JP2766291B2

JP2766291B2 - スクロール式圧縮機

Info

Publication number: JP2766291B2
Application number: JP4727189A
Authority: JP
Inventors: 年庸井上; 覚及川; 寛二坂田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH02227586A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は密閉ケースの下部にスクロール式圧縮機構
部、このスクロール式圧縮機構部の上部に駆動モータが
それぞれ配設されたスクロール式圧縮機に関する。

（従来の技術）一般に、スクロール式圧縮機として例えば特開昭63−
134890号公報には密閉ケース内の上方に駆動モータ、こ
の駆動モータの下方にスクロール式圧縮機構部をそれぞ
れ配設させた構成のものが開示されている。この場合、
密閉ケースの周壁面上部に吸入管が取付けられている。
また、スクロール式圧縮機構部の固定スクロールには外
周部に吸入孔、中心部に吐出孔がそれぞれ形成されてい
る。さらに、この固定スクロールの吐出孔には吐出管が
連結されている。そして、スクロール式圧縮機の駆動時
には吸入管から密閉ケースの内部に吸込まれた吸込みガ
スが密閉ケースの内部空間から固定スクロールの吸入孔
を介してスクロール式圧縮機構部の圧縮室内に導入され
るとともに、スクロール式圧縮機構部の旋回スクロール
の旋回運動にともないこの圧縮室内で圧縮された圧縮ガ
スが固定スクロールの中心部の吐出孔から吐出管を介し
て外部側に吐出されるようになっている。

しかしながら、上記従来構成のものにあっては圧縮室
内で圧縮された圧縮ガスが固定スクロールの吐出孔から
吐出管を介して外部側に直接吐出されるようになってい
るので、圧縮ガス中に混入された潤滑油の大部分は圧縮
ガスとともに外部側に吐出されるようになっている。そ
のため、スクロール式圧縮機の運転中、密閉ケースの内
部に形成される油溜部内の潤滑油の量が減少し易い問題
があった。また、従来構成のものにあってはスクロール
式圧縮機構部の運転時に発生する騒音が比較的大きくな
る問題もあった。

（発明が解決しようとする課題）従来構成のものにあってはスクロール式圧縮機の運転
中、密閉ケースの内部に形成される油溜部内の潤滑油の
量が減少し易く、スクロール式圧縮機構部の各摺動面間
に潤滑不良が発生するおそれがあるとともに、スクロー
ル式圧縮機構部の運転時に発生する騒音が比較的大きく
なる問題もあった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、スク
ロール式圧縮機構部の運転中、圧縮ガス中に混入された
潤滑油を効果的に分離させることができ、密閉ケースの
内部に形成される油溜部内の潤滑油量の減少を防止して
スクロール式圧縮機構部の各摺動面間の潤滑不良の発生
を防止することができるとともに、密閉ケースの内部空
間を有効利用して騒音低減を図ることができるスクロー
ル式圧縮機を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は駆動モータのロータに形成された上部エン
ドリングの上面開口部を閉塞板によって閉塞し、回転軸
にスクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮ガスをロ
ータの上部エンドリングの内部室内に導く圧縮ガス通路
穴を設けるとともに、回転軸と駆動モータのロータとの
間にロータの上部エンドリングの内部室内の圧縮ガスを
駆動モータの下の下部圧力室内に導く第１の圧縮ガス通
路、駆動モータのステータとロータとの間、および駆動
モータのステータと密閉ケースとの間に下部圧力室内の
圧縮ガスを駆動モータの上の上部圧力室内に導く第２の
圧縮ガス通路をそれぞれ設けたものである。

