特許 6905613 往復動圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6905613

(24)【登録日】2021年6月29日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】往復動圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/02 20060101AFI20210708BHJP

【ＦＩ】

   F04B39/02 A

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2020-46408(P2020-46408)

(22)【出願日】2020年3月17日

【審査請求日】2020年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】390018474

【氏名又は名称】新日本空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】特許業務法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川名 讓

(72)【発明者】

【氏名】中川 冬彦

(72)【発明者】

【氏名】児玉 和宏

【審査官】 谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０５０１９９７４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５４０９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−０００４２２０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ３９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部にシリンダ及びピストンを有し、下部に油面開放で潤滑油を蓄える潤滑油貯油部を有し、前記貯油部内に潤滑油を取り込む吸込口を有する往復動圧縮機において、
前記貯油部を水平方向に区分する縦向きの第１の仕切り部材と、
前記貯油部の上方において、高さ方向に区分する水平の第２の仕切り部材と、
を備え、
前記第１の仕切り部材の長さは、前記貯油部の各対向壁面間の内寸にほぼ一致させてあり、
前記第１の仕切り部材には潤滑油が透過する透過孔が形成され、
前記第２の仕切り部材には潤滑油が透過する透過孔が形成され、
平面視での前記貯油部全体に対する、前記第２の仕切り部材の長さ及び幅を、前記貯油部の各対向壁面間の内寸にほぼ一致させてあり、
前記第２の仕切り部材は前記吸込口より上位に、かつ前記貯油部内に設けられている
ことを特徴とする往復動圧縮機。

【請求項2】

前記第１の仕切り部材は平面視で格子状に配置されている請求項１記載の往復動圧縮機。

【請求項3】

前記第１の仕切り部材と前記第２の仕切り部材とは連結固定され、前記潤滑油貯油部を構成するハウジングに固定されている請求項１記載の往復動圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、往復動圧縮機に係り、特に油面の揺動を抑制可能な往復動圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍機などに使用される往復動圧縮機の基本的構造は、クランク軸を中心として、上部にシリンダ及びピストンを有し、下部に潤滑油タンク（貯油部）を有する。
潤滑油を潤滑油ポンプによって強制的に給油する形式のものにおいては、潤滑油タンクの下方に潤滑油を取り込む吸込口が配置されている。

【0003】

従来技術の一つに下記の先行技術がある。

【0004】

しかるに、往復動圧縮機において、地震などによる振動（特に低周波振動）を受けると、潤滑油の油面が揺動し、開放油面が吸込口より下方にまで低下し、結果として潤滑油の取り込みが行い得ず、吸込み機能が阻害され、往復動圧縮機の運転ができなくなる事態が想定された。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】再公表ＷＯ２０１４／０５４０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明の主たる課題は、往復動圧縮機において、地震などによる振動を受け、潤滑油の油面が給油口より低下することを防止できる往復動圧縮機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この課題を解決するための本発明は、上部にシリンダ及びピストンを有し、下部に潤滑油貯油部を有し、前記貯油部内に潤滑油を取り込む吸込口を有する往復動圧縮機において、前記貯油部を水平方向に区分する縦向きの第１の仕切り部材を備えたことを特徴とするものである。

【0008】

第１の仕切り部材を設けることで、振動による潤滑油の油面の揺動を抑制することにより、油面が吸込口より下方にまで低下し、結果として潤滑油の取り込みが行い得ない事態を回避できる。

【0009】

この場合、前記貯油部を水平方向に区分する縦向きの第１の仕切り部材と、前記貯油部の上方において、高さ方向に区分する横向きの第２の仕切り部材との両者を備えるものがより好適である。

【0010】

地震による上下振動を強く受けた場合、油面が激しくバブリングすることを、第２の仕切り部材により抑制することができ、油面が吸込口より下方にまで低下し、結果として潤滑油の取り込みが行い得ない事態を回避できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、地震などによる振動を受け、潤滑油の油面が給油口より低下することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】往復動圧縮機の一部破断正面図である。

