JP6617791B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Description
ケーシング(10)と、
上記ケーシング(10)内に設けられるハウジング(30)と、
上記ハウジング(30)に固定される固定スクロール(50)と、
上記ハウジング(30)と上記固定スクロール(50)との間に配置され、該固定スクロール(50)に噛み合わされて該固定スクロール(50)に対して偏心回転運動を行う可動スクロール(60)と、
上記ハウジング(30)と上記可動スクロール(60)との間に配置され、該可動スクロール(60)の自転を規制するオルダムリング(70)と、を備え、
上記ハウジング(30)は、上記オルダムリング(70)を支持するオルダムリング支持面(36)と、上記オルダムリング(70)の外周に位置して該オルダムリング(70)との間に環状空間(45)を区画する外周壁(37)と、上記オルダムリング(70)の固定側キー(72)が摺動可能に嵌合する固定側キー溝(35)と、第1端部(41a)が上記固定側キー溝(35)の外周側端部に連通するとともに第2端部(41b)が上記固定スクロール(50)と上記オルダムリング支持面(36)との間の排油空間(46)に連通する空間連通部(40)と、を備えている。
上記空間連通部(40)は、上記ハウジング(30)の固定側キー溝(35)の外周側端部から周方向へのびる第1連通部(41)と、該第1連通部(41)に連通し且つ上記オルダムリング支持面(36)に開口する第2連通部(42)とを備えている。
上記ハウジング(30)は、上記外周壁(37)を有する第1フレーム(31)と、該外周壁(37)の内周面(43)に嵌合する外周面(44)と上記オルダムリング支持面(36)とを有する第2フレーム(32)と、を有し、
上記第1連通部(41)は、上記第1フレーム(31)の内周面(43)または第2フレーム(32)の外周面(44)に形成された周方向溝(47)を含んでいることを特徴とする。
上記第2フレーム(32)には、該第2フレーム(32)に形成される固定側キー溝(35)を含む部分が径方向外方へ突出する凸部(38)が形成され、上記第1フレーム(31)には、該凸部(38)を受容する凹部(39)が形成され、
上記凸部(38)の外周面に、上記周方向溝(47)が形成されている
ことを特徴とする。
上記凸部(38)と上記凹部(39)との間に空隙(48)が形成され、
上記第2連通部(42)が上記空隙(48)を含んでいる
ことを特徴とする。
上記第1連通部(41)は、上記第2フレーム(32)に形成されている
ことを特徴とする。
上記第1連通部(41)は、上記第1フレーム(31)に形成されている
ことを特徴とする。
上記第2連通部(42)は、上記固定側キー溝(35)を挟んだ両側に形成されてオルダムリング支持面(36)に開口する軸方向孔(32c)により形成され、
上記第1連通部(41)は、上記固定側キー溝(35)から上記軸方向孔(32c)まで上記ハウジング(30)の周方向へ形成されている
ことを特徴とする。
上記固定側キー溝(35)は、上記ハウジング(30)に、上記可動スクロール(60)の偏心回転運動の軸心を挟んで配置された一対のキー溝であり、
上記第1連通部(41)は、上記一対のキー溝の一方から他方に連通する通路により構成され、
上記第2連通部(42)は、上記一対のキー溝の他方により構成されている
ことを特徴とする。
上記ハウジング(30)は、上記外周壁(37)を有する第1フレーム(31)と、該外周壁(37)の内周面(43)に嵌合する外周面(44)と上記オルダムリング支持面(36)とを有する第2フレーム(32)と、を有し、
上記第1フレーム(31)の外周壁(37)の内面には、上記第2フレーム(32)に形成される固定側キー溝(35)の外周端と上記排油空間(46)とを、該第1フレーム(31)の軸方向に沿って連通する第3連通部(49)が上記空間連通部(40)として形成されている
ことを特徴とする。
上記第1フレーム(31)の外周壁(37)は、厚肉部(37a)と、該厚肉部(37a)の上方に位置する薄肉部(37b)とを有し、
上記厚肉部(37a)が上記第2フレーム(32)の外周面と嵌合する一方、上記薄肉部(37b)と上記第2フレーム(32)との間に上記第3連通部(49)が形成される
ことを特徴とする。
実施形態1について説明する。なお、本明細書において、「軸方向」は駆動軸(22)の中心軸の方向を表し、「周方向」は駆動軸(22)を中心とする円または円弧の周方向を表すものとする。
ケーシング(10)は、両端が閉塞された縦長の円筒状に形成されている。ケーシング(10)内には、上側から順に圧縮機構(20)と電動機(21)とが収容されている。そして、ケーシング(10)内を軸方向(上下方向)に延びる駆動軸(22)によって圧縮機構(20)と電動機(21)とが連結されている。
