(57)【要約】【課題】駆動軸の油通路に潤滑油を十分に供給しつつ、潤滑油に含まれる異物を取り除くことが可能な圧縮機を提供する。【解決手段】ケーシング(10)の底部に潤滑油の油溜まり(15)が設けられ、潤滑油に含まれる異物がケーシング(10)の底面(13a)に溜まる。一方、ケーシング(10)内の該ケーシング(10)の底面(13a)には、異物保持部材(9)が底面(13a)を覆うように配置され、異物保持部材(9)がクランク軸(7)と間隔をあけて配置されている。異物保持部材(9)は、多孔質状であり、クランク軸(7)の下端面(71a)と対向する部分に上方に開口する凹部(9a)が形成されている。異物保持部材(9)の上面に沿って流れる潤滑油に含まれる異物は、多孔質状の異物保持部材(9)に引っかかって保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に潤滑油を貯留するケーシング(10)と、
上記ケーシング(10)内に収容され、流体を吸入して圧縮する圧縮機構(14)と、
軸方向が上下方向となるように上記ケーシング(10)に収容されて上記圧縮機構(14)を駆動する駆動軸(7)とを備え、
上記駆動軸(7)に形成された油通路(74)を通じて上記ケーシング(10)の底部に貯留された潤滑油を上記圧縮機構(14)へ供給する圧縮機であって、
上記ケーシング(10)内に収容されて該ケーシング(10)の底面(13a)を覆うように配置され、潤滑油に含まれる異物を保持する不織布状または多孔質状の異物保持部材(9)をさらに備えていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記駆動軸(7)の下端面(71a)には、上記油通路(74)の入口端(74a)が開口し、
上記異物保持部材(9)は、上記駆動軸(7)の下端面(71a)と対向する部分に凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関し、特に、潤滑油に含まれる異物の除去に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ケーシング内に圧縮機構とその下方に配置されたモータ等の電動機とを備え、クランク軸（駆動軸）を介して電動機の回転力を圧縮機構に伝達し、流体を圧縮する圧縮機がある。ケーシングの底部には潤滑油が溜められ、この潤滑油がクランク軸の油通路を通じて該クランク軸の軸受や圧縮機構に供給される。この潤滑油には、配管のロウ付けに用いられるロウ材や軸受の摩耗粉等の異物が混入することがあり、その場合、軸受の摩耗や焼き付き等が発生するおそれがあるため、これら異物を潤滑油から取り除く必要がある。
【０００３】
特許文献１には、ケーシングの底面にマグネットが設置され、このマグネットで潤滑油に含まれている金属粉を吸着する圧縮機が開示されている。特許文献２には、クランク軸下端にある油通路の入口端にフィルタが設けられ、このフィルタで潤滑油に含まれる異物を捕捉する圧縮機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２３８８１４号公報
【特許文献２】特開平６−２３５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の圧縮機では、金属粉を取り除くことができるものの、非金属製の異物を取り除くことができない。また、特許文献２の圧縮機では、フィルタに目詰まりが発生した場合に油通路に潤滑油が十分に供給されない状態となる。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動軸の油通路に潤滑油を十分に供給しつつ、潤滑油に含まれる異物を取り除くことが可能な圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、底部に潤滑油を貯留するケーシング(10)と、上記ケーシング(10)内に収容され、流体を吸入して圧縮する圧縮機構(14)と、軸方向が上下方向となるように上記ケーシング(10)に収容されて上記圧縮機構(14)を駆動する駆動軸(7)とを備え、上記駆動軸(7)に形成された油通路(74)を通じて上記ケーシング(10)の底部に貯留された潤滑油を上記圧縮機構(14)へ供給する圧縮機であって、上記ケーシング(10)内に収容されて該ケーシング(10)の底面(13a)を覆うように配置され、潤滑油に含まれる異物を保持する不織布状または多孔質状の異物保持部材(9)をさらに備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、ケーシング(10)の底部に潤滑油が溜まり、その中に含まれる異物がケーシング(10)の底面(13a)に溜まる。