（作用）スクロール式圧縮機構部の動作時にはスクロール式圧
縮機構部の圧縮室内で圧縮された圧縮ガスを回転軸の圧
縮ガス通路穴を介してロータの上部エンドリングの内部
室内に導き、続いてこの上部エンドリングの内部室内の
圧縮ガスを回転軸と駆動モータのロータとの間の第１の
圧縮ガス通路を介して駆動モータの下の下部圧力室内に
導いたのち、この下部圧力室内の圧縮ガスを駆動モータ
のステータとロータとの間、および駆動モータのステー
タと密閉ケースとの間の第２の圧縮ガス通路をそれぞれ
介して駆動モータの上の上部圧力室内に導き、密閉ケー
スの上部の圧縮ガス吐出口から外部側に吐出させること
により、密閉ケースの内部に多段空胴形マフラ構造を形
成し、密閉ケースの内部空間を有効利用してスクロール
式圧縮機構部の動作時に発生する騒音の低減を図るとと
もに、圧縮室内からの吐出ガスが密閉ケース内の多段空
胴形マフラ構造部分を流れる際に圧縮ガス中の潤滑油を
効果的に分離させ、密閉ケースの内部に形成される油溜
部内の潤滑油量の減少を防止してスクロール式圧縮機構
部の各摺動面間の潤滑不良の発生を防止するようにした
ものである。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第１図はスクロール式圧縮機の概略構成を示すもの
で、１は密閉ケース、２はこの密閉ケース１内に収容さ
れたスクロール式圧縮機本体である。このスクロール式
圧縮機本体２には密閉ケース１の下部に配置されたスク
ロール式圧縮機構部３およびこのスクロール式圧縮機構
部３の上部に配置された駆動モータ４がそれぞれ設けら
れている。さらに、スクロール式圧縮機構部３には固定
スクロール５と旋回スクロール６とが設けられている。
これらの固定スクロール５および旋回スクロール６には
それぞれ略円板状の鏡板5a,6aが設けられており、各鏡
板5a,6aにはそれぞれインボリュート等の渦巻き形状の
ラップ5b,6bが突設されている。そして、固定スクロー
ル５のラップ5bと旋回スクロール６のラップ6bとが噛合
され、これらのラップ5bとラップ6bとの間に三日月状の
圧縮室７が形成されている。

また、８はスクロール式圧縮機構部３の支持フレーム
である。この支持フレーム８は密閉ケース１の内壁面に
圧入または焼嵌め等の手段によって固定された固定板９
に固定ボルト10によって固定されている。さらに、この
支持フレーム８には固定スクロール５が固定ボルト11に
よって固定されている。また、この支持フレーム８の中
央部には軸受部12が一体的に形成されている。そして、
この軸受部12には駆動モータ４の回転軸13の主軸部14が
軸支されている。さらに、この主軸部14の下端部にはク
ランクピン部15が形成されている。このクランクピン部
15には旋回スクロール６の鏡板6aの上面中央に突設され
たボス部16の係合穴17が形成されている。この場合、ク
ランクピン部15の係合穴17の軸心位置は主軸部14の軸心
位置に対して水平方向に一定の距離だけ偏心された位置
に配置されている。また、旋回スクロール６の鏡板6aの
上面にはリング状のスラスト受18が配設されているとと
もに、このスラスト受18の外周部位には旋回スクロール
６の自転を防止するオルダムリング19が配設されてい
る。

さらに、回転軸13の上端部には駆動モータ４のロータ
20が圧入または焼嵌め等の手段によって固定されてい
る。この駆動モータ４のステータ21は密閉ケース１の内
壁面に圧入または焼嵌め等の手段によって固定されてい
る。

また、回転軸13のクランクピン部15の外周面にはバラ
ンスウエイト22が圧入または焼嵌め等の手段によって固
定されている。さらに、支持フレーム８にはこのバラン
スウエイト22を収容するリング状のバランスウエイト収
容室23が形成されている。

一方、密閉ケース１内には下部に潤滑油を溜める油溜
め部24が形成さている。そして、この油溜め部24の潤滑
油中にスクロール式圧縮機構部３および支持フレーム８
が浸漬されている。また、この支持フレーム８の軸受部
12には油溜め部24内の潤滑油を吸込む横穴状の潤滑油吸
込み穴25が形成されている。この場合、潤滑油吸込み穴
25は軸受部12の下端部位置に配置されている。また、油
溜め部24内の潤滑油の油面レベルＬは軸受部12の上下方
向中央位置よりも若干上側位置に保持されるように設定
されており、いかなる条件でも潤滑油吸込み穴25の位置
より高いレベルを保持するようにサイクルマッチングさ
れている。

