JPH05202868A - 圧縮機 - Google Patents
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- JPH05202868A JPH05202868A JP4262797A JP26279792A JPH05202868A JP H05202868 A JPH05202868 A JP H05202868A JP 4262797 A JP4262797 A JP 4262797A JP 26279792 A JP26279792 A JP 26279792A JP H05202868 A JPH05202868 A JP H05202868A
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Abstract
レーキ機構を備えた圧縮機を提供する。 【構成】 圧縮機ハウジング12内下部の油溜まり43
中に翼84を回転可能に設けて、旋回スクロール部材5
4を駆動する駆動軸30に対し該翼を、駆動軸の逆転時
に作動する一方向クラッチ機構94を介して連動連結し
た。翼は複数枚の羽根86を有する。翼にはモータ下端
部領域の油流れを制御するフランジも、一体形成してい
る。
Description
ロール型圧縮機に関し、旋回スクロール部材の逆転に抵
抗し同逆転を阻止する流体ブレーキ機構を組込んである
圧縮機を提供するものである。
用の圧縮機として、高効率で稼働する能力を有する点を
主な理由としますます多く使用されるようになって来て
いる。これらの機械は一般に互に噛合された1対の螺旋
翼を有し、そのうちの一方の螺旋翼は他方の螺旋翼に対
し相対的に、外側の吸入ポートから中心の吐出ポートに
かけて移動する間に次第に容積を減少して行く可動の流
体ポケットを形成するように旋回せしめられる。モータ
回転子に取付けられている適当した駆動軸を介し旋回ス
クロール部材を駆動する電動モータが設けられている。
密閉型の圧縮機では普通、密閉外殻の底部が潤滑及び冷
却用の油を貯溜する油溜まりに形成されている。
体ポケットを形成する1対の螺旋翼の相対向する翼側面
間で流体密封を得るものであることからして、一般に吸
入弁及び吐出弁を必要としない。しかしながら指令によ
って意図的に、或は電力の供給が断たれて非意図的に圧
縮機の運転が中断されたとき、加圧された流体ポケット
により、また吐出チャンバーからの圧縮ガスの逆流によ
り、旋回スクロール部材の逆旋回及び駆動軸の逆回転が
生ぜしめられる可能性が大である。このような逆転によ
っては不愉快な騒音が発生することが多い。また単相の
駆動モータを用いる機械では、瞬時的な電力供給の遮断
が起きると圧縮機が逆方向に回転し始める可能性があ
る。この逆転によって圧縮機の加熱、もしくは装置の損
傷が起りうる。さらに凝縮器のファンが停止したような
場合には吐出圧力が、駆動モータを失速させるか逆回転
させる程度にまで高まることがある。その場合、旋回ス
クロールが逆旋回するにつれて吐出圧力が減少して行
き、モータが再び圧力頭に打克ってスクロール部材を
「正」転方向に旋回駆動する状態が得られる。しかし吐
出圧力は再び、正逆転サイクルを繰返させるような圧力
点まで上昇する。このような正逆転サイクルによって
は、圧縮機もしくは関連する装置に損傷が生じうる。
上述の諸問題点を、駆動軸と圧縮機油溜まり中に配置の
翼(パドル)との間を連動連結するための一方向クラッ
チのような一方向駆動手段を設けることによって、解消
するものである。駆動軸が所期の方向に回転している時
は一方向駆動手段が作動せずして翼が駆動されないが、
回転方向の逆転が起きると駆動軸が翼を油溜まり中で回
転させ、そのため翼は一種の流体ブレーキとして作用し
旋回スクロール部材の逆転方向への運動に対し抵抗し同
運動を阻止し、圧縮機の運転中断時に不愉快な騒音を発
生させないこととする。この流体ブレーキはまた単相モ
ータの逆転に起因するモータもしくは圧縮機の損傷、及
び凝縮器ファンの停止又は損傷に起因する正逆転サイク
ルの発生を防止する。本流体ブレーキは、圧縮機の正常
稼働中は何らの負荷も産み出さないといった点で、受動
的なものである。
64に開示されている概念の改良に係り、同特許のもの
