JPH03149391A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH03149391A
JPH03149391A JP1287016A JP28701689A JPH03149391A JP H03149391 A JPH03149391 A JP H03149391A JP 1287016 A JP1287016 A JP 1287016A JP 28701689 A JP28701689 A JP 28701689A JP H03149391 A JPH03149391 A JP H03149391A
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lubricating oil
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山村 道生
Shuichi Yamamoto
修一 山本
Shigeru Muramatsu
繁 村松
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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 この発明はスクロール式の圧縮機の潤滑給油に関するも
のである。
従来の技術 電動機や潤滑油溜に吐出側の圧力が作用する構造のスク
ロール圧縮機の潤滑給油に関連する構造の従来例として
特公昭61−19803号公報(スクロール流体機械の
給油装置)と米国特許4552518号明細書(SCR
OLL MACHINE)を参照する。第5図は前記の
特公昭61−19803号公報に示されたスクロール圧
縮機の構造図で、密閉容器101の内部に圧縮機構10
2と、その下方に電動機の固定子103を固定し 更に
その下方に潤滑油を溜める潤滑油溜104が設けられて
いる。圧縮機構102は固定鏡板105の上に一体に形
成した固定渦巻羽根106を有する固定渦巻部品107
と、この固定渦巻羽根106と噛み合って複数個の圧縮
作業空間Illを形成する旋回渦巻羽根108を旋回鏡
板109の上に形成した旋回渦巻羽根部品110と、こ
の旋回渦巻羽根部品110の自転を防止して旋回のみを
させる自転拘束部品112と、この旋回鏡板109に設
けた旋回駆動軸受113を偏心旋回駆動する偏心駆動軸
114を有するクランク軸115とその主軸116を第
1主軸受117と第2主軸受118で支承する軸受部品
119等で構成されている。また 固定鏡板105の旋
回鏡板側の枠体平面120と、旋回鏡板109の固定鏡
板側の旋回鏡板平面121を摺動自在に当接させるとと
もに 旋回鏡板109に圧縮作業空間111と連通ずる
中間圧力孔122を設けて、旋回鏡板109の旋回渦巻
羽根108の反対側の背圧空間123を吐出圧力と吸入
圧力の中間の圧力に保っている。圧縮機の吸入管124
から圧縮機構102に吸入された冷媒気体(瓜 圧縮作
業空間111で圧縮された後、吐出穴125を出て、圧
縮機構102の周辺の周辺通路126を通り、吐出管1
27から圧縮機外に吐出される。潤滑油溜104の潤滑
油は クランク軸105の主軸116を貫通した偏心給
油路129から、第1分岐給油路130を経て、第2主
軸受118へ供給される。給油通路129から第2分岐
給油路131を経て流れる潤滑油(友 主軸116の外
方の油溝を通り、第1主軸受117を潤滑して、背圧室
123にいたる。偏心給油路129を通過して旋回駆動
軸受11、3の底部133に供給された潤滑油は 偏心
駆動軸114と旋回駆動軸受113との隙間で減圧され
て背圧室123に排出される。背圧室123の潤滑油は
中間圧力孔122などから、圧縮作業空間111を経て
