JP6648342B2 - 密閉型冷媒圧縮機および冷凍装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダ内でピストンを往復運動させることにより冷媒を圧縮する、いわゆるレシプロ式の密閉型冷媒圧縮機と、この密閉型冷媒圧縮機を備える冷凍装置と、に関する。

いわゆるレシプロ式の冷媒圧縮機は、密閉容器内に電動要素および圧縮要素が収容されている構成を有しており、当該密閉容器内には潤滑油も封入されている。潤滑油は密閉容器内の下方に貯留されている。圧縮要素は、シリンダおよびピストンを備えており、密閉容器の上下方向を縦方向とすると、シリンダおよびピストンは、横方向（上下方向に直交する方向）に配置されている。圧縮要素は、電動要素によってピストンをシリンダ内で往復運動させることにより、冷媒を圧縮する。

このようなレシプロ式の冷媒圧縮機では、従来から低振動化が要求されているが、近年では、さらなる低振動化とともにさらなる小型化も要求されている。レシプロ式の冷媒圧縮機では、前記の通り圧縮要素が横方向に配置されるシリンダおよびピストンを備えているので、ピストンの往復運動により横方向に荷重のアンバランス（不均衡）が発生しやすい。この荷重のアンバランスが、冷媒圧縮機の振動の大きな要因の一つとなっている。

そこで、従来から、荷重のアンバランスを緩和（軽減あるいは相殺）するための手法として、圧縮要素または電動要素にバランスウェイトを取り付けることが知られている。圧縮要素は、シリンダブロックの軸受部により主軸部が軸支されるクランクシャフトを備えている。そこで、このクランクシャフトに対してバランスウェイトを取り付ける手法が知られている。また、電動要素は、固定子および回転子を備えているが、このうち回転子の上面または下面にバランスウェイトを取り付ける手法が知られている。

例えば、特許文献１には、クランクシャフトの偏心軸部にバランスウェイトを固定するとともに、電動要素の回転子の端面に、一部に直角曲げ部を有する圧延材からなるウェイト部を一体化した端板を設ける構成が開示されている。この構成によれば、バランスウェイトおよびウェイト部により荷重のアンバランスを緩和できるとともに、ウェイト部が端板に一体化することで、組立作業性の向上および部品点数の増加の防止を図っている。

ところで、クランクシャフトは、主軸部および偏心軸部に加えて給油機構を備えている。主軸部および軸受部、あるいは、偏心軸部および連結手段（コンロッド）等は、相互に摺動部を形成するので、給油機構は、密閉容器内の下方に貯留される潤滑油をこれら摺動部に供給して潤滑する。代表的な給油機構としては、例えば、特許文献２に開示されるように、第１給油通路、給油溝、および第２給油通路等を備える構成が挙げられる。

第１給油通路は、主軸部の下端部から上方に向かって延伸するように設けられた孔であり、主軸部の軸心（回転軸中心）に対して傾斜している。第１給油通路の上端は主軸部の外側面に形成されたらせん状の給油溝に連通している。また、第２給油通路は主軸部から偏心軸部に亘って設けられており、給油溝に連通している。

密閉容器内に貯留されている潤滑油は、クランクシャフトの回転による遠心力で第１給油通路内に吸い上げられ、給油溝に供給され、さらに給油溝から第２給油通路に供給される。給油溝の供給された潤滑油は、主軸部および軸受部で構成される摺動部を潤滑し、第２給油通路に供給された潤滑油は、連結手段および偏心軸部で構成される摺動部を潤滑する。第１給油通路は、前記の通り傾斜孔として主軸部の内部に設けられることで、クランクシャフトの回転による遠心力で潤滑油を吸い上げやすくすることができる。

特開２０１３−０８７６８５号公報 特開２０１６−０７５２６０号公報

ここで、近年では、密閉型冷媒圧縮機において、従来よりもさらに一層の低振動化が要求されている。

特許文献２に開示されるように、主軸部の下端部に設けられる給油通路が傾斜孔であれば、主軸部における荷重のアンバランスの原因となり得る。ただし、給油通路に由来する主軸部の荷重のアンバランスは、ピストンの往復運動に由来する荷重のアンバランスに比較して十分に小さいものである。そのため、従来では、冷媒圧縮機の振動増加の原因であるとは考えられていなかったが、近年のさらなる低振動化の要求に応じるためには、主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスについても、できるだけ緩和（軽減あるいは相殺）すべきことが明らかとなった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、主軸部の荷重のアンバランスを緩和してさらなる低振動化を実現することが可能な、レシプロ式の密閉型冷媒圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る密閉型冷媒圧縮機は、前記の課題を解決するために、内部に潤滑油が封入され、下方に前記潤滑油が貯留されている密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素と、前記密閉容器内に収容され、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部および偏心軸部を含むクランクシャフトと、上下方向に交差する方向に沿って前記密閉容器内に配置されるシリンダと、前記偏心軸部に連結され、前記シリンダ内で往復運動するピストンと、を備え、前記電動要素は、固定子と、前記主軸部が固定された回転子と、を備え、さらに、前記回転子には、少なくとも前記主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段が設けられている構成である。

前記構成によれば、クランクシャフトの主軸部自体の構造に起因して当該主軸部に生じる荷重のアンバランスを、主軸部またはクランクシャフトにおいて調整するのではなく、主軸部に固定される回転子にバランス調整手段を設けることにより調整している。回転子は、クランクシャフトの軸方向に対して直交する方向に広がりを有する円筒状または円柱状であるので、細長い形状のクランクシャフトまたは主軸部に比べてバランス調整手段が設けやくなるとともに、バランス調整手段を設ける位置を微調整することも可能となる。これにより、圧縮機本体全体として見たときに、主軸部の荷重のアンバランスを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機のさらなる低振動化を実現することが可能となる。

また、本発明には、前記構成の密閉型冷媒圧縮機を備えている冷凍装置も含まれる。これにより、さらなる低振動化が実現可能な密閉型冷媒圧縮機を提供することができる。

本発明では、以上の構成により、主軸部の荷重のアンバランスを緩和してさらなる低振動化を実現することが可能な、レシプロ式の密閉型冷媒圧縮機を提供することができる、という効果を奏する。

本開示の実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機の一構成例を示す断面図である。 図１に示す密閉型冷媒圧縮機が備えるクランクシャフトの一構成例を示す、異なる側面図の対比図である。 図３Ａ〜図３Ｃは、図１に示す密閉型冷媒圧縮機が備える回転子の一構成例を示す図である。 図３Ａ〜図３Ｃに示す回転子に設けられるバランス調整手段の一例であるバランス穴の位置を説明する模式図である。 図２に示すクランクシャフトにおける重心位置の一例を示す模式的側面図である。 図２に示すクランクシャフトにおける重心位置の一例を示す模式的側面図である。 図５および図６に示すクランクシャフトに固定された回転子に設けられるバランス穴の好ましい位置を説明する模式図である。 本実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機と従来の形態に係る密閉型冷媒圧縮機とを、それぞれインバータ駆動したときの回転数と振動の大きさとの関係を示すグラフである。 本実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機において、バランス穴の位置の変化と振動の大きさとの関係を示すグラフである。 図２に示すクランクシャフトにおける重心位置の他の例を示す模式的側面図である。 図２に示すクランクシャフトにおける重心位置の他の例を示す模式的側面図である。 図１０および図１１に示すクランクシャフトに固定された回転子に設けられるバランス穴の好ましい位置を説明する模式図である。 図１３Ａ，図１３Ｂは、図３Ａ〜図３Ｃに示す回転子およびバランス調整手段の他の例を示す模式図である。 本開示の実施の形態２に係る密閉型冷媒圧縮機の一構成例を示す断面図である。 図１５Ａ〜図１５Ｃは、図１４に示す密閉型冷媒圧縮機が備える電動要素の他の構成例を示す図である。 本開示の実施の形態３に係る冷凍装置である物品貯蔵装置の一構成例を示す模式図である。

本開示に係る密閉型冷媒圧縮機は、内部に潤滑油が封入され、下方に前記潤滑油が貯留されている密閉容器と、当該密閉容器内に収容される電動要素と、前記密閉容器内に収容され、前記電動要素によって駆動される圧縮要素と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部および偏心軸部を含むクランクシャフトと、上下方向に交差する方向に沿って前記密閉容器内に配置されるシリンダと、前記偏心軸部に連結され、前記シリンダ内で往復運動するピストンと、を備え、前記電動要素は、固定子と、前記主軸部が固定された回転子と、を備え、さらに、前記回転子には、少なくとも前記主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段が設けられている構成である。

前記構成によれば、クランクシャフトの主軸部自体の構造に起因して当該主軸部に生じる荷重のアンバランスを、主軸部またはクランクシャフトにおいて調整するのではなく、主軸部に固定される回転子にバランス調整手段を設けることにより調整している。回転子は、クランクシャフトの軸方向に対して直交する方向に広がりを有する円筒状または円柱状であるので、細長い形状のクランクシャフトまたは主軸部に比べてバランス調整手段が設けやくなるとともに、バランス調整手段を設ける位置を微調整することも可能となる。これにより、圧縮機本体全体として見たときに、主軸部の荷重のアンバランスを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機のさらなる低振動化を実現することが可能となる。

前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス調整手段は、前記回転子に設けられるバランス穴およびバランスウェイトの少なくともいずれかである構成であってもよい。

前記構成によれば、バランス調整手段として、回転子の重量を部分的に減らすことによりバランスを調整するバランス穴、もしくは、回転子の重量を部分的に増やすことによりバランスを調整するバランスウェイトを用いることになる。それゆえ、主軸部の荷重のアンバランスをより一層良好に緩和することが可能となる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記圧縮要素は、前記主軸部を軸支する軸受部をさらに備えるとともに、前記クランクシャフトは、給油機構をさらに備えており、前記給油機構には、前記主軸部の下端面に連通する給油通路が含まれ、当該給油通路の重心位置が前記主軸部の軸心から外れており、前記バランス調整手段が前記バランス穴であるときに、前記バランス調整手段は、前記回転子において、前記給油通路の重心位置から見て、前記主軸部の軸心を挟んで対向する側に位置する、当該回転子の半円柱状領域内に設けられている構成であってもよい。

