JPH0144915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車空調用圧縮機などに用いられる
開放形気体圧縮機に関するもので、特にその軸封
装置のシール性能と耐久性の改善に関するもので
ある。

従来の構成とその問題点 従来、自動車空調用圧縮機などに用いられてい
る差圧給油方式の開放形冷媒圧縮機について、例
えば、特開昭51−133811号公報、特開昭55−
78190号公報、実開昭56−109686号公報などで
種々の提案がなされている。しかし、このような
提案も含めて従来の第１図に示すような、摺動各
部への給油を圧縮機本体内の高圧側と低圧と低圧
側との差圧を利用して行う。いわゆる差圧給油方
式のローリングピストン・ロータリ圧縮機におい
ては、軸封装置の気密摺動面の油膜確保に関して
充分な配慮がなされていない。すなわち、高圧側
の油溜１４と低圧側の軸封装置空間２６とを、油
吸込通路１１、スラストベアリング５の隙間、ニ
ードルベアリング４，４ａの隙間を介して連通
し、さらに、軸封装置空間２６と吸入冷媒ガス通
路２７とをバイパス通路２８ａを介して連通する
給油通路を形成していた。

また、軸封装置２２から冷凍機油、冷媒ガスも
れ量を少なくするために、油溜１４と軸封装置空
間２６との間の給油通路途中に減圧装置１５（例
えばオイルシールのようなもの）を駆動軸８ｂと
フロントプレート２ａに取りつけて軸封装置空間
２６を低圧雰囲気にする工夫がなされていた。

しかし、このような給油通路の構成だけでは、
圧縮機起動初期の数分間は吐出圧力が適値に達し
ないため。油溜１４からの給油は減圧装置１５ま
でしか達せず減圧装置１５より下流側の軸封装置
空間２６などへの給油がなされていない。また、
逆に、減圧装置１５の減圧能力を小さくすると、
通常運転時は軸封装置空間２６への給油が過大に
なり軸封装置空間２６の圧力が高くなり冷凍機
油、冷媒ガスの漏洩が多くなる問題があつた。ま
た、最も重要な問題は、圧縮機停止後の軸封装置
空間２６の圧力と軸封装置２２からの冷媒もれ量
との関係を第２図（横軸が圧縮機停止後の経過時
間、縦軸が雰囲気圧力と冷媒もれ量）に示すと、
軸封装置空間２６は冷凍サイクルの圧力バランス
によりバイパス通路２８ａを経て冷媒ガスが流入
し高圧と低圧の中間圧力になり、その後、冷媒ガ
スが冷却されて漸次、圧力が低下するが、軸封装
置空間２６内の冷凍機油がバイパス通路２８ａを
経て吸入冷媒ガス通路２７へ流出し、残留油が少
なくなるため軸封装置２２の摺動面の油膜形成が
漸次欠落し、冷媒もれ量が圧縮機運転時に比べ激
増するという難点があり、特に、自動車空調用圧
縮機のように圧縮機停止中に原動機から振動が伝
わる場合などは、さらに冷媒もれ量が増加する欠
点があつた。

発明の目的 本発明は、特に、圧縮機停止時の軸封装置の油
膜切れをなくし軸封装置のシール性能、耐久性を
改善するものである。

発明の構成 そのための構成として、本発明は、圧縮機本体
内の気体と潤滑油の気密確保のための軸封装置
と、吐出側の油溜から軸封装置空間に給油すべき
減圧装置を備えた給油通路と、前記軸封装置空間
から前記圧縮機本体の吸入気体通路へ連通するバ
イパス通路を設け、前記給油通路の上流側には圧
縮の駆動軸により駆動される通路を有した回転体
の回転時のみ間欠給油し、圧縮機本体停止時は前
記駆動軸がその停止角度を規制されることにより
前記回転体が前記給油通路を遮断する給油装置を
備え、前記バイパス通路には前記軸封装置空間か
ら前記吸入気体通路への一方向にのみ設定差圧以
上時に連通する逆止弁装置を設けたものである。

