(57)【要約】  【課題】圧縮機の最初の運転開始時に圧縮要素近傍の摺動部分にオイル不足が生じないようにした往復動式圧縮機を提供する。  【解決手段】密閉容器１内の上部に圧縮要素２が、下部に電動要素３が配設される往復動式圧縮機であって、密閉容器１における圧縮要素２に近い箇所に封入用パイプ１７を取り付け、その先端が圧縮要素２近傍の摺動部分に臨むように位置させる。この封入用パイプ１７から前記密閉容器１内に潤滑用のオイルを封入する時に、前記圧縮要素２近傍の摺動部分にオイルを降り注いで摺動部分に多量のオイルが付着するようにする。この後、封入用パイプ１７からＨＣ系冷媒ガスを封入しても、従来に比して摺動部分に残留するオイル量が多くなり、摺動部分にオイル不足が生じない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧縮要素が配設され、前記密閉容器内の底部に潤滑用のオイル溜めが設けられている圧縮機であって、前記密閉容器における圧縮要素に近い箇所に封入用パイプを取り付け、この封入用パイプから前記密閉容器内に前記潤滑用のオイルを封入する時に、オイルが前記圧縮要素近傍の摺動部分に降り注ぐようにしたことを特徴とする往復動式圧縮機。
【請求項２】
前記封入用パイプは、先端が前記圧縮要素近傍の摺動部分に臨むように位置させて前記密閉容器に取り付けることを特徴とする請求項１に記載の往復動式圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮要素でＨＣ系冷媒ガスを圧縮することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の往復動式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動式圧縮機に係わるもので、特に密閉容器内に潤滑用のオイルを封入する時に、圧縮要素近傍の摺動部分にオイルを降り注ぐようにした往復動式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来公知の往復動式圧縮機は、例えば図２に示すように密閉容器１内に圧縮要素２と電動要素３とが上下位置に配設され、圧縮要素２は電動要素３によりクランクシャフト４を介して駆動される。圧縮要素２は円筒状のシリンダ５と、このシリンダ５内を往復動するピストン６とを備え、このピストン６とクランクシャフト４に偏心して形成されているクランクピン４ａとがスコッチヨーク式の継手部７を介して連結されている。前記電動要素３はステータ３ａとこのステータ３ａの内部を回転するロータ３ｂとを備え、ロータ３ｂには前記クランクシャフト４が軸着されている。
【０００３】
この往復動式圧縮機において、外部電源から密閉容器１に取り付けられているターミナル８を介して電動要素３のステータ３ａに給電すると、ロータ３ｂが回転すると共に、このロータ３ｂに軸着されているクランクシャフト４が軸回転する。クランクシャフト４が軸回転すると、前記クランクピン４ａが偏心回転し、このクランクピン４ａの偏心回転運動が前記継手部７を介してピストン６に直線往復運動として伝達される。これにより、シリンダ５内に吸入された冷媒ガスが圧縮され、この圧縮された冷媒ガスは密閉容器１外に吐出される。この種の往復動式圧縮機は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平８−１０５３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の往復動式圧縮機は、密閉容器１内に潤滑用のオイルを封入して底部にオイル溜めを形成し、且つ密閉容器１の底部にオイル貯留容器９を固定し、このオイル貯留容器９の外周に孔を設けてオイル溜めのオイルがオイル貯留容器９内に溜まるようにしてあり、更にオイル貯留容器９内に前記クランクシャフト４の下端部を挿入してある。そして、圧縮機の運転中に、クランクシャフト４の回転による遠心ポンプ作用によりクランクシャフト４の下端部からオイルを汲み上げ、クランクシャフト４の軸受け部材１０、継手部７、ピストン６等の摺動部分に供給して潤滑するようにしている。
【０００５】
