スクロール圧縮装置
【課題】ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができるスクロール圧縮装置を提供する。
【解決手段】ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、スクロール圧縮機構がメインフレームによりケーシングに支持され、駆動モータの駆動軸がベアリングプレートによりケーシング３に支持され、ベアリングプレート８が上下の空間を連通する開口部８Ｅを有し、開口部８Ｅ内に当該開口部８Ｅを上下に貫通するバッフル板１４を備えたことを特徴とする。
【解決手段】ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、スクロール圧縮機構がメインフレームによりケーシングに支持され、駆動モータの駆動軸がベアリングプレートによりケーシング３に支持され、ベアリングプレート８が上下の空間を連通する開口部８Ｅを有し、開口部８Ｅ内に当該開口部８Ｅを上下に貫通するバッフル板１４を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部に潤滑オイルを供給し、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合いにより圧縮を行うスクロール圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密閉されたケーシング内に、互いに噛合する渦巻き状のラップを有する固定スクロールと揺動スクロールとからなる圧縮機構を備え、この圧縮機構を駆動モータで駆動させて、固定スクロールに対して揺動スクロールを自転することなく円運動させることにより圧縮を行うスクロール圧縮装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種のスクロール圧縮装置では、吸入管から吸引した低圧の冷媒を圧縮機構で圧縮し、圧縮された高圧冷媒をケーシングに設けた吐出管からケーシング外に吐出する。また、圧縮機構の各摺動部分、及び、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部には、潤滑オイルが供給される。供給する潤滑オイルは、ケーシング下部に設けられた油溜めに貯留され、圧縮機構で過剰となった潤滑オイルは、自重で油溜めに戻される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６０５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動モータの駆動軸等の回転体の回転によって潤滑オイルが霧状となることがある。霧状となった潤滑オイルは、高圧のガス冷媒と混合され、混合気体となるが、この混合気体から潤滑オイルをうまく分離することができないため、霧状の潤滑オイルが多量にケーシング内に存在する状態となる事がある。ケーシング内に多量の霧状の潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体が存在する状態となった場合には、高圧冷媒とともに、霧状の潤滑オイルが吐出管からケーシング外に多量に排出されてしまう場合がある。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができるスクロール圧縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、前記駆動モータの駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、前記開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えたことを特徴とする。
この発明では、バッフル板に、駆動モータの駆動軸の回転によって霧状となった潤滑オイルと冷媒ガスとの混合気体を衝突させることで、混合気体から潤滑オイルを分離させることができるため、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【０００６】
この構成において、前記駆動モータは、インバータによって駆動するＤＣ駆動モータである構成としても良い。また、前記バッフル板が前記開口部の開口縁に沿うように折り曲げられている構成としても良い。また、前記バッフル板が前記開口部を斜めに横切るように配置されている構成としても良い。また、前記バッフル板が多数の細孔を有した板である構成としても良い。また、前記バッフル板が前記ベアリングプレートのボス部の高さに延在する構成としても良い。また、前記バッフル板が前記ベアリングプレートの下面に取り付けられる環状プレートに支持されて、前記開口部を上下に貫通する構成としても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＤＣ駆動モータの駆動軸がベアリングプレートによりケーシングに支持され、ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、この開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えたため、このバッフル板に駆動モータの駆動軸の回転によって霧状となった潤滑オイルと冷媒ガスとの混合気体を衝突させて、潤滑オイルを分離させることができ、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮装置の断面図である。
【図２】環状プレート及びバッフル板とベアリングプレートの分解斜視図である。
【図３】環状プレート及びバッフル板とベアリングプレートの組立斜視図である。
【図４】変形例のバッフル板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は内部高圧となるスクロール圧縮装置を示し、この圧縮機１は、冷媒が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続されて、冷媒を圧縮するものである。この圧縮機１は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング３を有する。
このケーシング３は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部であるケーシング本体５と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上キャップ７と、ケーシング本体５の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の下キャップ９とで圧力容器に構成されており、その内部は空洞とされている。ケーシング３の外周面には、ターミナルカバー５２が設けられ、このターミナルカバー５２の内部には、後述のステータ３７に電源を供給する電源供給端子５３が備えられる。
【００１０】
ケーシング３の内部には、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１１と、このスクロール圧縮機構１１の下方に配置される駆動モータ１３とが収容されている。これらのスクロール圧縮機構１１と駆動モータ１３とは、ケーシング３内を上下方向に延びるように配置される駆動軸１５によって連結されている。また、これらのスクロール圧縮機構１１と駆動モータ１３との間には間隙空間１７が形成されている。
【００１１】
ケーシング３の内部上方には、メインフレーム２１が収納され、このメインフレーム２１には中央にラジアル軸受部２８とボス収容部２６とが形成されている。ラジアル軸受部２８は、駆動軸１５の先端（上端）側を軸支するためのものであり、当該メインフレーム２１の一方の面（下側の面）の中央から下方に突出して形成されている。ボス収容部２６は後述する揺動スクロール２５のボス２５Ｃを収容するためのものであり、メインフレーム２１の他方の面（上側の面）の中央を下方に凹陥することにより形成されている。駆動軸１５の先端（上端）には、偏心軸部１５Ａが形成されている。この偏心軸部１５Ａは、中心が駆動軸１５の軸心と偏心して設けられると共に、旋回軸受け２４を介して、ボス２５Ｃに旋回駆動可能に挿入されている。
【００１２】
