JP6450913B1 - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
【課題】装置全体の複雑化を抑止しつつ圧縮率が向上されたスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】本発明のスクロール圧縮機は、圧縮機本体側に固定された固定スクロール21と、固定スクロール21に対して旋回可能に配置された可動スクロール20と、固定スクロール21と可動スクロール20との間隙として形成される圧縮空間43と、可動スクロール20に駆動力を与えるシャフト18と、シャフト18に取り付けられたファン17と、ケーシング31と、を具備する。また、本発明では、ファン17は、シャフト18と共に回転することで、ケーシング31の内部に導入された流体を、圧縮空間に導入する。【選択図】図2A scroll compressor having an improved compression ratio while suppressing complication of the entire apparatus is provided. A scroll compressor according to the present invention includes a fixed scroll 21 fixed to the compressor main body side, a movable scroll 20 disposed so as to be rotatable with respect to the fixed scroll 21, a fixed scroll 21, and a movable scroll 20. A compression space 43 formed as a gap, a shaft 18 for applying a driving force to the movable scroll 20, a fan 17 attached to the shaft 18, and a casing 31. In the present invention, the fan 17 rotates together with the shaft 18 to introduce the fluid introduced into the casing 31 into the compression space. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、流体の圧縮率を高めることが出来るスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to a scroll compressor capable of increasing a fluid compression rate.
一般的なスクロール圧縮機は、スクロール本体に固定スクロールが固定され、この固定スクロールに対して可動スクロールが旋回可能に組み合わされている。スクロール圧縮機を運転すると、旋回中心を回転軸にして可動スクロールが旋回することで、スクロール圧縮機の周辺部から、固定スクロールと可動スクロールとの間に導入された流体は、両者の間で圧縮されながら、中心部に向かって移動する。中心部に達した流体は、圧縮された状態で系外に供給される。このような構成のスクロール圧縮機は例えば特許文献1に記載されている。 In a general scroll compressor, a fixed scroll is fixed to a scroll body, and a movable scroll is combined with the fixed scroll so as to be capable of turning. When the scroll compressor is operated, the movable scroll turns around the turning center as a rotation axis, so that the fluid introduced between the fixed scroll and the movable scroll from the periphery of the scroll compressor is compressed between the two. While moving, it moves toward the center. The fluid that has reached the center is supplied outside the system in a compressed state. A scroll compressor having such a configuration is described in Patent Document 1, for example.
しかしながら、上記した一般的な構成を有するスクロール圧縮機では、それほど加圧されていない状態の流体を、可動スクロールと固定スクロールとの間の空間に導入するため、高い圧縮率を得ることが簡単でない課題があった。 However, in the scroll compressor having the above-described general configuration, it is not easy to obtain a high compression ratio because a fluid that is not so pressurized is introduced into the space between the movable scroll and the fixed scroll. There was a problem.
また、その圧縮率を高めるべく、スクロール圧縮機の前段部分に流体を圧縮する圧縮機を介装すると、圧縮機で加圧した流体をスクロール圧縮機に供給できることから、高い圧縮率を得ることは出来る。しかしながら、新たに別体の圧縮機が必要になることから、装置全体の複雑化および高コスト化を招く課題が存在する。 In addition, if a compressor for compressing fluid is interposed in the front part of the scroll compressor in order to increase the compression ratio, the fluid pressurized by the compressor can be supplied to the scroll compressor, so that a high compression ratio can be obtained. I can do it. However, since a separate compressor is newly required, there is a problem that leads to an increase in complexity and cost of the entire apparatus.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置全体の複雑化を抑止しつつ圧縮率が向上されたスクロール圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor having an improved compression ratio while suppressing complication of the entire apparatus.
