WO2018139354A1 - 圧縮機 - Google Patents

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WO2018139354A1
WO2018139354A1 PCT/JP2018/001541 JP2018001541W WO2018139354A1 WO 2018139354 A1 WO2018139354 A1 WO 2018139354A1 JP 2018001541 W JP2018001541 W JP 2018001541W WO 2018139354 A1 WO2018139354 A1 WO 2018139354A1
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compressor
refrigerant
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熊倉 英二
古庄 和宏
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ダイキン工業株式会社
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    • F04C23/008Hermetic pumps

Definitions

  • the present disclosure relates to a compressor, and more particularly, to a structure that suppresses heat generation in order to suppress the occurrence of a disproportionation reaction in a compressor that compresses a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having a property of causing a disproportionation reaction. Is.
  • Patent Document 1 discloses a rolling piston type compressor.
  • a mixed refrigerant containing HFO-1123 and HFO-1123 can be considered as a candidate for a low GWP refrigerant, as disclosed in Patent Document 2 (WO2012157764).
  • WO2012157764 the reaction tendency of two types of refrigerants (refrigerant A and refrigerant B), HFO-1123, when some energy is input under high pressure and high temperature conditions, disproportionation reaction (self-decomposition reaction) occurs with compound formation.
  • This is a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having the property of causing That is, the disproportionation reaction is a chemical reaction in which the same type of molecules react with each other to give different products.
  • the present disclosure has been made in view of such problems, and an object of the present disclosure is to provide a per-bearing contact in a compressor that compresses a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having a property of causing a disproportionation reaction. Is to suppress the temperature rise of the refrigerant to suppress the occurrence of disproportionation reaction.
  • a first aspect of the present disclosure includes a casing (11), a compression mechanism (12) accommodated in the casing (11), an electric motor (13) that drives the compression mechanism (12), and the compression mechanism (12) has a drive shaft (S) that connects the electric motor (13) and a bearing (B) that rotatably supports the drive shaft (S), and has the property of causing a disproportionation reaction. It is premised on a compressor that compresses a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon.
  • the compressor has a contact portion between the drive shaft (S) and the bearing portion (B), and an end edge of the bearing portion (B) is located at the drive shaft (S) during the rotation of the drive shaft (S). ) Is provided with a heat generation suppressing portion (1) that suppresses excessive heat generation due to line contact.
  • the heat generation suppressing portion (1) is provided in the contact portion between the drive shaft (S) and the bearing portion (B), when the compressor is operated at a high load or high rotation, It is possible to suppress a sudden increase in temperature due to the occurrence of contact with one piece in the bearing. Therefore, in the compressor using the refrigerant having the property of causing the disproportionation reaction, the disproportionation reaction of the refrigerant is difficult to occur. Further, even if the lubricating oil in the bearing flows down while the compressor is stopped for a long time, it is possible to suppress the occurrence of a disproportionation reaction at the time of restart.
  • the end portion of the bearing portion (B) is formed thin by making the outer diameter smaller than the main body portion excluding the end portion.
  • An elastic bearing portion (2) having elasticity is formed, and the heat generation suppressing portion (1) is constituted by the elastic bearing portion (2).
  • the elastic bearing portion (2) as the heat generation suppressing portion (1), when the compressor is operated at a high load or at a high rotation, the bearings are locally contacted and locally Since the temperature rise can be suppressed, the refrigerant disproportionation reaction hardly occurs in the compressor using the refrigerant having the property of causing the disproportionation reaction.
  • the drive shaft (S) is fitted into the fitting portion with the bearing portion (B) from the center portion of the fitting portion toward the edge portion. It has a shaft-side crowning portion (3) with a smaller outer diameter, and the heat generation suppressing portion (1) is constituted by the shaft-side crowning portion (3).
  • the bearing portion (B) is fitted into the fitting portion with the drive shaft (S) from the center portion of the fitting portion toward the edge portion. It has a bearing-side crowning portion (4) with an increased inner diameter, and the heat generation suppressing portion (1) is constituted by the bearing-side crowning portion (4).
  • the shaft side crowning part (3) is provided as the heat generation suppressing part (1)
  • the bearing side crowning part (4) is provided as the heat generation suppressing part (1).
  • the end portion of the bearing portion (B) is configured to have a larger inner diameter than the main body portion excluding the end portion and to store the lubricating oil.
  • the bearing-side oil groove portion (5) is formed, and the heat generation suppressing portion (1) is constituted by the bearing-side oil groove portion (5).
  • the drive shaft (S) is configured such that lubricating oil is accumulated in a part of a fitting portion with the bearing portion (B).
  • An oil groove part (6) is formed, and the heat generation suppressing part (1) is constituted by the shaft-side oil groove part (6).
  • the shaft-side oil groove portion (6) is formed by reducing the outer diameter of a part of the fitting portion with the bearing portion (B) of the drive shaft (S) smaller than the main body portion excluding the part. Can be constructed.
  • the bearing side oil groove part (5) is provided as the heat generation suppressing part (1)
  • the shaft side oil groove part (6) is provided as the heat generation suppressing part (1).
  • a seventh aspect of the present disclosure is characterized in that, in any one of the first to sixth aspects, the refrigerant is a refrigerant containing HFO-1123.
  • a refrigerant containing HFO-1123 is used as the refrigerant. Since HFO-1123 is easily decomposed by OH radicals in the atmosphere, it has little influence on the ozone layer or global warming. Further, by using a refrigerant containing HFO-1123, the performance of the refrigeration cycle of the refrigeration apparatus is also improved.
  • the heat generation suppressing portion (1) is provided at the contact portion between the drive shaft (S) and the bearing portion (B), when the compressor is operated at a high load or a high rotation speed. , It is possible to suppress a sudden increase in temperature due to the occurrence of contact with one piece in the bearing. Therefore, in a compressor using a refrigerant having the property of causing a disproportionation reaction, it is possible to suppress an increase in the temperature of the refrigerant by suppressing the occurrence of per-portion at the bearing, and to suppress the disproportionation reaction of the refrigerant.
  • the said effect can be acquired also in the high pressure dome type compressor with which the inside of a casing becomes a high pressure.
  • the elastic bearing portion (2) as the heat generation suppressing portion (1), when the compressor is operated at a high load or at a high speed, the bearings are locally contacted and are locally Therefore, in the compressor using the refrigerant having the property of causing the disproportionation reaction, the disproportionation reaction of the refrigerant can be suppressed with a simple configuration.
  • the shaft side crowning part (3) is provided as the heat generation suppressing part (1)
  • the bearing side crowning part (4) is provided as the heat generation suppressing part (1).
  • the bearing-side oil groove part (5) is provided as the heat generation suppressing part (1)
  • the shaft-side oil groove part (6) is provided as the heat generation suppressing part (1).
  • a refrigerant containing HFO-1123 is used as the refrigerant. Since HFO-1123 is easily decomposed by OH radicals in the atmosphere, it has little influence on the ozone layer or global warming. Further, by using a refrigerant containing HFO-1123, the performance of the refrigeration cycle of the refrigeration apparatus is also improved. Therefore, it is possible to easily put into practical use a compressor that has a small influence on the ozone layer and the influence of global warming and can improve the performance of the refrigeration cycle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a bearing structure of a compressor according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the oscillating piston compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the compression mechanism.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a swing piston type compressor according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a compression mechanism according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a plan view of the rear head according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the bearing structure of the compressor according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the scroll compressor according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the bearing structure of the compressor according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the swing piston compressor according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a main part of the bearing structure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the bearing structure of the compressor according to the fourth and fifth embodiments.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a reciprocating compressor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view of the scroll compressor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view of the scroll compressor according to the first modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is a partial cross-sectional view of a scroll compressor according to the second modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 19 is a graph showing a reaction tendency of a refrigerant having a property of causing a disproportionation reaction.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a bearing structure of a conventional compressor.
  • the present embodiment relates to a compressor that compresses a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having a property of causing a disproportionation reaction.
  • This compressor is provided in the refrigerant circuit and performs the compression stroke of the refrigeration cycle.
  • the compressor includes a casing, a compression mechanism housed in the casing, an electric motor that drives the compression mechanism, and a drawing that will be described later, as will be described in detail in Embodiments 1 to 5 described later. As shown in FIG. 1, it has a drive shaft (S) that connects the compression mechanism and the electric motor, and a bearing portion (B) that rotatably supports the drive shaft (S).
  • the edge of the bearing portion (B) is connected to the drive shaft (S) at the contact portion between the drive shaft (S) and the bearing portion (B) while the drive shaft (S) is rotating.
  • a heat generation suppressing portion (1) that suppresses excessive heat generation due to line contact is provided.
  • Embodiment 1 The first embodiment will be described.
  • Embodiment 1 is an example in which the heat generation suppressing portion (1) is constituted by an elastic bearing portion (2) having a schematic structure shown in FIG.
  • the end portion of the bearing portion (B) is more than the main body portion excluding the end portion.
  • FIG. 1 shows a state in which the drive shaft (S) is inclined, and the elastic bearing portion (2) is elastically deformed following the inclination.
  • the compressor (10) of the first embodiment is a swinging piston type compressor (100)
  • the elastic bearing (2) is a bearing structure of the swinging piston type compressor (100).
  • the swing piston type compressor (100) includes a casing (110), a compression mechanism (120) accommodated in the casing (110), an electric motor (130) for driving the compression mechanism (120), A drive shaft (140) (the drive shaft (S) in FIG. 1) that connects the compression mechanism (120) and the electric motor (130), and a bearing portion (150) that rotatably supports the drive shaft (140) ( The bearing portion (B) of FIG.
