JP2002339884A

JP2002339884A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP2002339884A
Application number: JP2001146341A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Fujimura; 和幸藤村; Isamu Tsubono; 勇坪野; Shin Kurita; 慎栗田; Isao Hayase; 功早瀬; Takao Mizuno; 隆夫水野; Takeshi Tsuchiya; 豪土屋; Shigeru Machida; 茂町田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】バランスウェイトの撹拌損失動力、機械損失
動力を低減した高効率の圧縮機を提供することを目的と
する。【解決手段】バランスウェイトの形状を、該バランス
ウェイトの前縁部および後縁部の端面に発生する抗力の
小さく、かつ該バランスウェイトに発生する揚力を用い
て回転軸方向にあるスラスト荷重を低減あるいは、旋回
スクロールの旋回運動に伴う遠心力の一部を相殺させ、
前記バランスウェイトを小型・軽量化できる翼型に構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏心部を有する回
転軸が回転することによって圧縮作動室にて気体を圧縮
させる容積形回転式流体機械に係り、特にバランスウェ
イトが密閉空間内で回転するように設けられ、圧縮作動
室が渦巻き状のラップによって構成される形式のスクロ
ール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の容積形回転式圧縮機で、ロータが
偏心回転することによって気体を圧縮する機構は、回転
に伴って発生する振動を低減する目的で回転軸にバラン
スウェイトを有することが必要である。この形式の圧縮
機の代表としてスクロール圧縮機がある。スクロール圧
縮機は、様々な分野で広く活用されており特に冷凍なら
びに空気調和機用圧縮機として利用されている。

【０００３】このスクロール圧縮機において、旋回スク
ロールの運動に伴って生じる不釣合いに見合って設けら
れるバランスウェイトに関する技術については特開昭６
１−１１８５７９号公報など複数の公報に開示されてい
る。特開昭６１−１１８５７９号公報では、バランスウ
ェイトを材質の異なる異種金属で組み合わせて、リング
状に形成する技術について開示されている。また、特開
昭６２−２７１９８４号公報にはバランスウェイトの回
転方向での端部形状をくさび形状に形成すると共に、端
面下部を先鋭部に形成しこれにより上方へ傾斜した端面
形状に形成されたバランスウェイトが開示されている。

【０００４】さらに、特開平６−１０１６６１号公報に
はスクロール圧縮機においてバランスウェイトの前縁部
および後縁部の端面形状を該バランスウェイトの回転方
向に対する角度を９０度より小さくし、かつ抗力係数の
小さい流線形に形成されたバランスウェイトが開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６１−１１８５
７９号公報などに見られる従来の技術の問題点について
図８を用いて説明する。図８は従来の技術のバランスウ
ェイトを該バランスウェイトの回転軸の周方向展開面で
表したバランスウェイトの断面図である。前記バランス
ウェイトは、潤滑油や冷媒等が混合した雰囲気にある空
間内を該バランスウェイトの重心位置において平均速度
Ｖで該回転軸周りを回転する場合、該バランスウェイト
から見ると、潤滑油や冷媒等が該バランスウェイトと接
触して相対的にその周りを速度Ｖで流れる。このとき、
前記バランスウェイト後縁部の後方には後流渦を生じ
て、該バランスウェイトの進行方向と反対向きの抗力が
発生する。この抗力Ｄは、特開平６−１０１６６１号公
報に示されているように、概ね次式で与えられる。

【０００６】Ｄ＝ρ／２・Ｖ²・Ｓ・Ｃ_D…（１）ここで、ρは、潤滑油等の混合した雰囲気密度、Ｓは、
該バランスウェイトの形状をその進行方向と垂直な面に
投影した面積、Ｃ_Dは、バランスウェイトの形状に強く
依存する抗力係数である。

【０００７】抗力係数に比例する、前記バランスウェイ
トに発生する抗力は、潤滑油や冷媒等が混合した雰囲気
にある空間内を回転することにより潤滑油等を撹拌し
て、バランスウェイトの速度Ｖと抗力Ｄの積に比例した
撹拌損失動力を生じる。

