JPH1047268A - 密閉形スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密閉形スクロール圧縮機で、従来技術における
圧縮機の油上がり量を低減し、圧縮機の信頼性の低下を
防止する。 【解決手段】電動機のステータ部外縁部に上下空間をつ
なぐ複数の通路部を設け、通路部の一つと密閉容器底部
の油溜め部とをつなぐ通路手段を密閉容器内に設けて、
通路を下方向に流れる主として油の流れるような通路と
し、その他の通路を、下向流もしくは、上昇流となる主
として圧縮ガスの流れとなるような通路とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉形スクロール圧
縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術のスクロール圧縮機は、特開
昭63−106386号（特公平6−70434号、以下引用例１と呼
ぶ）及び、特開平5−141201 号（以下引用例２と呼ぶ）
公報で開示されているように、主軸内を通って軸受部な
どを潤滑した油は、バランスウェイトを収容したバラン
サ室の空間等に溜まり、さらに、排油孔を介して、ある
いは、外部油配管で、モータ室もしくは、底部の油溜め
部に排出される油排出経路を示した構造例がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の引用例１の
図４で、軸受部などを潤滑した油が、バランサ室１０４
に溜まり、さらに、排油孔２９を介してモータ室の下部
空間に排出されるという油経路の構成を示している。し
かし、排油孔２９から流出した油は、周囲の低圧冷媒ガ
スの流れにさらされるため、再び、低圧冷媒ガスの流れ
に混入しやすく、その混入した油は冷媒ガスと一緒にな
って、上方向に向かい、さらに両スクロール部に導か
れ、ひいては、圧縮機外部に油が流出するという、いわ
ゆる圧縮機の油上がり現象が増大するという問題があ
る。さらに、排油孔２９の構造が詳細に開示がなく、排
油穴としての機能が果たされているか疑問となる。

【０００４】また、引用例２の図１と図２で、軸受部な
どを潤滑した油が、返油孔８１，返油管８２を介してモ
ータ室の下部空間に排出されるという油経路の構成を示
している。しかし、返油管８２から流出した油は、引用
例１と同様に、周囲の低圧冷媒ガスの流れにさらされる
ため、再び、低圧冷媒ガスの流れに混入しやすく、その
混入した油は冷媒ガスと一緒になって、油滴状態から噴
霧状となって、さらに両スクロール部に導かれ、ひいて
は、圧縮機外部に油が流出するという、引用例１と同じ
ように、圧縮機の油上がり現象が増大するという問題が
ある。外部配管による返油管８２構造では、複雑な構造
となって組立性の面でも量産性に難があり、製作コスト
が高くなる。

【０００５】本発明の目的は圧縮機の油上がり量を減少
し、かつ効果的な電動機の冷却を図り、ひいては、圧縮
機内に常時潤滑油を溜めることが可能となって、軸受部
など各摺動部の油切れ・焼き付きを防止して圧縮機の信
頼性向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、電動機のス
テータ部外縁部に上下空間をつなぐ複数の通路部を設
け、前記通路部の一つと密閉容器底部の油溜め部とをつ
なぐ通路手段を密閉容器内に設けて、前記通路を下方向
に流れる主として油の流れるような通路とし、その他の
通路を、下向流もしくは、上昇流となる主として圧縮ガ
スの流れとなるような通路としたことを特徴とする密閉
形スクロール圧縮機の構造とすることである。

【０００７】さらに、フレーム中央部にあって主軸を支
える主軸受部あるいは旋回軸受部から排出した油を密閉
容器のケーシング部内壁面に導く排油通路手段をフレー
ムに設けるとともに、電動機の上下空間をつなぐ通路を
ステータ外周部に設け、前記フレーム内の排油通路手段
の油排出口周辺部と前記ステータ外周部の通路とをつな
ぐ第一の排油通路手段を密閉容器のケーシング部内に設
けたことを特徴としている。次に、電動機のステータ部
外縁部に複数の通路部を設け、前記一つの通路を下方向
に流れる主として油の流れるような通路とし、その他の
通路を、下向流もしくは、上昇流となる主として圧縮ガ
スの流れとなるような通路としたことを特徴としてい
る。また、フレーム内の排油通路手段の油排出口周辺部
と前記ステータ外周部の通路とをつなぐ第一の排油通路
手段を密閉容器のケーシング部内に設けた密閉形スクロ
ール圧縮機で、前記ステータ外周部の通路面積よりも第
一の排油通路手段の排出油の取り入れ口の広さを大きく
設定したことを特徴とする。さらに、第一の排油通路手
段の油取り入れ口の高さが、主軸受部の下方部の電動機
室上部空間に設けたバランスウェイト上端面の位置より
上方部に位置してなることを特徴とする。