  • the casing (110) includes a vertically long cylindrical body part (111), an upper end panel (112) fixed to the upper end of the body part (111), and a lower end panel (113) fixed to the lower end of the body part (111). ).
  • the casing (110) is provided with a suction pipe (114) that passes through the body (111) and a discharge pipe (115) that passes through the upper end plate (112).
  • the compression mechanism (120) includes an annular cylinder (121) having a space constituting a cylinder chamber (compression chamber), and a front head fixed to the upper end surface of the cylinder (121). (122) and a rear head (123) fixed to the lower end surface of the cylinder (121).
  • the front head (122), the cylinder (121), and the rear head (123) are tightened with a fastening member such as a bolt.
  • the compression mechanism (120) is fixed to the casing (110) by joining the cylinder (121) to the body (111) of the casing (110).
  • the cylinder chamber of the compression mechanism (120) is loaded with a piston (125) that rotates eccentrically in the cylinder chamber.
  • the electric motor (130) includes a stator (131) fixed to the casing (110) above the compression mechanism (120), and is disposed inside the stator (131) and rotates relative to the stator (131). And a rotor (132).
  • the drive shaft (140) is fixed to the rotor (132) of the electric motor (130) and rotates integrally with the rotor (132).
  • the drive shaft (140) has an eccentric portion (141) fitted to the piston (125) of the compression mechanism (120) and a bearing portion of the front head (122) positioned above and below the piston (125). (150) and the bearing (150) of the rear head (123) are rotatably supported.
  • the piston (125) includes an annular portion (125a) and a blade (125b) extending from the annular portion (125a) to the outer periphery.
  • the blade (125b) is swingably held by a swing bush (127) attached to the piston (125).
  • the bearing portion (150) of the front head (122) is formed thin at the upper and lower end edge portions by making the outer diameter smaller than the main body portion (1a) excluding the end edge portion, and is elastic.
  • the elastic bearing part (2) which has is formed.
  • an elastic bearing portion (2) having an outer diameter smaller than that of the main body portion (1a) of the bearing portion (150) is formed on the upper edge portion.
  • the refrigerant filled in the refrigerant circuit and compressed by the oscillating piston compressor (100) can be a single refrigerant composed of a fluorinated hydrocarbon having a disproportionation reaction or a disproportionation reaction. It is possible to use a mixed refrigerant comprising a fluorinated hydrocarbon having the above and at least one other refrigerant.
  • Fluorohydrocarbons having the property of causing a disproportionation reaction include hydrofluoroolefins that have a carbon-carbon double bond that has little impact on the ozone layer and global warming and is easily decomposed by OH radicals ( HFO) can be used.
  • HFO OH radicals
  • HFO refrigerants other than HFO-1123 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf), 1,3,3,3-tetrafluoro described in JP-A No.
  • HFO-1234ze Propene (HFO-1234ze), 2-fluoropropene (HFO-1261yf), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,1,2-trifluoropropene (HFO-1243yc), special 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye), trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze (E) described in Table 2006-512426 )), Cis-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze (Z)), As long as it has the property of causing disproportionation reaction. Further, as the fluorinated hydrocarbon having the property of causing a disproportionation reaction, an acetylene-based fluorinated hydrocarbon having a carbon-carbon triple bond may be used.
  • HFO-1123 when using a mixed refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having the property of causing a disproportionation reaction, it is preferable that the above-mentioned HFO-1123 is included.
  • a mixed refrigerant composed of HFO-1123 and HFC-32 can be used.
  • a mixed refrigerant composed of HFO-1123, HFC-32, and HFO-1234yf can also be used.
  • AMOLEA X series registered trademark: manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
  • AMOLEA Y series registered trademark: manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
  • HFO-1123 hydrocarbon (HC), hydrofluorocarbon (HFC), hydrochlorofluoroolefin (HCFO), chlorofluoroolefin (CFO), etc.
  • HFO-1123 hydrocarbon
  • HFC hydrofluorocarbon
  • HCFO hydrochlorofluoroolefin
  • CFO chlorofluoroolefin
  • HFC is a component that improves performance and has little impact on the ozone layer and global warming. It is preferable to use HFC having 5 or less carbon atoms.
  • difluoromethane HFC-32
  • difluoroethane HFC-152a
  • trifluoroethane HFC-143
  • tetrafluoroethane HFC-134
  • pentafluoroethane HFC-125
  • Pentafluoropropane HFC-245ca
  • HFC-236fa heptafluoropropane
  • HFC-227ea pentafluorobutane
  • HFCP heptafluorocyclopentane
  • HFC-32 difluoromethane
  • HFC-152a 1,1-difluoroethane
  • 1,1,2,2-tetrafluoroethane are less affected by both the ozone layer and global warming.
  • HFC-134 1,1,1,2-tetrafluoroethane
  • HFC-125 pentafluoroethane
  • HCFO is a compound having a carbon-carbon double bond, a high proportion of halogen in the molecule, and reduced combustibility.
  • HCFO includes 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (HCFO-1224yd), 1-chloro-2,2-difluoroethylene (HCFO-1122), 1,2-dichlorofluoroethylene (HCFO). -1121), 1-chloro-2-fluoroethylene (HCFO-1131), 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233xf) and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233zd) can be used.
  • HCFO-1224yd having particularly excellent performance is preferable, and HCFO-1233zd is preferable because it has excellent high critical temperature, durability, and coefficient of performance.
  • HCFOs other than HCFO-1224yd may be used alone or in combination of two or more.
  • the oscillating piston compressor (100) since the elastic bearing portion (2) is provided as the heat generation suppressing portion (1) at the contact portion between the drive shaft (140) and the bearing portion (150), the oscillating piston compressor When (100) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to prevent the bearing portion (150) from causing a piece of contact and a local rapid increase in temperature. Therefore, in the oscillating piston compressor (100) that uses a refrigerant having the property of causing a disproportionation reaction, a simple configuration suppresses the occurrence of per one contact at the bearing (150) and suppresses the temperature rise of the refrigerant. It is possible to suppress the refrigerant from causing a disproportionation reaction. Further, even if the lubricating oil in the bearing portion (150) flows down while the oscillating piston compressor (100) is stopped for a long time, it is possible to suppress the occurrence of a disproportionation reaction at the time of restart.
  • Modification 1 of Embodiment 1 shown in FIGS. 5 to 7 is an example in which the elastic bearing portion (2) is applied to the bearing structure of a two-cylinder type swinging piston compressor (100).
  • the swing piston type compressor (100) includes a casing (110), a compression mechanism (120) accommodated in the casing (110), and the compression as in the first embodiment of FIGS.
  • An electric motor (130) that drives the mechanism (120), a drive shaft (140) that connects the compression mechanism (120) and the electric motor (130), and a bearing portion that rotatably supports the drive shaft (140). 150).
  • the front head (122), the first cylinder (121A), the middle plate (124), the second cylinder (121B), and the rear head (123) are fastened together by fastening members such as bolts.
  • the first piston (125A) is loaded in the first cylinder (121A)
  • the second piston (125B) is loaded in the second cylinder (121B).
  • the drive shaft (140) is fixed to the rotor (132) of the electric motor (130), rotates integrally with the rotor (132), and fits with the first piston (125a) (first eccentric portion (141A)). And a second eccentric portion (141B) fitted to the second piston (125B).
  • the drive shaft (140) is rotatably supported by the bearing portion (150) of the front head (122) and the bearing portion (150) of the rear head (123).
  • the first piston (125A) and the second piston (125B) are configured in the same manner as the piston (125) of the first embodiment as shown in FIG. Specifically, the first piston (125A) includes an annular portion (125Aa) and a blade (125Ab) extending from the annular portion (125Aa) to the outer periphery, and the blade (125Ab) is configured as a swing bush ( 127A).
  • the first piston (125B) includes an annular portion (125Ba) and a blade (125Bb) extending from the annular portion (125Ba) to the outer periphery, and the blade (125Bb) is held by the swing bush (127B). It is comprised so that.
  • the elastic bearing portion (2) is formed on the bearing portion (150) of the rear head (123). As shown in FIG. 7, the elastic bearing portion (2) is formed with an arc-shaped groove (123a) in a part in the circumferential direction of the rear head (123), so that the bearing portion (150) of the rear head (123) is formed.
  • the outer diameter is made smaller than the main body portion (1a) of the bearing portion (150).
  • the arc-shaped groove is formed in the region of about 130 ° in the figure, but the angle range to be formed may be appropriately changed, for example, formed in a semicircular region of about 180 °.
  • the oscillating piston type compressor (100) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to prevent the bearing portion (150) from causing a single contact and a local temperature sudden increase.
  • the simple structure makes it possible to suppress the occurrence of per contact at the bearing (150) and to increase the temperature of the refrigerant. It is possible to suppress the refrigerant from causing a disproportionation reaction.
  • the second modification of the first embodiment is an example in which the elastic bearing portion (250) (the elastic bearing (2) in FIG. 1) is applied to the bearing structure of the scroll compressor (200).
  • the scroll compressor (200) includes a casing (210), a compression mechanism (220) accommodated in the casing (210), and the compression mechanism (220) so as to drive the compression mechanism (220).
  • An electric motor (230) provided below, a drive shaft (240) (S) connecting the compression mechanism (220) and the electric motor, and the drive shaft (240) (drive shaft (S) in FIG. 1) It has a bearing part (250) (bearing part (B) in FIG. 1) that is rotatably supported.