【０００８】バランスウェイトが、周りの潤滑油等と直
接衝突する面であるバランスウェイト前縁部と潤滑油等
の流れ方向となす角度を迎角θとすると、特開昭６１−
１１８５７９号公報など複数の公報におけるバランスウ
ェイトの迎角は、ほぼ９０度である。また、抗力係数は
Ｃ_D≒１．０〜１．５の範囲にある。つまり、バランス
ウェイトによる潤滑油等の撹拌損失動力が大きく、スク
ロール圧縮機の性能・効率が低下する問題点があった。
また、特開平６２−２７１９８４号公報に開示のもの
は、バランスウェイトの端部形状をくさび形とし、特開
平６−１０１６６１号公報に開示のものは、バランスウ
ェイトの前縁部及び後縁部の端面の迎角を９０度より小
さく、かつ流線形に形成して抗力係数をＣ_D≒０．３〜
０．５に低減させているが、不十分である。

【０００９】また、従来の技術では、バランスウェイト
によって軸に作用する回転体のスラスト力を低減するこ
とについて、何も配慮されておらず、バランスウェイト
で機械損失動力を低減させる高性能化技術について十分
な記載は示されていないという問題点もあった。

【００１０】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点等を解決し、撹拌損失動力、機械損失動力の小さ
いバランスウェイトを形成・設置することにより高性能
な圧縮機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係るスクロール圧縮機は、鏡板
の片面に渦巻き状のラップを直立させてなる固定スクロ
ール部材及び旋回スクロール部材を有し、両スクロール
部材を互いにラップを内側にして組合わせて三日月状の
圧縮作動室を構成する圧縮機構部と、偏心部を有する回
転軸を回転駆動する駆動部と、潤滑油の油溜めと、を密
閉容器内に収納し、前記偏心部を有する前記回転軸に、
前記旋回スクロールの運動によって生じる不釣合い力に
対向して圧縮機の振動を低減させるためのバランスウェ
イトを備え、前記駆動部の回転に伴って前記旋回スクロ
ールが、自転を阻止された状態で旋回運動することによ
って、前記圧縮作動室内の気体が外周側から中心側に移
動するにつれて昇圧されるように構成したスクロール圧
縮機において、前記バランスウェイトは、前記回転軸に
係合し一体化され、前記回転軸の周方向展開面で表した
前記バランスウェイトの断面形状が、翼型形状であっ
て、前記回転軸の回転に伴って前記バランスウェイトが
回転するときに前記翼型形状部で発生する揚力を合成し
た力の作用方向が、前記回転軸に平行で、前記駆動部か
ら前記圧縮機構部へと向く方向にほぼ等しくなるように
したことを特徴とするものである。

【００１２】本発明の請求項２に係るスクロール圧縮機
は、鏡板の片面に渦巻き状のラップを直立させてなる固
定スクロール部材及び旋回スクロール部材を有し、両ス
クロール部材を互いにラップを内側にして組合わせて三
日月状の圧縮作動室を構成する圧縮機構部と、偏心部を
有する回転軸を回転駆動する駆動部と、潤滑油の油溜め
と、を密閉容器内に収納し、前記偏心部を有する前記回
転軸に、前記旋回スクロールの運動によって生じる不釣
合い力に対向して圧縮機の振動を低減させるためのバラ
ンスウェイトを備え、前記駆動部の回転に伴って前記旋
回スクロールが、自転を阻止された状態で旋回運動する
ことによって、前記圧縮作動室内の気体が外周側から中
心側に移動するにつれて昇圧されるように構成したスク
ロール圧縮機において、前記バランスウェイトは、前記
回転軸に係合し一体化され、前記回転軸に直交する断面
で表した前記バランスウェイトの断面形状が、翼型形状
であって、前記回転軸の回転に伴って前記バランスウェ
イトが回転するときに前記翼型形状部で発生する揚力を
合成した力の作用方向が前記バランスウェイトに生じる
遠心力の作用方向にほぼ等しくなるようにしたことを特
徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項３に係るスクロール圧縮機
は、鏡板の片面に渦巻き状のラップを直立させてなる固
定スクロール部材及び旋回スクロール部材を有し、両ス
クロール部材を互いにラップを内側にして組合わせて三
日月状の圧縮作動室を構成する圧縮機構部と、偏心部を
有する回転軸を回転駆動する駆動部と、潤滑油の油溜め
と、を密閉容器内に収納し、前記偏心部を有する前記回
転軸に、前記旋回スクロールの運動によって生じる不釣
合い力に対向して圧縮機の振動を低減させるためのバラ
ンスウェイトを備え、前記駆動部の回転に伴って前記旋
回スクロールが、自転を阻止された状態で旋回運動する
ことによって、前記圧縮作動室内の気体が外周側から中
心側に移動するにつれて昇圧されるように構成したスク
ロール圧縮機において、前記バランスウェイトは、前記
回転軸に係合し一体化され、前記バランスウェイトを形
成した範囲外でかつ軸方向にはほぼ同じ部位に位置する
軸垂直断面内に、前記バランスウェイトの進行方向前方
に円柱あるいは角柱状の形状をした突起物を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例をスクロール圧縮
機に適用した場合について、図２及び図３を用いて説明
する。図２において、圧縮機構部は、固定スクロール２
と、旋回スクロール３と、フレーム１と、からなり、フ
レーム１は、その外周部を密閉容器４に固定されてい
る。固定スクロール２は、ラップ２ａ、鏡板２ｂ、ラッ
プ歯底２ｃ、ラップ歯先２ｄ及び吐出ポート２ｅなどか
らなっている。旋回スクロール３は、ラップ３ａ、鏡板
３ｂ、ラップ歯底３ｃ及びラップ歯先３ｄなどからなっ
ている。

