JP2003161271A

JP2003161271A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2003161271A
Application number: JP2001356979A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ishii; 稔石井; Shin Sekiya; 慎関屋; Fumiaki Sano; 文昭佐野; Kiyoharu Ikeda; 清春池田; Takeshi Fushiki; 毅伏木; Teruhiko Nishiki; 照彦西木; Masao Tani; 谷　　真男; Yoshihide Ogawa; 喜英小川; Takashi Sehata; 崇史瀬畑
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】運転条件によっては、電動機の上部空間の圧
力が下部空間の圧力が低くなる場合があり、この場合、
回転子上下の圧力差に起因して、回転子とともに主軸が
上下に移動し、異音の発生や主軸上端の摩耗による揺動
軸受損傷といった問題点があった。【解決手段】密閉容器内に収納され、前記密閉容器外
より吸入した冷媒を圧縮して前記密閉容器内に吐出する
圧縮機構部と、前記密閉容器内に収納され、固定子と回
転子から構成されて主軸を介して前記圧縮機構部を駆動
する電動機部と、前記回転子と前記圧縮機構部の間に設
けられ、前記主軸の回転に伴って冷内向流を生じさせる
ファンと、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機、冷蔵
庫、冷凍機等の冷凍・空調装置に用いられる密閉型冷媒
圧縮機に係り、特に密閉容器内が吐出ガスの雰囲気とな
る高圧シェルタイプの密閉型冷媒圧縮機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、特開２０００−１６１２５４
号に示される従来の密閉型冷媒圧縮機の縦断面図であ
る。図において、１は固定スクロールであり、その外周
部がガイドフレーム１５にボルト（図示せず）締結によ
り固定されている。また台板部１ａの一方の面には板状
渦巻歯１ｂが形成されている。

【０００３】２は揺動スクロールであり、台板部２ａの
一方の面（図１２において上側）には固定スクロール１
の板状渦巻歯１ｂと組み合わされて圧縮室１ｄを形成す
る板状渦巻歯２ｂが形成されている。また台板部２ａの
板状渦巻歯２ｂと反対側の面の中央部には中空円筒形状
のボス部２ｆが形成されている。そして台板部２ａの板
状渦巻歯２ｂと反対側の面のボス部２ｆの外周部には、
コンプライアントフレーム３に一体的に形成されるスラ
スト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成さ
れている。

【０００４】ガイドフレーム１５はその外周面１５ｇが
焼嵌めや溶接等によって密閉容器１０に固着されている
ものの、その外周面には部分的にガイドフレーム切欠き
部１５ｃが設けられており、固定スクロール１の外周面
に設けられた固定スクロール切欠き部１ｈとともに、吐
出ポート１ｆから吐出される高圧の冷媒ガスを、吐出管
１７へ導くための通路を形成している。

【０００５】主軸４の揺動スクロール２側端部には、揺
動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に係合する、
主軸４の軸心とは偏心した軸心を有する円筒状の偏心軸
部４ｂが形成されている。また偏心軸部４ｂの根元には
鍔部４ｇが形成され、該鍔部４ｇに主軸バランスウェイ
ト４ｅが焼嵌められている。

【０００６】そして主軸４の他方の端部には、副フレー
ム６に形成される副軸受６ａと回転自在に係合する副軸
部４ｄが形成されており、この副軸部４ｄと前述した主
軸部４ｃとの間にバランスウェイト８ａ，８ｂを有する
電動機回転子８が焼嵌められている。前述した主軸バラ
ンスウェイト４ｅと合わせて３個のバランスウェイトに
よって静的および動的な釣り合いが図られている。

【０００７】主軸４、電動機回転子８および３個のバラ
ンスウェイト４ｅ、８ａ、８ｂとオイルパイプ４ｆにて
主軸アッセンブリーを構成し、この主軸アッセンブリー
は、鍔部４ｇの下端面がコンプライアントフレーム３に
接することで、軸方向に支持される。密閉容器１０の側
面にはガラス端子１０ｆが取り付けられており、密閉容
器に焼嵌め固定された電動機固定子７からのリード線が
接合されている。

【０００８】次に動作について説明する。低圧の吸入冷
媒ガスは吸入管１８から固定スクロール１および揺動ス
クロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂで形成される圧縮室
１ｄに入り、よく知られたスクロールの圧縮行程によっ
て、吸入冷媒ガスは高圧となり、固定スクロール１の吐
出ポート１ｆより密閉容器１０内に吐出される。吐出さ
れた高圧な冷媒ガスは密閉容器１０内空間１０ｄを吐出
ガス圧力（高圧）雰囲気とし、最終的に吐出管１７から
圧縮機外に放出される。

【０００９】密閉容器１０内に吐出された冷媒ガスは、
固定スクロール１の外周面に複数形成された固定スクロ
ール切欠き部１ｈ、およびガイドフレーム１５外周面の
ガイドフレーム切欠き部１５ｃを経由して、電動機固定
子７の上部に導かれる。

【００１０】また、ガイドフレーム切欠き部１５ｃ以外
の外周面で、ガイドフレーム１５は密閉容器１０内に焼
嵌め固定されており、電動機固定子７の外周にも、電動
機外周側流路７ａが形成されていて、電動機固定子７の
上部に導かれた吐出冷媒ガスは、電動機固定子に設けら
れた電動機外周側流路７ａを通過して、電動機固定子７
の下側に到達する。

【００１１】電動機固定子７の下側に到達した吐出ガス
は、その後電動機固定子７の内周面と電動機回転子８の
外周面のすきま(以降エアギャップと呼ぶ)を上昇し、ガ
イドフレーム１５と電動機（固定子７、回転子８から構
成される）との間の空間を経由して、吐出管１７より圧
縮機外へ吐き出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の高圧シェルタイ
プの密閉型冷媒圧縮機は、密閉容器内の上部に圧縮機構
部、下部に電動機部を配置しているので、吐出冷媒ガス
は固定スクロール切欠き１ｈやガイドフレーム切欠き１
５ｃと電動機固定子に設けられた切欠き７ａを下向きに
通過して、その後で電動機下部からエアギャップを上昇
し、吐出管１７より吐出されるが、電動機回転子の上下
での圧力の大小関係によっては、主軸が浮き上がり、ガ
イドフレーム１５などに衝突して異音が発生したり、あ
るいは、主軸上端が摩耗して揺動軸受損傷が発生したり
していた。

【００１３】すなわち、固定スクロール１の吐出ポート
１ｆから吐出された冷媒ガスが、密閉容器内を上記のよ
うに移動し、電動機の上側（圧縮機構部側）空間から切
欠き７ａを通って下側（密閉容器底部側）空間到達しエ
アギャプを通り、その後に吐出管から圧縮機外へ吐き出
されるため、標準一定速の同一条件など回転数が安定し
た連続運転条件では目立たないが、起動直後や運転負荷
が変動する場合などでは、瞬時に吐出ポート１ｆより吐
出される圧力が変動するので、切欠き７ａやエアギャッ
プを介して連通している電動機の上下空間の圧力は瞬時
には同じ圧力に追従できず電動機の上下に圧力差が生じ
やすくなっている。

【００１４】したがって、運転条件によっては、電動機
の下側空間の圧力が、上側空間の圧力より高くなる現象
が生じやすくなり、回転子を有する主軸が浮き上がる現
象が生じる。特に、吐出ガスの体積流量が多くなる可変
速対応での高速運転時では、体積流量が多くなるため、
下側空間の冷媒ガスはエアギャップのすきまを上向きに
通過しにくくなり、電動機回転子の下側空間の方が、上
側空間よりも高い圧力となる現象が生じやすい。

【００１５】電動機回転子の下側空間の方が、上側空間
より高い圧力となると、この圧力差により、電動機回転
子には電動機回転子を圧縮機構部側に移動させ（持ち上
げ）ようとする力が発生し、この力が回転子を焼嵌め固
定した主軸アッセンブリー（回転子と全バランスウェイ
ト含む）の自重および下向きに発生する回転子の磁気推
力の合計より勝ると、主軸アッセンブリーが圧縮機構部
側に移動してしまう（浮き上がる）現象が発生する。

