JP5114710B2 - 密閉形スクロール圧縮機およびその組立方法 - Google Patents

密閉形スクロール圧縮機およびその組立方法 Download PDF

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Description

本発明は、密閉形スクロール圧縮機およびその組立方法に関する。
密閉形スクロール圧縮機は、一般に、密閉ケース内に、固定スクロールと旋回スクロールのそれぞれの端板に植設された固定スクロール翼と旋回スクロール翼とを互いに噛み合わせて複数の圧縮室を形成する圧縮機構部と、前記旋回スクロールに旋回力を伝達する回転主軸と、該回転主軸に連結したモータ部と、密閉ケースの低部に形成された潤滑油貯留部とからなって構成されている。
また、固定スクロールは密閉ケースに取付けられたフレーム部材に固定され、さらに固定スクロールに対して旋回スクロールを自転させないで公転させるように、固定スクロールと旋回スクロールとの間にオルダム継手が介在されて構成されている。
このような密閉形のスクロール圧縮機において、密閉ケース内に前記の圧縮機構部、モータ部、回転主軸、潤滑油貯留部を収容して組立てる方法及び、その構造について種々の提案が知られている。
例えば、特開2005−273463号公報(特許文献1)には、図4に示すように、固定スクロール01と旋回スクロール02とからなる圧縮要素03が主フレーム04に固定され、主フレーム04の中心部には電動機05によって駆動される主軸06が回転可能に支持されている。電動機05は、回転子07と固定子08とによって構成され、固定子08が保持部材09に固着されている。
保持部材09は、前記主フレーム04のスクロールとは反対側に設けられた脚部010と主軸06の先端部を支持する軸受011を有するサブフレーム012の脚部013との間に固定されて圧縮機組立体014が構成されている。
一端が容器内周部に固着され、他端は主フレーム04の脚部010と保持部材09との間に挟み込まれたカップ状の結合部材015を有している。この結合部材015によって、圧縮機組立体014と密閉容器016とが連結している。
また、結合部材015は、保持部材09の下端部に取付けられたサブフレーム012と共に、ボルト017によって一体に締結されている。
以上のように、圧縮機組立体014をあらかじめ一体に組み付けて、その組立体を密閉容器内に固定する技術が示されている。
また、前記のように電動機05の固定子08が圧入された保持部材09を、主軸06の先端部の軸受011を支持するサブフレーム012と共に、ボルト017で主フレーム04に固定して、圧縮機組立体014を形成するものと同様の構成が、特開平11−13654号公報(特許文献2)にも示されている。
また、特開2001−221171号公報(特許文献3)には、前記特許文献1で示した保持部材09をサブフレーム012と共にボルト017で主フレーム04に固定せずに、図5に示すようにサブフレーム020を保持部材021に固定するボルト022と、保持部材021を主フレーム023に固定するボルト024とを別々のボルトで締結する構成が示されている。
特開2005−273463号公報 特開平11−13654号公報 特開2001−221171号公報
前記したように特許文献1には、電動機05の固定子08が圧入された保持部材09を、主軸06の先端部の軸受011を支持するサブフレーム012と共に、ボルト017で主フレーム04に固定して、圧縮機組立体014を形成し、その圧縮機組立体014を、結合部材015を介して密閉容器016内に固定する構造および組立方法が示されている。
しかし、図4に示す特許文献1の構成では、サブフレーム012と保持部材09とをボルト017によって共締めして主フレーム04に取り付ける構造であるため、固定子08が圧入されている保持部材09とサブフレーム012とのボルト穴を一致させる作業をしなくてはならず、組立て作業が煩雑化する。
