特開 2019-163746 圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-163746(P2019-163746A)

(43)【公開日】2019年9月26日

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/02 20060101AFI20190830BHJP

【ＦＩ】

   F04C29/02 311C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-53069(P2018-53069)

(22)【出願日】2018年3月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】池辺 浩樹

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA02

3H129AA14

3H129AA32

3H129AB03

3H129BB06

3H129BB47

3H129CC08

3H129CC16

3H129CC34

(57)【要約】

【課題】潤滑油の不足の回避。
【解決手段】圧縮機１０は、ケーシング２０と、圧縮機構４０と、クランク軸３５と、ポンプ６０と、ワンウェイクラッチ７０と、を備える。圧縮機構４０は、ケーシング２０に収容される。クランク軸３５は、圧縮機構４０に回転力を伝える。ポンプ６０は、回転力を受け取ることによって、ケーシング２０の内部に貯留された油Ｌを移動させる。ワンウェイクラッチ７０は、クランク軸３５が正回転する時に回転力をポンプ６０に伝達し、クランク軸３５が逆回転する時に回転力をポンプ６０に伝達しない。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシング（２０）と、
前記ケーシングに収容された圧縮機構（４０）と、
前記圧縮機構に回転力を伝えるクランク軸（３５）と、
前記回転力を受け取ることによって、前記ケーシングの内部に貯留された油（Ｌ）を移動させるポンプ（６０）と、
前記クランク軸が正回転する時に前記回転力を前記ポンプに伝達し、前記クランク軸が逆回転する時に前記回転力を前記ポンプに伝達しない、ワンウェイクラッチ（７０）と、
を備える圧縮機（１０）。

【請求項2】

前記ワンウェイクラッチは、前記クランク軸を中心として径方向外側に配置される第１回転部材（７１’）と、径方向内側に配置される第２回転部材（７２’）とを有し、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で前記回転力を伝達できる、
請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記ワンウェイクラッチは、前記クランク軸が延びる方向に配列する第１回転部材（７１）と第２回転部材（７２）とを有し、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で前記回転力を伝達できる、
請求項１に記載の圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

冷凍機械等に用いられる圧縮機。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２０１５−１６６５５３号公報）の圧縮機は、給油ポンプを有する。給油ポンプは、ケーシング内の下部に貯留された潤滑油を吸い上げて、上部の各種機構の摺動箇所へ供給する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このような給油ポンプは、クランク軸の回転力によって駆動される。したがって、クランク軸が何らかの原因により逆回転する場合、摺動箇所に供給された潤滑油が油貯留部へ戻される。各種機構において潤滑油が不足すると、圧縮機が損傷するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１観点の圧縮機は、ケーシングと、圧縮機構と、クランク軸と、ポンプと、ワンウェイクラッチと、を備える。圧縮機構は、ケーシングに収容される。クランク軸は、圧縮機構に回転力を伝える。ポンプは、回転力を受け取ることによって、ケーシングの内部に貯留された油を移動させる。ワンウェイクラッチは、クランク軸が正回転する時に回転力をポンプに伝達し、クランク軸が逆回転する時に回転力をポンプに伝達しない。

【0005】

この構成によれば、クランク軸の正回転はポンプに伝達されるのに対し、クランク軸の逆回転はポンプに伝達されない。したがって、摺動箇所における潤滑油の不足を抑制できる。

【0006】

第２観点の圧縮機は、第１観点の圧縮機であって、ワンウェイクラッチが、クランク軸を中心として径方向外側に配置される第１回転部材と、径方向内側に配置される第２回転部材とを有する。第１回転部材と第２回転部材との間で回転力を伝達できる。

【0007】

この構成によれば、第１回転部材と第２回転部材は径方向に配列する。したがって、圧縮機の高さをコンパクトにできる。

【0008】

第３観点の圧縮機は、第１観点の圧縮機であって、ワンウェイクラッチが、クランク軸が延びる方向に配列する第１回転部材と第２回転部材とを有する。第１回転部材と第２回転部材との間で回転力を伝達できる。

