JPH0116348B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固定スクロールと揺動スクロールと
を組み合わせ揺動スクロールを駆動して冷媒を圧
縮するスクロール圧縮機に関するものである。

スクロール圧縮機は、文献としては可成り以前
から知られたものであるが、製品としては実現さ
れておらず、それだけに原理的には公知であつて
も、製品化するに当つては種々の末解決の問題が
多い。

従来の代表的な或いは可成り詳しく記載された
ものとして、例えば特開昭53−35840号公報があ
る。特開昭53−35840号公報では、特に、圧縮室
の密封を完全なものとする手段や揺動スクロール
のスラストを受けるスラスト軸受に関し、改良さ
れた具体的構造が提案されている。併し、特開昭
53−35840号公報のものは、縦形のスクロール圧
縮機が示されてはいるものの、上記のように圧縮
室の密封手段や揺動スクロールのスラスト軸受に
注力されており、これら注力された部分について
は改良された構造が詳しく説明されている。

処で、上述のようにスクロール圧縮機は今だに
製品化はされておらず、従つて、製品化するため
には、種々の改良を施こさなければならない。例
えば、スクロール圧縮機ではスクロール歯を利用
してガスを圧縮するので、上記特開昭53−35840
号公報にも記載されているように、スクロール歯
の径方向及び軸方向密封を十分に行なう必要があ
るために、スクロール歯の先端に密封要素３７，
３８を取り付けこの密封要素３７，３８に弾性Ｏ
リング４３，４４からなる力付与手段によつて端
板への押付け力を付与することが案出されてい
る。また、上記密封を行なうためには、発明者等
の研究ではスクロール歯に積極的に油を供給して
も良好な結果が得られる事実を確認した。後者で
は特にそうであるが、前者でも、吐出ガス中には
油が含まれているために、この油は、少なくとも
蒸発器に至るまでにはガス中から除去するのが好
ましい。スクロール圧縮機以外の製品化された他
の種類の圧縮機においてはガス中から油を除去す
る手段として例えば油分離器を設けることが通常
行なわれている。併しスクロール圧縮機の分野で
は、吐出ガス中の油を分離することについては具
体的な提案はなされてなく、特に、スクロール圧
縮機を製品化するに当つて効果のある改良された
具体的提案はなされてない。

そこでこの発明は、上記のような実情に鑑み
て、製品としての取り扱いを行ない易いように、
オイルセパレータの機能を有した吐出チヤンバを
圧縮機本体に一体的に組み込んだスクロール圧縮
機を提供し、更にはオイルセパレータの機能を有
した吐出チヤンバを、単に圧縮機本体に一体的に
取り付けるだけでなく、吐出チヤンバ内で分離さ
れた油を、圧縮機本体外に導出することなく、圧
縮機の軸受部へ給油することができる改良された
スクロール圧縮機を提供することを目的とするも
のであつて、具体的には、それぞれ渦巻状のスク
ロール歯を有しこれらスクロール歯が相互間に冷
媒を圧縮する圧縮室を形成するように互いに組み
合わされた固定スクロール及び揺動スクロール、
上記揺動スクロールの自転を防止する継手と協働
して上記揺動スクロールを揺動運動させるクラン
ク軸、このクランク軸を支承し軸受支えに取り付
けられた軸受及び上記固定スクロールの上記揺動
スクロールと反対の側に上記固定スクロールの冷
媒吐出口を囲むように設けられ上記冷媒吐出口を
介して上記圧縮室と連通すると共に上記冷媒吐出
口から流入して来た吐出気体中から油を分離する
機能を有した吐出チヤンバを設けると共に、上記
吐出チヤンバと上記軸受部とを連通する給油系路
を上記固定吐出チヤンバ内で分離された油を上記
給油系路を介して上記吐出気体の圧力によつて上
記軸受部へ給油するようにしたスクロール圧縮機
である。

この発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機
の原理について述べる。

スクロール圧縮機の基本要素は、第１図に示さ
れており第１図において、１は固定スクロール、
２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、
Ｏは固定スクロール上の定点、O′は揺動スクロ
ール上の定点である。固定スクロール１および揺
動スクロール２は同一形状の渦巻で構成されてお
り、その形体は、従来から知られている如く、イ
ンボリユートあるいは、円弧等を組合せたもので
ある。

