密闭型压缩机 本发明涉及在冷冻装置或空调机中对制冷气体进行压缩的密闭型压缩机。
以往的密闭型压缩机用后述的图6进行说明。该图6是密闭型压缩机的纵剖视图。
图6中，冷冻机油2被封入密闭容器1中的下部。而且，在密闭容器1中配设着电动机3和被该电动机3的主轴4驱动的压缩机构部5。前述压缩机构部5由工作缸6、将该工作缸6的两端开口闭塞的上端板7和下端板8等零件构成。
并且冷冻机油2，借助主轴4的回转通过设在该主轴4上的给油泵9供给各滑动部，对这些滑动部进行润滑。图中10为气液分离器。
在这样的压缩机构部5的滑动部中，产生磨损问题的是在主轴4和下端板之间的滑动部。也就是说，主轴4与下端板8接触的滑动部(接触部)11随着主轴4的回转而滑动，而由于该滑动部11与其他滑动部例如主轴4与上端板7之间的滑动部不同，冷冻机油2不是通过给油泵9直接供给，不能期望冷冻机油2的供给量较多，故经常产生磨损。
并且，作为这类密闭型压缩机的制冷剂，以往主要使用二氯氟甲烷(以下称为CFC12)或氢化二氯氟甲烷(以下称为HCFC22)。而且，作为封入密闭容器1内的冷冻机油2，使用对CFC12或HCFC22有相溶性的环烷系矿物油或烷烃系矿物油。
由于这些制冷剂及冷冻机油2在密闭容器内直接进行循环，所以在压缩机构部5中需要有耐磨损性。
最近，鉴于上述制冷剂等向大气的放出对臭氧层的破坏给人体及生物体系所造成的深刻影响，决定有阶段地限制使用CFC12及HCFC22、并在将来全部予以废止。
在这样的情况下，作为替代品的制冷剂，开发出1、1、1、2-四氟乙烷(以下称为HFC134a)、戊基氟乙烷(以下称为HFC125)、氧化二氟甲烷(以下称为HFC32)及其混合的制冷剂等。
这些HFC134a、HFC125、HFC32制冷剂，对臭氧层破坏系数低，但与曾与CFC12或HCFC22一起使用的冷冻机油、即矿物油几乎不相溶。因此，使用HFC134a、HFC125、HFC32或其混合的制冷剂等作为密闭型压缩机地制冷剂时，正在尝试将与这些制冷剂相溶的脂系、醚系、氟系油作为冷冻机油。
但是，在用HFC134a、HFC125、HFC32代替CFC12或HCFC22作为制冷剂、并用与这些制冷剂有相溶性的聚亚烷基乙二醇(ポリアルキレンゲリコ-ル)系油或聚脂系油作为冷冻机油的密闭型压缩机中，由于作为上述压缩机构部5的滑动构件使用的灰口铸铁(gray cast iron)、特殊铸铁、不锈钢的耐磨损性较低，因此不能使密闭型压缩机长时期连续稳定地运转。
原因之一是，在以往使用CFC12或HCFC22的作为制冷剂的场合，由于作为构成元素之一的氯(Cl)原子与金属基材的铁(Fe)原子进行反应而形成耐磨损性好的氯化铁膜，而在使用HFC134a、HFC125、HFC32等的场合，由于在这些化合物中不存在氯原子，所以不能形成氯化铁那样的润滑膜，导致润滑作用降低。
而且，以往的矿物油系的冷冻机油含有环状化合物，故油膜形成能力较高，而与HFC134a、HFC125、HFC32相溶的冷冻机油是以链状化合物为主体，在严酷的滑动条件下不能保持适当的油膜厚度，这也是使耐磨损性降低的原因。
在使用新的制冷剂HFC134a、HFC125、HFC32代替CFC12、HCFC22及使用与这些制冷剂有相溶性的冷冻机油的密闭型压缩机中，不仅是在负荷高的场合，即使在通常负荷的情况下，也会形成严酷的滑动条件，尤其是在主轴4与下端板8之间的滑动部11处磨损增大。
本发明就是为解决这样的课题，其目的在于，提供一种特别是在使用HFC系制冷剂的通常负荷情况下，可使滑动条件严酷的主轴与下端板间的润滑得到提高、使耐磨损性提高并达到长寿命化的密闭型压缩机。
