JPH0347497A - 密閉形回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密閉形回転圧縮機に係り、例えば空気調和機
等に用いる電動圧縮機で、特に電動機上部に軸受を有し
、その軸受への給油、ならびに前記電動機上部軸受およ
び圧縮機構部の組立性の向上に好適な密閉形回転圧縮機
に関するものである。

［従来の技術］ まず、従来の密閉形回転圧縮機の一例を第５図を参照し
て説明する。

第５図に示す密閉形回転圧縮機は、密閉ケース１内の上
部に、ステータ２．ロータ３からなる電動機部Ｍ、下部
に前記電動機部Ｍに回転軸５で連結されたロータリ式の
圧縮機構部Ｃを収納してなる密閉形回転圧縮機であって
、回転軸５の振れ回りや軸振動を抑制する手段として、
電動機部Ｍのロータ３を貫通して嵌着された回転軸５を
電動機部上方に配設したロータ上部軸受４Ａにより支持
する構造のものである。

密閉ケース１内の底部１ａは冷凍機油貯溜部となってい
る。そこで、回転軸５の下端に設けた給油ピース２０に
設けたφｄｉｎの穴から、回転軸５の回転により生じる
遠心ポンプ作用により冷凍機油を吸引し、回転軸内の油
孔５ａを経由して。

軸受各部の摺動部に給油する構造となっている。

この種の圧縮機としては１例えば実開昭５６−１３９８
８６号公報が挙げられる。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 上記従来技術では、給油方法については十分に配慮され
ておらず、密閉ケース底部１ａの冷凍機油面とロータ上
部軸受４Ａとのヘッド差Ｈが大きいため、回転軸５の回
転速度が小さく、遠心ポンプ作用が小さい場合は、ロー
タ上部軸受４Ａまで油を供給できないという問題があっ
た。

また、ロータ上部軸受４Ａを排出した冷凍機油は密閉ケ
ース１内上部空間１ｂに飛散し、吐出パイプ１１から冷
凍サイクルへの油吐出が増加するという問題があった。

ところで、圧縮機構部Ｃは、シリンダ６Ａが密閉ケース
１内壁に固着されており、シリンダ６Ａの上下端面を密
閉し回転軸５を支持する上軸受９゜下軸受１０が設けら
れている。そこで、圧縮機構部Ｃを密閉ケース１内に収
納固定する際には、前記上軸受９．下軸受１０の軸心と
ロータ上部軸受４Ａの軸心との偏心偏差を極力小さく、
例えば偏心偏差を２Ｑミクロン以内に抑えて組立てる必
要があり、軸心を合わせる作業に多大の時間を要してい
る。

さらに偏心偏差が大きい状態で組立てられた場合、例え
ば３０ミクロン以上の偏心偏差になった場合は、回転軸
５とロータ上部軸受４Ａ、上軸受９とで片当りが生じ、
摺動損失を増加させ、軸受の焼付きを引き起こす恐れが
あるという問題もあった・ 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、電動機上部軸受（ロータ上部軸受）に安定
して油を供給するとともに、電動機上部軸受を潤滑した
のちの排出油の飛散を防止し、冷凍サイクルへの油吐出
を防止しうる密閉形回転圧縮機を提供することを、その
目的とするものである。

本発明の他の目的は、電動機上部軸受と圧縮機構部との
軸心合わせに要する時間を短縮して組立性の向上を図る
とともに、軸受の偏心偏差によって生じる入力増大や焼
付きを防止し、信頼性の高い密閉形回転圧縮機を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の密閉形回転圧縮機
に係る第１．の発明の構成は、密閉容器内の上部に電動
機部、下部に前記電動機部に回転軸で連結された圧縮機
構部を収納し、密閉容器底部を油貯溜部とし、圧縮機構
部側の軸受と、前記圧縮機構部と反対側の軸端部に設け
た電動機上部軸受とにより回転軸を支持するようにして
なる密閉形回転圧縮機において、 前記回転軸内部に前記電動機上部軸受に連通ずる油孔を
有し、圧縮機構部側回転軸端部に装着した羽根車と、こ
の羽根車を囲むケーシングとからなる給油ポンプを設け
、この給油ポンプの羽根車は、少なくとも円周部に溝列
を刻んだほぼ円板状のものとし、前記給油ポンプのケー
シングは、密閉容器底部の油貯溜部から油を吸込む入口
穴と、ケーシングから油を排出する出口穴と、ケーシン
グから出た油を前記回転軸の油孔に導く油流路とを有す
るものである。

