(57)【要約】【課題】摩擦損失が小さく駆動効率が高い密閉型圧縮機を提供すること、及び、消費電力が小さい冷蔵庫を提供すること。【解決手段】クランクシャフト３に連接されたピストン５を、シリンダブロック４に形成された圧縮室内で往復運動させて、冷媒ガスを圧縮する密閉型圧縮機において、クランクシャフト３に給油通路１１を形成すると共に、クランクシャフト３の偏心軸部３ｂに固定されたバランスウェイト１に、給油通路１１と連通する潤滑油噴射孔１２を開設する。潤滑油噴射孔１２は、給油通路１１との連通側よりも先端側の方がバランスウェイト１の上部に形成された傾斜孔となっており、潤滑油を斜め上方に噴射する。【選択図】図４
2015206269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器内に収納された電動要素と、前記密閉容器内に収納され、前記電動要素により駆動される圧縮要素とを有し、
前記圧縮要素は、前記電動要素により回転駆動される回転部材と、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記回転部材の回転に連動して前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記回転部材に形成された給油通路及びこれと連通する潤滑油噴射孔とを備え、
前記潤滑油噴射孔は、前記回転部材の回転軸方向に関して、前記給油通路との連通側の端部が低く、潤滑油を噴射する先端側の端部が高くなるように傾斜しており、かつ前記連通側の端部から前記先端側の端部まで、内径が一定であることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記回転部材は、主軸部及び偏心軸部を有するクランクシャフトと、前記クランクシャフトの偏心軸部に固定されたバランスウェイトとを有しており、
前記クランクシャフトに前記給油通路を形成すると共に、前記バランスウェイトに前記潤滑油噴射孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記潤滑油噴射孔の開設位置は、前記ピストンが前記シリンダブロックから最も多く露出するタイミングで、前記ピストンの露出部に向けて前記潤滑油が噴射される位置に設定することを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記潤滑油噴射孔の傾斜角度及び内径は、所定の低速回転域において、前記ピストンの露出部に前記潤滑油が到達する大きさに設定することを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
機械室内に密閉型圧縮機を設置して成り、
前記密封型圧縮機は、潤滑油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器内に収納された電動要素と、前記密閉容器内に収納され、前記電動要素により駆動される圧縮要素とを有し、
前記圧縮要素は、前記電動要素により回転駆動される回転部材と、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記回転部材の回転に連動して前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記回転部材に形成された給油通路及びこれと連通する潤滑油噴射孔とを備え、
前記潤滑油噴射孔は、前記回転部材の回転軸方向に関して、前記給油通路との連通側の端部が低く、潤滑油を噴射する先端側の端部が高くなるように傾斜しており、かつ前記連通側の端部から前記先端側の端部まで、内径が一定であ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、冷凍サイクルに用いられる密閉型圧縮機と、これを備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保護に対する認識の高まりに伴い、冷蔵庫についても省電力化の要求が高まっている。冷蔵庫の省電力化には、搭載する密閉型圧縮機を高効率化することが有効であり、密閉型圧縮機を高効率化するためには、可動部に常時十分な潤滑油を給油して摩擦損失の発生を抑制する必要がある。
【０００３】
