JPS61255293A - 容器密封形ロ−ラピストン圧縮機 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水平に配置された少なくとも部分的に中空
なクランク軸を備え、圧縮ガス管路の中で発生する動的
負圧により潤滑油が油だめから吸い込まれ圧縮ガスと共
にクランク軸の中空な部分の中に搬送され、クランク軸
はシリンダケースの内部に圧縮機の相互に動く表面への
給油のための半径方向孔を有する容器密封形油潤滑ロー
ラピストン圧１ｉ！機に関する。

［従来の技術］ 水平に配置されたクランク軸を有する容器密封形油潤滑
ローラピストン圧縮機はそのコンパクトな構造の故に、
例えば家庭用冷蔵庫及び空調設備のような圧縮機の組み
込みのために必要な空間をできるだけ小さくシタい機器
に採用される。クランク軸は容器の底に隼められた油だ
めの中にはもはや浸っていないので、この圧縮機の回転
部分の給油のためには垂直な軸を有するローラピストン
圧縮機とは対称的に補助的な手段が必要である。例えば
クランク軸により駆動される油ポンプを使用するほかに
、流れる圧縮ガスの中に発生する負圧により潤滑油をク
ランク軸の内部に吸い込む装置も知られている。

水平に配置された中空なクランク軸を有する容器密封形
油潤滑ローラピストン圧縮機が知られており（アメリカ
合衆国特許第４３９１５７３号明細書）、この圧縮機で
は潤滑油は圧縮機から放出される圧縮ガスにより中空な
クランク軸の中へ搬送され、このクランク軸はシリンダ
ケースの内部に半径方向孔を備え、この孔を通って潤滑
油が潤滑と封止のために圧縮機の相互に動く表面に到達
する。ローラピストンの偏心した回転運動により圧縮機
の圧縮空間から出口孔を経て放出された圧縮ガスは、シ
リンダケースの外部に設けられシリンダケースと強固に
結合された管路システムを介して中空なクランク軸の駆
動側とは反対側の端部へ導かれる。この管路の一部は水
平な出口管から成り、この出口管は油だめの中を走りか
つ孔を備えており、この孔の中に垂直な吸い込み管が開
口している。この吸い込み管の上端は出口管の中に突出
し斜めに切られた開口を有しており、このようにして出
口管の中に断面減少部を形成する。それにより動的負圧
が生じて潤滑油が出口管の中に吸い込まれ、更に中空の
クランク軸の中へ搬送される。吸い込み管は容器密閉形
ローラピストン圧縮機の圧縮機容器壁の底の付近で終わ
っているので、圧縮機が僅かに傾斜しているときでもな
お給油が維持できる。しかしながらクランク軸の軸線又
はこれに平行な軸線を中心に圧縮機を回転すると、吸い
込み管の開口がもはや油だめの中に存在していないとき
に給油が途切れる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、クランク軸の水平な軸線又はこれに平行な
軸線を中心とする圧縮機の任意の回転により生じるあら
ゆる姿勢において、給油が維持されるような容器密封形
油潤滑ローラピストン圧縮機を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するだめの手段］ この目的はこの発明に基づき、油吸い込み短管がクラン
ク軸の軸線を中心に回転可能に支持されており、油吸い
込み短管の重心が軸線から離して置かれ、油吸い込み短
管の油だめの中に浸っている開口の中心と重心との間の
結合線の延長が軸線と交差することにより達成される。

［発明の効果］ この手段により、油吸い込み短管の開口がクランク軸の
軸線を中心とする圧Ｆａ機の回転によって生じるあらゆ
る姿勢において油だめの中に浸り、従ってローラピスト
ン圧縮機の潤滑が維持されることが保証される。

［実施態様］ この発明の有利な実施態様においては、圧縮ガス管路の
中の断面減少部は交換可能に圧縮ガス管路の中に挿入さ
れた回転対称なノズルである。

このノズルはクランク軸に同軸に組み込まれ油だめの外
部に設けられるのが有利である。別の有利な実施態様に
おいては、ノズルが混合室の中に開口し、ノズルと混合
室との間に吸い込み室が設けられ、この吸い込み室が孔
を介して油吸い込み短管に結合されるようになっている
のが有利である。混合室にはディフューザが接続されて
おり、このディフューザの中で速度から圧力への損失の
少ない置換が行われる。こうしてノズルにより生じた動
的負圧が油吸い込みのために特に有利に利用され、潤滑
油と圧縮ガスとの混合が容易となる。

