JPWO2015129184A1 - Hermetic compressor and refrigeration system - Google Patents

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Abstract

本発明は、吸入行程時にピストンが傾くことにより発生するこじりを軽減し、効率の高い密閉形圧縮機を提供するものである。圧縮機の圧縮要素が、主軸部と一体連動する偏心軸部を有するシャフト(110)と、シャフトを軸支する軸受部(120)とを備え、軸受部の軸心を示す第1の中心線(141)とシリンダ(115)の軸心(D)を示す第2の中心線(142)とのなす角度a1と、軸受部に対するシャフトの傾きの角度の絶対値c1とが、式(1)を満たし、ピストン(123)の外周面には、摺動面を形成するシール部(123a)と、シール部の後方に位置する摺動面を形成する延長部(123b)と摺動面を形成しない非摺動部(123c)とを備える。a1=π/2+c1‥‥‥(1)The present invention provides a high-efficiency hermetic compressor that reduces the twist caused by the tilting of the piston during the intake stroke. A compression element of the compressor includes a shaft (110) having an eccentric shaft portion integrally interlocked with the main shaft portion, and a bearing portion (120) pivotally supporting the shaft, and a first center line indicating the shaft center of the bearing portion (141) and the angle a1 formed by the second center line (142) indicating the axis (D) of the cylinder (115) and the absolute value c1 of the angle of inclination of the shaft with respect to the bearing portion are expressed by the equation (1) And a seal portion (123a) that forms a sliding surface and an extension portion (123b) that forms a sliding surface located behind the seal portion and a sliding surface are formed on the outer peripheral surface of the piston (123). A non-sliding portion (123c) that does not. a1 = π / 2 + c1 (1)

Description

本発明は、ピストンの摺動損失を低減する密閉型圧縮機、およびこれを搭載した冷凍装置に関する。  The present invention relates to a hermetic compressor for reducing sliding loss of a piston, and a refrigeration apparatus equipped with the same.

近年、冷蔵庫などの冷凍装置に使用される密閉型圧縮機は、消費電力を低減させるため、更なる高効率化が望まれている。  In recent years, a hermetic compressor used in a refrigeration apparatus such as a refrigerator has been desired to have higher efficiency in order to reduce power consumption.

そのような状況にあって、この種の密閉型圧縮機の中には、圧縮室内で往復動するピストンの圧縮行程時のこじりを低減することで、摺動損失を低減し、効率を向上させるものがある(例えば、特許文献1を参照)。  Under such circumstances, some of this type of hermetic compressors reduce sliding loss and improve efficiency by reducing the twist during the compression stroke of the piston reciprocating in the compression chamber. There are some (see, for example, Patent Document 1).

以下、図面を参照しながら、従来の密閉型圧縮機について説明する。図8は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。図9は、従来の密閉型圧縮機の圧縮行程におけるピストン周辺の要部断面図である。図10は、従来の密閉型圧縮機の吸入行程におけるピストン周辺の要部断面図である。  Hereinafter, a conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor. FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part around a piston in a compression stroke of a conventional hermetic compressor. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part around a piston in a suction stroke of a conventional hermetic compressor.

図8から図10において、従来の密閉型圧縮機の密閉容器301内には、固定子302と回転子303とを備えた電動要素304と、この電動要素304によって駆動される圧縮要素305とが収容されている。シャフト310は、主軸部311とその一端に偏心して形成された偏心軸部312とを有している。主軸部311には回転子303が固定されている。  8 to 10, an electric element 304 having a stator 302 and a rotor 303 and a compression element 305 driven by the electric element 304 are contained in an airtight container 301 of a conventional hermetic compressor. Contained. The shaft 310 has a main shaft portion 311 and an eccentric shaft portion 312 formed eccentrically at one end thereof. A rotor 303 is fixed to the main shaft portion 311.

シリンダブロック314は、略円筒形のシリンダ315と軸受部320とを有している。シリンダ315には、ピストン323が往復自在に挿設され、その端面にはバルブプレート350が装着されている。シリンダ315とピストン323とで、圧縮室316が形成されている。  The cylinder block 314 includes a substantially cylindrical cylinder 315 and a bearing portion 320. A piston 323 is reciprocally inserted in the cylinder 315, and a valve plate 350 is mounted on the end surface thereof. A compression chamber 316 is formed by the cylinder 315 and the piston 323.

ピストン323には、図9に示すように、偏心軸部312と平行になるように、ピストンピン325が装着されている。軸受部320は、シャフト310の主軸部311を軸支することによって、片持ち軸受を形成している。  As shown in FIG. 9, a piston pin 325 is attached to the piston 323 so as to be parallel to the eccentric shaft portion 312. The bearing portion 320 forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion 311 of the shaft 310.

コンロッド326は、大孔端部328と、小孔端部329と、ロッド部330とで構成されている。大孔端部328は、偏心軸部312に嵌装されている。小孔端部329は、ピストンピン325を介して、ピストン323に連結されている。コンロッド326およびピストンピン325によって、偏心軸部312とピストン323とが連結されている。  The connecting rod 326 includes a large hole end portion 328, a small hole end portion 329, and a rod portion 330. The large hole end 328 is fitted to the eccentric shaft portion 312. The small hole end portion 329 is connected to the piston 323 via the piston pin 325. The eccentric shaft 312 and the piston 323 are connected by the connecting rod 326 and the piston pin 325.

なお、図中、軸心Cは、ピストン323の軸心を示し、軸心Dは、シリンダ315の軸心を示す。  In the figure, the axis C indicates the axis of the piston 323, and the axis D indicates the axis of the cylinder 315.

以上のように構成された従来の密閉型圧縮機について、以下にその動作を説明する。電動要素304が通電されると、回転子303はシャフト310を回転させる。シャフト310の回転に伴い、偏心軸部312の回転運動が、コンロッド326を介して、ピストン323に伝えられる。これによって、ピストン323はシリンダ315内を往復運動する。ピストン323の往復運動により、冷凍サイクルを有する冷却システム(図示せず)から冷媒ガスが圧縮室316内へ吸入される。冷媒ガスは、圧縮室316で圧縮された後、再び冷却システムに吐き出される。  The operation of the conventional hermetic compressor configured as described above will be described below. When the electric element 304 is energized, the rotor 303 rotates the shaft 310. As the shaft 310 rotates, the rotational movement of the eccentric shaft portion 312 is transmitted to the piston 323 via the connecting rod 326. As a result, the piston 323 reciprocates in the cylinder 315. Reciprocating motion of the piston 323 causes refrigerant gas to be sucked into the compression chamber 316 from a cooling system (not shown) having a refrigeration cycle. The refrigerant gas is compressed in the compression chamber 316 and then discharged to the cooling system again.

