JP2012202277A - スクロール圧縮装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】巻線着磁の作業性の効率化を図ったスクロール圧縮装置を提供する。
【解決手段】ケーシング3の内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構11と、スクロール圧縮機構11と駆動軸15で連結され当該スクロール圧縮機構11を駆動する駆動モータ13とが収容され、スクロール圧縮機構11がメインフレーム21によりケーシング3に支持され、駆動モータ13のロータ39が駆動軸15に連結され、駆動軸15がベアリングプレート8によりケーシング3に支持され、駆動軸15の内部を上下に延びる給油路41にピックアップ45が連結され、ピックアップ45により掻き上げられ各潤滑部位に供給された潤滑油を駆動モータ13の下方に戻す連通路38B,54Aをステータ37とスペーサリングの間、あるいはスペーサリングとケーシング3の間に形成した。
【選択図】図1
【解決手段】ケーシング3の内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構11と、スクロール圧縮機構11と駆動軸15で連結され当該スクロール圧縮機構11を駆動する駆動モータ13とが収容され、スクロール圧縮機構11がメインフレーム21によりケーシング3に支持され、駆動モータ13のロータ39が駆動軸15に連結され、駆動軸15がベアリングプレート8によりケーシング3に支持され、駆動軸15の内部を上下に延びる給油路41にピックアップ45が連結され、ピックアップ45により掻き上げられ各潤滑部位に供給された潤滑油を駆動モータ13の下方に戻す連通路38B,54Aをステータ37とスペーサリングの間、あるいはスペーサリングとケーシング3の間に形成した。
【選択図】図1
Description
本発明は、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部に潤滑オイルを供給し、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合いにより圧縮を行うスクロール圧縮装置に関する。
従来、密閉されたケーシング内に、互いに噛合する渦巻き状のラップを有する固定スクロールと揺動スクロールとからなる圧縮機構を備え、この圧縮機構を駆動モータで駆動させて、固定スクロールに対して揺動スクロールを自転することなく円運動させることにより圧縮を行うスクロール圧縮装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種のスクロール圧縮装置では、吸入管から吸引した低圧の冷媒を圧縮機構で圧縮し、圧縮された高圧冷媒をケーシングに設けた吐出管からケーシング外に吐出する。また、圧縮機構の各摺動部分、及び、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部等の潤滑部位には、潤滑オイルが供給される。供給する潤滑オイルは、ケーシング下部に設けられた油溜めに貯留され、潤滑部位で過剰となった潤滑オイルは、自重で油溜めに戻される構成となっている。
この種のスクロール圧縮装置では、吸入管から吸引した低圧の冷媒を圧縮機構で圧縮し、圧縮された高圧冷媒をケーシングに設けた吐出管からケーシング外に吐出する。また、圧縮機構の各摺動部分、及び、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部等の潤滑部位には、潤滑オイルが供給される。供給する潤滑オイルは、ケーシング下部に設けられた油溜めに貯留され、潤滑部位で過剰となった潤滑オイルは、自重で油溜めに戻される構成となっている。
しかしながら、駆動モータ上方の空間では、回転する高圧ガスの流れの影響を受けて、潤滑オイルが駆動モータ下方に戻りにくくなる。圧縮機構から排出された潤滑オイルが、駆動モータの上面に多量に溜まった場合には、この回転する高圧ガスの流れの影響を受けて、ケーシング外に吐出される潤滑オイルの吐出量が多くなる事がある。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、駆動モータ下方に潤滑オイルを戻しやすくしたスクロール圧縮装置を提供する。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、駆動モータ下方に潤滑オイルを戻しやすくしたスクロール圧縮装置を提供する。
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、前記駆動モータのステータがスペーサリングにより前記ケーシングに支持され、前記駆動モータのロータに前記駆動軸が連結され、当該駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記駆動軸の内部を上下に延びる給油路にピックアップが連結され、前記ピックアップにより掻き上げられ前記給油路を経て前記駆動モータの上方に位置する各潤滑部位に供給された潤滑油を前記駆動モータの下方に戻す連通路を前記ステータと前記スペーサリングの間、あるいは前記スペーサリングと前記ケーシングの間に形成したことを特徴とする。
