(57)【要約】【課題】ファンブレードの高さをバランスウエイトの高さより低くし、電動機の上部と下部空間を連通孔を介して冷媒ガスを循環させ、電動機を効果的に冷却し、且つ省スペース及びコストダウンを図るスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】密閉容器１内に圧縮部２と、圧縮部２を駆動するステータとロータを有する電動機３を配置し、電動機室３ｃを電動機３を介して上部空間３ｃ１　と下部空間３ｃ２　とに区画したスクロール圧縮機において、密閉容器１の内壁とステータ３ｂの外周壁間に、上部空間３ｃ１　と下部空間３ｃ２　とを連通する第一連通孔１４を設け、ロータ３ａとシャフト７間に、上部空間３ｃ１　と下部空間３ｃ２　とを連通する第二連通孔１５を設け、ロータ３ａの上部にバランスウエイト１６と、電動機３の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するラジアル送風機構１７を設け、その高さをバランスウエイト１６の高さより低くした。【選択図】　図１
2004143978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、上下に冷媒を圧縮する圧縮部と、同圧縮部を駆動するステータとロータを有する電動機を配置し、同電動機の回転力を前記圧縮部に伝達するシャフトと、同シャフトの上部に形成された主軸を支承するメインフレームを備え、前記電動機を収容する電動機室を、前記電動機を介して電動機上部空間と電動機下部空間とに区画してなるスクロール圧縮機において、
前記密閉容器の内壁と前記ステータの外周壁間に、前記電動機上部空間と前記電動機下部空間とを軸方向に連通する第一連通孔を設けると共に、前記ロータまたは前記シャフトに、前記電動機上部空間と前記電動機下部空間とを軸方向に連通する第二連通孔を設ける一方、前記ロータの上部にバランスウエイトと、前記電動機の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するラジアル送風機構を設け、同ラジアル送風機構の高さを前記バランスウエイトの高さより低くしてなることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記ラジアル送風機構は、上面に半円板状のカバープレートを備え、同カバープレートの半径方向に沿って放射状のファンブレードを多数設けたものからなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記バランスウエイトを上下に連結する上バランスウエイトと、下バランスウエイトとから構成し、同下バランスウエイトの高さを、前記ラジアル送風機構の高さと同じとして、下バランスウエイトとラジアル送風機構を一体成形してしてなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記ファンブレードと前記カバープレートとをアルミ材又は樹脂材により一体成形し、前記上バランスウエイトと前記下バランスウエイトにより、前記カバープレートを挟持してなることを特徴とする請求項１または２記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記バランスウエイトの内側に、前記ファンブレードと同じ高さの段部を設け、同段部に前記ファンブレードと一体成形された前記カバープレートを固定してなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記ファンブレードを前記ロータの上部のエンドリングに一体成形してなることを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に使用されるスクロール圧縮機に係り、詳しくは電動機を効果的に冷却することができ、且つ圧縮機の高さを低くし、省スペース及びコストダウンが図れるラジアル送風機構の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクロール圧縮機は例えば図１１に示すように密閉容器３１内に、上下に冷媒を圧縮する圧縮部３２と、同圧縮部３２を駆動する電動機３３が配置されている。圧縮部３２は、固定スクロール３４、旋回スクロール３５、オルダムリング３６、クランク軸３７、フレーム３８、シャフト３９により主に構成されている。
前記電動機３３は、それ自体の発熱によって温度が上昇する。そこで、圧縮部３２で圧縮された高圧冷媒を、密閉容器３１外に設けられた連通パイプ４０を通して電動機室下部空間４１に運び、ステータ３３ａ　外周面の隙間４２ａ　及びステータ３３ａ　とロータ３３ｂ　の隙間４２ｂ　を通して電動機室上部空間４３に導き、吐出管４４から冷凍サイクルへと送り出す。このように電動機３３に冷媒ガスを流すことにより電動機３３を冷却している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、この場合、隙間４２ａ，４２ｂ　を上から下に流れる潤滑油と、下から上に流れる冷媒とがぶつかり合うこととなり、潤滑油の戻りが妨げられ、油溜め４５に貯溜されず、軸受摺動部の潤滑不良を起す恐れがある。