【００１６】このように主軸アッセンブリーが圧縮機構
部側に移動してしまう現象が発生すると、主軸に一体形
成された偏心軸部の上端が、揺動スクロールのボス部の
底面（すなわち揺動スクロール台板部の反渦巻側端面中
央）に接触し、そのときに接触音が発生する。そして圧
力変動が生じている場合等では、電動機回転子上下の圧
力差も変動するため、電動機回転子は上下への移動を不
規則に繰り返す現象が起きる。そうなると、その度に偏
心軸部上端と揺動スクロール台板部との接触音および主
軸鍔部とコンプライアントフレームとの接触音が不規則
に連続的に発生し、異常音として問題となっていた。ま
た、偏心軸部上端と揺動スクロール台板部の接触や主軸
鍔部とコンプライアントフレームの接触が発生すると、
接触部位での摩耗が発生し、圧縮機故障の原因となって
いた。

【００１７】さらに、高速運転時等では、連続的に電動
機回転子が持ち上げられてしまう現象も発生し、この場
合では、偏心軸上端部と揺動スクロールのボス部底面の
接触部で摩耗が生じ、その摩耗粉が揺動軸受と偏心軸部
間の摺動部に入り込み、摺動部のかじり損傷から、ひい
てはロックによる運転停止に到るといった信頼性上の不
具合が生じる問題点もあった。

【００１８】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、異常音の発生しない低騒音な圧縮機を
得ることを目的とする。また、異常摩耗の発生しない信
頼性の高い圧縮機を得ることを目的とする。また、高効
率な圧縮機を得ることを目的とする。また、起動時を含
めて運転中に主軸アッセンブリーの上下動の発生を回避
することを目的とする。また、主軸アッセンブリーの上
下動に伴う異常音の発生をなくすことを目的とする。ま
た、主軸アッセンブリーの連続的な持ち上がりを解消
し、偏心軸部および揺動スクロールの接触およびそれに
より生じる接触部の摩耗を抑制することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
圧縮機は、密閉容器内に収納され、密閉容器外より吸入
した冷媒を圧縮して密閉容器内に吐出する圧縮機構部
と、密閉容器内に収納され、固定子と回転子から構成さ
れて主軸を介して圧縮機構部を駆動する電動機部と、回
転子と圧縮機構部の間に設けられ、主軸の回転に伴って
冷媒を半径方向外周側から取り込んで内周側より吐き出
す内向流を生じさせるファンと、を備えたものである。

【００２０】また、本発明の請求項２に記載の圧縮機
は、略中央部に貫通穴を有する円板と、円板に設けら
れ、内向流を生じさせる複数の羽根と、によってファン
を構成し、羽根を円板と一体に形成したものである。

【００２１】また、本発明の請求項３に記載の圧縮機
は、ファンに、羽根の内周側を連続的につなぐように全
周にわたって形成され、冷媒の流れの向きを変更する内
壁を備えるようにしたものである。

【００２２】また、本発明の請求項４に記載の圧縮機
は、羽根、円板および内壁とを一体的に形成したもので
ある。

【００２３】また、本発明の請求項５に記載の圧縮機
は、ファンの羽根の外周側を全周にわたってすきまを介
して覆う覆い部を有するファンカバーを設けたものであ
る。

【００２４】また、本発明の請求項６に記載の圧縮機
は、ファンカバーを圧縮機構部に取り付け、ファンカバ
ーの覆い部の軸方向長さを羽根の軸方向高さの５０％以
下としたものである。

【００２５】また、本発明の請求項７に記載の圧縮機
は、内壁を圧縮機構部の電動機部側端部を半径方向にす
きまを介して配置し、すきまを直径すきまで内壁の内径
の６／１００以下としたものである。

【００２６】また、本発明の請求項８に記載の圧縮機
は、ファンの円板を、主軸あるいは圧縮機構部の電動機
側端部のいずれかと半径方向にすきまを介して貫通穴に
装着し、すきまを直径すきまで貫通穴の内径の４／１０
０以下としたものである。

【００２７】また、本発明の請求項９に記載の圧縮機
は、回転子の圧縮機構部側の端面に圧縮機運転時のバラ
ンシングを行うバランスウェイトを備え、ファンをバラ
ンスウェイトとともにかしめにより回転子に固定するよ
うにしたものである。

【００２８】また、本発明の請求項１０に記載の圧縮機
は、ファンとは別体の略中央に貫通穴を有する仕切り板
を、ファンと回転子との間で、主軸あるいは圧縮機構部
の電動機側端部のいずれかと半径方向にすきまを介して
貫通穴に装着し、すきまを直径すきまで貫通穴の内径の
４／１００以下としたものである。

【００２９】また、本発明の請求項１１に記載の圧縮機
は、回転子の圧縮機構部側の端面に圧縮機運転時のバラ
ンシングを行うバランスウェイトを備え、ファンと仕切
板を、バランスウェイトとともに、かしめにより回転子
に固定するようにしたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図を参考にしながら説明する。図１は本
発明の実施の形態１を示す密閉型圧縮機の縦断面図、図
２は図１で表される密閉型圧縮機の要部断面図、図３は
図１および図２に記載される密閉型圧縮機に使用される
ファンの斜視図、図４はファンが電動機回転子に取りつ
けられた状態を表す斜視図である。

【００３１】図において、１は固定スクロールであり、
その外周部がガイドフレーム１５にボルト（図示せず）
締結により固定されている。また、１ａは固定スクロー
ルの台板部であり、台板部１ａの一方の面には板状渦巻
歯１ｂが形成され、渦巻歯１ｂの外側には２個１対のオ
ルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に形成され、オルダム
リング９の固定スクロール側爪９ａが往復摺動自在に係
合されている。さらに固定スクロール１の外周部側面に
は吸入管１８が、密閉容器１０を貫通して圧入されてい
る。

【００３２】２は揺動スクロールであり、台板部２ａの
一方の面には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと組み
合わされて圧縮室１ｄを形成する板状渦巻歯２ｂが形成
されている。また、台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対
側の面の中央部には中空円筒形状のボス部２ｆが形成さ
れており、そのボス部２ｆの内周面には揺動軸受２ｃが
形成されている。そして台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと
反対側の面でボス部２ｆの外周側には、コンプライアン
トフレーム３に一体的に形成されるスラスト軸受３ａと
圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。

【００３３】さらに、揺動スクロール２の台板部２ａの
外周側には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと
ほぼ９０度の位相差を持つ２個１対のオルダム案内溝２
ｅがほぼ一直線上に形成されており、オルダムリング９
の揺動スクロール爪９ｂが往復摺動自在に係合されてい
る。

【００３４】３はコンプライアントフレームであり、中
央部に、電動機部（固定子７および回転子８）によって
回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受３ｃ
および補助主軸受３ｈが形成されている。１５はガイド
フレームであり、その外周面１５ｇが焼嵌めや溶接等に
よって密閉容器１０に固着され、また、ガイドフレーム
１５の外周面１５ｇには部分的にガイドフレーム切欠き
部１５ｃが設けられており、固定スクロール１の外周面
に設けられた固定スクロール切欠き部１ｈとともに圧縮
機構部外周側流路を構成して、吐出ポート１ｆから吐出
空間１００に吐出された高圧の冷媒ガスを、ガイドフレ
ーム１５と電動機との間の第１の空間１０１へ導くため
の流路として利用される。

【００３５】また、ガイドフレーム１５は、複数の内周
円筒面を有し、固定スクロール１側には上嵌合円筒面１
５ａが形成され、コンプライアントフレーム３の最も径
の大きい外周円筒面に形成された上嵌合円筒面３ｄと係
合されている。さらにガイドフレーム１５の内周円筒面
で、上嵌合円筒面１５ａより電動機側には、下嵌合円筒
面１５ｂが形成されており、コンプライアントフレーム
３の外周の下嵌合円筒面３ｅと係合され、主軸受３ｃを
挟んで上下２つの嵌合円筒面が形成され、この２つの嵌
合円筒面間の係合により、コンプライアントフレーム３
はガイドフレーム１５に半径方向に支持される。またコ
ンプライアントフレーム３は主軸４に連動して自転しな
いように、ガイドフレーム１５あるいは固定スクロール
１に直接あるいは間接的にピン（図示せず）等で連結さ
れ、自転運動が拘束される。

