JP5680500B2 - Hermetic compressor and refrigerator using the same - Google Patents
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Description
本発明は、密閉形圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫に関し、特に、往復運動するピストンを有する密閉形圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to a hermetic compressor and a refrigerator using the same, and is particularly suitable for a hermetic compressor having a reciprocating piston.
最近、特に家庭用冷蔵庫の省エネルギ化の要求が高まっており、冷蔵庫に使用されている小容量の密閉形圧縮機では、インバータ制御による圧縮機の低速運転化が図られてきている。このため、密閉形圧縮機の低速運転時における一層の効率向上と軸受摺動部の信頼性向上が求められている。 Recently, demands for energy saving of home refrigerators are increasing, and in low-capacity hermetic compressors used in refrigerators, low-speed operation of compressors by inverter control has been attempted. For this reason, there is a demand for further improvement in efficiency and improved reliability of the bearing sliding portion during low-speed operation of the hermetic compressor.
密閉形圧縮機の効率向上を図るためには、機械摩擦損失の低減を図ることが一つの重要課題である。このため、例えば特許文献1のものには、クランク軸に作用するスラスト荷重を支持しているスラスト摺動面の機械摩擦損失低減を図り、信頼性も向上できるようにした密閉形圧縮機が記載されている。 In order to improve the efficiency of the hermetic compressor, it is an important issue to reduce the mechanical friction loss. For this reason, for example, Patent Document 1 describes a hermetic compressor in which mechanical friction loss of a thrust sliding surface supporting a thrust load acting on a crankshaft is reduced and reliability can be improved. Has been.
しかし、上記特許文献1に記載のものでは、以下の課題がある。
特許文献1に記載のものは、圧縮荷重等によって生じるシャフト(クランク軸)の傾きに対し、シリンダブロックの上面に調心機能を有する支持部材を配置し、この支持部材のスラスト面にシャフトの回転により油膜圧力を発生するヘリングボーン型の動圧機構を有するスラスト軸受を形成している。この特許文献1に記載されたものでは、前記支持部材が調心機能を発揮するためには、該支持部材と前記シリンダブロックの上面との間に所要のすき間が存在する必要があり、このすき間を通してシャフトの給油機構により主軸の上端まで持ち上げられた潤滑油がスラスト面の周囲に漏れ出す。このことから、スラスト面より上部に位置する偏心軸、ピストンピンと連結手段との摺動部、及びピストンとシリンダの往復摺動部などが給油不足となり、これらの摺動部の摩擦・摩耗が増加する恐れがある。特に、低速運転時は、シャフトの給油ポンプ能力が低下して給油量に余裕がなくなることから、給油経路途中の油漏れの影響は深刻な問題を引き起こす可能性がある。また、調心機能を有する前記支持部材が薄板形状のため、スラスト面の平面度の確保が難しく、前記動圧機構の負荷容量が低下するという課題や、前記支持部材の構造が複雑なことからコスト上昇し易いという課題もある。
However, the thing of the said patent document 1 has the following subjects.
In Patent Document 1, a support member having a centering function is arranged on the upper surface of a cylinder block against the inclination of a shaft (crankshaft) caused by a compression load or the like, and the shaft rotates on the thrust surface of the support member. Thus, a thrust bearing having a herringbone type dynamic pressure mechanism for generating an oil film pressure is formed. In the device described in Patent Document 1, in order for the support member to exhibit the aligning function, a necessary gap needs to exist between the support member and the upper surface of the cylinder block. Then, the lubricating oil lifted up to the upper end of the main shaft by the oil supply mechanism of the shaft leaks around the thrust surface. For this reason, the eccentric shaft located above the thrust surface, the sliding part between the piston pin and the connecting means, and the reciprocating sliding part between the piston and the cylinder are insufficiently lubricated, increasing the friction and wear of these sliding parts. There is a fear. In particular, during low-speed operation, the oil supply pump capacity of the shaft is reduced and there is no margin in the amount of oil supply, so the effect of oil leakage in the oil supply path can cause serious problems. In addition, since the support member having the aligning function is a thin plate shape, it is difficult to ensure the flatness of the thrust surface, and the load capacity of the dynamic pressure mechanism is reduced, and the structure of the support member is complicated. There is also a problem that costs are likely to increase.
