JP2010031692A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機における潤滑油が貯油室に滞留することを防止し、ハウジング内に広く行き渡らせて、円滑な潤滑を確保した圧縮機を提供する。
【解決手段】筒状のフロントハウジング２ａとリアハウジング２ｂとを、シリンダブロック６、バルブプレート８、ガスケット９を挟んで、複数個所、ハウジングボルト１０で締結して、シール性を確保したハウジング２を構成する。
クランク室Ｒに開放された複数の余空間としてのボルト貫通孔１１ｂである、潤滑油の貯油室１１ｂにおける一端と反対側箇所から、クランク室Ｒに通ずる連通路２１を設ける。また、貯油室１１ｂ同士は、互いに連通するように、通路２２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機における潤滑油が貯油室に滞留することを防止し、ハウジング内に広く行き渡らせて、円滑な潤滑を確保した、圧縮機に関するものである。

従来、斜板式の圧縮機としては、ハウジング内において、中心に回転可能に支持したシャフトと、シャフトに連結した斜板と、斜板外周側に固定した複数のピストンとを備えている。これら複数のピストンは、ハウジング内に、ビストンに対応して形成したシリンダを往復動する構成としている。
シャフトが回転することで、斜板によりピストンが往復運動を行い、これにより、それぞれのピストン両端側のシリンダにおいて、圧縮行程の一方、吸入行程を行うという機能を有する。
かかる圧縮機のハウジング内部の潤滑は、冷媒中の潤滑油と、斜板の遠心力を利用して撥ねかけにより行われる。

斜板式圧縮機の潤滑に関し、例えば特許文献１に開示されるものがある。
すなわち、特許文献１では、吐出室と吸入室とを連通する連絡通路上に油分離室で分離された潤滑油を貯留する貯油室を備え、貯油室と吸入室とは連絡通路の一部を構成する油戻し通路によって連通している。油戻し通路の一部たる導油路は、ガスケットにおいて台座の上端面とマフラー形成部材の下端面のシール領域に形成されている。

特開２００８−６９６９８号公報

このように、斜板式圧縮機１は、実質的には、図４に示すように、ハウジング２内に、中心に回転可能に支持したシャフト３と、シャフト３に連結した斜板４と、斜板４縁部に等間隔毎に固定した複数のピストン５を備えている。なお、これらピストン５は、ハウジング２内周のシリンダブロック６に設けた、対応するシリンダボア７内を往復動する構成としており、ピストン５が往復動することで、ピストン５両端側のシリンダボア７において、圧縮行程の一方、吸入行程を行うという構成である。

ところで、斜板式圧縮機１においては、ハウジング２内空間は、高圧な冷媒が漏洩することのないように、筒状のフロントハウジング２ａとリアハウジング２ｂとを、シリンダブロック６、バルブプレート８、ガスケット９を挟んで、複数個所、ハウジングボルト１０で締結して、シール性を確保している。
そして、かかるハウジング２内空間には、貯油空間１１である主貯油室１１ａや、シリンダブロック６の余空間を利用した貯油室１１ｂが設けられ、潤滑油を貯める構造としている。

しかしながら、上述の構造では、内部の冷媒の圧力状況や（図５参照）、圧縮機１の取り付け角度、姿勢によっては、主貯油室１１ａ、貯油室１１ｂに流入した潤滑油が停滞し、潤滑油の流通が阻害されるおそれがある（図６参照）。
本発明は、以上のような課題を解決するために提案されたものであって、圧縮機における潤滑油が貯油室に停滞することを防止し、ハウジング内に広く行き渡らせて、円滑な潤滑を確保した、圧縮機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、ハウジング（２）内に回転可能に支持されたシャフト（３）と、ハウジング（２）内のクランク室（Ｒ）に配置されシャフト（３）に連結された斜板（４）と、シャフト（３）の回転によって斜板（４）を介して、ハウジング（２）内のシリンダボア（７）内を往復動されて、冷媒の圧縮、吸入行程を行うピストン（５）とを備え、ハウジング（２）内に形成され、一端が、クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間を備えた圧縮機（１）において、クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間における一端と反対側箇所から、クランク室（Ｒ）に通ずる連通路（２１）が設けられていることを特徴とする。

