JP2615885B2 - 横置形スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷凍装置あるいは空気調和機に使用される横
置形スクロール圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭59−120796号公報に示された従
来の横置形スクロール圧縮機の断面図、第３図は作動原
理を説明するための固定スクロールと揺動スクロールを
示す平面図である。これらの図において、１は固定スク
ロールで、この固定スクロール１はその中心部に吐出口
1aが設けられ、外周部に吸入口1bが設けられている。ま
た、この固定スクロール１は後述するクランク軸を軸支
する軸受支え２にボルト締めなどにより固定され、かつ
略円筒状に形成されたシエル３内に軸受支え２と共に圧
入されている。なお、この固定スクロール１と軸受支え
２とは同心をなすように組込まれている。４は揺動スク
ロール、５はクランク軸で、このクランク軸５の一端部
には揺動スクロール４の軸4aが偏心して嵌合される軸受
孔5aを有する大径部5bが形成されており、この大径部5b
が前記軸受支え２に回転自在に軸支されている。また、
前記揺動スクロール４は、この揺動スクロール４と前記
軸受支え２との間に介装されたオルダム継手６によつて
軸受支え２に支持され、自転しないようにかつ半径方向
に対しては移動されるようにしてクランク軸５が回転す
るにつれ旋回運動されるよう構成されている。７は揺動
スクロール４と軸受支え２との軸受摺動部、８は前記固
定スクロール１と揺動スクロール４間に形成される圧縮
室で、クランク軸５を回転させ、揺動スクロール４を固
定スクロール１に対して旋回運動させることにより圧縮
機８に取り込まれた気体が圧縮され吐出口1aから吐出さ
れることになる。これを第３図によつて詳述する。

第３図（ａ）は揺動スクロール４の旋回位置が０゜の
場合を示し、同図（ｂ）は同じく90゜場合を示し、同図
（ｃ）は同じく180゜の場合を示し、同図（ｄ）は同じ
く270゜の場合を示す。第３図（ａ）〜（ｄ）において
１は固定スクロール、４は揺動スクロールで、互いに同
一の渦巻き形状をなし、インボリユートあるいは円弧等
を組合わせた形状に成形されている。８は圧縮室、Ａは
固定スクロール１の定点（中心点）、Ｂは揺動スクロー
ル４の定点である。固定スクロール１は同図（ａ）に示
す姿勢に固定され、これに対し揺動スクロール４は図示
のごとく対向して組合わされている。また、揺動スクロ
ール４はＡ−Ｂの間隔を半径として定点Ａを中心に同図
中矢印Ｃに示すように左回りに旋回運動され、この旋回
運動に伴つて固定スクロール１と揺動スクロール４との
間に形成される三日月状の圧縮室８は吐出口1aに向け次
第にその容積が減少される。これにより圧縮室８内に取
り込まれた気体が圧縮され吐出口1aから吐出されること
になる。この際、第３図に示すＡ−Ｂ間の距離は一定に
保持され、渦巻きの間隔（渦巻きのピツチに相当）を
ａ、厚みをｔとすると、 となる。

９は前記軸受支え２の一端側においてシエル３内に軸
受支え２と同心に圧入あるいはボルト締め等によつて取
付けられたモータステータで、このモータステータ９内
には前記クランク軸５に一体的に取付けられたモータロ
ータ10がエアギヤツプ11を介して同心に配置されてい
る。12および13はバランサで、略半円筒形に形成され前
記モータロータ10にかしめ等によつて一体的に取付けら
れている。14は吐出口1aに連通する吐出配管、15はシエ
ル３内の第一の吸入空間16と冷凍サイクルの熱交換器
（図示せず）側とを連通する吸入配管で、これら各配管
14,15はろう付け等によつてシエル３に気密に取付けら
れている。17はモータとシエル３とで形成される吸入空
間のうち圧縮部（スクロール側）の第一の吸入空間16と
は反対側に位置する第二の吸入空間18と吸入口1bとを連
通するための連通管で、この連通管17の一端はシエル３
を貫通して吸入口1bに接続され、他端は第二の吸入空間
18にシエル３を貫通して接続されている。

