JP2007085204A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮機の停止時に戻りオイルの一部がオイルポンプ内に残留するようにし、圧縮機の再起動時にオイルポンプの給油能力を高めるようにした圧縮機を提供する。
【解決手段】容器本体１内に電動要素２と、この電動要素２により駆動される圧縮要素３とを備え、底部にオイル溜め２０が設けられると共に、このオイル溜め２０からオイルを吸い上げるオイルポンプ１５が設けられ、このオイルポンプ１５は下部支持フレーム１４に固定されたシリンダ１８と、駆動軸７の下端部に軸着されてシリンダ１８の内部空間を回転する回転体１９と、シリンダ１８に形成された連通用切欠部１８bに上端部が接続されると共に、下端部がオイル溜め２０に挿入配置された吸引管２１とから構成された圧縮機において、前記シリンダ１８の連通用切欠部１８b内に吸引管２１の上端部を突出させることによりオイル残留手段を構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】容器本体１内に電動要素２と、この電動要素２により駆動される圧縮要素３とを備え、底部にオイル溜め２０が設けられると共に、このオイル溜め２０からオイルを吸い上げるオイルポンプ１５が設けられ、このオイルポンプ１５は下部支持フレーム１４に固定されたシリンダ１８と、駆動軸７の下端部に軸着されてシリンダ１８の内部空間を回転する回転体１９と、シリンダ１８に形成された連通用切欠部１８bに上端部が接続されると共に、下端部がオイル溜め２０に挿入配置された吸引管２１とから構成された圧縮機において、前記シリンダ１８の連通用切欠部１８b内に吸引管２１の上端部を突出させることによりオイル残留手段を構成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、圧縮機に係るもので、特に底部のオイル溜めからオイルを吸い上げるオイルポンプにおいて、圧縮機の停止時に戻りオイルの一部を残留させるためのオイル残留手段を設けた圧縮機に関する。
一般に、気体を圧縮する圧縮機としては、レシプロ式、回転式、スクロール式等の圧縮機が知られている。これらの圧縮機は、電動機からなる電動要素と、この電動要素により駆動される圧縮要素とを備え、圧縮要素に導入される冷媒ガス等の気体を圧縮して吐出させ、例えば空調機、冷蔵庫、冷凍・冷蔵庫等の冷凍サイクルに供給するようにしている。
この種の圧縮機は、通常圧縮機本体を構成する容器の底部に潤滑用オイルを溜めるオイル溜めが設けられ、電動要素のロータに軸着された駆動軸の下端部にオイルポンプが取り付けられ、このオイルポンプによりオイル溜めのオイルを吸い上げると共に、駆動軸の内部に軸線方向に沿って設けられた油通路を介して圧縮要素の摺動部や駆動軸の軸受部にオイルを供給して潤滑する。そして、潤滑後のオイルはオイル溜めに戻して繰り返し使用する構造になっている(例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等)。
特開平６−２６４６９号公報
特開平９−３２７６０号公報
特開平５−６５８８４号公報
又、図６に示すような構造のオイルポンプがあり、このオイルポンプは圧縮機の容器内に取り付けられている支持フレームAに、取付部材Bと共にボルトCにより固定されたシリンダDと、電動要素のロータ(図略)に軸着されている駆動軸Eの下端部にピンFを介して軸着されてシリンダDの内部空間Daを回転する回転体Gと、シリンダDの一部を切り欠いて形成された連通用切欠部Hに上端部が接続されると共に、下端部が容器底部に設けられているオイル溜め(図略)に挿入配置された吸引管Iとから構成されている。
このオイルポンプのシリンダDは、上下面にプレートJ、Kを介在させることで内部空間Daの上下面が塞がれており、且つ図５(b)に示すように内部空間Daの中心が回転体Gの中心に対して若干偏心Wさせて取り付けることで回転体Gとの間に偏心円環状の油通路が形成されている。そして、この油通路は前記連通用切欠部H、及び図５(a)に示すように前記取付部材Bの上面に形成された連通路Baにそれぞれ連通し、この連通路Baは回転体Gの中心に設けられた貫通軸孔Gaに連通している。又、回転体Gの外周部に切欠部Gbが設けられ、この切欠部Gb内に円柱状のピストン部材Lが摺動可能に嵌装されている。