【０００８】第一及び第二の排油通路手段として、密閉
容器のケーシング部内に設けた方法の一例として図１の
ように、ケーシング２ａの内壁面２ｍに沿った通路を設
定した場合を示している。すなわち、軸受部から排出し
た油をフレームに設けた排油通路手段でケーシングの内
壁面に導き、前記排出油を電動機室上部空間における圧
縮ガスの流れと隔絶した排油通路手段で、電動機ステー
タ外縁部の通路となるコアカット部に直接導く第一の排
油経路を構成している。さらに、電動機ステータ外縁部
の通路となるコアカット部に導かれた排出油を、電動機
室下部空間における圧縮ガスの流れと隔絶した排油通路
手段で、底チャンバの油溜め部に直接導く第二の排油経
路を構成している。具体的には、図１に示すように、軸
受部３２，４０を潤滑して排出した油は、油圧室４１に
至り、さらに、排油孔３７で油が、ケーシング２ａの内
壁面２ｍに排出される。次にその排出油を仕切り板３１
ａとケーシング内壁面２ｍとで形成される排油通路手段
３１で、電動機３のステータ３ａの外縁部の通路となる
コアカット部３ｎの空間２５ａに直接に導く第一の排油
経路を構成する。前記排油経路は、電動機室上部空間で
ある１ｂにおける圧縮ガスの流れと隔絶した構成として
おり、軸受部などから排出された油が圧縮ガス中に直接
混入することを防止する作用が確実に得られる。外縁部
の通路となるコアカット部３ｎの空間２５ａに導かれた
油は、そのままケーシング内壁面２ｍに沿って落下す
る。また、従来の引用例１，２で課題となっていた、電
動機室下部空間１ｃにおける圧縮ガスと前記排出油との
混合を避けるため、仕切り板32ａとケーシング内壁面２
ｍとで形成される第二の排油通路手段３２を、電動機３
のステータ３ａの外縁部における通路となるコアカット
部３ｎの下端部から下フレーム４７外縁部４７ｅを形成
する。前記第二の排油通路手段で、コアカット部３ｎの
下端部から流れ落ちる油を直接底チャンバの油溜め部２
２に導く。図４に示すように、４箇所のコアカット部３
ｎとケーシング内壁面２ｍとで形成される空間２５ａ，
２５ｂ，２５ｃ，２５ｄで、空間２５ａが第一の排油通
路手段とつながっており、前記空間２５ａの全領域が下
方向に流れる主として油の流れる通路としての機能を備
えている。一方、空間２５ｂは、微量の油分を含むもの
の主に下方向の圧縮ガスの流れであり、２５ｃ，２５ｄ
の二つの空間は、上昇流となる圧縮ガスの流れとなるよ
うな主として圧縮ガスの流れる通路とし、電動機の冷却
効果、特に冷却のしにくい電動機下部への冷却効果が得
られる。このように、本発明では、ステータ外周部のコ
アカット部３ｎの空間を主として圧縮ガスの流れる通路
と、主として排出油が流れる通路としての機能分けを図
っていることが特長である。そして、ケーシング内壁面
に沿った第一と第二の排油通路手段３１，３２の設定に
よる油戻し経路と電動機室上部空間１ｂと電動機室下部
空間１ｃでの主として圧縮ガスの流れ経路とを隔絶した
構成とすることで、引用例に見られたような圧縮ガス中
に軸受部などから排出された油が直接混入し、さらに冷
媒ガス流による吹き上げ作用による油上がり現象を確実
に防止できる。このことが密閉容器自体の油分離機能を
効果的に得られるようになる。この構成により、圧縮機
の油上がり量を大幅に低減でき、電動機全体の冷却効果
を大きく向上させることができる。また、図９で、旋回
運動に伴う遠心力を相殺する第一バランスウェイト９ａ
をフレーム１１下側の電動機室１ｂ側の主軸１４に固定
して配置している場合、排油通路３１の油取り入れ口３
１ｍの高さは、主軸受部４１の下方部に設けたバランス
ウェイト９ａの上端面９ｃの位置より上方部に位置させ
上下の位置関係とすることにより、排出管３９からの排
出油がバランスウェイト９ａで撹拌する恐れがなくな
り、その空間が冷媒ガス域であることと相俟って、その
空間内が油で充満した雰囲気でないことによるバランス
ウェイト９ａの回転による撹拌損失が大幅に減少でき、
電動機入力が大幅に減少し、性能向上の作用が得られ
る。排油通路手段３１，３２が仕切り板と密閉容器内壁
面とによって、流動抵抗が小さくてすむ広い排油通路を
簡単に構成できるので、組立性の面でも量産性が改善さ
れ、製作コストも廉価となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１から図１３
にわたって示す。なお、図中実線矢印は冷媒ガスの流れ
方向を、破線矢印は油の流れ方向を示す。

