JP2005171911A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮部の摺動部を潤滑した後の排油が吐出ガスと共に圧縮機外部に流出するのを低減することができ、圧縮効率の向上を図れるスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器１内に、圧縮部２と電動機３とを配置し、油溜14の潤滑油を圧縮部の摺動部に給油してなるスクロール圧縮機において、密閉容器内を、圧縮室５にて圧縮されたガスを導く吐出室11と、電動機を収容する電動機室3cとを圧縮部により区画し、フレーム８に、旋回スクロール６の背面に設けられた旋回ボス6cが旋回運動する際の運動空間をなす旋回ボス室6eを形成し、旋回スクロールの鏡板6aに圧縮室の吐出口と旋回ボス室とを連通する吐出孔12を設けると共に、フレームに旋回ボス室と電動機室とを連通する連通孔8dを設ける一方、圧縮部に電動機室と吐出室とを連通するガス通路13を夫々設け、吐出室に圧縮ガスを圧縮機外部に吐出する吐出管を接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクロール圧縮機に係わり、より詳しくは、圧縮部の摺動部を潤滑した後の排油が吐出ガスと共に圧縮機外部に流出するのを低減することができる圧縮機内部の吐出ガス経路の構造に関する。

従来のスクロール圧縮機には、例えば図３に示すように、密閉容器21内に、圧縮部22と電動機23とを配置し、密閉容器21底部の油溜24の潤滑油をオイルポンプ25により汲み上げ、シャフト26内に形成された油送路27を通して圧縮部22の摺動部に給油してなるスクロール圧縮機において、
油溜24の潤滑油はオイルポンプ25により主軸受28、旋回軸受29を潤滑し、排油孔30を経由して電動機室23a に排油される。そして、この排油は電動機23の切り欠き31を通り油溜24に戻される。また、一部の排油はフレーム32に給油孔33から圧力差によって吸入室22a に給油され、オルダムリングと圧縮室内の給油を行う。この給油孔33の途中に絞り34があり、吸入室22a への給油量を調節する。

一方、冷媒ガスは吸入管35から吸入されて圧縮室にて圧縮工程を行い、固定スクロール36に設けられた吐出孔37から密閉容器21上部の吐出室38に吐出される。図示しないが、固定スクロール36とフレーム32の外周部に設けられた圧縮部切欠きを通り、吐出ガスが吐出室38から電動機室23a に流れ電動機23の冷却を行う。そして、吐出ガスは電動機室23a に設けられた吐出管39から圧縮機外部に吐出される。
上記構成の場合、軸受け等の摺動部を潤滑した後の排油は圧縮部22から電動機室23a の上部空間に流れるため、吐出ガスの流れにのって一部が圧縮機外部に吐出して吐油量を増加させ、熱交換器の性能低下や、圧縮機内の油が枯渇して摺動部の焼き付きのおそれがある。
この対策として、排油孔30の近傍に仕切板40を設け、吐出ガスと排油の混合を防止する方法がある。しかし、部品点数及び作業工数が増加するという欠点がある。

また、圧縮機外部への吐油量を減らす他の技術として、図４に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図において、第１の空間14a 内の潤滑油を密閉容器10内の圧縮ガスと混合させることなく密閉容器10内低部へ戻す排油パイプ19を設けると共に、この排油パイプ19の下端を電動機５の下端部より下方の密閉容器10の低部まで延長して開口させた構成となっている。
しかし、排油パイプ19を電動機５の切欠き（カット面）5cを通す必要があり、組立て性が悪いという欠点がある。

特開２００２−１６１８８０号公報（請求項１、第１図）

本発明においては、上記の問題点に鑑み、圧縮部の摺動部を潤滑した後の排油が吐出ガスと共に圧縮機外部に流出するのを低減することができ、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、底部に油溜を有する密閉容器内に、固定スクロール、旋回スクロール及びフレームを組合せてなる圧縮部と、旋回スクロールをシャフトを介して回転駆動する電動機とを配置し、油溜の潤滑油をオイルポンプにより汲み上げ、シャフト内に形成された油送路を通して圧縮部の摺動部に給油してなるスクロール圧縮機において、
前記密閉容器内を、圧縮室にて圧縮されたガスを導く吐出室と、前記電動機を収容する電動機室とを前記圧縮部により区画し、前記フレームに、前記旋回スクロールの背面に設けられた旋回ボスが旋回運動する際の運動空間をなす旋回ボス室を形成し、前記旋回スクロールの鏡板に前記圧縮室の吐出口と前記旋回ボス室とを連通する吐出孔を設けると共に、前記フレームに前記旋回ボス室と前記電動機室とを連通する連通孔を設ける一方、前記圧縮部に前記電動機室と吐出室とを連通するガス通路を夫々設け、前記吐出室に圧縮ガスを圧縮機外部に吐出する吐出管を接続してなる構成となっている。

