JPS5815775A - モ−タ／圧縮機ユニツト - Google Patents

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、モータ／圧縮機ユニット（モータと圧縮機の
組合せ体）Ｋ関し、特に該ユニットのための潤滑系統に
関する。

気密型および半気密型モータ／圧縮機ユニットの使用は
、近年次第に増えており、特に冷凍機の冷媒蒸気を圧縮
するための手段として普及している。一般に、モータ／
圧縮機ユニットは。

圧縮機と、電気モータなどのモータと、圧縮機およびモ
ータの両方を囲包する殻体とがら成っている。圧縮機は
、１つまたはそれ以上の圧縮室を画定しており、圧縮手
段１例えば往復動ピストンは各圧縮室内に移動自在に配
設されている。圧縮機ＩＩ′ｉｓまた。モータと圧縮手
段の両方に連結された回転自在のクランク軸を備えてい
る。モータＦｉ、圧縮機のクランク軸を回転駆動し、ク
ランク軸の回転により圧縮家内で圧縮手段を移動させ、
蒸気を圧縮させる。

多くの場合、この種のモータ／圧縮機ユニットのクラン
ク軸は、例えばａｓｏｏ　ｒｐｍのような比較的高い速
度で討転する。いうまでもなく、そのような高い作動速
度では、クランク軸の軸受などの圧縮機部品を適正に潤
滑することが肝要である。しかしながら、このような高
速度で作動する場合、潤滑系統に欠陥が生じたとき。

軸受が破損し、最終的に圧縮機全体を破損するおそれが
ある。このために、モータ／圧縮機ユニットは１通常、
潤滑剤の供給源と、潤滑剤を圧縮機全体を通して循環さ
せる潤滑系統を有し　。

ている。

一般に、このような潤滑系統は、単段潤滑剤ポンプを備
えているが、多くの場合、二段潤滑剤ポンプを有する潤
滑剤系統を設けることが好ましい。例えば、半速と全速
とで選択的に作動するようになされ圧縮機の場合は、ど
ちらの作動速度においても潤滑系統が十分な潤滑剤圧力
を設定することができるようにするためには二段ポンプ
が必要とされる。廻忙、モータ／圧縮機工ニットの殻体
に１通常の場合のように比較的低温で低圧の吸込蒸気で
はなく、比較的高温で高圧の吐出蒸気が満たされる場合
に４１．二段潤滑剤ポンプが必要とされる場合がある。

周知のように、冷媒蒸気の一部は圧縮機の潤滑剤に吸収
され、Ｉｌｌ滑剤が圧縮機内を循環される間に、吸収さ
れている蒸気が潤滑剤からフラッシュ蒸発または沸騰す
る傾向がある。フラッシュ蒸発した蒸気は、圧縮様の潤
滑系統の通路内に堆積し、その通路を通る潤滑剤の流れ
に対する圧力バリヤを創べすることになる。一般に、潤
滑剤内に吸収される蒸気の量および潤滑系統を通る潤滑
剤の流れに対する圧力バリヤは、蒸気の圧力および温度
の増大と共に増大する傾向がある。従って、モータ／圧
縮機ユニットの殻体が高温、高圧の吐出蒸気で満たされ
る場合は、圧縮機の運動部分に適正な潤滑剤の流れを供
給するのには単段ポンプでは十分でなく、二段潤滑剤ポ
ンプを必要とする場合がある。更に、このような条件下
で単段潤滑剤ポンプが十分な潤滑を実施することができ
るとしても、圧縮機の作動部品への潤滑剤の流れを増大
させ、それＫよって作動部品に及ぼす潤滑剤流の冷却効
果を増大させるために二段潤滑剤ポンプが望ましい場合
がある。