【００３６】ガイドフレーム１５の内周には、シール材
を収納するシール溝が形成された円筒面が上下に２ヶ所
あり、これらシール溝にはＯリング等で構成される上シ
ール材１６ａおよび下シール材１６ｂが収納され、それ
ぞれ対向するコンプライアントフレーム３の外周面に接
している。そしてこれら２つのシール材１６ａ、１６ｂ
とガイドフレーム１５内周面とコンプライアントフレー
ム３の外周面とによってフレーム空間１５ｆが形成さ
れ、このフレーム空間１５ｆは、吐出ガス圧力より低く
吸入圧力より高い中間圧力に維持される。オルダムリン
グ９が配置されるスラスト軸受３ａの外周側の台板外周
部空間２ｉは、両スクロールの板状渦巻歯の外周巻終わ
り近傍である吸入空間１ｇと連通しているので、吸入圧
力（低圧）雰囲気となっている。

【００３７】ここで、Ｋは冷媒を圧縮する圧縮機構部で
あり、コテイスクロール１、揺動スクロール２、コンプ
ライアントフレーム３、ガイドフレーム１５などにより
構成され、Ｍは圧縮機構部Ｋを主軸４を介して駆動する
ための固定子７と回転子８で構成される電動機部であ
る。そして、圧縮機構部Ｋと電動機部Ｍとの間には第１
の空間１０１が形成され、圧縮機構部Ｋに対して第１の
空間と軸方向反対側には吐出空間１００が形成され、電
動機部Ｍに対して第１の空間と軸方向反対側には第２の
空間１０２が形成されている。

【００３８】主軸４の揺動スクロール２側の端部には、
揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に係合し、
主軸４の軸心とは偏心した軸心を有する円筒状の偏心軸
部４ｂが形成されている。また、偏心軸部４ｂの根元に
は鍔部４ｇが形成され、該鍔部４ｇに主軸バランスウェ
イト４ｅが焼嵌められている。さらに、主軸４には、主
軸バランスウェイト４ｅの下方にコンプライアントフレ
ーム３の主軸受３ｃおよび補助主軸受３ｈと回転自在に
係合する主軸部４ｃが形成されている。

【００３９】そして主軸４の偏心軸部４ｂとは反対側の
端部には、副フレーム６に形成される副軸受６ａと回転
自在に係合する副軸部４ｄが形成されており、この副軸
部４ｄと主軸部４ｃとの間にバランスウェイト８ａ、８
ｂを有する電動機回転子８が焼嵌めや圧入などによって
固定されている。このバランスウェイト８ａ、８ｂと主
軸バランスウェイト４ｅの合わせて３個のバランスウェ
イトによって静的および動的な釣り合いが図られてい
る。さらに主軸４の第２の空間１０２側端部（下端面）
にオイルパイプ４ｆが圧入などにより固定されており、
オイルパイプ４ｆの反主軸４側の開口部は密閉容器１０
の底部に設けられた油溜め１０ｅの冷凍機油１０ｆ内に
浸かっている。ここで、オイルパイプ４ｆは設けなくて
もよく、主軸４の第２の空間１０２側端部が冷凍機油１
０ｆ内に浸っていればよいのは言うまでも無い。

【００４０】主軸４、電動機回転子８および３個のバラ
ンスウェイト４ｅ、８ａ、８ｂとオイルパイプ４ｆにて
主軸アッセンブリーを構成し、この主軸アッセンブリー
は、鍔部４ｇの下端面がコンプライアントフレーム３に
接することで、軸方向に支持される。密閉容器１０の側
面にはガラス端子１０ｆが取り付けられており、密閉容
器に焼嵌め固定された電動機固定子７からのリード線が
接合されており、通電されることによって電動機回転子
８が回転する。

【００４１】ここで、本実施の形態では、電動機回転子
８の上部、すなわち圧縮機構部Ｋ側の第１の空間１０１
側の端部にはファン２０を設けている。このファン２０
は、主軸４と同期回転するように電動機回転子８の第１
の空間１０１側に固定されている。ここで、ファン２０
は図３に示されるように、複数の羽根２０ａが円板２０
ｂ上に立設されている。また、ファン２０の円板２０ｂ
には貫通穴（かしめ孔）２０ｄが２つ設けられており、
この貫通穴２０ｄを通してファン２０はバランスウェイ
ト８ａとともに同時に、電動機回転子８にかしめにより
固定されている。ここで、貫通穴２０ｄは、ファン２０
の円板２０ｂのどの位置に設けてもよく、また、２個以
上設けても良い。

【００４２】ここで、ファン２０は、アルミ材などを使
用してダイキャストや射出成形等により羽根２０ａ、円
板２０ｂ、かしめ孔２０ｄが一体的に同時成形されてお
り、切削加工や組立工程は省かれているので、極めて安
価に製作でき、低コストな圧縮機を得ることができる。
ファン２０の羽根２０ａの向きは、ファン２０が主軸４
とともに回転したときに、ファン２０の羽根２０ａの半
径方向外周側に存在する冷媒を取り込んで半径方向内周
側より吐き出す、いわゆる内向流を発生させるような向
きに設けられている。

【００４３】電動機の固定子７は、外周側が密閉容器１
０の内壁に焼きばめや圧入などにより固定され、外周部
に設けられた切欠きなどの電動機外周側流路７ａにて第
１の空間１０１と第２の空間１０２が連通している。電
動機の回転子８は、固定子７の内側とエアギャップ（す
きま）を介して配置されており、中心部に主軸４が焼き
ばめや圧入などにより固着されている。

【００４４】次に本実施の形態を表す圧縮機の作用につ
いて説明する。本実施の形態では、圧縮機構部Ｋで圧縮
された冷媒が密閉容器１０内に吐出されて密閉容器１０
内が吐出圧力雰囲気になっており、密閉容器１０内の底
部の油溜め１０ｅ内の冷凍機油１０ｆは、吸入圧力雰囲
気の台板外周部空間２ｉとつながっている給油経路の終
端との圧力差によりオイルパイプ４ｆ、主軸４に軸方向
に貫通して設けられた給油穴４ｈを経由して、主軸受３
ｃ、補助軸受３ｈ、揺動軸受２ｃ等を潤滑し、揺動スク
ロール台板２ａ背面に面したボス部外側空間２ｈに流出
し、図示されない中間圧調整弁を経由して吸入圧力雰囲
気である台板外周部空間に開放され、吸入空間１ｇを経
て、低圧の吸入冷媒ガスとともに圧縮室１ｄに入る。

【００４５】そして冷媒ガスとともに吐出ポート１ｆか
ら密閉容器１０内の吐出空間１００に吐出され、密閉容
器１０内で冷媒ガスと分離されて再び密閉容器１０内の
底部の油溜め１０ｅに戻る。

【００４６】次に、本実施の形態を表すコンプライアン
トフレーム３の動作について説明する。コンプライアン
トフレーム３には、揺動スクロール２およびスラスト軸
受３ａを介して、圧縮作用によるスラスト方向のガス力
に起因する第１の力と、ボス部外側空間２ｈの中間圧力
に起因する第２の力が作用し、この２つの力の合力が、
第２空間１０２側（下向き）の力として作用する。ここ
で、ボス部外側空間２ｈおよびフレーム空間１５ｆは運
転時、吐出ガス圧力より低く吸入圧力よりも高い中間圧
力雰囲気となっている。

【００４７】また、コンプライアントフレーム３には、
フレーム空間１５ｆの中間圧力に起因する第３の力と、
吐出圧力（高圧）雰囲気である密閉容器１０内に臨んで
いる第２空間１０２側の端面３Ｋに作用する吐出圧力に
起因する第４の力が働き、この２つの力の合力が吐出空
間１００側（上向き）の力として作用している。

【００４８】定常運転時においては、この吐出空間１０
０側（上向き）の力が第２の空間１０２側（下向き）の
力より大きくなるように設定されており、このためコン
プライアントフレーム３は、上嵌合円筒面３ｄがガイド
フレーム１５の上嵌合円筒面１５ａに案内され、また、
下嵌合円筒面３ｅがガイドフレーム１５の下嵌合円筒面
１５ｂに案内されて、固定スクロール１側に浮上する。
そしてスラスト軸受３ａを介してコンプライアントフレ
ーム３に圧接している揺動スクロール２も、コンプライ
アントフレーム３の浮上に伴い浮上し、板状渦巻歯２ｂ
の歯先と歯底は、対向する固定スクロール１の板状渦巻
歯１ｂの歯先と歯底に接触するように押圧されるので、
定常運転時には冷媒漏れの極めて少ない効率のよい圧縮
が実現され、高効率な圧縮機が得られる。

