JPS62121890A

JPS62121890A - 圧縮機

Info

Publication number: JPS62121890A
Application number: JP24418785A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takebayashi; 昌寛竹林; Akio Sakazume; 坂爪　秋郎; Hiroshi Iwata; 博岩田; Hiroaki Hatake; 裕章畠; Masahiko Sugiyama; 雅彦杉山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-11-01
Filing date: 1985-11-01
Publication date: 1987-06-03
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH063196B2

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、空気調和機などの冷凍装置
に組込まれる回転数制御可能な圧縮機に係り、特に、低
速回転時に所要の潤滑部へ、十分な給油量を確保するに
好適な圧縮機に関するものである。

〔発明の背景〕

従来から知られているこの種の圧縮機における。

所要の潤滑部への給油手段は、たとえば実開昭５５−６
０４８９号公報に記載されているように、ベーンの往復
運動を利用したポンプ作用によって潤滑油を加圧するポ
ンプ室と、ケース内の潤滑油をそのポンプ室へ導く吸込
ポートと、前記ポンプ室からシャフトの軸心へ送油する
ための圧送管とからなっている。したがって、前記ベー
ンが往復運動し、前記ポンプ室の容積が大きくなるポン
プ吸込行程では、前記吸込ポートから潤滑油を吸込むが
、これと同時に前記圧送管からも潤滑油が前記ポンプ室
へ逆流する。また、ポンプ室の容積が小さくなるポンプ
吐出行程では、圧送管側から潤滑油を吐出するが、これ
と同時に吸込ポートからも前記ケース内へ潤滑油が逆流
する。

ところで、このポンプ吐出行程においては、圧送管側に
はこの圧送管からシャフトの軸心先端へ至るまでの管路
抵抗および軸心の高さまでの潤滑油のヘッドを要するた
め、圧送管側の抵抗が大きく、潤滑油は吸込ポートから
ケース内へ逆流しやすく、シャフトの軸心まで送油する
潤滑油量が少なくなる。特に、圧縮機の回転数を小さく
した場合には、シャフトの軸心の高さまで潤滑油が上が
らなくなることがある。これの対策として、低速回転で
も潤滑油の供給を可能にするように、吸込ポートの口径
を小さくし、逆流時の抵抗を大きくする必要がある。し
かしながら、吸込ポートの口径を小さくすると、圧縮機
の回転数が高くなるにつれて、その吸込ポートの抵抗（
ポンプ吸込行程時およびポンプ吐出行程時の抵抗）が増
大し、ポンプ室内の圧力変動の増大をもたらす。したが
って、ベーンによるローラの押圧力が増大し、該ローラ
の寿命を短くするおそれがあるという、さらに改善すべ
き問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の間理点を改善して、圧縮
機の回転数が小さい場合においても、潤滑油を所要の潤
滑部へ十分な給油量だけ供給することができ、また、高
速回転時におけるポンプ室内の圧力変動が小さく、ロー
ラの寿命を短縮することのない圧縮機の提供を、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構成は、油溜めを兼ねたケース内
に、電動機と、ンリンダ、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、このローラに当接しながら前記シ
リンダの溝内を往復運動するベーン、前記シャフトの軸
受と前記シリンダの側壁とを兼ね、吸込ポートと吐出ポ
ートとを有する２枚１組の側板、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
を具備した圧縮要素とを有し、前記電動機によって駆動
される前記シャフトの回転にともなう前記ベーンの往復
運動によるポンプ作用によって、前記ケース内から前記
ポンプ室へ前記吸込ポートを経て流入した潤滑油を加圧
し、これを前記吐出ポ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、吸込
ポートもしくは吐出ポートの何れか一方あるいは両方を
、流体ダイオード付きボートにし、一端がケース内の油
面上に開口し他端がポンプ室に開口する連通路を設ける
ようにしたものである。

さらに詳しくは、油溜めを兼ねたケース内に、回転数制
御可能な電動機と、シリンダ、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。

