JP2003184776A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転数が変動する容積型のポンプによって潤
滑油を供給するように構成された圧縮機において、回転
数の増加に伴う潤滑油吐出量の増加を簡単な構成で抑制
できるようにする。 【解決手段】 上下方向の回転軸２２で連結された圧縮
機構及び電動機が密閉ハウジング内に配置され、回転軸
２２の下端側に組み込まれた潤滑油ポンプ５０によって
密閉ハウジング内の底部に貯留された潤滑油を循環させ
る密閉縦型の圧縮機において、潤滑油ポンプ５０に、回
転軸２２の回転数が上昇するにつれて潤滑油ＬＯのバイ
パス流量を増す潤滑油バイパス流路７０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機構及び電動
機が上下に配置され、駆動軸の下端部に潤滑油ポンプが
組み込まれている密閉縦型の圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機やロータリ圧縮機など
密閉縦型の圧縮機は、密閉ハウジングの内部に圧縮機構
と電動機とが上下に分けて配置されるとともに、電動機
の回転軸が圧縮機構に連結され、電動機により回転軸が
回転されることによって圧縮機構が駆動される構成をな
している。

【０００３】一般にこれら密閉縦型の圧縮機では、回転
軸の下端部に組み込まれ、密閉ハウジング内の底部に貯
溜された潤滑油を吸い込んで回転軸の内部に形成された
給油孔を通して圧縮機構の摺動部に給油する潤滑油ポン
プを備えている。

【０００４】従来、この密閉縦型圧縮機に装備される潤
滑油ポンプは、図７ないし図９に示される構成をなして
いる。なお、以下の説明では、ベーンロータ型と呼ばれ
ている容積型の潤滑油ポンプを示して説明する。図中の
符号１は密閉ハウジングである。２は密閉ハウジング１
の内底部に配置されたシリンダで、これは下面部が開放
されたシリンダ室３を有している。このシリンダ２はこ
れと一体に形成されたステー４によって密閉ハウジング
１に固定されている。シリンダ室３の下面開放部はシリ
ンダ２に取り付けられたスラストプレート５およびカバ
ープレート６により閉塞されている。

【０００５】７は回転軸で、この回転軸７の下端部はシ
リンダ２に挿通され、シリンダ室３に位置する下端には
偏心軸８が形成されている。９はシリンダ室３の内部に
配置された円環状のポンプロータで、これは偏心軸８の
外周部に回転自在に嵌合され外周面がシリンダ室３の内
周面に接触してシリンダ室３を三日月形に制限するもの
である。

【０００６】ポンプロータ９の外周部には半径方向に延
びるブレード形の突起１０が一体に形成され、この突起
１０はシリンダ室３の内周面に半径方向に沿って形成さ
れたスロット１１に摺動自在に挿入されている（図８参
照）。また、この突起１０は、シリンダ室３を吸油室３
ａと排油室３ｂとに仕切るとともに、ポンプロータ９の
自転を阻止する機能を有している。なお、ポンプロータ
９の外周は、突起１０を除く部分が円形をなしている。

【０００７】カバープレート６には前記シリンダ室３の
吸油室３ａの下側に位置して吸い込み孔１２が形成さ
れ、これは密閉ハウジング１の内底部に連通している。
スラストプレート５には吸い込み孔１２およびシリンダ
室３の吸油室３ａに連通する吸い込み口１３が形成され
ている。

【０００８】カバープレート６には、上述した吸い込み
孔１２に加えて、吐出孔１４が形成されている。また、
スラストプレート５には、吐出孔１４およびシリンダ室
３の排油室３ｂに連通する吐出口１５と、吐出孔１４お
よび回転軸７の給油孔１７に連通する連通孔１６がそれ
ぞれ形成されている。

【０００９】給油孔１７は回転軸７の内部に下端から上
端にわたって軸方向に沿って形成されている。なお、図
中の符号１８は回転軸７に設けられた油溝である。密閉
ハウジング１の内底部には潤滑油ＬＯが溜められてい
る。この潤滑油ポンプにおいては、ポンプロータ９に突
起１０が一体に形成されているので、ポンプロータの損
傷を防止できるとともに、部品点数が少ないという利点
がある。