では逆転を阻止するため駆動軸が一方向クラッチを介し
て剛性構造体に接続されている。この発明に従った制動
は上記米国特許のものと対比してずっと穏やかであり、
これからして一方向クラッチ機構の寿命が大幅に向上す
る。
て後述するが、それに加え同機構を利用して、本願出願
人を譲受人とする1990年10月1日付の米国特許出
願No.591,442(特願平3−254773号に
対応)に開示されている型式の一体的な円形のモータ回
転子被いを設けることができる。同被いは圧縮機の稼働
中に、回転しているモータ回転子を取囲む領域の油面レ
ベルを低くするのに有用である。ハウジングの全体とし
ての高さを減らしつつ可動部分の適切な潤滑及び/また
は冷却を得るように油溜まり内に十分な量の潤滑油を収
容するため、油面をモータ回転子の下端より上方に位置
させることが必要とされる場合がある。しかし冷媒ガス
と比較して油が高粘性のものであるから回転子の回転に
よる引きずりが生じ、粘性抗力による動力消費量の増大
を招く。この問題は、回転子の下端に釣合い重りを取付
けて設けるスクロール型圧縮機では一層甚だしくなる。
上述した被いはモータ回転子の下端に密に近接させて配
置した略平らな円板ないしフランジによって形成され、
回転する回転子及び/または釣合い重りの領域に対する
油の戻り流れを減少ないし制限するように働くのと同時
になおかつ、同領域への或る程度の油流れを可能として
固定子端部巻線付近を横切る向きの油流れを増すことと
する。実際に本被いは、圧縮機の全体としての運転効率
に対し実質上何ら影響を及ぼすことなしに固定子端部巻
線の冷却効果を高めるものであることを、見出してい
る。同被いは、流体ブレーキの前記翼に支持させるか一
体形成する簡単な構造で設けられる。
参照して行う以下の説明から明瞭に理解される。
0を示してあり、外殻12は上端にキャップ14を、下
端に基台部16を、それぞれ溶着してあるものとされ、
基台部16には複数の据付け脚(図示せず)を一体形成
してある。キャップ14には通例の吐出弁(図示せず)
を内部に有する冷媒吐出管接手18を設けてある。外殻
12に取付けられている他の主な構成要素としてはキャ
ップ14と同一の点で外殻12に外周端を溶着してある
横向きの仕切り壁22、外殻12に対し適宜の方法で固
定してある主軸受箱24、及び放射方向の外向きに張出
す複数の脚部のそれぞれを外殻12に対し適宜の方法で
固定してある下部軸受箱26がある。横断面形状がほぼ
正方形状であるが角部を円弧状に面取りしてあるモータ
固定子28を、外殻12中に圧嵌めして設けてある。こ
の固定子28の面取り角部間の平坦面は該固定子28と
外殻12間に、外殻12内の頂部から底部への潤滑油の
流れを促進する通路を附与する。
駆動軸ないしクランク軸30を、主軸受箱24中の軸受
34及び下部軸受箱26中の第2の軸受36に回転可能
に支承させてある。クランク軸30はその下端部中に比
較的大径の同心の穴38を有し、この穴38は、放射方
向の外向きに傾斜させてクランク軸上端にまでかけて穿
設されているより小径の穴ないし通路40に対し連通さ
せてある。穴38内には攪拌器42を配設してある。外
殻12内の下部は、回転子46の下端より若干高いレベ
ルにまで潤滑油を満たしてある油溜まり43に形成され
ており、穴38は、クランク軸30内で通路40中へ潤
滑油を汲上げ最終的には潤滑を必要とする圧縮機の種々
の部分の全てに潤滑油を供給することとするポンプとし
て働く。
定子28中を貫通している巻線44、及びクランク軸3
0上に圧嵌めされていると共に上下の釣合い重り48,
50を有する前記回転子46を含む電動モータによっ
て、回転駆動される。
け面53を形成してあり、このスラスト受け面53上
に、上面側に通常の螺旋翼56を有する旋回スクロール
部材54が配置されている。このスクロール部材54の
下面から平軸受58を内部に有する円筒状のハブを下方
向きに突出させてあり、このハブ中に穴62を有する駆
動ブッシュ60を回転可能に配設して、穴62中にクラ
ンクピン32を嵌合してある。クランクピン32は穴6
2の内周面の一部に形成してある平坦面と係合する平坦
面(以上、図示せず)を外面上に有し、これによって本