実施例の説明 以下本発明をその一実施例を示す第３図、第４
図および第５図を参考に説明する。

この実施例は開放形ローリングピストン、ロー
タリ冷媒圧縮機を示し、シリンダブロツク１の両
端にはフロントプレート２とリアプレート３が配
置され、アプレート３にはニートルベアリング４
とスラストベアリング５が装着され、その端部に
は固定通路６を有するスラストベアリング押え板
７、駆動軸８によつて駆動せられ固定通路６と間
欠的に連通する回転通路９を有した回転体１０、
狭細な油吸込通路１１を有するオイルケース１２
が配置されている。圧縮機の底部は吐出空間１３
に通じた油溜１４である。また、フロントプレー
ト２にはニードルベアリング４ａと簡易型の軸封
装置（例えばオイルシールのようなもの）からな
る減圧装置１５が装着されている。そして、ニー
ドルベアリング４，４ａとスラストベアリング５
に支えられた駆動軸８の偏心部８ａには、シリン
ダ１６の内部で回転するピストン１７が遊嵌合
し、仕切ベーン１８がピストン１７に常時接触す
るようにバネ１９によつて押接されている。リア
プレート３には吐出弁装置（図示せず）が取付ら
れ吐出カバー２０がそれを覆つている。さらに、
フロントプレート２には外筒２１が溶接固定され
圧縮機能部品を包囲して吐出空間１３を形成して
いる。また、動力駆動側のフロントプレート２の
端部には軸封装置２２と電磁クラツチ２３の本体
部分２４が取付られ、駆動軸８の動力伝達側端部
には電磁クラツチ２３のアマチユア部分２５が取
付られている。軸封装置２２の軸封装置空間２６
とシリンダ１６に隣接する吸入冷媒ガス通路２７
とはバイパス通路２８により連通している。バイ
パス通路２８には、第５図のように、絞り通路Ａ
２９ａを有する弁体３０を装着し、この弁体３０
と絞り通路Ｂ２９ｂとの間に鋼球３１を装着し、
弁座Ａ３２ａと鋼球３１とが密着した場合のみシ
ールが可能で弁座Ｂ３２ｂと鋼球３１との間では
密着シールが不能な逆止弁３３が装着されてい
る。また、油溜１４と吸入冷媒ガス通路２７と
は、仕切ベーン１８がシリンダ側に対して最も後
退する位置に来るような駆動軸８の回転角度にの
み固定通路６と開閉通路９が連通して軸受・摺動
各部の隙間を経由する給油装置３４により連通し
ている。

このような構成において、電磁クラツチ２３に
通電後、アマチユア部分２５が本体部分２４に吸
着され、原動機（図示なし）から動力が伝達され
て駆動軸８が回転し冷媒ガスの圧縮を始めると、
吐出空間１３の圧力が上昇し吸入冷媒ガス通路２
７の圧力が低下して両者の間に差圧が生じる。そ
して、油溜１４の冷凍機油は油吸込通路１１、固
定通路６、スラストベアリング５の隙間、ニード
ルベアリング４の隙間、ピストン１７の内側と駆
動軸８の偏心部８ａの隙間、ニードルベアリング
４ａの隙間、軸封装置空間２６、バイパス通路２
８を経て吸入冷媒ガス通路２７およびシリンダ１
６に流入する。冷凍機油はこの給油経路途中にて
摺動各部を潤滑する。

通常運転時の油溜１４から吸入冷媒ガス通路２
７までの給油通路３４の圧力状態は、吐出圧力か
ら吸入圧力までに順次減圧して分布する。すなわ
ち、油溜１４から流入した冷媒ガスを含んだ冷凍
機油は狭細な油吸込通路１１を通過する時に一次
減圧され、駆動軸８の回転により間欠給油される
回転通路９と固定通路６との間を通過する時に二
次減圧され、簡易型軸封装置の減圧装置１５を通
過する時に三次減圧され、バイパス通路２８を通
過する時に最終減圧されている。そして、固定通
路６と簡易型軸封装置の減圧装置１５との間の給
油通路３４の圧力は吐出圧力と吸入圧力との中間
圧力にまで減圧しており、軸封装置空間２６の圧
力は吸入圧力に近い状態まで減圧している。

また、電磁クラツチ２３の通電が断たれて圧縮
機が停止すると、駆動軸８は仕切ベーン１８をピ
ストン１７に押接するバネ力と仕切ベーン１８の
背端面に作用する圧力荷重との合成荷重が働き、
ピストン１７と仕切ベーン１８との間の偏心カム
機構の作用により、ピストン１７の上死点角度と
吸入開始点角度との間の角度（この角度範囲のシ
リンダ内空間はピストン１７が逆回転する察、圧
縮空間に変化する）以外の回転角度で停止する。
そして、固定通路６と回転通路９とは連通しない
状態を保つ。また、冷凍サイクルの圧力バランス
が進行して吸入冷媒ガス通路２７は昇圧し、冷媒
ガスがバイパス通路２８を経て軸封装置空間２６
に流入しようとするが逆止弁３３の働きにより吸
入冷媒ガス通路２７から軸封装置空間２６への連
絡が断たれる。一方、簡易型軸封装置の減圧装置
１５から固定通路６までの給油通路３４に閉じ込
められた冷媒ガスを含んだ冷凍機油は簡易型軸封
装置の減圧装置１５によつて減圧されながら漸
次、軸封装置空間２６へほぼ圧力バランスするま
で流入する。そして、軸封装置空間２６は冷凍機
油で充満し、冷凍サイクルの中で最も低い圧力を
保持する。

