JP2008050994A

JP2008050994A - Sealed compressor

Info

Publication number: JP2008050994A
Application number: JP2006227640A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Kobayashi; 秀則小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2008-03-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high efficiency in a sealed compressor which is equipped with a rotor containing a permanent magnet and driven in two or more types of specific frequencies by an inverter device. <P>SOLUTION: A sliding bearing 160 is provided to a cylinder block 125 to rotatably support a main shaft part 154 of a shaft 140. A radial ball bearing 165 is fitted between a sub shaft part 152 and a sub bearing holding part 163 to press the sub bearing holding part 163 to a compression chamber 123 side and to fix the sub bearing holding part 163 to the cylinder block 125. Consequently, the gap dimension between the stator 106 and the rotor 107 can be stabilized. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷凍冷蔵装置等に使用される密閉型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic compressor used in a freezer / refrigerator and the like.

従来、効率向上を目的に転がり軸受けを採用した密閉型圧縮機において、ラジアル転がり軸受けを軸受けの上下端に配したものがある（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a hermetic compressor that employs a rolling bearing for the purpose of improving efficiency, in which a radial rolling bearing is arranged at the upper and lower ends of the bearing (see, for example, Patent Document 1).

以下、図面を参照しながら上記従来の密閉型圧縮機を説明する。 Hereinafter, the conventional hermetic compressor will be described with reference to the drawings.

図５は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機を示す断面図、図６は、要部拡大図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional hermetic compressor described in Patent Document 1, and FIG. 6 is an enlarged view of a main part.

図５、図６において、密閉容器１は、鉄板の絞り成型によって形成された上容器３と下容器５から形成されている。 5 and 6, the sealed container 1 is formed of an upper container 3 and a lower container 5 formed by drawing a steel plate.

密閉容器１は、巻線７を保有する固定子１０と回転子１２からなる電動要素１４と、電動要素１４によって駆動される圧縮要素１６を収容し、冷媒ガス（図示せず）が密閉容器１内に封入され、オイル２０が密閉容器１底部に貯溜されている。 The hermetic container 1 accommodates an electric element 14 including a stator 10 and a rotor 12 having a winding 7 and a compression element 16 driven by the electric element 14, and a refrigerant gas (not shown) is contained in the hermetic container 1. The oil 20 is stored in the bottom of the sealed container 1.

次に圧縮要素１６について説明する。 Next, the compression element 16 will be described.

圧縮要素１６は、主軸部２２と偏芯軸部２３とを有し、給油装置２４が形成されたシャフト２５と、固定子１０の下方に固定され、圧縮室３５を形成するシリンダブロック３８と、シリンダブロック３８に設けられシャフト２５を支持する軸受け４４と、軸受け４４の上下端に取り付けられたラジアル転がり軸受け５０、５１と、内輪５３、５４と、外輪５６、５７とラジアル用転動体５９、６０とシリンダブロック３８内で往復運動するピストン６２と、ピストン６２と偏芯軸部２３とを連結する連結手段６５を備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。 The compression element 16 has a main shaft portion 22 and an eccentric shaft portion 23, a shaft 25 on which an oil supply device 24 is formed, a cylinder block 38 that is fixed below the stator 10 and forms a compression chamber 35, A bearing 44 provided on the cylinder block 38 for supporting the shaft 25, radial rolling bearings 50 and 51 attached to the upper and lower ends of the bearing 44, inner rings 53 and 54, outer rings 56 and 57, and radial rolling elements 59 and 60. And a piston 62 that reciprocates within the cylinder block 38, and a connecting means 65 that connects the piston 62 and the eccentric shaft portion 23 to form a reciprocating compression mechanism.

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。 The operation of the hermetic compressor configured as described above will be described below.

固定子１０の巻線７に外部電源より通電がされると、回転子１２はシャフト２５と共に回転する。これに伴い偏芯軸部２３の偏芯運動は連結手段６５を介してピストン６２を圧縮室３５内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。
特開昭６３−５１８６号公報 When the winding 7 of the stator 10 is energized from an external power source, the rotor 12 rotates with the shaft 25. Accordingly, the eccentric movement of the eccentric shaft portion 23 causes the piston 62 to reciprocate in the compression chamber 35 via the connecting means 65 to perform a predetermined compression operation for compressing the suction gas.
JP 63-5186 A