密閉容器１には通常封入用パイプが取り付けられていて、圧縮機の使用開始時にその封入用パイプから潤滑用のオイルを所定量注入し、次いで冷媒ガスを所定量注入して封止する。封入する冷媒ガスがＨＣ系の冷媒ガスの場合であると、オイルとの相溶性が良いため、又オイルより比重が軽いため封入時にピストン６、継手部７、クランクピン４ａの摺動部分にＨＣ系冷媒ガスが接触して、摺動部分に付着しているオイルを落下させる傾向がある。このため、ピストン６、継手部７、クランクピン４ａの摺動部分に付着しているオイルが不足し、最初の運転開始時に摺動部分の動きが阻害されて圧縮動作に支障を来たす問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の往復動式圧縮機での問題を解決するためになされたもので、圧縮機の最初の運転開始時に圧縮要素近傍の摺動部分にオイル不足が生じないようにした往復動式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】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、密閉容器内に圧縮要素が配設され、前記密閉容器内の底部に潤滑用のオイル溜めが設けられている圧縮機であって、前記密閉容器における圧縮要素に近い箇所に封入用パイプを取り付け、この封入用パイプから前記密閉容器内に前記潤滑用のオイルを封入する時に、オイルが前記圧縮要素近傍の摺動部分に降り注ぐようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の往復動式圧縮機において、前記封入用パイプは、先端が前記圧縮要素近傍の摺動部分に臨むように位置させて前記密閉容器に取り付けることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３は、請求項１又は請求項２に記載の往復動式圧縮機において、前記圧縮要素でＨＣ系冷媒ガスを圧縮することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記請求項１の発明によれば、密閉容器における圧縮要素に近い箇所に封入用パイプが取り付けられており、圧縮機の使用開始時においてその封入用パイプから潤滑用のオイルを注入して圧縮要素近傍の摺動部分に降り注ぐようにしたので、摺動部分にオイルを多量に付着させることができる。このため、次に封入用パイプからオイルと相溶性の冷媒ガスを注入しても、前記摺動部分の付着オイル量が著しく減少することはなく、オイル不足の状態が生じない。これにより、最初の運転開始時に摺動部分が円滑に作動し、摺動部分の摩耗を抑えると共に良好な圧縮動作が行われることになる。
【００１１】
上記請求項２の発明によれば、請求項１の往復動式圧縮機において、封入用パイプの先端が圧縮要素近傍の摺動部分に臨むように位置付けしたので、摺動部分に向けてオイルを注入することができる。このため、摺動部分に多量のオイルを降り注ぎ、摺動部分に付着するオイル量を増やすことができる。
【００１２】
上記請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の往復動式圧縮機において、冷媒ガスとしてＨＣ系冷媒ガスを使用することができ、このＨＣ系冷媒ガスを圧縮機の使用開始時に封入用パイプから密閉容器内に封入しても、前記摺動部分にオイル不足が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る往復動式圧縮機の実施形態を示す概略縦断面図である。本実施形態で従来例のものと実質的に同一の構成部材は前記と同じ符号を付してある。
【００１４】
図１において、１は密閉容器であり、上下に二分割されている金属製ケース部材を合わせて溶接することにより形成され、この密閉容器１内の上部に圧縮要素２を、下部に電動要素３を配置して収納してある。圧縮要素２は円筒状のシリンダ５と、このシリンダ５内を往復動するピストン６とを備え、ピストン６とクランクシャフト４の偏心したクランクピン４ａとがスコッチヨーク式の継手部７により連結されている。継手部７は、先端部がピストン６にピンを介して取り付けられ、後端部がクランクピン４ａに係合されており、この継手部７によりクランクピン４ａの回転運動をピストン６の直線往復運動に変換して伝達する。前記電動要素３は円環状のステータ３ａと、このステータ３ａの内部を回転するロータ３ｂとを備え、ロータ３ｂにはクランクシャフト４が軸着されている。
【００１５】
上記圧縮要素２のシリンダ５の頭部は２個の開閉弁（図略）を備えた弁板部材１１により閉塞され、この弁板部材１１の外側にはシリンダヘッド１２が取り付けられている。シリンダヘッド１２には図示を省略した吸入ポートと吐出ポートとが設けられており、吸入ポートは弁板部材１１の吸気側の開閉弁を介してシリンダ５内に連通し、密閉容器１内の冷媒ガスをシリンダ５内に吸入させ、吐出ポートは弁板部材１１の排気側の開閉弁を介してシリンダ５内に連通し、シリンダ５内で圧縮した冷媒ガスを吐出させる。
