WO2020230294A1 - ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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- WO2020230294A1 WO2020230294A1 PCT/JP2019/019324 JP2019019324W WO2020230294A1 WO 2020230294 A1 WO2020230294 A1 WO 2020230294A1 JP 2019019324 W JP2019019324 W JP 2019019324W WO 2020230294 A1 WO2020230294 A1 WO 2020230294A1
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
Definitions
- the rotating machine is provided with bearings that support the load acting on the rotating body.
- bearings There are two types of bearings, rolling bearings and plain bearings.
- the plain bearing forms a film with a fluid such as lubricating oil or air in the gap between the rotating shaft and the plain bearing. Due to the effect of the wedge obtained by pulling the membrane by the rotating shaft, pressure is generated on the membrane, and the load acting on the slide bearing is supported by the oil film.
- the pressure of the oil film tends to be generated as the rotation speed of the rotating shaft increases. Therefore, the faster the rotation speed of the rotating shaft, the more the rotating shaft and the sliding bearing are separated by a film, and the contact between the rotating shaft and the sliding bearing can be avoided. Therefore, when the rotation speed of the rotating shaft is high, wear or seizure does not occur between the rotating shaft and the slide bearing.
- rolling bearings rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring roll.
- Rolling bearings generally have lower friction than plain bearings.
- rolling bearings have a limited life because the outer ring, inner ring, or rolling element wears. A rolling bearing that has exceeded its life will be peeled off from the outer ring, inner ring, or the surface of the rolling element, and will not be able to function as a bearing.
- the compressor that compresses the refrigerant installed in the air conditioner basically does not carry out maintenance or replacement of parts after shipment. Therefore, plain bearings having a long life are often used in compressors.
- the low pressure and temperature refrigerant gas is compressed by the compression mechanism, and the compressed high pressure and temperature refrigerant gas is sent out into the air conditioner.
- Patent Document 1 Previously, the technique of Patent Document 1 has been proposed as a method of supplying lubricating oil to the slide bearings of a turbo device and a refrigeration cycle device.
- the present invention is for solving the above problems, and even during deceleration operation, lubricating oil can be sufficiently supplied to the gap between the rotating shaft and the sliding bearing, and the rotating shaft and the sliding bearing do not come into contact with each other. It is an object of the present invention to provide a rotary compressor and a refrigeration cycle device capable of suppressing a failure.
- the refrigeration cycle apparatus includes the above-mentioned rotary compressor.
- FIG. 1 is an explanatory view showing a rotary compressor 200 having one compression mechanism unit 14 of the prior art in a vertical cross section.
- FIG. 2 is an explanatory view showing a rotary compressor 200 having two compression mechanism portions 14 of the prior art in a vertical cross section.
- FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of a compression mechanism unit 14 in the rotary compressor 200 of the prior art in a cross section.
- the rotary compressor 200 which is one of the refrigerant compressors, includes a rotating shaft 5 in the shell 1 which is driven by a motor 2 which is a driving unit.
- the rotating shaft 5 is for fluid compression.
- the rotating shaft 5 is pivotally supported by the upper bearing 6 and the lower bearing 10.
- the upper bearing 6 and the lower bearing 10 are slide bearings 21.
- the upper bearing 6 and the lower bearing 10 support a radial load acting on the rotating shaft 5.
- the shell 1 contains a rotating shaft 5, an upper bearing 6, and a lower bearing 10, and an oil reservoir 17 for storing lubricating oil is formed at the bottom thereof.
- the compression mechanism portion 14 is arranged between the upper bearing 6 and the lower bearing 10.
- the rotary compressor 200 shown in FIG. 1 is provided with one compression mechanism unit 14. In the rotary compressor 200 shown in FIG. 2, two compression mechanism portions 14 are provided side by side in the axial direction of the rotating shaft 5.
- the rotating shaft 5 is rotationally driven by the motor 2 which is the driving unit.
- the motor 2 has a stator 3 and a rotor 4.
- the eccentric shaft 7 moves eccentrically due to the rotation of the rotating shaft 5. Due to the eccentric movement of the eccentric shaft 7, low-temperature and low-pressure refrigerant flows into the suction compression chamber 12a composed of the rolling piston 13, the cylinder 11, and the vane 8 while being connected to the suction port 19. ..
- the refrigerant is compressed by the compression mechanism unit 14 by continuously inflowing or outflowing the refrigerant into the compression chamber 12.
- the refrigerant flowing out from the discharge compression chamber 12b into the shell 1 is discharged to the air-conditioning / cooling equipment from the outlet 18 provided in the upper part of the shell 1.
- a fluctuating load that changes the magnitude and direction of the load acts on the rotating shaft 5 in one round.
- the fluctuating load acts on the upper bearing 6 and the lower bearing 10 which are the slide bearings 21 via the rotating shaft 5.
- a film of lubricating oil exists between the upper bearing 6 and the rotating shaft 5 and between the lower bearing 10 and the rotating shaft 5.
- the rotating shaft 5 is hollow.
- the hole at the center of the rotating shaft 5 is a refueling hole 15.
- the lubricating oil is collected in the oil pool 17 at the bottom of the shell 1.
- the lubricating oil pulled up to the lubrication hole 15 is connected to the rotary shaft 5 and the inner peripheral surfaces of the upper bearing 6 and the lower bearing 10 through the opening 16 opened on the outer surface of the rotary shaft 5 connected to the lubrication hole 15. It is supplied to each gap.
- Lubricating oil is always supplied to the upper bearing 6 and the lower bearing 10 as the rotating shaft 5 rotates.
- the amount of lubricating oil supplied depends on the rotation speed of the rotating shaft 5. Therefore, during low-speed operation or deceleration operation, the amount of oil supplied to the upper bearing 6 and the lower bearing 10 which are the slide bearings 21 is reduced.
- FIG. 4 is an explanatory view showing a slide bearing 21 of the prior art in a vertical cross section.
- the upper bearing 6 and the lower bearing 10 of the rotary compressor 200 are generally referred to as slide bearings 21.
- the lubricating oil rotates through the lubrication hole 15 penetrating in the axial direction of the rotary shaft 5 and the opening 16 connected to the lubrication hole 15 and opened on the outer surface of the rotary shaft 5. It is supplied between the shaft 5 and the slide bearing 21. The radial load acting on the rotating shaft 5 is supported by an oil film 22 formed between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 by the supplied lubricating oil.
- FIG. 5 is an explanatory diagram showing the locus of the rotating shaft 5 and the distribution of the oil film pressure in the circumferential direction of the slide bearing 21.
- the axial center position 23 during steady operation, the oil film pressure distribution 24 during steady operation, the axial center trajectory 25 during deceleration operation, the axial center position 26 during low speed operation, and the oil film during low speed operation are shown.
- the wedge effect obtained by the rotation of the rotating shaft 5 is reduced. Therefore, the axial locus 25 of the rotating shaft 5 during the deceleration operation approaches the slide bearing 21 as the deceleration occurs. As a result, as shown in the oil film pressure distribution 27 during low-speed operation, the local oil film pressure becomes high. On the other hand, the oil film pressure drops in other places.
- the fact that the rotating shaft 5 approaches the slide bearing 21 during the deceleration operation means that the thickness of the minimum oil film 22 becomes thin.
- the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 slide while contacting each other.
- FIG. 6 is an explanatory view showing the rotary compressor 100 according to the first embodiment in a vertical cross section.
- FIG. 7 is an explanatory view showing a plain bearing 21 according to the first embodiment in a vertical cross section. The same matters as the rotary compressor 200 in the rotary compressor 100 will not be described.
- the rotary compressor 100 has two compression mechanism units 14.
- the number of compression mechanism units 14 may be one or more.
- the slide bearing 21 to which lubricating oil is supplied from the two openings 16 includes an upper bearing 6 and a lower bearing 10.
- the rotary compressor 100 is provided with a through hole 30 and a lubricating oil tank 29 for the upper bearing 6 and the lower bearing 10, respectively.
- One through hole 30 penetrates from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the upper bearing 6 at the support portion of the upper bearing 6 which is the slide bearing 21.
- the other through hole 30 penetrates from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the lower bearing 10 at the support portion of the lower bearing 10 which is the slide bearing 21.
- the lubricating oil tank 29 communicates with the through hole 30 of the upper bearing 6 and stores the lubricating oil.
- the other lubricating oil tank 29 communicates with the through hole 30 of the lower bearing 10 and stores the lubricating oil.
- the lubricating oil tank 29 is arranged on the outer peripheral surfaces of the upper bearing 6 and the lower bearing 10 which are the slide bearings 21, respectively.
- an oil film 22 is formed between the slide bearing 21 and the rotating shaft 5.
- the lubricating oil is supplied from the opening 16 and the lubricating oil is made to flow into the through hole 30 or the lubricating oil is supplied from the through hole 30.
- the lubricating oil tank 29 communicating with the through hole 30 is provided on the back surface of the slide bearing 21.
- the oil film 22 and the lubricating oil tank 29 can be connected at the shortest distance.
- lubricating oil is sufficiently supplied to the slide bearing 21 by the rotation of the rotating shaft 5. Therefore, the lubricating oil forming the high-pressure oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 can be stored in the lubricating oil tank 29 by the capacity of the lubricating oil tank 29.
- the oil film pressure increases and the lubricating oil is supplied even during deceleration operation in which there is a concern that the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 may come into contact with each other due to the decrease in the oil film pressure and the decrease in the supply amount of the lubricating oil.
- An increase in quantity is realized. Therefore, failures such as wear or seizure of the rotating shaft 5 or the sliding bearing 21 due to contact between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be suppressed.
- the high-pressure lubricating oil existing in the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 is stored in the lubricating oil tank 29 during steady operation in which the lubricating oil is sufficiently supplied. Further, during deceleration operation in which the supply of lubricating oil from the opening 16 is insufficient due to insufficient rotation and the pressure of the lubricating oil existing in the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 decreases, the lubricating oil tank 29 The high-pressure lubricating oil stored in the above is supplied to the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21.
- the lubricating oil tank 29 is fixed to the slide bearing 21 and can be stably arranged in the rotary compressor 100.
- lubricating oil can be sufficiently supplied between the rotary shaft 5 and each of the upper bearing 6 and the lower bearing 10, and the rotary shaft 5 and each of the upper bearing 6 and the lower bearing 10 are brought into contact with each other. Failure such as wear or seizure can be suppressed without this.
- a plurality of through holes 30 may communicate the oil film 22 and one lubricating oil tank 29.
- the through hole 30 shows two examples.
- the number of through holes 30 may be 3 or more.
- the differential pressure between the oil film pressure distribution 24 during steady operation and the oil film pressure distribution 27 during low-speed operation can be used as in the first embodiment.
- the high-pressure lubricating oil can be stored in the lubricating oil tank 29 from the oil film 22 through the through hole 30.
- the high-pressure lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 during steady operation can be supplied from the lubricating oil tank 29 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the through hole 30 during deceleration operation. Therefore, two or more through holes 30 may be provided as long as they are provided at positions where an available differential pressure can be obtained.
