JPS6187984A - 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〕 本発明は圧縮機に係り、特に、液戻り時における冷凍機
油のフォーミングを押え、圧縮様内の冷凍機油の異常減
少を防止するに好適な、冷凍サイクル用のロークリ式圧
縮機に関するものである。

〔発明の背景〕

冷凍サイクルにロータリ式圧縮機を使用した場合、この
ロータリ式圧縮機は、レシプロ式圧縮機と異なシ吸込弁
がないので、液戻り時に液圧縮により破損するというこ
とはないものの、冷凍機油を溜めであるチャンバが吐出
側であるため、冷凍サイクルからの液戻りにより前記チ
ャンバ内の冷凍機油がフォーミングを起こし体積が増加
することにより、その冷凍機油が吐出冷媒ガスと一緒に
圧縮機外へ持出されてしまう異常現象が生じる。

特に、回転数可変形の圧縮機では、回転数が速いときに
液戻りによるフォーミングが生じ易く、同時に吐出冷媒
ガス量が多いことから、冷凍機油が圧縮機外へ持出され
易くなる。したがって、このような運転モードが採用さ
れている暖房冷起動時とか除霜時には、圧縮機内の必要
油量を下まわる冷凍ｔ）油しか存在しないことが多々あ
り、圧縮機の信頼性低下の一因となるという問題点があ
った、そこで、このような液戻りを軽減する方法として
、例えば特開昭５９−９４６６号公報に示されるように
、蒸発器と圧縮様の間に設けられるアキュムレータの容
量を大きくし、多量の液冷媒が戻った１４′Ｊｌど〔も
充分に気液分用り機能をも／こせることにより、圧４、
ｉｌ’１機内の必要油量を確保するようにしたものが知
られている。

この方法は、アキュムレータ上端面の位置を従来通りに
保ち、且つ据付は面積の増大を招くことなく、該アキュ
ムレータ内への液冷媒の貯溜限界を増大させており気液
分離機能が大きなものである。しかし、前記アキュムレ
ータ内に貯溜しだ液冷媒を気化させ冷凍サイクルへ戻す
熱は、従来のアキュムレータと同じく圧縮機の熱を利用
しており、気化能力に限界がある。このため、一時的に
冷凍サイクルが冷媒不足の状態となり、十分な能力を発
揮させることができないという問題点かあつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、冷凍
サイクルからの液戻りが生じても、冷凍機油のフォーミ
ングを押え、圧縮機内の冷凍機油の異常減少を防止する
ことができる圧縮機の提供を、その目的とするものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明に係る圧縮機の＋（１Ｇ成は、密閉されたチャン
バ内に、少なくとも、冷媒を圧縮するに使用されるシリ
ンダを収納し、冷凍機油を封入した圧縮機において、チ
ャンバ内に、このチャンバを上下イｆ に仕切る分離板を、該分離板で入切られた上部と下部と
が連通するようにして取付け、７リンダで圧縮された冷
媒を前記分離板の上方へ吐出せしめるようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項を
説明する。

前述したように、ロークリ式圧縮機は液戻シに対して強
い構造を有しているので、液圧縮によって破損すること
はない。したがって、液戻りにより生じる、チャンバ内
での冷凍機油の７オーミ／グを押さえれば信頼性は極め
て高くなるものである。

液戻りにより生じる冷凍機油のフォーミングは、７リン
ダから吐出されだ液冷媒が冷凍機油と混合して発泡する
ことに原因がある。前記チャンバ内には、圧＆ｊＶｌの
モータが冷凍機油とともに収納されているので、該モー
タから冷凍機油へその冷凍機油を一定方向へ回転させる
エネルギを常時与えている。したがって、冷凍生成油の
上へ吐出されたｌ；り冷媒は極めて短時間の内に冷凍機
油と混合して発泡する。

そこで本発明においては、液戻り時にシリンダから吐出
する液冷媒を、チャンバ内に溜めた冷凍機油と分離する
ための分離板を該チャンバ内に設けることにより、フォ
ーミングを押え、該チャンバ内の１＜；　、Ｉｊ　機油
の異常減少を防ぐようにしたものである。