慣用の二段潤滑剤ポンプの場合は、圧縮機のクランク軸
が下向きに潤滑剤供給源内へ突入しており、多数の半径
方向および軸方向の通路を画定している。クランク軸が
回転す７４と、潤滑剤が第１段の軸方向通路を通して上
方へ吸上げられ１次いで第１半径方向通路を通して外方
へ圧送され、それにより潤滑剤の圧力が増大される。次
いで、＋１１滑剤は、クランク軸の真下に位置するスラ
スト軸受によって画定された通路を通して半径方向内方
−・第２段の軸方向通路へ導かれ、該第２段軸方向通路
を上方へ導かれ、再び半径方向外方へ圧送され、それに
よって潤滑剤の圧力が更に増大される。そこから潤滑剤
Ｆｉ。

クランク軸によって画定された複数の婢および内孔を通
して潤滑を必要とする圧縮機の各部表面へ這ばれる。

このような従来の構成は、幾つかの欠点を有している。

第１に、圧縮機のクランク軸を潤滑油溜め内へ延長させ
なければならないことである。このことは、４ちろん、
クランク軸の質量およびコストを増大させるばかりで々
〈、殻体内の潤滑油の液面がクランク軸の底部より下に
低下すると、ａ滑系統全体が機能不能にされる。

１２Ｆｉ、、従来の二段構成においては、二段のうちの
どちらか一方または両方の軸方向通路をクランク軸の回
転軸線から離隔させなければならないことである。その
丸めに１回転軸が潤滑剤に与えることができる力を最大
限に増大させることができない。第３は、従来の潤滑系
統の構造および設計は、多少被雑であり、例えば圧縮機
のクランク軸を支持するスラスト軸受の頂面に１つまた
はそれ以上の溝またはチャンネルを注意深く研削する必
要があることである。

本発明は１回転自在のクランク軸を備えた圧縮機と、ク
ランク軸を回転させる九めに該クランク軸に連結され九
モータと、圧縮機およびモータを囲包する殻体と、殻体
の底部に収容され九潤滑油供給源と、潤滑油を圧縮機内
を通して循環させるための潤滑系統とから成るモータ／
圧縮機ユニットにおいて、上記およびその他の欠点を克
服することを企図したものである。本発明によれば、上
記潤滑系統は、いずれも、クランク軸に形成された第１
およびＩＮ２段の軸方向通路と、第１および第２段の半
径方向通路を備えたものとする。第１段の軸方向通路は
％潤滑油供給源に連通ずるクランク軸の底部から上方へ
延長させ、第１段軸方向通路を画定するクランク軸の表
面は、クランク軸の回転軸線の第１部分の周りに延長し
ており、第２段の軸方向通路は、第１段の軸方向通路の
上方部分から上方に延長しており、第２段軸方向通路を
画定するクランク軸の表面はクランク軸の回転軸線の第
２部分の周りに延長している。第１段半径方向通路は第
１段軸方向通路から半径方向外方へ延長しており、第２
段半径方向通路は第２段軸方向から半径方向外方へ延長
している。潤滑系統は、更に、１１１１段半径方向通路
を通して外方に向けられた潤滑油を受容するための段間
収容室と、一端を紋段関収容室に連通されて、該収容室
から第２段軸方向通路Ｋまで延長した段間導管を備えて
いる。

この構成によれば、前記クランク軸が回転すると、潤滑
油が潤滑油供給源から第１段軸方向通路を通して第１段
半径方向通路内へ吸引され、第１段半径方向通路を通し
て強制的に送られて圧力を増大し、前記段間収集室、段
間導管、第２段軸方向通路を通って第２段半径方向通路
へ送られ、該第２段半径方向通路を通して強制的に送ら
れて更に圧力を増大する。

以下に添付図を参照【７て本発明の実施例を訣明する。

添付図を参照すると１本発明の好ましい実施例によるモ
ータ／圧縮機ユニット１０が示されている。モータ／圧
縮機ユニット１０（モータと圧縮機の組合せ体）は、基
本的には、殻体１２と、圧縮機１４と、電気モータ１６
のようなモータと、ａ滑油供給源１８を含む潤滑系統２
０とから成っている。詳述すれば、殻体１２は、水平方
向に部分された頂部分２２と底部分２４とから成ってい
る。圧縮機１４は、圧縮機ブロック２６と、シリンダヘ
ッド３０と、弁板３２と、ピストン５４と、クランク軸
３６と、スラスト軸受５８を備えている。潤滑系統２０
は、クランク軸３６の下方部分に形成された第１段軸方
向通路４０および第２段軸方向通路４２と、同様にクラ
ンク軸の下方部分に形成された第１段半径方向通路４４
および第２段軸方向通路４６と１段間潤滑油収集室５０
と、段間導管５２を備えており、更に好ましい部材とし
て潤滑油吸上げ管５４を有している。