- one lubricating oil tank 29 is provided for each of the two through holes 30.
- the same number of lubricating oil tanks 29 may be provided corresponding to each through hole 30 as the number of through holes 30.
- high-pressure lubricating oil can be stored in different lubricating oil tanks 29 from different positions of the oil film pressure during steady operation. That is, at the position where each through hole 30 is connected to the oil film 22, lubricating oils of different pressures can be supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22, and the oil film 22 can secure an appropriate oil film pressure when refueling the oil film 22. .. Further, when a plurality of lubricating oil tanks 29 are provided, the amount of lubricating oil supplied during deceleration operation can be further increased. Therefore, failures such as wear or seizure of the rotating shaft 5 or the sliding bearing 21 due to contact between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be suppressed.
- a plurality of through holes 30 are provided.
- the lubricating oil at a position where the oil film pressure is different can be stored in the lubricating oil tank 29 during steady operation. Further, at a position where each through hole 30 communicates with the oil film 22, lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 29 through the through hole 30. As a result, as shown in FIG. 5, high-pressure lubricating oil passes through the through hole 30 from the lubricating oil tank 29, avoiding a portion where the oil film pressure distribution 27 during low-speed operation shows a higher value than the oil film pressure distribution 24 during steady operation. Can be supplied via.
- FIG. 9 is an explanatory view showing a plain bearing 21 according to the third embodiment in a vertical cross section.
- the description of the same items as those in the first and second embodiments is omitted, and only the characteristic portion thereof is described.
- FIG. 10 is an explanatory diagram showing a flow rate changing mechanism 31 during steady operation according to the third embodiment.
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing a flow rate changing mechanism 31 during deceleration operation according to the third embodiment.
- the solid arrow in FIG. 10 indicates the flow of the lubricating oil when the lubricating oil is stored in the lubricating oil tank 29 from the oil film 22 through the through hole 30.
- the dashed arrow in FIG. 11 indicates the flow of the lubricating oil when the lubricating oil is supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the through hole 30.
- the flow rate changing mechanism 31 has a valve body 35, a pressing portion 36, and a fine flow path 37.
- FIGS. 10 and 11 show a static pressure pocket 32, which will be described later.
- the static pressure pocket 32 is not an essential component.
- the pressing portion 36 is arranged on the outer side in the radial direction of the valve body 35, and presses the valve body 35 inward in the radial direction. As a result, in the normal state, the pressing portion 36 closes the through hole 30 by the valve body 35.
- the pressing portion 36 is composed of a spring or the like.
- the pressing portion 36 receives the inflow of high-pressure lubricating oil when the lubricating oil is stored in the lubricating oil tank 29 through the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21. To contract and open the valve body 35.
- the fine flow path 37 is formed in the valve body 35.
- the fine flow path 37 applies lubricating oil from the lubricating oil tank 29 to the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 even when the pressing portion 36 presses the valve body 35 and the through hole 30 is closed by the valve body 35. Supply.
- the fine flow path 37 has a narrower flow path cross-sectional area than the through hole 30. Therefore, the flow rate of the lubricating oil flowing through the fine flow path 37 is smaller than that of the lubricating oil flowing through the through hole 30 per unit time.
- the high-pressure lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 closes the through hole 30 by the valve body 35. Even in the state, it is supplied to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the fine flow path 37.
- the flow rate changing mechanism 31 is provided for each through hole. According to this, the lubricating oil can be stored and supplied from a plurality of positions provided with the through hole 30 and the flow rate changing mechanism 31.
- FIG. 12 is an explanatory diagram showing a flow rate changing mechanism 31 during steady operation according to the first modification of the third embodiment.
- FIG. 13 is an explanatory diagram showing a flow rate changing mechanism 31 during deceleration operation according to the first modification of the third embodiment.
- the solid arrow in FIG. 12 indicates the flow of the lubricating oil when the lubricating oil is stored in the lubricating oil tank 29 from the oil film 22 through the through hole 30.
- the dashed arrow in FIG. 13 indicates the flow of the lubricating oil when the lubricating oil is supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the through hole 30.
- the through hole 30 includes a first hole 30a and a second hole 30b.
- the first hole 30a constitutes a route for storing the lubricating oil in the lubricating oil tank 29.
- the second hole 30b constitutes a route for supplying the lubricating oil to the oil film 22.
- the flow path cross-sectional area of the first hole 30a and the second hole 30b can be changed as appropriate.
- the flow rate changing mechanism 31 has a first valve body 35a, a first pressing portion 36a, a second valve body 35b, and a second pressing portion 36b.
- the first valve body 35a is arranged in the first hole 30a and opens and closes the first hole 30a. Therefore, the first valve body 35a is arranged in a space wider than the first holes 30a on both sides in the middle of the first hole 30a with a size capable of closing the first hole 30a on the inner side in the radial direction.
- the first pressing portion 36a is arranged on the outer side in the radial direction of the first valve body 35a, and presses the first valve body 35a in the radial direction. As a result, in the normal state, the first pressing portion 36a closes the first hole 30a by the first valve body 35a.
- the first pressing portion 36a is composed of a spring or the like.
- the first pressing portion 36a supplies the lubricating oil to the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 from the lubricating oil tank 29 as in the deceleration operation shown in FIG. 13, the first pressing portion 36a is inside the lubricating oil tank 29. The pressing force is further increased in response to the inflow of high-pressure lubricating oil, and the first valve body 35a is closed.
- the second valve body 35b is arranged in the second hole 30b and opens and closes the second hole 30b. Therefore, the second valve body 35b is arranged in the middle of the second hole 30b in a space wider than the second holes 30b on both sides in a size capable of closing the second hole 30b on the outer side in the radial direction.
- the second pressing portion 36b supplies the lubricating oil to the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 from the lubricating oil tank 29 as in the deceleration operation shown in FIG. 13, the second pressing portion 36b is inside the lubricating oil tank 29. It contracts in response to the inflow of high-pressure lubricating oil and opens the second valve body 35b.
- the oil film pressure of the oil film 22 is lower than the pressure of the lubricating oil in the lubricating oil tank 29 stored during the steady operation.
- the high-pressure lubricating oil flowing into the second hole 30b pushes the second valve body 35b radially inward and opens against the pressing force of the second pressing portion 36b. It is valved and supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21.
- the route of the lubricating oil for storing and supplying can be separately configured, and the position for storing and supplying the lubricating oil can be arbitrarily determined. Further, the above effect can be obtained by providing one or more of the first hole 30a for storage and the second hole 30b for supply.
- the flow rate changing mechanism 31 of the third embodiment operates when the differential pressure between the oil film pressure of the oil film 22 and the pressure of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 is an arbitrary value. Therefore, the supply of the lubricating oil does not start immediately after the deceleration operation starts, but the oil film pressure of the oil film 22 decreases until the pressure at which the flow rate changing mechanism 31 operates due to the deceleration. After that, the lubricating oil is supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the through hole 30 or the second hole 30b via the flow rate changing mechanism 31.
- lubricating oil can be stored in different lubricating oil tanks 29 from positions where the oil film pressure is different during steady operation.
- Lubricating oils of different pressures can be supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 through the through holes 30 at the positions where the through holes 30 are connected to the oil film 22, and the appropriate oil film pressure can be obtained at each position during deceleration operation. Can be secured.
- the amount of lubricating oil supplied during deceleration operation can be further increased. Therefore, failures such as wear or seizure of the rotating shaft 5 or the sliding bearing 21 due to contact between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be suppressed.
- the high-pressure lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 can be retained until low-speed operation in which there is a concern about insufficient refueling. Then, when the differential pressure between the low oil film pressure of the oil film 22 and the pressure of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 becomes an arbitrary value as in low-speed operation, the lubricating oil becomes the lubricating oil tank. It can be supplied from 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 via the through hole 30.
- the differential pressure between the oil film pressure of the oil film 22 in which the plurality of flow rate changing mechanisms 31 operate and the pressure of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 can be arbitrarily designed. Thereby, the timing of refueling from each lubricating oil tank 29 can be arbitrarily determined. Therefore, the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 through the through hole 30 under a plurality of rotation speed conditions. Therefore, under a wide range of rotational speed conditions, failures such as wear or seizure of the rotating shaft 5 or the sliding bearing 21 due to contact between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be suppressed.
- the flow rate changing mechanism 31 is arranged in the through hole 30 and has a valve body 35 that opens and closes the through hole 30.
- the flow rate changing mechanism 31 presses the valve body 35 inward in the radial direction to close the through hole 30 by the valve body 35, and stores the lubricating oil in the lubricating oil tank 29 through the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21.
- It has a pressing portion 36 that opens the valve body 35 when the valve body 35 is used.
- the flow rate changing mechanism 31 is formed in the valve body 35, and even when the pressing portion 36 presses the valve body 35 and the through hole 30 is closed by the valve body 35, the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 are connected from the lubricating oil tank 29. It has a fine flow path 37 that supplies lubricating oil to the gap between them.
- the through hole 30 includes a first hole 30a and a second hole 30b.
- the flow rate changing mechanism 31 is arranged in the first hole 30a and has a first valve body 35a that opens and closes the first hole 30a.
- the flow rate changing mechanism 31 presses the first valve body 35a inward in the radial direction to close the first hole 30a by the first valve body 35a, and from the gap between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21, the lubricating oil tank 29 It has a first pressing portion 36a that opens the first valve body 35a when the lubricating oil is stored in the.
- the flow rate changing mechanism 31 is arranged in the second hole 30b and has a second valve body 35b that opens and closes the second hole 30b.
- the flow rate changing mechanism 31 presses the second valve body 35b radially outward to close the second hole 30b by the second valve body 35b, and the gap between the lubricating oil tank 29 and the rotary shaft 5 and the slide bearing 21.
- the flow rate of lubricating oil from the oil film 22 between the rotary shaft 5 and the slide bearing 21 to the lubricating oil tank 29 and the oil film 22 between the lubricating oil tank 29 and the rotary shaft 5 and the slide bearing 21 is different from the flow rate of the lubricating oil to.
- FIG. 15 is an explanatory view showing the slide bearing 21 according to the fourth embodiment in a vertical cross section.
- the description of the same items as those in the first, second and third embodiments is omitted, and only the characteristic portion thereof is described.
- a static pressure pocket 32 recessed radially outward from the inner peripheral surface of the slide bearing 21 is formed on the inner peripheral surface of the slide bearing 21.
- the static pressure pocket 32 is formed in the region including the installation location of the through hole 30.
- the static pressure pocket 32 is formed by surrounding the entire area on the inner peripheral surface of the slide bearing 21. That is, the static pressure pocket 32 is dug outward in the radial direction of the inner peripheral surface of the slide bearing 21 and spreads thinly to provide a step on the inner peripheral surface of the slide bearing 21.
- the static pressure pocket 32 plays the role of a static pressure bearing.