このように構成されたオイルポンプは、駆動軸Eが軸回転すると回転体GがシリンダDの内部空間Daを回転し、連通用切欠部Hに吸引力が生じて吸引管Iによりオイル溜めからがオイルを吸い上げる。吸引管Iにより吸い上げられたオイルは、連通用切欠部HからシリンダDの内部空間Daに吸い込まれると共に、前記ピストン部材Lにより押されて偏心円環状の油通路を移動し、前記取付部材Bの連通路Ba内に流入し、この連通路Baから回転体Gの貫通軸孔Gaの内壁に沿って上昇し、更に駆動軸Eの内部に設けられている油通路Eaの内壁に沿って上昇し、前記のように圧縮要素の摺動部や駆動軸Eの軸受部等に給油される。
上記従来のオイルポンプにおいては、駆動軸Eの軸回転による遠心力によって駆動軸内の油通路Eaの内壁に沿って上昇し、この油通路Eaに連通させて設けた給油孔から圧縮要素の摺動部や駆動軸の軸受部に給油されるが、圧縮機が停止すると、駆動軸Eによる遠心力が失われて油通路Ea内のオイルが内壁に沿って下降し、更に下降するオイルの圧力によって前記オイルポンプ内の流路を逆流し、連通用切欠部Hから吸入管Iを経てオイル溜めに落下する。このため、圧縮機の停止時には、オイルポンプ内に殆どオイルが残留せず、圧縮機の再起動時にオイルポンプの給油能力が低下する問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、圧縮機の停止時にオイルポンプ内に戻りオイルの一部が残留するようにし、圧縮機の再起動時にオイルポンプの給油能力を高めるようにした圧縮機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、容器内に電動要素と、この電動要素により駆動される圧縮要素とを備え、前記容器の底部にオイル溜めが設けられると共に、このオイル溜めからオイルを吸い上げるオイルポンプが設けられ、このオイルポンプは前記容器内に取り付けられている支持フレームに固定されたシリンダと、前記電動要素のロータに軸着された駆動軸の下端部に取り付けられて前記シリンダの内部空間内を回転する回転体と、前記シリンダに形成された連通用切欠部に上端部が接続されると共に、下端部が前記オイル溜めに挿入配置された吸引管とから構成された圧縮機において、前記シリンダの連通用切欠部にオイル残留手段を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧縮機において、前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部の内部に前記吸引管の上端部を突出させて取り付けた構成であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の圧縮機において、前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部の内部に立上壁を設け、この立上壁の上方に高位油通路を設け、この高位油通路を介して前記吸引管側の油通路と前記シリンダの内部空間側の油通路とを連通させた構成であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載の圧縮機において、前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部の下端部に前記吸引管の上端部が接続され、この吸引管の上端部に拡径部を設け、この拡径部内にフロートを収納した構成であることを特徴とする。
上記請求項１の発明によれば、駆動軸の下端部に取り付けられたオイルポンプによりオイル溜めのオイルを吸い上げて圧縮要素の摺動部及び駆動軸の軸受部に給油して潤滑するようにした圧縮機において、オイルポンプの構成部材であるシリンダに形成された連通用切欠部にオイル残留手段を設けたので、圧縮機が停止した際に、オイル溜めに戻るオイルの一部をオイルポンプ内に残留させることができる。これにより、圧縮機の再起動時にオイルポンプ内にオイルがあるため、オイルポンプのシール性が上がり、オイルポンプの給油能力を向上させることができる。
上記請求項２の発明によれば、請求項１の圧縮機において、前記オイル残留手段は、シリンダの連通用切欠部の内部に前記吸引管の上端部を突出させて取り付けた構成であるため、圧縮機の停止時にシリンダの連通用切欠部から吸引管に流入してオイル溜めに戻るオイルは、残り少なくなると吸引管の突出上端部で流入が阻止される。これにより、オイルポンプ内にオイルの一部を残留させることができる。