これにより、行き止まりとなった余空間を連通路（２１）で連通させることで、余空間に溜まった潤滑油に内部冷媒ガス圧が作用した場合や、傾斜設置した場合の重力による滞留を防止することができる。

請求項２に記載の発明では、ハウジング（２）内に回転可能に支持されたシャフト（３）と、ハウジング（２）内のクランク室（Ｒ）に配置されシャフト（３）に連結された斜板（４）と、シャフト（３）の回転によって斜板（４）を介して、ハウジング（２）内のシリンダボア（７）内を往復動されて、冷媒の圧縮、吸入行程を行うピストン（５）とを備え、ハウジング（２）内に形成され、一端が、クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間を備えた圧縮機（１）において、複数の余空間は、クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間における一端と反対側箇所において、互いに連通させていることを特徴とする。

これにより、行き止まりとなった余空間を互いに連通させることで、余空間に溜まった潤滑油に内部冷媒ガス圧が作用した場合や、傾斜設置した場合の重力による滞留を防止することができる。

請求項３に記載の発明では、ハウジング（２）は、筒状のフロントハウジング（２ａ）とリアハウジング（２ｂ）とを、シリンダブロック（６）、バルブプレート（７）、ガスケット（９）を挟んで、複数個所ハウジングボルト（１０）で締結して構成し、余空間は、シリンダブロック（６）に形成された、ハウジングボルト（１０）が貫通されるボルト貫通孔（１１ｂ）であることを特徴とする。

これにより、余空間である、ハウジングボルト（１０）が貫通されるボルト貫通孔（１ｂ）に滞留する潤滑油を効果的に流動させることができ、良好な潤滑を確保することができる。

請求項４に記載の発明では、ボルト貫通孔（１１ｂ）には、シリンダブロック（６）において互いに連通する連通路（２２）が設けられていることを特徴とする。

これにより、余空間であるボルト貫通孔（１１ｂ）に滞留する潤滑油の流動を促進することができ、良好な潤滑が期待できる。

請求項５に記載の発明では、ガスケット（９）には、ボルト貫通孔（１１ｂ）を互いに連通する溝（２３）が設けられていることを特徴とする。

これにより、余空間であるボルト貫通孔（１１ｂ）に滞留する潤滑油の流動を促進することができ、良好な潤滑が期待できる。

さらに、請求項６に記載の発明では、冷媒がＣＯ2冷媒であることを特徴とする。

これにより、冷媒であるＣＯ2と、潤滑油との相溶性が低いことに起因して、潤滑油の滞留が他の冷媒に比較して顕著なことから、このような不都合を減少させることができ、良好な潤滑を期待することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、圧縮機について、斜板型圧縮機の一実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１に斜板式圧縮機２０の一実施形態を示す。なお、ここでの斜板式圧縮機２０について、従来例として説明した圧縮機１と実質的に同構成のものには、同符号を付して、詳細な説明は省略するものとする。また、かかる斜板式圧縮機２０において、対象である冷媒には、ＣＯ2冷媒を用いることができる。
この斜板式圧縮機２０においても、筒状のフロントハウジング２ａとリアハウジング２ｂとを、シリンダブロック６、バルブプレート８、ガスケット９を挟んで、複数個所ハウジングボルト１０で締結して、シール性を確保したハウジング２を構成している。

