JPH0416639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、たとえば冷蔵庫、空気調和機等の冷
凍装置に組込まれるロータリー圧縮機に係り、特
にベーンの背面の動きを利用して給油するように
した圧縮機の給油装置に関するものである。

〔発明の背景〕

まず、従来の圧縮機を説明する。

第１図は、従来の横形圧縮機の一例を示す縦断
面図である。図において、１は、油溜めを兼ねた
ケースであつて、このケース１内に、電動機２と
圧縮要素３とが収納されている。

前記電動機２は、ステータ４とロータ５とから
なり、前記ロータ５には、クランク６を有し、一
端側を中空状に穿設してなる軸穴８を設けたシヤ
フト７が嵌入されている。

前記圧縮要素３は、シリンダ９、このシリンダ
９に穿設されたばね穴１０に挿入されたばね１
１、前記シヤフト７、このシヤフト７の軸受とシ
リンダ９の側壁を兼ね、このシリンダ９の両側に
配設されている側面１２、側板１３およびシリン
ダ９を接続するボルト１４、クランク６に嵌めら
れ、シリンダ９の内側に沿つて偏心回転するロー
ラ１５、このローラ１５に先端が当接し他端がば
ね１１に押されながら、シリンダ９の溝２１内を
往復運動するベーン１６、このベーン１６の背面
１７とシリンダ９の溝２１と前記両側板１２，１
３とにより囲まれたポンプ室１８からなつてい
る。そして前記側板１２には、ケース１内の潤滑
油２３をポンプ室１８内へ吸込できる吸込ポート
１９があり、側面１３にはポンプ室１８から潤滑
油２３を送油路２１に吐出できる吐出ポート２０
があり前記送油路２１はシヤフトの一端部に係る
軸穴８へ潤滑油を供給し、さらに軸穴８から分岐
穴３１を通して所要の潤滑部に給油できるように
なつている。

このように構成したものにおいて、圧縮機を運
転し、シヤフト７が回転すると、それにともなつ
てローラ１５が回転し、ベーン１６はばね１１に
よつて押され、ローラ１５に先端を当接しながら
シリンダ９の溝２２内を往復運動し、冷媒吸込口
（図示せず）から流入した冷媒を圧縮して冷媒吐
出口（図示せず）から吐出する。

一方、ベーン１６が往復運動するとポンプ室１
８の容積が変化し、ポンプ作用を行う。すなわ
ち、ポンプ室１８の容積が大きくなると吸込ポー
ト１９から潤滑油２３を吸込み、ポンプ室１８の
容積が小さくなると吐出ポート２０から潤滑油２
３を送油路２１へ吐出する。送油路２１へ送られ
た潤滑油は、軸穴８、分岐穴３１を通つて所要の
潤滑部へ給油される。

しかし、このように吸込ポート１９と吐出ポー
ト２０を両側の側面１２，１３に分けて設ける
と、吸込ポート１９、吐出ポート２０を加工する
ための加工費がそれぞれ必要となりコスト高にな
る欠点があつた。

また、この加工費を低減するため側面１２，１
３の両側とも鋳物に比較して素材費の高い焼結合
金を使することも総合コストとしては不利にな
る。更に信頼性の面で、潤滑油２３の油面が多少
低下した場合でも、吸込ポート１９から潤滑油を
吸込めるように、吸込ポート１９を下向きにした
場合には、例え側面１２の材質を焼結合金にした
場合でも加工が複雑になり、コスト高になる欠点
があつた。

また、第１図の例では、横形圧縮機について述
べたが、縦形適用した場合、吸込ポート１９がシ
リンダ９より上にくるため、潤滑油２３の油面の
確保が困難になる欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去し
て、低加工費で、潤滑油の油面がより低下した場
合でも、所要の潤滑部へ十分な給油量を供給する
ことができる圧縮機の給油装置を提供することを
その目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明は上記目的を達成するため、油溜めを兼
ねたケース内に、電動機と、シリンダ、クランク
を有するシヤフト、前記クランクに嵌められ、前
記シリンダの内側に沿つて偏心回転するローラ、
このローラに先端が当接しながら、前記シリンダ
の溝内を往復運動するベーン、前記シリンダの両
側に配設された側板、前記ベーンの背面と前記シ
リンダの溝と前記両側板によつて囲まれたポンプ
室、ポンプ室に連通する吸込ポートと吐出ポート
を具備した圧縮要素を有し、前記電動機によつて
駆動されるシヤフトの回転にともなう前記ベーン
の往復運動によつて、前記吸込ポートを経て前記
ポンプ室に流入した潤滑油を吐出ポートから送油
路を経て所要潤滑部へ圧送するようにした圧縮機
において、前記吸込ポートと吐出ポートが、前記
シリンダの一方の側の側板に個々に配設されると
ともに上記ポンプ室に直接開口する圧縮機の給油
装置とした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は、本発明の実施例に係る圧縮機の縦断
面図、第３図は、第２図における吸込ポート、吐
出ポート近傍の詳細を示す縦断面図、第４図は、
第３図のＡ−Ａ線断面図である。図において、第
１図と同一符号を付したものは同一部分である。

