横型圧縮機
【課題】
横型圧縮機において、ガスカバーが吐出する冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防止し、圧縮冷媒における圧損発生を抑制する。
【解決手段】
横型圧縮機５０は、密閉容器１と、圧縮機構部と、電動機部と、吸込みパイプ７と、吐出パイプ１３とを備える。電動機部と吐出パイプとの間に密閉容器を仕切る仕切板１２を設け、この仕切板の反電動機部側に、上部および下部が開放されたガスカバー１６を取り付ける。仕切板の上部に圧縮冷媒ガスが流通する冷媒ガス通路穴１２ａが、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴１２ｂが形成されている。ガスカバーは、その上辺が密閉容器の内径１５ｓよりも小さくかつ冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されている。ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、仕切板とガスカバーにより気液分離機構を構成する。
横型圧縮機において、ガスカバーが吐出する冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防止し、圧縮冷媒における圧損発生を抑制する。
【解決手段】
横型圧縮機５０は、密閉容器１と、圧縮機構部と、電動機部と、吸込みパイプ７と、吐出パイプ１３とを備える。電動機部と吐出パイプとの間に密閉容器を仕切る仕切板１２を設け、この仕切板の反電動機部側に、上部および下部が開放されたガスカバー１６を取り付ける。仕切板の上部に圧縮冷媒ガスが流通する冷媒ガス通路穴１２ａが、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴１２ｂが形成されている。ガスカバーは、その上辺が密閉容器の内径１５ｓよりも小さくかつ冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されている。ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、仕切板とガスカバーにより気液分離機構を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は横型圧縮機に係り、特に冷凍空調機器に好適な横型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の横型圧縮機の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、横型スクロール圧縮機で圧縮された冷媒は、冷媒吐出空間からモータ収納空間に流入し、ベアリングプレートに形成された冷媒連通孔および潤滑油連通孔を介して機外吐出空間に導かれている。そして、冷媒吐出空間に吐出された冷媒は、吸込パイプや密閉ケースの内壁等に吹き当り、冷媒に含まれている潤滑油の大部分が分離される。さらに、冷媒連通孔を介して機外吐出空間に流動するときに、潤滑油導入パイプ取付板に吹き当たり、その際冷媒から潤滑油が分離される。
【０００３】
従来の横型圧縮機の他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、圧縮機外へ潤滑油が流出するのを低減するために、密閉容器内に電動機と圧縮機構部と冷凍機油貯留部とを形成し、冷凍機油貯留部は仕切板で他の部分と仕切られている。仕切板には少なくとも冷凍機油を連通させる下部開口部が形成されており、この仕切板の冷凍機油貯留部側に気液分離流路が設けられている。そして、この横型圧縮機を水平から６°〜１２°だけ、圧縮機構部側が高くなるように配置している。
【０００４】
従来の横型圧縮機のさらに他の例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、冷凍機油貯留部を区画する軸受支持板の上部に上部流路口を設けるとともに、この軸受支持板の冷凍機油貯留部側面に油滴除去部を装着したガスカバーを設けている。ここでガスカバーは、円環カバーの内部に網目状等に形成された油滴除去部を取付、この円環カバーとほぼ円板状のベースプレートをロー付け等で接合して形成されている。これにより、冷媒流量が増大したときに潤滑油貯留部で潤滑油の泡立ちが生じて、油滴除去部で捕獲できない量の油が冷媒中に含まれる事態の発生を、上部流路口から冷媒の一部が抜け出ることにより防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１０７５６号公報
【特許文献２】特開平７−２０８３５７号公報
【特許文献３】特開２００８−１２１６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の横型圧縮機では、電動機室に流入した圧縮冷媒は、ベアリングプレートに形成された冷媒連通孔からベアリングプレートと潤滑油導入パイプ取付板とで形成される空間に流入し、その後潤滑油導入パイプ取付板の外周部と密閉ケースとの間の隙間から機外吐出空間に流出するように構成されている。しかしながら、この公報に記載の横型圧縮機では、たとえ冷媒連通孔から流入された圧縮冷媒であっても、密閉ケース内部に貯留される潤滑油を多量に含んでいるので、除潤滑油導入パイプ取付板に衝突せずに側面部の隙間から機外吐出空間に流出すると、この潤滑油分が除去されずにそのまま通り抜けることになる。
【０００７】
さらに、横型圧縮機を空調機等に使用した場合、圧縮機の作動領域によっては、電動機室側の潤滑油の液面が変化し、ベアリングプレートの下部に形成した潤滑油連通孔よりも電動機室側の液面が低下して圧縮冷媒の通り道となる場合が生じる。この場合、潤滑油分を多量に含んだ圧縮冷媒が、潤滑油導入パイプ取付板には何等邪魔されずに機外吐出空間に流出するので、圧縮冷媒に含まれる多量の潤滑油が除去されずに横型圧縮機から流出することになる。その結果空調機の性能低下と潤滑油量の不足もしくは潤滑油を多量に供給する必要が生じる。
【０００８】
このような不具合の発生を解消するために、特許文献２に記載の横置き式スクロール圧縮機では、ベアリングプレートに相当する仕切り板の下部に形成した下部開口部から流出する圧縮冷媒の下流側に気液分離流路を設けて、圧縮冷媒に含まれる潤滑油分を除去している。この公報に記載の圧縮機では確かに潤滑油分を確実に分離できるので、空調機等に使用しても潤滑油による性能低下を引き起こすことがない。しかしながら、気液分離流路を設けることにより、構造が複雑になるとともに流路抵抗が増大するおそれがあり、やはり空調祈祷の性能低下のおそれがある。
【０００９】
さらに、特許文献３に記載の横軸型の圧縮機では、仕切り板の下部から流入した圧縮冷媒を、仕切板とガスカバーとで形成した流路に導き、上部であって側部に形成した穴から機外吐出空間に流出させているので、潤滑油を含む圧縮冷媒が仕切り板に衝突するようにして、確実に潤滑油分を除去できる。しかしながらこの公報に記載の圧縮機では、圧縮冷媒の流動する流路が長くなり、冷媒の圧損が大きくなるおそれがある。本発明者らの解析によれば、このようにガスカバーの上部であって側部から圧縮冷媒を機外吐出空間に流出させる場合、圧縮ガスは機外吐出空間の下部側の広い空間に一旦流下した後、機外吐出空間の上部に配置された吐出パイプに流入する。したがって、機外吐出空間には下降流と吐出パイプに流入するための上昇流とが存在し、それによる混合攪拌損失が生じるおそれがある。なお、圧縮冷媒は高圧になっているため、仕切板とガスカバーで圧縮冷媒の流路を密閉状に形成する場合には、仕切り板の剛性が低いと振動が生じ騒音悪発生の一因となる。