【０００４】
そこで、特願２００１−２９９２４８号に示されたような、密閉容器の内壁と電動機のステータの外周壁間に、電動機上部空間と電動機下部空間とを軸方向に連通する第一連通孔を設けると共に、ロータとシャフト間に、電動機上部空間と電動機下部空間とを軸方向に連通する第二連通孔を設ける一方、ロータの上部に、電動機の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するファンブレードと、同ファンブレードと上部バランスウエイトを覆うカバープレートから構成されるファン部材を設け、電動機下部空間の冷媒ガスを第二連通孔を通して電動機上部空間に移動し、更に電動機上部空間の冷媒ガスを、第一連通孔を通して電動機下部空間へ循環させ、電動機を冷却するものがある。
【０００５】
しかしながら、この方法ではファンブレードを上部バランスウエイトと同じ高さにしているため、ファンブレードが必要以上に高くなり、材料コストが増加する。また、ファンブレードの質量の分、上部バランスウエイトの質量を増す必要がある。更に、メインフレームとロータの間に、上部バランスウエイトの高さ以上のスペースが必要で、そのスペースの分、密閉容器やシャフトの長さを長くする必要がありコスト高となる問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３１７６７２号公報（第２−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ファンブレードの高さをバランスウエイトの高さより低くし、電動機の上部と下部空間を連通孔を介して冷媒ガスを循環させ、電動機を効果的に冷却し、且つ省スペース及びコストダウンが図れるスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためなされたもので、密閉容器内に、上下に冷媒を圧縮する圧縮部と、同圧縮部を駆動するステータとロータを有する電動機を配置し、同電動機の回転力を前記圧縮部に伝達するシャフトと、同シャフトの上部に形成された主軸を支承するメインフレームを備え、前記電動機を収容する電動機室を、前記電動機を介して電動機上部空間と電動機下部空間とに区画してなるスクロール圧縮機において、
前記密閉容器の内壁と前記ステータの外周壁間に、前記電動機上部空間と前記電動機下部空間とを軸方向に連通する第一連通孔を設けると共に、前記ロータと前記シャフト間に、前記電動機上部空間と前記電動機下部空間とを軸方向に連通する第二連通孔を設ける一方、前記ロータの上部にバランスウエイトと、前記電動機の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するラジアル送風機構を設け、同ラジアル送風機構の高さを前記バランスウエイトの高さより低くしてなる構成となっている。
【０００９】
また、前記ラジアル送風機構は、上面に半円板状のカバープレートを備え、同カバープレートの半径方向に沿って放射状のファンブレードを多数設けたものからなる構成となっている。
【００１０】
また、前記バランスウエイトを上下に連結する上バランスウエイトと、下バランスウエイトとから構成し、同下バランスウエイトの高さを、前記ラジアル送風機構の高さと同じとして、下バランスウエイトとラジアル送風機構を一体成形してなる構成となっている。
【００１１】
また、前記ファンブレードと前記カバープレートとをアルミ材又は樹脂材により一体成形し、前記上バランスウエイトと前記下バランスウエイトにより、前記カバープレートを挟持してなる構成となっている。
【００１２】
また、前記バランスウエイトの内側に、前記ファンブレードと同じ高さの段部を設け、同段部に前記ファンブレードと一体成形された前記カバープレートを固定してなる構成となっている。
【００１３】
また、前記ファンブレードを前記ロータの上部のエンドリングに一体成形してなる構成となっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図２は本発明における第一の実施例を示す要部拡大図断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図である。
図において、密閉容器１内に、同密閉容器１の内部に固定されたステータ３ｂと、同ステータ３ｂにより駆動され回転するロータ３ａとを有する電動機３と、前記電動機３の駆動力により駆動される圧縮部２とを配設している。
【００１５】
