(57)【要約】【課題】往復動式圧縮機のフレームをメインフレームとサブフレームとから形成し、それらフレームの内部に潤滑油流路を形成して、潤滑油の流路面積を容易に調節すると共に、フレームの製造費用を大幅に低減すること。【解決手段】往復動式圧縮機のフレームが、中央軸方向に圧縮ユニット１４０のシリンダー１４１が挿合されるシリンダー挿合穴１２１ａが穿孔形成されて、縁部に往復動式モータ１３０の外側固定子を支持するフランジ１２１ｂが形成されたメインフレーム１２１Ａと、締結手段によってメインフレーム１２１Ａに密着結合されると同時に、シリンダーの外側壁面を覆うように位置されて、シリンダーのメインフレーム１２１Ａとシリンダー１４１との間の空間にオイル流路を形成するサブフレーム１２１Ｂとを具備する。【選択図】　　　図１
2004116513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央軸方向に圧縮ユニットのシリンダーが挿合されるシリンダー挿合穴が穿孔形成されて、縁部に往復動式モータの外側固定子を支持するフランジが形成されたメインフレームと、
締結手段によって前記メインフレームに密着結合されると同時に、前記シリンダーの外側壁面を覆うように位置されて、前記シリンダーのメインフレームと前記シリンダー間の空間にオイル流路を形成するサブフレームと、を含んで構成されることを特徴とする往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項２】
前記メインフレームは平板状に形成され、該メインフレームに結合されるサブフレームは、中空円筒状に形成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項３】
前記締結手段は、ボルト及びナットであることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項４】
前記締結手段は、溶接であることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項５】
前記サブフレームの一方端部には前記メインフレームとの結合のためにフランジが形成され、他方端部には内側固定子を設置するための内側固定子の設置面が形成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項６】
前記内側固定子を固定するために、前記内側固定子の設置面の一方側に係止段部が形成され、他方側にはストッパーが設置されることを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項７】
前記シリンダーの端部には、オイル流路密封部が屈曲形成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【請求項８】
前記メインフレーム及びサブフレームは、非磁性体であることを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式圧縮機のフレームに係るもので、詳しくは、二つの構成部品で構成され、それら二つの構成部品を組立てる際、内部に潤滑油流路が形成されるようにした往復動式圧縮機のフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷凍サイクル装置の主要構成部品としての圧縮機は、蒸発器から流入する低温低圧状態の冷媒ガスを圧縮することで高温高圧の状態に変換して吐出する機器であって、流体を圧縮する方式に従って、回転式圧縮機、往復動式圧縮機、及びスクロール圧縮機に大別される。
【０００３】
往復動式圧縮機は、ピストンが線状に運動しながら流体を吸入及び圧縮するものであって、駆動モータの回転運動をピストンの往復運動に転換させて流体を吸入及び圧縮する方式と、駆動モータが直線状往復運動をすることで、ピストンが往復運動して流体を吸入及び圧縮する方式とに大別される。
【０００４】
