| 【発明の名称】 |
冷媒圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】太田 道夫
【氏名】斎藤 治助
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| 【要約】 |
【課題】比較的小型の冷凍装置に使用される往復動式の圧縮機構部を有する冷媒圧縮機において、片持の軸受で支持されているクランク軸の軸受部は、従来の螺旋状の油溝からの給油では耐磨耗性を得るための油膜形成が不充分である。
【解決手段】螺旋状の油溝に連通し、クランク軸の反回転方向に終端を有する第二の油溝を設けることによって軸受部の油膜形成を助長し、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給することが可能になる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝を有する往復動式の冷媒圧縮機において、前記第一の油溝に連通し、反回転方向に終端を有する第二の油溝をジャーナル部の外周面に設けたことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】 前記第二の油溝は、前記第一の油溝の偏芯部側端部に連通し、ジャーナル部の外周面の円周方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】 前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】 密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝と、前記外周面の中央寄りに貯油の機能を有する細径部とを設けた往復動式の冷媒圧縮機において、前記細径部から偏芯部側のジャーナル端部に向って、前記第一の油溝と略平行した終端を有する第二の油溝を設けたことを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項５】 前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の冷媒圧縮機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫やショーケース等の比較的小型の冷凍装置に使用される往復動式の圧縮機構部を有する冷媒圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、比較的小型の冷凍装置に使用される往復動式の圧縮機構部を有する冷媒圧縮機は、図４の断面図に示すように、密閉容器５内に単相電源あるいはインバータ電源を使用する電動機７を下側に配置し、クランク軸１５を介して上側に配置された圧縮機構部４を駆動するものが知られていた。
【０００３】これらの冷媒圧縮機は一般的に回転方向が一定で、片持の軸受８とこの軸受で支持されるクランク軸１５のジャーナル部９とで軸受部１０を構成している。また、密閉容器５内の底部には潤滑油６を貯留しており、クランク軸１５の下端部１６から遠心力により吸い上げた潤滑油６は、クランク軸１５の内径部１１を通り、ジャーナル部９の下端側に設けた内径部１１から外径へ貫通する給油孔１２を介して軸受部１０の下端側に供給している。
【０００４】さらに、軸受部１０の下端側に供給された潤滑油６は、ジャーナル部９の外周面に設けられた粘性ポンプとしての機能を有する螺旋状の第一の油溝１７を通り、上端側に設けたジャーナル部９の外径と、偏芯部１３へ通じる内径方向へ貫通する給油孔１８を介して圧縮機構部４へ給油している。なお、ジャーナル部９の外周面の中央寄りには貯油の機能を有する非摺動面となる細径部１９も設けられている。
【０００５】ジャーナル部９の外周面に設けられている第一の油溝１７の位置は、圧縮機構部４の圧縮開始から圧縮終了までの期間ピストン１４に加わる圧縮ガスの圧力が、図５に示すように駆動するクランク軸１５の偏芯部１３に作用して発生する負荷により、クランク軸１５を支持する軸受８とジャーナル部９で構成される軸受部１０に加わるの負荷位置を避けている。
【０００６】この負荷位置は、軸受部の要部断面及びジャーナル部の展開を示した図６に模して現している（ジャーナル部９の偏芯部１３側の負荷２０及び下端部１６側の負荷２１）位置であり、この反対側（軸の回転方向で約１８０度）となる位置に第一の油溝１７を設けていた。
【０００７】ここで、給油孔１２から螺旋状の第一の油溝１７に供給された潤滑油６は、一部が細径部１９を循環して再び油溝１７に入り、その後給油孔１８に流入する過程で、軸受部１０の隙間に入り潤滑を行っている。
【０００８】ところで、従来の冷凍装置では作動冷媒としてＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）系あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）系の冷媒が使用されてきたが、これらの冷媒はオゾン層破壊物質として全廃されることになり、これに代わってオゾン層破壊係数ゼロのＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系の代替冷媒に移行してきている。
【０００９】ここで、従来の冷媒では含まれる塩素により、冷凍装置に使用している冷媒圧縮機の圧縮機構部の摺動面に塩化物皮膜を形成して潤滑性を良好にしていたが、代替冷媒は塩素を含まないためこのような効果が期待できない。さらに、代替冷媒は従来の冷媒より圧力が高いため圧縮機構部への負荷が増加するので、圧縮機構部を構成している軸受部であるクランク軸のジャーナル部と軸受は従来のものより一層耐磨耗性が求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＨＦＣ系の代替冷媒を使用する比較的小型の冷凍装置では、これに使用される往復動式の圧縮機構部を有する冷媒圧縮機において、片持の軸受で支持されているクランク軸のジャーナル部と軸受で構成された軸受部は、従来の螺旋状の油溝からの給油では耐磨耗性を得るための油膜形成が不充分であるという課題がある。
【００１１】本発明は、この軸受部の油膜形成を改善した冷媒圧縮機を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝を有する往復動式の冷媒圧縮機において、前記第一の油溝に連通し、反回転方向に終端を有する第二の油溝を設けたことによって、軸受部の油膜形成を助長するものである。