次に動作について説明する。第１図において固
定スクロール１は空間に対して静止しており、揺
動スクロール２は、固定スクロール１と図の如く
組合わされて、その姿勢を空間に対して変化させ
ないで、回転運動、、即ち揺動を行ない、第１図
0゜90゜、180゜、270゜、のように運動する。揺動スク
ロール２の揺動に伴つて、固定スクロール１及び
揺動スクロール２の間に形成される三日月状の圧
縮室４は順次その容積を減じて、圧縮室４に取り
込まれた気体は圧縮されて吐出口３から吐出され
る。この間第１図Ｏ〜O′の距離は一定に保持さ
れており、渦巻の間隔をａ厚みをｔで表わせば
OO′＝ａ／２−ｔとなつている。ａは渦巻のピツチ に相当している。

スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略
は以上のようである。

次にこの発明も含めて、スクロール圧縮機の具
体的な実施例の構成作動について詳しく説明しよ
う。

第２図はスクロール圧縮機を例えば冷凍あるい
は空調に応用しようとする場合の具体的な実施例
であつてフロン等のガス体の圧縮機として構成し
たものであり、所謂半密形の形体を有しているも
のである。

図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、３は吐出口、４は圧縮室、５５は揺動
スクロール軸、６はクランク軸、７は軸受支え、
８は電動機ロータ、９は電動機ステータ、１０は
第一バランス、１１は第二バランス、１２はキ
ー、１３はスペーサ、１４はキー１５はワツシ
ヤ、１６は回り止めワツシヤ、１７はロータ止め
ナツト、１８はステータ、１９はボルト、２０は
吐出チヤンバ、２１はボルト、２２はＯリング、
２２はシエル、２４はステータ止めボルト、２５
はワツシヤ、２６は支持リング、２７は底板、２
８は吸入用ネジ穴、２９〜３２はメクラネジ穴、
３３は油穴、３４はオルダム継手、３５はスラス
ト軸受、３６は軸受メタル、３７は軸受メタル、
３８はスラスト受、３９は軸受メタル、４０はハ
ーメテイツク端子、４１はハーメテイツク端子、
４３はクランク軸偏心穴である。

以上が主な構成要素であり、第３図は第２図の
−線断面図で、図において、６はクランク
軸、７は軸受支え、３４はオルダム継手、３５は
スラスト軸受、３６は軸受メタル、３７は軸受メ
タル、４２はクランク軸偏心穴、４３はオルダム
ガイド溝、４４は吸入口、４５はＯリング溝、４
６はボルト用貫通穴、４７はメネジである。

さらに第４図は第２図の−線断面図で、図
においては１は固定スクロール、２は揺動スクロ
ール、３は吐出口、４は圧縮室、４６はボルト用
貫通穴、４７はメネジ、４８は連通部である。

このように構成されたスクロール圧縮機の各部
品の構成について詳述してみよう。

第５図は固定スクロールを示す斜視図であつて
図においては、１は固定スクロール、３は吐出
口、４９は固定スクロール歯、５０は固定スクロ
ール台板、５１はボルト用貫通穴、４２は固定ス
クロール止めボルト座ぐりである。固定スクロー
ルは一様な厚みの円板に渦巻状の溝を設けた形状
になつており、溝を設けた結果として固定スクロ
ール歯４９が形成されている。溝がけずりとられ
なかつた部分は、固定スクロール台板５０とな
る。

固定スクロール台板５０の中央部分には、吐出
口３が設けられており、吐出口３の内面には必要
に応じて接続が可能なようにネジが切られてい
る。

５２の固定スクロール止めボルト座ぐりは第２
図の吐出チヤンバ２０を取りつけた時に当該座ぐ
りにボルトの頭が沈んであたらないようにするた
めのものである。

第６図は揺動スクロールを示す斜視図であつて
図において、２は揺動スクロール、５３は揺動ス
クロール歯、５４は揺動スクロール台板、５５は
揺動スクロール軸、５６はオルダム用つめであ
る。