【００１０】このように構成された潤滑油ポンプは、電
動機により回転される回転軸７とともに回転駆動される
と、偏心軸８が矢印Ｒ方向（図８参照）に偏心回転され
る。ポンプロータ９は偏心回転する偏心軸８に押され、
その外周面がシリンダ２のシリンダ室３の内周面に上下
方向の一線で摺接しながら公転旋回運動する。ポンプロ
ータ９の回転に伴い、シリンダ室３における吸油室３ａ
と排油室３ｂのそれぞれの容積が相対的に増減して変化
してゆく。

【００１１】吸油室３ａの容積が増大していくのに伴
い、密閉ハウジング１の内底部に溜められている潤滑油
ＬＯが、カバープレート６の吸い込み孔１２およびスラ
ストプレート５の吸い込み口１３を通ってシリンダ室３
の吸油室３ａに順次吸い込まれる。また、シリンダ室３
の排油室３ｂの容積が減少していくのに伴い、排油室３
ｂにある潤滑油ＬＯが加圧されてスラストプレート５の
吐出口１５から吐出される。

【００１２】吐出された潤滑油ＬＯは、カバープレート
６の吐出孔１４およびスラストプレート５の連通孔１６
を経て回転軸７の下端から給油孔１７に送り込まれ、こ
の給油孔１７を通って回転軸７の上端から流れ出て圧縮
機構における各摺動部に供給されて必要な潤滑を行う。
なお、上述した潤滑油ＬＯの流れは、図９に白抜矢印で
示されている。各摺動部で潤滑をした後の潤滑油ＬＯ
は、密閉ハウジング１の内部を流れ落ちて再びハウジン
グ１内の底部に溜まる。以後、同様の経路をたどって循
環を繰り返す。

【００１３】また、上述した潤滑油ポンプにおいては、
給油量（給油圧力）が所定値以上になると、潤滑油ポン
プの内部にある潤滑油ＬＯを密閉ハウジング１の内底部
に逃すリリーフバルブ（図示省略）を備えたものもあ
る。すなわち、カバープレート６には吐出孔１４と密閉
ハウジング１の内底部に連通する逃し孔（図示省略）が
形成されており、リリーフ弁が開となった状態で、逃し
孔を通して潤滑油ポンプの内部にある潤滑油ＬＯを密閉
ハウジング１の内底部に逃すようになっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した潤
滑油ポンプは容積型であるため、潤滑油の吐出量はポン
プ回転数に依存する。このため、圧縮機構と同軸で一体
に回転するので、ポンプ回転数が低回転数から高回転数
まで変動する容積型ポンプでは、低回転数（低速）運転
時の吐出量確保が困難な遠心型ポンプと比較して、低回
転数時における給油の信頼性が高い。なお、遠心型ポン
プの場合、吐出量はポンプ回転数の二乗に比例して増減
することとなる。

【００１５】しかし、上述した容積型の潤滑油ポンプ
は、高回転数時にはポンプ回転数に比例して多量の潤滑
油を吐出することとなる。このため、たとえば空気調和
装置等に使用されて冷媒ガスを圧送する圧縮機の場合、
低回点数で必要な潤滑油供給量を確保するように設定す
れば、高回転数運転時は必要以上に多量の潤滑油が各摺
動部へ供給されることになる。この結果、比較的多量の
潤滑油が圧縮した冷媒ガスの流れにのり、圧縮機の外部
へ流出するという問題が生じてくる。このような潤滑油
の流出は、空気調和装置においてはＯＣ％が増大する原
因となって好ましくない。

【００１６】このような潤滑油の流出を防止する手段と
しては、上述したリリーフ弁が有効ではあるが、リリー
フ弁を備えた潤滑油ポンプは、部品点数が多く大型化す
るという問題がある。従って、小型化が要求される圧縮
機に採用するのは困難であり、さらに、コスト面でも不
利になる。

