JP2513444B2 - 高圧ロ―タリコンプレッサ - Google Patents
高圧ロ―タリコンプレッサInfo
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- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Description
し、特に圧縮室内にオイルを噴射供給できるよう構成し
た高圧ロータリコンプレッサに関する。
プレッサにおいては、ベーンがローラまたはピストンに
接触するように押圧されている。このローラまたはピス
トンはクランクシャフトの偏心部に担持されており、ピ
ストンとシリンダとが共働して三日月状空間を画成する
ように、線接触でシリンダに沿って動く。この空間は、
クランクシャフトの軸を中心に回転し、ピストンと共働
するベーンによって吸引室と圧縮室とに分割される。縦
置き型の高圧コンプレッサでは、オイルピックアップ管
はオイルサンプの中に延設されてクランクシャフトと共
に回転し、これにより潤滑が必要な場所へオイルを分配
する。
術によるコンプレッサでは、可変速度操作を行なう場合
に、オイルが十分に分配供給されない可能性がある。こ
の不十分な潤滑が特に悪影響を及ぼす領域は、ベーンと
ピストンとが線接触する部分であり、この部分に過剰な
摩耗が発生することになる。
みてなされたもので、コンプレッサのピストンとベーン
との間に安定した油膜を保持して両者の過剰な摩耗を防
止することを目的とする。また、本発明の他の目的は、
高圧ロータリコンプレッサにおける補助給油を提供する
ことにある。
圧ロータリコンプレッサは、一端と他端とを有するシェ
ル手段と、このシェル手段内に一端寄りに位置して設け
られ、該シェル手段の一端との間にオイルサンプを画成
するシリンダ手段と、ベーンとピストンとを有し、前記
シリンダ手段と共働して吸引室および圧縮室を画成する
ポンプ手段と、前記シリンダ手段の一端側に設けられ、
前記オイルサンプに向って延設された第1のベアリング
手段と、前記シリンダ手段の他端側に設けられ、前記シ
ェル手段の他端に向けて延設された第2のベアリング手
段と、前記第1のベアリング手段と第2のベアリング手
段によって支持され、前記ピストンに接続された偏心部
を含んでなる偏心シャフト手段と、この偏心シャフト手
段に設けられたオイル分配手段と、このオイル分配手段
にオイルを供給するオイル供給手段と、前記第2のベア
リング手段およびシリンダ手段から軸方向に離間して前
記シェル手段の他端側に固定されたステータと該ステー
タ内に環状隙間を介して位置し前記偏心シャフト手段に
一体的に設けられたロータとからなるモータ手段と、前
記吸引室に開口する吸込口を有し、前記ポンプ手段へガ
スを供給するための吸引手段と、前記シェル手段に接続
された吐出手段とを備えた高圧ロータリコンプレッサに
おいて、前記圧縮室に開口するオイル噴射孔と該オイル
噴射孔へ前記オイルサンプからのオイルを送給するオイ
ル送給手段とを設け、各圧縮サイクルの一部で前記圧縮
室へオイルを送給するように前記ピストンが前記噴射孔
と共働し、前記噴射孔が、前記吸込口が前記オイル噴射
孔より隔離されているときに開口され、前記圧縮室内の
圧力が前記シェル手段の内圧を越える前に前記ピストン
により閉塞されるように構成したことを特徴としてい
る。
リング手段に設けてもよい。
が望ましい。
あるのが好ましい。
5〜1.3mmの範囲に設定するのが好ましい。
ンプ内のオイルは、この吐出圧によって押圧されてい
る。従って、圧縮サイクルの途中において圧縮室内の圧
力がシェル手段内の圧力よりも低下した場合には、両者
の圧力差によりオイルサンプからのオイルがオイル送給
手段を介してオイル噴射孔に送り込まれ、このオイルは
オイル噴射孔から圧縮室内に噴射される。これにより、
ピストンとベーンとの間が効率的に潤滑される。
る。
では、オイルサンプ内のオイルはシェル内の吐出圧によ
