JP2502339B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、たとえば冷蔵庫，空気調和機などに使用さ
れる、密閉容器内に圧縮要素を収納してなる圧縮機に係
り、特に、低速回転時から高速回転時まで、各摺動部へ
適正量の潤滑油を供給することができる圧縮機に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来の、密閉容器内に圧縮機要素を収納してなる圧縮
機は、各摺動部へ潤滑油を供給するための給油機構とし
て、たとえば特開昭61−187591号公報に記載されている
ように、回転軸の下端中心穴へ栓を嵌着し、この栓の回
転により生ずる揚程で潤滑油を吸上げ、これを各摺動部
へ供給するようにしたものが知られている。また、特開
昭61−157788号公報に記載されているように、回転軸下
部に給油ピストンを取付け、このピストンが給油シリン
ダ内を偏心回転することにより生ずる揚程で潤滑油を吸
上げ、これを各摺動部へ供給するものも知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術において、特開昭61−187591号公報記載
のものは、圧縮機の回転数が低くなった場合（すなわ
ち、圧縮機は回転数制御方式の圧縮機である）、もしく
は密閉容器内に溜めた潤滑油が冷凍サイクル中へ吐出し
てその油面が低下した場合には、揚程が不足し、各摺動
部へ適正量の潤滑油を供給することができないという問
題点があった。

また、特開昭61−157788号公報記載のものは、給油ピ
ストンの回転径を大きくすることにより、圧縮機の回転
数が低くなった場合、もしくは油面が低下した場合にも
十分な揚程を得ることができるものの、圧縮機の回転数
が高くなると、揚程が高くなり過ぎ、必要以上の潤滑油
が供給される。その結果、回転軸から放出された潤滑油
が、該回転軸の回転、および電動機ロータ下部に設けた
下バランスウェイトによって攪拌される。そして、圧縮
された冷媒ガスによって冷凍サイクルへ持ちだされて、
油面の著しい低下をもたらすとともに、冷凍サイクル内
を潤滑油が循環することにより冷凍サイクルの効率が低
下するという問題点があった。本発明は、上記した従来
技術の問題点を改善して、低速回転時および低油面時に
おいても、各摺動部へ適正量の潤滑油を供給することが
でき、また高速回転時においても、潤滑油の冷凍サイク
ルへの流出が少なく、油面低下の少ない圧縮機の提供
を、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明に係る圧縮機の構
成は、潤滑油溜めを兼ねた密閉容器内に、ステータ，ロ
ータからなる電動機と、クランクを有し、下端へ開口す
る油通路を穿設した、前記ロータと一体に回転する回転
軸，ベーン摺動用の溝を穿設したシリンダ，前記クラン
クに嵌められ、前記シリンダの内側に沿って偏心回転す
るローラ，このローラに当接しながら前記シリンダの溝
内を往復運動し、該シリンダ内を吸込室と圧縮室とに仕
切るベーン，前記回転軸の軸受と前記シリンダの側壁と
を兼ねた上軸受，下軸受を具備し、前記電動機の下側に
配設された圧縮要素とを有する圧縮機において、回転軸
の下端に取付けられた、潤滑油に遠心力を付与すること
ができる円盤と、この円盤を囲むケーシングと、このケ
ーシングとでポンプ室を形成し、油吸込口を開口した下
カバーとからなる給油ポンプと、前記ポンプ室から上方
へ延び上軸受の下端面近傍に開口するバイパス路と、前
記ポンプ室と前記回転軸の油通路下端とを連通する油供
給路とを有するものである。

さらに詳しくは、回転軸の下端に、潤滑油に遠心力を
与える円盤を取付け、この円盤を囲むケーシングと油吸
込口を有する下カバーとでポンプ室を形成し、このポン
プ室から上軸受の潤滑油給油口の位置までバイパス管を
設けたものである。

［作用］ 回転軸の下端に取付けた円盤の回転により生じる遠心
力により、ポンプ室内の潤滑油の圧力が高くなり、給油
ポンプとして高い揚程が得られる。したがって、低速回
転時もしくは低油面時においても、圧縮要素の各摺動部
へ適正量の潤滑油が供給される。

また、圧縮機の回転数が高くなり、給油ポンプの能力
が大きくなると、バイパス路へ流れる油量が多くなる
が、摺動部へ供給される油量の増加は少なく、回転軸も
しくは下バランスウェイトの回転によって攪拌される潤
滑油は少なくなる。したがって、潤滑油の冷凍サイクル
の流出が少なくなり、油面低下も少ない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る圧縮機の縦断
面図、第２図は、この第１図におけるＡ−Ａ矢視断面図
である。

