(57)【要約】【課題】大幅な構造変更をせずに簡単に、軸シール部の一部、または、全体をオイルに浸す、あるいは溜められたオイル中に浸漬させることを可能とし、軸シール部の潤滑性と気密性を大幅に向上させることが可能な圧縮機のオイル戻し構造を提供する。【解決手段】圧縮機からの吐出ガス中のオイルを分離するオイルセパレータと、該オイルセパレータで分離されたオイルの一部を弁等を介して圧縮機の接続口に戻すオイル戻し経路とを備え、接続口が、圧縮機の軸シール部の上方に位置されているとともに、接続口を通して圧縮機内に戻されたオイルが、軸シール部に滴下されるかまたは該軸シール部に隣接させて配置されたオイル溜まり部に導入されるように、接続口と軸シール部またはオイル溜まり部との位置関係がレイアウトされていることを特徴とする圧縮機のオイル戻し構造。【選択図】図１
2008115768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機からの吐出ガス中のオイルを分離するオイルセパレータと、該オイルセパレータで分離されたオイルの一部をオリフィスチューブまたは／および弁を介して圧縮機の接続口に戻すオイル戻し経路とを備え、前記接続口が、圧縮機の軸シール部の上方に位置されているとともに、前記接続口を通して圧縮機内に戻されたオイルが、前記軸シール部に滴下されるかまたは該軸シール部に隣接させて配置されたオイル溜まり部に導入されるように、前記接続口と前記軸シール部または前記オイル溜まり部との位置関係がレイアウトされていることを特徴とする圧縮機のオイル戻し構造。
【請求項２】
圧縮機内へのオイル戻り量が、前記オリフィスチューブまたは／および弁を介して制御されている、請求項１に記載の圧縮機のオイル戻し構造。
【請求項３】
前記軸シール部の圧縮機内部側に、圧縮機の駆動軸が貫通したリングが設けられており、該リングにより、該リングと軸シール部との間の軸シール部に隣接した位置にオイル溜まり部が形成されている、請求項１または２に記載の圧縮機のオイル戻し構造。
【請求項４】
前記リングと圧縮機ハウジングとの間または／および前記リングと圧縮機の駆動軸との間に、シール性向上のためのシール部材が設けられている、請求項３に記載の圧縮機のオイル戻し構造。
【請求項５】
前記軸シール部の圧縮機内部側に、圧縮機の駆動軸が貫通し該駆動軸と一体に回転されるリング状のバランサが設けられており、該バランサの外周部と圧縮機ハウジングとの間にシール部材が設けられることにより、該バランサと軸シール部との間の軸シール部に隣接した位置にオイル溜まり部が形成されている、請求項１または２に記載の圧縮機のオイル戻し構造。
【請求項６】
前記オイル溜まり部と圧縮機吸入空間との間に、両者間を均圧化可能でオイル溜まり部におけるオーバーフローオイルを圧縮機吸入空間側に逃がすことが可能な呼吸孔が設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮機のオイル戻し構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機のオイル戻し構造に関し、とくに、圧縮機の軸シール部を適切にかつ十分に潤滑できるようにした圧縮機のオイル戻し構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機、例えば特許文献１の図１０に示されているような周知の圧縮機においては、圧縮機で圧縮され吐出されたガス中には一般にオイル（潤滑油）が含まれているが、吐出ガスとともに圧縮機から吐き出されたオイルは、オイルセパレータで分離された後、オリフィスチューブ等を通って圧縮機への吸入ライン側に入り、再び、圧縮機にミスト状態で戻されていた。したがって、圧縮機の軸シール部、とくに駆動軸が貫通され、圧縮機内部と外部との間をシールする軸シール部は、オイル中に浸漬されてはおらず、また、強制潤滑でもなく、その潤滑は専ら吸入ガス中のオイルミストに頼っていた。
【特許文献１】特開平１１−１８２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記のような従来構造においては、軸シール部の潤滑が吸入ガス中のオイルミストに頼っているため、潤滑性と気密性が不安定であるという問題が残されている。また、圧縮機が長時間運転されずに放置された時、軸シール部における摺動面の油膜の保持が不安定になってしまうという問題も残されている。
