WO2018131088A1

WO2018131088A1 - 圧縮機

Info

Publication number: WO2018131088A1
Application number: PCT/JP2017/000607
Authority: WO
Inventors: 浩平達脇; 石園　文彦; 友寿松井; 修平小山
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2018-07-19
Also published as: US11261867B2; JPWO2018131088A1; CN110168225A; CN110168225B; JP6745913B2; US20190323505A1

Abstract

圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構に回転駆動力を伝達する主軸と、圧縮機構よりも下方に配置されるとともに主軸と一体的に形成され、主軸を中心とした筒状の外周面を有するバランスウェイトと、バランスウェイトよりも下方に設けられ、圧縮機構に供給される潤滑油を溜める油溜め部と、を備え、バランスウェイトの上面には、主軸を中心とした環状の油受け凹部がバランスウェイトと一体的に形成されており、バランスウェイトの下面には、主軸を中心とした周方向において偏って配置された空洞部がバランスウェイトと一体的に形成されており、油受け凹部は、空洞部の少なくとも一部と連通している。

Description

圧縮機

　本発明は、バランスウェイトを備えた圧縮機に関するものである。

　特許文献１には、スクロール流体機械が記載されている。このスクロール流体機械は、フレームと電動機構との間に配置され主軸と共に回転するバランサと、バランサの外周部を囲む中空部と主軸受を潤滑した潤滑油を受け止める油受部とを備えるバランサカバーと、油受部で受け止められた潤滑油を油溜めに返油する排油パイプと、を有している。同文献には、上記スクロール流体機械によれば、主軸受から漏れ出た潤滑油をバランサに接触させないようにすることができ、その結果、油上がりを抑制することが可能であることが記載されている。

特開２０１４－１０９２２３号公報

　しかしながら、特許文献１のスクロール流体機械では、部品点数が増加するため、製造コストが増加してしまうという課題があった。

　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、潤滑油が攪拌されるのを防ぎつつ部品点数の増加を抑えることができる圧縮機を提供することを目的とする。

　本発明に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構に回転駆動力を伝達する主軸と、前記圧縮機構よりも下方に配置されるとともに前記主軸と一体的に形成され、前記主軸を中心とした筒状の外周面を有するバランスウェイトと、前記バランスウェイトよりも下方に設けられ、前記圧縮機構に供給される潤滑油を溜める油溜め部と、を備え、前記バランスウェイトの上面には、前記主軸を中心とした環状の油受け凹部が前記バランスウェイトと一体的に形成されており、前記バランスウェイトの下面には、前記主軸を中心とした周方向において偏って配置された空洞部が前記バランスウェイトと一体的に形成されており、前記油受け凹部は、前記空洞部の少なくとも一部と連通しているものである。

　本発明によれば、圧縮機構に供給されて主軸を伝って流れ落ちる潤滑油は、油受け凹部に流入し、空洞部を介して油溜め部に排出される。したがって、潤滑油と冷媒とが接触するのを抑制できるため、潤滑油が冷媒によって攪拌されるのを防ぐことができる。また、油受け凹部及び空洞部はいずれもバランスウェイトと一体的に形成されており、バランスウェイトも主軸と一体的に形成されているため、圧縮機の部品点数の増加を抑えることができる。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の概略構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す上面図である。本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す側面図である。本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す下面図である。図２のＶ－Ｖ断面を示す断面図である。本発明の実施の形態２に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す下面図である。本発明の実施の形態３に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す断面図である。

実施の形態１．
　本発明の実施の形態１に係る圧縮機について説明する。図１は、本実施の形態に係る圧縮機１００の概略構成を示す断面図である。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する流体機械である。圧縮機１００は、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯装置等の各種産業機械に用いられる冷凍サイクル装置の構成要素の１つとなるものである。本実施の形態では、圧縮機１００として、スクロール圧縮機を例示している。なお、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、圧縮機１００が使用可能な状態に設置されたときのものである。