上記スクロール圧縮機構１１は、固定スクロール２３と揺動スクロール２５とで構成されている。固定スクロール２３は、メインフレーム２１の上面に密着して配置される。メインフレーム２１は、ケーシング本体５の内面に取り付けられ、固定スクロール２３は、メインフレーム２１にねじ３４で締結され固定されている。揺動スクロール２５は、固定スクロール２３に噛合し、固定スクロール２３と、メインフレーム２１との間の形成される揺動空間１２内に配置される。ケーシング３内は、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７と、メインフレーム２１の上方の吐出空間２９とに区画される。各空間２７，２９は、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の外周に縦に延びて形成された縦溝７１を介して連通している。
【００１３】
ケーシング３の上キャップ７には、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構１１に導く吸入管３１が、またケーシング本体５には、ケーシング３内の冷媒をケーシング３外に吐出させる吐出管３３がそれぞれ気密状に貫通固定されている。吸入管３１は、吐出空間２９を上下方向に延び、その内端部はスクロール圧縮機構１１の固定スクロール２３を貫通して、圧縮室３５に連通し、この吸入管３１により圧縮室３５内に冷媒が吸入される。
【００１４】
駆動モータ（ＤＣ駆動モータ）１３は、直流電源からの入力を受けて駆動するＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータであり、環状のステータ３７と、このステータ３７の内側に回転自在に構成されたロータ３９とを備える。駆動モータ１３は、一定の入力電圧を受け、パルス波のデューティ比、つまり、パルス波を出す周期と出した時のパルス幅と、を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）インバータによって回転トルクが制御され駆動する。
【００１５】
ロータ３９には、駆動軸１５を介してスクロール圧縮機構１１の揺動スクロール２５が駆動連結されている。ステータ３７は、ステータコア３７Ａと、ステータコイル１８とから成る。ステータコア３７Ａは、薄い鉄板を重ね合わせて形成され、内部には、図示は省略したが、複数の溝を有する。ステータコイル１８は、複数相のステータ巻線が巻回されて形成され、ステータコア３７Ａの内部に形成された溝に嵌入されて、ステータコア３７Ａの上下に備えられる。ステータコイル１８は、インシュレータ１９の内部に収容されている。ステータコイル１８は、不図示の導線を介して電源供給端子５３に接続される。
【００１６】
ロータ３９は、フェライト磁石、或いは、ネオジウム磁石から形成され着磁によって磁化される。ロータ３９を磁化させる方法としては、ロータ３９をステータ３７に内挿した後、ステータ３７のステータコイル１８を形成するステータ巻き線に電流を流して着磁する巻線着磁、或いは、ロータ３９を外部の着磁装置を用いて着磁させた後にステータ３７に内挿する外部着磁がある。駆動軸１５の内部には、ロータ３９の巻線着磁を行う際に、ロータ３９の位置決めに用いる、詳細は後述する、ホルダ（ピンホルダ）５８が圧入されている。
ステータ３７は、環状のスペーサリング３８によってケーシング３の内壁面に支持される。スペーサリング３８はケーシング３の内壁面に焼き嵌めによって固定され、ステータ３７はスペーサリング３８の内壁面に焼き嵌めによって固定される。スペーサリング３８の上端面は、ステータ３７の上端面よりも下方に設けられる。
【００１７】
駆動モータ１３の下方には、駆動軸１５の下端部を回転可能に嵌入支持するベアリングプレート８が備えられる。ベアリングプレート８は、図２に示すように、円筒状に形成され駆動軸１５が嵌入されるボス部８Ａと、このボス部８Ａに略等間隔に周設され４方向に延び、ケーシング本体５に固定されるアーム部８Ｂとを備える。つまり、駆動軸１５は、ベアリングプレート８によってケーシング３に支持される。ベアリングプレート８は、各アーム部８Ｂの間に形成され、上下の空間を連通する開口部８Ｅを有する。
図１に示す、ベアリングプレート８の下方の下部空間（油溜め）４０は、高圧に保たれており、その下端部に相当する下キャップ９の内底部には油が貯留される。ベアリングプレート８と、油溜め４０の間には、環状プレート５９がベアリングプレート８に固定されて備えられる。また、環状プレート５９の上方には、バッフル板１４が環状プレート５９に支持されて設けられる。バッフル板１４は、例えば、多数の細孔１４Ｄを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
【００１８】
駆動軸１５内には、高圧油供給手段の一部としての給油路４１が形成され、この給油路４１は、駆動軸１５の内部を上下に延び、揺動スクロール２５の背面の油室４３に連通している。この給油路４１は、駆動軸１５の下端に設けたオイルピックアップ４５に連結される。オイルピックアップ４５の奥側には、駆動軸１５の径方向に延び、給油路４１を貫通する横穴５７が設けられる。この横穴５７には、上述したホルダ５８が圧入される。オイルピックアップ４５は、ロータ３９の着磁後に、駆動軸１５に圧入される。
【００１９】
オイルピックアップ４５は、下端に設けられた吸込口４２と、この吸込口４２の上方に形成されたパドル４４とを備える。オイルピックアップ４５の下端は、油溜め４０に貯留された潤滑オイルに浸漬されて、当該給油路４１の吸込口４２が潤滑オイル内にて開口している。駆動軸１５が回転すると、油溜め４０に貯留された潤滑オイルがオイルピックアップ４５の吸込口４２から給油路４１に入り、この給油路４１のパドル４４に沿って上方に汲み上げられる。そして、汲み上げられた潤滑オイルは、給油路４１を通じ、ラジアル軸受部２８、及び、旋回軸受２４等のスクロール圧縮機構１１の各摺動部分に供給される。さらに、潤滑オイルは、給油路４１を通じて揺動スクロール２５背面の油室４３に供給され、この油室４３から、揺動スクロール２５に設けられた連通路５１を介して、圧縮室３５へ供給される。
【００２０】
メインフレーム２１には、ボス収容部２６からメインフレーム２１を径方向に貫通し、縦溝７１に開口する戻し油路４７が形成される。給油路４１を通じ、スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５に供給される潤滑オイルのうち、過剰となった潤滑オイルは、この戻し油路４７を通って油溜め４０に戻される。戻し油路４７の下方には、オイルコレクター４６が設けられ、オイルコレクター４６は、スペーサリング３８の上端近傍まで延在する。ステータ３７の外周面には、ステータ３７の上下に亘る複数の切欠き５４が形成される。戻し油路４７、オイルコレクター４６を通じて給油路４１から戻された潤滑オイルは、この切欠き５４、及び、ベアリングプレート８の各アーム部８Ｂの間を通って油溜め４０に戻される。なお、図１の断面図において、吐出管３３が説明の便宜上破線で示されているが、吐出管３３は、オイルコレクター４６とは、位相をずらして配置される。
【００２１】
固定スクロール２３は、鏡板２３Ａと、この鏡板２３Ａ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２３Ｂとで構成されている。一方、揺動スクロール２５は、鏡板２５Ａと、この鏡板２５Ａ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２５Ｂとで構成されている。そして、固定スクロール２３のラップ２３Ｂと、揺動スクロール２５のラップ２５Ｂとは互いに噛合しており、このことにより固定スクロール２３と揺動スクロール２５との間において、両ラップ２３Ｂ，２５Ｂで複数の圧縮室３５が形成されている。
【００２２】
揺動スクロール２５は、オルダムリング６１を介して固定スクロール２３に支持され、その鏡板２５Ａの下面の中心部には有底円筒状のボス２５Ｃが突設されている。一方、駆動軸１５の上端には偏心軸部１５Ａが設けられ、この偏心軸部１５Ａは、揺動スクロール２５のボス２５Ｃに回転可能に嵌入されている。
さらに、駆動軸１５には、メインフレーム２１の下側に、カウンタウェイト部（上バランサ）６３が設けられ、ロータ３９の下部には、下バランサ７７が設けられている。駆動軸１５は、これらの上バランサ６３、及び、下バランサ７７によって揺動スクロール２５や偏心軸部１５Ａ等と動的バランスを取っている。これらのカウンタウェイト部６３、及び、下バランサ７３により重さのバランスを取りながら駆動軸１５が回転することで、揺動スクロール２５を公転させるようになっている。そして、この揺動スクロール２５の公転に伴い、圧縮室３５は、両ラップ２３Ｂ，２５Ｂ間の容積が中心に向かって収縮することで吸入管３１より吸入された冷媒を圧縮するように構成されている。また、下バランサ７７の下面には、ロータ３９、及び、下バランサ７７と一体にカシメられる規制プレート５５が設けられる。規制プレート５５は、ロータ３９の巻線着磁を行う際に、ロータ３９の回転を規制するために用いられる。
