JP2012067675A - 冷媒用圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】油溜め部上部に設けた仕切りに、冷媒ガスと分離し仕切り上部に溜まる潤滑油を下部の油溜め部に戻す通路を設ける際に、同時に冷媒ガスも通路を介し下部油溜め部空間に流入，流出できるため、下部の油溜め部の潤滑油が再度上部空間に巻き上げられ、冷媒ガスと共に（圧）外へ吐出され、油溜め部に戻る油が減少し保有油量の減少により、機構部の潤滑に支障を生じる虞がある。
【解決手段】密閉容器内に機構部及び機構部を駆動する電動機を備え、密閉容器内に潤滑油を蓄える油溜め部を有し、前記油溜め部から機構部に潤滑油を供給する給油経路を有し、前記機構部及び機構部を駆動する電動機部と油溜め部の間に、複数枚の仕切りを、間に隙間を設けて設置し、さらに各々の仕切りに上下に貫通する通路を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷媒用圧縮機に関し、特に圧縮機の密閉容器内に保有する潤滑油の保持に関する。

冷媒用圧縮機では、密閉容器内の上部に圧縮機構部とその下方に電動機を有し駆動軸を介し圧縮機構部を駆動する構造が用いられ、駆動軸下端は密閉容器底部の油溜め部に位置し、駆動軸内に設けられた通路を介して油溜め部の油は機構部に供給され各摺動部を潤滑した後、再度密閉容器底部の油溜め部に戻される。

圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスは、各摺動部を潤滑した油と共に密閉容器内に吐出され、電動機を冷却すると共に冷媒ガスと油は分離され、冷媒ガスは吐出配管より吐出され、分離された油は油溜めに戻るように構成される。この際に冷媒ガスと分離しきれない油が冷媒ガスと共に吐出配管から吐出されるが、その油の量が多いと油溜め部に戻る油が減少し保有油量の減少により、機構部の潤滑に支障を生じる虞がある。

圧縮機密閉容器底部の油溜めの潤滑油量を確保するため、冷媒ガス中の潤滑油を冷媒ガスと分離し、潤滑油を確実に油溜め部に戻す構造については、種々検討されている。

特開平５−２３１３５５号公報

密閉容器下部に溜められた潤滑油は、周囲の冷媒ガスの流れによりその油面が撹拌され、流れる冷媒ガスに巻き上げられ、油溜め部の油量が減少し、機構部の潤滑に支障を生じる虞がある。この冷媒ガスによる油面の撹拌と潤滑油の巻き上げを防止する手段として、電動機下方と油溜め部の油面の間の空間に冷媒ガスの流れを阻害する仕切りを設ける方式がある。

この仕切りの設置は、冷媒ガスによる油面の撹拌，潤滑油の巻き上げ防止を目的とするものである。仕切りを設けた場合、冷媒ガスと分離した潤滑油は仕切り上に溜まることとなり、その状態では仕切り上に溜まる潤滑油は、冷媒ガスの流れに巻き上げられてしまうため、仕切り上に、分離された潤滑油を下部の油溜め部に戻すための通路を設ける構成が必要となる。仕切りに通路を設けることにより、仕切り上部に溜まる潤滑油を下方の油溜め部に戻すことが可能となるが、同時に冷媒ガスも通路を介し下部油溜め部空間に流入，流出できるため、下部の油溜め部の潤滑油が再度上部空間に巻き上げられ、冷媒ガスと共に吐出配管から圧縮機外に吐出される虞がある。

これを防止するために、仕切りに設ける通路の面積または数を小さくすることにより、冷媒ガスの油溜め部への流入を減少できるが、同時に油溜め部へ戻せる潤滑油量も減少し仕切り上部に流れる冷媒ガスに巻き上げられることとなる。また仕切りに対し油面を下方に離して位置させることで、油の巻き上げを減少させることは可能であるが、油面を下げることは保有油量が低下し油量変動の際に安定した油の供給が困難になる。一方同一油量のまま、油面を低下させる場合、油溜め部容積を大形化させる必要があり、小形軽量化が困難である。

そこで本発明では、油溜め部の保有油量を確保しながら、油溜め部へ戻す潤滑油量をなるべく大きくするとともに、冷媒ガスにより巻き上げられる量を抑制することができる冷媒用圧縮機を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷媒用圧縮機では、油溜め部の油面の上部に複数枚の仕切りを間に隙間を設けて設置する。

また、複数枚設けた仕切りに開口する潤滑油を油溜め部に戻すための通路は、上方の仕切りに設けた通路の下部は下方の仕切りで仕切られ、下方の仕切りに設けた通路の上部は上方の仕切りで仕切られるように構成しても良い。

さらに、複数枚設けた仕切りのどちらか一方または両方の仕切りに、上下方向に凹凸を設け、仕切り間距離が長い位置に下方の仕切りに仕切りの上下を貫通する通路を設け、仕切り間距離が短い位置に上方の仕切りに仕切りの上下を貫通する通路を設けるように構成しても良い。

本発明によれば、油溜め部の保有油量を確保しながら、油溜め部へ戻す潤滑油量をなるべく大きくするとともに、冷媒ガスにより巻き上げられる量を抑制することができる。

実施例１のスクロール圧縮機の構造を示す断面図である。 実施例２のスクロール圧縮機の構造を示す断面図である。 実施例３のスクロール圧縮機の構造を示す断面図である。

以下冷媒用圧縮機として、スクロール圧縮機の場合の実施例を、図１〜図３にて示す。図１はスクロール圧縮機の断面構造図であり、本発明の各実施例に用いるスクロール圧縮機に共通する、構造，冷媒ガス，油の流れについての説明と、実施例１の内容を説明する。

密閉容器７内には、上方に圧縮機構部１０５，中央に電動機部６，下方に潤滑油を保有する油溜め部７０３がある。これにより、圧縮機構部１０５と電動機部６とにより密閉容器７内は、圧縮機構部１０５より上の上部空間７０４と、圧縮機構部１０５と電動機部６との間の中央部空間７０５と、電動機部６より下の油溜め部７０３を有する下部空間７０６との三つの空間に分割されている。

圧縮機構部１０５は、台板１０１に渦巻き状のラップ１０２を直立した固定スクロール１と、台板２０１に渦巻き状のラップ２０２を直立した旋回スクロール２を、ラップ１０２，２０２を互いに噛み合わせて密閉空間を形成している。固定スクロール１には吸入口１０３と吐出口１０４が設けられている。

駆動軸３は、電動機上部に設けたフレーム４に設けた主軸受４０１に支持されている。駆動軸３は先端にクランクピン３０１を備え、該クランクピン３０１が旋回スクロール２の台板２０１の下面に突出するように形成したボス部に挿入されている。ボス部内には旋回軸受２１０が設けられており、クランクピン３０１と摺動する構造となっている。

旋回スクロール２の台板２０１の背面にはオルダム継手５が配設されている。上記圧縮機構部１０５は、電動機部６に連結した駆動軸３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２がオルダム継手５の自転防止機構により固定スクロール１に対し自転せずに旋回運動を行い、冷媒ガスを吸入管７０２及び吸入口１０３を介してスクロールラップ１０２および２０２で形成される密閉空間に吸入する。上記旋回運動により、密閉空間は中央部へ移動しながら容積を減少して冷媒ガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口１０４から上部空間７０４に吐出する。上部空間７０４に吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部の外周部を通って中央部空間７０５に入り、電動機部６の周囲を循環したのち吐出管７０１から圧縮機外へ吐出される。

電動機部６は、駆動軸３を嵌合固定した回転子６０８と、回転子６０８を取り囲む固定子６０７とから構成されている。

駆動軸３は下端が油溜め部７０３内に位置し、駆動軸３内の油通路３０２が油溜め部７０３内に開口し、油通路３０２を介して潤滑油は、旋回スクロール２の旋回軸受２１０及びフレーム４に設置した主軸受４０１に給油され、背圧室４１１へ導入される。導入された潤滑油は、オルダム継手５に給油された後、固定スクロール１と旋回スクロール２の摺動面に給油された後、スクロールラップ１０２および２０２で形成される密閉空間に流入し、吐出口１０４から圧縮された冷媒ガスと共に上の上部空間７０４に吐出される。

フレーム４にはフレーム外周通路４０４が設けられており、上部空間７０４に吐出された潤滑油を含む冷媒ガスは、フレーム外周通路４０４を通り中央部空間７０５に入り、電動機部６の周囲を固定子外周通路６０９と固定子回転子間の隙間６１０を介して循環し、電動機を冷却すると共に、通路面積の変動する際に冷媒ガスと潤滑油は分離され、冷媒ガスは吐出管７０１から圧縮機外へ吐出され、分離された潤滑油は仕切り８上に落下し、仕切りに設けた通路８０１から油溜め部７０３に落下する。

図１に示す実施例１は、仕切りを２枚設けた例である。２枚の仕切りは間に隙間を有し、電動機部６より下方で、油溜め部７０３の油面７１０より上方の位置に設置される。上方の仕切り８１０の上部には冷媒ガスが流れると共に、冷媒ガスから分離された潤滑油が溜まり、仕切り８１０，８２０に設けた通路８１１，８２１から潤滑油が落下し油溜め部７０３に戻る。一方、一部の冷媒ガスが通路から２枚の仕切りの間に流入するが、油溜め部７０３の油面より上部に設置された下方の仕切り８２０により、油溜め部７０３の油面７１０の撹拌，潤滑油の巻き上げを防止する。

図２に実施例２を示す。実施例２は、仕切りの間に隙間を有するように２枚設けると共に、上方の仕切り８１０に設けた通路８１１の下とは異なる位置に下方の仕切り８２０の通路８２１を配置することにより、特に冷媒ガスの循環量が多い場合に下方の仕切り８２０の下部への冷媒ガスの流入を抑制し、油面７１０の撹拌，潤滑油の巻き上げを防止する。

図３に実施例３を示す。実施例３では、仕切りの間に隙間を有するように２枚設け、さらに各仕切りは上下方向に凹凸を設け、仕切り間の距離が長い部位と短い部位を設ける。上方の仕切り８１０が下側に凸となる位置の下部には下方の仕切り８２０が上側に凸となるように配置し仕切り間の距離を短く設置すると共に上方の仕切りに通路８１１を設ける。また、上方の仕切り８１０が上側に凸となる位置の下部には下方の仕切り８２０が下側に凸となるように配置し仕切り間の距離を長く設置すると共に下方の仕切り８２０に通路８２１を設ける。

以上の配置により、上方の仕切り８１０において下側に凸となる位置に通路８１１を設けるため、潤滑油が集まり、通路を介して下方の仕切り８２０上に落下する。潤滑油が落下した位置の下方の仕切り８２０は上に凸となる形状であり、下側に凸となる位置に移動し設けた通路８２１から油溜め部７０３に戻る。仕切り上において、潤滑油は主に凹部に集中するため、冷媒ガスの流れによる巻き上げが防止される。

本実施例３では、上下に配置する各仕切りに上下方向に凹凸を設けたが、凹凸の設置は、上側の仕切りのみ、または下側の仕切りのみでも良く、仕切り間の距離が短い位置には上方の仕切りに通路を設け、仕切り間の距離が長い位置に下方の仕切りに通路を設けることで、同様の構成とすることは可能である。

また、各実施例共仕切りは２枚としたが、３枚以上で構成しても良い。

１ 固定スクロール
２ 旋回スクロール
３ 駆動軸
４ フレーム
５ オルダム継手
６ 電動機部
７ 密閉容器
８ 仕切り
１０１ 固定スクロールの台板
１０２ 固定スクロールの渦巻き状のラップ
１０３ 吸入口
１０４ 吐出口
１０５ 圧縮機構部
２０１ 旋回スクロールの台板
２０２ 旋回スクロールの渦巻き状のラップ
２０９ ボス部
２１０ 旋回軸受
３０１ クランクピン
３０２ 油通路
４０１ 主軸受
４０４ フレーム外周通路
４１１ 背圧室
６０７ 固定子
６０８ 回転子
６０９ 固定子外周通路
６１０ 固定子回転子間の隙間
７０１ 吐出管
７０２ 吸入管
７０３ 油溜め部
７０４ 上部空間
７０５ 中央部空間
７０６ 下部空間
７１０ 油面
８０１ 仕切りの通路
８１０ 上方の仕切り
８１１ 上方の仕切りの通路
８２０ 下方の仕切り
８２１ 下方の仕切りの通路

Claims (3)

1. 密閉容器内に機構部及び機構部を駆動する電動機を備え、密閉容器内に潤滑油を蓄える油溜め部を有し、
   前記油溜め部から機構部に潤滑油を供給する給油経路を有し、
   前記機構部及び機構部を駆動する電動機部と油溜め部の間に、
   複数枚の仕切りを、間に隙間を設けて設置し、
   さらに各々の仕切りに上下に貫通する通路を設ける
   ことを特徴とする冷媒用圧縮機。
2. 密閉容器内に機構部及び機構部を駆動する電動機を備え、密閉容器内に潤滑油を蓄える油溜め部を有し、
   前記油溜め部から機構部に潤滑油を供給する給油経路を有し、
   前記機構部及び機構部を駆動する電動機と油溜め部の間に、
   複数枚の仕切りを、間に隙間を設けて設置し、
   さらに各々の仕切りに上下に貫通する通路を設け、
   上方の仕切りに設けた通路の下部は下方の仕切りで仕切られ、
   下方の仕切りに設けた通路の上部は上方の仕切りで仕切られる
   ように構成することを特徴とする冷媒用圧縮機。
3. 請求項２において、複数枚設けた仕切りのどちらか一方または両方の仕切りには、上下方向に凹凸を設け、
   仕切り間距離が長い位置に下方の仕切りに仕切りの上下を貫通する通路を設け、
   仕切り間距離が短い位置に上方の仕切りに仕切りの上下を貫通する通路
   を設けることを特徴とする冷媒用圧縮機。

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