JP2013072365A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転式圧縮機において、スラスト軸受の摺動面の潤滑油による冷却を促進する。
【解決手段】回転式圧縮機の偏心部(26)に、スラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延び、駆動軸(23)内に形成された給油通路(70)の潤滑油が供給されて該潤滑油を減圧する減圧溝(65)を形成する。
【選択図】図4
【解決手段】回転式圧縮機の偏心部(26)に、スラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延び、駆動軸(23)内に形成された給油通路(70)の潤滑油が供給されて該潤滑油を減圧する減圧溝(65)を形成する。
【選択図】図4
Description
本発明は、回転式圧縮機に関し、特にスラスト軸受面の冷却対策に係るものである。
従来からシリンダと、該シリンダ内に配置されて駆動軸の偏心部に外嵌されたピストンと、シリンダの軸方向の端部を閉塞する端板とを有し、シリンダ内においてピストンが偏心回転することによって流体が圧縮される回転式圧縮機が知られている(例えば、下記特許文献1を参照)。
上記回転式圧縮機では、偏心部の下端面と下方の端板を構成する下端板の上端面とによってスラスト荷重を受け止めるスラスト軸受が構成されている。また、スラスト軸受の摺動面を構成する偏心部の下端面と下端板の上端面との間には潤滑油が供給され、該潤滑油によってスラスト軸受の摺動面間を冷却することによって該スラスト軸受の摺動面における焼き付きを抑制することとしている。
しかしながら、運転条件によっては駆動軸内を流れる潤滑油に多量のガス冷媒が溶け込むことがあり、そのような潤滑油がスラスト軸受の摺動面間に供給されると、摩擦力を受けて発泡することがある。スラスト軸受の摺動面間にガスが存在すると、気体と金属との熱伝達率は液体と金属との熱伝達率よりも低いため、スラスト軸受の摺動面を十分に冷却できないという問題があった。
また、近年、ルームエアコン等に用いられる小型の圧縮機において、設置場所の制約や重量コストの低減を目的にさらなる小型化が望まれている。これに伴い、駆動軸の偏心部が小径化してスラスト軸受の摺動面の面積が減少してしまうために、スラスト軸受の摺動面の面圧が増大して摩擦による発熱量が増大する傾向にある。そのため、スラスト軸受の摺動面の潤滑油による効率のよい冷却が望まれている。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転式圧縮機において、スラスト軸受の摺動面の潤滑油による冷却を促進することにある。
第1の発明は、偏心部(26)が形成されて上下に延びる駆動軸(23)を有する駆動機構(20)と、上記偏心部(26)の外周を覆う筒状のシリンダ(34)と、該シリンダ(34)内に配置されて上記偏心部(26)に外嵌されたピストン(50)と、上記シリンダ(34)の上端を閉塞する上端板(31)と、上記シリンダ(34)の下端を閉塞する下端板(35)とを有する圧縮機構(30)とを備え、上記偏心部(26)の下端面に上記下端板(35)の上端面(35b)と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成されると共に、上記駆動軸(23)内に潤滑油が流通する油通路(70)が形成された回転式圧縮機であって、上記偏心部(26)には、上記スラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延び、上記油通路(70)の潤滑油が供給されて該潤滑油を減圧する減圧溝(65)が形成されている。
第1の発明では、駆動軸(23)内の油通路(70)を流れる潤滑油が偏心部(26)に形成された減圧溝(65)に供給される。また、減圧溝(65)に供給された潤滑油は、互いに摺接する偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間に供給され、遠心力によって径方向外側へ流れていく。ところで、油通路(70)から減圧溝(65)に供給された潤滑油にはガス冷媒が溶け込んでいるが、該潤滑油は減圧溝(65)において減圧される。その結果、潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が分離されて発泡する。潤滑油はガス冷媒に比べて比重が大きいため、潤滑油が受ける遠心力はガス冷媒が受ける遠心力よりも大きくなる。そのため、減圧溝(65)において潤滑油からガス冷媒が分離されると、ガス冷媒は減圧溝(65)の上部に溜まる一方、ガス冷媒よりも比重が大きい潤滑油は大きな遠心力を受けて減圧溝(65)から径方向の外側へ流出してスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間に供給される。つまり、スラスト軸受の摺動面を構成するスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間にはガス冷媒が分離された後の潤滑油が供給されるため、スラスト軸受の摺動面間において潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が発泡することがない。
第2の発明は、第1の発明において、上記下端板(35)と上記駆動軸(23)との間には、周方向に延びて上記油通路(70)の潤滑油が供給される油溝(74)が形成され、上記減圧溝(65)は、上記油溝(74)に連通部分(65a)を介して連通し、該連通部分(65a)は上記油溝(74)から上記減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。
第2の発明では、油通路(70)の潤滑油は、下端板(35)と上記駆動軸(23)との間において周方向に延びる油溝(74)を介して減圧溝(65)に供給されるが、油溝(74)と減圧溝(65)との連通部分(65a)が絞り部となっているため、減圧溝(65)に流入した潤滑油は、急激に減圧されて溶け込んでいたガス冷媒が分離されて発泡することとなる。
第3の発明は、第1の発明において、上記下端板(35)と上記駆動軸(23)との間には、周方向に延びて上記油通路(70)の潤滑油が供給される油溝(74)が形成され、上記減圧溝(65)と上記油溝(74)とは、上記スラスト軸受面(26a)と上記下端板(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して連通すると共に該隙間(65b)が上記油溝(74)から上記減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。
第3の発明では、油通路(70)の潤滑油は、油溝(74)を通過した後、スラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して減圧溝(65)に供給されるが、この隙間(65b)が絞り部となっているため、減圧溝(65)に流入した潤滑油は、急激に減圧されて溶け込んでいたガス冷媒が分離されて発泡することとなる。
第4の発明は、第1又は第2の発明において、上記下端板(35)の上端面(35b)における上記駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部には、周方向に延びて内周縁部に弾性軸受(62)を形成する溝部(61)が形成され、上記減圧溝(65)は、平面視において上記弾性軸受(62)と重なる位置に形成されている。
