WO2014083939A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2014083939A1
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rotor
cup
electric motor
shaped member
scroll
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PCT/JP2013/076961
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文一 長岡
西木　照彦
広康 高橋
圭亮 鳴海
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三菱電機株式会社
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    • F04C29/0085—Prime movers

Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to a device that prevents refrigerating machine oil from flowing out of a hermetic container at the start of operation and during operation of the scroll compressor.
  • the scroll compressor includes a hermetic container, a compression mechanism unit composed of a fixed scroll and an orbiting scroll, and an electric motor element that rotationally drives the orbiting scroll of the compression mechanism unit.
  • the refrigerant gas contains refrigeration oil that lubricates the bearing portion of the drive unit. Therefore, the refrigerating machine oil is taken out of the sealed container together with the refrigerant gas. For this reason, the refrigerating machine oil stored at the bottom of the hermetic container is reduced, and the bearing portion of the main shaft that rotationally drives the orbiting scroll is caused due to insufficient oil supply, which causes a failure of the scroll compressor.
  • This scroll compressor includes a refrigerant guide means for guiding a high-pressure refrigerant gas discharged from a discharge port of a fixed scroll to the rotor side of the electric motor, and a refrigerant gas formed through the rotor of the electric motor and guided by the refrigerant guide means. And an oil separating means for separating the oil contained in the refrigerant gas by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor, while cooling the motor while being passed through.
  • the mixed gas of the refrigerant gas and the refrigerating machine oil discharged from the compression mechanism is guided to the upper surface side of the rotor of the electric motor by the refrigerant guide means, and the rotor and the upper and lower It descends through a through channel provided in the end ring.
  • Refrigerating machine oil contained in the refrigerant gas is separated by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor while the mixed gas descends the through passage.
  • the balance weight for canceling the force imbalance accompanying the revolving motion of the orbiting scroll is fixed to the upper and lower surfaces of the rotor.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and prevents the refrigerant gas and the refrigerating machine oil from being stirred by the balance weight, thereby improving the oil separation efficiency and obtaining a highly reliable scroll compressor.
  • the purpose is that.
  • a scroll compressor includes a hermetically sealed container, a compression mechanism unit that is provided in the hermetically sealed container, and has a compression chamber that compresses refrigerant by meshing the plate-like spiral teeth of the fixed scroll and the swing scroll.
  • An electric motor provided in the container for rotationally driving the orbiting scroll; a rotating shaft for transmitting a driving force of the electric motor to the orbiting scroll; a frame for rotatably supporting the rotating shaft; and a rotor of the electric motor.
  • a balance weight that is fixed to the upper surface and the lower surface and cancels out an unbalance of the force generated in the compression mechanism, and a refrigerant that guides the refrigerant gas discharged from the discharge port provided in the fixed scroll of the compression mechanism to the bottom of the sealed container
  • a cup-shaped member provided on the upper and lower surfaces of the flow path, the rotor of the electric motor and enclosing the balance weight, and a refrigerant gas containing refrigerating machine oil
  • a through passage that flows through the rotor of the electric motor from the lower side to the upper side through the opening, and an opening facing the opening of the cup-shaped member provided on the upper surface of the rotor of the electric motor.
  • a discharge cover that guides the refrigerant gas that has passed through the through channel to a discharge pipe attached to the hermetic container.
  • the cup-shaped member includes the balance weight and is installed on both the upper and lower surfaces of the rotor, the refrigerant gas discharged from the compression mechanism and the refrigerating machine oil are stirred by the balance weight. And can be led to the bottom of the closed container.
  • the refrigerating machine oil is separated from the mixed gas by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor in the process of ascending the through passage provided in the rotor.
  • the refrigerant gas from which the refrigerating machine oil has been separated is discharged from the cup-shaped member on the upper surface of the rotor through the discharge cover and out of the sealed container through the discharge pipe.
  • the discharge cover is installed at the lower part of the frame, and is separated from the space filled with the refrigerant gas discharged from the compression mechanism and the refrigerating machine oil. It can be led out of the sealed container without being mixed with the refrigerating machine oil. Therefore, according to the present invention, the refrigerant gas and the refrigerating machine oil can be prevented from being stirred by the balance weight, the oil separation efficiency can be improved, and a highly reliable scroll compressor can be obtained.
  • FIG. 1 drawings including FIG. 1 are schematically shown, and the relationship between the sizes of the constituent members may be different from the actual one.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Based on FIG. 1, the configuration and operation of the vertical scroll compressor 100 will be described.
  • This scroll compressor 100 becomes one of the components of the refrigerating cycle used for various industrial machines, such as a refrigerator, a freezer, an air conditioning apparatus, a freezing apparatus, and a water heater.
  • the scroll compressor 100 sucks the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, compresses it, and discharges it as a high-temperature and high-pressure state.
  • the scroll compressor 100 includes a compression mechanism unit 14 that combines a fixed scroll 1 and an orbiting scroll 2 that revolves (oscillates) with respect to the fixed scroll 1 in an airtight container 10.
  • the scroll compressor 100 includes an electric motor 5 that drives the swinging scroll 2 connected to the main shaft 6 in the sealed container 10.
  • the compression mechanism is disposed on the upper side and the electric motor 5 is disposed on the lower side in the sealed container 10.
  • the fixed scroll 1 includes a base plate portion 1a and plate-like spiral teeth 1b that are spiral protrusions provided on one surface (lower side in FIG. 1) of the base plate portion 1a.
  • the orbiting scroll 2 is provided on the base plate portion 2a and one surface (upper side in FIG. 1) of the base plate portion 2a, and is a plate that is a spiral protrusion having substantially the same shape as the plate-like spiral tooth 1b. And the spiral tooth 2b.
  • the outer periphery of the fixed scroll 1 is fastened to the guide frame 4 with bolts (not shown).
  • a suction pipe 13 for introducing the refrigerant gas from the suction port 1e to the compression chamber 1f through the suction check valve 1g is provided on the outer peripheral portion of the base plate portion 1a of the fixed scroll 1.
  • a discharge port 1d that discharges the compressed and high-pressure refrigerant gas is formed at the center of the base plate portion 1a of the fixed scroll 1. Then, the compressed refrigerant gas having a high pressure is discharged into the upper space 10 a in the sealed container 10.
  • the refrigerant gas discharged to the upper space 10a is guided to the oil separation mechanism through the refrigerant flow path, and the refrigerant gas from which the oil has been separated is discharged from the discharge pipe 12 to form a refrigeration cycle. is doing.
  • the oscillating scroll 2 performs a revolving motion (oscillating motion) without rotating with respect to the fixed scroll 1 by an Oldham mechanism 9 for preventing the rotating motion.
  • a pair of Oldham guide grooves 1c are formed on a substantially straight line on the outer peripheral portion of the base plate portion 1a of the fixed scroll 1.
  • a pair of two fixed-side keys 9a of the Oldham mechanism 9 is engaged with the Oldham guide groove 1c so as to be freely slidable.