以下、実■例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る圧縮機の縦断面
図、第２図は〈第１図における分店根近傍の詳細を示す
斜視図、第３図は、第２図における小孔の詳細を示す拡
大断面図である。

本実施例の圧縮機Ｒは、圧縮機ケース９．上蓋１０、下
蓋１１からなるチャンバ内に、冷奴を圧縮するに使用さ
れるシリンダ１を収納し、冷凍機油１２を溜めたもので
、前記チャンバ内に、このチャンバを上下に仕切る分離
板２１を、この分離板２１上に穿設した小孔２２によっ
て該分離板２１で仕切られた上部Ｒ１と几２とが連通ず
るようにして取付け、シリンダ１で圧縮され吐出孔２３
かも出た冷媒を、分離板２１の上方へ吐出せしめるよう
にしだものである。

以下、この圧縮機Ｒを詳ｉ；Ｉｎに説明する。

ＩＨ／すｙダ、２は、このシリンダ１にボルト（図示せ
ず）で固定され、シリンダ１の上端面を構成するととも
にクランク軸（後述）を保持する上ベアリング、３は、
同じ＜シリンダ１にボルト（図示せず）で固定され、７
リンダ１の下端面を構成するとともにクランク軸（後述
）を保持する下ベアリング、４は、前記／す／ダｌ、上
ベアリング２．下ベアリング３により形成された圧縮室
５内で偏心運動し、冷媒の圧縮を行なうピストン、６は
、このピストン４を偏心運動させるクランク軸、７は、
このクランク軸６Ｖｃ取付けられたモータのロータ、８
は、該モータのステータである。

こｉシらの部品は圧縮機ケース９内に組込まれており、
該圧縮機ケース９は上蓋１０と下蓋１１とによシ密閉さ
れ、チャンバを形成している。該チャンバ内には冷凍機
油１２が封入されている。

１３は、クランク軸６の下端に取付けられた給１１Ｊ３
　ヒースでのり、冷凍機油１２は、この給油ピース１３
により汲上げられ、上ベアリング２．下ベアリング３を
潤滑するとともに、７リンダ１．ピストン４などの圧縮
要素の冷媒漏れに対するシールを行なう。１４は、圧縮
機ケース９とソリンダ１に取けけられた吸込パイプ、１
５は、この吸込パイプ１４かもの冷媒を前記圧縮ａ５へ
導くための、シリンダ１に設けられた吸込路、１６は、
下ベアリング３に設けられた吐出弁、１７は、この下ベ
アリング３とで吐出室１８を形成する吐出キャップ、１
９は、下ベアリング３．シリンダ１゜上ベアリング２に
連通して穿設された吐出路である。

２１は、圧縮機ケース９の内側に隙間なく嵌められ、上
ベアリング２にポルト２４によって固定された円板形状
の分離板であり、この分離板２１には、前記吐出路１９
の開口位置に吐出口２３が穿設され、外周上に多数の小
孔２２（詳細後述）が分布して穿設されており、この小
孔２２によって、分離板２１の上部Ｒ，１と下部几２と
が連通ずるようになっている。前記小孔２２は、第３図
にその詳細を示すように、下方へ向って小径になる円錐
形状の小孔（流体ダイオードとも云う）であり、この小
孔２２は、たとえばパーリング加工によって容易に穿設
することができる。２０は、上蓋１０に取付けられた、
圧縮後のガス冷媒を圧縮機Ｒ外へ吐出する吐出パイプで
ある。

このように構成した圧陥機几の動作を説明する。

圧雅機几をＯＮにするとロータ７が回転し、吸込パイプ
１４から冷媒が吸込まれ、この冷媒は吸込路１５を通っ
て圧縮室５へ導びかれる。この圧縮室５で圧縮されたガ
ス冷媒は、下ベアリング３に設けられた吐出弁１６から
吐出室１８へ一旦吐出される。そして吐出路１９を通っ
て、分離板２１の吐出口２３から、この分離板２１の上
方へ吐出される。吐出されたガス冷媒は、ロータ７およ
びステータ８を冷却したのち、吐出パイプ２゜から圧縮
機Ｉｔ外の冷凍サイクル（図示せず）へ吐出されて循環
する。また、チャンバの下部に溜っている冷凍機油１２
は、給油ピース１３によって汲上げらり、下ベアリング
３．シリンダ１．上ベアリング２を潤滑し、シリンダ１
．ピストン４の冷媒漏九のシールを行ない、その一部分
は分離板２１の上方へ出る。前記冷凍サイクルから液戻
りがあって、液冷媒が吸込パイプ１４から吸込まれると
、その液冷媒は液の状態の捷ま吐出路１９を通り、ガス
冷媒とともに分離板２１の吐出口２３から、この分離板
２１の上方へ吐出される。この液冷媒は、ガス冷媒より
も重いため分離板２１上に落下し、前記冷凍機油ととも
に小孔２２を通り分離板２１の下部Ｒ２の冷凍機油１２
上に落ちる。