しかもモータのロータが永久磁石を内蔵した、いわゆるIPMモータの場合であって、組付け前に着磁しておくと、磁化による引付力が作用して一層ボルト穴の合わせ作業が困難となり、組立作業が煩雑化して作業工数が増大する問題がある。
さらに、図5に示す特許文献3の構成では、サブフレーム020の取付けのためのボルト022と、ステータ025が圧入された保持部材021を主フレーム023に取付けるためのボルト024とを別々のボルトとしているが、ボルトの取り付け方向がそれぞれ逆向きであるため、組立て作業効率が悪く、しかもこの特許文献3の場合においても、特許文献1と同様にモータのロータが永久磁石を内蔵した、いわIPMモータの場合であって、組付け前に着磁しておくと、磁化による引付力が作用するため、組立作業性が悪化する問題を有している。
そこで、本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、主フレームに対してモータのステータが圧入されたモータフレームと、主軸の下端を支持するサブフレームとを、モータのロータが永久磁石を内蔵した、いわゆるIPMモータであって、組立て前に着磁した場合であっても、磁化による引付力による作業性の悪化や組立て精度の悪化を解消して、安定した組立て作業ができる密閉形スクロール圧縮機の組立方法を提供するとともに、予め着磁したロータを用いることによってモータ性能を向上して圧縮効率の向上がなされる密閉形スクロール圧縮機を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、密閉ケース内に固定スクロールと旋回スクロールとからなる圧縮機構部が主フレームの上方に設置され、該主フレームの下方にモータを備え、前記旋回スクロールと前記モータとを主軸によって連結するとともに、該主軸の上部が主軸受を介して前記主フレームに支持されて構成される密閉形スクロール圧縮機において、前記モータの着磁ロータが固定されるとともに前記主フレームに下方から取付けられる前記主軸と、前記モータのステータが内周に圧入されるとともに外周が前記密閉ケース内に嵌合される円筒状のモータフレームと、中心部に設けられたサブ軸受で前記主軸の下端部を支持し外周部が前記モータフレームの下端面に接合されるサブフレームとを備え、前記モータフレームを前記主フレームに下方からボルトで締結すると共に前記サブフレームを前記モータフレームに下方からボルトで締結し、前記モータフレームおよびサブフレームを別々のボルトによって同一の方向から締付け可能に構成し、前記サブフレームを前記モータフレームの下端面にボルト接合する際に、ボルトの締め付けに伴って前記主軸およびロータの位置が前記主軸の軸心線に対して垂直方向に調整されるロータ調心機構を備え、前記ロータ調心機構は前記サブフレームと前記モータフレームとの接合部に形成されたインロー嵌合部からなり、凹部に挿入する凸部にテーパ部を形成してなり、前記凸部の幅と前記凹部の幅との間には、前記着磁ロータと前記ステータとのエアギャップ以上の隙間が調整隙間として確保されていることを特徴とする。
かかる発明によれば、前記モータフレームを前記主フレームに下方からボルトで締結すると共に前記サブフレームを前記モータフレームに下方からボルトで締結し、前記モータフレームおよびサブフレームを別々のボルトによって同一の方向から前記主フレームに締め付け可能にしたため、しかも主軸の取付けも同一方向であるため、組付け作業の作業効率が向上する。
しかも、ロータが既に着磁されている状態で組立てられる構造であるため、その着磁されたロータおよび主軸を正規の垂直方向位置に維持する治具を用いる必要があるが、そのような場合であっても、同一方向から作業ができるため、治具の設定や調整が容易になる。
このように作業効率を低下させずに、着磁ロータを組付けることが出来るようになるため、組付け後に着磁するよりも安定した高磁力が得られるためモータの出力の向上および圧縮機の効率を高めることができる。