【００１７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、回転数が変動する容積型のポンプによって潤滑油
を供給するように構成された圧縮機において、回転数の
増加に伴う潤滑油吐出量の増加を簡単な構成で抑制でき
るようにすることを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項１に記載の
圧縮機は、上下方向の駆動軸で連結された圧縮機構及び
電動機が密閉ハウジング内に配置され、前記駆動軸の下
端側に組み込まれた容積型ポンプによって前記密閉ハウ
ジング内の底部に貯留された潤滑油を循環させる密閉縦
型の圧縮機において、前記容積型ポンプに、前記駆動軸
の回転数が上昇するにつれて前記潤滑油のバイパス流量
を増す潤滑油バイパス流路を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１９】このような圧縮機によれば、駆動軸の回転
数が上昇するにつれて潤滑油のバイパス流量が増すバイ
パス流路を設けたので、容積型ポンプの回転数が上昇し
て潤滑油の供給量が増加しても、バイパス流量を増すこ
とで各摺動部へ供給される潤滑油量の増加を抑制でき
る。

【００２０】請求項１記載の圧縮機においては、前記容
積型ポンプをベーンロータ型とし、前記潤滑油バイパス
流路が、ポンプロータの上下に設けた隙間を介して排油
室から前記駆動軸に設けた油溝に連通していることが好
ましい。（請求項２）

【００２１】このような構成の圧縮機とすれば、ポンプ
ロータの回転数が上昇して吐出量が増加すると、遠心ポ
ンプとしても機能する同軸の油溝も同様に回転数が上昇
して吐出能力を増す。このため、排油室から油溝に通じ
るバイパス流路を通ってバイパスされる潤滑油量が増加
し、結果的としてベーンロータ型の容積ポンプが吐出す
る潤滑油量は減少する。この場合のバイパス流路は、ポ
ンプロータの上下に設けた隙間を介して排油室から駆動
軸に設けた油溝に連通する流路であり、油溝から流出し
た潤滑油は密閉ハウジング内の底部に落下する。

【００２２】請求項１記載の圧縮機においては、前記容
積型ポンプをベーンロータ型とし、前記潤滑油バイパス
流路が、前記駆動軸の下端面に設けた隙間及び前記駆動
軸とポンプロータとの間に存在する隙間を介して、前記
駆動軸の内部に形成され下端面に開口する給油通路の入
口から前記駆動軸に設けた油溝に連通していることが好
ましい。（請求項３）

【００２３】このような構成の圧縮機とすれば、ポンプ
ロータの回転数が上昇して吐出量が増加すると、遠心ポ
ンプとしても機能する同軸の油溝も同様に回転数が上昇
して吐出能力を増す。このため、排油室から吐出された
潤滑油は、回転数が上昇するにつれて、駆動軸の下端面
に設けた隙間及び駆動軸とポンプロータとの間に存在す
る隙間を通って油溝に通じるバイパス流路にバイパスさ
れる流量が増加する。従って、バイパス流量が増加する
分だけ、ベーンロータ型の容積ポンプが吐出する潤滑油
量は減少する。この場合、油溝から流出した潤滑油は、
密閉ハウジング内の底部に落下する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧縮機の一実
施形態を図面に基づいて説明する。図６は、密閉縦型の
圧縮機としてスクロール圧縮機の構成例を示している。
このスクロール型圧縮機ＣＰは、有底筒形状の密閉ハウ
ジング２０と、該密閉ハウジング２０内部の上部にフレ
ーム２１で支持されたスクロール型圧縮機構３０と、該
スクロール型圧縮機構３０の下方、すなわち密閉ハウジ
ング２０内部の下部にフレーム２１などで支持して配設
された駆動手段の電動機Ｍとを備え、該電動機Ｍの回転
軸２２が駆動軸としてスクロール型圧縮機構３０の下部
に連結されている。また、回転軸２２の下端部には、密
閉ハウジング２０の底部に貯留されている潤滑油を各摺
動部へ供給する潤滑油ポンプ５０が設けられている。

【００２５】密閉ハウジング２０は、筒部２０ａの下端
及び上端が底部２０ｂ及び蓋部２０ｃによってそれぞれ
閉塞状態とされ、筒部２０ａには吸入管２３が内部と貫
通状態に接続されるとともに、蓋部２０ｃには吐出管２
４が内部に突出状態に接続された閉空間を形成してい
る。スクロール型圧縮機構３０は、フレーム２１に固定
された固定スクロール３１と、フレーム２１と固定スク
ロール３１との間にスラスト軸受を介して公転旋回運動
が可能に支持された旋回スクロール３２と、該旋回スク
ロール３２の外面に設けられ旋回スクロール３２の公転
旋回運動を許容しながらその自転を阻止する周知のオル
ダムリンク等よりなる自転阻止機構３３とを備えてい
る。

