JPH04234595A - 冷凍用圧縮機 - Google Patents
冷凍用圧縮機Info
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Abstract
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Description
転中に回転するモータ回転子を取巻く領域内の潤滑油の
油面を低めさせる被いを設けてある冷凍用圧縮機に、関
するものである。
ないし底部分中に油溜まりを設け、この油溜まりから潤
滑油を潤滑を必要とする種々の部分にポンプ給送するた
めに該油溜まり中に駆動軸を突入させてあるものとされ
ている。また潤滑油はしばしば、各種構成要素から熱を
除去するためにも利用されている。ハウジングの全体と
しての高さを減らしつつ可動部分の適切な潤滑及び/ま
たは冷却を得るように油溜まり内に十分な量の潤滑油を
収容するため、油面をモータ回転子の下端より上方に位
置させることが必要とされる場合がある。しかし冷媒ガ
スと比較して油が高粘性のものであるから回転子の回転
による引きずりが生じ、粘性抗力による動力消費量の増
大を招く。この問題は、回転子の下端に釣合い重りを取
付けて設けるスクロール式圧縮機では一層甚だしくなる
。
溜まり内の油面よりも上方に突出するカップ状の被いが
開示されており、この被いは駆動軸に密嵌合して回転子
の下端部を取囲むように配置されていて、起動時に回転
子の初期回転により被い内の領域の油面を低めると共に
、同領域中への戻り油流れを大きく制限するものとされ
ている。このため油の引きずりによる回転子への抗力と
それよりするモータの動力消費量の増大が、大幅に減ら
される。一実施例では被い上に回転阻止用の突起が設け
られ、他の実施例では被いが駆動軸と共に、該被いに加
わる潤滑油の引きずり抗力からして駆動軸の回転速度よ
りも実質的に小さな回転速度ではあるも、自由に回転で
きることとされている。この何れの実施例によってもモ
ータの動力消費量が大幅に減らされ、その結果として圧
縮機の運転効率が有意義に改善される。
に加わる油の粘性抗力を実質的に無くすことによりモー
タの動力消費量を大きく減らしはするが、同時にモータ
固定子の端部巻線を横切る向きで循環する油の量も減少
させる。いくつかの用途においては上述の高い運転効率
といった利点を、固定子端部巻線を冷却するために該巻
線を横切る向きの油流れを実質的に維持しつつ達成する
ことが、望ましい。この発明はこれを達成する新規な被
い手段を備えた冷凍用圧縮機を、提供しようとするもの
である。
と共に自由に回転できるものとされている改良された被
いを、提供するものである。この改良された被いはモー
タ回転子の下端に近接させて配置される、ほぼ平坦な円
形のフランジ部を備えており、このフランジ部は回転す
る回転子及び/または釣合い重りの領域に対する油の戻
り流れを減少ないし制限するように働くのと同時になお
かつ、同領域への或る程度の油流れを可能として固定子
端部巻線付近を横切る向きの油流れを増すこととする。 実際に本被いは、圧縮機の全体としての運転効率に対し
実質上何ら影響を及ぼすことなしに固定子端部巻線の冷
却効果を高めるものであることを、見出している。
参照して行なう以下の説明から明瞭に理解される。
0を示してあり、外殻12は上端にキャップ14を、下
端に基台部16を、それぞれ溶着してあるものとされ、
基台部16には複数の据付け脚(図示せず)を一体形成
してある。キャップ14には通例の吐出弁(図示せず)
を内部に有する冷媒吐出管接手18を設けてある。外殻
12に取付けられている他の主な構成要素としてはキャ
ップ14と同一の点で外殻12に外周端を溶着してある
横向きの仕切り壁22、外殻12に対し適宣の方法で固
定してある主軸受箱24、及び放射方向の外向きに張出
す複数の脚部のそれぞれを外殻12に対し適宜の方法で
固定してある下部軸受箱26がある。横断面形状がほぼ
正方形状であるが角部を円弧状に面取りしてあるモータ
固定子28を、外殻12中に圧嵌めして設けてある。こ
の固定子28の面取り角部間の平坦面は該固定子28と
外殻12間に、外殻12内の頂部から底部への潤滑油の
流れを促進する通路を附与する。
駆動軸ないしクランク軸30を、主軸受箱24中の軸受
34及び下部軸受箱26中の第2の軸受36に回転可能
に支承させてある。クランク軸30はその下端部中に比
較的大径の同心の穴38を有し、この穴38は、放射方
向の外向きに傾斜させてクランク軸上端にまでかけて穿
設されているより小径の穴ないし通路40に対し連通さ
せてある。穴38内には撹拌器42を配設してある。外
殻12内の下部は、回転子46の下端とほぼ等しいか或
