(57)【要約】  【課題】密閉型圧縮機に関し、常に安定して十分なオイルを各摺動部に供給し、摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することを目的とする。  【解決手段】オイル１０２を上方に汲み上げる給油機構を備えたクランクシャフト１１５と、円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックを備え、給油機構は、クランクシャフト１１５の外周に刻設された螺旋溝を備え、螺旋溝は、オイル１０２とともに汲み上げられた異物をクランクシャフト１１５と主軸受１２３との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段１３１を備えているので、異物排出防止手段１３１により摩耗粉などの異物がオイルとともに集まって流れ、摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すのを防止することができ、摩耗粉などの異物による摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。【選択図】図３
2009138582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内にオイルを貯留するとともに、電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、ピストンと、偏心軸部と主軸部とを有するとともに、下端が前記オイル中に浸漬し、前記オイルを上方に汲み上げる給油機構を備えたクランクシャフトと、円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに形成され前記クランクシャフトを軸支する主軸受とを備え、前記給油機構は、前記クランクシャフトの外周に刻設された螺旋溝を備え、前記螺旋溝は、前記オイルとともに汲み上げられた異物を前記クランクシャフトと前記主軸受との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段を備えている密閉型圧縮機。
【請求項２】
異物排出手段は、クランクシャフトの横断面において、螺旋溝の反回転方向の側壁と前記クランクシャフトの軸芯側の底部とのなす角度を鋭角となるように形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
異物排出手段は、クランクシャフトの横断面において、螺旋溝は略台形形状で、台形の下底を前記クランクシャフトの軸芯側の底部とし、台形形状の上底を前記螺旋溝の開口部とするとともに、上底は下底よりも短く形成されている請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
複数の運転周波数でインバータ駆動される請求項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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般の密閉型圧縮機の給油装置は、密閉容器内に貯留したオイルを上方に汲み上げる給油機構と、回転軸の回転により生じる遠心力を利用してオイルを各摺動部に供給する螺旋形状の給油溝をクランクシャフトに備え、給油機構によって汲み上げられたオイルは螺旋形状の給油溝を通りながら、主軸部の潤滑を行い、さらに偏芯部等の各摺動部の潤滑を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
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。
【０００４】
図４は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の側面の縦断面図であり、図５は、特許文献１に記載された従来のクランクシャフトの正面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線における要部断面図である。
【０００５】
尚、図５と図６の図中の矢印はクランクシャフトの回転方向を示している。
【０００６】
図４から図６において、密閉容器１内にはオイル２が収納されるとともに、固定子３と回転子４からなる電動要素５と、電動要素５によって駆動される圧縮要素６が収容される。
【０００７】
圧縮要素６は、圧縮室７を形成するシリンダ８と、シリンダ８内を往復摺動自在に挿入されたピストン１０を備えている。
【０００８】
主軸部１１と偏心部１２とを備えるクランクシャフト１３は、回転子４が軸装されるとともに、すべり軸受構造である主軸受１４に回転自在に軸支される。
【０００９】
クランクシャフト１３には、一端がオイル２に開口し、他端がクランクシャフト１３の外周に刻設された螺旋溝１５の下端に連通している給油孔１６が設けられており、螺旋溝１５の上端は偏心部１２のオイル流路１７に連通している。
【００１０】
以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００１１】
