JP4486224B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に適用されるスクロール型圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機は、空気調和機や冷凍機等において、冷媒の圧縮機として広く用いられている。
従来のスクロール型圧縮機の一例を、図12に示す。
図12において、フロントハウジング4及びリアハウジング5で構成される密閉されたハウジングHの内部にはスクロール圧縮機構Cが収納設置され、そしてフロントハウジング4の先端外形部には本スクロール圧縮機駆動動力を断続する電磁クラッチMCが設置され、これらは回転軸6を介して互いに連動直結されている。
スクロール圧縮機構Cは、固定スクロール1、旋回スクロール2、旋回スクロール2の公転旋回運動を許容するがその自転を阻止するオルダムリンク3、回転軸6を軸支するメインベアリング7等から構成される。
固定スクロール1は端板8とその内面に立設された渦巻状ラップ9を備え、端板8の中央付近には吐出ポート11が設けられている。この吐出ポート11は、吐出弁12によって開閉される。
旋回スクロール2は端板16とその内面に立設された渦巻状ラップ17とを備えている。端板16の外面に立設されたボス18内には偏心ブッシュ19が旋回軸受20を介して回転自在に嵌合され、この偏心ブッシュ19に穿設された穴に回転軸6の端部から突出する偏心ピン21が嵌合されている。
固定スクロール1と旋回スクロール2とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ180度だけ角度をずらして噛み合わせることによって複数個の密閉空間22が形成されている。
フロントハウジング4はリアハウジング5と一体に固定されており、このフロントハウジング4の内側端面に形成されたスラスト面23と旋回スクロール2の背面とが摺接して旋回スクロール2を支持している。
【0003】
電磁クラッチMCから動力が回転軸6に伝達されると、この回転軸6、偏心ピン21、偏心ブッシュ19、ボス18等からなる公転旋回機構を介して、旋回スクロール2はオルダムリンク3によって自転を阻止されながら公転回転半径の円軌道上を公転旋回運動する。このため、冷媒ガスは吸入ポート10から密閉されたハウジングH内に入り、ガス通路(図示せず)を通って密閉空間22内に吸入される。
そして、旋回スクロール2の公転旋回運動により密閉空間22の容積が減少するに伴って圧縮されながら中央部に至り、固定スクロール1の端板8に設けられた吐出ポート11より吐出弁12を押し開いて吐出キャビティ24に入り、ここから吐出ポート(図示せず)を経て外部に吐出される。
なお、軸封部材34により、低圧部の冷媒は外部への漏洩を阻止されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたスクロール型圧縮機においては、圧縮機内下部28に蓄積された冷凍機油は、旋回スクロール2の旋回運動によりスクロール圧縮機構Cに吸込まれ、冷媒と混合され冷媒中に融解されて、冷媒ガスの移動により圧縮機より外部に吐出され冷媒中の冷凍機油循環量が多くなって冷房性能を悪くすると共に、圧縮機内の冷凍機油量が少なくなるという問題があった。
又、一部の冷凍機油は冷媒ガスの移動により圧縮機の各部に付着するが、圧縮機の連続高速回転運転時には、回転軸6、偏心ブッシュ19、メインベアリング7、旋回スクロール2の各摺動部に、冷媒ガスに融解された冷凍機油が接触するだけでは、油潤滑が不十分で焼付きを起こす問題が有り、又、軸封部材34の油乾燥により冷媒洩れの虞があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、冷凍機油量の吐出や漏れを抑制し、各摺動部を十分に潤滑させて、冷房性能を向上させるとともに信頼性及び耐久性を向上させたスクロール型圧縮機を提供すること、を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、スクロール型圧縮機であって、フロントハウジングとリアハウジングとから構成され密閉されたハウジング内に設けられたベアリング受けと、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとの間に回転自在に軸支されるとともに、駆動源に接続される回転軸と、前記リアハウジングと前記ベアリング受けとの間に収容配置された一対の固定スクロールと旋回スクロールとからなり、前記回転軸の一端に設けられた偏心ピンにより駆動されるスクロール圧縮機構と、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとの間に形成され、該フロントハウジングに設けられた吸入ポートからの冷媒ガス中に含まれる冷凍機油を分離して溜める第1冷凍機油溜りと、前記フロントハウジングの第1冷凍機油溜り側に設けられ、前記回転軸の途中に設けられた駆動部により駆動されて前記第1冷凍機油溜りの油を前記回転軸の軸受部及び前記旋回スクロールの駆動部に給油する油ポンプ機構と、を備え、前記油ポンプ機構を、第1油ポンプと第2油ポンプとポンプカバーとで構成し、前記第1油ポンプと前記第2油ポンプとが隔壁を挟んで分離され、前記第1油ポンプを給油用とするとともに、前記第2油ポンプを前記スクロール圧縮機構の収容空間に形成された第2冷凍機油溜りに溜まった冷凍機油を前記第1冷凍機油溜りに循環させる循環用として、前記回転軸の途中に偏心部を設け、該偏心部を前記第1油ポンプ及び前記第2油ポンプの各々の冷凍機油圧縮用ロータの駆動源とし、前記フロントハウジングには、前記回転軸の位置を決定するための前記ベアリング受けを固定し、前記ポンプカバーが、前記第1油ポンプと前記第2油ポンプとを分離するための隔壁を挟んで前記フロントハウジングに固定されており、前記ポンプカバーの吐出口から吐出される冷凍機油を、前記回転軸に設けたバランサに噴射し、周辺の回転部に散布するとともに、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りに貯溜された冷凍機油が前記バランサにより流動し、攪拌することを防止するためのカバーを前記ベアリング受けに固着したことを特徴とする。
