JPH09209936A

JPH09209936A - 密閉形圧縮機

Info

Publication number: JPH09209936A
Application number: JP2428596A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nagasato; 勝美長里; Isao Matsuura; 功松浦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 1997-08-12
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JP3227085B2

Abstract

(57)【要約】【課題】遠心給油方式において、給油ピ−スでの冷凍
機油の揚力を高めて冷凍機油の摺動部への給油量を増加
させる。【解決手段】クランク軸の下端部に取り付けられる給
油ピース６の下端部の先端絞り部よりも上部の内面に、
給油ピース６の中心軸に平行なまたは傾斜した帯状突起
１９が１または複数個、給油ピース６の内面の円周方向
に等間隔に形成されている。給油ピース６が回転する
と、遠心力によって冷凍機油２が給油ピース６の先端絞
り部の内面に沿って上昇し、帯状突起１９の高さまで上
昇すると、その側面に衝突し、帯状突起１９の側面に沿
ってさらに上昇する力が加わる。このようにして、冷凍
機油２の揚力が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高効率・高信頼性
の冷凍空調装置に搭載する密閉型圧縮機に係り、特に、
冷凍機油の給油機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は往復式の密閉形圧縮機の内部構
造を示す縦断面図であって、１は密閉容器、２は冷凍機
油、３は電動機部、４は圧縮機構部、５はクランク軸、
６は給油ピース、７はピン部（偏心部）、８はピスト
ン、９はシリンダ、１０はフレーム、１０ａはベアリン
グ部、１１は固定子、１２は回転子、１３はスパイラル
溝、１４はジャーナル給油孔、１５はピン部７の給油
孔、１６はスパイラル溝、１７は支持バネである。

【０００３】同図において、フレーム１０の上面に圧縮
機構部４のシリンダ９が、下面に電動機部３の固定子１
１が夫々固定され、また、固定子１１は支持バネ１７を
介して密閉容器１の底部に支持されている。フレーム１
０のベアリング部１０ａで回転可能に支持されるクラン
ク軸５の下部に電動機部３の回転子１２が固定され、ま
た、クランク軸５は、その上端部側のピン部７などを介
してピストン８が連結されており、このピストン８はシ
リンダ９の内部で往復運動可能に取り付けられている。

【０００４】かかる構成により、電動機部３によってク
ランク軸５が回転駆動されると、この回転運動は、ピン
部７になどにより、ピストン８の往復運動に変換され、
この往復運動によってシリンダ９の内部空間であるシリ
ンダ室の容積が増加・減少を繰り返す。そして、シリン
ダ室の容積が増加するにつれてこのシリンダ室に冷媒ガ
スが吸い込まれ、シリンダ室の容積が減少するにつれて
シリンダ室に吸い込まれた冷媒ガスが圧縮されて吐出さ
れる。

【０００５】クランク軸５の下端部には給油ピース６が
取り付けられており、この給油ピース６が密閉容器１の
下部に貯溜されている冷凍機油２に浸されている。クラ
ンク軸５が回転し、給油ピース６が回転すると、この回
転の際の遠心力により、給油ピース６の内面に沿って冷
凍機油が上昇し、さらに、クランク軸５内のジャーナル
給油孔１４を介して、これに連通したスパイラル溝１３
を上昇し、このとき、冷凍機油の一部がベアリング部１
０ａとクランク軸５との間の摺動部に給油される。ま
た、スパイラル溝１３を上昇した冷凍機油は、ピン部７
の給油孔１５及びスパイラル溝１６を介してピン部７の
上端まで上昇し、これと同時に放射状に飛ばされてピス
トン８とシリンダ９との摺動部に給油される。

【０００６】図１２は従来の給油ピース６の一例の先端
部を示す縦断面図である。

【０００７】同図において、給油ピース６は先端部が絞
り込まれており、この給油ピース６の先端部内に冷凍機
油２が侵入している。給油ピース６が回転すると、この
給油ピース６の絞り部分の内径曲率部でこの給油ピース
６の回転軸に垂直な方向に遠心力Ｆが作用し、この遠心
力Ｆでの給油ピース６の内面に沿う接線方向分力Ｆ１に
より、この給油ピース６の絞り部分の内径曲率部を冷凍
機油２が上昇する。

