JPS61112795A - 密閉形スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は冷凍機、空気調和機および冷蔵庫用などに用い
られる冷媒圧縮機あるいは空気圧縮機、ヘリウム用圧縮
機として用いられる密閉形の給油式スクロール圧縮機に
係り、特に密閉容器内に油分離機構を備えた密閉形スク
ロール圧縮機に関するものである。

〔発明の背景〕

密閉形スクロール圧縮機において、ガスに含まれる油を
分離するものとしては、例えば特開昭５９−７７９８号
公報に開示された油分離方式がある。しかし、この方式
では油分離効嘉として限界があり、また吐出ガスの流量
が増大した時（吸入圧力の高い運転条件）や起動時の油
上りｔを低く抑えることが離しい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、密閉容器内の油を幼名よく分離して油
分離幼名の向上を図れると共に、油上り量の低減を図れ
る密閉形スクロール圧縮機を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため本発明は、電動機室と対面する
密閉容器側壁に、ガスの流れ方向を変更する衝突板を設
け、かつ吐出管の入口部に、デミスタを内蔵する油分離
エレメントを設けたことを特徴とする。即ち、本発明は
、ガスを前記衝突板に衝突させることによってガス中に
含まれる大部分の油の分離作用（第１没前分離）を行い
、次いで前記ガスを前記油分離エレメントへ流入させる
こと７でガス中に含まれる機りの油の分離作用（第２畔
油分離）を行って、高い油分離動部を得るものである。

また１本発明では、吐出管の位置を衝突板の位置よりも
高い位置に設定し、かつ該吐出管を衝突板に対して１８
０度の方向、即ち反対方向に配置することによって、ガ
スの流れに上昇流を起こさせられると共に、ガス流路が
長くなるので、密閉容器内でのガス流速を最小に抑える
ことができ、油上り量の低減を図ることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図に基づい
て説明する。

第１図は本発明による密閉形スクロール圧縮機の縦断面
図、第２図は８ｇ１図における下部電動機でのガスと油
の流れ状況を示す横断面図、第８図は第１図における油
分離エレメントの斜視図を示している。第１図において
、密閉容器１内の上方に圧縮接部２が、下方に電動機部
８が収納されている。そして、密閉容器１内は上部室１
＆と電動機室１１：ｌとに区画されている。

圧縮機部２は固定スクロール部材５と旋回スクロール部
材６を互に噛合せて圧縮室（密閉９間）９を形成してい
る。固定スクロール部材５は、円板状の鏡板５ａと、こ
れに直立しインポリウド曲線あるいはこれに近似の曲線
に形成されたラップ５ｂとからなり、その中心部に吐出
口１０、外周部に吸入ロアを備えている。旋回スクロー
ル部材６は円板状の鏡板６ａと、これに直立し、固定ス
クロールのラップと同一形状に形成されたラップ６ｂと
、鏡板の反ラツプ面に形成されたボス６Ｃとからなって
いる。フレーム１１は中央部に軸受部を形成し、この軸
受部に回私軸１４が支承され、回転軸先端の偏心軸１４
ａは、上記ボス６Ｃに旋回運動が可能なように挿入され
ている。またフレーム１１には固定スクロール部材５が
複埜本のボルトによって固定され、旋回スクロール部材
６はオルダムリングおよびオルダムキーよりなるオルダ
ム機［１２によってフレーム１１に支承され、旋回スク
ロール部材６は固定スクロール部材５に対して、自転し
ないで旋回運動をするように形成されている。回転軸１
４には下部に電動機軸１４）を一体に連設置％亀動機部
８を直結している。固定スクロール部材５の吸入ロアに
は密閉容器１を貫通して垂直方向の吸入管１７が接続さ
れ、吐出口１０が開口している上部室１ａは通路１８ａ
、Ｉｇｂνよび通路ガイド３１を介して上部電動機室１
ｂと連通している。この上部電動機室１ｂは電動機ステ
ータ８Ｉ！Ｌと密閉容器１側壁との間の通路５７１を介
して下部電動機室ＩＣに連通している。また上部電動機
室１１３は密閉容器１ｔ−貫通する吐出管１９に連通し
ている。なお、吸入゛ｕ１７と固定スクロール５との間
には高圧部と低圧部とをシールするＯリング３２を設け
ている。逆止弁部８８は、スプリング８８℃とスプリン
グ８８ｂを押える弁座８８１）から成る。該逆止弁８８
は圧縮機停止時の主軸１４の逆転を防止することと、密
閉容器内の潤滑油が低圧側に流出するのを防止するもの
である。また、旋回スクロール部材６の鏡板の背面には
、圧ｍ機フレームで囲まれた９間２０（以下背圧室と呼
ぶ）が形成され、この背圧室２０には旋回スクロールの
鏡板に穿設した細孔６ｍｔ介し、吸入圧力と吐出圧力の
中間の圧力が導入され、旋回スクロール部材６を固定ス
クロール部材５に押付ける軸方向の付与力を与えている
。

