JP2017150343A - 密閉型圧縮機およびそれを用いた冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性と効率を向上した密閉型圧縮機とそれを用いた冷凍装置の提供。【解決手段】圧縮要素のシャフトに設けた主軸部１２０は、直径が等しい上摺動部１４０および下摺動部１４２と、上摺動部１４０と下摺動部１４２の間に配置され、上摺動部１４０および下摺動部１４２より小さい直径を有する中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃとからなり、前記中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃには突起部１６０ａ、１６０ｂを設けた構成としてある。これにより、主軸部１２０の加工精度を安定させることができ、信頼性を向上することができるとともに、摺動面積を小さくすることで、摺動損失を低減し、効率を向上することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型圧縮機およびそれを用いた冷蔵庫等の冷凍装置に関するものである。

近年、地球環境保護に対する要求から家庭用冷蔵庫等は、ますます省エネ化への動きが加速されている。

このような中にあって、従来、この種の冷蔵庫等に用いられている密閉型圧縮機には、シャフトの主軸部外周面に、給油のための巻き数が１巻き以上のスパイラル溝を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら、前記従来技術の密閉型圧縮機について説明する。

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。

図７において、密閉容器２の底部には潤滑油４が貯留されており、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に対し弾性的に支持されている。

圧縮機本体６は、固定子１４および回転子１６とから構成された電動要素１０と、この電動要素１０の上方に配設された圧縮要素１２から構成されている。

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とを備えており、主軸部２０はシリンダブロック２４に形成された主軸受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。主軸部２０は、主軸受２６と微小な隙間を介して対向する上摺動部４０と下摺動部４２を備えている。

上摺動部４０と下摺動部４２の間には、主軸受２６の間で発生する粘性摩擦を低減するため、上摺動部４０および下摺動部４２より直径が小さい中抜き部４４を備えている。

また、主軸部２０の下端２０ａは密閉容器２の底部の潤滑油４内に浸漬し、シャフト１８は、主軸部２０の下端２０ａから、主軸部２０の表面に設けたらせん状の給油溝３２などを経由して、偏心軸部２２へ至る給油機構３０を備えている。

また、シリンダブロック２４は円筒状の穴部であるシリンダ３４を備えており、ピストン３６がシリンダ３４に往復自在に挿入されるとともに、コンロッド３８は偏心軸部２２とピストン３６とを連結している。

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。

電動要素１０に通電されると、回転子１６の回転に伴ってシャフト１８も回転する。偏心軸部２２が旋回運動することで、コンロッド３８により連結されたピストン３６が往復運動し、シリンダ３４内で冷媒ガスを圧縮する。冷媒ガスを圧縮する際の荷重は、コンロッド３８を介して偏心軸部２２へ作用し、主軸部２０の上摺動部４０および下摺動部４２の外周面と、主軸受２６の内周面で形成されるすべり軸受で荷重を支持している。

特開２０１３−２２４６０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の圧縮機構成では、粘性摩擦を低減するため、中抜き部４４の幅を大きくすると、製造時に行う主軸部２０の研磨時に、図８に示すように上摺動部４０および下摺動部４２上に給油溝３２などが形成されている部分では、砥石Ａと接する摺動部の面積が極端に小さくなる。この結果、この部分では砥石Ａによる研磨力が上摺動部４０と下摺動部４２とでアンバランスとなって主軸部２０に微細な振動が生じ、加工状態が不安定になるため、加工精度が低下する。その結果、運転時に主軸部２０の上摺動部４０および／または下摺動部４２で摩耗が発生するなどして信頼性が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、主軸部の精度向上により信頼性を向上するとともに、主軸部の摺動面積をさらに小さくして粘性摩擦を低減し効率を向上した密閉型圧縮機とそれを用いた冷凍装置を提供することを目的とする。

