JPH03993A

JPH03993A - 横形回転クランク軸気密圧縮機のための潤滑装置

Info

Publication number: JPH03993A
Application number: JP2033591A
Authority: JP
Inventors: Costa Caio Mario F N Da; カイオ・マリオ・フランコ・ネツト・ダ・コスタ
Original assignee: Empresa Brasileira de Compressores SA
Current assignee: Empresa Brasileira de Compressores SA
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1991-01-07
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: BR8900780A; US5012896A; JP2647987B2

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】本発明は、広くは横形圧縮機のための潤滑装置に関し、
特定すると、通常は小型の冷凍装置に適用される、回転
ローリングピストン及び横形クランク軸気密圧縮機のた
めの圧力差による潤滑装置に関する。

回転ローリングピストンの横形の圧縮機は、立形モデル
と比較し、冷凍機に対する有効容積の点で付加利益が得
られるので、冷凍装置により多く使用されるようになっ
ている。

構形クランク軸圧縮機における油席環は、立形クランク
軸圧縮機に一般に使用される技術、即ちシェルの底部に
設置されたタンク内に浸没しているシャフトの内側末端
に遠心ポンプを備え、油をシャフトを通して給油を必要
とする部品まで押す技術によってはなし得ない。横形ク
ランク軸圧縮機の潤滑においては、油をそのタンクから
シャフトにまで上昇させ、そこで油が給油されるべき軸
受及び他の部品を通して分配される手段が必要である。

油の循環及び上昇のための公知の方法の１つは、米国特
許第４，４４９，８９５号明細書に提案されている。

これは、その循環装置がシェル底部に位置するオイルタ
ンクにまで延伸する湾曲管と、その内部で回転する螺旋
形ばねとを包含する横形回転クランク軸気密圧縮機を提
供する。前記ばねの一方の端部は偏心シャフトに連結さ
れており且つ他方の端部は池内に浸没したままである。

偏心シャフトを駆動させると、偏心シャフトがばねに回
転を伝え、ばねコイルと管の内側周囲面との間に形成さ
れている環状通路を通して油が上昇される。この場合、
油は、副軸受端部に設置された圧力チャンバにまで誘導
され、次いでシャフト表面に設けられた溝によって副軸
受、偏心シャフト及び主軸受に沿って分配される。

軸受及び偏心シャフトに油を連続的に供給するのを保証
するにもかかわらず、この装置は、ばねコイルと管の内
側表面との間の摩擦によって生じるエネルギ散逸に起因
する付加的な機械的損失を圧縮機内で誘発する不都合を
有する。

この方法で他に不都合なことは、副軸受端部に油管を組
立てるためにより大きな内部スペースが必要であるので
、必然的にシェルをより長くせねばならないことである
。長さを増大することは、シェル構成により大量の材料
（スチールプレート）を必要とする上に、吸入気体をよ
り過熱することになり、その結果、圧縮機の容積効率が
低下する。

連結管を通して（シェル内部に）入れられる吸入気体の
過熱は、高温でシェルの内側に吐出される圧縮気体の熱
束に起因する。管の長さが長いほどそれを通る熱束が大
きくなり、結果として吸入気体が過熱される。

更に、従来技術の装置の別の不都合は、横断面が非円形
のワイヤを使用するために製造業者に特別の製造工程が
要求され、ばね製造に係るコストが上がる傾向にあるこ
とである。

油を循環及び上昇させる別の公知の方法は、米国特許第
４，４７２，１２１号明細書に提案されている。

これは５シ工ル底部に蓄積されている潤滑油が、圧縮チ
ャンバから吐出される高圧の冷媒気体の脈動を有効利用
することにより、偏心シャフトの中央に且つ軸方向に設
けられた給油孔によって供給される潤滑装置を備えた横
形回転圧縮機を提供する。即ち圧縮機には、一方の端部
が偏心シャフトの給油孔と連通しており且つ他方の端部
がタンクにある潤滑油に通じている潤滑油供給管と、一
方の端部がタンクに通じている潤滑油供給管の端部に挿
入されており且つ他方の端部が、圧縮チャンバから吐出
される冷媒気体と連絡する冷媒気体吐出管とを備えてい
る。

冷媒気体が吐出管から（タンクに通じている）給油管の
端部内に吐出されると、シェルの底部に蓄積されており
且つ冷媒気体と混合された潤滑油は、２つの管の端部の
重なり合ったところに形成された通路を通して潤滑油供
給管のなかに搬送され、次いで油回収装置内で供給され
且つ給油されるべき部品にある中央給油孔を通して分配
される。構造が単純で且つコストが低いにもかかわらず
、この装置は、冷媒を吸収して油泡を生じたり、粘性念
低下させたり、その結果軸受の給油条件を変性するとい
う不都合を有する。米国特許第４，５６８，２５３号明
細書は、その軸受にオイルタンクと関係して鉛直方向に
設けられたチャネルを備えた横形回転クランク軸気密圧
縮機を提供している。偏心シャツ１〜は、軸受と一緒に
なって環状チャンバを形成する直径を小さくした部分と
、反対の角度で且つ環状チャンバと連絡するように設け
られた１対の螺旋形溝とを有する。