このローラに当接しながら前記シリンダの溝内を往復運
動するベーン、前記シャフトの軸受と前記シリンダの側
壁とを兼ね、一方に吸込ポートを他方に吐出ポートをそ
れぞれ設けた２枚の側板、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囲まれたポンプ室を具備した
圧縮要素とを有し、前記電動機によって駆動される前記
シャフトの回転にともなう前記ベーンの往復運動による
ポンプ作用によって、前記ケース内から前記ポンプ室へ
前記吸込ポ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通り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、吸込ポートおよ
び吐出ボートを、流体ダイオード付きボートにし、養会
ポンプ室とケース内の空間とを連通ずる、管路断面積が
小さい連通路を設けるように構成したものであり、これ
によシ、低速回転時には、前記連通路の管路抵抗によっ
て、ここから逆流する油量を、該連通路を設けないもの
に比べてほとんど増加させることなく、シャフト側への
送油量を確保す　　・へ−１高速回転時には、■前記連
通路の流量変化がポンプ室内の圧力変化に対して位相が
ずれることと、■回転数が高くなるにつれ管路抵抗が大
きくなることとにより、前記連通路内を潤滑油が流れに
くくなるが、ポンプ吸込行程ではケース内からガスが流
入し、該連通路内はガスまたは気泡を含んだ油で満たさ
れる状態となる。このため、ポンプ室へケース内のガス
が導入されやすく、結果として該ポンプ室内に気泡が混
入した状態となり、この気泡の緩衝作用を利用してポン
プ室内の圧力変動を低減せしめるようにしたものである
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る圧縮機を示す縦
断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ横断面図、第３図は
、第１図におけるポンプ室近傍の断面図である。

第１図に係る本実施例の圧縮機は、油溜めを兼ねたケー
ス１内に回転数制御可能な電動機２２（ステータ１９と
ロータ２０とからなる電動機）と、シリンダ２．クラン
ク３　　　　　　′アト４゜クランク３に嵌められシリ
ン　　　　　：沿って偏心回転するローラ７、この口　
　　　当接しながらシリンダ２の溝８内を往復運動する
ベーン１０、　　シリンダ２０両端に配設され、クヤフ
ト４の軸受とシリンダ２の側壁とを兼ね、その一方に潤
滑油１３を吸込む流体ダイオード付き吸込ポート２６を
、他方に潤滑油１３を吐出する流体ダイオード付き吐出
ボート２８をそれぞれ有する側板Ａ５．側板Ｂ６．　　
この側板Ｂ６の側面に固定された側板カバー２４．前記
ペー／１０の背面１１とシリンダ２の溝８と側板Ａ５と
側板Ｂ６とばね穴３０とその下端に設けたシール部品３
２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。

前記側板カバー２４には潤滑油供給穴２５が穿設されて
おり、また前記シャフト４には、軸穴１７と、圧縮要素
２３の各潤滑部へ連通する分岐穴１８とが穿設されてい
る。そして、側板カッ（−２４には、前記流体ダイオー
ド付き吐出ポート２８から潤滑油供給穴２５を経て軸穴
１７へ潤誉滑油を送油するための送油路に係る送油管３
１が取付けられている。

第２図において、シリンダ２には、上端４−１がケース
１内の油面上に開口し、下端４０がポンプ室１２に開口
し、ポンプ室１２とケース１内の空間とを連通ずるバイ
ブ３９が設けられており、この連通パイプ３９の下端４
０はポンプ室１２内へ突出し、上端４１はシャフト４の
軸心より高く位置している。

前記流体ダイオード付き吸込ポート２６および流体ダイ
オード付き吐出ポート２８を、第３図を用いて詳細に説
明する。流体ダイオード付き吸込ポート２６は、テーパ
流路Ａ３６とエツジ部Ａ３３とを有する吸込ピース３８
を、側板Ａ５に穿設した穴に嵌入してなるものである。