【００１０】図１と図２は、密閉形スクロール圧縮機の
全体構成を示す縦断面図で、図１は軸受部などから排出
された排油経路を示し、一方、図２は、容器内部での主
に油の混在した圧縮ガス流れを示した。なお、図１は、
図４のＤ−Ｄ断面図であり、一方、図２は、図４のＥ−
Ｅ断面図である。図１と図２に示すように、密閉容器２
内の上方に圧縮機部１００が、下方に電動機部３が収納
されている。そして、密閉容器２内は上部室１ａ（吐出
室）と電動機室１ｂ，１ｃとに区画され、さらに下軸受
部４４を支持する下フレーム４７の下部には、空間１ｄ
がある。圧縮機部１００は固定スクロール５と旋回スク
ロール６を互いに噛み合わせて圧縮室８を形成してい
る。固定スクロール５は、円板状の鏡板５ａと、これに
直立しインボリュート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，外周部に吸入口１６，１６Ｃを備えている。フレ
ーム１１は図１０と図１１に示すように、中央部に主軸
受部４０を形成し、軸受部４０に回転軸１４が支承さ
れ、回転軸先端の偏心軸１４ａは、旋回スクロール６の
ボス部６ｃに相対的な回転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５が複数
本のボルトによって固定され、旋回スクロール６は、オ
ルダムリング３８によってフレーム１１に支承され、旋
回スクロール６は固定スクロール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。図２で、回
転軸１４には下部に、ロータ３ｂに固定された電動機軸
１４ｂが一体に連設され、電動機部３が直結されてい
る。固定スクロール５の吸入口１６には密閉容器２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１８（１８ａ，１８ｂ）
を介して上部電動機室１ｂと連通している。通路１８か
ら、圧縮ガスは、開口部２４であるガス案内通路手段２
３に至る。ガス案内通路手段２３の全体構造の一実施例
を図３と図４に示す。図３に示すように、ガス案内通路
手段２３は、ケーシング内壁面２ｍを利用してコ字形の
枠体２３ａと衝突板部２３ｂで構成している。吐出室１
ａでの油の混合した圧縮ガスは、コ字形の枠体２３ａの
開口部２９ａに導かれ、電動機３の巻線部３ｃに向かう
水平方向の流れと、衝突板部２３ｂの開口部２９ｂで鉛
直方向の電動機３のステータ外周部のコアカット部３ｎ
に向かう流れとに分流される。

【００１１】なお、電動機室上部空間１ｂは電動機ステ
ータ３ａと密閉容器２のケーシング内壁面２ｍとの間の
通路２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）を介して
電動機室下部空間１ｃに連通している。また上部電動機
室１ｂは密閉容器２を貫通する吐出管２０に連通してい
る。なお、２２は密閉容器底部の油溜り部を示す。潤滑
油２２ａは、密閉容器２の下部に油溜り２２として溜め
られる。なお、１５は、逆止弁部である。回転軸１４の
上端は偏心軸部（クランクピン）１４ａを備え、偏心軸
部１４ａが旋回スクロール６の鏡板６ａのボス部６ｃ内
の旋回軸受３２を介して、スクロール圧縮要素部である
旋回スクロール６と係合している。回転軸１４には、各
軸受部への給油を行うための偏心縦孔１３ｂが回転軸１
４の下端から上端面まで形成される。偏心縦孔１３ｂは
揚油管２７の中心孔部１３ａとつながっている。２７
は、回転軸１４の下端と底部油溜り２２を連絡する揚油
管である。偏心軸部１４ａの下部には、主軸受（すべり
軸受タイプ）４０があり、その外周部には、旋回スクロ
ールの鏡板背面にある背圧室３６と主軸側周辺部の高圧
油圧室４１とをシールするシール手段３４をフレーム端
面１１ｃに備えている。なお、旋回スクロール６の旋回
運動に伴う遠心力を相殺する第一バランスウェイト９ａ
をフレーム１１下側の電動機室１ｂ側の主軸１４に固定
して配置している。旋回スクロール６の旋回運動に伴う
遠心力を相殺する第一バランスウェイト９ａをフレーム
１１下側の電動機室１ｂ側の主軸１４に配置している。
排油通路３１の油取り入れ口３１ｍの高さは、主軸受部
４１の下方部に設けたバランスウェイト９ａの上端面９
ｃの位置より上方部に位置している。このような上下関
係とすることにより、排出油がバランスウェイト９ａで
撹拌する恐れがなくなり、その空間が冷媒ガス域である
ことと相俟って、その空間内が油の雰囲気でないことに
よるバランスウェイト９ａの回転による撹拌損失が大幅
に減少できる。

