JP2012013029A

JP2012013029A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2012013029A
Application number: JP2010151759A
Authority: JP
Inventors: Toru Adachi; 徹足立
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】本体ケーシングを小型化でき、性能の高いスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】吸入口８と吐出口９とを備えた本体ケーシングと、この本体ケーシング内に設けた圧縮機構部４及びこの圧縮機構部を駆動する電動機部５とを備え、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒を前記電動機部を経由して吐出口から吐出する圧縮機であって、前記電動機部はステータ５ａとロータ５ｂならびにこのステータあるいはロータの電磁鋼板をカシメ固定するカシメピン２９とを備え、このカシメピン２９を中空として前記圧縮機構部４から吐出口９への冷媒通路としてある。これによって、ステータ５ａ外周部と本体ケーシングの間にガス通路を構成する必要がなくなり、本体ケーシングを小型化することができる。また、ガス通路を広く確保できることで、圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性能なスクロール圧縮機を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は空調及び冷凍装置に適用される圧縮機に関するものである。

従来、この種の圧縮機は、多くの製造業者等から同様の圧縮機に関するさまざまな出願がなされ公開されていると共に、家庭用ルームエアコン用や冷蔵庫用の圧縮機として種々の圧縮機が実際に利用されている。また、最近は自動車用の空気調和装置用の圧縮機としても利用され始めている。

また、これら圧縮機の電動機部を構成するロータは、例えば特許文献１で開示されているように、カシメピンによりロータの構成部品を締結している（例えば、特許文献１参照）。

図３は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機を示すものである。図３に示すように、本体ケーシング１０１内に電動機部のステータ１０３とロータ１０４が配置され、この電動機部のロータ１０４の電磁鋼板はカシメピン１０５でカシメ固定されている。そして圧縮室１０６で圧縮したガスは電動機部と本体ケーシングとの間を通って吐出室１０７へとながれるようになっている。

特開２００６−３４８９２８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、圧縮室１０６から吐出されたガスをスムーズに吐出室１０７に送る為、電動機部のステータ外周部と本体ケーシング１０１の間に切欠き等を設けたりしていた為、本体ケーシングが大型になってしまうという課題を有していた。またステータ１０３とロータ１０４の間の隙間もガス通路として構成しているが、通路が狭い為に、吐出抵抗が増大し、性能が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、本体ケーシングを小型化で、性能の高い圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、吸入口と吐出口とを備えた本体ケーシングと、この本体ケーシング内に設けた圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒を前記電動機部を経由して吐出口から吐出する圧縮機であって、前記電動機部はステータとロータならびにこのステータあるいはロータの電磁鋼板をカシメ固定するカシメピンとを備え、このカシメピンを中空として前記圧縮機構部から吐出口への冷媒通路としてある。

これによって、カシメピンの中空部を通してガスを流すことガス可能となり、ステータ外周部と本体ケーシングの間にガス通路を構成する必要がなくなる、あるいは極小とすることができ、本体ケーシングを小型化することができる。また、ガス通路を広く確保することができて、圧縮部から吐出されたガスを吐出室にスムーズに流すことが可能となり、吐出抵抗を低減させること、換言すると圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性
能な圧縮機を提供することができる。

本発明の圧縮機は、カシメピンの中空部をガス通路とするので、ステータ外周部と本体ケーシングの間にガス通路を構成する必要がなくなる、あるいは極小にすることができ、本低ケーシングを小型化することができる。また、ガス通路を広く確保できることで、圧縮部から吐出されたガスが吐出室にスムーズに流れ込み、吐出抵抗を低減させて圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性能な圧縮機を提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の断面図本発明の実施の形態１におけるロータの正面図従来のスクロール圧縮機の断面図

第１の発明は、吸入口と吐出口とを備えた本体ケーシングと、この本体ケーシング内に設けた圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒を前記電動機部を経由して吐出口から吐出する圧縮機であって、前記電動機部はステータとロータならびにこのステータあるいはロータの電磁鋼板をカシメ固定するカシメピンとを備え、このカシメピンを中空として前記圧縮機構部から吐出口への冷媒通路としてある。

これによって、カシメピンの中空部を通してガスを流すことが可能となり、ステータ外周部と本体ケーシングの間にガス通路を構成する必要がなくなる、あるいは極小とすることができ、本体ケーシングを小型化することができる。また、ガス通路を広く確保できることで、圧縮部から吐出されたガスが吐出室にスムーズに流れ込むことになり、吐出抵抗を低減させて圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性能なスクロール圧縮機を提供することができる。

第２の発明は、本体の吸入口側に圧縮部、吐出口側に電動機部を配置するとともに、電動機のロータのカシメピンを中空としたものであり、前記第１発明と同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態においては、スクロール圧縮機を例として説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の断面図であり、図２はスクロール圧縮機のロータの正面図である。図１，２はスクロール圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型のスクロール圧縮機の一例を示している。

スクロール圧縮機１はその本体ケーシングを構成する主ケーシング３内に圧縮機構部４およびこれを駆動する電動機部５を内蔵し、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を備え、電動機部５を図示しない電動機駆動回路部によって駆動するようにしている。

電動機部５は主ケーシング３内に固定されるステータ５ａと、駆動軸１４と一体となって回転するロータ５ｂで構成される。ロータ５ｂは図示しない電磁鋼板とバランサーと端板とをカシメピン２９で締結している。そして、このカシメピン２９には中空部２９ａが
形成されている。

取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油７などの液を採用している。また、潤滑油７は冷媒に対して相溶性のあるものである。ただし、本発明では潤滑油であればこれらに限られることはない。

また、本実施の形態ではスクロールを有する圧縮機について説明するが、基本的には、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮機構部４を駆動する電動機部５と、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を主ケーシング３に内蔵し、電動機部５を電動機駆動回路部により駆動するものであればよい。

また、主ケーシング３内には、主ケーシング３の軸線方向における一方の端部壁側からポンプ１３、副転がり軸受２１、電動機部５、主転がり軸受２２を持った主軸受部材１９を配置してある。ポンプ１３は端部壁の外面から収容してその後に嵌め付けた蓋体１６との間に保持し、貯液部６に通じるポンプ室１７を形成して吸上げ通路１８を介し貯液部６に通じるようにしてある。副転がり軸受２１は端部壁にて支持し、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側を軸受するようにしてある。電動機部５はステータ５ａを主ケーシング３の内周に固定し、駆動軸１４の途中まわりに固定したロータ５ｂとによって駆動軸１４を回転駆動できるようにしている。

主軸受部材１９は本体ケーシングを構成する副ケーシング２８の内周に図示しないボルトなどにて固定し、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主転がり軸受２２により軸受している。主軸受部材１９の外面には前記固定スクロール１１を図示しないボルトなどによって取付け、これら主軸受部材１９と固定スクロール１１との間に旋回スクロール１２を挟み込んでスクロール圧縮機を構成している。主軸受部材１９と旋回スクロール１２との間には旋回スクロール１２の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング２６が設けられている。

駆動軸１４の端部には偏心軸１４ａが一体形成されており、偏心軸１４ａにはブッシュ２０が嵌合して支持されている。ブッシュ２０には旋回スクロール１２が固定スクロール１１と対向するように偏心転がり軸受２３を介して旋回運動可能に支持されている。旋回スクロール１２の背面に、偏心転がり軸受２３は収容されている。圧縮機構部４の副ケーシング２８からの露出部分は、副ケーシング２８と開口同志を突き合わせて図示しないボルトにて固定した主ケーシング３により覆っている。圧縮機構部４は副ケーシング２８の吸入口８と主ケーシング３の吐出口９との間に位置し、自身の図示しない吸入口が副ケーシング２８の吸入口８と接続され、自身の吐出口２４がリード弁２４ａを介して図示しない圧縮ガスを吐出室２５へ開口する。吐出室２５は固定スクロール１１および主軸受部材１９ないしはこれらと主ケーシング３との間に形成した連絡通路２７を通じて圧縮機構部４と端部壁との間の、吐出口９を持った電動機部５側に通じている。

