JP2010255449A - ロータリー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来から圧縮機に使用されてきたＨＣＦＣ系冷媒の代替冷媒であるＨＦＣ系冷媒は、ＨＣＦＣ系冷媒に比べ運転時に圧縮機内部が高圧になり、またオイル潤滑性に劣ることから、圧縮機構部、特に主軸受および副軸受けの圧縮室側の端面付近でオイル溝の端部とシャフトの間で焼き付きやかじりなどの問題が発生していた。
【解決手段】本発明は前記の課題を解決するもので、主軸受および副軸受の圧縮室側端面内周にオイル溝端部とシャフトとの接触を回避する切り欠きを施す。
【選択図】図２

Description

本発明は空気調和機等に用いられるロータリー圧縮機に関するものであり、特に圧縮機構部の信頼性向上を図ったロータリー圧縮機に関するものである。

一般に、空気調和機や冷凍機等に用いられる圧縮機として、ロータリー圧縮機が知られている。ロータリー圧縮機は、密閉容器内に電動機部およびこの電動機部と連結される圧縮機構部および底部にオイルを収納し、前記圧縮機構部は複数の円筒状シリンダとその複数のシリンダを仕切っている中間仕切板と前記複数の円筒状シリンダの両端面に圧縮室を構成する主軸受と副軸受と前記圧縮室内で公転運動するピストンと前記ピストンに公転運動を与える前記電動機と結合しているシャフトと前記複数のシリンダの円筒状内周面をさらに複数の密閉空間に仕切るベーンとから成り、前記主軸受および副軸受の内周には一般的にオイル溝を設け軸受内周にオイルを供給するようにしている（例えば、特許文献１参照）。このオイル溝はシャフトが１回転する間で最も軸受負荷が大きくなる角度位置に設けることが一般的である。

実開昭５９−１５２１８９号公報

従来から圧縮機に使用されてきたＨＣＦＣ系冷媒は塩素を含みオゾン層を破壊するといわれ、地球環境に悪影響を与えることから使用規制の動きが進んでいる。その代替冷媒として、塩素を含まないＨＦＣ系冷媒、例えばＲ−３２、Ｒ−１３４ａなどが挙げられる。しかしながらＨＦＣ系冷媒はＨＣＦＣ系冷媒に比べ運転時に圧縮機内部が高圧になり、またオイル潤滑性に劣ることから、圧縮機構部、特に主軸受および副軸受けの圧縮室側の端面付近でオイル溝の端部とシャフトの間で焼き付きやかじりなどの問題が発生していた。

本発明は前記の課題を解決するもので、主軸受および副軸受の圧縮室側端面内周にオイル溝端部とシャフトとの接触を回避する切り欠きを施すことで、圧縮機構部の信頼性向上を図れるようにしたロータリー圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、密閉容器内に電動機部およびこの電動機部と連結される圧縮機構部および底部にオイルを収納し、前記圧縮機構部は複数の円筒状シリンダとその複数のシリンダを仕切っている中間仕切板と前記複数の円筒状シリンダの両端面に圧縮室を構成する主軸受と副軸受と前記圧縮室内で公転運動するピストンと前記ピストンに公転運動を与える前記電動機と結合しているシャフトと前記複数のシリンダの円筒状内周面をさらに複数の密閉空間に仕切るベーンを構成要素に持つロータリー圧縮機において、主軸受および副軸受の圧縮室側の端面の内周に、オイル溝を含む切り欠きを施す。

本発明によれば、主軸受および副軸受の内周において、切り欠きによってシャフトとオイル溝端部が接触しなくなりかじりや焼き付きが発生しなくなるため、信頼性の高いロータリー圧縮機が得られる。

本発明に係るロータリー圧縮機の断面図 実施の形態１における主軸受を示す図

以下、図１〜図２の図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。本発明の実施例におけるロータリー圧縮機は、２段式ロータリー圧縮機を例に説明するが、これに限るものではなく、１段式ロータリー圧縮機、あるいは３段以上の多段式圧縮機でも適用可能であることは言うまでもない。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係るロータリー圧縮機の断面図である。図１における１は密閉容器で、この容器内には電動機部とその下側に圧縮機構部と電動機の回転力を圧縮機構部に伝えるシャフト９が収納されている。密閉容器１内には底部にオイル１６が収納されている。電動機部は固定子１４と回転子１３から構成されている。圧縮機構部は２個の円筒状シリンダ５、７とそのシリンダ５、７を仕切っている中間仕切板６と前記円筒状シリンダ５、７の両端面に圧縮室を構成する主軸受４と副軸受８と前記圧縮室内で公転運動するピストン１０と前記ピストン１０に公転運動を与える前記電動機と結合しているシャフト９と前記圧縮機部から吐出されたガスの脈動による騒音を軽減する上部マフラー室２と下部マフラー室３と前記複数のシリンダ５、７の円筒状内周面とをさらに複数の密閉空間に仕切るベーン１１から構成されている。本構成の場合、主軸受内周および副軸受内周と摺動するのは、シャフトである。

