(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内部に圧縮機構と、この圧縮機構を駆動軸を介して駆動する電動機を水平に配し、前記駆動軸を圧縮機構側の主軸受と電動機側の副軸受で支持し、該副軸受を転がり軸受とするとともに、前記密閉容器または電動機に固定された副軸受保持部材に設けられた副軸受室に収納し、前記副軸受室に副軸受を挟んで、冷媒の人口と出口を設け、前記冷媒の出口を前記副軸受室上方に設けた冷凍機用圧縮機。
【請求項２】
副軸受室に油溜り部がある請求項１記載の冷凍機用圧縮機。
【請求項３】
副軸受室を構成する壁をオイルポンプのケースとした請求項１〜２いずれかに記載の冷凍機用圧縮機。
【請求項４】
副軸受室に設けた出口開口部近傍に遮蔽板を設けた請求項１記載の冷凍機用圧縮機。
【請求項５】
オイルポンプから副軸受室への油供給経路を設けた請求項１記載の冷凍機用圧縮機。
【請求項６】
冷媒として弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも一種または２種以上を混合した混合冷媒を冷凍機油として前記冷媒と相溶性のエステル油を使用した請求項１から５いずれかに記載の冷凍機用圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機，冷凍機に用いられる冷凍機用圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷凍機用圧縮機を図３に示す。密閉容器１０１の内部に圧縮機構１０２と、この圧縮機構１０２を駆動軸１０３を介して駆動する電動機１０４を水平に配し、前記駆動軸１０３を圧縮機構１０１側の主軸受１０５と電動機１０４側の副軸受１０６で支持している。この副軸受１０６は転がり軸受で、前記密閉容器１０１に固定された副軸受保持部材１０７に設けられた副軸受室１０８に収納されている。副軸受室１０８の背部はオイルポンプ１０９となっており、前記副軸受１０６はこのオイルポンプ１０９より洩れてくる潤滑油で潤滑している。
【０００３】
また、図４に示す従来例は特開平１−１７０７７９号公報記載の圧縮機で、副軸受１０６は転がり軸受でこれを保持する副軸受保持部材１１０に挿入固定されている。
【０００４】
一方、冷媒には特定フロンＲ１２やＲ２２を用いていた。ところが近年では特定フロンが分子中に塩素原子を含み、これがオゾン層の破壊を引き起こすことが確かめられ、代替フロンの開発および使用が図られている。実用性の高い代替冷媒として、塩素を含まないＨＦＣといった冷媒が挙げられている。また、冷凍機油はこれを冷媒の流れによって圧縮機各部に持ち運んで供給する潤滑の面や、熱交換器効率の観点等から、冷媒との相溶性が必要である。特定フロンには鉱油やアルキルベンゼンが用いられていたが、これは前記代替フロンとの相溶性が極めて悪いために、代替冷媒に相溶性のあるエステル油を使用することが考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、代替冷媒は塩素を含まないので従来の特定フロンのような潤滑性は望めない。このため、摺動条件が厳しくなり、高い耐摩耗性が必要になっている。図３の従来例においては、閉じられた空間部である副軸受室１０８に転がり軸受１０６が配されており、駆動軸１０３と転がり軸受１０６における摩擦熱により転がり軸受の転動体やレースが温度上昇し、軸受の寿命を短くする。また、図４の従来例においては、冷媒ガスが転がり軸受を通過するので摩擦熱により転がり軸受の転動体やレースが温度上昇するのは防止できるが、供給できる潤滑油の量が少ないため、潤滑油不足になり軸受の寿命を短くする。メンテナンスフリーでしかも長寿命で運転される密閉型圧縮機の場合、軸受の寿命が圧縮機全体の寿命となるので特に問題となり、実用に耐えない。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、塩素を含まない代替冷媒およびこれに相溶性のあるエステル油を組み合わせ用いても軸受による寿命低下の問題のない冷凍機用圧縮機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、密閉容器内部に圧縮機構と、この圧縮機構を駆動軸を介して駆動する電動機を水平に配し、前記駆動軸を圧縮機構側の主軸受と電動機側の副軸受で支持し、該副軸受を転がり軸受とするとともに、前記密閉容器または電動機に固定された副軸受保持部材に設けられた副軸受室に収納し、前記副軸受室に副軸受を挟んで、冷媒の人口と出口を設けたもので、副軸受室に潤滑油を貯留し、副軸受への潤滑油の供給を豊富にするとともに、冷媒を副軸受に流す出入り口を設けることにより、摩擦熱により転がり軸受の転動体やレースが温度上昇するのが防止でき、冷媒として弗化炭素水素系冷媒を、冷凍機油としてエステル油を使用しても、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１における冷凍機用圧縮は、密閉容器内部に圧縮機構と、この圧縮機構を駆動軸を介して駆動する電動機を水平に配し、前記駆動軸を圧縮機構側の主軸受と電動機側の副軸受で支持し、該副軸受を転がり軸受とするとともに、前記密閉容器または電動機に固定された副軸受保持部材に設けられた副軸受室に収納し、前記副軸受室に副軸受を挟んで、冷媒の人口と出口を設け、前記冷媒の出口を前記副軸受室上方に設けたもので、副軸受への潤滑油の供給を豊富にするとともに、冷媒を副軸受に流す出入り口を設けることにより、摩擦熱により転がり軸受の転動体やレースが温度上昇するのが防止でき、副軸受への潤滑油の供給量を多くすることができるので、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【０００９】
