JP3945582B2 - Compressor exhaust assembly - Google Patents
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Description
本発明はコンプレッサに関し、より特定的にはスクロール・コンプレッサの排気チャンバに関する。 The present invention relates to compressors, and more particularly to scroll compressor exhaust chambers.
従来のスクロール・コンプレッサは、内部にスクロールとモータを収容する密閉されたハウジングを有する。ハウジング内には潤滑油もまた存在し、ハウジングの下部に溜まることが多く、よってこの下部は油溜めとして機能する。しかしながら、コンプレッサが作動する間のコンプレッサ内部の潤滑油の移動は、最終的に潤滑油をこうした潤滑油が集まることは望ましくない場所に集める可能性がある。 Conventional scroll compressors have a hermetically sealed housing that houses the scroll and motor. Lubricating oil is also present in the housing and often accumulates in the lower part of the housing, so that this lower part functions as an oil sump. However, the movement of the lubricating oil inside the compressor during operation of the compressor may eventually collect the lubricating oil in a location where it is undesirable for such lubricating oil to collect.
よって、ハウジング内の潤滑油の改善された制御及び調整をもたらすスクロール・コンプレッサが望まれる。 Thus, a scroll compressor that provides improved control and adjustment of the lubricating oil in the housing is desired.
本発明は、排気チャンバ内での潤滑油の過剰な蓄積を防止するように位置づけられた排出口を備える排気チャンバを有するスクロール・コンプレッサを提供する。 The present invention provides a scroll compressor having an exhaust chamber with an outlet positioned to prevent excessive accumulation of lubricant in the exhaust chamber.
本発明は、その一形態において、ハウジングと、上記ハウジング内に画定される排気チャンバと、上記ハウジング内に配置されるコンプレッサ機構とを含む、ガスを圧縮するための、オイルで潤滑されるコンプレッサ組み立てを備える。コンプレッサ機構は、ガスが圧縮される作業空間を画定し、かつ排気チャンバに繋がる第1のポートを有し、この第1のポートにより、圧縮されたガスとオイルとが作業空間から排気チャンバへと送られる。排気チャンバには第2のポートが位置づけられ、ハウジング内に圧縮されたガスとオイルとが通ってコンプレッサ組み立てから排出される出口を画定する。第2のポートは、排気チャンバ内で第1のポートの下に垂直に配置され、これにより、排気チャンバ内に蓄積されるオイルは第2のポートを通って圧縮ガスと共に排出されることが可能であり、かつ排気チャンバに入る実質上全ての流体は第1のポートを通って進入し、排気チャンバから出る実質上全ての流体は第2のポートを通って出る。 The present invention, in one form thereof, includes an oil lubricated compressor assembly for compressing gas, including a housing, an exhaust chamber defined within the housing, and a compressor mechanism disposed within the housing. Is provided. The compressor mechanism has a first port that defines a working space in which gas is compressed and communicates with the exhaust chamber, whereby the compressed gas and oil are transferred from the working space to the exhaust chamber. Sent. A second port is located in the exhaust chamber and defines an outlet through which compressed gas and oil are exhausted from the compressor assembly within the housing. The second port is positioned vertically below the first port in the exhaust chamber so that the oil accumulated in the exhaust chamber can be discharged with the compressed gas through the second port. And substantially all fluid entering the exhaust chamber enters through the first port and substantially all fluid exiting the exhaust chamber exits through the second port.
コンプレッサ組み立てはまた、第1のポートと密閉式に係合可能な弁を含む場合もあり、この場合の弁は、流体を作業空間から排気チャンバへと進入させ、かつ排気チャンバから作業空間への流体の移行を抑える。コンプレッサ組み立てはまた排気管を含み、排気管は、排気チャンバ内に配置された第2のポートを画定する入口を有する。排気管はハウジングを通って伸長し、ハウジングは排気管に隣接した、排気管がハウジングに溶接される比較的平坦な部分を含む。コンプレッサ組み立ては、コンプレッサ機構が相互に係合されて固定された周回性のスクロール部材でありかつ第1のポートが固定式スクロール部材内に位置づけられるスクロール・コンプレッサであることが可能である。 The compressor assembly may also include a valve that is sealably engageable with the first port, where the valve causes fluid to enter the work space into the exhaust chamber and from the exhaust chamber to the work space. Reduce fluid migration. The compressor assembly also includes an exhaust pipe that has an inlet defining a second port disposed within the exhaust chamber. An exhaust pipe extends through the housing, and the housing includes a relatively flat portion adjacent to the exhaust pipe where the exhaust pipe is welded to the housing. The compressor assembly can be a scrolling compressor in which the compressor mechanisms are engaged and secured to each other and the first port is positioned within the stationary scroll member.
