JP4067497B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
JP4067497B2
JP4067497B2 JP2004008228A JP2004008228A JP4067497B2 JP 4067497 B2 JP4067497 B2 JP 4067497B2 JP 2004008228 A JP2004008228 A JP 2004008228A JP 2004008228 A JP2004008228 A JP 2004008228A JP 4067497 B2 JP4067497 B2 JP 4067497B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricating oil
pressure
scroll
housing
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004008228A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005201145A (ja
Inventor
裕一 神谷
茂 神谷
世史紀 多田
雅文 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2004008228A priority Critical patent/JP4067497B2/ja
Priority to DE102005001160A priority patent/DE102005001160B4/de
Publication of JP2005201145A publication Critical patent/JP2005201145A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4067497B2 publication Critical patent/JP4067497B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/028Means for improving or restricting lubricant flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/002Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/006Cooling of compressor or motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Compressor (AREA)

Description

本発明は、固定スクロールと旋回スクロールを有し、固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回(公転)させることにより、両スクロールの間に形成される作動室の体積を拡大縮小させて流体を吸入加圧するスクロール型圧縮機(一般的には流体機械)と、それを使用するヒートポンプシステムに関するもので、蒸気圧縮式冷凍装置や給湯器において使用するのに適したものである。
一般に、スクロール型流体機械においては、流体を加圧(圧縮)する際に発生する加圧反力(圧縮反力)として旋回スクロールに大きな軸方向力、所謂「スラスト荷重」が作用する。そこで、従来は、旋回スクロールの背面側、つまり旋回スクロールの端板部のうち作動室と反対側の面に吐出圧を導いて、この吐出圧によって旋回スクロールを固定スクロール側に押し付けることにより、旋回スクロールに作用するスラスト荷重を相殺している(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−170571号公報
しかしながら、例えば、二酸化炭素等を冷媒とする蒸気圧縮式冷凍装置では、冷媒を約10MPa以上の高圧まで加圧する必要があるので、仮に、特許文献1に記載されているようなスクロール型圧縮機をこの蒸気圧縮式冷凍装置用の圧縮機として採用すると、旋回スクロールの背面側、つまり圧縮機を駆動する電動機が収納される旋回スクロールの背面側の室(以下これを「モーター室」と称する)に吐出圧を作用させることになるため、このモーター室にも10MPa以上の高圧が作用する。このため、モーター室を構成する容器部材の肉厚を厚くして、容器部材の耐圧強度を高める必要があるので、スクロール型圧縮機の大型化及び重量増加を招くことになる。
この点を考慮して、モーター室の圧力を吸入圧力よりも高いが吐出圧力よりは低い中間圧として、それを旋回スクロールの背圧としてスラスト荷重を相殺しようとするスクロール型圧縮機が知られている(特許文献2を参照)。このスクロール型圧縮機においては吐出ガス中の潤滑油を油分離部によって分離し、減圧した後にそれを貯油部に蓄えると共に、ポンプ等の手段を用いて圧縮機構と電動機との間へ戻すようになっている。
特開平11−303776号公報
特許文献2に記載されたスクロール型圧縮機は以下に述べるような問題を有する。