はそれより若干高いレベルにまで潤滑油を満たしてある
油溜まり43に形成されており、穴38は、クランク軸
30内で通路40中へ潤滑油を汲上げ最終的には潤滑を
必要とする圧縮機の種々の部分の全てに潤滑油を供給す
ることとするポンプとして働く。
定子28中を貫通している巻線44、及びクランク軸3
0上に圧嵌めされていると共に上下の釣合い重り48,
50を有する前記回転子46を含む電動モータによって
、回転駆動される。
け面53を形成してあり、このスラスト受け面53上に
、上面側に通常の螺旋翼56を有する旋回スクロール部
材54が配置されている。このスクロール部材54の下
面から平軸受58を内部に有する円筒状のハブを下方向
きに突出させてあり、このハブ中に穴62を有する駆動
ブッシュ60を回転可能に配設して、穴62中にクラン
クピン32を嵌合してある。クランクピン32は穴62
の内周面の一部に形成してある平坦面と係合する平坦面
(以上、図示せず)を外面上に有し、これによって本願
出願人の所有に係る米国特許NO.4,877,382
に示されているような放射方向で融通性を有する駆動機
構が提供されている。オルダム接手63も、旋回スクロ
ール部材54の回転運動を阻止するために該スクロール
部材54と軸受箱24間に配置し、これらのスクロール
部材54と軸受箱24に取付けて設けられている。
64を、翼66を旋回スクロール部材54の翼56と噛
合せるように配置して設けてある。この非旋回スクロー
ル部材64は中心に配置の吐出通路75を有し、この吐
出通路75は上端開放の凹溝77と連通させてあって、
凹溝77が、キャップ14と仕切り壁22とにより区画
形成された吐出消音室79と連通している。非旋回スク
ロール部材64には環状凹溝81も形成してあり、この
環状凹溝81内にはシール機構83を配設してある。凹
溝77,81とシール機構83は翼56,66により圧
縮された加圧流体を受入れる軸線方向附勢用の2つの室
を形成し、同室内の加圧流体によって非旋回スクロール
部材64に対し軸線方向下方向きの附勢力が及ぼされる
こととして、それぞれの翼56,66の翼先を対向する
端板面に対し密封係合させるように附勢している。非旋
回スクロール部材64は、軸受箱24に支持させるもの
とされている。
(クランク軸)30上で支持して設けてある。図2−5
に示すようにこの釣合い重り被い84は、軸線方向に長
い略円筒状の主体部88の上端付近から放射方向の外向
きに延出する略円形のフランジ部86を備えている。主
体部88は軸線方向で貫通する穴89を有し、この穴8
9に軸30を挿通してある。主体部88の下方部分は軸
線方向に沿う複数個のスロット90により、交互かつ等
間隔おきに配置の複数個宛の舌片92とフィンガー片9
4に分断されていて、このうち複数個の舌片92の各々
は複数個のフィンガー片94の各々よりも周方向での幅
を大とされている。各舌片92からほぼ放射方向の外向
きに張出してフランジ部86にまで延びた補強フランジ
96を、フランジ部86と舌片92との両者を支え補強
するために設けてある。各フィンガー片94はその下端
に、放射方向の内向きに突出して穴89中に突入する比
較的短い凸縁部98を有する。これらの凸縁部98は回
転子46と下部軸受箱26間で駆動軸30の外面に形成
してある環状溝100に支承され、釣合い重り被い84
を軸線方向で支持し位置決めするものとされている。
から例えば射出成形等で、一体物に製作するのが好まし
い。この被い84は励起せしめられるモータ巻線に対し
近接位置していることからして比較的高い絶縁耐力を有
する素材から成るものであるのが望ましいが、ポリマー
材以外の他の素材も利用できると信じられる。図示のよ
うに穴89は軸30との間に若干の間隙を附与する寸法
のものに形成されており、また凸縁部98も類似して環
状溝100にルーズに支承される寸法のものとされてい
る。フィンガー片94が有する弾性からして釣合い重り
被い84はクランク軸30上に、該軸30の下端から滑
らせて外挿し凸縁部98が環状溝100中へと弾発して
入り込むようにすることのみで、位置拘束して設置でき
る。環状溝100はその位置を、釣合い重り被い84の
フランジ部86が回転子46及びそれに関連させた釣合
い重り50の下端に対し近接位置するが該下端と間隔を
おくように、設定して設けるのが好ましい。またフラン
ジ部86の半径は、該フランジ部86が釣合い重り50
及び/または回転子46の外端をのり越える位置まで延
出するが固定子28の巻線44の下端部と間隔をおくよ
うに、設定するのが好ましい。主体部88の軸線方向長
さは、フランジ部86が傾動或はぐらつきを起こすこと
なく適当に支持されることとなるように、設定してある
。