上記請求項３の発明によれば、請求項１の圧縮機において、前記オイル残留手段は、シリンダの連通用切欠部の内部に立上壁を設け、この立上壁の上方に高位油通路を設け、この高位油通路を介して前記吸引管側の油通路と前記シリンダの内部空間側の油通路とを連通させた構成であるため、圧縮機の停止時にシリンダの連通用切欠部から吸引管に流入してオイル溜めに戻るオイルは、残り少なくなると立上壁上方の高位油通路で流入が阻止される。これにより、オイルポンプ内にオイルの一部を残留させることができる。
上記請求項４の発明によれば、請求項１の圧縮機において、前記オイル残留手段は、シリンダの連通用切欠部の下端部に前記吸引管の上端部が接続され、この吸引管の上端部に拡径部を設け、この拡径部内にフロートを収納した構成であるため、圧縮機の停止時に戻りオイル量が少なくなるとフロートが吸引管を閉塞する。これにより、オイル溜めに戻るオイルは、吸引管の上端部でフロートにより流入が阻止され、オイルポンプ内にオイルの一部を残留させることができる。
次に、本発明をスクロール圧縮機に適用した実施形態について説明する。
図１は本発明に係る第１実施形態を示す概略縦断面図である。図中、１は円筒形の容器本体であり、内部に電動要素２とこの電動要素２により駆動される圧縮要素３とが収納して配設され、容器本体１の上端部には仕切り円盤４を介して上部キャップ５が取り付けられ、容器本体１の下端部には下部キャップ６が取り付けられることにより密閉容器として構成されている。
上記電動要素２は電動機であって、外周部が容器本体１のほぼ中央部の内壁に固定されているステータ２aと、このステータ２aの中央部に回転自在に配設されたロータ２bとから構成され、ロータ２bの中央部には駆動軸７が貫通して軸着されている。
上記圧縮要素３は公知のスクロール形式のものであって、ほぼ円盤状の下面側に渦巻状の凹溝が形成されている固定スクロール３aと、ほぼ円盤状の上面側に渦巻状の突起が形成されている揺動スクロール３bとから構成され、これら一対のスクロールの渦巻状凹溝と突起を組み合わせて圧縮室を形成して圧縮作用を行う。即ち、固定スクロール３aは静止させ、揺動スクロール３bはその中心軸回りには自転しない旋回運動をさせ、前記渦巻状凹溝と突起により形成される圧縮室が揺動スクロール３bの旋回運動によって回転しながら中央部に移動し、次第にその容積を減じる。そして、圧縮要素３の外側部から圧縮室内に吸入された気体は、圧縮室の移動に伴う容積変化により等エントロピー変化に従って圧力が上昇する。
前記容器本体１の上部の内壁には上部支持フレーム８が固定され、この上部支持フレーム８の上面外周部に前記固定スクロール３aがボルト９(１本しか図示されていないが実際は複数本用いる)を介して固定され、中央部に形成されている軸受部８aには前記駆動軸７の上端部が貫通して軸支されている。又、上部支持フレーム８の上面側中央部には円形の凹部８bが形成されており、軸受部８aを貫通した駆動軸７の偏心カム部７aが凹部８b内に突出し、この偏心カム部７aに前記揺動スクロール３bの下面側突出円筒部がベアリング１０を介して嵌着され、揺動スクロール３bが前記固定スクロール３aに組み合わされている。そして、上部支持フレーム８と揺動スクロール３bは、この揺動スクロールの自転を規制するためにオルダムリング１１によって継ぎ手接続されている。これにより、駆動軸７の軸回転に伴って偏心カム部７aが偏心回転し、この偏心カム部７aにより揺動スクロール３bは自転することなく、固定スクロール３aに対して旋回運動することになる。
前記仕切り円盤４は中央部に通孔４aが設けられ、この通孔４aは固定スクロール３aの中央部に設けられた吐出ポート３c及びこの吐出ポート３cに続く凹部３dに連通している。これにより、圧縮要素３にて圧縮された気体は、固定スクロール３aの吐出ポート３cから吐出されると共に、凹部３d及び通孔４aを通って仕切り円盤４により仕切られている上部空間領域に流入し、上部キャップ５に取り付けられている吐出管１２から外部に吐出される。仕切り円盤４の中央部と、固定スクロール３aの上面側に形成されている円筒部との取付部にはシール材１３が装着されており、これにより上部空間領域(高圧領域)に流入した高圧の圧縮気体が、仕切り円盤４より下方の下部空間領域(低圧領域)に漏れないようにシールしてある。尚、凹部３dには吐出ポート３cを開閉する圧力開閉弁(図略)が取り付けられる。