しかしながら、上記従来の構成では、ラジアル転がり軸受け５０、５１は、内輪５３、５４、外輪５６、５７とラジアル用転動体５９、６０との間の遊び量であるラジアル隙間を持ち、そのラジアル隙間のため、固定子１０と回転子１２の隙間寸法に偏りが生じている。その中で、密閉型圧縮機の起動時は、給油装置２４より供給されるオイル２０はまだラジアル転がり軸受け５０、５１に到達しておらず、ラジアル転がり軸受け５０、５１の潤滑は残留した付着オイルによって行われることになり、極めて不安定な潤滑状態となっている。 However, in the above-described conventional configuration, the radial rolling bearings 50 and 51 have a radial gap which is a play amount between the inner rings 53 and 54, the outer rings 56 and 57 and the radial rolling elements 59 and 60, and the radial gap For this reason, the gap size between the stator 10 and the rotor 12 is biased. Among them, when starting the hermetic compressor, the oil 20 supplied from the oil supply device 24 has not yet reached the radial rolling bearings 50 and 51, and the lubrication of the radial rolling bearings 50 and 51 remains. Therefore, the lubrication state is extremely unstable.

特に近年、更なる省エネを目的として使用され始めたインバーター装置は、回転子１２に永久磁石が挿入配置され、固定子１０の巻線７に外部電源より通電される起動の前から、回転子１２は回転子磁極を形成するので、回転子１２への磁気吸引のアンバランスが働くことで、混合潤滑から境界潤滑での過酷な摺動状態となる。以降、密閉型圧縮機が起動停止を繰り返すことにより、ラジアル転がり軸受け５０、５１の寿命低下を招き、信頼性を確保することが難しいという課題を有していた。 In particular, in recent years, an inverter device which has started to be used for the purpose of further energy saving has a permanent magnet inserted in the rotor 12 and the rotor 12 is turned on before the start of energization of the winding 7 of the stator 10 from an external power source. Forms a magnetic pole of the rotor, and an imbalance of magnetic attraction to the rotor 12 acts, resulting in a severe sliding state from mixed lubrication to boundary lubrication. Since then, the hermetic compressor has repeatedly started and stopped, leading to a decrease in the life of the radial rolling bearings 50 and 51, and it has been difficult to ensure reliability.

またピストン６２の圧縮方向に対し片側の軸支持である片持ち構造となるため、モーメントの作用により、圧縮動作の反作用である荷重より大きな荷重がラジアル転がり軸受け５０、５１にかかるため、ラジアル転がり軸受け５０、５１の寿命低下を招き、信頼性を確保することが難しいという課題を有していた。 In addition, since the piston 62 has a cantilever structure that supports the shaft on one side with respect to the compression direction, a larger load than the load that is the reaction of the compression operation is applied to the radial rolling bearings 50 and 51 by the action of the moment. The lifespan of 50 and 51 was reduced, and it was difficult to ensure reliability.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a hermetic compressor having high reliability.

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、シリンダブロックにすべり軸受けを設け、主軸部を軸支するとともに、シリンダブロックに副軸部を軸支する副軸受け保持部を設け、前記副軸受け保持部と前記副軸部との間にラジアル転がり軸受けを嵌装したもので、固定子と回転子の所定の隙間寸法を均一に確保できるという作用、および圧縮動作の反作用である荷重を主軸部と副軸部で分散して受けるという作用を有する。 In order to solve the above-described conventional problems, a hermetic compressor according to the present invention is provided with a slide bearing on a cylinder block, and supports a main shaft portion and a sub-bearing holding portion that supports a sub-shaft portion on the cylinder block. A radial rolling bearing is fitted between the auxiliary bearing holding portion and the auxiliary shaft portion, and a predetermined clearance dimension between the stator and the rotor can be ensured uniformly, and a reaction of the compression operation A certain load is received by the main shaft portion and the sub shaft portion in a distributed manner.

本発明の密閉型圧縮機は、固定子と回転子の所定の隙間寸法を均一に確保し、また圧縮動作の反作用である荷重をシャフトの主軸部と副軸部へ分散して受けるので、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を実現できる。 The hermetic compressor of the present invention ensures a predetermined gap size between the stator and the rotor uniformly, and receives a load that is a reaction of the compression operation in a distributed manner on the main shaft portion and the sub shaft portion of the shaft. A reliable hermetic compressor can be realized.

