(57)【要約】【課題】ピストンの潤滑性を向上させ、信頼性と効率の向上を目的とする。【解決手段】シリンダブロック１２０の上方に、オイル溜め部１３５と、圧縮室１２１とオイル溜め部１３５を連通させた給油孔１３６を設け、給油孔１３６は圧縮室１２１の軸心に対して、圧縮行程でピストン１２２の反負荷側に給油孔１３６の開口面積が大きくなるように給油孔１３６をシフトしたもので、ピストン１２２と圧縮室１２１の摺動部の摩耗を防止するとともに潤滑性を向上することができるため、高い信頼性と効率が得られる密閉型圧縮機を提供することができる。【選択図】図２
2013060908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記電動要素によって回転駆動される主軸部及び前記主軸部の一端に前記主軸部と一体運動するように形成された偏心軸部を有するシャフトと、前記シャフトの前記主軸部を軸支することによって片持ち軸受を形成する軸受部と、略円筒形の圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記偏心軸部と前記ピストンとを連結するコンロッドを備えた構成とし、さらに、前記シリンダブロックの上方に、オイル溜め部と、前記圧縮室と前記オイル溜め部を連通させた給油孔を設け、前記給油孔を、前記圧縮室の軸心に対して、圧縮行程で前記ピストンの反負荷側に前記給油孔の開口面積が大きくなるようにその位置をシフトさせた密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮室を、上死点側に同心の円筒と、前記円筒から下死点に位置する側に向かって内径寸法が増大するように形成されたテーパ部を有する非線形とし、前記給油孔を、前記テーパ部に開口させた請求項１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、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷凍冷蔵庫等の冷凍装置に使用される密閉型圧縮機については、消費電力の低減のための高効率化並びに高信頼性化が望まれている。
【０００３】
一般に、この種の密閉型圧縮機は、シリンダブロックに設けられた圧縮室内を往復運動するピストンに対し、シャフトの上部からピストンの上面部へオイルを供給する給油機構を備えたものがある（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の密閉型圧縮機について説明する。
【０００５】
図３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、図４は、図３における要部上面図、図５は、図４における断面図である。
【０００６】
図３、図４、図５において、密閉容器１内には、固定子５２と回転子５４とからなる電動要素２と、この電動要素２により回転駆動される圧縮要素４とがそれぞれ収納され、底部にオイル６を貯留している。電動要素２と圧縮要素４は一体に組み立てられて圧縮機構８を形成し、この圧縮機構８は、複数のコイルばね１０により、密閉容器１内に弾性的に支持されている。
【０００７】
圧縮要素４を構成するシリンダブロック２０には、円筒状の圧縮室２２が形成され、ピストン２４が圧縮室２２内に往復自在に嵌入されている。シリンダブロック２０には、軸受２６が固定されている。
【０００８】
シャフト３０は、軸受２６によって鉛直方向に軸支され、外周に螺旋状の給油溝３２を有する主軸部３４と、その上方に形成された偏芯軸部３６を備えており、偏芯軸部３６とピストン２４とは、連結機構４４により連結されている。
【０００９】
また、シャフト３０の下端に形成された給油ポンプ４２は、螺旋状の給油溝３２に連通し、偏芯軸部３６上面のオイル排出孔４６は、給油溝３２と連通している。
【００１０】
給油孔５０は、圧縮室２２の軸心Ｂ上に孔中心を有し、シリンダブロック２０の上部と圧縮室２２を連通するように構成されている。
【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に外部電源より通電がされると、回転子５４が回転し、これに伴ってシャフト３０が回転し、偏芯軸部３６の回転運動が連結機構４４を介してピストン２４に伝えられることで、ピストン２４は圧縮室２２内で往復運動を行い、圧縮要素４が所定の圧縮動作を行う。
【００１３】
それにより、冷媒ガスは冷却システム（図示せず）から圧縮室２２内へ吸入、圧縮された後、再び冷却システムへと吐き出される。
【００１４】
このとき、給油ポンプ４２は、遠心力によりオイル６を汲み上げ、螺旋状の給油溝３２
を介して偏芯軸部３６上面のオイル排出孔４６からオイル６が排出される。
【００１５】
オイル排出孔４６から排出されたオイル６の一部は、シリンダブロック２０の上部に振り掛けられ、給油孔５０からピストン２４に給油され、ピストン２４摺動部を潤滑し、摩耗を防ぎ、信頼性を確保している。
【００１６】
また、図６は、他の要部上面図、図７は、図６における断面図である。
【００１７】
図６、図７のように、圧縮室２２の軸心で対称となる切欠き部５８を有することで、オイル排出孔４６から排出されたオイル６の一部を、切欠き部５８からピストン２４に給油し、同様の効果を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００９−１９７６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら上記従来の構成では、圧縮機の運転時、偏芯軸部３６上面のオイル排出孔４６からオイル６が排出されてシリンダブロック２０の上部に振り掛けられ、給油孔５０、または切欠き部５８からピストン２４に給油され、ピストン２４摺動部を潤滑するが、給油孔５０や切欠き部５８が圧縮行程時にピストン２４の側面の負荷側摺動面と重なるため、摺動部面積が減少し、油膜形成が困難となり、摩耗が促進され、信頼性が低下する可能性があるという課題を有していた。