偏心シャフトが回転すると環状チャンバに低圧力ゾーン
を生じ、それによって潤滑油が整列された軸受チャネル
及び環状チャンバを通して上向きに吸入される。螺旋形
溝は環状チャンバの潤滑油を偏心シャフトとは反対側の
端部に分配し、圧縮機の軸受及び他の可動性部品に給油
する。

単純で且つ低コストの構成を提供するにもががわらず、
このポンプは、実用に際しである種の不都合を有する。

シャフト端部に設けられた螺旋形溝は、シャフトの中間
部に凹みを付けたことにより既に小さくなっている軸受
の有効支持面績をさらに小さくし、偏心シャフトと軸受
とを接触させ、結果として摩耗を生じる。

記述されるべき他の問題点は、この装置内の油束が、装
置内の気体冷媒の存在によってひどく影響されることで
あり、これは主に圧縮の始動時点で発生する。この気体
冷媒は、圧縮機が停止している間に油から放出されて気
泡を生じ、それが軸受及び給油チャネルに維持される。

圧縮機の始動時点にシャフトと軸受との間に生じる圧力
低下によってこれらの気泡が膨張し、軸受における吸入
及び給油に所定の遅延を生じ、その潤滑を損なう。

油をクランク軸にまで上昇させる他の公知の方法は、米
国特許第４，６２４，６３０号に記載されており、この
方法は、シリンダ内部の容積間の圧力、特に吸入圧力と
シェル内の高い圧力との間の差を利用することにより実
現される。

タンク内の油は、シェル内部に高圧で吐出される液体冷
媒によって押圧され、オイルタンク分シリンダ内部に高
圧で、より一般的にはクランク軸偏心側部と軸受カバー
壁との間の空間に連結する孔から排出され、次いで木様
構造の潤滑チャネルへと到達する。この方法は、極めて
単純であるが、平常操作条件下でさえも木様構造への給
油が充分でないという不都合があり、わずがな圧力差が
発生しても給油ががなり損なわれる。

本発明の目的は、これまでに公知の装置の上記欠陥を補
充し得る横形回転クランク軸気密圧縮機のための圧力差
による潤滑装置を提供することである。

更に本発明の目的は、エネルギ消費が小さく、しかもそ
の実行に影響することなく圧縮機が必要とする適当で且
つ連続的な油束を供給する上記タイプの潤滑装置を提供
することである。

本発明の他の目的は、それが占める内部スペースが小さ
いかまたは全くなく、可動部品がないので構造が単純で
、信顆性が高く且つコストが低い上記のような潤滑装置
を提供することである。

当該圧縮機は、吸入及び吐出管を備え且つ圧縮機セット
を収容する気密シェルを包含しており、前記圧ｗｉ機は
、その内部でローリングピストンが横形シャフトの偏心
部分によって駆動され回転するシリンダブロックからな
り、前記横形クランク軸の一部は前記シリンダブロック
に隣接する副軸受及び主軸受によって支持されており且
つ他の部分は電気モータのロータに固定されており、さ
らにかかるシェルはその底部に潤滑油タンクを規定し、
且つシリンダから吐出オリフィスを通してやって来る気
体を受容する。

本発明では、圧縮機セットはシェル内部を、電気モータ
を収容し且つ吐出オリフィスの出口を受容している後方
容積と、吐出管と連通ずる前方容積とに分割しており、
前記両容債は、両容積の最低油レベルより下に配置され
た油通路と、一方の端部は後方容積にその最高油レベル
より上に位置するところで連通し且つ他方の端部は前方
容積にその潤滑油の平常操作レベルより上に位置すると
ころで連通ずるガスダクトと、前方容積の最高油レベル
を規定するように配置されたレベル調整通路とによって
相互に連通している。ガスダクトの寸法は、前方容積内
の油操作レベルが横形シャフトの前方端部の少なくとも
内側半分が覆われるされるまで２つの容積間の圧力差に
よって上昇するように決められ、横形シャフトの前記端
部には軸受への通路となる半径方向チャネルと連通ずる
軸方向中央孔が備えられている。