電動要素５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。そして、この回転子４と一体に軸装されたクランクシャフト１３が回転し、クランクシャフト１３の偏心部１２の動きが圧縮要素６のピストン１０の往復運動に変換され、ピストン１０がシリンダ８内を往復運動し、圧縮室７において冷媒を吸入し圧縮する。
【００１２】
密閉容器１に貯留されたオイル２は、クランクシャフト１３の回転により生じる遠心力によりクランクシャフト１３の下端に取り付けられた給油孔１６により上方に汲み上げられ、クランクシャフト１３に設けられた螺旋溝１５を通り、主軸受１４や偏心部１２、及び圧縮要素６の各摺動部に供給される。
【特許文献１】特開２００１−１８２６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら上記従来の構成では、クランクシャフト１３の螺旋溝１５に汲み上げられたオイル２中に混入した摩耗粉などの異物が、オイル２とともに螺旋溝１５から摺動部に流れ出し、摺動部での損失の増加を引き起こしたり、摩耗や傷付きといった信頼性を損なったりする可能性があった。
【００１４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、給油機構にオイルとともに混入した摩耗粉などの異物が、給油機構から摺動部に流れ出すことを防止し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、クランクシャフトの外周に刻設された給油機構を構成する螺旋溝は、オイルとともに汲み上げられた異物をクランクシャフトと主軸受との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段を備えたもので、給油機構にオイルとともに混入した摩耗粉などの異物が、給油機構から摺動部に流れ出すことを防止するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の密閉型圧縮機は、クランクシャフトの外周に刻設された給油機構を構成する螺旋溝は、オイルとともに汲み上げられた異物をクランクシャフトと主軸受との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段を備えたもので、給油機構にオイルとともに混入した摩耗粉などの異物が、給油機構から摺動部に流れ出すことを防止し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器内にオイルを貯留するとともに、電動要素と前記電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は、ピストンと、偏心軸部と主軸部とを有するとともに、下端が前記オイル中に浸漬し、前記オイルを上方に汲み上げる給油機構を備えたクランクシャフトと、円筒形の圧縮室を備えたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに形成され前記クランクシャフトを軸支する主軸受とを備え、前記給油機構は、前記クランクシャフトの外周に刻設された螺旋溝を備え、前記螺旋溝は、前記オイルとともに汲み上げられた異物を前記クランクシャフトと前記主軸受との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段を備えたもので、螺旋溝の異物排出防止手段によりオイルとともに混入した摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００１８】
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、異物排出手段は、クランクシャフトの横断面において、螺旋溝の反回転方向の側壁と前記クランクシャフトの軸芯側の底部とのなす角度を鋭角となるように形成したもので、遠心力によりオイルや摩耗粉などの異物が鋭角である螺旋溝の側壁近傍を集まって流れ、鋭角であるために、そこから摺動部に流れ出しにくく、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに確実に摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、異物排出手段は、クランクシャフトの横断面において、螺旋溝は略台形形状で、台形の下底を前記クランクシャフトの軸芯側の底部とし、台形形状の上底を前記螺旋溝の開口部とするとともに、上底は下底よりも短く形成したもので、螺旋溝の台形形状の下底の端点にある２つの角は鋭角となり、遠心力によりオイルや摩耗粉などの異物は、その鋭角な螺旋溝の台形形状下底近傍を集まって流れ、鋭角であるために、そこから摺動部に流れ出しにくく、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに確実に摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、複数の運転周波数でインバータ駆動されるもので、低速運転時に螺旋溝内のオイルの流れが遅く、摩耗粉などの異物が螺旋溝内に比較的長く滞留する時や、高速運転時に螺旋溝内の摩耗粉などの異物が大きな遠心力により螺旋溝内から流れ出しそうになる時においても、螺旋溝の異物排出防止手段によりオイルとともに混入した摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摺動部の摩耗や傷付きを防止し、インバータ駆動による省エネ運転および高機能運転においても、高い信頼性を得ることができる。