揺動スクロール歯５３は揺動スクロール台板５
４と一体で成形されており、さらにオルダム用つ
め５６および、揺動スクロール軸５５も一体で成
形されている。

第７図は、揺動スクロールを背面より見た斜視
図であつて、図において、２は揺動スクロール、
５３は揺動スクロール歯、５４は揺動スクロール
台板、５５は揺動スクロール軸、５６はオルダム
用つめ、５７は揺動スクロールバランサ、５８は
バランサ止めボルトである。揺動スクロール軸５
５の中心と、揺動スクロール台板５４の中心とは
一致して形成されている。オルダム用つめ５６は
第２図および第３図に示されたオルダム継手３４
に嵌合するものであり、揺動スクロール２と固定
スクロール３の位置関係を規制するもので、揺動
スクロール２の揺動運動を実現するために必要な
部分である。オルダム用つめ５６は中心を通る直
線上に配列されている。揺動スクロール軸５５
は、第２図に示された、クランク軸６のクランク
軸偏心穴４２に嵌合して、電動機ロータ８からク
ランク軸６に伝達される回転力を受けて、揺動ス
クロール２の偏心揺動運動を実現するための部分
である。揺動スクロールバランサ５７は、揺動ス
クロール２の揺動スクロール歯５３の重心が、揺
動スクロール台板５４および揺動スクロール軸５
５の中心と一致しないことから生ずる静的なアン
バランスを補正するために設けられたもので、こ
れによつて揺動スクロール２全体の重心が、揺動
スクロール軸５５の中心と一致するようになつて
いる。

バランサ止めボルト５８は揺動スクロールバラ
ンサを揺動スクロール台板５４に固定するもので
ある。

第８図は軸受を示す斜視図であつて、図におい
て、７は軸受支え、３１はメクラネジ穴、３３は
油穴、３５はスラスト軸受、３７は軸受メタル、
３８はスラスト受、４３はオルダムガイド溝、４
４は吸入口、４５はＯリング溝、４６はボルト用
貫通穴、４７はメネジである。

軸受支え７の軸受メタル３７の部分には、第２
図に示されたクランク軸６が嵌合して、クランク
軸６の段付部分がスラスト受３８に乗つかるよう
になる。スラスト軸受３５の部分は、揺動スクロ
ール台板５４の背面を支える機能を有しており、
揺動スクロール２から加わるスラストを受けも
つ。また場合によつては、スラスト軸受３５の面
に油圧等を導入して揺動スクロール２から加わる
スラストに見合う支持力あるいはそれ以上の力を
与え得る機能を果す。オルダムガイド溝４３は第
２図に示されたオルダム継手３４が嵌合する部分
で、オルダム継手３４が直線往復運動を行なう部
分である。吸入口４４は本実施例においは４ケ設
けられており、軸受支え７を貫通している。軸受
支え７の端面には、密封のためのＯリング溝４５
が設けられ、軸受支え７と固定スクロール１を固
定するためのメネジ４７および全体を固定するた
めのボルト用貫通穴が設けられている。給油のた
めの油穴３３とそれに連通するメクラネジ穴３１
は例えば給油圧を測定するような場合に使用され
る。ボルト用貫通穴４６、メネジ４７が設けられ
ている端面とスラスト軸受３５の面はスラスト軸
受３５の面の方が、揺動スクロール台板５４の厚
み分に10μｍ〜50μｍ程度加えた分だけ沈んでい
て、当該端面に固定スクロール１が固定された場
合に、揺動スクロール２が揺動できるようになつ
ている。この状態は第２図において良く理解され
る。

第９図はオルダム継手を示す斜視図であつて、
図において、３４はオルダム継手、５９は軸受嵌
合つめ、６０は揺動スクロール嵌合ガイド溝、６
１は円環である。

オルダム継手３４は第１図に示されたように、
固定スクロール１と揺動スクロール２の相対位置
関係を維持するためのもので、揺動スクロール２
の揺動軌道をクランク軸６と共に規定する。

軸受嵌合つめ５９は、軸受７のオルダムガイド
溝４３に嵌合し、揺動スクロール嵌合ガイド溝６
０は、揺動スクロール２のオルダム用つめ５６と
嵌合する。円環６１は軸受嵌合つめ５９と揺動ス
クロール嵌合ガイド溝６０をその中心に関して直
交せしめるよう構成されている。

クランク軸６の回転により、揺動スクロール２
が偏心運動を行なう時、オルダム継手３４の軸受
嵌合つめ５９は、軸受７のオルダムガイド溝４３
に嵌合して、オルダム継手３４全体は、オルダム
ガイド溝の方向に往復直線運動を行なう。その状
態でさらに、オルダム継手３４に、揺動スクロー
ル嵌合ガイド溝６０を介して嵌合させる揺動スク
ロール２がオルダム継手３４に対して相対的には
往復直線運動を行なう。その結果として揺動スク
ロール２は直交する２つの往復直線運動の合成と
して偏心揺動運動を実現する。以上がオルダム継
手３４の構成と動作である。