本発明のスクロール圧縮機は、蒸気圧縮冷凍サイクルで用いられる冷媒を圧縮する圧縮機であり、圧縮機本体側に固定された固定スクロールと、前記固定スクロールに対して旋回可能に配置された可動スクロールと、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの間に形成される圧縮空間と、前記可動スクロールに駆動力を与えるシャフトと、前記シャフトに取り付けられた軸流ファンと、前記シャフトを回転するモータと、ケーシングと、前記ケーシングに開口した取入口と、前記モータの軸方向側方に形成された空間である導入空間と、前記固定スクロールおよび前記可動スクロールと前記軸流ファンとの間で前記ケーシングの内部空間を区画する内部ハウジングと、前記内部ハウジングに形成されて前記冷媒が流通する流通口と、前記モータと前記内部ハウジングとの間に形成された空間である流通空間と、を具備し、前記軸流ファンは、前記シャフトと共に回転することで、前記ケーシングの内部に導入された前記冷媒を、前記圧縮空間に導入し、前記固定スクロール、前記可動スクロール、前記圧縮空間、前記シャフト、前記モータおよび前記軸流ファンは、前記ケーシングに内蔵され、前記冷媒の流れに沿って、上流側から、前記取入口、前記導入空間、前記モータ、前記軸流ファン、前記流通空間、前記内部ハウジングおよび前記圧縮空間が配設され、前記導入空間に区画壁を隔てて収納空間が隣接され、前記収納空間に電力変換回路が配置され、前記ケーシングの内側側面と、前記モータの外側側面との間に、前記冷媒が流通する間隙が形成され、前記取入口の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されることなく前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、前記取入口の他の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されて前記電力変換回路を冷却し、前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、前記軸流ファンが回転することにより、前記冷媒は、前記取入口および前記モータを経由して前記流通空間に導入され、前記流通空間まで移動した前記冷媒は、前記軸流ファンにより、前記流通口を経由して前記圧縮空間に導入されることを特徴とする。
A scroll compressor according to the present invention is a compressor that compresses a refrigerant used in a vapor compression refrigeration cycle, a fixed scroll fixed to the compressor body side, and a movable scroll arranged to be rotatable with respect to the fixed scroll. A compression space formed between the fixed scroll and the movable scroll, a shaft for applying a driving force to the movable scroll, an axial fan attached to the shaft, a motor for rotating the shaft, A casing, an intake opening that opens in the casing , an introduction space that is a space formed on an axial side of the motor, and the interior of the casing between the fixed scroll, the movable scroll, and the axial fan. An internal housing that divides a space, a circulation port that is formed in the internal housing and through which the refrigerant flows, and Comprises a chromatography data and a flow space is formed a space between the inner housing, the axial flow fan, by rotating together with the shaft, the refrigerant introduced into the interior of the casing, The fixed scroll, the movable scroll, the compression space, the shaft, the motor, and the axial fan introduced into the compression space are built in the casing, and from the upstream side along the flow of the refrigerant, An intake port, the introduction space, the motor, the axial fan, the flow space, the inner housing, and the compression space are disposed, and a storage space is adjacent to the introduction space with a partition wall therebetween, A power conversion circuit is disposed, and a gap through which the refrigerant flows is formed between the inner side surface of the casing and the outer side surface of the motor. The refrigerant introduced from is cooled in the motor via the gap without being introduced into the introduction space, introduced into the compression space, and introduced from another part of the intake port. The refrigerant is introduced into the introduction space, cools the power conversion circuit, cools the motor via the gap, is introduced into the compression space, and the axial fan is rotated, whereby the refrigerant Is introduced into the circulation space via the intake port and the motor, and the refrigerant that has moved to the circulation space is introduced into the compression space via the circulation port by the axial fan. It is characterized by.
また、スクロール圧縮機では、前記流通口は、円形状を呈する前記内部ハウジングの円周方向に沿って細長く形成されることを特徴とする。 In the scroll compressor, the flow port is formed to be elongated along a circumferential direction of the circular inner housing.
また、スクロール圧縮機では、前記流体が前記ケーシングの内部に導入される取入口は、一部が前記モータの半径方向側方に配置され、他の一部が前記モータの軸方向側方に形成された導入空間の半径方向側方に配置され、前記導入空間に、前記モータに供給される電力を変換する電力変換回路が組み込まれた基板が隣接されることを特徴とする。 Further, in the scroll compressor, a part of the intake port through which the fluid is introduced into the casing is disposed on the radial direction side of the motor, and the other part is formed on the axial direction side of the motor. The substrate is disposed on the side of the introduced space in the radial direction, and a substrate in which a power conversion circuit for converting power supplied to the motor is incorporated is adjacent to the introduced space.
また、スクロール圧縮機では、前記ケーシングは、その内側側面を部分的に半径方向内側に突出させた当接部を有し、前記当接部は、前記モータの外側側面に当接し、前記当接部が形成されていない前記ケーシングの前記内側側面と、前記モータの前記外側側面との間に、前記流体が流通する間隙が形成されることを特徴とする。 Further, in the scroll compressor, the casing has a contact portion in which an inner side surface thereof partially protrudes radially inward, and the contact portion contacts the outer side surface of the motor, and the contact A gap through which the fluid flows is formed between the inner side surface of the casing where no part is formed and the outer side surface of the motor.
また、スクロール圧縮機では、前記当接部は、第1当接部と、前記第1当接部よりも突出高さが低い第2当接部と、を有し、前記第1当接部と前記第2当接部との間に形成される段差部が、前記モータの固定子の端面に接触することで、前記固定子の軸方向に於ける位置が固定され、前記第2当接部が前記固定子の前記外側側面に接触することで、前記固定子の半径方向に於ける位置が固定されることを特徴とする。 In the scroll compressor, the contact portion includes a first contact portion and a second contact portion whose projection height is lower than that of the first contact portion, and the first contact portion. And a step formed between the second contact portion and the end surface of the stator of the motor, the position in the axial direction of the stator is fixed, and the second contact The position of the stator in the radial direction is fixed by the portion contacting the outer side surface of the stator.
