JP4301122B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、業務用又は家庭用、あるいは乗り物用の冷凍空調装置、あるいは冷蔵庫などに用いられる密閉型スクロール圧縮機に関するものである。

従来のスクロール圧縮機について図３、４を用いて説明する。

従来、図３に示すようにこの種のスクロール圧縮機は、密閉容器１内に圧縮機構部２と電動機３と油溜り１４を配し、前記圧縮機構部２は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロール６と、この固定スクロール６のラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロール７と、この旋回スクロール７を前記固定スクロール６とにより挟む位置に設けられた主軸受部材５と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部２１に嵌合し、旋回スクロール７を旋回運動させる旋回軸を有するクランク軸４と、前記主軸受部材５に設けられ前記クランク軸４を軸支する主軸受部５ａと、同じく前記主軸受部材５に前記旋回スクロール７の鏡板の旋回軸受側空間を高圧部と低圧部に仕切る仕切り手段を有し、前記油溜り１４の油を前記クランク軸４に軸方向に設けられた油孔１９を通して前記旋回軸端２２に供給し、前記旋回軸受２１および前記主軸受け５を潤滑した後、前記油溜り１４に戻す給油経路を設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記旋回軸端２１より分岐する給油経路２４を前記旋回スクロール鏡板内７ａに設け、分岐した給油経路の出口を、前記旋回スクロール７の旋回運動により前記仕切り手段の高圧側と低圧側に交互に開口するように設けて、圧縮室９へのシールオイルの供給について常にオイルが充満している空間から必要最適油量を安定して供給することができ、性能向上、性能の確保、安定化を図っている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の旋回軸受部周りの部分断面拡大図を示すものである。図４に示すように旋回スクロール７外周部には背圧室２３が固定スクロール６と主軸受部材５により形成され、この背圧室２３は吸入部と連通している。さらに旋回軸受部空間２２から半径方向に背圧室２３まで貫通した連通孔２４ａを旋回スクロール７の鏡板７ａ内に設け、セン２６にて背圧室２３への連通を閉塞させている。連通孔２４ａは旋回軸受部空間２２内周に旋回軸４ａ端部近傍に対向させるように開口しており、連通孔２４ｂが旋回スクロール７の鏡板７ａの背圧室２３側から、連通孔２４ａに直交するよう設けられている構成となっている。
特開２００３−２３９８８０号公報

前記従来の構成では旋回スクロール鏡板内の給油経路が背圧室まで貫通した連通孔で構成されていたため、背圧室への連通を防ぐセンが必要で高価な構成であるという課題を有していた。

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールの旋回軸受け空間からの給油経路を背圧室まで貫通せずに連通孔を加工のみで構成し、センを不要としたものである。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、旋回スクロール鏡板内の給油経路の構成を加工のみで構成することで安価でかつ高性能なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は、旋回スクロール鏡板内の給油経路と分岐した給油経路の出口を加工のみ構成することにより、給油経路と背圧室をセンを不要とした構成で仕切ることが可能となり、安価で高性能なスクロール圧縮機となる旋回スクロールを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施形態におけるスクロール圧縮機の断面図を、図２は同実施例における密閉型スクロール圧縮機の旋回軸受部周りの部分横断面拡大図を示すものである。本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランク軸４の主軸受部材５と、この主軸受部材５上にボルト止めした固定スクロール６との間に、固定スクロール６と噛み合う旋回スクロール７を挟みこんでスクロール式の圧縮機構部２を構成し、旋回スクロール７と主軸受け部材５との間に旋回スクロール７の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構８を設け、クランク軸４の上端にある旋回軸部４ａを旋回スクロール７に設けた旋回軸受２１に嵌合させ、偏心駆動することにより旋回スクロール７を円軌道運動させ、これにより固定スクロール６と旋回スクロール７との間に形成している圧縮室９が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１外に通じた吸入パイプ１０および固定スクロール６の外周部の吸入口１１から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール６の中央部の吐出口１２からリード弁１３を押し開いて容器内吐出室２０に吐出させることを繰り返す。

クランク軸４の下端は密閉容器１の下部のオイル溜め１４に達して、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材１５により軸支され、安定に回転することができる。電動機３は主軸受部材５と副軸受部材１５との間に位置して、密閉容器１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子３ａと、クランク軸４の途中の外まわりに一体に結合された回転子３ｂとで構成され、回転子３ｂの上下端面の外周部分にはピン１６により止め付けられたバランスウェイト１７ａ、１７ｂが設けられ、これにより回転子３ｂおよびクランク軸４が安定して回転し、旋回スクロール７を安定して円軌道運動させることができる。

給油機構はクランク軸４の下端で駆動されるポンプ１８によって構成され、オイル溜め１４内のオイルを、クランク軸４を通縦しているオイル供給孔１９を通じて旋回軸受部空間２２に供給する。供給されたオイルは２系統に分岐され、１系統は旋回軸受２１と旋回軸部４ａを潤滑し、主軸部４ｂと主軸受５ａを潤滑した後、主軸受部材５の下に滴下し、最終的にオイル溜め１４に回収される。

