(57)【要約】【課題】インバータ駆動の密閉型圧縮機における低速回転時の潤滑油の粘度上昇による効率低下を防止すると共に、高速回転時の放熱を促進することで、効率と信頼性を向上した密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】シャフト１１８に、主軸部１２０や偏心軸部１２２の摺動部に潤滑油１０４を供給する第１の給油通路１８２と、シャフトが高速回転する場合にのみ、潤滑油を密閉容器１０２内空間に放出する第２の給油通路１８４を設けることにより、低い回転数のときは密閉容器内の空間へ潤滑油を飛散させず、潤滑油の粘度の上昇を抑制し、効率を向上する。また、高い回転数のときは第２の給油経路により潤滑油を密閉容器内へ飛散させ、放熱を促進して潤滑油の劣化や摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。【選択図】図１
2013096306.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内に、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素の上方に配置された圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、シリンダを備えたシリンダブロックと、前記シリンダの内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに形成され、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記シャフトに具備された給油機構とを備えた構成とし、前記給油機構を、前記主軸部や前記偏心軸部の摺動部に前記潤滑油を供給する第１の給油経路と、前記シャフトが所定の回転数以上で回転する場合にのみ、前記潤滑油が前記密閉容器内空間に放出されるように前記シャフトの上端まで前記潤滑油を搬送する第２の給油経路を備える構成とした密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記給油機構を、前記シャフトの下端より、前記第１の給油経路と前記第２の給油経路との分岐に至る第３の給油経路を備える構成とし、さらに、前記第３の給油経路にポンプ機能を設けた請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記第１の給油経路を、前記主軸部の表面に設けたらせん溝が含まれる構成とした請求項１または２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記第２の給油経路を、前記主軸部の中心軸に対して偏心した貫通穴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機の給油機構の改良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やエアコンは、ますます省エネ化への動きが加速されている。
【０００３】
従来の密閉型圧縮機としては、給油通路を改善し、オイルをより確実にピストン上部に投射することで、効率と信頼性を改善したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来技術の密閉型圧縮機について説明する。なお以下の説明において、上下の関係は、密閉型圧縮機を正規の姿勢に設置した状態を基準とする。
【０００５】
図７は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。
【０００６】
図７において、密閉容器２の底部には潤滑油４を貯留しており、圧縮機本体６は、サスペンションスプリング８によって密閉容器２に対して弾性的に支持されている。
【０００７】
圧縮機本体６は、電動要素１０と、電動要素１０の上方に配設される圧縮要素１２から構成されている。電動要素１０は、固定子１４および永久磁石を備えた回転子１６とから構成され、導線（図示せず）によりインバータ回路（図示せず）に接続されている。
【０００８】
圧縮要素１２のシャフト１８は、主軸部２０と、主軸部２０の上側に延出する偏心軸部２２を備えており、主軸部２０は、シリンダブロック２４の主軸受２６に回転自在に軸支されるとともに、回転子１６が嵌装されている。また、シャフト１８は、主軸部２０内部に、下端が密閉容器２の底部の潤滑油４内で開口し、他端が主軸部２０外表面のらせん溝５２に連通し、主軸部２０の中心軸に対して傾斜した傾斜穴５０を備えている。さらに、らせん溝５２の上端は、偏心軸部２２を経由して、シャフト１８上端へ連通する連通路５４に連通している。このように、密閉容器２の底部の潤滑油４から、傾斜穴５０、らせん溝５２、連通路５４を経由して、シャフト１８の上端に至る一連の給油機構５６を形成している。