前記容器本体１の下部の内壁には下部支持フレーム１４が固定され、この下部支持フレーム１４の中央部に形成されている軸受部１４aには前記駆動軸７の下端部が軸支されている。そして、下部支持フレーム１４の下面側にオイルポンプ１５が取り付けられている。
オイルポンプ１５は、図２に示すように下部支持フレーム１４に取付部材１６と共にボルト１７(図では１本であるが実際は複数本)により固定されたシリンダ１８と、前記駆動軸７の下端部に形成された凹部７b内にピン７eを介して軸着されシリンダ１８の内部空間１８aを回転する回転体１９と、シリンダ１８の一部を切り欠いて形成された連通用切欠部１８bに上端部を突出させて接続されると共に、下端部が容器内底部に設けられているオイル溜め２０(図１)に挿入配置された吸引管２１とから構成されている。
このオイルポンプ１５のシリンダ１８は、上下面にプレート２２、２３を介在させることで内部空間１８aの上下面が塞がれており、且つ図５(b)と同様に内部空間１８aの中心が回転体１９の中心に対して若干偏心させて取り付けることで回転体１９との間に偏心円環状の油通路が形成されている。そして、この油通路は前記連通用切欠部１８b、及び前記取付部材１６の上面に形成された連通路１６aにそれぞれ連通し、この連通路１６aは回転体１９の中心に設けられた貫通孔１９aに連通し、この貫通孔１９aは駆動軸７の内部に軸線方向に沿って設けられている油通路７cに連通している。又、図５(b)と同様に回転体１９の外周部に切欠部(図略)が設けられ、この切欠部内に円柱状のピストン部材(図略)が摺動可能に嵌装されている。
このように構成されたオイルポンプ１５は、駆動軸７が軸回転すると回転体１９がシリンダ１８の内部空間１８aを回転し、連通用切欠部１８bに吸引力が生じて吸引管２１によりオイル溜め２０からがオイルを吸い上げる。吸引管２１により吸い上げられたオイルは、吸引管２１の上端部２１aからシリンダ１８の連通用切欠部１８bに流入し、この連通用切欠部１８bからシリンダ１８の内部空間１８aに吸い込まれる。そして、内部空間１８aに吸入されたオイルは、前記ピストン部材の回転に伴って押し流されて偏心円環状の油通路を移動し、前記取付部材１６の連通路１６a内に流入し、この連通路１６aから回転体１９の貫通軸孔１９aの内壁に沿って上昇し、更に駆動軸７の油通路７cの内壁に沿って上昇し、油通路７cから圧縮要素３の摺動部や駆動軸７の軸受部８a、１４a等に給油される。
図１のように、駆動軸７の油通路７cの上端は、偏心カム部７aの内部に軸線方向に沿って形成されている油通路７dに連通しており、この油通路７dは揺動スクロール３bの内部に形成されている複数の給油孔３eと連通している。そして、偏心カム部７aの油通路７dから上方に出たオイルは、偏心カム部７aを軸受けしているベアリング１０部分に給油されると共に、揺動スクロール３bの給油孔３eに流入したオイルは、給油孔３eの上端部から揺動スクロール３bの外周面を下降して下面側に回り込み、揺動スクロール３bと上部支持フレーム８との摺動面に給油される。
前記容器本体１の側壁上部にはターミナル２４が取り付けられ、その内部側端子と前記電動要素２のステータ２aとが図示しない内部リード線により接続されると共に、外部側端子には図示しない外部電源からのリード線が接続される。これにより、外部電源から給電すると、ターミナル２４を通じて電動要素２を作動させることができる。
又、容器本体１の側壁要所には吸入管２５が取り付けられ、この吸入管２５の内側端部と前記圧縮要素３の図示しない吸入ポートとが連結管を介して接続されると共に、吸入管２５の外側端部には図示しない気体供給源からの配管が接続される。これにより、例えば冷媒ガスを吸入管２５から供給すると、圧縮要素３の吸入ポート(図略)から圧縮室内に吸入され、揺動スクロール３bの旋回運動によって冷媒ガスは圧縮される。そして、圧縮された冷媒ガスは、前記固定スクロール３aの吐出ポート３cから吐出されると共に、凹部３d、通孔４aを経て上部空間領域内に流入し、吐出管１２から外部に吐出される。
本実施形態に係るスクロール圧縮機は上記のように構成されており、前記外部電源から給電すると電動要素２が作動してロータ２bが回転し、このロータ２bの回転と共に駆動軸７が軸回転し、偏心カム部７aを介して圧縮要素３の揺動スクロール３bが旋回運動し、吸入管２５から供給される気体例えば冷媒ガスを、圧縮要素３の吸入ポートから圧縮室内に吸入して圧縮運転が開始される。