請求項１に記載の発明は、密閉容器内に固定子と永久磁石を内蔵した回転子とを備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記電動要素は、インバーター装置により２種類以上の特定の周波数で駆動され、前記圧縮要素は、偏芯軸部と前記偏芯軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部および主軸部とを有したシャフトと、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室内に摺動自在に挿入されたピストンと、前記ピストンと前記偏芯軸部とを連結する連結手段を備え、前記シリンダブロックにすべり軸受けを設け、前記主軸部を軸支するとともに、前記シリンダブロックに前記副軸部を軸支する副軸受け保持部を設け、前記副軸受け保持部と前記副軸部との間にラジアル転がり軸受けを嵌装したもので、前記固定子と前記回転子の所定の隙間寸法を均一に確保し、また圧縮動作の反作用である荷重を前記シャフトの前記主軸部と前記副軸部へ分散して受けるので、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を実現できる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric element including a stator and a rotor having a permanent magnet built in a hermetically sealed container, and a compression element driven by the electric element. The electric element is an inverter. Driven by a device at two or more specific frequencies, and the compression element includes a shaft having an eccentric shaft portion and a sub-shaft portion and a main shaft portion provided coaxially above and below the eccentric shaft portion. A cylinder block that forms a compression chamber; a piston that is slidably inserted into the compression chamber; and a connecting means that connects the piston and the eccentric shaft portion, and a sliding bearing is provided on the cylinder block, The main shaft portion is pivotally supported, and the cylinder block is provided with a sub bearing holding portion for supporting the sub shaft portion, and a radial rolling bearing is fitted between the sub bearing holding portion and the sub shaft portion. so, Since the predetermined clearance dimension between the stator and the rotor is ensured uniformly, and the load that is the reaction of the compression operation is distributed and received on the main shaft portion and the sub shaft portion of the shaft, it has high reliability. A closed compressor can be realized.

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、前記副軸受け保持部を前記圧縮室側に押圧して前記シリンダブロックに固定したもので、圧縮作用の反作用である荷重をシャフトの前記主軸部と前記副軸部でより分散して受けるため、前記シャフトの前記主軸部と前記副軸部への偏荷重を抑えるので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに信頼性を高めることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the auxiliary bearing holding portion is pressed against the compression chamber side and fixed to the cylinder block. Since the main shaft portion and the sub shaft portion of the shaft are received in a more dispersed manner, the load on the main shaft portion and the sub shaft portion of the shaft is suppressed. Therefore, in addition to the effect of the invention according to claim 1, further reliability is achieved. Can increase the sex.

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、前記固定子はコアに形成されたティースに巻線が直接的に巻回されている集中巻き型で形成されたもので、前記固定子の積厚は極端に低く設計されるため、前記副軸部の揚程を低くできるので、ラジアル転がり軸受けへの給油が早くなり、起動時の給油不足による金属接触の過酷な摺動状態を短時間に抑えるので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに信頼性を高めることができる。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the stator is formed of a concentrated winding type in which a winding is directly wound around a tooth formed on a core. Since the stator stack thickness is designed extremely low, the lift of the countershaft part can be lowered, so the oiling to the radial rolling bearing becomes faster and the severe sliding state of the metal contact due to insufficient oiling at the start Therefore, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the reliability can be further improved.

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記シャフトの前記偏芯軸部と前記主軸部の間にツバ部を形成するとともに、前記ツバ部とすべり軸受け上端面の間にスラスト転がり軸受けを配設したもので、前記シャフトの前記ツバ部と前記すべり軸受け上端面の摩擦係数を小さく抑えるので、請求項１に記載の発明の効果に加えて効率を高くすることができる。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein a flange portion is formed between the eccentric shaft portion and the main shaft portion of the shaft, and between the flange portion and the upper end surface of the slide bearing. In addition to the effect of the invention according to claim 1, the efficiency can be increased because a thrust rolling bearing is provided to reduce the friction coefficient between the flange portion of the shaft and the upper end surface of the sliding bearing. .

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スラスト転がり軸受けのスラスト用転動体を非磁性体としたたもので、前記スラスト転がり軸受けの摺動部に鉄粉などのゴミの吸着を抑えるので、請求項１に記載の発明の効果に加えてさらに信頼性を高くすることができる。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1, in which the thrust rolling element of the thrust rolling bearing is made of a non-magnetic material, and the sliding portion of the thrust rolling bearing is made of iron powder or the like. Since the adsorption of dust is suppressed, the reliability can be further increased in addition to the effect of the invention described in claim 1.

