JPH01237381A - 横形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、たとえば空気調和機などに使用される、回転
軸を水平に配設した横形圧縮機に係り、特に、回転数が
高くなっても、圧縮機外へ吐出される潤滑油量が少なく
、密閉容器内に十分な潤滑油を貯溜することができる横
形圧縮機に関するものである。

［従来の技術］ 従来の横形圧縮機は、たとえば実開昭５６−１５４５９
２号公報、特公昭４８−３３０４２号公報記載のように
、圧縮機内を回転軸と直角方向に分割する仕切板を設け
、この仕切板を境にして油面高さに差が生じるような構
造になっている。これらは、いずれも回転軸の高さまで
の潤滑油供給を容易にすることを目的とするものであり
、前者は、仕切板の上部に流路抵抗を有するガス流路を
、下部に潤滑油が移動できる開口部を設けている。

したがって、前記ガス流路へ冷媒ガスが流れたとき、そ
の圧力損失によって仕切板前後に圧力差が生じ、この圧
力差に起因して、仕切板下部の開口部を通り潤滑油がガ
スの下流側へ移動して油面が高くなり、回転軸への潤滑
油の供給を容易にすることができる。

一方、後者は、仕切板の下部のみに連通口を設け、潤滑
油をガスとともに押し込み、下流側の油面高さを高くし
て、回転軸への潤滑油の供給を容易にしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、密閉容器底部に貯溜した潤滑油を回転
軸へ供給するために、この回転軸へ通じる側の油面を高
くするように配慮されている。

しかしながら、圧縮機の回転数を幅広く変化させて運転
することについて配慮されておらず、高速回転時に、圧
縮機内に流れるガス流量が多くなると、仕切板前後の圧
力差が大きくなりすぎ、運転状態によっては、油面に近
い吐出パイプから、ガスととも潤滑油が圧縮機外へ吐出
したり、また、潤滑油が撹拌されて泡状となって吐出す
ることがあった。また、ガス流量が多くなると、仕切板
前後における圧力損失が多くなり、圧縮機入力が増大す
るという問題点もあった。

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、圧縮
機回転数が高くなりガス流量が増大する場合においても
、圧縮機外への潤滑油の吐出し量を少なくするとともに
、圧縮機内部の圧力損失を小さくし、密閉容器内に十分
な潤滑油貯溜量が保たれる横形圧縮機の提供を、その目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明に係る横形圧縮機の構
成は、底部に潤滑油を溜めた密閉容器内に、ステータ、
ロータからなる電動機部と、クランクを有する回転軸で
前記電動機部と直結した圧縮機構部とを収納し、この圧
縮機構部は、ベーン摺動溝を穿設したシリンダと、前記
回転軸のクランクに嵌められ前記シリンダの内側に沿っ
て偏心回転するローラと、このローラに当接しながら前
記ベーン摺動溝内を往復運動するベーンと、前記回転軸
の軸受と前記シリンダの両側壁とを兼ねた２枚の側板と
、これら側板の一方との間でサイレンサを形成する端板
と、前記ベーンの背面とベーン摺動溝と両側板とで囲ま
れ、吸込口と連通して設けられたポンプ室と、このポン
プ室と前記回転軸の給油部分とを連通させる送油路と、
前記回転軸の回転にともなう前記ベーンの往復運動によ
るポンプ作用によって、前記密閉容器の底部の潤滑油を
、前記吸込口、ポンプ室、送油路を経て前記給油部分へ
圧送することができる給油装置とを有するものである横
形圧縮機において、密閉容器内を電動機部側と潤滑油貯
溜部とに２分割する、上部に広い流路を開口した仕切板
を設け、前記吸込口をこの仕切板の電動機部側に配設し
、前記送油路に、前記潤滑油貯溜部に開口する開口部を
設けたものである。

前記仕切板は、さらに詳しくは、密閉容器内を、電動機
部側と、その他（これを潤滑油貯溜部という）とに分割
するものであって、これは回転軸と直角方向に設けられ
、その上部には、はとんど圧力差が生ずることのないほ
ど広い流路断面積をもつ流路（ガス流路もしくはガス連
通部ともいう）を設けたものである。

