JP2005337015A - Low pressure dome type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機をケーシング内の低圧空間に配置した低圧ドーム型圧縮機に関し、特に、永久磁石型電動機を用いた圧縮機の構造に関するものである。 The present invention relates to a low-pressure dome type compressor in which an electric motor is disposed in a low-pressure space in a casing, and more particularly to a structure of a compressor using a permanent magnet type electric motor.
従来より、冷媒回路において冷媒を圧縮する圧縮機として、例えば特許文献１に記載されているように、電動機をケーシング内の低圧空間に配置した低圧ドーム型圧縮機が用いられている。図５に示すように、この低圧ドーム型圧縮機（100）は、ケーシング（110）内に、圧縮機構（120）と、該圧縮機構（120）を駆動する電動機（130）とを備えている。図示の例では、ケーシング（110）内は、圧縮機構（120）の下方の空間が低圧空間（S1）であり、この低圧空間（S1）に電動機（130）が配置されている。電動機（130）は、固定子（131）と回転子（132）からなり、固定子（131）がケーシング（110）の胴体に嵌合状態で固定されている。 Conventionally, as a compressor for compressing a refrigerant in a refrigerant circuit, for example, as described in Patent Document 1, a low-pressure dome type compressor in which an electric motor is arranged in a low-pressure space in a casing has been used. As shown in FIG. 5, the low-pressure dome compressor (100) includes a compression mechanism (120) and an electric motor (130) for driving the compression mechanism (120) in a casing (110). . In the illustrated example, in the casing (110), the space below the compression mechanism (120) is the low pressure space (S1), and the electric motor (130) is disposed in the low pressure space (S1). The electric motor (130) includes a stator (131) and a rotor (132), and the stator (131) is fixed to the body of the casing (110) in a fitted state.
この圧縮機（100）では、電動機（130）を起動すると、冷媒回路の蒸発器から吸入管（114）を通り、冷媒がケーシング（110）内の低圧空間（S1）を介して圧縮機構（120）に吸入される。そして、冷媒は、上記圧縮機構（120）内で圧縮された後に、上記ケーシング（110）に設けられた吐出管（115）を通って冷媒回路の凝縮器へ吐出される。 In this compressor (100), when the electric motor (130) is started, the refrigerant passes through the suction pipe (114) from the evaporator of the refrigerant circuit, and the refrigerant passes through the low-pressure space (S1) in the casing (110). ) Is inhaled. The refrigerant is compressed in the compression mechanism (120) and then discharged to the condenser of the refrigerant circuit through the discharge pipe (115) provided in the casing (110).
ところで、従来は、上記電動機（130）には一般にＡＣモータ（誘導モータ）が用いられていたが、近年ではこのＡＣモータに代えてブラシレスＤＣモータが用いられるようになってきている。これは、ブラシレスＤＣモータの方が、ＡＣモータよりも高効率での運転を期待できるためである。 Conventionally, an AC motor (induction motor) has been generally used for the electric motor (130). However, in recent years, a brushless DC motor has been used instead of the AC motor. This is because the brushless DC motor can be expected to operate with higher efficiency than the AC motor.
上記ブラシレスＤＣモータは、永久磁石型の同期モータに回転子（132）の位置センサを設け、インバータ駆動をするモータである。このブラシレスＤＣモータは、固定子（131）のコイルへの通電を順次切り換えることにより磁石トルクを発生して、回転子（132）を回転させる構成である。
しかし、ブラシレスＤＣモータのような永久磁石型電動機（130）を用いると、永久磁石の周囲の温度上昇による磁力の低下が問題になる。例えば、圧縮機（100）の周囲が非常に高温になった場合や、二酸化炭素（ＣＯ2 ）のように従来よりも高圧圧力の高い冷媒を使った冷凍サイクルでこの圧縮機（100）を用いる場合などは、電動機（130）を上記低圧空間（S1）に配置している場合であっても、低圧空間（S1）自体の温度が高くなるために、電動機（130）の温度も上昇しやすくなる。そのため、永久磁石の減磁が起こって出力トルクが小さくなり、運転効率が低下する。また、このような問題を防止しようとすると、大型の磁石や高価な磁石が必要になってしまう。 However, when a permanent magnet type electric motor (130) such as a brushless DC motor is used, a decrease in magnetic force due to a temperature increase around the permanent magnet becomes a problem. For example, the compressor (100) is used in a refrigeration cycle that uses a refrigerant having a higher pressure than in the past, such as carbon dioxide (CO 2 ), when the temperature around the compressor (100) becomes very high. In some cases, even when the electric motor (130) is arranged in the low-pressure space (S1), the temperature of the electric motor (130) is likely to rise because the temperature of the low-pressure space (S1) itself increases. Become. Therefore, demagnetization of the permanent magnet occurs, the output torque is reduced, and the operation efficiency is lowered. Moreover, if it is going to prevent such a problem, a large sized magnet and an expensive magnet will be needed.
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、永久磁石型電動機を用いた低圧ドーム型圧縮機において、電動機を効率よく冷却できるようにすることにより、運転効率の低下を防止するとともに、永久磁石の大型化や高コスト化を防止することである。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to enable the motor to be efficiently cooled in a low-pressure dome type compressor using a permanent magnet motor. It is to prevent the efficiency from decreasing and to prevent the permanent magnet from becoming large and expensive.
本発明は、低圧ドーム型圧縮機において永久磁石型電動機（30）を用いた場合に、ケーシング（10）内に固定された電動機保持部材（41）（60）で該永久磁石型電動機（30）の固定子（31）を保持するとともに、この固定子（31）の外周に空間を形成するようにしたものである。 When the permanent magnet type motor (30) is used in the low pressure dome type compressor, the present invention provides the permanent magnet type motor (30) with the motor holding members (41) and (60) fixed in the casing (10). The stator (31) is held, and a space is formed on the outer periphery of the stator (31).
具体的に、第１の発明は、ケーシング（10）内に圧縮機構（20）（50）と該圧縮機構（20）（50）を駆動する電動機（30）とを備え、該電動機（30）がケーシング（10）内の低圧空間（S1）に配置された低圧ドーム型圧縮機を前提としている。 Specifically, the first invention is provided with a compression mechanism (20) (50) and an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20) (50) in the casing (10), and the electric motor (30) Is assumed to be a low-pressure dome type compressor placed in the low-pressure space (S1) in the casing (10).
そして、この低圧ドーム型圧縮機は、上記電動機（30）が永久磁石型電動機（30）であり、上記ケーシング（10）内に電動機保持部材（41）（60）を備え、上記電動機（30）が、固定子（31）の軸方向端面において上記電動機保持部材（41）（60）に連結され、上記ケーシング（10）内には、上記固定子（31）の外周に空間が形成されていることを特徴としている。この構成において、固定子（31）の外周の空間は、固定子（31）の全周においてケーシング（10）と固定子（31）が密着しないように形成された空間で、固定子（31）がケーシング（10）に嵌合する従来の構成において、該固定子（31）の一部を切り欠いた空間（いわゆるコアカット）は含まない。言い換えると、この発明では、固定子（31）の外径をケーシング（10）の内径よりも小さくすることにより、固定子（31）の全周に空間が形成されている。 In the low-pressure dome type compressor, the electric motor (30) is a permanent magnet type electric motor (30), and electric motor holding members (41) (60) are provided in the casing (10), and the electric motor (30) However, the axial end face of the stator (31) is connected to the electric motor holding members (41) and (60), and a space is formed in the casing (10) on the outer periphery of the stator (31). It is characterized by that. In this configuration, the outer circumferential space of the stator (31) is a space formed so that the casing (10) and the stator (31) do not adhere to each other around the stator (31). In the conventional configuration in which the casing (10) is fitted, the space (a so-called core cut) in which a part of the stator (31) is cut out is not included. In other words, in the present invention, the outer diameter of the stator (31) is made smaller than the inner diameter of the casing (10), so that a space is formed around the entire circumference of the stator (31).
