JP2006299837A - 流体圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】
流体圧縮機において、単純な構造で油の外部流出を防ぎ、性能と信頼性の優れた流体圧縮機を得る。
【解決手段】
流体圧縮機1は、圧縮機構部2と、副軸受部800を固定する密閉容器700に固定する下フレーム801と、密閉用器底部に油を貯留する油溜り部730と、油を油通路311を通して供給するポンプ部900とを備えている。下フレームにはステータの複数のコアカット部601a間に複数の穴801aが設けられ、下フレームの上部に溜る油を油溜り部に落とす。これにより、下フレームの上部に溜った油を圧縮流体が吹き上げて噴霧状にすることを防止でき、油の圧縮機外への流出を低減できる。
【選択図】 図2
流体圧縮機において、単純な構造で油の外部流出を防ぎ、性能と信頼性の優れた流体圧縮機を得る。
【解決手段】
流体圧縮機1は、圧縮機構部2と、副軸受部800を固定する密閉容器700に固定する下フレーム801と、密閉用器底部に油を貯留する油溜り部730と、油を油通路311を通して供給するポンプ部900とを備えている。下フレームにはステータの複数のコアカット部601a間に複数の穴801aが設けられ、下フレームの上部に溜る油を油溜り部に落とす。これにより、下フレームの上部に溜った油を圧縮流体が吹き上げて噴霧状にすることを防止でき、油の圧縮機外への流出を低減できる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、油循環構造を備えた流体圧縮機に係わり、特に冷凍、空調用の冷媒圧縮機、空気やその他の流体圧縮機に好適なものである。
従来の流体圧縮機としては、例えば特開2001−349291号公報(特許文献1)に示されたものがある。特許文献1の図1に係るスクロール圧縮機は、密閉容器内に、流体を圧縮する圧縮機構部と、この圧縮機構部に連結されると共に油通路を有する回転軸と、この回転軸を駆動する電動機と、回転軸を電動機より上方で支持する主軸受と、主軸受を固定するフレームと、回転軸を電動機より下方で支持する副軸受と、副軸受を固定する下フレームと、密閉容器の底部に貯留する油を圧縮機構部および軸受へ油通路を通して供給する容積形ポンプ部とを備えている。そして、前記下フレームは、密閉容器底部の油溜り部とその上部を仕切るような円盤形状をしている。
上記特許文献1のものでは、圧縮機構部で圧縮された流体(冷媒)の流れが、ステータの外周通路を経由し、密閉容器底部の油溜り部の油に直接衝突し、油を吹き上げ噴霧状にしないように、下フレームはガスの流れを遮るような円盤形状に構成されている。これは、油が噴霧状になると圧縮された流体と共に油が圧縮機吐出管から圧縮機外に排出され、圧縮機内部の油が減少するのを防止するためである。また、排出された油は冷凍サイクルを構成する凝縮器や蒸発器を経由して再び圧縮機吸入管から圧縮機内に戻るため、流体と共に油が圧縮され、圧縮効率も低下させる。上記従来技術のものでは、下フレーム上部空間と密閉容器底部の油溜り空間を遮っているため、下フレーム上部に溜った油が圧縮流体の流れに吹き上げられて噴霧状になる恐れがあった。
本発明の目的は、単純な構造で密閉容器内の油の外部流出を防ぎ、性能と信頼性に優れた流体圧縮機を得ることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、流体を圧縮する圧縮機構部と、この圧縮機構部に連結されると共に油通路を有する回転軸と、この回転軸を駆動する電動機と、前記回転軸を前記電動機より上方で支持する主軸受と、前記主軸受を固定するフレームと、前記回転軸を前記電動機より下方で支持する副軸受と、前記副軸受部を固定する下フレームとを備え、これらを密閉容器内に収容し、この密閉容器内の底部には油を貯留する油溜り部が形成され、前記油溜り部の油が前記圧縮機構部及び前記各軸受に前記油通路を介して供給されるようにポンプ部を備えてなる流体圧縮機において、前記下フレームは、前記油溜り部とその上部を仕切るように設置されると共に、この下フレーム上部の油が下フレーム下部の油溜り部に流れるように、複数の穴が前記下フレームに形成され、しかも前記穴は前記電動機を構成しているステータの複数のコアカット部の間に形成されていることを特徴とする。
ここで、前記電動機のステータにはコアカット部が周方向に4箇所、等間隔に形成されているものとし、前記下フレームに形成された穴はコアカット部に対して周方向に45度ずれた位置に設けるようにすると良い。
このように構成することで、前記下フレーム上部に溜った油を前記油溜め部に落とし、圧縮流体の油の吹き上げによる油の噴霧化をなくし、油の外部流出を防ぎ、性能と信頼性に優れた流体圧縮機を得るようにしたものである。
本発明によれば、単純な構造で密閉容器内の油の外部流出を防ぎ、性能と信頼性に優れた流体圧縮機を得ることができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。各図において同一符号を付したものは同一または相当する部分を示す。
第1実施例を図1、図2を用いて説明する。また、第2実施例を図3を用いて説明する。図1は本発明の第1実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図、図2は図1のスクロール圧縮機の副軸受部を下方から見た図、図3は本発明の第2実施例を示す図で図2に相当する図である。なお、図4は従来のスクロール圧縮機を示すもので図2に相当する図である。