密閉型圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に収容された圧縮要素と、密閉容器内に収容され、圧縮要素を駆動する電動要素を備えており、密閉容器の内部空間には、潤滑油が貯えられている。この潤滑油は、電動要素により圧縮要素のシャフト部を駆動することで、圧縮要素を構成するピストン等の可動部に給油される。即ち、圧縮要素のシャフト部には、その軸線方向に形成された給油通路と、シャフト部の軸線方向に対して実質的に直角の方向に形成されたオイル飛散孔が形成されており、給油通路の入口側には、遠心ポンプが設置されている。電動要素によりシャフト部を回転駆動すると、遠心ポンプによって密閉容器内に貯えられた潤滑油が給油通路内に吸い上げられてオイル飛散孔に至り、オイル飛散孔から噴射されて、所要の可動部に給油される。
【０００４】
従来、この種の潤滑機構を有する密閉型圧縮機において、機器の高効率化に着目したものとしては、オイル飛散孔の出口側の断面積を入口側の断面積よりも小さくして、潤滑油を遠くまで飛散するようにしたものがある（特許文献１の要約書参照。）。特許文献１には、かかる構成によると、低速回転時においても潤滑油を遠くまで飛ばすことができて、シリンダブロックとピストンの間に十分な潤滑油を供給できるので、低速運転時における効率を飛躍的に向上できる旨記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５１６１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の密閉型圧縮機は、オイル飛散孔の出口側の断面積を入口側の断面積よりも小さくする構成であるので、オイル飛散孔から噴射される潤滑油の流れが必然的に細くなり、広範囲に十分な量の潤滑油を供給することが困難になる。密閉型圧縮機の摩擦損失を低減するためには、シリンダブロックとピストンの摺動部のみならず、軸受部とクランクシャフトの摺動部、ピストンとコネクティングロッドの摺動部、コネクティングロッドとクランクシャフトの摺動部などの広い範囲に亘って十分な量の潤滑油を供給する必要があるので、特許文献１に記載の密閉型圧縮機には、この点に改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、摩擦損失が小さく駆動効率が高い密閉型圧縮機を提供すること、及び、消費電力が小さい冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような従来技術の課題を解決するために、本発明は、密閉型圧縮機に関して、潤滑油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器内に収納された電動要素と、前記密閉容器内に収納され、前記電動要素により駆動される圧縮要素とを有し、前記圧縮要素は、前記電動要素により回転駆動される回転部材と、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記回転部材の回転に連動して前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記回転部材に形成された給油通路及びこれと連通する潤滑油噴射孔とを備え、前記潤滑油噴射孔は、前記回転部材の回転軸方向に関して、前記給油通路との連通側の端部が低く、潤滑油を噴射する先端側の端部が高くなるように傾斜しており、かつ前記連通側の端部から前記先端側の端部まで、内径が一定であることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、冷蔵庫に関して、機械室内に密閉型圧縮機を設置して成り、前記密封型圧縮機は、潤滑油を貯留した密閉容器と、前記密閉容器内に収納された電動要素と、前記密閉容器内に収納され、前記電動要素により駆動される圧縮要素とを有し、前記圧縮要素は、前記電動要素により回転駆動される回転部材と、圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記回転部材の回転に連動して前記圧縮室内を往復運動するピストンと、前記回転部材に形成された給油通路及びこれと連通する潤滑油噴射孔とを備え、前記潤滑油噴射孔は、前記回転部材の回転軸方向に関して、前記給油通路との連通側の端部が低く、潤滑油を噴射する先端側の端部が高くなるように傾斜しており、かつ前記連通側の端部から前記先端側の端部まで、内径が一定であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低速回転時における密閉型圧縮機の駆動効率を高めることができ、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下に記載する実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