、圧縮され 冷媒と共に圧縮機構から吐出されも即ち、
第1主軸受117と旋回駆動軸受113を潤滑した潤滑
油はその全量が結恩 圧縮作業空間111に入る。第6
図(上 米国特許4552518号明細書に示されたス
クロール圧縮機の断面構造で、第7図(上 その部分拡
大図である。密閉容器201の内部に圧縮機構202と
、その下方に電動機203の固定子を固定し更にその下
方に潤滑油を溜める潤滑油溜204が設けられている。
圧縮機構2021;l  固定鏡板205の上に一体に
形成した固定渦巻羽根206を有する固定渦巻羽根部品
207と、この固定渦巻羽根206と噛み合って複数個
の圧縮作業空間211を形成する旋回渦巻羽根208を
旋回鏡板209の上に形成した旋回渦巻羽根部品210
と、この旋回渦巻羽根部品210の自転を防止して旋回
のみをさせる自転拘束部品212と、この旋回鏡板20
9に設けた旋回駆動213を偏心旋回駆動する偏心軸受
214を有するクランク軸215の第1主軸216と第
2主軸216aを第1主軸受217と第2主軸受217
aでそれぞれ支承する第1軸受部品21g、第2軸受部
品2198等で構成されている。密閉容器201は圧縮
機構202に設けた支持枠体220によって、上方が吸
入圧力の作用する吸入空間221!、、  下方が吐出
圧力の作用する吐出空間222に区画されていも また
旋回鏡板209の旋回渦巻羽根208の反対側の旋回鏡
板背面223に摺動自在に当接するととも顛 この旋回
鏡板背面223を中心部の吐出気体の圧力が作用する面
と吐出圧力よりも低い圧力が作用する面とに区画する環
状密封帯224が配設されている。また潤滑油溜204
の潤滑油(瓜 給油細管225によって圧縮機構202
の吸入口226導かれ 圧縮機の吸入管227から圧縮
機構202に吸入された冷媒気体とともに圧縮作業空間
211で圧縮された後、旋回駆動軸213の中に設けた
吐出孔228から吐出され クランク軸215の中に設
けた油分離室229て この潤滑油が吐出冷媒気体から
遠心分離されて、偏心軸受214から旋回鏡板背面22
3の近傍を通過して、第1主軸受217に供給される。
一方、油分離室229から出た吐出冷媒気体(よ 図示
の矢印にそって電動機203を冷却の後、吐出管230
を通って圧縮機の外に吐出される。
発明が解決しようとする課題 上に述べたように 参照した従来のスクロール圧縮機で
は いずれ耘 旋回駆動軸受、偏心軸受や第1主軸受に
は高い軸受負荷が掛かるためiへ大きな潤滑油流量が必
要である力(これらの軸受に供給される潤滑油の流量は
圧縮作業空間に供給される流量以下でしか有り得ないか
ら、結凰 圧縮作業空間に供給する潤滑油の流量が過多
になる。
しかしながら、潤滑油溜は吐出空間の中に在るために 
高温であるとともに かなり多量の冷媒を含有している
から、圧縮作業空間に入る潤滑油の流量が過多である七
、この潤滑油持つ#量をこの冷媒の気体によって圧縮機
の効率が著しく低下する。例え(隈 高速運転時にこれ
らの軸受が破損]フたり大きな軸受損失が生じたりする
ことを防ぐためく 圧縮作業空間に入る潤滑油の流量を
大に設定すると、この潤滑油の流量が背圧室の圧力と吐
出圧力の差に依存しているためく 圧縮機の運転速度が
低いときでも潤滑油流量が犬のままで、結凪 冷媒の吐
出量に対するこの潤滑油の流量が過大になって、低速運
転時の圧縮機の効率が著しく低下する欠点があも 次に
 最近のルームエアコン用等の圧縮機は終童小形化の要
求を満たすためへ 密閉容器の胴径を最小にするととも
E  内壁に電動機の固定子を直接固定することが多1
.%  一方、このような密閉容器の胴径を小さくした
圧縮機(よ 当然 潤滑油溜の直径も小のために 運転
状態による潤滑油の油面の高さの変動の幅が太きしも 
