecting the piston and the eccentric shaft portion, and the outer peripheral surface of the piston is located behind the cylindrical seal portion forming the sliding surface and the seal portion. , A sealed compressor having the same radius as the seal portion, provided with a sliding portion for supporting the lateral pressure applied to the piston, and having a plurality of dimple-shaped recesses formed in the sliding portion. ピストンが上死点に向かう際に、連結手段により前記ピストンが押圧される方向を負荷側とすると、前記ピストンの摺動部に形成したディンプル状の複数の凹部の反負荷側の面積率が負荷側の面積率に比べ1.2倍以上高いことを特徴とする請求項1に記載の密閉型圧縮機。 When the piston is pressed toward the top dead center and the direction in which the piston is pressed by the connecting means is the load side, the area ratio on the counterload side of the plurality of dimple-shaped recesses formed in the sliding portion of the piston is loaded. The closed compressor according to claim 1, wherein the area ratio on the side is 1.2 times or more higher. ディンプル状の凹部の深さは、ピストンの先端側を最も深くして、前記ピストンの先端側から離れるに従って、順次、浅くなることを特徴とする請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。 The closed compressor according to claim 1 or 2, wherein the depth of the dimple-shaped concave portion is deepest on the tip end side of the piston and gradually becomes shallower as the distance from the tip end side of the piston increases. ピストンの表面に合成樹脂を成分に含む表面処理を施した請求項1から3のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。 The closed compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface of the piston is subjected to a surface treatment containing a synthetic resin as a component. 電動要素がインバータ回路により複数の回転数で駆動されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。 The sealed compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric element is driven by an inverter circuit at a plurality of rotation speeds. 請求項1から5のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置。 A refrigerating apparatus using the sealed compressor according to any one of claims 1 to 5.
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