JPS58217792A - 回転式圧縮機 - 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】 （１） 本発明は、例えば、冷蔵庫などに要いられる横型回転式
圧縮機に関し、特にその圧縮機内の被潤滑部にその潤滑
油溜から潤滑油を供給する供給機構に関する。

一般に縦型に配設された回転式圧縮機においては密閉容
器下部に貯えられている潤滑油中にシャフトを浸し、遠
心力を利用してシャフトの中心孔から摺動部への潤滑油
の供給を行なっている。しかし、横型にすると、この方
法が採用できないので何らかのポンプ手段が必要となる
。その為本発明者等は、オイルの給油機構として再生ポ
ンプを用いたものを先に提案した。

本発明は、この再生ポンプを用いた回転圧縮機を更に実
用化せんとするものである。即ち、インペラ両側にかか
る圧力に不均衡が生じれば、インペラとハウジングの接
触がおこり、性能劣化、動力の増大、さらには耐久性悪
化が考えられるので、本発明はそのような事態が生じな
いようにすることを目的とする。その為本発明はインペ
ラに導通穴を設け、かつハウジングに延長溝を設けるこ
と（２） により、インペラの強制フローティングを図り、以てイ
ンペラの良好な回転を長期間にわたって維持するという
基本的構成を採用する。

以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図に基づいて説
明する。

この実施例の横型回転式圧縮機は密閉容器１の内部に電
動機部２と圧縮機部３とを並列に配設し、両者をシャフ
ト４で連結し、かつ圧縮機部３の側端にシャフト４で駆
動されるポンプ部５を形成したものである。密閉容器１
は鉄板を円筒状に形成したもので電動機部２、圧縮機部
３およびポンプ部５を収納した状態で蓋板１１．１１′
によって開口端を密閉されている。この密閉容器１の底
部は潤滑油溜部となり、そこに潤滑油６が貯溜されてい
る。電動機部２はコイル２１を巻いたステータ２２とシ
ャフト４に焼きばめ結合されたロータ２３とで同軸的に
構成されている。

圧縮機部３は第２図に示すように、内面が円筒状をした
鉄製のシリンダハウジング３１、このシリンダハウジン
グ３１の両端を覆うべく配設され（３） た第１側部ハウジング３２、第２側部ハウジング３３　
（第１図）と、シャフト４に結合し、かつシリンダハウ
ジング３１内にシャフト４の偏心部４８に偏心して配設
されたリング状のローラ３４と、シリンダハウジング３
１のベーン溝３１１に挿入されその先端がばね３１２の
押圧力を受けて常にローラ３４の外周と摺接するベーン
３５とを備えている。

この圧縮機部３はシリンダハウジング内面３１３、第１
、第２側部ハウジング３２．３３、ローラ３４外周、お
よびベーン３５によって区画される空間でシリンダ室Ｒ
が形成され、このシリンダ室Ｒの容積変動に応じて、冷
媒の吸入、圧縮、吐出を行うようにしている。即ち、シ
リンダハウジング３１のうちシリンダ室Ｒが容積増加す
る部位には吸入孔３１４が開口していて、図示しない冷
凍サイクルの蒸発器からの冷媒をシリンダ室Ｒ内に吸入
するようになっており、また第２側部ハウジング３３の
うちシリンダ室Ｒの容積が最も減少した部位には吐出孔
３３１が開口していて、シリ（４） ンダ室Ｒで圧縮された冷媒が吐出孔３３１、吐出弁（図
示せず）を通って密閉容器１内へ吐出するようになって
いる。この冷媒は蓋板１１に接続された吐出パイプ１２
より冷凍サイクルの図示しない凝縮器へ吐出される。

ポンプ部５は、第１図のＩＩＩ−Ｉ矢視図である第３図
、およびＩＶ−ＩＶ矢視図のカバーのみを示す部分図で
ある第４図、第３図の■−■矢視図である第５図、第３
図の■−■矢視図である第６図、第３図の■−■矢視図
である第７図に示すように、第１側部ハウジング３２、
シャフト４の一端に設けられたインペラ５１、カバー５
２、およびカバー５２に結合された潤滑油供給のための
導入管５３よりなる。そして第１側部ハウジング３２と
カバー５２とでポンプ部の駆動流路５４が形成され、こ
の駆動流路５４内にインペラ５１が収納され回転する。