図５は従来技術による往復動式圧縮機の構成を示した縦断面図で、図６は従来技術による往復動式圧縮機のフレームの構成を示した斜視図で、図７は図５の要部を抜粋した縦断面図である。
【０００５】
図示するように、従来の往復動式圧縮機は、ガス吸入管ＳＰ及びガス吐出管ＤＰが連結されたケース１０と、該ケース１０の内部に弾支されたほぼ中空円筒状の支持部材２０と、該支持部材２０の内部に支持されて可動子３３を直線状に往復運動させる環状の往復動式モータ３０と、該往復動式モータ３０の内部中央に挿合されて可動子３３によりガスを吸入、圧縮及び吐出する圧縮ユニット４０と、往復動式モータ３０の可動子３３を運動方向に弾力支持する共振スプリングユニット５０と、支持部材２０に装着されて潤滑油を圧縮ユニット４０に供給する潤滑油供給ユニット６０とを具備している。
【０００６】
支持部材２０は、往復動式モータ３０と圧縮ユニット４０とを支持するように中央が穿孔された円板状のフレーム２１と、往復動式モータ３０の外側固定子を支持する中間カバー２２と、共振スプリングユニット５０を支持するバックカバー２３とを具備している。
【０００７】
フレーム２１の中央にはシリンダー４１が挿合されるシリンダー挿合穴２１ａが穿孔形成されたボス部２１Ｂが形成されて、その外郭にはフランジ２１Ａが形成され、該フランジ２１Ａの外側壁面には内側固定子３２が嵌合されるように構成されている。
【０００８】
往復動式モータ３０は、フレーム２１と中間カバー２２間に挿合される外側固定子３１と、該外側固定子３１と所定間隔を有してフレーム２１に挿合される内側固定子３２と、それら外側固定子３１と内側固定子３２間に挿合されて直線状に往復運動をする可動子３３と、電流が流れるコイル３４とを具備している。
【０００９】
圧縮ユニット４０は、フレーム２１に嵌合されたシリンダー４１と、往復動式モータ３０の可動子３３に連結されてシリンダー４１の圧縮空間Ｐで往復運動をするピストン４２と、該ピストン４２の先方端に装着されて、該ピストン４２の冷媒吸入流路Ｆを開閉しながら冷媒ガスの吸入を制限する吸入バルブ４３と、シリンダー４１の吐出側に装着されて、圧縮空間Ｐを開閉しながら圧縮ガスの吐出を制限する吐出バルブ組立体４４とを具備している。
【００１０】
潤滑油供給ユニット６０は、支持部材２０の外側面に形成されて、ケース１０の内部の潤滑油をポンピングする潤滑油ポンピング部６１と、該潤滑油ポンピング部６１の出口側と圧縮ユニット４０とに連通されるように支持部材２０の内部に切削形成された潤滑油供給流路６２とを具備している。
【００１１】
該潤滑油供給流路６２は、図７に示すように、フレーム２１からシリンダー４１の内周側面まで貫通された潤滑油吸入穴６２ａと、該潤滑油吸入穴６２ａに連通されてフレーム２１のボス部２１Ｂの内周面に切削形成された第１潤滑油ポケット６２ｂと、該第１潤滑油ポケット６２ｂからピストン４２の外側壁面を沿ってシリンダー４１の内周壁面に切削形成された潤滑油通孔６２ｃと、該潤滑油通孔６２ｃに接してピストン４２の外側壁面に環状に切削形成された第２潤滑油ポケット６２ｄと、第１潤滑油ポケット６２ｂの上面からフレーム２１のフランジ２１Ａの内側壁面に切削形成された潤滑油吐出穴６２ｅと、該潤滑油吐出穴６２ｅに接して、シリンダー４１とフレーム２１間に形成されることで潤滑油を回収する潤滑油回収路６２ｆとを具備している。
【００１２】
以下、従来技術による往復動式圧縮機の作用を説明する。
往復動式モータ３０に電源が印加されて外側固定子３１と内側固定子３２間にフラックス（ｆｌｕｘ）が形成されると、可動子３３が共振スプリングユニット５０により弾力的に往復運動する。この時、ピストン４２がシリンダー４１の内部で往復運動をしながら圧縮空間Ｐの容積を変化させ、冷媒ガスが圧縮空間に吸入、圧縮及び吐出され、この一連の過程が反復される。
【００１３】
