JPH0674168A - 流体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】密閉ケース内から外部に導かれる潤滑油量を抑
制して、各摺動部の焼損事故発生を確実に阻止し、信頼
性を向上させた流体圧縮機を提供する。 【構成】シリンダ５とロータピストン１０とを相対的に
回転駆動して、導入したガスをシリンダとロータピスト
ンおよびブレード１２とがなす圧縮室１３に取込み、順
次圧縮して移送し、この圧縮したガスを、シリンダの導
出口２３から密閉ケース２内部に導出させ、さらに密閉
ケースに接続する吐出管１６から外部に吐出案内する流
体圧縮機であり、油溜り部１７の潤滑油を吸上げて各摺
動部に給油し、圧縮された高圧ガスとともにシリンダの
導出口から密閉ケース内に飛散させる。ただし、シリン
ダの導出口２３と、密閉ケースの吐出管１６とを、互い
に反対側の位置に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば冷凍サイクル
装置に用いられ、流体としての冷媒ガスを圧縮する流体
圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクル装置に使用する冷媒ガス用
の密閉型圧縮機として、比較的簡単な構成によりシ―ル
性を向上させて効率の良い圧縮ができるとともに、部品
の製造および組立が容易な流体圧縮機がある。これは、
たとえば図２に示すように構成される。

【０００３】密閉ケースａの内底部に潤滑油を集溜する
油溜り部ｂが形成される。この密閉ケースａ内には、シ
リンダｃが収容される。シリンダｃの両端開口部は密閉
ケースａに設けられた軸受具ｄ，ｅを介して回転自在に
枢支される。

【０００４】このシリンダｃ内には、回転体であるロー
タピストンｆが配置され、その両端軸部は軸受具ｄ，ｅ
に、シリンダｃとは偏心して回転自在に枢支される。ロ
ータピストンｆの外周面には螺旋状溝ｑが設けられ、こ
こにブレードｇが突没自在に巻装されている。

【０００５】上記シリンダｃとピストンｆとは、駆動機
構Ｋの一部を構成する回転力伝達部ｈで連結されてお
り、これらを相対的に回転して冷媒ガスを吸込管ｉから
導入し、シリンダｃとピストンｆおよびブレードｇとが
なす作動空間である圧縮室ｍに冷媒ガスを取込む。

【０００６】圧縮室ｍは、その容量が軸方向に沿って順
次小さくなるよう形成され、ここに順次移送される冷媒
ガスは圧縮され、所定圧まで上昇した状態で圧縮室ｍか
ら、シリンダｃに設けられる導出口ｒを介して密閉ケー
スａ内に放出される。そして、高圧ガスは吐出部である
吐出管ｎから、冷凍サイクルを構成する図示しない凝縮
器に導かれることとなる。

【０００７】一方、密閉ケースａ内底部の油溜り部ｂに
は、油吸い上げ管ｏの下端開口部が浸漬する。圧縮室ｍ
で圧縮され、密閉ケースａ内に放出される高圧ガスの影
響で、油溜り部ｂの潤滑油液面が押されて、油吸い上げ
管ｏに吸い上げられる。

【０００８】吸い上げられた潤滑油は、軸受具ｄとピス
トンｆ軸部端面との間の空間部を介して、ピストンｆの
軸方向に沿って設けられる給油孔ｐに導かれる。この給
油孔ｐは、上記回転力伝達部ｈに連通され、ここに潤滑
油が導かれる。

【０００９】さらに潤滑油は、ブレードｇと螺旋状溝ｑ
との摺動部、ブレードｇとシリンダｃとの摺動部、各軸
受具ｄ，ｅとシリンダｃおよびピストンｆとの摺動部等
に給油され、各摺動部における円滑な作動が保証され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようにして作動す
る流体圧縮機であるが、特に、各摺動部に対して給油が
なされた後の油戻し構造には、以下に述べるような問題
がある。

【００１１】すなわち、各摺動部に給油された潤滑油
は、圧縮室ｍで圧縮され高圧化したガスに混合し、シリ
ンダｃに設けられる導出口ｒから、密閉ケースａ内に導
出される。そしてさらに、高圧ガスは吐出管ｎから吐出
案内され、潤滑油は油溜り部ｂに戻って、再度給油に供
される。

【００１２】潤滑油が導出口ｒから導出されるとき、高
圧ガスに混合しているところから、滴状となって周囲に
飛散する。圧力が高い状態であるから、飛散距離も長い
一方、導出口ｒが設けられる側方部に吐出管ｎが接続さ
れており、ここまで潤滑油の一部が容易に到達する。