【００１２】図２で、電動機３のステータ外周部のコア
カット部３ｎの空間２５ｂへの鉛直方向の流れは、下フ
レーム４７で水平方向に方向変換され、電動機下部を冷
却する。さらに、圧縮ガスは、ステータ外周部のコアカ
ット部３ｎの空間２５ｃと２５ｄを通って上昇流とな
り、再び上部電動機室１ｂに至り、次に、吐出管で機外
に流出する。なお、図１以下、第一及び第二の排油通路
手段３１，３２として、密閉容器のケーシング部内に設
けた方法の一例として図１のように、ケーシング２ａの
内壁面２ｍに沿った通路を設定した場合を示している。

【００１３】図４は、図１のＡ−Ａ断面図である。図４
に示すように、分流板２３ｂで垂直方向に変換された油
分を含んだ圧縮ガスは電動機３の巻線部３ｃに直接衝突
して、圧縮ガス中から油分の分離がなされる。さらに、
油分の少ない圧縮ガスは、電動機の上部巻線部３ｃと密
閉容器のケーシング内壁面２ｍとの空間を周回しなが
ら、圧縮ガスは巻線部への冷却作用を働かせながら、遠
心分離機能による圧縮ガスに混在した油をガスからの分
離作用を促進し、次にガス案内通路手段２３と反対方向
にある吐出管２０へと至る。図５は、排油孔３７の油出
口部周辺の油の流れを示す部分斜視図である。図５で、
油出口部となるフレーム外縁部には、ケーシング２ａと
向かう間口の広い溝部１１ｚを設けている。この間口の
広い溝部１１ｚの形状とすることで、排出油の流出速度
を低減し、そのケーシング内壁面２ｍに付着した油の飛
散を防止する。

【００１４】図６は、仕切り板３１ａ，３２ａとケーシ
ング内壁面２ｍとで油専用通路となる排油通路手段３
１，３２を構成した斜視図である。図７は、図１のＢ−
Ｂ断面における横断面図である。４７ｃは、空間１ｃと
１ｄをつなぐ孔であり、また、電動機３のステータ部３
ａとロータ部３ｂとの空隙部を調節し芯出し用ギャップ
ゲージを挿入可能な半径方向位置に４箇所設定してい
る。８０(８０ａ〜８０ｄ)は、シタフレーム４７をケー
シング２ａに固定するためのタック溶接部である。図８
は、図１のＣ−Ｃ断面における横断面図で、吸入口１６
と連通路１８及びステータ外周部のコアカット部３ｎの
空間２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄさらに吐出管２０
との位置関係を示す。

【００１５】図４に示したステータ外周部のコアカット
部３ｎとは、円柱のステータの外周部を縦に直線状に４
箇所カットして、扇形状の空間部を形成したことを差し
示す。３ｍがコアカット部３ｎのカット面である。コア
カット部３ｎとケーシング内壁面２ｍとで形成される空
間２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄで、空間２５ａの全
領域が下方向に流れる主として油の流れる通路としての
機能を備え、２５ｂは、下方向の圧縮ガスの流れであ
り、２５ｃ，２５ｄの二つの空間は、上昇流となる圧縮
ガスの流れとなっている。このように、本発明では、ス
テータ外周部のコアカット部３ｎの空間を主として圧縮
ガスの流れる通路もしくは、圧縮ガス専用通路として、
一方排出油の流れる通路、もしくは油用専用通路として
の機能分けを図っていることが特長である。このことが
圧縮機の油分離機能の向上と電動機への冷却作用の向上
という両面の作用を効果的に得られる。