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、塩素及びフッ素を含まない炭化水素系冷媒を使用したものであり、炭化水素系冷媒は冷媒がオイルに溶け込む量が多いため始動時に発泡しガスを吸って給油阻害を起こしやすくなるとともにインバーター駆動式の密閉型電動圧縮機において、商用電源周波数未満の周波数での運転で、給油されるオイルの量が少なくなった場合や、起動直後、摺動部へのオイルが供給されていない場合に、摺動部の潤滑状態は悪化するにもかかわらず、請求項１から請求項４に記載の対策により、前記シリンダブロックにすべり軸受けを設け、前記シャフトの前記主軸部を軸支するとともに、前記シリンダブロックに前記シャフトの前記副軸部を軸支する前記副軸受け保持部を設け、前記副軸受け保持部と前記副軸部との間に前記ラジアル転がり軸受けを嵌装することで、前記固定子と前記回転子の所定の隙間寸法を均一に確保し、圧縮動作の反作用である荷重を前記シャフトの前記主軸部と前記副軸部へ分散して受けることで、高い信頼性を備えた密閉型圧縮機を実現できる。 The invention according to claim 6 uses a hydrocarbon refrigerant that does not contain chlorine and fluorine in the invention according to claim 1, and the hydrocarbon refrigerant starts up because the refrigerant has a large amount to dissolve in the oil. Occasionally foaming and sucking gas is likely to cause an oil supply hindrance, and in an inverter-driven hermetic electric compressor, if the amount of oil supplied is reduced when operating at a frequency less than the commercial power supply frequency, start-up Immediately after that, when the oil to the sliding portion is not supplied, the sliding bearing is applied to the cylinder block by the countermeasures according to claims 1 to 4 even though the lubrication state of the sliding portion is deteriorated. And providing the auxiliary bearing holder for supporting the auxiliary shaft portion of the shaft on the cylinder block, and supporting the auxiliary shaft holding portion of the shaft. By fitting the radial rolling bearing between the part and the countershaft part, a predetermined clearance dimension between the stator and the rotor is ensured uniformly, and a load that is a reaction of the compression operation is applied to the shaft. By receiving the main shaft portion and the sub shaft portion in a distributed manner, a hermetic compressor having high reliability can be realized.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

（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断面図、図２、図３、図４は、同実施の形態における要部拡大図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hermetic compressor according to Embodiment 1 of the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are enlarged views of main parts of the same embodiment.

図１から図４において、密閉容器１０１は、鉄板の絞り成型によって形成された上容器１０３と下容器１０５から形成されている。 In FIGS. 1 to 4, the sealed container 101 is formed of an upper container 103 and a lower container 105 formed by drawing a steel plate.

密閉容器１０１は、固定子１０６と回転子１０７からなる電動要素１０８と、電動要素１０８によって駆動される圧縮要素１０９を収容し、塩素及びフッ素を含まない炭化水素系冷媒ガス（図示せず）が密閉容器１０１内に封入され、オイル１１０が密閉容器１０１底部に貯溜されている。 The sealed container 101 houses an electric element 108 including a stator 106 and a rotor 107, and a compression element 109 driven by the electric element 108, and a hydrocarbon-based refrigerant gas (not shown) that does not contain chlorine and fluorine. The oil 110 is stored in the bottom of the hermetic container 101 and sealed in the hermetic container 101.

次に電動要素１０８について説明する。 Next, the electric element 108 will be described.

電動要素１０８は固定子１０６と回転子１０７からなる。回転子１０７は積層された電磁鋼板によって形成された鉄心１１１を備え、板状の永久磁石１１２を外周近傍に内蔵しＩＰＭ型（インテリアパーマネントマグネット型）の回転子１０７を形成している。固定子１０６はコア１１３に形成されたティース１１４に巻線１１５が直接的に巻回されている集中巻き型で形成されている。また固定子１０６はインバーター装置１２０と結線されている。 The electric element 108 includes a stator 106 and a rotor 107. The rotor 107 includes an iron core 111 formed of laminated electromagnetic steel plates, and a plate-like permanent magnet 112 is built in the vicinity of the outer periphery to form an IPM type (interior permanent magnet type) rotor 107. The stator 106 is formed of a concentrated winding type in which a winding 115 is directly wound around a tooth 114 formed on a core 113. The stator 106 is connected to the inverter device 120.

制御回路１２１はインバーター装置１２０をコントロールするものであり、商用電源１２２は制御回路１２１、及びインバーター装置１２０に結線されている。 The control circuit 121 controls the inverter device 120, and the commercial power source 122 is connected to the control circuit 121 and the inverter device 120.

次に圧縮要素１０９について説明する。 Next, the compression element 109 will be described.

圧縮要素１０９は、略円筒形の圧縮室１２３を形成するシリンダブロック１２５と、シリンダブロック１２５内を往復摺動自在に挿入されるピストン１２７と、圧縮室１２３の開口端部に取り付けられた吸入リード、吐出リード（図示せず）を備えたバルブプレート１３２と、バルブプレート１３２を覆うシリンダヘッド１３４とを備えている。 The compression element 109 includes a cylinder block 125 that forms a substantially cylindrical compression chamber 123, a piston 127 that is slidably reciprocated in the cylinder block 125, and a suction lead that is attached to the open end of the compression chamber 123. And a valve plate 132 having a discharge lead (not shown) and a cylinder head 134 covering the valve plate 132.