【０００９】
以上のように構成された従来の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１０は、インバータ回路により２０ｒｐｓ未満の運転周波数および８０ｒｐｓ以上の運転周波数を含む複数の運転周波数で駆動される。そして、回転子１６の回転に伴ってシャフト１８も回転し、圧縮要素１２は所定の圧縮動作を行う。
【００１１】
潤滑油４は、傾斜穴５０内部でシャフト１８と共に回転し、遠心力が作用することで傾斜穴５０の上部まで搬送され、らせん溝５２の下端に供給される。そして、主軸受２６に対する主軸部２０の回転に伴って粘性的に引きずられることで、潤滑油４はらせん溝５２内を回転上昇し、連通路５４を経由して、シャフト１８の上端まで汲み上げられる。さらに、シャフト１８上端より密閉容器２内の空間へ飛散し、密閉容器２の内壁や圧縮要素１２に付着する。この給油機構５６による潤滑油４の循環により各摺動部の潤滑を行うとともに、潤滑油４が温度の高い部分の熱を奪い、密閉容器２表面から放熱する冷却作用を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−１００６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の構成は、常に潤滑油４がシャフト１８上端より飛散し、密閉容器２から放熱を行うので、外気温が低く、負荷の小さい条件でも、潤滑油４の温度が低くなることで粘度が上昇し、摺動損失が増大し、性能が悪化するという課題を有していた。一方、空間への潤滑油４の飛散量を少なくすると、特に商用周波数より高い回転数で運転される、あるいは、外気温が高く、負荷の高い条件では放熱が不足することで、潤滑油４の温度が上昇し、粘度が低下するため、潤滑油４の劣化や摺動部での摩耗などの信頼性が低下するという課題も有している。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低回転時の粘性摩擦を低減して効率を向上するとともに、高回転時の放熱を促進し、信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上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、シャフトに給油機構を備え、給油機構は、主軸部や偏心軸部の摺動部に潤滑油を供給する第１の給油経路と、シャフトが所定の回転数以上で回転する場合にのみ、潤滑油が密閉容器内空間に放出されるようにシャフトの上端まで潤滑油を搬送する第２の給油経路を備えたものである。
【００１６】
これにより、所定の回転数より低い回転数のときは、密閉容器内の空間へ潤滑油を飛散させないので、潤滑油の温度低下による粘度の上昇を抑制し、摺動損失増加を防止する。また、所定の回転数以上のときは、第２の給油経路によって潤滑油を密閉容器内へ飛散させ、放熱を促進するので、潤滑油の温度上昇による粘度低下を防止し、潤滑油の劣化や各摺動部の摩耗を防止できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の密閉型圧縮機は、低速回転時の摺動損失を低減し、効率を向上するとともに、高回転時の潤滑油の放熱を確実にし、潤滑油の劣化や摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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】同実施の形態１における密閉型圧縮機の給油機構の要部断面図で、（ａ）は低速回転時の給油状態図、（ｂ）は高速回転時の給油状態図
【図３】同実施の形態１の密閉型圧縮機における図２（ａ）のＡ−Ａ線による断面図
【図４】同実施の形態１における密閉形圧縮機の給油機構における変更仕様の要部断面図で、（ａ）は高速回転時の給油状態図、（ｂ）はさらに高速回転時の給油状態図
【図５】本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図
【図６】同実施の形態２における密閉型圧縮機の給油機構を構成するシャフトの構成図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図