【００２６】固定スクロール３１の端板には、中央部を
上下に貫通して吐出通路３４が形成されるとともに、そ
の上面には密閉ハウジング２０内を高圧室ＨＲと低圧室
ＬＲとに分割する仕切部材として、ディスチャージカバ
ー２５が配設されている。このディスチャージカバー２
５の中央部には吐出ポート２６が開口しており、同吐出
ポート２６を開閉する吐出弁２７が設けられている。な
お、高圧室ＨＲには、上述した吐出管２４の開口端が貫
通状態に固定され、吐出管２４と高圧室ＨＲとが接続さ
れている。

【００２７】また、フレーム２１の外周部には、吸入管
２３からハウジング２内に導入してこれから圧縮しよう
とする流体（以下、圧縮流体と呼ぶ）をスクロール型圧
縮機構３０内に導く吸入口３５が形成されている。固定
スクロール３１と旋回スクロール３２とは、互いに所定
の距離だけ偏心した状態で、互いの渦巻体側面が複数個
所で線接触するように１８０度の位相差をもって噛み合
わされている。なお、旋回スクロール３２は、周知のオ
ルダムリンクを備えた自転阻止機構３３によって、フレ
ーム２１及び同フレーム２１に固定された固定スクロー
ル３１に対して、自転が阻止された状態で公転旋回運動
可能に配されている。

【００２８】電動機Ｍの回転軸２２は、フレーム２１の
内周面に配された上部軸受及び電動機Ｍの下方に位置す
る下部軸受に軸支され、軸線から所定量偏心された偏心
ピン２２ａが上端に突出状態に設けられている。偏心ピ
ン２２ａは、旋回スクロール３２の端板下面に連結され
ている。

【００２９】偏心ピン２２ａ及び回転軸２２には、これ
らを上下に貫通する給油孔２８が形成されるとともに、
回転軸２２の下端には潤滑油ポンプ５０が設けられてい
る。この潤滑油ポンプ５０は、給油孔２８の下端に接続
されている。また、密閉ハウジング２０の底部２０ｂに
は潤滑油ＬＯが貯留されている。この潤滑油ＬＯ給油す
る潤滑油ポンプ５０は、ステー２９を介して密閉ハウジ
ング２０に支持され、潤滑油ＬＯ内となる回転軸２２下
端に配置されている。

【００３０】この潤滑油ポンプ５０は、図１及び図２に
示すように、ベーンロータ型と呼ばれている容積型のポ
ンプである。なお、図中の符号５１はシリンダ、５２は
シリンダ室、５３はスラストプレート、５４はカバープ
レート、５５はポンプロータを示している。

【００３１】シリンダ５１は、密閉ハウジング２０の内
底部に配置され、下面部が開放されたシリンダ室５２を
有している。このシリンダ５１は、これと一体に形成さ
れたステー２９（図６参照）によって密閉ハウジング２
０に固定支持されている。シリンダ室５２の下面開放部
は、シリンダ５１に取り付けられたスラストプレート５
３およびカバープレート５４により閉塞されている。

【００３２】電動機Ｍの回転軸２２は、その下端部がシ
リンダ５１に挿通され、シリンダ室５２内に位置する下
端には偏心軸２２ａが形成されている。ポンプロータ５
５は、シリンダ室５２の内部に配置された円環状の部材
である。このポンプロータ５５は、偏心軸５２ａの外周
部に回転自在に嵌合され外周面がシリンダ室５２の内周
面に接触し、シリンダ室５２内に三日月形の空間を形成
する。

【００３３】ポンプロータ５５の外周部には、半径方向
に延びるブレード形の突起５６が一体に形成され、これ
はシリンダ室５２の内周面に半径方向に沿って形成され
たスロット５７に摺動自在に挿入されている（図２参
照）。この突起５６は、シリンダ室５２内に形成される
三日月形の空間を吸油室５２ａと排油室５２ｂとに仕切
り（図２（ｂ）参照）、かつ、ポンプロータ５５の自転
を阻止している。なお、ポンプロータ５５の外周は、突
起５６を除く部分が円形をなしている。

