JP2006274807A

JP2006274807A - Lateral scroll compressor

Info

Publication number: JP2006274807A
Application number: JP2005090441A
Authority: JP
Inventors: Masao Shiibayashi; 正夫椎林; Mutsumi Otsuka; 睦実大塚; Takao Mizuno; 隆夫水野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the conventional problems that heat released from a motor protector body part cannot be dissipated since the motor protector body is fixed to a coil end part in an air tight state by a sleeve insulating paper, and that the deterioration of service life of the protector itself and the drop in the maximum continuous current value are caused since temperature rise of the motor protector body part increased due to lack of the cooling effect by a gas flow. <P>SOLUTION: In a lateral scroll compressor, a motor protector means and a coil end are mounted therein by integrating and fixing the lower end surface of the motor protector means and the upper part of the motor coil end by a binding string through the medium of an insulating sheet means. While improving service life of the protector itself through the promotion of the cooling effect, an operation range of the compressor is widened by increasing operation current. In addition, reliability of the protector is improved, which leads to enhancement of reliability as a whole of the compressor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、作動ガスとして冷媒Ｒ２２、Ｒ４１０Ａなどの冷凍用及び空調用圧縮機特に、横型の列車用途スクロール圧縮機やヘリウムガスを用いているクライオポンプ装置用ヘリウム圧縮機等に使用される横形スクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor for refrigeration and air conditioning such as refrigerants R22 and R410A as a working gas, in particular, a horizontal scroll scroll compressor and a horizontal scroll used for a helium compressor for a cryopump apparatus using helium gas. It relates to a compressor.

従来の横形及び縦形の密閉形スクロール圧縮機において、モータプロテクタは、モータコイルエンド外縁部表面に絶縁紙（フィルム）にて密封状態にしてしばりひもにて固定されていた。また側チャンバ壁面に密着して固定されている構造のものがある。その他に特開平７−１８９９５４号、特開２００１−３０４１４７号にてモータプロテクタを有するスクロール圧縮機の事例がある。 In conventional horizontal and vertical hermetic scroll compressors, the motor protector is hermetically sealed with insulating paper (film) on the outer edge surface of the motor coil end and fixed with a string. There is also a structure that is fixed in close contact with the side chamber wall surface. In addition, there are examples of scroll compressors having a motor protector in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-189954 and 2001-304147.

特開平７−１８９９５４号Japanese Patent Laid-Open No. 7-189954 特開２００１−３０４１４７号JP 2001-304147 A

上記従来技術のものは、図１０に示す様に、モータプロテクタ８８が単にモータコイルエンド外縁部表面に厚さが０・２ｍｍ前後の比較的硬質系の絶縁紙８７にて囲われるように密封状態にして、しばりひも８６（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ）にて固定されていた。このため、該モータプロテクタ８８本体部からの発熱を上記絶縁紙87の外部の容器内モータ室に放熱できにくくなり、該プロテクタ８８本体部の全体が温度上昇することになる。該絶縁紙８７が断熱作用をなすため、その周囲を流れる冷媒ガス流によるプロテクタ８８への冷却作用が得られない事になり、より一層モータプロテクタ８８本体の温度上昇が大きくなる。このため、プロテクタ自身の寿命が短くなるとともに、該モータプロテクタの作動電流となる最大連続電流値（ＭＣＣ値）が低下するという課題がある。最大連続電流値が低下すると、圧縮機の運転範囲がせばまり、使い勝手性が低下することになる。特に、ヘリウム用途のスクロール圧縮機においては、循環するヘリウムガス量が同一容量、同一行程容積となる空調用途の圧縮機に対して１／２０位まで小さくなり、該ヘリウムガスによるプロテクタ本体部への冷却効果は期待できなくなり、上記プロテクタ自身の寿命低下と、該モータプロテクタの最大連続電流値（ＭＣＣ値）が低下するという課題が大きくなり、該プロテクタの性能・機能が大幅に低下する。 In the above prior art, as shown in FIG. 10, the motor protector 88 is hermetically sealed so that the motor coil end outer surface is surrounded by a relatively hard insulating paper 87 having a thickness of about 0.2 mm. Then, it was fixed with a string 86 (86a, 86b, 86c). For this reason, it becomes difficult for heat generated from the motor protector 88 main body to be radiated to the in-container motor chamber outside the insulating paper 87, and the temperature of the entire protector 88 main body rises. Since the insulating paper 87 performs a heat insulating action, the cooling action to the protector 88 due to the refrigerant gas flow flowing around the insulating paper 87 cannot be obtained, and the temperature rise of the motor protector 88 body is further increased. For this reason, there exists a subject that the lifetime of protector itself becomes short and the maximum continuous current value (MCC value) used as the operating current of the motor protector decreases. When the maximum continuous current value is lowered, the operating range of the compressor is limited, and the usability is lowered. In particular, in a scroll compressor for helium, the amount of circulating helium gas is reduced to about 1/20 of that for an air conditioning compressor having the same capacity and the same stroke volume. The cooling effect cannot be expected, and the problem that the lifetime of the protector itself is reduced and the maximum continuous current value (MCC value) of the motor protector is increased, and the performance and function of the protector are greatly reduced.