そして、この流体ダイオード付き吸込ポート２６の出口
にスペースＡ２７が設けられ、このスペースＡ２７とポ
ンプ室１２とを連通する連通部Ａ１５が側板Ａ５に穿設
されている。流体ダイオード付き吐出ポート２８は、側
板Ｂ６に穿設したテーパ流路Ｂ３７とエツジ部Ｂ３４と
からなるものであシ、この流体ダイオード付き吐出ポー
ト２８の出口にスペースＢ２９が設けられ、このスペー
スＢ２９と送油管３１とを連通する連通部Ｂ１６が側板
Ｂ６に穿設されている。

このように構成した圧縮機の動作を説明する。

圧縮機を運転してシャフト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２の溝８内を
往復運動する。そして、シリンダ２とローラ７とベーン
１０とに囲まれた部分の容積変化によって冷媒を圧縮す
る。また、べ一７１０の往復運動によって、ベーン１０
が上昇してポンプ室１２内の容積が大きくなろうとする
と、流体ダイオード付き吸込ポート２６からポンプ室１
２へ、ケース１内に貯溜している潤滑油１３を吸込む。

このとき同時に流体ダイオード付き吐出ポート２８から
も潤滑油１３を吸込むが、スペースＢ２９で拡大されて
いる潤滑油の流れが流体ダイオード付き吐出ポート２８
の先端のエツジ部Ｂ３４で縮流し、そこに大きな流動抵
抗が生じポンプ室１２へ逆流しにくくなる。したがって
、多くの割合で潤滑油１３は、流体ダイオード付き吸込
ポート２６から吸込まれる。

一方、ベーン１０が下降し、ポンプ室１２内の容積が小
さくなろうとすると、流体ダイオード付き吐出ポート２
８から送油管３１側へ潤滑油１３を吐出する。このとき
同時に流体ダイオード付き吸込ポート２６からも潤滑油
１３を吐出するが、スペースＡ２７で拡大されている潤
滑油の流れが流体ダイオード付き吸込ポート２６の先端
のエツジ部Ａ３３で縮流し、そこに大きな流動抵抗が生
じケース１内へ逆流しにくくなる。したがって、多くの
割合で潤滑油１３は、流体ダイオード付き吐出ポート２
８から吐出され、連通部Ｂ１６．送油管３１を通り、側
板カバー２４に設けた潤滑油供給穴２５の高さまで持ち
上げられる。そして、この潤滑油供給穴２５からシャフ
ト４の軸穴１７へ潤滑油１３が流れ込み、さらに分岐穴
１８を通して所要の潤滑部へ必要量の潤滑油１３が供給
される。

そして、特に高速回転時には、ポンプ室１２の容積が大
きくなるポンプ吸込行程時に、ケース１内のガスが上端
４１から連通パイプ３９内へ吸込ま九で潤滑油中に気泡
として混入するため、その気泡の圧縮性によシポンプ室
１２内の圧力変動が低減する。これに対して、低速回転
時には、ポンプ室１２内の圧力変動が遅くなるため、連
通パイプ３９内は潤滑油１３で満たされた状態になる。

そして、ポンプ室１２の容積が小さくなるポンプ吐出行
程時には、その連通パイプ３９内の管路抵抗のために、
ここから流出する油量が少ないので、送油管３１を通っ
てシャフト４へ十分な油量が供給される。このことを、
図面を用いて説明する。

第４図は、第１図に係る圧縮機と従来の圧縮機のポンプ
室内圧力変動幅を比較して示す回転数−圧力変動幅線図
である。

この第４図において、従来の圧縮機のポンプ室内圧力変
動幅４２は圧縮機回転数の増加とともにその約２乗に比
例して上昇して行くのに対して、本実施例の圧縮機のポ
ンプ室内圧力変動幅４３は、高速回転（たとえば、３，
０００ｒ−以上）になるとポンプ室１２内へガスが流入
して潤滑油に気泡が混入し、この気泡の緩衝作用の効果
が表われるので、小さくなることがわかる。低速回転時
には気泡が混入することはなく、必要な給油量を確保す
ることができる。

