JP2007247624A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 密閉容器底部の油溜への潤滑油の量が減少したとき、シャフト内部の油送路の油吸込口へ潤滑油を効率良く導くために、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、充分な封入油量を確保でき、油ぎれによ潤滑不良を防止できる密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】 底部に油溜部を備えた密閉容器内に、電動機と圧縮部を配置し、同電動機の回転力を圧縮部に伝達するとともに、内部に油送路4aを備えたシャフト４と、同シャフトの下端を油溜部12の潤滑油12a に浸け、シャフトの回転に伴って油送路を介して潤滑油を汲み上げ、汲み上げた潤滑油を各摺動部に給油してなる密閉型圧縮機において、シャフトの下端と密閉容器の底面との間に、油溜部へ戻る潤滑油をシャフトの下端近傍に集める油導入板15を設けると共に、油導入板の上面側と油溜部とを連通する連通穴16a,16b,16c を設けてなる構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は空調機や冷凍機等に用いられる密閉型圧縮機に係わり、詳しくは、密閉容器底部の油溜部への潤滑油の戻り量が減少したときでも、シャフト内部の油送路へ潤滑油を効率良く導くことができる構造に関するものである。

圧縮機の運転時にガス冷媒とともに液冷媒が、密閉容器内に流入した場合や、圧縮機を長時間停止し、圧縮機が低温にさらされて冷媒が凝縮、液化した場合には、密閉容器の底部に液冷媒が溜まり込む。このため圧縮機を長時間停止した後の起動時や、液バック運転後には冷媒発泡などにより、圧縮機から冷凍サイクルへ潤滑油が持ち出されることがある。そこで、密閉容器底部の油溜部の潤滑油の戻り量が少なくなり、油ぎれを起し潤滑不良となり、性能低下や摺動部の焼付きなどが発生する場合がある。

そこで、上記問題点に対応する従来技術として、例えば図４に示すようなものが知られている（特許文献１参照）。
図４において、シェル１１’の底部の内部に給油ポンプ３４のオイル吸入口を中心に、すり鉢状の底部７１が設けられている。そこで、すり鉢状の底部７１に二層分離された状態で滞留する潤滑油５１と冷媒５２の液相との境界面の位置が、給油ポンプ３４のオイル吸入口の位置より、下方に位置するようになっていることから、給油ポンプ３４のオイル吸入口は、常に下層に存在する潤滑油５１の油中にあり、比重の大きい潤滑油５１は、オイル吸入口付近に集まるため、シェル１１’の底部に滞留する潤滑油５１の量が少なくなった場合にも、潤滑油５１が給油ポンプ３４で汲み上げられるため、油ぎれを起こすことがない。
したがって、摺動部の潤滑性の低下や、油ぎれにより信頼性を損なうといった課題が解消できる。

しかしながら、上記構成の場合、図４に示す、すり鉢状の底部７１の斜線部分は、むだな空間となるため、シェル１１’の大きさを変えない限り圧縮機に潤滑油５１を多く入れられないという問題がある。そこで、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、密閉容器内に充分な封入油量を確保でき、油溜部への潤滑油の戻り量が減少しても、少量の油で確実な給油を可能とし、油ぎれによる潤滑不良を防止できる構造の圧縮機が望まれていた。

特開平１１−２９４３３３号公報（６〜８頁、第３図）

本発明は上記の問題点に鑑み、密閉容器底部の油溜部への潤滑油の戻り量が減少したときでも、シャフト内部の油送路の油吸込口へ潤滑油を効率良く導くために、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、密閉容器内に充分な封入油量を確保でき、油ぎれによる潤滑不良を防止できる密閉型圧縮機を提供することを目的としている。

本発明は上述の課題を解決するため、底部に油溜部を備えた密閉容器内に、電動機と圧縮部を配置し、同電動機の回転力を前記圧縮部に伝達するとともに、潤滑油を給油する油送路を内部に備えたシャフトと、同シャフトの下端を前記油溜部の前記潤滑油に浸け、前記シャフトの回転に伴って前記油送路を介して前記潤滑油を汲み上げ、各摺動部に給油してなる密閉型圧縮機において、
前記シャフトの下端と前記密閉容器の底面との間に、前記油溜部へ戻る潤滑油を前記シャフトの下端近傍に集める油導入板を設けてなる構成となっている。