ピストン１２７は、連結手段１３６によりシャフト１４０と連結されている。 The piston 127 is connected to the shaft 140 by connecting means 136.

バルブプレート１３２は、圧縮室１２３の開口端面を封止し、吸入リードの開閉により圧縮室１２３と連通する吸入孔１４３を備えている。 The valve plate 132 includes a suction hole 143 that seals the opening end face of the compression chamber 123 and communicates with the compression chamber 123 by opening and closing the suction lead.

シリンダヘッド１３４は、高圧室１４５を形成し、バルブプレート１３２を介して圧縮室１２３の反対側に吸入孔１４３に連通するマフラー１４７と共に固定されている。 The cylinder head 134 forms a high-pressure chamber 145, and is fixed together with a muffler 147 communicating with the suction hole 143 on the opposite side of the compression chamber 123 via the valve plate 132.

シャフト１４０は、偏芯軸部１５０と偏芯軸部１５０を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部１５２および主軸部１５４とを有している。 The shaft 140 includes an eccentric shaft portion 150 and a sub-shaft portion 152 and a main shaft portion 154 that are provided coaxially up and down with the eccentric shaft portion 150 interposed therebetween.

シリンダブロック１２５は、すべり軸受け１６０を備え、主軸部１５４を軸支する。副軸受け保持部１６３は、副軸部１５２を軸支し、シリンダブロック１２５に固定され、副軸受け保持部１６３と副軸部１５２との間にラジアル転がり軸受け１６５が嵌装されている。 The cylinder block 125 includes a sliding bearing 160 and supports the main shaft portion 154. The auxiliary bearing holding part 163 supports the auxiliary shaft part 152 and is fixed to the cylinder block 125, and a radial rolling bearing 165 is fitted between the auxiliary bearing holding part 163 and the auxiliary shaft part 152.

ここで本実施の形態においては、主軸部１５４とすべり軸受け１６０との隙間寸法は１０〜１５μｍである。また、ラジアル転がり軸受け１６５の持つ内輪１６６、外輪１６７とラジアル用転動体１６８との間のラジアル方向の遊び量であるラジアル隙間の寸法は１４〜２８μｍである。 Here, in the present embodiment, the gap dimension between the main shaft portion 154 and the sliding bearing 160 is 10 to 15 μm. The radial clearance, which is the amount of play in the radial direction between the inner ring 166 and the outer ring 167 and the radial rolling element 168 of the radial rolling bearing 165, is 14 to 28 μm.

副軸受け保持部１６３は圧縮室１２３側の方向へ副軸部１５２に押圧してシリンダブロック１２５に固定されている。その結果、ピストン１２７の圧縮負荷側のラジアル隙間はほぼゼロとなり、ピストン１２７の圧縮方向に対し偏芯軸部１５０を中心にした両持ち構造が形成されている。 The auxiliary bearing holding part 163 is fixed to the cylinder block 125 by pressing against the auxiliary shaft part 152 in the direction toward the compression chamber 123. As a result, the radial clearance on the compression load side of the piston 127 becomes substantially zero, and a double-supported structure centering on the eccentric shaft portion 150 with respect to the compression direction of the piston 127 is formed.

偏芯軸部１５０と主軸部１５４の間にはツバ部１７０を形成するとともに、ツバ部１７０とすべり軸受け上端面１７２の間にスラスト用転動体１７３を備えたスラスト転がり軸受け１７４を配設する。 A flange portion 170 is formed between the eccentric shaft portion 150 and the main shaft portion 154, and a thrust rolling bearing 174 having a thrust rolling element 173 is disposed between the flange portion 170 and the sliding bearing upper end surface 172.

