JP3203094B2 - 回転式スクロール圧縮機 - Google Patents

回転式スクロール圧縮機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空調用及び冷凍用の回転
式スクロール圧縮機に関し、特に低速時における圧縮中
の中間圧のオーバーシュート(過圧縮)防止及び高速時
における軸受への潤滑油切れ防止に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の回転式スクロール圧縮機の構造を
図5について説明すると、円筒形の密閉容器1の上側に
は回転子2及び固定子3を有する電動要素4が、又下側
にはスクロール圧縮要素5が収納され、底部は油溜め1
aとなっている。このスクロール圧縮要素5は、鏡板6
aの図で下面に渦巻状のラップ6aを立設させ、上面に
延びて回転子2を固定している回転軸6cを有する駆動
スクロール6と、この駆動スクロール6に対向する從動
スクロール7とを有する。この從動スクロール7も同様
に鏡板7aの図で上面に渦巻状のラップ7bを立設させ
下面に軸7cを有し、ラップ7bはラップ6bと噛み合
っている 。駆動スクロール6の回転軸6cは主フレー
ム8の軸受部8aに回転可能に支持され、一方從動スク
ロール7は駆動スクロール6にボルト止めされたベアリ
ングプレート9aによってオルダム継手11を介して回
転するが、回転軸線つまり軸7cの軸線は回転軸6cの
軸線と偏心している。前記のボルトで駆動スクロール6
と一体になったベアリングプレート9aは玉軸受9bに
より補助フレーム9に回転可能に支持される。補助フレ
ーム9は主フレーム8にボルトなどで固定され、更に密
閉容器1に固定され、両フレーム8、9で中空室10を
形成し、その中にスクロール圧縮要素5が収納される。
駆動スクロール6の回転により從動スクロール7は同方
向に回転されてラップ6bと7bとの噛み合いで形成さ
れる圧縮室12は外方から内方へ向かって縮小、圧縮さ
れる。
【0003】次に、この回転式スクロール圧縮機の作動
について説明すると、密閉容器1の下方にある吸入口1
3から吸入された低圧ガスは軸7cの軸線に沿う穴1
4、鏡板7aに設けられた水平穴15を経てスクロール
圧縮要素5の圧縮室12に入って圧縮され、回転軸6a
の軸線に沿う穴16、高圧室17を経て吐出口18から
吐出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す回転式スク
ロール圧縮機には下記の問題がある。回転式スクロー
ル圧縮機を回転すると、油溜め1aの油は最初図示され
ない油路を通って鏡板7aの下面から矢印Aのように流
れてベアリングプレーと9aと補助フレーム9との隙間
を通り、回転軸6cと軸受部8aとの潤滑を行う迄に至
るが、この途中で玉軸受9bへの給油も行う。しかし、
高圧回転になると、油は高速流と遠心力とのために玉軸
受のボールの外側を薄膜状に流れ過ぎて給油の効果が少
なく、そのために玉軸受の耐久性が劣化する。又、ス
クロール圧縮要素5におけるラップ6b、7bと鏡板7
a、6aとのそれぞれのエンドクリアランスは、一般に
行われているように高圧室17の高圧力が鏡板7aの背
部(図で下側)に導入されて従動スクロール7が上方に
押され、シールされる。これは圧縮比がある程度以上の
条件で可能なことで、低速運転では圧縮比が小さくな
り、圧縮途中の中間圧がオーバーシュートして、高圧側
よりかなり高い圧力となる。このような運転では従動ス
クロール7の駆動スクロール6への押圧力が不足し、ラ
ップ6b、7bの先端がそれぞれ鏡板7a、6aから離
れてエンドクリアランスからリークが生じる。例えば1
5Hz、ユニット条件は9.0/5.2kg/cm
2(atg)での運転で中間圧が15kg/cm2(at
g)以上となり(図4の実線参照、但し、絶対圧力ab
sで示す)、従動スクロール7の背圧でのシールができ
ない。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題の項に対して
は、玉軸受の外輪の軸線方向下側に隣接して、油の流れ
を部分的に阻止するリング状のカバーを取り付けること
により、又、課題の項に対しては、駆動スクロールと
從動スクロールとで形成される圧縮室の外方に形成され
る相対向する中空室から圧縮室を経て高圧側へ連通する
通路を駆動スクロールに設け、この通路中にリリーフバ
ルブを配置するか又は、前記駆動スクロールと從動スク
ロールとで形成される圧縮室の外方に形成される相対向
する中空室から主フレームと駆動スクロールとの間に形
成される第1の通路を経て圧縮室へ連通する垂直方向の
第2の通路を駆動スクロールに設け、この第1と通路と
第2の通路が連結される空間部中にリリーフバルブを配
置することによって課題を解決した。
【0006】
【作用】上記項に対する第1の発明の場合は、玉軸受
の外輪の軸線方向下側に隣接して取り付けたリング板状
のカバーによって、高速回転で外方へ寄せられて流下す
