(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉型圧縮機、凝縮器、減圧機構及び冷却器を含む冷凍サイクルを備えた冷蔵庫であって、
前記密閉型圧縮機は、
密閉容器と、この密閉容器内に収納された圧縮要素及び電動要素とを備え、前記圧縮要素はクランクシャフトを介して前記電動要素で駆動されると共に、シリンダ室を形成するシリンダ、前記シリンダ内を往復動するピストン及び前記クランクシャフトと前記ピストンを連結するコネクティングロッドを備え、
前記電動要素は、運転される回転速度域の下限を１５００min-1以下に構成すると共に、頻繁に運転される回転速度は２０００min-1より小さく、急速冷凍運転時は２０００min-1を超える回転数で運転するように制御されて、
前記シリンダの中心軸線を前記クランクシャフトの回転中心に対してオフセットさせ、
更に前記オフセットの量を２ｍｍより大きく且つ４ｍｍ以下に構成して、
前記ピストンの外周面には、少なくともシリンダ壁面からの反力を受ける側の部分に、シリンダ内周面とは非接触となるピストン凹部領域が形成されており、
前記ピストン凹部領域は、前記ピストンの軸方向長さの中央位置よりも下死点方向の部位を含む部分に形成されて、
前記ピストン凹部領域の前記ピストンの軸方向長さは、前記ピストン全長の半分以上としたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１に記載の冷蔵庫において、前記ピストン凹部領域は、前記ピストンの全周にわたって形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１に記載の冷蔵庫において、前記ピストンの外周面に形成された前記ピストン凹部領域の面積は、前記ピストン外周面の面積の半分以上を占めるように形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項１に記載の冷蔵庫において、前記ピストン凹部領域は、前記ピストンの摺動表面から５０μｍ以上の深さに形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
請求項１に記載の冷蔵庫において、前記コネクティングロッドと前記ピストンとは、前記ピストンに略球状に形成されたピストン内球面内を摺動するボールジョイントで連結されており、前記ピストン内球面には、ピストン内球カット部が設けられて非対称形状に構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
請求項５に記載の冷蔵庫おいて、前記ピストンには、前記コネクティングロッドとピストンとが干渉しないようにピストンの外周下端部にピストン切欠き部を有することを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫等の冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型圧縮機としては、例えば特許第３４７３７７６号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この密閉型圧縮機は冷媒としてＨＦＣ冷媒を用いたレシプロ式圧縮機で、摺動部の片方の部材には窒化処理及びリン酸マンガン系皮膜処理が施され、もう片方の部材には無処理の炭素鋼が用いられている。具体的には、シリンダ側にリン酸マンガン系皮膜処理を施し、ピストンに炭素鋼を用いており、更にシリンダの中心軸線が電動機からの回転トルクを伝達するクランクシャフトの軸線から２ｍｍ偏位した位置を通るようにシリンダを配置した構造としている。
【０００３】
また、他の従来の密閉型圧縮機としては、特開２００９−６２８６４号公報（特許文献２）に記載されたものがある。この密閉型圧縮機はボールジョイントを用いたレシプロ圧縮機であり、圧縮室の軸心が主軸部の軸心と交わらないようにシリンダをオフセットさせている。
【０００４】