【００２０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高い信頼性と効率の密閉型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】
【００２１】
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、シリンダブロックの上方に、オイル溜め部と、圧縮室とオイル溜め部を連通させた給油孔を設け、給油孔を、圧縮室の軸心に対して、圧縮行程でピストンの反負荷側に給油孔の開口面積が大きくなるようにシフトしたもので、ピストンと圧縮室の摺動部の摩耗を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の密閉型圧縮機は、シリンダブロックの上方に、オイル溜め部と、圧縮室とオイル溜め部を連通させた給油孔を設け、その給油孔を、圧縮室の軸心に対して、圧縮行程でピストンの反負荷側に給油孔の開口面積が大きくなるようにシフトしたもので、ピストン摺動への安定した給油を行うとともに、圧縮行程時にピストンの側面の負荷側摺動面と給油孔の重なりを低減することで、摺動部の面積を確保して油膜切れを防止し、さらに、ピストンと圧縮室の摺動部の摩耗を防止し、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】同実施の形態における密閉型圧縮機のシリンダブロックの要部上面図
【図３】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図４】図３における要部上面図
【図５】図４における断面図
【図６】他の要部上面図
【図７】図６における断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
請求項１に記載の発明は、密閉容器内に電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記圧縮要素を、前記電動要素によって回転駆動される主軸部及び前記主軸部の一端に前記主軸部と一体運動するように形成された偏心軸部を有するシャフトと、前記シャフトの前記主軸部を軸支することによって片持ち軸受を形成する軸受部と、略円筒形の圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室の内部に往復動可能に挿設されたピストンと、前記偏心軸部と前記ピストンとを連結するコンロッドを備えた構成とし、さらに、前記シリンダブロックの上方に、オイル溜め部と、前記圧縮室と前記オイル溜め部を連通させた給油孔を設け、前記給油孔を、前記圧縮室の軸心に対して、圧縮行程で前記ピストンの反負荷側に前記給油孔の開口面積が大きくなるようにその位置をシフトさせたものである。
【００２５】
かかることにより、前記軸受部の上部から排出されたオイルは、一旦オイル溜め部に溜まり、給油孔からピストンに給油される。したがって、ピストン摺動への安定した給油が可能となり、また、圧縮行程時にピストンの側面の負荷側の摺動面と給油孔の重なりを低減することで、摺動部面積を確保して油膜切れを防止することができる。その結果、ピストンと圧縮室の摺動部の摺動損失低減と摩耗を防止し、高い効率と信頼性を確保することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧縮室を、上死点側に同心の円筒と、前記円筒から下死点に位置する側に向かって内径寸法が増大するように形成されたテーパ部を有する非線形とし、前記給油孔を、前記テーパ部に開口させたものである。
【００２７】
かかることにより、ピストンが上死点の近傍にあるとき、ピストンは圧縮室の円筒部に位置するため、圧縮室のテーパ部の給油孔とピストンが摺動面とならない。そのため、最大圧縮負荷時に、給油孔からピストンと圧縮室の間のオイルが抜けて油膜圧力が低下することを防止し、ピストンの挙動を安定させ、ピストンと圧縮室の接触音の発生を防止し、騒音を低減することができる。
【００２８】
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。
【００２９】
（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、図２は実施の形態１における密閉型圧縮機のシリンダブロックの要部上面図である。
【００３０】
図１および図２において、密閉容器１０１内には、固定子１０２と回転子１０３を備えた電動要素１０４と、電動要素１０４によって駆動される圧縮要素１０５が収容され、さらに、密閉容器１０１内の底部に、オイル１０６が貯留されている。
【００３１】
シャフト１１０は、主軸部１１１と、この主軸部１１１と一体運動するようにその一端に偏心して形成された偏心軸部１１２を有し、このうち、主軸部１１１が回転子１０３の軸心に固定されている。シャフト１１０の内部には、周知のように給油用の穴（図示せず）が設けられ、また、その表面には、前記給油用の穴につながった螺旋状の給油溝１１３が設けられている。シャフト１１０の下端部である偏芯軸部１１２の先端には、鋼管で形成された給油機構１１４が前記給油用の穴と連通するように圧入固定され、給油機構１１４の先端は、オイル１０６の所定の深さまで浸漬するように延出している。
【００３２】
圧縮要素１０５を構成するシリンダブロック１２０には、円筒状の圧縮室１２１が形成され、ピストン１２２が圧縮室１２１内に往復自在に嵌入されている。ピストン１２２は、コンロッド１２５を介して偏芯軸部１１２と連結される。
【００３３】
コンロッド１２５は、一端にピストンピン１２６を介してピストン１２２と連結される小端部１２７が形成され、他端に偏芯軸部１１２と連結される大端部１２８が形成されている。