本発明は、その他の一形態において、第1の容積を画定する高圧排気チャンバと低圧排気チャンバとを有する密閉されたハウジングを含む、ガスを圧縮するための、オイルで潤滑されるコンプレッサ組み立てを備える。コンプレッサ機構は、ハウジング内の高圧排気チャンバと低圧排気チャンバとの間に機能的に配置され、ガスが圧縮される作業空間を画定する。コンプレッサ機構を駆動するためのモータは、低圧チャンバ内に位置づけられる。第1のポートは作業空間及び高圧チャンバに連絡し、作業空間から高圧チャンバへの圧縮されたガス及びオイルの移行に備える。高圧チャンバに繋がる第2のポートは、ハウジング内に出口を画定する。第2のポートは、第1のポートの下に垂直に、第1の容積の大部分が第2のポートの上に垂直に配置されるように配置され、排気チャンバに入る実質上全ての流体は第1のポートを通って進入し、排気チャンバから出る実質上全ての流体は第2のポートを通って出る。 The present invention, in another form, comprises an oil lubricated compressor assembly for compressing gas, including a sealed housing having a high pressure exhaust chamber and a low pressure exhaust chamber defining a first volume. . The compressor mechanism is operatively disposed between the high pressure exhaust chamber and the low pressure exhaust chamber within the housing to define a working space in which the gas is compressed. A motor for driving the compressor mechanism is positioned in the low pressure chamber. The first port communicates with the work space and the high pressure chamber and provides for the transfer of compressed gas and oil from the work space to the high pressure chamber. A second port leading to the high pressure chamber defines an outlet in the housing. The second port is positioned vertically below the first port, with the majority of the first volume positioned vertically above the second port, and substantially all fluid entering the exhaust chamber. Enters through the first port and substantially all of the fluid exiting the exhaust chamber exits through the second port.
コンプレッサ組み立てはまた、低圧チャンバに繋がる入口開口を画定するハウジングを含む。低圧チャンバはまた、油溜めを画定する。 The compressor assembly also includes a housing that defines an inlet opening that communicates with the low pressure chamber. The low pressure chamber also defines a sump.
本発明は、その他の態様において、コンプレッサ機構におけるオイルの移動及び蓄積を制御する方法を含む。本方法は、高圧チャンバ及び低圧チャンバを画定する密閉されたハウジングを供給することと、ハウジング内にコンプレッサ機構を供給することを含んでいる。コンプレッサ機構は、ガスの圧縮に使用される。オイルと圧縮されたガスとは、コンプレッサ機構から第1のポートを介して高圧チャンバへと排出される。オイルは、高圧チャンバの底部に蓄積される。高圧チャンバ内には第2のポートが底部と第1のポートとの間に垂直に配置され、高圧チャンバ内のオイルの蓄積は、過剰なオイルを圧縮ガスと共に第1のポートを介して排出することにより制限される。本方法はまた、高圧チャンバを囲い込むことを含み、高圧チャンバに入る、またはこれを出る実質上全ての流体は第1及び第2のポートを介して高圧チャンバに入る、または出る。 In another aspect, the present invention includes a method for controlling oil movement and accumulation in a compressor mechanism. The method includes providing a sealed housing that defines a high pressure chamber and a low pressure chamber, and providing a compressor mechanism within the housing. The compressor mechanism is used for gas compression. Oil and compressed gas are discharged from the compressor mechanism to the high pressure chamber via the first port. Oil accumulates at the bottom of the high pressure chamber. A second port is disposed vertically in the high pressure chamber between the bottom and the first port, and the accumulation of oil in the high pressure chamber drains excess oil along with the compressed gas through the first port. It is limited by. The method also includes enclosing the high pressure chamber such that substantially all fluid entering or exiting the high pressure chamber enters or exits the high pressure chamber via the first and second ports.
本方法はまた、コンプレッサ機構を駆動するためのモータを供給することと、モータを低圧チャンバ内に配置することを含む可能性がある。本方法はまた、オイルを低圧チャンバ内で循環させるステップを含む可能性がある。オイルを低圧チャンバ内で循環させるステップは、オイルを低圧チャンバ内に配置された油溜めに集めることを含む。コンプレッサ機構は、固定式スクロール部材と、周回性のスクロール部材とを含む可能性があり、コンプレッサ機構でガスを圧縮するステップは、周回性のスクロール部材を固定式スクロール部材を中心にして周回させることを含む。 The method may also include providing a motor for driving the compressor mechanism and placing the motor in a low pressure chamber. The method may also include circulating oil in the low pressure chamber. Circulating the oil in the low pressure chamber includes collecting the oil in a sump disposed in the low pressure chamber. The compressor mechanism may include a fixed scroll member and an orbiting scroll member, and the step of compressing the gas by the compressor mechanism causes the orbiting scroll member to circulate around the fixed scroll member. including.
本発明の優位点は、排気チャンバの出口ポートを排気チャンバの下部に配置することにより、排気チャンバに過剰量のオイルが集まると、排気チャンバを出る圧縮されたガスの蒸気の流れが排気チャンバからオイルを除去することにある。 The advantage of the present invention is that by placing the exhaust chamber outlet port in the lower part of the exhaust chamber, when excess oil collects in the exhaust chamber, the flow of compressed gas vapor exiting the exhaust chamber is removed from the exhaust chamber. It is to remove the oil.
本発明の他の優位点は、コンプレッサ・ハウジングを通ってハウジングの平坦部を伸長する排気管を使用することにより、抵抗溶接による等のハウジングへの排気管の接着が容易になることにある。 Another advantage of the present invention is that it facilitates adhesion of the exhaust pipe to the housing, such as by resistance welding, by using an exhaust pipe that extends through the flat portion of the housing through the compressor housing.