更に従来の他の密閉型圧縮機として、特許第４５３８３０７号公報（特許文献３）に記載されたものもある。この密閉型圧縮機においては、ピストンの外周面にクランクシャフト側端部からピストン全長の０．２〜０．４倍までの範囲内に延伸する段付部を有する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４７３７７６号公報
【特許文献２】特開２００９−６２８６４号公報
【特許文献３】特許第４５３８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記各特許文献に記載されたものでは、次のような課題がある。  
近年、一部の冷蔵庫は消費電力量を低減するため、圧縮機をインバータ制御により運転しており、圧縮機の回転速度はインバータ制御を行っていないものと比べてかなり低い回転速度で運転されることが多い。また、冷蔵庫の断熱技術も進歩しており、従来よりも低い回転速度で圧縮機を運転させても庫内の温度を維持できるようになっている。このため、圧縮機の回転速度の下限は、冷蔵庫の消費電力量低減のために低速化する傾向にある。
【０００７】
以上の背景の中、特許文献１に記載された密閉型圧縮機のものでは、シリンダ摺動部に作用する面圧を低下させるために、シリンダを上述したようにオフセット配置させている。また、この特許文献１のものでは、前記オフセット量を２ｍｍにして、圧縮機単体の試験条件として、回転速度３６００min-1での試験結果が示されている。しかし、インバータ制御により運転する圧縮機、例えば回転速度域が２０００min-1以下で頻繁に運転されるような場合、特許文献１に記載された構造ではシリンダ摺動部に作用する面圧を十分に低下させることができない恐れがあり、シリンダとピストン間に発生する摺動損失を低減することに対する配慮が十分でない。なお、仮に、オフセット量を大きくとった場合、ピストン球座部の一部が連結ロッドと干渉する恐れがあることについての配慮も為されていない。
【０００８】
特許文献２に記載された密閉型圧縮機においては、摺動部での損失を低減するために、圧縮室の軸心が主軸部の軸心と交わらないようにシリンダをオフセットすると共に、ロッド部の軸心が、ロッドとシャフトを連結するリング部の中心と交わらないようにしている。しかし後述するように、オフセット量によっては摺動損失が増大する恐れがあり、特にインバータ制御により幅広い回転速度域で運転する場合においては性能に悪影響を及ぼす恐れがあった。
【０００９】
特許文献３に記載された密閉型圧縮機においては、ピストンに設けた段付部の範囲を大きくし過ぎると、ピストンとシリンダとの接触面積が小さくなり、ピストンとシリンダとの間に存在すべき潤滑油膜が、低速運転時に破断しやすくなり、ピストンとシリンダの固体表面同士が接触して摺動損失が増大する恐れがある。このため、低速運転で使用される圧縮機の場合、ピストンの前記段付部の面積をある程度確保する必要があり、摺動損失を十分に低減させることができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、シリンダとピストン間に発生する摺動損失を低減することのできる密閉型圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、密閉容器と、この密閉容器内に収納された圧縮要素及び電動要素とを備え、前記圧縮要素はクランクシャフトを介して前記電動要素で駆動されると共に、シリンダ室を形成するシリンダ、前記シリンダ内を往復動するピストン及び前記クランクシャフトと前記ピストンを連結するコネクティングロッドを備える密閉型圧縮機において、前記電動要素が運転される回転速度域の下限を１５００min-1以下に構成すると共に、前記シリンダの中心軸線を前記クランクシャフトの回転中心に対してオフセットさせ、更に前記オフセットの量（オフセット量）を２ｍｍより大きく構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、冷媒としてイソブタン（Ｒ６００ａ）を用いて冷凍サイクルを構成すると共に、前記冷凍サイクルに使用される密閉型圧縮機として上記の密閉型圧縮機を用いた冷蔵庫にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シリンダとピストン間に発生する摺動損失を低減した密閉型圧縮機を得ることができる。また、上記特徴を有する密閉型圧縮機を冷蔵庫に搭載することにより、消費電力量の少ない冷蔵庫を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の密閉型圧縮機の実施例１を示す縦断面図。