商用電源１２２から供給される電力は制御回路１２１、インバーター装置１２０を介して電動要素１０８に供給され電動要素１０８の回転子１０７を任意の回転数で回転させる。その際、回転子１０７はシャフト１４０と共に回転する。それにより偏芯軸部１５０の偏芯運動は連結手段１３６を介してピストン１２７をシリンダブロック１２５内で往復運動させる。それに伴いマフラー１４７からバルブプレート１３２の吸入孔１４３を通り、吸入リードの開閉により圧縮室１２３に吸入された密閉容器１０１内の冷媒ガスは、圧縮され、バルブプレート１３２の吐出リードの開閉により、シリンダヘッド１３４の高圧室１４５へと吐出される所定の圧縮動作を行う。 The electric power supplied from the commercial power supply 122 is supplied to the electric element 108 via the control circuit 121 and the inverter device 120, and the rotor 107 of the electric element 108 is rotated at an arbitrary rotation number. At that time, the rotor 107 rotates together with the shaft 140. Accordingly, the eccentric movement of the eccentric shaft portion 150 causes the piston 127 to reciprocate in the cylinder block 125 via the connecting means 136. Along with this, the refrigerant gas in the sealed container 101 that has been sucked into the compression chamber 123 by opening and closing the suction lead through the suction hole 143 of the valve plate 132 from the muffler 147 is compressed, and the cylinder by the opening and closing of the discharge lead of the valve plate 132 A predetermined compression operation is performed to be discharged into the high pressure chamber 145 of the head 134.

ここで、電動要素１０８はインバーター装置１２０により、高負荷時には高周波数で駆動され、低負荷時には低周波数で駆動されるので、省エネルギーの密閉型圧縮機を提供できる。 Here, since the electric element 108 is driven by the inverter device 120 at a high frequency when the load is high, and is driven at a low frequency when the load is low, an energy-saving hermetic compressor can be provided.

一方、電動要素１０８の回転子１０７は鉄心１１１に永久磁石１１２を内蔵しているため、固定子１０６と回転子１０７の隙間寸法に偏りがあると、回転子１０７への磁気吸引のアンバランスにより、隙間寸法の狭い方へと磁気吸引力が働く。 On the other hand, since the rotor 107 of the electric element 108 has the permanent magnet 112 built in the iron core 111, if the gap between the stator 106 and the rotor 107 is biased, the magnetic attraction to the rotor 107 is unbalanced. The magnetic attractive force works toward the narrower gap dimension.

この吸引力は永久磁石１１２によるものなので、固定子１０６の巻線１１５に外部電源より通電がなされていない間も常に働いている。つまり密閉型圧縮機が運転を停止ししている間、すなわちラジアル転がり軸受け１６５に給油がなされない間も常にラジアル用転動体１６８と、内輪１６６、外輪１６７は相互に荷重が働き、金属接触を起している状態となる。 Since this attractive force is generated by the permanent magnet 112, the coil 115 of the stator 106 always operates even when no power is supplied from an external power source. That is, while the hermetic compressor is stopped, that is, even when the radial rolling bearing 165 is not refueled, the radial rolling element 168, the inner ring 166, and the outer ring 167 are always loaded with each other, and the metal contact is made. It will be in the wake-up state.

この状態から密閉型圧縮機が起動を繰り返すことになるため、ラジアル用転動体１６８と、内輪１６６、外輪１６７は金属接触から境界潤滑状態を繰り返すこととなり、その結果、ラジアル転がり軸受け１６５の寿命低下を招き、信頼性を確保することが難しかった。 Since the hermetic compressor is repeatedly started from this state, the radial rolling element 168, the inner ring 166, and the outer ring 167 repeat the boundary lubrication state from the metal contact. As a result, the life of the radial rolling bearing 165 is reduced. It was difficult to ensure reliability.

しかしながら本実施の形態によれば、すべり軸受け１６０と主軸部１５４の隙間寸法は、ラジアル転がり軸受け１６５の内輪１６６、外輪１６７とラジアル用転動体１６８との間の遊び量であるラジアル隙間よりも狭小に設定できるため、固定子１０６と回転子１０７の所定の隙間寸法をより均一に維持できる。 However, according to the present embodiment, the clearance dimension between the sliding bearing 160 and the main shaft portion 154 is narrower than the radial clearance that is the play amount between the inner ring 166 and the outer ring 167 of the radial rolling bearing 165 and the radial rolling element 168. Therefore, the predetermined gap dimension between the stator 106 and the rotor 107 can be maintained more uniformly.

そのため、固定子１０６と回転子１０７の隙間寸法の偏りを極めて小さく抑えることができ、磁気吸引力によるラジアル転がり軸受け１６５のラジアル用転動体１６８と内輪１６６、外輪１６７との荷重を小さくできる。その結果、信頼性の高い密閉型圧縮機を実現できる。 Therefore, the deviation of the gap dimension between the stator 106 and the rotor 107 can be suppressed to be extremely small, and the loads on the radial rolling elements 168, the inner ring 166, and the outer ring 167 of the radial rolling bearing 165 due to the magnetic attractive force can be reduced. As a result, a highly reliable hermetic compressor can be realized.

