JP2002332965A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents
密閉型電動圧縮機Info
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Abstract
のオイルを安定的に供給することでピストンと圧縮室と
の間の十分な潤滑をまかなうことにより、摺動部の磨耗
の発生やシールが不完全なことによる冷凍能力の低下を
なくす。 【解決手段】 シリンダブロックからサクションマフラ
ー上面148にオイルが流れ落ちるようにするとともに
オイル吸入穴143、およびオイル溜め150を電動要
素側の面146に設けることでシリンダブロックからサ
クションマフラー140に滴下するオイルの流れをコン
トロールし、圧縮室内へ適量のオイルを安定的に供給す
る。
Description
コンディショナー、あるいは自動販売機等に使用される
密閉型圧縮機に関するものである。
される圧縮機として、電動要素と圧縮要素を密閉容器内
に収容した密閉型電動圧縮機が広く利用されている。
43号に示されているものがある。
密閉型電動圧縮機について説明する。
密閉型電動圧縮機を正規の姿勢に設置した状態を基準と
する。
図で、201は密閉容器で、固定子203、回転204
からなる電動要素205、および電動要素205によっ
て駆動される圧縮要素206を収容する。208は密閉
容器201内に貯留したオイルである。
る。
5を圧入固定した主軸部211および主軸部211に対
し偏心して形成された偏心部212を有するとともに、
主軸部211の内部にはオイルポンプ213がオイル2
08中に開口するよう設けてある。215は偏心部21
2の内部に設けた連通穴で一端が偏心部212の上端に
開口し、他端は主軸部211の外周に形成した油溝21
6によってオイルポンプ213に連通する。220はシ
リンダブロックで、略円筒形の圧縮室222を有すると
ともに主軸部211を軸支する軸受け部223を有し、
電動要素の上方に形成されている。230はピストンで
圧縮室222に嵌入され、偏心部216との間を連結手
段231によって連結されている。235は圧縮室22
2の端面を封止するバルブプレート、236はヘッドで
高圧室を形成し、バルブプレート235の反圧縮室22
2側に固定される。239はサクションチューブで密閉
容器201に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側
(図示せず)に接続され、冷媒ガス(図示せず)を密閉
容器201内に導く。240はサクションマフラーでシ
リンダブロック220の下方に位置し、バルブプレート
235とヘッド236に挟持されることで固定され、一
端がバルブプレート235を介して圧縮室に連通し、他
端は密閉容器201に設けたサクションチューブ239
近傍に設けた開口部241に通ずる消音空間42を形成
する。
について説明する。
シャフト210を回転させ、偏心部212の運動が連結
手段31を介してピストン230に伝えられることでピ
ストン230は圧縮室22内を往復運動し、サクション
チューブ239を通して密閉容器1内に導かれた前記冷
媒ガスはサクションマフラー240の開口部241から
吸入され、圧縮室22内で連続して圧縮される。一方、
クランクシャフト210が回転することで、オイルポン
プ213によってオイル8は吸引され油溝216から上
方へ導かれ、連通穴215を経て偏心部12の上端から
密閉容器1内に散布される。こうして散布されたオイル
208は前記冷媒ガスとともにサクションマフラー24
0の開口部241から吸入され、圧縮室222内でピス
トン230と圧縮室222との間の潤滑およびシールを
つかさどる。
縮機は普遍的に使用されている構成であるが、まだ改良
の余地を残す。
閉容器1内に散布されたオイル208を冷媒ガスと共に
間接的に吸入するため、オイル208の散布状態によっ
て吸入するオイル208の量が大きくばらつき、その結
果、吸入するオイルの量が少ない場合、圧縮室222内
でピストン230と圧縮室222との間の十分な潤滑が