【００２１】
以下、本発明による密閉型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。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。
【００２２】
（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側面の縦断面図、図２は、同実施の形態における密閉型圧縮機のクランクシャフトの正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における要部断面図である。
【００２３】
尚、図２と図３の図中の矢印は、クランクシャフトの回転方向を示している。
【００２４】
図１から図３において、密閉容器１０１内にオイル１０２を貯留するとともに、固定子１０３と回転子１０４からなる電動要素１０５と、電動要素１０５によって駆動される圧縮要素１０６とを収容している。
【００２５】
圧縮要素１０６は、ピストン１１１と、偏心軸部１１２と主軸部１１３とを有している。
【００２６】
さらに、下端がオイル１０２中に浸漬し、オイル１０２を上方に汲み上げる給油機構１１４を備えたクランクシャフト１１５と、円筒形の圧縮室１２１を備えたシリンダブロック１２２と、シリンダブロック１２２に形成されクランクシャフト１１５を軸支する主軸受１２３とを備えている。
【００２７】
給油機構１１４は、クランクシャフト１１５の外周に刻設された螺旋溝１２４の下端で連通し、螺旋溝１２４の上端は、偏心軸部１１２に設けられたオイル流路１２５と連通する。オイル流路１２５の他端は、偏心軸部１１２の上端面に開口されている。
【００２８】
また螺旋溝１２４は、オイル１０２とともに汲み上げられた異物をクランクシャフト１１５と主軸受１２３との摺動部に排出することなく上部に搬送する異物排出防止手段１３１を備えている。
【００２９】
異物排出防止手段１３１は、図３に示すクランクシャフト１１５の螺旋溝１２４近傍の断面において、螺旋溝１２４は略台形形状で、台形の下底をクランクシャフト１１５の軸芯側の底部１３３とし、台形形状の上底を螺旋溝１２４の開口部１３４とするとともに、上底は下底よりも短く形成したもので、螺旋溝１２４の反回転方向の側面１３５と軸芯側である底部１３３によって形成される鋭角部１３２を有する。
【００３０】
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。
【００３１】
電動要素１０５に通電すると、電動要素１０５が起動して回転子１０４が回転する。そして、この回転子１０４と一体に軸装されたクランクシャフト１１５が回転し、クランクシャフト１１５の偏心軸部１１２の動きが圧縮要素１０６のピストン１１１の往復運動に変換され、ピストン１１１がシリンダブロック１２２内を往復運動し、圧縮室１２１において冷媒を吸入し圧縮する。
【００３２】
密閉容器１０１に貯留されたオイル１０２は、クランクシャフト１１５の回転により生じる遠心力によりクランクシャフト１１５の下端に取り付けられた給油機構１１４により上方に汲み上げられ、クランクシャフト１１５に設けられた螺旋溝１２４を通り、主軸受１２３の摺動部に供給される。
【００３３】
螺旋溝１２４により主軸受１２３に至ったオイル１０２は、さらに上方に持ち上げられ、螺旋溝１２４に連通したオイル流路１２５を経て、偏心軸部１１２に供給される。
【００３４】
偏心軸部１１２に供給されたオイル１０２は、偏心軸部１１２の上端面のオイル流路１２５開口部から密閉容器１０１内の空間に放出される。
【００３５】
ここで、オイル１０２に摩耗粉などの異物が混入していた場合、摩耗粉などの異物はオイル１０２とともにクランクシャフト１１５の給油機構１１４から汲み上げられ、螺旋溝１２４に至る。
【００３６】
この時、螺旋溝１２４に入り込んだ摩耗粉などの異物は、オイル１０２よりも重いため、クランクシャフト１１５の回転力により螺旋溝１２４の反回転方向の側面１３５と軸芯側である底部１３３とで形成された鋭角部１３２に集まって上部へ搬送される。
【００３７】
鋭角部１３２に集まった摩耗粉などの異物は、回転の遠心力により鋭角部１３２に溜まり開口部１３４に流れ出しにくくなるため、摺動部に流れ出しにくくなり、螺旋溝１２４に沿ってオイル１０２とともに上方に押し上げられ、オイル流路１２５を介して偏心軸部１１２先端から密閉容器１０１内に排出される。
【００３８】
