JP4797548B2 - Hermetic electric compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍サイクルに用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a hermetic electric compressor used in a refrigeration cycle.
密閉型電動圧縮機内に構成する軸受け部に、転がり軸受けよりも安価な滑り軸受けを使用するためには安定的なオイル供給が必要であり、下記特許文献1に示されるように密閉型電動圧縮機内に容積型のオイルポンプを構成して滑り軸受け部にオイル供給する技術がある。また、下記特許文献2にはミドルハウジングもしくは旋回スクロールのどちらか一方にオイルポンプを配置し、主軸受けおよび旋回軸受けにオイル供給する構成が述べられている。
しかしながら、上記特許文献1の構成では圧縮機構部を上方、電動機部を下方に配置し、さらにその下方に構成されたオイル溜めから軸受け部にオイルを供給するため、シャフトに長い貫通穴を構成しなくてはならない。このため、シャフトの加工コストの増大および剛性の低下を招いている。さらに、高くオイルを持ち上げなくてはならないことから起動初期に潤滑遅れが生じるという問題と、オイルポンプの消費動力が増大するという問題がある。 However, in the configuration of Patent Document 1, a long through hole is formed in the shaft in order to supply the oil to the bearing portion from an oil sump arranged below the compression mechanism portion and the motor portion below. Must-have. For this reason, the processing cost of the shaft increases and the rigidity decreases. Furthermore, there is a problem that lubrication delay occurs in the early stage of starting because the oil must be lifted high, and a problem that power consumption of the oil pump increases.
また、上記特許文献2の構成は電動機部が高圧側となる高圧ドーム式であり、オイル溜めも高圧側に配置しているため外郭ハウジング全体が肉厚となり重量の増加を招くという問題がある。 Further, the configuration of Patent Document 2 is a high-pressure dome type in which the electric motor part is on the high-pressure side, and the oil sump is also arranged on the high-pressure side, so that there is a problem that the entire outer housing becomes thick and increases in weight.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、軸受け部を小型で安価な滑り軸受けで構成する上で、簡単な構造でオイル供給機構を構成して確実な滑動を得ることのできる密閉型電動圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to construct an oil supply mechanism with a simple structure when the bearing portion is composed of a small and inexpensive sliding bearing. It is an object of the present invention to provide a hermetic electric compressor capable of obtaining reliable sliding.
本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項5に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、主軸(21)を回転駆動する電動機部(M)と、
主軸(21)に連結された可動部材(32)が作動することで圧縮室吸入路を介して圧縮室(39)へ吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部(C)とを密閉容器(10)内に備え、
電動機部(M)が圧縮前の低圧冷媒雰囲気に置かれた低圧ドーム式であり、
圧縮機構部(C)は電動機部(M)よりも下方に配設され、
圧縮機構部(C)は主軸(21)の回転および可動部材(32)の作動を補助する軸受け機構(51〜54)を有し、
軸受け機構(51〜54)は潤滑油により滑動し、
圧縮機構部(C)は潤滑油を貯留する圧縮機構部上部に設けられた低圧冷媒雰囲気のオイル貯留部(55)と、
圧縮室吸入路と連通し、圧縮室吸入路を介して圧縮室(39)へ吸入される冷媒が通過する冷媒通路(57)と、
オイル貯留部(55)に貯留された潤滑油を吸入して軸受け機構(51、53、54)に給油する送油機構(60)とを備え、
軸受け機構(54)を潤滑した潤滑油は、圧縮室吸入路で冷媒通路(57)を通過してきた冷媒と混ざって圧縮室(39)に吸引されて外部に吐出されることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 5. That is, in the invention according to claim 1, an electric motor part (M) that rotationally drives the main shaft (21),
When the movable member (32) connected to the main shaft (21) is operated, the compression mechanism (C) that compresses the refrigerant sucked into the compression chamber (39) through the compression chamber suction path is connected to the sealed container (10 )
The motor part (M) is a low-pressure dome type placed in a low-pressure refrigerant atmosphere before compression,
The compression mechanism part (C) is disposed below the electric motor part (M),
The compression mechanism section (C) has bearing mechanisms (51 to 54) that assist the rotation of the main shaft (21) and the operation of the movable member (32).
The bearing mechanism (51-54) is slid by the lubricating oil,
The compression mechanism part (C) is an oil storage part (55) in a low-pressure refrigerant atmosphere provided at the upper part of the compression mechanism part for storing lubricating oil;
A refrigerant passage (57) that communicates with the compression chamber suction passage and through which the refrigerant sucked into the compression chamber (39) through the compression chamber suction passage passes ;
And a oil feed mechanism (60) to be fed between the bearing mechanism sucks the lubricating oil stored in the oil reservoir (55) (51, 53, 54),
The lubricating oil that has lubricated the bearing mechanism (54) is mixed with the refrigerant that has passed through the refrigerant passage (57) in the compression chamber suction passage, and is sucked into the compression chamber (39) and discharged to the outside .