【０００８】図１３は従来の給油ピース６の他の例を示
す縦断面図であって、１８は油板である。

【０００９】同図において、給油ピ−ス６内にこれと別
体の油板１８が設けられており、図１２で説明したよう
にして給油ピース６の内面を油板１８まで上昇した冷凍
機油２は、この油板１８で遠心力Ｆの接線方向分力Ｆ
１’が加わり、さらに揚程を大きくしている。

【００１０】なお、この種の類似例としては、実開昭５
７−１３６８７６号公報などに開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来、遠心力を利用し
て冷凍機油の潤滑を行なう手段の一例としては、前述の
ように、電動機の回転の際に、給油ピ−スの内面に生じ
る遠心力により、絞り加工された給油ピ−スの傾斜部内
面を上昇させ、クランク軸やその他の部分の摺動部に給
油するものが挙げられる。

【００１２】このように遠心力を利用した給油方式は、
圧力条件に左右される差圧を利用した給油方式に比べて
安定した給油量が得られ、かつ高速回転する摺動部に対
しては、遠心力の増大により、給油量が増すため、効果
的な給油が可能となる。

【００１３】しかし、近年、冷媒に関するフロン規制に
より、塩素を含まないＨＦＣ冷媒の適用が進められてい
るが、これによると、次のような点が問題点となる。即
ち、（１）冷媒が塩素を含まないため、摺動部に塩化鉄皮膜
が生成されない。（２）ＨＦＣ冷媒に対して主に用いられるエステル系冷
凍機油は、冷媒との相溶性が低く、鉱油などに比べて充
分な油膜が形成されにくい。

【００１４】また、図１３に示したような油板などによ
る２体型の給油ピ−スにおいては、構造が複雑となり、
部品点数が増加してコスト高という問題点が挙げられ
る。

【００１５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、給油ピ−ス構造を一体型のもの
として冷凍機油の揚力を高めることができるようにし、
かつ給油特性を向上させることにより、潤滑特性を改善
し、低コストで高信頼性の密閉形圧縮機を提供すること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、クランク軸の下端部内面に所定個数の帯
状突起を設け、かつ該帯状突起の個数，断面形状，角度
を適宜設定する。

【００１７】これによると、（１）クランク軸の下端部の内面に軸方向の帯状突起を
設けることにより、揚力を増加させ、給油能力を向上さ
せることができる。

【００１８】（２）上記帯状突起を傾斜させることによ
り、あるいは、螺旋状とすることにより、流量抵抗が減
って給油効率が向上し、また、冷凍機油のかき回しが抑
制されて油面の安定化及びかき回し音などを低減でき
る。

【００１９】（３）上記帯状突起の側面を給油ピースの
面から所定の角度で傾いた傾斜面とすることにより、流
量抵抗が減って給油効率が向上する。また、冷凍機油の
掻き回しが抑制されて油面の安定化及び掻き回し音を低
減することができる。

【００２０】（４）上記帯状突起を持つ給油装置とクラ
ンク軸とを別体化することにより、給油装置を塑性加工
によって容易に作成することができ、給油ピ−ス構造を
一体化することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。なお、各実施形態の全体構成は、図１１
に示したものと同様である。各実施形態の特徴とすると
ころは給油ピ−スにあり、従って、以下の各実施形態で
は、そこに使用される給油ピースについて説明する。

【００２２】図１は本発明による密閉形圧縮機の第１の
実施形態の要部である給油ピースを示す縦断面図であっ
て、６ａは開孔、１９は帯状突起であり、前出図面に対
応する部分には同一符号を付けている。

【００２３】また、図２は図１の分断線Ａ−Ａからみた
横断面図、図３は図１の帯状突起１９の部分の分断線Ｂ
−Ｂからみた横断面図、図４は図１での給油ピース６の
内部の帯状突起１９を正面からみた図である。

【００２４】図１において、給油ピース６の下端部は絞
り込まれてその内面が曲率面をなしており、その先端に
開孔６ａが設けられている。かかる給油ピース６が、図
１１で説明したように、クランク軸５の下端部に設けら
れ、冷凍機油２中に浸されており、これにより、開孔６
ａから給油ピース６内の下端部に冷凍機油２が侵入して
いる。電動機部３（図１１）によってクランク軸５、従
って、給油ピース６が回転すると、図１２で説明したよ
うに、給油ピース６内で冷凍機油２に遠心力が作用し、
冷凍機油２の油面が給油ピース６の内面側で盛り上がる
放物面となり、給油ピース６の先端絞り部の曲率面に沿
って上昇する。

