JPS59226297A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、たとえば冷蔵庫、空気調和機等の冷凍装置に
組込まれる圧縮機に係り、特に流体ダイオードの形状に
よシ、十分な給油量全確保するようにした圧縮機に関す
るものである。

〔発明の背景〕

まず、従来の横形圧縮機を説明する。

第１図は、従来の横形圧縮機の一例全示す縦断面図であ
る。

第１図において、１は、油溜めを兼ねたケースであって
、このケース１内に、電動機２２と圧縮要素２５とが収
納されている。

前記電動機２２ば、ステータ１９とロータ２０とからな
り、前記ロータ２０には、クランク３を有し。

一端側を中壁状に穿設してなる軸穴１７ヲ設けたシャフ
ト４が嵌入されている。

前記圧縮要素２３は、シリンダ２．このシリンダ２の下
端部に穿設されたばね穴３０に挿入されたばね９、前記
シャツ）４．−Ｃのシャフト４の軸受とシリンダ２の側
壁を兼ね、このシリンダ２の両側に配設されている側板
Ａ５．側板Ｂ６、これら側板Ａ５、側板Ｂ６およびシリ
ンダ２を締結するボルト２１．クランク３に嵌められ、
シリンダ２の内側に沿って偏心回転するローラ７、この
ローラ７に先端が崩接し、他端がばね９に押されながら
、シリンダ２の溝８内を往伊運動するベーン１０．この
ベーン１０の背面１１とシリンダ２の溝８と前記両側板
Ａ５．　Ｂ６とにより囲まれたポンプ室１２から寿って
いる。そして前記側板Ａ５には、ケース１内の潤滑油１
３ヲポンプ室１２内へ吸入できるストレートな吸込ボー
ト１４があり一側板Ｂ６にはポンプ室１２から潤滑油全
送油管１５へ吐出できるストレートな吐出ボート１６が
あり前記送油管１５はシャフトの一端部に係る軸穴１７
へ潤滑油を供給し、さらに軸穴１７から分岐穴１８全通
して所要の潤滑部に給油できるようになっている。

このように構成したものにお込て、横形圧縮機を運転し
、シャフト４が回転すると、それにともなってローラ７
が回転し、ベーン１０ｉＪ：ばね９によって押され、ロ
ーラフに先端を当接しながらシリンダ２の溝８円を往俳
運動し、冷媒吸込口（図示せず）から流入した冷媒を圧
縮して冷媒吐出口（図示せず）から吐出する。

一方、ベーン１０が往ケ運動するとポンプ室１２の容積
が変化し、ポンプ作用を行なう。すなわち、ポンプ室１
２の容積が大きくなると、吸込ボート１４から潤滑油１
６ヲ吸込み、ポンプ室１２の容積が小さくなると吐出ボ
ート１６から潤滑油を送油管１５へ吐出する。送油管１
５に送られた潤滑油は軸穴１７、分岐穴１８を通って所
要の潤滑部へ給油される。

しかし、上記した従来技術には以下に示す問題、すなわ
ち、吸込ボート１４および吐出ボート１６の形状が第１
図に示したようにストレートな穴となってオリ、下記理
由により十分な給油性能が得られないという問題がある
。

ポンプ室１２の容積が大きくなると、吸込ボート１４か
らケース１内の油１３を吸込むが、同時に送油管１５内
の油もポンプ室１２内に吸込むため、送油管１５内の油
は逆流する。さらにポンプ室１２内の容積が小さくなる
と、吐出ボート１６から送油管１５内に油を吐出するが
、同時に吸込ボート１４からもケース１内に油を吐出す
るため、油はこの場合にも逆流する。特に吐出ボート１
６側には送油管１５の抵抗および軸心までの油のヘッド
を要するため、吐出側の抵抗が大きく、油は吸込ボート
１４側に逆流しゃすく、給油能力が低下するかあるいは
軸心まで油が上らず給油不能になる場合が起るという問
題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除去し、ｒ
ｆ＆込ボート、および吐出ボートの逆流をできるだけ小
さくすることにより、所要の潤滑部へ十分な給油量を供
給することができる圧縮機を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に係る横形圧縮機の構成は、油溜めを兼ねたケー
ス内に、電動機と、シリンダ、このシリンダの下端部に
穿設されたばね穴に挿入されたばね、クランクを有する
シャフト、前記クランクに嵌められ、前記シリンダの内
側に沿って偏心回転するローラ、このロータに先端カ当
接し他端が前記ばねに押されながら、前記シリンダの溝
内を往復運動するベーン、前記シリンダの両側に配設さ
れた側板により圧縮要素を構成し、前記ベーンの背面と
前記シリンダの溝と前記両側板とにょシ囲まれたポンプ
室を具備し。