本発明のスクロール圧縮機は、蒸気圧縮冷凍サイクルで用いられる冷媒を圧縮する圧縮機であり、圧縮機本体側に固定された固定スクロールと、前記固定スクロールに対して旋回可能に配置された可動スクロールと、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの間に形成される圧縮空間と、前記可動スクロールに駆動力を与えるシャフトと、前記シャフトに取り付けられた軸流ファンと、前記シャフトを回転するモータと、ケーシングと、前記ケーシングに開口した取入口と、前記モータの軸方向側方に形成された空間である導入空間と、前記固定スクロールおよび前記可動スクロールと前記軸流ファンとの間で前記ケーシングの内部空間を区画する内部ハウジングと、前記内部ハウジングに形成されて前記冷媒が流通する流通口と、前記モータと前記内部ハウジングとの間に形成された空間である流通空間と、を具備し、前記軸流ファンは、前記シャフトと共に回転することで、前記ケーシングの内部に導入された前記冷媒を、前記圧縮空間に導入し、前記固定スクロール、前記可動スクロール、前記圧縮空間、前記シャフト、前記モータおよび前記軸流ファンは、前記ケーシングに内蔵され、前記冷媒の流れに沿って、上流側から、前記取入口、前記導入空間、前記モータ、前記軸流ファン、前記流通空間、前記内部ハウジングおよび前記圧縮空間が配設され、前記導入空間に区画壁を隔てて収納空間が隣接され、前記収納空間に電力変換回路が配置され、前記ケーシングの内側側面と、前記モータの外側側面との間に、前記冷媒が流通する間隙が形成され、前記取入口の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されることなく前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、前記取入口の他の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されて前記電力変換回路を冷却し、前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、前記軸流ファンが回転することにより、前記冷媒は、前記取入口および前記モータを経由して前記流通空間に導入され、前記流通空間まで移動した前記冷媒は、前記軸流ファンにより、前記流通口を経由して前記圧縮空間に導入されることを特徴とする。従って、流体を圧縮するべくスクロール圧縮機を運転すると、ケーシングの内部でファンにより送風された冷媒が圧縮空間に導入されるので、圧縮空間に於ける流体の圧縮率を向上することができる。また、流体を圧縮室に導入するファンは、可動スクロールに駆動力を与えるシャフトにより回転するため、ファンを備えることによる部品点数の増加は抑止されている。
A scroll compressor according to the present invention is a compressor that compresses a refrigerant used in a vapor compression refrigeration cycle, a fixed scroll fixed to the compressor body side, and a movable scroll arranged to be rotatable with respect to the fixed scroll. A compression space formed between the fixed scroll and the movable scroll, a shaft for applying a driving force to the movable scroll, an axial fan attached to the shaft, a motor for rotating the shaft, A casing, an intake opening that opens in the casing , an introduction space that is a space formed on an axial side of the motor, and the interior of the casing between the fixed scroll, the movable scroll, and the axial fan. An internal housing that divides a space, a circulation port that is formed in the internal housing and through which the refrigerant flows, and Comprises a chromatography data and a flow space is formed a space between the inner housing, the axial flow fan, by rotating together with the shaft, the refrigerant introduced into the interior of the casing, The fixed scroll, the movable scroll, the compression space, the shaft, the motor, and the axial fan introduced into the compression space are built in the casing, and from the upstream side along the flow of the refrigerant, An intake port, the introduction space, the motor, the axial fan, the flow space, the inner housing, and the compression space are disposed, and a storage space is adjacent to the introduction space with a partition wall therebetween, A power conversion circuit is disposed, and a gap through which the refrigerant flows is formed between the inner side surface of the casing and the outer side surface of the motor. The refrigerant introduced from is cooled in the motor via the gap without being introduced into the introduction space, introduced into the compression space, and introduced from another part of the intake port. The refrigerant is introduced into the introduction space, cools the power conversion circuit, cools the motor via the gap, is introduced into the compression space, and the axial fan is rotated, whereby the refrigerant Is introduced into the circulation space via the intake port and the motor, and the refrigerant that has moved to the circulation space is introduced into the compression space via the circulation port by the axial fan. It is characterized by. Accordingly, when the scroll compressor is operated to compress the fluid, the refrigerant blown by the fan inside the casing is introduced into the compression space, so that the compressibility of the fluid in the compression space can be improved. Further, since the fan that introduces the fluid into the compression chamber is rotated by a shaft that applies a driving force to the movable scroll, an increase in the number of parts by providing the fan is suppressed.
また、スクロール圧縮機では、前記流通口は、円形状を呈する前記内部ハウジングの円周方向に沿って細長く形成されることを特徴とする。従って、係る形状とすることで、半径方向外側に、大きな面積の流通口を形成することができる。 In the scroll compressor, the flow port is formed to be elongated along a circumferential direction of the circular inner housing. Therefore, by setting it as such a shape, a large-area distribution port can be formed on the radially outer side.