この圧縮機の概要を、第１図を用いて説明すると、こ
れは、潤滑油溜めを兼ねた密閉容器27内に、ステータ3
1,ロータ13からなる電動機Ｍと、クランク４を有し、下
端へ開口する油通路39を穿設した、前記ロータ13と一体
に回転する回転軸5,ベーン摺動用の溝を設けたシリンダ
1,前記クランク４に嵌められ、前記シリンダ１の内側に
沿って偏心回転するローラ3,このローラ３に当接しなが
ら前記シリンダ１の溝内を往復運動し、該シリンダ１内
を吸込室と圧縮室とに仕切るベーン2,前記回転軸５の軸
受と前記シリンダ１の側壁とを兼ねた上軸受7,下軸８を
具備し、前記電動機Ｍの下側に配設された圧縮要素Ｃと
を有するものであって、潤滑油20に遠心力を与えるうず
巻状羽根63を設け、クランク４の偏心方向に半円状のバ
ランス穴35を穿設した円盤33を、回転軸５の下端に取付
け、この円盤33と、この円盤33を囲むケーシング34と、
このケーシング34とでポンプ室37を形成し、油吸込口68
を開口した下方カバー36とからなる給油ポンプに係るう
ず巻形給油ポンプＰと、前記ケーシング34に取付けら
れ、ポンプ室37から上軸受７の下端面まで延びるバイパ
ス路に係るバイパス管40と、前記ポンプ室37と回転軸５
の油通路39下端とを連通する油供給路38とを有する圧縮
機である。

以下、詳細に説明する。

第１図において、１は、圧縮機のシリンダ、３は、こ
のシリンダ１内に偏心回転するローラ、４は、このロー
ラ３に回転を与えるクランクであり、このクランク４
は、回転軸５と一体になっている。Ｍは電動機であり、
ステータ31,ロータ13からなり、このロータ13は、回転
軸５の一端側に固定されている。7,8は、それぞれシリ
ンダ１の上端，下端にあって、前記回転軸５を支持する
主軸受9,副軸受10を有する上軸受，下軸受である。２
は、後方からばね６によって押され、偏心回転するロー
ラ３と当接しながら往復運動し、シリンダ１内を圧縮室
と吸込室とに仕切るベーンである。14は吐出し弁、15
は、この吐出し弁14のストッパである。16は、下軸受８
との間でサイレンサ17を形成する側板である。32は、密
閉容器27の下部に溜めた潤滑油20の油面である。

33は、回転軸５の下端に固定され、この回転軸５の径
より大きい、うず巻形給油ポンプＰの回転子である円
盤、63は、この円盤33に取付けたうず巻状羽根、36は、
ケーシング34とでポンプ室37を形成する下カバー、68
は、この下カバー36に設けた油吸込口、40は、ポンプ室
37から上軸受７下端面まで延びるバイパス管、38は、下
カバー36に取付けられ、ポンプ室37と回転軸５に穿設し
た油通路39とを連通する油供給路、41は、回転軸５に穿
設し、副軸受10へ開口する副軸受油供給路、43は、回転
軸５に穿設し、主軸受９へ開口する主軸受油供給路、42
は、クランク４に偏心方向と逆方向に穿設したクランク
油供給路、44は、開口部が主軸受９の上面に位置するよ
うに、回転軸５に穿設したガス吐出口である。そして、
主軸受9,副軸受10には，回転軸５の回転により、潤滑油
をそれぞれ上方向，下方向へ導くことができる油溝が設
けてある。

35は、円盤33のクランク４方向へ半円状に穿設したバ
ランス穴であり、ロータ13下部に取付けた下バランスウ
ェイト28とこのバランス穴35とにより、クランク４の不
釣合いをなくしている。

以上のように構成した圧縮機の動作を説明する。

電動機Ｍを運転すると、ロータ13に固定した回転軸５
が回転し、これにもとないクランク４によってローラ３
がシリンダ２内を偏心回転する。そして、ローラ３に当
接しながら往復運動を行なうベーン２で仕切られた圧縮
室の容積変化によって、この圧縮機内へ吸入された冷媒
を圧縮する。圧縮された冷媒ガスは、吐出し弁14からサ
イレンサ17へ吐出され、ここから吐出し通路（図示せ
ず）を通り密閉容器27内へ放出される。そして、吐出し
パイプ47から冷凍サイクルへ送られる。

