(57)【要約】【課題】圧縮要素が電動要素の上方に設けられた圧縮機において圧縮要素と電動要素の温度を低減して信頼性が高く、効率の高い圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】圧縮要素２０３の上面にオイルプール２２４を設け、オイルプール２２４の底部で回転子２１１のエンドリング２１０の真上の位置にオイル孔２２６ａ、２２６ｂを複数個しかも回転子２１１の軸心に対して略均一に配設する。オイルプール２２４に集まったオイル２２８をオイル孔２２６ａ、２２６ｂからエンドリング２１０に滴下し、エンドリング２１０から水平方向外側に放射されたオイル２２８は固定子２０７をつたわって密閉容器２０１の底部に戻る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子および回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動され前記電動要素の上方に配置される圧縮要素と、前記電動要素と前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素は圧縮室を形成するとともに軸受部を備えたシリンダブロックと、略鉛直方向に配設され前記回転子を固定するとともに前記軸受部によって軸支されたクランクシャフトと、前記密閉容器内に貯留した前記オイルを汲み上げ循環させる給油機構を備え、前記給油機構によって汲み上げられた前記オイルを前記回転子の上端面に滴下させるオイル落下通路を前記シリンダブロックに形成した圧縮機。
【請求項２】
オイル落下通路は回転子の上端面の上方に位置するオイル孔である請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
オイル孔の孔径は回転子の上端面の幅よりも小さな孔径である請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
複数のオイル孔を回転子の軸心に対し略均一に配置した請求項２に記載の圧縮機。
【請求項５】
オイル孔は上方の孔径が下方の孔径よりも大きい請求項２に記載の圧縮機。
【請求項６】
シリンダブロックの上面にオイル孔が開口または連通するオイルプールを形成した請求項２に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機の信頼性と効率向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境に対する要求から家庭用冷蔵庫は、ますます省エネ化への動きが加速されている。そういった中、冷媒圧縮機もその効率を向上し、消費電力を削減する活動が継続的に行なわれている。圧縮機の効率を向上し消費電力を削減する手段として圧縮機械の摺動損失の低減や受熱損失の低減が研究されている。一方、圧縮機の信頼性に対しても様々な配慮がなされている。
【０００３】
従来の圧縮機としては、ブロックにオイル孔を設けると共にブロックと固定子の間に切り欠きを有する絶縁紙を配設して圧縮機の温度を低減し、効率を向上したもの（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来技術の圧縮機について説明する。
【０００５】
図３は従来の圧縮機の断面図、図４は同従来の圧縮機の要部拡大図である。
【０００６】
図３および図４において密閉容器１内には電動要素２と電動要素２により回転駆動される圧縮要素３がそれぞれ収容される。電動要素２と圧縮要素３は一体的に組み立てられ、複数の支持スプリング４により密閉容器１内に弾性支持される。
【０００７】
電動要素２はプレート状固定子鉄心を積層して銅線５を巻きつけた固定子６とこの固定子６に回転自在に収容される回転子７とを有する。
【０００８】
主軸部８と偏心部９とからなるクランクシャフト１０には回転子７が軸装されるとともに圧縮要素３のすべり軸受構造の軸受１１に回転自在に支持される。
【０００９】
クランクシャフト１０には給油手段１２が設けられ、密閉容器１に貯溜されたオイル１３に浸漬されている。
【００１０】
軸受１１を有するブロック１４にはオイル孔１５が設けられ、オイル孔１５とオイル孔１５の下方に位置する固定子６の銅線５の間には切り欠き１６を有する絶縁紙１７が配設される。
【００１１】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１２】
電動要素２に通電すると、電動要素２が起動して回転子７が回転せしめられ、この回転子７と一体にクランクシャフト１０が回転し、クランクシャフト１０の給油手段１２によって密閉容器１に貯溜されたオイル１３が汲み上げられて、圧縮要素３の各摺動部をオイル潤滑すると共に偏心部９の先端から振り飛ばされたオイル１３はブロック１４の上面からオイル孔１５に落ちる。