【図２】密閉型圧縮機に備えられるバランスウェイトの平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】実施形態に係る密閉型圧縮機の効果を従来例に係る密閉型圧縮機と比較して示すバランスウェイトの断面図である。
【図５】実施形態に係る密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。
【図６】実施形態に係る冷蔵庫の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る密閉型圧縮機及びこれを備えた冷蔵庫の実施形態を、図を参照しながら説明する。
【００１３】
図１に示すように、実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、密閉容器２と、密閉容器２内に収納配置された圧縮要素４０及び電動要素５０とから主に構成されている。密閉容器２内には、圧縮要素４０及び電動要素５０を潤滑するための潤滑油（図示省略）が適量貯えられている。
【００１４】
圧縮要素４０は、レシプロ型であって、密閉容器２内に設置されたシリンダブロック４と、シリンダブロック４の圧縮室４ａ内に摺動自在に設置されたピストン５と、シリンダブロック４の軸受部４ｂに主軸部３ａが回転可能に保持されたクランクシャフト３と、クランクシャフト３の偏心軸部３ｂとピストン５とを連結するコネクティングロッド６を備えている。クランクシャフト３の偏心軸部３ｂには、バランスウェイト１が固着されており、クランクシャフト３の回転振動を抑制している。本明細書においては、これらクランクシャフト３及びバランスウェイト１を総称して「回転部材」ということがある。
【００１５】
クランクシャフト３の下部には、給油ピース１０が取り付けられており、当該給油ピース１０の下部は、密閉容器２の底部に貯えられた潤滑油内に没している。給油ピース１０は、遠心力を利用したポンプの一種であり、クランクシャフト３が回転駆動されると、密閉容器２の底部に貯留された潤滑油をクランクシャフト３の軸線方向に吸い上げる。
【００１６】
クランクシャフト３には、図１及び図２に示すように、給油ピース１０により吸い上げられた潤滑油をバランスウェイト１の取付部まで導く給油通路１１が形成される。なお、給油通路１１には、特許文献１に開示のスパイラル油溝を含めることができる。クランクシャフト３の主軸部３ａにスパイラル油溝を形成すると、スパイラル油溝に沿って上昇する潤滑油により、クランクシャフト３の主軸部３ａとシリンダブロック４の軸受部４ｂを潤滑できるので、圧縮要素４０の駆動効率を高めることができる。
【００１７】
バランスウェイト１には、図２〜図４に示すように、一端が給油通路１１と連通し、先端が所定の潤滑部位に向けられた潤滑油噴射孔１２が形成される。潤滑油噴射孔１２は、図３及び図４（ｂ）に示すように、クランクシャフト３及びバランスウェイト１（回転部材）の回転軸方向Ａ−Ａに関して、給油通路１１との連通側の端部１２ａが低く、潤滑油を噴射する先端側の端部１２ｂが高くなるように傾斜している。また、その内径は、連通側の端部１２ａから先端側の端部１２ｂまで一定（例えば、３ｍｍ）に形成される。潤滑油噴射孔１２の傾斜角度は、所定の低速回転時（例えば、９５０〜１５００ｍｉｎ−１）において、所定の潤滑部位（例えば、シリンダブロック４とピストン５の間）に十分な潤滑油が到達可能であるように設定される。
【００１８】
また、潤滑油噴射孔１２は、図５に示すように、ピストン５がシリンダブロック４から最も多く露出するタイミング、即ち、ピストン５が下死点に至るタイミングで、ピストン５の表面に潤滑油９が噴射される位置に設定される。
【００１９】
電動要素５０は、クランクシャフト３を回転駆動するもので、クランクシャフト３の主軸部３ａに固着された回転子８と、密閉容器２に固定された固定子７と、固定子７に巻回されたコイル９とから構成される。電動要素５０の駆動制御は、コイル９への通電を制御することにより行う。
【００２０】
以下、実施の形態に係る密閉型圧縮機１００の潤滑方式について説明する。
【００２１】
電動要素５０に通電して、バランスウェイト１及びクランクシャフト３（回転部材）を回転駆動すると、クランクシャフト３の下部に取り付けられた給油ピース１０が回転し、そのポンプ作用によって、密閉容器２の底部に貯えられた潤滑油がクランクシャフト３の軸線方向に吸い上げられる。吸い上げられた潤滑油は、クランクシャフト３に形成された給油通路１１に沿って上昇し、その過程で、クランクシャフト３の主軸部３ａとシリンダブロック４の軸受部４ｂとの摺動部、及び、偏心軸部３ｂとコネクティングロッド６との連結部を潤滑する。給油通路１１に沿って上昇した潤滑油は、給油通路１１との連通側の端部１２ａから潤滑油噴射孔１２内に入り、回転部材の遠心力によって先端側の端部１２ｂから密閉容器２の内部空間内に噴射される。これにより、シリンダブロック４とピストン５の間の摺動部、及び、ピストン５とコネクティングロッド６との連結部を潤滑する。