これにより、摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止することができ、オイル１０２のみを摺動部に供給し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摩耗粉などの異物による摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００３９】
なお、鋭角部１３２の角度や形状は、螺旋溝１２４内を流れるオイル１０２が回転の遠心力によって溜められるものであれば良いことは言うまでもない。
【００４０】
また、インバータ駆動で低速運転をしたときは、オイル１０２の汲み上げ量が少なくなり、螺旋溝１２４内のオイル１０２の流れが遅く、摩耗粉などの異物が螺旋溝１２４内に比較的長く滞留し、上部のオイル流路１２５内に流れ込むまでの時間が長くなり、クランクシャフト１１５と主軸受１２３の摺動部に流れ出す可能性が高くなる。
【００４１】
しかし、摩耗粉などの異物は、回転の遠心力により鋭角部１３２に溜まり開口部１３４に流れ出しにくくなるため、クランクシャフト１１５と主軸受１２３の摺動部に流れ出しにくくなり、螺旋溝１２４に沿ってオイル１０２とともに上方に押し上げられ、オイル流路１２５を介して偏心軸部１１２先端から密閉容器１０１内に排出される。
【００４２】
これにより、螺旋溝１２４を流れるオイル１０２が少ないときでも、摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すことを防止することができ、オイル１０２のみを摺動部に供給し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摩耗粉などの異物による摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００４３】
また、インバータ駆動で高速運転をしたときは、クランクシャフト１１５の螺旋溝１２４内のオイル１０２に働く遠心力が大きくなり、摩耗粉などの異物がクランクシャフト１１５の摺動部に流れ出しそうになる。
【００４４】
しかし、摩耗粉などの異物は、回転の遠心力により鋭角部１３２に溜まり開口部１３４に流れ出しにくくなるため、クランクシャフト１１５と主軸受１２３の摺動部に流れ出しにくくなり、螺旋溝１２４に沿ってオイル１０２とともに上方に押し上げられ、オイル流路１２５を介して偏心軸部１１２先端から密閉容器１０１内に排出される。
【００４５】
これにより、螺旋溝１２４内のオイル１０２に働く遠心力が大きいときでも、摩耗粉などの異物が摺動部に流れ出すのを防止することができ、オイル１０２のみを摺動部に供給し、摺動部での損失の増加を防止するとともに、摩耗粉などの異物による摺動部の摩耗や傷付きを防止し、信頼性の高い密閉型圧縮機を提供することができる。
【００４６】
尚、本実施の形態では、螺旋溝１２４の断面を略台形形状としたが、クランクシャフトの回転方向に対して、オイルが溜まる反回転方向の側面１３５と底部１３３とで形成された角部が鈍角部を形成していれば、螺旋溝１２４の断面形状は略平行四辺形や三角形やその他の形状であっても同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、回転による遠心力によって異物やオイルを溜めて上部に搬送することができる形状であれば、異物排出防止手段は鋭角部でなくても同様に機能する形状であれば、同様に実施可能である。
【００４８】
また、本実施の形態では、異物排出防止手段１３１をクランクシャフト１１５の螺旋溝１２４に設けたが、本実施の形態の断面形状を、偏心軸部１１２やスラスト部の他の摺動部に設けられた給油溝に用いても、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、圧力差を利用した給油機構により、安定して十分なオイルを供給することが可能となるので、家庭用冷蔵庫を初めとして、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できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の側面の縦断面図
【図２】同実施の形態における密閉型圧縮機のクランクシャフトの正面図
【図３】図２のＡ−Ａ線における要部断面図
【図４】従来の密閉型圧縮機の側面の縦断面図
【図５】従来のクランクシャフトの正面図
【図６】図５のＢ−Ｂ線における要部断面図
【符号の説明】
【００５１】
１０１  密閉容器
１０２  オイル
１０５  電動要素
１０６  圧縮要素
１１１  ピストン
１１２  偏心軸部
１１３  主軸部
１１４  給油機構
１１５  クランクシャフト
１２１  圧縮室
１２２  シリンダブロック
１２３  主軸受
１２４  螺旋溝
１３１  異物排出防止手段
【図１】
2009138582.tif 000003
【図２】
2009138582.tif 000004
【図３】
2009138582.tif 000005
【図４】
2009138582.tif 000006
【図５】
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【図６】
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