また、第２の発明は、第１の発明の低圧ドーム型圧縮機において、電動機保持部材（60）が、圧縮機構（50）をケーシング（10）に固定するための固定用部材により構成されていることを特徴としている。こうすることで、圧縮機構（50）と電動機（30）とが一体化されることになる。 According to a second aspect of the invention, in the low-pressure dome type compressor of the first aspect, the electric motor holding member (60) is constituted by a fixing member for fixing the compression mechanism (50) to the casing (10). It is characterized by being. By doing so, the compression mechanism (50) and the electric motor (30) are integrated.
これらの第１，第２の発明では、圧縮機内の低圧空間（S1）に吸入された低圧ガスは、電動機（30）の固定子（31）と回転子の間の隙間や、固定子（31）とケーシング（10）の間の空間を流れた後、圧縮機構（20）（50）に吸入されて高圧にされる。その後、高圧ガスが圧縮機から吐出される。 In these first and second inventions, the low-pressure gas sucked into the low-pressure space (S1) in the compressor causes the gap between the stator (31) and the rotor of the electric motor (30), the stator (31 ) And the casing (10), and then sucked into the compression mechanisms (20) and (50) to be high pressure. Thereafter, high pressure gas is discharged from the compressor.
ここで、本発明では固定子（31）の周囲の空間を低圧ガスが流れるため、固定子（31）の冷却効果を高められる。そのため、同一トルク出力を得るための入力電流を小さくすることができ、電動機（30）の効率を向上させることができる。入力電流が小さくなると、電動機（30）の発熱（ジュール熱を含む）が小さくなる。このとき、ジュール熱は電流値の２乗に比例して小さくなる。その結果、永久磁石（32b）が回転子に埋め込まれているブラシレスＤＣモータであっても、磁石の温度上昇を低減できる。 Here, in the present invention, since the low pressure gas flows through the space around the stator (31), the cooling effect of the stator (31) can be enhanced. Therefore, the input current for obtaining the same torque output can be reduced, and the efficiency of the electric motor (30) can be improved. When the input current decreases, the heat generation (including Joule heat) of the electric motor (30) decreases. At this time, Joule heat decreases in proportion to the square of the current value. As a result, even with a brushless DC motor in which the permanent magnet (32b) is embedded in the rotor, the temperature rise of the magnet can be reduced.
第３の発明は、第１または第２の発明の低圧ドーム型圧縮機において、圧縮機構（50）が電動機（30）の上方に配置されていることを特徴としている。 The third invention is characterized in that, in the low-pressure dome type compressor of the first or second invention, the compression mechanism (50) is disposed above the electric motor (30).
この第３の発明では、圧縮機内に流入した低圧ガスは、圧縮機構（50）の下方の低圧空間（S1）を通って電動機（30）を冷却した後、その上方にある圧縮機構（50）に吸入されて圧縮される。低圧ガスが圧縮機構（50）に下方から吸入されるため、例えば冷凍サイクルの運転条件が変化して圧縮機への液バックが生じた場合でも、低圧空間（S1）で低圧ガスと液を分離した後に、ガスだけを圧縮機構（50）に吸入させることができる。したがって、液圧縮が生じにくい。 In the third aspect of the invention, the low-pressure gas flowing into the compressor passes through the low-pressure space (S1) below the compression mechanism (50), cools the electric motor (30), and then the compression mechanism (50) above the compression mechanism (50). Inhaled and compressed. Since the low-pressure gas is sucked into the compression mechanism (50) from below, the low-pressure gas and liquid are separated in the low-pressure space (S1) even when the operating conditions of the refrigeration cycle change and liquid back to the compressor occurs. After that, only the gas can be sucked into the compression mechanism (50). Therefore, liquid compression hardly occurs.
第４の発明は、第１または第２の発明の低圧ドーム型圧縮機において、圧縮機構（20）が電動機（30）の下方に配置されていることを特徴としている。 According to a fourth invention, in the low-pressure dome type compressor of the first or second invention, the compression mechanism (20) is arranged below the electric motor (30).
この第４の発明では、圧縮機内に流入した低圧ガスは、第３の発明とは逆に、圧縮機構（20）の上方の低圧空間（S1）を通って電動機（30）を冷却した後、その下方にある圧縮機構（20）に吸入されて圧縮される。この場合、圧縮機構（20）の吸入口を、圧縮機構（20）を上下に貫通する縦穴と、この縦穴からシリンダ室まで横方向にのびる横穴とから構成すれば、液バックが生じた場合でも、液は吸入口の縦穴から下方へ滴下するのでシリンダ室には流入しない。また、このように圧縮機構（20）を電動機（30）の下方に配置すると、電動機（30）の質量を下方から受けることができるので、保持が安定する。 In the fourth invention, the low-pressure gas flowing into the compressor cools the electric motor (30) through the low-pressure space (S1) above the compression mechanism (20), contrary to the third invention, It is sucked into the compression mechanism (20) below and compressed. In this case, if the suction port of the compression mechanism (20) is composed of a vertical hole penetrating the compression mechanism (20) up and down and a horizontal hole extending from the vertical hole to the cylinder chamber in the lateral direction, even if a liquid back occurs The liquid does not flow into the cylinder chamber because it drops downward from the vertical hole of the suction port. Further, when the compression mechanism (20) is arranged below the electric motor (30) in this way, the mass of the electric motor (30) can be received from below, so that the holding is stabilized.
第５の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明の低圧ドーム型圧縮機において、圧縮機構（20）が回転ピストン型圧縮機構であることを特徴としている。 The fifth invention is characterized in that, in the low pressure dome type compressor of any one of the first to fourth inventions, the compression mechanism (20) is a rotary piston type compression mechanism.
また、第６の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明の低圧ドーム型圧縮機において、圧縮機構（20）が揺動ピストン型圧縮機構であることを特徴としている。 The sixth invention is characterized in that, in the low pressure dome type compressor of any one of the first to fourth inventions, the compression mechanism (20) is a swinging piston type compression mechanism.
また、第７の発明は、第１から第４のいずれか１つの発明の低圧ドーム型圧縮機において、圧縮機構（50）がスクロール型圧縮機構であることを特徴としている。 According to a seventh aspect, in the low-pressure dome type compressor according to any one of the first to fourth aspects, the compression mechanism (50) is a scroll type compression mechanism.
上記第１の発明によれば、固定子（31）の周囲の空間に低圧ガスを流すことによって、従来よりも電動機（30）の冷却効果を高められるようにしているので、同一の出力トルクに対する入力電流を小さくして永久磁石（32b）の温度を下げることができる。したがって、永久磁石（32b）の減磁が生じにくいので、減磁対策として大型の磁石や高価な磁石を不要にできる。 According to the first aspect of the invention, since the cooling effect of the electric motor (30) can be enhanced by flowing low pressure gas through the space around the stator (31) as compared with the prior art, The temperature of the permanent magnet (32b) can be lowered by reducing the input current. Accordingly, since the demagnetization of the permanent magnet (32b) hardly occurs, a large magnet or an expensive magnet can be made unnecessary as a demagnetization measure.
さらに、この発明ではケーシング（10）と電動機（30）の固定子（31）との間に空間を設けているため、ケーシング（10）と固定子（31）とは直接には接触しない。そのため、電動機（30）にブラシレスＤＣモータを用いた場合など、固定子（31）のコイルへの周期的な通電によって固定子（31）が一定周期で微細な変形を繰り返し、この変形に起因して振動（以下、電磁振動という）が生じるのに対して、この電磁振動がケーシング（10）に直接には伝達されないため、該ケーシング（10）の振動や、それに伴う騒音も防止できる。 Furthermore, in this invention, since a space is provided between the casing (10) and the stator (31) of the electric motor (30), the casing (10) and the stator (31) are not in direct contact. For this reason, when a brushless DC motor is used for the electric motor (30), the stator (31) repeatedly undergoes fine deformation at a constant cycle due to periodic energization of the stator (31) coil. In contrast, vibration (hereinafter referred to as electromagnetic vibration) occurs, but this electromagnetic vibration is not directly transmitted to the casing (10), so that vibration of the casing (10) and noise accompanying it can be prevented.