19はシエル３の油溜め、20はこの油溜め19側において
モータステータ９とシエル３との嵌合部に形成された油
通路、21はスプラツシヤで、このスプラツシヤ21はクラ
ンク軸５における軸受支え２とモータロータ10間に位置
する部分にボス21aを圧入等により固定することによつ
てクランク軸５に一体的に取付けられ、縁部21bを含む
下方周縁部分は前記油溜め19の油中に浸漬されている。
22は油溜めポケツトで、前記油溜め19と反対の軸受支え
２の上部外周に前記スプラツシヤ21の縁部21bと対向し
て配設されている。23はこの油溜めポケツト22とクラン
ク軸５における軸受支え２との軸受摺動部24間とを連通
する油孔で、軸受支え２に穿設されている。また、この
油孔23は、揺動スクロール４の軸4aが嵌合する軸受摺動
部25にクランク軸５に穿設された給油孔26を介して連通
されると共に、クランク軸５の軸線方向に沿つて穿設さ
れ前記軸受摺動部25に連通される油孔27およびクランク
軸に穿設された給油孔28を介してクランク軸５の軸受摺
動部29に連通されている。

次に、このように構成された従来の横置形スクロール
圧縮機の動作について説明する。

モータ起動により圧縮機が運転されると、作動流体で
あるガスは第２図中実線矢印で示すように吸入配管15よ
り第一の吸入空間16内に吸入され、モータのエアギヤツ
プ11を通して第二の吸入空間18内に流入し、さらに連通
管17を経て吸入口1bから圧縮室８内に取り込まれる。そ
して、揺動スクロール４の旋回運動に伴ない圧縮された
高圧ガスは吐出口1aを通り吐出配管14から圧縮機外へ吐
出される。この際、モータステータ９とモータロータ10
は吸入ガスによつて冷却されることになる。

油は同図中破線矢印で示すように流れる。すなわち、
クランク軸５が回転されることによりこれと一体のスプ
ラツシヤ21も回転され、油溜め19の油はスプラツシヤ21
に付着して引上げられると共に遠心力により飛散され、
この飛散油は軸受支え２の油溜めポケツト22内に溜ま
る。油溜めポケツト22内に貯溜された油は重力により油
孔23内を流下し、軸受摺動部24に供給されると共に、さ
らにクランク軸５の給油孔26,油孔27および給油孔28を
通り軸受摺動部25,29および揺動スクロール４と軸受支
え２との軸受摺動部７に供給される。各軸受摺動部を潤
滑した油は吸入口1bあるいはシエル３内の第一の吸入空
間16へ放出され、吸入ガスと共に移送される。吸入ガス
と共に圧縮室８へ取り込まれた油は圧縮室８の間隙をシ
ールするために利用されると共に、吐出配管14から圧縮
機外に放出され油分離器あるいは各冷凍空調サイクルを
巡つて吸入配管15より圧縮機内に回収される。また、吸
入ガスと共に圧縮機内に取り込まれた油は第一および第
二の吸入空間16,18内で吸入ガスと分離され、その大半
は油溜めに回収されることになる。

ところが、このように構成された横置形スクロール圧
縮機においては、圧縮機の容量を増大させバランサ12,1
3の重量を増大させた場合に、バランサ12,13がモータロ
ータ10にかしめによつて取り付けられているため充分な
取り付け強度を得られないという不具合が生じる。この
ため、第４図に示すようにバランサをクランク軸に直接
固定する方法が考えられていた。

第４図は従来の横置形スクロール圧縮機の別の例を示
す断面図で、同図において第２図で説明したものと同一
もしくは同等部材については同一符号を付し、詳細な説
明は省略する。第４図において31はバランサで、このバ
ランサ31はスプラツシヤ21とモータステータ15との間に
配設され、クランク軸５に焼ばめ等によつて固定されて
いる。また、このバランサ31は半径方向の長さが大重量
を確保するためにスプラツシヤ21の半径と略等しく形成
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのようにバランサ31を大きく形成すると、
シエル３の油溜め19内に溜められた油をバランサ31が撹
拌することになり負荷が増大されるため、圧縮機の性能
が低下されるという問題があつた。また、圧縮機運転時
の油面を低く抑えれば上述の負荷は低減されるが、この
ようにすると、圧縮機運転時に液バツク現象や、圧縮機
停止時にシエル３内への冷媒寝込現象が生じた際に油溜
め19内の油が冷媒によつて希釈され粘度が低下されやす
く、各軸受摺動部が焼付きやすくなる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る横置形スクロール圧縮機は、モータの軸
を軸支する軸受をモータの両側に配置すると共に、バラ
ンサをモータの軸における両軸受の内側に固定し、この
バランサの半径方向の長さをモータロータの半径以下の
寸法をもつて形成したものである。