インペラ５１は外周部に軸と平行する平板状の羽根５１
１をもち内径側に、軸方向に貫通する連通穴（５１３）
（第３．６図）が２個設けである。

（５） そしてこのインペラは二面が欠けた円形中心孔５１２を
もつ鋼板を打ち抜いて製造したものである。

このインペラ５１はシャフト４の一端に設けた段付突起
軸部４１にゆるく嵌装されている。なお、段付突起軸部
４１は二面が欠けた円形新曲をもち、インペラ５１の二
面が欠けた円形中心孔５１２と対応し、両者は軸方向に
相対移動可能の状態で一体的に回動する。シャフト４の
段付突起軸部４１を形成する肩部４１１は第１側部ハウ
ジング３２の端面よりやや引っ込んでいる。

カバー（５２）はほぼ円板状の形状をしており、インペ
ラ（５１）と対向する面には、円弧状の溝（５２１ａ）
、中心部の凹部（５２ｌ　ｂ）および円弧状の溝（５２
１ａ）の一端と中心部の凹部（５２ｌ　ｂ）を連通ずる
概略半径方向の溝（５２１ｃ）が形成されている。また
円弧状溝（５２１ａ）の他端には導入管（５３）が開口
している。

尚、このカバー５２は焼結金属製であり、従って、円弧
状溝５２１　ａ、凹部５２　ｌ　ｂ、半径溝５２１Ｃは
カバ−５２成形時に同時に形成される。そしく６） て、この焼結金属製のカバー５２は４本のボルト５５に
より第１側部ハウジング３２に結合される。

なおボルト５５はカバー５２と第１側部ハウジング３２
ばかりでなくシリンダハウジング３１、第２側部ハウジ
ング３３をも一体的に結合する。

第１側部ハウジング（３２）には、インペラ（５１）を
収納する概略円形の凹部（３２２）が設けられ、この円
形凹部３２２の外周には、インペラ（５１）をはさんで
、カバー（５２）の円弧状溝（５２１ａ）とほぼ対称に
円弧状溝（３２１）が設けられている。尚、第１側部ハ
ウジング３２も焼結金属製であり、凹部３２２、溝３２
１は一体成形される。そして、円弧状溝３２１の一端は
カバー（５２）の導入管（５３）と対向した部分（３２
１ａ）から始まり、円弧の終端（３２ｌ　ｂ）からは、
同じ深さ、形状で前記カバー５２の半径溝（５２１ｃ）
とほぼ対向する位置に、延長溝（３２１Ｃ）が設けられ
ている。そして、この延長溝（３２１ｃ）の終端は、円
弧状溝（３２１）及び第１側部ハウジング（３２）の軸
受穴（３２（７） ３）とは連通しない様に位置している。さらに延長溝（
３２１Ｃ）の方向は、仕切り部内での延長連設置部にお
いてほぼ流れの方向と合わされている。

第１側部ハウジング３２とカバー５２で形成された駆動
流路５４はインペラ５２が位置しており、このため実質
的な空間は第１側部ハウジング３２の円弧状溝３２１と
カバー５２の円弧状溝５２１ａで形成されるインペラ５
１の羽根５１１の周囲の空間と、カバー５２の中心部の
凹部５２１ｂとインペラ５１およびシャフト４端面で形
成される空間、およびそれら空間をむすぶカバー５２の
半径溝５２１ｃとインペラ５１間に形成される空間とな
る。そしてこれら空間は、導入管５３の開口部から羽根
５１１の周囲の空間、カバー５２の半径溝５２１Ｃの空
間そしてカバー５２の中心部の凹部に形成される空間と
連通している。

なお、羽根５１１の周囲の空間はその軸方向両端では円
弧状の溝３２１．５２１ａが外部とは連通してなく、カ
バー５２とシャフト４および第１（８） 側部ハウジング（３２）の端面の間にインペラ５１が介
在しているため、わずかの隙間を残すのみで両端は実質
的に閉じた状態にある。従って、カバー５２の溝５２１
ａ、５２１ｃおよび凹部５２１ｂを除く他の部分５２１
ｄ　（第４図）は実質的に仕切部となる。

また、シャフト４には両端開口の中心孔４２が形成され
、かつ第１側部ハウジング３２、第２側部ハウジング３
３の各軸受部と摺動するシャフト面に螺線状の溝４３．
４４が形成され、かつ中心孔４２と螺線溝４３．４４お
よびローラ３４内面間を連通ずる、軸と垂直な貫通孔４
５．４６．４７が形成されている。

