(57)【要約】【課題】摺動損失の増加を抑制できる密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】密閉型圧縮機１００の圧縮要素１０６は、主軸部１５５及び偏心軸部１５６を有するクランクシャフト１３４と、筒形状のシリンダボア１２４を有するブロック１２３と、偏心軸部にコンロッド１５８を介して連結され、且つ、シリンダボア内に往復自在に設けられたピストン１２５とを有し、ブロックには、第１軸受孔１４１を有し、且つ、第１軸受孔に挿通された主軸部の第１部分１５２を内周面で軸支する第１フレーム１３６と、第２軸受孔１５０を有し、主軸部において第１部分を挟んで偏心軸部側と反対側に設けられていると共に第２軸受孔に挿通された第２部分１５４を内周面で軸支し、且つ、第１フレームとの間に電動要素１０４を挟むように配置された第２フレーム１３８と、第１フレーム及び第２フレームに接続された第１接続部１３７及び第２接続部１３９とが一体的に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、
回転子及び固定子を有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、
前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、
前記圧縮要素は、
主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、
筒形状のシリンダボアを有するブロックと、
前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、
前記ブロックには、
第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を内周面で軸支する第１フレームと、
第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を内周面で軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、
前記第１フレーム及び前記第２フレームに接続された第１接続部及び第２接続部と、が一体的に形成されている、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記第１接続部及び前記第２接続部は、互いの間に前記主軸部を挟むように、前記ピストンの往復方向に配列されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記固定子は、鉄心と、前記鉄心に巻き回されている巻線とを有し、
前記ピストンの往復方向に直交する方向において、前記固定子上における前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の端から、前記鉄心のうち前記巻線により巻き回されていない部分が露出している、請求項１又は２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記回転子は、前記主軸部における前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、
前記第３部分の直径は、前記第１部分の直径よりも小さく、且つ、前記第２部分の直径よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記電動要素は、複数の周波数でインバータ回路により駆動される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている、冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機及び冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機として、特許文献１の圧縮機が知られている。この圧縮機では、クランクシャフトの上端を軸支するメインフレーム、及び、クランクシャフトの下端を軸支するベアリングフレームが互いに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＣＮ２０３９６２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の圧縮機では、メインフレームの軸受孔とベアリングフレームの軸受孔との同軸度の精度が高くなるように、これらを組み立てることは困難である。また、たとえ、これらの軸受孔を同軸になるようにメインフレームとベアリングフレームとを組み立てたとしても、圧縮機の輸送時の衝撃等によって軸受孔の同軸度が低下するおそれがある。このように軸受孔の同軸度が低下すると、クランクシャフトとメインフレーム及びベアリングフレームとの摺動損失の増加を招いてしまう。
【０００５】
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り、摺動損失の増加を抑制することができる密閉型圧縮機及び冷凍装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に係る密閉型圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、回転子及び固定子を有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、筒形状のシリンダボアを有するブロックと、前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、前記ブロックには、第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を内周面で軸支する第１フレームと、第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を内周面で軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、前記第１フレーム及び前記第２フレームに接続された第１接続部及び第２接続部と、が一体的に形成されている。