【００１３】
オイル孔１５に落ちたオイル１３は絶縁紙１７の切り欠き１６から固定子６の銅線５に導かれ、固定子６をつたわって密閉容器１の底部に戻る。この際、オイル１３は固定子６の熱を奪うことができるので圧縮機の温度を低減することができる。
【特許文献１】特許第３５４４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら上記従来の特許文献１のような構成では、圧縮機の運転中において発熱し非常に高温となる回転子７にオイルがほとんど触れないので、回転子７の冷却があまり行なわれないため、回転子７の熱がクランクシャフト１０を介して圧縮要素３を加熱するため体積効率が落ちるとともに、各摺動部の温度が上昇し、摩耗の発生を生じやすくなる。さらに固定子６は絶縁紙１７の切り欠き１６からオイル１３が流れ落ちる部位のみが局部的に冷却される為、全体を均一に冷却することができないため、固定子６の巻線温度が部分的に上昇してしまうことで、絶縁不良を生じやすいといった課題を有していた。
【００１５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、高い信頼性と効率を備えた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】
【００１６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、固定子および回転子からなる電動要素と、電動要素によって駆動され電動要素の上方に配置される圧縮要素と、電動要素と圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、圧縮要素は圧縮室を形成するとともに軸受部を備えたシリンダブロックと、略鉛直方向に配設され回転子を固定するとともに軸受部によって軸支されたクランクシャフトと、密閉容器内に貯留したオイルを汲み上げ循環させる給油機構を備え、給油機構によって汲み上げられたオイルを回転子の上端面に滴下させるオイル落下通路をシリンダブロックに形成したものであり、回転子と固定子を効果的にかつ均一に冷却することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の圧縮機は高い信頼性と効率を備えた圧縮機を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の請求項１に記載の発明は、固定子および回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動され前記電動要素の上方に配置される圧縮要素と、前記電動要素と前記圧縮要素とを収容するとともにオイルを貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮要素は圧縮室を形成するとともに軸受部を備えたシリンダブロックと、略鉛直方向に配設され前記回転子を固定するとともに前記軸受部によって軸支されたクランクシャフトと、前記密閉容器内に貯留した前記オイルを汲み上げ循環させる給油機構を備え、前記給油機構によって汲み上げられた前記オイルを前記回転子の上端面に滴下させるオイル落下通路を前記シリンダブロックに形成したものであり、圧縮機の運転中において発熱し非常に高温となる回転子を冷却するとともに、同じく発熱し非常に高温となる固定子の巻線をむらなく均一に冷却して圧縮機の温度を低減することにより高い信頼性と効率を備えた圧縮機を提供することができるという効果が得られる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明のオイル落下通路を回転子の上端面の上方に位置するオイル孔としたものであり、簡単な構成でオイルを回転子の上端面に滴下できるという効果が得られる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項２の発明のオイル孔の孔径を回転子の上端面の幅よりも小さな孔径としたものであり、オイル孔を通過したオイルをより確実に回転子の上端面に滴下できるという効果が得られる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項２の発明のオイル孔を複数のオイル孔とし、回転子の軸心に対し略均一に配置したものであり、オイル孔を通過したオイルを回転子の上端面に均一に滴下できることから、さらにむらなく均一に冷却して圧縮機の温度を低減することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項２の発明のオイル孔を上方の孔径が下方の孔径よりも大きくしたものであり、ブロック上面のオイルを精度良く回転子の上端面に滴下することができるので、さらに圧縮機の温度を低減することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２の発明のシリンダブロックの上面にオイル孔が開口または連通するオイルプールを形成したものであり、ブロック上面に散布されたオイルを集めてオイル孔から回転子の上端面に滴下できるので、滴下オイル量が増え、より冷却効果が増すという効果が得られる。