圧縮運転中に、前記オイルポンプ１５によりオイル溜め２０のオイルが吸引管２１を介して吸い上げられ、前記のようにシリンダ１８の連通用切欠部１８bから内部の偏心円環状の油通路に流入し、取付部材１６の連通路１６a、回転体１９の貫通軸孔１９aを経て駆動軸７の油通路７cに流入し、この油通路７cに設けられている給油孔から下部支持フレーム１４の軸受部１４a及び上部支持フレーム８の軸受部８aに給油される。駆動軸７は上端部が上部支持フレーム８の軸受部８aに、下端部が下部支持フレーム１４の軸受部１４aにそれぞれ軸支されているため、前記ロータ２bの回転に伴う軸回転が安定し、且つステータ２aに対するロータ２bの適正位置を保持することができる。
又、前記のように駆動軸７の偏心カム部７aに流入したオイルが、揺動スクロール３bを軸支しているベアリング１０部分、及び揺動スクロール３bと上部支持フレーム８との摺動部分に給油されることで、それらの部分を充分潤滑することができる。
電動要素２への給電が遮断されて圧縮機が停止すると、駆動軸７の軸回転及びオイルポンプ１５の作動も停止する。この圧縮機の停止時に、駆動軸７の油通路７c及び偏心カム部７aの油通路７dのオイルは、遠心力による上昇力を失ってそれぞれ内壁に沿って下降し、その下降圧力によってオイルポンプ１５における前記オイルの移動経路を逆流すると共に、吸引管２１を経てオイル溜め２０に戻る。尚、前記揺動スクロール３bの摺動部や、駆動軸７及び偏心カム部７aの軸受部等に供給されたオイルの一部も落下してオイル溜め２０に戻る。
オイル戻りの際に、オイルポンプ１５においては吸入管２１の上端部２１aがシリンダ１８の連通用切欠部１８bの内部に突出しているため、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が多く且つオイル圧力が強い場合には、吸入管２１の上端部２１aを超えて吸入管２１内に流入しオイル溜め２０に戻るが、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が減少し且つオイル圧力が弱い場合には、吸入管２１の上端部２１aを超えられずオイル溜め２０に戻ることができなくなる。これにより、オイルポンプ１５内には、吸引管２１の上端部２１の上縁以下の低いレベルで戻りオイルの一部が残留することになる。この場合、吸入管２１の上端部２１aが連通用切欠部１８b内に突出していることによってオイル残留手段が構成されている。
このようにして、圧縮機の停止時にオイルポンプ１５内に戻りオイルの一部が残留すると、オイルポンプ１５のオイルシール性が保持され、圧縮機の再起動時にオイルポンプ１５の給油能力を向上させることができる。
図３は、本発明に係る第２実施形態を示す要部の概略縦断面図である。この第２実施形態において、前記第１実施形態と同一の構成部材は同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
第２実施形態に係るスクロール圧縮機は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機と基本的構成は同じであり、オイル残留手段の構成が相違している。この場合、シリンダ１８の一部を切り欠いて形成された連通用切欠部１８b内に立上壁１８cを設け、この立上壁１８cの上方に高位油通路１８dを形成し、この高位油通路１８dを介して前記吸引管２１側の油通路と、シリンダ１８の内部空間１８側の油通路とを連通させた構成である。
又、吸引管２１はその上端部を連通用切欠部１８c内に突出させずに、連通用切欠部１８cの下方開口面と吸引管２１の上端面とが同一水平面内に位置するように取り付けられている点において第１実施形態とは構成が相違している。
この第２実施形態においては、前記オイル溜め２０から吸い上げられたオイルは、吸引管２１の上端から連通用切欠部１８b内に流入すると共に、前記立上壁１８cの上方の高位油通路１８dを通ってシリンダ１８の内部空間１８aに流入する。そして、シリンダ１８の内部空間１８aに流入したオイルは、前記偏心円環状の油通路、取付部材１６の連通路１６a、回転体１９の貫通軸孔１９aを経て駆動軸７の油通路７cに流入し、この油通路７cに設けられている給油孔から下部支持フレーム１４の軸受部１４a及び上部支持フレーム８の軸受部８aに給油される。更に、前記駆動軸７の偏心カム部７aに流入したオイルが、揺動スクロール３bを軸支しているベアリング１０部分、及び揺動スクロール３bと上部支持フレーム８との摺動部分に給油されることで、それらの部分を充分潤滑することができる。
