JP3418470B2 - ロータリ式圧縮機 - Google Patents

ロータリ式圧縮機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロータの吐出管側に油
分離部材を取り付けた形式のロータリ式圧縮機に係り、
特に、油分離部材の取付作業性の向上、部品点数の削減
を図ったロータリ式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロータリ式圧縮機では、密閉ケー
ス内に電動機部と、圧縮部とが収納され、電動機部のロ
ータには圧縮機部に駆動力を伝達するシャフトが挿着さ
れる。
【0003】このような構造のロータリ式圧縮機では、
運転中に圧縮部を潤滑した油が吐出ガスとともに吐出さ
れるので、この吐油量の増加が冷凍サイクル内における
熱伝導の低下や、冷凍サイクルの効率の減少の原因とな
るとともに、密閉ケース内の油面低下により圧縮部の信
頼性に悪影響を及ぼす。
【0004】このため、従来から吐油量をできるだけ抑
制するために、圧縮されたガスを吐出管に導く経路上に
ガスに混じっている油を分離するための油分離部材が設
けられている。
【0005】図16は、従来例として実公昭60−21
511号公報に開示されている油分離装置を示す図であ
る。この油分離装置では、油分離ディスク2を油分離部
材として用い、この油分離ディスク2をロータの上部に
取り付けた構造のものである。油分離ディスク2は、ロ
ータに装着されている中空スリーブ3の段付小径部4に
波ワッシャのようなスプリング体5を介して嵌め合わさ
れ、さらに、段付小径部4にC形スナップリングのよう
な止め輪7を用いてその弾性力でスプリング体5を押圧
するようにして固定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
油分離部材の取付構造では、中空スリーブ3、スプリン
グ体5、止め輪7などの細かな部品を必要とする。ま
た、実際の組立作業では、油分離ディスク2を中空スリ
ーブ3に嵌装した後、工具を用いて止め輪7を円周溝6
に嵌め合せなければならず、その組立作業性が良いもの
ではなかった。
【0007】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、油分離部材の取付構造を簡素化
し、油分離部材を取り付ける部品点数の削減に加えて、
組立作業性に優れたロータリ式圧縮機を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1に係る発明は、密閉ケーシング内に、圧
縮部とこの圧縮部を駆動する電動機部とを収容し、前記
密閉ケーシングの電動機部側に圧縮されたガスを吐出す
る吐出管を設けると共に、電動機のロータの吐出管側に
油分離部材を取り付けたロータリ式圧縮機において、前
記油分離部材は、ディスク部と、前記ロータの内径部に
挿入される円筒部と、この円筒部に一体に設けられ前記
ロータ内径部に形成された係止段部に一方向にのみ係合
可能な係止部を備え、この油分離部材を前記係合方向に
弾性的に付勢する弾性付勢手段を設け、前記弾性付勢手
段は、前記円筒部に外嵌し弾性を有する複数の脚部を備
えたリング部材からなることを特徴とするものである。
【0009】また、請求項2に係る発明は、密閉ケーシ
ング内に、圧縮部とこの圧縮部を駆動する電動機部とを
収容し、前記密閉ケーシングの電動機部側に圧縮された
ガスを吐出する吐出管を設けると共に、電動機のロータ
の吐出管側に油分離部材を取り付けたロータリ式圧縮機
において、前記油分離部材は、ディスク部と、前記ロー
タの内径部に挿入される円筒部と、この円筒部に一体に
設けられ前記ロータ内径部に形成された係止段部に一方
向にのみ係合可能な係止部を備え、この油分離部材を前
記係合方向に弾性的に付勢する弾性付勢手段を設け、前
記弾性付勢手段は、前記油分離部材のディスク部の外周
部から一体に垂設した脚部の先端をロータの端面に当接
させて撓ませることにより油分離部材を付勢する弾性力
を得るようにしたことを特徴とするものである。
