JP2011117359A

JP2011117359A - 圧縮装置

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Publication number: JP2011117359A
Application number: JP2009275250A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Mizohata; 隼平溝畑; Kazumichi Ueda; 一充植田; Atsushi Osada; 淳長田; Kenji Yano; 賢司矢野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-03
Also published as: JP5295084B2

Abstract

【課題】運転中における圧縮機構部と電動機部内の背圧の場合においても電動機部に潤滑油の流入を阻止し、オイルシールのシール性を向上させた信頼性の高い圧縮装置を提供する。
【解決手段】圧縮装置１００は、オイルシール４０ａ、オイルシール４０ｂによって、圧縮機構部Ａ側の空間と電動機部Ａ側の空間とのそれぞれと干渉しない空間を仕切り部材３０の貫通孔３０ａとシャフト２０との間に形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができる圧縮装置に関するものである。

従来から、空気の圧縮等に用いられる横置形の圧縮装置が存在している。そのようなものとして、「固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、この圧縮機構部の側方に配設され上記揺動スクロールを駆動するシャフトを有する電動機部とを備えた横置形スクロール圧縮装置において、上記圧縮機構部及び電動機部の間に介装され上記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、この仕切り部材の貫通孔と上記シャフトとの間に設けられ上記圧縮機構部に供給される潤滑油の上記電動機部への流入を阻止するシール部材とを備えたもの」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００５−２７３５０１号公報（第３、４頁、第２〜４図等）

特許文献１に記載されているような圧縮装置は、上述したように圧縮機構部と電動機部との間にシール部材に耐圧用オイルシールを備え、また、オイルシールのシール液封部に一定の圧力を加えて潤滑油によりシール液封部を潤滑させながら圧縮機構部の潤滑油が電動機部内に流入するのを阻止するようにしている。また、潤滑油に対し、オイルシール液封部が向かい合わせの配置となり、一定である。

以上のような構成により、圧縮装置の運転中は、圧縮機構部の内圧が負圧になるのに対し、電動機部内の圧力がバランサの回転により正圧となることから、シール液封部に対しては背圧になる。そのため、シール液封部とシャフトとに逆圧による隙間が生じてしまい、そこに潤滑油が進入することで電動機部内に潤滑油が流入する可能性があった。その結果、磨耗粉等の異物の混ざった潤滑油が電動機巻線部分に流入してしまい、電動機巻線の劣化や傷付きが発生するということがあった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、運転中における圧縮機構部と電動機部内の背圧の場合においても電動機部に潤滑油の流入を阻止し、オイルシールのシール性を向上させた信頼性の高い圧縮装置を提供することを目的としている。

本発明に係る圧縮装置は、少なくとも固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達するシャフトと、前記圧縮機構部及び電動機部の間に配置され、前記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に少なくとも１つ設けられ、前記圧縮機構部に供給される潤滑油の前記電動機部への流入を阻止するオイルシールと、を有し、前記オイルシールによって、前記圧縮機構部側の空間と前記電動機部側の空間のそれぞれと干渉しない空間を前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に形成していることを特徴とする。

本発明に係る圧縮装置は、少なくとも固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達するシャフトと、前記圧縮機構部及び電動機部の間に配置され、前記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、前記シャフトの一端部を支承し、前記仕切り部材と一体化した一体化フレームと、前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に少なくとも１つ設けられ、前記圧縮機構部に供給される潤滑油の前記電動機部への流入を阻止するオイルシールと、を有し、前記一体化フレーム及び前記オイルシールによって、前記圧縮機構部側の空間と前記電動機部側の空間のそれぞれと干渉しない空間を前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に形成していることを特徴とする。

本発明に係る圧縮装置によれば、電動機部に潤滑油の流入を阻止し、オイルシールのシール性を向上させ、信頼性の向上を図ることが可能になる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮装置の断面構成例を示す縦断面図である。圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。一般的なオイルシールの断面構成例を示す拡大縦断面図である。圧縮機構部から電動機部への油漏れのメカニズムを説明するための説明図である。本発明の実施の形態２に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。本発明の実施の形態３に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。本発明の実施の形態４に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。本発明の実施の形態５に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮装置１００の断面構成例を示す縦断面図である。図２は、圧縮装置１００の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。図１及び図２に基づいて、圧縮装置１００の構成及び動作について説明する。この圧縮装置１００は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができるものである。なお、実施の形態１では、圧縮装置１００が横置形スクロール圧縮装置である場合を例に説明する。また、圧縮装置１００で空気を圧縮する場合を例に説明する。さらに、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

