JPH08312560A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寝込み起動運転条件下における油の各軸受け
摺動部分への潤滑性向上と圧縮機使用上の信頼性向上を
目的とする。 【構成】 底部に油溜めを有した密閉容器１内に、圧縮
機構部７と、この圧縮機構部７を駆動する電動機４と、
この電動機４の回転力を前記圧縮機構部７に伝達する主
軸２３と、前記圧縮機構部７の摺動部に潤滑油を供給す
るオイルポンプ２４を具備し、前記オイルポンプ２４の
吸入管２４ａに上下可動な吸入口３０を設けたことを特
徴とする電動圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房、あるいは冷蔵
庫等の冷却装置に用いられる電動圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷暖房、あるいは冷蔵庫等の
冷却装置にはロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等の電
動圧縮機が用いられてきている。

【０００３】次に従来の代表例としてスクロール圧縮機
について、図４（特開平２−２７１８６）を用いて説明
する。

【０００４】同図において、シェル５１は、水平方向に
延在する中心軸線をもつ筒体によって構成されている。
このシェル５１は、底部に各軸受け摺動部分を潤滑する
油を貯蔵する油溜め５２が設けられており、内部には作
動流体を圧縮する圧縮機構組立体５３が設けられてい
る。この圧縮機構組立体５３は、各々が互いに偏心して
組み合わされた固定スクロール５４と揺動スクロール５
５およびこれら両スクロールのうち揺動スクロール５５
を駆動するモータステータ５６とモータロータ５７を有
する組立体によって構成されている。固定スクロール５
４は、吐出口５４ａ、ガス吸入口５４ｂおよび渦巻きラ
ップ５４ｃを有し軸受け支え５８に固定されている。５
９は前記揺動スクロール５５を連結する主軸で前記軸受
け支え５８によって支承され、かつ前記シェル５１内に
設けられており、前記モータステータ５６およびモータ
ロータ５７からなるモータＡによって回転するように構
成されている。この主軸５９には、前記軸受け摺動部３
４および下端部に開口しかつ軸線方向に延在する給油通
路５９ａに連通しかつ径方向に開口する油孔５９ｂが設
けられている。６０は前記油溜め２７に臨む管体６１を
有するハウジングで、前記揺動スクロール５５の軸線方
向に設けられ、かつボルト等によって前記モータＡのモ
ータステータ５６固定されている。このハウジング６０
の管体は、第１の油孔６０ａを介して後述するポンプの
吸入空間部に連通している。６２は前記主軸５９の回転
によって駆動する容積型のポンプでポンプステータ６２
ａとポンプモータ６２ｂを有するトロコイドポンプ６２
からなり、前記ハウジング６０の内部に収納されてい
る。６６は作動流体をシェル内に吸入する吸入配管で、
前記モータステータ５６のコイルエンド近傍に位置し、
例えばろう付けによって前記シェル５１のモータ側鏡板
上部に取り付けられている。

【０００５】このように構成されたスクロール圧縮機に
おいては、モータＡが駆動すると、作動流体であるガス
は図４に実線矢印で示すように吸入配管６６からモータ
ステータ５６のコイルエンド上方の吸入空間２９内に吸
入され、モータステータ５６の外周面とシェル５１の内
周面の隙間を通過してモータを冷却した後、軸受け支え
５８の上方の切り欠き５８ｃを通過してガス吸入口５４
ｂから圧縮室１３内に取り込まれる。一方、油は図４に
波線矢印で示すように流れる。すなわち、主軸５９の回
転によって、ポンプロータ６２ｂが回転すると、ポンプ
ステータ６２ａの従動によってポンプ６２が駆動するた
め、油が管体６１から第１の油孔を介してポンプ６２の
吸入空間に流入し、ポンプ６２の吐出室からフレーム６
４の油孔５９ｃを介して給油通路５９ａに圧送され、軸
受け支え５８の凹部５８ｂおよび主軸５９の油孔５９ｂ
を介して軸受け摺動部１８、３４、３７、３８に供給さ
れる。そして油は軸受け摺動部１８から流出して油排出
室５８ａ内に流入し、油排出室５８ａの開口部から油溜
め５２に戻る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
オイルポンプ６２の吸入口が底部に近いところで設けら
れた圧縮機においては、潤滑油が冷媒に対して相溶性の
場合には定常運転時に潤滑油が冷媒によく溶け込み、ポ
ンプ６２によって油が汲み上げられ、各軸受け摺動部に
十分な給油をすることができるが、圧縮機の周囲温度が
非常に低温で、かつ長期間運転が停止されている場合、
圧縮機内の潤滑油と冷媒が分離状態に近く、再起動時に
油の比重が冷媒よりも軽いために下部に冷媒が多く存在
し、オイルポンプ６２には油の吸入が少なく、摺動部へ
の潤滑性が悪くなり、その結果焼損してしまい、圧縮機
使用上の信頼性が低下するという問題があった。また、
潤滑油が冷媒に対して非相溶性の場合には、寝込み起動
時ではもちろんのこと、安定運転時でも前記同様、分離
状態が続き、潤滑性を低下させてしまう可能性があっ
た。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、各軸受け摺動部分の焼損発生を防止することが
でき、もって圧縮機使用上の信頼性を確実に向上させる
ことができる電動圧縮機を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、第１の手段として底部に油溜めを有した
密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動す
る電動機と、この電動機の回転力を前記圧縮機構部に伝
達する主軸と、前記圧縮機構部の摺動部に潤滑油を供給
するオイルポンプを具備し、前記オイルポンプの吸入管
に上下可動な吸入口を設けたことを特徴とする電動圧縮
機にしたものである。