この冷媒の圧縮動作とともに行なわれる、うず巻形給
油ポンプＰの動作を説明する。回転軸５とともに回転す
る円盤33のうず巻状羽根63によって、密閉容器27の下部
に溜められた潤滑油20は、油吸込口68から吸込まれポン
プ室37へ送られる。これにより、ポンプ室37の圧力が高
くなり、潤滑油20の一部は油供給路38から回転軸５の油
通路39へ送られる。そして、この回転軸５の主軸受供給
路43,副軸受油供給路41,クランク油供給路42へ到り、そ
れぞれ主軸受9,副軸受10,クランク4,ローラ３の各摺動
部へ潤滑油が供給される。主軸受９へ供給された潤滑油
20は、前記油溝により上端へ送られて潤滑したのち密閉
容器27内へ放出される。副軸受10へ供給された潤滑油20
は、前記油溝により下方へ送られて潤滑したのち、下軸
受８に設けた副軸受出口45から密閉容器27の下部へ放出
する。クランク４へ供給された潤滑油20は、このクラン
ク４に設けた油溝により上，下方向へ送られて潤滑した
のち、クランク油出口46から密閉容器27内へ放出され
る。また、油通路39内へ供給され、各摺動部の潤滑に与
からなかった余剰の潤滑油20は、ガス吐出し口44から密
閉容器27内へ放出される。潤滑油20内にガスが含まれて
いても、そのガスは、油通路39中での遠心力により潤滑
油から分離されて軸心へ集まり、ガス吐出口44から放出
されるので、ガスが前記摺動部へ流れることはなく、適
正な潤滑が行なわれる。

このように、各摺動部への潤滑油供給が行なわれるわ
けであるが、ポンプ室37の揚程が上軸受７の下面にまで
達すると、潤滑油20がバイパス管40の開口端から密閉容
器27内へ放出される。このために、油通路39内の油面高
さは、バスパス管上端に、回転軸５の回転によって生じ
る遠心力で油通路39内の潤滑油20に加えられた揚程を加
算した高さになる。したがって、油通路39内の油面は、
主軸受供給路43とガス吐出と口44との間にあり、ガス吐
出し口44から密閉容器27内へ流出する潤滑油20量はきわ
めて少ない。

以上説明した実施例によれば、次の効果がある。

イ．回転軸５の径より大きい円盤33に取付けたうず巻状
羽根63によって、ポンプ室37の高い揚程が得られるため
に、圧縮機の回転数が低い場合にも、また、密閉容器27
内の油面32が低い場合にも、十分な揚程を得ることがで
きる。

ロ．ポンプ室37から上軸受７下面まで延びるバイパス管
40を設けるようにしたので、圧縮機の回転数が高い場合
にも、過剰な潤滑油が油通路39へ供給されることはな
く、したがってガス吐出し口44から放出する潤滑油20の
量が少なく、回転軸５の回転、および下バランスウェイ
ト28によって攪拌される潤滑油量が少ない。このため、
油面低下が少なく、また冷凍サイクル内へ流出する潤滑
油も少ない。

ハ．上記したイ，ロにより、圧縮機の信頼性が向上し、
冷凍サイクルの効率も向上する。

なお、本実施例では、バスパス管40の上端開口を上軸
受７の下端面位置としたが、この位置は、圧縮機の使用
最低回転数で、回転軸の回転により油通路39内の潤滑油
に与えられる揚程分だけ、主軸受油供給路43より低い位
置もしくはこれよりも高く、最高回転数で、回転軸の回
転により油通路39内の潤滑油に与えられる揚程分だけ、
ガス吐出し口44よりも低い位置もしくはこれより低くあ
れば同等の効果を奏するものである。

以下、他の実施例を説明する。

第３図は、本発明の第２の実施例に係る圧縮機の縦断
面図である。

第３図において、第１図，第２図と同一番号の部品は
同一部品を示し、同様の動作を行なう。そして、48は、
上軸受７に固定され、バイパス管40の上部の開口端と対
向し、これを接触させずに覆う遮へい板である。

このように構成した圧縮機において、回転軸５が回転
し、高揚程になってバイパス管40から潤滑油20が放出さ
れると、これが遮へい板48に当り、再び密閉容器27の下
部へ戻る。

以上説明した第２の実施例によれば、前記第１の実施
例と同様の効果を奏するとともに、圧縮機の回転数が高
くなり、バイパス管40から放出される潤滑油が多くなっ
た場合でも、その潤滑油は、遮へい板48によって邪魔さ
れ、圧縮機上部へ放出されることはない。したがって、
冷凍サイクルへ流出する潤滑油がさらに少なくなるとい
う利点がある。

第４図は、本発明の第３の実施例に係る圧縮機の縦断
面図である。

第４図において、第１図，第２図と同一番号の部品は
同一部品を示し、同様の動作を行なう。そして、40A
は、ポンプ室37から側板16,下軸受8,シリンダ１を貫通
するバイパス流路40aと、このバイパス流路40a上端から
シリンダ１外へ到るバイパス吐出口40bとからなるバイ
パス路である。