【０００４】
そこで本発明の課題は、大幅な構造変更をせずに簡単に、軸シール部の一部、または、全体をオイルに浸す、あるいは溜められたオイル中に浸漬させることを可能とし、軸シール部の潤滑性と気密性を大幅に向上させることが可能な圧縮機のオイル戻し構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る圧縮機のオイル戻し構造は、圧縮機からの吐出ガス中のオイルを分離するオイルセパレータと、該オイルセパレータで分離されたオイルの一部をオリフィスチューブまたは／および弁（例えば、電磁弁、あるいは減圧弁としての電磁弁）を介して圧縮機の接続口に戻すオイル戻し経路とを備え、前記接続口が、圧縮機の軸シール部の上方に位置されているとともに、前記接続口を通して圧縮機内に戻されたオイルが、前記軸シール部に滴下されるかまたは該軸シール部に隣接させて配置されたオイル溜まり部に導入されるように、前記接続口と前記軸シール部または前記オイル溜まり部との位置関係がレイアウトされていることを特徴とするものからなる。
【０００６】
このような本発明に係る圧縮機のオイル戻し構造においては、オイルセパレータで分離されたオイルの一部が、オリフィスチューブまたは／および弁を介して、圧縮機の軸シール部の上方に位置されている接続口に直接的に戻され、該接続口を介して軸シール部に直接滴下されるかまたは該軸シール部に隣接させて配置されたオイル溜まり部に入り込むように戻される。このようにオイル戻りラインをレイアウトすることにより、軸シール部は、滴下されてきたオイルに直接浸されるか、隣接させて配置されたオイル溜まり部のオイルに浸漬される。したがって、、従来のオイルミストでは得られない十分な潤滑状態が得られることになる。
【０００７】
圧縮機内へのオイル戻り量は、圧縮機内にオイルが溜まりすぎないようにするために、上記オリフィスチューブまたは弁を介して制御されていることが好ましい。これによって、適量のオイルが戻され、十分な潤滑状態が保たれつつ、過剰なオイル戻しが回避される。
【０００８】
オイル溜まり部の形成構造としては、例えば、上記軸シール部の圧縮機内部側（軸シール部の後方）に、圧縮機の駆動軸が貫通したリングを設け、該リングにより、該リングと軸シール部との間の軸シール部に隣接した位置にオイル溜まり部を形成することができる。この場合、シール性向上のために、リングと圧縮機ハウジングとの間または／およびリングと圧縮機の駆動軸との間に、シール部材を設けておくこともできる。このようなリング、さらにはそれに加えてシール部材を設けることにより、軸シール部に隣接した位置にオイルをせき止める堰状の構造が構成され、従来構造を大幅に変更することなく、簡単に所望のオイル溜まり部が形成される。
【０００９】
また、オイル溜まり部の形成構造として、軸シール部の圧縮機内部側に、圧縮機の駆動軸が貫通し該駆動軸と一体に回転されるリング状のバランサが設けられており、該バランサの外周部と圧縮機ハウジングとの間にシール部材が設けられることにより、該バランサと軸シール部との間の軸シール部に隣接した位置にオイル溜まり部が形成されている構造を採用することもできる。すなわち、従来一般の半リング状のバランサではなく、リング状のバランサを設け、該バランサの外周部と圧縮機ハウジングとの間をシールすることにより、バランサ自体に堰の機能を持たせることによってオイル溜まり部を形成する構造である。バランサの外周部は圧縮機ハウジングに対して僅かな隙間をもって回転運動するため、それに応じた摺動兼シール部材を設けておくのである。
【００１０】
