【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機、エアコン等の冷凍サイクル装置に使用される密閉型電動往復圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用冷凍冷蔵庫や自動販売機、エアコン等の冷凍サイクル装置に使用される密閉型電動往復圧縮機は高い信頼性が求められている。
【０００３】
従来の密閉型電動往復圧縮機としては、クランクシャフトの中に給油装置を内蔵したものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、このような従来の密閉型電動往復圧縮機について図１０、図１１にて説明する。
【０００５】
図１０は従来の密閉型電動圧縮機の横断面図であり、図１１は、従来の密閉型電動圧縮機の電気配線図である。図１０において、密閉容器１内に、圧縮要素２を構成するブロック３を中核に、下部にステータ１８とロータ８からなる単相抵抗始動電動要素４、上部に圧縮要素２を構成する圧縮機構部５を配置している。ブロック３の軸受部６内にはクランクシャフト７が貫挿され、クランクシャフト７の外径部にはロータ８が固着され、圧縮機構部５とは偏芯軸９を介してピストン１０のスライダー１１と係合している。
【０００６】
クランクシャフト７の内部には、下端で潤滑油１７に開口した遠心ポンプ１２が形成されている。
【０００７】
クランクシャフト７の軸受部６内に位置する部分には、下端が連通孔１３と連通し、上端はブロック３の軸受部６の上端とクランクシャフト７との隙間よりなり偏芯軸９に設けた縦孔１５の下端が開口しているスラスト連通部１６に連通し、正回転により潤滑油１７を上方へ導く方向に刻設したリードを有する螺旋ポンプ１４が形成されている。縦孔１５は上端が密閉容器１の内空間に開口している。また、図１１において、ステータ１８には主コイル１９と始動コイル２０が並列に接続されており、始動装置としてＰＴＣリレー２１が前記始動コイル２０に直列に配線されている。
【０００８】
以上のように構成された従来の密閉型電動往復圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００９】
電気が印加されるとステータ１８の始動コイル２０に直列に配線されたＰＴＣリレー２１の素子抵抗をもって正回転方向に始動トルクが発生し、運転が開始される。その後、ＰＴＣリレー２１の素子の急激な抵抗増加により始動コイル２０は遮断され、主コイル１９のみでロータ８が回転をし、それに伴いクランクシャフト７が回転し、偏芯軸９とスライダー１１を介して係合しているピストン１０が往復運動することで、周知の圧縮動作が行われる。
【００１０】
この際、潤滑油１７はクランクシャフト７の下端から遠心ポンプ１２内に作用する遠心力によって上昇し、連通孔１３から螺旋ポンプ１４へと供給され、上方への搬送力が付勢される。そしてさらに上方へと搬送された潤滑油１７はスラスト連通部１６に供給され、縦孔１５を経て密閉容器１内の空間に放出される。
【００１１】
【特許文献１】
特公昭６２−４４１０８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにおいては、運転が停止し、再度正常に運転を開始するには、始動コイル２０に通電される必要があり、その為にはＰＴＣリレー２１の素子が抵抗を減じるための冷却時間が必要になる。従ってこの冷却時間が極端に短い場合（例えば瞬時停電）、ＰＴＣリレー２１の素子は抵抗が高いままであるため、始動コイル２０に通電されず、通常は始動しない。
【００１３】
ところがここでピストン１０の反発力が逆回転方向の外力として加わるとこれが逆回転方向の始動トルクとなり、逆転運転が開始される。するとクランクシャフト７の逆回転に伴い、螺旋ポンプ１４は正回転方向で運転することを前提にリードの巻方向が設定されているため、螺旋ポンプ１４内にはダウンフォースが働き、軸受部６から上方への潤滑油１７の供給は行なわれないことになる。この逆回転は、次の停止時まで続き、その後の再運転で正回転に戻る。しかしながら、この１サイクル（最大数時間）の逆回転において、軸受部６とクランクシャフト７の間の摺動面に摩耗が発生し、密閉型電動往復圧縮機の信頼性に悪影響を及ぼすことがあるという欠点を有していた。
【００１４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、逆回転時での軸受部６とクランクシャフト７の間の摺動面の摩耗を無くし、信頼性に悪影響を及ぼすことの無い密閉型電動往復圧縮機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、ステータとロータからなる単相電動要素と、前記単相電動要素の略上方に構築され、圧縮室内で往復動するピストンを含む圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素を構成するクランクシャフトは、前記クランクシャフトの下部に設けられ前記潤滑油中に開口する遠心ポンプと、前記クランクシャフトの中部に設けられ、前記遠心ポンプと連通孔によって連通する前記単相電動要素の正回転により前記潤滑油を導くリード溝からなる第一螺旋ポンプと、前記クランクシャフトの上部に設けられ、上端が前記密閉容器内に開口するとともに前記第一螺旋ポンプと連通部によって連通する縦孔とを設けるとともに、前記連通孔と前記連通部とを連通し、前記第一螺旋ポンプより細くかつ反対方向のリードを有した第二螺旋ポンプを前記クランクシャフトの中部に形成したものであり、逆回転時は第二螺旋ポンプより潤滑油が供給され、かつ第二螺旋ポンプは第一螺旋ポンプより細いため、正回転時に発生するダウンフォースが小さく、正回転時の給油量の低下を小さくおさえられるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、第一螺旋ポンプと第二螺旋ポンプが交差する構成にしたものであり、第二螺旋ポンプのリード角度を大きくとれる為、第二螺旋ポンプの給油量を増やすことができるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、第一螺旋ポンプと第二螺旋ポンプが交差しない構成にしたものであり、第一螺旋ポンプと第二螺旋ポンプは、連通孔と連通部でしか交わらない為、正回転時及び逆回転時の各々の給油量への影響を少なくできるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、密閉容器内に潤滑油を貯留するとともに、ステータとロータからなる単相電動要素と、前記単相電動要素の略上方に構築され、圧縮室内で往復動するピストンを含む圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素を構成するクランクシャフトは、前記クランクシャフトの下部に設けられ前記潤滑油中に開口する遠心ポンプと、前記クランクシャフトの中部に設けられ、前記遠心ポンプと連通孔によって連通する前記単相電動要素の正回転により前記潤滑油を導くリード溝からなる第一螺旋ポンプと、前記クランクシャフトの上部に設けられ、上端が前記密閉容器内に開口するとともに前記第一螺旋ポンプと連通部によって連通する縦孔とを設けるとともに、前記連通孔と前記連通部とを連通し、前記第一螺旋ポンプより細くかつ前記クランクシャフトの軸心と略平行な潤滑油溝を前記クランクシャフトの中部に形成したものであり、潤滑油溝は、遠心ポンプのポンプ力により数時間の逆回転に耐えうる給油量を確保しつつ、正回転時の第一螺旋ポンプの給油量にほとんど影響を与えないという作用を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による密閉型電動往復圧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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による密閉型電動往復圧縮機の横断面図である。図２は、同実施の形態の密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図である。図３は、同実施の形態の密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図である。図４は、同実施の形態の密閉型電動往復圧縮機の電気配線図である。
【００２１】
図１、図２、図３において、密閉容器２２内に、圧縮要素２３を構成するブロック２４を中核に、下部にステータ４０とロータ２９からなる単相抵抗始動電動要素２５、上部に圧縮機構部２６を配置している密閉型電動往復圧縮機である。ブロック２４の軸受部２７内にクランクシャフト２８が貫挿され、クランクシャフト２８の外径部にはロータ２９が固着され、コンロッド３０を介して偏芯軸３１とピストン３２が連結している。
【００２２】
クランクシャフト２８の内部には、その下端より遠心ポンプ３３があり、遠心ポンプ３３は、下端で潤滑油３４に浸漬しており、連通孔３５によりクランクシャフト２８の外周に開口している。
【００２３】
クランクシャフト２８の軸受部２７内に位置する部分には、下端が連通孔３５と連通し、上端はブロック２４の軸受部２７の上端とクランクシャフト２８との隙間よりなり偏芯軸３１に設けた縦孔３６の下端が開口しているスラスト連通部３９に連通し、単相抵抗始動電動要素２５の正回転により潤滑油３４を導くリードを有する第一螺旋ポンプ３７と、下端が連通孔３５と連通し、上端がスラスト連通部３９に連通している第一螺旋ポンプ３７と反対方向のリードを有し、第一螺旋ポンプ３７より細い第二螺旋ポンプ３８が形成され、第一螺旋ポンプ３７と第二螺旋ポンプ３８は互いに交差している。縦孔３６の上端は密閉容器２２の内空間に開口している。
【００２４】
また、図４において、ステータ４０には主コイル４１と始動コイル４２が並列に接続されており、始動装置としてＰＴＣリレー４３が始動コイル４２に直列に配線されている。
【００２５】
以上のように構成された密閉型電動往復圧縮機について、以下その動作を説明する。
【００２６】
通常に電気が印加されるとステーター４０の始動コイル４２に直列に配線されたＰＴＣリレー４３の素子抵抗をもって所定の正回転に始動トルクが発生して運転が開始される。その後、ＰＴＣリレー４３の素子の急激な抵抗増加により始動コイル４２は遮断され、主コイル４１のみでロータ２９が正回転をし、それに伴いクランクシャフト２８が正回転をする。クランクシャフト２８の回転にともない、コンロッド３０を介して偏芯軸３１と連結しているピストン３２が往復運動し、周知の圧縮動作が行われる。
【００２７】
潤滑油３４はクランクシャフト２８の回転により遠心ポンプ３３内で発生する遠心力により遠心ポンプ３３内を上昇し、連通孔３５から第一螺旋ポンプ３７の下部へと搬送され、第一螺旋ポンプ３７のポンプ力により第一螺旋ポンプ３７と第二螺旋ポンプ３８が交差するところまで搬送される。ここで第二螺旋ポンプ３８は第一螺旋ポンプ３７より細いため潤滑油３４は第二螺旋ポンプ３８のダウンフォースに打ち勝ってさらに上方に搬送される。このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト２８の隙間に油膜を形成する。
【００２８】
搬送された潤滑油３４は第一螺旋ポンプ３７の上端よりスラスト連通部３９に供給される。ここでも第二螺旋ポンプ３８は第一螺旋ポンプ３７より細いため潤滑油３４は第二螺旋ポンプ３８のダウンフォースに打ち勝ち、かつ縦孔３６に作用する遠心力が付加されて、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト２８の遠心ポンプ３３より給油される、という動作を繰り返す。
【００２９】
その後、運転が停止し、再度正常に運転を開始するには、始動コイル４２に通電される必要があり、その為にはＰＴＣリレー４３の素子が抵抗を減じるための冷却時間が必要になる。従ってこの冷却時間が極端に短い場合（例えば瞬時停電）、ＰＴＣリレー４３の素子は抵抗が高いままであるため、始動コイル４２に通電されず、通常は始動しない。
【００３０】
ところがここでピストン３２の反発力が逆回転方向の外力として加わるとこれが逆回転方向の始動トルクとなり、逆回転運転が開始される。
【００３１】
