(57)【要約】【課題】往復動するピストンを有する密閉形圧縮機において、摺動損失を軽減することにより効率向上と信頼性の向上を実現する密閉形圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】固定子と回転子から構成される電動要素と、電動要素によって駆動される圧縮機構部と、電動要素と圧縮機構部とを収納するとともに潤滑油を貯留する密閉容器とを備え、圧縮機構部は主軸部及び偏心軸部を備えたシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、シリンダ内を往復動するピストンと、主軸部を軸支する軸受部とを有し、シャフトは潤滑油中に開口する遠心ポンプと、主軸部に刻設され、一端が遠心ポンプと他端が主軸部の上部に連通し、潤滑油を上方に搬送する螺旋溝と主軸部の摺動部を上下に分割する中抜き部を有する密閉形圧縮機において、シャフトの下摺動部に刻設され、一端が中抜き部と連通する逆螺旋溝を有する。【選択図】  図１
2012031769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子から構成される電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮機構部と、前記電動要素と前記圧縮機構部とを収納するとともに潤滑油を貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮機構部は主軸部及び偏心軸部を備えたシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダ内を往復動するピストンと、前記主軸部を軸支する軸受部とを有し、前記シャフトは前記潤滑油中に開口する遠心ポンプと、前記主軸部に刻設され、一端が前記遠心ポンプと他端が前記主軸部の上部に連通し、前記潤滑油を上方に搬送する螺旋溝と前記主軸部の摺動部を上下に分割する中抜き部を有し、前記シャフトの下摺動部に刻設され、一端が前記中抜き部と連通する逆螺旋溝を有することを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の密閉形圧縮機にあって、前記逆螺旋溝の断面積が前記螺旋溝よりも小さく、前記逆螺旋溝における搬送能力が前記螺旋溝の搬送能力よりも低くなることを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載の密閉形圧縮機にあって、前記逆螺旋溝の下端が前記軸受部の下端に対して重力方向上方に位置することを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項４】
請求項１記載の密閉形圧縮機にあって、前記偏心軸部の軸方向をクランク角０°とし、シャフトを重力方向下方から見て時計周りに角度を刻んだ場合、２７０°から３６０°の範囲に対して前記シャフトの回転方向後方に前記逆螺旋溝が刻設されていることを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の密閉形圧縮機が設けられた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、密閉形圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫，ルームエアコン等に用いられる密閉形圧縮機においては、省エネルギーの観点から高効率化が求められている。
【０００３】
このような状況下において入力低減を目的とした主軸摺動部における摺動損失の軽減が望まれている。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特公昭６２−４４１０８号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、フレームの主ベアリングに主軸を貫挿し、該主軸延長部の下側に電動機回転子を直結し、主軸を下側、偏心部を上側とする組立構造の回転軸において、主軸下端部に設けた給油ポンプに通ずるガス抜き穴の形成構造を、中心が軸心に直角なテーパ穴を、回転軸径を貫通すると共に給油ポンプを形成する油穴を貫通するように開口し、油穴偏心側の小径開口部を前記回転子の接合範囲内に設け、反油穴偏心側の大径開口部の一部を回転子接合下端面側下部に開放するように形成した圧縮機用回転軸が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６２−４４１０８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、上記従来の構成では、油穴から汲み上げられた潤滑油を、回転軸と主ベアリングとの隙間にスパイラル溝から供給している。