前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、主軸部が、直径の等しい上摺動部および下摺動部と、前記上摺動部と下摺動部の間に配置され、前記上摺動部および下摺動部より小さい直径を有する中抜き部とからなり、かつ前記中抜き部に突起部を設けた構成としてある。

これにより、主軸部の粘性摩擦を低減するため中抜き部の幅を大きくしていても主軸部研磨時の砥石は上摺動部および下摺動部とともに突起部にも接するので、主軸部の加工精度を安定させることができ、この加工精度を安定させることで、主軸部の加工精度が向上し、信頼性を向上することができるとともに、主軸部の摺動面積を低減して摺動損失をさらに低減し効率を向上することができる。

本発明の密閉型圧縮機は、加工を安定させることで主軸部の加工精度が向上し、信頼性を向上することができるとともに、主軸部の摺動面積を低減して摺動損失をさらに低減することで、効率を向上することができる。また、この密閉型圧縮機を用いた冷蔵庫等の冷凍装置は、密閉型圧縮機の信頼性向上により冷凍装置の信頼性を向上することができるとともに、密閉型圧縮機の効率向上によって冷凍装置の消費電力を低減することができる。

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 同実施の形態における主軸部の拡大図 同実施の形態における主軸部の拡大図 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 同実施の形態における主軸部の拡大図 本発明の実施の形態３における冷凍装置としての冷蔵庫の概略断面図 従来の密閉型圧縮機の縦断面図 密閉型圧縮機のシャフト研磨加工を説明する概略図

第１の発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子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とを収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部と給油機構とを備えたシャフトと、前
記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受とシリンダと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コンロッドとを備え、前記主軸部は、直径が等しい上摺動部および下摺動部と、前記上摺動部と前記下摺動部の間に配置され、前記上摺動部および前記下摺動部より小さい直径を有する中抜き部とからなり、かつ、前記中抜き部には突起部を設けた構成としてある。

これにより、主軸部の粘性摩擦を低減するため中抜き部の幅を大きくしていても主軸部研磨時の砥石は上摺動部および下摺動部とともに突起部にも接するので、主軸部の加工精度を安定させることができ、この加工を安定させることで主軸部の加工精度が向上し、信頼性を向上することができるとともに、主軸部の摺動面積を低減して摺動損失をさらに低減し効率を向上することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の密閉型圧縮機の突起部が、上摺動部および下摺動部のの研磨後に上摺動部および下摺動部の外周面より小径となるように加工した構成としてある。

これにより、突起部で生じる粘性摩擦を小さくすることができるので、摺動損失をさらに低減し効率を向上することができる。

第３の発明は、特に第１の発明の密閉型圧縮機の突起部が、上摺動部および下摺動部と等しい直径を有するものである。

これにより、主軸部の外周面を研磨後に、突起部の直径が小さくなるような加工を行わなくてもよいため、加工工数が減少し、製造時のコストを低減することができる。

第４の発明は、特に第１から第３のいずれかの発明の密閉型圧縮機において、主軸部の表面には、下摺動部から上摺動部に至るらせん状の給油溝を有し、少なくとも前記上摺動部または前記下摺動部のいずれか一方の前記給油溝を通る接線上部分に、突起部が形成されている構成としたものである。

これにより、上摺動部や下摺動部の給油溝が位置して摺動部面積が小さくなる部分は突起部が存在して、主軸部研磨時の砥石は必ずこの突起部に接するようになるので、加工を安定させ、精度を向上し、信頼性を向上する効果が顕著になる。

第５の発明は、特に第１から第３のいずれかの発明の密閉型圧縮機において、突起部は複数設けたものである。

これにより、上摺動部および下摺動部の給油溝が位置する接線上部分に、確実に突起部を配置することができるので、加工を安定させ、精度を向上し、信頼性を向上する効果が顕著となる。

第６の発明は、特に第１から第５のいずれかの発明の密閉型圧縮機において、電動要素は、商用電源周波数より小さい回転数を含む複数の回転数で駆動する構成としたものである。

