JP6748874B2 - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、特に空気調和機、給湯器、冷蔵庫等の冷凍機に用いられる、密閉型圧縮機に関する。

冷凍装置や空気調和装置には、蒸発器で蒸発したガス冷媒を吸入し、凝縮器にて凝縮させるために必要な圧力までガス冷媒を圧縮して冷媒回路中に高温高圧のガス冷媒を送り出す密閉型圧縮機が使用されている。
このような密閉型圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部を回転軸により駆動する電動機構部とが配置され、密閉容器の底部には、潤滑油を貯留する貯油部が形成される。回転軸は、上部を主軸受で支持し、下部を副軸受で支持している。
回転軸には、下端から上部に至る回転軸オイル供給孔が形成され、回転軸の下端部には、
オイル溝と、回転軸オイル供給孔とオイル溝とを連通する横穴とを有している。
このような構成によって、密閉容器の底部に駐留する潤滑油を、回転軸オイル供給孔によって主軸受及び副軸受に導いている。
副軸受の潤滑に関して、特許文献１では、ポンプカバーに貫通孔を形成し、副軸受を潤滑した潤滑油を貯油部に戻す構成が開示され、特許文献２では、スラストプレートに貫通孔を形成し、副軸受を潤滑した潤滑油を貯油部に戻す構成が開示されている。

特開平５−２３１３５７号公報 特開平１１−１８２４７３号公報

しかし、副軸受に導いた潤滑油を副軸受の上部から流出させると、電動機の回転によって潤滑油が飛散してしまい、密閉容器から外部に排出される潤滑油量が多くなってしまう。
特許文献１及び特許文献２では、ポンプカバー又はスラストプレートに貫通孔を形成することで、副軸受を潤滑した潤滑油を下方へ導くものではあるが、副軸受の上部からも潤滑油を流出させている。

そこで本発明は、潤滑油を、副軸受の上部に排出されることを防止できる密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を回転軸により駆動する電動機構部とが配置され、前記密閉容器の底部には、潤滑油を貯留する貯油部が形成され、前記回転軸の上部を支持する主軸受と、前記回転軸の下端部を支持する副軸受と、前記副軸受と前記回転軸との間に配置されるすべり軸受と、前記副軸受の下方に配置されて前記回転軸のスラスト力を受けるスラスト受けプレートと、前記スラスト受けプレートの下方に配置されるオイルポンプハウジングと、前記オイルポンプハウジングの下面に収納される容積型のオイルポンプとを備えた密閉型圧縮機であって、前記回転軸には、前記回転軸の前記下端部から前記回転軸の前記上部に至る回転軸オイル供給孔が形成され、前記回転軸の前記下端部には、前記回転軸の軸方向に切り欠きにより形成されたオイル溝と、前記回転軸オイル供給孔と前記オイル溝とを連通する横穴とを有し、前記スラスト受けプレートには、前記オイル溝と間欠的に連通するプレート側オイル通路を形成し、前記オイルポンプハウジングには、前記プレート側オイル通路と連通するハウジング側オイル通路を形成し、前記スラスト受けプレートの中心には、前記オイルポンプから吐出される前記潤滑油を貯留するオイル貯留空間を形成し、前記プレート側オイル通路を、前記オイル貯留空間に連通させ、前記オイル貯留空間から半径方向に延出して形成し、前記オイル溝より上部では、前記すべり軸受の上部と前記回転軸とを当接させることで、前記横穴から供給される前記潤滑油を前記オイル溝内で下方に移動し、前記オイル溝内にある前記潤滑油を、前記プレート側オイル通路及び前記ハウジング側オイル通路を経由して前記副軸受の下方で排出することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の密閉型圧縮機において、前記ハウジング側オイル通路を、前記オイルポンプハウジングの上面に形成した内方溝及び外方溝と、前記外方溝の外方端に形成した排出孔とで構成し、前記内方溝と前記プレート側オイル通路とを重ね合わせて連通し、前記外方溝を前記スラスト受けプレートによって覆うことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の密閉型圧縮機において、前記スラスト受けプレートによって覆われた前記外方溝を、前記横穴以下の断面積としたことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項２又は請求項３に記載の密閉型圧縮機において、前記排出孔を、前記オイルポンプハウジングの前記上下面を貫通させて形成したことを特徴とする。

