JP3831530B2

JP3831530B2 - スクロール圧縮機の油戻し機構

Info

Publication number: JP3831530B2
Application number: JP25260498A
Authority: JP
Inventors: 正一郎原; 憲彦豊田; 辰也吉岡; 哲三松木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-09-07
Also published as: JP2000080990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば空気調和機等に適用されるスクロール圧縮機の油戻し機構に係り、特に潤滑後の潤滑油をフレームに形成された返油穴から電動機のステータ内に導入する油戻し管の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は例えば特開平４−１４３４７５号公報に示される従来のスクロール圧縮機の構成を示す断面図、図７および図８は図６におけるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成をそれぞれ示す断面図および斜視図である。
図において、１は両端に開口を有する円筒状のセンタシェル、２、３はこのセンタシェル１の両開口をそれぞれ閉塞するように配設される皿状の上部および下部エンドシェルで、これら１ないし３で密閉シェル４が構成される。
【０００３】
５は密閉シェル４の上部を仕切って高圧室６を形成する仕切板、７はこの仕切板５に配設される逆止弁、８は仕切板５と所定の間隔を介してセンタシェル１の側壁内面に固着され、下端中央部に軸受部８ａが形成されたフレーム、９はこのフレーム８の上端面に固定支持された台板９ａ上に渦巻部９ｂが形成された固定スクロール、１０はフレーム８により揺動自在に支持され、台板１０ａ上に固定スクロール９の渦巻部９ｂとは渦巻が逆向きで、相互に組み合わされることによって圧縮室１１を形成する渦巻部１０ｂが形成された揺動スクロールである。
【０００４】
１２はセンタシェル１の側壁を貫通して配設され、密閉シェル４の内外を連通する吸入管、１３は上部エンドシェル２を貫通して配設され、高圧室６と密閉シェル４の外部とを連通する吐出管、１４は固定スクロール９の台板９ａを貫通し圧縮室１１と高圧室６とを逆止弁７を介して連通する吐出口、１５は密閉シェル４の下部を仕切って油溜め１６を形成するとともに、トロコイドポンプ１７を支持するサブフレーム、１８はこのサブフレーム１５の中央部に配設される軸受、１９は油溜め１６に貯溜される潤滑油である。
【０００５】
２０は両端部がフレーム８の軸受部８ａおよび軸受１８で支承され、上端が揺動スクロール１０に連結された主軸で、中央部に油穴２０ａが貫通して形成されている。２１はセンタシェル１の側壁内面に固着されたステータ２１ａ、およびこのステータ２１ａの中央部に配設されるロータ２１ｂで構成された電動機で、ロータ２１ｂの中心部を主軸２０が貫通し一体化されている。２２は一端がフレーム８に形成された返油穴２３に嵌入され、他端が電動機２１のステータ２１ａに形成された返油路２４に挿入された油戻し管、２５はフレーム８にボルト締めにより固定され、先端で油戻し管２２を支持するホルダで、油戻し管２２とはろう付けにより固着されている。そして、これら２２ないし２５で油戻し機構２６が構成されている。
【０００６】
次に、上記のように構成された従来のスクロール圧縮機の動作について説明する。
まず、ステータ２１ａおよびロータ２１ｂでなる電動機２１により主軸２０が回転すると、揺動スクロール１０の台板１０ａがフレーム８上で揺動運動を開始し、吸入管１２を介して外部から導入された低圧冷媒ガスは、両スクロール９、１０の圧縮作用により圧縮室１１内に吸い込まれ、圧縮されて高圧冷媒ガスになった後、吐出口１４から逆止弁７を介して高圧室６内に吐出され、吐出管１３により密閉シェル４の外部に導出される。
【０００７】
一方、油溜め１６に貯溜された潤滑油１９は、トロコイドポンプ１７により主軸２０を貫通する油穴２０ａを介して潤滑を必要とする部位、すなわち、フレーム８と揺動スクロール１０の台板１０ａとの摺動面、両スクロール９、１０の各渦巻部９ｂ、１０ｂの接触面等に供給され、それぞれ潤滑を行った後、フレーム８に形成された返油穴２３から油戻し管２２を介してステータ２１ａ内の返油路２４に流れ込み、返油路２４内を落下する間に電動機２１を冷却し、最後に軸受１８を潤滑した後、再び油溜め１６に戻される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロール圧縮機は以上のように構成され、油戻し機構２６は、油戻し管２２をフレーム８にボルト締めにより固定されたホルダ２５により支持するとともに、油戻し管２２とホルダ２５とろう付けにより固着するようにしているので、ホルダ２５が必要であることは勿論、ボルト締めのためにフレーム８にタップ加工を施す必要があり、又、油戻し管２２をホルダ２５に固着するためのろう付け作業等が必要となるため、コストが増大するという問題点があった。