【００１３】請求項２にかかる発明は、前記第二の油溝は、前記第一の油溝の偏芯部側端部に連通し、クランク軸の円周方向に設けたことによって、容易に軸受部の油膜形成を助長するものである。
【００１４】請求項３にかかる発明は、前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けたことによって、軸受部で最大負荷が加わる位置の油膜形成を助長するものである。
【００１５】請求項４にかかる発明は、密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝と、前記外周面の中央寄りに貯油の機能を有する細径部とを設けた往復動式の冷媒圧縮機において、前記細径部から偏芯部側のジャーナル端部に向って、前記第一の油溝と略平行した終端を有する第二の油溝を設けたことによって、容易に軸受部の油膜形成を助長するものである。
【００１６】請求項５にかかる発明は、前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けたことによって、軸受部で最大負荷が加わる位置の油膜形成を助長するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来と同一構成に関しては同一符号を用いる。
【００１８】図１は、本発明の軸受部の要部断面及びジャーナル部の展開を示した図である。図中１７は従来と同様の螺旋形状の第一の油溝であり、この溝に連通して反回転方向に終端２５，２６を有する第二の油溝２７，２８を設けることによって、給油孔１２から油溝１７に供給された潤滑油は、一部が油溝２８へ供給され、さらに一部は細径部１９を循環して再び油溝１７に入り、その後給油孔１８に流入するものと、一部は油溝２７に供給される。
【００１９】これらの供給過程で潤滑油は、ジャーナル部９の外周面と軸受８とで構成された軸受部１０の隙間に入り潤滑を行っているが、本発明では軸受部１０の負荷が大きくなる位置の近くまで油溝２７，２８により給油することで、摺動部の油膜形成が助長されて、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給できる。
【００２０】図２は、本発明の第２の実施形態であるジャーナル部の展開を示した図である。本発明の冷媒圧縮機ではクランク軸を片持の軸受で支持しており、圧縮機構部のピストンに作用する圧縮ガスの圧力が、駆動するクランク軸の偏芯部に作用して発生する軸受部の負荷は、クランク軸の偏芯部側が大きく（図示した軸受負荷２０に相当）下端側はその１／２以下（図示した軸受負荷２１に相当）と小さい。
【００２１】さらに、軸受部の負荷はその両端が最大となることから、ジャーナル部９の外周面に設けた螺旋状の第一の油溝１７の偏芯部側端部に連通し、反回転方向の円周方向に終端２５を有する第二の油溝２７を軸受部のクランク軸の偏芯部側に設けることによって、軸受部の最大負荷位置の近くまで給油可能となり、最大負荷位置の油膜形成が助長されて、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給できる。
【００２２】図３は、本発明の第３の実施形態であるジャーナル部の展開を示した図である。本発明ではジャーナル部９の偏芯部側最大負荷位置の近くへの給油を、細径部１９に連通させた第一の油溝１７と略平行した終端２５を有する第二の油溝２７を設けることによって、ジャーナル部９の偏芯部側最大負荷位置の強度低下を少なくすることが可能で、しかも最大負荷位置の油膜形成を助長することが可能となる。
【００２３】なお、ジャーナル部の円周方向の最大負荷（図示した軸受負荷２０に相当）位置は、クランク軸の偏芯方向から反回転方向で略１２０度〜１８０度であることから、油溝２７の終端２５の位置は同様に偏芯方向から反回転方向で６０度〜１２０度であることが望ましく、これにより最大負荷を受ける軸受部の油膜形成が確保でき、磨耗防止と摺動抵抗低減が可能となり、延いては冷媒圧縮機の効率向上が可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によれば、密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝を有する往復動式の冷媒圧縮機において、前記第一の油溝に連通し、反回転方向に終端を有する第二の油溝を設けたことによって軸受部の油膜形成が助長され、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給することが可能になる。
【００２５】請求項２の発明によれば、前記第二の油溝は、前記第一の油溝の偏芯部側端部に連通し、クランク軸の円周方向に設けたことによって、最大負荷側の軸受部の油膜形成が助長され、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給することが可能になる。
【００２６】請求項３の発明によれば、前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けたことによって、軸受最大負荷部の油膜形成が助長され磨耗防止と摺動抵抗低減が可能になる。
【００２７】請求項４の発明によれば、密閉容器内に片持の軸受を有する往復動式の圧縮機構部と電動機とを備え、遠心力により吸い上げた潤滑油をクランク軸のジャーナル部に給油し、軸受で支持されたジャーナル部の外周面には螺旋状の第一の油溝と、前記細径部から偏芯部側のジャーナル端部に向って、前記第一の油溝と略平行した終端を有する第二の油溝を設けたことによって、ジャーナル部の偏芯部側最大負荷位置の強度低下を少なくすることが可能で、しかも最大負荷側の軸受部の油膜形成が助長され、ＨＦＣ系の冷媒を使用しても耐磨耗性の高い冷媒圧縮機を供給することが可能になる。
【００２８】請求項５の発明によれば、前記第二の油溝の終端は、ジャーナル部の外周面でクランク軸の偏芯方向から反回転方向に６０度〜１２０度の範囲内に設けたことによって、軸受最大負荷部の油膜形成が助長され、磨耗防止と摺動抵抗低減が可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６５６（Ｐ２００１−１８２６５６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６９９３１ |
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