JP2908011B2 - 密閉形スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密閉形スクロール圧縮機に係り、特に、吐出
ガスに伴われて潤滑油が圧縮機の外へ出て行く、いわゆ
る、油上りを防止するための改良に関する。

〔従来の技術〕

密閉形スクロール圧縮機は空調機の冷媒ガスの圧縮に
しばしば用いられるもので、一般に、密閉容器内に、上
部に圧縮機部、下部にこれを駆動するための電動機を収
容し、電動機の下方には潤滑油（以下単に油と称する）
を溜めた油溜りが設けられている。圧縮機部は、円のイ
ンボリュート又はそれに近い渦巻き状のラップを備えた
固定スクロールおよび旋回スクロールを互いに噛み合せ
たものであり、固定スクロールは自転にすることなく固
定スクロールに対して公転運動するようにクランク軸に
より駆動される。このクランク軸は電動機によって駆動
される。固定スクロール，旋回スクロールおよびクラン
ク軸は密閉容器に固定されたフレームで支持されてい
る。油は油溜りからクランク軸内の油通路に吸い上げら
れ、各軸受およびスクロール摺動面を潤滑した後、圧縮
機部で圧縮された冷媒ガスと共に圧縮機部の上方の密閉
容器内の空間に吐出され、フレームと密閉容器内壁との
間に形成された冷媒通路を通ってフレームの下方の空間
に入り、更に、電動機と密閉容器との間に形成された冷
媒通路を通って油溜りに戻るようにされ、また、冷媒ガ
スは電動機を冷却した後、密閉容器に接続された吐出管
から密閉容器外に吐出される。

従来の密閉形スクロール圧縮機では、特開昭63−2127
96号公報に示されるように、圧縮機部上方の密閉容器内
の空間から、フレームの下端に連通する複数の通路抵抗
を変えた溝をフレームの側面に設け、これらの溝を通じ
て圧縮機部上方から下方に冷媒ガスを流す構造となって
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、圧縮機部の上方の密閉容器内の空
間で冷媒ガス中から油を分離するが、フレームの側面に
設けられた通路を流れる際、油とガスは混合して流れ、
圧縮機部下方の密閉容器内壁に付着する油は少なく、油
はガスと混合して吐出接続口から出ていき、油上りが多
くなるという問題があった。また、通路は溝形状となっ
ており、密閉容器内壁との接触面積は少なく通路を流れ
た後の冷媒ガス中の油を密閉容器の内壁に付着させる点
で必ずしも十分でないという問題があった。

本発明の目的は、油上がり量の低減を図り、モータ下
部の冷却を図る密閉形スクロール圧縮機を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、密閉容器内に固
定スクロールと、これに噛み合う旋回スクロールと、固
定スクロールに一体的に結合され旋回スクロールを旋回
自在に支持し、且つ、側面が密閉容器内壁と密着してい
るフレームとからなる圧縮機部を上方部に設け、前記圧
縮機部の下方に旋回スクロール駆動用の電動機を設け、
前記電動機の下方の密閉容器の底部に潤滑油溜りを設
け、圧縮機部と電動機との間の空間に密閉容器外部へ連
通する吐出管を接続し、固定スクロールの中央の吐出口
から潤滑油を含んだ圧縮冷媒ガスが圧縮機部の上方の空
間に吐出されるようにした密閉形スクロール圧縮機にお
いて、 フレームの外周部に設けられた支柱を前記密閉容器に
密着固定し、フレームの上端外周部の直径はフレーム支
柱部の直径より小さくして、密閉容器内壁とは全周にわ
たって隙き間通路を設け、また、固定スクロールの外径
は密閉容器内壁間で冷媒ガス、油はほとんど流れないよ
うな直径とし、同時に複数の切欠き通路を設け、この複
数の切欠き通路は前記フレームに設けた隙き間通路の
内、密閉容器上に設けた吐出接続口を囲むフレームリブ
間以外の部分と連通するように設け、さらに、フレーム
支柱部の一つは、電動機の周部の一部に設けられた電動
機上方空間を電動機下方の潤滑油溜りに連通する通路と
対向しており、また溝が設けられている。

〔作用〕

潤滑油溜りから吸い上げられ、各軸受やスクロール摺
動部を潤滑した油は固定スクロールの中央吐出口から圧
縮機部上方空間に冷媒ガスに混って吐出される。上方空
間で冷媒ガスから分離された大部分の油は固定スクロー
ルの外周部に溜まり、固定スクロールの外周部に設けた
切欠き通路およびフレーム上端外周部の隙き間を介し
て、密閉容器内壁に沿って落下後、電動機の周部の一部
に設けられた通路を流下して油溜りに戻る。

