(57)【要約】【課題】潤滑油が密閉容器内にかかるのを防止することで、高効率で、かつ、高信頼性の密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】第二給油経路１６０を偏心軸に設け、偏心軸部の鉛直上端が密閉されることにより、圧縮要素の各摺動部に十分な給油が行われるとともに、密閉容器１０１内に潤滑油１０２がかかるのを防止することとなり、密閉容器１０１の温度上昇に伴い、密閉容器１０１内に収納された潤滑油１０２の温度上昇による粘度低下により、効率の向上とともに信頼性を向上することができる。【選択図】図２
2014122581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた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、
前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するとともに、前記潤滑油を上方に汲み上げる給油手段を備えたクランクシャフトと、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結し、給油経路となる横孔を有する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受けと、を備え、
前記給油手段は、前記主軸部の下部から上部にまで前記潤滑油を搬送する第一給油経路と、前記第一給油経路の上端から主軸部の半径方向に延設された主軸上部横孔の底部近傍に連通し、偏心軸部の上方へ延設された第二給油経路と、を備えて、前記偏心軸部は、鉛直上方が密閉された密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記給油手段は、一端が前記第一給油経路に連通した異物受け孔を設けた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記異物受け孔は、環状溝からなる請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記異物受け孔は、主軸下部横孔の鉛直下方位置において、９０度から２７０度の範囲にずらして配置させた請求項２または３に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を搭載した冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機および冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般の密閉型圧縮機の給油装置は、密閉容器内に貯留した潤滑油を上方に汲み上げる給油手段と、回転軸の回転により生じる遠心力を利用して潤滑油を各摺動部に供給する螺旋形状の給油溝をクランクシャフトに備え、給油手段によって汲み上げられた潤滑油は螺旋形状の給油溝を通りながら、主軸部の潤滑を行い、さらに偏芯部等の各摺動部の潤滑を行った後、偏芯部の上端より潤滑油を放出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。
【０００４】
図３は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の側面の縦断面図であり、図４は、特許文献１に記載された従来のクランクシャフトの正面図である。
【０００５】
密閉容器１内には潤滑油２が収納されるとともに、固定子３と回転子４からなる電動要素５と、電動要素５によって駆動される圧縮要素６が収容される。
【０００６】
圧縮要素６は、圧縮室７を形成するシリンダ８と、シリンダ８内を往復摺動自在に挿入されたピストン１０と、を備えている。
【０００７】
主軸部１１と偏心部１２とを備えるクランクシャフト１３は、回転子４が軸装されるとともに、すべり軸受構造である主軸受１４に回転自在に軸支される。
【０００８】
クランクシャフト１３には、一端が潤滑油２に開口し、他端がクランクシャフト１３の外周に刻設された螺旋溝１５の下端に連通している給油孔１６が設けられており、螺旋溝１５の上端は、偏心部１２の上端が開口した潤滑油流路１７に連通している。
【０００９】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１０】
電動要素５に通電すると、電動要素５が起動して回転子４が回転する。
【００１１】
そして、この回転子４と一体に軸装されたクランクシャフト１３が回転し、クランクシャフト１３の偏心部１２の動きが圧縮要素６のピストン１０の往復運動に変換され、ピストン１０がシリンダ８内を往復運動し、圧縮室７において冷媒を吸入し圧縮する。
【００１２】
密閉容器１に貯留された潤滑油２は、クランクシャフト１３の回転により生じる遠心力によりクランクシャフト１３の下端に取り付けられた給油孔１６により上方に汲み上げられ、クランクシャフト１３に設けられた螺旋溝１５を通り、主軸受１４や偏心部１２に供給され、開口した潤滑油流路１７の上端よりクランクシャフト１３の回転により生じる遠心力により放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−１８２６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の構成では、クランクシャフト１３の上方に汲み上げられた潤滑油２は、多くが開口した潤滑油流路１７の上端より放出される。