圧縮機構(20)は、ケーシング(10)内に収容されている。圧縮機構(20)は、吸入管(11)を経由して導入された流体を圧縮してケーシング(10)内に吐出するように構成されている。圧縮機構(20)の具体的な構成は後述する。
電動機(21)は、ケーシング(10)内に収容され、圧縮機構(20)の下方に配置されている。電動機(21)は、固定子(21a)と回転子(21b)とを有している。固定子(21a)は、円筒状に形成されてケーシング(10)に固定されている。また、固定子(21a)の外周面には、固定子(21a)を軸方向に貫通するコアカットが設けられている。コアカットは、固定子(21a)の外周面の数箇所を平面状に形成した部分であり、その平面によってケーシング(10)との間にできる隙間を通って流体が固定子(21a)の上下の空間を移動して固定子(21a)を冷却するように形成されている。回転子(21b)は、円筒状に形成され、固定子(21a)の内周に回転可能に挿通されている。また、回転子(21b)の内周には、駆動軸(22)が挿通されて固定されている。
駆動軸(22)は、主軸部(22a)と、偏心軸部(22b)と、カウンタウェイト部(22c)とを有している。主軸部(22a)は、ケーシング(10)の軸方向(上下方向)に延びている。偏心軸部(22b)は、主軸部(22a)の上端に設けられている。また、偏心軸部(22b)は、その外径が主軸部(22a)の外径よりも小径に形成され、その軸心が主軸部(22a)の軸心に対して所定距離だけ偏心している。カウンタウェイト部(22c)は、主軸部(22a)から径方向外方に突出し、回転時の動的バランスをとるように構成されている。
次に、図2〜図6を参照して、圧縮機構(20)の構成について説明する。圧縮機構(20)は、ハウジング(30)と、固定スクロール(50)と、可動スクロール(60)と、オルダムリング(70)とを備えている。ハウジング(30)は、ケーシング(10)内に設けられている。固定スクロール(50)は、ハウジング(30)の上面に固定されている。可動スクロール(60)は、ハウジング(30)と固定スクロール(50)との間に配置され、固定スクロール(50)に噛み合わされて固定スクロール(50)に対して偏心回転運動を行うように構成されている。オルダムリング(70)は、ハウジング(30)と可動スクロール(60)との間に配置され、可動スクロール(60)の自転を規制するように構成されている。
ハウジング(30)は、ケーシング(10)内に固定され、ケーシング(10)の内部空間を軸方向に2つの空間に区画している。ハウジング(30)の上側の空間が第1空間(S1)を構成し、ハウジング(30)の下側の空間が第2空間(S2)を構成している。一方、ハウジング(30)及び固定スクロール(50)には、ハウジング(30)の上側の第1空間(S1)と、ハウジング(30)の下側の第2空間(S2)とを連通するように、外周の一部にケーシング(10)との間に後述の連絡通路(75)が形成されている。
図2および図3に示すように、第1フレーム(31)は、厚肉の円板状に形成され、その外周面がケーシング(10)の内周面に固定されている。第1フレーム(31)の外周縁部には、固定スクロール(50)の外周縁部(外周壁部(53))が固定されている。第1フレーム(31)には、第1凹部(31a)と、第2凹部(31b)と、膨出部(31c)とが設けられている。
図2および図4A,図4Bに示すように、第2フレーム(32)は、円環板状に形成されている。第2フレーム(32)の外形は、第1フレーム(31)の第1凹部(31a)に対応した形状(第1凹部(31a)と嵌合する形状)となっている。第2フレーム(32)は、第1フレーム(31)の第1凹部(31a)に嵌め込まれ、且つ周方向の6箇所に形成された座ぐり部(32c)において六角孔付きボルト(図示せず)により第1フレーム(31)に固定されている。このような構成により、第1フレーム(31)の第2凹部(31b)と第2フレーム(32)とに囲まれた空間が収容空間(S30)を構成している。
第1フレーム(31)と第2フレーム(32)との間には、第2のシールリング(33)が設けられている。第2のシールリング(33)は、第1フレーム(31)と第2フレーム(32)との間の軸方向の隙間をシールする。第1フレーム(31)の第1凹部(31a)の底面(円環状の底面)に第1凹部(31a)の底面の内周縁部に沿うリング状の凹溝が設けられ、その凹溝に第2のシールリング(33)が嵌め込まれている。
図2に示すように、固定スクロール(50)は、ハウジング(30)の軸方向における一方側(図2では上側)に配置されている。固定スクロール(50)は、固定側鏡板(51)と、固定側ラップ(52)と、外周壁部(53)とを有している。