この請求項1に記載の発明によれば、軸受け機構(51〜54)およびそれに送油する送油機構(60)を低圧側に配置することができる。低圧側は吸入雰囲気温度であるため、オイルの高温雰囲気での劣化と、高温のオイルが吸入冷媒と混じり冷媒を加熱することによって生ずる冷媒流量の低下を防ぐことができる。そして、簡単な送油機構(60)で安定的に潤滑油を供給できることより滑り軸受けで構成しても確実な滑動を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the bearing mechanism (51 to 54) and the oil feeding mechanism (60) for feeding oil to the bearing mechanism can be arranged on the low pressure side. Since the low pressure side is the suction atmosphere temperature, it is possible to prevent the deterioration of the oil in the high temperature atmosphere and the decrease in the refrigerant flow rate caused by the high temperature oil mixed with the suction refrigerant and heating the refrigerant. And since it can supply lubricating oil stably with a simple oil feeding mechanism (60), even if it comprises a sliding bearing, reliable sliding can be obtained.
また、低圧ドーム式であることより密閉容器(10)の肉厚を厚くする必要がなく、軽量に構成することができる。さらに、圧縮機構部上部にオイル貯留部(55)を配置することで、自重落下によって潤滑油を送油機構(60)に供給することができ、起動時にも遅れを生じることなく速やかに各軸受け機構(51、53、54)に供給できる。また、その潤滑油供給路(31c)も簡素に形成することができる。 Moreover, since it is a low-pressure dome type | mold, it is not necessary to thicken the thickness of the airtight container (10), and it can comprise lightweight. Furthermore, by arranging the oil reservoir (55) at the upper part of the compression mechanism, the lubricating oil can be supplied to the oil feeding mechanism (60) by its own weight drop, and each bearing can be promptly produced without delay even at the time of start-up. The mechanism (51, 53, 54) can be supplied. Moreover, the lubricating oil supply path (31c) can also be formed simply.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の密閉型電動圧縮機において、送油機構(60)として容積型オイルポンプ(60)を用いたことを特徴としている。この請求項2に記載の発明によれば、容積型オイルポンプ(60)用いることで低回転から高回転まで安定してオイル供給することができる。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the hermetic electric compressor according to claim 1, a positive displacement oil pump (60) is used as the oil feeding mechanism (60). According to the second aspect of the present invention, by using the positive displacement oil pump (60), the oil can be stably supplied from the low rotation to the high rotation.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の密閉型電動圧縮機において、送油機構(60)は主軸(21)によって駆動されることを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、別途駆動機構を設けることなく主軸(21)に構成することで簡単な構造とすることができる。 In the invention according to claim 3, in the hermetic electric compressor according to claim 1 or 2, the oil feeding mechanism (60) is driven by the main shaft (21). According to the third aspect of the present invention, a simple structure can be obtained by configuring the main shaft (21) without providing a separate drive mechanism.
また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の密閉型電動圧縮機において、主軸(21)は複数の軸受け機構(51、52)で支持されることを特徴としている。前述した従来技術の特許文献2に示す構造では、主軸を略中央の主軸受けで支えているが、この請求項4に記載の発明によれば、主軸(21)を複数の軸受け機構(51、52)で支持することで主軸(21)の傾きを抑制できる。その結果、主軸(21)の滑り軸受け(51、52)に対する片当たりや接触面圧の増大を抑制することができ、良好な油膜を形成して確実な滑動を得ることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the hermetic electric compressor according to any one of the first to third aspects, the main shaft (21) is supported by a plurality of bearing mechanisms (51, 52). It is characterized by being. In the structure shown in Patent Document 2 of the above-described prior art, the main shaft is supported by a substantially central main bearing. According to the invention described in claim 4, the main shaft (21) is provided with a plurality of bearing mechanisms (51, 52), the inclination of the main shaft (21) can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the contact of the main shaft (21) with respect to the sliding bearings (51, 52) and the increase in contact surface pressure, and it is possible to form a good oil film and obtain a reliable sliding.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の密閉型電動圧縮機において、冷媒として二酸化炭素(CO2)冷媒を用いていることを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、二酸化炭素(CO2)冷媒を用いた場合は作動圧が高く、荷重も大きくなるため、本発明の構造が特に有効となることによる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the hermetic electric compressor according to any one of the first to fourth aspects, a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used as the refrigerant. It is said. According to the fifth aspect of the present invention, when the carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used, the operating pressure is high and the load is large, so that the structure of the present invention is particularly effective. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態における密閉型電動圧縮機(以下、圧縮機と略す)100の縦断面図である。冷凍サイクルでの冷媒圧縮に適用した例であり、冷凍サイクルの他の構成機器は図1中に模式図で示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic electric compressor (hereinafter abbreviated as a compressor) 100 according to an embodiment of the present invention. This is an example applied to refrigerant compression in a refrigeration cycle, and other components of the refrigeration cycle are schematically shown in FIG.