【００４９】また、過渡時や異常時などで、吐出空間１
００側（上向き）の力が第２の空間１０２側（下向き）
の力より小さくなると、コンプライアントフレーム３
は、上嵌合円筒面３ｄがガイドフレーム１５の上嵌合円
筒面１５ａに案内され、また、下嵌合円筒面３ｅがガイ
ドフレーム１５の下嵌合円筒面１５ｂに案内されて、ガ
イドフレーム１５側に押し下げられ、揺動スクロール２
もガイドフレーム側に押し下げられる。したがって、板
状渦巻歯２ｂの歯先と歯底は、対向する固定スクロール
１の板状渦巻歯１ｂの歯先と歯底と離反されるので、冷
媒が漏れて異常昇圧が抑制され、板状渦巻歯１ｂ、２ｂ
の破損などの起こらない信頼性の高い圧縮機が得られ
る。

【００５０】ここで、低圧の吸入冷媒ガスは吸入管１８
から固定スクロール１および揺動スクロール２の板状渦
巻歯１ｂ、２ｂで形成される圧縮室１ｄに取り込まれ、
スクロールの圧縮行程によって、吸入冷媒ガスは高温・
高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密
閉容器１０内の吐出空間１００に吐出される。

【００５１】そして、吐出空間１００に吐出された冷媒
ガスは、固定スクロール１の外周面に少なくとも１つ以
上形成された固定スクロール切欠き部１ｈ、およびガイ
ドフレーム１５の外周面に固定スクロール切欠き部１ｈ
と円周方向にほぼ同位相で設けられたガイドフレーム切
欠き部１５ｃなどの圧縮機構部外周側流路を通過して冷
凍機油を分離しながら、圧縮機構部Ｋと電動機部Ｍとの
間の第１の空間１０１に導かれ、そのまま電動機固定子
７に設けられた電動機部外周側流路７ａを通過してさら
に冷凍機油を分離しながら、電動機部Ｍの下側の空間で
ある第２の空間１０２に到達する。

【００５２】そして、電動機固定子７の内周面と電動機
回転子８の外周面とのすきまであるエアギャップや、あ
るいは電動機回転子８に軸方向に貫通して設けられた流
路を上昇し、冷凍機油を分離しながら圧縮機構部Ｋと電
動機部Ｍとの間の第１の空間１０１を経由して、第１の
空間に開口した吐出管１７より圧縮機外へ吐き出され
る。ただし、本実施の形態では、電動機回転子８の第１
の空間１０１側（上部）に設けられたファン２０が主軸
４と同期回転すると、内向流（半径方向外周側から取り
込んで内周側より吐き出す流れ）が発生するように羽根
２０ａが設けられているため、ファン２０の半径方向外
周側に存在する冷媒ガスは、ファン２０の外方から内方
に取り込まれるように流れる。

【００５３】このときファン２０の羽根２０ａの内周側
には、圧縮機構部Ｋの構成要素であるガイドフレーム１
５のボス部１５ｅが存在するため、ファン２０により内
向流となって取り込まれた冷媒ガスは、このボス部１５
ｅにぶつかり進路を妨害されるので、抵抗となって一時
的に行き場を失い、ファン２０の半径方向内側空間の圧
力が半径方向外方空間の圧力よりも昇圧し高くなる。

【００５４】したがって、ファン２０の回転によりファ
ン２０の上部、すなわち電動機回転子８の第１の空間１
０１側（上部）に生じる部分的な昇圧によって、電動機
回転子８の上部（第１の空間１０１側）の圧力が大きく
なるので、電動機回転子８の下部（第２の空間１０２
側）との圧力差が従来に比べ減少し圧力差が極めて小さ
くなる。すなわち昇圧した圧力分だけ電動機回転子８の
上下の圧力差が減じられる。

【００５５】ここで、電動機回転子８の上下の圧力差に
より電動機回転子８を上部に持ち上げようとする力をＦ
ｒ、主軸アッセンブリーの自重をＷ、電動機回転子８に
第２の空間１０２側（下向き）に発生する磁気推力Ｆｍ
としたとき、本実施の形態では、圧力変動が生じた場合
等でも、常に、下記に示す（１）式Ｆｒ＜Ｗ＋Ｆｍ（１）を満足するように設定しているので、電動機回転子８と
固着されている主軸４の浮き上がりや上下動が回避で
き、主軸４の上下動により発生していた異常音や偏心軸
４ｂ上端の異常摩耗が起こらなくなる。

【００５６】なお、ファン２０に取り込まれた冷媒ガス
は、一時的にファン２０の上部で昇圧するが、連続的に
次から次へと新しく取り込まれる内向流により、外方へ
押しやられ、第１の空間１０１に開口している吐出管１
７から圧縮機外へ吐き出される。

【００５７】本実施の形態においては、上述した（１）
式の左辺の電動機回転子８を上部（第１空間１０１側）
に持ち上げようとする力Ｆｒを、ファン２０を設けるこ
とによって従来に比べて小さくすることで、常に（１）
式を満足するようにしているが、右辺の第２の空間１０
２側（下向き）に発生する磁気推力Ｆｍを大きくしても
（１）式を満足させることができる。

【００５８】この磁気推力Ｆｍは、電動機回転子８の軸
方向中心を電動機固定子７の軸方向中心よりもわずかば
かり（例えば３ｍｍ等）軸方向上向き（第１の空間１０
１側）にずらす（マグネットセンターをずらす）ことに
より、電動機回転子８に下向き（第２の空間１０２側）
に作用する。したがって、このずらす量を大きくすれ
ば、すなわち電動機回転子８を電動機固定子７よりも第
１の空間１０１側（上方）に配置するようにすれば、磁
気推力Ｆｍを大きくすることができ、主軸４の浮き上が
りを抑制することができる。

【００５９】しかし、一般的に、このずれ量（マグネッ
トセンターのずれ量）を大きくするほど、電動機の効率
が低下するので、効率の低下が許容できる範囲内でずれ
量を設定するようにしている。なお、本実施の形態のよ
うに回転子を第２空間側へ押圧するように作用するファ
ン２０を設ければ、マグネットセンターのずれ量を小さ
くして電動機の効率低下を抑制した状態で主軸４の浮き
上がりを抑制できるので、電動機の効率を向上させなが
ら主軸４の浮き上がりも抑制でき、低騒音で高効率な圧
縮機を得ることができる。

【００６０】本実施の形態では、回転子８の圧縮機構部
Ｋ側の端部にファン２０を設け、ファン２０の上部を部
分的に昇圧（０．０１〜０．５気圧程度昇圧）させて回
転子８に第２空間１０２側へ押圧する力を与えることに
よって、主軸４や回転子８が浮き上がるのを抑制してい
るので、主軸４の浮き上がりによる衝突音や異常摩耗な
どが起こらない低騒音で信頼性の高い圧縮機を得ること
ができる。

【００６１】また、回転子８の第１空間１０１側にファ
ン２０を設けたことにより、圧縮機構部Ｋのコンプライ
アントフレーム３およびガイドフレーム１５が冷却され
るので、主軸受３ｃや補助軸受３ｈも冷却され、軸受焼
き付きなどの発生しない信頼性の高い圧縮機を得ること
ができる。

【００６２】なお、本実施の形態で説明したファン２０
は、電動機回転子８にバランサとともに取りつけられて
いたが、それにこだわる必要はなく、例えば、第１の空
間１０１（回転子８の上部）内の主軸４にファン２０を
直接固定するようにして主軸４の浮き上がりを抑制して
もよい。また、ファン２０は、円板２０ｂに別体の羽根
２０ａを固着させてもよく、また、かしめ孔２０ｃを機
械加工により別工程で設けてもよい。またプレス加工に
よって、円板上に羽根の切りこみを形成し、それらを略
９０度曲げ起こして、円板上に羽根を形成すれば、板金
にてファン２０が簡単に製造できるので、ファン２０の
材料費および製造コストを安価に抑えることができる。
また、本実施の形態では、スクロール式の圧縮機につい
て説明したが、別にスクロール式でなくてもよく、ロー
タリ式やレシプロ式など何でもよい。

