JP3677434B2 - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電気冷蔵庫等に搭載される密閉型電動圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、密閉型電動圧縮機(以下、圧縮機と言う。)は、その運転音の静かなものが求められ、圧縮機内部で発生する様々な騒音に対して改良がなされている。
【0003】
以下図面を参照しながら、従来の圧縮機の一例について説明する。
【0004】
図5,図6は従来の圧縮機を示すものである。51は密閉容器、52は密閉容器51内に弾性支持された圧縮要素、53は圧縮要素52の上部に配設された電動要素である。
【0005】
54は電動要素53により回転駆動されるクランクシャフト、55はクランクシャフト54の下先端部に取付けられた給油管、56は密閉容器51内に封入された冷凍機油である。
【0006】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【0007】
電動要素53によって回転駆動されたクランクシャフト54の下先端部に取付けられた遠心ポンプ部55aとこの遠心ポンプ部55aと連続した同心回転部55bとからなる給油管55はその同心回転部55bのみが密閉容器51内に封入された冷凍機油56中で回転することで冷凍機油攪拌が少なくなり給油管55が油面を切る音、又給油管が油面を切ることによって加振されて共振する音は小さくできた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構成では、同心回転部55bのみが密閉容器51内に封入された冷凍機油56中で回転運転するため、開口部61から同心回転部55bの回転運転によって生ずる遠心力が小さく、よって揚程が低く給油量が低減すると言う問題を有していた。
【0009】
本発明は上記課題に鑑み、圧縮要素摺動部の潤滑を確保しかつ、給油管による冷凍機油攪拌を少なくした騒音が小さい圧縮機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、一端はクランクシャフトの偏心軸部に設けた油孔に、他端は冷凍機油中でかつクランクシャフトの主軸部の回転中心軸線上に開口した給油管を備え、前記給油管はそれぞれクランクシャフトの回転中心軸方向に対し傾斜を設けた第一の遠心ポンプ部と、この第一の遠心ポンプ部の下に設けた第二の遠心ポンプ部を備え、前記第二の遠心ポンプ部は前記第一の遠心ポンプ部より、クランクシャフトの回転中心軸線に対する前記傾斜の角度を小さくしたものである。
【0011】
これにより、角度の大きい第一の遠心ポンプ部による冷凍機油の攪拌を回避し、油面切り音、冷凍機油跳ね飛ばし音、給油管の共振音を低減し、かつ、圧縮要素摺動部への潤滑を確保することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、一端はクランクシャフトの偏心軸部に設けた油孔に、他端は冷凍機油中でかつクランクシャフトの主軸部の回転中心軸線上に開口した給油管を備え、前記給油管はそれぞれクランクシャフトの回転中心軸方向に対し傾斜を設けた第一の遠心ポンプ部と、この第一の遠心ポンプ部の下に設けた第二の遠心ポンプ部を備え、前記第二の遠心ポンプ部は前記第一の遠心ポンプ部より、クランクシャフトの回転中心軸線に対する前記傾斜の角度を小さくしたものであり、これにより冷凍機油の攪拌を抑るという作用を有する。
【0013】
請求項2に記載の発明は、第二の遠心ポンプ部のクランクシャフトの回転中心軸線に対する傾斜角度を5°以上15°以下にしたものであり、第二の遠心ポンプ部のポンプ能力を低減させることなく、冷凍機油の攪拌を抑えるという作用を有する。
【0014】
請求項3に記載の発明は、主に第二の遠心ポンプ部が密閉容器内に封入された冷凍機油中に位置したものであり、角度の大きい第一の遠心ポンプ部が油面の上方で回転し、クランクシャフトの回転中心軸線に対する傾斜角度が小さい第二の遠心ポンプ部が油面の下方で回転するので冷凍機油の攪拌を抑え給油管への加振力を低く抑えるという作用を有する。
【0015】
請求項4に記載の発明は、第一の遠心ポンプ部と第二の遠心ポンプ部の間である給油管の曲げ部で第二の遠心ポンプ部の、回転中心方向にガス抜き孔を設けたものであり、給油管先端の開口部から吸い込んだ気泡や給油管内部での発泡により生じたガスを給油管外に排出する作用を有する。
【0016】
請求項5に記載の発明は、第二の遠心ポンプ部内側に円筒形のバーをプロジェクションで配設したものであり、給油管の回転と共に円筒形のバーも回転するので冷凍機油かき上げ効果により第二の遠心ポンプ部のポンプ能力を向上することができるという作用を有する。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態について、図1から図5を用いて説明する。なお従来と同一部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0018】