他方、冷媒ガスは、前記圧縮機部上方空間から固定ス
クロールの切欠き通路および電動機の周部の一部に設け
られた通路と対向して設けられたフレームの支柱通路を
介して圧縮機部下方へ流れる。且つ、前記通路は電動機
周部の一部に設けた下方に致る通路と対向しているの
で、効果的にこの通路を通って前記冷媒ガスは電動機下
方の空間に入り、電動機下部を冷却し、その後は電動機
周部に設けた通路を通って電動機と圧縮機部との間の空
間に再び入る。電動機と圧縮機部との間の空間から冷媒
ガスは油と分離された状態で吐出管を通って密閉容器外
に流出する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図，第３
図により説明する。第１図は本発明を実施した密閉形ス
クロール圧縮機の全体構造断面図を示す。第２図は同実
施例における固定スクロールの下面図、第３図（ａ），
（ｂ）は同実施例におけるフレームの下面図および一部
側面図を示す。

第１図において、密閉容器１内の上方には圧縮機部２
が、下方には電動機３がそれぞれ配設され、また、密閉
容器１の底部には潤滑の油溜り４が形成されている。圧
縮機部２は、台板上にうず巻状のラップ5aをもった固定
スクロール５と、同じく台板上にうず巻状のラップ6aを
もつ旋回スクロール６と、固定スクロール５と一体化さ
れ、旋回スクロール６を支持するフレーム７とを具え、
固定スクロール５および旋回スクロール６のラップ同士
を噛合せる。また、旋回スクロール６とフレーム７との
間には、旋回スクロール６の自転を防止するオルダム機
構８が設けられている。電動機３は密閉容器１に圧入締
結され、クランク軸９を介して旋回スクロール６を旋回
運動させるようになっていた。クランク軸９はフレーム
７に設けた主軸受10と下部軸受11とで支持され、そのク
ランクピンは旋回スクロール６の背面に設けた旋回軸受
12と嵌合されている。

クランク軸９内には主軸受10,下部軸受11および旋回
軸受12へ潤滑油を導く給油通路13が設けられ、かつ、電
動機３の軸端には油溜り４の潤滑油を吸い上げて給油通
路13へ送り込む給油装置14が設けられている。

圧縮機部２は、旋回スクロール６が電動機３で駆動さ
れるクランク軸９を介して旋回運動すると、旋回スクロ
ール6,固定スクロール５により形成される空間（圧縮
室）がスクロール中心方向に移動するにつれて容積を減
少して、吸入した冷媒ガスを圧縮する。圧縮された冷媒
ガスは固定スクロールの台板の中央に設けられた吐出口
16から密閉容器内の上部空間17へ吐出される。

また、旋回スクロールの背面には、圧縮行程のガスを
導かれる中間圧室15が形成されている。中間圧室15の圧
力は冷媒ガスの吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力であ
り、スクロールの摺動部への給油は、吐出圧力と中間室
圧力の差圧を利用して行われる。潤滑油は給油装置14よ
り給油通路13を通り、主軸受10,下部軸受11、および旋
回軸受12を潤滑した後、中間圧室15を経て圧縮室に流入
し、冷媒ガスと混合した状態で固定スクロール５の中央
に設けた吐出口16より密閉容器１内の上部空間17へ吐出
する。

固定スクロール５の外周部には第２図に示すように複
数個の切欠き通路5bが設けられている。また外径部5cは
密閉容器１と微小な隙き間が設けられているが、ほとん
ど冷媒ガス、油は流れない寸法にしてある。第３図に示
すようにフレーム７の上端外周部は密閉容器１と通路を
形成するように全周にわたって、フレーム７の支柱7bの
直径より小さい寸法にして隙き間通路7aが形成されてい
る。また、フレーム７の支柱7bには溝状の通路7cが設け
られている。

固定スクロール５に設けられた切欠き通路5bはスクロ
ール７に設けられた通路7cに連通し、また、他の切欠き
通路5bはフレーム７に設けられた隙き間通路7aの内、密
閉容器１上に設けられた吐出接続口21を囲むフレーム７
のリブ7d間以外の部分と連通する位置に設けられてい
る。

また、圧縮機部２の下方の空間、すなわち、フレーム
７の下部と電動機上部との間の空間を電動機の下方の空
間と連通させるための冷媒通路19,22が、電動機３のコ
ア部を部分的にカットすることによって、電動機３と密
閉容器１の内側壁との間に形成されている。

冷媒通路であるフレーム７の支柱7bに設けられた溝状
の通路7cは電動機３のコアカット部で形成される通路19
と軸方向に対向するように位置している。

第１図中、20は密閉容器１を貫通して、密閉容器１の
外部から圧縮機部２の吸入側に冷媒ガスを導くための吸
入管である。21は密閉容器１内の圧縮機部２と電動機３
との間の空間に接続された吐出管であり、この吐出管か
ら圧縮された冷媒ガスが密閉容器１の外部へ流出する。
この吐出管21は通路7cより遠い側で密閉容器１に接続さ
れている。