本発明の目的は、横形スクロール圧縮機において、ガス流による強制冷却作用を直接得られるようにして、プロテクタ本体部の温度を下げてプロテクタ自身の寿命向上、ＭＣＣ値の改善を図った圧縮機を提供することにある。特開２００１−３０４１４７号の公知例では、モータプロテクタの文字の記載はあるものの、具体的な構造と位置の指示が全くない。また、ヘリウム用圧縮機に関する記載は全くないものである。本発明のモータプロテクタ付き圧縮機においては、さらに後述するように、モータプロテクタを圧縮機内部の何処に配置されるかが、技術上極めて重要な点となるものである。高い周囲温度の影響を受けてモータプロテクタ本体部の発熱作用と相俟ってプロテクタ本体の温度上昇が大きくなる。その場合、プロテクタ接点部の寿命が極めて低くなる。本発明は適切な薄膜状絶縁手段構造とプロテクタ位置の特定、モータプロテクタが抱える発熱に関する問題を解決するための横形スクロール圧縮機に最適なプロテクタを装備した圧縮機構造を提供するものである。本発明は、モータプロテクタ内接点部の寿命を向上させ、プロテクタの信頼性改善とスクロー圧縮機全体としても信頼性が向上できる事を図った横形スクロール圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a horizontal scroll compressor in which a forced cooling action by a gas flow is directly obtained, and the temperature of the protector body is lowered to improve the life of the protector itself and to improve the MCC value. It is to provide. In the known example of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-304147, although there is a description of the characters of the motor protector, there is no indication of the specific structure and position. Further, there is no description about the compressor for helium. In the compressor with a motor protector according to the present invention, as will be described later, where the motor protector is arranged inside the compressor is an extremely important technical point. Under the influence of the high ambient temperature, the temperature rise of the protector body increases in combination with the heat generating action of the motor protector body. In that case, the lifetime of the protector contact is extremely low. The present invention provides a compressor structure equipped with an optimum protector for a horizontal scroll compressor for solving a problem related to specification of an appropriate thin-film insulating means structure and a protector position and heat generation of a motor protector. It is an object of the present invention to provide a horizontal scroll compressor that improves the life of a contact portion in a motor protector, improves the reliability of the protector, and improves the reliability of the entire scroll compressor.

本発明の目的は、上記課題を克服するため、横置き構造の密閉容器内に、スクロール圧縮機部と電動機部を収納すると共に、前記スクロール圧縮機部は円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロールと旋回スクロールとをラップを互いに内側にしてかみ合わせ、旋回スクロールを水平に組み込んだ回転軸に連設する偏心機構に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐出する横形スクロール圧縮機において、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方部とを絶縁シート手段を介して縛りひもにて該モータプロテクタ手段とコイルエンド部とを一体化して固定し取りつけたことを特徴とする横形スクロール圧縮機構造である。 In order to overcome the above-mentioned problems, an object of the present invention is to house a scroll compressor unit and an electric motor unit in a horizontally-structured sealed container, and the scroll compressor unit has a spiral wrap around a disc-shaped end plate. The upright fixed scroll and the orbiting scroll are meshed with the laps inside each other, and engaged with an eccentric mechanism that is connected to a rotating shaft that incorporates the orbiting scroll horizontally. The fixed scroll is provided with a discharge port that opens at the center and a suction port that opens at the outer periphery, and gas is sucked from the suction port and moved around the compression chamber formed by both scrolls to reduce the volume. In a horizontal scroll compressor that compresses gas and discharges compressed gas from the discharge port, the motor coil passes through the motor current due to abnormal increase in motor current and abnormal increase in gas temperature. The lower end surface of the motor protector means having a direct cut function and the upper part of the motor coil end portion are tied to each other through an insulating sheet means, and the motor protector means and the coil end portion are integrally fixed by a string. The horizontal scroll compressor structure is characterized by being mounted.

本構造により、モータプロテクタの従来の密閉方式の固定方法に対して、プロテクタ本体を裸状態にして熱がこもらないようにして、モータプロテクタ本体部が作動ガス域と直接ふれあい、作動ガス流による強制冷却が可能となる。上記モータプロテクタ下部は、電源露出部となるため、モータコイルエンド上方部との間には薄膜状絶縁シート手段を介して上記プロテクタ本体部全体を縛りひもにて取りつけている。この場合、プロテクタ本体とコイルエンド部とはある特定の絶縁距離を確保するため、薄膜状絶縁シート手段の面積（大きさ）が決められる。また、さらに、ガス流による強制対流による冷却作用をより一層向上させるため、吐出管のガス流入出近傍に該モータプロテクタ手段を配置するものである。 With this structure, the motor protector body is in direct contact with the working gas area and forced by the working gas flow so that the protector body is bare and heat is not trapped, compared to the conventional sealing method of the motor protector. Cooling is possible. Since the lower portion of the motor protector serves as a power source exposed portion, the entire protector main body portion is tied and attached to the upper portion of the motor coil end via thin film insulating sheet means. In this case, the area (size) of the thin-film insulating sheet means is determined in order to secure a specific insulation distance between the protector body and the coil end portion. Furthermore, in order to further improve the cooling action by forced convection due to the gas flow, the motor protector means is arranged in the vicinity of the gas inflow / outflow of the discharge pipe.