【０００７】
本発明の別の態様に係る冷凍装置は、密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記構成を有し、摺動損失の増加を抑制することができる密閉型圧縮機及び冷凍装置を提供することができるという効果を奏する。
【０００９】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機を示す断面図である。
【図２】図１のブロック及び電動要素を上方から視た図である。
【図３】図１のブロック及び電動要素を下方から視た図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る冷凍装置を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１発明に係る密閉型圧縮機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮要素と、回転子及び固定子を有し、且つ、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素及び前記電動要素を収容する密閉容器と、を備え、前記圧縮要素は、主軸部、及び、前記主軸部に偏心して設けられた偏心軸部を有するクランクシャフトと、筒形状のシリンダボアを有するブロックと、
前記偏心軸部にコンロッドを介して連結され、且つ、前記シリンダボア内に往復自在に設けられたピストンと、を有し、前記ブロックには、第１軸受孔を有し、且つ、前記第１軸受孔に挿通された前記主軸部の第１部分を内周面で軸支する第１フレームと、第２軸受孔を有し、前記主軸部において前記第１部分を挟んで前記偏心軸部側と反対側に設けられていると共に前記第２軸受孔に挿通された第２部分を内周面で軸支し、且つ、前記第１フレームとの間に前記電動要素を挟むように配置された第２フレームと、前記第１フレーム及び前記第２フレームに接続された第１接続部及び第２接続部と、が一体的に形成されている。
【００１２】
この構成によれば、第１フレーム及び第２フレームが第１接続部及び第２接続部により接続されていると共に、これらがブロックにおいて一体的に形成されている。このため、第１フレームの第１軸受孔及び第２フレームの第２軸受孔が同時に加工でき、同軸に配置されるようにブロックを形成することができる。また、第１フレームと第２フレームが２か所で接続されていることにより、ブロックが高い剛性を有しているため、ブロックにおける加工歪が低減でき、同軸度の精度を向上できる。よってこれらの軸受孔に挿通された主軸部と各軸受孔周囲のフレーム（フレームの内周面）との摺動損失の増加を抑制することができる。
【００１３】
第２発明に係る密閉型圧縮機は、前記第１接続部及び前記第２接続部は、互いの間に前記主軸部を挟むように、前記ピストンの往復方向に配列されていてもよい。
【００１４】
本発明によれば、ピストンの往復運動によってこの往復方向に大きな力がブロックに作用する。この力を、往復方向に配列された第１接続部及び第２接続部により受け、ブロックにおけるシリンダボア、第１軸受孔及び第２軸受孔の傾きを防止することができる。よって、傾きによるシリンダボアとピストンとの間、及び、各軸受孔周囲のフレーム（フレームの内周面）と主軸部との間における摺動摩擦の上昇を、低減することができる。
【００１５】
第３発明に係る密閉型圧縮機は、第１又は２の発明において、前記固定子は、鉄心と、前記鉄心に巻き回されている巻線とを有し、前記ピストンの往復方向に直交する方向において、前記固定子上における前記第１フレーム及び前記第２フレームの少なくとも一方の端から、前記鉄心のうち前記巻線により巻き回されていない部分が露出していてもよい。
【００１６】
本発明によれば、第１フレーム及び第２フレームから露出する巻線の面積が増加すると共に、鉄心が第１フレーム及び第２フレームから露出する。このため、通電による巻線の発熱によって鉄心が加熱されても、巻線、及び、鉄心の露出している部分から放熱される。これにより、温度上昇による電動要素の効率の低下を抑制することができる。
【００１７】
第４発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜３のいずれかの発明において、前記回転子は、前記主軸部における前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分に固定された円筒形の固定部を有し、前記第３部分の直径は、前記第１部分の直径よりも小さく、且つ、前記第２部分の直径よりも大きくてもよい。
【００１８】
本発明によれば、第２部分の直径は第３部分の直径よりも小さい。これにより、第２部分を固定部内に通過させてから第２軸受孔に挿入する際、第２部分が固定部内に接触しにくく、第２部分及び固定部の損傷を防止することができる。
【００１９】
また、第１部分の直径は第３部分の直径よりも大きい。これにより、第２部分を固定部内に挿入してから、第３部分を固定部内に圧入する。この際、第２部分側と反対側の第１部分は、固定部内に挿入されずに、固定部に当接する。このため、固定部における第３部分の位置決めを容易に行うことができる。
【００２０】
第５発明に係る密閉型圧縮機は、第１〜４のいずれかの発明において、前記電動要素は、複数の周波数でインバータ回路により駆動されてもよい。本発明によれば、インバータ回路によって電動要素を駆動する周波数が変化されても、第１フレーム及び第２フレームと主軸部との摺動損失の増加を抑制することができる。
【００２１】
