JP2008008161A

JP2008008161A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2008008161A
Application number: JP2006176931A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Higashiyama; 彰良東山
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-17
Also published as: WO2008001639A1; EP2034187B1; EP2034187A4; EP2034187A1

Abstract

【課題】背圧室の高圧部に供給された潤滑油を簡単な構造によって低圧部に流通させることのできる圧縮機を提供する。
【解決手段】旋回スクロール部材２２と上部フレーム２４との間の空間に設けられた背圧室を内周部に位置する高圧部２４ａと外周部に位置する低圧部２４ｂとに仕切る環状の仕切部材２４ｃを備え、旋回スクロール部材２２の下面に、旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置で高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通することにより、高圧部２４ａに供給された潤滑油を低圧部２４ｂに流通可能な給油溝２２ａを設けたので、旋回スクロール部材２２に簡単な加工を施すことにより、旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置で高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成される空気調和装置、冷却装置、給湯装置等に用いられる圧縮機に関するものである。

従来、この種の圧縮機としては、ハウジングに固定され、鏡板の一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材と対向するように設けられ、鏡板の固定スクロール側に渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材を所定の円軌道上を旋回させる駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体の反対面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持する軸受フレームと、軸受フレームに設けられ、旋回スクロール部材と軸受フレームとの間の背圧室を径方向中央部に位置する高圧部と径方向外側に位置する低圧部とに仕切る環状の仕切部材と、旋回スクロール部材に設けられ、旋回スクロールの所定の旋回位置で高圧部と低圧部とを連通することにより、高圧部に供給された潤滑油を低圧部に流通可能な給油流路を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３７８９６号公報

従来の圧縮機では、給油流路を形成するために、旋回スクロール部材の外側からドリル等の工具によって直線状に孔をあけることにより旋回スクロール部材の鏡板の内部に給油流路を形成している。また、旋回スクロール部材に曲りを有する給油流路を形成する場合には、直線状の孔を旋回スクロール部材の外側から複数開け、それぞれの孔を連通させて給油流路を形成している。このため、給油流路を形成するには、孔をあける作業や使用しない孔を埋める作業が発生するため、加工工数が多くなり製造コストが高くなるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、背圧室の高圧部に供給された潤滑油を簡単な構造によって低圧部に流通させることのできる圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、ハウジングに固定され、鏡板の一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材と対向するように設けられ、鏡板の固定スクロール側に渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材を所定の円軌道上を旋回させる駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体の反対面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持する軸受フレームとを備え、固定スクロール部材の渦巻体及び旋回スクロール部材の渦巻体の間で冷媒を圧縮するようにした圧縮機において、前記軸受フレームに設けられ、旋回スクロール部材と軸受フレームとの間の背圧室を径方向中央部側に位置する高圧部と径方向外周部側に位置する低圧部とに仕切る環状の仕切部材を備え、旋回スクロールの渦巻体の反対面側に、旋回スクロールの所定の旋回位置で高圧部と低圧部とを連通可能な給油溝を設けている。

これにより、旋回スクロール部材に給油溝を形成するのみの簡単な加工によって旋回スクロール部材の所定の旋回位置で背圧室の高圧部と低圧部とが連通される。

本発明によれば、旋回スクロール部材に簡単な加工を施すことにより、旋回スクロール部材の所定の旋回位置で背圧室の高圧部と低圧部とを連通することができるので、製造コストの低減を図ることが可能となる。

図１乃至図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１は圧縮機の断面図、図２は旋回スクロール部材と仕切部材との位置関係を示す図、図３は給油溝によって高圧部と低圧部を連通した状態を示す圧縮機の要部断面図である。

この圧縮機は、縦長形状のハウジング１０と、ハウジング１０内の上部に設けられ、吸入した冷媒を圧縮するための圧縮部２０と、ハウジング１０内の圧縮部２０の下方に設けられ、圧縮部２０を駆動させるための電動機３０とを備えた密閉型圧縮機である。また、この圧縮機は、圧縮によって超臨界状態となる二酸化炭素が冷媒として用いられる。

ハウジング１０は、中心軸を上下方向に向けて配置した円筒状の部材からなるハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の上端開口及び下端開口を閉鎖する半球形状に形成された一対のキャップ１２とからなる。ハウジング本体１０の上端開口を閉鎖するキャップ１２には、圧縮部２０において圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出管１３が接続されている。また、圧縮部２０の位置するハウジング本体１１の周面には、冷媒を吸入するための冷媒吸入管１４が接続されている。