このような場合は 吐出管から潤滑油が多量に連れ出さ
れることを避けるために、  潤滑油溜から離れた位置
にこの吐出管を配置する必要があも従って、電動機を圧
縮機構の下方に配置した構造で密閉容器の外径が比較的
小さい圧縮機(よ 上に述べた特公昭61−19803
号公報のようiへ 圧縮機の吐出管を電動機の上方に配
置することが必要になる。しかし これらの圧縮機で、
吐出管を電動機の上方に配置するど、圧縮機構の吐出口
は電動機の上方にあるから、吐出冷媒を電動機の下方を
経由して再び上方に戻L 吐出管から圧縮機の外に排出
させるような吐出冷媒気体通路を構成しようとするとそ
の構造が掻めて複雑になる。上に述べた特公昭61−1
9803号公報の潤滑給油構造で(よ 電動機の回転速
度が低いとき、偏心給油路の回転によって発生する遠心
力が小さいため(・ミ  第一分岐給油路に達するだけ
の油圧が得られない場合があ4 この時、第2主軸受の
軸受隙間または給油通路から吐出空間の冷媒気体が第1
分岐給油路に逆流して、給油阻害を生じる危険がある。
上に述べた 米国特許4552518号明細書の例では
 偏心軸受214、 鏡板背面223.第1主軸受21
7への給油路1よ油分離室229で分離された小量の潤
滑油と多量の吐出冷媒気体で満たされているから、環状
密封帯224の内側の高圧側に気体が多く存在する。こ
のため、環状密封帯の密封作用が低下して多量の吐出冷
媒気体が圧縮作業空間に向かって漏洩して、圧縮機の正
常な運転が妨げられたり、圧縮機の効率が低下したりす
る欠点がある。また 上に参照した米国特許45525
18号明細書のようなりランク軸の主軸の内側に偏心軸
受を配置した構造で、この特許と異なる適当な手段で、
クランク軸の主軸の端面に多量の潤滑油を供給し得たと
してk 圧縮機の運転速度が犬のとき1よ その主軸の
端面の回転によって、主軸の外径付近で潤滑油に遠心力
による高い圧力が発生するから、そこに主軸受の給油通
路が開口していれは その給油通路に潤滑油が偏って多
量に流れて、内側の偏心軸受への給油量が不足すること
があa 課題を解決するための手段 以上に述べた従来のスクロール圧縮機の課題を解決する
ための第1の技術的手段(表 密閉容器の内部に電動機
と、この電動機で駆動する圧縮機構を配設し この圧縮
機構を、固定鏡板の上に固定渦巻羽根を形成した固定渦
巻羽根部品と、前記固定渦巻羽根と噛み合って複数個の
圧縮作業空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板の上に
形成した旋回渦巻羽根部品と、この旋回渦巻羽根部品の
自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品と、前記
の渦巻羽根部品を旋回駆動するクランク軸と、このクラ
ンク軸の一端に形成した主軸を支承する主軸受を有する
軸受部品とを含んで構成し 前記の圧縮機構からの吐出
気体をクランク軸及び前記の電動機を含む空間に吐出さ
せ、旋回鏡板の旋回渦巻羽根と反対側に旋回駆動軸を形
成し クランク軸の主軸の内側に偏心して設けた偏心軸
受にこの旋回駆動軸を嵌入させ、この旋回駆動軸の外方
にこのクランク軸の主軸の中心と同心に設けた油ボンブ
円筒内壁との間に環状のボンブ環を介在させ、このポン
プ環とこの油ポンプ円筒内壁の間に吸い込み側と吐き出
し側に仕切る油ポンプ仕切り板を配設して油ポンプを形
成し 前記の圧縮機構に近接して潤滑油溜を設(上 こ
の潤滑油溜から油ポンプの吸い込み側に向かって油吸込
通路を設け、この油ポンプの油吐出口から油吐出室を経
て前記の偏心軸受及びまたは前記の主軸受に向かって給
油する給油経路を形成することである。課題を解決する
ための第2の手段は 前記の第1の解決手段に加えて、