【００２３】
メインフレーム２１の下側には、カウンタウェイト部６３の周りを囲うようにカップ４８がボルト４９で固定されている。カップ４８は、メインフレーム２１と、駆動軸１５との間のクリアランスから漏れ出た潤滑オイルが、カウンタウェイト部６３の回転によって吐出管側に飛散されるのを防ぐ。
【００２４】
固定スクロール２３の中央部には吐出孔７３が設けられており、この吐出孔７３から吐出されたガス冷媒は、吐出弁７５を通って吐出空間２９に吐出され、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の各外周に設けた縦溝７１を介して、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体５に設けた吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される。
【００２５】
このスクロール圧縮装置１の運転動作について説明する。
駆動モータ１３を駆動すると、ステータ３７に対してロータ３９が回転し、それによって駆動軸１５が回転する。駆動軸１５が回転すると、スクロール圧縮機構１１の揺動スクロール２５が固定スクロール２３に対して自転せずに公転のみ行う。このことにより、低圧の冷媒が吸入管３１を通して圧縮室３５の周縁側から圧縮室３５に吸引され、この冷媒は圧縮室３５の容積変化に伴って圧縮される。そして、この圧縮された冷媒は、高圧となって圧縮室３５から吐出弁７５を通って吐出空間２９に吐出され、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の各外周に設けた縦溝７１を介して、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体５に設けた吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される。ケーシング３外に吐出された冷媒は、図示を省略した冷媒回路を循環した後、再度吸入管３１を通して圧縮機１に吸入されて圧縮され、このような冷媒の循環が繰り返される。
【００２６】
潤滑オイルの流れを説明すると、ケーシング３における下キャップ９の内底部に貯留された潤滑オイルが、オイルピックアップ４５により吸い上げられ、この潤滑オイルが、駆動軸１５の給油路４１を通じ、スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５へ供給される。スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５で過剰となった潤滑オイルは、戻し油路４７から、オイルコレクター４６に集められ、ステータ３７の外周に設けられた切欠き５４を通って駆動モータ１３の下方に戻される。
【００２７】
図２は、駆動モータ１３の下方に配置されたベアリングプレート８と、ベアリングプレート８の下面に取り付けられる環状プレート５９と、環状プレート５９に支持されるバッフル板１４とを示す。ベアリングプレート８は、円筒状に形成されたボス部８Ａと、このボス部８Ａに略等間隔に周設された４本の脚部８Ｂとを備える。ベアリングプレート８は、各脚部８Ｂの間に、上下の空間を連通する開口部８Ｅを有する。ボス部８Ａには、駆動軸１５の下端部が嵌入される下軸受け孔８Ｃが形成される。ボス部８Ａは、脚部８Ｂの上下に突出し、ボス部８Ａの下端部８Ｄは、環状プレート５９に形成された孔５９Ａに挿入される。環状プレート５９の孔５９Ａと、ボス部８Ａの間には、複数ミリ、例えば２〜３ミリの間隙が設けられる。環状プレート５９は、薄板の円盤状に形成され、上面５９Ｃにベアリングプレート８の脚部８Ｂが載置される。環状プレート５９は、２つのボルト孔５９Ｂを備え、各ボルト孔５９Ｂに下方側から挿入されたボルト３２によって脚部８Ｂに螺合される。環状プレート５９の上面５９Ｃには、バッフル板１４が複数立設される。バッフル板１４は、多数の細孔１４Ｄを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
【００２８】
バッフル板１４は、環状プレート５９の径方向に外周に向かって略八の字に広がる一対の分離板部１４Ａ，１４Ａと、この分離板部１４Ａ間を環状プレート５９の内側で繋ぐ板材１４Ｂと、分離板部１４Ａの下端に分離板部１４Ａに略直角に設けられた取付板部１４Ｃとから構成される。これらの分離板部１４Ａ、板材１４Ｂ、取付板部１４Ｃは、一枚のパンチングメタルを折り曲げて形成されている。一対の分離板部１４Ａ，１４Ａの下端にそれぞれ設けられた取付板部１４Ｃは、互いに逆方向に、外側に向かって折り曲げられている。バッフル板１４は、この取付板部１４Ｃを環状プレート５９に、例えば溶接によって固定して、環状プレート５９と一体に備えられる。
【００２９】
各バッフル板１４は、図３に示すように、ベアリングプレート８の開口部８Ｅ内に、各開口部８Ｅを上下に貫通するように配置される。バッフル板１４は、上端が駆動モータ１３の下端近傍まで延びるような高さに形成されているのが望ましく、少なくとも、ベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在する。また、バッフル板１４は、ベアリングプレート８の開口部８Ｅの開口縁に沿うように折り曲げられて形成されている。
【００３０】
駆動モータ１３と、ベアリングプレート８に挟まれた空間内で、駆動軸１５、及び、駆動軸１５とともに回転する回転体により霧状となった潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体は、このバッフル板１４に衝突することにより、潤滑オイルと、ガスとに分離される。バッフル板１４は、多数の細孔１４Ｄを有した板から形成されるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板１４の細孔１４Ｄを通して流すことができる。これによって、バッフル板１４によって高圧冷媒の流れが妨げられ、駆動軸１５の回転に抑制がかかることがない。
分離された潤滑オイルは、自重によって環状プレート５９の上面に集められ、環状プレート５９とボス部８Ａの間の間隙を通って油溜め４０に戻される。これによって、霧状になった潤滑オイルが、吐出管３３から高圧冷媒とともに、ケーシング本体５に設けた吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができ、吐出管３３を介して吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３１】
また、バッフル板１４は、環状プレート５９の径方向に延在する取付板部１４Ｃによって環状プレート５９に固定されているため、環状プレート５９の周方向に沿って駆動軸１５の回転方向に流れる霧状の潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体がバッフル板１４の壁面に衝突する際の衝撃に対する強度を確保することができる。また、一対の分離板部１４Ａ，１４Ａにそれぞれ備えられる取付板部１４Ｃは、互いに逆方向に折り曲げられているため、潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体が分離板部１４Ａに略直角に衝突する際のバッフル板１４の衝撃に対する強度を高めることができる。
【００３２】
図４は、バッフル板の変形例であるバッフル板３４を示す図である。バッフル板３４は、多数の細孔１４Ｄを有した薄板状のパンチングメタルによって略扇形状に形成されている。バッフル板３４は、径方向の一方の辺を所定の角度に折り曲げて形成した固定板部３４Ａを備える。バッフル板３４は、環状プレート５９をベアリングプレート８に固定した際に、固定板部３４Ａが脚部８Ｂの一方の側面近傍に配置されるように環状プレート５９に溶接等によって固定され、ベアリングプレート８の開口部８Ｅを斜めに横切るように配置される。これによって、バッフル板３４は、駆動軸１５の回転方向に対して斜め下向きに設けられる。バッフル板３４は、他方の辺３４Ｂが駆動モータ１３の下端近傍まで延びるような高さに形成されているのが望ましく、少なくとも、ベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在する。
【００３３】