回転子46及び釣合い重り50の回転により、運転初期
に、被い84と回転子46間の領域内の油が固定子巻線
44を横切って放射方向の外向きに投げ出され、これに
よって同領域の油面が部分的に低められる。被い84が
軸30と共に回転可能であることからして該被い84の
回転運動も上記領域からの油放出を援けるが、この被い
84の回転はその下方側の油の粘性抗力と軸30に対す
る被い84の緩嵌合とに基づいて、軸30の回転速度よ
りも実質的に低い速度のものとなる点に留意すべきであ
る。油が固定子巻線44を横切って投げ出されるにつれ
油溜まり43内の油の送出し圧力により油が、被い84
の外端縁周りで上方向きに流動せしめられ、その油が次
いで固定子巻線44を横切って放射方向の外向きに強制
移動せしめられる。このようにしてほぼ連続した油流れ
が巻線44を横切る向きで得られ該巻線44の冷却が促
進される。しかしながら回転子46と釣合い重り50の
下端部が回転する領域内への油流れが被い84のフラン
ジ部86により制限されることからして、回転子46及
び釣合い重り50に加わる粘性抗力は大きく減らされる
。実際に釣合い重り被い84を使用してみて、前述した
米国特許NO.4,895,496に開示の釣合い重り
被いと対比し、全体としてみた圧縮機効率を実質的に何
ら低下させることなく固定子端部巻線44の実質的によ
り大きな冷却を達成できることを、見出している。釣合
い重り被い84をスクロール式の冷凍用圧縮機に設けた
具体例について説明して来たが、この発明に係る釣合い
重り被いは他の形式の圧縮機においても同様に利用可能
である点に、留意すべきである。
いを設けてあるスクロール式圧縮機を示す一部欠截縦断
面図で、縦断面は駆動軸の回転軸線を含む鉛直面にほぼ
沿う。
発明に係る被いの駆動軸に対する組付け関係を示してい
る。
5線に沿う。
油溜まり 46 回転子 50 釣合い重り 54 旋回スクロール部材 64 非旋回スクロール部材84
釣合い重り被い 86 フランジ部 88 主体部 89 穴 90 スロット 92 舌片 94 フインガー片 96 補強フランジ 98 凸縁部 100 環状溝
Claims (8)
- 【請求項1】 冷凍用圧縮機であって、外殻、この外
殻内の底部に配置され潤滑油を貯蓄する油溜まり、上記
外殻内に設置された圧縮装置、この圧縮装置を駆動する
ために上記外殻内に設置してあるモータであって、端部
巻線を有する固定子と上記圧縮装置に対し連動連結され
た駆動軸に固定してある回転子とを備え、上記回転子の
下端を非運転時における上記油溜まりの油面位置よりも
下方に位置させてあり、また上記駆動軸を上記回転子の
下端位置よりも下方に延出させてあって回転子よりも下
方の位置で該駆動軸の外面に溝を設けてあるモータ、及
び上記駆動軸上で支持してある被い手段、を備えており
、上記被い手段が、軸線方向に長い、ほぼ円筒状の主体
部、この主体部からほぼ放射方向の外向きに延出するフ
ランジ部、及び周方向で間欠配置された、複数個の軸線
方向に沿う弾性フインガー片であってそのそれぞれが、
上記した駆動軸の溝に支承されて被い手段を位置拘束す
る放射法構内向きの凸縁部を有するフィンガー片を、上
記主体部に形成するフィンガー片形成手段、を備えてい
て、圧縮機の運転中に該被い手段により回転中の上記回
転子の下端部への油流れを制限すると共に上記端部巻線
を横切る向きの油流れを促進して該巻線の冷却を得るよ
うに構成してなる冷凍用圧縮機。 - 【請求項2】 前記主体部により前記フランジ部を堅
固に支持させるための、複数個の軸線方向に沿う舌片を
、前記フィンガー片間に配置して設けてある請求項1の
冷凍用圧縮機。 - 【請求項3】 前記フランジ部と前記舌片との間に、
これらのフランジ部及び舌片を支える補強フランジを設
けてある請求項2の冷凍用圧縮機。 - 【請求項4】 前記フィンガー片形成手段が、前記主
体部に設けられ前記フィンガー片と前記舌片とを形成す
る、周方向で間欠配置された複数個のスロットを備えて
いる請求項3の冷凍用圧縮機。 - 【請求項5】 前記スロットを、前記フランジ部から
前記主体部の下端にまでかけて設けてある請求項4の冷
凍用圧縮機。 - 【請求項6】 前記フランジ部を、前記主体部の両端
間の中間位置に配置してある請求項1の冷凍用圧縮機。 - 【請求項7】 前記した駆動軸の溝を、前記フランジ
部が軸線方向でみて前記回転子の下端と近接すると共に
間隔をあけた位置をとるように、配置して設けてある請
求項1の冷凍用圧縮機。 - 【請求項8】 前記した駆動軸の溝を、環状のものに
形成してある請求項1の冷凍用圧縮機。
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