JP2002371977A - スクロール型流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸方向の長さを短くして装置全体をコンパク
トにすることができるオイルフリー式のスクロール型流
体機械を提供する。 【解決手段】 固定スクロール４０と旋回スクロール３
０との間に、旋回スクロール３０の自転を阻止した公転
運動に伴って外周側から内周側に向けて容積が順次縮小
する渦巻き状の圧縮動作室Ｃを区画形成し、この圧縮動
作室Ｃの容積の縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送
するようにしたスクロール型流体機械において、主軸１
８の一端に設けられる旋回軸受２６と、主軸１８の他端
に設けられるモータ側軸受２２と、旋回軸受２６とモー
タ側軸受２２との間に設けられる主軸受２０とを備え、
旋回軸受２７を、その少なくとも一部が旋回スクロール
３０の鏡板３２よりも固定スクロール４０側に位置する
ように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無潤滑状態で気体
の圧縮並びに移送を行うオイルフリー式のスクロール型
流体機械に係り、特に可燃ガス等の圧縮並びに移送用の
ブロワとして使用して最適なスクロール型流体機械に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型流体機械は、共に渦巻き状
のラップを組合せ、一方を固定し、他方を自転を阻止し
つつ公転運動させラップの相対的運動を行わせること
で、渦巻き形状の圧縮動作室内に閉じ込めた気体の容積
を徐々に減少させて流体の圧縮並びに移送を行うように
したものであり、ルーツ型やロータリー型の流体機械に
比べて騒音が小さく、圧力脈動が小さいことから、例え
ば小形空調用冷凍機やエアコン用圧縮機等に広く使用さ
れている。

【０００３】ここで、エアコンに使用されるオイル潤滑
のスクロールコンプレッサは、全体が圧力容器内に密封
溶接にて収容され、取扱気体の漏洩がない構造になって
いるが、これは潤滑液（オイル）が冷媒中に混入しても
実用上の問題が生じないため、潤滑油を活用した長寿命
でメンテナンスフリーな設計が可能であることによるも
のである。従って、この構造は取扱気体への油の混入が
許されないオイルフリー式の場合には適用が困難であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したオイル潤滑の
スクロールコンプレッサでは、旋回スクロールの自転を
防止するためにオルダムリングが使用されるため、コン
プレッサの軸方向の長さを比較的短く抑えることができ
る。しかしながら、取扱気体への油の混入が許されない
オイルフリー式のスクロール型流体機械の場合には、図
４に示すように、例えばグリス封入型の密封玉軸受を組
合せて自転防止機構５００を構成する必要があるため、
コンプレッサの軸方向長さが長くなってしまう傾向があ
った。

【０００５】また、従来のスクロール型流体機械におい
ては、主軸５１０の一端に設けられた旋回軸受５２０が
旋回スクロール５３０の鏡板５４０からモータフレーム
５５０側に大きく張り出して位置している。このため、
旋回スクロール５３０のラップ５６０の先端から主軸受
５７０までの距離が非常に大きくなってしまい、装置の
軸方向長さが長くなってしまう。

【０００６】更に、回転系のバランスを確保するための
カウンタウェイト５８０と旋回スクロール５３０との軸
方向の重心位置は異なっており、運転中に偶力が発生し
てアンバランス（ダイナミックアンバランス）を生じる
ことがある。従って、このダイナミックバランスを修正
するために別のカウンタウェイト（図示せず）を設ける
必要が生じ、部品点数が増えてしまうばかりか、装置の
軸方向長さは更に長くなってしまう。また、図４では図
示していないが、例えばモータなどの駆動系を軸端に設
ける必要があり、これによって装置の軸方向長さは更に
長くなってしまう。