この時、ピストン３１の往復運動により真空になることで潤滑油ポンピング部６１がケース１０の潤滑油をポンピングし、該潤滑油は、潤滑油吸入穴６２ａ、第１潤滑油ポケット６２ｂ、及び潤滑油通孔６２ｃをそれぞれ経て第２潤滑油ポケット６２ｄに流入されて、圧縮ユニット４０の周囲を冷却すると共にピストン４２とシリンダー４１間を潤滑する。
【００１４】
次いで、第２潤滑油ポケット６２ｄの潤滑油は、潤滑油吐出穴６２ｅと潤滑油回収路６２ｆとをそれぞれ沿ってケース１０に復帰しながら回収される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の往復動式圧縮機のフレームでは、フレームにモータの外側固定子と内側固定子、及びシリンダーと吐出バルブ組立体を結合するためにそのフレームを製造するために、フランジ及びボス部を有する３次元的な形状に加工しなければならないため、精密に加工すべき部分（太線で表示する）が多く加工作業が困難になり、よって、製造費用が高くなると共に、加工誤差が発生する場合に圧縮機の信頼性が低下するという問題がある。
【００１６】
圧縮ユニットの効果的な潤滑及び冷却のために潤滑油の流入量を増加しようとする場合は、流路面積を拡大しなければならないが、潤滑油供給流路の加工が極めて煩雑であるため、潤滑油の流入量を適切に調節することが難しく、原価が上昇するという問題がある。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、フレームをメインフレームとサブフレームとに分割して形成し、それら各フレームを組立てる以前に、それらフレームの内部に複雑な潤滑油流路を切削形成することで、潤滑油の流路面積を容易に調節すると共に、フレームの製造費用を大幅に低減し得る往復動式圧縮機のフレームを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機のフレームにおいては、中心軸方向に圧縮ユニットのシリンダーが挿合されるシリンダー挿合穴が穿孔形成され、縁部に往復動式モータの外側固定子が嵌合されるフランジが形成されたメインフレームと、締結手段によって前記メインフレームに密着結合されると同時に、前記シリンダーの外側壁面を覆うように位置されて、前記シリンダーのメインフレームと前記シリンダー間の空間にオイル流路を形成するサブフレームと、を含んで構成されることを特徴とする。
前記メインフレームは円板状に形成され、該メインフレームに結合されるサブフレームは中空円筒状に形成されることを特徴とする。
【００１９】
前記サブフレームの一方端部には前記メインフレームとの結合のためにフランジが形成され、他方端部には内側固定子を設置するための内側固定子の設置面が形成されることを特徴とする。
前記内側固定子を固定するために、前記内側固定子の設置面の一方側には係止段部が形成され、他方側にはストッパーが設置されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る往復動式圧縮機の構成を示した縦断面図で、図２は本発明に係る往復動式圧縮機のフレームの構造を示した分解斜視図で、図３は本発明に係る往復動式圧縮機のフレームを示した組立斜視図で、図４は図１の要部を示した抜粋図である。
【００２１】
図示するように、本発明に係る往復動式圧縮機は、密閉されたケース１１０と、シリンダー挿合穴１２１ａ及びフランジ１２１ｂを有するメインフレーム１２１Ａと、一般的な締結手段によってメインフレーム１２１Ａに密着結合されながら、シリンダーのメインフレーム１２１Ａとシリンダー１４１との間の空間にオイル流路を形成するサブフレーム１２１Ｂとから構成されたフレーム１２１と、該フレーム１２１に係合されて可動子１３３を直線状に往復運動させる往復動式モータ１３０と、該往復動式モータ１３０の可動子１３３によりガスを吸入、圧縮、及び吐出する圧縮ユニット１４０と、往復動式モータ１３０の可動子１３３を運動方向に弾力支持する共振スプリングユニット１５０と、フレーム１２１を包含する支持部材１２０に装着されて潤滑油を圧縮ユニット１４０に供給する潤滑油供給ユニット１６０とを具備している。