かかる構成によれば、接合部分に凹部に挿入する凸部にテーパ部を形成してなるロータ調心機構が形成されているので、モータフレームの下端面にサブフレームを締結する際にボルトを締め付けていくに従って、凹部に挿入する凸部のテーパ部によって自動的に主軸およびロータの位置が垂直方向に調整される。従って、特別な治具を用いることなく調心を簡単に行なうことができる。
また、好ましくは、前記モータのステータが分割式のステータであり、該分割式のステータを複数まとめて前記モータフレームの内周に円周状に配置するとよい。
かかる構成によれば、主フレームへの取付けボルトが貫通する貫通ボルト穴や、サブフレームの取付けボルトが締結するボルト穴が形成されるモータフレームを、分割式のステータをまとめて円周状に配置して圧入するアウターケースとして利用するため、アウターケースの外側にさらにモータフレームを配置するような二重構造とすることなく、簡単構造で軽量なモータフレームを構成することができる。
構造の簡素化による軽量化の結果、組付け作業の効率向上、さらに密閉形スクロール圧縮機の軽量化を達成することができる。
さらに、好ましく、前記モータのステータの巻線にアルミニウム電線が使用されるとよい。
かかる構成によれば、ステータの重量が軽量化されるため、組付け作業の効率向上がなされるとともに、アンモニア冷媒に対して耐食性が強いため、アンモニア冷媒を用いた密閉形スクロール圧縮機に適する。
次に、密閉形スクロール圧縮機の組立方法にかかる本発明は、密閉ケース内に固定スクロールと旋回スクロールとからなる圧縮機構部が主フレームの上方に設置され、該主フレームの下方にモータを備え、前記旋回スクロールと前記モータとを主軸によって連結するとともに、該主軸の上部が主軸受を介して前記主フレームに支持されて構成される密閉形スクロール圧縮機の組立方法において、前記ロータが永久磁石内蔵のロータであり、組付前に予め着磁し、前記ロータおよび前記主軸受が固定された前記主軸を前記主フレームに下方から嵌合し、前記モータを構成する分割式ステータを円筒形状のモータフレーム内に圧入し、前記モータフレームを前記主フレームの下面に前記主軸およびロータを垂直方向に維持する第一調心治具を介して下方からボルト固定し、前記主軸の下端を支持するサブフレームを前記モータフレームの下面に前記主軸およびロータを垂直方向に維持する第二調心治具を介して下方からボルト固定して前記圧縮機構部、主フレーム、モータフレーム、サブフレームを一体的に組付けることを特徴とする。
かかる発明によれば、前記モータフレームを前記主フレームに下方からボルトで締結すると共に前記サブフレームを前記モータフレームに下方からボルトで締結し、前記モータフレームおよびサブフレームを同一の方向から前記主フレームに締め付け可能にし、しかも主軸の取付けも同一方向であるため、これらモータフレーム、サブフレーム、主軸の主フレームへの組付け作業が同一方向からの作業になるため、作業効率が向上する。
さらに、ロータが既に着磁されているため、その着磁されたロータおよび主軸を正規の垂直方向位置に維持する第一調心治具および第二調心治具を用いてボルト締付けを行う場合に、同一方向からの作業ができるため、前記治具の設定や調整が容易になり、着磁ロータであっても、作業効率を低下することなく組付けることができる。
このように作業効率を低下させずに、着磁ロータを組付けることが出来るようになるため、組付け後に着磁するよりも安定した高磁力が得られるためモータの出力の向上および圧縮機の効率を高めることができる。
また、前記一体に組付けられた圧縮機構部、主フレーム、モータフレーム、サブフレームを前記密閉ケース内に嵌合して、該密閉ケースの外周より密閉ケースに溶接固定することを特徴とする。
かかる構成によれば、予め圧縮機構部、主フレーム、モータフレーム、サブフレームを一体に組付けるため、その後の密閉ケース内への組付け作業が容易になり、密閉形スクロール圧縮機の組立て作業効率が向上する。
また、一体組付け品を密閉ケースに圧入嵌合するだけではなく密閉ケースの外部からの溶接によって固定するため、確実に固定できる。