【０００７】このように、従来のオイルフリー式のスク
ロール型流体機械においては、装置の軸方向の長さが長
くなってしまい、装置全体のコンパクト化が十分にでき
なかった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、軸方向の長さを短くして装置全
体をコンパクトにすることができるオイルフリー式のス
クロール型流体機械を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような従来技術にお
ける問題点を解決するために、本発明の一態様は、固定
スクロールと旋回スクロールとの間に、該旋回スクロー
ルの自転を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側
に向けて容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室を区
画形成し、この圧縮動作室の容積の縮小に伴って流入気
体を圧縮しつつ移送するようにしたスクロール型流体機
械において、主軸の一端に設けられる旋回軸受と、上記
主軸の他端に設けられるモータ側軸受と、上記旋回軸受
と上記モータ側軸受との間に設けられる主軸受とを備
え、上記旋回軸受を、その少なくとも一部が上記旋回ス
クロールの鏡板よりも固定スクロール側に位置するよう
に配置したことを特徴とするスクロール型流体機械であ
る。

【００１０】このような構成により、旋回軸受が旋回ス
クロールの鏡板からモータフレーム側に張り出さない構
造となるため、旋回スクロールのラップの先端から主軸
受までの距離を小さくして、装置の軸方向の長さを短く
することができる。また、旋回スクロールとカウンタウ
ェイトとの軸方向の重心位置を同一にする構造とするこ
とができるため、運転中に偶力が発生してアンバランス
を生じることがない。この場合に、ダイナミックバラン
ス修正用のカウンタウェイトを別途設ける必要がなくな
るため、装置の軸方向の長さを短くして装置全体をコン
パクトにすることができる。

【００１１】また、本発明の他の一態様は、固定スクロ
ールと旋回スクロールとの間に、該旋回スクロールの自
転を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側に向け
て容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室を区画形成
し、この圧縮動作室の容積の縮小に伴って流入気体を圧
縮しつつ移送するようにしたスクロール型流体機械にお
いて、主軸の一端に設けられる旋回軸受と、上記主軸の
他端に設けられるモータ側軸受と、上記旋回軸受と上記
モータ側軸受との間に設けられる主軸受と、上記主軸に
取付けられるモータ回転子とを備え、上記モータ回転子
を、上記主軸受の外周側に配置したことを特徴とするス
クロール型流体機械である。

【００１２】このように、主軸受の外周側にモータ回転
子を配置したフラットモータ又はアウターロータ型モー
タを用いることで、装置の軸方向の長さを短くして装置
全体をコンパクトにすることができる。

【００１３】本発明の好ましい一態様は、上記モータ回
転子のハウジング部を上記主軸に一体的に設けたことを
特徴とする。この場合において、上記主軸に回転系のバ
ランスを確保するためのカウンタウェイト部を設けるこ
とが好ましい。

【００１４】このような構成により、装置の構造が単純
化され部品点数も少なくなるので生産性が向上する。ま
た、主軸にカウンタウェイト部を設けることにより、部
品点数を増加させることなく振動が少なく静粛な装置を
実現することができる。特に、アウターロータ型モータ
を用いた場合には、主軸の軸方向の２ヶ所に質量体（カ
ウンタウェイト部）を一体的に設けることにより、わず
かに発生する偶力アンバランスを相殺するためのカウン
タウェイト部も同時に設けることができるので、特別の
スペースを消費することなく合理的に偶力アンバランス
を相殺することができる。従って、コンパクトで、且つ
低振動で静粛性に優れた装置を実現することができる。

【００１５】本発明の他の好ましい一態様は、モータフ
レーム又は上記固定スクロールに設けられる第１磁石
と、上記旋回スクロールに設けられる第２磁石とを有
し、上記第１磁石と上記第２磁石との間に作用する磁力
によって旋回スクロールの自転を防止する自転防止機構
を備えたことを特徴とする。