【００１０】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、横型圧縮機において、ガスカバーが吐出する冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防止することおよび圧縮冷媒における圧損発生を抑制することにある。本発明の他の目的は、上記目的を達成する横型圧縮機において、給油パイプへの気泡の侵入を防止することにある。さらに、構造の簡単化により、製作工数およびコストを低減することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の特徴は、密閉容器と、この密閉容器内に配置された横軸の圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動し前記密閉容器内に配置された電動機部と、前記圧縮機構部で圧縮する冷媒ガスを前記密閉容器に導く吸込みパイプと、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器外に吐出する吐出パイプとを備え、前記密閉容器の下部に潤滑油を貯留する横型圧縮機において、前記電動機部と前記吐出パイプとの間に前記密閉容器を仕切る仕切板を設け、この仕切板の反電動機部側に上部および下部が開放されたガスカバーを取り付け、前記仕切板は上部に前記圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスの流通する冷媒ガス通路穴が、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴が形成されており、前記ガスカバーはその上辺が前記密閉容器の内径よりも小さくかつ前記冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されており、さらに前記ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、前記仕切板と前記ガスカバーにより前記冷媒から潤滑油を分離する気液分離機構を構成し、この気液分離機構で潤滑油分が分離された冷媒ガスを前記ガスカバーの上辺部および両側面の上部から前記吐出パイプ側に導くことにある。
【００１２】
そしてこの特徴において、前記ガスカバーの両側面は、斜め下方に直線状に切り欠いた形状となっており、このガスカバーの正面中央部には絞り部が形成されているのがよく、前記ガスカバーの正面であって前記絞り部を挟んで上側および下側に、前記吐出パイプ側に突出した突起部を形成してもよい。また、前記ガスカバーは、薄板を打ち抜いて作成したガスカバー素材の中心部に、絞り加工で前記絞り部を形成し、その後プレス加工により両側面を折り曲げ加工して形成するのが好ましく、前記電動機部の軸端部にこの横型圧縮機を潤滑する潤滑液を供給する給油パイプを取り付け、前記ガスカバーの下辺中央に、この給油パイプが垂直方向から２度傾けて取り付けられてもこの給油パイプを覆う幅を有する給油パイプカバー部を形成するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１枚の薄板を折り曲げ加工および絞り加工しただけでガスカバーを製作し、このガスカバーと副軸受に取り付ける仕切り板とで、上部および上部側面部に圧縮冷媒が機外吐出空間に流出する開口部を形成したので、冷凍サイクル中へ吐出される冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防でき、かつ圧縮冷媒における圧損発生を抑制できる。また、冷媒ガスの気泡が給油パイプに侵入することもぼうしできる、横型圧縮機の摺動部の信頼性の低下を回避できる。さらに、ガスカバーは、１枚の薄板を折り曲げ加工および絞り加工するだけで製作できるので、構造が簡単化され、製作工数およびコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る横型スクロール圧縮機の一実施例の縦断面図。
【図２】図１に示した横型スクロール圧縮機が備えるガスカバー部の詳細縦断面図。
【図３】図２に示したガスカバー部に設けた仕切板を吐出側から見た正面図。
【図４Ａ】図１に示した横型スクロール圧縮機が備えるガスカバーを吐出側から見た正面図と側面断面図、下面図。
【図４Ｂ】図４Ａに示したガスカバーの斜視図。
【図５】本発明に係るガスカバーの他の実施例を備えた横型スクロール圧縮機の部分縦断面図。
【図６Ａ】図５に示したガスカバーを吐出側から見た正面図および側面断面図、下面図。
【図６Ｂ】図６Ａに示したガスカバーの斜視図。
【図７】ガスカバーの製造工程の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る横型圧縮機のいくつかの実施例、図面を用いて説明する。以下の説明では、横型圧縮機が横型のスクロール圧縮機である場合を例にとり説明するが、圧縮機はスクロール圧縮機に限るものではなく、ロータリー圧縮機等他の圧縮機の場合にも本発明を適用できる。
【００１６】
図１に、横型圧縮機５０を縦断面図で示す。横型圧縮機であるスクロール圧縮機５０では、水平方向に軸が延びた円筒状の密閉容器１内に、圧縮機構部及び電動機部が収納されている。圧縮機構部は、図１で左端側に配置されており密閉容器１に保持された固定スクロール２と、固定スクロール２に立設された固定スクロールラップと噛み合うラップが形成された旋回スクロール３と、旋回スクロール３を旋回させ横軸に配置されたクランク軸５と、クランク軸５を回転自在に支承する主軸受部材４と、クランク軸５の偏心回転運動を旋回スクロール３の旋回運動に変換させるためのオルダムリング６とを、主要構成要素としている。
【００１７】
固定スクロール２には冷媒ガスを吸込む吸込口が形成されており、吸込口には空気調和機の他の部品に接続するための吸込パイプ７が圧入されている。吸込パイプ７は、密閉容器１を貫通するとともに、密閉容器１に気密に取り付けられている。
【００１８】
圧縮機構部に隣り合って電動機部が配置されている。電動機部は、圧縮機構部が備えるクランク軸５が図１で右側に延在した回転軸部５ａに圧入により嵌着された回転子９と、この回転子９と僅かの隙間を持って回転子９に同軸に配置された固定子とを有している。固定子８は、密閉容器１に焼嵌めなどにより固定されている。
【００１９】
主軸受部材４の外周部は密閉容器１に固定されており、主軸受部材４の内周側にはクランク軸５を支承する軸受が保持されている。クランク軸５の偏芯部には旋回スクロール３が回転自在に取付けられている。オルダムリング６は、旋回スクロール３を固定スクロール２に対して自転させずに旋回運動させるためのものであり、旋回スクロール３と主軸受部材４との間で自転規制部材として作用する。旋回スクロール３と噛み合って圧縮室を形成する固定スクロール２は、主軸受部材４にボルト１０で締結されている。
クランク軸５の反圧縮機構部側の端部には、副軸受１１が配置されており、回転軸部５ａを回転自在に支承する。副軸受１１の電動機部側端面には、詳細を後述する仕切板１２が取り付けられている。仕切板１２は、外周部に折り曲げ部１２ｆが形成されており、この折り曲げ部１１２ｆで密閉容器１に固定されている。
【００２０】
副軸受１１の反電動機部側端部は嵌めあい構造となっており、袋状のカバー１９が内周面に嵌合している。したがって、カバー１９と副軸受１１と回転軸部５ａとで密閉空間が形成されている。カバー１９の端面側には、密閉容器１の底部に貯留された潤滑油１８を吸引可能にするＬ字型の給油パイプ１７が取り付けられている。カバー１９よりも図１で右側に、潤滑油を貯留するためおよび圧縮機で発生した圧縮冷媒を貯留するために、機外吐出空間３１が形成されている。機外吐出空間３１は、密閉容器１の右端側に有低円筒状の底ケーシング１５を嵌合して形成される。底ケーシング１５の端面上部には、空気調和機の四方弁に接続するための吐出パイプ１３が気密に取り付けられている。なお、副軸受１１部には、詳細を後述するガスカバー１６が、仕切板１２に近接して配置されている。
【００２１】
