JPH02264176A - スクロール型圧縮機 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は密閉形のスクロール圧縮機に関する。

［従来の技術］ この種の密閉形スクロール圧縮機は、第２図に示すよう
に、ケーシング１と、ケーシング１外に配置され且つ軸
受（図示せず）を介して筒状壁２１に主軸５を支持して
いるハウジング２と、ハウジング２の一側に配したスク
ロール型圧縮機構３と、ハウジング２の他側に配した駆
動装置４と、ハウジング２の筒状壁２１に回転可能に支
持され、一端を駆動装置４に接続した主軸５と、潤滑油
を含む冷媒ガスをスクロール型圧縮機構３に導入するた
めの吸入ポート６と、ケーシング１外に圧縮された冷媒
ガスを導出するための吐出ボート７とを含む。

スクロール型圧縮機構３は、第１の板体３００の一面に
第１のうず巻体３０Ｆを設けである固定スクロール部材
３０と、第２の板体３１０の一面に第２のうす巻体３］
］を設けである可動スクロル部材３１とを有する。固定
スクロール部祠３０と可動スクロール部ｔｊＡ３］とは
、第１のうず巻体３０１が第２の板体３１０に対向する
と共に、第２のうず巻体３１１が第１の板体３００と対
向して、これらの間に流体ポケットを形成するように組
み合わされている。ハウジング２は、第１の板体３００
と共にスクロール型圧縮機構３を取り囲むような密閉空
間を形成する。駆動装置４は主軸５を介し第２の板体３
１０の他面とハウジング２に設けられた自転防止機構１
００の働きで可動スクロール部材３１に円軌道運動を行
わせて流体ポケットを移動させる様になっている。

そして、第１の板体３００の外周部には、第２の板体３
コ０の一面の外周部と摺接するように環状部３００ｅか
設けられている。この環状部３００ｅと第１の板体３０
０と第２の板体３１０とで密閉された吸入圧室］４が形
成されている。この吸入圧室コ４内には、第１のうず巻
体３０１と第２のうず巻体３１１とで仕切られた複数の
流体ポケットが形成されている。ハウジング２の筒状壁
２４は、環状部３００ｅの周縁部と直接あるいはシール
祠８を介して密接している。第２の板体３１０の他面側
にはハウジング２と環状部３００ｅと第２の板体３１０
とで密閉された中間圧力室９が形成されている。

主軸５は、一端を駆動装置４の回転子４ａに固定しであ
る。主軸５の他端には駆動ピン５ａが偏心して設けてあ
り、この駆動ピン５ａは第２の板体３１０の他面に設け
であるボス３１０ａに軸受１１０を介して嵌挿されてい
る。従って、駆動装置４か作動すると可動スクロール部
材３１か円軌道運動をする。この円軌道運動によって流
体ポケットは吸入ポート６から吸入圧室１４に流れ込ん
だ冷媒ガスを取り込み、そして、この流体ポケットは、
両うず巻体３０１，３１１の中心部に向って移動をする
。この移動の際、冷媒ガスは圧縮される。圧縮された冷
媒ガスは、第１の板体３００に穿設しである吐出口３０
０ａからケーシング１の頭部１１に吐出される。ケーシ
ング１の頭部１］と胴部１２とは通孔］０によって連通
しており、頭部１］に吐出された冷媒ガスは胴部］２に
流入する。従って、吸入圧室１４及び中間圧力室９を除
いたケーシング］内の圧力は、冷媒ガスの吐出圧となる
。従って、ケーシング１の頭部１］及び胴部１２は、吐
出圧室となる。そして、ケーシング］内の冷媒ガスは吐
出ボート７を介して外部の冷凍回路（図示せず）内に流
出するようになっている。

一方、第２の板体３１０には中間圧力室９と圧縮途中の
流体ポケット１５とを連通ずる細孔３］Ｏｆか設けられ
ている。この細孔３］Ｏｆによって圧縮途中の冷媒ガス
の一部を中間圧力室９に導いている。この中間圧力室９
の圧力は、吸入圧￥１４の圧力（吸入圧）よりも高く吐
出圧室内の圧力（吐出圧）よりも低い中間圧となる。こ
の中間圧は第２の板体３１０の背面に掛かり、可動スク
ロール部材３１を固定スクロール部４；！’　３０に押
し付ける力になる。この力によって、流体ポゲットの気
密性を高めている。

［発明が解決しようとする課題］ この種のスクロール型圧縮機では、主軸５の回転によっ
て可動スクロール部材３］が固定スクロル部材３０に対
して円軌道（旋回）運動するが、この運動に際して次の
ような問題がある。すなわち、可動スクロール部祠３１
により発生ずる遠心力と、この遠心力を相殺するために
駆動ピン５ａに設けたカウンタウェイト１３の遠心力の
位置が軸心方向に関してずれているため、これによって
ねじれモーメントが生ずる。更に、固定スクロール部材
３０と可動スクロール部材３１との圧縮工程によって発
生ずる圧縮ガス反力の位置と可動スクロール部材３１の
駆動点の位置が軸心方向に関してすれている事によって
もねじれモーメントが生じる。尚、これらのモーメント
は９０’位相がずれているか、同回転方向である。