ところで、上記回転式圧縮機では、圧縮された流体の圧力がピストン(50)を介して駆動軸(23)の偏心部(26)に作用する。そのため、高負荷運転等の流体の圧縮室の内圧が比較的高い際には駆動軸(23)が大きく撓むおそれがあった。駆動軸(23)が撓むと、下端板(35)の上端面(35b)と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部に摺接する所謂角当たりが生じてしまう。角当たりが生じると、接触面圧が増大して、下端板の軸受部における摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いてしまう。そこで、上記発明では、下端板(35)の上端面(35b)における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部に、内周縁部に弾性軸受(62)を形成する溝部(61)を形成し、該弾性軸受(62)で駆動軸(23)を弾性的に支持することで、角当たりによる接触面圧の増大を抑制するようにしている。しかしながら、弾性軸受(62)は撓むことによって駆動軸(23)を弾性的に支持するが、撓む際に上端の一部が偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)にひっかかり、スラスト軸受面(26a)が損傷するおそれがあった。
そこで、第4の発明では、上記減圧溝(65)を、平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に設けることとした。これにより、弾性軸受(62)が変形しても、該弾性軸受(62)の上端は、減圧溝(65)に侵入するために偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)にひっかからなくなる。また、弾性軸受(62)は下端板(35)の内周縁部に形成されるため、減圧溝(65)を平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に設けることにより、減圧溝(65)がスラスト軸受面(26a)の内周端部に形成されることとなる。このように減圧溝(65)がスラスト軸受面(26a)の内周端部に形成されることにより、減圧溝(65)から流出した潤滑油は、スラスト軸受面(26a)全域に行き渡ることとなる。
第5の発明は、第4の発明において、上記減圧溝(65)は、外周縁が上記溝部(61)の外周縁よりも内周側に位置するように形成されている。
第5の発明では、外周縁が溝部(61)の外周縁よりも内周側に位置するように減圧溝(65)が形成されている。つまり、減圧溝(65)は、弾性軸受(62)を形成する溝部(61)よりも小径に形成されている。ところで、スラスト軸受面(26a)に開口する減圧溝(65)の径を大きくすればする程、スラスト軸受面(26a)の面積が減少することとなる。しかしながら、上記発明では、減圧溝(65)が弾性軸受(62)を形成する溝部よりも小径に形成されているため、スラスト軸受面(26a)の面積の減少が必要最低限の減少に抑制される。
第6の発明は、第1乃至第5のいずれか1つの発明において、上記偏心部(26)には、上記減圧溝(65)の上部と上記油通路(70)とを連通する連通路(66)が形成されている。
第6の発明では、減圧溝(65)において潤滑油から分離されたガス冷媒は、連通路(66)を介して油通路(70)に排出される。
第7の発明は、第1乃至第6のいずれか1つの発明において、上記偏心部(26)の側面には、上記油通路(70)から上記偏心部(26)の上方に供給された潤滑油を上記偏心部(26)の下方に導く側方給油溝(72)が形成され、上記減圧溝(65)は、上記側方給油溝(72)の下端が上記減圧溝(65)に開口するように形成されている。
第7の発明では、偏心部(26)の側面に、偏心部(26)の上方から下方に潤滑油を導く側方給油溝(72)が形成されている。つまり、側方給油溝(72)は、偏心部(26)の側面において上端から下端に亘って延びている。ところで、上記側方給油溝(72)をスラスト軸受面(26a)において開口するように形成すると、側方給油溝(72)を形成する壁面とスラスト軸受面(26a)との間に角部が生じ、スラスト軸受面(26a)が下端板(35)の上端面(35b)に対して摺動する際に該下端板(35)の上端面(35b)を削ってしまうおそれがある。そこで、上記発明では、側方給油溝(72)の下端が減圧溝(65)において開口するように減圧溝(65)が形成されている。そのため、側方給油溝(72)を形成する壁面と減圧溝(65)の上端を形成する壁面との間に角部が生じても、該角部によって下端板(35)の上端面(35b)が削られない。
第1の発明によれば、駆動軸(23)内の油通路(70)を流れる潤滑油の一部を、スラスト軸受面(26a)において開口する減圧溝(65)に供給して減圧することとした。その結果、減圧溝(65)において潤滑油に溶け込んだガス冷媒が分離され、ガス冷媒よりも大きな遠心力を受ける潤滑油のみを減圧溝(65)から径方向の外側へ流出させてスラスト軸受の摺動面を構成するスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間に供給することができる。よって、スラスト軸受の摺動面間におけるガス冷媒の発生を抑制することができるため、スラスト軸受の摺動面を潤滑油によって効果的に冷却することができ、焼き付きを抑制することができる。
また、第2の発明によれば、油通路(70)の潤滑油を減圧溝(65)に導く油溝(74)と減圧溝(65)とを連通部分(65a)を介して連通させると共に、該連通部分(65a)が油溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成した。そのため、簡単な構成により、減圧溝(65)においてガス冷媒が溶け込んだ潤滑油を急激に減圧することができ、ガス冷媒を確実に潤滑油から分離させることができる。
また、第3の発明によれば、油通路(70)の潤滑油を減圧溝(65)に導く油溝(74)と減圧溝(65)とをスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して連通させると共に、該隙間(65b)が油溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように油溝(74)と減圧溝(65)とを構成することとした。そのため、簡単な構成により、減圧溝(65)においてガス冷媒が溶け込んだ潤滑油を急激に減圧することができ、ガス冷媒を確実に潤滑油から分離させることができる。
また、第4の発明によれば、減圧溝(65)を、平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に設けることとしたため、弾性軸受(62)の変形に伴う該弾性軸受(62)の上端の偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)に対するひっかかりを防止することができる。従って、スラスト軸受面(26a)の損傷を防止することができる。また、減圧溝(65)をスラスト軸受面(26a)の内周端部に形成したため、減圧溝(65)から流出した潤滑油がスラスト軸受面(26a)全域に行き渡り、スラスト軸受面(26a)全域を潤滑油によって冷却することができる。
また、第5の発明によれば、減圧溝(65)を、弾性軸受(62)を形成する溝部(61)よりも小径に形成したため、スラスト軸受面(26a)に開口する減圧溝(65)を形成することによるスラスト軸受面(26a)の面積の減少を必要最小限に抑制することができる。
また、第6の発明によれば、減圧溝(65)において潤滑油から分離されたガス冷媒を排出することができる。そのため、高回転数で長時間運転されるような場合であっても、ガス冷媒が分離された潤滑油のみをスラスト軸受の摺動面間に供給することができる。従って、スラスト軸受の摺動面となる偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)と下端板(35)の上端面(35b)とを確実に冷却することができる。