さらに、軸受部12と回転軸13の主軸部14との摺動面間
には潤滑油吸込み穴25から吸込まれた潤滑油の給油溝26
が形成されている。この給油溝26は第２図に示すように
軸受部12の内周面に潤滑油吸込み穴25と連通状態で形成
された環状溝27と、軸受部12の内周面または回転軸13の
主軸部14の外周面に形成された第1,第2,第３の各螺旋状
の油溝28,29,30とによって形成されている。この場合、
第1,第２の各油溝28,29は例えば軸受部12の内周面に、
また第３の油溝30は回転軸13の主軸部14の外周面にそれ
ぞれ形成されている。さらに、第1,第２の各油溝28,29
の各一端部は環状溝27と連通されており、第１の油溝28
の他端部は軸受部12の上端部まで延設され、第２の油溝
29の他端部は軸受部12の下端部まで延設されている。そ
して、第１の油溝28は回転軸13の回転時に作用する遠心
力によって軸受部12の環状溝27内の潤滑油を軸受部12の
上方に導く上向きの螺旋溝によって形成されている。さ
らに、第２の油溝29は第１の油溝28とは逆方向に切られ
た下向きの螺旋溝によって形成されており、回転軸13の
回転時に作用する遠心力によって軸受部12の環状溝27内
の潤滑油を軸受部12の下方に導くようになっている。ま
た、第３の油溝30は回転軸13の回転時に作用する遠心力
によって軸受部12の下端部の潤滑油を軸受部12の上方に
導く上向きの螺旋溝によって形成されている。

また、軸受部12の下端部内周面には断面形状が略三角
形状の三角形状油溝31が環状に形成されている。この三
角形状油溝31は第２の油溝29の下端部に連通されてい
る。さらに、回転軸13のクランクピン部15には上端部が
三角形状油溝31に連通された油導入穴32が形成されてい
る。この油導入穴32の下端部はクランクピン部15の係合
穴17内に連通されている。この場合、クランクピン部15
の係合穴17の内底部と旋回スクロール６のボス部16端面
との接合面間には中央部位に給油通路と後述するガス通
路とを仕切るリング状のパッキン33が嵌着されている。
そして、クランクピン部15の係合穴17の内底部と旋回ス
クロール６のボス部16端面との間にはパッキン33の外側
に油溜め室34が形成されている。また、このクランクピ
ン部15の係合穴17の内周面には螺旋状の第４の油溝35が
形成されており、油溜め室34内の潤滑油はこの第４の油
溜35に沿って係合穴17の下端部側に導かれたのち、バラ
ンスウエイト収容室23内に導入されるようになってい
る。さらに、バランスウエイト収容室23の周壁面にはバ
ランスウエイト収容室23内の潤滑油を油溜め部24内に戻
す油穴36が形成されている。

また、密閉ケース１の下端部周壁面には吸込みパイプ
37、この密閉ケース１の上端部には第１図に示すように
吐出パイプ38がそれぞれ連結されている。この場合、吸
込みパイプ37の先端部は固定スクロール５のラップ5bの
外周面に形成された吸込み口39に連結されている。さら
に、旋回スクロール６中央のボス部16には圧縮ガスの吐
出穴40が形成されている。この吐出穴40はクランクピン
部15の係合穴17の内底部と旋回スクロール６のボス部16
端面との間のパッキン33の内側のガス通路を介して回転
軸13の軸芯部に形成された連結穴（圧縮ガス通路穴）41
の下端部に連通されている。

また、駆動モータ４のロータ20には上部エンドリング
20aの上面開口部を閉塞する閉塞板42が装着されてい
る。そして、回転軸13の連結穴41の上端部はこのロータ
20の上部エンドリング20aの内部室43内に連通されてい
る。さらに、回転時13の主軸部14の外周面には縦溝44が
形成されており、この縦溝44によって回転軸13と駆動モ
ータ４のロータ20との間にロータ20の上部エンドリング
20aの内部室内の圧縮ガスを駆動モータ４の下の下部圧
力室45内に導く第１の圧縮ガス通路が形成されている。
また、駆動モータ４のステータ21とロータ20との間には
適宜のエアギャップg₁が形成されているとともに、駆動
モータ４のステータ21と密閉ケース１との間にも適宜の
隙間g₂が形成されており、これらのエアギャップg₁およ
び隙間g₂によって下部圧力室45内の圧縮ガスを駆動モー
タ４の上の上部圧力室46内に導く第２の圧縮ガス通路が
形成されている。

