JPH10501044A - 回転圧縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 垂直式高圧側密閉型２シリンダローリングピストン圧縮器（１０）において、高圧ガスの一部が、マフラ（３０）およびポンプベアリング（２６）により画定されるチャンバ（３１）からクランクシャフト（１６）の軸ボア（１６−５）へと吐出される。クランクシャフトは、油だめ（３６）内に延伸して、シャフトの回転により油だめから潤滑油をくみ上げて潤滑を要する構造へ供給するポンプ作用を生ぜしめる。また、チャンバより軸ボアに至るガス流によりジェットポンプ効果が生じ、これにより、特に低速動作時に、回転シャフトのポンプ作用を補助する。

Description

【発明の詳細な説明】 回転圧縮器 従来の技術 垂直式密閉型圧縮器においては、通常、回転シャフトを遠心ポンプとして用い ることにより、油だめから潤滑を要する部位へ潤滑油を吸い上げている。遠心ポ ンプの動作は、ある程度その速度に左右される。変速モータが汎用されるにつれ て、潤滑が不十分になってしまう速度範囲で圧縮機が動作される場合もでてきて いる。発明の概要 マフラー内からガスを吐出する際には、吐出バルブ自体のバイアス力と、吐出 バルブの下流部に作用するマフラー内の流体圧力と、のそれぞれに抗して、ガス が吐出されることとなる。従って、マフラー内のバルブポートを通過するガスの 圧力は、圧縮器内のその他の部位よりも５ｐｓｉ程度高くなっている。２シリン ダ垂直式ローリングピストンあるいは、固定ベーン密閉型圧縮器においては、マ フラーのうち１つがポンプ側ベアリングに固定されて油だめ内に延伸している。 したがって、油だめに最高圧をかけることが可能である。本発明においては、上 記最高圧を用いて、潤滑油を吸い上げる際の補助としている。 特に、下方のシリンダより油とともに吐出されるガスの一部は、遠心ポンプと して動作するシャフト内のボアに供給される。該ボアを通過したガスは、油だめ 内の潤滑油に対してジェットポンプとしてはたらき、これによって、遠心ポンプ のポンプ作用を助けて構造 上潤滑を要する箇所へ潤滑油を供給する。 本発明は、低速動作時における潤滑を改善することを目的とする。 さらに、本発明は、油だめ内の潤滑油の液面が低下することにより、より高い ポンプ作用が必要とされる際に、潤滑油の吸い上げを補助することを目的とする 。これらあるいはその他の目的は、以下の記載にあるように、本発明によって達 成されるものである。 基本的に、単シリンダ垂直式圧縮器の底部あるいは２シリンダ垂直式圧縮器の 下方シリンダより吐出された圧縮ガスの一部は、遠心ポンプとして作用するシャ フトのボア内部に導入される。該ボア内に導入されたガスの一部は、油だめと共 動してジェットポンプとしてはたらき、潤滑油吸い上げ時に遠心ポンプの動作を 補助する。図面の簡単な説明 本発明の完全な理解の一助とするため、以下に、関連する図面を添付するとと もに、その詳細を記載する。 図１は、本発明の一実施形態である垂直式圧縮器の一部の部分断面図である。 図２は、図１より９０°の方向からみた部分断面図である。好適な実施形態の説明 図１および図２において、参照符号１０は、２シリンダ垂直式高圧側密閉型ロ ーリングピストン圧縮器を示し、１２は、シェルを示す。２つのポンプアセンブ リが共にポンプカートリッジを形成している。第１のあるいは下方のポンプアセ ンブリは、ボア２０−１を 有するシリンダ２０を包含する。シリンダボア２０−１内には、環状ピストン２ ２が配設されて、ボア２２−１内の偏心シャフト１６の偏心ジャーナル１６−１ を受容する。ベーンスロット（図示せず）内にはベーン２４が配設され、スプリ ング２５によって付勢され、ピストン２２に追随して接触状態を維持する。 これにより、ピストン２２およびボア２０−１間の三日月型の間隙は、吸入チ ャンバおよび吐出チャンバとに分画される。ポンプベアリング２６は、ボア２０ −１およびピストン２２の下方に配設されて、シャフト１６の下端１６−１を画 定するジャーナルを受容し、これと共にベアリングとして動作する。 ポンプベアリング２６は、円周方向に離隔配置された複数個のボルト２９によ りシリンダ２０上に固定される。