更に、上記特許文献1に開示されたヘリングボーン型の動圧機構は、OAやAV機器の回転主軸部に一般に使用されている動圧流体軸受(例えば、非特許文献1参照)を、単に密閉形圧縮機のスラスト面に採用したものである。しかし、使用条件(回転速度や負荷荷重など)が、密閉形圧縮機と、非特許文献1に記載されているような動圧流体軸受を使用した機器とでは大きく異なる上、スラスト軸受摺動部の過熱の問題や、チャンバ溶接の際のスパッタ発生等により潤滑油中に異物が混入する可能性がある密閉形圧縮機特有の課題に対して、配慮は特に為されていない。即ち、密閉形圧縮機のスラスト摺動面の機械摩擦損失低減及びその信頼性に対する配慮が十分でなかった。 Furthermore, the herringbone type dynamic pressure mechanism disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 simply seals a hydrodynamic fluid bearing (for example, see Non-Patent Document 1) generally used in the rotation main shaft portion of OA and AV equipment. It is used for the thrust surface of a compact compressor. However, usage conditions (rotational speed, load load, etc.) differ greatly between a hermetic compressor and a device using a hydrodynamic bearing as described in Non-Patent Document 1, and a thrust bearing sliding portion. No particular consideration has been given to the problems inherent to the hermetic compressor in which foreign matter may be mixed into the lubricating oil due to overheating problems, spatter generation during chamber welding, and the like. That is, the reduction of the mechanical friction loss on the thrust sliding surface of the hermetic compressor and consideration for its reliability have not been sufficient.
本発明の目的は、クランク軸に作用するスラスト荷重を支持するスラスト摺動面の機械摩擦損失を低減して効率向上を図ると共に、信頼性も向上できる密閉形圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることにある。 An object of the present invention is to provide a hermetic compressor capable of improving efficiency by reducing mechanical friction loss of a thrust sliding surface supporting a thrust load acting on a crankshaft and improving reliability, and a refrigerator using the same. There is to get.
上記目的を達成するため、本発明は、密閉容器と、この密閉容器内に収納された圧縮要素及び電動要素とを備え、前記圧縮要素はクランク軸を介して前記電動要素で駆動され、前記クランク軸の下端部は前記密閉容器に貯留された潤滑油中に浸され、前記クランク軸の下端部に設けられたオイルポンプにより前記潤滑油を、前記クランク軸及び前記圧縮要素の摺動部に供給するように構成され、更に前記クランク軸に作用するスラスト荷重を支持する軸受部を備える密閉形圧縮機において、前記軸受部は前記クランク軸に作用するスラスト荷重を支持するための軸受スラスト面を有し、この軸受スラスト面には、前記クランク軸の回転によりスラスト摺動面のすき間を流れる潤滑油に油膜圧力を発生させる動圧溝が形成され、この動圧溝は前記軸受スラスト面の内側から外側に向って貫通しており、前記動圧溝はヘリングボーン油溝で構成され、このヘリングボーン油溝は、前記軸受スラスト面の内側から外側に向かって潤滑油の流れが発生するように形成されており、更に、前記軸受スラスト面には、前記ヘリングボーン油溝とは別に、前記軸受スラスト面の内側から外側に向って貫通する給油通路を設け、この給油通路は、前記軸受スラスト面に潤滑油を供給し、この供給される潤滑油により前記軸受スラスト面の冷却効果を促進すると共に、潤滑油中に混入した異物の排出も行うことができるものであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a sealed container, a compression element and an electric element housed in the closed container, and the compression element is driven by the electric element via a crankshaft, and the crank The lower end of the shaft is immersed in the lubricating oil stored in the sealed container, and the lubricating oil is supplied to the sliding portion of the crankshaft and the compression element by an oil pump provided at the lower end of the crankshaft. Further, in the hermetic compressor including a bearing portion that supports a thrust load acting on the crankshaft, the bearing portion has a bearing thrust surface for supporting the thrust load acting on the crankshaft. The bearing thrust surface is provided with a dynamic pressure groove for generating an oil film pressure in the lubricating oil flowing through the gap of the thrust sliding surface by the rotation of the crankshaft. From the inside of the bearing thrust surface extends through outwardly, the dynamic pressure grooves is constituted by a herringbone oil groove, the herringbone oil groove, the flow of lubricating oil from the inside of the bearing thrust face outwardly In addition to the herringbone oil groove, an oil supply passage penetrating from the inner side to the outer side of the bearing thrust surface is provided on the bearing thrust surface. The lubricating oil is supplied to the bearing thrust surface, and the supplied lubricating oil promotes the cooling effect of the bearing thrust surface, and can discharge foreign matters mixed in the lubricating oil. Features.
本発明によれば、クランク軸に作用するスラスト荷重を支持するスラスト摺動面の機械摩擦損失を低減して効率向上を図ることができ、しかも信頼性も向上できる密閉形圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることができる効果がある。 According to the present invention, a hermetic compressor capable of reducing the mechanical friction loss of the thrust sliding surface that supports the thrust load acting on the crankshaft and improving efficiency and also improving reliability can be used. There is an effect that can be obtained refrigerator.
以下、本発明の具体的実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that, in each drawing, the portions denoted by the same reference numerals indicate the same or corresponding portions.