- a load obtained by multiplying the pressure of the supplied lubricating oil by the area of the static pressure pocket 32 is supported. Therefore, by providing the static pressure pocket 32, it is necessary to support a high load and a high load such as during deceleration operation from a high rotation speed condition, but the oil film pressure of the oil film 22 decreases due to the decrease in the rotation speed.
- the lubricating oil supplied from the lubricating oil tank 29 to the static pressure pocket 32 through the through hole 30 can maintain the refueling amount while supporting a high load. As a result, failures such as wear or seizure of the rotating shaft 5 or the sliding bearing 21 due to contact between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be suppressed.
- FIG. 16 is an explanatory view showing a plain bearing 21 according to the third modification of the fourth embodiment in a vertical cross section.
- a plurality of through holes 30 may be communicated with the static pressure pocket 32.
- two through holes 30 communicate with one static pressure pocket 32.
- two static pressure pockets 32 may be provided, and each through hole 30 may communicate with another static pressure pocket 32.
- the lubricating oil can be stored in the lubricating oil tank 29 from positions where the oil film pressures are different.
- Lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 29 through the through holes 30 at the positions where the through holes 30 are connected to the oil film 22.
- high-pressure lubricating oil is discharged from the lubricating oil tank 29 to the through hole 30 and the static pressure. It can be supplied via the pocket 32.
- the rotary compressor 100 has a static pressure pocket 32 recessed radially outward from the inner peripheral surface of the slide bearing 21 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21.
- the static pressure pocket 32 is formed in the region including the installation location of the through hole 30.
- FIG. 17 is an explanatory view showing the slide bearing 21 according to the fifth embodiment in a vertical cross section.
- the same items as those in the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment and the fourth embodiment are omitted, and only the characteristic portions thereof are described.
- a flow rate changing mechanism 31 may be provided in the through hole 30 having the static pressure pocket 32. Since the flow rate changing mechanism 31 is provided within the range of the through hole 30 up to the depth of the static pressure pocket 32, the degree of freedom in design is increased.
- the flow rate changing mechanism 31 operates when the differential pressure between the oil film pressure of the oil film 22 and the pressure of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 is an arbitrary value. Therefore, the supply of the lubricating oil does not start immediately after the deceleration operation starts, but when the oil film pressure of the oil film 22 drops to the pressure at which the flow rate changing mechanism 31 operates due to the deceleration, the lubricating oil penetrates from the lubricating oil tank 29. It is supplied to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 through the hole 30.
- the high-pressure lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 is retained until low-speed operation in which there is a concern about insufficient refueling, and the oil film pressure of the low oil film 22 as in low-speed operation is maintained.
- the differential pressure between the pressure of the lubricating oil and the pressure of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 becomes an arbitrary value, the lubricating oil is discharged from the lubricating oil tank 29 through the through hole 30 and the static pressure pocket 32. Therefore, it can be supplied to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21.
- FIG. 18 is an explanatory view showing a vertical cross section of the slide bearing 21 according to the fourth modification of the fifth embodiment. As shown in FIG. 18, even when a plurality of through holes 30 are provided, it is preferable that the flow rate changing mechanism 31 is provided for each through hole.
- the partition plate 33 divides the internal volume of the lubricating oil tank 29 into two chambers so as to be freely changeable. One chamber partitioned radially inside the lubricating oil tank 29 by the partition plate 33 is communicated with the through hole 30.
- the pressurizing unit 34 is arranged in one room radially outside the partition plate 33, and pressurizes the partition plate 33 from the outside in the radial direction.
- the pressurizing unit 34 is composed of a spring or the like.
- FIG. 20 is an explanatory view showing a vertical cross section of the slide bearing 21 according to the modified example 5 of the sixth embodiment. As shown in FIG. 20, a plurality of through holes 30 may be provided.
- FIG. 21 is an explanatory view showing a vertical cross section of the slide bearing 21 according to the modified example 6 of the sixth embodiment. As shown in FIG. 21, a flow rate changing mechanism 31 may be provided in the through hole 30.
- FIG. 22 is an explanatory view showing a vertical cross section of the slide bearing 21 according to the modified example 7 of the sixth embodiment. As shown in FIG. 22, a plurality of through holes 30 may be provided. A flow rate changing mechanism 31 may be provided in each of the plurality of through holes 30.
- the first and second embodiments are carried out.
- the pressure of the lubricating oil in the lubricating oil tank 29 decreases as the amount of the lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 decreases.
- the partition plate 33 is pushed by the pressurizing portion 34 as the amount of lubricating oil stored in the lubricating oil tank 29 decreases. Therefore, the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 29 to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21 through the through hole 30 while suppressing the pressure drop of the lubricating oil in the lubricating oil tank 29. ..
- the lubricating oil tank 29 has a partition plate 33 that freely divides the internal volume of the tank into two chambers.
- the lubricating oil tank 29 has a pressurizing portion 34 that pressurizes the partition plate 33 from the outside in the radial direction.
- the pressurizing unit 34 pressurizes the partition plate 33 to maintain the repulsive force from the lubricating oil tank 29, and the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil tank 29.
- FIG. 23 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the seventh embodiment.
- FIG. 24 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the modified example 8 of the seventh embodiment.
- FIG. 25 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the modified example 9 of the seventh embodiment.
- FIG. 23 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the seventh embodiment.
- FIG. 24 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the modified example 8 of the seventh embodiment.
- FIG. 25 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the modified example 9 of
- 26 is a developed view showing the relationship between the through hole 30 and the static pressure pocket 32 on the inner peripheral surface of the slide bearing 21 according to the modified example 10 of the seventh embodiment.
- the description of the same matters as those of the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment and the sixth embodiment is omitted, and only the characteristic portion thereof is omitted.
- the seventh embodiment the description of the same matters as those of the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment and the sixth embodiment is omitted, and only the characteristic portion thereof is omitted.
- the seventh embodiment the description of the same matters as those of the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment and the sixth embodiment is omitted, and only the characteristic portion thereof is omitted.
- the characteristic portion thereof is omitted.
- the through hole 30 and the static pressure pocket 32 lubricate the lubricating oil during deceleration operation regardless of the position on the inner peripheral surface of the slide bearing 21.
- the oil tank 29 supplies the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the slide bearing 21, and the amount of lubricating oil supplied can be secured.
- the through hole 30 and the static pressure pocket 32 communicate with each other.
- the width shown in the figure is the circumference of the slide bearing 21.
- the circumferential position ⁇ corresponds to ⁇ in FIG.
- the vertical width in the figure is the bearing length of the plain bearing 21.
- the through hole 30 and the static pressure pocket 32 are provided with the circumferential position ⁇ between ⁇ and 0 rad.
- first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment, the sixth embodiment and the seventh embodiment may be combined or applied to other parts. May be done.
- FIG. 27 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle device 101 to which the rotary compressor 100 according to the eighth embodiment is applied.
- the refrigeration cycle device 101 includes a rotary compressor 100, a condenser 102, an expansion valve 103, and an evaporator 104.
- the rotary compressor 100, the condenser 102, the expansion valve 103, and the evaporator 104 are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circuit. Then, the refrigerant flowing out of the evaporator 104 is sucked into the rotary compressor 100 and becomes high temperature and high pressure.
- the high temperature and high pressure refrigerant is condensed in the condenser 102 to become a liquid.
- the liquid refrigerant is decompressed and expanded by the expansion valve 103 to become a low-temperature low-pressure gas-liquid two-phase, and the gas-liquid two-phase refrigerant heat exchanges in the evaporator 104.
- the rotary compressor 100 of the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment, the fifth embodiment, the sixth embodiment and the seventh embodiment is applied to such a refrigeration cycle device 101.
- a refrigeration cycle device 101 examples include an air conditioner, a refrigeration device, a water heater, and the like.
- the refrigeration cycle device 101 since the refrigeration cycle device 101 includes the rotary compressor 100 described above, lubricating oil can be sufficiently supplied to the oil film 22 between the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21, and the rotating shaft 5 and the sliding bearing 21 can be sufficiently supplied. Failures such as wear or seizure can be suppressed without contact with the bearing.
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Abstract
ロータリ圧縮機は、流体圧縮用の回転軸と、回転軸に作用する径方向の荷重を支持するすべり軸受と、回転軸及びすべり軸受が収容され、底部に潤滑油を溜める油溜りが形成されたシェルと、を備え、回転軸には、軸方向に貫通した給油孔が設けられ、回転軸には、給油孔に連通し、すべり軸受の支持箇所にて回転軸の外周面に開口した開口部が設けられ、すべり軸受には、すべり軸受の支持箇所にてすべり軸受の内周面から外周面に貫通した貫通孔が設けられ、貫通孔に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンクを有する。
Description
本発明は、回転軸とすべり軸受とを備えるロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。
回転機械には、回転体に作用する荷重を支持する軸受が設けられている。軸受には、転がり軸受と、すべり軸受と、の2種類がある。
すべり軸受は、回転軸とすべり軸受との間の隙間に潤滑油又は空気などの流体による膜を形成する。回転軸による膜の引込みによって得られるくさびの効果により、膜に圧力が発生し、すべり軸受に作用する荷重が油膜で支持される。
理論的に油膜の圧力は、回転軸の回転速度の増加に伴って発生し易い。このため、回転軸の回転速度が速いほど、回転軸とすべり軸受との間が膜で分離され、回転軸とすべり軸受との接触が回避できる。そのため、回転軸の回転速度が速いときには、回転軸とすべり軸受との間には摩耗又は焼付きが発生しない。
一方、転がり軸受では、外輪と内輪との間に配置された転動体が転がる。転がり軸受は、一般的にすべり軸受よりも低摩擦である。しかし、転がり軸受では、外輪、内輪又は転動体が摩耗するので寿命が存在する。寿命を超えた転がり軸受は、外輪、内輪又は転動体の表面に剥離が発生し、軸受としての機能が果たせなくなる。
空気調和装置に搭載される冷媒を圧縮する圧縮機では、基本的に出荷後のメンテナンス又は部品の取替えが実施されない。そのため、圧縮機には、寿命が長いすべり軸受が多く使用されている。
圧縮機では、圧縮機構部で低い圧力及び温度の冷媒ガスが圧縮され、圧縮後の高い圧力及び温度の冷媒ガスが空気調和装置内に送り出される。
近年では、圧縮機の容量の拡大に伴い、圧縮機の高回転化が進められている。これにより、圧縮機について、高い荷重かつ高い回転速度から急激に減速する厳しい運転条件でも運転可能である必要がある。そのような運転条件であっても、回転軸とすべり軸受との間に摩耗又は焼付きのような故障が発生しない性能が求められる。そこで、急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜の圧力の低下を抑制することと、により、回転軸とすべり軸受とを接触させずに圧縮機が運転させられることが必要である。
従前では、ターボ機器と冷凍サイクル装置とのすべり軸受に潤滑油を供給する方法として、特許文献1の技術が提案されている。
特許文献1の技術では、給油経路に潤滑油の貯留槽とポンプとが設けられ、潤滑油がポンプによって加圧されてすべり軸受に供給される。このため、運転条件にかかわらず安定して潤滑油が供給できる。
しかし、小型のロータリ圧縮機の内部には、ポンプを設置する空間が無い。また、単価が低いロータリ圧縮機に新たに高価なポンプを設置して潤滑油の供給を担うことは、市場ニーズから考えて不適切である。
以上により、高価なポンプといった外部動力が必要なく、かつ、ポンプを設置する空間が無い小型のロータリ圧縮機でも、潤滑油が回転軸とすべり軸受との間の隙間に十分に供給できる技術が望まれている。
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、減速運転時でも潤滑油が回転軸とすべり軸受との間の隙間に十分に供給でき、回転軸とすべり軸受との間が接触せずに故障が抑制できるロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
本発明に係るロータリ圧縮機は、流体圧縮用の回転軸と、前記回転軸に作用する径方向の荷重を支持するすべり軸受と、前記回転軸及び前記すべり軸受が収容され、底部に潤滑油を溜める油溜りが形成されたシェルと、を備え、前記回転軸には、軸方向に貫通した給油孔が設けられ、前記回転軸には、前記給油孔に連通し、前記すべり軸受の支持箇所にて前記回転軸の外周面に開口した開口部が設けられ、前記すべり軸受には、前記すべり軸受の支持箇所にて前記すべり軸受の内周面から外周面に貫通した貫通孔が設けられ、前記貫通孔に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンクを有するものである。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記のロータリ圧縮機を備えるものである。
本発明に係るロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、ロータリ圧縮機のすべり軸受けには、すべり軸受の支持箇所にてすべり軸受の内周面から外周面に貫通した貫通孔が設けられている。ロータリ圧縮機は、貫通孔に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンクを有する。これによれば、潤滑油が十分に供給されている定常運転時に、回転軸とすべり軸受との間の隙間に存在する高圧な潤滑油を潤滑油タンクに貯留する。また、回転不足により開口部からの潤滑油の供給が不足し、かつ、回転軸とすべり軸受との間の隙間に存在する潤滑油の圧力が低下する減速運転時に、潤滑油タンクから貯留した高圧な潤滑油を回転軸とすべり軸受との間の隙間に供給する。これにより、ロータリ圧縮機が急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜の圧力の低下を抑制することと、が実現できる。したがって、減速運転時でも潤滑油が回転軸とすべり軸受との間の隙間に十分に供給でき、回転軸とすべり軸受との間が接触せずに摩耗又は焼付きといった故障が抑制できる。
以下には、図面に基づいて実施の形態が説明されている。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングが省略されている。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
実施の形態1.