上記構成によって、圧縮気体は、最初に後方容積に吐出
され、次いで気体通過ダクＩ・を通して前方容積へと戻
され、最終的には前方容積にある吐出管を通してシェル
外部へ吐出され、シェルの２つの内部容積間に圧力差を
生じさせる。この圧力差によって、前方容積における油
レベルがクランク軸レベルに達するのに充分により高く
なり、それによって油が内部潤滑チャネルに入るような
レベルの差がオイルタンク内に生じる。

前方容積内の油が所定の最高レベルを越えないように、
好ましくは隣接する後方容積への出口または圧縮機セッ
トの吐出オリフィスと共通な出口を有する調節通路を、
平常操作の場合であれば、２つの容積間の圧力差効果を
維持するのに適当な気体の押出し作用を生成するように
、または最大容積に達したならばそれを維持するために
油を前方容積から後方容積へと排出する作用を生成する
ように備える。

このように構成された潤滑容積は、極めて単純な構造を
有し、可動部品がなく且つクランク軸に充分な潤滑を提
供するという長所を有する。

以下添付の図面を参照し本発明を説明する。

火里■ 第１図に示した回転圧縮機は、後方端部カバー３と、少
なくとも吐出管及び吸入管（図示なし）を担持する前方
端部カバー２とを備えた気密シェル１を包含するタイプ
である。

気密シェル１はシリンダブロック５からなる圧縮代セッ
トを収容している。シリンダブロック５内部てはローリ
ングピストン６が、その固定子９が気密シェル１内に固
定されている電気モータのロータ８の中を貫いて設置さ
れたシャフト７の１慕心部分７ａによって駆動され回転
する。

構形シャフト７はシリンダブロック５に隣接する主軸受
１０及び副軸受１１上に、副軸受１１の端面が吐出弁１
３を有する吐出マフラチャンバ１２を担うように設置さ
れている。

気密シェル１は、第１図に示したように、その底部に潤
滑油タンクを規定する。

第１図から判るように、シリンダブロック５は気密シェ
ル１内部に、気密シェル１を電気モータのロータ８及び
固定子９を収容する後方容積と、その内部に吐出管４が
通じている前方容積とに分割するように固定されている
。

当該回転圧縮機は更に、吐出マフラチャンバ１２の内部
が気密シェル１内の後方容積と、後方容積内の最高潤滑
油ＬＯレベルより上のところで連通ずるように、シリン
ダブロック５と主軸受１０及び副軸受１１のフランジと
を貫いて設けられた吐出オリフィス１４を包含する。本
発明を実施する際の基本をなすこの配置によって、ピス
トン−シリンダセットによって圧縮された気体が吐出マ
フラチャンバ１２内に押し出され、次いで気密シェルの
後方容積に前記吐出オリフィスを通して誘導され、前記
後方容積の内部を加圧する。

気密シェル１内の両容積は、気密シェル内の両容積にお
ける最低潤滑油レベルより下にシリンダブロックを５を
貫いて設けられた軸方向孔の形状の油通路２ｏと、一方
の端部は後方容積にその最高油レベルより上のところで
通じ且つ反対側の端部はその潤滑油ＬＯの平常操作レベ
ルより上のところで通じるように、シリンダブロック５
並びに主軸受１０及び副軸受１１のフランジを貫いて設
けられたガスダクト３０と、シリンダブロック５並びに
主軸受１０及び副軸受１１のフランジを軸方向に貫いて
設けられ且つ圧縮操作の際に前方容積内の最高潤滑油レ
ベルを規定するように配置されたレベル調節通路４０と
によって相互に連通されている。ガスダクト３０の出口
端部は、図示した構成においては、レベル調節通路４０
よりわずかに上のレベルに置かれる。

ガスダクト３０の寸法は、気密シェルの前方容積と後方
容積との間に、前方容積内部の潤滑油ＬＯレベルを横形
シャフト７の前方端部に達するまで上昇させるのに充分
な圧力差を惹起するように決められる。内部油通路２０
は、各容積における潤滑油のレベル差によって得られる
圧力平衡に干渉することなく、シェルの２つの容積間を
潤滑油が自由に流動できるのに適当な寸法とする。

第１図及び第２図に図示したものでは、横形シャフト７
の前方端部には中央孔７０と、中央孔７０を主軸受１０
及び副軸受１１によって支持されているシャフト７の周
囲領域に内部連結する半径方向チャネルとを備えである
。第１図では、これらの半径方向チャネルの１つを７１
で示しである。

上記構成によって、気密シェルの２つの内部容積間の圧
力差によって前方容積に包含される潤滑油がシャフト７
の軸方向中央孔に到達し、次いで軸受の内部支持表面に
向かって押され、給油が保証される。