第１０図はクランク軸を示す斜視図であつて、
図においては、６はクランク軸、３３は油穴、３
６は軸受メタル、４２はクランク軸偏心穴、６
２，６３は油溝、６４，６５はキー溝、６６はク
ランク軸大径軸部、６７はロータ取付部分とな
り、クランク軸大径軸部６６よりも小径のクラン
ク軸小径軸部で、クランク軸大径軸部６６とによ
りクランク軸６を構成し、かつクランク軸大径軸
部６７との間に取付部分を形成している。６８は
軸嵌合部、６９はステータ止めナツト用ネジ、７
０は回り止めワツシヤ用溝である。

クランク軸６は、ロータ取付部分６７に取付け
られる電動機ロータ８の駆動力を受けて、クラン
ク軸偏心穴４２に嵌合する揺動スクロール２に回
転力を与えるものであつて、揺動スクロール軸５
５が嵌合するクランク軸偏心穴４２には軸受メタ
ル３６が設けられている。軸受メタル３６は、通
常の軸受合金でもよいし、また針状ころ軸受所謂
ニードルベアリングでもよい。軸受メタル３６に
は給油のための油溝６３が設けられていて、これ
は通常、反負荷側に切られている。クランク軸大
径軸部６６は、軸受支え７の軸受メタル３７の部
分に嵌合し、クランク軸６の段付部分は軸受支え
７のスラスト受３８で支承される。クランク軸大
径軸部６６にはやはり油溝６２が設けられており
給油経路を構成している。さらに油溝６２，６３
に接続して油穴３３が図においては２ケ所設けら
れており、うち一本はクランク軸６の中心軸を貫
通して軸嵌合部６８の部分に給油できるようにな
つている。キー溝６４は、第２図に示された第一
バランスを固定するためのものであり、キー溝６
５は電動機ロータ８を取付ける部分である。軸嵌
合部６８は、第２図に示された底板２７の軸受メ
タル３７に嵌合する部分であつて、クランク軸６
の半径方向移動を拘束支承する。ステータ止めナ
ツト用ネジ６９には、第２図に示されたロータ止
めナツト１７が取付けられ、回り止めワツシヤ用
溝７０には、ロータ止めナツト１７の回り止めワ
ツシヤ１６のツメの部分が入る。

第１１図は第１バランスを示す斜視図であつ
て、図において、１０は第一バランス、７１はバ
ランスウエイト７２は円筒部、７３は固定部、７
４はキー溝である。

第一バランス１０は、第２図より理解されるよ
うに、第二バランス１１と共に、揺動スクロール
２の偏心揺動運動から派生する遠心力に対抗して
バランシングを行なうもので、回転系全体の静粛
な運転を保障するものである。第一バランス１０
は、固定部７３に設けられたキー溝７４にそう入
されるキー１２によつてクランク軸６のキー溝６
４に固される。バランスウエイト７１は、圧縮機
全体の小形化のために、軸受支え７と電動機ステ
ータ９の間に形成される空間に位置するように、
円筒部７２を介して設置されている。また、バラ
ンスウエイト７１の部分を極力揺動スクロール２
に軸方向に接近せしめ、かつ、クランク軸６の中
心からできるだけ半径方向に離すことによつて、
バランスウエイト７１の部分の質量を小さくして
いる。揺動スクロール２を通常使用される鋳鉄あ
るいは球状黒鉛鋳鉄等で製作した場合には、その
質量は無視し得ず、バランスウエイト７１の部分
の質量も大きくなるので、上記のような方策をと
つて圧縮機全体が軸方向に大きくなり過ぎないよ
うにしている。

第一バランス７１は、軸受支え７と電動機ステ
ータ９の間に生ずる空間をたくみに利用して設置
され、全系の小形化に寄与しているのである。

第１２図は電動機ロータを示す斜視図であつ
て、図においては、８は電動機ロータ、１１は第
二バランス、７５はエンドリング、７６はキー溝
である。電動機ロータ８はクランク軸６のキー溝
６５に、キー溝７６に嵌合するキー１４で固定さ
れ、クランク軸６に回転力を与えるものである。
エンドリング７５の一端には、揺動スクロール２
に対抗する第二バランス１１が設けられていて第
一バランス１０と共に全体の振動を小さくしてい
る。