第６発明に係る冷凍装置は、第１〜５発明のいずれかの密閉型圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷凍サイクルを備えている。本発明によれば、上記のような密閉型圧縮機によって、冷凍装置のエネルギー効率及び生産性の向上を図ることができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、クランクシャフトの主軸部側よりも偏心軸部側を上側、その反対側を下側として説明するが、密閉型圧縮機の配置はこれに限定されない。
【００２３】
（実施の形態１）
＜密閉型圧縮機の構成＞
実施の形態１に係る密閉型圧縮機１００は、図１〜図３に示すように、冷媒ガス１１２を圧送する機器であって、例えば、冷凍サイクルに用いられる。冷凍サイクルを用いた装置としては、例えば、家庭用機器及び業務用機器が例示される。この家庭用機器としては、例えば、電気冷蔵庫などの冷凍装置、及び、エアーコンディショナー等が挙げられ、業務用機器としては、例えば、業務用ショーケース及び自動販売機等の冷凍装置が挙げられる。
【００２４】
密閉型圧縮機１００は、圧縮機本体１０８及び密閉容器１０２を有し、圧縮機本体１０８は、電動要素１０４及び圧縮要素１０６を有している。密閉容器１０２は、例えば、鉄板の絞り成型によって形成されている。密閉容器１０２は、圧縮機本体１０８を内部空間に収容し、内部空間を密閉している。圧縮機本体１０８は、サスペンションスプリング１１０等の弾性部材によって密閉容器１０２に弾性的に支持されている。
【００２５】
また、密閉容器１０２には、冷媒ガス１１２が封入されると共に、潤滑油１１４が貯留されている。冷媒ガス１１２には、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のＲ６００ａ等の熱媒体が用いられる。潤滑油１１４は、例えば、圧縮要素１０６の潤滑に用いられ、密閉容器１０２の下部に貯められている。
【００２６】
さらに、密閉容器１０２には、吸入パイプ（図示せず）及び吐出パイプ（図示せず）が接続されている。吸入パイプ及び吐出パイプは、一端が密閉容器１０２の内部空間に連通し、他端が冷凍サイクルの配管（図示せず）に接続されている。これにより、冷媒ガス１１２は、吸入パイプを介して密閉容器１０２に流入し、密閉容器１０２内の圧縮要素１０６により圧縮されて吐出パイプを介して吐出される。
【００２７】
電動要素１０４は、固定子１１９及び回転子１２０を有し、これらにより圧縮要素１０６を駆動する。回転子１２０は、例えば、ヨーク１２１及び磁石１２２を有し、ヨーク１２１は基面部１２１ａ、側面部１２１ｂ及び固定部１２１ｃを有している。
【００２８】
固定部１２１ｃは、円筒形状であって、第１貫通孔１２１ｄを有している。基面部１２１ａは、円環形状であって、固定部１２１ｃの下部から径方向の外側へ拡がっている。なお、固定部１２１ｃは、基面部１２１ａよりも下方に延びていてもよい。
【００２９】
側面部１２１ｂは、円筒形状であって、固定部１２１ｃの周囲を囲むように固定部１２１ｃと同軸に設けられ、基面部１２１ａの外周縁から上方に延びている。この基面部１２１ａの上方であって、側面部１２１ｂの内側に、固定子１１９が配置されている。このため、固定子１１９の周囲は、回転子１２０により取り囲まれている。
【００３０】
磁石１２２は、側面部１２１ｂと固定子１１９との間において、側面部１２１ｂの内周面に取り付けられている。これにより、回転子１２０が固定子１１９の周囲を回転する。このため、電動要素１０４はアウターロータ型モータである。
【００３１】
固定子１１９は、略円筒形であって、回転子１２０の内側において回転子１２０と同軸に配置されており、鉄心（固定鉄心１１６）及び巻線１１８を有している。固定鉄心１１６は、例えば、複数の積層鋼板が積層されて形成されており、積層鋼板は、ケイ素鋼板等の電磁鋼板により形成されている。
【００３２】
固定鉄心１１６は、例えば、略円筒形であって、上下方向に延びる第２貫通孔１１６ａを有している。固定鉄心１１６は、第２貫通孔１１６ａの周囲を取り囲む内周面、及び、径方向においてその反対側の外周面を有している。外周面には、複数の溝（スロット）が設けられている。
【００３３】
スロットは、外周面から内周面側に向かって窪み、上下方向に延びている。このため、固定鉄心１１６には、径方向において、内周面とスロットとの間に円筒状の中心円筒部１１６ｂが設けられている。また、複数のスロットは、周方向に間隔を空けて配置されており、互いに隣接するスロットの間には隔壁部１１７が設けられている。この隔壁部１１７は、中心円筒部１１６ｂの外周面に相当する部分から径方向の外側へ向かって放射線状に延びている。
【００３４】
巻線１１８は、例えば、銅等の導体の表面がエナメル等の絶縁層により被覆された絶縁電線である。巻線１１８は、電源に接続されたインバータ回路１０１に接続されている。インバータ回路１０１により電動要素１０４の駆動周波数が制御されて、電動要素１０４は複数の周波数で駆動される。
【００３５】
巻線１１８は、固定鉄心１１６のスロットに挿入されて、隔壁部１１７に巻回されている。これにより、巻線１１８が巻回している複数の巻回部１１８ａは、中心円筒部１１６ｂの周囲を取り囲むように円筒形に配置されている。この複数の巻回部１１８ａにより形成される円筒形の内径Ｒ１は中心円筒部１１６ｂの外径以上であり、中心円筒部１１６ｂは巻回部１１８ａにより覆われていない。
【００３６】
巻回部１１８ａによって、隔壁部１１７の一部又は全部が覆われている。隔壁部１１７の一部が巻回部１１８ａによって覆われている場合、隔壁部１１７において巻回部１１８ａと中心円筒部１１６ｂとの間が外部に現れている。
【００３７】
また、中心円筒部１１６ｂに、複数の第１挿入孔１１６ｃが設けられている。第１挿入孔１１６ｃは、第２貫通孔１１６ａの周囲に配置され、上下方向に延びて固定鉄心１１６を貫通している。
【００３８】
圧縮要素１０６は、クランクシャフト１３４、ピストン１２５、コンロッド１５８及びブロック１２３を備えている。なお、ピストン１２５が往復する方向を往復方向と称し、クランクシャフト１３４の中心軸の方向を軸方向と称し、往復方向及び軸方向に直交する方向を直交方向と称する。また、クランクシャフト１３４の軸方向が上下方向に延びている場合について説明するが、密閉型圧縮機１００の配置方向はこれに限定されない。