【００３４】
さらに、シリンダブロック１２０には軸受部１２３が固定され、シャフト１１０の主軸部１１１における偏心軸部１１２側の端部を軸支することによって片持ち軸受を形成している。
【００３５】
ここで、圧縮室１２１は、上死点側に同心の円筒部１３１と、円筒部１３１から下死点に位置する側に向かって内径寸法が増大するように形成されたテーパ部１３２を有している。
【００３６】
シリンダブロック１２０の上部には、オイル溜め部１３５と、圧縮室１２１とオイル溜め部１３５を連通させた給油孔１３６が設けられている。給油孔１３６は、圧縮室１２１の軸心Ｃに対して、圧縮行程でピストン１２２の反負荷側に給油孔１３６の開口面積が大きくなるようにその位置をシフトさせ、かつテーパ部１３２に設けられている。
【００３７】
本実施の形態１では、給油孔１３６は、図２に示すように略円筒形であり、給油孔１３６の略中心は、圧縮室１２１の軸心Ｃに対して、シャフト１１０の回転方向側に略並行にシフトした線Ｅ上で、かつテーパ部１３２に設けられている。
【００３８】
図１、図２の矢印はシャフト１１０の回転方向を示す。
【００３９】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作と作用を説明する。
【００４０】
電動要素１０４に電源から電気が供給されることで、シャフト１１０が回転し、偏芯軸部１１２の回転運動によりコンロッド１２５を介してピストン１２２が圧縮室１２１内で往復運動を行い、冷媒（図示せず）を圧縮室１２１内に吸入し、圧縮する。
【００４１】
このとき、密閉容器１０１の底部に貯留したオイル１０６は、給油機構１１４の下端から偏芯軸部１１２を通って主軸部１１１の下端まで遠心力により汲み上げられる。
【００４２】
主軸部１１１の下端に導かれたオイル１０６は、シャフト１１０の回転により、主軸部１１１の下端から上方まで螺旋溝１１３に沿って上昇する。このとき、主軸部１１１と軸受部１２３の摺動部を潤滑する。
【００４３】
主軸部１１１の上方まで汲み上げられたオイル１０６は、軸受部１２３の上部から流れ、オイル溜め部１３５に貯留される。
【００４４】
オイル溜め部１３５に貯留されたオイル１０６は、給油孔１３６を通って圧縮室１２１のテーパ部１３２内に連続的に導かれる。
【００４５】
圧縮室１２１のテーパ部１３２内に導かれたオイル１０６は、ピストン１２２に供給され、圧縮室１２１とピストン１２２の摺動部を潤滑する。
【００４６】
この行程において、圧縮行程では、ピストン１２２はシャフト１１０の回転方向に横方
向の荷重を受け、圧縮室１２１の側面に押されながら摺動する。
【００４７】
このとき、ピストン１２２の摺動面は、給油孔１３６との重なりがほとんどないため、給油孔１３６部からピストン１２２と圧縮室１２１の間のオイル１０６が抜けて油膜圧力が低下することがなく、摺動部面積を確保し、油膜切れを防止する。これにより、ピストン１２２と圧縮室１２１の摺動部の摺動損失低減と摩耗を防止し、高い効率と信頼性を確保することができる。
【００４８】
さらに、ピストン１２２は、圧縮行程の上死点近傍では圧縮室１２１の円筒部１３１に位置するため、圧縮室１２１のテーパ部１３２の給油孔１３６とピストン１２２は摺動面となることはない。そのため、最大圧縮負荷時に給油孔１３６からピストン１２２と圧縮室１２１の間のオイル１０６が抜けて油膜圧力が低下することを防止できる。これにより、ピストン１２２の挙動を安定させ、ピストン１２２と圧縮室１２１の接触音の発生を防止し、騒音を低減できる。
【００４９】
本実施の形態１では、給油孔１３６を略円筒形としたが、多角形や円錐形など、圧縮室１２１とオイル溜め部１３５を連通可能な形状であれば、いずれの場合も同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、給油孔１３６の圧縮室１２１内の開口部がシフトした線Ｅにあれば、シリンダブロック側の開口部は、オイル１０６の流れ込みが可能なシリンダブロック１２０表面（圧縮室１２１の軸心Ｃを含む）であれば、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
さらに、本実施の形態１においては、圧縮要素１０５が電動要素１０４の下方に配置された密閉型圧縮機を例に説明したが、従来例のように圧縮要素１０５を電動要素１０４の上方に配置し、シリンダブロックに切欠き部を設ける構成においても、切欠き部が圧縮室１２１の軸心Ｃに対して、圧縮行程でピストン１２２の反負荷側に切欠き部の開口面積が大きくなるように切欠き部をシフトさせることで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、ピストンの摺動損失を低減するとともに、摺動部の摩耗を防止することができるため、効率向上と高い信頼性が得られる。さらに、ピストンと圧縮室の接触音の発生を防止し、騒音を低減することができるので、家庭用冷蔵庫および、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することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０１  密閉容器
１０４  電動要素
１０５  圧縮要素
１１０  シャフト
１１１  主軸部
１１２  偏心軸部
１２０  シリンダブロック
１２１  圧縮室
１２２  ピストン
１２３  軸受部
１２５  コンロッド
１３１  円筒部
１３２  テーパ部
１３５  オイル溜め部
１３６  給油孔
【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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