本発明の上述の特徴及び目的及び他の特徴及び目的、及びこれらを達成する方法は、添付の図面に関連して行う下記の本発明の実施形態の説明を参照すればより明白となり、本発明そのものがより良く理解されるであろう。 The foregoing and other features and objects of the present invention, as well as methods for achieving them, will become more apparent with reference to the following description of embodiments of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It will be better understood.
複数の図面を通じて、対応する参照記号は対応する部分を示す。本明細書で述べる具体例は本発明の実施形態を示すものであるが、以下で開示する実施形態は網羅的であることを意図されたものではなく、また本発明の範囲を開示されたままの形式に限定するものとして解釈されるように意図されたものでもない。 Corresponding reference characters indicate corresponding parts throughout the several views. The specific examples described herein are illustrative of embodiments of the invention, but the embodiments disclosed below are not intended to be exhaustive and remain within the scope of the invention. It is not intended to be construed as limited to the form of
本発明により、図1にはスクロール・コンプレッサ20が分解図で示されている。スクロール・コンプレッサ20は、周回性のスクロール部材24に係合される固定された、または静止したスクロール部材22を含む。固定式及び周回性のスクロール部材22、24は各々、インボリュート・ラップ26、28を含む。冷媒は、スクロール部材22、24間で、インボリュート・ラップ26、28間に形成されかつスクロール部材24が固定式スクロール部材22を中心に周回移動すると半径方向の内側へ移動するポケットにおいて圧縮される。冷媒は、低圧でスクロール部材22、24間に形成される空間の半径方向の外部に位置づけられた入口23(図4)を介して両スクロール部材間の空間に進入し、比較的高圧で、固定式スクロール部材22の半径方向の中心に近接して位置づけられた排気ポート30を介して排出される。スクロール部材22、24は各々、インボリュート・ラップ26、28の遠位チップに位置づけられるリセスに取り付けられた、インボリュート・ラップ26、28と対向するスクロール部材のベースプレートとの間にシールを供給するための炭素鋼チップ・シール40を有する。
In accordance with the present invention, a
逆止め弁は、圧縮された冷媒が排気チャンバまたはプレナム38へと排出され得るようにし、排気プレナム38に位置づけられる圧縮された冷媒が排気ポート30へ逆流することを防止する。この弁は、排気ポート30で固定式スクロール部材22と密封式に係合する排気弁リーフ32と、排気弁リテーナ34とを含む。弁リーフ32は、固定式スクロール部材22と弁リテーナ34との間に固定される。弁リテーナ34はその遠位端に、スクロール部材22、24間でガスが圧縮されると弁リーフ32が排気ポート30から外側へ屈曲できるようにするベンドを有し、これにより、高圧ガスの排気プレナム38への通行が可能になる。弁リテーナ34は、弁リーフ32が排気ポート30から外側へ屈曲できる程度を限定し、弁リーフ32の過剰な屈曲による損傷を防止する。ネジ付きファスナー36は、弁リテーナ34及び弁リーフ32を固定式スクロール部材22に固定する。コンプレッサ20により使用可能な代替弁は、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるHaller他の「排気弁を有するコンプレッサ」と題する米国暫定特許出願第60/412,905号により記述されている。スクロール部材22、24間には、過剰加圧の場合に吐出し圧力のガスを吸気圧力入口へと方向づけ得るようにする圧力リリーフ弁27が配置される。
The check valve allows the compressed refrigerant to be discharged into the exhaust chamber or
固定式スクロール部材22と周回性のスクロール部材24との間には、周回性のスクロール部材24と固定式スクロール部材22との相対動作を制御するオルダム・リング44が配置される。周回性のスクロール24は、シャフト46上に偏心的に配置された延長部48に取り付けられ、シャフト46の回転が周回性のスクロール24と固定式スクロール22との間に相対的な周回動作を与える。コンプレッサのスクロール部材間に相対的な周回動作を与えるための偏心的に配置された延長部を有するシャフトとオルダム・リングとの使用は、一般的な当業者には周知である。
Between the fixed
カウンターウェイト50(図1)は、シャフト46が通って挿入される開口を有するカラー部分を含む。カウンターウェイト50は、図3及び4には示されていない。カウンターウェイト50はまた、シャフト46を偏心的に荷重して周回性のスクロール24によるシャフト46の偏心負荷を平衡させる部分的に円筒である壁52を含む。開示された実施形態では、カウンターウェイト50はシャフト46上に熱収縮により嵌められる。シャフト46は、シャフト46の長手方向の長さに沿って伸長する内部通路54と、通路54から横へシャフト46の半径方向の外面へと伸長する二次通路56とを含む。通路54、56は、コンプレッサ・ハウジングの吸気圧力チャンバ内に位置づけられた油溜め58と、シャフト46に回転式に係合するベアリングとの間に潤滑油を送る。
The counterweight 50 (FIG. 1) includes a collar portion having an opening through which the