本発明によれば、オイル溝より上部では、すべり軸受の上部と回転軸とを当接させ、横穴から供給される潤滑油を、副軸受の下方に排出することで、副軸受の上部に排出されることを防止できる。

本発明の一実施例による密閉型圧縮機の縦断面図 図１の圧縮機構部の要部拡大断面図 （ａ）同密閉型圧縮機に用いるスラスト受けプレートの平面図、（ｂ）同密閉型圧縮機に用いるオイルポンプハウジングの平面図

本発明の第１の実施の形態による密閉型圧縮機は、回転軸には、回転軸の下端部から回転軸の上部に至る回転軸オイル供給孔が形成され、回転軸の下端部には、回転軸の軸方向に切り欠きにより形成されたオイル溝と、回転軸オイル供給孔とオイル溝とを連通する横穴とを有し、スラスト受けプレートには、オイル溝と間欠的に連通するプレート側オイル通路を形成し、オイルポンプハウジングには、プレート側オイル通路と連通するハウジング側オイル通路を形成し、スラスト受けプレートの中心には、オイルポンプから吐出される潤滑油を貯留するオイル貯留空間を形成し、プレート側オイル通路を、オイル貯留空間に連通させ、オイル貯留空間から半径方向に延出して形成し、オイル溝より上部では、すべり軸受の上部と回転軸とを当接させることで、横穴から供給される潤滑油をオイル溝内で下方に移動し、オイル溝内にある潤滑油を、プレート側オイル通路及びハウジング側オイル通路を経由して副軸受の下方で排出するものである。本実施の形態によれば、オイル溝より上部では、すべり軸受の上部と回転軸とを当接させ、横穴から供給される潤滑油を、副軸受の下方に排出することで、副軸受の上部に排出されることを防止できる。従って、副軸受の上部から潤滑油が飛散することを防止できるので、密閉容器から外部に排出される潤滑油量を少なくすることができる。また、オイルポンプから回転軸の下端部の外周とオイルポンプハウジングの中心孔との間を経由してスラスト受けプレートに直接流れ込む潤滑油についても、プレート側オイル通路に導かれる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による密閉型圧縮機において、ハウジング側オイル通路を、オイルポンプハウジングの上面に形成した内方溝及び外方溝と、外方溝の外方端に形成した排出孔とで構成し、内方溝とプレート側オイル通路とを重ね合わせて連通し、外方溝をスラスト受けプレートによって覆うものである。本実施の形態によれば、オイル貯留空間に混入される不純物を排出しやすく、またスラスト受けプレートによって覆う外方溝の深さと溝幅によって潤滑油の排出量を調整できる。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による密閉型圧縮機であって、スラスト受けプレートによって覆われた外方溝を、横穴以下の断面積としたものである。本実施の形態によれば、横穴から供給される潤滑油を、副軸受やスラスト受けプレートに適度に保持させることができる。

本発明の第４の実施の形態は、第２又は第３の実施の形態による密閉型圧縮機であって、排出孔を、オイルポンプハウジングの上下面を貫通させて形成したものである。本実施の形態によれば、潤滑油の排出量を外方溝で調整できるため、排出孔の寸法精度を維持する必要はなく、潤滑油を排出しやすい。

以下本発明の一実施例による密閉型圧縮機について説明する。なお、以下の実施例によって本発明が限定されるものではない。
図１は、本実施例による密閉型圧縮機の縦断面図である。
密閉容器１内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機構部２０とが配置されている。
密閉容器１は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴部１ａと、胴部１ａの上部開口を塞ぐ上蓋１ｃと、胴部１ａの下部開口を塞ぐ下蓋１ｂとで構成されている。
密閉容器１には、圧縮機構部１０に冷媒を導入する冷媒吸込管２と、圧縮機構部１０にて圧縮された冷媒を密閉容器１の外に吐出する冷媒吐出管３とを設けている。
圧縮機構部１０は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２とを有している。
回転軸１３は、旋回スクロール１２を旋回駆動する。
電動機構部２０は、密閉容器１に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内側に配置されたロータ２２とを備える。ロータ２２には回転軸１３が固定される。回転軸１３の上端には、回転軸１３に対して偏心した偏心軸１３ａが形成されている。