　図１に示すように、圧縮機１００は、冷媒を圧縮する圧縮機構１０１と、圧縮機構１０１を駆動する電動機１０２と、圧縮機構１０１及び電動機１０２を収容するケーシング７（例えば、密閉容器）と、を有している。ケーシング７内において、圧縮機構１０１は上方に配置されており、電動機１０２は圧縮機構１０１よりも下方に配置されている。

　ケーシング７は、センターシェル２３と、センターシェル２３の上部に設けられたアッパーシェル２１と、センターシェル２３の下部に設けられたロアシェル２２と、により構成されている。ケーシング７の底部となるロアシェル２２内には、潤滑油を溜める油溜め部３１が形成されている。センターシェル２３には、冷媒ガスを吸入するための吸入口となる吸入パイプ１４が接続されている。アッパーシェル２１には、冷媒ガスを吐出するための吐出口となる吐出パイプ１６が接続されている。センターシェル２３内部は低圧室１７になっており、アッパーシェル２１内部は高圧室１８になっている。

　圧縮機構１０１は、ケーシング７に対して固定された固定スクロール１と、固定スクロール１に対して揺動する揺動スクロール２と、が組み合わされた構成を有している。固定スクロール１は、固定スクロール台板１ｂと、固定スクロール台板１ｂの一方の面に立設された渦巻状突起である固定スクロール渦巻１ａと、を有している。また、揺動スクロール２は、揺動スクロール台板２ｂと、揺動スクロール台板２ｂの一方の面に立設され、固定スクロール渦巻１ａと実質的に同一形状の渦巻状突起である揺動スクロール渦巻２ａと、を有している。揺動スクロール台板２ｂの他方の面（すなわち、揺動スクロール渦巻２ａの形成面とは反対側の面）は、スラスト軸受面２ｃとして作用する。揺動スクロール２及び固定スクロール１は、冷媒ガスを吸入する吸入ポート（図示せず）を備えたフレーム１９によって下方から支持されている。

　圧縮機の運転中に揺動スクロール２に生じるスラスト軸受荷重は、スラスト軸受面２ｃを介してフレーム１９で支持される。フレーム１９とスラスト軸受面２ｃとの間には、摺動性を向上させるためにスラストプレート３が配置されている。

　揺動スクロール２及び固定スクロール１は、揺動スクロール渦巻２ａと固定スクロール渦巻１ａとを互いに組み合わせた状態で、ケーシング７内に装着されている。揺動スクロール２及び固定スクロール１が組み合わされた状態では、固定スクロール渦巻１ａの位相と揺動スクロール渦巻２ａの位相とが互いに１８０°ずれている。揺動スクロール渦巻２ａと固定スクロール渦巻１ａとの間には、容積が変化する圧縮室２４が形成される。固定スクロール渦巻１ａ及び揺動スクロール渦巻２ａの先端面での冷媒漏れを低減するため、固定スクロール渦巻１ａの先端面及び揺動スクロール渦巻２ａの先端面には、シール２５及びシール２６がそれぞれ配設されている。

　固定スクロール１は、ボルト等によってフレーム１９に固定されている。固定スクロール１の固定スクロール台板１ｂの中央部には、圧縮室２４で圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート１５が形成されている。圧縮されて高圧となった冷媒ガスは、吐出ポート１５を介して、固定スクロール１の上部に設けられている高圧室１８に排出されるようになっている。吐出ポート１５の出口には、高圧室１８から吐出ポート１５側への冷媒の逆流を防止する吐出弁２７が設けられている。高圧室１８に排出された冷媒ガスは、吐出パイプ１６を介して冷凍サイクルに吐出される。

　揺動スクロール２の揺動スクロール渦巻２ａ形成面とは反対側の面の略中心部には、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、後述する偏心軸部８ａが挿入される。

　フレーム１９と揺動スクロール２との間には、オルダムリング６が配置されている。フレーム１９には一対のオルダムキー溝５が形成されており、揺動スクロール２には一対のオルダムキー溝４が形成されている。オルダムリング６は、リング部６ａと、リング部６ａの上面に形成された一対のオルダムキー６ｂと、リング部６ａの下面に形成された一対のオルダムキー６ｃと、を有している。オルダムキー６ｂは、揺動スクロール２のオルダムキー溝４に挿入されている。オルダムキー６ｃは、フレーム１９のオルダムキー溝５に挿入されている。オルダムキー６ｂ、６ｃは、潤滑油で満たされたオルダムキー溝４、５内の摺動面上でそれぞれ進退する。オルダムリング６によって揺動スクロール２の自転運動が阻止されるため、電動機１０２の回転力が伝達される揺動スクロール２は、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を行う。