前記構成によれば、回転子においてバランス調整手段が設けられる位置を、主軸部の軸心を基準として給油通路の重心位置の反対側の領域（半円柱状領域）に特定している。これにより、主軸部の荷重のアンバランスをより良好に緩和することが可能となる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記回転子の回転軸から前記偏心軸部の重心位置を通って延伸する半径方向の線を０°の基準線とし、前記給油通路の重心位置とは反対側となる方向の角度を正の角度としたときに、前記バランス調整手段は、前記回転子の半円柱状領域のうち、前記基準線から見て５〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域内に設けられている構成であってもよい。

前記構成によれば、回転子においてバランス調整手段が設けられる位置を、前記の半円柱状領域内からさらに限定した扇形柱状領域に特定している。これにより、主軸部の荷重のアンバランスをより一層良好に緩和することが可能となる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス調整手段は、前記回転子の半円柱状領域のうち、前記基準線から見て５〜４０°の範囲内となる扇形柱状領域内、および、１４０〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域内の少なくとも一方に設けられている構成であってもよい。

前記構成によれば、回転子においてバランス調整手段が設けられる位置を、前記の扇形柱状領域内からさらに限定した２つの扇形柱状領域の少なくともいずれかの領域に特定している。これにより、主軸部の荷重のアンバランスをさらに一層良好に緩和することが可能となる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス穴は、前記回転子の鉄心に設けられている構成であってもよい。

前記構成によれば、バランス穴を回転子の鉄心に設けることになるため、荷重のアンバランスの状況に応じて、より簡素な構成のバランス穴を良好な自由度で設けることができる。これにより、回転子の荷重のバランスを良好に調整することができる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス穴は、前記回転子の回転軸方向に沿って延伸する構成であってもよい。

前記構成によれば、回転軸方向に沿ってバランス穴を設けることになるため、回転子の荷重のバランスを良好に調整することができる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス穴は、底面を有する止まり穴または貫通孔である構成であってもよい。

前記構成によれば、バランス穴の深さを調整することで荷重のバランスを調整することになるので、回転子の荷重のバランスを良好に調整することができる。

また、前記構成の密閉型冷媒圧縮機においては、前記バランス調整手段は、前記主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスに加えて、前記ピストンの往復運動により生じる荷重のアンバランスを調整する構成であってもよい。

前記構成によれば、主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスに加えて、ピストンの往復運動により生じる荷重のアンバランスを調整するように、前記の半円柱状領域または扇形柱状領域の好適な位置にバランス調整手段を設ければよいことになる。これにより、密閉型冷媒圧縮機全体の荷重のアンバランスを良好に緩和することが可能となる。

また、本開示には、前記構成の密閉型冷媒圧縮機を備えている冷凍装置も含まれる。これにより、さらなる低振動化が実現可能な密閉型冷媒圧縮機を提供することができる。

以下、本開示の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
まず、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機の代表的な構成例について、図１および図２を参照して具体的に説明する。

［密閉型冷媒圧縮機の構成例］
図１に示すように、本実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａは、密閉容器１１内に収容される電動要素２０Ａおよび圧縮要素３０を備えており、密閉容器１１の内部には、冷媒ガスおよび潤滑油１３が封入されている。電動要素２０Ａおよび圧縮要素３０は圧縮機本体１２を構成している。この圧縮機本体１２は、密閉容器１１の底部に設けられているサスペンションスプリング１４によって弾性的に支持された状態で、当該密閉容器１１内に配置されている。

密閉容器１１には、吸入管１５および吐出管１６が設けられている。吸入管１５は、その一端が密閉容器１１の内部空間に連通し、他端が図示しない冷凍装置に接続され、冷媒回路等の冷凍サイクルを構成している。吐出管１６は、その一端が圧縮要素３０に接続され、他端が冷凍装置に接続されている。後述するように圧縮要素３０で圧縮された冷媒ガスは、吐出管１６を介して冷媒回路に導かれ、冷媒回路からの冷媒ガスは、吸入管１５を介して密閉容器１１の内部空間に導かれる。

密閉容器１１の具体的な構成は特に限定されないが、本実施の形態では、例えば、鉄板の絞り成形によって形成されている。密閉容器１１内に封入されている冷媒ガスは、密閉型冷媒圧縮機１０Ａが適用される冷媒回路において、低圧側と同等となる圧力で比較的低温の状態で封入されている。また、潤滑油１３は、密閉容器１１内に封入されており、圧縮要素３０が備えるクランクシャフト４０（後述）を潤滑する。潤滑油１３は、図１に示すように、密閉容器１１の下方の底部に貯留されている。

なお、冷媒ガスの種類は具体的に限定されず、冷凍サイクルの分野で公知のガスが好適に用いられる。本実施の形態では、例えば、炭化水素系冷媒ガスであるＲ６００ａ等が好適に用いられる。Ｒ６００ａは、地球温暖化係数が相対的に低く、地球環境保護の観点から好ましく用いられる冷媒ガスの一つである。また、潤滑油１３の種類も具体的に限定されず、圧縮機の分野で公知のものを好適に用いることができる。

電動要素２０Ａは、図１に示すように、少なくとも固定子（ステータ）２１Ａおよび回転子（ロータ）２２Ａで構成されている。固定子２１Ａは、圧縮要素３０が備えるシリンダブロック３１（後述）の下方に、図示しないボルト等の締結具によって固定され、回転子２２Ａは、固定子２１Ａの内側で、固定子２１Ａと同軸上に配置されている。回転子２２Ａは、圧縮要素３０が備えるクランクシャフト４０（後述）の主軸部４１を、例えば焼嵌め等により固定している。

固定子２１Ａは図示しない巻線を複数有しており、回転子２２Ａは、複数の巻線に対向するように、図示しない複数の永久磁石を有している。本実施の形態では、図１に示すように、回転子２２Ａは、当該回転子２２Ａの本体となる鉄心内に永久磁石が埋め込まれている。したがって、電動要素２０ＡはＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Motor）型モータである。また、回転子２２Ａは、固定子２１Ａの内側に配置されているので、本実施の形態における電動要素２０Ａはインナーロータ型モータである。

回転子２２Ａは、図中一点鎖線で示す縦方向に沿った軸心Ｚ１で回転する。回転子２２Ａの下面は、潤滑油１３の油面に対向し、回転子２２Ａの上面は、シリンダブロック３１（後述）の一部である軸受部３５に対向している。また、回転子２２Ａには、図１に示すように、バランス調整手段としてバランス穴２７が設けられている。なお、バランス穴２７を含む回転子２２Ａの具体的な構成については後述する。これら固定子２１Ａおよび回転子２２Ａを備える電動要素２０Ａは、図示しない外部のインバータ駆動回路に接続され、複数の運転周波数によりインバータ駆動される。

圧縮要素３０は、電動要素２０Ａによって駆動され、冷媒ガスを圧縮する。本実施の形態では、図１に示すように、圧縮要素３０は、電動要素２０Ａの上方に位置するように、密閉容器１１内に収容されている。また、図１に示すように、圧縮要素３０は、シリンダブロック３１、シリンダ３２、ピストン３３、圧縮室３４、軸受部３５、クランクシャフト４０、スラストベアリング３６、バルブプレート３７、シリンダヘッド３８、吸入マフラー３９等を備えている。

シリンダブロック３１には、シリンダ３２および軸受部３５が設けられている。シリンダ３２は、上下方向に交差する方向に沿って配置され、軸受部３５に固定されている。具体的には、密閉型冷媒圧縮機１０Ａを水平面上に載置したときに、上下方向を縦方向とし、水平方向（上下方向に対して直交する方向）を横方向としたときに、シリンダ３２は、密閉容器１１内において横方向に沿って配置されている。軸受部３５は後述するようにクランクシャフト４０の主軸部４１を回転可能に支持するが、シリンダ３２は、主軸部４１から見て外側となる位置に偏在するように軸受部３５に固定されている。

シリンダ３２の内部には、ピストン３３と略同径の略円筒形のボアが形成され、ピストン３３が往復摺動自在な状態で内部に挿入されている。シリンダ３２とピストン３３とによって圧縮室３４が形成されており、この内部で冷媒ガスが圧縮される。また、軸受部３５は、クランクシャフト４０の主軸部４１を回転自在に軸支している。

クランクシャフト４０は、密閉容器１１内において、その軸が縦方向となるように支持されており、図２にも示すように、主軸部４１、偏心軸部４２、フランジ部４３、コンロッド４４、給油機構５０等を備えている。主軸部４１は、前記の通り、電動要素２０Ａの回転子２２Ａに固定されており、偏心軸部４２は主軸部４１に対して偏心して設けられている。フランジ部４３は、主軸部４１と偏心軸部４２とを一体的に接続する。また、フランジ部４３と軸受部３５との間にはスラストベアリング３６が設けられている。

シリンダブロック３１に設けられる軸受部３５は、クランクシャフト４０の主軸部４１を回転可能に支持する。そのため主軸部４１の外周面と軸受部３５の内周面とは摺動面となっている。軸受部３５の上面にはスラストベアリング３６が設けられ、スラストベアリング３６の上面にはクランクシャフト４０のフランジ部４３が当接している。主軸部４１の回転時にはフランジ部４３も回転するが、このフランジ部４３の回転は、スラストベアリング３６によっても支持される。

コンロッド４４は、クランクシャフト４０の偏心軸部４２とピストン３３とを連結する連結部（連結手段）であり、後述するように、コンロッド４４によってクランクシャフト４０の回転運動がピストン３３に伝達される。給油機構５０は、図２に示すように、潤滑油１３に浸漬された主軸部４１の下端から偏心軸部４２の上端までを連通するように設けられており、クランクシャフト４０、軸受部３５、スラストベアリング３６等に対して潤滑油１３を給油する。なお、給油機構５０の具体的な構成例については後述する。

