JP2006342674A

JP2006342674A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP2006342674A
Application number: JP2005166322A
Authority: JP
Inventors: Shuji Hasegawa; 修士長谷川; Mutsunori Matsunaga; 睦憲松永; Satoshi Nakamura; 聡中村; Masaru Otawara; 優太田原; Yoshinobu Yosuke; 義信除補
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】本発明は冷凍および空調用等のスクロール圧縮機に関し、本発明の課題は、油上り低減を図った信頼性の高い圧縮機を提供することにある。
【解決手段】前記課題は、密閉容器内に圧縮機機構部と電動機部と油溜め部を備えた圧縮機において、圧縮機機構部を駆動するための駆動軸に取付けられたバランスウエイトと、圧縮機機構部と電動機部の間に位置する吐出管を仕切る仕切り板を設けることによって達成され、本発明によれば、バランスウエイトと吐出管との間の空間に水平な仕切り板を設けることで、圧縮機構部と電動機部との間の中部空間において、仕切り板より下のバランスウエイトの位置する中部下部空間と、仕切り板より上に位置する吐出管の位置する中部上部空間とに分割することができ、バランスウエイトによる下部空間の気流の乱れが吐出管に影響を与えないため、油上りを抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はスクロール圧縮機構を有する密閉型スクロール流体機械に関する。

駆動軸を電動機部両端の主軸受部と副軸受部で支持した構造のスクロール流体機械において、圧縮機構部と電動機部との間の空間に駆動軸に連結されたバランスウエイト周りの気流の乱れを抑えるためのカバーを取付けられた構造は特開２００４−２９３５３０号公報に記載されているものが知られている。

特開２００４−２９３５３０号公報

特願２００４−２９３５３０号公報に記載の構造は、主軸受と電動機部の間に位置する駆動軸に連結されたバランスウエイトにより冷媒ガスと油の流れを乱さないために、バランスウエイトカバーをバランスウエイトの周りに設けている。本構造により、バランスウエイトによる気流の乱れが抑えられ油上り低減に効果がある。しかしながら、本構造ではバランスウエイトカバー外側の気流の乱れにより吐出管より油が出ていく構造となっている。また、バランスウエイトとバランスウエイトカバーが近接しているため、バランスウエイトとバランスウエイトカバーの間に撹拌損失が生まれる。

本発明では、バランスウエイトと吐出管との間の空間に水平な仕切り板を設けることで、圧縮機構部と電動機部との間の中部空間において、仕切り板より下のバランスウエイトの位置する中部下部空間と、仕切り板より上に位置する吐出管の位置する中部上部空間とに分割することができ、バランスウエイトによる下部空間の気流の乱れが吐出管に影響を与えないため、油上りを抑えることができる。

本発明によれば、油上り低減を図った信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することが可能となる。

以下、本発明のスクロール圧縮機の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例である、スクロール圧縮機の断面図である。密閉容器７内には、上方に圧縮機構部１２０、中央に電動機部６、下方に油溜め７０３が配設されている。したがって、圧縮機構部１２０と電動機部６とにより密閉容器７内は、圧縮機構部１２０より上の上部空間７０４と、圧縮機構部１２０と電動機部６との間の中部空間７０５と、電動機部６より下の下部空間７０６との三つの空間に分割される。

圧縮機構部１２０では、台板１０１に渦巻き状のラップ１０２を直立した固定スクロール１と、台板２０１に渦巻き状のラップ２０２を直立した旋回スクロール２を、ラップ１０２、２０２を互いに噛み合わせて圧縮機構が形成され、固定スクロール１には吸入口１０３、吐出口１０４が設けられている。固定スクロール１はフレーム４にボルトにより締結されている。

電動機部６は密閉容器７に固定されたステータ６０１と駆動軸３に締結されたロータ６０２よりなる。

駆動軸３は先端にクランクピン３０１を備え、該クランクピン３０１が旋回スクロール２の台板２０１の下方に突設したボスに挿入されている。ボス内には旋回軸受２１０が設けられており、クランクピン３０１と摺動する構造となっている。駆動軸３は、電動機上部に備えた主軸受４０１及び電動機下部に備えた副軸受８に支持されており、下端部には給油ポンプ９が取付られている。給油ポンプ９は、ポンプ下端から油溜め７０３の油を吸い込み、駆動軸３内に形成されている油通路３０２へ連通する構造となっている。

密閉容器内壁に密着しているフレーム４には主軸受４０１が嵌合されており、主軸受４０１はスラスト受け部材４０３と共に覆われている。スラスト受け部材４０３は主軸受下から押えるようにフレーム４に取付けられている。本発明の実施例である仕切り板４０５は、スラスト受部材４０３と共にフレーム４にボルト４０４にて締結しており着脱可能となっている。仕切り板４０５は水平で密閉容器内壁近くまで伸びている。フレーム４下部の主軸受下には、給油ポンプ９により駆動軸内部の油通路３０２を通った油が軸受に供給したあと、油溜め７０３に返るための排油パイプ４０２が、フレームに嵌合されている。したがって仕切り板４０５は、外周部に排油パイプ４０２を通すための切り欠きを持っている。図３に本発明の実施例である、仕切り板の図を示す。

電動機部６の回転により駆動軸３のクランクピン３０１が偏心回転すると、旋回スクロール２は背面に位置するオルダム継手５の自転防止機構により固定スクロール１に対し自転せずに旋回運動を行う。その旋回運動により生じる不釣り合い力を打ち消すため、駆動軸３には主軸受４０１と電動機部６の間にバランスウエイト３０３を、駆動軸３に締結されているロータ６０２下部にはロータバランスウエイト３０４が取り付けられている。