また、スクロール圧縮機では、前記流体が前記ケーシングの内部に導入される取入口は、一部が前記モータの半径方向側方に配置され、他の一部が前記モータの軸方向側方に形成された導入空間の半径方向側方に配置され、前記導入空間に、前記モータに供給される電力を変換する電力変換回路が組み込まれた基板が隣接されることを特徴とする。従って、取入口の一部から流入する冷媒でモータを冷却することができる。また、取入口の他の一部から導入空間に導入された冷媒で、導入空間に隣接された電力変換回路を冷却することができる。 Further, in the scroll compressor, a part of the intake port through which the fluid is introduced into the casing is disposed on the radial direction side of the motor, and the other part is formed on the axial direction side of the motor. The substrate is disposed on the side of the introduced space in the radial direction, and a substrate in which a power conversion circuit for converting power supplied to the motor is incorporated is adjacent to the introduced space. Therefore, the motor can be cooled by the refrigerant flowing from a part of the intake port. Moreover, the power conversion circuit adjacent to the introduction space can be cooled with the refrigerant introduced into the introduction space from another part of the intake port.
また、スクロール圧縮機では、前記ケーシングは、その内側側面を部分的に半径方向内側に突出させた当接部を有し、前記当接部は、前記モータの外側側面に当接し、前記当接部が形成されていない前記ケーシングの前記内側側面と、前記モータの前記外側側面との間に、前記流体が流通する間隙が形成されることを特徴とする。従って、モータの外側側面とケーシングの内側側面との間に冷媒を流通させることで、スクロール圧縮機を運転する際に、モータを効率的に冷却することができる。 Further, in the scroll compressor, the casing has a contact portion in which an inner side surface thereof partially protrudes radially inward, and the contact portion contacts the outer side surface of the motor, and the contact A gap through which the fluid flows is formed between the inner side surface of the casing where no part is formed and the outer side surface of the motor. Therefore, by circulating the refrigerant between the outer side surface of the motor and the inner side surface of the casing, the motor can be efficiently cooled when the scroll compressor is operated.
また、スクロール圧縮機では、前記当接部は、第1当接部と、前記第1当接部よりも突出高さが低い第2当接部と、を有し、前記第1当接部と前記第2当接部との間に形成される段差部が、前記モータの固定子の端面に接触することで、前記固定子の軸方向に於ける位置が固定され、前記第2当接部が前記固定子の前記外側側面に接触することで、前記固定子の半径方向に於ける位置が固定されることを特徴とする。従って、ケーシングの内部で固定子を正確な位置に固定することができる。 In the scroll compressor, the contact portion includes a first contact portion and a second contact portion whose projection height is lower than that of the first contact portion, and the first contact portion. And a step formed between the second contact portion and the end surface of the stator of the motor, the position in the axial direction of the stator is fixed, and the second contact The position of the stator in the radial direction is fixed by the portion contacting the outer side surface of the stator. Therefore, the stator can be fixed at an accurate position inside the casing.