できないことによる摺動部の磨耗の発生やシールが不完
全なことによる冷凍能力の低下が生ずることがあった。
で、圧縮室内へ適量のオイルを安定的に供給できる密閉
型電動圧縮機を提供することを目的とする。
の発明は、クランクシャフトにオイルポンプを内蔵し、
電動要素によって回転駆動することでオイルを吸引し圧
縮要素上部に拡散させ、かつ、サクションマフラーをシ
リンダブロックの下方に位置させることでシリンダブロ
ックからサクションマフラー上面にオイルが流れ落ちる
ようにするとともに表面にオイル吸入穴を設けたこと
で、オイル吸入穴からオイルを直接安定的に吸入すると
いう作用を有す。
1に記載の発明に、さらにオイル吸入穴をサクションマ
フラーの電動要素側の面に設けたことで、オイル吸入穴
から放射される騒音が密閉容器の外部へ放射されにくい
という作用を有す。
1または請求項2に記載の発明に、さらにサクションマ
フラー上面はオイル穴吸入穴に向かって傾斜をつけたこ
とで、サクションマフラー上面のオイルがオイル吸入穴
の方に流れるという作用を有す。
3に記載の発明に、さらにサクションマフラーの上面の
傾斜角度を密閉型電動圧縮機の設置角度以上としたこと
で、密閉型電動圧縮機の設置角度内でサクションマフラ
ー上面のオイルがオイル吸入穴の方に流れるという作用
を有す。
1から請求項4のいずれか1項に記載の発明に、さらに
オイル吸入穴の下方にオイル溜めを設けたことで、オイ
ル吸入穴の方に流れるサクションマフラー上面のオイル
を受けることでより確実にこのオイル溜めに溜まったオ
イルをオイル吸入穴から吸入するという作用を有す。
5に記載の発明に、さらにオイル溜めを、オイル吸入穴
の方向に傾斜を有する段差にて形成したもので、受けた
オイルをさらに確実にオイル吸入穴下方に導くという作
用を有す。
6に記載の発明に、さらにオイル溜めに、オイル吸入穴
の方向に密閉型電動圧縮機の設置角度以上の傾斜を設け
たもので、密閉型電動圧縮機の設置角度内で受けたオイ
ルを確実にオイル吸入穴に導くという作用を有す。
5から請求項7のいずれか1項に記載の発明に、さらに
オイル溜めに溜まったオイルとオイル吸入穴を連通溝で
連通させたもので、受けたオイルをオイル吸入穴に導く
量をコントロールできるという作用を有す。
8に記載の発明に、さらに、連絡溝とオイル穴の大きさ
を通常運転時3から30mm3のオイルが吸われるよう
に設定したもので、ピストンと圧縮室との間の十分な潤
滑を満たし、かつ圧縮仕事の極端な増加による消費電力
の増加や、大量のオイルが冷凍サイクルに吐出されない
という作用を有す。
項1に記載の発明に、さらに、サクションマフラーをプ
ラスチック材料とすることで、シリンダブロックからサ
クションマフラー上面に流れ落ちるオイルの熱でサクシ
ョンマフラー内の冷媒ガスを加熱する量を低く抑えると
いう作用を有す。
項10に記載の発明に、さらに、プラスチック材料には
ガラス繊維が、含まれないもので、サクションマフラー
の熱伝導率をアップしてシリンダブロックからサクショ
ンマフラー上面に流れ落ちるオイルの熱でサクションマ
フラー内の冷媒ガスを加熱する量をさらに低く抑えると
いう作用を有す。
項10または請求項11に記載の発明に、さらに、サク
ションマフラー上面の厚みを他の部分より厚くしたもの
で、サクションマフラーを断熱してシリンダブロックか
らサクションマフラー上面に流れ落ちるオイルの熱でサ
クションマフラー内の冷媒ガスを加熱する量をより一層
低く抑えるという作用を有す。
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、従来と同一構成については、同一符号を付
し、詳細な説明を省略する。
クションマフラーの立体図、図2は本発明による密閉型
電動圧縮機のサクションマフラー上面の部分断面図、図
3は本発明による密閉型電動圧縮機のサクションマフラ
ーの要部拡大図、図4は本発明による密閉型電動圧縮機
の断面図である。
固定子3、回転子4からなる電動要素5、および電動要
素5によって駆動される圧縮要素7を収容する。8は密
閉容器1内に貯留したオイルである。
圧入固定した主軸部11および主軸部11に対し偏心し