【0007】
請求項に記載の発明は、請求項に記載のスクロール型圧縮機であって、前記第1油ポンプには、前記回転軸を軸芯として前記フロントハウジングに油圧縮用穴を穿設し、油圧縮用穴の周りに前記第1油ポンプの一部を構成する前記冷凍機油圧縮用ロータの高低圧油圧隔壁用の保持突起を保持するためのガイド溝を穿設し、前記第1油ポンプの低圧側には、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りからの冷凍機油を導引するための吸引用第1連通孔に連通した吸込口を穿設し、前記第1油ポンプの高圧側には、吐出口を穿設し、前記回転軸に設けた第3横孔から前記回転軸の中心又は中心近辺に設けた油導通孔、第1横孔及び第2横孔を介して圧縮機の各摺動部へ冷凍機油を分配するよう連接されていることを特徴とする。
【0008】
請求項に記載の発明は、請求項1または2に記載のスクロール型圧縮機であって、前記第2油ポンプには、前記回転軸を軸芯として前記ポンプカバーに油圧縮用穴を穿設し、油圧縮用穴の周りに前記第2油ポンプの一部を構成する前記冷凍機油圧縮用ロータの高低圧油圧隔壁用の保持突起を保持するためのガイド溝を穿設し、前記第2油ポンプの低圧側には、前記リアハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第2冷凍機油溜りからの冷凍機油を導引するための吸引用第2連通孔に連通した吸込口を穿設し、前記第2油ポンプの高圧側には、吐出口を穿設し、前記第1冷凍機油溜りへ冷凍機油を循環させることを特徴とする。
【0009】
請求項に記載の発明は、請求項のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記フロントハウジングの前記回転軸を挟んだ一方には、冷凍機油の循環戻し用連通孔を穿設し、前記回転軸を挟んだ他方には、前記油ポンプ機構と連通する冷凍機油の吸引用第1連通孔及び吸引用第2連通孔を穿設し、前記吸引用第1連通孔の一方の開放端を前記第1油ポンプの吸込口に接続し、他方の開放端を前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りの底部に設け、前記吸引用第2連通孔の一方の開放端を前記第2油ポンプの吸込口に接続し、他方の開放端を前記リアハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第2冷凍機油溜りの底部に設けている連通孔に対して穿設したことを特徴とする。
【0010】
請求項に記載の発明は、請求項に記載のスクロール型圧縮機であって、前記カバーの下部に絞り部又は隔壁部を設けたことを特徴とする。
【0011】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記スクロール圧縮機構へ冷媒を導入するための前記ベアリング受けの連通孔の冷媒通路部に、冷凍機油を分離させるための複数の小孔を穿設した板又は網目状部材を配置し、冷凍機油分離機構としたことを特徴とする。
【0012】
請求項に記載の発明は、請求項1または5に記載のスクロール型圧縮機であって、前記カバーの、前記ベアリング受けに穿設された連通孔に対応する位置には、冷媒を通すための、複数の小孔が穿設されているとともに、そのうちの少なくとも一個の小孔に網目状部材を配置し、冷凍機油分離機構としたことを特徴とする。
【0013】
請求項に記載の発明は、請求項1または5に記載のスクロール型圧縮機であって、前記カバーの上半部又は一部に、網目状あるいは波状部材を固着したことを特徴とする。
【0014】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記回転軸の一方に回転軸を軸支するための摺動軸受を設け、前記摺動軸受は、前記回転軸内に設けた冷凍機油等の潤滑油供給通路より給油を受け、前記摺動軸受に近接して軸封部材を配置したことを特徴とする。
【0015】
請求項10に記載の発明は、請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ベアリング受けと前記固定スクロールを固着し、前記固定スクロールの外周にシール材を設置し、前記リアハウジングと密着させて吐出キャビティ内部の高圧を封止したことを特徴とする。
【0016】
請求項11に記載の発明は、請求項10のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ポンプカバーが、前記回転軸の軸方向スラスト軸受として共用することを特徴とする。
【0017】
請求項12に記載の発明は、請求項11のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ポンプカバーの端面を、前記回転軸に設けた鍔にて前記油ポンプ機構からの油漏れ止めとしたことを特徴とする。
【0018】
請求項13に記載の発明は、請求項12のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ポンプカバーの端面にスラスト軸受を配置し、前記回転軸のスラスト軸受としたことを特徴とする。
【0019】
請求項14に記載の発明は、請求項13のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ポンプカバーの端面からの油漏れを防止するために前記回転軸に段を設け、前記ポンプカバーの端面に前記回転軸の段に対応する嵌合摺動部を設け、軸カバーとしたことを特徴とする。
【0020】