【０００９】第２の手段として前記オイルポンプの吸入
管にフロートを具備したものである。

【００１０】第３の手段として前記オイルポンプの吸入
管を曲折可能な部材で構成したものである。

【００１１】第４の手段として前記オイルポンプの吸入
管の少なくとも一部に上下スライド可動部を設けたもの
である。

【００１２】

【作用】上記手段による作用は、以下に記すとおりであ
る。

【００１３】上記第１の手段によれば、油と冷媒の相溶
状態に応じて吸入口を適当な高さに設けることができ、
その結果、オイルポンプには比較的に粘度の高い油が吸
入される。

【００１４】さらに第２の手段によれば、ポンプ吸入管
にフロートを設けることにより、安定運転時だけでな
く、オイルと冷媒が、２相分離に近い状態であって、油
が上部に存在していても、吸入口が常に、オイルレベル
面に応じて可動することができる。

【００１５】第３の手段によれば、吸入管を曲折可能な
部材にすることにより、油と冷媒の中のいろいろな箇所
へ動かすことができ、相溶状態にむらがあっても比較的
に粘度の高い油の所へ自由に導くことができる。

【００１６】第４の手段によれば、吸入管の一部を上下
スライド可動にすることにより、常に吸入口を下方へ向
けて設けてあるので、油が吸入しやすく、かつ構造も比
較的簡素なものにできる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参考
に説明する。

【００１８】図１は、本発明の実施例１である。同図に
おいて、１は密閉容器、２は吸入管、３は吐出管であ
る。４は電動機、５は電動機のステータ、６は電動機の
ロータ、７は圧縮機構部である。２３は主軸で、２２は
電動機の回転力を圧縮機構部７に伝達するクランク軸で
ある。本実施例はスクロール圧縮機であるので、圧縮機
構部７は、旋回スクロール１３、固定スクロール８、旋
回軸受１８および、軸受部品１９等から構成されてい
る。軸受部品１９はクランク軸２２の大軸部を支承して
いる。１２は隔壁部材で密閉容器１に固定してあり、こ
の密閉容器１を圧縮機構部７が存在する空間と吐出管３
が存在する空間とに２分割している。

【００１９】この隔壁部材１２の中央部には、主軸２３
の一端を支承する第２の軸受２９を取り付けている。ま
た、隔壁部材１２には、冷媒ガスが通るガス噴出穴３１
を設けている。そしてこのガス噴出穴３１に対向する位
置にガス衝突板３２を設けている。２４は、圧縮機構部
７の摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプであって、
オイルポンプの吸入管２４ａの一部には、冷媒やオイル
に対して浮くことのできる軽い材料で上下に伸縮可能な
管３０が設けられている。さらにオイルポンプ２４の吸
入管２４ａを備えた吸入板を延長して、前記のガス衝突
板３２を構成している。２８は、吐出管３の周囲を囲む
ように構成している箱体である。

【００２０】次に、このような構成によるスクロール圧
縮機の動作について説明する。冷媒ガスの流れは太い矢
印で示す。

【００２１】電動機ロータ６の回転にともなって、クラ
ンク軸２２、旋回軸受１８が回転し、その結果、旋回ス
クロール１３が固定スクロール８の周囲を旋回運動し、
旋回スクロール羽根１５と固定スクロール羽根９で囲ま
れた空間に圧縮作用が発生する。すると、低圧の冷媒ガ
スが吸入管２から吸い込まれて、旋回スクロール羽根１
５と固定スクロール羽根９の空間で圧縮されて、吐出穴
１０から密閉容器１内に吐き出される。その後、高圧に
なった冷媒ガスは圧縮機構部７に設けたガス通路２６、
電動機ステータ５のガス通路２７を通過した後、オイル
ポンプ２４の周囲を通過し、箱体２８の周囲を回り込ん
で、最後に吐出管３より密閉容器１の外へでていく。