ピストン323の往復運動の圧縮行程において、冷媒ガスを圧縮する圧縮荷重によってピストン323が偏心軸部312側に押されるため、シャフト310は軸受部320内で傾く。このシャフト310の傾きに伴い、ピストン323の軸心Cも傾く。このため、ピストン323の軸心Cとシリンダ315の軸心Dとは、圧縮行程時に一致するように、シリンダ315の軸心Dが傾いて形成されている。これにより、圧縮行程においてシリンダ315内のピストン323のこじりは軽減され、摺動損失を低減でき、高効率化を図ることができる。  In the compression stroke of the reciprocating motion of the piston 323, the piston 323 is pushed toward the eccentric shaft portion 312 by the compression load that compresses the refrigerant gas, so that the shaft 310 is tilted in the bearing portion 320. As the shaft 310 is inclined, the axis C of the piston 323 is also inclined. For this reason, the axis C of the piston 323 and the axis D of the cylinder 315 are formed so that the axis D of the cylinder 315 is inclined so as to coincide with each other during the compression stroke. Thereby, the twist of the piston 323 in the cylinder 315 is reduced in the compression stroke, the sliding loss can be reduced, and high efficiency can be achieved.

しかしながら、従来の密閉型圧縮機では、図10に示すように、ピストン323の往復運動の吸入行程において、冷媒ガスを吸入する吸引荷重でピストン323がシリンダ315側に引っ張られるため、シャフト310がシリンダ315側に傾斜する。それに伴い、ピストン323の軸心Cが、あらかじめ傾けて形成されたシリンダ315の軸心Dに対して、ずれてしまう。特に圧縮比の高い厳しい運転条件などで、吸引荷重が増大すると、ピストン323の軸心Cは、さらに圧縮室316の底面側にピストン323の先端部が押し付けられるように傾斜する。このため、ピストン323にこじりが発生して、入力が増加するという課題がある。  However, in the conventional hermetic compressor, as shown in FIG. 10, in the suction stroke of the reciprocating motion of the piston 323, the piston 323 is pulled toward the cylinder 315 by the suction load for sucking the refrigerant gas. Tilt to 315 side. Along with this, the axis C of the piston 323 is displaced from the axis D of the cylinder 315 formed by being tilted in advance. When the suction load increases particularly under severe operating conditions with a high compression ratio, the axis C of the piston 323 is further inclined so that the tip of the piston 323 is pressed against the bottom surface side of the compression chamber 316. For this reason, there is a problem that the piston 323 is twisted and the input increases.

特表2011−508840号公報Special table 2011-508840 gazette

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、吸入行程時にピストンが傾くことにより発生するこじりを軽減し、入力の増加を防止する、効率の高い密閉型圧縮機を提供するものである。  The present invention solves such a conventional problem, and provides a highly efficient hermetic compressor that reduces the twist caused by the tilting of the piston during the intake stroke and prevents an increase in input. is there.

本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、電動要素と、電動要素によって駆動される圧縮要素とが収容された密閉型圧縮機である。圧縮要素は、主軸部、および、主軸部と一体運動する偏心軸部を有するシャフトと、シャフトの主軸部を軸支することによって、片持ち軸受を形成する軸受部とを備える。また、圧縮要素は、気体を圧縮するシリンダと、シリンダの内部に往復自在に挿設されたピストンと、偏心軸部とピストンとを連結するコンロッドとを備える。また、軸受部の軸心を示す第1の中心線と、シリンダの軸心を示す第2の中心線とのなす角度a1と、軸受部に対するシャフトの傾きの角度の絶対値c1とが、式(1)を満たす。また、ピストンの外周面には、シリンダの内周面と隙間を有し、摺動面を形成するシール部と、シール部の後方に位置し、摺動面を形成する延長部と、シール部の後方に位置し、摺動面を形成しない非摺動部とを備える。  The hermetic compressor of the present invention is a hermetic compressor in which an electric element and a compression element driven by the electric element are accommodated in an airtight container. The compression element includes a main shaft portion, a shaft having an eccentric shaft portion that moves integrally with the main shaft portion, and a bearing portion that forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion of the shaft. The compression element includes a cylinder that compresses gas, a piston that is reciprocally inserted into the cylinder, and a connecting rod that connects the eccentric shaft portion and the piston. The angle a1 formed by the first center line indicating the axis of the bearing portion and the second center line indicating the axis of the cylinder and the absolute value c1 of the angle of inclination of the shaft with respect to the bearing portion are expressed by the equation Satisfy (1). In addition, the outer peripheral surface of the piston has a gap with the inner peripheral surface of the cylinder and forms a sliding portion, an extension portion that is located behind the sealing portion and forms the sliding surface, and a sealing portion And a non-sliding portion that does not form a sliding surface.

a1=π/2+c1‥‥‥(1)
これにより、吸入行程時に、シリンダの軸心とピストンの軸心との軸心ズレが大きくなった場合においても、ピストンの摺動面を形成するシール部の後方には、摺動面を形成する側面延長部が存在する。これにより、鉛直上下方向には摺動面となる部分を有していない。したがって、ピストン傾斜時の鉛直上下方向の局所的なこじりを軽減することができる。
a1 = π / 2 + c1 (1)
Thus, even when the axial misalignment between the cylinder center and the piston axis becomes large during the intake stroke, a sliding surface is formed behind the seal portion that forms the piston sliding surface. There is a side extension. Thereby, it does not have the part used as a sliding surface in the vertical up-down direction. Therefore, local twisting in the vertical vertical direction when the piston is tilted can be reduced.

本発明の密閉型圧縮機は、ピストンの吸入行程における局所的なこじりを軽減し、入力の増加を防止するので、効率を向上することができる。  The hermetic compressor of the present invention can reduce the local twisting in the intake stroke of the piston and prevent an increase in input, so that the efficiency can be improved.