前記の通り、シリンダ３２に挿入されたピストン３３は、コンロッド４４に連結されている。ピストン３３の軸は、クランクシャフト４０の軸方向に対して交差する方向となるように設けられている。本実施の形態では、クランクシャフト４０は、軸心が縦方向となるように設けられているが、ピストン３３は、軸心が横方向となるように設けられている。したがって、ピストン３３の軸方向は、クランクシャフト４０の軸方向に対して直交する方向となっている。

コンロッド４４は、前記の通り、ピストン３３と偏心軸部４２とを連結している。主軸部４１の回転によりフランジ部４３および偏心軸部４２が回転するので、電動要素２０Ａによって回転するクランクシャフト４０の回転運動は、コンロッド４４を介してピストン３３に伝達される。これにより、ピストン３３はシリンダ３２内で往復運動する。

シリンダ３２の一方の端部（クランクシャフト４０側）には、前記の通りピストン３３が挿入されているが、他方の端部（クランクシャフト４０の反対側）は、バルブプレート３７およびシリンダヘッド３８によって封止されている。バルブプレート３７は、シリンダ３２およびシリンダヘッド３８の間に位置しており、図示しない吸入バルブおよび吐出バルブが設けられている。シリンダヘッド３８の内部には吐出空間が形成されており、圧縮室３４からの冷媒ガスは、バルブプレート３７の吐出バルブの開放時にシリンダヘッド３８の吐出空間に吐出される。シリンダヘッド３８は吸入管１５に連通している。

吸入マフラー３９は、シリンダ３２およびシリンダヘッド３８から見て、密閉容器１１内の下方に位置する。吸入マフラー３９は内部に消音空間を有する。吸入マフラー３９は、バルブプレート３７を介して圧縮室３４に連通しているので、バルブプレート３７の吸入バルブの開放時には、吸入マフラー３９内の冷媒ガスは圧縮室３４内に吸入される。

なお、図１および図２には明確に図示しないが、クランクシャフト４０に対しては、ピストン３３の往復運動により生じる荷重のアンバランス（不均衡）を緩和（軽減あるいは相殺）するために、バランスウェイトが取り付けられてもよい。具体的には、例えば、クランクシャフト４０の上端すなわち偏心軸部４２の上端にクランクウェイトを取り付けてもよいし、フランジ部４３にシャフトウェイトを取り付けてもよい。

［給油機構の構成例］
次に、クランクシャフト４０に設けられている給油機構５０の代表的な構成例について、図２を参照して説明する。

給油機構５０は、図２に示すように、第一給油通路５１、第一連通孔５２、給油溝５３、給油孔部５４、第二給油通路５５、第二連通孔５６等を備えている。なお、図２では、向かって左側の図（左図）が、主軸部４１の軸心Ｚ１と偏心軸部４２の軸心Ｚ２とが一致し、かつ、偏心軸部４２が手前側（主軸部４１が奥側）となる方向からクランクシャフト４０を見た側面図であり、向かって右側の図（右図）が、主軸部４１の軸心Ｚ１と偏心軸部４２の軸心Ｚ２とが最も離間する方向からクランクシャフト４０を見た側面図である。

説明の便宜上、クランクシャフト４０が延伸する方向（長手方向）を「上下方向」としたときに、主軸部４１および偏心軸部４２が並列している方向をクランクシャフト４０の「縦方向」とし、この縦方向に直交し、かつ、主軸部４１および偏心軸部４２が並列している状態を目視できる方向をクランクシャフト４０の「横方向」とすれば、図２の左図は、クランクシャフト４０の「縦側面図」となり、図２の右図は、クランクシャフト４０の「横側面図」となる。

また、図２の縦側面図（左図）は、縦方向のうち偏心軸部４２を手前とする側面からクランクシャフト４０を図示している。説明の便宜上、このように縦方向において偏心軸部４２を手前とする側を「前側」とし、その反対側すなわち縦方向において主軸部４１を手前とする側を「後側」とする。

また、図２の横側面図（右図）は、横方向のうち偏心軸部４２が左側に位置し主軸部４１が右側に位置する側面からクランクシャフト４０を図示している。このように横方向において偏心軸部４２が左側に位置する側を「表側」とし、その反対側すなわち偏心軸部４２が右側に位置（主軸部４１が左側に位置）する側を「裏側」とする。図２に示す例では、フランジ部４３は、後側の部分が横方向（表側および裏側）に広がりを有している。

第一給油通路５１は、図２において破線で示すように、主軸部４１の下端内部に設けられており、主軸部４１の下端の端面から上方に向かって延伸するように形成された孔として構成されている。また、図２の縦側面図（左図）に示すように、第一給油通路５１は、主軸部４１の軸心Ｚ１に対して傾斜している。つまり、第一給油通路５１は、上方に向かうに伴って第一給油通路５１の中心線が軸心Ｚ１から横方向に離間するように傾斜している。図２に示す例では、第一給油通路５１は、表側（縦側面図における向かって右側）に向かって傾斜しているが、これに限定されず、裏側（縦側面図における向かって左側）に傾斜してもよいし、必ずしも傾斜していなくてもよい。

第一連通孔５２は、図２の縦側面図（左図）において破線で示し、横側面図（右図）において実線で示すように、第一給油通路５１の上端において主軸部４１の外側面に連通するように設けられている。また、この第一連通孔５２は、主軸部４１の外周面に設けられている給油溝５３にもつながっている。それゆえ、第一給油通路５１と給油溝５３とは、第一連通孔５２を介して連通していることになる。図２に示す例では、第一給油通路５１が表側に向かって傾斜しているので、第一連通孔５２は、主軸部４１の表側となる外周面に連通しているが、これに限定されない。

給油溝５３は、図２に示すように、主軸部４１の外周面に螺旋状に形成されている溝状部である。給油溝５３の下側の端部（一端）は、前記の通り、第一連通孔５２を介して第一給油通路５１に連通している。後述するように第一給油通路５１から潤滑油１３が給油されるので、給油溝５３の一端（第一連通孔５２側の端部）は、潤滑油１３の上流端となる。また、給油溝５３の上側の端部（他端）は、主軸部４１における上端の外周面、言い換えれば、主軸部４１においてフランジ部４３の下面に隣接する位置まで達しており、給油孔部５４につながっている。したがって、給油溝５３の他端（給油孔部５４側の端部）は、潤滑油１３の下流端となる。

図２に示す例では、給油溝５３は、潤滑油１３の上流側から見て下流側が上に向かうように、主軸部４１の軸心Ｚ１に対して傾斜する螺旋状として形成されている。そのため、図２の縦側面図（左図）では、手前側である前側の外周面に位置する給油溝５３を実線で示し、反対側である後側の外周面に位置する給油溝５３を破線で図示している。一方、図２の横側面図（右図）では、手前側である表側の外周面に位置する給油溝５３のみを図示し、反対側である裏側の外周面に位置する給油溝５３は図示していない。また、図２に示す例（縦側面図）では、給油溝５３は、主軸部４１の外周面を約１回半（約１．６周）程度巻き回すように形成されているが、これに限定されない。

給油孔部５４は、図２の縦側面図（左図）に示すように、前記の通り、給油溝５３の上側の端部につながるように主軸部４１の上端の外周面に設けられており、第二給油通路５５に連通している。給油孔部５４は、主軸部４１の外側面に開口を有する凹部として形成されており、開口側が給油溝５３につながり、凹部内のうち上側に第二給油通路５５が連通している。図２に示す例では、給油孔部５４は、主軸部４１の上端の外周面において裏側に開口するように形成されているが、これに限定されない。

第二給油通路５５は、図２の縦側面図（左図）に示すように、主軸部４１の上端内部からフランジ部４３の内部を介して偏心軸部４２の内部に亘って上方に延伸するように形成された管状部となっている。第二給油通路５５の下端は前記の通り給油孔部５４に連通しており、第二給油通路５５の上端は偏心軸部４２の上端に達している。図２に示す例では、給油孔部５４が主軸部４１の裏側となる外周面に形成されているので、第二給油通路５５は、裏側から表側に傾斜（第一給油通路５１と同様の方向に傾斜）しているが、これに限定されない。

第二連通孔５６は、第二給油通路５５における偏心軸部４２内の側方から、当該偏心軸部４２の外周面に連通するように設けられている。図２に示す例では、第二給油通路５５が、第一給油通路５１と同様に、裏側から表側に傾斜しているので、第二連通孔５６は、偏心軸部４２において表側となる外周面に連通するように形成されているが、これに限定されない。

［密閉型冷媒圧縮機の動作］
次に、前記構成の密閉型冷媒圧縮機１０Ａの動作について、その作用とともに具体的に説明する。なお、図１には図示しないが、前記の通り、密閉型冷媒圧縮機１０Ａは吸入管１５および吐出管１６を備えており、これらが周知の構成からなる冷凍装置に接続されることにより、冷媒回路を構成している。

まず、外部電源により電動要素２０Ａに通電されると、固定子２１Ａに電流が流れて磁界が発生し、回転子２２Ａが回転する。回転子２２Ａの回転によりクランクシャフト４０の主軸部４１が回転する。主軸部４１の回転運動は、フランジ部４３、偏心軸部４２およびコンロッド４４を介してピストン３３に伝達されるので、ピストン３３は、シリンダ３２内を往復運動する。これに伴い、圧縮室３４内で冷媒ガスの吸入、圧縮、および吐出が行なわれる。

このときの給油機構５０の動作について具体的に説明する。密閉容器１１内の底部に貯留された潤滑油１３は、クランクシャフト４０の回転による遠心力で第一給油通路５１内に吸い上げられる。第一給油通路５１に吸い上げられた潤滑油１３は、第一連通孔５２を介して給油溝５３の上流端に供給される。クランクシャフト４０の回転により、給油溝５３の上流端に供給された潤滑油１３は、給油溝５３に沿って主軸部４１の上端に向かって流れていき、給油溝５３の下流端につながる給油孔部５４に達する。

給油溝５３は、前記の通り、主軸部４１の外周面に巻き回される螺旋状に形成されている。主軸部４１は、軸受部３５の内部に回転可能に挿入され、主軸部４１の外周面と軸受部３５の内周面とは、クランクシャフト４０の回転により摺動する。それゆえ、給油溝５３を流れる潤滑油１３は、主軸部４１および軸受部３５により構成される摺動部を潤滑する。

