JPH0599178A - 液冷媒搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高寿命な液冷媒搬送装置を提出する
ことを目的としたものである。 【構成】 主軸受２１と副軸受２２とシャフト２０と、
前記主軸受２１，副軸受２２の反シリンダ側に収納さ
れ、前記シャフト２０を支持するころ軸受２３，２４と
で軸系を構成する。また内輪２３ｄと外輪２３ａとシー
ル材２３ｅで前記ころ軸受２３，２４を構成する。ま
た、ころ軸受２３，２４と前記ころ軸受と接する面に液
逃がし溝２５を設けたシャフトで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷暖房装置等に利用され
る液冷媒搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱搬送サイクル用熱媒体としては水が一
般的であるが、近年、化学的安定性が高くサイクルを完
全密閉することでメインテナンスフリー化が図れ、また
サイクル内圧力を調整して気液混合とし気相液相間の蒸
発潜熱を利用することで熱搬送量が大きくとれることか
ら、液冷媒を熱媒体とする熱搬送サイクルが考えられて
いる。

【０００３】そして、このサイクルの液冷媒搬送装置と
して、密閉型冷凍用圧縮機を転用する試みがなされてい
る。

【０００４】以下、図面を参照しながら従来の液冷媒搬
送装置（以下搬送装置という）の一例について説明す
る。

【０００５】図４に搬送装置の断面図を、図５に搬送装
置の機械部の横断面図を示す。図４において、１は搬送
装置である。２はケース、３はケース２に焼ばめされた
ステータ、４はステータ３と一対でモータを構成するロ
ータ、５はロータ４に焼ばめされたシャフトである。ま
た、６はシャフト５の偏心部に組込まれたローラ、７は
ローラ６を収納するシリンダ、８はシャフト５の主軸
受、９はシャフト５の副軸受、１０はシリンダ７内から
ケース２内へ連通するポートである。また、１１は外部
より直接シリンダ７内へ連通するパイプＡ、１２は外部
と密閉シェル内を連通するパイプＢであり、パイプＡ１
１及びパイプＢ１２はケース２に溶接シールされてい
る。

【０００６】図５は図４のＡ−Ａ断面図であり、ベーン
１３がシリンダ７の溝内に収納されかつその先端部がロ
ーラ６と摺接している。

【０００７】次にその動作について説明する。ステータ
３とロータ４で構成するモータによりシャフト５が回転
し、これに伴ってローラ６が偏心回転し、パイプＡ１１
を通り熱搬送サイクルよりシリンダ７内へ導入された液
冷媒を圧縮し、ポート１０を通ってケース２内へ放出す
る。

【０００８】そして、ケース２内へ放出された液冷媒は
パイプＢ１２を通り熱搬送サイクルへ送り出される。ま
た、ステータ３とロータ４で構成されるモータは逆回転
可能であり、ポート１０には逆止弁機構を設けていない
ためモータを逆回転すれば、液冷媒をパイプＢ１２より
流入してシリンダ７内で圧縮してパイプＡ１１より送り
出すことができる。

【０００９】ケース２内はほぼ液冷媒で満たされてお
り、機械部の潤滑や各部の冷却はこの液冷媒によって行
われる。

【００１０】そして、ここで、液冷媒としては、ジクロ
ロジフルオロメタン，ジクロロフルオロメタン及び１，
１，１，２テトラフルオロエタン等冷蔵庫や空調機に用
いられる熱安定性の高い冷媒を用いており、上記搬送装
置の基本構成及び構成材料は２００ｋａｌ／ｈクラスの
冷蔵庫用コンプレッサのものを利用している。

【００１１】つまり、熱媒体を化学的安定性の高い冷媒
とし密閉サイクルで利用する場合は、耐食性や耐溶剤性
に優れる薬品用マグネットポンプのように駆動部と機械
部を別体構造とする複雑な構成を用いる必要もなく、耐
薬品性に優れるポリテトラフルオロエチレンや各種セラ
ミックス等の高価な材料ですべての部品を形成する必要
もない。

【００１２】従って、上記搬送装置は、冷蔵庫用コンプ
レッサの基本構成を利用し、モータを正逆回転可能とす
る点、ポートに弁機構を設けない点を変更しているだけ
で、機械部材料は鋳鉄を主体とした鉄系材料モータ材料
は冷蔵庫用コンプレッサのモータ材料と同等のものを使
用している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、密閉シェル内を液冷媒が常に流れている
ため、冷蔵庫用コンプレッサで用いられているように油
を潤滑剤として密閉シェル内に十分保持することができ
ないことから、潤滑不足により機械部の摩耗が増大し長
期の耐久性が不十分であった。