この発明では、スクロール圧縮機構の各潤滑部位で過剰となり、メインフレームから排出された潤滑オイルを、これらの連通路を介して駆動モータ下方に戻すことができる。
この発明では、スクロール圧縮機構の各潤滑部位で過剰となり、メインフレームから排出された潤滑オイルを、これらの連通路を介して駆動モータ下方に戻すことができる。
この構成において、前記スペーサリングの上端が前記ステータの上端よりも低くなっており、前記スペーサリングの上端の上方に潤滑油溜まりが形成されている構成としても良い。また、前記ピックアップにより掻き上げられ前記駆動軸内の給油路を経て各潤滑部位に供給されたのち前記メインフレームに設けた戻し油路を通して戻される潤滑油を捕捉する潤滑油コレクタを有し、前記潤滑油コレクタ真下の前記スペーサリングの外周に前記連通路としての切り欠きを設けた構成としても良い。また、前記駆動モータは、インバータによって駆動するDC駆動モータである構成としても良い。
本発明によれば、駆動モータの上方に位置する各潤滑部位に供給された潤滑油を駆動モータの下方に戻す連通路をステータとスペーサリングの間、あるいはスペーサリングとケーシングの間に形成したため、スクロール圧縮機構の各潤滑部位で過剰となり、メインフレームから排出された潤滑オイルを、これらの連通路を介して駆動モータ下方に戻すことができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1において、1は内部高圧となるスクロール圧縮装置を示し、この圧縮機1は、冷媒が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続されて、冷媒を圧縮するものである。この圧縮機1は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング3を有する。
このケーシング3は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部であるケーシング本体5と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上キャップ7と、ケーシング本体5の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の下キャップ9とで圧力容器に構成されており、その内部は空洞とされている。ケーシング3の外周面には、ターミナルカバー52が設けられ、このターミナルカバー52の内部には、後述のステータ37に電源を供給する電源供給端子53が備えられる。
図1において、1は内部高圧となるスクロール圧縮装置を示し、この圧縮機1は、冷媒が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続されて、冷媒を圧縮するものである。この圧縮機1は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング3を有する。
このケーシング3は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部であるケーシング本体5と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上キャップ7と、ケーシング本体5の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の下キャップ9とで圧力容器に構成されており、その内部は空洞とされている。ケーシング3の外周面には、ターミナルカバー52が設けられ、このターミナルカバー52の内部には、後述のステータ37に電源を供給する電源供給端子53が備えられる。
ケーシング3の内部には、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構11と、このスクロール圧縮機構11の下方に配置される駆動モータ13とが収容されている。これらのスクロール圧縮機構11と駆動モータ13とは、ケーシング3内を上下方向に延びるように配置される駆動軸15によって連結されている。また、これらのスクロール圧縮機構11と駆動モータ13との間には間隙空間17が形成されている。
ケーシング3の内部上方には、メインフレーム21が収納され、このメインフレーム21には中央にラジアル軸受部28とボス収容部26とが形成されている。ラジアル軸受部28は、駆動軸15の先端(上端)側を軸支するためのものであり、当該メインフレーム21の一方の面(下側の面)の中央から下方に突出して形成されている。ボス収容部26は後述する揺動スクロール25のボス25Cを収容するためのものであり、メインフレーム21の他方の面(上側の面)の中央を下方に凹陥することにより形成されている。駆動軸15の先端(上端)には、偏心軸部15Aが形成されている。この偏心軸部15Aは、中心が駆動軸15の軸心と偏心して設けられると共に、旋回軸受け24を介して、ボス25Cに旋回駆動可能に挿入されている。