第１３図は第１２図の電動機ロータ８を逆から
見た斜視図で、図においては、８は電動機ロー
タ、１１は第二バランス、１８はスターラ、１９
はボルト、７５はエンドリング、７６はキー溝、
７７はステータ固定ネジ穴である。第２バランス
１１はボルト１９によつて、エンドリング７５に
固定されている。また、スターラ１８はエンドリ
ング７５および第２バランス１１に設けられた、
ステータ固定ネジ穴７７に固定される。

以上のような各部分は、第１４図の組立図に示
されるように組立てられる。

第１４図においてまず、クランク軸６を軸受支
え７に嵌合せしめ、ついでオルダム継手３４を軸
受支え７にそう入する。オルダム継手３４の上か
ら揺動スクロール２を、クランク軸６にはめ込
み、その上から固定スクロール１をボルト７８に
よつて、軸受支え７に固定する。クランク軸６の
下部から第一バランス１０を取りつけ、スペーサ
１３をそう入して電動機ロータ８の軸方向の位置
を決め、電動機ロータ８の下部からワツシヤ１
５、回り止めワツシヤ１６を入れて、ロータ止め
ナツト１７で、第一バランス１０、スペーサ１
３、電動機ロータ１８を一体としてクランク軸６
に固定する。第２図からわかるように、第一バラ
ンス１０は、クランク軸６の段付部分にあたつて
ストツパの役目を果している。電動機ロータ８に
は、第二バランス１１とスターラ１８が取付けら
れている。

第１５図には、第１４図で組上つた圧縮機の内
部を全体として組上げる手順が示されてた組立図
である。

組上げられた固定スクロール１の上面に、吐出
チヤンバ２０がボルト７９によつて固定される。
吐出チヤンバ２０には、密封のために第２図に示
されるように、Ｏリング２２が取付けてある。ボ
ルト７９は固定スクロール１を貫通してシエル２
３の上面に設けられたメネジ８０にメジ込まれて
固定を実現する。シエル２３には、第２図に示さ
れた、ステータ止めボルト２４によつて電動機ス
テータ９が固定されている。シエル２３の上端面
にはＯリング溝８１にＯリング２２が密封のため
に取付けられている。第１５図に示された８２は
電動機ステータ９のコイルエンドである。第２図
からわかるように、軸受７の背面にはいんろうが
設けられてシエル２３にはまり込んでいる。これ
は、電動機ロータ８と電動機ステータ９の間に同
心状に形成されるエアギヤツプを正確に出すため
のものである。

シエル２３の外周にはハーメテイツク端子４
０，４１が溶接されており、例えば２本ピンのハ
ーメテイツク端子４０は電動機ステータ９の巻線
保護回路のためのものであり、３本ピンのハーメ
テイツク端子４１は電動機ステータ９に３相交流
を給電するためのもので、シエル２３に対しては
絶縁、外気に対しては密封の役割を行なうもので
ある。

以上のように組上つたものに最後に底板２７を
シエル２３に固定する様子を示した組立図が、第
１６図であつて底板２７の軸受８８の軸受メタル
３９が、クランク軸６に軸嵌合部６８に嵌合す
る。この同心を実現するためにいんろう部８７が
設けられている。また密封のためにＯリング溝９
０にはＯリング２２がはめ込まれている。この底
板２７は、シエル２３のシエルフランジ８４のメ
ネジ８５とボルト８９によつてシエル２３に固定
される。底板２７には吸入用ネジ穴２８が設けら
れている。

