JPH05256274A - 横型開放圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メカニカルシールで発生した熱が駆動輪の軸
受に伝熱されるのを抑制できて、しかも、前記軸受の周
りに空気の流れを形成できて前記軸受を冷却できるよう
にする。 【構成】 圧縮要素２を駆動する駆動軸３を外方に突出
させる横型ケーシング１の開放口に、軸受筒７を突設し
た閉鎖体５を取付け、前記駆動軸３の外方への突出軸部
３ａと、前記軸受筒７の外周部に軸受１０を介して回転
可能に支持する駆動輪８との間に電磁クラッチ９を設け
ると共に、前記閉鎖体５の内方部にメカニカルシール６
の固定環６１を取付けている。前記軸受筒７の突設基部
で、前記軸受１０の支持部位より軸方向内方側に、前記
軸受筒７の外周部を前記突出軸部３ａの外周部に連通さ
せる連通孔１１を設け、前記駆動輪８の回転により前記
軸受筒７外周側の空気が遠心作用を受けて外部に排出さ
れ、前記軸受筒７の内周側に外気が誘引されて、前記軸
受１０の周りに空気の流れを生じさせることができ、ま
た、前記メカニカルシール６で発生した熱が前記軸受１
０に伝熱されるまでの伝熱面積を小さくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として冷凍装置に使用
する横型開放圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧縮要素を駆動する駆動軸が横方
向に配設され、この駆動軸を外部駆動源で駆動するよう
にした横型開放圧縮機は、実公平３ー５４７号公報に開
示されている。この従来の圧縮機は、図８に示すよう
に、一端側を閉鎖し、他端側を開放した横型ケーシング
Ａ内にスクロールタイプの圧縮要素Ｂを内装し、この圧
縮要素Ｂを駆動する駆動軸Ｃの一端側を前記ケーシング
Ａの開放口Ｄから外方に突出させる一方、前記ケーシン
グＡの開放口Ｄ外側に、軸受筒Ｅを突設した閉鎖体Ｆを
取付けて、前記軸受筒Ｅの外周にグリス封入タイプの玉
軸受Ｇを介して駆動輪Ｈを回転可能に支持すると共に、
前記駆動軸Ｃの外方への突出軸部Ｉと前記駆動輪Ｈとの
間に、マグネットＪとクラッチディスクＫとをもった電
磁クラッチＬを設けて、該電磁クラッチＬを切動作する
ことにより、エンジンなどの外部駆動源の駆動を停止す
ることなく圧縮機の運転を停止できるようにしており、
また、前記軸受筒Ｅの突設基部内周にメカニカルシール
Ｍの固定環Ｎを取付けて前記開放口Ｄをシールするよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】所が、この従来の圧縮
機によると、前記電磁クラッチＬを入動作して前記駆動
軸Ｃと駆動輪Ｈとを一体に回転させて、前記圧縮要素Ｂ
を運転する時、前記玉軸受Ｇのインナー筒とアウター筒
とは相対回転するため、前記玉軸受Ｇに封入されたグリ
スが攪拌されて、その攪拌熱が生ずると共に、玉軸受Ｇ
のインナー筒とアウター筒との間に摩擦熱が生ずるだけ
でなく、前記駆動軸Ｃの回転で前記メカニカルシールＭ
の固定環Ｎと回転環との間にも相対回転が生じ、この相
対回転により前記固定環Ｎが発熱して前記固定環Ｎの温
度が例えば１００°Ｃ程度に上昇するのであって、この
固定環Ｎの発熱が軸受筒Ｅを介して前記玉軸受Ｇに伝熱
されることになる。従って、前記玉軸受Ｇの温度は、前
記攪拌熱及び摩擦熱と固定環Ｎからの伝熱により例えば
１２０°Ｃ程度に上昇することになるのである。この結
果、前記玉軸受Ｇのグリスが短時間で劣化し、前記玉軸
受Ｇの耐久性が悪い問題があった。

【０００４】本発明は以上の点に鑑み発明したもので、
目的は、メカニカルシールで発生した熱が駆動輪を支持
する軸受に伝熱されるのを抑制できて、しかも、前記軸
受の周りに空気の流れを形成できて前記軸受を冷却でき
るようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】横型ケーシング１内の一
側方に圧縮要素２を内装し、該圧縮要素２を駆動する駆
動軸３を前記ケーシング１の他側開放口から外方に突出
させる一方、前記ケーシング１の開放口に、軸受筒７を
突設した閉鎖体５を取付けて、前記軸受筒７の外周部に
軸受１０を介して駆動輪８を回転可能に支持すると共
に、前記駆動軸３の外方への突出軸部３ａと前記駆動輪
８との間に電磁クラッチ９を設け、前記閉鎖体５の内方
部にメカニカルシール６の固定環６１を取付けた横型開
放圧縮機において、前記軸受筒７の突設基部で、前記軸
受１０の支持部位より軸方向内方側に、前記軸受筒７の
外周部を前記突出軸部３ａの外周部に連通させる連通孔
１１を設けたのである。