このように構成した横型圧縮機５０では、電動機部で発生した動力がクランク軸５を介して旋回スクロールに伝達される。旋回スクロール３は、クランク軸５の回転動力により、オルダムリング６に規制されながら旋回運動する。旋回スクロール３が旋回運動すると、旋回スクロール３に立設された旋回スクロールラップと、固定スクロール２に立設された固定スクロールラップとで圧縮室が形成され、吸込パイプ７を通して固定スクロール２の吸込み口から冷媒ガスが吸込まれる。固定スクロール２に吸込まれた冷媒ガスは、圧縮室で圧縮された後、固定スクロール２の中央部付近に形成された吐出孔１４から、一旦密閉容器１の左端側に形成された圧縮機構部空間３４に流出する。そして、固定スクロール２の外周側と密閉容器１との間に形成される隙間等を通って、横型圧縮機５０内を軸方向右側に進み、電動機部空間３３を経て、仕切板１２へ到る。仕切板１２には後述するように、冷媒ガス通路穴１２ａが上部に形成されているので、圧縮された冷媒ガスは、この冷媒ガス通路穴１２ａを経て機外吐出空間３１に流入し、機外吐出空間３１内に延材した吐出パイプ１３から四方弁等に接続するための配管に吐出される。
【００２２】
ここで、本発明ではこの横型圧縮機５０内を冷媒ガスが流通する際に冷媒ガスから潤滑油分を取り去る機構を備えている。その詳細を、図２ないし図４Ｂを用いて説明する。図２は、横型圧縮機５０のガスカバー１６部近傍の詳細図であり、縦断面図である。図３はガスカバー１６に近接して設けた仕切板１２の一実施例の詳細を示す正面図、図４Ａはガスカバー１６の一実施例の正面図および左側面断面図、底面図である。また、図４Ｂは、その斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、仕切板１２は円板状をしており、その外周面部には軸方向に延びる折り曲げ部１２ｆが形成されている。そして折り曲げ部１２ｆは、密閉容器の内周面１ｓに嵌合している。仕切板１２の中心部には貫通穴１２ｇが形成されており、副軸受１１の側面部に嵌合する。この貫通穴１２ｇを中心に内径側に、平坦部１２ｃから突き出た突起部１２ｄが形成されており、この突起部１２ｄの外周側には３箇所ほぼ等間隔に突起部が矩形状に延びている。矩形状の突起のさらに外側には、脚部１２ｃが形成されている。なお、突起部１２ｄは電動機側に突き出ている。
【００２４】
仕切板１２の外周部付近であって上部側には、電動機部空間３３に流入した冷媒ガスが機外吐出空間３１に流出するための冷媒ガス通路穴１２ａが複数個形成されている。この冷媒ガス通路穴１２ａは本実施例では２個であり、周方向に延びた長穴である。冷媒ガス通路穴１２ａの大きさや個数は、横型圧縮機５０が使用される条件によって決定されるものであり、必ずしも長穴や２個である必要はない。仕切板１２の下部には、この仕切板１２の右側に形成される機外吐出空間３１の下部に貯留された潤滑油と電動機部空間３３や圧縮機後部空間３４の下部に貯留された潤滑油が流通して各空間の圧力を調整するための潤滑油通路穴１２ｂが形成されている。潤滑油通路穴１２ｂは、上端部がほぼ水平になっている。
【００２５】
次に、ガスカバー１６の一実施例について説明する。ガスカバー１６は１枚の薄い鋼板から形成されている。図４Ａに示すように、中央部には副軸受１１の外周面１１ｓに嵌合するための取付穴１６ｊが形成されている。なお、取付穴１６ｊに絞り部１６ｄが連なっており、取付穴１６ｊ部の剛性を確保している。
【００２６】
ガスカバー１６の上端部である上辺１６ｋは、取付穴１６ｊと同心の円弧形状である。上辺１６ｋの左右両側は、円弧形状から下方に直線状に切り落とされた形状であり、後述する冷媒ガス吐出孔縁１６ｇを形成している。ガスカバー１６の下端部は、中央部に突出した部分を有する直線形状であり、ガスカバー下辺１６ｍを形成する。下辺１６ｍの中央部の突出部は、ガスカバー１６の右側に位置する給油パイプ１７に冷媒ガスが吸込まれるのを防止するための給油パイプカバー部１６ｆである。したがって、給油パイプカバー部１６ｆの下端は、組み立てたときに給油パイプ１７の下端が、回転軸部５ａの軸端側から見て隠れる程度まで延びている。また、給油パイプカバー部１６ｆの幅は、給油バイプ１７が鉛直方向から２度程度傾いても、回転軸部５ａの軸端側から見て隠れる程度の幅となっている。ガスカバー上辺１６ｂとガスカバー下辺１６ｍを端部とし、中央に取付穴１６ｊを有する部分は、平坦面１６ｂを形成している。
【００２７】
ガスカバー下辺１６ｍの左右両側は、斜め上方に直線状に切りあがった形状であり、潤滑油流通孔縁１６ｈを形成している。上端が冷媒ガス吐出孔縁１６ｇであり下端が潤滑油流通孔縁１６ｈである部分は、平坦面１６ｂから９０度弱折り曲げられた平面であり、傾斜面１６ｅを形成している。傾斜面１６ｅは平坦面１６ｂの剛性を確保するための支えである。傾斜面１６ｅの両端側には、矩形状であって平坦面１６ｂと平行になるよう折り曲げられた固定部１６ｃが形成されている。固定部１６ｃは、このガスカバー１６を仕切板１２に溶接して、固定するのに用いられる。
【００２８】
このようにガスカバー１６を形成したので、ガスカバー１６と仕切板１２とで断面四角形状の筒が形成され、気液分離空間３２を形成する。筒の上部および下部は開放されており、側部も上端部近傍および下端部近傍に開口が形成される。ここで、ガスカバー１６の上辺１６ｋの外径は、底ケーシング１５の内周面１５ｓの内径より僅かに小さい値となっている。そのため、底ケーシングの内周面１５ｓとガスカバー上辺１６ｋとの間に隙間が形成される。なお、ガスカバー上辺１６ｋの外径は、仕切板１２に形成した冷媒ガス通路穴１２ａの最大半径位置よりも大きくしている。つまり、仕切板１２の冷媒ガス通路穴１２ａを通過した潤滑油を含む冷媒ガスが、このガスカバー１６に当たることなく機外吐出空間に流入することを防止する半径位置となっている。
【００２９】
このように構成した本実施例のガスカバー１６および仕切板１２を横型圧縮機が備えることにより、電動機部空間３３における潤滑油の液面１８ｓが潤滑油通路穴１２ｂの上端位置よりも高い場合には、圧縮機構部で圧縮されて発生した圧縮冷媒は、仕切板１２に形成した冷媒ガス通路穴１２ａからガスカバー１６側に流入し、一部は底ケーシング１５の内周面１５ｓとガスカバー上辺１６ｋの隙間を通ってほぼ軸方向（図５の右方向）に水平に機外吐出空間３１へ流入する。残りの圧縮冷媒は、底ケーシング１５の内周面とガスカバー１６の冷媒ガス吐出孔縁１６ｇとの間の隙間から軸直角方向（図５の紙面垂直方向）に一旦流出した後、機外吐出空間３１の下方側へ流入する。
【００３０】
ここで、気液分離空間３２に流入し、ガスカバー上辺１６ｋより外径側の隙間から軸方向に流出する冷媒ガスは、潤滑油分が比較的少ない軽いガスであり、たとえガスカバー１６に衝突しなくても潤滑油分が取り去られたガスである。一方、気液分離空間３２に流入し、冷媒ガス吐出孔縁１６ｇの上方の隙間から流出する冷媒ガスは、少なくとも流れ方向を変えるときにほぼ全てがガスカバー１６に衝突するから、その衝突の際に潤滑油分を除去される。もちろん流れ方向を変える前にガスカバー１６の平坦部１６ｂに衝突する場合も多い。
【００３１】
電動機部空間に貯留された潤滑の液面１８ｓが潤滑油通路穴１２ｂの上端部よりも低い場合には、潤滑油通路穴１２ｂからも気液分離空間３２に圧縮冷媒ガスが流入する。潤滑油通路穴１２ｂが冷媒ガスに対して開いているような状態では、潤滑油液面１８ｓが泡立っていることが多く、冷媒ガスに多量の潤滑油が含まれやすい。しかしながら、このような場合には、冷媒ガスが気液分離空間３２を上昇する際にガスカバー１６に衝突する。もしくは、冷媒ガス吐出孔縁１６ｇの上方の隙間から機外吐出空間３１に流出する際に流れ方向を変えられるので、その際にガスカバー１６に衝突して冷媒ガスから潤滑油分が除去される。
【００３２】
なお、電動機部空間３３から潤滑油通路穴１２ｂを経て気液分離空間３２へ潤滑油が移動する場合、この潤滑油には冷媒ガスが含まれている場合がある。しかし、気液分離空間３２に流入した際にガスカバー１６の平坦面１６ｂに冷媒ガスを含む潤滑油が衝突し、冷媒ガスは気泡となって分離され、気液分離空間３２を上昇するので、給油パイプ１７に冷媒ガスが吸込まれて潤滑性能が低下するという事態が発生するのを防止できる。
【００３３】
本実施例では、ガスカバーを１枚の薄板から構成しているので、冷媒ガスが平坦面１６ｂに衝突して振動し騒音を発生することが危惧されるが、ガスカバー１６を折り曲げ構造とし、傾斜面１６ｅおよび中央部の絞り部ｄによりガスカバー１６の剛性を高めているので、騒音の発生を極力低減できる。
【００３４】
