JP2005061374A - Horizontal scroll air compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、横形スクロール空気圧縮装置に関するものである。 The present invention relates to a horizontal scroll air compressor.
従来の横形スクロール空気圧縮装置は、スクロール圧縮部を側方から駆動する電動機の固定子がハウジングに対して中吊り構造とされ、固定子の一部がハウジングに接しているが他の一部はハウジングとの間に間隙を有する状態で固定されていた。
また、回転子はスクロール圧縮部側からシャフトに沿って延在するフレームに複数の軸受を設けることによって片持ち支持構造とされ、上記シャフトの一部に設けられたポンプ装置によって、電動機の下部に形成された油溜まりから潤滑油を吸い上げ、シャフト内の通路を経て電動機の軸受及びスクロール圧縮部の軸受に給油していた。(例えば特許文献1参照)。
In the conventional horizontal scroll air compressor, the stator of the electric motor that drives the scroll compression unit from the side is suspended from the housing, and a part of the stator is in contact with the housing, but the other part is It was fixed with a gap between it and the housing.
Further, the rotor has a cantilever support structure by providing a plurality of bearings on a frame extending along the shaft from the scroll compression portion side, and a pump device provided on a part of the shaft causes a lower portion of the motor to Lubricating oil is sucked up from the formed oil reservoir and supplied to the bearing of the electric motor and the bearing of the scroll compressor through the passage in the shaft. (For example, refer to Patent Document 1).
従来の横形スクロール空気圧縮装置は以上のように構成され、電動機のハウジングと固定子とが密着していなかったため、外部に設けた冷却ファンでハウジングを冷却する構成とした場合には電動機を十分に冷却することができないという問題点があった。
また、電動機の回転子は片持ち支持構造であったため、遠心力によるシャフトの撓みによって軸受内でシャフトの傾斜角が増すことにより軸受の負荷容量が低下し、軸受片当りによる異常摩耗や焼き付き等が発生するという問題点があった。
The conventional horizontal scroll air compressor is configured as described above, and the motor housing and the stator are not in close contact with each other. Therefore, when the housing is cooled by an external cooling fan, the motor is sufficiently There was a problem that it could not be cooled.
In addition, since the rotor of the motor has a cantilever support structure, the shaft load angle decreases due to the shaft tilt angle increasing due to the bending of the shaft due to centrifugal force, resulting in abnormal wear and seizure due to contact with the bearing piece. There was a problem that occurred.
更に、シャフトに設けたポンプ装置によって潤滑油を吸い上げて各軸受に給油していたため、スクロール圧縮部と電動機内に油溜まりを設ける必要があり、圧縮装置の大型化、部品点数増によるコストアップの要因となっていた。
また、摩耗粉等、異物の混ざった潤滑油が電動機巻線部分に流入するため、電動機巻線の劣化や傷付きが発生するという問題点もあった。
また、空気圧縮による吐出温度上昇を回避するため、油インジェクション等による冷却手段を有する配管経路が必要になるという問題点もあった。
Furthermore, since the lubricating oil is sucked up by the pump device provided on the shaft and supplied to each bearing, it is necessary to provide an oil reservoir in the scroll compressor and the motor, which increases the size of the compressor and increases the number of parts. It was a factor.
Further, since lubricating oil mixed with foreign matters such as wear powder flows into the motor winding portion, there is a problem in that the motor winding is deteriorated or damaged.
Moreover, in order to avoid the discharge temperature rise by air compression, there also existed a problem that the piping path | route which has a cooling means by oil injection etc. was needed.
この発明は、上記のような問題点に対処するためになされたもので、シャフトの撓みを少なくすると共に、オイルポンプを設けることなく、スクロール圧縮部及びその軸受に潤滑油を供給することができる横形スクロール空気圧縮装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to cope with the above-described problems, and can reduce the deflection of the shaft and supply lubricating oil to the scroll compression portion and its bearing without providing an oil pump. An object is to provide a horizontal scroll air compressor.
この発明に係る横形スクロール空気圧縮装置は、空気の吸入部と、吸入した空気を圧縮するスクロール圧縮部とを有する圧縮機構及びハウジングに密に装着された固定子と、シャフトに密に装着された回転子と、この回転子の両側で上記シャフトを支承する軸受とを有し上記圧縮機構を側方から駆動する電動機を備えたものである。 A horizontal scroll air compressor according to the present invention is a compressor that has an air suction portion, a scroll compression portion that compresses the sucked air, a stator that is tightly attached to the housing, and a shaft that is tightly attached to the shaft. An electric motor having a rotor and bearings for supporting the shaft on both sides of the rotor and driving the compression mechanism from the side is provided.