  • a pair of Oldham guide grooves 2c having a phase difference of 90 degrees with the Oldham guide groove 1c of the fixed scroll 1 are formed in a substantially straight line on the outer peripheral portion of the base plate portion 2a of the orbiting scroll 2.
  • the Oldham guide groove 2c is engaged with a pair of two swing-side keys 9b of the Oldham mechanism 9 so as to be reciprocally slidable.
  • the Oldham mechanism 9 configured as described above enables the swing scroll 2 to perform swinging motion (turning motion) without rotating.
  • a hollow cylindrical boss 2d is formed at the center of the surface of the swing scroll 2 opposite to the surface on which the plate-like spiral teeth 2b are formed (the lower side in FIG. 1).
  • An eccentric shaft portion (oscillation shaft portion) 6a provided at the upper end portion of the main shaft 6 is inserted into the boss portion 2d.
  • a thrust surface 2f slidable against the thrust bearing 3a of the compliant frame 3 is formed on the surface opposite to the plate-like spiral teeth 2b (the lower side in FIG. 1) of the base plate portion 2a of the orbiting scroll 2.
  • the base plate portion 2a of the orbiting scroll 2 is provided with a bleed hole 2g penetrating the compression chamber 1f and the thrust surface 2f, and has a structure for extracting refrigerant gas during compression and guiding it to the thrust surface 2f.
  • the compliant frame 3 is stored in the guide frame 4.
  • the compliant frame 3 is provided with an upper cylindrical surface 3p and a lower cylindrical surface 3s on the outer periphery.
  • An inner cylindrical portion of the guide frame 4 is provided with an upper cylindrical surface 4c and a lower cylindrical surface 4d into which the upper cylindrical surface 3p and the lower cylindrical surface 3s of the compliant frame 3 are respectively fitted.
  • the compliant frame 3 is supported in the radial direction in the guide frame 4 by fitting the upper cylindrical surface 3p and the upper cylindrical surface 4c, and the lower cylindrical surface 3s and the lower cylindrical surface 4d, respectively.
  • a main bearing 3c and an auxiliary main bearing 3d that support the main shaft 6 that is rotationally driven by the rotor 5a of the electric motor 5 in the radial direction are provided at the center of the lower cylindrical surface 3s of the compliant frame 3.
  • a communication hole 3e is provided through the outer periphery of the compliant frame 3 in the axial direction from within the plane of the thrust bearing 3a.
  • the thrust bearing opening 3t that opens to the upper end of the communication hole 3e is disposed so as to face the extraction hole 2g that penetrates the base plate 2a of the orbiting scroll 2.
  • the compliant frame 3 includes an intermediate pressure adjusting valve 3g for adjusting the pressure of the boss outer space 2n between the frame upper space 4a and the boss outer space 2n, an intermediate pressure adjusting valve retainer 3h, and an intermediate pressure adjusting spring.
  • An intermediate pressure adjusting valve space 3n for storing 3k is provided. The intermediate pressure adjusting spring 3k is retracted from the natural length and stored.
  • the compliant frame 3 and the guide frame 4 are configured separately. However, the present invention is not limited thereto, and both the frames may be configured as a single integrated frame.
  • the frame lower space 4b formed by the inner surface of the guide frame 4 and the outer surface of the compliant frame 3 is partitioned by ring-shaped sealing materials 7a and 7b.
  • two ring-shaped seal grooves for accommodating the ring-shaped sealing materials 7 a and 7 b are formed on the inner peripheral surface of the guide frame 4.
  • the seal grooves are formed on the outer peripheral surface of the compliant frame 3. It may be.
  • the frame lower space 4b communicates only with the communication hole 3e of the compliant frame 3, and has a structure that encloses the refrigerant gas being compressed supplied from the extraction hole 2g.
  • the space on the outer peripheral side of the thrust bearing 3a surrounded by the base plate part 2a of the orbiting scroll 2 and the compliant frame 3, that is, the base plate outer peripheral part space 2k, is a low pressure space of the intake gas atmosphere (intake pressure). It has become.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first passage 4f provided in the outer peripheral portion of the guide frame 4 of FIG.
  • the guide frame 4 is fixed to the hermetic container 10 by shrink fitting the outer peripheral surface or welding.
  • the guide frame 4 and the fixed scroll 1, that is, the outer peripheral portion of the compression mechanism portion 14, is provided with a first passage 4 f by a notch.
  • the refrigerant gas discharged from the discharge port 1d into the upper space 10a of the sealed container 10 flows downward of the sealed container 10 through the first passage 4f.
  • the bottom of the sealed container 10 is an oil reservoir 10b in which the refrigeration oil 11 is stored.
  • the hermetic container 10 is provided with a discharge pipe 12 for discharging the refrigerant gas to the outside.
  • the first passage 4 f is provided at a position opposite to the discharge pipe 12.
  • a first discharge passage 4 g that communicates from the center of the lower end of the guide frame 4 to the side surface is provided, and the first discharge passage 4 g communicates with the discharge pipe 12.
  • a discharge cover 16 having an opening 16b is provided at the lower end of the guide frame 4 so as to surround the lower cylindrical portion (the portion where the lower cylindrical surface 4d is formed).
  • the second discharge passage 16a in the discharge cover 16 communicates with the first discharge passage 4g.
  • the electric motor 5 drives the main shaft 6 to rotate, and includes a rotor 5a fixed to the main shaft 6, a stator 5b fixed to the hermetic container 10, a main shaft 6 that is a rotating shaft, and the like.
  • the rotor 5a is shrink-fitted and fixed to the main shaft 6, and is driven to rotate by starting energization of the stator 5b to rotate the main shaft 6.
  • an upper end portion of the main shaft 6 is formed with an eccentric shaft portion 6a that is rotatably engaged with the rocking bearing 2e of the rocking scroll 2, and a main shaft balance weight 6f is shrink-fitted and fixed below the shaft portion 6a.
  • a main shaft portion 6b that is rotatably engaged with the main bearing 3c and the auxiliary main bearing 3d of the compliant frame 3 is formed below the eccentric shaft portion 6a.
  • a sub-shaft portion 6 c that is rotatably engaged with the sub-bearing 8 a of the sub-frame 8 is formed at the lower end portion of the main shaft 6.
  • the subframe 8 is provided with an inflow hole 8b through which the refrigeration oil 11 flows into the oil reservoir 10b.
  • the rotor 5a of the electric motor 5 is fixed by shrinkage fitting between the sub shaft portion 6c and the main shaft portion 6b.
  • the main shaft 6 is provided with an oil supply passage 6d composed of a hole penetrating in the axial direction, and an oil supply port 6e at the lower end of the oil supply passage 6d is held in the refrigerating machine oil 11 stored at the bottom of the sealed container 10. Therefore, the refrigerating machine oil 11 is sucked up from the oil supply port 6e by the oil supply mechanism or the pump mechanism provided in the lower part of the main shaft 6.
  • the upper end of the oil supply passage 6d is opened in the boss portion 2d of the orbiting scroll 2, and the sucked refrigeration oil 11 flows out from the upper end opening of the oil supply passage 6d to the oscillating bearing 2e. 2e is lubricated.