潤滑油２２は密閉容器１の底部に溜められており、この
油は密閉容器内の高圧圧力と、上記背圧室の中間圧力と
の差圧によυ油吸上管口」へ吸い上げられた後１回転軸
１４内の偏心孔１４Ｑ内を上昇し、各軸受部へ給油され
る。各軸受部へ給油された油は前記背圧室２０を経てス
クロールラップの圧縮室へ注入され圧縮ガスと混合され
、次いで吐出ガスと共に上部室１１！Ｌへ吐出される。

尚、８５は油の油面上に配設されたホーミング防止板、
８６は油吸上管１４（１の人口に取付けられた油ストレ
ーナを示す。

第１図および第２図において、下部電動機室ＩＣと対面
する密閉容器１側壁には、前記通路５７から下部電動機
室ＩＣへ流入するガスの流れ方向を変更する衝突板４１
が固設されている。この衝突板４１は扇形の形状をなし
ていると共に、電動機部８の下部コイルエンド８ａ外局
面と対向する位置に配置されている。８Ｃ電動機部８の
上部コイルエンドを示す。

一方、前記吐出管１９は前記衝突板４１よりも高い位置
に設定されていると共に、衝突板４１に対して１８０度
の方向、即ち反対方向に配置されている。そして、吐出
管１９の人口部１９＆には、デミスタ５１ａを内蔵した
油分離エレメント６１が設けられている。この油分離エ
レメント６１は第８図に示すように、扇形の箱体をなし
ていると共に、その外周面５１ｂ′、両側面５１Ｇおよ
び上面６１ｄ１下面５１６が多数の孔５１ｍｔ−有する
鋼板、いわゆるパンチングメタル鋼板で構成され、また
内周面５１ｆが鋼板で構成されている。

前記デミスコ５１ａはこの箱内に充填されている。そし
て、油分離エレメ゛ント５１は、その外周面５１１）、
両側面５１Ｃおよび上１１ｉ５１　（１ｆｔガスの碓人
口となし、かつ下面５１ｅを分離油の流出口となしてい
ると共に、内周面５１ｆの鋼板に吐出管１９の入口１９
ａと係合するガス流出口５１ｇを形成している。また油
分離エレメント５１が吐出管１９に取付けられた際、外
周面５１２Ｌとフレーム１１との間に隙間５２１）が、
かつ上面５１０とフレーム１１との間に隙間５２ａがそ
れぞれ形成されている。尚、前記デミスタ５１としては
、例えばステンレス製の金網が用いられる。

次に本実施例の作用について説明する。電動機ロータ３
ｂに直結した回転軸１４ｔ）が回転して偏心軸１４ａが
偏心回転すると、ボス６ｃを介して旋回スクロール部材
６は旋回運動を行う。この旋回運動により、圧縮室９は
次第に中心に移動して容積が減少する。ガスは吸入管１
７から吸入ロアを経て吸入室８に入りると共に、旋回ス
クロール部材６の鏡板外周部の隙間６ｊ等から油が流入
して前記ガスに混入する。油を含んだガスは前記のよう
に圧縮されて吐出口ｌＯから吐出室１ａへ吐出され、通
路１８ａ、１８′ｂおよび通路ガイド３１を通って上部
電動機室１ｂへ流入した後、さらに隙間５７を通って下
部電動機室ＩＣへ流入していく。実線の矢印はガスの流
れを、破線の矢印は油の流れをそれぞれ示している。下
部域動機室ＩＣへ流入したガスは衝突板４１に衝突して
流れ方向が変更させられると同時に、衝突板４１での衝
突効果によりガス中に含まれる油の大部分はガスから分
離される。即ち、衝突板４１で流れ方向を変更されたガ
スと油は、第２図に示すように、密閉容器１側壁に沿っ
て流れ、一種のサイクロン流れを呈する。このサイクロ
ン流れにより、ガスと油の分離が動部よく行われる。大
部分の油が分離されたガスは上昇流となって隙間５７を
通り上部電動機室１ｂへ流入した後、油分離エレメント
５１へ流れていく。油分離エレメント５１へ流れたガス
は、第８図に示すように、４つの流入口５１ｂ、５１（
＋、５（Ｌより内部に流入し、ガスに含まれる油がデミ
スタ５１Ｌで捕集される。油を分離されたガスはガス流
出口５１ｇおよび吐出管１９の入口１９ａを通って該吐
出管１９内へ流出し、デミスタ６１＆に捕集された油は
自重により流出口５１ｅから流出、落下する。

