JP2016031024A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で密閉容器から吐出される冷媒の油含有率を低減することのできる密閉型電動圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機は、密閉容器1と、固定スクロール4、固定スクロールとで圧縮室9を形成する旋回スクロール3、及び、圧縮室にて圧縮された冷媒を密閉容器内の吐出圧力空間に吐出する吐出口4c、を有する圧縮機構部2と、回転子15及び固定子16を有し、圧縮機構部を駆動する電動機部7と、回転子の回転力を旋回スクロールに伝達するクランク軸5と、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部12と、圧縮機構部と回転子との間に位置するとともにクランク軸に設けられ金属が充填されたウェイト部15e及び空隙を有する内部空間30を備えたバランスウェイトと、を備え、バランスウェイトは内部空間から径方向外側に向かってバランスウェイトを貫通する貫通穴25を有する。【選択図】図1
Description
本発明は圧縮機に関する。
特許文献1の圧縮機は、密閉容器内に圧縮機構部並びに圧縮機構部の下方に設けた圧縮機構部を駆動するため固定子及び回転子からなる電動機部と、電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するためのクランクシャフトと、を備える。更に、密閉容器内の下部に設けた油溜りの油をクランクシャフトに設けた貫通孔を通じてクランクシャフトの軸受部や圧縮機構部の摺動部に供給する給油機構を備える。
油は給油機構によって軸受部や圧縮機構部の摺動部に給油され、摺動部の円滑な動作を確保する。また、圧縮機構部で圧縮された冷媒は、密閉容器と電動機部の間の流路を通って電動機部の下部に設けられた油貯留部の上部空間に流入し、電動機部の固定子と回転子の間のエアギャップや、回転子の内部に軸方向に設けられた貫通孔を通り、吐出パイプから密閉容器の外に吐出される。この際、軸受部や圧縮機構部の摺動部に供給された油は、重力及び冷媒の流れによって下方に移動して、油溜りに回収される。しかし、冷媒は常時油と接触し、クランクシャフトに固定された回転子の回転に伴い密閉容器内部で撹拌され、冷媒が微細化した油を含んでしまう。冷媒が密閉容器から吐出される際に、冷凍サイクルに油を持ち込んでしまうことで、冷凍サイクル中での配管圧力損失の増大や凝縮機や蒸発機等の熱交換器での熱交換効率の低下を生じさせる。
特許文献1では、密閉型電動圧縮機において、圧縮機構部を駆動する電動機部の固定子の両側エンドコイルより、回転子の両側に設置されたバランスウェイトの先端部外周面が、全周にわたって突出する。このような構造により、回転子の回転に伴う撹拌作用を抑制することで、密閉容器から冷凍サイクルへの油吐出量を低減する。
一方、特許文献2の密閉型電動圧縮機では、圧縮機構部を駆動する電動機部の回転子の上端面に油分離ブロックを取り付け、更に、油分離ブロックに密閉容器下部から上昇した油粒と冷媒ガスとの混合体が流入するガイド孔が設けられる。このような構造により、回転子の撹拌によって微細化した油と冷媒の混合体を固定子から突出したエンドコイルへ衝突させ、油と冷媒ガスを分離する。
しかしながら、特許文献1の密閉型電動圧縮機では、回転子の回転に伴う撹拌作用を抑制することで密閉容器から冷凍サイクルへの油吐出量を低減させる効果はあるが、バランスウェイトが円筒形状であるため、軸受部給油後に軸受部からクランクシャフトを伝って落下する油や、回転子内部を軸方向に貫通する流路を通って上昇した油がバランスウェイト内に溜まり、吐出パイプ側へ吹き上がることで、密閉容器から吐出される冷媒に含まれる油の含有率を増加させてしまう。
また、特許文献2の密閉型電動圧縮機では、回転子内部を軸方向に貫通する流路を通って密閉容器下部から上昇した油を排出するためのガイド部が、油分離板やスペーサ、油分離ブロック等の複数の部材から構成されているため、部品点数が増加するとともに、組立時の作業工程数が増加するためコストを増大させる。
本発明は、簡易な構成で密閉容器から吐出される冷媒の油含有率を低減することができる密閉型電動圧縮機を提供することを課題とする。
本発明の圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール、固定スクロールとで圧縮室を形成する旋回スクロール、及び、圧縮室にて圧縮された冷媒を密閉容器内の吐出圧力空間に吐出する吐出口、を有する圧縮機構部と、回転子及び固定子を有し、圧縮機構部を駆動する電動機部と、回転子の回転力を旋回スクロールに伝達するクランク軸と、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、密閉容器内に冷媒を導く吸込口と、密閉容器外に圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出口と、圧縮機構部と回転子との間に位置するとともにクランク軸に設けられ金属が充填されたウェイト部及び空隙を有する内部空間を備えたバランスウェイトと、を備え、バランスウェイトは内部空間から径方向外側に向かってバランスウェイトを貫通する貫通穴を有する。