200は圧縮機100から吐出する高温高圧の冷媒から放熱するための放熱器であり、300は放熱器200から流出した冷媒を減圧する減圧器、400は減圧器300にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱する吸熱器、500は余剰の冷媒を貯留するアキュームレータである。
200 is a heat radiator for radiating heat from the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
次に、圧縮機100の構造を説明する。圧縮機100は、密閉容器としての外郭ハウジング10、この外郭ハウジング10内に収容された圧縮機構部C、および電動機部Mとから構成されている。この圧縮機100は、天地方向地側の図示しない設置面から上方向に圧縮機構部C、電動機部Mの順で配置されている。このため、圧縮機構部Cは電動機部Mよりも下方に配設されている。そして、この電動機部Mにより、圧縮機構部Cが駆動される電動圧縮機としている。
Next, the structure of the
圧縮機100の内部には、圧縮機内に用いられている後述する各軸受け51〜54を適切に滑動させるため、潤滑油が供給される。このような圧縮機として、外郭ハウジング10の上部から低圧冷媒と共に潤滑油を吸入し、低圧冷媒と潤滑油とを外郭ハウジング10内を流下させる縦置き型のスクロール型圧縮機となっている。この構成によれば、潤滑油を外郭ハウジング10で貯めず、冷媒と共に冷凍サイクル内を循環させている。
Lubricating oil is supplied into the
そして、外郭ハウジング10内に吸入された潤滑油は、圧縮機構部Cを駆動するための電動機部Mから圧縮機構部Cへと流下しつつ圧縮機内の各軸受け51〜54を潤滑した後、圧縮機構部Cによって圧縮された高圧冷媒と共に外郭ハウジング10から吐出される低圧ドーム式となっている。この構成によれば、各軸受け51〜54への潤滑油の供給は単純な構成で実現できると共に、低圧冷媒と共に吸入された潤滑油は低温であるため、効率良く冷媒を圧縮することができる。
The lubricating oil sucked into the
外郭ハウジング10は、円筒状の本体ケーシング11、上部ケーシング12、および下部ケーシング13とから構成されている。これらのケーシング11〜13が固着されており、外郭ハウジング10内には密閉された空間が形成されるようになっている。本体ケーシング11における外周面の下方部には、圧縮機100を縦置きにするための脚部14が固着されている。
The
上部ケーシング12には、吸入パイプ15が設けられている。この吸入パイプ15から冷凍サイクルの低圧冷媒、および各軸受け51〜54を滑動させるための低温の潤滑油(以下、オイルとする)が外郭ハウジング10内に流入するようになっている。
A
電動機部Mは、主軸としてのシャフト21に固定される回転子22と、この回転子22の外周側の固定子23とから構成されている。固定子23は、本体ケーシング11の内周面に焼嵌め、または圧入により固着されている。電動機部Mには、図示しない外部電源から配線24を介して電力が供給されるようになっており、これにより回転子22が回転駆動され、それと共にシャフト21も回転駆動するようになっている。
The electric motor unit M is composed of a
圧縮機構部Cは、センタハウジング31、可動部材としての旋回スクロール部材32、固定スクロール部材33、下部ハウジング34を備えている。センタハウジング31は、本体ケーシング11の内周面に焼嵌め、または圧入により固着されている。
The compression mechanism C includes a
センタハウジング31における電動機部M側の中心部には、主軸受け設置部31aが形成されており、この主軸受け設置部31aには、軸受け機構としての第1滑り軸受け51が固定されている。一方、本体ケーシング11の上部には、副軸受け設置部25aを有するホルダ25が設けられており、この副軸受け設置部25aには軸受け機構としての第2滑り軸受け52が固定されている。
A main
そして、上記したシャフト21は、センタハウジング31側の第1滑り軸受け51と、ホルダ25側の第2滑り軸受け52とにより回動可能に支持されている。センタハウジング31には、貯油室36が形成されている。一方、シャフト21の下端部には駆動ピン部21aが一体形成されており、この駆動ピン部21aは、シャフト21の軸心に対して偏心して形成されている。
The
シャフト21には、回転駆動時における動的なアンバランスを相殺するためのバランサ37が固定されており、バランサ37は、シャフト21と共に回転するようになっている。バランサ37がアンバランス相殺部材に相当する。
A
センタハウジング31の下側には、旋回スクロール部材32が設けられている。旋回スクロール部材32は、略円板状の端板部32aと、渦巻状の羽根部32bと、略円筒状のボス部32cとから構成されており、羽根部32bは端板部32aの下面側に一体形成され、ボス部32cは端板部32aの上面側に一体形成されている。
An
