JPH0988818A - 振動式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の振動式圧縮機は、運転圧力等が変化
し、ピストンのストローク量が大きくなった時において
も、摺動部に十分な潤滑油を供給し、摺動部の摩耗や焼
き付きを防止することを課題とする。 【解決手段】 密閉ケーシング８の下部に溜められた潤
滑油１２と、密閉ケーシング８内に収納されたシリンダ
ー３，軸受４と、固定子９および可動子１０とから構成
されるモータ２と、シリンダー３内および軸受４内に嵌
められ、モータ２の可動子１０が固定され、中空部を備
えたピストン５と、一端が潤滑油１２中に開口し、他端
がシリンダー３の内周部３ａに開口する連通管１９と、
ピストン５の中空部１１と外周部１８とを連通する連絡
穴２０を有する構成として課題を解決する。

Description

【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，エアーコ
ンディショナー等に使用される振動式圧縮機の技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動式圧縮機としては実開昭５９
−２４９８６号公報に示されているものがある。以下図
面を参照しながら上記従来の振動式圧縮機について説明
する。

【０００３】従来の構成を図３に示し、図３の要部断面
図を図４に示す。図３，図４において、本体１は、モー
タ２，シリンダー３，軸受４，ピストン５，油飛沫部材
（共振バネ）６，シリンダーヘッド７とから構成されて
おり、サスペンションスプリング（図示せず）により、
密閉ケーシング８内に弾性支持されている。３ａはシリ
ンダー３の内周部を示す。モータ２は、コイル巻線等に
より形成された固定子９と鉄心等で形成された可動子１
０とから構成されており、可動子１０はピストン５に固
定されている。

【０００４】また、ピストン５は冷媒ガスの吸入通路を
構成する中空部１１を備えている。シリンダー３，軸受
４は、ピストン５が軸方向に可動可能なように支持して
いる。油飛沫部材（共振バネ）６は一端がモータ２の可
動子１０に固定され、他端が軸受４に固定されており、
一部が密閉ケーシング８内に溜められた潤滑油１２中に
浸っている。

【０００５】油飛沫部材６が自然長の状態において、ピ
ストン５に固定されたモータ２の可動子１０は、固定子
９に対して軸方向にずれるように組み立てられている。
１３は吐出弁であり、シリンダー３に固定されたシリン
ダーヘッド７内に配設されている。１４はシリンダー
３，ピストン５により構成される圧縮室である。

【０００６】また、１５はピストン５の中空部１１に固
定されたパイプ部材であり、反シリンダー側に縮径部１
６を備えている。１７はパイプ部材１５の縮径部１６近
傍にてピストン５の中空部１１と外周部１８とを連通す
る給油孔である。

【０００７】尚、図中の矢印は密閉ケーシング８内に導
かれた冷媒ガスの流れを示している。

【０００８】次に、振動式圧縮機の作用について説明す
る。交流電源を半波整流し、コイル巻線等で形成された
固定子９に通電することにより、ピストン５に固定され
た可動子１０は固定子９の磁極の方向に磁気可変抵抗原
理により吸引される。そして吸引時に、可動子１０と軸
受４間の油飛沫部材６に蓄えられた弾性力により、逆方
向に押され、この繰り返しにより往復運動を行う。

【０００９】冷却システム（図示せず）からの冷媒ガス
は、一旦密閉ケーシング８内に吸入された後、ピストン
５内の中空部１１より導かれ、シリンダー３内の圧縮室
１４に至る。圧縮室１４に至った冷媒ガスは、上述した
ピストン５の往復運動により圧縮される。

【００１０】圧縮された冷媒ガスは、シリンダーヘッド
７内に配設された吐出弁１３を介して、一旦シリンダー
ヘッド７内に吐出された後、吐出管（図示せず）を介し
て冷却システムに吐出される。