本発明の構成にすることにより、フロン冷媒ガス及びヘリウムガスを用いた冷凍用、空調用の冷媒圧縮機の横形スクロール圧縮機において、
（１）冷凍用及び空調用スクロール圧縮機における本構造により、プロテクタ本体部からの発熱を直接モータ室に放出でき、該プロテクタ周辺部分の冷却を促進できる。プロテクタ周囲温度を低下せしめることにより、プロテクタの最大作動電流値を高く出来ること、異常電流と異常温度の遮断部となるプロテクタ接点部の長寿命化を図ることができる。
（２）ヘリウムガス流やミスト状の油とガスの混合体による混合流の中にあるプロテクタ付ヘリウム用スクロール圧縮機においては、プロテクタ自身と該プロテクタ周辺部分の冷却が大量のインジェクション油とヘリウムガスによって直接プロテクタ本体部への強制冷却が促進できる。これらにより、プロテクタの最大作動電流値（ＭＣＣ値）を更に高くせしめること、異常電流と異常温度の遮断部となるプロテクタ接点部の長寿命化を図ることができる。この効果・作用は油インジェクションによるモータ冷却ができるヘリウム用圧縮機において顕著となり、固有な効果となる。
（３）上記（１）項、（２）項により、モータプロテクタの小形化・軽量化を図ることができるとともに、コスト低減が図れる。
（４）プロテクタの長寿命化を図ることができるので、圧縮機全体としても長寿命化及び信頼性が大幅に向上できる。
（５）上記（４）項と関連して、プロテクタの最適な冷却構造と吐出管ガス流入口近傍に該プロテクタを配置することにより、ガス流と油粒（オイルミスト）の混合流による強制対流の冷却作用が得られ、更にプロテクタ周辺部の温度低下が可能となる。このため冷媒圧縮機の過負荷条件を広くできる。例えば、吐出圧力を従来より高く確保出来るので、運転範囲をより広く設定することが出来るので、圧縮機製品の使い勝手性が向上するという効果が得られる。
（６）特に、列車用途スクロール圧縮機に適用された場合には、電車などの走行運転中に圧縮機がある角度Δ傾いて走行された場合、後述の図６に示す様に、油面２３ｅが上昇しても、プロテクタに高温の油が触れることがなくなる。プロテクタがコイルエンド中央部であったり、下側にあると、傾いた油面により高温油に漬かることになって、プロテクタの作動不良を起こすことになる。それを防止する効果が本発明にある。油に漬かると、プロテクタがガス流の雰囲気でなくなり、ガス流による冷却作用が損なわれるからである。このように、横形スクロール圧縮機においては、プロテクタの配置が重要な要素となるものである。
（７）従来の硬質系の絶縁紙密閉構造のしばりひもによる固定方法では、絶縁紙端部に余分な突起部が数ヶ所発生してコイル成形寸法にバラツキが発生していたが、本構造により、上記突起部がなくなり、プロテクタとコイルエンド部の成形性（寸法精度）が大きく改善され、品質改善と組立性（量産性）が向上できる。 By adopting the configuration of the present invention, in the horizontal scroll compressor of the refrigerant compressor for refrigeration and air conditioning using chlorofluorocarbon refrigerant gas and helium gas,
(1) With this structure in the scroll compressor for refrigeration and air conditioning, heat generated from the protector main body can be directly discharged to the motor chamber, and cooling of the peripheral portion of the protector can be promoted. By reducing the ambient temperature of the protector, the maximum operating current value of the protector can be increased, and the life of the protector contact portion serving as a blocking portion between the abnormal current and the abnormal temperature can be increased.
(2) In a helium scroll compressor with a protector in a helium gas stream or a mixed flow of a mist-like oil and gas mixture, the protector itself and the periphery of the protector are cooled by a large amount of injection oil and helium gas. The forced cooling to the protector body can be promoted directly. As a result, the maximum operating current value (MCC value) of the protector can be further increased, and the life of the protector contact portion serving as the interrupting portion for the abnormal current and abnormal temperature can be extended. This effect / action becomes prominent in a compressor for helium capable of cooling a motor by oil injection, and is a unique effect.
(3) According to the above items (1) and (2), the motor protector can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced.
(4) Since the lifetime of the protector can be increased, the lifetime and reliability of the entire compressor can be greatly improved.
(5) In relation to the above item (4), forced convection due to a mixed flow of gas flow and oil particles (oil mist) by arranging the protector in the vicinity of the optimal cooling structure of the protector and the discharge pipe gas inlet Thus, the temperature of the periphery of the protector can be lowered. For this reason, the overload conditions of the refrigerant compressor can be widened. For example, since the discharge pressure can be ensured higher than before, the operating range can be set wider, so that the usability of the compressor product is improved.
(6) In particular, when applied to a train-use scroll compressor, when the compressor travels at a certain angle Δ during traveling operation of a train or the like, as shown in FIG. Even if the temperature rises, the protector will not be touched by hot oil. If the protector is located at the center of the coil end or on the lower side, it will be immersed in high-temperature oil due to the inclined oil surface, resulting in malfunction of the protector. The present invention has the effect of preventing this. This is because, when immersed in oil, the protector disappears from the atmosphere of the gas flow, and the cooling action by the gas flow is impaired. Thus, in the horizontal scroll compressor, the arrangement of the protector is an important element.
(7) In the conventional method of fixing with a tight insulating paper sealing structure, there are several extra protrusions on the edge of the insulating paper, causing variations in coil forming dimensions. The protrusions are eliminated, the formability (dimensional accuracy) of the protector and the coil end is greatly improved, and quality improvement and assembly (mass productivity) can be improved.

以下、本発明の一実施例を図１から図９によって詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

空調用横形スクロール圧縮機を例にとり説明する。図１は、横形構造におけるスクロール圧縮機の一実施例を示す縦断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３と図４は、モータプロテクタ１４０の取付け例を示す。図５は図１のＢ−Ｂ断面図で、図６はその他の実施例である。 A description will be given by taking a horizontal scroll compressor for air conditioning as an example. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a scroll compressor in a horizontal structure. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 and 4 show examples of mounting the motor protector 140. FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 6 shows another embodiment.

図１において、吐出口１０から吐出された圧縮機内部を循環する潤滑油のミスト状油と冷媒ガスとの混合体の流れが吐出室１ａに至り、さらに図２に示した連通路１８ａ、１８ｂ、１８ｃを通ってモータ室１ｂに至る。１９ａは油通路である。２３ｃは吐出室１ａにたまった油の油面位置を示す。 In FIG. 1, the flow of the mixture of the mist-like oil of lubricating oil and the refrigerant gas that circulates inside the compressor discharged from the discharge port 10 reaches the discharge chamber 1a, and the communication paths 18a, 18b shown in FIG. , 18c to reach the motor chamber 1b. 19a is an oil passage. 23c shows the oil level position of the oil accumulated in the discharge chamber 1a.