【図７】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、潤滑油を貯留した密閉容器内に、固定子と回転子を備えた電動要素と、前記電動要素の上方に配置された圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを有するシャフトと、シリンダを備えたシリンダブロックと、
前記シリンダの内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記ピストンと前記偏心軸部とを連結する連結手段と、前記シリンダブロックに形成され、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受と、前記シャフトに具備された給油機構とを備えた構成とし、前記給油機構を、前記主軸部や前記偏心軸部の摺動部に前記潤滑油を供給する第１の給油経路と、前記シャフトが所定の回転数以上で回転する場合にのみ、前記潤滑油が前記密閉容器内空間に放出されるように前記シャフトの上端まで前記潤滑油を搬送する第２の給油経路を備える構成としたものである。
【００２０】
かかる構成とすることにより、所定の回転数より低い回転数のときは、密閉容器内の空間へ潤滑油を飛散させないので、潤滑油の温度低下による粘度の上昇を抑制し、摺動損失増加を防止し、効率を向上することができる。また、所定の回転数以上のときは、第２の給油経路により潤滑油を密閉容器内へ飛散させ、放熱を促進するので、潤滑油の温度上昇による粘度低下を防止し、さらに、潤滑油の劣化や摩耗を防止して信頼性を向上することができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明において、前記給油機構を、前記シャフトの下端より、前記第１の給油経路と前記第２の給油経路との分岐に至る第３の給油経路を備える構成とし、さらに、前記第３の給油経路にポンプ機能を設けたものである。
【００２２】
かかる構成とすることにより、前記ポンプ機能の働きで、潤滑油の搬送能力が高くし、所定の回転数より低い回転数のときでも前記第１の給油経路に潤滑油を確実に供給し、各摺動部を潤滑してさらに信頼性を向上することができる。
【００２３】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第１の給油経路を、前記主軸部の表面に設けたらせん溝が含まれる構成としたものである。
【００２４】
かかることにより、前記らせん溝の働きで、前記主軸部を潤滑しながら、さらに上部の摺動部に潤滑油を供給することができる。その結果、各摺動部の潤滑が確実になり、さらに信頼性が向上する。
【００２５】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、前記第２の給油経路を、前記主軸部の中心軸に対して偏心した貫通穴としたものである。
【００２６】
かかることにより、所定の回転数以上になった場合のみ、遠心力により潤滑油が上昇する。その結果、前記シャフト上端に潤滑油を供給し、前記密閉容器内の空間に潤滑油を飛散させることができ、低速回転時の効率向上と、高速回転時の信頼性向上の効果が得られる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２８】
（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である。図２は、同実施の形態１における密閉型圧縮機の給油機構の要部断面図、図３は、同実施の形態１の密閉型圧縮機における図２（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。図４は、同実施の形態１における密閉形圧縮機の給油機構における変更仕様の要部断面図である。
【００２９】
図１から図３において、密閉容器１０２の内底部には、潤滑油１０４が貯留されている。また、密閉容器１０２の内部には、圧縮機本体１０６がサスペンションスプリング１０８により懸架配置されている。さらに、密閉容器１０２の内部には、温暖化係数の低い冷
媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。
【００３０】
圧縮機本体１０６は、電動要素１１０と、これによって駆動される圧縮要素１１２とからなり、密閉容器１０２には、電動要素１１０に電源を供給するための電源端子１１３が取り付けられている。
【００３１】
まず、電動要素１１０について説明する。
【００３２】
電動要素１１０は、鋼板を積層した鉄心の複数の磁極歯に絶縁材を介して巻線（図示せず）を直接巻回した固定子１１４と、固定子１１４の内径側に配置された永久磁石（図示せず）を内蔵した回転子１１６を備えた突極集中巻方式のＤＣブラシレスモータであり、固定子１１４の巻線が電源端子１１３を経由して密閉型圧縮機外の電源（図示せず）と導線により接続されている。
