(57)【要約】【課題】軸受とクランク軸との間の摩擦を小さいままに維持することが目的とされる。【解決手段】圧縮機は、クランク軸１７と転がり軸受３２１とを備え、潤滑剤が流れる通路７２が設けられている。上下に延びたクランク軸１７には、潤滑剤を上端１７２まで汲み上げる貫通孔１７１が設けられている。通路７２は、上端１７１に汲み上げられた潤滑剤を圧縮機の下側まで流す。転がり軸受３２１は、クランク軸１７の主軸１７ａを摺動自在に支持する。通路７２は、第１及び第２の部分７２１，７２２を有している。第１の部分７２１は、転がり軸受３２１を介して、転がり軸受３２１の上端３２１ａから下端３２１ｂまで延びている。第２の部分７２２は、転がり軸受３２１の主軸１７ａとは反対側を、転がり軸受３２の下端３２１ｂから上へと延びている。第２の部分７２２の上端７２２ａは、転がり軸受３２１の下端３２１ｂよりも上側に位置している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑剤が流れる通路（７１；７２）が設けられた圧縮機であって、
上下に延びる回転軸（１７）と、
前記回転軸を摺動自在に支持する軸受（３２；３２１）と
を備え、
前記通路は、
前記軸受の上端（３２ａ；３２１ａ）から前記軸受を介して前記軸受の下端（３２ｂ；３２１ｂ）へと延びる第１の部分（７１１；７２１）と、
前記軸受の前記回転軸とは反対側を、前記軸受の前記下端から上へと延びる第２の部分（７１２；７２２）と
を有し、
前記第２の部分の上端（７１２ａ；７２２ａ）は、前記軸受の前記下端よりも上側に位置する、圧縮機。
【請求項２】
前記第２の部分（７１２；７２２）の前記上端（７１２ａ；７２２ａ）は、前記軸受（３２；３２１）の前記上端（３２ａ；３２１ａ）と同じ位置であるか、または前記軸受の前記上端よりも上側に位置する、請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記軸受（３２１）は転がり軸受である、請求項１または請求項２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記軸受（３２；３２１）の下側に位置し、前記潤滑剤を溜める受け皿（１８）と、
前記受け皿の前記潤滑剤を前記軸受の上側へと汲み上げる汲み上げ機構（１７１）と
を更に備え、
前記通路（７１；７２）は、前記軸受の上側へと汲み上げられた前記潤滑剤を前記受け皿へと戻す、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の圧縮機。
【請求項５】
二酸化炭素を主成分として含む冷媒を圧縮する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機に関し、特に潤滑剤が流れる通路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機では、クランク軸と軸受との間に油を導くことで、クランク軸と軸受との間の摩擦を低減している。
【０００３】
具体的には圧縮機は、油を溜める受け皿を備えており、受け皿内の油を一旦上へと汲み上げる。そして、汲み上げられた油は、圧縮機内に設けられた通路を通って、クランク軸と軸受との間に油へと導かれる。その後、油は再び受け皿へと戻る。
【０００４】
通路のうち、軸受の下端から受け皿までの部分は、水平方向に延びる部分及び下へと延びる部分でのみ、あるいは下へと延びる部分でのみ構成されていた。よって、クランク軸と軸受との間を通った油のほとんどは、その重力によってすぐに受け皿へと戻っていた。
【０００５】
なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
【特許文献１】特開２００４−２９３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧縮機の駆動時においては、運転の条件によっては受け皿内の油が一時的に枯渇するおそれがあった。受け皿内の油が枯渇すると、クランク軸と軸受との間に油を供給することができない。
【０００７】
また、枯渇する直前にクランク軸と軸受との間を通った油はすぐに受け皿へと戻ってしまう。
【０００８】