本実施例の横型回転式圧縮機は以上の構成よりなる。次
にこの圧縮機の作動を説明する。

外部電源よりターミナルを通して電動機部２のコイル２
１に電流を流すとロータ２３がステータ２２内で回転す
る。このロータ２３の回転によりロータ２３と結合した
シャフト４が回転し、これにより圧縮機部３が作動する
。すなわち、ローラ（９） ３４の回動Ｇこより、シリンダ室Ｒ内に冷凍サイクルの
蒸発器（図示せず）からの冷媒が吸い込みバイブ１４か
ら吸い込まれ、ローラ３４の回転によりシリンダ室Ｒの
容積が減少し冷媒ガスは圧縮され吐出孔３３１を通って
密閉容器１内へ吐出され、さらに吐出パイプ１２より冷
凍サイクルの凝縮器へ吐出される。

一方、ポンプ部５では、シャフト４の回転によりインペ
ラ５１が第３図で時計方向に回転する。

このインペラ５１の羽根５１１の回転により羽根５１１
の周囲の駆動流路（５４）内の流体がその粘性により羽
根５１１と同じ方向に回転する。この流体の流れは導入
管５３より潤滑油６を吸い上げる力となり潤滑油６が導
入管５３を介して駆動流路５４に吸い十げられ、羽根５
１１におされて駆動流路５４内を時計回りに回動する。

駆動流路５４を回動してきた潤滑油は仕切部５２１ｄに
より駆動流路５４を形成する円弧状溝５２１ａがとぎれ
ているため、大部分の潤滑油はカバー５２の半径方向溝
５２１ｃの空間を通り中心部の凹部５（１０） ２１ｂの空間に送られる。そして、ここよりシャフト４
の中心孔４２に送られる。

この中心孔４２内に送り出された潤滑油は、その一部が
貫通孔４６流れローラ３４とハウジング３２．３３との
間の潤滑を行なう。この潤滑油はその後貫通孔４５．４
７よりシャフト４の外周部の螺線溝４３．４４に供給さ
れ、これによってハウジング３２．３３とシャフト４外
周との間へ摺動面に潤滑油が供給される。又、中心孔４
２に流入したその余の潤滑油は他端より流出する。

ここで、ポンプ（５）のインペラ（５１）は、半径方向
溝（５２１ｃ）および中央凹部（５２１ｂ）にある潤滑
油の圧力を受け、第１図右方向に移動しようとする。と
ころが、本例に於ては、インペラ（５１）に連通孔＜５
１３）があけであるため、静的に見れば、インペラ（５
１）の軸方向両側の圧力はバランスする事になる。ただ
動的に見れば、まだ不十分であるので、さらに、第１側
部ハウジング３２に設けられた延長溝（３２１Ｃ）は、
カバー（５２）の半径方向溝（５２１ｃ）とインペラ（
５１）を介してほぼ対向する位置に設けられており、延
長溝（３２１ｃ）の最終端は、仕切り部となっている凹
部（３２２）で止まっているため、溝（３２１）を流れ
てきた潤滑油は、延長溝（３２１ｃ）の最終端でせき止
められる事となる。その結果、せき止め時の反力によっ
て、インペラ（５１）は第１図左方向の力を受け、イン
ペラ（５１）は第１側部ハウジング（３２）とは接触す
る事はない。

即ち、連通穴（５１３）と延長溝（３２１ｃ）により、
インペラ（５１）に加わる第１図の右方向の力（吐出圧
力による力）と左方向の力（延長溝による反力）とがバ
ランスし、インペラ（５１）は軸方向両側の隙間がほぼ
等しい状態で無接触で回転を続ける事となる。この連通
穴５１３と延長溝３２１Ｃの効果は、吐出圧力が大幅に
変化しても変わる事がない。

この実験結果を第８図に示す。第８図は、吐出圧力を変
化させた場合のインペラ５１の動きを示したもので、延
長溝（３２１Ｃ）、連通穴（５１３）なしく図中イ）で
は吐出圧力を上昇させるとインペラ５１と第１側部ハウ
ジング３２が接触してしまうが、延長溝（３２１ｃ）　
、穴（５１３）を設ける（図中口）と、インペラ５１は
吐出圧力を上げてもほとんど動かず、良好な結果である
事がよくわかる。

尚、上述した実施例では、延長溝（３２１Ｃ）は円弧状
溝（３２１）の終端から１本だけ延ばしたが、円弧状溝
（３２１）の途中からも中央凹部（３２２）へ延ばす様
にしてもよい。そして、この場合途中から延ばす本数は
何本でもよい。また、上述の例では延長溝３２１０の形
状を円弧状溝（３２１）と同じ深さの形状としたが、他
に円弧状溝（３２１）との接続部では同じ深さで、終端
に向ってだんだん浅くなる様なテーバ形状としても同様
な効果を得る事が出来る。更に、ハウジング３２の延長
溝３２１Ｃはカバー５２の半径方向溝５２１０と直接対
向する必要はなく、回転方向に多少ずれていてもよい。

要は延長溝３２１Ｃにより半径方向溝５２１Ｃ内の潤滑
油圧に対抗できれ（１３） ばよいのである。

また、インペラの形状および羽根の形状も実施例のもの
に限られない。従来の羽根回転式ポンプと同様のものが
使用できる。例えば羽根の形状は片側が完全に閉じられ
他端および円周端にのみ羽根が開く閉羽根式とすること
もできる。また羽根の先端部が細くなり山伏となったも
のでもよい。

さらにポンプ部の部品の材質も金属製、プラスチック製
、鋳物、粉末焼結品等用途に合わせて最適のものを選択
することができる。カバーの固定もボルトに限らず、か
しめ等で固定することもできる。さらに圧縮機部も実施
例ではローリングピストン方針のものを採用したが、ベ
ーン式のものとかその他の横型の圧縮機部を採用するこ
とができる。

また、上述の例ではハウジング３２及びカバー５２に円
弧状溝を形成して、駆動流路５４を形成したが、特別に
円弧状溝を刻設しなくても、単にインペラ５１外周に通
路を設けるだけで駆動流路５４を形成することが可能で
ある。

（１４） 更に、上述の例ではインペラ５１に連通孔５１３を形成
したが、必要に応じてこの連通孔５１３を廃止してもよ
い。即ち、連通孔５１３はインペラ５１両側の圧力を早
期にバランスさせる上で有効であるが、この連通孔５１
３がなくても、圧力のバランスはいずれ得られる。本構
成圧縮機に於て、最も重要な点はインペラ５１をハウジ
ング３２に摺接させない点であり、この点については延
長溝３２１０により充分達成される。この結果を第８図
中ハで示す。

以上説明した様に本発明圧縮機はシャフト端部にインペ
ラを備える再生ポンプを要いたため、圧縮機を横方向に
設置したにも係わらず、各摺動部を良好に潤滑すること
ができる。

しかも、本発明ではハウジングに延長溝を形成したので
、インペラの両面の圧力が略バランスし、インペラがハ
ウジングもしくはカバーに片当りすることがなく、円滑
なポンプ作用が長期間にわたって維持できるという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図、第２図
は第１図図示圧縮機の圧縮機部を示す断面図、第３図は
第１図の■−■矢視断面図、第４図は第１図のＩＶ−Ｉ
Ｖ矢視断面図、第５図は第３図の■−■矢視断面図、第
６図は第３図の■−■矢視断面図、第７図は第３図の■
−■矢視断面図、第８回は第１図図示圧縮機の作動説明
に供する説明図である。 １・・・容器、２・・・電動機部、３・・・圧縮機部、
４機シャフト、５・・・ポンプ部、３２・・・ハウジン
グ、３２１Ｃ・・・延長溝、５１・・・インペラ、５２
１Ｃ・・・溝。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 ５５５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャフトを回転駆動する電動機部と、前記シャフ
   トにより駆動され冷媒の圧縮、吐出を行なう圧縮機部と
   を備え、前記シャフトを水平方向に設置して容器内に密
   閉する回転式圧縮機において、前記シャフトの端部にイ
   ンペラを配設し、このインペラをハウジング及びカバー
   で挾持して、インペラ、ハウジング、カバーで潤滑油の
   圧送を行なうポンプ部を形成し、かつ、前記カバーに前
   記ポンプ部の駆動流路と前記シャフト中心側とを結ぶ溝
   を形成すると共に、前記ハウジングに前記インペラ側面
   と対向する延長溝を形成した回転式圧ｆｉ機。
2. （２）前記インペラにはその両面を結ぶ連通孔が形成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の回転式