1.上部に圧縮機構部、下部にモーター室を配設して、モーター室の底部に潤滑油を貯留することになるため、特に潤沢に潤滑油を必要とする圧縮機構部まで潤滑油を送油するための送油ポンプ等が必要となることから構成が複雑となる。
2.モーター室の圧力制御は、モーター室内の冷媒ガスを抜いて吸入側へ戻すことによって行うため、冷凍システムを循環する潤滑油は運転中に殆ど全量がモーター室内に貯留され、圧縮機吸入側へ供給される潤滑油量が極端に低下する。これは圧縮機の効率や信頼性の面から見て好ましくないことである。
3.モーター室内で発生する損失熱は、主として容器の外面から放熱されるだけであるため、高負荷運転においてはモーター室が好ましくない高温まで上昇して過熱状態になる恐れがある。
本発明は、従来技術におけるこのような問題を可及的に簡単な手段によって解消することを発明の解決目的としている。
本発明は、上記の課題に対して、スクロール型圧縮機を特許請求の範囲の各請求項に記載した通りの構成とすることにより課題を解決するものである。本発明のスクロール型圧縮機は、基本的には従来のスクロール型圧縮機と同様に固定スクロール及び旋回スクロールを有し、固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回(公転)させることにより両スクロールによって形成される作動室の体積を拡大縮小させて流体を吸入加圧する。
本発明のスクロール型圧縮機の特徴は次のような点にある。
1.全体構成において、下部に圧縮機の後部を、上部にモーター室を配設すると共に、潤滑油はモーター室の上部へ供給する構造とする。これにより、潤滑を必要とする軸受部や摺動部は上部から自然に流れ落ちる潤滑油によって確実に潤滑される。もっとも多量の潤滑油を必要とするスラスト受け部はモーター室の最下部に位置するため、この部分が常に潤滑油に浸漬されることになって高い信頼性を実現することができる。
2.また、モーター室の圧力制御は下部に貯留する潤滑油を背圧制御弁を介して下方へ抜くことによって行うため、モーター室内に必要量以上の潤滑油を貯留することがなく、冷凍システムを循環する潤滑油の循環量を安定化することができる。
3.油分離機(オイルセパレータ)によって分離された高温の潤滑油の熱を圧縮機の外部へ放熱させて冷却した後に、潤滑油をモーター室内へ供給するため、モーター室の温度を低下させることが出来る。
4.ヒートポンプシステムに本発明の圧縮機を適用する場合には、潤滑油の熱を高温側の流体に放熱することにより、圧縮機の効率や信頼性を向上させると共に、ヒートポンプとしての成績係数を高めることができる。
5.旋回スクロールの端板部のうち作動室と反対側の面に所定の圧力を作用させるための背圧室が設けられていて、背圧室内の圧力は吸入圧よりも高く、吐出圧よりも低いそれらの中間圧となっている。この背圧室は、電動機を収納するモーター室と連通しているので、モーター室は背圧室の延長部分となっている。背圧室を吸入圧と吐出圧の中間圧とするために、背圧室、或いはそれに連通しているモーター室に、吐出ガス中よりセパレータによって分離した潤滑油を供給することにより必要な圧力値の背圧を形成する。
以下、添付の図面に示された幾つかの実施例を本発明のスクロール型圧縮機の最良の実施形態として、それらについて順次詳細に説明を加える。
第1実施例
図1に示したように、第1実施例のスクロール型圧縮機C1においては、密閉された共通のハウジング1内の上部寄りの部分に電動機2が設けられると共に、下部寄りの部分に圧縮機部3が設けられている。電動機2はハウジング1に固定されたステータ4と、その中で回転し得るロータ5を有する。ロータ5に取り付けられた回転軸6の下部は主軸受7と環状の仕切り壁9を介して、また、上部は副軸受8と環状の仕切り壁10を介して、それぞれハウジング1に対して回転自由に軸支されている。下部の仕切り壁9によってハウジング1の内部空間がその上側のモーター室11と下側の吸入室12とに分けられる。また、上部の仕切り壁10によってハウジング1の内部が上側の上部空間13と下側のモーター室11とに分けられる。前述のステータ4やロータ5はモーター室11内にある。
なお、仕切り壁9には転動する複数個のボールやローラを有する主軸受7が取り付けられていると共に、仕切り壁10にも同様な副軸受8が取り付けられているのと、ステータ4とロータ5との間には若干の隙間があるから、軸受7及び8の隙間及びステータ4とロータ5との隙間を介して、上部空間13とモーター室11とは連通している。上部空間13とモーター室11は後述のように旋回スクロールのための背圧室に連通する中間圧力室となると共に、シールリング14によって吸入室12から遮断された仕切り壁9の大きな開口15がモーター室11と連通していて背圧室の主要部を構成する。