従って、本実施例においては、ガ、スからの油分離が２
段：階で行われるので、油分離幼木が向上する。また、
吐出管１９が衝突板４１よりも高い位置に設定され、か
つ該吐出管１９が衝突板４１に対して反対方向（１８０
度）に配置されて、ガスの流れに上昇流を起こさせるこ
とができると共に、ガス流路を長くできるので、密閉容
器１内でのガス流速が最小に抑えられて、油上り量が抑
制される。

また、本実施例では、油分離エレメント５１とフレーム
１１とに隙間５２ａ、５２１）を形成しているので、フ
レーム壁面１１ｆに付着した油が直接圧縮機外へ流出す
ることもなくなる。

尚、本実施例において、油上りの抑制に関しては、前記
隙間６７を上昇するガスの流速１　ｍ　／　Ｓ以下にす
ることがより望ましく、また油分離エレメント６１での
油分離に関しては、核油分離エレメント５１へ流入する
ガスの流速をｌ　ｍ　／　Ｓ以下にすることが望ましい
。そこで、隙間６７を上昇するガス流速を１ｍ／ｓ以下
にするために、第２図に示すように、電動機ステータ８
ａの外周部の数箇所（図示では４箇所）を数ｍｍ単位で
軸方向にカットして、広い隙間５７１〜５１Ｌを形成し
、当該隙間５７ａ〜５７ｄを含む隙間５７の断面積を、
ステータ８ａとロータ８ｂ間の隙間ｆｌｌｊの断面積に
対して概略８０〜４０倍以上としているまた、油分離エ
レメント５１へ流入するガスの流速をｌ　ｍ　／　Ｓ以
下にするために、各流入口の孔５１ｍの径と数とを計算
から求めて設定している第４図は油分離エレメントの別
の実施例を示している。この油分離エレメント６１は、
扇形箱の両側面６１ｃ、上面６１ｄおよび下面６Ｍをパ
ンチングメタル鋼板で構成し、外周面６１ｂ、内周面６
１ｆを鋼板で構成し、両側面６１ａ、上面６１（ｌをガ
スの流入口となし、下面６１６を分離油の流出口となし
ている。

この油分離エレメントにおいては、内周面６１ｆ方向、
即ち横方向かなのガスの流入が防止されることにより、
密閉容器内のガスの流路が更に長くなるので、油上り抑
制効果が向上する。同、図中６１＠−デミスタ、６１ｇ
は吐出管の人口１９Ｌと係合するガスの流出口を示して
いる。

第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示し、第５
図は密閉形スクロール圧縮機の縦断面図、第６図Ｖよフ
レーム台座部と電動機部との取付は関係を示すための縦
断面図、第７図は第５図における電動機ステータ上面で
のガスと油の流れ状況を示す横断面図である。この密閉
形スクロール圧縮機は、衝突板４１ｆ：上部電動機室１
ｂと対面する密閉容器１側壁に、電動機ステータ８ａの
上面８ｇと対向するように設け、吐出管１９を前記衝突
板４１よりも適宜寸法へだけ高い位置に設け、かつ該吐
出管１９を衝突板４１に対して反対方向に配置し、その
吐出管１９の入口１９＆に、デミタス５１Ｌを内蔵した
油分離エレメント５１を設けた構成となっている。また
、第６図および第７図において、フレーム１１には電動
機部８を固定するための４本のフレーム台座部１１ｇが
連設されていて、電動機ステータ８＆が取付用ボルト７
０によりフレーム台座部１１ｇに取付けられている。そ
して、第７図に示すように、衝突板４１が２本のフレー
ム台座部１１ｇの間に位置し、かつ油分離エレメント６
１が他の２本のフレーム台座部１１ｇの間に位置してい
る。

この実施例において、通路ガイド８１に案内されて上部
電動機室１ｂに流入するガスは衝突板４１に衝突してガ
ス中に含まれる大部分の油が分離される。衝突板４１に
衝突したガスは電動機ステータ８１Ｌの上面において密
閉容器１側壁に沿って流れた後、上昇して油分離エレメ
ント５１へ流入し、ここで残りの油が分離されて吐出管
１９へ流出していく。衝突板４１で分離された油および
油分離エレメント５１で分離された油Ｉ／ｉ電動機ステ
ータ８ａ外周の隙間５７を通って下部電動機室ＩＣへ落
下する。また、衝突板４１で衝突したガスは全て油分離
エレメント６１側へ流れるので、下部電動機室１ｏでは
、油が落下するという流れのみとなる。