【００１３】上記吐出管ｎからは、密閉ケースａ内に充
満する高圧ガスが吐出されており、飛散した潤滑油の一
部もガスとともに外部に吐出され易い。すなわち、密閉
ケースａから外部に導かれる潤滑油の量が増える反面、
油溜り部ｂの潤滑油が不足することとなり、各摺動部の
焼損事故に繋がる虞れがある。

【００１４】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その目的とするところは、密閉ケース内か
ら外部に導かれる潤滑油の量を抑制して、各摺動部にお
ける焼損事故の発生を確実に阻止する流体圧縮機を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の発明は、

【００１６】密閉ケースの内底部に潤滑油を集溜する油
溜り部を備え、両側部に、圧縮すべき流体を導入案内す
る導入部および圧縮された流体を吐出案内する吐出部を
設け、この密閉ケース内に、両端開口部を軸受具を介し
て回転自在に枢支し、かつ一側部に導出口を開口したシ
リンダを収容し、このシリンダ内に、回転体の両端に設
けた軸部を軸受具にシリンダとは偏心して回転自在に枢
支し、その外周面には螺旋状溝を設け、この回転体の螺
旋状溝にブレードを突没自在に嵌め込み、駆動機構で上
記シリンダと回転体を相対的に回転駆動して、上記導入
部から導入した流体をシリンダと回転体およびブレード
とがなす作動空間に取込み、順次圧縮して移送し、この
圧縮した流体を、シリンダの導出口から密閉ケース内部
に導出させ、さらに密閉ケースの吐出部から外部に吐出
するよう作用させ、上記油溜り部の潤滑油を吸上げて各
摺動部に給油し、圧縮された流体とともにシリンダの導
出口から密閉ケース内に飛散する給油系路を具備し、上
記シリンダの導出口と、密閉ケースの吐出部とを、互い
に反対側の位置に設けたことを特徴とする流体圧縮機で
ある。

【００１７】第２の発明は、上記駆動機構は、シリンダ
の外周面に嵌着されるロータおよびこのロータの外周面
とは狭小の間隙を存して設けられるステータとからなる
電動機部を備え、この電動機部は、上記シリンダの導出
口と密閉ケースの吐出部との間に位置し、導出口から飛
散される潤滑油を受けることを特徴とする請求項１記載
の流体圧縮機である。

【００１８】

【作用】第１の発明では、導出口から潤滑油が飛散して
も、この導出口とは反対側の位置にある高圧ガスの吐出
部まで到達することはなく、よって潤滑油は確実に油溜
り部に戻り、密閉ケース外部への流出を抑制する。

【００１９】第２の発明では、導出口と吐出部との間に
電動機部が位置しているので、導出口から飛散する潤滑
油の一部を上記電動機部が受け止め、吐出部からの流出
を完全に阻止するばかりでなく、逆に、電動機部が潤滑
油によって冷却される結果となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。

【００２１】図１に示すように、圧縮機本体１は、軸方
向を水平方向に向けた両端が閉塞される密閉ケ―ス２
と、この密閉ケース２内に収容される電動機部３および
圧縮機部４とからなる。

【００２２】上記圧縮機部４は、中空筒体からなるシリ
ンダ５を有しており、このシリンダ５外周面に上記電動
機部３を構成するロ―タ６が同軸的に嵌着されている。
上記密閉ケース２内周面にはステータ７が嵌着され、上
記ロータ６とともに電動機部３が構成される。

【００２３】上記シリンダ５の一端開口部には、密閉ケ
―ス２の一側内面に固定された軸受具である主軸受８が
気密を保持し、かつ緩く嵌め込まれる。上記シリンダ５
の他端開口部には、密閉ケ―ス２の他側内面に固定され
た軸受具である副軸受９が気密を保持し、かつ緩く嵌め
込まれる。

【００２４】すなわち、上記シリンダ５の両端開口部
は、これら主，副軸受８，９によって気密的に閉塞さ
れ、かつシリンダ５自体回転自在に枢支される。上記シ
リンダ５の中空部には、円柱形状の回転体としてのロー
タピストン１０が軸方向に沿って収容される。

【００２５】このロータピストン１０の中心軸は、上記
シリンダ５の中心軸に対して偏心して配置されており
（偏心量Ｓ）、ピストン１０の外周面の一部はシリンダ
５の内周面に、軸方向に沿って接触している。

【００２６】上記主軸受８は、ロータピストン１０の一
方の軸部１０ａを回転自在に枢支している。上記副軸受
９は、ピストン１０の他方の軸部１０ｂを回転自在に枢
支している。また、ロータピストン１０の一端部には、
上記電動機部３とともに駆動機構

