JP3291353B2 - 回転式スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，回転式スクロ−ル圧縮
機に係り，特に，吐出経路を工夫することにより，駆動
側スクロ−ルの軸部剛性の向上及び逆流防止等を図った
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転式スクロ−ル圧縮機は，例え
ば，図２に示すような構成になっている。まず，密閉容
器１があり，この密閉容器１内であってその上側には電
動要素２が収納されており，又，その下側には圧縮要素
３が収納されている。上記電動要素２は，固定子４とこ
の固定子４の内側に配置された回転子５とから構成され
ている。上記固定子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。又，主フレ−ム７が設けられて
いて，この主フレ−ム７の中央には主軸受８が設けられ
ている。又，上記主フレ−ム７に対向する位置には，補
助フレ−ム９が設けられていて，この補助フレ−ム９に
は上記主軸受８に対して偏心した補助軸受１０が設けら
れている。上記主フレ−ム７と補助フレ−ム９とは内部
に中空室１１を形成するようにボルト１２によって固定
されている。

【０００３】上記圧縮要素３は，電動要素２によって駆
動される駆動側スクロ−ルとしての第１のスクロ−ル１
３と，この第１のスクロ−ル１３と同じ方向に回転させ
る第２のスクロ−ル１４とにより構成されている。上記
第１のスクロ−ル１３は，円板状の鏡板１５と，この鏡
板１５の一方の面に立設されたインボリュ−ト状の曲線
からなる渦巻き状のラップ１６と，上記鏡板１５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とから構成されている。一方，従動側スクロ−
ルとしての第２のスクロ−ル１４は，円板状の鏡板１８
と，この鏡板１８の一方の面に立設されたインボリュ−
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とから構成さ
れている。

【０００４】上記第１のスクロ−ル１３は主フレ−ム７
の主軸受８で駆動軸１７が軸支されていて，第２のスク
ロ−ル１４は補助フレ−ム９の補助軸受１０の内側に嵌
合された偏心ブッシュ３１の内径を介して従動軸２０が
軸支されている。そして，第１のスクロ−ル１３と第２
のスクロ−ル１４のラップ１６，１９を中空室１１内で
相互に対向するように噛み合わせ，それによって，複数
個の圧縮空間２１を形成している。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。

【０００５】第２のスクロ−ル１４は，規制部材２４に
よってその軸方向の動きを規制される構成になってい
て，上記規制部材２４は第２のスクロ−ル１４の鏡板１
８に接触し，円筒リング２５を介して第１のスクロ−ル
１３にボルト２６によって固定されている。又，規制部
材２４，円筒リング２５，第１のスクロ−ル１３は，第
２のスクロ−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−ム９の補助軸
受１０の外周の間には玉軸受２８が配置されている。
又，規制部材２４と第２のスクロ−ル１４との間にはオ
ルダム継手２９が設置されていて，このオルダム継手２
９は，第１のスクロ−ル１３に一体に固定された規制部
材２４と，第２のスクロ−ル１４とを同じ方向に回転さ
せながら，この第２のスクロ−ル１４が第１のスクロ−
ル１３に対して相対的に揺動するようになっている。

【０００６】第２のスクロ−ル１４の従動軸２０と補助
フレ−ム９の補助軸受１０との間には偏心ブッシュ３１
が嵌め合わされていて，この偏心ブッシュ３１は位置合
わせ部材３０によって位置合わせされるようになってい
る。この位置合わせ部材３０には，第２のスクロ−ル１
４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。又，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−ル１３，円筒リング２５によ
って囲まれる空間２７は低圧室に形成されている。又，
規制部材２４と第２のスクロ−ル１４の鏡板１８との間
の摺動面にはシ−ルリング３５が設けられていて，この
シ−ルリング３５は低圧室を形成する空間２７と中空室
１１とを遮断するために設けられている。又，上記中空
室１１は主フレ−ム７の軸方向に設けられた連通孔３６
によって密閉容器１内に連通されている。

【０００７】主フレ−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。又，主フレ−
ム７と補助フレ−ム９とには中空室１１内に溜まったオ
イルをこの主フレ−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３９は主フレ−ム７のオイル
貯留部４０に連通している。又，密閉容器１の上部には
吐出管４１が接続されている。又，吐出孔２３の上方に
は逆流防止機能を備えた吐出弁４３が設置されいてる。
又，既に説明したように，主フレ−ム７と補助フレ−ム
９は，ボルト１２によって固定されており，上記補助フ
レ−ム９は密閉容器１にタック溶接により固定されてい
る。図中タック溶接部を符号４５で示す。

【０００８】上記構成において，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−
ル１３に伝達される。第１のスクロ−ル１３に伝達され
た回転力は第２のスクロ−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−ル１４に伝達される。そして，第２のスクロ−
ル１４を第１のスクロ−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。その際，第２のスクロ−
ル１４は，第１のスクロ−ル１３の駆動軸１７の中心に
対して偏心した位置で回転している。それによって，第
１のスクロ−ル１３と第２のスクロ−ル１４とは，圧縮
空間２１を外方から内方に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内に
導き，外方の圧縮空間２１内に流入させて圧縮してい
る。上記圧縮された冷媒は第１のスクロ−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。