［作用コ ベーンの往復運動を利用したポンプ作用によって、密閉
容器内の仕切板の電動機部側から吸込口を経て吸込んだ
潤滑油を、他方の潤滑油貯溜部側へ汲み上げ、回転軸の
給油部分に係る軸穴へ潤滑油を供給するとともに、前記
潤滑油貯溜部側間へも潤滑油が貯溜できる。そして、所
定容積以上に潤滑油が貯溜できた場合には、仕切板上部
の流路の開口から電動機部側ヘオーバフローし、潤滑油
貯溜部の油面が一定に保たれる。仕切板上部の開口の流
路断面積は大きく、ガスの流れに対しても圧力損失は小
さく、圧縮機入力増加への影響はきわめて少ない。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る横形圧縮機を示
す縦断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第
３図は、第１図における給油ポンプの詳細を示す要部断
面図である。

この横形圧縮機は、密閉容器に係るケース１内に、回転
数制御可能な電動機部２１と、回転軸に係るシャフト４
で直結する圧縮機構部２２とを収納し、ケース底部に潤
滑油１３を貯溜している。

前記電動機部２１は、ケース１に固定されたステータ１
９と、シャフト４に嵌着されたロータ２０とから構成さ
れている。

前記圧縮機構部２２は、シリンダ２（詳細後述）と、シ
ャフト４に設けたクランク３に嵌着され前記シリンダ２
の内側に沿って偏心回転するローラ７と、このローラ７
に当接しながらシリンダ２のベーン摺動溝８内を往復運
動し、シリンダ２内を吸込室と圧縮室に仕切るベーン１
０と、前記シャフト４の軸受と前記９９２５２０両側を
密閉する側壁となる側板５，６と、図示しない冷媒ガス
吸込口、吐出し口と、給油装置に係る給油ポンプＰ（詳
細後述）とを有している。

前記シリンダ２には張り出し部を設け、これがケース１
内側にほとんど隙間なく嵌着され、ケース１内空間を電
動機部側４３とその他（その機能から、潤滑油貯溜部４
４と称す）とに仕切り、仕切板を兼ねている。そして、
前記張り出し部の上部には、第２図に示すように、広い
流路に係るガス流路４１が開口されている。

前記給油ポンプＰの概要は、次のとおりである。

側板５には潤滑油の吸込ボート２６を設け、側板６には
潤滑油の吐出ボート２８を設け、ベーン１０の背面１１
とシリンダ２のベーン摺動溝８と側板５，６とばね穴２
３とに囲まれた給油用のポンプ室１２を設けてなるもの
である。

側板６の側面に固定され、該側板６との間にサイレンサ
を形成する端板２５には、シャフト４の軸穴１７と連通
する潤滑油給油口３３が穿設されている。

また、前記端板２５には、前記吐出ボート２８から軸穴
１７へ連通し、その上部にケース１内の潤滑油貯溜部４
４に開口する開口部に係る流出口４０を有する送油路３
２が接続されている。

シャフト４には、軸穴１７と圧縮機構部２２の各給油部
分とへ連通する分岐孔１８が穿孔されている。

前記吸込ポート２６および吐出ボート２８について、第
３図を参照してさらに説明する。

側板５に設けられた吸込ポート２６は、ポンプ室１２の
開口する側が小径部のエツジ部３４で、ケース１の底部
へ開口する側が大径部であるテーパ流路３６を形成した
吸込ピース３８が側板５に取付けられたもので、流体の
流れ方向によって、エツジ部３４が抵抗となり流体が一
方向へ流れやすく他方向へ流れにくい、いわゆる流体ダ
イオードを構成している。そして、この流体ダイオード
付きの吸込ボート２６の出口にスペース２７が形成され
ており、このスペース２７とポンプ室１２とを連通ずる
連通路３ｏが側板５に穿設されている。

一方、側板６に設けられた吐出ボート２８は、送油路３
２に開口する側が小径部のエツジ部３５で、ポンプ室１
２に開口する側が大径部であるテーパ流路３７を形成し
たもので、いわゆる流体ダイオードを構成している。そ
して、この流体ダイオード付きの吐出ポート２８の出口
にスペース２９が形成されており、このスペース２９と
送油路３２とを連通ずる連通路３１が側板６に穿設され
ている。