以上説明した実施例によれば、圧縮機の回転数が高い場
合には、連通パイプ３９からケース１内のガスがポンプ
室１２へ導入され、ポンプ室１２内の圧力変動を低減す
ることができ、また、回転数が低い場合には、連通パイ
プ３９の管路抵抗により該連通パイプ３９からの潤滑油
１３の流出を少なくして潤滑部へ必要量の潤滑油を供給
することができるという効果がある。この効果は、連通
パイプ３９の管路断面積が小さく、長さが長いほど大き
いものである。

また、連通パイプ３９の下端４０をポンプ室１２内へ突
出させるようにしたので、入口損失が増大する。このた
めに、低速回転時には連通ノくイブ３９からの潤滑油の
流出量を一層少なくし、高速回転時にはガスの導入を促
進させるという利点がある。

加えて、連通パイプ３９の上端４１をシャフト４の軸心
よりも高い位置にしたので、連通パイプ３９における損
失抵抗に、上端４１までのヘッドが加わり、管路断面積
を小さくしたと同等の効果を奏するという利点もある。

なお、本実施例においては、連通パイプ３９をシリンダ
２に取付けるようにしたが、側板（側板Ａ５もしくは側
板Ｂ６）に取付けてもよい。側板に取付けた方が、ばね
９周りの空間が広いので、連通パイプ３９の下端４０の
ポンプ室１２内への突出長さを長くすることができると
いう利点がある。

次に他の実施例を説明する。

第５図は、本発明の第２の実施例に係る圧縮機を示す縦
断面図、第６図は、第５図のＢ−Ｂ横断面図、第７図は
、第６図におけるＤ−Ｄ断面を示す要部詳細断面図であ
る。

図において、第１〜３図と同一番号を付したものは同一
部分である。そして１４は、側板Ｂ６のシリンダ側の側
面に穿設された、ポンプ室１２からケース１内へ連通す
る連通溝２１と、シリンダ２の側面とにより形成された
連通路である。

このように構成した連通路１４を設けた圧縮機の動作も
、前述した第１図に係る圧縮機と同様である。

したがって、高速回転時には連通路１４の上端４１′か
ら下端４０′へガスが導入され、潤滑油に気泡が混入し
てポンプ室１２内の圧力変動を低減せしめ、また、低速
回転時には連通路１４の管路抵抗により送油管３１への
送油量を確保することができるという効果がある。また
、この実施例においては、新たに連通用のパイプを設け
なくてもよいので、部品点数を増加することなく、連通
路１４を形成することができるという利点がある。

なお、本実施例においては、連通路１４を、側板Ｂ６に
穿設した連通）簿２１とシリンダ２と（′こよした連通
溝と、これに対向する側板とによって、あるいは■側板
Ａ５に穿設した連通溝とシリンダ２とによって、連通路
を形成しても、同様の効果を奏するものである。

第８図は、本発明の第３の実施例に係る圧縮機の横断面
図である。

この第８図において、第６図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして３５は、ポンプ室１２から連通
路１４の途中に設けた合流点４４へ至り、ポンプ吐出行
程において、該連通路１４の流れと前記合流点４４で互
いに衝突する方向へ流れる補助流路であり、この補助流
路３５を設けることにより、連通路１４の下端部に衝突
形流体ダイオードが形成される。

このように構成したので、ポンプ吐出行程では、連通路
１４を流れる潤滑油（矢印ａ方向）と補助流路３５を流
れる潤滑油（矢印す方向）とが、合流点４４で互いに衝
突するように合流し、大きな抵抗となって連通路１４か
ら流出する潤滑油がさらに少なくなる。したがって、低
速回転時の潤滑油の供給がさらに容易になる。また、ポ
ンプ吸込行程では、高速回転時に、前述した各実施例に
おけると同様に、ガスを導入してポンプ室１２内の圧力
変動が低減する。