【００１６】ここで、圧縮機内部における潤滑油２２ａ
の流れの概要を説明する。図１で、潤滑油２２ａの油溜
り２２内に浸漬された揚油管２７の下端は高圧の吐出圧
力Ｐｄを受けている。容器底部の油溜り２２中の潤滑油
２２ａは、偏心縦孔１３内の遠心ポンプ作用により、偏
心縦孔１３（１３ｂ）内を上昇する。１３ｄは、油中に
混ざったガスを抜くためのガス抜き孔で、１ｃの空間に
そのガスを排出する。なお、旋回軸受３２及び主軸受
（すべり軸受４０）のまわりは、シール手段３４で、旋
回鏡板６ａに設けた細孔６ｄにより圧縮途中の圧力であ
る中間圧力Ｐｍの状態にある背圧室３６と隔絶されてい
るため、概略吐出圧力の雰囲気にある。偏心縦孔１３内
を上昇した潤滑油２２ａは、横給油孔１３ｃを介して主
軸受４０に、一方主軸上端部室７７を介して旋回軸受３
２へ給油される。それら軸受部３２，４０に給油された
油は、一端、油圧室４１に排出され、その大部分の油
は、前述のように、排油孔３７を通って、ケーシング２
ａの内壁面２ｍに排出される。また、油圧室４１内の一
部の微量の油は、シール手段３４を通って、背圧室３６
に流入する。なお、背圧室３６に流入した油は、図１１
にも示すように、連通路用溝１１ｍを介してオルダム室
５１に流入し、オルダムリング部３８周辺部を潤滑す
る。また、その微量の油の一部は、旋回鏡板外周部から
鏡板摺動面５ｋを通って吸入室５ｆへ漏れ、吸入冷媒ガ
スと混合する。一方、背圧室３６内部の油は、背圧孔６
ｄを介して圧縮室８にも流出する。圧縮室８に至った油
は、スクロールラップ間の隙間をシールしながら圧縮室
間の漏れを防止しながら、冷媒ガスとともに加圧され，
吐出口１０を介して固定スクロール５上方の吐出室１ａ
をさらに電動機室１ｂへと移動する。圧縮室に入った油
を混合した圧縮ガスは、この吐出室１ａと電動機室１
ｂ，１ｃでのガス流れの過程で、主に冷媒ガスと油は分
離され、その分離油は密閉容器２の下部の下フレーム４
７の孔部４７ｃを介して油溜り２２に落下し、再び各摺
動部に供給される。このような油の流れとすることによ
り、圧縮機各部での潤滑が確実に行われる。なお、下軸
受部４４に深溝玉軸受を適用し、油膜切れに強い軸受構
造としている。深溝玉軸受の内輪部４４ａの上端面には
主軸１４とバランスウェイト部９ａ，９ｂとロータ部３
ｂなどの自重分の荷重が受け持つことができるスラスト
力支持構造としている。本構成により、主軸受４１のす
べり軸受部には、特別なスラスト軸受構造をとらなくて
よく、かつ主軸受４１に余分な荷重負担がなくなるの
で、主軸受４１にすべり軸受タイプの軸受構造としても
軸受まわりの信頼性が改善される。

【００１７】図９は、その他の本発明の全体構成を示す
密閉形スクロール圧縮機の縦断面図である。図１２は、
排出油の取り入れ口を広く設けた仕切り板部３３ａとケ
ーシング２ｂの内壁面とで排油通路手段３３を構成した
斜視図である。すなわち、軸受部から排出した油をフレ
ームに設けた排油通路手段でケーシングの内壁面に導
き、排出油を電動機のステータ外縁部のコアカット部の
空間に導くため、コアカット部の通路面積よりも広い油
の取り入れ口を設けた排油通路手段を仕切り板部とケー
シングの内壁面とで形成した実施例である。図９から図
１２に示すように、排油孔３７は排油管３９とつなが
り、油圧室４１の油は、排油孔３７と排油管３９でケー
シング２ａの内壁面２ｍ近傍まで導かれる。その排出油
は、間口の広くした排油通路手段３３に捕獲され溜めら
れる。図９に示すように、間口の広くした排油通路口３
３ａとすることで、飛散しても油の電動機室上部空間１
ｂへの流出を防止できるとともに、排油通路３０内に溜
まる油の量が増えることになる。このため、排油通路内
３０における油柱高さ（ヘッド）Ｌ１をより高く保持で
きるので、排油通路手段３３，２５ａおよび、これらに
つながる排油通路手段２６における油のケーシング２ａ
の内壁面２ｍに沿った落下速度が増加して、排出油の落
下作用をスムースに、かつ確実に行えるものとなる。そ
のことが、さらに容器自体の油分離効率が向上できる作
用効果につながる。なお、下フレーム４７と仕切り板部
３２ａとは一体化構造をしている。このことにより、下
フレーム４７周りのケーシング２ｂの内壁面との組立て
性の向上と製作コストの低減が図られる。