【0009】

この構成によれば、第１回転部材と第２回転部材はクランク軸が延びる方向に配列する。したがって、ワンウェイクラッチの構造を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る圧縮機１０の断面図である。

【図2】ポンプ６０及びワンウェイクラッチ７０の構造を示す模式図である。

【図3】ワンウェイクラッチ７０の部品を示す模式図である。

【図4】第２実施形態に係る圧縮機１０’のワンウェイクラッチ７０’の構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、第１実施形態に係る圧縮機１０の断面図である。圧縮機１０は、スクロール圧縮機である。圧縮機１０は、ケーシング２０、モータ３０、クランク軸３５、圧縮機構４０、第１支持部材２７、第２支持部材２８、吸入管５１、吐出管５２、ポンプ６０、ワンウェイクラッチ７０、を有する。

【0012】

（２）詳細構成
（２−１）ケーシング２０
ケーシング２０は、圧縮機１０の構成部品及び冷媒を収容し、冷媒の高圧に耐えうる強度を有する。ケーシング２０は、互いに接合された円筒部２１、上部２２、下部２３を有する。ケーシング２０の内部の下方には、冷凍機油Ｌを貯留する油貯留部２０ｓが設けられている。冷凍機油Ｌは、圧縮機１０の構成部品の摺動箇所を潤滑するのに用いられる。

【0013】

（２−２）モータ３０
モータ３０は、電力の供給を受けて、圧縮機構４０のための動力を発生させるものである。モータ３０は、ステータ３１とロータ３２を有する。ステータ３１は、ケーシング２０に直接的又は間接的に固定されている。ロータ３２は、ステータ３１と磁気的な相互作用を行うことによって、回転することができる。

【0014】

（２−３）クランク軸３５
クランク軸３５は、モータ３０が発生させた動力を圧縮機構４０に伝達するものである。クランク軸３５はロータ３２と共に回転する。クランク軸３５は主軸部３６と偏心部３７を有している。主軸部３６はロータ３２に固定されており、ロータ３２と同心である。偏心部３７は主軸部３６から偏心しており、圧縮機構４０に連結している。クランク軸３５が回転することによって、偏心部３７が公転する。

【0015】

（２−４）圧縮機構４０
圧縮機構４０は、流体であるガス冷媒を圧縮する。圧縮機構４０は、固定スクロール４１及び可動スクロール４２を有する。固定スクロール４１はケーシング２０に直接的又は間接的に固定されている。可動スクロール４２は固定スクロール４１に対して公転可能である。固定スクロール４１と可動スクロール４２によって圧縮室４３が規定されている。偏心部３７の公転に追従して、可動スクロール４２が公転運動をする。これによって圧縮室４３の容積が変動し、ガス冷媒が圧縮される。圧縮工程を経た高圧ガス冷媒は、固定スクロール４１に設けられた吐出口４４から圧縮機構４０の外へ出て、ケーシング２０の内部空間に充満する。

【0016】

（２−５）第１支持部材２７、第２支持部材２８
第１支持部材２７はクランク軸３５の主軸部３６を回転可能に支持する。第１支持部材２７は、ケーシング２０に直接的又は間接的に固定されている。第１支持部材２７は、固定スクロール４１を直接的又は間接的に支持してもよい。

【0017】

第２支持部材２８はクランク軸３５の主軸部３６を回転可能に支持する。第２支持部材２８は、ケーシング２０に直接的又は間接的に固定されている。

【0018】

（２−６）吸入管５１、吐出管５２
吸入管５１及び吐出管５２は、ケーシング２０の内部と外部との間で冷媒を移動させるために、ケーシング２０に設けられている。

【0019】

吸入管５１は、低圧ガス冷媒を吸入して圧縮室４３へ導入するためのものである。吸入管５１は、上部２２に設けられている。

【0020】

吐出管５２は、吐出口４４から吐出されてケーシング２０の内部空間に充満している高圧ガス冷媒を、ケーシング２０の外部へ吐出するためのものである。吐出管５２は、円筒部２１に設けられている。