図３と図４に示す様に、プロテクタ本体１４０を裸状態にして熱がこもらないようにして、モータプロテクタ本体部１４０が作動ガス域１ｂと直接ふれあい、作動ガス流による強制冷却が可能となる。上記モータプロテクタ１４０の下部（側端面）１４０ａは、電源露出部となるため、モータコイルエンド上方部３ｆとの間には薄膜状絶縁シート手段１３０を介して上記プロテクタ本体部１４０全体を縛りひも１８６ａ、１８６ｂの二本にて固定し取りつけている。このように、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段１４０の下端面１４０ａとモータコイルエンド部の上方部３ｆとを絶縁シート手段１３０を介して縛りひも１８６にて該モータプロテクタ手段１３０とコイルエンド部３ｃとを一体化して固定し取りつけたことを特徴とするものである。この場合、プロテクタ本体１４０とコイルエンド部３ｃとはある特定の絶縁距離Ｌ１、Ｌ２（沿面距離として数ｍｍ分）を確保するため、薄膜状絶縁シート手段１３０の面積（大きさ）が決められる。シート状絶縁手段１４０の長さと幅寸法は、プロテクタ本体の長さ分に必要な沿面距離分の寸法分を合算した長さとなる。また、密閉容器内壁面２ｍとの空間距離Ｌ３、Ｌ４も必要隙間（数ｍｍ）となるように該モータプロテクタの位置が決められる。さらに、ガス流による強制対流による冷却作用をより一層向上させるため、吐出管２０のガス流出口２０ａ近傍に該モータプロテクタ手段１４０を配置している。該薄膜状絶縁シート手段１３０（電気的絶縁手段）としては、比較的軟質性で耐熱性があるポリエステル系合成樹脂材（シート材）が適正で、比較的軟質性のため、緩衝材としての機能をもたせている。なお、図４において、１２２、１２３、１２４はプロテクタ側の電源接続部（ピン部）であり、１４２、１４３、１４４4は中性点用リード線である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the protector body 140 is bare and heat is not trapped, and the motor protector body 140 directly contacts the working gas region 1 b to enable forced cooling by the working gas flow. . Since the lower part (side end surface) 140a of the motor protector 140 serves as a power source exposed part, the protector main part 140 is entirely bound to the motor coil end upper part 3f via the thin-film insulating sheet means 130, and the string 186a. It is fixed and attached with two of 186b. In this way, the motor circuit that energizes the motor coil due to the abnormal increase of the motor current and the abnormal increase of the gas temperature connects the lower end surface 140a of the motor protector means 140 having the direct cut function and the upper portion 3f of the motor coil end portion to the insulating sheet. The motor protector means 130 and the coil end portion 3c are integrally fixed and attached by a tie string 186 via the means 130. In this case, the area (size) of the thin-film insulating sheet means 130 is determined in order to secure a specific insulating distance L1, L2 (a few millimeters as the creepage distance) between the protector body 140 and the coil end portion 3c. The length and width dimension of the sheet-like insulating means 140 is a length obtained by adding the dimensions corresponding to the creepage distance necessary for the length of the protector body. Further, the position of the motor protector is determined so that the spatial distances L3 and L4 with respect to the inner wall surface 2m of the sealed container also become necessary gaps (several mm). Furthermore, in order to further improve the cooling action by forced convection by the gas flow, the motor protector means 140 is disposed in the vicinity of the gas outlet 20a of the discharge pipe 20. As the thin-film insulating sheet means 130 (electrical insulating means), a relatively soft and heat-resistant polyester synthetic resin material (sheet material) is appropriate and relatively soft, so that it functions as a buffer material. Is given. In FIG. 4, reference numerals 122, 123, and 124 denote power supply connection portions (pin portions) on the protector side, and reference numerals 142, 143, and 1444 denote neutral point lead wires.

図１から図４に示す様に、該モータプロテクタ１４０の上方には接点部１２２、１２３、１２４がモータ室１ｂに裸の状態にさらされる事になる。即ち、該プロテクタの下面部を除いた本体部が剥き出しの状態にしてコイルエンド端部に組み込んでいる。本構造により、該モータプロテクタ本体部からの発熱を直接モータ室１ｂに放熱できるようになり、ガス流による強制対流による冷却作用が直接得られるようになるため、モータプロテクタ本体の温度上昇を更に抑えられることなる。プロテクタの冷却を促進することは、上記ＭＣＣ値を増加させるため、また、１４０本体内の接点部のＯＮ/ＯＦＦ寿命回数を伸張させるので、プロテクタとしての容量アップにつながるものである。 As shown in FIGS. 1 to 4, the contact portions 122, 123, and 124 are exposed to the motor chamber 1 b in a bare state above the motor protector 140. That is, the main body portion excluding the lower surface portion of the protector is exposed and incorporated in the end portion of the coil end. With this structure, the heat generated from the motor protector main body can be directly radiated to the motor chamber 1b, and the cooling action by forced convection due to the gas flow can be directly obtained, thereby further suppressing the temperature rise of the motor protector main body. Will be. Promoting the cooling of the protector increases the MCC value and extends the number of ON / OFF lifespans of the contact portion in the 140 main body, leading to an increase in the capacity of the protector.