本発明の密閉形圧縮機の実施例1を図1〜図5により説明する。
まず、図1〜図3により本実施例の全体構成を説明する。図1は本実施例における密閉形圧縮機の縦断面図、図2は図1に示すシリンダブロック付近の要部拡大断面図、図3は図1に示すシリンダブロックの平面図である。
A first embodiment of the hermetic compressor of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the overall configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part near the cylinder block shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the cylinder block shown in FIG.
図1に示すように、本実施例の密閉形圧縮機50は、密閉容器1内に、ステータ2aとロータ2bからなる電動要素2と、圧縮要素3を収納している。前記圧縮要素3は、軸受部5cとフレーム部5bとが一体に成形されたシリンダブロック5を備え、このシリンダブロック5にはシリンダ5aが形成され、このシリンダ5a内を、ピストン7が往復運動する所謂レシプロ式に構成されている。前記ピストン7はコンロッド6を介してクランク軸8の偏心軸8bに連結されている。
As shown in FIG. 1, a
前記クランク軸8は、主軸8aと、偏心軸8bと、これら主軸8aと偏心軸8bを一体に接続するフランジ部8cを備えており、前記フランジ部8cの下端面は、図2に示すように軸スラスト面8caとなっている。前記シリンダブロック5には軸受部5cが設けられ、この軸受部5cにより前記クランク軸8が回転自在に支持されると共に、該クランク軸8の主軸8aの下部には、図1に示すように電動要素2のロータ2bが固定されている。電動要素2のステータ2aはフレーム部5bの下部に固定されている。前記圧縮要素3は、フレーム部5bの下部に固定された前記ステータ2aを介して、コイルスプリングにより密閉容器1の底部に弾性的に支持されている。
The
図2に示すように、前記シリンダブロック5の軸受部5cの上端面は、クランク軸8の前記軸スラスト面8caを支持するように軸受スラスト面5caとなっており、この軸受スラスト面5caの外周部には前記フレーム部5bの上面を掘り込む形で凹形状の環状溝13が形成されている。
As shown in FIG. 2, the upper end surface of the
電動要素2のロータ2bが回転することによってクランク軸8が回転し、これに伴い前記偏心軸8bも偏心回転し、偏心軸8bに連結されたコンロッド6を介して前記ピストン7がシリンダ5aのボア内を往復運動するようになっている。前記シリンダ5aの頂部は、吸入弁及び吐出弁(図示せず)が組み込まれたシリンダヘッド10によって閉塞され、ピストン7との間に圧縮室12を構成している。この圧縮室12内では前記ピストン7の往復運動によって、冷媒が吸入、圧縮され、前記吐出弁から吐出されるように構成されている。
As the
また、密閉容器1内の底部には潤滑油4が貯留されており、前記クランク軸8の回転によって、前記貯留されている潤滑油4は、クランク軸8の下部の中繰り穴8dに取り付けられたオイルポンプ18の遠心ポンプ作用により吸引されて、下部連通穴8eから主軸8a外周に形成されたスパイラル溝8fを介して上方に導かれ、主軸8aの摺動部及び軸スラスト面8caに供給され、更に上部連通穴8gを通って偏心軸8bの中繰り穴8hに搬送される。ここから前記潤滑油4は、偏心軸横穴8iを通り、偏心軸8bに回転自在に連結されたコンロッド6の大端軸受部、及びピストン7と連結しているボールジョイント部の潤滑を行い、偏心軸8bの上端に取り付けたバランスウエイト9を一部貫通するように設けられた潤滑油放射穴8jから噴射され、最後に偏心軸8bの上端部から周囲に噴射される。この噴射された潤滑油4により、ピストン7とシリンダ5aとの間の潤滑及びシールが主に行われる。
シリンダブロック5の上面に飛散・堆積した潤滑油4は、図3に示す油戻し穴5baを通って下方に落下し、密閉容器1内の底部に回収され、貯留される。
Further, the lubricating
The lubricating
次に、冷媒の流れを説明する。密閉容器1内に接続された吸込パイプ(図示せず)を通って流入した冷媒は、プラスチック製の吸込サイレンサ(図示せず)を通ってシリンダ5aの圧縮室12内に吸い込まれて圧縮され、ここで圧縮された冷媒は、シリンダヘッド10からヘッドカバー11内の吐出室に入り、ここからシリンダブロック5に一体に成形された吐出サイレンサ(図示せず)を通り、吐出管19を通って吐出パイプ20から外部の冷凍サイクルに流出するように構成されている。
Next, the flow of the refrigerant will be described. The refrigerant that has flowed through the suction pipe (not shown) connected in the sealed container 1 is sucked into the
