JPS63186975A - 水平の密封圧縮機 - 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】 本発明は、水平のクランクシャフト’ｔ−有する密封圧
縮機、特に水平のロータリー形圧縮機の油ポンプに関す
る。

水平のロータリー形圧縮機は、垂直形のものに比し冷却
器の有効容積全増加し得るので冷却用としてしばしば用
いられている。

水平のクランクシャフトを有する圧縮機においては、油
の循還は垂直のクランクシャツ）１−有する圧縮機に普
通用いられる技術ではなし得なり。

即ち、シェルの下方の油につかっているクランクシャフ
トの下端に遠心ポンプを設けて油をクランクシャツトラ
経て潤滑を必要とする部分に送る事は出来ない。水平の
クランクシャツ）１有する圧縮機を潤滑する為には、油
だめからクランクシャフトに前金あげる事が必要であり
、そこから油は潤滑を必要とする軸受及び他の部分に供
給される。

油？Ｉげて循還する従来方法の一つは米国特許第４，４
４９．８９　ｓ号に示されている。この特許は水平のロ
ータリー形の密封圧縮機を示し、その潤滑機構はシェル
の底部の油だめに延びる彎曲パイプとこの彎曲・臂イブ
内で回転するコイルスプリングと含有する。コイルスプ
リングはその一端をクランクシャフトに連結し、その他
端を池内につけてｂる。

クランクシャフトが回転すると、コイルスプリングは回
転し、コイルスプリングと・ンイブの内周面との間の環
状の通路を経て油を送る。油は補助軸受の端部における
圧力室に導かれ、クランクシー７トの面Ｖ湯＆−＋瓜り
、舎油講によっイ紬肋齢手−偏心部及び主軸受に供給さ
れる。

この機構は油を軸受と偏心部とに連続的に供給するが、
圧縮機に別の機械的な損失を与える。これ等の機械的な
損失は、コイルスプリングと油のノ々イブの内面との間
の摩擦によつて生ずる。

他の欠点は補助軸受の端部において油のｔＪ？イブを支
持する為に相当の内部空隙が必要の為、シェルが長くな
るという事である。更に、シェルを形成するのに多量の
材料（スチール板）を必要とする為、この長さの増加は
吸込みガスの過剰な過熱の原因となり、従って圧縮機の
容積効率を低下する。この過熱はシェル内に高温で吐出
された圧縮ガスから吸込みガスえの熱伝達に起因する。

吸込みガスはシェル内の連結パイプを通過する。

このノ９イブが長ければ長り程その壁を経て伝わる熱量
は犬きく、吸込みガスは過熱する。

更に他の問題は、非円形の断面のワイヤーはその製造者
にとって特別な設計が必要であるから、コイルスプリン
グの製造費が高くなる事である。

油を送シ且循還する他の公知の方法が米国特許第４，４
７２，１２１号に示されて込る。この特許は水平のロー
タリー形の圧縮機に対する潤滑機構を示して居り、シェ
ルの底部に蓄えられた潤滑油は、圧力室から吐出された
高圧の冷媒ガスの脈動によシフランクシャフト内に中心
で軸方向に形成された潤滑孔内に強制的に送られる。こ
の目的の為、圧縮機は、一端がクランクシャフトの潤滑
孔と連通し、他端が油だめ内の潤滑油内に開口する潤滑
油供給管と、一端が前記潤滑油供給管内に挿入され、他
端が圧力室から吐出される冷媒ガスと連通ずる冷媒ガス
吐出管とを設けている。

冷媒ブスが吐出管から油だめ内に開口している油供給管
の端部に吐出されると、シェルの底部に蓄えられ冷媒ガ
スと混合している潤滑油は２本の管の重なった端部に形
成された間隙を経て潤滑油供給管内に強制的に送られる
。潤滑油は油集項部に蓄えられ、中心の７１８滑孔全経
て潤１’ｔ？必要とする部分に分配される。

簡単な構造で安価であるにも拘らず、この機構は、吐出
管内の冷媒ガス圧が油だめ内に蓄っている油そ油供給管
に送るには不十分であ）又クランクシャフトに油を送る
にも不十分であるから、圧縮機の始動時に十分な潤滑を
なし得ないとｈう欠点がある。この不十分な潤滑は金属
部分の接触による騒音の原因となり、圧縮機の構成部分
を早期に損傷する。