本発明によれば、主フレームに対してモータのステータが圧入されたモータフレームと、主軸の下端を支持するサブフレームとを、モータのロータが永久磁石を内蔵した、いわゆるIPMモータであって、組立て前に着磁した場合であっても、磁化による引付力による作業性の悪化や組立て精度の悪化を解消して、安定した組立て作業ができるようになるため、予め着磁したロータを用いることによってモータ性能および圧縮効率が向上するとともに、モータの冷媒ガスによる冷却や冷媒ガスに含まれる油が分離されて油槽に戻り易くなり、信頼性が高められた密閉形スクロール圧縮機を得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
なお、実施形態の説明で参照する図面は次の通りである。
図1は本発明にかかる密閉形スクロール圧縮機の実施形態を示す全体構成断面図であり、図2は図1の全体断面図のうちの上方の部分の拡大図である。図3(A)、図3(B)、は組立て順序を説明する説明図である。
図1、図2を参照して密閉形スクロール圧縮機の全体構成について説明する。図1に示すように、密閉形スクロール圧縮機1を構成する縦長の円筒形状の密閉ケース2は、湾曲形状の下ケース3と湾曲形状の上ケース5と円筒状の中ケース6とがそれぞれ溶接接合されて形成されている。
密閉ケース2内の上方寄りに、密閉ケース2内を上下に仕切るようにフレーム部材(主フレーム)7が中ケース6の内部に取付けられている。
そして、フレーム部材7の上方にはスクロール圧縮機構部(圧縮機構部)9が配置され、下方にはスクロール圧縮機構部9を構成する旋回スクロール11に旋回運動の回転力を与えるモータ13が配置されている。さらに、密閉ケース2の底部には潤滑油が収容されるようになっていて、底部に貯留された潤滑油を汲み上げる給油ポンプ15がモータ13の下方に配置されている。
図2に示すように、スクロール圧縮機構部9は、固定スクロール17と、この固定スクロール17の下方に配置された旋回スクロール11とによって構成されている。固定スクロール17は、円板状の端板19と、この端板19の一方の面の周縁部に突設された環状壁21と、この環状壁21で囲まれた部分に該環状壁21とほぼ等しい高さに突設された固定スクロール翼23と、端板19の略中央部に設けられた吐出口25と、端板19の周縁部に設けられた吸入口27とで構成されている。そして、環状壁21の延長部分がボルト29でフレーム部材7に固定されている。
一方、旋回スクロール11は、前記環状壁21より大きい外径を有して円板状の旋回スクロール11の端板31と、この端板31の一方の面に前記固定スクロール翼23と等しい高さに突設された旋回スクロール翼33と、他方の面の中央部には円筒形状の軸受ボス部35が突設されて構成されている。
また、旋回スクロール11の端板31に螺旋状に突設され上方向を向いた旋回スクロール翼33と、固定スクロール17の端板19に螺旋状に突設され下方向を向いた固定スクロール翼23とが噛合い、それぞれの壁の間に圧縮室37を形成している。
そして、固定スクロール17と旋回スクロール11との噛み合い状態を保持して旋回スクロール11を固定スクロール17に対して相対的に旋回運動させるために、旋回スクロール11の端板31とフレーム部材7との間にオルダム機構38が設けられている。
フレーム部材7には、旋回スクロール11の軸受ボス部35の軸心線に対して偏心した旋回空間39が上下方向に貫通して設けられており、この旋回空間39の下端部分にはモータ13の主軸41を回転自在に支持する主軸受43が設けられている。
主軸41の上端部には、主軸41の軸中心線と偏心した位置にクランク部45が形成され、該クランク部45が旋回スクロール11の軸受ボス部35に嵌入している。この軸受ボス部35がクランク部45の旋回軸受を形成している。
また、図1に示すように、主軸41の下端部には、給油ポンプ15が接続されていて、この給油ポンプ15は密閉ケースの底部に貯まっている潤滑油をパイプ47によって汲み上げて、主軸41の軸中心部を貫通して設けられた貫通油路49を介して前記クランク部45の上端から軸受ボス部35内に放出するようになっている。