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である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の圧縮行程時に圧縮荷重が作用するときの要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a compression load acts during the compression stroke of the hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の吸入行程時に吸引荷重が作用するときの要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a suction load acts during the suction stroke of the hermetic compressor according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機のシリンダ・ピストンの上視断面図である。FIG. 4 is a top sectional view of the cylinder / piston of the hermetic compressor according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機のシリンダ・ピストンの縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the cylinder / piston of the hermetic compressor according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の軸受部とシリンダとの位置関係を示す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the positional relationship between the bearing portion and the cylinder of the hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫の概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the refrigerator in the second embodiment of the present invention. 図8は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional hermetic compressor. 図9は、従来の密閉型圧縮機の圧縮行程におけるピストン周辺の要部断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part around a piston in a compression stroke of a conventional hermetic compressor. 図10は、従来の密閉型圧縮機の吸入行程におけるピストン周辺の要部断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part around a piston in a suction stroke of a conventional hermetic compressor.

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、これらの実施の形態によって本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. Note that the present invention is not limited to these embodiments.

(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である。図2は、同密閉型圧縮機の圧縮行程時に圧縮荷重が作用するときの要部拡大断面図である。図3は、同密閉型圧縮機の吸入行程時に吸引荷重が作用するときの要部拡大断面図である。図4は、同密閉型圧縮機のシリンダ・ピストンの上視断面図である。図5は、同密閉型圧縮機のシリンダ・ピストンの縦断面図である。図6は、同密閉型圧縮機の軸受部とシリンダとの位置関係を示す要部断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a compression load is applied during the compression stroke of the hermetic compressor. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part when a suction load acts during the suction stroke of the hermetic compressor. FIG. 4 is a top sectional view of the cylinder / piston of the hermetic compressor. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a cylinder / piston of the hermetic compressor. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the positional relationship between the bearing portion and the cylinder of the hermetic compressor.

図1から図6において、密閉容器101内には、固定子102と回転子103とを備えた電動要素104と、この電動要素104によって駆動される圧縮要素105とが収容されている。さらに、密閉容器101内の底部には、潤滑油106が貯留されている。  1 to FIG. 6, an electric element 104 including a stator 102 and a rotor 103 and a compression element 105 driven by the electric element 104 are accommodated in a sealed container 101. Furthermore, lubricating oil 106 is stored at the bottom of the sealed container 101.

また、密閉容器101内は、炭化水素系のR600aの冷媒106が満たされ、底部にVG3からVG10の低粘度油の潤滑油102が封入されている。  The sealed container 101 is filled with a hydrocarbon-based R600a refrigerant 106, and a low-viscosity lubricating oil 102 of VG3 to VG10 is sealed at the bottom.

電動要素104は、回転子103と固定子102とで構成されており、インバーター(図示せず)により、少なくとも電源周波数以上の運転周波数を含む複数の運転周波数で駆動される。電動要素104を駆動する最高運転周波数は80Hzとしており、最低運転周波数17Hz以上の運転周波数で駆動する。  The electric element 104 includes a rotor 103 and a stator 102, and is driven by an inverter (not shown) at a plurality of operation frequencies including at least an operation frequency equal to or higher than a power supply frequency. The maximum operating frequency for driving the electric element 104 is 80 Hz, and the electric element 104 is driven at an operating frequency of 17 Hz or more.

シャフト110は、主軸部111と、この主軸部111と一体運動するように主軸部111の一端に偏心して形成された偏心軸部112とを有している。回転子103は、主軸部111に固定されている。シャフト110の内部や表面には、給油通路113が設けられている。給油通路113の下部は、潤滑油106の所定の深さ位置まで、潤滑油106に浸漬するように延出している。  The shaft 110 has a main shaft portion 111 and an eccentric shaft portion 112 formed eccentrically at one end of the main shaft portion 111 so as to move integrally with the main shaft portion 111. The rotor 103 is fixed to the main shaft portion 111. An oil supply passage 113 is provided inside and on the surface of the shaft 110. The lower portion of the oil supply passage 113 extends so as to be immersed in the lubricating oil 106 to a predetermined depth position of the lubricating oil 106.

シリンダブロック114は、円筒形(実質的な円筒形も含む)のシリンダ115と軸受部120とを備えている。軸受部120は、シャフト110の主軸部111を軸支することによって、片持ち軸受を形成している。  The cylinder block 114 includes a cylindrical cylinder 115 (including a substantially cylindrical shape) and a bearing portion 120. The bearing portion 120 forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion 111 of the shaft 110.

シリンダ115には、ピストン123が往復自在に挿設されている。シリンダ115の端部には、バルブプレート150が装着されている。シリンダ115とピストン123とで圧縮室116が形成されている。  A piston 123 is reciprocally inserted in the cylinder 115. A valve plate 150 is attached to the end of the cylinder 115. A compression chamber 116 is formed by the cylinder 115 and the piston 123.

ピストン123には、偏心軸部112と平行になるように、ピストンピン125が装着されている。ピストン123の外周面には、図4と図5に示すように、シール部123aと延長部123bとが設けられている。シール部123aは、シリンダ115の内周面に対して小さなクリアランスを有するように、円筒状に摺動面を形成している。延長部123bは、シール部123aより後方の両側面にシール部123aと同じ半径を有し、ピストン123の軸方向に一定幅で延長された摺動面を形成している。シール部123aより後方の鉛直上下面には、シリンダ115の内周面に対して、より大きなクリアランスを有することで摺動しない非摺動部123cが設けられている。  A piston pin 125 is attached to the piston 123 so as to be parallel to the eccentric shaft portion 112. As shown in FIGS. 4 and 5, a seal portion 123 a and an extension portion 123 b are provided on the outer peripheral surface of the piston 123. The seal portion 123 a forms a sliding surface in a cylindrical shape so as to have a small clearance with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 115. The extension part 123b has the same radius as the seal part 123a on both side surfaces behind the seal part 123a, and forms a sliding surface extended with a constant width in the axial direction of the piston 123. On the vertical upper and lower surfaces behind the seal portion 123a, a non-sliding portion 123c that does not slide due to a larger clearance with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 115 is provided.

コンロッド126は、図2に示すように、大孔端部128と、小孔端部129と、ロッド部130とで構成されている。大孔端部128は、偏心軸部112に嵌装されている。小孔端部129は、ピストンピン125を介して、ピストン123に連結されている。コンロッド126およびピストンピン125によって、偏心軸部112とピストン123とが連結されている。  As shown in FIG. 2, the connecting rod 126 includes a large hole end portion 128, a small hole end portion 129, and a rod portion 130. The large hole end portion 128 is fitted to the eccentric shaft portion 112. The small hole end portion 129 is connected to the piston 123 via the piston pin 125. The eccentric shaft portion 112 and the piston 123 are connected by the connecting rod 126 and the piston pin 125.