  • the oil supply passage 6d is provided with an oil supply hole 6g that branches in the lateral direction, and the refrigerating machine oil 11 is supplied to the auxiliary main bearing 3d through the oil supply hole 6g to lubricate the auxiliary main bearing 3d and the main shaft portion 6b. It has become.
  • the oil supply hole for the main bearing 3c is not shown in FIG.
  • a first balance weight 15a is fixed to the upper end surface of the rotor 5a, and a second balance weight 15b is fixed to the lower end surface at diagonally eccentric positions. Further, in the outer space of the boss portion 2d, the main shaft balance weight 6f is fixed to the main shaft 6 below the eccentric shaft portion 6a. The three balance weights 15a, 15b, 6f cancel the unbalance between the centrifugal force and the moment force generated by the swinging scroll 2 swinging through the eccentric shaft portion 6a of the main shaft 6, thereby providing a static balance. And dynamic balance.
  • a first cup-like member 17 containing the first balance weight 15a is fixed to the upper end surface of the rotor 5a, and a second cup-like shape containing the second balance weight 15b is attached to the lower end surface of the rotor 5a.
  • the member 18 is fixed.
  • the first cup-shaped member 17 has an upper opening 17a facing the opening 16b of the discharge cover 16 described above.
  • the second cup-shaped member 18 is attached with the opening portion facing downward.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view (a) and a transverse sectional view (b) of the rotor 5a of the electric motor 5 of FIG.
  • the rotor 5a is provided with a plurality of through passages 5f penetrating in the axial direction. Further, the through channel 5f is provided so as to penetrate the bottoms of the first cup-shaped member 17 and the second cup-shaped member 18 while avoiding the installation positions of the first balance weight 15a and the second balance weight 15b (see FIG. 1).
  • the 1st cup-shaped member 17 and the 2nd cup-shaped member 18 are made into a nonmagnetic material.
  • the through flow path 5f may be formed so as to penetrate the first balance weight 15a and the second balance weight 15b, or may be provided avoiding the positions of the first cup-shaped member 17 and the second cup-shaped member 18. Good. Further, the plurality of through channels 5f are formed symmetrically or point-symmetrically with respect to the axis.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the stator 5b of the electric motor 5 of FIG.
  • the outer surface of the stator 5b of the electric motor 5 is fixed to the sealed container 10 by shrink fitting or welding.
  • a second passage 5g is formed in the outer periphery of the stator 5b by a notch.
  • the first passage 4 f and the second passage 5 g described above constitute the refrigerant flow path 30 that guides the refrigerant gas discharged from the discharge port 1 d to the bottom of the sealed container 10.
  • the glass terminal 10c is installed in the side surface of the airtight container 10, and the glass terminal 10c and the stator 5b of the electric motor 5 are connected by the lead wire 5h.
  • the operation of the scroll compressor 100 according to Embodiment 1 will be described.
  • the refrigerant is sucked from the suction pipe 13, and is formed by meshing the plate-like spiral teeth 1b of the fixed scroll 1 and the plate-like spiral teeth 2b of the orbiting scroll 2. Enter chamber 1f.
  • the orbiting scroll 2 driven by the electric motor 5 reduces the volume of the compression chamber 1f with an eccentric orbiting motion. Due to this compression stroke, the suction refrigerant becomes high pressure.
  • the intermediate-pressure refrigerant gas in the middle of compression is guided from the extraction hole 2g of the orbiting scroll 2 to the frame lower space 4b through the communication hole 3e of the compliant frame 3, and the frame lower space 4b. Maintain an intermediate pressure atmosphere.
  • the mixed gas of refrigerant and refrigerating machine oil discharged from the discharge port 1d of the fixed scroll 1 through the compression stroke to the upper space 10a of the sealed container 10 is a first passage 4f provided in the outer peripheral portion of the compression mechanism section 14,
  • the refrigerant 5 is guided to the space below the motor 5, that is, the bottom of the sealed container 10 through the refrigerant flow path 30 including the second passage 5 g provided on the outer peripheral portion of the stator 5 b of the electric motor 5.
  • the mixed gas is separated in the process of being led to the bottom of the sealed container 10.
  • the refrigerant gas separated from the refrigerating machine oil 11 enters the inside through the opening of the second cup-shaped member 18 attached to the lower end surface of the rotor 5a of the electric motor 5, and enters the through passage 5f provided in the rotor 5a. Inflow.
  • the refrigerant gas from which the refrigerating machine oil 11 is separated rises in the first cup-shaped member 17 attached to the upper end surface of the rotor 5a and flows into the discharge cover 16. Further, the refrigerant gas from which the refrigerating machine oil 11 is separated passes through the second discharge passage 16 a in the discharge cover 16, passes through the first discharge passage 4 g, and is further discharged through the discharge pipe 12 to the outside of the sealed container 10.
  • the first cup-shaped member 17 includes the first balance weight 15a
  • the second cup-shaped member 18 includes the second balance weight 15b.
  • the refrigerant gas from which the refrigerating machine oil 11 is separated can be prevented from being agitated by the rotation of the first balance weight 15a and the second balance weight 15b.
  • the opening 17 a of the first cup-shaped member 17 is provided so as to face the opening 16 b of the discharge cover 16, and the discharge cover 16 is separated from the space between the guide frame 4 and the electric motor 5. Therefore, the refrigerant gas from which the refrigerating machine oil 11 is separated is not mixed again with the mixed gas (refrigerant gas containing the refrigerating machine oil 11) in the sealed container 10. Therefore, since the refrigerating machine oil 11 can be prevented from being taken out of the sealed container 10, it is possible to prevent a decrease in the reliability of the scroll compressor 100 due to insufficient oil supply.
  • FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view (a) and a transverse sectional view (b) showing the rotor 5a of the electric motor 5 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the scroll compressor 100 other than the rotor 5a has the configuration as shown in FIG.
  • the first cup-shaped member 17 and the second cup-shaped member 18 are made of a nonmagnetic material.
  • a plurality of magnet insertion holes 5c are provided in the axial direction in addition to the through channel 5f, and permanent magnets 19 are provided in the respective magnet insertion holes 5c. It is configured to be inserted and stored. Further, the action and effect of oil separation in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the first balance weight 15a is fixed to the upper end surface of the rotor 5a of the electric motor 5, and the second balance weight 15b is fixed to the lower end surface.
  • a first cup-shaped member 17 formed of a nonmagnetic material is provided on the end surface, and a second cup-shaped member 18 formed of a nonmagnetic material is provided on the lower end surface.
  • the rotor 5a has a configuration in which a plurality of permanent magnets 19 are inserted and installed in the axial direction in addition to the through flow path 5f.
  • the 1st cup-shaped member 17 and the 2nd cup-shaped member 18 are set as the regular hexagonal external shape according to the arrangement
  • the arrangement of the permanent magnets 19 may be a regular polygon such as a regular square.