これにより、負荷の低い時に圧縮機を低回転で運転することができるので、消費電力を低減することができる。

第７の発明は、第６の発明の密閉型圧縮機において、主軸部の下端から下摺動部の表面
に設けた下連通孔へ遠心力により潤滑油を搬送する遠心ポンプを設けた構成としてある。

これにより、主軸部の直径を大きくして、得られる遠心力を大きくすることができるので、低回転で運転する際も確実に潤滑油を搬送することができ、信頼性を向上することができるとともに、主軸部の直径が大きくなっても、中抜き部を拡大することで、摺動損失を低減できる。

第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置である。

これにより、効率および信頼性が高い密閉型圧縮機の搭載により、冷凍装置の消費電力を低減することができるとともに、信頼性も向上することができる。

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。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図、図２は同実施の形態における主軸部の拡大図である。

図１および図２において、密閉容器１０２内底部に潤滑油１０４を貯留するとともに、圧縮機本体１０６がサスペンションスプリング１０８により密閉容器１０２内で内部懸架されている。また、密閉容器１０２には、温暖化係数の低い冷媒ガスであるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。また、潤滑油１０４は、密閉型圧縮機の高効率化により消費電力を低減するため、粘度グレードがＶＧ８以下、望ましくは、ＶＧ５程度の粘度の低いものを使用している。

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。

まず、電動要素１１０について説明する。

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とを備えた突極集中巻方式のＤＣブラシレスモータである。固定子１１４の巻線は電源端子１１３を経由して密閉型圧縮機外のインバータ回路（図示せず）と導線により接続され、電動要素１１０は商用電源周波数より小さい回転数を含む複数の回転数で駆動される。

次に、圧縮要素１１２について説明する。

圧縮要素１１２は電動要素１１０の上方に配設されている。

圧縮要素１１２を構成するシャフト１１８は、垂直方向に配置され、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と、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。

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、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１３６がシリンダ１３４に往復自在に挿入されている。コンロッド１３８は、偏心軸部１２２とピストン１３６とを連結している。

シリンダ１３４の端面にはバルブプレート１４６が取り付けられ、シリンダ１３４およびピストン１３６とともに圧縮室１４８を形成する。さらに、バルブプレート１４６を覆って蓋をするようにシリンダヘッド１５０が固定されている。吸入マフラ１５２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１５０に取り付けられている。

次に主軸部１２０および給油機構１３０について説明する。

主軸部１２０は、主軸受１２６と１０μｍ程度の微小な隙間を介して対向する上摺動部１４０および下摺動部１４２と、前記上摺動部１４０と下摺動部１４２の間に配置され、上摺動部１４０および下摺動部１４２より直径が小さい中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃを備えている。中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃの直径は、主軸受１２６の内径より２００μｍ以上小さいことが望ましい。

また、中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃには、２箇所の突起部１６０ａ、１６０ｂが設けられている。

主軸部１２０下部の内部には、円筒状の穴で形成された遠心ポンプ１５４が備えられている。主軸部１２０の下端１２０ａは、密閉容器１０２内底部に貯留された潤滑油１０４に浸漬しており、遠心ポンプ１５４の下端は潤滑油１０４に連通している。また、遠心ポンプ１５４の上部と下摺動部１４２表面は、下連通孔１５６により連通している。さらに、上摺動部１４０には、シャフト１１８内部を通り、偏心軸部１２２へ連通する上連通孔１５８（図２参照）が設けられている。

主軸部１２０の外表面には、図２に示すように下連通孔１５６から上連通孔１５８に至る、らせん状の給油溝１３２が設けられている。主軸部１２０の下端の遠心ポンプ１５４から、下連通孔１５６、給油溝１３２、上連通孔１５８を経由して偏心軸部１２２へ至る、一連の給油機構１３０を形成している。