請求項２における発明は副軸受室に油溜り部を設けたので、副軸受への潤滑油の供給を豊富にすることができ、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００１１】
請求項３の発明は副軸受室を構成する壁をオイルポンプのケースで構成したもので潤滑油の供給などの構造が簡単になり、安価に構成できる。
【００１２】
請求項４の発明は副軸受室の冷媒出口付近に遮蔽板を設けたもので、副軸受室で転がり軸受を潤滑した潤滑油が冷媒と一緒に出てくる遮蔽板で捕捉するもので、圧縮機から冷凍サイクルに持ち出される潤滑油を減らし、圧縮機内の潤滑油の減少を防ぐことができ信頼性の高い圧縮機が提供できるとともに、潤滑油の吐出が少ないので冷凍サイクルの効率を上げることができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１の発明においてオイルポンプから副軸受室への油供給経路を設け、副軸受への潤滑油の供給量を増加させても冷凍サイクルへの潤滑油の飛びだし量が多くならないので信頼性の高い圧縮機が提供できる。
【００１４】
請求項６の発明は冷媒として弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも一種または２種以上を混合した混合冷媒を、冷凍機油として前記冷媒と相溶性のエステル油を使用したものに上記構成を適用することにより、不十分になりがちな転がり軸受の耐久性を向上し信頼性の高い圧縮機を提供することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例としての冷凍機用圧縮機について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施例の冷凍機用圧縮機は密閉型圧縮機であって、図１にその全体を示しているように、横型タイプの圧力容器を構成する密閉容器１の内部の一端側に冷媒を吸入圧縮する圧縮機構２が設けられている。この圧縮機構２を駆動する電動機３の固定子４が密閉容器１の中央部に位置して密閉容器１の側周壁の内面に固定され、電動機３の固定子４に対応する回転子５には前記圧縮機構２の駆動軸であるクランク軸６が結合され、これの駆動軸がほぼ水平になるように配されている。このクランク軸６はこれの圧縮機構２側の一端部に有する主軸８を圧縮機構２にネジ止めして固定された主軸受部材１０に固定した滑り軸受９によって支承され、主軸８とは反対側の他端部は密閉容器１の側周壁内面に固定された副軸受保持部材１１に配された副軸受１２によって支承されている。副軸受保持部材１１は密閉容器１と電動機３の間の圧縮機構２と反対側に空間を電動機側の電動機室１３と吐出室１４に区画する。吐出室１４の密閉容器１には吐出管１５が取り付けられている。副軸受保持部材１１は密閉容器１でなく電動機３の固定子４に固定してもよい。副軸受１２はラジアル型の転がり軸受である。転がり軸受１２の転動体１２ａはボールであるが、必要に応じてコロやその他のものを採用したものとすることができる。
【００１７】
クランク軸６の他端部を支承する副軸受１２の部分図を図２に示す。副軸受保持部材１１は電動機３の方向に凹状に形成され、凹部１６に転がり軸受である副軸受１２が挿入されている。この転がり軸受１２の内輪１２ｂにクランク軸６が挿入されている。クランク軸の先端にはオイルポンプ１７が取り付けられ、このオイルポンプ１７はポンプケース１８に収納されている。ポンプケース１８の背部１８ａは副軸受保持部材１１の平坦部１１ａにねじ止め１９している。ポンプケース背部１８ａと副軸受保持部材１１の凹部１６によって副軸受室２０を構成している。副軸受保持部材１１の凹部１６の端部には入口孔２１が開けられ、そこにクランク軸６が挿入されている。ポンプケース背部１８ａの上方には切り欠きが設けられ出口孔２２となっている。出口孔の開口部を覆うように遮蔽板２３が設けられ、この遮蔽板２２は副軸受保持部材１１に開けられた連通孔２４も覆っている。
【００１８】
オイルポンプ１７は前記潤滑油溜７に吸込口２５が開口し、クランク軸６に端部から滑り軸受９の部分まで縦通するように形成した潤滑油孔２６に吐出口が通じている。これによって、オイルポンプ１７によって吐出された潤滑油は滑り軸受９など圧縮機構２の各摺動部に供給されてこれらを潤滑する。
【００１９】
本実施例における圧縮機構２はスクロールタイプであり、圧縮機構２は固定スクロール２ａと可動スクロール２ｂとを備えている。圧縮機の吸入管２７からの冷媒気体を受け入れて、冷媒気体を圧縮して吐出口２８から吐出する。この時、吐出された冷媒気体には各摺動部を潤滑した潤滑油が混ざって、一緒に吐出される。吐出された冷媒気体は吐出口２８から密閉容器１内にはいり、電動機３を冷却し、副軸受保持部材１１と電動機３の間の電動機室１３に達する。
【００２０】