このように構成した横形圧縮機の動作を説明する。

横形圧縮機を運転し、シャフト４が回転すると、これに
ともなってローラ７が回転し、ベーン１０は、ばね９に
押されてローラ７に先端と当接しながらシリンダ２のベ
ーン摺動溝８内を往復運動する。そして、シリンダ２と
ローラ７とベーン１０としこ囲まれた部分の容積変化に
よって冷媒を圧縮する。　次に、給油ポンプＰの動作を
説明する。

ベーン１０の往復運動によってポンプ室１２内の容積が
大きくなろうとすると、ケース１内の潤滑油１３が吸込
ポート２６から吸込まれる。このとき、同時に吐出ポー
ト２８からも潤滑油１３を吸込むが、スペース２９で拡
大されている潤滑油の流れが吐出ポート２８の先端で縮
流し、そこに大きな流動抵抗が生じるため逆流しにくく
なる。

したがって、大部分の潤滑油は吸込ポート２６から吸込
まれる。

一方、ベーン１０が下降し、ポンプ室１２内の容積が小
さくなると、吐出ポート２８から送油路３２側へ潤滑油
を吐出する。このとき、同時に吸込ポート２６からも潤
滑油を吐出するが、スペース２７で拡大されている潤滑
油の流れが吸込ポート２６の先端で縮流し、そこで大き
な流動抵抗を生じるため逆流しにくくなる。したがって
、大部分の潤滑油は吐出ポート２８から吐出され、連通
路３１．送油路３２を通り、端板２５に設けた潤滑油供
給口３３の高さまで持ち上げられる。この潤滑油供給口
３３からシャフト４の軸穴１７へ潤滑油が流れ込み、さ
らに分岐孔１８を通して所要の潤滑部へ必要量の潤滑油
が供給される。また、残りの潤滑油は、送油路３２の上
部に設けた流出口４０から流出する。流出した潤滑油は
、仕切板を兼ねたシリンダ２によって仕切られた潤滑油
貯溜部４４に貯溜され、この部分の油面４２は高くなる
。さらに流出口４０からの潤滑油の流出が続くと、油面
４２は、シリンダ２に設けたガス流路４１の下端に達し
、ここから、電動機部側４３ヘオーバフローし、油面４
２の高さは一定に保たれる。

以上説明した実施例によれば、次の効果がある。

■、十分な潤滑油を潤滑油貯溜部４４に貯溜することが
できる。

＠、このとき、仕切板を兼ねたシリンダ２のガス流路４
１へ圧縮ガスを流しても、そこでの圧力損失を小さく保
つことができ、圧縮機入力への影響は小さい。

Ｏ１送油路３２に設けた流出口４０を、シャフト４の軸
心高さにある潤滑油供給口３３よりも高い位置に設けた
ので、たとえば、始動直後など、潤滑油貯溜路４４内に
十分油が貯溜されず、油面４２が低い場合は、送油路３
２から送られた潤滑油が、まず、軸穴１７へ送られるた
め、軸受部等への供給開始に遅れを生ずるおそれはない
。

■、仕切板を兼ねたシリンダ２の下部には、連通部がな
いため、圧縮機停止後も、仕切板を連通ずる部分で最も
低い位置であるシャフト４の軸心１７の高さに油面４２
を保つことができる。

なお、本実施例においては、吐出しパイプ１６を潤滑油
貯溜部４４側に設けたが、仕切板前後の圧力差を必要と
せずに油面４２の高さを高くできるため、吐出しパイプ
１６は、電動機部側４３に設けても、同様の効果を奏す
るものである。

さらに、シリンダ２とケース１との間に、たとえば耐冷
媒性のシール部材を介挿すれば、仕切板効果がさらに向
上する。

他の実施例を説明する。

第４図は、本発明の第２の実施例に係る横形圧縮機を示
す縦断面図、第５図は、第４図のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