【００３４】カバープレート５４には、上述したシリン
ダ室５２の吸油室５２ａの下側に位置して吸い込み孔５
８が形成されている。この吸い込み孔５８は、潤滑油Ｌ
Ｏが貯留されている密閉ハウジング２０の内底部に連通
している。また、スラストプレート５３には、カバープ
レート５４の吸い込み孔５８およびシリンダ室５２の吸
油室５２ａに連通する吸い込み口５９が形成されてい
る。

【００３５】カバープレート５４には、上述した吸い込
み孔５８に加えて、吐出孔６０が形成されている。この
吐出孔６０は、上下方向に設けた一対の縦流路６０ａ，
６０ｂと、これらの下端部どうしを連通常帯とする横流
路６０ｃとを備えている。また、スラストプレート５３
には、吐出孔６０の縦流路６０ａおよびシリンダ室５２
の排油室５２ｂに連通する吐出口６１と、吐出孔６０の
縦流路６０ｂおよび回転軸２２の給油孔２８に連通する
連通孔６２がそれぞれ形成されている。

【００３６】給油孔２８は、回転軸２２及び偏心軸２２
ａの内部に、軸下端から上端に連通するよう軸方向に貫
通して設けられている。なお、図中の符号６３は、回転
軸２２の外周を軸方向に切り欠いて設けられた油溝であ
る。

【００３７】上述した構成の潤滑油ポンプ５０に対し、
駆動軸となる回転軸２２及び偏心軸２２ａの回転数が上
昇するにつれて潤滑油のバイパス流量を増すバイパス流
路７０が設けられている。以下、バイパス流路７０の第
１の実施形態を図１に基づいて説明する。このバイパス
流路７０は、ポンプロータ５５の上下に設けた隙間Ｓ
１，Ｓ２を介して排油室５２ｂから油溝６３へ連通する
ものである。隙間Ｓ１，Ｓ２は、ポンプロータ５５の上
下面とシリンダ室５２の壁面との間に形成されるもので
あり、ポンプロータ５５の回転数変動および潤滑油ポン
プ５０の能力等からバイパスさせる潤滑油流量を考慮
し、最適値が定められる。

【００３８】この結果、バイパス流路７０を構成する第
１のバイパス流路として、排油室５２ｂからポンプロー
タ５５の上面に形成した隙間Ｓ１を通って油溝６３に至
る流路が形成される。また、バイパス流路を形成する第
２のバイパス流路として、ポンプロータ５５の下面に形
成した隙間Ｓ２を通り、さらに、偏心軸２２ａの外周面
とポンプロータ５５の軸穴内周面との間に従来より設け
られている隙間Ｓ４を通って油溝６３に至る流路が形成
される。

【００３９】このように構成された潤滑油ポンプ５０
は、電動機Ｍにより回転される回転軸２２とともにポン
プロータ５５が回転されると、偏心軸２２ａが矢印Ｒ方
向（図２参照）に偏心回転される。ポンプロータ５５
は、偏心回転する偏心軸２２ａに押されて外周面がシリ
ンダ５１に形成したシリンダ室５２の内周面に接し、上
下方向の一線で摺接しながら公転旋回運動する。このよ
うなポンプロータ５５の回転に伴い、シリンダ室５２に
おける吸油室５２ａおよび排油室５２ｂのそれぞれの容
積は、相対的に増減して変化してゆく。

【００４０】なお、図２においては、（ａ）はポンプロ
ータ５５が潤滑油ＬＯの吐出を開始した状態、（ｂ）は
ポンプロータ５５が潤滑油ＬＯの吸い込みおよび吐出を
している状態、（ｃ）はポンプロータ５５が潤滑油ＬＯ
の吸い込みおよび吐出をほぼ完了した状態、（ｄ）はポ
ンプロータ５５が潤滑油ＬＯの吐出を完了した状態を示
しており、以後これを１サイクルとして、（ａ）〜
（ｄ）の順に公転旋回運動を繰り返す。

【００４１】このようにしてポンプロータ５５が公転旋
回運動する結果、吸油室５２ａの容積が増大していくの
に伴い、密閉ハウジング２０の内底部に溜められている
潤滑油ＬＯは、カバープレート５４の吸い込み孔５８お
よびスラストプレート５３の吸い込み口５９を通ってシ
リンダ室５２の吸油室５２ａに順次吸い込まれる。吸油
室５２ａに吸い込まれた潤滑油ＬＯは、排油室５２ｂの
容積が減少していくのに伴い、排油室５２ｂ内に存在し
ている潤滑油ＬＯが加圧され、その主流がスラストプレ
ート５３の吐出口６１から吐出される。

