JPH0626483A - 圧縮機の潤滑油分離機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ガス冷媒中に浮遊する潤滑油を効果的に分離
する潤滑油分離機構を提供する。 【構成】 クランクシャフト６の貫通孔１８内には、拡
径部２５が形成されている。また、クランクシャフト６
には、拡径部２５の軸方向中央から外周面６ａに通じる
小径の連通孔２６が４個放射状に穿設されている。 【効果】 クランクシャフト６の回転に伴い、オイルミ
ストは遠心力の作用により貫通孔１８の壁面１８ａに付
着し、潤滑油膜２７を形成する。潤滑油膜２７は新たな
オイルミストを取り込みながら徐々に成長し、ガス冷媒
の流通に伴って左方に流れ、拡径部２５に流入して潤滑
油溜り２８を形成する。潤滑油溜り２８の潤滑油は遠心
力により連通孔２６から流出し、油滴２９となって電動
機２のロータ５とメインベアリング１１との間隙から周
囲に飛散するのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍サイクル用の圧縮機
に係り、特にガス冷媒中から潤滑用の油を分離する機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】空調機械や冷凍機等の冷凍サイクルに組
込まれる装置に、圧縮機がある。従来より、圧縮機には
用途に応じて種々の機構のものが提案されているが、ル
ームクーラーや冷蔵庫用としては、騒音や振動の少ない
ロータリー式が主流となっている。

【０００３】図３に示したものはロータリー式のうちの
回転ピストン式の横形圧縮機であり、円筒形状の鋼板製
密閉容器たるケーシング１には電動要素たる電動機２と
圧縮要素たる圧縮機本体３とが内蔵されている。電動機
２のステータ４はケーシング１の内壁に固定され、ロー
タ５はクランクシャフト６の外周に固着されている。ま
た、圧縮機本体３は、クランクシャフト６の偏心部６ａ
に嵌合するローラ７，スプリング８によってローラ７の
外周面に押圧されるブレード９，ローラ７やブレード９
等を収納するシリンダ１０，シリンダ１０の側面に固着
されたメインベアリング１１およびサブベアリング１２
等から構成されている。図中、１３は吸込パイプ，１４
は吐出パイプであり、また１５はステータ４のコイルに
接続する電源コード，１６はプラグである。尚、ケーシ
ング１は、シリンダ１０により電動機２側と圧縮機本体
側３とに仕切られている。

【０００４】電動機２が起動してクランクシャフト６が
回転駆動されると、シリンダ１０のシリンダ室内ではロ
ーラ７が偏心回転する。すると、この回転に伴って、ロ
ーラ７とシリンダ１０とブレード９とにより囲まれた空
間の体積が変化し、ポンプ作用が生じる。ケーシング１
の下面に接続した吸込パイプ１３からは、ガス冷媒が図
示しない吸入ポートを介してシリンダ１０内に流入し、
ガス冷媒はシリンダ室内で圧縮された後に、メインベア
リング１１の端面に形成された吐出ポート１７からケー
シング１内に吐出される。高圧となったガス冷媒は、電
動機２のステータ４とロータ５とのそれぞれのコアや巻
線間を通過する。次いで、ガス冷媒は、図に矢印で示す
ように、クランクシャフト６の軸心に形成された貫通孔
１８を通過し、サブベアリング１２端面の吐出カバー１
９内に流入した後、ケーシング１の上面に接続した吐出
パイプ１４から図示しないコンデンサに送給される。

【０００５】一方、図示例の横形圧縮機では、ブレード
９が潤滑ポンプのプランジャを兼ねている。ケーシング
１の下部に貯溜された潤滑油２０は、先ずオイルポンプ
板２１と仕切り板２２とにより区画されたブレード室２
３に流入する。しかる後、潤滑油２０はブレード９の往
復動によりオイルギャラリー２４を経て圧送され、クラ
ンクシャフト６とローラ７および両ベアリング１１，１
２間の潤滑を行う。尚、潤滑油２０は電動機２の冷却も
行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した横形圧縮機で
は、圧縮機本体３内で潤滑油がガス冷媒に混入すること
が避けられなかった。ガス冷媒に混入した潤滑油は、電
動機２のステータ４とロータ５とのコアや巻線を通過す
る際に間に分離され、その大部分はケーシング１の下部
に戻る。ところが、ガス冷媒中に浮遊する潤滑油の微細
なオイルミストは、クランクシャフト６の貫通孔１８に
流入する時点でも存在しており、そのまま吐出パイプ１
４から冷凍サイクル中に吐出される。

【０００７】したがって、長期間の運転を行うと、配管
類やコンデンサ，エバポレータ等の内表面に潤滑油の膜
が生じて成長することとなる。その結果、各部材の熱伝
導率すなわち熱交換効率が次第に低下し、冷却性能の悪
化や運転エネルギーのロスを招いていた。また、当然の
ことながら圧縮機側では潤滑油が減少することになり、
圧縮機本体３が焼き付く等の故障を引き起こす要因とな
っていた。

【０００８】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
問題点を解消し、ガス冷媒中に浮遊する潤滑油を効果的
に分離する潤滑油分離機構を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の潤滑油分離機構は、密閉容器内に圧縮要素
と電動要素とをクランクシャフトにより連結配置し、上
記クランクシャフトの軸心に沿って形成した貫通孔を冷
媒通路とした圧縮機において、上記クランクシャフトの
貫通孔の途中に孔径を大きくした拡径部を形成すると共
に、上記クランクシャフトの外周面から上記拡径部に通
じる少なくとも１個の連通孔を穿設したことを特徴とす
るものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、クランクシャフトの貫通孔内
では、オイルミストとしてガス冷媒中に浮遊する潤滑油
は遠心力により貫通孔の内壁に付着して膜を形成する。
内壁の潤滑油膜はガス冷媒の流通等に伴って拡径部に流
れ込み、更に遠心力により連通孔を介して圧縮機のケー
シング内に送出する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の圧縮機の潤滑油分離機構の二
つの実施例について添付の図面を参照して説明する。
尚、実施例の説明にあたっては前述した従来装置と同一
の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。