また、上記の他の目的を達成するために、本発明の密閉
形回転圧縮機に係る第２の発明の構成は、密閉容器内の
上部に電動機部、下部に前記電動機部に回転軸で連結さ
れた圧縮機構部を収納し、密閉容器底部を油貯溜部とし
、圧縮機構部側の軸受と、前記圧縮機構部と反対側の軸
端部に設けた電動機上部軸受とにより回転軸を支持する
ようにしてなる密閉形回転圧縮機において、 前記回転軸内部に前記電動機上部軸受に連通ずる油孔を
有し、圧縮機構部側回転軸端部に装着した羽根車と、こ
の羽根車を囲むケーシングとからなる給油ポンプを設け
るとともに、 前記圧縮機構部を、半径方向に高剛性であり回転軸の傾
きに低剛性である弾性体を介して密閉容器に固着し、か
つ、電動機上部軸受は、半径方向に高剛性であり回転軸
の傾きに低剛性に構成されたものである。

より詳しく述べれば、電動機上部軸受は、軸受メタルと
、この軸受メタルの外周に固着し密閉容器内周に接する
立上り部を有するほぼ円板状のフレームとからなり、こ
のフレームに、当該電動機上部軸受から排出される油を
捕集して密閉容器底部の油貯溜部へ戻す油戻し管を設け
たものである。

［作用］ 上記技術的手段による働きは、下記のとおりである。

圧縮機構部側回転軸端部に装着されたほぼ円板状の羽根
車の回転により、給油ポンプのケーシング内では入口穴
から入った冷凍機油の圧力が高められ、油はケーシング
の出口穴から圧送され、油流路を経て回転軸内の油孔を
上昇してロータ上部軸受に供給される。

以上のようにほぼ円板状の羽根車の回転により、冷凍機
油の圧力がケーシング内で高めることができるので、給
油ポンプとして高い揚程が得られ、低速回転時または低
油面時においてもロータ上部軸受に冷凍機油を安定して
供給することが可能となる。

さらに、ロータ上部軸受を潤滑し排出された冷凍機油は
飛散することなく捕集され、油戻し管を流下して、密閉
ケース内底部に戻される。この結果、吐出ガスに冷凍機
油が混入し、吐出パイプから冷凍サイクル中へ吐出され
ることはない。

圧縮機構部は弾性板を介して密閉ケースに固定されてい
る０弾性板は径方向には剛であるが、回転軸の傾きに対
しては変形しやすい構造となっている。

同様に、ロータ上部軸受も、径方向には高剛性であり軸
の傾きに対しては変形しやすい構造となっている。

したがって、回転軸の軸心すなわち圧縮機構部の軸受の
軸心に対してロータ上部軸受の軸心がずれ、偏心偏差が
存在する状態では、弾性板およびロータ上部軸受のフレ
ーム部が変形し、回転軸および圧縮機構部の上下の軸受
も同時に傾き、上軸受の片当りがなくなる。

したがって、片当たりによる摺動損失の増加および軸受
の焼き付きを防止できる。また、偏心偏差が存在する状
態でも１組立が可能であるため。

軸心を合わせる作業の時間を大幅に短縮でき、組立性が
向上する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る密閉形圧縮機の縦断
面図、第２図は、第１図の給油ポンプ部のＡ−Ａ矢視断
面図、第３図は、ロータ上部軸受の軸心が圧縮機構部の
軸心に対し偏心偏差があるときの組立を説明する部分断
面図、第４図は、その組立状態を示す部分断面図である
。

第１図に示す密閉形回転圧縮機は、密閉容器（以下密閉
ケース１という）内の上部に、ステータ２、ロータ３か
らなる電動機部Ｍを収納し、その下部に、電動機部Ｍに
回転軸５で連結された圧縮機構部Ｃを収納しており、密
閉ケースの底部１ａを冷凍機油貯溜部としている。

圧縮機構部Ｃは、クランク５ｂを有し前記ロータ３と一
体に回転する回転軸５、ベーン摺動用の溝を穿設したシ
リンダ６、前記クランク５ｂに回動可能に嵌合され、前
記シリンダ６の内側に沿って偏心回転するローラ７、こ
のローラ７に当接しながら前記シリンダ６の溝内を往復
運動し、該シリンダ６内を吸込室と圧縮室とに仕切るベ
ーン８、前記回転軸５の軸受と前記シリンダ６の側壁と
を兼ねた上軸受９．下軸受１ｏとから構成されている。