次に、上記構成の作用について説明する。

まず、スクロール式圧縮機構部３の動作時には回転軸
13の回転にともない旋回スクロール６が偏心回転する。
そして、この旋回スクロール６の偏心回転にともない吸
込みパイプ37からスクロール式圧縮機構部３の圧縮室７
内に導入された吸込みガスがこの圧縮室７内で圧縮され
たのち、旋回スクロール６中央のバス部16の吐出穴40か
ら吐出され、続けて回転軸13の軸芯部の連結穴41を通し
てロータ20の上部エンドリング20aの内部室43内に導か
れる。さらに、この上部エンドリング20aの内部室43内
の圧縮ガスは回転軸13の主軸部14の外周面の縦溝44によ
って形成される第１の圧縮ガス通路を通して駆動モータ
４の下の下部圧力室45内に導かれる。また、この下部圧
力室45内の圧縮ガスは駆動モータ４のステータ21とロー
タ20との間のエアギャップg₁、および駆動モータ４のス
テータ21と密閉ケース１との間の隙間g₂によって形成さ
れる第２の圧縮ガス通路を通じて駆動モータ４の上の上
部圧力室46内に導かれたのち、密閉ケース１の上部の吐
出パイプ38の圧縮ガス吐出口から外部側に吐出される。

また、回転軸13の回転時には軸受部12の環状溝27内の
潤滑油が遠心力によって第１の油溝28および第２の油溝
29内に導入され、軸受部12と回転軸13との摺動面間を第
１の油溝28に沿って軸受部12の上方に導かれるととも
に、同時に第２の油溝29に沿って軸受部12の下方に導か
れる。そのため、回転軸13の回転にともない軸受部12の
潤滑油吸込み穴25から環状溝27内に吸込まれた潤滑油を
軸受部12と回転軸13との摺動面間に給油される。そし
て、第１の油溝28に沿って軸受部12の上方に導かれた潤
滑油は油溜め部24内に戻される。

また、第２の油溝29に沿って軸受部12の下方に導かれ
た潤滑油の一部は続けて第３の油溝30に沿って軸受部12
の上方に導かれたのち、油溜め部24内に戻される。さら
に、軸受部12の下端部に導かれた潤滑油の残りは軸受部
12の下端部内周面の三角形状油溝31内に導入されたの
ち、クランクピン部15の油導入穴32を介してクランクピ
ン部15の係合穴17内に導かれ、パッキン33の外側の油溜
め室34内に導入される。そして、この油溜め室34内の潤
滑油はクランクピン部15の係合穴17と旋回スクロール６
のボス部16との摺動面間をクランクピン部15の係合穴17
内周面の第４の油溝35に沿って係合穴17の下端部側に導
かれたのち、バランスウエイト収容室23内に導入され
る。そのため、クランクピン部15の係合穴17内周面の第
４の油溝35に沿って流れる潤滑油によってクランクピン
部15の係合穴17と旋回スクロール６のボス部16との摺動
面間が潤滑される。また、バランスウエイト収容室23内
に導入された潤滑油は油穴36内を通じて油溜め部24内に
戻される。