【００１１】また、密閉ケーシング８内の下部に溜まっ
た潤滑油１２は、ピストン５の軸方向の往復運動に伴う
油飛沫部材６の伸縮運動により撹拌され、密閉ケーシン
グ８内に飛散し、密閉ケーシング８内に吸い込まれた冷
媒ガスと共にピストン５の冷媒ガスの吸入通路である中
空部１１内に導かれる。その後パイプ部材１５近傍に至
ると、縮径部１６により、軸方向の流れが一部ピストン
５の内壁側への流れとなるため、潤滑油はピストン５の
内壁側に流れる。そのため、潤滑油はパイプ部材１５近
傍に設けられたピストン５の中空部１１と外周部１８と
を連通する給油孔１７を介して、ピストン５の外周部１
８とシリンダー３間の摺動部を潤滑，シールしている。

【００１２】また、密閉ケーシング８内に飛散した潤滑
油の一部は直接シリンダー３とピストン５間の摺動部等
に給油される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、運転圧力条件等が変化すると、ピストン５
および可動子１０の軸方向への往復移動量（以降ストロ
ークという）も変化し、ストローク量が大きくなると油
飛沫部材６の伸縮運動も大きくなり、ピストン５とシリ
ンダー３間の摺動距離が長くなると共に、油飛沫部材６
の伸縮運動の増大に伴い密閉ケーシング８内に飛散する
潤滑油量も増えるものの、その増量は僅かである。

【００１４】さらに、潤滑油１２の油面高さが変化する
と、密閉ケーシング８内に飛散する潤滑油量が変化し、
ピストン５とシリンダー３間等の摺動部への給油量が変
化する。

【００１５】従って、運転圧力条件が変化し、ピストン
５のストローク量が大きくなると、ピストン５とシリン
ダー３間の摺動部の摺動距離が増大し、摺動部が摩耗し
たり、焼き付いたりする可能性があった。

【００１６】また、密閉ケーシング８内の潤滑油１２の
油面高さが変化すると、ピストン５とシリンダー３間等
の摺動部への給油量が不足する可能性があり、特にピス
トン５のストローク量が大きくなり、摺動距離が増大し
た時にその可能性が大きかった。

【００１７】さらに、潤滑油による摺動部の冷却が不足
して、摺動部の温度が上昇し、吸入される冷媒が過熱さ
れたり、摺動部のシール性が低下することにより、圧縮
機の体積効率が低下する可能性があった。

【００１８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、運転圧力等が変化し、ピストン５のストローク量が
大きくなり、摺動距離が増大した時や、密閉ケーシング
８内の潤滑油１２の油面高さが低下した時に、シリンダ
ー３とピストン５間の摺動部における摺動距離が短い時
より多い十分な潤滑油を供給することによって、摺動部
の摩耗や焼き付きを防止する。また、潤滑油による摺動
部の冷却不足による温度上昇を防止し、吸入される冷媒
の過熱や摺動部のシール性の低下を防止することによ
り、圧縮機の体積効率の低下を防止する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載に係る発明の振動式圧縮機は、冷媒ガ
ス空間を有する密閉ケーシンングと、密閉ケーシンング
の下部に溜められた潤滑油と、密閉ケーシンング内に収
納されたシリンダーと、軸受と、モータと、シリンダー
内および軸受内に嵌められ、モータの可動子が固定さ
れ、中空部を備えたピストンと、一端が潤滑油中に開口
し、他端がシリンダーの内周部に開口する連通管と、ピ
ストンの中空部と外周部とを連通する連絡穴とを有する
構成である。

【００２０】この本発明によれば、潤滑油をピストンと
シリンダー間の摺動部に必要な量だけ供給して、摺動部
の摩耗を防止する。

【００２１】また、同時に潤滑油によるピストンとシリ
ンダー間の摺動部の冷却不足を防止する。

【００２２】また、請求項２記載に係る発明の振動式圧
縮機は、シリンダーの壁面内に設けられたオイル溜め
と、一端が密閉ケーシングの下部に溜められた潤滑油中
に開口し、他端がオイル溜め内に開口した給油管と、一
端がオイル溜め内に開口し、他端がシリンダーの内周部
に開口した連通穴と、一端がオイル溜めの重力方向上方
に開口し、他端が密閉ケーシング内に開口したガス抜き
穴とを有する構成としたものである。