図2および図5に示すように、可動スクロール(60)は、可動側鏡板(61)と、可動側ラップ(62)と、ボス部(63)とを有している。
図1〜図3に示すように、圧縮機構(20)には、連絡通路(75)が設けられている。連絡通路(75)は、第1空間(S1)に吐出された流体を第2空間(S2)(すなわち圧縮機構(20)と電動機(21)との間及びそれより下方の空間)に流出させるための通路である。連絡通路(75)は、スクロール側通路(76)とハウジング側通路(77)とによって構成されている。スクロール側通路(76)は、固定スクロール(50)の外周壁部(53)の外周縁部を軸方向に上端から下端までのびる溝で構成されている。ハウジング側通路(77)は、第1フレーム(31)の外周縁部を軸方向に上端から下端までのびる溝で構成されている。
図2に示すように、圧縮機構(20)には、油戻し通路(80)が設けられている。油戻し通路(80)は、圧縮機構(20)の潤滑油を第2空間(S2)に排出して油溜まり部(13)へ戻すための通路である。油戻し通路(80)は、接続通路(81)と油戻し部材(82)とによって構成されている。接続通路(81)は、第1フレーム(31)の第2凹部(31b)から径方向外方へ向かって延びている。油戻し部材(82)は、その流入端が接続通路(81)の流出端に接続されるとともにその流出端が下方を向くように設けられ、接続通路(81)に流入した潤滑油を第2空間(S2)に流出するように構成されている。
図2,図6に示すように、オルダムリング(70)は、断面が矩形のリング状に形成されたリング状本体部(73)を有している。オルダムリング(70)のリング状本体部(73)の厚みは、オルダムリング(70)の全周に亘って一定となっている。オルダムリング(70)には、2つの可動側キー(71)と2つの固定側キー(72)とがリング状本体部(73)と一体に設けられている。なお、図2は、中心より左側を、可動側キー(71)を通る平面で切断し、中心より右側を、固定側キー(72)を通る平面で切断した断面図である。
可動側キー(71)は、オルダムリング(70)の可動スクロール(60)側(図2では上側)に突出している。具体的には、可動側キー(71)は、概ね直方体状に形成された突起であり、オルダムリング(70)の可動スクロール(60)と対向する面(図2では上面)に設けられている。2つの可動側キー(71)は、オルダムリング(70)の中心軸を挟んで互いに対向している。すなわち、一方の可動側キー(71)は、オルダムリング(70)の中心軸を挟んで他方の可動側キー(71)の反対側に配置されている。なお、オルダムリング(70)の可動側キー(71)が形成された面は、図2において可動側鏡板(61)の背面(下面)と摺接する面であり、平坦面となっている。
固定側キー(72)は、オルダムリング(70)の第2フレーム(32)側(図2では下側)に突出している。具体的には、固定側キー(72)は、概ね直方体状に形成された突起であり、オルダムリング(70)の第2フレーム(32)と対向する面(図2では下面)に設けられている。2つの固定側キー(72)は、オルダムリング(70)の中心軸を挟んで互いに対向している。すなわち、一方の固定側キー(72)は、オルダムリング(70)の中心軸を挟んで他方の固定側キー(72)の反対側に配置されている。なお、2つの固定側キー(72)の対向方向は、2つの可動側キー(71)の対向方向と直交する方向となっている。また、オルダムリング(70)の固定側キー(72)が形成された面は、図2において第2フレーム(32)の上面と摺接する面であり、平坦面となっている。
図2,図5に示すように、可動スクロール(60)の可動側鏡板(61)には、図2においてオルダムリング(70)と対向する面(下面)に、2つ(一対)の可動側キー溝(64)が設けられている。2つの可動側キー溝(64)には、オルダムリング(70)の2つの可動側キー(71)がそれぞれ摺動可能に嵌め込まれている。なお、可動側鏡板(61)がオルダムリング(70)と対向する面は、図2においてオルダムリング(70)の上面と摺接する面であり、平坦面となっている。
図2,図4に示すように、第2フレーム(32)には、図2においてオルダムリング(70)と対向する面(上面)に、2つ(一対)の固定側キー溝(35)が設けられている。2つの固定側キー溝(35)には、オルダムリング(70)の2つの固定側キー(72)がそれぞれ摺動可能に嵌め込まれている。なお、第2フレーム(32)がオルダムリング(70)と対向する面は、図2においてオルダムリング(70)の下面と摺接する面であり、平坦面となっている。
上記ハウジング(30)の第2フレーム(32)は、オルダムリング(70)を支持するオルダムリング支持面(36)を有し、このオルダムリング支持面(36)はオルダムリング(70)の下面と摺接する面により構成されている。
次に、スクロール圧縮機(1)の運転動作について説明する。