【００３９】
クランクシャフト１３４は、剛性の高い鋳物等によって形成され、主軸部１５５、偏心軸部１５６及び鍔部１５７を有している。主軸部１５５及び偏心軸部１５６は、中心軸が軸方向に延びる円柱形であって、偏心軸部１５６は主軸部１５５に対して偏心して設けられている。鍔部１５７は、軸方向において偏心軸部１５６と主軸部１５５との間に設けられ、軸方向に直交する方向に広がっている。
【００４０】
主軸部１５５は、第１部分１５２、第２部分１５４及び第３部分１５３を有している。第１部分１５２、第３部分１５３及び第２部分１５４は、それぞれ円柱形であって、同軸にこの順で配置されている。軸方向において、第１部分１５２の上端が鍔部１５７を介して偏心軸部１５６に接続され、第１部分１５２の下端が第３部分１５３の上端に接続され、第３部分１５３の下端が第２部分１５４の上端に接続されている。
【００４１】
第３部分１５３の直径ΦＦは、第１部分１５２の直径ΦＥよりも小さく、第２部分１５４の直径ΦＧよりも大きい。このため、主軸部１５５は、偏心軸部１５６側（上端側）から反対側（下端側）に向かって、直径が段階的に小さくなっている。第２部分１５４の下部は、潤滑油１１４に浸漬している。
【００４２】
また、主軸部１５５の第３部分１５３が回転子１２０の固定部１２１ｃの第１貫通孔１２１ｄに圧入され固定されるように、第３部分１５３の直径ΦＦは、第１貫通孔１２１ｄの周囲を取り囲む固定部１２１ｃの内周面の直径（固定部１２１ｃの内径、第１貫通孔１２１ｄの直径）よりも僅かに大きい。このため、第１部分１５２の直径ΦＥは固定部１２１ｃの内径よりも大きく、第２部分１５４の直径ΦＧは固定部１２１ｃの内径よりも小さい。
【００４３】
ブロック１２３は、シリンダボア１２４を有している。シリンダボア１２４は、往復方向に中心軸が延びる円筒形である。シリンダボア１２４内には、シリンダボア１２４の一方開口側からピストン１２５が往復自在に嵌入されている。シリンダボア１２４の他方開口１２６はバルブプレート１２８により覆われ、バルブプレート１２８がシリンダヘッド１３２によりシリンダボア１２４に固定されている。これにより、シリンダボア１２４、ピストン１２５及びバルブプレート１２８により周囲が囲まれた圧縮室１３０が形成される。
【００４４】
ピストン１２５は、コンロッド１５８の小孔部に挿入されたピストンピンによりコンロッド１５８の一端に接続されている。また、コンロッド１５８の他端の大孔部には偏心軸部１５６が嵌められている。これにより、ピストン１２５はコンロッド１５８を介して偏心軸部１５６に連結されている。このピストンピンの中心軸は偏心軸部１５６の中心軸に平行に配置されている。
【００４５】
このため、偏心軸部１５６の回転によってシリンダボア１２４内にてピストン１２５が往復運動する。この際、吸入バルブが開き、圧縮室１３０を覆うバルブプレート１２８の吸入孔から圧縮室１３０に冷媒ガス１１２が吸引される。
【００４６】
一方、吸入バルブによって吸入孔が閉じて、圧縮室１３０で圧縮された冷媒ガス１１２は、バルブプレート１２８の吐出孔を介して圧縮室１３０からシリンダヘッド１３２の吐出空間に吐出される。そして、吐出空間に連通する吐出パイプにより、冷媒ガス１１２は密閉型圧縮機１００から吐出される。
【００４７】
また、ブロック１２３は、シリンダボア１２４に加えて、第１フレーム１３６、第２フレーム１３８、一対の接続部（第１接続部１３７及び第２接続部１３９）を有し、これらは一体的に形成されている。このため、部品点数を抑え、製品コストを抑制することができる。また、これらの組み立てが必要なく、作業性に優れている。
【００４８】
図１及び図２に示すように、第１フレーム１３６は、略板状体であって、軸支部１４０及びスラスト面１４２を有している。軸支部１４０は、円筒形状であって、この周囲部分よりも下方に突出している。軸支部１４０の第１軸受孔１４１は、軸方向に延びて、例えば、直交方向において第１フレーム１３６の中央に配置されている。
【００４９】
第１軸受孔１４１には、主軸部１５５の第１部分１５２が回転自在に挿入されている。第１軸受孔１４１を形成する第１フレーム１３６の内周面（第１被摺動面）は、第１部分１５２を軸支する。このため、第１部分１５２の外周面のうち、第１被摺動面に対向する部分（第１摺動面）は、第１被摺動面上を摺動する。
【００５０】
また、軸支部１４０には複数の第２挿入孔１４７が設けられている。第２挿入孔１４７は、第１軸受孔１４１の周囲を取り囲むように配置され、軸支部１４０の下面（取付面１４６）から上方に延びている。
【００５１】
第１フレーム１３６の上面（スラスト面１４２）は、軸方向に直交する方向に広がっている。スラスト面１４２上には、第１軸受孔１４１の周囲を取り囲むようにボールベアリング１４４が配置されている。ボールベアリング１４４は、スラスト面１４２とクランクシャフト１３４の鍔部１５７との間において、クランクシャフト１３４の荷重を支持している。
【００５２】
第１フレーム１３６は、例えば、上方から視た形状が略Ｉ字状であって、一対の端部（第１基端部１３６ａ及び第１先端部１３６ｂ）及びその間に設けられた第１延伸部１３６ｃを有している。軸支部１４０は、第１延伸部１３６ｃに配置されている。
【００５３】
第１基端部１３６ａは、往復方向において第１先端部１３６ｂよりもシリンダボア１２４側に配置され、シリンダボア１２４の圧縮室１３０より下方に配置されている。例えば、第１基端部１３６ａは、上方から視た形状が矩形状であって、往復方向における長さＳ１１が、直交方向における幅Ｗ１１よりも短い。
【００５４】
第１先端部１３６ｂは、上方から視た形状が略矩形状であって、密閉容器１０２に対向する辺は、湾曲している。これにより、第１先端部１３６ｂにおいて尖った角が密閉容器１０２に当たることなく、密閉容器１０２及び第１先端部１３６ｂの損傷を防止することができる。また、例えば、第１先端部１３６ｂは、直交方向における幅Ｗ１２が、往復方向における長さＳ１２よりも長く、第１基端部１３６ａの幅Ｗ１１と同じ又はほぼ同じである。