前記クランク軸8には、該クランク軸8、バランスウエイト9及びロータ2bの自重、ステータ2aとロータ2bのマグネットセンタのずれに起因するロータ2bの磁気推力によりスラスト荷重が作用している。このスラスト荷重は、クランク軸8の軸スラスト面8caを介して、シリンダブロック5の軸受部5c上端の軸受スラスト面5caで支持されている。密閉形圧縮機50の通常の運転状態では、ピストン7に圧縮負荷が作用するため、クランク軸8は軸受部5cの軸受クリアランスの範囲で僅かに傾斜した状態になる。このため、前記軸受スラスト面5caで支持するスラスト荷重も偏荷重になり易い。しかし、本実施例では、前記軸受スラスト面5caの外周部でシリンダブロック5のフレーム部5b上面に、凹形状の環状溝13が形成されているため、軸受スラスト面5caを含む軸受部5cの剛性が充分確保された状態で、軸受部全体が軸傾斜に対して柔構造となる。これにより、圧縮負荷によりクランク軸8が傾斜しても、軸受スラスト面5ca及び主軸8aを受ける軸受部5cの局部的な片当たりを防止することができる。
A thrust load is applied to the
一般に、スラスト軸受の負荷容量を増す手段として、動圧溝を設けた動圧流体軸受構造とすることが良く知られている。これは、軸の回転により、軸受すき間を流れる油に、前記動圧溝により動圧を生じさせ、油膜圧力を発生させるものである。しかし、密閉形圧縮機におけるスラスト軸受という寸法仕様や運転環境の制約の中で、前記動圧流体軸受構造の効果を検証した例はない。そこで、実際の圧縮要素を用いて種々のスラスト軸受仕様における機械摩擦トルクを実測し、スラスト損失(スラスト面の機械摩擦損失)を評価した。その評価結果の一例(運転条件:回転速度1500min-1、油温50℃)を表1に示す。
In general, as a means for increasing the load capacity of a thrust bearing, it is well known to use a hydrodynamic fluid bearing structure provided with dynamic pressure grooves. This is to generate an oil film pressure by generating a dynamic pressure by the dynamic pressure groove in the oil flowing through the bearing gap by the rotation of the shaft. However, there is no example in which the effect of the hydrodynamic bearing structure is verified within the dimensional specification of a thrust bearing in a hermetic compressor and the restrictions on the operating environment. Therefore, the mechanical friction torque in various thrust bearing specifications was measured using actual compression elements, and the thrust loss (the mechanical friction loss on the thrust surface) was evaluated. An example of the evaluation results (operating conditions: rotational speed 1500 min −1 ,
この表1は、密閉形圧縮機のスラスト軸受として従来一般的に採用されている平行平板軸受のスラスト損失比を1.0とし、これに対する種々の動圧軸受(動圧溝を備える動圧流体軸受)のスラスト損失比を比較したものである。この表1に示すように、動圧軸受を採用することにより、従来のものに対し、スラスト損失を低減できることが明らかになった。また、動圧軸受の中でもテーパランドとヘリングボーンの流体軸受構造を採用することにより、スラスト損失を大幅に低減できることがわかった。この表1の結果は、密閉形圧縮機の実機の性能試験においても同様に効果が得られることを確認した。 This table 1 shows that the thrust loss ratio of a parallel plate bearing that has been generally adopted as a thrust bearing of a hermetic compressor is 1.0, and various dynamic pressure bearings (dynamic pressure fluids having dynamic pressure grooves) corresponding thereto. This is a comparison of the thrust loss ratio of the bearing. As shown in Table 1, it became clear that the thrust loss can be reduced by adopting the hydrodynamic bearing as compared with the conventional one. It was also found that the thrust loss can be greatly reduced by adopting the hydrodynamic bearing structure of tapered land and herringbone among the hydrodynamic bearings. The results in Table 1 confirmed that the same effect can be obtained in the performance test of the actual compressor of the hermetic compressor.