【００３３】
次に、圧縮要素１１２について説明する。
【００３４】
圧縮要素１１２は、電動要素１１０の上方に配設されている。
【００３５】
圧縮要素１１２を構成するシャフト１１８は、主軸部１２０と、主軸部１２０上端から延出し、主軸部１２０と平行な偏心軸部１２２を備えている。また、主軸部１２０には、回転子１１６が焼嵌めなどの方法で固定されている。
【００３６】
シリンダブロック１２４は、円筒形の内面を有する主軸受１２６を備え、主軸受１２６に主軸部１２０が回転自在な状態で挿入されることでシャフト１１８が支持されている。そして、圧縮要素１１２は、偏心軸部１２２に作用した荷重を偏心軸部１２２の下側に配置された主軸部１２０と主軸受１２６で支持する片持ち軸受の構成になっている。また、主軸受１２６の先端部は、回転子１１６の内径側に設けた凹部１２７に挿入されており、主軸部１２０と回転子１１６の嵌合部１２８の幅は、回転子１１６の鉄心高さの半分以下である。
【００３７】
また、シリンダブロック１２４は、円筒状の穴部であるシリンダ１３４を備えており、ピストン１３０がシリンダ１３４に往復自在に挿入されている。
【００３８】
さらに、連結手段１３６は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン１３０に取り付けられたピストンピン１３８と偏心軸部１２２に嵌挿されることで、偏心軸部１２２とピストン１３０とを連結している。
【００３９】
シリンダ１３４の端面には、バルブプレート１４０が取り付けられ、シリンダ１３４およびピストン１３０とともに圧縮室１４２を形成する。さらに、バルブプレート１４０を覆って蓋をするようにシリンダヘッド１４４が固定されている。吸入マフラ１４６は、ＰＢＴなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド１４４に取り付けられている。
【００４０】
次に、給油機構１５６について説明する。
【００４１】
シャフト１１８は、主軸部１２０の内部に主軸部１２０の軸心に対して傾斜した円筒穴である傾斜穴１５０を有しており、傾斜穴１５０の下端の開口部は密閉容器１０２の内底部に貯留された潤滑油１０４に浸漬している。傾斜穴１５０の下端にはキャップ１６０が取り付けられると共に、ハネ板１６２がキャップ１６０の上方に配置され、遠心ポンプ１６４を形成している。
【００４２】
キャップ１６０は、図３に示すように、中央部に穴部１６１を有する円形の平板で、外周が傾斜穴１５０の内壁に当接するように、シャフト１１８の下端に固定されている。また、ハネ板１６２は、概ね傾斜穴の中心軸と平行に配置されたバネ性を有する平板で、両端が傾斜穴１５０の内面に押し当てられた状態で傾斜穴１５０内壁に固定されている。
【００４３】
シャフト１１８は、主軸部１２０の外表面にらせん溝１５２を備えるとともに、らせん溝１５２の下端と傾斜穴１５０の空間上部を連通する連通穴１６６を有している。
【００４４】
また、偏心軸部１２２には、らせん溝１５２の上端から偏心軸部１２２へ連通する連通路１５４が具備されている。連通路１５４の略鉛直方向の孔１５４ａは、下端がらせん溝１５２に開口し、上端は封止されている。さらに、略水平方向の孔１５４ｂは、一端が孔１５４ａに開口し、他端が偏心軸部１２２の表面に開口している。
【００４５】
連結手段１３６の内部には、偏心軸部１２２との摺動部からピストンピン１３８との摺動部と連通する連通路１７２が設けられている。
【００４６】
さらに、シャフト１１８は、傾斜穴１５０内空間の上部からシャフト１１８の上端へ連通する貫通穴１７４を備えており、貫通穴１７４は、主軸部１２０の中心軸Ｘに対して偏心している。具体的には、全長１１０ｍｍのシャフト１１８の場合、貫通穴１７４の主軸部１２０の中心軸Ｘに対して約４ｍｍ偏心している。
【００４７】
このように、一連の給油機構１５６は、シャフト１１８下端から傾斜穴１５０の上部に至る遠心ポンプ１６４である第３の給油通路１８６と、ここから分岐した第１の給油通路１８２、即ち、連通穴１６６より主軸部１２０のらせん溝１５２を経由して、偏心軸部１２２の連通路１５４などへ至る経路と、第２の給油通路１８４、即ち、傾斜穴１５０内部の空間の上部からシャフト１１８の上端へ連通する貫通穴１７４とから構成される。
【００４８】
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、作用を説明する。
【００４９】