ここで、一般的には、圧縮要素105の一部を構成するシャフト110とコンロッド126とピストンピン125とピストン123は、シャフト110の主軸部111の軸心144と、往復運動するピストン123の軸心Cとが、角度π/2(rad)で組立てられている。これは、運転時に最もスムーズで駆動ロスが小さくなるためである。本実施の形態の構成もそのようになっている。  Here, generally, the shaft 110, the connecting rod 126, the piston pin 125, and the piston 123 that constitute a part of the compression element 105 are the axis 144 of the main shaft portion 111 of the shaft 110 and the axis of the piston 123 that reciprocates. The center C is assembled at an angle π / 2 (rad). This is because the driving loss is smoothest during driving and the driving loss is reduced. The configuration of the present embodiment is also like that.

なお、本実施の形態におけるピストン123の寸法は、直径が26mm、全長が23mmであり、シール部123aと延長部123bの軸方向の長さが、それぞれ8mm、15mmである。また、シリンダ115の内周面と、摺動面であるシール部123aおよび延長部123bとの間の半径クリアランスは、0.005mmである。シリンダ115の内周面と非摺動部123cとの間の半径クリアランスは、0.5mmである。  The dimensions of the piston 123 in this embodiment are a diameter of 26 mm and a total length of 23 mm, and the axial lengths of the seal portion 123a and the extension portion 123b are 8 mm and 15 mm, respectively. Further, the radial clearance between the inner peripheral surface of the cylinder 115 and the seal portion 123a and the extension portion 123b which are sliding surfaces is 0.005 mm. The radial clearance between the inner peripheral surface of the cylinder 115 and the non-sliding portion 123c is 0.5 mm.

一方、図6に示すような、軸受部120の軸心を示す第1の中心線141と平行で、かつ、シリンダ115の軸心を示す第2の中心線142と平行な投影面を考える。第1の中心線141と第2の中心線142とのなす角度を、a1とする。軸受部120と主軸部111の直径クリアランスによる、軸受部120に対するシャフト110の傾き角度の絶対値を、c1(rad)とする。シリンダブロック114(シリンダ115)は、a1とc1が式(1)を満たすように、構成されている。  On the other hand, as shown in FIG. 6, a projection plane parallel to the first center line 141 indicating the axis of the bearing 120 and parallel to the second center line 142 indicating the axis of the cylinder 115 will be considered. An angle formed by the first center line 141 and the second center line 142 is a1. The absolute value of the inclination angle of the shaft 110 with respect to the bearing portion 120 due to the diameter clearance between the bearing portion 120 and the main shaft portion 111 is defined as c1 (rad). The cylinder block 114 (cylinder 115) is configured such that a1 and c1 satisfy the formula (1).

a1=π/2+c1‥‥‥(1)
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下にその動作を説明する。電動要素104に通電されると、回転子103はシャフト110を回転させる。シャフト110の回転に伴う偏心軸部112の回転運動が、コンロッド126を介して、ピストン123に伝えられる。
a1 = π / 2 + c1 (1)
The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below. When the electric element 104 is energized, the rotor 103 rotates the shaft 110. The rotational movement of the eccentric shaft portion 112 accompanying the rotation of the shaft 110 is transmitted to the piston 123 via the connecting rod 126.

これにより、ピストン123はシリンダ115内を往復運動する。ピストン123の往復運動により、冷凍サイクルを有する冷却システム(図示せず)から、冷媒ガスが圧縮室116内へ吸入される。冷媒ガスは、圧縮室116で圧縮された後、再び冷却システムに吐き出される。  Thereby, the piston 123 reciprocates in the cylinder 115. The reciprocating motion of the piston 123 causes the refrigerant gas to be sucked into the compression chamber 116 from a cooling system (not shown) having a refrigeration cycle. The refrigerant gas is compressed in the compression chamber 116 and then discharged to the cooling system again.

給油通路113の下端部には、シャフト110の回転によりポンプ作用が働く。密閉容器101の底部の潤滑油106は、給油通路113を通って、上方に汲み上げられ、密閉容器101内の全周方向へ水平に飛散する。飛散された潤滑油106は、ピストンピン125やピストン123などに供給されて、ピストンピン125やピストン123などの潤滑を行う。  At the lower end of the oil supply passage 113, a pump action is caused by the rotation of the shaft 110. The lubricating oil 106 at the bottom of the sealed container 101 is pumped upward through the oil supply passage 113 and scatters horizontally in the entire circumferential direction in the sealed container 101. The scattered lubricating oil 106 is supplied to the piston pin 125, the piston 123, etc., and lubricates the piston pin 125, the piston 123, etc.

次に、ピストンのこじりについて説明する。  Next, a description will be given of the twisting of the piston.

一般的に片持ち軸受構造の密閉型圧縮機では、冷媒ガスを圧縮するときの圧縮荷重を、シャフト110の主軸部111の片側のみで軸支する。そのため、圧縮行程時に圧縮荷重が作用したとき、シャフト110は、図2に示すように、主軸部111と軸受部120との直径クリアランス内で傾く。そのため、主軸部111の軸心144に対するピストン123の軸心Cの角度が、π/2(rad)となるように組立てられているので、ピストン123のバルブプレート150側が水平線より上方に持ち上がる方向に傾く。  Generally, in a hermetic compressor having a cantilever bearing structure, a compression load when compressing refrigerant gas is supported only on one side of the main shaft portion 111 of the shaft 110. Therefore, when a compressive load is applied during the compression stroke, the shaft 110 is inclined within the diameter clearance between the main shaft portion 111 and the bearing portion 120 as shown in FIG. Therefore, since the angle of the axis C of the piston 123 with respect to the axis 144 of the main shaft 111 is set to π / 2 (rad), the valve plate 150 side of the piston 123 is lifted above the horizontal line. Tilt.

本実施の形態では、このピストン123の傾きを考慮して、あらかじめ、シリンダ115の軸心Dのバルブプレート150側が、水平線より上方に持ち上がる方向に傾けて、形成されている。  In the present embodiment, in consideration of the inclination of the piston 123, the valve plate 150 side of the axis D of the cylinder 115 is previously inclined so as to be lifted upward from the horizontal line.