次に、この実施例1における前記軸受スラスト面5caの構造を図4及び図5により説明する。図4は図3の軸受スラスト面の拡大図、図5は図4のA−A線矢視断面図である。本実施例では前記軸受スラスト面5caに図4及び図5に示す構造の動圧溝を採用している。即ち、シリンダブロック5の軸受スラスト面5caに、略V字形状のヘリングボーン油溝(動圧溝)14を、前記スラスト面の全周に等ピッチで形成している。なお、図4において太線矢印はクランク軸の回転方向を示している。
Next, the structure of the bearing thrust surface 5ca in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is an enlarged view of the bearing thrust surface of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In this embodiment, a dynamic pressure groove having the structure shown in FIGS. 4 and 5 is employed in the bearing thrust surface 5ca. That is, substantially V-shaped herringbone oil grooves (dynamic pressure grooves) 14 are formed on the bearing thrust surface 5ca of the
図4に示すヘリングボーン油溝は、密閉形圧縮機における軸受の過熱防止やスラスト摺動面からの異物の排出を容易にするため、軸受スラスト面5caの内側から外側に向かって、軸受スラスト面5caを貫通する油の流れが存在するように、前記ヘリングボーン油溝14の内側と外側の油溝が接続する部分の半径R0を数1で表される形状にしている。
The herringbone oil groove shown in FIG. 4 has a bearing thrust surface from the inner side to the outer side of the bearing thrust surface 5ca in order to prevent overheating of the bearing in the hermetic compressor and facilitate the discharge of foreign matter from the thrust sliding surface. The radius R0 of the part where the inner and outer oil grooves of the
ここで、R1は軸受スラスト面5caの内側の半径、R2は軸受スラスト面5caの外側の半径である。これによりヘリングボーン油溝14による外向きのポンピング作用を、内向きのポンピング作用よりも増加させることができるから、外向きの油の流れを生じさせることができる。
Here, R1 is an inner radius of the bearing thrust surface 5ca, and R2 is an outer radius of the bearing thrust surface 5ca. As a result, the outward pumping action by the
なお、本実施例では、前記ヘリングボーン油溝14の溝幅を一定にしているが、これは微小径エンドミルによる機械加工を容易に行えるようにしたものであり、溝幅寸法は一定でなくても良く、特に前述した機械加工以外の加工法を採用する場合には溝幅寸法は一定でなくて良い。
In this embodiment, the groove width of the
図5に示す前記ヘリングボーン油溝14の溝深さ寸法hは、ヘリングボーン油溝14の負荷容量特性及び機械加工性を考慮すると約20〜50μmとすることが好ましく、このような寸法仕様とすることにより、前記軸受スラスト面を含む密閉形圧縮機の量産加工を容易に行うことができる。更に、前記軸受スラスト面5caの部分(スラスト軸受部)のみリング形状の別部品にしてスラスト軸受とし、このスラスト軸受にサイジング加工やコイニング加工等で動圧溝を形成し、これを軸受部5cの上面に設置して固定するようにすれば、更に量産性を向上できる。
なお、本実施例の密閉形圧縮機は、少なくとも商用電源周波数以下の運転周波数を含む複数の運転周波数で回転数制御可能な、例えばインバータ駆動されるものに特に好適であり、使用頻度の高い低速運転時の圧縮機効率を向上することができる。
The groove depth dimension h of the
Note that the hermetic compressor of the present embodiment is particularly suitable for an inverter-driven one that can be controlled at a plurality of operating frequencies including at least an operating frequency equal to or lower than the commercial power supply frequency, and is a low speed that is frequently used. Compressor efficiency during operation can be improved.
以上述べた本実施例の密閉形圧縮機によれば、クランク軸8の軸スラスト面8caが当接するシリンダブロック5の軸受スラスト面5caに、該軸受スラスト面5caの内側から外側に向かって貫通する動圧溝(へリングボーン油溝14)を形成し、該動圧溝を内側から外側に向かって潤滑油の流れが発生するように構成しているので、以下の効果が得られる。即ち、簡便な構造で軸受スラスト面5caに油膜を保持することができるため、スラスト摺動面(軸スラスト面8caと軸受スラスト面5caとの摺動面)の機械摩擦損失を低減することができる。また、軸受スラスト面5caを含む軸受部5cの冷却(過熱防止)を図り、且つ前記スラスト摺動面からの異物の排出も容易に行うことができる。
According to the hermetic compressor of the present embodiment described above, the bearing thrust surface 5ca of the
更に、本実施例では、軸受スラスト面5caの外周に凹形状の環状溝13を設けているので、軸受スラスト面5caを含む軸受部5cの局部的な片当たりを防止することができ、これにより軸受スラスト面5caを含む軸受部5cの機械摩擦損失低減を図ることができると共に、密閉形圧縮機の信頼性も向上できる。
Furthermore, in this embodiment, since the concave
特に、圧縮機の低速運転における使用頻度が高い冷蔵庫などに使用される密閉形圧縮機として本実施例を採用することにより、圧縮機効率を向上できると共に圧縮機の信頼性も向上できる効果が得られる。 In particular, by adopting this embodiment as a hermetic compressor used in a refrigerator or the like that is frequently used in low-speed operation of the compressor, it is possible to improve the compressor efficiency and improve the reliability of the compressor. It is done.