【００２３】この本発明によれば、ガス抜き穴の通路抵
抗よりも給油管および連絡穴の通路抵抗を小さくするこ
とにより潤滑油はオイル溜め内に導かれて溜められた
後、その一部が連通穴から直接ピストンとシリンダー間
の摺動部に供給され、潤滑油の一部は連通穴，連絡穴を
介して中空部に導かれ給油孔を介してピストンとシリン
ダー間の摺動部に供給されることとなり、摺動部の摩耗
を防止する。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載に係る発明
は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前記密閉
ケーシングの下部に溜められた潤滑油と、前記密閉ケー
シング内に収納されたシリンダーと、軸受と、モータ
と、前記シリンダー内および前記軸受内に嵌められ、前
記モータの可動子が固定され、中空部を備え他ピストン
と、一端が前記潤滑油に開口し、他端が前記シリンダー
の内周部に開口する連通管と、前記ピストンの中空部と
外周部とを連通する連絡穴とを有するものであり、ピス
トンが軸方向に往復運動して運転圧力条件が変化し、ピ
ストンのストロークが大きくなった時のみ、ピストンが
反圧縮方向に移動した際に、ピストンに設けられた連絡
穴と連通管とが連通し、ピストン内の中空部と密閉ケー
シング内の潤滑油とが連絡穴と連通管とを介して連絡す
る。この時、ピストンの中空部内は冷媒ガスが流れてい
るため、動圧が発生し静圧が低下する。そのため密閉ケ
ーシング内の潤滑油の圧力よりも連絡穴が開口した中空
部内の圧力の方が低くなり、その差圧により潤滑油が、
連通管，連絡穴を介して中空部へ導かれると同時に連通
管から潤滑油の一部が直接ピストンとシリンダー間の摺
動部に供給されることになる。

【００２５】また、ピストンストローク量が小さい時
は、ピストンが軸方向に往復運動し、反圧縮方向に摺動
しても、ピストンに設けられた連絡穴は、連通管と連通
しないため、連通管，連絡穴からの給油はされない。

【００２６】また、潤滑油の油面高さが低下し、油飛沫
部材の潤滑油への浸りが少なくなると、密閉ケーシング
内に飛散する潤滑油量が減少し、飛散した潤滑油による
ピストンとシリンダー間等の摺動への給油量が減少す
る。しかし、特にピストンとシリンダー間の摺動部への
給油量が必要なストローク量が大きい時には、連通管，
連絡穴，給油孔を介して十分な給油を行うことができ
る。

【００２７】また、請求項２記載に係る発明は、請求項
１記載に係る発明に加えて、シリンダーの壁面内に設け
られたオイル溜めと、一端が密閉ケーシングの下部に溜
められた潤滑油中に開口し、他端が前記シリンダーの内
周部に開口した連通穴と、一端が前記オイル溜めの重力
方向上方に開口し、他端が前記密閉ケーシング内に開口
したガス抜き穴とを有するものである。従って、ピスト
ンの中空部内は冷媒ガスが流れることにより静圧が低下
するため、中空部内の圧力は密閉ケーシング内の圧力よ
り低くなる。ガス抜き穴の通風抵抗よりも給油管および
連絡穴の通風抵抗を小さくすることにより、潤滑油はオ
イル溜め内に導かれて溜められた後、その一部が連通穴
から直接ピストンとシリンダー間の摺動部に供給され
る。また、潤滑油の一部は連通穴，連絡穴を介して中空
部に導かれ、供給孔を介してピストンとシリンダー間の
摺動部に供給される。

【００２８】（実施の形態１）以下本発明による振動式
圧縮機の実施の形態１について、図面を参照しながら説
明する。尚、従来と同一構成については、同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００２９】図１は本発明の実施の形態１による振動式
圧縮機の要部断面図である。図１において、１９は連通
管であり、一端が潤滑油１２に開口し、他端がシリンダ
ー３の内周部３ａに開口している。２０は連絡穴であ
り、ピストン５の中空部１１と外周部１８とを連通して
いる。