  • the compression mechanism (220) has a fixed scroll (221) and a movable scroll (225).
  • the fixed scroll (221) is a member in which a fixed side end plate portion (222) and a fixed side wrap (223) are integrally formed.
  • the movable scroll (225) is a member in which the movable side end plate portion (226) and the movable side wrap (227) are integrally formed.
  • the fixed wrap (223) and the movable wrap (227) are spiral wall portions that mesh with each other, and a compression chamber is formed between the fixed wrap (223) and the movable wrap (227).
  • the housing (260) to which the fixed scroll (221) is attached with a fastening member such as a bolt is fixed to the casing (210).
  • the housing (260) constitutes the bearing portion (250) that rotatably supports the drive shaft (240) in which the eccentric portion (241) is coupled to the boss portion (228) formed on the movable scroll (225). is doing.
  • the boss portion (228) also constitutes a bearing portion (250) that rotatably supports the eccentric portion (241) of the drive shaft (240).
  • the bearing (250) of the housing (260) is formed with a circumferential groove (250a) having an outer diameter smaller than that of the body (1a) of the bearing (250).
  • the inside is an elastic bearing (2).
  • a circumferential groove (228a) is also formed at the lower end of the boss (228).
  • the circumferential groove (228a) has an outer diameter of the boss (228) (bearing (250)).
  • An elastic bearing portion (2) smaller than the main body portion (1a) is formed.
  • the bearing portion (250) of the housing (260) that supports the main shaft portion of the drive shaft (240) and the eccentric portion (241) of the drive shaft (240) are provided.
  • An elastic bearing portion (2) is formed on the boss portion (228) (bearing portion (250)) of the movable scroll (225) to be supported.
  • each elastic bearing (2) is elastic. Deforms. This makes it difficult for a single contact (line contact) to occur between the drive shaft (240) and the bearing portion (250), thereby suppressing an increase in temperature. Also, if the scroll compressor (200) is stopped for a long time and restarted in a state where the lubricating oil in the bearing (250) is flowing down, in the conventional structure, before the lubricating oil is supplied to the sliding part, In contrast, in the second modification of the first embodiment, it is possible to prevent the metals from coming into strong contact with each other.
  • the scroll compressor (200) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to prevent the bearing portion (250) from causing a piece of contact and a local rapid increase in temperature.
  • the simple structure prevents the occurrence of per contact at the bearing portion (250), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant. Can suppress the disproportionation reaction.
  • Embodiment 2 ⁇ Embodiment 2 >> Embodiment 2 will be described.
  • Embodiment 2 is an example in which the heat generation suppressing portion (1) is configured by a shaft side crowning portion (3) shown in FIG.
  • the outer diameter of the fitting portion that fits with the bearing portion (B) decreases from the center of the fitting portion toward the edge portion.
  • a shaft-side crowning portion (3) is formed.
  • the compressor (10) of the second embodiment is a scroll compressor (200).
  • the scroll compressor (200) includes a casing (210), a compression mechanism (220) accommodated in the casing (210), and the compression mechanism (220).
  • An electric motor (not shown (230)) provided below the compression mechanism (220) so as to drive, and a drive shaft (240) connecting the compression mechanism (220) and the electric motor (drive shaft of FIG. 2) (S)) and a bearing portion (250) (bearing portion (B) in FIG. 2) that rotatably supports the drive shaft (240).
  • the compression mechanism (220) has a fixed scroll (221) and a movable scroll (225).
  • the fixed scroll (221) is a member in which a fixed side end plate portion (222) and a fixed side wrap (223) are integrally formed.
  • the movable scroll (225) is a member in which the movable side end plate portion (226) and the movable side wrap (227) are integrally formed.
  • the fixed wrap (223) and the movable wrap (227) are spiral wall portions that mesh with each other, and a compression chamber is formed between the fixed wrap (223) and the movable wrap (227).
  • the housing (260) to which the fixed scroll (221) is attached with a fastening member such as a bolt is fixed to the casing (210).
  • the housing (260) constitutes a bearing portion (250) that rotatably supports the drive shaft (240) in which the eccentric portion (241) is coupled to the boss portion (228) formed on the movable scroll (225).
  • the boss portion (228) also constitutes a bearing portion (250) that rotatably supports the eccentric portion (241) of the drive shaft (240).
  • the shaft side crowning portion (3) is formed on the main shaft portion (242) of the drive shaft (240) supported by the bearing portion (250) of the housing (260).
  • the shaft-side crowning portion (3) is also formed in the eccentric portion (241) of the drive shaft (240) supported by the boss portion (228).
  • the shaft side crowning portion (3) is formed on the main shaft portion (242) and the eccentric portion (241) of the drive shaft (240).
  • the scroll compressor (200) when the scroll compressor (200) is operated, for example, at a high load or high speed rotation, when the drive shaft (240) is tilted as shown in FIG.
  • the inclination of the drive shaft (240) is allowed. This makes it difficult for a single contact (line contact) to occur between the drive shaft (240) and the bearing portion (250), thereby suppressing an increase in temperature.
  • the scroll compressor (200) is stopped for a long time and restarted in a state where the lubricating oil in the bearing (250) is flowing down, in the conventional structure, before the lubricating oil is supplied to the sliding part,
  • the second embodiment can prevent the metals from coming into strong contact with each other.
  • the scroll compressor (200) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to prevent the bearing portion (250) from causing a piece of contact and a local rapid increase in temperature.
  • the simple structure prevents the occurrence of per contact at the bearing portion (250), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant. Can suppress the disproportionation reaction.
  • Embodiment 3 A third embodiment will be described.
  • Embodiment 3 is an example in which the heat generation suppressing portion (1) is configured by a bearing side crowning portion (4) shown in FIG.
  • the heat generation suppressing portion (1) is configured by a bearing side crowning portion (4) shown in FIG.
  • the inner diameter of the fitting portion with the drive shaft (S) increases from the center portion to the end edge portion of the fitting portion.
  • a bearing side crowning portion (4) is formed.
  • the same refrigerant as in the first and second embodiments is used as the refrigerant compressed by the compressor (10).
  • Embodiment 3 is an example in which the bearing-side crowning portion (4) is applied to the bearing structure of the oscillating piston compressor (100).
  • the swing piston type compressor (100) includes a casing (110), a compression mechanism (120) accommodated in the casing (110), and the compression as in the first embodiment of FIGS.
  • An electric motor (130) that drives the mechanism (120), a drive shaft (140) that connects the compression mechanism (120) and the electric motor (130), and a bearing portion that rotatably supports the drive shaft (140). 150).
  • the compression mechanism (120) has a structure in which a front head (122), a cylinder (121), and a rear head (123) are fastened together by a fastening member such as a bolt, and a piston (125 ) Is loaded.
  • the drive shaft (140) is fixed to the rotor (132) of the electric motor (130), rotates integrally with the rotor (132), and has an eccentric portion (141) fitted to the piston (125). Yes.
  • the drive shaft (140) is rotatably supported by the bearing portion (150) of the front head (122) and the bearing portion (150) of the rear head (123).
  • the bearing side crowning portion (4) is formed in the bearing portion (150) of the front head (122) and the bearing portion (150) of the rear head (123).
  • the bearing-side crowning portion (4) extends from the center of the fitting portion to the fitting portion with the drive shaft (140) in the bearing portion (150) of the front head (122) and the rear head (123). It is a portion formed by a curved surface or a tapered surface so that the inner diameter increases toward the edge.
  • the oscillating piston type compressor (100) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to prevent the bearing portion (150) from causing a single contact and a local temperature sudden increase.
  • the simple structure makes it possible to suppress the occurrence of per contact at the bearing (150) and to increase the temperature of the refrigerant. It is possible to suppress the refrigerant from causing a disproportionation reaction.
  • Embodiment 4 A fourth embodiment will be described.
  • Embodiment 4 is an example in which the heat generation suppressing portion (1) is constituted by a bearing-side oil groove portion (5) shown in FIG.
  • the bearing side (B) is configured such that the end portion of the bearing portion (B) has a larger inner diameter than the main body portion excluding the end portion and accumulates lubricating oil.
  • An oil groove (5) is formed.
  • the same refrigerant as in the first to third embodiments is used as the refrigerant compressed by the compressor (10).
  • Embodiment 4 is an example in which the bearing-side oil groove (5) is applied to the bearing structure of the reciprocating compressor (300).
  • the reciprocating compressor (300) includes a casing (310), a four-cylinder reciprocating compression mechanism (320) housed in the casing (310), and an electric motor that drives the compression mechanism (320). 330), a crankshaft (340) connecting the compression mechanism (320) and the electric motor (330) (drive shaft (S) in FIG. 14), and a bearing portion for rotatably supporting the drive shaft (340) (350) (bearing portion (B) in FIG. 14).
  • the compression mechanism (320) includes, for example, a cylinder head (321) having four cylinder chambers arranged at intervals of 90 ° as viewed from above, and a piston (322) that advances and retreats each cylinder chamber. 322) is connected to a piston rod (323).
  • a crankshaft (340) (drive shaft (S)) is connected to the piston rod (323), and the refrigerant is compressed by reciprocating each piston (322) at a predetermined timing in the cylinder chamber.
  • the crankshaft (340) is connected to the electric motor (330) disposed above the compression mechanism (320), and rotates integrally with the rotor (332) of the electric motor (330).
  • the crankshaft (340) is rotatably supported by a cylindrical bearing (350) formed integrally with the cylinder head (321).
