JP3747999B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍、空調用の冷媒圧縮機に係り、特に圧縮機からの油の密閉容器外流出を防止した、いわゆる油上がりを防止するスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール圧縮機における従来の油上がり防止技術の一例として、特開昭６３−１４３３９８号公報に開示されているように、電動機下部室に至る圧縮ガスを、電動機部のステータ上部コイルエンド側面に向かう流れと、電動機部のステータ外周部における鉛直方向に向かう流れに分流する方式となっているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術による潤滑油と冷媒ガスをステータ上部のコイルエンドに衝突させて分離する方式では、分離された潤滑油の一部は、該コイルエンドから流れ落ちる際に、流速の大きな冷媒ガスに再度衝突するため、潤滑油が跳ね上がり、冷媒ガスに再混入して吐出配管から密閉容器外に吐出され、油上り量の低減が充分には行われないという問題があり、これに加えて油上り量は、上部コイルエンドの形状に大きく影響されるため、油上り量の低減効果にばらつきが生ずるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記した問題点を解決しようとするものであって、その目的は、圧縮冷媒ガス中に含まれる油の分離を良好に行い、油上り量の低減を図るように改良されたスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明によるスクロール圧縮機は、特許請求の範囲の各請求項に記載されたところを特徴とするものであるが、特に、独立項としての請求項１に係る発明によるスクロール圧縮機は、密閉容器の内部に、固定スクロール、旋回スクロール及びフレームを互いに組合せてなる圧縮機部と、コイルエンドを有するステータ及びロータを有する電動機部とを収納配設し、前記圧縮機部のフレーム外側に圧縮冷媒ガスの吐出室と吐出管を取付けた電動機上部室とを連通する第１通路を、また、前記電動機部のステータ外側に前記電動機上部室と底部に油溜まりを有する電動機下部室とを連通する第２通路を、各設けてなるスクロール圧縮機において、前記密閉容器の内壁面と前記コイルエンドの外周面との間に形成される環状空間部位に前記第１及び第２通路を互いに接続する断面コ字状のガス案内通路枠を取付け配置し、該ガス案内通路枠の側面であって前記コイルエンド上端面より低い位置に密閉容器内壁周方向出口部を開口させ、前記密閉容器内壁周方向出口部に対面して該出口部と高さを同じくする少なくとも一枚の衝突板を設けると共に、前記密閉容器内壁周方向出口部及び前記衝突板の上端部に前記電動機上部室への冷媒ガスの流れを阻止する整流板を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。
【０００７】
図１は本発明によるスクロール圧縮機の縦断面図である。密閉容器１内には、上方に圧縮機部２、中央に電動機部３、下方に油溜まり４が配設されており、回転軸９を介して圧縮機部２と電動機部３が連結されている。圧縮機部２は台板５ａに渦巻き状ラップ５ｂを直立した固定スクロール５と、台板６ａに渦巻き状ラップ６ｂを直立した旋回スクロール６をラップを互いに噛合わせて形成し、固定スクロール５には吸入口５ｃ、吐出口５ｄが設けられている。
【０００８】
フレーム７は中央部に軸受部７ａを形成し、この軸受部に前記回転軸９が支持されている。回転軸９の先端には、クランクピン９ａを備え、このクランクピン９ａが旋回スクロール６の台板６ａの下方に突設したボス６ｃに挿入されて、クランクピン９ａと旋回スクロール６が連結されている。旋回スクロール６の台板６ａの背面には、オルダム継手８が配設されている。このオルダム継手８は、旋回スクロール６を固定スクロール５に対し自転することなく、旋回運動させる自転防止機構としての継手である。
【０００９】
フレーム７の外側には、吐出管１３にほぼ対向して圧縮機部２の上下を連通する第１通路１１を備えている。この第１通路１１の電動機上部室１ｂ側出口部より下方の密閉容器１の内壁とコイルエンド３ｂの外周面との間に形成される環状空間１ｄには、断面コ字状のガス案内通路枠１４が取り付けられ、このガス案内通路枠１４と前記密閉容器１の内壁とで、電動機上部室１ｂに至るガス案内通路１５を形成している。電動機上部室１ｂは、ステータ３ａ側面と密閉容器１内壁とで形成される第２通路１２を介して、電動機下部室１ｃに連通している。また、電動機上部室１ｂは、密閉容器１を貫通する吐出管１３に連通している。
【００１０】
図２はガス案内通路枠および衝突板の斜視図である。前記ガス案内通路枠１４には、コイルエンド３ｂ上端面より低い位置に密閉容器１の内壁周方向に開口する密閉容器内壁周方向出口部１４ａとステータ３ａ側面の第２通路１２の方向に開口する第２通路方向出口部１４ｂが設けられ、密封容器内壁周方向出口部１４ａに対面して出口部１４ａと高さを同じくする少なくとも１枚の衝突板１４ｃが設けられている。また、出口部１４ａ及び衝突板１４ｃの上端部には整流板１４ｄが設けられている。なお、この例では、衝突板１４ｃは、密閉容器内壁周方向出口部１４ａから周方向に離れるに従ってその幅を漸増する３枚で構成され、前記ガス案内通路枠１４と一体に形成されている。衝突板１４ｃの枚数は、圧縮機の容量により調整する。また、これら衝突板１４ｃは、ガス案内通路枠１４と別体でもよい。ガス案内通路枠１４は、取付け座１４ｅを介して前記密閉容器１の内壁に固着されている。
【００１１】
次に、冷媒ガスと油の流れを説明する。図１中、実線矢印は冷媒ガスの流れ方向、破線矢印は油の流れ方向を示す。前記圧縮機部２は、電動機部３に連結した回転軸９の回転によりクランクピン９ａが偏心回転すると、旋回スクロール６がオルダム継手８の自転防止機構により、固定スクロール５に対し、自転せずに旋回運動を行い、冷媒ガスを吸入管１０および吸入口５ｃを介して渦巻き状ラップ５ｂおよび６ｂで形成される密閉室に吸入する。
【００１２】
上記旋回運動により、密閉室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、圧縮冷媒ガスを吐出口５ｄより吐出室１ａに吐出する。なお、圧縮機の各軸受を潤滑した油は、前記の冷媒ガス圧縮過程で圧縮冷媒ガスに混入し、圧縮冷媒ガスとともに吐出口５ｄから吐出される。吐出室１ａに吐出された冷媒ガスと油は、第１通路１１を通り、ガス案内通路１５に流入して、ここを流通した後、前記ガス案内通路枠１４の密閉容器内壁周方向出口部１４ａの流れと第２通路方向出口部１４ｂの流れに分流される。
【００１３】
密封容器内壁周方向出口部１４ａから流出した冷媒ガスは、前記衝突板１４ｃに直接衝突し、冷媒ガス中に含まれる油が分離される。図３に示すように、ガス案内通路枠１４に設けられた密閉容器内壁周方向出口部１４ａをコイルエンド３ｂ上端面より低く配設し、さらに、整流板１４ｄを設けることにより、衝突板１４ｃで分離された油が、圧縮機部２の方向に飛散することはないため、油の冷媒ガスへの再混入が防止され、より顕著な油上りの防止効果を得ることができる。
【００１４】
衝突板１４ｃで、油を分離した冷媒ガスは、電動機上部室１ｂを通過して吐出管１３に向かう。一方、前記第２通路方向出口部１４ｂから流出した冷媒ガスは、ステータ３ａ外周部の第２通路１２へ流れる鉛直方向の流れを呈し、この過程で電動機３全体の冷却を行った後、吐出管１３から機外に吐出される。
【００１５】
冷媒ガスより分離された油は、ステータ３ａ外周部の第２通路１２を流通して密閉容器１下部の油溜まり４に戻る。
【００１６】
図４は前記ガス案内通路枠１４の第二の実施例を示す。前記密閉容器内壁周方向出口部１４ａを２ヶ所設け、それぞれの出口部に対向して衝突板１４ｃを配設している。ガス案内通路１５を流通した冷媒ガスは、前記密閉容器１の内壁周方向の時計回りと反時計回りの２方向の流れと、前記第２通路方向出口部１４ｂの流れに分流される。冷媒ガスの流れを、内壁周方向の時計回りと反時計回りの２方向に分流することにより、大きな流速でガス案内通路１５に流入する冷媒ガスからの油の分離も可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス案内通路枠、密封容器内壁周方向出口部及び整流板を含むその要旨とする構成に基づいて、衝突板で分離された油の、圧縮機部の方向の飛散が防止され、スクロール圧縮機において、圧縮された冷媒ガス中に含まれる油を分離して油溜まりに戻す作用が良好に行われ、油上り量を低減できる。その結果、冷凍サイクル全体としても、性能向上効果があるとともに、圧縮機自体の信頼性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】ガス案内通路枠および衝突板の第一の実施例の斜視図
【図３】ガス案内通路周辺の部分断面図
【図４】枠の第二の実施例の斜視図。
【符号の説明】
１…密閉容器
１ａ…吐出室
１ｂ…電動機上部室
１ｃ…電動機下部室
１ｄ…環状空間
２…圧縮機部
３…電動機部
３ａ…ステータ
３ｂ…コイルエンド
４…油溜まり
５…固定スクロール
５ａ…台板
５ｂ…渦巻き状ラップ
５ｃ…吸入口
５ｄ…吐出口
６…旋回スクロール
６ａ…台板
６ｂ…渦巻き状ラップ
６ｃ…ボス
７…フレーム
７ａ…軸受部
８…オルダム継手
９…回転軸
９ａ…クランクピン
１０…吸入管
１１…第１通路
１２…第２通路
１３…吐出管
１４…ガス案内通路枠
１４ａ…密閉容器内壁周方向出口部
１４ｂ…第２通路方向出口部
１４ｃ…衝突板
１４ｄ…整流板
１４ｅ…取付け座
１５…ガス案内通路

