JP2004183655A - 潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧縮機のリップシール（３８）の寿命を延長する。
【解決手段】 クランク軸（１８）で使用される潤滑剤を用いて、摩耗面を有するクランク軸のリップシール（３８）を潤滑する装置である。この潤滑装置は、圧縮機ハウジング部（３２）を含み、リップシール（３８）は、クランク軸（１８）と、リップシール（３８）の面に潤滑剤を充分に提供する圧縮機ハウジング部（３２）の構造体と、に接触するように圧縮機ハウジング部（１２）内に固定されている。好適実施例では、上記構造体は、リップシール（３８）と接触した状態に潤滑剤を保つためのリザーバを有するボア（４０）を含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、圧縮機のリップシールの潤滑に関し、特に、圧縮機のリップシールを過剰に潤滑することなく、リップシールを充分に潤滑するリザーバおよび排出装置に関する。

輸送用冷凍機器などで使用される種類の冷凍装置は、最も単純な形態では、閉じた冷凍循環路を構成するように連続的に接続された圧縮機、凝縮器、膨張装置、および蒸発器を含む。往復動型の圧縮機を使用する装置は、圧縮機内で圧縮される冷媒と混ざる潤滑油で潤滑する必要がある。

典型的な往復動圧縮機は、ガス状の冷媒を機械的に圧縮するようにシリンダ内で往復運動するピストンを含む。ピストンの下降行程でシリンダ内にガスを引き込むとともに上昇行程でガスを圧縮するように、適切なマニホルドや弁が設けられている。

このような圧縮機では、油を使用して種々の部品および部品間の境界面を潤滑している。駆動装置が圧縮機の外部にある開放形の構造では、圧縮機内の冷媒圧力を維持するために機械的な軸封部が使用されている。圧縮機の油ポンプは、加圧ガスの漏れを封止するとともに作動時に軸封面を潤滑するために油膜を形成する。例えば、機械的な軸封部は、グランドプレートの近傍で圧縮機のクランク軸が圧縮機のクランク室から出る箇所でクランク軸に設けられる。このような圧縮機のクランク軸は、外部の汚れが圧縮機に入るのを防止するために、追加のシール、一般にはリップシールを備えてもよい。従って、リップシールは、圧縮機の内部機構の最終防御線であり、機械的な軸封部の外側で、かつ最も典型的にはグランドプレートアセンブリに設けられている。

従来技術では、リップシールは、早期に摩耗する傾向があり、このため圧縮機の保守が必要となる。クランク軸とリップシールとの間の摩擦による早期の摩耗によって圧縮機キャビティ内に汚れが入り、圧縮機の内部機構が損傷されたり、圧縮機の外部に過剰な油が漏れるおそれがある。

本発明の目的は、圧縮機のリップシールの寿命を延長することである。

本発明の他の目的は、リップシールの寿命を延長するとともに圧縮機の保守を減少させるために、圧縮機のリップシールを潤滑する機構を提供することである。

本発明のまた他の目的は、圧縮機のリップシールが受ける潤滑量を調節する機構を提供することで、リップシールを潤滑する一方で過剰に潤滑しないことである。

本発明のさらに他の目的は、リップシールを充分に潤滑する一方で過剰に潤滑しないように、リップシールの近傍にリザーバと排出通路とを設けることである。

本発明の上述およびその他の目的は、クランク軸で使用される潤滑剤を用いて、面を有するクランク軸リップシールを潤滑する本発明の潤滑装置によって達成される。この潤滑装置は、圧縮機ハウジング部を含み、リップシールは、クランク軸と、リップシールの摩耗面に潤滑剤を充分に提供する圧縮機ハウジング部の構造体と、に接触するように圧縮機ハウジング部内に固定されている。好適実施例では、上記構造体は、リップシールと接触した状態に潤滑剤を保つための内部リザーバを有するボアを含む。リザーバ内の潤滑剤の量を調節するために通路が設けられており、この通路は、潤滑剤を供給するために油の貯蔵量が維持されるように方向づけられている。

本明細書では、空調装置または冷凍装置で使用される往復動圧縮機に関して本発明を説明する。この圧縮機は、空調装置または冷凍装置の冷凍回路に組み込まれた構成で開示および説明されているが、本発明の油の収集、潤滑、および分流の方法は、他の種類の圧縮機、ポンプ、および他の用途でも同様に適用可能である。

図１を参照すると、シェルすなわちハウジング１２を含む圧縮機１０が示されている。作動ピストン１４が、シリンダ１６内で往復動作するように配置されている。各々のピストン１４は、連結ロッド２０を介してクランク軸１８に連結されており、連結ロッド２０は、クランク軸１８のオフセット部分２２の周りに取り付けられている。クランク軸１８は、クランク軸１８の回転の不規則性を均衡させるために釣合いおもり２４を含む。クランク軸１８は、スリーブ２８内に取り付けられているとともにこのスリーブ２８内で回転し、かつハウジング１２の軸封キャビティ２６を通って延在する。