請求項15に記載の発明は、請求項1〜14のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ベアリング受けの片方の端部を前記回転軸の軸方向スラスト軸受として共用することを特徴とする。
【0021】
請求項16に記載の発明は、請求項1〜15のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記ベアリング受けの片方の端部に鍔付き軸受を設け、鍔面をスラスト軸受として使用し、摺動軸受と一体化したことを特徴とする。
【0022】
請求項17に記載の発明は、請求項1〜16のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けの芯出し用として、1組以上穿設された芯出し孔、及び前記ベアリング受けと前記固定スクロールの芯出し用として、1組以上穿設された芯出し孔をそれぞれ同軸上に配置したことを特徴とする。
【0023】
請求項18に記載の発明は、請求項17に記載のスクロール型圧縮機であって、1組以上穿設された前記芯出し孔を、前記第2冷凍機油溜りから前記第1冷凍機油溜りへの連通孔とし、油循環通路に利用したことを特徴とする。
【0024】
請求項19に記載の発明は、請求項17に記載のスクロール型圧縮機であって、複数個のボルトにより、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けと前記固定スクロールを共締めしたことを特徴とする。
【0025】
請求項20に記載の発明は、請求項19のいずれかに記載のスクロール型圧縮機であって、前記第1油ポンプの高圧側吐出口を、前記軸封部材の近傍位置に設置したことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスクロール型圧縮機の第1乃至第3の実施の形態について、図1乃至図11を用いて説明する。
【0027】
[第1の実施形態]
先ず、第1の実施形態について、図1乃至図8を用いて説明する。
このスクロール型圧縮機は、密閉されたハウジング1H内に、スクロール圧縮機構1Cを構成する固定スクロール101と旋回スクロール102とを設け、電磁クラッチ1MCに接続された回転軸106の偏心ピン121により旋回スクロール102に駆動力を伝達して冷媒の圧縮を行うスクロール型圧縮機において、密閉されたハウジング1Hを、フロントハウジング104と、これに0リング等のシール部材114と、ボルト113によって締結されたリアハウジング105と、から構成するものである。
【0028】
電磁クラッチ1MCは、図示しないエンジンによりベルト駆動され、旋回スクロール102に駆動力を伝達する。なお、電磁クラッチ1MCを省略して、回転軸106を電動機などの駆動源に直接接続してもよい。
【0029】
フロントハウジング104には、冷媒の吸入ポート110が穿設されており、回転軸106への潤滑油である冷凍機油の循環戻し用連通孔104aが、回転軸106を挟んで一方に穿設されている。また、回転軸106を挟んだ他方には、第1油ポンプ140と第2油ポンプ141で構成される油ポンプ機構Pへの冷凍機油の吸引用第1連通孔104b及び吸引用第2連通孔104cが穿設されている。
吸引用第1連通孔104bは、フロントハウジング104とベアリング受け151とで構成される空間下部に形成される第1冷凍機油溜り2Hから冷凍機油を吸い出すために穿設されたもので、一方の開放端は第1油ポンプ140の吸込口104gに接続され、他方の開放端104b1は第1冷凍機油溜り2Hの底部に設けられている。
また、吸引用第2連通孔104cは、リアハウジング105とベアリング受け151とで構成される空間下部に形成される第2冷凍機油溜り3Hから冷凍機油を吸い出すために穿設されたもので、一方の開放端は第2油ポンプ141の吸込口142gに接続され、他方の開放端は第2冷凍機油溜り3Hの底部に設けているベアリング受け151の連通孔151bに対して穿設されている。
更に、連通孔151bは、固定スクロール101の下部に穿設された連通孔101aに連通されている。
【0030】
吸引用第1連通孔104b及び吸引用第2連通孔104cの途中経路の、加工用に開けられた部分は、止め栓145及び146で各々閉止されている。
又、フロントハウジング104には、回転軸106の位置を設定するためのベアリング受け151がボルト152によって固定され、更に、油ポンプ機構Pを構成するポンプカバー142が第1油ポンプ140と第2油ポンプ141を分離するための隔壁143を挟んでボルト144にて固定されている。尚、前記ポンプカバー142には循環戻し用連通孔104aに接続した連通孔142aが穿設されている。
ベアリング受け151には、スクロール圧縮機構1Cへ冷媒を導入するための連通孔151aが穿設され、下部には第2冷凍機油溜り3Hとフロントハウジング104に穿設された吸引用第2連通孔104cに連通させるための連通孔151bが穿設され、偏心ピン121から吐出される冷凍機油を第1冷凍機油溜り2Hへ戻すための連通孔151cが穿設されている。
【0031】
連通孔151aの冷媒通路部には、冷凍機油を分離させるための複数の小孔を穿設した板又は網目状部材162が配置され、冷凍機油分離機構を構成している。また、ベアリング受け151には、固定スクロール101がボルト148にて固着されている。
また、図1及び図8に示すように、フロントハウジング104には吐出口を兼ねた芯出し用孔104hが、ベアリング受け151には芯出し用孔151hが、各々1組以上となるように穿設されており、ベアリング受け151には芯出し用孔151jが、固定スクロール101には芯出し用孔101jが、各々を1組以上となるように穿設されており、組立時の芯出し治具の使用に供するようになっている。
【0032】
第1冷凍機油溜り2Hに貯溜された冷凍機油は、回転軸106の途中に設けられた鍔106gに固着されたバランサ153により攪拌流動され、冷媒中の冷凍機油溶解量が多くなることを防止するためのカバー154が、ボルト155にてベアリング受け151に固着されている。