給油孔部５４は第二給油通路５５に連通しているので、給油孔部５４に達した潤滑油１３は第二給油通路５５に供給される。ここで、給油孔部５４は外周面側に連通しているので、給油孔部５４に到達した潤滑油１３の一部は、主軸部４１の上端側の外周面に供給され、この外周面を潤滑する。さらに、主軸部４１の上端側の外周面に供給された潤滑油１３のさらに一部は、公知の構成により上側のフランジ部４３の下面に供給することが可能である。それゆえ、この一部の潤滑油１３は、フランジ部４３と軸受部３５との間に位置するスラストベアリング３６を潤滑することができる。

第二給油通路５５に供給された潤滑油１３は、第二給油通路５５を流れて偏心軸部４２の上端に達する。第二給油通路５５を流れる潤滑油１３の一部は、第二連通孔５６からコンロッド４４に供給される。コンロッド４４の内周面と偏心軸部４２の外周面とは互いに摺動面であるので、第二連通孔５６から供給された一部の潤滑油１３は、コンロッド４４および偏心軸部４２により構成される摺動部を潤滑する。また、偏心軸部４２の上端に達した潤滑油１３は、シリンダ３２およびピストン３３に供給され、これらにより構成される摺動部を潤滑する。

次に、圧縮室３４内における冷媒ガスの吸入、圧縮、および吐出について具体的に説明する。シリンダ３２内においてピストン３３が移動する方向のうち、圧縮室３４の容積が増加する方向を、便宜上「増加方向」と称し、圧縮室３４の容積が減少する方向を、便宜上「減少方向」と称すれば、ピストン３３が増加方向に移動すると、圧縮室３４内の冷媒ガスが膨張する。そして、圧縮室３４内の圧力が吸入圧力を下回ると、圧縮室３４内の圧力と吸入マフラー３９内の圧力との差により、バルブプレート３７の吸入バルブが開き始める。

この動作に伴い、冷凍装置から戻った温度の低い冷媒ガスは、吸入管１５から密閉容器１１の内部空間に一旦開放される。その後、冷媒ガスは、吸入マフラー３９内の消音空間に導入される。このとき、前記の通り、バルブプレート３７の吸入バルブが開き始めているので、導入された冷媒ガスは、圧縮室３４内に流入する。その後、ピストン３３が、シリンダ３２内の下死点から減少方向への移動に転じると、圧縮室３４内の冷媒ガスが圧縮され、圧縮室３４内の圧力は上昇する。また、圧縮室３４内の圧力と吸入マフラー３９内の圧力との差により、バルブプレート３７の吸入バルブが閉止する。

次に、圧縮室３４内の圧力がシリンダヘッド３８内の圧力を上回ると、圧縮室３４内の圧力とシリンダヘッド３８内の圧力との差により、図示しない吐出バルブが開き始める。この動作に伴い、ピストン３３がシリンダ３２内の上死点に達するまでの間、圧縮された冷媒ガスはシリンダヘッド３８内に吐出される。シリンダヘッド３８内に吐出された冷媒ガスは、吐出管１６を経由して冷凍装置へ送出される。

その後、ピストン３３が、シリンダ３２内の上死点から再び増加方向への移動に転じると、圧縮室３４内の冷媒ガスが膨張するので、圧縮室３４内の圧力は低下する。圧縮室３４内の圧力がシリンダヘッド３８内の圧力を下回ると、バルブプレート３７の吐出バルブが閉じることになる。

このような吸入、圧縮、吐出の各行程がクランクシャフト４０の１回転毎に繰り返して行われるので、冷媒ガスが冷凍サイクル内を循環する。なお、このような動作を行う密閉型冷媒圧縮機１０Ａの具体的な駆動方法については特に限定されない。密閉型冷媒圧縮機１０Ａは単純なオンオフ制御で駆動されてもよいが、前述したように、複数の運転周波数によりインバータ駆動されることが好ましい。インバータ駆動では、電動要素２０Ａの回転数を低下させたり増加させたりすることにより密閉型冷媒圧縮機１０Ａの動作制御を好適化することができる。

［回転子の構成］
次に、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａにおいて、回転子２２Ａに設けられ、少なくとも主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段について、図１に加えて図３Ａ〜図３Ｃおよび図４を参照して具体的に説明する。

本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａは、図１および図３Ａ〜図３Ｃに示すように、電動要素２０Ａが備える回転子２２Ａに対して、バランス調整手段としてバランス穴２７が設けられている。バランス穴２７は、回転子２２Ａの本体である鉄心に形成され、回転子２２Ａの回転軸方向に沿って延伸する穴であればよい。

バランス穴２７の具体的構成は特に限定されない。図３Ａ〜図３Ｃに示す例では、バランス穴２７は、底面を有する止まり穴として構成されているが、回転子２２Ａ（本体の鉄心）を貫通する貫通孔として構成されてもよい。また、図３Ａ〜図３Ｃに示す例では、バランス穴２７は１つのみ設けられているが、複数設けられてもよい。さらに、後述するように、バランス調整手段はバランス穴２７に限定されず、少なくとも主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを調整することができるものであればよい。

なお、本実施の形態に係る回転子２２Ａは前記の通りＩＰＭ型であるので、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、回転子２２Ａの本体である鉄心には永久磁石２３が埋め込まれている。それゆえ、図３Ａおよび図３Ｃに示す例では、バランス穴２７は、永久磁石２３が埋め込まれている部位以外の鉄心に設けられている。また、本実施の形態では、図３Ａおよび図３Ｃに破線で示すように、永久磁石２３全体が鉄心内部に埋め込まれている。それゆえ、回転子２２Ａは、永久磁石２３の外周面を覆う磁石保護部材を備えていない（磁石保護部材を必要としない）。

回転子２２Ａは、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、その中央にシャフト挿入孔２６を有している。シャフト挿入孔２６は、クランクシャフト４０の主軸部４１とシリンダブロック３１の軸受部３５の下端とが挿入可能となっている。したがって、シャフト挿入孔２６の延伸方向の中心線が回転子２２Ａの回転中心であり、かつ、クランクシャフト４０における主軸部４１の軸心Ｚ１となっている。なお、上面図に相当する図３Ａおよび下面図に相当する図３Ｃでは、軸心Ｚ１を十字印で示し、縦断面図に相当する図３Ｂでは一点鎖線で示している。

シャフト挿入孔２６は、図３Ｂに示すように、上部と下部とで内径が異なる２段階構成となっている。これは、シャフト挿入孔２６の上部で、主軸部４１を内挿した軸受部３５の一部を内挿し、下部で主軸部４１のみを内挿するためである。図１に示すように、軸受部３５は、シリンダブロック３１の下部を構成し、本実施の形態では、密閉容器１１の横方向全体に広がるような形状を有している。軸受部３５の中心部は、下側に突出する円筒状となっており、主軸部４１の上部を内挿している。それゆえ、シャフト挿入孔２６は、その上部の径が大きく下部の径が小さくなっている。これにより、その上部で、軸受部３５の円筒部（およびこの内部に内挿される主軸部４１）を内挿することができ、下部で、主軸部４１のみを内挿支持することができる。

回転子２２Ａの本体を構成する鉄心は、例えば、円板状の電磁鋼板（薄鉄板）を積層して構成される。それゆえ、複数の電磁鋼板を一体化して鉄心とするために、図１および図３Ｂに示すように、軸心Ｚ１に沿った方向に貫通するように締結部材が設けられる。本実施の形態では、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、かしめピン２４で複数の電磁鋼板を一体化している。また、個々の電磁鋼板には、かしめピン２４を挿入するためのかしめ用孔が設けられている。

また、図３Ｂに示すように、回転子２２Ａの上面および下面には、それぞれ端板２５が設けられている。端板２５は、鉄心とともにかしめピン２４により一体的に固定されている。図３Ｂに示すように、バランス穴２７が鉄心に設けられていれば、図３Ｃに示すように、回転子２２Ａの下面に位置する端板２５にも開口を形成すればよい。これにより、バランス穴２７は、上側に底面を有し回転子２２Ａの下面が開放された止まり穴として形成されることになる。

回転子２２Ａの具体的な形状は特に限定されないが、本実施の形態では、図３Ｂに示すように、回転子２２Ａの回転軸方向（上下方向）の長さに対して、回転子２２Ａの直径方向（水平方向）の長さが大きい構成であることが好ましい。つまり、回転子２２Ａは軸方向の長さＬｒよりも直径Ｌｄが大きい「太短い」構成であることが好ましい。例えば、図３Ｂに示すように、回転子２２Ａの回転軸方向の長さを「Ｌｒ」とし、回転子２２Ａの直径を「Ｌｄ」としたときに、長さＬｒは、直径Ｌｄよりも小さくなっている構成であればよい（Ｌｒ＜Ｌｄ）。

回転子２２Ａにおいてバランス調整手段を設ける位置については特に限定されず、少なくとも主軸部４１の荷重のアンバランスを緩和（軽減あるいは相殺）できるような位置であればよい。バランス調整手段を設ける代表的な位置としては、主軸部４１における荷重のアンバランスの主要因の一つである、第一給油通路５１の重心位置を基準とした位置を挙げることができる。

前記の通り、第一給油通路５１は、主軸部４１の軸心Ｚ１に対して傾斜している（図２の縦側面図参照）ので、これにより主軸部４１には荷重のアンバランスが生じる。従来では、この荷重のアンバランスは、無視することが可能であったが、近年のさらなる低振動化の要求に応じるためには、第一給油通路５１に由来する荷重のアンバランスをできるだけ緩和する必要性が生じる。そのため、回転子２２Ａにバランス調整手段を設けるためには、少なくとも第一給油通路５１という空間部の重心位置を考慮する必要がある。

ここで、クランクシャフト４０は、主軸部４１だけでなく、この主軸部４１とは軸心の異なる偏心軸部４２を備えている。そのため、主軸部４１の荷重のアンバランスを緩和するためには、第一給油通路５１の重心位置だけでなく、偏心軸部４２の重心位置を考慮する必要がある。