上記第２の発明によれば、圧縮機構（50）の固定用部材を電動機保持部材（60）として、圧縮機構（50）と電動機（30）とを一体化しているので、専用の電動機保持部材（60）を用いる必要がなく、圧縮機の構造を簡単にすることができる。 According to the second aspect, since the compression mechanism (50) and the electric motor (30) are integrated with the fixing member for the compression mechanism (50) as the electric motor holding member (60), the dedicated electric motor holding member It is not necessary to use (60), and the structure of the compressor can be simplified.
上記第３の発明によれば、圧縮機構（50）を電動機（30）の上方に配置したことで、液バックが生じた場合でも、低圧空間（S1）で低圧ガスと液を分離した後に、ガスだけを圧縮機構（50）に吸入させることができるため、液圧縮による圧縮機構（50）の損傷を防止できる。また、このように圧縮機構（50）のケーシング（10）がアキュムレータの機能を持つため、冷媒回路においてアキュムレータを不要にすることが可能となる。 According to the third invention, the compression mechanism (50) is disposed above the electric motor (30), so that even when a liquid back occurs, the low pressure gas and the liquid are separated in the low pressure space (S1). Since only the gas can be sucked into the compression mechanism (50), damage to the compression mechanism (50) due to liquid compression can be prevented. In addition, since the casing (10) of the compression mechanism (50) has the function of an accumulator as described above, it is possible to make the accumulator unnecessary in the refrigerant circuit.
上記第４の発明によれば、圧縮機構（20）を電動機（30）の下方に配置しているため、電動機（30）の質量を下方から安定した状態で受けることが可能となる。 According to the fourth aspect, since the compression mechanism (20) is disposed below the electric motor (30), the mass of the electric motor (30) can be received in a stable state from below.
上記第５，第６，第７の発明によれば、圧縮機構（20）（50）を、それぞれ、回転ピストン型圧縮機構、揺動ピストン型圧縮機構、及びスクロール型圧縮機構とした低圧ドーム型圧縮機において、永久磁石（32b）の減磁対策としての永久磁石（32b）の大型化や高コスト化を防止できる。 According to the fifth, sixth and seventh inventions, the compression mechanisms (20) and (50) are respectively a low-pressure dome type having a rotary piston type compression mechanism, a swinging piston type compression mechanism, and a scroll type compression mechanism. In the compressor, the permanent magnet (32b) can be prevented from increasing in size and cost as a countermeasure against demagnetization of the permanent magnet (32b).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態１》
この実施形態は、スイング圧縮機（揺動ピストン型圧縮機）に関するものである。このスイング圧縮機は、例えば、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路において、蒸発器から吸入した低圧の冷媒を圧縮して昇圧し、凝縮器へ吐出するのに用いられる。
Embodiment 1 of the Invention
This embodiment relates to a swing compressor (oscillating piston compressor). This swing compressor is used, for example, in a refrigerant circuit of a vapor compression refrigeration cycle, by compressing and boosting a low-pressure refrigerant sucked from an evaporator and discharging it to a condenser.
図１は、このスイング圧縮機（1）の断面構造を示している。このスイング圧縮機（1）は、ケーシング（10）の内部に、圧縮機構（20）と、該圧縮機構（20）を駆動する駆動機構としての電動機（30）とを備えている。そして、圧縮機構（20）がケーシング（10）内の下部側に配設され、電動機（30）がケーシング（10）内の上部側に配設されている。 FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the swing compressor (1). The swing compressor (1) includes a compression mechanism (20) and an electric motor (30) as a drive mechanism for driving the compression mechanism (20) inside the casing (10). The compression mechanism (20) is disposed on the lower side in the casing (10), and the electric motor (30) is disposed on the upper side in the casing (10).
ケーシング（10）は、縦長の円筒状に形成された胴部（11）と、該胴部（11）の上端に溶接により気密に接合された上部鏡板（12）と、該胴部（11）の下端に溶接により気密に接合された下部鏡板（13）とから構成されている。 The casing (10) includes a barrel (11) formed in a vertically long cylindrical shape, an upper end plate (12) hermetically joined to the upper end of the barrel (11) by welding, and the barrel (11). The lower end plate (13) is airtightly joined to the lower end of the plate by welding.
このケーシング（10）には、上部鏡板（12）を貫通する吸入管（14）と、胴部（11）を貫通する吐出管（15）とが、それぞれケーシング（10）の内外を連通するように設けられている。また、上記ケーシング（10）の内部空間の下端部は、所定量の潤滑油を貯留する油溜まりになっている。 The casing (10) has a suction pipe (14) that penetrates the upper end plate (12) and a discharge pipe (15) that penetrates the trunk (11) so as to communicate with the inside and outside of the casing (10). Is provided. The lower end portion of the internal space of the casing (10) is an oil sump for storing a predetermined amount of lubricating oil.
上記電動機（30）には、ブラシレスＤＣモータが用いられている。この電動機（30）は、ケーシング（10）に静止状態で保持される固定子（31）と、該固定子（31）内に回転可能に装着される回転子（32）と、該回転子（32）の回転中心に連結されて該回転子（32）と一体に回転する駆動軸（33）とから構成されている。 A brushless DC motor is used for the electric motor (30). The electric motor (30) includes a stator (31) held in a stationary state in a casing (10), a rotor (32) rotatably mounted in the stator (31), and the rotor ( 32) and a drive shaft (33) connected to the rotation center of the rotor (32) and rotating integrally with the rotor (32).
固定子（31）は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した固定子鉄心（31a）と、該固定子鉄心（31a）に装着されたコイル（31b）とから構成されている。一方、上記回転子（32）は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した回転子鉄心（32a）と、該回転子鉄心（32a）の中に埋設された永久磁石（32b）とから構成されている。 The stator (31) is composed of a stator core (31a) in which electromagnetic steel plates punched by press working are laminated, and a coil (31b) mounted on the stator core (31a). On the other hand, the rotor (32) is composed of a rotor core (32a) in which electromagnetic steel plates punched by pressing are laminated, and a permanent magnet (32b) embedded in the rotor core (32a). Has been.
上記圧縮機構（20）は、揺動ピストン型の圧縮機構である。この圧縮機構（20）は、シリンダ（21）と、フロントヘッド（22）と、リヤヘッド（23）と、揺動ピストン（24）とを備えている。この圧縮機構（20）は、上記胴部（11）にシリンダ（21）を例えばスポット溶接することにより、ケーシング（10）内の下部側位置に固定されている。 The compression mechanism (20) is a swinging piston type compression mechanism. The compression mechanism (20) includes a cylinder (21), a front head (22), a rear head (23), and a swing piston (24). The compression mechanism (20) is fixed at a lower position in the casing (10), for example, by spot welding the cylinder (21) to the body (11).
上記シリンダ（21）、フロントヘッド（22）及びリヤヘッド（23）は、ボルトで締結されて一体化しており、シリンダ（21）の上端面にフロントヘッド（22）が、下端面にリヤヘッド（23）が位置している。また、上記シリンダ（21）は扁平で厚肉の円筒状に形成され、電動機（30）と同一の中心線上に位置している。そして、シリンダ（21）の内周面と、フロントヘッド（22）の下端面と、リヤヘッド（23）の上端面との間に、円環状のシリンダ室（25）が区画形成されている。 The cylinder (21), the front head (22), and the rear head (23) are fastened and integrated with a bolt. The front head (22) is on the upper end surface of the cylinder (21), and the rear head (23) is on the lower end surface. Is located. The cylinder (21) is formed in a flat and thick cylindrical shape, and is located on the same center line as the electric motor (30). An annular cylinder chamber (25) is defined between the inner peripheral surface of the cylinder (21), the lower end surface of the front head (22), and the upper end surface of the rear head (23).
