JPWO2013145018A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
固定側平板部と、固定側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される固定側ラップと、を有する固定スクロールと、旋回側平板部と、旋回側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される旋回側ラップと、を有し、旋回側ラップと固定側ラップとが噛み合いながら、固定スクロールに対して旋回することにより圧縮室を形成する旋回スクロールと、底部に冷凍機油を貯留する油溜り部を有する密閉容器と、密閉容器に固定されたフレームと、旋回スクロールをシャフトを介して駆動する電動機と、フレームにシャフトを回転自在に保持する軸受部と、を備えたスクロール圧縮機において、電動機と軸受部との間に位置し、シャフトと一体で回転することにより、軸受部から流れる冷凍機油を外周側に排出するつば部を有し、つば部の直径は軸受部の直径よりも大きな直径とする。
Description
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「固定側平板部と、該固定側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される固定側ラップと、を有する固定スクロールと、旋回側平板部と、該旋回側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される旋回側ラップと、を有し、前記旋回側ラップと前記固定側ラップとが噛み合いながら、前記固定スクロールに対して旋回することにより圧縮室を形成する旋回スクロールと、底部に冷凍機油を貯留する油溜り部を有する密閉容器と、該密閉容器に固定されたフレームと、前記旋回スクロールをシャフトを介して駆動する電動機と、前記フレームに前記シャフトを回転自在に保持する軸受部と、を備えたスクロール圧縮機において、前記電動機と前記軸受部との間に位置し、前記シャフトと一体で回転することにより、前記軸受部から流れる冷凍機油を外周側に排出するつば部を有し、該つば部の直径は前記軸受部の直径よりも大きな直径であること」を特徴とする。
図4は本実施例のスクロール圧縮機の構成を示す図である。図4に示すように、シャフト10とつば部58を別体(別部品)で製造し、つば部58をシャフト10に圧入する構造も考えられる。シャフト10は母材を削り出して製造することが多いため、シャフト10とつば部58が一体の構造よりも、別体の構造にした方がシャフト10の最大径を小さくでき、シャフト10を製造する際に削り出す母材の量を低減できる。その結果、より低コスト化、省資源化を図ることができる。
図5は本実施例のスクロール圧縮機の構成を示す図である。実施例2では、つば部58の上面58a、下面58bは平面であり、つば部58の回転による平面上の各点における速度ベクトルは、その平面内に含まれ、油と平面との界面に対して平行となる。よって、つば部58の上面58a、下面58bに付着する油への力は、油の粘性によるせん断応力を通じてのみ伝達するため、力の伝達にはさらに向上の余地がある。
図6は本実施例のスクロール圧縮機の構成を示す図である。第1〜3の実施例では、つば部58の外周形状は円形を想定していたが、必ずしも円形である必要はない。本実施例では図6に示すように、つば部58の外周形状を六角形としたものである。さらに、六角形に限らず、このようにつば部58を多角形にしたときの効果を以下で説明する。つば部58が多角形であるとき、円形の場合と違ってシャフト10中心からつば部58側面までの距離は一定でなく、排油空間59に固定された系から見ると、つば部58側面と排油空間59内壁の径方向隙間の距離は、シャフト10の回転によって非定常に変動する。従って、つば部58を多角形にすることにより、つば部58側面の油を径方向外側に押し出す効果が得られ、特に隙間が小さくなる多角形の角部が通過する度に、排油空間59内の油は外周側へかき出される。これにより、排油空間59からの油の排出をさらに促進し、シャフト10と板部56の間からの油漏れをより低減することができる。
図7は本実施例のスクロール圧縮機の構成を示す図である。図7には、シャフト10と、板部56と、排油パイプ26aを抜粋したときの、つば部58の位置における水平断面図を、排油パイプ26aの向きが図の横方向となるように回転して示す。
5 主軸受(5a:外輪、5b:内輪、5c:転動体、5d:つば部)
6 吐出パイプ
7 固定スクロール(7a:固定側平板部、7b:固定側ラップ、7c:歯底、7d:支持部、7e:鏡板面)
8 旋回スクロール(8a:旋回側平板部、8b:旋回側ラップ、8c:歯底、8d:ボス部、8e:鏡板面)
9 ケース(密閉容器)
10 シャフト(回転軸)(10a:クランク部)
11 旋回軸受
12 オルダムリング
13 圧縮室
14 吸込ポート
15 吐出ポート
16 モータ部(16a:回転子、16b:固定子)
17 フレーム
18 背圧室
21 給油ポンプ
22 給油ポンプケース
23 副軸受
24 横穴
26 油排出経路(26a:排油パイプ、26b:排油穴、26c:掘込部)