次に、本発明の密閉形圧縮機の実施例2を、図6〜図8を用いて説明する。図6は本実施例の密閉形圧縮機51におけるシリンダブロック付近の要部拡大断面図(図2に相当する図)、図7は図6に示すシリンダブロックの平面図(図3に相当する図)、図8は図7に示す軸受スラスト面付近の拡大平面図である。
Next, a second embodiment of the hermetic compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part in the vicinity of the cylinder block in the
この実施例2は、上記図6〜図8に示すように、軸受スラスト面5caに潤滑油を供給する給油通路15を、軸受スラスト面5caの内側(内周側)から外側(外周側)に向って貫通するように設け、この給油通路15に供給される潤滑油によりスラスト面の冷却効果を促進すると共に、潤滑油中に混入した異物の排出も容易に行うことができるようにしたものである。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, the
更に詳しく説明すると、密閉形圧縮機51の、シリンダブロック5の軸受スラスト面5caには、その圧縮室12側の部分に給油通路15を設けている。また、この給油通路15が形成された部分を除いた軸受スラスト面5caには略V字形状のヘリングボーン油溝14が等ピッチで形成されている。前記給油通路15の流路断面積は、前記軸受スラスト面5caより上部に位置する圧縮要素3の摺動部の潤滑を阻害しない範囲にその大きさを寸法規定されている。
More specifically, an
他の構成は上記実施例1と同様である。
本実施例によれば、上記実施例1と同様の効果が得られることに加え、前記給油通路15に供給される潤滑油により、軸受スラスト面5caをより効果的に冷却することが可能となる。また、潤滑油中に混入した異物の排出もより容易になり、密閉形圧縮機の信頼性を更に向上できる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
According to this embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the bearing thrust surface 5ca can be more effectively cooled by the lubricating oil supplied to the
次に、本発明の密閉形圧縮機の実施例3を、図9及び図10を用いて説明する。図9は本実施例の密閉形圧縮機52におけるシリンダブロックの平面図(図3に相当する図)、図10は図9に示す軸受スラスト面付近の拡大平面図である。
Next,
この実施例3は、シリンダブロック5の軸受スラスト面5caに、らせん形状のスパイラル油溝(動圧溝)14´を軸受スラスト面全周に等ピッチで形成したものである。本実施例において、前記スパイラル油溝14´は、密閉形圧縮機52における軸受部5cや軸受スラスト面5caの過熱防止を図り、且つスラスト摺動面(軸スラスト面8caと軸受スラスト面5caとの摺動面)からの異物の排出を容易にするように構成されている。即ち、前記軸受スラスト面5caの内側から外側に向かって当該軸受スラスト面を貫通する油の流れが生じるように、前記スパイラル油溝14´は、外向きにポンピング作用が発生する形状に構成されている。
In the third embodiment, a spiral spiral oil groove (dynamic pressure groove) 14 ′ is formed on the bearing thrust
また、本実施例では、前記スパイラル油溝14´の溝幅を一定に形成しているが、これは、前述したヘリングボーン油溝14の場合と同様に、機械加工を容易に行うためであり、溝幅寸法等の形状は前述した実施例と同様に任意に選択することができる。
In the present embodiment, the groove width of the spiral oil groove 14 'is formed to be constant. This is because the machining is easy as in the case of the
前記スパイラル油溝14´の溝深さ寸法は、該スパイラル油溝14´の負荷容量特性と機械加工性の他に、スパイラル油溝の数が関係する軸受スラスト面5caの給油量が、該軸受スラスト面5caより上部に位置する圧縮要素3(図1参照)の摺動部の潤滑を阻害しない範囲に寸法規定されている。
他の構成は上記実施例1と同様である。本実施例においても、上記実施例1及び実施例2と同様の作用、効果を得ることができる。
The groove depth dimension of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Also in this embodiment, the same operations and effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
次に、上述した本発明の密閉形圧縮機が搭載された冷蔵庫の実施例を、図11により説明する。
図11は、本発明の密閉形圧縮機が搭載された冷蔵庫の断面図で、この図に示す冷蔵庫60は、冷媒ガスとしてR600a(イソブタン)を用いる冷凍サイクルを採用しており、前記冷凍サイクルにおける密閉形圧縮機として、上述した本発明の各実施例の何れかの密閉形圧縮機を搭載しているものである。
Next, an embodiment of a refrigerator equipped with the above-described hermetic compressor of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a refrigerator equipped with the hermetic compressor of the present invention. The
図11に示すように、冷蔵庫60は、冷蔵庫本体(筐体)61内に、冷蔵室62、上段冷凍室63、下段冷凍室64、野菜室65及び冷却器66が収納されている。また、前記冷蔵庫本体61内の背面側下部には、密閉形圧縮機が設置されている。この実施例では、前記密閉形圧縮機として、上記実施例1に係る密閉形圧縮機50を搭載している。
As shown in FIG. 11, the
前記密閉形圧縮機50が駆動されることにより、冷媒ガスR600aを用いた冷凍サイクルが動作して、冷蔵庫60内を冷却することができる。
When the
なお、図11に示す冷蔵庫60では、上述したように、密閉形圧縮機として上記実施例1に係る密閉形圧縮機50を使用しているが、冷蔵庫60に搭載する密閉形圧縮機は実施例1に係る密閉形圧縮機50に限られるものではなく、前記実施例2や実施例3で説明した密閉形圧縮機51または52を使用しても良く、更に上述した実施例以外の本発明の密閉形圧縮機を使用できるものであることは言うまでもない。
In the
なお、本発明の密閉形圧縮機は、冷蔵庫に限られるものでもなく、ルームエアコンや冷凍機等の冷凍空調システムにも同様に適用することが可能であり、本発明の密閉形圧縮機を採用することにより、冷凍空調システムの効率を大幅に改善できると共にその信頼性も向上できる。また、冷凍サイクルに用いる冷媒もR600aには限られず、冷凍空調システムに応じて最適な冷媒を使用可能である。 The hermetic compressor of the present invention is not limited to a refrigerator, and can be similarly applied to a refrigerating and air conditioning system such as a room air conditioner or a refrigerator. The hermetic compressor of the present invention is adopted. By doing so, the efficiency of the refrigerating and air-conditioning system can be greatly improved and its reliability can be improved. The refrigerant used in the refrigeration cycle is not limited to R600a, and an optimum refrigerant can be used according to the refrigeration air conditioning system.