バランスウエイト３０３は、前記仕切り板４０５の下方に位置している。

旋回運動により固定スクロール１と旋回スクロール２のラップにより形成された密閉室は中央部へ移動しながら容積を減少してガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口１０４より吐出室に吐出する。吐出室に吐出されたガスは、圧縮機構部１２０及び電動機部６の周囲を循環したのち、密閉容器に取付けられている吐出管７０１から圧縮機外へ放出される。

吐出管７０１は、圧縮機構部１２０と電動機部６の間に位置しており、前記仕切り板４０５よりも上方に位置している。

副軸受８は、圧縮機構部１２０に対し電動機部６を挟んだ反対側に位置しており、ハウジング８０１に副軸受８を備えた構造となっている。副軸受８は下フレーム８０１を介して密閉容器７に固定されている。

次に図２において圧縮機構部１２０より吐出されたガスと油の流れについて説明する。

冷媒ガスは、吸入管７０２より固定スクロール１の吸入口１０３より圧縮機構部１２０へ流入する。圧縮機構部１２０にて圧縮された冷媒ガスは吐出口１０４から上部空間７０４へ放出され、フレーム４外周と密閉容器７内壁の隙間から中部空間７０５へ移行する。中部空間７０５の冷媒ガスの一部は、仕切り板４０５外周と密閉容器７との隙間より中部下部空間７０８及び下部空間７０６へ移動し電動機部６の冷却に使われるが、大部分は中部上部空間７０７に位置する吐出管７０１より圧縮機外へ放出される。

油溜め７０３にある油は、駆動軸３の回転により給油ポンプ９から吸い上げられ、油通路３０２を通り旋回軸受２１０へ給油される。旋回軸受２１０を通過したあと、主軸受４１０へ給油され、大部分は排油パイプ４０２により油溜め７０３へ返油される。また一部の油はスラスト受部材４０３内径と駆動軸３外径との隙間を通り、仕切り板４０５下のバランスウエイト３０３の位置する中部下部空間７０８へ移動する。

したがって、仕切り板４０５下の中部下部空間７０８では冷媒ガスと油がバランスウエイト３０３により撹拌され気流の乱れを作っている。また電動機部下部の下部空間７０６では密閉容器７内壁とステータ外周通路６０３を通過した冷媒ガスの勢いで、油溜め７０３より油が吹き上げられている。吹き上げられた冷媒ガス及び油は、ロータバランスウエイト３０４及びバランスウエイト３０３により撹拌されている。以上の撹拌により、仕切り板４０５下の空間では、気流の乱れが様々な形で発生している。

本構造では、仕切り板４０５を水平に密閉容器７の内壁近くまで設けることにより、中部下部空間７０８及び下部空間７０６で発生する気流の乱れは、仕切り板４０５により遮られ、比重の軽い冷媒ガスのみが前記仕切り板外周と密閉容器内壁の間を通過し、中部上部空間７０７へ移行し、吐出管７０１より排出され、比重の重い油は下部空間７０６に留まることとなる。したがって、吐出管７０１の位置する中部上部空間７０７においては、中部下部空間７０８及び下部空間７０６でのバランスウエイト３０３及びロータバランスウエイト３０４による冷媒ガスと油による気流の乱れの影響を非常に少なくすることができ、冷媒ガスと共に流出する、油を減らし、いわゆる油上りを低減できる。

その結果、油上り低減により信頼性の高い圧縮機を提供することが可能となる。

本発明の第一の実施例であり、スクロール圧縮機の断面図を示す。本発明の第一の実施例であり、スクロール圧縮機の図であり、冷媒ガスと油の流れを示す。本発明の第一の実施例であり、仕切り板の図を示す。

符号の説明

１…固定スクロール、１０１…台板、１０２…ラップ、１０３…吸入口、１０４…吐出口、１２０…圧縮機構部、２…旋回スクロール、２０１…台板、２０２…ラップ、２１０…旋回軸受、３…駆動軸、３０１…クランクピン、３０２…油通路、３０３…バランスウエイト、３０４…ロータバランスウエイト、４…フレーム、４０１…主軸受、４０２…排油パイプ、４０３…スラスト受部材、４０４…ボルト、４０５…仕切り板、５…オルダム継手、６…電動機部、６０１…ステータ、６０２…ロータ、６０３…ステータ外周通路、７…密閉容器、７０１…吐出管、７０２…吸入管、７０３…油溜め、７０４…上部空間、７０５…中部空間、７０６…下部空間、７０７…中部上部空間、７０８…中部下部空間、８…副軸受、８０１…ハウジング、８０２…下フレーム、９…給油ポンプ。

Claims

密閉容器内部に、固定スクロール、旋回スクロール及びフレームを組合わせてなる圧縮機構部と、コイルエンドを有するステータ及びロータからなる電動機部とを配置し、駆動軸のクランク部を旋回スクロールに連結し、電動機と旋回スクロールの間に主軸受部と、電動機部より下端に設けた副軸受部により駆動軸を支持し、主軸受下に駆動軸に連結されたバランスウエイトが配置され前記バランスウエイトより上側に圧縮ガス流体が吐出される吐出管を備えたスクロール圧縮機において、前記バランスウエイトと吐出管との間に仕切り板を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。