以上のようにして第２図の状態に組上がるので
ある。

第２図に示されたスクロール圧縮機全体として
の作用動作の説明を簡単に述べよう。

ハーメテイツク端子４１を通じて、電動機ステ
ータ９に例えば３相交流を給電すると、電動機ロ
ータ８はトルクを発生して、クランク軸６ととも
に回転する。クランク軸６が回転を始めると、ク
ランク軸偏心穴４２に嵌合せる揺動スクロール軸
５５に回転力が伝えられ、揺動スクロール２は軸
受支え７に取付けられたオルダム継手３４にガイ
ドされて、偏心揺動運動を実現する。そうすると
第１図に示されたような圧縮作用を行ない、圧縮
された気体は吐出口３から吐出される。吸入され
る例えばフロン等の気体は底板２７の吸入用ネジ
穴２８から流入し電動機ロータ８と電動機ステー
タ９のエアギヤツプ、電動機ステータ９とシエル
２３のすき間を経て、軸受支え７に設けられた吸
入口４４（第３図参照）から、連通部４８を経て
揺動スクロール２と固定スクロール１の間の圧縮
室４に取り込まれる。これが作動の大略であり、
給油系は、吐出チヤンバ２０に図示されないオイ
ルセパレータが内蔵されているので吐出チヤンバ
２０のオイルセパレータで分離された油は、固定
スクロール１に設けられた油穴３３、軸受支え７
に設けられた油穴３３を経て軸受メタル３７に到
る。さらに第１０図に示された油穴３３、油溝６
２，６３を経てスラスト軸受３５、軸受メタル３
９、スラスト受３８の各部にも給油される。スラ
スト軸受３５を経た油は吸入されるとガスと一体
となつて圧縮室に取込まれる。スラスト受３８、
軸受メタル３９を経た油は、シエル２３内に流出
し、吸入ガスの流速および、スターラ１８の作用
よつて露化されて、吸入ガスと一体となつて圧縮
室にとり込まれる。吸入ガスと一体となつて圧縮
室４にとり込まれた油は固定スクロール歯４９
（第５図参照）と揺動スクロール歯５３の間の半
径および軸方向のすき間に充満して漏れを最小に
おさえる作用をする。スラスト軸受３５から流出
した油はオルダム継手３４の各摺動面も潤滑す
る。このようにして再び吐出チヤンバ２０に流入
した油は、図示されないオイルセパレータで分離
されて給油ラインに、吐出気体の圧力によつて圧
送される。この間オイルセパレータで分離されな
い油分は例えば冷凍機として使用した場合には、
冷凍サイクルを循環して吸入ガスといつしよに吸
入用ネジ穴２８にもどつてくることになる。ま
た、オイルセパレータは吐出チヤンバ２０内にな
くとも外部に別体としてあつてもよい。

ハーメテツク端子４０によつて接続されている
電動拶の保護装置は、電動機ステータ９の過負荷
あるいは異常運転時等の温度上昇等を検知し、電
動機ステータ９に給電されている例えば三相交流
電源を遮断して保護を行なうものである。

さて、上記実施例のスラスト軸受の構成作動に
ついてさらに詳述してみよう。

第２図において、揺動スクロール２と軸受支え
７のスラスト軸受３５の接触部Ｐに流入する油
は、図示されないオイルセパレータから吐出ガス
圧によつて圧送されてくるもので、油経路の圧力
損失を設計によつて適当な値にすることにより、
規定の圧力を有している。この圧力をスラスト軸
受３５全体にわたつて積分した力は、揺動スクロ
ール２が圧縮室４で派生した圧力のスラスト力と
対抗することになる。

油圧を積分した圧力が、スラスト力より小さい
かあるいは等しい場合は、第２図で軸方向にすき
間が生じ得る面Ｒ，Ｓは設計時に設定された値10
〜50μｍ程度あいた状態で運転されることにな
る。また固定スクロール１の端面と揺動スクロー
ル２の揺動スクロール台板５４の上端面の対抗面
Ｑにも同様のすき間が生じている。

この状態で運転する場合は、Ｒ，Ｓの面の軸方
向密封は圧縮室４に取込まれる油によつて得られ
ることになる。この場合においてはスラスト力は
もつぱらスラスト軸受３５で受けもつことにな
る。実験によれば、油のシール効果によつて実用
に耐え得る程度の流量は確保されている。この状
態では起動あるいは停止時の潤滑不良状態のスラ
スト軸受３５の摩耗が軸方向すき間の維持に対し
て問題となるがこれは材料の選択によつて解決さ
れる。

また、油圧を積分した値がスラスト力より大き
くなるように設計した場合には、揺動スクロール
２は上方に押し上げられて、第２図においてＲあ
るいはＳあるいはＱの面で揺動するとになる。Ｒ
面で摺動した場合には、揺動スクロール２の揺動
スクロール歯５３（第６図参照）の先端面と、固
定スクロール２の固定スクロール台板５０（第５
図参照）の圧縮室側の底面とが摺動することにな
り、この場合でも揺動スクロール歯５３の先端面
の受圧面積は十分確保できるので運転可能であ
る。両摺動面は圧縮室４に取込まれる油で潤滑さ
れる。

Ｓ面で摺動した場合は固定スクロール１の固定
スクロール歯４９の先端面と揺動スクロール２の
揺動スクロール台板５４の上面が摺動することに
なり、前述の場合と同じく運転、潤滑とも可能で
ある。