以下、図を参照して本形態のスクロール圧縮機10およびその製造方法を説明する。以下の説明では、同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の説明では、上下前後左右の各方向を適宜用いるが、前方とはスクロール圧縮機10の内部における流体の流れの上流側を示し、後方とは前方の反対側であり、左右とはスクロール圧縮機10を前方から見た場合の左右を示している。
Hereinafter, the
図1を参照して、本実施の形態に係るスクロール圧縮機10の構成を説明する。図1(A)はスクロール圧縮機10の全容を示す斜視図であり、図1(B)はスクロール圧縮機10を前方から見た側面図であり、図1(C)は図1(B)のC−C線に於ける断面図である。
With reference to FIG. 1, the structure of the
図1(A)および図1(B)を参照して、スクロール圧縮機10では、ケーシング31の内部に、スクロール圧縮機10として機能する各部材が収納されている。また、図1(C)に示すように、ケーシング31は、前方から、フロントケーシング12、前方ケーシング部11、後方ケーシング部29およびリアケース22から成り、各部材を収容する。前方ケーシング部11および後方ケーシング部29で、略円筒状の胴体部が形成されている。フロントケーシング12が前方ケーシング部11の前方開口を塞ぐ。フロントケーシング12は、ビス等の締結手段により、前方ケーシング部11の前方部分に締結される。また、リアケース22が後方ケーシング部29の後方開口を塞ぐ。リアケース22は、ビス等の締結手段により、後方ケーシング部29の後方部分に締結される。スクロール圧縮機10を構成する各部材は、ステンレスまたはアルミニウム等の金属材料から構成されている。
With reference to FIG. 1A and FIG. 1B, in the
図1(C)を参照して、ケーシング31の内部には、前方側から、インバータ基板15、モータ16、内部ハウジング19、ファン17、可動スクロール20および固定スクロール21が配置されている。尚、固定スクロール21の略中心部を貫通することで吐出口24が形成されており、吐出口24は後方から弁体25で覆われている。内部ハウジング19と可動スクロール20との間で冷媒が圧縮されると、その圧力で弁体25が開状態となる。
Referring to FIG. 1C, an
スクロール圧縮機10の機能は、内蔵されたモータ16の駆動力で可動スクロール20を旋回することで、取入口13から導入された冷媒(流体)を圧縮し、圧縮された冷媒を排気口14から外部に排出することにある。取入口13からは、ここでは図示しない蒸発器を経た冷媒が導入される。スクロール圧縮機10は、ここでは図示しない凝縮器、膨張手段および蒸発器と冷媒配管を介して接続され、蒸気圧縮冷凍サイクルを構成している。この蒸気圧縮冷凍サイクルは、例えば、車両の室内の冷房または暖房を行う冷暖房装置として用いられる。
The function of the
図2を参照して、本実施形態に係るスクロール圧縮機10の構成を詳述する。図2では、スクロール圧縮機10を構成する各部材を前後方向に分解して示している。また、スクロール圧縮機10の中心線27を一点鎖線で示している。
With reference to FIG. 2, the structure of the
前方ケーシング部11の前端部分に形成された収納空間33には、インバータ基板15が形成されている。インバータ基板15は、円形に形成された基板の表面に、導電路および回路素子からなるインバータが組み込まれている。このインバータは、例えば、入力された商用交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、この直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ回路とから構成されている。インバータ基板15は、上記したモータ16に交流電力を供給する。スクロール圧縮機10の運転時に於いてインバータ基板15は発熱するが、後述するように、ケーシング31に導入される冷媒の一部を、インバータ基板15の近傍を流通させることで、インバータ基板15を冷却している。このようにすることで、インバータ基板15の過熱を抑制し、インバータ回路を安定的に動作させることができる。
An
前方ケーシング部11の前方端部側には、区画壁32が一体的に形成されており、前方ケーシング部11の内部空間は、区画壁32により、前方側と後方側に区画されている。区画壁32の前方側は収納空間33とされており、この収納空間33に上記したインバータ基板15が収納される。
A
前方ケーシング部11の側方部を部分的に開口し、その開口部を筒状に側方に突出させることで、取入口13が形成されている。
The
前方ケーシング部11の内部に、略円柱状の外形を有するモータ16が収納されている。後述するように、前方ケーシング部11の内側側面と、モータ16の外側側面との間には、冷媒の流通を許容する間隙が形成される。
A
シャフト18は、略円柱状の鋼棒であり、その前方部分はモータ16の内部に挿入されている。モータ16の駆動力によりシャフト18は回転する。
The
ファン17にはシャフト18が挿通している。ファン17は、シャフト18と共に回転する。ファン17は、回転することで半径方向外側に向かって送風する遠心ファンでも良いし、回転することで後方に向かって送風する軸流ファンでも良い。
A
内部ハウジング19は、ケーシング31の内部空間を前後に仕切る壁状部材である。内部ハウジング19の中央部に形成された孔部をシャフト18が貫通している。内部ハウジング19の中央部付近を前方に向かって略円柱状に突出させた収納部40に、シャフト18の回転運動により可動スクロール20を旋回させる旋回機構23が収納されている。内部ハウジング19は、後方ケーシング部26の前端部分に固定される。また、内部ハウジング19を部分的に開口することで、内部ハウジング19の前方側空間と後方側空間とを連通させ、冷媒を流通させる連通口28が形成されている。連通口28の具体的形状は後述する。
The
可動スクロール20は、内部ハウジング19の後方側に配置され、上記した旋回機構23により旋回するスクロールである。
The