【００２２】
支持部材１２０は、往復動式モータ１３０と圧縮ユニット１４０とを支持するフレーム１２１と、往復動式モータ１３０の外側固定子１３１を支持する中間カバー１２２と、共振スプリングユニット１５０を支持するバックカバー１２３とを具備している。
【００２３】
フレーム１２１は二つの構成部品で構成されるが、中心軸方向に圧縮ユニット１４０のシリンダー１４１を挿合するためのシリンダー挿合穴１２１ａが形成され、縁部に往復動式モータ１３０の外側固定子１３１を支持するフランジ１２１ｂが形成されたメインフレーム１２１Ａと、ボルト、ナット及び溶接のような一般的な締結手段によってメインフレーム１２１Ａに密着結合されると同時に、シリンダーの外側壁面を覆うように位置されて、シリンダーのメインフレーム１２１Ａとシリンダー１４１との間の空間にオイル流路を形成するサブフレーム１２１Ｂとを具備している。
【００２４】
メインフレーム１２１Ａは円板（或いは皿）状に形成され、そのメインフレーム１２１Ａに結合されるサブフレーム１２１Ｂは中空円筒状に形成される。
サブフレーム１２１Ｂの一方端部にはメインフレーム１２１Ａとの結合のためにフランジ１２１ｂが形成され、他方端部には内側固定子１３２を設置するための内側固定子の設置面１２１ｃが形成される。
【００２５】
ピストン１４２とシリンダー１４１の接触部位に潤滑油を供給してピストン１４２の往復運動を円滑にし、シリンダー１４１及びピストン１４２を冷却させるために、メインフレーム１２１Ａの一方側にはシリンダー挿合穴１２１ａと連通されるように潤滑油吸入流路１６２ａが切削形成され、メインフレーム１２１Ａの他方側には潤滑油を回収するための潤滑油吐出流路１６２ｅが切削形成されている。
【００２６】
サブフレーム１２１Ｂとこれに対応されるシリンダー１４１の外側壁面間には、潤滑油吸入流路１６２ａ及び潤滑油吐出流路１６２ｅに連通され、従来とは異なり、シリンダーの外側壁面全体にかけて第１潤滑油ポケット１６２ｂが形成されるが、該第１潤滑油ポケット１６２ｂを密閉させて、サブフレーム１２１Ｂとシリンダー１４１とを所定間隔に維持するために、シリンダー１４１の端部にオイル流路密封部１４１ａを屈曲形成し、該オイル流路密封部１４１ｂを形成する時は、シリンダー１４１の外側壁面の端部を外側に屈曲形成することもできるし、サブフレーム１２１Ｂの端部を内側に屈曲形成することもできる。
【００２７】
圧縮ユニット１４０は、シリンダー１４１と、ピストン１４２と、吸入バルブ１４３と、吐出バルブ組立体１４４と、から構成され、シリンダー１４１の中間には、第１潤滑油ポケット１６２ｂに連通されるように潤滑油通孔１６２ｃが切削形成されている。
【００２８】
また、ピストン１４２の外側壁面には、シリンダー１４１の潤滑油通孔１６２ｃと連通されるように第２潤滑油ポケット１６２ｄが所定深さにて切削形成される。
メインフレーム１２１Ａはアルミニウムのような非磁性体で切削加工され、サブフレーム１２１Ｂは非磁性体の冷却圧延鋼板で製造されることが好ましい。
【００２９】
以上説明したように、サブフレーム１２１Ｂをメインフレーム１２１Ａに組立てる際、溶接、ボルト及びナットのような一般的な締結手段を使用することができるが、仮に潤滑油が漏洩したとしても、圧縮機のケース１１０の下部に落下して再び回収されるため、第１潤滑油ポケット１６２ｂを完全に密封させる必要はない。従って、本発明では、真空スプリングユニット１５０の弾発力を利用して、サブフレーム１２１Ｂをメインフレーム１２１Ａに密着させる構造になっている。
【００３０】
内側固定子１３２を固定するために、該内側固定子の設置面１２１ｃの一方側に係止段部１２１ｄが形成され、他方側にはストッパーが設置される。
図中、未説明符号Ｐは圧縮空間、１３４は往復動式モータを夫々示したものである。
【００３１】
以下、このように構成された本発明に係る往復動式圧縮機のフレームの作用効果を説明する。