【０００９】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ホルダを不要にするとともに、これに付随するタップ加工およびろう付け作業も不要とすることにより、コストの低減が可能なスクロール圧縮機の油戻し機構を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るスクロール圧縮機の油戻し機構は、筒状のセンタシェルの両端開口部を皿状のエンドシェルでそれぞれ閉塞してなる密閉シェルと、この密閉シェル内に収納され吸入された冷媒ガスを渦巻を組み合わせることによって形成された圧縮室内で漸次圧縮して密閉シェルの上部に形成される高圧室内に吐出する固定スクロールおよび揺動スクロールと、センタシェルの側壁内面に固着されたステータおよびこのステータの中心部に配設されるロータでなる電動機と、この電動機のロータに一体化されるとともに一端側が揺動スクロールに連結されロータと共に回転することにより揺動スクロールを駆動する主軸と、センタシェルの側壁内面に固着され固定スクロールおよび揺動スクロールを支承するとともに主軸の一端側を支承するフレームと、密閉シェルの下部に貯溜される潤滑油を主軸を貫通する油穴を介して潤滑を必要とする部位に供給する潤滑油供給手段とでなるスクロール圧縮機の潤滑後の潤滑油をフレームに形成された返油穴から電動機のステータ内を経由して密閉シェルの下部に戻すスクロール圧縮機の油戻し機構において、返油穴内にフレームの電動機と対向する側の底面から一端が嵌入され、ステータ内に設けられステータの上端面に開口を有する返油路にステータの上端面側から他端が挿入され、ステータの上端面の開口に対応する他端の位置に、電動機のステータの上端面に当接し落下を阻止する落下阻止手段が設けられ、返油路を落下する間に電動機を冷却する潤滑油を返油路に流し込む油戻し管を備えたものである。
【００１１】
又、この発明の請求項２に係るスクロール圧縮機の油戻し機構は、請求項１において、落下阻止手段を油戻し管の他端側外周に沿って形成される外径拡大部で構成したものである。
【００１２】
又、この発明の請求項３に係るスクロール圧縮機の油戻し機構は、請求項２において、外径拡大部を座屈成型により形成するようにしたものである。
【００１３】
又、この発明の請求項４に係るスクロール圧縮機の油戻し機構は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、油戻し管の一端側のフレームの返油穴に嵌入される部分の近傍の外周に沿って外径拡大部を形成するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の構成を示す断面図、図２は図１におけるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成を示す断面図、図３は図２に示す油戻し管の製造方法を示す断面図、図４は図３におけるものとは異なる油戻し管の構成を示す断面図である。
図において、３１は両端に開口を有する円筒状のセンタシェル、３２、３３はこのセンタシェル３１の両開口をそれぞれ閉塞するように配設される皿状の上部および下部エンドシェルで、これら３１ないし３３で密閉シェル３４が構成される。
【００１５】
３５は密閉シェル３４の上部を仕切って高圧室３６を形成する仕切板、３７はこの仕切板３５に配設される逆止弁、３８は仕切板３５と所定の間隔を介してセンタシェル３１の側壁内面に固着され、下端中央部に軸受部３８ａが形成されたフレーム、３９はこのフレーム３８の上端面に固定支持された台板３９ａ上に渦巻部３９ｂが形成された固定スクロール、４０はフレーム３８により揺動自在に支持され、台板４０ａ上に固定スクロール３９の渦巻部３９ｂとは渦巻が逆向きで、相互に組み合わされることによって圧縮室４１を形成する渦巻部４０ｂが形成された揺動スクロールである。
【００１６】
４２はセンタシェル３１の側壁を貫通して配設され、密閉シェル３４の内外を連通する吸入管、４３は上部エンドシェル３２を貫通して配設され、高圧室３６と密閉シェル３４の外部とを連通する吐出管、４４は固定スクロール３９の台板３９ａを貫通し圧縮室４１と高圧室３６とを逆止弁３７を介して連通する吐出口、４５は密閉シェル３４の下部を仕切って油溜め４６を形成するとともに、トロコイドポンプ４７を支持するサブフレーム、４８はこのサブフレーム４５の中央部に配設される軸受、４９は油溜め４６に貯溜される潤滑油である。
【００１７】
５０は両端部がフレーム３８の軸受部３８ａおよび軸受４８で支承され、上端が揺動スクロール４０に連結された主軸で、中央部に油穴５０ａが貫通して形成されている。５１はセンタシェル３１の側壁内面に固着されたステータ５１ａ、およびこのステータ５１ａの中央部に配設されるロータ５１ｂで構成された電動機で、ロータ５１ｂの中心部を主軸５０が貫通し一体化されている。５２は一端がフレーム３８に形成された返油穴５３に嵌入され、他端が電動機５１のステータ５１ａに形成された返油路５４に挿入された油戻し管で、他端側のステータ５１ａの上端面と対応する位置には、落下阻止手段としての外径拡大部５２ａが形成され、この外径拡大部５２ａがステータ５１ａの上端面に当接することにより、油戻し管５２が返油路５４内に落下するのを阻止するようになされている。