【0021】

（２−７）ポンプ６０
ポンプ６０は、第２支持部材２８に設けられている。ポンプ６０は、クランク軸３５の回転力を受け取ることによって、油貯留部２０ｓに貯留された冷凍機油Ｌを汲み上げ、上方へ移動させる。

【0022】

（２−８）ワンウェイクラッチ７０
ワンウェイクラッチ７０は、クランク軸３５とポンプ６０の間に配置される。クランク軸３５が正回転する時に、ワンウェイクラッチ７０は回転力をポンプ６０に伝達する。クランク軸３５が逆回転する時に、ワンウェイクラッチ７０は回転力をポンプ６０に伝達しない。

【0023】

（３）ポンプ６０及びワンウェイクラッチ７０の詳細構造
図２に示すように、ポンプ６０は、ベース６１、スペーサ６２、ボルト６３、インナロータ６５、アウタロータ６６、ポンプ駆動軸６７、チューブ６８、第１スラストプレート８１、第２スラストプレート８２を有する。ポンプ６０には、ワンウェイクラッチ７０が接続されている。

【0024】

ベース６１は、スペーサ６２を介してボルト６３によって第２支持部材２８に固定される。ベース６１の空洞内には、トロコイドポンプを形成するインナロータ６５及びアウタロータ６６が配置されている。ポンプ駆動軸６７はインナロータ６５に接続している。クランク軸３５の回転力がワンウェイクラッチ７０を介してポンプ駆動軸６７に伝達される時、冷凍機油Ｌは吸込口６４から取り込まれ、チューブ６８を通過し、クランク軸３５の内部の給油路３５ａへ吸い上げられる。

【0025】

第１スラストプレート８１は、スペーサ６２の上に位置し、クランク軸３５の下端を支持する。第２スラストプレート８２は、インナロータ６５及びアウタロータ６６の上に位置し、ポンプ駆動軸６７を支持する。

【0026】

ワンウェイクラッチ７０は、第１回転部材７１、第２回転部材７２、給油軸７３を有する。第１回転部材７１及び第２回転部材７２は、クランク軸３５が延びる方向に配列している。第１回転部材７１、第２回転部材７２、給油軸７３はいずれも円筒形である。給油軸７３は、第１回転部材７１及び第２回転部材７２を貫通している。第１回転部材７１はクランク軸３５に接続しており、クランク軸３５から回転力を受け取る。第２回転部材７２は給油軸７３に沿って上下にスライドできる。チューブ６８は給油軸７３に挿入されている。

【0027】

図３は第１回転部材７１及び第２回転部材７２の模式図である。第１回転部材７１は、正傾斜面７１ａ、逆傾斜面７１ｂを有する。第２回転部材７２は、正傾斜面７２ａ、逆傾斜面７２ｂを有する。正傾斜面７１ａ及び正傾斜面７２ａは平行である。逆傾斜面７１ｂ及び逆傾斜面７２ｂは平行である。

【0028】

（４）ポンプ６０の動作
第１回転部材７１が、クランク軸３５と共に正回転方向Ｆに回転する時、第１回転部材７１の回転力は正傾斜面７２ａを介して第２回転部材７２に伝達される。この時、第２回転部材７２は下方へスライドし、ポンプ駆動軸６７に接触する。第２回転部材７２の正回転方向Ｆの回転力は、第２回転部材７２とポンプ駆動軸６７との摩擦によって、ポンプ駆動軸６７に伝達される。その結果、インナロータ６５は回転し、給油動作が行われる。

【0029】

一方、第１回転部材７１が、クランク軸３５と共に逆回転方向Ｒに回転する時、第１回転部材７１の回転力は逆傾斜面７２ｂを介して第２回転部材７２に伝達される。この時、第２回転部材７２は上方へスライドし、ポンプ駆動軸６７から離間する。したがって、第２回転部材７２の逆回転方向Ｒの回転力は、ポンプ駆動軸６７に伝達されない。その結果、給油動作は行われない。

【0030】

（５）特徴
（５−１）
クランク軸３５の正回転はポンプ６０に伝達されるのに対し、クランク軸３５の逆回転はポンプ６０に伝達されない。したがって、摺動箇所における冷凍機油Ｌの不足を抑制できる。