【００２４】
以下、本発明による圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による圧縮機の断面図、図２は同実施の形態１による圧縮機の上視図である。
【００２６】
図１および図２において密閉容器２０１内には電動要素２０２と電動要素２０２により回転駆動される圧縮要素２０３がそれぞれ収容される。
【００２７】
電動要素２０２と圧縮要素２０３は一体的に組み立てられ、複数の支持スプリング２０４により密閉容器２０１内に弾性支持される。
【００２８】
電動要素２０２を構成する固定子２０７はプレート状の鋼板を積層して形成した固定子鉄心２０５に巻線２０６を施して構成される。
【００２９】
固定子２０７に回転自在に収容される回転子２１１は、プレート状の鋼板を積層して形成した回転子鉄心２０８にアルミダイキャストを施して成形するとともに、エンドリング２１０をアルミダイキャストによって形成する。エンドリング２１０は上面が平らな上端面２０９を有する。
【００３０】
次に圧縮要素２０３について説明する。
【００３１】
クランクシャフト２１２は主軸部２１３と偏心部２１４を備え、主軸部２１３には回転子２１１が軸装されるとともに圧縮要素２０３のシリンダブロック２１５とボルト等の締結手段２１６により一体に組み立てられたすべり軸受構造の軸受部２１７に回転自在に軸支される。クランクシャフト２１２には給油機構２２７が設けられ、その下端部は密閉容器２０１に貯溜されたオイル２２８に浸漬されており、上端部にはオイル放出孔２２９が形成されている。
【００３２】
シリンダブロック２１５は略垂直方向に延びる壁部２１５ａと端面を形成する縁部２１５ｂとシリンダ２１８を有し、シリンダ２１８により圧縮室２１９を形成する。ピストン２２０は圧縮室２１９に摺動自在に嵌装される。ピストン２２０はコンロッド２２１によってクランクシャフト２１２の偏心部２１４と連結される。
【００３３】
バルブプレート２２２はシリンダ２１８のヘッド側に設けられ、図示しない吸込弁および吐出弁を備えるとともに、外側からシリンダヘッド２２３によって覆われる。
【００３４】
シリンダブロック２１５の上面で軸受部２１７の上端側の周りにはシリンダブロック２１５の壁部２１５ａから連続し、シリンダブロック２１５の上面で最下部を構成するオイル溜めとしてのオイルプール２２４があり、オイルプール２２４の底部と軸受部２１７には回転子２１１のエンドリング２１０の上端面２０９の円周上で真上の位置に、オイル孔２２６ａと２２６ｂがオイル落下通路２２５として形成されている。
【００３５】
オイル孔２２６ａと２２６ｂのうち下側に位置するオイル孔２２６ｂの孔径をエンドリング２１０の上端面２０９の幅よりも小さくし、かつ上側に位置するオイル孔２２６ａの孔径を下側に位置するオイル孔２２６ｂの孔径よりも大きくしてそれぞれ複数個、かつ回転子２１１の軸心に対し略均一に配置されている。
【００３６】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００３７】
電動要素２０２に通電がなされると、電動要素２０２が起動して回転子２１１が回転せしめられ、クランクシャフト２１２がこの回転子２１１と一体に回転し、偏心部２１４の運動がコンロッド２２１を経てピストン２２０をシリンダ２１８内で往復運動させることで冷媒（図示せず）が連続して圧縮される。
【００３８】
クランクシャフト２１２の回転に伴って給油機構２２７が遠心ポンプとして作用し、密閉容器２０１に貯溜されたオイル２２８を汲み上げて圧縮要素２０３の各摺動部に供給され、これを潤滑している。
【００３９】
クランクシャフト２１２の上端部のオイル放出孔２２９から放射状に噴き出され、直接密閉容器２０１に噴射されたオイル２２８は密閉容器２０１を介して密閉容器２０１の外部と熱交換しながら冷却されて密閉容器２０１の底部へと戻る。
【００４０】
一方、圧縮要素２０３の摺動部の潤滑に寄与したオイル２２８の一部は各摺動部から染み出してシリンダブロック２１５のオイルプール２２４に流れ込む。また、クランクシャフト２１２の上端部のオイル放出孔２２９から放射状に噴き出されたオイル２２８の多くはシリンダブロック２１５の壁部２１５ａやピストン２２０に衝突してオイルプール２２４に流れ込む。