この落ちた液冷媒は、量的に僅かであるばかりでなく、
蒸発して前記小孔２２を通って上部Ｒ１へ吹上げられる
ので、冷凍機油１２と混合する液冷媒はきわめて少なく
、液戻シがあっても冷凍機油１２のフォーミングを最少
に抑えることができる。

したがって、冷凍機油１２の異常減少が防止され、圧縮
機Ｒは安定した運転を継続する。

以上説明した第１図に係る実施例によれば、冷凍サイク
ルからの液戻りが生じても、その液冷媒は吐出口２３か
ら分離板２１の上方へ吐出され、該分離板２１の小孔２
２から冷凍機油１２上へ落ちる液冷媒の量はきめて少な
いので、冷凍機油１２のフォーミングを押え、圧縮機Ｒ
内の冷凍機油１２の異常減少を防止することができると
いう効果がある。

また、冷凍サイクルの運転条件の５色数な変化（暖房運
転時の除霜時など）によってチャンバ内が減圧されたと
き、冷凍機油１２に溶は込んでいた冷媒が、狛、激に発
泡するが、分子１■板２１によって、発泡による体積膨
張を防ぐことができるのみならず、小孔２２によって泡
が潰れ、分離板２１が消１段［反として作用するという
効果もある。

さらに、小孔２２を、下方へ向って小径になる［Ｔ］、
ゴ［形［ｋとしたので、Ｉ夜冷媒、冷凍機油は、分離１
反２１の上部から下部へ流れるが、下部から上部へは流
れにくい。したがって、冷凍機油１２が圧縮機Ｒ外へ持
出される量をさらに抑制することができるという、本実
施例独特の効果がある。

第・１図は、本発明の第２の実施例に係る圧縮機の縦断
面図、第５図は、第４図における分離板付き吐出キャッ
プ近傍の詳、ｉ’（ＩＩを示す斜視図である。

・イ１において、第１図と同−后号を付したものは同一
部分である。この圧１酪機几′は、圧縮機ケース９．上
蓋１０．下蓋１１からなるチャンバ内に、このチャンバ
を上下に仕切る分離板付き吐出キャップ２５を、この分
１１［板付き吐出キャンプ２５の円板状のつば２５ａ（
これが分離板の作用をするに穿設した小孔２２によって
、該分離板付き吐出キャップ２５で仕切られた土部Ｒ１
’とＲ２’とが連通ずるようにして、下ベアリング３に
取付け、シリンダ１で圧縮された冷媒を、分シ、ｌＩ板
付き吐出キャップ２５の上方へ吐出ぜしめるようにした
ものである。

このように構成した圧縮機Ｉｔ　’のガス冷媒の圧縮動
作は、前記第１（４に係る圧縮機几と同様である。しか
し、分離板付き吐出キャップ２５ば、シリンダ１の下方
に位置するため、液戻り時には冷凍（幾油１２の中に没
しているのが普通である。したがって、その分離作用は
、前記分離板２１のものと異なり、液戻りによるフォー
ミングを分離板付き吐出キャップ２５の上部たけにとど
め、その下部ではフォーミングを発生させないようにし
ている。

以上説明した第４図に係る実施例によれば、前記第１図
に係る圧縮機Ｒに比べて、液戻り時の冷凍機油のフォー
ミングによる油面低下が多少太きくなるものの、分配１
反付き吐出キャップ２５以下の油ｍ１は確保されるので
、圧縮機Ｒ′内の冷凍機油の異常減少を防止することが
できるという効果がある。寸だ、分離板と吐出キャップ
とを一体にしたので、部品点数を１点低減することがで
きるという本実施例独特の効果もある。