【００１５】図３は、固定スクロール２と旋回スクロー
ル３の噛合い状態を示す軸直交断面図である。図３は、
固定スクロール２と旋回スクロール３の噛合わせによ
り、圧縮作動室１７が形成された状況を示している。旋
回スクロール３のラップ３ａは、インボリュート曲線で
形成され、一定の半径で旋回運動したときにできるラッ
プ３ａの包絡線が固定スクロール２のラップ２ａの形状
になっている。

【００１６】固定スクロール２は、外周部に吸込ポート
１８、中央部に吐出ポート２ｅを配している。両スクロ
ールラップ等により、三日月状の圧縮作動室１７が、点
対称で１対１７ａ，１７ｂが形成されている。固定スク
ロール２は、鏡板外周部にフランジ面２ｆが設けられ、
ボルト穴２ｇを通るボルトによってフレーム１に固定さ
れ、圧縮作動室１７は、実質的な密閉空間を形成するよ
うになっている。この圧縮作動室１７は、外周部から中
心部に移るにつれて、その体積を減じるように構成され
ている。

【００１７】図２において、旋回スクロール３を旋回駆
動する駆動部は、例えば電動機であるステータ５及びロ
ータ６と、回転軸であるクランク軸７と、旋回スクロー
ル３の自転を防止するオルダムリング１０と、フレーム
１とクランク軸７を回転自在に係合する、ラジアル軸受
１１と、クランク軸７に作用するスラスト荷重を支持す
るスラスト軸受１２と、旋回スクロール３とクランク軸
７の偏心ピン部７ａとを回転軸方向であるスラスト方向
に移動可能にかつ回転自在に係合する旋回スクロールの
軸受１３と、で構成されている。

【００１８】オルダムリング１０は、旋回スクロール３
と共にフレーム１と固定スクロール２との間に配設され
ている。オルダムリング１０に形成される互いに直交す
る２組のキー部分の１組のキー部分１０ａが、フレーム
１に形成したキー溝１４内を、残りの１組のキー部分１
０ｃが、旋回スクロール端板１ｂのラップ側に形成した
キー溝１０ｂ内を滑動するように構成されている。

【００１９】旋回スクロール鏡板３ｂの背面と、フレー
ム１と、で囲まれた空間をバランサ室９と呼ぶ。バラン
スウェイト８は、旋回スクロール３の運動に伴って作用
する不釣合い力を相殺し、圧縮機の振動を低く保ったり
するための平衡部品であり、クランク軸７と係合し一体
化されていて、このバランスウェイト８は、バランサ室
９内の冷媒気体中や潤滑油中においてクランク軸７の回
転に伴い回転可能なごとく設置されている。

【００２０】また、密閉容器４下部の油溜り１５中の潤
滑油は、圧縮機の運転に伴って生じる差圧により、クラ
ンク軸７に固定した給油パイプ１６とクランク軸７内に
設けた給油穴を経由し、圧縮機構部や各軸受部１１，１
２，１３へと供給され、排出された潤滑油１５は、バラ
ンサ室９内に流入し、さらには隙間を介し連絡穴２０か
ら圧縮作動室１７へ流入する。

