JPH02227584A - スクロール式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は密閉ケースの下部にスクロール式圧縮機構部
、このスクロール式圧縮機構部の上部に駆動モータがそ
れぞれ配設されたスクロール式圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、スクロール式圧縮機として例えば特開昭６３−
１３４８９０号公報には密閉ケース内の上方に駆動モー
タ、この駆動モータの下方にスクロール式圧縮機構部を
それぞれ配設させた構成のものが開示されている。この
場合、密閉ケースの周壁面上部に吸入管が取付けられて
いる。また、スクロール式圧縮機構部の固定スクロール
には外周部に吸入孔、中心部に吐出孔がそれぞれ形成さ
れている。さらに、この固定スクロールの吐出孔には吐
出管が連結されている。そして、スクロール式圧縮機の
駆動時には吸入管から密閉ケースの内部に吸込まれた吸
込みガスが密閉ケースの内部空間から固定スクロールの
吸入孔を介してスクロール式圧縮機構部の圧縮室内に導
入されるとともに、スクロール式圧縮機構部の旋回スク
ロールの旋回運動にともないこの圧縮室内で圧縮された
圧縮ガスが固定スクロールの中心部の吐出孔から吐出管
を介して外部側に吐出されるようになっている。

しかしながら、上記従来構成のものにあってはスクロー
ル式圧縮機構部の運転中は吸入管から密閉ケースの内部
に吸込まれた吸込みガスを密閉ケースの内部空間から固
定スクロールの吸入孔を介してスクロール式圧縮機構部
の圧縮室内に導入させ、さらにこの圧縮室内で圧縮させ
た圧縮ガスを固定スクロールの中心部の吐出孔から吐出
管を介して外部側に吐出させるという一定のガス通路を
経て外部側に吐出されるようになっているので、この種
のスクロール式圧縮機を冷凍サイクル内に配設した場合
には例えば起動時や除霜運転時等のように過渡的にスク
ロール式圧縮機構部の圧縮室内に液冷媒が吸込まれ易い
運転条件時にスクロール式圧縮機構部からの吐出ガス中
の潤滑油の混入量が増大する問題があった。そのため、
スクロール式圧縮機の運転中、密閉ケースの内部に形成
される油溜部内の潤滑油の量が減少し易いので、スクロ
ール式圧縮機構部の各摺動面の焼付は等が発生するおそ
れがあり、信頼性の面で問題があった。

また、従来構成のものにあってはスクロール式圧縮機構
部の運転時に発生する騒音が比較的大きくなる問題もあ
った。

（発明が解決しようとする課題） 従来構成のものにあってはスクロール式圧縮機の運転中
、例えば起動時や除霜運転時等のように過渡的にスクロ
ール式圧縮機構部の圧縮室内に液冷媒が吸込まれ易い運
転条件時にスクロール式圧縮機構部からの吐出ガス中の
潤滑油の混入量が増大するので、密閉ケースの内部に形
成される油溜部内の潤滑油の量が減少し易く、スクロー
ル式圧縮機構部の各摺動面間に潤滑不良が発生するおそ
れがあるとともに、スクロール式圧縮機構部の運転時に
発生する騒音が比較的大きくなる問題もあった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、スクロ
ール式圧縮機構部の運転中、運転条件の変動時に密閉ケ
ースの内部に形成される油溜部内の潤滑油量が減少する
ことを防止してスクロール式圧縮機構部の各摺動面間の
潤滑不良の発生を防止することができるとともに、密閉
ケースの内部空間を有効利用して騒音低減を図ることが
できるスクロール式圧縮機を提供することを目的とする
ものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は駆動モータのロータに形成された上部エンド
リングの上面開口部を閉塞板によって閉塞し、回転軸に
スクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮ガスをロー
タの上部エンドリングの内部室内に導く圧縮ガス通路穴
を設けるとともに、回転軸と駆動モータのロータとの間
にロニタの上部エンドリングの内部室内の圧縮ガスを駆
動モータの下の下部圧力室内に導く第１の圧縮ガス通路
、駆動モータのステータとロータとの間、および駆動モ
ータのステータと密閉ケースとの間に下部圧力室内の圧
縮ガスを駆動モータの上の上部圧力室内に導く第２の圧
縮ガス通路をそれぞれ設け、かつ閉塞板にロータの上部
エンドリングの内部室内の圧縮ガスを上部圧力室内に導
くガス流出孔および温度に応じてこのガス流出孔を開閉
する逆止弁機構をそれぞれ設けたものである。