なお、本実施例は、下ベアリング３側に吐出キャップが
付く機種についてのものであるが、上ベアリング２側に
吐出キャップが付くｈ神では、その吐出キャップに分離
板を一体にした分離板付き吐出キャップをｔｉ用すれば
、ｉ１ｓ記分離板２１と同様の効果を奏するものである
。

第６図は、本発明の第３の実施例に１系る圧縮機の分離
板付きシリンダの詳細を示す斜視図である。

この実施例は、シリンダの高さ中央部に分離板を一体に
設けたものであり、２６は、一体の鋳物として製作され
た、分離板付きシリンダである。

２２は、前記各実施例におけると同じ小孔であり、この
小孔２２によって、分離板付きシリンダ２６で仕切られ
た上部と下部とが連１市する。

このように構成した分？、ｌ［板付き７リング２６の分
離作用は、前記分離板２１と同様であり、同様の効果を
奏する。

なお、前記各実施例は、分離板を、シリンダの上部（第
１図）に、７リンダの高さ中央部（第６図）に、シリン
ダの下部（第５図）に、それぞれ１枚ずつ設けるように
したが、これらの分離板を組合わせて複数枚設けるよう
にすれば、冷凍機油のフォーミンクを押える作用がさら
に増大する。

この場合、前記シリンダで圧縮された冷媒を、最も上部
に設けた分離板の上方へ吐出するように４１゛り成すべ
きことは云うまでもない。

さらに１．前記各実／１１ｕ例においては、分離板に穿
設した小孔２２によって、該分離板で仕切されたチャン
バ内の上部と下部とを連通せしめるようにしたが、小孔
２２を穿設する代りに、たとえば分離板の外周と圧縮機
ケース９との間に隙間を設けるようにしてもよい。また
、発明者らの実験によると、小孔２２もしくは分離板の
外周と圧縮機ケース９との間に設けた隙間による分歴板
の開口面積は、圧ｈ′宿機ケース９の分離板取付は部の
断面積の１０係以上になると分離板としての効果がなく
なるため、１０係以下、特に効果が顕著である１〜５係
とするとよい。

〔発明の効果〕

以上詳７ｍに説明したように本発明によれば、冷凍サイ
クルからの液戻りが生じても、冷凍（凌油の）、ｈ−：
７ノを押え、圧第１１機内の冷凍機油の異常減少を防止
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、本発明の第１の実施例に係る圧縮機の縦断面
図、第２図は、第１図における分離板近傍の詳細を示す
斜視図、第３図は、第２図におけめ小孔の詳細を示す拡
大断面図、第４図は、本発明の第２の実施し１１に係る
圧縮機の縦断面図、第５図は、第４図における分離板付
き吐出キャップ近訪の詳細を示す８ｊ［視図、第６図は
、本発明の第３の実施例に係る圧縮機の分離板付きシリ
ンダの詳細を示す１）祝図である。 １・・・シリンダ、９・・・圧縮機ケース、１０・・・
上蓋、１１・・・下蓋、１２・・・冷凍機油、２１・・
・分離板、２２・・・小孔、２５・・・分離板付き吐出
キャップ、２６・・・分離板付きシリンダ、Ｒ，ＩＬ’
・・・圧縮機、（ほか１名）−゛ 千３図 もω図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉されたチャンバ内に、少なくとも、冷媒を圧縮
   するに使用されるシリンダを収納し、冷凍機油を封入し
   た圧縮機において、チャンバ内に、このチャンバを上下
   に仕切る分離板を、該分離板で仕切られた上部と下部と
   が連通するようにして取付け、シリンダで圧縮された冷
   媒を前記分離板の上方へ吐出せしめるように構成したこ
   とを特徴とする圧縮機。 ２、分離板上に穿設した複数の小孔によつて、該分離板
   の上部と下部とを連通するようにしたものである特許請
   求の範囲第１項記載の圧縮機。 ３、分離板の小孔を、下方へ向つて小径になる円錐形状
   の小孔にしたものである特許請求の範囲第２項記載の圧
   縮機。 ４、分離板を、シリンダと一体に形成したものである特
   許請求の範囲第１項記載の圧縮機。