2つのローラ・ベアリング60は、シャフト46上の、シャフト46が各々周回性のスクロール24とクランクケース62とに係合する場所に配置されている。シャフト46の反対側の端の近くにはボール・ベアリング64が配置され、ベアリング・サポート66内に取り付けられる。シャフト46の支持は、2001年9月26日に提出された、本引用により開示に含まれるHaller他の「シャフトの軸方向コンプライアンス機構」と題する米国特許出願第09/964,241号に記述されているような類似方法で行うことができる。
Two
クランクケース62は、固定式スクロール22内に位置づけられた間隙74を通り抜けてクランクケース62内のねじ穴76と係合するネジ付きファスナー72によって固定式スクロール22に固定される。クランクケース62は、周回性のスクロール24とスライド式に係合して固定式スクロール22から離れる周回性のスクロール24の動作を制限するスラスト面68を含む。クランクケース62はまた、以下で詳述するようにクランクケースをステータ92に固定する4本の脚78を含む。シャフト46は、クランクケース62内の開口80を通って伸長する。クランクケース62は、水平なコンプレッサ・ハウジングの下部で脚78間に配置され、カウンターウェイト50が回転する空間を包囲するシュラウド部分70を含む。シュラウド70は、その上部沿いに、シュラウド70によって部分的に包囲された空間とコンプレッサ20の低圧のチャンバまたはプレナム39のその他の空間との間の圧力等化を可能にする開口81を含む。低圧のプレナム39は、コンプレッサ・ハウジング88内に周回性のスクロール24とエンドキャップ168との間に位置づけられた空間を含み、入口管86を介してコンプレッサ20に戻される吸気圧力冷媒を受け入れる。
The
2本の脚78間には、ファスナを使用して吸込みバッフル82(図1)が固定される。図示されたファスナはソケット・ヘッド・キャップねじ84であるが、セルフタッピンねじのような他のファスナ及び他の締め付け方法を使用して吸込みバッフル82を固定することもできる。吸込みバッフル82は、図4で最も良く分かるように、入口管86に近接して配置される。冷媒は入口管86を介してコンプレッサ・ハウジング88に進入するが、吸込みバッフル82は進入する冷媒の流路内に配置され、冷媒の方向をクランクケース62の外周沿いに向け直す。クランクケース62の外周は、吸込みバッフル82に隣接して、入口23への通路を画定するリセス85を含む。クランクケース62は、内部にシャフト46を回転式に支持するためのローラ・ベアリング60が設置されたスリーブ部分89を含む。スリーブ89は、開口80とは反対側のシュラウド部分70によって支持される。代替のクランクケース及び吸込みバッフル組み立ては、中間の高さに位置づけられたハウジング88への入口を含む場合があり、この場合の吸込みバッフルは、入口86と入口23との間に位置づけられた、吸込みバッフルからオイルを除去するために吸込みバッフル沿いの冷媒の流れの方向を横切って伸長する狭い開口を有する。コンプレッサ20により使用可能なクランクケース及び吸込みバッフルは、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるHaller他の「コンプレッサ組み立て」と題する米国暫定特許出願第60/412,768号により記述されている。
A suction baffle 82 (FIG. 1) is fixed between the two legs 78 using fasteners. The illustrated fastener is a socket head cap screw 84, but other fasteners such as self-tapping screws and other fastening methods may be used to secure the
モータ90はクランクケース62に隣接して配置され、ステータ92とロータ94とを含む。ブッシング96は、コンプレッサ20を組み立てる際に、ステータ92をクランクケース62及びベアリング・サポート66に対して正しく位置づけるために使用される。組み立てに際して、クランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66は個々に、シャフト46が正しい位置合わせで挿入される穴を保有していなければならない。クランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66には、これらの穴に対して精密に位置づけられた滑腔パイロット・ホール100、102、104が設けられている。アライメント・ブッシング96はパイロット・ホール内にぴったりと嵌り、クランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66の位置を正しく合わせる。次に、ボルト98(図1)を使用して、ベアリング・サポート66、モータ90及びクランクケース62が合わせて固定される。パイロット・ホール100はクランクケース62内の脚78の遠位端に位置づけられ、クランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66を合わせて固定する際には、ボルト98が通ってホール100のねじ部分に係合する。モータ90のステータ92に位置づけられたパイロット・ホール102はステータ92を通って伸長し、そこを介するボルト98の通過を可能にする。ベアリング・サポート66に位置づけられたパイロット・ホール104も同じくそこを介するボルト98のシャフトの通過を可能にするが、ボルト98のヘッドの通過を防止し、ボルト98がクランクケース62に係合してクランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66が合わせて固定されるとベアリング・サポート66にもたれる。開示された実施形態では、ブッシング96は中空のスリーブであり、ボルト98はブッシング96を通って挿入される。但し代替実施形態では、パイロット・ホール及びブッシングを使用して、これらの部品を合わせて固定する異なる方法により、クランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66の正しい位置合わせを行うことも可能である。例えば、パイロット・ホールはボルト98が挿入される開口から分離していることも可能であり、またはパイロット・ホール及びアライメント・ブッシング96を使用してクランクケース62、モータ90及びベアリング・サポート66を合わせて固定する代替方法を採用することも可能である。コンプレッサ20により使用可能なアライメント・ブッシングは、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるSkinnerの「アライメント・ブッシングを有するコンプレッサと組み立て方法」と題する米国暫定特許出願第60/412,868号により記述されている。