【００１６】上述したように、オイルフリー式のスクロ
ール型流体機械における自転防止機構は、一般に玉軸受
を組合せて使用するものが多い。玉軸受は消耗部品であ
り、一般には２万時間（運転時間）程度で交換されてい
る。この軸受の寿命に関しては、荷重の大きさと延べ回
転数及び周囲温度等が決定要因となっている。また、軸
受の外輪が嵌まるハウジングがアルミ合金で構成される
場合等には、ハウジングのヘタリ（クリープ）を防止す
る必要がある。このため、止め板を使用して軸受の外輪
をハウジングに固定する方法や、軸受の外輪の外周部に
樹脂等の弾性材リングを設ける方法が用いられてきた。
特に自転防止機構は、組立精度のバラツキを吸収する機
能も必要とされるため、クリープ防止対策に関する困難
性があった。

【００１７】上述した構成により、自転防止機構に従来
使用されてきた玉軸受とピンクランクが不要となって非
接触型の自転防止機構となるため、自転防止機構の寿命
は半永久的なものとなる。また、旋回スクロールは磁石
によって位置決めされるので、組立精度のバラツキを吸
収することもできる。更に、玉軸受を使用しないため外
輪におけるクリープの心配もない。また、機構が簡単に
なり部品点数も削減できるため、製造コストの低減や装
置のコンパクト化が可能となる。更にまた、玉軸受を使
用した自転防止機構と異なり非接触型であるため騒音の
発生がなく極めて静粛性に優れた装置となる。また、自
転防止機構以外の部分に使用される軸受を従来の金属製
玉軸受から窒化珪素などのセラミック製玉軸受に変更す
ることで、装置全体の更なる長寿命化を実現することが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクロール型
流体機械の実施形態について図面を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるスクロ
ール型流体機械を示す断面図である。このスクロール型
流体機械は、例えば、ポリエステル樹脂によって、モー
タ固定子１０を一体にモールド成形することで内外の気
密性を確保したカップ状のモータフレーム１２を有して
いる。モータ固定子１０には電源リード線１４から電力
が供給される。

【００１９】モータフレーム１２の内部には、永久磁石
からなるモータ回転子１６が配置されており、このモー
タ回転子１６は接着剤等により主軸１８に固定されてい
る。この主軸１８は、軸方向に沿った中央部に配置され
る主軸受２０とモータ側端部に配置されるモータ側軸受
２２とを介して、モータフレーム１２に回転自在に支承
されている。

【００２０】主軸１８の反モータ側端部には、この軸心
と偏心距離ｅだけ偏心した位置に軸心を有するクランク
軸２４が一体に連接されている。このクランク軸２４の
先端には、玉軸受からなる旋回軸受２６を介して略円板
状の旋回スクロール３０が回転自在に連結されている。
従って、主軸１８の回転（自転）に伴って、クランク軸
２４は、主軸１８の軸心を中心として偏心距離ｅを半径
とした公転運動を行い、このクランク軸２４の公転運動
に伴って、旋回スクロール３０も偏心距離ｅを半径とし
た公転運動を行うようになっている。なお、本実施形態
における旋回軸受２６は軸方向に並置された２つの玉軸
受から構成されており、これらの玉軸受の間にスペーサ
２７を配置して主軸１８に対する旋回スクロール３０の
倒れやガタツキを抑えている。

【００２１】主軸受２０、モータ側軸受２２及び旋回軸
受２６は、いずれも窒化珪素を材料に使用したセラミッ
ク玉軸受によって構成されており、高い耐久性が確保さ
れている。また、これらの玉軸受２０，２２，２６の外
輪にはクリープ防止用のＯリングが配置されている。

【００２２】旋回スクロール３０に対峙して、外周部に
吸込口４０ａと中心部に吐出口４０ｂとが形成された略
カップ状の固定スクロール４０が配置されている。旋回
スクロール３０の鏡板３２には、固定スクロール４０側
に突出するインボリュート曲線又はこれに類似した曲線
形状からなるラップ３４が立設されている。この旋回ス
クロール３０のラップ３４の先端には、固定スクロール
４０の鏡板４２に接触してここをシールするチップシー
ル３６が装着されている。

