JP2931457B2 - 冷凍用圧縮機 - Google Patents

冷凍用圧縮機

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JP2931457B2 JP3254773A JP25477391A JP2931457B2 JP 2931457 B2 JP2931457 B2 JP 2931457B2 JP 3254773 A JP3254773 A JP 3254773A JP 25477391 A JP25477391 A JP 25477391A JP 2931457 B2 JP2931457 B2 JP 2931457B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は冷凍用圧縮機、特に運
転中に回転するモータ回転子を取巻く領域内の潤滑油の
油面を低めさせる被いを設けてある冷凍用圧縮機に、関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の冷凍用圧縮機はハウジングの下方
ないし底部分中に油溜まりを設け、この油溜まりから潤
滑油を潤滑を必要とする種々の部分にポンプ給送するた
めに該油溜まり中に駆動軸を突入させてあるものとされ
ている。また潤滑油はしばしば、各種構成要素から熱を
除去するためにも利用されている。ハウジングの全体と
しての高さを減らしつつ可動部分の適切な潤滑及び／ま
たは冷却を得るように油溜まり内に十分な量の潤滑油を
収容するため、油面をモータ回転子の下端より上方に位
置させることが必要とされる場合がある。しかし冷媒ガ
スと比較して油が高粘性のものであるから回転子の回転
による引きずりが生じ、粘性抗力による動力消費量の増
大を招く。この問題は、回転子の下端に釣合い重りを取
付けて設けるスクロール式圧縮機では一層甚だしくな
る。
【０００３】米国特許ＮＯ．４，８９５，４９６には油
溜まり内の油面よりも上方に突出するカップ状の被いが
開示されており、この被いは駆動軸に密嵌合して回転子
の下端部を取囲むように配置されていて、起動時に回転
子の初期回転により被い内の領域の油面を低めると共
に、同領域中への戻り油流れを大きく制限するものとさ
れている。このため油の引きずりによる回転子への抗力
とそれよりするモータの動力消費量の増大が、大幅に減
らされる。一実施例では被い上に回転阻止用の突起が設
けられ、他の実施例では被いが駆動軸と共に、該被いに
加わる潤滑油の引きずり抗力からして駆動軸の回転速度
よりも実質的に小さな回転速度ではあるも、自由に回転
できることとされている。この何れの実施例によっても
モータの動力消費量が大幅に減らされ、その結果として
圧縮機の運転効率が有意義に改善される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した被いは回転子
に加わる油の粘性抗力を実質的に無くすことによりモー
タの動力消費量を大きく減らしはするが、同時にモータ
固定子の端部巻線を横切る向きで循環する油の量も減少
させる。いくつかの用途においては上述の高い運転効率
といった利点を、固定子端部巻線を冷却するために該巻
線を横切る向きの油流れを実質的に維持しつつ達成する
ことが、望ましい。この発明はこれを達成する新規な被
い手段を備えた冷凍用圧縮機を、提供しようとするもの
である。
【０００５】
【発明の要約】この発明は駆動軸により支持され駆動軸
と共に自由に回転できるものとされている改良された被
いを、提供するものである。この改良された被いはモー
タ回転子の下端に近接させて配置される、ほぼ平坦な円
形のフランジ部を備えており、このフランジ部は回転す
る回転子及び／または釣合い重りの領域に対する油の戻
り流れを減少ないし制限するように働くのと同時になお
かつ、同領域への或る程度の油流れを可能として固定子
端部巻線付近を横切る向きの油流れを増すこととする。
実際に本被いは、圧縮機の全体としての運転効率に対し
実質上何ら影響を及ぼすことなしに固定子端部巻線の冷
却効果を高めるものであることを、見出している。
【０００６】この発明の他の特徴と効果は、添付図面を
参照して行なう以下の説明から明瞭に理解される。
【０００７】
【実施例】図１には円筒状の外殻１２を有する圧縮機１
０を示してあり、外殻１２は上端にキャップ１４を、下
端に基台部１６を、それぞれ溶着してあるものとされ、
基台部１６には複数の据付け脚（図示せず）を一体形成
してある。キャップ１４には通例の吐出弁（図示せず）
を内部に有する冷媒吐出管接手１８を設けてある。外殻
１２に取付けられている他の主な構成要素としてはキャ