【０００６】また、前記 駆動輪８には、前記軸受筒７
における内周部の空気を外周部へ強制移送させるファン
翼１８を設けてもよい。

【０００７】また、前記駆動軸３の軸端側から径方向外
方に延び、前記電磁クラッチ９のクラッチディスク９２
を支持するフランジ９４の基部に、前記軸受筒７の内周
部と連通する外気取入口１９を設けるのが好ましい。

【０００８】

【作用】軸受１０を介して駆動輪８を支持する軸受筒７
の突設基部で、前記軸受１０の支持部位より軸方向内方
側に連通孔１１を設けて、前記軸受筒７の外周部を前記
突出軸部３ａの外周部に連通させたから、前記駆動輪８
の回転により前記軸受筒７外周側隙間の空気が遠心作用
を受けて外部に排出され、これに伴い前記軸受筒７の内
周側隙間に外気が誘引されて、軸受筒７の内周側隙間と
外周側隙間とに空気の流れを生じさせることができるの
で、この空気の流れにより前記軸受１０を冷却できるの
であり、また、前記連通孔１１は、前記軸受１０の支持
部位より軸方向内方側に設けるのであるから、メカニカ
ルシール６で発生した熱が前記軸受１０に伝熱される間
の伝熱面積を小さくでき、それだけメカニカルシール６
からの熱伝達量を減少して、この熱伝達による前記軸受
１０の温度上昇を抑制できるのであり、この結果、全体
として軸受１０の耐久性を高めることができるのであ
る。

【０００９】また、前記駆動輪８に、前記軸受筒７にお
ける内周部の空気を外周部へ強制移送させるファン翼１
８を設けることにより、軸受筒７内周側隙間及び外周側
隙間の空気の流れを促進できるので、前記軸受１０の温
度上昇をより一層抑制できるのである。

【００１０】また、駆動軸３の軸端側から径方向外方に
延び、電磁クラッチ９のクラッチディスク９２を支持す
るフランジ９４の基部に、軸受筒７の内周部と連通する
外気取入口１９を設けることにより、軸受筒７内周側隙
間に外気を取り入れ易くできて、この取入れた外気の流
れをよくし得るから、構造が簡単である割に前記軸受の
冷却効果を高めることができるのである。

【００１１】

【実施例】図５に示した圧縮機は冷凍装置に用いる横型
開放圧縮機であって、一端側を閉鎖し、他端側に開放口
１ａをもった横型ケーシング１内に、固定スクロール２
１と可動スクロール２２とをもった圧縮要素２と、該圧
縮要素２の可動スクロール２２を駆動する駆動軸３と、
該駆動軸３の一端側を回転自由に支持する架構４とを内
装し、前記駆動軸３の他端側を前記ケーシング１の開放
口１ａから外方に突出させる一方、前記ケーシング１の
開放口１ａに閉鎖体５を取付けている。

【００１２】この閉鎖体５は、前記駆動軸３の外方への
突出軸部３ａが挿通される貫通孔５１と、該貫通孔５１
より大径の凹入部５２とをもった環状に形成し、前記凹
入部５２にメカニカルシール６の固定環６１を保持する
と共に、前記閉鎖体５の外側面に、前記貫通孔５１周り
から軸方向外方に突出する軸受筒７を一体に設けてい
る。

【００１３】そして、この軸受筒７の基部を残した先端
側外周に、段部を介して小径となる軸受嵌合部７１を設
け、この軸受嵌合部７１に、グリス封入タイプの二つの
玉軸受１０を介して環状の駆動輪８を回転可能に支持し
ている。

【００１４】この駆動輪８は、前記閉鎖体５側の内側面
に向かって開放する環状内腔部８１を設けて、該内腔部
８１に電磁クラッチ９のリング状のマグネット９１を内
装している。