各図において、第１図、第２図と同一符号のものは、先
の実施例と同等部分であるから、その説明を省略する。

端板２５Ａは、凹形状に成形し、側板６との空間にサイ
レンサを構成している。そして、周方向へ伸延し、ケー
ス１との間にほとんど隙間なく密着するように設けられ
、これが仕切板を兼ねている。シリンダ２Ａは、張出し
部を介してケース１に固定されているが、上部、下部に
連通路を有し、冷媒ガス、潤滑油は、はとんど抵抗なく
通過できるようになっている。

パイプ状に形成した送油路３２は、端板２５Ａに固定さ
れ、吐出ボート２８に連通ずるスペース２９とシャフト
４の軸穴１７との間を連通している。そして、この送油
路３２の上部には、シャフト４の軸心の高さに、流出口
４０ａがパイプ曲げ方向に対し直角方向に穿設されてい
る。

このように構成した横形圧縮機において、ベーン１０の
往復運動にともなうポンプ室１２の容積変化によるポン
プ作用によって、潤滑油は、送油路３２を通り、シャフ
ト４の軸穴１７に送られ、ここから、各潤滑部に給油さ
れる。流出口４０ａから流出した潤滑油は、潤滑油貯溜
部４４に貯溜され、油面４２を押し上げる。さらに、流
出する潤滑油は、仕切板を兼ねた端板２５Ａの上部に設
けたガス流路４１からオーバフローして油面４２の高さ
を一定に保っている。

この実施例によれば、前記第１の実施例と同様に、冷媒
ガスの流れを影響を受けずに、十分な量の潤滑油を貯溜
することができるという効果がある。また、端板２５Ａ
はプレス成形が可能な形状であり、仕切板を兼ねたこの
端板２５Ａを容易に製作することができる。

なお、本実施例における送油路３２上部の流出口４０ａ
は、横方向に開口しているが、上向きなどに穿孔しても
本実施例と同様な効果が得られる。

しかし、横方向に穿孔した方がその製作が容易であり、
また曲り管における圧力分布を考慮すると曲り管の外周
部（すなわち上向きなど）に設けた場合に比べ、潤滑油
の流出速度を小さくすることができるので、貯溜した潤
滑油を撹拌する力を小さく保つことができるという利点
がある。

第６図は、本発明の第３の実施例に係る横形圧縮機を示
す縦断面図、第７図は、第６図のＣ−Ｃ矢視断面図であ
る。

一１５＝ 各図において、第１，２図と同一符号のものは、先の実
施例と同等部分であるから、その説明を省略する。

端板２５Ｂは、側板６との間にサイレンサを構成してい
る。そして、周方向へ伸延し、ケース１との間にほとん
ど隙間なく密着するように設けられ、これが仕切板を兼
ねている。

シリンダ２Ａは、前記第２の実施例と同様にその上、下
部に冷媒ガス、潤滑油が通過する連通路を有している。

給油装置Ｐ′は、側板６に設けたスペース２７とポンプ
室１２とを連通ずる連通部３０を設けている。このスペ
ース２７に小径部が開口するように、流体ダイオードを
構成する吸込ピース２６が嵌着されている。スペース２
７と、端板２５Ｂに穿設した潤滑油供給口３３とは、側
板６の軸受ボス部に穿設した送油部６ａと油溜り４７と
からなる送油路３２Ａによって連通され、油溜り４７の
上部には、潤滑油貯溜部４４に開口する流出口４ｏｂが
設けられている。

このように構成した横形圧縮機は、吐出ポートを設けて
ないが、吸込ボート２６の流体ダイオード特性と送油路
３２Ａの抵抗とのバランスによってポンプとして動作す
る。すなわち、ベーン１０が上昇しポンプ室１２の容積
が大きくなる吸込時には、吸込ボート２６の抵抗が送油
路３２Ａの抵抗より小さいので、吸込ボート２６から多
くの潤滑油を吸込む。一方、ベーン１０が下降し、ポン
プ室１２の容積が小さくなる吐出し時には、吸込ボート
２６の抵抗が送油路３２Ａの抵抗より大きくなるので、
送油路３２Ａへ吐出される油量が多くなる。したがって
、１回転間を考えると、送油路３２Ａを流れる順方向の
油量が逆流量より多くなり、この量が給油量として得ら
れる。