【００５５】
第１延伸部１３６ｃは、一端が第１基端部１３６ａに接続され、他端が第１先端部１３６ｂに接続され、第１基端部１３６ａと第１先端部１３６ｂとの間で往復方向に延びている。例えば、第１延伸部１３６ｃは、直交方向における幅Ｗ１３が、往復方向における長さＳ１３よりも短く、また、第１基端部１３６ａの幅Ｗ１１及び第１先端部１３６ｂの幅Ｗ１２よりも短い。この第１基端部１３６ａ、第１先端部１３６ｂ及び第１延伸部１３６ｃにおける直交方向の中心線は同一直線上にある。
【００５６】
このため、直交方向における第１基端部１３６ａ及び第１先端部１３６ｂの各一方辺から第１延伸部１３６ｃの一方辺へ窪む第１凹部１３６ｄが、第１フレーム１３６に設けられている。また、直交方向における第１基端部１３６ａ及び第１先端部１３６ｂの各他方辺から第１延伸部１３６ｃの他方辺へ窪む第１凹部１３６ｄが、第１フレーム１３６に設けられている。このように、第１延伸部１３６ｃは、直交方向において一対の第１凹部１３６ｄの間に挟まれている。
【００５７】
図１及び図３に示すように、第２フレーム１３８は、略板状体であって、第１フレーム１３６よりも下方で第１フレーム１３６に平行に配置され、第２軸受孔１５０を有している。第２軸受孔１５０は、軸方向に延びて、例えば、直交方向において第２フレーム１３８の中央に配置されている。例えば、第１軸受孔１４１の中心軸と第２軸受孔１５０の中心軸とが同一直線上にのるように、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８に同軸加工されている。
【００５８】
第２軸受孔１５０には、主軸部１５５の第２部分１５４が回転自在に挿入されている。第２軸受孔１５０の周囲を取り囲む第２フレーム１３８の内周面（第２被摺動面）は、第２部分１５４を軸支する。このため、第２部分１５４の外周面のうち、第２被摺動面に対向する部分（第２摺動面）は、第２被摺動面上を摺動する。また、第２部分１５４の下端は、第２フレーム１３８の下面よりも下方に突出している。
【００５９】
第２フレーム１３８は、例えば、下方から視た形状が略Ｉ字状であって、一対の端部（第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂ）及びその間に設けられた第２延伸部１３８ｃを有している。第２軸受孔１５０は、第２延伸部１３８ｃに配置されている。
【００６０】
第２基端部１３８ａは、往復方向において第２先端部１３８ｂよりもシリンダボア１２４側に配置されている。例えば、第２基端部１３８ａは、上方から視た形状が矩形状であって、往復方向における長さＳ２１が、直交方向における幅Ｗ２１よりも短い。
【００６１】
第２先端部１３８ｂは、上方から視た形状が略矩形状であって、密閉容器１０２に対向する辺は、湾曲している。これにより、第２先端部１３８ｂにおいて尖った角が密閉容器１０２に当たることなく、密閉容器１０２及び第２先端部１３８ｂの損傷を防止することができる。また、例えば、第２先端部１３８ｂは、直交方向における幅Ｗ２２が、往復方向における長さＳ２２よりも長く、第２基端部１３８ａの幅Ｗ２１と同じ又はほぼ同じである。
【００６２】
第２延伸部１３８ｃは、一端が第２基端部１３８ａに接続され、他端が第２先端部１３８ｂに接続され、第２基端部１３８ａと第２先端部１３８ｂとの間で往復方向に延びている。例えば、第２延伸部１３８ｃは、直交方向における幅Ｗ２３が、往復方向における長さＳ２３よりも短く、また、第２基端部１３８ａの幅Ｗ２１及び第２先端部１３８ｂの幅Ｗ２２よりも短い。この第２基端部１３８ａ、第２先端部１３８ｂ及び第２延伸部１３８ｃにおける直交方向の中心線は同一直線上にある。
【００６３】
このため、直交方向における第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂの各一方辺から第２延伸部１３８ｃの一方辺へ窪む第２凹部１３８ｄが、第２フレーム１３８に設けられている。また、直交方向における第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂの各他方辺から第２延伸部１３８ｃの他方辺へ窪む第２凹部１３８ｄが、第２フレーム１３８に設けられている。このように、直交方向において、第２延伸部１３８ｃは、一対の第２凹部１３８ｄの間に挟まれている。
【００６４】
第１接続部１３７及び第２接続部１３９は、板状又は柱状であって、第１フレーム１３６と第２フレーム１３８との間において軸方向に延びている。第１接続部１３７と第２接続部１３９とは、往復方向において、主軸部１５５を互いの間に挟むように配置されている。
【００６５】
第１接続部１３７は、シリンダボア１２４が軸方向に重なるように、シリンダボア１２４の下に配置され、往復方向において第２接続部１３９よりもシリンダボア１２４側に配置されている。
【００６６】
例えば、第１軸受孔１４１から第１接続部１３７までの長さは、第１軸受孔１４１から第２接続部１３９までの長さに等しく、第２軸受孔１５０から第１接続部１３７までの長さは、第２軸受孔１５０から第２接続部１３９までの長さに等しい。これにより、第１接続部１３７及び第２接続部１３９は、第１軸受孔１４１及び第２接続部１３９に挿入される主軸部１５５から等距離に配置されている。
【００６７】
第１接続部１３７は、往復方向における第１フレーム１３６の一端（第１基端部１３６ａ）と第２フレーム１３８の一端（第２基端部１３８ａ）とに接続されている。また、第２接続部１３９は、往復方向における第１フレーム１３６の他端（第１先端部１３６ｂ）と第２フレーム１３８の他端（第２先端部１３８ｂ）とに接続されている。このため、直交方向から視たとき、第１フレーム１３６、第２フレーム１３８、第１接続部１３７及び第２接続部１３９は、ロ字状（矩形状）に配置されている。
【００６８】