特に第１図’ｋｌ照して説明すると、圧縮機ブロック２
６は、慣用の構造であり、シリンダ室５６と、軸受客死
５８を有している。ピストン３４は、シリンダ室５６内
に往復動自在に配設されており、クランク軸５６は、軸
受客死５８内に、好ましくけスラスト軸受５８を介して
回転自在に支持されている。スラスト軸受５８は、慣用
の態様で、例えばボルト６０（図では１本だけしか示さ
れていない）によって圧縮機ブロック２６の底面に固定
されている。スラスト軸受は、クランク軸３６の下方で
軸受客死５８を横切って延長しており、クランク軸を支
持している。クランク軸３６と軸受３８との間にスラス
トワッシャＣ図示せず）を介設してもよく、あるいは、
軸受３８を圧縮機ブロック２６と一体的に形成してもよ
い。また、クランク軸３６の下方部分と圧縮機ブロック
２６の下方部分との間に両者の相対移動を容易にするた
めに下方ブツシュ６２を介設することができる。

ピスト／３４け、連接棒６４によってクランク軸５６に
連結されており、クランク軸の回転によってピストンを
シリンダ室３６内で往復動させ、シリンダ室内へ吸引さ
れた蒸気を圧縮させるようになされている。弁板５２＃
−４，シリンダ室５６を覆って延長しており、シリンダ
ヘッド５０は弁板５２および圧縮機ブロック２６を覆っ
て延長している。シリンダヘッド３０は慣用の態様で圧
縮機ブロック２６に固定され、ブロック２６との間に弁
板５２を堅く保持している。シリンダヘッド３０と弁板
５２とで吸込室（図示せず）を画定しており、シリンダ
ヘッドと、弁板と、圧縮機ブロック２６とが協同して吐
出室６６を画定している。弁板３２には、吸込口（図示
せず）と、吸込室からシリンダ室５６へ、そしてシリン
ダ室から吐出室６６へ流体を導くための吐出ロア０が設
−けられている。

吸込口および吐出ロア０を通しての蒸気の流れを制御す
るために、それぞれ吸込弁（図示せず）および吐出弁７
２が弁板３２に連結されている。

モータ１６Ｆｉ、圧縮機１４のクランク軸５６に接続さ
れており、クランク軸従って圧縮機を駆動するようにな
されている。モータＦｉ、圧縮機の上に配置され、圧縮
機によって支持されるよう圧することが好ましい。圧縮
機１４およびモータ１６は、水平継目に沿って溶接など
によって接合された頂部分２２と底部分２４とがら成る
殻体１２内に囲包され、支持されている。

潤滑油供給源１８は、潤滑系統２０に連通する殻体１２
の底部即ち溜め内に収容されている。

好ましいモータ／圧縮機工ニット１０においては、低圧
蒸気は、入ロア４を経て殻体１２内に流入し、モータ１
６を覆って流れモータを冷却するようになされている。

蒸気は、次いで。

シリンダヘッド３０の頂部分に接続された管７６へ流入
してシリンダヘッドによって画定された吸込−室（図示
せず）へ導かれる。ピストン５４がシリンダ室５６内で
往復動することにより、蒸気は吸込室から弁板５２を通
してシリンダ室内へ吸引され、シリンダ室内で圧縮され
てシリンダ室から吐出ロア０を経て吐出室６６内へ吐出
される。圧縮された蒸気は、管７８を通して出口管８０
へ導かれ、殻体１２から排出される。

周知のように、上述の作動中圧縮機に適正な潤滑を施す
ことが肝要である。本発明は、圧縮機１４の十分な潤滑
を保証するために非常に簡単で、しかも信頼性が高く、
効率の良い二段潤滑系統２０を提供する。