圧縮装置１００は、固定スクロール１及び揺動スクロール２を有する圧縮機構部Ａと、圧縮機構部Ａを側方から駆動する電動機部Ｂと、を少なくとも備えている。圧縮機構部Ａには、圧縮する空気の吸入管３と、吸入した空気を固定スクロール１及び揺動スクロール２の間で圧縮し、吐出孔４から吐出する周知のスクロール圧縮部５と、シャフト２０の一端部を支承するフレーム６と、このフレーム６とシャフト２０との間に設けられた主軸受７と、シャフト２０の一端部（図の左端部）に形成された偏心軸部２０ａ及び揺動スクロール２の背面部に形成された偏心軸部２０ａに嵌合されるボス部２ａの間に設けられた揺動軸受８と、フレーム６を貫通して主軸受７に潤滑油を供給する給油パイプ９と、等を備えている。

また、圧縮機構部Ａには、主軸受７に連通し、スクロール圧縮部５下部の電動機部Ｂ側に設けられた返油室１０と、主軸受７に一端部が開口し、他端部がシャフト２０内を軸方向に延在して揺動軸受８側に開口するように設けられた通路１１と、固定スクロール１と揺動スクロール２とで構成される吸入室１２と、返油室１０と吸入室１２とを連通する通路１３と、等を備えている。つまり、固定スクロール１と揺動スクロール２とで構成される吸入室１２は、通路１３を介して返油室１０と連通している。なお、圧縮装置１００は、主軸受７と揺動軸受８とを保持しているフレーム６を固定、包囲するとともに、圧縮機構部Ａと電動機部Ｂとを連結し、密閉容器を構成しているクランクケース１４を備えている。

一方、電動機部Ｂには、クランクケース１４に焼き嵌め等によって密着固定された固定子１５と、シャフト２０に同じく焼き嵌め等によって密着固定された回転子１６と、主軸受７とともに回転子１６の両側でシャフト２０を支承する軸受１７と、クランクケース１４の外部でシャフト２０の他端部に固定された冷却用ファン１８と、冷却用ファン１８及びクランクケース１４の一部を覆い、冷却用ファン１８とクランクケース１４との間に冷却風通路１９を形成するカバー２１と、電動機部Ｂ内でシャフト２０に固着されたバランサ２２と、等を備えている。

圧縮機構部Ａと電動機部Ｂとは、たとえば軽量のアルミニウム系材料等で作られたクランクケース１４内で、仕切り部材３０によって図の左右に分離されている。圧縮機構部Ａの揺動スクロール２に連結される電動機部Ｂの出力軸であるシャフト２０は、この仕切り部材３０の中心部に設けられた貫通孔３０ａを貫通して設けられている。仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間には、オイルシール４０ａ、オイルシール４０ｂが設けられている。オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂは、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄを向かい合わせるように直列に配置されている。そして、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間には、圧縮機構部Ａ側の空間、電動機部Ｂ側の空間のそれぞれと干渉しない空間が形成されている。

次に、圧縮装置１００の動作について説明する。
図示省略の潤滑油は、破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧縮機構部Ａにのみ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油は、主軸受７のまわりに供給された後、一方はシャフト２０に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を経て吸入室１２に流入する。また、他方は主軸受７から図の右方向に進むが、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂにより、シャフト２０との間でシールされているため、運転中での負圧Ｐ１に対してもオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂは背圧とならず潤滑油は電動機部Ｂには侵入できず、返油室１０に流入し、通路１３を経て吸入室１２に流入して、通路１１を経てきた潤滑油と合流し、空気とともに圧縮室に吸入される。

上述したように、返油室１０は、通路１３を介して圧縮機構部Ａの吸入室１２と連通していることから、圧縮装置１００の運転中において常に負圧の状態となっている。その後、潤滑油は、圧縮空気とともに吐出孔４から吐出され、圧縮装置１００外の図示省略の油分離器によって空気と分離され、再び給油パイプ９を介して圧縮機構部Ａ内に戻されて循環することになる。