（作用） スクロール式圧縮機構部の動作時にはロータの上部エン
ドリングの内部室内の吐出ガス温度に応じて逆止弁機構
によって閉塞板のガス流出孔を開閉させ、上部エンドリ
ングの内部室内の吐出ガス温度が設定温度より低い低温
運転時には閉塞板のガス流出孔を開状態で保持させてス
クロール式圧縮機構部の圧縮室内で圧縮された圧縮ガス
を回転軸の圧縮ガス通路穴を介してロータの上部エンド
リングの内部室内に導いたのち、上部エンドリングの内
部室内の吐出ガスを閉塞板のガス流出孔を介して駆動モ
ータの上の上部圧力室内に導くことにより、密閉ケース
の下部の油溜め室内のフォミング現象や油の吹き上げ等
を防止して外部側への吐浦全を低減させる。さらに、上
部エンドリングの内部室内の吐出ガス温度が設定温度よ
り高い通常運転時には閉塞板のガス流出孔を閉状態で保
持させて上部エンドリングの内部室内の吐出ガスを回転
軸と駆動モータのロータとの間の第１の圧縮ガス通路を
介して駆動モータの下の下部圧力室内に導いたのち、こ
の下部圧力室内の圧縮ガスを駆動モータのステータとロ
ータとの間、および駆動モータのステータと密閉ケース
との間の第２の圧縮ガス通路をそれぞれ介して駆動モー
タの上の上部圧力室内に導き、密閉ケースの上部の圧縮
ガス吐出口から外部側に吐出させることにより、密閉ケ
ースの内部に多段空胴形マフラ構造を形成し、密閉ケー
スの内部空間を有効利用してスクロール式圧縮機構部の
動作時に発生する騒音の低減を図るとともに、圧縮室内
からの吐出ガスが密閉ケース内の多段空胴形マフラ構造
部分を流れる際に圧縮ガス中の潤滑油を効果的に分離さ
せ、密閉ケースの内部に形成される油溜部内の潤滑油量
の減少を防止してスクロール式圧縮機構部の各摺動面間
の潤滑不良の発生を防止するようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図はスクロール式圧縮機の概略構成を示すもので、
１は密閉ケース、２はこの密閉ケース１内に収容された
スクロール式圧縮機本体である。このスクロール式圧縮
機本体２には密閉ケース１の下部に配置されたスクロー
ル式圧縮機構部３およびこのスクロール式圧縮機構部３
の上部に配置された駆動モータ４がそれぞれ設けられて
いる。さらに、スクロール式圧縮機構部３には固定スク
ロール５と旋回スクロール６とが設けられている。これ
らの固定スクロール５および旋回スクロール６にはそれ
ぞれ略円板状の鏡板５ａ。

６ａが設けられており、各鏡板５ａ、６ａにはそれぞれ
インボリュート等の渦巻き形状のラップ５ｂ、６ｂが突
設されている。そして、固定スクロール５のラップ５ｂ
と旋回スクロール６のラップ６ｂとが噛合され、これら
のラップ５ｂとラップ６ｂとの間に三日月状の圧縮室７
が形成されている。