　電動機１０２は、回転子１１と、回転子１１の外周側に配置された固定子１０と、回転子１１の内周に焼嵌め固定された主軸８と、を有している。固定子１０は、センターシェル２３の内周に焼嵌め固定されている。固定子１０には、センターシェル２３に設けられた電源端子９を介して電力が供給されるようになっている。回転子１１は、固定子１０に通電されることにより回転し、主軸８を回転駆動させるようになっている。

　主軸８は、回転子１１の回転に伴って回転し、電動機１０２の回転駆動力を圧縮機構１０１に伝達するようになっている。主軸８の上部は、フレーム１９に設けられた主軸受２０（軸受の一例）によって回転自在に支持されている。主軸８の上端には、主軸８の中心軸に対して偏心した偏心軸部８ａが設けられている。偏心軸部８ａは、揺動スクロール２のボス部２ｄに挿入されている。主軸８の下部は、副軸受２９によって回転自在に支持されている。副軸受２９は、ケーシング７の下部に設けられたサブフレーム２８の中央部に形成された軸受収納部に圧入固定されている。サブフレーム２８には、油溜め部３１に溜められた潤滑油を吸い上げる容積型のオイルポンプ３０が設けられている。オイルポンプ３０により吸い上げられた潤滑油は、主軸８の内部に形成された油供給穴１２を介して、圧縮機構１０１及び主軸受２０等の摺動部に供給される。油供給穴１２には、主軸８を軸方向に貫通する軸方向穴１２ａと、軸方向穴１２ａから主軸８の外周面に向かって主軸８の径方向に延びる複数の横穴（例えば、横穴１２ｂ）と、が含まれる。主軸受２０に対しては、軸方向穴１２ａ及び横穴１２ｂを介して油溜め部３１の潤滑油が供給される。

　圧縮機構１０１、フレーム１９及び主軸受２０よりも下方であって電動機１０２（例えば、回転子１１）よりも上方には、第１バランスウェイト４０（バランスウェイトの一例）が設けられている。第１バランスウェイト４０は、主軸８と共に回転するように主軸８と一体的に形成されている。第１バランスウェイト４０は、低圧室１７に配置されている。第１バランスウェイト４０の構成については、図２～図５を用いて後述する。

　回転子１１の下端には、第２バランスウェイト１３が設けられている。第２バランスウェイト１３は、リベット等の締結部材を用いて回転子１１と一体的に固定されている。第１バランスウェイト４０及び第２バランスウェイト１３は、揺動スクロール２の偏心公転運動によって生じるアンバランスを相殺するために設けられている。

　次に、圧縮機１００の動作について説明する。
　電源端子９に通電されると、固定子１０の電線部に電流が流れ、磁界が発生する。この磁界は、回転子１１を回転させるように働く。つまり、固定子１０と回転子１１にトルクが発生し、回転子１１が回転する。回転子１１が回転すると、それに伴い主軸８が回転駆動される。主軸８が回転駆動されると、オルダムリング６により自転を抑制された揺動スクロール２は、公転運動を行う。

　回転子１１が回転しているときには、主軸８の上部に主軸８と一体的に形成されている第１バランスウェイト４０と、回転子１１の下部に固定されている第２バランスウェイト１３とによって、揺動スクロール２の偏心公転運動に対するバランスが保たれている。揺動スクロール２の偏心公転運動に伴い、公知の圧縮原理によって冷媒が圧縮される。