さらに、固定子１０６の巻線１１５は突極集中巻きで形成されるため、固定子１０６の積厚は極端に低くできる。その結果、オイル１１０の油面から副軸部１５２までの楊程が低くなるので、密閉型圧縮機が起動してからラジアル転がり軸受け１６５への給油がなされるまでの時間が短くなる。つまり、起動時の給油不足による金属接触の過酷な摺動状態を短時間に抑えることができることになり、信頼性の高い密閉型圧縮機を実現できる。 Furthermore, since the winding 115 of the stator 106 is formed by salient pole concentrated winding, the thickness of the stator 106 can be extremely reduced. As a result, the distance from the oil surface of the oil 110 to the sub-shaft portion 152 is lowered, so that the time from the start of the hermetic compressor until the oil supply to the radial rolling bearing 165 is shortened. That is, a severe sliding state of metal contact due to insufficient lubrication at the time of start-up can be suppressed in a short time, and a highly reliable hermetic compressor can be realized.

また、副軸受け保持部１６３は圧縮室１２３側の方向へ副軸部１５２に押圧してシリンダブロック１２５に固定されている。その結果、ピストン１２７の圧縮負荷側のラジアル隙間はほぼゼロとなり、ピストン１２７の圧縮方向に対し偏芯軸部１５０を中心にした両持ち構造が形成されているので、圧縮動作を行う際、ピストン１２７から偏芯軸部１５０にかかる荷重の反力はすべり軸受け１６０およびラジアル転がり軸受け１６５にほぼ均等にかかるため、従来の片持ち構造の荷重よりラジアル転がり軸受け１６５にかかる荷重を低減できる。その結果すべり軸受け１６０とラジアル転がり軸受け１６５の寿命を高め、よって信頼性を高めることができる。 The auxiliary bearing holding portion 163 is fixed to the cylinder block 125 by pressing against the auxiliary shaft portion 152 in the direction toward the compression chamber 123. As a result, the radial clearance on the compression load side of the piston 127 becomes substantially zero, and a double-supported structure centering on the eccentric shaft portion 150 with respect to the compression direction of the piston 127 is formed. Since the reaction force of the load applied from 127 to the eccentric shaft portion 150 is applied almost evenly to the sliding bearing 160 and the radial rolling bearing 165, the load applied to the radial rolling bearing 165 can be reduced more than the load of the conventional cantilever structure. As a result, the life of the sliding bearing 160 and the radial rolling bearing 165 can be increased, and thus the reliability can be improved.

また、スラスト転がり軸受け１７４には、回転子１０７とシャフト１４０の自重による垂直荷重が常時発生するため、密閉型圧縮機が運転している間も回転子１０７とシャフト１４０の自重による垂直方向の荷重を常に受けることになり、従来の滑り軸受では極めて大きな摩擦抵抗が発生する。本実施の形態によれば上記スラスト荷重に対しスラスト転がり軸受け１７４が受けることで摩擦抵抗が減少し、高効率の密閉型圧縮機を得ることができる。 Further, since the vertical load due to the weight of the rotor 107 and the shaft 140 is always generated in the thrust rolling bearing 174, the vertical load due to the weight of the rotor 107 and the shaft 140 is also operated while the hermetic compressor is operating. The conventional sliding bearing generates a very large frictional resistance. According to the present embodiment, when the thrust rolling bearing 174 receives the thrust load, the frictional resistance is reduced, and a highly efficient hermetic compressor can be obtained.

さらに、スラスト転がり軸受け１７４の転動体を非磁性体材料、例えばセラミクスにて形成することにより、回転子１０７に組み込まれた永久磁石１１２によって、スラスト転がり軸受け１７４が磁化されることが無く、鉄粉などのゴミの吸着を抑えるので信頼性は更に向上する。 Further, by forming the rolling element of the thrust rolling bearing 174 with a non-magnetic material, for example, ceramics, the thrust rolling bearing 174 is not magnetized by the permanent magnet 112 incorporated in the rotor 107, and the iron powder Reliability is further improved by suppressing the adsorption of dust.

なお、本実施の形態において、ラジアル転がり軸受け１６５はラジアルボール軸受けとしたが、ラジアル転がり軸受け１６５はラジアルころ軸受けとしてもよい。 In the present embodiment, the radial rolling bearing 165 is a radial ball bearing, but the radial rolling bearing 165 may be a radial roller bearing.

ラジアル転がり軸受け１６５をラジアルころ軸受けとすると大きな荷重に耐えられ、圧縮荷重の大きな使用条件でも高い信頼が得られる。 When the radial rolling bearing 165 is a radial roller bearing, it can withstand a large load, and high reliability can be obtained even under a use condition with a large compression load.