固定スクロール１１及び旋回スクロール１２の下方には、固定スクロール１１及び旋回スクロール１２を支持する主軸受３０が設けられている。
主軸受３０には、回転軸１３を軸支する軸受部３１と、ボス収容部３２とが形成されている。主軸受３０は、密閉容器１に溶接や焼き嵌めによって固定される。

固定スクロール１１は、円板状の固定スクロール鏡板１１ａと、固定スクロール鏡板１１ａに立設した渦巻状の固定渦巻きラップ１１ｂと、固定渦巻きラップ１１ｂの周囲を取り囲むように立設した外周壁部１１ｃとを備え、固定スクロール鏡板１１ａの略中心部に吐出ポート１４が形成されている。
旋回スクロール１２は、円板状の旋回スクロール鏡板１２ａと、旋回スクロール鏡板１２ａのラップ側端面に立設した旋回渦巻きラップ１２ｂと、旋回スクロール鏡板１２ａの反ラップ側端面に形成した円筒状のボス部１２ｃとを備えている。
固定スクロール１１の固定渦巻きラップ１１ｂと旋回スクロール１２の旋回渦巻きラップ１２ｂとは相互に噛み合わされ、固定渦巻きラップ１１ｂと旋回渦巻きラップ１２ｂとの間に複数の圧縮室１５が形成される。
ボス部１２ｃは、旋回スクロール鏡板１２ａの略中央に形成される。偏心軸１３ａはボス部１２ｃに挿入され、ボス部１２ｃはボス収容部３２に収容される。

固定スクロール１１は、外周壁部１１ｃで複数本のボルト１６を用いて主軸受３０に固定される。一方、旋回スクロール１２は、オルダムリングなどの自転拘束部材１７を介して固定スクロール１１に支持されている。旋回スクロール１２の自転を拘束する自転拘束部材１７は、固定スクロール１１と主軸受３０との間に設けている。これにより、旋回スクロール１２は、固定スクロール１１に対して、自転しないで旋回運動をする。
回転軸１３の下端部１３ｂは、密閉容器１の下部に配置された副軸受１８に軸支されている。

密閉容器１の底部には、潤滑油を貯留する貯油部４が形成されている。
回転軸１３の下端には容積型のオイルポンプ５を設けている。オイルポンプ５は、その吸い込み口が貯油部４内に存在するように配置する。オイルポンプ５は、回転軸１３によって駆動され、密閉容器１の底部に設けられた貯油部４にある潤滑油を、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に吸い上げることができ、オイル切れの心配も解消される。
回転軸１３には、回転軸１３の下端部１３ｂから偏心軸１３ａに至る回転軸オイル供給孔１３ｃが形成されている。
オイルポンプ５で吸い上げた潤滑油は、回転軸１３内に形成している回転軸オイル供給孔１３ｃを通じて、副軸受１８の軸受、軸受部３１、ボス部１２ｃ内に供給される。

冷媒吸込管２から吸入される冷媒は、吸入ポート１５ａから圧縮室１５に導かれる。圧縮室１５は、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動し、圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、固定スクロール１１の中央部に設けた吐出ポート１４から吐出室６に吐出される。吐出ポート１４には吐出リード弁（図示せず）を設けている。圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、吐出リード弁を押し開いて吐出室６に吐出される。吐出室６に吐出された冷媒は、密閉容器１内上部に導出され、圧縮機構部１０に形成した冷媒通路（図示せず）を通り、電動機構部２０周囲に至り、冷媒吐出管３から吐出される。