て形成された偏心部12を有するとともに、主軸部11
の内部にはその軸心に対し傾斜を持った穴によって形成
されるオイルポンプ14がオイル8中に開口するよう設
けてある。15は偏心部12の内部に設けた連通穴で一
端が偏心部12の上端に開口し、他端は主軸部11の外
周に形成した油溝16によってオイルポンプ14に連通
する。20はシリンダブロックで、略円筒形の圧縮室2
2を有するとともに主軸部11を軸支する軸受け部23
を有し、電動要素の上方に形成されている。30はピス
トンで圧縮室22に嵌入され、偏心部16との間を連結
手段であるコンロッド32によって連結されている。3
5は圧縮室22の端面を封止するバルブプレート、36
はヘッドで高圧室を形成し、バルブプレート35の反圧
縮室22側に固定される。39はサクションチューブで
密閉容器1に固定されるとともに冷凍サイクルの低圧側
(図示せず)に接続され、冷媒ガス(図示せず)を密閉
容器1内に導く。
ロック20の下方に位置し、バルブプレート35とヘッ
ド36に挟持されることで固定され、一端は出口部14
9がバルブプレート35を介して圧縮室に連通し、他端
は密閉容器1に設けたサクションチューブ39近傍に設
けた開口部141に通ずる消音空間142を形成する。
また、サクションマフラー140の材料はPBT等の
エンジニアリングプラスチックである。
空間142と密閉容器1内を連通するオイル吸入穴で、
サクションマフラー140の外側に面取り145を有
し、電動要素側の面146に設けてある。
ションマフラーを構成する他の面の厚みに比べて厚くし
ており、かつ電動要素側の面146に向かって傾斜角θ
を設けてある。この傾斜角θ1は一般的な密閉型電動圧
縮機の設置角度の上限である5°を超える角度に設定し
てある。
の下方に、段差を形成するように設けてある。オイル溜
り150はサンクョンマフラー140の電動要素側の面
146で傾斜角θ2を設けてあり、一般的な密閉型電動
圧縮機の設置角度の上限である5°を超える傾斜角θ2
でオイル吸入穴に向かって傾斜している。152は連絡
溝で略v字状の断面形状をもち、オイル溜め150とオ
イル吸入穴143を連通させている。ここでは連絡溝1
52の深さを0.15mmに、オイル吸入穴143の穴
径を0.5mmに設定している。
について、以下その動作を説明する。
110を回転させ、偏心部12の運動がコンロッド32
を介してピストン30に伝えられることでピストン30
は圧縮室22内を往復運動し、サクションチューブ39
を通して密閉容器1内に導かれた冷媒ガスはサクション
マフラー140の開口部141から吸入され、圧縮室2
2内で連続して圧縮される。一方、クランクシャフト1
10が回転することで、オイルポンプ14内で遠心力が
オイル8に作用し、オイル8は吸引され油溝16から上
方へ導かれ、連通穴15を経て偏心部12の上端から密
閉容器1内に散布される。こうして散布されたオイル8
は冷媒ガスとともにサクションマフラー140の開口部
41から吸入される。またシリンダブロック20にもオ
イル8は散布され、このオイルはシリンダブロック20
からサクションマフラー上面148に滴下し、サクショ
ンマフラー140の表面を伝わって密閉容器の底部へと
落下する。この際、サクションマフラー140の電動要
素側の面146の表面を伝わっていくオイル8はオイル
吸入穴143から消音空間142内に吸入されることで
圧縮室22内でピストン30と圧縮室22との間の潤滑
およびシールをつかさどる。
は電動要素側の面146に向かって傾斜を設けてあり、
その傾斜角θ1は一般的な密閉型電動圧縮機の設置角度
以上の5度以上としたことで、密閉型電動圧縮機の設置
にかかわらずサクションマフラー上面148に滴下した
オイル8のほとんど全てがオイル吸入穴143を設けた
電動要素側の面146へと流れる。このオイル8はさら
にオイル吸入穴143の下方に段差を形成するように設
けたオイル溜め150に一定量が保持され、オイル8の
表面張力によってオイル吸入穴143へと伝わり、消音
空間142内に吸入される。この際、オイル溜め150
も一般的な密閉型電動圧縮機の設置角度の上限である5
°を超える傾斜角θ2でオイル吸入穴に向かって傾斜し