さらに前述したように、クランクシャフト４０に対しては、通常、ピストン３３の往復運動に由来する荷重のアンバランスを緩和するために、バランスウェイトが取り付けられる。そのため、主軸部４１の荷重のアンバランスを緩和するためには、このバランスウェイトの重心位置も考慮する必要がある。

そこで、第一給油通路５１の重心位置を「給油通路重心Ｗ１」とし、偏心軸部４２の重心位置を「偏心軸部重心Ｗ２」とし、クランクシャフト４０に設けられるバランスウェイトの位置を「ウェイト重心Ｗ３」とすると、図４において、それぞれの重心をＸマークで示すように、偏心軸部重心Ｗ２およびウェイト重心Ｗ３は、回転子２２Ａの回転軸すなわち主軸部４１の軸心Ｚ１とともに直線上に位置し、給油通路重心Ｗ１は、この直線から外れて位置することになる。

軸心Ｚ１から見て給油通路重心Ｗ１の位置する方向をＤ１方向とし、偏心軸部重心Ｗ２の位置する方向をＤ２方向とし、ウェイト重心Ｗ３が位置する方向をＤ３方向とすれば、Ｄ２方向およびＤ３方向に対応する線は、回転子２２Ａの直径に一致し、Ｄ１方向は、この直径に対して実質的に直交する方向となる。すなわち、回転子２２Ａを上下方向（軸心Ｚ１方向）に沿って二等分したときに、給油通路重心Ｗ１は、二等分した一方の半円柱状領域内に位置することになる。

それゆえ、バランス調整手段は、給油通路重心Ｗ１が位置する一方の半円柱状領域ではなく、他方の半円柱状領域に設ければよいことになる。なお、図４では、説明の便宜上、給油通路重心Ｗ１が位置する一方の半円柱状領域を「重心側半円柱状領域２２ａ」とし、バランス調整手段が設けられる他方の半円柱状領域を「調整側半円柱状領域２２ｂ」とする。

図４に示す例では、バランス調整手段はバランス穴２７であり、給油通路重心Ｗ１は、図中上側である重心側半円柱状領域２２ａに位置している（厳密には、給油通路重心Ｗ１は主軸部４１内に位置するので、図４では、回転子２２Ａにおけるシャフト挿入孔２６内に給油通路重心Ｗ１が位置する）。バランス穴２７は、図４において点線で図示するように、図中下側である調整側半円柱状領域２２ｂのいずれかの位置に設ければよいことになる。

このように、回転子２２Ａにおいてバランス穴２７（バランス調整手段）を設ける位置としては、給油通路重心Ｗ１から見て、軸心Ｚ１を挟んで対向する側に位置する、回転子２２Ａにおける調整側半円柱状領域２２ｂ内を挙げることができる。

また、この調整側半円柱状領域２２ｂは、回転子２２Ａの回転軸（すなわち主軸部４１の軸心Ｚ１）を基準とした角度範囲で表現することができる。具体的には、回転子２２Ａの回転軸（軸心Ｚ１）から偏心軸部重心Ｗ２を通って延伸する半径方向の線を０°の基準線とし、給油通路重心Ｗ１とは反対側となる方向の角度を正の角度としたときに、バランス調整手段は、回転子２２Ａにおける調整側半円柱状領域２２ｂのうち、基準線から見て０〜１８０°の範囲内となる。この基準線はＤ２方向の線に一致する。

クランクシャフト４０に取り付けるバランスウェイトとしては、前記の通り、偏心軸部４２の上端に設けられるクランクウェイト、または、フランジ部４３に設けられるシャフトウェイト等の選択肢がある。一方、主軸部４１に対する偏心軸部４２の位置には基本的に選択肢がない。そこで、本実施の形態では、回転子２２Ａの直径に対応するＤ２方向およびＤ３方向のうち、偏心軸部重心Ｗ２の位置する方向であるＤ２方向に対応する線を角度０°の基準線とする。

また、バランス穴２７（バランス調整手段）は、給油通路重心Ｗ１が位置する重心側半円柱状領域２２ａ（図４の上側）の反対側となる調整側半円柱状領域２２ｂ（図４の下側）に設けられるので、０°の基準線であるＤ２方向から見て、調整側半円柱状領域２２ｂに向かう方向の角度を正（プラス）の角度とすればよい。なお、重心側半円柱状領域２２ａに向かう方向の角度は負（マイナス）の角度となる。それゆえ、バランス穴２７を設ける位置は、回転子２２Ａにおいて０〜１８０°の範囲内となる半円柱状領域（調整側半円柱状領域２２ｂ）内であればよいことになる。図４においては、この角度範囲を、破線の双方向矢印θ１として図示している（０°≦θ１≦１８０°）。

ここで、バランス穴２７を設ける好ましい領域としては、調整側半円柱状領域２２ｂ全体ではなく、より狭めた範囲内を設定することができる。従来では、給油通路重心Ｗ１を無視していたので、図４における３つの重心のうち、偏心軸部重心Ｗ２およびウェイト重心Ｗ３の２つを考慮すればよい状態であった。例えば、これら２つの重心のうちウェイト重心Ｗ３が荷重のアンバランスの原因となり、このアンバランスを緩和するためにバランス調整手段としてバランス穴２７を設けるとすれば、バランス穴２７の位置はＤ２方向の線の直上すなわち角度０°の位置となる。逆に、偏心軸部重心Ｗ２がアンバランスの原因であれば、バランス穴２７の位置はＤ３方向の線の直上すなわち角度１８０°となる。

しかしながら、本開示においては、従来無視していた給油通路重心Ｗ１を考慮する必要がある。そのため、バランス穴２７により調整される荷重のアンバランスの状況にもよるが、バランス穴２７は、角度０°または角度１８０°近傍から、給油通路重心Ｗ１とは反対側に向けて少しずらすことが好ましい。

そこで、図４において点線の双方向矢印θ２の角度範囲で示すように、バランス穴２７（バランス調整手段）は、調整側半円柱状領域２２ｂ（角度範囲０〜１８０°）のうち５〜１７５°の範囲内（５°≦θ２≦１７５°）となる扇形柱状領域内に設けられることが好ましい。言い換えれば、角度０°または角度１８０°の位置から５°以上ずらした位置にバランス穴２７を設けることが好ましい。

なお、主軸部４１に生じる荷重のアンバランスの主因となる構造は、前記の通り、傾斜した第一給油通路５１であるが、主軸部４１の外周面に巻き回すように設けられる給油溝５３、第一連通孔５２、給油孔部５４も荷重のアンバランスの原因構造となり得る。そこで、給油通路重心Ｗ１の位置は、第一給油通路５１の重心だけでなく給油溝５３、第一連通孔５２、給油孔部５４による重心のずれも考慮して設定されてもよい。バランス穴２７は、第一給油通路５１の重心および給油溝５３、第一連通孔５２、給油孔部５４の重心を考慮するように、調整側半円柱状領域２２ｂ内に設けられればよい。

また、バランス穴２７等のバランス調整手段は、主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスに加えて、ピストン３３の往復運動により生じる荷重のアンバランスを調整するために回転子２２Ａに設けられてもよい。したがって、ピストン３３の往復運動に由来するアンバランスは、クランクシャフト４０に設けられるバランスウェイトとともに回転子２２Ａに設けられるバランス調整手段により緩和することができる。

［バランス調整手段の位置］
次に、クランクシャフト４０に設けられるバランスウェイトの位置に基づいて、回転子２２Ａ（調整側半円柱状領域２２ｂ）のうちバランス穴２７を設けるより好ましい領域について、図５〜図１２を参照して具体的に説明する。

例えば、図５または図６に示すように、バランスウェイトとして偏心軸部４２の上端にクランクウェイト４５を設けた場合について、より好ましいバランス穴２７の位置について説明する。図５は、図２の縦側面図（左図）に対応し、図６は、図２の横側面図（右図）に対応する。

これら図５および図６では、主軸部４１に固定される回転子２２Ａについても模式的断面図として図示するとともに、給油通路重心Ｗ１、偏心軸部重心Ｗ２、およびウェイト重心Ｗ３についても図４と同様にＸマークで図示している。ただし図５および図６（並びに図７）では、ウェイト重心Ｗ３はクランクウェイト４５の重心位置であることを明確化するために、ウェイト重心Ｗ３−１と表記する。

図５に示すように、バランスウェイトが偏心軸部４２の上部に設けられるクランクウェイト４５であれば、縦方向前側から見れば、ウェイト重心Ｗ３−１は、偏心軸部４２の上側で主軸部４１の軸心Ｚ１（偏心軸部４２の軸心Ｚ２に重なる）上の位置となる。また、図６に示すように横方向表側から見れば、ウェイト重心Ｗ３−１は軸心Ｚ１から見て後側（図中右側）に偏在している。そのため、図６においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、クランクウェイト４５に対して後側に遠心力がかかる。

偏心軸部重心Ｗ２は、図５に示すように縦方向前側から見れば、偏心軸部４２において軸心Ｚ２（軸心Ｚ１に重なる）上の位置となる。また、図６に示すように横方向表側から見れば、偏心軸部４２は主軸部４１に対して前側に偏心しているので、図６においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、偏心軸部４２に対して前側に遠心力がかかる。

給油通路重心Ｗ１は、図５に示すように縦方向前側から見れば、主軸部４１において軸心Ｚ１から第一給油通路５１の傾斜方向に応じて少しずれた位置となる（図５では図中右側の表側に傾斜）。図５では、給油通路重心Ｗ１が軸心Ｚ１からずれた位置をアンバランス半径Ｒａとして示している。また、図６に示すように横方向表側から見れば、第一給油通路５１は横方向には傾斜していないので、給油通路重心Ｗ１は軸心Ｚ１上の位置となる。

ここで、回転子２２Ａには、第一給油通路５１に由来する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段としてバランス穴２７が設けられているとする。図５に示すように縦方向前側から見れば、主軸部４１の手前側に位置する（図５では主軸部４１により隠れてしまう）が、バランス穴２７の重心位置である「バランス穴重心Ｗ０」は、軸心Ｚ１から給油通路重心Ｗ１とは反対側に少しずれた位置となる（図５では図中左側の手前側にずれている）。