【図２】図１の密閉型圧縮機が搭載された本発明の冷蔵庫の実施例を示す縦断面図。
【図３】図１に示すシリンダとピストンの部分の圧縮行程時における動作を説明する模式図。
【図４】図１に示すシリンダとピストンの部分の上死点から下死点へピストンが移動する時の動作を説明する模式図。
【図５】ピストンに作用する代表的な力の方向を説明する模式図。
【図６】オフセット量と圧縮機性能との関係を説明する線図。
【図７】コネクティングロッドとピストンとの連結にピストンピンを用いた場合のシリンダとピストンの部分の圧縮行程時における動作を説明する模式図。
【図８】実施例１におけるピストンの形状を示す概略斜視図。
【図９】実施例２におけるピストンの形状を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的実施例を図１〜図９を用いて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示す。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１を図１〜図８を用いて説明する。  
まず、本実施例の密閉型圧縮機の全体構成を図１により説明する。図１は本実施例の密閉型圧縮機を示す縦断面図である。
【００１７】
密閉型圧縮機５０は、密閉容器３内に、圧縮要素２０と電動要素３０が上下に配置されてクランクシャフト７で連結されたレシプロ式の圧縮機となっている。前記圧縮要素２０及び電動要素３０は前記密閉容器３内に弾性的に支持されている。
【００１８】
前記電動要素３０は、フレーム１ｂの下方に配置され、ステータ５及びロータ６を備えている。前記ロータ６は、電磁鋼板が積層されたロータコア６ａで構成されると共に、前記クランクシャフト７に固定されている。前記ステータ５は前記フレーム１ｂに固定されている。前記クランクシャフト７の上端部には回転中心から偏心したクランクピン７ａが設けられている。
【００１９】
前記クランクシャフト７は、ラジアル軸受部１ａを貫通してフレーム１ｂの下方から上方へ延伸しており、前記クランクピン７ａがフレーム１ｂの上方側に位置するように設けられている。クランクシャフト７の下部は前記ロータ６と結合しており、前記電動要素３０の動力によりクランクシャフト７が回転する。該クランクシャフト７が回転するとクランクピン７ａが偏心回転し、コネクティングロッド２を介してピストン４が往復動するように構成されている。
【００２０】
前記圧縮要素２０は、シリンダ室を形成するシリンダ１、このシリンダ１内を往復動する前記ピストン４、このピストン４を駆動する前記コネクティングロッド２、前記シリンダ１の端面に取り付けられた吐出弁装置４０、及び吐出室空間を形成するためのヘッドカバー１７などにより構成されている。前記シリンダ１には、前記ラジアル軸受部１ａ及び前記フレーム１ｂが一体に形成されている。前記ピストン４は、前記コネクティングロッド２を介してクランクピン７ａに連結され、クランクピン７ａの偏心回転によりシリンダ室内を往復運動する。
【００２１】
前記シリンダ１内に吸入された冷媒は前記ピストン４の往復動によって圧縮され、圧縮されたガス冷媒は、圧縮機外部に連通する吐出管１８へと送られる。なお、２１は前記クランクシャフト７の下端部に取り付けられた給油ピースである。
【００２２】
次に、密閉型圧縮機５０を搭載した冷蔵庫６０について図２により説明する。  
図２は本実施例の密閉型圧縮機５０が搭載された本発明の冷蔵庫６０の実施例を示す縦断面図である。冷蔵庫６０は、冷蔵室６２、上段冷凍室６３、下段冷凍室６４、野菜室６５を備えている。なお、前記冷蔵室６２、上段冷凍室６３、下段冷凍室６４、野菜室６５の位置関係は、図２に示すものには限定されない。