【００１２】本発明の第１実施例では、図１に示したよ
うに、クランクシャフト６の貫通孔１８内には、中ぐり
加工による拡径部２５が形成されている。また、クラン
クシャフト６には、この拡径部２５の軸方向中央から外
周面６ａに通じる小径の連通孔２６が４個放射状に穿設
されている。拡径部２５は軸方向において電動機２のロ
ータ５とメインベアリング１１との間に位置することが
望ましく、連通孔２６は両者の間に開口している。

【００１３】電動機２が起動してクランクシャフト６が
回転駆動されると、前述したように圧縮機本体３からは
高圧のガス冷媒が吐出され、先ず電動機２のステータ４
とロータ５とのそれぞれのコアや巻線間を通過する。そ
の後、圧縮されたガス冷媒はクランクシャフト６の軸心
に形成された貫通孔１８を図１中の右方から左方に向け
て通過するが、貫通孔１８に流入した時点では多量のオ
イルミストがガス冷媒中に浮遊している。

【００１４】さて、クランクシャフト６は高速回転して
いるため、貫通孔１８内のガス冷媒もその粘性により回
転する。その結果、ガス冷媒より比重の大きいオイルミ
ストは、遠心力の作用により貫通孔１８の壁面１８ａに
付着し、潤滑油膜２７を形成する。潤滑油膜２７は新た
なオイルミストを取り込みながら徐々に成長し、ガス冷
媒の流通に伴って図１中左方に流れ、拡径部２５に流入
して潤滑油溜り２８を形成する。そして、拡径部２５の
潤滑油溜り２８にも遠心力が作用しているため、潤滑油
は連通孔２６から流出し、油滴２９となって電動機２の
ロータ５とメインベアリング１１との間隙から周囲に飛
散するのである。尚、飛散した油滴２９はケーシング１
の下部に落下し、再びクランクシャフト６とローラ７お
よび両ベアリング１１，１２間の潤滑に供される。

【００１５】本実施例はこのように構成されたため、ク
ランクシャフト６から吐出カバー１９に流入するガス冷
媒中にオイルミストが殆ど存在しなくなり、配管類やコ
ンデンサ，エバポレータ等の内表面における潤滑油膜の
生成や、圧縮機側における潤滑油の消費が無視し得る程
度に抑えられるようになった。

【００１６】図２に示した第２実施例は、第１実施例に
対し、拡径部の形成方法を変更したものである。すなわ
ち、貫通孔１８内に図２中の右側から比較的大径の穴３
０をドリル加工等により形成した後、短尺のスリーブ３
１と長尺のスリーブ３２とを所定の間隔をもって圧入
し、両スリーブ３１，３２の間隙を拡径部２５とした。
本実施例では、第１実施例で採った中ぐり加工が不要と
なるため、少量生産等において加工コストを低く抑える
ことができるという利点がある。尚、本実施例の作用は
第１実施例と同一であるため、その記載を省略する。

【００１７】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
拡径部を貫通孔の出口側（図１，図２中の左側）に形成
するようにしてもよいし、拡径部を２個以上形成するよ
うにしてもよい。また、連通孔は、その径や個数を設計
上の都合等に応じて適宜設定してよいし、拡径部の軸方
向端部付近に穿設するようにしてもよい。また、本発明
は、ガス冷媒をクランクシャフトの貫通孔に流通させる
ものであれば、往復ピストン式等、回転ピストン式以外
の圧縮機に適用してもよいし、縦形圧縮機に適用しても
よい。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、クランクシャフトの貫通孔内に拡径部を形成
すると共に、拡径部からクランクシャフトの外周面に通
じる連通孔を穿設したため、オイルミストとしてガス冷
媒中に浮遊する潤滑油が遠心力により貫通孔の内壁に付
着した後に拡径部に流れ込み、更に遠心力により連通孔
を介して圧縮機のケーシング内に送出される。その結
果、吐出パイプに吐出されるガス冷媒中にはオイルミス
トが殆ど存在しなくなり、配管類やコンデンサ，エバポ
レータ等の内表面における潤滑油膜の生成に起因する冷
却性能の悪化や運転エネルギーのロスが抑えられる一
方、圧縮機側における潤滑油の消費による圧縮機本体の
焼き付きが起こらなくなる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示したクランクシャフト
の縦断面図。

【図２】本発明の第２実施例を示したクランクシャフト
の縦断面図。

【図３】従来の回転ピストン式横形圧縮機を示した縦断
面図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 電動機 ３ 圧縮機本体 ６ クランクシャフト １８ 貫通孔 ２０ 潤滑油 ２５ 拡径部 ２６ 連通孔 ２７ 潤滑油膜 ２８ 潤滑油溜り ２９ 油滴 ３１，３２ スリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に圧縮要素と電動要素とをクラ
   ンクシャフトにより連結配置し、上記クランクシャフト
   の軸心に沿って形成した貫通孔を冷媒通路とした圧縮機
   において、上記クランクシャフトの貫通孔の途中に孔径
   を大きくした拡径部を形成すると共に、上記クランクシ
   ャフトの外周面から上記拡径部に通じる少なくとも１個
   の連通孔を穿設したことを特徴とする圧縮機の潤滑油分
   離機構。