図５ないし図６Ｂにより、さらにガスカバーの剛性を高めて騒音発生を低減した実施例を説明する。図５は図２に対応する図であり、ガスカバー２６を含む横型圧縮機５０の縦部分断面図である。図６Ａは、ガスカバー２６の正面図および左側面断面図、底面図である。また、図６Ｂはガスカバー２６と仕切板１２とで構成する気液分離機構の斜視図である。本実施例が上記実施例と異なるのは、ガスカバー２６の平坦部２６ｂに凹凸を形成したことにある。ガスカバー２６のその他の部分および仕切板１２は、上記実施例と同様である。
【００３５】
図６Ａに示すように、ガスカバー２６では中央部に副軸受１１への取付穴２６ｊが形成されており、取付穴２６ｊの周囲には剛性を高めるために絞り部２６ｄが形成されている。そして、取付穴２６ｊを挟んで平坦面２６ｂの上部及び下部には、それぞれ機外吐出空間３１側へ突出した上部突起部２６ｐおよび下部突起部２６ｑが形成されている。本実施例では、上部突起部２６ｐは平坦面２６ｂの上辺に応じた円弧形状の突起であり、下部突起部２６ｑは平坦面２６ｂの下辺に応じた直線状の突起になっている。
【００３６】
平坦面２６ｂの下辺の中央部には、給油パイプ１７に冷媒ガスが流入するのを防止する給油パイプ防止カバー部２６ｆが形成されている。平坦面２６ｂの左右両側には傾斜部２６ｅが折り曲げ形成されており、ガスカバー２６の剛性を向上させている。傾斜部２６ｅの両端側には仕切板１２へ溶接固定するための脚部２６ｃが折り曲げ形成されている。なお、取付穴２６ｊの内周面２６ｓは、副軸受１１への取り付けの位置決めに使用される。
【００３７】
本実施例に示したガスカバー２６を用いて気液分離機構を構成すると、図６Ｂに示すように、電動機部空間３３からこの気液分離空間３２に流入した冷媒ガスは、その一部がガスカバー２６の平坦面２６ｂの上辺と底ケーシング１５の内周面１５ｓとの間の空間から機外吐出空間３１に白抜き矢印で示したように、流入する。その他の冷媒ガスは、平坦面２６ｂの左右に形成した傾斜部２６ｅの上部に形成される隙間から白抜き矢印で示すように下向きに機外吐出空間３１に流れ込む。また、仕切板１２の下部に形成した潤滑油通路穴１２ｂを通って気液分離された冷媒ガスも、主として傾斜部２６ｅの上方に形成した隙間から機外吐出空間３１に、白抜き矢印で示すように下向きに流れ込む。
【００３８】
この冷媒ガスの流れにより気液分離が実現されるが、その際、平坦部２６ｂや傾斜部２７ｅに潤滑油を含む冷媒ガスが衝突し、振動および騒音の一因になる。しかしながら本実施例によれば、傾斜部２６ｅおよび絞り部２６ｄの形成によりガスカバー２６の剛性が向上するとともに、さらに上部突起部２６ｐおよび下部突起部２６ｑを形成して平坦面の面内振動を抑制しているので、騒音を低減できる。
【００３９】
図７に、上記実施例に用いるガスカバーの製作法の一例を示す。厚さ１ｍｍ程度の鋼製の素材板１６１から、底ケーシング１５の内径よりわずかに小さな内径１６０ｃでガスカバー素材１６０を、プレスで打ち抜く。この打ち抜きでは、傾斜部や脚部、給油パイプカバー部の形状と、中央の貫通孔部１６０ａも同時に打ち抜く。
【００４０】
次に、パンチ１７１とダイ１７２を用いて、中央部に絞り部１７０ａを形成する（左図のＸ−Ｘ断面で示す）。パンチ１７１はパンチ本体部と絞り部１７０ａの形状に応じた突起状の絞り部１７１ｂが形成されている。ダイ１７２では、ダイ本体１７２ａの中央部に絞り部１７２ｂが形成されており、パンチ１７１を荷重ＦＡで平板のガスカバー（中間品）１７０に押圧することにより、絞り部１７０ａが形成される。
【００４１】
最後に絞り部１７０ａだけが形成されたガスカバー（中間品）１８０ａの左右り両側部をパンチ１８１およびダイ１８２を用いて２段階に折り曲げることにより、ガスカバー（完成品）１８０が形成される。この折り曲げ過程では、パンチ本体１８１ａに折り曲げ形状に応じた傾斜面１８１ｂと平坦面１８１ｃを形成し、ダイ１８２には折り曲げ形状に応じた傾斜面１８２ｃおよび平坦面１８２ｂのほかに、中央部にガスカバー１８０の絞り部を受ける絞り部１８２ａを形成している。
【００４２】
この図７に示すように１枚の薄板から絞り及びプレス加工で折り曲げるだけで、剛性を高めたガスカバーが得られる。また薄板を素材にしているので、ハンドリング性が向上するとともに、気液分離機構の大型化を防止できる。さらに仕切板との溶接作業も容易になる。したがって、ガスカバーの製作が容易になるとともに、製作工数も低減し、経済的効果も高くなる。
【符号の説明】
【００４３】
１…密閉容器、１ｓ…密閉容器内周面、２…固定スクロール、３…旋回スクロール、４…主軸受部材、５…クランク軸、５ａ…回転軸部、６…オルダムリング、７…吸込パイプ、８…固定子、９…回転子、１０…ボルト、１１…副軸受、１１ｓ…副軸受外周面、１２…仕切板、１２ａ…冷媒ガス通路穴、１２ｂ…潤滑油通路穴、１２ｃ…平坦部、１２ｄ…突起部、１２ｅ…脚部、１２ｆ…折り曲げ部、１２ｇ…貫通穴、１３…吐出パイプ、１４…吐出孔、１５…底ケーシング、１５ｓ…底ケーシング内周面、１６…ガスカバー、１６ｂ…平坦面、１６ｃ…固定部、１６ｄ…絞り部、１６ｅ…傾斜面、１６ｆ…給油パイプカバー部、１６ｇ…冷媒ガス吐出孔縁、１６ｈ…潤滑油流通孔縁、１６ｊ…取付穴、１６ｋ…ガスカバー上辺、１６ｍ…ガスカバー下辺、１６ｓ…取付穴内周面、１７…給油パイプ、１８…潤滑油、１８ｓ…（潤滑油）液面、１９…カバー、２６…ガスカバー、２６ｂ…平坦部、２６ｃ…脚部、２６ｄ…絞り部、２６ｅ…傾斜部、２６ｆ…給油パイプカバー部、２６ｊ…取付穴、２６ｐ…上部突起部、２６ｑ…下部突起部、２６ｓ…取付穴内周面、３１…機外吐出空間、３２…気液分離空間、３３…電動機部空間、３４…圧縮機構部空間、５０…横型圧縮機、１６０…ガスカバー素材、１６０ａ…貫通穴部、１６０ｂ…給油パイプカバー部、１６０ｃ…ガスカバー外周円、１６１…素材板、１７０…ガスカバー(中間品)、１７０ａ…絞り部、１７１…パンチ、１７１ａ…パンチ本体、１７１ｂ…絞り部、１７２…ダイ、１７２ａ…ダイ本体、１７２ｂ…絞り部、１８０…ガスカバー、１８０ａ…ガスカバー（中間品）、１８１…パンチ、１８１ａ…パンチ本体、１８１ｂ…傾斜面、１８１ｃ…平坦面、１８２…ダイ、１８２ａ…絞り部、１８２ｂ…平坦面、１８２ｃ…傾斜面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は横型圧縮機に係り、特に冷凍空調機器に好適な横型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の横型圧縮機の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、横型スクロール圧縮機で圧縮された冷媒は、冷媒吐出空間からモータ収納空間に流入し、ベアリングプレートに形成された冷媒連通孔および潤滑油連通孔を介して機外吐出空間に導かれている。そして、冷媒吐出空間に吐出された冷媒は、吸込パイプや密閉ケースの内壁等に吹き当り、冷媒に含まれている潤滑油の大部分が分離される。さらに、冷媒連通孔を介して機外吐出空間に流動するときに、潤滑油導入パイプ取付板に吹き当たり、その際冷媒から潤滑油が分離される。
【０００３】
従来の横型圧縮機の他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、圧縮機外へ潤滑油が流出するのを低減するために、密閉容器内に電動機と圧縮機構部と冷凍機油貯留部とを形成し、冷凍機油貯留部は仕切板で他の部分と仕切られている。仕切板には少なくとも冷凍機油を連通させる下部開口部が形成されており、この仕切板の冷凍機油貯留部側に気液分離流路が設けられている。そして、この横型圧縮機を水平から６°〜１２°だけ、圧縮機構部側が高くなるように配置している。
【０００４】