【０００９】又，別のタイプの回転式スクロ−ル圧縮機
として，特公平１−１３５１９６号公報に示すようなも
のがある。その構成は図３に示すようになっており，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側スクロ−ルとしての第１スクロ−
ル５２，従動側スクロ−ルとしての第２スクロ−ル５
３，第１スクロ−ル５２と一体の駆動軸である回転軸５
４，第２スクロ−ル５３と一体の従動軸である回転軸５
５，第１及び第２スクロ−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スクロ−ル５２
の鏡板５８とこれに対向する第１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スクロ−ル５３の鏡板６３とこれに対向する
第２ハウジング部材６４の内壁６５間に形成された密封
空間６６，そして，潤滑経路とを備えている。

【００１０】ハウジング５０は，第１及び第２ハウジン
グ部材５９，６４を組み合わせて構成されている。第２
ハウジング部材６４の側部にはガスの吸入ポ−ト６７が
形成され，又，筒部６８の端部には，給油孔６９を有す
るエンドカバ−７０が取付けられている。吐出チャンバ
５１は，第１ハウジング部材５９に連結され，又，この
吐出チャンバ５１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−７３が取
付けられている。

【００１１】第１スクロ−ル５２は，鏡板５８及びラッ
プ７４を有している。一方，第２スクロ−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スクロ−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を有している。
第２スクロ−ル５３は，周縁部７６の内部に圧縮空間７
８が設けられ，又，周縁部７６にはガスの吸入口７９が
設けられている。ラップ７４，７５はインボリュ−ト又
はこれと類似の曲線からなる渦巻き状に形成され，か
つ，相互に噛合されている。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ス
クロ−ル５２の鏡板５８と第２スクロ−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スクロ−ル５２が駆動されるのに伴い，第２スクロ−
ル５３が同じ方向に駆動され，かつ，第１スクロ−ル５
２に対して，第２スクロ−ル５３が自転しないように駆
動連結されている。

【００１２】第１スクロ−ル５２の回転軸５４と第２ス
クロ−ル５３の回転軸５５とは，中心Ｏ，Ｐが相互に間
隔εだけ偏心させて取付けられている。第１スクロ−ル
５２の回転軸５４の鏡板５８側半部には，ラップ７４，
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−ト８３が設けられている。又，
この吐出ポ−ト８３の先には吐出用横孔９１が形成され
ている。又，第１スクロ−ル５２の回転軸５４は，第１
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得るようになっ
ており，かつ，電動機５６に直結されている。そして，
このような構成の回転式スクロ−ル圧縮機の場合には，
第１及び第２スクロ−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及び第２スクロ
−ル５２，５３の圧縮運転時の振動を小さくし，回転式
スクロ−ル圧縮機を高速用として使用できるようにして
いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記従来の
構成によると次のような問題があった。すなわち，圧縮
冷媒の吐出経路をみてみると，何れの場合にも駆動側の
スクロ−ルの軸部に通路を形成し，そこから吐出させる
ように構成している。その際，図３に示した従来例の場
合には，第１スクロ−ル５２の回転軸５４に吐出ポ−ト
８３を形成するとともに，吐出用横孔９１を形成してお
り，このように，吐出用横孔９１を形成した場合には，
軸の断面係数が極端に低下することになり，回転軸５４
の剛性の低下が問題になっていた。又，図２に示す従来
例の場合には，逆止弁をインボリュ−ト（ラップ）に近
接して配置することが難しくなり，そのため，軸端に配
置することになってしまい，そのような場合には，圧縮
後の残りの吐出冷媒による逆流現象が懸念される。この
ような逆流現象が生じた場合には，それだけ圧縮効率が
低下してしまうことになる。又，この構成のものでは，
電動要素２及びその上部のみが吐出冷媒で冷却される
が，電動要素全体は十分に冷却されないという問題もあ
った。さらに，駆動側スクロ−ル及び回転側スクロ−ル
が共に回転運動を行っているため，それぞれの軸受を潤
滑してきた潤滑油がその回転によって外方に飛ばされて
しまい，駆動側スクロ−ルの上部または従動側スクロ−
ルの下部において，圧力低下が発生してしまい，それに
よって，アンバランスな軸方向荷重が発生したり，スラ
スト軸受に過大な力を及ぼしたりすることがある。又，
上記圧力低下による軸受からの潤滑油過多による攪拌損
失が発生することも懸念される。