【0031】

（５−２）
第１回転部材７１と第２回転部材７２はクランク軸３５が延びる方向に配列する。したがって、ワンウェイクラッチ７０の構造が簡単である。

【0032】

（６）変形例
上述の実施形態では圧縮機１０はスクロール型圧縮機である。これに代えて、圧縮機１０はロータリ式圧縮機でもよい。

【0033】

＜第２実施形態＞
（１）構成
図４は、第２実施形態に係る圧縮機１０’のワンウェイクラッチ７０’の模式図である。第２実施形態は、ワンウェイクラッチ７０’の構造において第１実施形態と異なっている。

【0034】

ワンウェイクラッチ７０’は、第１回転部材７１’と第２回転部材７２’を有する。第１回転部材７１’は、クランク軸３５を中心として径方向外側に配置される。第２回転部材７２’は、クランク軸３５を中心として径方向内側に配置される。第２回転部材７２’は、本体７２ｃ、カム部材７２ｄ、スプリング７２ｅを有する。本体７２ｃは回転可能である。スプリング７２ｅはカム部材７２ｄを第１回転部材７１’に向かって斜め方向に押しつける。第１回転部材７１’はクランク軸３５と接続している。第２回転部材７２’はポンプ駆動軸６７と接続している。

【0035】

（２）動作
クランク軸３５と共に第１回転部材７１’が正回転方向Ｆに回転する時、第１回転部材７１’はカム部材７２ｄを介して第２回転部材７２’へ回転力を伝達する。これによりポンプ６０による給油動作が行われる。

【0036】

一方、クランク軸３５と共に第１回転部材７１’が逆回転方向Ｒに回転する時、第１回転部材７１’はカム部材７２ｄを動かし、スプリング７２ｅが伸びる。この時、第１回転部材７１’とカム部材７２ｄの接触面圧が低下するので、回転力は第２回転部材７２’に伝達されない。したがって、給油動作は行われない。

【0037】

（３）特徴
第１回転部材７１’は第２回転部材７２’の径方向外側に配置される。したがって、クランク軸３５の延びる方向におけるワンウェイクラッチ７０’の寸法が短い。したがって、圧縮機１０’の高さがコンパクトである。

【0038】

（４）変形例
（４−１）
上述の実施形態では、第１回転部材７１’がクランク軸３５と接続しており、第２回転部材７２’がポンプ駆動軸６７と接続している。これに代えて、第１回転部材７１’がポンプ駆動軸６７と接続しており、第２回転部材７２’がクランク軸３５と接続していてもよい。この場合、第１回転部材７１’の構造は、図４に示した構造とは対称のものになる。

【0039】

（４−２）
上述の実施形態では圧縮機１０’はスクロール型圧縮機である。これに代えて、圧縮機１０’はロータリ式圧縮機でもよい。

【0040】

＜むすび＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0041】

１０、１０’ ：圧縮機
２０ ：ケーシング
２７ ：第１支持部材
２８ ：第２支持部材
３０ ：モータ
３５ ：クランク軸
４０ ：圧縮機構
６０ ：ポンプ
６１ ：ベース
６２ ：スペーサ
６３ ：ボルト
６４ ：吸込口
６５ ：インナロータ
６６ ：アウタロータ
６７ ：ポンプ駆動軸
６８ ：チューブ
７０、７０’ ：ワンウェイクラッチ
７１、７１’ ：第１回転部材
７１ａ ：正傾斜面
７１ｂ ：逆傾斜面
７２、７２’ ：第２回転部材
７２ａ ：正傾斜面
７２ｂ ：逆傾斜面
７２ｃ ：本体
７２ｄ ：カム部材
７２ｅ ：スプリング
７３ ：給油軸
８１ ：第１スラストプレート
８２ ：第２スラストプレート
Ｆ ：正回転方向
Ｒ ：逆回転方向
Ｌ ：冷凍機油

【先行技術文献】

【特許文献】

【0042】

【特許文献1】特開２０１５−１６６５５３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】