しかしながらクランクシャフト２８が逆回転した場合でも、潤滑油３４は正規の回転時と同様、遠心ポンプ３３から第二螺旋ポンプ３８に至り、第一螺旋ポンプ３７と第二螺旋ポンプ３８が交差するところまで搬送される。ここで第一螺旋ポンプ３７のダウンフォースが大きく第二螺旋ポンプ３８の潤滑油３４の搬送量は減らされるが、第二螺旋ポンプ３８は第一螺旋ポンプ３７と交差するほどリード角度を大きく取っているので潤滑油３４の搬送力が強い為、量が少ないものの
確実に上方へ潤滑油３７が搬送される。
このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト２８の隙間に油膜を形成する。搬送された潤滑油３４は第二螺旋ポンプ３８の上端よりスラスト連通部３９に供給される。ここでも第一螺旋ポンプ３７のダウンフォースによって、潤滑油３４は一部下方に送られるが、残りの潤滑油３４は縦孔３６に作用する遠心力が付加され、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト２８の遠心ポンプ３３より給油される。という動作を繰り返す。
【００３２】
実験によれば本実施の形態における逆回転時の給油量は正回転時の５分の１程度の量であったが数時間の運転を保護するには充分な量であった。そして、正規の運転停止後、次の再運転では正回転の運転にもどる。
【００３３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図である。図６は、本発明の実施の形態２による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図である。
【００３４】
図５、図６において、本実施の形態は、第一螺旋ポンプ４４と第二螺旋ポンプ４５が交差しない構成においてクランクシャフト４６に設けたものであり、それ以外の構成は実施の形態１と全く同じである。
【００３５】
以上のように構成された密閉型電動往復圧縮機について、以下その動作を説明する。なお、実施の形態１と同一の構成についたは同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
通常に電気が印加されると、周知の圧縮動作が行われるとともに、潤滑油３４はクランクシャフト４６の回転により遠心ポンプ３３内で発生する遠心力により遠心ポンプ３３内を上昇し、連通孔３５から第一螺旋ポンプ４４の下部へと搬送され、第一螺旋ポンプ４４のポンプ力によりスラスト連通部３９まで搬送される。このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト４６の隙間に油膜を形成する。
【００３７】
ここで第二螺旋ポンプ４５は第一螺旋ポンプ４４より細いため潤滑油３４は第二螺旋ポンプ４５のダウンフォースに打ち勝ち、かつ縦孔３６に作用する遠心力が付加されて、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト４６の遠心ポンプ３３より給油される、という動作を繰り返す。
【００３８】
一方、瞬時停電等で逆回転運転が開始された場合、潤滑油３４は正規の回転時と同様、遠心ポンプ３３から第二螺旋ポンプ４５に至り、スラスト連通部３９まで搬送される。このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト４６の隙間に油膜を形成する。
【００３９】
ここで第一螺旋ポンプ４５のダウンフォースによって潤滑油３４は一部下方に送られるが、残りの潤滑油３４は縦孔３６に作用する遠心力が付加されて、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト４６の遠心ポンプ３３より給油される。という動作を繰り返す。
【００４０】
実験によれば本実施の形態における逆回転時の給油量は正回転時の３分の１程度の量であったが数時間の運転を保護するには充分な量であった。そして、正規の運転停止後、次の再運転では正回転の運転にもどる。
【００４１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による密閉型電動往復圧縮機の横断面図である。図８は、同実施の形態の密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図である。図９は、同実施の形態の密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図である。
【００４２】
図７、図８、図９において、密閉容器２２内に、圧縮要素４７を構成するブロック２４を中核に、下部にステータ４０とロータ２９からなる単相抵抗始動電動要素２５、上部に圧縮機構部２６を配置している密閉型電動往復圧縮機である。ブロック２４の軸受部２７内にクランクシャフト４８が貫挿され、クランクシャフト４８の外径部にはロータ２９が固着され、コンロッド３０を介して偏芯軸３１とピストン３２が連結している。
【００４３】
クランクシャフト４８の内部には、その下端より遠心ポンプ３３があり、遠心ポンプ３４は、下端で潤滑油３４に浸漬しており、連通孔３５によりクランクシャフト４８の外周に開口している。
【００４４】
クランクシャフト４８の軸受部２７内に位置する部分には、下端が連通孔３５と連通し、上端はブロック２４の軸受部２７の上端とクランクシャフト４８との隙間よりなり偏芯軸３１に設けた縦孔３６の下端が開口しているスラスト連通部３９に連通し、単相抵抗始動電動要素２５の正回転により潤滑油３４を導くリードを有する第一螺旋ポンプ４９と、下端が連通孔３５と連通し、上端がスラスト連通部３９に連通している、クランクシャフト４８の軸心と略平行に設けられた第一螺旋ポンプ４９より細い潤滑油溝５０が形成されている。縦孔３６の上端は密閉容器２２の内空間に開口している。
【００４５】
また、実施の形態１と同様にステータ４０には主コイル４１と始動コイル４２が並列に接続されており、始動装置としてＰＴＣリレー４３が始動コイル４２に直列に配線されている。
【００４６】
以上のように構成された密閉型電動往復圧縮機について、以下その動作を説明する。なお、実施の形態１と同一の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。
【００４７】