回転軸6の下端には、主軸受7によって軸支されている軸部分に対して偏心すると共に下方へ突出している偏心軸部16が設けられている。回転軸6の偏心軸部16には円筒形のブッシュ17が、それに形成された偏心穴によって相対的に回転可能に嵌合している。なお、ブッシュ17にはバランスウェイト18が取り付けられている。偏心穴を有するブッシュ17と回転軸6の偏心軸部16とが係合することによって所謂従動クランク機構が構成されるが、従動クランク機構自体は周知のものであるし、本発明は従動クランク機構を用いた点に特徴がなく、この部分に固定のクランク機構(例えば、偏心軸部16とブッシュ17が一体化されたもの等)を使用することもできるので、この部分についての詳細な説明は省略する。
ブッシュ17は、ニードルベアリングからなる旋回スクロール軸受19を介して旋回スクロール20の端板部21のボス部22を回転可能に軸支する。端板部21の上面と仕切り壁9の下面は摺動可能に係合して、作動時に旋回スクロール20に作用するスラスト力の一部を支持するスラスト受け部23を形成している。このスラスト受け部23を構成する端板部21の上面或いは仕切り壁9の下面における外周寄りの周縁部に円環状の溝が設けられて、その中に前述のようにシールリング14が装着され、相手方の面に対して摺動係合することによって、背圧室を構成する開口15の空間と吸入室12との間を気密状態に遮断している。旋回スクロール20の端板部21の下面には渦巻き形の羽根部24が一定の幅をもって下方へ突出するように形成されている。
旋回スクロール20と噛み合って圧縮機部3を構成する固定スクロール25が、その端板部26の旋回スクロール20側の端面において、図示しないボルトにより仕切り壁9の下端面に固定されている。固定スクロール25の端板部26の上面には渦巻き形の羽根部27が一定の幅をもって上方へ突出するように形成されている。それによって、固定スクロール25の渦巻き形の羽根部27は、それに対向する旋回スクロール20の渦巻き形の羽根部24と噛み合って、両者の間に対になった作動室28を形成する。
第1実施例のスクロール型圧縮機C1は例えば図示しない空調装置における冷媒圧縮機として使用されるので、図示しない冷凍サイクル(一般的にはヒートポンプシステム)において熱を吸収して吸入管29を通って吸入室12へ戻ってくる比較的に低温低圧の二酸化炭素のような冷媒が、外周部の作動室28が半径方向の外方に向かって開いた時に作動室28内へ取り込まれる。回転軸6の回転によって旋回スクロール20が偏心軸部16とブッシュ17からなるクランク機構を介して駆動され、その自転が図示しない自転防止機構によって阻止されるので旋回スクロール20は固定スクロール25に対して公転のみをする。それによって、外周部の作動室28は閉じ、容積を縮小しながら半径方向の内方へ移動するので、その間に作動室28内の冷媒は圧縮される。そして、作動室28が中心部において内方に向かって開いた時に、高圧となった冷媒が吐出口30を通過し、吐出弁31を押し開いて吐出室32へ排出される。
第1実施例のスクロール型圧縮機C1についての以上の構成と作動は、従来から知られているスクロール型圧縮機と同様なものである。本発明の特徴の一つに対応して、第1実施例のスクロール型圧縮機C1においてはハウジング1の最下部に取り付けられたブロック33の一部にオイルセパレータ34を設けている。第1実施例におけるオイルセパレータ34は、円柱形の空間と、その空間内へ接線方向に開く吐出室32の出口通路と、端板部26から空間内へ垂下している円筒形の隔壁と、隔壁の中心部の上面に開く吐出管35の開口部等からなっている。もっとも、オイルセパレータ34の具体的な構造はこのようなものに限られる訳ではなく、気液分離作用をするものならば他の形式のオイルセパレータを使用してもよい。図示のオイルセパレータ34は遠心分離作用を利用するものであって、吐出管35を通って冷凍サイクルへ導かれる気体状の冷媒から分離された液状の潤滑油はオイルセパレータ34の底部等からなる貯油部36に溜まる。
オイルセパレータ34により分離されて貯油部36に溜まっている潤滑油は、潤滑油通路40と、潤滑油の流量を制限するオリフィスとかキャピラリのような絞り要素37と、送油管38とを介してハウジング1内の最上部に位置する上部空間13へ送られ、送油管38の出口39から放出される。貯油部36内の潤滑油を上部空間13まで上昇させることができるのは、高圧の吐出室32に連通しているオイルセパレータ34の圧力が上部空間13の圧力よりも高いために、それらの間の差圧によって潤滑油が押し上げられるためである。従って、潤滑油を押し上げるための送油ポンプ等を設ける必要がない。なお、送油管38の出口39は、回転軸6の上端を支持する副軸受8付近に開口していることが望ましい。