これらの構成によれば、駆動軸１５の回転方向に流れる霧状の潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体がバッフル板３４の下向きの面に衝突するため、混合気体の流れをバッフル板３４で下向きに抑えることができる。これによって、霧状の潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体が吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができる。また、バッフル板３４に衝突することによってガス冷媒と分離された潤滑オイルを、自重で環状プレート５９の上面５９Ｃに落とすことができ、上面５９Ｃに集まった潤滑オイルを環状プレート５９と、ボス部８Ａとの間の間隙を通って油溜め４０に戻すことができる。これによって、吐出管３３を介して吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。また、バッフル板３４は、多数の細孔１４Ｄを有した板から形成されるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板３４の孔を通して流すことができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、ケーシング３の内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１１と、スクロール圧縮機構１１と駆動軸１５で連結され当該スクロール圧縮機構１１を駆動する駆動モータ１３とが収容され、スクロール圧縮機構１１がメインフレーム２１によりケーシング３に支持され、駆動モータ１３の駆動軸１５がベアリングプレート８によりケーシング３に支持され、ベアリングプレート８が上下の空間を連通する開口部８Ｅを有し、開口部８Ｅ内に開口部８Ｅを上下に貫通するバッフル板１４を備えたため、ベアリングプレート８のアーム部８Ｂによって形成される開口部８Ｅの空間を有効利用して、潤滑オイルの吐出量を低減するバッフル板１４を配置することができる。これによって、ＤＣ駆動モータを用いることでスクロール圧縮機１の小型化が進んでも、バッフル１４を設けるスペースを確保することができる。また、駆動軸１５の回転によって霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体をバッフル板１４に衝突させることで、潤滑オイルを混合気体から分離させることができ、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができるため、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３５】
また、本発明を適用した実施形態によれば、駆動モータ１３は、ＰＷＭインバータによって回転トルクが制御され駆動するＤＣ駆動モータであるため、出力効率の良いＤＣモータを用いることで、駆動モータ１３の小型化を図ることができ、さらに、インバータによって駆動させることで、駆動モータ１３の電圧の上昇／下降による無駄な熱の発生を防ぎ、駆動効率をよくすることができる。
【００３６】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４が開口部８Ｅの開口縁に沿うように折り曲げられているため、霧状となった潤滑オイル／高圧冷媒の混合気体を衝突させることで混合気体から潤滑オイルを分離させるためのバッフル板１４の面積を広く確保することができ、高圧冷媒とともに吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３７】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板３４が前記開口部を斜めに横切るように配置されているため、霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体の流れをバッフル板３４で下向きに抑えることができ、霧状の潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができる。また、バッフル板３４の下向きの面に混合気体を衝突させることで混合気体から潤滑オイルを分離させることができ、分離された潤滑オイルは、自重で油溜め４０に戻される。
【００３８】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４が多数の細孔１４Ｄを有した板であるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板１４，３４の孔を通して流すことができ、バッフル板１４，３４によって高圧冷媒の流れが妨げられるのを防止することができる。また、バッフル板１４，３４が多数の細孔１４Ｄを有するため、バッフル板１４，３４の混合気体を衝突させて潤滑オイルを分離させるための面積を広く確保することができる。
【００３９】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４がベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在するため、駆動軸１５の回転によって霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体で、駆動モータ１３と、油溜め４０との間の空間に存在し、駆動軸１５の回転方向に沿って流れる混合気体をバッフル板１４，３４に衝突させて混合気体から潤滑オイルを分離させることができ、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができるため、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００４０】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４がベアリングプレート８の下面に取り付けられる環状プレート５９に支持されて開口部８Ｅを上下に貫通するため、ベアリングプレート８で、駆動軸１５の回転によって油溜め４０内で霧状となった潤滑オイルが、環状プレート５９の上部に上がってくるのを防ぐことができる。また、バッフル板１４，３４に衝突させることで、霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体から分離された潤滑オイルは、自重で環状プレート５９に落ち、環状プレート５９と、ベアリングプレート８との間隙から油溜め４０に戻されるため、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができ、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００４１】
なお、ロータ３９の着磁を、ケーシング３に取り付けた駆動モータ１３のステータ３７のステータ巻き線に電流を流して巻線着磁によって着磁する場合、バッフル板１４、或いはバッフル板３４を備えた環状プレート５９は、ロータ３９の着磁後にベアリングプレート８の下面に取り付けられる構成である。
【符号の説明】
【００４２】
１ スクロール圧縮装置
３ ケーシング
８ ベアリングプレート
８Ａ ボス部
８Ｅ 開口部
１１ スクロール圧縮機構
１３ 駆動モータ（ＤＣ駆動モータ）
１４、３４ バッフル板
１５ 駆動軸
２１ メインフレーム
３３ 吐出管
４０ 油溜め