  • the magnetic flux of the permanent magnet 19 is applied to the rotor 5 a of the electric motor 5. Leakage to the end face and the lower end face can be prevented, and performance degradation of the scroll compressor 100 can be prevented.
  • FIG. FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing peripheral elements of rotor 5a of electric motor 5 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the rotor 5a of the electric motor 5 includes the permanent magnet 19 inserted in the axial direction and arranged in a regular polygon, and the first cup-like member 17 and the second cup made of magnetic material fixed to both end faces. It has a cup-shaped member 18, and a non-magnetic plate 20 interposed between the cup-shaped members 17, 18 and the rotor 5a. That is, the rotor 5a of the second embodiment includes the installation and arrangement shape of the permanent magnet 19 to the rotor 5a described with reference to FIG.
  • the member 18 is made of a magnetic material, and a non-magnetic plate 20 is provided between the cup-like members 17 and 18 and the rotor 5a.
  • the other configuration of the scroll compressor 100 is the same as that of the first embodiment. Further, the operation and effect of oil separation in the third embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the plate 20 formed of a nonmagnetic material between the first cup-shaped member 17 and the second cup-shaped member 18 of magnetic material and the end face of the rotor 5a of the electric motor 5 is used. Therefore, it is possible to prevent the magnetic flux of the permanent magnet 19 from leaking to the upper end surface and the lower end surface of the rotor 5a of the electric motor 5, and to prevent the performance of the scroll compressor 100 from being deteriorated. .
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing peripheral elements of rotor 5a of electric motor 5 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the fourth embodiment is different from the scroll compressor 100 of the second embodiment in that the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, and the rotor 5a of the electric motor 5 are used. Is fixed by a rivet 21. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • the through flow path 5 f and the permanent magnet 19 described above are omitted for simplification of the drawing. Further, the operation and effect of oil separation in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, and the rotor 5a of the electric motor 5 are combined with each other, A rivet through hole 22 penetrating from the first balance weight 15a to the second balance weight 15b is provided, and the first cup-shaped member 17 and the second cup-shaped member 18 are provided by one rivet 21 per one rivet through-hole.
  • the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, and the rotor 5a of the electric motor 5 are fixed.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15 a, the second balance weight 15 b, and the rotor 5 a of the electric motor 5 are provided at one location on the rivet through hole. Therefore, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost of the scroll compressor 100 can be reduced.
  • FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing peripheral elements of rotor 5a of electric motor 5 according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, the plate 20, and the electric motor 5 The rotor 5a is fixed by a rivet 21.
  • Other configurations are the same as those of the third embodiment.
  • the through flow path 5 f and the permanent magnet 19 described above are omitted for simplification of the drawing. Further, the operation and effect of oil separation in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, the plate 20, and the rotor 5a of the electric motor 5 are combined.
  • a rivet through hole 22 that penetrates from the first balance weight 15a to the second balance weight 15b is provided, and the first cup-shaped member 17 and the second cup are provided by one rivet 21 per one rivet through hole.