モータ回路図を図７に示す。スター結線の中性点３ｋにインターナルモータプロテクタ１４０を装備する回路となる。Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相に対してプロテクタ１４０に２箇所の接点部１４０ｐ（電流遮断部）を構成し、本構成により、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ１４０を示したものである。このため、該接点部は常時閉じている。異状時に開くものである。１２２、１２３は、プロテクタピン部である。１２４は本体部の電源露出部であり、モータ室１ｂに対して露出されている。３ｅはモータコイル部である。なお、７０はハーメチック端子である。 A motor circuit diagram is shown in FIG. This circuit is equipped with an internal motor protector 140 at the neutral point 3k of the star connection. The contact point 140p (current interrupting part) is formed in the protector 140 for the three phases of the R phase, S phase, and T phase, and this configuration allows the motor coil to increase due to abnormal increase in motor current and abnormal increase in gas temperature. The motor protector 140 which has a direct cut function is shown for the motor circuit which supplies electricity. For this reason, the contact portion is always closed. It opens at the time of abnormality. 122 and 123 are protector pin portions. Reference numeral 124 denotes a power source exposure portion of the main body, which is exposed to the motor chamber 1b. 3e is a motor coil part. Reference numeral 70 denotes a hermetic terminal.

図８はプロテクタ作用効果を説明するための図である。プロテクタ雰囲気温度の高くなる従来技術に対して、本発明では冷却効果によりプロテクタ温度が２０℃前後低くなることによりプロテクタの寿命が長くなることを示している。上記プロテクタ接点部１４０ｐの構造としては、バイメタル方式構造（図示せず）がある。すなわちプロテクタの寿命改善の効果が得られるものである。なお、該モータプロテクタ１４０は、雰囲気温度が正常時に戻れば、バイメタル方式構造により、接点が閉じて再度回路に電流が流れるという自動復帰式である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the protector. In contrast to the prior art in which the protector atmosphere temperature is high, the present invention shows that the protector temperature is increased by lowering the protector temperature by about 20 ° C. due to the cooling effect. The structure of the protector contact portion 140p includes a bimetal structure (not shown). That is, the effect of improving the life of the protector can be obtained. The motor protector 140 is an automatic return type in which, when the ambient temperature returns to normal, the contact is closed and the current flows again to the circuit due to the bimetal structure.

図５に示す様に、モータステータ外縁部にコアーカット部を上下方向と左右方向に４ヶ所２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄとほぼ等分に設け、該コアーカット部と前記密閉容器の内壁面２ｍとの間に上方部と両側端部に３ケ所のガス流路を、下端部に油通路２５ｄを形成している。図６は、該上方部のガス流路部２５ａと側端部のガス流路部２５ｃとの中間位置となるコイルエンド端部３ｍにモータプロテクタ手段１４０を裸の状態にして上記絶縁シート手段１３０を介して縛りひも（ここでは図示せず）にて取りつけた実施例である。この実施例によれば、列車用途スクロール圧縮機に適用された場合には、電車などの走行運転中に圧縮機がある角度Δ傾いて走行された場合、油面２３ｅが上昇し、プロテクタと高温の油が触れることがなくなる。プロテクタがコイルエンド中央部であったり、下側にあると、傾いた油面により高温油に漬かることになって、プロテクタの作動不良を起こすことになる。それを防止する効果が本発明にある。油に漬かると、プロテクタがガス流の雰囲気でなくなり、ガス流による冷却作用が損なわれるからである。このように、横形スクロール圧縮機においては、プロテクタの配置が重要な要素となるものである。 As shown in FIG. 5, the core cut portion is provided on the outer edge of the motor stator in approximately equal portions of 25a, 25b, 25c, and 25d in the vertical direction and the horizontal direction, and the core cut portion and the inner wall surface 2m of the sealed container are provided. Are formed with three gas flow paths at the upper part and both end parts, and an oil passage 25d at the lower end part. FIG. 6 shows the insulating sheet means 130 with the motor protector means 140 bare at the coil end end 3m which is an intermediate position between the upper gas flow path portion 25a and the side end gas flow path portion 25c. It is the Example attached with the tie string (not shown here) through. According to this embodiment, when applied to a train-use scroll compressor, the oil level 23e rises when the compressor travels at an angle Δ during traveling operation of a train or the like, and the protector and high temperature are increased. The oil will not be touched. If the protector is located at the center of the coil end or on the lower side, it will be immersed in high-temperature oil due to the inclined oil surface, resulting in malfunction of the protector. The present invention has the effect of preventing this. This is because, when immersed in oil, the protector disappears from the atmosphere of the gas flow, and the cooling action by the gas flow is impaired. Thus, in the horizontal scroll compressor, the arrangement of the protector is an important element.