【００２３】
密閉型圧縮機５０から吐出された冷媒は、冷蔵庫６０内に設けられた凝縮器及び減圧機構（何れも図示せず）を通過し、冷却器６６で冷蔵庫内の熱を吸収して蒸発し、再び圧縮機５０へと戻される。この密閉型圧縮機５０、凝縮器、減圧機構及び冷却器６６などからなる冷凍サイクルには、例えばプロパン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ６００ａ）などの炭化水素系の冷媒が使用されている。本実施例の冷蔵庫では、冷凍サイクルの冷媒としてイソブタンを使用している。
【００２４】
図３は、図１に示すシリンダとピストンの部分の圧縮行程時における動作を説明する模式図で、この図３により、シリンダ１及びピストン４と、クランクシャフト７との位置関係を説明する。
【００２５】
ピストン４は、ボールジョイント２ａを介してコネクティングロッド２と連結されており、また前記コネクティングロッド２は、そのロッド大端部２ｂを介してクランクピン７ａに連結されている。前記ボールジョイント２ａは、ピストン４に略球状に形成されたピストン内球面４ｃ内を摺動するように前記ピストン４に連結されている。前記ピストン内球面４ｃにはピストン内球カット部４ｄが設けられており、これによりピストン内球面４ｃは非対称形状となっている。
【００２６】
前記クランクピン７ａの中心軸線は、前記クランクシャフト７の回転中心（中心軸線）７ｎから偏心量Ｒだけ離れており、クランクシャフト７の回転に伴ってクランクピン７ａは回転中心７ｎを中心に半径Ｒの円周上を回転運動する。このクランクピン７ａの回転運動に伴って、コネクティングロッド２は揺動運動し、ピストン４を往復運動させる。シリンダ１の中心軸線１ｃは、クランクシャフトの回転中心７ｎに対し距離Ｄだけオフセットされている。なお、前記ピストン４が下死点から上死点へ移動している時に、クランクシャフトの回転中心７ｎから見てクランクピン７ａが位置している方向に、前記シリンダ中心軸線１ｃはオフセットされている。図３は、図１の上方から見て、クランクシャフト７が時計回りに回転する場合の例を示している。
【００２７】
次に、前記ピストン４が上死点から下死点に移動する行程でのピストン４とコネクティングロッド２の位置関係について図４を用いて説明する。図４は図１に示すシリンダとピストンの部分の上死点から下死点へピストンが移動する時の動作を説明する模式図である。
【００２８】
ピストン４が上死点から下死点へ移動する行程においては、クランクピン７ａが反オフセット側に位置している。このため、シリンダ１の中心軸線１ｃとシャフト回転中心７ｎとのオフセット量Ｄが大きい場合には、コネクティングロッド２がピストン内球面４ｃのエッジ部分やピストン４の外周の下死点側のエッジ部分（円筒部分）と干渉し易い構造となる。特に、オフセット量Ｄが２ｍｍを超えるような場合においてはこの干渉が発生し易い。そこで、本実施例においては、ピストン内球面４ｃには、コネクティングロッド２と干渉を避けるように、即ち反オフセット側の方向に、ピストン内球カット部４ｄが設けられており、更にピストン４の外周下端部のエッジ部分にもピストン切欠き部４ｅが同様に設けられている。これによって、コネクティングロッド２がピストン４と干渉する恐れはない。
【００２９】
ピストン４に加わる代表的な力の方向について図３を参照しつつ図５により説明する。
図５は圧縮行程においてピストン４に加わる代表的な力の方向を説明する模式図である。ピストン４の圧縮室側には、圧縮された冷媒から受ける荷重（冷媒圧縮荷重）７０が作用する。また、ピストン４は、コネクティングロッド２から、コネクティングロッド２の揺動角度θに応じて変化する方向に力７１を受ける。このため、その反力として、ピストン４はシリンダ１の壁面からの反力７２を受ける。このシリンダ壁面からの反力７２やピストン４の往復運動に応じて、前記シリンダ１とピストン４間には摩擦力７３が発生し、このため摺動損失が発生する。
【００３０】