また、第7の発明によれば、偏心部(26)の側面に側方給油溝(72)を設けると共に、該側方給油溝(72)の下端が減圧溝(65)において開口するように減圧溝(65)を形成することとした。そのため、側方給油溝(72)の下端部に形成される角部によってスラスト軸受面(26a)と摺接する下端板(35)の上端面(35b)が削られるのを防止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1に係る回転式圧縮機(10)は、例えば空気調和装置の冷媒回路に設けられ、蒸発器から吸入した冷媒を圧縮して放熱器へ吐出する。図1に示すように、回転式圧縮機(10)は、ケーシング(11)と電動機(20)と圧縮機構(30)とを備えている。
本発明の実施形態1に係る回転式圧縮機(10)は、例えば空気調和装置の冷媒回路に設けられ、蒸発器から吸入した冷媒を圧縮して放熱器へ吐出する。図1に示すように、回転式圧縮機(10)は、ケーシング(11)と電動機(20)と圧縮機構(30)とを備えている。
上記ケーシング(11)は、円筒状の胴部(12)と、該胴部(12)の上端側を閉塞する上部鏡板(13)と、該胴部(12)の下端側を閉塞する下部鏡板(14)とを備えている。上記胴部(12)には、該胴部(12)の下側部分を貫通して第1吸入管(15a)及び第2吸入管(15b)が取り付けられている。また、上部鏡板(13)の上側部分には、該上部鏡板(13)を貫通するように吐出管(16)が取り付けられている。ケーシング(11)には、上記電動機(20)及び圧縮機構(30)が収容されている。また、下部鏡板(14)の底部には、上記圧縮機構(30)の摺動部を潤滑する潤滑油が貯留される油溜まり(17)が形成されている。
上記電動機(20)は、円筒状のステータ(21)と円筒状のロータ(22)と駆動軸(23)とを備えている。ステータ(21)は上記ケーシング(11)の胴部(12)に固定されている。一方、ロータ(22)は、ステータ(21)の中空部に配置されている。ロータ(22)の中空部には、該ロータ(22)を貫通するように駆動軸(23)が固定されている。
上記駆動軸(23)は、上下に延びる主軸部(24)と、該主軸部(24)の下端寄りに該主軸部(24)と一体に形成された2つの偏心部(25,26)とを有している。該2つの偏心部(25,26)は、上方の上側偏心部(25)と該上側偏心部(25)の下方に設けられた下側偏心部(26)とによって構成され、いずれも主軸部(24)よりも大径に形成されている。上側偏心部(25)及び下側偏心部(26)は、それぞれの軸心が主軸部(24)の軸心に対して所定距離だけ偏心している。なお、本実施形態1では、上側偏心部(25)と下側偏心部(26)の主軸部(24)に対する偏心方向は180度ずれている。また、下側偏心部(26)の下端面には、後述するリアヘッド(35)の上端面(35b)と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成されている。
図1に示すように、駆動軸(23)の下端には、油溜まり(18)に浸漬する遠心ポンプ(27)が設けられている。駆動軸(23)の内部には、遠心ポンプ(27)が汲み上げた潤滑油が流通する給油通路(油通路)(70)が軸方向に形成されている。給油通路(70)には、第1〜第5通路(70a〜70e)が接続されている。第1〜第5通路(70a〜70e)は、それぞれ駆動軸(23)の径方向に延び、それぞれの流出端が駆動軸(23)の外周面において開口している。第1通路(70a)は、給油通路(70)の内部で発泡した冷媒ガスを排出するための排ガス通路であり、第2〜第5通路(70b〜70e)は、給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油を流出させるための油流出通路である。
具体的には、第1通路(70a)は、駆動軸(23)の圧縮機構(30)の上端の上側近傍に形成されている。第2通路(70b)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の上側近傍に形成され、第3通路(70c)は、上側偏心部(25)の内部に形成されている。第4通路(70d)は、下側偏心部(26)の内部に形成され、第5通路(70e)は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下側近傍に形成されている。上側偏心部(25)に形成された第3通路(70c)と下側偏心部(26)に形成された第4通路(70d)とは、各偏心部(25,26)の偏心方向に対して120°位相がずれ、且つ互いに180°位相がずれる方向に延びている。
駆動軸(23)の外周面には、第1及び第2縦溝(71,72)が形成されている。第1縦溝(71)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の外周面において軸方向に延び、上記第3通路(70c)の流出端が開口している。第1縦溝(71)は、上側偏心部(25)の上端面の潤滑油を下端面と後述するミドルプレート(33)の上端面との間に導く。第2縦溝(72)は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の外周面において軸方向に延び、上記第4通路(70d)の流出端が開口している。第2縦溝(72)は、下側偏心部(26)の上端面の潤滑油を下端面と後述するリアヘッド(35)の上端面(35b)との間に導く。
また、駆動軸(23)の外周面には、第1及び第2環状溝(73,74)が形成されている。第1環状溝(73)は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)の上側近傍の外周面において周方向に延び、上記第2通路(70b)の流出端が開口している。第1環状溝(73)は、第2通路(70b)から流出した潤滑油を周方向に導いて上側偏心部(25)の上端面と後述するフロントヘッド(31)の下端面との間に流入させる。第2環状溝(74)は、本発明に係る油溝を構成し、駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下側近傍の外周面において周方向に延び、上記第5通路(70e)の流出端が開口している。第2環状溝(74)は、第5通路(70e)から流出した潤滑油を周方向に導きつつ、該潤滑油を後述する減圧溝(65)(図4参照)に供給する。
このような構成により、上記駆動軸(23)の回転に伴って上記遠心ポンプ(27)によって上記油溜まり(17)の潤滑油が給油通路(70)へ汲み上げられる。給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油は、第2〜第5通路(70b〜70e)のそれぞれから流出し、第1及び第2縦溝(71,72)や第1及び第2環状溝(73,74)を介して圧縮機構(30)の摺動部に流れて該摺動部を潤滑及び冷却する。
上記圧縮機構(30)は、環状に形成されたフロントヘッド(31)、上側シリンダ(32)、ミドルプレート(33)、下側シリンダ(34)及びリアヘッド(下端板)(35)を有している。これらの環状部材(31〜35)は、上側から下側に向かって順に積層され、軸方向に延びる複数のボルトによって締結されている。上記駆動軸(23)は、上記環状部材(31〜35)を上下に貫通している。
上記上側シリンダ(32)及び下側シリンダ(34)は、それぞれ肉厚の円筒部材によって構成されている。一方、フロントヘッド(31)、ミドルプレート(33)及びリアヘッド(35)は、肉厚の円板部材によって構成され、それぞれ中心部に上述した駆動軸(23)が挿通される孔部が形成されている。上記フロントヘッド(31)及びリアヘッド(35)における孔部を形成する内周縁部は、それぞれ上記駆動軸(23)の主軸部(24)を回転自在に支持する滑り軸受部(31a,35a)を構成している。なお、実施形態1では、フロントヘッド(31)が主軸受を構成し、リアヘッド(35)が副軸受を構成している。
