JP3910600B2

JP3910600B2 - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP3910600B2
Application number: JP2004081056A
Authority: JP
Inventors: 規植申
Original assignee: 三星光州電子株式会社
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: KR100538940B1; US20050115771A1; JP2005163775A; CN1621685A; KR20050052011A; ITRM20040187A1; BRPI0401580A

Description

本発明は密閉型圧縮機に係り、より詳しくは回転軸の回転を用いて各駆動部分に効果的に給油し得るように給油構造を改善した密閉型圧縮機に関するものである。

一般の密閉型圧縮機に関する技術として、回転軸の回転を用いて圧縮機の各駆動部分に給油する技術が開示されている（例えば、特開２０００−２０５１３０号公報参照）。この圧縮機は、回転軸が回転するとき、密閉ケースの底部に溜まっているオイルを上昇させるためのものであって、回転軸の下部に給油片が設けられ、この給油片の上部の回転軸には、回転軸の中心に対して偏心している給油通路が形成され、給油通路上部の回転軸の外面には、給油通路に連通する給油案内溝が形成されている。また、回転軸上部の偏心部には、ピストン側への給油ができるように、給油案内溝の上端に連通した上側給油通路が形成されている。

このような密閉型圧縮機は、回転軸が回転するとき、給油片を介してオイルが上昇し、上昇するオイルが偏心状態の給油通路に沿って螺旋状の給油案内溝に供給される。また、給油案内溝に沿って上昇するオイルは回転軸を支持する軸支持部の内面に対する潤滑及び冷却を行いながら、上側偏心部内に形成された上側給油通路に供給され、上側の給油通路のオイルがピストンに供給されて、ピストン側の潤滑を行う。
特開２０００−２０５１３０号公報

ところで、このような従来の密閉型圧縮機は、給油片上側の回転軸内部に形成された給油通路が回転軸の中心に平行に上下直線状に形成されているため、回転軸が低速で回転する場合、給油通路に沿ってオイルが上昇するうちにオイルの上昇力が弱化して螺旋状の給油案内溝側への給油が円滑に行えない欠点があった。また、従来の圧縮機の給油構造は、回転軸上部の偏心部内に形成された上側給油通路も回転軸に平行に上下直線状に形成される構造であるため、給油過程でオイルの上昇力が弱化してピストン側への給油が円滑でない問題があった。

したがって、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、回転軸が低速で回転しても十分なオイルの上昇力を引き起こして、回転軸の各駆動部に円滑に給油し得るようにした密閉型圧縮機を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、密閉ケースと、前記密閉ケースに収容されるフレームと、前記フレームに装着される下側の伝動機構部及び上側の圧縮機構部と、前記伝動機構部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するため前記フレームに上下方向に設けられ、上部に前記圧縮機構部に連結される偏心部を有する回転軸と、前記密閉ケースの底部のオイルを各駆動部に供給するため前記回転軸に設けられる給油案内手段とを含んでなり、前記給油案内手段は、前記密閉ケース内に溜まったオイルを上昇させるため前記回転軸の下部に設けられる第１オイルピックアップ部材と、前記第１オイルピックアップ部材の上部の前記回転軸内に形成され、前記回転軸の中心に対して偏心している第１給油通路と、前記第１給油通路の上部の前記回転軸の外面に形成され、前記第１給油通路に連結される螺旋状給油溝と、前記螺旋状給油溝に連結されるように前記回転軸の偏心部内に形成される第２給油通路と、オイルの上昇力を増大させるため前記第１給油通路内に設けられる第２オイルピックアップ部材とを含む密閉型圧縮機を提供する。

前記第１給油通路は、下部から上部に行くほど、その中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成される。前記第２給油通路は、下部から上部に行くほど、その中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成される。前記密閉型圧縮機は、前記フレームの上部と前記回転軸の偏心部下端との間に介在されるベアリングをさらに含み、前記第２給油通路は、前記回転軸の偏心部から前記ベアリングの下部位置の前記回転軸の内部まで形成され、半径方向に形成される連通孔を介して前記螺旋状給油溝に連結される。前記ベアリングは軸方向荷重を支持するスラストベアリングである。前記回転軸の外面には、前記ベアリング側に給油するため、前記螺旋状給油溝の上部から前記ベアリングの位置まで形成されるオイル誘導部が設けられる。前記オイル誘導部は、前記回転軸の外面に上下方向に形成される平面からなる。前記第１オイルピックアップ部材は、下端に外径より小さいオイル流入口が形成された円筒状のオイル案内部と、前記オイル案内部内に収容される螺旋状ブレードとを含む。前記第２オイルピックアップ部材は、前記第１給油通路内に収容される螺旋状ブレードを含む。前記回転軸の偏心部には、前記第２給油通路が偏心部の外面で開放されるように半径方向に補助流路が形成される。