<ロータリ圧縮機200の一般的な構成>
図1は、従来技術の圧縮機構部14が1つであるロータリ圧縮機200を縦断面にて示す説明図である。図2は、従来技術の圧縮機構部14が2つであるロータリ圧縮機200を縦断面にて示す説明図である。図3は、従来技術のロータリ圧縮機200における圧縮機構部14の構成を横断面にて示す説明図である。
<ロータリ圧縮機200の一般的な構成>
図1は、従来技術の圧縮機構部14が1つであるロータリ圧縮機200を縦断面にて示す説明図である。図2は、従来技術の圧縮機構部14が2つであるロータリ圧縮機200を縦断面にて示す説明図である。図3は、従来技術のロータリ圧縮機200における圧縮機構部14の構成を横断面にて示す説明図である。
図1及び図2に示すように、冷媒圧縮機の一つであるロータリ圧縮機200は、シェル1内に駆動部であるモータ2に駆動させられる回転軸5を備える。回転軸5は、流体圧縮用である。回転軸5は、上軸受6と下軸受10とに軸支されている。上軸受6と下軸受10とは、すべり軸受21である。上軸受6と下軸受10とは、回転軸5に作用する径方向の荷重を支持する。シェル1は、回転軸5と上軸受6と下軸受10とが収容され、底部に潤滑油を溜める油溜り17が形成されている。
圧縮機構部14は、上軸受6と下軸受10との間に配置されている。図1に示すロータリ圧縮機200では、圧縮機構部14が1つ設けられている。図2に示すロータリ圧縮機200では、圧縮機構部14が回転軸5の軸方向に2つ並んで設けられている。
図1、図2及び図3に示すように、圧縮機構部14は、ベーン8と、ベーン押さえばね9と、シリンダ11と、回転軸5の一部である偏芯軸7の外周に配されたローリングピストン13と、を有する。
回転軸5が駆動部であるモータ2によって回転駆動される。モータ2は、固定子3と回転子4とを有する。回転軸5の回転により、偏芯軸7が偏芯運動する。偏芯軸7の偏心運動により、吸入口19に接続されつつローリングピストン13とシリンダ11とベーン8とで構成される吸入用圧縮室12aには、吸入口19から低温かつ低圧の冷媒が流入する。
また、吐出口20に接続されつつローリングピストン13とシリンダ11とベーン8とで構成される圧縮室12のうちの吐出用圧縮室12bでは、冷媒が偏芯軸7の偏芯運動により圧縮されて吐出口20から高温かつ高圧の冷媒がシェル1内へ流出する。
冷媒の圧縮室12への流入又は流出を連続的に行うことにより、圧縮機構部14で冷媒が圧縮される。吐出用圧縮室12bからシェル1内に流出した冷媒は、シェル1内の上部に設けられた流出口18から空調冷熱機器に吐出される。
圧縮機構部14で冷媒を圧縮する過程では、一周のうちに荷重の大きさと方向とが変わる変動荷重が回転軸5に作用する。変動荷重は、回転軸5を介してすべり軸受21である上軸受6と下軸受10とに作用する。上軸受6と回転軸5との間と、下軸受10と回転軸5との間と、には、潤滑油による膜が存在する。
図1及び図2に示すように、回転軸5内には、回転軸5の軸方向に貫通した給油孔15が形成されている。回転軸5内には、給油孔15に連通し、すべり軸受21である上軸受6と下軸受10との支持箇所にて回転軸5の外周面に開口した開口部16が形成されている。
すなわち、回転軸5は、中空である。回転軸5の軸心の孔は、給油孔15である。潤滑油は、シェル1内の底部の油たまり17に溜まっている。回転軸5の回転により、潤滑油は、油たまり17から給油孔15に引き上げられる。給油孔15に引き上げられた潤滑油は、給油孔15に接続した回転軸5の外表面に開口した開口部16を介して、回転軸5と上軸受6及び下軸受10の内周面との隙間にそれぞれ供給される。潤滑油は、回転軸5の回転に伴って上軸受6と下軸受10とに常に供給されている。潤滑油の給油量は、回転軸5の回転速度に依存する。このため、低速運転又は減速運転時には、すべり軸受21である上軸受6及び下軸受10への給油量が減少する。
<すべり軸受21の一般的な動作>
図4は、従来技術のすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。ここでは、ロータリ圧縮機200の上軸受6及び下軸受10は、総じてすべり軸受21と称されている。
図4は、従来技術のすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。ここでは、ロータリ圧縮機200の上軸受6及び下軸受10は、総じてすべり軸受21と称されている。
図4に示すように、潤滑油は、回転軸5の軸方向に貫通した給油孔15と、給油孔15に接続し回転軸5の外表面に開口した開口部16と、を介して、回転軸5とすべり軸受21との間に供給される。回転軸5に作用する径方向の荷重は、供給された潤滑油によって回転軸5とすべり軸受21との間に形成された油膜22で支持されている。
<すべり軸受21における周方向での減速運転時の回転軸5の軌跡と油膜圧力の分布の関係>
図5は、すべり軸受21における周方向での回転軸5の軌跡と油膜圧力の分布とを示す説明図である。図5には、定常運転時の軸心位置23と、定常運転時の油膜圧力分布24と、減速運転時の軸心軌跡25と、低速運転時の軸心位置26と、低速運転時の油膜圧力分布27と、が示されている。
図5は、すべり軸受21における周方向での回転軸5の軌跡と油膜圧力の分布とを示す説明図である。図5には、定常運転時の軸心位置23と、定常運転時の油膜圧力分布24と、減速運転時の軸心軌跡25と、低速運転時の軸心位置26と、低速運転時の油膜圧力分布27と、が示されている。
低速運転又は減速運転時には、回転軸5の回転により得られるくさび効果が低下する。そのため、減速運転時の回転軸5の軸心軌跡25は、減速に伴いすべり軸受21へと近づく。これにより、低速運転時の油膜圧力分布27に示すように、局所的な油膜圧力が高くなる。一方、それ以外の箇所では、油膜圧力が低下する。
このように、減速運転時に回転軸5がすべり軸受21に近づくことは、最小の油膜22の厚さが薄くなることを意味する。これにより、低速運転又は減速運転時には、回転軸5とすべり軸受21とが接触しながら摺動する。
そこで、急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜22の圧力の低下が抑制されることと、により、回転軸5とすべり軸受21とが接触せずにロータリ圧縮機100を運転させることが必要である。
<実施の形態1に係るロータリ圧縮機100におけるすべり軸受21の特徴>
図6は、実施の形態1に係るロータリ圧縮機100を縦断面にて示す説明図である。図7は、実施の形態1に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。ロータリ圧縮機100におけるロータリ圧縮機200と同事項は、説明を省略する。
図6は、実施の形態1に係るロータリ圧縮機100を縦断面にて示す説明図である。図7は、実施の形態1に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。ロータリ圧縮機100におけるロータリ圧縮機200と同事項は、説明を省略する。
図6に示すように、ロータリ圧縮機100は、圧縮機構部14を2つ持つものである。なお、圧縮機構部14は、1つ以上であれば良い。2つの開口部16から潤滑油が供給されるすべり軸受21は、上軸受6と下軸受10とを備える。ロータリ圧縮機100には、上軸受6と下軸受10とに対して、貫通孔30と潤滑油タンク29とがそれぞれ設けられている。
一方の貫通孔30は、すべり軸受21である上軸受6の支持箇所にて上軸受6の内周面から外周面に貫通している。他方の貫通孔30は、すべり軸受21である下軸受10の支持箇所にて下軸受10の内周面から外周面に貫通している。
潤滑油タンク29は、上軸受6の貫通孔30に連通し、潤滑油を溜める。他方の潤滑油タンク29は、下軸受10の貫通孔30に連通し、潤滑油を溜める。潤滑油タンク29は、すべり軸受21である上軸受6と下軸受10との外周面にそれぞれ配置されている。
図7に示すように、上軸受6及び下軸受10であるすべり軸受21では、すべり軸受21と回転軸5との間に油膜22が形成されている。油膜22は、潤滑油を開口部16から供給されるとともに、潤滑油を貫通孔30に流入させる又は潤滑油を貫通孔30から供給される。
このように、貫通孔30に連通する潤滑油タンク29がすべり軸受21の背面に設けられている。貫通孔30がすべり軸受21に設けられることにより、油膜22と潤滑油タンク29との間が最短距離で接続できる。
<定常運転時の動作>
定常運転時には、上軸受6及び下軸受10であるすべり軸受21と回転軸5との間に形成される油膜22には、図5に示す定常運転時の油膜圧力分布24が発生する。定常運転時の油膜圧力分布24は、シェル1内の圧力よりも高い。
定常運転時には、上軸受6及び下軸受10であるすべり軸受21と回転軸5との間に形成される油膜22には、図5に示す定常運転時の油膜圧力分布24が発生する。定常運転時の油膜圧力分布24は、シェル1内の圧力よりも高い。
定常運転時には、回転軸5の回転により、潤滑油がすべり軸受21に十分に供給されている。このため、回転軸5とすべり軸受21との間の高圧の油膜22を形成した潤滑油が潤滑油タンク29に対して潤滑油タンク29の容量だけ貯留できる。
<減速運転時の動作>
回転不足により開口部16からの潤滑油の供給が不足し、かつ、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22の圧力が低下する回転速度の減速運転時には、潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間に供給される。具体的には、定常運転時に高圧の潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されている。減速運転時に回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22の圧力が低下すると、潤滑油タンク29に貯留された高圧の潤滑油が双方の差圧によって油膜22に十分に供給される。そして、油膜22の圧力低下が抑制される。
回転不足により開口部16からの潤滑油の供給が不足し、かつ、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22の圧力が低下する回転速度の減速運転時には、潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間に供給される。具体的には、定常運転時に高圧の潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されている。減速運転時に回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22の圧力が低下すると、潤滑油タンク29に貯留された高圧の潤滑油が双方の差圧によって油膜22に十分に供給される。そして、油膜22の圧力低下が抑制される。