図３は、一般的なオイルシールの断面構成例を示す拡大縦断面図である。図３に基づいて、オイルシール（以下、オイルシール４０と称する）について説明する。圧縮装置１００には、一般的によく使用されているオイルシール４０を、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂとして用いている。そして、これらを、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄを向かい合わせるように直列に配置するようにしている。

オイルシール４０の縦断面構成は、シャフト２０の外周面側の長さが仕切り部材３０側の長さよりも短い略Ｕ字形状をしている。また、オイルシール４０のシャフト２０の外周面側であって電動機部Ｂ側にはダストシール部４０ｅが、オイルシール４０のシャフト２０の外周面側であって圧縮機構部Ａ側にはシール液封部（シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄ）が、それぞれ形成されている。すなわち、圧縮装置１００では、図３に示すような形状の２個のオイルシール４０を、シール液封部を向かい合わせるようにして仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に設けるようにしているのである。

図４は、圧縮機構部Ａから電動機部Ｂへの油漏れのメカニズムを説明するための説明図である。図４に基づいて、オイルシール設置箇所周辺の圧力状態とともに、圧縮機構部Ａから電動機部Ｂへの油漏れのメカニズムについて説明する。なお、図４では、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間にオイルシール（以下、オイルシール４０’と称する）を１個だけ備えた状態を例に図示している。また、オイルシール４０’は、シール液封部が圧縮機構部Ａ側に位置するように設けられている。さらに、オイルシール４０’が変形している状態を併せて図示している。

図４においては、運転中では返油室１０の圧力Ｐ（ａ）は大気圧より小さく、オイルシール４０’を挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ（ｂ）は大気圧と略同等になる。よって、Ｐ（ａ）＜Ｐ（ｂ）となり、オイルシール４０’に対して背圧となる。つまり、オイルシール４０’は、Ｐ（ｂ）に対しての弱いものになる。オイルシール４０’にかかる背圧により、シール液封部がシャフト２０に対して浮いた状態になる。運転、停止を繰り返すことによって、シール液封部がシール液封部側にある潤滑油を電動機部Ｂ側に掻き出してしまい、油漏れが発生することになる。したがって、オイルシール４０’を図４に示す向きで備えるためには、Ｐ（ａ）＞Ｐ（ｂ）である必要がある。

それに対し、圧縮装置１００においては、オイルシール４０ａのシール液封部４０ｃと、オイルシール４０ｂのシール液封部４０ｄと、を向かい合わせるようにして２個のオイルシールを直列に備えているので、運転中では返油室１０の圧力Ｐ１は負圧であるが、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋２３の圧力Ｐ２は負圧になることを防止できる（Ｐ１＜大気圧、Ｐ２≒大気圧）。また、オイルシール４０ｂを挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ３も大気圧と略同等になる（Ｐ３≒大気圧）。

Ｐ１＜Ｐ２となり、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂに対して背圧とならないのである。したがって、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを正常に機能させることが可能になる。すなわち、シール機能の役目を果たすシール液封部４０ｃ及びシール液封部４０ｄは、負圧Ｐ１による背圧を無視できることから、正常にシール機能の役目を果たし、潤滑油の電動機部Ｂ内への流入を阻止することができる。

以上のように、実施の形態１に係る圧縮装置１００によれば、シャフト２０と仕切り部材３０の貫通孔３０ａとの間に、圧縮機構部Ａに供給される潤滑油の電動機部Ｂへの流入を阻止するオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを備えたことにより、電動機部Ｂを有する空間に潤滑油が流入せず、磨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、圧縮装置１００によれば、シール性を向上できるので、油洩れによる油量減少、油飛散を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態２.
図５は、本発明の実施の形態２に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。図５に基づいて、実施の形態２に係る圧縮装置の特徴部分について説明する。実施の形態２に係る圧縮装置は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができるものである。なお、実施の形態２では、圧縮装置が横置形スクロール圧縮装置である場合を例に説明する。また、圧縮装置で空気を圧縮する場合を例に説明する。さらに、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態２では、実施の形態１の特徴事項に加え、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋（圧縮機構部Ａ側の空間、電動機部Ｂ側の空間のそれぞれと干渉しない空間）２３に潤滑油５０を封入させるようにしている。すなわち、実施の形態２においては、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂが、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄを向かい合わせるように直列に配置されるとともに、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋２３に潤滑油５０を封入しているのである。