また、図６に示すように横方向表側から見れば、バランス穴２７は、クランクシャフト４０から見て前側となる位置の回転子２２Ａに設けられる。図６に示す例では、バランス穴２７は下側に開口する止まり穴であるため、バランス穴重心Ｗ０は、回転子２２Ａの下側に偏在している。

図６においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、回転子２２Ａに対しては、バランス穴２７が設けられている側（前側）の反対側である後側に遠心力がかかる。したがって、図６においては、ブロック矢印Ｆｃで示す３箇所の遠心力により、クランクシャフト４０における上下の部位を回転させようとする力（モーメント）が低減される。そのため、クランクシャフト４０の振れ回る力が低減されることになる。

このように、バランスウェイトがクランクウェイト４５であるときに、回転子２２Ａに設けられるバランス穴２７のより好ましい位置としては、図７に示すように、角度範囲θ３となる扇形柱状領域内が挙げられる。この角度範囲θ３にバランス穴２７を設けることで、図５に示すアンバランス半径Ｒａを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することが可能となる。

回転子２２Ａを下面から見たときには、図７に示すように、給油通路重心Ｗ１、偏心軸部重心Ｗ２、およびウェイト重心Ｗ３−１の位置関係は、図４と同様である。また、これら３つの重心位置とバランス穴重心Ｗ０とは、前述した位置関係（図５および図６参照）にある。このとき、第一給油通路５１に由来する荷重のアンバランス（アンバランス半径Ｒａ）を緩和するためには、調整側半円柱状領域２２ｂのうち、基準線（Ｄ２方向）から見て５〜４０°の範囲内となる扇形柱状領域内（５°≦θ３≦４０°）にバランス穴２７が設けられることがより好ましい。

なお、前記の通り、バランス穴２７は回転子２２Ａに複数設けられてもよいが、この場合、複数のバランス穴２７の全てにおけるバランス穴重心Ｗ０が考慮すべき重心位置となる。

本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａにおいては、前述したように、複数の運転周波数でインバータ駆動されることが好ましい。前記の通り、インバータ駆動では、電動要素２０Ａの回転数を低下させる低速運転と、電動要素２０Ａの回転数を増加させる高速運転とが発生する。密閉型冷媒圧縮機１０Ａの種類またはインバータ運転の条件にもよるが、サスペンションスプリング１４によって弾性的に支持された圧縮機本体１２の固有振動数はインバータ運転の低速回転数に近いことが一般的であるため、高速運転時には、第一給油通路５１に由来する主軸部４１の荷重のアンバランスは従来通り無視できることが多い。

これに対して、低速運転時には、密閉型冷媒圧縮機１０Ａの種類またはインバータ運転の条件にもよるが、サスペンションスプリング１４によって弾性的に支持された圧縮機本体１２の固有振動数に運転回転数が近づくので、主軸部４１の構造に起因して当該主軸部４１に荷重のアンバランスが生じていると、この主軸部４１の荷重のアンバランスが振動の原因となることが明らかとなった。例えば、従来の形態に係る密閉型冷媒圧縮機（従来圧縮機）と本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａ（本形態圧縮機）とのそれぞれをインバータ運転したときに、運転時の回転数と振動との関係をグラフで示した運転結果を図８に示す。本形態圧縮機と従来圧縮機との違いは、基本的に、回転子２２Ａにバランス穴２７が設けられているか否かのみである。

このグラフでは、縦軸が振動の相対的な大きさを示し、横軸が電動要素２０Ａの回転数（単位：ｒ／ｓ）を示す。また、破線が従来圧縮機の結果であり、実線が本形態圧縮機である。また、この運転結果における横軸の回転数は、従来圧縮機および本形態圧縮機が備える具体的な構成に基づく数値であり、具体的な構成が異なったり圧縮機の種類が異なったりすれば、回転数の数値も異なることは言うまでもない。

破線の結果から明らかなように、従来圧縮機の運転結果では、例えば２６〜３０ｒ／ｓの回転時では、その振動はそれほど大きくない。しかしながら、回転数が徐々に低下すると、約２１ｒ／ｓの低速回転時が振動の大きさのピークとなる。この大きな振動には、主軸部４１の荷重のアンバランスが影響している。

これに対して、本形態圧縮機の運転結果では、前述したように、バランス穴２７を回転子２２Ａの調整側半円柱状領域２２ｂに設けているため、主軸部４１の荷重のアンバランスが良好に緩和または軽減（あるいは相殺）される。それゆえ、低速運転であっても高速回転であっても本形態圧縮機の振動の大きさは、従来圧縮機に比べて非常に小さなものとなっている。特に、この本形態圧縮機では、グラフ上の回転数の最小値である約１７ｒ／ｓにおいて振動が同程度になっている以外、グラフで示した回転数の範囲内のほぼ全てにおいて従来圧縮機よりも振動の大きさが下回っている。また、本形態圧縮機では、約２０ｒ／ｓの低速回転時に最も振動が小さくなっており、この振動の小ささは約３０ｒ／ｓの高速回転時と同程度である。

また、本形態圧縮機において、回転子２２Ａにバランス穴２７を設ける位置について、検討した結果を図９に示す。図９に示すグラフは、横軸がバランス穴２７の位置であり、図７（および図４）に示すように、Ｄ２方向の線を角度０°の基準線として、正負の角度でバランス穴２７の位置を示している。また、縦軸は、図８と同様に、縦軸が振動の相対的な大きさを示す。

図９のグラフでは、−１０°から＋４０°の範囲内でバランス穴２７の位置を変化させて、本形態圧縮機の振動の大きさを見ている。このグラフから明らかなように、＋５°〜＋４０°の範囲内、すなわち、図７に示す角度範囲θ３となる扇形柱状領域内にバランス穴２７が設けられていれば、運転時の振動が十分に低下できることがわかる。なお、図９に示すグラフの結果では、＋１０°〜＋３５°の範囲内であればより振動が小さくなっており、＋１４°〜＋２６°の範囲内（２０°±６°の範囲内）であればさらに振動が小さくなっていることが分かる。なお、本形態圧縮機が備える具体的な構成あるいは圧縮機の種類等の諸条件によっては、０°〜＋５°の範囲内、もしくは、＋４０°を超えた範囲でも十分に振動を低下できる場合があることは言うまでもない。

次に、図１０または図１１に示すように、バランスウェイトとして偏心軸部４２の下方のフランジ部４３にシャフトウェイト４６を設けた場合について、より好ましいバランス穴２７の位置について説明する。図１０は、図２の縦側面図（左図）に対応し、図１１は、図２の横側面図（右図）に対応する。また、これら図１０および図１１では、図５および図６と同様に、回転子２２Ａについても模式的断面図として図示するとともに、３つまたは４つの重心位置をＸマークで図示している。ただし図１０および図１１（並びに図１２）では、ウェイト重心Ｗ３はシャフトウェイト４６の重心位置であることを明確化するために、ウェイト重心Ｗ３−２と表記する。

図１０に示すように、バランスウェイトがシャフトウェイト４６であれば、縦方向前側から見れば、偏心軸部重心Ｗ２は、偏心軸部４２において軸心Ｚ２（図１０では、軸心Ｚ１に重なるので図示しない）上の位置となる。また、図１１に示すように横方向表側から見れば、偏心軸部４２は主軸部４１に対して前側に偏心しているので、図１１においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、偏心軸部４２に対して前側に遠心力がかかる。

ウェイト重心Ｗ３−２は、図１０に示すように縦方向前側から見れば、フランジ部４３において主軸部４１の軸心Ｚ１（偏心軸部４２の軸心Ｚ２に重なる）上の位置となる。また、図１１に示すように横方向表側から見れば、ウェイト重心Ｗ３−２は軸心Ｚ１から見て後側（図中右側）に偏在している。そのため、図１１においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、シャフトウェイト４６に対して後側に遠心力がかかる。

給油通路重心Ｗ１は、図１０に示すように縦方向前側から見れば、主軸部４１において軸心Ｚ１から第一給油通路５１の傾斜方向に応じて少しずれた位置となる（図１０では図中右側の表側に傾斜）。図１０では、給油通路重心Ｗ１が軸心Ｚ１からずれた位置を、図５と同様にアンバランス半径Ｒａとして示している。また、図１１に示すように横方向表側から見れば、第一給油通路５１は横方向には傾斜していないので、給油通路重心Ｗ１は軸心Ｚ１上の位置となる。

バランス穴２７は、図１０に示すように縦方向前側から見れば、主軸部４１の奥側に隠れているが、バランス穴重心Ｗ０は、図５と同様に、軸心Ｚ１から給油通路重心Ｗ１とは反対側に少しずれた位置となる（図１０では図中左側の裏側にずれている）。また、図１１に示すように横方向表側から見れば、バランス穴２７は、クランクシャフト４０から見て後側となる位置の回転子２２Ａに設けられる。この位置は、図６に示すクランクウェイト４５におけるバランス穴２７の位置（前側の位置）とは反対である。

図１１に示す例でも、バランス穴２７は下側に開口する止まり穴であるため、バランス穴重心Ｗ０は、回転子２２Ａの下側に偏在している。図１１においてブロック矢印Ｆｃで示すように、クランクシャフト４０が回転しているときには、回転子２２Ａに対しては、バランス穴２７が設けられている側（前側）の反対側である後側に遠心力がかかる。したがって、図１１においては、ブロック矢印Ｆｃで示す３箇所の遠心力により、クランクシャフト４０における上下の部位を回転させようとする力（モーメント）が低減される。そのため、クランクシャフト４０の振れ回る力が低減されることになる。

このように、バランスウェイトがシャフトウェイト４６であるときに、回転子２２Ａに設けられるバランス穴２７のより好ましい位置としては、図１２に示すように、角度範囲θ４となる扇形柱状領域内が挙げられる。この角度範囲θ４にバランス穴２７を設けることで、図１０に示すアンバランス半径Ｒａを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することが可能となる。