【図2】本発明に係る往復動圧縮機の一部破断正面図である。

【図3】揺動抑制材例の斜視図である。

【図4】第２の仕切り部材例の平面図である。

【図5】第１の仕切り部材例の矢視図である。

【図6】第１の仕切り部材例の矢視図である。

【図7】第２の仕切り部材の他の例の平面図である。

【図8】往復動圧縮機の貯油部内に揺動抑制材を固定した例の平面図である。

【図9】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図10】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図11】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図12】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図13】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図14】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図15】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図16】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図17】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図18】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図19】振動実験における油面変動を示す写真である。

【図20】振動実験における油面変動を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【0014】

往復動圧縮機の基本的構造は、図１が参照されるように、ハウジング１の上部にシリンダ及びピストンを有し、下部に油面開放で潤滑油を蓄える潤滑油貯油部１０を有する。
シリンダ及びピストンにより、クランク４（部位のみが図示されている）が駆動され、媒体、例えば冷媒を吸入部２から吸入し、圧縮した後、吐出部３から吐出するものである。

【0015】

貯油部１０内には、潤滑油のストレーナを外面に有する吸込口１１を有し、ハウジング１内に形成された流路を通して、オイルポンプ１２により潤滑油が吸い込まれ、クランクシャフトの構造体に形成された流路を通してコンロッド回転部に給油されるようになっている。
さらに、流路を通してピストンピン及びピストン摺動部に給油される、潤滑作用が終わった潤滑油は、各部の隙間からハウジング１内に開放され、重力で貯油部１０内に流下する。

【0016】

しかるに、地震などの振動により、油面が吸込口１１より下方になると、潤滑油の前述の流れが阻害されるために、往復動圧縮機の運転が不能になる。

【0017】

そこで、本発明に従って、例えば図２に示す形態の揺動抑制手段２０が設けられる。
この揺動抑制手段２０は、図３〜図６に示すような、貯油部１０を水平方向に区分する縦向きの第１の仕切り部材２１と、貯油部１０の上方において、高さ方向に区分する水平の第２の仕切り部材２２とで構成できる。

【0018】

図示例の第１の仕切り部材２１は平面視で格子状に配置されている。例えば、受け板２１Ａに形成された上開放溝２１ａに対して、組み込み板２１Ｂに形成された開放溝２１ｂを差し込んで、格子状に組み上げることができる。

【0019】

第１の仕切り部材２１には、潤滑油Ｏｉが透過する透過孔２１ｃを形成することができる。この透過孔２１ｃは、潤滑油Ｏｉが吸込口１１に移動して吸込口１１から潤滑油Ｏｉを円滑に吸込みできるようにしたものである。

【0020】

水平に配置される第２の仕切り部材２２は、吸込口１１より上位に、かつ潤滑油Ｏｉ油面より下位に設けられている。

【0021】

また、第２の仕切り部材２２についても、潤滑油Ｏｉが透過する透過孔２２ｃを形成することができる。この透過孔２２ｃは、潤滑油Ｏｉが吸込口１１に移動して吸込口１１から潤滑油Ｏｉを円滑に吸込みできるようにしたものである。

【0022】

第１の仕切り部材２１と第２の仕切り部材２２とが連結固定された揺動抑制手段２０は、潤滑油Ｏｉ貯油部１０内に設置される。この場合、潤滑油Ｏｉ油面の揺動により移動することは好ましいことではないために、その移動を規制するための適宜の手段によりハウジング１に直接又は間接に固定することが望ましい。

【0023】

この固定例としては、第１の仕切り部材２１の受け板２１Ａ及び組み込み板２１Ｂの長さを貯油部１０の各対向壁面間の内寸にほぼ一致させること、第２の仕切り部材２２の長さ及び幅を、貯油部１０の各対向壁面間の内寸にほぼ一致させることのより固定できる。
さらに、第２の仕切り部材２２の周部に形成した凹部２２ｄを、ハウジング１における貯油部１０内への膨出部１ｄにほぼ合致して形成しておくのがより望ましい。