吐出バルブ２７およびバルブストップ２８は、 ベアリング２６に固定され、これにより、吐出バルブ２７をバルブストップ２８ およびポンプベアリング２６内の吐出部２６−１と共に動作させる。マフラ３０ は、ボルト３２によりベアリング２６に固定され、これと共に動作してチャンバ ３１を画定する。ボルト２９および３２は、ボルト３２がさらにマフラ３０をベ アリング２６に固定している点でのみ異なっている。第二のあるいは上方のポン プアセンブリは、上述した第一のあるいは下方のポンプアセンブリと同様であり 、ボア４０−１を有するシリンダ４０を包含する。 シリンダボア４０−１内には、環状ピストン４２が配設されて、ボア４２−１ 内の偏心シャフト１６の偏心ジャーナル１６−２を受容する。ベーンスロット（ 図示せず）内にはベーン４４が配設され、 スプリング４５によって付勢されてピストン４２に追随して接触状態を維持する 。これにより、ピストン４２およびボア４０−１間の三日月型の間隙は、吸入チ ャンバおよび吐出チャンバとに分画される。モータベアリング４６は、ボア４０ −１およびピストン４２の上方に配設されて、シャフト１６の上部１６−４を画 定するジャーナルを受容し、これと共にベアリングとして動作する。モータベア リング４６は、円周方向に離隔配置された複数個のボルト４９によりシリンダ４ ０上に固定される。 吐出バルブ４７およびバルブストップ４８は、ベアリング４６に固定され、こ れにより、吐出バルブ４７をバルブストップ４８およびモータベアリング４６内 の吐出ポート４６−１と共に動作させる。マフラ５０は、ボルト５２によりベア リング４６に固定され、これと共に動作して、ポート５０−１を介してシェル１ ２内部に連通するチャンバ５１を画定する。ボルト４９および５２は、ボルト５ ２がさらにマフラ５０をベアリング４６に固定している点でのみ異なっている。 シリンダ２０および４０には、プレート６０を内部に受容するリセス２０−２ および４０−２が各々設けられている。プレート６０およびポンプベアリング２ ６は、それぞれピストン２２およびベーン２４の頂部および底部と接触して、潤 滑されたシールを形成する。一方、プレート６０およびモータベアリング４６は 、それぞれピストン４２およびベーン４４の頂部および底部と接触して、潤滑さ れたシールを形成する。さらに、プレート６０は、これらリセスと共動して、シ リンダ２０および４０を互いに径方向に配置し、また、 シャフト１６のジャーナルベアリング１６−３および１６−４をベアリング２６ および４６に対して共軸配列する。 動作時において、コンプレッサ１０は、電気モータにより駆動される。この電 気モータは、シェル１２に固定されたステータ１８と、シャフト１６に固定され て上記ステータとともにユニットを形成するロータ１９と、を有する電気モータ により駆動される。シャフト１６の回転により遠心効果が生じ、これによって油 だめ３６からボア１６−５内に潤滑油が引き出される。潤滑油は、流路１６−９ を介して流路１６−６へと送出され、従来のようにさまざまな部材を潤滑する。 ベーン２４およびピストン２２、ならびにベーン４４およびピストン４２とのそ れぞれの共動作用により減圧が生じ、冷凍あるいは空調システム（図示せず）よ りガスを引き込む。 ガスは、吸入路１３およびチューブ１４を順次経由して、ラジアルボア２０− ３内に導入され、ここから直接ボア２０−１に至る。図１に示すように、ラジア ルボア２０−３は、順次、軸ボア２０−４、６０−１および４０−３に連結され ている。シリンダ２０内で圧縮されたガスは、図２に示すように、部位２６−１ を経由してチャンバ３１に至る。チャンバ３１より吐出したガスは、図示のシリ ンダ２０内の軸ボア２０−５および２０−６ならびにシリンダ４０内の軸ボア４ ０−４および４０−５のように、チャンバ５１に至る２通りの経路のいずれかを 経由することが可能である。 チャンバ３１から吐出した圧縮ガスは、図２に経路を示すように、ボア２６− ２、２０−５、６０−２、４０−４および４６−２を順次経由してチャンバ５１ に至る。チャンバ５１より吐出したガスは、 シェル１２内部に連通するポート５０−１を経て外部へ吐出される（図示せず） 。 さらに、本発明によれば、チャンバ３１よりマフラ３０に至る圧縮ガスの第３ の流路が設けられている。