本発明によれば、簡易な構造で密閉容器から吐出される冷媒の油含有率を低減した密閉型電動圧縮機を提供することができる。
本発明の圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール、固定スクロールとで圧縮室を形成する旋回スクロール、及び、圧縮室にて圧縮された冷媒を密閉容器内の吐出圧力空間に吐出する吐出口、を有する圧縮機構部と、回転子及び固定子を有し、圧縮機構部を駆動する電動機部と、回転子の回転力を旋回スクロールに伝達するクランク軸と、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、密閉容器内に冷媒を導く吸込口と、密閉容器外に圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出口と、圧縮機構部と回転子との間に位置するとともにクランク軸に設けられ金属が充填されたウェイト部及び空隙を有する内部空間を備えたバランスウェイトと、を備え、バランスウェイトは内部空間から径方向外側に向かってバランスウェイトを貫通する貫通穴を有する。回転子の回転により、貫通孔を通して油と冷媒の混合体をバランスウェイトから放出してエンドコイル等に衝突させ、油や冷媒ガスを吐出管付近の空間で吹き上がらせることなく油と冷媒ガスを分離させることができる。従って、簡易な構造で密閉容器から吐出される冷媒の油含有率を低減することができる。
以下、本発明の第1実施例について図1から図5を用いて説明する。図1に示すスクロール圧縮機は、密閉容器1内に、圧縮機構部2及び電動機部7がクランクシャフト5を介して連結して収納される。圧縮機構部2は、固定スクロール4の渦巻状ラップ4a、旋回スクロール3の渦巻状ラップ3aをそれぞれ互いに噛み合せることで形成される圧縮室9を有し、さらに、旋回スクロール3の自転を阻止し旋回運動させるための自転阻止部材であるオルダムリング8と、固定スクロール4と結合されクランクシャフト5の回転を支持する軸受を具備するフレーム6により構成される。電動機部7は、回転子15と固定子16を備える。回転子15には、圧縮機構部との回転バランスを保つための上バランスウェイト15a及び下バランスウェイト15bが締結される。また、密閉容器1の底部の油溜り12に冷凍機油等の潤滑油13を貯留する。密閉容器1には、蓋体11を貫通して吸込管14が設けられ、さらに、密閉容器1の筒部を貫通して吐出管17が設けられる。吐出管17は、フレーム6の直下に密閉容器1内の中心方向に向かって設けられる吐出孔と連通する。
次に、スクロール圧縮機の圧縮作用について説明する。回転子15は固定子16が発生する回転磁界により回転力が与えられる。回転子15に固定されたクランクシャフト5は回転子15の回転に伴い回転動作を行い、旋回スクロール3はオルダムリングリング8の作用により自転することなく偏心回動(公転)する。旋回スクロール3の偏心回動により、吸込管14を介して吸込み室10から吸い込まれた冷媒は圧縮室9で徐々に圧縮され、吐出口4cから密閉容器1の中に放出される。
クランクシャフト5の下端は密閉容器1の底部の油溜り12へ延びる。クランクシャフト5は貫通孔5aを備え、貫通孔5aを通して潤滑油13を各軸受部及び摺動面へ供給するとともに、圧縮室9に油膜を形成することによって圧縮時の冷媒の洩れを低減させる。そのため、吐出口4cから密閉容器1の中に放出された冷媒にはミスト化した潤滑油13が含まれる。
次に、図2から図5を参照して、圧縮機構部2の吐出口4cから密閉容器1内に放出された冷媒及び潤滑油13の流れを示す。図2において実線矢印は潤滑油13の流れを示し、点線矢印は吐出口4cから密閉容器1内に放出された冷媒の流れを示す。図4は圧縮機構部2を下から見た断面図である。図5は電動機部7を下から見た断面図である。
吐出口4cから密閉容器1内に放出されたミスト状の潤滑油13を含んだ冷媒は、圧縮機構部2の外周部に設けられた吐出ガス流路20を通って圧縮機構部2の下方の空間(電動機部7の上部空間22)へ導かれる。この過程において、冷媒に含まれる潤滑油13の一部が分離され、密閉容器1の内面等を伝わって密閉容器1下部の油溜り12へ貯留される。さらに、冷媒は電動機部7の外周に設けられた流路21を通って電動機部7の下部空間23に導かれる。この過程で、冷媒に含まれる潤滑油13の一部がさらに分離され、密閉容器1の内面などを伝わって密閉容器1下部の油溜り12へ貯留される。冷媒は、その後流れる方向が反転し、電動機部7の回転子15と固定子16の間の隙間であるエアギャップ19や回転子内部を軸方向に貫通する流路24を通り、電動機部7の上方の空間22へ導かれる。
