JP3096531B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP3096531B2
JP3096531B2 JP04291588A JP29158892A JP3096531B2 JP 3096531 B2 JP3096531 B2 JP 3096531B2 JP 04291588 A JP04291588 A JP 04291588A JP 29158892 A JP29158892 A JP 29158892A JP 3096531 B2 JP3096531 B2 JP 3096531B2
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義典 登
和禧 杉本
敏彦 光永
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三洋電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/023Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は両スクロールを同じ方
向に回転させて圧縮を行うスクロール圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスクロール圧縮機は例えば特公平
1−35196号公報に示されているように構成されて
いる。ここで、この公報を参考に従来例を説明する。図
3において、この図に示されている従来例のものは、ハ
ウジング50、吐出チャンバ51、ハウジング50の内
部に収納された駆動スクロールである第1のスクロール
52及び従動スクロールである第2のスクロール53、
第1のスクロール52と一体の駆動軸である回転軸5
4、第2のスクロール53と一体の従動軸である回転軸
55、第1・第2のスクロール52,53の駆動源であ
る電動機56、摺動リング57により第1のスクロール
52の鏡板58とこれに対向する第1のハウジング部材
59の内壁60間に形成された密封空間61、摺動リン
グ62により第2のスクロール53の鏡板63とこれに
対向する第2のハウジング64の内壁65間に形成され
た密封空間66、潤滑系路とを備えている。
【0003】ハウジング50は、図3に示されるよう
に、第1・第2のハウジング部材59,64を組合わせ
て構成されている。第2のハウジング64の側部にはガ
スの吸入ポート67が形成され、また筒部68の端部に
は給油孔69を有するエンドカバー70が取付けられて
いる。
【0004】吐出チャンバ51は、図3に示されている
ように、第1のハウジング部材59に連結され、またこ
の吐出チャンバの側部にはガスの排出口71が形成さ
れ、さらに筒部72の端部にはエンドカバー73が取付
けられている。
【0005】第1のスクロール52は、鏡板58及びラ
ップ74を有している。一方、第2のスクロール53は
鏡板63、ラップ75、鏡板63に設けられた周縁部7
6、第1のスクロール52の鏡板58に外縁部に対向さ
せて周縁部76に設けられたフランジ77とを有してい
る。第2のスクロール53は周縁部76の内部に圧縮空
間78が設けられ、また周縁部76にはガスの吸入口7
9が設けられている。ラップ74,75はインボリュー
トまたはこれと類似の曲線からなる渦巻き状に形成さ
れ、かつ、互にかみ合わされている。鏡板58,63に
は、圧縮空間78から密封空間61,66内にガス圧を
導入するガス通孔80,81が設けられている。さら
に、第1のスクロール52の鏡板58と第2のスクロー
ル53のフランジ77との間にはオルダム継手82が組
み込まれ、第1のスクロール52が駆動されるのに伴
い、第2のスクロール53が同じ方向に駆動され、か
つ、第1のスクロール52に対して第2のスクロール5
3が自転しないように駆動連結されている。
【0006】第1のスクロール52の回転軸54と第2
のスクロール53の回転軸55とは、中心O,Pが互に
間隔ε、偏心させて取付けられている。第1のスクロー
ル52の回転軸54の鏡板58側半部には、ラップ7
4,75間に形成された圧縮空間78から吐出チャンバ
51に通じるガスの吐出ポート83が設けられている。
また、第1のスクロール52の回転軸54は第1のハウ
ジング部材59のボス部に設けられた軸受84と吐出チ
ャンバ51の筒部72内に設けられた軸受85とにより
支持され、軸方向の定位置で回転しうるようになってお
り、かつ、電動機56に直結されている。
【0007】この構造のスクロール圧縮機では、第1・
第2のスクロール52,53を同じ方向に回転させて冷
媒を圧縮空間78で圧縮し、第1・第2のスクロール5
2,53の圧縮運転時の振動を小さくさせ、スクロール
圧縮機を高速用として使用できるようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクロール圧縮機は摺動リング57により第1のスクロ