The
モータ90上には終端ピン・クラスタ108が位置づけられ、配線(図示されていない)がクラスタ108をエンドキャップ168に取り付けられた第2の終端ピン・クラスタ110に接続し、モータ90にはこの配線を介して電力が供給される。終端のガードまたはフェンス111はエンドキャップ168に溶接され、終端クラスタ110を包囲する。シャフト46はロータ94の穴を介して伸長し、焼嵌めによってこれに回転式に固定され、これにより、ロータ94が回転するとシャフト46も回転する。ロータ94は、そのベアリング・サポート66に隣接する方の端にカウンターウェイト106を含む。
A termination pin cluster 108 is positioned on the
上述のように、シャフト46は、ベアリング・サポート66内に取り付けられるボール・ベアリング64によって回転式に支持される。ベアリング・サポート66は、ボール・ベアリング64が取り付けられる実質上円筒形の開口114を画定する中心ボス112を含む。ボス112内にボール・ベアリング64を保持するため、開口114の内部に位置づけられた溝116内に保持リング118が嵌め込まれる。ボス112にはオイル・シールド120が固定され、これは、そこからモータ90の方へ伸長する円筒形の部分122を有する。円筒形の部分122によって外接される空間内にはカウンターウェイト106が配置され、これによりカウンターウェイト106は油溜め58内に存在するオイルから遮蔽される。但し、ほとんどの状況下では、図4が示すようにオイル・レベル123はオイル・シールド120より下になることが予想される。オイル・シールド120は、これが油溜め58へと移動するオイルへのカウンターウェイト106の影響を阻止し、かつまた偏心的に配置されるカウンターウェイト106の回転により生成される冷媒ガスの移動によって発生される可能性のある油溜め58内のかきまぜを阻止するように配置される。オイル・シールド120の第2の実質的に円筒形である部分124は第1の円筒形部分122より小さい直径を有し、半径方向の内側へ曲がった遠位部分を有する複数の長手方向へ伸長するタブを有する。ボス112は円形の溝を含み、オイル・シールド120は、半径方向の内側へ曲がった遠位部分を円形の溝に係合させることによりボス112に固定される。コンプレッサ20により使用可能なオイル・シールドは、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるSkinnerの「カウンターウェイト・シールドを有するコンプレッサ」と題する米国仮特許出願第60/412,838号により記述されている。
As described above, the
支持アーム134は、ベアリング・サポート66のボス112と外部リング136との間を伸長する。リング136の外周はプレス嵌めによってハウジング88と係合し、ベアリング・サポート66をその内部に固定する。外部リング136の内周は、ベアリング・サポート66がモータ90に係合されるとステータ92の巻上げに対面する。リング136の外周上にはフラット138が位置づけられ、上側のフラット138は、冷媒が外部リング136とハウジング88との間を通過できるようにして、吸込みプレナム内の圧力の等化を促進させる。リング136の底部に沿って位置づけられたフラット138は、油溜め58内のオイルがリング136とハウジング88との間を通過できるようにする。外部リング136の内周上に位置づけられたノッチ140は、ベアリング・サポート66の機械加工の間にベアリング・サポート66を位置づけるために使用可能であり、同じく冷媒がステータ92とリング136との間を通過できるようにして吸込みプレナム39内の圧力の等化を促進させる。ステータ92の外周はまた、ステータ92とハウジング88との間に潤滑油及び冷媒が通って移動できる通路を供給するフラットを含む。
A
支持アーム134は、2つの最低位のアーム134が約120度の角度を成して2つの最低位のアーム134が油溜め58内のオイルへと伸長する度合いを制限し、これにより、こうしたアーム134で油溜め58内のオイルの変位を制限するように配置される。スリーブ142はベアリング・サポート66から後方へ突出し、油溜め58からの潤滑油の取りこみに備えている。スリーブ142には、オイル・ピックアップ・チューブ144がネジ付きファスナー146で固定される。Oリング148は、オイル・ピックアップ・チューブ144とスリーブ142との間にシールを供給する。図1が示すように、スリーブ内の穴には、スリーブ142を介する潤滑油の移動を促進するベーン150、逆転ポートプレート152、ピン154、ワッシャとウェーブ・スプリング156及び保持リング158が固定され、シャフト46の端付近に配置される。ワッシャとウェーブ・スプリング156は、図1では1つの部品として示されているが2つの別個の部品であって、ワッシャは中央開口を含まない平坦な円形部品であり、ウェーブ・スプリングはシート材料から形成され、円形の外周、中央の開口及び外周を伸長する波形を有する。このようなワッシャ及びウェーブ・スプリングは、技術上周知である。コンプレッサ20により使用可能なベアリング・サポートは、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるHallerの「ベアリング・サポートを有するコンプレッサ」と題する米国仮特許出願第60/412,890号により記述されている。ベアリング・サポートはまた、外部リングの表面にステータにもたれる1つまたは複数の環状に離隔されたリセスを含む場合があり、これにより、ステータへのベアリング・サポートの固定によって発生するステータの積層における任意の膨出はリセス内へと突き出ることが可能である。このようなリセスの使用は、本引用により開示に含まれるSkinner他の「コンプレッサのベアリング・サポート及びステータ組み立て」と題する米国特許出願第10/617,475号により記述されている。
The