更に別の有利な実施態様において油吸い込み短管の軸受
は球面軸受の形状を有し、油吸い込み短管があらかじめ
定められた角度範囲以内でクランク軸の軸線に垂直な軸
線を中心とする回動を゛補助的に行うことができる。そ
れにより圧縮機の給油を維持しながらクランク軸を油だ
めの表面に対して傾けることができる角度範囲は円筒軸
受を有する実施態様に比べて拡大される。

［実施例］ 次にこの発明に基づくローラピストン圧縮機の複数の実
施例を示す図面により、この発明の詳細な説明する。

第１図に示す容器密封形ローラピストン圧縮機の一実施
例においては、水平に配置された中空の電動機軸６を有
する電動機４が圧縮機容器２の中に配置されている。圧
縮機と容器とは部分的に断面で示されている。電動機軸
６は同時にローラピストン圧縮機８の同様に中空なクラ
ンク軸６を形成し、圧縮機容器２と強固に結合された圧
縮機のシリンダケース８２は油吸い込み装置１０を備え
ている。柚吸い込み装置は、中空なクランク軸６の水平
な軸線２００の回りに回転可能に支持され油だめ１２の
中に浸っている油吸い込み短管６０を備えている。圧縮
機容器２上には電動機４の電気的接続のためのプツシグ
ア０と組み立て取り付は具９０とが設けられている。

入口接続管１４を経て吸い込まれたガスはローラピスト
ン圧縮機８の中で圧縮され、シリンダケース８２の中に
設けられた圧縮ガス管路を経て油吸い込み装置１０の中
へ導かれる。そこでは油吸い込みが行われ圧縮ガス油混
合体が中空なクランク軸６に到達する。中空なクランク
軸６の中の半径方向孔を通って油は潤滑と封止のために
圧縮機の相互に動く表面」二に到達する。圧縮ガスは余
分の油と共に中空なクランク軸６の電動機側端部１３２
から流出する。余分の油は圧縮機容器壁１６に向かって
振り飛ばされ、そこから油だめ１２に向かって流れ戻る
。圧縮ガスは、中空なクランク軸６の電動機側端部１３
２に向かい合って圧縮機容器２上に設けられた出口接続
管１８を経て、図示されていない凝縮器へ更に導かれる
。

第２図にはこの発明に基づく油吸い込み装置ｌＯが詳細
に示されている。ローラピストン圧縮機８はシリンダケ
ース８２の中に偏心回転するローラピストン２０を備え
ている。シリンダケース８２上にばねにより可動に取り
付けられた分離板８０が、シリンダケース８２とローラ
ピストン２０との間に存在する空間を圧縮空間と吸い込
み空間とに分割する。回転するローラピストン２０によ
り圧縮空間の中で圧縮されたガスは圧力弁２２を経て放
出され、第１の案内室２４と圧縮ガス管路２６とを経て
中空なクランク軸６の駆動側と反対側の開放端１３０へ
導かれる。圧縮ガス管路の部分２６２はシリンダケース
８２の中に存在する。案内体５０はパツキンリング４０
を介してシリンダケース８２に強固に結合されている。