ップ１４と同一の点で外殻１２に外周端を溶着してある
横向きの仕切り壁２２、外殻１２に対し適宣の方法で固
定してある主軸受箱２４、及び放射方向の外向きに張出
す複数の脚部のそれぞれを外殻１２に対し適宜の方法で
固定してある下部軸受箱２６がある。横断面形状がほぼ
正方形状であるが角部を円弧状に面取りしてあるモータ
固定子２８を、外殻１２中に圧嵌めして設けてある。こ
の固定子２８の面取り角部間の平坦面は該固定子２８と
外殻１２間に、外殻１２内の頂部から底部への潤滑油の
流れを促進する通路を附与する。
【０００８】上端に偏心するクランクピン３２を有する
駆動軸ないしクランク軸３０を、主軸受箱２４中の軸受
３４及び下部軸受箱２６中の第２の軸受３６に回転可能
に支承させてある。クランク軸３０はその下端部中に比
較的大径の同心の穴３８を有し、この穴３８は、放射方
向の外向きに傾斜させてクランク軸上端にまでかけて穿
設されているより小径の穴ないし通路４０に対し連通さ
せてある。穴３８内には撹拌器４２を配設してある。外
殻１２内の下部は、回転子４６の下端とほぼ等しいか或
はそれより若干高いレベルにまで潤滑油を満たしてある
油溜まり４３に形成されており、穴３８は、クランク軸
３０内で通路４０中へ潤滑油を汲上げ最終的には潤滑を
必要とする圧縮機の種々の部分の全てに潤滑油を供給す
ることとするポンプとして働く。
【０００９】クランク軸３０は前記固定子２８、この固
定子２８中を貫通している巻線４４、及びクランク軸３
０上に圧嵌めされていると共に上下の釣合い重り４８，
５０を有する前記回転子４６を含む電動モータによっ
て、回転駆動される。
【００１０】主軸受箱２４の上面には平坦なスラスト受
け面５３を形成してあり、このスラスト受け面５３上
に、上面側に通常の螺旋翼５６を有する旋回スクロール
部材５４が配置されている。このスクロール部材５４の
下面から平軸受５８を内部に有する円筒状のハブを下方
向きに突出させてあり、このハブ中に穴６２を有する駆
動ブッシュ６０を回転可能に配設して、穴６２中にクラ
ンクピン３２を嵌合してある。クランクピン３２は穴６
２の内周面の一部に形成してある平坦面と係合する平坦
面（以上、図示せず）を外面上に有し、これによって本
願出願人の所有に係る米国特許ＮＯ．４，８７７，３８
２に示されているような放射方向で融通性を有する駆動
機構が提供されている。オルダム接手６３も、旋回スク
ロール部材５４の回転運動を阻止するために該スクロー
ル部材５４と軸受箱２４間に配置し、これらのスクロー
ル部材５４と軸受箱２４に取付けて設けられている。
【００１１】螺旋翼６６を有する非旋回スクロール部材
６４を、翼６６を旋回スクロール部材５４の翼５６と噛
合せるように配置して設けてある。この非旋回スクロー
ル部材６４は中心に配置の吐出通路７５を有し、この吐
出通路７５は上端開放の凹溝７７と連通させてあって、
凹溝７７が、キャップ１４と仕切り壁２２とにより区画
形成された吐出消音室７９と連通している。非旋回スク
ロール部材６４には環状凹溝８１も形成してあり、この
環状凹溝８１内にはシール機構８３を配設してある。凹
溝７７，８１とシール機構８３は翼５６，６６により圧
縮された加圧流体を受入れる軸線方向附勢用の２つの室
を形成し、同室内の加圧流体によって非旋回スクロール
部材６４に対し軸線方向下方向きの附勢力が及ぼされる
こととして、それぞれの翼５６，６６の翼先を対向する
端板面に対し密封係合させるように附勢している。非旋
回スクロール部材６４は、軸受箱２４に支持させるもの
とされている。
【００１２】改良された釣合い重り被い８４を、駆動軸
（クランク軸）３０上で支持して設けてある。図２−５
に示すようにこの釣合い重り被い８４は、軸線方向に長
い略円筒状の主体部８８の上端付近から放射方向の外向
きに延出する略円形のフランジ部８６を備えている。主
体部８８は軸線方向で貫通する穴８９を有し、この穴８
９に軸３０を挿通してある。主体部８８の下方部分は軸
線方向に沿う複数個のスロット９０により、交互かつ等
間隔おきに配置の複数個宛の舌片９２とフィンガー片９
４に分断されていて、このうち複数個の舌片９２の各々
は複数個のフィンガー片９４の各々よりも周方向での幅
を大とされている。各舌片９２からほぼ放射方向の外向
きに張出してフランジ部８６にまで延びた補強フランジ
９６を、フランジ部８６と舌片９２との両者を支え補強
するために設けてある。各フィンガー片９４はその下端
に、放射方向の内向きに突出して穴８９中に突入する比
較的短い凸縁部９８を有する。これらの凸縁部９８は回
転子４６と下部軸受箱２６間で駆動軸３０の外面に形成