次に、スクロール圧縮機(1)の運転動作における潤滑油の流れについて説明する。
次に、環状空間(45)に溜まる油が排出される流れについて説明する。まず、図7を参照して、圧縮機構(20)の動作中の可動スクロール(60)とオルダムリング(70)の挙動を説明する。なお、図7では、オルダムリング(70)の挙動を理解しやすくするために、オルダムリング(70)にドットを付している。また、図7の例では、可動スクロール(60)が反時計回り方向に公転するものとし、図7において可動スクロール(60)が最も右側に位置しているときの駆動軸(22)の回転角を基準角度(0°)としている。
以上説明したように、この実施形態1のスクロール圧縮機は、上記ハウジング(30)が、上記オルダムリング(70)を支持するオルダムリング支持面(36)と、上記オルダムリング(70)の外周に位置して該オルダムリング(70)との間に環状空間(45)を区画する外周壁(37)と、上記オルダムリング(70)の固定側キー(72)が摺動可能に嵌合する固定側キー溝(35)と、第1端部(41a)が上記固定側キー溝(35)の外周側端部に連通するとともに第2端部(41b)が上記固定スクロール(50)と上記オルダムリング支持面(36)との間の排油空間(46)に連通する空間連通部(40)とを備えている。
図8に示した実施形態2について説明する。
この実施形態2では、可動スクロール(60)の偏心回転時にオルダムリング(70)が上記固定側キー溝(35)に沿って動作することにより、図7で説明したように上記環状空間(45)が小さくなると、この環状空間(45)や固定側キー溝(35)の中の潤滑油は、固定側キー溝(35)の一方から、第1連通部(41)である周方向溝(47)と第2連通部(42)である固定側キー溝(35)の他方を通って、排油空間(46)へ排出される。このように、実施形態2においても、圧縮機構(20)が動作するときに、固定側キー溝(35)の中の潤滑油が排油空間(46)へ排出されるため、潤滑油に圧縮される力が作用するのが抑制される。したがって、この実施形態2の構成を採用した場合でも、圧縮機構(20)が動作中にオルダムリング(70)の往復運動に対して潤滑油が抵抗になりにくくなるから、圧縮機の効率低下を抑制することが可能になる。
図9に示した実施形態3について説明する。図9は、実施形態3に係るスクロール圧縮機の第1フレーム(31)及び第2フレーム(32)の構成を示す平面図である。
〈変形例1〉
図10は、実施形態3の変形例1に係るスクロール圧縮機の第1フレーム(31)及び第2フレーム(32)の構成を示す平面図である。
図11は、実施形態3の変形例2に係るスクロール圧縮機の第1フレーム及び第2フレームの構成を示す平面図である。
図12は、実施形態3の変形例3に係るスクロール圧縮機の第1フレーム及び第2フレームの構成を示す平面図である。
図13に示した実施形態4について説明する。図13は、実施形態4に係るスクロール圧縮機の要部を示す断面図である。
)の部分のみが第2フレーム(32)の外周面と空間を隔てる形状の縦溝により構成されている。
図13の実施形態4は、第1連通部(41)である周方向溝(47)と第2連通部(42)である軸方向孔(32c)を空間連通部(40)として用いずに、第3連通部(49)のみを空間連通部(40)として用いる例であるが、第1連通部(41)及び第2連通部(42)と第3連通部(49)を併用してもよい。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
10 ケーシング
30 ハウジング
31 第1フレーム
32 第2フレーム
32c 軸方向孔
35 固定側キー溝
36 オルダムリング支持面
37a 厚肉部
37b 薄肉部
37 外周壁
38 凸部
39 凹部
40 空間連通部
41 第1連通部
41a 第1端部
41b 第2端部
42 第2連通部
43 内周面
44 外周面
45 環状空間
46 排油空間
47 周方向溝
48 空隙
49 第3連通部
50 固定スクロール
60 可動スクロール
70 オルダムリング
72 固定側キー
Claims (9)
- スクロール圧縮機であって、
ケーシング(10)と、
上記ケーシング(10)内に設けられるハウジング(30)と、
上記ハウジング(30)に固定される固定スクロール(50)と、
上記ハウジング(30)と上記固定スクロール(50)との間に配置され、該固定スクロール(50)に噛み合わされて該固定スクロール(50)に対して偏心回転運動を行う可動スクロール(60)と、
上記ハウジング(30)と上記可動スクロール(60)との間に配置され、該可動スクロール(60)の自転を規制するオルダムリング(70)と、を備え、