図3及び4から分かるように、コンプレッサ・ハウジング88は、比較的平坦な部分162を有する排出エンドキャップ160を含む。ハウジング88はまた、円筒シェル166と、後エンドキャップ168とを含む。両エンドキャップ160、168は円筒シェル166に溶接され、密閉されたエンクロージャを供給している。エンドキャップ160、168は、深絞り鋼スタンピング成形法を使用して製造される。排気管164は、平坦な部分162の開口360を通って伸長する。溶接または蝋付けによる排気管164のエンドキャップ160への固定は、排気管164が通って配置される開口を直に取り囲む平坦な部分162の使用によって容易になる。エンドキャップ160は図5及び6に示され、平坦な部分162の縁は図5の鎖線で示されている。開示された実施形態では、排気管164は、エンドキャップ160に抵抗溶接された銅メッキ鋼管である。鋼管の使用は、排気管164に強度を与え、また、管164のエンドキャップ160への抵抗溶接を容易にする。排気管164に対する銅メッキの使用は、排気管164へのはんだ付け接続を容易にする。これにより、コンプレッサ20のエンドユーザは、コンプレッサ20から外側へ伸長する管164の端部へのはんだ付け接続をすぐに行うことができる。
As can be seen from FIGS. 3 and 4, the
コンプレッサ及びモータ仮組み立てが組み立てられて円筒形のハウジング・シェル166内へ焼嵌めされると、固定式スクロール部材22が排出エンドキャップ160内へ配置され、エンドキャップ160の内面にしっかりと係合する。排出エンドキャップ160と固定式スクロール部材22との間には、排気プレナム38が形成される。圧縮された冷媒は、排気ポート30を介して排出されるため、冷媒は排気プレナム38に入り、続いて排気管164を介してコンプレッサ20から排出される。圧縮された冷媒は、排気プレナム38へと入る際にオイルも共に運ぶ。このオイルの中の幾分かは、冷媒から離れて排気プレナム38の底部に蓄積する。排気管164は、排気プレナム38の底部付近に位置づけられた入口ポート356を有し、よって排気管164を介して排出される蒸気の流れは排気プレナム38の底部に溜まっていたオイルを伴って運び、これにより、排気プレナム38に蓄積され得るオイルの量が制限される。図4の線354は、排気チャンバ38に蓄積されるオイルの上面を表す。コンプレッサ20の正常運転の間、排気チャンバ38内に蓄積されるオイルの上面354は、典型的には入口ポート356の最低位部分より僅かに下である。
When the compressor and motor temporary assembly is assembled and shrink fit into the
エンドキャップ160と固定式スクロール22の裏面358とによって画定される排気チャンバ38は、排気ポート30と入口ポート356しか内部の開口を画定するもののない密閉されたチャンバである。上述のように、圧縮された冷媒とオイルとは排気ポート30を介して排気チャンバ38へ入り、弁34は、冷媒またはオイルの排気チャンバ38からポート30への流れを防止する。排気チャンバ38からの排出の間に圧縮された冷媒及びオイルが通過する排気管164への入口ポート56は、ポート30の下に垂直に、かつ排気チャンバ38の下半分に位置づけられる。
The
開示された本実施形態は、排気チャンバ38内に位置づけられる、実質上水平に配向された短く真っ直ぐな長さを有する内側部分350を有する排気管164を使用している。コンプレッサの排気口の代替実施形態は、排気管への入口が引き続き排気プレナムの底部付近に位置づけられ、そこに蓄積し得るオイルの量が制限されるように、管がプレナム内で下向きに、または上向きに伸長する状態で垂直のより高い位置または低い位置で排気プレナムへ進入する管を使用することも可能である。排気管164の外側部分352は、管の外側部分が排気管164の他の部分と同じ実質上水平な平面においてシャフト46の方向を横切って伸長するように、90度の角度で屈曲される場合もある。排気管164を介してコンプレッサ20から排出されるオイルは、冷媒と共に凝縮回路を介して運ばれ、冷媒とオイルは入口管86を介してコンプレッサ20へ戻る。
The disclosed embodiment uses an
取付けブラケット206及び208はハウジング88に溶接され、コンプレッサ20を概して水平方向に支持する。但し、図4から分かるように、取付けブラケット206、208は長さの異なる脚を有するため、実質上水平である間に通路54によって画定されるシャフト46の軸は傾斜して配置される。ブラケット206、208のこうした形状により、ベアリング・サポート66の下に位置づけられかつ油溜め58を画定する低圧のプレナム39の一部はコンプレッサ20における最下部分となる。底部ブレース部材210、212は、スウェージング作業によって支持部材214、216(図2)に固定されることが可能である。コンプレッサ20によって使用される取付けブラケットは、2002年9月23日に提出された、本引用により開示に含まれるSkinnerの「コンプレッサの取付けブラケットと製造方法」と題する米国仮特許出願第60/412,884号により記述されたものであることが可能である。その他の取付けブラケットの使用も、また可能である。例えば、支持部材214及び216に類似する支持部材によって形成されているが、支持部材の全長に沿ってその外端を下向きに屈曲させてより大きな剛性を与えられている取付けブラケットを、コンプレッサ20を支持するクロスブレイスなしに使用することもできる。
Mounting
本発明を模範設計を有するものとして説明してきたが、本発明は、本開示内容の精神及び範囲内でさらに修正されることが可能である。従って本出願は、その一般的原理を使用する本発明のあらゆる変形、使用または応用を包含すべく意図されている。 While this invention has been described as having an exemplary design, the present invention can be further modified within the spirit and scope of this disclosure. This application is therefore intended to cover any variations, uses, or adaptations of the invention using its general principles.