  • the bearing side oil groove part (5) is formed in the said bearing part (350).
  • the bearing-side oil groove (5) is configured to store lubricating oil at the end of the bearing (350) with an inner diameter larger than that of the main body (1) of the bearing (350). Part.
  • the bearing-side oil groove (5) is supplied with lubricating oil from the cylinder head (321), although not described in detail.
  • Embodiment 5 ⁇ Embodiment 5 >> Embodiment 5 will be described.
  • Embodiment 5 is an example in which the heat generation suppressing portion (1) is configured by a shaft side oil groove portion (6) shown in FIG. As illustrated, in the fifth embodiment, in the drive shaft (S), a shaft-side oil groove portion (6) configured to store lubricating oil in a part of a fitting portion with the bearing portion (B). Is formed.
  • the same refrigerant as in the first to fourth embodiments is used.
  • Embodiment 5 is an example in which the shaft-side oil groove (6) is applied to a scroll compressor (200).
  • the basic configuration of the scroll compressor (200) is the same as that of the second modification of the first embodiment and the scroll compressor (200) of the second embodiment.
  • the compression mechanism (220) includes a fixed scroll (221) and a movable scroll (225), and an eccentric portion (241) of a drive shaft (240) on a boss portion (228) (bearing portion (250)) of the movable scroll (225).
  • the main shaft portion (242) of the drive shaft (240) is rotatably supported by a housing (260) to which the fixed scroll (221) is fixed by a fastening member such as a bolt. Since the configuration of each part is the same as that of the second modification and the second embodiment of the first embodiment except for the shaft-side oil groove (6), a specific description is omitted.
  • the eccentric part (241) of the drive shaft (240) has a depth from the upper end surface of the eccentric part (241) to slightly above the lower end of the eccentric part (241).
  • An annular space-like oil sump (245) is formed.
  • the eccentric portion (241) of the drive shaft (240) is formed with a shaft-side oil groove portion (6) that communicates with the oil reservoir (245) and opens on the outer peripheral surface of the eccentric portion (241). .
  • the shaft-side oil groove (6) is configured to store lubricating oil in a part of the fitting portion with the boss portion (228) (bearing portion (250)).
  • the shaft-side oil groove (6) is constituted by a communication hole as shown in FIG. 16, or a fitting portion between the drive shaft (240) and the bearing portion (250) as shown in FIG.
  • a groove having an outer diameter smaller than that of the main body part excluding the part may be formed in a part of the oil and the oil may be stored in the groove.
  • the scroll compressor (200) even when the scroll compressor (200) is operated at a high load or high rotation, it is possible to suppress a local rapid rise in temperature at the bearing portion (250).
  • the simple structure prevents the occurrence of per contact at the bearing portion (250), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant. Can suppress the disproportionation reaction.
  • the shaft-side oil groove (6) of the scroll compressor (200) is separated from the main shaft of the drive shaft (240) and the bearing (250) of the housing (260). ) Is configured to supply the lubricating oil to the sliding portion between.
  • the scroll compressor (200) is different in the detailed configuration from that of the fifth embodiment shown in FIG. 16, but the basic configuration is the same, and thus the detailed description of the configuration is omitted.
  • the upper end portion of the drive shaft (240) (S) has a depth that extends from the upper end surface of the eccentric portion (241) to the main shaft portion beyond the lower end of the eccentric portion (241).
  • an oil sump (246) having a circular cross section is formed.
  • the main shaft portion of the drive shaft (240) is formed with a shaft-side oil groove portion (6) communicating with the oil reservoir (246) and opening on the outer peripheral surface of the main shaft portion (242).
  • the shaft-side oil groove (6) is configured to store lubricating oil in a part of a fitting portion with the bearing (250) of the housing (260).
  • the scroll compressor (200) even when the scroll compressor (200) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to suppress a local rapid rise in temperature at the bearing portion (250).
  • the simple structure prevents the occurrence of per contact at the bearing portion (250), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant. Can suppress the disproportionation reaction.
  • the shaft side oil groove (6) of the scroll compressor (200) is connected to the eccentric portion (241) of the drive shaft (240) (S) and the bearing portion ( 250), the lubricating oil is supplied to the sliding portion.
  • an eccentric portion (241) having a diameter larger than that of the main shaft portion (242) is formed at the upper end of the drive shaft (240), and an eccentric hole (243 formed in the eccentric portion (241) is formed.
  • the pin shaft (229) of the movable scroll (225) is rotatably supported.
  • the eccentric part (241) of the drive shaft (240) is rotatably supported by the bearing part (250).
  • the eccentric hole (243) formed to support the pin shaft at the upper end portion of the drive shaft (240) is a hole whose bottom surface is located below the tip (lower end) of the pin shaft. 243) is configured as an oil sump.
  • the large-diameter portion is formed with a shaft-side oil groove portion (6) that communicates with the oil reservoir and opens on the outer peripheral surface of the eccentric portion (241).
  • the shaft-side oil groove (6) is configured to store lubricating oil in a part of a fitting portion with the bearing (250) of the housing (260).
  • the scroll compressor (200) even when the scroll compressor (200) is operated at a high load or a high rotation, it is possible to suppress a local rapid rise in temperature at the bearing portion (250).
  • the simple structure prevents the occurrence of per contact at the bearing portion (250), thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant. Can suppress the disproportionation reaction.