図３において、オフセット量Ｄが正の値をとる時、即ちピストン４が下死点から上死点へ移動している時に、クランクシャフトの回転中心７ｎから見てクランクピン７ａが位置している方向に、前記シリンダ中心軸１ｃがオフセットされている時、オフセット量Ｄが０のものと比較して、前記冷媒圧縮荷重７０が同一となる時の揺動角度θを小さくすることができる。これにより、コネクティングロッド２から受ける力７１のシリンダ壁面に対して垂直方向の分力を小さくすることができ、シリンダ壁面からの反力７２を小さくすることができる。
【００３１】
一方、前記ピストン４が上死点から下死点へ移動する過程（再膨張過程）においては揺動角度θが大きくなるために、シリンダ壁面から受ける反力７２が大きくなる場合がある。即ち、クランクシャフト７が１回転する過程において、前記オフセット量Ｄが正の値をとる場合、オフセット量Ｄが０のものと比較して、ピストン４とシリンダ１の間で発生する摺動損失が低減する区間と増大する区間が存在することになる。前記オフセット量Ｄが小さいものでは、圧縮過程における摺動損失の低減量が、再膨張過程における摺動損失の増大量よりも大きくなり、結果として全体の摺動損失を低減できることになる。しかし、オフセット量Ｄが大きいものでは、圧縮過程における摺動損失の低減量が、再膨張過程における摺動損失の増大量よりも小さくなって、結果として全体の摺動損失が増大する場合もある。このことから、摺動損失が最小となるオフセット量Ｄが存在することがわかる。
【００３２】
ここで、コネクティングロッド２から受ける力７１は、冷媒圧縮荷重７０及びシリンダとピストン間の摩擦力７３による合力と、前記揺動角度θから計算される分力に加えて、ピストン４及びコネクティングロッド２の慣性力が加わっている。そのため、冷媒圧縮荷重７０が一定だとしても、圧縮機の回転速度に応じてピストン４がコネクティングロッド２から受ける力７１の大きさと方向が変化することになる。即ち、前記回転速度によって最適なオフセット量Ｄは変化することになる。
【００３３】
図６は前記オフセット量Ｄと圧縮機の性能との関係を説明する線図である。横軸はオフセット量Ｄ、縦軸は圧縮機の冷凍能力を入力で除した成績係数ＣＯＰ（Coefficient of Performance）の向上率である。この図では、２つの回転速度Ｎ１とＮ２のそれぞれにおけるオフセット量ＤとＣＯＰ向上率との関係を示している。また、回転速度Ｎ１は２０００min-1より小さく、Ｎ２は２０００min-1より大きな回転速度である。なお、図６に示す例では、前記偏心量Ｒを９ｍｍとしている。
【００３４】
この図６から、２０００min-1を超える比較的大きな回転速度Ｎ２においては、オフセット量Ｄを大きくとると急激に摺動損失が増加しＣＯＰが低下する傾向がある。しかし、２０００min-1を下回る回転速度Ｎ１においては、ピストン４及びコネクティングロッド２の慣性力の影響が小さくなり、ＣＯＰが向上するオフセット量Ｄの範囲が拡大し、オフセット量を２ｍｍよりも大きくした方がＣＯＰを向上できることがわかった。
【００３５】
最近の冷蔵庫では、圧縮機の電動要素において頻繁に使用される回転速度が２０００min-1より小さいものが多くなってきており、前記回転速度の下限（最低使用回転数）が１５００min-1以下となるものもある。そのような場合、シリンダ１をオフセット配置することの効果を十分に発揮するためには、前記オフセット量Ｄを、２ｍｍを超えた値に設定することが望ましい。しかし、冷蔵庫における急速冷凍運転時など、２０００min-1を超える回転数で運転する場合、前記オフセット量Ｄを、例えば４ｍｍ以上にすると、図６に示したように、２０００min-1を超える回転数では性能が急激に悪化してしまう。
【００３６】
そのため、回転速度が２０００min-1以下の運転での性能を重視する場合においては、前記オフセット量Ｄを２ｍｍを超えた値（但し、上限の好ましい範囲は９ｍｍ以下）にするべきであるが、急速冷凍運転時の性能も重視しなければならない場合には、オフセット量Ｄを４ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００３７】