次に、実施の形態２に係る圧縮装置の動作について説明する。
潤滑油５０は、破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧縮機構部Ａにのみ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油５０は、主軸受７のまわりに供給された後、一方はシャフト２０に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を経て吸入室１２に流入する。また、他方は主軸受７から図の右方向に進むが、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂにより、シャフト２０との間でシールされているため、運転中での負圧Ｐ１に対してもオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂは背圧とならず潤滑油５０は電動機部Ｂには侵入できず、返油室１０に流入し、通路１３を経て吸入室１２に流入して、通路１１を経てきた潤滑油５０と合流し、空気とともに圧縮室に吸入される。

上述したように、返油室１０は、通路１３を介して圧縮機構部Ａの吸入室１２と連通していることから、実施の形態２に係る圧縮装置の運転中において常に負圧の状態となっている。その後、潤滑油５０は、圧縮空気とともに吐出孔４から吐出され、実施の形態２に係る圧縮装置外の図示省略の油分離器によって空気と分離され、再び給油パイプ９を介して圧縮機構部Ａ内に戻されて循環することになる。さらに、部屋２３に予め潤滑油５０を封入することにより、運転中においてもシール液封部４０ｃ及びシール液封部４０ｄを潤滑することが可能になり、シール性をより向上することが可能になる。

したがって、実施の形態２に係る圧縮装置においては、オイルシール４０ａのシール液封部４０ｃと、オイルシール４０ｂのシール液封部４０ｄと、を向かい合わせるようにして２個のオイルシールを直列に備えているので、運転中では返油室１０の圧力Ｐ１は負圧であるが、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋２３の圧力Ｐ２は負圧になることを防止できる（Ｐ１＜大気圧、Ｐ２≒大気圧）。また、オイルシール４０ｂを挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ３も大気圧と略同等になる（Ｐ３≒大気圧）。

Ｐ１＜Ｐ２となり、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂに対して背圧とならないのである。したがって、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを正常に機能させることが可能になる。すなわち、シール機能の役目を果たすシール液封部４０ｃ及びシール液封部４０ｄは、負圧Ｐ１による背圧を無視できることから、正常にシール機能の役目を果たし、潤滑油の電動機部Ｂ内への流入を阻止することができる。さらに、部屋２３に潤滑油５０を封入するようにし、運転中においてもシール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄに十分な潤滑油５０を供給可能にしているので、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄのシール性をより向上できる。

以上のように、実施の形態２に係る圧縮装置によれば、シャフト２０と仕切り部材３０の貫通孔３０ａとの間に、圧縮機構部Ａに供給される潤滑油の電動機部Ｂへの流入を阻止するオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを備えたことにより、電動機部Ｂを有する空間に潤滑油が流入せず、磨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、実施の形態２に係る圧縮装置によれば、シール性を向上できるので、油洩れによる油量減少、油飛散を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態３.
図６は、本発明の実施の形態３に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。図６に基づいて、実施の形態３に係る圧縮装置の特徴部分について説明する。実施の形態３に係る圧縮装置は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができるものである。なお、実施の形態３では、圧縮装置が横置形スクロール圧縮装置である場合を例に説明する。また、圧縮装置で空気を圧縮する場合を例に説明する。さらに、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態３では、実施の形態２の特徴事項に加え、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋２３に図示省略の潤滑油を給油パイプ９ａにより圧送するようにしている。すなわち、実施の形態３においては、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂが、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄを向かい合わせるように直列に配置されるとともに、フレーム６を貫通して部屋２３に潤滑油を供給する給油パイプ９ａを設け、部屋２３に潤滑油を圧送しているのである。なお、給油パイプ９ａの上流に部屋２３内の圧力を調整する圧力調整弁９ｂを設けている。