【００２１】次に、図２と図３に従い、スクロール圧縮
機を構成する基本要素の動作について説明する。ロータ
６は、ステータ５が発生する回転磁界により回転力を与
えられ、ロータ６に固定されたクランク軸７は、ロータ
６の回転に伴い回転動作を行う。旋回スクロール３は、
スラスト方向に移動可能にかつ回転自在にクランク軸の
偏心ピン部７ａと係合しており、クランク軸７の回転運
動によって、旋回運動がもたらされる。

【００２２】なお、本実施例では、駆動部を電動機とし
ているが、電動機に限定されるものではない。

【００２３】圧縮作動室１７ａ，１７ｂは、圧縮過程に
ある圧縮作動室を示している。圧縮動作では、旋回スク
ロール３の旋回運動に伴って、作動流体が吸込ポート１
８、吸込空間１９を経由して圧縮作動室１７へ吸込まれ
る。吸込まれた作動流体は、圧縮作動室１７ａ１，１７
ａ２及び１７ｂ１，１７ｂ２のように順次、中心部に移
動するにつれ、容積を減少させられて、固定スクロール
に設けられた吐出ポート２ｅとの導通位置に圧縮作動室
が達した時点で吐出される。固定スクロール２と、旋回
スクロール３と、を噛合わせて、旋回スクロール３を旋
回運動させる際は、吸込空間１９−圧縮作動室１７ａ
１，１７ｂ１間、圧縮作動室１７ａ１，１７ａ２，１７
ｂ１，１７ｂ２間、圧縮作動室１７ａ２，１７ｂ２−吐
出ポート２ｅ間に作動流体の漏れが生じないように十分
な気密性の確保が必要となる。そのため、図２に示す、
バランサ室９と圧縮作動室１７を連通させる連絡穴２０
を設けることでバランサ室９の圧力を中間圧力に制御
し、旋回スクロールを上方に持ち上げて気密性を維持し
ている。

【００２４】本発明の第１の実施例について、図１、図
２を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施例に
おけるバランスウェイト８を回転軸との周方向展開面で
表した断面図である。図１におけるバランスウェイト８
の断面形状は、少なくとも回転軸の回転方向に対して翼
型形状に形成される。バランスウェイト８が、潤滑油や
冷媒等が混合した雰囲気にあるバランサ室９内を該バラ
ンスウェイト８の重心位置において平均速度Ｖで該回転
軸周りを回転する場合、該バランスウェイト８から見る
と、潤滑油等は、該バランスウェイト８と接触して相対
的にその周りを速度Ｖで流れる。該潤滑油等は、翼型の
形状をしたバランスウェイト８の表面から剥離すること
なく流れるため、該バランスウェイト８後縁部の後方に
は後流渦を発生せず、抗力係数Ｃ_Dを０．１以下に低減
できる。よって、前記（１）式にみられるように、該バ
ランスウェイト８に発生する抗力２４を小さくすること
ができる。つまり、該バランスウェイト８を翼型形状に
形成することにより、該抗力２４に比例する前記バラン
スウェイトによって生じる撹拌損失動力は、小さくでき
る。

【００２５】また、前記バランスウェイト８の形状を翼
型形状にしたことで、回転軸の回転に伴って該バランス
ウェイト８が、回転するときに、該バランスウェイト８
の翼型形状部で前記回転軸に平行で、前記駆動部から前
記圧縮機構部へと向く方向にほぼ等しい作用方向の揚力
２５を発生させることができる。この揚力２５は、迎角
θと翼型の形状に依存する揚力係数Ｃ_Lを用いて、前記
（１）式と対応して、概ね次式で与えられる。

【００２６】Ｆ＝ρ／２・Ｖ²・Ｓ・Ｃ_L…（２）最適な揚力２５を得るために、例えば、機械工学便覧新
版５刷の流体工学部門第１４章等に記載されている各種
翼型形状の揚力特性図等を参考にし、その翼型形状及び
迎角θを知ることができる。バランスウェイト８に発生
する揚力２５は、翼型形状等の最適値、例えば、０＜θ
＜１０°を選ぶことにより、図８に示すような従来のバ
ランスウェイトの抗力に対して、約１０倍以上にもな
る。