【００４２】こうしてシリンダ室５２の排油室５２ａか
ら吐出された潤滑油ＬＯの主流は、吐出孔６０，６１お
よび連通孔６２を通って給油孔２８に導かれ、各摺動部
へ供給される。一方、シリンダ室５２の排油室５２ａか
ら吐出された潤滑油ＬＯのバイパス流は、図１に矢印で
示すように、第１及び第２のバイパス流路を備えている
バイパス流路６０を通って油溝６３へ導かれる。このバ
イパス流は、回転軸２２の回転数が上昇するにつれて増
加する。これは、回転軸２２の外周面に設けられた油溝
６３の凹凸が遠心ポンプとして機能するためであり、回
転数が大きいほどポンプ能力は向上する。

【００４３】すなわち、遠心ポンプは回転数の二乗に比
例して吐出量が増加するので、回転軸２２及び偏心軸２
２ａの回転数が大きいほど、油溝６３から密閉ハウジン
グ２０内へ戻されるバイパス流量が増加する。このた
め、回転数の増加に伴い容積型ポンプである潤滑油ポン
プ５０の吐出量が増加しても、遠心ポンプとして機能す
る油溝６３を通ってバイパスされる潤滑油ＬＯの増加量
がより大きくなるので、スクロール型圧縮機構３０を高
速回転させる圧縮機ＣＰの運転状況になっても、各摺動
部の潤滑に必要な潤滑油供給量を確保し、吐出量の増加
による余分な潤滑油を極力バイパスさせることができ
る。

【００４４】従って、必要以上に多量の潤滑油ＬＯが各
摺動部へ供給され、スクロール型圧縮機構３０で圧縮し
た流体の流れにのって圧縮機ＣＰの外部へ流出する潤滑
油量を大幅に低減することができる。そして、圧縮機Ｃ
Ｐで圧縮する流体が空気調和装置等に使用される冷媒ガ
スであれば、いわゆるＯＣ％の増加を防止することがで
きる。また、このような潤滑油量の流出防止は、リリー
フ弁を使用することなく達成できるので、部品点数が少
なく小型化された圧縮機ＣＰの提供に有効である。

【００４５】次に、バイパス流路に係る第２の実施形態
を図３に基づいて説明する。なお、図１に示す第１の実
施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説
明は省略する。このバイパス流路７０Ａは、ポンプロー
タ５５の駆動軸となる偏心軸２２ａの下端面に設けた隙
間Ｓ５、すなわち偏心軸２２ａの下端面とスラストプレ
ート５３との間に設けた隙間Ｓ５を介して、油溝６３へ
通じるものである。

【００４６】隙間Ｓ５は、偏心軸２２ａの外周面とポン
プロータ５５の軸穴内周面との間に従来より設けられて
いる隙間Ｓ４を通って油溝６３に至る流路を形成する。
この隙間Ｓ５についても、上述した隙間Ｓ１，Ｓ２と同
様に、ポンプロータ５５の回転数変動および潤滑油ポン
プ５０の能力等からバイパスさせる潤滑油流量を考慮
し、最適値が定められる。

【００４７】この結果、バイパス流路７０Ａは、排油室
５２ｂから吐出された潤滑油ＬＯが吐出孔６０，６１お
よび連通孔６２を通って隙間Ｓ５に到達した後、給油孔
２８を通って各摺動部へ供給される潤滑油ＬＯの主流か
ら一部をバイパスさせて油溝６３へ導く流路を形成す
る。

【００４８】このように構成された潤滑油ポンプ５０Ａ
は、電動機Ｍにより回転される回転軸２２とともにポン
プロータ５５が公転旋回運動をする。この結果、吸油室
５２ａの容積が増大していくのに伴い、密閉ハウジング
２０の内底部に溜められている潤滑油ＬＯは、カバープ
レート５４の吸い込み孔５８およびスラストプレート５
３の吸い込み口５９を通ってシリンダ室５２の吸油室５
２ａに順次吸い込まれる。吸油室５２ａに吸い込まれた
潤滑油ＬＯは、排油室５２ｂの容積が減少していくのに
伴い、排油室５２ｂ内に存在している潤滑油ＬＯが加圧
されてスラストプレート５３の吐出口６１から吐出され
る。