【００１８】ここで、図１と図９の作用と効果の差を具
体的に説明する。図９は、図１の排油通路手段３１とそ
れとつながる電動機３のステータ３ａの外縁部の通路の
コアカット部３ｎの空間２５ａに液体状となった排出油
が直接に導かれる第一の排油経路を構成した構造に対し
て、仕切り板３２ａとケーシング内壁面２ｍとで形成さ
れる第二の排油通路手段３２を、電動機３のステータ３
ａの外縁部における通路となるコアカット部３ｎの下端
部から下フレーム４７外縁部４７ｅまで排油を導く第二
の排油経路を付加した構造である。第二の排油通路手段
３２を構成することにより、前述のように、電動機室下
部空間１ｃにおける主として上方向に流れる圧縮ガスと
第一の排油経路からの排出油との混合を完全に避け、そ
のことが、図１で予想される、圧縮ガスの吹き上げ作用
によってもたらされる排出油の飛沫化現象すなわち液体
状となった油の微粒化現象を防止できる。そのことが、
密閉容器自体の油分離性能を大幅に改善できることを実
験的に確認している。例えば、図１の実施例に対して図
９の実施例によれば、圧縮機の油上がり量を重量比率で
約２％改善できる作用効果が得られている。なお、例え
ば細い排油管を上部の軸受部付近から、電動機３のステ
ータ３ａの外縁部の通路のコアカット部３ｎを通して、
電動機室下部空間に排出する油経路が考えられるが、そ
の場合には、油通路面積が本発明に対して十数分の一程
度と充分確保できないため、排油管としての機能を果た
すことができないという欠点がある。

【００１９】また、これまでの引用例では、図４に示す
ように、４箇所のコアカット部３ｎとケーシング内壁面
２ｍとで形成される空間２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５
ｄで、第一の排油通路手段とつながっている空間２５ａ
の全領域が下方向に流れる主として油の流れる通路とし
ての機能を備え、一方、空間２５ｂは、微量の油分を含
むものの主に下方向の圧縮ガスの流れであり、２５ｃ，
２５ｄの二つの空間は、上昇流となる圧縮ガスの流れと
なるような主として圧縮ガスの流れる通路とせしめる電
動機外周部の油とガスの流れの適正な機能分けを図った
構成によって、特に冷却のしにくい電動機下部への効果
的な冷却効果が得られるという電動機の冷却効果を開示
した例はない。

【００２０】図１０は、静止部材のフレーム１１の平面
図である。図１０と図１１に示すように、排油経路にお
ける通路抵抗を小さく設定するため、排油孔３７と排油
管３９の内径は、偏心縦孔１３の内径よりも同等以上の
寸法に設定している。また、図８にも示す様に、排油通
路手段３０（３３），２５ａおよび、これらにつながる
排油通路手段２６を、通路１８側とこれと反対位置にあ
る吐出管２０側のほぼ中央部の方向となる容器内壁面部
に設定して、排油作用が電動機室１ｂにおける圧縮ガス
の流れの影響を受けないようにしている。

【００２１】図１１は、図１０のＭ−Ｏ−Ｎ断面におけ
る縦断面図で、フレーム１１とシール手段３４の周辺部
の構造を示す部分縦断面図である。中央部の主軸１４を
支持するフレームの中間上方部に旋回スクロールの鏡板
部の背面部を支える鏡板支持座１１ｆを形成し、旋回ス
クロールの自転防止部材としてオルダムリング３８を旋
回スクロール６とフレーム１１との間に配置する。オル
ダムリング本体部38ａが軸方向に対向するフレーム台座
面１１ｐがある。図１１で、旋回スクロールの鏡板背面
にある背圧室３６と主軸側周辺部の高圧油圧室４１とを
シールするシール手段３４をフレーム中央部端面１１ｃ
に備えている。軸受隙間から流出した油が、シール手段
３４で背圧室３６内部への流入を極力阻止される。背圧
室３６に混入した微量油は、オルダム室５１へ移動し、
オルダム摺動部での油潤滑に供される。また、旋回スク
ロール６の数十ミクロンという軸方向移動及び傾動に拘
りなくシール手段のシール部を除いて、旋回ボス部６ｃ
の先端面６ｎとフレーム内周面１１ｃとに軸方向隙間δ
ｃを確保している。すなわち、フレーム台座部11ｆの高
さＬｆ寸法に対して旋回ボス部高さＬｍ寸法を数百ミク
ロン小さく設定している。実用的には、軸方向隙間δｃ
＝０.３mmから０.５mm前後の隙間となる。このことで、
先端面６ｎを傷つけることがなくなり、シール部３４の
シール面をも損傷を回避でき、シール部機構の長寿命化
と信頼性向上が図れる。すなわち、Ｌｆ＞Ｌｍの寸法関
係とすることで、旋回スクロールの鏡板背面部の軸方向
の動きをフレーム台座部の上端面部で規制している構成
としている。