上記電動機（30）の固定子（31）は、電動機保持部材（41）を介してシリンダ（21）に連結されている。電動機保持部材（41）は、図におけるシリンダ（21）の右側端部と左側端部の２カ所でシリンダ（21）と電動機（30）とを連結している。ただし、その連結箇所は、これに限らず任意に変更してもよい。この電動機保持部材（41）はケーシング（10）に固定された圧縮機構（20）と一体化し、電動機（30）の固定子（31）を保持している。電動機（30）はケーシング（10）の内面に直接は固定されておらず、固定子（31）の全周に空間（隙間）が形成されている。 The stator (31) of the electric motor (30) is connected to the cylinder (21) via the electric motor holding member (41). The electric motor holding member (41) connects the cylinder (21) and the electric motor (30) at two locations, the right end portion and the left end portion of the cylinder (21) in the drawing. However, the connection location is not limited to this and may be arbitrarily changed. The electric motor holding member (41) is integrated with a compression mechanism (20) fixed to the casing (10), and holds the stator (31) of the electric motor (30). The electric motor (30) is not directly fixed to the inner surface of the casing (10), and a space (gap) is formed around the entire circumference of the stator (31).
上記電動機（30）の駆動軸（33）は、ケーシング（10）の中心線上でシリンダ室（25）を上下方向に貫通している。この駆動軸（33）を支持するため、フロントヘッド（22）とリヤヘッド（23）には、それぞれ滑り軸受け（図示せず）の装着された軸受部（22a，23a）が形成されている。 The drive shaft (33) of the electric motor (30) penetrates the cylinder chamber (25) in the vertical direction on the center line of the casing (10). In order to support the drive shaft (33), the front head (22) and the rear head (23) are respectively provided with bearing portions (22a, 23a) on which sliding bearings (not shown) are mounted.
駆動軸（33）は、圧縮機構（20）の横断面図である図２に示しているように、シリンダ室（25）の中に位置する部分が、該駆動軸（33）の回転中心から所定量偏心し、その上下の部分よりも大径の偏心部（33a）になっている。この偏心部（33a）には、上記圧縮機構（20）の揺動ピストン（24）が摺動可能に装着されている。 As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view of the compression mechanism (20), the drive shaft (33) has a portion located in the cylinder chamber (25) separated from the rotation center of the drive shaft (33). The eccentric portion (33a) is eccentric by a predetermined amount and has a larger diameter than the upper and lower portions thereof. The oscillating piston (24) of the compression mechanism (20) is slidably attached to the eccentric part (33a).
揺動ピストン（24）は、円環状の本体部（24a）と、本体部（24a）の外周面の１箇所から径方向外側に突出して延びるブレード（24b）とが一体的に形成されたものである。この本体部（24a）は、その外周面が実質的にシリンダ（21）の内周面と一点で接触する（実際には冷媒の漏れが問題にならない程度の僅かなクリアランスがあり、潤滑油の油膜が形成される）ように形成されている。 The oscillating piston (24) is formed integrally with an annular main body (24a) and a blade (24b) that protrudes radially outward from one place on the outer peripheral surface of the main body (24a). It is. The outer peripheral surface of the main body (24a) is substantially in contact with the inner peripheral surface of the cylinder (21) at one point (actually, there is a slight clearance that does not cause a problem of refrigerant leakage. An oil film is formed).
シリンダ（21）には、駆動軸（33）の軸方向に延びる断面円形状のブッシュ孔（21a）が貫通形成されている。ブッシュ孔（21a）は、シリンダ（21）の内周面寄りに形成され、周方向の一部分がシリンダ室（25）と連通している。ブッシュ孔（21a）の内部には、断面が略半円形状の一対の揺動ブッシュ（26，26）が回転自在に装着され、揺動ピストン（24）のブレード（24b）を挟んでいる。そして、上記揺動ブッシュ（26，26）が、揺動ピストン（24）のブレード（24b）を摺動自在に保持している。 A bush hole (21a) having a circular cross section extending in the axial direction of the drive shaft (33) is formed through the cylinder (21). The bush hole (21a) is formed near the inner peripheral surface of the cylinder (21), and a part in the circumferential direction communicates with the cylinder chamber (25). Inside the bush hole (21a), a pair of swing bushes (26, 26) having a substantially semicircular cross section are rotatably mounted, and sandwich the blade (24b) of the swing piston (24). The swing bushes (26, 26) hold the blade (24b) of the swing piston (24) slidably.
上記ブレード（24b）は、上記シリンダ室（25）を低圧室（25a）と高圧室（25b）とに区画しており、低圧室（25a）には吸入口（27）が連通している。この吸入口（27）は、シリンダ（21）を上下方向に貫通する縦穴（27a）と、この縦穴（27a）とシリンダ室（25）とを連通する横穴（27b）とから構成されている。 The blade (24b) divides the cylinder chamber (25) into a low pressure chamber (25a) and a high pressure chamber (25b), and a suction port (27) communicates with the low pressure chamber (25a). The suction port (27) includes a vertical hole (27a) penetrating the cylinder (21) in the vertical direction and a horizontal hole (27b) communicating the vertical hole (27a) and the cylinder chamber (25).
一方、フロントヘッド（22）には、図示しない吐出口が形成されるとともに、該吐出口を開閉する吐出弁が設けられている。吐出弁は、高圧室（25b）内の圧力と後述の吐出部材（28）内の圧力との圧力差が所定値以上に大きくなると吐出口を開放するリード弁で構成されている。上記吐出口を含め、フロントヘッド（22）の上部は吐出部材（28）で覆われており、この吐出部材（28）の内部空間を介し、吐出口と上記吐出管（15）とが連通している。 On the other hand, the front head (22) is provided with a discharge port (not shown) and a discharge valve for opening and closing the discharge port. The discharge valve is a reed valve that opens the discharge port when the pressure difference between the pressure in the high-pressure chamber (25b) and the pressure in the discharge member (28), which will be described later, becomes larger than a predetermined value. The upper part of the front head (22) including the discharge port is covered with a discharge member (28), and the discharge port and the discharge pipe (15) communicate with each other through the internal space of the discharge member (28). ing.
上記構成において圧縮機構（20）を起動すると、吸入管（14）からケーシング（10）内に吸入された低圧の冷媒は、上記吸入口（27）を通ってシリンダ室（25）に吸入される。冷媒がシリンダ室（25）で圧縮されて高圧になると、高圧の冷媒は、吐出部材（28）を介して吐出管（15）から吐出される。 When the compression mechanism (20) is activated in the above configuration, the low-pressure refrigerant sucked into the casing (10) from the suction pipe (14) is sucked into the cylinder chamber (25) through the suction port (27). . When the refrigerant is compressed in the cylinder chamber (25) and becomes high pressure, the high-pressure refrigerant is discharged from the discharge pipe (15) through the discharge member (28).
リヤヘッド（23）には、揺動ブッシュ（26，26）に給油するためのチューブ（29）が設けられている。このチューブは、揺動ブッシュの背面の空間（21b）の容積変化により、ケーシング（10）の下部の油溜まりに溜まった潤滑油を吸込ませる。本チューブと揺動ブッシュ背面空間の流路途中に流体ダイオードを設ける。流体ダイオードは、揺動ブッシュ（26）の背面空間（21b）に油を導き易く、出にくい構造の通路を構成するために用いる。 The rear head (23) is provided with a tube (29) for supplying oil to the swing bushes (26, 26). This tube sucks the lubricating oil accumulated in the oil sump at the bottom of the casing (10) due to the volume change of the space (21b) on the back surface of the swing bush. A fluid diode is provided in the middle of the flow path between the tube and the back space of the rocking bush. The fluid diode is used to configure a passage having a structure in which oil is easily guided to the back space (21b) of the swing bush (26) and is difficult to come out.
また、上記駆動軸（33）には、給油ポンプ（45）と給油路（図示せず）とが設けられている。給油ポンプ（45）は駆動軸（33）の下端部に設けられ、ケーシング（10）内の下部に貯留する潤滑油を該駆動軸（33）の回転に伴って汲み上げるように構成されている。そして、給油路は、駆動軸（33）内を上下方向に延びるとともに、給油ポンプ（45）が汲み上げた潤滑油を各摺動部分へ供給するように、各部に設けられた給油口と連通している。 The drive shaft (33) is provided with an oil supply pump (45) and an oil supply passage (not shown). The oil supply pump (45) is provided at the lower end of the drive shaft (33), and is configured to pump up the lubricating oil stored in the lower part of the casing (10) as the drive shaft (33) rotates. The oil supply path extends in the vertical direction in the drive shaft (33) and communicates with the oil supply ports provided in each part so as to supply the lubricating oil pumped up by the oil supply pump (45) to each sliding part. ing.