【００１５】
これにより、ピストン１０に十分な給油がされず、信頼性が損なわれる可能性がある。
【００１６】
また、放出された潤滑油２の多くは密閉容器１内にかかり、密閉容器１の温度を低減する。
【００１７】
これにより、密閉容器１内に収納された潤滑油２の温度の低減により、潤滑油１０２の粘度が上昇し、密閉型圧縮機の効率が低下する可能性がある。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ピストンに十分な給油を行うことで、摺動部の摩耗を防止し、信頼性を高め、かつ、滑油が密閉容器内にかかるのを防止し、潤滑油の温度上昇により、潤滑油の粘度が低下し、高効率な密閉型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、給油手段は、主軸部の下部から上部にまで潤滑油を搬送する第一給油経路と、第一給油経路の上端から主軸部の半径方向に延設された主軸上部横孔の底部近傍に連通し、偏心軸部の上方へ延設された第二給油経路と、を備えて、偏心軸部は、鉛直上方が密閉されたものである。
【００２０】
これにより、運転時には、給油経路である螺旋溝により軸受け部に潤滑油が供給され、偏心軸部から潤滑油は連結手段を介して、圧縮要素の各摺動部に供給され、かつ、偏心軸部の上端からクランクシャフトの回転により生じる遠心力により放出される潤滑油が密閉容器内にかかるのを抑制するという作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の密閉型圧縮機は、圧縮要素の各摺動部に充分に潤滑油を供給することで、摺動部の摩耗を防止し、信頼性を高めることができ、かつ、潤滑油が密閉容器内にかかることを抑制し、潤滑油の温度上昇により、潤滑油の粘度が低下することにより、効率が向上し、高効率な密閉型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の横から見た縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の要部断面図
【図３】従来の密閉型圧縮機の横から見た縦断面図
【図４】従来の密閉型圧縮機の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、固定子と回転子とを備えた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、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するとともに、前記潤滑油を上方に汲み上げる給油手段を備えたクランクシャフトと、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結し、給油経路となる横孔を有する連結手段と、前記シリンダブロックに設けられ前記主軸部を軸支する主軸受けと、を備え、前記給油手段は、前記主軸部の下部から上部にまで前記潤滑
油を搬送する第一給油経路と、前記第一給油経路の上端から主軸部の半径方向に延設された主軸上部横孔の底部近傍に連通し、偏心軸部の上方へ延設された第二給油経路と、を備えて、前記偏心軸部は、鉛直上方が密閉されたものである。
【００２４】
これにより、運転時には給油経路である螺旋溝により軸受け部に潤滑油が供給され、偏心軸部へ供給された潤滑油は全てが連結手段を介して、圧縮要素の各摺動部に供給されることとなり、十分な給油が各摺動部へ行われ、信頼性を高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２５】
また、偏心軸部の上端からクランクシャフトの回転により生じる遠心力により放出される潤滑油は、密閉容器内にかかるのを抑制することとなり、密閉容器の温度上昇に伴い、密閉容器内に収納された潤滑油の温度上昇による粘度の低下により、効率が向上し、高効率な密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記給油手段は、一端が前記遠心ポンプに連通した異物受け孔を設けたものである。
【００２７】
これにより、微小なゴミを含んだ潤滑油が給油手段によって上方に給油される際、異物受け孔を通過した微小なゴミは、異物受け孔に保持されるので、螺旋溝により潤滑油が供給される軸受け部や、偏心軸部を通り連結手段を介して潤滑油が供給される圧縮要素の各摺動部への微小なゴミの流入を低減することとなる。よって、摺動部での損失の増大やキズ付きを防止でき、効率の安定化させるとともに、信頼性を高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記異物受け孔は、環状溝からなるものである。
【００２９】