電源端子１１３より電動要素１１０に通電されると、固定子１１４に発生する磁界により、回転子１１６はシャフト１１８とともに回転する。主軸部１２０の回転に伴う偏心軸部１２２の偏心回転は、連結手段１３６によって変換され、ピストン１３０をシリンダ１３４内で往復運動させる。そして、圧縮室１４２が容積変化することで、密閉容器１０２内の冷媒を圧縮室１４２内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。
【００５０】
この圧縮動作の前の吸入行程において、密閉容器１０２内の冷媒は、吸入マフラ１４６を介して圧縮室１４２内に間欠的に吸入され、圧縮室１４２内で圧縮された後、高温高圧の冷媒となる。その冷媒は、吐出配管１４８などを経由して冷凍サイクル（図示せず）へ送られる。
【００５１】
次に、給油機構１５６について説明する。
【００５２】
まず、第３の給油通路１８６において、シャフト１１８下端は潤滑油１０４に浸漬しており、キャップ１６０の穴部１６１を通って、傾斜穴１５０内の空間にも潤滑油１０４が蓄積されている。
【００５３】
シャフト１１８が回転することにより、シャフト１１８と一体となって回転するハネ板１６２によって回転角速度を与えられ、潤滑油１０４は、主軸部１２０と同じ速度で回転する。その結果、潤滑油１０４には大きな遠心力が働き、図２に示すような回転中心から
離れるほど油面高さが高くなる放物線状の油面１９０ａ（シャフト２０ｒ／ｓ回転時）、１９０ｂ（シャフト６０ｒ／ｓ回転時）が形成される。
【００５４】
遠心力は、回転が速いほど増加するため、高い回転数ほど、潤滑油は高い位置まで上昇する。具体的には、回転数が２０ｒ／ｓの時の油面１９０ａよりも、回転数６０ｒ／ｓの時の油面１９０ｂの方が、同じ回転半径であればより高い位置まで潤滑油１０４が上昇する。
【００５５】
このような遠心力の作用により、第３の給油通路１８６では、傾斜穴１５０内の潤滑油１０４は、回転数が２０ｒ／ｓと６０ｒ／ｓのいずれの場合でも、傾斜穴１５０内空間の上部の連通穴１６６まで上昇する遠心ポンプ１６４が形成されている。
【００５６】
その後、潤滑油１０４は、第１の給油通路１８２の連通路１６６を通って主軸部１２０外表面へ到達し、主軸部１２０の外表面のらせん溝１５２と主軸受１２６の内周面にて形成された潤滑油通路（図示せず）の中を、主軸部１２０の回転に引き摺られてさらに上昇し、連通路１５４を経由して上方の偏心軸部１２２と連結手段１３６との摺動部へ送られる。さらに潤滑油１０４は、連結手段１３６の内部に設けた連通路１７２から、ピストンピン１３８と連結手段１３６の摺動部へ送られ、それぞれの摺動部を常に潤滑している。
【００５７】
このように、らせん溝１５２の働きで、主軸部１２０を潤滑しながら、さらに上部の摺動部に潤滑油１０４を供給することができるので、各摺動部の潤滑が確実になり、信頼性が向上する。
【００５８】
一方、第２の給油通路１８４では、シャフト１１８の回転数によって潤滑油１０４の供給状態が変化する。
【００５９】
まず、回転数が商用電源周波数に比べて低い２０ｒ／ｓでは、潤滑油１０４に作用する遠心力が小さいため、潤滑油１０４は、第２の給油通路１８４の上端まで上昇しない。このため、潤滑油１０４が密閉容器１０２内の空間に飛散し、密閉容器１０２の内壁に付着することがなく、密閉容器１０２から外部への放熱が抑制される。
【００６０】
一方、潤滑油１０４は、電動要素１１０や圧縮要素１１２の発熱で温度が上昇し、粘度が低くなるので、摺動部での粘性摩擦が減少し、消費電力を低減することができる。
【００６１】
なお、圧縮機が低回転で運転される条件は、外気温が低い場合など、圧縮機への負荷が小さい条件であるので、放熱を抑制して潤滑油１０４の温度を若干上昇させても、外気温が高い条件に比べると、もともと潤滑油１０４の粘度は高く、また圧縮要素１１２に作用する荷重も小さいので、粘度低下による信頼性への悪影響はほとんどない。
【００６２】
一方、回転数が商用電源の周波数と同等以上の６０ｒ／ｓの場合は、潤滑油１０４に強い遠心力が作用するので、潤滑油１０４は、第２の給油通路１８４の上端まで上昇し、シャフト１１８の上端から潤滑油１０４が飛散する。
【００６３】
その結果、潤滑油１０４が密閉容器１０２内の空間に飛散し、密閉容器１０２の内壁に直接付着して密閉容器１０２から外部への放熱が促進される。そのため、潤滑油１０４の温度が低下し、粘度低下を軽減できるので、摺動部での金属接触や摩耗の発生を防止し、信頼性を向上することができる。
【００６４】
特に、外気温が高い場合や冷蔵庫内の温度が高いときはより多くの冷却能力が必要となるため、一般に圧縮機は高い回転数で運転される。このような場合、潤滑油１０４の温度