【0024】

揺動抑制手段は前述の例に限定されない。例えば、図７に示すように、第１の仕切り部材２１の枚数、第２の仕切り部材２２の枚数を変更することができるとともに、これらの組み上げ形態についても限定されない（例えば溶接や連結材による連結など）。

【0025】

また、透過孔２１ｃ及び透過孔２２ｃの形状は円形のほか、楕円、図７に示すスリット２２ｃ１など適宜の形状を選択できる。透過孔２１ｃ及び透過孔２２ｃの個数及びこれが占める面積率（例えば５〜６０％の範囲）なども適宜選択できる。

【0026】

他方、必要により、第１の仕切り部材２１の底部に通過孔２１ｅを形成することもできる。

【0027】

さらに、必要ならば、第２の仕切り部材２２を複数枚高さ方向に間隔を置いて配置することもできる。

【0028】

次に試験例を示し本発明の効果を明らかにする。
冷凍機用の往復動圧縮機の貯油部を模した透明のアクリル容器内に潤滑油を貯留した供試容器を使用した。
振動試験機の振動台上に、前記供試容器と、所定の距離離間した位置にビデオカメラとを設置した。
この状態で、振動試験機の振動台を水平方向及び鉛直方向に加振した。その際に加振周波数及び加振加速度を変化させながら、潤滑油油面の挙動をビデオカメラにより撮像した。

【0029】

代表的な結果を図９〜図２０に示す。図９〜図２０において、点線で示すものは、吸込口１１の上面の位置を示す。実線は潤滑油油面を概要的にトレースしたものである。

【0030】

潤滑油油面と吸込口１１の上面の位置との関係を評価した結果を表１に示す。

【0031】

【表1】

【0032】

図９〜図２０及び表１を注視してみると次のことが判る。
（１）仕切り部材を使用しない場合には、図９に示されるように、低い周波数の水平振動を受けると、潤滑油油面が吸込口１１より下位となり問題を生じる可能性が大いにある。また、高い周波数で激しい鉛直加速度を受けた場合にも、図１８に示されるように、潤滑油油面が吸込口１１より下位となり問題を生じる可能性が大いにある。
（２）これに対して、第１の仕切り部材２１を設けると、低い周波数及び高い周波数のそれぞれの水平振動を受けたとしても、潤滑油油面が吸込口１１より下位となることがない。
（３）第１の仕切り部材２１のみであり、第２の仕切り部材２２を設けない場合、図１８に示されるように、高い周波数で激しい鉛直加速度を受けた場合、潤滑油油面が吸込口１１より下位となり問題を生じる可能性が大いにある。
（４）第１の仕切り部材２１及び第２の仕切り部材２２を設けた場合、すべての条件下において、潤滑油油面が吸込口１１より下位となる問題を生じる可能性はみられなかった。

【0033】

上記の考察からして、第１の仕切り部材の設置が特に水平振動を受ける場合に対して有効である。
第１の仕切り部材及び第２の仕切り部材の両者を設けた場合、すべての条件下において、潤滑油油面が吸込口より下位となる問題を生じる可能性はみられない。
よって、第１の仕切り部材の設置は有効であり、高い周波数で激しい鉛直加速度を受ける条件を考慮範囲とすると、第２の仕切り部材も設けることがより望ましい。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明は、冷媒を使用する冷凍機のほか、モータと連結して各種媒体を圧縮する往復動圧縮機に適用が可能である。

【要約】

【課題】地震などによる低周波振動を受け、潤滑油の油面が給油口より低下することを防止する。
【解決手段】
上部にシリンダ及びピストンを有し、下部に油面開放で潤滑油を蓄える潤滑油貯油部１０を有し、前記貯油部１０内に潤滑油Ｏｉを取り込む吸込口１１を有する往復動圧縮機において、前記貯油部１０を水平方向に区分する縦向きの第１の仕切り部材２１と、前記貯油部１０の上方において、高さ方向に区分する横向きの第２の仕切り部材２２とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】