また、前記油導入板に、同油導入板の上面側と前記油溜部とを連通する連通穴を設けてなる構成となっている。

また、前記連通穴を少なくとも前記シャフトの油吸入口の下部に設けてなる構成となっている。

また、前記連通穴の周囲を、前記油導入板の前記圧縮部側に突設させてなる構成となっている。

また、前記連通穴を、流量の絞り効果を持たせた細穴で形成してなる構成となっている。

また、前記連通穴を複数設けてなる構成となっている。

更に、前記油溜部に、多くの表面積をもつ材質のスチールウールまたは金属多孔体を配設してなる構成となっている。

本発明によれば、請求項１のシャフトの下端と密閉容器の底面との間に、油溜部へ戻る潤滑油を集める油導入板を設けるとともに、請求項２の油導入板の上面側と油溜部とを連通する連通穴を設けてなる構成とすることにより、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、密閉容器内に充分な封入油量を確保しつつ、油溜部への潤滑油の戻り量が減少しても、少量の油で確実な給油を可能とし、油ぎれによる潤滑不良を防止することができる。請求項３の連通穴を少なくともシャフトの油吸入口の下部に設けてなる構成とすることにより、密閉容器の底部の潤滑油を迅速かつ、効率良く油送路の油吸込口へ導くことができる。請求項４の連通穴の外周部を、油導入板のシャフト側に突設させてなる構成とすることにより、潤滑油を油導入板の貯留部へ溜め易くすることができる。請求項５の連通穴を、流量の絞り効果を持たせた細穴で形成してなる構成とすることにより、潤滑油を油導入板の貯留部へ導き易くさせ，かつ、穴の加工が容易にできるため加工工数を低減することができる。また、複数台の室内機をもつマルチエアコンやビルエアコンなどの圧縮機への油戻りの悪いシステムには特に効果がある。

本発明の密閉型圧縮機の実施の形態をロータリ圧縮機による実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明における密閉型圧縮機の側断面図、図２は、本発明における密閉型圧縮機の要部拡大断面図である。

図１および図２において、密閉容器１内に、上下に固定子２ａと回転子２ｂとからなる電動機２と、この電動機２によって駆動される圧縮部３が配置されている。
前記圧縮部３は、前記電動機２の回転力をこの圧縮部３に伝達するための偏心軸部５を有し、内部に穿設された油送路４ａを備えたシャフト４と、円筒内面に吸入口６および吐出口（図示せず）を有するシリンダ７と、同シリンダ７の軸方向の両側に配置され、前記シャフト４を回転自在に支持する上軸受８および下軸受９と、前記上軸受８の一部を覆う上マフラ８ａと、前記下軸受９を覆う下マフラ９ａと、前記シリンダ７の円筒内面に沿って移動し、内周部が前記偏心軸部５に回転可能に嵌合された環状のローラ１０とにより構成されている。

６ａは、前記吸入口６に連通し、アキュムレータ（図示せず）より低圧冷媒を吸入して、前記圧縮部３に供給する吸入管である。同吸入管６ａから吸入された低圧冷媒は、前記ローラ１０の外周面と前記シリンダ７の円筒内面とで形成された圧縮室１１で圧縮され高圧冷媒となる。この圧縮された高圧冷媒は、吐出口（図示せず）から前記上マフラ８ａに設けられた吐出ガス孔（図示せず）を経由して、密閉容器１内に流れ、吐出管１ｔより冷凍サイクル中へ送出される。

前記シャフト４の下部に、下端に油吸込口１４ａを備え、内部に羽根を有する円筒状のオイルピックアップ部１４を設け、同オイルピックアップ部１４を、後述する油導入板に溜められた潤滑油１２ａに浸け、前記シャフト４の回転力により潤滑油１２ａを汲み上げ、汲み上げた潤滑油１２ａを前記シャフト４の内部の油送路４ａを介して軸受等の各摺動部に給油する構成となっている。

図２に示すように、前記オイルピックアップ部１４の下端と、前記密閉容器１内の底面との間に、前記油溜部１２へ戻る潤滑油１２ａを、前記オイルピックアップ部１４の下端近傍に集める皿状の油導入板１５が設けられている。同油導入板１５は、中心部に前記潤滑油１２ａが充分貯留するように、凹状の貯留部１５ａが形成されている。また、この貯留部１５ａを凹状にすることにより、前記シャフト４の回転による潤滑油１２ａの飛散を防ぐことができる。そして、前記油導入板１５に、同油導入板１５の上面側と前記油溜部１２とを連通する複数の連通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられた構成となっている。尚、前記油導入板１５の外周部は、前記密閉容器１の下シェル１ａの内周面に圧入又は溶接などにより固定されている。

上記構成において、前記シャフト４が回転すると、前記オイルピックアップ部１４も同時に回転し、前記貯留部１５ａの潤滑油１２ａはオイルピックアップ部１４の内周壁との摩擦力により回転力が与えられ渦流となる。この渦流のオイル面は、遠心力の働きで、放物線を母線とする曲面になる。よって、渦の中心から離れるに従いオイル面は高くなる。そして、最も離れたオイルピックアップ部１４の内周壁では、潤滑油１２ａは十分高い位置に達する。このようにして、遠心力によるポンプ作用（遠心ポンプ）により吸い上げられた潤滑油１２ａは、オイルピックアップ部１４の内周壁に沿って上昇し、シャフト４の内部の油送路４ａを通じて各軸受部へ供給され、軸あるいは軸受面に形成された油溝によって各摺動面へ供給される。
尚、本実施例は遠心ポンプを用いて説明したが、例えば、トロコイド式の容積ポンプなどでもよい。