(実施例1)
図1は本発明の圧縮機の縦断面図を示し、図2は図1の要部斜視図、図3は図1の要部縦断面図を示す。
【0019】
図1、において、1は密閉容器、2は圧縮要素、3は電動要素、4は圧縮要素2を構成するクランクシャフトであり、主軸部4aと、この主軸部4aの下方に位置する偏心軸部4bとからなる。5はクランクシャフト4の偏心軸部4bに設けた油孔4dに取り付けられた給油管で、第一の遠心ポンプ部5aとこの第一の遠心ポンプ部5aの下にある第二の遠心ポンプ部5bとからなる。第一の遠心ポンプ部5aと第二の遠心ポンプ部5bにはそれぞれクランクシャフト4の回転中心軸L−L方向に対する傾斜角度8a,8bが設けてあり角度の大きさは8a>8bとなっている。6は密閉容器1内部に封入されて密閉容器1の底に溜まっている冷凍機油である。7は給油管5の第一の遠心ポンプ部5a下端から第二の遠心ポンプ部5b始端である給油管の曲げ部で回転中心方向側に設けたガス抜き孔7である。9は給油管5の第二の遠心ポンプ部5b先端に設けられた開口部であり密閉容器1の底部に溜まっている冷凍機油6中に開口している。
【0020】
以上のような構成において、電動要素3の駆動によってクランクシャフト4が回転してその下先端部に取り付けられた給油管5を回転駆動している。この際、冷凍機油6の油面6aは第一の遠心ポンプ部5a下端から第二の遠心ポンプ部5b始端で給油管5の曲げ部である給油管5の回転放射方向側曲げ部5cより下方に位置しているのでクランクシャフト4の軸方向に対する傾斜角度8aの大きい第一の遠心ポンプ部5aが油面6aの上方で回転し、クランクシャフト4の軸方向に対する傾斜角度8bの小さい第二の遠心ポンプ部5bのみが冷凍機油6中で回転するため油面切りを減少させ、冷凍機油6の跳ね飛ばしを減少させる。
【0021】
そのため油面切り音、跳ね飛ばされた冷凍機油による音の発生も減少する。また、給油管5の加振も小さいことから給油管5の共振による音の発生も減少する。
【0022】
また、第二の遠心ポンプ部5bのクランクシャフト4の回転中心軸方向に対する傾斜角度8bをパラメータに行った給油試験の結果では角度8bが4°では油面6aが下がると給油量が50Hz時で10cc/min、60Hz時で20cc/minであったが角度8bを5°以上にすると油面6aが下がっても給油量が50Hz時で20cc/min、60Hz時で30cc/minであった。これらのことから角度8bを5°以上とすることにより油面6aが下がっても第二の遠心ポンプ部5bのポンプ能力を低減させること無く冷凍機油6を第一の遠心ポンプ部5aに供給することができる。
【0023】
またクランクシャフト4の回転中心軸方向に対する傾斜角度8bをパラメータに行った騒音試験の結果では角度8bが15°以下の時は油面切りによる給油管5の共振音である5〜6.3kHで3dBの低減が見られた。しかし16°を越えると音の増加傾向が見られた。これらのことから角度8bを15°以下にすることにより第二の遠心ポンプ部5bによる冷凍機油6の攪拌を抑え、給油管5の回転による冷凍機油6の油面切り音や跳ね飛ばし音を低減して、それによる音の発生を低減することができる。
【0024】
また、第一の遠心ポンプ部5aと第二の遠心ポンプ部5bの間である給油管5の曲げ部5cで第二の遠心ポンプ部5bの、回転中心方向側にガス抜き孔7を設けている。
【0025】
通常運転中冷凍機油6中には3〜5%の冷媒ガスが溶け込んでおり、給油管5内部を冷媒ガスの溶け込んだ冷凍機油6が通る時に攪拌により冷媒ガスが冷凍機油内から遊離し、給油管内を塞ぐため給油を阻害する傾向にある。この現象は傾斜角度が大きくなる給油管5の曲げ部5cで最も多いので、この位置にガス抜き孔を設けることによりガス層を効果的に給油管5外に排出し、冷凍機油6の供給の阻害を回避することができるため信頼性の向上を図れる。
【0026】
また、他の実施例によれば、図4に示すように給油管5を構成する第二の遠心ポンプ部5b内で回転中心軸L−Lより遠い位置の給油管5内に円筒形のバー10をプロジェクション溶接等により配設したものである。
【0027】
以上のような構成において給油管の給油能力について説明すると、給油量は給油管の回転速度の二乗と偏芯量に比例する。また、クランクシャフト回転中心軸線から第二の遠心ポンプ部5b内壁に存在する冷凍機油6の距離が実質偏芯量であるとすると、第二の遠心ポンプ部5b内壁の冷凍機油6が給油管5の回転により第二の遠心ポンプ部5b回転方向から反回転方向内壁に移動すると実質偏芯量が小さくなる。しかし円筒形のバー10で冷凍機油6が第二の遠心ポンプ部5bから反回転方向に移動することをくいとめることにより第二の遠心ポンプ部5b管内回転放射方向内壁に冷凍機油6が存在するため実質偏芯量が増えポンプ能力を向上することができ信頼性向上となる。