ところか、固定スクロール部材３０に対する可動スクロ
ール部材３１の押付力は、中間圧力￥９の圧力にのみ頼
っているため、起動時などは前記ねじれモーメントに抗
する中間圧力か小さい。この結果、＋、＋■動スクロー
ル部月３部材傾き、その久周部における一端部が固定ス
クロール部材３０の端面から浮き上がり、スクロールの
スラスト面間に隙間かできる。そして、この隙間からス
クロール圧縮機構３内の冷媒が中間圧力室９内に漏れ、
圧縮効率が低下する。加えて、可動スクロール部材３１
の外周部における他端部ではスラスト荷重が増大して、
スラスト面が摩耗したり、焼付けを生じたりする問題が
あった。

それ故に、本発明の課題は、固定スクロール部材と可動
スクロール部材とが円滑且つ安定して摺接するようにし
たスクロール型圧縮機を提供することにある。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明によるスクロール型圧縮機は、主軸の一端に設け
られた駆動ピンにカウンタウェイトが設けられ、このカ
ウンタウェイトは可動スクロール部）Ａ側の面及びその
反対面にそれぞれスラスト軸受の受け面を有して、可動
スクロール部祠の板体のうず巻体とは反対面に設けられ
た円環状ボスの端面及び中間圧力室を形成しているハウ
ジングの内端面との間に第１．第２のスラスト軸受を介
在させ、上記固定スクロール部材の板体と上記ハウジン
グとの接合部にスペーサを介在させたことを特徴とする
。

［作用］ 本発明によれば、第１．第２のスラスト軸受け、可動ス
クロール部材にかかるねじれモーメント、冷媒ガス圧縮
力を機械的に受け止める。

すなわち、第３図に示すように、ガス圧縮反力Ｆ１、駆
動力Ｆ　ｄ　、軸方向ガス力Ｆ　ａ　、スラスト力Ｆ　
ｂ　、スラスト力Ｆ、の抗力Ｆ、及び軸方向ガス力Ｆ、
に対する抗力Ｆ８とすると、 Ｆ　ｔ　−Ｆ　ｄ％　　Ｆ　ｂ　””　Ｆ　ｃ　ＳＦ　
−＝２　Ｘ　Ｆ　ｅ％ＦｇＸΩ＋　　ＦｂＸβ２＝０か
成立する。

このことにより、可動スクロール部材の軸方向位置が一
定になり、可動スクロール部祠と固定スクロール部材と
の間に隙間ができるのを防止して、高圧冷媒ガスのブロ
ーパイを防止する。

また、上記スペーサは、その厚さを選択することにより
、上記固定スクロール部材に対する可動スクロール部材
の軸方向位置を容易かつ最適に設定するのに寄与する。

更に、主軸、駆動ピン、及びカウンタウェイト、更に主
軸の他端に取付けられた電動機の回転子全体の軸方向の
支持は、カウンタウェイトとハウジング内端面との間に
設けられた第２のスラスト軸受で行うことができる。

［実施例］ 第１図を参照して本発明の一実施例を縦形のスクロール
圧縮機の場合について説明する。本発明の要部は固定ス
クロール部材と可動スクロール部材及びその駆動点とな
る駆動ピンの周囲の構造であり、それ故第２図に示した
駆動装置４については図示を省略し、同じ部分について
は同一番号を付して説明は省略する。

本実施例では、主軸５の一端に設けられたカウンタウェ
イト１３の両端面とボス３１０ａの端面及びハウジング
２の内端面との間にそれぞれ、第１、第２のスラスト軸
受５１．５２を介在させている。５３はボス３１０ａの
内周面と駆動ピン５ａとの間に設けられたニードル軸受
（あるいはすべり軸受）である。

固定スクロール部材３０の板体３００の外周はうず巻体
を囲む環状部３００ｅとなっており、この環状部３００
ｅの端面とハウジング２の端面との間にはスペーサ５４
が配設されている。このスペーサは以下の点で重要であ
る。

この種の圧縮機では、環状部３００ｅの端面に対して可
動スクロール部材３１の板体３１０の端面が適度の接触
状態で摺動可能になっている必要Ｉヵ、あ、。、ヵ１０
、よユ、えよう（。カウンタウェイト］３の両端面とボ
ス３１０ａの端面及びハウジング２の内端面との間にそ
れぞれ、第１．第２のスラスト軸受５１．５２を介在さ
せると、圧縮機の組立て工程において固定スクロール部
祠３０と可動スクロール部材３１との軸方向位置決めが
非常に難しい。これに対して、スペーサ５４を介在させ
ることで、このスペーサ５４の厚さを適宜選択すること
によりハウジング２内の自転防止機構１、００上にある
可動スクロール部材３１の板体３１０に対して固定スク
ロール部祠３０の板体３００を適度に密着させることか
でき、容易にかつ最適な接触摺動状態を設定することが
出来る。