【００１５】前記電磁クラッチ９は、前記マグネット９
１と、前記駆動輪８の外側面に対向するリング状のクラ
ッチディスク９２と、外側端部にフランジ９４をもち、
前記突出軸部３ａに相対回転不能に嵌合する筒状ハブ９
３と、該ハブ９３のフランジ９４に前記クラッチディス
ク９２を、前記マグネット９１に対し離反する方向に付
勢して支持する複数個の板ばね９５と、該板ばね９５の
外側を覆うリング状のカバー９６とから構成するのであ
って、前記マグネット９１を、リング状の取付板９７を
介して前記閉鎖体５の外側面に取付け、該マグネット９
１への通電により前記クラッチディスク９２を前記板ば
ね９５に抗して前記マグネット９１側に動作させて前記
駆動輪８の外側面に圧接し、また、前記マグネット９１
への通電停止により前記クラッチディスク９２を前記板
ばね９５の力で駆動輪８に対し離反させるようにしてい
る。

【００１６】また、前記マグネット９１と前記内腔部８
１との間及び前記駆動輪８の内側面と前記取付板９７と
の間には、前記駆動輪８をマグネット９１に対し回転さ
せるための第１隙間Ｋ１及び第２隙間Ｋ２があり、ま
た、前記軸受筒７の内周面と前記ハブ９３の外周面との
間には、軸受筒７に対し前記ハブ９３を回転たせるため
の第３隙間Ｋ３があり、また、前記クラッチディスク９
２の内周面と前記フランジ９４の外周面との間にもクラ
ッチディスク９２をフランジ９４に対し軸方向に作動さ
せるための第４隙間Ｋ４があって、この第４隙間Ｋ４
は、前記板ばね９５間の空間から前記カバー９６の外周
側及び内周側を経て外部に連通している。

【００１７】しかして、本発明は、以上のごとく構成す
る圧縮機において、図１に示すように、前記軸受筒７の
突設基部で、前記玉軸受１０の支持部位より軸方向内方
側に、半径方向に貫通する連通孔１１を周方向に所定間
隔を置いて複数個設け、この連通孔１１により前記軸受
筒７外周部の前記第２隙間Ｋ２を、前記ハブ９３外周部
の前記第３隙間Ｋ３に連通させると共に、前記メカニカ
ルシール６で発生した熱が前記玉軸受１０に伝熱される
間の伝熱面積を小さくしたのである。

【００１８】前記連通孔１１は、図２、３に示すように
周方向に延びる長孔状に形成するのであるが、その他、
図示していないが丸孔状に形成してもよい。また、連通
孔１１の個数及び大きさは、前記軸受筒７の強度が不足
しない範囲内で決めるのであって、１個であってもよ
い。

【００１９】また、前記軸受筒７の基部内周面には、図
１に示すように環状の凹入部７２を設けて薄肉とするの
が好ましく、斯くすることにより、前記メカニカルシー
ル６で発生した熱が前記玉軸受１０に伝熱される間の伝
熱面積をより一層小さくできる。

【００２０】尚、図５において、６２は前記メカニカル
シール６における回転環であって、ゴムベローズ６３を
介して前記駆動軸３に保持している。また、１２は前記
圧縮要素２の可動スクロール２２と前記駆動軸３との間
に設けて前記可動スクロール２２を固定スクロール２１
に対し偏心回転させる駆動部、１３は前記ケーシング１
内に冷媒ガスを導入する吸入管、１４は前記圧縮要素２
の突出口２３から高圧チャンバー１５に吐出された高圧
ガスを外部に取り出す吐出管、１６は前記ケーシング１
における底部油溜め１７の潤滑油を汲上げて前記駆動軸
３の軸受などに給油する油ポンプである。

【００２１】以上のごとく構成した圧縮機は、エンジン
などの外部駆動源に連動するプーリーと前記駆動輪８と
の間にＶベルトなどの伝動帯（図示せず）を掛設して前
記駆動輪８を１１００〜４０００ｒｐｍで駆動するので
ある。

【００２２】そして、図５の状態で前記電磁クラッチ９
のマグネット９１に通電することにより、前記クラッチ
ディスク９２が前記マグネット９１側に吸引されて前記
駆動輪８の外側面に圧接され、この駆動輪８の回転が、
板ばね９５と、フランジ９４をもったハブ９３とを介し
て駆動軸３に伝達され、該駆動軸３の回転に伴い前記圧
縮要素２の可動スクロール２２が駆動される。また、前
記メカニカルシール６部においては、前記駆動軸３に保
持される回転環６２が前記固定環６１に対し回転して駆
動軸３周りから外部へのガスなどの流体洩れが阻止され
る。