　吸入パイプ１４から低圧室１７に流入した低圧の冷媒ガスの一部は、フレーム１９に形成された吸入ポートを介して、圧縮室２４内に吸入される（吸入行程）。低圧室１７に流入した低圧の冷媒ガスの残りの一部は、固定子１０の鋼板の切欠き（図示せず）を通って、電動機１０２及び潤滑油を冷却する。圧縮室２４は、揺動スクロール２の公転運動により、揺動スクロール２の中心に徐々に移動する。圧縮室２４の移動に伴い、圧縮室２４の容積が徐々に減少し、圧縮室２４内の冷媒ガスが圧縮される（圧縮行程）。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール１に設けられた吐出ポート１５を通り、吐出弁２７を押し開けて高圧室１８に流入する（吐出行程）。高圧室１８に流入した高圧の冷媒ガスは、吐出パイプ１６を介してケーシング７から吐出される。なお、低圧室１７と高圧室１８との間は、固定スクロール１及びフレーム１９によって気密に仕切られている。

　圧縮室２４内の冷媒ガスの圧力により発生するスラスト軸受荷重は、スラスト軸受面２ｃを支持するフレーム１９で受けている。また、主軸８が回転することで第１バランスウェイト４０及び第２バランスウェイト１３に生じる遠心力及び冷媒ガス荷重は、主軸受２０及び副軸受２９で受けている。固定子１０への通電を止めると、圧縮機１００が運転を停止する。

　図２は、本実施の形態に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す上面図である。図３は、本実施の形態に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す側面図である。図４は、本実施の形態に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す下面図である。図５は、図２のＶ－Ｖ断面を示す断面図である。図２～図５に示すように、第１バランスウェイト４０は、主軸８を中心とした円筒状の外周面４０ａを有している。本実施の形態の第１バランスウェイト４０は、主軸８と一体成形されている。すなわち、本実施の形態の主軸８及び第１バランスウェイト４０は、同一の形成材料で継ぎ目なく一体的に形成されている。

　第１バランスウェイト４０の上面（すなわち、圧縮機構１０１側の表面）には、主軸８を中心とした円環状の油受け凹部４１が第１バランスウェイト４０と一体的に形成されている。油受け凹部４１の外周側は、外周面４０ａの上部を含む円環状の外周壁４２によって画定されている。油受け凹部４１の内周側は、主軸８の外周面によって画定されている。油受け凹部４１は、主軸８を伝って流れ落ちる潤滑油を受けるように構成されている。油受け凹部４１内の空間は、外周壁４２によって低圧室１７から大まかに仕切られている。主軸受２０の下端部２０ａ（例えば、フレーム１９の下端部）は、油受け凹部４１内に位置している（図１参照）。すなわち、主軸受２０は外周壁４２よりも内周側に位置しており、かつ、主軸受２０の下端部２０ａは外周壁４２の上端面４２ａよりも下方に位置している。

　圧縮機構１０１及び主軸受２０等の摺動部に供給された潤滑油は、主軸８を伝って低圧室１７に流れ落ちる。低圧室１７に流れ落ちた潤滑油と吸入パイプ１４から吸入された低圧の冷媒とが接触すると、潤滑油は、冷媒によってまき上げられて攪拌されやすくなる。本実施の形態では、主軸８を伝って流れ落ちた潤滑油を油受け凹部４１に流入させることができるため、潤滑油と冷媒とが接触するのを抑制でき、潤滑油が冷媒によって攪拌されるのを防止できる。特に、主軸受２０の下端部２０ａが油受け凹部４１内に位置することによって、主軸８を伝って油受け凹部４１に流入する潤滑油と低圧室１７内の冷媒とが接触するのをより確実に抑制できる。

　油受け凹部４１の深さが深いほど、潤滑油と冷媒とが接触しにくくなる。ただし、第１バランスウェイト４０の軸方向寸法には制約があることから、油受け凹部４１の深さが深すぎると、後述する空洞部４３の深さが浅くなってしまう。これにより、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量を確保しにくくなる。このため、油受け凹部４１の深さは、流入した潤滑油があふれない程度の深さであるのが望ましい。

　油受け凹部４１の底部４１ａには、油受け凹部４１に流入した潤滑油を排出する排油口４６が形成されている。排油口４６は、後述する排油経路部４７の入口となる。油受け凹部４１の底部４１ａは、水平かつ平坦に形成されていてもよいし、排油口４６に近づくほど高さが低くなるように傾斜していてもよい。油受け凹部４１の底部４１ａが排油口４６に近づくほど高さが低くなるように傾斜している場合、油受け凹部４１に流入した潤滑油を排油口４６から効率良く排出することができる。