通常に電気が印加されると、周知の圧縮動作が行われるとともに潤滑油３４はクランクシャフト４８の回転により遠心ポンプ３３内で発生する遠心力により遠心ポンプ３３内を上昇し、連通孔３５から第一螺旋ポンプ４９の下部へと搬送され、第一螺旋ポンプ４９のポンプ力によりスラスト連通部３９まで搬送される。このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト４８の隙間に油膜を形成する。
【００４８】
ここで潤滑油溝５０にはダウンフォースが働かず、殆どの潤滑油３４は縦孔３６に作用する遠心力が付加されて、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト４８の遠心ポンプ３３より給油される、という動作を繰り返す。
【００４９】
一方、瞬時停電等で逆回転運転が開始された場合、潤滑油３４は正規の回転時と同様、遠心ポンプ３３から潤滑油溝５０の下部にまで搬送される。潤滑油溝５０には螺旋ポンプ力は無いが、潤滑油溝５０の下部からスラスト連通部３９までは遠心ポンプ３３の遠心力により殆どの潤滑油３４が搬送される。このとき、潤滑油３４の一部は軸受部２７とクランクシャフト４８の隙間に油膜を形成する。
【００５０】
スラスト連通部３９では第一螺旋ポンプ４９のダウンフォースによって潤滑油３４は一部下方に送られるが、残りの潤滑油３４は、縦孔３６に作用する遠心力が付加されて、縦孔３６の下端よりさらに押し上げられて縦孔３６の上端より、密閉容器２２内の空間に放出され、一部はコンロッド３０やピストン３２に供給され油膜を形成し、大部分は密閉容器２２内面やブロック２４表面より密閉容器２２下部に滴下し、再度クランクシャフト４８の遠心ポンプ３３より給油される。という動作を繰り返す。
【００５１】
実験によれば本実施の形態における逆回転時の給油量は正回転時の３分の１程度の量であったが数時間の運転を保護するには充分な量であった。そして、正規の運転停止後、次の再運転では正回転の運転にもどる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明は、逆回転運転時での軸受部の異常摩耗を無くし、信頼性に悪影響を及ぼすことが無いという効果がある。
【００５３】
請求項２記載の発明は、逆回転運転時での軸受部の異常摩耗を無くし、信頼性に悪影響を及ぼすことが無いという効果がある。
【００５４】
請求項３記載の発明は、逆回転運転時での軸受部の異常摩耗を無くし、信頼性に悪影響を及ぼすことが無いという効果がある。
【００５５】
請求項４記載の発明は、正回転時の給油量を確保しつつ、逆回転運転時での軸受部の異常摩耗を無くし、信頼性に悪影響を及ぼすことが無いという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による密閉型電動往復圧縮機の横断面図
【図２】本発明の実施の形態１による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図
【図３】本発明の実施の形態１による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図
【図４】本発明の実施の形態１による密閉型電動往復圧縮機の電気配線図
【図５】本発明の実施の形態２による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図
【図６】本発明の実施の形態２による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図
【図７】本発明の実施の形態３による密閉型電動往復圧縮機の横断面図
【図８】本発明の実施の形態３による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大図
【図９】本発明の実施の形態３による密閉型電動往復圧縮機のクランクシャフトの拡大横図
【図１０】従来の密閉型電動往復圧縮機の横断面図
【図１１】従来の密閉型電動往復圧縮機の電気配線図
【符号の説明】
２２ 密閉容器
２３ 圧縮要素
２５ 単相抵抗始動電動要素
２８ クランクシャフト
２９ ロータ
３２ ピストン
３３ 遠心ポンプ
３４ 潤滑油
３５ 連通孔
３６ 縦孔
３７ 第一螺旋ポンプ
３８ 第二螺旋ポンプ
３９ スラスト連通部
４０ ステータ
４４ 第一螺旋ポンプ
４５ 第二螺旋ポンプ
４６ クランクシャフト
４７ 圧縮要素
４８ クランクシャフト
４９ 第一螺旋ポンプ
５０ 潤滑油溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hermetic electric reciprocating compressor used for a refrigerating cycle device such as a home refrigerator, a vending machine, and an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high reliability has been demanded for hermetic electric reciprocating compressors used in refrigeration cycle devices such as home refrigerators, vending machines, and air conditioners.
[0003]
As a conventional hermetic electric reciprocating compressor, a reciprocating compressor having a built-in oil supply device in a crankshaft is generally used (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Hereinafter, such a conventional hermetic electric reciprocating compressor will be described with reference to FIGS.