第２図を参照して潤滑系統２０の詳細を説明す、ると、
第１段軸方向通路４０は、クランク軸、は下方Ｋｆ！下
した潤滑油吸上げ管５４を介して潤滑油供給源１８に連
通している。第１段軸方向通路４０を画定しているクラ
ンク軸の表面Ｆｉ。

クランク軸の回転軸線の第１部分の周りに、好ましくは
回転軸線と同心的に延長している。第２段軸方向通路４
２は、第１段軸方向通路４０の上方部分から上に延長し
ており１通路４２を画定しているクランク軸の表面は、
クランク軸の回転軸線の第２部分の周りに、好ましくは
それと同心的に延長している。第１段半径方向通−路４
４Ｆｉ、第１段軸方向通路４０から、好オしくはその両
側から半径方向外方に延長しており。

第２段半径方向通路４６は、第２軸方向通路４２から外
方に延長している。段間油収集室５０は、第１段半径方
向通路４４全通して外方へ向けられた潤滑油を受容する
ようにクランク軸５６の半径方向外側に配置されている
。段間導管５２け、一端を股間収集室５０に連通されて
そこから下方へ延長し１次いで第１段軸方向通路４０を
貫通して上方に延長し、第２段軸方向通路４２内へ突入
している。

この構成によれば、圧縮機のクランク軸５６が回転する
と、第１段軸方向通路４０の下端即ち入口のところに低
圧領域が創生され、その結果として、潤滑油が供給源１
８から油吸上げ管５４を通して第１段軸方向通路４０内
へ吸引され、該通路を通って第１段半径方向通路４４へ
流入する。＠１段半径方向通路４４を画定している軸３
６の表面は、潤滑油を半径方向外方へ強制的に振り向け
、潤滑油の圧力を増大させる。

この潤滑油は、股間収集室５０内に収集され。

そこから段間導管５２を通って第２段軸方向通路４２内
へ流入し、そこから第２段半径方向通路４６内へ入る。

第２段半径方向通路４６を画定しているクランク軸３６
０表面は、潤滑油を半径方向外方へ強制的に振り向け、
潤滑油の圧力を更に増大させる。クランク軸５６にはま
た、第２段半径方向通路４６の外方部分に連通する慣用
の給油孔および溝８２が穿設されており。

通路４６から、各軸受および、下方ブツシュ６２および
それに隣接する圧縮機ブロック２６およびクランク軸５
６の上方表面、ならびに潤滑を必要とする圧縮機１４の
その他の区域へ油を導くようになされている。

上述し九潤滑系統２０は、同時に幾つかの望ましｂ目的
を達成する。第１［、クランク軸５６の回転軸線が潤滑
系統の第１段と第２段の両方の軸方向通路４０．４２を
貫通している。第２に、潤滑系統２０は１例えば、スラ
スト軸受３８にクロス・オーバーチャンネルを設ける必
要なしに２つの段の間で潤滑油を効率的に導くことがで
きる。第５に、好ましい選択として油吸上げ管５４を用
いることＫより、油供給源１８から潤滑系統の第１段へ
と上方へ油を導くことができ、それによってクランク軸
５６を油供給源へ延長させる必要性を排除する。

潤滑油吸上げ管５４について詳述すると、吸上げ管５４
は、その一端を第１段軸方向通路４０内に挿入され、例
えば通路４０を画定しているクランク軸５６の表面にプ
レス僚めされることＫよってクランク軸と共に回転する
ように皺軸に連結されている。吸上げ管５４は、総体的
に弾丸形であり、第１段軸方向通路４０から下方に延長
し、スラスト軸受５８の中央開口８４を貫通して潤滑油
供給源１８内へ突入しており、その下端には管入口８６
が形成されている。吸上げ管５４が第１段半径方向通路
４４より上方に軸方向に突出している場合は、吸上げ管
から半径方向通路４４への油の流れを可能にするように
、吸上げ管の側壁に通路４４と整合する開口９０を穿設
する。更に、この好ましい実施例でＦｉ、股間導管５２
を吸上げ管５４より下に延長させ、吸上・げ管の入口８
６および吸上げ管内を通して上方へ延長させ、第２段軸
方向通路４２内へ突入させる。