レベル調節通路の寸法は、前方容積内部において最高操
作レベルに達したときに、前記容積内の潤滑油及び／ま
たは気体が後方容積へ適当に吐出されて、圧力差を損な
うことなしに最高操作レベルが維持されるように決めら
れる。図示した構成においては調整通路４０は、レベル
調整通路４０に関する押し出し効果が気体吐出オリフィ
ス１４から得られるように、気体吐出オリフィス１４の
隣に且つ前記気体吐出オリフィス１４と共通な孔で後方
容積の内部に通じるように設けられている。

図示した構成においては、レベル調整通路４０は、吐出
マフラチャンバ１２を通して設けられたダクトの形状を
呈する。

本発明を実現する１つの形態を説明及び図示したが、特
許請求の範囲に記載した本発明の主旨から離れずども変
更がなされ得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は横形回転クランク軸気密圧縮機の長手方向断面
図、第２図は第１図から吸入及び吐出管を担持するシェ
ル端部カバーを取り外した端面図である。１・・・気密シェル、２・・・前方容積、３・・・後方
容積、５・・・シリンダブロック、７・・・シャフト、
１０・・・主軸受、１１・・・副軸受、１２・・・吐出
マフラチャンバ、１４・・・気体吐出オリフィス、３０
・・・ガスダクト、４０．・・レベル調整通路、ＬＯ・
・・最高潤滑油レベル。手続補正書坊式）平成２年６月２６日１、事件の表示平成２年特許願第３３５９１号２゜発明の名称横形回転クランク軸気密圧縮機のための潤滑装置３、補
正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吐出管及び吸入管を備え且つ圧縮機セットを収容
する気密シェルを包含する横形回転クランク軸気密圧縮
機のための潤滑油装置であって、前記圧縮機セットが、
その内部でローリングピストンが横形クランク軸の偏心
部分によって駆動され回転するシリンダブロックからな
り、前記横形クランク軸の一部は前記シリンダブロック
に隣接する副軸受及び主軸受によって支持されており且
つ他の部分は電気モータのロータに固定されており、前
記シェルが、その底部に潤滑油タンクを規定し且つ前記
シリンダブロックから吐出オリフィスを通して気体を受
容し、前記圧縮機セットが前記シェル内部を、前記電気
モータを収容し且つ前記吐出オリフィスの出口を受容す
る後方容積と、その内部に前記吐出管が通じる前方容積
とに分割しており、前記両容積が、該両容積の最低潤滑
油レベルより下に配置された油通路と、一方の端部が前
記後方容積にその最高油レベルより上に位置するところ
で連通し且つ反対側の端部が前記前方容積にその潤滑油
の平常操作レベルより上に位置するところで連通するガ
スダクトと、前記前方容積内の最高潤滑油レベルを規定
するように配置されたレベル調整通路とによって相互に
連通されており、前記ガスダクトの寸法が、前記前方容
積における油操作レベルが少なくとも前記クランク軸の
前方端部と、前記クランク軸を通して軸受に給油するた
めに前記クランク軸内にある内部チャネルとに達するま
で、前記２つの容積間の圧力差によって上昇されるよう
に決められていることを特徴とする潤滑装置。
（２）前記油通路が、前記シリンダブロック、主軸受及
び副軸受によって規定される圧縮機セットの少なくとも
１つの部品を貫いて設けられた軸方向孔の形状を呈する
ことを特徴とする請求項１に記載の横形回転クランク軸
気密圧縮機のための潤滑装置。
（３）前記ガスダクトが、前記シリンダブロック、主軸
受及び副軸受によって規定される圧縮機セットの少なく
とも１つの部品を貫いて設けられていることを特徴とす
る請求項１に記載の横形回転クランク軸気密圧縮機のた
めの潤滑装置。
（４）前記ガスダクトの出口端部が、前記レベル調整通
路よりわずかに上に位置していることを特徴とする請求
項１に記載の横形回転クランク軸圧縮機のための潤滑装
置。
（５）前記レベル調整通路が、前記前方容積内に包含さ
れる潤滑油が該通路に達したならば、吐出気体によって
前記気体吐出オリフィスを通して前記後方容積に押し出
されるように設けられていることを特徴とする請求項１
に記載の横形回転クランク軸気密圧縮機のための潤滑装
置。
（６）前記レベル調整通路が、前記シリンダブロック、
主軸受及び副軸受によって規定される圧縮機セットの少
なくとも１つの部品を貫いて規定されていることを特徴
とする請求項５に記載の横形回転クランク軸気密圧縮機
のための潤滑装置。
（７）前記レベル調整通路が、該通路内に押し出し作用
を生成するように前記気体吐出オリフィスの隣に設けら
れていることを特徴とする請求項５に記載の横形回転ク
ランク軸気密圧縮機のための潤滑装置。