前記圧縮部２は、鏡板４ａの内面に渦捲き状のラップ４ｂを立設させた固定スクロール４と、同固定スクロール４と鏡板６ａの内面のラップ６ｂを互いに噛み合わせ複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の背面のボス部６ｃに形成された旋回軸受に、先端の旋回軸７ａを挿入し、前記電動機３の回転力を前記旋回スクロール６に伝達するシャフト７と、同シャフト７の主軸７ｂを支承するメインフレーム８とにより主に構成されている。
【００１６】
また、前記圧縮部２の吸入室２ａに冷媒を吸入する吸入管９を接続するとともに、前記電動機３を収容する電動機室３ｃの、同電動機３と前記圧縮部２との間に、前記圧縮部２で圧縮した冷媒を前記密閉容器１外部に吐出する吐出管１０を接続し、圧縮冷媒を吐出口１１から吐出室１２に吐出して連通路１３を経由して電動機室３ｃに流れ、スクロール圧縮機を内部高圧型とした構成となっている。
【００１７】
前記密閉容器１の内壁と前記ステータ３ｂの外周壁間に、前記電動機室３ｃの電動機上部空間３ｃ１　と電動機下部空間３ｃ２　とを軸方向に連通する第一連通孔１４を設けるとともに、前記ロータ３ａに、前記電動機上部空間３ｃ１　と前記電動機下部空間３ｃ２　とを軸方向に連通する第二連通孔１５を設ける一方、前記ロータ３ａの上部にバランスウエイト１６と、前記電動機３の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するラジアル送風機構１７を設け、図２に示すように、前記ラジアル送風機構１７の高さｈを前記バランスウエイト１６の高さｐより低くした構成となっている。
【００１８】
前記ラジアル送風機構１７は、図２及び図３に示すように上面に半円板状のカバープレート１７ｂ　を備え、同カバープレート１７ｂ　の半径方向に沿って放射状のファンブレード１７ａ　を多数設けた構成となっており、これらを前記バランスウエイト１６と一体に成形し、前記ロータ３ａに固定されている。
【００１９】
上記構成において、冷媒ガスは図１の破線矢印で示すように、前記吸入管９から吸入室２ａに吸入して圧縮室５にて圧縮工程を行い、高温高圧に圧縮され吐出口１１から吐出室１２に吐出され、連通路１３を経由して前記電動機上部空間３ｃ１　に入り、前記ファンブレード１７ａ　のポンプ力により前記第一連通孔１４を通り、前記電動機下部空間３ｃ２　に導かれる。
更に、前記電動機下部空間３ｃ２　に導かれた冷媒ガスは、前記第二連通孔１５を通り、前記電動機上部空間３ｃ１　を循環して前記吐出管１０から外部へ吐出される。
このように、冷媒ガスが前記電動機３を循環することにより、前記電動機３を効果的に冷却する。
【００２０】
前記ファンブレード１７ａ　の高さは、冷却効果が得られる最小限の高さとし、前記バランスウエイト１６が前記カバープレート１７ｂ　の上に飛び出す形状としてある。前記メインフレーム８と前記ロータ３ａ間の距離は、前記ファンブレード１７ａ　及び前記カバープレート１７ｂ　が入るスペースを確保すれば良いので、バランスウエイトが入るスペースを確保する必要がなく、この分、圧縮機の高さを低くできるため、省スペースとコストダウンを図ることができる。
【００２１】
図４は本発明における第二の実施例を示したもので、バランスウエイト１６を上下に連結する上バランスウエイト１６ｂ　と、下バランスウエイト１６ａ　とに２分割して構成し、同下バランスウエイト１６ａ　の高さを、前記ラジアル送風機構１７の前記カバープレート１７ｂ　の上面と同じ高さとし、前記下バランスウエイト１６ａ　と前記前記ファンブレード１７ａ　及び前記カバープレート１７ｂ　とを、一体成形した構成とすることにより、焼結による成形が容易となる。
また、上バランスウエイト１６ｂ　と下バランスウエイト１６ａ　とを、前記ロータ３ａのエンドリング１８にねじ１９により固定することにより、組立が容易となる。
【００２２】
図５は本発明における第三の実施例を示したもので、下バランスウエイト　１６ａを前記ロータ３ａのエンドリング１８に、カシメ２０によって固定し、上バランスウエイト１６ｂ　と下バランスウエイト１６ａ　とを、ねじ１９により固定することにより、上記と同様、組立が容易となる。
【００２３】
図６は本発明における第四の実施例を示したものでる。上記第一の実施例では、ファンブレード１７ａ　とカバープレート１７ｂ　及びバランスウエイト１６が一体であったため、黄銅等の重い金属で作られていたため、全体バランス上、バランスウエイト１６を大きくする必要があった。そこで、本実施例では、ファンブレード１７ａ　とカバープレート１７ｂ　とをアルミ材等の軽金属又は樹脂材により一体成形した構成とすることにより、バランスウエイト１６を小さくすることができ、更にコスト低減が図れる。
また、下バランスウエイト１６ａ　とファンブレード１７ａ　の高さを同じにし、上バランスウエイト１６ｂ　と下バランスウエイト１６ａ　との間に、カバープレート１７ｂ　を挟んだ構造とし、上バランスウエイト１６ｂ　と下バランスウエイト１６ａ　及びカバープレート１７ｂ　を、まとめてエンドリング１８にねじ１９により固定することにより、することにより、組立が容易となる。