上記のようなオイル溜まり部を形成する場合、オイル溜め空間と圧縮機吸入空間を均圧し、かつ、オーバーフロー油を逃がすための呼吸孔が適切な位置に設けられていることが好ましい。リングを設ける場合には、リングは固定配置されるので、該リングの適切な位置にオイル溜まり部と圧縮機吸入空間との間を均圧化可能でオイル溜まり部におけるオーバーフローオイルを圧縮機吸入空間側に逃がすことが可能な呼吸孔を設けておけばよい。同じく、バランサ方式においても上記の呼吸孔を設けておくことが好ましいが、バランサは駆動軸とともに回転するとともに、停止位置も特定できないので、駆動軸の中心付近に、バランサか駆動軸のどちらか、あるいは両方に、呼吸孔を設けておけばよい。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明に係る圧縮機のオイル戻し構造によれば、従来構造を大幅に変更することなく簡単に、潤滑必要部位である軸シール部を戻されたオイルに直接浸すか、オイル溜まり部に適量戻されて溜められたオイル中に浸漬することができ、オイルミスト方式では得られない十分な潤滑状態を達成することができる。また、軸シール部は圧縮機の運転中、停止中にかかわらず、オイルに浸されるかオイル中に浸漬されるので、圧縮機が長時間停止状態に放置された場合にあっても、軸シール摺動部の油膜の保持が可能になり、軸シール部による安定したシール性が発揮される。
【００１２】
また、シール部材や呼吸孔を設けておくことにより、圧縮機内に保持される戻りオイルは常に適量に保たれ、所望の潤滑状態が確保されつつ、オイルの溜まり過ぎによる不具合の発生も回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係る圧縮機のオイル戻し構造を示している。図１において、１は圧縮機、２はそのハウジング、３は圧縮機１の駆動軸を、それぞれ示している。この駆動軸３に対して、圧縮機１の内部側と外部側との間をシールする軸シール部４が設けられており、本実施態様では、軸シール部４はハウジング２側に固定された固定シール４ａと駆動軸３側に設けられた可動シール４ｂを有しこの間に摺動部を有するメカニカルシールタイプに構成されている。圧縮機１の吐出口（図示略）より吐出された圧縮ガス（例えば、圧縮冷媒ガス）中には、潤滑用オイルが含有されているが、該オイルがオイルセパレータ５でガスから分離され、オイルが分離されたガスは、例えば冷凍回路中のコンデンサ（図示略）へと送られる。
【００１４】
軸シール部４の上方には、本実施態様では軸シール部４の直上方に、圧縮機１内へとオイルを戻すための接続口６が設けられており、オイルセパレータ５で分離されたオイルが接続口６に戻されるとともに、接続口６を通して圧縮機１内へ導入される。軸シール部４の直上方に接続口６が設けられているので、戻されてきたオイルは軸シール部４に直接滴下されることになる。このオイル戻し経路には、減圧制御可能な電磁弁７が設けられており、オイルセパレータ５で分離されたオイルは、電磁弁７で流量調整されつつ、チューブ８を介して、接続口６、さらには圧縮機１内へと戻されるようになっている。この電磁弁７に代えて、あるいは電磁弁７とともに、オリフィスチューブ（図示略）を設けることも可能である。例えば図示例では、接続口６内にオリフィスチューブを配置しておくことも可能である。オイル戻り量の制御は、例えば、一定時間電磁弁７を開けた後、閉じるようにすればよい。あるいは、圧縮機１内にオイルレベルセンサ（図示略）を設けておき、圧縮機１内のオイルが一定量に達したら、電磁弁７を閉じるようにすることもできる。
【００１５】
本実施態様では、軸シール部４の圧縮機内部側に、駆動軸３が貫通したリング９が設けられており、リング９はハウジング２側に固定されている。リング９は、駆動軸３と一体に回転されるバランサ１０よりも軸シール部４側に配置されており、リング９と軸シール部４との間の軸シール部４に隣接した位置に、接続口６を通して導入されてきたオイルが溜められるオイル溜まり部１１が形成されている。このオイル溜まり部１１のシール性を向上するために、リング９の外周部とハウジング２の内周部との間、およびリング９の内周部と駆動軸３の外周部との間に、リング状のシール部材１２、１３がそれぞれ配設されている。また本実施態様では、リング９の駆動軸３の中心よりも上位の位置に、呼吸孔１４が設けられており、呼吸孔１４によって、オイル溜まり部１１と圧縮機内部側（吸入空間側）との均圧化、オイル溜まり部１１におけるオーバーフローオイルの圧縮機吸入空間側への逃がしが可能となっている。なお、図１における１５は軸受を示している。
【００１６】