以上の構成において、ケーシング（10）の内部空間（S1）は、圧縮機（1）の運転中に低圧空間になる。 In the above configuration, the internal space (S1) of the casing (10) becomes a low pressure space during the operation of the compressor (1).
−運転動作−
次に、このスイング圧縮機（1）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the swing compressor (1) will be described.
まず、上記電動機（30）に通電すると、回転磁界が発生し、この回転磁界と永久磁石（32b）の作用によって回転子（32）が回転する。回転子（32）が回転すると、該回転子（32）と一体になった駆動軸（33）も回転する。したがって、圧縮機構（20）において、揺動ピストン（24）の本体部（24a）が、シリンダ（21）の内周面に実質的に接触する状態を保ちながら、駆動軸（33）の回転中心の周りを公転する。このことにより、シリンダ室（25）の容積が増減を繰り返し、該圧縮機構（20）において冷媒の吸入、圧縮、吐出の各行程が繰り返し行われる。 First, when the electric motor (30) is energized, a rotating magnetic field is generated, and the rotor (32) is rotated by the action of the rotating magnetic field and the permanent magnet (32b). When the rotor (32) rotates, the drive shaft (33) integrated with the rotor (32) also rotates. Therefore, in the compression mechanism (20), the rotation center of the drive shaft (33) is maintained while the main body (24a) of the swing piston (24) is substantially in contact with the inner peripheral surface of the cylinder (21). Revolve around. As a result, the volume of the cylinder chamber (25) is repeatedly increased and decreased, and the refrigerant suction, compression, and discharge processes are repeatedly performed in the compression mechanism (20).
具体的には、圧縮機構（20）が動作すると、冷媒はシリンダ室（25）の容積が拡大する際に吸入管（14）からケーシング（10）内の低圧空間（S1）と吸入口（27）とを通ってシリンダ室（25）へ吸入される。その際、冷媒は、電動機（30）の固定子（31）と回転子（32）の間だけでなく、固定子（31）とケーシング（10）との間の隙間も通過する。そして、この冷媒は、シリンダ室（25）内において、その容積が縮小するのに伴って圧縮され、高圧になる。その後、圧縮機構（20）の吐出弁が開口し、冷媒がシリンダ室（25）から吐出部材（28）を通って吐出管（15）から吐出される。 Specifically, when the compression mechanism (20) operates, the refrigerant flows from the suction pipe (14) to the low-pressure space (S1) and the suction port (27 in the casing (10) when the volume of the cylinder chamber (25) is increased. ) And is sucked into the cylinder chamber (25). At that time, the refrigerant passes not only between the stator (31) and the rotor (32) of the electric motor (30) but also between the stator (31) and the casing (10). The refrigerant is compressed and becomes high pressure in the cylinder chamber (25) as its volume decreases. Thereafter, the discharge valve of the compression mechanism (20) is opened, and the refrigerant is discharged from the cylinder chamber (25) through the discharge member (28) and from the discharge pipe (15).
−実施形態１の効果−
この実施形態１によれば、固定子（31）の周囲の空間を低圧ガスが流れるため、固定子（31）を冷却できる。そのため、同一トルク出力を得るための入力電流を小さくすることができ、電動機（30）の発熱が小さくなる。その結果、永久磁石（32b）が回転子（32）に埋め込まれているブラシレスＤＣモータであっても、永久磁石（32b）の温度が上昇しにくくなる。したがって、永久磁石（32b）の減磁が起こりにくいので、電動機（30）の運転効率が低下しない。また、減磁対策として大型の磁石（32b）や高価な磁石（32b）が必要になることもない。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, since the low-pressure gas flows through the space around the stator (31), the stator (31) can be cooled. Therefore, the input current for obtaining the same torque output can be reduced, and the heat generation of the electric motor (30) is reduced. As a result, even if the brushless DC motor has the permanent magnet (32b) embedded in the rotor (32), the temperature of the permanent magnet (32b) is unlikely to rise. Therefore, since the demagnetization of the permanent magnet (32b) hardly occurs, the operation efficiency of the electric motor (30) does not decrease. Further, a large magnet (32b) or an expensive magnet (32b) is not required as a demagnetization measure.
さらに、この実施形態ではケーシング（10）と電動機（30）の固定子（31）との間に空間を設けているため、ケーシング（10）と固定子（31）とは直接に接触しない。そのため、本実施形態のように電動機（30）にブラシレスＤＣモータを用いた場合には、固定子（31）のコイル（31b）への周期的な通電によって固定子（31）が一定周期で微細な変形を繰り返し、この変形に起因して振動（電磁振動）が生じるのに対して、この電磁振動がケーシング（10）に直接は伝達されないため、該ケーシング（10）の振動や、それに伴う騒音も防止できる。 Furthermore, in this embodiment, since a space is provided between the casing (10) and the stator (31) of the electric motor (30), the casing (10) and the stator (31) are not in direct contact. Therefore, when a brushless DC motor is used for the electric motor (30) as in the present embodiment, the stator (31) is finely formed at a constant cycle due to periodic energization of the coil (31b) of the stator (31). However, this vibration is not directly transmitted to the casing (10), so that the vibration of the casing (10) and the noise associated therewith are generated. Can also be prevented.
また、電動機（30）を圧縮機構（20）のフロントヘッド（22）に電動機保持部材（41）を介して固定しているので、電動機（30）の中心を圧縮機構（20）の中心に直接一致させることができる。つまり、圧縮機構（20）と電動機（30）とをケーシング（10）に別々に固定する従来の一般的な構造（図５参照）では、圧縮機構（20）と電動機（30）の位置合わせのためにケーシング（10）の内径面の加工精度を高くする必要があるのに対して、この実施形態ではケーシング（10）に圧縮機構（20）を固定すればよいため、圧縮機構（20）と電動機（30）の位置合わせにケーシング（10）の内径面の加工精度が影響しなくなり、ケーシング（10）の加工精度を従来よりも落とすことでコストダウンが可能となる。 Further, since the electric motor (30) is fixed to the front head (22) of the compression mechanism (20) via the electric motor holding member (41), the center of the electric motor (30) is directly connected to the center of the compression mechanism (20). Can be matched. That is, in the conventional general structure (see FIG. 5) in which the compression mechanism (20) and the electric motor (30) are separately fixed to the casing (10), the alignment of the compression mechanism (20) and the electric motor (30) is performed. Therefore, in this embodiment, since it is necessary to fix the compression mechanism (20) to the casing (10), it is necessary to increase the processing accuracy of the inner surface of the casing (10). The machining accuracy of the inner surface of the casing (10) does not affect the alignment of the electric motor (30), and the cost can be reduced by lowering the machining accuracy of the casing (10) than before.
また、本実施形態では、圧縮機構（20）をケーシング（10）に溶接する際にケーシング（10）が若干歪んだとしても、電動機（30）の中心が圧縮機構（20）の中心からずれるような力が発生するのを防止できる。このため、上記の中心のずれによって圧縮機（1）の製品品質が低下するのも防止できる。 In the present embodiment, even when the casing (10) is slightly distorted when the compression mechanism (20) is welded to the casing (10), the center of the electric motor (30) is shifted from the center of the compression mechanism (20). Can prevent the generation of excessive force. For this reason, it is possible to prevent the product quality of the compressor (1) from being deteriorated due to the deviation of the center.
さらに、圧縮機構（20）の吸入口（27）を、圧縮機構（20）を上下に貫通する縦穴（27a）と、この縦穴（27a）からシリンダ室（25）まで横方向にのびる横穴（27b）とから構成しているため、冷凍サイクルの運転状態が変化して液バックが生じた場合でも、液は吸入口（27）の縦穴（27a）から下方へ滴下し、シリンダ室（25）には流入しない。このため、圧縮機構（20）の故障が生じにくい。 Furthermore, the suction port (27) of the compression mechanism (20) has a vertical hole (27a) that penetrates the compression mechanism (20) up and down, and a horizontal hole (27b) that extends laterally from the vertical hole (27a) to the cylinder chamber (25). Therefore, even if a liquid back occurs due to a change in the operating state of the refrigeration cycle, the liquid drops downward from the vertical hole (27a) of the suction port (27) and enters the cylinder chamber (25). Does not flow. For this reason, failure of the compression mechanism (20) hardly occurs.
