JP2008291797A - 横置型密閉式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が傾斜しそれに伴って圧縮機が傾斜した場合でも、潤滑油の油面が油吸込管より低下せずに油吸込管から潤滑油を吸込むことができる車載用横置型密閉式圧縮機を提供する。
【解決手段】密閉容器内１内に圧縮機構部と、この圧縮機構部駆動する電動機部とを備えた横置形スクロール圧縮機において、前記密閉容器１内を、前記圧縮機構部及び電動機部を収納した空間と、前記圧縮機構部から吐出された冷媒を外部に送出する吐出パイプ１９を有した空間とに仕切る仕切部材の上部冷媒ガス通路に移動可能な遮蔽物１２又は抵抗物を設けたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、横置きの密閉型圧縮機に係り、詳しくはその給油装置に関する。

横置型密閉式圧縮機は、例えば特開2001-20881号公報に示されている。この種の、横置型密閉式圧縮機は横長の密閉容器内に回転軸を横方向に向けて電動機部が設けられ、この電動機部によって駆動される圧縮機構部が設けられている。該密閉容器内には潤滑油が貯留され、圧縮機構部と反対側に油吸込管が設けられている。そして、圧縮機構部及び電動機を収納した空間と吐出パイプ及び油吸込管を収納した空間との間には通路を有した仕切部材が挿入され、圧縮機構部及び電動機を収納した空間と吐出パイプ及び油吸込管を収納した空間とに差圧を生じることにより油吸込管側の油面高さを上昇し、油面を確保することにより圧縮機の摺動部品が摩耗してしまうのを防止している。

特開2001-20881号公報

上記特開2001-20881号公報記載の従来技術は、圧縮機構部及び電動機部を収納した空間と、前記圧縮機構部から吐出された冷媒を外部に送出する吐出パイプを有した空間とに仕切る仕切部材を設けることで、吐出パイプを有した空間の油面上昇を可能にしている。しかし、油面を確保するため、仕切部材の上部通路を小さくしすぎると、冷媒が前記仕切部材の上部通路を通る際の圧力損失で性能が低下するという課題があった。つまり、油面が最も低下する場合でも油面を確保するよう、仕切部材の上部通路を設定するため、高圧力比では、前記上部通路で圧力損失が増大し、性能低下する問題があった。

一方、近年では車載用エアコンに横置密閉式圧縮機が使用されてきている。しかし、このような横置型密閉式圧縮機を車両に使用した場合、車両が山や坂など走行して傾くとそれに伴って圧縮機も傾き、密閉容器は電動要素側に対して油吸込管側が高い方向に傾斜してしまう場合があるが、油吸込管側が高くなると密閉容器内に貯留された潤滑油は、重力で油吸込管と反対側の電動要素側に移動してしまう。そこで、車両が傾斜しそれに伴って圧縮機が傾斜した場合でも、圧縮機構部のシリンダや軸受に給油を確保できる車載用横型密閉式圧縮機の開発が望まれていた。本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、仕切部材の上部通路での圧力損失低減、又は圧縮機を車載用として使用した場合、車両が傾斜しそれに伴って圧縮機が傾斜した時でも、圧縮機構部及び軸受に給油を確保できる車載用横置型密閉式圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る横置型密閉式圧縮機は密閉容器内に設けられた電動機と、該電動機によって駆動される圧縮機構部とを備え、前記圧縮機構部及び電動機を収納した空間と、前記圧縮機構部から吐出された冷媒を外部に送出する吐出パイプを有した空間とを仕切り、上部及び下部に通路を有する仕切部材とを備えた横型密閉式圧縮機において、油吸込管側の油面が低下した際、仕切板の上部通路を油面高さ又は密閉容器の傾斜に合わせて移動可能な遮蔽物又は抵抗物を設けることにより電動機側と油吸込管側の差圧を増大することにより油吸込管側の油面を上昇する構成としたものである。

仕切部材の冷媒ガス通路面積を油面高さに合わせて変化させることにより、圧力損失低減による性能向上効果がある。また、圧縮機の傾斜に対応して仕切部材の冷媒ガス通路抵抗を変更することにより、油面低下を抑制でき圧縮機構部の摺動部に安定した給油が可能である。