このように構成された圧縮機のオイル戻し構造においては、オイルセパレータ５で分離されたオイルの一部は、電磁弁７で流量制御されつつ、チューブ８、接続口６を介して、圧縮機１内へと戻される。本実施態様では、接続口６から導入されたオイルは軸シール部４に直接滴下され、しかる後に、リング９でせき止められ、軸シール部４に隣接した位置に形成されたオイル溜まり部１１に溜められる。リング９はシール部材１２、１３でシールされ、オイル溜まり部１１におけるオーバーフローオイルを逃がす呼吸孔１４が駆動軸３の中心よりも上位の位置に設けられているので、オイル溜まり部１１には十分な量のオイルが溜められ、オイル溜まり部１１に隣接した軸シール部４の一部または全体がオイルに浸漬されることになる。したがって、大幅な構造変化を伴うことなくごく簡単な改良にて、オイルミストでは得られない十分な潤滑状態が達成される。また、適量のオイルがオイル溜まり部１１に常時貯留されることになるので、圧縮機の運転中、停止中にかかわらず、安定した潤滑状態、摺動部の油膜保持状態が安定して維持される。
【００１７】
図２は、本発明の第２実施態様に係る圧縮機のオイル戻し構造を示している。本実施態様においては、バランサを利用してオイル溜まり部が形成されている。バランサが半リング状ではなく、全周にわたって延びるリング状バランサ２１に構成され、周方向に厚さを変えることによりバランサとして機能させている。リング状バランサ２１の外周部と圧縮機ハウジング２との間にはリング状のシール部材２２が設けられており、シール部材２２によるシールにより、バランサ２１と軸シール部４との間の軸シール部４に隣接した位置にオイル溜まり部２３が形成されている。つまり、バランサ２１の外周部と圧縮機ハウジング２との間にバランサ２１の回転のために僅かな隙間が形成されていても、シール部材２２によるシールを介して、バランサ２１自体にオイル溜まり部２３を形成するための堰の機能を持たせてある。また、オイル溜め空間と圧縮機吸入空間を均圧し、かつ、オイル溜まり部２３におけるオーバーフロー油を逃がすための呼吸孔２４が、駆動軸３の中心付近に、バランサ２１と駆動軸３の端部の両方を貫通して延びるように設けられている。その他の構成は、第１実施態様に準じる。
【００１８】
このような第２実施態様に係る圧縮機のオイル戻し構造においては、バランサをリング状バランサ２１に構成し、ハウジング２との間にシール部材２２を設けることにより、バランサ２１自体を利用してオイル溜まり部２３が形成される。そして呼吸孔２４を適切な位置に設けておくことにより、オイル溜まり部２３には十分な量のオイルが溜められ、オイル溜まり部２３に隣接した軸シール部４の一部または全体がオイルに浸漬されることになる。したがって、本実施態様においても、大幅な構造変化を伴うことなくごく簡単な改良にて、オイルミストでは得られない十分な潤滑状態が達成される。また、適量のオイルがオイル溜まり部２３に常時貯留されることになるので、圧縮機の運転中、停止中にかかわらず、安定した潤滑状態、摺動部の油膜保持状態が安定して維持される。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る圧縮機のオイル戻し構造は、スクロール型圧縮機をはじめ、実質的にあらゆるタイプの圧縮機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施態様に係る圧縮機のオイル戻し構造を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る圧縮機のオイル戻し構造を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  圧縮機
２  ハウジング
３  駆動軸
４  軸シール部
４ａ  固定シール
４ｂ  可動シール
５  オイルセパレータ
６  接続口
７  電磁弁
８  チューブ
９  リング
１０  バランサ
１１  オイル溜まり部
１２、１３  シール部材
１４  呼吸孔
１５  軸受
２１  リング状バランサ
２２  シール部材
２３  オイル溜まり部
２４  呼吸孔
【図１】
2008115768.tif 000003
【図２】
2008115768.tif 000004