図２は、実施例１における主軸受の圧縮室側端面を示したものである。主軸受け内周にはオイル溝１７が設けられている。このオイル溝はシャフトが１回転する間で最も軸受負荷が大きくなる角度位置に設けることが一般的である。図２のように主軸受の圧縮室側の端面の内周に、オイル溝を含む切り欠き１８を施すことにより、オイル溝端部とシャフトとのかじりや焼き付きが発生しないため信頼性を向上することができる。なお本実施例は、副軸受においても適用することができる。

（実施の形態２）
本構造を有するロータリー圧縮機は、塩素を含まないＨＦＣ冷媒について用いることが可能である。

（実施の形態３）
さらに近年は地球温暖化防止の観点から、二酸化炭素、ヘリウム、アンモニア等の自然冷媒を用いた圧縮機が開発されている。そのような自然冷媒を用いたロータリー圧縮機に当発明を適用することも可能である。特に二酸化炭素はＨＦＣ系冷媒よりもさらに圧縮機構部が高圧になるため、本発明はより効果を発する。

（実施の形態４）
さらに地球温暖化防止の観点から、地球温暖化係数の低い次世代冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆやその混合冷媒を用いたロータリー圧縮機にも当発明を適用することが可能である。

（実施の形態５）
通常圧縮機には、使用する冷媒や圧縮機構部に用いられる材質によって様々な種類のオイルが使用されている。当発明は、圧縮機で主に用いられているナフテン油、パラフィン油、アルキルベンゼン油などの天然物あるいは天然物由来のオイル、およびポリエーテル系油、ポリオールエステル系油などの合成オイル、または上記天然物あるいは天然物由来のオイルと合成オイルの混合オイルなどにも適用することが可能である。

（実施の形態６）
また、機械的特性を上げるために、上記オイルに種々の添加剤を加えることがある。当発明は、ベンゾトリアゾールなどの銅不活性化剤、硫黄系極圧添加剤、ハロゲン系極圧添加剤、りん系極圧添加剤、有機金属化合物系極圧添加剤、およびこれらの組み合わせからなる極圧添加剤などを有効量配合したロータリー圧縮機にも適用することも可能である。

以上のように、本発明のロータリー圧縮機によれば、主軸受および副軸受の圧縮室側端面の不連続点が存在しないようにすることでピストン端面との焼きつきを回避し、信頼性の高いロータリー圧縮機が得られるので、空気調和機等の他、乾燥機や除湿機、ヒートポンプ式給湯機などの用途にも適用できる。

１ 密閉容器
２ 上部マフラー室
３ 下部マフラー室
４ 主軸受
５ 上シリンダ
６ 中間仕切板
７ 下シリンダ
８ 副軸受
９ シャフト
１０ ピストン
１１ ベーン
１２ オイルピックアップ
１３ 回転子
１４ 固定子
１６ オイル
１７ オイル溝
１８ 主軸受の圧縮室側端面の内周切り欠き

Claims (6)

1. 密閉容器内に電動機部およびこの電動機部と連結される圧縮機構部および底部にオイルを収納し、前記圧縮機構部は複数の円筒状シリンダとその複数のシリンダを仕切っている中間仕切板と前記複数の円筒状シリンダの両端面に圧縮室を構成する主軸受と副軸受と前記圧縮室内で公転運動するピストンと前記ピストンに公転運動を与える前記電動機と結合しているシャフトと前記複数のシリンダの円筒状内周面をさらに複数の密閉空間に仕切るベーンを構成要素に持つロータリー圧縮機で、前記主軸受および副軸受は圧縮室側の端面の内周に、オイル溝を含む切り欠きを有する特徴とするロータリー圧縮機。
2. 塩素を含まないＨＦＣ等を冷媒に用いたことを特徴とする請求項１に記載のロータリー圧縮機。
3. 二酸化炭素やアンモニアやヘリウム等の自然冷媒を冷媒に用いたことを特徴とする請求項１に記載のロータリー圧縮機。
4. ＨＦＯ−１２３４ｙｆやその混合冷媒を冷媒に用いたことを特徴とする請求項１に記載のロータリー圧縮機。
5. 上記オイルに、ナフテン油、パラフィン油、アルキルベンゼン油などの天然物あるいは天然物由来のオイル、およびポリエーテル系油、ポリオールエステル系油などの合成オイル、または上記天然物あるいは天然物由来のオイルと合成オイルの混合オイルを使用した請求項１から４いずれか１項に記載のロータリー圧縮機。
6. 上記オイルに、ベンゾトリアゾールなどの銅不活性化剤、硫黄系極圧添加剤、ハロゲン系極圧添加剤、りん系極圧添加剤、有機金属化合物系極圧添加剤、およびこれらの組み合わせからなる極圧添加剤など、その他の公知の添加剤を有効量配合した請求項１から４いずれか１項に記載のロータリー圧縮機。