ここで、図１の横形スクロール圧縮機を例にとり、作動ガスの流れと潤滑用油の流れを説明する。図１において、密閉容器１内の吸入配管１７側となる右側部にはスクロール圧縮機構部が、左側にはモータ部３が収納されている。そして、密閉容器１内は吐出室１aとフレーム７をはさんでモータ室１ｂとに区画されている。スクロール圧縮機構部は、固定スクロール５と旋回スクロール６を互いに噛み合せて圧縮室（密閉空間）８を形成している。固定スクロール５は、円板状の鏡板５aと、これに直立したインボリュート曲線あるいはこれに近似の曲線に形成されたラップ５bとからなり、その中心部に吐出１０、外周部に吸入口１５を備えている。旋回スクロール６も円板状の鏡板６aと、これに直立し、固定スクロールのラップと同一形状に形成されたラップ６bと、鏡板の反ラップ面に形成されたボス部６cとからなっている。図１において、フレーム７は中央部に軸受部４０を形成し、この軸受部に回転軸１４が支承され、水平に設置した回転軸先端の偏心軸１４aは、上記ボス部６cに旋回運動が可能なように挿入されている。またフレーム７には固定スクロール５が複数本のボルト５ｃによって固定され、旋回スクロール６はオルダムリングおよびオルダムキーよりなるオルダム機構３８によってフレーム７に支承され、旋回スクロール６は固定スクロール５に対して、自転しないで旋回運動をするように形成されている。回転軸１４にはモータ軸１４bを一体に連設し、モータ３を直結している。固定スクロール５の吸入口１５には密閉容器１の側フタ２ａを貫通して吸入管１７が接続され、吐出１０が開口している吐出室１aはフレーム７の外縁部の通路１８a，１８b、１８ｃ（図２参照）を介してモータ室１ｂと連通している。このモータ室１ｂは密閉容器中央部のケ−シング部２ｂを貫通する吐出管２０に連通している。モータ室１ｂと１ｃとは、両室を連通するように、モータステータ３aとケ−シング部２ｂ内壁面２ｍ側との間にガス流路部となる円弧状の通路２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）さらに、下端部の通路２５ｄは油通路となる。また、モータエアーギャップの隙間２６もガス通路となり、該隙間２６を介して空間１ｂと空間１ｃとが連通している。なお吸入管１７と固定スクロール５との間には高圧部と低圧部とをシールするＯリング５３を設けている。また吸入管１７内には、逆止弁手段１３が設けられ、該逆止弁１３は圧縮機停止時の回転軸１４の逆転を防止することと、密閉容器内の潤滑油が低圧側に流出するのを防止するものである。図２の７０は三相電源部である。また、旋回スクロール６の鏡板の背面には、スクロール圧縮機部２とフレーム７で囲まれた空間３６（以下背圧室と呼ぶ）が形成され、この背圧室３６には旋回スクロールの鏡板に穿設した細孔６ｄを介し、吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力Ｐｂが導入され、旋回スクロール６を固定スクロール５に押付ける軸方向の付与力を与えている。潤滑油２３は密閉容器１の底部に溜められており、この潤滑油２３は密閉容器内の高圧圧力と、上記背圧室３６の中間圧力Ｐｂとの差圧により油吸上管２７へ吸上げられた後、回転軸１４内を流れ、旋回軸受３２、及び副軸受３９、主軸受４０へ給油される。主軸受部４０、３２へ給油された油は前記背圧室３６を経て前記穴６ｄを介してスクロールラップの圧縮室８へ注入され圧縮ガスと混合され、次いでガスと共に吐出室１aへ吐出される。吐出室１aへ吐出されたガスとミスト状の油は、通路１８を介して、モータ室１ｂ及び１ｃを経て、密閉容器自体の油分離作用により、ガス流に混合した油分を分離して、作動ガスは吐出管２０側に流出することになる。 Here, taking the horizontal scroll compressor of FIG. 1 as an example, the flow of working gas and the flow of lubricating oil will be described. In FIG. 1, the scroll compression mechanism part is accommodated in the right side which becomes the suction piping 17 side in the airtight container 1, and the motor part 3 is accommodated in the left side. The sealed container 1 is partitioned into a motor chamber 1b with the discharge chamber 1a and the frame 7 interposed therebetween. The scroll compression mechanism unit forms a compression chamber (sealed space) 8 by meshing the fixed scroll 5 and the orbiting scroll 6 with each other. The fixed scroll 5 is composed of a disc-shaped end plate 5a and a wrap 5b formed in an upright involute curve or a curve approximate thereto, and is provided with a discharge 10 at the center and a suction port 15 at the outer periphery. ing. The orbiting scroll 6 is also composed of a disc-shaped end plate 6a, a wrap 6b that stands upright and is formed in the same shape as the wrap of the fixed scroll, and a boss portion 6c formed on the anti-wrap surface of the end plate. In FIG. 1, the frame 7 has a bearing portion 40 formed in the central portion thereof, and the rotating shaft 14 is supported on the bearing portion, and the eccentric shaft 14a at the tip of the rotating shaft installed horizontally can swing around the boss portion 6c. Has been inserted. A fixed scroll 5 is fixed to the frame 7 by a plurality of bolts 5c, and the orbiting scroll 6 is supported on the frame 7 by an Oldham mechanism 38 comprising an Oldham ring and Oldham key, and the orbiting scroll 6 rotates with respect to the fixed scroll 5. It is formed so that it does not turn. A motor shaft 14b is integrally connected to the rotating shaft 14, and the motor 3 is directly connected thereto. A suction pipe 17 is connected to the suction port 15 of the fixed scroll 5 through the side lid 2a of the hermetic container 1, and the discharge chamber 1a in which the discharge 10 is open is formed in the passages 18a, 18b, 18c at the outer edge of the frame 7. It communicates with the motor chamber 1b via (see FIG. 2). The motor chamber 1b communicates with a discharge pipe 20 that penetrates the casing 2b at the center of the sealed container. The motor chambers 1b and 1c are configured so that an arc-shaped passage 25 (25a, 25b, 25c) serving as a gas flow path portion is provided between the motor stator 3a and the inner wall surface 2m side of the casing portion 2b so as to communicate both chambers. In addition, the lower end passage 25d is an oil passage. The gap 26 of the motor air gap also serves as a gas passage, and the space 1b and the space 1c communicate with each other through the gap 26. An O-ring 53 that seals the high pressure portion and the low pressure portion is provided between the suction pipe 17 and the fixed scroll 5. In addition, a check valve means 13 is provided in the suction pipe 17, and the check valve 13 prevents reverse rotation of the rotary shaft 14 when the compressor is stopped, and the lubricating oil in the sealed container flows out to the low pressure side. This is to prevent this from happening. Reference numeral 70 in FIG. 2 denotes a three-phase power supply unit. Further, a space 36 (hereinafter referred to as a back pressure chamber) surrounded by the scroll compressor unit 2 and the frame 7 is formed on the back surface of the end plate of the orbiting scroll 6. An intermediate pressure Pb between the suction pressure and the discharge pressure is introduced through the bored hole 6d, and an axial application force for pressing the orbiting scroll 6 against the fixed scroll 5 is applied. The lubricating oil 23 is stored at the bottom of the sealed container 1, and the lubricating oil 23 is sucked up to the oil suction pipe 27 by the differential pressure between the high pressure in the sealed container and the intermediate pressure Pb in the back pressure chamber 36. Then, the oil flows through the rotary shaft 14 and is supplied to the slewing bearing 32, the auxiliary bearing 39, and the main bearing 40. The oil supplied to the main bearing portions 40 and 32 is injected into the compression chamber 8 of the scroll wrap through the hole 6d through the back pressure chamber 36, mixed with the compressed gas, and then discharged together with the gas into the discharge chamber 1a. . The gas discharged from the discharge chamber 1a and the mist-like oil are operated by separating the oil mixed in the gas flow through the passage 18 through the motor chambers 1b and 1c by the oil separation action of the sealed container itself. The gas flows out to the discharge pipe 20 side.