为了达到上述目的，本发明的密闭型压缩机在密闭容器中配设着电动机和被该电动机的主轴驱动的压缩机构部，前述压缩机构部具有工作缸和闭塞该工作缸两端开口的上端板及下端板，在前述主轴上设有向各部供给冷冻机油的给油泵，在前述主轴与前述下端板接触的接触部设有给油孔，此给油孔与前述给油泵相连通。
采用上述本发明的结构，在通常运转时，从设在主轴上的给油泵通过给油孔可向主轴与下端板间的滑动部强制地供给冷冻机油，可使该滑动部的润滑状况得到提高、使耐磨损性提高并达到长寿命化。
在本发明的最佳实施例中，给油孔具有缩颈部。
采用此最佳实施例时，通过给油孔的冷冻机油在缩颈部可减压。这时，由于使溶入的制冷剂蒸发，并借助其气化热使冷冻机油冷却，此冷冻机油的温度下降，并使温度下降了的冷冻机油迅速地供给至压缩室，不会将吸入的制冷剂加热，而且可防止密闭型压缩机的效率降低。
按照本发明的实施例，在前述下端板的底面上设有开口的细孔，此细孔的另一侧开口端在前述主轴与前述下端板接触的滑动部并位于前述压缩机构部的压缩室的低压室一侧。
按照该实施例，通过细孔可向主轴与下端板间的滑动部强制地供给冷冻机油，可使该滑动部的润滑状况得到提高、使耐磨损性提高并达到长寿命化。并通过调整低压室一侧开口端的位置可改变每次回转的开口定时，并调节冷东机油的给油量。因此可改善滑动部的润滑，同时可防止过多地供给冷冻机油及使密闭型压缩机的效率降低。
采用本发明的其他实施例时，在前述主轴与前述下端板接触的滑动部上形成氮化层或插入以石墨为主要成分的衬圈。
按照该其他实施例，是在滑动部处改变了相对材料的材质，可防止由于金属接触发生的磨损、尤其是发生粘合磨损，同时可降低滑动阻力，可使电动机的消耗电力降低。
即，以往的制冷剂为CFC或HCFC、在合负荷变高或高温的情况下，或在制冷剂为润滑性能较低的HFC系的情况下，或在制冷剂为润滑性能较低的HFC系的情况下，润滑变得不充分。在这种场合，微观上由于金属之间接触、摩擦而产生高温，会发生金属熔化也就是粘合的现象。
对此按照其他实施例，滑动部的一方为氮化层或衬圈，即异种金属，可防止接触部发生粘合现象。并由于提高了硬度可进一步增加防止磨损的效果。又由于氮化层或衬圈可进一步减低摩擦阻力，可抑制电动机的消耗电力，实现高效率的密闭型压缩机。
采用以上的结构，可在不降低密闭型压缩机效率的前提下，提高滑动部、特别是主轴与下端板之间的可靠性。
本发明的密闭型压缩机是以上述结构为特点、尤其是使用单体的或混合的不含氯原子的HFC系制冷剂作为制冷剂、并将与前述制冷剂相溶的冷冻机油作为冷冻机滑封入密闭容器内、应用于构成冷冻、空调系统的密闭型压缩机。
采用此结构，即使在使用HFC系制冷剂的通常负荷下，也能使滑动条件严酷的主轴与下端板之间的滑动部的润滑得到提高、使耐磨损性提高并达到长寿命化。
对附图的简单说明：
图1是表示本发明第1实施例的密闭型压缩机的纵剖视图。
图2是表示本发明第2实施例的下端板的纵剖视图。
图3是该密闭型压缩机的横剖视图。
图4是表示本发明第3实施例的下端板的纵剖视图。
图5是表示本发明第4实施例的下端板的纵剖视图。
图6是以往的密闭型压缩机的纵剖视图。
以下，用图1对本发明密闭型压缩机的第1实施例进行说明。图1是密闭型压缩机的纵剖视图。
在图1的密闭容器1中，冷冻机油2被封入其下部。并在密闭容器1中配设着电动机3和被该电动机3的主轴4驱动的压缩机构部5。前述压缩机构部5由工作缸6和将该工作缸6的两端开口闭塞的上端板7和下端板8等零件构成。
在制冷剂为CFC12、HCFC22的情况下，作为冷冻机油2一般使用环烷系或烷烃系矿物油、烷基苯系油。在制冷剂为HFC系的情况下，则封入与制冷剂有相溶性的醚系、酯系油。