【００４９】こうしてシリンダ室５２の排油室５２ａか
ら吐出された潤滑油ＬＯは、吐出孔６０，６１および連
通孔６２を通って給油孔２８に導かれ、潤滑油の主流が
各摺動部へ供給される。一方、偏心軸２２ａの下端部で
は、図３に矢印で示すように、潤滑油ＬＯの主流から一
部が分流し、隙間Ｓ５から隙間Ｓ４を経て油溝６３に至
るバイパス流路７０Ａを通って密閉ハウジング２０導か
れる。このバイパス流は、回転軸２２の回転数が上昇す
るにつれて増加する。これは、回転軸２２の外周面に設
けられた油溝６３の凹凸が遠心ポンプとして機能するた
めであり、回転数が大きいほどポンプ能力は向上する。

【００５０】すなわち、遠心ポンプは回転数の二乗に比
例して吐出量が増加するので、回転軸２２及び偏心軸２
２ａの回転数が大きいほど、油溝６３から密閉ハウジン
グ２０内へ戻されるバイパス流量が増加する。このた
め、回転数の増加に伴い容積型ポンプである潤滑油ポン
プ５０Ａの吐出量が増加しても、遠心ポンプとして機能
する油溝６３を通ってバイパスされる潤滑油ＬＯの増加
量がより大きくなるので、圧縮機ＣＰがスクロール型圧
縮機構３０を高速回転させるような運転状況になって
も、各摺動部の潤滑に必要な潤滑油供給量を確保し、吐
出量の増加による余分な潤滑油を極力バイパスさせるこ
とができる。

【００５１】従って、必要以上に多量の潤滑油ＬＯが各
摺動部へ供給され、スクロール型圧縮機構３０で圧縮し
た流体の流れにのって圧縮機ＣＰの外部へ流出する潤滑
油量を大幅に低減することができる。そして、圧縮機Ｃ
Ｐで圧縮する流体が空気調和装置等に使用される冷媒ガ
スであれば、いわゆるＯＣ％の増加を防止することがで
きる。また、このような潤滑油量の流出防止は、リリー
フ弁を使用することなく達成できるので、部品点数が少
なく小型化された圧縮機ＣＰの提供に有効である。

【００５２】図４は上述した第２の実施形態について、
隙間Ｓ５の値を変えた場合の実験結果を示している。な
お、図４の横軸は回転軸２８の回転数、縦軸は潤滑油Ｌ
Ｏの油量（供給量）である。この実験結果によれば、隙
間Ｓ５が０mmの場合、回転数の上昇とほぼ比例して油量
が増加しているのが分かる。しかし、隙間Ｓ５の値を
０．５mmまたは１．１mmとした場合には、回転数が８０
Ｈｚ付近まではほぼ比例して油量が増加するものの、そ
れ以上の高速回転では減少する傾向となる。

【００５３】これは、図５に示すように、回転数が上昇
するにつれて隙間Ｓ５から流出する潤滑油ＬＯの漏れ
量、すなわちバイパス流量が増加するためである。ま
た、この図によれば、遠心ポンプとして機能する油溝６
３の作用によって、バイパスされる油量の増加が高回転
数になるほど急激であることが分かる。また、図４に示
すように、たとえばドライブ軸受の必要給油量は回転数
に比例して増加するが、ポンプ側の給油量増加量がより
大きくなるため、高回転数で運転するほど余剰の潤滑油
量も増大することが分かる。

【００５４】以上の説明では、圧縮機がスクロール型圧
縮機構を備えたスクロール圧縮機であったが、本発明は
これに限定されることはなく、ロータリ圧縮機など他の
密閉縦型の圧縮機に適用可能なことはいうまでもない。
また、潤滑油ポンプについても上述したベーンロータ型
に限定されることはなく、ベーンロータ型と類似の構造
をもつ容積型ポンプを使用する場合にも適用可能であ
る。このように、本発明の構成は上述した実施形態に限
定されるものではなく、たとえばスクロール型圧縮機構
の構成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
適宜変更することができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明の圧縮機によれば、駆動軸の回転
数が上昇するにつれて潤滑油のバイパス流量が増すバイ
パス流路を設けたので、容積型ポンプの回転数が上昇し
て潤滑油の供給量が増加しても、バイパス流量を増すこ
とで各摺動部へ供給される潤滑油量の増加を抑制でき
る。このため、空気調和装置等に使用されて冷媒ガスを
圧縮する圧縮機においては、高回転数で運転してもＯＣ
％の増加を抑制することができる。