出口39から放出された潤滑油は副軸受8を潤滑し、それを通過してモーター室11内を電動機2のステータ4とロータ5の隙間を通って自重により流下する。モーター室11を流下した潤滑油は主軸受7を潤滑し、それを通過した後に偏心軸部16とブッシュ17からなる従動クランク機構及び旋回スクロール軸受19を潤滑し、下部の仕切り壁9の開口15内に溜まる。更に、潤滑油中に溶解している冷媒ガスが絞り要素37を通過する際の減圧により気化してその体積が膨張することによりモーター室11の圧力が高くなる。それによって旋回スクロール20を支持する背圧圧力が形成される。また、主軸受7を介してモーター室11に連通する開口15内が旋回スクロール20のための背圧室の主要部を構成すると共に、旋回スクロール20の端板部21の上面に背圧室の周縁部を区画する円形のシールリング14が設けられているので、背圧室にはモーター室11略同一の圧力が作用している。この圧力が旋回スクロール20の背圧として作用して、シールリング14の内部の円形の面積に背圧を乗じた値の軸方向力が旋回スクロール20の端板部21を押し下げるので、背圧室の延長部分であるモーター室11の圧力を適切に設定することにより、作動室28内で冷媒を圧縮することによって旋回スクロール20を押し上げようとする圧縮反力としての軸方向力の殆どを相殺する。なお、シールリング14は僅かに漏れを生じるため、開口15内に溜まった潤滑油の一部が吸入室12へ流入し、旋回スクロール20と固定スクロール25の渦巻き形の羽根部等の摺動接触する部分を潤滑する。
上部空間13及びモーター室11の圧力(中間圧力)と、仕切り壁9の開口15内に形成された空間(背圧室)の圧力、即ち旋回スクロール20のための背圧の値を調整すると共に、循環する潤滑油の流量を調整するために、本発明の他の特徴に対応して、背圧室となる開口15内に開く背圧抜き穴41が設けられ、それと吸入室12との間に背圧制御弁42が配設される。つまり、背圧制御弁42の高圧側が背圧室に連通すると共に、背圧制御弁42の低圧側が吸入室12に連通している。なお、低圧側を吸入室12ではなく、旋回スクロール20と固定スクロール25の間に形成される作動室28のうちで比較的に低圧のものに連通させてもよい。背圧制御弁42として色々な特性のものを適用することができるが、一般的には定差圧弁、すなわち上流側圧力と下流側圧力の圧力差が一定になるように制御する弁を用いる。従ってこの場合には、開口15内の圧力によって代表される旋回スクロール20の背圧と吸入室12の圧力との圧力差が一定になるように制御する。
図1に示す第1実施例のスクロール型圧縮機C1はこのように構成されているから、次ぎのような作用効果を奏する。
1.潤滑油通路40に絞り要素37を設けていると共に、上部空間13やモータ室11を背圧印加のための中間圧室とすることにより、吐出圧よりも比較的に低い圧力を開口15等からなる背圧室に作用させて旋回スクロール20のための背圧と軸方向力を発生させることが可能になる。例えば、排除容積が4.5cm3 程度の圧縮機の場合は、モーター室11の圧力(背圧圧力)は吸入圧力(例えば4MPa)に対して、約0.5〜1MPa程度高い圧力、即ち、4.5〜5MPa程度の圧力に抑えることができる。因みに、従来から行なわれているようにモーター室を吐出圧力とする場合には、モーター室の圧力が吐出圧力である例えば10MPa程度になるので、モーター室を構成するハウジング部材に高い強度が必要になるが、第1実施例においては比較的に低い強度のものでよい。
2.モーター室11の上部空間13に潤滑油を供給することによって、旋回スクロール20のための背圧を形成するため、それと同時に、軸受7,8,19とか摺動部に十分な量の潤滑油を供給することができる。
3.最上部から給油することによって、潤滑油の自然落下により潤滑を必要とする全部位を潤滑することができる。従来はモーター室に貯油された潤滑油をオイルポンプ等を使用して各部へ供給する構成が用いられているが、この実施例ではその必要がない。
4.背圧制御弁がハウジングの最下部に貯留された潤滑油を抜くことにより圧力制御を行うため、モーター室11内にに余剰の潤滑油を溜めることがない。もし、余剰のオイルがモーター室11内に溜まると、システムを循環する潤滑油量が減少して圧縮機構の潤滑が不十分となる恐れがあるが、本発明ではこの恐れがない。
第2実施例
図2に本発明の第2実施例を示す。前述の第1実施例はスクロール型圧縮機C1の構成のみに関するものであって、その用途としては空調装置を例として挙げているが、第2実施例は、第1実施例のスクロール型圧縮機C1を図2に示すようなヒートポンプ式の給湯システムに適用した1つの応用例を示したものである。図2において、43は冷媒と水との熱交換器であって、スクロール型圧縮機C1によって圧縮された後に吐出管35を介して外部へ吐出される高温高圧の冷媒(吐出ガス)は、熱交換器43の半部を流れる間に他の半部を流れている水に熱を与えることによって温度が低下して凝縮液化するか、或いは少なくとも密度が高くなる。それによって低温の水が熱交換器43の半部を通過する間に加熱されて高温の温水となり、何らかの温水の用途へ供給される。
液化するか或いは密度が高くなると共に低温となった冷媒は、膨張弁44を通過することによって減圧されて低温低圧の冷媒となり、蒸発器45を通過する間に外気によって加熱されて蒸発気化するか、或いは少なくとも密度が低くなる。この間に冷媒は外気の熱を吸収する。温度が上昇した冷媒はアキュムレータ46に溜まり、その気相部分のみが吸入管29を経てスクロール型圧縮機C1内へ戻り、再び圧縮されて吐出管35へ吐出され、前述のような作動を繰り返す。従って、熱交換器43を通過する水は、図2に示すヒートポンプシステムによって空気中の熱を吸収して温水となる。
第3実施例