ていることで、密閉型電動圧縮機の設置にかかわらずオ
イル吸入穴143の下部にオイル8が安定的に保持され
るため、消音空間142内に吸入されるオイル量をほぼ
一定に保つことができる。
オイル量はオイル溜め150とオイル吸入穴143を連
絡溝152で連通させることで、オイルの流量を増やす
ことができ、より確実にオイルを吸入させることができ
る。
吸入穴143の穴径を変えることでオイルの流れの抵抗
を変えることができ、消音空間142内に吸入されるオ
イル量をコントロールすることが可能である。ここでは
連絡溝152の深さを0.15mmに、オイル吸入穴1
43の穴径を0.5mmに設定することで、1時間あた
り15mm3のオイルが吸われるようにしている。1時
間あたり3mm3を切ると圧縮室22内でピストン30
と圧縮室22との間の十分な潤滑ができないことによる
摺動部の磨耗の発生やシールが不完全なことによる冷凍
能力の低下が生ずることがある。
と、吸入したオイルを圧縮することによる圧縮仕事の増
加による消費電力の増加や、大量のオイルが冷凍サイク
ルに吐出されることでの、冷凍サイクルの熱交換効率の
低下による消費電力の増加を招くことがある。したがっ
て1時間あたり3から30mm3のオイルが吸われるよ
うに設定するのが好ましい。
マフラー上面148に滴下したオイル8はシリンダブロ
ック20の圧縮熱によって加熱されており、サクション
マフラー140の表面を伝わって消音空間142内の吸
入冷媒ガスを加熱する。吸入冷媒ガスを加熱すると圧縮
機の体積効率が低下するのは周知のことであるが、本発
明ではサクションマフラーの材料に熱伝導率の高いPB
T等のエンジニアリングプラスチックを使用すること
で、シリンダブロック20の圧縮熱によって加熱された
オイル8による吸入冷媒ガスの加熱を緩和している。エ
ンジニアリングプラスチック材にガラス繊維を15%程
度加えることで、耐熱性と機械強度を増している。しか
し吸入ガスの加熱をさらに低く抑える方法として、プラ
スチック材にガラス繊維を含まなくすることでさらに熱
伝導率を30%小さくすることができる。
するサクションマフラー上面148の厚みをサクション
マフラーを構成する他の面の厚みに比べて厚くすること
で、消音空間142内の吸入冷媒ガスの加熱をさらに低
下させている。
間142内の騒音が一部、漏れて放射されるが、本発明
ではオイル吸入穴143を電動要素側の面146に設け
ることによって密閉容器の方向への放射がかなり抑えら
れ、密閉容器を通して外部へ放射される騒音を小さくす
ることができる。
それに組み合わされるオイルの種類を問わず、普遍的で
あることは言うまでもない。
明は、クランクシャフトにオイルポンプを内蔵し、電動
要素によって回転駆動することでオイルを吸引し圧縮要
素上部に拡散させ、かつ、サクションマフラーをシリン
ダブロックの下方に位置させることでシリンダブロック
からサクションマフラー上面にオイルが流れ落ちるよう
にするとともに表面にオイル吸入穴を設けたことで、圧
縮室内へオイルを安定的に供給できる。
に記載の発明に、さらにオイル吸入穴をサクションマフ
ラーの電動要素側の面に設けたことで、オイル吸入穴か
ら放射される騒音を小さくできる。
または請求項2に記載の発明に、さらにサクションマフ
ラー上面はオイル吸入穴に向かって傾斜をつけたこと
で、圧縮室内へ供給するオイルの量を安定的に確保でき
る。
に記載の発明に、さらにサクションマフラーの上面の傾
斜角度を密閉型電動圧縮機の設置角度以上としたこと
で、密閉型電動圧縮機の設置角度内では、圧縮室内へ供
給するオイルを安定的に確保できる。
から請求項4のいずれか1項に記載の発明に、さらにオ
イル吸入穴の下方にオイル溜めを設けたことで、オイル
吸入穴の方に流れるサクションマフラー上面のオイルを
受けることでより確実に圧縮室内へ供給するオイルを安
定的に確保できる。
に記載の発明に、さらにオイル溜めをオイル吸入穴の方
向に傾斜を有する段差にて形成したもので、圧縮室内へ
供給するオイルをさらに安定的に確保できる。
に記載の発明に、さらにオイル溜めに、オイル吸入穴の
方向に密閉型電動圧縮機の設置角度以上の傾斜を設けた