上側シリンダ(32)は、上端がフロントヘッド(31)によって閉塞される一方、下端がミドルプレート(33)によって閉塞され、内部の閉空間が上側シリンダ室(C1)を構成している。該上側シリンダ室(C1)内には、上記駆動軸(23)の上側偏心部(25)に摺動自在に外嵌された上側ピストン(40)が収容されている。図2に示すように、上側ピストン(40)の外周面には、該外周面から径方向外側へ延びる上側ブレード(41)が一体に形成されている。上側シリンダ室(C1)は、上側ブレード(41)によって第1吸入管(15a)に連通する低圧室(C11)と後述する上側吐出ポート(46)が開口する高圧室(C12)とに仕切られている。
なお、図2は、圧縮機構(30)の上側シリンダ室(C1)付近の横断面図であるが、下側シリンダ室(C2)付近の横断面の構成も上側シリンダ室(C1)付近の横断面の構成とほぼ同様であるため、下側シリンダ室(C2)における各構成部材の符号を括弧内に記載して図示を省略している。
一方、下側シリンダ(34)は、図1に示すように、上端がミドルプレート(33)によって閉塞される一方、下端がリアヘッド(35)によって閉塞され、内部の閉空間が下側シリンダ室(C2)を構成している。該下側シリンダ室(C2)内には、上記駆動軸(23)の下側偏心部(26)に摺動自在に外嵌された下側ピストン(50)が収容されている。図2に示すように、下側ピストン(50)の外周面には、該外周面から径方向外側へ延びる下側ブレード(51)が一体に形成されている。下側シリンダ室(C2)は、下側ブレード(51)によって第2吸入管(15b)に連通する低圧室(C21)と後述する下側吐出ポート(56)が開口する高圧室(C22)とに仕切られている。
図2に示すように、上側シリンダ(32)には、平面視で円形の溝が形成されている。該円形溝は、一対のブッシュ(43,43)を収容するブッシュ溝(42)に構成されている。該ブッシュ溝(42)には、平面視で半月状に形成された一対のブッシュ(43,43)が上側ブレード(41)を挟むような状態で内嵌されている。一方、下側シリンダ(34)にも、上側シリンダ(32)と同様に、平面視で円形の溝が形成されている。該円形溝は、一対のブッシュ(53,53)を収容するブッシュ溝(52)に構成されている。該ブッシュ溝(52)には、平面視で半月状に形成された一対のブッシュ(53,53)が下側ブレード(51)を挟むような状態で内嵌されている。
また、上側シリンダ(32)には、内周面と外周面との間を径方向へ貫通する吸入貫通路(44)が形成されている。該吸入貫通路(44)に、第1吸入管(15a)の端部が挿入されている(図1参照)。一方、下側シリンダ(34)には、内周面と外周面との間を径方向へ貫通する吸入貫通路(54)が形成されている。該吸入貫通路(54)には、第2吸入管(15b)の端部が挿入されている。
図1に示すように、上記フロントヘッド(31)の上面には、上方に向かって開口する凹部が形成され、該凹部は内側カバー(36)によって覆われている。また、該内側カバー(36)の上面は、外側カバー(37)によって覆われている。上記凹部が形成されたフロントヘッド(31)の上面と内側カバー(36)との間には内側吐出空間(81)が形成される一方、内側カバー(36)と外側カバー(37)との間には外側吐出空間(82)が形成されている。
上記フロントヘッド(31)には、上下方向に貫通して内側吐出空間(81)と上側シリンダ室(C1)の高圧室(C12)とを連通する上側吐出ポート(46)が形成されている。また、フロントヘッド(31)には、上側吐出ポート(46)を開閉するための吐出弁(47)が取り付けられている。該吐出弁(47)が開閉することによって上側吐出ポート(46)は、上側シリンダ(32)の内部に形成される高圧室(C12)に間欠的に連通する。さらに、内側カバー(36)には、内側吐出空間(81)と外側吐出空間(82)とを連通する貫通孔(図示省略)が形成され、外側カバー(37)には、外側吐出空間(82)とケーシング(11)の内部空間とを連通する貫通孔(図示省略)が形成されている。
上記リアヘッド(35)の下面には、周方向に延びて下方に向かって開口する凹部が形成され、該凹部は閉塞板(38)によって覆われ、内部に閉空間が形成されている。該閉空間は、下側吐出空間(83)を構成している。該下側吐出空間(83)は、リアヘッド(35)、下側シリンダ(34)、ミドルプレート(33)、上側シリンダ(32)及びフロントヘッド(31)を貫通する冷媒貫通孔(84)を介してフロントヘッド(31)と内側カバー(36)との間に形成された内側吐出空間(81)と連通している。
上記リアヘッド(35)には、上下方向に貫通して下側吐出空間(83)と下側シリンダ室(C2)における高圧室(C22)とを連通する下側吐出ポート(56)が形成されている。また、リアヘッド(35)には、下側吐出ポート(56)を開閉するための吐出弁(57)が取り付けられている。該吐出弁(57)が開閉することによって下側吐出ポート(56)は、下側シリンダ(34)の内部に形成される高圧室(C22)に間欠的に連通する。
ここで、上述のように、リアヘッド(35)の孔部を形成する内周縁部は、駆動軸(23)の主軸部(24)の下端部を回転自在に支持する滑り軸受部(35a)に構成されている。また、図3に示すように、リアヘッド(35)には、上端面(35b)の中央部の上部に平面視において環状の溝部(61)が形成されている。このようにリアヘッド(35)の上端面(35b)に環状の溝部(61)を形成することにより、滑り軸受部(35a)の上側部分であって上記溝部(61)の内側の部分が、駆動軸(23)を弾性的に支持する弾性軸受(62)に構成されている。つまり、駆動軸(23)の主軸部(24)の下端部に溝部(61)方向に荷重が加えられた場合に、弾性軸受(62)が撓んで溝部(61)内に陥入することによって、駆動軸(23)が弾性的に支持される。
図4に拡大して示すように、下側偏心部(26)の下端面には、リアヘッド(35)の上端面(35b)と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成されている。スラスト軸受面(26a)は、下側偏心部(26)の下端面のその他の部分よりも下方に位置するように下方に突出する突出部の端面によって構成されている。なお、上記回転式圧縮機(10)では、下側偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)とが、スラスト荷重を支持するスラスト軸受の摺動面を構成している。
下側偏心部(26)には、下端がスラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延びる減圧溝(65)が形成されている。該減圧溝(65)は、駆動軸(23)の主軸部(24)を取り巻くように形成されている。
本実施形態1では、図5に示すように、減圧溝(65)は、リアヘッド(35)と駆動軸(23)との間に形成された第2環状溝(74)に連通部分(65a)を介して連通するように構成されている。減圧溝(65)と第2環状溝(74)とは、連通部分(65a)が第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給する潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。具体的には、減圧溝(65)の下端部と第2環状溝(74)の上端部とが連通し、該連通部分(65a)の断面積が減圧溝(65)の断面積(減圧溝(65)の内側面の面積)よりも狭くなるように形成されている。このように減圧溝(65)と第2環状溝(74)が形成されることにより、第2環状溝(74)に供給された潤滑油が連通部分(65a)を介して減圧溝(65)に流入すると、急激に減圧されることとなる。
さらに、本実施形態1では、減圧溝(65)は、平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に形成されている。具体的には、減圧溝(65)は、外周縁が弾性軸受(62)の外周縁(溝部(61)の内周縁)よりも外周側に位置し、且つ内周縁が弾性軸受(62)の内周縁(リアヘッド(35)の内周縁)と同じ位置に位置するように形成されている。なお、減圧溝(65)は、内周縁が弾性軸受(62)の内周縁(リアヘッド(35)の内周縁)の僅かに内周側に位置するように形成されていてもよい。