図９は、吐出管２１が側キャップ側に設定している場合の本発明である。この場合、前記モータプロテクタ１４０が吐出管２１のガス流出口２１ａ付近に設置し、かつモータステータ外周部と密閉容器内壁面２ｍとにより円弧状のガス流路部２５ｃを形成し、該ガス流路部２５ａと係合するモータコイルエンドの上端部３ｇに上記モータプロテクタ１４０を設置している。該プロテクタ１４０は、水平方向の上記ガス流とミスト状油の混合体の流れが前記通路２５ａにより流出し、そのガス流の中にさらされるため、その周囲のガスと油分の混合体の速度は速まり、上記混合体によるプロテクタ１４０への冷却作用が高まる。このように、本発明の構成とすることにより、ガスの主流の速度が１〜３ｍ／ｓｅｃ前後に設定でき、本発明の冷却効果が更に十分に得られるものである。これまでのプロテクタは、流速０．３ｍ／ｓｅｃ前後以下となっており、ガスによる冷却効果がないものであった。本構造により、該モータプロテクタ本体部からの発熱を直接モータ室１ｃに放熱できるようになる。また、ガス流による直接に強制冷却作用が得られるようになり、モータプロテクタ本体の温度上昇が抑えられることなる。 FIG. 9 shows the present invention when the discharge pipe 21 is set on the side cap side. In this case, the motor protector 140 is installed in the vicinity of the gas outlet 21a of the discharge pipe 21, and the arc-shaped gas flow path portion 25c is formed by the motor stator outer peripheral portion and the sealed container inner wall surface 2m. The motor protector 140 is installed on the upper end 3g of the motor coil end that engages with the portion 25a. In the protector 140, the flow of the gas flow and mist oil mixture in the horizontal direction flows out through the passage 25a and is exposed to the gas flow, so that the velocity of the surrounding gas and oil mixture is This speeds up the cooling effect on the protector 140 by the mixture. Thus, by setting it as the structure of this invention, the speed of the main stream of gas can be set to about 1-3 m / sec, and the cooling effect of this invention is more fully acquired. Conventional protectors have a flow rate of about 0.3 m / sec or less and have no cooling effect by gas. With this structure, the heat generated from the motor protector main body can be directly radiated to the motor chamber 1c. Further, a forced cooling action can be obtained directly by the gas flow, and the temperature rise of the motor protector body can be suppressed.

なお、作動ガスがヘリウムガスを用いた横形ヘリウム用スクロール圧縮機においても、本発明のモータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方部とを絶縁シート手段を介して縛りひもにて該モータプロテクタ手段とコイルエンド部とを一体化して固定し取りつけた構造が適用可能であり、同様な効果が得られるものである。これまで密閉容器内が吐出圧力雰囲気の高圧チャンバ構造の例をとって説明したが、密閉容器内が吸入圧力雰囲気の低圧チャンバ構造のスクロール圧縮機に対しても適用できるもので、本発明の範囲にはいっているものである。 In the horizontal helium scroll compressor using helium gas as the working gas, the motor protector means having a direct cut function for the motor circuit for energizing the motor coil due to the abnormal increase in motor current and abnormal increase in gas temperature according to the present invention. A structure in which the lower end surface of the motor and the upper part of the motor coil end part are tied with an insulating sheet means and the motor protector means and the coil end part are integrally fixed and attached with a string can be applied. Is obtained. The example of the high-pressure chamber structure in which the inside of the sealed container has a discharge pressure atmosphere has been described so far. However, the present invention can be applied to a scroll compressor having a low-pressure chamber structure in which the inside of a sealed container has an intake pressure atmosphere. It is what you have.

本発明の横形タイプの密閉形スクロール圧縮機の一実施例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Example of the horizontal type hermetic scroll compressor of this invention. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. プロテクタ１４０の側面図を示し、モータコイルエンド部に取付けた部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the side view of the protector 140 and was attached to the motor coil end part. プロテクタ１４０の平面図を示し、モータコイルエンド部に取付けた部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the top view of the protector 140 and was attached to the motor coil end part. 図１のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ断面図でその他の実施例である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. モータ回路図である。It is a motor circuit diagram. 本発明の作用・効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action and effect of this invention. 吐出管２１のガス流出口２１ａ近傍のモータコイルエンド端部３ｃにモータプロテクタ１４０をしばりひも１８６にてコイルエンド部の上方端部３ｇに取付けた実施例を示す部分断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an embodiment in which a motor protector 140 is attached to an upper end 3g of a coil end portion by a tie string 186 at a motor coil end end portion 3c in the vicinity of a gas outlet 21a of a discharge pipe 21; 従来技術を示す図である。It is a figure which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１…密閉容器、１a…吐出室、１ｂ、１ｃ…モータ室３…モータ部、３a…モータステータ、３b…モータロータ、３ｃ、３ｇ…モータコイルエンド部、５…固定スクロール、６…旋回スクロール、８…圧縮室、１０…吐出口、７…フレーム、1４…回転軸、1４a…偏心軸、1５…吸入口、１７…吸入管、１８a、１８b…通路、２０…吐出管、２３…潤滑油、２５…通路、３２…旋回軸受、３８…オルダム機構、３９…補助軸受、４０…主軸受、８６、１８６…しばりひも、８７…絶縁紙、１３０…薄膜状絶縁シート手段、１４０…モータプロテクタ、１４２、１４３、１４４…中性点用リード線。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed container, 1a ... Discharge chamber, 1b, 1c ... Motor chamber 3 ... Motor part, 3a ... Motor stator, 3b ... Motor rotor, 3c, 3g ... Motor coil end part, 5 ... Fixed scroll, 6 ... Orbiting scroll, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Compression chamber, 10 ... Discharge port, 7 ... Frame, 14 ... Rotating shaft, 14a ... Eccentric shaft, 15 ... Suction port, 17 ... Suction tube, 18a, 18b ... Passage, 20 ... Discharge tube, 23 ... Lubricating oil, 25 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Passage, 32 ... Slewing bearing, 38 ... Oldham mechanism, 39 ... Auxiliary bearing, 40 ... Main bearing, 86, 186 ... Thick string, 87 ... Insulating paper, 130 ... Thin film insulating sheet means, 140 ... Motor protector, 142, 143, 144 ... neutral point lead wires.