このように、ロータリ圧縮機100が急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜22の圧力低下が抑制されることと、が実現できる。これにより、回転軸5とすべり軸受21とが接触せず、摩耗又は焼付きのような故障が抑制できる。
<潤滑油タンク29からの潤滑油供給の原理>
図5に示すように、減速運転時には、軸心軌跡25がすべり軸受21に近づき、それに伴いすべり軸受21と回転軸5との間に形成される油膜22には、低速運転時の油膜圧力分布27が発生する。低速運転時の油膜圧力分布27と、定常運転時の油膜圧力分布24と、を比較すると、油膜圧力の最大値としては、低速運転時の油膜圧力分布27の方が高い値を示す。一方、最大値近傍以外での油膜圧力は、定常運転時の油膜圧力分布24の方が高い値を示す。
図5に示すように、減速運転時には、軸心軌跡25がすべり軸受21に近づき、それに伴いすべり軸受21と回転軸5との間に形成される油膜22には、低速運転時の油膜圧力分布27が発生する。低速運転時の油膜圧力分布27と、定常運転時の油膜圧力分布24と、を比較すると、油膜圧力の最大値としては、低速運転時の油膜圧力分布27の方が高い値を示す。一方、最大値近傍以外での油膜圧力は、定常運転時の油膜圧力分布24の方が高い値を示す。
すなわち、低速運転時の油膜圧力分布27では、油膜圧力の最大値のピークだけが高く、最大値近傍以外の広範囲での油膜圧力が定常運転時の油膜圧力分布24の油膜圧力よりも低くなる。総じていえば、低速運転時の油膜圧力分布27における回転軸5の1回転のうち大部分の油膜圧力は、定常運転時の油膜圧力分布24の油膜圧力よりも低い。
この圧力差を利用し、定常運転時に貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油は、減速運転時に油膜圧力が低下するすべり軸受21と回転軸5との間に、貫通孔30を介して潤滑油タンク29から供給される。これにより、油膜圧力の低下と潤滑油の供給量の低下とが原因になって回転軸5とすべり軸受21との接触が懸念される減速運転時においても、油膜圧力の増加と潤滑油の供給量の増加とが実現される。したがって、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
<実施の形態1の効果>
実施の形態1によれば、ロータリ圧縮機100の上軸受6及び下軸受10には、上軸受6及び下軸受10の支持箇所にて上軸受6及び下軸受10それぞれの内周面から外周面に貫通した貫通孔30が設けられている。ロータリ圧縮機100は、貫通孔30に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンク29を有する。
実施の形態1によれば、ロータリ圧縮機100の上軸受6及び下軸受10には、上軸受6及び下軸受10の支持箇所にて上軸受6及び下軸受10それぞれの内周面から外周面に貫通した貫通孔30が設けられている。ロータリ圧縮機100は、貫通孔30に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンク29を有する。
この構成によれば、潤滑油が十分に供給されている定常運転時に、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する高圧な潤滑油を潤滑油タンク29に貯留する。また、回転不足により開口部16からの潤滑油の供給が不足し、かつ、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する潤滑油の圧力が低下する減速運転時に、潤滑油タンク29から貯留した高圧な潤滑油を回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に供給する。これにより、ロータリ圧縮機100が急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜22の圧力の低下を抑制することと、が実現できる。したがって、減速運転時でも潤滑油が回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に十分に供給でき、回転軸5とすべり軸受21との間が接触せずに摩耗又は焼付きといった故障が抑制できる。このように、高価なポンプといった外部動力が必要ない。そして、ポンプを設置する空間が無い小型のロータリ圧縮機100でも、潤滑油が回転軸5とすべり軸受21との間に十分に供給できる。
実施の形態1によれば、潤滑油タンク29は、潤滑油が十分に供給されている定常運転時に、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する高圧な潤滑油を貯留する。潤滑油タンク29は、開口部16からの潤滑油の供給が不足し、かつ、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する潤滑油の圧力が低下する減速運転時に、貯留した高圧な潤滑油を回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に供給する。
この構成によれば、ロータリ圧縮機100が急激に減速する運転条件においても、潤滑油が十分に供給されることと、油膜22の圧力の低下を抑制することと、が実現できる。したがって、減速運転時でも潤滑油が回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に十分に供給でき、回転軸5とすべり軸受21との間が接触せずに摩耗又は焼付きといった故障が抑制できる。
実施の形態1によれば、潤滑油タンク29は、すべり軸受21の外周面に配置されている。
この構成によれば、潤滑油タンク29がすべり軸受21に固定され、ロータリ圧縮機100内に安定して配置できる。
実施の形態1によれば、すべり軸受21は、上軸受6と、下軸受10と、を含んでいる。開口部16と貫通孔30と潤滑油タンク29とは、上軸受6及び下軸受10のそれぞれに設けられている。
この構成によれば、潤滑油が回転軸5と上軸受6及び下軸受10のそれぞれとの間に十分に供給でき、回転軸5と上軸受6及び下軸受10のそれぞれとの間が接触せずに摩耗又は焼付きといった故障が抑制できる。
実施の形態2.
<すべり軸受21の構成>
図8は、実施の形態2に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態2では、上記実施の形態1と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受21の構成>
図8は、実施の形態2に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態2では、上記実施の形態1と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図8に示すように、複数の貫通孔30が油膜22と1つの潤滑油タンク29とを連通しても良い。図8では、貫通孔30が2つの例を示している。その他、貫通孔30の数は、3以上でも良い。
<作用>
この構成によれば、実施の形態1と同様に、定常運転時の油膜圧力分布24と低速運転の油膜圧力分布27との差圧が利用できる。これにより、高圧の潤滑油は、油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留できる。また、定常運転時に潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油は、減速運転時に潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間に供給できる。このため、貫通孔30は、利用可能な差圧が得られる位置に設けてあれば2以上設けても構わない。
この構成によれば、実施の形態1と同様に、定常運転時の油膜圧力分布24と低速運転の油膜圧力分布27との差圧が利用できる。これにより、高圧の潤滑油は、油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留できる。また、定常運転時に潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油は、減速運転時に潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間に供給できる。このため、貫通孔30は、利用可能な差圧が得られる位置に設けてあれば2以上設けても構わない。
<その他>
また、図8では、2つ貫通孔30に対し、潤滑油タンク29が1つ設けられている。しかし、潤滑油タンク29は、各貫通孔30に対応して貫通孔30と同数設けても良い。
また、図8では、2つ貫通孔30に対し、潤滑油タンク29が1つ設けられている。しかし、潤滑油タンク29は、各貫通孔30に対応して貫通孔30と同数設けても良い。
この構成によれば、定常運転時に高圧な潤滑油が油膜圧力の異なる位置から異なる潤滑油タンク29に貯留できる。つまり、それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、異なる圧力の潤滑油が潤滑油タンク29から油膜22に供給でき、油膜22への給油時に油膜22が適切な油膜圧力を確保できる。また、潤滑油タンク29が複数設けられていると、減速運転時の潤滑油の供給量をより増加できる。このため、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
<実施の形態2の効果>
実施の形態2によれば、貫通孔30は、複数設けられている。
実施の形態2によれば、貫通孔30は、複数設けられている。
この構成によれば、定常運転時に油膜圧力が違う位置の潤滑油が潤滑油タンク29に貯留できる。また、それぞれの貫通孔30が油膜22に連通した位置にて、潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給できる。これにより、図5に示すように、定常運転時の油膜圧力分布24より低速運転時の油膜圧力分布27が高い値を示す箇所を避け、高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給できる。
実施の形態3.