スクロール圧縮機1は、圧縮機構部2と駆動部3とを密閉容器700内に収納して構成されている。本実施例では、上から圧縮機構部2、駆動部3及び油溜り部730の順に配設されており、回転軸300を介して圧縮機構部2と駆動部3とが連結されている縦型スクロール圧縮機としている。
圧縮機構部2は、固定スクロール100と旋回スクロール200とフレーム400を基本要素として構成されている。フレーム400は密閉容器700に固定され、転がり軸受401を配設する部材を構成している。固定スクロール100は、台板101と渦巻き状ラップ102と吸込口103と吐出口104とを基本構成部分として構成され、フレーム400にボルト405により固定されている。ラップ102は台板101の一側に垂直に立設されている。旋回スクロール200は、台板201と渦巻き状ラップ202とボス203と背圧穴とを基本構成部分として構成されている。ラップ202は台板201の一側に垂直に立設されている。ボス203は台板201の他側(反ラップ側)に垂直に突出して形成されている。旋回スクロール200は、鋳鉄やアルミニュームなどを材料とする鋳物から各構成部分を加工することにより形成されている。
固定スクロール100と旋回スクロール200を噛み合わせて構成した圧縮室130は、旋回スクロール200が旋回運動することによりその容積が減少する圧縮動作が行われる。この圧縮動作では、旋回スクロール200の旋回運動に伴って、作動流体が吸入管711および吸入口103を経由して圧縮室130へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮行程を経て固定スクロール100の吐出口104から密閉容器700内に吐出され、さらに吐出管701を経由して密閉容器700から吐出される。これによって、密閉容器700内の空間は吐出圧力に保たれる。
密閉容器700は、上キャップ710及び下キャップ720を有している。上キャップ710及び下キャップ720は密閉容器の中央筒部に対して外側に被せるように嵌合され、その嵌合端部が溶接トーチにより斜め下方および斜め上方から加熱されて溶着される。密閉容器700の底面には脚部721が取り付けられている。
また、密閉容器700の側面にはハーメ端子702及び端子カバー703が設けられ、電動機600に電力を供給できるようになっている。ハーメ端子702は、密閉容器700を貫通して設けられ、ステータ601のエンドコイルとフレーム400との間に位置してバランスウェイト407の最大外径部407aに対向している。
また、ハーメ端子702と反対側の密閉容器700の側面には、吐出管701が密閉容器700を貫通して設けられ、ステータ601のエンドコイルとフレーム400との間に位置してバランスウェイト407の最大外径部407aに対向している。
旋回スクロール200を旋回駆動する駆動部3は、ステータ601及びロータ602からなる電動機600と、回転軸300と、旋回スクロール200の自転防止機構の主要部品であるオルダム継手500と、フレーム400と、転がり軸受401(主軸受)、803(副軸受)と、ボス203とを基本要素として構成されている。
回転軸300は主軸部302とクランクピン301と副軸受支持部303とを一体に備えて構成されている。転がり軸受401、803は回転軸300の主軸部302および副軸受支持部303を回転自在に係合する回転軸支持部を構成する。ボス203は、回転軸300のクランクピン301を回転軸方向であるスラスト方向に移動可能にかつ回転自在に係合するように、旋回スクロール200に備えられている。
転がり軸受401(主軸受)は電動機600の上側に配置され、副軸受部800の主要部を構成する転がり軸受(副軸受)803は電動機600の下側に配置されている。密閉容器700に固定された下フレーム801にハウジング802がボルト805を介して固定されている。ハウジング802に転がり軸受803が上方から挿入され、その上方からさらにハウジングカバー804が取り付けられている。
容積型ポンプ部900は、回転軸300の下端部に設けられている。回転軸300の回転によりポンプ部下端から密閉容器700の底部の油溜り部730に貯留する油を圧縮し、回転軸300内に形成されている油通路311へ油を供給する構造となっている。
オルダム継手500は、旋回スクロール200の台板201の背面に配設されている。オルダム継手500に形成した直交する2組のキー部分の1組がフレーム400に構成したオルダム継手500の受け部であるキー溝を滑動し、残りの1組が旋回スクロールラップ202の背面側に構成したキー溝を滑動する。これによって、旋回スクロール200はスクロールラップ202の立設する方向である軸線方向に垂直な面内を固定スクロール100に対して自転せずに旋回運動する。
圧縮機構部2は、電動機600に連結した回転軸300の回転によりクランクピン301が偏心回転すると、旋回スクロール200がオルダム継手500の自転防止機構により固定スクロール100に対し自転せずに旋回運動を行い、ガスを吸入管711および吸入口103を介してスクロールラップ102および202で形成される圧縮室130に吸入する。旋回スクロール200の旋回運動により、圧縮室130は中央部へ移動しながら容積を減少してガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口104より吐出室に吐出する。吐出室に吐出されたガスは、圧縮機構部3および電動機600の周囲を循環したのち吐出管701から圧縮機外へ放出される。