  • the member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, the plate 20, and the rotor 5a of the electric motor 5 are fixed.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, the second balance weight 15b, the plate 20, and the rotor 5a of the electric motor 5 are rivet-passed. Since it is fixed by one rivet 21 per hole, the number of parts can be reduced, and the compressor manufacturing cost can be reduced.
  • the first cup-shaped member 17, the second cup-shaped member 18, the first balance weight 15a, and the second balance weight will be described.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first to fifth embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • the axial dimension of the first cup-shaped member 17 is formed to be larger than or equal to the axial dimension of the first balance weight 15a, and the axial dimension of the second cup-shaped member 18 is the second balance weight. It is formed so as to be larger than or equal to the axial dimension of 15b.
  • the concave and convex portions of the first balance weight 15a and the second balance weight 15b are changed to the first cup-shaped member 17, Since the second cup-shaped member 18 can completely enclose the refrigerant gas, the refrigerant gas 11 separated from the refrigerating machine oil 11 can be prevented from being stirred in the through flow path 5f.

Abstract

　スクロール圧縮機１００は、密閉容器１０と、冷媒の圧縮機構部１４と、揺動スクロール２を支持するコンプライアントフレーム３およびガイドフレーム４と、揺動スクロールを駆動する電動機５と、電動機の回転子５ａの上下両面に固定されたバランスウェイト１５ａ、１５ｂと、固定スクロール１の吐出口１ｄより吐出された冷媒ガスを密閉容器の底部へ導く冷媒流路３０と、電動機の回転子の上下両面に設けられバランスウェイトを内包するカップ状部材１７、１８と、冷凍機油１１を含む冷媒ガスがカップ状部材の内部を通って電動機の回転子を下側から上側へ貫通流動する貫通流路５ｆと、フレームの下部に設けられ、電動機の回転子の上面に設けられた第１カップ状部材１７の開口部１７ａに対面する開口部１６ｂを有し、貫通流路を通過した冷媒ガスを吐出管１２へ導く吐出カバー１６と、を備える。

Description

スクロール圧縮機
　本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、スクロール圧縮機の運転開始時および運転時において、冷凍機油が密閉容器外へ流出するのを防止する装置に関するものである。
　スクロール圧縮機は、密閉容器と、固定スクロールおよび揺動スクロールからなる圧縮機構部と、この圧縮機構部の揺動スクロールを回転駆動する電動機要素とを備えている。そして、圧縮機構部で圧縮され固定スクロールの吐出口より吐出された高圧の冷媒ガスがそのまま密閉容器外へ排出されると、冷媒ガスには駆動部の軸受部を潤滑する冷凍機油が含まれているため、その冷凍機油が冷媒ガスと共に密閉容器外へ持ち出されることになる。そのため、密閉容器の底部に貯留されている冷凍機油が減り、給油不足のため揺動スクロールを回転駆動する主軸の軸受部の焼き付きなどが発生するため、スクロール圧縮機の故障などを引き起こす。
　このような課題を解決するものとして、冷凍機油が密閉容器外に流出する量を低減する装置を備えたスクロール圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このスクロール圧縮機は、固定スクロールの吐出口より吐出された高圧の冷媒ガスを電動機の回転子側へ案内する冷媒案内手段と、電動機の回転子に貫通形成され冷媒案内手段により案内される冷媒ガスが貫通流動されながら電動機を冷却させると同時に回転子の回転による遠心力により冷媒ガスに包含されていたオイルが分離されるオイル分離手段とを備えたものである。
特開２００６－１０５１２３号公報
　特許文献１に開示された油流出低減装置では、圧縮機構部から吐出された冷媒ガスと冷凍機油の混合ガスは、冷媒案内手段により電動機の回転子の上面側に案内され、回転子および上下のエンドリングに設けられた貫通流路を通って下降する。この混合ガスが貫通流路を下降する過程で回転子の回転による遠心力により冷媒ガスに含まれている冷凍機油が分離される構成となっている。しかし、回転子の上下面には揺動スクロールの公転運動に伴う力のアンバランスを相殺するためのバランスウェイトが固定されている。このバランスウェイトがファンの羽根のように回転することで、回転子の下面から排出される冷凍機油と冷媒ガスとを攪拌するため、油の持ち出し量を効果的に減らすことができず、油流出防止効果が十分に得られないという問題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、バランスウェイトによる冷媒ガスと冷凍機油の攪拌を防止し、油の分離効率を向上させ、信頼性の高いスクロール圧縮機を得ることを目的としている。
　本発明に係るスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に設けられ、固定スクロールと揺動スクロールの板状渦巻歯を互いに噛み合わせて冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、密閉容器内に設けられ、揺動スクロールを回転駆動する電動機と、前記電動機の駆動力を前記揺動スクロールに伝達する回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持するフレームと、電動機の回転子の上面および下面に固定され、圧縮機構部で発生する力のアンバランスを相殺するバランスウェイトと、圧縮機構部の固定スクロールに設けられた吐出口より吐出された冷媒ガスを密閉容器の底部へ導く冷媒流路と、電動機の回転子の上面および下面に設けられ、バランスウェイトを内包するカップ状部材と、冷凍機油を含む冷媒ガスが、カップ状部材の内部を通って電動機の回転子を下側から上側へ貫通流動する貫通流路と、フレームの下部に設けられ、電動機の回転子の上面に設けられたカップ状部材の開口部に対面する開口部を有し、貫通流路を通過した冷媒ガスを密閉容器に取り付けられた吐出管へ導く吐出カバーと、を備えたものである。
　本発明に係るスクロール圧縮機は、カップ状部材がバランスウェイトを内包して回転子の上下両面に設置されているので、圧縮機構部から吐出された冷媒ガスと冷凍機油をバランスウェイトにより攪拌することなく密閉容器の底部へ導くことができる。冷媒ガスと冷凍機油の混合ガスは、回転子に設けられた貫通流路を上昇する過程において、回転子の回転による遠心力により混合ガスから冷凍機油が分離される。冷凍機油が分離された冷媒ガスは、回転子上面のカップ状部材内から吐出カバー内を通って吐出管より密閉容器外へ排出される。また、吐出カバーはフレームの下部に設置されており、圧縮機構部から吐出された冷媒ガスと冷凍機油の混合ガスが満たされる空間から隔てられているので、冷凍機油が分離された冷媒ガスを再び冷凍機油と混合することなく密閉容器外へ導くことができる。したがって、本発明によれば、バランスウェイトによる冷媒ガスと冷凍機油の攪拌を防止し、油の分離効率を向上させ、信頼性の高いスクロール圧縮機が得られるという効果がある。
本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。 図１のガイドフレームの外周部に設けた第１通路を示す横断面図である。 図１の電動機の回転子の縦断面図（ａ）と横断面図（ｂ）である。 図１の電動機の固定子の横断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機の回転子を示す縦断面図（ａ）と横断面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態３に係る電動機の回転子の周辺要素を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態４に係る電動機の回転子の周辺要素を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態５に係る電動機の回転子の周辺要素を示す部分断面図である。