【００３０】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。まず、振動式圧縮機が
運転し、即ち、ピストン５が軸方向に往復運動する。そ
の運動圧力条件が変化し、ピストン５のストロークが大
きくなった時のみ、ピストン５が反圧縮方向に移動した
際に、ピストン５に設けられた連絡穴２０と連通管１９
とが連通し、ピストン５内の中空部１１と密閉ケーシン
グ８内の潤滑油１２中とが、連絡穴２０と連通管１９と
を介して連絡する。

【００３１】この時、ピストン５の中空部１１内は冷媒
ガスが流れているため、動圧が発生し静圧が低下する。
そのため、密閉ケーシング８内の潤滑油１２の圧力より
も連絡穴２０が開口した中空部１１内の圧力の方が低く
なり、その差圧により潤滑油１２が、連通管１９，連絡
穴２０を介して中空部１１へ導かれると同時に連通管１
９から潤滑油の一部が直接ピストン５とシリンダー３間
の摺動部に供給される。

【００３２】中空部１１内に導かれた潤滑油は、従来と
同様に給油孔１７を介してピストン５とシリンダー３間
の摺動部に供給され、潤滑シールできる。

【００３３】また、ピストン５のストローク量が小さい
時は、ピストン５が軸方向に往復運動し、反圧縮方向に
摺動しても、ピストン５に設けられた連絡穴２０は、連
通管１９と連通しないため、上述した連通管１９，連絡
穴２０から給油はされない。そのため、ストローク量が
小さく、摺動距離が小さい時には、ピストン５とシリン
ダー３間の摺動部に、必要以上の給油はされないため、
オイル過多によるオイル圧縮を防止することができる。

【００３４】また、潤滑油１２の油面高さが低下し、油
飛沫部材６の潤滑油への浸りが少なくなると、密閉ケー
シング８内に飛散する潤滑油量が減少し、飛散した潤滑
油によるピストン５とシリンダー３間等の摺動部への給
油量が減少する。しかしながら、特にピストン５とシリ
ンダー３間の摺動部への給油量が必要なストローク量が
大きい時には、連通管１９，連絡穴２０，給油孔１７を
介して十分な給油を行うことができる。

【００３５】従って、運転圧力条件等が変化し、ピスト
ン５のストローク量が大きくなり、ピストン５とシリン
ダー３間の摺動距離が長くなると、潤滑油１２の油面高
さが低くなった時においても、ピストン５内とシリンダ
ー３間の摺動部に摺動距離が短い時よりもより多い十分
な潤滑油を供給することができ、摺動部の摩耗を防止で
きる。

【００３６】また、ストローク量が小さい時には、ピス
トン５とシリンダー３間の摺動部に必要以上の潤滑油を
供給することはなく、摺動部への潤滑油の供給過多によ
るオイル圧縮，効率の低下を防止することができる。

【００３７】また、潤滑油による摺動部の冷却不足によ
る温度上昇を防止し、吸入される冷媒の過熱や摺動部の
シール性の低下等を防止することにより、圧縮機の体積
効率の低下を防止することができる。

【００３８】以上のように、冷媒ガス空間１ａを有する
密閉ケーシング８と、密閉ケーシング８の下部に溜めら
れた潤滑油１２と、密閉ケーシング８内に収納されたシ
リンダー３，軸受４と、固定子９および可動子１０とか
ら構成されるモータ２と、シリンダー３内および軸受４
内に嵌められ、モータ２の可動子１０が固定され、中空
部１１を備えたピストン５と、一端が潤滑油１２中に開
口し、他端がシリンダー３の内周部３ａに開口する連通
穴２０と、ピストン５の中空部１１と外周部１８とを連
通する連絡穴２０とから構成されているので、運転圧力
等が変化し、ピストン５のストローク量が大きくなる
と、潤滑油１２の油面高さが低くなった時においても、
ピストン５内とシリンダー３間の摺動部に摺動距離が短
い時よりもより多い十分な潤滑油を供給することがで
き、摺動部の摩耗を防止できる。