まず、フレーム１２１を製作する場合、メインフレーム１２１Ａとサブフレーム１２１Ｂを別途の構成部品として製作した後、それらを圧縮機の組立時に順次組立てることで、フレーム１２１を容易に製作することができる。
【００３２】
即ち、メインフレーム１２１Ａを製造する時、ダイキャストのような精密鋳造法を利用して２次元的平板状に形成し、その中央にシリンダー挿合穴１２１ａを貫通形成し、該シリンダー挿合穴１２１ａの外側壁面と外側固定子１３１が嵌合されるための内側壁面を精密に加工する。
【００３３】
次いで、サブフレーム１２１Ｂの製造時は、板状素材を板金する作業により、段差の係止段部１２１ｄを有する円筒状に製作し、それらメインフレーム１２１Ａにサブフレーム１２１Ｂを組立ててフレーム１２１を構成する。
【００３４】
このように構成された往復動式圧縮機の動作においては、往復動式モータ１３０に電源が印加されると、外側固定子１３１と内側固定子１３２間にフラックス（ｆｌｕｘ）が形成され、可動子１３３が共振スプリングユニット１５０により弾力的に往復運動される。
【００３５】
次いで、ピストン１４２がシリンダー１４１の内部で往復運動をしながら冷媒ガスを圧縮空間Ｐに吸入、圧縮及び吐出し、このような過程中、潤滑油ポンピング部１６１がケース１１０内の潤滑油を圧縮ユニット１４０にポンピングすると、その潤滑油は、潤滑油吸入穴１６２ａを通して第１潤滑油ポケット１６２ｂ、潤滑油通孔１６２ｃ及び第２潤滑油ポケット１６２ｄに供給され、シリンダー１４１とピストン１４２間の接触部位を潤滑にすると同時に、圧縮ユニットから発生する熱を冷却した後、潤滑油吐出穴１６２ｅと潤滑油回収路１６２ｆとをそれぞれ通ってケース１１０に再び回収される一連の過程が反復される。
【００３６】
この時、潤滑油流入量を増やして作業をより円滑にし、冷却効率を向上するためには、潤滑油供給流路を大きくする必要があるが、従来は、３次加工して潤滑油供給流路１６２の断面積自体を拡大させなければないため、その加工が困難であったが、本発明は、メインフレーム１２１Ａとサブフレーム１２１Ｂとを相互組立てて内部に潤滑油供給流路を有するフレーム１２１を完成するため、潤滑油供給流路１６２の断面積自体を加工せずに、潤滑油供給流路の断面積を容易に拡大し得るという効果を奏する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機のフレームにおいては、第１潤滑油ポケットがシリンダーの外側壁面全体にかけて形成されることは勿論で、潤滑油供給流路の断面積を容易に調節することができるため、フレームの組立性を向上すると共に、製造費用を大幅に低減し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動式圧縮機の構造を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る往復動式圧縮機のフレームの構造を示した分解斜視図である。
【図３】本発明に係る往復動式圧縮機のフレームの構造を示した組立斜視図である。
【図４】図１の要部を示した抜粋図である。
【図５】従来の往復動式圧縮機の構造を示した縦断面図である。
【図６】従来の往復動式圧縮機のフレームの構造を示した斜視図である。
【図７】図５の要部を示した抜粋図である。
【符号の説明】
１２１…フレーム
１２１Ａ…メインフレーム
１２１Ｂ…サブフレーム
１２１ａ…シリンダー挿合穴
１２１ｂ…フランジ
１２１ｃ…内側固定子の設置面
１２１ｄ…係止段部
１２１ｅ…フランジ
１４１…シリンダー
１４１ａ…オイル流路密封部
１５０…共振スプリングユニット
１７０…ストッパー
【図１】
2004116513.tif 000003
【図２】
2004116513.tif 000004
【図３】
2004116513.tif 000005
【図４】
2004116513.tif 000006
【図５】
2004116513.tif 000007
【図６】
2004116513.tif 000008
【図７】
2004116513.tif 000009