JPS5993977A - 開放形冷媒圧縮機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は開放形冷媒圧縮機の軸封装置の耐久性改善に関
するものである。

従来例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開放形
冷媒圧縮機のうち、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側との差圧を利用し
て行う、いわゆる差圧給油方式の開放形ローリングピス
トン型冷媒圧縮機においては、高圧側の油溜１８と低圧
側の軸封装置空間１０とを、油吸込通路１６．スラスト
ベアリング７の間隙、ニードルベアリング６の間隙、ニ
ードルベアリング５０間隙を介して連通し、さらに軸封
装置空間１ｏと吸入冷媒ガス通路４とをバイパス通路１
３を介して連通ずる給油通路を形成していた。

まだ、軸封装置１１かもの冷凍機油　冷媒ガスもれ量を
少なくするために、油溜１８と軸封装置空間１０との間
の給油通路途中に減圧環１９（例えば、オイルシールの
ようなもの）を駆動軸８とサイドグレー）２１ＬＫ取付
けて軸封装置空間１ｏ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低いため、油溜１８の給油
は減圧環１９捷でしか達せず減圧環１９より下流側の軸
封装置空間などへの給油がなされない。また逆に、減圧
環１９の減圧能力を小さくすると、通常運転時は軸封装
置空間１０への給油が過大になり軸封装置空間１０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
があった。また、減圧環１９の減圧能力が一定であるた
め、駆動軸８の回転数変動、吐出側冷媒温度等の圧縮機
負荷変動に対して軸封装置空間１ｏへの給油量調整が不
可能であると共に、通常運転時の軸封装置空間１０への
給油が吐出直後の高温給油であるため軸封装置１１の摺
動面摩耗が大きいなどの問題があった。

発明の目的 本発明は差圧給油方式の簡易給油機構を生かしながら圧
縮機負荷変動に応じて軸封装置空間への給油回路を変え
ることにより上記欠点を改善するものである。

発明の構成 そのだめの構成として、本発明は、圧縮機本体内の冷媒
と冷凍機油の気密確保のだめの軸封装置と、吐出側の油
溜から軸封装置空間に給油すべき減圧環を備えだ主給油
通路と、前記軸封装置空間から前記圧縮機本体の吸入冷
媒ガス通路へ連通するバイパス通路を設け、前記軸封装
置空間と冷凍サイクルの凝縮器の下流側管路とを連通ず
る補助給油通路を設け、前記補助給油通路には減圧機構
を設け、圧縮機の駆動軸回転数まだは冷媒流量寸だは吐
出側冷媒圧力１だは吐出側冷媒温度等の圧縮機負荷を検
出するセンサーを設け、前記圧縮機負荷検出項目が設定
値以下の場合には前記補助給油通路の上流側接続口が冷
凍サイクルの蒸発器の下流側管路に接続し、前記圧縮機
負荷検出項目が設定値を越える場合には前記補助給油通
路の上流側接続口が冷凍サイクルの膨張弁の上流側管路
に接続する前記補助給油通路の切換弁とその制御回路を
有するものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第２図に沿って説明するＯ 図は自動車空調用などに使用される開放形横置ローリン
グピストン型冷媒圧縮機とそれに関連する冷凍サイクル
の糸路を示し、シリンダブロック１の動力駆動側にはサ
イドプレート２が配置され、反動力駆動側にはサイドプ
レート３が配置されている。吸入冷媒ガス通路４をもつ
サイドプレート２には二〜ドルベアリング５が装着され
、吐出弁装置（図示なし）をもつサイドプレート３には
ニードルベアリング６とスラストベアリング７が被層さ
れている。偏心部８ａをもつ駆動軸８はニードルベアリ
ングＡ６とニードルベアリング６、スラストベアリング
７に支持され、偏心部８ａの外径面はピストン９の内径
面に遊嵌合している。サイドプレー）Ａ２の動力駆動側
の軸封装置空間１０には軸封装置１１が装着され、軸封
装置空間１０は主吸入接続口１２に隣接する吸入冷媒ガ
ス通路４とはバイパス通路１３を介して連通し、補助吸
入接続口１４とは油孔１５を介して連通している。