また、前記シャフトの回転出力軸である主軸に、同主軸を支承する主軸受に給油された潤滑油の一部を溜める環状油溝を設け、前記フレームに前記環状油溝と前記圧縮部の吸入室とを連通する給油孔を設けてなる構成となっている。

以上説明したように、本発明によるスクロール圧縮機によれば、圧縮室で圧縮したガスを、旋回スクロールの鏡板に設けた吐出孔を通して旋回ボス室に導き、次に旋回ボス室から連通孔を通して電動機室に導き、電動機を冷却した後、ガス通路を経由して吐出室に導き、密閉容器の上部蓋体に設けられた吐出管から密閉容器の外部に吐出される構成とすることにより、圧縮室への給油を十分に行うことができ、組立て性の悪化やコストアップすることなく、潤滑油が吐出管から冷凍サイクル内に流出する吐油量を低減することができ、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機となる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の断面図で、図２はその要部拡大断面図である。図１、２において、スクロール圧縮機は密閉容器１内に、上下に圧縮部２と電動機部３とを配設し、前記密閉容器１の底部に前記圧縮部２の各摺動部を潤滑する潤滑油を溜める油溜14を有する構成となっている。

前記圧縮部２は、鏡板4aの内面に渦捲き状のラップ4bを立設させた固定スクロール４と、同固定スクロール４と鏡板6aの内面のラップ6bを互いに噛み合わせ複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の背面の旋回ボス6cに形成された旋回軸受6dに、先端の旋回軸7aを挿入し、前記電動機３の回転力を前記旋回スクロール６に伝達するとともに、前記圧縮部２の各摺動部に潤滑油を供給するための油送路7dを備えたシャフト７と、同シャフト７の下部に設けられ、前記油溜14の潤滑油を汲み上げ、これを前記油送路7dに給油するオイルポンプ15と、前記シャフト７の前記旋回軸7a下部に設けられた主軸7bを支承する主軸受8aを備えたフレーム８とにより構成されている。

前記密閉容器１内を、圧縮室５にて圧縮されたガスを導く吐出室11と、前記電動機３を収容する電動機室3cとを前記圧縮部２により区画し、前記フレーム８に、前記旋回スクロール６の背面に設けられた旋回ボス6cが旋回運動する際の運動空間をなす旋回ボス室6eを形成し、前記圧縮部２の吸入室2aに、冷媒を吸入する吸入管９を接続するとともに、前記密閉容器１の上部蓋体1aに前記吐出室11の圧縮ガスを圧縮機外部の冷凍サイクルに吐出する吐出管10を接続してなる構成となっている。

前記シャフト７の周囲に固着された前記電動機３のロータ3aには、前記ロータ3aの上面に、前記旋回スクロール６の偏心回転運動による前記主軸7cの偏心を補正する上部バランサ3dが螺着されるとともに、ロータ3aの下面には下部バランサ3eが螺着されている。

前記旋回スクロール６の鏡板6aに、前記圧縮室５の吐出口5aと前記旋回ボス室6eとを連通する吐出孔12を設けると共に、前記フレーム８に前記旋回ボス室6eと前記電動機室3cとを連通する連通孔8bを設け、前記固定スクロール４と前記フレーム８に前記電動機室3cと吐出室11とを連通するガス通路13を設ける一方、前記密閉容器１の内壁と前記ステータ3b間に、前記電動機室3cの上部空間と下部空間とを連通する油戻し通路16を設けた構成となっている。

また、前記シャフト７の主軸7bの下部に、前記主軸受8aに潤滑油を供給する油孔7cが設けられ、前記主軸7bの上部に、前記主軸受8aに給油された潤滑油の一部を溜める環状油溝7eを設け、前記フレーム８に前記環状油溝7eと前記圧縮部２の吸入室2aとを連通する給油孔17を設けると共に、前記給油孔17の途中に絞り18を設けてなる構成となっている。

上記構成において、次に動作について説明する。図１、図２に示す実線矢印は吐出ガスの流れを、破線矢印は油の流れを示したものである。
冷凍サイクル中の冷媒ガスは吸入管９より吸入室2aに吸入され、圧縮室５にて圧縮工程を行い、圧縮室５の吐出口5aから旋回スクロール６の鏡板6aに設けられた吐出孔12を通り、旋回ボス室6eに吐出される。尚、この吐出孔12は複数設けてもよい。