前記モータ13は、複数の分割ステータ51がモータフレーム53の内周に沿って環状に配設された、いわゆる分割式のステータ51によって構成され、ロータ55の内部に永久磁石が埋め込まれるいわゆるIPMモータによって構成している。そして、ロータ55は、フレーム部材7に主軸41と共に組付ける前に着磁されている。
さらに、このモータ13の巻線は、アンモニア冷媒に対して耐食性が強く信頼性の高いアルミニウム電線によって形成されている。
なお、使用される圧縮ガスはアンモニア冷媒を用いており、吐出ガス温度の上昇を抑えるためにアンモニアの液冷媒を固定スクロール17の端板19に取付けられた液インジェクション配管57から圧縮室37内に噴射するようになっている。
また、主軸41に対して偏心したクランク部45の回転に伴うアンバランスを打ち消すために、主軸41には、上から順に上バランサ59、中バランサ61、下バランサ63の3つのバランサが取り付けられていて、上バランサ59は鉄製で、中バランサ61、下バランサ63はそれぞれ磁化して作業性を悪化させないようにステンレスの非磁性体材によって形成されている。
さらに、前記固定スクロール17の吸入口27には、吸入管65が上ケース5を貫通して設けられ、中ケース6にはケース内の高圧ガスを吐出する吐出管67が設けられている。
次に、前記スクロール圧縮機構部9による冷媒ガスの圧縮動作について説明する。
まず、モータ13に給電すると、主軸41が回転を開始する。そして、回転力が旋回スクロール11に伝えられる。
旋回スクロール11の軸受ボス部35は主軸41に対して、偏心して設けられクランク部45と嵌合しており、しかもオルダム機構38によって支持されているため、この旋回スクロール11は自転の伴わない旋回運動を行う。
従って、旋回スクロール11に植設された旋回スクロール翼33も旋回運動を行い、この旋回運動に伴って、旋回スクロール翼33と固定スクロール翼23との間に形成された圧縮室37が周期的に小さくなり、吸入管65を介して吸入されたガスが圧縮されて吐出口25から吐出されて、密閉ケース2内の上方に吐出されてからフレーム部材7の周囲に形成されたガス通路F(図2参照)を通って下方側に流れて、さらにモータフレーム53の周囲と中ケース6との間に形成されるガス通路G(図3A(i)(vii)参照)を通って密閉ケース2内のフレーム部材7の下方の空間内に高圧ガスが貯留され、吐出管67から外部へ排出される。
また、潤滑油の供給については、下ケース3の底部に収容された潤滑油を給油ポンプ15によって汲み上げて、貫通油路49を介してクランク部45の上端から軸受ボス部35の内部に放出して、クランク部45と軸受ボス部35との間に設けた軸受の摺動部を潤滑し、その後、軸受ボス部35の下方に形成された隙間85、さらにフレーム部材7に径方向に形成された横穴87から密閉ケース2内に排出され、その後モータフレーム53の周囲と中ケース6との間に形成されるガス通路G(図3A(i)(vii)参照)が、潤滑油ドレン通路として用いられて下方の油槽に戻される。
また、隙間85から流出した潤滑油の一部は上バランサ59の回転に伴う遠心力によって上バランサ59の縦壁に沿って上方に案内されて旋回空間39に噴霧状態で放出されて、旋回スクロール11の背面に当接する旋回シール部に供給されるようになっている。
以上のように構成された密閉形スクロール圧縮機1の組立て手順について、図3(A)、図3(B)、を参照して説明する。
まず、図3(A)(i)に示すように、鋼材によって形成された円筒状のモータフレーム53の内周にモータ13のステータ51を圧入または焼き嵌めして固定する。ステータ51は、分割式のステータであり、複数の分割ステータ51を円周状にまとめて配置してモータフレーム53の内周に圧入または焼き嵌めして固定する。
このモータフレーム53の外径は、円筒状の中ケース6の内径と同等の大きさを有し、中ケース6内に挿入されて固定される大きさに設定されている。