以上のように構成されたスクロール圧縮機１について、その動作、作用を説明する。

電動機部５は電動機駆動回路部によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４を旋回運動させるとともに、ポンプ１３を駆動する。スクロール圧縮機１の圧縮機構部４は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２を噛み合わせて形成した圧縮空間１０が、旋回スクロール１２を電動機部５により駆動軸１４を介して固定スクロール１１に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させることにより外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、副ケーシング２８に設けた吸入口８および主ケーシング３に設けた吐出口９を通じて行う。

これに併せ、主ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７がポンプ１３などを駆動軸１４にて駆動するか主ケーシング３内の差圧を利用するなどして、駆動軸１４の駆動軸給油経路１５を通じ旋回スクロール１２の旋回駆動に伴い旋回スクロール１２の背面に供給される。

このとき圧縮機構部４は、ポンプ１３により貯液部６の潤滑油７を供給されて潤滑およびシール作用を受けながら、副ケーシング２８の吸入口８さらに自身の固定スクロール１１に設けた吸入口を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、自身の吐出口２４から吐出室２５に吐出する。吐出室２５に吐出された冷媒は連絡通路２７を通じて電動機部５側に入り、電動機部５を冷却しながら電動機部５を構成するステータ５ａとロータ５ｂの隙間５ｃ、カシメピン２９内に形成された中空部２９ａ、主ケーシング３とステータ５ａの外周部との極小隙間、等を通過し、主ケーシング３の吐出口９から吐出されるまでの過程で、冷媒は衝突、絞りなどの気液分離を図って潤滑油７の分離を受けながらも、随伴している一部潤滑油７によって副転がり軸受２１の潤滑も行う。

以上のように、本実施の形態においては、ロータ５ｂを構成するカシメピン２９の中空部２９ａをガス通路とする構成が可能となり、ステータ５ａ外周部と主ケーシング３の間にガス通路を構成する必要がなくなる、あるいは極小とすることができ、主ケーシング３を小型化することができる。また、ガス通路を広く確保できることで、圧縮機構部４から吐出されたガスが吐出口９にスムーズに流れ込み、吐出抵抗を低減させて圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性能なスクロール圧縮機を提供することができる。従って、圧縮機の軽量化ができ、車両用の空気調和機の圧縮機等に好適となる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、カシメピンの中空部をガス通路となるので、本体ケーシングを小型化することができる。また、ガス通路を広く確保できることで、圧縮機の入力を低減することが可能となり、高性能なスクロール圧縮機を提供することができる。よって、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等の流体機械の用途にも適用できる。

１スクロール圧縮機
２取付け脚
３主ケーシング（本体ケーシング）
４圧縮機構部
５電動機部
５ａステータ
５ｂロータ
５ｃステータとロータの隙間
６貯液部
７潤滑油
８吸入口
９吐出口
１０圧縮空間
１１固定スクロール
１２旋回スクロール
１３ポンプ
１４駆動軸
１４ａ偏心軸
１５駆動軸給油経路
１６蓋体
１７ポンプ室
１８吸上げ通路
１９主軸受部材
２０ブッシュ
２１副転がり軸受
２２主転がり軸受
２３偏心転がり軸受
２４固定スクロールの吐出口
２４ａリード弁
２５吐出室
２６オルダムリング
２７連絡通路
２８副ケーシング（本体ケーシング）
２９カシメピン
２９ａ中空部

Claims

吸入口と吐出口とを備えた本体ケーシングと、この本体ケーシング内に設けた圧縮機構部及びこの圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒を前記電動機部を経由して吐出口から吐出する圧縮機であって、前記電動機部はステータとロータならびにこのステータあるいはロータの電磁鋼板をカシメ固定するカシメピンとを備え、このカシメピンを中空として前記圧縮機構部から吐出口への冷媒通路とした圧縮機。
本体の吸入口側に圧縮機構部、吐出口側に電動機部を配置するとともに、電動機のロータのカシメピンを中空とした請求項１記載の圧縮機。