電動要素２への給電が遮断されて圧縮機が停止すると、駆動軸７の軸回転及びオイルポンプ１５の作動が停止する。この圧縮機の停止時に、駆動軸７の油通路７c及び偏心カム部７aの油通路７dのオイルは、遠心力による上昇力を失ってそれぞれ内壁に沿って下降し、その下降圧力によってオイルポンプ１５における前記オイルの移動経路を逆流すると共に、吸引管２１を経てオイル溜め２０に戻る。尚、前記揺動スクロール３bの摺動部や、駆動軸７及び偏心カム部７aの軸受部等に供給されたオイルの一部も落下してオイル溜め２０に戻る
オイル戻りの際に、オイルポンプ１５においては前記のように連通用切欠部１８b内に立上壁１８cが設けられる共に、この立上壁１８cの上方に高位油通路１８dが形成されているため、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が多く且つオイル圧力が強い場合には、高位油通路１８dを通って吸入管２１内に流入しオイル溜め２０に戻るが、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が減少し且つオイル圧力が弱い場合には、立上壁１８cに阻止されるため高位油通路１８dを通って吸入管２１側の油通路に流入できず、オイル溜め２０に戻ることができなくなる。これにより、オイルポンプ１５内には、立上壁１８cの上縁以下の低いレベルで戻りオイルの一部が残留することになる。この場合、立上壁１８c及びその上方の高位油通路１８dによりオイル残留手段が構成されている。
このようにして、圧縮機の停止時にオイルポンプ１５内に戻りオイルの一部が残留すると、オイルポンプ１５のオイルシール性が保持され、圧縮機の再起動時にオイルポンプ１５の給油能力を向上させることができる。
図４は、本発明に係る第３実施形態を示す要部の概略縦断面図である。この第３実施形態において前記第１実施形態、第２実施形態と同一の構成部材は同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
第３実施形態に係るスクロール圧縮機は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機と基本的構成は同じであり、第２実施形態に係るスクロール圧縮機とはオイル残留手段の構成が一部相違している。この場合、シリンダ１８の一部を切り欠いて形成された連通用切欠部１８b内にシリンダ１８の高さと略同一高さの立上壁１８cを設け、この立上壁１８cの上方に位置する前記上部プレート２２に貫通孔を設けることで高位油通路２２aを形成し、この高位油通路２２aを介して前記吸引管２１側の油通路と、シリンダ１８の内部空間１８側の油通路とを連通させた構成である。尚、高位油通路２２aを形成する上部プレート２２の貫通孔は、その上端開口が前記下部支持フレーム１４の下面により閉塞されている。
この第３実施形態においては、前記オイル溜め２０から吸い上げられたオイルは、吸引管２１の上端から連通用切欠部１８b内に流入すると共に、前記立上壁１８cの上方の高位油通路２２aを通ってシリンダ１８の内部空間１８aに流入する。そして、シリンダ１８の内部空間１８aに流入したオイルは、前記偏心円環状の油通路、取付部材１６の連通路１６a、回転体１９の貫通軸孔１９aを経て駆動軸７の油通路７cに流入し、この油通路７cに設けられている給油孔から下部支持フレーム１４の軸受部１４a及び上部支持フレーム８の軸受部８aに給油される。更に、前記駆動軸７の偏心カム部７aに流入したオイルが、揺動スクロール３bを軸支しているベアリング１０部分、及び揺動スクロール３bと上部支持フレーム８との摺動部分に給油されることで、それらの部分を充分潤滑することができる。
電動要素２への給電が遮断されて圧縮機が停止すると、駆動軸７の軸回転及びオイルポンプ１５の作動が停止する。この圧縮機の停止時に、駆動軸７の油通路７c及び偏心カム部７aの油通路７dのオイルは、遠心力による上昇力を失ってそれぞれ内壁に沿って下降し、その下降圧力によってオイルポンプ１５における前記オイルの移動経路を逆流すると共に、吸引管２１を経てオイル溜め２０に戻る。尚、前記揺動スクロール３bの摺動部や、駆動軸７及び偏心カム部７aの軸受部等に供給されたオイルの一部も落下してオイル溜め２０に戻る