  • this bearing structure may be a rolling piston type compressor, for example. You may apply to the compressor of another type.
  • the present disclosure relates to a structure that suppresses heat generation in order to suppress the occurrence of a disproportionation reaction in a compressor that compresses a refrigerant containing a fluorinated hydrocarbon having a property of causing a disproportionation reaction. Useful.

Abstract

不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機において、駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に、駆動軸(S)の回転中に軸受部(B)の端縁が駆動軸(S)と線接触することで過度に発熱するのを抑制する発熱抑制部(1)として弾性軸受部(2)を設ける。

Description

圧縮機
 本開示は、圧縮機に関し、特に、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機において、不均化反応が生じるのを抑えるために発熱を抑制する構造に関するものである。
 従来、圧縮機が接続され、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置が知られており、空気調和装置等に広く利用されている。上記圧縮機は冷凍サイクルの圧縮行程を行うものであり、ローリングピストン型、揺動ピストン型、スクロール型など、種々の形式の圧縮機が用いられている。例えば、特許文献1には、ローリングピストン型の圧縮機が開示されている。
 上記冷媒回路の冷媒として、低GWP冷媒の候補として、特許文献2(WO2012157764)のように、HFO-1123及びHFO-1123を含む混合冷媒を適用することが考えられる。HFO-1123は、図19に2種類の冷媒(冷媒A,冷媒B)の反応傾向を示すように、高圧高温条件で何らかのエネルギーを投入すると、化合物生成に伴い、不均化反応(自己分解反応)を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒である。つまり、不均化反応とは、同一種類の分子が互いに反応し、異なる生成物を与える化学反応である。
特開2015-169089号公報 国際公開第WO2012157764号パンフレット
 不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合、図21に示すように、駆動軸(S)と軸受(B)とからなる軸受構造で片当たりが発生し局所的に温度が急上昇すると、上記冷媒では、化合物生成に伴い、不均化反応(自己分解反応)が発生し、連鎖反応により急激な温度上昇と急激な圧力上昇が発生する。これにより、配管が損傷し、中の冷媒及び化合物が機外へ噴出することが考えられる。特に、ケーシング内が高圧圧力になる高圧ドームの圧縮機においては、ケーシング内の冷媒が高温高圧であり、さらに温度と圧力が上昇することで上記の問題が生じやすくなる。
 また、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機を長時間停止した状態では、軸受内の潤滑油が流れ落ちており、再起動時に軸と軸受が金属接触しやすいため、不均化反応が生じるおそれが高まってしまう。
 本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機において、軸受での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることである。
 本開示の第1の態様は、ケーシング(11)と、該ケーシング(11)内に収容された圧縮機構(12)と、該圧縮機構(12)を駆動する電動機(13)と、該圧縮機構(12)と電動機(13)とを連結する駆動軸(S)と、該駆動軸(S)を回転可能に支持する軸受部(B)とを有し、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機を前提としている。
 そして、この圧縮機は、上記駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に、該駆動軸(S)の回転中に該軸受部(B)の端縁が該駆動軸(S)と線接触することで過度に発熱するのを抑制する発熱抑制部(1)が設けられていることを特徴としている。
 この第1の態様では、駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に発熱抑制部(1)が設けられているため、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。したがって、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において、冷媒の不均化反応が起こりにくくなる。また、圧縮機を長時間停止した状態で軸受内の潤滑油が流れ落ちていても、再起動時に不均化反応が生じるのを抑えられる。
 本開示の第2の態様は、第1の態様において、上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも外径を小径にすることにより薄肉に形成されて弾性を有する弾性軸受部(2)が形成され、上記発熱抑制部(1)が上記弾性軸受部(2)により構成されていることを特徴としている。
 この第2の態様では、発熱抑制部(1)として弾性軸受部(2)を設けることにより、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのを抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において冷媒の不均化反応が起こりにくくなる。
 本開示の第3の態様は、第1の態様において、上記駆動軸(S)が、上記軸受部(B)との嵌合部に、該嵌合部の中央部から端縁部に向かって外径が小さくなる軸側クラウニング部(3)を有し、上記発熱抑制部(1)が上記軸側クラウニング部(3)により構成されていることを特徴としている。
 本開示の第4の態様は、第1の態様において、上記軸受部(B)が、上記駆動軸(S)との嵌合部に、該嵌合部の中央部から端縁部に向かって内径が大きくなる軸受側クラウニング部(4)を有し、上記発熱抑制部(1)が上記軸受側クラウニング部(4)により構成されていることを特徴としている。
 上記第3の態様では、発熱抑制部(1)として軸側クラウニング部(3)を設け、第4の態様では、発熱抑制部(1)として軸受側クラウニング部(4)を設けることにより、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのを抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において冷媒の不均化反応が起こりにくくなる。
 本開示の第5の態様は、第1の態様において、上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも内径を大径にして潤滑油を溜めるように構成された軸受側油溝部(5)が形成され、上記発熱抑制部(1)が上記軸受側油溝部(5)により構成されていることを特徴としている。
 本開示の第6の態様は、第1の態様において、上記駆動軸(S)には、上記軸受部(B)との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成された軸側油溝部(6)が形成され、上記発熱抑制部(1)が上記軸側油溝部(6)により構成されていることを特徴としている。例えば、軸側油溝部(6)は、駆動軸(S)の軸受部(B)との嵌合部の一部に、その一部を除く本体部分よりも外径を小径にすることにより油を溜める構成にすることができる。
 上記第5の態様では、発熱抑制部(1)として軸受側油溝部(5)を設け、第6の態様では、発熱抑制部(1)として軸側油溝部(6)を設けることにより、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生するのを油膜によって抑えて局所的に温度が急上昇するのを抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において冷媒の不均化反応が起こりにくくなる。
 本開示の第7の態様は、第1から第6の態様の何れか1つにおいて、上記冷媒が、HFO-1123を含む冷媒であることを特徴としている。
 この第7の態様では、冷媒として、HFO-1123を含む冷媒を用いている。HFO-1123は、大気中のOHラジカルによって分解され易いため、オゾン層への影響や地球温暖化の影響も小さい。また、HFO-1123を含む冷媒を用いることで、冷凍装置の冷凍サイクルの性能も向上する。
 第1の態様によれば、駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に発熱抑制部(1)が設けられているため、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。したがって、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において、軸受での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。また、圧縮機を長時間停止した状態で軸受内の潤滑油が流れ落ちていても、再起動時に不均化反応が生じるのを抑えられる。第1の態様によれば、ケーシング内が高圧圧力になる高圧ドーム型の圧縮機においても上記効果を得ることができる。
 上記第2の態様によれば、発熱抑制部(1)として弾性軸受部(2)を設けることにより、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において、簡単な構成で冷媒の不均化反応を抑えられる。
 上記第3の態様によれば、発熱抑制部(1)として軸側クラウニング部(3)を設け、上記第4の態様によれば、発熱抑制部(1)として軸受側クラウニング部(4)を設けることにより、それぞれ、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのを抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において、簡単な構成で冷媒の不均化反応を抑えられる。
 上記第5の態様によれば、発熱抑制部(1)として軸受側油溝部(5)を設け、第6の態様によれば、発熱抑制部(1)として軸側油溝部(6)を設けることにより、それぞれ、圧縮機を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受で片当たりが発生するのを油膜によって抑えて局所的に温度が急上昇するのを抑えられるから、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる圧縮機において、簡単な構成で冷媒の不均化反応を抑えられる。
 上記第7の態様によれば、冷媒として、HFO-1123を含む冷媒を用いている。HFO-1123は、大気中のOHラジカルによって分解され易いため、オゾン層への影響や地球温暖化の影響も小さい。また、HFO-1123を含む冷媒を用いることで、冷凍装置の冷凍サイクルの性能も向上する。したがって、オゾン層への影響や地球温暖化の影響が小さく、冷凍サイクルの性能を高められる圧縮機を容易に実用化できる。
図1は、実施形態1に係る圧縮機の軸受構造を示す断面図である。 図2は、実施形態1に係る揺動ピストン型圧縮機の縦断面図である。 図3は、図2の要部拡大図である。 図4は、圧縮機構の横断面図である。 図5は、実施形態1の変形例1に係る揺動ピストン型圧縮機の縦断面図である。 図6は、実施形態1の変形例1に係る圧縮機構の横断面図である。 図7は、実施形態1の変形例1に係るリアヘッドの平面図である。 図8は、実施形態1の変形例2に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図9は、実施形態2に係る圧縮機の軸受構造を示す断面図である。 図10は、実施形態2に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図11は、実施形態3に係る圧縮機の軸受構造を示す断面図である。 図12は、実施形態3に係る揺動ピストン型圧縮機の縦断面図である。 図13は、軸受構造の要部拡大図である。 図14は、実施形態4,5に係る圧縮機の軸受構造を示す断面図である。 図15は、実施形態4に係るレシプロ型圧縮機の縦断面図である。 図16は、実施形態5に係るスクロール圧縮機の部分断面図である。 図17は、実施形態5の変形例1に係るスクロール圧縮機の部分断面図である。 図18は、実施形態5の変形例2に係るスクロール圧縮機の部分断面図である。 図19は、不均化反応を起こす性質を有する冷媒の反応傾向を示すグラフである。 図20は、従来の圧縮機の軸受構造を示す概略の断面図である。
 以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機に関するものである。この圧縮機は冷媒回路に設けられて冷凍サイクルの圧縮行程を行う。この圧縮機は、後述する実施形態1~実施形態5で具体的に説明するように、ケーシングと、該ケーシング内に収容された圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する電動機と、さらに後述する図1に示すように、該圧縮機構と電動機とを連結する駆動軸(S)と、該駆動軸(S)を回転可能に支持する軸受部(B)とを有している。そして、この圧縮機には、上記駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に、駆動軸(S)の回転中に軸受部(B)の端縁が駆動軸(S)と線接触することで過度に発熱するのを抑制する発熱抑制部(1)が設けられている。