【0010】さらに、請求項3に係る発明は、密閉ケー
シング内に、圧縮部とこの圧縮部を駆動する電動機部と
を収容し、前記密閉ケーシングの電動機部側に圧縮され
たガスを吐出する吐出管を設けると共に、電動機のロー
タの吐出管側に油分離部材を取り付けたロータリ式圧縮
機において、前記油分離部材は、ディスク部と、前記ロ
ータの内径部に挿入される円筒部と、この円筒部に一体
に設けられ前記ロータ内径部に形成された係止段部に一
方向にのみ係合可能な係止部を備え、この油分離部材を
前記係合方向に弾性的に付勢する弾性付勢手段を設け、
前記係止部は、前記油分離部材にロータ内径部に嵌合す
る円筒部の外周面に半径方向外方に突出するように前記
ディスク部側から切り起こした爪部を複数形成してな
り、前記ロータ端部の端板の内径部を前記ロータ鉄心の
内径よりも小さな内径寸法とすることにより、前記油分
離部材の円筒部に設けた複数の爪部が係合可能な係止段
部を形成し、前記油分離部材の円筒部を前記爪部先端の
位置でロータ端部の端板に着座可能に構成したことを特
徴とするものである。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【作用】請求項1の発明によれば、油分離部材の円筒部
をその係止部がロータ側の係止段部を超えるまでロータ
の内径部に挿入すると、円筒部の係止部が弾性力によっ
て係止段部に係合するととともに、リング部材の脚部に
より付勢されてその係合状態が保持されるので、油分離
部材を挿入するだけで作業性良く取り付けを行うことが
できる。
【0016】請求項2の発明によれば、油分離部材自体
が弾性付勢手段としての機能を備えているので、油分離
部材の取り付け固定に必要な部品点数を少なくできる。
請求項3の発明によれば、端板の内径部を係止段部とし
て爪部が係合しやすい構造となるとともに、係止段部を
有する端板をロータ鉄心の積層板の一部などから構成で
きる。
【0017】
【実施例】以下、本発明によるロータリ式圧縮機の一実
施例について添付の図面を参照して説明する。図1は、
本実施例による縦形ロータリ式圧縮機全体の縦断面図で
ある。符号10は密閉ケーシング、11は電動機部、1
2は圧縮機部を表わしている。電動機部11は、密閉ケ
ーシング10の内周面に固定されたステータ13と、こ
のステータ13の内側に回転自在に遊嵌しているロータ
14とから構成されている。ロータ14には、クランク
シャフト15が接合され、このクランクシャフト15
は、圧縮機部12側で、主軸受16、副軸受17によっ
て回転自在に支承されている。
【0018】圧縮機部12は、2シリンダタイプで、第
1シリンダ18と第2シリンダ19とが仕切り板20を
間に介して重ねて連設されるとともに、これらが一体的
にフレーム部材21によって密閉ケーシング10に対し
て固定されている。また、クランクシャフト15には、
偏心した第1クランク部22と、第2クランク部23と
が設けられ、第1シリンダ18の内部には、第1クラン
ク部22とこれに外嵌する第1ローラ24が収容され、
第2シリンダ19の内部には第2クランク部23と第2
ローラ25が収容されている。
【0019】圧縮機部12では、第1シリンダ18、第
2シリンダ19は、ブレードがそれぞれ半径方向に摺動
自在に組み込まれている。図1では、これらのブレード
のうち、第2シリンダ19に設けられたブレード28が
図示されている。第1シリンダ18、第2シリンダ19
の内部では、ローラ24、25の偏心回転とともに、ロ
ーラ24、25とブレードで画される圧縮室容積が変化
し、吸込管40、41から吸込まれたガスが圧縮される
ようになっている。
【0020】副軸受17の側では、バルブカバー30
は、ボルト31により、副軸受け17に対して固定され
ている。同様に、主軸受16の側でもバルブカバー32
が取り付けられ、この主軸受16では、バルブカバー3
2の外側にマフラ33が被せられて両者ともにボルト3
4を用いて固定されている。
【0021】一方、吐出管36は、圧縮機部11側で密
閉ケーシング10の上端部に接続されている。