図3に本発明の第3実施例を示す。第3実施例は第1実施例において説明したオイルセパレータ34をスクロール型圧縮機C3本体の外側に設置した場合の例である。第3実施例のスクロール型圧縮機C3においても、第1実施例のスクロール型圧縮機C1と同様な構成部分には同じ参照符号を付すことによって重複する詳細な説明を省略する。第3実施例のスクロール型圧縮機C3が第1実施例のスクロール型圧縮機C1と異なる点は、第3実施例のスクロール型圧縮機C3においてはオイルセパレータ34と絞り要素37と送油管38等をハウジング1の内部に設けないで、ハウジング1の外部において図示しない冷凍サイクル(ヒートポンプシステム)の凝縮器(或いは冷却器)に通じている吐出管35の途中にオイルセパレータ34を設けると共に、絞り要素37を含む送油管38をそのオイルセパレータ34から分岐させて、ハウジング1の外部を通ってハウジング1内の上部空間13に開口している出口39へ接続していることである。
このように、オイルセパレータ34等をハウジング1の外部に設けることによって圧縮機の構造を簡素なものとすると共に、圧縮機本体を小型化することができるが、その作用効果は前述の第1実施例のスクロール型圧縮機C1のそれと同様である。
第4実施例
以上述べて来た本発明の実施例としての圧縮機C1或いはC2においては、電動機2の損失や、摺動部分の摩擦損失などによって発生する熱のうちの一部が、圧縮機本体へ供給される潤滑油に吸収されて圧縮機の吸入側へ持ちこまれるか、ハウジング1を伝わって圧縮途中の冷媒ガスに放熱されるか、更に一部はハウジング1から外気中へ放熱される。電動機2の効率や信頼性の面から言うとモーター室11の温度は低いほど好ましい。従ってモーター室11へ供給される潤滑油は低温であることが好ましい。
図4に示す第4実施例は高温の潤滑油の熱を放熱させた後にモーター室11へ供給することを特徴とするものである。第4実施例においては、図1に示す第1実施例のスクロール型圧縮機C1と同様にハウジング1内にオイルセパレータ34を備えているが、それによって冷媒から分離された潤滑油は潤滑油通路40によってハウジング1の外部に設けられた熱交換器(第1の冷却手段)47の半部へ導かれて、熱交換器47の他の半部を流れる水によって冷却される。熱交換器47によって冷却された潤滑油は送油管38によってハウジング1の内部の上部空間13へ戻り、再び潤滑作用をする。
一方、熱交換器47において潤滑油の熱を吸収して温度が上昇した水は、図2に示す第2実施例と同様に熱交換器43の半部を通過することによって、第4実施例のスクロール型圧縮機C4から吐出されて吐出管35によって熱交換器43の半部へ導かれる高温高圧の冷媒によって更に加熱されて高温の温水となり、温水の用途へ供給される。従って、第4実施例は、冷媒のみならず潤滑油をも冷却して圧縮機の効率や信頼性を高めると共に、第2実施例と同様にヒートポンプ式の給湯システムとして利用することができる。
なお、電動機2の冷却と圧縮機の効率向上のみを図るのであれば、潤滑油の熱をヒートポンプ式の温水システムによって回収しなくても、例えば、図2において熱交換器43の代わりに単なる放熱器を設けて、潤滑油の熱を外気或いは冷却水へ放熱することにより潤滑油の温度を低下させて電動機2及び圧縮機部3を冷却すればよい。
第5実施例
図5に本発明の第5実施例を示す。第5実施例においては前述の第4実施例(図4)の構成に加えて、スクロール型圧縮機C5のモーター室11において加熱された潤滑油を、第5実施例のスクロール型圧縮機C5の外部に設けられた熱交換器において水によって2段階にわたって冷却するようにした点に特徴がある。そのために潤滑油を冷却するための熱交換器48は、水が流れる半部の他に、潤滑油が流れる2つの部分49及び50を備えている。まず、オイルセパレータ34において高温高圧の冷媒から分離されて貯油部36に溜まっている潤滑油は潤滑油通路40を通って熱交換器48の第1の部分49へ流れ、そこで水に熱を与えることによって冷却される。冷却された潤滑油は送油管38を通ってスクロール型圧縮機C5へ戻り、前述の第4実施例と同様に出口39から上部空間13内へ放出される。
一方、第5実施例のスクロール型圧縮機C5の背圧室である開口15に設けられた背圧制御弁42は、開口15内の圧力が所定の値を超えた時に開口15を吸入室12へ連通させて潤滑油を放出する代わりに、外部に通じる背圧抜き通路51へ潤滑油を放出するようになっている。背圧抜き通路51は熱交換器48の第2の部分(第2の冷却手段)50に通じているので、電動機2内を通過する時に熱を吸収して高温となった潤滑油の一部が開口15から背圧抜き通路51へ抜き出されて、熱交換器48の第2の部分50を通過する時に水によって冷却される。熱交換器48において冷却された潤滑油は蒸発器45を通過した後の冷媒と合流し、アキュムレータ46を通ってスクロール型圧縮機C5の吸入管29へ戻って圧縮機部3の潤滑のために使用される。