【００２２】図１０と図１１で、旋回スクロールの鏡板
６ａの背面とフレーム１１とで形成される空間を、旋回
スクロールの鏡板背面のフレーム側軸方向移動を規制す
る環状のフレーム台座部１１ｆによって旋回ボス部６ｃ
の周辺の背圧室３６とフレーム台座部より外側にあって
オルダム機構部を備えたオルダム室５１とに区画し、背
圧室とオルダム室を連通する溝１１ｍをフレーム台座部
の上端面に形成するも、連通溝１１ｍの底面をフレーム
台座部１１ｆの外側のオルダム室５１の底面１１ｐの位
置より上方位置に設定している。また、必然的にオルダ
ムキー溝部５７ａにも油が溜まることになる。また、オ
ルダム室５１に溜った油２２ａがオルダムリング本体部
３８ａの往復移動に伴い周辺部に飛散し、油滴２２ｃと
なって背圧室及びオルダム室５１の摺動部の潤滑に供さ
れる。このため、圧縮機が停止されてもその部分には油
が残っており、特に自転荷重の作用するオルダムキー溝
部５７ａには常に油がある。そして、圧縮機の再起動時
には、従来機のような油量不足が生じることがなくな
る。また、油量不足によるオルダム機構部の摺動部の潤
滑性能が損なわれることも解消され、そのオルダム機構
部の信頼性が向上できる。

【００２３】ここで、排油孔３７を通って、ケーシング
２ａの内壁面２ｍに排出される油の量は全体の油量（揚
油管２７から上昇し給油される量）に対して、概ね８５
％〜９０％前後の比率となる。一方、油圧室４１内から
シール手段３４を通って、背圧室３６に流入し、圧縮室
８ひいては吐出室１ａへと循環する油の量は、全体の油
量に対して、概ね１０％〜１５％前後の比率となる。こ
のように本発明の実施例によれば、シール手段３４を設
定して漏れ油量の調節がなされる。また、一方では、排
油通路経路の流路抵抗が小さくてすむ通路面積（大き
さ）の適正化が図れる。この他、本発明の実施例によれ
ば、従来機でみられた側部空間から吸入室５ｆへの高温
の油漏れ作用を極力微小量に抑制できるので、吸入室に
おける吸入ガスの内部加熱量を大幅に軽減できる。この
ため、吸入ガスの内部加熱量低下による体積効率の向上
と撹拌損失低減によって、全断熱効率の向上が大幅に図
れる。本発明の実施例では、密閉容器内が高圧の吐出圧
力の雰囲気にあるいわゆる高圧チャンバ方式による密閉
形スクロール圧縮機の場合を説明したが、密閉容器内が
低圧の吸入圧力の雰囲気にあるいわゆる低圧チャンバ方
式の密閉形スクロール圧縮機の場合にも適用可能であ
る。その実施例を図１３に示す。１７は、吸入管であ
り、電動機室の上下空間１ｂ，１ｃ，１ｄは、吸入圧力
の雰囲気となり、その中の冷媒ガスは、吸入通路８６、
さらに吸入溝部８７を経てスクロール部に吸入される。
次に圧縮室８を経て吐出口１０から吐出室１ａに至り、
さらに上チャンバに設けた吐出管２０で冷媒ガスは外部
に導かれる。ここで、圧縮機内部における潤滑油２２ａ
の流れの概要を説明する。図１３で、潤滑油２２ａの油
溜り２２内に浸漬された揚油管２７の下端は低圧の吸入
圧力Ｐｓを受けている。容器底部の油溜り２２中の潤滑
油２２ａは、偏心縦孔１３内の遠心ポンプ作用により、
偏心縦孔１３（１３ｂ）内を上昇する。なお、旋回軸受
３２及び主軸受（すべり軸受４０）のまわりは低圧の吸
入圧力Ｐｓの雰囲気であり、シール手段３４は付属して
ない。偏心縦孔１３内を上昇した潤滑油２２ａは、横給
油孔１３ｃを介して主軸受４０に、一方、主軸上端部室
７７を介して旋回軸受３２へ給油される。それら軸受部
３２，４０に給油された油は、一端油圧室９３に排出さ
れ、さらに、オルダム室５１に移動して、オルダムリン
グの摺動部の潤滑を確実に行なうことができる。そし
て、それらオルダム室５１内部の油は、オルダム室５１
の外縁部に設けた排油孔８８ａなどの排油手段８８を通
って、ケーシング２ａの内壁面２ｍに排出される。その
排出油は、間口の広くした排油通路手段３３に捕獲され
溜められ、通路２５ａさらに、第二の排油通路手段３２
で、コアカット部３ｎの下端部から流れ落ちる油を直接
底チャンバの油溜め部２２に導くことができる。このよ
うに、低圧室であるオルダム室５１からの油を排油穴な
どの排油手段で容器内壁面部に移動せしめ、排油経路手
段３３，２５ａ，３２で、直接底チャンバの油溜め部２
２に導くことができることを特長としている。