一方、ケーシング(10)内の該ケーシング(10)の底面(13a)には、異物保持部材(9)が該底面(13a)を覆うように配置され、異物保持部材(9)が駆動軸(7)と間隔をあけて配置されている。そして、異物保持部材(9)は、不織布状または多孔質状であり、ケーシング(10)の底部に溜まった潤滑油に含まれる異物を絡み取ってそのまま保持する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記駆動軸(7)の下端面(71a)には、上記油通路(74)の入口端(74a)が開口し、上記異物保持部材(9)は、上記駆動軸(7)の下端面(71a)と対向する部分に凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、油通路(74)の入口端(74a)が駆動軸(7)の下端面(71a)に開口している。そのため、ケーシング(10)の底部に溜まっている潤滑油は、駆動軸(7)の下端面(71a)から油通路(74)に吸い込まれる。したがって、駆動軸(7)の下端面(71a)の直下に存在する潤滑油が比較的強い力で吸い込まれる。一方、異物保持部材(9)の駆動軸(7)の下端面(71a)に対向する部分に凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されている。そうすると、比較的強い力で吸い込まれる領域である駆動軸(7)の下端面(71a)の直下に吸込口と異物保持部材(9)との距離が確保されるので、異物保持部材(9)に保持された異物が油通路(74)に吸い込まれる可能性を低くすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ケーシング(10)の底部に潤滑油が溜まり、その中に含まれる異物がケーシング(10)の底面(13a)に溜まる。一方、ケーシング(10)内の該ケーシング(10)の底面(13a)には、異物保持部材(9)が該底面(13a)を覆うように配置され、異物保持部材(9)が駆動軸(7)と間隔をあけて配置されている。したがって、異物保持部材(9)が吸引抵抗とならず、油通路(74)に十分に供給することができる。そして、異物保持部材(9)は、不織布状または多孔質状であり、ケーシング(10)の底部に溜まった潤滑油に含まれる異物を絡み取ってそのまま保持する。したがって、金属粉だけでなく非金属製の異物も潤滑油から取り除くことができる。
【００１２】
また、上記第２の発明によれば、油通路(74)の入口端(74a)が駆動軸(7)の下端面(71a)に開口している。そのため、ケーシング(10)の底部に溜まっている潤滑油は、駆動軸(7)の下端面(71a)から油通路(74)に吸い込まれる。したがって、駆動軸(7)の下端面(71a)の直下に存在する潤滑油が比較的強い力で吸い込まれる。一方、異物保持部材(9)の駆動軸(7)の下端面(71a)に対向する部分に凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されている。そうすると、そうすると、比較的強い力で吸い込まれる領域である駆動軸(7)の下端面(71a)の直下に吸込口と異物保持部材(9)との距離が確保されるので、異物保持部材(9)に保持された異物が油通路(74)に吸い込まれる可能性を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る圧縮機を適用したスクロール圧縮機の全体構成を示す図である。
【図２】異物保持部材の平面図である。
【図３】本発明の変形例に係るスクロール圧縮機の油溜まり周辺部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るスクロール圧縮機（1）の全体構成を示す図である。このスクロール圧縮機（1）は、例えば空気調和装置の蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、冷媒回路の冷媒ガスを吸入して圧縮するものである。
【００１６】
スクロール圧縮機（1）は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構（14）と、該圧縮機構（14）を駆動する電動機（6）と、該電動機（6）に連結され、電動機（6）の動力を圧縮機構（14）に伝達する駆動軸としてのクランク軸（7）と、圧縮機構（14）、電動機（6）及びクランク軸（7）を収容するケーシング（10）とを備えている。
【００１７】
ケーシング（10）は、縦長の密閉容器であり、円筒状の胴部（11）と、該胴部（11）の上端に接合された上側蓋部（12）と、胴部（11）の下端に接合された下側蓋部（13）とを有している。
【００１８】