従来の横型圧縮機のさらに他の例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載の横型圧縮機では、冷凍機油貯留部を区画する軸受支持板の上部に上部流路口を設けるとともに、この軸受支持板の冷凍機油貯留部側面に油滴除去部を装着したガスカバーを設けている。ここでガスカバーは、円環カバーの内部に網目状等に形成された油滴除去部を取付、この円環カバーとほぼ円板状のベースプレートをロー付け等で接合して形成されている。これにより、冷媒流量が増大したときに潤滑油貯留部で潤滑油の泡立ちが生じて、油滴除去部で捕獲できない量の油が冷媒中に含まれる事態の発生を、上部流路口から冷媒の一部が抜け出ることにより防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１０７５６号公報
【特許文献２】特開平７−２０８３５７号公報
【特許文献３】特開２００８−１２１６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の横型圧縮機では、電動機室に流入した圧縮冷媒は、ベアリングプレートに形成された冷媒連通孔からベアリングプレートと潤滑油導入パイプ取付板とで形成される空間に流入し、その後潤滑油導入パイプ取付板の外周部と密閉ケースとの間の隙間から機外吐出空間に流出するように構成されている。しかしながら、この公報に記載の横型圧縮機では、たとえ冷媒連通孔から流入された圧縮冷媒であっても、密閉ケース内部に貯留される潤滑油を多量に含んでいるので、除潤滑油導入パイプ取付板に衝突せずに側面部の隙間から機外吐出空間に流出すると、この潤滑油分が除去されずにそのまま通り抜けることになる。
【０００７】
さらに、横型圧縮機を空調機等に使用した場合、圧縮機の作動領域によっては、電動機室側の潤滑油の液面が変化し、ベアリングプレートの下部に形成した潤滑油連通孔よりも電動機室側の液面が低下して圧縮冷媒の通り道となる場合が生じる。この場合、潤滑油分を多量に含んだ圧縮冷媒が、潤滑油導入パイプ取付板には何等邪魔されずに機外吐出空間に流出するので、圧縮冷媒に含まれる多量の潤滑油が除去されずに横型圧縮機から流出することになる。その結果空調機の性能低下と潤滑油量の不足もしくは潤滑油を多量に供給する必要が生じる。
【０００８】
このような不具合の発生を解消するために、特許文献２に記載の横置き式スクロール圧縮機では、ベアリングプレートに相当する仕切り板の下部に形成した下部開口部から流出する圧縮冷媒の下流側に気液分離流路を設けて、圧縮冷媒に含まれる潤滑油分を除去している。この公報に記載の圧縮機では確かに潤滑油分を確実に分離できるので、空調機等に使用しても潤滑油による性能低下を引き起こすことがない。しかしながら、気液分離流路を設けることにより、構造が複雑になるとともに流路抵抗が増大するおそれがあり、やはり空調祈祷の性能低下のおそれがある。
【０００９】
さらに、特許文献３に記載の横軸型の圧縮機では、仕切り板の下部から流入した圧縮冷媒を、仕切板とガスカバーとで形成した流路に導き、上部であって側部に形成した穴から機外吐出空間に流出させているので、潤滑油を含む圧縮冷媒が仕切り板に衝突するようにして、確実に潤滑油分を除去できる。しかしながらこの公報に記載の圧縮機では、圧縮冷媒の流動する流路が長くなり、冷媒の圧損が大きくなるおそれがある。本発明者らの解析によれば、このようにガスカバーの上部であって側部から圧縮冷媒を機外吐出空間に流出させる場合、圧縮ガスは機外吐出空間の下部側の広い空間に一旦流下した後、機外吐出空間の上部に配置された吐出パイプに流入する。したがって、機外吐出空間には下降流と吐出パイプに流入するための上昇流とが存在し、それによる混合攪拌損失が生じるおそれがある。なお、圧縮冷媒は高圧になっているため、仕切板とガスカバーで圧縮冷媒の流路を密閉状に形成する場合には、仕切り板の剛性が低いと振動が生じ騒音悪発生の一因となる。
【００１０】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、横型圧縮機において、ガスカバーが吐出する冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防止することおよび圧縮冷媒における圧損発生を抑制することにある。本発明の他の目的は、上記目的を達成する横型圧縮機において、給油パイプへの気泡の侵入を防止することにある。さらに、構造の簡単化により、製作工数およびコストを低減することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の特徴は、密閉容器と、この密閉容器内に配置された横軸の圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動し前記密閉容器内に配置された電動機部と、前記圧縮機構部で圧縮する冷媒ガスを前記密閉容器に導く吸込みパイプと、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器外に吐出する吐出パイプとを備え、前記密閉容器の下部に潤滑油を貯留する横型圧縮機において、前記電動機部と前記吐出パイプとの間に前記密閉容器を仕切る仕切板を設け、この仕切板の反電動機部側に上部および下部が開放されたガスカバーを取り付け、前記仕切板は上部に前記圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスの流通する冷媒ガス通路穴が、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴が形成されており、前記ガスカバーはその上辺が前記密閉容器の内径よりも小さくかつ前記冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されており、さらに前記ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、前記仕切板と前記ガスカバーにより前記冷媒から潤滑油を分離する気液分離機構を構成し、この気液分離機構で潤滑油分が分離された冷媒ガスを前記ガスカバーの上辺部および両側面の上部から前記吐出パイプ側に導くことにある。
【００１２】
そしてこの特徴において、前記ガスカバーの両側面は、斜め下方に直線状に切り欠いた形状となっており、このガスカバーの正面中央部には絞り部が形成されているのがよく、前記ガスカバーの正面であって前記絞り部を挟んで上側および下側に、前記吐出パイプ側に突出した突起部を形成してもよい。また、前記ガスカバーは、薄板を打ち抜いて作成したガスカバー素材の中心部に、絞り加工で前記絞り部を形成し、その後プレス加工により両側面を折り曲げ加工して形成するのが好ましく、前記電動機部の軸端部にこの横型圧縮機を潤滑する潤滑液を供給する給油パイプを取り付け、前記ガスカバーの下辺中央に、この給油パイプが垂直方向から２度傾けて取り付けられてもこの給油パイプを覆う幅を有する給油パイプカバー部を形成するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１枚の薄板を折り曲げ加工および絞り加工しただけでガスカバーを製作し、このガスカバーと副軸受に取り付ける仕切り板とで、上部および上部側面部に圧縮冷媒が機外吐出空間に流出する開口部を形成したので、冷凍サイクル中へ吐出される冷媒ガス中の油含有量を低減するとともに、機外吐出空間での騒音発生を防でき、かつ圧縮冷媒における圧損発生を抑制できる。また、冷媒ガスの気泡が給油パイプに侵入することもぼうしできる、横型圧縮機の摺動部の信頼性の低下を回避できる。さらに、ガスカバーは、１枚の薄板を折り曲げ加工および絞り加工するだけで製作できるので、構造が簡単化され、製作工数およびコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る横型スクロール圧縮機の一実施例の縦断面図。
【図２】図１に示した横型スクロール圧縮機が備えるガスカバー部の詳細縦断面図。
【図３】図２に示したガスカバー部に設けた仕切板を吐出側から見た正面図。
【図４Ａ】図１に示した横型スクロール圧縮機が備えるガスカバーを吐出側から見た正面図と側面断面図、下面図。
【図４Ｂ】図４Ａに示したガスカバーの斜視図。
【図５】本発明に係るガスカバーの他の実施例を備えた横型スクロール圧縮機の部分縦断面図。
【図６Ａ】図５に示したガスカバーを吐出側から見た正面図および側面断面図、下面図。
【図６Ｂ】図６Ａに示したガスカバーの斜視図。