まだ、サイドプレート３の端部には油吸込通路１６を設
けたオイルケース１７が取付もれ、その下端は油溜１８
に浸漬している。捷だ、ニードルベアリング５の端部に
はオイルシール装置のような減圧環１９が設けられ、軸
封装置空間１０の側と油溜１８の側とを圧力面で仕切っ
ている。また、サイドプレート２に溶接固定されたシェ
ル２０はシリンダブロック１．サイドプレート３．吐出
カバー２１．オイルケース１７を包囲して圧縮機本体を
構成してその内側は吐出空間２２を形成している。さら
にシェル２０の上端には吐出接続口２３を設け、吐出接
続口２３は冷凍サイクルの凝縮器２４、膨張弁２５．蒸
発器２６へと順次配管接続され、蒸発器２６の出口は分
岐して主吸入接続口１２と補助吸入接続口１４にそれぞ
れ接続されて主吸入管路２７．第一補助吸入管路２８２
Ｌを構成している。第一補助吸入管路２８？Ｌの途中に
は三方弁３０が配置されており、三方弁３ｏのもう一方
の上流側は膨張弁２ｂの上流側管路に接続して第二補助
吸入管路２８ｂを形成し、第二補助管路２８ｂの三方弁
３０の下流側には狭細通路のキャピラリチューブ３１を
接続して三方弁３ｏの回路切換動作が吐出側冷媒温度を
検出するセンサ〜３２の指示により行われる制御回路が
構成されている。

また、油溜１８から軸封装置空間１０へ通じる主給油通
路２９．油吸込通路１６．スラストベアリング了の間隙
、ニードルベアリング６の間隙、減圧環１９．ニードル
ベアリング５の間隙を経由して構成され、凝縮器２４の
下流側管路から軸封装置空間１ｏへ通じる補助給油通路
３３は第一補助吸入管路２８＆と補助吸入接続口１４と
油孔１５の組合せおよび第二補助吸入管路２８ｂと補助
吸入接続口１４と油孔１５の組合せから構成されている
。

以上の構成において、特に、圧縮機冷時運転開始直後の
数分間は吐出側冷媒温度も低いのでセンサー３２は第一
補助給油通路２８ａが開路となるように切換弁３ｏを動
作させ、高圧側の吐出空間２２と低圧側の軸封装置空間
１ｏとの差圧も少なく、主給油通路２９の途中に配置さ
れた減圧環１９の減圧作用によって油溜１８の冷凍機油
は油吸込通路１−６．スラストベアリング７の間隙、ニ
ードルベアリングＢ６の間隙を通ってピストン９の内側
にまでし、か給油されない。この間、バイパス通路１３
と吸入冷媒ガス通路４を介してシリンダ内に連通する軸
封装置空間１０の圧力が低下するので蒸発器２６から分
流した低温度の冷凍機油を含んだ吸入冷媒ガスは第一補
助給油通路２８＆を経て軸封装置空間１ｏに流入し、さ
らにはバイパス通路１３を経てシリンダ内に流入する。

この吸入冷媒ガスの通過によって圧縮機起動初期の軸封
装置１１．ニードルベアリングＡ５への給油が行われる
。圧縮機運転開始数分経過後は、低圧側の軸封装置空間
１ｏと高圧側の吐出空間２２との差圧が設定値に達して
油溜１８の冷凍機油は減圧環１９によって適度に減圧さ
れて軸封装置空間１０へ適量給油され、摺動各部へ継続
的に給油される。また、吐出側冷媒温度が設定値以下で
あれば第一補助給油通路はその−１：ま保持される。し
たがって、軸封装置空間１０には油溜１８から主給油通
路２９を経て差圧給油された冷凍機油と、蒸発器２６の
出口から分流し第一補助給油通路２８ｉＬを経て流入し
た低温度の吸入冷媒ガス（冷凍機油を含む）とが合流し
、軸封装置１１を潤滑、冷却後、バイパス通路１３と吸
入冷媒ガス通路４を経てシリンダ内に流入する。シリン
ダ内で冷媒ガスと共に混合圧縮された冷凍機油は吐出空
間２２に吐き出され、その大部分は吐出空間２２で冷媒
ガスと分離して油溜１８へ滴下し、残りの冷凍機油は冷
媒ガスと共に冷凍サイクルへと搬出されて行く。１だ、
駆動軸回転数の異常増大あるいは高温気候下の過負荷運
転等の理由により吐出側冷媒温度が設定値を越えた場合
はセンサー３２０指令により第二補助給油通路を開路、
第一補助給油通路を閉路となるように三方弁３ｏの回路
が切り変わる。しだがって、凝縮器で冷却されだ液化冷
媒が狭細通路のキャピラリチューブ３１を通過し、未吸
熱状態の低温冷媒ガスは補助吸入接続口１４と油孔１５
を経て軸封装置空間１０に流入して、主給油通路２９を
経て軸封装置空間１０に給油された高温の冷凍機油と合
流し冷凍機油温度を低下せしめ、バイパス通路１３と吸
入冷媒ガス通路４を経てシリンダ内に流入する。上記実
施例では吐出側冷媒温度を検出して補助給油通路の三方
弁を動作させだが、駆動軸の回転数または吐出側冷媒圧
力または冷凍サイクルの循環冷媒流量等の圧縮機負荷関
連項目を検出して三方弁を動作させた場合でも同様の目
的、効果を奏する。