上記スクロール圧縮機構11は、固定スクロール23と揺動スクロール25とで構成されている。固定スクロール23は、メインフレーム21の上面に密着して配置される。メインフレーム21は、ケーシング本体5の内面に取り付けられ、固定スクロール23は、メインフレーム21にねじ34で締結されて固定されている。揺動スクロール25は、固定スクロール23に噛合し、固定スクロール23と、メインフレーム21との間の形成される揺動空間12内に配置される。ケーシング3内は、メインフレーム21の下方の高圧空間27と、メインフレーム21の上方の吐出空間29とに区画される。各空間27,29は、メインフレーム21及び固定スクロール23の外周に縦に延びて形成された縦溝71を介して連通している。
ケーシング3の上キャップ7には、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構11に導く吸入管31が、またケーシング本体5には、ケーシング3内の冷媒をケーシング3外に吐出させる吐出管33がそれぞれ気密状に貫通固定されている。吸入管31は、吐出空間29を上下方向に延び、その内端部はスクロール圧縮機構11の固定スクロール23を貫通して、圧縮室35に連通し、この吸入管31により圧縮室35内に冷媒が吸入される。
駆動モータ(DC駆動モータ)13は、直流電源からの入力を受けて駆動するDC(Direct Current)モータであり、環状のステータ37と、このステータ37の内側に回転自在に構成されたロータ39とを備える。駆動モータ13は、一定の入力電圧を受け、パルス波のデューティ比、つまり、パルス波を出す周期と出した時のパルス幅と、を制御するPWM(Pulse Width Modulation)インバータによって回転トルクが制御され駆動する。
ロータ39には、駆動軸15を介してスクロール圧縮機構11の揺動スクロール25が駆動連結されている。ステータ37は、ステータコア37Aと、ステータコイル18とから成る。ステータコア37Aは、薄い鉄板を重ね合わせて形成され、内部には、図示は省略したが、複数の溝を有する。ステータコイル18は、複数相のステータ巻線が巻回されて形成され、ステータコア37Aの内部に形成された溝に嵌入されて、ステータコア37Aの上下に備えられる。ステータコイル18は、インシュレータ19の内部に収容されている。ステータコイル18は、不図示の導線を介して電源供給端子53に接続される。
ロータ39は、フェライト磁石、或いは、ネオジウム磁石から形成され着磁によって磁化される。ロータ39を磁化させる方法としては、ロータ39をステータ37に内挿した後、ステータ37のステータコイル18を形成するステータ巻き線に電流を流して着磁する巻線着磁、或いは、ロータ39を外部の着磁装置を用いて着磁させた後にステータ37に内挿する外部着磁がある。駆動軸15の内部には、ロータ39の巻線着磁を行う際に、ロータ39の位置決めに用いる、詳細は後述する、ホルダ(ピンホルダ)58が圧入されている。
ステータ37は、環状のスペーサリング38によってケーシング3の内壁面に支持される。スペーサリング38はケーシング3の内壁面に焼き嵌めによって固定され、ステータ37はスペーサリング38の内壁面に焼き嵌めによって固定される。スペーサリング38の上端面は、ステータ37の上端面よりも下方に設けられる。
ステータ37は、環状のスペーサリング38によってケーシング3の内壁面に支持される。スペーサリング38はケーシング3の内壁面に焼き嵌めによって固定され、ステータ37はスペーサリング38の内壁面に焼き嵌めによって固定される。スペーサリング38の上端面は、ステータ37の上端面よりも下方に設けられる。
駆動モータ13の下方には、駆動軸15の下端部を回転可能に嵌入支持するベアリングプレート8が備えられる。ベアリングプレート8は、円筒状に形成され駆動軸15が嵌入されるボス部8Aと、このボス部8Aに略等間隔に周設され4方向に延び、ケーシング本体5に固定されるアーム部8Bとを備える。つまり、駆動軸15は、ベアリングプレート8によってケーシング3に支持される。ベアリングプレート8は、各アーム部8Bの間に形成され、上下の空間を連通する開口部8Eを有する。
図1に示す、ベアリングプレート8の下方の下部空間(油溜め)40は、高圧に保たれており、その下端部に相当する下キャップ9の内底部には油が貯留される。ベアリングプレート8と、油溜め40の間には、環状プレート59がベアリングプレート8に固定されて備えられる。また、環状プレート59の上方には、バッフル板14が環状プレート59に支持されて設けられる。バッフル板14は、例えば、多数の細孔14Dを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
図1に示す、ベアリングプレート8の下方の下部空間(油溜め)40は、高圧に保たれており、その下端部に相当する下キャップ9の内底部には油が貯留される。ベアリングプレート8と、油溜め40の間には、環状プレート59がベアリングプレート8に固定されて備えられる。また、環状プレート59の上方には、バッフル板14が環状プレート59に支持されて設けられる。バッフル板14は、例えば、多数の細孔14Dを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