前記の油吐出室から主軸受への給油経路を、前記の旋回
駆動軸の表面近傍を経由して、前記の主軸の内側から、
この主軸の表面鳳 油吐出室に直接開口しないように設
けた主軸油溝番ζ連通させることである。課題を解決す
るための第3の手段(瓜 前記の第1の解決手段に加え
て、前記の油ポンプの旋回渦巻羽根側の端面の閉塞を、
旋回鏡板の旋回渦巻羽根の反対側の面の旋回鏡板背面で
行し入 前記の油ポンプ円筒内壁の外方置これに近接し
て、旋回鏡板背面を前記油ポンプの吐出気体圧力が作用
する面と旋回鏡板の外方の吐出圧力よりも低い圧力が作
用する面とに区画する溝状密封帯を配設することである
。課題を解決するための第4の手段(上 前記の第1の
解決手段に加えて、旋回駆動軸の表面Cコ  前記の油
吐出室から偏心軸受に給油する旋回駆動軸油溝を設ける
ことである。課題を解決するための第5の手段(よ前記
の第4の解決手段に加えて、旋回駆動軸油溝の油吐出室
と連通ずる側の油溝端部を、この旋回駆動軸が油吐出口
に近接した時に この油吐出口に対面する位置に設ける
ことである。
作用 上に述べた本発明の第1の技術的手段の作用は旋回駆動
軸の運動によってポンプ環を旋回させたロータリー式の
容積型の油ポンプを構成配置することによって、圧縮作
業空間に供給する潤滑油の流量とは無関係に 十分な流
量で確実に軸受に給油することを可能にし これに加え
て、圧縮機構に近接して潤滑油溜とそれに通ずる油吸込
通路を設けることにより、圧縮機の広い運転速度の範囲
で、給油通路に冷媒気体が逆流することなく、運転する
ことが可能になる。さら艮 圧縮機構に近接して潤滑油
溜を設けること、埋板 圧縮機構の上方または側方に電
動機を配置することにより容易に電動機の両側に渡って
吐出冷媒気体の通路を構成することが可能になる。本発
明の第2の技術的手段の作用(友 主軸軸受への給油を
旋回駆動軸の表面近傍を経由さ刊(潤滑油の主軸受端面
とのつれ回りによる遠心力によって主軸受に偏って潤滑
油が流れることを防止する。本発明の第3の技術的手段
の作用法 ロータリー型の油ポンプの作用により、油ポ
ンプの外方の鏡板背面に潤滑油を満たすことであも 本
発明の第4の技術的手段の作用it  旋回駆動軸(よ
 回転運動でなく旋回運動をしており、他方の偏心駆動
軸受は偏心回転運動をしていも 従って旋回駆動軸に油
溝を設けて、この油溝の中の潤滑油にはほとんど遠心力
が作用しないようにすることである。本発明の第5の技
術的手段の作用によれば 油ポンプの油吐出口から出た
潤滑油を直接に旋回軸受油溝の端部に導くことが可能で
ある。
実施例 本発明の実施例と17で、第1にスクロール式の電動圧
縮機の縦断面医 第2図にその圧縮機構部の部分拡大、
第3図に油ポンプ部分の詳細断血第4図に主軸受けへの
給油通路の詳細を示す。密閉容器1の内部の下方に圧縮
機構2を固定上 上方にこれを駆動する電動機3の固定
子4を固定りこの電動機3の回転子5に圧縮機構2を駆
動するクランク軸6を結合し 密閉容器1の下方の圧縮
機構2の周囲を潤滑油溜7にする。圧縮機構2(よ固定
鏡板8に一体に形成した固定渦巻羽根9を有する固定渦
巻羽根部品10と、この固定渦巻羽根9と噛み合って複
数個の圧縮作業空間14を形成する旋回渦巻羽根11を
旋回鏡板12の上に形成した旋回渦巻羽根部品13と、
この旋回渦巻羽根部品13の自転を防止して旋回のみを
させる自転拘束部品15と、この旋回鏡板12の旋回渦
巻羽根11の反対側に設けた旋回駆動軸16と、クラン
ク軸6の主軸18の内方に設けこの旋回駆動軸16が嵌
入する偏心軸受17と、−15〜 このクランク軸6の主軸18を支承する主軸受19を有
する軸受部品21と、旋回鏡板12の背面の旋回鏡板背
面20から微小な間隔の隙間をおいてこの旋回渦巻羽根