また、図(i)の最下段に示す図面は、ステータ51およびモータフレーム53が組み付けられた状態の下方視図であり、該図面に示すようにモータフレーム53の下端面には、モータフレーム53の側壁を貫通する貫通ボルト穴71と、サブフレーム73の固定用のボルト穴75とがそれぞれ円周上に均等に4箇所設けられている。さらに、モータフレーム53の外周にはガス通路Gまたは潤滑油ドレン通路を形成する凹部が形成されている。
モータフレーム53を、複数の分割ステータ51をまとめて円周状に配置して圧入するアウターケースとして利用するため、アウターケースの外側にさらにモータフレームを配置するような二重構造とすることなく、簡単構造で軽量なモータフレームを構成することができ、構造の簡素化による軽量化の結果、組付け作業の効率向上が図れる。
次に、図3(A)(ii)について説明する。
前記のモータフレーム53へのステータ51を圧入する手順とは別に、主軸41に、上バランサ59、中バランサ61、下バランサ63、主軸受43、さらにロータ55を取付けて一体化したものを、フレーム部材7の下面に形成された軸受嵌合穴に主軸受43を下方から取り付ける。
この作業で、これら上バランサ59、中バランサ61、下バランサ63、ロータ55を予め主軸41と共に固定する。
次に、図3(A)(iii)について説明する。
フレーム部材7には、主軸41およびその主軸41に固定されている上バランサ59、中バランサ61、下バランサ63、さらにロータ55が取付けられている状態である。その状態に対して、ステータ51がすでに圧入された前記モータフレーム53を下方からモータフレーム用の貫通ボルトM77によって固定する。この際、モータリード線(不図示)の取り出し口は2本の貫通ボルトM77の間に配置する。
また、モータフレーム53の上端部はフレーム部材7の支柱8の下端部とインロー嵌合して位置決めされるようになっている。
このモータフレーム53の固定の際に、ロータ55が既に磁化されているため、モータフレーム53に固定されているステータ51に引付くのを防止して、主軸41およびロータ55を垂直状態に維持して、取付け作業の容易化と取付け精度の向上のために、第一調心治具79がセットされる。
第一調心治具79は、一方(上端)が開放し他方(下端)が有底の円筒形状からなり、フレーム部材7が内周に嵌り合う内径を有している。また第一調心治具79は、非磁性体のステンレス製で形成されている。
有底部の円周方向には前記モータフレーム用の貫通ボルトM77を下方から締め付けるためのボルト用穴81が、4箇所設けられ、また、中央部分には主軸41の位置決め用の支柱83が貫通してスライド可能なように中心穴85が設けられ、さらにロータ55とステータ51とのエアギャップにロータ接触防止シート87を挿入するシート挿入穴89が周方向に間隔を隔てて複数個所設けられている。
次に、図3(A)(iv)について説明する。
第一調心治具79を上方にスライドして、支柱83を外すとともに、主軸41を中心穴85に導入する。モータフレーム53をフレーム部材7の底面に接触させて、ロータ接触防止シート87をロータ55とステータ51とのエアギャップに挿入する。そして、貫通ボルトM77を締め込む。該ボルトM77の締め込み後、第一調心治具79を下方に抜いて取り外す。
次に、図3(A)(v)について説明する。
サブフレーム73をモータフレーム53の下面に当接して第二調心治具(ロータ調心機構)91によって、主軸41を垂直状態に維持しつつ貫通ボルトM77とはおよそ周方向に位置をずらして(好ましくは45°周方向にずらして)サブフレーム用のボルトS93で下方から締め付ける。
このサブフレーム73は、中心部に設けられたサブ軸受95で主軸41の下端部を支持し外周部がモータフレーム53の下端面に接合される構造になっている。
第二調心治具91は、(v)図のA部分を拡大した(v')図に示すように、サブフレーム73とモータフレーム53との接合部に形成されたインロー嵌合部からなり、凹部97に挿入する凸部99にテーパ部101を形成している。ボルトS93にて締め付け後にロータ接触防止シート87を取外す。
なお、凸部99の幅と凹部97の幅との間には、ロータ55とステータ51とのエアギャップ以上の隙間が調整隙間として確保されている。