５９ 環状プレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部に潤滑オイルを供給し、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合いにより圧縮を行うスクロール圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、密閉されたケーシング内に、互いに噛合する渦巻き状のラップを有する固定スクロールと揺動スクロールとからなる圧縮機構を備え、この圧縮機構を駆動モータで駆動させて、固定スクロールに対して揺動スクロールを自転することなく円運動させることにより圧縮を行うスクロール圧縮装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種のスクロール圧縮装置では、吸入管から吸引した低圧の冷媒を圧縮機構で圧縮し、圧縮された高圧冷媒をケーシングに設けた吐出管からケーシング外に吐出する。また、圧縮機構の各摺動部分、及び、固定スクロールと揺動スクロールの噛み合い部には、潤滑オイルが供給される。供給する潤滑オイルは、ケーシング下部に設けられた油溜めに貯留され、圧縮機構で過剰となった潤滑オイルは、自重で油溜めに戻される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６０５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動モータの駆動軸等の回転体の回転によって潤滑オイルが霧状となることがある。霧状となった潤滑オイルは、高圧のガス冷媒と混合され、混合気体となるが、この混合気体から潤滑オイルをうまく分離することができないため、霧状の潤滑オイルが多量にケーシング内に存在する状態となる事がある。ケーシング内に多量の霧状の潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体が存在する状態となった場合には、高圧冷媒とともに、霧状の潤滑オイルが吐出管からケーシング外に多量に排出されてしまう場合がある。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができるスクロール圧縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、前記駆動モータの駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、前記開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えたことを特徴とする。
この発明では、バッフル板に、駆動モータの駆動軸の回転によって霧状となった潤滑オイルと冷媒ガスとの混合気体を衝突させることで、混合気体から潤滑オイルを分離させることができるため、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【０００６】
この構成において、前記駆動モータは、インバータによって駆動するＤＣ駆動モータである構成としても良い。また、前記バッフル板が前記開口部の開口縁に沿うように折り曲げられている構成としても良い。また、前記バッフル板が前記開口部を斜めに横切るように配置されている構成としても良い。また、前記バッフル板が多数の細孔を有した板である構成としても良い。また、前記バッフル板が前記ベアリングプレートのボス部の高さに延在する構成としても良い。また、前記バッフル板が前記ベアリングプレートの下面に取り付けられる環状プレートに支持されて、前記開口部を上下に貫通する構成としても良い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＤＣ駆動モータの駆動軸がベアリングプレートによりケーシングに支持され、ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、この開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えたため、このバッフル板に駆動モータの駆動軸の回転によって霧状となった潤滑オイルと冷媒ガスとの混合気体を衝突させて、潤滑オイルを分離させることができ、ケーシング外への潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮装置の断面図である。
【図２】環状プレート及びバッフル板とベアリングプレートの分解斜視図である。
【図３】環状プレート及びバッフル板とベアリングプレートの組立斜視図である。
【図４】変形例のバッフル板を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は内部高圧となるスクロール圧縮装置を示し、この圧縮機１は、冷媒が循環して冷凍サイクル運転動作を行う図外の冷媒回路に接続されて、冷媒を圧縮するものである。この圧縮機１は、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング３を有する。
このケーシング３は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部であるケーシング本体５と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上キャップ７と、ケーシング本体５の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の下キャップ９とで圧力容器に構成されており、その内部は空洞とされている。ケーシング３の外周面には、ターミナルカバー５２が設けられ、このターミナルカバー５２の内部には、後述のステータ３７に電源を供給する電源供給端子５３が備えられる。
【００１０】
ケーシング３の内部には、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１１と、このスクロール圧縮機構１１の下方に配置される駆動モータ１３とが収容されている。これらのスクロール圧縮機構１１と駆動モータ１３とは、ケーシング３内を上下方向に延びるように配置される駆動軸１５によって連結されている。また、これらのスクロール圧縮機構１１と駆動モータ１３との間には間隙空間１７が形成されている。
【００１１】
ケーシング３の内部上方には、メインフレーム２１が収納され、このメインフレーム２１には中央にラジアル軸受部２８とボス収容部２６とが形成されている。ラジアル軸受部２８は、駆動軸１５の先端（上端）側を軸支するためのものであり、当該メインフレーム２１の一方の面（下側の面）の中央から下方に突出して形成されている。ボス収容部２６は後述する揺動スクロール２５のボス２５Ｃを収容するためのものであり、メインフレーム２１の他方の面（上側の面）の中央を下方に凹陥することにより形成されている。駆動軸１５の先端（上端）には、偏心軸部１５Ａが形成されている。この偏心軸部１５Ａは、中心が駆動軸１５の軸心と偏心して設けられると共に、旋回軸受け２４を介して、ボス２５Ｃに旋回駆動可能に挿入されている。
【００１２】
上記スクロール圧縮機構１１は、固定スクロール２３と揺動スクロール２５とで構成されている。固定スクロール２３は、メインフレーム２１の上面に密着して配置される。メインフレーム２１は、ケーシング本体５の内面に取り付けられ、固定スクロール２３は、メインフレーム２１にねじ３４で締結され固定されている。揺動スクロール２５は、固定スクロール２３に噛合し、固定スクロール２３と、メインフレーム２１との間の形成される揺動空間１２内に配置される。ケーシング３内は、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７と、メインフレーム２１の上方の吐出空間２９とに区画される。各空間２７，２９は、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の外周に縦に延びて形成された縦溝７１を介して連通している。
【００１３】
ケーシング３の上キャップ７には、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構１１に導く吸入管３１が、またケーシング本体５には、ケーシング３内の冷媒をケーシング３外に吐出させる吐出管３３がそれぞれ気密状に貫通固定されている。吸入管３１は、吐出空間２９を上下方向に延び、その内端部はスクロール圧縮機構１１の固定スクロール２３を貫通して、圧縮室３５に連通し、この吸入管３１により圧縮室３５内に冷媒が吸入される。
【００１４】
駆動モータ（ＤＣ駆動モータ）１３は、直流電源からの入力を受けて駆動するＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータであり、環状のステータ３７と、このステータ３７の内側に回転自在に構成されたロータ３９とを備える。駆動モータ１３は、一定の入力電圧を受け、パルス波のデューティ比、つまり、パルス波を出す周期と出した時のパルス幅と、を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）インバータによって回転トルクが制御され駆動する。
【００１５】
ロータ３９には、駆動軸１５を介してスクロール圧縮機構１１の揺動スクロール２５が駆動連結されている。ステータ３７は、ステータコア３７Ａと、ステータコイル１８とから成る。ステータコア３７Ａは、薄い鉄板を重ね合わせて形成され、内部には、図示は省略したが、複数の溝を有する。ステータコイル１８は、複数相のステータ巻線が巻回されて形成され、ステータコア３７Ａの内部に形成された溝に嵌入されて、ステータコア３７Ａの上下に備えられる。ステータコイル１８は、インシュレータ１９の内部に収容されている。ステータコイル１８は、不図示の導線を介して電源供給端子５３に接続される。