が高くなり、粘度が低くなりやすい上に、圧縮要素１１２に大きな荷重が作用するので、摺動部の潤滑状態が厳しい状態になりやすい。この時、第２の給油通路１８４に潤滑油１０４が飛散し、密閉容器１０２に付着すると、密閉容器１０２からの放熱が促進され、圧縮機の冷却と潤滑油１０４の粘度低減が図られることによる信頼性向上の効果は顕著である。
【００６５】
また、本実施の形態１の構成は、シャフト１１８の下端より、第１の給油通路１８２と第２の給油通路１８４との分岐に至る第３の給油通路１８６を備えている。この第３の給油通路１８６は、遠心力により潤滑油１０４を上方へ搬送する遠心ポンプ１６４を構成している。しかも、第３の給油通路１８６は、第１の給油通路１８２や第２の給油通路１８４に比べて内径が大きいため、潤滑油１０４に効果的に遠心力が作用する。そのため、遠心ポンプ１６４による潤滑油１０４の搬送能力が高くなり、低回転のときでも第１の給油通路１８２に潤滑油１０４を供給し、各摺動部を確実に潤滑することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態１では、商用電源の周波数と同等の６０ｒ／ｓで第２の給油通路１８４から潤滑油１０４がシャフト１１８上端に供給されたが、図４のように、第２の給油通路１８４の貫通穴１７４の一部（図４においては、貫通穴１７４の下部１７４ａ）を、主軸部１２０の中心に近づけることで、６０ｒ／ｓの遠心力で形成される油面１９０ｃでは、軸心側に配置された貫通穴１７４へは潤滑油１０４は流れていかない。
【００６７】
したがって、より大きな遠心力が作用した場合にのみ第２の給油通路１８４へ潤滑油１０４が供給されるので、シャフト１１８上端へ潤滑油１０４を供給する回転数を高くすることができる。
【００６８】
このように、使用される機器の必要に応じて、任意の回転数以上でのみ、第２の給油通路１８４からシャフト１１８上方へ潤滑油１０４を搬送し、放熱を行うことができる。
【００６９】
また、遠心ポンプ１６４は、傾斜穴１５０を用いて構成しているが、主軸部１２０と同心の穴としてもよく、さらにはその他の容積型のポンプや粘性力を用いたポンプを用いてもよい。
【００７０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における密閉型圧縮機の縦断面図である。図６は、同実施の形態２におけるシャフトの構成図である。
【００７１】
図５および図６において、密閉容器２０２の内底部には、潤滑油２０４が貯留されている。また、密閉容器１０２の内部には、圧縮機本体２０６がサスペンションスプリング２０８により懸架配置されている。さらに、密閉容器２０２の内部には、温暖化係数の低い冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。
【００７２】
圧縮機本体２０６は、電動要素２１０と、これによって駆動される圧縮要素２１２とからなり、密閉容器２０２には電動要素２１０に電源を供給するための電源端子２１３が取り付けられている。
【００７３】
まず、電動要素２１０について説明する。
【００７４】
電動要素２１０は、鋼板を積層した鉄心の複数の磁極歯に絶縁材を介して巻線（図示せず）を直接巻回した固定子２１４と、固定子２１４の内径側に配置された永久磁石（図示せず）を内蔵した回転子２１６とを備えた突極集中巻方式のＤＣブラシレスモータであり、固定子２１４の巻線が電源端子２１３を経由して密閉型圧縮機外の電源（図示せず）と
導線により接続されている。
【００７５】
次に、圧縮要素２１２について説明する。
【００７６】
圧縮要素２１２は、電動要素２１０の上方に配設されている。
【００７７】
圧縮要素２１２を構成するシャフト２１８は、主軸部２２０と、主軸部２２０上端から延出し、主軸部２２０と平行な偏心軸部２２２を備えている。また、主軸部２２０には回転子２１６が焼嵌めなどの方法で固定されている。
【００７８】
シリンダブロック２２４は、円筒形の内面を有する主軸受２２６を備え、主軸受２２６に主軸部２２０が回転自在な状態で挿入されることでシャフト２１８が支持されている。そして、圧縮要素２１２は、偏心軸部２２２に作用した荷重を偏心軸部２２２の下側に配置された主軸部２２０と主軸受２２６で支持する片持ち軸受の構成になっている。また、主軸受２２６の先端部は回転子２１６の内径側に設けた凹部２２７に挿入されており、主軸部２２０と回転子２１６の嵌合部２２８の幅は、回転子２１６の鉄心高さの半分以下である。
【００７９】
また、シリンダブロック２２４は円筒状の穴部であるシリンダ２３４を備えており、ピストン２３０がシリンダ２３４に往復自在に挿入されている。
【００８０】