願出願人の所有に係る米国特許No.4,877,38
2に示されているような放射方向で融通性を有する駆動
機構が提供されている。オルダム接手63も、旋回スク
ロール部材54の回転運動を阻止するために該スクロー
ル部材54と軸受箱24間に配置し、これらのスクロー
ル部材54と軸受箱24に取付けて設けられている。オ
ルダム接手63は、本願出願人を譲受人とする1990
年10月1日付の米国特許出願No.591,443に
開示されているタイプのものであるのが好ましい。
64を、翼66を旋回スクロール部材54の翼56と噛
合せるように配置して設けてある。この非旋回スクロー
ル部材64は中心に配置の吐出通路75を有し、この吐
出通路75は上端開放の凹溝77と連通させてあって、
凹溝77が、キャップ14と仕切り壁22とにより区画
形成された吐出消音室79と連通している。非旋回スク
ロール部材64には環状凹溝81も形成してあり、この
環状凹溝81内にはシール機構83を配設してある。凹
溝77,81とシール機構83は翼56,66により圧
縮された加圧流体を受入れる軸線方向附勢用の2つの室
を形成し、同室内の加圧流体によって非旋回スクロール
部材64に対し軸線方向下方向きの附勢力が及ぼされる
こととして、それぞれの翼56,66の翼先を対向する
端板面に対し密封係合させるように附勢している。本シ
ール機構83は、本願出願人を譲受人とする1990年
10月1日付の米国特許出願No.591,454に開
示されているタイプのものであるのが好ましい。非旋回
スクロール部材64は軸受箱24に例えば前述の米国特
許No.4,877,382、又は本願出願人を譲受人
とする1990年10月1日付の米国特許出願No.5
91,444に開示されているような適当した方式で、
支持させるものとされている。
ウム鋳造品から成るものとしてよい翼(パドル)84を
備えている。この翼84はハブ88と一体に形成して直
径方向で対向配置してある比較的平らな2枚の羽根8
6、及びハブ88中に埋込まれ中心穴92(図5)を形
成している硬化インサート90を有し、穴92中に一方
向クラッチ機構94を圧嵌めしてある。クランク軸30
は穴92内に配置されており、翼84はクランク軸30
上で、該軸30の環状溝100に嵌込まれた止輪98に
より位置保持されているワッシャ96によって、支持さ
れている。クランク軸30上での翼84の上方向き移動
は、軸30上の肩部99によって規制されている。羽根
86は符号102で指す、巻線44の下端と下部軸受箱
26間に位置するところの油溜まり43内の通常の油面
レベルよりも、下方に配置してある。図5に示すように
ハブ88はその上端部周面から放射方向の外向きに張出
す、比較的小幅の一体的な水平フランジ103を備えて
おり、このフランジ103が前述した米国特許出願N
o.591,442に記載されているタイプのモータ回
転子被いとして機能しうる。
4は鋼等から形成された外側ハウジング104を備えて
おり、このハウジング104内に周方向で間隔をあけて
複数個のローラピン106を、ハウジング104により
形成され、横断面形状が溝穴状である軸線方向に沿う凹
所中で回転可能に支持して配置してある。ハウジング1
04内にはまたプラスチック製の保持具108も配置し
てあり、この保持具108は、互に間隔をあけた上下の
環状端部110と軸線方向に沿わせて一体形成され各ロ
ーラピン106間に臨ませてある部分112とを有す
る。上記した凹所の各々は実質的に同一形状のもので各
ローラピン106の全長にまたがらせてあり、ハウジン
グ104の内面に形成されている背壁面114を含む。
この背壁面114は、クランク軸30の回転中心から放
射方向で最離隔した位置にある一端から最近接した位置
にある他端にかけて、周方向で傾斜させてあるものに、
形成されている。クランク軸30と背壁面114間の間
隔は、壁面114が最離隔している位置では各ピン10
6の直径と等しいかそれより僅かに大きく、壁面114
が最近接している位置では各ピン106の直径より小さ
く、設定されている。各凹所内には略C字形の板ばね1
16も配置してあり、この板ばね116は各ピン106
を周方向で、凹所の浅い側の端に向けて附勢する。各ば