ポンプ室に連通する吸込ボートと吐出ボートを設け、前
記電動機によって態動されるシャフトの回転にともなう
前記ベーンの往α運動によるポンプ作用によって、前記
ケース内から前記ポンプ室内へ前記吸込ボートを経て流
入した潤滑油を加圧し、これを前記吐出ボートから送油
路を経て前記シャフトの一端側へ圧送するようにし、は
ね穴内に、ポンプ室内の潤滑油が前記ばね穴を通して前
記ポンプ室外へ漏れるのを防止することができるシール
部品を押入し、前記ポンプ室内へばねを封じ込めるよう
にしたものにおりて、上記吸込ボートは、ポンプ室に通
じるスペースを側板に穿設し、スペースに開口する側が
小径で、ケース内に開口する側が大径のテーバ状吸込ボ
ートとし、上記吐出ボートは、ポンプ室に開口する側が
大径で送油路入力にもう一つのスペースを設はスペース
に開口する側が小径のテーバ状吐出ボートとし、ｒＪ３
Ｌ込ボートおよび吐出ボートの通流を小さくしているゎ
上記した構成による圧縮機の給油装置に卦いて、ｇｌｊ
Ｌ込ボートおよび吐出ボートの小径開口部端面における
小径穴縁と壁面との距離を特定な値とすることによって
十分な給油量を得ようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例によって説明する。

第２図は、本発明の第１の実施例に係る横形圧ｍ機の縦
断面図、第６図は、第２図におけるポンプ室近傍の詳細
を示す拡大縦断面図である。

図において、第１図と同一番号を付したものは同一部分
である。

第２図に係る第１の実施例の横形圧縮機は、油溜めを兼
ねたケース１内に、電動機２２と、下端部にばね穴６０
を穿設したシリンダ２Ａのはね穴内に挿入されたばね９
．ばね穴３０内に挿入され、前記はね９をポンプ室１２
内へ封じ込めるようにしたシール部品６２、クランク３
を有するシャフト４．前記クランク５に嵌められ、シリ
ンダ２Ａの内側に沿って偏心回転するローラ７、このロ
ーラ７に先端が当接し他端がばね９に押されながら、シ
リンダ２Ａの溝８内を往復運動するベーン１０．シリン
ダ２Ａの一方側に配設され、その小径部に接続してスペ
ースＡ２７を設けたテーバ状の吸込ボート２６（詳細後
述）を設けた側板Ａ５Ａ　。

シリンダ２Ａの他方側に配設され、その小径部に接続し
てスペースＥ２９を設けたテーバ状の吐出ボート２８（
詳細後述）を穿設した側板Ｂ６Ｂ、この側板Ｅ６Ｅの側
面に固定され、中心部にシャフト４の軸穴１７に開口す
る穴２５を穿設した側板カバー２４．スペースＢ２９と
前記側板カバー２４の穴２５とを連通せしめ、吐出ボー
ト２８から吐出した潤滑油を軸穴１７へ供給することが
できる送油路６１、ベーン１０の背面１１とシリンダ２
Ａの溝８と側板Ａ５Ａと側板Ｂ６Ｂとげね穴３０に挿入
された前記シール部品３２とによって囲まれたポンプ室
１２を具備した圧縮要素２３．（とを有するものである
。