揺動スクロール２の揺動スクロール台板５４の
上面周辺部の寸法を少し厚くして第２図のＱの面
で摺動させる場合には、Ｒ，Ｓの部分に設計値で
微少なクリアランスを生じ、スラスト軸受３５の
代りに、固定スクロール１の端面外周部で揺動ス
クロール台板５４の上面周辺部とが摺動すること
になり、この場合も潤滑、運転、シールとも可能
である。

スラスト力がこのように上向きになるようにし
た場合にはＰの部分はクリアランスをある値に保
つて運転される。

これらを満足するように設計されたスラスト軸
受３５においては、負荷変動が生じてスラスト力
の合計の方向が変化しても運転可能である。

なお、この発明において第２図の半径方向部分
Ｔは一定のクリアランス10〜50μｍを有し油でシ
ールされている。上記実施例の改良された重要な
部分を集約して説明すると、それぞれ渦巻状のス
クロール歯を有しこれらスクロール歯が相互間に
冷媒を圧縮する圧縮室４を形成するように互いに
組み合わされた固定スクロール１及び揺動スクロ
ール２、上記揺動スクロール２の自転を防止する
継手３４と協働して上記揺動スクロール２を揺動
運動させるクランク軸６、このクランク軸６を支
承し軸受支え７に取り付けられた軸受３７、及び
上記固定スクロール１の上記揺動スクロール２と
反対の側に上記固定スクロール１の冷媒吐出口３
を囲むように設けられ上記冷媒吐出口３を介して
上記圧縮室４と連通すると共に上記冷媒吐出口３
から流入して来た吐出気体中から油を分離する機
能を有した吐出チヤンバ２０を設けると共に、上
記吐出チヤンバ２０と上記軸受３７部とを連通す
る給油系路３３を上記固定スクロール１及び上記
軸受支え７に跨つて設け、上記吐出チヤンバ２０
内で分離された油を上記給油系路を介して上記吐
出気体の圧力によつて上記軸受３７部へ給油する
ようにしたスクロール圧縮機が示されており、ま
た、上記構成に加えて、吐出チヤンバ２０が固定
スクロール１の径方向ほヾ全域に亘つて設けられ
ていると共に、揺動スクロール２の軸５５の部分
に供給された油が揺動スクロール２とその歯と反
対の側の面に沿つて径方向外方に供給され上記揺
動スクロール２の径方向外端部において吸入ガス
と一体となつて圧縮室４に取り込まれ、この取り
込まれた油が、固定スクロール(1)の歯及び揺動ス
クロール２の歯の径方向及び軸方向のすき間に油
が供給されるスクロール圧縮機が示されている。
このように、吐出ガス中の油を分離する機能を有
した吐出チヤンバ２０を圧縮機本体に一体的に組
み合わせたので油分離器を圧縮機とは別に個別に
設けたもに比べて油分離器を個別に取り扱つたり
油分離器に対する配管が不要となるので取り扱い
が簡単になり、また仮りに油分離器を個別に設け
たとしてもその個別の油分離器は小さくて済むの
で取り扱いが容易になる。また、上記吐出チヤン
バ２０を圧縮機本体と一体的に組み合わせたので
なく、上記吐出チヤンバ２０内で分離された油を
軸受支え７に設けられた軸受３７へ供給するため
に必要な給油系路３３を、固定スクロール１を貫
通して軸受支え７に跨つて設け、上記吐出チヤン
バ２０内で分離された油を上記給油系路を介し
て、吐出ガスの圧力によつて上記軸受３７部へ供
給するようにしたので、吐出チヤンバ２０内で分
離された油を圧縮機外に外部配管によつて導出す
ることなく軸受３７へ供給することができ、ま
た、遠心ポンプ等を使用することなく軸受３７等
の被給油部への給油ができる。更に、吐出チヤン
バ２０が固定スクロール１の径方向ほヾ全域に亘
つて設けられているので、吐出チヤンバ２０内の
高温ガスによつて固定スクロール１がその径方向
全域に亘つて同じ温度になるように加熱され径方
向の温度勾配が抑制されるので、固定スクロール
１の中心部の歯の高さが外周部の歯の高さより温
度差によつて微少乍ら高くなる傾向を抑制でき
る。同様に、揺動スクロール２についても、油が
中心部の軸受３７から揺動スクロール２の背面に
沿つて径方向外方に供給され揺動スクロール２の
径方向外端部において吸入ガスに取り込まれるよ
うにしたので、揺動スクロール２によつてその中
心部で加熱された油は揺動スクロール２の外周端
部を加熱する（逆に油は揺動スクロール２の外周
端部で冷却もされる）ので揺動スクロール２もそ
の径方温度勾配が緩和され、揺動スクロール２の
中心部の歯の高さが外周部の歯の高さより温度差
によつて微少乍ら高くなる傾向を抑制できる。