この装置の他の欠点は、冷媒が油によって吸収され、そ
の粘性を低下しかくして軸受の温情状態を変える事であ
る。

油による冷媒の吸収は又冷却機構内を循還する冷媒の量
を減少する事になり、冷却機構の効率を減少する。

この機構の他の欠点は吐出時における冷媒ガスの圧力損
失である。これ等の圧力損失は圧縮機の電気的エネルギ
ーの消費、従ってその効率にも影響する。

最後に米国特許第４，５６８，２５３号は水平クランク
シャフトを有する密封ロータリー形圧縮機用の油ポンプ
を説明している。

クランクシャフトはクランクケースの間で環状の室を形
成する径小部分と、環状室と連通ずる一対の角度的に対
応して設けられたらせん状の溝とを有する。

クランクシャフトの回転によ）、低圧の領域が環状の室
に生じ、潤滑油をクランクケースの通路を経て上方に引
張ｂｍ状室内に導く。潤滑油は次でクランクシャフトの
対応する端部に沿うらせん状の溝によって分配され、軸
受と圧縮機の他の動く部分と全潤滑する。

簡単な構造と安価であるＫも拘らず、このポンプは実際
に成る問題点を有する。クランクシャフトの端部のらせ
ん状の溝はクランクシャフトの中間の下方の部分によっ
て既に減少した軸受の有効な油供給面を更に小さくし、
接触をおこしてクランクシャフトと軸受の損耗を生ずる
。

他の問題点はこの機構内の油の流れは、圧縮機の始動時
に主として生ずるが、冷媒ガスの存在によって悪Ａ影響
を生ずる事である。この冷媒ガスは圧縮機が停止した時
油から解放されて軸受とり圧縮機が始動すると、クラン
クケースと軸受との間に生じた低圧Ｆｉ泡を拡大し、吸
込みと軸受えの油の分配を遅らせてａｉ’ｉ困難にする
。

本発明の目的は、前記欠点を除去した水平のクランクシ
ャフトを有する密封圧縮機間の潤滑機構を設ける事であ
る。

又本発明の目的は、低ｂエネルギー消費のポンプを有す
る水平のロータリー形の密封圧縮機を提供する事であシ
、その効率に悪影響を及ぼす事なしに圧縮機上Ｒ滑する
為連続する適洛な油の流れを与えるものである。

又本発明の目的は、圧縮機が始動した時、有効な潤滑を
与えるような自身で油を呼び込むポンプを設けた水平の
クランクシャツ）ｆ有する密封圧縮機を提供する事であ
夛、潤滑系統内に残る冷媒ｆスと独立してすばやく軸受
に油を供給するものである。

本発明の他の目的は、長手方向の空隙が小さく、騒音の
低い油ポンプを設けた水平のクランクシャ本発明の更に
他の目的は、簡単な構造で高い信頼性と低コストの油ポ
ンプを設けた水平のクランクシャフトを有する密封圧縮
機を提供する事である。

本発明に用いられる水平のクランクシャツトラ有する密
封圧縮機は、主軸受と補助軸受によって支持されるクラ
ンクシャフトによって駆動されるピストンを内蔵するシ
リンダー含有する圧縮ユニットと、クランクシャフトを
回転駆動する電動機と、クランクシャフトの一部をとシ
まき、油だめ及び潤滑を必要とするユニットの一部と流
体連通する油ポンプと、圧縮機ユニット、電動機、油ポ
ンプ及び油だめを包囲する密封シェルとよシなる。