【００６３】実施の形態２．図５は本発明の実施の形態
２を表す密閉型圧縮機の要部断面図、図６は本発明の実
施の形態２を表すファンカバーの斜視図である。図にお
いて、実施の形態１と同等あるいは相当する部分につい
ては同一符号を付してその説明は省略する。本実施の形
態では、実施の形態１で説明したファン２０の外方に、
羽根２０ａの高さの途中までを全周覆うファンカバーを
設けている。

【００６４】２１は、ファンカバーであり、断面Ｌ字状
の囲いであり、図６に示すように中央部に貫通穴を有す
る円盤状のボトム部２１ａと円筒状の囲い部２１ｂより
構成され、射出成形や板金等で一体成形されている。こ
のファンカバー２１は、ボトム部２１ａが圧縮機構部Ｋ
の構成要素であるガイドフレーム１５の下端面に接触す
るようにボルトや止め輪などで固定され、囲い部２１ｂ
が下向きすなわち電動機部Ｍ側（第２の空間１０２側）
に突設するように配置されて、ファン２０の羽根２０ａ
の外周部と隙間を介して覆うように設けられている。そ
して囲い部２１ｂは、羽根２０ａの高さＨの途中まで突
設されており、ファン２０は囲い部２１ｂの設けられて
いない部分の羽根２０ａの軸方向高さ部分Ｓから冷媒を
取り込む。

【００６５】ファンカバー２１の突設面すなわち囲い部
２１ｂの第２の空間１０２側の端面と、羽根２０ａの根
元（羽根２０ａと円板２０ｂの接触点）との間の羽根２
０ａの軸方向高さＳで表されるすきま部分が、ファン２
０外周側に存在する冷媒ガスを取り込む吸い込み部とな
るため、このＳで表されるすきま部分を吸い込み幅と呼
ぶことにする。

【００６６】このようにファンカバー２１をファン２０
の外周を覆うように配置したことにより、ファン２０に
内向流となって取り込まれた冷媒ガスは、ファンカバー
２１の囲い部２１ｂ内に排出されて、囲い部２１ｂにぶ
つかるので、囲い部２１ｂが流路抵抗となって囲い部２
１内が昇圧する。したがって、本実施の形態では、実施
の形態１で説明したようにファン２０を設けるのみの場
合よりも、ファン２０の上部すなわち電動機回転子８の
第１空間側（上部）の部分的（囲い部２１ｂ内）な昇圧
を高めることができるので、実施の形態１よりも主軸４
の浮き上がりによる上下動を抑制でき、主軸４の上下動
により発生していた異常音や偏心軸４ｂ上端の摩耗を回
避することができ、低騒音で信頼性の高い圧縮機を得る
ことができる。

【００６７】なお、ファン２０により外周側の吸い込み
幅Ｓより取り込まれた冷媒ガスは、内周側よりファンカ
バー２１内に吐き出され、一時的にファンカバー２１内
で昇圧する。そして、冷媒はファンカバー２１の下端面
の吸い込み幅Ｓから連続的に次から次へと新しく内向流
によって取り込まれ、吸い込み幅Ｓの一部からファンカ
バー２１の外の第１の空間１０１へ押しやられて吐出管
１７から圧縮機外へ吐き出される。したがって、この吸
い込み幅Ｓが、昇圧の大きさに大きな影響を及ぼす因子
となる。

【００６８】したがって、この吸い込み幅Ｓを大きくし
すぎれば、取り込まれた内向流がファンカバー２１の外
に出やすくなり昇圧効果が小さくなる。逆に吸い込み幅
Ｓを小さくしすぎれば、吸い込み量が減ってしまい、や
はり昇圧効果が小さくなる。そのため吸い込み幅Ｓは、
羽根２０ａの高さＨとの関係で最適な昇圧効果が得られ
る範囲が存在するので、異音が発生しやすい負荷変動を
含めたいろいろな運転条件にて、圧縮機単体などを使用
して試験により所定の範囲内に設定すればよい。

【００６９】実際に試験にて確認したところでは、吸い
込み幅Ｓは、羽根２０ａの外径がφ３０〜φ１５０ｍ
ｍ、羽根の高さＨが５〜５０ｍｍ程度であれば、所定の
範囲を羽根２０ａの高さＨの２０％以上５０％以下に設
定すれば、異音が確認されず、異常摩耗も発生しなかっ
た。ここで、吸い込み幅Ｓを所定の範囲外に設定した場
合では、異音が確認された。したがって、吸い込み幅Ｓ
は、羽根２０ａの高さＨの２０％以上５０％以下の範囲
が最適範囲であり、主軸４が浮き上がらず低騒音で異常
摩耗などの起こらない信頼性の高い圧縮機が得られるこ
とがわかった。

【００７０】ここで、ファンカバー２１は、一体成形で
なく、ボトム部２１ａに別体の囲い部２１ｂを溶接など
により固着させて形成してもよい。また、ボトム部２１
ａは無くても良く、囲い部２１ｂだけを直接ガイドフレ
ーム１５に圧入やボルトなどで固着させるようにしても
よい。また、ファンカバー２１の圧縮機構部Ｋへの取付
け方法は、ボルト固定や止め輪による固定にこだわるも
のではなく、固定できればどのような方法でもよい。

【００７１】実施の形態３．図７は本発明の実施の形態
３を表す密閉型冷媒圧縮機の要部断面図、図８は図７に
示されるファン２０の斜視図、図９は本発明の実施の形
態３を表す回転子の斜視図である。図において、実施の
形態１あるいは実施の形態２と同等あるいは相当する部
分については同一符号を付してその説明は省略する。図
において、２０はファンであり、外周側から内周側に吸
い込むように設けられた羽根２０ａ、羽根２０ａが設け
られている円板２０ｂ、羽根２０ａの内周側を連続的に
つなぐように円板２０ｂに設けられている内壁２０ｃ、
とから構成され、電動機回転子８に設けられたバランス
ウェイト８ａにかしめなどにより円板２０ｂが固定され
ている。また、２１はファンカバーであり、ガイドフレ
ーム１５にボルトなどにより固定されている。

【００７２】実施の形態１や実施の形態２ではファン２
０に内壁２０ｃが存在しなかったが、本実施の形態で
は、ファン２０に内壁２０ｃを連続的に設けられてお
り、この内壁２０ｃは羽根２０ａ間の内周側を全周に渡
って連続的につなぐように形成されている。内壁２０ｃ
も羽根２０ａ同様に、円板２０ｂに立設しており、ダイ
キャストや射出成形などにより円板２０ｂ、羽根２０ａ
とともに一体的に成形されている。ここで、羽根２０
ａ、円板２０ｂ、内壁２０ｃのうちの少なくとも２つを
射出成形などにより一体に成形すれば、製造が簡単でコ
ストも低減される。特に羽根２０ａと内壁２０ｃのみで
構成し、円板２０ｂを省略すれば、円板２０ｂの分だけ
更なるコスト低減が行なえる。

【００７３】このような内壁２０ｃを羽根２０ａの内周
に全周に渡って形成したことにより、内向流としてファ
ン２０によって取り込まれた冷媒ガスは内壁２０ｃに衝
突してその向きを変更し、羽根２０ａの上側へ排出され
る。ここで、内壁２０ｃがない状態では、ファン２０に
よって取り込まれた冷媒ガスの一部はガイドフレーム１
５のボス部１５ｅとすきまを通って、その下方の電動機
回転子８とガイドフレーム１５のボス部１５ｅとの間の
空間へ流れ込むようになるので、内壁２０ｃがある場合
に比べて冷媒ガスの流れに対する流路抵抗が小さくな
り、ファン２０の上部空間が昇圧しにくくなる。