よって、クランク軸と軸受との間の摩擦が増大し、延いてはクランク軸及び軸受が破損する可能性があった。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、軸受とクランク軸との間の摩擦を小さいままに維持することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明にかかる圧縮機は、潤滑剤が流れる通路が設けられた圧縮機であって、回転軸と、軸受とを備える。回転軸は上下に延びる。軸受は、回転軸を摺動自在に支持する。通路は、第１及び第２の部分を有する。第１の部分は、軸受の上端から軸受を介して軸受の下端へと延びる。第２の部分は、軸受の回転軸とは反対側を、軸受の下端から上へと延びる。第２の部分の上端は、軸受の下端よりも上側に位置する。
【００１１】
第２の発明にかかる圧縮機は、第１の発明にかかる圧縮機であって、第２の部分の上端は、軸受の上端と同じ位置であるか、または軸受の上端よりも上側に位置する。
【００１２】
第３の発明にかかる圧縮機は、第１または第２の発明にかかる圧縮機であって、軸受は転がり軸受である。
【００１３】
第４の発明にかかる圧縮機は、第１乃至第３の発明のいずれか一つにかかる圧縮機であって、軸受の下側に位置し、受け皿と、汲み上げ機構とを更に備える。受け皿は、潤滑剤を溜める。汲み上げ機構は、受け皿の潤滑剤を軸受の上側へと汲み上げる。通路は、軸受の上側へと汲み上げられた潤滑剤を受け皿へと戻す。
【００１４】
第５の発明にかかる圧縮機は、第１乃至第４の発明のいずれか一つにかかる圧縮機であって、二酸化炭素を主成分として含む冷媒を圧縮する。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明にかかる圧縮機によれば、通路の第２の部分は軸受の下端から上へと延びているので、第２の部分には潤滑剤が溜まりやすい。よって、軸受とクランク軸との間にも、少なくとも第２の部分の上端と同じ位置までは潤滑剤が残ったままになりやすく、以って軸受とクランク軸との間の摩擦を小さいままに維持しやすい。
【００１６】
第２の発明にかかる圧縮機によれば、軸受全体が潤滑剤に浸かるので、クランク軸と軸受との間の摩擦は小さいままである。
【００１７】
第３の発明にかかる圧縮機によれば、転がり軸受の方がすべり軸受よりも、潤滑剤が軸受の下側へと流れやすい。しかも、転がり軸受が潤滑剤に浸かることで、軸受が転がるときの騒音が低減される。
【００１８】
第４の発明にかかる圧縮機によれば、潤滑剤を循環させることができる。しかも、受け皿に潤滑剤がない場合であっても、第２の部分に潤滑剤が溜まるので、軸受とクランク軸との間にも潤滑剤が残ったままになりやすい。
【００１９】
第５の発明にかかる圧縮機によれば、二酸化炭素を冷媒に採用した場合においても、第１乃至第４の発明にかかる技術が適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
第１の実施の形態．
１．スクロール圧縮機の構造
図１は、本実施の形態にかかるスクロール圧縮機１Ａを概念的に示す図である。なお、図１には方向９１が示されており、以下では方向９１の矢印の先側を「上」側、それとは反対側を「下」側という。
【００２１】
スクロール圧縮機１Ａは、ケース１１、固定部材１２、圧縮機構１５、モータ１６、及びクランク軸１７を備える。ケース１１は筒状であって、方向９１に沿って延びている。固定部材１２、圧縮機構１５、モータ１６、及びクランク軸１７はいずれも、ケース１１内に収納されている。
【００２２】
圧縮機構１５は、固定スクロール２４と可動スクロール２６とを有し、冷媒を圧縮する。冷媒には、例えば二酸化炭素を主成分として含むものが採用できる。
【００２３】
固定スクロール２４は、鏡板２４ａと圧縮部材２４ｂとを含む。鏡板２４ａは、ケース１１の内壁１１ａに固定されており、圧縮部材２４ｂは、鏡板２４ａの下側に連結されている。圧縮部材２４ｂは、渦巻き状に延びており、渦巻きの間に溝２４ｃを形成する。
【００２４】
可動スクロール２６は、鏡板２６ａ及び圧縮部材２６ｂを有する。圧縮部材２６ｂは、鏡板２６ａの上側に連結されており、渦巻き状に延びる。圧縮部材２６ｂは、固定スクロール２４の溝２４ｃに収まる。
【００２５】
圧縮機構１５では、圧縮部材２４ｂと圧縮部材２６ｂとの間の空間４０が、鏡板２４ａ，２６ａで密閉されることで、圧縮室として用いられる。
【００２６】