Claims

横置き構造の密閉容器内に、スクロール圧縮機部と電動機部を収納すると共に、前記スクロール圧縮機部は円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロールと旋回スクロールとをラップを互いに内側にしてかみ合わせ、旋回スクロールを水平に組み込んだ回転軸に連設する偏心機構に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮室を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐出する横形スクロール圧縮機において、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方部とを絶縁シート手段を介して縛りひもにて該モータプロテクタ手段とコイルエンド部とを一体化して固定し取りつけたことを特徴とする横形スクロール圧縮機。 A scroll compressor unit and an electric motor unit are housed in a horizontally-structured sealed container, and the scroll compressor unit includes a fixed scroll and an orbiting scroll that stand upright with a spiral wrap on a disc-shaped end plate. Engaging with an eccentric mechanism that is connected to a rotating shaft that horizontally incorporates the orbiting scroll, and orbiting the revolving scroll with respect to the fixed scroll without rotating. And a suction port that opens to the outer periphery, sucks gas from the suction port, moves around the compression chamber formed by both scrolls to reduce the volume, compresses the gas, and discharges the compressed gas from the discharge port In a horizontal scroll compressor, a direct cut machine with a motor circuit that energizes the motor coil due to an abnormal increase in motor current and abnormal increase in gas temperature The lower end surface of the motor protector means having the upper portion of the motor coil end portion is tied through the insulating sheet means, and the motor protector means and the coil end portion are integrally fixed and attached with a string. Horizontal scroll compressor.

モータステータ外縁部にコアーカット部を設け、該コアーカット部と前記密閉容器の内壁面との間にガス流路を形成し、該ガス流路部と掛り合うコイルエンド端部に請求項１記載のモータプロテクタ手段を絶縁シート手段を介して縛りひもにて取りつけたことを特徴とする横形スクロール圧縮機。 2. A coil cut portion is provided at an outer edge portion of the motor stator, a gas flow path is formed between the core cut portion and an inner wall surface of the sealed container, and a coil end end portion that engages with the gas flow path portion. A horizontal scroll compressor characterized in that the motor protector means is tied with a string through an insulating sheet means.

モータステータ外縁部にコアーカット部を上下方向と左右方向に４ヶ所ほぼ等分に設け、該コアーカット部と前記密閉容器の内壁面との間に上方部と両側端部に３ケ所のガス流路を、下端部に油通路を形成し、該上方部のガス流路部と側端部のガス流路部との中間位置となるコイルエンド端部に、請求項１記載のモータプロテクタ手段を絶縁シート手段を介して縛りひもにて取りつけたことを特徴とする横形スクロール圧縮機。 Four core cuts are provided on the outer edge of the motor stator at approximately four locations in the vertical and horizontal directions, and three gas flows are provided between the core cut and the inner wall surface of the hermetic container at the upper and both side edges. The motor protector means according to claim 1, wherein an oil passage is formed at a lower end portion, and the motor protector means according to claim 1 is provided at a coil end end portion which is an intermediate position between the upper gas passage portion and the side end gas passage portion. A horizontal scroll compressor characterized in that it is attached with a tie through an insulating sheet means.

吐出管のガス流出口近傍にあって、モータステータ外周部と密閉容器内壁面とにより円弧状のガス流路部を形成し、該ガス流路部と係合するモータコイルエンド上方部にモータプロテクタ手段を設置したことを特徴とする請求項１記載から請求項３記載の横形スクロール圧縮機。 Near the gas outlet of the discharge pipe, an arc-shaped gas flow path is formed by the outer periphery of the motor stator and the inner wall surface of the sealed container, and the motor protector is disposed above the motor coil end that engages with the gas flow path. 4. A horizontal scroll compressor according to claim 1, further comprising means.

作動ガスがヘリウムガスを用いた横形ヘリウム用スクロール圧縮機において、モータ電流の異常増加とガス温度の異常増加によりモータコイルを通電せしめるモータ回路をダイレクトカット機能を有するモータプロテクタ手段の下端面とモータコイルエンド部の上方部とを絶縁シート手段を介して縛りひもにて該モータプロテクタ手段とコイルエンド部とを一体化して固定し取りつけたことを特徴とする横形ヘリウム用スクロール圧縮機。
In a horizontal helium scroll compressor using helium gas as the working gas, the motor circuit for energizing the motor coil due to abnormal increase in motor current and abnormal increase in gas temperature is connected to the lower end surface of the motor protector means having a direct cut function and the motor coil A scroll compressor for horizontal helium characterized in that the upper portion of the end portion is tied through an insulating sheet means and the motor protector means and the coil end part are integrated and fixed with a string.