【0022】第2シリンダ19で圧縮されたガスは、吐
出弁37から吐出された後、副軸受17、第2シリンダ
19、仕切板20、第1シリンダ18、主軸受21に穿
孔されているガス通路(図示せず)からマフラ33を通
ってモータ室Aに吐出される。また、第1シリンダ18
で圧縮されたガスは、吐出弁38からバルブカバー3
2、マフラ33の内側から同様にモータ室Aに吐出され
る。このモータ室Aでは、ガスは、ロータ14の軸方向
に形成したガス通路53(図2参照)を通り、油分離部
材としての油分離ディスク50が取り付けられている側
に導出され、この油分離ディスク50にあたってガスに
混合している油が分離された後、吐出管36から外部の
冷凍サイクルに吐出される。
【0023】なお、図1において、符号39はストレー
ナを示している。
【0024】次に、油分離ディスク50の取付構造につ
いて、図2以下の添付図面を参照して、詳細に説明す
る。図2は、油分離ディスク50の組立分解図である。
ロータ14は、円盤状で中心に孔の開いた鉄板51を多
数積層して、互いにリベットを用いてかしめ合せること
によってロータ鉄心を形成したものである。このロータ
鉄心の内径部としては、クランクシャフト15が挿着さ
れる軸孔52が形成されるとともに、この軸孔52と同
心的に、圧縮されたガスを導くガス通路53と、各鉄板
51を締結するためにリベットを挿入するためのリベッ
ト孔54がそれぞれ4箇所軸方向に貫通するようになっ
ている。
【0025】一方、油分離ディスク50は、金属製の部
品で摺鉢状の本体部56の上端部にはつば部57とから
ディスク部が形成され、下側にはロータ14の軸孔52
に遊嵌可能な程度の外径寸法を有する円筒部58が同軸
的に一体成形されている。この円筒部58の外周部に
は、ロータ14との係合部として、円筒部58の周壁を
上から一部半径方向外方に切り起こすことによって形成
した爪部60が複数設けられ、この爪部60は、ロータ
14に挿入するときには係合せずに逆の抜く方向に引く
とロータ14の端面を形成する端板62に係合するよう
になっている。
【0026】油分離ディスク50を係合方向に弾性付勢
手段として用いるリング部材64は、弾性に富む鋼など
の金属材料を材質とし、その本体をなす短円筒部65か
らは、互いに90゜角度をなして放射状に外側に開いた
脚部66が一体に形成されている。これらの脚部66
は、短円筒部65を端板62の表面から浮いた状態に支
持できるように下り勾配に延出する。なお、短円筒部6
5の内径は、油分離ディスク50の円筒部58が遊嵌で
きる程度の内径寸法を有している。
【0027】図3は、ロータ14の上端面側にリング部
材64を介して油分離ディスク50を取り付けた状態を
表した図である。端板62に軸孔52と同軸的に形成さ
れている円形状の孔部の直径DE は、ロータ14の軸孔
52の直径DR よりも小さい寸法の直径になっているの
で、爪60が係合できるように係止段部67が形成され
ている。
【0028】従って、図3に示されるように、ロータ1
4の軸孔52に芯を合わせるようにして、端板62の上
にリング部材64を載せ、このリング部材64の上か
ら、油分離ディスク50の円筒部56を圧入すると、爪
60が端板62の段部67に係合できる位置に達する。
この位置では、爪60が係止段部67に係止して抜けな
いので、油分離ディスク50は、ロータ14の上端面側
で外れないように取り付けされる。この固定状態におい
て、リング部材64の脚部66は各々その弾性力で、油
分離ディスク50を上方の係合する方向に付勢する結
果、爪60と段部67との係合状態が一層強固に保持さ
れる。
【0029】次に、リング部材64についての他の変形
例を図4、図5に示す。図4に示すリング部材70で
は、円筒部65の下端がボス部71となっており、脚部
66は、このボス部71から一体に半径方向外方に延び
るようになっている。このようなボス部71を設けるこ
とによって、リング部材64の剛性を大幅に強化できる
利点がある。
【0030】これに対して、図5は、油分離ディスク5
0の回り止めのための構造を付加したリング部材72の