圧縮ガスは案内体５０の中でガス管路２６４を通って第
２の案内室２６６へ導かれ、そこでノズル１０４の中へ
導かれる。ノズル１０４は回転体として形成されており
、有利な実施例では案内体５０の中に挿入された交換可
能な部品を形成する。ノズル１０４は同様に回転対称な
混合室１１０の中に開口しており、混合室にはディフュ
ーザ１０６が接続しディフューザの中で速度エネルギー
が少ない損失で圧力エネルギーに変換して戻される。デ
ィフューザ１０４の出口孔の平面とディフューザ１０４
の外壁と混合室１１０の内壁の一部分とは吸い込み室１
０８の境界面を形成する。この吸い込み室１０８の中に
、軸線２００に対し半径方向に延び圧力取り出しのため
に用いられる孔１１２が開口している。この孔１１２は
、案内体５０の外壁を円環状に囲み方形の断面を有する
溝１１４から出発している。この溝１１４は、案内体５
０の外壁に密接し軸線２００を中心に回転可能な中空軸
により囲まれ、この中空軸は油吸い込み短管６０のため
の軸受６２としての役を果たす。軸受６２の外被」−に
は例えば円筒形の短管６４が設けられ、その円筒軸は軸
線２００に対し垂直に延びている。円筒形の短管６４は
中空でその孔はリング溝１１４の中に開口している。軸
受６２と中空円筒形の短管６４とは回動可能に支持され
た油吸い込み短管６０を形成する。油吸い込み短管６０
の重心Ｓは軸線２００の外側で短管６４の中に存在する
。開口６４２の中心０と油吸い込み短管の重心Ｓとは、
それらの結合！！Ｌの延長が軸線２００に交点Ｐで交わ
るように位置している。それにより油吸い込み短管６０
が重力の場において、円筒形の短管６４が少なくともほ
ぼ重力の場の方向に向いているような姿勢を常に取って
いる。それにより水平な軸線２００又はこれに平行な軸
線を中心とする任意の回転により生じたローラピストン
圧縮機のあらゆる姿勢において、円筒形の短管６４の端
部に存在する開口６４２が油だめ１２の中に浸っている
ことが保証される。短管６４は、その間口６４２が圧縮
機容器２の内壁に向かって僅かな距離の所に来るような
長さであるのが有利である。

油吸い込み短管６０は案内体５０上にはめ込まれ、ロッ
ク装置５２により滑り落ちを防止されている。従って圧
縮ガス管路２６の中のノズル１０４の断面減少部により
吸い込み室１０８の中に油室１２０に対する負圧が発生
する。潤滑油は円筒形の短管６４を経て圧力取り出し孔
１１２へ吸い込まれ、そこから吸い込み室１０８へ到達
し混合室１１０の中で圧縮ガスと混合し、そして圧縮ガ
ス油混合体としてディフューザ１０６の中へ更にそこか
ら中空なクランク軸６の中へ搬送される。中空なクラン
ク軸の中には給油孔１４０が設けられ、この孔を通って
油が潤滑と封止のためにローラピストン圧縮機の相互に
動く部分の壁上に到達する。

第３図では更に詳しく説明するために、円筒形の短管６
４が重力の場あるいは軸線２００又はこれに平行な軸線
を中心とするローラピストン圧縮機の回転により生じた
慣性力の場に平行に向いていない状態における油吸い込
み短管６０を示している。油吸い込み短管上には重力又
は慣性力Ｆが作用し、この力は軸線２００を中心とする
トルクＭを発生する。このトルクＭにより吸い込み短管
６４は少なくとも重力の場又は慣性力の場にほぼ平行に
向く。従ってその開口６４２は釣り合い状態において常
に油だめ１２の中にある。

第４図に示す別の有利な実施例においては油吸い込み短
管６０の短管部６８はほぼ扇形の形状を有する。従って
重心Ｓから軸線２００までの距離と重力又は慣性力によ
り生じるトルクＭとは、円筒形の短管を有する実施例に
比べて相応に大きくなっている。これにより油吸い込み
短管６０の整列を妨げるおそれがある軸受摩擦力が更に
容易に克服される。

第５図に示す更に別の実施例においては、圧力ブす２２
がシリンダケース８２の駆動側とは反対側の部分の中に
設けられている。圧縮ガス管路２６を経て圧縮ガスは直
接案内室２６６に到達する。

クランク軸６はシリンダケース８２の中の部分だけが中
空であり、そこに半径方向孔１４０を備えている。ディ
フューザ１０６はクランク軸６の開放端に接続し、半径
方向出口孔３４により油室１２０に接続されている。圧
縮ガス油混合体はディフューザ１０６から油室１２０へ
、更にそこから例えば電動機４の回転子のクランク軸に
平行に延びる図示されていない孔を通って出口接続管１
８へ流れる。これにより同時に電動機４の冷却が行われ
る。