【００５６】また、潤滑油の外部流出が低減されれば、
長時間の運転で潤滑油不足が生じ、摺動部で焼き付き等
の不具合が発生するのを防止することもできるので、信
頼性や耐久性の向上にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る圧縮機の一実施形態を示す要部
断面図であり、潤滑油バイパス流路の第１の実施形態を
示している。

【図２】 図１における潤滑油ポンプの動作を示す説明
図であり、（ａ）はポンプロータが潤滑油の吐出を開始
した状態、（ｂ）はポンプロータが潤滑油の吸い込みお
よび吐出をしている状態、（ｃ）はポンプロータが潤滑
油の吸い込みおよび吐出をほぼ完了した状態、（ｄ）は
ポンプロータが潤滑油の吐出を完了した状態を示してい
る。

【図３】 本発明に係る圧縮機の一実施形態を示す要部
断面図であり、潤滑油バイパス流路の第２の実施形態を
示している。

【図４】 図４に示す潤滑油バイパス流路の第２の実施
形態について、隙間Ｓ５の大きさを変えて、回転数（Ｈ
ｚ）と給油される油量（ml／ｓ）との関係を示す実験結
果のグラフである。

【図５】 図４に示す潤滑油バイパス流路の第２の実施
形態について、隙間Ｓ５の大きさを変えて、回転数（Ｈ
ｚ）と隙間Ｓ５から漏れる油量（ml／ｓ）との関係を示
す実験結果のグラフである。

【図６】 本発明に係る圧縮機の構成例として、密閉縦
型のスクロール圧縮機を示す断面図である。

【図７】 従来の密閉縦型圧縮機に装備される潤滑油ポ
ンプの周辺構造を示す断面図である。

【図８】 図７に示す従来の潤滑油ポンプとして、ベー
ンロータ型ポンプの構成を示す横断面図である。

【図９】 図８に示す従来の潤滑油ポンプの要部断面図
である。

【符号の説明】

２２ 回転軸 ２２ａ 偏心軸 ２８ 給油孔 ５０，５０Ａ 潤滑油ポンプ ５１ シリンダ ５２ シリンダ室 ５３ スラストプレート ５４ カバープレート ５５ ポンプロータ ５８，５９ 吸い込み孔 ６０，６１ 吐出孔 ６２ 連通孔 ６３ 油溝 ７０，７０Ａ バイパス流路 Ｓ１〜Ｓ５ 隙間 ＬＲ 低圧室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河田 稔 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 (72)発明者 松田 進 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 BB06 CC16 CC35 3H039 AA06 BB11 CC27 CC44

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向の駆動軸で連結された圧縮機
   構及び電動機が密閉ハウジング内に配置され、前記駆動
   軸の下端側に組み込まれた容積型ポンプによって前記密
   閉ハウジング内の底部に貯留された潤滑油を循環させる
   密閉縦型の圧縮機において、 前記容積型ポンプに、前記駆動軸の回転数が上昇するに
   つれて前記潤滑油のバイパス流量を増す潤滑油バイパス
   流路を設けたことを特徴とする特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】 前記容積型ポンプをベーンロータ型と
   し、前記潤滑油バイパス流路が、ポンプロータの上下に
   設けた隙間を介して排油室から前記駆動軸に設けた油溝
   に連通していることを特徴とする請求項１記載の圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記容積型ポンプをベーンロータ型と
   し、前記潤滑油バイパス流路が、前記駆動軸の下端面に
   設けた隙間及び前記駆動軸とポンプロータとの間に存在
   する隙間を介して、前記駆動軸の内部に形成され下端面
   に開口する給油通路の入口から前記駆動軸に設けた油溝
   に連通していることを特徴とする請求項１記載の圧縮
   機。