第5実施例によれば、オイルセパレータ34によって分離されて貯油部36に溜まっている潤滑油が、熱交換器48の第1の部分49において熱を水に与えて冷却された後にモーター室11へ供給されてモーター室11、ひいては背圧室である開口15を加圧する。モーター室11において吸収された損失熱により加熱された潤滑油は熱交換器48の第2の部分50において再び熱を水に与えて冷却された後に圧縮機C5に戻されるので、モーター室11を冷却してモーターの効率を上昇させると共に信頼性を向上させる。更に、低温の潤滑油が圧縮機に戻るため、潤滑油によって吸入冷媒を加熱することがなく、圧縮機の吸入効率を向上させることができる。また、潤滑油を介して圧縮機の損失熱が水に与えられるため、ヒートポンプ式給湯器としての第5実施例のシステムの効率が向上する。
第1実施例の縦断面図である。 第2実施例の縦断面図である。 第3実施例の縦断面図である。 第4実施例の縦断面図である。 第5実施例の縦断面図である。
符号の説明
1…ハウジング
2…電動機
3…圧縮機部
6…回転軸
7…主軸受
8…副軸受
9…仕切り壁
11…モーター室
12…吸入室
13…上部空間
14…シールリング
15…開口(背圧室)
19…旋回スクロール軸受
20…旋回スクロール
21,26…端板部
23…スラスト受け部
24,27…渦巻き形の羽根部
25…固定スクロール
28…作動室
29…吸入管
32…吐出室
34…オイルセパレータ
35…吐出管
36…貯油部
37…絞り要素
38…送油管
39…出口
41…背圧抜き穴
42…背圧制御弁
43,47,48…熱交換器
45…蒸発器
51…背圧抜き通路

Claims (9)

  1. ハウジング内の下部に設けられ、固定スクロール及び旋回スクロールからなる圧縮機部と、
    前記ハウジング内の上部に設けられ、回転軸を介して前記旋回スクロールを駆動する電動機と、
    前記圧縮機部によって圧縮されて吐出される流体から潤滑油を分離する潤滑油分離手段と、
    前記潤滑油分離手段によって分離された潤滑油を、前記ハウジング内の上部の圧力よりも高い圧力を帯びた状態で貯める貯油部と、
    前記貯油部内に溜められた潤滑油を、前記貯油部内の圧力と前記ハウジング内の上部との圧力差によって前記ハウジング内の上部へ導く通路手段と、
    前記通路手段の途中に設けられ、前記貯油部に貯められた潤滑油の圧力を減圧する絞り要素であって、前記通路手段を通過する潤滑油を、前記圧縮機部の吐出圧よりも低く、吸入圧よりも高い中間圧力まで減圧する前記絞り要素と、
    前記旋回スクロールの上面に設けられたシールリングによって区画され、前記通路手段によって前記ハウジング内の上部へ導かれた潤滑油が前記ハウジング内を流下した後に溜まる背圧室と、を備えていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 前記潤滑油分離手段、前記絞り要素、前記通路手段が前記ハウジングの外部に設けら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型圧縮機。
  3. 前記潤滑油分離手段は、前記ハウジング内の下部に設けられており、
    前記貯油部は、前記潤滑油分離手段の下方に設けら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型圧縮機。
  4. 前記背圧室の圧力を調整する背圧制御弁を備え、
    前記背圧制御弁の高圧側は前記背圧室に連通し、低圧側は前記圧縮機部の吸入室と低圧の圧縮作動室とのいずれかに連通していることを特徴とする請求項に記載のスクロール型圧縮機。
  5. 前記潤滑油分離手段は、遠心分離作用を利用するオイルセパレータであることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
  6. 前記貯油部内の潤滑油を冷却した後に前記ハウジング内の上部へ供給するための第1の冷却手段を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
  7. 前記背圧制御弁の低圧側から排出される潤滑油を冷却する第2の冷却手段を備えることを特徴とする請求項に記載のスクロール型圧縮機。
  8. 前記第1の冷却手段又は第2の冷却手段は、ヒートポンプシステムにおいて被加熱側流体を加熱するための手段として使用されていることを特徴とする請求項又は請求項に記載のスクロール型圧縮機。
  9. 請求項において、前記ヒートポンプシステムは、ヒートポンプ式の給湯器であることを特徴とするスクロール型圧縮機。
JP2004008228A 2004-01-15 2004-01-15 スクロール型圧縮機 Expired - Fee Related JP4067497B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008228A JP4067497B2 (ja) 2004-01-15 2004-01-15 スクロール型圧縮機