【００２７】該バランスウェイト８と係合し一体化して
形成されているクランク軸７に作用するスラスト荷重
は、回転軸に平行で、前記圧縮機構部から前記駆動部へ
と向く方向に作用する。つまり、該バランスウェイト８
に発生する揚力２５の作用する方向と反対方向にある。
よって、該バランスウェイト８を翼型形状に形成するこ
とにより、スラスト方向に受ける荷重を低減させ、クラ
ンク軸７に作用するスラスト荷重を支持するスラスト軸
受１２の負荷を軽減できるので、回転に伴う機械損失動
力を小さくできる。

【００２８】本発明の第２の実施例について、図４、図
５を用いて説明する。図４は、図２を基本構成として、
本実施例に係わる部分だけを示す圧縮機構部を示す断面
図である。図４に従って、その構成を説明する。図４の
本発明の第２の実施例におけるバランスウェイト８は、
図５に示した外観構成になっており、クランク軸７に係
合し一体化されていて、クランク軸７の回転に伴い回転
可能なごとく設置されている。このような状況で、クラ
ンク軸７が、回転すると、該バランスウェイト８は、潤
滑油や冷媒等が混合した雰囲気にあるバランサ室９内を
クランク軸７を回転軸として回転し、旋回スクロール３
の運動に伴って作用する不釣合い力を相殺し、圧縮機の
振動を低く保ったりする。

【００２９】図５におけるバランスウェイト８の外観形
状は、少なくとも回転軸の回転方向に対して、該バラン
スウェイト８の重り部８ａで翼型形状に形成される。バ
ランスウェイト８が、バランサ室９内を該バランスウェ
イト８の重心位置８ｂにおいて、平均速度Ｖで該回転軸
周りを回転する場合、該バランスウェイト８から見る
と、潤滑油等は、該バランスウェイト８と接触して相対
的にその周りを速度Ｖで流れる。該潤滑油等は、翼型の
形状をしたバランスウェイト８の表面から剥離すること
なく流れるため、該バランスウェイト８後縁部の後方に
は後流渦を発生せず、抗力係数Ｃ_Dを０．１以下に低減
できる。よって、前記（１）式にみられるように、該バ
ランスウェイト８に発生する抗力２４を小さくすること
ができる。つまり、該バランスウェイト８を、翼型形状
に形成することにより、該抗力２４に比例する前記バラ
ンスウェイト８によって生じる撹拌損失動力は、小さく
できる。

【００３０】また、前記バランスウェイト８の形状を回
転方向に対して翼型形状にしたことで、クランク軸７の
回転に伴って該バランスウェイト８が回転するときに、
該バランスウェイト８の翼型形状部である重心位置８ｂ
で前記クランク軸７に垂直で、該バランスウェイト８に
生じる遠心力２６の方向にほぼ等しくなるような作用方
向の揚力２７を、発生させることができる。この揚力２
７は、翼型形状等の最適値を選ぶことにより、該バラン
スウェイト８の抗力２４に対して、約１０倍以上にもな
る。該バランスウェイト８に生じる遠心力２６は、クラ
ンク軸７に垂直で半径方向外側へと作用する。つまり、
該バランスウェイト８が発生する揚力２７の作用する方
向と同方向にある。よって、該バランスウェイト８を翼
型形状に形成することにより、旋回スクロールの旋回運
動に伴う遠心力の一部を相殺させることができる。すな
わち、バランスウェイト８自身の質量による遠心力を、
その揚力が一部負担することができる。したがって、前
記バランスウェイト８の小型化と、それに伴う撹拌損失
動力、機械損失動力の低減を図ることができる。

【００３１】本発明の第３の実施例について、図６、図
７を用いて説明する。図６は、図２を基本構成として、
本実施例に係わる部分だけを示す圧縮機構部の断面図で
ある。図６に従って、その構成を説明する。図７は、本
発明の第３の実施例におけるバランスウェイト８を回転
軸との周方向展開面で表した断面図である。バランスウ
ェイト８及び突起物３３は、クランク軸７に係合し一体
化されていて、クランク軸７の回転に伴い回転可能なご
とく設けられている。このような状況で、クランク軸７
が回転すると、該バランスウェイト８及び該突起物３３
は、潤滑油や冷媒等が混合した雰囲気にあるバランサ室
９内を、クランク軸７を回転軸として回転し、旋回スク
ロール３の運動に伴って作用する不釣合い力を相殺し、
圧縮機の振動を低く保ったりする。