【図７】ガスカバーの製造工程の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る横型圧縮機のいくつかの実施例、図面を用いて説明する。以下の説明では、横型圧縮機が横型のスクロール圧縮機である場合を例にとり説明するが、圧縮機はスクロール圧縮機に限るものではなく、ロータリー圧縮機等他の圧縮機の場合にも本発明を適用できる。
【００１６】
図１に、横型圧縮機５０を縦断面図で示す。横型圧縮機であるスクロール圧縮機５０では、水平方向に軸が延びた円筒状の密閉容器１内に、圧縮機構部及び電動機部が収納されている。圧縮機構部は、図１で左端側に配置されており密閉容器１に保持された固定スクロール２と、固定スクロール２に立設された固定スクロールラップと噛み合うラップが形成された旋回スクロール３と、旋回スクロール３を旋回させ横軸に配置されたクランク軸５と、クランク軸５を回転自在に支承する主軸受部材４と、クランク軸５の偏心回転運動を旋回スクロール３の旋回運動に変換させるためのオルダムリング６とを、主要構成要素としている。
【００１７】
固定スクロール２には冷媒ガスを吸込む吸込口が形成されており、吸込口には空気調和機の他の部品に接続するための吸込パイプ７が圧入されている。吸込パイプ７は、密閉容器１を貫通するとともに、密閉容器１に気密に取り付けられている。
【００１８】
圧縮機構部に隣り合って電動機部が配置されている。電動機部は、圧縮機構部が備えるクランク軸５が図１で右側に延在した回転軸部５ａに圧入により嵌着された回転子９と、この回転子９と僅かの隙間を持って回転子９に同軸に配置された固定子とを有している。固定子８は、密閉容器１に焼嵌めなどにより固定されている。
【００１９】
主軸受部材４の外周部は密閉容器１に固定されており、主軸受部材４の内周側にはクランク軸５を支承する軸受が保持されている。クランク軸５の偏芯部には旋回スクロール３が回転自在に取付けられている。オルダムリング６は、旋回スクロール３を固定スクロール２に対して自転させずに旋回運動させるためのものであり、旋回スクロール３と主軸受部材４との間で自転規制部材として作用する。旋回スクロール３と噛み合って圧縮室を形成する固定スクロール２は、主軸受部材４にボルト１０で締結されている。
クランク軸５の反圧縮機構部側の端部には、副軸受１１が配置されており、回転軸部５ａを回転自在に支承する。副軸受１１の電動機部側端面には、詳細を後述する仕切板１２が取り付けられている。仕切板１２は、外周部に折り曲げ部１２ｆが形成されており、この折り曲げ部１１２ｆで密閉容器１に固定されている。
【００２０】
副軸受１１の反電動機部側端部は嵌めあい構造となっており、袋状のカバー１９が内周面に嵌合している。したがって、カバー１９と副軸受１１と回転軸部５ａとで密閉空間が形成されている。カバー１９の端面側には、密閉容器１の底部に貯留された潤滑油１８を吸引可能にするＬ字型の給油パイプ１７が取り付けられている。カバー１９よりも図１で右側に、潤滑油を貯留するためおよび圧縮機で発生した圧縮冷媒を貯留するために、機外吐出空間３１が形成されている。機外吐出空間３１は、密閉容器１の右端側に有低円筒状の底ケーシング１５を嵌合して形成される。底ケーシング１５の端面上部には、空気調和機の四方弁に接続するための吐出パイプ１３が気密に取り付けられている。なお、副軸受１１部には、詳細を後述するガスカバー１６が、仕切板１２に近接して配置されている。
【００２１】
このように構成した横型圧縮機５０では、電動機部で発生した動力がクランク軸５を介して旋回スクロールに伝達される。旋回スクロール３は、クランク軸５の回転動力により、オルダムリング６に規制されながら旋回運動する。旋回スクロール３が旋回運動すると、旋回スクロール３に立設された旋回スクロールラップと、固定スクロール２に立設された固定スクロールラップとで圧縮室が形成され、吸込パイプ７を通して固定スクロール２の吸込み口から冷媒ガスが吸込まれる。固定スクロール２に吸込まれた冷媒ガスは、圧縮室で圧縮された後、固定スクロール２の中央部付近に形成された吐出孔１４から、一旦密閉容器１の左端側に形成された圧縮機構部空間３４に流出する。そして、固定スクロール２の外周側と密閉容器１との間に形成される隙間等を通って、横型圧縮機５０内を軸方向右側に進み、電動機部空間３３を経て、仕切板１２へ到る。仕切板１２には後述するように、冷媒ガス通路穴１２ａが上部に形成されているので、圧縮された冷媒ガスは、この冷媒ガス通路穴１２ａを経て機外吐出空間３１に流入し、機外吐出空間３１内に延材した吐出パイプ１３から四方弁等に接続するための配管に吐出される。
【００２２】
ここで、本発明ではこの横型圧縮機５０内を冷媒ガスが流通する際に冷媒ガスから潤滑油分を取り去る機構を備えている。その詳細を、図２ないし図４Ｂを用いて説明する。図２は、横型圧縮機５０のガスカバー１６部近傍の詳細図であり、縦断面図である。図３はガスカバー１６に近接して設けた仕切板１２の一実施例の詳細を示す正面図、図４Ａはガスカバー１６の一実施例の正面図および左側面断面図、底面図である。また、図４Ｂは、その斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、仕切板１２は円板状をしており、その外周面部には軸方向に延びる折り曲げ部１２ｆが形成されている。そして折り曲げ部１２ｆは、密閉容器の内周面１ｓに嵌合している。仕切板１２の中心部には貫通穴１２ｇが形成されており、副軸受１１の側面部に嵌合する。この貫通穴１２ｇを中心に内径側に、平坦部１２ｃから突き出た突起部１２ｄが形成されており、この突起部１２ｄの外周側には３箇所ほぼ等間隔に突起部が矩形状に延びている。矩形状の突起のさらに外側には、脚部１２ｃが形成されている。なお、突起部１２ｄは電動機側に突き出ている。
【００２４】
仕切板１２の外周部付近であって上部側には、電動機部空間３３に流入した冷媒ガスが機外吐出空間３１に流出するための冷媒ガス通路穴１２ａが複数個形成されている。この冷媒ガス通路穴１２ａは本実施例では２個であり、周方向に延びた長穴である。冷媒ガス通路穴１２ａの大きさや個数は、横型圧縮機５０が使用される条件によって決定されるものであり、必ずしも長穴や２個である必要はない。仕切板１２の下部には、この仕切板１２の右側に形成される機外吐出空間３１の下部に貯留された潤滑油と電動機部空間３３や圧縮機後部空間３４の下部に貯留された潤滑油が流通して各空間の圧力を調整するための潤滑油通路穴１２ｂが形成されている。潤滑油通路穴１２ｂは、上端部がほぼ水平になっている。
【００２５】
次に、ガスカバー１６の一実施例について説明する。ガスカバー１６は１枚の薄い鋼板から形成されている。図４Ａに示すように、中央部には副軸受１１の外周面１１ｓに嵌合するための取付穴１６ｊが形成されている。なお、取付穴１６ｊに絞り部１６ｄが連なっており、取付穴１６ｊ部の剛性を確保している。
【００２６】
ガスカバー１６の上端部である上辺１６ｋは、取付穴１６ｊと同心の円弧形状である。上辺１６ｋの左右両側は、円弧形状から下方に直線状に切り落とされた形状であり、後述する冷媒ガス吐出孔縁１６ｇを形成している。ガスカバー１６の下端部は、中央部に突出した部分を有する直線形状であり、ガスカバー下辺１６ｍを形成する。下辺１６ｍの中央部の突出部は、ガスカバー１６の右側に位置する給油パイプ１７に冷媒ガスが吸込まれるのを防止するための給油パイプカバー部１６ｆである。したがって、給油パイプカバー部１６ｆの下端は、組み立てたときに給油パイプ１７の下端が、回転軸部５ａの軸端側から見て隠れる程度まで延びている。また、給油パイプカバー部１６ｆの幅は、給油バイプ１７が鉛直方向から２度程度傾いても、回転軸部５ａの軸端側から見て隠れる程度の幅となっている。ガスカバー上辺１６ｂとガスカバー下辺１６ｍを端部とし、中央に取付穴１６ｊを有する部分は、平坦面１６ｂを形成している。
【００２７】