[0005]
FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional hermetic electric compressor, and FIG. 11 is an electric wiring diagram of the conventional hermetic electric compressor. In FIG. 10, in a closed vessel 1, a block 3 constituting a compression element 2 is a core, a single-phase resistance starting electric element 4 comprising a stator 18 and a rotor 8 in a lower part, and a compression mechanism part constituting a compression element 2 in an upper part. 5 are arranged. A crankshaft 7 is inserted into the bearing 6 of the block 3, a rotor 8 is fixed to the outer diameter of the crankshaft 7, and a slider 11 of a piston 10 is connected to the compression mechanism 5 via an eccentric shaft 9. Is engaged.
[0006]
A centrifugal pump 12 is formed inside the crankshaft 7 and opens at the lower end into the lubricating oil 17.
[0007]
A lower end of the portion of the crankshaft 7 located in the bearing 6 communicates with the communication hole 13, and an upper end thereof is formed on the eccentric shaft 9 by a gap between the upper end of the bearing 6 of the block 3 and the crankshaft 7. A helical pump 14 is formed which communicates with a thrust communicating portion 16 having an open lower end of the vertical hole 15 and has a lead engraved in a direction to guide the lubricating oil 17 upward by forward rotation. The upper end of the vertical hole 15 is open to the inner space of the closed container 1. In FIG. 11, a main coil 19 and a starting coil 20 are connected to the stator 18 in parallel, and a PTC relay 21 as a starting device is wired in series with the starting coil 20.
[0008]
The operation of the conventional hermetic electric reciprocating compressor configured as described above will be described below.
[0009]
When electricity is applied, a starting torque is generated in the forward rotation direction with the element resistance of the PTC relay 21 wired in series with the starting coil 20 of the stator 18, and the operation is started. Thereafter, the starting coil 20 is cut off due to a sudden increase in the resistance of the element of the PTC relay 21, and the rotor 8 rotates only with the main coil 19, and the crankshaft 7 rotates with the rotation, and passes through the eccentric shaft 9 and the slider 11. The well-known compression operation is performed by the reciprocating motion of the piston 10 which is engaged with the piston 10.
[0010]
At this time, the lubricating oil 17 rises from the lower end of the crankshaft 7 due to the centrifugal force acting in the centrifugal pump 12, is supplied from the communication hole 13 to the spiral pump 14, and the upward conveying force is urged. The lubricating oil 17 further conveyed upward is supplied to the thrust communicating portion 16 and discharged through the vertical hole 15 into the space in the closed container 1.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Sho 62-44108
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional device, it is necessary to energize the starting coil 20 in order to stop the operation and restart the normal operation again, so that the element of the PTC relay 21 reduces the resistance. Cooling time is required. Therefore, when the cooling time is extremely short (for example, momentary power failure), the element of the PTC relay 21 has a high resistance, so that the starting coil 20 is not energized and does not normally start.
[0013]
However, when the repulsive force of the piston 10 is applied as an external force in the reverse rotation direction, this becomes the starting torque in the reverse rotation direction, and the reverse rotation operation is started. Then, with the reverse rotation of the crankshaft 7, the lead winding direction is set on the assumption that the spiral pump 14 operates in the forward rotation direction. The supply of the lubricating oil 17 upward is not performed. This reverse rotation continues until the next stop, and returns to normal rotation in the subsequent restart. However, in this reverse rotation of one cycle (maximum several hours), abrasion occurs on the sliding surface between the bearing 6 and the crankshaft 7, which may adversely affect the reliability of the hermetic electric reciprocating compressor. Had the drawback.
[0014]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and eliminates abrasion of a sliding surface between a bearing portion 6 and a crankshaft 7 at the time of reverse rotation, so that hermetic electric reciprocating compression without adversely affecting reliability. The purpose is to provide a machine.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention stores a lubricating oil in a closed container, and is constructed substantially above a single-phase electric element including a stator and a rotor, and reciprocates in a compression chamber. A compression element including a moving piston is housed therein, and a crankshaft constituting the compression element is provided at a lower part of the crankshaft and opened in the lubricating oil, and is provided at a middle part of the crankshaft, A first helical pump comprising a lead groove for guiding the lubricating oil by positive rotation of the single-phase electric element communicating with the centrifugal pump by a communication hole; and a first helical pump provided at an upper portion of the crankshaft, and an upper end opened in the closed container. And a vertical hole communicating with the first helical pump by a communication portion is provided, and the communication hole and the communication portion are communicated with each other. A second helical pump having a thin and opposite lead is formed in the middle of the crankshaft. When the rotor rotates in the reverse direction, lubricating oil is supplied from the second helical pump, and the second helical pump is driven by the first helical pump. Since the pump is thinner than the pump, the down force generated at the time of forward rotation is small, and the effect of suppressing the decrease in the amount of lubrication at the time of forward rotation is small.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first helical pump and the second helical pump intersect with each other. The lead angle of the second helical pump can be made large, so that the second helical pump can have a large lead angle. This has the effect that the amount of oil supplied to the pump can be increased.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the first helical pump and the second helical pump do not cross each other, and the first helical pump and the second helical pump communicate with the communication hole. Since they only intersect with each other, there is an effect that the influence on the refueling amount at the time of forward rotation and at the time of reverse rotation can be reduced.