【００２５】この給油ピース６の先端絞り部の上方の内
面には、その円周方向に、図３及び図４に示すようなこ
の給油ピース６の中心軸に平行な帯状突起１９が、給油
ピース６内面の円周方向に、複数個等間隔に給油ピース
６と一体成形で設けられている。ここでは、図２に示す
ように、帯状突起１９が３個設けられているものとして
いるが、これに限るものではなく、また、１個でもよ
い。

【００２６】上記のようにして給油ピース６の先端絞り
部の曲率面に沿って上昇した冷凍機油２は、これら帯状
突起１９に達すると、冷凍機油２に対して給油ピース
６、従って、帯状突起１９が回転しているので、図５に
示すように、冷凍機油２がこれらの帯状突起１９と衝突
し、これら帯状突起１９に沿って上昇する。

【００２７】このようにして、帯状突起１９が設けられ
ていることにより、給油ピース６内で冷凍機油２の揚力
が高められ、図１１で説明した各摺動部への冷凍機油の
給油量が増加することになる。これにより、塩素を含ま
ないＨＦＣ冷媒が用いられても、良好な潤滑特性が得ら
れ、摺動部の信頼性が向上する。

【００２８】なお、給油量は、帯状突起１９の個数を適
宜設定することにより、所望に調整可能となる。

【００２９】図６は本発明による密閉形圧縮機の第２の
実施形態の要部である給油ピースを示す正面図であっ
て、前出図面に対応する部分には同一符号を付けてい
る。

【００３０】また、図７は図６での分断線Ｃ−Ｃからみ
た縦断面図であり、図８は同じく分断線Ｄ−Ｄからみた
横断面図である。

【００３１】図６〜図８において、この実施形態では、
帯状突起１９を給油ピース６の中心軸に対して角度α₁
゜の斜めに設けたものである。この場合でも、かかる帯
状突起１９に達した冷凍機油２はこの帯状突起１９の側
面に衝突することにより、図７に示すように、衝突力
Ｆ’が生じ、この衝突力Ｆ’の帯状突起１９での傾斜側
面に沿う分力Ｆ１’により、冷凍機油２は帯状突起１９
のこの傾斜側面に沿って上昇する。

【００３２】この実施形態では、このように、帯状突起
１９の傾斜側面に沿う衝突力の分圧を利用するものであ
るから、図１に示した実施形態での垂直な帯状突起１９
に比べ、冷凍機油２が帯状突起１９の側面に沿って吸い
上げられやすく、従って、冷凍機油２の給油量をさらに
増加させることができる。

【００３３】また、流量抵抗が減って給油効率が向上す
るし、冷凍機油２の掻き回しが抑制されて油面の安定化
及び掻き回し音を低減することができる。

【００３４】さらに、この傾斜角 α₁゜を適宜設定する
ことにより、揚力を所望に設定して所望の給油量を得る
ことができる。

【００３５】図９は本発明による密閉形圧縮機の第３の
実施形態の要部である給油ピースを示す図である。

【００３６】この第３の実施形態では、給油ピース６内
に設ける帯状突起１９を、さらに、この給油ピース６の
上端面にまで達する螺旋状とするものであり、この帯状
突起１９の全長の側面にわたって衝突力Ｆ’の分力Ｆ
２’が作用するから、先の実施形態に比べて、さらに冷
凍機油２の揚力が増加し、その給油量が大きくなる。

【００３７】勿論、この帯状突起１９は、給油ピース６
の上端面まで伸延させる必要はないが、充分長くするこ
とにより、揚力が大きくなる。

【００３８】なお、角度α₂゜はこの帯状突起１９の給
油ピース６上端面に対する傾斜角である。この傾斜角α
₂゜を適宜設定することにより、揚力を所望に設定して
所望の給油量を得ることができる。また、流量抵抗が減
って給油効率が向上するし、冷凍機油２の掻き回しが抑
制されて油面の安定化及び掻き回し音を低減することが
できる。