胴部（11）には、ケーシング（10）の内部空間を上下に区画するハウジング（3）が固定されている。ケーシング（10）の内部空間には、ハウジング（3）を挟んだ上側に圧縮機構（14）が、その下側に電動機（6）がそれぞれ配設されている。
【００１９】
ケーシング（10）の上側蓋部（12）には、冷媒回路の冷媒ガスを吸入するための吸入管（18）が取り付けられている。また、ケーシング(10)の胴部（11）には、圧縮機構（14）で圧縮された冷媒ガスを冷媒回路に吐出するための吐出管（19）が取り付けられている。これら吸入管（18）及び吐出管（19）は、いずれもケーシング（10）を貫通している。そして、吸入管（18）は、ケーシング（10）のハウジング（3）を挟んで上側の上部空間（16）に開口している一方、吐出管（19）は、ケーシング（10）のハウジング（3）を挟んで下側の下部空間（17）に開口している。
【００２０】
ハウジング（3）は、中央部が下方に膨らんだ厚肉の略円盤状に形成されていて、その中央部には、上下に貫通する貫通孔（33）が形成されている。
【００２１】
電動機（6）は、ケーシング（10）の胴部（11）に固定された略円筒状のステータ（61）と、該ステータ（61）の内側に回転可能に設けられた略円筒状のロータ（62）とを有する。
【００２２】
クランク軸（7）は、上下方向に延びる軸であり、ロータ（62）を貫通すると共に、該ロータ（62）に固定された主軸部（71）と、該主軸部（71）の上側に一体に設けられ、軸心が主軸部（71）の軸心に対して偏心した偏心部（72）とを有する。
【００２３】
主軸部（71）は、円柱状に形成されていて、その上寄り部分には、偏心部（72）や後述する圧縮機構（3）の可動スクロール（5）とのバランスをとるためのバランスウェイト（73）が取り付けられている。また、主軸部（71）は、上端部が上部軸受部材（20）によって、下端部が下部軸受部材（30）によって、それぞれ回転自在に支持されている。
【００２４】
上部軸受部材（20）は、軸受メタルであって、ハウジング（3）に貫通孔（33）内で固定され、さらにクランク軸(7)が挿通されている。
【００２５】
一方、下部軸受部材（30）は、ケーシング（10）の胴部（11）の下端部に固定されている。この下部軸受部材（30）には、主軸部（71）が挿通される軸受孔（34a）が形成されていて、該軸受孔（34a）に主軸部（71）を支持する軸受メタル（滑り軸受）（34）が挿通固定されている。
【００２６】
偏心部（72）は、主軸部（71）よりも小径の円柱状に形成されていて、後述する可動スクロール（5）のボス部（53）に係合している。
【００２７】
圧縮機構（14）は、ハウジング（3）に固定された固定スクロール（4）と、該固定スクロール（4）とハウジング（3）との間で偏心回転運動（公転運動）をする可動スクロール（5）とを有する。
【００２８】
固定スクロール（4）は、略円盤状の固定側鏡板部（41）と、該固定側鏡板部（41）の前面（図１における上面）に立設された渦巻き状の固定側ラップ（42）とを有する。
【００２９】
可動スクロール（5）は、当該可動スクロール（5）の自転を阻止するオルダム継手を介してハウジング（3）の上面に載置されている。この可動スクロール（5）は、略円盤状の可動側鏡板部（51）と、該可動側鏡板部（51）の前面（図１における上面）に立設された渦巻き状の可動側ラップ（52）と、可動側鏡板部（51）の背面（図１における下面）に立設された筒状のボス部（53）とを有する。
【００３０】
ボス部（53）は、ハウジング（3）の貫通孔（33）に挿入されていて、この状態でクランク軸（7）の偏心部（72）がボス部（53）に挿入されている。こうして、可動スクロール（5）は、クランク軸（7）に係合している。
【００３１】
ボス部（53）の内周面には、偏心部（72）を支持する偏心軸受メタル（滑り軸受）（73）が挿通固定されている。
【００３２】
ボス部（53）の内部には、偏心部（72）と可動側鏡板部（51）の背面（図１における下面）との間に油室（S1）が形成されている。また、偏心部（72）と偏心軸受メタル（73）との間には、軸受隙間（S2）が形成されている。そして、ハウジング（3）の貫通孔（33）内における上部軸受部材（20）の上側には、可動スクロール（5）の可動側鏡板部（51）及びボス部（53）と、ハウジング（3）と、クランク軸（7）とによってクランク室（S3）が形成されている。
【００３３】
そうして、圧縮機構（14）では、固定スクロール（4）の固定側ラップ（42）と可動スクロール（5）の可動側ラップ（52）とが互いに噛み合っていて、固定側ラップ（42）と可動側ラップ（52）との間に、冷媒を圧縮する複数の圧縮室（50）が形成されている。
【００３４】