このように構成した圧縮機において、回転軸５が回転
し、ポンプ室37内の圧力が高くなると、潤滑油の一部は
バイパス流路40aからバイパス吐出口40bを通って密閉容
器27内へ放出される。このとき、バイパス流路40a上端
には上軸受７下端面が位置するため、この上軸受７下端
面が遮へい板の役目をなし、潤滑油20が圧縮機上部へ放
出されることはない。

以上説明した第３の実施例によれば、前記第２の実施
例と同様の効果を奏するとともに、バイパス管40,遮へ
い板48を特別に設ける必要がないので、安価な圧縮機を
提供できるという利点がある。

第５図は、本発明の第４の実施例に係る圧縮機の縦断
面図である。

第５図において、第１図，第２図，第４図と同一番号
の部品は同一部品を示し、同様の動作を行なう。そし
て、50は、シリンダ1,下軸受８を貫通し、一方をシリン
ダ１上端でバイパス路40aと連通し、他方を下軸受８下
端位置で密閉容器27内へ解放してなる油もどし、51は、
この油もどし50の最上端から密閉容器27内へ連通するガ
ス吸込口である。

このように構成した圧縮機において、回転軸５ととも
に円盤33が回転し、バイパス路40aから潤滑油20が放出
されると、その大部分は油もどし50を通り、下軸受８下
端から密閉容器27内へ戻り、残りの潤滑油20はガス吸込
口51から密閉容器内へ戻る。通常、油面32は下軸受８下
端より上部にあるため、油もどし50から戻る潤滑油20は
密閉容器27下部に溜められた潤滑油20内へ放出される。
円盤33が低回転になったときは、ガス吸込口51により、
密閉容器27のガス中へ開放されているために、油もどし
50によるサイホン効果は生じない。したがって、低回転
時でも、上軸受７下端までの揚程は確保され、圧縮要素
Ｃの各摺動部へ潤滑油20が供給される。

以上説明した第４の実施例によれば、バイパス流路40
aへ放出される潤滑油20の大部分が潤滑油中へ再び放出
されるので、第３の実施例の効果に加えて、油面の波立
ちが少なくなり、この波立ちによる潤滑油の飛散，油面
低下が少なくなるという利点がある。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、低速回転
時および低油面時においても、各摺動部へ適正量の潤滑
油を供給することができ、また高速回転時においても、
潤滑油の冷凍サイクルへの流出が少なく、油面低下の少
ない圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る圧縮機の縦断面
図、第２図は、この第１図におけるＡ−Ａ矢視断面図、
第３図は、本発明の第２の実施例に係る圧縮機の縦断面
図、第４図は、本発明の第３の実施例に係る圧縮機の縦
断面図、第５図は、本発明の第４の実施例に係る圧縮機
の縦断面図である。 １……シリンダ、２……ベーン、３……ローラ、４……
クランク、５……回転軸、７……上軸受、８……下軸
受、13……ロータ、27……密閉容器、31……ステータ、
33……円盤、34……ケーシング、36……下カバー、37…
…ポンプ室、38……油供給路、39……油通路、40……バ
イパス管、68……油吸込口、Ｃ……圧縮要素、Ｍ……電
動機、Ｐ……うず巻形給油ポンプ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潤滑油溜めを兼ねた密閉容器内に、ステー
   タ，ロータからなる電動機と、クランクを有し、下端へ
   開口する油通路を穿設した、前記ロータと一体に回転す
   る回転軸，ベーン摺動用の溝を穿設したシリンダ，前記
   クランクに嵌められ、前記シリンダの内側に沿って偏心
   回転するローラ，このローラに当接しながら前記シリン
   ダの溝内を往復運動し、該シリンダ内を吸込室と圧縮室
   とに仕切るベーン，前記回転軸の軸受と前記シリンダの
   側壁とを兼ねた上軸受，下軸受を具備し、前記電動機の
   下側に配設された圧縮要素とを有する圧縮機において、
   回転軸の下端に取付けられた、潤滑油に遠心力を付与す
   ることができる円盤と、この円盤を囲むケーシングと、
   このケーシングとでポンプ室を形成し、油吸込口を開口
   した下カバーとからなる給油ポンプと、前記ポンプ室か
   ら上方へ延び上軸受の下端面近傍に開口するバイパス路
   と、前記ポンプ室と前記回転軸の油通路下端とを連通す
   る油供給路とを有することを特徴とする圧縮機。
2. 【請求項２】バイパス路を、ケーシングに取付けたバイ
   パス管にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の圧縮機。
3. 【請求項３】上軸受に、バイパス管の開口端と対向する
   ようにして遮へい板を取付けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の圧縮機。
4. 【請求項４】バイパス路を、ポンプ室から下軸受，シリ
   ンダを貫通するバイパス流路と、このバスパス流路上端
   から前記シリンダ外へ到るバイパス吐出口とからなるバ
   スパス路にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の圧縮機。