[0018]
A fourth aspect of the present invention provides a single-phase electric element including a stator and a rotor, and a piston that is configured substantially above the single-phase electric element and that reciprocates in a compression chamber while storing lubricating oil in a closed container. A centrifugal pump provided at a lower portion of the crankshaft and opening into the lubricating oil; and a centrifugal pump provided at a middle portion of the crankshaft. A first spiral pump comprising a lead groove for guiding the lubricating oil by forward rotation of the single-phase electric element communicating with the communication hole, and a first spiral pump provided at an upper portion of the crankshaft, wherein an upper end is opened in the closed container and A vertical hole communicating with the first spiral pump by a communication portion is provided, and the communication hole and the communication portion are communicated with each other. A lubricating oil groove substantially parallel to the axis of the crankshaft is formed in the middle of the crankshaft.The lubricating oil groove secures an oil supply amount that can withstand reverse rotation for several hours due to the pumping force of the centrifugal pump. On the other hand, it has an effect that it hardly affects the oil supply amount of the first spiral pump at the time of forward rotation.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a hermetic electric reciprocating compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the embodiment. FIG. 3 is an enlarged lateral view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the embodiment. FIG. 4 is an electric wiring diagram of the hermetic electric reciprocating compressor of the embodiment.
[0021]
1, 2 and 3, in a closed container 22, a block 24 constituting a compression element 23 is a core, a single-phase resistance starting electric element 25 including a stator 40 and a rotor 29 is provided at a lower part, and a compression mechanism is provided at an upper part. 26 is a hermetic electric reciprocating compressor in which 26 is disposed. A crankshaft 28 is inserted into a bearing 27 of the block 24, a rotor 29 is fixed to an outer diameter portion of the crankshaft 28, and an eccentric shaft 31 and a piston 32 are connected via a connecting rod 30.
[0022]
Inside the crankshaft 28, a centrifugal pump 33 is provided from the lower end thereof. The centrifugal pump 33 is immersed in the lubricating oil 34 at the lower end, and is opened to the outer periphery of the crankshaft 28 through the communication hole 35.
[0023]
A lower end of the portion of the crankshaft 28 located in the bearing 27 is communicated with the communication hole 35, and an upper end thereof is provided on the eccentric shaft 31 by a gap between the upper end of the bearing 27 of the block 24 and the crankshaft 28. A first helical pump 37 having a lead communicating with a thrust communicating portion 39 having an open lower end of the vertical hole 36 and guiding the lubricating oil 34 by the normal rotation of the single-phase resistance starting electric element 25, and a lower end having a communication hole 35. The first helical pump 37 has a lead in the opposite direction to the first helical pump 37 communicating with the upper end thereof and communicating with the thrust communication portion 39, and a second helical pump 38 thinner than the first helical pump 37 is formed. The second helical pumps 38 cross each other. The upper end of the vertical hole 36 is open to the inner space of the closed container 22.
[0024]
In FIG. 4, a main coil 41 and a starting coil 42 are connected to the stator 40 in parallel, and a PTC relay 43 as a starting device is wired in series with the starting coil 42.
[0025]
The operation of the hermetic electric reciprocating compressor configured as described above will be described below.
[0026]
When electricity is normally applied, a starting torque is generated in a predetermined positive rotation with the element resistance of the PTC relay 43 wired in series with the starting coil 42 of the stator 40, and the operation is started. Thereafter, the starting coil 42 is cut off due to a rapid increase in the resistance of the element of the PTC relay 43, and the rotor 29 rotates forward only with the main coil 41, and the crankshaft 28 rotates forward accordingly. With the rotation of the crankshaft 28, the piston 32 connected to the eccentric shaft 31 via the connecting rod 30 reciprocates, and a known compression operation is performed.
[0027]
The lubricating oil 34 rises in the centrifugal pump 33 by the centrifugal force generated in the centrifugal pump 33 by the rotation of the crankshaft 28, and is conveyed from the communication hole 35 to the lower part of the first spiral pump 37. The first helical pump 37 and the second helical pump 38 are conveyed by the pumping force until they intersect. Here, since the second spiral pump 38 is thinner than the first spiral pump 37, the lubricating oil 34 overcomes the downforce of the second spiral pump 38 and is transported further upward. At this time, a part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 28.
[0028]
The conveyed lubricating oil 34 is supplied to the thrust communicating portion 39 from the upper end of the first helical pump 37. Also in this case, since the second helical pump 38 is thinner than the first helical pump 37, the lubricating oil 34 overcomes the downforce of the second helical pump 38, and the centrifugal force acting on the vertical hole 36 is applied. It is further pushed up and discharged from the upper end of the vertical hole 36 into the space in the closed container 22, a part is supplied to the connecting rod 30 and the piston 32 to form an oil film, and most of the oil film is formed from the inner surface of the closed container 22 and the surface of the block 24. The operation of dropping the liquid in the lower portion of the closed container 22 and supplying the oil again from the centrifugal pump 33 of the crankshaft 28 is repeated.
[0029]
Thereafter, in order to stop the operation and restart the operation normally, it is necessary to energize the starting coil 42, which requires a cooling time for the element of the PTC relay 43 to reduce the resistance. Therefore, when the cooling time is extremely short (for example, momentary power failure), the element of the PTC relay 43 remains high in resistance, so that the starting coil 42 is not energized and does not normally start.
