JP5838319B2 - スクロール圧縮装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、駆動軸のスラスト面での摺動ロスを低減するスクロール圧縮装置を提供することを目的とする。
図1において、1は内部高圧となるスクロール圧縮装置を示し、この圧縮機1は、冷媒が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続されて、冷媒を圧縮するものである。この圧縮機1は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング3を有する。
このケーシング3は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部であるケーシング本体5と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上キャップ7と、ケーシング本体5の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の下キャップ9とで圧力容器に構成されており、その内部は空洞とされている。ケーシング3の外周面には、ターミナルカバー52が設けられ、このターミナルカバー52の内部には、後述のステータ37に電源を供給する電源供給端子53が備えられる。
ステータ37は、環状のスペーサリング38によってケーシング3の内壁面に支持される。スペーサリング38はケーシング3の内壁面に焼き嵌めによって固定され、ステータ37はスペーサリング38の内壁面に焼き嵌めによって固定される。スペーサリング38の上端面は、ステータ37の上端面よりも下方に設けられる。
さらに、駆動軸15には、メインフレーム21の下側に、カウンタウェイト部(上バランサ)63が設けられ、ロータ39の下部には、下バランサ77が設けられている。駆動軸15は、これらの上バランサ63、及び、下バランサ77によって揺動スクロール25や偏心軸部15A等と動的バランスを取っている。
駆動モータ13を駆動すると、ステータ37に対してロータ39が回転し、それによって駆動軸15が回転する。駆動軸15が回転すると、スクロール圧縮機構11の揺動スクロール25が固定スクロール23に対して自転せずに公転のみ行う。このことにより、低圧の冷媒が吸入管31を通して圧縮室35の周縁側から圧縮室35に吸引され、この冷媒は圧縮室35の容積変化に伴って圧縮される。そして、この圧縮された冷媒は、高圧となって圧縮室35から吐出弁75を通って吐出空間29に吐出され、メインフレーム21及び固定スクロール23の各外周に設けた縦溝71を介して、メインフレーム21の下方の高圧空間27に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体5に設けた吐出管33を介してケーシング3外に吐出される。ケーシング3外に吐出された冷媒は、図示を省略した冷媒回路を循環した後、再度吸入管31を通して圧縮機1に吸入されて圧縮され、このような冷媒の循環が繰り返される。
ベアリングプレート8には、ベアリングプレート8の下側から、スラストプレート6がねじ6Aでねじ止めされて取り付けられている。スラストプレート6には、ベアリングプレート8のボス部8Aよりも小径の孔6Bが形成され、この孔6Bを介して、オイルピックアップ45が駆動軸15に挿入される。駆動軸15の下端は、スラストプレート6と接する面であるスラスト面6Cの上に載置された状態で、スラストプレート6に支持される。
駆動モータ13のロータ39の軸方向の中心位置は、図2に示すように、ステータ37の軸方向の中心位置よりも下側に位置されている。ロータ39中心位置は、ステータ37中心位置より、0.2mm〜2.0mmの範囲D1で下側に位置しており、ロータ39中心位置は、ステータ37中心位置より0.5mm下側に位置されていることが最も望ましい。この範囲D1は、駆動モータ13が安定して回転駆動しているときも、駆動軸15がスラスト面6Cから浮かばない、即ち、ロータ39に作用する上向きの力に比べて駆動軸組部16の自重が大きくなるように設定される。また、駆動軸15の下端は、スラストプレート6のスラスト面6Cに当接している。
この状態で、駆動モータ13を駆動し、スクロール圧縮装置1を運転させると、運転中には、ロータ39の中心位置がステータ37の中心位置とが一致する(合わせる)力が作用するため、ロータ39に上向きの力が作用する。ステータ37は、スペーサリング38によってケーシング3に支持されているため、ロータ39、ステータ37の各中心位置を合わせる力が作用しても、移動することなく支持される。これによって、駆動モータ13の駆動軸15、及び、駆動軸15に一体に取り付けられたロータ39、上バランサ63、下バランサ77等を含む駆動軸組部16の自重がスラスト面6Cにかかるのを防ぐことができ、スラスト面6Cでの摺動ロスを低減させることができる。
3 ケーシング
6 スラストプレート
6C スラスト面
8 ベアリングプレート
11 スクロール圧縮機構
13 駆動モータ(DC駆動モータ)
15 駆動軸
21 メインフレーム
37 ステータ
38 スペーサリング
39 ロータ
Claims (6)
- ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、
前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータのステータが直接的または間接的に前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータのロータに前記駆動軸が連結され、当該駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記駆動軸の下端が前記ベアリングプレートに設けたスラストプレートで支持され、
前記ロータ中心位置を、前記駆動モータの起動時に前記ロータが上方へジャンプしない範囲で前記ステータ中心位置よりも下側に位置させ、前記範囲を0.2mm〜2.0mmの範囲としたことを特徴とするスクロール圧縮装置。 - 前記駆動モータの起動時に前記ロータが上方へジャンプしない範囲で前記ロータ中心位置を前記ステータ中心位置よりも下側に位置させたことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮装置。
- 運転中に前記ロータ中心位置が前記ステータ中心位置と一致し前記ロータに上向きの力が作用することを特徴とする請求項1または2に記載のスクロール圧縮装置。
- 前記ロータの着磁時に前記ステータの巻線に印加する電圧で前記ロータが着磁できる範囲で前記ロータ中心位置を前記ステータ中心位置よりも下側に位置させたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
- 前記駆動モータのステータがスペーサリングにより前記ケーシングに支持されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
- 前記駆動モータは、インバータ制御されるDCモータであることを特徴とする請求項1ないし5いずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
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