また、固定スクロール（4）には、固定側ラップ（42）の最外周壁から径方向外方に連続する外周縁部近傍に上方に開口する開口部（25）が形成されていて、該開口部（25）に吸入管（18）が接続されている。冷媒回路の冷媒ガスが吸入管（18）及び開口部（25）を通って圧縮室（50）に吸入されるようになっている。
【００３５】
また、固定側鏡板部（41）の上面には、下方に向かって凹陥した凹部が形成されていて、該凹部は蓋（47）で閉塞されている。これにより、凹部と蓋部（47）とで囲まれた吐出室（45）が形成されている。
【００３６】
固定側鏡板部（41）の固定側ラップ（42）の中心付近には、圧縮室（50）と吐出室（45）とを連通する吐出ポート（44）が形成されている。
【００３７】
固定スクロール（41）及びハウジング（3）には、吐出室（45）と下部空間（17）とを連通する吐出ガス通路（不図示）が形成されている。こうして、圧縮室（50）で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート（44）、吐出室（45）、吐出ガス通路、下部空間（17）及び吐出管（19）を通って冷媒回路に吐出される。
【００３８】
そうして、スクロール圧縮機（1）では、クランク軸（7）と下部軸受部材（30）や可動スクロール（5）のボス部（53）との摺動部及び、上部軸受部材（20）を潤滑油で潤滑することができるように構成されている。
【００３９】
ケーシング(10)底壁部(13)は、潤滑油が溜まる油溜まり（15）となっている。
【００４０】
クランク軸（7）の内部には、給油通路（油通路）（74）が形成されている。
【００４１】
給油通路（74）は、クランク軸（7）を上下に貫通していて、給油通路（74）の上端と上部軸受部材（20）の上部とは、油室（S1）、軸受隙間（S2）及び、クランク室（S3）を介して連通している。
【００４２】
給油通路（74）には、クランク軸（7）と下部軸受部材（30）との摺動部に連通する分岐通路（図示せず）が接続されている。
【００４３】
主軸部（71）の下端面(71a)には、給油通路（74）の入口端(74a)が開口している。この入口端(74)には、油溜まり（15）の潤滑油を給油通路（74）に供給するための給油ポンプ（8）が設けられている。
【００４４】
給油ポンプ（8）は、油溜まり（15）に溜まっている潤滑油をクランク軸（7）の回転に伴って汲み上げるように構成されている。
【００４５】
ハウジング（3）の内部には、上部軸受部材（20）を潤滑した潤滑油を油溜まり（15）に戻すための返油通路（32）が形成されている。
【００４６】
油溜まり(15)には、異物保持部材(9)が配設されている。異物保持部材(9)は、スポンジ材等からなる多孔質状の部材である。図２に示すように、異物保持部材(9)は、概ね円形のシート状に形成されている。異物保持部材(9)の中央部には、その上面に開口する凹部(9a)が形成されている。ケーシング(10)内の該ケーシング(10)の底面(13a)には、図示しないフック部材が設けられ、該フック部材に異物保持部材(9)が引っかけられて固定されている。そして、異物保持部材(9)は、凹部(9a)が給油ポンプ（8）の下端面(8a)と対向するように配置されている。
【００４７】
−運転動作−
次にスクロール圧縮機（1）の運転動作について説明する。
【００４８】
電動機（6）に通電すると、ロータ（62）の回転に伴ってクランク軸（7）が回転する。これにより、クランク軸（7）の偏心部（72）に係合した可動スクロール（5）が公転運動をする。可動スクロール（5）の公転運動によって、圧縮室（50）の容積が周期的に増減を繰り返す。この圧縮室（50）の容積増加によって、冷媒回路の冷媒ガスが吸入管（18）等を通じて圧縮室（50）に吸入され、圧縮室（50）の容積減少によって、冷媒ガスが圧縮されて、吐出ポート（44）等を介して吐出管（19）から冷媒回路に吐出される。
【００４９】
次に、本スクロール圧縮機（1）における潤滑油の流れについて説明する。
【００５０】
潤滑油は、給油ポンプ(8)の下端面(8a)に吸い込まれる。このため、油溜まり(15)では、異物保持部材(9)の上面に沿った流が生じる。一方、異物の密度は潤滑油の密度よりも高いのが通常である。このため、異物保持部材(9)の上面に沿って流れる潤滑油に含まれる異物は、多孔質状の異物保持部材(9)に引っかかって保持される。
【００５１】
給油通路（74）に吸い上げられた潤滑油の一部は、上記分岐通路を通ってクランク軸（7）と下部軸受部材（30）との摺動部に供給され、残りの潤滑油は、クランク軸（7）（偏心部（72））の上端面から流出する。
【００５２】