【００３９】また、ストローク量が小さい時にはピスト
ン５とシリンダー３間の摺動部に必要以上の潤滑油を供
給することはなく、摺動部への潤滑油の供給過多による
オイル圧縮，効率の低下を防止することができる。

【００４０】また潤滑油による摺動部の冷却不足による
温度上昇を防止し、吸入される冷媒の過熱や摺動部のシ
ール性の低下等を防止することにより、圧縮機の体積効
率の低下を防止することができる。

【００４１】（実施の形態２）次に、本発明による振動
式圧縮機の実施の形態２について、図面を参照しながら
説明する。尚、実施の形態１と同一構成については、同
一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４２】図２は、本発明の実施の形態２による振動
式圧縮機の要部断面図である。図２において、２１はオ
イル溜めであり、シリンダー３の壁面内に設けられてい
る。２２は給油管であり、一端が密閉ケーシング８の下
部に溜められた潤滑油１２中に開口し、他端がオイル溜
め２１内に開口している。２３は一端がオイル溜め２１
内に開口し、他端がシリンダー３の内周部３ａに開口し
た連通穴、２４は一端がオイル溜め２１の重力方向上方
に開口し、他端が密閉ケーシング８内に開口したガス抜
き穴である。

【００４３】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。まず、圧縮機の運転時
に圧力条件が変化し、ピストン５のストロークが大きく
なると、ピストン５が反圧縮方向に摺動した際に、ピス
トン５に設けられた連絡穴２０が連通穴２３と連通し、
ピストン５の中空部１１と潤滑油１２中とが、連絡穴２
０，連通穴２３，オイル溜め２１，給油管２２を介して
連絡する。

【００４４】ピストン５の中空部１１内は冷媒ガスが流
れることにより静圧が低下するため、中空部１１内の圧
力は密閉ケーシング８内の圧力より低くなる。ガス抜き
穴２４の通路抵抗よりも給油管２２および連絡穴２０の
通路抵抗を小さくすることにより、潤滑油１２はオイル
溜め２１内に導かれて溜められた後、その一部が連通穴
２３から直接ピストン５とシリンダー３間の摺動部に供
給される。また、潤滑油の一部は連通穴２３，連絡穴２
０を介して、中空部１１に導かれ、給油孔１７を介して
ピストン５とシリンダー３間の摺動部に供給される。

【００４５】この時、オイル溜め２１内に導かれた冷媒
の溶解した潤滑油は、冷媒ガスの圧縮により高温となっ
たシリンダー３により加熱され、潤滑油に溶解していた
冷媒の一部が蒸発する。蒸発した冷媒ガスは、ガス抜き
穴２４を介して、密閉ケーシング８内に戻される。その
ため、冷媒溶解の少ない潤滑油がピストン５とシリンダ
ー３間の摺動部に供給される。そのため、摺動部におけ
る潤滑油からの冷媒発泡等による給油阻害を防止でき
る。

【００４６】従って、ピストン５とシリンダー３間の摺
動部に、冷媒溶解の少ない潤滑油を供給することができ
るため、摺動部における潤滑油からの冷媒発泡等による
給油阻害を防止することができ、摺動部の摩耗を防止す
ることができる。