<すべり軸受21の構成>
図9は、実施の形態3に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態3では、上記実施の形態1及び実施の形態2と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受21の構成>
図9は、実施の形態3に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態3では、上記実施の形態1及び実施の形態2と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図9に示すように、貫通孔30には、流量変更機構31が設けられている。流量変更機構31は、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22から潤滑油タンク29への潤滑油の流量と、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22への潤滑油の流量と、を異ならせる。流量変更機構31は、潤滑油タンク29と油膜22とを分離することが目的に設けられている。
<流量変更機構31の構成>
図10は、実施の形態3に係る定常運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図11は、実施の形態3に係る減速運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図10の実線の矢印は、潤滑油を油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留する場合の潤滑油の流れを示す。図11の破線の矢印は、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合の潤滑油の流れを示す。
図10は、実施の形態3に係る定常運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図11は、実施の形態3に係る減速運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図10の実線の矢印は、潤滑油を油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留する場合の潤滑油の流れを示す。図11の破線の矢印は、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合の潤滑油の流れを示す。
図10及び図11に示すように、流量変更機構31は、弁体35と、押圧部36と、微細流路37と、を有する。なお、図10及び図11には、後述する静圧ポケット32が図示されている。しかし、静圧ポケット32は、必須の構成要素ではない。
弁体35は、貫通孔30内に配置され、貫通孔30を開閉する。このため、弁体35は、貫通孔30内の途中にて両側の貫通孔30よりも広い空間に径方向内側の貫通孔30を閉塞可能な大きさで配置されている。
押圧部36は、弁体35の径方向外側に配置され、弁体35を径方向内側に押圧する。これにより、通常時では、押圧部36は、貫通孔30を弁体35によって閉塞する。押圧部36は、ばねなどで構成されている。
図10に示す定常運転時のように、押圧部36は、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合に、高圧な潤滑油の流入を受けて収縮し、弁体35を開弁させる。
微細流路37は、弁体35に形成されている。微細流路37は、押圧部36が弁体35を押圧して貫通孔30を弁体35によって閉塞した状態でも潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間へ潤滑油を供給する。微細流路37は、貫通孔30に比して流路断面積が狭い。このため、微細流路37を流通する潤滑油は、貫通孔30を流通する潤滑油に比して単位時間当たりに流れる流量が小さい。
図11に示す減速運転時のように、貫通孔30に高圧な潤滑油の流入が無い場合に、潤滑油タンク29に貯留された高圧な潤滑油は、貫通孔30を弁体35によって閉塞した状態であっても、微細流路37を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
<流量変更機構31の動作>
図10に示す定常運転時では、油膜22の油膜圧力は、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より高い。これにより、貫通孔30に流入する高圧な潤滑油は、押圧部36の押圧力に反して弁体35を径方向外側に押しのけて開弁させ、潤滑油が油膜22から潤滑油タンク29に貯留される。潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されると、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が一致する。このため、押圧部36の押圧力によって弁体35が貫通孔30を閉弁する。
図10に示す定常運転時では、油膜22の油膜圧力は、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より高い。これにより、貫通孔30に流入する高圧な潤滑油は、押圧部36の押圧力に反して弁体35を径方向外側に押しのけて開弁させ、潤滑油が油膜22から潤滑油タンク29に貯留される。潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されると、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が一致する。このため、押圧部36の押圧力によって弁体35が貫通孔30を閉弁する。
図11に示す減速運転時では、油膜22の油膜圧力は、定常運転時に貯留した潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より低くなる。これにより、弁体35は貫通孔30を閉塞した状態を維持する。しかし、弁体35に形成された微細流路37に潤滑油タンク29内に貯留された高圧な潤滑油が流入する。そして、微細流路37を介して潤滑油が潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
<その他>
貫通孔30を複数設ける場合でも、各貫通孔に対して流量変更機構31が設けられると良い。これによれば、貫通孔30及び流量変更機構31を設けた複数の位置から潤滑油の貯留と供給とが行える。
貫通孔30を複数設ける場合でも、各貫通孔に対して流量変更機構31が設けられると良い。これによれば、貫通孔30及び流量変更機構31を設けた複数の位置から潤滑油の貯留と供給とが行える。
<変形例1>
<変形例1の流量変更機構31の構成>
図12は、実施の形態3の変形例1に係る定常運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図13は、実施の形態3の変形例1に係る減速運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図12の実線の矢印は、潤滑油を油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留する場合の潤滑油の流れを示す。図13の破線の矢印は、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合の潤滑油の流れを示す。
<変形例1の流量変更機構31の構成>
図12は、実施の形態3の変形例1に係る定常運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図13は、実施の形態3の変形例1に係る減速運転時の流量変更機構31を示す説明図である。図12の実線の矢印は、潤滑油を油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留する場合の潤滑油の流れを示す。図13の破線の矢印は、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合の潤滑油の流れを示す。
図12及び図13に示すように、貫通孔30は、第1孔30aと、第2孔30bと、を含んでいる。第1孔30aは、潤滑油の潤滑油タンク29への貯留の経路を構成している。第2孔30bは、潤滑油の油膜22への供給の経路を構成している。第1孔30aと第2孔30bとの流路断面積などは、適宜変更できる。
流量変更機構31は、第1弁体35aと、第1押圧部36aと、第2弁体35bと、第2押圧部36bと、を有する。
第1弁体35aは、第1孔30a内に配置され、第1孔30aを開閉する。このため、第1弁体35aは、第1孔30a内の途中にて両側の第1孔30aよりも広い空間に径方向内側の第1孔30aを閉塞可能な大きさで配置されている。
第1押圧部36aは、第1弁体35aの径方向外側に配置され、第1弁体35aを径方向内側に押圧する。これにより、通常時では、第1押圧部36aは、第1孔30aを第1弁体35aによって閉塞する。第1押圧部36aは、ばねなどで構成されている。
図12に示す定常運転時のように、第1押圧部36aは、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合に、高圧な潤滑油の流入を受けて収縮し、第1弁体35aを開弁させる。
図13に示す減速運転時のように、第1押圧部36aは、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に潤滑油を供給する場合に、潤滑油タンク29内の高圧な潤滑油の流入を受けて押圧力を更に増強し、第1弁体35aを閉弁させる。
第2弁体35bは、第2孔30b内に配置され、第2孔30bを開閉する。このため、第2弁体35bは、第2孔30b内の途中にて両側の第2孔30bよりも広い空間に径方向外側の第2孔30bを閉塞可能な大きさで配置されている。
第2押圧部36bは、第2弁体35bの径方向内側に配置され、第2弁体35bを径方向外側に押圧する。これにより、通常時では、第2押圧部36bは、第2孔30bを第2弁体35bによって閉塞する。第2押圧部36bは、ばねなどで構成されている。第2押圧部36bの押圧力は、第1押圧部36aの押圧力に対して適宜変更されて良い。
図12に示す定常運転時のように、第2押圧部36bは、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合に、高圧な潤滑油の流入を受けて押圧力を更に増強し、第2弁体35bを閉弁させる。
図13に示す減速運転時のように、第2押圧部36bは、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に潤滑油を供給する場合に、潤滑油タンク29内の高圧な潤滑油の流入を受けて収縮し、第2弁体35bを開弁させる。
<変形例1の流量変更機構31の動作>
図12に示す定常運転時では、油膜22の油膜圧力は、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より高い。これにより、貯留のための第1孔30aでは、第1孔30aに流入する高圧な潤滑油は、第1押圧部36aの押圧力に反して第1弁体35aを径方向外側に押しのけて開弁させ、潤滑油が油膜22から潤滑油タンク29に貯留される。同時に、供給のための第2孔30bでは、第2孔30bに流入する高圧な潤滑油は、第2押圧部36bの押圧力を更に増強して第2弁体35bを径方向外側に押圧して閉弁させる。そして、潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されると、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が一致する。このため、貯留のための第1孔30aに設けた第1押圧部36aの押圧力によって第1弁体35aが第1孔30aを閉弁する。
図12に示す定常運転時では、油膜22の油膜圧力は、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より高い。これにより、貯留のための第1孔30aでは、第1孔30aに流入する高圧な潤滑油は、第1押圧部36aの押圧力に反して第1弁体35aを径方向外側に押しのけて開弁させ、潤滑油が油膜22から潤滑油タンク29に貯留される。同時に、供給のための第2孔30bでは、第2孔30bに流入する高圧な潤滑油は、第2押圧部36bの押圧力を更に増強して第2弁体35bを径方向外側に押圧して閉弁させる。そして、潤滑油が潤滑油タンク29に貯留されると、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が一致する。このため、貯留のための第1孔30aに設けた第1押圧部36aの押圧力によって第1弁体35aが第1孔30aを閉弁する。
図13に示す減速運転時では、油膜22の油膜圧力は、定常運転時に貯留した潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力より低くなる。これにより、供給のための第2孔30bでは、第2孔30bに流入する高圧な潤滑油は、第2押圧部36bの押圧力に反して第2弁体35bを径方向内側に押しのけて開弁させ、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。同時に、貯留のための第1孔30aでは、第1孔30aに流入する高圧な潤滑油は、第1押圧部36aの押圧力を更に増強して第1弁体35aを径方向内側に押圧して閉弁させる。
<変形例1の作用>
この構造により、貯留と供給とを行う潤滑油の経路が別々に構成でき、潤滑油の貯留と供給とを行う位置がそれぞれ任意に決定できる。また、貯留のための第1孔30aと供給のための第2孔30bとの個数は、それぞれ1以上設けることで上記の効果が得られる。
この構造により、貯留と供給とを行う潤滑油の経路が別々に構成でき、潤滑油の貯留と供給とを行う位置がそれぞれ任意に決定できる。また、貯留のための第1孔30aと供給のための第2孔30bとの個数は、それぞれ1以上設けることで上記の効果が得られる。
<作用>
実施の形態1及び実施の形態2では、減速運転が開始して油膜22の油膜圧力が潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力より少しでも下回ったら、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
実施の形態1及び実施の形態2では、減速運転が開始して油膜22の油膜圧力が潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力より少しでも下回ったら、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
一方、実施の形態3の流量変更機構31は、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力との差圧が任意の値の場合に作動する。このため、減速運転が始まってすぐに潤滑油の供給が始まるのではなく、減速によって流量変更機構31が作動する圧力するまで、油膜22の油膜圧力が低下する。その後に流量変更機構31を介して潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30又は第2孔30bを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
これにより、ゆっくりと減速する場合においても、給油の不足が懸念される低速運転まで、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油を保持しておき、低速運転時ほどに低い油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力との差圧が任意の値になった時に、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30又は第2孔30bを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給できる。
<変形例2>
図14は、実施の形態3の変形例2に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図14に示すように、複数の貫通孔30を設ける場合には、流量変更機構31は各貫通孔30に対して設けても良い。
図14は、実施の形態3の変形例2に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図14に示すように、複数の貫通孔30を設ける場合には、流量変更機構31は各貫通孔30に対して設けても良い。
<変形例2の作用>
この構成によれば、潤滑油が油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、がそれぞれ異なる圧力に設定できる。
この構成によれば、潤滑油が油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、がそれぞれ異なる圧力に設定できる。
<その他>
なお、流量変更機構31と貫通孔30と潤滑油タンク29との組み合わせが1つあれば、その他の貫通孔30と潤滑油タンク29との組み合わせには流量変更機構31を設けなくても良い。たとえば、図8の構成に対して図9の1つの流量変更機構31を設ける構成が組み合わせられても良い。
なお、流量変更機構31と貫通孔30と潤滑油タンク29との組み合わせが1つあれば、その他の貫通孔30と潤滑油タンク29との組み合わせには流量変更機構31を設けなくても良い。たとえば、図8の構成に対して図9の1つの流量変更機構31を設ける構成が組み合わせられても良い。
<その他の作用>
この構成によれば、定常運転時に油膜圧力が異なる位置から異なる潤滑油タンク29に潤滑油が貯留できる。それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、異なる圧力の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して油膜22に供給でき、それぞれの位置で減速運転時に適切な油膜圧力が確保できる。
この構成によれば、定常運転時に油膜圧力が異なる位置から異なる潤滑油タンク29に潤滑油が貯留できる。それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、異なる圧力の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して油膜22に供給でき、それぞれの位置で減速運転時に適切な油膜圧力が確保できる。
また、潤滑油タンク29が複数設けられることにより、減速運転時の潤滑油の供給量がより増加できる。このため、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
また、流量変更機構31が設けられることにより、ゆっくりと減速する場合においても、給油の不足が懸念される低速運転まで、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油が保持できる。そして、低速運転時のように低い油膜22の油膜圧力と、潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力と、の差圧が任意の値になった時に、潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給できる。
また、複数の流量変更機構31の作動する油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力との差圧は、それぞれ任意に設計できる。これにより、それぞれの潤滑油タンク29から給油するタイミングが任意に決定できる。そのため、複数の回転速度条件において潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給できる。このため、幅広い回転速度条件において、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
<実施の形態3の効果>
実施の形態3によれば、貫通孔30には、回転軸5とすべり軸受21との間から潤滑油タンク29への潤滑油の流量と、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間への潤滑油の流量と、を異ならせる流量変更機構31が設けられている。
実施の形態3によれば、貫通孔30には、回転軸5とすべり軸受21との間から潤滑油タンク29への潤滑油の流量と、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間への潤滑油の流量と、を異ならせる流量変更機構31が設けられている。
この構成によれば、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合には、潤滑油タンク29に貯留した潤滑油の圧力と貯留量とが保持できる。また、減速運転時には、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する潤滑油の圧力が潤滑油タンク29に貯留された潤滑油の圧力より低下する。このような差圧により、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に潤滑油が供給できる。
実施の形態3によれば、流量変更機構31は、貫通孔30内に配置され、貫通孔30を開閉する弁体35を有する。流量変更機構31は、弁体35を径方向内側に押圧して貫通孔30を弁体35によって閉塞し、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合に弁体35を開弁させる押圧部36を有する。流量変更機構31は、弁体35に形成され、押圧部36が弁体35を押圧して貫通孔30を弁体35によって閉塞した状態でも潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に潤滑油を供給する微細流路37を有する。
この構成によれば、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22から潤滑油タンク29への潤滑油の流量と、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22への潤滑油の流量と、が異ならせられる。
実施の形態3によれば、貫通孔30は、第1孔30aと、第2孔30bと、を含んでいる。流量変更機構31は、第1孔30a内に配置され、第1孔30aを開閉する第1弁体35aを有する。流量変更機構31は、第1弁体35aを径方向内側に押圧して第1孔30aを第1弁体35aによって閉塞し、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間から潤滑油タンク29に潤滑油を貯留する場合に第1弁体35aを開弁させる第1押圧部36aを有する。流量変更機構31は、第2孔30b内に配置され、第2孔30bを開閉する第2弁体35bを有する。流量変更機構31は、第2弁体35bを径方向外側に押圧して第2孔30bを第2弁体35bによって閉塞し、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に潤滑油を供給する場合に第2弁体35bを開弁させる第2押圧部36bを有する。
この構成によれば、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22から潤滑油タンク29への潤滑油の流量と、潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22への潤滑油の流量と、が異ならせられる。
実施の形態4.