この発明は、上記のような構成としたため、電動機の回転子の回転時における遠心力によるシャフトの撓みを少なくすることができ、従って、軸受内のシャフトが傾斜することによる軸受負荷容量の低下を防止し、信頼性の高い空気圧縮装置を得ることができる。
また、潤滑油を複雑なオイルポンプを設けることなく、スクロール圧縮部の高低圧の圧差によってスクロール圧縮部及びその軸受に効率的に連続的に給油することができ、かつ、圧縮部の軸受に供給した潤滑油を圧縮部から圧縮空気と共に圧縮装置外へ吐出させ、油分離器を介して圧縮機内に戻すことができるため、複雑な返油回路なしで潤滑油を循環させることができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to reduce the deflection of the shaft due to the centrifugal force during the rotation of the rotor of the electric motor, and accordingly, the bearing load capacity is reduced due to the inclination of the shaft in the bearing. Therefore, a highly reliable air compressor can be obtained.
Also, without providing a complicated oil pump, lubricating oil can be efficiently and continuously supplied to the scroll compression section and its bearings by the pressure difference between the high and low pressures of the scroll compression section and supplied to the bearings of the compression section. The lubricating oil thus discharged can be discharged together with the compressed air from the compression section to the outside of the compressor and returned to the compressor via the oil separator, so that the lubricating oil can be circulated without a complicated oil return circuit.
更に、電動機内に潤滑油が流入しないため、潤滑油が発熱体である電動機の熱の影響を受けず、油温上昇を低減することができる。加えて、摩耗粉等が混ざった潤滑油の流入による電動機巻線の劣化や傷付きを防止することができる。
また、バランサを電動機内に設けたため、バランサによる潤滑油の攪拌が発生せず、余分な入力増がないことから、信頼性の高い高性能の空気圧縮装置を得ることができる。
更に、スクロール圧縮部の主軸受と揺動軸受とを連通する通路に絞り装置を設けているため、主軸受と揺動軸受への給油量を適正に調整することができる。
Further, since the lubricating oil does not flow into the electric motor, the lubricating oil is not affected by the heat of the electric motor that is a heating element, and the oil temperature rise can be reduced. In addition, it is possible to prevent the motor windings from being deteriorated or damaged due to the inflow of lubricating oil mixed with wear powder or the like.
Further, since the balancer is provided in the electric motor, the lubricant is not stirred by the balancer and there is no extra input increase, so that a highly reliable high-performance air compressor can be obtained.
Furthermore, since the throttle device is provided in the passage that connects the main bearing and the rocking bearing of the scroll compression section, the amount of oil supplied to the main bearing and the rocking bearing can be adjusted appropriately.
加えて、スラスト軸受を潤滑した油がスクロール圧縮部の渦巻き中央より上方からスクロール圧縮部に供給される構成とされているため、空気圧縮装置の停止時に、給油パイプからの油が流入しても、スクロール圧縮部に滞留することがなく、装置が危険状態に至る恐れがなくなる。即ち、空気圧縮装置の停止時には、通常、電磁弁などが動作して給油パイプからの油がスクロール圧縮部に流入しないようにされているが、何らかの原因で流入し、その状態で空気圧縮装置が起動されると、油圧縮による過大な圧力が発生し、渦巻き割れ等の事態が生ずる可能性があるが、スクロール圧縮部への油の流入通路を渦巻き中央より上方に設けておけば、油量が一定値以上になるまで流入することがないため、上述のような危険な状態に至るのを効果的に回避することができる。 In addition, since the oil that has lubricated the thrust bearing is supplied to the scroll compressor from above the scroll center of the scroll compressor, even if oil from the oil supply pipe flows in when the air compressor is stopped In addition, it does not stay in the scroll compression section, and there is no possibility that the device will reach a dangerous state. That is, when the air compressor is stopped, the solenoid valve or the like is normally operated so that oil from the oil supply pipe does not flow into the scroll compressor, but it flows in for some reason, and the air compressor is in that state. When activated, excessive pressure may be generated due to oil compression, which may cause vortex cracking, but if the oil inflow passage to the scroll compression section is provided above the center of the vortex, the amount of oil Therefore, it is possible to effectively avoid the dangerous state as described above.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1は、実施の形態1による横形スクロール空気圧縮装置の構成を示す断面図である。