【００２７】２２を構成するオルダム機構のごとき回転
力伝達部１１が設けられる。この回転力伝達部１１は、
上記シリンダ５とピストン１０とを連結し、シリンダ５
が回転駆動されたとき、その回転力をピストン１０に伝
達して相対回転駆動をなす。

【００２８】一方、上記ロータピストン１０の外周面に
は、ピストン１０の副軸受９枢支側から主軸受８枢支側
に亘って徐々に小さいピッチの螺旋状溝３０が設けられ
る。この溝３０には、厚さが溝の幅とほぼ一致する螺旋
状のブレード１２が嵌め込まれている。

【００２９】ブレード１２の各部分は、溝３０に対しピ
ストン１０の径方向に沿って進退自在であり、かつ外周
面はシリンダ５の内周面に密着した状態でスライド可能
である。

【００３０】上記シリンダ５内周面とロータピストン１
０外周面との間の空間は、上記ブレード１２によって複
数の作動空間である圧縮室１３…に仕切られている。こ
の圧縮室１３の容積は、上記溝３０のピッチの設定の関
係から、ピストン１０の一端側から他端側に行くにした
がって徐々に小さくなる。

【００３１】上記シリンダ５における、最も小さいピッ
チに形成され、容量が小さい圧縮室１３に隣接する部
位、ここでは上記回転力伝達部１１側の端部には、導出
口２３が設けられていて、圧縮室１３と密閉ケース２内
とを連通する。

【００３２】上記主軸受８には、軸部１０ａ枢支部と平
行に、軸方向に沿って吸込孔１４が設けられる。この吸
込孔１４の一端開口部は、上記密閉ケース２に接続され
る冷凍サイクルの吸込部である吸込管１５と連通する。
他端開口部は、上記シリンダ５内である最も容量が大で
ある、副軸受９枢支側の一端側の圧縮室１３に開口す
る。

【００３３】一方、上記副軸受９近傍の、密閉ケース２
側面には、冷凍サイクル機器に連通する吐出部である吐
出管１６が接続される。すなわち、吐出管１６は、上記
吸込管１５の接続面および上記シリンダ５に設けられる
導出口２３とは、反対側の側面に接続される。そしてま
た、吐出管１６と、吸込管１５および導出口２３との間
に、上記電動機部３が介在することとなる。

【００３４】密閉ケース２の内底部には、潤滑油を集溜
する油溜り部１７が形成されている。上記副軸受９に
は、油吸い上げ管１８の上端部が接続される油吸い上げ
孔１９が設けられていて、油吸い上げ管１８の下端部は
油溜り部１７に集溜される潤滑油に浸漬する。上記ロー
タピストン１０の副軸受側端面から軸方向に沿って、油
吸い上げ孔１９と連通する給油孔２０が設けられる。こ
の給油孔２０の他端部は、上記回転力伝達部１１に対向
して開口する。

【００３５】これら油吸い上げ管１８と油吸い上げ孔１
９および給油孔２０は、ロータピストン１０の回転によ
り油溜り部１７に集溜される潤滑油を螺旋状溝３０内に
導く給油系路２１を構成する。

【００３６】つぎに、このようにして構成される流体圧
縮機の動作について説明する。電動機部３に通電してシ
リンダ５を回転駆動する。この回転は、回転力伝達部１
１を介してロータピストン１０に伝達され、外周面一部
がシリンダ５内周面に接触した状態で回転駆動されると
ともに、ブレード１２も一体的に回転する。

【００３７】上記ブレード１２は、外周面がシリンダ５
内周面に接触した状態で回転するため、ピストン１０外
周面とシリンダ５内周面との接触部に近づくにしたがっ
て螺旋状溝３０内に押込まれ、また、接触部から離れる
にしたがって溝３０から飛出す方向に移動する。

【００３８】一方、吸込管１５から吸込孔１４に冷媒ガ
スが導かれ、この開口端からシリンダ５内に放出され
る。さらに、シリンダ５内周面とピストン１０外周面お
よびブレード１２の巻き間の圧縮室１３に閉じ込められ
たまま、ロータピストン１０の回転にともなって他側部
方向へ順次移送され、圧縮容量の低下にともない圧縮さ
れる。

【００３９】圧縮された冷媒ガスは、所定の圧力まで上
昇したところで、一側の圧縮室１３から導出口２３を介
して密閉ケース２の内部空間内に吐出され、充満する。
さらに、高圧化した冷媒ガスは、吐出管１６から密閉ケ
ース２外部の冷凍サイクル機器に導かれる。