副軸受保持部材１１は隔壁となっており冷媒の一部は副軸受保持部材１１に開けられた連通孔２４から吐出室１４にはいる。冷媒の他の部分は副軸受保持部材１１の凹部１６の入口孔２１からはいり、転がり軸受１２を冷却し、ポンプケース１８の出口孔２２から排出される。冷媒に混じった潤滑油は転がり軸受１２を潤滑する。このため、転がり軸受１２の摩擦熱による転動体やレースが温度上昇するのが防止でき、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００２１】
オイルポンプ１７を駆動するクランク軸６の軸端部６ａは副軸受室２０からポンプケース１８の穴１８ｂから挿入されており、軸端部６ａと穴１８ｂの隙間は潤滑油の通路２９ａとなり、オイルポンプ１７から副軸受室２０へ潤滑油が供給される。この、潤滑油は副軸受室２０の下部に溜り３０転がり軸受を潤滑する。この副軸受室２０の潤滑油溜り３０には冷媒に混じった潤滑油も副軸受室で分離され貯溜される。副軸受１２への潤滑油量をさらに増やす場合はクランク軸６に潤滑油孔２６につながる小孔２９ｂを設けたり、クランクケースの穴１８ａに油溝を設けてもよい。オイルポンプ１７からの潤滑油の副軸受室２０への供給量を増やすと副軸受室２０内部の潤滑油は転がり軸受１２で攪拌され、飛沫で飛ばされる。すると、出口孔を流れる冷媒に多量に潤滑油がまじり、そのまま、吐出室１４に出ると多量の潤滑油を含んだまま冷媒は吐出管１５から圧縮機外部に吐出されることになり、油とびだしの多い圧縮機になり、信頼性および性能が低下する。これを防ぐため、出口孔２２の近傍に出口部を覆うように遮蔽板２３が設けられており、この遮蔽板２３に潤滑油を含んだ冷媒を衝突させたり、カーブさせ潤滑油を分離する。分離された潤滑油は潤滑油溜７に落ちるので冷媒に含まれる潤滑油の量が減り、油吐出の少ない圧縮機が実現する。
【００２２】
冷媒としてＨＦＣなど弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも一種または二種以上を混合した混合冷媒を採用し、潤滑油は前記冷媒気体と相溶性のあるエステル油を採用した場合、この冷媒は塩素を含まないので従来の特定フロンのような潤滑性は望めない。このため、摺動条件が厳しくなり、転がり軸受では、十分な潤滑が得られず疲労寿命が低下する傾向にあるので、この冷媒の圧縮機に上で説明した構成を適用することは非常に有効であり、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。また副軸受室２０における油の貯溜量が多くなり、より副軸受１２への潤滑油の供給量を多くすることができ、さらに、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００２３】
【発明の効果】
上記実施例から明かなように、請求項１記載の発明によれば、横型の圧縮機において、転がり軸受を副軸受室に収納し、副軸受室に冷媒の入口と出口を設け、更に前記出口を副軸受室上方に設けたので、副軸受への潤滑油の供給を豊富にするとともに、転がり軸受の温度上昇を防止し、副軸受への潤滑油の供給量を多くすることができ、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、副軸受室に油溜り部を設けたので、より副軸受への潤滑油の供給を豊富にすることができ、軸受寿命が長い信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【００２５】
請求項４の発明は副軸受室の冷媒出口付近に遮蔽板を設けたもので、副軸受室で転がり軸受を潤滑した潤滑油が冷媒と一緒に出てくる遮蔽板で捕捉するもので、圧縮機から冷凍サイクルに持ち出される潤滑油を減らし、圧縮機内の潤滑油の減少を防ぐことができ信頼性の高い圧縮機が提供できるとともに、潤滑油の吐出が少ないので冷凍サイクルの効率を上げることができる。請求項５の発明は、オイルポンプから副軸受室への油供給経路を設け、副軸受への潤滑油の供給量を増加させても冷凍サイクルへの潤滑油の飛びだし量が多くならないので、より信頼性の高い圧縮機が提供できる。
【００２６】
請求項６の発明は冷媒として弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも一種または二種以上を混合した混合冷媒を、冷凍機油として前記冷媒と相溶性のエステル油を使用したものに上記構成を適用することにより、不十分になりがちな転がり軸受の耐久性を向上し信頼性の高い圧縮機を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての冷凍機用圧縮機を示す横断面図
【図２】本発明の実施例を示す副軸受室近傍の拡大断面図
【図３】従来の冷凍機用圧縮機の断面図
【図４】他の従来の冷凍機用圧縮機の断面図
【符号の説明】
１  密閉容器
２  圧縮機構
３  電動機
６  駆動軸
１０  主軸受部材
１１  副軸受保持部材
１２  副軸受（転がり軸受）
１７  オイルポンプ
１８  オイルポンプケース
２１  入口孔
２２  出口孔
２３  遮蔽板
２９ｂ  油給油経路（小孔）
【図１】
0003747528.tif 000002
【図２】
0003747528.tif 000003
【図３】
0003747528.tif 000004
【図４】
0003747528.tif 000005