【００２３】また、固定スクロール４０の鏡板４２に
は、旋回スクロール３０側に突出するインボリュート曲
線又はこれに類似した曲線形状からなるラップ４４が設
けられている。この固定スクロール４０のラップ４４の
先端には、旋回スクロール３０の鏡板３２に接触してこ
こをシールするチップシール４６が装着されている。チ
ップシール３６，４６としては、例えば、ＰＰＳ（ポリ
フェニレンサルファイド）をベースにフッ素樹脂などを
添加して摺動性を良好にした樹脂製のものが使用され
る。また、両スクロール３０，４０の材料としては、生
産性の観点からＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）
樹脂やアルミ合金が使用される。

【００２４】モータフレーム１２と固定スクロール４０
との間のいんろう部にはＯリング２８が設けられてい
る。モータフレーム１２と固定スクロール４０とは、こ
のＯリング２８を介してボルト締結されており、これに
よって、モータフレーム１２及び固定スクロール４０で
区画される内部の気密性が確保されて、吸込口４０ａか
ら両スクロール３０，４０間に流入した気体の吐出口４
０ｂ以外からの吐出や漏洩が防止されるようになってい
る。従って、このスクロール型流体機械は、一般の送風
用としてだけでなく、例えば窒素等の気体を外部に漏ら
すことなく昇圧させるもの等にも使用することができ
る。

【００２５】旋回スクロール３０とモータフレーム１２
との間には、旋回スクロール３０の自転を防止する自転
防止機構５０が同一円周方向に沿った３カ所に配置され
ている。この自転防止機構５０は、モータフレーム１２
に設けられるリング状永久磁石（第１磁石）５２と、旋
回スクロール３０に設けられるピン状永久磁石（第２磁
石）５４とから構成されている。

【００２６】リング状永久磁石５２は、例えばサマリウ
ムコバルトからなる２つのリング状永久磁石５２ａ，５
２ｂを互いに嵌合して構成されており、モータフレーム
１２に嵌着されている。ここで、外側のリング状永久磁
石５２ａは、旋回スクロール３０側がＮ極、モータフレ
ーム１２側がＳ極となるように固定されており、内側の
リング状永久磁石５２ｂは、旋回スクロール３０側がＳ
極、モータフレーム１２側がＮ極となるように固定され
ている。このように組合せることで、内側に位置するリ
ング状永久磁石５２ｂの内径に沿った磁力が強まり、旋
回スクロール３０側のこの内径に対向する位置に、半径
方向の幅が極めて狭いドーナツ状の強力な磁界リング
（Ｓ極）が形成される。リング状永久磁石５２の内周の
半径、即ち内側に位置するリング状永久磁石５２ｂの半
径ｄは、上述した偏心距離（スクロール半径）ｅに等し
く設定されている。

【００２７】ピン状永久磁石５４は、例えばサマリウム
コバルトからなり、その軸心がリング状永久磁石５２の
軸心と平行且つ上記偏心距離ｅと同じ距離だけ離れた位
置に位置するようにリング状永久磁石５２に対面して配
置される。このピン状永久磁石５４は、モータフレーム
１２側がＮ極となるようにして旋回スクロール３０に固
定される。

【００２８】これにより、リング状永久磁石５２とピン
状永久磁石５４は吸引し合い、ピン状永久磁石５４は、
リング状永久磁石５２の内周（内側に位置するリング状
永久磁石５２ｂの内周）上をなぞるように非接触にて移
動して旋回スクロール３０の自転を阻止するようになっ
ている。