本発明の油ポンプは、円筒状のノ１ウリング内に滑動す
るように設けられるクランクシャフトの偏心部を有し、
このハウジングはクランクシャフトの軸に同心で軸受の
一方内或は補助軸受の正面のカバー内に設けられ、ノ〜
ウリングの軸方向の長さに対応する巾を有する少くとも
彎曲した長いブレードを有し、このブレードは少くとも
その縁の一方がハウジングの内面の所定点で取９つけら
れ、入口室と圧力室とを決めるように円筒状のハウジン
グと偏心部との間の接触点に挿入され、ノ・ウジングの
各空隙の一方はブレードの前記所定点と接触点との間で
決められ、入力室と圧力室とは油だめに集められた潤滑
油とクランクシャフトの一部及び潤滑を必要とする軸受
と各々流体連通する事を特徴としている・ 本発明の好ましｂ実施例によれば、ブレードはグラスチ
ック材料のフィルムであシ耐熱性で媒体の化学状態に適
合し得るものである。

本発明の他の実施例によると、グレードは可撓性で、耐
摩耗性、耐疲労性の特性を有する金属である。

かかる油ポンプは油の流れが偏心によって移動する容積
にのみ応するから油の移動を確実にする。

前述した機構と比較して、本発明の装置は油の粘性力や
油を吸い込み又移動する遠心力を使って居らず、油をそ
れ自身で呼び込む作用を有し、油は潤滑系統に冷媒ガス
の存在があっても早急に供給されるから、圧縮機が始動
すると、軸受を十分に潤滑する。

本発明の他の利点は、摩擦面が相当に減少し、部品間の
間隙が理想的な大きさであるから、エネルギーの消費が
小さく、騒音も小さい。

本発明ポンプの他の特別な利点は、目だつ程度にエネル
ギーを消費する事なく、偏心度、即ち偏心部分の直径或
は長さのみを変える事によって圧縮機ユニットの要求に
容易に応じ得る連続する油の流れを供給する事である。

図面について説明すると、水平のロータリー形の密封圧
縮機は圧縮機ユニット１と電動機２とをシェル３内に設
けている。

圧縮機ユニット１はシリンダブロック４と主軸受５と補
助の軸受６とを有する０両軸受はシリンダブロック４に
ねじ止めされ、クランクシャフト７ｔ−支持している。

クランクシャフトはシリンダブロック４内に形成された
シリンダ９内の回転ピストン８を駆動する。圧縮機ユニ
ット１は又シリンｌブロック４の１１１内に侵拮貞れる
滑動麗１０を有する。翼１０はばね１２によってピスト
ン８方向に押圧され、１ｌｌＸ１ｔ−経てピストン面上
を滑動する。

翼１０はピストン８、シリンダ９、主軸受５と補助軸受
６のフランジ部１３．１４とによって動ｉｔ−限定され
、圧縮機のシェル３にともに溶接された吸込管１７と吐
出管１８に各々連通する吸込室１５と圧縮室１６とを気
密にしている。吸込管１７はその内方の突出部１９を介
して吸込室１５に直接連通し、吐出管１８Ｆｉシエル３
の内部を経て圧縮室１６と連通している。

圧縮機ユニット１は巻線２１を有するステータ２０とク
ランクシャフト７に固定されたロータ２２とよシなる電
動機２によつて駆動される。

特に第１Ａ図について、クランクシャフト７は主軸受５
或は補助軸受６内に設けられた偏心部２３を有する。偏
心部２３は円筒状のノ・ウジフグ２６内を滑動するよう
に配置されている。このノ・ウジング２６はクランクシ
ャフト７の軸と同心で１！、図示のように主軸受５内に
設けられている。

ハウジングの深さはクランクシャフト７の偏心部２３の
軸方向の長さに対応している。

第１Ｂ図において、クランクシャフト７の偏心部２３は
クランクシャフト７の端部で面部２４ｂから延長する減
少した直径を有する円柱状の軸方向の突出部の形をして
いる６図示のように、ハウジング２６は補助軸受６の正
面のカバー３７内に設けられ、金属のファスナー２７或
は他の手段によってその正面端部に支持されている。こ
の実施例の更に詳細な説明は、第１Ａ図の説明からよく
判るから本発明から除かれている。