【００２３】しかして、以上のごとく行う圧縮機の運転
時、前記玉軸受１０のインナー筒とアウター筒とは相対
回転するため、運転継続に伴い前記玉軸受１０に封入さ
れたグリスが攪拌されて、その攪拌熱が生ずると共に、
玉軸受１０のインナー筒とアウター筒との間に摩擦熱が
生ずるし、また、運転時、前記駆動軸３が回転して前記
メカニカルシール６の固定環６１と回転環６２とが相対
回転するから、この相対回転により発熱して前記固定環
Ｌの温度が例えば１００°Ｃ程度に上昇し、この固定環
６１から閉鎖体５及び軸受筒７を介して前記玉軸受１０
に伝熱されることになるのである。所が、前記軸受筒７
の突設基部で、前記玉軸受１０の支持部位より軸方向内
方側に連通孔１１を設けて、前記メカニカルシール６で
発生した熱が前記玉軸受１０に伝熱される間の伝熱面積
を小さくしているから、前記メカニカルシール６側の熱
が軸受筒７から玉軸受１０に伝熱される伝熱量を少なく
でき、それだけ玉軸受１０の温度上昇を抑制できるので
ある。

【００２４】また、前記連通孔１１は、前記軸受筒７外
周部の第２隙間Ｋ２と、前記突出軸部３ａ外周部の第３
隙間Ｋ３とを連通させているから、前記第１隙間Ｋ１
を、前記第２隙間Ｋ２と、連通孔１１と、第３隙間Ｋ３
と、第４隙間Ｋ４と、板ばね９５間の空間とカバー９６
の外周側及び内周側空間とを介して外部に連通させるこ
とができるのである。

【００２５】また一方、前記駆動輪８の回転により、前
記第１隙間Ｋ１の径方向空間Ｋ１ａの空気及び第２隙間
Ｋ２の空気が遠心作用を受けて、前記径方向空間Ｋ１ａ
の空気は、第１隙間Ｋ１における外周側の軸方向空間Ｋ
１ｂから駆動輪外方に排出され、また、前記第２隙間Ｋ
２の空気は、前記第１隙間Ｋ１における内周側の軸方向
空間Ｋ１ｃに排出されることになり、この結果、前記第
３隙間Ｋ３の空気が連通孔１１から第２隙間Ｋ２に誘引
され、この誘引により、カバー９６の外周側及び内周側
空間から板ばね９５間の空間及び第４隙間Ｋ４を経て外
気が前記第３隙間Ｋ３に導入され、前記第１〜第４隙間
の間に、即ち、前記玉軸受１０の周りに空気の流れを生
じさせることができ、この空気の流れにより前記軸受筒
７と駆動輪８の内側筒部８２とを介して前記玉軸受１０
を冷却することができ、この玉軸受１０の温度上昇をよ
り一層抑制できるのである。因に、前記玉軸受１０の冷
却と、前記メカニカルシール６からの伝熱抑制とによ
り、前記玉軸受１０の温度を、前記欠孔１１を設けない
場合に比較して３０〜５０°Ｃダウンさせることができ
たのである。

【００２６】尚、以上説明した実施例では、軸受筒７に
連通孔１１を設けて、駆動輪８の回転による遠心作用で
空気の流れができるようにしたが、その他、例えば図６
に示すように前記駆動輪８における内腔部８１の奥面
に、ファン翼１８を設けて、第１隙間Ｋ１の空気を強制
的に排出させることにより、前記第３隙間Ｋ３の空気を
前記第１隙間Ｋ１に強制移送させて外部に排出するよう
に構成してもよい。斯く構成することにより、前記第１
〜第４隙間の間の空気を強制的に排出できて、空気の流
れを早くすることができるので、前記玉軸受１０の温度
上昇をより一層抑制できるのである。

【００２７】また、以上の実施例では、前記カバー９６
の外周側及び内周側空間と板ばね９５間の空間と第４隙
間Ｋ４とから第３隙間Ｋ３に外気を取入れるようにした
が、その他、図７に示すように前記フランジ９４の基部
に、前記軸受筒７の内周面と前記ハブ９３の外周面との
間に設ける第３隙間Ｋ３と連通する一つまたは複数個の
外気取入口１９を設けてもよい。斯く構成することによ
り、前記第３隙間Ｋ３に外気を取り入れ易くできて、こ
の取入れた外気の流れをよくし得るのである。