図２は図１の圧縮機構部の要部拡大断面図、図３（ａ）は同密閉型圧縮機に用いるスラスト受けプレートの平面図、図３（ｂ）は同密閉型圧縮機に用いるオイルポンプハウジングの平面図である。
副軸受１８と回転軸１３の下端部１３ｂとの間にはすべり軸受１３ｅが配置される。
回転軸１３の下端部１３ｂには、回転軸１３の軸方向に切り欠きにより形成されたオイル溝１３ｆと、回転軸オイル供給孔１３ｃとオイル溝１３ｆとを連通する横穴１３ｇとを有している。
スラスト受けプレート４０は、副軸受１８の下方に配置されて回転軸１３のスラスト力を受ける。オイルポンプハウジング５０は、スラスト受けプレート４０の下方に配置される。オイルポンプ５は、オイルポンプハウジング５０の下面に収納されている。

スラスト受けプレート４０には、オイルポンプ５から吐出される潤滑油を貯留するオイル貯留空間４１と、オイル溝１３ｆと連通するプレート側オイル通路４２とを形成している。プレート側オイル通路４２は下端部１３ｂの外径より外方まで延出させている。オイル貯留空間４１は、スラスト受けプレート４０の中心に形成している。プレート側オイル通路４２は、オイル貯留空間４１に連通し、オイル貯留空間４１から半径方向に延出して形成している。スラスト受けプレート４０によって覆われた外方溝５１ｂは、横穴１３ｇ以下の断面積としている。

オイルポンプハウジング５０には、プレート側オイル通路４２と連通するハウジング側オイル通路５１を形成している。ハウジング側オイル通路５１は、オイルポンプハウジング５０の上面に形成した内方溝５１ａ及び外方溝５１ｂと、外方溝５１ｂの外方端に形成した排出孔５１ｃとで構成している。
内方溝５１ａは、プレート側オイル通路４２と重ね合わせて配置される。従って、内方溝５１ａとプレート側オイル通路４２とは連通している。外方溝５１ｂはスラスト受けプレート４０によって覆われる。排出孔５１ｃは、オイルポンプハウジング５０の上下面を貫通させて形成している。なお、排出孔５１ｃは、外方溝５１ｂの外方端をオイルポンプハウジング５０の外周部に延出させて形成してもよい。

オイルポンプ５から吐出される潤滑油は、下端部１３ｂの下面から回転軸オイル供給孔１３ｃに供給されるとともに、下端部１３ｂの外周とオイルポンプハウジング５０の中心孔との間からもプレート側オイル通路４２に流れ込む。
オイル溝１３ｆより上部では、すべり軸受１３ｅの上部と回転軸１３の下端部１３ｂとを当接させることで、オイル溝１３ｆ内の潤滑油が副軸受１８の上部から飛散することを防止している。
横穴１３ｇから供給される潤滑油は、オイル溝１３ｆ内で下方に移動する。オイル溝１３ｆ内にある潤滑油は、プレート側オイル通路４２及びハウジング側オイル通路５１を経由して副軸受１８の下方で排出される。

本実施例によれば、横穴１３ｇから供給される潤滑油を、副軸受１８の下方に排出するため、副軸受１８の上部に排出されることを防止できる。従って、副軸受１８の上部から潤滑油が飛散することを防止できるので、密閉容器１から外部に排出される潤滑油量を少なくすることができる。
また、本実施例によれば、オイルポンプ５から下端部１３ｂの外周とオイルポンプハウジング５０の中心孔との間を経由してスラスト受けプレート４０に直接流れ込む潤滑油についても、プレート側オイル通路４２に導かれる。
また、本実施例によれば、オイル貯留空間４１に混入される不純物を排出しやすく、またスラスト受けプレート４０によって覆う外方溝５１ｂの深さと溝幅によって潤滑油の排出量を調整できる。
また、本実施例によれば、横穴１３ｇから供給される潤滑油を、副軸受１８やスラスト受けプレート４０に適度に保持させることができる。
また、本実施例によれば、潤滑油の排出量を外方溝５１ｂで調整できるため、排出孔５１ｃの寸法精度を維持する必要はなく、潤滑油を排出しやすい。