なお、旋回スクロール200の台板201には、圧縮室130と旋回背面の背圧室411とを連通させる背圧穴が設けられており、背圧室411の圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力(中間圧力)に保っている。旋回スクロール200の背面側に構成される背圧室411は、旋回スクロール200とフレーム400と固定スクロール100とで囲まれて形成される空間である。したがって、フレーム400は背圧室411を形成する部材を兼ねている。
フレーム400の溝409に設けられたシールリング410は背圧室411への吐出ガス流入を防いでいる。旋回スクロール200は背圧室411の中間圧力とシールリング410の内側に作用する吐出圧力との合力で固定スクロール100に押し付けられている。
ここで、シールリング410の内径は転がり軸受401の外径より小さくなっている。このような構成を採用できるようにするために、本実施例では、転がり軸受401をフレーム400の回転駆動手段側からフレーム400へ挿入し、挿入した転がり軸受401をフレームカバー403で固定する構成となっている。フレームカバー403にはスラスト軸受402が設けられている。フレームカバー403はフレーム400と別体に形成されている。フレームカバー403はフレーム400にボルト406により固定されている。このようにボルト固定とすることで、フレームカバー403とフレーム400との間隙を的確にシールできることから、給油経路からの油漏れを抑制することができる。なお、フレームカバー403は、フレーム400の内側に挿入されて転がり軸受401を押さえる部分と、フレーム400の回転駆動手段側端面に当接してこれに固定される部分とから構成されている。
バランスウェイト407は、転がり軸受401より電動機側で回転軸300に設けられている。本実施例ではバランスウェイト407は回転軸300とは別体に形成されて回転軸300に圧入され固着されているが、バランスウェイト407が回転軸300と一体に形成されて設けられていてもよい。バランスウェイト407の最大外径部407aはステータ601のコイルエンドの端面側に突出して設けられ、コイルエンドの内径より大径となっている。
金属製のバランスウェイトカバー404は、底壁と側壁とからなる筒状に形成され、バランスウェイト407の最大外径部407aの外周を覆って設けられている。このバランスウェイトカバー404はフレームカバー403の共締めでフレーム400へボルト406で固定されている。バランスウェイトカバー404の側壁は、吐出管701とバランスウェイト407の最大外径部407aとの間に設けられると共に、ハーメ端子702とバランスウェイト407の最大外径部407aとの間に設けられることとなる。
このようにして、バランスウェイトカバー404は、フレーム400とステータ601のエンドコイルの端面との間の空間を閉鎖している。すなわち、バランスウェイト407の最大外径部407aの外方空間は、バランスウェイトカバー404によって実質的に閉鎖されている。
次に、給油経路について説明する。回転軸300が回転されると、容積型ポンプ部900により油溜り部730の油が回転軸内の油通路311に送られる。油通路311に送られた油の一部は横穴312を通って転がり軸受である副軸受803に流れた後、油溜り部730に戻る。油通路311を通ってクランクピン301の上部に到達した油は旋回軸受210を通り、さらには転がり軸受401へ流れる。転がり軸受401を潤滑した油は、その殆どが排油パイプ408を通り、油溜り部730に戻る。転がり軸受401を潤滑した油の一部は、フレームカバー403と回転軸300との間の隙間を通ってバランスウェイト407に至り、バランスウェイト407で飛散されるが、バランスウェイトカバー404の側壁404bの内面に付着されて回収され、電動機600へ流下するなどして油溜り部730に戻る。
また、旋回スクロール200のボス203の端面には給油ポケット205が設けられており、旋回スクロール200が旋回運動することにより、給油ポケット205がシールリング410の外側と内側を往復し、旋回軸受210と軸受401の間にある油の一部を背圧室411に搬送する。搬送された油はオルダム継手500に給油された後、固定スクロールの鏡板面105と旋回スクロール200の台板201の摺動面に給油される。
背圧室411に搬送された油は、背圧穴を通って、または鏡板摺動面の微小隙間を通って圧縮室130に流入する。圧縮室130に流入した油は圧縮された冷媒ガスと共に吐出口104から吐出され、密閉容器700内で冷媒ガスと分離され油溜り部730に戻る。
また回転軸300は、電動機600のロータ602に固着された主軸部302と、この主軸部302の上端部に偏心して設けられ圧縮機構部2に連結されたクランクピン301と、主軸部302の下端部に設けられ副軸受803で支持された小径の副軸受支持部303とを一体に有しているので、回転軸300に必要な強度を確保しつつ、副軸受803で副軸受支持部303を精度よく軸支することができる。
