JPH03537Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、たとえば冷凍サイクル装置に用いら
れる密閉形圧縮機に係り、特に圧縮機構の摺動部
に給油するための給油構造の改良に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

たとえば冷凍サイクル装置に用いられる密閉形
圧縮機においては、圧縮機構の摺動部に潤滑油を
供給するための給油機構が設けられること周知で
ある。従来第６図ないし第８図に示すような給油
機構が備えられる。すなわち第６図において、図
中１はクランク軸、２はクランク軸１の下端部に
一体に設けられる副軸部、３は副軸受け、４は給
油機構であり、これは副軸部２の端面を覆うとと
もに油案内穴５を有する油カバー６と、副軸部２
の端面の偏心した位置に設けられた油穴７とから
なる。この油穴７は副軸部２からクランク軸１の
主軸部８にかけて設けられ、図示しない摺動部に
対向する。なお少なくとも上記油カバー６は潤滑
油の溜り部９に浸漬しなければならない。

クランク軸１が回転すれば、油案内穴５を介し
て油穴７に導かれる潤滑油は、ここで遠心力を受
けて図中矢印に示すように上昇し摺動部に給油で
きることとなる。

第７図に示す給油機構４ａも略同様の構成であ
り、副軸受け３ａの端部にスナツプリング１０で
保持したポンプケース１１と、ポンプカバー１２
および副軸部２ａから図示しない主軸部にかけて
設けられた油穴７ａとからなる。この油穴７ａの
ほとんどは偏心した位置に設けられているところ
から、潤滑油は同様に遠心力を受けて給油され
る。

第８図に示す給油機構４ｂは、スラスト受１３
およびスラストプレート１４に設けられた油案内
穴５ｂおよび連通路１５と、副軸受け３ｂに設け
られた加圧室１６と、副軸部２ｂに設けられクラ
ンク軸１ｂの回転にともなつて上記加圧室１６お
よび連通路１５と連通する補助油穴１７、常に連
通路１５と連通する油穴７ｂとを設けてなるもの
である。したがつて潤滑油は、一旦加圧室１６で
加圧され補助油穴１７から連通路１５を介して油
穴７ｂより摺動部に導かれることとなる。

このように、従来の給油構造は全てクランク軸
１の回転にともなつて生じる遠心力により給油す
る偏心ポンプ構造である。またクランク軸１の副
軸部２の直径Ｄ２は、その主軸部８の直径Ｄ１と
比較して小さくするか、もしくは等しくするのが
普通である。これは上記副軸受け３のPV値等の
軸受特性およびクランク軸１の製造性から適用さ
れる。

しかるに近時、インバータ方式による空気調和
機が多様される傾向にあり、先に説明した従来の
ごとき給油構造では広い周波数運転域に対応した
給油ができなくなる。すなわち上記インバータ方
式による常用の運転域は50〜60Hzであり、このと
きは充分な給油ができる。しかしながら、たとえ
ば20〜30Hz程度の低周波数運転域では、クランク
軸１の回転力が小さいので、充分な量の潤滑油を
吸上げることができず、給油効率が悪い。

そこで、この種装置に用いられる周波数可変式
の密閉形圧縮機の給油機構としては、２段に潤滑
油を加圧し給油する方式が採用されるに至つた。
これは、クランク軸の副軸部に１段目および２段
目の加圧部を設け、副軸受けに加圧室を設けて、
互いに連通させるものである。

このような機構であれば、特に20〜30Hz程度の
低周波数運転域に対応した給油が可能になるが、
たとえば起動（０Hz）から20Hz程度のさらに低い
低周波数運転域では、クランク軸１の回転力が極
めて小さいので、給油ヘツドを大きくとれないと
いう欠点がある。すなわち、１段目給油ヘツドは
副軸部の軸径で決り、２段目給油ヘツドは主軸部
の軸径で決まる。特に主軸部は電動機部との関係
で直径を大きくすることはできない。したがつ
て、副軸部の軸径で給油ヘツドが決定されるが、
設計上極端に大きくすることは不可能である。こ
のため充分な給油ヘツドがとれず、潤滑油の溜り
部の油面が極端に低下し、摺動部で油切れによる
焼付け事故発生等の不都合がある。

〔考案の目的〕 本考案は、上記事情に着目してなされたもので
あり、その目的とするところは、運転周波数可変
のものにおいて、特に起動から所定の低周波数ま
での運転域であつても充分な給油ヘツドをとるこ
とができ、給油効率の向上化を図つた密閉形圧縮
機を提供しようとするものである。

〔考案の概要〕

すなわち本考案は、インバータ回路に接続した
運転周波数可変のものであり、クランク軸下端の
副軸部を副軸受けで回転自在に枢支し、この副軸
部と副軸受けに１段目の加圧部および加圧室を設
け、上記副軸部に２段目の加圧部を設けてなる２
段式給油機構を具備し、上記インバータ回路は起
動から所定の低周波数運転域まで加減速度を極力
速くするとともに、それ以降は一定となるよう制
御し、上記副軸部の軸径を上記クランク軸の主軸
部軸径よりも大きくしたことを特徴とする密閉形
圧縮機である。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説
明する。第１図はインバータ方式による空気調和
機に用いられる運転周波数可変の密閉形圧縮機で
ある。２０は密閉容器であつて、この内部に電動
機部２１と圧縮機部２２とをクランク軸２３を介
して連設してなる電動圧縮機本体２４が収容され
る。上記クランク軸２３は、その主軸部２５が主
軸受け２６に、かつ後述する副軸部２７が副軸受
け２８にそれぞれ回転自在に枢支される。また、
副軸部２７の軸径Ｄ２は主軸部２５の軸径Ｄ１よ
り、後述する理由から大きくする必要がある。