　以下、本発明に係るスクロール圧縮機の実施の形態について図面に基づいて説明する。なお、ここで説明するスクロール圧縮機は、縦置き型の例を示すが、横置き型のものにも本発明を適用できるものである。また、図１を含め、以下の図面は模式的に表したものであり、各構成部材の大きさの関係についても実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図である。図１に基づいて、縦置き型のスクロール圧縮機１００について、その構成および動作について説明する。
　このスクロール圧縮機１００は、例えば、冷蔵庫や冷凍庫、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。
　スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機１００は、密閉容器１０内に固定スクロール１と固定スクロール１に対して公転（揺動）する揺動スクロール２を組み合わせた圧縮機構部１４を備えている。また、スクロール圧縮機１００は、密閉容器１０内に揺動スクロール２を主軸６と接続して駆動する電動機５を備えている。縦置き型のスクロール圧縮機１００の場合、密閉容器１０内において、例えば圧縮機構部は上側に、電動機５は下側に、それぞれ配置されている。
　固定スクロール１は、台板部１ａと、台板部１ａの一方の面（図１において下側）に設けられた渦巻状突起である板状渦巻歯１ｂと、で構成されている。また、揺動スクロール２は、台板部２ａと、台板部２ａの一方の面（図１において上側）に設けられ、板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の渦巻状突起である板状渦巻歯２ｂと、で構成されている。この固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂとを互いに噛み合わせることで、相対的に容積が変化する圧縮室１ｆが形成される。
　固定スクロール１は、外周部がガイドフレーム４にボルト（図示せず）によって締結されている。固定スクロール１の台板部１ａの外周部には、冷媒ガスを吸入口１ｅより吸入逆止弁１ｇを介して圧縮室１ｆに導入するための吸入管１３が設けられている。固定スクロール１の台板部１ａの中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出口１ｄが形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、密閉容器１０内の上部空間１０ａに排出されるようになっている。この上部空間１０ａに排出された冷媒ガスは、後で説明するように冷媒流路を通って油分離機構に導かれ、油を分離された冷媒ガスが吐出管１２より吐出され、冷凍サイクルを形成している。
　揺動スクロール２は、自転運動を阻止するためのオルダム機構９により、固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動（揺動運動）を行うようになっている。固定スクロール１の台板部１ａの外周部にはほぼ一直線上に２個１対のオルダム案内溝１ｃが形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオルダム機構９の２個１対の固定側キー９ａが往復摺動自在に係合されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの外周部には、固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと９０度の位相差をもつ２個１対のオルダム案内溝２ｃがほぼ一直線上に形成されており、このオルダム案内溝２ｃにはオルダム機構９の２個１対の揺動側キー９ｂが往復摺動自在に係合されている。
　上記のように構成されたオルダム機構９によって揺動スクロール２は自転することなく揺動運動（旋回運動）を行うことができる。また、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂの形成面と反対側（図１において下側）の面の中心部には、中空円筒形状のボス部２ｄが形成されている。このボス部２ｄには、主軸６の上端部に設けられた偏心軸部（揺動軸部）６ａが挿入される。また、揺動スクロール２の台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側（図１において下側）の面にはコンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｆが形成されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａには圧縮室１ｆとスラスト面２ｆを貫通する抽気孔２ｇが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｆに導く構造となっている。
　コンプライアントフレーム３は、ガイドフレーム４内に収納されている。コンプライアントフレーム３は、外周部に上円筒面３ｐと下円筒面３ｓが設けられている。ガイドフレーム４の内周部にはコンプライアントフレーム３の上円筒面３ｐおよび下円筒面３ｓがそれぞれ嵌合する上円筒面４ｃと下円筒面４ｄが設けられている。これらの上円筒面３ｐと上円筒面４ｃおよび下円筒面３ｓと下円筒面４ｄをそれぞれ嵌合することによって、コンプライアントフレーム３はガイドフレーム４内にて半径方向に支持されている。また、コンプライアントフレーム３の下円筒面３ｓの中心部には電動機５の回転子５ａにより回転駆動される主軸６を半径方向に支持する主軸受３ｃおよび補助主軸受３ｄが設けられている。また、スラスト軸受３ａの面内からコンプライアントフレーム３の外周部を軸方向に貫通する連通孔３ｅが設けられている。連通孔３ｅの上端に開口するスラスト軸受開口部３ｔは揺動スクロール２の台板部２ａを貫通する抽気孔２ｇに対面して配置されている。
　また、コンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの外周側には、オルダム機構環状部９ｃが往復摺動運動する面（往復摺動面）３ｂが形成されており、台板外周部空間２ｋとフレーム上部空間４ａとを連通する連通穴３ｆがオルダム機構環状部９ｃの内側に連通するように形成されている。さらに、コンプライアントフレーム３には、フレーム上部空間４ａとボス部外側空間２ｎとの間にボス部外側空間２ｎの圧力を調整する中間圧調整弁３ｇ、中間圧調整弁押さえ３ｈ、中間圧調整スプリング３ｋを収納するための中間圧調整弁空間３ｎが設けられている。そして中間圧調整スプリング３ｋは自然長より縮められて収納されている。
　なお、本実施の形態１では、コンプライアントフレーム３とガイドフレーム４とは別体に構成されているが、これに限らず、両フレームを一体の一つのフレームで構成してもよい。
　ガイドフレーム４の内側面とコンプライアントフレーム３の外側面とによって形成されるフレーム下部空間４ｂは、その上下をリング状シール材７ａ、７ｂで仕切られている。ここでは、ガイドフレーム４の内周面にリング状シール材７ａ、７ｂを収納するリング状のシール溝が２箇所に形成されているが、このシール溝はコンプライアントフレーム３の外周面に形成されていてもよい。フレーム下部空間４ｂは、コンプライアントフレーム３の連通孔３ｅとのみ連通しており、抽気孔２ｇより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。また、上下を揺動スクロール２の台板部２ａとコンプライアントフレーム３で囲われたスラスト軸受３ａの外周側の空間、すなわち台板外周部空間２ｋは吸入ガス雰囲気（吸入圧）の低圧空間となっている。
　図２は、図１のガイドフレーム４の外周部に設けた第１通路４ｆを示す横断面図である。図２に示すように、ガイドフレーム４は、外周面を焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されている。このガイドフレーム４および固定スクロール１、すなわち圧縮機構部１４の外周部には、切欠きによる第１通路４ｆが設けられている。吐出口１ｄより密閉容器１０の上部空間１０ａに吐出された冷媒ガスは、第１通路４ｆを通って密閉容器１０の下方へ流れていく。密閉容器１０の底部は冷凍機油１１が貯留される油溜め部１０ｂとなっている。
　密閉容器１０には冷媒ガスを外部へ排出する吐出管１２が設けられている。そして、上記の第１通路４ｆは吐出管１２とは反対側の位置に設けられている。また、ガイドフレーム４の下端中央から側面まで連通する第１吐出通路４ｇが設けられており、第１吐出通路４ｇは吐出管１２に通じている。また、ガイドフレーム４の下端には、下部円筒部（下円筒面４ｄが形成された部分）を囲むように開口部１６ｂを有する吐出カバー１６が設けられている。吐出カバー１６内の第２吐出通路１６ａは第１吐出通路４ｇに連通している。
　電動機５は、主軸６を回転駆動するものであり、主軸６に固定された回転子５ａ、密閉容器１０に固定された固定子５ｂ、および回転軸である主軸６等で構成されている。回転子５ａは、主軸６に焼きばめ固定され、固定子５ｂへの通電を開始することにより回転駆動し、主軸６を回転させるようになっている。また、主軸６の上端部は揺動スクロール２の揺動軸受２ｅと回転自在に係合する偏心軸部６ａが形成されており、その下側には主軸バランスウェイト６ｆが焼きばめ固定されている。