そのため、圧縮行程時にピストン123に圧縮荷重が作用した場合は、図2に示すように、シリンダ115の軸心Dとピストン123の軸心Cとが合致する。これにより、往復運動するピストン123のこじりは軽減される。  Therefore, when a compression load is applied to the piston 123 during the compression stroke, the axis D of the cylinder 115 and the axis C of the piston 123 coincide as shown in FIG. Thereby, the twist of the piston 123 which reciprocates is reduced.

図6において、軸受部120の軸心を示す第1の中心線141と、シリンダ115の軸心を示す第2の中心線142との交点をOとする。また、軸受部120と主軸部111の直径クリアランスに基づく、軸受部120に対するシャフト110の傾きの角度の絶対値をc1とする。このとき、軸受部120の軸心を示す第1の中心線141と、シリンダ115の軸心を示す第2の中心線142との角度a1が、式(1)を満たすように、シリンダ115を形成している。  In FIG. 6, the intersection of the first center line 141 indicating the axis of the bearing 120 and the second center line 142 indicating the axis of the cylinder 115 is defined as O. The absolute value of the angle of inclination of the shaft 110 with respect to the bearing portion 120 based on the diameter clearance between the bearing portion 120 and the main shaft portion 111 is defined as c1. At this time, the cylinder 115 is moved so that the angle a1 between the first center line 141 indicating the axis of the bearing portion 120 and the second center line 142 indicating the axis of the cylinder 115 satisfies the expression (1). Forming.

すなわち、本実施の形態では、式(1)で表される角度a1をシリンダ115の軸心の角度の設計値としている。角度a1は、軸受部120に対するシャフト110の傾きの角度の絶対値c1を用いて、実際の値に近づくように設計されている。したがって、ピストン123とシリンダ115との間のこじりを、より確実に軽減することができる。  That is, in the present embodiment, the angle a1 represented by the equation (1) is set as the design value of the angle of the axis of the cylinder 115. The angle a1 is designed to approach an actual value using the absolute value c1 of the angle of inclination of the shaft 110 with respect to the bearing portion 120. Therefore, the twist between the piston 123 and the cylinder 115 can be more reliably reduced.

一方、吸入行程時にピストン123に吸引力が作用したとき、シャフト110は、図3に示すように、主軸部111と軸受部120との直径クリアランス内で傾く。そのため、軸受部120の直径クリアランス内で傾いた、シャフト110の主軸部111の軸心144に対する、ピストン123の軸心Cの角度が、π/2(rad)となるように組立てられているので、ピストン123のバルブプレート150側が水平線より下方に向く方向に傾く。したがって、圧縮行程時のピストン123の傾きを考慮して設定されたシリンダ115の軸心Dに対して、ずれが生じる。  On the other hand, when a suction force acts on the piston 123 during the suction stroke, the shaft 110 is tilted within a diameter clearance between the main shaft portion 111 and the bearing portion 120 as shown in FIG. Therefore, since the angle of the axis C of the piston 123 with respect to the axis 144 of the main shaft 111 of the shaft 110 inclined within the diameter clearance of the bearing 120 is assembled to be π / 2 (rad). The valve plate 150 side of the piston 123 is inclined in a direction facing downward from the horizontal line. Accordingly, a deviation occurs with respect to the axis D of the cylinder 115 set in consideration of the inclination of the piston 123 during the compression stroke.

このように、吸入行程において、ピストン123に吸引荷重が作用し、シリンダ115の軸心Dに対して、ピストン123の軸心Cが下方にずれるように傾斜する。このとき、図5に示すように、ピストン123の軸心ずれ角度αによる、シール部123aの半径方向の最大傾斜量は、シール部123aの軸方向長さL×sin(α)で表される。  Thus, in the suction stroke, a suction load acts on the piston 123, and the axis C of the piston 123 is inclined with respect to the axis D of the cylinder 115 so as to be displaced downward. At this time, as shown in FIG. 5, the maximum amount of radial inclination of the seal portion 123a due to the axial deviation angle α of the piston 123 is represented by the axial length L × sin (α) of the seal portion 123a. .

一般的に、本実施の形態と同様の用途に用いられる密閉型圧縮機のピストン123には、シール性と摺動信頼性の確保のため、ピストン123の軸方向全長が、シール部123aとして形成される。また、シール部123aの半径クリアランスが、圧縮要素105の構成要素のなかで最小であり、本実施の形態では0.005mmである。そのため、吸入行程時のシール部123aの半径方向の最大傾斜量は、シール部123aの半径クリアランス0.005mmより大きくなってしまう。このため、ピストン123の圧縮室116側のE部と、偏心軸部112側のF部にこじりが生じる。  Generally, the piston 123 of the hermetic compressor used for the same application as that of the present embodiment is formed with the entire axial length of the piston 123 as a seal portion 123a in order to ensure sealing performance and sliding reliability. Is done. Further, the radial clearance of the seal portion 123a is the smallest among the constituent elements of the compression element 105, and is 0.005 mm in the present embodiment. Therefore, the maximum amount of radial inclination of the seal portion 123a during the suction stroke is greater than the radial clearance 0.005 mm of the seal portion 123a. For this reason, the E portion on the compression chamber 116 side of the piston 123 and the F portion on the eccentric shaft portion 112 side are twisted.

しかし、本実施の形態においては、ピストン123の摺動部が、シール部123aと側圧を支持する両側面の延長部123bで構成されている。これにより、F部は半径クリアランスが0.5mmの非摺動部123cであり、シール部の半径クリアランス0.005mmより十分に大きい。このため、ピストン123がF部でシリンダ115の内周面と接触することはない。  However, in the present embodiment, the sliding portion of the piston 123 is constituted by the seal portion 123a and the extension portions 123b on both side surfaces that support the side pressure. Thereby, F part is non-sliding part 123c whose radius clearance is 0.5 mm, and is sufficiently larger than the radial clearance 0.005 mm of the seal part. For this reason, the piston 123 does not come into contact with the inner peripheral surface of the cylinder 115 at the F portion.

また、E部近傍においても、軸心ずれ角度αによるシール部123aの半径方向の最大傾斜量L×Sin(α)は、シール部123aの長さLが小さいため、半径クリアランス0.005mmより小さい。  Further, even in the vicinity of the E portion, the maximum radial amount L × Sin (α) of the seal portion 123a in the radial direction due to the shaft misalignment angle α is smaller than the radial clearance 0.005 mm because the length L of the seal portion 123a is small. .

そのため、吸入行程において吸引荷重が作用する場合においても、ピストン123のE部のこじりの発生を抑えることができる。  Therefore, even when a suction load is applied during the suction stroke, it is possible to suppress the occurrence of twisting of the E portion of the piston 123.