ール52の鏡板58とこれに対向する第1のハウジング
59の内壁間に形成される密封空間61と、摺動リング
62により第2のスクロール53の鏡板63とこれに対
向する第2のハウジング64の内壁65間に形成された
密封空間66とに圧縮途中の圧縮空間78の冷媒を供給
して第1のスクロール52と第2のスクロール53との
背面を押圧しているため、起動時に第1・第2のスクロ
ール52,53の軸方向の隙間が必要以上に開き、圧縮
空間78内での圧縮が遅れ、起動初期の冷凍能力が低下
するとともに、第1・第2のスクロール52,53の軸
方向への移動によって、一方の摺動リング57,62の
押し付け力が弱められ、密封空間61,67内の中間圧
力の冷媒で摺動リング57,62が低圧側に押圧され、
これらの密封空間内の冷媒が低圧側にリークしやすくな
り、通常運転時の冷凍能力が低下する等の問題があっ
た。
【0009】この発明は上記の問題を解決するもので、
第1のスクロールと第2のスクロールとの軸方向の隙間
を一定間隔にするとともに、スクロールの軸方向への移
動に伴うシールリングの押し付け力の変化を小さくさ
せ、起動時と通常運転時との冷凍能力の低下を防止した
スクロール圧縮機を提供することを目的としたものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、密閉容器内
に電動要素とスクロール圧縮要素とが収納され、このス
クロール圧縮要素は、鏡板に渦巻き状のラップを立設さ
せて電動要素に連結される軸を有する第1のスクロール
と、この第1のスクロールの軸の中心と偏心した軸を有
し、前記第1のスクロールに対して向かい合ってかみ合
う鏡板に渦巻き状のラップを立設させた第2のスクロー
ルと、前記第1のスクロールの軸を軸支する主軸受を有
する主フレームと、第2のスクロールの軸を軸支する補
助軸受を有する補助フレームと、この補助フレームと主
フレームとで内部に形成した中空室内に収納されて第1
のスクロールと第2のスクロールとで形成される複数の
圧縮空間を外方から内方に向かって次第に縮小させて圧
縮を行うようにこれらのスクロールを同じ方向に回転さ
せながら揺動させるオルダム継手と、両スクロールのう
ち、一方のスクロールに固定して他方のスクロールの軸
方向への移動を規制する規制部材とで構成されるスクロ
ール圧縮機において、前記規制部材とこの規制部材に取
り付けられる一方のスクロールとで他方のスクロールを
覆って内部にスクロールの軸に設けられた吸込通路に連
通される低圧室が形成され、更に規制部材とこの規制部
材に取り付けられる一方のスクロールとで囲われる空間
の外が高圧であり、かつ、前記規制部材と他方のスクロ
ールとの摺動面にはシールリングが配置されている。
【0011】
【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
規制部材とこの規制部材に取り付けられる一方のスクロ
ールとで他方のスクロールを覆って内部に形成される低
圧室を規制部材と他方のスクロールとの摺動面に設けた
シールリングで高圧側と遮断し、前記低圧室に各摺動部
を潤滑したオイルが流れ込まないようにするとともに、
冷凍能力が低下しないようにしたものである。
【0012】
【実施例】以下この発明を図に基いて説明する。
【0013】図1はこの発明の一実施例を示すスクロー
ル圧縮機の縦断面図である。図2はこの発明のシールリ
ングの要部拡大断面図である。
【0014】1は密閉容器で、この容器内には上側に電
動要素2が、下側にスクロール圧縮要素3が夫々収納さ
れている。電動要素2は固定子4と、この固定子の内側
に配置した回転子5とで構成されている。固定子4と回
転子5との間にはエアギャップ6が形成されている。
【0015】7は主フレームで、このフレームには中央
に主軸受8が設けられている。9は密閉容器1の内壁に
圧接して取付けられた補助フレームで、この補助フレー
ムには主フレーム7の主軸受8と偏心した補助軸受10
が設けられている。主フレーム7と補助フレーム9とは
内部に中空室11を形成するようにボルト12で固定さ
れている。
【0016】スクロール圧縮要素3は電動要素2によっ
て駆動される第1のスクロール13と、この第1のスク
ロールと同じ方向に回転させる第2のスクロール14と
で構成されている。第1のスクロール13は円板状の鏡
板15と、この鏡板の一方の面に立設されたインボリュ
ート状の曲線からなる渦巻き状のラップ16と、鏡板1
5の他方の面の中央に突出させて回転子5に挿入固定さ
れる駆動軸17とで構成されている。そして、第1のス
クロール13は駆動側スクロールを構成している。第2
のスクロール14は円板状の鏡板18と、この鏡板の一
方の面に立設されたインボリュート状の曲線からなる渦