【００２４】図１３の実施例でも、ステータ外周部のコ
アカット部３ｎの空間を主として圧縮ガス用通路機能
と、一方主として排油用通路としての機能分けを図って
いる。そして、ケーシング内壁面に沿った第一と第二の
排油通路手段３３，３２の設定による油戻し経路と電動
機室上部空間１ｂと電動機室下部空間１ｃでの主として
低圧冷媒ガスの流れ経路とを隔絶した構成とすること
で、冷媒ガス中に軸受部などから排出された油が直接混
入することが確実に防止できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば次の効果がある。

【００２６】（１）圧縮機の油上がり量の低減が大幅に
図れ、圧縮機の品質向上を図ることができる。

【００２７】（２）軸受部からの排出油が直接バランス
ウェイトによって撹拌することがなくなり、バランスウ
ェイトの回転による撹拌損失が大幅に減少でき、圧縮機
の入力が減少する。また、圧縮機の体積効率の向上とと
もに、年間を通しても空調機のエネルギ消費効率が大き
く改善できる。

【００２８】（３）電動機全体の冷却効果の向上を図る
ことができる。

【００２９】（４）その結果、冷凍サイクル全体として
の性能向上（配管の圧力損失の低減による冷房能力と暖
房能力の向上、ひいては、成績係数の向上）が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す密閉形スクロール圧縮
機の縦断面図。

【図２】本発明の全体構成を示す密閉形スクロール圧縮
機の縦断面図。

【図３】ガス案内通路手段２３周囲の冷媒ガスと油の流
れ様相を示す部分斜視図。

【図４】図１のＡ−Ａ断面における横断面図。

【図５】排油通路３７の油出口部周辺の油の流れを示す
部分斜視図。

【図６】仕切り板とケーシング内壁面とで排油通路手段
を構成した斜視図。

【図７】図１のＢ−Ｂ断面における横断面図。

【図８】図１のＣ−Ｃ横断面図。

【図９】その他の本発明の全体構成を示す密閉形スクロ
ール圧縮機の縦断面図。

【図１０】静止部材のフレーム１１の平面図。

【図１１】図１０のＭ−Ｏ−Ｎ断面における縦断面図。

【図１２】仕切り板３３ａとケーシング２ａの内壁面と
で排油通路手段を構成した斜視図。

【図１３】その他の本発明の全体構成を示す密閉形スク
ロール圧縮機の縦断面図。

【符号の説明】

２…密閉容器、２ａ…ケーシング部、５…固定スクロー
ル、６…旋回スクロール、１１…フレーム、１４…主軸
（クランク軸）、１８…連通路、３１，３２…第一と第
二の排油通路手段、３１ａ，３２ａ，３３ａ…仕切り板
部、３４…シール手段、４０…主軸受、５１…オルダム
室。

フロントページの続き (72)発明者 東條 健司 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 岡田 光弘 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スク
   ロール及び旋回スクロールを、前記ラップを内側にして
   噛み合わせ、前記旋回スクロールを主軸に連設する偏心
   軸部に旋回軸受部を介して係合し、前記旋回スクロール
   を自転することなく前記固定スクロールに対し旋回運動
   させ、前記固定スクロールには中心部に開口する吐出口
   を設け、前記両スクロールの外周部よりガスを吸入し、
   前記両スクロールで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
   吐出するスクロール圧縮要素部と電動機部を密閉容器内
   に収納した密閉形スクロール圧縮機において、 前記電動機のステータ部外縁部に上下空間をつなぐ複数
   の通路を設け、前記通路の一つと前記密閉容器の底部の
   油溜め部とをつなぐ通路手段を前記密閉容器内に設け
   て、前記通路を下方向に流れる主として油の流れるよう
   な通路とし、その他の前記通路を、下向流もしくは、上
   昇流となる主として圧縮ガスの流れとなるような通路と
   したことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。