次に、実施の形態３に係る圧縮装置の動作について説明する。
図示省略の潤滑油は、破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧縮機構部Ａに、給油パイプ９ａによって圧力調整弁９ｂを介して部屋２３に、それぞれ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油は、主軸受７のまわりに供給された後、一方はシャフト２０に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を経て吸入室１２に流入する。また、他方は主軸受７から図の右方向に進むが、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂにより、シャフト２０との間でシールされているため、運転中での負圧Ｐ１に対してもオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂは背圧とならず潤滑油は電動機部Ｂには侵入できず、返油室１０に流入し、通路１３を経て吸入室１２に流入して、通路１１を経てきた潤滑油と合流し、空気とともに圧縮室に吸入される。

上述したように、返油室１０は、通路１３を介して圧縮機構部Ａの吸入室１２と連通していることから、実施の形態３に係る圧縮装置の運転中において常に負圧の状態となっている。その後、潤滑油は、圧縮空気とともに吐出孔４から吐出され、実施の形態３に係る圧縮装置外の図示省略の油分離器によって空気と分離され、再び給油パイプ９及び給油パイプ９ａを介して圧縮機構部Ａ及び部屋２３内に戻されて循環することになる。さらに、部屋２３に潤滑油を給油パイプ９ａを介して圧送し、部屋２３内の圧力を圧力調整弁９ｂで調整可能にすることにより、運転中においてもシール液封部４０ｃ及びシール液封部４０ｄを潤滑することが可能になり、シール性をより向上することが可能になる。

したがって、実施の形態３に係る圧縮装置においては、オイルシール４０ａのシール液封部４０ｃと、オイルシール４０ｂのシール液封部４０ｄと、を向かい合わせるようにして２個のオイルシールを直列に備えているので、運転中では返油室１０の圧力Ｐ１は負圧であるが、オイルシール４０ａとオイルシール４０ｂとの間の部屋２３の圧力Ｐ２を大気圧より大きくでき、負圧になることを防止できる（Ｐ１＜大気圧、Ｐ２＞大気圧）。また、オイルシール４０ｂを挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ３は大気圧と略同等になる（Ｐ３≒大気圧）。

Ｐ１＜Ｐ２、Ｐ２＞Ｐ３となり、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂに対して背圧とならないのである。したがって、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを正常に機能させることが可能になる。すなわち、部屋２３内の圧力Ｐ２は圧力調整弁９ｂにより調整可能となり、シール機能の役目を果たすシール液封部４０ｃ及びシール液封部４０ｄは、負圧Ｐ１による背圧を無視できることから、正常にシール機能の役目を果たし、潤滑油の電動機部Ｂ内への流入を阻止することができる。さらに、部屋２３に潤滑油を封入するようにし、運転中においてもシール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄに十分な潤滑油を圧送しているので、シール液封部４０ｃ、シール液封部４０ｄのシール性をより向上できる。

以上のように、実施の形態３に係る圧縮装置によれば、シャフト２０と仕切り部材３０の貫通孔３０ａとの間に、圧縮機構部Ａに供給される潤滑油の電動機部Ｂへの流入を阻止するオイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを備えたことにより、電動機部Ｂを有する空間に潤滑油が流入せず、磨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、実施の形態３に係る圧縮装置によれば、シール性を向上できるので、油洩れによる油量減少、油飛散を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態４.
図７は、本発明の実施の形態４に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。図７に基づいて、実施の形態４に係る圧縮装置の特徴部分について説明する。実施の形態４に係る圧縮装置は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができるものである。なお、実施の形態４では、圧縮装置が横置形スクロール圧縮装置である場合を例に説明する。また、圧縮装置で空気を圧縮する場合を例に説明する。さらに、実施の形態４では実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態４では、実施の形態３の特徴事項に多少変更を加え、オイルシール４０ａの代わりに貫通孔３０ａの一部に隔壁３５を設け、隔壁３５とオイルシール４０ｂとの間の部屋（圧縮機構部Ａ側の空間、電動機部Ｂ側の空間のそれぞれと干渉しない空間）２４に図示省略の潤滑油を給油パイプ９ａにより圧送するようにしている。すなわち、実施の形態４においては、仕切り部材３０の貫通孔３０ａと対向するシャフト２０の外周面との間に、隔壁３５とオイルシール４０ｂが配置されるとともに、フレーム６を貫通して部屋２３に潤滑油を供給する給油パイプ９ａを設け、部屋２４に潤滑油を圧送しているのである。なお、給油パイプ９ａの上流に部屋２４内の圧力を調整する圧力調整弁９ｂを設けている。また、オイルシール４０ｂは、シール液封部４０ｄを隔壁３５に向くように配置されている。