【００１８】
そして、この外径拡大部５２ａは座屈成型により形成される。すなわち、例えば図３（Ａ）に示すように、鋼管５５の一端側をチャッキング治具５６によりしっかり保持し、他端側を押し付け治具５７に嵌合させるとともに、外径拡大部５２ａを形成したい位置に、外径拡大部５２ａの外径と等しい内径を有する環状の寸法規制治具５８を配置する。次いで、図３（Ｂ）に矢印で示すように、押し付け治具５７を所定の力で寸法規制治具５８に当接するまで移動させると、鋼管５５は座屈し各治具５６、５７、５８で閉じられた空間、すなわち、外径側に突出し外径拡大部５２ａが形成され、油戻し管５２が完成する。そして、これら５２ないし５４で油戻し機構５９が構成される。
【００１９】
次に、上記のように構成されたこの発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の動作について説明する。
従来と同様に、ステータ５１ａおよびロータ５１ｂでなる電動機５１により主軸５０が回転すると、揺動スクロール４０の台板４０ａがフレーム３８上で揺動運動を開始し、吸入管４２を介して外部から導入された低圧冷媒ガスは、両スクロール３９、４０の圧縮作用により圧縮室４１内に吸い込まれ、圧縮されて高圧冷媒ガスになった後、吐出口４４から逆止弁３７を介して高圧室３６内に吐出され、吐出管４３により密閉シェル３４の外部に導出される。
【００２０】
一方、油溜め４６に貯溜された潤滑油４９は、トロコイドポンプ４７により主軸５０を貫通する油穴５０ａを介して潤滑を必要とする部位、すなわち、フレーム３８と揺動スクロール４０の台板４０ａとの摺動面、両スクロール３９、４０の各渦巻部３９ｂ、４０ｂの接触面等に供給され、それぞれ潤滑を行った後、フレーム３８に形成された返油穴５３から油戻し管５２を介してステータ５１ａ内の返油路５４に流れ込み、返油路５４内を落下する間に電動機５１を冷却し、最後に軸受４８を潤滑した後、再び油溜め４６に戻される。
【００２１】
このように上記実施の形態１によれば、油戻し機構５９の主要部を構成する油戻し管５２の返油路５４に挿入される側の端部に外径拡大部５２ａを形成し、この外径拡大部５２ａを返油路５４が形成されるステータ５１ａの上端面に当接させて、油戻し管５２が返油路５４内に落下するのを阻止するようにしているので、仮に振動等によって油戻し管５２の一端側の返油穴５３への嵌入が緩んでも、油戻し管５２は外れることなくそのままの状態を維持することができるため、従来のものにおけるホルダを不要にするとともに、これに付随するタップ加工およびろう付け作業等を不要とし、大幅なコストの低減を図ることができ、又、座屈成型により容易に外径拡大部５２ａを形成することができる。
【００２２】
又、図４に示すように、油戻し管５２の返油穴５３に嵌入される側の端部にも、外径拡大部５２ａと同様な第２の外径拡大部５２ｂを形成すれば、油戻し管５２の一端側を返油穴５３に嵌入させる際に、例えば図中一点鎖線で示すように専用の工具６１で、この外径拡大部５２ｂを介して押し込むようにすれば、油戻し管５２を曲げてしまったり座屈させることなく圧入することができるため、嵌入作業が容易となりコストの低減に寄与することができる。
【００２３】
なお、上記構成においては、油戻し管５２の他端側をステータ５１ａに形成された返油路５４内に挿入する場合について説明したが、例えば図５に示すように、油戻し管５２の他端側をステータ５１ａの４隅に形成される隙間６０に挿入する構成の場合等に適用しても良く、上記と同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、筒状のセンタシェルの両端開口部を皿状のエンドシェルでそれぞれ閉塞してなる密閉シェルと、この密閉シェル内に収納され吸入された冷媒ガスを渦巻を組み合わせることによって形成された圧縮室内で漸次圧縮して密閉シェルの上部に形成される高圧室内に吐出する固定スクロールおよび揺動スクロールと、センタシェルの側壁内面に固着されたステータおよびこのステータの中心部に配設されるロータでなる電動機と、この電動機のロータに一体化されるとともに一端側が揺動スクロールに連結されロータと共に回転することにより揺動スクロールを駆動する主軸と、センタシェルの側壁内面に固着され固定スクロールおよび揺動スクロールを支承するとともに主軸の一端側を支承するフレームと、密閉シェルの下部に貯溜される潤滑油を主軸を貫通する油穴を介して潤滑を必要とする部位に供給する潤滑油供給手段とでなるスクロール圧縮機の潤滑後の潤滑油をフレームに形成された返油穴から電動機のステータ内を経由して密閉シェルの下部に戻すスクロール圧縮機の油戻し機構において、返油穴内にフレームの電動機と対向する側の底面から一端が嵌入され、ステータ内に設けられステータの上端面に開口を有する返油路にステータの上端面側から他端が挿入され、ステータの上端面の開口に対応する他端の位置に、電動機のステータの上端面に当接し落下を阻止する落下阻止手段が設けられ、返油路を落下する間に電動機を冷却する潤滑油を返油路に流し込む油戻し管を備えたので、コストの低減が可能なスクロール圧縮機の油戻し機構を提供することができる。