圧縮機構部Ｃ側回転軸５の下端には、はぼ円板状の羽根
車１３が装着され、この羽根車１３と、羽根車１３を囲
むケーシング１４とで給油ポンプ１２が構成されている
。

羽根車１３には、第２図に示すように、その円周部に羽
根を形成する溝列１３ａが刻まれている。

ケーシング１４には、冷凍機油貯溜部から冷凍機油を吸
込む入口穴１５ａ、ケーシング１４から油を排出する出
口穴１５ｂ、入口穴１５ａと出口穴１５ｂとの逆流を防
ぐ絞り部１５ｄ、および出口穴１５ｂと回転軸内油孔５
ａとを連通させる油流路１５ｃを有している。

電動機部Ｍ上部には、ロータ３を貫通して上部へ突き出
した回転軸５上端を支持し１回転軸５と摺動するほぼ円
筒状の、例えばカーボン材の軸受メタル４ａと、この軸
受メタル４ａを内周部に固着し、外周部は密閉ケース１
内周部と接する立上り部を有するほぼ円板状の鋼板によ
り形成されたフレーム部４ｂとからなり、半径方向に高
剛性で回転軸の傾きに低剛性のロータ上部軸受４を構成
している。

そして、このロータ上部軸受４のフレーム部４ｂには、
軸受メタル４ａから排出された冷凍機油を密閉ケース底
部１ａに戻す油戻し管１６が配設されている。

なお、ここで軸受メタル４ａの材質は、カーボン材に限
らず、鋳物材、焼結材、セラミック材。

あるいはテフロン系の摺動材などが採用され、フレーム
部４ｂの材質は、鋼板のはかばね鋼板も採用される。

また、圧縮機構部Ｃは、その外周に密閉ケース１内壁と
圧着する立上り部を有するほぼ円板状の鋼板製またはば
ね鋼板製のいずれかの弾性板１７゜すなわち、半径方向
に高剛性であり回転軸の傾きに低剛性である弾性体を介
して密閉ケース１に固定されている。

以上のように構成した圧縮機の動作を説明する。

電動機部Ｍを運転すると、ロータ３に固定された回転軸
５が回転し、これにともないクランク５ｂによってロー
ラ７がシリンダ６内を偏心回転する。

そして、ローラフに先端を当接しながら往復運動を行う
ベーン８によって仕切られた圧縮室の容積変化によって
、該圧縮室内へ吸入された冷媒を圧縮する。圧縮された
冷媒ガスは吐出弁（図示せず）から密閉ケース１内に吐
出され、吐出バイブ１１を通過して冷凍サイクルへ吐出
される。

次に、この冷媒の圧縮動作とともに行なわれる再生ポン
プ形給油ポンプ１２の動作を説明する。

ケーシング１４に設けられた入口穴１５ａから吸込まれ
た冷凍機油は、回転軸５とともに回転する羽根車１３の
溝列１３ａの作用を受けて、ケーシング１４内を回転方
向に進行する。絞り部１５ｄによって、入口穴１５ａへ
の逆流が防止され、出口穴１５ｂにおいて高揚程が得ら
れる。そして。

この冷凍機油は油流路１５ｃを通って回転軸５内の油孔
５ａに流入し、軸内を上昇して圧縮機構部の摺動部およ
びロータ上部軸受４の摺動部へ供給される。

ロータ上部軸受４を潤滑し排出された冷凍機油は、密閉
ケース１内に飛散することなく捕集され、油戻し管１６
を落下して密閉ケースの底部１ａの冷凍機油貯溜部へ戻
る。

本実施例によれば、低速回転時でも高揚程の給油ポンプ
作用が得られるとともに、冷凍機油の油飛散が防止でき
、冷凍サイクルへの油吐出量を低減できる効果がある。

次に、組立性について第３図、第４図を参照して説明す
る。

ロータ上部軸受４の軸心ｙ、が圧縮機構部Ｃの軸心ｙｃ
と偏心偏差δがある状態で組み立られる場合（第３図）
、圧縮機構部Ｃを支持する弾性板１７およびロータ上部
軸受４のフレーム部４ｂは第４図のように変形し、回転
軸５とシリンダ６、上下軸受９，１０とが同時に傾き、
ロータ上部軸受４゜上軸受９における片当りを防止でき
る。実験によれば、偏心偏差δが４０ミクロンの場合で
も片当りを生じなかった。