【００２９】このように、自転防止機構５０をモータフ
レーム１２と旋回スクロール３０との間に設けること
で、従来のスクロール型流体機械で必要であった旋回ス
クロールとモータ側固定部材（例えば、ブラケット）と
の位置決め、並びにモータ側固定部材（ブラケット）と
固定スクロールの位置決め（例えば、ノックピン）が実
質的に不要となる。この結果、全体の構造は極めて単純
になり、生産性の向上にも貢献できる。また、当該部に
磁石を使用することで、回転部品と固定部品の軸方向の
遊びを実質ゼロにできる。即ち、磁石によって旋回スク
ロール３０はモータフレーム１２側に常に安定して吸引
された状態で回転するため、チップシール３６，４６の
クリアランス管理が容易となるだけでなく、チップシー
ル３６，４６が多少摩耗しても旋回スクロール３０がモ
ータフレーム１２側に移動してクリアランスを維持する
ので、性能を長時間にわたって維持することが可能とな
る。なお、上述した自転防止機構を旋回スクロール３０
と固定スクロール４０との間に設けることもできる。

【００３０】このように、旋回スクロール３０は自転防
止機構５０によって自転が阻止され、主軸１８の回転に
より公転運動のみが行われる。旋回スクロール３０と固
定スクロール４０との間には、旋回スクロール３０の自
転を阻止した公転運動に伴って外周側から内周側へ向け
て容積が順次縮小する渦巻き状の圧縮動作室Ｃが両ラッ
プ３４，４４によって区画形成される。この圧縮動作室
Ｃは両鏡板３２，４２によって閉塞されており、吸込口
４０ａから圧縮動作室Ｃ内に流入した気体は、旋回スク
ロール３０の自転を阻止した公転運動により、圧縮動作
室Ｃの容積の縮小に伴って圧縮されつつ吐出口４０ｂか
ら順次移送されるようになっている。

【００３１】ところで、旋回軸受２６は、図１に示すよ
うに、その一部が旋回スクロール３０の鏡板３２よりも
固定スクロール４０側に位置するように配置されてい
る。これにより、旋回軸受２６が旋回スクロール３０の
鏡板３２からモータフレーム１２側に張り出さない構造
となるため、旋回スクロール３０のラップ３４の先端か
ら主軸受２０までの距離を小さくして、装置の軸方向の
長さを短くすることができる。

【００３２】また、主軸１８には、主軸受２０と旋回軸
受２６の間に、回転系のバランスを確保するためのカウ
ンタウェイト６０が設けられている。旋回スクロール３
０の鏡板３２の外周端には、モータ側に突出する重心調
整錘３８が設けられている。この重心調整錘３８は、旋
回スクロール３０とカウンタウェイト６０との軸方向の
重心位置が略同一となるように配置されている。

【００３３】一般のスクロール型流体機械、特にオイル
フリー式のスクロール型流体機械では、旋回スクロール
とカウンタウェイトとの軸方向の重心位置が異なるため
に、運転中に偶力が発生してアンバランス（ダイナミッ
クアンバランス）を生じることがあり、このダイナミッ
クバランスを修正するために別のカウンタウェイトを設
ける必要があった。その結果、部品点数が増えてしまう
ばかりか、装置の軸方向長さが長くなってしまうという
問題があった。本発明に係るスクロール型流体機械によ
れば、上述したように、旋回スクロールとカウンタウェ
イトとの軸方向の重心位置を同一にする構造とすること
ができるため、１つのカウンタウェイトだけで運転中に
発生する偶力アンバランスを防止することが可能とな
り、装置の軸方向の長さを短くして装置全体をコンパク
トにすることができる。

【００３４】上述した構成のスクロール型流体機械にお
いて、電源リード線１４から電流を供給すると、モータ
回転子１６と主軸１８が一体に回転し、この回転に伴っ
て、クランク軸２４と旋回スクロール３０が同期した公
転運動を行う。この時、自転防止機構５０により旋回ス
クロール３０の自転が阻止される。すると、気体は吸込
口４０ａから旋回スクロール３０と固定スクロール４０
とで構成される圧縮動作室Ｃに流入し、両ラップ３４，
４４の作用によって圧縮動作室Ｃが外周側から内周側へ
向けて順次縮小することで、気体は圧縮されつつ移送さ
れて高圧となり、吐出口４０ｂより機外へ排出される。