【００４１】
この際オイルプール２２４に流れ込んだオイル２２８はオイルプール２２４の底部へと導かれることからシリンダブロック２１５の上面の縁部２１５ｂから落ちることはない。
【００４２】
オイルプール２２４に流れ込んだオイル２２８はオイルプール２２４の底部に複数個、かつ回転子２１１の軸心に対し略均一に設けられたオイル孔２２６ａと軸受部２１７にオイル孔２２６ａと通し孔として設けられたオイル孔２２６ｂを通って回転子２１１のエンドリング２１０の上端面２０９に滴り落ちる。
【００４３】
このとき、オイルプール２２４により効果的に集められたオイル２２８はオイル孔２２６ａの孔径をオイル孔２２６ｂの孔径よりも大きくしているため、流れの径が小さくなる方向で収束し、かつオイル孔２２６ｂの孔径をエンドリング２１０の上端面２０９の幅よりも小さくしているので確実にエンドリング２１０の上端面２０９に落下することとなる。
【００４４】
また、複数のオイル孔２２６ａの上部開放高さと孔径を等しくすることによって複数のオイル孔２２６ａに流入するオイル２２８の量をほぼ等しくすることができる。
【００４５】
複数でかつ略均一の流れとしてエンドリング２１０の上端面２０９に衝突したオイル２２８は回転する回転子２１１の上部の熱を均一に奪って冷却した後、固定子２０７の巻線２０６に向けて水平外側方向に放射される。このとき、１つのオイル孔２２６ｂからのオイル滴下によるエンドリング２１０の上端面２０９からのオイル放射が固定子２０７の巻線２０６に行き渡る範囲は４分の１周程度であることからオイル落下通路２２５を４個以上とすることが好ましい。
【００４６】
巻線２０６に衝突したオイル２２８は巻線２０６とプレート状の鋼板を積層して形成した固定子鉄心２０５をつたわって密閉容器２０１の底部へと戻る。このとき、オイル孔２２６ａとオイル孔２２６ｂはそれぞれ複数個でしかも略均一に配置されているのでエンドリング２１０の上端面２０９から巻線２０６に放射されるオイル２２８の量は全体にほぼ均等であり、固定子２０７をむらなく冷却することができる。
【００４７】
電動要素２０２と密閉容器２０１の外部との間を比熱の小さな気体である冷媒を介して熱交換するのに比べて比熱の大きな液体であるオイル２２８は格段に熱交換性が良く、密閉容器２０１の底部に戻った高温のオイル２２８は密閉容器２０１を介して外部と効果的に熱交換し冷却されたのち再びクランクシャフト２１２の給油機構２２７を通して圧縮要素２０３の摺動部に供給されることにより、圧縮機の電動要素２０２と圧縮要素２０３の温度を低く保つことができ、体積効率が上がり、また各摺動部の温度が下がることで、摩耗の発生を起こしにくい。さらに、固定子２０７の巻線温度が部分的に上昇してしまうこともないので絶縁不良を生じにくく、高い信頼性と効率を備えた圧縮機を提供することが可能となる。
【００４８】
なお、本実施の形態ではシリンダブロック２１５と軸受部２１７が締結手段２１６によって一体に組み立てられるものについて説明したが、シリンダブロック２１５と軸受部２１７が一体に成形されたものについても同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は信頼性が高く、高効率で消費電力が低い圧縮機が可能となるため、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自販機等、冷凍サイクルを用いたあらゆる用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１による圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１による圧縮機の平面断面図
【図３】従来の圧縮機の縦断面図
【図４】従来の圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
【００５１】
２０１    密閉容器
２０２    電動要素
２０３    圧縮要素
２０７    固定子
２０９    上端面
２１１    回転子
２１２    クランクシャフト
２１５    シリンダブロック
２１７    軸受部
２１９    圧縮室
２２４    オイルプール
２２５    オイル落下通路
２２６ａ，２２６ｂ    オイル孔
２２７    給油機構
２２８    オイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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