次に、実施の形態４に係る圧縮装置の動作について説明する。
図示省略の潤滑油は、破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧縮機構部Ａに、給油パイプ９ａによって圧力調整弁９ｂを介して部屋２４に、それぞれ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油は、主軸受７のまわりに供給された後、一方はシャフト２０に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を経て吸入室１２に流入する。また、他方は主軸受７から図の右方向に進むが、オイルシール４０ｂにより、シャフト２０との間でシールされているため、運転中での負圧Ｐ１に対してもオイルシール４０ｂは背圧とならず潤滑油は電動機部Ｂには侵入できず、返油室１０に流入し、通路１３を経て吸入室１２に流入して、通路１１を経てきた潤滑油と合流し、空気とともに圧縮室に吸入される。

上述したように、返油室１０は、通路１３を介して圧縮機構部Ａの吸入室１２と連通していることから、実施の形態４に係る圧縮装置の運転中において常に負圧の状態となっている。その後、潤滑油は、圧縮空気とともに吐出孔４から吐出され、実施の形態４に係る圧縮装置外の図示省略の油分離器によって空気と分離され、再び給油パイプ９及び給油パイプ９ａを介して圧縮機構部Ａ及び部屋２４内に戻されて循環することになる。さらに、部屋２４に潤滑油を給油パイプ９ａを介して圧送し、部屋２４内の圧力を圧力調整弁９ｂで調整可能にすることにより、運転中においてもシール液封部４０ｄを潤滑することが可能になり、シール性をより向上することが可能になる。

したがって、実施の形態４に係る圧縮装置においては、隔壁３５と、オイルシール４０ｂのシール液封部４０ｄと、を向かい合わせるようにして備えているので、運転中では返油室１０の圧力Ｐ１は負圧であるが、隔壁３５とオイルシール４０ｂとの間の部屋２４の圧力Ｐ２を大気圧より大きくでき、負圧になることを防止できる（Ｐ１＜大気圧、Ｐ２＞大気圧）。また、オイルシール４０ｂを挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ３は大気圧と略同等になる（Ｐ３≒大気圧）。

Ｐ１＜Ｐ２、Ｐ２＞Ｐ３となり、オイルシール４０ｂに対して背圧とならないのである。したがって、オイルシール４０ｂを正常に機能させることが可能になる。すなわち、部屋２４内の圧力Ｐ２は圧力調整弁９ｂにより調整可能となり、シール機能の役目を果たすシール液封部４０ｄは、負圧Ｐ１による背圧を無視できることから、正常にシール機能の役目を果たし、潤滑油の電動機部Ｂ内への流入を阻止することができる。さらに、部屋２４に潤滑油を封入するようにし、運転中においてもシール液封部４０ｄに十分な潤滑油を圧送しているので、シール液封部４０ｄのシール性をより向上できる。