ボス部32cには、駆動ピン部21aが軸受け機構としての旋回滑り軸受け53を介して挿着されている。このボス部32cに駆動ピン部21aが挿着されていることにより、旋回スクロール部材32はシャフト21に連結された構成となる。この旋回滑り軸受け53により、シャフト21の回転力が旋回スクロール部材32の旋回運動に円滑に伝達される。
The
なお、旋回スクロール部材32のボス部32cも、センタハウジング31の貯油室36において旋回運動をする。そして、シャフト21に固定されたバランサ37は、駆動ピン部21aの偏心と対向するよう重心を偏らせて回転するようになっている。
The
また、センタハウジング31と旋回スクロール部材32における端板部32aの外周部との間には、軸受け機構としてのスラスト滑り軸受け54が設けられている。このスラスト滑り軸受け54は、重ね合わされた2枚のドーナツ状のスラストプレート(スラスト摺動部材)54aが互いに摺動することで軸受けとしての機能を果たすようになっている。上側のスラストプレート54aは図示しない接合ピンによってセンタハウジング31に固定されており、下側のスラストプレート54aは図示しない接合ピンによって旋回スクロール部材32の端板部32aに固定されている。
In addition, a thrust slide bearing 54 as a bearing mechanism is provided between the
そして、スラスト滑り軸受け54は、旋回スクロール部材32と固定スクロール部材33との間での冷媒の圧縮に基づいて旋回スクロール部材32に加わる軸方向の反力、即ち、スラスト荷重を受ける役割を果たす。また、このスラスト滑り軸受け54により、センタハウジング31は外郭ハウジング10に固着された状態で旋回運動をする旋回スクロール部材32を支持可能にしている。
The
なお、本実施形態では、上記した第1滑り軸受け51、旋回滑り軸受け53、スラスト滑り軸受け54が圧縮機構部Cに備えられ、シャフト21の回転および旋回スクロール部材32の作動を補助する軸受け機構に相当する。また、本実施形態では各軸受け51〜54を、転がり軸受けよりも小型で安価な滑り軸受けによって構成している。これらの滑り軸受け51〜54に対する給油機構が本発明の要部であり、詳細な説明は後述する。
In the present embodiment, the first sliding
旋回スクロール部材32の下側には、固定スクロール部材33が旋回スクロール部材32と相対して配設されている。この固定スクロール部材33は、ボルト38Aによりセンタハウジング31に固定されている。固定スクロール部材33の上面側には、渦巻状の羽根部33aが形成されており、旋回スクロール部材32の羽根部32bと嵌合して略三目月状の圧縮室39を形成している。
A fixed
つまり、旋回スクロール部材32の羽根部32bが固定スクロール部材33の羽根部33aと角度をずらして噛み合い、それらの間に閉塞された圧縮室39を形成するように、両スクロール部材32・33の羽根部32b・33aは重ね合わされている。また、固定スクロール部材33には、センタハウジング31側から流下してきた冷媒を圧縮室39へと導く図示しない圧縮室吸入路が設けられている。
That is, the
この圧縮室吸入路は、両スクロール部材32・33の外周側から冷媒を圧縮室39へ導くようになっている。また、固定スクロール部材33の中央には、圧縮室39から圧縮された冷媒を吐出するための吐出口33bが形成されている。固定スクロール部材33の下側には、下部ハウジング34が設けられている。この下部ハウジング34は、ポルト38Bにより固定スクロール部材33に固定されている。
The compression chamber suction passage guides the refrigerant from the outer peripheral sides of the
そして、固定スクロール部材33と下部ハウジング34とに凹設されて吐出室40が形成され、吐出室40は吐出口33bを介して圧縮室39と連通している。吐出室40には、リード弁41が設けられている。このリード弁41は吐出室40側に開く構成とされており、吐出室40内の高圧冷媒が圧縮室39に逆流することを防止する弁である。
A
また、固定スクロール部材33には、吐出室40内の高圧冷媒を外部に吐出するための吐出通路33cが形成されている。そして、本体ケーシング11の下部には、吐出パイプ42が設けられ、この吐出パイプ42から吐出通路33cを通過した高圧冷媒が冷凍サイクルヘ流出するようになっている。
Further, the fixed
次に、本実施形態の特徴的構成について説明する。図1に示すように、センタハウジング31の電動機部M側(上側)は外周側から中心部に向かって隆起するように形成されている。そして、このセンタハウジング31には、オイル貯留部55が形成されている。
Next, a characteristic configuration of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the motor part M side (upper side) of the