接合部分の凹部97に挿入する凸部99にテーパ部101を形成して第二調心治具91を形成しているので、特別な治具を設置することなくボルトS93で締め付けるだけで調心を簡単に行なうことができる。
次に、図3(B)(vi)について説明する。
以上のように一体に組付けられた圧縮機構部9、フレーム部材7、モータフレーム53、サブフレーム73を密閉ケース2の中ケース6内に上方より挿入して嵌合する。
このとき、フレーム部材7の外径と、モータフレーム53の外径とが、ほぼ中ケース6の内径と同径となっているため、確実に中ケース6内に挿入される。
予め圧縮機構部9、フレーム部材7、モータフレーム53、サブフレーム73を一体に組付けるため、その後の密閉ケース2内への組付け作業が容易になり、組立て作業効率が向上する。
また、モータ13のステータ51の巻線にアルミニウム電線が使用されるため、ステータの重量が軽量化されことから、前記密閉ケース2内への組付け作業が容易になり作業効率の向上がなされるとともに、アンモニア冷媒に対して耐食性が強いため、耐久性においても適するものである。
次に、図3(B)(vii)について説明する。
中ケース6内に嵌合された、フレーム部材7、モータフレーム53のそれぞれ側面に対して、中ケース6の側面の外側から栓溶接103を行って、中ケース6に固定する。
中ケース6の外部からの溶接によって固定するため、圧入嵌合するだけの固定に比べて確実に固定できる。
また、図(vii)の下段に示す図面は、中ケース6内にフレーム部材7、モータフレーム53、サブフレーム73が組み付けられた状態の下方視図である。
次に、図3(B)(viii)について説明する。
中ケース6に対して、上ケース5、下ケース3を取付けて密閉ケース2内への組付けを完了する。
この際、フレーム部材7に設けた貫通ボルトM77用の穴を設けた4箇所の支柱8の間に納まるように、密閉ケースに取り付けたモータ端子110(図1参照)を配置し、またそのモータ端子110のおよそ反対側にはフレーム部材7の外壁にガス通路F(図2参照)が設けられ、さらにはそれらモータ端子110とガス通路Fとの間に吐出管67(図1参照)を配置する。
以上のように、本実施形態によれば、モータフレーム53をフレーム部材7に下方から貫通ボルトM77で締結すると共に、サブフレーム73をモータフレーム53に下方からボルトS93で締結し、モータフレーム53およびサブフレーム73を別々のボルトM77、S93によって同一の方向からフレーム部材に固定可能にしたため、さらにフレーム部材7に対する主軸41の取付け方向も同一であるため、組付け作業が同一方向からの作業になるため、作業効率が向上する。
しかも、ロータ55が既に着磁されているため、その着磁されたロータ55および主軸41を正規の垂直方向位置に維持する第一調心治具79、第二調心治具91を用いての締付けを行う場合に、同一方向からの作業となるため、これら治具の設定や調整が容易になる。
また、作業効率を低下させずに、着磁ロータを組付けることが出来るようになるため、組付け前の着磁によって、組付け後に着磁するよりも安定した高磁力が得られるようになり、モータの出力の向上および圧縮機の効率を高めることができる。
さらには、圧縮効率の向上とともに、モータの冷媒ガスによる冷却や冷媒ガスに含まれる油が分離されて油槽に戻り易くなり、信頼性が高められる。
本発明によれば、主フレームに対してモータのステータが圧入されたモータフレームと、主軸の下端を支持するサブフレームとを、モータのロータが永久磁石を内蔵した、いわゆるIPMモータであって、組立て前に着磁した場合であっても、磁化による引付力による作業性の悪化や組立て精度の悪化を解消して、安定した組立て作業ができるとともに、予め着磁したロータを用いることによってモータ性能を向上して圧縮効率の向上がなされる密閉形スクロール圧縮機を得ることができるので、密閉形スクロール圧縮機への適用に際して有益である。
本発明にかかる密閉形スクロール圧縮機の実施形態を示す全体構成断面図である。 図1の全体断面図のうちの上方の部分の拡大図である。 組立て順序を説明する説明図である。 組立て順序を説明する説明図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。