本発明の実施形態を図を用いて説明する。まず、本発明に係る横置形のスクロール圧縮機の一般的な全体構成と機能を図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。図１に示すスクロール圧縮機は、密閉容器１内に、圧縮機構部及び電動機部が収納されている。圧縮機構部は、固定スクロール２、旋回スクロール３、フレーム４、クランク軸５、オルダムリング６を主要構成要素としている。固定スクロール２の吸込口には外部サイクルに接続する吸込パイプ８が圧入されている。電動機部は、固定子２３及び回転子７からなり、固定子２３は密閉容器１に焼嵌めなどにより固定されており、回転子７はクランク軸５に圧入などにより嵌着されている。フレーム４の外周部は密閉容器１に固定されており、クランク軸５の回転を受ける軸受を具備している。クランク軸５の偏芯部には旋回スクロール３が回転自在に取付けられ、フレーム４に設けられた溝と旋回スクロール３に設けられた溝にはオルダムリング６が摺動自在に装備され、旋回スクロール３の自転を防止している。旋回スクロール３とかみあって圧縮室を形成する固定スクロール２はフレーム４にボルト２４により締結されている。クランク軸５の偏心部と反対側の軸端部は副軸受１１で支えられており、副軸受１１は密閉容器１に固定された仕切部板１２に取付けられている。一方、フレーム４と旋回スクロール３とで形成される背面室空間２１は吸込圧力から吐出圧力に至るいずれかの圧力に保たれており、密閉容器１の内部は吐出圧力であるので差圧により冷凍機油は給油管１５を通りクランク軸５に設けられた油孔22を経由して各摺動部に供給される。このような圧縮機の一般的な作用を説明する。回転子７は固定子23により回転力を受け、クランク軸５が回転し、旋回スクロール３はオルダムリング６の作用により自転することなく偏心回転(公転)する。旋回スクロール３の公転により、吸込パイプ８を通して固定スクロール２の吸込み口から吸込まれた冷媒ガスは圧縮室で徐々に圧縮され、吐出孔９から密閉容器１の中に放出される。放出された冷媒ガスは電動機部を冷却し吐出パイプ19から外部サイクルへ供給される。クランク軸５の回転にともない圧縮された冷媒ガスが固定スクロール２の吐出孔から放出されると、電動機部及び圧縮機構の圧力が上昇し油面を押し下げ、仕切板連通孔17の圧力損失分に相当する油面差を生じる。仕切板連通孔１７の圧力損失の程度は、連通孔の面積、吐出圧力と吸込圧力との比、冷媒ガスの循環量等によって定まる。次に、本発明のスクロール圧縮機に係る第一の実施例を図１に合わせて、図２を参照して説明する。

図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面である。図２に示すように仕切板１２に遮蔽物４１が取付けられ、仕切板１２の上部通路１７の一部を遮蔽している。遮蔽物４１は油面に浮上し、油面高さに合わせて上下移動することが可能である。遮蔽物４１は中空円管状又は下部のみ膨張した構造(図示せず)となっており浮力を持たせている。油面低下時に遮蔽物４１が降下することにより仕切板１２の上方部の冷媒ガスの連通孔１７の面積が減少し、油吸込管側と電動機側の圧力差を増加させ油吸込管側の油面を上昇させることが可能である。一方、油面上昇時は遮蔽物４１が上昇することにより仕切板１２の連通孔面積を増加させ、連通穴での圧力損失を低減させることができる。仕切板の冷媒ガス通路面積を油面高さに合わせて変化させることにより、油面低下時は油面を上昇するように作動し、油面が高いときは、仕切板の冷媒ガス通路を増加し圧力損失低減による性能向上効果がある。遮蔽物４１は軸方向には移動しないように、仕切板１２と移動防止板４２で挟まれて設置されている。また、遮蔽物のフロート部の形状は中空円筒状のみでなく回転楕円体の形状で先端に遮蔽板が付いた形状でも可である。ところで、上記は油面で浮上する遮蔽物を示したが、油面を油面センサ等電気的に検知し、電動で遮蔽物を動かし仕切り板の冷媒ガス連通路を調整する構造でも良いことは言うまでもない。

次に、第２の実施例を図３及び４を参照して説明する。図３及び４は仕切板１２の連通孔１７付近の拡大図であり、抵抗物５１が密閉容器１に連接体５３を介して揺動可能に取り付けられている。図３は密閉容器１が水平に設置された場合を示し、図４は油吸込管側が上昇するように密閉容器１が傾いて設置された場合を示す。油吸込管側が上昇して設置されると、潤滑油は重力によって圧縮機構部に流れ込み、給油パイプ１５の開口が潤滑油中に浸されなくなってしまう場合がある。この問題を解決するため、本実施例では、図４から分かるように、油吸込管側が上昇するように密閉容器１が傾いて設置された場合、抵抗物５１が仕切板１２の連通孔を塞ぐ方向に移動し、冷媒ガスの流体損失を増加させる。これにより、油吸込管側と電動機側の圧力差が増大し、油吸込み管側の油面を上昇させることが可能である。一方、図示にはないが油吸込管側が低下するように密閉容器１が傾いて設置された場合、抵抗物５１が仕切板１２の連通孔から遠ざかる方向に移動し、冷媒ガスの流体損失を低下させる。これにより、油吸込管側と電動機側の圧力差が減少し、油吸込み管側の過度の油面上昇を防止し、吐出パイプからの油流出を防止する。ところで、抵抗物は球形でなく、板状のものでも代替可能である。

本発明は、冷凍冷蔵用又は空調用の電動圧縮機に関する。

本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 仕切板の連通孔に抵抗体を設置した要部断面図である。 密閉容器が傾いた場合の仕切板の連通孔に抵抗体を設置した要部断面図である。

符号の説明

１…密閉容器、２…固定スクロール、３…旋回スクロール、４…フレーム、５…クランク軸、６…オルダムリング、７…回転子７１２…仕切板、４１…フロート式遮蔽物、４２…移動防止板、５１…抵抗物、５２…連接棒。

Claims (3)

1. 横置きの密閉容器内に設けられた電動機部と、該電動機部によって駆動される圧縮機構部とを備え、前記圧縮機構部及び電動機部を収納した空間と、前記圧縮機構部から吐出された冷媒を外部に送出する吐出パイプを有した空間とを仕切り、上部及び下部に通路を有する仕切り部材とを備えた横型密閉式圧縮機において、仕切部材の上部通路に移動可能な遮蔽物又は抵抗物を設けた横型密閉式圧縮機。
2. 請求項１において、前記仕切部材の上部通路に油面で浮上する遮蔽物を設けた横形密閉式圧縮機。
3. 請求項１において、前記仕切部材の上部通路に振り子状の抵抗物を設けた横形密閉式圧縮機。

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