【００１６】
図示は省略したが、密閉容器１には導入口が設けられ、この導入口には冷媒ガス導入管が接続されて冷媒ガスを密閉容器１内に導入し、更に密閉容器１には導出口が設けられ、この導出口には冷媒ガス導出管が接続されて冷媒ガスを密閉容器１外に取り出す。尚、前記シリンダヘッド１２における吐出ポートの出口と密閉容器１の導出口とは、密閉容器１内において連結管（図略）により連結されている。これにより、冷媒ガスは冷媒ガス導入管により密閉容器１内に導入され、シリンダヘッド１２の吸入ポートより吸入されると共に、弁板部材１１の吸気側の開閉弁を介してシリンダ５内に吸入される。そして、ピストン６により圧縮された冷媒ガスは、弁板部材１１の排気側の開閉弁を介してシリンダヘッド１２の吐出ポートに吐出され、この吐出ポートから前記連結管を経て冷媒ガス導出管により密閉容器１外に吐出される。
【００１７】
上記圧縮要素２は軸受け部材１０の上部に固定され、電動要素３は軸受け部材１０の下部に吊持状態で保持されることにより一体化され、この一体物は軸受け部材１０の外周に形成されている張出片１０ａの端部が、密閉容器１の内面に固定されている複数（通常３個）の取付部材１３にスプリング１４を介してそれぞれ弾性的に懸架されることにより支持されている。軸受け部材１０は、クランクシャフト４を軸支する領域を長く形成し、クランクシャフト４を安定良く軸支して回転時に軸ぶれが生じないようにしてある。
【００１８】
クランクシャフト４は内部に軸孔４ｂを有し、この軸孔４ｂからクランクシャフト４の外面に抜ける小孔４ｃが設けられ、この小孔４ｃに続くらせん状の凹溝４ｄがクランクシャフト４の外面に設けられている。更に、凹溝４ｄに続く通孔４ｅがクランクピン４ａの内部に設けられ、この通孔４ｅからクランクピン４ａの外面に抜ける小孔４ｆが設けられ、この小孔４ｆに続くらせん状の凹溝４ｇがクランクピン４ａの外面に設けられ、この凹溝４ｇはクランクピン４ａの上端面に抜けている。これにより、クランクシャフト４の下端からクランクピン４ａの上端に通じる連続の油通路が形成されている。
【００１９】
又、クランクシャフト４の下端部にはポンプ部材１５が取り付けられ、このポンプ部材１５はオイル貯留容器９の内部に挿入されている。オイル貯留容器９は、密閉容器１内の底部に固定され、側壁に複数の孔９ａが設けられていて、これら複数の孔９ａを介してオイル貯留容器９の内部と密閉容器１内の底部のオイル溜め１６とが連通している。
【００２０】
密閉容器１の側壁にはターミナル８が装着されており、このターミナル８の接続端子８ａは内部リード線（図略）を介して前記電動要素３のステータ３ａに接続されると共に、外部リード線（図略）を介して外部電源に接続される。
【００２１】
本実施形態では、密閉容器１における圧縮要素２に近い箇所に封入用パイプ１７を取り付ける。この封入用パイプ１７は、先端が前記圧縮要素２近傍の摺動部分即ちピストン６、ピストン６と継手部７との連結部、継手部７とクランクピン４ａとの係合部を包含する領域に臨むように位置させてある。又、封入用パイプ１７は、上方への突出量を小さく抑えるためにほぼ水平方向に屈曲している。例えば圧縮機を冷蔵庫に組み込んだような場合に、圧縮機の真上直近に野菜室等が位置することがあり、密閉容器１の上方にスペースの余裕が殆どないことがあるためである。
【００２２】
上記封入用パイプ１７は、生産工場において圧縮機を冷蔵庫等の機器に組み込んだ時に潤滑用のオイルと冷媒ガスとを封入するのに使用される。先に潤滑用のオイルを封入するが、前記のように封入用パイプ１７の先端は圧縮要素２近傍の摺動部分に向いているため、多量のオイルが摺動部分に降り注ぐ。このため、ピストン６の後部外面及びシリンダ５の後部内面、ピストン６と継手部７との連結部、継手部７とクランクピン４ａとのスコッチヨーク式係合部等に多量のオイルが付着する。このオイル封入によって密閉容器１内にオイル溜め１６が形成される。尚、潤滑用のオイルとしては、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エステル油等既存のオイルを使用することができる。
【００２３】