このようにして、密閉容器１の底部の油溜部１２への潤滑油１２ａの量が減少したとき、シャフト４の内部の油送路４ａの油吸込口４ｂへ潤滑油１２ａを効率良く導くために、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、密閉容器１内に充分な封入油量を確保でき、かつ、油溜部１２への潤滑油１２ａの戻り量が減少しても、少量の油で確実な給油を可能とし、油ぎれによる潤滑不良を防止できる密閉型圧縮機となる。

また、図２に示すように、前記連通穴１６ａを前記オイルピックアップ部１４の油吸入口１４ａの下部に設けてなる構成とすることにより、密閉容器底部の油溜部への潤滑油の戻り量が減少したときでも、油送路４ａの油吸込口４ｂへ潤滑油を効率良く導くことができる。

また、前記連通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃの周囲を、前記油導入板１５の前記シャフト４側に突設させてなる構成とすることにより、潤滑油１２ａを前記油導入板１５の貯留部１５ａへ導き易くすることができる。

また、複数の前記連通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃを設けた構成とすることにより、前記油導入板１５の潤滑油１２ａが増えた場合、前記連通穴１６ｂまたは１６ｃから、前記油溜部１２へ循環され、再び前記連通穴１６ａより前記貯留部１５ａへ導かれるようになっている。

図３は本発明における他の実施例を示したもので、前記油溜部１２へ戻る潤滑油１２ａを、前記オイルピックアップ部１４の下端近傍に集める皿状の油導入板１５Ａの上面側と前記油溜部１２とを連通する複数の連通穴１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３の穴形状を変えたものである。
前記連通穴１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３の穴径φを１〜３mmとして、流量の絞り効果をもたせ、前記潤滑油１２ａを前記油導入板１５の貯留部１５ａへ導き易くさせたものである。また、穴の加工が容易にできるため加工工数が低減できる。

更に、上記２つの実施例において、図示しないが、前記油溜部１２にスチールウールまたは金属多孔体などの多くの表面積をもつ部材を配設し、この部材表面に潤滑油１２ａを付着させてなる構成とすることにより、冷媒発泡時に、潤滑油１２ａが冷凍サイクル等に持ち出されることを低減することができる。

以上説明したように、前記シャフト４の下端と前記密閉容器１の底面との間に、前記油溜部１２へ戻る潤滑油１２ａを前記シャフト４の下端近傍に集める油導入板１５を設け、同油導入板１５に上面側と前記油溜部１２とを連通する複数の連通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃを設けてなる構成とすることにより、密閉容器１の底部の油溜１２への潤滑油１２ａの量が減少したとき、シャフト４内部の油送路４ａの油吸込口へ潤滑油１２ａを効率良く導くために、圧縮機の高さやシェル底部の形状を変えることなく、密閉容器１内に充分な封入油量を確保でき、かつ、油溜部１２への潤滑油１２ａの戻り量が減少しても、少量の油で確実な給油を可能とし、油ぎれによる潤滑不良を防止できる密閉型圧縮機とすることができる。

本発明における密閉型圧縮機の側断面図である。 本発明における一実施例を示す要部拡大断面図である。 本発明における他の実施例を示す要部拡大断面図である。 従来例における密閉型圧縮機の側断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 電動機
２ａ 固定子
２ｂ 回転子
３ 圧縮部
４ シャフト
４ａ 油送路
５ 偏心軸部
６ 吸入口
６ａ 吸入管
７ シリンダ
８ 上軸受
８ａ 上マフラ
９ 下軸受
9a 下マフラ
１０ ロータ
１１ 圧縮室
１２ 油溜
１２ａ 潤滑油
１４ オイルピックアップ
１４ａ 油吸込口
１４ｂ 羽根
１５、１５Ａ 油導入板
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６Ａ１，１６Ａ２，１６Ａ３ 連通穴

Claims (5)

1. 底部に油溜部を備えた密閉容器内に、電動機と圧縮部を配置し、同電動機の回転力を前記圧縮部に伝達するとともに、潤滑油を給油する油送路を内部に備えたシャフトと、同シャフトの下端を前記油溜部の前記潤滑油に浸け、前記シャフトの回転に伴って前記油送路を介して前記潤滑油を汲み上げ、各摺動部に給油してなる密閉型圧縮機において、
   前記シャフトの下端と前記密閉容器の底面との間に、前記油溜部へ戻る潤滑油を前記シャフトの下端近傍に集める油導入板を設けてなることを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記油導入板に、同油導入板の上面側と前記油溜部とを連通する連通穴を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記連通穴を少なくとも前記シャフトの油吸入口の下部に設けてなることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記連通穴の周囲を、前記圧縮部側に突設させてなることを特徴とする請求項１、２または３に記載の密閉型圧縮機。
5. 前記連通穴を、流量の絞り効果を持たせた細穴で形成してなることを特徴とする請求項１、２または３に記載の密閉型圧縮機。

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