　第１バランスウェイト４０の下面（すなわち、油溜め部３１側の表面）には、主軸８を中心とした周方向において偏って配置された空洞部４３が第１バランスウェイト４０と一体的に形成されている。空洞部４３は、第１バランスウェイト４０の下面側に開口した凹部である。空洞部４３は、主軸８の中心軸に対し、図４に太矢印で示す偏心軸部８ａの偏心方向側に偏って形成されている。これにより、第１バランスウェイト４０の重心は、主軸８の中心軸に対し、偏心軸部８ａの偏心方向とは逆方向に偏心する。本実施の形態では、空洞部４３は、主軸８の中心軸よりも偏心軸部８ａの偏心方向側のみに、角度範囲θ（例えば、θ＝１８０°）に亘って扇形状に形成されている。空洞部４３の外周側は、外周面４０ａの下部を含む円弧状の外周壁４４によって画定されている。空洞部４３の内周側は、主軸８の外周面に沿って形成された円弧状の内周壁４５によって画定されている。

　外周壁４４の厚さが厚すぎると、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量が小さくなってしまう。一方、外周壁４４の厚さが薄すぎると、第１バランスウェイト４０の剛性が低下してしまう場合がある。このため、外周壁４４の厚さは適度な厚さであるのが望ましい。

　空洞部４３の深さは、油受け凹部４１の深さよりも深くなっている。これにより、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量を大きくすることができる。

　空洞部４３が形成される角度範囲θは、１８０°に限られない。角度範囲θは、１８０°より小さくてもよい（０°＜θ＜１８０°）。これにより、空洞部４３による第１バランスウェイト４０の剛性の低下を抑えることができる。また、角度範囲θは、１８０°より大きくてもよい（１８０°＜θ＜３６０°）。

　油受け凹部４１の底部４１ａと空洞部４３の底部４３ａとの間には、主軸８と平行な方向に延伸した貫通穴である排油経路部４７が形成されている。油受け凹部４１と空洞部４３との間は、排油経路部４７を介して、第１バランスウェイト４０の内部（すなわち、外周面４０ａの内周側）で連通している。排油経路部４７は、円形の断面形状を有している。主軸８と平行な方向に見ると、排油経路部４７は、油受け凹部４１及び空洞部４３のいずれよりも小さい面積を有している。本実施の形態では１つの排油経路部４７が設けられているが、複数の排油経路部が設けられていてもよい。

　油受け凹部４１に流入した潤滑油は、排油口４６、排油経路部４７及び空洞部４３を通って、下方の電動機１０２側に排出される。排油口４６、排油経路部４７及び空洞部４３はいずれも、第１バランスウェイト４０の内部に形成されている。これにより、潤滑油と冷媒とが接触するのを抑制しつつ潤滑油を油溜め部３１に戻すことができるため、潤滑油が冷媒によって攪拌されるのを防止できる。

　本実施の形態では、外周壁４４の下端面４４ａ（すなわち、第１バランスウェイト４０の下端部）は、インシュレータ１０ａの上端部１０ａ１（すなわち、固定子１０の上端部）よりも下方に位置している（図１参照）。また、外周壁４４の下端面４４ａは、インシュレータ１０ａの上端部１０ａ１よりも内周側に位置している。これにより、吸入パイプ１４から吸入された冷媒の流れは、第１バランスウェイト４０とインシュレータ１０ａとの間の隙間において阻害される。したがって、第１バランスウェイト４０の下面側から空洞部４３を介して下方に排出される潤滑油が冷媒によって攪拌されるのを防ぐことができる。