かかるハウジング２を固定するハウジングボルト１０は、フロントハウジング２ａから、フロントハウジング２ａ内空間を通過し、シリンダブロック６を経て、ガスケット９、バルブプレート８を貫通し、リアハウジング２ｂ内に捩じ込まれている。
また、ハウジング２内には、一端が、斜板４が配置されたクランク室Ｒに開放された複数の余空間（後述）を備えている。
なお、ハウジングボルト１０は、シリンダブロック６に形成されたシリンダボア７の間に位置するように、等間隔毎に配設されている（図２参照）。
その際、シリンダブロック６には、ハウジング２内の複数の余空間としてハウジングボルト１０が挿通する周囲空間、すなわち、ボルト貫通孔１１ｂを、潤滑油の貯油室１１ｂとしている。

また、ハウジング２内の余空間は、以上のようなシリンダブロック６の余空間を利用した貯油室１１ｂの他、フロントハウジング２ａ内のクランク室Ｒにおける適宜なデッドスペースを主貯油室１１ａとしている。

そして、クランク室Ｒに開放された複数の余空間としてのボルト貫通孔１１ｂである、潤滑油の貯油室１１ｂにおける一端と反対側箇所から、クランク室Ｒに通ずる連通路２１が設けられている（図１参照）。

また、シリンダブロック６の余空間を利用した貯油室１１ｂ同士は、シリンダブロック６に互いに連通するように、通路２２を設けている（図２参照）。
なお、貯油室１１ｂ同士を連通する通路２２以外に、図３のように、貯油室１１ｂ同士を連通するようにしてもよい。
この場合、シリンダブロック６に圧接している、ガスケット９の貯油室１１ｂの端面に対応する位置に、溝２３を形成することでも、貯油室１１ｂ同士を連通することができる。

以上のような斜板式圧縮機２０において、図示しない駆動手段によりシャフト３を回転させると、斜板４が連動回転し、これに伴い、斜板周囲のピストン５が、シリンダブロック６に形成されたシリンダボア７中を往復動する。
ピストン５が、シリンダボア７中を往復動すると、シリンダボア７一方が吸入行程を実行し、他方が圧縮行程を実行する。
吸入行程により冷媒がシリンダボア７内に導入され、一方、圧縮行程においては、ピストン５によりボア内の容積が縮められ、冷媒は、高温高圧化して、吐出弁（図示省略）を押し開き、冷凍サイクルにおけるコンデンサー側へ送り出される。
このように、シャフト３を回転させることで、冷媒の吸入圧縮が実行され、所定の高圧冷媒を、冷凍サイクルに送り出すことができる。

ところで、冷媒には、ここでは、ＣＯ2冷媒が使用され、圧縮機２０のハウジング２内に導入された冷媒中には、ＣＯ2に対し、潤滑油が含まれており、シリンダボア７中において、吸入圧縮行程が実行される際に、一部の潤滑油が冷媒中から分離する。この潤滑油はピストン５とシリンダボア７との摺動面を初めとして、ハウジング２内の様々な軸受、摺動箇所を潤滑することができる。潤滑油は、シャフト３の高回転によって、斜板４の回転による遠心力によって、ハウジング２内に撥ねかけられ、可動各部位を潤滑することができる。

そして、各部位を潤滑した潤滑油は、ハウジング２内の主貯油室１１ａをはじめ、シリンダブロック６の余空間を利用した、ハウジングボルト１０のボルト貫通孔１１ｂである貯油室１１ｂに溜まっていく。
ここで、貯油室１１ｂは、クランク室Ｒに開放された複数の貯油室１１ｂにおける一端と反対側箇所から、クランク室Ｒに通ずる連通路２１が設けられており（図１参照）、また、貯油室１１ｂ同士は、シリンダブロック６に形成した通路２２を通じて連通しているから（図３参照）、潤滑油が、主貯油室１１ａや貯油室１１ｂに留まることなく、絶えず、油連通路２１、通路２２を通じて、ハウジング２内を流動し、各可動部位を潤滑することができる。

以上の通りであるので、上述の圧縮機２０によれば、これまでのように、圧縮機内の冷媒の圧力状況や、設置角度により、潤滑油構造部に入った潤滑油がその場所に留まって、他の可動部位の潤滑が損なわれるように虞はない。