上記ハウジング(30)は、上記オルダムリング(70)を支持するオルダムリング支持面(36)と、上記オルダムリング(70)の外周に位置して該オルダムリング(70)との間に環状空間(45)を区画する外周壁(37)と、上記オルダムリング(70)の固定側キー(72)が摺動可能に嵌合する固定側キー溝(35)と、第1端部(41a)が上記固定側キー溝(35)の外周側端部に連通するとともに第2端部(41b)が上記固定スクロール(50)と上記オルダムリング支持面(36)との間の排油空間(46)に連通する空間連通部(40)と、を備え、
上記空間連通部(40)は、上記ハウジング(30)の固定側キー溝(35)の外周側端部から周方向へのびる第1連通部(41)と、該第1連通部(41)に連通し且つ上記オルダムリング支持面(36)に開口する第2連通部(42)とを備え、
上記ハウジング(30)は、上記外周壁(37)を有する第1フレーム(31)と、該外周壁(37)の内周面(43)に嵌合する外周面(44)と上記オルダムリング支持面(36)とを有する第2フレーム(32)と、を有し、
上記第1連通部(41)は、上記第1フレーム(31)の内周面(43)または第2フレーム(32)の外周面(44)に形成された周方向溝(47)を含んでいることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1において、
上記第2フレーム(32)には、該第2フレーム(32)に形成される固定側キー溝(35)を含む部分が径方向外方へ突出する凸部(38)が形成され、上記第1フレーム(31)には、該凸部(38)を受容する凹部(39)が形成され、
上記凸部(38)の外周面に、上記周方向溝(47)が形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項2において、
上記凸部(38)と上記凹部(39)との間に空隙(48)が形成され、
上記第2連通部(42)が上記空隙(48)を含んでいる
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1から3の何れか1つにおいて、
上記第1連通部(41)は、上記第2フレーム(32)に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1から3の何れか1つにおいて、
上記第1連通部(41)は、上記第1フレーム(31)に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1から5の何れか1つにおいて、
上記第2連通部(42)は、上記固定側キー溝(35)を挟んだ両側に形成されてオルダムリング支持面(36)に開口する軸方向孔(32c)により形成され、
上記第1連通部(41)は、上記固定側キー溝(35)から上記軸方向孔(32c)まで上記ハウジング(30)の周方向へ形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1から5の何れか1つにおいて、
上記固定側キー溝(35)は、上記ハウジング(30)に、上記可動スクロール(60)の偏心回転運動の軸心を挟んで配置された一対のキー溝であり、
上記第1連通部(41)は、上記一対のキー溝の一方から他方に連通する通路により構成され、
上記第2連通部(42)は、上記一対のキー溝の他方により構成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1において、
上記ハウジング(30)は、上記外周壁(37)を有する第1フレーム(31)と、該外周壁(37)の内周面(43)に嵌合する外周面(44)と上記オルダムリング支持面(36)とを有する第2フレーム(32)と、を有し、
上記第1フレーム(31)の外周壁(37)の内面には、上記第2フレーム(32)に形成される固定側キー溝(35)の外周端と上記排油空間(46)とを、該第1フレーム(31)の軸方向に沿って連通する第3連通部(49)が上記空間連通部(40)として形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項8において、
上記第1フレーム(31)の外周壁(37)は、厚肉部(37a)と、該厚肉部(37a)の上方に位置する薄肉部(37b)とを有し、
上記厚肉部(37a)が上記第2フレーム(32)の外周面と嵌合する一方、上記薄肉部(37b)と上記第2フレーム(32)との間に上記第3連通部(49)が形成される
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
Priority Applications (2)
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Family Applications (1)
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