【００２５】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、落下阻止手段を油戻し管の他端側外周に沿って形成される外径拡大部で構成するようにしたので、コストの低減が可能であることは勿論のこと、簡単な構造で油戻し管の落下を阻止することが可能なスクロール圧縮機の油戻し機構を提供することができる。
【００２６】
又、この発明の請求項３によれば、請求項２において、外径拡大部を座屈成型により形成するようにしたので、加工が容易となりさらにコストの低減が可能なスクロール圧縮機の油戻し機構を提供することができる。
【００２７】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１ないし３のいずれかにおいて、油戻し管の一端側のフレームの返油穴に嵌入される部分の近傍の外周に沿って外径拡大部を形成するようにしたので、油戻し管の嵌入作業を容易とするスクロール圧縮機の油戻し機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す油戻し管の製造方法を示す断面図である。
【図４】図３におけるとは異なる油戻し管の構成を示す断面図である。
【図５】図２におけるとは異なるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成を示す断面図である。
【図６】従来のスクロール圧縮機の構成を示す断面図である。
【図７】図６におけるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成を示す断面図である。
【図８】図６におけるスクロール圧縮機の油戻し機構の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
３１センタシェル、３２上部エンドシェル、３３下部エンドシェル、
３８フレーム、３９固定スクロール、４０揺動スクロール、４１圧縮室、
４６油溜め、４７トロコイドポンプ、４９潤滑油、５１電動機、
５１ａステータ、５２油戻し管、５２ａ外径拡大部（落下阻止手段）、
５２ｂ第２の外径拡大部、５３返油穴、５４返油路、５９油戻し機構。

Claims

筒状のセンタシェルの両端開口部を皿状のエンドシェルでそれぞれ閉塞してなる密閉シェルと、この密閉シェル内に収納され吸入された冷媒ガスを渦巻を組み合わせることによって形成された圧縮室内で漸次圧縮して上記密閉シェルの上部に形成される高圧室内に吐出する固定スクロールおよび揺動スクロールと、上記センタシェルの側壁内面に固着されたステータおよびこのステータの中心部に配設されるロータでなる電動機と、この電動機のロータに一体化されるとともに一端側が上記揺動スクロールに連結され上記ロータと共に回転することにより上記揺動スクロールを駆動する主軸と、上記センタシェルの側壁内面に固着され上記固定スクロールおよび揺動スクロールを支承するとともに上記主軸の一端側を支承するフレームと、上記密閉シェルの下部に貯溜される潤滑油を上記主軸を貫通する油穴を介して潤滑を必要とする部位に供給する潤滑油供給手段とでなるスクロール圧縮機の上記潤滑後の潤滑油を上記フレームに形成された返油穴から上記電動機のステータ内を経由して上記密閉シェルの下部に戻すスクロール圧縮機の油戻し機構において、上記返油穴内に上記フレームの上記電動機と対向する側の底面から一端が嵌入され、上記ステータ内に設けられ上記ステータの上端面に開口を有する返油路に上記ステータの上端面側から他端が挿入され、上記ステータの上端面の開口に対応する上記他端の位置に、上記電動機のステータの上端面に当接し落下を阻止する落下阻止手段が設けられ、上記返油路を落下する間に上記電動機を冷却する潤滑油を上記返油路に流し込む油戻し管を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機の油戻し機構。
落下阻止手段は、油戻し管の他端側外周に沿って形成される外径拡大部であることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機の油戻し機構。
外径拡大部は座屈成型により形成されていることを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機の油戻し機構。
油戻し管の一端側のフレームの返油穴に嵌入される部分の近傍の外周に沿って外径拡大部が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の油戻し機構。