【００３９】図１０は本発明による密閉形圧縮機の第４
の実施形態の要部である給油ピースでの帯状突起１９の
横断面図である。

【００４０】先に図１，図６，図９に示した各実施形態
では、帯状突起１９の両側面を給油ピース６に内面から
急峻な角度で立ち上がるような面としたが、この図１０
で示す第４の実施形態では、これら先の各実施形態にお
いて、給油ピース６の回転によって冷凍機油２が突き当
たる側の帯状突起１９の側面を、給油ピース６の内面に
対して、取付角度α゜の緩やかな傾斜面としたものであ
る。

【００４１】かかる帯状突起１９の構成によると、先の
実施形態と同様に、冷凍機油２の揚力を高めるととも
に、取付角度α゜を小さくすることにより、帯状突起１
９での系統機油２の粘性抵抗が低減し、この結果、回転
動力を低減させることができるとともに、冷凍機油２の
掻き廻しによる泡立ちや騒音を抑制することも可能とな
る。また、取付角度α゜を大きくすると、冷凍機油２の
帯状突起１９への衝突による揚力向上を図ることができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
給油ピ−スの内面に所定個数の帯状突起が該給油ピース
と一体化構造で形成されているので、該給油ピ−スの構
造を簡単にし、部品点数を削減して、冷凍機油の揚力を
高めて給油量を増加させることができる。

【００４３】また、本発明によると、帯状突起を給油ピ
ースの中心軸方向に対して傾斜あるいは螺旋状に設けて
いるので、該帯状突起の側面に生ずる冷凍機油の衝突に
よる揚力も利用することができ、冷凍機油の給油量を増
加させることができる。

【００４４】さらに、本発明によると、帯状突起の冷凍
機油が衝突する側の側面の給油ピ−ス内面への取付角度
を適宜設定するすることにより、該側面での粘性抵抗を
低減することができて回転動力の低減を可能とするし、
また、冷凍機油の掻き回しによる騒音を防止することが
できて、高効率，低騒音，低コストの密閉形圧縮機を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による密閉形圧縮機の第１の実施形態の
要部である給油ピースを示す縦断面図である。

【図２】図１での分断線Ａ−Ａからみた横断面図であ
る。

【図３】図１での分断線Ｂ−Ｂからみた横断面図であ
る。

【図４】図１での給油ピース内の帯状突起を正面からみ
た図である。

【図５】図１に示した給油ピースの動作を示す図であ
る。

【図６】本発明による密閉形圧縮機の第２の実施形態の
要部である給油ピースを示す縦断面図である。

【図７】図６での分断線Ｃ−Ｃからみた縦断面図であ
る。

【図８】図６での分断線Ｄ−Ｄからみた横断面図であ
る。

【図９】本発明による密閉形圧縮機の第３の実施形態の
要部である給油ピースを示す図である。

【図１０】本発明による密閉形圧縮機の第４の実施形態
の要部である給油ピースでの帯状突起の横断面図であ
る。

【図１１】往復式の密閉形圧縮機の内部構造を示す縦断
面図である。

【図１２】往復式の密閉形圧縮機における従来の給油ピ
ースの一例の先端部を示す縦断面図である。

【図１３】往復式の密閉形圧縮機における従来の給油ピ
ースの他の例の先端部を示す縦断面図である。

【符号の説明】１９帯状突起２冷凍機油３電動機部４圧縮機構部５クランク軸６給油ピ−ス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機で駆動されるクランク軸の下端部
を冷凍機油に浸し、該クランク軸の回転の際に作用する
遠心力を利用することにより、該クランク軸の内部中空
を介して、該クランク軸の下端部から該冷凍機油を上昇
させ、該クランク軸の貫通穴を介して各摺動部に給油す
るようにした密閉形圧縮機において、該クランク軸の下端部の内面に、１または複数個の帯状
突起を内面に備えた給油ピースを設けたことを特徴とす
る密閉形圧縮機。
【請求項２】請求項１において、前記帯状突起は、前記ピースの中心軸に対して傾斜して
いることを特徴とする密閉形圧縮機。
【請求項３】請求項１または２において、前記帯状突起は、前記ピースの内面で螺旋状をなすこと
を特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記帯状突起は、前記給油ピースの回転で先行する側の
側面が傾斜面であることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記給油ピースが前記クランク軸と一体化されてなるこ
とを特徴とする密閉形圧縮機。