以上説明したように、本実施例によれば、クランク軸に作用するスラスト荷重を支持する軸受部の軸受スラスト面に、前記クランク軸の回転によりスラスト摺動面のすき間を流れる潤滑油に油膜圧力を発生させる動圧溝を形成しているので、スラスト摺動面における機械摩擦損失を大幅に低減することができ、特に回転数制御が可能な密閉形圧縮機において、使用頻度の高い低速運転時の圧縮機効率を向上することができる。従って、本実施例の密閉形圧縮機を搭載した冷蔵庫などの効率も向上できる。また、前記動圧溝は、軸受スラスト面の内側から外側に向かって貫通するへリングボーン油溝やスパイラル油溝などの動圧溝で構成されているので、該動圧溝を内側から外側に向かって潤滑油を流すことができる。従って、スラスト摺動面における機械摩擦損失を大幅に低減できるだけでなく、軸受スラスト面を含む軸受部の過熱防止を図り、且つスラスト摺動面から、潤滑油に混入した異物も容易に排出することができるから、信頼性も向上できる。 As described above, according to this embodiment, the oil film pressure is applied to the lubricating oil that flows through the gap of the thrust sliding surface by the rotation of the crankshaft on the bearing thrust surface of the bearing portion that supports the thrust load acting on the crankshaft. Since the dynamic pressure grooves that generate the pressure are formed, the mechanical friction loss on the thrust sliding surface can be greatly reduced. Especially in the hermetic compressor that can control the rotation speed, during frequent low-speed operation The compressor efficiency can be improved. Therefore, the efficiency of a refrigerator equipped with the hermetic compressor of the present embodiment can be improved. Further, since the dynamic pressure groove is composed of a dynamic pressure groove such as a herringbone oil groove or a spiral oil groove that penetrates from the inner side to the outer side of the bearing thrust surface, the dynamic pressure groove extends from the inner side to the outer side. Lubricating oil can be flowed toward. Therefore, not only can the mechanical friction loss on the thrust sliding surface be significantly reduced, but also the bearing part including the bearing thrust surface can be prevented from overheating, and foreign matters mixed in the lubricating oil can be easily discharged from the thrust sliding surface. Therefore, reliability can be improved.
更に、前記軸受スラスト面に、軸受スラスト面の内側から外側に向かって貫通する給油通路を備えるようにすれば、異物の排出効果及びスラスト摺動面の冷却効果を更に向上することができる。 Further, if the bearing thrust surface is provided with an oil supply passage penetrating from the inner side to the outer side of the bearing thrust surface, the foreign matter discharging effect and the thrust sliding surface cooling effect can be further improved.
また、軸受スラスト面の外周部に凹形状の環状溝を設けることにより、軸受スラスト面を含む軸受部を柔構造にできるから、局部的な片当たりを防止することができ、これにより前記軸受部の機械摩擦損失低減を図ることができると共に、密閉形圧縮機の信頼性を更に向上できる。 In addition, by providing a concave annular groove on the outer peripheral portion of the bearing thrust surface, the bearing portion including the bearing thrust surface can be made into a flexible structure, so that local contact between the bearing thrust surface and the bearing portion can be prevented. The mechanical friction loss can be reduced, and the reliability of the hermetic compressor can be further improved.
従って、本実施例によれば、クランク軸に作用するスラスト荷重を支持するスラスト摺動面の機械摩擦損失を低減して効率向上を図ることができると共に、信頼性も向上できる密閉形圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, a hermetic compressor capable of reducing the mechanical friction loss of the thrust sliding surface that supports the thrust load acting on the crankshaft and improving the efficiency, and improving the reliability, and A refrigerator using this can be obtained.