ね116は、保持具108の各部分112上に設けてあ
る放射方向内向きの突起118によって支持されてい
る。
に、クランク軸30の下向きでみて時計方向の回転によ
っては各ピン106がばね116に抗して移動せしめら
れ各凹所の深部領域へと移されてクランク軸30の回転
により自由に回転しえ、クランク軸30から翼84に対
し駆動力が伝えられることはない。これに対しクランク
軸30の回転方向が逆転したときは、ばね116とクラ
ンク軸30の作用により各ピン106が凹所の浅い方の
領域へと移されて壁面114とクランク軸30外面との
間にくさび作用が生じ、これによってクランク軸30が
翼84を駆動することになる。そして羽根86と油溜ま
り43中の油との間の極めて高い粘性摩擦によりクラン
ク軸30に対し大きな抗力(トルク)が加わり、これに
よりクランク軸30の逆転が迅速に停止せしめられて、
旋回スクロール部材54の逆方向への運動が迅速に阻止
される。本実施例構造ではTorrington Mo
del RC−162110−FS(商品名)クラッチ
又はその均等品が満足すべき結果を与えることを、見出
した。
ぞれ示してある。図6に図示の翼は前記翼84と、2枚
の羽根86ではなく該羽根同様の比較的平らな羽根20
0を3枚設けている点を除いては、等しい構造のものと
されている。図7に示す翼も図6のもの同様に3枚羽根
のものとされているが、各羽根300を図示の面内で僅
かに湾曲させてブレーキ特性を変更してある。図8に示
す翼も任意の枚数の羽根を備えているが、各羽根350
は横断面形状が平らではなく図示のように湾曲するもの
とされている。
施例を示してあり、これらの各実施例では翼がグラスフ
ァイバ充填ナイロンのような高分子材から作製されてお
り、また翼が一体的なフィンガーによってクランク軸に
支持されている。具体的に説明すると図9に示す翼40
0は、ハブ404と一体形成してある2枚又はそれより
多い比較的平らな羽根402を備えている。ハブ404
の上端部周面から延出する略環状のフランジ406も設
けてあり、このフランジ406も前述のモータ回転子被
いとして機能しうる。翼400には前述の実施例同様
に、鋼製インサート90及び一方向クラッチ機構94を
設けてある。図9は180度の範囲にまたがる切断面で
の断面ではなく、右半分は翼を縦断する切断面での断面
を、また左半分は翼の羽根非設置部を縦断する切断面で
の断面を、それぞれ示している点に留意されたい。ハブ
404の内周端から下向き及び内向きに延びる複数個
(例えば8個又はそれ以上)の一体的に形成された弾性
フィンガー408を設けて、これらのフィンガー408
をクランク軸30外面の環状の溝410に突入させてあ
る。フィンガー408と溝410との協働作用により、
クランク軸30上で翼400が軸線方向で位置決めされ
る。
るが、翼500は上方向きに延びる複数個のフィンガー
502を有し、これらのフィンガー502が翼500の
軸線方向位置を保持する目的でクランク軸30の溝50
4内に突入されている。本実施例でも図9のものと若干
形状を異にする、モータ回転子被いとしてのフランジ4
06が設けられており、本フランジも前述した通りに機
能させる狙いのものである。
的なものであり、当業者であれば容易に理解できるよう
にこの発明は、特許請求の範囲に記載の概念と範囲を逸
脱することなしに数多くの修正及び変形を加えて実施で
きる。
スクロール型冷媒圧縮機の、中心線を含む切断面での縦
断面図である。
方向外向きに見て画いた拡大縦断面図で、クラッチ機構
による駆動状態を示している。
体ブレーキの3枚羽根翼に係る実施例を示している。
に係る実施例を示している。
羽根に係る実施例の一部を示す断面図である。
備えた実施例の一部分を示す縦断面図で、モータ回転子
被いを明確に示してある。
らに別の支持方式に係る実施例を示している。
Claims (23)
- 【請求項1】 スクロール型圧縮機であって、 (a)下方部分内に油溜まりを有するハウジング、 (b)このハウジング内に設置されているスクロール型
圧縮装置、 (c)この圧縮装置を駆動するため該圧縮装置に対し連
動連結してある駆動軸を含むモータ手段、 (d)上記油溜まり中に回転可能に配置してある翼、及