　さらに、偏心軸部６ａの下側にはコンプライアントフレーム３の主軸受３ｃおよび補助主軸受３ｄと回転自在に係合する主軸部６ｂが形成されている。また、主軸６の下端部にはサブフレーム８の副軸受８ａと回転自在に係合する副軸部６ｃが形成されている。サブフレーム８には冷凍機油１１が油溜め部１０ｂに流入する流入孔８ｂが設けられている。また、副軸部６ｃと主軸部６ｂ間には電動機５の回転子５ａが焼きばめ固定されている。主軸６には軸方向に貫通する孔からなる給油路６ｄが設けられており、給油路６ｄの下端の給油口６ｅが密閉容器１０の底部に貯留された冷凍機油１１内につかっている。そのため、主軸６の下部に設けられた給油機構またはポンプ機構により給油口６ｅから冷凍機油１１が吸い上げられる。給油路６ｄの上端は揺動スクロール２のボス部２ｄ内に開口しており、吸い上げられた冷凍機油１１が給油路６ｄの上端開口より揺動軸受２ｅに流れ出し、偏心軸部６ａおよび揺動軸受２ｅを潤滑するようになっている。また、給油路６ｄには横方向に分岐する給油孔６ｇが設けられており、冷凍機油１１はこの給油孔６ｇより補助主軸受３ｄに給油され、補助主軸受３ｄおよび主軸部６ｂを潤滑するようになっている。なお、主軸受３ｃに対する給油孔は、図１では図示を省略されている。
　回転子５ａの上端面には第１バランスウェイト１５ａが、下端面には第２バランスウェイト１５ｂがそれぞれ対角状の偏心位置に固定されている。また、ボス部２ｄの外側空間内において、偏心軸部６ａの下側の主軸６には前述の主軸バランスウェイト６ｆが固定されている。これら３個のバランスウェイト１５ａ、１５ｂ、６ｆによって揺動スクロール２が主軸６の偏心軸部６ａを介して揺動することにより生じる遠心力とモーメントの力のアンバランスを相殺することで、静バランスおよび動バランスがとられている。
　さらに、回転子５ａの上端面には第１バランスウェイト１５ａを内包する第１カップ状部材１７が固定されており、回転子５ａの下端面には第２バランスウェイト１５ｂを内包する第２カップ状部材１８が固定されている。また、第１カップ状部材１７は、上部の開口部１７ａが前述の吐出カバー１６の開口部１６ｂに対面して設けられている。第２カップ状部材１８は開口部を下向きにした状態で取り付けられている。
　図３は、図１の電動機５の回転子５ａの縦断面図（ａ）と横断面図（ｂ）である。
　図１および図３に示すように、回転子５ａには軸方向に貫通する複数の貫通流路５ｆが設けられている。また、貫通流路５ｆは、第１バランスウェイト１５ａおよび第２バランスウェイト１５ｂの設置位置を避けて第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８の底部を貫通して設けられている（図１参照）。また、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８は、非磁性体とすることが好ましい。なお、貫通流路５ｆは、第１バランスウェイト１５ａおよび第２バランスウェイト１５ｂを貫通して形成してもよく、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８の位置を避けて設けてもよい。また、複数の貫通流路５ｆは軸心に対して対称または点対称に形成される。
　図４は、図１の電動機５の固定子５ｂの横断面図である。
　電動機５の固定子５ｂは、外周面が焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固定されている。図４に示すように、固定子５ｂの外周部には切欠きによる第２通路５ｇが設けられている。
　前述した第１通路４ｆおよび第２通路５ｇが、吐出口１ｄから吐出した冷媒ガスを密閉容器１０の底部へ導く冷媒流路３０を構成している。
　また、図１に示すように、密閉容器１０の側面にはガラス端子１０ｃが設置されており、ガラス端子１０ｃと電動機５の固定子５ｂとはリード線５ｈで接続されている。
　次に、実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の動作について説明する。
　このスクロール圧縮機１００の起動時および運転時には、冷媒が吸入管１３より吸入され、固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂおよび揺動スクロール２の板状渦巻歯２ｂを噛み合わせることで形成される圧縮室１ｆに入る。電動機５により駆動される揺動スクロール２は偏心旋回運動に伴って圧縮室１ｆの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となる。なお、上記圧縮行程において、圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽気孔２ｇよりコンプライアントフレーム３の連通孔３ｅを経て、フレーム下部空間４ｂに導かれ、このフレーム下部空間４ｂの中間圧力雰囲気を維持する。
　上記圧縮行程を経て固定スクロール１の吐出口１ｄから密閉容器１０の上部空間１０ａに吐出された冷媒と冷凍機油の混合ガスは、圧縮機構部１４の外周部に設けられた第１通路４ｆと、電動機５の固定子５ｂの外周部に設けられた第２通路５ｇとからなる冷媒流路３０を通って、電動機５より下方の空間、すなわち密閉容器１０の底部に導かれる。混合ガスは、密閉容器１０の底部に導かれる過程で分離される。冷凍機油１１と分離された冷媒ガスは、電動機５の回転子５ａの下端面に取り付けられた第２カップ状部材１８の開口部から内部に入り、回転子５ａに設けられた貫通流路５ｆに流入する。冷凍機油１１が分離された冷媒ガスは、回転子５ａの上端面に取り付けられた第１カップ状部材１７の内部を上昇して吐出カバー１６内へ流入する。さらに、冷凍機油１１が分離された冷媒ガスは、吐出カバー１６内の第２吐出通路１６ａを経て第１吐出通路４ｇを通り、さらに吐出管１２を通って密閉容器１０外へ放出される。
　本実施の形態１では、第１カップ状部材１７は第１バランスウェイト１５ａを内包し、第２カップ状部材１８は第２バランスウェイト１５ｂを内包して設けられているので、貫通流路５ｆで冷凍機油１１が分離された冷媒ガスが第１バランスウェイト１５ａおよび第２バランスウェイト１５ｂの回転によって攪拌されるのを防ぐことができる。さらに、第１カップ状部材１７の開口部１７ａは吐出カバー１６の開口部１６ｂと対面するように設けられており、かつ、吐出カバー１６はガイドフレーム４と電動機５間の空間から隔てられているので、冷凍機油１１が分離された冷媒ガスが、密閉容器１０内の混合ガス（冷凍機油１１を含む冷媒ガス）と再び混合されることがない。そのため、冷凍機油１１が密閉容器１０外へ持ち出されることを防止できるので、給油不足によるスクロール圧縮機１００の信頼性の低下を防止することができる。
実施の形態２．
　図５は、本発明の実施の形態２に係る電動機５の回転子５ａを示す縦断面図（ａ）と横断面図（ｂ）である。
　本実施の形態２では、回転子５ａ以外のスクロール圧縮機１００は図１に示したとおりの構成を有するものである。また、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８は非磁性体で形成されている。
　本実施の形態２の回転子５ａは、図５に示すように、前記貫通流路５ｆのほかに、複数の磁石挿入孔５ｃが軸方向に設けられ、各磁石挿入孔５ｃに永久磁石１９を挿入し収納した構成としたものである。また、本実施の形態２の油分離の作用および効果は、実施の形態１と同様である。
　本実施の形態２では、電動機５の回転子５ａの上端面には第１バランスウェイト１５ａが固定され、下端面には第２バランスウェイト１５ｂが固定されており、電動機５の回転子５ａの上端面には非磁性体により形成された第１カップ状部材１７、下端面には非磁性体により形成された第２カップ状部材１８が設けられる。さらに、回転子５ａは、前記貫通流路５ｆのほかに、複数の永久磁石１９を軸方向に挿入設置した構成である。また、図示は省略するが、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８は、図５に示す永久磁石１９の配置形状に合わせて正六角形の外形形状とすることが好ましい。なお、永久磁石１９の配置は、正四角形など正多角形であればよい。このような第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８の外形形状とすることで、永久磁石１９が回転子５ａ内部から飛び出すことを防止でき、かつ、回転子コア端面の全面を覆わず、端面の一部が露出するので、コア端面を基準に組立を行うことができ、歪等の少ない精度の高い回転子を製造することができる。
　以上のように、本実施の形態２では、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８は非磁性体によって形成されているため、永久磁石１９の磁束が電動機５の回転子５ａの上端面および下端面に漏れ出てしまうのを防止することができ、スクロール圧縮機１００の性能低下を防止することができる。
実施の形態３．
　図６は、本発明の実施の形態３に係る電動機５の回転子５ａの周辺要素を示す部分断面図である。
　本実施の形態３では、電動機５の回転子５ａが、軸方向に挿入され正多角形に配置された永久磁石１９と、両端面に固定された磁性体の第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８と、各カップ状部材１７、１８と回転子５ａとの間に介在させた非磁性体のプレート２０とを有することを特徴とするものである。すなわち、本実施の形態２の回転子５ａは、実施の形態２の図５について説明した永久磁石１９の回転子５ａへの挿入設置と配置形状を備え、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８は磁性体で形成され、さらに各カップ状部材１７、１８と回転子５ａとの間に非磁性体のプレート２０を設けたものである。そのほかのスクロール圧縮機１００の構成は実施の形態１と同じである。また、本実施の形態３の油分離の作用および効果は、実施の形態１と同様である。
