JPH0886292A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑油の飛散、流出を抑制して信頼性、成績
係数の高いものとする。 【構成】 軸受部分を潤滑、冷却して油回収容器２８に
回収された潤滑油Ｍは、クランク軸１２の回転による偏
芯重り２９の回転に引きずられて移動すると同時に、そ
の遠心力によって油回収容器２８の外周壁部に向かって
移動するが、移動した潤滑油Ｍが油回収容器２８に逆流
した場合、偏芯重り２９の端面部に形成したクランク軸
１２の軸方向に対して上方に傾斜する傾斜面３３によっ
て、潤滑油Ｍを油回収容器２８の外周壁部に移動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房装置、冷蔵庫な
どの冷却装置に用いる圧縮機、例えばスクロール圧縮
機、ロータリー圧縮機のような密閉型電動圧縮機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】冷暖房装置、冷蔵庫などの冷却装置に用
いる密閉型電動圧縮機として従来提案されているものに
ついて、図９を参照してその構成を説明する。

【０００３】図９において、圧縮機構部１０１は、固定
渦巻羽根１０２を有する固定スクロール１０３、旋回渦
巻羽根１０４を旋回鏡板１０５の上に形成した旋回スク
ロール１０６、および旋回スクロール１０６の自転を阻
止するオルダムリング１０７とから構成されており、固
定スクロール１０３は、軸受部材１０８とともに密閉容
器１０９に固定されている。旋回スクロール１０６の旋
回鏡板１０５において、旋回渦巻羽根１０４が設けられ
ている面と反対側の面には旋回スクロール軸１１０が設
けられ、この旋回スクロール軸１１０は、軸受部材１０
８と副軸受部材１１１とによって回転自在に支持された
クランク軸１１２の上端に形成された偏芯穴部１１３に
嵌入されている。軸受部材１０８と副軸受部材１１１と
の間には、密閉容器１０９に固定された固定子１１４
と、クランク軸１１２に固定されてクランク軸１１２と
ともに回転する回転子１１５とかになる電動機部１１６
が配設されている。

【０００４】密閉容器１０９の内部は、圧縮機構部１０
１により圧縮された高圧冷媒ガスを吐出する吐出口１１
７が設けられている吐出口側室１１８と、電動機部１１
６が設置されている電動機側室１１９とに、圧縮機構部
１０１によって仕切られ、この吐出口側室１１８と電動
機側室１１９とは、圧縮機構部１０１に設けた連通口１
２０によって連通されている。

【０００５】以上のように構成されていることにより、
吸入管１２９より吸入された低圧冷媒ガスは圧縮機構部
１０１で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、吐出口側室１
１８へ吐出された高圧冷媒ガスは、連通口１２０を通過
して電動機側室１１９へ流入し、その主流は矢印のよう
に下向きとなっている。電動機部１１６の固定子１１４
の外周には、連通口１２０とほぼ同軸状で密閉容器１０
９に対して上下方向の切欠部１２１が設けられているの
で、下向きの高圧冷媒ガスの主流は、この切欠部１２１
を通過して密閉容器１０９の下部に達し、その後、固定
子１１４の下部を通り、電動機部１１６の固定子１１４
と回転子１１５との隙間を通過し、圧縮機構部１０１の
下部に設けられた吐出ガス通路１２２を通り、最終的に
は吐出管１２３より密閉容器１０９の外部へ吐出され
る。

【０００６】一方、クランク軸１１２の下端には潤滑油
ポンプ１２４が設置され、この潤滑油ポンプ１２４は、
クランク軸１１２の回転に伴って、密閉容器１０９の底
部に設けた潤滑油溜１２５に溜められている潤滑油を、
クランク軸１１２の中心部に形成した連通路１２６を経
て圧縮機構部１０１へ汲み上げる。連通路１２６を経由
した潤滑油の大半は、旋回スクロール軸１１０を潤滑し
て主軸受１２７を潤滑したのち、油回収容器１２８の上
部より吐出されて油回収容器１２８内に回収される。