図２，図４を参照すると、クランク軸１８の軸封機構３１は、クランク軸１８がハウジング１２を貫通する箇所でより詳細に示されている。クランク軸１８は、機械的な軸封部のばねアセンブリ４５、軸封面２９，３３、グランドプレート３２、および摩耗面３９を有するリップシール３８を通過する。図３に示すように、ハウジング１２とグランドプレート３２との間の漏れを防止するために、グランドプレートガスケット３５が設けられている。端面シール３３は、実質的に円筒形であり、グランドプレート３２の内径Ａ内で端面シール３３を固定するＯリング３６を含む。リップシール３８は、直径Ａに隣接するとともに直径Ａから離間されて比較的小さい直径Ｂ内でグランドプレート３２に固定されており、軸封部のキャビティ内に汚れが入るのを防止する機能を有する。内側のディスク状の空間４０が、端面シール３３とリップシール３８との間に設けられており、この空間４０は、以下でより詳細に説明するように、潤滑剤貯蔵用の内部リザーバである。

クランク軸１８の軸封機構３１は、さらに弾性材料からなる円筒形の本体４４を含み、この本体４４は、クランク軸１８との間に油を使用して冷媒シールとして機能する。本体４４の外側に巻き付けられるとともにクランク軸１８の軸封部スラスト面４３に支持されているばね４５は、２つの端面シール２９，３３の間に軸方向荷重を提供する。２つの端面シール２９，３３には、油の使用によって冷媒シールとして機能するように荷重がかけられる。しかし、２つの端面シール２９，３３の面が冷媒の漏れを封止している状態において、圧力差によって油がこれらの面を通過し、過剰な油がシールキャビティリザーバ４１に収集されるとともに、油の高さがリザーバの容量を超えたときにはリップシールとクランク軸との境界面に流れる。

本発明は、シール境界面を通過して移動した油を利用して、リップシール３８を潤滑するとともにその寿命を延長するように機能する。図４を参照すると、本発明に従って、リザーバ４１は、過剰な油を収集するように、グランドプレート３２内で、かつリップシール３８の周囲に、最も重要にはリップシール３８の底部に設けられたリセス４６によって形成されている。図２，図３に示すように、好適実施例では、リセス４６は、直径Ａの延長部によって提供されており、リップシール３８が直径Ｂ内に設置されている状態でその本体４７の一部が直径Ａ内に延在して、広がったリング状の空間４０を形成する。空間４０の周辺部は、リップシール本体４７の周囲で直径Ａによって形成される。クランク軸がリップシール内で回転すると、リセス４６に油が溜まってリップシール３８の延長部４９および面３９が潤滑される。グランドプレート３２には、過剰な油を排出するために、ハウジング１２に設けられた第２の通路（図示省略）に通じる通路５０が設けられている。通路５０は、空間４０の底部５２の過剰な油５１がリップシール３８を過剰に潤滑（ｏｖｅｒ−ｓａｔｕｒａｔｅ）することなく、リップシール３８を充分に潤滑するような高さおよび角度に設けられている。従って、好適実施例では、通路５０は、通路５０の入口５４の第１の角部５３に対して約４５°に配置されており、通路５０の入口５４は、リップシール３８の内側周辺部５６よりも高い高さＨに位置する。従って、空間４８内の油の高さは一定に保たれ、リップシール３８を過剰に潤滑することなく、必要な潤滑が達成される。

本発明を好適実施例および特定の種類の圧縮機に関して説明したが、当業者であれば分かるように、本発明の趣旨および範囲内であれば改良や変更が可能である。また、本発明は、同様の軸封部を含む異なる種類の圧縮機や他の機構にも適用可能である。

本発明に係る装置を備える往復動圧縮機の断面を部分的に示す概略説明図である。 図１のクランク軸の軸封領域の断面を部分的に示す拡大説明図である。 軸封部とリップシール機構の拡大説明図である。 図３の４−４線に沿った断面を部分的に示す端面図である。

符号の説明

１２…ハウジング
１８…クランク軸
２９，３３…端面シール
３１…軸封機構
３２…グランドプレート
３５…グランドプレートガスケット
３６…Ｏリング
３８…リップシール
４０…ディスク状の空間
４４…本体

Claims (5)

1. クランク軸で使用された潤滑剤を用いて、摩耗面を有するクランク軸リップシールを潤滑する潤滑装置であって、
   前記リップシールが、前記クランク軸と接触するように内部に固定されている圧縮機ハウジング部と、
   前記リップシールの面を潤滑するために前記圧縮機ハウジング部に設けられた潤滑手段と、を有することを特徴とする潤滑装置。
2. 前記潤滑手段は、前記リップシールと接触した状態に潤滑剤を保つためのリザーバを有するボアを含むことを特徴とする請求項１記載の潤滑装置。
3. 前記リザーバ内の潤滑剤の量を調節する調節手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の潤滑装置。
4. 前記調節手段は、前記リザーバから潤滑剤を導く通路を含むことを特徴とする請求項３記載の潤滑装置。
5. 前記通路は、前記リップシールの摩耗面と接触する最適な高さに潤滑剤を保つように、前記リザーバに対して所定の角度および高さに設けられていることを特徴とする請求項４記載の潤滑装置。
   

Images