【００３５】このとき、モータフレーム１２の内部を気
密的に封止することで、圧縮動作室Ｃ内に流入した可燃
ガス等の気体を漏洩させることなく、この気体の圧縮並
びに移送を行うことができる。従って、静粛性に優れた
オイルフリー式のスクロール型流体機械を実現すること
ができる。

【００３６】次に、上述した構成のスクロール型流体機
械の組立方法について説明する。まず、接着剤を使用し
て、永久磁石からなるモータ回転子１６を主軸１８に固
定する。なお、カウンタウェイト６０は、予め主軸１８
に焼嵌め又は圧接等によって一体的に設けられている。
そして、主軸１８に主軸受２０及びモータ側軸受２２の
内輪を圧入固定し、反モータ側には旋回軸受２６の内輪
を圧入固定する。

【００３７】次に、旋回軸受２６の外輪を旋回スクロー
ル３０のハウジングに挿入する。また、接着剤等を使用
して、モータフレーム１２にリング状永久磁石５２を、
旋回スクロール３０のモータ側にピン状永久磁石５４を
それぞれ３組固定する。

【００３８】そして、モータフレーム１２のモータ側軸
受２２のハウジングに波状座金２９を挿入し、その後、
旋回スクロール３０が取付けられた主軸組立体をモータ
フレーム１２に挿入する。最後に、モータフレーム１２
の開放端に固定スクロール４０が固定される。このと
き、固定スクロール４０の外周のいんろう部にはＯリン
グ２８が設けられ、固定スクロール４０の取付角度は図
示しない位置決めピンによって決められる。なお、各ラ
ップ３４，４４の先端の軸方向隙間は、固定スクロール
４０とモータフレーム１２との当接面にシム（図示せ
ず）を挟み込むことによって調整される。

【００３９】なお、本実施形態のスクロール型流体機械
は、全体を水中に沈めて水冷によって本体を冷却するこ
ともできる（この場合、吸気管と吐出管は気中に露出さ
せる）。このように、水中に流体機械全体を埋没させる
と、騒音及び振動の軽減効果も期待できるためメリット
が大きい。これは、以下の実施形態においても同様であ
る。

【００４０】次に、本発明に係るスクロール型流体機械
の第２の実施形態について図２を参照して詳細に説明す
る。図２は、本発明の第２の実施形態におけるスクロー
ル型流体機械を示す断面図である。なお、上述の第１の
実施形態における部材又は要素と同一の作用又は機能を
有する部材又は要素には同一の符号を付し、特に説明し
ない部分については第１の実施形態と同様である。

【００４１】上述した第１の実施形態では、主軸受２０
の内周側にモータ回転子１６を配置したいわゆるインナ
ーロータ型のモータを使用したが、このインナーロータ
型のモータでは、図１に示すように、主軸受２０とモー
タ回転子１６とが軸方向に順次並んで配列されているた
め、装置の軸方向の長さを十分に短くすることができな
い。そこで、本実施形態においては、主軸受の外周側に
モータ回転子を配置したいわゆるフラットモータを使用
して、装置の軸方向の長さを極めて短くしている。

【００４２】図２に示すように、本実施形態における主
軸１８には、主軸受２０と旋回軸受２６との間に、外周
側に延出する円板状の回転子ハウジング１１５が一体的
に設けられている。この回転子ハウジング１１５には、
永久磁石からなるドーナツ状のモータ回転子１１６が主
軸受２０の外周側に位置するように固定されている。こ
のモータ回転子１１６に対向するモータフレーム１２側
の位置には、フラットモータにおいて使用される扁平状
のモータ固定子１１０が配置されている。また、回転子
ハウジング１１５の外周部には、回転系のバランスを確
保するためのカウンタウェイト部１６０が一体的に設け
られている。

【００４３】このように、本実施形態においては、主軸
受２０の外周側にモータ回転子１１６を配置しているた
め、第１の実施形態よりも装置の軸方向の長さを更に短
くすることができる。また、１つのカウンタウェイト部
１６０だけで偶力アンバランスを相殺することができ、
且つ、このカウンタウェイト部１６０を主軸１８と一体
化することができるので、部品点数を増加させることな
く振動が少なく静粛な装置を実現することができる。