Claims (4)

1. 密閉容器の内部に、固定スクロール、旋回スクロール及びフレームを互いに組合せてなる圧縮機部と、コイルエンドを有するステータ及びロータからなる電動機部とを収納配設し、前記圧縮機部のフレーム外側に圧縮冷媒ガスの吐出室と吐出管を取付けた電動機上部室とを連通する第１通路を、また、前記電動機部のステータ外側に前記電動機上部室と底部に油溜まりを有する電動機下部室とを連通する第２通路を、各設けてなるスクロール圧縮機において、
   前記密閉容器の内壁面と前記コイルエンドの外周面との間に形成される環状空間部位に前記第１及び第２通路を互いに接続する断面コ字状のガス案内通路枠を取付け配置し、該ガス案内通路枠の側面であって前記コイルエンド上端面より低い位置に密閉容器内壁周方向出口部を開口させ、前記密閉容器内壁周方向出口部に対面して該出口部と高さを同じくする少なくとも一枚の衝突板を設けると共に、前記密閉容器内壁周方向出口部及び前記衝突板の上端部に前記電動機上部室への冷媒ガスの流れを阻止する整流板を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記密閉容器内壁周方向出口部は、時計回り及び反時計回りの２方向に開口していることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
3. 前記衝突板は、前記密閉容器内壁周方向出口部から周方向に離れるに従ってその幅を漸増して複数枚設けたものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
4. 前記第２通路方向出口部は、その流路断面が前記ガス案内通路の流路断面を絞って形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。

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