そのため、主ベアリングに十分な潤滑油を供給することができず、主ベアリングと摺動する回転軸に摩耗が発生し、摺動損失の増大及び密閉形圧縮機の信頼性の低下を招く可能性があった。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解消するものであり、往復動するピストンを有する密閉形圧縮機において、摺動損失を軽減することにより効率向上と信頼性の向上を実現する密閉形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】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、固定子と回転子から構成される電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮機構部と、前記電動要素と前記圧縮機構部とを収納するとともに潤滑油を貯留する密閉容器とを備え、前記圧縮機構部は主軸部及び偏心軸部を備えたシャフトと、圧縮室を形成するシリンダと、前記シリンダ内を往復動するピストンと、前記主軸部を軸支する軸受部とを有し、前記シャフトは前記潤滑油中に開口する遠心ポンプと、前記主軸部に刻設され、一端が前記遠心ポンプと他端が前記主軸部の上部に連通し、前記潤滑油を上方に搬送する螺旋溝と前記主軸部の摺動部を上下に分割する中抜き部を有する密閉形圧縮機において、前記シャフトの下摺動部に刻設され、一端が前記中抜き部と連通する逆螺旋溝を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、往復動するピストンを有する密閉形圧縮機において、摺動損失を低減することができ、効率の向上が実現できるとともに、信頼性の向上を実現する圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る密閉形圧縮機の縦断面図。
【図２】本発明の実施例に係るもので、シャフトの側面図。
【図３】本発明の実施例に係るもので、軸受部下端近傍を示す拡大断面図。
【図４】本発明の実施例に係るもので、シャフトの下摺動部が受ける各クランク角での荷重比率曲線図。
【図５】本発明の実施例に係るもので、シャフトを重力方向下方向から見た時の逆螺旋溝の位置関係図。
【図６】本発明の実施例に係る冷蔵庫の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による密閉形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。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１における密閉形圧縮機の縦断面図、図２は同実施の形態における密閉形圧縮機のシャフトの側面図である。本実施例の密閉形圧縮機は、固定子３と回転子４からなる構成される電動要素５と、電動要素５によって駆動される圧縮機構部６と、電動要素５と圧縮機構部６とを収容するとともに潤滑油２を貯留する密閉容器１とを備えている。
【００１３】
圧縮機構部６は、主軸部１０及び偏心軸部１１を備えたシャフト１２と、圧縮室７を形成するシリンダ８と、シリンダ８内を往復動するピストン９と、主軸部１０を軸支する軸受部１３とを有し、シャフト１２は潤滑油２を上方に搬送する給油機構１８を備えている。
【００１４】
本実施の形態では、シリンダ８と軸受部１３は一体に鋳造された鋳物で形成されている。
【００１５】
また、給油機構１８は、潤滑油２中に開口する遠心ポンプを備えるとともに、主軸部１０に刻設され、一端が遠心ポンプと他端が主軸部１０の上部に連通し、潤滑油２を上方に搬送する螺旋溝１５を備えており、主軸部１０を上摺動部１９と下摺動部２０に分割する中抜き部２１を有する。
【００１６】
さらに主軸部１０の下摺動部２０に刻設され、中抜き部２１に連通し、断面積が螺旋溝１５よりも小さい逆螺旋溝２２を備えている。
【００１７】
以上のように構成された密閉形圧縮機について、以下その動作，作用を説明する。
【００１８】
固定子３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。この回転子４の回転に伴いシャフト１２が回転し、シャフト１２の偏心軸部１１の動きが圧縮機構部６のピストン９の往復運動に変換され、ピストン９がシリンダ８内を往復運動し、圧縮室７に冷媒を吸入し圧縮する。
【００１９】