駆動軸15内には、高圧油供給手段の一部としての給油路41が形成され、この給油路41は、駆動軸15の内部を上下に延び、揺動スクロール25の背面の油室43に連通している。この給油路41は、駆動軸15の下端に設けたオイルピックアップ45に連結される。オイルピックアップ45の奥側には、駆動軸15の径方向に延び、給油路41を貫通する横穴57が設けられる。この横穴57には、上述したホルダ58が圧入される。オイルピックアップ45は、ロータ39の着磁後に、駆動軸15に圧入される。
オイルピックアップ45は、下端に設けられた吸込口42と、この吸込口42の上方に形成されたパドル44とを備える。オイルピックアップ45の下端は、油溜め40に貯留された潤滑オイルに浸漬されて、当該給油路41の吸込口42が潤滑オイル内にて開口している。駆動軸15が回転すると、油溜め40に貯留された潤滑オイルがオイルピックアップ45の吸込口42から給油路41に入り、この給油路41のパドル44に沿って上方に汲み上げられる。そして、汲み上げられた潤滑オイルは、給油路41を通じ、ラジアル軸受部28、及び、旋回軸受24等のスクロール圧縮機構11の各摺動部分に供給される。さらに、潤滑オイルは、給油路41を通じて揺動スクロール25背面の油室43に供給され、この油室43から、揺動スクロール25に設けられた連通路51を介して、圧縮室35へ供給される。
メインフレーム21には、ボス収容部26からメインフレーム21を径方向に貫通し、縦溝71に開口する戻し油路47が形成される。給油路41を通じ、スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35等の潤滑部位に供給される潤滑オイルのうち、過剰となった潤滑オイルは、この戻し油路47を通って油溜め40に戻される。戻し油路47の下方には、オイルコレクター46が設けられ、オイルコレクター46は、スペーサリング38の上端近傍まで延在する。ステータ37の外周面には、ステータ37の上下に亘る複数の切欠き54が形成される。戻し油路47、オイルコレクター46を通じて給油路41から戻された潤滑オイルは、この切欠き54、及び、ベアリングプレート8の各アーム部8Bの間を通って油溜め40に戻される。なお、図1の断面図において、吐出管33が説明の便宜上破線で示されているが、吐出管33は、オイルコレクター46とは、位相をずらして配置される。
固定スクロール23は、鏡板23Aと、この鏡板23Aの下面に形成された渦巻き状(インボリュート状)のラップ23Bとで構成されている。一方、揺動スクロール25は、鏡板25Aと、この鏡板25Aの上面に形成された渦巻き状(インボリュート状)のラップ25Bとで構成されている。そして、固定スクロール23のラップ23Bと、揺動スクロール25のラップ25Bとは互いに噛合しており、このことにより固定スクロール23と揺動スクロール25との間において、両ラップ23B,25Bで複数の圧縮室35が形成されている。
揺動スクロール25は、オルダムリング61を介して固定スクロール23に支持され、その鏡板25Aの下面の中心部には有底円筒状のボス25Cが突設されている。一方、駆動軸15の上端には偏心軸部15Aが設けられ、この偏心軸部15Aは、揺動スクロール25のボス25Cに回転可能に嵌入されている。
さらに、駆動軸15には、メインフレーム21の下側に、カウンタウェイト部(上バランサ)63が設けられ、ロータ39の下部には、下バランサ77が設けられている。駆動軸15は、これらの上バランサ63、及び、下バランサ77によって揺動スクロール25や偏心軸部15A等と動的バランスを取っている。これらのカウンタウェイト部63、及び、下バランサ77により重さのバランスを取りながら駆動軸15が回転することで、揺動スクロール25を公転させるようになっている。そして、この揺動スクロール25の公転に伴い、圧縮室35は、両ラップ23B,25B間の容積が中心に向かって収縮することで吸入管31より吸入された冷媒を圧縮するように構成されている。また、下バランサ77の下面には、ロータ39、及び、下バランサ77と一体にカシメられる規制プレート55が設けられる。規制プレート55は、詳細については後述するが、ロータ39の巻線着磁を行う際に、ロータ39の回転を規制するために用いられる。
さらに、駆動軸15には、メインフレーム21の下側に、カウンタウェイト部(上バランサ)63が設けられ、ロータ39の下部には、下バランサ77が設けられている。駆動軸15は、これらの上バランサ63、及び、下バランサ77によって揺動スクロール25や偏心軸部15A等と動的バランスを取っている。これらのカウンタウェイト部63、及び、下バランサ77により重さのバランスを取りながら駆動軸15が回転することで、揺動スクロール25を公転させるようになっている。そして、この揺動スクロール25の公転に伴い、圧縮室35は、両ラップ23B,25B間の容積が中心に向かって収縮することで吸入管31より吸入された冷媒を圧縮するように構成されている。また、下バランサ77の下面には、ロータ39、及び、下バランサ77と一体にカシメられる規制プレート55が設けられる。規制プレート55は、詳細については後述するが、ロータ39の巻線着磁を行う際に、ロータ39の回転を規制するために用いられる。
メインフレーム21の下側には、カウンタウェイト部63の周りを囲うようにカップ48がボルト49で固定されている。カップ48は、メインフレーム21と、駆動軸15との間のクリアランスから漏れ出た潤滑オイルが、カウンタウェイト部63の回転によって吐出管側に飛散されるのを防ぐ。