構成を示す図である。すなわち、この変形例のリング部
材72では、リング部材72の内周面に半径方向外方に
窪む凹部73が形成されている。他方、油分離ディスク
50の円筒部58の外周面には、凸部74が形成されて
いる。
【0031】従って、油分離ディスク50側の凸部74
をリング部材72側の凹部73に嵌め合わせておくこと
で、油分離ディスク50とリング部材72の位置関係が
まず決まるので、ロータ14に取り付けたあとでは、リ
ング部材72が回転を防止できる。このため、リング部
材72の脚部66がロータ組立のリベットに乗り上げて
無理な力が加わったり、あるいは、脚部66によって、
ガス通路53がロータ端面において閉塞されるような不
都合を防止できる。
【0032】次に、図6は、弾性付勢手段として、図2
に示したリング部材50の代わりにコイルスプリング8
0を適用した変形例であり、図5は、弾性付勢手段に波
形ワッシャ82用いた変形例である。これらは、いずれ
も弾性付勢手段を油分離ディスク50とは別部品として
構成されている。これに対して、図8に示すように、弾
性付勢手段を油分離ディスク50と一体的な構造のもの
として構成することもできる。この場合、弾性付勢手段
は、油分離ディスク50の円筒部58の側壁の一部を外
側に切り起こした切起し切片84を数カ所に形成し、こ
れらの切起し切片84を、油分離ディスク50を取付状
態でその先端が端板62に当たって撓むようにし、その
弾性力で油分離ディスク50を付勢して、爪60と段部
67の係合状態を強固に保持することができる。
【0033】次に、本発明の他の実施例について、図9
以下を参照して説明する。なお、前記第1実施例と同一
の構成要素は、同一の構成要素を表わすものであり、そ
の詳細な説明は省略する。この実施例では、弾性付勢手
段を油分離ディスク自体が備え、油分離ディスクを別体
のリング部材などを用いずに取り付けられるように構成
されている。図9において油分離ディスク100のつば
部102は、円筒部103に対して相対的にかなり大き
な半径のものとして構成されている。このつば部102
の外周からは、取り付け状態において、ロータ14側の
端板62に先端が当接してしてつば部102の高さHD
を確保する脚部104が複数垂下するように形成されて
いる。この脚部104の位置は、この実施例では、中心
に対して120度の角度で対称な位置に設けられてお
り、油分離ディスク100が安定した姿勢で取り付けら
れるように構成されている。
【0034】一方、前記つば部102には、ロータ14
の軸孔52に端板62から挿入されたときに、端板62
の孔部開口縁に着座する段付部106が連設するように
なっており、この段付部106の先に円筒部103が一
体に続いている。
【0035】なお、円筒部103の外周には、切り起こ
しにより形成された爪部60が3箇所120度対称的に
設けられており、また、端板62の内径とロータ14の
軸孔52の内径の差から係止段部67が形成され、この
係止段部67に前記爪60が係合する構造となっている
のは、前述した第1実施例と同様である。
【0036】この実施例によれば、油分離ディスク10
0をロータ14の軸孔に52挿入すると、爪部60が端
板62の係止段部67に係合する位置に達し、油分離デ
ィスクが抜けないように取付される。また、脚部104
が端板62の上面に当接してもなおさらに圧入するよう
にして押し込むと、脚部104およびつば部102自体
の弾性力によって、油分離ディスク100の全体が上方
向の爪60が係止段部67に係合する方向に付勢される
ので、第1実施例のリング部材64と同様に作用し、堅
固に油分離ディスク100を固定することができる。
【0037】次に、図10は、他の変形例を示す図で、
この変形例の場合、ロータ14の端板62の内径をDE
、ロータ14の内径をDR とすると、ロータ14の鉄
板の上層の鉄板に内径DO の鉄板を積層することによっ
て、内径DO の大径孔を形成し、爪60が端板62の係
止段部67に係合しやすい構造になっている。
【0038】このような係止段部67を形成するために