また、この実施形態では、圧縮機構（20）を電動機（30）の下方に配置しているため、電動機（30）の質量を該電動機（30）の下方から安定して受けることができる。 In this embodiment, since the compression mechanism (20) is disposed below the electric motor (30), the mass of the electric motor (30) can be stably received from below the electric motor (30).
−実施形態１の変形例−
上記構成において、圧縮機構（20）は、図３に示すように回転ピストン型の圧縮機構であってもよい。
-Modification of Embodiment 1-
In the above configuration, the compression mechanism (20) may be a rotary piston type compression mechanism as shown in FIG.
この圧縮機構（20）では、ピストン（24a）とブレード（24b）とが別体に形成されている。ブレード（24b）は、シリンダ（21）に保持され、その径方向線上で進退可能であるとともに、付勢手段であるバネ（24c）により径方向内方へ付勢されて、先端がピストン（24a）の外周面に圧接している。この構成においては、ピストン（24a）が偏心回転運動をすると、ブレード（24b）は常にピストン（24a）の外周面に圧接した状態のままである。したがって、シリンダ室（25）がブレード（24b）によって低圧室（25a）と高圧室（25b）とに仕切られるため、この回転ピストン式の圧縮機構においても、実施形態１と同様に冷媒の吸入行程、圧縮行程及び吐出行程が行われる。 In this compression mechanism (20), the piston (24a) and the blade (24b) are formed separately. The blade (24b) is held by the cylinder (21), can advance and retreat on its radial line, and is urged radially inward by a spring (24c) which is a urging means, and the tip thereof is a piston (24a ). In this configuration, when the piston (24a) rotates eccentrically, the blade (24b) always remains in pressure contact with the outer peripheral surface of the piston (24a). Therefore, since the cylinder chamber (25) is partitioned into the low pressure chamber (25a) and the high pressure chamber (25b) by the blade (24b), the suction stroke of the refrigerant is also performed in this rotary piston type compression mechanism as in the first embodiment. The compression stroke and the discharge stroke are performed.
また、この変形例においても、電動機（30）を圧縮機構（20）に電動機保持部材（41）を介して固定している点は実施形態１と同様である。このため、電動機（30）を効率よく冷却でき、永久磁石（32b）の減磁による効率の低下も防止できる。また、磁石（32b）の大型化や高コスト化も防止できる。 Moreover, also in this modification, the point which has fixed the electric motor (30) to the compression mechanism (20) via the electric motor holding member (41) is the same as that of Embodiment 1. For this reason, an electric motor (30) can be cooled efficiently and the fall of the efficiency by the demagnetization of a permanent magnet (32b) can also be prevented. In addition, an increase in size and cost of the magnet (32b) can be prevented.
さらに、電動機（30）の固定子（31）をケーシング（10）の内面に密着させないため、振動や騒音も防止でき、かつ、電動機（30）の固定子（31）を圧縮機構（20）と一体にしているので、ケーシング（10）の内面の加工精度を落とすことで低コスト化を図ることも可能である。 Furthermore, since the stator (31) of the electric motor (30) is not brought into close contact with the inner surface of the casing (10), vibration and noise can be prevented, and the stator (31) of the electric motor (30) can be connected to the compression mechanism (20). Since it is integrated, it is possible to reduce the cost by reducing the machining accuracy of the inner surface of the casing (10).
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２は、スクロール圧縮機に関するものである。
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図４に示すように、このスクロール圧縮機（2）は、ケーシング（10）の内部に、圧縮機構（50）と、該圧縮機構（50）を駆動する駆動機構としての電動機（30）とを備えている。このスクロール圧縮機（2）では、圧縮機構（50）がケーシング（10）内の上部側に配設され、電動機（30）がケーシング（10）内の下部側に配設されている。 As shown in FIG. 4, the scroll compressor (2) includes a compression mechanism (50) and an electric motor (30) as a drive mechanism for driving the compression mechanism (50) in the casing (10). I have. In the scroll compressor (2), the compression mechanism (50) is disposed on the upper side in the casing (10), and the electric motor (30) is disposed on the lower side in the casing (10).
ケーシング（10）は、実施形態１と同様に、縦長の円筒状に形成された胴部（11）と、該胴部（11）の上端に固定された上部鏡板（12）と、該胴部（11）の下端に固定された下部鏡板（13）とから構成されている。 As in the first embodiment, the casing (10) includes a body part (11) formed in a vertically long cylindrical shape, an upper end plate (12) fixed to the upper end of the body part (11), and the body part. The lower end plate (13) is fixed to the lower end of (11).
上記ケーシング（10）には、胴部（11）の上端寄りの位置に、圧縮機構（50）をケーシングに固定するための固定用部材であるフレーム（60）が固定されており、このフレーム（60）に上記圧縮機構（50）と電動機（30）が固定されている。つまり、この構成において、フレーム（60）は、圧縮機構（50）の固定用部材であると同時に、電動機保持部材にもなっている。 A frame (60), which is a fixing member for fixing the compression mechanism (50) to the casing, is fixed to the casing (10) at a position near the upper end of the body (11). The compression mechanism (50) and the electric motor (30) are fixed to 60). That is, in this configuration, the frame (60) is not only a fixing member for the compression mechanism (50) but also an electric motor holding member.
上記ケーシング（10）には、胴部（11）の中央よりも少し上方の位置に、該胴部（11）を貫通する吸入管（14）が設けられている。また、上記ケーシング（10）の上部鏡板（12）には、吐出管（15）が設けられている。 The casing (10) is provided with a suction pipe (14) penetrating through the trunk (11) at a position slightly above the center of the trunk (11). The upper end plate (12) of the casing (10) is provided with a discharge pipe (15).
電動機（30）は、上記フレーム（60）に固定された固定子（31）と、該固定子（31）の内側に配置された回転子（32）と、該回転子（32）に固定された駆動軸（33）とから構成され、回転子（32）には永久磁石（32b）が埋め込まれている。駆動軸（33）は、上端部（33b）が上記圧縮機構（50）に連結され、その連結箇所のすぐ下方でフレーム（60）の軸受け部（61）に支持されている。また、駆動軸（33）の下端部は、固定子（31）の反圧縮機構側の端面に固定された軸受けプレート（62）に回転可能に支持されている。このように、駆動軸（33）は固定子（31）の軸方向の両側において支持されている。なお、軸受けプレート（62）は、上記フレーム（60）の下面に固定子（31）とともにボルト（36）で締め付けられて固定されている。 The electric motor (30) is fixed to the stator (31) fixed to the frame (60), the rotor (32) disposed inside the stator (31), and the rotor (32). The rotor (32) has a permanent magnet (32b) embedded therein. The drive shaft (33) has an upper end (33b) coupled to the compression mechanism (50) and is supported by the bearing (61) of the frame (60) just below the coupling location. The lower end of the drive shaft (33) is rotatably supported by a bearing plate (62) fixed to the end surface of the stator (31) on the side opposite to the compression mechanism. Thus, the drive shaft (33) is supported on both sides of the stator (31) in the axial direction. The bearing plate (62) is fastened and fixed to the lower surface of the frame (60) by a bolt (36) together with the stator (31).
そして、電動機（30）の固定子（31）は、実施形態１と同様にケーシング（10）の内面に嵌合せず、該固定子（31）とケーシング（10）との間には、固定子（31）の全周に空間が形成されている。 And the stator (31) of an electric motor (30) does not fit in the inner surface of a casing (10) like Embodiment 1, and between this stator (31) and a casing (10), a stator A space is formed all around (31).