【００３２】図７において従来の技術と同様な形状をし
たバランスウェイト８の重り部８ａがバランサ室９内を
該バランスウェイト８の重心位置８ｂにおいて平均速度
Ｖで該回転軸周りを回転する場合、該バランスウェイト
８から見ると、潤滑油等は該バランスウェイト８と接触
して相対的にその周りを速度Ｖで流れる。該潤滑油等
は、従来の技術と同様な形状をしたバランスウェイト８
の表面から剥離して流れるため、該バランスウェイト８
後縁部の後方には後流渦３１を発生する。よって、前記
（１）式にみられるように、該バランスウェイト８に発
生する抗力２４は、従来の技術と同様に大きい。ここ
で、該バランスウェイト８の該重り部８ａの進行方向前
方に例えば円柱あるいは角柱状の突起物３３を設ける
と、該突起物３３の後方では、バランスウェイト８後縁
部の後流渦３１よりも小さい後流渦３４を発生させるこ
とができる。該後流渦３４によりバランスウェイト８前
縁部の流れを層流域から乱流域へと遷移させることがで
きるので、該バランスウェイト８の前縁部の端面に発生
する抗力２４を小さくすることができる。該突起物３３
は、前記（１）式にみられるように、該突起物３３の進
行方向と垂直な面に投影した面積及び該突起物３３の形
状に強く依存する抗力係数Ｃ_Dを該バランスウェイト８
よりも十分に小さくできるので、該突起物３３に生じる
抗力３５も十分に小さい。よって、該バランスウェイト
８に生じる抗力２４と該突起物３３に生じる抗力３５の
両抗力は、該突起物３３を付けない場合に比べて、小さ
くできる。つまり、該バランスウェイト８の該重り部８
ａの進行方向前方に突起物３３を設けると、該両抗力に
比例する前記バランスウェイト８によって生じる撹拌損
失動力を小さくできる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるバラ
ンスウェイトを用いることにより、該バランスウェイト
に生じる抗力を小さくせしめ、従って、冷媒気体及び潤
滑油の撹拌による撹拌損失動力及び、機械損失動力を著
しく減少できるので、圧縮機の性能・効率を高めること
ができる。

【００３４】また、該バランスウェイトに発生する揚力
により回転軸に作用するスラスト荷重を低減する効果が
得られる。あるいは、旋回スクロールの旋回運動に伴う
遠心力の一部を相殺させ、前記バランスウェイトを小型
・軽量化できる。

【００３５】従来のバランスウェイトを用いて、突起物
をバランスウェイトの進行方向前方に設けることにより
抗力を下げることができ、撹拌損失動力を減少すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるバランスウェイ
トの周方向展開断面図を示す。