　以上説明したように、本実施の形態に係る圧縮機１００は、冷媒を圧縮する圧縮機構１０１と、圧縮機構１０１に回転駆動力を伝達する主軸８と、圧縮機構１０１よりも下方に配置されるとともに主軸８に取り付けられ、主軸８を中心とした筒状の外周面４０ａを有する第１バランスウェイト４０（バランスウェイトの一例）と、第１バランスウェイト４０よりも下方に設けられ、圧縮機構１０１に供給される潤滑油を溜める油溜め部３１と、を備えている。第１バランスウェイト４０の上面には、主軸８を中心とした環状の油受け凹部４１が形成されている。第１バランスウェイト４０の下面には、主軸８を中心とした周方向において偏って配置された空洞部４３が形成されている。油受け凹部４１は、空洞部４３の少なくとも一部と連通している。

　この構成によれば、圧縮機構１０１に供給されて主軸８を伝って流れ落ちる潤滑油は、油受け凹部４１に流入し、第１バランスウェイト４０の内部を通り、空洞部４３を介して油溜め部３１に排出される。したがって、潤滑油と冷媒とが接触するのを抑制できるため、潤滑油が冷媒によって攪拌されるのを防ぐことができる。これにより、攪拌された潤滑油が冷媒と共に圧縮機１００外部に吐出され、油上がりが生じてしまうのを防止できる。また、油受け凹部４１及び空洞部４３はいずれも、一部品である第１バランスウェイト４０に形成されている。したがって、バランサカバー等の別部品が必ずしも必要でなくなるため、圧縮機１００の部品点数及び圧縮機１００の組立工程が増加するのを抑えることができる。

　本実施の形態に係る圧縮機１００において、第１バランスウェイト４０は、主軸８と一体成形されている。

　この構成によれば、圧縮機１００の部品点数を削減できる。また、第１バランスウェイト４０を焼嵌め等によって主軸８に固定する工程が不要になるため、圧縮機１００の組立工程を簡略化できる。

　本実施の形態に係る圧縮機１００は、圧縮機構１０１よりも下方に設けられ、主軸８を回転自在に支持する主軸受２０（軸受の一例）をさらに備えている。主軸受２０の下端部２０ａは、油受け凹部４１内に位置している。

　この構成によれば、圧縮機構１０１又は主軸受２０から主軸８を伝って流れ落ちる潤滑油を、冷媒との接触を避けつつ油受け凹部４１内に流入させることができる。したがって、潤滑油が冷媒によって攪拌されるのをより確実に防止することができる。

　本実施の形態に係る圧縮機１００は、第１バランスウェイト４０よりも下方であって油溜め部３１よりも上方に設けられ、主軸８を介して圧縮機構１０１を駆動する電動機１０２をさらに備えている。第１バランスウェイト４０の下端部（例えば、外周壁４４の下端面４４ａ）は、電動機１０２の固定子１０の上端部（例えば、インシュレータ１０ａの上端部１０ａ１）よりも下方に位置している。

　この構成によれば、第１バランスウェイト４０の下面側から空洞部４３を介して下方に排出される潤滑油が、吸入パイプ１４から吸入された冷媒によって攪拌されるのを防ぐことができる。

　本実施の形態に係る圧縮機１００において、空洞部４３は、油受け凹部４１の深さよりも深い深さを有している。

　この構成によれば、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量を大きくすることができる。

　本実施の形態の構成では、第１バランスウェイト４０の大きさに制約があると、アンバランスキャンセル量を大きくするのが困難な場合がある。したがって、本実施の形態に係る圧縮機１００では、揺動スクロール２がアルミニウム製であることが望ましい。これは、アルミニウム製の揺動スクロールは鋳鉄製の揺動スクロールよりも軽量であることから、必要となるアンバランスキャンセル量が比較的小さいためである。

実施の形態２．
　本発明の実施の形態２に係る圧縮機について説明する。図６は、本実施の形態に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す下面図である。本実施の形態は、空洞部４３の構成において実施の形態１と異なっている。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