【００７４】しかし、本実施の形態では、ファン２０に
内壁２０ｃを設けたので、ファン２０に取り込まれた冷
媒ガスは内壁２０ｃが存在するために内壁２０ｃに衝突
して流れの向きを変えるので、電動機回転子８とガイド
フレーム１５のボス部１５ｅとの間の空間へ流れ込みに
くくなり、ほとんどの冷媒ガスが内壁２０ｃに衝突して
ファン２０の上部のファンカバー２１との間に流れるよ
うになるため、ファン２０の上部に部分的な昇圧を発生
する。

【００７５】したがって、本実施の形態では、実施の形
態２よりも電動機回転子８の上部空間の圧力を高めるこ
とができるので、主軸４の浮き上がりが抑制され、主軸
４の浮き上がりに起因する主軸４の上下動を抑制でき
る。よって、主軸４の上下動により発生していた主軸４
の衝突による異常音や偏心軸４ｂの上端の摩耗を回避で
き、低騒音で信頼性の高い圧縮機を得ることができる。

【００７６】以上のように、本実施の形態では、ファン
カバー２１を設けた例について説明したが、ファンカバ
ー２１は設けなくても良い。電動機回転子８の第１の空
間１０１側（上部）に取りつけられたファン２０に内壁
２０ｃを設けるだけでも、実施の形態１よりもファン２
０の上部空間の圧力を上昇させることができ、高い昇圧
効果を得ることができる。また、内壁２０ｃは羽根２０
ａや円板２０ｂと一体成形でなくてもよく、別体のもの
を円板２０ｂに固着させてもよい。

【００７７】また、内壁２０ｃは羽根２０ａの半径方向
最内周端面に設ける必要はなく、半径方向のどこに位置
に設けても良い。さらに内壁２０ｃの高さは羽根２０ａ
の高さと等しくする必要もないが、羽根２０ａの高さよ
りも低くすると、羽根２０ａの高さと同等以上の高さを
有するものよりは、昇圧効果が若干劣るようになるの
で、内壁２０ｃの高さは羽根２０ａの高さと同等以上に
設定した方がよい。

【００７８】ここで、内向流としてファン２０に外周側
から取り込まれた冷媒ガスは、内壁２０ｃに衝突して向
きを変更し、羽根２０ａの上部へ上昇するようになる
が、一部のガスは、内壁２０ｃとガイドフレーム１５の
ボス部１５ｅとの間の半径方向すきまＲＡを通ってガイ
ドフレーム１５のボス部１５ｅの下方の電動機回転子８
とボス部１５ｅとの間の空間Ｘへ流れ込んでしまい、フ
ァン２０の上部空間の昇圧効果を低減させる。

【００７９】したがって、本実施の形態では、図５に示
したように、内壁２０ｃとガイドフレーム１５のボス部
１５ｅとの半径方向すきまＲＡを接触しない程度に可能
なかぎり小さくして、この半径方向すきまＲＡを冷媒が
通りにくくしている。したがって、この半径方向すきま
ＲＡを通過する流体に十分な流路抵抗を与えることがで
き、半径方向すきまＲＡの通路抵抗を大きくすることが
できるので、冷媒ガスの半径方向すきまＲＡを通過する
流量を低減でき、ファン２０の上部空間の昇圧効果を大
きくすることができる。

【００８０】ここで、半径方向すきまＲＡは、狭ければ
狭いほど通過する流体に大きな流路抵抗を与えることが
でき、通過する冷媒量を低減することができる。ただ
し、この半径方向すきまＲＡを小さくしすぎると、ファ
ン２０の成形時の成形精度や回転子８への取り付け精度
やボス部１５ｅの寸法精度により接触する恐れが生じ
る。したがって、半径方向すきまＲＡは接触しない程度
に狭い方がよい。したがって、本実施の形態では、半径
方向すきまＲＡを所定のすきま以下になるように設定し
ている。

【００８１】ここで、内壁２０ｃの高さが５〜５０ｍｍ
程度、内壁２０ｃの内径がφ１５〜φ１２０ｍｍ程度で
あれば、所定すきまを直径すきまで内壁２０ｃの内径の
６／１００以下設定すれば、半径方向すきまＲＡの通路
抵抗を大きくすることができ、冷媒ガスの半径方向すき
まＲＡを通過する流量を低減でき、ファン２０の上部空
間の昇圧効果を大きくすることができる。所定すきまを
直径すきまで内壁２０ｃの６／１００より大きく設定す
ると、半径方向すきまＲＡの通路抵抗を大きくすること
ができないので、ファン２０の上部空間を昇圧できない
と考えられる。

【００８２】さらに、ファン２０の内壁２０ｃの高さを
羽根２０ａの高さＨより高くし、内壁２０ｃの上端とフ
ァンカバー２１との軸方向すきまＣ（ファンカバー２１
を設けない場合は、内壁２０ｃの上端と圧縮機構部との
軸方向すきま）を接触しない程度に極力小さくして、そ
の軸方向すきまＣを通過する冷媒へ大きな流路抵抗を与
えるようにしても、ファン２１の上部空間の昇圧効果は
向上する。この場合でも、内壁２０ｃとガイドフレーム
１５のボス部１５ｅとの間の半径方向すきまＲＡを可能
な限り小さくすれば、冷媒がこの半径方向すきまＲＡを
通ってガイドフレーム１５のボス部１５ｅの下方の電動
機回転子８とボス部１５ｅとの間の空間Ｘへ流れ込むの
を抑制できるので、冷媒ガスが半径方向すきまＲＡを通
過する通過量を抑制でき、より高い昇圧効果を得ること
ができる。

【００８３】したがって、軸方向すきまＣや半径方向す
きまＲＡを調整するだけの簡単な構成で主軸４の浮き上
がりを抑制でき、主軸４の浮き上がりによる主軸４の衝
突音や異常摩耗が抑制でき、低騒音で信頼性の高い圧縮
機を得ることができる。

【００８４】実施の形態４．図１０は本発明の実施の形
態４を表す圧縮機の要部断面図、図１１は本発明の実施
の形態４を表す別の圧縮機の要部断面図である。図にお
いて、実施の形態１乃至実施の形態３と同等、あるいは
相当する部分については同一の符号を付してその説明は
省略する。図１０では、実施の形態３で説明した図７の
構成に対して、ファン２０の円板２０ｂの内径を、羽根
２０ａの内周端の内径あるいは内壁２０ｃの内径よりも
小さくして主軸４の近傍まで内周側に突出させるように
している。

【００８５】図において、２０ａは羽根、２０ｂは略中
央に貫通穴を有する円板であり、円板２０ｂに羽根２０
ａを設けることによって内向流を生じさせるファン２０
を構成している。本実施の形態では、円板２０ｂの内径
と主軸４との間の半径方向すきまＲＢを可能な限り極め
て小さく設定している。これにより、内壁２０ｃとボス
部１５ｅとの間の半径方向すきまＲＢを通ってボス部１
５ｅ下方の電動機回転子８とボス部１５ｅとの間の空間
Ｘへ冷媒ガスが流れ込んでも、円板２０ｂの内径と主軸
４との間の半径方向すきまＲＢが極めて小さく設定され
ているため流路抵抗となり、ファン２０の上部で昇圧し
た圧力が円板２０ｂの内径と主軸４との間の半径方向す
きまＲＢを通過しにくくなり、円板２０ｂの内径と主軸
４との間の半径方向すきまＲＢよりリークするのを防止
でき、ファン２０の上部空間の高い昇圧効果を得ること
ができる。

【００８６】ここで、本実施の形態では、円板２０ｂの
内径と主軸４との間の半径方向すきまＲＢを所定すきま
以下になるように設定している。円板２０ｂの厚さが
０．５〜５ｍｍ程度、円板２０ｂの内径がφ１０〜φ１
２０ｍｍ程度であれば、所定すきまを直径すきまで円板
２０ｂの内径の４／１００以下設定すれば、半径方向す
きまＲＢの通路抵抗を大きくすることができ、冷媒ガス
の半径方向すきまＲＢを通過する流量を低減でき、ファ
ン２０の上部空間の昇圧効果を大きくすることができ
る。所定すきまを直径すきまで円板２０ｂの４／１００
より大きく設定すると、半径方向すきまＲＢの通路抵抗
を大きくすることができないので、ファン２０の上部空
間を昇圧できないと考えられる。