そこで、上記構成のものにあってはスクロール式圧縮
機構部３の動作時にはスクロール式圧縮機構部３の圧縮
室７内で圧縮された圧縮ガスを旋回スクロール６のボス
部16の吐出穴40から回転軸13の連結穴41を介してロータ
20の上部エンドリング20aの内部室43内に導き、続いて
この上部エンドリング20aの内部室43内の圧縮ガスを回
転軸13の外周面の縦溝44によって形成される第１の圧縮
ガス通路を介して駆動モータ４の下の下部圧力室45内に
導いたのち、この下部圧力室45内の圧縮ガスを駆動モー
タ４のステータ21とロータ20との間のエアギャップg₁、
および駆動モータ４のステータ21と密閉ケース１との間
の隙間g₂によって形成される第２の圧縮ガス通路をそれ
ぞれ介して駆動モータ４の上の上部圧力室46内に導き、
密閉ケース１の上部の吐出パイプ38の圧縮ガス吐出口か
ら外部側に吐出させることにより、密閉ケース１の内部
に多段空胴形マフラ構造を形成したので、密閉ケース１
の内部空間を有効利用してスクロール式圧縮機構部３の
動作時に発生する騒音の低減を図ることができる。この
場合、密閉ケース１の内部の多段空胴形マフラ構造をス
クロール式圧縮機として必要な構成部品によって形成す
ることができるので、多段空胴形マフラ形成用の専用の
構成部品を使用する場合に比べて構成の簡略化およびコ
スト低下を図ることができる。さらに、スクロール式圧
縮機構部３の圧縮室７内からの吐出ガスが密閉ケース１
内の多段空胴形マフラ構造部分を流れる際に圧縮ガス中
の潤滑油を効果的に分離させることができるので、密閉
ケース１の内部に形成される油溜部24内の潤滑油量の減
少を防止することができる。そのため、スクロール式圧
縮機構部３の各摺動面の潤滑不良の発生を防止すること
ができるので、スクロール式圧縮機構部３を常に安定運
転させることができ、信頼性の向上を図ることができ
る。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では固定スクロール５と旋回ス
クロール６とによって形成されたスクロール式圧縮機構
部３を備えたスクロール式圧縮機にこの発明を適用した
場合について示したが、スクロール式圧縮機構部３を形
成する一対のスクロール部材がそれぞれ回転する構成の
スクロール式圧縮機にこの発明を適用してもよい。さら
に、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。

［発明の効果］この発明によれば駆動モータのロータに形成された上
部エンドリングの上面開口部を閉塞板によって閉塞し、
回転軸にスクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮ガ
スをロータの上部エンドリングの内部室内に導く圧縮ガ
ス通路穴を設けるとともに、回転軸と駆動モータのロー
タとの間にロータの上部エンドリングの内部室内の圧縮
ガスを駆動モータの下の下部圧力室内に導く第１の圧縮
ガス通路、駆動モータのステータとロータとの間、およ
び駆動モータのステータと密閉ケースとの間に下部圧力
室内の圧縮ガスを駆動モータの上の上部圧力室内に導く
第２の圧縮ガス通路をそれぞれ設けたので、スクロール
式圧縮機構部の運転中、圧縮ガス中に混入された潤滑油
を効果的に分離させることができ、密閉ケースの内部に
形成される油溜部内の潤滑油量の減少を防止してスクロ
ール式圧縮機構部の各摺動面間の潤滑不良の発生を防止
することができるとともに、密閉ケースの内部空間を有
効利用して騒音低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はスク
ロール式圧縮機全体の概略構成を示す縦断面図、第２図
はスクロール式圧縮機の要部構成を示す縦断面図であ
る。１……密閉ケース、３……スクロール式圧縮機構部、４
……駆動モータ、８……支持フレーム、12……軸受部、
13……回転軸、16……ボス部、20……ロータ、20a……
上部エンドリング、21……ステータ、40……吐出穴、41
……連結穴（圧縮ガス通路穴）、43……内部室、44……
縦溝（第１の圧縮ガス通路）、45……下部圧力室、g₁…
…エアギャップ（第２の圧縮ガス通路）、g₂……隙間
（第２の圧縮ガス通路）、46……上部圧力室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 18/02 F04C 29/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケースの下部にスクロール式圧縮機構
部、このスクロール式圧縮機構部の上部に駆動モータが
それぞれ配設されるとともに、前記駆動モータの回転軸
を軸支する軸受部が前記スクロール式圧縮機構部の支持
フレームに一体的に形成され、かつ前記密閉ケースの上
部に圧縮ガス吐出口が形成されたスクロール式圧縮機に
おいて、前記駆動モータのロータに形成された上部エン
ドリングの上面開口部を閉塞板によって閉塞し、前記回
転軸に前記スクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮
ガスを前記ロータの上部エンドリングの内部室内に導く
圧縮ガス通路穴を設けるとともに、前記回転軸と前記駆
動モータのロータとの間に前記ロータの上部エンドリン
グの内部室内の圧縮ガスを前記駆動モータの下の下部圧
力室内に導く第１の圧縮ガス通路、前記駆動モータのス
テータとロータとの間、および前記駆動モータのステー
タと密閉ケースとの間に前記下部圧力室内の圧縮ガスを
前記駆動モータの上の上部圧力室内に導く第２の圧縮ガ
ス通路をそれぞれ設けたことを特徴とするスクロール式
圧縮機。