 《実施形態1》
 実施形態1について説明する。
 まず、軸受構造の概略構成を説明する。この実施形態1は、上記発熱抑制部(1)を、図1に概略構造を示す弾性軸受部(2)により構成した例である。図示するように、この実施形態1では、駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部において、上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも外径を小径にすることにより薄肉に形成されて弾性を有する弾性軸受部(2)が形成されている。図1は、駆動軸(S)が傾いた状態を示し、弾性軸受部(2)がその傾きに追随して弾性的に変形している。
 次に、圧縮機(100)の具体構造について説明する。図2に示すように、この実施形態1の圧縮機(10)は揺動ピストン型圧縮機(100)であり、弾性軸受部(2)が揺動ピストン型圧縮機(100)の軸受構造として適用されている。この揺動ピストン型圧縮機(100)は、ケーシング(110)と、該ケーシング(110)内に収容された圧縮機構(120)と、該圧縮機構(120)を駆動する電動機(130)と、該圧縮機構(120)と電動機(130)とを連結する駆動軸(140)(図1の駆動軸(S))と、該駆動軸(140)を回転可能に支持する軸受部(150)(図1の軸受部(B))とを有している。
 ケーシング(110)は、縦長円筒状の胴部(111)と、胴部(111)の上端に固定される上部鏡板(112)と、胴部(111)の下端に固定される下部鏡板(113)とを有している。また、ケーシング(110)には、胴部(111)を貫通する吸入管(114)と、上部鏡板(112)を貫通する吐出管(115)とが設けられている。
 圧縮機構(120)は、図2,図3に示すように、シリンダ室(圧縮室)を構成する空間を有する環状のシリンダ(121)と、シリンダ(121)の上端面に固定されるフロントヘッド(122)と、シリンダ(121)の下端面に固定されるリアヘッド(123)とを有し、フロントヘッド(122)、シリンダ(121)、及びリアヘッド(123)が、ボルト等の締結部材で締め付けられて一体化している。この圧縮機構(120)は、シリンダ(121)が上記ケーシング(110)の胴部(111)に接合されることで該ケーシング(110)に固定されている。また、この圧縮機構(120)のシリンダ室には、該シリンダ室内で偏心回転をするピストン(125)が装填されている。
 上記電動機(130)は、上記圧縮機構(120)の上方で上記ケーシング(110)に固定されたステータ(131)と、該ステータ(131)の内側に配置されてステータ(131)に対して回転するロータ(132)とを有している。
 上記駆動軸(140)は、上記電動機(130)のロータ(132)に固定され、該ロータ(132)と一体に回転する。また、駆動軸(140)は、上記圧縮機構(120)のピストン(125)に嵌合する偏心部(141)を有するとともに、ピストン(125)の上下に位置するフロントヘッド(122)の軸受部(150)とリアヘッド(123)の軸受部(150)に回転可能に支持されている。ピストン(125)は、図4に示すように、環状部(125a)と、該環状部(125a)から外周へ延びるブレード(125b)とが一体に構成されている。ブレード(125b)は、ピストン(125)に装着された揺動ブッシュ(127)により揺動可能に保持されている。
 上記フロントヘッド(122)の軸受部(150)は、上側と下端の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分(1a)よりも外径を小径にすることにより薄肉に形成されて弾性を有する弾性軸受部(2)が形成されている。リアヘッド(123)の軸受部(150)には、上側の端縁部に、軸受部(150)の本体部分(1a)よりも外径が小径の弾性軸受部(2)が形成されている。
  -冷媒について-
 冷媒回路に充填され、この揺動ピストン型圧縮機(100)が圧縮する冷媒としては、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素から成る単一冷媒、または不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素と、これ以外の少なくとも1種の冷媒から成る混合冷媒を用いることができる。
 不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素としては、オゾン層への影響、地球温暖化への影響がともに少なく、OHラジカルによって分解されやすい炭素-炭素二重結合を有するヒドロフルオロオレフィン(HFO)を用いることができる。具体的に、このようなHFO冷媒としては、特開2015-7257号公報および特開2016-28119号公報に記載された、優れた性能を有するトリフルオロエチレン(HFO-1123)を用いるのが好ましい。また、HFO-1123以外のHFO冷媒としては、特開平04-110388号公報に記載されている、3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1243zf)、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze)、2-フルオロプロペン(HFO-1261yf)、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)、1,1,2-トリフルオロプロペン(HFO-1243yc)、特表2006-512426号公報に記載されている、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye)、トランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(E))、シス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(Z))のうち、不均化反応を起こす性質を有するものであればよい。また、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素として、炭素-炭素三重結合を有するアセチレン系フッ化炭化水素を用いてもよい。
 また、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む混合冷媒を用いる場合、上述したHFO-1123を含んでいるのが好ましい。例えば、HFO-1123とHFC-32とから成る混合冷媒を用いることができる。この混合冷媒の組成比は、例えば、HFO-1123:HFC-32=40:60(単位:重量%)であるのが好ましい。また、HFO-1123とHFC-32とHFO-1234yfとから成る混合冷媒を用いることもできる。この混合冷媒の組成比は、例えば、HFO-1123:HFC-32:HFO-1234yf=40:44:16(単位:重量%)であるのが好ましい。さらに、混合冷媒として、AMOLEA Xシリーズ(登録商標:旭硝子社製)やAMOLEA Yシリーズ(登録商標:旭硝子社製)を用いることもできる。
 また、混合冷媒に含まれる他の冷媒として、適宜、炭化水素(HC)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ヒドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)、クロロフルオロオレフィン(CFO)などの、HFO-1123とともに気化、液化する他の物質を用いてもよい。
 HFCは、性能を向上させる成分であり、オゾン層への影響、地球温暖化への影響がともに少ない。HFCは、炭素数が5以下であるものを用いるのが好ましい。具体的に、HFCとしては、ジフルオロメタン(HFC-32)、ジフルオロエタン(HFC-152a)、トリフルオロエタン(HFC-143)、テトラフルオロエタン(HFC-134)、ペンタフルオロエタン(HFC-125)、ペンタフルオロプロパン(HFC-245ca)、ヘキサフルオロプロパン(HFC-236fa)、ヘプタフルオロプロパン(HFC-227ea)、ペンタフルオロブタン(HFC-365)、ヘプタフルオロシクロペンタン(HFCP)などを用いることができる。中でも、オゾン層への影響、地球温暖化への影響がともに少ない点から、ジフルオロメタン(HFC-32)、1,1-ジフルオロエタン(HFC-152a)、1,1,2,2-テトラフルオロエタン(HFC-134)、1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC-134a)およびペンタフルオロエタン(HFC-125)を用いるのが特に好ましい。これらのHFCを単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 HCFOは、炭素-炭素二重結合を有し、分子中のハロゲンの割合が多く、燃焼性が抑えられた化合物である。HCFOとしては、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HCFO-1224yd)、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン(HCFO-1122)、1,2-ジクロロフルオロエチレン(HCFO-1121)、1-クロロ-2-フルオロエチレン(HCFO-1131)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)および1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zd)を用いることができる。中でも、特に優れた性能を有するHCFO-1224ydが好ましく、他には、高い臨界温度、耐久性、成績係数が優れることから、HCFO-1233zdが好ましい。HCFO-1224yd以外のHCFOは、単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
  -軸受部の作用-
 この実施形態1に係る揺動ピストン型圧縮機(100)は、例えば高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(140)が図1に示すように傾くと、各弾性軸受部(2)が弾力的に変形する。このことにより、駆動軸(140)と軸受部(150)の間で片当たり(線接触)が生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、この揺動ピストン型圧縮機(100)を長時間停止して軸受部(150)の潤滑油が流れ落ちている状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすくなるのに対して、本実施形態1においては、金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
  -実施形態1の効果-
 この実施形態1によれば、駆動軸(140)と軸受部(150)との接触部に発熱抑制部(1)として弾性軸受部(2)が設けられているため、揺動ピストン型圧縮機(100)を高負荷あるいは高回転で運転した場合に、軸受部(150)で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。したがって、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる揺動ピストン型圧縮機(100)において、簡単な構成により、軸受部(150)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。また、揺動ピストン型圧縮機(100)を長時間停止した状態で軸受部(150)内の潤滑油が流れ落ちていても、再起動時に不均化反応が生じるのを抑えられる。
  -実施形態1の変形例-
 <変形例1>
 図5~図7に示す実施形態1の変形例1は、弾性軸受部(2)を2シリンダタイプの揺動ピストン型圧縮機(100)の軸受構造に適用した例である。
 この揺動ピストン型圧縮機(100)は、図2~図4の実施形態1と同様に、ケーシング(110)と、該ケーシング(110)内に収容された圧縮機構(120)と、該圧縮機構(120)を駆動する電動機(130)と、該圧縮機構(120)と電動機(130)とを連結する駆動軸(140)と、該駆動軸(140)を回転可能に支持する軸受部(150)とを有している。
 圧縮機構(120)は、フロントヘッド(122)と第1シリンダ(121A)とミドルプレート(124)と第2シリンダ(121B)とリアヘッド(123)とがボルト等の締結部材で締結されて一体化された構造であり、第1シリンダ(121A)内に第1ピストン(125A)が装填され、第2シリンダ(121B)内に第2ピストン(125B)が装填されている。
 駆動軸(140)は、電動機(130)のロータ(132)に固定されて該ロータ(132)と一体的に回転するとともに、第1ピストン(125a)に嵌合する第1偏心部(141A)と第2ピストン(125B)に嵌合する第2偏心部(141B)を有している。この駆動軸(140)は、フロントヘッド(122)の軸受部(150)とリアヘッド(123)の軸受部(150)に回転自在に支持されている。
 第1ピストン(125A)及び第2ピストン(125B)は、図6に示すように、実施形態1のピストン(125)と同様に構成されている。具体的には、第1ピストン(125A)は、環状部(125Aa)と、該環状部(125Aa)から外周へ延びるブレード(125Ab)とが一体に構成され、ブレード(125Ab)が揺動ブッシュ(127A)に保持されるように構成されている。第1ピストン(125B)は、環状部(125Ba)と、該環状部(125Ba)から外周へ延びるブレード(125Bb)とが一体に構成され、ブレード(125Bb)が揺動ブッシュ(127B)に保持されるように構成されている。
 また、この実施形態では、リアヘッド(123)の軸受部(150)に弾性軸受部(2)が形成されている。この弾性軸受部(2)は、図7に示すように、リアヘッド(123)の周方向の一部に円弧状の溝(123a)を形成することで、リアヘッド(123)の軸受部(150)の外径をその軸受部(150)の本体部分(1a)よりも小さくすることにより形成されている。