固定スクロール23の中央部には吐出孔73が設けられており、この吐出孔73から吐出されたガス冷媒は、吐出弁75を通って吐出空間29に吐出され、メインフレーム21及び固定スクロール23の各外周に設けた縦溝71を介して、メインフレーム21の下方の高圧空間27に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体5に設けた吐出管33を介してケーシング3外に吐出される。
このスクロール圧縮装置1の運転動作について説明する。
駆動モータ13を駆動すると、ステータ37に対してロータ39が回転し、それによって駆動軸15が回転する。駆動軸15が回転すると、スクロール圧縮機構11の揺動スクロール25が固定スクロール23に対して自転せずに公転のみ行う。このことにより、低圧の冷媒が吸入管31を通して圧縮室35の周縁側から圧縮室35に吸引され、この冷媒は圧縮室35の容積変化に伴って圧縮される。そして、この圧縮された冷媒は、高圧となって圧縮室35から吐出弁75を通って吐出空間29に吐出され、メインフレーム21及び固定スクロール23の各外周に設けた縦溝71を介して、メインフレーム21の下方の高圧空間27に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体5に設けた吐出管33を介してケーシング3外に吐出される。ケーシング3外に吐出された冷媒は、図示を省略した冷媒回路を循環した後、再度吸入管31を通して圧縮機1に吸入されて圧縮され、このような冷媒の循環が繰り返される。
駆動モータ13を駆動すると、ステータ37に対してロータ39が回転し、それによって駆動軸15が回転する。駆動軸15が回転すると、スクロール圧縮機構11の揺動スクロール25が固定スクロール23に対して自転せずに公転のみ行う。このことにより、低圧の冷媒が吸入管31を通して圧縮室35の周縁側から圧縮室35に吸引され、この冷媒は圧縮室35の容積変化に伴って圧縮される。そして、この圧縮された冷媒は、高圧となって圧縮室35から吐出弁75を通って吐出空間29に吐出され、メインフレーム21及び固定スクロール23の各外周に設けた縦溝71を介して、メインフレーム21の下方の高圧空間27に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体5に設けた吐出管33を介してケーシング3外に吐出される。ケーシング3外に吐出された冷媒は、図示を省略した冷媒回路を循環した後、再度吸入管31を通して圧縮機1に吸入されて圧縮され、このような冷媒の循環が繰り返される。
次に、潤滑オイルの流れについて説明する。
ケーシング3における下キャップ9の内底部に貯留された潤滑オイルが、オイルピックアップ45により掻き上がられ、この潤滑オイルが、駆動軸15の給油路41を通じ、スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35へ供給される。スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35等の潤滑部位で過剰となった潤滑オイルは、戻し油路47から、オイルコレクター46に集められる。オイルコレクター46の下端46Aは、スペーサリング38の上端近傍まで延びている。スペーサリング38の上端は、ステータ37の上端よりも低くなるように配置される。これによって、スペーサリング38の上端の上方には、ステータ37の上端とスペーサリング38の上端との高さの違いによって形成された潤滑油溜まり36が形成されている。
ケーシング3における下キャップ9の内底部に貯留された潤滑オイルが、オイルピックアップ45により掻き上がられ、この潤滑オイルが、駆動軸15の給油路41を通じ、スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35へ供給される。スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35等の潤滑部位で過剰となった潤滑オイルは、戻し油路47から、オイルコレクター46に集められる。オイルコレクター46の下端46Aは、スペーサリング38の上端近傍まで延びている。スペーサリング38の上端は、ステータ37の上端よりも低くなるように配置される。これによって、スペーサリング38の上端の上方には、ステータ37の上端とスペーサリング38の上端との高さの違いによって形成された潤滑油溜まり36が形成されている。