<すべり軸受の構成>
図15は、実施の形態4に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態4では、上記実施の形態1、実施の形態2及び実施の形態3と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受の構成>
図15は、実施の形態4に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態4では、上記実施の形態1、実施の形態2及び実施の形態3と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図15に示すように、すべり軸受21の内周面には、すべり軸受21の内周面よりも径方向外側に凹んだ静圧ポケット32が形成されている。静圧ポケット32は、貫通孔30の設置箇所を含む領域に形成されている。静圧ポケット32は、すべり軸受21の内周面に全領域を囲まれて形成されている。つまり、静圧ポケット32は、すべり軸受21の内周面の径方向外側に掘り下げて薄く広がり、すべり軸受21の内周面に段差を付与している。
<作用>
減速運転時に高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給される際に、静圧ポケット32が静圧軸受の役割を担う。静圧軸受では、供給される潤滑油の圧力に静圧ポケット32の面積を乗じた荷重が支えられる。そのため、静圧ポケット32を設けることにより、高荷重でかつ高回転速度条件からの減速運転時のような高荷重を支持しなければならないが回転速度の低下により油膜22の油膜圧力が低下して潤滑油の供給量が減少する条件においても、静圧ポケット32に貫通孔30を介して潤滑油タンク29から供給した潤滑油によって、高荷重を支持しつつ給油量が保持できる。これにより、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
減速運転時に高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給される際に、静圧ポケット32が静圧軸受の役割を担う。静圧軸受では、供給される潤滑油の圧力に静圧ポケット32の面積を乗じた荷重が支えられる。そのため、静圧ポケット32を設けることにより、高荷重でかつ高回転速度条件からの減速運転時のような高荷重を支持しなければならないが回転速度の低下により油膜22の油膜圧力が低下して潤滑油の供給量が減少する条件においても、静圧ポケット32に貫通孔30を介して潤滑油タンク29から供給した潤滑油によって、高荷重を支持しつつ給油量が保持できる。これにより、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
また、静圧ポケット32がすべり軸受21の上端又は下端に開口しないで閉塞されると、すべり軸受21内の潤滑油がすべり軸受21の上端又は下端から排出され難く、静圧が保持できる効果がある。
<変形例3>
図16は、実施の形態4の変形例3に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図16に示すように、静圧ポケット32には、複数の貫通孔30が連通されても良い。図16では、2つの貫通孔30が1つの静圧ポケット32に連通している。その他、静圧ポケット32が2つ設けられ、それぞれの貫通孔30が別の静圧ポケット32に連通しても良い。
図16は、実施の形態4の変形例3に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図16に示すように、静圧ポケット32には、複数の貫通孔30が連通されても良い。図16では、2つの貫通孔30が1つの静圧ポケット32に連通している。その他、静圧ポケット32が2つ設けられ、それぞれの貫通孔30が別の静圧ポケット32に連通しても良い。
<変形例3の作用>
定常運転時には、油膜圧力が異なる位置から潤滑油タンク29に潤滑油が貯留できる。それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給できる。特に、図5に示すような定常運転時の油膜圧力分布24より低速運転時の油膜圧力分布27が高い値を示す箇所を避け、高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して供給できる。
定常運転時には、油膜圧力が異なる位置から潤滑油タンク29に潤滑油が貯留できる。それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給できる。特に、図5に示すような定常運転時の油膜圧力分布24より低速運転時の油膜圧力分布27が高い値を示す箇所を避け、高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して供給できる。
<実施の形態4の効果>
実施の形態4によれば、ロータリ圧縮機100は、すべり軸受21の内周面に、すべり軸受21の内周面よりも径方向外側に凹んだ静圧ポケット32を有する。静圧ポケット32は、貫通孔30の設置箇所を含む領域に形成されている。
実施の形態4によれば、ロータリ圧縮機100は、すべり軸受21の内周面に、すべり軸受21の内周面よりも径方向外側に凹んだ静圧ポケット32を有する。静圧ポケット32は、貫通孔30の設置箇所を含む領域に形成されている。
この構成によれば、減速運転時に、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油が回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に均一に供給される。これにより、すべり軸受21が静圧軸受になり、回転軸5に作用する径方向の荷重が静圧軸受によって支持できる。
実施の形態4によれば、静圧ポケット32は、すべり軸受21の内周面に全領域を囲まれて形成されている。
この構成によれば、潤滑油が静圧ポケット32からすべり軸受21の外部に漏洩しない。これにより、すべり軸受21が静圧軸受になる。
実施の形態5.
<すべり軸受21の構成>
図17は、実施の形態5に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態5では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態4と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受21の構成>
図17は、実施の形態5に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態5では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態4と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図17に示すように、静圧ポケット32を有する貫通孔30には、流量変更機構31が設けられても良い。流量変更機構31は、静圧ポケット32の深さまでの貫通孔30の範囲に設けられるため、設計の自由度が上がる。
実施の形態4では、減速運転時が開始し、油膜22の油膜圧力が潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力より少しでも下回ったら、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
一方、実施の形態5では、流量変更機構31は、油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力との差圧が任意の値の場合に作動する。このため、減速運転が始まってすぐに潤滑油の供給が始まるのではなく、減速により流量変更機構31が作動する圧力まで油膜22の油膜圧力が低下すると、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。
また、ゆっくりと減速する場合においても、給油の不足が懸念される低速運転まで、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油を保持しておき、低速運転時のような低い油膜22の油膜圧力と、潤滑油タンク29内に貯留している潤滑油の圧力と、の差圧が任意の値になった時に、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給できる。静圧ポケット32を組み込むことにより、高荷重のままの減速運転時においても、供給した潤滑油の圧力に静圧ポケット32の面積を乗じた荷重を支持しつつ給油量が保持できる。これにより、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
<変形例4>
図18は、実施の形態5の変形例4に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図18に示すように、貫通孔30を複数設ける場合でも、各貫通孔に対して流量変更機構31が設けられると良い。
図18は、実施の形態5の変形例4に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図18に示すように、貫通孔30を複数設ける場合でも、各貫通孔に対して流量変更機構31が設けられると良い。
<変形例4の作用>
潤滑油が油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、がそれぞれ設定できる。
潤滑油が油膜22から貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される場合に必要な油膜22の油膜圧力と潤滑油タンク29の潤滑油の圧力との差圧と、がそれぞれ設定できる。
また、定常運転時に油膜圧力が異なる位置から潤滑油タンク29に潤滑油が貯留できる。それぞれの貫通孔30が油膜22に接続した位置にて、潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30を介して供給できる。特に、図5に示すような定常運転時の油膜圧力分布24より低速運転時の油膜圧力分布27が高い値を示す箇所を避け、高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から貫通孔30と静圧ポケット32とを介して供給できる。
実施の形態6.
<すべり軸受21の構成>
図19は、実施の形態6に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態6では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4及び実施の形態5と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受21の構成>
図19は、実施の形態6に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。実施の形態6では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4及び実施の形態5と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図19に示すように、潤滑油タンク29は、仕切板33と、加圧部34と、を有する。
仕切板33は、潤滑油タンク29の内部のタンク内容積を変更自在に2室に分ける。仕切板33によって潤滑油タンク29の内部の径方向内側に仕切られた1室は、貫通孔30に連通されている。
加圧部34は、仕切板33よりも径方向外側の1室内に配置され、仕切板33を径方向外側から加圧する。加圧部34は、ばねなどで構成されている。
<変形例5>
図20は、実施の形態6の変形例5に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図20に示すように、貫通孔30が複数設けられても良い。
図20は、実施の形態6の変形例5に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図20に示すように、貫通孔30が複数設けられても良い。
<変形例6>
図21は、実施の形態6の変形例6に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図21に示すように、貫通孔30内には、流量変更機構31が設けられても良い。
図21は、実施の形態6の変形例6に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図21に示すように、貫通孔30内には、流量変更機構31が設けられても良い。
<変形例7>
図22は、実施の形態6の変形例7に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図22に示すように、複数の貫通孔30が設けられても良い。複数の貫通孔30内のそれぞれには、流量変更機構31が設けられても良い。
図22は、実施の形態6の変形例7に係るすべり軸受21を縦断面にて示す説明図である。図22に示すように、複数の貫通孔30が設けられても良い。複数の貫通孔30内のそれぞれには、流量変更機構31が設けられても良い。
<作用>
減速運転時に、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合には、実施の形態1と実施の形態2と実施の形態3と実施の形態4と実施の形態5とでは、潤滑油タンク29内の潤滑油の貯留量の減少に伴い、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が低下する。
減速運転時に、潤滑油を潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給する場合には、実施の形態1と実施の形態2と実施の形態3と実施の形態4と実施の形態5とでは、潤滑油タンク29内の潤滑油の貯留量の減少に伴い、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力が低下する。
一方、実施の形態6では、潤滑油タンク29内の潤滑油の貯留量の減少に伴い、仕切板33が加圧部34で押される。このため、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力低下を抑えながら、潤滑油が、潤滑油タンク29から貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給できる。
<実施の形態6の効果>
実施の形態6によれば、潤滑油タンク29は、内部のタンク内容積を変更自在に2室に分ける仕切板33を有する。潤滑油タンク29は、仕切板33を径方向外側から加圧する加圧部34を有する。
実施の形態6によれば、潤滑油タンク29は、内部のタンク内容積を変更自在に2室に分ける仕切板33を有する。潤滑油タンク29は、仕切板33を径方向外側から加圧する加圧部34を有する。
この構成によれば、定常運転が短く潤滑油タンク29への貯留量が少量の場合でも、潤滑油タンク29内の圧力が保持できる。これにより、減速運転時に高圧の潤滑油が潤滑油タンク29から供給できる。また、潤滑油タンク29から潤滑油を供給する場合には、潤滑油タンク29内の潤滑油の貯留量が少なくなると、残留している潤滑油の圧力が低下し、潤滑油タンク29内の潤滑油の圧力と、回転軸5とすべり軸受21との間の隙間に存在する潤滑油と、の差圧が低下する。そのため、潤滑油タンク29からの供給量が低下する。しかし、この構成により、加圧部34が仕切板33を加圧して潤滑油タンク29からの排斥力が維持でき、潤滑油が潤滑油タンク29から供給できる。
実施の形態7.
<すべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係>
図23は、実施の形態7に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図24は、実施の形態7の変形例8に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図25は、実施の形態7の変形例9に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図26は、実施の形態7の変形例10に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。実施の形態7では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4、実施の形態5及び実施の形態6と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
<すべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係>
図23は、実施の形態7に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図24は、実施の形態7の変形例8に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図25は、実施の形態7の変形例9に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。図26は、実施の形態7の変形例10に係るすべり軸受21の内周面における貫通孔30と静圧ポケット32との関係を示す展開図である。実施の形態7では、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4、実施の形態5及び実施の形態6と同事項の説明が省略され、その特徴部分のみが説明されている。
図23、図24、図25及び図26に示すように、貫通孔30と静圧ポケット32とは、すべり軸受21の内周面のどの位置に形成しても、減速運転時に潤滑油を潤滑油タンク29から回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給し、潤滑油の供給量が確保できる。ただし、貫通孔30と静圧ポケット32とは、連通している。
なお、図示上の横幅は、すべり軸受21の1回りの周長である。周方向位置θは、図5のθに対応している。図示上の縦幅は、すべり軸受21の軸受長である。特に、実施の形態7では、貫通孔30と静圧ポケット32とは、周方向位置θがπ~0rad.の間に設けられている。
<作用>
定常運転時には、高圧の潤滑油が貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される。一方、減速運転時には、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油が貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。そのため、減速運転時において、潤滑油の供給量が確保でき、かつ、油膜22の油膜圧力が上昇できる。このため、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
定常運転時には、高圧の潤滑油が貫通孔30を介して潤滑油タンク29に貯留される。一方、減速運転時には、潤滑油タンク29に貯留した高圧の潤滑油が貫通孔30を介して、回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に供給される。そのため、減速運転時において、潤滑油の供給量が確保でき、かつ、油膜22の油膜圧力が上昇できる。このため、回転軸5とすべり軸受21との接触による回転軸5又はすべり軸受21の摩耗又は焼付きなどの故障が抑制できる。
なお、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4、実施の形態5、実施の形態6及び実施の形態7は、組み合わせられても良いし、他の部分に適用されても良い。
実施の形態8.
<冷凍サイクル装置101>
図27は、実施の形態8に係るロータリ圧縮機100を適用した冷凍サイクル装置101を示す冷媒回路図である。
<冷凍サイクル装置101>
図27は、実施の形態8に係るロータリ圧縮機100を適用した冷凍サイクル装置101を示す冷媒回路図である。
図27に示すように、冷凍サイクル装置101は、ロータリ圧縮機100、凝縮器102、膨張弁103及び蒸発器104を備える。これらロータリ圧縮機100、凝縮器102、膨張弁103及び蒸発器104が冷媒配管で接続されて冷媒回路を形成している。そして、蒸発器104から流出した冷媒は、ロータリ圧縮機100に吸入されて高温高圧となる。高温高圧となった冷媒は、凝縮器102において凝縮されて液体になる。液体となった冷媒は、膨張弁103で減圧膨張されて低温低圧の気液二相となり、気液二相の冷媒が蒸発器104において熱交換される。
実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4、実施の形態5、実施の形態6及び実施の形態7のロータリ圧縮機100は、このような冷凍サイクル装置101に適用できる。なお、冷凍サイクル装置101としては、たとえば空気調和装置、冷凍装置又は給湯器などが挙げられる。
<実施の形態8の効果>
実施の形態8によれば、冷凍サイクル装置101は、上記のロータリ圧縮機100を備える。
実施の形態8によれば、冷凍サイクル装置101は、上記のロータリ圧縮機100を備える。
この構成によれば、冷凍サイクル装置101が上記のロータリ圧縮機100を備えるので、潤滑油が回転軸5とすべり軸受21との間の油膜22に十分に供給でき、回転軸5とすべり軸受21との間が接触せずに摩耗又は焼付きといった故障が抑制できる。
1 シェル、2 モータ、3 固定子、4 回転子、5 回転軸、6 上軸受、7 偏芯軸、8 ベーン、9 ベーン押さえばね、10 下軸受、11 シリンダ、12 圧縮室、12a 吸入用圧縮室、12b 吐出用圧縮室、13 ローリングピストン、14 圧縮機構部、15 給油孔、16 開口部、17 油溜り、18 流出口、19 吸入口、20 吐出口、21 すべり軸受、22 油膜、23 軸心位置、24 油膜圧力分布、25 軸心軌跡、26 軸心位置、27 油膜圧力分布、29 潤滑油タンク、30 貫通孔、30a 第1孔、30b 第2孔、31 流量変更機構、32 静圧ポケット、33 仕切板、34 加圧部、35 弁体、35a 第1弁体、35b 第2弁体、36 押圧部、36a 第1押圧部、36b 第2押圧部、37 微細流路、100 ロータリ圧縮機、101 冷凍サイクル装置、102 凝縮器、103 膨張弁、104 蒸発器、200 ロータリ圧縮機。
Claims (12)
- 流体圧縮用の回転軸と、
前記回転軸に作用する径方向の荷重を支持するすべり軸受と、
前記回転軸及び前記すべり軸受が収容され、底部に潤滑油を溜める油溜りが形成されたシェルと、
を備え、
前記回転軸には、軸方向に貫通した給油孔が設けられ、
前記回転軸には、前記給油孔に連通し、前記すべり軸受の支持箇所にて前記回転軸の外周面に開口した開口部が設けられ、
前記すべり軸受には、前記すべり軸受の支持箇所にて前記すべり軸受の内周面から外周面に貫通した貫通孔が設けられ、
前記貫通孔に連通し、潤滑油を溜める潤滑油タンクを有するロータリ圧縮機。 - 前記潤滑油タンクは、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間に潤滑油が十分に供給されている定常運転時に、前記隙間に存在する高圧な潤滑油を貯留するとともに、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間の潤滑油の供給が不足し、かつ、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間に存在する潤滑油の圧力が低下する減速運転時に、貯留した高圧な潤滑油を前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間に供給する請求項1に記載のロータリ圧縮機。
- 前記潤滑油タンクは、前記すべり軸受の外周面に配置されている請求項1又は請求項2に記載のロータリ圧縮機。
- 前記貫通孔は、複数設けられている請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。
- 前記貫通孔には、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間から前記潤滑油タンクへの潤滑油の流量と、前記潤滑油タンクから前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間への潤滑油の流量と、を異ならせる流量変更機構が設けられている請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。
- 前記流量変更機構は、
前記貫通孔内に配置され、前記貫通孔を開閉する弁体と、
前記弁体を径方向内側に押圧して前記貫通孔を前記弁体によって閉塞し、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間から前記潤滑油タンクに潤滑油を貯留する場合に前記弁体を開弁させる押圧部と、
前記弁体に形成され、前記押圧部が前記弁体を押圧して前記貫通孔を前記弁体によって閉塞した状態でも前記潤滑油タンクから前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間に潤滑油を供給する微細流路と、
を有する請求項4又は請求項5に記載のロータリ圧縮機。 - 前記貫通孔は、第1孔と、第2孔と、を含み、
前記流量変更機構は、
前記第1孔内に配置され、前記第1孔を開閉する第1弁体と、
前記第1弁体を径方向内側に押圧して前記第1孔を前記第1弁体によって閉塞し、前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間から前記潤滑油タンクに潤滑油を貯留する場合に前記第1弁体を開弁させる第1押圧部と、
前記第2孔内に配置され、前記第2孔を開閉する第2弁体と、
前記第2弁体を径方向外側に押圧して前記第2孔を前記第2弁体によって閉塞し、前記潤滑油タンクから前記回転軸と前記すべり軸受との間の隙間に潤滑油を供給する場合に前記第2弁体を開弁させる第2押圧部と、
を有する請求項4又は請求項5に記載のロータリ圧縮機。 - 前記すべり軸受の内周面に、前記すべり軸受の内周面よりも径方向外側に凹んだ静圧ポケットを有し、
前記静圧ポケットは、前記貫通孔の設置箇所を含む領域に形成されている請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 - 前記静圧ポケットは、前記すべり軸受の内周面に全領域を囲まれて形成されている請求項8に記載のロータリ圧縮機。
- 前記潤滑油タンクは、
内部のタンク内容積を変更自在に2室に分ける仕切板と、
前記仕切板を径方向外側から加圧する加圧部と、
を有する請求項1~請求項9のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 - 前記すべり軸受は、上軸受と、下軸受と、を含み、
前記開口部と前記貫通孔と前記潤滑油タンクとは、前記上軸受及び前記下軸受のそれぞれに設けられている請求項1~請求項10のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機。 - 請求項1~請求項11のいずれか1項に記載のロータリ圧縮機を備える冷凍サイクル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/019324 WO2020230294A1 (ja) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/JP2019/019324 WO2020230294A1 (ja) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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WO2020230294A1 true WO2020230294A1 (ja) | 2020-11-19 |
Family
ID=73289532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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PCT/JP2019/019324 WO2020230294A1 (ja) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | ロータリ圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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Country | Link |
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WO (1) | WO2020230294A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10169648A (ja) * | 1996-12-05 | 1998-06-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 球面座付き静圧滑り軸受 |
JP2011058482A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Toshiba Carrier Corp | 多気筒ロータリ式圧縮機と冷凍サイクル装置 |
JP2017025789A (ja) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | ダイキン工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
-
2019
- 2019-05-15 WO PCT/JP2019/019324 patent/WO2020230294A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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