は、図11に示されるように、端板62の下側に同一形
状の切欠きを110を対称的に2箇所形成した鉄板を複
数枚重ねて、油分離ディスク100の爪部60を逃がす
空間部を形成するとともに、係止段部67を形成するよ
うにしてもよい。この実施例では、爪60の動きは、切
欠き110の内部に限られるので、油分離ディスク10
0の回転を阻止する回り止の役割を果たす。また、鉄板
の一部を切り欠くことにより、内円周に沿って全体を加
工する場合に較べて打ち抜き、積層の最の位置決めに用
いられるパイロットピンの効果を損うことなく、積層精
度が良好に保たれる利点がある。なお、切り欠きを設け
た鉄板の材料としては、他の部分の鉄板よりも硬度の高
い材料を用い、これにより、爪60が当って摩耗等を防
止できるので好適である。
【0039】また、図12に示すように、前記切欠き
は、120度対称的な位置に3箇所設けることによっ
て、油分離ディスク100の回り止めに加えて安定した
姿勢で取り付けることができる。
【0040】以上は、ロータ14の最上層に端板62を
設けた実施例であるが、図13(a)は、端板62に代
えて最上層の下側の鉄板の内径DE を軸孔52の内径D
R に比べて若干小さな内径の鉄板112を設けることに
よって、係止段部120を構成するようにしてもよい。
【0041】次に、図14は、ロータ14の軸孔52を
ストレートな内径として、ブッシュ部材122を端板6
2の下側で軸孔52に挿着した変形例を示す。このブッ
シュ部材122の内径部には、図15に示されるよう
に、爪60を逃がすとともに油分離ディスク100の回
り止めの作用を奏する空間部124が形成されている。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、油分離部材は、ディスク部と、前記ロータの
内径部に挿入される円筒部と、この円筒部に一体に設け
られ前記ロータ内径部に形成された係止段部に一方向に
のみ係合可能な係止部を備え、この油分離部材を前記係
合方向に弾性的に付勢する弾性付勢手段を設け、前記弾
性付勢手段は、前記円筒部に外嵌し弾性を有する複数の
脚部を備えたリング部材からなるので、油分離部材の円
筒部をその係止部をロータ側の係止段部を超えるまでロ
ータの内径部に挿入するだけで、係止部が係止段部に係
合し、さらにリング部材の脚部により付勢されてその係
合状態が保持されるので、油分離部材を挿入するだけで
作業性良く取り付けを行うことができる。
【0043】請求項2の発明によれば、油分離部材自体
が弾性付勢手段としての機能を備えているので、油分離
部材の取り付け固定に必要な部品点数を少なくできる。
請求項3の発明によれば、端板の内径部を係止段部とし
て爪部が係合しやすい構造となるとともに、係止段部を
有する端板をロータ鉄心の積層板の一部などから構成で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による縦形ロータリ式圧縮機
の全体構造を示す縦断面図。
【図2】油分離部材の取付構造を示す組立分解図。
【図3】油分離部材をロータに取り付けた状態を示す断
面図。
【図4】弾性付勢手段として用いるリング部材の変形例
を示す図。
【図5】回り止めの手段を付加した油分離部材とリング
部材の構造を示す図。
【図6】弾性付勢手段としてコイルばねを用いた実施例
を示す一部断面図。
【図7】弾性付勢手段として波形ワッシャを用いた実施
例を示す一部断面図。
【図8】弾性付勢手段として油分離部材の円筒部に設け
た切り起こしを利用する実施例の断面図。
【図9】本発明の他の実施例の要部を示す断面図。
【図10】図9の実施例において、ロータの内径部の変
形例を示す断面図。
【図11】ロータの内径部に爪を逃がす凹部を形成した
変形例を示す図。
【図12】爪を逃がす凹部を3箇所に設けた変形例を示
す図。
【図13】ロータに端板を設けない変形例を示す図。
【図14】別部材のブッシュを用いて爪を逃がす凹部を
形成した変形例を示す図。
【図15】前記ブッシュを示す断面図。