よって、図１〜図３に示すように、第１フレーム１３６、第２フレーム１３８、第１接続部１３７及び第２接続部１３９により囲まれた収容空間がブロック１２３に設けられている。この収容空間の一対の開口部（第１開口部１３３及び第２開口部１３５）が、ブロック１２３における直交方向の側面に開口している。第１開口部１３３と第２開口部１３５とは、直交方向において主軸部１５５を互いの間に挟むように配置されている。
【００６９】
ブロック１２３の収容空間には、軸方向に第１フレーム１３６と第２フレーム１３８との間に挟まれ、往復方向に第１接続部１３７と第２接続部１３９との間に挟まれるように、電動要素１０４が収容されている。直交方向においては、電動要素１０４は、収容空間から第１開口部１３３及び第２開口部１３５を介して外側に現れている。
【００７０】
この収容空間において、電動要素１０４の固定子１１９の中心円筒部１１６ｂの上面がブロック１２３の取付面１４６に当接され、軸支部１４０の第２挿入孔１４７及び中心円筒部１１６ｂの第１挿入孔１１６ｃにボルト等の固定部材１４８が挿入されている。そして、固定部材１４８が締結されることにより、固定鉄心１１６が軸支部１４０に固定され、固定子１１９が第１フレーム１３６に取り付けられている。
【００７１】
ここで、固定子１１９上に第１フレーム１３６が配置されている。この第１フレーム１３６の第１延伸部１３６ｃの幅Ｗ１３は、巻回部１１８ａの内径Ｒ１よりも小さい。このため、第１延伸部１３６ｃの両側の第１凹部１３６ｄから、巻回部１１８ａ、及び、巻回部１１８ａにより被覆されていない固定鉄心１１６の部分が露出している。
【００７２】
＜密閉型圧縮機の動作＞
密閉型圧縮機１００において、電源からインバータ回路１０１を介して電動要素１０４の固定子１１９に通電されると、固定子１１９に磁界が発生し、回転子１２０が回転する。この電流の周波数をインバータ回路１０１により電源周波数を制御することにより、周波数に応じて回転子１２０の回転速度が変化する。
【００７３】
この回転によりクランクシャフト１３４が回転し、偏心軸部１５６の回転に伴いピストン１２５がシリンダボア１２４内を往復運動する。これにより、冷媒ガス１１２が、圧縮室１３０内に吸入されて、圧縮室１３０内で圧縮され、圧縮室１３０から吐出される。
【００７４】
＜密閉型圧縮機の組み立て＞
例えば、電動要素１０４の回転子１２０が固定子１１９よりも下方になるようにして、ブロック１２３において第１開口部１３３又は第２開口部１３５から収容空間に電動要素１０４を入れる。そして、ブロック１２３の取付面１４６に固定子１１９の中心円筒部１１６ｂを当接させて、軸支部１４０の第２挿入孔１４７及び中心円筒部１１６ｂの第１挿入孔１１６ｃに固定部材１４８を挿入し、固定部材１４８を締結する。これにより、固定子１１９をブロック１２３に取り付ける。
【００７５】
この際、第１フレーム１３６の幅Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３は、回転子１２０と固定子１１９との間の環状スペースの直径Ｒｅよりも小さい。この直径Ｒｅは回転子１２０の内径である。よって、直交方向における第１フレーム１３６の両端のそれぞれから環状スペースが露出する。この環状スペースに心出し冶具の複数のリーフを挿入する。これにより、回転子１２０と固定子１１９との間の寸法が均一化されて、回転子１２０と固定子１１９とが心出しされる。
【００７６】
続いて、第１フレーム１３６の第１軸受孔１４１、固定子１１９の第２貫通孔１１６ａ、固定部１２１ｃの第１貫通孔１２１ｄ及び第２フレーム１３８の第２軸受孔１５０にこの順で、主軸部１５５を第２部分１５４側から挿入する。この第２部分１５４の直径は、第１軸受孔１４１及び第１貫通孔１２１ｄの各直径よりも小さい。このため、第２部分１５４が第１フレーム１３６及び固定部１２１ｃに当たることなく、第２部分１５４を第２軸受孔１５０に差し入れることができる。これにより、第１フレーム１３６及び第２部分１５４の損傷を防止することができる。
【００７７】
そして、第１貫通孔１２１ｄに第３部分１５３を圧入する。これにより、第１軸受孔１４１及び第２軸受孔１５０に対して第１貫通孔１２１ｄ及び主軸部１５５が同軸に配置される。
【００７８】
また、第１部分１５２の直径ΦＥは第３部分１５３の直径ΦＦよりも大きく、第３部分１５３から第１部分１５２へ拡径する段差面がこれらの間に設けられている。また、第３部分１５３が挿入される第１貫通孔１２１ｄの直径よりも、第１部分１５２の直径ΦＥが大きい。これにより、第３部分１５３を第１貫通孔１２１ｄに圧入した後、段差面が固定部１２１ｃの上端に当接する。これにより、固定部１２１ｃと第３部分１５３との位置決めを容易に行うことができる。
【００７９】
続いて、環状スペースからリーフを抜き取り、電動要素１０４から心出し治具を取り外す。それから、ブロック１２３をサスペンションスプリング１１０により密閉容器１０２に取り付ける。このサスペンションスプリング１１０は、一端が密閉容器１０２の底部に固定され、他端が支持部材１１１によりブロック１２３の第２フレーム１３８の下面に固定されている。
【００８０】
この支持部材１１１は、第２フレーム１３８の第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂにそれぞれ設けられている。これにより、支持部材１１１は互いに離れるように配置されているため、密閉容器１０２に対してブロック１２３を安定的に支持することができる。
【００８１】
＜作用、効果＞