次に動作について説明する。電動機３によりクランク
軸９を介して旋回スクロールが旋回運動すると、吸入管
20から吸入された冷媒ガスは固定スクロール５と旋回ス
クロール６との作用で圧縮された後、固定スクロール５
の中央に設けられた吐出口16から、潤滑油と混った状態
で密閉容器１の上部空間17に吐出される。この吐出され
た冷媒ガスは、密閉容器１の蓋キャップ1aに衝突し、油
と冷媒ガスが分離される。分離された油は、固定スクロ
ール５の上部外周部に一時溜まり、その後、固定スクロ
ール５の切欠き通路5bとフレーム７の外周に設けられた
隙き間通路７を通って密閉容器１の内壁面に沿って圧縮
機部の下方の空間、すなわち、フレーム７と電動機３と
の間の空間に流入する。この際、密閉容器１と油の接触
面積は大きく、且つ、狭くしてあり隙き間通路7aを流下
する油は密閉容器１の内壁面に付着しながらスムーズに
下方へ流すことができる。空間に流入した油は、次いで
自重により密閉容器１と電動機３のコアカット部とで形
成された通路を流下し、密閉容器底部の油溜り４へ流下
する。

他方、冷媒ガスは上部空間17から、溝状の通路7cを通
って、フレーム７と電動機３との間の空間に流入する。

この際、上部空間17内では油と冷媒ガスは分離されて
おり通路内は冷媒ガスが流れる。

また、フレーム７に設けられた隙き間通路7aおよび溝
状の通路7cの各々の通路入口と出口は同一空間に開放し
ており、入口と出口の圧力差は等しい。油と吐出圧力状
態の冷媒ガス比重を比較すると油の比重の方が大きい。
従って、隙き間通路7aを油が流下し、溝状の通路7cを冷
媒ガスを流れる時、冷媒ガスの速度は隙き間通路7aを流
れる油の速度より大きくしてある。更に、溝状の通路7c
は電動機３のコアカット部で形成された電動機下部への
通路19と対向しているので、溝状の通路7cを流過した冷
媒ガスは通路19を通って電動機下部へ流入し、電動機３
の下部を効果的に冷却することができる。電動機の下部
を冷却した冷媒ガスは電動機外周部の通路22を通って電
動機上部の空間に到る。このようにして電動機を冷却し
た冷媒ガスは、吐出管21から密閉容器１の外に流出す
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、密閉形スクロール圧縮機で、圧縮さ
れた冷媒ガス中に含まれる油を分離して油溜りに戻す作
用が良好に行われ、いわゆる、油上がりを効果的に防止
できると共に、電動機下部にも冷却のために冷媒ガスを
十分に流して電動機下部の巻線の温度上昇を防ぐことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る密閉形スクロール圧縮
機の縦断面図、第２図は同実施例における固定スクロー
ルの下面図、第３図（ａ），（ｂ）は夫々、同実施例に
おけるフレームの下面図および一部側面図である。 １……密閉容器、２……圧縮機部、３……電動機、４…
…油溜り、５……固定スクロール、６……旋回スクロー
ル、７……フレーム、９……クランク軸、10……主軸
受、11……下部軸受、12……旋回軸受、13……供給通
路。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−77785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−268998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−67295（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 18/02 311 F04C 29/02 361

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板上に一対のスクロールを設け、前記台
   板と前記スクロールの歯により形成される空間が前記ス
   クロールの中心方向に移動するにつれてその空間容積を
   減少するように前記両スクロールの相対運動を行なうス
   クロール圧縮機部を密閉容器内の上方部に設け、前記ス
   クロール圧縮機部の駆動用の電動機を下方部に設け、前
   記密閉容器の底部に油溜部を設け、前記スクロール圧縮
   機部と前記電動機の間の前記密閉容器上に吐出接続口を
   設けた密閉形スクロール圧縮機において、 フレームの外周部に設けられた支柱を前記密閉容器に密
   着固定し、フレームの上端外周部と前記密閉容器内壁と
   の間は全周にわたって隙き間を設け、前記電動機のステ
   ータと前記密閉容器で形成される通路に対向したフレー
   ム外周部の内少なくとも一箇所の支柱には前記隙き間よ
   り大きな支柱通路を設け、且つ、前記固定スクロールの
   外周部には前記密閉容器の内壁とで形成される複数個の
   切欠き通路を設け、前記切欠き通路と前記隙き間および
   前記支柱通路との組合せで形成される前記スクロール圧
   縮機部の上部と下部を連通する通路を設けたことを特徴
   とする密閉形スクロール圧縮機。