巻き状のラップ19と、鏡板18の他方の面の中央に突
出される従動軸20とで構成されている。そして、第2
のスクロール14は従動側スクロールを構成している。
【0017】第1のスクロール13は主フレーム7の主
軸受8で駆動軸17が軸支され、第2のスクロール14
は補助フレーム9の補助軸受10で従動軸20が軸支さ
れ、両スクロール13,14のラップ16,19を中空
室11内で互に向かい合わせてかみ合うようにして内部
に複数の圧縮空間21を形成するようにしている。
【0018】駆動軸17には圧縮空間21内で圧縮され
た冷媒を密閉容器1内の電動要素2の上部空間22に吐
出する吐出孔23が設けられている。
【0019】24は第2のスクロール14の軸方向の動
きを規制する規制部材で、この規制部材は第2のスクロ
ール14の鏡板18に接触し、円筒リング25を介して
第1のスクロール13にボルト26で固定されている。
そして、規制部材24、円筒リング25と第1のスクロ
ール13とは第2のスクロール14を覆うように内部に
空間27が形成されている。規制部材24と補助フレー
ム9の補助軸受10の外周の間にはボール軸受28が配
置されている。
【0020】29は規制部材24と第2のスクロール1
4との間に設けられたオルダム継手で、このオルダム継
手は第1のスクロール13に一体に固定された規制部材
24と第2のスクロール14とを同じ方向に回転させな
がらこの第2のスクロールが第1のスクロール13と相
対的に揺動するようにしている。
【0021】30は第2のスクロール14の従動軸20
と補助フレーム9の補助軸受10との間に嵌め合わされ
る偏心ブッシュ31を有する位置合わせ部材で、この位
置合わせ部材には第2のスクロール14の従動軸20の
中央に設けた連通孔32を介して空間27に連通する凹
み部33が設けられている。位置合わせ部材30には凹
み部33内に連通する吸込管34が密閉容器1を貫通し
て接続されている。そして、規制部材24、第1のスク
ロール13と円筒リング25とで囲まれる空間27は低
圧室に形成されている。
【0022】35は規制部材24と第2のスクロール1
4の鏡板18との間の摺動面に設けられたシールリング
で、このシールリングは低圧室を形成する空間27と中
空室11とを遮断している。この中空室は主フレーム7
の軸方向に設けられた連絡孔36で密閉容器1内と連通
されている。
【0023】主フレーム7の主軸受8及び位置合わせ部
材30には駆動軸17及び従動軸20の摺動面を潤滑す
る給油孔37,38が設けられている。
【0024】主フレーム7と補助フレーム9とには中空
室11内に溜ったオイルをこの主フレームの上部に排出
する排出孔39が設けられている。この排出孔は主フレ
ーム7のオイル貯溜部40に連通している。また、この
オイル貯溜部は主フレーム7の給油孔37に連通してい
る。
【0025】41は吐出管で、この吐出管は密閉容器1
の上部に設けられている。
【0026】このように構成されたスクロール圧縮機に
おいて、電動要素2を回転させると、その回転力が駆動
軸17を介して第1のスクロール13に伝えられる。こ
の第1のスクロールに伝えられた回転力は第2のスクロ
ール14の軸方向の動きを規制する規制部材24からオ
ルダム継手29を介して第2のスクロール14に伝えら
れ、この第2のスクロールを第1のスクロール13と同
じ方向に回転させながら、相対的に揺動させている。そ
して、第1のスクロール13の駆動軸17の中心に対し
て第2のスクロール14は従動軸20の中心を偏心させ
た位置で回転している。そのため、第1のスクロール1
3と第2のスクロール14とはこれらのスクロールで形
成された圧縮空間21を外方から内方へ向かって次第に
縮小させ、吸込管34から位置合わせ部材30の凹み部
33内に流入した冷媒を従動軸の連通孔32を介して空
間27に導き外方の圧縮空間21内に流入させて圧縮し
ている。この圧縮された冷媒は第1のスクロール13の
駆動軸17に設けられた吐出孔23から上部空間22内
に吐出され、吐出管41から密閉容器1外に吐出され
る。
【0027】位置合わせ部材30の偏心ブッシュ31は
補助軸受10と従動軸20との間に嵌め合わせることに
より、第1のスクロール13のラップ16とかみ合わせ
られる第2のスクロール14のラップ19との間のクリ
アランスを適正に調整できるようにしている。また、位
置合わせ部材30は偏心ブッシュ31で回転方向に僅か
に動かせるようにすることにより、吸込管34を凹み部
33に連通するように接続できるようにしている。
【0028】駆動軸17と従動軸20との摺動面は主フ
レーム7と位置合わせ部材30とに設けられた給油孔3
7,38から供給されるオイルで潤滑されている。そし
て、駆動軸17と従動軸20との摺動面を潤滑して中空
室11内に溜ったオイルは第1のスクロール13、規制
部材24及び円筒リング25の回転により排出孔39か