【００１６】
ロータ３９は、フェライト磁石、或いは、ネオジウム磁石から形成され着磁によって磁化される。ロータ３９を磁化させる方法としては、ロータ３９をステータ３７に内挿した後、ステータ３７のステータコイル１８を形成するステータ巻き線に電流を流して着磁する巻線着磁、或いは、ロータ３９を外部の着磁装置を用いて着磁させた後にステータ３７に内挿する外部着磁がある。駆動軸１５の内部には、ロータ３９の巻線着磁を行う際に、ロータ３９の位置決めに用いる、詳細は後述する、ホルダ（ピンホルダ）５８が圧入されている。
ステータ３７は、環状のスペーサリング３８によってケーシング３の内壁面に支持される。スペーサリング３８はケーシング３の内壁面に焼き嵌めによって固定され、ステータ３７はスペーサリング３８の内壁面に焼き嵌めによって固定される。スペーサリング３８の上端面は、ステータ３７の上端面よりも下方に設けられる。
【００１７】
駆動モータ１３の下方には、駆動軸１５の下端部を回転可能に嵌入支持するベアリングプレート８が備えられる。ベアリングプレート８は、図２に示すように、円筒状に形成され駆動軸１５が嵌入されるボス部８Ａと、このボス部８Ａに略等間隔に周設され４方向に延び、ケーシング本体５に固定されるアーム部８Ｂとを備える。つまり、駆動軸１５は、ベアリングプレート８によってケーシング３に支持される。ベアリングプレート８は、各アーム部８Ｂの間に形成され、上下の空間を連通する開口部８Ｅを有する。
図１に示す、ベアリングプレート８の下方の下部空間（油溜め）４０は、高圧に保たれており、その下端部に相当する下キャップ９の内底部には油が貯留される。ベアリングプレート８と、油溜め４０の間には、環状プレート５９がベアリングプレート８に固定されて備えられる。また、環状プレート５９の上方には、バッフル板１４が環状プレート５９に支持されて設けられる。バッフル板１４は、例えば、多数の細孔１４Ｄを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
【００１８】
駆動軸１５内には、高圧油供給手段の一部としての給油路４１が形成され、この給油路４１は、駆動軸１５の内部を上下に延び、揺動スクロール２５の背面の油室４３に連通している。この給油路４１は、駆動軸１５の下端に設けたオイルピックアップ４５に連結される。オイルピックアップ４５の奥側には、駆動軸１５の径方向に延び、給油路４１を貫通する横穴５７が設けられる。この横穴５７には、上述したホルダ５８が圧入される。オイルピックアップ４５は、ロータ３９の着磁後に、駆動軸１５に圧入される。
【００１９】
オイルピックアップ４５は、下端に設けられた吸込口４２と、この吸込口４２の上方に形成されたパドル４４とを備える。オイルピックアップ４５の下端は、油溜め４０に貯留された潤滑オイルに浸漬されて、当該給油路４１の吸込口４２が潤滑オイル内にて開口している。駆動軸１５が回転すると、油溜め４０に貯留された潤滑オイルがオイルピックアップ４５の吸込口４２から給油路４１に入り、この給油路４１のパドル４４に沿って上方に汲み上げられる。そして、汲み上げられた潤滑オイルは、給油路４１を通じ、ラジアル軸受部２８、及び、旋回軸受２４等のスクロール圧縮機構１１の各摺動部分に供給される。さらに、潤滑オイルは、給油路４１を通じて揺動スクロール２５背面の油室４３に供給され、この油室４３から、揺動スクロール２５に設けられた連通路５１を介して、圧縮室３５へ供給される。
【００２０】
メインフレーム２１には、ボス収容部２６からメインフレーム２１を径方向に貫通し、縦溝７１に開口する戻し油路４７が形成される。給油路４１を通じ、スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５に供給される潤滑オイルのうち、過剰となった潤滑オイルは、この戻し油路４７を通って油溜め４０に戻される。戻し油路４７の下方には、オイルコレクター４６が設けられ、オイルコレクター４６は、スペーサリング３８の上端近傍まで延在する。ステータ３７の外周面には、ステータ３７の上下に亘る複数の切欠き５４が形成される。戻し油路４７、オイルコレクター４６を通じて給油路４１から戻された潤滑オイルは、この切欠き５４、及び、ベアリングプレート８の各アーム部８Ｂの間を通って油溜め４０に戻される。なお、図１の断面図において、吐出管３３が説明の便宜上破線で示されているが、吐出管３３は、オイルコレクター４６とは、位相をずらして配置される。
【００２１】
固定スクロール２３は、鏡板２３Ａと、この鏡板２３Ａ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２３Ｂとで構成されている。一方、揺動スクロール２５は、鏡板２５Ａと、この鏡板２５Ａ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２５Ｂとで構成されている。そして、固定スクロール２３のラップ２３Ｂと、揺動スクロール２５のラップ２５Ｂとは互いに噛合しており、このことにより固定スクロール２３と揺動スクロール２５との間において、両ラップ２３Ｂ，２５Ｂで複数の圧縮室３５が形成されている。
【００２２】
揺動スクロール２５は、オルダムリング６１を介して固定スクロール２３に支持され、その鏡板２５Ａの下面の中心部には有底円筒状のボス２５Ｃが突設されている。一方、駆動軸１５の上端には偏心軸部１５Ａが設けられ、この偏心軸部１５Ａは、揺動スクロール２５のボス２５Ｃに回転可能に嵌入されている。
さらに、駆動軸１５には、メインフレーム２１の下側に、カウンタウェイト部（上バランサ）６３が設けられ、ロータ３９の下部には、下バランサ７７が設けられている。駆動軸１５は、これらの上バランサ６３、及び、下バランサ７７によって揺動スクロール２５や偏心軸部１５Ａ等と動的バランスを取っている。これらのカウンタウェイト部６３、及び、下バランサ７３により重さのバランスを取りながら駆動軸１５が回転することで、揺動スクロール２５を公転させるようになっている。そして、この揺動スクロール２５の公転に伴い、圧縮室３５は、両ラップ２３Ｂ，２５Ｂ間の容積が中心に向かって収縮することで吸入管３１より吸入された冷媒を圧縮するように構成されている。また、下バランサ７７の下面には、ロータ３９、及び、下バランサ７７と一体にカシメられる規制プレート５５が設けられる。規制プレート５５は、ロータ３９の巻線着磁を行う際に、ロータ３９の回転を規制するために用いられる。
【００２３】
メインフレーム２１の下側には、カウンタウェイト部６３の周りを囲うようにカップ４８がボルト４９で固定されている。カップ４８は、メインフレーム２１と、駆動軸１５との間のクリアランスから漏れ出た潤滑オイルが、カウンタウェイト部６３の回転によって吐出管側に飛散されるのを防ぐ。
【００２４】
固定スクロール２３の中央部には吐出孔７３が設けられており、この吐出孔７３から吐出されたガス冷媒は、吐出弁７５を通って吐出空間２９に吐出され、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の各外周に設けた縦溝７１を介して、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体５に設けた吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される。
【００２５】
このスクロール圧縮装置１の運転動作について説明する。
駆動モータ１３を駆動すると、ステータ３７に対してロータ３９が回転し、それによって駆動軸１５が回転する。駆動軸１５が回転すると、スクロール圧縮機構１１の揺動スクロール２５が固定スクロール２３に対して自転せずに公転のみ行う。このことにより、低圧の冷媒が吸入管３１を通して圧縮室３５の周縁側から圧縮室３５に吸引され、この冷媒は圧縮室３５の容積変化に伴って圧縮される。そして、この圧縮された冷媒は、高圧となって圧縮室３５から吐出弁７５を通って吐出空間２９に吐出され、メインフレーム２１及び固定スクロール２３の各外周に設けた縦溝７１を介して、メインフレーム２１の下方の高圧空間２７に流出し、この高圧冷媒は、ケーシング本体５に設けた吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される。ケーシング３外に吐出された冷媒は、図示を省略した冷媒回路を循環した後、再度吸入管３１を通して圧縮機１に吸入されて圧縮され、このような冷媒の循環が繰り返される。
【００２６】