固定スクロール21は、ネジ等の締結手段を介して後方ケーシング部29に締結されている。可動スクロール20が固定スクロール21に対して旋回することで、可動スクロール20と固定スクロール21との間に形成される圧縮空間43(図1(C))で冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒は、固定スクロール21の中央部に形成された図示しない孔部から後方に排出される。
The fixed
リアケース22は、固定スクロール21を後方から被覆する。リアケース22は、ボルト等の締結手段を介して、挿通する固定スクロール21と共に、後方ケーシング部29に締結される。リアケース22の側方には、ケーシング31の内部空間と外部とを連通する排気口14が形成されている。排気口14は略円筒状に側方に突出している。固定スクロール21に対して可動スクロール20が旋回することで圧縮された圧縮冷媒は、排気口14を経由して外部に放出される。排気口14から排出された冷媒は、ここでは図示しない凝縮器に送られる。
The
ここで、再び図1(C)を参照して、上記した構成を有するスクロール圧縮機10の動作を説明する。先ず、インバータ基板15に組み込まれたインバータ回路が、外部の電源から供給された電力を、所定の周波数の交流電力に変換する。モータ16は、この交流電力が供給されることで、所定方向に所定速度で回転する。モータ16はシャフト18を回転させる。シャフト18の回転に伴い、ファン17も回転することで送風する。
Here, with reference to FIG. 1C again, the operation of the
ファン17が回転すると、取入口13から取り入れられた冷媒の一部は導入空間30に導入される。ここで、取入口13を左方から見た場合、取入口13の後方部分はモータ16と重畳する位置に配設され、取入口13の前方部分はモータ16の前端よりも前方に配設される。即ち、取入口13の前方部分は、モータ16の前方に形成された導入空間30の左方に形成されている。
When the
取入口13の後方部分から、ケーシング31の内部に導入された冷媒は、導入空間30には導入されず、後方に向かって進行し、モータ16の外側側面と前方ケーシング部11の内側側面の間の間隙を経由し、モータ16の後方に形成された流通空間35に至る。冷媒がモータ16の外側側面と前方ケーシング部11の内側側面の間隙を流通することで、冷媒によりモータ16が冷却される。よって、高速で回転するモータ16が過熱状態となることが防止される。
The refrigerant introduced into the inside of the
一方、取入口13の前方部分から、ケーシング31の内部に導入された冷媒は、モータ16の前方に形成された導入空間30に導入される。導入空間30の前方には区画壁32が形成されており、区画壁32の前方には、インバータ基板15が収納される収納空間33が形成されている。よって、導入空間30に冷媒が導入されると、冷媒により区画壁32を介して収納空間33が冷却され、この結果、収納空間33に内蔵されているインバータ基板15が冷却される。よって、大電流を変換することでインバータ基板15からは大量の熱エネルギが生じるが、区画壁32および導入空間30を介して冷媒でインバータ基板15を冷却することで、インバータ基板15が過熱することを防止し、インバータ基板15に組み込まれたインバータ回路で電力を効率的に変換することができる。導入空間30でインバータ基板15を冷却した冷媒は、モータ16の下方部分と、前方ケーシング部11の内側側面の下方部分との間隙を通過し、上記と同様に、流通空間35に流入する。ここで、図1(C)では、インバータ基板15は、収納空間33の内部に於いて前方側に配置されているが、インバータ基板15を、収納空間33の後方側に配置し、区画壁32の全面に当接するようにしても良い。
On the other hand, the refrigerant introduced into the
モータ16と前方ケーシング部11との間隙を後方に向かって通過した冷媒は、流通空間35に移動した後に、シャフト18と共に回転するファン17により後方に向かって送風される。その後、冷媒は、内部ハウジング19に形成された連通口28を経由して、可動スクロール20と固定スクロール21との間に形成される圧縮空間43に導入される。本形態では、このように、高速で回転するファン17により後方に向かって冷媒を送風し、この冷媒を圧縮空間43に導入しているので、所謂過給状態を作り出すことができる。よって、圧縮空間43では、圧縮した状態で導入される冷媒を、更に圧縮することになり、スクロール圧縮機10全体としての圧縮率を向上することができる。また、過給のためのファン17は既存のシャフト18により回転されるため、ファン17を回転させる専用部材が不要になり、部品点数の増加や構造の複雑化が抑止されている。
The refrigerant that has passed through the gap between the
その後、旋回機構23がシャフト18の回転運動を旋回運動に変換することで、可動スクロール20が旋回し、この結果、冷媒は圧縮されつつ中央部に移動する。その後、充分に圧縮された冷媒は、弁体25が解放された吐出口24から排出空間34に移動し、排気口14を経由して外部に排出される。
Thereafter, the
図3を参照して、内部ハウジング19は前面視で略円形を呈しており、内部ハウジング19を部分的に開口することで、連通口28が形成されている。ここでは、内部ハウジング19の外周部付近に2つの連通口28が形成されている。ここでは連通口28にハッチングを付している。
Referring to FIG. 3, the
連通口28は、内部ハウジング19の半径方向外側に形成されている。このようにすることで、図1に示す可動スクロール20の半径方向外部分に、連通口28を介して冷媒を供給することができる。
The
