JPH05164069A - 密閉形スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】フレーム外周部に設けた溝と、圧縮機構部と駆
動用電動機部の間に設けられた案内板１９と、駆動用電
動機部の外周部に設けたカット部２０と、密閉容器内壁
により、案内通路２１を形成させ、案内通路２１により
上部空間１６と下部空間２２とを連通させ、案内通路２
１と中部空間２３とを遮断する。 【効果】高圧チャンバタイプの密閉形スクロール圧縮機
において、圧縮された冷媒ガス中に含まれる潤滑油を分
離して油溜りに戻す作用を良好に行なうことができ、更
に駆動用電動機を効果的に冷却することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密閉形スクロール圧縮
機において、特に油上がりを低減するための改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】密閉形スクロール圧縮機は特開昭63−21
2796号公報で開示されているように、スクロール圧縮機
構部で圧縮された冷媒ガスと潤滑油の混合ガスは、固定
スクロール上部に設けられた吐出孔より圧縮機構部上方
の上部空間に吐出され、密閉容器の内壁に衝突すること
により、冷媒ガスと潤滑油に分離する。フレーム外周に
は各々通路抵抗が異なる複数個の通路が設けられてい
る。潤滑油は粘度が高いため通路抵抗の小さい通路を通
過する。一方、冷媒ガスは粘度が低いため通路抵抗の大
きい通路を通過する、このようにして冷媒ガスと潤滑油
は各々圧縮機構部と駆動用電動機部の間の中部空間に流
入する。冷媒ガスは駆動用電動機の外周に設けられたカ
ット部を通過し駆動用電動機下方の下部空間に流入し、
駆動用電動機を冷却し、再び、駆動用電動機外周のカッ
ト部を経て中部空間に流入する。一方、潤滑油は中部空
間より駆動用電動機外周のカット部を経て油溜めに流入
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、下
部空間より中部空間に流入する冷媒ガスが、上部空間か
ら中部空間に流れてきた潤滑油を吹き上げるため、冷媒
ガスと潤滑油が混合状態で密閉容器外へ流出するため油
上がりが増大する。

【０００４】冷媒ガスによる潤滑油の吹き上げを防止す
るため、フレーム外周の通路の横断面積もしくは通路の
個数を変更し、下部空間に流れる冷媒ガスの速度を遅く
することにより潤滑油の吹き上げを減らすことは可能で
あるが、このようにすることにより下部空間を流れる冷
媒ガスの流量が減少するため駆動用電動機の冷却効果が
低下する。

【０００５】このように従来技術では、油上がりの低減
と、駆動用電動機の冷却は相反する問題となる。

【０００６】本発明の目的は、この相反する問題である
油上がりの低減と、駆動用電動機の冷却を解決するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】油上がりの低減と駆動用
電動機の冷却効果を高めるため、密閉容器内に、スクロ
ール圧縮機構部を上部に、駆動用電動機部を下部に連設
して収納し、密閉容器底部に油溜りを形成し、前記圧縮
機構部を支持するフレーム及び前記駆動用電動機を密閉
容器内壁に密着することにより、密閉容器内空間を圧縮
機構部上方の上部空間と、圧縮機構部と駆動用電動機の
間の中部空間と、駆動用電動機下方の下部空間の三つに
分割した高圧チャンバタイプのスクロール圧縮機におい
て、フレーム外周部に設けた溝と、圧縮機構部と駆動用
電動機部の間に設けられた案内板と、駆動用電動機部の
外周部に設けたカット部と、密閉容器内壁により、案内
通路を形成させ、前記案内通路により前記上部空間と前
記下部空間とを連通させ、前記案内通路と前記中部空間
とを遮断させたものである。

【０００８】

【作用】吸入管から吸入された冷媒ガスは固定スクロー
ルと旋回スクロールとの旋回作用で圧縮され、冷媒ガス
と混合した状態で吐出孔より上部空間へ吐出する。この
冷媒ガスと油の混合ガスは、圧縮機構部上方の上部空間
より案内通路を経て駆動用電動機の下方の下部空間に流
入する。下部空間は案内通路と比較して横断面積が広い
ため混合ガスの速度は遅くなる。混合ガスの速度が遅く
なることにより混合ガスに含まれる潤滑油はその自重に
より分離し、油溜めに落下する。一方、冷媒ガスは駆動
用電動機を冷却し、駆動用電動機のカット部及び駆動用
電動機のロータとステータの隙間を通って圧縮機構部と
駆動用電動機部の間の中部空間に流れる。中部空間に流
入した冷媒ガスは吐出管より密閉容器の外に流出する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は本発明を実施した密閉形スクロール圧縮機の
全体構造断面図を示す。