してある環状溝１００に支承され、釣合い重り被い８４
を軸線方向で支持し位置決めするものとされている。
【００１３】釣合い重り被い８４は適当したポリマー材
から例えば射出成形等で、一体物に製作するのが好まし
い。この被い８４は励起せしめられるモータ巻線に対し
近接位置していることからして比較的高い絶縁耐力を有
する素材から成るものであるのが望ましいが、ポリマー
材以外の他の素材も利用できると信じられる。図示のよ
うに穴８９は軸３０との間に若干の間隙を附与する寸法
のものに形成されており、また凸縁部９８も類似して環
状溝１００にルーズに支承される寸法のものとされてい
る。フィンガー片９４が有する弾性からして釣合い重り
被い８４はクランク軸３０上に、該軸３０の下端から滑
らせて外挿し凸縁部９８が環状溝１００中へと弾発して
入り込むようにすることのみで、位置拘束して設置でき
る。環状溝１００はその位置を、釣合い重り被い８４の
フランジ部８６が回転子４６及びそれに関連させた釣合
い重り５０の下端に対し近接位置するが該下端と間隔を
おくように、設定して設けるのが好ましい。またフラン
ジ部８６の半径は、該フランジ部８６が釣合い重り５０
及び／または回転子４６の外端をのり越える位置まで延
出するが固定子２８の巻線４４の下端部と間隔をおくよ
うに、設定するのが好ましい。主体部８８の軸線方向長
さは、フランジ部８６が傾動或はぐらつきを起こすこと
なく適当に支持されることとなるように、設定してあ
る。
【００１４】作用について説明するとクランク軸３０、
回転子４６及び釣合い重り５０の回転により、運転初期
に、被い８４と回転子４６間の領域内の油が固定子巻線
４４を横切って放射方向の外向きに投げ出され、これに
よって同領域の油面が部分的に低められる。被い８４が
軸３０と共に回転可能であることからして該被い８４の
回転運動も上記領域からの油放出を援けるが、この被い
８４の回転はその下方側の油の粘性抗力と軸３０に対す
る被い８４の緩嵌合とに基づいて、軸３０の回転速度よ
りも実質的に低い速度のものとなる点に留意すべきであ
る。油が固定子巻線４４を横切って投げ出されるにつれ
油溜まり４３内の油の送出し圧力により油が、被い８４
の外端縁周りで上方向きに流動せしめられ、その油が次
いで固定子巻線４４を横切って放射方向の外向きに強制
移動せしめられる。このようにしてほぼ連続した油流れ
が巻線４４を横切る向きで得られ該巻線４４の冷却が促
進される。しかしながら回転子４６と釣合い重り５０の
下端部が回転する領域内への油流れが被い８４のフラン
ジ部８６により制限されることからして、回転子４６及
び釣合い重り５０に加わる粘性抗力は大きく減らされ
る。実際に釣合い重り被い８４を使用してみて、前述し
た米国特許ＮＯ．４，８９５，４９６に開示の釣合い重
り被いと対比し、全体としてみた圧縮機効率を実質的に
何ら低下させることなく固定子端部巻線４４の実質的に
より大きな冷却を達成できることを、見出している。釣
合い重り被い８４をスクロール式の冷凍用圧縮機に設け
た具体例について説明して来たが、この発明に係る釣合
い重り被いは他の形式の圧縮機においても同様に利用可
能である点に、留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ってモータ回転子の下端附近に被
いを設けてあるスクロール式圧縮機を示す一部欠截縦断
面図で、縦断面は駆動軸の回転軸線を含む鉛直面にほぼ
沿う。
【図２】図１の圧縮機の一部分の拡大縦断面図で、この
発明に係る被いの駆動軸に対する組付け関係を示してい
る。
【図３】上記被いの底面図である。
【図４】図３の被いの立面図である。
【図５】図３の被いの縦断面図で、縦断面は図３の５−
５線に沿う。
【符号の説明】
１２ 外殻 ２８ モータ固定子 ３０ 駆動軸（クランク軸） ４３ 油溜まり ４６ 回転子 ５０ 釣合い重り ５４ 旋回スクロール部材 ６４ 非旋回スクロール部材 ８４ 釣合い重り被い ８６ フランジ部 ８８ 主体部 ８９ 穴 ９０ スロット ９２ 舌片 ９４ フインガー片 ９６ 補強フランジ ９８ 凸縁部 １００ 環状溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−318789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−155666（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227566（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−83279（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04B 39/06 F04C 23/00 - 29/10 331 F04C 18/02 311