また、本発明は、密閉ケースと、前記密閉ケースに収容されるフレームと、前記フレームに装着される下側の伝動機構部及び上側の圧縮機構部と、前記伝動機構部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するため前記フレームに上下方向に設けられ、上部に前記圧縮機構部に連結される偏心部を有する回転軸と、前記密閉ケースの底部のオイルを各駆動部に供給するため前記回転軸に設けられる給油案内手段とを含んでなり、前記給油案内手段は、前記密閉ケース内に溜まったオイルを上昇させるため前記回転軸の下部に設けられる第１オイルピックアップ部材と、前記第１オイルピックアップ部材の上部の前記回転軸内に形成され、前記回転軸の中心に対して偏心している第１給油通路と、前記第１給油通路の上部の前記回転軸の外面に形成され、前記第１給油通路に連結される螺旋状給油溝と、前記螺旋状給油溝に連結されるように前記回転軸の偏心部内に形成され、下部から上部に行くほどその中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成される第２オイルピックアップ部材とを含む密閉型圧縮機を提供する。

以上のような本発明による密閉型圧縮機は、回転軸内部の第１給油通路が回転軸の中心に対して偏心している構造で、下部から上部に行くほど回転中心から離隔する方向に斜めに形成され、第２オイルピックアップ部材を収容した構造であるため、回転軸が低速で回転しても、第１給油通路に沿って案内されるオイルの上昇力が増大して、上方向への給油が円滑になされる。
また、本発明は、回転軸上部の第２給油通路が下部から上部に行くほど回転中心から離隔する方向に斜めに形成された構造であるため、回転軸が低速で回転しても第２給油通路に沿って案内されるオイルの上昇力が増大して、上側圧縮機構部側への給油が円滑になされる。
更に、本発明は、回転軸上部の外面のオイル誘導部によりスラストベアリング側に給油されるため、スラストベアリングの潤滑及び冷却が円滑になされる効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本発明による密閉型圧縮機は、密閉ケース１０の内部に複数の緩衝装置１１を介して設置されるフレーム１２と、該フレーム１２の上側に設けられる圧縮機構部２０と、該圧縮機構部２０の駆動のためにフレーム１２の下側に設けられる伝動機構部３０とを含む。

この圧縮機は、伝動機構部３０の回転力を圧縮機構部２０に伝達するもので、上下方向に配設され、フレーム１２の軸支持部１３に回転可能に支持される回転軸４０を含む。また、前記回転軸４０は上側の圧縮機構部２０との連結のためのもので、その中心に対して偏心状に形成された偏心部４１を含み、偏心部４１の下端部には、フレーム１２の上部に支持されるように、回転軸４０の外径より大きいベアリング支持部４２を含む。そして、前記ベアリング支持部４２の下面とフレーム１２の上面との間には、回転軸４０の軸方向荷重を支持するとともに回転軸４０の回転を容易にするものとしてスラストベアリング４３が介在される。

前述した伝動機構部３０は、回転軸４０の外面に嵌合されて回転軸４０とともに回転する回転子３１と、該回転子３１の外側に固定状態に取り付けられる固定子３２とを含む。そして、圧縮機構部２０は、冷媒の圧縮空間をなすシリンダ２１及びシリンダヘッド２２と、シリンダ２１の内部で進退しながら冷媒の圧縮を行うピストン２３と、一端がピストン２３のピン２４に連結され、他端が回転軸４０の偏心部４１に連結されるコネクティングロッド２５とを含む。このような構成は、伝動機構部３０の動作により回転軸４０が回転するとき、回転軸４０の偏心部４１及びコネクティングロッド２５を介して回転運動を直線往復運動に変換してピストン２３を進退させることにより、冷媒の圧縮を行うようにしたものである。