なお、本発明は、上述した実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できるものある。 In addition, this invention is not limited to the thing of the Example mentioned above, It can implement by changing suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1…密閉容器、
2…電動要素、2a…ステータ、2b…ロータ、
3…圧縮要素、4…潤滑油、
5…シリンダブロック、5a…シリンダ、5b…フレーム部、5ba…油戻し穴、
5c…軸受部、5ca…軸受スラスト面、
6…コンロッド、7…ピストン、
8…クランク軸、8a…主軸、8b…偏心軸、8c…フランジ部、
8ca…軸スラスト面、8d…中繰り穴、8e…下部連通穴、8f…スパイラル溝、
8g…上部連通穴、8h…偏心軸中繰り穴、8i…偏心軸横穴、8j…潤滑油放射穴、
9…バランスウエイト、10…シリンダヘッド、11…ヘッドカバー、
12…圧縮室、13…環状溝、
14…ヘリングボーン油溝(動圧溝)、14´…スパイラル油溝(動圧溝)、
15…給油通路、
18…オイルポンプ、
19…吐出管、20…吐出パイプ、
50,51,52…密閉形圧縮機、
60…冷蔵庫、61…冷蔵庫本体、62…冷蔵室、63…上段冷凍室、
64…下段冷凍室、65…野菜室、66…冷却器。
1 ... Sealed container,
2 ... Electric element, 2a ... Stator, 2b ... Rotor,
3 ... compression element, 4 ... lubricating oil,
5 ... Cylinder block, 5a ... Cylinder, 5b ... Frame part, 5ba ... Oil return hole,
5c ... bearing portion, 5ca ... bearing thrust surface,
6 ... connecting rod, 7 ... piston,
8 ... crankshaft, 8a ... main shaft, 8b ... eccentric shaft, 8c ... flange,
8ca: shaft thrust surface, 8d: center hole, 8e: lower communication hole, 8f: spiral groove,
8g ... Upper communication hole, 8h ... Eccentric shaft center hole, 8i ... Eccentric shaft side hole, 8j ... Lubricating oil radiation hole,
9 ... Balance weight, 10 ... Cylinder head, 11 ... Head cover,
12 ... compression chamber, 13 ... annular groove,
14 ... Herringbone oil groove (dynamic pressure groove), 14 '... Spiral oil groove (dynamic pressure groove),
15 ... refueling passage,
18 ... Oil pump,
19 ... discharge pipe, 20 ... discharge pipe,
50, 51, 52 ... hermetic compressor,
60 ... Refrigerator, 61 ... Refrigerator body, 62 ... Refrigerator room, 63 ... Upper freezer room,
64 ... Lower refrigeration room, 65 ... Vegetable room, 66 ... Cooler.
Claims (4)
前記軸受部は前記クランク軸に作用するスラスト荷重を支持するための軸受スラスト面を有し、この軸受スラスト面には、前記クランク軸の回転によりスラスト摺動面のすき間を流れる潤滑油に油膜圧力を発生させる動圧溝が形成され、この動圧溝は前記軸受スラスト面の内側から外側に向って貫通しており、
前記動圧溝はヘリングボーン油溝で構成され、このヘリングボーン油溝は、前記軸受スラスト面の内側から外側に向かって潤滑油の流れが発生するように形成されており、
更に、前記軸受スラスト面には、前記ヘリングボーン油溝とは別に、前記軸受スラスト面の内側から外側に向って貫通する給油通路を設け、この給油通路は、前記軸受スラスト面に潤滑油を供給し、この供給される潤滑油により前記軸受スラスト面の冷却効果を促進すると共に、潤滑油中に混入した異物の排出も行うことができるものであることを特徴とする密閉形圧縮機。 A hermetic container, and a compression element and an electric element housed in the hermetic container. The compression element is driven by the electric element via a crankshaft, and a lower end portion of the crankshaft is stored in the hermetic container. The lubricating oil is immersed in the lubricating oil and is supplied to the sliding portion of the crankshaft and the compression element by an oil pump provided at the lower end of the crankshaft. In a hermetic compressor including a bearing portion that supports a thrust load that acts,
The bearing portion has a bearing thrust surface for supporting a thrust load acting on the crankshaft, and an oil film pressure is applied to the lubricating oil flowing through the gap of the thrust sliding surface by the rotation of the crankshaft. Is formed, and this dynamic pressure groove penetrates from the inside to the outside of the bearing thrust surface ,
The dynamic pressure groove is composed of a herringbone oil groove, and the herringbone oil groove is formed so that a flow of lubricating oil is generated from the inside to the outside of the bearing thrust surface,
In addition to the herringbone oil groove, an oil supply passage penetrating from the inner side to the outer side of the bearing thrust surface is provided on the bearing thrust surface, and this oil supply passage supplies lubricating oil to the bearing thrust surface. The hermetic compressor is characterized in that the supplied lubricating oil accelerates the cooling effect of the bearing thrust surface and can discharge foreign matters mixed in the lubricating oil .
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