一方、油溜14の潤滑油はオイルポンプ15により汲み上げられ、油送路7d、油孔7cを通り主軸受8a、旋回軸受6dを潤滑し、旋回ボス室6eに排油され、ここで排油と吐出ガスが混合される。そして、この排油と吐出ガスは連通孔8bを通り電動機室3cに流れ、電動機３を冷却する。この連通孔8bは複数設けてもよい。
また、排油と吐出ガスは上部バランサ3dおよび下部バランサ3eと衝突し、排油の一部は両バランサ3d,3e の遠心力により電動機３の巻線や密閉容器１の内壁まで飛ばされ、巻線や密閉容器１の内壁に付着した後、重力により油戻し通路16を通り油溜14に戻る。

前記電動機室3cの混合された吐出ガスと残りの排油は、差圧によりガス通路13を通って吐出室11まで上昇する。ここで、一部の排油は重力のために吐出室11まで上昇できず落下し、油溜14に戻る。
吐出室11は容積が大きいため吐出ガスの流速が低下し、残りの排油は固定スクロール４の端面に落下したり、密閉容器１の内壁に付着し、重力によって壁面を伝い油溜14に戻る。こうして排油と分離された吐出ガスが密閉容器１の上部蓋体1aに設けられた吐出管10から密閉容器１の外部に吐出される。
この結果、潤滑油が前記吐出管10から冷凍サイクル内に流出する吐油量を低減することができる。

また、オルダムリングと圧縮室５への給油は、前記環状油溝7eに溜められた潤滑油が給油孔17を通り圧縮室５へ給油される。この時給油孔17の途中に設けられた絞り18により給油量を調節できるようになっている。

以上説明したように、圧縮室５で圧縮したガスを、旋回スクロール６の鏡板6aに設けた吐出孔12を通して旋回ボス室6eに導き、次に旋回ボス室6eから連通孔8bを通して電動機室3cに導き、電動機３を冷却した後、ガス通路13を経由して吐出室11に導き、密閉容器１の上部蓋体1aに設けられた吐出管10から密閉容器１の外部に吐出される構成とすることにより、圧縮室への給油を十分に行うことができ、組立て性の悪化やコストアップすることなく、潤滑油が吐出管10から冷凍サイクル内に流出する吐油量を低減することができ、圧縮効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機となる。

本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の断面図である。 本発明における実施例を示す要部断面図である。 従来例におけるスクロール圧縮機の断面図である。 他の従来例におけるスクロール圧縮機の断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
1a 上部蓋体
２ 圧縮部
３ 電動機
3a ロータ
3b ステータ
3c 電動機室
3d 上部バランサ
3e 下部バランサ
４ 固定スクロール
4a 鏡板
５ 圧縮室
5a 吐出口
６ 旋回スクロール
6a 鏡板
6c 旋回ボス
6d 旋回軸受
6e 旋回ボス室
７ シャフト
7a 旋回軸
7b 主軸
7c 油孔
7d 油送路
7e 環状油溝
８ フレーム
8a 主軸受
8b 連通孔
９ 吸入管
10 吐出管
11 吐出室
12 吐出孔
13 ガス通路
14 油溜
15 オイルポンプ
16 油戻し通路
17 給油孔
18 絞り

Claims (2)

1. 油溜に潤滑油を有する密閉容器内に、固定スクロール、旋回スクロール及びフレームとからなる圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機とを配置し、前記潤滑油を前記圧縮部の摺動部に潤滑してなるスクロール圧縮機において、
   前記密閉容器内を、前記圧縮部にて圧縮されたガスを導く吐出室と、前記電動機を収容
   する電動機室とに区画し、前記旋回スクロールの鏡板に、前記圧縮部の圧縮室に設けられた吐出口と、前記フレームに設けられた、前記旋回スクロールが旋回する運動空間とを連通する吐出孔を設け、前記フレームに前記運動空間と前記電動機室とを連通する連通孔を設ける一方、前記圧縮部に前記電動機室と吐出室とを連通するガス通路を設け、前記吐出室に圧縮ガスを圧縮機外部に吐出する吐出管を接続してなることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記電動機の回転駆動軸の主軸に、前記摺動部に給油された潤滑油の
   一部を溜める環状油溝を設け、前記フレームに前記環状油溝と前記圧縮部の吸入室とを連通する給油孔を設けてなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。

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