さらに、連結手段２３６は、両端に設けた穴部がそれぞれピストン２３０に取り付けられたピストンピン２３８と偏心軸部２２２に嵌挿されることで、偏心軸部２２２とピストン２３０とを連結している。
【００８１】
シリンダ２３４の端面には、バルブプレート２４０が取り付けられ、シリンダ２３４およびピストン２３０とともに圧縮室２４２を形成する。さらに、バルブプレート２４０を覆って蓋をするようにシリンダヘッド２４４が固定されている。吸入マフラ２４６は、ＰＢＴなどの樹脂で成型され、内部に消音空間を形成し、シリンダヘッド２４４に取り付けられている。
【００８２】
さらに、主軸部２２０の上端には、シリンダブロック２２４との間にスラストボールベアリング２９０を設けている。
【００８３】
次に、給油機構２５６について説明する。
【００８４】
シャフト２１８は、主軸部２２０の内部に主軸部２２０の軸心に対して傾斜した円筒穴である傾斜穴２５０を有しており、傾斜穴２５０の下端の開口部は、密閉容器２０２の内底部に貯留された潤滑油２０４に浸漬している。
【００８５】
シャフト２１８は、主軸部２２０の外表面にらせん溝２５２を備えるとともに、らせん溝２５２の下端と傾斜穴２５０の上部を連通する連通穴２６６を有している。
【００８６】
また、偏心軸部２２２には、らせん溝２５２の上端から偏心軸部２２２へ連通する連通路２５４が具備されている。
【００８７】
連通路２５４は、スラストボールベアリング２９０の部分から潤滑油２０４が外部へ流出することがないように、主軸部２２０の内部から偏心軸部２２２の内部へ連通する、略鉛直方向の孔２５４ａと、一端が孔２５４ａに開口し、他端が偏心軸部２２２の表面に開口する略水平方向の孔２５４ｂとから構成される。また、孔２５４ａの上端は、封止され
ている。
【００８８】
連結手段２３６の内部には、偏心軸部２２２との摺動部からピストンピン２３８との摺動部とを連通する連通路２７２が設けられている。
【００８９】
さらに、シャフト２１８は、シャフト２１８の下端から、主軸部２２０および偏心軸部２２２を貫通して、シャフト２１８の上端へ連通する貫通穴２７４を備えている。この貫通穴２７４は、主軸部２２０と偏心軸部２２２が鉛直方向に投影した場合に重なる狭い部分を、連通路２５４と共に通過するため、貫通穴２７４と連通路２５４を、シャフト２１８の偏心方向とほぼ直角な方向に並んで配置している。
【００９０】
また、貫通穴２７４は、図６に示すように、主軸部２２０の中心軸Ｙに対して偏心しており、例えば、６０Ｈｚ以上といった、商用電源の周波数より比較的高い回転数でシャフト２１８が回転している場合に、シャフト２１８の上端まで潤滑油２０４が遠心力で搬送されるように選択されている。
【００９１】
このように、給油機構２５６は、シャフト２１８下端から主軸部２２０のらせん溝２５２を経由して、偏心軸部２２２の連通路２５４などへ至る第１の給油通路２８２と、同じくシャフト２１８の下端から上端に至る第２の給油通路２８４の２系統から構成される。
【００９２】
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、作用を説明する。
【００９３】
電源端子２１３より電動要素２１０に通電されると、固定子２１４に発生する磁界により、回転子２１６はシャフト２１８とともに回転する。主軸部２２０の回転に伴う偏心軸部２２２の偏心回転は、連結手段２３６によって変換され、ピストン２３０をシリンダ２３４内で往復運動させる。そして、圧縮室２４２が容積変化することで、密閉容器２０２内の冷媒を圧縮室２４２内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。
【００９４】
この圧縮動作の前の吸入行程において、密閉容器２０２内の冷媒は、吸入マフラ２４６を介して圧縮室２４２内に間欠的に吸入され、圧縮室２４２内で圧縮された後、高温高圧の冷媒となる。その冷媒は、吐出配管２４８などを経由して冷凍サイクル（図示せず）へ送られる。
【００９５】
次に、給油機構２５６について説明する。
【００９６】
まず、シャフト２１８の下端、即ち、第１の給油通路２８２と第２の給油通路２８４の下端は潤滑油２０４に浸漬している。
【００９７】
この状態でシャフト２１８が回転することにより、回転角速度が与えられ、第１の給油通路２８２と第２の給油通路２８４内の潤滑油２０４は、主軸部２２０と同じ速度で回転するので、遠心力が働く。
【００９８】
相対的に回転半径の大きい、第１の給油通路２８２においては、潤滑油２０４は、低速回転数の２０ｒ／ｓと高速回転数の６０ｒ／ｓのいずれの場合でも、連通穴２６６まで上昇する。
【００９９】