ブロック１２３において第１フレーム１３６、第２フレーム１３８、第１接続部１３７及び第２接続部１３９は一体的に形成され、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８は第１接続部１３７及び第２接続部１３９により連結されている。これにより、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８の剛性が向上するため、第１フレーム１３６の第１軸受孔１４１及び第２フレーム１３８の第２軸受孔１５０の同時加工時の第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８の歪を低減でき、第１軸受孔１４１及び第２軸受孔１５０の同軸度の精度を向上することができる。よって、第１軸受孔１４１における第１被摺動面と主軸部１５５の第１摺動面との間、及び、第２軸受孔１５０における第２被摺動面と主軸部１５５の第２摺動面との間におけるこじりを防止することができる。この結果、電動要素１０４への入力電力の増加を抑制し、高効率な密閉型圧縮機１００を実現することができる。
【００８２】
さらに、第１接続部１３７が第１フレーム１３６を介してシリンダボア１２４の下方に配置され、第１接続部１３７及び第２接続部１３９が主軸部１５５を挟んでピストン１２５の往復方向に配列されている。これにより、ピストン１２５の圧縮行程において大きな荷重がシリンダボア１２４及び第１フレーム１３６に作用する場合であっても、この荷重を第１接続部１３７及び第２接続部１３９により受けることによって、シリンダボア１２４及び第１フレーム１３６の傾きを抑制することができる。よって、シリンダボア１２４とピストン１２５との間、及び、第１フレーム１３６と主軸部１５５との間のこじりを防止することができる。
【００８３】
また、ブロック１２３において第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８が一体的に形成されている。このため、例えば、搬送時の揺れによりブロック１２３が密閉容器１０２に衝突しても、第１フレーム１３６の第１軸受孔１４１と第２フレーム１３８の第２軸受孔１５０とがずれにくい。よって、第１軸受孔１４１と第２軸受孔１５０との心ずれによる主軸部１５５のこじりを防止することができる。
【００８４】
また、電動要素１０４は、複数の周波数でインバータ回路１０１により駆動される。この際、電動要素１０４の周波数が大きいほど、固定子１１９に対して回転子１２０が高速で回転する。また、電動要素１０４の周波数が小さいほど、各摺動面及び各被摺動面における潤滑油１１４による油膜の形成が難しくなる。いずれの場合においても、第１軸受孔１４１と第２軸受孔１５０との心ずれによる主軸部１５５のこじりが発生しやすい。これに対して、第１接続部１３７及び第２接続部１３９により心ずれが防止されているため、こじりの発生及びこじりによる入力電力の増加を抑制することができる。
【００８５】
図２に示すように、第１フレーム１３６の第１延伸部１３６ｃの幅Ｗ１３は巻回部１１８ａの内径Ｒ１よりも小さいため、第１延伸部１３６ｃを互いの間に挟む一対の第１凹部１３６ｄから、巻回部１１８ａ及び固定鉄心１１６が露出している。これにより、巻線１１８の通電により巻線１１８及び固定鉄心１１６が加熱されても、その熱が第１凹部１３６ｄから放出される。しかも、巻線１１８の放熱面積が広がるため、巻線１１８からの放熱量が増加する。このため、熱による電動要素１０４の効率低下を抑制することができる。
【００８６】
図３に示すように、第２フレーム１３８は回転子１２０を被覆している。但し、一対の第２凹部１３８ｄにより、直交方向において第２フレーム１３８の第２延伸部１３８ｃが第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂよりも幅が狭くなっている。この第２延伸部１３８ｃの幅Ｗ２３は、固定部１２１ｃの外径Ｒ２よりも大きく、基面部１２１ａの外径Ｒ３よりも小さい。よって、第２凹部１３８ｄにより、第１開口部１３３及び第２開口部１３５から固定部１２１ｃまでの距離が短くなっている。よって、固定部１２１ｃと主軸部１５５との溶接等の固定を容易に行うことができ、作業性に優れる。
【００８７】
さらに、第１フレーム１３６に第１凹部１３６ｄを設け、第２フレーム１３８に第２凹部１３８ｄを設けることにより、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８を小型化することができる。よって、例えば、ブロック１２３を鋳物で製造する場合、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８の鋳抜きを容易にでき、ブロック１２３を鋳型成型できる。このため、加工工数を減らせ、生産性を向上させることができる。
【００８８】
一方、第１フレーム１３６において第１接続部１３７及び第２接続部１３９に接続される第１基端部１３６ａ及び第１先端部１３６ｂの幅を、第１延伸部１３６ｃの幅よりも大きくすることができる。また、第２フレーム１３８において第１接続部１３７及び第２接続部１３９に接続される第２基端部１３８ａ及び第２先端部１３８ｂの幅を、第２延伸部１３８ｃの幅よりも大きくすることができる。よって、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８と第１接続部１３７及び第２接続部１３９とをより強固に接続することができ、第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８の傾斜を防止することができる。
【００８９】
＜変形例１＞
図１では、回転子１２０の基面部１２１ａを固定子１１９よりも下方に配置した。但し、回転子１２０の基面部１２１ａを固定子１１９よりも上方に配置してもよい。この場合、固定子１１９の固定鉄心１１６の下面を、第２フレーム１３８の上面に当接し、固定鉄心１１６の第１挿入孔１１６ｃ及び第２フレーム１３８の挿入孔に固定部材１４８を挿入して締結することにより、鉄心と第１フレーム１３６とを固定してもよい。
【００９０】
この場合、第２フレーム１３８の第２延伸部１３８ｃの幅Ｗ２３は巻回部１１８ａの内径Ｒ１よりも小さい。このため、第２延伸部１３８ｃを互いの間に挟む一対の第２凹部１３８ｄから、固定鉄心１１６のうち巻回部１１８ａにより被覆されていない部分が露出する。よって、第２凹部１３８ｄから固定鉄心１１６の熱を放出することができ、熱による密閉型圧縮機１００の効率の低下を低減することができる。