回転子２２Ａを下面から見たときには、図１２に示すように、給油通路重心Ｗ１、偏心軸部重心Ｗ２、およびウェイト重心Ｗ３−２の位置関係は、図４または図７と同様である。また、これら３つの重心位置とバランス穴重心Ｗ０とは、前述した位置関係（図１０および図１１参照）にある。このとき、第一給油通路５１に由来する荷重のアンバランス（アンバランス半径Ｒａ）を緩和するためには、調整側半円柱状領域２２ｂのうち、基準線（Ｄ２方向）から見て１４０〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域内（１４０°≦θ４≦１７５°）にバランス穴２７が設けられることがより好ましい。

バランスウェイトがクランクウェイト４５であるときには、バランス穴２７は、角度範囲θ３＝５〜４０°となる扇形柱状領域内に設けられることが好ましく（図７参照）、バランスウェイトがシャフトウェイト４６であるときには、バランス穴２７は、角度範囲θ４＝１４０〜１７５°となる扇形柱状領域内に設けられることが好ましい（図１２参照）。角度範囲θ３の扇形柱状領域と角度範囲θ４の扇形柱状領域とは、Ｄ１方向に一致する直径線を基準とすれば線対称の位置関係にあることになる。

このように、本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａにおいては、電動要素２０Ａを構成する回転子２２Ａには、少なくとも主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段としてバランス穴２７が設けられていればよく、このバランス穴２７の位置としては、給油通路重心Ｗ１から見て、主軸部４１の軸心Ｚ１を挟んで対向する側に位置する調整側半円柱状領域２２ｂ内であることが好ましい。

この調整側半円柱状領域２２ｂを角度範囲で示せば、回転子２２Ａの回転軸（軸心Ｚ１）から偏心軸部重心Ｗ２を通って延伸する半径方向の線（Ｄ２方向の線）を０°の基準線とし、給油通路重心Ｗ１とは反対側となる方向の角度を正の角度としたときに、角度範囲θ１＝０°〜１８０°となる。バランス穴２７のより好ましい位置としては、角度範囲θ２＝５〜１７５°の扇形柱状領域内を挙げることができ、さらには、クランクシャフト４０に設けられるバランスウェイトの種類（設置される位置）によっては、角度範囲θ３＝５〜４０°の扇形柱状領域内、あるいは、角度範囲θ４＝１４０〜１７５°の扇形柱状領域内であってもよい。

このようにバランス調整手段としてバランス穴２７を設けることによって、主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを、主軸部４１またはクランクシャフト４０において調整するのではなく、主軸部４１に固定される回転子２２Ａにおいて調整することになる。回転子２２Ａは、クランクシャフト４０の軸方向に対して直交する方向に広がりを有する円筒状または円柱状であるので、細長い形状のクランクシャフト４０または主軸部４１に比べてバランス調整手段が設けやくなるとともに、バランス調整手段を設ける位置を微調整することも可能となる。これにより、圧縮機本体１２全体として見たときに、主軸部４１の荷重のアンバランスを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機１０Ａのさらなる低振動化を実現することが可能となる。

［変形例］
前述した構成の密閉型冷媒圧縮機１０Ａでは、バランス調整手段としてバランス穴２７を採用していたが、バランス調整手段はバランス穴２７に限定されず、回転子２２Ａに取り付けられるバランスウェイトでもよい。

説明の便宜上、クランクシャフト４０に取り付けられるバランスウェイト（クランクウェイト４５またはシャフトウェイト４６）と区別するために、回転子２２Ａに取り付けるバランスウェイトを「回転子ウェイト」とすれば、例えば、図１３Ａまたは図１３Ｂに示すように、回転子２２Ａの上面に回転子ウェイト２８を固定する構成を挙げることができる。また、図示しないが、回転子２２Ａの下面に回転子ウェイト２８を固定してもよいし、上面および下面の両面に回転子ウェイト２８を固定してもよい。

回転子ウェイト２８を設ける位置は特に限定されないが、バランス穴２７を設ける位置を基準とすれば、回転子ウェイト２８を設ける位置は、回転子２２Ａの回転軸（回転中心）を挟んで反対側の位置となる。

バランス穴２７は、回転子２２Ａの重量を部分的に減じることによりバランスを調整しているので、バランス調整手段としては「負バランス」であるということができる。これに対して、回転子ウェイト２８は、回転子２２Ａに対して部分的に重量を付加することによりバランスを調整しているので、バランス調整手段としては「正バランス」であるということができる。それゆえ、回転子ウェイト２８が設けられる位置は、バランス穴２７の位置とは反対側となる。

例えば、前述した通り、図５または図６に示すようにバランスウェイトが偏心軸部４２の上部に設けられるクランクウェイト４５であるときには、バランス穴２７は、図７に示すように、回転子２２Ａのうち角度範囲θ３の扇形柱状領域内に設けられる。これに対して、バランス穴２７の代わりに回転子ウェイト２８を用いるのであれば、回転子２２Ａの回転軸である軸心Ｚ１を介して反対側となる位置の扇形柱状領域（角度範囲θ３と同じ領域）に回転子ウェイト２８を設ければよい。

言い換えれば、バランス調整手段が負バランスであるバランス穴２７であるときには、このバランス穴２７の好ましい位置としては、回転子２２Ａにおいて、第一給油通路５１の重心位置から見て、主軸部４１の軸心を挟んで対向する側に位置する、当該回転子２２Ａの半円柱状領域、すなわち、調整側半円柱状領域２２ｂ（図４の角度範囲θ１＝０°〜１８０°の半円柱状領域参照）内を挙げることができる。これに対して、バランス調整手段が正バランスである回転子ウェイト２８であれば、回転子ウェイト２８の好ましい位置としては、第一給油通路５１の重心位置が存在する側に位置する、回転子２２Ａの半円柱状領域、すなわち、重心側半円柱状領域２２ｂ（図４において、１８０°〜３６０°の角度範囲となる半円柱状領域）内を挙げることができる。

また、図１３Ｂに示すように、バランス調整手段として、バランス穴２７と回転子ウェイト２８とを併用してもよい。図１３Ｂに示す例では、バランス穴２７は、図３Ｂと同様に、下面に開口する止まり穴として鉄心に形成されており、回転子ウェイト２８は、図１３Ａと同様に上面に固定されている。このように、バランス調整手段はバランス穴２７および回転子ウェイト２８の少なくともいずれかであればよいが、バランス穴２７または回転子ウェイト２８以外でバランス調整可能な構成であってもよい。

また、本開示においては、バランス調整手段（バランス穴２７または回転子ウェイト２８）は、好ましくは、調整側半円柱状領域２２ｂ（角度範囲θ１＝０°〜１８０°の半円柱状領域）に設けられればよいが、異なる条件に基づいてバランス調整手段の位置を限定してもよい。例えば、バランス調整手段が異なる複数の箇所に設けられる場合には、回転子２２Ａ本体となる鉄心に、回転軸（軸心Ｚ１）を挟んで線対称または点対称にならないように偏在して設けられてもよい。

また、本実施の形態では、バランス穴２７は、回転子２２Ａの鉄心に設けられているが、回転子２２Ａの構成によっては鉄心以外の部分にバランス穴２７が設けられてもよい。あるいは、本実施の形態では、バランス穴２７は、回転子２２Ａの回転軸（主軸部４１の軸心Ｚ１）方向に沿って延伸する構成であるが、バランス穴２７の構成はこれに限定されず他の構成であってよい。

バランス調整手段は、第一給油通路５１あるいは給油溝５３等のように、給油機構５０の構成であって主軸部４１に荷重のアンバランスを生じさせるものに対してバランス調整が可能な構成であれば、その具体的な形状等（バランス穴２７であれば穴の方向、穴の直径、穴の深さ、貫通孔であるか否か等）については特に限定されない。また、主軸部４１において荷重のアンバランスを生じさせる構成は、給油機構５０を構成する給油通路または給油溝等に限定されず、主軸部４１に設けられる様々な構成であってもよい。

本実施の形態では、第一給油通路５１が主軸部４１の軸心Ｚ１に対して傾斜しているため、この第一給油通路５１の傾斜が、主軸部４１に生じる荷重のアンバランスの主因となる場合について説明している。しかしながら、本開示はこれに限定されず、給油通路重心Ｗ１の位置が主軸部４１の軸心Ｚ１から外れている場合であれば、第一給油通路５１が傾斜していなくてもよい。

前記の通り、荷重のアンバランスの原因となり得るのは、第一給油通路５１だけでなく、給油溝５３、第一連通孔５２、給油孔部５４等も挙げられる。そして、給油通路重心Ｗ１の位置は、第一給油通路５１の重心だけでなく給油溝５３、第一連通孔５２、給油孔部５４による重心のずれも考慮して設定することができる。それゆえ、主軸部４１全体として見たときに、給油通路重心Ｗ１が軸心Ｚ１からずれている状態であれば、回転子２２Ａにバランス穴２７または回転子ウェイト２８等のバランス調整手段を設けることにより、主軸部４１の荷重のアンバランスを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することができる。

（実施の形態２）
前記実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａは、電動要素２０Ａがインナーロータ型モータであったが、本開示はこれに限定されず、電動要素がアウターロータ型モータであってもよい。具体的には、図１４に示すように、本実施の形態２に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ｂは、前記実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａと同様に、密閉容器１１内に収容される電動要素２０Ｂおよび圧縮要素３０（圧縮機本体１２）を備えており、密閉容器１１の内部には、冷媒ガスおよび潤滑油１３が封入されているが、電動要素２０Ｂはアウターロータ型モータである。

電動要素２０Ｂは、前記実施の形態１に係る電動要素２０Ａと同様に、少なくとも固定子２１Ｂおよび回転子２２Ｂで構成されている。固定子２１Ｂは、図１５Ａの上面図または図１５Ｂの縦断面図に示すように、その中心にシャフト挿入孔２６を有しており、このシャフト挿入孔２６に対して圧縮要素３０の軸受部３５が圧入等により固定されている。

回転子２２Ｂは、図１４および図１５Ａ，図１５Ｂに示すように、この固定子２１Ｂの外周を取り囲むように同軸に配置されている。回転子２２Ｂの回転軸方向（軸心Ｚ１方向）の長さは回転子２２Ｂの直径よりも小さくなっている。つまり、本実施の形態２における回転子２２Ｂも、前記実施の形態１における回転子２２Ａと同様に直径が大きく短い構成となっている。