また、減圧溝(65)は、外周縁が溝部(61)の外周縁よりも内周側に位置するように形成されている。つまり、減圧溝(65)は、溝部(61)よりも内周側に形成され、溝部(61)よりも小径に形成されている。
また、減圧溝(65)は、下側偏心部(26)の外周面に形成された第2縦溝(72)の下端が減圧溝(65)に開口するように形成されている。なお、上記第2縦溝(72)の下端は、減圧溝(65)には開口する一方、スラスト軸受面(26a)の減圧溝(65)が開口する部分を除く部分とは重ならない位置に形成されている。このように減圧溝(65)及び第2縦溝(72)を形成することにより、第2縦溝(72)を形成する壁面と減圧溝(65)の上端を形成する壁面との間に生じる角部がリアヘッド(35)の上端面(35b)に当接しなくなる。
−運転動作−
上記回転式圧縮機(10)では、上記電動機(20)が起動されて駆動軸(23)が回転に伴って、各偏心部(25,26)に外嵌された各ピストン(40,50)が各シリンダ室(C1,C2)内において偏心回転する。これにより、各ピストン(40,50)と各シリンダ室(C1,C2)の低圧室(C11,C21)と高圧室(C12,C22)との容積が周期的に変動し、該高圧室(C12,C22)において冷媒の吸入動作、圧縮動作及び吐出動作が連続的に行われる。
上記回転式圧縮機(10)では、上記電動機(20)が起動されて駆動軸(23)が回転に伴って、各偏心部(25,26)に外嵌された各ピストン(40,50)が各シリンダ室(C1,C2)内において偏心回転する。これにより、各ピストン(40,50)と各シリンダ室(C1,C2)の低圧室(C11,C21)と高圧室(C12,C22)との容積が周期的に変動し、該高圧室(C12,C22)において冷媒の吸入動作、圧縮動作及び吐出動作が連続的に行われる。
上記各吸入管(15a,15b)から上記各シリンダ室(C1,C2)の低圧室(C11,C21)へ吸入された冷媒は、各シリンダ室(C1,C2)の高圧室(C12,C22)で圧縮された後、各吐出ポート(46,56)から吐出される。上側吐出ポート(46)から吐出された冷媒は、上記内側吐出空間(81)へ流入する。一方、上記下側吐出ポート(56)から下側吐出空間(83)に吐出された冷媒は、冷媒貫通孔(84)を介して内側吐出空間(81)に流入し、該内側吐出空間(81)において上側シリンダ室(C1)から吐出された冷媒と合流する。内側吐出空間(81)において合流した上側シリンダ室(C1)と下側シリンダ室(C2)の吐出冷媒は、内側カバー(36)に形成された貫通孔を介して外側吐出空間(82)へ流入した後、外側カバー(37)に形成された貫通孔を介してケーシング(11)の内部空間に流入し、やがて吐出管(16)からケーシング(11)の外部へ流出する。
ところで、上記回転式圧縮機(10)では、下側偏心部(26)の下端面にリアヘッド(35)の上端面(35b)と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成され、該スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)とがスラスト軸受の摺動面を構成している。また、上記回転式圧縮機(10)では、各シリンダ室(C1,C2)の内圧が各ピストン(40,50)を介して駆動軸(23)の各偏心部(25,26)に作用する。そのため、高負荷運転等の各シリンダ室(C1,C2)の内圧が比較的高い際には駆動軸(23)が大きく撓むおそれがあった。駆動軸(23)が撓むと、リアヘッド(35)の上端面(35b)と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の下側偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)に摺接する所謂角当たりが生じてしまう。角当たりが生じると、下側偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との接触面圧が増大して、スラスト軸受における摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いてしまう。
そこで、本実施形態1では、上述のように、リアヘッド(35)の上端面(35b)における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部に、内周縁部に弾性軸受(62)を形成する環状の溝部(61)を形成して、弾性軸受(62)で駆動軸(23)を弾性的に支持することとしている。これにより、駆動軸(23)の撓みによる所謂角当たりが回避され、接触面圧の増大が抑制される。
−潤滑油による冷却−
上記駆動軸(23)が回転すると、遠心ポンプ(27)によって油溜まり(17)の潤滑油が駆動軸(23)の内部の給油通路(70)に汲み上げられる。給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油は、下方から上方に向かって流れた後、遠心力を受けて第2〜第5通路(70b〜70e)から駆動軸(23)の外周面に流出する。
上記駆動軸(23)が回転すると、遠心ポンプ(27)によって油溜まり(17)の潤滑油が駆動軸(23)の内部の給油通路(70)に汲み上げられる。給油通路(70)に汲み上げられた潤滑油は、下方から上方に向かって流れた後、遠心力を受けて第2〜第5通路(70b〜70e)から駆動軸(23)の外周面に流出する。
第2通路(70b)から流出した潤滑油は、第1環状溝(73)に溜まる。第1環状溝(73)に溜まった潤滑油は、フロントヘッド(31)の滑り軸受部(31a)の内周面に形成された図示しない螺旋溝を伝ってフロントヘッド(31)の上端まで導かれ、その際に、フロントヘッド(31)の滑り軸受部(31a)と駆動軸(23)の主軸部(24)との間の摺動面を潤滑すると共に冷却する。また、第1環状溝(73)に溜まった潤滑油は、上側ピストン(40)の上端面とフロントヘッド(31)の下端面との間の摺動面間に流入し、該摺動面を潤滑すると共に冷却する。
第3通路(70c)から流出した潤滑油は、第1縦溝(71)に溜まる。第1縦溝(71)に溜まった潤滑油は、駆動軸(23)の上側偏心部(25)と上側ピストン(40)の滑り軸受部との間の摺動面に流入し、該摺動面間を潤滑すると共に冷却する。また、第1縦溝(71)に溜まった潤滑油は、上側ピストン(40)の上端面とフロントヘッド(31)の下端面との間の摺動面、及び上側ピストン(40)の下端面とミドルプレート(33)の上端面との間の摺動面間に流入し、該摺動面を潤滑すると共に冷却する。
第4通路(70d)から流出した潤滑油は、第2縦溝(72)に溜まる。第2縦溝(72)に溜まった潤滑油は、駆動軸(23)の下側偏心部(26)と下側ピストン(50)の滑り軸受部との間の摺動面に流入し、該摺動面間を潤滑すると共に冷却する。また、第2縦溝(72)に溜まった潤滑油は、下側ピストン(50)の上端面とミドルプレート(33)の下端面との間の摺動面、下側ピストン(50)の下端面とリアヘッド(35)の上端面との間の摺動面及び駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面間に流入し、各摺動面間を潤滑すると共に冷却する。
第5通路(70e)から流出した潤滑油は、第2環状溝(74)に溜まる。第2環状溝(74)に溜まった潤滑油は、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)と駆動軸(23)の主軸部(24)との間の摺動面、下側ピストン(50)の下端面とリアヘッド(35)の上端面との間の摺動面、及び駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面、即ち、スラスト軸受の摺動面間に流入し、各摺動面間を潤滑すると共に冷却する。