潤滑オイルの流れを説明すると、ケーシング３における下キャップ９の内底部に貯留された潤滑オイルが、オイルピックアップ４５により吸い上げられ、この潤滑オイルが、駆動軸１５の給油路４１を通じ、スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５へ供給される。スクロール圧縮機構１１の各摺動部分、及び、圧縮室３５で過剰となった潤滑オイルは、戻し油路４７から、オイルコレクター４６に集められ、ステータ３７の外周に設けられた切欠き５４を通って駆動モータ１３の下方に戻される。
【００２７】
図２は、駆動モータ１３の下方に配置されたベアリングプレート８と、ベアリングプレート８の下面に取り付けられる環状プレート５９と、環状プレート５９に支持されるバッフル板１４とを示す。ベアリングプレート８は、円筒状に形成されたボス部８Ａと、このボス部８Ａに略等間隔に周設された４本の脚部８Ｂとを備える。ベアリングプレート８は、各脚部８Ｂの間に、上下の空間を連通する開口部８Ｅを有する。ボス部８Ａには、駆動軸１５の下端部が嵌入される下軸受け孔８Ｃが形成される。ボス部８Ａは、脚部８Ｂの上下に突出し、ボス部８Ａの下端部８Ｄは、環状プレート５９に形成された孔５９Ａに挿入される。環状プレート５９の孔５９Ａと、ボス部８Ａの間には、複数ミリ、例えば２〜３ミリの間隙が設けられる。環状プレート５９は、薄板の円盤状に形成され、上面５９Ｃにベアリングプレート８の脚部８Ｂが載置される。環状プレート５９は、２つのボルト孔５９Ｂを備え、各ボルト孔５９Ｂに下方側から挿入されたボルト３２によって脚部８Ｂに螺合される。環状プレート５９の上面５９Ｃには、バッフル板１４が複数立設される。バッフル板１４は、多数の細孔１４Ｄを有した、例えば薄板状のパンチングメタルによって形成される。
【００２８】
バッフル板１４は、環状プレート５９の径方向に外周に向かって略八の字に広がる一対の分離板部１４Ａ，１４Ａと、この分離板部１４Ａ間を環状プレート５９の内側で繋ぐ板材１４Ｂと、分離板部１４Ａの下端に分離板部１４Ａに略直角に設けられた取付板部１４Ｃとから構成される。これらの分離板部１４Ａ、板材１４Ｂ、取付板部１４Ｃは、一枚のパンチングメタルを折り曲げて形成されている。一対の分離板部１４Ａ，１４Ａの下端にそれぞれ設けられた取付板部１４Ｃは、互いに逆方向に、外側に向かって折り曲げられている。バッフル板１４は、この取付板部１４Ｃを環状プレート５９に、例えば溶接によって固定して、環状プレート５９と一体に備えられる。
【００２９】
各バッフル板１４は、図３に示すように、ベアリングプレート８の開口部８Ｅ内に、各開口部８Ｅを上下に貫通するように配置される。バッフル板１４は、上端が駆動モータ１３の下端近傍まで延びるような高さに形成されているのが望ましく、少なくとも、ベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在する。また、バッフル板１４は、ベアリングプレート８の開口部８Ｅの開口縁に沿うように折り曲げられて形成されている。
【００３０】
駆動モータ１３と、ベアリングプレート８に挟まれた空間内で、駆動軸１５、及び、駆動軸１５とともに回転する回転体により霧状となった潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体は、このバッフル板１４に衝突することにより、潤滑オイルと、ガスとに分離される。バッフル板１４は、多数の細孔１４Ｄを有した板から形成されるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板１４の細孔１４Ｄを通して流すことができる。これによって、バッフル板１４によって高圧冷媒の流れが妨げられ、駆動軸１５の回転に抑制がかかることがない。
分離された潤滑オイルは、自重によって環状プレート５９の上面に集められ、環状プレート５９とボス部８Ａの間の間隙を通って油溜め４０に戻される。これによって、霧状になった潤滑オイルが、吐出管３３から高圧冷媒とともに、ケーシング本体５に設けた吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができ、吐出管３３を介して吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３１】
また、バッフル板１４は、環状プレート５９の径方向に延在する取付板部１４Ｃによって環状プレート５９に固定されているため、環状プレート５９の周方向に沿って駆動軸１５の回転方向に流れる霧状の潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体がバッフル板１４の壁面に衝突する際の衝撃に対する強度を確保することができる。また、一対の分離板部１４Ａ，１４Ａにそれぞれ備えられる取付板部１４Ｃは、互いに逆方向に折り曲げられているため、潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体が分離板部１４Ａに略直角に衝突する際のバッフル板１４の衝撃に対する強度を高めることができる。
【００３２】
図４は、バッフル板の変形例であるバッフル板３４を示す図である。バッフル板３４は、多数の細孔１４Ｄを有した薄板状のパンチングメタルによって略扇形状に形成されている。バッフル板３４は、径方向の一方の辺を所定の角度に折り曲げて形成した固定板部３４Ａを備える。バッフル板３４は、環状プレート５９をベアリングプレート８に固定した際に、固定板部３４Ａが脚部８Ｂの一方の側面近傍に配置されるように環状プレート５９に溶接等によって固定され、ベアリングプレート８の開口部８Ｅを斜めに横切るように配置される。これによって、バッフル板３４は、駆動軸１５の回転方向に対して斜め下向きに設けられる。バッフル板３４は、他方の辺３４Ｂが駆動モータ１３の下端近傍まで延びるような高さに形成されているのが望ましく、少なくとも、ベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在する。
【００３３】
これらの構成によれば、駆動軸１５の回転方向に流れる霧状の潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体がバッフル板３４の下向きの面に衝突するため、混合気体の流れをバッフル板３４で下向きに抑えることができる。これによって、霧状の潤滑オイルと高圧のガス冷媒との混合気体が吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができる。また、バッフル板３４に衝突することによってガス冷媒と分離された潤滑オイルを、自重で環状プレート５９の上面５９Ｃに落とすことができ、上面５９Ｃに集まった潤滑オイルを環状プレート５９と、ボス部８Ａとの間の間隙を通って油溜め４０に戻すことができる。これによって、吐出管３３を介して吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。また、バッフル板３４は、多数の細孔１４Ｄを有した板から形成されるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板３４の孔を通して流すことができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態によれば、ケーシング３の内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１１と、スクロール圧縮機構１１と駆動軸１５で連結され当該スクロール圧縮機構１１を駆動する駆動モータ１３とが収容され、スクロール圧縮機構１１がメインフレーム２１によりケーシング３に支持され、駆動モータ１３の駆動軸１５がベアリングプレート８によりケーシング３に支持され、ベアリングプレート８が上下の空間を連通する開口部８Ｅを有し、開口部８Ｅ内に開口部８Ｅを上下に貫通するバッフル板１４を備えたため、ベアリングプレート８のアーム部８Ｂによって形成される開口部８Ｅの空間を有効利用して、潤滑オイルの吐出量を低減するバッフル板１４を配置することができる。これによって、ＤＣ駆動モータを用いることでスクロール圧縮機１の小型化が進んでも、バッフル１４を設けるスペースを確保することができる。また、駆動軸１５の回転によって霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体をバッフル板１４に衝突させることで、潤滑オイルを混合気体から分離させることができ、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができるため、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３５】