部品13の軸方向の動きを制限する鏡板移動制限面23
を配置する。クランク軸6の主軸18と旋回鏡板背面2
0の間に油ポンプ円筒内壁24を設け、旋回駆動軸16
の外方とこの油ポンプ円筒内壁24との間にボンブ環2
5を配置し この油ポンプ円筒内壁24の一端を旋回鏡
板背面2oで閉塞し 他端を油ポンプ端板26で閉塞し
 このポンプ環25と油ボンブ円筒内壁24の間に油ポ
ンプの油吸込口27の側と油吐出口28の側を仕切る油
ポンプ仕切り板29を設けてこれをポンプ環25に設け
た油ポンプ仕切り板溝30に嵌入させて油ポンプを構成
している。潤滑油溜7の潤滑油は油吸込通路31からこ
の油ポンプに吸い込まれ 油吐出口28から油吐出室3
2に入る。
油吐出室32の潤滑油の一部(表 旋回駆動軸16の表
面の近傍から主軸給油路3友34を経由して、主軸18
の表面に油吐出室32と直接連通しないように設けた主
軸油溝35へ導かれ 主軸受19を潤滑した後、バラン
スウェート室36へ排出される。油吐出室32の潤滑油
の他の部分(上 旋回駆動軸16の表面&二油吐出口2
8の近傍でこれに対面する位置に旋回駆動軸油溝入口3
7を配置した旋回駆動油溝38を通って偏心軸受17を
潤滑した後、クランク軸6の潤滑油排出口39を通って
、バランスウェート室36へ排出される。油ポンプ円筒
内壁24の外方の鏡板移動制限面23置  旋回鏡板背
面20と摺動自在置 鏡板移動制限面23と旋回鏡板背
面20との隙間を油ポンプ側の吐出圧力が作用する面と
、外周部のそれよりも低い圧力か作用する面とに仕切る
環状の環状密封帯を配置する。この実施例の場合、旋回
鏡板背面20の外周部の圧力はこの背圧室40の圧力は
吐出圧力と吸入圧力の中間の圧力である。圧縮機の吸入
管50がら吸入した冷媒気体(瓜 アキュムレーター5
1を経て、圧縮機構2の吸入口52から圧縮機構2に入
り、圧縮作業空間14で圧縮され 吐出口53から、吐
出マフラー54の内服 固定鏡板8に設けた吐出通路5
5.軸受部品21に設けた吐出通路56を通り電動機3
と圧縮機構2の間の電動機下方吐1フー 出室57に吐出される。この吐出冷媒気体ζ戴 電動機
周辺通路58から電動機の上方の吐出室59を通過して
電動機3を冷却の後、吐出室60を経て、吐出管61か
ら圧縮機のそとに導かれる。
発明の効果 本発明の請求項1に係る効果(よ 圧縮作業空間に供給
する潤滑油の流量と無関係に 各軸受に供−給する潤滑
油の流量が設定出来る上 極めて簡単な構造の容積型の
油ボンブを用いており、潤滑油溜を圧縮機構の近傍に配
置して(るので吐出気体の逆流による給油阻害などの恐
れがなく、広い運転速度の範囲で、圧縮機の効率を高く
保持したまま、小型がつ安価に軸受の信頼性と寿命を確
保できることである。さらに うえに述べたよう(二潤
滑油溜を圧縮機構の近傍に配置した構造のた八電動機の
両端を吐出冷媒気体で冷却する冷却通路が容易に構成で
きる効果がある。本発明の請求項2に係る効果(よ 1
項に係る効果に加えて、主軸の油溝だけに偏って潤滑油
が流れる恐れが無く、更に主軸への給油を旋回駆動軸表
面の近傍を経由して行わせることにより、主軸受と偏心
軸受の潤滑を完全なものにできることである。本発明の
請求項3に係る効果(訳 1項に係る効果に加えて、油
ポンプよって旋回鏡板背面と環状密封帯の内周に潤滑油
が密に供給されるために 多量の冷媒気体がこの部分を
通過して圧縮作業空間に流入する恐れがなく、圧縮機の
効率を高く保つことができることである。本発明の請求
項4に係る効果(よ1項に係る効果に加えて、偏心軸受
への給油を、旋回運動をする旋回駆動軸の表面に形成し
た旋回駆動軸油溝を通じて行なうため?Q  潤滑油に
大きな遠心力が作用することが無く、確実に 偏心軸受