【００１０】図１において、密閉容器１内の上方には圧
縮機構部２が、下方には駆動用電動機３がそれぞれ配設
され、また密閉容器１の底部には潤滑油の油溜り４が形
成されている。圧縮機構部２は、台板上にうず巻状のラ
ップを有する固定スクロール５と、同じく台板上にうず
巻状のラップを有する旋回スクロール６のラップ同士を
組み合わせた構成となっている。また固定スクロール５
の中央には圧縮された冷媒ガスが吐出する吐出孔１５が
設けられている。旋回スクロール６とフレーム７との間
には、旋回スクロール６の自転を防止するオルダムリン
グ機構８が設けられている。駆動用電動機３は密閉容器
１に圧入締結され、クランク軸９を介して旋回スクロー
ル６を旋回運動させるようになっている。クランク軸９
はフレーム７に設けられた主軸受１０と下部軸受１１と
で支持され、そのクランクピンは旋回スクロール６の背
面に設けた旋回軸受１２と嵌合されている。

【００１１】クランク軸９内には主軸受１０，下部軸受
１１および旋回軸受１２へ潤滑油を導く給油通路１３が
設けられ、かつクランク軸９の軸端には油溜り４の潤滑
油を吸い上げて給油通路１３へ送り込む給油装置１４が
設けられている。

【００１２】また旋回スクロール６の背面には、圧縮行
程中のガスを導いた中間圧室１７が形成されている。中
間圧室１７の圧力は冷媒ガスの吸入圧力と吐出圧力の中
間の圧力であり、スクロールの摺動部への給油は、吐出
圧力と中間圧力の差圧を利用して行われる。

【００１３】フレーム７の外周部に軸方向（上下方向）
に延びるフレーム溝１８を設け、圧縮機構部２と駆動用
電動機３との間には案内板１９を設け、駆動用電動機３
の外周部にはカット部２０を設けており、フレーム溝１
８，案内板１９，駆動用電動機カット部２０及び、密閉
容器内壁により案内通路２１が形成されている。案内通
路２１は、圧縮機構部２上方の上部空間１６と駆動用電
動機３下方の下部空間２２を連通させており、圧縮機構
部２と駆動用電動機３との間の中部空間２３と案内通路
２１とは遮断されている。

【００１４】図１中、２４は密閉容器１を貫通して密閉
容器１の外部から圧縮機構部２の吸入側に冷媒ガスを導
くための吸入管である。２５は密閉容器１内の圧縮機部
と駆動用電動機３との間の空間に接続された吐出管であ
り、この吐出管２５から圧縮された冷媒ガスが密閉容器
１の外部へ流出する。

【００１５】次に動作について説明する。駆動用電動機
３によりクランク軸９を介して旋回スクロール６が旋回
運動すると、吸入管２４から吸入された冷媒ガスは固定
スクロール５と旋回スクロール６との旋回作用で圧縮さ
れる。一方、潤滑油は給油装置１４より給油通路１３を
通り、主軸受１０，下部軸受１１、および旋回軸受１２
を潤滑した後、中間圧室１７を経て圧縮室に流入し、冷
媒ガスと混合した状態で吐出孔１５より上部空間１６へ
吐出する。この吐出冷媒ガスと油の混合ガスは、上部空
間１６より案内通路２１を経て下部空間２２に流入す
る。下部空間２２は案内通路２１と比較して横断面積が
広いため混合ガスの速度は遅くなる。混合ガスの速度が
遅くなることにより混合ガスに含まれる潤滑油はその自
重により分離し、油溜り４に落下する。一方冷媒ガスは
駆動用電動機３を冷却し、駆動用電動機３のカット部２
０及び駆動用電動機３のロータとステータの隙間を通っ
て中部空間２３に流れる。中部空間２３に流入した冷媒
ガスは吐出管２５より密閉容器１の外に流出する。

【００１６】このようにして冷媒ガスと潤滑油の混合ガ
スより潤滑油を分離するため、潤滑油を多量に含んだ上
部空間１６の混合ガスが、直接吐出管２５より密閉容器
外へ流出することなく、下部空間２２にて潤滑油を分離
した後に中部空間２３を経て密閉容器１外に流出するた
め、油上がりの少ない圧縮機を提供することができる。