また、本発明による密閉型圧縮機は各駆動部の潤滑及び冷却のためのものであって、密閉ケース１０の底部に所定量のオイルが収容される。そして、回転軸４０には、回転軸４０の回転力を用いて密閉ケース１０の底部に溜まったオイルを上昇させて各駆動部に供給するための給油案内手段が設けられる。

このような給油案内手段は、図２に示すように、回転軸４０の下部に設けられる第１オイルピックアップ部材５１と、該第１オイルピックアップ部材５１の上側の回転軸４０内に形成される第１給油通路５２と、該第１給油通路５２に連結されるように回転軸４０の上部外面に形成される螺旋状給油溝５４と、該螺旋状給油溝５４の上端に連結されるように回転軸４０の偏心部４１内に形成される第２給油通路５６とを含む。

より具体的に、第１オイルピックアップ部材５１は、回転軸４０の下端に結合され、上部から下部に行くほど外径が縮小する円筒状に形成され、オイルに漬かる下端部にその外径より小さいオイル流入口５１ｃが形成されたオイル案内部５１ａと、該オイル案内部５１ａの内部に設けられる螺旋状ブレード５１ｂとからなる。したがって、回転軸４０が回転するにつれて、オイル流入口５１ｃを介して内部に流入したオイルが螺旋状ブレード５１ｂの回転により上昇して第１給油通路５２側に供給される。

前記第１給油通路５２は第１オイルピックアップ部材５１の作用により上昇するオイルを案内するためのもので、第１オイルピックアップ部材５１の上部から回転軸４０を支持するフレーム１２の軸支持部１３の下端の上部まで上下方向に長く形成され、回転軸４０の中心に対して偏心状態となるように形成される。また、第１給油通路５２は、下部から上部に行くほどその中心が回転軸４０の中心から離隔する方向に所定角度（θ１）だけ斜めに形成される。そして、第１給油通路５２の上部には、螺旋状給油溝５４の下部と連結されるように回転軸４０の半径方向に連通孔５２ａが形成される。したがって、回転軸４０が回転すると、第１給油通路５２の内部のオイルに作用する遠心力が増大してオイルを円滑に上昇させることができる。

また、第１給油通路５２の内部には、オイルの上昇力をさらに高めるため螺旋ブレード状の第２オイルピックアップ部材５３が設けられる。したがって、回転軸４０が回転するときに発生する遠心力だけでなく第２オイルピックアップ部材５３の作用によりオイルの上昇力が増大するので、オイルが上部の螺旋状給油溝５４まで円滑に案内される。

前記螺旋状給油溝５４は、回転軸４０の外面に螺旋状に形成される所定深さの溝からなる。この螺旋状給油溝５４はフレーム１２の軸支持部１３の内面との間にオイル流路が形成することにより、回転軸４０が回転するとき、螺旋状給油溝５４に沿ってオイルの上昇が案内される。また、上昇するオイルにより、回転軸４０の外面と軸支持部１３の内面間の潤滑及び冷却がなされる。

前記第２給油通路５６は、下部から上部に行くほどその中心が回転軸４０の中心から離隔する方向に所定角度（θ２）だけ斜めに形成され、下端が回転軸４０の半径方向に形成された連通孔５５を介して螺旋状給油溝５４の上部に連結され、上端が回転軸４０の偏心部４１の上端で開放される。したがって、回転軸４０の回転により生じる遠心力によりオイルの上昇力が増大して、螺旋状給油溝５４に沿って上部まで上昇したオイルがフレーム１２の上側圧縮機構部２０側に円滑に供給される。この際、回転軸４０の偏心部４１には、第２給油通路５６に沿って上昇するオイルが偏心部４１に嵌合されるコネクティングロッド２５側に供給されるように、半径方向に補助流路５７が形成される。

また、第２給油通路５６は、図３に示すように、回転軸４０の偏心部４１からスラストベアリング４３の下部位置の回転軸４０の内部まで延長されるように形成される。すなわち、第２給油通路５６と螺旋状給油溝５４を連結させる連通孔５５はスラストベアリング４３の下部に位置する。したがって、回転軸４０の外面に形成される螺旋状給油溝５４の上端部がスラストベアリング４３の位置に至ると、螺旋状給油溝５４に沿って上昇したオイルがスラストベアリング４３の隙間を介して半径方向に拡散してそれ以上上昇しないため、連通孔５５をスラストベアリング４３の下部に配置することにより、このような現象を防止する。