前記吸込ボート２６および吐出ボート２８を、再び第３
図を使用して詳細に説明すると、吸込ボート２６は、ポ
ンプ室１２側に開口して設けたスペースＡ２７を介して
、スペースＡ２７に開口する側が小径部で、ケース１内
に下向に開口する側が大径部であるテーバ状に＆ってい
る。吸込ボート２６の大径部を下向に構成している理由
は油面が低下しても安定して油を吸込むことができるよ
うにするためである。一方、吐出ボート２８は一送油路
３１側に開口する側が小径部でポンプ室１２に開口する
側が大径部であるテーバ状になっており、前記小径部に
接続してスペースＢ２９が設けられている。そして、吸
込ボート２６の小径部の断面積は、吐出ボート２８の小
径部の断面積よりも小さくなっている。

このように構成した横形圧縮機の動作を説明する。横形
圧縮機を運転し、シャフト４が回転すると、これにとも
なってローラ７が回転し。

ベーン１０はばね９に押され、ローラ７に先端を当接し
ながらシリンダ２Ａの溝８内を往復運動して冷媒を圧縮
する。

一方、このベーン１０の往復運動によって、ポンプ室１
２内の容積が大きくなると、吸込ボート２６からケース
１内の潤滑油を吸込む。このときばね穴圓は皿形のシー
ル部品６２でシールされているので、はね穴３０を通し
てポンプ室１２内へ潤滑油が流入することはない。吐出
ボート２８からは潤滑油を吸込むものの、吐出ボート２
日に接続して設けられているスペースＢ２９で拡大され
ている潤滑油の流れが、吐出ボート２８の小径部端面で
縮流し、そこに大きな流動抵抗が生ずる。

いわゆるエツジ効果が働くので、逆流（小径部から大径
部へ向かう流れ）を生じにくくなり、大部分の潤滑油は
吸込ボート２６から吸込まれる。

ベーン１０が下降し、ポンプ室１２内の容積が小さくな
ると、吐出ボート２８から送油路６１側へ潤滑油を吐出
する。このときも、いうまでもなくばね穴３０を通して
ポンプ室１２から潤滑油が吐出することはない。吸込ボ
ート２６から潤滑油を吐出するものの、この潤滑油の流
れはスペースＡ２７で一度広がってから吸込ボート２６
の小・径部端面で縮流するためにエツジ効果が働き、逆
流を生じにくくなる。加うるに、吸込ボート２６の小径
部の断面積を吐出ボート２８の小径部の断面積よりも小
さくしであるので、ポンプ室１２からシャフト４の軸穴
１７へ至るまでの流動抵抗が、ポンプ室１２からケース
１への流動抵抗よりも小さくなシ、前記逆流をさらに少
なくすることができる。これにより、ポンプ室１２から
吐出される潤滑油の大部分は、送油路３１へ送られ、軸
穴１７゜分岐穴１８を通って、所要の潤滑部へ給油され
る。

以上に説明した吸込ボート２６．吐出ボート２８の小径
開口部の形状は給油ポンプの性能に大きく影響する。本
実施例は吸込ボート２６．吐出ボート２８の流路形状が
円形の場合の例である。吸込ボート２６の小径開口部の
形状の詳細を第４図によって説明する。本実施例は、側
板Ａ５Ａに取付穴４０を設け、これとは別部品にて製作
した吸込ボート２６を下向に取付けたものである。図に
おいて、４１は小径開口部海面、４２はその壁面。

４３はベーン１０運動面８を含む壁面である。ｄ、は小
径口径、ｔｎ、ｔ、はそれぞれ上記した壁面と小径穴縁
との距離であり端面長さと称す。

上記した端面長さｔ。、ｔｌが小さいとベーン１０の往
彷運動によシボンプ室１２の容積が小さくなる場合、前
述したような急激な縮流による逆流抵抗が生じにくくな
シ、いわゆるエッヂ効果が働かず吸込ボート２６におけ
る逆止弁としての効果が小さくなる。このため、給油ポ
ンプとしての給油量が不足する。また１本実施例のよう
に。

スペースＡ２７が袋状となっている場合、端面長さ４が
小さいと、逆流する油が壁面４２に衝突し。

下向きの運動量を持つため、吸込ボート２６へ逆流しや
すくなる。また、ベーン１０側の壁面への端面長さｔｌ
が小さいと、ベーンの運動に干渉されやすくなり逆流抵
抗が小さくなると同時に。