以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機は、信頼性の高いものを備えることが可能となるので、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等に用いられる密閉型圧縮機にも適用できる。 As described above, since the hermetic compressor according to the present invention can be provided with a highly reliable one, it can be applied to a hermetic compressor used in an air conditioner, a refrigerator-freezer, and the like.

本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の断面図Sectional drawing of the hermetic compressor in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 同実施の形態における密閉型圧縮機の要部拡大図The principal part enlarged view of the hermetic type compressor in the embodiment 従来の密閉型圧縮機における断面図Sectional view of a conventional hermetic compressor 従来の密閉型圧縮機における要部拡大図Enlarged view of the main parts of a conventional hermetic compressor

符号の説明Explanation of symbols

１０１密閉容器
１０６固定子
１０７回転子
１０８電動要素
１０９圧縮要素
１１２永久磁石
１１３コア
１１４ティース
１１５巻線
１２０インバーター装置
１２３圧縮室
１２５シリンダブロック
１２７ピストン
１３６連結手段
１４０シャフト
１５０偏芯軸部
１５２副軸部
１５４主軸部
１６０すべり軸受け
１６３副軸受け保持部
１６５ラジアル転がり軸受け
１７０ツバ部
１７２すべり軸受け上端面
１７３スラスト用転動体
１７４スラスト転がり軸受け DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Airtight container 106 Stator 107 Rotor 108 Electric element 109 Compression element 112 Permanent magnet 113 Core 114 Teeth 115 Winding 120 Inverter device 123 Compression chamber 125 Cylinder block 127 Piston 136 Connecting means 140 Shaft 150 Eccentric shaft part 152 Sub shaft part 154 Main shaft portion 160 Sliding bearing 163 Sub bearing holding portion 165 Radial rolling bearing 170 Head portion 172 Sliding bearing upper end surface 173 Thrust rolling element 174 Thrust rolling bearing

Claims

密閉容器内に固定子と永久磁石を内蔵した回転子とを備えた電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を収容し、前記電動要素は、インバーター装置により２種類以上の特定の周波数で駆動され、前記圧縮要素は、偏芯軸部と前記偏芯軸部を挟んで上下に同軸状に設けた副軸部および主軸部とを有したシャフトと、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室内に摺動自在に挿入されたピストンと、前記ピストンと前記偏芯軸部とを連結する連結手段を備え、前記シリンダブロックにすべり軸受けを設け、前記主軸部を軸支するとともに、前記シリンダブロックに前記副軸部を軸支する副軸受け保持部を設け、前記副軸受け保持部と前記副軸部との間にラジアル転がり軸受けを嵌装した密閉型圧縮機。 An electric element having a stator and a rotor incorporating a permanent magnet in an airtight container, and a compression element driven by the electric element are accommodated, and the electric element has two or more specific frequencies by an inverter device. And the compression element includes a shaft having an eccentric shaft portion and a sub-shaft portion and a main shaft portion that are coaxially provided above and below the eccentric shaft portion, and a cylinder block that forms a compression chamber. A piston that is slidably inserted into the compression chamber, and a coupling means that couples the piston and the eccentric shaft portion. The cylinder block is provided with a slide bearing, and the main shaft portion is pivotally supported. A hermetic compressor in which a secondary bearing holding portion that pivotally supports the secondary shaft portion is provided in the cylinder block, and a radial rolling bearing is fitted between the secondary bearing holding portion and the secondary shaft portion.

前記副軸受け保持部を前記圧縮室側に押圧して前記シリンダブロックに固定した請求項１に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the sub-bearing holding portion is pressed to the compression chamber side and fixed to the cylinder block.

前記固定子はコアに形成されたティースに巻線が直接的に巻回されている集中巻き型で形成された請求項１に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the stator is formed of a concentrated winding type in which a winding is directly wound around a tooth formed on a core.

前記シャフトの前記偏芯軸部と前記主軸部の間にツバ部を形成するとともに、前記ツバ部とすべり軸受け上端面の間にスラスト転がり軸受けを配設した請求項１に記載の密閉型圧縮機。 2. The hermetic compressor according to claim 1, wherein a flange portion is formed between the eccentric shaft portion and the main shaft portion of the shaft, and a thrust rolling bearing is disposed between the flange portion and a slide bearing upper end surface. .

前記スラスト転がり軸受けのスラスト用転動体を非磁性体とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein the thrust rolling element of the thrust rolling bearing is a nonmagnetic material.

塩素及びフッ素を含まない炭化水素系冷媒を使用した請求項１に記載の密閉型圧縮機。 The hermetic compressor according to claim 1, wherein a hydrocarbon-based refrigerant containing no chlorine and fluorine is used.