〔作用〕

厚み寸法が大きく形成されたバランサを強固に固定す
ることができ、バランサが油を撹拌することなく油面を
高く維持することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によつて詳細に説明
する。

第１図は本発明の横置形スクロール圧縮機を示す断面
図で、同図において第２図で説明したものと同一もしく
は同等部材については同一符号を付し、ここにおいて詳
細な説明は省略する。同図において、41および42はモー
タ軸としてのクランク軸５を軸支する軸受を備えた軸受
支えで、これら軸受支え41,42はモータステータ９の両
側方に配置され、シエル３内にそれぞれ圧入されてい
る。この軸受支え41はクランク軸５の大径部5bのみを軸
支するよう軸受部分が従来のものに較べて薄く形成さ
れ、これによつて、クランク軸５の大径部5bとスプラツ
シヤ21との間に後述するバランサを取付けるための空間
43が形成されている。また、前記軸受支え42は軸受支え
41が薄形化されたことによる能力低下を補うために設け
られ、下部周縁部にはこの軸受支え42の両面側を連通す
る油通路42aが形成されている。

44および45はバランサで、バランサ44は前記クランク
軸５の大径部5bとスプラツシヤ21との間に形成された空
間43に配置され、またバランサ45は前記軸受支え42とモ
ータロータ10との間に配置されている。また、これらバ
ランサ44,45の半径方向の長さはモータロータ10の半径
と略等しい寸法をもつて形成され、重量を増大させるた
めに厚み寸法が従来のものに較べて大きく形成されてお
り、これらバランサ44,45はその重量に耐え得るようそ
れぞれクランク軸５に焼きばめによつて固定されてい
る。

したがつて、このように構成された横置形スクロール
圧縮機においては、厚み寸法が大きく形成されたバラン
サを強固に固定することができ、バランサが油を撹拌す
ることなく油面を高く維持することができる。

なお、本実施例ではバランサ44,45の半径方向の長さ
をモータロータ10の半径と略等しい寸法をもつて形成し
た例を示したが、モータロータ10の半径以下の寸法であ
ればその寸法は任意であり、同等の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、モータの軸を軸
支する軸受をモータの両側に配置すると共に、バランサ
をモータの軸における両軸受の内側に固定し、このバラ
ンサの半径方向の長さをモータロータの半径以下の寸法
をもつて形成したため、厚み寸法が大きく形成されたバ
ランサを強固に固定することができ、バランサが油を撹
拌することなく油面を高く維持することができる。した
がつて、圧縮機の性能が低下されるのを阻止することが
でき、しかも油が冷媒によつて希釈されても油量が多い
ため粘度は低下されにくく、軸受摺動部が焼付きにくく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の横置形スクロール圧縮機を示す断面
図、第２図は従来の横置形スクロール圧縮機を示す断面
図、第３図は作動原理を説明するための固定スクロール
と揺動スクロールを示す平面図、第４図は従来の横置形
スクロール圧縮機の別の例を示す断面図である。 １……固定スクロール、３……シエル、４……揺動スク
ロール、５……クランク軸、９……モータステータ、10
……モータロータ、41,42……軸受支え、44,45……バラ
ンサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シエル内に固定スクロール，揺動スクロー
   ルおよびモータが内蔵されかつ潤滑油が溜められ、回転
   部にバランサを備えた横置形スクロール圧縮機におい
   て、前記モータの軸を軸支する軸受をモータの両側に配
   置すると共に、前記バランサをモータの軸における両軸
   受の内側に固定し、このバランサの半径方向の長さをモ
   ータロータの半径以下の寸法をもつて形成したことを特
   徴とする横置形スクロール圧縮機。