この際、冷媒は、分離できなかった油に加えて、電動機部7の下方の空間23にて油溜り12に貯留された潤滑油13に接触するため、クランクシャフト5及び回転子15の回転に伴いミスト化した潤滑油13も含んでしまう。すなわち、エアギャップ19又は回転子内部を軸方向に貫通する流路24を通り、電動機部7の上方の空間22へ導かれる際、冷媒にはミスト化した潤滑油13が含まれる。
回転子15の上下端面には、クランクシャフト5及び旋回スクロール3の偏心回動に伴って生じる不釣り合い力を相殺し、圧縮機の振動を低く保つための平衡部品であるバランスウェイト15が設置される。バランスウェイト15は、電動機部7の上方の空間22において、回転子15の回転に伴う油のミスト化を抑制するため、先端部外周面が全周にわたって上エンドコイル16aよりも上方に突出して形成される。バランスウェイト15は、ほぼ半周分が金属によって充填されたウェイト部15eを有する。ウェイト部15eを除く部分は、回転子内部を軸方向に貫通する流路である回転子内流路24と電動機部7の上方の空間22とを連通する空隙であるバランスウェイト内部空間30を構成する。
ここで本実施例では、図3に示すように、上バランスウェイト15aに、バランスウェイト内部空間30から径方向外側に向かって上バランスウェイト15aを貫通し、バランスウェイト内部空間30とエンドコイル16a付近の空間31とを連通する径方向貫通孔25を備える。このような構成により、回転子15の回転によって、径方向貫通孔25を通して油と冷媒の混合体をバランスウェイト15から放出してエンドコイル16a等へ衝突させることにより、軸受部給油後に軸受部からクランクシャフト5を伝って落下した油や回転子内流路24を通って上昇した油を含む冷媒ガスを吐出管17付近の空間で吹き上がらせることなく、油と冷媒ガスを分離させることができる。
また、径方向貫通孔25を回転子上端面32にも開口するように形成するため(上バランスウェイト15aのクランク軸方向下方にも開口するように形成するため)、バランスウェイト15の成形後に径方向貫通孔25の孔明け加工を施す必要がなくなる。すなわち、亜鉛ダイキャスト等の金型鋳造法での製作において、型合わせ面となる回転子上端面32に径方向貫通孔25を設けることにより、バランスウェイト15の成形と同時に、径方向貫通孔25を構成することができる。さらに、油分離板やスペーサ、油分離ブロック等の部材を付加することなく径方向貫通孔25を形成することができるため、組立時の作業工程数やコストを増加させずに、密閉容器から吐出される冷媒の油含有率を低減した密閉型電動圧縮機を提供することができる。
本発明の第2実施例について説明する。第2実施例は、次に述べる点については第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一である。図6は本実施例の密閉型電動圧縮機のバランスウェイト15a部を示した斜視図である。
図6に示すように、径方向貫通孔25に接するように、バランスウェイトの内側面15dからクランク軸側に向かう(径方向内側に向かう)突起40を備える。突起40は径方向貫通孔25に対して回転子の回転方向と反対側に配置する。図7は突起40の部分を拡大して示した上面図である。突起幅40aは、機械的強度を確保するため、バランスウェイト側面肉厚15fと同等に設定する。また突起の開口幅(奥行き)40bは、バランスウェイトの内側面15dに付着した油滴を収集するのに十分な長さが好ましく、本実施例では、バランスウェイト側面肉厚165fの約3倍に設定した。突起40より、バランスウェイトの内側面15dに付着して周方向に流れる油を衝突させることで、径方向貫通孔25から油が排出されやすくなる。
本発明の第3実施例について説明する。第3実施例は、次に述べる点については第2実施例と相違するものであり、その他の点については第2実施例と基本的には同一である。図8は本実施例の密閉型電動圧縮機のバランスウェイト15a部を示した斜視図である。
図8に示すように、径方向貫通孔25に接するように、バランスウェイトの内側面15dからクランク軸側に向かう(径方向内側に向かう)突起41を備える。突起41は、さらに、バランスウェイトの内側面15dから径方向内側に向かって回転子の回転方向に傾斜する。図9は、突起41を拡大して示した上面図である。突起41の傾斜角度41aを径方向貫通孔25に対して90°と設定した。また、バランスウェイトの内側面15dと突起との開口幅41bは、バランスウェイトの内側面15dに付着した油滴を収集するのに十分な長さが好ましく、本実施例においてはバランスウェイト側面肉厚15fの約3倍に設定した。突起41により、バランスウェイトの内側面15dに付着して周方向に流れる油を径方向貫通孔25へ導くことができ、エンドコイル16a側への油の排出を促すことができる。