オイル貯留部55は、センタハウジング31の電動機部M側(上側)の面と本体ケーシング11の内周面とから形成され、吸入パイプ15から流入し電動機部M側から流下する潤滑油を一時的に貯留するようになっている。センタハウジング31のオイル貯留部55には、冷媒吸入管56が突設されている。
The
そして、センタハウジング31には、冷媒吸入管56に対応するように連通孔31bが形成されており、冷媒吸入管56の管内と、センタハウジング31内に形成された連通孔31bとにより、冷媒通路57が構成されている。冷媒吸入管56により冷媒通路57の入口端部56aは、オイル貯留部55から電動機部M側に突出して形成されている。冷媒通路57は、前記した図示しない圧縮室吸入路とを連通するように形成されている。
A
また、冷媒吸入管56(冷媒通路57)は、本体ケーシング11(外郭ハウジング10)の内周面から離間して設けられている。一方、センタハウジング31における電動機部M側に隆起した部位の裾部には外周側から中心側に向かって斜め下方に延びるオイル吸入路31cが形成されている。このオイル吸入路31cの入口端部は、オイル貯留部55の底部近傍に開口して形成されている。
The refrigerant suction pipe 56 (refrigerant passage 57) is provided away from the inner peripheral surface of the main body casing 11 (outer housing 10). On the other hand, an
また、図1に示すように、貯油室36内の天面側(電動機部M側)部位には、送油機構としての容積型オイルポンプ60を配設している。図2は図1中のA−A断面図であり、本発明に係わる容積型オイルポンプ60の構造例としてローリングピストン型を示しており、図3は図2のオイルポンプ60の作動説明図である。
Further, as shown in FIG. 1, a positive
シャフト21に偏心させて取り付けられたロータ62が、ポンプハウジング61の中心空間でシャフト21によって回転させられることにより、ポンプハウジング61内面とロータ62外面との間に形成される略三日月状の圧縮室63が旋回することとなり、吸入ポート64で圧縮室63に取り込んだオイルを昇圧して吐出ポート65から吐出する作動となる。66の部品は、旋回するロータ62の外面に常時接触して吸入側と吐出側とを隔離するベーンである。
A
そして、吸入ポート64は前述のオイル吸入路31cと連通しており、吐出ポート65は貯油室36内に開口しており、オイル貯留部55のオイルをオイル吸入路31cから取り込んで貯油室36内に圧送する作動がなされる。貯油室36内に圧送されたオイルは、スラスト滑り軸受け54の摺動面に供給されると同時に、シャフト21の駆動ピン部21a外面に設けたオイル溝21bから旋回滑り軸受け53との摺動面にも供給される。
The
また、オイル溝21bに供給されたオイルは、シャフト21の中心で底面から開けられたオイル供給孔21cを通って上方へと上がり、シャフト21の外面に設けられたオイル溝21dに到達し、ここから第1滑り軸受け51との摺動面へも供給されるようになっている。
The oil supplied to the
次に、上記のように構成された圧縮機100の作用について説明する。電動機部Mに外部から電力が供給されると、回転子22が回転駆動し、それに伴いシャフト21が回転する。このシャフト21が回転することに伴って駆動ピン部21aも回転するため、旋回スクロール部材32は所定の偏心量をもってシャフト21のまわりを旋回(作動)する。
Next, the operation of the
次に圧縮機100の作動に伴う冷媒およびオイルの流れを説明する。図4は本発明の密閉型電動圧縮機100におけるオイルの流れを説明する模式図である。まず、圧縮機100の作動により、吸入パイプ15から外郭ハウジング10内に低圧の冷媒と低温のオイルとが流入する。
Next, the flow of refrigerant and oil accompanying the operation of the
なお、吸入パイプ15から流入する冷媒は、原則として気体である。そして、冷媒およびオイルは外郭ハウジング10内を流下する。このとき、吸入パイプ15は、外郭ハウジング10の上部ケーシング12に設けられているため、ホルダ25に固定された第2滑り軸受け52にオイルが上方から供給される。その結果、第2滑り軸受け52は潤滑となる。
In principle, the refrigerant flowing from the
電動機部M内の隙間を通過した冷媒およびオイルは、電動機部M側から圧縮機構部Cへ流下する。このとき、回転子22とシャフト21が回転することにより遠心力が発生し、その遠心力により冷媒より比重が重いオイルは遠心方向へ飛散する。その結果、オイルは本体ケーシング11の内周面に付着する一方で、気体の冷媒は、遠心力の影響を受けることなく流下する。
The refrigerant and oil that have passed through the gap in the electric motor part M flow down to the compression mechanism part C from the electric motor part M side. At this time, a centrifugal force is generated by the rotation of the