ら主フレーム7の上部に排出される。中空室11は補助
フレーム9の内面形状と規制部材24及び円筒リング2
5との外面形状とを補助フレーム9側を僅かに大きく形
成することにより、オイルの溜るスペースを小さくさせ
られ、このオイルによるスクロール圧縮要素3の摺動抵
抗の増加を防止できるようにしている。
【0029】排出孔39から排出されたオイルは一旦オ
イル貯溜部40に溜られ、このオイル貯溜部のオイルを
主フレーム7の給油孔37から駆動軸17の摺動面に供
給するようにしている。
【0030】規制部材24と第2のスクロール14との
間の摺動面に設けられたシールリング35は中空室11
内の高圧によって押し付けられてこの中空室内の冷媒や
オイル等が低圧室を形成する空間27内にリークしない
ようにしている。また、規制部材24、円筒リング25
と第1のスクロール13とで形成された空間27は規制
部材24と第2のスクロール14との間の摺動面にシー
ルリング35を配置することにより、高圧の中空室11
との間を気密に保持することができ、この中空室の冷媒
やオイル等が浸入しないようにされている。さらに、シ
ールリング35は第1のスクロール13にボルト26で
固定された規制部材24と第2のスクロール14の鏡板
18との間の一ケ所の摺動面に設けることにより、摺動
面の隙間の間隔が変動して押付け力が変化するのを小さ
くできるようにされている。
【0031】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、規制部
材とこの規制部材に取り付けられる一方のスクロールと
で他方のスクロールを覆って内部にスクロールの軸に設
けられた吸込通路に連通する低圧室を形成し、かつ、前
記規制部材と他方のスクロールとの摺動面にシールリン
グを配置したので、前記低圧室と高圧部とを1個のシー
ルリングでシールすることができ、両側にシールリング
を設けたものに比べて部品点数を低減できるとともに、
シール面でのシール力の変化を小さくさせられ、前記高
圧部のオイルや冷媒等が低圧室にリークするのを防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の
縦断面図である。
【図2】この発明のシールリングの要部拡大断面図であ
る。
【図3】従来のスクロール圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
1 密閉容器 2 電動要素 3 スクロール圧縮要素 7 主フレーム 8 主軸受 9 補助フレーム 10 補助軸受 11 中空室 13 第1のスクロール 14 第2のスクロール 15,18 鏡板 16,19 ラップ 17 駆動軸 20 従動軸 21 圧縮空間 24 規制部材 27 空間 29 オルダム継手 35 シールリング
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−292590(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮
    要素とが収納され、このスクロール圧縮要素は、鏡板に
    渦巻き状のラップを立設させて電動要素に連結される軸
    を有する第1のスクロールと、この第1のスクロールの
    軸の中心と偏心した軸を有し、前記第1のスクロールに
    対して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラップを
    立設させた第2のスクロールと、前記第1のスクロール
    の軸を軸支する主軸受を有する主フレームと、第2のス
    クロールの軸を軸支する補助軸受を有する補助フレーム
    と、この補助フレームと主フレームとで内部に形成した
    中空室内に収納されて第1のスクロールと第2のスクロ
    ールとで形成される複数の圧縮空間を外方から内方に向
    かって次第に縮小させて圧縮を行うようにこれらのスク
    ロールを同じ方向に回転させながら揺動させるオルダム
    継手と、両スクロールのうち、一方のスクロールに固定
    して他方のスクロールの軸方向への移動を規制する規制
    部材とで構成されるスクロール圧縮機において、前記規
    制部材とこの規制部材に取り付けられる一方のスクロー
    ルとで他方のスクロールを覆って内部にスクロールの軸
    に設けられた吸込通路に連通される低圧室が形成され、
    更に規制部材とこの規制部材に取り付けられる一方のス
    クロールとで囲われる空間の外が高圧であり、かつ、
    記規制部材と他方のスクロールとの摺動面にはシールリ
    ングが配置されていることを特徴とするスクロール圧縮
    機。
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