更に、連通口28は、対称的な位置および形状を呈している。具体的には、連通口28は、内部ハウジング19の中心点41に対して、点対称な位置に配置されている。ここでは、連通口28は、上端および下端に配置されているが、他の点対称な位置に配置されても良い。このようにすることで、冷媒が導入空間30から流通空間35に流通する際に、モータ16の略全周に渡って冷媒を流通させることができ、モータ16を効率的に冷却することができる。
Further, the
更に、連通口28は、内部ハウジング19の中心点41に対して、点対称な形状を呈している。また、連通口28は、円周方向に沿って細長く形成されている。このようにすることで、可動スクロール20の周辺部に均等に冷媒を供給することができる。ここで、連通口28の個数は2つ以外でも良く、例えば、3以上の連通口28を対称的に形成することもできる。
Further, the
図4を参照して、前方ケーシング部11とモータ16との関連構成を説明する。この図は、前方ケーシング部11とモータ16の断面を部分的に示している。
With reference to FIG. 4, the related structure of the
モータ16は、シャフト18と共に回転する回転子36と、回転子36の周囲に円周状に配置された固定子37と、から構成されている。例えば、回転子36の縁部付近には永久磁石が配置され、固定子37には電気磁石が配置され、固定子37の電気磁石にインバータ基板15から電流を供給することで、回転子36がシャフト18と共に回転する。
The
また、モータ16は、前方ケーシング部11に内蔵されている。前方ケーシング部11の内壁を半径方向内側に向かって部分的に突出させることで当接部38が形成されている。当接部38の断面形状は、円周方向の長さが半径方向よりも長い略矩形形状である。当接部38は、前方ケーシング部11の円周方向に沿って略等間隔に複数が形成されている。また、当接部38は、モータ16の前端から後端に至るまで形成される。
Further, the
当接部38の半径方向内側端面は、平坦面または外側に向かって窪む湾曲面を呈している。当接部38の半径方向内側端面が、モータ16の固定子37の半径方向外側側面に当接することで、前方ケーシング部11の内部に於けるモータ16の位置を固定している。
The radially inner end surface of the
上記のように、前方ケーシング部11の内側側面に形成された当接部38でモータ16を固定することで、前方ケーシング部11の内側側面とモータ16の外側側面との間に間隙42を形成することができる。間隙42は、モータ16の前端から後端に至るまで形成される。スクロール圧縮機10の運転状況下では、間隙42を冷媒が流通する。よって、間隙42を流通する冷媒によりモータ16が冷却され、モータ16が過熱されることを防止することができる。
As described above, the
図5を参照して、前方ケーシング部11と固定子37との関連構成を説明する。図5(A)は前方ケーシング部11および固定子37を示す斜視図であり、図5(B)は前方ケーシング部11の内側側面に形成される当接部38を示す拡大斜視図である。
With reference to FIG. 5, the related structure of the
図5(A)を参照して、上記したモータ16を構成する固定子37は、前方ケーシング部11の内面を半径方向内側に向かって隆起させた当接部38の内面に接触している。ここで、当接部38(後述する第2当接部45)が形成された部分の前方ケーシング部11の内径は、固定子37の該当する部分の外径よりも小さく形成されている。これは、固定子37を強固に固定するべく大きな締め代を確保するためである。よって、前方ケーシング部11の内部に固定子37を挿入する際には、所謂焼き嵌めを行う。具体的には、前方ケーシング部11を例えば200℃程度に高温に加熱することで、前方ケーシング部11を熱膨張させ、当接部38(後述する第2当接部45)が形成された部分の前方ケーシング部11の内径を、固定子37の外形よりも大きくする。この状態で、前方ケーシング部11に固定子37を挿入する。その後、前方ケーシング部11を常温まで冷却すると、前方ケーシング部11が熱収縮し、前方ケーシング部11の当接部38が、固定子37の外面に強固に当接する。これにより、前方ケーシング部11の内部に於ける固定子37の位置が正確に且つ強固に固定される。
With reference to FIG. 5 (A), the
図5(B)を参照して、当接部38は、前方部分を形成する第1当接部44と、後方部分を形成する第2当接部45とから構成されている。第1当接部44が前方ケーシング部11の内面から半径方向内側に向かって隆起する高さは、第2当接部45が前方ケーシング部11の内面から半径方向内側に向かって隆起する高さよりも、高い。よって、第1当接部44の後端と、第2当接部45の前端との間には、段差部47が形成される。第2当接部45の内側側面が、上記した固定子37の外面に接触することで、固定子37の半径方向に於ける位置が固定される。また、固定子37の前端部が、段差部47に当接することで、前後方向に於いて固定子37の位置が規定される。よって、当接部38が形成されていない領域では、前方ケーシング部11の内面と固定子37の外面との間には、上記した間隙42が形成される。半径方向に於ける間隙42の長さは、第2当接部45の突出高さと同等である。上記を換言すると、第1当接部44はモータ16を軸方向に沿って固定する。第2当接部45はモータ16を軸方向に沿って固定する。
With reference to FIG. 5 (B), the
第1当接部44の後端と第2当接部45の前端との間には、凹状部46が形成されている。凹状部46は、円周方向に於いて、当接部38の一端から他端まで連続して形成されている。凹状部46が形成された部分の当接部38の突出高さは、第2当接部45よりも低い。凹状部46を形成することで、固定子37を焼き嵌めする工程をスムーズにすることができる。
A recessed
以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was shown, this invention is not limited to the said embodiment.