【0033】
鍔106gは、ポンプカバー142の端面及びベアリング受け151の端面と摺動接触し、冷凍機油を保持するように配置されている。
なお、カバー154は、図5に示す如く、スクロール圧縮機構1Cへ冷媒を導入するためのベアリング受け151に穿設された連通孔151aに冷媒を通すための孔154aが穿設されているが、図6に示す如く、下部に絞り部又は隔壁部154bを設け冷凍機油の攪拌範囲を更に限定し少なくしても良い。
又、スクロール圧縮機構1Cへ冷媒を導入するためのベアリング受け151に穿設された連通孔151aに冷媒を通すための孔は小孔154cを複数穿設して、冷凍機油分離機構用の複数の小孔を穿設した板又は網目状部材162の設置を省略しても良い。
更に、カバー154の他の一例として、図7に示す如く、カバー154の上半部又は一部に網目状あるいは波状板部材159を固着し、又、スクロール圧縮機構1Cへ冷媒を導入するためのベアリング受け151に穿設された連通孔151aに冷媒を通すための孔154aに網目状部材158を固着しても良い。
【0034】
固定スクロール101と旋回スクロール102の旋回運動により製造された高圧冷媒を、固定スクロール101の端板108の中央又は中央近傍に穿設した吐出ポート111に装着された吐出弁112を経て、吐出キャビティ124に導引し、圧縮機外に吐出するために、リアハウジング105には吐出ポート125が穿設されている。
なお、前記固定スクロール101の外周には、0リング等のシール材126が設置されており、リアハウジング105と密着させて、吐出キャビティ124内部の高圧を封止している。
【0035】
回転軸106の軸中心又は中心近傍には偏心ピン121の軸端面より油導通孔106aが穿設されている。また、油導通孔106aに対し、摺動軸受107及び130に給油するための第1横孔106b及び第2横孔106cが開孔され、第1油ポンプ140より給油受けするための第3横孔106dが開孔されている。これら各々の第1横孔106b、第2横孔106c、第3横孔106dは、油導通孔106aに連通している。
なお、回転軸106の偏心ピン121と旋回スクロール102は、偏心ブッシュ119及び旋回軸受120にて回転保持されており、回転軸106の他端部近くには摺動軸受130に近接して軸封部材134が設けられ、密閉保持されている。また、回転軸106の途中には偏心部106eが設けられ、第1油ポンプ140及び第2油ポンプ141の駆動源となっている。
【0036】
第1油ポンプ140には、回転軸106を軸芯としてフロントハウジング104に油圧縮用穴104eが穿設され、油圧縮用穴104eの周りには第1油ポンプ140の一部を構成する冷凍機油圧縮用ロータ156の高低圧油圧隔壁用の保持突起156aを保持するためのガイド溝104fが穿設されている。
また、第1油ポンプ140の低圧側には、第1冷凍機油溜り2Hからの冷凍機油を導引するための吸引用第1連通孔104bに連通した吸入口104gが穿設されている。
更に、第1油ポンプ140の高圧側には、吐出口104hが穿設され、回転軸106に設けられた第3横孔106dから、各摺動部へ分配されるよう連接されている。
【0037】
第2油ポンプ141には、回転軸106を軸芯としてポンプカバー142に油圧縮用穴142eが穿設され、油圧縮用穴142eの周りに第2油ポンプ141の一部を構成する冷凍機油圧縮用ロータ157の高低圧油圧隔壁用の保持突起157aを保持するためのガイド溝142fを穿設し、第2油ポンプ141の低圧側には第2冷凍機油溜り3Hからの冷凍機油を導引するための吸引用第2連通孔104cに連通した吸込口142gが穿設されている。
第2油ポンプ141の高圧側には、吐出口142hが穿設されており、第1冷凍機油溜り2Hへ冷凍機油を循環させている。
【0038】
電磁クラッチ1MCが接続状態になった時、図示しないエンジンによりベルト駆動され、電磁クラッチ1MCに接続された回転軸106の偏心ピン121の偏心回転により、スクロール圧縮機構1Cを構成する旋回スクロール102が旋回運動を行う。吸入ポート110より吸引された冷媒は、ベアリング受け151の連通孔151aに設けられた小孔を穿設した板又は網目状部材162、あるいはカバー154に設けた冷媒を通すための小孔154c又は網目状部材158により冷凍機油を分離し、冷媒ガスのみ通過させ、固定スクロール101との密閉空間に導引された冷媒ガスは圧縮されて、吐出ポート111より吐出弁112を押し開き吐出キャビティ124に入り、吐出ポート125から圧縮機外部へ吐出される。この時、吐出キャビティ124内部の高圧は、固定スクロール101の外周に設けられた0リング等のシール材126により、低圧側と隔絶されている。
【0039】
この時、回転軸106に設けられた偏心部106eも偏心回転運動を行う。偏心部106eは、第1油ポンプ140及び第2油ポンプ141に内蔵された冷凍機油圧縮用ロータ156及び157を偏心回転運動させる。このため、第1油ポンプ140の場合、冷凍機油圧縮用ロータ156の外周は、油圧縮用穴104eの内周を摺動しながら、吸込口104gに連接したフロントハウジング104に穿設された吸引用第1連通孔104bを経由して、第1冷凍機油溜り2Hの下部に蓄積された冷凍機油を吸引し、吐出口104h側に圧縮して送り出すポンプ作用を行う。
【0040】
吐出口104hから吐出された冷凍機油は、回転軸106に設けられた第3横孔106dから油導通孔106aに入り、第1横孔106b及び第2横孔106cにも分配されるが、回転軸106の軸端の開放口より偏心ブッシュ119及び旋回軸受120へ給油される。給油後の冷凍機油は、ベアリング受け151に設けられた連通孔151cより第1冷凍機油溜り2Hへ循環される、一部は旋回スクロール102の摺動部、ベアリング受け151と固定スクロール101の合わせ目を経て第2冷凍機油溜り3Hへ循環される。