オイル戻りの際に、オイルポンプ１５においては前記のように連通用切欠部１８b内に立上壁１８cが設けられる共に、この立上壁１８cの上方に高位油通路２２aが形成されているため、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が多く且つオイル圧力が強い場合には、高位油通路２２aを通って吸入管２１内に流入しオイル溜め２０に戻るが、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が減少し且つオイル圧力が弱い場合には、立上壁１８cに阻止されるため高位油通路２２aを通って吸入管２１側の油通路に流入できず、オイル溜め２０に戻ることができなくなる。これにより、オイルポンプ１５内には、立上壁１８cの上縁以下の低いレベルで戻りオイルの一部が残留することになる。この場合、立上壁１８c及びその上方の高位油通路２２aによりオイル残留手段が構成されている。
このようにして、圧縮機の停止時にオイルポンプ１５内に戻りオイルの一部が残留すると、オイルポンプ１５のオイルシール性が保持され、圧縮機の再起動時にオイルポンプ１５の給油能力を向上させることができる。
図５は、本発明に係る第４実施形態を示す要部の概略縦断面図である。この第４実施形態において、前記第１実施形態ないし第３実施形態と同一の構成部材は同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
第４実施形態に係るスクロール圧縮機は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機と基本的構成は同じであり、オイル残留手段の構成が相違している。この場合、吸引管２１の上端部に段部を介して拡径部２１bが設けられ、この拡径部２１b内にフロート２６が収納され、連通用切欠部１８bの下方開口面と吸引管２１の上端面とが同一水平面内に位置するように取り付けられている。尚、段部は傾斜段部であっても、水平段部であってもどちちらでも良い。
フロート２６は球体状又は中空球体状に形成され、その直径は吸引管２１の拡径部の２１bの内径より小さく、段部より下方部分の内径より大きく形成されている。このフロート２６は吸引管２１の段部を開閉できるようにしてあり、運転中においてはオイル溜め２０から吸い上げられるオイルの上昇力によって押し上げられ、且つ拡径部２１b内を浮遊することで段部を開放することができる。これにより、オイル溜め２０から吸い上げられたオイルは、吸引管２１の上端から連通用切欠部１８b内に流入すると共に、シリンダ１８の内部空間１８aに流入する。そして、シリンダ１８の内部空間１８aに流入したオイルは、前記と同様に偏心円環状の油通路、取付部材１６の連通路１６a、回転体１９の貫通軸孔１９aを経て駆動軸７の油通路７cに流入し、この油通路７cに設けられている給油孔から下部支持フレーム１４の軸受部１４a及び上部支持フレーム８の軸受部８aに給油される。更に、前記駆動軸７の偏心カム部７aに流入したオイルが、揺動スクロール３bを軸支しているベアリング１０部分、及び揺動スクロール３bと上部支持フレーム８との摺動部分に給油されることで、それらの部分を充分潤滑することができる。
電動要素２への給電が遮断されて圧縮機が停止すると、駆動軸７の軸回転及びオイルポンプ１５の作動が停止する。この圧縮機の停止時に、駆動軸７の油通路７c及び偏心カム部７aの油通路７dのオイルは、遠心力による上昇力を失ってそれぞれ内壁に沿って下降し、その下降圧力によってオイルポンプ１５における前記オイルの移動経路を逆流すると共に、吸引管２１を経てオイル溜め２０に戻る。尚、前記揺動スクロール３bの摺動部や、駆動軸７及び偏心カム部７aの軸受部等に供給されたオイルの一部も落下してオイル溜め２０に戻る
圧縮機の停止時には、フロート２６が自重により下降して吸引管２１の段部を閉じるが、オイル戻りの際にオイルポンプ１５内の戻りオイル量が多く且つオイル圧力が強い場合には、拡径部２１bの内壁に沿って流下するオイルによりフロート２６が若干押し上げられて段部の一部又は全部を開いてオイル溜め２０に戻るが、オイルポンプ１５内の戻りオイル量が減少し且つオイル圧力が弱い場合には、フロート２６を押し上げて段部を開くことが不能となり、オイル溜め２０に戻ることができなくなる。これにより、オイルポンプ１５内には、戻りオイルが残留することになる。この場合は、吸引管２１の上端拡径部２１b内にフロートを収納することによりオイル残留手段が構成されている。フロートの重量が必要以上に大きいと、オイル溜めからのオイルの吸い上げ時に支障が生じるのみならず、圧縮機停止時におけるオイル戻りが不能となるため、最適な重量に設定しなければならない。