また、回転通路９を有する回転体１０は差圧に
よつてスラストベアリング押え板７へ押圧され油
溜１４からピストン１７への冷凍機油の流入を防
ぐ。

なお、上記実施例では、仕切ベーン１８が最も
後退した時のみ、回転通路９と固定通路６とが連
通する位置に回転通路９を回転体１０に設けた
が、上述のように、回転体１０を駆動する駆動軸
８の停止角度が、ピストン１７の上死点角度と吸
入口通過角度との間の角度範囲（一般的には90
度）以外の回転角度であるとの理由から仕切ベー
ン１８が少なくとも半分以後退した時、回転通路
９と固定通路６とが連通する位置に、回転通路９
を回転体１０に設けてもよい。

また、上記実施例では油溜と吸入冷媒ガス通路
との差圧を利用した給油方式について説明した
が、駆動軸の端部にポンプ装置を設けて給油する
場合も同様に作用する。

また、上記実施例では、ローリングピストン・
ロータリ圧縮機について説明したが、スライドベ
ーン・ロータリ圧縮機、あるいは、他の圧縮機に
ついても同様の作用をする。すなわち、スライド
ベーン・ロータリ圧縮機の場合は、圧縮機停止時
に駆動軸の停止角度が任意であつてもシリンダ内
で高圧空間の冷媒ガスが低圧空間へ流入すること
による駆動軸の逆転を利用して適当な角度位置決
め装置を有する回転体を逆回転せしめ、油吸込通
路を含めた給油装置の開閉通路を閉じることがで
きる。

発明の効果 以上のように、本発明の開放形冷媒圧縮機によ
れば、開閉通路を有した給油装置を給油通路の上
流側に配置して、通常運転時は吐出側の油溜から
吸入側の軸封装置空間までの摺動各部に冷凍機油
が簡易型軸封装置の減圧装置バイパス通路で順次
減圧されながら間欠給油され、圧縮機停止時は油
溜からの給油路を断つと共に、冷凍サイクルの圧
力バランスが進行して吸入ガス通路の昇圧と吸入
ガス通路に液冷媒が帰還してバイパス通路に設け
た逆止弁の逆止作用により、吸入ガス通路から軸
封装置空間への液冷媒の流入を断つことにより、
軸封装置空間内の冷凍機油の粘性低下を防止し、
それにより、軸封装置の気密摺動面からの冷媒漏
れを防ぐ。また、軸封装置空間内の冷凍機油の流
出を防ぐので、圧縮機停止中でも軸封装置の摺動
面が油中にあり、気密摺動面の油膜形成が充分
で、冷媒漏れや、冷凍機油漏れが運転時よりも極
めて少なくなる。また、圧縮機再起動時でも軸封
装置は起動初期から充分な潤滑がなされ良好なシ
ール性能を持続でき耐久性も向上する。また、圧
縮機停止中に吐出側の油溜から吸入側のシリンダ
への冷凍機油の流入がないので、圧縮機再起動時
の液圧縮が生ぜず、冷凍サイクルへの冷凍機油の
流出による運転効率の低下もない。

また、給油装置と軸封装置空間との間の給油通
路にも充分な冷凍機油が残つており、圧縮機再起
動初期から摺動各部へ充分な給油ができ再起動時
の焼付もない。また、バイパス通路は設定差圧以
上時に開通するような通路であるため、圧縮機再
起動時に軸封装置空間から吸入ガス通路への冷凍
機油の飛び出しが少なくシリンダ内での液圧縮防
止、軸封装置空間の冷凍機油が一時的に無くなる
ことによる軸封装置からの冷媒漏れも気密摺動面
の摩耗を防ぐことができるなど数多くの優れた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷媒圧縮機の縦断面図、第２図
は同冷媒圧縮機の停止後の時間経過と軸封装置の
雰囲気圧力ならびに冷媒もれ量を表したグラフ、
第３図は本発明の一実施例を示す開放形圧縮機の
縦断面図、第４図は第３図の―線断面図、第
５図は第３図の圧縮機における逆止弁部の拡大図
である。 １……シリンダブロツク、２……フロントプレ
ート、３……リアプレート、８……駆動軸、９…
…回転通路、１１……油吸込通路、１２……オイ
ルケース（給油装置）、１４……油溜、１５……
減圧装置、１７……ピストン、１８……仕切ベー
ン、２２……軸封装置、２６……軸封装置空間、
２７……吸入冷媒ガス通路、２８……バイパス通
路、３３……逆止弁、３４……給油通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機本体内の冷媒と潤滑油の気密確保のた
   めの軸封装置と、吐出側の油溜から軸封装置空間
   に給油すべき減圧装置を備えた給油通路と、前記
   軸封装置空間から前記圧縮機本体の吸入ガス通路
   へ連通するバイパス通路を設け、前記給油通路の
   上流側には、圧縮機の駆動軸により駆動される通
   路を有した回転体の回転時のみ開通給油し、圧縮
   機停止時は、前記駆動軸がその停止角度を規制さ
   れることにより、前記回転体が前記給油通路を遮
   断する給油装置を備え、前記バイパス通路には、
   前記軸封装置空間から前記吸入ガス通路への一方
   向にのみ設定差圧以上時に連通する逆止弁装置を
   設けた開放形圧縮機。