【００１４】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは，圧縮冷媒の吐出経路を
工夫することにより，駆動側スクロ−ルの軸部の剛性の
低下を防止し，又，逆止弁をインボリュ−トに接近した
位置に配置することを可能にして，逆流現象の発生及び
それに起因した各種の不具合を解消するこが可能な回転
式スクロ−ル圧縮機を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による回転式スクロ−ル圧縮機は，密閉容器
と，上記密閉容器内に収容され固定子及び回転子よりな
る電動要素と，上記密閉容器内に収容され駆動側スクロ
−ル及び従動側スクロ−ルからなる圧縮要素と，上記駆
動側スクロ−ルを支持する主フレ−ムと，上記従動側ス
クロ−ルを支持する補助フレ−ムとを具備した回転式ス
クロ−ル圧縮機において，上記駆動側スクロ−ルの鏡板
の中央部に吐出孔を形成するとともに，該吐出孔に連通
する吐出通路を直交する方向に延長・形成し，吐出冷媒
を上記吐出孔及び吐出通路を介して主フレ−ム及び補助
フレ−ムによって形成される空間内に吐出させ，そこか
ら主フレ−ムに形成された通路を介して電動要素側に吐
出させるようにしたことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】すなわち，従来のように，駆動側スクロ−ルの
軸部に吐出孔を設けるのではなく，駆動側スクロ−ルの
鏡板に吐出孔及び吐出通路を形成するようにしたもので
あり，それによって，駆動側スクロ−ルの軸部の剛性の
低下を防止するものである。又，吐出孔及び吐出通路を
介して吐出される冷媒を，主フレ−ム及び補助フレ−ム
によって形成される空間内に吐出させることにより電動
要素の固定子と回転子間のギャップ間を冷媒が通って冷
却を行うとともに，該空間内の圧力を高めて，潤滑油の
流入過多を防止しようとするものである。

【００１７】

【実施例】以下，図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。尚，図２に示した従来例と同一部分には同一符
号を付して示しその説明は省略する。まず，第１スクロ
−ル１３の鏡板１５の中心位置には吐出孔１０１が形成
されているとともに，この吐出孔１０１に直交する方向
には吐出通路１０３が形成されている。そして，上記吐
出孔１０１の直上位置には逆止弁１０５が設置されてい
る。そして，圧縮された冷媒は，逆止弁１０５を押し上
げて吐出孔１０１及び吐出通路１０３を介して，空間１
０７内に吐出される。そして，吐出通路１０９を介し
て，電動要素２内に流入しこれを冷却した後，吐出管４
１より外部に吐出される。又，上記空間１０７内に冷媒
が吐出されることにより固定子４と回転子５間のギャッ
プ６を通ることにより，固定子４と回転子５の双方が冷
却され，さらに，該空間１０７内の圧力が若干高くな
り，それによって，該空間１０７内への多量の潤滑油の
流入が防止される。

【００１８】尚，本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。前記一実施例では吐出通路１０３を吐出孔
１０１を挟んで１８０°の方向に延長させた構成にし
て，両側より吐出させるようにしたが，何れか一方だけ
でもよいし，又，放射状に複数形成するようにしてもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による回転式
スクロ−ル圧縮機によると，従来のように，駆動側スク
ロ−ルの軸部に吐出孔を設けるのではなく，駆動側スク
ロ−ルの鏡板に吐出孔及び吐出通路を形成するようにし
た。よって，駆動側スクロ−ルの軸部の剛性の低下を防
止することができる。又，そのような構成にすることに
より，逆止弁をインボリュ−トに接近した位置に取付け
ることが可能となり，逆流現象の発生を防止することが
できる。又，吐出孔及び吐出通路を介して吐出される冷
媒ガスを，主フレ−ム及び補助フレ−ムによって形成さ
れる空間内に吐出させるようにしたため，固定子及び回
転子の双方の冷却が有効に行われ，さらに，該空間内の
圧力を高めて，潤滑油の流入過多を防止し，それに起因
した各種不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で回転式スクロ−ル
圧縮機の断面図である。

【図２】従来例を示す図で回転式スクロ−ル圧縮機の断
面図である。

【図３】従来例を示す図で回転式スクロ−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：圧縮要素 ４：固定子 ５：回転子 ７：主フレ−ム ９：補助フレ−ム １３：第１のスクロ−ル（駆動側スクロ−ル） １４：第２のスクロ−ル（従動側スクロ−ル） １５：鏡板 １０１：吐出孔 １０３：吐出通路 １０７：空間 １０９：通路

フロントページの続き (72)発明者 光永 敏彦 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 18/02 311 F04C 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器と，上記密閉容器内に収容され
   固定子及び回転子よりなる電動要素と，上記密閉容器内
   に収容され駆動側スクロ−ル及び従動側スクロ−ルから
   なる圧縮要素と，上記駆動側スクロ−ルを支持する主フ
   レ−ムと，上記従動側スクロ−ルを支持する補助フレ−
   ムとを具備した回転式スクロ−ル圧縮機において，上記
   駆動側スクロ−ルの鏡板の中央部に吐出孔を形成すると
   ともに，該吐出孔に連通する吐出通路を直交する方向に
   延長・形成し，吐出冷媒を上記吐出孔及び吐出通路を介
   して主フレ−ム及び補助フレ−ムによって形成される空
   間内に吐出させ，そこから主フレ−ムに形成された通路
   を介して電動要素側に吐出させるようにしたことを特徴
   とする回転式スクロ−ル圧縮機。