なお、本発明の冷媒には、Ｒ３２、二酸化炭素、又は炭素間に二重結合を有する冷媒を用いることができる。

本発明の密閉型圧縮機は、温水暖房装置、空気調和装置、給湯器、又は冷凍機などの冷凍サイクル装置に有用である。

１ 密閉容器
２ 冷媒吸込管
３ 冷媒吐出管
４ 貯油部
５ オイルポンプ
６ 吐出室
１０ 圧縮機構部
１１ 固定スクロール
１２ 旋回スクロール
１３ 回転軸
１３ａ 偏心軸
１３ｂ 下端部
１３ｃ 回転軸オイル供給孔
１３ｅ すべり軸受
１３ｆ オイル溝
１３ｇ 横穴
１４ 吐出ポート
１５ 圧縮室
１６ ボルト
１７ 自転拘束部材
１８ 副軸受
２０ 電動機構部
２１ ステータ
２２ ロータ
３０ 主軸受
３１ 軸受部
３２ ボス収容部
４０ スラスト受けプレート
４１ オイル貯留空間
４２ プレート側オイル通路
５０ オイルポンプハウジング
５１ ハウジング側オイル通路
５１ａ 内方溝
５１ｂ 外方溝
５１ｃ 排出孔

Claims (4)

1. 密閉容器内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を回転軸により駆動する電動機構部とが配置され、
   前記密閉容器の底部には、潤滑油を貯留する貯油部が形成され、
   前記回転軸の上部を支持する主軸受と、
   前記回転軸の下端部を支持する副軸受と、
   前記副軸受と前記回転軸との間に配置されるすべり軸受と、
   前記副軸受の下方に配置されて前記回転軸のスラスト力を受けるスラスト受けプレートと、
   前記スラスト受けプレートの下方に配置されるオイルポンプハウジングと、
   前記オイルポンプハウジングの下面に収納される容積型のオイルポンプと
   を備えた密閉型圧縮機であって、
   前記回転軸には、前記回転軸の前記下端部から前記回転軸の前記上部に至る回転軸オイル供給孔が形成され、
   前記回転軸の前記下端部には、
   前記回転軸の軸方向に切り欠きにより形成されたオイル溝と、
   前記回転軸オイル供給孔と前記オイル溝とを連通する横穴と
   を有し、
   前記スラスト受けプレートには、前記オイル溝と間欠的に連通するプレート側オイル通路を形成し、
   前記オイルポンプハウジングには、前記プレート側オイル通路と連通するハウジング側オイル通路を形成し、
   前記スラスト受けプレートの中心には、前記オイルポンプから吐出される前記潤滑油を貯留するオイル貯留空間を形成し、
   前記プレート側オイル通路を、前記オイル貯留空間に連通させ、前記オイル貯留空間から半径方向に延出して形成し、
   前記オイル溝より上部では、前記すべり軸受の上部と前記回転軸とを当接させることで、前記横穴から供給される前記潤滑油を前記オイル溝内で下方に移動し、
   前記オイル溝内にある前記潤滑油を、前記プレート側オイル通路及び前記ハウジング側オイル通路を経由して前記副軸受の下方で排出する
   ことを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記ハウジング側オイル通路を、前記オイルポンプハウジングの上面に形成した内方溝及び外方溝と、前記外方溝の外方端に形成した排出孔とで構成し、
   前記内方溝と前記プレート側オイル通路とを重ね合わせて連通し、
   前記外方溝を前記スラスト受けプレートによって覆う
   ことを特徴とする請求項１に記載の密閉型圧縮機。
3. 前記スラスト受けプレートによって覆われた前記外方溝を、前記横穴以下の断面積とした
   ことを特徴とする請求項２に記載の密閉型圧縮機。
4. 前記排出孔を、前記オイルポンプハウジングの前記上下面を貫通させて形成した
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の密閉型圧縮機。