油溜り４７へ送られた潤滑油は、油供給口３３からシャ
フト４の軸穴１７へ送られ、さらに各潤滑部へ給油され
る。また、流出口４０ｂから流出した潤滑油は、潤滑油
貯溜部４４に貯溜され、油面４２を押し上げる。さらに
、流出する潤滑油は、仕切板を兼ねた端板２５Ｂの上部
に設けたガス流路４１からオーバフローしてし油面４２
の高さを一定しこ保っている。

この実施例によれば、前記第１の実施例と同様に、冷媒
ガスの流れの影響を受けずに、十分な量の潤滑油を貯溜
することができるという効果がある。また、吸込ボート
２６及び送油部６ａを一つの部品である側板６へ集約す
ることができるので、給油ポンプＰ′の構造を簡単にす
ることができるという利点がある。

［発明の効果〕 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、圧縮機
内部における圧力損失を小さく保ったまま十分な潤滑油
を貯溜できる。また、冷媒ガスの流れに関係なく油面を
所定の高さに保つことができるため、冷媒ガスの流れに
よって圧縮機外へ潤滑油が持ち出される量を少なくする
ことができるという効果がある。

要するに、圧縮機回転数が高くなりガス流量が増大する
場合においても、圧縮機外へ潤滑油の吐出し量を少なく
するとともに、圧縮機内部の圧力損失を小さくし、密閉
容器内に十分な潤滑油貯溜量が保たれる横形圧縮機を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る横形圧縮機を示
す縦断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第
３図は、第１図における給油ポンプの詳細を示す要部断
面図、第４図は、本発明の第２の実施例に係る横形圧縮
機を示す縦断面図、第５図は、第４図のＢ−Ｂ矢視断面
図、第６図は、本発明の第３の実施例に係る横形圧縮機
を示す縦断面図、第７図は、第６図のＣ−Ｃ矢視断面図
である。 １・・・ケース、２，２Ａ・・・シリンダ、３・・・ク
ランク、４・・・シャフト、５，６・・側板、１２・・
・ポンプ室、１３・・・潤滑油、２１・・・電動機部、
２２・・圧縮機構部、２５．２５Ａ、２５Ｂ・・・端板
、２６・・・吸込ポート、３２，３２Ａ・・・送油路、
４０・・・流出口、４３・・電動機部側、４４・・・潤
滑油貯溜部、ｐ、ｐ　′・給油ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、底部に潤滑油を溜めた密閉容器内に、ステータ、ロ
   ータからなる電動機部と、クランクを有する回転軸で前
   記電動機部と直結した圧縮機構部とを収納し、この圧縮
   機構部は、ベーン摺動溝を穿設したシリンダと、前記回
   転軸のクランクに嵌められ前記シリンダの内側に沿って
   偏心回転するローラと、このローラに当接しながら前記
   ベーン摺動溝内を往復運動するベーンと、前記回転軸の
   軸受と前記シリンダの両側壁とを兼ねた２枚の側板と、
   これら側板の一方との間でサイレンサを形成する端板と
   、前記ベーンの背面とベーン摺動溝と両側板とで囲まれ
   、吸込口と連通して設けられたポンプ室と、このポンプ
   室と前記回転軸の給油部分とを連通させる送油路と、前
   記回転軸の回転にともなう前記ベーンの往復運動による
   ポンプ作用によって、前記密閉容器の底部の潤滑油を、
   前記吸込口、ポンプ室、送油路を経て前記給油部分へ圧
   送することができる給油装置とを有するものである横形
   圧縮機において、密閉容器内を電動機部側と潤滑油貯溜
   部とに２分割する、上部に広い流路を開口した仕切板を
   設け、前記吸込口をこの仕切板の電動機部側に配設し、
   前記送油路に、前記潤滑油貯溜部に開口する開口部を設
   けたことを特徴とする横形圧縮機。 ２、送油路の開口部を、回転軸の軸心高さ、もしくはそ
   れ以上の高い位置に設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の横形圧縮機。 ３、シリンダの周辺部を密閉容器と嵌着するまで伸延し
   、このシリンダによって仕切板を兼ねるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横形圧縮機。 ４、端板の周辺部を密閉容器と嵌着するまで伸延し、こ
   の端板によって仕切板を兼ねるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の横形圧縮機。