すなわち、圧縮行程においてピストン123とシリンダ115との間のこじりを抑制するとともに、吸入行程においてもピストン123とシリンダ115との間のこじりを抑制することができる。  That is, it is possible to suppress the twisting between the piston 123 and the cylinder 115 in the compression stroke, and to suppress the twisting between the piston 123 and the cylinder 115 in the suction stroke.

しかも、この吸入行程時の吸引力は、圧縮荷重より大幅に小さいため、ピストン123の傾斜角度は、圧縮行程時より吸入行程時のほうが小さい。また、ピストン123とシリンダ115のこじりも、圧縮行程時より吸入行程時の方が小さいことから、吸入行程のピストン123とシリンダ115との間のこじりは、効果的に低減される。  Moreover, since the suction force during the suction stroke is significantly smaller than the compression load, the inclination angle of the piston 123 is smaller during the suction stroke than during the compression stroke. Further, since the piston 123 and the cylinder 115 are smaller in the suction stroke than in the compression stroke, the twist between the piston 123 and the cylinder 115 in the suction stroke is effectively reduced.

以上のように、本実施の形態によれば、圧縮および吸引両行程時において、ピストン123とシリンダ115の摺動損失を低減でき、高効率化することができる。  As described above, according to the present embodiment, the sliding loss between the piston 123 and the cylinder 115 can be reduced and the efficiency can be improved during both the compression and suction strokes.

以上のように、本実施の形態の密閉型圧縮機は、密閉容器101内に、電動要素104と、電動要素104によって駆動される圧縮要素105とが収容された密閉型圧縮機である。圧縮要素105は、主軸部111、および、主軸部111と一体運動する偏心軸部112を有するシャフト110と、シャフト110の主軸部111を軸支することによって、片持ち軸受を形成する軸受部120とを備える。また、圧縮要素105は、気体を圧縮するシリンダ115と、シリンダ115の内部に往復自在に挿設されたピストン123と、偏心軸部112とピストン123とを連結するコンロッド126とを備える。また、軸受部120の軸心を示す第1の中心線141と、シリンダ115の軸心を示す第2の中心線142とのなす角度a1と、軸受部120に対するシャフト110の傾きの角度の絶対値c1とが、式(1)を満たす。また、ピストン123の外周面には、シリンダ115の内周面と隙間を有し、摺動面を形成するシール部123aと、シール部123aの後方に位置し、摺動面を形成する延長部123bと、シール部123aの後方に位置し、摺動面を形成しない非摺動部123cとを備える。  As described above, the hermetic compressor of the present embodiment is a hermetic compressor in which the electric element 104 and the compression element 105 driven by the electric element 104 are accommodated in the hermetic container 101. The compression element 105 includes a main shaft 111, a shaft 110 having an eccentric shaft 112 that moves integrally with the main shaft 111, and a bearing 120 that forms a cantilever bearing by supporting the main shaft 111 of the shaft 110. With. The compression element 105 includes a cylinder 115 that compresses gas, a piston 123 that is reciprocally inserted into the cylinder 115, and a connecting rod 126 that connects the eccentric shaft portion 112 and the piston 123. Also, the absolute angle of the angle a1 formed by the first center line 141 indicating the axis of the bearing portion 120 and the second center line 142 indicating the axis of the cylinder 115 and the inclination angle of the shaft 110 with respect to the bearing portion 120 are absolute. The value c1 satisfies the formula (1). In addition, the outer peripheral surface of the piston 123 has a gap with the inner peripheral surface of the cylinder 115, and forms a sliding surface, a seal portion 123a, and an extension portion that is located behind the sealing portion 123a and forms a sliding surface. 123b and the non-sliding part 123c which is located behind the seal part 123a and does not form a sliding surface.

これにより、圧縮および吸引両行程時において、ピストン123とシリンダ115の摺動損失を低減でき、高効率化することができる。  Thereby, the sliding loss of the piston 123 and the cylinder 115 can be reduced during both the compression and suction strokes, and the efficiency can be increased.

また、延長部123bは、シール部123aと同じ半径を有し、側圧を支持する摺動面を形成する。これにより、ピストンの局所的なこじりを軽減し、入力の増加を防止することができて、高効率化を図ることができる。  Further, the extension portion 123b has the same radius as the seal portion 123a and forms a sliding surface that supports the side pressure. As a result, local twisting of the piston can be reduced, an increase in input can be prevented, and high efficiency can be achieved.

また、電動要素104は、インバータ回路により複数の回転数で駆動される。  The electric element 104 is driven at a plurality of rotation speeds by an inverter circuit.

これにより、低速回転でピストンへの給油量が少なくなり、ピストンの摺動面に生じる油膜の厚さが薄い運転条件においても、シリンダ内でのピストンのこじりの発生を防止できる。また、高速回転で圧縮比が高くピストンの傾斜が大きくなる運転条件の吸入行程においても、シリンダ内でのピストンのこじりを軽減できるため高効率化を図ることができる。  As a result, the amount of oil supplied to the piston is reduced by low-speed rotation, and it is possible to prevent the piston from being twisted in the cylinder even under operating conditions where the oil film formed on the sliding surface of the piston is thin. Further, even in an intake stroke under an operating condition where the compression ratio is high and the piston is inclined at a high speed, the piston can be reduced in the cylinder, so that the efficiency can be improved.

(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫の概略断面図である。ここでは、冷凍装置として冷蔵庫を例にして説明する。図7の冷蔵庫は、実施の形態1で説明した密閉型圧縮機を搭載したものである。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the refrigerator in the second embodiment of the present invention. Here, a refrigerator will be described as an example of the refrigeration apparatus. The refrigerator in FIG. 7 is mounted with the hermetic compressor described in the first embodiment.