【0028】
なお、円筒形のバー11を給油管5回転方向と同方向に角度を付けて、斜めにプロジェクションで配設しても、冷凍機油6が第二の遠心ポンプ部5b管内回転放射方向内壁をかけ登りやすくなり、第二の遠心ポンプ部5bのポンプ能力をさらに向上させることができ信頼性向上となる。
【0029】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、給油管はそれぞれクランクシャフトの回転中心軸方向に対し傾斜を設けた第一の遠心ポンプ部と、この第一の遠心ポンプ部の下に設けた第二の遠心ポンプ部を備え、前記第二の遠心ポンプ部は前記第一の遠心ポンプ部より、クランクシャフトの回転中心軸線に対する前記傾斜の角度を小さくしたものであり、これにより冷凍機油の攪拌を抑えつつ第二の遠心ポンプ部の遠心ポンプ作用によって冷凍機油を第一の遠心ポンプ部に供給し第一の遠心ポンプ部の遠心ポンプ作用によって冷凍機油を圧縮要素の各摺動部へと供給するという給油機構によって給油管の回転による冷凍機油の油面切りや跳ね飛ばしを低減して、それによる音の発生を低減することができ、給油管の加振を小さくすることによってその共振音の発生を小さくするという有利な効果が得られる。
【0030】
又、請求項2に記載の発明によれば、第二の遠心ポンプ部のクランクシャフトの回転中心軸線に対する傾斜角度を5°以上にすることにより第二の遠心ポンプ部のポンプ能力を低減させることなく、冷凍機油を第一の遠心ポンプ部に供給し第一の遠心ポンプ部の遠心ポンプ作用によって冷凍機油を圧縮要素の各摺動部へと供給するので信頼性が向上し、また角度を15°以下にすることにより第二の遠心ポンプ部による冷凍機油の攪拌を抑え、給油管の回転による冷凍機油の油面切り音や跳ね飛ばし音を低減して、それによる音の発生を低減することができるという有利な効果が得られる。
【0031】
又、請求項3に記載の発明によれば、主に第二の遠心ポンプ部が密閉容器内に封入された冷凍機油中に位置したものであり、角度の大きい第一の遠心ポンプ部が油面の上方で回転し、クランクシャフトの回転中心軸線に対する傾斜角度が小さい第二の遠心ポンプ部が油面の下方で回転するので冷凍機油の攪拌を抑え給油管の加振力を低く抑えるので給油管によるすりばち状の油面切り、冷凍機油の跳ね飛ばし音を低減することが出来るという有利な効果が得られる。
【0032】
又、請求項4に記載の発明は、第一の遠心ポンプ部と第二の遠心ポンプ部の間である給油管の曲げ部で第二の遠心ポンプ部の、回転中心方向にガス抜き孔を設けたものであり、給油管先端の開口部から吸い込んだ気泡や給油管内部での発泡により生じたガスを給油管外に排出することにより圧縮要素各摺動部へ冷凍機油の供給を阻害する給油管内部のガス溜りを回避することが出来るため信頼性の向上を図れるという有利な効果が得られる。
【0033】
又、請求項5に記載の発明によれば、第二の遠心ポンプ部内側に円筒形のバーをプロジェクションで配設したものであり、給油管の回転と共に円筒形のバーも回転するので冷凍機油かき上げ効果により第二の遠心ポンプ部のポンプ能力を向上することができ信頼性向上が図れるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による圧縮機を示す縦断面図
【図2】上記圧縮機の要部斜視図
【図3】同上圧縮機の要部縦断面図
【図4】本発明の他の実施の形態による給油管の縦断面図
【図5】従来の圧縮機を示す縦断面図
【図6】上記圧縮機の要部斜視図
【符号の説明】
1 密閉容器
2 圧縮要素
3 電動要素
4 クランクシャフト
4a 主軸部
4b 偏心軸部
4c 油溝
4d 油孔
5 給油管
5a 第一の遠心ポンプ部
5b 第二の遠心ポンプ部
5c 曲げ部
6 冷凍機油
6a 油面
7 ガス抜き孔
8a,8b 角度
9 開口部
10 円筒形のバー
Claims (1)
- 密閉容器内に冷凍機油を貯留するとともに圧縮要素と電動要素を配設し、前記圧縮要素には前記電動要素により回転駆動される主軸部と偏心軸部からなるクランクシャフトと、一端が前記偏心軸部に設けた油孔に、他端が前記冷凍機油中でかつ前記クランクシャフトの前記主軸部の回転中心軸線上に開口した給油管とを備えるとともに、前記給油管はそれぞれクランクシャフトの回転中心軸方向に対し傾斜を設けた第一の遠心ポンプ部と、この第一の遠心ポンプ部の下に設けた第二の遠心ポンプ部を備え、前記第二の遠心ポンプ部は前記第一の遠心ポンプ部より、前記クランクシャフトの回転中心軸線に対する前記傾斜の角度が小さいことを特徴とする密閉型電動圧縮機。
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