【図２】本発明の第１の実施例におけるスクロール圧縮
機の断面図を示す。

【図３】本発明の一実施例における圧縮作動室の断面図
を示す。

【図４】本発明の第２の実施例におけるスクロール圧縮
機機構部の断面図を示す。

【図５】本発明の第２の実施例におけるバランスウェイ
トの断面図を示す。

【図６】本発明の第３の実施例におけるスクロール圧縮
機機構部の断面図を示す。

【図７】本発明の第３の実施例におけるバランスウェイ
トの周方向展開断面図を示す。

【図８】従来の技術におけるバランスウェイトの周方向
展開断面図を示す。

【符号の説明】

１…フレーム２…固定スクロール２ａ…ラップ２ｂ…鏡板２ｃ…ラップ歯底２ｄ…ラップ歯先２ｅ…吐出ポート３…旋回スクロール３ａ…ラップ３ｂ…鏡板３ｃ…ラップ歯底３ｄ…ラップ歯先４…密閉容器５…ステータ６…ロータ７…クランク軸８…バランスウェイト９…バランサ室１０…オルダムリング１０ａ…キー部分１０ｂ…キー溝１０ｃ…キー部分１１，１２，１３…軸受１４…キー溝１５…潤滑油１６…給油パイプ１７…圧縮作動室１８…吸込ポート１９…吸込空間２０…連絡穴２１…吸込パイプ２２…吐出空間２３…吐出パイプ２４…抗力２５…揚力２６…遠心力２７…揚力３１…後流渦３３…突起物３４…後流渦３５…抗力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗田慎茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者早瀬功茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者水野隆夫静岡県清水市村松390番地株式会社日立空調システム清水生産本部内 (72)発明者土屋豪静岡県清水市村松390番地株式会社日立空調システム清水生産本部内 (72)発明者町田茂茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AB03 BB24 BB42 CC08 CC16 CC30 3H039 AA03 AA04 AA12 BB02 BB28 CC02 CC10 CC11 CC20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡板の片面に渦巻き状のラップを直立さ
せてなる固定スクロール部材及び旋回スクロール部材を
有し、両スクロール部材を互いにラップを内側にして組
合わせて三日月状の圧縮作動室を構成する圧縮機構部
と、偏心部を有する回転軸を回転駆動する駆動部と、潤
滑油の油溜めと、を密閉容器内に収納し、前記偏心部を
有する前記回転軸に、前記旋回スクロールの運動によっ
て生じる不釣合い力に対向して圧縮機の振動を低減させ
るためのバランスウェイトを備え、前記駆動部の回転に
伴って前記旋回スクロールが、自転を阻止された状態で
旋回運動することによって、前記圧縮作動室内の気体が
外周側から中心側に移動するにつれて昇圧されるように
構成したスクロール圧縮機において、前記バランスウェイトは、前記回転軸に係合し一体化さ
れ、前記回転軸の周方向展開面で表した前記バランスウ
ェイトの断面形状が、翼型形状であって、前記回転軸の
回転に伴って前記バランスウェイトが回転するときに前
記翼型形状部で発生する揚力を合成した力の作用方向
が、前記回転軸に平行で、前記駆動部から前記圧縮機構
部へと向く方向にほぼ等しくなるようにしたことを特徴
とするスクロール圧縮機。
【請求項２】鏡板の片面に渦巻き状のラップを直立さ
せてなる固定スクロール部材及び旋回スクロール部材を
有し、両スクロール部材を互いにラップを内側にして組
合わせて三日月状の圧縮作動室を構成する圧縮機構部
と、偏心部を有する回転軸を回転駆動する駆動部と、潤
滑油の油溜めと、を密閉容器内に収納し、前記偏心部を
有する前記回転軸に、前記旋回スクロールの運動によっ
て生じる不釣合い力に対向して圧縮機の振動を低減させ
るためのバランスウェイトを備え、前記駆動部の回転に
伴って前記旋回スクロールが、自転を阻止された状態で
旋回運動することによって、前記圧縮作動室内の気体が
外周側から中心側に移動するにつれて昇圧されるように
構成したスクロール圧縮機において、前記バランスウェイトは、前記回転軸に係合し一体化さ
れ、前記回転軸に直交する断面で表した前記バランスウ
ェイトの断面形状が、翼型形状であって、前記回転軸の
回転に伴って前記バランスウェイトが回転するときに前
記翼型形状部で発生する揚力を合成した力の作用方向が
前記バランスウェイトに生じる遠心力の作用方向にほぼ
等しくなるようにしたことを特徴とするスクロール圧縮
機。
【請求項３】鏡板の片面に渦巻き状のラップを直立さ
せてなる固定スクロール部材及び旋回スクロール部材を
有し、両スクロール部材を互いにラップを内側にして組
合わせて三日月状の圧縮作動室を構成する圧縮機構部
と、偏心部を有する回転軸を回転駆動する駆動部と、潤
滑油の油溜めと、を密閉容器内に収納し、前記偏心部を
有する前記回転軸に、前記旋回スクロールの運動によっ
て生じる不釣合い力に対向して圧縮機の振動を低減させ
るためのバランスウェイトを備え、前記駆動部の回転に
伴って前記旋回スクロールが、自転を阻止された状態で
旋回運動することによって、前記圧縮作動室内の気体が
外周側から中心側に移動するにつれて昇圧されるように
構成したスクロール圧縮機において、前記バランスウェイトは、前記回転軸に係合し一体化さ
れ、前記バランスウェイトを形成した範囲外でかつ軸方
向にはほぼ同じ部位に位置する軸垂直断面内に、前記バ
ランスウェイトの進行方向前方に円柱あるいは角柱状の
形状をした突起物を設けたことを特徴とするスクロール
圧縮機。