って押圧されている。圧縮行程の開始と吐出行程の開始
との間で、シリンダは閉込容積を画成し、ピストンとベ
ーンとは吸入圧から吐出圧まで変位する。可変速度コン
プレッサでは、運転条件に応じて変化する構造を有する
通常の遠心ポンプによって給油が行われる。オイルサン
プと閉込容積との間に設けられた流路によって、オイル
はオイルサンプから閉込容積内に噴射され、ピストンと
ベーンとの間を潤滑する。流路の一端はオイルサンプ内
に伸び、流路の他端はポンプ端ベアリングを介してシリ
ンダ内に開口し、この狭い開口部から流出したオイルは
霧化される。ピストンは、流路の開口部と共働して該開
口部を開き、これにより圧縮行程中のオイル噴射が逆流
しない限りにおいて許容されるようになっている。
の高圧ロータリピストンコンプレッサを示す。12はシ
ェル手段としてのシェル又はケーシングを示す。吸引手
段としての吸引管16はシェル12に気液密に接続され
ており、冷凍装置の吸引アキュムレータ14と吸引室S
との間で流体を流通させるものである。吸引室Sは、シ
リンダ20内のボア20−1と、ピストン22と、第1
のベアリング手段としてのポンプ端ベアリング24と、
第2のベアリング手段としてのモータ端ベアリング28
とによって画成されている。
0は、ポンプ端ベアリング24のボア24−1に挿入支
持された部分40−1と、ピストン22のボア22−1
内に挿入された偏心部40−2と、モータ端ベアリング
28のボア28−1内に挿入支持された部分40−3と
から構成されている。オイルピックアップ管34は、部
分40−1のボア40−4からオイルサンプ36に向け
て延設されている。ステータ42は、締まりばめ、溶接
または他の適当な手段により、シェル12に装着されて
いる。ロータ44は、ステータ42のボア42−1内に
位置し、偏心シャフト40に締まりばめ等の手段によっ
て適切に装着されており、ステータ42と共働してモー
タ手段としての可変速度モータを構成している。ピスト
ン22と共にポンプ手段を構成するベーン30は、スプ
リング31によってピストン22に接触するように押圧
されている。以上述べた如く、このコンプレッサ10の
基本構成は概ね従来技術と同等である。
1.3mmに機械加工されたオイル噴射孔24−2を追
加したものである。図3に最良に示された如く、このオ
イル噴射孔24−2は、他端側がボア24−3内に挿入
されると共に一端側がオイルサンプ36の油面付近に延
設されたオイル送給手段としてのオイル流通管50に接
続されている。後述の如く、このオイル噴射孔24−2
は、圧縮サイクルでピストン22により開閉されるよう
に、その位置が決定されている。
と偏心シャフト40とは一体となって回転し、偏心部4
0−2はピストン22を動かす。オイルサンプ36から
のオイルは、偏心シャフト40の回転軸から偏心して形
成され、遠心ポンプとして働くボア40−4内に、オイ
ルピックアップ管34を介して吸い込まれる。オイル供
給手段は、この遠心ポンプとして作用するボア40−4
とオイルピックアップ管34とで構成され、そのポンプ
動作は、偏心シャフト40の回転速度によって定まる。
図2に示す如く、ボア40−4に送られたオイルは、偏
心部40−2に形成された通路40−5で例示するよう
に、ベアリング24,ピストン22,ベアリング28を
潤滑すべく、部分40−1,偏心部40−2,部分40
−3にそれぞれ半径方向に延びて形成されたオイル分配
手段としての通路群(通路40−5のみ図示)に流れる
ようになっている。過剰なオイルはボア40−4から流
出し、ロータ44とステータ42とを越えてオイルサン
プ36内に流れ落ちるか、あるいはロータ44とステー
タ42間の環状隙間を流れるガスによって運ばれ、オイ
ルサンプ36内に排出される前に、カバー12−1の内
面側に衝突して集められる。ピストン22は、ガスが吸
引管16を介して吸引室Sに吸引されるように通常の方
法でベーン30と共働している。吸引室S中のガスは圧