また、８はスクロール式圧縮機構部３の支持フレームで
ある。この支持フレーム８は密閉ケース１の内壁面に圧
入または焼嵌め等の手段によって固定された固定板９に
固定ボルト１０によって固定されている。さらに、この
支持フレーム８には固定スクロール５が固定ボルト１１
によって固定されている。また、この支持フレーム８の
中央部には、軸受部１２が一体的に形成されている。そ
して、この軸受部１２はは駆動モータ４の回転軸１３の
主軸部１４が軸支されている。さらに、この主軸部１４
の下端部にはクランクピン部１５が形成されている。こ
のクランクピン部１５には旋回スクロール６の鏡板６ａ
の上面中央に突設されたボス部１６の係合穴１７が形成
されている。この場合、クランクピン部１５の係合穴１
７の軸心位置は主軸部１４の軸心位置に対して水平方向
に一定の距離だけ偏心された位置に配置されている。

また、旋回スクロール６の鏡板６ａの上面にはリング状
のスラスト受１８が配設されているとともに、このスラ
スト受１８の外周部位には旋回スクロール６の自転を防
止するオルダムリング１９が配設されている。

さらに、回転軸１３の上端部には駆動モータ４のロータ
２０が圧入または焼嵌め等の手段によって固定されてい
る。この駆動モータ４のステータ２１は密閉ケース１の
内壁面に圧入または焼嵌め等の手段によって固定されて
いる。

また、回転軸１３のクランクピン部１５の外周面にはバ
ランスウェイト２２が圧入または焼式め等の手段によっ
て固定されている。さらに、支持フレーム８にはこのバ
ランスウェイト２２を収容するリング状のバランスウェ
イト収容室２３が形成されている。

一方、密閉ケース１内には下部に潤滑油を溜める浦溜め
部２４が形成されている。そして、この油溜め部２４の
潤滑油中にスクロール式圧縮機構部３および支持フレー
ム８が浸漬されている。また、この支持フレーム８の軸
受部１２には油溜め部２４内の潤滑油を吸込み、軸受部
１２と回転軸１３の主軸部１４との摺動面間を潤滑する
横穴状の潤滑油吸込み穴２５が形成されている。この場
合、潤滑油吸込み穴２５は軸受部１２の下端部位置に配
置されている。また、油溜め部２４内の潤滑油の油面レ
ベルＬは軸受部１２の上下方向中央位置よりも若干上側
位置に保持されるように設定されており、いかなる条件
でも潤滑油吸込み穴２５の位置より高いレベルを保持す
るようにサイクルマツチングされている。

また、密閉ケース１の下端部局壁面には吸込みバイブ２
６、この密閉ケース１の上端部には第１図に示すように
吐出バイブ２７がそれぞれ連結されている。この場合、
吸込みバイブ２６の先端部は固定スクロール５のラップ
５ｂの外周面に形成された吸込み口２８に連結されてい
る。さらに、旋回スクロール６中夫のボス部１６には圧
縮ガスの吐出穴２９が形成されている。この吐出穴２９
はクランクピン部１５の係合穴１７の内底部と旋回スク
ロール６のボス部１６端面との間のパツキン３０の内側
のガス通路を介して回転軸１３の軸芯部に形成された連
結穴（圧縮ガス通路穴）３１の下端部に連通されている
。

また、駆動モータ４のロータ２０には第２図に示すよう
に上部エンドリング２０ａの上面開口部を閉塞する閉塞
板３２が装着されている。そして、回転軸１３の連結穴
３１の上端部はこのロータ２０の上部エンドリング２０
ａの内部室３３内に連通されている。さらに、回転軸１
３の主軸部１４の外周面には縦溝３４が形成されており
、この縦溝３４によって回転軸１３と駆動モータ４のロ
ータ２０との間にロータ２０の上部エンドリング２０ａ
の内部室３３内の圧縮ガスを駆動モータ４のドの下部圧
力室３５内に導く第１の圧縮ガス通路が形成されている
。また、駆動モータ４のステータ２１とロータ２０との
間には適宜のエアギャップｇ１が形成されているととも
に、駆動モータ４のステータ２１と密閉ケース１との間
にも適宜の隙間ｇ２が形成されており、これらのエアギ
ャップｇ＋および隙間ｇ２によって下部圧力室３５内の
圧縮ガスを駆動モータ４の上の上部圧力室３６内に導く
第２の圧縮ガス通路が形成されている。