その後、潤滑油２０４は、連通路２６６を通って主軸部２２０外表面へ到達し、主軸部２２０の外表面のらせん溝２５２と主軸受２２６の内周面にて形成された潤滑油通路の中を、主軸部２２０の回転に引き摺られてさらに上昇する。そして、潤滑油２０４は、さらに連通路２５４を経由して上方に形成される偏心軸部２２２と連結手段２３６との摺動部
へ送られる。さらに、連結手段２３６の内部に設けた連通路２７２により、潤滑油２０４は、ピストンピン２３８と連結手段２３６の摺動部へ送られ、それぞれの摺動部を常に潤滑する。
【０１００】
一方、第２の給油通路２８４では、シャフト２１８の回転数によって潤滑油２０４の供給状態が変化する。
【０１０１】
まず、回転数が商用電源周波数に比べて低い低速回転数（２０ｒ／ｓ）では、潤滑油２０４に作用する遠心力が小さいため、潤滑油２０４は、第２の給油通路２８４の上端まで上昇しない。このため、潤滑油２０４が密閉容器２０２内の空間に飛散し、密閉容器２０２の内壁に付着することがなく、密閉容器２０２から外部への放熱が抑制される。
【０１０２】
一方、潤滑油２０４は、電動要素２１０や圧縮要素２１２の発熱で温度が上昇し、粘度が低くなるので、摺動部での粘性摩擦が減少し、消費電力を低減することができる。
【０１０３】
なお、圧縮機が低回転で運転される条件は、外気温が低い場合など、圧縮機への負荷が小さい条件であるので、放熱を抑制して潤滑油２０４の温度を若干上昇させ粘度を下げても、外気温が高い条件に比べると、もともと潤滑油２０４の粘度は高く、また圧縮要素２１２に作用する荷重も小さいので、粘度が若干低下しても信頼性への悪影響はほとんどない。
【０１０４】
一方、回転数が商用電源周波数と同等以上の６０ｒ／ｓの場合は、潤滑油２０４に強い遠心力が作用するので、潤滑油２０４は、第２の給油通路２８４の上端まで上昇し、シャフト２１８の上端から潤滑油２０４が飛散する。
【０１０５】
その結果、潤滑油２０４が密閉容器２０２内の空間に飛散し、密閉容器２０２の内壁に直接付着して密閉容器２０２から外部への放熱が促進される。そのため、潤滑油２０４の温度が低下し、粘度低下を軽減できるので、摺動部での金属接触や摩耗の発生を防止し、信頼性を向上することができる。
【０１０６】
特に、高い回転数で運転される条件（外気温が高い場合や冷蔵庫内の温度が高い場合など）では、圧縮機に大きな負荷がかかり、もともと潤滑油２０４の温度が高く、粘度が低くなりやすい上に、圧縮要素２１２に大きな荷重が作用するが、第２の給油通路２８４によって密閉容器２０２からの潤滑油２０４の放熱が促進されることで、圧縮機の冷却と、潤滑油２０４の粘度の低減抑制をはかることができる。
【０１０７】
さらに、第１の給油通路２８２と第２の給油通路２８４の下端は、それぞれが直接密閉容器２０２底部に貯留した潤滑油２０４に浸漬し、独立した経路を形成している。そのため、途中で分岐した給油経路の場合に比べ、高回転数で潤滑油２０４の流動に対する抵抗が少なく、高回転時の給油量を高めることができ、圧縮機の冷却と粘度低減の効果を更に高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、圧縮要素へ常に潤滑油を供給する第１の給油経路と、所定の回転数以上でのみ、潤滑油を密閉容器内空間に放出させる第２の給油経路を備えることで、効率と信頼性を向上することができる。したがって、家庭用電気冷凍冷蔵庫に限らず、エアーコンディショナー、自動販売機やその他の冷凍装置等に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０２、２０２  密閉容器
１０４、２０４  潤滑油
１１０、２１０  電動要素
１１２、２１２  圧縮要素
１１４、２１４  固定子
１１６、２１６  回転子
１１８、２１８  シャフト
１２０、２２０  主軸部
１２２、２２２  偏心軸部
１２４、２２４  シリンダブロック
１２６、２２６  主軸受
１３０、２３０  ピストン
１３４、２３４  シリンダ
１３６、２３６  連結手段
１５６、２５６  給油機構
１５２、２５２  らせん溝
１７４、２７４  貫通穴
１８２、２８２  第１の給油通路
１８４、２８４  第２の給油通路
１８６  第３の給油通路
【図１】
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【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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【図７】
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