以上のように、実施の形態４に係る圧縮装置によれば、シャフト２０と仕切り部材３０の貫通孔３０ａとの間に、圧縮機構部Ａに供給される潤滑油の電動機部Ｂへの流入を阻止する隔壁３５及びオイルシール４０ｂを備えたことにより、電動機部Ｂを有する空間に潤滑油が流入せず、磨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、実施の形態４に係る圧縮装置によれば、シール性を向上できるので、油洩れによる油量減少、油飛散を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態５.
図８は、本発明の実施の形態５に係る圧縮装置の一部分の断面構成を拡大して示す拡大縦断面図である。図８に基づいて、実施の形態５に係る圧縮装置の特徴部分について説明する。実施の形態５に係る圧縮装置は、たとえば空気の圧縮等に好ましく用いることができるものである。なお、実施の形態５では、圧縮装置が横置形スクロール圧縮装置である場合を例に説明する。また、圧縮装置で空気を圧縮する場合を例に説明する。さらに、実施の形態５では実施の形態１〜実施の形態４との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態４と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態５では、実施の形態４の特徴事項に多少変更を加え、フレーム６と仕切り部材３０とを一体化した一体化フレーム６ａとし、その一体化フレーム６ａにオイルシール４０ｂを備えるようにしている。圧縮機構部Ａと電動機部Ｂとは、一体化フレーム６ａによって図の左右に分離されている。圧縮機構部Ａの揺動スクロール２に連結される電動機部Ｂの出力軸であるシャフト２０は、この一体化フレーム６ａの中心部に設けられた貫通孔３０ｂを貫通して設けられている。一体化フレーム６ａの貫通孔３０ｂと対向するシャフト２０の外周面との間には、オイルシール４０ｂが設けられている。つまり、一体化フレーム６ａによって、圧縮機構部Ａと、貫通孔３０ｂとシャフト２０との間の空間と、が別空間になっている。

なお、オイルシール４０ｂは、シール液封部４０ｄが圧縮機構部Ａを向くように配置されている。また、給油パイプ９の上流に、オイルシール４０ｂの上流側（圧縮機構部Ａ側の空間、電動機部Ｂ側の空間のそれぞれと干渉しない空間）の圧力を調整する圧力調整弁９ｃを設けている。

次に、実施の形態５に係る圧縮装置の動作について説明する。
図示省略の潤滑油は、破線矢印に示すように、給油パイプ９によって圧力調整弁９ｃを介して圧縮機構部Ａにのみ圧送される。給油パイプ９から圧送された潤滑油５０は、主軸受７のまわりに供給された後、一方はシャフト２０に設けられた通路１１を通って揺動軸受８を経て吸入室１２に流入する。

また、他方は主軸受７からオイルシール４０ｂに供給され、シール液封部４０ｄを十分に潤滑しながら、シャフト２０との間でシールされているため、電動機部Ｂには侵入できず、返油室１０に流入し、通路１３を経て吸入室１２に流入して、通路１１を経てきた潤滑油と合流し、空気とともに圧縮室に吸入される。その後、圧縮空気とともに吐出孔４から吐出され、装置外の油分離器（図示せず）によって空気と分離され、再び給油パイプ９を介して圧縮機構部Ａ内に戻されて循環する。

したがって、実施の形態５に係る圧縮装置においては、フレーム６と仕切り部材３０とを一体化した一体化フレーム６ａとし、その一体化フレーム６ａにオイルシール４０ｂを備えているので、運転中では給油パイプ９から圧力調整弁９ｃを介して直接オイルシール４０ｂに潤滑油が圧送され、オイルシール４０ｂ上流部付近の圧力が調整可能となり、返油室１０の圧力Ｐ１は負圧となるが、一体化フレーム６ａにより別空間となるため、オイルシール４０ｂ上流部付近の圧力Ｐ２を大気圧より大きくでき、負圧になることを防止できる（Ｐ１＜大気圧、Ｐ２＞大気圧）。また、オイルシール４０ｂを挟んでの電動機部Ｂ側の圧力Ｐ３は大気圧と略同等になる（Ｐ３≒大気圧）。

Ｐ１＜大気圧、Ｐ２＞Ｐ３となり、オイルシール４０ｂに対して背圧とならないのである。したがって、オイルシール４０ｂを正常に機能させることが可能になる。すなわち、オイルシール４０ｂ上流部付近の圧力Ｐ２は圧力調整弁９ｃにより調整可能となり、シール機能の役目を果たすシール液封部４０ｄは、負圧Ｐ１による背圧を無視できることから、正常にシール機能の役目を果たし、潤滑油の電動機部Ｂ内への流入を阻止することができる。さらに、運転中においてもシール液封部４０ｄに十分な潤滑油を圧送しているので、シール液封部４０ｄのシール性をより向上できる。

以上のように、実施の形態５に係る圧縮装置によれば、フレーム６と仕切り部材３０とを一体化するとともに、シャフト２０と一体化フレーム６ａの貫通孔３０ｂとの間に、圧縮機構部Ａに供給される潤滑油の電動機部Ｂへの流入を阻止するオイルシール４０ｂを備えたことにより、電動機部Ｂを有する空間に潤滑油が流入せず、磨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、実施の形態５に係る圧縮装置によれば、シール性を向上できるので、油洩れによる油量減少、油飛散を防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。