さらに、ロータ２０の上部エンドリング２０ａの上面閉
塞板３２にはこの上部エンドリング２０ａの内部室３３
内の圧縮ガスを上部圧力室３６内に導くガス流出孔３７
が形成されている。

また、この閉塞板３２のガス流出孔３７には逆上弁機構
３８が装否されている。この逆上弁機構３８にはＴ５３
図に示す操作板３９およびこの操作板３９に先端側の自
由端部が取むされたコイルスプリング４０がそれぞれ設
けられている。このコイルスプリング４０は例えば形状
記憶合金または形状記憶樹脂等の形状記憶材料によって
形成されている。さらに、このコイルスプリング４０の
基端部は閉塞板３２のガス流出孔３７の内周面に固定さ
れている。また、このコイルスプリング４０はロータ２
０の上部エンドリング２０ａの内部室３３内の圧縮ガス
温度に応じて伸縮動作するように設定されている。そし
て、内部室３３内の吐出ガス温度が設定温度より低い低
温運転時には第２図に示すようにこのコイルスプリング
４０のコイルが引き伸ばし形状で保持され、この状態で
逆上弁機構３８の操作板３９が閉塞板３２のガス流出孔
３７から引き離されて閉塞板３２のガス流出孔３７が開
状態で保持されるとともに、内部室３３内の吐出ガス温
度が設定温度より高い通常運転時には第４図に示すよう
にこのコイルスブリンゲ４０のコイルが圧縮形状で保持
され、この状態で逆止弁機構３８の操作板３９が閉塞板
３２のガス流出孔３７を塞ぎ、閉塞板３２のガス流出孔
３７が閉状態で保持されるようになっている。

次に、上記構成の作用について説明する。

まず、スクロール式圧縮機構部３の動作時には回転軸１
３の回転にともない旋回スクロール６が偏心回転する。

そして、この旋回スクロール６の偏心回転にともない吸
込みバイブ２７からスクロール式圧縮機構部３の圧縮室
７内に導入された吸込みガスがこの圧縮室７内で圧縮さ
れたのち、旋回スクロール６中夫のボス部１６の吐出穴
２９から吐出され、続けて回転軸１３の軸芯部の連結穴
３１を通してロータ２０の上部エンドリング２０ａの内
部室３３内に導かれる。

また、上部エンドリング２０ａの閉塞板３２のガス流出
孔３７はロータ２０の上部エンドリング２０ａの内部室
３３内の吐出ガス温度に応じて逆止弁機構３８によって
開閉される。この場合、例えば起動直後や除霜運転時等
のようにロータ２０の上部エンドリング２０ａの内部室
３３内の吐出ガス温度が設定温度より低い低温運転時に
は第２図に示すように逆止弁機構３８のコイルスプリン
グ４０のコイルが引き伸ばし形状で保持される。

そのため、この状態では逆止弁機構３８の操作板３９が
閉塞板３２のガス流出孔３７から引き離されて閉塞板３
２のガス流出孔３７が開状態で保持されるので、上部エ
ンドリング２０ａの内部室３３内の吐出ガスは閉塞板３
２のガス流出孔３７を介して駆動モータ４の上の上部圧
力室３６内に導かれる。