圧縮部２０は、ハウジング本体１１の上部側にハウジング１０内を上下に仕切るように固定された固定スクロール部材２１と、固定スクロール部材２１の下方に設けられ、固定スクロール部材２１に対して自転することなく旋回可能な旋回スクロール部材２２とからなる。

固定スクロール部材２１は、中心軸を上下に向けて配置された円板状の部材からなり、下面側に渦巻体が設けられている。固定スクロール部材２１の径方向中央部の上面側には、圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出孔２１ａが設けられている。また、固定スクロール部材２１には、固定スクロール部材２１の渦巻体の内側と後述する背圧室の低圧部とを連通する連通路２１ｂが形成され、連通路２１ｂに背圧調整弁２１ｃが設けられている。

旋回スクロール部材２２は、固定スクロール部材２１と対向するように設けられた円板状の部材からなり、上面側に渦巻体が設けられている。旋回スクロール部材２２の下面側には、駆動シャフト２３の上端が連結されている。また、旋回スクロール部材２２の下面側には、径方向内側に径方向に延びる給油溝２２ａが設けられ、旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置において後述する背圧室の高圧部と低圧部とを連通するようになっている。

駆動シャフト２３は、回転中心となる中心軸を上下に向けて配置され、旋回スクロール部材との連結部２３ａが駆動シャフト２３の回転中心から偏心するように設けられている。駆動シャフト２３は、上端側がハウジング１０内を上下に仕切るように設けられた軸受フレームとしての上部フレーム２４によって回転自在に支持され、下部側がハウジング１０内を上下に仕切るように設けられた下部フレーム２５によって回転自在に支持されている。駆動シャフト２３は、電動機３０を動力として回転するようになっており、駆動シャフト２３の回転によって旋回スクロール部材２２を所定の円軌道上を旋回させるようになっている。また、駆動シャフト２３は、中心軸に沿って潤滑油流通路２３ｂが設けられ、下端側に連結された油ポンプ２６によって吸引した潤滑油を潤滑油流通路２３ｂに流通させるようになっている。

上部フレーム２４は、上面側の径方向外側が周方向に亘って上方に延びるように設けられ、固定スクロール部材２１の下面に接続されている。旋回スクロール部材２２は、上部フレーム２４と固定スクロール部材２１との間の空間に収容された状態となっている。また、上部フレーム２４の上面には、旋回スクロール部材２２の下面と上部フレーム２４の上面との間の空間に設けられた背圧室を内周部側に位置する高圧部２４ａと外周部側に位置する低圧部２４ｂとに仕切るための仕切部材２４ｃが設けられている。仕切部材２４ｃは、環状に形成された合成樹脂等の部材からなり、上面を旋回スクロール部材２２の下面が摺動するようになっている。

旋回スクロール部材２２の下面に設けられた給油溝２２ａは、仕切部材２４ｃに対して高圧部２４ａ側に位置するように設けられ、高圧部２４ａと低圧部２４ｂを連通するときの旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置において給油溝２２ａの端部が低圧部２４ｂ側に位置するようになっている。

ハウジング１０内の固定スクロール部材２１の上方の空間は、仕切部材１５によって固定スクロール部材２１の冷媒吐出孔２１ａ側の空間１５ａと冷媒吐出管１３側の空間１５ｂとに仕切られている。冷媒吐出孔２１ａ側の空間１５ａは、固定スクロール部材２１及び上部フレーム２４に設けられた連通路１６によってハウジング１０内の上部フレーム２４と下部フレーム２５との間の空間１７に連通されている。また、ハウジング１０内の上部フレーム２４と下部フレーム２５との間の空間１７は、固定スクロール部材２１及び上部フレーム２４に設けられた連通路１８によって冷媒吐出管１３側の空間１５ｂに連通されている。更に、ハウジング１０内の下部フレーム２５の下方の空間１９には、ハウジング１０内の各摺動部を潤滑するための潤滑油が貯留されるようになっており、貯留された潤滑油が油ポンプ２６によって駆動シャフト２３の潤滑油流通路２３ｂを流通するようになっている。

電動機３０は、上部フレーム２４と下部フレーム２５との間の空間１７に設けられ、駆動シャフト２３に固定された永久磁石からなるロータ３１と、ロータ３１を囲むように設けられ、ハウジング本体１１に固定されたステータ３２とを有している。ステータ３２は、複数の電磁鋼板をハウジング本体１１の中心軸方向に積層することにより設けられたステータコア３２ａと、ステータコア３２ａに巻き付けられたコイル３２ｂとを有している。