1・・・密閉容器、2・・・圧縮機構部、3・・・旋回スクロール、3a・・・旋回スクロール3の渦巻状ラップ、3b・・・旋回スクロール鏡板、4・・・固定スクロール、4a・・・固定スクロール4の渦巻状ラップ、4b・・・固定スクロール吸込口、4c・・・固定スクロール吐出口、5・・・クランク軸、5a・・・クランク軸油孔、6・・・フレーム、7・・・電動機部、8・・・オルダムリング、9・・・圧縮室、10・・・吸込室、11・・・密閉容器の蓋体、12・・・油溜り、13・・・潤滑油、14・・・吸込管、15・・・回転子、15a・・・上バランスウェイト、15b・・・下バランスウェイト、15c・・・上バランスウェイトの外側面、15d・・・上バランスウェイトの内側面、15e・・・ウェイト部、15f・・・バランスウェイト側面肉厚、16・・・固定子、16a・・・エンドコイル、17・・・吐出管、18・・・油分離板、19・・・エアギャップ、20・・・吐出ガス流路、21・・・複数の流路、22・・・電動機部7の上方の空間、23・・・電動機部7の下方の空間、24・・・回転子内流路、25・・・径方向貫通孔、30・・・バランスウェイト内部空間、31・・・エンドコイル16a付近の空間、32・・・回転子上端面、40・・・突起、40a・・・突起幅、40b・・・突起高さ、41・・・突起、41a・・・傾斜角度、41b・・・開口幅
Claims (4)
- 密閉容器と、
固定スクロール、前記固定スクロールとで圧縮室を形成する旋回スクロール、及び、前記圧縮室にて圧縮された冷媒を前記密閉容器内の吐出圧力空間に吐出する吐出口、を有する圧縮機構部と、
回転子及び固定子を有し、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記回転子の回転力を前記旋回スクロールに伝達するクランク軸と、
前記密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、
前記密閉容器内に冷媒を導く吸込口と、
前記密閉容器外に前記圧縮室で圧縮された冷媒を吐出する吐出口と、
前記圧縮機構部と前記回転子との間に位置するとともに前記クランク軸に設けられ、金属が充填されたウェイト部及び空隙を有する内部空間を備えたバランスウェイトと、
を備え、
前記バランスウェイトは、前記内部空間から径方向外側に向かって前記バランスウェイトを貫通する貫通穴を有する
ことを特徴とする圧縮機。 - 請求項1において、
前記貫通穴は、さらに、前記内部空間から前記クランク軸方向下方に向かって貫通する
ことを特徴とする圧縮機 - 請求項1又は2において、
前記貫通穴の前記回転子の回転方向と反対側に前記バランスウェイトの内側面から径方向内側に向かう突起を有する
ことを特徴とする圧縮機。 - 請求項3において、
前記突起は前記バランスウェイトの内側面から径方向内側に向かって前記回転子の回転方向側に傾斜する
ことを特徴とする圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014152491A JP2016031024A (ja) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014152491A JP2016031024A (ja) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016031024A true JP2016031024A (ja) | 2016-03-07 |
Family
ID=55441560
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014152491A Pending JP2016031024A (ja) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016031024A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022201300A1 (ja) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
WO2022208739A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 |
-
2014
- 2014-07-28 JP JP2014152491A patent/JP2016031024A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022201300A1 (ja) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
JP7399347B2 (ja) | 2021-03-23 | 2023-12-15 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
WO2022208739A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 |
JP7391266B2 (ja) | 2021-03-31 | 2023-12-04 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160407 |