　図６に示すように、本実施の形態の第１バランスウェイト４０は、主軸８を中心とした径方向に延伸して空洞部４３を横切る２つのリブ４８ａ、４８ｂを有している。リブ４８ａ、４８ｂは、第１バランスウェイト４０本体と一体成形されている。すなわち、第１バランスウェイト４０本体とリブ４８ａ、４８ｂとは、同一の形成材料で継ぎ目なく一体的に形成されている。リブ４８ａ、４８ｂのそれぞれは、外周壁４４の高さと同一又はそれより低い高さに形成されている。空洞部４３は、リブ４８ａ、４８ｂによって、３つの空洞部４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに分割されている。空洞部４３ｂ、４３ｃ、４３ｄのそれぞれは、ほぼ同一の扇形状の形状を有している。３つの空洞部４３ｂ、４３ｃ、４３ｄのうちの１つの空洞部４３ｃは、排油経路部４７を介して油受け凹部４１と連通している。

　なお、本実施の形態では２つのリブ４８ａ、４８ｂが形成されているが、リブの個数は１つ又は３つ以上であってもよい。また、本実施の形態ではリブ４８ａ、４８ｂが径方向に延伸しているが、リブは周方向又はその他の方向に延伸していてもよい。また、本実施の形態では１つの空洞部４３ｃのみが油受け凹部４１と連通しているが、空洞部４３ｃだけでなく他の空洞部４３ｂ、４３ｄも油受け凹部４１と連通していてもよい。例えば、空洞部４３ｂ、４３ｃ、４３ｄのそれぞれと油受け凹部４１とを連通させる複数の排油経路部が形成されていてもよい。

　以上説明したように、本実施の形態に係る圧縮機１００において、第１バランスウェイト４０は、空洞部４３を横切る少なくとも１つのリブ４８ａ、４８ｂを有している。

　この構成によれば、第１バランスウェイト４０の空洞部４３を少なくとも１つのリブ４８ａ、４８ｂによって補強できるため、圧縮機１００の運転中に生じる応力による第１バランスウェイト４０の変形を抑制することができる。したがって、圧縮機１００の信頼性を向上できる。

実施の形態３．
　本発明の実施の形態３に係る圧縮機について説明する。図７は、本実施の形態に係る圧縮機１００の第１バランスウェイト４０及び主軸８の構成を示す断面図である。図７では、図５に対応する断面を示している。本実施の形態は、空洞部４３の角部の形状において実施の形態１と異なっている。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

　図７に示すように、主軸８の中心軸を含む平面で第１バランスウェイト４０及び主軸８が切断された断面において、空洞部４３の底部４３ａと内周壁４５との間には、角部４９（第１角部の一例）が形成されている。同断面において、空洞部４３の底部４３ａと外周壁４４との間には、角部５０（第２角部の一例）が形成されている。角部４９、５０のうち少なくとも角部５０は、丸みを帯びた角部である。角部４９の曲率半径をＲ１とし、角部５０の曲率半径をＲ２とすると、曲率半径Ｒ２は曲率半径Ｒ１よりも大きくなっている（Ｒ２＞Ｒ１≧０）。

　圧縮機１００の運転中には、外周壁４４の方が内周壁４５よりも応力の影響で変形しやすい。外周壁４４側の角部５０の曲率半径Ｒ２を大きくすることにより、外周壁４４の剛性が高められるため、外周壁４４の変形を抑制することができる。一方、内周壁４５側の角部４９の曲率半径Ｒ１を小さくすることにより、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量を大きくすることができる。

　以上説明したように、本実施の形態に係る圧縮機１００において、空洞部４３の底部４３ａと空洞部４３の内周壁４５との間には、角部４９（第１角部の一例）が形成されており、空洞部４３の底部４３ａと空洞部４３の外周壁４４との間には、角部５０（第２角部の一例）が形成されている。角部５０の曲率半径Ｒ２は、角部４９の曲率半径Ｒ１よりも大きくなっている。

　この構成によれば、圧縮機１００の運転中における外周壁４４の変形を抑制できるとともに、第１バランスウェイト４０のアンバランスキャンセル量を大きく確保することができる。

　本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施の形態では、主軸８及び第１バランスウェイト４０が一体成形された構成を例に挙げたが、主軸８と第１バランスウェイト４０とは別部品であってもよい。第１バランスウェイト４０は、少なくとも、アンバランスを相殺する機能及び潤滑油が攪拌されるのを防ぐ機能を一部品で有している。このため、主軸８と第１バランスウェイト４０とが別部品であっても、圧縮機１００の部品点数の増加を抑える効果が得られる。