次にもう１系統について説明する。旋回スクロール７外周部には背圧室２３が固定スクロール６と主軸受部材５により形成され、この背圧室２３は吸入部と連通している。さらに旋回軸受２１から連通孔２４ａを旋回スクロール７の鏡板７ａ内にクランク軸径方向に対して傾斜を持って直線状に設け、それに連通して反旋回軸受け側出口に向かってはクランク軸と平行に連通孔２４ｂを設けている。旋回スクロール７の鏡板７ａの主軸受部材側は主軸受部材５に配設した断面が矩形のシール材２５により仕切られており、内側は吐出圧（高圧）、外側は背圧室２３となり吸入圧（低圧）となっている。連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口は、旋回スクロール７の旋回運動により、シール部材２５の内外周に交互に臨む位置に設けられている。旋回軸受部空間２２に供給されたオイルは、旋回軸受２１と旋回軸部４ａを潤滑した後、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口がシール材２５の外周部（背圧室２３）に臨んでいる状態の時差圧により連通孔２４ａ、２４ｂを通って背圧室２３に導かれる。逆に、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口がシール材２５の内周部に臨んでいる状態の時は、差圧が発生せず、連通孔２４ａ、２４ｂにはオイルが流れない。

連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の開口部径は、シール材２５の幅より小さく構成してあり、連通孔２４ｂによりシール材２５を越え、高低圧が連通することを防いでいる。背圧室２３に導かれたオイルは吸入部から圧縮室９に吸い込まれ、冷媒ガスとともに吐出
口１２より容器内吐出室２０に吐出される。

圧縮室９のシールオイルは、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口が旋回スクロール７の旋回運動により、シール材２５の内外周に交互に臨む位置に設けられており、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口がシール材２５の外周部（背圧室２３）に臨んでいる状態のとき差圧により連通孔２４ａ、２４ｂを通って背圧室２３に導かれ、背圧室２３から吸入部を通して供給される。逆に連通孔２４ｂがシール材２５の内周部に臨んでいる状態のときは、差圧が発生せず、連通孔２４ａ、２４ｂにはオイルが流れないため、圧縮室９へのシールオイル供給量は、旋回スクロール７が旋回運動する１回転において、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口がシール材２５の外周側に臨む割合によって決定される。この場合、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の開口部径は、オイルの流れに対し、大きな抵抗とならない程度の大きさで、シール材２５の幅より小さく構成してある。

シールオイルの供給量は多すぎると冷媒ガスを過熱し、体積効率を低下させ、性能低下につながるため、適正量に抑える必要があり、そのため、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口がシール部材２５の内周部（高圧側）に臨む割合より大きくしている。

また、シールオイルの供給量をさらに抑えようとするときには、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の径を小さくすることが有効であるが、加工や組立上のバラツキにより、シール部材２５により連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の開口部が、シール部材２５の外周部に開口しない状態、つまり閉塞状態になる可能性が高くなる。そこで連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の開口部に図２に示すような座グリ２４ｃを設けることにより、連通孔２４ｂの反旋回軸受け側出口の径を小さく設定しても、閉塞状態になることを防止することができる。かつ、連通孔２４ｂの加工時のバリや返りの発生を防止することができる。

当然ながら座グリ２４ｃの径はシール部材２５の幅よりも小さくする必要がある。

本発明は、従来の構成に対して部品点数が少なく、安価でかつ高性能を維持したスクロール圧縮機を提供するものである。

本発明の一実施例を示す密閉型スクロール圧縮機の断面図 同実施例における密閉型スクロール圧縮機の旋回軸受部周りの部分横断面拡大図 従来の実施形態における密閉型スクロール圧縮機の断面図 従来の実施形態における密閉型スクロール圧縮機の旋回軸受部周りの部分横断面拡大図

１ 密閉容器
２ 圧縮機構
３ 電動機
３ａ 固定子

３ｂ 回転子
４ クランク軸
４ａ 旋回軸部
４ｂ 主軸部
５ 主軸受部材
５ａ 主軸受
６ 固定スクロール
７ 旋回スクロール
７ａ 旋回スクロール鏡板
８ オルダムリング
９ 圧縮室
１０ 吸入パイプ
１１ 吸入口
１２ 吐出口
１３ リード弁
１４ オイル溜め
１５ 副軸受部材
１６ ピン
１７ａ バランスウェイト
１７ｂ バランスウェイト
１８ ポンプ
１９ オイル供給孔
２０ 容器内吐出質室
２１ 旋回軸受
２２ 旋回軸受部空間
２３ 背圧室
２４ａ 連通孔
２４ｂ 連通孔
２４ｃ 座グリ
２５ シール材
２６ セン

Claims (1)

1. 密閉容器内に圧縮機構部と電動機と油溜りを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し、旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランク軸と、前記主軸受部材に設けられ前記クランク軸を軸支する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの鏡板の旋回軸受側空間を高圧部と低圧部に仕切る仕切り手段を有し、前記油溜りの油を前記クランク軸に軸方向に設けられた油孔を通して前記旋回軸端に供給し、前記旋回軸受および前記主軸受けを潤滑した後、前記油溜りに戻す給油経路を設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記旋回軸受部内より分岐する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設け、前記給油経路は旋回軸受側開口端から前記クランク軸径方向に対して傾斜を持って前記旋回スクロール鏡板内に設けられると同時に、反旋回軸受側出口からは前記クランク軸と平行に設けられてなり、前記反旋回軸受側出口を、前記旋回スクロールの旋回運動により前記仕切り手段の高圧側と低圧側に交互に開口するように設け、その給油経路を加工のみで構成したことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。