る油が溜められ玉軸受を十分に潤滑、冷却し、油流れの
部分的阻止なのでカバー内径と軸受内輪との隙間から油
は流出して以後の従来通りの潤滑、冷却を行うことがで
きる。又、上記項に対する第2の発明の場合は、低速
回転で圧縮室内の圧力がオーバーシュートして上昇する
と、高圧室側から押されて通路を閉じていたリリーフバ
ルブが開き、オーバーシュートした中間圧力を高圧室側
へ逃がし(図4の点線参照)、中間圧力が上昇しないよ
うに作用するのでエンドクリアランスのシールが保持さ
れる。
【0007】
【実施例】前記第1の発明に対応する回転式スクロール
圧縮機の第一実施例の縦断面図を図1に示す。図1にお
いて図5と同じ部品は同じ符号を付し、異なる点のみを
説明する。
【0008】ベアリングプレート19aは従来よりも軸
線方向に厚く、補助フレーム19は薄くして、玉軸受9
bの外輪9cの下側に隣接して、外径が玉軸受の外輪9
cの外径にほぼ等しく、内径が玉軸受9bの内輪9dの
外径より少し大きいリング板状のカバー20を圧入する
か、又は図示しないがCリングで取り付ける。
【0009】上記の作用について説明すると、高速運転
の場合には油は図5の場合と同様に流れるが、玉軸受9
bの外輪9cよりに流路が半分以上カバー20でせき止
められて、油が十分にボールを潤滑、冷却することがで
きる。
【0010】前記第2の発明に対応する回転式スクロー
ル圧縮機の第二実施例の要部の縦断面図を図2(A)
に、図2(A)のA部拡大詳細図を図2(B)に示す。
図2においては、図1と同じ部品は同じ符号を付し、異
なる点のみを説明する。駆動スクロール6の鏡板6aの
下面において、相対向する中空室10から圧縮室12の
外方から内方に向かう経路に高圧側に連通する複数個
(この例では2個)の通路を駆動スクロール6に形成す
る。この通路としては、一つは圧縮室に連通するように
垂直方向に立ち上がり水平方向外方へ向かう通路21
と、もう一つは逃げ通路21aで、通路21の出口22
側に図2(B)に示すようにリリーフバルブ23を設け
る。リリーフバルブ23はバルブ板23a、コイルばね
23b、止め栓23cから成る。上記以外は図5と全く
同様である。
【0011】この回転式スクロール圧縮機が低圧運転の
場合は、圧縮室12で発生するオーバシュートによる高
圧は高圧室17の圧力より高くなって通路21を経てリ
リーフバルブ23を開いて高圧室17に逃げるので、図
4の点線のようになって過圧縮にならず、ラップ6b、
7bの先端にエンドクリアランスは零の侭でシールを保
持する。
【0012】前記第3の発明に対応する第三実施例の要
部の縦断面図を図3(A)に、図3(A)のB部拡大詳
細図を図3(B)に示す。図3において、図1と同じ部
品は同じ符号を付し、異なる点のみを説明する。図2に
示す第二実施例と異なる点は、次の構成である。即ち、
駆動スクロール6と從動スクロール7とで形成される圧
縮室12の外方に形成される相対向する中空室10から
主フレーム8と駆動スクロール6との間に形成される第
1の通路Hを経て圧縮室へ連通する垂直方向の第2の通
路24を駆動スクロール6に形成し、この第1の通路H
と第2の通路24が連結される空間部中Kにリリーフバ
ルブ25を配置するようにした。なお、リリーフバルブ
25は回転軸の6cの外径より多少大きい内径を有する
リング状のバルブを有し、通路24の出口26側に設け
られ、その軸線方向上方にリング板状のバルブ抑え27
及びCリング28が備えられ、バルブ抑え27はリリー
フバルブ25の上方への動きを制限する。作用について
は、第一実施例と同様なので省略する。
【0013】
【発明の効果】本発明による回転式スクロール圧縮機
は、前記第1の発明により、高速回転でも玉軸受の潤
滑、冷却が安定して実施され、ボールのかじりを無くし
玉軸受の耐久性の向上が図られ、又、前記第2の発明に
より、低速回転では圧縮室のオーバーシュートを回避さ
せるので、ラップのエンドクリアランスのシール洩れが
防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回転式スクロール圧縮機の第一実
施例の縦断面図である。
【図2】(A)は本発明による回転式スクロール圧縮機
の第二実施例の要部の縦断面図、(B)は(A)のA部
拡大詳細図である。
【図3】(A)は本発明による回転式スクロール圧縮機
の第三実施例の要部の縦断面図、(B)は(A)のB部
拡大詳細図である。
【図4】回転式スクロール圧縮機のスクロール圧縮要素
の圧縮室内における昇圧グラフである。
【図5】従来の回転式スクロール圧縮機の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1:密閉容器 4:電動要素 5:スクロール圧縮要素 6:駆動スクロール 7:従動スクロール 8:主フレーム 9:補助フレーム 9b:玉軸受 9c:外輪 9d:内輪 10:中空室 11:オルダム継手 12:圧縮室 19:補助フレーム 19a:ベアリングプレート 20:カバー 21:通路 23:リリーフバルブ 24:通路 25:リリーフバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内の上側に回転子と固定子とを