これにより、給油手段により給油される潤滑油全てが異物受け孔を通過するので、より多くの微小なゴミが異物受け孔に保持されることとなり、請求項２に記載の発明の効果に加えて、さらに、信頼性を高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記異物受け孔は、主軸下部横孔の鉛直下方位置において、９０度から２７０度の範囲にずらして配置させたことにより、横孔を設ける事による主軸部の強度不足を防止することとなり、信頼性を高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を冷凍装置に搭載したものである。
【００３２】
これにより、冷凍装置の消費電力の多くを占める密閉型圧縮機を高効率にすることで、消費電力を低減した冷凍装置を提供することができる。
【００３３】
（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、図２は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の要部断面図である。
【００３４】
図１、図２において密閉容器１０１内には潤滑油１０２が貯留され、固定子１０３と回転子１０４からなる電動要素１０５と、電動要素１０５によって駆動される圧縮要素１０６が収容される。
【００３５】
本実施の形態では、圧縮要素１０６にレシプロ式を採用した密閉型圧縮機で説明する。
【００３６】
クランクシャフト１１０は、回転子１０４を固定した主軸部１１１と、主軸部１１１の上部に配設され主軸部１１１に対し偏心して形成された偏心軸部１１２と、を有する。
【００３７】
シリンダブロック１１４は、略円筒形の圧縮室１１６を有し、主軸部１１１を軸支する主軸受け１２０が固定されている。
【００３８】
ピストン１２６は、シリンダブロック１１４の圧縮室１１６に往復摺動自在に挿入され、偏心軸部１１２との間を連結手段１２８によって連結されている。
【００３９】
ここで、連結手段１２８は、水平方向に配置され、給油経路となる横孔１２９が備えられている。
【００４０】
シリンダブロック１１４の主軸受け１２０の上端には、主軸受け１２０の軸心と略直角に環状に形成されたスラスト面１３０と、スラスト面１３０よりさらに上方に延長され、主軸部１１１に対向する内面を有する軸受け延出部１４４と、を備えている。
【００４１】
そして、スラスト面１３０には、クランクシャフト１１０を鉛直方向に支持するため、軸受け延出部１４４の外側のスラスト面１３０から上側に向かって、スラストボールベアリング１３２が構成されている。
【００４２】
次に、クランクシャフト１１０の給油経路に係わる詳細な構成について説明する。
【００４３】
クランクシャフト１１０は、潤滑油１０２を上方に搬送する給油手段１４０を備え、主軸部１１１の下部から上部にまで潤滑油１０２を搬送する第一給油経路１５０を有している。
【００４４】
ここで、第一給油経路１５０は、クランクシャフト１１０の下部に設けた同心ポンプ１５０ａと、同心ポンプ１５０ａの上部に連通しながら半径方向に延設された主軸下部横孔１５０ｂと、下端がクランクシャフト１１０の外周部で主軸下部横孔１５０ｂと連通する螺旋給油溝１５０ｃと、から構成されている。
【００４５】
また、主軸部１１１は、主軸下部横孔１５０ｂの下方に一端が同心ポンプ１５０ａに開口する横孔からなる異物受け孔１５２を有している。
【００４６】
さらに、主軸部１１１は、螺旋給油溝１５０ｃの上端から主軸部１１１の半径方向に延設された主軸上部横孔１５８と、下端が主軸上部横孔１５８の底部近傍に連通し、偏心軸部１１２の上方へ延設された第二給油経路１６０と、を備えている。
【００４７】
この第二給油経路１６０は、上方へ延設するにつれて主軸部１１１の軸心から離れるように傾斜している。
【００４８】
これにより、クランクシャフト１１０の回転による潤滑油１０２の搬送能力を高めている。
【００４９】
また、第二給油経路１６０の最上部は、連結手段１２８の給油経路となる横孔１２９と連通している。
【００５０】
ここで、偏心軸部１１２は、鉛直上方が密閉されている。
【００５１】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００５２】
電動要素１０５の回転子１０４はクランクシャフト１１０を回転させ、偏心軸部１１２の回転運動が連結手段１２８を介してピストン１２６に伝えられることで、ピストン１２６は、圧縮室１１６内を往復運動する。
【００５３】
これにより、冷却ガスは冷却システム（図示せず）から圧縮室１１６内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへ吐き出される。
【００５４】
クランクシャフト１１０と回転子１０４の重量は、スラストボールベアリング１３２で支えられる。
【００５５】
このスラストボールベアリング１３２を用いることによって、スラストすべり軸受けに比べて摩擦係数が小さくなることから、クランクシャフト１１０を回転するトルクを低減できることとなり、スラスト軸受けでの摺動損失を小さくすることができる。
【００５６】
従って、入力が低減し高効率化を実現することができる。
【００５７】
次に、密閉容器１０１内に貯留された潤滑油１０２は、クランクシャフト１１０の回転により生じる遠心力により、クランクシャフト１１０に設けられた給油手段１４０である第一給油経路１５０によって、主軸部１１１の下部から上部にまで汲み上げられる。
【００５８】
さらに、第一給油経路１５０によって、主軸部１１１の上部に搬送された潤滑油１０２は、第一給油経路１５０の上端から主軸部１１１の半径方向に延設された主軸上部横孔１５８を通り、第二給油経路１６０を介し、偏心軸部１１２の上部にまで汲み上げられる。
【００５９】
この際、第二給油経路１６０によって、偏心軸部１１２の上部にまで汲み上げられた潤滑油１０２は、全て、第二給油経路１６０に連通する連結手段１２８の給油経路となる横孔１２９を介して、ピストン１２６に送られる。
【００６０】
これにより、ピストン１２６に十分な潤滑油１０２が供給され、潤滑不足による摩耗などが生じるのを防止し、高い信頼性を得ることができる。
【００６１】
さらに、第二給油経路１６０によって、偏心軸部１１２の上部にまで汲み上げられた潤滑油１０２は、全て、第二給油経路１６０に連通する連結手段１２８の給油経路となる横孔１２９に送られる。
【００６２】
これにより、偏心軸部１１２の上端からクランクシャフト１１０の回転により生じる遠心力により放出される潤滑油１０２は、密閉容器１０１内にかかるのを抑制されることとなり、密閉容器１０１の放熱効果が低減され、密閉容器１０１内の温度が上昇し、それに伴い密閉容器１０１内に収納された潤滑油１０２の油温上昇による粘度低下により、粘性損失が低減されるので、効率を向上させることができる。
【００６３】
ここで、微小なゴミを含んだ潤滑油１０２は、異物受け孔１５２を通過した際、潤滑油１０２に比べ比重の大きい微小なゴミは、遠心力により異物受け孔１５２内に保持され、比重の小さい潤滑油１０２のみが、上部にまで汲み上げられる。
【００６４】
これにより、螺旋給油溝１５０ｃにより潤滑油１０２が供給される主軸受け１２０や、偏心軸部１１２を通り連結手段１２８を介して潤滑油１０２が供給される圧縮要素１０６
の各摺動部への微小なゴミの流入は低減されることとなり、摺動部での損失の増大やキズ付きを防止することにより、効率の安定化とともに、信頼性を向上させることができる。
【００６５】
本実施の形態では、横孔からなる異物受け孔１５２を設けた例で説明した。
【００６６】
しかしながら、環状溝からなる異物受け孔１５２を設けた場合、給油手段１４０により給油される潤滑油１０２の全てが、異物受け孔１５２を通過する。
【００６７】
これにより、より多くの微小なゴミが異物受け孔１５２に保持され、螺旋給油溝１５０ｃにより潤滑油１０２が供給される主軸受け１２０や、偏心軸部１１２を通り連結手段１２８を介して潤滑油１０２が供給される圧縮要素１０６の各摺動部への微小なゴミの流入は、より低減するので、さらに、高信頼性の密閉型圧縮機を提供することができる。
【００６８】
本実施の形態では、異物受け孔１５２は、主軸下部横孔１５０ｂの鉛直下方位置において、９０度から２７０度の範囲に配置させている。
【００６９】
これにより、横孔を設ける事による主軸部の強度不足を防止することとなり、信頼性を高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００７０】
また、より強度を確保するための理由から、異物受け孔１５２は、主軸下部横孔１５０ｂの反対側（１８０度）に配置させることが好ましい。
【００７１】
また、本実施の形態では、異物受け孔１５２は、主軸部１１１の鉛直下方位置において、主軸部１１１と回転子１０４とのはめあい部分に設けている。
【００７２】
これにより、遠心力によって、主軸部１１１と回転子１０４とのはめあい部分で、異物をとどめることができ、圧縮要素１０６の各摺動部への微小なゴミの流入は、低減できることとなり、信頼性をより高めた密閉型圧縮機を提供することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の密閉型圧縮機を冷凍装置に搭載することで、冷凍装置の消費電力の多くを占める密閉型圧縮機を高効率にできるので、冷凍装置の消費電力を大きく低減することができる。かつ、信頼性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、高効率の圧縮機であり、かつ、信頼性を向上することができる。具体的には、かかる圧縮機を搭載した冷凍装置は、家庭用冷蔵庫をはじめとして、業務用冷蔵庫や除湿機やショーケースや自販機、空調機器等の各種装置への展開が可能であり、消費電力を抑制し、かつ、信頼性を向上させた製品として広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０１  密閉容器
１０２  潤滑油
１０３  固定子
１０４  回転子
１０５  電動要素
１０６  圧縮要素
１１０  クランクシャフト
１１１  主軸部
１１２  偏心軸部
１１４  シリンダブロック
１１６  圧縮室
１２０  主軸受け
１２６  ピストン
１２８  連結手段
１３０  スラスト面
１３２  スラストボールベアリング
１４４  軸受け延出部
１４０  給油手段
１５０  第一給油経路
１５０ａ  同心ポンプ
１５０ｂ  主軸下部横孔
１５０ｃ  螺旋給油溝
１５２  異物受け孔
１５８  主軸上部横孔
１６０  第二給油経路
【図１】
2014122581.tif 000003
【図２】
2014122581.tif 000004
【図３】
2014122581.tif 000005
【図４】
2014122581.tif 000006