【図16】従来の油分離部材の取付構造を示す組立図。 10 密閉ケーシング 11 電動機部 12 圧縮機部 13 ステータ 14 ロータ 15 クランクシャフト 18 第1シリンダ 19 第2シリンダ 36 吸込管 50 油分離ディスク(油分離部材) 56 ディスク部 57 つば部 58 円筒部 60 爪(爪部) 62 端板 64 リング部材(弾性付勢手段) 66 脚部 80 コイルスプリング(弾性付勢手段) 82 波形ワッシャ(弾性付勢手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−160190(JP,A) 特開 平4−43892(JP,A) 実開 昭61−29089(JP,U) 実公 昭60−21511(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 39/04 F04C 29/02 351

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉ケーシング内に、圧縮部とこの圧縮部
    を駆動する電動機部とを収容し、前記密閉ケーシングの
    電動機部側に圧縮されたガスを吐出する吐出管を設ける
    と共に、電動機のロータの吐出管側に油分離部材を取り
    付けたロータリ式圧縮機において、前記油分離部材は、
    ディスク部と、前記ロータの内径部に挿入される円筒部
    と、この円筒部に一体に設けられ前記ロータ内径部に形
    成された係止段部に一方向にのみ係合可能な係止部を備
    え、この油分離部材を前記係合方向に弾性的に付勢する
    弾性付勢手段を設け、前記弾性付勢手段は、前記円筒部
    に外嵌し弾性を有する複数の脚部を備えたリング部材か
    らなることを特徴とするロータリ式圧縮機。
  2. 【請求項2】密閉ケーシング内に、圧縮部とこの圧縮部
    を駆動する電動機部とを収容し、前記密閉ケーシングの
    電動機部側に圧縮されたガスを吐出する吐出管を設ける
    と共に、電動機のロータの吐出管側に油分離部材を取り
    付けたロータリ式圧縮機において、前記油分離部材は、
    ディスク部と、前記ロータの内径部に挿入される円筒部
    と、この円筒部に一体に設けられ前記ロータ内径部に形
    成された係止段部に一方向にのみ係合可能な係止部を備
    え、この油分離部材を前記係合方向に弾性的に付勢する
    弾性付勢手段を設け、前記弾性付勢手段は、前記油分離
    部材のディスク部の外周部から一体に垂設した脚部の先
    端をロータの端面に当接させて撓ませることにより油分
    離部材を付勢する弾性力を得るようにしたことを特徴と
    するロータリ式圧縮機。
  3. 【請求項3】密閉ケーシング内に、圧縮部とこの圧縮部
    を駆動する電動機部とを収容し、前記密閉ケーシングの
    電動機部側に圧縮されたガスを吐出する吐出管を設ける
    と共に、電動機のロータの吐出管側に油分離部材を取り
    付けたロータリ式圧縮機において、前記油分離部材は、
    ディスク部と、前記ロータの内径部に挿入される円筒部
    と、この円筒部に一体に設けられ前記ロータ内径部に形
    成された係止段部に一方向にのみ係合可能な係止部を備
    え、この油分離部材を前記係合方向に弾性的に 付勢する
    弾性付勢手段を設け、 前記係止部は、前記油分離部材にロータ内径部に嵌合す
    る円筒部の外周面に半径方向外方に突出するように前記
    ディスク部側から切り起こした爪部を複数形成してな
    り、 前記ロータ端部の端板の内径部を前記ロータ鉄心の内径
    よりも小さな内径寸法とすることにより、前記油分離部
    材の円筒部に設けた複数の爪部が係合可能な係止段部を
    形成し、前記油分離部材の円筒部を前記爪部先端の位置
    でロータ端部の端板に着座可能に構成したことを特徴と
    する ロータリ式圧縮機。
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