【００１７】さらに、すべての冷媒ガスが下部空間２２
を通過するため、駆動用電動機３の冷却効果は非常に高
い。

【００１８】このように本技術によれば、潤滑油の分離
と駆動用電動機３の冷却という、従来の技術では相反す
る問題であった現象を解決することができる。

【００１９】次に他の実施例について図２及び図３によ
り説明する。本発明を実施した密閉形スクロール圧縮機
の部分断面図を図２に示し、図２におけるＩ−Ｉ線矢視
図を図３に示す。本実施例は図１の例における駆動用電
動機３の外周部に設けるカット部２０を一ヶ所にするも
のである。このカット部２０は図１の例と同様にフレー
ム溝１８，案内板１９及び、密閉容器内壁とともに案内
通路２１を形成する構造である。図１の例と同様に上部
空間１６に吐出された冷媒ガスと油の混合ガスは、上部
空間１６より案内通路２１を経て下部空間２２に流入
し、下部空間２２で混合ガスに含まれる潤滑油はその自
重により分離し、油溜り４に落下する。一方、冷媒ガス
は駆動用電動機３を冷却し、駆動用電動機３のロータと
ステータの隙間を通って中部空間２３に流れる。中部空
間２３に流入した冷媒ガスは吐出管２５より密閉容器１
の外に流出する。このように冷媒ガスはすべて駆動用電
動機３のロータとステータの隙間を通って中部空間２３
に流れるため、上部空間１６から案内通路２１を通過し
て下部空間２２に流入した速度の速い混合ガスが潤滑油
を分離せずに、案内通路２１を形成するカット部２０と
対向するカット部２０より中部空間２３に流入し、吐出
管２５より密閉容器１の外に流出する様な現象が起こら
ないため油上がりを少なくできる。さらにはすべての冷
媒ガスが駆動用電動機３のロータとステータの隙間を通
って中部空間２３に流れるため駆動用電動機３の冷却効
果は非常に高くなる。

【００２０】なお、図４のように複数のカット部２０の
内、案内通路２１を形成するカット部２０ａ以外のカッ
ト部２０ｂに遮閉板２６を設けることにより、一般的に
用いられている複数のカット部２０を持つ駆動用電動機
３でも、図２及び図３の例と同様の効果をもたらすこと
ができる。

【００２１】次に他の実施例について説明する。図５は
本発明を実施した密閉形スクロール圧縮機の下部断面図
を示し、図６は図５におけるII−II線矢視図を示すもの
である。本実施例は駆動用電動機３のロータ下部にフィ
ン２７を図１の例に追加して設けた構造である。図１の
例と同様に上部空間１６に吐出された冷媒ガスと油の混
合ガスは、上部空間１６より案内通路２１を経て下部空
間２２に流入する。下部空間２２に流入した混合ガスは
駆動用電動機３のロータ下部に設けられたフィンに２７
より回転運動を起こし、質量の大きい潤滑油は遠心力に
より駆動用電動機３ステータのコイル部及び密閉容器内
壁に付着する。コイルに付着した潤滑油はその自重によ
り油溜り４に滴下し、密閉容器内壁に付着した潤滑油は
密閉容器内壁を伝わり油溜り４に流入する。一方、冷媒
ガスは図１の例と同様に駆動用電動機３を冷却し、駆動
用電動機３のカット部２０及び駆動用電動機３のロータ
とステータの隙間を通って中部空間２３に流れ、吐出管
２５より密閉容器１の外に流出する。この様にして油上
がりの少ない圧縮機を提供することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、高圧チャンバタイプの
密閉形スクロール圧縮機において、圧縮された冷媒ガス
中に含まれる潤滑油を分離して油溜りに戻す作用を良好
に行なうことができ、駆動用電動機を効果的に冷却する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】密閉形スクロール圧縮機の全体構造の断面図。

【図２】スクロール圧縮機の部分断面図。

【図３】図２におけるＩ−Ｉ矢視図。

【図４】スクロール圧縮機の部分断面図。

【図５】スクロール圧縮機の部分断面図。

【図６】図５におけるII−II矢視図。

【符号の説明】

１６…上部空間、１９…案内板、２０…カット部、２１
…案内通路、２２…下部空間、２３…中部空間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 睦憲 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に、圧縮機構部を上部に、駆動
   用電動機部を下部に連設して収納し、前記密閉容器の底
   部に油溜りを形成し、前記圧縮機構部を支持するフレー
   ム及び前記駆動用電動機を前記密閉容器の内壁に密着す
   ることにより、前記密閉容器内の空間を前記圧縮機構部
   の上方の上部空間と、前記圧縮機構部と前記駆動用電動
   機の間の中部空間と、前記駆動用電動機の下方の下部空
   間の三つに分割した高圧チャンバタイプのスクロール圧
   縮機において、前記フレームの外周部に設けた溝と、前
   記圧縮機構部と前記駆動用電動機部の間に設けられた案
   内板と、前記駆動用電動機部の外周部に設けたカット部
   と、前記密閉容器の内壁により、案内通路が形成され、
   前記案内通路により前記上部空間と前記下部空間とを連
   通させ、前記案内通路と前記中部空間とが遮断されてい
   ることを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。