このように、本実施例によれば、回転軸と軸受との片当
りによる摺動損失の増加および軸受の焼き付きを防止す
る効果がある。また、偏心偏差が存在する状態でも、組
み立てが可能であるため、軸心を合わせる作業の時間を
大幅に短縮でき、組立性を向上することができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動機上
部軸受（ロータ上部軸受）に安定して油を供給するとと
もに、電動機上部軸受を潤滑したのちの排出油の飛散を
防止し、冷凍サイクルへの油吐出を防止しつる密閉形回
転圧縮機を提供することができる。

また、本発明によれば、電動機上部軸受と圧縮機構部と
の軸心合わせに要する時間を短縮して組立性の向上を図
るとともに、軸受の偏心偏差によって生じる入力増大や
焼付きを防止し、信頼性の高い密閉形回転圧縮機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る密閉形回転圧縮機の
縦断面図、第２図は、第１図の給油ポンプ部のＡ−Ａ矢
視断面図、第３図は、ロータ上部軸受の軸心が圧縮機構
部の軸心に対し偏心偏差があるときの組立を説明する部
分断面図、第４図は、その組立状態を示す部分断面図、
第５図は、従来の密閉形圧縮機の縦断面図である。 １・・・密閉ケース、１ａ・・・底部、３・・・ロータ
、Ｍ・・・電動機部、Ｃ・・・圧縮機構部、４・・・ロ
ータ上部軸受、４ａ・・・軸受メタル、４ｂ・・・フレ
ーム部、５・・・回転軸、５ａ・・・油孔、６・・・シ
リンダ、９・・・上軸受、１０・・・下軸受、１２・・
・給油ポンプ、１３・・・羽根車、１３ａ・・・溝列、
１４・・・ケーシング、１５ａ・・・入口穴、１５ｂ・
・・出口穴、１５ｃ・・・油流路、１６・・・油戻し管
、１７・・・弾性板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉容器内の上部に電動機部、下部に前記電動機部
   に回転軸で連結された圧縮機構部を収納し、密閉容器底
   部を油貯溜部とし、 圧縮機構部側の軸受と、前記圧縮機構部と反対側の軸端
   部に設けた電動機上部軸受とにより回転軸を支持するよ
   うにしてなる密閉形回転圧縮機において、 前記回転軸内部に前記電動機上部軸受に連通する油孔を
   有し、 圧縮機構部側回転軸端部に装着した羽根車と、この羽根
   車を囲むケーシングとからなる給油ポンプを設け、 この給油ポンプの羽根車は、少なくとも円周部に溝列を
   刻んだほぼ円板状のものとし、 前記給油ポンプのケーシングは、密閉容器底部の油貯溜
   部から油を吸込む入口穴と、ケーシングから油を排出す
   る出口穴と、ケーシングから出た油を前記回転軸の油孔
   に導く油流路とを有することを特徴とする密閉形回転圧
   縮機。 ２、密閉容器内の上部に電動機部、下部に前記電動機部
   に回転軸で連結された圧縮機構部を収納し、密閉容器底
   部を油貯溜部とし、 圧縮機構部側の軸受と、前記圧縮機構部と反対側の軸端
   部に設けた電動機上部軸受とにより回転軸を支持するよ
   うにしてなる密閉形回転圧縮機において、 前記回転軸内部に前記電動機上部軸受に連通する油孔を
   有し、 圧縮機構部側回転軸端部に装着した羽根車と、この羽根
   車を囲むケーシングとからなる給油ポンプを設けるとと
   もに、 前記圧縮機構部を、半径方向に高剛性であり回転軸の傾
   きに低剛性である弾性体を介して密閉容器に固着し、 かつ、電動機上部軸受は、半径方向に高剛性であり回転
   軸の傾きに低剛性に構成された ことを特徴とする密閉形回転圧縮機。 ３、電動機上部軸受は、軸受メタルと、この軸受メタル
   の外周に固着し、密閉容器内周に接する立上り部を有す
   るほぼ円板状のフレームとからなり、 このフレームに、当該電動機上部軸受から排出される油
   を捕集して密閉容器底部の油貯溜部へ戻す油戻し管を設
   けた ことを特徴とする請求項１または２記載のいずれかの密
   閉形回転圧縮機。 ４、圧縮機構部を支持する弾性体は、鋼板あるいはばね
   鋼板のいずれかを、密閉容器に圧着する立上り部を有す
   るほぼ円板状に形成したものとしたことを特徴とする請
   求項２記載の密閉形回転圧縮機。