この構成によれば、戻し油路47を通ってメインフレーム21から排出された潤滑オイルは、潤滑油溜まり36に溜まるため、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まるのを防止することができる。また、潤滑油溜まり36に溜まった潤滑オイルは、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けにくい。これによって、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まり、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けることで、潤滑オイルが連通路54を通って駆動モータ13の下方に戻りにくくなるのを防止することができる。また、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まるのを防ぐことができるため、ステータ37の上面外周部に溜まった潤滑オイルが高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けて吐出管33から吐出するのを防止することができ、潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
ステータ37とスペーサリング38の間には、ステータ37に設けられた切欠き54によって、駆動モータ13の上下の空間を連通させる第1連通路(連通路)54Aが形成される。また、スペーサリング38の外周には、スペーサリング38の上下に亘る1つあるいは複数の切欠き38Aが形成される。この切欠き38Aによって、スペーサリング38とケーシング3の間には、駆動モータ13の上下の空間を連通させる第2連通路(連通路)38Bが形成される。潤滑油溜まり36は、第1連通路54A、及び、第2連通路38Bに連通し、潤滑油溜まり36に溜まった潤滑オイルは、第1連通路54A、或いは、第2連通路38Bを通って、駆動モータ13の下方に戻される。
図2は、スクロール圧縮装置を駆動モータ13の上方で切断した平面断面図であり、駆動軸15、及び、ロータ39は、この図2では、不図示とした。
図2に示すように、ステータ37とスペーサリング38の間には、ステータの周方向に間隔をあけて複数の第1連通路54Aが形成される。また、スペーサリング38とケーシング3の間に形成された第2連通路38Bは、オイルコレクター46の真下に設けられる。この構成によれば、戻し油路47を通ってメインフレーム21から排出され、オイルコレクター46を通過した潤滑オイルを、第1連通路54Aを通して駆動モータ13の下方に戻すことができる。また、オイルコレクター46を通過した潤滑オイルは、オイルコレクター46の真下に設けられた第2連通路38Bを介して積極的に駆動モータ13の下方に戻すことができる。
図2に示すように、ステータ37とスペーサリング38の間には、ステータの周方向に間隔をあけて複数の第1連通路54Aが形成される。また、スペーサリング38とケーシング3の間に形成された第2連通路38Bは、オイルコレクター46の真下に設けられる。この構成によれば、戻し油路47を通ってメインフレーム21から排出され、オイルコレクター46を通過した潤滑オイルを、第1連通路54Aを通して駆動モータ13の下方に戻すことができる。また、オイルコレクター46を通過した潤滑オイルは、オイルコレクター46の真下に設けられた第2連通路38Bを介して積極的に駆動モータ13の下方に戻すことができる。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、ケーシング3の内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構11と、スクロール圧縮機構11と駆動軸15で連結され当該スクロール圧縮機構11を駆動する駆動モータ13とが収容され、スクロール圧縮機構11がメインフレーム21によりケーシング3に支持され、駆動モータ13のステータ37がスペーサリング38によりケーシング3に支持され、駆動モータ15のロータ39に駆動軸15が連結され、当該駆動軸15がベアリングプレート8によりケーシング3に支持され、駆動軸15の内部を上下に延びる給油路41にピックアップ45が連結され、ピックアップ45により掻き上げられ給油路41を経て駆動モータ13の上方に位置する各潤滑部位に供給された潤滑油を駆動モータ13の下方に戻す連通路38B,54Aをステータ37とスペーサリング38の間、あるいはスペーサリング38とケーシング3の間に形成した。これによって、スクロール圧縮機構11の各摺動部分、及び、圧縮室35等の潤滑部位で過剰となり、メインフレーム21から戻し油路47を介して排出された潤滑オイルを、これらの連通路38B,54Aを介して積極的に駆動モータ13の下方に戻すことができる。そのため、駆動モータ上方に多量に潤滑オイルが溜まることがないため、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けて、吐出管33から吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