又、第1横孔106bからは摺動軸受107へ給油され、給油後の冷凍機油は摺動軸受107の端部より第1冷凍機油溜り2Hへ循環され、一部は第2冷凍機油溜り3Hへ循環される。
更に、第2横孔106cからは摺動軸受130へ給油され、前記摺動軸受130の軸端から流出した冷凍機油は、軸封部材134へ給油されると共にフロントハウジング104に設けられた循環戻し用連通孔104a及びポンプカバー142に設けられた連通孔142aを経て第1冷凍機油溜り2Hへ循環される。
【0041】
一方、第2油ポンプ141の場合は、冷凍機油圧縮用ロータ157の外周は油圧縮用穴142eの内周を摺動しながら、吸込口142gに連接したフロントハウジング104に穿設された吸引用第2連通孔104c、ベアリング受け151に穿設された連通孔151b及び固定スクロール101下部に穿設された連通孔101aを経由して第2冷凍機油溜り3Hの下部に蓄積された冷凍機油を吸引し、吐出口142h側に圧縮して送り出すポンプ作用を行う。
吐出口142hから吐出される冷凍機油は、回転軸106の途中に設けられた鍔106gとポンプカバー142の端面との摺動部を経て、第1冷凍機油溜り2Hへ循環する。
回転軸106が回転し、回転軸106の途中に設けられた鍔106gに固着されたバランサが回転した時、カバー154により連通孔151a及び第1冷凍機油溜り2Hへの直接攪拌が抑止されるため、冷凍機油がスクロール圧縮機構1Cへ入り込むことを抑制し、又、第1冷凍機油溜り2H内の攪拌防止により油ポンプ機構Pの機能を発揮しやすくしている。
なお、カバー154の下部に絞り部又は隔壁部154bを設けた場合は、絞り部又は隔壁部154bにより横方向への攪拌流動性の強さを弱くすることができるので、第1冷凍機油溜り2Hに貯溜された冷凍機油に対しバランサ153の回転影響を更に少なくすることができる。
又、回転軸106の途中に設けられた鍔106gは、ポンプカバー142の端面及びベアリング受け151の端面と摺動接触しているため、回転軸106とポンプカバー142の隙間から油ポンプ機構で加圧された冷凍機油の洩れを少なくすると共に、摺動軸受107から還流された冷凍機油を保持しやすくしている。同時に、ポンプカバー142の端面とベアリング受け151の端面は、鍔106gによるスラスト荷重を支持している。
【0042】
以上により、リアハウジング105とベアリング受け151で構成される空間下部に形成される第2冷凍機油溜り3Hの冷凍機油は、ベアリング受け151と固定スクロール101の合わせ目より浸出して貯溜されるが、ポンプ機構Pにより第1冷凍機油溜り2H側に循環されるので、第2冷凍機油溜り3Hに貯油される量が少なくなり、スクロール圧縮機構1Cに吸込まれて冷媒と混合され、冷媒に融解されて、冷媒ガスの移動により圧縮機より外部に吐出される量を少なくすることができる。このため、冷媒中の冷凍機油循環量が多くなって冷房性能を悪くすると共に圧縮機内の冷凍機油量が少なくなる、といった問題がなくなり、更にシール部材114からの冷凍機油漏れが防止できる。
【0043】
又、油ポンプ機構Pにより圧縮機内部の軸封部、摺動部及び軸受部に冷凍機油の供給が可能となり、高速運転時に油潤滑が不十分で焼付きが発生することを防止できると共に、軸封部の乾燥が防止でき冷媒洩れが防止できる。
なお、摺動軸受130に近接して軸封部材134を配置したことにより、第2横孔106cから給油された冷凍機油が摺動軸受130の軸端からサイドフローと呼ばれる冷凍機油の排出が行われ、軸封部材134に対し特別な給油装置を設けることなく軸封部材の乾燥防止ができる。
【0044】
更に、カバー154の上半部又は一部に設けた網目状部材159により圧縮機内に吸引された冷媒は、溶解されている冷凍機油を分離し、熱交換器へ送出される冷媒中の冷凍機油の含油率を低下させて熱交換率を高める事ができると共に、分離した冷凍機油を圧縮機内に留めることにより圧縮機の潤滑性を高めると共に省動力化及び耐久性を高めることができる。
【0045】
[第2の実施形態]
本発明に係るスクロール圧縮機の第2の実施形態について、図9を用いて説明する。
図9において、回転軸206は鍔付き摺動軸受207及び230にて軸支されている。又、回転軸206には、ポンプカバー242の端部からの冷凍機油漏れを防止するための段206fを設け、ポンプカバー242の端面には、段206fに対応した嵌合摺動部242fを穿設し軸カバーとする。
回転軸206のバランサ253取付け用鍔206gの端面は、鍔付き摺動軸受207の鍔端面と摺動するよう配置する。又、回転軸206のポンプ機構2Pを駆動させるための偏心部206eの端面は、鍔付き摺動軸受230の鍔端面と摺動するよう配置する。
【0046】
回転軸206に段206fを設け、ポンプカバー242に嵌合部242fを設け、これらが摺動接触しているので回転軸206とポンプカバー242の隙間から油ポンプ機構2Pで加圧された冷凍機油の漏れを少なくし圧力低下を防止することができる。
又、鍔付き摺動軸受230を鍔付きとしたことにより、ポンプカバー242側と同様に回転軸206の偏心部206eの端部と摺動接触しているので、油ポンプ機構2Pで加圧された冷凍機油の漏れを少なくし、圧力低下を防止すると共に、回転軸206のスラスト荷重を軸支することができる。
更に、鍔付き摺動軸受207を鍔付きとしたことにより、回転軸206の鍔206gの端面に摺動接触させることにより回転軸206の反対方向にかかるスラスト荷重を軸支する事ができる。
【0047】
以上により、油ポンプ機構2Pからの冷凍機油漏れを少なくして圧力低下を防止すると共に、回転軸206にかかる両方向のスラスト荷重を鍔付き摺動軸受230及び207の鍔部で軸支することにより回転を滑らかにするとともに耐久性を高めることができる。
【0048】
[第3の実施形態]
本発明に係るスクロール圧縮機の第3の実施形態について、図10及び図11を用いて説明する。