第２図に係る実施例の圧縮機は、ケース１内
に、電動機２と、ばね穴１０を穿設したシリンダ
９、ばね穴１０に挿入されたばね１１、クランク
６を有するシヤフト７、前記クランク６に嵌めら
れ、シリンダ９の内側に沿つて偏心回転するロー
ラ１５、このローラ１５に先端が当接し他端がば
ね１１に押されながら、シリンダ９の溝２２内を
往復運動するベーン１６、シリンダ９の電動機２
の反対側に配設し、吸込ポート２４および吸込ポ
ート２４の小径部２４ａに接続して設けたスペー
ス２５と吐出ポート２６を有する側板13A、シリ
ンダ９の電動機２と同じ側に配設した側板１２
Ａ、吐出ポート２６から吐出した潤滑油２３をシ
ヤフト７の軸穴８へ供給することのできる送油路
２１、送油路２１を設けたカバー２８、ベーン１
６の背面１７と側板１２Ａ，１３Ａによつて囲ま
れたポンプ室１８Ａを具備した圧縮要素３Ａを有
するものである。上記圧縮機において吸込ポート
２４の小径部２４ａの断面積は吐出ポート２６の
小径部２６ａの断面積より小さくなつている。

このように構成した圧縮機の動作を説明する。
圧縮機を運転し、シヤフト７が回転すると、これ
にともなつてローラ１５が回転し、ベーン１６は
ばね１１に押され、ローラ１５に先端を当接しな
がらシリンダ９の溝２２内を往復運動して冷媒を
圧縮する。

一方、このベーン１６の往復運動によつて、ポ
ンプ室18A内の容積が大きくなろうとすると、吸
込ポート２４からケース１内の潤滑油２３を吸込
む。このとき同時に吐出ポート２６からも潤滑油
を吸込むが、吐出ポート２６の小径部２６ａに接
続してこの小径部２６ａの断面積より大きな断面
積をもつスペース２７から小径部２６ａに潤滑油
が流入するときに、小径部２６ａで縮流し、そこ
に大きな流動抵抗が生ずる、いわゆるエツジ効果
が働くので、テーパ状の吐出ポート２０を設けた
ものよりも逆流しにくくなる。このようにして、
大部分の潤滑油は吸込ポート２４から吸込まれ
る。

ベーン１６が下降し、ポンプ室１８内の容積が
小さくなると、吐出ポート２６から送油路２１側
へ潤滑油を吐出する。このとき同時に吸込ポート
２４からも潤滑油を吐出する。この場合、もし第
５図に示すように吸込ポート２４の小径部に接続
したスペースがなければ、小径部２４ａの一部が
シリンダ９によつて塞がれ、潤滑油は、同図の流
線のように流れ、エツジ効果が働きにくい。これ
に対して、実施例のようにスペース２５を設けて
あれば、第３図、第４図に示すように、吸込ポー
ト小径部２４ａとシリンダ９が高さ方向では、一
部重さなるが、両者の間に距離があるので、潤滑
油はスペース２５で一度拡つてから小径部部２４
ａで縮流するため、エツジ効果が働らき、逆流し
にくくなる。

加うるに、吸込ポート２４の小径部２４ａの断
面積を吐出ポート２６の小径部２６ａの断面積よ
りも小さくしてあるので、ポンプ室１８Ａからシ
ヤフト７の軸穴８に至るまでの流動抵抗および潤
滑油のヘツドによる抵抗がポンプ室１８Ａからケ
ース１へ逆流抵抗よりも小さくなり、前記スペー
ス２５，２７の作用と併せて、ポンプ室１８Ａか
ら吐出される潤滑油の大部分は送油路２１を通つ
て、所要の潤滑部へ給油される。