また、上述の圧縮機２０では、冷媒に、ＣＯ2冷媒を用いたことにより、冷媒であるＣＯ2と、潤滑油との相溶性が低いことに起因して、潤滑油の滞留が他の冷媒に比較して顕著であっても、上述のように、潤滑油が、主貯油室１１ａや貯油室１１ｂに留まることなく、絶えず、連通路２１、通路２２を通じて、ハウジング２内を流動し、各可動部位を潤滑することができることから、このような不都合を減少させることができ、潤滑性を損ねるようなことはない。

以上、本発明にかかる圧縮機１について、斜板式圧縮機２０の一例を挙げて説明したが、斜板式圧縮機２０は、ハウジングに油分離室を別途設けた構成のものであってもよい。

本発明にかかる圧縮機の一実施形態を示す、要部破断断面説明図である。 図１中、Ａ−Ａ線に沿う断面の一部を示す図である。 図１中、Ｂ−Ｂ線に沿う断面の一部を示す図である。 従来における圧縮機の一例を示す、要部破断断面説明図である。 図４に示す圧縮機の不都合を説明する、要部断面説明図である。 図４に示す圧縮機の不都合を説明する、要部断面説明図である。

符号の説明

２０ 斜板式圧縮機
２ ハウジング
２ａ フロントハウジング
２ｂ リアハウジング
３ シャフト
４ 斜板
５ ピストン
６ シリンダブロック
７ シリンダボア
８ バルブプレート
９ ガスケット
１０ ハウジングボルト
１１ 貯油空間
１１ａ 主貯油室
１１ｂ 貯油室
２１ 連通路
２２ 通路
２３ 溝
Ｒ クランク室

Claims (6)

1. ハウジング（２）内に回転可能に支持されたシャフト（３）と、前記ハウジング（２）内のクランク室（Ｒ）に配置され前記シャフト（３）に連結された斜板（４）と、前記シャフト（３）の回転によって前記斜板（４）を介して、前記ハウジング（２）内のシリンダボア（７）内を往復動されて、冷媒の圧縮、吸入行程を行うピストン（５）とを備え、
   前記ハウジング（２）内に形成され、一端が、前記クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間を備えた圧縮機（１）において、
   前記クランク室（Ｒ）に開放された前記複数の余空間における一端と反対側箇所から、前記クランク室（Ｒ）に通ずる連通路（２１）が設けられていることを特徴とする圧縮機。
2. ハウジング（２）内に回転可能に支持されたシャフト（３）と、前記ハウジング（２）内のクランク室（Ｒ）に配置され前記シャフト（３）に連結された斜板（４）と、前記シャフト（３）の回転によって前記斜板（４）を介して、前記ハウジング（２）内のシリンダボア（７）内を往復動されて、冷媒の圧縮、吸入行程を行うピストン（５）とを備え、
   前記ハウジング（２）内に形成され、一端が、前記クランク室（Ｒ）に開放された複数の余空間を備えた圧縮機（１）において、
   前記複数の余空間は、前記クランク室（Ｒ）に開放された前記複数の余空間における一端と反対側箇所において、互いに連通させていることを特徴とする圧縮機。
3. 前記ハウジング（２）は、筒状のフロントハウジング（２ａ）とリアハウジング（２ｂ）とを、シリンダブロック（６）、バルブプレート（７）、ガスケット（９）を挟んで、複数個所ハウジングボルト（１０）で締結して構成し、
   前記余空間は、前記シリンダブロック（６）に形成された、前記ハウジングボルト（１０）が貫通されるボルト貫通孔（１１ｂ）であることを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記ボルト貫通孔（１１ｂ）には、前記シリンダブロック（６）において互いに連通する連通路（２２）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記ガスケット（９）には、前記ボルト貫通孔（１１ｂ）を互いに連通する溝（２３）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
6. 前記冷媒がＣＯ2冷媒であることを特徴とする請求項１ないし５に記載のうち、いずれか１に記載の圧縮機。

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