図10において、油ポンプ機構3Pはフロントハウジング304と回転軸306の偏心部306eと第1油ポンプ340と隔壁343と第2油ポンプ341と端面にメタル軸受等のスラスト軸受332を配置したポンプカバー342とから構成され、第1油ポンプ340の吐出口(図示せず)はフロントハウジング304に設けた冷凍機油循環流入用連通孔304aに連通し、回転軸306に設けた第3横孔306hに開孔している。
なお、回転軸306の偏心ピン321と旋回スクロール302は偏心ブッシュ319及び旋回軸受320にて回転保持されおり、回転軸306の他端部近くには摺動軸受330に近接して軸封部材334が設けられ密閉保持されている。回転軸306には軸中心又は中心近傍に偏心ピン321の軸端面より油導通孔306aが穿設され、又、前記導通孔306aに対し、鍔付き摺動軸受307及び摺動軸受330に給油するための第1横孔306b及び第2横孔306cが開孔され、各々の第3横孔306h、第1横孔306b、第2横孔306cは前記油導通孔306aに連通している。
又、回転軸306のバランサ353取付け用の鍔306gの端面は、前記摺動軸受307の鍔端面及びポンプカバー342に設けられたスラスト軸受332と摺動するよう配置する。
【0049】
フロントハウジング304には回転軸306の位置を設定するためのベアリング受け351と固定スクロール301がボルト352によって共締めにて固定されている。
又、図10及び図11において、フロントハウジング304とベアリング受け351の芯出し用孔304h及び351hを1組以上穿設し、ベアリング受け351と固定スクロール301の芯出し用孔351j及び301jを1組以上穿設し、前記芯出し用孔304h、351h、351j及び301jを同軸上に配置する。
なお、フロントハウジング304に複数のネジ304kを作成し、ベアリング受け351と固定スクロール301に、ネジ304kと同軸上に図示しない貫通孔を穿設し、フロントハウジング304とベアリング受け351と固定スクロール301との3部品共締めする。
更に、圧縮機底部に設けた前記芯出し用孔304hは、第2油ポンプ341の吸入口(図示せず)に連通した吸引用第2連通孔304cに連通し、冷凍機油溜り33Hと連通させ、上記第1の実施形態に示す連通孔151b及び101aの代用とする。
【0050】
第1油ポンプ340から吐出された冷凍機油は、フロントハウジング304に設けた冷凍機油循環流入用連通孔304aより回転軸306に設けた第3横孔306hに入り、回転軸306の軸中心又は中心近傍に設けられた油導通孔306aを介して、油導通孔306aに連通した第1横孔306bより鍔付き摺動軸受307へ給油され、又、同様に第2横孔306cより摺動軸受330に給油され、更に油導通孔306aの開孔端部より、旋回スクロール302と偏心ピン321と偏心ブッシュ319と旋回軸受320とへ給油される。
又、回転軸306に鍔306gを設け、ポンプカバー342の端面にメタル軸受等のスラスト軸受332を配置し摺動接触させているので、回転軸306のスラスト荷重を軸支することができる。
更に、摺動軸受307を鍔付きとしたことにより、上記第2の実施形態と同様に、回転軸306の鍔306gの端面に摺動接触させることにより回転軸306の反対方向にかかるスラスト荷重を軸支する事ができる。
【0051】
以上により、各摺動部に円滑な給油を行い、油ポンプ機構3Pからの冷凍機油漏れを少なくして圧力低下を防止すると共に、回転軸306にかかる両方向のスラスト荷重を鍔付き摺動軸受307の鍔部で軸支することにより回転を滑らかにするとともに耐久性を高めることができる。
又、フロントハウジング304とベアリング受け351の芯出し用孔304h及び351hを1組以上穿設し、ベアリング受け351と固定スクロール301の芯出し用孔351j及び301jを1組以上穿設し、前記芯出し用孔304h、351h、351j及び301jを同軸上に配置し、フロントハウジング304に複数のネジ304kを作成し、ベアリング受け351と固定スクロール301に、ネジ304kと同軸上に図示しない貫通孔を穿設し、フロントハウジング304とベアリング受け351と固定スクロール301との3部品共締めする為、上記第1の実施形態にてフロントハウジング104とベアリング受け151をボルト152にて固定し、ベアリング受け151と固定スクロール101をボルト148にて固定しているのに比べ簡略化できる。
更に、圧縮機底部に設けた前記芯出し用孔304hは、第2油ポンプ341の吸入口(図示せず)に連通した吸引用第2連通孔304cに連通し、冷凍機油溜り33Hと連通させ、上記第1の実施形態に示す連通孔151b及び101aの代用し加工を省略できる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスクロール型圧縮機によれば、冷凍機油量の吐出や漏れを抑制し、各摺動部を十分に潤滑させて、冷房性能を向上させるとともに信頼性及び耐久性を向上させたスクロール型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るスクロール型圧縮機の第1の実施形態を示す図であって、スクロール型圧縮機の断面図である。
【図2】 図1におけるA−A線断面矢視図である。
【図3】 図1におけるB−B線断面矢視図である。
【図4】 図1におけるC−C線断面矢視図である。
【図5】 図1におけるポンプカバーの一例を示す図であって、(a)は正面図、(b)は(a)におけるD−D線断面矢視図である。
【図6】 同ポンプカバーの他の一例を示す図であって、(a)は正面図、(b)は(a)におけるE−E線断面矢視図である。
【図7】 ポンプカバーの更に他の一例を示す側面図である。
【図8】 図1におけるG線断面矢視図である。
【図9】 本発明に係るスクロール型圧縮機の第2の実施形態を示す図であって、スクロール型圧縮機を部分的に拡大した断面図である。
【図10】 本発明に係るスクロール型圧縮機の第3の実施形態を示す図であって、スクロール型圧縮機の断面図である。
【図11】 図10におけるH−H線断面矢視図である。