第４図乃至第９図は、一方の縁部（第４，５゜６．８及
び９図）或は両方の縁部（第７図）によってハウジング
２６０円筒状の内面に取りつけられ、円柱状の偏心部２
３とハウジング２６との間の接触点２８における間隙を
介して挿入されるブレード２５を示している・ 図示のように、ブレード２５は圧力室３０から入口室２
９を分離する作用全盲し、その容積はブレード２５の対
応する面とハウジング２６の内面、ハウジング２６の内
面におけるブレード２５の取付緑部３１と接触点２８、
及びハウジング２６の横方向の壁部によって形成され、
その一方は第１Ａ図の実施例におりてはピストン８の横
方向の面２４ｈとクランクシャフト７の偏心部３６とに
よって形成され、又他方はハウジング２６の底面３２に
よって形成される。

第１Ａ、４，５．６及び７図について、油ポンプの入口
室２９は、主軸受５の鍔１３に設けられた吸込孔３３ａ
によりシェル３の底部内の油だめ３４に連通している。

圧力Ｎ３０は、クランクシャフト７の偏心部２３に放射
方向に設けられた油の吐出孔５ｔＨｃよシ中心の油供給
孔３９に連通している。

中心の油供給孔３９から主軸受５と補助軸受６０面及び
回転ピストン８の内面えの油の分配は一つ或はそれ以上
の放射方向の孔３８＆（第１Ａ図）によつてなされる、
油の吐出孔３８（第１Ａ、４゜５．６及び７図）の周縁
の端部は、ポンプによって移動した油の全容積を使用し
得るように、偏心部２３とハウジング２６の内面との間
の接触点２８に対し僅かに進んだ角変位ＮＫある。

第１Ｂ、８及び９図について、入口室２９は、吸込管３
３ｂによりシェル３の底部内の油だめに連通してｂる。

圧力室３０は、異なる形を有し得る！４滑油の婢により
補助軸受６と主軸受５に連通している。

第１Ｂ及び８図において、らせん状の溝３５がクランク
シャフト７０表面に設けられている。これ等のらせん状
の＄３５は、従来の技術によって補助軸受６、偏心部３
６及び主軸受５に沿って油を供給する。第８図に示すよ
うに、ポンプによって移動した油は接触点２８に対して
僅かに進んだ角度位置にあるらせん状の溝３５の正面端
部全経て吐出される。

第９図は他の実施例であって、ポンプによって移動した
油は＠４０ｆ経て吐出される。この溝は正面のカバー３
７の円筒状の内面と補助軸受６と主軸受５の面とく設け
られている。

強調すべき事は、第４．５，６．８及び９図に示したブ
レード２５の自由端は十分に可撓性を有して圧力室３０
の全体の容積と油圧とを等しくする事である。

第４．５，６．８及び９図について述べられる他の点は
、ブレード２５はその材料と厚さに応じて減少した長さ
を有し得る事である。ブレード２５がプラスチックフィ
ルムからなるような場合には、フィルムが偏心部２３と
十分く粘着する限シにおいてはその長さを減少し得る。

この粘着は偏心部２３の回転によって生じた油のフィル
ムの為であシ、ポンプの入口側と圧力側とを分離するフ
ィルムを僅かく変形させるように作用する。

第７図に示した実施例においては、ブレード２５と偏心
部２３の面との間にとじ込められた油の容積（領域４）
で示す）は、油がブレード２５とハウジング２６の横方
向の面との間の間ｌ！Ｊｔ−経てリークするから、入口
室２９と圧力室３０との間の中間の圧力を受ける。この
油のリークは有効に移動した容積に対して殆ど無関係で
あるからゾンデの効率には影響がない。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図と第１Ｂ図とは、本発明の好ましい実施例によ
る水平のロータリー形密封圧縮機の一部の縦断面図、第
２図は第１Ｂ図に示した圧縮機を”Ａ″矢印方向から見
た正面図、第３図は第１Ａ図と第１Ｂ図のＢ　−Ｂ’線
に沿う断面図、第４，５及び６図ンま油ポンプの操作状
態を示す第１Ａ図のＣ−Ｃｌ線に沿う断面図、第７図は
第１Ａ図に示した油ポンプの他の構造を示す第１Ａ図の
ｃ　−ｃ’線に沿う断面図で、第８図と第９図とは第１
Ｂ図に示した油ポンプの２つの異なる構造を示す第１Ｂ
図のｃ　−ｃ’線に沿う断面図である。 ５．６・・・軸受、７・・・クランクシャフト、２３・
・・偏心部、２５・・・ブレード、２６・・・ハウジン
グ、２８・・・接触点、２９・・・入口室、３０・・・
圧力室、３１・・・点、３７・・・正面のカバー。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦Ｒθ、／Ａ Ｒθ、／Ｂ ＦＩＧ、　２