【００１４】この点を改良する試みとして液冷媒の潤滑
性を向上することも考えられる（例えば特公昭６０−１
５６６４号公報）が、潤滑向上添加剤を多量に加えると
冷媒の純度が落ち熱搬送能力が低下するために十分な効
果が期待できない。

【００１５】また近年オゾン層破壊の問題によりオゾン
破壊の効果が大きい塩素を含有する冷媒が使用できない
状況にあり、塩素の極圧性がなくなった分だけ冷媒の潤
滑性がさらに低下する傾向にある。

【００１６】従って、液冷媒潤滑の条件においても機械
部の磨耗が抑えられ耐久性が維持できる搬送装置が望ま
れていた。

【００１７】本発明は上記課題に鑑み、機械部材料の耐
摩耗性を向上させ液冷媒搬送装置の耐久性を向上するも
のである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の液冷媒搬送装置は、シャフトと前記シャフト
の偏心部に取付けられたローラと、前記ローラを収納す
るシリンダと、前記シリンダの溝内に収納されかつその
先端部が前記ローラの外周と圧接されるベーンと、前記
シリンダを挟むように取付けられた主軸受及び副軸受
と、前記主軸受と副軸受の反シリンダ側に収納され前記
シャフトを支持するころ軸受とからなる構成を備えたも
のである。

【００１９】また内輪と外輪と、内輪と外輪に接するシ
ール材と、前記内輪と外輪とシール材によって形成する
室にグリスを備えたころ軸受とからなる構成を備えたも
のである。

【００２０】またコロ軸受と接する面に液逃がし溝を設
けたクランクシャフトとからなる構成を備えたものであ
る。

【００２１】

【作用】本発明は上記した構成によって、液冷媒の搬送
をシリンダ，ピストン，ベーン，主軸受シリンダ側面、
及び副軸受シリンダ側面で形成される室で行い、高周速
であるシャフトと軸受をころがり軸で受け接触部の摩耗
が低減でき、また、ころ軸受への給油をグリスで行い、
シール材はころ軸受内グリスへの液冷媒の浸入を防ぐ。

【００２２】また、ころ軸受と接する面に液逃がし溝を
設けたシャフトによって、シャフト面上に漏れ出た圧縮
液冷媒を外部に直接逃がすことができ、前記ボールベア
リングのシール材に圧力が加わるのを防ぎ、シール材内
部への液冷媒の浸入をくい止めることができ搬送装置の
耐久性を向上させるものである。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例の液冷媒搬送装置につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００２４】図１は本発明の搬送装置の断面図を、図２
に図１の機械部横断面図、図３に本発明のころ軸受とシ
ャフトの要部拡大断面図を示す。なお、従来と同一構成
については同一符合を用いてその詳細な説明を省略す
る。

【００２５】図１，図２において、２０はシャフト、２
０ａは前記シャフト２０の偏心部、２１，２２は主軸
受，副軸受で、それぞれころ軸受２３，２４を収納す
る。前記ころ軸受２３，２４は主軸２１に圧入固定さ
れ、前記主軸受２１，副軸受２２にはすきまばめされて
いる。

【００２６】図３において、２３ａは前記ころ軸受２３
の外輪、２３ｂはころ、２３ｃは前記ころ２３ｂを保持
するリテーナー、２３ｄは前記ころ軸受の内輪、２３ｅ
は前記外輪２３ａ，内輪２３ｄに当接し、その弾性で固
定されているシール材である。

【００２７】２３ｆは前記外輪２３ａ，内輪２３ｄ，シ
ール材２３ｅによって形成される室でグリスが充填され
る。２５は、前記ころ軸受２３の下面に位置するクラン
ク表面に設けられた液逃がし溝である。軽負荷の場合、
前記ころ軸受２３のシール材２３ｅ及び、室２３ｆに充
填されるグリスは必要無い、また、シール材２３ｅを設
けないころ軸受の場合、液逃がし溝２５は無くて良い。