Claims (15)
入口管を有するハウジングと、
上記ハウジング内に配置され、モータ、ほぼ水平なクランクシャフト、固定式スクロール部材、および周回性のスクロール部材を含み、前記固定式スクロール部材と前記周回性のスクロール部材は互いに係合し、前記固定式スクロール部材は低圧の吸気チャンバおよび高圧の排気チャンバとを画定するために前記ハウジングに対して密着され、前記モータが前記吸気チャンバ内に配置され、前記吸気チャンバは前記ハウジングの入口管と流体が相互に伝達される第1の油溜めを有し、上記排気チャンバは第2の油溜めを有しており、ガスが圧縮される作業空間を画定し、上記排気チャンバに繋がる第1のポートを有し、これによりオイルと圧縮されたガスとは上記作業空間から上記排気チャンバへ送られる、水平スクロールコンプレッサ機構と、
上記排気チャンバにおける、オイルと圧縮されたガスとが上記コンプレッサ組み立てから通って排出される上記ハウジング内の出口を画定する第2のポートとを備え、
上記第2のポートは、上記排気チャンバの下半分において上記第1のポートの下に垂直に配置され、これにより上記排気チャンバ内に蓄積されるオイルは上記第2のポートを介して圧縮されたガスと共に排出可能であり、上記排気チャンバに入る実質上全ての流体は上記第1のポートを介して進入し、かつ上記排気チャンバを出る実質上全ての流体が上記第2のポートを介して出ることを特徴とするコンプレッサ組み立て。
A compressor assembly for compressing gas and lubricated with oil,
A housing having an inlet tube;
And a motor, a substantially horizontal crankshaft, a fixed scroll member, and an orbiting scroll member, wherein the fixed scroll member and the orbiting scroll member engage with each other, and the fixed type A scroll member is closely attached to the housing to define a low pressure intake chamber and a high pressure exhaust chamber, the motor is disposed in the intake chamber, and the intake chamber is in fluid communication with the inlet pipe of the housing. The exhaust chamber has a second sump, defines a working space in which gas is compressed, and has a first port connected to the exhaust chamber. Accordingly, the oil and the compressed gas are sent from the working space to the exhaust chamber, and a horizontal scroll compressor mechanism ,
A second port defining an outlet in the housing through which oil and compressed gas are exhausted from the compressor assembly in the exhaust chamber ;
The second port is disposed vertically below the first port in the lower half of the exhaust chamber so that the oil accumulated in the exhaust chamber is compressed through the second port. Virtually all fluid entering the exhaust chamber enters the exhaust chamber through the first port and substantially all fluid exiting the exhaust chamber exits through the second port. Compressor assembly characterized by that.
高圧の排気チャンバと低圧の吸気チャンバとを有し、さらに上記低圧のチャンバとの流体が相互に伝達される入口管を有し、上記低圧のチャンバの底部に第1のオイル溜めを備え、かつ上記高圧のチャンバの底部に第2のオイル溜めを備え、上記第1のオイル溜めと上記第2のオイル溜めが仕切られている、密閉されたハウジングと、
上記ハウジング内に配置され、上記高圧の排気チャンバと上記低圧のチャンバとの間に機能的に配置されかつ内部でガスが圧縮される作業空間を画定し、ほぼ水平に置かれたクランクシャフトを有し、上記低圧チャンバと上記作業空間を直接相互に流体が伝達される入口と、上記第2の油溜めと上記第1の油溜めを仕切るために上記ハウジングに密着されている固定式スクロール部材を有するスクロールコンプレッサ機構と、
上記低圧のチャンバ内に位置づけられた、上記コンプレッサ機構を駆動するためのモータと、
上記作業空間と上記高圧のチャンバとに繋がり、圧縮されたガス及びオイルは上記作業空間から上記高圧チャンバへ送られる、第1のポートと、
上記ハウジング内の出口を画定しかつ上記高圧のチャンバに繋がり、上記第1のポートより下に垂直に配置され、上記高圧の排気チャンバの大部分が上になるように垂直に配置されており、上記排気チャンバに入る実質上全ての流体は上記第1のポートを介して進入し、かつ上記排気チャンバを出る実質上全ての流体が通る第2のポートとを備えることを特徴とするコンプレッサ組み立て。 A horizontal compressor assembly for compressing gas and lubricated with oil,
A high-pressure exhaust chamber and a low-pressure intake chamber, an inlet pipe through which fluid is communicated with the low-pressure chamber, a first oil sump at the bottom of the low-pressure chamber, and A hermetically sealed housing comprising a second oil sump at the bottom of the high pressure chamber, wherein the first oil sump and the second oil sump are partitioned;
Disposed within the housing, defining a work space in which functionally arranged and the gas inside between the exhaust chamber and the low pressure chamber of the high pressure is compressed, have a crankshaft which is substantially horizontally placed An inlet through which fluid is directly transmitted between the low pressure chamber and the working space; and a fixed scroll member that is in close contact with the housing for partitioning the second oil reservoir and the first oil reservoir. A scroll compressor mechanism having
Positioned in the low-pressure chamber, a motor for driving the compressor mechanism,
Ri connected to the said working space and said high pressure chamber, the compressed gas and oil is Ru sent from the work space to the high-pressure chamber, a first port,
Defining an outlet in the housing and Ri connected to said high pressure chamber, the vertically disposed below the first port is disposed vertically as the majority of the exhaust chamber of the high pressure is above , compressor assembly substantially all of the fluid entering the said exhaust chamber, characterized in that it comprises a second port through the first enters through the port, and is substantially all of the fluid exiting the exhaust chamber .