図7において、断熱箱体180は、内箱182と、外箱184と、および断熱壁とを備えている。内箱182は、ABS(Acrylonitrile、Butadiene、Styrene)などの樹脂体を真空成型したものである。外箱184には、プリコート鋼板などの金属材料が用いられている。断熱壁は、内箱182と外箱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。断熱体186には、たとえば、硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム、および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 includes an inner box 182, an outer box 184, and a heat insulating wall. The inner box 182 is formed by vacuum molding a resin body such as ABS (Acrylonitrile, Butadiene, Styrene). A metal material such as a pre-coated steel plate is used for the outer box 184. The heat insulating wall is formed by injecting a heat insulating body 186 to be foam-filled into a space formed by the inner box 182 and the outer box 184. For the heat insulator 186, for example, rigid urethane foam, phenol foam, styrene foam, or the like is used. As the foaming material, use of hydrocarbon-based cyclopentane is better 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、上部が回転扉式、下部が引出し式の構成とされている。複数の断熱区画は、上から、冷蔵室188と、並べて設けられ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、および冷凍室引出し扉206である。  The heat insulation box 180 is divided into a plurality of heat insulation sections, and the upper part is configured as a rotary door type and the lower part as a drawer type. The plurality of heat insulation compartments are, from above, a refrigerator compartment 188, a drawer type switching room 190 and an ice making room 192, a drawer type vegetable room 194, and a drawer type freezing room 196 provided side by side. Each heat insulation section is provided with a heat insulation door via a gasket. From the top, the refrigerating room rotary door 198, the switching room drawer door 200, the ice making room drawer door 202, the vegetable room drawer door 204, and the freezer compartment drawer door 206.

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。  Moreover, the outer box 184 of the heat insulation box 180 is provided with the recessed part 208 which dented the top surface back.

冷凍サイクルは、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、蒸発器216と、および吸入配管218とを環状に接続している。そして密閉型圧縮機210は、実施の形態1で説明した密閉式圧縮機であり、凹み部208に弾性支持されている。蒸発器216は、野菜室194と冷凍室196の背面で、冷却ファン214を近傍に配置している。  The refrigeration cycle includes a hermetic compressor 210, a condenser (not shown) provided on the side of the heat insulating box 180, a capillary 212 as a decompressor, a dryer (not shown) for removing moisture, and evaporation. The vessel 216 and the suction pipe 218 are connected in a ring shape. The hermetic compressor 210 is the hermetic compressor described in the first embodiment, and is elastically supported by the recess 208. The evaporator 216 is provided with a cooling fan 214 in the vicinity on the back of the vegetable compartment 194 and the freezer compartment 196.

以上のように構成された冷蔵庫について、以下、その動作、作用を説明する。  About the refrigerator comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated 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。  First, the temperature setting and cooling method of each heat insulation section will be described.

冷蔵室188の温度は、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。  The temperature of the refrigerator compartment 188 is normally set at 1 to 5 ° C., with the lower limit being the temperature at which it does not freeze for refrigerated storage.

切替室190の温度は、ユーザーにより設定変更可能であり、冷凍室温度帯から冷蔵、野菜室温度帯までの所定の温度帯に、設定変更可能である。  The temperature of the switching chamber 190 can be changed by the user, and the setting can be changed within a predetermined temperature range from the freezer temperature range to the refrigeration / vegetable temperature range.

製氷室192は、独立の氷保存室である。製氷室192は、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。製氷室192の温度は、氷を保存するために冷凍温度帯であるが、氷の保存の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。  The ice making room 192 is an independent ice storage room. The ice making chamber 192 includes an automatic ice making device (not shown), and automatically creates and stores ice. The temperature of the ice making chamber 192 is a freezing temperature zone for storing ice, but may be set at a freezing temperature of −18 ° C. to −10 ° C. that is relatively higher than the freezing temperature zone for storing ice. Is possible.

野菜室194の温度は、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、葉物野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。  The temperature of the vegetable compartment 194 is often set to 2 ° C. to 7 ° C., which is the same as 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 so as not to freeze.

冷凍室196の温度は、冷凍保存のために、通常−22〜−18℃で設定されている。しかし、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−30〜−25℃の低温で設定されることもある。  The temperature of the freezer compartment 196 is normally set at −22 to −18 ° C. for frozen storage. However, in order to improve the frozen storage state, it may be set at a low temperature of, for example, −30 to −25 ° C.

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。しかし、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で断熱箱体180を一体に発泡充填することが可能である。断熱体186で発泡充填することにより、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 partitioned by an insulating wall to efficiently maintain different temperature settings. However, as a method of improving the heat insulation performance at a low cost, it is possible to foam-fill the heat insulation box 180 integrally with the heat insulator 186. By performing foam filling with the heat insulator 186, it is possible to achieve a heat insulation performance that is approximately twice that of using a heat insulating member such as polystyrene foam, and the storage volume can be increased by thinning the partition.

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.

冷蔵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う。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 a signal from a temperature sensor (not shown) and a control board in accordance with the set temperature in the refrigerator. The hermetic compressor 210 performs a predetermined compression operation according to the instruction of the cooling operation. The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant gas dissipates heat in a condenser (not shown) to be condensed and liquefied, and is depressurized by the capillary 212 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant and reaches the evaporator 216.

冷却ファン214の動作により、冷蔵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 the low-temperature cold air that has been heat-exchanged is distributed by a damper (not shown), etc. The chamber is cooled.

以上のような動作を行う、冷蔵庫の密閉型圧縮機210において、実施の形態1で説明したように、シリンダブロック114は、軸受部120の軸心を示す第1の中心線141と、シリンダ115の軸心を示す第2の中心線142とが互いに交差するように、軸受部120およびシリンダ115が配置されている。第1の中心線141と第2の中心線142とのなす角度a1(rad)と、軸受部120と主軸部111の直径クリアランスによる軸受部120に対するシャフト110の傾きとの角度の絶対値c1(rad)とが、式(1)を満たしている。ピストン123は、外周面にシリンダ115内周面と一様な隙間を有し、摺動面を形成する円筒状のシール部123aを有している。さらに、ピストン123は、シール部123aの後方に位置し、シール部123aと同じ半径を有し、側圧を支持する摺動面を形成する延長部123bを有している。  In the hermetic compressor 210 of the refrigerator that performs the above operation, as described in the first embodiment, the cylinder block 114 includes the first center line 141 indicating the axis of the bearing 120 and the cylinder 115. The bearing portion 120 and the cylinder 115 are arranged so that the second center line 142 indicating the axial center of the shaft intersects each other. The absolute value c1 of the angle between the angle a1 (rad) formed by the first center line 141 and the second center line 142 and the inclination of the shaft 110 with respect to the bearing portion 120 due to the diameter clearance between the bearing portion 120 and the main shaft portion 111 ( rad) satisfies the formula (1). The piston 123 has a cylindrical seal portion 123a that has a uniform gap with the inner peripheral surface of the cylinder 115 on the outer peripheral surface and forms a sliding surface. Furthermore, the piston 123 has an extension part 123b that is located behind the seal part 123a, has the same radius as the seal part 123a, and forms a sliding surface that supports the side pressure.