この発明は上記のように、それぞれ渦巻状のス
クロール歯を有しこれらスクロール歯が相互間に
冷媒を圧縮する圧縮室を形成するように互いに組
み合わされた固定スクロール及び揺動スクロール
上記揺動スクロールの自転を防止する継手と協働
して上記揺動スクロールを揺動運動させるクラン
ク軸、このクランク軸を支承し軸受支えに取り付
けられた軸受、及び上記固定スクロールの上記揺
動スクロールと反対の側に上記固定スクロールの
冷媒吐出口を囲むように設けられ上記冷媒吐出口
を介して上記圧縮室と連通すると共に上記冷媒吐
出口から流入して来た吐出気体中から油を離する
機能を有した吐出チヤンバを設けると共に、上記
吐出チヤンバと上記軸受部とを連通する給油系路
を上記固定スクロール及び上記軸受支えに跨つて
設け、上記吐出チヤンバ内で分離された油を上記
給油系路を介して上記吐出気体の圧力によつて上
記軸受部へ給油するようにしたので、油分離機能
を有した吐出チヤンバが圧縮機本体と一体構成と
なり取り扱い易くなる上、吐出チヤンバ内で分離
した油は、外部配管等によつて圧縮機の外部空間
へ導出することなくクランク軸の軸受へ給油する
ことができ、しかも吐出ガスの圧力によつて軸受
へ給油するようにしたので、クランク軸を使つて
駆動するにも拘らず、遠心ポンプ等を使用しなく
てもクランク軸の軸受への給油ができる等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２
図はこの発明のスクロール圧縮機の一実施例を示
す断面図、第３図は第２図の−線断面図、第
４図は第２図の−線断面図、第５図は固定ス
クロールを示す斜視図、第６図は揺動スクロール
を示す斜視図、第７図は揺動スクロールを示す斜
視図、第８図は軸受を示す斜視図、第９図はオル
ダム継手を示す斜視図、第１０図はクランク軸を
示す斜視図、第１１図は第一バランスを示す斜視
図、第１２図、第１３図は電動機ロータを示す斜
視図、第１４図は圧縮機組立図、第１５図、第１
６図はシエルを含めた圧縮機全体の組立図であ
る。 図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、３は吐出口、４は圧縮室、６はクラン
ク軸、２０は吐出チエンバ、３３は油穴、３５は
スラスト軸受、３６，３７は軸受メタルである。
なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ渦巻状のスクロール歯を有しこれら
   スクロール歯が相互間に冷媒を圧縮する圧縮室を
   形成するように互いに組み合わされた固定スクロ
   ール及び揺動スクロール、上記揺動スクロールの
   自転を防止する継手と協働して上記揺動スクロー
   ルを揺動運動させるクランク軸、このクランク軸
   を支承し軸受支えに取り付けられた軸受、及び上
   記固定スクロールの上記揺動スクロールと反対の
   側に上記固定スクロールの冷媒吐出口を囲むよう
   に設けられ上記冷媒吐出口を介して上記圧縮室と
   連通すると共に上記冷媒吐出口から流入して来た
   吐出気体中から油を分離する機能を有した吐出チ
   ヤンバを設けると共に、上記吐出チヤンバと上記
   軸受部とを連通する給油系路を上記固定スクロー
   ルを貫通して上記軸受支えに跨つて設け、上記吐
   出チヤンバ内で分離された油を上記給油系路を介
   して上記吐出ガスの圧力によつて上記軸受部へ給
   油するようにしたスクロール圧縮機。 ２ 固定スクロール歯及び揺動スクロール歯の径
   方向及び軸方向のすき間に油が供給されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスクロ
   ール圧縮機。 ３ 吐出チヤンバが固定スクロールの径方向ほヾ
   全域に亘つて設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のスクロー
   ル圧縮機。 ４ 揺動スクロールの軸の部分に供給された油が
   揺動スクロールのその歯と反対の側の面に沿つて
   径方向外方に供給され上記揺動スクロール２の径
   方向外端部において吸入ガスと一体となつて圧縮
   室に取り込まれることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第３項に記載のスクロール圧縮機。