案内体５０の外面の部分５４は球台の外面により形成さ
れており、溝１１６により円環状に囲まれている。溝１
１６の断面は例えば円環切片である。溝１１６は軸線２
００に垂直に延びる孔１１２により吸い込み室１０８に
接続されている。溝１１６は案内体５０の外面の部分５
４上に密接する油吸い込み短管６０の球面軸受６６によ
り囲まれている。球面軸受６６はその内面に同様に円環
状に延びる溝１１８を備え、この溝の中には例えば円筒
形の短管６４の孔が開口している。

この構成により軸線２００があらかじめ定められた角度
範囲α以内で油だめ１２の表面に対し傾いているときで
も、油吸い込み短管６０が重力又は慣性力により軸線２
００を中心に自由に回転できることが保証される。すな
わち円筒形の軸受面の場合にはそのような傾きの際に油
吸い込み短管６０が傾いてその回転運動が妨げられるお
それがある。油吸い込み短管６０の球面支持の別の長所
は、クランク軸６の油だめ１２の表面に対する傾斜角α
が油吸い込み短管６０の円筒形軸受面を有する実施例に
比べて、短管６４の開口６４２が油だめ１２の中になお
存在する傾斜角まで拡大されるということにある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく容器密封形ローラピストン圧
縮機の一実施例の縦断面図、第２図は第１図に示す圧縮
機の油吸い込み装置の拡大縦断面図、第３図は第２図に
示す油吸い込み装置の横断面図、第４図は油吸い込み短
管の別の実施例の横断面図、第５図は油吸い込み装置の
別の実施例の拡大縦断面図である。 ４−・・電動機、　　６・・・クランク軸、　８・ｅＩ
Ｉローラピストン圧縮機、　　１２・・・油りめ、　　
２６・・・圧縮ガス管路、　　６０・・・油吸い込み短
管、　　８２１１・・シリンダケース、１０４・・・断
面減少部（ノズル）、　　１０６・・・ディフューザ、
　　１０８・・・吸い込み室、ｉｉｏ・・・混合室、　
　　１１２・・・孔、１４０・・・半径方向孔、　　２
００・・・軸線、６４２・・・開口、　　Ｓ・・争重心
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水平に配置され少なくともシリンダケース（８２）
   の内部では中空であり少なくともその一端が開放されか
   つ半径方向孔（１４０）を備えたクランク軸（６）と、
   ローラピストン圧縮機（８）の圧縮空間を中空なクラン
   ク軸（６）の駆動機（４）と反対側の開放端に結合する
   圧縮ガス管路（２６）と、圧縮ガ ス管路（２６）の中に設けられた断面減少 部（１０４）と、断面減少部（１０４）を 油だめ（１２）に結合する油吸い込み短管 （６０）とを備えた容器密封形油潤滑ロー ラピストン圧縮機において、油吸い込み 短管（６０）がクランク軸（６）の軸線 （２００）を中心に回転可能に支持されており、油吸い
   込み短管（６０）の重心（Ｓ）が軸線（２００）から離
   して置かれ、油吸い込み短管（６０）の油だめ（１２）
   の中に浸っている開口（６４２）の中心と重心（Ｓ）と
   の間の結合線の延長が軸線（２００）と交差することを
   特徴とする密封容器形ローラピストン圧縮機。 ２）ノズル（１０４）とディフューザ （１０６）とを備えることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の圧縮機。 ３）交換可能な回転対称なノズル（１０４）を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の圧縮機。 ４）ノズル（１０４）がクランク軸（６）と同軸に配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の圧縮機。 ５）ノズル（１０４）がディフューザ （１０６）に隣接する混合室（１１０）の中に開口する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の圧縮機。 ６）吸い込み室（１０８）が孔（１１２）により油吸い
   込み短管（６０）に結合されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の圧縮機。 ７）油吸い込み短管（６０）があらかじめ定められた角
   度範囲（α）以内でクランク軸 （６）の軸線（２００）に垂直な軸線を中心に回動可能
   に支持されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第６項のいずれか１項に記載の圧縮機。