【００２２】
このとき、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、給油通路１１との連通側の端部１２ａよりも、先端側の端部１２ｂが高くなるように潤滑油噴射孔１２が傾斜しているので、図４（ｂ）に示すように潤滑油噴射孔１２から潤滑油９が斜め上方に噴射される。このため、図４（ａ）に示すように潤滑油噴射孔１２から潤滑油を水平に噴射する場合に比べて、潤滑油９を遠くまで飛ばすことができ、低速回転域においてもピストン５の表面を確実に潤滑できる。また、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、潤滑油噴射孔１２がストレート孔であることから、特許文献１に記載の密閉型圧縮機のように、潤滑材の流れが細くならず、広い範囲に亘って潤滑油を供給することができる。さらに、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、ピストン５が下死点に至るタイミングでピストン５の表面に潤滑油９が噴射されるように潤滑油噴射孔１２が形成されているので、ピストン５の表面の広い範囲に潤滑油９を噴射できる。これにより、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１００は、低速回転域においても密閉容器２内の広い範囲に亘って十分な潤滑油を供給することができ、可動部の摩擦損失を低減できて、密閉型圧縮機１００の駆動効率を高めることができる。
【００２３】
なお、本発明に係る密閉型圧縮機は、潤滑油噴射孔１２を傾斜させたことを特徴とするものであって、他の部分の構成については、実施形態の記載に関わりなく、任意に変更可能である。
【００２４】
次に、前記構成の密閉型圧縮機１００を搭載した冷蔵庫の実施形態について説明する。
【００２５】
図６に示すように、実施形態に係る冷蔵庫２００は、断熱箱体２００ａをもって外郭が構成されており、断熱箱体２００ａの内部が、夫々温度帯の異なる貯蔵室としての冷蔵室２０３、冷凍室２０４及び野菜室２０５に区画されている。冷凍室２０４の後方には、蒸発器室５１ａが設けられ、該蒸発器室５１ａには、蒸発器５１が収納されている。また、蒸発器５１の上方には、蒸発器５１で熱交換した冷気を各貯蔵室に送風して循環する送風機５２が設けられている。
【００２６】
密閉型圧縮機１００は、野菜室２０５の後方に設けられた機械室２０２に設置される。なお、密閉型圧縮機１００の設置位置は、冷蔵室２０３の後方であってもよい。ただし、駆動することで高温となる密閉型圧縮機１００は、比較的高温の貯蔵室の後方に設置するのがよい。これに対して、蒸発器５１は比較的低温の貯蔵室の後方に設置する。密閉型圧縮機１００としては、図１〜図５に示すものが用いられる。
【００２７】
なお、冷蔵庫２００には、密閉型圧縮機１００に接続されて冷凍サイクルを構成する凝縮器、減圧機構及び蒸発器が備えられるが、これらの構成及び配置については、公知に属する事項であり、かつ本発明の要旨でもないので、説明を省略する。
【００２８】
実施の形態に係る冷蔵庫２００は、図１〜図５を用いて説明した駆動効率の高い密閉型圧縮機１００を用いたので、駆動効率を改善できて、消費電力を低減できる。
【００２９】
なお、本発明に係る冷蔵庫は、図１〜図５を用いて説明した密閉型圧縮機１００を備えたことを特徴とするものであって、他の部分の構成については、実施形態の記載に関わりなく、任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  バランスウェイト
２  密閉容器
３  クランクシャフト
４  シリンダブロック
５  ピストン
９  潤滑油
１１  給油通路
１２  潤滑油噴射孔
４０  圧縮要素
５０  電動要素
１００  密閉型圧縮機
２００  冷蔵庫
２０２  機械室
【図１】
2015206269.tif 000003
【図２】
2015206269.tif 000004
【図３】
2015206269.tif 000005
【図４】
2015206269.tif 000006
【図５】
2015206269.tif 000007
【図６】
2015206269.tif 000008