【００４０】上記密閉ケース２内底部に形成される油溜
り部１７の潤滑油は、給油系路２１に沿って導かれ、溝
３０とブレード１２、ブレード１２とシリンダ５、シリ
ンダ５と主軸受８および副軸受９、ロータピストン１０
の両軸部１０ａ，１０ｂと主軸受８および副軸受９の枢
支部および回転力伝達部１１等の各摺動部に給油され、
これらの潤滑性を保証する。各摺動部に給油された後、
潤滑油は圧縮室１３の高圧のガスとともに導出口２３か
ら密閉ケース２内に導出される。ガスが高圧化している
ので、導出口２３から導出する際に、潤滑油は滴状とな
って周囲に飛散する。

【００４１】この飛散する潤滑油は、密閉ケース２内周
壁や、主軸受８外周面に衝突するばかりでなく、電動機
部３を構成するロータ６やステータ７自体、および巻線
等にも衝突する。

【００４２】特に、上記電動機部３は、通電されロータ
ピストン１０を回転駆動するのにともなって発熱する
が、飛散してくる潤滑油によって冷却されることとな
り、運転効率の向上につながる。

【００４３】結局、導出口２３から飛散する潤滑油は、
周囲の部品に衝突して、再び油溜り部１７に戻り、密閉
ケース２内に充満する高圧ガスとともに吐出管１６から
外部に吐出されることがない。

【００４４】なお、本発明の圧縮機は、冷凍サイクル装
置に用いられることに限定されず、他の用途の圧縮機に
も適応することができる。そして、本発明の要旨を越え
ない範囲内で種々の変形実施が可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、シリンダに設けられ高圧ガスとともに潤滑油が導出
される導出口と、密閉ケースから外部に高圧ガスを吐出
案内する吐出部とを、互いに反対側の位置に設けたの
で、密閉ケース内から外部に導かれる潤滑油の量を抑制
化できるようになり、各摺動部における焼損事故の発生
を確実に阻止して、信頼性の向上を図れるという効果を
奏する。

【００４６】第２の発明によれば、上記駆動機構は、シ
リンダの外周面に嵌着されるロータおよびこのロータの
外周面とは狭小の間隙を存して設けられるステータとか
らなる電動機部を備え、この電動機部は、上記シリンダ
の導出口と密閉ケースの吐出部との間に位置して、導出
口から飛散される潤滑油を受けるので、充分に冷却さ
れ、運転効率の向上を得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、流体圧縮機の縦断側
面図。

【図２】従来例の、流体圧縮機の縦断側面図。

【符号の説明】

１７…油溜り部、１５…導入部（導入管）、１６…吐出
部（吐出管）、２…密閉ケース、５…シリンダ、３０…
螺旋状溝、１０…回転体（ロータピストン）、１２…ブ
レード、１３…作動空間（圧縮室）、２２…駆動機構、
２１…給油系路、６…ロータ、７…ステータ、３…電動
機部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内底部に潤滑油を集溜する油溜り部を備
   え、両側部に、圧縮すべき流体を導入案内する導入部お
   よび圧縮された流体を吐出案内する吐出部が設けられる
   密閉ケースと、この密閉ケース内に収容され、両端開口
   部が軸受具を介して回転自在に枢支され、かつ一側部に
   導出口が開口されるシリンダと、このシリンダ内に配置
   され、両端に設けられる軸部が上記軸受具にシリンダと
   は偏心して回転自在に枢支され、外周面には螺旋状溝が
   設けられる回転体と、この回転体の螺旋状溝に突没自在
   に嵌め込まれるブレードと、上記シリンダと回転体を相
   対的に回転駆動して、上記導入部から導入した流体をシ
   リンダと回転体およびブレードとがなす作動空間に取込
   み、順次圧縮して移送し、この圧縮した流体を、シリン
   ダの導出口から密閉ケース内部に導出させ、さらに密閉
   ケースの吐出部から外部に吐出するよう作用させる駆動
   機構と、上記油溜り部の潤滑油を吸上げて各摺動部に給
   油し、圧縮された流体とともにシリンダの導出口から密
   閉ケース内に飛散する給油系路とを具備し、上記シリン
   ダの導出口と、密閉ケースの吐出部とは、互いに反対側
   の位置に設けられることを特徴とする流体圧縮機。
2. 【請求項２】上記駆動機構は、シリンダの外周面に嵌着
   されるロータおよびこのロータの外周面とは狭小の間隙
   を存して設けられるステータとからなる電動機部を備
   え、この電動機部は、上記シリンダの導出口と密閉ケー
   スの吐出部との間に位置し、導出口から飛散される潤滑
   油を受けることを特徴とする請求項１記載の流体圧縮
   機。