【００４４】次に、上述した構成のスクロール型流体機
械の組立方法について説明する。まず、接着剤を使用し
て、永久磁石からなるモータ回転子１１６を回転子ハウ
ジング１１５に固定する。なお、この回転ハウジング１
１５は予め主軸１８に一体的に設けられている。そし
て、主軸１８に主軸受２０及びモータ側軸受２２の内輪
を圧入固定し、反モータ側には旋回軸受２６の内輪を圧
入固定する。

【００４５】次に、旋回軸受２６の外輪を旋回スクロー
ル３０のハウジングに挿入する。また、接着剤等を使用
して、モータフレーム１２にリング状永久磁石５２を、
旋回スクロール３０のモータ側にピン状永久磁石５４を
それぞれ３組固定する。そして、モータフレーム１２の
モータ側軸受２２のハウジングに波状座金を挿入し、そ
の後、旋回スクロール３０が取付けられた主軸組立体を
モータフレーム１２に挿入する。最後に、モータフレー
ム１２の開放端に固定スクロール４０が固定される。

【００４６】次に、本発明に係るスクロール型流体機械
の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図３は、本発明の第３の実施形態におけるスクロー
ル型流体機械を示す断面図である。なお、上述の第２の
実施形態における部材又は要素と同一の作用又は機能を
有する部材又は要素には同一の符号を付し、特に説明し
ない部分については第２の実施形態と同様である。

【００４７】上述した第２の実施形態ではフラットモー
タを使用した例を説明したが、本実施形態では、いわゆ
るアウターロータ型モータを使用している。即ち、図３
に示すように、本実施形態における主軸１８には、主軸
受２０と旋回軸受２６との間に、カップ状の回転子ハウ
ジング２１５が設けられている。この回転子ハウジング
２１５の内周側には、永久磁石からなるモータ回転子２
１６が、主軸受２０の外周側に位置するように、例えば
焼嵌めにより固定されている。このモータ回転子２１６
に対向する内周側の位置には、モータ固定子２１０が配
置されている。また、回転子ハウジング１１５の外周部
には、回転系のバランスを確保するための２つのカウン
タウェイト部２６０ａ，２６０ｂが設けられている。

【００４８】このように、本実施形態においては、主軸
受２０の外周側にモータ回転子２１６を配置しているた
め、第１の実施形態よりも装置の軸方向の長さを更に短
くすることができる。また、上述した第１又は第２の実
施形態においては、偶力アンバランスがわずかながら残
留してしまうが、本実施形態のように、２つのカウンタ
ウェイト部２６０ａ，２６０ｂを主軸１８と一体的に設
けることによって、わずかに発生する偶力アンバランス
を相殺することができる。この結果、特別のスペースを
消費することなく合理的に偶力アンバランスを相殺する
ことができ、コンパクトで、且つ低振動で静粛性に優れ
た装置を実現することができる。

【００４９】ここで、上述した第１乃至第３の実施形態
においては、旋回スクロール３０の中心の固定スクロー
ル４０側に、凹部３９が形成されている。これは、スク
ロール型流体機械の組立完了後などにおいて、旋回スク
ロール３０等の回転体の取付状態を容易に確認すること
ができるように設けられているものである。即ち、吐出
口４０ｂから例えば釘状の棒を凹部３９に挿入し、棒を
動かしてみることで旋回スクロール３０が滑らかに回転
することを手廻しにより確認するものである。なお、上
述の実施形態における凹部３９は、旋回スクロール３０
の中心、即ち、固定スクロール４０とは摺動しない位置
に設けられているので、上述した手廻しによる回転確認
のときに凹部３９に傷が付いても支障とならない。

【００５０】これまで本発明の一実施形態について説明
したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技
術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施され
てよいことは言うまでもない。