【０００７】この油回収容器１２８に回収されて溜めら
れた潤滑油は、クランク軸１１２に一体に取り付けた釣
合をとるための偏芯重り１２９の回転により撹伴されて
遠心力が付与され、この遠心力の作用により、油回収容
器１２８に設けた部屋１３０へ連通孔１３１を通って押
し出される。ついで、潤滑油はさらにこの部屋１３０の
中を押し上げられ、圧縮機構部１０１の軸受部材１０８
に設けた排油通路１３２の中を押し進んだのち、電動機
部１１６の固定子１１４の外周に設けた切欠部１２１と
ほぼ同位相の位置に排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の密閉型電動圧縮
機にあっては、油回収容器１２８の底部とクランク軸１
１２との間に間隙１３３が存在し、しかも偏芯重り１２
９による遠心力は偏芯重り１２９が存在しない部分では
徐々に弱まるので、潤滑油は油回収容器１２８の内部に
逆流し易く、また、偏芯重り１２９の端面は軸方向に垂
直な面で形成されているので、潤滑油ポンプ１２４から
汲み上げる潤滑油が多い場合、偏芯重り１２９の端面に
潤滑油が集まって油回収容器１２８とクランク軸１１２
との間隙１３３から下部へ流出し、この流出した潤滑油
は、電動機部１１６の回転子１１５によって撹伴されて
電動機側室１１９内で多量の油滴となって飛散すること
があった。

【０００９】また、圧縮機構部１０１より吐き出され、
連通口１２０を通って電動機側室１１９に導入された高
圧冷媒ガスは、飛散した多量の油滴と接触してこれを捕
集するので、多量の潤滑油を混入した高圧冷媒ガスが、
吐出ガス通路１２２を通って吐出管１２３より密閉容器
１０９の外部に排出され、この排出された高圧冷媒ガス
に混入されている潤滑油が原因となって、冷凍サイクル
中における配管圧力の損出が増加し、凝縮器や蒸発器な
どの熱交換器における熱交換効率の低下を招き、さらに
圧縮器の信頼性や成績係数の低下をもたらすという問題
点があった。

【００１０】本発明は、潤滑油の飛散、流出を抑制して
信頼性、成績係数の高い密閉型電動圧縮機を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の密閉型電動圧縮機においては、密閉容器内
に、圧縮機構部およびこの圧縮機構部をクランク軸を介
して駆動する電動機部を収納し、上記圧縮機構部の下部
には、上記クランク軸に取り付けた偏芯重りおよびこの
偏芯重りを囲撓する油回収容器を有する潤滑油回収部を
形成し、この潤滑油回収部に、回収した潤滑油を上記油
回収容器の外周壁部に移動させる移動手段を設けたもの
である。

【００１２】また、回収した潤滑油を油回収容器の外周
壁部に移動させる移動手段としては、偏芯重りの端面部
に、クランク軸の軸方向に対して上方に傾斜する傾斜面
を設けたり、偏芯重りの端面部に、クランク軸の半径方
向に対して傾斜する傾斜面を設けたり、偏芯重りは中心
部よりも外周部を肉厚とし、この偏芯重りの下端面に沿
って平行にした底部を油回収容器に設けたり、油回収容
器の外周壁部に段部を設けたり、あるいは、油回収容器
の外周部と偏芯重りの外端面との間隙部よりも小さい間
隙部を、油回収容器の底部と偏芯重りの下端面との間に
設けたりして形成することができる。

【００１３】

【作用】上記のように構成された密閉型電動圧縮機にあ
っては、軸受部分を潤滑、冷却して油回収容器に回収さ
れた潤滑油は、クランク軸の回転による偏芯重りの回転
に引きずられて移動すると同時に、その遠心力によって
油回収容器の外周壁部に向かって移動して潤滑油溜に還
流される。一方、偏芯重りが存在しない部分では、潤滑
油の回転速度が徐々に弱まって遠心力が小さくなるの
で、油回収容器の外周壁部に移動した潤滑油は油回収容
器の内側に向かって逆流してくるが、回収した潤滑油を
油回収容器の外周壁部に移動させる移動手段によって、
潤滑油は油回収容器の外周壁部に強制的に移動させられ
るので、油回収容器の底部から電動機部へ流出すること
はなくなる。