28 給油ポンプ吐出口
40 バランスウェイト
52 モータ室
53 油溜り部
54 吐出空間
56 板部
57 油溝
58 つば部(58a:上面、58b:下面)
59 排油空間
Claims (12)
- 固定側平板部と、該固定側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される固定側ラップと、を有する固定スクロールと、
旋回側平板部と、該旋回側平板部の一面に渦巻き形状を保持して立設される旋回側ラップと、を有し、前記旋回側ラップと前記固定側ラップとが噛み合いながら、前記固定スクロールに対して旋回することにより圧縮室を形成する旋回スクロールと、
底部に冷凍機油を貯留する油溜り部を有する密閉容器と、
該密閉容器に固定されたフレームと、
前記旋回スクロールをシャフトを介して駆動する電動機と、
前記フレームに前記シャフトを回転自在に保持する軸受部と、を備えたスクロール圧縮機において、
前記電動機と前記軸受部との間に位置し、前記シャフトと一体で回転することにより、前記軸受部から流れる冷凍機油を外周側に排出するつば部を有し、
該つば部の直径は前記軸受部の直径よりも大きな直径であることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部と前記電動機との間に前記密閉容器に固定され、前記軸受部から流れる冷凍機油を保持する板部を備え、
前記つば部が回転することで冷凍機油は前記板部上を流れ、外周側に排出されることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項2に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部が回転することで冷凍機油は前記板部上を流れ、外周側に排出された後に、前記フレーム又は前記板部に形成された排油穴に流入し、
該排油穴と前記油溜り部とを連通する排油パイプを通って前記油溜り部に流れることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記軸受部は、転がり軸受または玉軸受により構成されることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部の軸方向の位置は、排油パイプの軸方向の位置と一致していることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部は、前記シャフトと別部品で構成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部の上面若しくは下面の少なくとも一方に、前記シャフト側面付近から外周方向に向かう複数の直線状または曲線状の溝が形成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記つば部の外周形状は、多角形であることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項3に記載のスクロール圧縮機において、
前記排油パイプの内周側に開口する開口部と前記シャフトの中心部とを繋げ、かつ前記つば部と平行な直線をx軸とし、
該x軸と垂直であり、かつ前記つば部と平行な直線をy軸とし、
前記排油穴のうち、前記x軸及び前記y軸で構成されるxy座標の第二象限における面積をS2、第三象限における面積をS3としたとき、
前記シャフトが前記xy座標上で時計周りに回転する場合には、前記排油穴はS2<S3となるように構成され、
一方で前記シャフトが前記xy座標上で反時計周りに回転する場合には、前記排油穴はS2>S3となるように構成されることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項3に記載のスクロール圧縮機において、
前記シャフトの中心部を通り、かつ前記排油パイプの内周側に向かう直線と平行な直線をx軸とし、
該x軸と垂直であり、かつ前記つば部と平行な直線をy軸とし、
前記排油穴のうち、前記y軸方向の中心部からy軸方向上側の面積をS2、y軸方向下側の面積をS3としたとき、
前記シャフトが前記xy座標上で時計周りに回転する場合には、前記排油穴はS2<S3となるように構成され、
一方で前記シャフトが前記xy座標上で反時計周りに回転する場合には、前記排油穴はS2>S3となるように構成されることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記軸受部は、前記シャフトに固定された内輪と、前記フレームに固定された外輪と、前記外輪と前記内輪の両方に接するように配置された複数の転動体と、を備えて構成され、
前記つば部は前記軸受部と一体で構成され、さらに、
前記つば部の外径は、前記軸受部における前記外輪と前記転動体とが接触する部分における外径より大きくなるように構成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1〜11の何れかに記載のスクロール圧縮機を用いて構成した空調用の冷凍サイクル装置。
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