このように、前記オフセット量Ｄを２ｍｍより大きく且つ４ｍｍ（好ましくは３ｍｍ）以下とすることにより、頻繁に使用される圧縮機の回転速度が２０００min-1より小さい仕様の冷蔵庫の性能を向上できると共に、急速冷凍運転時など、２０００min-1を超える回転数で運転する場合でも性能の低下を抑制できる効果が得られる。
【００３８】
図７は、コネクティングロッドとピストンとの連結にピストンピンを用いた場合のシリンダとピストンの部分の圧縮行程時における動作を説明する模式図であり、コネクティングロッド２とピストン４との連結手段としてピストンピン２ｃを用いた場合の動作を、図３及び図５を参照しながら、図７を用いて説明する。
【００３９】
図７において、ピストンピン２ｃは円柱状または円筒状の部材であり、ピストン４を貫通して挿入されているため、ピストン４がシリンダ１内をシールする軸方向長さを考えると、ピストントップ面４ｂからピストンピン２ｃの挿入位置までの長さが短くなる構造となっている。このため、ピストン４とシリンダ１との隙間のシール性を高めるためには、ピストントップ面４ｂからピストンピン２ｃの軸心までの距離Ｌを一定以上確保しなければならない。従って、図７に示すものでは、ピストンピン２ｃの軸心は、ピストン４の重心位置よりもクランクシャフト７側になり易く、ピストンピン２ｃの軸心とピストン４の重心が一致しない構造になってしまう。このため、ピストン４に、ピストンピン２ｃの軸心まわりのモーメントが発生して、ピストン４とシリンダ１との間に片当りが発生し易く、摺動損失が増加する。
【００４０】
上記図７に示すピストンピンによる連結方式に対して、図３や図５で説明したように、ボールジョイント２ａによりコネクティングロッド２とピストン４とを連結する方式の場合、ピストン４には貫通する穴（ピストンピンを挿入するための穴）を設ける必要がない。このため、ピストン４がシリンダ１内をシールする軸方向長さを確保することが容易に可能となり、ボールジョイント２ａの球中心を、ピストン４の反クランクシャフト７側（ピストントップ面４ｂ近く）に設置することが容易に可能となる。従って、ボールジョイント２ａの球中心とピストン４の重心とを一致させることができ、特に本実施例のように、シリンダ１の中心軸１ｃとクランクシャフトの回転中心７ｎがオフセットしている構造の場合、ピストン４がシリンダ１壁面から受ける反力７２も小さいから、ピストン４とシリンダ１の片当りが発生し難くなり、ピストン４とシリンダ１間の摺動損失を効果的に低減することができる。
【００４１】
図８はこの実施例１におけるピストンの形状を示す概略斜視図で、この図８により、ピストン４の形状を、図３及び図５を参照しながら説明する。  
ピストン４には、図３で説明したように、オフセット量Ｄが２ｍｍを超える大きな値をとっても、コネクティングロッド２とピストン４とが干渉しないように、前記ピストン内球カット部４ｄと、ピストン４の外周下端部にピストン切欠き部４ｅが設けられている。また、ピストン４の外周面には、ピストン４の軸方向長さの中央位置よりも下死点方向の部位を含む部分に、シリンダ内周面とは非接触となるピストン凹部領域４ａが設けられている。このピストン凹部領域４ａは、この例では、ピストン４の摺動表面から２００μｍの深さで形成されている。なお、前記ピストン凹部領域４の深さは前記摺動表面から５０μｍ以上にすると良い。
【００４２】
圧縮機の回転速度が小さい場合、ピストン４が往復運動する速度が小さくなる。摺動面における摺動速度が小さくなると、潤滑油の油膜が形成され難くなり、摺動状態が悪化し易くなる。即ち、ピストン４とシリンダ１との隙間に存在すべき潤滑油膜が、低速運転時においては破断し易くなり、ピストン４とシリンダ１の固体表面同士が接触し、摺動損失が増大し易くなる。特に、ピストン４とシリンダ１との接触面圧が大きい場合には、固体表面同士が接触して摺動損失が大きくなる恐れが増大する。
【００４３】
このため、従来のオフセットを設けないものでは、圧縮機の低速運転時におけるピストン４とシリンダ１との間の摺動損失増大を防止するために、ピストン４とシリンダ１との接触面積をある程度確保する必要があった。特に、ピストン４の外周面上において、シリンダ壁面からの反力７２（図５参照）を受ける部分には、十分な広さの接触面積が必要であった。
【００４４】