【００１４】また、油回収容器に逆流してきた潤滑油
は、偏芯重りの端面部に形成したクランク軸の軸方向に
対して上方に傾斜する傾斜面、あるいはクランク軸の半
径方向に対して傾斜する傾斜面によって油回収容器の外
周壁面の方向に移動させることができる。

【００１５】また、偏芯重りは中心部よりも外周部を肉
厚とし、この偏芯重りの下端面に沿う形状の底部を油回
収容器に設けると、電動機部と連通している油回収容器
とクランク軸との隙間は、高い位置となって潤滑油が流
出し難くなり、外周壁面に集まり易くなる。

【００１６】さらに、油回収容器の外周壁部に形成した
段部に潤滑油が溜まって電動機部に流出し難くなり、ま
た、油回収容器の外周部と偏芯重りの外端面との間隙部
よりも小さい間隙部を、油回収容器の底部と偏芯重りの
下端面との間に形成すると、油回収容器の底部に存在す
る潤滑油に遠心力が作用し易くなり、潤滑油が流出し難
くなる。

【００１７】

【実施例】本発明の密閉型電動圧縮機について、密閉型
電動スクロール圧縮機を実施例として図１ないし図８を
参照して説明する。

【００１８】図１において、圧縮機構部１は、固定渦巻
羽根２を有する固定スクロール３、旋回渦巻羽根４を旋
回鏡板５の上に形成した旋回スクロール６、および旋回
スクロール６の自転を阻止するオルダムリング７とから
構成されており、固定スクロール３は、軸受部材８とと
もに密閉容器９に固定されている。旋回スクロール６の
旋回鏡板５において、旋回渦巻羽根４が設けられている
面と反対側の面には旋回スクロール軸１０が設けられ、
この旋回スクロール軸１０は、軸受部材８と副軸受部材
１１とによって回転自在に支持されたクランク軸１２の
上端に形成された偏芯穴部１３に嵌入されている。軸受
部材８と副軸受部材１１との間には、密閉容器９に固定
された固定子１４と、クランク軸１２に固定されてクラ
ンク軸１２とともに回転する回転子１５とかになる電動
機部１６が配設されている。

【００１９】密閉容器９の内部は、圧縮機構部１により
圧縮された高圧冷媒ガスを吐出する吐出口１７が設けら
れている吐出口側室１８と、電動機部１６が設置されて
いる電動機側室１９とに、圧縮機構部１によって仕切ら
れ、この吐出口側室１８と電動機側室１９とは、圧縮機
構部１に設けた連通口２０によって連通されている。

【００２０】以上のように構成されていることにより、
吸入管２９より吸入された低圧冷媒ガスは圧縮機構部１
で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、吐出口側室１８へ吐
出された高圧冷媒ガスは、連通口２０を通過して電動機
側室１９へ流入し、その主流は矢印（図１参照）のよう
に下向きとなっている。電動機部１６の固定子１４の外
周には、連通口２０とほぼ同軸状で密閉容器９に対して
上下方向の切欠部２１が設けられているので、下向きの
高圧冷媒ガスの主流は、この切欠部２１を通過して密閉
容器９の下部に達し、その後、固定子１４の下部を通
り、電動機部１６の固定子１４と回転子１５との隙間を
通過し、圧縮機構部１の下部に設けられた吐出ガス通路
２２を通り、最終的には吐出管２３より密閉容器９の外
部へ吐出される。

【００２１】一方、クランク軸１２の下端には潤滑油ポ
ンプ２４が設置され、この潤滑油ポンプ２４は、クラン
ク軸１２の回転に伴って、密閉容器９の底部に設けた潤
滑油溜２５に溜められている潤滑油を、クランク軸１２
の中心部に形成した連通路２６を経て圧縮機構部１へ汲
み上げる。連通路２６を経由した潤滑油の大半は、旋回
スクロール軸１０を潤滑して主軸受２７を潤滑したの
ち、油回収容器２８の上部より吐出されて油回収容器２
８内に回収される。