モータ１６は、固定子５１と回転子５２とを有する。固定子５１は環状であって、ケース１１の内壁１１ａに固定されている。回転子５２は、固定子５１の内周側に設けられ、固定子５１にエアギャップを介して対向している。
【００２７】
クランク軸１７は、方向９１に沿って延び、主軸１７ａと偏心部１７ｂとを有する。主軸１７ａは、中心軸９０を中心として回転する部分であって、回転子５２に接続されている。主軸１７ａは、上下に延びた回転軸と把握することができる。
【００２８】
偏心部１７ｂは、中心軸９０から偏って配置された部分であって、主軸１７ａの上側に接続されている。クランク軸１７の下側の部分は、軸受６０で摺動自在に支持されている。
【００２９】
固定部材１２は、具体的に図１ではハウジングであって、ケース１１の内壁１１ａに嵌められている。例えば圧入や焼ばめ等の方法で、固定部材１２は内壁１１ａに嵌められる。固定部材１２は、シールを介して内壁１１ａに嵌められても良い。
【００３０】
固定部材１２には、上側に開口した窪み３１が中心軸９０近傍に設けられている。窪み３１には、クランク軸１７の偏心部１７ｂが収まる。固定部材１２はすべり軸受３２を有する。すべり軸受３２は、固定部材１２を下側から窪み３１まで貫通する主軸１７ａを、摺動自在に支持する。
【００３１】
２．潤滑剤の流れ
スクロール圧縮機１Ａは、潤滑剤を溜める受け皿１８を更に備える。受け皿１８は、すべり軸受３２の下側に位置する。
【００３２】
クランク軸１７には、貫通孔１７１が設けられている。貫通孔１７１は、所定の方向９１に沿って下端１７３から上端１７２までクランク軸１７を貫通する。
【００３３】
クランク軸１７が回転することで、貫通孔１７１は遠心ポンプとして機能する。すなわり、スクロール圧縮機１Ａの駆動時には、受け皿１８に溜められた潤滑剤は、貫通孔１７１を通って、クランク軸１７の下端１７３から上端１７２まで汲み上げられる。かかる内容から、クランク軸１７に設けられた貫通孔１７１は、汲み上げ機構と把握することができる。
【００３４】
なお、上述のとおり偏心部１７ｂは主軸１７ａの上側に接続されており、かつすべり軸受３２は主軸１７ａを支持するので、クランク軸１７の上端１７２、つまり偏心部１７ｂの上端は、軸受３２の上側に位置する。よって、汲み上げ機構である貫通孔１７１は、受け皿１８の潤滑剤を、すべり軸受３２の上側へと汲み上げると把握することができる。
【００３５】
スクロール圧縮機１Ａには通路７１が設けられており、クランク軸１７の上端１７２まで汲み上げられた潤滑剤は、通路７１を通って、受け皿１８へと戻る。そして、再び貫通孔１７１と通路７１をこの順に循環する。なお、通路７１内の潤滑剤の流れは、後述する図２において実線矢印で示されている。
【００３６】
汲み上げられた潤滑剤は、固定スクロール２４と可動スクロール２６との間へと導いてから、通路７１を通して受け皿１８へと戻しても良い。かかる態様によれば、互いに擦れ合う固定スクロール２４と可動スクロール２６との間の摩擦を低減することができる。
【００３７】
潤滑剤には例えば油が採用できる。油は流れやすく、しかも摩擦を低減しやすい。
【００３８】
３．通路の形状
図２は、通路７１を形状を明確にすべく、図１に示される領域IIを拡大して示した図である。
【００３９】
通路７１は、第１及び第２の部分７１１，７１２を有している。第１の部分７１１は、すべり軸受３２と主軸１７ａの間を介して、すべり軸受３２の上端３２ａから下端３２ｂまで延びている。
【００４０】
第２の部分７１２は、すべり軸受３２の主軸１７ａとは反対側を、すべり軸受３２の下端３２ｂから上へと延びている。図２では、第２の部分７１２は固定部材１２に設けられている。
【００４１】
第２の部分７１２の上端７１２ａは、すべり軸受３２の下端３２ｂよりも上側に位置している。
【００４２】
かかる通路７１の形状によれば、通路７１の第２の部分７１２がすべり軸受３２の下端３２ｂから上へと延びているので、第２の部分７１２には潤滑剤が溜まりやすい。よって、すべり軸受３２と主軸１７ａとの間にも、少なくとも第２の部分７１２の上端７１２ａと同じ位置までは潤滑剤が残ったままになりやすい。これにより、受け皿１８内の潤滑剤が一時的に枯渇しても、すべり軸受３２と主軸１７ａとの間の摩擦を小さいままに維持することができる。
【００４３】
図２では、第２の部分７１２の上端７１２ａは、すべり軸受３２の上端３２ａとほぼ同じ位置にある。例えば、上端７１２ａの位置は、上端３２ａの位置より上側にあっても良い。