回転子２２Ｂは、固定子２１Ｂの外周を回転する円筒状のヨーク２９の内周に永久磁石２３が均等に配置されている。ヨーク２９は、例えば、フランジ部４３よりも径の大きい円板状に形成された構成であってもよいし、フランジ部４３よりも径の大きいフレームの外周に円筒状のヨーク２９が固定されている構成であってもよい。図１５Ｂおよび図１５Ｃの下面図に示すように、回転子２２Ｂのヨーク２９（またはフレーム）の中心には、シャフト挿入孔２６が設けられており、このシャフト挿入孔２６は、クランクシャフト４０の主軸部４１の下端に溶接等で固定されている。

なお、本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ｂは、電動要素２０Ｂがアウターロータ型モータであること以外は、前記実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａ（図１参照）と同様であるため、その具体的な説明は省略する。図１４では図示の便宜上、吸入管１５は図示していないが、本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ｂも、図１に示す密閉型冷媒圧縮機１０Ａと同様に吸入管１５を備えている。また、図１では図示の便宜上、回転子２２Ａが備える永久磁石２３は図示していないが、図１４では、回転子２２Ｂが備える永久磁石２３を図示している。

また、密閉型冷媒圧縮機１０Ｂの動作も基本的には密閉型冷媒圧縮機１０Ａと同様である。すなわち、電動要素２０Ｂに通電されると、固定子２１Ｂに電流が流れて磁界が発生し、クランクシャフト４０の主軸部４１に固定された回転子２２Ｂが回転する。これにより、クランクシャフト４０が回転し、偏心軸部４２に回転自在に取り付けられたコンロッド４４を介して、ピストン３３がシリンダ３２内を往復運動するので、圧縮要素３０により冷媒が圧縮されることになる。

本実施の形態に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ｂにおいても、前記実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａと同様に、電動要素２０Ｂが備える回転子２２Ｂに対して、バランス調整手段であるバランス穴２７が設けられている。本実施の形態に係る回転子２２Ｂは、本体である鉄心がヨーク２９として構成されており、このヨーク２９の内周面に永久磁石２３が設けられている。したがって、電動要素２０ＢはＳＰＭ型モータである。ただし、回転子２２Ｂは、永久磁石２３の表面（内周面）を覆う磁石保護部材を備えていない（磁石保護部材を必要としない）。

バランス穴２７は、図１４および図１５Ｂに示すように、回転子２２Ｂの軸心Ｚ１方向に沿って延伸している。本実施の形態２では、図１５Ａおよび図１５Ｃに示すように、回転子２２Ｂの上面または下面から見たとき、バランス穴２７は、回転子２２Ｂの外周近傍の一部に偏在している。また、バランス穴２７は、その少なくとも一部が回転子２２Ｂの軸心Ｚ１から見て永久磁石２３の外側となる位置に設けられている。しかしながら、バランス穴２７の具体的な位置は特に限定されない。

バランス穴２７の具体的な構成は、前記実施の形態１で説明した通りである。つまり、バランス穴２７は、回転子２２Ｂにおいて、第一給油通路５１の重心位置（給油通路重心Ｗ１）から見て、主軸部４１の軸心Ｚ１を挟んで対向する側に位置する、当該回転子２２Ｂの半円柱状領域（図４に示す調整側半円柱状領域２２ｂ参照）内に設けられていればよい。

また、諸条件にもよるが、バランス穴２７は、この半円柱状領域の中でも基準線から見て５〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域（図４に示す角度範囲θ２の領域）内に設けられていればよく、さらには、基準線から見て５〜４０°の範囲内となる扇形柱状領域（図７に示す角度範囲θ３の領域）内、および、１４０〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域（図１１に示す角度範囲θ４の領域）内の少なくとも一方に設けられていればよい。

このように、アウターロータ型の電動要素２０Ｂを備える密閉型冷媒圧縮機１０Ｂであっても、バランス調整手段としてバランス穴２７を設けることによって、主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを、主軸部４１またはクランクシャフト４０において調整するのではなく、主軸部４１に固定される回転子２２Ｂにおいて調整することができる。これにより、圧縮機本体１２全体として見たときに、主軸部４１の荷重のアンバランスを良好に緩和（軽減あるいは相殺）することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機１０Ｂのさらなる低振動化を実現することが可能となる。

（実施の形態３）
本実施の形態３では、前記実施の形態１で説明した密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは前記実施の形態２で説明した密閉型冷媒圧縮機１０Ｂを備える冷凍装置の一例について、図１６を参照して具体的に説明する。

本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂは、冷凍サイクルまたはこれと実質同等な構成を有する各種機器（冷凍装置）に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、冷蔵庫（家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫）、製氷機、ショーケース、除湿器、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、エアーコンディショナー、空気圧縮機等を挙げることができるが、特に限定されない。本実施の形態では、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂの適用例として、図１６に示す物品貯蔵装置を挙げて、冷凍装置６０の基本的な構成を説明する。

図１６に示す冷凍装置６０は、冷凍装置本体６１および冷媒回路を備えている。冷凍装置本体６１は、一面が開口した断熱性の箱体と、この箱体の開口を開閉する扉体とから構成されている。冷凍装置本体６１の内部は、物品を貯蔵する貯蔵空間６２と、冷媒回路等を収容する機械室６３と、貯蔵空間６２および機械室６３を区画する区画壁６４等を備えている。

冷媒回路は、前記実施の形態１で説明した密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは前記実施の形態２で説明した密閉型冷媒圧縮機１０Ｂ、放熱器６５、減圧装置６６、および吸熱器６７等を、配管６８により環状に接続した構成となっている。つまり、冷媒回路は、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂを用いた冷凍サイクルの一例である。

冷媒回路のうち、密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂ、放熱器６５、および減圧装置６６は、機械室６３に配置され、吸熱器６７は、図１６には図示しない送風機を備える貯蔵空間６２内に配置されている。吸熱器６７の冷却熱は、破線の矢印で示すように、送風機によって貯蔵空間６２内を循環するように撹拌される。

このように、本実施の形態に係る冷凍装置６０は、前記実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは前記実施の形態２で説明した密閉型冷媒圧縮機１０Ｂを搭載している。前述したように、本開示に係る密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂにおいては、回転子２２Ａまたは２２Ｂには、少なくとも主軸部４１の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス調整手段、例えばバランス穴２７が設けられている。

それゆえ、密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂにおいては、圧縮機本体１２全体として見たときに、主軸部４１の荷重のアンバランスを良好に緩和または相殺することができる。その結果、密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂのさらなる低振動化を実現することが可能となる。このような密閉型冷媒圧縮機１０Ａまたは１０Ｂにより冷媒回路を運転することで、冷凍装置６０のさらなる低振動化が可能となる。

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、冷凍サイクルを構成する密閉型冷媒圧縮機の分野に広く好適に用いることができる。さらに、例えば、電気冷凍冷蔵庫、エアーコンディショナー等の家庭用冷凍装置、あるいは、除湿機、業務用ショーケース、自動販売機等の業務用冷凍装置等のように、密閉型冷媒圧縮機を用いた冷凍装置の分野に広く好適に用いることができる。

１０Ａ，１０Ｂ 密閉型冷媒圧縮機
１１ 密閉容器
１２ 圧縮機本体
１３ 潤滑油
２０Ａ，２０Ｂ 電動要素
２１Ａ，２１Ｂ 固定子
２２Ａ，２２Ｂ 回転子
２３ 永久磁石
２７ バランス穴（バランス調整手段）
２８ 回転子ウェイト（バランス調整手段、バランスウェイト）
３０ 圧縮要素
３１ シリンダブロック
３２ シリンダ
３３ ピストン
３４ 圧縮室
３５ 軸受部
４０ クランクシャフト
４１ 主軸部
４２ 偏心軸部
４３ フランジ部
４４ コンロッド
４５ クランクウェイト（バランスウェイト）
４６ シャフトウェイト（バランスウェイト）
５０ 給油機構
５１ 第一給油通路
５２ 第一連通孔
５３ 給油溝
５４ 給油孔部
５５ 第二給油通路
５６ 第二連通孔
６０ 冷凍装置

Claims (8)

1. 主軸部と、前記主軸部の一端に位置する偏心軸部と、前記主軸部の他端の面に連通する給油通路と、
   を備えたクランクシャフトと、
   前記クランクシャフトの延伸方向に交差する方向に沿って配置されるシリンダと、
   前記偏心軸部に連結され、前記シリンダ内で往復運動するピストンと、
   前記主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスを調整するバランス穴と、
   前記バランス穴が、前記給油通路の重心位置から見て、前記主軸部の軸心を挟んで対向する側の半円柱状領域内に設けられた回転子と、
   を有し、
   前記回転子の回転軸から前記偏心軸部の重心位置を通って延伸する半径方向の線を０°の基準線とし、前記給油通路の重心位置とは反対側となる方向の角度を正の角度としたときに、
   前記バランス穴は、前記回転子の半円柱状領域のうち、前記基準線から見て５〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域内に設けられている
   密閉型冷媒圧縮機。
2. 前記回転子には、さらにバランスウェイトが設けられている
   請求項１に記載の密閉型冷媒圧縮機。
3. 前記バランス穴は、前記回転子の半円柱状領域のうち、前記基準線から見て５〜４０°の範囲内となる扇形柱状領域内、および、１４０〜１７５°の範囲内となる扇形柱状領域内の少なくとも一方に設けられている
   請求項１または２に記載の密閉型冷媒圧縮機。
4. 前記バランス穴は、前記回転子の鉄心に設けられている
   請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
5. 前記バランス穴は、前記回転子の回転軸方向に沿って延伸する構成である
   請求項１から４のいずれか１項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
6. 前記バランス穴は、底面を有する止まり穴または貫通孔である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
7. 前記バランス穴は、前記主軸部の構造に起因する荷重のアンバランスに加えて、前記ピストンの往復運動により生じる荷重のアンバランスを調整する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の密閉型冷媒圧縮機。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の密閉型冷媒圧縮機を備えている
   冷凍装置。

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