図2は図1に示したスクロール圧縮機の副軸受部800を下方から見た詳細図である。副軸受部800の主要部を構成する転がり軸受(副軸受)803は電動機600の下側に配置されている。密閉容器700に固定された下フレーム801にハウジング802がボルト805を介して固定されている。電動機を構成しているステータには複数(図の例では4箇所)のコアカット部601aが設けられており、前記下フレーム801には、複数の前記コアカット部601a間、即ちコアカット部601aに対して周方向に45度ずれた位置である4箇所を中心にして、それぞれの位置に3個づつの穴801aが周方向に配列して形成されている。下フレームの上部に溜った油は、前記複数の穴801aから油溜り部730にスムーズに落下される構造としている。この構造にすることにより圧縮流体の流れの吹き上げによる油の噴霧化をなくし、油の外部流出を防ぎ、単純な構造で性能と信頼性の優れた流体圧縮機とすることができる。
図3は本発明の第2実施例を示すもので、図2においては周方向の4箇所にそれぞれ3個づつの穴801aを設けた例を示したが、図3の実施例では穴801aを周方向に延びる長穴で構成し、周方向の4箇所にそれぞれ1個づつの長穴801aを設けるようにしたものである。
なお、図4は従来の構造を示す比較例を示したもので、この図のものでは、下フレーム801に本実施例のような穴801aは設けられていない。
1…スクロール圧縮機(流体圧縮機)、2…圧縮機構部、3…駆動部、100…固定スクロール、101…台板、102…ラップ、103…吸入口、104…吐出口、130…圧縮室、200…旋回スクロール、201…台板、202…ラップ、203…ボス、205…給油ポケット、210…旋回軸受、300…回転軸、301…クランクピン、302…主軸部、303…副軸受支持部、311…油通路、312…横穴、400…フレーム、401…転がり軸受(主軸受)、402…スラスト軸受、403…フレームカバー、404…バランスウェイトカバー、405,406…ボルト、407…バランスウェイト、407a…最大外径部、408…排油パイプ、410…シールリング、411…背圧室、500…オルダム継手、600…電動機、601…ステータ、601a…ステータコアカット、602…ロータ、700…密閉容器、701…吐出管、702…ハーメ端子、703…端子カバ、710…上キャップ、711…吸入管、720…下キャップ、721…脚部、730…油溜り部、800…副軸受部、801…下フレーム、801a…小孔、801b…切欠き、802…ハウジング、803…転がり軸受(副軸受)、804…ハウジングカバー、805…ボルト、900…ポンプ部。
Claims (2)
- 流体を圧縮する圧縮機構部と、この圧縮機構部に連結されると共に油通路を有する回転軸と、この回転軸を駆動する電動機と、前記回転軸を前記電動機より上方で支持する主軸受と、前記主軸受を固定するフレームと、前記回転軸を前記電動機より下方で支持する副軸受と、前記副軸受部を固定する下フレームとを備え、これらを密閉容器内に収容し、この密閉容器内の底部には油を貯留する油溜り部が形成され、前記油溜り部の油が前記圧縮機構部及び前記各軸受に前記油通路を介して供給されるようにポンプ部を備えてなる流体圧縮機において、
前記下フレームは、前記油溜り部とその上部を仕切るように設置されると共に、この下フレーム上部の油が下フレーム下部の油溜り部に流れるように、複数の穴が前記下フレームに形成され、しかも前記穴は前記電動機を構成しているステータの複数のコアカット部の間に形成されていることを特徴とする流体圧縮機。 - 請求項1において、前記電動機のステータにはコアカット部が周方向に4箇所、等間隔に形成されており、前記下フレームに形成された穴はコアカット部に対して周方向に45度ずれた位置に設けられていることを特徴とする流体圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005119146A JP2006299837A (ja) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | 流体圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005119146A JP2006299837A (ja) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | 流体圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006299837A true JP2006299837A (ja) | 2006-11-02 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2006299837A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009097486A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
-
2005
- 2005-04-18 JP JP2005119146A patent/JP2006299837A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009097486A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
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