【００２２】この油回収容器２８に回収されて溜められ
た潤滑油は、クランク軸１２の回転時の釣合をとるため
にクランク軸１２に一体に取り付けられ、油回収容器２
８により囲撓されている断面半円形の柱状の偏芯重り２
９（図３参照）の回転により撹伴されて遠心力が付与さ
れ、この遠心力の作用により、油回収容器２８に設けた
部屋３０へ連通孔３１を通って押し出される。ついで、
潤滑油はさらにこの部屋３０の中を押し上げられ、圧縮
機構部１の軸受部材８に設けた排油通路３２の中を押し
進んだのち、電動機部１６の固定子１４の外周に設けた
切欠部２１とほぼ同位相の位置に排出されて潤滑油溜２
５に還流される。なお、３３は偏芯重り２９の端面部に
形成した傾斜面で、クランク軸１２の軸方向に対して上
方に傾斜している。

【００２３】油回収容器２８部分の模式図を示す図２お
よび図２におけるＡ−Ａ線断面図を示す図３を参照して
油回収容器２８内での潤滑油の動きについて説明する。
なお、点Ｐは運転中の潤滑油の位置を示している。

【００２４】偏芯重り２９と油回収容器２８との間に存
在する潤滑油Ｍは、クランク軸１２の回転による偏芯重
り２９の回転に引きずられて移動すると同時に、その遠
心力によって油回収容器２８の外周壁部に向かって移動
し、連通孔３１より油回収容器２８の部屋３０に導入さ
れる。一方、偏芯重り２９が存在しない部分３４では、
潤滑油Ｍの回転速度が徐々に弱まって遠心力が小さくな
るので、油回収容器２８の外周壁部に移動した潤滑油Ｍ
は油回収容器２８の内側に向かって逆流してくる。この
逆流してきた潤滑油Ｍは、偏芯重り２９の端面部に当た
ると、傾斜面３３の存在により、油回収容器２８とクラ
ンク軸１２との間隙３５から電動機部１６に流出するこ
となく、クランク軸１２の回転により、上記傾斜面３３
に沿って上方に移動して偏芯重り２９の部分に集合する
ので、再び偏芯重り２９によって遠心力が付与されて油
回収容器２８の外周壁部に移動する。

【００２５】したがって、回転子１５による潤滑油Ｍの
飛散は防止され、排出する高圧冷媒ガスの中に混入され
る量も少なくなり、排出された高圧冷媒ガスに混入され
ている潤滑油が原因で惹起される冷凍サイクル中におけ
る配管圧力の損出、凝縮器や蒸発器などの熱交換器にお
ける熱交換効率の低下がなくなり、さらに圧縮機の信頼
性や成績係数の低下も起こらなくなる。

【００２６】また、図４および図５に示すように、偏芯
重り２９は断面扇形の柱状とし、その端面部にクランク
軸１２の半径方向に対して傾いている傾斜面３６を設け
ることもできる。この場合は、逆流してきて偏芯重り２
９の端面部に当接した潤滑油Ｍは、傾斜面３６の存在に
より外側、すなわち油回収容器２８の外周の方向に押し
出されるので、間隙３５より電動機部１６に流出するこ
とはなくなる。

【００２７】また、図６に示すように、偏芯重り２９は
断面半円形の柱状とし、クランク軸１２側の中心部から
外周部に向かって順次肉厚を厚くなるように下端面に傾
斜面３７を形成し、油回収容器２８の底部はこの傾斜面
３７に沿った円錐状底面３８にすると、油回収容器２８
の底部の形状が中高テーパー状となるので、底部に溜ま
った潤滑油Ｍは遠心力によりスムーズに油回収容器２８
の外周に移動させることができ、さらに間隙３５が高い
位置にあって潤滑油Ｍがこの間隙３５から流出し難くな
っている。なお、油回収容器２８の底部は円錐状の例を
説明したが、偏芯重り２９の下端面を階段状にして肉厚
を厚くしても同様の効果が得られる。

【００２８】また、図７に示すように、油回収容器２８
の外周壁に段部４０を設け、偏芯重り２９の外周部の上
部においては、油回収容器２８の内壁との間に比較的大
きな間隙部４１を形成し、下部においては小さな間隙部
４２を形成するようにすると、油回収容器２８の上部か
ら流れ込んだ潤滑油Ｍは、段部４０にいったん溜められ
るとともに、下の間隙部４２に存在する潤滑油は偏芯重
り２９による遠心力で段部４０に押し上げられる。した
がって、間隙３５より電動機部１６に流出する潤滑油は
なくなる。