この実施の形態は、スクロール圧縮部を有する圧縮機構Aと、この圧縮機構を側方から駆動する電動機Bとから構成されている。圧縮機構Aと電動機Bとは密閉容器1内で隔壁2によって仕切られると共に、隔壁2を貫通して圧縮機構Aと電動機Bとを結合するシャフト3と隔壁2との間にオイルシール4が設けられ、圧縮機構Aと電動機Bとを分離する形になっている。
This embodiment includes a compression mechanism A having a scroll compression unit and an electric motor B that drives the compression mechanism from the side. The compression mechanism A and the electric motor B are partitioned by the
圧縮機構Aには、空気の吸入管5と、吸入した空気を固定スクロール6及び揺動スクロール7の間で圧縮し、吐出管8から吐出する周知のスクロール圧縮部9と、シャフト3の一端を支承するフレーム10と、このフレーム10とシャフト3との間に設けられた主軸受11と、シャフト3の一端に形成された偏心軸部3A及び揺動スクロール7の背面に形成され上記偏心軸部3Aに嵌合されるボス部7Aの間に設けられた揺動軸受12と、圧縮機構Aのフレーム10を貫通して主軸受11に潤滑油を供給する給油パイプ13と、主軸受11に連通し圧縮機構下部に設けられた返油室15と、主軸受11に一端が開口し、他端がシャフト3内を軸方向に延在して偏心軸部3Aの先端面に開口するように設けられた通路16と、この通路16に螺合され、細い貫通孔を設けることによって油量を絞る絞り装置17と、揺動軸受12からスラスト軸受25を経てスクロール圧縮部9の渦巻き中央より上方からスクロール圧縮部9に油を供給する通路30、空間31、通路32及び空間33が設けられている。
The compression mechanism A includes an
また、電動機Bには、密閉容器を構成するハウジング1に焼き嵌め等によって密着固定された固定子18と、シャフト3に同じく焼き嵌め等によって密着固定された回転子19と、上記主軸受11と共に回転子19の両側でシャフト3を支承する軸受20と、ハウジング1の外部でシャフト3の他端に固定された冷却用ファン21と、この冷却用ファン21及びハウジング1の一部を覆い、ハウジング1との間に冷却風通路23を形成するカバー22と、電動機B内でシャフト3に設けられたバランサ24とが設けられている。
なお、電動機B内には潤滑油を流入させないようにされている。
The electric motor B includes a
In addition, the lubricating oil is not allowed to flow into the electric motor B.
実施の形態1は以上のように構成されているため、潤滑油は給油パイプ13によって圧縮機構にのみ供給される。給油パイプ13から流入した潤滑油は、主軸受11に供給された後、主軸受11と揺動軸受12とを直接連通する通路及び通路16並びに絞り装置17を経て揺動軸受12に至る通路の両方から揺動軸受12に供給される。
通路16では、潤滑油は絞り装置17によって絞られるため、主軸受11及び揺動軸受12への給油量を適正に調整することができる。
また、圧縮機構下部の返油室15の油は、スクロール圧縮部9の吸入圧力と各軸受に連らなる通路との高低圧の圧差によって主軸受11、揺動軸受12を経てスラスト軸受25に至り、更に、このスラスト軸受25に開口してフレーム10に設けられた通路30を経て空間31に達し、この空間31からスクロール圧縮部9の渦巻き中央より上方に設けられた通路32とスクロール圧縮部9に至る空間33を経てスクロール圧縮部9に至る。
Since the first embodiment is configured as described above, the lubricating oil is supplied only to the compression mechanism by the
In the
Also, the oil in the
その後、圧縮空気と共に吐出管8から吐出されるが、この時の油インジェクションにより吐出温度上昇を抑制することができる。
また、吐出された油は装置外の図示しない油分離器によって分離され、給油パイプ13を介して圧縮機内に戻されることになる。一方、電動機Bには潤滑油を流入させていないため、潤滑油が発熱体である電動機の熱の影響を受けず、従って油温の上昇を低減することができる。
また、バランサ24によって油が攪拌されないため、余分な入力増がなく、信頼性の高い高性能の空気圧縮装置を得ることができる。
Thereafter, the gas is discharged from the discharge pipe 8 together with the compressed air, but an increase in the discharge temperature can be suppressed by oil injection at this time.
The discharged oil is separated by an oil separator (not shown) outside the apparatus and returned to the compressor through the
Further, since the oil is not agitated by the
A 圧縮機構
B 電動機
1 ハウジング
3 シャフト
9 スクロール圧縮部
11 主軸受
12 揺動軸受
15 返油室
16、30 通路
17 絞り装置
18 固定子
19 回転子
20 軸受
21 冷却用ファン
22 カバー
23 冷却風通路
24 バランサ
25 スラスト軸受
31 空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS A Compression mechanism B
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-
2003
- 2003-08-19 JP JP2003295651A patent/JP4283063B2/en not_active Expired - Lifetime
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