そして、冷媒は、冷媒吸入管56(冷媒通路57)の入口端部56aから吸入され、この冷媒通路57および圧縮室吸入路を通って圧縮室39へ吸入される。その後、圧縮室39で圧縮され高圧の冷媒とされ、吐出口33b・吐出室40・吐出通路33cを通って吐出パイプ42から吐出される。
Then, the refrigerant is sucked from the
一方、遠心力により本体ケーシング11の内周面に付着したオイルは、その内周面を伝ってセンタハウジング31のオイル貯留部55に流下し、このオイル貯留部55で一旦溜められる。オイル貯留部55に溜められたオイルは、オイル貯留部55に開口したオイル吸入路31cからオイルポンプ60に吸入され、オイルポンプ60から貯油室36内に吐出される。
On the other hand, the oil adhering to the inner peripheral surface of the main body casing 11 due to the centrifugal force flows down to the
このとき、冷媒通路57の入口端部56aがオイル貯留部55から上側(電動機部M側)に突出して形成されているのに対し、オイル吸入路31cの入口端部はオイル貯留部55の底部近傍に開口して形成されている。このため、オイル貯留部55に一時的に貯留されたオイルを冷媒通路57に流入させることなく、確実にオイル吸入路31cへ導くことができる。
At this time, the
また、冷媒通路57の入口端部56aが本体ケーシング11の内周面から離間して設けられている。このため、遠心力により本体ケーシング11の内周面に付着したオイルがその内周面を伝ってセンタハウジング31のオイル貯留部55に流下しても、オイルが冷媒通路57に流入することはない。貯油室36で貯留されたオイルの一部は、貯油室36の側面の一部を構成するスラスト滑り軸受け54の僅かな隙間に浸入する。そして、貯油室36から侵入したオイルにより、スラスト滑り軸受け54は潤滑になる。
Further, the
なお、上述したように、スラスト滑り軸受け54は2枚のスラストプレート54aが旋回スクロール部材32からスラスト荷重を受けた状態で摺動しているため、スラスト滑り軸受け54に浸入するオイルの量は、貯油室36におけるオイルの貯留を妨げる程度のものではない。そして、スラスト滑り軸受け54を潤滑し終えたオイルは、冷媒に混ざって圧縮室吸入路から圧縮室39へと吸引されて循環する。
As described above, since the
また、貯油室36に貯留されたオイルのその他の一部は、シャフト21の駆動ピン部21a外面に設けたオイル溝21bを通って旋回滑り軸受け53へ導かれる。その結果、オイル溝21bからのオイルにより旋回滑り軸受け53は潤滑になる。このため、オイル溝21bにより貯油室36から旋回滑り軸受け53へ確実にオイルを供給することができる。
In addition, the other part of the oil stored in the
また、オイル溝21bに供給されたオイルは、シャフト21底面から開けられたオイル供給孔21cを通って上方へと上がり、シャフト21の外面に設けられたオイル溝21dにも到達し、ここから第1滑り軸受け51へ導かれる。その結果、オイル溝21dからのオイルにより第1滑り軸受け51は潤滑になる。
The oil supplied to the
このため、オイル溝21b、オイル供給孔21c、オイル溝21dにより貯油室36から第1滑り軸受け51へ確実にオイルを供給することができる。そして、旋回滑り軸受け53および第1滑り軸受け51を潤滑し終えたオイルは第1滑り軸受け51の上側端面より湧き出し、オイル貯留部55へと還流して循環する。
For this reason, oil can be reliably supplied from the
また、オイル貯留部55から冷媒通路57へオーバーフローしたオイルは、冷媒とともに圧縮室吸入路を通過し、圧縮室39へ吸入される。その後、冷媒と共に圧縮室39内で圧縮され高温のオイルとなり、吐出口33b・吐出室40・吐出通路33cを通って吐出パイプ42から吐出される。
The oil that has overflowed from the
このように、シャフト21の回転、駆動ピン部21aとボス部32cとの旋回、および旋回スクロール部材32に加わるスラスト荷重を全て滑り軸受け51・53・54で支持する構成にしている。このため、例えば転がり軸受けを用いる場合と比較して軸受け部の小型化を図ることができる。
In this way, the rotation of the
以上より、冷媒通路57により冷媒は確実に圧縮室吸入路へ導かれる一方で、オイルはオイル吸入路31cからオイルポンプ60により貯油室36へ確実に導かれる。そして、貯油室36からスラスト滑り軸受け54・旋回滑り軸受け53・第1滑り軸受け51とオイルを確実に導くことことができ、圧縮機100内における軸受け51・53・54を確実に潤滑することができる。