吸込抵抗も大きくなり、共に吸込ボート２６の逆止弁と
しての効果が小さくなる。

一方、端面長さｔ。、ｔＩを大きくしても、逆流抵抗の
大きな増加は期待できないが、安定した給油量が得られ
る。しかし開口部を設けるスペースに限カがあるため、
おのずから制限されるものである。

本実施例は、上記端面長さｔｏの小径口径ｄｉとの比す
なわちγ＝ｔｏ／ｒＬ＝の値を０．５以上とした。

上記した実施例による効果を第５図によって示し説明す
る。第５図は端面長さちと小径口径むとの比すなわち端
面長さ比γ＝４７４７による給油ポンプ体積効率ηを表
わしたものである。図よシ、端面長さ比γが０５以下で
は十分なポンプ体積効率ηが得られないが、０．５以上
とすれば安定した十分なポンプ体積効率ηが得られる。

以上は、吸込ボート２６の小径部開口部における端面長
さｔｏに関する特性について述べたが。

小径部面積が極端忙小さかったり、あるいは太きすぎた
場合には十分なポンプ体積効率ηが得られない可能性が
ある。すなわち、小径部面積が小さすぎた場合には吸込
抵抗が大きくなり。

反対に太きすぎた場合には逆流抵抗が小さくなり、共に
吸込ボート２６における逆止弁としての効果が小さくな
るためである。しかしながら。

実用に適した給油ポンプにおいては吸込ボート２６の小
径部の端面長さムを前述した形状にすれば十分なポンプ
体積効率ηが得られる。

また、以上は、端面長さｔｏに関する説明であるが、ベ
ーン１０運動面側壁面４３の端面長さｔ□に′；１いて
も同様であり、ｔヴｔを０．５以上とすれば同様の効果
が得られる。

以上、第２図から第４図によって説明した実施例は、吸
込ボート２６の吸込口の向きが下向きでかつ側板Ａ５Ａ
とは別部品により製作された。ものであるが、第６図に
示した別の実施例のように吸込ボート２６は下向にした
場合に限られたものではなく、水平あるいは斜め向きで
あってもよく、さらに別部品によって製作した場合に限
られたものでもなく、実施例に示したＸうに側板Ａ５Ａ
に穿設して形成しても、前述した第１の実施例と同様に
端面長さ比γ（＝ムμｔ）を０５以上とすれば同様の効
果が得られる。

また、以上は吸込ボート２６における効果を記したが、
吐出ボート２８についても同様であり、小径部開口部に
おける端面長さ比γ（−４ｏ／ｃＬｊ）を０５以上とす
れば十分なポンプ体積動車ηが得られる。

また、吸込ボート２６．吐出ボート２８の流路断面形状
は円形に限られたものでなくだ円形あるいはく形などの
断面形状をもつものであっても。

それらの断面積に相当する円の直径ｄ＃を想定して端面
長さ比γ（＝　Ｌｎ　／ＦＬ＃）を考え、このγを０，
５以上とすれば前述した実施例と同様の効果が得られる
。

、　以上に述べた実施例は横形圧縮機の場合について述
べたが、先に説明した流体ダイオード形状は縦形の圧縮
機など圧縮機形態にかかわらず。

この種の給油ポンプを使用する場合に適用できる。第７
図は縦形圧縮機に適用した場合の実施例に係る圧縮機の
縦断面図であり、さらに第８図は第７図におけるポンプ
室近傍の詳細を示す断面図であり、第２図と同一番号を
付したものは同一部品である。

第７図で第２図と異なる点は側板Ｂ３５にスペースＣ３
６を設け、スペースＣ６６に小径部が開口し、ケース１
内に大径部が開口する吸込ボート３７を設けさらにスペ
ース０３６　Ｋ大径部が開口し、送油路３１に小径部が
開口する吐出ボート３８を設けた点である。上記吸込ボ
ート３７、吐出ボート３８の小径開口部端面の形状を前
述した実施例と同様に小径穴縁と壁面との距’ｆａ　ｔ
ｏを小径口径ｄＩの０．５倍以上としている。

本実施例の動作は第２図の場合と同じであυ、このよう
にすることによｐ、縦形圧縮機の場合でも、吸込ボート
卦よび吐出ボートからの逆流を小さくでき十分な給油量
を確保することができる。

さらに縦形圧縮機の他の実施例として（図示せず）、下
方の側板に吸込ボートを設け、上方の側板に吐出ボート
を設け、この吐出ボートから軸下端まで送油路で連結し
、油を軸に供給できるようにしたものに先に述べたボー
トのテーパ形状を適用してもよい。

なお、上記各実施例ではばね穴３０にシール部品３１を
設けているが、シリンダ１のはね穴部とケース１が密着
し、その部分から油が漏れないようにしている場合には
シール部品３Ｄはなくてもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に述べたように１本発明によれば。

吸込ボートおよび吐出ボートにおける潤滑油の逆流を小
さくして、所要の潤滑部へ十分な給油量を供給すること
ができる圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の横形圧縮機の一例を示す縦断面図、第
２図は本発明の第１の実施例に係る横形圧縮機の縦断面
図、第３図、第４図は第２図におけるポンプ室近傍およ
び吸込ボートの詳細を示す拡大縦断面図、第５図は実施
例の効果を表わす特性図、第６図は別の実施例に係る横
形圧縮機のポンプ室近傍の拡大縦断面図、第７図、第８
図は別の実施例に係る縦形圧縮機の縦断面図および吸込
ボート近傍の拡大縦断面図である。 １・・・ケース　　　　　　２，２Ａ　　・・・シリン
ダ５．５Ａ　　・・・側板Ａ　　　　　（Ｓ、　６Ｂ　
　・・・側板Ｂ９・・・ばね　　　　　　　１０・・・
ベーン１２・・・ポンプ室　　　　　１３・・・潤滑油
１４・・・吸込ポート１６・・・吐出ボート２６・・・
吸込、ｔ’−ト２７・・・スペース７２８・・・吐出ポ
ート２９・・・スペースＢ３１・・・送油路　　　　　
　３２・・・シール部品３６・・・スペースＣ３７・・
・吸込ホー）３８・・・吐出ボート４０・・・吸込ポー
ト取付穴４１・・・端面　　　　　　　４２・・・壁面
４６・・・壁面 ３１　面 名　２　図 第　３　図 １４　叱 皐　５　図 １１　　　ら　　図 Ｔ　′７　図 ２０ 高８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油溜めを兼ねたケース内に、電動機と、シリンダ、この
   シリンダに穿設されたばね穴に挿入されたばね、クラン
   クを有するシャフト、前記クランクに嵌められ、前記シ
   リンダの内側に沿って偏心回転するローラ、とのローラ
   に先端が当接し他端が前記ばねに押されながら、前記シ
   リンダの溝内を往復運動するベーン、前記シリンダの両
   側に配設された側板により圧縮要素を構成し、前記ベー
   ンの背面と前記シリンダの溝と前記両側板とにより囲ま
   れたポンプ室を具備し、ポンプ室に連通ずる吸込ボート
   と吐出ボートを設け、前記電動機によって駆動されるシ
   ャフトの回転にともなう前記ベーンの往ゆ運動によるポ
   ンプ作用によって、前記ケース内から前記ポンプ室内へ
   前記吸込ボートを経て流入した潤滑油を加圧し、これを
   前記吐出ボートから送油路を経て前記シャフトの一端側
   へ圧送するようにした圧縮機において上記吸込ボート全
   ポンプ室側に開口する側が小径部で、ケース内に開口す
   る側が大径部であるテーバ状ボートとし、吐出ボートを
   送油路側に開口する側が小径部でポンプ室側に開口する
   側が大径部であるテーバ状ボートとし、吸込ボートおよ
   び吐出ボートの少なくとも一方のボートの小径開口部端
   面における小径部縁と壁面との最小距離を小径口径の０
   ．５倍以上としたことを特徴とした圧縮機。