更に、図示の好ましい実施例では、クランク軸３６に、
第１段半径方向通路４４に面して下向き内方へ傾斜した
表面９２を形成し、第２段軸方向通路４２の下端を囲繞
する斜切縁９４ｔ−形成する。傾斜面９２Ｆｉ、遠心作
用により第１段半径方向通路４４を通して半径方向外方
へ潤滑油を振り向けるのを助成し、一方、斜切縁９４は
１段階導管５２を第２段軸方向通路４２内へ挿入するの
を容易にする。

股間導管５２の端部は、第２段軸方向通路４２を画定す
るクランク軸３６の表面に密に嵌合させることが好まし
く、導管５２は、第２段軸方向通路４２の下端即ち入口
と、第２段半径方向通路４６との間の軸方向の距離の大
部分圧亘って延長するようにする。この軸方向の通路４
２を画定するクランク軸の内表面と導管５２の段部の外
表面との間の密な、比較的長い距離に亘っての嵌合は、
第２段軸方向通路から第１段軸方向通路への潤滑油の漏
れを防止する役割を果し、該両通路の間で回転シールの
役割を果す。更に、股間収集室５０は、軸５６に隣接し
てその半径方向外側に圧縮機ブロック２６によって画定
され、軸５６を囲繞する環状室とすることが好ましい。

また、スラスト軸受３８は。

段間収集室５０の下に延設し、股間導管５２を通すため
の軸方向の偏心開口９６を有するものとすることが好ま
しい。この構成においては、股間導管５２をスラスト軸
受３８に溶接することができ、導管５２の端部を所定位
置に固定することができる。

斜上のように、潤滑系統２０は非常に簡単で廉価であり
、所要部品数が少く、組立および据付に要する時間が短
くてすみ、熟練を必要としない、しかもこの潤滑系統は
、極めて能率的で、信頼性が高い。更に、本発明は、適
用範囲が広く、ことに例示し九ユニット１０の他に、多
くの型式のモータ／圧縮機ユニットに使用することがで
きる。例えば、本発明は、ピストンの数が幾つであれ、
作動速度が単一であれ、多速であれ、殻体に満九される
蒸気が低圧吸込蒸気であれ、高圧吐出蒸気であれ、この
種のモータ／圧縮機ユニットに適用することができる。