もので、密閉型電動圧縮機の設置角度内で圧縮室内へ供
給するオイルを安定的に確保できる。
から請求項7のいずれか1項に記載の発明に、さらにオ
イル溜めに溜まったオイルとオイル吸入穴を連通構で連
通させたもので、圧縮室内へ供給するオイル量を最適値
にコントロールできる。
に記載の発明に、さらに連絡溝とオイル穴の大きさを通
常運転時3から30mm3のオイルが吸われるように設
定したもので、ピストンと圧縮室との間の十分な潤滑を
まかない、かつ消費電力の増加を小さくできる。
1に記載の発明に、さらに、サクションマフラーをプラ
スチック材料とすることで、冷媒ガスの加熱による体積
効率の低下を低く抑えられる。
10に記載の発明に、さらに、ガラス繊維が含まれない
もので、冷媒ガスの加熱による体積効率の低下をより低
く抑えられる。
10または請求項11に記載の発明に、さらに、サクシ
ョンマフラー上面の厚みを他の部分より厚くしたもの
で、冷媒ガスの加熱による体積効率の低下をさらに低く
抑えられる。
フラーの立体図
フラー上面の部分断面図
フラーの要部拡大図
Claims (12)
- 【請求項1】 密閉容器内にオイルを貯留するとともに
電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、主軸部
および偏心軸部から構成され、前記偏心軸部上端に連通
するオイルポンプを内蔵したクランクシャフトと、前記
クランクシャフトの主軸部を軸支するとともに圧縮室を
有するシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復動する
ピストンと、前記クランクシャフトの偏心軸と前記ピス
トンを連結する連結手段と、一端がバルブプレートを介
して圧縮室に連通し、他端は前記密閉容器内に開口する
消音空間を形成するサクションマフラーとを前記圧縮要
素の構成に含み前記サクションマフラーを前記シリンダ
ブロックの下方に位置させることで前記シリンダブロッ
クから前記サクションマフラー上面にオイルが流れ落ち
るようにするとともに、前記サクションマフラーの表面
にオイル吸入穴を設けたことを特徴とする密閉型電動圧
縮機。 - 【請求項2】 オイル吸入穴はサクションマフラーの電
動要素側の面に設けた請求項1記載の密閉型電動圧縮
機。 - 【請求項3】 サクションマフラー上面は、オイル吸入
穴を設けた面に向かって傾斜をつけた請求項1または請
求項2記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項4】 サクションマフラー上面の傾斜角度は密
閉型電動圧縮機の設置角度以上とした請求項3記載の密
閉型電動圧縮機。 - 【請求項5】 オイル吸入穴の下方にオイル溜めを設け
た請求項1から請求項4のいずれか1項記載の密閉型電
動圧縮機。 - 【請求項6】 オイル溜めはオイル吸入穴の方向に傾斜
を有する段差にて形成された請求項5記載の密閉型電動
圧縮機。 - 【請求項7】 オイル溜めの傾斜角度は密閉型電動圧縮
機の設置角度以上とした請求項6記載の密閉型電動圧縮
機。 - 【請求項8】 オイル溜めに溜まったオイルとオイル吸
入穴を連絡溝で連通させた請求項5から請求項7のいず
れか1項に記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項9】 連絡溝とオイル穴の大きさを、1時間あ
たり3から30mm3のオイルが吸われるように設定し
た請求項8記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項10】 サクションマフラーはプラスチック材
料からなる請求項1記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項11】 プラスチック材料にはガラス繊維が含
まれない請求項10記載の密閉型電動圧縮機。 - 【請求項12】 サクションマフラー上面の厚みを他の
部分より厚くした請求項1または請求項2に記載の密閉
型電動圧縮機。
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