密閉容器１に貯留された潤滑油２は、シャフト１２の回転により生じる遠心力によりシャフト１２の下端に取り付けられた給油機構１８により上方に汲み上げられ、シャフト１２に設けられた螺旋溝１５を通り、軸受部１３，偏心軸部１１、及び圧縮機構部６の各摺動部に供給される。
【００２０】
一方、螺旋溝１５によって汲み上げられた潤滑油２の一部は螺旋溝１５から洩れ出し、中抜き部２１に貯留される。その潤滑油２は中抜き部２１に連通する逆螺旋溝２２によって下摺動部２０へ供給され、下摺動部２０における摺動損失を低減するとともに、下摺動部２０の油膜を形成し境界潤滑を抑制し、摺動部の摩耗を防止することができる。
【００２１】
また、逆螺旋溝２２の断面積が螺旋溝１５よりも小さいため、逆螺旋溝２２によって下摺動部２０へ搬送される潤滑油２の量は螺旋溝１５によって上方に搬送される潤滑油２の量よりも少なくなるため、上摺動部１９，偏心軸部１１及び圧縮機構部６へ十分な潤滑油２が供給される。
【００２２】
次に、図３に示す軸受部１３下端近傍の拡大断面図から逆螺旋溝２２によって搬送される潤滑油２の流れを説明する。
【００２３】
中抜き部と連通する逆螺旋溝２２の下端は、軸受部１３の下端に対して重力方向上方に位置しており、逆螺旋溝は密閉容器１と繋がる開口部を持たない。このため、逆螺旋溝２２によって搬送された潤滑油２は主軸部１０と軸受部１３の隙間に洩れだし、下摺動部２０へのみ供給される。
【００２４】
また、図４は各クランク角におけるシャフト１２の下摺動部２０が受ける密閉形圧縮機運転時の荷重比率曲線、図５はクランク角による逆螺旋溝２２の位置関係を示したものである。
【００２５】
図４では、シャフト１２の下摺動部２０が受ける最小荷重を１とした時の各クランク角における荷重比率を示している。図４から、シャフト１２の下摺動部２０が受ける荷重は、クランク角０°から２７０°の範囲では小さく、２７０°から３６０°の範囲にて急激に大きくなることが分かる。
【００２６】
ここで、図５から逆螺旋溝２２は下摺動部２０が受ける荷重が急激に大きくなるクランク角２７０°から３６０°の範囲よりも、シャフト１２回転方向で後方に位置している。逆螺旋溝２２によって搬送された潤滑油２は、シャフト１２回転方向に対して後方に洩れ出すため、下摺動部２０が受ける荷重が急激に大きくなるクランク角２７０°から３６０°の範囲に効果的に潤滑油２を供給することができる。
【００２７】
次に、図６に示す冷蔵庫２３について説明する。冷蔵庫２３は圧縮機２４と、圧縮機２４に接続された吐出配管２５と、凝縮器２６と、減圧器であるキャピラリ２７と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、庫内ファン２８の近傍に配置した蒸発器２９と、吸入配管３０を環状に接続して構成される冷凍サイクルを箱本体３１に内蔵しており、この冷凍サイクルにより生成された冷気を吐出し、貯蔵室３２内の温度を低下させ、食品などの冷凍，冷蔵保管する。図６では、冷凍サイクルの構成を冷蔵庫本体の外側に簡略化して示したが、実際には冷蔵庫本体の内側に配設されている。
【００２８】
上記の圧縮機を冷蔵庫に適用することにより、冷蔵庫内の冷却効率を向上させることができる。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、各摺動部への潤滑油の供給を妨げることなくシャフトの下摺動部で荷重を最も受ける範囲に効果的に潤滑油を供給することで、摺動損失を低減することができ、効率の向上が実現できるとともに、信頼性の向上を実現する圧縮機を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の圧縮機を冷蔵庫に適用することで、冷蔵庫内の冷却効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  密閉容器
２  潤滑油
３  固定子
４  回転子
５  電動要素
６  圧縮機構部
７  圧縮室
８  シリンダ
９  ピストン
１０  主軸部
１１  偏心軸部
１２  シャフト
１３  軸受部
１４  スラスト軸受部
１５  螺旋溝
１８  給油機構
１９  上摺動部
２０  下摺動部
２１  中抜き部
２２  逆螺旋溝
２３  冷蔵庫
２４  圧縮機
２５  吐出配管
２６  凝縮器
２７  キャピラリ
２８  庫内ファン
２９  蒸発器
３０  吸入配管
３１  箱本体
３２  貯蔵室
【図１】
2012031769.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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