　以上のように、本実施の形態３では、磁性体の第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８と電動機５の回転子５ａの端面との間に非磁性体によって形成されたプレート２０を設けているため、永久磁石１９の磁束が電動機５の回転子５ａの上端面および下端面に漏れ出てしまうのを防止することができ、スクロール圧縮機１００の性能低下を防止することができる。
実施の形態４．
　図７は、本発明の実施の形態４に係る電動機５の回転子５ａの周辺要素を示す部分断面図である。
　本実施の形態４は、実施の形態２のスクロール圧縮機１００において、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、電動機５の回転子５ａがリベット２１によって固定されていることを特徴とするものである。その他の構成は実施の形態２と同様である。なお、図７では、図の簡明化のため、前述した貫通流路５ｆ、永久磁石１９は省略されている。また、本実施の形態４の油分離の作用および効果は、実施の形態１と同様である。
　図７に示すように、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、電動機５の回転子５ａには、これらを組合わせた状態において、第１バランスウェイト１５ａから第２バランスウェイト１５ｂまで貫通するリベット通し穴２２が設けられており、リベット通し穴１箇所につき１本のリベット２１によって、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、電動機５の回転子５ａが固定される。
　以上のように、本実施の形態４では、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、電動機５の回転子５ａがリベット通し穴１箇所につき１本のリベット２１によって固定されるため、部品点数を減らすことができ、スクロール圧縮機１００の製造コストを減らすことができる。
実施の形態５．
　図８は、本発明の実施の形態５に係る電動機５の回転子５ａの周辺要素を示す部分断面図である。
　本実施の形態５では、実施の形態３のスクロール圧縮機１００において、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、プレート２０、電動機５の回転子５ａがリベット２１によって固定されていることを特徴とするものである。その他の構成は実施の形態３と同様である。なお、図８では、図の簡明化のため、前述した貫通流路５ｆ、永久磁石１９は省略されている。また、本実施の形態５の油分離の作用および効果は、実施の形態１と同様である。
　図８に示すように、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、プレート２０、電動機５の回転子５ａには、これらを組合わせた状態において、第１バランスウェイト１５ａから第２バランスウェイト１５ｂまで貫通するリベット通し穴２２が設けられており、リベット通し穴１箇所につき１本のリベット２１によって、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、プレート２０、電動機５の回転子５ａが固定される。
　以上のように、本実施の形態５では、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂ、プレート２０、電動機５の回転子５ａがリベット通し穴１箇所につき１本のリベット２１によって固定されるため、部品点数を減らすことができ、圧縮機製造コストを減らすことができる。
　次に、以上の実施の形態１～５のいずれかの実施の形態に係るスクロール圧縮機１００において、第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂの軸方向寸法（高さ）を規定したことについて説明する。その他の構成および動作については実施の形態１～５と同様であり、説明は省略する。
　第１カップ状部材１７の軸方向寸法は第１バランスウェイト１５ａの軸方向寸法よりも大きい、もしくは同じになるように形成されており、第２カップ状部材１８の軸方向寸法は第２バランスウェイト１５ｂの軸方向寸法よりも大きい、もしくは同じになるように形成されている。
　以上のように、第１カップ状部材１７および第２カップ状部材１８の軸方向寸法を規定することにより、第１バランスウェイト１５ａ、第２バランスウェイト１５ｂの凹凸部を第１カップ状部材１７、第２カップ状部材１８によって完全に囲うことができるので、貫通流路５ｆで冷凍機油１１が分離された冷媒ガスが攪拌されるのを防ぐことができる。
　１　固定スクロール、１ａ　台板部、１ｂ　板状渦巻歯、１ｃ　オルダム案内溝、１ｄ　吐出口、１ｅ　吸入口、１ｆ　圧縮室、１ｇ　吸入逆止弁、２　揺動スクロール、２ａ　台板部、２ｂ　板状渦巻歯、２ｃ　オルダム案内溝、２ｄ　ボス部、２ｅ　揺動軸受、２ｆ　スラスト面、２ｇ　抽気孔、２ｋ　台板外周部空間、２ｎ　ボス部外側空間、３　コンプライアントフレーム、３ａ　スラスト軸受、３ｂ　往復摺動面、３ｃ　主軸受、３ｄ　補助主軸受、３ｅ　連通孔、３ｆ　連通穴、３ｇ　中間圧調整弁、３ｈ　中間圧調整弁押さえ、３ｋ　中間圧調整スプリング、３ｎ　中間圧調整弁空間、３ｐ　上円筒面、３ｓ　下円筒面、３ｔ　スラスト軸受開口部、４　ガイドフレーム、４ａ　フレーム上部空間、４ｂ　フレーム下部空間、４ｃ　上円筒面、４ｄ　下円筒面、４ｆ　第１通路、４ｇ　第１吐出通路、４ｈ　開口部、５　電動機、５ａ　回転子、５ｂ　固定子、５ｃ　磁石挿入孔、５ｆ　貫通流路、５ｇ　第２通路、５ｈ　リード線、６　主軸、６ａ　偏心軸部、６ｂ　主軸部、６ｃ　副軸部、６ｄ　給油路、６ｅ　給油口、６ｆ　主軸バランスウェイト、６ｇ　給油孔、７ａ　リング状シール材、７ｂ　リング状シール材、８　サブフレーム、８ａ　副軸受、８ｂ　流入孔、９　オルダム機構、９ａ　固定側キー、９ｂ　揺動側キー、９ｃ　オルダム機構環状部、１０　密閉容器、１０ａ　上部空間、１０ｂ　油溜め部、１０ｃ　ガラス端子、１１　冷凍機油、１２　吐出管、１２ａ　吐出管先端部、１３　吸入管、１４　圧縮機構部、１５　バランスウェイト、１５ａ　第１バランスウェイト、１５ｂ　第２バランスウェイト、１６　吐出カバー、１６ａ　第２吐出通路、１６ｂ　開口部、１７　第１カップ状部材、１７ａ　開口部、１８　第２カップ状部材、１９　永久磁石、２０　プレート、２１　リベット、２２　リベット通し穴、３０　冷媒流路、１００　スクロール圧縮機。

Claims (6)

  1. 　密閉容器と、
    　前記密閉容器内に設けられ、固定スクロールと揺動スクロールの板状渦巻歯を互いに噛み合わせて冷媒を圧縮する圧縮室を有する圧縮機構部と、
    　前記密閉容器内に設けられ、前記揺動スクロールを回転駆動する電動機と、
    　前記電動機の駆動力を前記揺動スクロールに伝達する回転軸と、
    　前記回転軸を回転自在に支持するフレームと、
    　前記電動機の回転子の上面および下面に固定され、前記圧縮機構部で発生する力のアンバランスを相殺するバランスウェイトと、
    　前記圧縮機構部の前記固定スクロールに設けられた吐出口より吐出された冷媒ガスを前記密閉容器の底部へ導く冷媒流路と、
    　前記電動機の回転子の上面および下面に設けられ、前記バランスウェイトを内包するカップ状部材と、
    　冷凍機油を含む冷媒ガスが、前記カップ状部材の内部を通って前記電動機の回転子を下側から上側へ貫通流動する貫通流路と、
    　前記フレームの下部に設けられ、前記電動機の回転子の上面に設けられたカップ状部材の開口部に対面する開口部を有し、前記貫通流路を通過した冷媒ガスを前記密閉容器に取り付けられた吐出管へ導く吐出カバーと、
    を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 　前記電動機の回転子は、両端面に固定された非磁性体のカップ状部材を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
  3. 　前記電動機の回転子は、両端面に固定された磁性体のカップ状部材と、該カップ状部材と前記回転子との間に介在させた非磁性体のプレートとを有する
    ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
  4. 　前記電動機の回転子、前記バランスウェイトおよび前記カップ状部材が、リベットによって固定されている
    ことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  5. 　前記電動機の回転子、前記バランスウェイト、前記カップ状部材および前記プレートが、リベットによって固定されている
    ことを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機。
  6. 　前記カップ状部材の軸方向寸法が前記バランスウェイトの軸方向寸法より大きい、または同じである
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
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