また、本発明を適用した実施形態によれば、駆動モータ１３は、ＰＷＭインバータによって回転トルクが制御され駆動するＤＣ駆動モータであるため、出力効率の良いＤＣモータを用いることで、駆動モータ１３の小型化を図ることができ、さらに、インバータによって駆動させることで、駆動モータ１３の電圧の上昇／下降による無駄な熱の発生を防ぎ、駆動効率をよくすることができる。
【００３６】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４が開口部８Ｅの開口縁に沿うように折り曲げられているため、霧状となった潤滑オイル／高圧冷媒の混合気体を衝突させることで混合気体から潤滑オイルを分離させるためのバッフル板１４の面積を広く確保することができ、高圧冷媒とともに吐出管３３を介してケーシング３外に吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００３７】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板３４が前記開口部を斜めに横切るように配置されているため、霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体の流れをバッフル板３４で下向きに抑えることができ、霧状の潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防ぐことができる。また、バッフル板３４の下向きの面に混合気体を衝突させることで混合気体から潤滑オイルを分離させることができ、分離された潤滑オイルは、自重で油溜め４０に戻される。
【００３８】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４が多数の細孔１４Ｄを有した板であるため、潤滑オイルが分離された高圧冷媒を、バッフル板１４，３４の孔を通して流すことができ、バッフル板１４，３４によって高圧冷媒の流れが妨げられるのを防止することができる。また、バッフル板１４，３４が多数の細孔１４Ｄを有するため、バッフル板１４，３４の混合気体を衝突させて潤滑オイルを分離させるための面積を広く確保することができる。
【００３９】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４がベアリングプレート８のボス部８Ａの高さに延在するため、駆動軸１５の回転によって霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体で、駆動モータ１３と、油溜め４０との間の空間に存在し、駆動軸１５の回転方向に沿って流れる混合気体をバッフル板１４，３４に衝突させて混合気体から潤滑オイルを分離させることができ、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができるため、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００４０】
また、本発明を適用した実施形態によれば、バッフル板１４，３４がベアリングプレート８の下面に取り付けられる環状プレート５９に支持されて開口部８Ｅを上下に貫通するため、ベアリングプレート８で、駆動軸１５の回転によって油溜め４０内で霧状となった潤滑オイルが、環状プレート５９の上部に上がってくるのを防ぐことができる。また、バッフル板１４，３４に衝突させることで、霧状となった潤滑オイルと高圧冷媒との混合気体から分離された潤滑オイルは、自重で環状プレート５９に落ち、環状プレート５９と、ベアリングプレート８との間隙から油溜め４０に戻されるため、潤滑オイルが高圧冷媒とともに吐出管３３からケーシング３外に吐出されるのを防止することができ、吐出される潤滑オイルの吐出量を低減することができる。
【００４１】
なお、ロータ３９の着磁を、ケーシング３に取り付けた駆動モータ１３のステータ３７のステータ巻き線に電流を流して巻線着磁によって着磁する場合、バッフル板１４、或いはバッフル板３４を備えた環状プレート５９は、ロータ３９の着磁後にベアリングプレート８の下面に取り付けられる構成である。
【符号の説明】
【００４２】
１ スクロール圧縮装置
３ ケーシング
８ ベアリングプレート
８Ａ ボス部
８Ｅ 開口部
１１ スクロール圧縮機構
１３ 駆動モータ（ＤＣ駆動モータ）
１４、３４ バッフル板
１５ 駆動軸
２１ メインフレーム
３３ 吐出管
４０ 油溜め
５９ 環状プレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、
前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータの駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、前記開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えた
ことを特徴とするスクロール圧縮装置。
【請求項２】
前記駆動モータは、インバータによって駆動するＤＣ駆動モータであることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項３】
前記バッフル板が前記開口部の開口縁に沿うように折り曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項４】
前記バッフル板が前記開口部を斜めに横切るように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項５】
前記バッフル板が多数の細孔を有した板であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項６】
前記バッフル板が前記ベアリングプレートのボス部の高さに延在することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項７】
前記バッフル板が前記ベアリングプレートの下面に取り付けられる環状プレートに支持されて、前記開口部を上下に貫通することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項１】
ケーシングの内部に冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構と、前記スクロール圧縮機構と駆動軸で連結され当該スクロール圧縮機構を駆動する駆動モータとが収容され、
前記スクロール圧縮機構がメインフレームにより前記ケーシングに支持され、
前記駆動モータの駆動軸がベアリングプレートにより前記ケーシングに支持され、前記ベアリングプレートが上下の空間を連通する開口部を有し、前記開口部内に当該開口部を上下に貫通するバッフル板を備えた
ことを特徴とするスクロール圧縮装置。
【請求項２】
前記駆動モータは、インバータによって駆動するＤＣ駆動モータであることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項３】
前記バッフル板が前記開口部の開口縁に沿うように折り曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項４】
前記バッフル板が前記開口部を斜めに横切るように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項５】
前記バッフル板が多数の細孔を有した板であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項６】
前記バッフル板が前記ベアリングプレートのボス部の高さに延在することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【請求項７】
前記バッフル板が前記ベアリングプレートの下面に取り付けられる環状プレートに支持されて、前記開口部を上下に貫通することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のスクロール圧縮装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０２２５３（Ｐ２０１２−２０２２５３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５６０８（Ｐ２０１１−６５６０８）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]