【００９１】
＜変形例２＞
図１では、電動要素１０４に、回転子１２０の内側に固定子１１９が配置されたアウターロータ型モータを用いた。これに対し、電動要素１０４に、固定子１１９の内側に回転子１２０が配置されたインナーロータ型モータを用いてもよい。この場合も、ブロック１２３において第１フレーム１３６、第２フレーム１３８、第１接続部１３７及び第２接続部１３９が一体的に形成されていることにより、摺動損失の増加を抑制しつつ、作業性の向上を図ることができる。
【００９２】
なお、環状スペースの直径Ｒｅは、環状の固定子１１９の内径である。この場合、第１フレーム１３６の幅Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３は環状スペースの直径Ｒｅよりも小さい。このため、上記と同様に、固定子１１９及び回転子１２０を同軸にしつつ、これをブロック１２３に取り付けることができる。
【００９３】
＜変形例３＞
図１では、偏心軸部１５６が主軸部１５５よりも上方になるように、圧縮機本体１０８が密閉容器１０２に収容されていた。これに対し、偏心軸部１５６が主軸部１５５よりも下方になるように、圧縮機本体１０８が密閉容器１０２に収容されていてもよい。
【００９４】
この場合、ブロック１２３では、第１フレーム１３６が第２フレーム１３８よりも下方に配置される。このため、第１フレーム１３６の下面に支持部材を介してサスペンションスプリング１１０に固定される。
【００９５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る冷凍装置２００は、図４に示すように、筐体２０１及び冷凍サイクル２１０を備えている。以下、冷凍装置２００として冷蔵庫について説明するが、冷凍装置２００は冷蔵庫に限定されない。
【００９６】
筐体２０１は、本体２０２及び扉２０３を備えている。本体２０２は、例えば、直方体形状であって、開口及び５つの壁を有している。扉２０３は、本体２０２の開口を開閉するように、本体２０２に取り付けられている。本体２０２の壁、及び、扉２０３は、断熱材により形成されており、本体２０２及び扉２０３により囲まれた内部空間は外部から断熱されている。
【００９７】
例えば、筐体２０１の内部空間には区画壁２０８が配置されており、内部空間は区画壁２０８により貯蔵空間２０４と機械室２０６とに区画されている。貯蔵空間２０４には、物品が貯蔵され、送風機（図示せず）が配置されている。
【００９８】
冷凍サイクル２１０は、冷媒が循環する回路（冷媒回路）であって、密閉型圧縮機１００、放熱器２１４、減圧装置２１６及び吸熱器２１８を備えており、これらは配管２２０によって環状に連結されている。例えば、密閉型圧縮機１００、放熱器２１４及び減圧装置２１６は機械室２０６に配置され、吸熱器２１８は貯蔵空間２０４に配置されている。
【００９９】
冷凍サイクル２１０において、密閉型圧縮機１００で圧縮された冷媒ガス１１２は、放熱器２１４において熱を放出し、常温及び高圧の液状冷媒になる。そして、この液状冷媒は、減圧装置２１６において低圧になり、吸熱器２１８で熱を吸収して、低温及び低圧の冷媒ガス１１２に気化して、密閉型圧縮機１００に戻る。
【０１００】
この吸熱器２１８により冷却された空気は、図４の矢印Ｍに示すように、送風機によって貯蔵空間２０４を循環する。これにより、貯蔵空間２０４は冷却される。
【０１０１】
上記の通り、冷凍装置２００では、密閉型圧縮機１００のブロック１２３において第１フレーム１３６及び第２フレーム１３８が一体的に形成されている。これにより、密閉型圧縮機１００の摺動損失の増加が抑制されるため、冷凍装置２００の消費電力の上昇が抑えられ、冷凍装置２００のエネルギー効率の向上が図られると共に、密閉型圧縮機１００における摩耗が低減されて、冷凍装置２００の長寿命化が図られる。また、密閉型圧縮機１００において組立作業性の向上が図られていることにより、冷凍装置２００の生産性を上げることができる。
【０１０２】
なお、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明は実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなくその構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の密閉型圧縮機及び冷凍装置は、摺動損失の増加を抑制することができる密閉型圧縮機及び冷凍装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００    ：密閉型圧縮機
１０１    ：インバータ回路
１０２    ：密閉容器
１０４    ：電動要素
１０６    ：圧縮要素
１１２    ：冷媒ガス
１１６    ：固定鉄心（鉄心）
１１８    ：巻線
１１９    ：固定子
１２０    ：回転子
１２１ｃ  ：固定部
１２３    ：ブロック
１２４    ：シリンダボア
１２５    ：ピストン
１３４    ：クランクシャフト
１３６    ：第１フレーム（軸受）
１３７    ：第１接続部
１３８    ：第２フレーム（軸受）
１３９    ：第２接続部
１４１    ：第１軸受孔
１５０    ：第２軸受孔
１５２    ：第１部分
１５３    ：第３部分
１５４    ：第２部分
１５５    ：主軸部
１５６    ：偏心軸部
１５８    ：コンロッド
２００    ：冷凍装置
２１０    ：冷凍サイクル
２１４    ：放熱器
２１６    ：減圧装置
２１８    ：吸熱器
２２０    ：配管
【図１】
2020094559.tif 000003
【図２】
2020094559.tif 000004
【図３】
2020094559.tif 000005
【図４】
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