一方、内部室３３内の吐出ガス温度が設定温度より高い
通常運転時には第４図に示すように逆止弁機構３８のコ
イルスプリング４０のコイルが圧縮形状に変形された状
態で保持される。そのため、この状態では逆止弁機構３
８の操作板３９が閉塞板３２のガス流出孔３７を塞ぎ、
閉塞板３２のガス流出孔３７が閉状態で保持されるので
、上部エンドリング２０ａの内部室３３内の吐出ガスは
回転軸１３の主軸部１４の外周面の縦溝３４によって形
成される第１の圧縮ガス通路を通して駆動モータ４の下
の下部圧力室３５内に導かれる。また、この下部圧力室
３５内の圧縮ガスは駆動モータ４のステータ２１とロー
タ２０との間のエアギャップｇ１、および駆動モータ４
のステータ２１と密閉ケース１との間の隙間ｇ２によっ
て形成される第２の圧縮ガス通路を通じて駆動モータ４
の上の上部圧力室３６内に導かれたのち、密閉ケースｌ
の上部の吐出バイブ２７の圧縮ガス吐出口から外部側に
吐出される。

そこで、上記構成のものにあってはスクロール式圧縮機
構部３の動作時にはロータ２ｏの上部エンドリング２０
ａの内部室３３内の吐出ガス温度に応じて逆止弁機構３
８によって閉塞板３２のガス流出孔３７を開閉させ、上
部エンドリング２０ａの内部室３３内の吐出ガス温度が
設定温度より低い低温運転時には閉塞板３２のガス流出
孔３７を開状態で保持させてスクロール式圧縮機構部３
の圧縮室７内で圧縮された圧縮ガスを旋回スクロール６
のボス部位１６の吐出穴２９および回転軸１３の連結穴
３１を介してロータ２０の上部エンドリング２０ａの内
部室３３内に導いたのち、上部エンドリング２０ａの内
部室３３内の吐出ガスを閉塞板３２のガス流出孔３７を
介して駆動モータ４の上の上部圧力室３６内に導くよう
にしたので、密閉ケース１の下部の油溜め室２４内のフ
ォーミング現象や油の吹き上げ等を防止して外部側への
吐油量を低減させることができる。