【００２８】また、本発明の圧縮機は、スクロールタイ
プの圧縮要素を備えた圧縮機である他、ロータリータイ
プの圧縮要素を備えた圧縮機であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のごとく本発明は、横型ケーシング
１内の一側方に圧縮要素２を内装し、該圧縮要素２を駆
動する駆動軸３を前記ケーシング１の他側開放口から外
方に突出させる一方、前記ケーシング１の開放口に、軸
受筒７を突設した閉鎖体５を取付けて、前記軸受筒７の
外周部に軸受１０を介して駆動輪８を回転可能に支持す
ると共に、前記駆動軸３の外方への突出軸部３ａと前記
駆動輪８との間に電磁クラッチ９を設け、前記閉鎖体５
の内方部にメカニカルシール６の固定環６１を取付けた
横型開放圧縮機において、前記軸受筒７の突設基部で、
前記軸受１０の支持部位より軸方向内方側に、前記軸受
筒７の外周部を前記突出軸部３ａの外周部に連通させる
連通孔１１を設けたから、前記駆動輪８の回転により前
記軸受筒７外周側の空気が遠心作用を受けて外部に排出
され、これにより前記軸受筒７の内周側に外気が誘引さ
れて、軸受筒７の内周側と外周側とに空気の流れを生じ
させることができるので、この空気の流れにより前記軸
受１０を冷却できるのであり、また、前記連通孔１１
は、前記軸受１０の支持部位より軸方向内方側に設ける
のであるから、メカニカルシール６で発生した熱が前記
軸受１０に伝熱されるまでの伝熱面積を小さくでき、メ
カニカルシール６による前記軸受１０の温度上昇を抑制
できるのであり、全体として軸受１０のグリスの寿命を
長くでき、軸受１０の耐久性を高めることができるので
ある。

【００３０】また、前記駆動輪８に、前記軸受筒７にお
ける内周部の空気を外周部へ強制移送させるファン翼１
８を設けることにより、軸受筒７内周側及び外周側空気
の流れを促進できるので、軸受１０の温度上昇をより一
層抑制できるのである。

【００３１】また、駆動軸３の軸端側から径方向外方に
延び、電磁クラッチ９のクラッチディスク９２を支持す
るフランジ９４の基部に、軸受筒７の内周部と連通する
外気取入口１９を設けることにより、軸受筒７内周側隙
間に外気を取り入れ易くできて、この取入れた外気の流
れをよくし得るから、構造が簡単である割に前記軸受の
冷却効果を高めることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明圧縮機の要部のみの拡大断面図である。

【図２】同圧縮機の軸受筒部分のみの正面図である。

【図３】同図２の縦断側面図である。

【図４】同第１図の縮尺した側面図である。

【図５】同圧縮機全体の断面図である。

【図６】同別の実施例を示す要部のみの部分断面図であ
る。

【図７】同別の実施例を示す要部のみの部分断面図であ
る。

【図８】従来の圧縮機の断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 機械要素 ３ 駆動軸 ３ａ 突出軸部 ５ 閉鎖体 ６ メカニカルシール ６１ 固定環 ７ 軸受筒 ８ 駆動輪 ９ 電磁クラッチ ９２ クラッチディスク ９４ フランジ １０ 軸受 １１ 連通孔 １８ ファン翼 １９ 外気取入口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横型ケーシング１内の一側方に圧縮要素２
   を内装し、該圧縮要素２を駆動する駆動軸３を前記ケー
   シング１の他側開放口から外方に突出させる一方、前記
   ケーシング１の開放口に、軸受筒７を突設した閉鎖体５
   を取付けて、前記軸受筒７の外周部に軸受１０を介して
   駆動輪８を回転可能に支持すると共に、前記駆動軸３の
   外方への突出軸部３ａと前記駆動輪８との間に電磁クラ
   ッチ９を設け、前記閉鎖体５の内方部にメカニカルシー
   ル６の固定環６１を取付けた横型開放圧縮機において、 前記軸受筒７の突設基部で、前記軸受１０の支持部位よ
   り軸方向内方側に、前記軸受筒７の外周部を前記突出軸
   部３ａの外周部に連通させる連通孔１１を設けているこ
   とを特徴とする横型開放圧縮機。
2. 【請求項２】駆動輪８に、軸受筒７における内周部の空
   気を外周部へ強制移送させるファン翼１８を設けている
   請求項１記載の横型開放圧縮機。
3. 【請求項３】駆動軸３の軸端側から径方向外方に延び、
   電磁クラッチ９のクラッチディスク９２を支持するフラ
   ンジ９４の基部に、軸受筒７の内周部と連通する外気取
   入口１９を設けている請求項１記載の横型開放圧縮機。