上摺動部１４０および下摺動部１４２に給油溝１３２などが配置され、摺動部の面積が少なくなる接線上部分に、突起部１６０ａ、１６０ｂによる摺動部が配置されるように形成されている。

図２を用いて具体的に説明すると、上連通孔１５８または／および給油溝１３２が位置する接線Ｂ上（主軸部研磨時に砥石が接することになる線上）は上連通孔１５８または／および給油溝１３２が存在する分だけ摺動部の面積が少なくなるので、当該部分に突起部１６０ａが位置（図面上では丸で囲んだ領域１６０ｃが位置）する様に構成してある。また、下摺動部１４２も同様に、主軸部１２０の研磨時に砥石が接する下摺動部１４２の接線Ｂ上であって下連通孔１５６および給油溝１３２が位置する部分では、突起部１６０ｂが位置（図面上では丸で囲んだ領域１６０ｄが位置）する様に構成してある。

従って、上摺動部１４０、下摺動部１４２の外周面を研磨する際には、主軸部１２０の全周にわたり、上摺動部１４０、下摺動部１４２、突起部１６０ａ、１６０ｂのいずれかの外周面が存在することになる。

さらに、突起部１６０ａ、１６０ｂは、製造の際、主軸部１２０の上摺動部１４０と下摺動部１４２の外周面を研磨後に、直径が小さくなるように加工されている。突起部１６０ａ、１６０ｂの直径は、主軸受１２６の内径より１００μｍ以上小さいことが望ましい。

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。

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。

シャフト１１８の回転により、密閉容器１０２底部の潤滑油１０４は、遠心ポンプ１５４より、下連通孔１５６、給油溝１３２を経由し、下摺動部１４２および上摺動部１４０を潤滑し、さらに、上連通孔１５８を経由して偏心軸部１２２へ供給され、他の摺動部の潤滑を行う。

また、主軸部１２０の回転に伴い、偏心軸部１２２は偏心回転し、コンロッド１３８により変換され、ピストン１３６をシリンダ１３４内で往復運動させる。そして、圧縮室１４８が容積変化することで、密閉容器１０２内の冷媒ガスを圧縮室１４８内に吸入し、圧縮する動作を行う。

圧縮動作を行う際の、圧縮室１４８の冷媒ガスによる圧縮荷重は、ピストン１３６やコンロッド１３８を介して、シャフト１１８の偏心軸部１２２へ作用する。

上摺動部１４０と下摺動部１４２は、主軸受１２６と微小な隙間を介して対向し、この隙間には潤滑油が介在することですべり軸受を構成しているので、偏心軸部１２２に作用した圧縮荷重を主軸部１２０で支持することができる。

また、シャフト１１８が回転する際に、上摺動部１４０と下摺動部１４２には粘性摩擦が作用するが、密閉型圧縮機の高効率化の観点からは、上摺動部１４０と下摺動部１４２の面積は、必要な荷重を支持できる範囲でなるべく小さいことが望ましい。

ここで、上摺動部１４０と下摺動部１４２の面積を小さくするということは、シャフト１１８製造時に主軸部１２０に砥石が接する面積が少なくなって砥石から加わる研磨力がアンバランスとなり主軸部１２０が振動して加工精度が低下しやすくなるのであるが、この実施の形態では上摺動部１４０と下摺動部１４２との間の中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃに設けた突起部１６０ａ、１６０ｂが砥石に接する。したがって、この主軸部１２０は上連通孔１５８や下連通孔１５６および給油溝１３２が位置して砥石と接する面積が少なくなる部分でも上摺動部１４０と突起部１６０ａの領域１６０ｃ、下摺動部１４２と突起部１６０ｂの領域１６０ｄが砥石と接して加工状態が安定する。すなわち、主軸部１２０の外周面の研磨を行う際、上摺動部１４０と下摺動部１４２に加え、突起部１６０ａ、１６０ｂも砥石と接するので、全周にわたって砥石と接する面が存在する形となり、加工状態が安定する。そして、部品の精度が向上する。