ここで、第2環状溝(74)内の潤滑油は、連通部分(65a)を介して減圧溝(65)に流入した後にスラスト軸受の摺動面間に流入する。上述のように連通部分(65a)の断面積は、減圧溝(65)の断面積よりも狭くなるように形成されている。そのため、連通部分(65a)を介して減圧溝(65)に流入した潤滑油は急激に減圧される。その結果、潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が潤滑油から分離されて発泡する。ここで、潤滑油はガス冷媒よりも比重が大きいため、潤滑油が受ける遠心力はガス冷媒が受ける遠心力よりも大きくなる。そのため、減圧溝(65)において潤滑油からガス冷媒が分離されると、ガス冷媒は減圧溝(65)の上部に溜まる一方、ガス冷媒よりも比重が大きい潤滑油は大きな遠心力を受けて減圧溝(65)から径方向の外側へ流出して、下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面間に流入する。駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面、即ち、スラスト軸受の摺動面間に供給された潤滑油は、該摺動面を径方向外側に向かって流れる。つまり、スラスト軸受の摺動面間にはガス冷媒が分離された後の潤滑油だけが供給される。よって、スラスト軸受の摺動面間において、スラスト荷重を受けた潤滑油からガス冷媒が分離されて発泡することがなく、スラスト軸受の摺動面はガス冷媒が分離された後の潤滑油によって冷却されることとなる。
−実施形態1の効果−
上記実施形態1によれば、駆動軸(23)内の給油通路(70)を流れる潤滑油の一部を、スラスト軸受面(26a)において開口する減圧溝(65)に供給して減圧することとした。その結果、減圧溝(65)において潤滑油に溶け込んだガス冷媒が分離され、ガス冷媒よりも大きな遠心力を受ける潤滑油のみを減圧溝(65)から径方向の外側へ流出させてスラスト軸受の摺動面を構成するスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間に供給することができる。よって、スラスト軸受の摺動面間におけるガス冷媒の発生を抑制することができるため、スラスト軸受の摺動面を潤滑油によって効果的に冷却することができ、焼き付きを抑制することができる。
上記実施形態1によれば、駆動軸(23)内の給油通路(70)を流れる潤滑油の一部を、スラスト軸受面(26a)において開口する減圧溝(65)に供給して減圧することとした。その結果、減圧溝(65)において潤滑油に溶け込んだガス冷媒が分離され、ガス冷媒よりも大きな遠心力を受ける潤滑油のみを減圧溝(65)から径方向の外側へ流出させてスラスト軸受の摺動面を構成するスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間に供給することができる。よって、スラスト軸受の摺動面間におけるガス冷媒の発生を抑制することができるため、スラスト軸受の摺動面を潤滑油によって効果的に冷却することができ、焼き付きを抑制することができる。
また、上記実施形態1によれば、給油通路(70)の潤滑油を減圧溝(65)に導く第2環状溝(74)と減圧溝(65)とを連通部分(65a)を介して連通させると共に、該連通部分(65a)が第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成した。そのため、簡単な構成により、減圧溝(65)においてガス冷媒が溶け込んだ潤滑油を急激に減圧することができ、ガス冷媒を確実に潤滑油から分離させることができる。
ところで、上記回転式圧縮機(10)では、各シリンダ室(C1,C2)の内圧が各ピストン(40,50)を介して駆動軸(23)の各偏心部(25,26)に作用する。そのため、高負荷運転等の各シリンダ室(C1,C2)の内圧が比較的高い際には駆動軸(23)が大きく撓むおそれがあった。駆動軸(23)が撓むと、リアヘッド(35)の上端面と内周面とによって形成される角部が駆動軸(23)の主軸部(24)に摺接する所謂角当たりが生じてしまう。角当たりが生じると、接触面圧が増大して、リアヘッド(35)の滑り軸受部(35a)における摺動損失及び摩耗が増大し、回転式圧縮機の運転効率及び信頼性の低下を招いてしまう。そこで、上記回転式圧縮機(10)では、リアヘッド(35)の上端面(35b)における駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部に、内周縁部に弾性軸受(62)を形成する環状の溝部(61)を形成して、弾性軸受(62)で駆動軸(23)を弾性的に支持することによって、角当たりによる接触面圧の増大を抑制するようにしている。しかしながら、弾性軸受(62)は撓むことによって駆動軸(23)を弾性的に支持するが、撓む際に上端の一部が下側偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)にひっかかり、スラスト軸受面(26a)が損傷するおそれがあった。
そこで、上記実施形態1では、上記減圧溝(65)を、平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に設けることとした。これにより、弾性軸受(62)が変形しても、該弾性軸受(62)の上端は、減圧溝(65)に侵入するために下側偏心部(26)のスラスト軸受面(26a)にひっかからなくなる。従って、スラスト軸受面(26a)の損傷を防止することができる。また、弾性軸受(62)はリアヘッド(35)の内周縁部に形成されるため、減圧溝(65)を平面視において弾性軸受(62)と重なる位置に設けることにより、減圧溝(65)がスラスト軸受面(26a)の内周端部に形成されることとなる。このように減圧溝(65)をスラスト軸受面(26a)の内周端部に形成すると、減圧溝(65)から流出した潤滑油をスラスト軸受面(26a)全域に行き渡らせることができる。従って、スラスト軸受面(26a)全域を潤滑油によって冷却することができる。
また、上記実施形態1では、減圧溝(65)を、外周縁が溝部(61)の外周縁よりも内周側に位置するように形成することとした。つまり、減圧溝(65)を、弾性軸受(62)を形成する溝部(61)よりも小径に形成することとした。ところで、スラスト軸受面(26a)に開口する減圧溝(65)の径を大きくすればする程、スラスト軸受面(26a)の面積が減少することとなるが、上述のように、上記回転式圧縮機(10)では、減圧溝(65)を弾性軸受(62)を形成する溝部(61)よりも小径に形成することとした。そのため、スラスト軸受面(26a)に開口する減圧溝(65)を形成することによるスラスト軸受面(26a)の面積の減少を必要最小限に抑制することができる。
ところで、上記回転式圧縮機(10)では、下側偏心部(26)の側面に下側偏心部(26)の上端から下端に亘って延びる第2縦溝(72)が形成されている。このような第2縦溝(72)の下端をスラスト軸受面(26a)において開口させると、第2縦溝(72)を形成する壁面とスラスト軸受面(26a)との間に角部が生じ、スラスト軸受面(26a)がリアヘッド(35)の上端面(35b)に対して摺動する際に該リアヘッド(35)の上端面(35b)を削ってしまうおそれがある。
そこで、実施形態1によれば、下側偏心部(26)の側面に形成された第2縦溝(72)の下端が減圧溝(65)において開口するように減圧溝(65)を形成することとした。そのため、第2縦溝(72)の下端部に形成される角部によってスラスト軸受面(26a)と摺接するリアヘッド(35)の上端面(35b)が削られるのを防止することができる。
《発明の実施形態2》
実施形態2の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の弾性軸受(62)を形成する溝部(61)を省略すると共に、減圧溝(65)と第2環状溝(74)とが直接的には連通せず、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して間接的に連通するように形成したものである。