チューブ３４は、マフラ３０に気密に接続されてチャ ンバ３１よりシャフト１６内のボア１６−５に至る流路を形成している。ガス吐 出中は、マフラ３０および５０内のガス圧は、シェル１２内のガス圧よりもわず かに（５ｐｓｉ程度）高いが、これは吐出脈動（discharge pulsation）による ものである。マフラ３０内の吐出脈動により、マフラ３０内のガスの一部がチュ ーブ３４を介してシャフト１６内のボア１６−５に流出し、このため油だめ３６ よりボア１６−５を介して流路１６−６および１６−９へと潤滑油供給を補助す るのに十分なエネルギーが生じる。チューブ３４よりボア１６−５に高圧ガスが 流れることにより、油だめ３６に対してジェットポンプ効果が生じる。 チューブ３４内のガス流が影響を与える度合いは、図示のような遠心ポンプあ るいは正ポンプのいずれにおいても、モータ速度、油だめの液面、圧力変動の大 きさおよび個々のポンピング機構のそれぞれにに依存して変化する、即ちモータ 速度等の関数となっている。しかしながら、ジェットポンプ効果の補助は、圧縮 器の低速動作時に最も必要となるものである。 本発明の好適な実施形態を図示および詳述してきたが、当業者によって成し得 るその他の変更も可能である。たとえば、本発明は、単シリンダ垂直式高圧側密 度ローリングピストン圧縮器においても適用される。主に必要となるのは、下方 マフラ３０あるいはこれと 同等の部材であるが、一般に単シリンダ圧縮器においては、さらなる静音効果を 得るため、２本のマフラを用いることが普通である。また必要に応じて１本のマ フラをシリンダ底部に用いても差し支えない。 さらに、正ポンプを遠心ポンプの代わりに使用しても、本発明の効果を得るこ とができる。したがって、本発明の範囲は、添付する請求項の範囲内によっての み限定されるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．垂直式高圧側密閉型回転圧縮器手段において、 シェル手段と、 前記シェル内に配設されたポンプアセンブリ手段と、 前記ポンプアセンブリ上部の前記シェル手段内に配設されたモータ手段と、 前記モータ手段により回転可能に駆動され、前記ポンプアセンブリ手段を経て 下方に延伸し、前記シェル手段の底部に配設された油だめ内へと至るシャフト手 段と、を有し、 前記シャフト手段は、前記ポンプアセンブリ手段とともに前記ポンプアセンブ リ手段がガスを圧縮するように動作し、さらに、このシャフト手段は、前記油だ めより延伸する送油手段を備え、 前記ポンプアセンブリ手段に固定されて前記シャフト手段を支持して受容する ベアリング手段と、 前記ベアリング手段に固定されて前記手段とともに吐出バルブ手段を介して前 記ポンプアセンブリと連通するチャンバを画定し、これにより前記ポンプアセン ブリ内の圧縮ガスを前記チャンバに供給するマフラ手段と、 前記マフラ手段に供給される圧縮ガスの大半を前記シェル手段内に導入する第 一の流路と、を有し、 更に、前記マフラ手段に供給される圧縮ガスの少量を前記送油手段に導入する 第二の流路を有し、これにより、前記送油手段内に流 入する前記圧縮ガスが、前記油だめより供給される潤滑油と共に作用して、前記 油を前記油だめより前記送油手段に供給する補助となるジェットポンプ効果を生 じさせることを特徴とする回転圧縮器手段。 ２． 前記送油手段は、少なくとも１以上の径方向に延伸するボアと連通する前 記シャフト内に形成されて実質的に軸方向に延伸するボアを有し、前記径方向に 延伸するボアが前記実質的に軸方向に延伸するボアに連通することを特徴とする 請求項１項に記載の圧縮器手段。 ３． 前記第二の流路は、前記油だめの一部を経由することを特徴とする請求項 １項に記載の圧縮器手段。 ４． 前記ポンプアセンブリ手段は、上方および下方ポンプアセンブリを包含す ることを特徴とする請求項１項に記載の圧縮器手段。 ５． 前記マフラ手段は、前記下方ポンプアセンブリに固定されることを特徴と する請求項１項に記載の圧縮器手段。 ６． 前記圧縮器手段は、さらに、前記上方ポンプアセンブリに固定されたマフ ラ手段を有し、前記第一の流路を形成することを特徴とする請求項５項に記載の 圧縮器手段。