10 スクロール圧縮機
11 前方ケーシング部
12 フロントケーシング
13 取入口
14 排気口
15 インバータ基板
16 モータ
17 ファン
18 シャフト
19 内部ハウジング
20 可動スクロール
21 固定スクロール
22 リアケース
23 旋回機構
24 吐出口
25 弁体
26 後方ケーシング部
27 中心線
28 連通口
29 後方ケーシング部
30 導入空間
31 ケーシング
32 区画壁
33 収納空間
34 排出空間
35 流通空間
36 回転子
37 固定子
38 当接部
40 収納部
41 中心点
42 間隙
43 圧縮空間
44 第1当接部
45 第2当接部
46 凹状部
47 段差部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
圧縮機本体側に固定された固定スクロールと、前記固定スクロールに対して旋回可能に配置された可動スクロールと、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの間に形成される圧縮空間と、前記可動スクロールに駆動力を与えるシャフトと、前記シャフトに取り付けられた軸流ファンと、前記シャフトを回転するモータと、ケーシングと、前記ケーシングに開口した取入口と、前記モータの軸方向側方に形成された空間である導入空間と、前記固定スクロールおよび前記可動スクロールと前記軸流ファンとの間で前記ケーシングの内部空間を区画する内部ハウジングと、前記内部ハウジングに形成されて前記冷媒が流通する流通口と、前記モータと前記内部ハウジングとの間に形成された空間である流通空間と、を具備し、
前記軸流ファンは、前記シャフトと共に回転することで、前記ケーシングの内部に導入された前記冷媒を、前記圧縮空間に導入し、
前記固定スクロール、前記可動スクロール、前記圧縮空間、前記シャフト、前記モータおよび前記軸流ファンは、前記ケーシングに内蔵され、
前記冷媒の流れに沿って、上流側から、前記取入口、前記導入空間、前記モータ、前記軸流ファン、前記流通空間、前記内部ハウジングおよび前記圧縮空間が配設され、
前記導入空間に区画壁を隔てて収納空間が隣接され、前記収納空間に電力変換回路が配置され、
前記ケーシングの内側側面と、前記モータの外側側面との間に、前記冷媒が流通する間隙が形成され、
前記取入口の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されることなく前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、
前記取入口の他の一部から導入された前記冷媒は、前記導入空間に導入されて前記電力変換回路を冷却し、前記間隙を経由して前記モータを冷却した後に、前記圧縮空間に導入され、
前記軸流ファンが回転することにより、前記冷媒は、前記取入口および前記モータを経由して前記流通空間に導入され、
前記流通空間まで移動した前記冷媒は、前記軸流ファンにより、前記流通口を経由して前記圧縮空間に導入されることを特徴とするスクロール圧縮機。 A compressor that compresses refrigerant used in a vapor compression refrigeration cycle;
A fixed scroll fixed to the compressor main body side, a movable scroll arranged to be rotatable with respect to the fixed scroll, a compression space formed between the fixed scroll and the movable scroll, and the movable scroll A shaft for providing a driving force, an axial fan attached to the shaft, a motor for rotating the shaft, a casing, an intake opening opened in the casing, and a space formed on the axial side of the motor. An internal space that divides the internal space of the casing between the fixed scroll and the movable scroll and the axial fan, and a circulation port that is formed in the internal housing and through which the refrigerant flows. A circulation space that is a space formed between the motor and the inner housing ,
The axial fan rotates together with the shaft to introduce the refrigerant introduced into the casing into the compression space ,
The fixed scroll, the movable scroll, the compression space, the shaft, the motor, and the axial fan are built in the casing,
Along the refrigerant flow, from the upstream side, the inlet, the introduction space, the motor, the axial fan, the flow space, the inner housing, and the compression space are disposed,
A storage space is adjacent to the introduction space across a partition wall, and a power conversion circuit is disposed in the storage space,
A gap through which the refrigerant flows is formed between the inner side surface of the casing and the outer side surface of the motor,
The refrigerant introduced from a part of the intake port is introduced into the compression space after cooling the motor via the gap without being introduced into the introduction space,
The refrigerant introduced from the other part of the intake port is introduced into the introduction space, cools the power conversion circuit, cools the motor via the gap, and is then introduced into the compression space. ,
When the axial fan rotates, the refrigerant is introduced into the circulation space via the intake port and the motor,
The scroll compressor , wherein the refrigerant moved to the circulation space is introduced into the compression space by the axial fan through the circulation port .
前記当接部は、前記モータの前記外側側面に当接し、
前記当接部が形成されていない前記ケーシングの前記内側側面と、前記モータの前記外側側面との間に、前記冷媒が流通する前記間隙が形成されることを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The casing has an abutting portion in which an inner side surface thereof partially protrudes radially inward,
The contact portion comes into contact with the outer side surface of the motor,
And the inner side surface of the casing in which the not abutting portion is formed, between the outer side surface of the motor, according to claim 1, wherein the refrigerant, characterized in that the gap flows is formed Scroll compressor.
前記第1当接部と前記第2当接部との間に形成される段差部が、前記モータの固定子の端面に接触することで、前記固定子の軸方向に於ける位置が固定され、
前記第2当接部が前記固定子の前記外側側面に接触することで、前記固定子の半径方向に於ける位置が固定されることを特徴とする請求項4に記載のスクロール圧縮機。
The contact portion includes a first contact portion and a second contact portion having a projecting height lower than that of the first contact portion.
The position in the axial direction of the stator is fixed by the stepped portion formed between the first contact portion and the second contact portion contacting the end surface of the stator of the motor. ,
5. The scroll compressor according to claim 4 , wherein a position of the stator in a radial direction is fixed by the second contact portion coming into contact with the outer side surface of the stator.
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