以上、実施の形態では、オイルシール４０ａ及びオイルシール４０ｂを用いたシール構造を例に説明したが、これに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば他の材料、構成でも差し支えない。また、圧送される潤滑油の圧力を調整する部材に圧力調整弁を用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、同様の効果を得られるキャピラリーチューブ等を用いてもよい。さらに、実施の形態では、空気を圧縮する場合を例に説明したが、圧縮の対象は必ずしも空気に限定されず、たとえば窒素ガスなど他のガス、冷媒などであっても同様の効果が期待できる。またさらに、実施の形態では、横置形の圧縮装置を例に説明したが、縦置形の圧縮装置であっても同様の効果が期待できる。

１固定スクロール、２揺動スクロール、２ａボス部、３吸入管、４吐出孔、５スクロール圧縮部、６フレーム、６ａ一体化フレーム、７主軸受、８揺動軸受、９給油パイプ、９ａ給油パイプ、９ｂ圧力調整弁、９ｃ圧力調整弁、１０返油室、１１通路、１２吸入室、１３通路、１４クランクケース、１５固定子、１６回転子、１７軸受、１８冷却用ファン、１９冷却風通路、２０シャフト、２０ａ偏心軸部、２１カバー、２２バランサ、２３部屋、２４部屋、３０ａ貫通孔、３０ｂ貫通孔、３５隔壁、４０オイルシール、４０ａオイルシール、４０ｂオイルシール、４０ｃシール液封部、４０ｄシール液封部、４０ｅダストシール部、５０潤滑油、１００圧縮装置、Ａ圧縮機構部、Ｂ電動機部。

Claims

少なくとも固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達するシャフトと、
前記圧縮機構部及び電動機部の間に配置され、前記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、
前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に少なくとも１つ設けられ、前記圧縮機構部に供給される潤滑油の前記電動機部への流入を阻止するオイルシールと、を有し、
前記オイルシールによって、
前記圧縮機構部側の空間と前記電動機部側の空間のそれぞれと干渉しない空間を前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に形成している
ことを特徴とする圧縮装置。
前記オイルシールを２つ設け、
前記２つのオイルシールは、
シール液封部同士を向い合わせるように配置され、前記空間を形成している
ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮装置。
少なくとも固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達するシャフトと、
前記圧縮機構部及び電動機部の間に配置され、前記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、
前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に少なくとも１つ設けられ、前記圧縮機構部に供給される潤滑油の前記電動機部への流入を阻止するオイルシールと、
前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間であって前記仕切り部材の前記貫通孔の一部に設けられた隔壁と、を有し、
前記オイルシール及び前記隔壁によって、
前記圧縮機構部側の空間と前記電動機部側の空間のそれぞれと干渉しない空間を前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に形成している
ことを特徴とする圧縮装置。
前記オイルシールは、
シール液封部が前記隔壁を向くように配置され、前記空間を形成している
ことを特徴とする請求項３に記載の圧縮装置。
少なくとも固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達するシャフトと、
前記圧縮機構部及び電動機部の間に配置され、前記シャフトを挿通する貫通孔を有する仕切り部材と、
前記シャフトの一端部を支承し、前記仕切り部材と一体化した一体化フレームと、
前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に少なくとも１つ設けられ、前記圧縮機構部に供給される潤滑油の前記電動機部への流入を阻止するオイルシールと、を有し、
前記一体化フレーム及び前記オイルシールによって、
前記圧縮機構部側の空間と前記電動機部側の空間のそれぞれと干渉しない空間を前記仕切り部材の貫通孔と前記シャフトとの間に形成している
ことを特徴とする圧縮装置。
前記オイルシールは、
シール液封部が前記圧縮機構部側を向くように配置され、前記空間を形成している
ことを特徴とする請求項５に記載の圧縮装置。
前記空間に潤滑油を封入している
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮装置。
前記空間に圧力調整弁を介して潤滑油を圧送可能にしている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮装置。