【００５１】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、旋回
軸受が旋回スクロールの鏡板からモータフレーム側に張
り出さない構造となるため、旋回スクロールのラップの
先端から主軸受までの距離を小さくして、装置の軸方向
の長さを短くすることができる。また、旋回スクロール
とカウンタウェイトとの軸方向の重心位置を同一にする
構造とすることができるため、運転中に偶力が発生して
アンバランスを生じることがない。この場合に、ダイナ
ミックバランス修正用のカウンタウェイトを別途設ける
必要がなくなるため、装置の軸方向の長さを短くして装
置全体をコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるスクロール型
流体機械を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態におけるスクロール型
流体機械を示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態におけるスクロール型
流体機械を示す断面図である。

【図４】従来のスクロール型流体機械を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ 圧縮動作室 １０，１１０，２１０ モータ固定子 １２ モータフレーム １４ 電源リード線 １６，１１６，２１６ モータ回転子 １８ 主軸 ２０ 主軸受 ２２ モータ側軸受 ２４ クランク軸 ２６ 旋回軸受 ２７ スペーサ ２８ Ｏリング ２９ 波状座金 ３０ 旋回スクロール ３２，４２ 鏡板 ３４，４４ ラップ ３６，４６ チップシール ３８ 重心調整錘 ３９ 凹部 ４０ 固定スクロール ４０ａ 吸込口 ４０ｂ 吐出口 ５０ 自転防止機構 ５２ リング状永久磁石（第１磁石） ５４ ピン状永久磁石（第２磁石） ６０ カウンタウェイト １１５，２１５ 回転子ハウジング １６０，２６０ａ，２６０ｂ カウンタウェイト部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 康貴 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA24 AB05 CC17 3H039 AA02 AA12 BB07 CC10 CC11 CC19 CC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールと旋回スクロールとの間
   に、該旋回スクロールの自転を阻止した公転運動に伴っ
   て外周側から内周側に向けて容積が順次縮小する渦巻き
   状の圧縮動作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の
   縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送するようにした
   スクロール型流体機械において、 主軸の一端に設けられる旋回軸受と、前記主軸の他端に
   設けられるモータ側軸受と、前記旋回軸受と前記モータ
   側軸受との間に設けられる主軸受とを備え、 前記旋回軸受を、その少なくとも一部が前記旋回スクロ
   ールの鏡板よりも固定スクロール側に位置するように配
   置したことを特徴とするスクロール型流体機械。
2. 【請求項２】 固定スクロールと旋回スクロールとの間
   に、該旋回スクロールの自転を阻止した公転運動に伴っ
   て外周側から内周側に向けて容積が順次縮小する渦巻き
   状の圧縮動作室を区画形成し、この圧縮動作室の容積の
   縮小に伴って流入気体を圧縮しつつ移送するようにした
   スクロール型流体機械において、 主軸の一端に設けられる旋回軸受と、前記主軸の他端に
   設けられるモータ側軸受と、前記旋回軸受と前記モータ
   側軸受との間に設けられる主軸受と、前記主軸に取付け
   られるモータ回転子とを備え、 前記モータ回転子を、前記主軸受の外周側に配置したこ
   とを特徴とするスクロール型流体機械。
3. 【請求項３】 前記モータ回転子のハウジング部を前記
   主軸に一体的に設けたことを特徴とする請求項２に記載
   のスクロール型流体機械。
4. 【請求項４】 前記主軸に回転系のバランスを確保する
   ためのカウンタウェイト部を設けたことを特徴とする請
   求項３に記載のスクロール型流体機械。
5. 【請求項５】 モータフレーム又は前記固定スクロール
   に設けられる第１磁石と、前記旋回スクロールに設けら
   れる第２磁石とを有し、前記第１磁石と前記第２磁石と
   の間に作用する磁力によって旋回スクロールの自転を防
   止する自転防止機構を備えたことを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれか一項に記載のスクロール型流体機械。