また、回転軸４０の上部外面には、螺旋状給油溝５４に沿って上昇したオイルの一部がスラストベアリング４３側に供給されてスラストベアリング４３の潤滑及び冷却を行うように、螺旋状給油溝５４の上部からスラストベアリング４３の位置まで形成されるオイル誘導部５８が設けられる。この際、オイル誘導部５８は、図４に示すように、フレーム１２の軸支持部１３の内面と回転軸４０の外面との間にオイル流路が形成されるように、回転軸４０の外面に上下方向に形成される平面からなる。

つぎに、このような密閉型圧縮機の圧縮及び給油動作を説明する。

図１に示すように、下側の伝動機構部３０の動作により回転軸４０が回転すると、回転軸４０の上部の偏心部４１と圧縮機構部２０のコネクティングロッド２５の作用により回転運動が直線往復運動に変換されることにより、ピストン２３が進退する。そして、このようなピストン２３の進退動作により冷媒がシリンダ２１の内部に吸入され、圧縮されてから吐き出される。

この動作のうちには、回転軸４０に設けられた給油案内手段の作用により、密閉ケースの底部に溜まったオイルが回転軸に沿って上昇しながら各駆動部に給油し、このような給油により、各駆動部の冷却及び潤滑がなされるので、圧縮機が円滑に動作することになる。このような給油動作は具体的につぎのようである。

前記回転軸４０とともに第１オイルピックアップ部材５１が回転すると、密閉ケース１０の底部に溜まったオイルは第１オイルピックアップ部材５１のオイル流入口５１ｃを介してその内部に流入し、流入したオイルは第１オイルピックアップ部材５１の内部の螺旋状ブレード５１ｂの作用により上部の第１給油通路５２に供給される。

前記第１給油通路５２に供給されたオイルは、第１給油通路５２が回転軸４０の中心から偏心状態にかつ所定角度（θ１）だけ傾いているだけでなく、第１給油通路５２の内部に第２オイルピックアップ部材５３が設けられているため、回転軸４０が低速で回転しても、オイルの上昇力が増大して上部の螺旋状給油溝５４側に円滑に案内される。この際、第１給油通路５２に沿って上昇したオイルは第１給油通路５２の上部の連通孔５２ａを介して螺旋状給油溝５４に供給される。

前記螺旋状給油溝５４に供給されたオイルは螺旋状給油溝５４の作用により上昇しながら回転軸４０の外面と軸支持部１３の内面間の潤滑及び冷却を行う。つづいて、オイルは螺旋状給油溝５４により上側に案内された後、半径方向の連通孔５５を介して第２給油通路５６に供給され、第２給油通路５６に沿って上昇して圧縮機構部２０の各駆動部に供給される。この際、第１給油通路５６が所定角度（θ２）だけ斜めに形成されているため、回転軸４０が低速で回転しても、遠心力によりオイルの上昇力が増大して圧縮機構部２０側に円滑に給油される。また、螺旋状給油溝５４の上部まで案内されたオイルの一部はオイル誘導部５８を介してスラストベアリング４３側にも供給されるので、スラストベアリング４３の潤滑及び冷却が効率良くなされる。

本発明による密閉型圧縮機の構成を示す断面図である。本発明による密閉型圧縮機の回転軸に設けられた給油案内手段の構成を示す部分断面側面図である。本発明による密閉型圧縮機の回転軸の上側の第２給油通路とオイル誘導部の構成を示す断面図である。図３の線IV−IV’についての断面図である。

符号の説明

１０密閉ケース
１１緩衝装置
１２フレーム
１３軸支持部
２０圧縮機構部
２１シリンダ
２２シリンダヘッド
２３ピストン
２４ピン
２５コネクティングロッド
３０伝動機構部
３１回転子
３２固定子
４０回転軸
４１偏心部
４２ベアリング支持部
４３スラストベアリング
５１第１オイルピックアップ部材
５１ａオイル案内部
５１ｂ螺旋状ブレード
５１ｃオイル流入口
５２第１給油通路
５２ａ連通孔
５３第２オイルピックアップ部材
５４螺旋状給油溝
５５連通孔
５６第２給油通路