また、本実施例では、固定スクロール部祠３０における
板体３００のうず巻体とは反対側の端面にカップ状部材
５６が設けられて吐出圧室５７が形成されている。この
吐出圧室５７は、板体３００の中心付近に設けられた貫
通孔３００ａを通して２つのうず巻体の間の流体ポケッ
ト空間に連通している。吐出圧室５７はまた、カップ状
部材５６の中心近傍部とケーシング１の端部中心付近と
を貫通するようにしてこれらに溶接された吐出パイプ５
８により外部冷媒回路に接続される。更に、板体３００
にはこれを貫通するように２つの貫通孔３００ｂが設け
られ、各貫通孔３００ｂの吐出圧室５７側にはリリーフ
バルブ５５が設けられている。なお、貫通孔３００ｂの
位置は、流体ポケットの最終位置、すなわち、貫通孔３
００ａに対応した位置よりも外側に設定される。

ケーシング１には吸入口１０１が設けられ、吐出圧室５
７を除くケーシング］内空間に連通している。板体３０
０の環状部３００ｅには吸入口］０１から冷媒をうず巻
体内に導入するための貫通孔３００Ｃが設けられている
。

主軸５の一端に設けられたカウンタウェイト］３及び偏
心配置された駆動ピン５ａは主軸５に一体化されており
、主軸５の他端には駆動装置４の回転子（図示せず）が
固定されている。

以上のような構造とすることにより、第３図を参照して
説明したねじりモーメントやガス圧縮の反力を第１．第
２のスラスト軸受５１．５２で機械的に受けることによ
り、可動スクロール部ｔＡ’　３１の偏りを防止して冷
媒ガスのブローパイを無くすことができる。また、流体
ポケット内に液状態］　１ の冷媒が流入すると、冷媒が貫通孔３００ａに達する前
に流体ポケット内圧が異常に高くなる。この異常高圧は
可動スクロール部材３］をカウンタウェイト１３側に押
し付けるように作用する。しかし、リリーフバルブ５５
は流体ポケット内圧が所定値を越えると作動して、冷媒
を吐出圧室５７側に逃がす。このことにより、可動スク
ロール部材３１がカウンタウェイト１３側に異常に押し
付けられるのを防ぎ、スラスト軸受５１．５２の異常負
荷を減らしてこれらのスラスト軸受が損傷することを防
ぐ。

一方、スペーサ５４は、前述したように、圧縮機の組み
付けに際してその厚さを適宜選ぶことにより、可動スク
ロール部４４３１に対する固定スクロール部材３０の軸
方向の位置決めを簡単にする。

カウンタウェイト１３及び回転子４ａの軸方向の支持が
必要となるが、本発明の構造によれば、上述゛した構造
の他に新たな支持構造を設けること無くスラスト軸受５
２を介してノ＼ウジング２て兼ねられる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、カウンタウ
ェイトを利用して設けた２つのスラスト軸受、固定スク
ロール部材と可動スクロール部材との間のスペーサによ
り固定スクロール部材に対する可動スクロール部祠の軸
方向位置を常に一定に維持できるので、圧縮ガスのブロ
ーパイ、可動スクロール部材端部の固定スクロール部材
への個当たりを防止し、高効率、長寿命化が可能となる
。

また、一体化された主軸系の軸方向の支持は、本発明の
構造内で収まり、新たな支持構造を設けることも無いの
で簡略化された構造となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による密閉形のスクロール型圧縮機の要
部の一実施例を示す断面図、第２図は従来の密閉形スク
ロール圧縮機の一例を示す断面図、第３図は可動スクロ
ール部材に作用する各種の力関係を説明するための図で
ある。 １・・・ケーシング、２・・ハウジンク、３・スクロル
型圧縮機構、５・・・主軸、１３・・カウンタウェイト
、３０・・・固定スクロール部材、３００・第１の板体
、３１・・・可動スクロール部祠、３１０・・第２の板
体、５１．５２・・・スラスト軸受、５４・・スペーサ
。 符開平

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）板体の一方の面にうず巻体を固定した固定スクロー
   ル部材と板体の一方の面にうず巻体を固定した可動スク
   ロール部材とを、それらの間に流体ポケットを形成する
   様に組合わせ、上記可動スクロール部材の板体の他方の
   面には円環状ボスを形成し、該円環状ボス中には軸受を
   設けると共に、ハウジングに回転可能に支持された主軸
   の一端に設けられた駆動ピンを回転可能に挿入し、かつ
   上記駆動ピンの近傍の前記主軸には該駆動ピン及び上記
   可動スクロール部材の円軌道運動による動的アンバラン
   スを相殺するカウンタウエイトを備えたスクロール型圧
   縮機において、上記カウンタウエイトは上記可動スクロ
   ール部材側の面及びその反対面にそれぞれスラスト軸受
   の受け面を有して上記円環状ボスの端面及び上記ハウジ
   ングの内端面との間に第１，第２のスラスト軸受を介在
   させ、上記固定スクロール部材の板体と上記ハウジング
   との接合部にスペーサを介在させたことを特徴とするス
   クロール型圧縮機。