    有する電動要素を、下側にスクロール圧縮要素を収納
    し、このスクロール圧縮要素は鏡板に渦巻き状のラップ
    を立設させて前記回転子に連結された回転軸を有する駆
    動スクロールと、この回転軸の軸線と偏心した軸を有
    し、前記駆動スクロールに対向して前記ラップと噛み合
    う渦巻き状のラップを立設した鏡板を有する從動スクロ
    ールとを含み、更に前記駆動スクロールの回転軸を軸支
    する軸受部を有する主フレームと、前記駆動スクロール
    に固定されたベアリングプレートを回転可能に支持する
    玉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した前記
    スクロールと從動スクロールとで形成される圧縮室を
    外方から内方に向かって縮小させ圧縮を行うように駆動
    スクロールと從動スクロールを滑動回転させるオルダム
    継手とで構成される回転式スクロール圧縮機において、 前記ベアリングプレートを支持する玉軸受の外輪の軸線
    方向下側に隣接し、油の流れを部分的に阻止するリング
    板状のカバーを取り付けたことを特徴とする回転式スク
    ロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 密閉容器内の上側に回転子と固定子とを
    有する電動要素を、下側にスクロール圧縮要素を収納
    し、このスクロール圧縮要素は鏡板に渦巻き状のラップ
    を立設させて前記回転子に連結された回転軸を有する駆
    動スクロールと、この回転軸の軸線と偏心した軸を有
    し、前記駆動スクロールに対向して前記ラップと噛み合
    う渦巻き状のラップを立設した鏡板を有する從動スクロ
    ールとを含み、更に前記駆動スクロールの回転軸を軸支
    する軸受部を有する主フレームと、前記駆動スクロール
    に固定されたベアリングプレートを回転可能に支持する
    玉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した前記駆
    動スクロールと從動スクロールとで形成される圧縮室を
    外方から内方に向かって縮小させ圧縮を行うように駆動
    スクロールと從動スクロールを滑動回転させるオルダム
    継手とで構成される回転式スクロール圧縮機において、 前記駆動スクロールと從動スクロールとで形成される圧
    縮室の外方に形成され る相対向する中空室から圧縮室を
    経て高圧側へ連通する通路を駆動スクロールに設け、こ
    の通路中にリリーフバルブを配置するようにしたことを
    特徴とする回転式スクロール圧縮機。
  3. 【請求項3】 密閉容器内の上側に回転子と固定子とを
    有する電動要素を、下側にスクロール圧縮要素を収納
    し、このスクロール圧縮要素は鏡板に渦巻き状のラップ
    を立設させて前記回転子に連結された回転軸を有する駆
    動スクロールと、この回転軸の軸線と偏心した軸を有
    し、前記駆動スクロールに対向して前記ラップと噛み合
    う渦巻き状のラップを立設した鏡板を有する從動スクロ
    ールとを含み、更に前記駆動スクロールの回転軸を軸支
    する軸受部を有する主フレームと、前記駆動スクロール
    に固定されたベアリングプレートを回転可能に支持する
    玉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した前記駆
    動スクロールと從動スクロールとで形成される圧縮室を
    外方から内方に向かって縮小させ圧縮を行うように駆動
    スクロールと從動スクロールを滑動回転させるオルダム
    継手とで構成される回転式スクロール圧縮機において、 前記駆動スクロールと從動スクロールとで形成される圧
    縮室の外方に形成される相対向する中空室から主フレー
    ムと駆動スクロールとの間に形成される第1の通路を経
    て圧縮室へ連通する垂直方向の第2の通路を駆動スクロ
    ールに設け、この第1の通路と第2の通路が連結される
    空間部中にリリーフバルブを配置するようにしたことを
    特徴とする回転式スクロール圧縮機。
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CN100434715C (zh) * 2004-06-09 2008-11-19 乐金电子(天津)电器有限公司 密封式压缩机挡板的润滑结构

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