クランク軸（7）の上端面から流出した潤滑油は、油室（S1）、軸受隙間（S2）を通ってクランク室（S3）に流入する。このとき、クランク軸（7）と可動スクロール（5）のボス部（53）との摺動部が潤滑油で潤滑される。クランク室（S3）に流入した潤滑油は、上部軸受部材（20）の上部から上部軸受部材（20）内に流入する。
【００５３】
上部軸受部材（20）内に流入した潤滑油は、下部空間（17）に流出し、下部空間（17）を通って油溜まり（15）に戻される。
【００５４】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、ケーシング(10)の底部にある油溜まり(15)に潤滑油が溜まり、潤滑油に含まれる異物がケーシング(10)の底面(13a)に落ちる。一方、ケーシング(10)内の該ケーシング(10)の底面(13a)には、異物保持部材(9)が該底面(13a)を覆うように配置され、異物保持部材(9)がクランク軸(7)と間隔をあけて配置されている。したがって、異物保持部材(9)が吸引抵抗とならず、給油通路（74）に十分に給油することができる。そして、異物保持部材(9)は、多孔質状であり、油溜まり(15)に溜まった潤滑油に含まれる異物を絡み取ってそのまま保持する。したがって、金属粉だけでなく非金属製の異物も潤滑油から取り除くことができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、給油通路（74）の入口端(74a)がクランク軸(7)の下端面(71a)に開口し、この開口に給油ポンプ（8）が取り付けられている。そのため、油溜まり(15)に溜まっている潤滑油は、給油ポンプ（8）を通ってクランク軸(7)の下端面(71a)から給油通路（74）に吸い込まれる。したがって、クランク軸(7)の下端面(71a)の直下に存在する潤滑油が比較的強い力で吸い込まれる。一方、異物保持部材(9)のクランク軸(7)の下端面(71a)と対向する部分に凹部(9a)が形成されている。そうすると、比較的強い力で吸い込まれる領域であるクランク軸(7)の下端面(71a)の直下に吸込口と異物保持部材(9)との距離が確保されるので、異物保持部材(9)に保持された異物が給油通路(74)に吸い込まれる可能性を低くすることができる。
【００５６】
−実施形態の変形例−
図３は実施形態１の変形例に係る圧縮機(1)の底部を示す図１相当図である。本変形例では、上記異物保持部材(9)の中央部に貫通孔(9b)が上下方向に貫通形成されている。
【００５７】
本変形例によれば、比較的強い力で吸い込まれる領域であるクランク軸(7)の下端面(71a)の直下に吸込口と異物保持部材(9)との距離が確保されるので、異物保持部材(9)に保持された異物が給油通路(74)に吸い込まれる可能性を低くすることができる。
【００５８】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００５９】
即ち、上記実施形態では、異物保持部材(9)が多孔質状であるが、これに限定されず、例えば不織布状であってもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、異物保持部材(9)が、給油ポンプ（8）の下端面(8a)と対向する部分に凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されているが、これに限定されず、凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されていなくてもよい。ただし、異物が給油通路(74)に吸引される確率を低減する観点から、凹部(9a)または貫通孔(9b)が形成されているのが好ましい。
【００６１】
また、上記実施形態では、異物保持部材(9)がフック部材によってケーシング(10)の底面(13a)に固定されているが、これに限定されず、例えば接着剤を介して該底面(13a)に固定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明は、駆動軸の油通路に潤滑油を十分に供給しつつ、潤滑油に含まれる異物を取り除くことが可能な圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００６３】
1    圧縮機
10    ケーシング
14    圧縮機構
7    クランク軸（駆動軸）
71a  クランク軸の下端面（駆動軸の下端面）
74    給油通路（油通路）
74a  給油通路の入口端（油通路の入口端）
13a  ケーシングの底面
9    異物保持部材
9a  凹部
9b  貫通孔
【図１】
2014181587.tif 000003
【図２】
2014181587.tif 000004
【図３】
2014181587.tif 000005