まだ、上記実施例では第二補助給油通路の上流側接続口
を膨張弁１４の上流側管路に接続し、減圧機構としてキ
ャピラリチューブ３１を使用しだが、第二補助給油通路
の上流側接続口を膨張弁１４の下流側管路に接続し、減
圧機構として膨張弁１４を兼用した場合でも同様の冷却
効果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、圧縮機冷時起動後の数分
間および圧縮機負荷が常用範囲内の時などは軸封装置の
摺動部の発熱が少ないのでセンサーによる圧縮機負荷の
検出と補助給油通路の切換弁の通路切換えによって軸封
装置の潤滑、冷却を通常の冷凍サイクルでの蒸発器通過
後の１０〜２０″Ｃの冷媒ガスの流れを有効利用できる
とともに冷媒ガスの差圧を利用して主給油通路を介して
冷凍機油を油溜から軸封装置空間へ給油できるので給油
用のポンプ装置も不要で、機械損失、熱損失の少ない軸
封装置の給油、冷却ができ、まだ圧縮機過負荷運転時な
ど吐出側冷媒圧力、吐出側冷媒温度、吸入側冷媒圧力、
吸入側冷媒温度が上昇し主給油通路からの給油温度も高
く軸封装置の摺動面の発熱が多くて冷却が不十分な時に
はセンサーによる圧縮機負荷検出と補助給油通路の切換
えによって凝縮器の下流側管路から液化冷媒を補助給油
通路の減圧機構に導き通過、未蒸発冷媒を軸封装置空間
に流入させ主給油通路から給油された高温度の冷凍機油
を吸熱冷却し同時に軸封装置も冷却するので軸封装置の
酬久性、シール性能の劣化を防ぐことができるなど圧縮
機負荷状態に応じた軸封装置の給油、冷却によって機械
損失、熱損失の少ない冷凍サイクルの構成と耐久性、シ
ール性能の優れた軸封装置を備えた開放形圧縮機が実現
するなど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図は従来の差圧給油機構を備えた開放形措置ローリ
ングピストン型冷媒圧縮機の縦断面図、第２図は本発明
の一実施例における開放形冷媒圧線機の冷却装置を示す
説明図である。 １・　　シリンダブロック、８　　駆動軸、９・・・ピ
ストン　１０　・・軸封装置空間、１１　・・軸封装置
、１２・・・・−主吸入接続口、１４　　補助吸入接続
口、１８　・油溜、１９・　減圧環、２４・　凝稲器、
２６・・　膨張弁、２６　・蒸発器、２９・・　主給油
通路、３ｏ−切換弁、３２　・・センサー、３３・・・
・補助給油通路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ａ− 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機本体内の冷媒と冷凍機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
   圧環を備えた主給油通路と、前記軸封装置空間から前記
   圧縮機本体の吸入冷媒ガス通路へ連通ずるバイパス通路
   を設け、前記軸封装置空間と冷凍サイクルの凝縮器の下
   流側管路とを連通ずる補助給油通路を設け、前記補助給
   油通路には減圧機構を設け、圧縮機の駆動軸回転数丑た
   は冷媒流量または吐出側冷媒圧力または吐出側冷媒温度
   等の圧縮機負荷を検出するセンナ−を設け、前記圧縮機
   負荷検出項目が設定値以下の場合には前記補助給油通路
   の上流側接続口が冷凍サイクルの蒸発器の下流側管路に
   接続し、前記圧縮機負荷検出項目が設定値を越える場合
   には前記補助給油通路の上流側接続口が冷凍ナイクルの
   膨張弁の上流側管路に接続する前記補助給油通路の切換
   弁とその制御回路を有する開放形冷媒圧縮機の冷却装置
   。