高圧の排気チャンバと低圧の吸気チャンバとを画定する密閉された、入り口を有するハウジングを供給することと、
上記ハウジング内に、入口管と、高圧のチャンバと低圧のチャンバを仕切るためにハウジングに密着された固定式スクロール部材、およびコンプレッサ機構を駆動するためのモータとを有するコンプレッサ機構を供給することと、
上記低圧のチャンバ内に直接互いに流体が伝達される上記ハウジングの入口管と上記コンプレッサ機構の入口を設けることと、
上記コンプレッサ機構でガスを圧縮し、オイル及び圧縮されたガスを上記コンプレッサ機構から第1のポートを介して上記高圧のチャンバへ排出することと、
上記低圧のチャンバの底部にオイルを蓄積することと、
上記高圧のチャンバの底部にオイルを蓄積することと、
上記高圧のチャンバの底部のオイルと上記低圧のチャンバの底部のオイルを仕切ることと、
第2のポートを上記高圧のチャンバ内の上記底部と上記第1のポートとの間に垂直に配置することと、
過剰なオイルを圧縮されたガスと共に上記第2のポートを介して排出することにより、上記高圧のチャンバ内のオイルの蓄積を制限することと、
上記高圧のチャンバを包囲することを含み、上記高圧のチャンバに入る、かつ上記高圧のチャンバから排出される実質上全ての流体は上記第1のポート及び第2のポートを介して上記高圧のチャンバに入り、かつ上記高圧のチャンバを出る方法。 A method for controlling the movement and accumulation of oil in a compressor,
Providing a sealed, inlet housing defining a high pressure exhaust chamber and a low pressure intake chamber;
Supplying a compressor mechanism having an inlet pipe, a fixed scroll member in close contact with the housing for partitioning the high pressure chamber and the low pressure chamber, and a motor for driving the compressor mechanism in the housing ;
Providing an inlet pipe of the housing and an inlet of the compressor mechanism through which fluid is directly transmitted to the low pressure chamber;
Compressing gas with the compressor mechanism, discharging oil and compressed gas from the compressor mechanism to the high pressure chamber through a first port;
Accumulating oil at the bottom of the low pressure chamber;
Accumulating oil at the bottom of the high pressure chamber;
Partitioning the oil at the bottom of the high pressure chamber and the oil at the bottom of the low pressure chamber;
Arranging a second port vertically between the bottom and the first port in the high pressure chamber;
Limiting the accumulation of oil in the high pressure chamber by discharging excess oil with the compressed gas through the second port;
Enclosing the high pressure chamber, wherein substantially all fluid entering and exiting the high pressure chamber passes through the first and second ports through the high pressure chamber. How to enter and exit the high pressure chamber.
周回性スクロール部材と固定式スクロール部材を含み、上記低圧のチャンバと流体が相互に伝達される入口管と、上記高圧のチャンバと相互に流体が伝達される出口とを有し、上記固定式スクロール部材が上記高圧のチャンバと上記低圧のチャンバを仕切るために上記ハウジングに密着されている、スクロールコンプレッサ機構と、A fixed scroll member including an orbiting scroll member and a fixed scroll member, and having an inlet pipe through which fluid is communicated with the low pressure chamber and an outlet through which fluid is communicated with the high pressure chamber; A scroll compressor mechanism in which a member is in close contact with the housing to partition the high pressure chamber and the low pressure chamber;
上記コンプレッサ機構を駆動するための、上記低圧チャンバに配置されたモータと、A motor disposed in the low pressure chamber for driving the compressor mechanism;
上記低圧のチャンバ内の第1の油溜めと、A first sump in the low pressure chamber;
上記高圧のチャンバ内にあり、上記固定式スクロール部材により第1の油溜めと仕切られている第2の油溜めと、A second oil sump in the high pressure chamber and partitioned from the first sump by the fixed scroll member;
上記低圧のチャンバと流体が相互に伝達される上記ハウジング内の吸気入口と、An intake inlet in the housing through which fluid is communicated to and from the low pressure chamber;
上記高圧のチャンバと流体が相互に伝達され、上記コンプレッサ機構出口の下に垂直に配置されている、上記ハウジング内の排気出口とを備えるコンプレッサ組立品であり、A compressor assembly comprising an exhaust outlet in the housing, wherein the high pressure chamber and fluid are communicated to each other and are arranged vertically below the compressor mechanism outlet;
上記第2の油溜め内のオイルは上記ハウジング出口を通って上記高圧のチャンバから出ることを特徴とするコンプレッサ組立品。Compressor assembly wherein oil in said second sump exits said high pressure chamber through said housing outlet.
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