び (e)上記駆動軸を上記翼に対し連動連結するための一
方向駆動手段であって、駆動軸の一方向への回転時に該
駆動軸によって上記翼を上記油溜まり中で回転させて駆
動軸の回転に対し抵抗させ該回転を阻止する一方、駆動
軸の他方向への自由な回転を許容する一方向駆動手段、
を備えた圧縮機。 - 【請求項2】 前記一方向駆動手段が一方向クラッチで
ある請求項1の圧縮機。 - 【請求項3】 前記一方向駆動手段を、前記駆動軸を取
囲むように配置してある請求項1の圧縮機。 - 【請求項4】 前記翼が前記油溜まり内に位置する複数
枚の羽根を備えている請求項1の圧縮機。 - 【請求項5】 前記翼が前記油溜まり内に位置する2枚
の羽根を備えている請求項4の圧縮機。 - 【請求項6】 前記翼が前記油溜まり内に位置する3枚
以上の羽根を備えている請求項4の圧縮機。 - 【請求項7】 前記羽根がその運動面内で湾曲した形状
のものである請求項4の圧縮機。 - 【請求項8】 前記羽根が横断面形状でみて湾曲した形
状のものである請求項4の圧縮機。 - 【請求項9】 前記翼の中心部に該翼の回転軸線と同心
の穴を形成する、比較的硬質の金属から成るインサート
を嵌合してある請求項1の圧縮機。 - 【請求項10】 前記一方向駆動手段を前記穴内で支持
して設けてある請求項9の圧縮機。 - 【請求項11】 前記翼をアルミニウムから形成してあ
る請求項9の圧縮機。 - 【請求項12】 前記翼を高分子材から形成してある請
求項9の圧縮機。 - 【請求項13】 前記一方向駆動手段を、前記翼に相対
回転不能に支持させて設けてある請求項1の圧縮機。 - 【請求項14】 前記翼を、前記駆動軸上の環状肩部で
支持して設けてある請求項1の圧縮機。 - 【請求項15】 前記環状肩部を、前記駆動軸を取巻く
ワッシャによって形成してある請求項14の圧縮機。 - 【請求項16】 前記ワッシャを、止輪によって前記駆
動軸上で支持してある請求項15の圧縮機。 - 【請求項17】 前記肩部を、前記駆動軸上の環状溝に
よって形成してある請求項14の圧縮機。 - 【請求項18】 前記翼に、前記環状溝内に臨んで前記
駆動軸に対する該翼の軸線方向での移動を規制する複数
個のフィンガーを設けてある請求項17の圧縮機。 - 【請求項19】 前記フィンガーを、前記翼に一体形成
してある請求項18の圧縮機。 - 【請求項20】 前記フィンガーを、前記翼から上方向
きに延出させてある請求項19の圧縮機。 - 【請求項21】 前記フィンガーを、前記翼から下方向
きに延出させてある請求項19の圧縮機。 - 【請求項22】 回転圧縮機であって、 (a)下方部分内に油溜まりを有するハウジング、 (b)このハウジング内に設置されている回転圧縮装
置、 (c)回転子によって駆動され上記回転圧縮装置を駆動
するために該圧縮装置に対し連動連結してある駆動軸を
含むモータ手段、 (d)上記回転子の下端面上に設置してある釣合い重
り、 (e)上記油溜まり中に回転可能に配置してある翼、 (f)上記回転子の下端まわり及び上記駆動軸まわりの
油の流れを制御するために上記翼に設けてある被い、及
び (g)上記駆動軸を上記翼に対し連動連結するための一
方向駆動手段であって、駆動軸の一方向への回転時に該
駆動軸によって上記翼を上記油溜まり中で回転させて駆
動軸の回転に対し抵抗させ該回転を阻止する一方、駆動
軸の他方向への自由な回転を許容する一方向駆動手段、
を備えた圧縮機。 - 【請求項23】 回転方向の制御機構を含む動力作業機
械であって、 (a)下方部分内に油溜まりを有するハウジング、 (b)このハウジング内に設置されている動力作業装
置、 (c)この動力作業装置を駆動するため該作業装置に対
し連動連結してある駆動軸を含むモータ手段、 (d)上記油溜まり中に回転可能に配置してある翼、及
び (e)上記駆動軸を上記翼に対し連動連結するための一
方向駆動手段であって、駆動軸の一方向への回転時に該
駆動軸によって上記翼を上記油溜まり中で回転させて駆
動軸の回転に対し抵抗させ該回転を阻止する一方、駆動
軸の他方向への自由な回転を許容する一方向駆動手段、
を備えた動力作業機械。
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