DE102005001160A DE102005001160B4 (de) 2004-01-15 2005-01-10 Spiralkompressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008228A JP4067497B2 (ja) 2004-01-15 2004-01-15 スクロール型圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005201145A JP2005201145A (ja) 2005-07-28
JP4067497B2 true JP4067497B2 (ja) 2008-03-26

Family

ID=34821657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004008228A Expired - Fee Related JP4067497B2 (ja) 2004-01-15 2004-01-15 スクロール型圧縮機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4067497B2 (ja)
DE (1) DE102005001160B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103603804A (zh) * 2013-11-13 2014-02-26 安徽美芝精密制造有限公司 旋转式压缩机

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007247562A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Denso Corp 冷媒圧縮機
JP2008002285A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロール膨張機
KR100882480B1 (ko) 2007-01-15 2009-02-06 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
WO2008088111A1 (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Lg Electronics Inc. Compressor and oil separating device therefor
KR100869929B1 (ko) 2007-02-23 2008-11-24 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR100867623B1 (ko) 2007-03-21 2008-11-10 엘지전자 주식회사 압축기의 진동 저감장치
JP2009109102A (ja) * 2007-10-31 2009-05-21 Nippon Soken Inc オイルセパレータおよびこれを備える冷媒圧縮機
DE102008047447B4 (de) 2007-09-19 2019-03-14 Denso Corporation Ölabscheider und Kältemittelkompressor mit diesem
ES2613678T3 (es) * 2011-04-25 2017-05-25 Johnson Controls-Hitachi Air Conditioning Technology (Hong Kong) Limited Compresor de refrigerante y aparato de ciclo de refrigeración que usa el mismo
DE102012004801B4 (de) * 2012-03-08 2016-02-18 Gea Refrigeration Germany Gmbh Anordnung für eine Wärmepumpe mit Schraubenverdichter
DE102012104045A1 (de) 2012-05-09 2013-11-14 Halla Visteon Climate Control Corporation 95 Kältemittelscrollverdichter für Kraftfahrzeugklimaanlagen
WO2014083673A1 (ja) * 2012-11-30 2014-06-05 三菱電機株式会社 圧縮機、冷凍サイクル装置およびヒートポンプ給湯装置
DE102014202429A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Kraftwärmemaschine und Verfahren zum Betreiben einer Kraftwärmemaschine
DE102016204756B4 (de) * 2015-12-23 2024-01-11 OET GmbH Elektrischer Kältemittelantrieb
JP5954511B1 (ja) * 2016-03-04 2016-07-20 富士電機株式会社 ヒートポンプ式蒸気生成装置
CN106989023B (zh) * 2017-05-31 2020-06-12 广东美芝制冷设备有限公司 压缩机构及压缩机