As described above, the refrigerant is reliably guided to the compression chamber suction passage by the
また、オイルの濃度の過渡変動により圧縮機100内に充分なオイルが供給されていない場合でも、吸入パイプ15から流入し、圧縮機構部C側に流下したオイルは、確実に貯油室36に溜められるため、圧縮機100内における軸受け51・53・54を適切に潤滑することができる。その結果、軸受け51・53・54においてオイルが切れることはなく圧縮機100に対する信頼性の向上を図ることができる。
Even when sufficient oil is not supplied into the
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、シャフト21を回転駆動する電動機部Mと、シャフト21に連結された旋回スクロール部材32が作動することで圧縮室吸入路を介して圧縮室39へ吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部Cとを外郭ハウジング10内に備え、電動機部Mが圧縮前の低圧冷媒雰囲気に置かれた低圧ドーム式であり、圧縮機構部Cは電動機部Mよりも下方に配設され、圧縮機構部Cはシャフト21の回転および旋回スクロール部材32の作動を補助する軸受け51・53・54を有し、軸受け51・53・54は潤滑油により滑動し、圧縮機構部Cは潤滑油を貯留する低圧冷媒雰囲気のオイル貯留部55と、圧縮室吸入路と連通し、圧縮室吸入路を介して圧縮室39へ吸入される冷媒が通過する冷媒通路57と、オイル貯留部55に貯留された潤滑油を吸入して軸受け51・53・54に給油するオイルポンプ60とを備えている。スラスト滑り軸受け54を潤滑した潤滑油は、圧縮室吸入路で冷媒通路57を通過してきた冷媒と混ざって圧縮室39に吸引されて外部に吐出される。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, the motor part M that rotates the
これによれば、各軸受け51・53・54およびそれに送油するオイルポンプ60を低圧側に配置することができる。低圧側は吸入雰囲気温度であるため、オイルの高温雰囲気での劣化と、高温のオイルが吸入冷媒と混じり冷媒を加熱することによって生ずる冷媒流量の低下を防ぐことができる。そして、簡単なオイルポンプ60で安定的に潤滑油を供給できることより滑り軸受けで構成しても確実な滑動を得ることができる。
According to this, each bearing 51 * 53 * 54 and the
また、低圧ドーム式であることより外郭ハウジング10の肉厚を厚くする必要がなく、軽量に構成することができる。さらに、圧縮機構部上部にオイル貯留部55を配置することで、自重落下によって潤滑油を送油機構60に供給することができ、起動時にも遅れを生じることなく速やかに各軸受け51・53・54に供給できる。また、その潤滑油供給路31cも簡素に形成することができる。
Further, since it is a low-pressure dome type, it is not necessary to increase the thickness of the
また、送油機構60として容積型オイルポンプ60を用いている。これによれば、容積型オイルポンプ60用いることで低回転から高回転まで安定してオイル供給することができる。また、オイルポンプ60はシャフト21によって駆動されるようになっている。これによれば、別途駆動機構を設けることなくシャフト21に構成することで簡単な構造とすることができる。
A positive
また、シャフト21は複数の軸受け51・52で支持されるようになっている。前述した従来技術の特許文献2に示す構造では、主軸を略中央の主軸受けで支えているが、これによれば、シャフト21を複数の軸受け51・52で支持することでシャフト21の傾きを抑制できる。その結果、シャフト21の滑り軸受け51・52に対する片当たりや接触面圧の増大を抑制することができ、良好な油膜を形成して確実な滑動を得ることができる。
The
また、冷媒として二酸化炭素(CO2)冷媒を用いている。これによれば、二酸化炭素(CO2)冷媒を用いた場合は作動圧が高く、荷重も大きくなるため、本発明の構造が特に有効となることによる。 Further, carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used as the refrigerant. According to this, when the carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used, the operating pressure is high and the load is also large, so that the structure of the present invention is particularly effective.