【図12】 従来のスクロール型圧縮機の一例を示す図であって、スクロール型圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
1C スクロール圧縮機構
1H ハウジング
1MC 電磁クラッチ
P 油ポンプ機構
101 固定スクロール
101a 連通孔
101j 芯出し用孔
102 旋回スクロール
104 フロントハウジング
104a 循環戻し用連通孔
104b1 開放端
104b 吸引用第1連通孔
104c 吸引用第2連通孔
104e 油圧縮用穴
104f ガイド溝
104g 吸込口
104h 吐出口(芯出し用孔)
105 リアハウジング
106 回転軸
106a 油導通孔
106b 第1横孔
106c 第2横孔
106d 第3横孔
106e 偏心部
106g 鍔
107 摺動軸受
108 端板
110 吸入ポート
111 吐出ポート
112 吐出弁
113 ボルト
114 シール部材
119 偏心ブッシュ
120 旋回軸受
121 偏心ピン
124 吐出キャビティ
125 吐出ポート
126 シール材
130 摺動軸受
134 軸封部材
140 第1油ポンプ
141 第2油ポンプ
142 ポンプカバー
142a 連通孔
142e 油圧縮用穴
142f ガイド溝
142g 吸込口
142h 吐出口
143 隔壁
144 ボルト
145 止め栓
146 止め栓
148 ボルト
151 ベアリング受け
151a 連通孔
151b 連通孔
151j 芯出し用孔
152 ボルト
153 バランサ
154 カバー
154a 孔
154b 隔壁部
154c 小孔
155 ボルト
156 冷凍機油圧縮用ロータ
156a 保持突起
157 冷凍機油圧縮用ロータ
157a 保持突起
158 網目状部材
159 波状板部材
162 網目状部材
2H 第1冷凍機油溜り
2P 油ポンプ機構
206 回転軸
206e 偏心部
206f 段
206g 鍔
207 鍔付き摺動軸受
230 鍔付き摺動軸受
242 ポンプカバー
242f 嵌合部
253 バランサ
3H 第2冷凍機油溜り
33H 冷凍機油溜り
3P 油ポンプ機構
301 固定スクロール
301j 芯出し用孔
302 旋回スクロール
304 フロントハウジング
304a 冷凍機油循環流入用連通孔
304c 吸引用第2連通孔
304h 芯出し用孔
304k ネジ
306 回転軸
306a 油導通孔
306b 第1横孔
306c 第2横孔
306e 偏心部
306g バランサ取付用鍔
306h 第3横孔
319 偏心ブッシュ
320 旋回軸受
321 偏心ピン
332 スラスト軸受
334 軸封部材
340 第1油ポンプ
341 第2油ポンプ
342 ポンプカバー
343 隔壁
352 ボルト
353 バランサ

Claims (20)

  1. フロントハウジングとリアハウジングとから構成され密閉されたハウジング内に設けられたベアリング受けと、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとの間に回転自在に軸支されるとともに、駆動源に接続される回転軸と、前記リアハウジングと前記ベアリング受けとの間に収容配置された一対の固定スクロールと旋回スクロールとからなり、前記回転軸の一端に設けられた偏心ピンにより駆動されるスクロール圧縮機構と、
    前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとの間に形成され、該フロントハウジングに設けられた吸入ポートからの冷媒ガス中に含まれる冷凍機油を分離して溜める第1冷凍機油溜りと、
    前記フロントハウジングの第1冷凍機油溜り側に設けられ、前記回転軸の途中に設けられた駆動部により駆動されて前記第1冷凍機油溜りの油を前記回転軸の軸受部及び前記旋回スクロールの駆動部に給油する油ポンプ機構と、を備え
    前記油ポンプ機構を、第1油ポンプと第2油ポンプとポンプカバーとで構成し、前記第1油ポンプと前記第2油ポンプとが隔壁を挟んで分離され、前記第1油ポンプを給油用とするとともに、前記第2油ポンプを前記スクロール圧縮機構の収容空間に形成された第2冷凍機油溜りに溜まった冷凍機油を前記第1冷凍機油溜りに循環させる循環用として、
    前記回転軸の途中に偏心部を設け、該偏心部を前記第1油ポンプ及び前記第2油ポンプの各々の冷凍機油圧縮用ロータの駆動源とし、前記フロントハウジングには、前記回転軸の位置を決定するための前記ベアリング受けを固定し、前記ポンプカバーが、前記第1油ポンプと前記第2油ポンプとを分離するための隔壁を挟んで前記フロントハウジングに固定されており、
    前記ポンプカバーの吐出口から吐出される冷凍機油を、前記回転軸に設けたバランサに噴射し、周辺の回転部に散布するとともに、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りに貯溜された冷凍機油が前記バランサにより流動し、攪拌することを防止するためのカバーを前記ベアリング受けに固着したことを特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 前記第1油ポンプには、前記回転軸を軸芯として前記フロントハウジングに油圧縮用穴を穿設し、油圧縮用穴の周りに前記第1油ポンプの一部を構成する前記冷凍機油圧縮用ロータの高低圧油圧隔壁用の保持突起を保持するためのガイド溝を穿設し、
    前記第1油ポンプの低圧側には、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りからの冷凍機油を導引するための吸引用第1連通孔に連通した吸込口を穿設し、
    前記第1油ポンプの高圧側には、吐出口を穿設し、前記回転軸に設けた第3横孔から前記回転軸の中心又は中心近辺に設けた油導通孔、第1横孔及び第2横孔を介して圧縮機の各摺動部へ冷凍機油を分配するよう連接されていることを特徴とする請求項に記載のスクロール型圧縮機。