[0030]
However, here, when the repulsive force of the piston 32 is applied as an external force in the reverse rotation direction, this becomes the starting torque in the reverse rotation direction, and the reverse rotation operation is started.
[0031]
However, even when the crankshaft 28 rotates in the reverse direction, the lubricating oil 34 flows from the centrifugal pump 33 to the second helical pump 38 as in the normal rotation, until the first helical pump 37 and the second helical pump 38 intersect. Conveyed. Here, the down force of the first helical pump 37 is large and the transport amount of the lubricating oil 34 of the second helical pump 38 is reduced. Since the lubricating oil 34 has a strong conveying force, the lubricating oil 37 is surely conveyed upward although the amount is small.
At this time, a part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 28. The transported lubricating oil 34 is supplied to the thrust communicating portion 39 from the upper end of the second spiral pump 38. Here too, the lubricating oil 34 is partially sent downward by the downforce of the first spiral pump 37, but the remaining lubricating oil 34 is subjected to centrifugal force acting on the vertical hole 36 and further pushed up from the lower end of the vertical hole 36. The oil is discharged from the upper end of the vertical hole 36 into the space inside the closed container 22, a part is supplied to the connecting rod 30 or the piston 32 to form an oil film, and most of the oil film is formed from the inner surface of the closed container 22 or the surface of the block 24. The oil is dropped on the lower part, and the oil is supplied again from the centrifugal pump 33 of the crankshaft 28. Is repeated.
[0032]
According to the experiment, the amount of lubrication at the time of the reverse rotation in the present embodiment was about one fifth of the amount at the time of the normal rotation, but was sufficient to protect the operation for several hours. After the normal operation is stopped, the operation returns to the normal rotation in the next re-operation.
[0033]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an enlarged view of a crankshaft of a hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 is an enlarged lateral view of a crankshaft of a hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 2 of the present invention.
[0034]
5 and 6, the present embodiment is provided on the crankshaft 46 in a configuration in which the first helical pump 44 and the second helical pump 45 do not intersect, and the other configurations are completely the same as those of the first embodiment. Is the same.
[0035]
The operation of the hermetic electric reciprocating compressor configured as described above will be described below. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0036]
When electricity is normally applied, a well-known compression operation is performed, and the lubricating oil 34 rises in the centrifugal pump 33 due to centrifugal force generated in the centrifugal pump 33 due to rotation of the crankshaft 46, and the communication oil 35 It is conveyed to the lower part of the first helical pump 44, and is conveyed to the thrust communicating part 39 by the pumping force of the first helical pump 44. At this time, part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 46.
[0037]
Here, since the second helical pump 45 is thinner than the first helical pump 44, the lubricating oil 34 overcomes the downforce of the second helical pump 45 and the centrifugal force acting on the vertical hole 36 is applied, so that the lower end of the vertical hole 36 It is further pushed up and discharged from the upper end of the vertical hole 36 into the space in the closed container 22, a part is supplied to the connecting rod 30 and the piston 32 to form an oil film, and most of the oil film is formed from the inner surface of the closed container 22 and the surface of the block 24. The operation of dropping the oil into the lower part of the closed container 22 and supplying the oil again from the centrifugal pump 33 of the crankshaft 46 is repeated.
[0038]
On the other hand, when the reverse rotation operation is started due to an instantaneous power failure or the like, the lubricating oil 34 reaches the second spiral pump 45 from the centrifugal pump 33 and is transported to the thrust communication section 39 as in the normal rotation. At this time, part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 46.
[0039]
Here, the lubricating oil 34 is partially sent downward by the down force of the first spiral pump 45, but the remaining lubricating oil 34 is further pushed up from the lower end of the vertical hole 36 by the centrifugal force acting on the vertical hole 36 being applied. The oil is discharged from the upper end of the vertical hole 36 into the space inside the closed container 22, a part is supplied to the connecting rod 30 or the piston 32 to form an oil film, and most of the oil film is formed from the inner surface of the closed container 22 or the surface of the block 24. The oil is dropped on the lower portion, and the oil is supplied again from the centrifugal pump 33 of the crankshaft 46. Is repeated.
[0040]
According to the experiment, the amount of refueling at the time of the reverse rotation in the present embodiment was about one third of the amount at the time of the forward rotation, but was sufficient to protect the operation for several hours. After the normal operation is stopped, the operation returns to the normal rotation in the next re-operation.
[0041]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 is an enlarged view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor of the embodiment. FIG. 9 is an enlarged lateral view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the embodiment.
[0042]
7, 8 and 9, in a closed container 22, a block 24 constituting a compression element 47 is a core, a single-phase resistance starting electric element 25 including a stator 40 and a rotor 29 is provided at a lower portion, and a compression mechanism portion is provided at an upper portion. 26 is a hermetic electric reciprocating compressor in which 26 is disposed. A crankshaft 48 is inserted into the bearing 27 of the block 24, a rotor 29 is fixed to the outer diameter of the crankshaft 48, and the eccentric shaft 31 and the piston 32 are connected via a connecting rod 30.
[0043]
Inside the crankshaft 48, a centrifugal pump 33 is provided from the lower end thereof. The centrifugal pump 34 is immersed in the lubricating oil 34 at the lower end, and is opened to the outer periphery of the crankshaft 48 through the communication hole 35.