上記副軸部２７の端面は、第２図に示すように
スラストプレート２９を介してスラスト受３０に
より支持される。これらスラスト受３０およびス
ラストプレート２９は上記副軸受け２８に固定ね
じ３１…により取付けられる。そしてこの部分に
は給油機構３２が設けられる。すなわち、スラス
ト受３０およびスラストプレート２９には油案内
穴３３，３が互いに連通して穿設されるとともに
両端部を副軸部２７と副軸受け２８との端面に向
けて開口する連通路３４が設けられる。上記副軸
受け２８の端部には、上記連通路３４の一端開口
面と副軸部２７の周面とに対向する空間部である
加圧室３５が設けられる。また副軸部２７の端面
には、上記油案内穴３３と連通する環状溝である
補助油穴３６が設けられるとともにこの補助油穴
３６と連通するよう副軸部２７の周面に放射状に
設けられた複数の孔である１段目の加圧部３６ａ
が設けられる。さらに副軸部２７には、上記連通
部３３の他端開口面に対向するよう軸芯部に開口
する油穴３７が設けられるとともにこの油穴３７
の先端と直交し周方向に沿つて開口する油穴３８
が設けられる。またこの油穴３８の一端部は、副
軸部２７から上記主軸部２５に向かい軸方向に沿
つて穿設される油穴３９と直交する。このことか
ら、上記油穴３８と３９とが交差する部分を、特
に２段目の加圧部４０と呼ぶ、なお４１は油穴３
９と補助油穴３７とを仕切るストツパである。

しかして、クランク軸２３の回転にともなつて
油案内穴３３から補助油穴３６を介して１段目の
加圧部３６ａ、加圧室３５に導かれる潤滑油は、
ここで１回目の遠心力を与えられる。そして連通
路３４から油穴３７に案内され、さらに２段目の
加圧部４０で二回目の遠心力を与えられる。潤滑
油は充分な遠心力を与えられるところから、各摺
動部に円滑に供給される。

ところで、このような遠心力による偏心ポンプ
式の給油機構の給油ヘツドは次の式により表わさ
れる。

＊ １段部分の給油ヘツド H1 H1＝（R1²−R2²）〓²／2g R2：副軸部２７の半径、R1：クランク軸２３
の軸芯より油案内穴３３の中心までの半径、ω：
角速度、ｇ：重力加速度。

＊ ２段部分の給油ヘツド：H2 H2＝R3〓²／2g R3：クランク軸芯より油穴３９の中心までの
半径。

すなわち、総給油ヘツドＨは Ｈ＝H1＋H2となる。

よつてR3およびR2が給油ヘツド増加の要素と
なるが、R3は上記主軸部２５の軸径Ｄ１で決ま
るため、R2の拡大のみが残る。結局このような
２段式給油機構においては、副軸部軸径Ｄ２の増
大によつて給油ヘツドの増大化を図ることがで
き、たとえクランク軸２３の回転力の小さい20〜
30Hz程度の低速回転域であつても充分な給油量を
確保することとなる。

なお第３図に示すように、この種運転周波数可
変式の密閉形圧縮機Ｃは、インバータ回路Ｓを介
して一次側と電気的に接続されるものであるが、
この起動方式は従来の直入れおよびコンデンサ起
動のものより起動電流および電源容積が小さくて
すむ利点がある。その反面、第４図に実線および
第５図に示すように、上記クランク軸２３は０〜
20Hz間の回転力（遠心力）が小さいため、この域
での周波数加減速度（Hz／秒）が遅く、給油量が
不足する傾向がある。そこで上記インバータ回路
Ｓは第４図に破線で示すように、０〜20Hzの加減
速度を極力速くし、20〜60Hz間は加減速度を一定
にするよう制御する。この結果、２段式給油機構
でかつクランク軸の副軸部軸径を上記主軸部軸径
よりも大きくした構成を採用してもなお給油ヘツ
ドが充分とれない範囲である。起動から20Hz程度
の所定の低速回転域であつても、充分な給油効率
が得られることとなる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、インバー
タ回路に電気的に接続されて運転周波数可変であ
り、かつ２段式給油機構を備えたものにおいて、
極く簡単な構造でありながら、給油ヘツドの増大
化を図り、特に低速回転域での給油量を確保でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す密閉形圧縮機
の縦断面図、第２図は給油機構を表わす圧縮機要
部の縦断面図、第３図は電気回路図、第４図は運
転周波数と加減速度との特性図、第５図は給油特
性図、第６図ないし第８図は本考案の従来例を示
す互いに異なる給油機構を表わす圧縮機要部の縦
断面図である。 Ｓ……インバータ回路、２７……副軸部、２３
……クランク軸、２８……副軸受け、３６ａ……
１段目の加圧部、３５……加圧室、４０……２段
目の加圧部、３２……給油機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インバータ回路に電気的に接続された運転周波
   数可変の密閉形圧縮機において、下端部に副軸部
   を有するクランク軸と、このクランク軸の上記副
   軸部を回転自在に枢支する副軸受けと、上記副軸
   部に設けられた１段目の加圧部、この１段目の加
   圧部に連通して副軸受けに設けられた加圧室およ
   びこの加圧室に連通して上記副軸部に設けられた
   ２段目の加圧部とからなる２段式給油機構とを具
   備し、上記インバータ回路は起動から所定の低周
   波数運転域までの加減速度を極力速くするととも
   に、それ以降は一定となるよう制御し、上記クラ
   ンク軸の副軸部軸径は上記主軸部軸径よりも大き
   くしたことを特徴とする密閉形圧縮機。