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸受と補助軸受によって支持されるクランクシ
   ャフトによって駆動されるピストンを内蔵するシリンダ
   ーを有する圧縮機ユニットと、クランクシャフトを回転
   駆動する電動機と、クランクシャフトの一部をとりまき
   、油だめ及び潤滑を必要とするユニットの一部と流体連
   通する油ポンプと、圧縮機ユニット、電動機、油ポンプ
   及び油だめを包囲する密封シェルとよりなるものであっ
   て、前記油ポンプは円筒状のハウジング２６内に滑動す
   るように設けられるクランクシャフト７の偏心部２３を
   有し、このハウジングはクランクシャフト７の軸に同心
   で軸受５或は６の一方内或は補助軸受６の正面のカバー
   ３７内に設けられ、ハウジングの軸方向の長さに対応す
   る巾を有する少くとも彎曲した長いブレード２５を有し
   、このブレード２５は少くともその縁の一方がハウジン
   グ２６の内面の点３１で取りつけられ、入口室２９と圧
   力室３０とを形成するように円筒状のハウジング２６と
   偏心部２３との間の接触点２８に挿入され、ハウジング
   ２６の各空隙の一方はブレード２５の点３１と接触点２
   ８との間で形成され、入力室２９と圧力室３０とは油だ
   めに集められた潤滑油とクランクシャフト７の一部及び
   潤滑を必要とする軸受５、６と各々流体連通する水平の
   密封圧縮機。
2. （２）ブレードは耐熱性で媒体の化学的状態と適合する
   プラスチック材料のフィルムである特許請求の範囲第１
   項記載の水平の密封圧縮機。
3. （３）ブレードは可撓で耐摩耗性及び耐疲労性の特性を
   もった金属である特許請求の範囲第１項記載の水平の密
   封圧縮機。
4. （４）油ポンプの入口室２９は主軸受５或は補助軸受６
   に設けられた吸込孔３３ａによってシェル３の底部の油
   だめ３４に連通する特許請求の範囲第１項記載の水平の
   密封圧縮機。
5. （５）油ポンプの入口室２９は吸込パイプ３３ｂにより
   シェル３の底部の油だめ３４に連通する特許請求の範囲
   第１項記載の水平の密封圧縮機。
6. （６）圧力室３０は偏心部２３に放射方向に設けられた
   油の吐出孔３８によって中心の油供給孔３９に連通し、
   この中心の油供給孔３９はクランクシャフト７に設けら
   れた放射方向の孔３８ａによって潤滑を必要とするクラ
   ンクシャフト７の表面と流体連通をしている特許請求の
   範囲第１項記載の水平の密封圧縮機。
7. （７）圧力室３０は潤滑溝によって補助軸受６と主軸受
   ５に連通している特許請求の範囲第１項記載の水平の密
   封圧縮機。
8. （８）潤滑溝はらせん状の溝３５の形でクランクシャフ
   ト７の表面に形成されている特許請求の範囲第７項記載
   の水平の密封圧縮機。
9. （９）潤滑溝４０は正面のカバー３７の円筒状の内面と
   補助軸受６と主軸受５の面とに設けられている特許請求
   の範囲第７項記載の水平の密封圧縮機。
10. （１０）油の吐出孔３８の周縁の端部は偏心部２３とハ
    ウジング２６の内面との間の接触点２８に対し僅かに進
    んだ角度位置に設けられている特許請求の範囲第８項記
    載の水平の密封圧縮機。
11. （１１）円筒状のハウジング２６の横方向の壁の一方は
    ピストン８の横方向の面２４ａの部分とクランクシャフ
    ト７の偏心部３６とによって形成される特許請求の範囲
    第１項記載の水平の密封圧縮機。
12. （１２）前記油ポンプは確実に油を移動させる特徴を有
    する特許請求の範囲第１項記載の水平の密封圧縮機。