【００８７】したがって、上記のように円板２０ｂの内
径を直径すきまで４／１００以下に設定すれば、ファン
２０の上部、すなわち電動機回転子８上部の空間の部分
的な昇圧を、実施の形態３よりも更に高めることがで
き、主軸４の浮き上がりによる主軸４の上下動を抑制で
き、主軸４の上下動により発生していた異常音や偏心軸
部４ｂの上端の摩耗を抑制できる低騒音で信頼性の高い
圧縮機を得ることができる。この場合、円板２０ｂは主
軸とともに同期回転するので、所定すきまは零で主軸４
と接触していてもよい。

【００８８】ここで、ファン２０は通常プレス加工など
で一体成形にて製造すれば良いが、図１０に示したファ
ン２０のように、円板２０ｂの内径が内壁２０ｃより内
側に突出するような形状では、プレス加工などの一体成
形が困難であることが予想できる。そのような場合に
は、図１１に示したように別体の仕切り板を使用するよ
うにすれば、ファン２０を簡単に製造することができ
る。

【００８９】図において、２２は主軸４の外径よりも若
干大きな内径を有する円盤状の仕切り板であり、ファン
２０と電動機回転子８との間に配設されている。ここ
で、主軸４の外径と仕切り板２２の内径との間の半径方
向すきまＲＣは、可能な限り極めて小さく設定されてい
るので、主軸４の外径と仕切り板２２の内径との間の半
径方向すきまＲＣが大きな流路抵抗となって冷媒の通過
を抑制できるため、製造が簡単でありながらファン２０
の上部空間の昇圧効果を得ることができる。ここで、主
軸４の外径と仕切り板２２の内径との間の半径方向すき
まＲＣも、所定のすきま以下に設定されており、この所
定のすきまは内壁２０ｃとボス部１５ｅとの間の半径方
向すきまＲＢと同様に仕切り板２２の内径の４／１００
以下としている。

【００９０】ここで、ファン２０は図７、図８で説明し
たファン２０と同等であり、円板２０ｂに内向流が生じ
るように羽根２０ａが設けられており、羽根２０ａの内
周側には羽根２０ａを連続的につなぐ内壁２０ｃが設け
られている。また、仕切板２２は、ファン２０とは別体
で構成され、ファン２０およびバランスウェイト８ａと
いっしょに、電動機回転子８に同時にかしめなどにより
固定するようにすれば、仕切板２２を追加したことによ
る組立コストの増加は生じない。また仕切板２２は、プ
レス加工で成形するようにすれば安価にできるので、低
コストでできる。

【００９１】なお、図１０あるいは図１１では、電動機
回転子８の圧縮機構部Ｋに対する相対的な位置関係から
円板２０ｂあるいは仕切り板２２が主軸４の部分に配置
されているため、図１０あるいは図１１の場合は、円板
２０ｂの内径あるいは仕切り板２２の内径と主軸４との
間の半径方向すきまＲＢ、ＲＣを小さくするため所定の
すきま以下に設定するようにしたが、円板２０ｂあるい
は仕切り板２２を圧縮機構部Ｋを構成するガイドフレー
ム１５のボス部１５ｅの位置に配置されている場合は、
円板２０ｂの内径あるいは仕切板２２の内径とガイドフ
レーム１５のボス部１５ｅとの間の半径方向すきまを極
力小さく設定して充分に流路抵抗を与えるようにしても
同等の効果が得られる。

【００９２】また、図１０あるいは図１１では、ファン
２０に内壁２０ｃやファンカバー２１が設けられていた
が、ファン２０の内壁２０ｃが設けられていない場合
や、あるいはファンカバー２１が取りつけられていない
場合でも、主軸４あるいはガイドフレーム１５のボス部
１５ｅとファン２０（円板２０ａの内周や仕切り板２２
の内周）との間の半径方向すきまを小さくなるように所
定のすきま（円板２０ａの内径あるいは仕切り板２２の
内径の４／１００）以下になるように設定すれば、実施
の形態１よりも、ファン２０の上部空間よりの圧力リー
クが減少するので、ファン２０の上部空間の高い昇圧効
果を得ることができる。

【００９３】以上のように電動機回転子８の上部に内向
流を生じさせるファン２０を設けてファン２０の上部空
間を部分的に昇圧させることで、電動機回転子８の上部
の圧力を増加させることができ、主軸アッセンブリーの
浮き上がりによる上下動の発生を抑制することができ
る。ここで、ファン２０やファンカバー２１の仕様は、
実際の異音発生や摩耗の状況に応じて、実験的に検証し
て、コストが最小で異音発生もなく摩耗の起こらないよ
うに組み合わせて選択すれば、低コストで信頼性が高く
低騒音の圧縮機を得ることができる。

【００９４】ここで、ファン２０およびファンカバー２
１は、ＰＰＳ等の樹脂材料で射出成形により一体成形し
たり、または、アルミニウムなどのダイカスト可能な材
料でダイカストにより一体成形するようにすれば、安価
に製造できる。

【００９５】なお、以上説明したように実施の形態１〜
実施の形態４では、いずれも圧縮機構部Ｋが上部に配置
され、電動機部Ｍが下部に配置された縦置き型の密閉型
圧縮機であったが、圧縮機構部Ｋが下部で電動機部Ｍが
上部に配置されていてもよい。また、圧縮機構部Ｋの軸
線方向と電動機部Ｍの軸線方向を水平方向に配置した横
置き型の密閉型圧縮機であっても、同様な効果が得られ
る。特に横置き型の場合では、主軸アッセンブリーの自
重の方向が縦置き型の場合のように反圧縮機構部側（第
２空間側）へ作用しないので、縦置き型の場合よりも主
軸アッセンブリーの自重の分だけ電動機回転子８や主軸
４を第２空間１０２側へ押圧する力が小さくなり、主軸
アッセンブリーが第１空間１０１側へ移動しやすくなる
ので、本実施の形態のようにファン２０を備えるように
すれば、本発明の効果がより顕著に表れ、低騒音で信頼
性の高い横置き型圧縮機を得ることができる。

【００９６】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る圧縮機は、密閉
容器内に収納され、密閉容器外より吸入した冷媒を圧縮
して密閉容器内に吐出する圧縮機構部と、密閉容器内に
収納され、固定子と回転子から構成されて主軸を介して
圧縮機構部を駆動する電動機部と、回転子と圧縮機構部
の間に設けられ、主軸の回転に伴って冷媒を半径方向外
周側から取り込んで内周側より吐き出す内向流を生じさ
せるファンと、を備えたので、ファンの回転によりファ
ンの上部空間すなわち回転子の圧縮機構部側空間が部分
的に昇圧して回転子の上部空間の圧力が大きくなり、主
軸が固着された回転子を下方（第２空間側）に押圧でき
るようになり、主軸アッセンブリーの上下動の発生を回
避することできる。よって主軸アッセンブリーの上下動
に伴う異常音の発生や偏心軸部と揺動スクロールの接触
および接触により生じる接触部の摩耗の発生を抑制でき
る低騒音で信頼性の高い圧縮機を得ることができる。

【００９７】また、本発明の請求項２に記載の圧縮機
は、略中央部に貫通穴を有する円板と、円板に設けら
れ、内向流を生じさせる複数の羽根と、によってファン
を構成し、羽根を円板と一体に形成したので、ファンの
製造コストを安価にできる。

【００９８】また、本発明の請求項３に記載の圧縮機
は、ファンに、羽根の内周側を連続的につなぐように全
周にわたって形成され、冷媒の流れの向きを変更する内
壁を備えるようにしたので、ファンより排出された冷媒
がガイドフレームのボス部と電動機回転子との間の空間
へリークするのを抑制でき、回転子の上部空間の部分的
な昇圧を更に高めることができる。

【００９９】また、本発明の請求項４に記載の圧縮機
は、羽根、円板および内壁とを一体的に形成したので、
ファンの製造コストを安価にできる。

【０１００】また、本発明の請求項５に記載の圧縮機
は、ファンの羽根の外周側を全周にわたってすきまを介
して覆う覆い部を有するファンカバーを設けたので、フ
ァンから排出された冷媒の進路を妨害することでき、フ
ァンの回転により発生する電動機の上部空間の部分的な
昇圧を大きくすることができる。