　また、上記実施の形態では、油受け凹部４１と空洞部４３との間が排油経路部４７を介して連通しているが、空洞部４３は、油受け凹部４１にまで達する深さに形成されていてもよい。この場合、油受け凹部４１と空洞部４３との間は、排油経路部４７を設けるまでもなく直接連通する。

　また、上記実施の形態では、スクロール圧縮機を例に挙げたが、本発明は他の圧縮機にも適用できる。

　上記実施の形態１～３は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

　１　固定スクロール、１ａ　固定スクロール渦巻、１ｂ　固定スクロール台板、２　揺動スクロール、２ａ　揺動スクロール渦巻、２ｂ　揺動スクロール台板、２ｃ　スラスト軸受面、２ｄ　ボス部、３　スラストプレート、４、５　オルダムキー溝、６　オルダムリング、６ａ　リング部、６ｂ、６ｃ　オルダムキー、７　ケーシング、８　主軸、８ａ　偏心軸部、９　電源端子、１０　固定子、１０ａ　インシュレータ、１０ａ１　上端部、１１　回転子、１２　油供給穴、１２ａ　軸方向穴、１２ｂ　横穴、１３　第２バランスウェイト、１４　吸入パイプ、１５　吐出ポート、１６　吐出パイプ、１７　低圧室、１８　高圧室、１９　フレーム、２０　主軸受、２０ａ　下端部、２１　アッパーシェル、２２　ロアシェル、２３　センターシェル、２４　圧縮室、２５、２６　シール、２７　吐出弁、２８　サブフレーム、２９　副軸受、３０　オイルポンプ、３１　油溜め部、４０　第１バランスウェイト、４０ａ　外周面、４１　油受け凹部、４１ａ　底部、４２　外周壁、４２ａ　上端面、４３、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ　空洞部、４３ａ　底部、４４　外周壁、４４ａ　下端面、４５　内周壁、４６　排油口、４７　排油経路部、４８ａ、４８ｂ　リブ、４９、５０　角部、１００　圧縮機、１０１　圧縮機構、１０２　電動機、Ｒ１、Ｒ２　曲率半径、θ　角度範囲。

Claims

　冷媒を圧縮する圧縮機構と、
　前記圧縮機構に回転駆動力を伝達する主軸と、
　前記圧縮機構よりも下方に配置されるとともに前記主軸と一体的に形成され、前記主軸を中心とした筒状の外周面を有するバランスウェイトと、
　前記バランスウェイトよりも下方に設けられ、前記圧縮機構に供給される潤滑油を溜める油溜め部と、
　を備え、
　前記バランスウェイトの上面には、前記主軸を中心とした環状の油受け凹部が前記バランスウェイトと一体的に形成されており、
　前記バランスウェイトの下面には、前記主軸を中心とした周方向において偏って配置された空洞部が前記バランスウェイトと一体的に形成されており、
　前記油受け凹部は、前記空洞部の少なくとも一部と連通している圧縮機。
　前記バランスウェイトは、前記主軸と一体成形されている請求項１に記載の圧縮機。
　前記バランスウェイトは、前記空洞部を横切るリブを有している請求項１又は請求項２に記載の圧縮機。
　前記圧縮機構よりも下方に設けられ、前記主軸を回転自在に支持する軸受をさらに備え、
　前記軸受の下端部は、前記油受け凹部内に位置している請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記バランスウェイトよりも下方であって前記油溜め部よりも上方に設けられ、前記主軸を介して前記圧縮機構を駆動する電動機をさらに備え、
　前記バランスウェイトの下端部は、前記電動機の固定子の上端部よりも下方に位置している請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記空洞部の底部と前記空洞部の内周壁との間には、第１角部が形成されており、
　前記空洞部の底部と前記空洞部の外周壁との間には、第２角部が形成されており、
　前記第２角部の曲率半径は、前記第１角部の曲率半径よりも大きい請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の圧縮機。
　前記空洞部の深さは、前記油受け凹部の深さよりも深い請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の圧縮機。