(その他の実施形態)
本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。上述の実施形態では、圧縮機構Cとしてスクロール圧縮機構を採用したが、本発明に係る密閉型電動圧縮機は、ベーン型およびロタスコ(ローリングピストン)型などのその他の圧縮機構であっても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. In the above-described embodiment, the scroll compression mechanism is employed as the compression mechanism C. However, the hermetic electric compressor according to the present invention may be other compression mechanisms such as a vane type and a rotasco (rolling piston) type.
また、モータ30はDCブラシレスモータであったが、インダクションモータなど、その他の電動モータであっても良い。また、容積型オイルポンプ60としてローリングピストン型を示したが、トロコイド型・ベーン型・ギア型などであっても良い。
Further, the motor 30 is a DC brushless motor, but may be another electric motor such as an induction motor. Moreover, although the rolling piston type is shown as the positive
10…外郭ハウジング(密閉容器)
21…シャフト(主軸)
31c…潤滑油供給路
32…旋回スクロール部材(可動部材)
36…貯油室
39…圧縮室
51…第1滑り軸受け(軸受け機構)
52…第2滑り軸受け(軸受け機構)
53…旋回滑り軸受け(軸受け機構)
54…スラスト滑り軸受け(軸受け機構)
55…オイル貯留部
56a…冷媒通路の入口端部
57…冷媒通路
60…容積型オイルポンプ(送油機構)
C…圧縮機構部
CO2…二酸化炭素
M…電動機部
10 ... Outer housing (sealed container)
21 ... Shaft (main shaft)
31c ... Lubricating
36 ...
52. Second sliding bearing (bearing mechanism)
53 ... Swivel sliding bearing (bearing mechanism)
54. Thrust sliding bearing (bearing mechanism)
55 ...
C: Compression mechanism CO 2 ... Carbon dioxide M ... Electric motor
Claims (5)
前記主軸(21)に連結された可動部材(32)が作動することで圧縮室吸入路を介して圧縮室(39)へ吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部(C)とを密閉容器(10)内に備え、
前記電動機部(M)が圧縮前の低圧冷媒雰囲気に置かれた低圧ドーム式であり、
前記圧縮機構部(C)は前記電動機部(M)よりも下方に配設され、
前記圧縮機構部(C)は前記主軸(21)の回転および前記可動部材(32)の作動を補助する軸受け機構(51〜54)を有し、
前記軸受け機構(51〜54)は潤滑油により滑動し、
前記圧縮機構部(C)は潤滑油を貯留する前記圧縮機構部上部に設けられた前記低圧冷媒雰囲気のオイル貯留部(55)と、
前記圧縮室吸入路と連通し、前記圧縮室吸入路を介して前記圧縮室(39)へ吸入される冷媒が通過する冷媒通路(57)と、
前記オイル貯留部(55)に貯留された潤滑油を吸入して前記軸受け機構(51、53、54)に給油する送油機構(60)とを備え、
前記軸受け機構(54)を潤滑した前記潤滑油は、前記圧縮室吸入路で前記冷媒通路(57)を通過してきた冷媒と混ざって前記圧縮室(39)に吸引されて外部に吐出されることを特徴とする密閉型電動圧縮機。 An electric motor unit (M) for rotationally driving the main shaft (21);
When the movable member (32) connected to the main shaft (21) is operated, the compression mechanism (C) that compresses the refrigerant sucked into the compression chamber (39) through the compression chamber suction passage is sealed with a sealed container ( 10)
The electric motor part (M) is a low-pressure dome type placed in a low-pressure refrigerant atmosphere before compression,
The compression mechanism portion (C) is disposed below the electric motor portion (M),
The compression mechanism (C) has bearing mechanisms (51 to 54) that assist the rotation of the main shaft (21) and the operation of the movable member (32),
The bearing mechanism (51-54) is slid by lubricating oil,
The compression mechanism (C) is an oil reservoir of the low-pressure refrigerant atmosphere provided in the compression mechanism unit top for storing lubricating oil (55),
A refrigerant passage (57) that communicates with the compression chamber suction passage and through which the refrigerant sucked into the compression chamber (39) through the compression chamber suction passage passes ;
And a oil feed mechanism (60) to be fed between the bearing mechanism to suck the lubricating oil stored in the oil reservoir (55) (51, 53, 54),
The lubricating oil that has lubricated the bearing mechanism (54) is mixed with the refrigerant that has passed through the refrigerant passage (57) in the compression chamber suction passage, and is sucked into the compression chamber (39) and discharged to the outside. Hermetic type electric compressor characterized by
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