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はこれに限定
される本のではなく、本発明の精神および範囲から逸脱
することなく、いろいろな変型が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を組入れたモータ／圧縮機ユニッ
トの縦断面図、第２図は第１図のユニットの部分拡大断
面図であり、二段潤滑油ポンプの詳細を示す。 図中、１２は殻体、１４は圧縮機、１６はモータ、１８
は潤滑油供給源、３６Ｆｉクランク軸、４０は第１段軸
方向通路、４２Ｆｉ第２段軸方向通路、４４Ｆｉ第１段
半径方向通路、４６は第２段半径方向通路、５ｏＦｉ股
間収集室、５２＃ｉ段間導管、５４は吸上げ管。　　　
　　　　２．．１．−特許出願人代理人　飯　１）伸　
行 Ｚ− 特許庁長官　若杉相　夫殿 １、事件の表示 特願昭５７−７５０８７号 ２、発明の名称 モータ／圧縮機ユニット ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　キャリア　コーポレイション ４代理人 郵便番号　１００ 住　所　　東京都千代田区丸の内２丁目４番１号５、補
正命令の日付　　昭和５７年　８月３１日　（発送日）
４３３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転自在のクランク軸（至）を備えた圧縮機（ロ）
   と、クランク軸を回転させるために腋クランク軸に連結
   されたモータ（至）と、該圧縮機およびモータを囲包す
   る殻体（２）と、殻の底部に収容され九潤滑油供給Ｓ（
   至）と、潤滑油を前記圧縮機内を通して循環させるため
   の潤滑系統（ホ）とから成り、＃潤滑系統は、クランク
   軸によって形成され、前記潤滑油供給源に連通するよう
   にしてクランク軸の底部から上方に延長した第１段の軸
   方向通路−と、クランク軸によって形成された第２段の
   軸方向通路に）と、クランク軸によって画定され、第１
   段の軸方向通路から半径方向外方に延長した第１段の半
   径方向通路−と、クランク軸によって形成され、第２段
   の軸方向通路から半径方向外方へ延長した第２段の半径
   方向通路−と、第１段の半径方向通路を通して半径方向
   外方へ向けられた潤滑油を受容するための股間収容室−
   と、一端を前記股間収容室に連通されて、該収容室から
   第２段の軸方向通路にまで延長した股間導管（５２）を
   備えてお゛す、前記クランク軸が回転すると、潤滑油が
   前記潤滑油供給源から第１段の軸方向通路を通して第１
   段の半径方向通路内へ吸引され、該第１段の半径方向通
   路を通して強制的に送られて圧力を増大し、前記股間収
   集室１股間導管、第２段の軸方向通路を通って第２段の
   半径方向通路へ送られ、該第２段の半径方向通路を通し
   て強制的に送られて更に圧力を増大するようＫなされた
   モータ／圧縮機ユニット叫において。 前記第１段の軸方向通路を画定する前記クランク軸の表
   面は、クランク軸の軸線の第１部分の周りに延長してお
   り、前記第２段の軸方向通路は第１段の軸方向通路の上
   方部分から上方に延長しており、第２段の軸方向通路を
   画定するクランク軸の表面はクランク軸の回転軸線の第
   ２部分の周りに延長しており、前記段間導管は第１段の
   軸方向通路を上向きに貫通して第２段の軸方向通路内へ
   突入していることを特徴とするモータ／圧縮機ｗ＝ット
   。 ２）　一端を前記第１段の軸方向通路内に配設され、前
   記クランク軸にそれと共に回転するように連結されて第
   １段の軸方向通路から前記潤滑油供給源内へ下向き圧延
   長した潤滑油吸上げ管（５２）を備えており、＃吸上げ
   管の他端に管入口（８６）が形成されており、前記段間
   導管は、該吸上げ管およびその管入口を貫通して軸方向
   に延長している特許請求の範囲第１項記載のモータ／圧
   縮機ユニット。 ５）前記吸上げ管は、第１段の半径方向通路の上方に突
   出しており、＃吸上げ管の側壁には。 吸上げ管の内部から第１段の半径方向通路内へ潤滑油が
   流れることができるように開口（９０）が設けられてい
   る特許請求の範囲第２項記載のモータ／圧縮機ユニット
   。 ４）　前記クランク軸は、前記第１段の半径方向通路を
   通して遠心作用により潤滑油を送るのを助成するために
   ＃第１段の半径方向通路に而して下向き内方に傾斜し九
   表面（９２）を有している特許請求の範囲第１項または
   ２項記載のモータ／圧縮機ユニット。 ５）前記クランク軸は、前記段間導管の挿入を容易にす
   るために第２段の軸方向通路の下端を囲繞する斜切Ｉｔ
   　（９４）を有しており１ｗ１段間導管は、第２段の軸
   方向通路を画定するクランク軸の表面に密嵌合しており
   、第２段の軸方向通路から第１段の軸方向通路への潤滑
   油の漏れを肪止するために第２段の軸方向通路の下端と
   第２段の半径方向通路との間の軸方向の距離の過早部分
   に亘って第２段の軸方向通路内へ延長している特許請求
   の範囲第４項記載のモータ／圧縮機ユニット。 ６）前記圧縮機は、圧縮機ブロック（２）を有しており
   、前記クランク軸は圧縮機ブロック内に回転自在に支持
   され、ており、前記股間収集室は、前記クランク軸にｊ
   ｌＩ接してその半径方向外＠に該圧縮機ブロックによっ
   て画定されており、＃股間収集ｉｉ！は、クランク軸の
   周りに環状に延長していることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載のモータ／圧縮機。