これにより、吸入行程時に、シリンダ115の軸心と、ピストン123の軸心との軸心ズレが大きくなった場合においても、ピストン123傾斜時の摺動面積が小さくなる。なぜなら、ピストン123は、ピストン123の摺動面を形成する円筒のシール部123aの後方に、側圧を支持する摺動面を形成する延長部123bのみを有し、鉛直上下方向には摺動面を有していないからである。  As a result, even when the axial misalignment between the axial center of the cylinder 115 and the axial center of the piston 123 increases during the intake stroke, the sliding area when the piston 123 tilts becomes small. This is because the piston 123 has only an extension portion 123b that forms a sliding surface that supports the lateral pressure behind the cylindrical seal portion 123a that forms the sliding surface of the piston 123, and the sliding surface in the vertical vertical direction. It is because it does not have.

その結果、ピストン123の局所的なこじりが軽減され、摺動損失を低減し、密閉型圧縮機210の効率を向上することができる。したがって、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。  As a result, local twisting of the piston 123 is reduced, sliding loss can be reduced, and the efficiency of the hermetic compressor 210 can be improved. Therefore, the power consumption of the refrigerator can be reduced.

以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、冷凍サイクルに、実施の形態1の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置である。これにより、冷凍装置の消費電力を低減することができる。  As described above, the refrigerator according to the present embodiment is a refrigeration apparatus that uses the hermetic compressor according to the first embodiment in a refrigeration cycle. Thereby, the power consumption of a freezing apparatus can be reduced.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、ピストンの摺動損失を低減することで効率を向上することができ、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置等に適用できる。  As described above, the hermetic compressor according to the present invention can improve the efficiency by reducing the sliding loss of the piston, and is not limited to an electric refrigerator-freezer for home use, but also an air conditioner, a vending machine, and others. It can be applied to refrigeration equipment.

101 密閉容器
102 固定子
103 回転子
104 電動要素
105 圧縮要素
106 潤滑油
110 シャフト
111 主軸部
112 偏心軸部
113 給油通路
114 シリンダブロック
115 シリンダ
116 圧縮室
120 軸受部
123 ピストン
123a シール部
123b 延長部
123c 非摺動部
125 ピストンピン
126 コンロッド
128 大孔端部
129 小孔端部
130 ロッド部
141 第1の中心線
142 第2の中心線
144 軸心
150 バルブプレート
180 断熱箱体
182 内箱
184 外箱
186 断熱体
188 冷蔵室
190 切替室
192 製氷室
194 野菜室
196 冷凍室
198 冷蔵室回転扉
200 切替室引出し扉
202 製氷室引出し扉
204 野菜室引出し扉
206 冷凍室引出し扉
208 凹み部
210 密閉型圧縮機
212 キャピラリ
214 冷却ファン
216 蒸発器
218 吸入配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Sealed container 102 Stator 103 Rotor 104 Electric element 105 Compression element 106 Lubricating oil 110 Shaft 111 Main shaft part 112 Eccentric shaft part 113 Oil supply passage 114 Cylinder block 115 Cylinder 116 Compression chamber 120 Bearing part 123 Piston 123a Seal part 123b Extension part 123c Non-sliding portion 125 Piston pin 126 Connecting rod 128 Large hole end portion 129 Small hole end portion 130 Rod portion 141 First center line 142 Second center line 144 Shaft center 150 Valve plate 180 Heat insulation box 182 Inner box 184 Outer box 186 Heat insulator 188 Refrigeration room 190 Switching room 192 Ice making room 194 Vegetable room 196 Freezing room 198 Refrigeration room rotating door 200 Switching room drawer door 202 Ice making room drawer door 204 Vegetable room drawer door 206 Freezer compartment drawer door 208 Recessed part 10 hermetic compressor 212 capillary 214 cooling fan 216 evaporator 218 suction pipe

Claims (4)

密閉容器内に、電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素とが収容された密閉型圧縮機であって、
前記圧縮要素は、
主軸部、および、前記主軸部と一体運動する偏心軸部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ことによって、片持ち軸受を形成する軸受部と、
気体を圧縮するシリンダと、
前記シリンダの内部に往復自在に挿設されたピストンと、
前記偏心軸部と前記ピストンとを連結するコンロッドとを備え、
前記軸受部の軸心を示す第1の中心線と、前記シリンダの軸心を示す第2の中心線とのなす角度a1と、
前記軸受部に対する前記シャフトの傾きの角度の絶対値c1とが、式(1)を満たし、
前記ピストンの外周面には、
前記シリンダの内周面と隙間を有し、摺動面を形成するシール部と、
前記シール部の後方に位置し、摺動面を形成する延長部と、
前記シール部の後方に位置し、摺動面を形成しない非摺動部と
を備える密閉型圧縮機。
a1=π/2+c1‥‥‥(1)
A hermetic compressor in which an electric element and a compression element driven by the electric element are accommodated in an airtight container,
The compression element is
A shaft having a main shaft portion and an eccentric shaft portion that moves integrally with the main shaft portion;
A bearing portion that forms a cantilever bearing by pivotally supporting the main shaft portion of the shaft;
A cylinder for compressing the gas;
A piston inserted reciprocally in the cylinder;
A connecting rod for connecting the eccentric shaft portion and the piston;
An angle a1 formed by a first center line indicating the axis of the bearing portion and a second center line indicating the axis of the cylinder;
The absolute value c1 of the inclination angle of the shaft with respect to the bearing portion satisfies the formula (1),
On the outer peripheral surface of the piston,
A seal portion having a gap with the inner peripheral surface of the cylinder and forming a sliding surface;
An extension that is located behind the seal and forms a sliding surface;
A hermetic compressor including a non-sliding portion that is located behind the seal portion and does not form a sliding surface.
a1 = π / 2 + c1 (1)
前記延長部は、前記シール部と同じ半径を有し、側圧を支持する前記摺動面を形成する請求項1に記載の密閉型圧縮機。The hermetic compressor according to claim 1, wherein the extension portion has the same radius as the seal portion and forms the sliding surface that supports a side pressure. 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される請求項1または2に記載の密閉型圧縮機。The hermetic compressor according to claim 1, wherein the electric element is driven at a plurality of rotation speeds by an inverter circuit. 冷凍サイクルに請求項1から3のいずれかに記載の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置。A refrigeration apparatus using the hermetic compressor according to any one of claims 1 to 3 in a refrigeration cycle.
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