ガスカバー下辺１６ｍの左右両側は、斜め上方に直線状に切りあがった形状であり、潤滑油流通孔縁１６ｈを形成している。上端が冷媒ガス吐出孔縁１６ｇであり下端が潤滑油流通孔縁１６ｈである部分は、平坦面１６ｂから９０度弱折り曲げられた平面であり、傾斜面１６ｅを形成している。傾斜面１６ｅは平坦面１６ｂの剛性を確保するための支えである。傾斜面１６ｅの両端側には、矩形状であって平坦面１６ｂと平行になるよう折り曲げられた固定部１６ｃが形成されている。固定部１６ｃは、このガスカバー１６を仕切板１２に溶接して、固定するのに用いられる。
【００２８】
このようにガスカバー１６を形成したので、ガスカバー１６と仕切板１２とで断面四角形状の筒が形成され、気液分離空間３２を形成する。筒の上部および下部は開放されており、側部も上端部近傍および下端部近傍に開口が形成される。ここで、ガスカバー１６の上辺１６ｋの外径は、底ケーシング１５の内周面１５ｓの内径より僅かに小さい値となっている。そのため、底ケーシングの内周面１５ｓとガスカバー上辺１６ｋとの間に隙間が形成される。なお、ガスカバー上辺１６ｋの外径は、仕切板１２に形成した冷媒ガス通路穴１２ａの最大半径位置よりも大きくしている。つまり、仕切板１２の冷媒ガス通路穴１２ａを通過した潤滑油を含む冷媒ガスが、このガスカバー１６に当たることなく機外吐出空間に流入することを防止する半径位置となっている。
【００２９】
このように構成した本実施例のガスカバー１６および仕切板１２を横型圧縮機が備えることにより、電動機部空間３３における潤滑油の液面１８ｓが潤滑油通路穴１２ｂの上端位置よりも高い場合には、圧縮機構部で圧縮されて発生した圧縮冷媒は、仕切板１２に形成した冷媒ガス通路穴１２ａからガスカバー１６側に流入し、一部は底ケーシング１５の内周面１５ｓとガスカバー上辺１６ｋの隙間を通ってほぼ軸方向（図５の右方向）に水平に機外吐出空間３１へ流入する。残りの圧縮冷媒は、底ケーシング１５の内周面とガスカバー１６の冷媒ガス吐出孔縁１６ｇとの間の隙間から軸直角方向（図５の紙面垂直方向）に一旦流出した後、機外吐出空間３１の下方側へ流入する。
【００３０】
ここで、気液分離空間３２に流入し、ガスカバー上辺１６ｋより外径側の隙間から軸方向に流出する冷媒ガスは、潤滑油分が比較的少ない軽いガスであり、たとえガスカバー１６に衝突しなくても潤滑油分が取り去られたガスである。一方、気液分離空間３２に流入し、冷媒ガス吐出孔縁１６ｇの上方の隙間から流出する冷媒ガスは、少なくとも流れ方向を変えるときにほぼ全てがガスカバー１６に衝突するから、その衝突の際に潤滑油分を除去される。もちろん流れ方向を変える前にガスカバー１６の平坦部１６ｂに衝突する場合も多い。
【００３１】
電動機部空間に貯留された潤滑の液面１８ｓが潤滑油通路穴１２ｂの上端部よりも低い場合には、潤滑油通路穴１２ｂからも気液分離空間３２に圧縮冷媒ガスが流入する。潤滑油通路穴１２ｂが冷媒ガスに対して開いているような状態では、潤滑油液面１８ｓが泡立っていることが多く、冷媒ガスに多量の潤滑油が含まれやすい。しかしながら、このような場合には、冷媒ガスが気液分離空間３２を上昇する際にガスカバー１６に衝突する。もしくは、冷媒ガス吐出孔縁１６ｇの上方の隙間から機外吐出空間３１に流出する際に流れ方向を変えられるので、その際にガスカバー１６に衝突して冷媒ガスから潤滑油分が除去される。
【００３２】
なお、電動機部空間３３から潤滑油通路穴１２ｂを経て気液分離空間３２へ潤滑油が移動する場合、この潤滑油には冷媒ガスが含まれている場合がある。しかし、気液分離空間３２に流入した際にガスカバー１６の平坦面１６ｂに冷媒ガスを含む潤滑油が衝突し、冷媒ガスは気泡となって分離され、気液分離空間３２を上昇するので、給油パイプ１７に冷媒ガスが吸込まれて潤滑性能が低下するという事態が発生するのを防止できる。
【００３３】
本実施例では、ガスカバーを１枚の薄板から構成しているので、冷媒ガスが平坦面１６ｂに衝突して振動し騒音を発生することが危惧されるが、ガスカバー１６を折り曲げ構造とし、傾斜面１６ｅおよび中央部の絞り部ｄによりガスカバー１６の剛性を高めているので、騒音の発生を極力低減できる。
【００３４】
図５ないし図６Ｂにより、さらにガスカバーの剛性を高めて騒音発生を低減した実施例を説明する。図５は図２に対応する図であり、ガスカバー２６を含む横型圧縮機５０の縦部分断面図である。図６Ａは、ガスカバー２６の正面図および左側面断面図、底面図である。また、図６Ｂはガスカバー２６と仕切板１２とで構成する気液分離機構の斜視図である。本実施例が上記実施例と異なるのは、ガスカバー２６の平坦部２６ｂに凹凸を形成したことにある。ガスカバー２６のその他の部分および仕切板１２は、上記実施例と同様である。
【００３５】
図６Ａに示すように、ガスカバー２６では中央部に副軸受１１への取付穴２６ｊが形成されており、取付穴２６ｊの周囲には剛性を高めるために絞り部２６ｄが形成されている。そして、取付穴２６ｊを挟んで平坦面２６ｂの上部及び下部には、それぞれ機外吐出空間３１側へ突出した上部突起部２６ｐおよび下部突起部２６ｑが形成されている。本実施例では、上部突起部２６ｐは平坦面２６ｂの上辺に応じた円弧形状の突起であり、下部突起部２６ｑは平坦面２６ｂの下辺に応じた直線状の突起になっている。
【００３６】
平坦面２６ｂの下辺の中央部には、給油パイプ１７に冷媒ガスが流入するのを防止する給油パイプ防止カバー部２６ｆが形成されている。平坦面２６ｂの左右両側には傾斜部２６ｅが折り曲げ形成されており、ガスカバー２６の剛性を向上させている。傾斜部２６ｅの両端側には仕切板１２へ溶接固定するための脚部２６ｃが折り曲げ形成されている。なお、取付穴２６ｊの内周面２６ｓは、副軸受１１への取り付けの位置決めに使用される。
【００３７】
本実施例に示したガスカバー２６を用いて気液分離機構を構成すると、図６Ｂに示すように、電動機部空間３３からこの気液分離空間３２に流入した冷媒ガスは、その一部がガスカバー２６の平坦面２６ｂの上辺と底ケーシング１５の内周面１５ｓとの間の空間から機外吐出空間３１に白抜き矢印で示したように、流入する。その他の冷媒ガスは、平坦面２６ｂの左右に形成した傾斜部２６ｅの上部に形成される隙間から白抜き矢印で示すように下向きに機外吐出空間３１に流れ込む。また、仕切板１２の下部に形成した潤滑油通路穴１２ｂを通って気液分離された冷媒ガスも、主として傾斜部２６ｅの上方に形成した隙間から機外吐出空間３１に、白抜き矢印で示すように下向きに流れ込む。
【００３８】
この冷媒ガスの流れにより気液分離が実現されるが、その際、平坦部２６ｂや傾斜部２７ｅに潤滑油を含む冷媒ガスが衝突し、振動および騒音の一因になる。しかしながら本実施例によれば、傾斜部２６ｅおよび絞り部２６ｄの形成によりガスカバー２６の剛性が向上するとともに、さらに上部突起部２６ｐおよび下部突起部２６ｑを形成して平坦面の面内振動を抑制しているので、騒音を低減できる。
【００３９】
図７に、上記実施例に用いるガスカバーの製作法の一例を示す。厚さ１ｍｍ程度の鋼製の素材板１６１から、底ケーシング１５の内径よりわずかに小さな内径１６０ｃでガスカバー素材１６０を、プレスで打ち抜く。この打ち抜きでは、傾斜部や脚部、給油パイプカバー部の形状と、中央の貫通孔部１６０ａも同時に打ち抜く。
【００４０】
次に、パンチ１７１とダイ１７２を用いて、中央部に絞り部１７０ａを形成する（左図のＸ−Ｘ断面で示す）。パンチ１７１はパンチ本体部と絞り部１７０ａの形状に応じた突起状の絞り部１７１ｂが形成されている。ダイ１７２では、ダイ本体１７２ａの中央部に絞り部１７２ｂが形成されており、パンチ１７１を荷重ＦＡで平板のガスカバー（中間品）１７０に押圧することにより、絞り部１７０ａが形成される。
【００４１】
最後に絞り部１７０ａだけが形成されたガスカバー（中間品）１８０ａの左右り両側部をパンチ１８１およびダイ１８２を用いて２段階に折り曲げることにより、ガスカバー（完成品）１８０が形成される。この折り曲げ過程では、パンチ本体１８１ａに折り曲げ形状に応じた傾斜面１８１ｂと平坦面１８１ｃを形成し、ダイ１８２には折り曲げ形状に応じた傾斜面１８２ｃおよび平坦面１８２ｂのほかに、中央部にガスカバー１８０の絞り部を受ける絞り部１８２ａを形成している。
【００４２】