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷凍用圧縮機であって、外殻、この外殻
    内の底部に配置され潤滑油を貯蓄する油溜まり、上記外
    殻内に設置された圧縮装置、この圧縮装置を駆動するた
    めに上記外殻内に設置してあるモータであって、端部巻
    線を有する固定子と上記圧縮装置に対し連動連結された
    駆動軸に固定してある回転子とを備え、上記回転子の下
    端を非運転時における上記油溜まりの油面位置よりも下
    方に位置させてあり、また上記駆動軸を上記回転子の下
    端位置よりも下方に延出させてあって回転子よりも下方
    の位置で該駆動軸の外面に溝を設けてあるモータ、及び
    上記駆動軸上で支持してある被い手段、を備えており、
    上記被い手段が、軸線方向に長い、ほぼ円筒状の主体
    部、この主体部からほぼ放射方向の外向きに延出するフ
    ランジ部、及び周方向で間欠配置された、複数個の軸線
    方向に沿う弾性フインガー片であってそのそれぞれが、
    上記した駆動軸の溝に支承されて被い手段を位置拘束す
    る放射法構内向きの凸縁部を有するフィンガー片を、上
    記主体部に形成するフィンガー片形成手段、を備えてい
    て、圧縮機の運転中に該被い手段により回転中の上記回
    転子の下端部への油流れを制限すると共に上記端部巻線
    を横切る向きの油流れを促進して該巻線の冷却を得るよ
    うに構成してなる冷凍用圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記主体部により前記フランジ部を堅固
    に支持させるための、複数個の軸線方向に沿う舌片を、
    前記フィンガー片間に配置して設けてある請求項１の冷
    凍用圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記フランジ部と前記舌片との間に、こ
    れらのフランジ部及び舌片を支える補強フランジを設け
    てある請求項２の冷凍用圧縮機。
  4. 【請求項４】 前記フィンガー片形成手段が、前記主体
    部に設けられ前記フィンガー片と前記舌片とを形成す
    る、周方向で間欠配置された複数個のスロットを備えて
    いる請求項３の冷凍用圧縮機。
  5. 【請求項５】 前記スロットを、前記フランジ部から前
    記主体部の下端にまでかけて設けてある請求項４の冷凍
    用圧縮機。
  6. 【請求項６】 前記フランジ部を、前記主体部の両端間
    の中間位置に配置してある請求項１の冷凍用圧縮機。
  7. 【請求項７】 前記した駆動軸の溝を、前記フランジ部
    が軸線方向でみて前記回転子の下端と近接すると共に間
    隔をあけた位置をとるように、配置して設けてある請求
    項１の冷凍用圧縮機。
  8. 【請求項８】 前記した駆動軸の溝を、環状のものに形
    成してある請求項１の冷凍用圧縮機。
JP3254773A 1990-10-01 1991-09-04 冷凍用圧縮機 Expired - Fee Related JP2931457B2 (ja)

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US07/591,442 US5064356A (en) 1990-10-01 1990-10-01 Counterweight shield for refrigeration compressor
US07/591,442 1990-10-01

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JPH04234595A JPH04234595A (ja) 1992-08-24
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US (1) US5064356A (ja)
EP (1) EP0479413B1 (ja)
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CN (1) CN1028378C (ja)
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