【００２８】以上のように構成された搬送装置について
以下図１，図２，図３を用いその動作について説明す
る。

【００２９】ステータ３とロータ４で構成するモータに
よりシャフト５が回転し、これに伴ってローラ６が偏心
回転し、パイプＡ１１を通り熱搬送サイクルよりシリン
ダ７内へ導入された液冷媒を圧縮し、ポート１０を通っ
てケース２内へ放出する。このとき、液冷媒の圧縮に伴
う反作用力が、ローラ６を介してシャフト２０に伝達さ
れ、シャフト２０がころ軸受２３，２４に押しつけられ
回転する。そして、ケース２内へ放出された液冷媒はパ
イプＢ１２を通り熱搬送サイクルへ送り出される。ま
た、モータは逆回転可能であり従来と同様に液冷媒を逆
流させることができる。よって、シャフト２０と主軸受
２１，副軸受２２とは、ころ軸受２３，２４によってこ
ろがり回転となる。

【００３０】また、前記ころ軸受２３にシール材２３ｅ
を設け、室２３ｆにグリスを封入することにより、軸の
寿命は増す。液冷媒の前記室２３ｆへの浸入は、前記シ
ール材２３ｅにより防ぎ、グリスの流出を押さえること
ができる。

【００３１】また、ローラ６の端面から主軸方向に漏れ
る圧縮液冷媒は、シャフト２０と主軸受２１の隙間を通
り、そしてクランク２０ところ軸受２３の間に設けられ
た液逃がし溝２５を通りケース２内に放出され、前記シ
ール材２３ｅに漏れ液冷媒による圧力がかかるのを防
ぎ、室２３ｆへの液冷媒への流入が低下し、グリスの流
出を防ぐ。したがって長寿命な軸受と軸が可能となる。
またころ軸受２４とシャフト２０においても同等の構成
にすれば、同等の作用となる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明は、シャフトと前記
シャフトの偏心部に取付けられたローラと、前記ローラ
を収納するシリンダと、前記シリンダの溝内に収納され
かつその先端部が前記ローラの外周と圧接されるベーン
と、前記シリンダを挟むように取付けられた主軸受及び
副軸受と、前記主軸受と副軸受の反シリンダ側に収納さ
れ前記シャフトを支持するころ軸受とを備えているの
で、シャフトと軸受の回転は、ころがりとなり、液冷媒
中で高速度，長寿命の軸受が可能となり、安定した搬送
装置が提供できる。

【００３３】また内輪と外輪と、内輪と外輪に接するシ
ール材と、前記内輪と外輪とシール材によって形成する
室にグリスを備えたころ軸受を構成することにより、こ
ろ軸受のころはグリスにより、更なる長寿命化が可能と
なり、液冷媒の浸入によるグリスの流出は前記シール材
により防ぐことができ、長寿命な搬送装置が可能とな
る。

【００３４】またころ軸受と接する面に液逃がし溝を設
けたシャフトにより、シャフト表面に漏れ出た圧縮液冷
媒が、前記シール面に圧力をかけることなくケース内に
放出されるため、シール材の効果は向上し、液冷媒のこ
ろ軸受内部への浸入によるグリス流出はなくなり、ころ
軸受の寿命は更に長期化し、安定した長寿命の搬送装置
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における液冷媒搬送装置の断
面図

【図２】図１の液冷媒搬送装置の機械部横断面図

【図３】本発明のころ軸受とシャフトの要部拡大断面図

【図４】従来の液冷媒搬送装置の断面図

【図５】図４の液冷媒搬送装置の機械部の断面図

【符号の説明】

６ ローラ ７ シリンダ １３ ベーン ２０ シャフト ２０ａ 偏心部 ２１ 主軸受 ２２ 副軸受 ２３，２４ ころ軸受 ２３ａ 外輪 ２３ｄ 内輪 ２３ｅ シール材 ２３ｆ 室 ２５ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトと、前記シャフトの偏心部に取
   付けられたローラと、前記ローラを収納するシリンダ
   と、前記シリンダの溝内に収納されかつその先端部が前
   記ローラの外周と圧接されるベーンと、前記シリンダを
   挟むように取付けられた主軸受及び副軸受と、前記主軸
   受と副軸受の反シリンダ側に収納され前記シャフトを支
   持するころ軸受とを備えた液冷媒搬送装置。
2. 【請求項２】 内輪と外輪と、内輪と外輪に接するシー
   ル材と、前記内輪と外輪とシール材によって形成する室
   にグリスを備えたころ軸受を有する請求項１記載の液冷
   媒搬送装置。
3. 【請求項３】 シャフトのころ軸受と接する面に液逃が
   し溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の液冷媒搬
   送装置。