符号の説明
1 密閉形スクロール圧縮機
2 密閉ケース
3 下ケース
5 上ケース
6 中ケース
7 フレーム部材(主フレーム)
9 スクロール圧縮機構部(圧縮機構部)
13 モータ
41 主軸
43 主軸受
51 ステータ
53 モータフレーム
55 ロータ
73 サブフレーム
79 第一調心治具
91 第二調心治具(ロータ調心機構)
M77 貫通ボルト
S93 ボルト

Claims (5)

  1. 密閉ケース内に固定スクロールと旋回スクロールとからなる圧縮機構部が主フレームの上方に設置され、該主フレームの下方にモータを備え、前記旋回スクロールと前記モータとを主軸によって連結するとともに、該主軸の上部が主軸受を介して前記主フレームに支持されて構成される密閉形スクロール圧縮機において、
    前記モータの着磁ロータが固定されるとともに前記主フレームに下方から取付けられる前記主軸と、前記モータのステータが内周に圧入されるとともに外周が前記密閉ケース内に嵌合される円筒状のモータフレームと、中心部に設けられたサブ軸受で前記主軸の下端部を支持し外周部が前記モータフレームの下端面に接合されるサブフレームとを備え、前記モータフレームを前記主フレームに下方からボルトで締結すると共に前記サブフレームを前記モータフレームに下方からボルトで締結し、前記モータフレームおよびサブフレームを別々のボルトによって同一の方向からボルト締付け可能に構成し、
    前記サブフレームを前記モータフレームの下端面にボルト接合する際に、ボルトの締め付けに伴って前記主軸およびロータの位置が前記主軸の軸心線に対して垂直方向に調整されるロータ調心機構を備え、
    前記ロータ調心機構は前記サブフレームと前記モータフレームとの接合部に形成されたインロー嵌合部からなり、凹部に挿入する凸部にテーパ部を形成してなり、
    前記凸部の幅と前記凹部の幅との間には、前記着磁ロータと前記ステータとのエアギャップ以上の隙間が調整隙間として確保されている
    ことを特徴とすると密閉形スクロール圧縮機。
  2. 前記モータのステータが分割式のステータであり、該分割式のステータを複数まとめて前記モータフレームの内周に円周状に配置したことを特徴とする請求項1項記載の密閉形スクロール圧縮機。
  3. 前記モータのステータの巻線にアルミニウム電線が使用されていることを特徴とする請求項1項記載の密閉形スクロール圧縮機。
  4. 密閉ケース内に固定スクロールと旋回スクロールとからなる圧縮機構部が主フレームの上方に設置され、該主フレームの下方にモータを備え、前記旋回スクロールと前記モータとを主軸によって連結するとともに、該主軸の上部が主軸受を介して前記主フレームに支持されて構成される密閉形スクロール圧縮機の組立方法において、
    前記ロータが永久磁石内蔵のロータであり、組付前に予め着磁し、
    前記ロータおよび前記主軸受が固定された前記主軸を前記主フレームに下方から嵌合し、
    前記モータを構成する分割式ステータを円筒形状のモータフレーム内に圧入し、
    前記モータフレームを前記主フレームの下面に前記主軸およびロータを垂直方向に維持する第一調心治具を介して下方からボルト固定し、
    前記主軸の下端を支持するサブフレームを前記モータフレームの下面に前記主軸およびロータを垂直方向に維持する第二調心治具を介して下方からボルト固定して前記圧縮機構部、主フレーム、モータフレーム、サブフレームを一体的に組付けることを特徴とする密閉形スクロール圧縮機の組立方法。
  5. 前記一体に組付けられた圧縮機構部、主フレーム、モータフレーム、サブフレームを前記密閉ケース内に嵌合して、該密閉ケースの外周より密閉ケースに溶接固定することを特徴とする請求項4記載の密閉形スクロール圧縮機の組立方法。
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