【００２４】
図７は本発明における第五の実施例を示したもので、上記第四の実施例において、下バランスウエイト　１６ａを前記ロータ３ａのエンドリング１８に、カシメ２０によって固定し、上バランスウエイト１６ｂ　とカバープレート１７ｂ　を下バランスウエイト１６ａ　にねじ１９により固定することにより、上記と同様、組立が容易となる。
【００２５】
図８は本発明における第六の実施例を示したもので、ファンブレード１７ａ　とカバープレート１７ｂ　とをアルミ材等の軽金属又は樹脂材により一体成形し、バランスウエイト１６の内側に、ファンブレード１７ａ　と同じ高さの段部Ｄを設け、同段部Ｄにカバープレート１７ｂ　をねじ１９ａ　により固定し、バランスウエイト１６をエンドリング１８に、カシメ２０によって固定した構成とすることにより、バランスウエイト１６を分割しなくてよく、構造が簡単となる。
【００２６】
図９は本発明における第七の実施例を示したもので、ファンブレード１７ａ　を前記ロータ３ａの上部のエンドリング１８に一体成形したもので、その他の構造は第四の実施例と同様である。これにより、ファンブレード１７ａ　の成形が容易に行える。
【００２７】
図１０は本発明における第八の実施例を示したもので、ファンブレード１７ａ　を前記ロータ３ａの上部のエンドリング１８に一体成形したもので、その他の構造は第六の実施例と同様である。これにより、上記第七の実施例と同様に、ファンブレード１７ａ　の成形が容易に行える。
【００２８】
以上説明したように、前記密閉容器１の内壁と前記ステータ３ｂの外周壁間に、前記電動機室３ｃの電動機上部空間３ｃ１　と電動機下部空間３ｃ２　とを軸方向に連通する第一連通孔１４を設けるとともに、前記ロータ３ａまたは前記シャフト７に、前記電動機上部空間３ｃ１　と前記電動機下部空間３ｃ２　とを軸方向に連通する第二連通孔１５を設ける一方、前記ロータ３ａの上部にバランスウエイト１６と、前記電動機３の回転運動によって生じた遠心力を利用して外周向きのポンプ力を発生するラジアル送風機構１７を設け、前記ラジアル送風機構１７の高さｈを前記バランスウエイト１６の高さｐより低くした構成とすることにより、電動機３の上部と下部空間を連通孔１４，１５　を介して冷媒ガスを循環させ、電動機３を効果的に冷却し、且つ省スペース及びコストダウンが図れるスクロール圧縮機となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、ラジアル送風機構の高さをバランスウエイトの高さより低くした構成とすることにより、電動機の上部と下部空間を連通孔を介して冷媒ガスを循環させ、電動機を効果的に冷却し、且つ省スペース及びコストダウンが図れるスクロール圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明における第一の実施例を要部拡大図断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明における第二の実施例を要部拡大図断面図である。
【図５】本発明における第三の実施例を要部拡大図断面図である。
【図６】本発明における第四の実施例を要部拡大図断面図である。
【図７】本発明における第五の実施例を要部拡大図断面図である。
【図８】本発明における第六の実施例を要部拡大図断面図である。
【図９】本発明における第七の実施例を要部拡大図断面図である。
【図１０】本発明における第八の実施例を要部拡大図断面図である。
【図１１】従来例を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１　密閉容器
２　圧縮部
３　電動機
３ａ　ロータ
３ｂ　ステータ
３ｃ　電動機室
４　固定スクロール
５　圧縮室
６　旋回スクロール
６ｃ　ボス部
７　シャフト
７ａ　旋回軸
７ｂ　主軸
８　メインフレーム
９　　吸入管
１０　吐出管
１１　吐出口
１２　　吐出室
１３　連通路
１４　第一連通孔
１５　第二連通孔
１６　バランスウエイト
１６ａ　下バランスウエイト
１６ｂ　上バランスウエイト
１７　ラジアル送風機構
１７ａ　ファンブレード
１７ｂ　カバープレート
１８　エンドリング
１９，１９ａ　ねじ
２０　カシメ
【図１】
2004143978.tif 000003
【図２】
2004143978.tif 000004
【図３】
2004143978.tif 000005
【図４】
2004143978.tif 000006
【図５】
2004143978.tif 000007
【図６】
2004143978.tif 000008
【図７】
2004143978.tif 000009
【図８】
2004143978.tif 000010
【図９】
2004143978.tif 000011
【図１０】
2004143978.tif 000012
【図１１】
2004143978.tif 000013