以上のように構成された圧縮機において、電動機３０に通電することにより駆動シャフト２３を回転させると、圧縮部２０において固定スクロール部材２１に対して旋回スクロール部材２２が旋回する。このとき、旋回スクロール部材２２と仕切部材２４ｃとの位置関係は図２のようになる。

これにより、冷媒吸入管１４からハウジング１０内に流入する冷媒は、圧縮部２０に流入し、固定スクロール部材２１及び旋回スクロール部材２２の各渦巻体の間で圧縮され、冷媒吐出孔２１ａから空間１５ａに吐出される。空間１５ａに吐出された冷媒は、連通路１６を流通して空間１７に流入して電動機３０を冷却し、連通路１８を流通して空間１５ｂに流入して冷媒吐出管１３からハウジング１０外に流出する。ここで、空間１７は上部フレーム２４と駆動シャフト２３との隙間を介して背圧室と連通していることから、旋回スクロール部材２２には、空間１７の圧力によって旋回スクロール部材２２を上方に押し上げる力が作用する。

また、下部フレーム２５の下方の空間１９に貯留された潤滑油は、油ポンプ２６によって吸引されて駆動シャフト２３の潤滑油流通路２３ｂを流通し、駆動シャフト２３の上端側から流出して各摺動部を潤滑する。背圧室の高圧部２４ａに流入した潤滑油は、図２（ｂ）及び図３に示すように、所定の円軌道上を旋回する旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置において給油溝２２ａを介して低圧部２４ｂに流入し、低圧部２４ｂに設けられた旋回スクロール部材２２の図示しない自転規制機構等を潤滑する。低圧部２４ｂに流入した潤滑油は、低圧部２４ｂの圧力が所定以上となると、背圧調整弁２１ｃが開放されて連通路２１ｂを流通し、固定スクロール部材２１及び旋回スクロール部材２２の各渦巻体の間に流入し、固定スクロール部材２１と旋回スクロール部材２２との間の摺動部が潤滑される。

このように本実施形態の圧縮機によれば、旋回スクロール部材２２と上部フレーム２４との間の空間に設けられた背圧室を内周部に位置する高圧部２４ａと外周部に位置する低圧部２４ｂとに仕切る環状の仕切部材２４ｃを備え、旋回スクロール部材２２の下面に、旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置で高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通することにより、高圧部２４ａに供給された潤滑油を低圧部２４ｂに流通させることが可能な給油溝２２ａを設けたので、旋回スクロール部材２２に簡単な加工を施すことにより、旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置で高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。

また、給油溝２２ａを、高圧部２４ａ側に位置するように設け、高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通するときの旋回スクロール部材２２の所定の旋回位置においてのみ端部が低圧部２４ｂ側に位置するようにしたので、給油溝２２ａに常に下方から上方に向かって圧力を加えることができ、給油溝２２ａの周囲の部材によって仕切部材２４ｃが傷つけられることはない。

また、給油溝２２ａを、旋回スクロール部材２２の径方向に延びるように設けたので、旋回スクロール部材２２の最小限の加工によって高圧部２４ａと低圧部２４ｂとを連通することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。

また、冷媒として二酸化炭素を用いたので、冷媒の漏洩等による地球温暖化やオゾン層破壊等の環境への影響を最小限とすることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す圧縮機の断面図旋回スクロール部材と仕切部材との位置関係を示す図給油溝によって高圧部と低圧部を連通した状態を示す圧縮機の要部断面図

符号の説明

１０…ハウジング、２０…圧縮部、２１…固定スクロール部材、２２…旋回スクロール部材、２２ａ…給油溝、２３…駆動シャフト、２４…上部フレーム、２４ａ…高圧部、２４ｂ…低圧部、２４ｃ…仕切部材。

Claims

ハウジングに固定され、鏡板の一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材と対向するように設けられ、鏡板の固定スクロール側に渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材を所定の円軌道上を旋回させる駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体の反対面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持する軸受フレームとを備え、固定スクロール部材の渦巻体及び旋回スクロール部材の渦巻体の間で冷媒を圧縮するようにした圧縮機において、
前記軸受フレームに設けられ、旋回スクロール部材と軸受フレームとの間の背圧室を径方向中央部側に位置する高圧部と径方向外周部側に位置する低圧部とに仕切る環状の仕切部材を備え、
旋回スクロールの渦巻体の反対面側に、旋回スクロールの所定の旋回位置で高圧部と低圧部とを連通可能な給油溝を設けた
ことを特徴とする圧縮機。
前記給油溝を、高圧部側に位置するように設けた
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
前記給油溝を、旋回スクロール部材の径方向に延びるように設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の圧縮機。
前記冷媒として二酸化炭素を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の圧縮機。