 円弧状の溝は、図では約130°の領域に形成しているが、半円状の約180°の領域に形成するなど、形成する角度範囲を適宜変更してもよい。
 以上の構成において、この揺動ピストン型圧縮機(100)が、高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(140)が図1に示すように傾くと、弾性軸受部(2)が弾力的に変形する。このことにより、駆動軸(140)と軸受部(150)の間で片当たり(線接触)が生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、揺動ピストン型圧縮機(100)を長時間停止して軸受部(150)の潤滑油が流れ落ちている状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態1の変形例1においては、金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、揺動ピストン型圧縮機(100)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(150)で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる揺動ピストン型圧縮機(100)において、簡単な構成により、軸受部(150)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 <変形例2>
 図8に示すように、実施形態1の変形例2は、弾性軸受部(250)(図1の弾性軸受(2))をスクロール圧縮機(200)の軸受構造に適用した例である。
 このスクロール圧縮機(200)は、ケーシング(210)と、該ケーシング(210)内に収容された圧縮機構(220)と、該圧縮機構(220)を駆動するように該圧縮機構(220)の下方に設けられた電動機(230)と、該圧縮機構(220)と電動機とを連結する駆動軸(240)(S)と、該駆動軸(240)(図1の駆動軸(S))を回転可能に支持する軸受部(250)(図1の軸受部(B))とを有している。
 圧縮機構(220)は、固定スクロール(221)と可動スクロール(225)とを有している。固定スクロール(221)は固定側鏡板部(222)と固定側ラップ(223)とが一体に形成された部材である。可動スクロール(225)は可動側鏡板部(226)と可動側ラップ(227)とが一体に形成された部材である。固定側ラップ(223)と可動側ラップ(227)は互いに噛み合う渦巻き状の壁部であり、固定側ラップ(223)と可動側ラップ(227)の間に圧縮室が形成されている。
 ケーシング(210)には、固定スクロール(221)がボルト等の締結部材で取り付けられるハウジング(260)が固定されている。このハウジング(260)は、可動スクロール(225)に形成されたボス部(228)に偏心部(241)が連結される駆動軸(240)を回転可能に支持する上記軸受部(250)を構成している。上記ボス部(228)も駆動軸(240)の偏心部(241)を回転自在に支持する軸受部(250)を構成している。
 上記ハウジング(260)の軸受部(250)には、外径を軸受部(250)の本体部(1a)よりも小さくする円周状の溝部(250a)が形成され、この溝部(250a)の内側が弾性軸受部(2)になっている。また、上記ボス部(228)の下端にも円周状の溝部(228a)が形成され、この円周状の溝部(228a)により、外径がボス部(228)(軸受部(250))の本体部(1a)よりも小さい弾性軸受部(2)が形成されている。
 以上のように、この実施形態1の変形例2では、駆動軸(240)の主軸部分を支持するハウジング(260)の軸受部(250)と、駆動軸(240)の偏心部(241)を支持する可動スクロール(225)のボス部(228)(軸受部(250))に弾性軸受部(2)が形成されている。
 以上の構成において、スクロール圧縮機(200)が、例えば高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(240)が図1に示すように傾くと、各弾性軸受部(2)が弾力的に変形する。このことにより、駆動軸(240)と軸受部(250)の間で片当たり(線接触)が生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、スクロール圧縮機(200)を長時間停止して軸受部(250)の潤滑油が流れ落ちている状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態1の変形例2においては、金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、スクロール圧縮機(200)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(250)で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるスクロール圧縮機(200)において、簡単な構成により、軸受部(250)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 《実施形態2》
 実施形態2について説明する。
 この実施形態2は、上記発熱抑制部(1)を図9に示す軸側クラウニング部(3)により構成した例である。図示するように、この構造では、上記駆動軸(S)において、上記軸受部(B)と嵌合する嵌合部に、その嵌合部の中央部から端縁部に向かって外径が小さくなる軸側クラウニング部(3)が形成されている。
 この圧縮機が圧縮する冷媒には、実施形態1と同じ冷媒が用いられている。
 図10に示すように、この実施形態2の圧縮機(10)はスクロール圧縮機(200)である。実施形態1の変形例2と同様に、このスクロール圧縮機(200)は、ケーシング(210)と、該ケーシング(210)内に収容された圧縮機構(220)と、該圧縮機構(220)を駆動するように該圧縮機構(220)の下方に設けられた電動機(図示せず(230))と、該圧縮機構(220)と電動機とを連結する駆動軸(240)(図2の駆動軸(S))と、該駆動軸(240)を回転可能に支持する軸受部(250)(図2の軸受部(B))とを有している。
 圧縮機構(220)は、固定スクロール(221)と可動スクロール(225)とを有している。固定スクロール(221)は固定側鏡板部(222)と固定側ラップ(223)とが一体に形成された部材である。可動スクロール(225)は可動側鏡板部(226)と可動側ラップ(227)とが一体に形成された部材である。固定側ラップ(223)と可動側ラップ(227)は互いに噛み合う渦巻き状の壁部であり、固定側ラップ(223)と可動側ラップ(227)の間に圧縮室が形成されている。
 ケーシング(210)には、固定スクロール(221)がボルト等の締結部材で取り付けられるハウジング(260)が固定されている。このハウジング(260)は、可動スクロール(225)に形成されたボス部(228)に偏心部(241)が連結される駆動軸(240)を回転可能に支持する軸受部(250)を構成している。上記ボス部(228)も駆動軸(240)の偏心部(241)を回転自在に支持する軸受部(250)を構成している。
 上記ハウジング(260)の軸受部(250)に支持される駆動軸(240)の主軸部(242)には軸側クラウニング部(3)が形成されている。また、上記ボス部(228)に支持される駆動軸(240)の偏心部(241)にも軸側クラウニング部(3)が形成されている。
 以上のように、この実施形態2では、駆動軸(240)の主軸部(242)と偏心部(241)とに軸側クラウニング部(3)が形成されている。
 以上の構成において、スクロール圧縮機(200)が、例えば高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(240)が図9に示すように傾くと、各軸側クラウニング部(3)が駆動軸(240)の傾きを許容する。このことにより、駆動軸(240)と軸受部(250)の間で片当たり(線接触)が生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、スクロール圧縮機(200)を長時間停止して軸受部(250)の潤滑油が流れ落ちている状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態2においては、金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、スクロール圧縮機(200)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(250)で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるスクロール圧縮機(200)において、簡単な構成により、軸受部(250)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 《実施形態3》
 実施形態3について説明する。
 この実施形態3は、上記発熱抑制部(1)を図11に示す軸受側クラウニング部(4)により構成した例である。図示するように、この実施形態3では、上記軸受部(B)において、上記駆動軸(S)との嵌合部に、その嵌合部の中央部から端縁部に向かって内径が大きくなる軸受側クラウニング部(4)が形成されている。
 この圧縮機(10)が圧縮する冷媒には、実施形態1,2と同じ冷媒が用いられている。
 図12に示すように、実施形態3は、軸受側クラウニング部(4)を揺動ピストン型圧縮機(100)の軸受構造に適用した例である。
 この揺動ピストン型圧縮機(100)は、図2~図4の実施形態1と同様に、ケーシング(110)と、該ケーシング(110)内に収容された圧縮機構(120)と、該圧縮機構(120)を駆動する電動機(130)と、該圧縮機構(120)と電動機(130)とを連結する駆動軸(140)と、該駆動軸(140)を回転可能に支持する軸受部(150)とを有している。
 圧縮機構(120)は、フロントヘッド(122)とシリンダ(121)とリアヘッド(123)とがボルト等の締結部材で締結されて一体化された構造であり、シリンダ(121)内にピストン(125)が装填されている。
 駆動軸(140)は、電動機(130)のロータ(132)に固定されて該ロータ(132)と一体的に回転するとともに、ピストン(125)に嵌合する偏心部(141)を有している。この駆動軸(140)は、フロントヘッド(122)の軸受部(150)とリアヘッド(123)の軸受部(150)に回転自在に支持されている。
 この実施形態3では、フロントヘッド(122)の軸受部(150)とリアヘッド(123)の軸受部(150)に軸受側クラウニング部(4)が形成されている。この軸受側クラウニング部(4)は、フロントヘッド(122)及びリアヘッド(123)の軸受部(150)において、上記駆動軸(140)との嵌合部に、その嵌合部の中央部から端縁部に向かって内径が大きくなるように湾曲面またはテーパ面で形成された部分である。
 以上の構成において、この揺動ピストン型圧縮機(100)が、高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(140)が図11に示すように傾くと、軸受側クラウニング部(4)により、駆動軸(140)の傾きが許容される。このことにより、従来であれば図13に詳細を破線で示すように片当たりが生じるのに対して、本実施形態によれば駆動軸(140)と軸受部(150)の間で片当たり(線接触)が生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、揺動ピストン型圧縮機(100)を長時間停止して軸受部(150)の潤滑油が流れ落ちている状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態3においては、金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、揺動ピストン型圧縮機(100)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(150)で片当たりが発生して局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いる揺動ピストン型圧縮機(100)において、簡単な構成により、軸受部(150)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 《実施形態4》
 実施形態4について説明する。
 この実施形態4は、上記発熱抑制部(1)を図14に示す軸受側油溝部(5)により構成した例である。図示するように、この実施形態4では、上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも内径を大径にして潤滑油を溜めるように構成された軸受側油溝部(5)が形成されている。
 この圧縮機(10)が圧縮する冷媒には、実施形態1~3と同じ冷媒が用いられている。
 図15に示すように、実施形態4は、軸受側油溝部(5)をレシプロ型圧縮機(300)の軸受構造に適用した例である。
 このレシプロ型圧縮機(300)は、ケーシング(310)と、該ケーシング(310)内に収容された4気筒のレシプロ式の圧縮機構(320)と、該圧縮機構(320)を駆動する電動機(330)と、該圧縮機構(320)と電動機(330)とを連結するクランク軸(340)(図14の駆動軸(S))と、該駆動軸(340)を回転可能に支持する軸受部(350)(図14の軸受部(B))とを有している。
 圧縮機構(320)は、平面から視て例えば90°間隔で配置された4つのシリンダ室を有するシリンダヘッド(321)と、各シリンダ室を進退するピストン(322)とを有し、各ピストン(322)にはピストンロッド(323)が連結されている。ピストンロッド(323)にはクランク軸(340)(駆動軸(S))が連結され、各ピストン(322)をシリンダ室内で所定のタイミングで往復動させることにより冷媒を圧縮する。
 クランク軸(340)は、圧縮機構(320)の上方に配置された電動機(330)に連結され、電動機(330)のロータ(332)と一体回転する。また、クランク軸(340)は、シリンダヘッド(321)と一体に形成された筒状の軸受部(350)により回転自在に支持されている。