従って１本実施例においても、ガスと油の分離が２段階
で行われるので、油分離効率が向上する。また吐出管１
９が衝突板４１よりも高い位置に、かつ衝突板４１と反
対方向に配置されて、ガスの流れＩＣ上昇流を起こさせ
ると共に、ガス流路を長くできるので、ガス流が小さく
なり、油上り量も抑制される。

また、本実施例においては、フレーム台座部１１ｇ１衝
突板４１および油分離エレメント５１が、第７図に示す
位置関係に配置されているので、衝突板４１で衝突した
後のガスが電動機ステータ上面を密閉容器１側壁に溢っ
て流れる際、該ガスは７レ一ム台座部１１ｇに衝突しな
がら流通することになシ、ここでガスと油の分離が行わ
れる。

即ち、前記フレーム台座部１１ｇを油分離手段として機
能させられる効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、密閉容器内の油
を効率よく分離して油分離効率の向上を図れると共に、
油上シ量の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示し、第１図
は本発明による密閉形スクロール圧縮機の縦断面図、第
２図は第１図における下部電動機室でのガスと油の流れ
状況を示す横断面図、第８図は第１図における油分離エ
レメントの斜視図、！４図は油分離エレメントの他の例
を一部断面して示す斜視図、第５図ないし第７図は本発
明の他の実施例を示し、第５図は密閉形スクロール圧縮
機の縦断面図、第６図はフレーム台座部と電動機部との
取付は関係を示すための縦断面図、第７図は第６図にお
ける電動機ステータ上面でのガスと油の流れ状況を示す
横断面図である。 １・・・密閉容器　１ａ・・・上部室　１ｂ・・・上部
電動機室　１ｃ・・・下部電動機室　２・・・圧縮機部
　８・・・電動機部　８こ・・・下部コイルエンド　６
・・・固定スクロール部材　６・・・旋回スクロール部
材　７・・・吸入口　８・・・吸入室　９・・・圧縮室
　１０・・・吐出口１１・・・フレーム　ｌ１ｇ・・・
フレーム台座部１４・・・回転軸　１４ａ・・・偏心軸
　１９・・・吐出管　１９ａ・・・吐出管の人口　８１
・・・通路ガイド　４１・・・衝突板　５１．６１・・
・油分離エレメント　５１ａ。 ６１　ａ　・・・デミタス　５１ｋ）、５１０．５１（
Ｌ、６１０．６１＋１−・・ガスの流入口　５１．６１
　ｅ　−・・分離油の流出口　５１ｇ、６１ｇ・・・ガ
スの流出口５７・・・隙間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．密閉容器内に、スクロール圧縮機と電動機をフレー
   ムに支承した回転軸を介して連設して収納すると共に密
   閉容器室を上部室と電動機室とに区画し、スクロール圧
   縮機は、円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定ス
   クロール部材及び旋回スクロール部材を、ラップを互に
   内側にして噛合せ、旋回スクロール部材を回転軸に連設
   する偏心軸部に係合し、旋回スクロール部材を自転する
   ことなく固定スクロール部材に対し旋回運動させ、固定
   スクロール部材には中心部に開口する吐出口と、外周部
   に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両
   スクロール部材にて形成される圧縮空間を中心に移動さ
   せ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを
   上部容器室に吐出し、通路を介し電動機室に導びき、吐
   出管を介し器外に吐出する密閉形スクロール圧縮機にお
   いて、前記電動機室と対面する密閉容器側壁に、ガスの
   流れを方向を変更させる衝突板を設け、かつ前記吐出管
   の入口部に、デミスタを内蔵した油分離エレメントを設
   けたことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
2. ２．前記吐出管は、前記衝突板の位置よりも高い位置に
   設定され、かつ衝突板に対して反対方向に配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉形
   スクロール圧縮機。
3. ３．前記衝突板は、下部電動機室において電動機ステー
   タのコイルエンド部と対向する位置に配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の密閉形スク
   ロール圧縮機。
4. ４．前記衝突板は、上部電動機室において電動機ステー
   タの上面と対向する位置に配置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の密閉形スクロール圧縮
   機。
5. ５．前記油分離エレメントは扇形の箱体をなしていると
   共に、その外枠の大部分がパンチングメタルにて構成さ
   れ、少なくも両側面および上面がガス流入口に、かつ下
   面が分離油の流出口になっていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の密閉形スクロール圧縮機。