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

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、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ことを特徴とするスクロール圧縮
   機。