次に、封入用パイプ１７から密閉容器１内に冷媒ガスを封入する。この冷媒ガスは、封入時に圧縮要素２近傍の摺動部分に降り掛かり、オイル相溶性であるため、又オイルより比重が軽いために摺動部分に付着しているオイルを落下させる。しかしながら、前記のように摺動部分には多量のオイルが付着しているため、ある程度オイルが落下しても従来に比して残留オイル量が多くなっている。このため、圧縮機の最初の運転開始時に摺動部分においてオイル不足が生じることがなく、摺動部分が充分に潤滑されて摩耗を抑えると共に圧縮性能の低下を抑えることができる。尚、冷媒ガスとしては、特に限定されないが本実施形態ではＨＣ系冷媒を使用することができる。又、封入用パイプ１７は、冷媒ガス封入後に入口が封止される。
【００２４】
このように構成された往復動式圧縮機は、前記ターミナル８を介して電動要素３のステータ３ａに給電すると、ロータ３ｂが回転してクランクシャフト４を軸回転させる。クランクシャフト４が軸回転すると、偏心して設けられているクランクピン４ａが回転運動し、この回転運動が前記スコッチヨーク式の継手部７を介して変換され、ピストン６に往復運動として伝達することで圧縮要素２を駆動させる。
【００２５】
圧縮要素２の駆動において、ピストン６の後退に伴って密閉容器１内の冷媒ガスがシリンダヘッド１２の吸入ポートから吸入され、弁板部材１１における吸入側の開閉弁が開いてシリンダ５内に吸入される。次いで、ピストン６の前進に伴ってシリンダ５内の冷媒ガスは圧縮され、所定の圧力に達すると弁板部材１１における排気側の開閉弁が開いてシリンダヘッド１２の吐出ポートに吐出される。シリンダヘッド１２の吐出ポートに吐出された冷媒ガスは、前記連結管（図略）を経て冷媒ガス導出管により密閉容器１外に取り出される。
【００２６】
密閉容器１外に取り出された圧縮冷媒ガスは、前記冷媒ガス導出管により冷蔵庫等の機器の冷凍サイクルに供給され、この冷凍サイクルを回った冷媒ガスは前記冷媒ガス導入管により密閉容器１内に戻される。このような動作が冷凍サイクルにおいて繰り返して連続的に行われる。
【００２７】
圧縮機の運転中、前記クランクシャフト４の軸回転によりポンプ部材１５がオイル貯留容器９内のオイルを汲み上げる。ポンプ部材１５により汲み上げられたオイルは、前記クランクシャフト４の軸孔４ｂの内面を上昇して小孔４ｃかららせん状の凹溝４ｄ内に入り、この凹溝４ｄに沿って上昇して通孔４ｅ内に入り、更に小孔４ｆからクランクピン４ａのらせん状の凹溝４ｇに入って上昇し、クランクピン４ａの上端面から密閉容器１内に吐出する。
【００２８】
上記オイルがクランクシャフト４のらせん状の凹溝４ｄを通過することから前記軸受け部材１０の軸支部分が潤滑され、又オイルがクランクピン４ａのらせん状の凹溝４ｇを通過することからクランクピン４ａと前記スコッチヨーク式の継手部７の係合部が潤滑される。このため、各摺動部分が充分に潤滑されて摩耗を抑えることができる。更に、クランクピン４ａの上端面から吐出したオイルは、遠心力により放射状に飛ばされて大部分はオイル溜め１６に落下するが、一部はピストン６の後部外面及びシリンダ５の後部内面に降り掛かる。このため、ピストン６とシリンダ５との摺動部分が充分に潤滑されて摩耗を抑えると共に、オイルシール作用によって冷媒ガスの圧縮機能を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、圧縮要素が電動要素の上に配設される往復動式圧縮機に適用することができ、特に冷媒ガスとしてＨＣ系冷媒ガスを使用する場合に有効である。尚、本発明に係る往復動式圧縮機は冷蔵庫に限らず冷凍庫や、自動販売機、自動車用エアコン、家庭用エアコン、業務用エアコン等に使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る往復動式圧縮機の実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】従来の往復動式圧縮機の一例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  密閉容器
２  圧縮要素
３  電動要素
４  クランクシャフト
４ａ  クランクピン
５  シリンダ
６  ピストン
７  継手部
８  ターミナル
９  オイル貯留容器
１０  軸受け部材
１１  弁板部材
１２  シリンダヘッド
１５  ポンプ部材
１６  オイル溜め
１７  封入用パイプ
【図１】
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【図２】
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