これに対して、本実施例においては、シリンダ１の中心軸１ｃがシャフト回転中心７ｎから距離Ｄをとってオフセットしているので、ピストン４とシリンダ１との接触面圧がオフセットしていないものと比較して低減させることができる。これにより、ピストン４とシリンダ１との接触面積を、オフセット量０のものと比較して大幅に減少させることが可能となり、ピストン４とシリンダ１との間の摺動損失を低減することができる。そして、図８に示すように、本実施例においては、ピストン４の外周面にシリンダ内周面とは非接触となるピストン凹部領域４ａを設けており、効果的に摺動損失を低減することができるようにしている。前記ピストン凹部領域４ａのピストン軸方向長さＬ２を、例えば、ピストン全長Ｌ１の６割としている。特に、ピストン凹部領域４ａはシリンダ壁面からの反力７２を受ける側の外周面に設けるようにすれば、その効果をより向上できる。
【００４５】
また、前記ピストン凹部領域４ａを設けることにより、この凹部領域４ａを通じて、ピストン４とシリンダ１との摺動面へ、クランクピン７ａから飛散した潤滑油が導入され易くなり、ピストン４とシリンダ１との焼き付き防止効果を向上できると共に、シリンダ内のシール性も向上させることが可能となる。このように、ピストン形状を図８に示す構成にすることによって、密閉型圧縮機５０の効率を向上し、これを搭載した冷蔵庫６０の消費電力を低減することができる。
【実施例２】
【００４６】
本発明の密閉型圧縮機の実施例２を図９により説明する。図９はこの実施例２におけるピストンの形状を示す概略斜視図である。なお、密閉型圧縮機の基本構成は上述した実施例１と同様であり、実施例１とは異なる点のみ図９を用いて説明する。
【００４７】
図９に示すように、ピストン４の外周面には、ピストン軸方向長さの中央位置よりも下死点方向の部位を含む部分に、シリンダ内周面とは非接触となるピストン凹部領域４ａが設けられている。このピストン凹部領域４ａは、ピストン４の全周にわたって形成されており、ピストン４の外周面の面積の半分以上を占めている。この実施例では、前記ピストン凹部領域４ａは、ピストン４の外周面の面積の約６割を占める構成としている。
【００４８】
このように構成することにより、図８に示す実施例１のピストン形状に対して、この実施例２のものでは、上記ピストン凹部領域４ａを、ピストン４の主な摺動負荷面であるシリンダ壁面からの反力７２を受ける側の部分だけでなく、ピストンの全周にわたって設けているので、摺動面積を効果的に削減して摺動損失の低減を図ることができ、圧縮機の入力を更に低減することができる。従って、本実施例によれば、密閉型圧縮機５０の効率を更に向上し、これを搭載した冷蔵庫６０の消費電力を更に低減することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…シリンダ、１ａ…ラジアル軸受部、１ｂ…フレーム、１ｃ…シリンダの中心軸線、
２…コネクティングロッド、２ａ…ボールジョイント、２ｂ…ロッド大端部、
２ｃ…ピストンピン、
３…密閉容器、
４…ピストン、４ａ…ピストン凹部領域、４ｂ…ピストントップ面、
４ｃ…ピストン内球面、４ｄ…ピストン内球カット部、４ｅ…ピストン切欠き部、
５…ステータ、６…ロータ、６ａ…ロータコア、
７…クランクシャフト、７ａ…クランクピン、７ｎ…クランクシャフトの回転中心、
１７…ヘッドカバー、
１８…吐出管、
２０…圧縮要素、２１…給油ピース、３０…電動要素、３５…潤滑油、
４０…吐出弁装置、
５０…密閉型圧縮機、
６０…冷蔵庫、６１…冷蔵庫本体、６２…冷蔵室、６３…上段冷凍室、
６４…下段冷凍室、６５…野菜室、６６…冷却器、
７０…冷媒圧縮荷重、
７１…コネクティングロッドから受ける力、
７２…シリンダ壁面からの反力、
７３…シリンダとピストン間の摩擦力。
【図１】
0005579676.tif 000002
【図２】
0005579676.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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