また、突起部１６０ａ、１６０ｂは上摺動部１４０側および下摺動部１４２側にと複数箇所に設けたので、主軸部研磨の際に全周にわたって砥石と接する面を配置することが容易になり、より確実に加工状態を安定させることができる。

そして、部品の精度が向上することにより、油膜の破断が起こりにくくなり、主軸部での摩耗の発生が防止できるので、信頼性が向上する。

このように、信頼性が向上した主軸部においては、上摺動部１４０と下摺動部１４２のそれぞれの幅をさらに小さく、中抜き部１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃの幅を大きく選択することが可能となるので、摺動損失を小さくすることができる。

さらに、突起部１６０ａ、１６０ｂは、主軸部１２０の上摺動部１４０と下摺動部１４２の外周面を研磨後に、直径が小さくなるように加工されているので、製品として使用する際には、突起部１６０ａ、１６０ｂと主軸受１２６の間の隙間は大きくなり、粘性摩擦の発生を抑制できるので、密閉型圧縮機の効率をさらに向上することができる。

次に、電動要素１１０が商用電源周波数より小さい回転数を含む複数の回転数で駆動されることで、負荷の低い時に圧縮機を低回転で運転することができるので、消費電力を低減することができる。

特に、シャフト１１８下端に遠心ポンプ１５４を設けた密閉型圧縮機にて、商用電源周波数以下の低回転、特に２０ｒ／ｓを下回る極めて低い回転数で運転する際に、遠心ポンプ１５４の揚程を確保するためには、回転半径を大きくして遠心力を得る必要があり、主軸部１２０の外径は１８ｍｍ程度必要となる。

本発明によれば、十分な遠心力が得られる程度に主軸部１２０の直径を大きくしても、上摺動部１４０および下摺動部１４２の幅を小さくすることで、摺動損失を低減できる。従って、複数の回転数で運転される密閉型圧縮機において、効率向上の効果が顕著である。

なお、本実施の形態では、中抜き部に上摺動部１４０側および下摺動部１４２側の上下二箇所の突起部１６０ａ、１６０ｂを設けたが、上記突起部１６０ａ、１６０ｂはいずれか一方だけであっても、加工状態を改善する効果を得ることができ、信頼性を向上し、摺動損失を低減することができる。すなわち、図３に示すように、突起部１６０ｅは一つにして、上摺動部１４０および下摺動部１４２の砥石が接する接線上Ｂであって給油溝１３２が位置し砥石との接触面積が少なくなる部分１６０ｆ、１６０ｇに前記突起部１６０ｅが位置するように設けてもよく、同様の効果を得ることができる。また、さらに、突起部は３箇所以上設けてもよい。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における密閉型圧縮機の縦断面図である。図５は、同実施の形態における主軸部の拡大図である。

主軸部１２０は、上摺動部１４０と下摺動部１４２の間に配置され、上摺動部１４０および下摺動部１４２より直径が小さい中抜き部１４４ｄを備えている。

また、中抜き部１４４ｄには、２箇所の突起部１６０ｈ、１６０ｉが設けられている。

実施の形態１の突起部１６０ａ、１６０ｂは、それぞれ上下端が水平である環状の形状としたが、本実施の形態の突起部１６０ｈ、１６０ｉは、らせん状の形状をなし、同じくらせん状の給油溝１３２に沿って配置されている。

すなわち、上摺動部１４０に上連通孔１５８および給油溝１３２が位置する部分では摺動部の面積が少なくなるので、当該部分に突起部１６０ｈおよび１６０ｉが位置（図面上では丸で囲んだ領域１６０Ｊが位置）する様に構成してある。また、同様に、下摺動部１４２に下連通孔１５６および給油溝１３２が位置する部分では摺動部の面積が少なくなる
ので、当該部分に突起部１６０ｈおよび１６０ｉが位置（図面上では丸で囲んだ領域１６０Ｋが位置）する様に構成してある。