実施形態2の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の弾性軸受(62)を形成する溝部(61)を省略すると共に、減圧溝(65)と第2環状溝(74)とが直接的には連通せず、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して間接的に連通するように形成したものである。
具体的には、図6及び図7に示すように、減圧溝(65)は、内周縁がスラスト軸受面(26a)の内周縁よりも外周側に位置するように形成されている。実施形態2では、このような位置に減圧溝(65)を形成することにより、減圧溝(65)と第2環状溝(74)とが直接的に連通するのではなく、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して間接的に連通するように構成されている。
ここで、上述のように、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)とは摺接しているため、両者の間の隙間(65b)は僅かなものである。そのため、第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油は、減圧溝(65)と第2環状溝(74)とを連通させる隙間(65b)において急激に減圧されることとなる。つまり、減圧溝(65)と第2環状溝(74)とは、両者を連通させるスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)が潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。その他の構成は実施形態1と同様である。
上述のような構成により、実施形態2では、第5通路(70e)を介して第2環状溝(74)に流出した給油通路(70)の潤滑油は、遠心力を受けて径方向外側へ流出し、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を通過して減圧溝(65)に供給される。上述のように、第2環状溝(74)と減圧溝(65)とを連通させる隙間(65b)は、第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。そのため、スラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して減圧溝(65)に流入した潤滑油は急激に減圧される。その結果、潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が潤滑油から分離されて発泡する。
ここで、潤滑油はガス冷媒よりも比重が大きいため、潤滑油が受ける遠心力はガス冷媒が受ける遠心力よりも大きくなる。そのため、減圧溝(65)において潤滑油からガス冷媒が分離されると、ガス冷媒は減圧溝(65)の上部に溜まる一方、ガス冷媒よりも比重が大きい潤滑油は大きな遠心力を受けて減圧溝(65)から径方向の外側へ流出して、下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面間に流入する。
駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面、つまり、スラスト軸受の摺動面間に供給された潤滑油は、該摺動面を径方向外側に向かって流れる。つまり、スラスト軸受の摺動面間にはガス冷媒が分離された後の潤滑油だけが供給される。よって、スラスト軸受の摺動面間において、スラスト荷重を受けた潤滑油からガス冷媒が分離されて発泡することがなく、スラスト軸受の摺動面はガス冷媒が分離された後の潤滑油によって冷却されることとなる。
以上により、実施形態2によっても実施形態1と同様の効果を奏することができる。
《発明の実施形態3》
実施形態3の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の減圧溝(65)の形状を変更したものである。
実施形態3の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の減圧溝(65)の形状を変更したものである。
具体的には、図8に示すように、実施形態3では、減圧溝(65)は、実施形態1よりも軸方向長さが短く(溝深さが浅く)なるように形成され、実施形態1と同様に、外周縁が弾性軸受(62)の外周縁(溝部(61)の内周縁)よりも外周側に位置し、且つ内周縁が弾性軸受(62)の内周縁(リアヘッド(35)の内周縁)と同じ位置に位置するように形成されている。また、実施形態3では、減圧溝(65)の弾性軸受(62)の上端面に対向する部分が連通部分(65a)に形成され、該連通部分(65a)を介して減圧溝(65)は第2環状溝(74)に連通している。
実施形態3では、減圧溝(65)は、連通部分(65a)と該連通部分(65a)よりも径方向外側の非連通部分とで溝深さが一様になるように形成されている。しかし、減圧溝(65)の上記非連通部分は、溝部(61)に対向するように形成され、該溝部(61)と一体となって連通部分(65a)に比べて大きな空間を形成している。このような構成により、連通部分(65a)を介して第2環状溝(74)から減圧溝(65)に流入する潤滑油は、連通部分(65a)を通過して非連通部分に流入する際に急激に減圧されることとなる。つまり、実施形態3においても、連通部分(65a)は、第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給する潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。その他の構成は実施形態1と同様である。
上述のような構成により、実施形態3では、第5通路(70e)を介して第2環状溝(74)に流出した給油通路(70)の潤滑油は、連通部分(65a)を介して減圧溝(65)に供給される。上述のように、減圧溝(65)の非連通部分と溝部(61)とからなる空間は、減圧溝(65)の連通部分(65a)に比べて大きな空間に形成されている。言い換えると、減圧溝(65)の連通部分(65a)は、減圧溝(65)の非連通部分と溝部(61)とからなる空間に比べて小さな空間に形成され、第2環状溝(74)から減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている。そのため、連通部分(65a)を介して減圧溝(65)に流入した潤滑油は連通部分(65a)から非連通部分に流入する際に、急激に減圧される。その結果、潤滑油に溶け込んでいたガス冷媒が潤滑油から分離されて発泡する。
ここで、潤滑油はガス冷媒よりも比重が大きいため、潤滑油が受ける遠心力はガス冷媒が受ける遠心力よりも大きくなる。そのため、減圧溝(65)において潤滑油からガス冷媒が分離されると、ガス冷媒は減圧溝(65)の上部に溜まる一方、ガス冷媒よりも比重が大きい潤滑油は大きな遠心力を受けて減圧溝(65)から径方向の外側へ流出して、下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面間に流入する。
駆動軸(23)の下側偏心部(26)の下端面のスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)との間の摺動面、つまり、スラスト軸受の摺動面間に供給された潤滑油は、該摺動面を径方向外側に向かって流れる。つまり、スラスト軸受の摺動面間にはガス冷媒が分離された後の潤滑油だけが供給される。よって、スラスト軸受の摺動面間において、スラスト荷重を受けた潤滑油からガス冷媒が分離されて発泡することがなく、スラスト軸受の摺動面はガス冷媒が分離された後の潤滑油によって冷却されることとなる。
以上により、実施形態3によっても実施形態1と同様の効果を奏することができる。
《発明の実施形態4》