Claims

密閉ケースと、前記密閉ケースに収容されるフレームと、前記フレームに装着される下側の伝動機構部及び上側の圧縮機構部と、前記伝動機構部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するため前記フレームに上下方向に設けられ、上部に前記圧縮機構部に連結される偏心部を有する回転軸と、前記密閉ケースの底部のオイルを各駆動部に供給するため前記回転軸に設けられる給油案内手段とを有して、
前記給油案内手段は、前記密閉ケース内に溜まったオイルを上昇させるため前記回転軸の下部に設けられる第１オイルピックアップ部材と、前記第１オイルピックアップ部材の上部の前記回転軸内に形成され、前記回転軸の中心に対して偏心している第１給油通路と、前記第１給油通路の上部の前記回転軸の外面に形成され、前記第１給油通路に連結される螺旋状給油溝と、前記螺旋状給油溝に連結されるように前記回転軸の偏心部内に形成される第２給油通路と、オイルの上昇力を増大させるため前記第１給油通路内に設けられる第２オイルピックアップ部材とを有することを特徴とする密閉型圧縮機。
前記第１給油通路は、下部から上部に行くほどその中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記第２給油通路は、下部から上部に行くほどその中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記フレームの上部と前記回転軸の偏心部下端との間に介在されるベアリングをさらに含み、
前記第２給油通路は、前記回転軸の偏心部から前記ベアリングの下部位置の前記回転軸の内部まで形成され、半径方向に形成される連通孔を介して前記螺旋状給油溝に連結されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記ベアリングは軸方向荷重を支持するスラストベアリングであることを特徴とする請求項４に記載の密閉型圧縮機。
前記回転軸の外面には、前記ベアリング側に給油するため、前記螺旋状給油溝の上部から前記ベアリングの位置まで形成されるオイル誘導部が設けられることを特徴とする請求項４に記載の密閉型圧縮機。
前記オイル誘導部は、前記回転軸の外面に上下方向に形成される平面からなることを特徴とする請求項６に記載の密閉型圧縮機。
前記第１オイルピックアップ部材は、下端に外径より小さいオイル流入口が形成された円筒状のオイル案内部と、前記オイル案内部内に収容される螺旋状ブレードとを有することを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記第２オイルピックアップ部材は、前記第１給油通路内に収容される螺旋状ブレードを有することを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
前記回転軸の偏心部には、前記第２給油通路が前記偏心部の外面で開放されるように半径方向に補助流路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
密閉ケースと、前記密閉ケースに収容されるフレームと、前記フレームに装着される下側の伝動機構部及び上側の圧縮機構部と、前記伝動機構部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するため前記フレームに上下方向に設けられ、上部に前記圧縮機構部に連結される偏心部を有する回転軸と、前記密閉ケースの底部のオイルを各駆動部に供給するため前記回転軸に設けられる給油案内手段とを有して、
前記給油案内手段は、前記密閉ケース内に溜まったオイルを上昇させるため前記回転軸の下部に設けられる第１オイルピックアップ部材と、前記第１オイルピックアップ部材の上部の前記回転軸内に形成され、前記回転軸の中心に対して偏心してなる第１給油通路と、前記第１給油通路の上部の前記回転軸の外面に形成され、前記第１給油通路に連結される螺旋状給油溝と、前記螺旋状給油溝に連結されるように前記回転軸の偏心部内に形成され、下部から上部に行くほど中心が前記回転軸の中心から離隔する方向に斜めに形成される第２オイルピックアップ部材とを有することを特徴とする密閉型圧縮機。
前記フレームの上部と前記回転軸の偏心部下端との間に介在されるスラストベアリングをさらに含み、
前記第２給油通路は、前記回転軸の偏心部から前記スラストベアリングの下部位置の前記回転軸の内部まで形成され、半径方向に形成される連通孔を介して前記螺旋状給油溝に連結されることを特徴とする請求項１１に記載の密閉型圧縮機。
前記回転軸の外面には、前記スラストベアリング側に給油するため、前記螺旋状給油溝の上部から前記スラストベアリングの位置まで形成される平面状のオイル誘導部が設けられることを特徴とする請求項１２に記載の密閉型圧縮機。