上記圧縮機構（50）は、固定スクロール（51）及び可動スクロール（52）を備え、固定スクロール（51）は上記フレーム（60）に固定されている。フレーム（60）は、上述したようにケーシング（10）の胴部（11）に固定されている。 The compression mechanism (50) includes a fixed scroll (51) and a movable scroll (52), and the fixed scroll (51) is fixed to the frame (60). The frame (60) is fixed to the body (11) of the casing (10) as described above.
上記固定スクロール（51）は、鏡板（51a）と、該鏡板（51a）の下面に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（51b）とから構成されている。この固定スクロール（51）の鏡板（51a）は、その周縁部の下端において上記フレーム（60）に固定され、該フレーム（60）と一体化している。上記可動スクロール（52）は、鏡板（52a）と、該鏡板（52a）の上面に形成された渦巻き状（インボリュート状）のラップ（52b）とから構成されている。 The fixed scroll (51) includes a mirror plate (51a) and a spiral (involute) wrap (51b) formed on the lower surface of the mirror plate (51a). The end plate (51a) of the fixed scroll (51) is fixed to the frame (60) at the lower end of the peripheral edge thereof, and is integrated with the frame (60). The movable scroll (52) includes a mirror plate (52a) and a spiral (involute) wrap (52b) formed on the upper surface of the mirror plate (52a).
可動スクロール（52）は、固定スクロール（51）とフレーム（60）の間に配置されている。また、上記可動スクロール（52）の鏡板（52a）とフレーム（60）との間には、該可動スクロール（52）が固定スクロール（51）に対して公転のみ行うように、オルダム継手などの自転阻止部材（54）が設けられている。 The movable scroll (52) is disposed between the fixed scroll (51) and the frame (60). Further, between the end plate (52a) of the movable scroll (52) and the frame (60), rotation of an Oldham coupling or the like is performed so that the movable scroll (52) only revolves with respect to the fixed scroll (51). A blocking member (54) is provided.
固定スクロール（51）のラップ（51b）と可動スクロール（52）のラップ（52b）とは、互いに噛合している。そして、固定スクロール（51）の鏡板（51a）と可動スクロール（52）の鏡板（52a）との間には、両ラップ（51b，52b）の接触部の間がシリンダ室（55）として構成されている。このシリンダ室（55）は、可動スクロール（52）が駆動軸（33）を中心として公転するのに伴って、両ラップ（51b，52b）間の容積が中心に向かって収縮する際に、冷媒を圧縮するように構成されている。 The wrap (51b) of the fixed scroll (51) and the wrap (52b) of the movable scroll (52) mesh with each other. Between the end plate (51a) of the fixed scroll (51) and the end plate (52a) of the movable scroll (52), the space between the contact portions of both wraps (51b, 52b) is configured as a cylinder chamber (55). ing. As the movable scroll (52) revolves around the drive shaft (33), the cylinder chamber (55) is cooled when the volume between the wraps (51b, 52b) contracts toward the center. Is configured to compress.
上記圧縮機構（50）には、上記シリンダ室（55）の周縁部に低圧冷媒の吸込口（51c）が形成されている。冷媒の吸込口（51c）は、該圧縮機構（50）の下面に開口しており、圧縮機構（50）の下方の低圧空間（S1）を介して吸入管（14）と連通している。この吸入管（14）は、図示しない冷媒回路の蒸発器と接続されている。 The compression mechanism (50) is formed with a suction port (51c) for low-pressure refrigerant at the peripheral edge of the cylinder chamber (55). The refrigerant suction port (51c) opens to the lower surface of the compression mechanism (50) and communicates with the suction pipe (14) through the low-pressure space (S1) below the compression mechanism (50). The suction pipe (14) is connected to an evaporator of a refrigerant circuit (not shown).
上記固定スクロール（51）の鏡板（51a）には、該シリンダ室（55）の中央部に高圧冷媒の吐出口（51d）が形成されている。この吐出口（51d）は、圧縮機構（50）の上面に開口しており、該圧縮機構（50）の上方の高圧空間（S2）を介して吐出管（15）と連通している。この吐出管（15）は、図示しない冷媒回路の凝縮器と接続されている。したがって、上記シリンダ室（55）から吐出口（51d）を通って流出した高圧のガス冷媒は、圧縮機構（50）の上方の高圧空間（S2）に充満した後、上記吐出管（15）から図示しない冷媒配管を介して冷媒回路の凝縮器に供給される。 The end plate (51a) of the fixed scroll (51) has a discharge port (51d) for high-pressure refrigerant in the center of the cylinder chamber (55). The discharge port (51d) opens on the upper surface of the compression mechanism (50), and communicates with the discharge pipe (15) via the high-pressure space (S2) above the compression mechanism (50). The discharge pipe (15) is connected to a condenser of a refrigerant circuit (not shown). Therefore, the high-pressure gas refrigerant flowing out from the cylinder chamber (55) through the discharge port (51d) is filled in the high-pressure space (S2) above the compression mechanism (50), and then is discharged from the discharge pipe (15). The refrigerant is supplied to the condenser of the refrigerant circuit via a refrigerant pipe (not shown).
なお、圧縮機構（50）の上面には、吐出ガスに含まれる潤滑油の油滴を吐出ガスから分離するために、デミスタ（65）が設けられている。吐出ガスは、このデミスタ（65）を通るときに潤滑油が分離された後に、吐出管（15）から吐出される。デミスタ（65）で分離した潤滑油は、図示しない油戻し通路を通って低圧空間（S1）へ戻るようになっている。 A demister (65) is provided on the upper surface of the compression mechanism (50) in order to separate the oil droplets of the lubricating oil contained in the discharge gas from the discharge gas. The discharge gas is discharged from the discharge pipe (15) after the lubricating oil is separated when passing through the demister (65). The lubricating oil separated by the demister (65) returns to the low pressure space (S1) through an oil return passage (not shown).
一方、上記可動スクロール（52）の鏡板（52a）の下面の中央部には、駆動軸（33）の上端部（33b）が連結されるボス（52d）が形成されている。駆動軸（33）は、その上端部（33b）が該駆動軸（33）の回転中心から偏心した偏心部になっており、上述したように、該偏心部（33b）のすぐ下方の軸受け部（61）で上記フレーム（60）に回転可能に支持されている。 On the other hand, a boss (52d) to which the upper end (33b) of the drive shaft (33) is connected is formed at the center of the lower surface of the end plate (52a) of the movable scroll (52). The upper end (33b) of the drive shaft (33) is an eccentric portion that is eccentric from the rotation center of the drive shaft (33). As described above, the bearing portion immediately below the eccentric portion (33b). (61) is rotatably supported by the frame (60).
上記駆動軸（33）には、給油ポンプ（66）と給油路（図示せず）とが設けられている。給油ポンプ（66）は駆動軸（33）の下端部に設けられ、ケーシング（10）内の下部に貯留する潤滑油を該駆動軸（33）の回転に伴って汲み上げるように構成されている。そして、給油路は、駆動軸（33）内を上下方向に延びるとともに、給油ポンプ（66）が汲み上げた潤滑油を各摺動部分へ供給するように、各部に設けられた給油口と連通している。また、フレーム（60）には、駆動軸（33）の軸受け部に導入された潤滑油を、可動スクロール（52）の鏡板（52a）とフレーム（60）との摺動面に導入する給油通路（67）が設けられている。 The drive shaft (33) is provided with an oil supply pump (66) and an oil supply passage (not shown). The oil supply pump (66) is provided at the lower end of the drive shaft (33), and is configured to pump up the lubricating oil stored in the lower part of the casing (10) as the drive shaft (33) rotates. The oil supply passage extends in the vertical direction in the drive shaft (33) and communicates with the oil supply ports provided in each part so as to supply the lubricating oil pumped up by the oil supply pump (66) to each sliding part. ing. The frame (60) has an oil supply passage for introducing the lubricating oil introduced into the bearing portion of the drive shaft (33) into the sliding surface between the end plate (52a) of the movable scroll (52) and the frame (60). (67) is provided.
−運転動作−
次に、このスクロール圧縮機（2）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the scroll compressor (2) will be described.