実施形態4の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の回転式圧縮機(10)に、減圧溝(65)の上部に溜まったガス冷媒を給油通路(70)に導くガス抜き穴(66)を加えたものである。具体的には、図9に示すように、ガス抜き穴(66)は、減圧溝(65)の上部と給油通路(70)とを連通する連通路に構成されている。このようにガス抜き穴(66)を形成することにより、減圧溝(65)の上部に溜まったガス冷媒がガス抜き穴(66)を介して給油通路(70)に排出される。そのため、高回転数で長時間運転されるような場合であっても、ガス冷媒が分離された潤滑油のみをスラスト軸受の摺動面間に供給することができる。従って、スラスト軸受の摺動面となるスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)とを確実に冷却することができる。
実施形態4の回転式圧縮機(10)は、実施形態1の回転式圧縮機(10)に、減圧溝(65)の上部に溜まったガス冷媒を給油通路(70)に導くガス抜き穴(66)を加えたものである。具体的には、図9に示すように、ガス抜き穴(66)は、減圧溝(65)の上部と給油通路(70)とを連通する連通路に構成されている。このようにガス抜き穴(66)を形成することにより、減圧溝(65)の上部に溜まったガス冷媒がガス抜き穴(66)を介して給油通路(70)に排出される。そのため、高回転数で長時間運転されるような場合であっても、ガス冷媒が分離された潤滑油のみをスラスト軸受の摺動面間に供給することができる。従って、スラスト軸受の摺動面となるスラスト軸受面(26a)とリアヘッド(35)の上端面(35b)とを確実に冷却することができる。
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、回転式圧縮機(10)は、圧縮機構(30)が2つのシリンダ室(C1,C2)を有する所謂2気筒の圧縮機構に構成されていた。しかしながら、本発明に係る回転式圧縮機の圧縮機構は、下側シリンダ室(C2)のみを有する所謂1気筒の圧縮機構であってもよい。具体的には、下側シリンダ(34)は、上端がフロントヘッド(31)によって閉塞される一方、下端がリアヘッド(35)によって閉塞され、内部の閉空間によって下側シリンダ室(C2)が構成されるものであってもよい。このような1気筒の圧縮機構であってもリアヘッド(35)の上端面(35b)と摺接する下側偏心部(26)にスラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延びる減圧溝(65)を形成することにより、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
上記各実施形態では、回転式圧縮機(10)は、圧縮機構(30)が2つのシリンダ室(C1,C2)を有する所謂2気筒の圧縮機構に構成されていた。しかしながら、本発明に係る回転式圧縮機の圧縮機構は、下側シリンダ室(C2)のみを有する所謂1気筒の圧縮機構であってもよい。具体的には、下側シリンダ(34)は、上端がフロントヘッド(31)によって閉塞される一方、下端がリアヘッド(35)によって閉塞され、内部の閉空間によって下側シリンダ室(C2)が構成されるものであってもよい。このような1気筒の圧縮機構であってもリアヘッド(35)の上端面(35b)と摺接する下側偏心部(26)にスラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延びる減圧溝(65)を形成することにより、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、回転式圧縮機について有用である。
10 回転式圧縮機
20 電動機(駆動機構)
23 駆動軸
26 下側偏心部(偏心部)
26a スラスト軸受面
30 圧縮機構
31 フロントヘッド(上端板)
34 下側シリンダ(シリンダ)
35 リアヘッド(下端板)
35b 上端面
50 下側ピストン(ピストン)
61 溝部
62 弾性軸受
65 減圧溝
65a 連通部分
65b 隙間
66 ガス抜き穴(連通路)
70 給油通路(油通路)
72 第2縦溝(側方給油溝)
74 第2環状溝(油溝)
20 電動機(駆動機構)
23 駆動軸
26 下側偏心部(偏心部)
26a スラスト軸受面
30 圧縮機構
31 フロントヘッド(上端板)
34 下側シリンダ(シリンダ)
35 リアヘッド(下端板)
35b 上端面
50 下側ピストン(ピストン)
61 溝部
62 弾性軸受
65 減圧溝
65a 連通部分
65b 隙間
66 ガス抜き穴(連通路)
70 給油通路(油通路)
72 第2縦溝(側方給油溝)
74 第2環状溝(油溝)
Claims (7)
- 偏心部(26)が形成されて上下に延びる駆動軸(23)を有する駆動機構(20)と、
上記偏心部(26)の外周を覆う筒状のシリンダ(34)と、該シリンダ(34)内に配置されて上記偏心部(26)に外嵌されたピストン(50)と、上記シリンダ(34)の上端を閉塞する上端板(31)と、上記シリンダ(34)の下端を閉塞する下端板(35)とを有する圧縮機構(30)とを備え、
上記偏心部(26)の下端面に上記下端板(35)の上端面(35b)と摺接するスラスト軸受面(26a)が形成されると共に、上記駆動軸(23)内に潤滑油が流通する油通路(70)が形成された回転式圧縮機であって、
上記偏心部(26)には、上記スラスト軸受面(26a)に開口して周方向に延び、上記油通路(70)の潤滑油が供給されて該潤滑油を減圧する減圧溝(65)が形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項1において、
上記下端板(35)と上記駆動軸(23)との間には、周方向に延びて上記油通路(70)の潤滑油が供給される油溝(74)が形成され、
上記減圧溝(65)は、上記油溝(74)に連通部分(65a)を介して連通し、該連通部分(65a)は上記油溝(74)から上記減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項1において、
上記下端板(35)と上記駆動軸(23)との間には、周方向に延びて上記油通路(70)の潤滑油が供給される油溝(74)が形成され、
上記減圧溝(65)と上記油溝(74)とは、上記スラスト軸受面(26a)と上記下端板(35)の上端面(35b)との間の隙間(65b)を介して連通すると共に該隙間(65b)が上記油溝(74)から上記減圧溝(65)に供給される潤滑油を減圧する絞り部となるように構成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項1又は2において、
上記下端板(35)の上端面(35b)における上記駆動軸(23)が挿通される孔部の周辺部には、周方向に延びて内周縁部に弾性軸受(62)を形成する溝部(61)が形成され、
上記減圧溝(65)は、平面視において上記弾性軸受(62)と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項4において、
上記減圧溝(65)は、外周縁が上記溝部(61)の外周縁よりも内周側に位置するように形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
上記偏心部(26)には、上記減圧溝(65)の上部と上記油通路(70)とを連通する連通路(66)が形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。 - 請求項1乃至6のいずれか1つにおいて、
上記偏心部(26)の側面には、上記油通路(70)から上記偏心部(26)の上方に供給された潤滑油を上記偏心部(26)の下方に導く側方給油溝(72)が形成され、
上記減圧溝(65)は、上記側方給油溝(72)の下端が上記減圧溝(65)に開口するように形成されている
ことを特徴とする回転式圧縮機。
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