【００２２】一方、油の流れを細い矢印で示す。通常運
転時では、密閉容器１の下部に溜った油２５はオイルポ
ンプ２４によって吸い込まれ、昇圧された後、クランク
軸２２のオイル通路３３を経て、最初に旋回スクロール
軸１７と旋回軸受け１８間の摺動面を潤滑する。この
後、油は端板１４の背面に達するが、端板１４の背面に
は円環状のシール部材２１が配設してあるので、油はシ
ール部材２１でせきとめられる。端板１４の背面の油は
この後、クランク軸２２の大軸部と軸受け部品７間の摺
動部を潤滑しながら流れ、軸受けカバー２７内へ吐き出
された後、密閉容器１内へ戻る。

【００２３】しかしながら、圧縮機周囲温度が非常に低
く、かつ運転が停止されて、油と冷媒が圧縮機内で寝込
まれている場合などでは潤滑油が冷媒に対して相溶性で
あっても、このような条件によっては、油が冷媒から分
離し、比重が軽いために、冷媒の上部に相を形成するこ
ともある。その結果、起動の際にオイルポンプ２４の吸
入管２４ａ回りは、油相が少なく、粘性の低い冷媒を吸
入して、摺動部分の潤滑性を低下させる原因にもなる。
そこで、第１の実施例では、冷媒と油のそれぞれの比重
以下の軽い、蛇腹状の管３０を吸入管２４ａの少なくと
も一部に形成することにより、油面に応じて伸縮し、常
に油面付近に吸入口が存在することができ、比較的高い
粘度の油を吸入し、各摺動部への潤滑性も向上させるこ
とができる。

【００２４】また、図２に示す第２、第３の実施例とし
ては、ポンプ２４吸入口を油面付近で保持する別の方法
としてオイルポンプの吸入管２４ａにフロート３４を設
け、例えぱ、吸入管２４ａを曲折可能な部材で構成した
ものにすることにより、フロート３４で吸入管２４ａを
適当な油域まで持ち上げ、導き、油を吸入し、各摺動部
への潤滑性を向上させることができる。

【００２５】さらに、図３に示す第４の実施例として
は、オイルポンプ吸入管２４ａの少なくとも一部に上下
スライド可動部３５を設け、かつその周囲にフロート３
４をつけたものである。

【００２６】フロート３４により、油面に応じて吸入口
は可動し、また吸入口が下方へ常に開いているため、油
が吸入されやすい構成になっている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
底部に油溜めを有した密閉容器内に、圧縮機構部と、こ
の圧縮機構部を駆動する電動機と、この電動機の回転力
を前記圧縮機構部に伝達する主軸と、前記圧縮機構部の
摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプを具備し、前記
オイルポンプの吸入管に上下可動な吸入口を設けたこと
により、油と冷媒の相溶状態に応じて吸入口を適当な高
さに設けることができ、その結果、オイルポンプには比
較的に粘度の高い油が吸入され、摺動部への潤滑性を向
上することができる。

【００２８】また本発明は、ポンプ吸入管にフロートを
設けることにより、安定運転時だけでなく、オイルと冷
媒が、２相分離に近い状態であって、油が上部に存在し
ていても、吸入口が常に、オイルレベル面に応じて可動
するので、粘度の高い油の吸入をすることができ、各摺
動部分への良好な潤滑をすることができる。

【００２９】また本発明は、吸入管を曲折可能な部材に
することにより、油と冷媒の中のいろいろな箇所へ動か
すことができ、相溶状態にむらがあっても比較的に粘度
の高い油の所へ自由に導くことができる。

【００３０】また本発明は、吸入管の一部を上下スライ
ド可動にすることにより、常に吸入口を下方へ向けて設
けてあるので、油が吸入しやすく、かつ構造も比較的簡
素なものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示すスクロール圧縮機の断
面図

【図２】本発明の実施例２、３を示すスクロール圧縮機
のオイルポンプ付近要部断面図

【図３】本発明の実施例４を示すスクロール圧縮機のオ
イルポンプ付近要部断面図

【図４】従来のスクロール圧縮機の断面図

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 吸入管 ３ 吐出管 ４ 電動機 ７ 圧縮機構部 ２２ クランク軸 ２３ 主軸 ２４ オイルポンプ ２５ 油溜め部 ３０，３５ 吸入管可動部 ３４ フロート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二上 義幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底部に油溜めを有した密閉容器内に、冷媒
   を圧縮する圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電
   動機と、この電動機の回転力を前記圧縮機構部に伝達す
   る主軸と、前記圧縮機構部の摺動部に潤滑油を供給する
   オイルポンプを具備し、前記オイルポンプの吸入管に上
   下可動な吸入口を設けたことを特徴とする電動圧縮機。
2. 【請求項２】オイルポンプの吸入管にフロートを具備し
   た請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 【請求項３】オイルポンプの吸入管を曲折可能な部材で
   構成した請求項１に記載の電動圧縮機。
4. 【請求項４】オイルポンプの吸入管の少なくとも一部に
   上下スライド可動部を設けた請求項１に記載の電動圧縮
   機。