  3. 前記第2油ポンプには、前記回転軸を軸芯として前記ポンプカバーに油圧縮用穴を穿設し、油圧縮用穴の周りに前記第2油ポンプの一部を構成する前記冷凍機油圧縮用ロータの高低圧油圧隔壁用の保持突起を保持するためのガイド溝を穿設し、
    前記第2油ポンプの低圧側には、前記リアハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第2冷凍機油溜りからの冷凍機油を導引するための吸引用第2連通孔に連通した吸込口を穿設し、
    前記第2油ポンプの高圧側には、吐出口を穿設し、前記第1冷凍機油溜りへ冷凍機油を循環させることを特徴とする請求項1または2に記載のスクロール型圧縮機。
  4. 前記フロントハウジングの前記回転軸を挟んだ一方には、冷凍機油の循環戻し用連通孔を穿設し、前記回転軸を挟んだ他方には、前記油ポンプ機構と連通する冷凍機油の吸引用第1連通孔及び吸引用第2連通孔を穿設し、
    前記吸引用第1連通孔の一方の開放端を前記第1油ポンプの吸込口に接続し、他方の開放端を前記フロントハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第1冷凍機油溜りの底部に設け、
    前記吸引用第2連通孔の一方の開放端を前記第2油ポンプの吸込口に接続し、他方の開放端を前記リアハウジングと前記ベアリング受けとで構成される空間下部に形成される前記第2冷凍機油溜りの底部に設けている連通孔に対して穿設したことを特徴とする請求項のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  5. 前記カバーの下部に絞り部又は隔壁部を設けたことを特徴とする請求項に記載のスクロール型圧縮機。
  6. 前記スクロール圧縮機構へ冷媒を導入するための前記ベアリング受けの連通孔の冷媒通路部に、冷凍機油を分離させるための複数の小孔を穿設した板又は網目状部材を配置し、冷凍機油分離機構としたことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  7. 前記カバーの、前記ベアリング受けに穿設された連通孔に対応する位置には、冷媒を通すための、複数の小孔が穿設されているとともに、そのうちの少なくとも一個の小孔に網目状部材を配置し、冷凍機油分離機構としたことを特徴とする請求項またはに記載のスクロール型圧縮機。
  8. 前記カバーの上半部又は一部に、網目状あるいは波状部材を固着したことを特徴とする請求項またはに記載のスクロール型圧縮機。
  9. 前記回転軸の一方に回転軸を軸支するための摺動軸受を設け、前記摺動軸受は、前記回転軸内に設けた冷凍機油等の潤滑油供給通路より給油を受け、前記摺動軸受に近接して軸封部材を配置したことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  10. 前記ベアリング受けと前記固定スクロールを固着し、前記固定スクロールの外周にシール材を設置し、前記リアハウジングと密着させて吐出キャビティ内部の高圧を封止したことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  11. 前記ポンプカバーが、前記回転軸の軸方向スラスト軸受として共用することを特徴とする請求項10のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  12. 前記ポンプカバーの端面を、前記回転軸に設けた鍔にて前記油ポンプ機構からの油漏れ止めとしたことを特徴とする請求項11のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  13. 前記ポンプカバーの端面にスラスト軸受を配置し、前記回転軸のスラスト軸受としたことを特徴とする請求項12のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  14. 前記ポンプカバーの端面からの油漏れを防止するために前記回転軸に段を設け、前記ポンプカバーの端面に前記回転軸の段に対応する嵌合摺動部を設け、軸カバーとしたことを特徴とする請求項13のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  15. 前記ベアリング受けの片方の端部を前記回転軸の軸方向スラスト軸受として共用することを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  16. 前記ベアリング受けの片方の端部に鍔付き軸受を設け、鍔面をスラスト軸受として使用し、摺動軸受と一体化したことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  17. 前記フロントハウジングと前記ベアリング受けの芯出し用として、1組以上穿設された芯出し孔、及び前記ベアリング受けと前記固定スクロールの芯出し用として、1組以上穿設された芯出し孔をそれぞれ同軸上に配置したことを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
  18. 1組以上穿設された前記芯出し孔を、前記第2冷凍機油溜りから前記第1冷凍機油溜りへの連通孔とし、油循環通路に利用したことを特徴とする請求項17に記載のスクロール型圧縮機。
  19. 複数個のボルトにより、前記フロントハウジングと前記ベアリング受けと前記固定スクロールを共締めしたことを特徴とする請求項17に記載のスクロール型圧縮機。
  20. 前記第1油ポンプの高圧側吐出口を、前記軸封部材の近傍位置に設置したことを特徴とする請求項19のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
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