また、実施の形態１の突起部１６０ａ、１６０ｂは、製造の際、主軸部１２０の上摺動部１４０と下摺動部１４２の外周面を研磨後に、直径が小さくなるように加工されていたが、本実施の形態では、主軸部１２０の上摺動部１４０と下摺動部１４２とともに突起部１６０ｈ、１６０ｉの外周面が研磨され、直径が等しい状態となっている。

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。

シャフト１１８の製造の際には、主軸部１２０の外周面の研磨を行うが、前記実施の形態１と同様、上摺動部１４０と下摺動部１４２に加え、突起部１６０ｈ、１６０ｉも砥石と接するので、全周にわたって砥石と接する面が存在する形となり、加工状態が安定する。その結果、部品の精度が向上し、密閉型圧縮機の性能が向上するとともに、信頼性が向上する。

特に、らせん状の給油溝１３２に沿って突起部１６０ｈ、１６０ｉを形成しているので、突起部１６０ｈ、１６０ｉが給油溝１３２と交差することが無くなり、全周にわたって突起部１６０ｈ、１６０ｉを配置することができ、加工状態を安定させる効果をより確実に得ることができる。

また、主軸部１２０の上摺動部１４０と下摺動部１４２の外周面を研磨後に、突起部１６０ｈ、１６０ｉの直径が小さくなるような加工を行わないため、製造時のコストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、突起部１６０ｈ、１６０ｉをらせん状の形状としたが、少なくとも上摺動部１４０と下摺動部１４２の砥石と接する面積が少なくなる部分のいずれか一方に対応して突起部が位置する様に設けてあれば、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。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における冷凍装置としての冷蔵庫の概略断面図を示す。

図６において、断熱箱体２６２はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱２６４とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱２６６とで構成された空間に発泡充填する断熱体２６８を注入してなる断熱壁を備えている。断熱体２６８は、例えば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。

断熱箱体２６２は、複数の断熱区画に区分されており、上部を回転扉式、下部を引出し式とする構成をとってある。上から冷蔵室２７０、並べて設けた引出し式の切替室２７２および製氷室２７４と、引出し式の野菜室２７６と引出し式の冷凍室２７８となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケットを介して設けられている。上から冷蔵室回転扉２８０、切替室引出し扉２８２、製氷室引出し扉２８４、野菜室引出し扉２８６、冷凍室引出し扉２８８である。

また、断熱箱体２６２の外箱２６６は、天面後方を窪ませた凹み部２９０を備えている。

冷凍サイクルは、凹み部２９０に弾性支持して配設した密閉型圧縮機２９２と、断熱箱
体２６２側面などに設けた凝縮器（図示せず）と、減圧器であるキャピラリ２９４と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、野菜室２７６と冷凍室２７８の背面で冷却ファン２９６を近傍に配置して設けた蒸発器２９８と、吸入配管３００とを環状に接続して構成されている。

ここで、上記密閉型圧縮機２９２は、実施の形態１で説明した圧縮機を用いている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、各断熱区画の温度設定と冷却方式について説明する。冷蔵室２７０は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃で設定されている。

切替室２７２は、ユーザーの設定により温度設定を変更可能であり、冷凍室温度帯から冷蔵、野菜室温度帯まで所定の温度設定にすることができる。また、製氷室２７４は独立の氷保存室であり、自動製氷装置（図示せず）を備えて、氷を自動的に作製、貯留するものである。氷を保存するために冷凍温度帯であるが、氷の保存が目的であるために冷凍温度帯よりも比較的高い−１８℃〜−１０℃の冷凍温度で設定されることも可能である。

野菜室２７６は、冷蔵室２７０と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。凍らない程度で低温にするほど、葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。