【０１０１】また、本発明の請求項６に記載の圧縮機
は、ファンカバーを圧縮機構部に取り付け、ファンカバ
ーの覆い部の軸方向長さを羽根の軸方向高さの５０％以
下としたので、ファンへの吸い込み量の減少に起因する
電動機の上部空間の部分的な昇圧効果の低下を抑制でき
る。

【０１０２】また、本発明の請求項７に記載の圧縮機
は、内壁を圧縮機構部の電動機部側端部を半径方向にす
きまを介して配置し、すきまを直径すきまで内壁の内径
の６／１００以下としたので、ファンが取り込んだ冷媒
の一部がこの半径方向すきまを通過して、ガイドフレー
ムのボス部と電動機回転子との間の空間へ流れ込む量を
低減でき、電動機の上部空間の部分的な昇圧をより高め
ることができる。

【０１０３】また、本発明の請求項８に記載の圧縮機
は、ファンの円板を、主軸あるいは圧縮機構部の電動機
側端部のいずれかと半径方向にすきまを介して貫通穴に
装着し、すきまを直径すきまで貫通穴の内径の４／１０
０以下としたので、ファンが取り込んだ冷媒の一部がこ
の半径方向すきまを通過して、ガイドフレームのボス部
と電動機回転子との間の空間へ流れ込む量を低減でき、
電動機の上部空間の部分的な昇圧をより高めることがで
きる。

【０１０４】また、本発明の請求項９に記載の圧縮機
は、回転子の圧縮機構部側の端面に圧縮機運転時のバラ
ンシングを行うバランスウェイトを備え、ファンをバラ
ンスウェイトとともにかしめにより回転子に固定するよ
うにしたので、ファンの回転子への取り付けコストを低
減できる。

【０１０５】また、本発明の請求項１０に記載の圧縮機
は、ファンとは別体の略中央に貫通穴を有する仕切り板
を、ファンと回転子との間で、主軸あるいは圧縮機構部
の電動機側端部のいずれかと半径方向にすきまを介して
貫通穴に装着し、すきまを直径すきまで貫通穴の内径の
４／１００以下としたので、ファンが取り込んだ冷媒の
一部がこの半径方向すきまを通過して、ガイドフレーム
のボス部と電動機回転子との間の空間へ流れ込む量を低
減でき、電動機の上部空間の部分的な昇圧をより高める
ことができる。

【０１０６】また、本発明の請求項１１に記載の圧縮機
は、回転子の圧縮機構部側の端面に圧縮機運転時のバラ
ンシングを行うバランスウェイトを備え、ファンと仕切
板を、バランスウェイトとともに、かしめにより回転子
に固定するようにしたので、ファンおよび仕切板の組立
コストが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す密閉型圧縮機の
縦断面図である。

【図２】図１で表される密閉型圧縮機の要部断面図で
ある。

【図３】図１および図２に記載される密閉型圧縮機に
使用されるファンの斜視図である。

【図４】ファンが電動機回転子に取りつけられた状態
を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態２を表す密閉型圧縮機の
要部断面図である。

【図６】本発明の実施の形態２を表すファンカバーの
斜視図である。

【図７】本発明の実施の形態３を表す密閉型冷媒圧縮
機の要部断面図である。

【図８】図７に示されるファンの斜視図である。

【図９】本発明の実施の形態３を表す回転子の斜視図
である。

【図１０】本発明の実施の形態４を表す圧縮機の要部
断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態４を表す別の圧縮機の
要部断面図である。

【図１２】従来の密閉型圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１固定スクロール、１ａ台板部、１ｂ板状渦巻
歯、１ｃオルダム案内溝、１ｄ圧縮室、１ｆ吐出
ポート、１ｇ吸入空間、１ｈ固定スクロール切欠き
部、２揺動スクロール、２ａ台板部、２ｂ板状渦
巻歯、２ｃ揺動軸受、２ｄスラスト面、２ｅオル
ダム案内溝、２ｆボス部、２ｉ台板外周部空間、３
コンプライアントフレーム、３ａスラスト軸受、３
ｃ主軸受け、３ｄ上嵌合円筒面、３ｅ下嵌合円筒
面、３ｈ補助軸受、４主軸、４ｂ偏心軸部、４ｃ
主軸部、４ｄ副軸部、４ｅ主軸バランスウェイ
ト、４ｆオイルパイプ、４ｇ鍔部、６副フレー
ム、６ａ副軸受、７固定子、７ａ電動機外周側流
路、８回転子、８ａ、８ｂバランスウェイト、９
オルダムリング、９ｂ揺動スクロール爪、１０密閉
容器、１０ｆガラス端子、１５ガイドフレーム、１
５ａ上嵌合円筒面、１５ｂ下嵌合円筒面、１５ｃ
ガイドフレーム切欠き部、１５ｅボス部、１５ｆフ
レーム空間、１５ｇ外周面、１６ａ上シール材、１６
ｂ下シール材、１７吐出管、１８吸入管、２０
ファン、２０ａ羽根、２０ｂ円板、２０ｃ内壁、
２０ｄ貫通穴（かしめ孔）、２１ファンカバー、２
１ａボトム部、２１ｂ囲い部、２２仕切り板、１
００吐出空間、１０１台の空間、１０２第２の空
間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野文昭東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者池田清春東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者伏木毅東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者西木照彦東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者谷真男東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者小川喜英東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者瀬畑崇史東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AB03 BB21 BB44 CC07 CC16 3H039 AA06 AA12 BB02 BB04 CC12 CC20 CC21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に収納され、前記密閉容器外
より吸入した冷媒を圧縮して前記密閉容器内に吐出する
圧縮機構部と、前記密閉容器内に収納され、固定子と回
転子から構成されて主軸を介して前記圧縮機構部を駆動
する電動機部と、前記回転子と前記圧縮機構部の間に設
けられ、前記主軸の回転に伴って内向流を生じさせるフ
ァンと、を備えたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】略中央部に貫通穴を有する円板と、前記
円板に設けられ、内向流を生じさせる複数の羽根と、に
よって前記ファンを構成し、前記羽根を前記円板と一体
に形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】前記ファンに、内向流を生じさせる複数
の羽根と、前記羽根の内周側を連続的につなぐように全
周にわたって形成され、冷媒の流れの向きを変更する内
壁と、を備えるようにしたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】前記羽根、前記円板あるいは前記内壁の
うちの少なくとも２つを一体的に形成したことを特徴と
する請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】前記ファンの前記羽根の外周側を全周に
わたってすきまを介して覆う覆い部を有するファンカバ
ーを設けたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のい
ずれかに記載の圧縮機。
【請求項６】前記ファンカバーを前記圧縮機構部に取
り付け、前記ファンカバーの覆い部の軸方向長さを前記
羽根の軸方向高さの５０％以下としたことを特徴とする
請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】前記内壁を前記圧縮機構部の前記電動機
部側端部を半径方向にすきまを介して配置し、前記すき
まを直径すきまで前記内壁の内径の６／１００以下とし
たことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに
記載の圧縮機。
【請求項８】前記ファンの前記円板を、前記主軸ある
いは前記圧縮機構部の前記電動機側端部のいずれかと半
径方向にすきまを介して前記貫通穴に装着し、前記すき
まを直径すきまで前記貫通穴の内径の４／１００以下と
したことを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか
に記載の圧縮機。
【請求項９】前記回転子の前記圧縮機構部側の端面に
圧縮機運転時のバランシングを行うバランスウェイトを
備え、前記ファンを前記バランスウェイトとともにかし
めにより前記回転子に固定するようにしたことを特徴と
する請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項１０】前記ファンとは別体の略中央に貫通穴
を有する仕切り板を、前記ファンと前記回転子との間
で、前記主軸あるいは前記圧縮機構部の前記電動機側端
部のいずれかと半径方向にすきまを介して前記貫通穴に
装着し、前記すきまを直径すきまで前記貫通穴の内径の
４／１００以下としたことを特徴とする請求項１乃至請
求項９のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項１１】前記回転子の前記圧縮機構部側の端面
に圧縮機運転時のバランシングを行うバランスウェイト
を備え、前記ファンと前記仕切板を、前記バランスウェ
イトとともに、かしめにより前記回転子に固定するよう
にしたことを特徴とする請求項１０に記載の圧縮機。