また、本発明を適用した実施形態によれば、スペーサリング38の上端がステータ37の上端よりも低くなっており、スペーサリング38の上端の上方に潤滑油溜まり36が形成されているため、戻し油路47を通ってメインフレーム21から排出された潤滑オイルを、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けにくい潤滑油溜まり36に溜めることができるとともに、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まるのを防止することができる。これによって、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けることで、潤滑オイルが駆動モータ13の下方に戻りにくくなるのを防止することができる。また、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まり、これらの潤滑オイルが高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けて吐出管33から吐出するのを防止することができるため、潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
また、本発明を適用した実施形態によれば、ピックアップ45により掻き上げられ駆動軸15内の給油路41を経て各潤滑部位に供給されたのちメインフレーム21に設けた戻し油路47を通して戻される潤滑オイルを捕捉するオイルコレクター46を有し、オイルコレクター46真下のスペーサリング38の外周に連通路としての切り欠き38Aを設けた。これによって、戻し油路47を通ってメインフレーム21から排出され、オイルコレクター46を通過した潤滑オイルを、切り欠き38Aによってオイルコレクター46の真下に、スペーサリング38とケーシング3の間に形成された、第2連通路38Bを介して積極的に駆動モータ13の下方に戻すことができる。そのため、ステータ37の上面外周部に潤滑オイルが溜まるのを防止することができ、高圧空間27内を回転する高圧ガスの流れの影響を受けて潤滑オイルが吐出管33から吐出するのを防止することができ、潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
また、本発明を適用した実施形態によれば、駆動モータ13は、PWMインバータによって回転トルクが制御され駆動するDC駆動モータであるため、出力効率の良い駆動モータを用いることで、駆動モータ13の小型化を図ることができ、さらに、インバータによって駆動させることで、駆動モータ13の電圧の上昇/下降による無駄な熱の発生を防ぎ、駆動効率をよくすることができる。
1 スクロール圧縮装置
3 ケーシング
11 スクロール圧縮機構
13 駆動モータ(DC駆動モータ)
21 メインフレーム
37 ステータ
38 スペーサリング
38A 切り欠き
38B 第2連通路(連通路)
39 ロータ
41 給油路
45 ピックアップ(オイルピックアップ)
46 オイルコレクター(潤滑油コレクタ)
54 切欠き
54A 第1連通路(連通路)
3 ケーシング
11 スクロール圧縮機構
13 駆動モータ(DC駆動モータ)
21 メインフレーム
37 ステータ
38 スペーサリング
38A 切り欠き
38B 第2連通路(連通路)
39 ロータ
41 給油路
45 ピックアップ(オイルピックアップ)
46 オイルコレクター(潤滑油コレクタ)
54 切欠き
54A 第1連通路(連通路)
Claims (4)
- ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、
前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータのステータがスペーサリングにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータのロータに前記駆動軸が連結され、当該駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動軸の内部を上下に延びる給油路にピックアップが連結され、
前記ピックアップにより掻き上げられ前記給油路を経て前記駆動モータの上方に位置する各潤滑部位に供給された潤滑油を前記駆動モータの下方に戻す連通路を前記ステータと前記スペーサリングの間、あるいは前記スペーサリングと前記ケーシングの間に形成したことを特徴とするスクロール圧縮装置。 - 前記スペーサリングの上端が前記ステータの上端よりも低くなっており、前記スペーサリングの上端の上方に潤滑油溜まりが形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮装置。
- 前記ピックアップにより掻き上げられ前記駆動軸内の給油路を経て各潤滑部位に供給されたのち前記メインフレームに設けた戻し油路を通して戻される潤滑油を捕捉する潤滑油コレクタを有し、前記潤滑油コレクタ真下の前記スペーサリングの外周に前記連通路としての切り欠きを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のスクロール圧縮装置。
- 前記駆動モータは、インバータによって駆動するDC駆動モータであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のスクロール圧縮装置。
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- 2011-03-25 JP JP2011066920A patent/JP2012202277A/ja not_active Withdrawn
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