冷冻机油2借助主轴4的回转通过设在该主轴4上的给油泵9供给各滑动部，对这些滑动部进行润滑。图中10为气液分离器。
对于前述主轴4与前述下端板接触的滑动部11，由于冷冻机油2不能象对上端板7与主轴4之间那样直接供给，尤其是在制冷剂过负荷或高温下运转时，或制冷剂采用润滑性能较低的HFC时，润滑变得不充分，在主轴4与下端板8之间的滑动部(接触部)11处会发生粘合等磨损，使可靠性降低。
因此，在前述主轴4与前述下端板8接触的接触部11处设置给油孔12，该给油孔12与前述给油泵9连通。而且还在给油孔12上设置缩颈部12A。
采用这样设置给油孔12的结构，在通常运转时，从设在主轴4上的给油泵9通过给油孔12向主轴4与下端板之间的滑动部11强制供给冷冻机油2，可使该滑动部11的润滑状况得到提高、并提高耐磨损性以达到长寿命化。
而且，冷冻机油2在密闭容器1的底部为高温高压状态，但由于在前述给油孔12上设置了缩颈部12A，使通过给油孔12的冷冻机油2在缩颈部12A减压。这时，溶入的制冷剂被蒸发，利用其气化热使冷冻机油2冷却，该冷冻机油2的温度下降。而且，由于温度下降了的冷冻机油2迅速供给用叶片13对压缩室进行分隔的低压室14(参照图3)，故防止了吸入制冷剂的加热、并防止密闭型压缩机的效率降低。
图2、图3表示本发明密闭型压缩机的第2实施例。图2是下端板8的纵剖视图，图3是同一密闭型压缩机的横剖视图。
图2中，在前述下端板8上的底面上设置开口的细孔15，此细孔15的另一个开口端在前述主轴4与前述下端板8接触的滑动部11处并位于前述压缩机构部5的压缩室内的低压室14一侧。
按照此第2实施例，借助低压室14一侧的负压吸引力，通过细孔15向主轴4与下端板8之间的滑动部11强制地供给冷冻机油2，使此滑动部11的润滑情况得到提高。使耐磨损性提高并达到长寿命化。并通过调整低压室14一侧开口端的位置，使每一次回转的开口定时发生变化，可调节冷冻机油2的给油量。因此，在改善滑动部11润滑的同时，可防止冷冻机油2过多地供给及降低密闭型压缩机的效率。
图4表示本发明密闭型压缩机的第3实施例。是下端板8的纵剖视图。
图4中，前述主轴4与前述下端板接触的滑动部11被氮化，因此在滑动部11上形成了氮化层(FeN)16。这里，在包括滑动部11在内的下端板8的整个面上形成了氮化层16。
以往，制冷剂为CFC或HCFC，在处于高负荷或高温的情况、或制冷剂为润滑性能较低的HFC系的情况下，润滑变得不充分。在这样的情况下，微观上金属之间接触，并因摩擦而产生高温，发生金属熔化、即粘合的现象。
对此，如第3实施例所示，通过使滑动部11氮化而形成氮化层16，使滑动部11变成异种金属，就可防止粘合。又，由于提高了硬度，使防磨损的效果更佳。而且，由于氮化层16可减低摩擦阻力，就可抑制电动机3的消耗电力、实现高效率的密闭型压缩机。
图5表示本发明密闭型压缩机的第4实施例，是下端板8的纵剖视图。
图5中，在前述主轴4与前述下端板8接触的滑动部11插入以石墨为主要成分的衬圈17。这里，是在前述下端板8的滑动部11的位置以嵌入状插入衬圈17。
此第4实施例也与前述第3实施例中将滑动部11氮化而形成氮化层16的场合一样，滑动部11成为异种金属，就可防止粘合。并且，由于硬度提高，防止磨损的效果更佳。
上述第1-第4实施例所示的密闭型压缩机，作为制冷剂是单体或混合使用不含氯原子的HFC系(氢化的、氟化的、含石墨)的制冷剂，作为冷冻机油2，是把与前述制冷剂相溶的冷冻机油封入密闭容器1，应用于冷冻、空调系统。
按照上述实施例，即使在使用HFC系制冷剂的通常负荷时，也可使滑动条件严酷的主轴4与下端板8之间的滑动部11的润滑得到提高、使耐磨损性提高并达到长寿命化。