縮されて、吐出弁29を介して消音器32の内部へ排出
される。この圧縮ガスは消音器32を介してシェル12
の内部へ流入し、さらに回転するロータ44とステータ
42の間の環状間隙と吐出手段としての排出管60とを
通して冷凍装置(図示せず)に送られる。
ボア20−1の間に略三日月状空間を形成した圧縮行程
の終結状態が示されている。図4からピストン22が9
0゜変位した図5において、図4に示す吸引室は吸引管
16から遮断され、圧縮室Cに変化したところである。
同時に、新しい吸引室が形成されている。図6は図1及
び図2に対応し、圧縮行程の中間点を示す。図7は、各
々名目上は図6で完結する吸引および排出行程の後期を
示している。
室Cの圧力は、オイルサンプ36に作用しているシェル
内部圧力よりも低い。その結果、もしオイル噴射孔24
−2が開口しているなら、オイルサンプ36からの潤滑
油は、管50とオイル噴射孔24−2とを介して圧縮室
Cに圧入される。これは、オイルサンプ36に作用する
圧力の方が圧縮室Cの圧力よりも高いからである。オイ
ル噴射孔24−2を介して圧縮室Cに噴射されたオイル
は、微粒化され、分散してピストン22、ベーン30お
よびボア20−1の壁面に安定油膜を形成する。図4と
図5を比較すると、吸込口が密閉され冷媒が充満した後
にのみ、オイル噴射孔24−2が開口することが明らか
である。同様に図6と図7を比較すると、圧縮室Cの圧
力がシェル12の内部圧力を超える前に、ピストン22
はオイル噴射孔24−2を閉じて逆流を防止する。即
ち、本実施例では、吸込口が閉塞された後にオイル噴射
孔24−2が開くと共に、圧縮室Cの圧力がシェル12
の内圧を上回る前にオイル噴射孔24−2が閉じるよう
に、ピストン22の回動軌跡と圧縮状態とを考慮してオ
イル噴射孔24−2の形成位置が決定されている。
の効果を奏する。
24−2を設け、このオイル噴射孔24−2とオイルサ
ンプ36との間を管50で接続したため、圧縮室Cとシ
ェル12との圧力差を利用して、オイルサンプ36内の
オイルを圧縮室C内に供給することができる。この結
果、ピストン22とベーン30との間に油膜を形成して
過剰な摩耗を未然に防止することができる。
ベアリング24に形成したため、この補助給油を簡単な
構成で実現することができ、オイル噴射孔24−2にオ
イルサンプ36のオイルを速やかに導くことができる。
たため、シェル12の下側にオイルサンプ36が画成さ
れることになり、全体構造を簡素化できる。
ッサに適用する構成のため、モータの回転速度に拘わら
ず、過剰な摩耗を生じ易いピストン22とベーン30に
油膜を形成することができる。即ち、可変速度モータを
用いた場合、該モータの回転速度が低いときには、通路
40−5およびオイルピックアップ管34等からなる主
給油機構の給油能力(ポンプ能力)も低下する。従っ
て、従来技術では、ピストン22とベーン30との線接
触部分に過剰な摩耗が発生する。しかし、本実施例で
は、シェル12の内圧と圧縮室Cの圧力との差を利用し
て、オイルを供給する構成のため、モータの回転速度の
変化を殆ど受けることなく、安定した油膜を形成するこ
とができる。
を0.5〜1.3mmと小さく設定したため、オイル噴
射孔24−2から圧縮室C内に噴出されるオイルを霧化
させて分散することができる。この結果、ボア20−1
等に安定な油膜を形成することができる。
て径方向に伸びる通路群を形成し、これら通路群にオイ
ルピックアップ管34を介してオイルサンプ36のオイ
ルを導く構成としたため、オイル噴射孔24−2による
補助給油とあいまって、各部を効果的に潤滑することが
できる。
射孔24−2が開くと共に、圧縮室Cの圧力がシェル1
2の内圧を上回る前にオイル噴射孔24−2が閉じるよ
うにオイル噴射孔24−2の形成位置を設定したため、
低圧側の吸引アキュムレータ14にオイルが流入するの
を防止できると共に、圧縮室C内の圧縮ガスがオイルサ