CN112524035B (zh) * 2019-09-18 2023-03-28 上海海立电器有限公司 一种压缩机及空调系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55107093A (en) * 1979-02-13 1980-08-16 Hitachi Ltd Enclosed type scroll compressor
JP2538078B2 (ja) * 1989-11-02 1996-09-25 松下電器産業株式会社 スクロ―ル圧縮機
JP3674122B2 (ja) * 1995-12-21 2005-07-20 松下電器産業株式会社 スクロール圧縮機
JPH11303776A (ja) * 1998-04-21 1999-11-02 Hitachi Ltd スクロール圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル
JP2000161266A (ja) * 1998-11-20 2000-06-13 Fujitsu General Ltd スクロール圧縮機
JP2001280268A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Fujitsu General Ltd スクロール型圧縮機
KR100924895B1 (ko) * 2002-05-24 2009-11-02 파나소닉 주식회사 스크롤 압축기
JP3838174B2 (ja) * 2002-07-31 2006-10-25 株式会社デンソー 電動圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103603804A (zh) * 2013-11-13 2014-02-26 安徽美芝精密制造有限公司 旋转式压缩机
CN103603804B (zh) * 2013-11-13 2017-02-08 安徽美芝精密制造有限公司 旋转式压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005001160A1 (de) 2005-09-01
JP2005201145A (ja) 2005-07-28
DE102005001160B4 (de) 2008-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4067497B2 (ja) スクロール型圧縮機
US8109116B2 (en) Dual compressor air conditioning system with oil level regulation
US7438539B2 (en) Hermetic type scroll compressor and refrigerating and air-conditioning apparatus
US8316664B2 (en) Refrigeration cycle apparatus and fluid machine used therefor
US7824160B2 (en) Scroll compressor and refrigerating apparatus
KR100942629B1 (ko) 스크롤 압축기 및 그것을 이용한 냉동 사이클
WO2009096167A1 (ja) 膨張機一体型圧縮機およびそれを用いた冷凍サイクル装置
JP5014346B2 (ja) 膨張機一体型圧縮機およびそれを備えた冷凍サイクル装置
JP4697734B2 (ja) 冷凍サイクル
JP5208528B2 (ja) 密閉形スクロール圧縮機
JP4607221B2 (ja) スクロール膨張機
US9435337B2 (en) Scroll compressor
JP4991255B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP7263554B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2006214335A (ja) スクロール圧縮機
JP2005201563A (ja) ヒートポンプシステム
JP2022147381A (ja) 密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫
JP4929051B2 (ja) 密閉形スクロール圧縮機及び冷凍空調装置
JP2022148052A (ja) 密閉型ロータリ圧縮機及びこれを用いた冷蔵庫
JP2007239575A (ja) 冷凍サイクル装置
KR20200057455A (ko) 공기조화 시스템
JP2008286041A (ja) 流体機械およびそれを備えた冷凍サイクル装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080108

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees