JP2007303319A - 冷媒用密閉形圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ストレーナを圧縮機内部に組込む場合において、ストレーナの通過面積縮小により冷媒ガスの圧力損失が増加し、圧縮機の性能が低下する。
【解決手段】
冷媒用密閉形圧縮機を、ストレーナ１９と圧縮機構部と該圧縮機構部を支持する軸受部材１０と圧縮機構部を駆動する電動機２０とを備え、ケーシング２に接続される冷媒吸入用配管２３と一体に形成された接続フランジ２４とストレーナとの間にストレーナを固定する固定フランジを備えた構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば空調機または冷凍機に使用される冷媒用密閉形圧縮機に関する。

冷凍サイクル内には、使用前の洗浄では完全に除去できなかった銅粉，鉄粉等の異物が少なからず存在する。冷凍サイクルの一構成要素である冷媒用密閉形圧縮機が、これらの異物を含んだ冷媒ガスを吸い込んだ場合、圧縮機構部を駆動させる電動機の電線被覆部を損傷させて絶縁低下を引き起こすことがある。また、これらの異物が潤滑油中に混入した場合、圧縮機構部を支持する軸受の軌道面と転動面上を損傷させて軸受寿命を著しく低下させることがある。このように異物吸込みによる圧縮機の信頼性低下を防止するため、吸入冷媒ガスに含まれる異物を除去するためのストレーナを装備することが一般的となっている。特許文献１には、ストレーナを備える圧縮機が記載されている。

特開２０００−３２０９７号公報（図２）

冷凍サイクル内におけるストレーナの構成は、ストレーナを圧縮機外部に設置する場合と圧縮器内部に組込む場合の２つに大別できる。ストレーナを圧縮機外部に設置する場合、ストレーナの通過面積をある程度任意に設定できるので、通過面積縮小による冷媒ガスの圧力損失増加を抑えることが可能である。一方、ストレーナを圧縮機内部に組込む場合、冷媒サイクルの簡素化、圧縮機の保守性向上等の大きなメリットがある反面、冷媒吸入用配管と一体に形成された接続フランジでストレーナを挟み込む構造となるため、ストレーナの通過面積を冷媒吸入用配管の外径以上に設定することができないという問題がある。つまり、ストレーナを圧縮機内部に組込む場合、ストレーナの通過面積縮小により冷媒ガスの圧力損失が増加し、その結果冷媒循環量が減少して圧縮機の性能を低下させることになる。接続フランジでストレーナを挟み込んだ構造の一例が、特許文献１の図２に記載されている。

本発明の目的は、ストレーナを圧縮機内部に組込む場合においても、ストレーナの通過面積を拡大させることを可能とし、高性能の冷媒用密閉形圧縮機を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様では、冷媒用密閉形圧縮機を、ストレーナと圧縮機構部と該圧縮機構部を支持する軸受部材と圧縮機構部を駆動する電動機とを備え、ケーシングに接続される冷媒吸入用配管と一体に形成された接続フランジとストレーナとの間にストレーナを固定する固定フランジを備えた構成としている。

さらに、上記構成において、ストレーナの外径を冷媒吸入用配管の外径よりも大きくすることが望ましい。

さらに、上記構成において、圧縮機構部が互いに噛み合う少なくとも一対の雄ロータ及び雌ロータにより構成されることが望ましい。

さらに、上記構成において、ストレーナを金網と金網を固定する円筒で構成し、金網を円筒の冷媒吸入側端面より外側に配置することが望ましい。

さらに、上記構成において、固定フランジとストレーナを一体に形成することが望ましい。

さらに、上記構成において、ケーシングと固定フランジをボルト締結したことが望ましい。

さらに、上記構成において、ケーシングと固定フランジを溶接にて接合することが望ましい。

さらに、前記ケーシングと前記固定フランジの間に密封要素を備えた構成とすることが望ましい。

本発明によれば、冷媒吸入用配管と一体に形成された接続フランジとストレーナとの間にストレーナを固定させる固定フランジを備えることで、ストレーナの通過面積を拡大させることができ、高性能の冷媒用密閉形圧縮機を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施例を、図面にもとづいて説明する。図１に本発明の一実施例を示す冷媒用密閉形圧縮機の断面構造図を示す。以下では、本発明による一実施の形態として、冷媒用密閉形スクリュー圧縮機を用いて説明するが、必ずしもスクリュー式に限定されるべきものではなく、レシプロ式等、他の方式の圧縮機をも含むものである。

スクリュー圧縮機は、互いに密封関係に接続されたモータケーシング１、主ケーシング２、及び吐出ケーシング３を有している。モータケーシング１には圧縮機構部を駆動させるための駆動用モータ４が収納されている。主ケーシング２には、円筒状ボア５、及び冷媒ガスを円筒状ボア５に導入する吸入ポート６が形成されている。円筒状ボア５には、ころ軸受７、８、９、及び玉軸受１０で回転可能に支えられた雄ロータ１１及び雌ロータ（図示せず）が互いに噛み合わせて収納され、雄ロータ１１の軸は駆動用モータ４に直結されている。また、主ケーシング２には、油分離器１２が一体に形成されており、油分離器１２と連通する底部には潤滑油１３を溜める油溜め１４が存在する。

ころ軸受９及び玉軸受１０を収納する吐出ケーシング３には、円筒状ボア５と主ケーシング２と一体で構成される油分離器１２を連通し、油分離器１２に開口する冷媒ガスの吐出通路１５が形成され、吐出ケーシング３はボルト等の手段により主ケーシング２に固定されている。また、吐出ケーシング３の一端には、ころ軸受９及び玉軸受１０を収納する軸受室１６を閉止する遮蔽板１７が取り付けられている。

主ケーシング２及び吐出ケーシング３内には給油通路が形成されており、主ケーシング２に構成される油溜め１４と各軸受部を連通するように構成されている。次に、冷媒ガス及び油の流れを説明する。

モータケーシング１に設けられた吸入口１８から吸入された低温、低圧の冷媒ガスは、ストレーナ１９で異物が捕集された後、駆動用モータ４とモータケーシング１の間に設けられたガス通路、及びステータ２０とモータロータ２１間のエアギャップを通過し、駆動用モータ４を冷却する。冷却後の冷媒ガスは、主ケーシング２に形成された吸入ポート６から雄、雌のスクリューロータの噛み合い歯面と主ケーシング２により形成される圧縮室に吸入される。その後、駆動用モータ４に連結する雄ロータ１１の回転と共に雄、雌のスクリューロータの噛み合い歯面と、主ケーシング２により形成される圧縮室に密閉され、圧縮室の縮小により徐々に圧縮され、高温、高圧の冷媒ガスとなって、吐出ケーシング３に構成される吐出通路１５を通り、主ケーシング２と一体で構成された油分離器１２内へ吐出される。圧縮時に雄、雌のスクリューロータに作用する圧縮反力の内、ラジアル荷重をころ軸受７、８、９により支持し、スラスト荷重を玉軸受１０により支持する。これらの軸受の潤滑及び冷却用の油は、主ケーシング２内の高圧部に設けた油溜め１４から、各軸受部に連通する油通路を通り、差圧により給油され、圧縮冷媒ガスと共に油分離器１２内へ吐出される。圧縮冷媒ガスに含まれる油は、油分離器１２により分離され、主ケーシング２の低部にある油溜め１４に溜められる。油分離後、圧縮冷媒ガスは、吐出口２２より吐出される。

冷媒吸入用配管２３と一体に形成された接続フランジ２４とモータケーシング１の吸入口１８を直結させた場合、ストレーナ１９は接続フランジ２４によりモータケーシング１に挟み込む構造となる。ゆえに、ストレーナ１９の通過面積は冷媒吸入用配管２３の外径以上に設定することができない。そこで、接続フランジ２４とストレーナ１９との間にストレーナ１９を固定するための固定フランジ２５を備えた。固定フランジ２５とモータケーシング１の固定はボルト締結とし、モータケーシング１と固定フランジ２５及びストレーナ１９の間をＯリング２６、２７で密封している。固定フランジ２５のストレーナ取付部の大きさを変えることで、ストレーナ１９の通過面積を自由に設定することが可能となる。通過面積を拡大させれば、ストレーナ１９を通過する際の冷媒ガスの圧力損失を減少させることが可能となり、冷媒循環量の減少を抑えて高い性能を得ることが可能となる。

図２に第２の実施例を示す。本実施例では、ストレーナ１９を金網３４と金網を固定する円筒３３で構成し、金網３４を円筒３３の冷媒吸入側端面３５より外側に配置した。金網３４を円筒３３の冷媒吸入側端面３５より外側に配置することで、吸入冷媒ガスに含まれる異物が金網３４と円筒３３の隙間から圧縮機内部に侵入しにくい構造となる。よって、高信頼性の冷媒用密閉形圧縮機を得ることが可能となる。

図３に第３の実施例を示す。本実施例では、固定フランジ２５とストレーナ１９を一体に形成した。固定フランジ２５とストレーナ１９を一体に形成することで、固定フランジ２５とストレーナ１９の間に隙間が無くなり、この隙間から吸入冷媒ガスに含まれる異物が圧縮機内部に侵入する心配が無くなる。よって、高性能かつ高信頼性の冷媒用密閉形圧縮機を得ることが可能となる。

図４に第４の実施例を示す。本実施例では、モータケーシング１とストレーナ１９を固定する固定フランジ２５を溶接２８にて接合した。モータケーシング１と固定フランジ２５を溶接で接合することで、圧縮機内部の吸入冷媒ガスが圧縮機外部に漏れる心配が無くなり、高い信頼性を得ることが可能となる。

図５に第５の実施例を示す。本実施例では、モータケーシング１とストレーナ１９を固定する固定フランジ２５及びストレーナ１９の間をガスケット２９、３０で密封した。密封要素にＯリングを使用した場合、モータケーシング１と固定フランジ２５にＯリング取付用の溝加工が必要となる。一方、本実施例ではガスケット２９、３０を採用することで溝加工が不要となり、安価で高い性能を得ることが可能となる。

本発明の一実施例を示す二段スクリュー圧縮機の断面構造図。 本発明の第２の実施例を示す二段スクリュー圧縮機の部分断面構造図。 本発明の第３の実施例を示す二段スクリュー圧縮機の部分断面構造図。 本発明の第４の実施例を示す二段スクリュー圧縮機の部分断面構造図。 本発明の第５の実施例を示す二段スクリュー圧縮機の部分断面構造図。

符号の説明

１…モータケーシング、２…主ケーシング、３…吐出ケーシング、４…駆動用モータ、５…円筒状ボア、６…吸入ポート、７，８，９…ころ軸受、１０…玉軸受、１１…雄ロータ、１２…油分離器、１３…潤滑油、１４…油溜め、１５…吐出通路、１６…軸受室、１７…遮蔽板、１８…吸入口、１９…ストレーナ、２０…ステータ、２１…モータロータ、２２…吐出口、２３…冷媒吸入用配管、２４…接続フランジ、２５…固定フランジ、２６，２７…Ｏリング、２８…溶接、２９，３０…ガスケット、３１…電気箱、３２…電源端子、３３…円筒、３４…金網、３５…冷媒吸入側端面。

Claims (7)

1. ストレーナと圧縮機構部と該圧縮機構部を支持する軸受部材と前記圧縮機構部を駆動する電動機を収めるケーシングとを備えた冷媒用密閉形圧縮機において、前記ケーシングに接続される冷媒吸入用配管と一体に形成された接続フランジと前記ストレーナとの間に前記ストレーナを固定する固定フランジを備えたことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
2. 請求項１において、前記ストレーナの外径は前記冷媒吸入用配管の外径よりも大きいことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
3. 請求項１において、前記圧縮機構部が互いに噛み合う少なくとも一対の雄ロータ及び雌ロータにより構成されることを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
4. 請求項１において、前記ストレーナを金網と前記金網を固定する円筒で構成し、前記金網を前記円筒の冷媒吸入側端面より外側に配置したことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
5. 請求項１において、前記固定フランジと前記ストレーナを一体に形成したことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
6. 請求項１において、前記ケーシングと前記固定フランジを溶接にて接合したことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
7. 請求項１において、前記ケーシングと前記固定フランジの間に密封要素を備えたことを特徴とする冷媒用密閉形圧縮機。
   

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