ンプ36内に漏れて逆流するのを未然に防止できる。
度コンプレッサに適用した場合を例示して説明したが、
当業者により他の変形も行なわれるであろう。例えば、
従来の横置き型コンプレッサを用い、別置きのオイルサ
ンプとオイル噴射孔とを管50で接続するだけの変更
で、横置き型コンプレッサにも応用できる。同様に、モ
ータは可変速度モータである必要はない。それ故、本発
明は添付の請求範囲によってのみ限定されるべきもので
ある。
によれば、オイルサンプに接続されたオイル噴射孔を圧
縮室に開口したため、オイルサンプに作用するシェル手
段の内圧によって、オイルサンプ内のオイルを圧縮室内
に供給することができる。この結果、ピストンとベーン
とに油膜を形成でき、両者に過剰な摩耗が生じるのを有
効に防止することができる。
1.3mmの範囲に設定したため、オイル噴射孔から噴
射されるオイルを霧化して分散させることができ、安定
した油膜を形成することができる。
図である。
示す説明図である。
゜変位した状態を示す説明図である。
0゜変位した状態を示す説明図である。
0゜変位した状態を示す説明図である。
段) 24−2…オイル噴射孔 28…モータ端ベアリング(第2のベアリング手段) 30…ベーン 40…偏心シャフト(偏心シャフト手段) 42…ステータ 44…ロータ 50…オイル流通管(オイル送給手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 一端と他端とを有するシェル手段と、こ
のシェル手段内に一端寄りに位置して設けられ、該シェ
ル手段の一端との間にオイルサンプを画成するシリンダ
手段と、ベーンとピストンとを有し、前記シリンダ手段
と共働して吸引室および圧縮室を画成するポンプ手段
と、前記シリンダ手段の一端側に設けられ、前記オイル
サンプに向って延設された第1のベアリング手段と、前
記シリンダ手段の他端側に設けられ、前記シェル手段の
他端に向けて延設された第2のベアリング手段と、前記
第1のベアリング手段と第2のベアリング手段によって
支持され、前記ピストンに接続された偏心部を含んでな
る偏心シャフト手段と、この偏心シャフト手段に設けら
れたオイル分配手段と、このオイル分配手段にオイルを
供給するオイル供給手段と、前記第2のベアリング手段
およびシリンダ手段から軸方向に離間して前記シェル手
段の他端側に固定されたステータと該ステータ内に環状
隙間を介して位置し前記偏心シャフト手段に一体的に設
けられたロータとからなるモータ手段と、前記吸引室に
開口する吸込口を有し、前記ポンプ手段へガスを供給す
るための吸引手段と、前記シェル手段に接続された吐出
手段とを備えた高圧ロータリコンプレッサにおいて、 前記圧縮室に開口するオイル噴射孔と該オイル噴射孔へ
前記オイルサンプからのオイルを送給するオイル送給手
段とを設け、各圧縮サイクルの一部で前記圧縮室へオイ
ルを送給するように前記ピストンが前記噴射孔と共働
し、前記噴射孔が、前記吸込口が前記オイル噴射孔より
隔離されているときに開口され、前記圧縮室内の圧力が
前記シェル手段の内圧を越える前に前記ピストンにより
閉塞されるように構成したことを特徴とする高圧ロータ
リコンプレッサ。 - 【請求項2】 前記オイル噴射孔を前記第1のベアリン
グ手段に設けたことを特徴とする請求項1に記載の高圧
ロータリコンプレッサ。 - 【請求項3】 縦置き型コンプレッサであることを特徴
とする請求項1に記載の高圧ロータリコンプレッサ。 - 【請求項4】 前記モータ手段は可変速度モータである
ことを特徴とする請求項1に記載の高圧ロータリコンプ
レッサ。 - 【請求項5】 前記オイル噴射孔の直径寸法を0.5〜
1.3mmの範囲に設定したことを特徴とする請求項1
に記載の高圧ロータリコンプレッサ。
Applications Claiming Priority (2)
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