まず、電動機（30）を起動すると、固定子（31）に対して回転子（32）が回転し、それによって駆動軸（33）が回転する。駆動軸（33）が回転すると、偏心部（33b）が駆動軸（33）の回転中心の周りを旋回（公転）する動作を行い、それに伴って可動スクロール（52）が自転せずに固定スクロール（51）に対して公転のみを行う。このことにより、吸入配管（14）から低圧空間（S1）を介してシリンダ室（55）の周縁部に低圧の冷媒が吸引されて、該冷媒がシリンダ室（55）の容積変化に伴って圧縮される。この冷媒は、圧縮の作用で高圧になって、該シリンダ室（55）の中央部の吐出口（51d）から高圧空間（S2）に流出し、該高圧空間（S2）に充満する。そして、この冷媒が吐出管（15）から吐出された後、冷媒回路において凝縮、膨張、蒸発の各行程を経て、再度吸入管（14）から吸入されて圧縮される作用が繰り返される。 First, when the electric motor (30) is started, the rotor (32) rotates with respect to the stator (31), thereby rotating the drive shaft (33). When the drive shaft (33) rotates, the eccentric part (33b) turns (revolves) around the rotation center of the drive shaft (33), and accordingly the movable scroll (52) does not rotate and is fixed. Revolution only for (51). As a result, low-pressure refrigerant is sucked from the suction pipe (14) to the peripheral portion of the cylinder chamber (55) through the low-pressure space (S1), and the refrigerant is compressed as the volume of the cylinder chamber (55) changes. Is done. The refrigerant becomes high pressure by the action of compression, flows out from the discharge port (51d) at the center of the cylinder chamber (55) to the high pressure space (S2), and fills the high pressure space (S2). Then, after the refrigerant is discharged from the discharge pipe (15), the operation of being sucked and compressed again from the suction pipe (14) through the condensation, expansion, and evaporation steps in the refrigerant circuit is repeated.
−実施形態２の効果−
この実施形態２においても、固定子（31）の周囲の空間を低圧ガスが流れるため、固定子（31）を効率よく冷却できる。そのため、同一トルク出力を得るための入力電流を小さくすることができ、電動機（30）の発熱が小さくなる。その結果、永久磁石（32b）が回転子（32）に埋め込まれているブラシレスＤＣモータであっても、永久磁石（32b）の温度が低下する。したがって、永久磁石（32b）の減磁が起こらないので、減磁対策として大型の磁石（32b）や高価な磁石（32b）が必要になることもない。
-Effect of Embodiment 2-
Also in the second embodiment, since the low pressure gas flows through the space around the stator (31), the stator (31) can be efficiently cooled. Therefore, the input current for obtaining the same torque output can be reduced, and the heat generation of the electric motor (30) is reduced. As a result, even if the brushless DC motor has the permanent magnet (32b) embedded in the rotor (32), the temperature of the permanent magnet (32b) decreases. Accordingly, since the demagnetization of the permanent magnet (32b) does not occur, a large magnet (32b) or an expensive magnet (32b) is not required as a demagnetization measure.
さらに、振動や騒音防止についても実施形態１と同様の効果が得られる。つまり、ケーシング（10）と電動機（30）の固定子（31）との間に空間を設けて、ケーシング（10）と固定子（31）とが直接に接触しないようにしているため、固定子（31）の電磁振動がケーシング（10）に直接は伝達されず、該ケーシング（10）の振動や、それに伴う騒音を防止できる。 Further, the same effects as those of the first embodiment can be obtained with respect to vibration and noise prevention. In other words, a space is provided between the casing (10) and the stator (31) of the electric motor (30) so that the casing (10) and the stator (31) are not in direct contact with each other. The electromagnetic vibration of (31) is not directly transmitted to the casing (10), and the vibration of the casing (10) and the accompanying noise can be prevented.
また、電動機（30）を圧縮機構（50）に一体化しているため、ケーシング（10）の加工精度を従来より落とすことができる点や、圧縮機構（50）をケーシング（10）に溶接する際にケーシング（10）が歪んだとしても、圧縮機構（50）と電動機（30）との芯のずれが起こりにくい点も同様である。 In addition, since the electric motor (30) is integrated with the compression mechanism (50), the processing accuracy of the casing (10) can be lowered compared to the conventional case, and when the compression mechanism (50) is welded to the casing (10). Similarly, even if the casing (10) is distorted, the cores of the compression mechanism (50) and the electric motor (30) are not easily displaced.
さらに、この実施形態２では圧縮機構（50）が低圧空間（S1）の上方にあるので、冷媒回路の運転状態が変化して液バックが生じたとしても、液が圧縮機構（50）に入らず、液圧縮を確実に防止できる。 Further, in the second embodiment, since the compression mechanism (50) is above the low pressure space (S1), even if the operation state of the refrigerant circuit changes and a liquid back occurs, the liquid enters the compression mechanism (50). Therefore, liquid compression can be reliably prevented.
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
例えば、本発明は、永久磁石（32b）型モータであれば、ブラシレスＤＣモータに限らず適用することが可能である。 For example, the present invention can be applied to a permanent magnet (32b) type motor, not limited to a brushless DC motor.
以上説明したように、本発明は、永久磁石型電動機がケーシング内の低圧空間に配置された低圧ドーム型圧縮機について有用である。 As described above, the present invention is useful for a low pressure dome type compressor in which a permanent magnet type electric motor is disposed in a low pressure space in a casing.
（1） 圧縮機
（10） ケーシング
（20） 圧縮機構
（30） 電動機（ブラシレスＤＣモータ）
（31） 固定子
（41） 電動機保持部材
（50） 圧縮機構
（60） 電動機保持部材
（S1） 低圧空間
(1) Compressor (10) Casing (20) Compression mechanism (30) Electric motor (brushless DC motor)
(31) Stator (41) Motor holding member (50) Compression mechanism (60) Motor holding member (S1) Low pressure space
Claims (7)
上記電動機（30）が永久磁石型電動機（30）であり、
上記ケーシング（10）内に電動機保持部材（41）（60）を備え、
上記電動機（30）は、固定子（31）の軸方向端面において上記電動機保持部材（41）（60）に連結され、
上記ケーシング（10）内には、上記固定子（31）の外周に空間が形成されていることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 The casing (10) includes a compression mechanism (20) (50) and an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20) (50), and the electric motor (30) is a low-pressure space ( A low-pressure dome type compressor arranged in S1),
The electric motor (30) is a permanent magnet type electric motor (30),
An electric motor holding member (41) (60) is provided in the casing (10),
The electric motor (30) is connected to the electric motor holding member (41) (60) at the axial end surface of the stator (31),
In the casing (10), a space is formed on the outer periphery of the stator (31).
電動機保持部材（60）は、圧縮機構（50）をケーシング（10）に固定するための固定用部材により構成されていることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 The low-pressure dome type compressor according to claim 1,
The electric motor holding member (60) is constituted by a fixing member for fixing the compression mechanism (50) to the casing (10).
圧縮機構（50）が電動機（30）の上方に配置されていることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 The low-pressure dome type compressor according to claim 1 or 2,
A low-pressure dome type compressor, wherein the compression mechanism (50) is arranged above the electric motor (30).
圧縮機構（20）が電動機（30）の下方に配置されていることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 The low-pressure dome type compressor according to claim 1 or 2,
A low-pressure dome type compressor, wherein the compression mechanism (20) is disposed below the electric motor (30).
圧縮機構（20）が回転ピストン型圧縮機構であることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 In the low-pressure dome type compressor according to any one of claims 1 to 4,
A low pressure dome type compressor, wherein the compression mechanism (20) is a rotary piston type compression mechanism.
圧縮機構（20）が揺動ピストン型圧縮機構であることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 In the low-pressure dome type compressor according to any one of claims 1 to 4,
A low-pressure dome type compressor, wherein the compression mechanism (20) is a swinging piston type compression mechanism.
圧縮機構（50）がスクロール型圧縮機構であることを特徴とする低圧ドーム型圧縮機。 In the low-pressure dome type compressor according to any one of claims 1 to 4,
A low-pressure dome type compressor characterized in that the compression mechanism (50) is a scroll type compression mechanism.
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