冷凍室２７８は、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

各室は異なる温度設定を効率的に維持するために断熱壁によって区分されているが、低コストでかつ断熱性能を向上させる方法として断熱体２６８で一体に発泡充填することが可能である。発泡スチロールのような断熱部材を用いるのに比べて約２倍の断熱性能とすることができ、仕切りの薄型化による収納容積の拡大などができる。

次に、冷凍サイクルの動作について説明する。

庫内の設定された温度に応じて温度センサ（図示せず）および制御基板からの信号により冷却運転が開始および停止される。冷却運転の指示により密閉型圧縮機２９２が所定の圧縮動作を行い、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器（図示せず）にて放熱して凝縮液化し、キャピラリ２９４で減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器２９８に至る。

冷却ファン２９６の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器２９８内の冷媒ガスは蒸発気化され、熱交換された低温の冷気をダンパ（図示せず）などで分配することで各室の冷却が行われる。

以上のような動作を行う冷蔵庫の密閉型圧縮機２９２は、実施の形態１または実施の形態２で説明したように構成されており、具体的には、主軸部は、直径が等しい上摺動部と下摺動部と、上摺動部と下摺動部の間に配置され、上摺動部および下摺動部より小さい直径を有する中抜き部と、中抜き部に突起部を設けたものである。

これにより、主軸部の精度を向上させることができるので、摩耗の発生等を防止し、密閉型圧縮機２９２の信頼性を向上することができ、冷蔵庫の信頼性も向上することができる。

さらに、信頼性を向上することで、主軸部の中抜き部を拡大することができるので、摺動損失を低減させ、密閉型圧縮機２９２の効率を向上することができ、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。

以上のように本発明は、密閉型圧縮機の効率と信頼性を向上し、冷凍装置の消費電力低減と信頼性向上を図ることができ、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、業務用冷凍冷蔵庫やその他の冷凍装置等に広く適用できる。

１０２ 密閉容器
１０４ 潤滑油
１１０ 電動要素
１１２ 圧縮要素
１１４ 固定子
１１６ 回転子
１１８ シャフト
１２０ 主軸部
１２２ 偏心軸部
１２４ シリンダブロック
１２６ 主軸受
１３０ 給油機構
１３２ 給油溝
１３４ シリンダ
１３６ ピストン
１３７ ピストンピン
１３８ コンロッド
１４０ 上摺動部
１４２ 下摺動部
１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄ 中抜き部
１５４ 遠心ポンプ
１５６ 下連通孔
１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｅ、１６０ｈ、１６０ｉ 突起部
２９２ 密閉型圧縮機

Claims (8)

1. 密閉容器内に潤滑油を貯溜するとともに、固定子と回転子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とを収容し、前記圧縮要素は、前記回転子が固定された主軸部と偏心軸部とを備えたシャフトと、前記シャフトの前記主軸部を軸支する主軸受とシリンダと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、ピストンと前記偏心軸部とを連結するコンロッドとを備え、
   前記主軸部は、直径が等しい上摺動部および下摺動部と、前記上摺動部と前記下摺動部の間に配置され、前記上摺動部および前記下摺動部より小さい直径を有する中抜き部とからなり、かつ、前記中抜き部には突起部を設けた密閉型圧縮機。
2. 突起部は、上摺動部および下摺動部の研磨後に上摺動部および下摺動部の外周面より小径となるように加工された請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 突起部は、上摺動部および下摺動部と等しい直径を有する請求項１に記載の密閉型圧縮機。
4. 主軸部の表面に、下摺動部から上摺動部に至るらせん状の給油溝を有し、少なくとも前記上摺動部または前記下摺動部のいずれか一方の前記給油溝を通る接線上部分に、突起部が形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
5. 突起部は複数設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
6. 電動要素は商用電源周波数より小さい回転数を含む複数の回転数で駆動される請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
7. 主軸部の下端から下摺動部の表面に設けた下連通孔へ遠心力により潤滑油を搬送する遠心ポンプを設けた請求項６に記載の密閉型圧縮機。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機を用いた冷凍装置。

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