この第３の実施例によれば、圧縮機の低速回転時の潤滑
油の供給がさらに容易になるという効果がある。

なお、本実施例においては、連通路１４の下端部に衝突
形流体ダイオードを形成するようにしたが、連通路１４
の途中に衝突形流体ダイオードを形成してもよい。また
、衝突形流体ダイオードの代りに、渦巻形流体ダイオー
ドを形成してもよい。

さらに、前記各実施例においては、吸込ポートを流体ダ
イオード付き吸込ポート２６にし、吐出ポートを流体ダ
イオード付き吐出ポート２８にしたが、吸込ポートもし
くは吐出ポートの何れか一方を流体ダイオード付きポー
トにしても、同様の効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、圧縮機の回
転数が小さい場合においても、潤滑油を所要の潤滑部へ
十分な給油量だけ供給することができ、また、高速回転
時におけるポンプ室内の圧力変動が小さく、ローラの寿
命を短縮することのない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を示す縦
断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ横断面図、第３図は
、第１図におけるポンプ室近傍の断面図、第４図は、第
１図に係る圧縮機と従来の圧縮機のポンプ室内圧力変動
幅を比較して示す回転数−圧力変動幅線図、第５図は、
本発明の第２の実施例に係る圧縮機を示す縦断面図、第
６図は、第５図のＢ−Ｂ横断面図、第７図は、第６図に
おけるＤ−Ｄ断面を示す要部詳細断面図、第８図は、本
発明の第３の実施例に係る圧縮機の横断面図である。１・・・ケース、２・・・シリンダ、３・・・クランク
、４・・・シャフト、５・・・側板Ａ、６・・・側板Ｂ
、７・・・ローラ、８・・・溝、１０・・・ベーン、１
１・・・背面、１２・・・ポンプ室、１３・・・潤滑油
、１４・・・連通路、１７・・・軸穴、２１・・・連通
溝、２２・・・電動機、２３・・・圧縮要素、２６・・
・流体ダイオード付き吸込ポート、２８・・・流体ダイ
オード付き吐出ポート、３１・・・送油管、３５・・・
補助流路、３９・・・連通パイプ、４０，４０’・、＋
′、）°−：ゴ（ほか１名）　　− 鰻Ｚ目 φν　　　ｊＬめ３　口帖４０圧＄佑摂５軒数鰻ｇ口

Claims

【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、
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
ローラに当接しながら前記シリンダの溝内を往復運動す
るベーン、前記シャフトの軸受と前記シリンダの側壁と
を兼ね、吸込ポートと吐出ポートとを有する２枚１組の
側板、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た圧縮要素とを有
し、前記電動機によって駆動される前記シャフトの回転
にともなう前記ベーンの往復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へ前記吸込ポート
を経て流入した潤滑油を加圧し、これを前記吐出ポート
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、吸込ポートもしくは吐出ポート
の何れか一方あるいは両方を、流体ダイオード付きポー
トにし、一端がケース内の油面上に開口し他端がポンプ
室に開口する連通路を設けたことを特徴とする圧縮機。２、連通路を、シリンダもしくは側板に取付けた連通パ
イプ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、連通パイプの下端を、ポンプ室内へ突出せしめるよ
う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、連通パイプの上端を、シャフトの軸心よりも高く位
置せしめるようにしたものである特許請求の範囲第２項
記載の圧縮機。５、連通路を、一方の側板のシリンダ側の側面に穿設し
た連通溝とシリンダとによって形成した連通路にしたも
のである特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。６、連通路を、シリンダの側面に穿設した連通溝と、こ
の連通溝に対向する側の側板とによって形成した連通路
にしたものである特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。７、連通路に、ポンプ室から該連通路の途中に設けた合
流点へ至り、ポンプ吐出行程において、該連通路の流れ
と前記合流点で互いに衝突する方向へ流れる補助流路を
設けたものである特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。