この図７に示すように１枚の薄板から絞り及びプレス加工で折り曲げるだけで、剛性を高めたガスカバーが得られる。また薄板を素材にしているので、ハンドリング性が向上するとともに、気液分離機構の大型化を防止できる。さらに仕切板との溶接作業も容易になる。したがって、ガスカバーの製作が容易になるとともに、製作工数も低減し、経済的効果も高くなる。
【符号の説明】
【００４３】
１…密閉容器、１ｓ…密閉容器内周面、２…固定スクロール、３…旋回スクロール、４…主軸受部材、５…クランク軸、５ａ…回転軸部、６…オルダムリング、７…吸込パイプ、８…固定子、９…回転子、１０…ボルト、１１…副軸受、１１ｓ…副軸受外周面、１２…仕切板、１２ａ…冷媒ガス通路穴、１２ｂ…潤滑油通路穴、１２ｃ…平坦部、１２ｄ…突起部、１２ｅ…脚部、１２ｆ…折り曲げ部、１２ｇ…貫通穴、１３…吐出パイプ、１４…吐出孔、１５…底ケーシング、１５ｓ…底ケーシング内周面、１６…ガスカバー、１６ｂ…平坦面、１６ｃ…固定部、１６ｄ…絞り部、１６ｅ…傾斜面、１６ｆ…給油パイプカバー部、１６ｇ…冷媒ガス吐出孔縁、１６ｈ…潤滑油流通孔縁、１６ｊ…取付穴、１６ｋ…ガスカバー上辺、１６ｍ…ガスカバー下辺、１６ｓ…取付穴内周面、１７…給油パイプ、１８…潤滑油、１８ｓ…（潤滑油）液面、１９…カバー、２６…ガスカバー、２６ｂ…平坦部、２６ｃ…脚部、２６ｄ…絞り部、２６ｅ…傾斜部、２６ｆ…給油パイプカバー部、２６ｊ…取付穴、２６ｐ…上部突起部、２６ｑ…下部突起部、２６ｓ…取付穴内周面、３１…機外吐出空間、３２…気液分離空間、３３…電動機部空間、３４…圧縮機構部空間、５０…横型圧縮機、１６０…ガスカバー素材、１６０ａ…貫通穴部、１６０ｂ…給油パイプカバー部、１６０ｃ…ガスカバー外周円、１６１…素材板、１７０…ガスカバー(中間品)、１７０ａ…絞り部、１７１…パンチ、１７１ａ…パンチ本体、１７１ｂ…絞り部、１７２…ダイ、１７２ａ…ダイ本体、１７２ｂ…絞り部、１８０…ガスカバー、１８０ａ…ガスカバー（中間品）、１８１…パンチ、１８１ａ…パンチ本体、１８１ｂ…傾斜面、１８１ｃ…平坦面、１８２…ダイ、１８２ａ…絞り部、１８２ｂ…平坦面、１８２ｃ…傾斜面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器と、この密閉容器内に配置された横軸の圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動し前記密閉容器内に配置された電動機部と、前記圧縮機構部で圧縮する冷媒ガスを前記密閉容器に導く吸込みパイプと、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器外に吐出する吐出パイプとを備え、前記密閉容器の下部に潤滑油を貯留する横型圧縮機において、
前記電動機部と前記吐出パイプとの間に前記密閉容器を仕切る仕切板を設け、この仕切板の反電動機部側に上部および下部が開放されたガスカバーを取り付け、前記仕切板は上部に前記圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスの流通する冷媒ガス通路穴が、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴が形成されており、前記ガスカバーはその上辺が前記密閉容器の内径よりも小さくかつ前記冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されており、さらに前記ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、前記仕切板と前記ガスカバーにより前記冷媒から潤滑油を分離する気液分離機構を構成し、この気液分離機構で潤滑油分が分離された冷媒ガスを前記ガスカバーの上辺部および両側面の上部から前記吐出パイプ側に導くことを特徴とする横型圧縮機。
【請求項２】
前記ガスカバーの両側面は、斜め下方に直線状に切り欠いた形状となっており、このガスカバーの正面中央部には絞り部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の横型圧縮機。
【請求項３】
前記ガスカバーの正面であって前記絞り部を挟んで上側および下側に、前記吐出パイプ側に突出した突起部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の横型圧縮機。
【請求項４】
前記ガスカバーは、薄板を打ち抜いて作成したガスカバー素材の中心部に、絞り加工で前記絞り部を形成し、その後プレス加工により両側面を折り曲げ加工して形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の横型圧縮機。
【請求項５】
前記電動機部の軸端部にこの横型圧縮機を潤滑する潤滑液を供給する給油パイプを取り付け、前記ガスカバーの下辺中央に、この給油パイプが垂直方向から２度傾けて取り付けられてもこの給油パイプを覆う幅を有する給油パイプカバー部を形成したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の横型圧縮機。
【請求項１】
密閉容器と、この密閉容器内に配置された横軸の圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動し前記密閉容器内に配置された電動機部と、前記圧縮機構部で圧縮する冷媒ガスを前記密閉容器に導く吸込みパイプと、前記圧縮機構部で圧縮した冷媒ガスを前記密閉容器外に吐出する吐出パイプとを備え、前記密閉容器の下部に潤滑油を貯留する横型圧縮機において、
前記電動機部と前記吐出パイプとの間に前記密閉容器を仕切る仕切板を設け、この仕切板の反電動機部側に上部および下部が開放されたガスカバーを取り付け、前記仕切板は上部に前記圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスの流通する冷媒ガス通路穴が、下部に潤滑油が流通する潤滑油通路穴が形成されており、前記ガスカバーはその上辺が前記密閉容器の内径よりも小さくかつ前記冷媒ガス通路穴を覆う高さに形成されており、さらに前記ガスカバーは折り曲げ成形されて断面矩形状に形成されており、前記仕切板と前記ガスカバーにより前記冷媒から潤滑油を分離する気液分離機構を構成し、この気液分離機構で潤滑油分が分離された冷媒ガスを前記ガスカバーの上辺部および両側面の上部から前記吐出パイプ側に導くことを特徴とする横型圧縮機。
【請求項２】
前記ガスカバーの両側面は、斜め下方に直線状に切り欠いた形状となっており、このガスカバーの正面中央部には絞り部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の横型圧縮機。
【請求項３】
前記ガスカバーの正面であって前記絞り部を挟んで上側および下側に、前記吐出パイプ側に突出した突起部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の横型圧縮機。
【請求項４】
前記ガスカバーは、薄板を打ち抜いて作成したガスカバー素材の中心部に、絞り加工で前記絞り部を形成し、その後プレス加工により両側面を折り曲げ加工して形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の横型圧縮機。
【請求項５】
前記電動機部の軸端部にこの横型圧縮機を潤滑する潤滑液を供給する給油パイプを取り付け、前記ガスカバーの下辺中央に、この給油パイプが垂直方向から２度傾けて取り付けられてもこの給油パイプを覆う幅を有する給油パイプカバー部を形成したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の横型圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８７６９４（Ｐ２０１３−８７６９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９３３３（Ｐ２０１１−２２９３３３）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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