さらに、上部エンドリング２０ａの内部室３３内の吐出
ガス温度が設定温度より高い通常運転時には逆止弁機構
３８のコイルスプリング４０の形状変化にともない閉塞
板３２のガス流出孔３７を閉状態で保持させるようにし
たので、上部エンドリング２０ａの内部室３３内の圧縮
ガスを回転軸１３の外周面の縦溝３４によって形成され
る第１の圧縮ガス通路を介して駆動モータ４の下の下部
圧力室３５内に導いたのち、この下部圧力室３５内の圧
縮ガスを駆動モータ４のステータ２１とロータ２０との
間のエアギャップｇ１１および駆動モータ４のステータ
２１と密閉ケース１との間の隙間ｇ２によって形成され
る第２の圧縮ガス通路をそれぞれ介して駆動モータ４の
上の上部圧力室３６内に導き、密閉ケース１の上部の吐
出バイブ２７の圧縮ガス吐出口から外部側に吐出させる
ことができる。そのため、この場合には密閉ケース１の
内部に多段空胴形マフラ構造を形成することができるの
で、密閉ケース１の内部空間を有効利用してスクロール
式圧縮機構部３の動作時に発生する騒音の低減を図るこ
とができる。さらに、スクロール式圧縮機構部３の圧縮
室７内からの吐出ガスが密閉ケース１内の多段空胴形マ
フラ構造部分を流れる際に圧縮ガス中の潤滑油を効果的
に分離させることができるので、密閉ケース１の内部に
形成される油溜め室２４内の潤滑油量の減少を防止する
ことができる。そのため、スクロール式圧縮機構部３の
各摺動面間の刊滑不良の発生を防止することができるの
で、スクロール式圧縮機構部３を常に安定運転させるこ
とができ、信頼性の向上を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、上記実施例では固定スクロール５と旋回スク
ロール６とによって形成されたスクロール式圧縮機構部
３を備えたスクロール式圧縮機にこの発明を適用した場
合について示したが、スクロール式圧縮機構部３を形成
する一対のスクロール部材がそれぞれ回転する構成のス
クロール式圧縮機にこの発明を適用してもよい。さらに
、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施できることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば駆動モータのロータに形成された上部
エンドリングの上面開口部を閉塞板によって閉塞し、回
転軸にスクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮ガス
をロータの上部エンドリングの内部室内に導く圧縮ガス
通路穴を設けるとともに、回転軸と駆動モータのロータ
との間にロータの上部エンドリングの内部室内の圧縮ガ
スを駆動モータの下の下部圧力室内に導く第１の圧縮ガ
ス通路、駆動モータのステータとロータとの間、および
駆動モータのステータと密閉ケースとの間に下部圧力室
内の圧縮ガスを駆動モータの上の上部圧力室内に導く第
２の圧縮ガス通路をそれぞれ設け、かつ閉塞板にロータ
の上部エンドリングの内部室内の圧縮ガスを上部圧力室
内に導くガス流出孔および温度に応じてこのガス流出孔
を開閉する逆止弁機構をそれぞれ設けたので、スクロー
ル式圧縮機構部の運転中、運転条件の変動時に密閉ケー
スの内部に形成される油溜部内の潤滑油量が減少するこ
とを防止してスクロール式圧縮機構部の各摺動面間の潤
滑不良の発生を防止することができるとともに、密閉ケ
ースの内部空間を有効利用して騒音低減を図ることカ（
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はスク
ロール式圧縮機全体の概略構成を示す縦断面図、第２図
は閉塞板のガス流出孔の開放状態を示す要部の縦断面図
、第３図は逆止弁機構の操作板を示す平面図、第４図は
閉塞板のガス流出孔の閉塞状態を示す要部の縦断面図で
ある。 １・・・密閉ケース、３・・・スクロール式圧縮機構部
、４・・・駆動モータ、８・・・支持フレーム、１２・
・・軸受部、１３・・・回転軸、１６・・・ボス部、２
０・・・ロータ、２０ａ・・・上部エンドリング、２１
・・・ステータ、２９・・・吐出穴、３１・・・連結穴
（圧縮ガス通路穴）３２・・・閉塞板、３３・・・内部
室、３４・・・縦溝（第１の圧縮ガス通路）、３５・・
・下部圧力室、ｇｌ・・・エアギャップ（第２の圧縮ガ
ス通路）、ｇ２・・・隙間（第２の圧縮ガス通路）　３
６・・・上部圧力室、３７・・・ガス流出孔、３８・・
・逆止弁機構。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　密閉ケースの下部にスクロール式圧縮機構部、このス
   クロール式圧縮機構部の上部に駆動モータがそれぞれ配
   設されるとともに、前記駆動モータの回転軸を軸支する
   軸受部が前記スクロール式圧縮機構部の支持フレームに
   一体的に形成され、かつ前記密閉ケースの上部に圧縮ガ
   ス吐出口が形成されたスクロール式圧縮機において、前
   記駆動モータのロータに形成された上部エンドリングの
   上面開口部を閉塞板によって閉塞し、前記回転軸に前記
   スクロール式圧縮機構部から吐出された圧縮ガスを前記
   ロータの上部エンドリングの内部室内に導く圧縮ガス通
   路穴を設けるとともに、前記回転軸と前記駆動モータの
   ロータとの間に前記ロータの上部エンドリングの内部室
   内の圧縮ガスを前記駆動モータの下の下部圧力室内に導
   く第１の圧縮ガス通路、前記駆動モータのステータとロ
   ータとの間、および前記駆動モータのステータと密閉ケ
   ースとの間に前記下部圧力室内の圧縮ガスを前記駆動モ
   ータの上の上部圧力室内に導く第２の圧縮ガス通路をそ
   れぞれ設け、かつ前記閉塞板に前記ロータの上部エンド
   リングの内部室内の圧縮ガスを前記上部圧力室内に導く
   ガス流出孔および温度に応じてこのガス流出孔を開閉す
   る逆止弁機構をそれぞれ設けたことを特徴とするスクロ
   ール式圧縮機。