このようにして、圧縮機の停止時にオイルポンプ１５内に一部の戻りオイルが残留すると、オイルポンプ１５のオイルシール性が保持され、圧縮機の再起動時にオイルポンプ１５の給油能力を向上させることができる。
前記第１実施形態ないし第４実施形態では、いずれもスクロール圧縮機に適用した例で説明したが、本発明はスクロール圧縮機に限定されることなく、他形式の圧縮機に対しても適用できるものである。
本発明は、オイルポンプによって底部のオイル溜めからオイルを吸い上げる圧縮機に利用することができ、圧縮機の停止時にオイル溜めに戻るオイルの一部をオイルポンプ内に残留させるためのオイル残留手段を設けることにより、再起動時にオイルポンプの給油能力を向上させることができる。
１ 容器本体
２ 電動要素
２a ステータ
２b ロータ
３ 圧縮要素
３a 固定スクロール
３b 揺動スクロール
４ 仕切り円盤
５ 上部キャップ
６ 下部キャップ
７ 駆動軸
７a 偏心カム部
７c、７d 油通路
８ 上部支持フレーム
８a 軸受部
９ ボルト
１０ ベアリング
１１ オルダムリング
１２ 吐出管
１３ シール材
１４ 下部支持フレーム
１４a 軸受部
１５ オイルポンプ
１６ 取付部材
１６a 連通路
１８ シリンダ
１８a 内部空間
１８b 連通用切欠部
１８c 立上壁
１８d 高位油通路
１９ 回転体
１９a 貫通軸孔
２０ オイル溜め
２１ 吸引管
２１a 上端部
２１b 拡径部
２２ 上部プレート
２２a 高位油通路
２３ 下部プレート
２４ ターミナル
２５ 吸入管
２６ フロート
２ 電動要素
２a ステータ
２b ロータ
３ 圧縮要素
３a 固定スクロール
３b 揺動スクロール
４ 仕切り円盤
５ 上部キャップ
６ 下部キャップ
７ 駆動軸
７a 偏心カム部
７c、７d 油通路
８ 上部支持フレーム
８a 軸受部
９ ボルト
１０ ベアリング
１１ オルダムリング
１２ 吐出管
１３ シール材
１４ 下部支持フレーム
１４a 軸受部
１５ オイルポンプ
１６ 取付部材
１６a 連通路
１８ シリンダ
１８a 内部空間
１８b 連通用切欠部
１８c 立上壁
１８d 高位油通路
１９ 回転体
１９a 貫通軸孔
２０ オイル溜め
２１ 吸引管
２１a 上端部
２１b 拡径部
２２ 上部プレート
２２a 高位油通路
２３ 下部プレート
２４ ターミナル
２５ 吸入管
２６ フロート
Claims (4)
- 容器内に電動要素と、この電動要素により駆動される圧縮要素とを備え、前記容器の底部にオイル溜めが設けられると共に、このオイル溜めからオイルを吸い上げるオイルポンプが設けられ、このオイルポンプは前記容器内に取り付けられている支持フレームに固定されたシリンダと、前記電動要素のロータに軸着された駆動軸の下端部に取り付けられて前記シリンダの内部空間内を回転する回転体と、前記シリンダに形成された連通用切欠部に上端部が接続されると共に、下端部が前記オイル溜めに挿入配置された吸引管とから構成された圧縮機において、前記シリンダの連通用切欠部にオイル残留手段を設けたことを特徴とする圧縮機。
- 前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部の内部に前記吸引管の上端部を突出させて取り付けた構成であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
- 前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部に立上壁を設け、この立上壁の上方に高位油通路を設け、この高位油通路を介して前記吸引管側の油通路と前記シリンダの内部空間側の油通路とを連通させた構成であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
- 前記オイル残留手段は、前記シリンダの連通用切欠部の下端部に前記吸引管の上端部が接続され、この吸引管の上端部に拡径部を設け、この拡径部内にフロートを収納した構成であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
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