【００２９】さらに、図８に示すように、油回収容器２
８の底部と偏芯重り２９の下端面との間隙部４３は、油
回収容器２８の外周部と偏芯重り２９の外端面との間隙
部４４よりも小さくすることもできる。この場合には、
外側の間隙部４３に大きな遠心力が働くので、下側の間
隙部４２から間隙３５を経て電動機部１６に潤滑油Ｍが
流出する惧れはなくなる。

【００３０】なお、以上説明した偏芯重りと油回収容器
とは適宜組み合わせることは可能であり、また以上は密
閉型電動スクロール圧縮機の例について説明したが、例
えば、密閉型ロータリ圧縮機のような他の密閉型電動圧
縮機に適用しても充分な効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、回収された潤滑油が、油回収容器とクラン
ク軸との間隙から電動機部に流出することはなく、クラ
ンク軸の回転による遠心力で的確に油回収容器の外周壁
面に移動するので、電動機部に流出して惹起される潤滑
油の飛散は防止され、排出する高圧冷媒ガスの中に混入
される量も少くなり、排出された高圧冷媒ガスに混入さ
れている潤滑油が原因で起こる冷凍サイクル中における
配管圧力の損出、凝縮器や蒸発器などの熱交換器におけ
る熱交換効率の低下がなくなり、さらに圧縮機の信頼性
や成績係数の低下も起こらなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における密閉型スクロール圧縮
機の断面図

【図２】同密閉型スクロール圧縮機の油回収部の模式図

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図

【図４】同密閉型スクロール圧縮機の油回収部の変形例
の模式図

【図５】図４のＢ−Ｂ線における断面図

【図６】同密閉型スクロール圧縮機の油回収部の他の変
形例の模式図

【図７】同密閉型スクロール圧縮機の油回収部の別の変
形例の模式図

【図８】同密閉型スクロール圧縮機の油回収部のさらに
別の変形例の模式図

【図９】従来における密閉型スクロール圧縮機の断面図

【符号の説明】

１ 圧縮機構部 ９ 密閉容器 １２ クランク軸 １６ 電動機部 ２８ 油回収容器 ２９ 偏芯重り ３３、３６、３７ 傾斜面 ３８ 円錐状底面 ４０ 段部 ４３、４４ 間隙部 Ｍ 潤滑油

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪川 正浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 阪井 学 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野洲 敏治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に、圧縮機構部およびこの圧
   縮機構部をクランク軸を介して駆動する電動機部を収納
   し、上記圧縮機構部の下部には、上記クランク軸に取り
   付けた偏芯重りおよびこの偏芯重りを囲撓する油回収容
   器を有する潤滑油回収部を形成し、この潤滑油回収部に
   は、潤滑油を上記油回収容器の外周壁部に移動させる移
   動手段を設けた密閉型電動圧縮機。
2. 【請求項２】 偏芯重りの端面部に、クランク軸の軸方
   向に対して上方に傾斜する傾斜面を設けて移動手段とし
   た請求項１記載の密閉型電動圧縮機。
3. 【請求項３】 偏芯重りの端面部に、クランク軸の半径
   方向に対して傾斜する傾斜面を設けて移動手段とした請
   求項１記載の密閉型電動圧縮機。
4. 【請求項４】 油回収容器の底部は、中心部よりも外周
   部を肉厚とした偏芯重りの下端面と平行にして移動手段
   とした請求項１ないし３のいずれかに記載の密閉型電動
   圧縮機。
5. 【請求項５】 油回収容器の外周壁部に段部を設けて移
   動手段とした請求項１ないし４のいずれかに記載の密閉
   型電動圧縮機。
6. 【請求項６】 油回収容器の外周部と偏芯重りの外端面
   との間隙部よりも小さい間隙部を、油回収容器の底部と
   偏芯重りの下端面との間に設けて移動手段とした請求項
   １ないし５のいずれかに記載の密閉型電動圧縮機。