[0044]
The lower end of the portion of the crankshaft 48 located in the bearing portion 27 communicates with the communication hole 35, and the upper end is formed on the eccentric shaft 31 by the gap between the upper end of the bearing portion 27 of the block 24 and the crankshaft 48. A first helical pump 49 having a lead communicating with a thrust communicating portion 39 having an open lower end of the vertical hole 36 and guiding the lubricating oil 34 by the positive rotation of the single-phase resistance starting electric element 25, and a lower end having a communication hole 35. A thinner lubricating oil groove 50 is formed than the first helical pump 49 that is communicated with the upper end and communicates with the thrust communicating portion 39 and is provided substantially parallel to the axis of the crankshaft 48. The upper end of the vertical hole 36 is open to the inner space of the closed container 22.
[0045]
As in the first embodiment, the main coil 41 and the starting coil 42 are connected in parallel to the stator 40, and a PTC relay 43 as a starting device is wired in series with the starting coil 42.
[0046]
The operation of the hermetic electric reciprocating compressor configured as described above will be described below. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0047]
Normally, when electricity is applied, a well-known compression operation is performed, and the lubricating oil 34 rises in the centrifugal pump 33 by centrifugal force generated in the centrifugal pump 33 by rotation of the crankshaft 48, and the lubricating oil 34 passes through the communication hole 35. It is transported to the lower part of one spiral pump 49 and is transported to the thrust communicating part 39 by the pumping force of the first spiral pump 49. At this time, a part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 48.
[0048]
Here, the downforce does not act on the lubricating oil groove 50, and most of the lubricating oil 34 is subjected to centrifugal force acting on the vertical hole 36, and is further pushed up from the lower end of the vertical hole 36, and from the upper end of the vertical hole 36, The oil is discharged into the space inside the closed container 22 and a part is supplied to the connecting rod 30 and the piston 32 to form an oil film. Most of the oil is dropped from the inner surface of the closed container 22 and the surface of the block 24 to the lower part of the closed container 22. The operation of supplying oil from the centrifugal pump 33 is repeated.
[0049]
On the other hand, when the reverse rotation operation is started due to an instantaneous power failure or the like, the lubricating oil 34 is conveyed from the centrifugal pump 33 to the lower portion of the lubricating oil groove 50 as in the normal rotation. Although there is no spiral pumping force in the lubricating oil groove 50, most of the lubricating oil 34 is conveyed from the lower part of the lubricating oil groove 50 to the thrust communicating portion 39 by the centrifugal force of the centrifugal pump 33. At this time, a part of the lubricating oil 34 forms an oil film in a gap between the bearing 27 and the crankshaft 48.
[0050]
In the thrust communication portion 39, the lubricating oil 34 is partially sent downward by the down force of the first spiral pump 49, but the remaining lubricating oil 34 is subjected to centrifugal force acting on the vertical hole 36, and It is further pushed up from the lower end and is discharged from the upper end of the vertical hole 36 into the space in the closed container 22, a part is supplied to the connecting rod 30 or the piston 32 to form an oil film, and most of the oil film is formed on the inner surface of the closed container 22 or the surface of the block 24. The oil is dropped on the lower portion of the closed container 22 and is supplied again from the centrifugal pump 33 of the crankshaft 48. Is repeated.
[0051]
According to the experiment, the amount of refueling at the time of the reverse rotation in the present embodiment was about one third of the amount at the time of the forward rotation, but was sufficient to protect the operation for several hours. After the normal operation is stopped, the operation returns to the normal rotation in the next re-operation.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to claim 1 has an effect that abnormal wear of the bearing portion during the reverse rotation operation is eliminated and the reliability is not adversely affected.
[0053]
The invention described in claim 2 has an effect that abnormal wear of the bearing portion during the reverse rotation operation is eliminated and the reliability is not adversely affected.
[0054]
The invention according to claim 3 has an effect that abnormal wear of the bearing portion during the reverse rotation operation is eliminated and the reliability is not adversely affected.
[0055]
The invention described in claim 4 has an effect of eliminating abnormal wear of the bearing portion during the reverse rotation operation while ensuring the oil supply amount during the forward rotation, and has no effect on the reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is an enlarged lateral view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an electric wiring diagram of the hermetic electric reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view of the crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the second embodiment. FIG. 6 is an enlarged lateral view of the crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the hermetic electric reciprocating compressor according to the third embodiment. FIG. 8 is an enlarged view of a crankshaft of the hermetic electric reciprocating compressor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a third embodiment of the present invention. Closed type electric reciprocating compressor crankshaft Enlarged lateral view of the preparative Figure 10 is a cross-sectional view of a conventional hermetic electric reciprocating compressor 11 electrical schematic of a conventional hermetic electric reciprocating compressor EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
22 Closed container 23 Compression element 25 Single-phase resistance starting electric element 28 Crankshaft 29 Rotor 32 Piston 33 Centrifugal pump 34 Lubricating oil 35 Communication hole 36 Vertical hole 37 First spiral pump 38 Second spiral pump 39 Thrust communicating part 40 Stator 44 First One spiral pump 45 Second spiral pump 46 Crankshaft 47 Compression element 48 Crankshaft 49 First spiral pump 50 Lubricating oil groove