また、第３図の拡大図である第６図の流線に示
すように、突出部を有する吸込ポート小径部２４
ａと、滑らかな丸みを有する吐出ポート大径部２
６ｂをスペース２５内に設けることにより、ポン
プ室１８Ａから潤滑油を吐出するときに、吸込ポ
ート小径部２４ａにはエツジ効果により、より逆
流しにくく、その分より流動抵抗の小さい吐出ポ
ート２６へ流れやすくなる。

次に、潤滑油の動粘度の変化に対するスペース
２５の効果を第７図を使用して説明する。第７図
において、２９は、ポンプ室１８Ａの近傍を第５
図のようにスペース２５を設けなかつた場合、３
０は、本実施例の第３図のようにスペース２５を
設けた場合の給油量を示す。この第７図から明ら
かなように、スペース２５を設けたものでは、潤
滑油の動粘度の変化に対して給油量が連続的に変
化している。これに対して、スペース２５がない
ものでは、動粘度が大きくなると給油量が途中で
急激に低下し、それ以上の動粘度では給油量がほ
とんど０になる。これは、動粘度が高くなるとシ
ヤフト９までの全体の流動抵抗が大きくなり、ス
ペース２５を設けないものは、吸込ポート２４か
らの逆流が多く、シヤフト９の高さまで潤滑剤が
上がらないためであり、これに対し、スペース２
５を設けたものはエツジ効果が大きくより高い動
粘度まで給油することが可能となるためである。

本実施例の他の性能面における効果としては、
カバー２８で吸込ポート２４を覆うことにより、
潤滑油２３の油面が、カバー２８の下端近くに低
下するまで給油することができ、より信頼性を大
きくすることができる。

本実施例のコスト面の大きな利点としては、吸
込ポート２４と吐出ポート２６を同一の側板１３
Ａに設けるとともに上記ポンプ室１８Ａに直接開
口させたことにより、側面１３Ａのみに吸込ポー
ト２４と吐出ポート２６の加工を施せばよく、両
側の側面１２，１３にそれぞれ吸込ポート１９、
吐出ポート２０を加工するのに比較して低コスト
で製作できる点がある。また、片側の側板１３Ａ
に両ポートをまとめて設けることにより、側板１
３Ａのみ素材費は多少高価であるが寸法精度の出
しやすい焼結合金を使用することにより、焼結時
にこれらのポートを同時に成形することができ、
コスト的に大きな利点となる。

また、第３図の実施例では、シヤフト７が水平
になるような横形圧縮機について示したが、第８
図に示したように、このシヤフト７がほぼ鉛直に
なるようにした縦形圧縮機に適用した場合、電動
機２の反対側の側板１３Ａに、吸込ポート２４と
吐出ポート２６を設けることにより、第１図のよ
うに吸込ポート１９を電動機２側に設けた場合に
比較して、潤滑油２３の油面の低下に対する許容
範囲が広くなる特長がでてくる。

また、第８図に示す縦形圧縮機においては、ば
ね穴１０を穴シール３２によつて塞いでいる。こ
れは、前記実施例に示した横形圧縮機では、ばね
穴１０は油面下にあつてシリンダ９とケース１の
間のすき間が油で満されており、これによりばね
穴１０はシールされていたが、本実施例のように
油面上にばね穴１０がある場合、シリンダ９とケ
ース１の間にガスが漏れ込みばね穴１０が完全に
シールできず、これよりポンプ室１８Ａにガスの
漏れ込みが生じ給油ポンプ性能がそこなわれる恐
れがあるためである。しかがつて、穴シール３２
によつてばね穴１０を塞ぐことにより、より多い
給油量が得られる。

また、第８図に示した実施例において、給油路
３３からシヤフト７の軸穴８に給油するカバー２
８に設けた給油口３４の口径が軸穴８の口径より
小さくしている。これは、軸穴８に供給された潤
滑油はシヤフト７の回転によつて遠心力を得、軸
穴８の外へ流れ出す、したがつて給油口３４が大
きいとこの外へ流れ出す油の運動量が給油口３４
から流れ込む油の流れの抵抗となり給油ポンプ性
能を低下させる。しかしながら、給油口３４の口
径を軸穴８の口径よりも小さくしたので、軸穴８
より遠心力によつて逆流する油の運動量を小さく
することができるため給油ポンプ性能が向上す
る。