 この実施形態4では、上記軸受部(350)に軸受側油溝部(5)が形成されている。この軸受側油溝部(5)は、上記軸受部(350)の端部に、該軸受部(350)の本体部分(1)よりも内径を大径にして潤滑油を溜めるように構成された部分である。なお、この軸受側油溝部(5)には、詳細は説明しないがシリンダヘッド(321)から潤滑油が供給される。
 以上の構成において、このレシプロ型圧縮機(300)が、例えば高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(340)が傾くと、軸受側油溝部(5)に溜まった潤滑油が駆動軸(340)と軸受部(350)との間に供給されて焼き付きを防止するのに十分な油膜が形成され、駆動軸(340)と軸受部(350)とが油膜を介して面で接触する。このことにより、駆動軸(340)(S)と軸受部(350)の間で片当たりが生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、レシプロ型圧縮機(300)を長時間停止している状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態4においては、軸受側油溝部(5)に油が溜まっていて金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、レシプロ型圧縮機(300)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(350)で局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるレシプロ型圧縮機(300)において、簡単な構成により、軸受部(350)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 《実施形態5》
 実施形態5について説明する。
 この実施形態5は、上記発熱抑制部(1)を図14に示す軸側油溝部(6)により構成した例である。図示するように、この実施形態5では、上記駆動軸(S)において、上記軸受部(B)との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成された軸側油溝部(6)が形成されている。
 この圧縮機(10)が圧縮する冷媒には、実施形態1~4と同じ冷媒が用いられている。
 実施形態5は、軸側油溝部(6)をスクロール圧縮機(200)に適用した例である。
 このスクロール圧縮機(200)の基本的な構成は、実施形態1の変形例2及び実施形態2のスクロール圧縮機(200)と共通している。圧縮機構(220)は固定スクロール(221)と可動スクロール(225)を有するとともに、可動スクロール(225)のボス部(228)(軸受部(250))に駆動軸(240)の偏心部(241)が支持され、固定スクロール(221)がボルト等の締結部材で固定されるハウジング(260)に駆動軸(240)の主軸部(242)が回転可能に支持されている。各部の構成は、軸側油溝部(6)を除いて実施形態1の変形例2及び実施形態2と共通しているので、具体的な説明は省略する。
 このスクロール圧縮機(200)では、駆動軸(240)の偏心部(241)に、該偏心部(241)の上端面から該偏心部(241)の下端よりもわずかに上方までの深さで環形空間状の油溜まり(245)が形成されている。また、駆動軸(240)の偏心部(241)には、この油溜まり(245)に連通して上記偏心部(241)の外周面に開口する軸側油溝部(6)が形成されている。
 この軸側油溝部(6)は、上記ボス部(228)(軸受部(250))との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成されている。軸側油溝部(6)は、具体的には、この図16に示すような連通孔により構成したり、図14に示すように駆動軸(240)と軸受部(250)との嵌合部の一部に、その一部を除く本体部分よりも外径を小径にした溝を形成して該溝に油を溜めるように構成したりすることができる。
 以上の構成において、このスクロール圧縮機(200)が、高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(240)が傾くと、軸側油溝部(6)に溜まった潤滑油が駆動軸(240)の偏心部(241)とボス部(228)(軸受部(250))との間に供給されて焼き付きを防止するのに十分な油膜が形成され、駆動軸(240)の偏心部(241)とボス部(228)とが油膜を介して面で接触する。このことにより、駆動軸(240)の偏心部(241)とボス部(228)の間で片当たりが生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、スクロール圧縮機(200)を長時間停止している状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態5においては、軸側油溝部(6)に油が溜まっていて金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、スクロール圧縮機(200)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(250)において局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるスクロール圧縮機(200)において、簡単な構成により、軸受部(250)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
  -実施形態5の変形例-
 <変形例1>
 実施形態5の変形例1は、図17に示すように、スクロール圧縮機(200)の軸側油溝部(6)を、駆動軸(240)の主軸部とハウジング(260)の軸受部(250)との間の摺動部に潤滑油を供給するように構成した例である。このスクロール圧縮機(200)は、図16の実施形態5とは細部の構成が異なっているものの、基本的な構成は共通しているので、構成の詳細な説明は省略する。
 この実施形態5の変形例1において、駆動軸(240)(S)の上端部には、偏心部(241)の上端面から該偏心部(241)の下端を超えて主軸部までかかる深さで断面円形の油溜まり(246)が形成されている。また、駆動軸(240)の主軸部には、この油溜まり(246)に連通して上記主軸部(242)の外周面に開口する軸側油溝部(6)が形成されている。
 この軸側油溝部(6)は、上記ハウジング(260)の軸受部(250)との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成されている。
 以上の構成において、このスクロール圧縮機(200)が、高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(240)(S)が傾くと、軸側油溝部(6)に溜まった潤滑油が駆動軸(240)の主軸部と軸受部(250)との間に供給されて焼き付きを防止するのに十分な油膜が形成され、駆動軸(240)の主軸部と軸受部(250)とが油膜を介して面で接触する。このことにより、駆動軸(240)の主軸部と軸受部(250)の間で片当たりが生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、スクロール圧縮機(200)を長時間停止している状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態5の変形例1においては、軸側油溝部(6)に油が溜まっていて金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、スクロール圧縮機(200)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(250)で局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるスクロール圧縮機(200)において、簡単な構成により、軸受部(250)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 <変形例2>
 実施形態5の変形例2は、図18に示すように、スクロール圧縮機(200)の軸側油溝部(6)を、駆動軸(240)(S)の偏心部(241)と軸受部(250)との間の摺動部に潤滑油を供給するように構成した例である。このスクロール圧縮機(200)では、駆動軸(240)の上端に主軸部(242)よりも直径の大きな偏心部(241)が形成され、この偏心部(241)に形成された偏心孔(243)に可動スクロール(225)のピン軸(229)が回転可能に支持されている。また、駆動軸(240)の偏心部(241)は軸受部(250)に回転可能に支持されている。
 駆動軸(240)の上端部に上記ピン軸を支持するように形成された偏心孔(243)は、底面がピン軸の先端(下端)よりも下方に位置する孔であり、この偏心孔(243)が油溜まりとして構成されている。また、大径部には、この油溜まりと連通して上記偏心部(241)の外周面に開口する軸側油溝部(6)が形成されている。
 この軸側油溝部(6)は、上記ハウジング(260)の軸受部(250)との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成されている。
 以上の構成において、この圧縮機が、高負荷あるいは高速回転で運転された場合に、駆動軸(240)が傾くと、軸側油溝部に溜まった潤滑油が駆動軸(240)の偏心部(241)と軸受部(250)との間に供給されて焼き付きを防止するのに十分な油膜が形成され、駆動軸(240)の偏心部(241)と軸受部(250)とが油膜を介して面で接触する。このことにより、駆動軸(240)の偏心部部(241)と軸受部(250)の間で片当たりが生じにくくなり、温度の上昇が抑えられる。また、スクロール圧縮機(200)を長時間停止している状態で再起動すると、従来の構造では潤滑油が摺動部に供給される前に片当たりが生じて金属同士が強く接触しやすいのに対して、この実施形態5の変形例2においては、軸側油溝部(6)に油が溜まっていて金属同士が強く接触するのを避けられるから温度上昇が抑えられる。
 したがって、スクロール圧縮機(200)を高負荷あるいは高回転で運転した場合でも、軸受部(250)で局所的に温度が急上昇するのが抑えられる。その結果、不均化反応が生じる性質を有する冷媒を用いるスクロール圧縮機(200)において、簡単な構成により、軸受部(250)での片当たりの発生を抑えて冷媒の温度上昇を抑え、冷媒が不均化反応を起こすのを抑えることができる。
 《その他の実施形態》
 上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
 上記実施形態では、揺動ピストン型圧縮機、スクロール型圧縮機、及びレシプロ型圧縮機に本開示の軸受構造を適用した例を示したが、この軸受構造は、例えばローリングピストン型圧縮機などの他の形式の圧縮機に適用してもよい。
 なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
 以上説明したように、本開示は、不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機において、不均化反応が生じるのを抑えるために発熱を抑制する構造について有用である。
 1   発熱抑制部
 2   弾性軸受部
 3   軸側クラウニング部
 4   軸受側クラウニング部
 5   軸受側油溝部
 6   軸側油溝部
 10  圧縮機
 11  ケーシング
 12  圧縮機構
 13  電動機
 B   軸受部
 S   駆動軸

Claims (7)

  1.  ケーシング(11)と、該ケーシング(11)内に収容された圧縮機構(12)と、該圧縮機構(12)を駆動する電動機(13)と、該圧縮機構(12)と電動機(13)とを連結する駆動軸(S)と、該駆動軸(S)を回転可能に支持する軸受部(B)とを有し、
     不均化反応を起こす性質を有するフッ化炭化水素を含む冷媒を圧縮する圧縮機であって、
     上記駆動軸(S)と軸受部(B)との接触部に、該駆動軸(S)の回転中に該軸受部(B)の端縁が該駆動軸(S)と線接触することで過度に発熱するのを抑制する発熱抑制部(1)が設けられていることを特徴とする圧縮機。
  2.  請求項1において、
     上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも外径を小径にすることにより薄肉に形成されて弾性を有する弾性軸受部(2)が形成され、
     上記発熱抑制部(1)が上記弾性軸受部(2)により構成されていることを特徴とする圧縮機。
  3.  請求項1において、
     上記駆動軸(S)は、上記軸受部(B)との嵌合部に、該嵌合部の中央部から端縁部に向かって外径が小さくなる軸側クラウニング部(3)を有し、
     上記発熱抑制部(1)が上記軸側クラウニング部(3)により構成されていることを特徴とする圧縮機。
  4.  請求項1において、
     上記軸受部(B)は、上記駆動軸(S)との嵌合部に、該嵌合部の中央部から端縁部に向かって内径が大きくなる軸受側クラウニング部(4)を有し、
     上記発熱抑制部(1)が上記軸受側クラウニング部(4)により構成されていることを特徴とする圧縮機。
  5.  請求項1において、
     上記軸受部(B)の端縁部分に、その端縁部分を除く本体部分よりも内径を大径にして潤滑油を溜めるように構成された軸受側油溝部(5)が形成され、
     上記発熱抑制部(1)が上記軸受側油溝部(5)により構成されていることを特徴とする圧縮機。
  6.  請求項1において、
     上記駆動軸(S)には、上記軸受部(B)との嵌合部の一部に潤滑油を溜めるように構成された軸側油溝部(6)が形成され、
     上記発熱抑制部(1)が上記軸側油溝部(6)により構成されていることを特徴とする圧縮機。
  7.  請求項1から6のいずれか1つにおいて、
     上記冷媒は、HFO-1123を含む冷媒であることを特徴とする圧縮機。
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