【００４７】以上のように、シリンダー３の壁面内に設
けられたオイル溜め２１と、一端が密閉ケーシング８の
下部に溜められた潤滑油１２中に開口し、他端がオイル
溜め２１内に開口した給油管２２と、一端がオイル溜め
２１内に開口し、他端がシリンダー３の内周部に開口し
た連通穴２３と、一端がオイル溜め２１の重力方向上方
に、開口し、多端が密閉ケーシング８内に開口したガス
抜き穴２４とから構成されているので、冷媒溶解の少な
い潤滑油をピストン５とシリンダー３間の摺動部に供給
することができるため、摺動部における潤滑油からの冷
媒発泡等による給油阻害を防止することができ、摺動部
の摩耗を防止することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１記載に係
る発明は、冷媒ガス空間を有する密閉ケーシングと、前
記密閉ケーシングの下部に溜められた潤滑油と、前記密
閉ケーシング内に収納されたシリンダーと、軸受と、モ
ータと、前記シリンダー内および軸受内に嵌められ、モ
ータの可動子が固定され、中空部を備えたピストンと、
一端が潤滑油中に開口し、他端がシリンダーの内周部に
開口する連通管と、前記ピストンの中空部と外周部とを
連通する連絡穴とを有する構成としているので、運転圧
力等が変化し、ピストンのストローク量が大きくなる
と、潤滑油の油面高さが低くなった時においてもピスト
ン内とシリンダー間の摺動部に摺動距離が短い時よりも
より多い十分な潤滑油を供給することができ、摺動部の
摩耗を防止できる。

【００４９】また、ストローク量が小さい時にはピスト
ンとシリンダー間の摺動部に必要以上の潤滑油を供給す
ることはなく、摺動部への潤滑油の供給過多によるオイ
ル圧縮，効率の低下を防止することができる。

【００５０】また、潤滑油による摺動部の冷却不足によ
る温度上昇を防止し、吸入される冷媒の加熱や摺動部の
シール性の低下等を防止することにより、圧縮機の体積
効率の低下を防止することができる。

【００５１】また、請求項２記載に係る発明では、シリ
ンダーの壁面内に設けられたオイル溜めと、一端が密閉
ケーシングの下部に溜められた潤滑油中に開口し、他端
がオイル溜め内に開口した給油管と、一端がオイル溜め
内に開口し、他端がシリンダーの内周部に開口した連通
穴と、一端がオイル溜めの重力方向上方に開口し、他端
が密閉ケーシング内に開口したガス抜き穴とを有する構
成としているので、冷媒溶解の少ない潤滑油をピストン
とシリンダー間の摺動部に供給することができるため、
摺動部における潤滑油からの冷媒発泡等による給油阻害
を防止することができ、摺動部の摩耗を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における振動式圧縮機の
要部断面図

【図２】本発明の実施の形態２における振動式圧縮機の
要部断面図

【図３】従来の振動式圧縮機の縦断面図

【図４】同要部断面図

【符号の説明】

１ａ 冷媒ガス空間 ２ モータ ３ シリンダー ３ａ 内周部 ４ 軸受 ５ ピストン ６ 油飛沫部材（共振バネ） ８ 密閉ケーシング ９ 固定子 １０ 可動子 １１ 中空部 １２ 潤滑油 １８ 外周部 １９ 連通管 ２０ 連絡穴 ２１ オイル溜め ２２ 給油管 ２３ 連通穴 ２４ ガス抜き穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒ガス空間を有する密閉ケーシング
   と、前記密閉ケーシングの下部に溜められた潤滑油と、
   前記密閉ケーシング内に収納されたシリンダーと、軸受
   と、モータと、前記シリンダー内および前記軸受内に嵌
   められ、前記モータの可動子が固定され、中空部を備え
   たピストンと、一端が前記潤滑油中に開口し、他端が前
   記シリンダーの内周部に開口する連通管と、前記ピスト
   ンの中空部と外周部とを連通する連絡穴とを有する振動
   式圧縮機。
2. 【請求項２】 シリンダーの壁面内に設けられたオイル
   溜めと、一端が密閉ケーシングの下部に溜められた潤滑
   油中に開口し、他端が前記オイル溜め内に開口した給油
   管と、一端が前記オイル溜め内に開口し、他端が前記シ
   リンダーの内周部に開口した連通穴と、一端が前記オイ
   ル溜めの重力方向上方に開口し、他端が前記密閉ケーシ
   ング内に開口したガス抜き穴とを有する請求項１記載の
   振動式圧縮機。