また、以上説明した縦形圧縮機の給油装置には
さらに次のような利点がある。これを第９図を使
用して説明する。３５は本実施例による縦形圧縮
機の場合、３６は従来多くの縦形圧縮機に使用さ
れている遠心式給油ポンプの場合のそれぞれにお
ける圧縮機回転数に対する給油量の関係を示した
ものである。従来の遠心式給油ポンプはシヤフト
７の回転に伴い油が軸穴８内壁面を遠心力によつ
て伝わり上がらせる構造となつているが、回転数
を制御して使用する圧縮機に利用した場合、遠心
力が回転数の２乗に比例するため給油量も第９図
に示したように２次曲線となる。したがつて、例
えば圧縮機回転数を約3600rpmにて適正な給油量
が得られる給油ポンプであれば低速回転では給油
量が不足し、高速回転では多すぎる欠点がある。
しかしながら、本実施例は容積形の給油ポンプで
あるため、給油量は回転数に対してほぼ比例する
ことから、低速回転においても大幅な給油量の低
下はなく、高速回転においても急激な増加もな
い、したがつて広い運転回転数範囲において適正
な給油量が得られる。

〔発明の効果〕

本発明は、吸込ポートと吐出ポートが前記シリ
ンダの一方の側の側板に個々に配設されるととも
に上記ポンプ室に直接開口するので、加工費を低
減できるとともに各ポート毎に順方向の流路抵抗
を逆方向の流路抵抗より小さくして順方向流量を
逆方向流量より大きくすることができることから
所要の潤滑部へ十分な潤滑油を供給できる圧縮機
の給油装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧縮機の一例を示す縦断面
図、第２図は、本発明の一実施例に係る圧縮機を
示す縦断面図、第３図は、第２図の吸込ポート及
び吐出ポート近傍の拡大図、第４図は、第３図の
Ａ−Ａ断面、第５図は、スペースを設けない場合
の吸込ポート及び吐出ポート近傍の縦断面図、第
６図は、第３図に相当する縦断面図、第７図は、
潤滑油の動粘度−給油量線図である。第８図は、
本発明の縦形圧縮機に適用した実施例を示す縦断
面図、第９図は第８図における縦形圧縮機の給油
装置の効果を示す回転数−給油量線図である。 １……ケース、２……電動機、３……圧縮要
素、６……クランク、７……シヤフト、９……シ
リンダ、１２Ａ……側板、１３Ａ……側板、１５
……ローラ、１６……ベーン、１７……ベーン背
面、１８Ａ……ポンプ室、２１……送油路、２２
……溝、２３……潤滑油、２４……吸込ポート、
２４ａ……吸込ポート小径部、２５……スペー
ス、２６……吐出ポート、２８……カバー、３２
……穴シール、３３……給油路、３４……給油
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油溜めを兼ねたケース内に、電動機と、シリ
   ンダ、クランクを有するシヤフト、前記クランク
   に嵌められ、前記シリンダの内側に沿つて偏心回
   転するローラ、このローラに先端が当接しなが
   ら、前記シリンダの溝内を往復運動するベーン、
   前記シリンダの両側に配設された側板、前記ベー
   ンの背面と前記シリンダの溝と前記両側板によつ
   て囲まれたポンプ室、ポンプ室に連通する吸込ポ
   ートと吐出ポートを具備した圧縮要素を有し、前
   記電動機によつて駆動されるシヤフトの回転にと
   もなう前記ベーンの往復運動によつて、前記吸込
   ポートを経て前記ポンプ室に流入した潤滑油を吐
   出ポートから送油路を経て所要潤滑部へ圧送する
   ようにした圧縮機において、前記吸込ポートと吐
   出ポートが、前記シリンダの一方の側の側板に
   個々に配設されるとともに上記ポンプ室に直接開
   口することを特徴とする圧縮機の給油装置。 ２ 吸込ポートと吐出ポートの少なくとも一方が
   流体ダイオードであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の圧縮機の給油装置。 ３ 吸込ポートと吐出ポートを設けた側板の材料
   を焼結合金としたことを特徴とする特許請求の範
   囲の第１項記載の圧縮機の給油装置。