【００４４】
かかる形状によれば、すべり軸受３２全体が潤滑剤に浸かるので、主軸１７ａとすべり軸受３２との間の摩擦は小さいままである。
【００４５】
第２の実施の形態．
１．スクロール圧縮機の構造
図３は、本実施の形態にかかるスクロール圧縮機１Ｂを概念的に示す図である。スクロール圧縮機１Ｂは、図１に示されるスクロール圧縮機１Ａについて、固定部材１２が有するすべり軸受３２に代えて、転がり軸受３２１を備えている。
【００４６】
転がり軸受３２１は、すべり軸受３２と同様に、クランク軸１７の主軸１７ａを摺動自在に支持する。転がり軸受３２１は、主軸１７ａの側面上を周方向へと転がる円柱状の転がり部材３２１１を複数有する。転がり部材３２１１は、主軸１７ａの周りを転がるので、主軸１７ａとの間の摩擦が小さい。
【００４７】
なお、スクロール圧縮機１Ｂの他の構成要素については、スクロール圧縮機１Ａと同じであるので、説明を省略する。
【００４８】
２．潤滑剤の流れ
スクロール圧縮機１Ｂには、通路７２が設けられており、クランク軸１７の上端１７２まで汲み上げられた潤滑剤は、通路７２を通って、受け皿１８へと戻る。なお、通路７２内の潤滑剤の流れは、後述する図４において実線矢印で示されている。
【００４９】
３．通路の形状
図４は、通路７２を形状を明確にすべく、図３に示される領域IVを拡大して示した図である。
【００５０】
通路７２は、第１及び第２の部分７２１，７２２を有している。第１の部分７２１は、転がり部材３２１１と主軸１７ａとの間、及び周方向において互いに隣接する転がり部材３２１の間を介して、転がり軸受３２１の上端３２１ａから下端３２１ｂまで延びている。
【００５１】
第２の部分７２２は、転がり軸受３２１の主軸１７ａとは反対側を、転がり軸受３２の下端３２１ｂから上へと延びている。図２では、第２の部分７２２は固定部材１２に設けられている。
【００５２】
第２の部分７２２の上端７２２ａは、転がり軸受３２１の下端３２１ｂよりも上側に位置している。
【００５３】
かかる通路７２の形状によれば、通路７２の第２の部分７２２が転がり軸受３２１の下端３２１ｂから上へと延びているので、第２の部分７２２には潤滑剤が溜まりやすい。よって、転がり軸受３２１と主軸１７ａとの間にも、少なくとも第２の部分７２２の上端７２２ａと同じ位置までは潤滑剤が残ったままになりやすい。これにより、受け皿１８内の潤滑剤が一時的に枯渇しても、転がり軸受３２１と主軸１７ａとの間の摩擦を小さいままに維持することができる。
【００５４】
図２では、第２の部分７２２の上端７２２ａは、転がり軸受３２１の上端３２１ａとほぼ同じ位置にある。例えば、上端７１２ａの位置は、上端３２１ａの位置より上側にあっても良い。
【００５５】
かかる形状によれば、転がり軸受３２１全体が潤滑剤に浸かるので、主軸１７ａとすべり軸受３２との間の摩擦は小さいままである。しかも、転がり部材３２１１が転がるときの騒音が低減される。
【００５６】
第１の実施の形態のすべり軸受３２よりも、本実施の形態の転がり軸受３２１の方が、潤滑剤が軸受の下側へと流れやすい。
【実施例】
【００５７】
上述した第１及び第２の実施の形態のいずれにおいても、スクロール圧縮機１Ａ，１Ｂについて説明したが、これらの技術は、揺動型ロータリー圧縮機などの他の圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施の形態で説明される、スクロール圧縮機を概念的に示す図である。
【図２】図１で示される領域IIを拡大して示した図である。
【図３】第２の実施の形態で説明される、スクロール圧縮機を概念的に示す図である。
【図４】図３で示される領域IVを拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１７  主軸（回転軸）
１８  受け皿
３２  滑り軸受
７１，７２  通路
１７１  貫通孔（汲み上げ機構）
３２１  転がり軸受
３２ａ，３２１ａ，７１２ａ，７２２ａ  上端
３２ｂ，３２１ｂ  下端
７１１，７２１  第１の部分
７１２，７２２  第２の部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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