に給油ができることである。本発明の請求項5に係る効
果は 4項に係る効果に加えて、油ポンプの油吐出口の
近傍で直柩 旋回駆動軸油溝の入口に潤滑油を吐出させ
るたべ さらに確実に かつ安価く 偏心軸受に給油が
できることである。
【図面の簡単な説明】
第1図は 本発明にかかるスクロール圧縮機の実施例の
断面諷 第2皿 第3図はそれぞれ同要19一 部断面は 第4図(a)〜(C)は同要部−部切欠正面
医 正面図および平面皿 第5図〜第7図それぞれ従来
例の断面図である。 l・・・・密閉容麻 2・・・・圧縮機t  3・・・
・電動枚 4・・・・電動機固定子、 5・・・・電動
機回転子、6・・・・クランク執 7・・・・潤滑油t
lR8・・・・固定鏡楓 9・・・・固定渦巻羽根、1
0・・・・固定渦巻羽根部&11・・・・旋回渦巻羽根
、12・・・・旋回鏡板、I4・・・・圧縮作業空11
115・・・・自転拘束部A  16・・・・旋回駆動
車紅 17・・・・偏心軸受、18・・・・主線19・
・・・主軸受、20・・・・旋回鏡板背面、21・・・
・軸受部品、23・・・・鏡板移動制限証24・・・・
油ポンプ円筒内裂25・・・・ポンプ凰26・・・・油
ポンプ端板、27・・・・油吸込n  28・・・・油
吐出rl  29・・・・油ポンプ仕切り、30・・・
・油ポンプ仕切り板鳳31・・・・油吸込通区32・・
・・油吐出室 33.34・・・・主軸給油廠38・・
・・旋回駆動軸油滌50・・・・吸入管、51・・・・
アキュムレーター、52・・・・吸入n  53・・・
・吐出しに58・・・・電動機周辺通格 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほかl 名−加−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)密閉容器の内部に電動機と、この電動機で駆動す
    る圧縮機構を配設し、前記圧縮機構を、固定鏡板の上に
    固定渦巻羽根形成した固定渦巻羽根部品と、前記固定渦
    巻羽根と噛み合い複数個の圧縮作業空間を形成する旋回
    渦巻羽根を旋回鏡板の上に形成した旋回渦巻羽根部品と
    、この旋回渦巻羽根部品の自転を防止して旋回のみをさ
    せる自転拘束部品と、前記旋回渦巻羽根部品を旋回駆動
    するクランク軸と、クランク軸の一端に形成した主軸を
    支承する主軸受を有する軸受部品とを含んで構成し、前
    記圧縮機構の吐出気体を前記クランク軸及び前記電動機
    を含む空間に吐出させ、前記旋回鏡板の旋回渦巻羽根と
    反対側に旋回駆動軸を形成し、前記クランク軸の主軸の
    内側に偏心して設けた偏心軸受に前記旋回駆動軸を嵌入
    させ、前記旋回駆動軸の外方とこのクランク軸の主軸の
    中心と同心に設けた油ポンプ円筒内壁との間に環状のポ
    ンプ環を介在させ、このポンプ環とこの油ポンプ円筒内
    壁の間に吸い込み側と吐き出し側に仕切る油ポンプ仕切
    り板を配設して油ポンプを形成し、前記圧縮機構に近接
    して潤滑油脂を設け、この潤滑油溜から前記油ポンプの
    吸い込み側に向かって油吸込通路を設け、前記油ポンプ
    の油吐出口から油吐出室を経て前記偏心軸受及びまたは
    前記主軸受に向かって給油する給油経路を形成したスク
    ロール圧縮機。
  2. (2)油吐出室から主軸受への給油経路を、旋回駆動軸
    の表面近傍を経由して、主軸の内側から、前記主軸の表
    面に前記油吐出室に直接開口しないように設けた主軸油
    溝に連通させて形成する請求項1記載のスクロール圧縮
    機。
  3. (3)油ポンプの旋回渦巻羽根側の端面の閉塞を、旋回
    鏡板の旋回渦巻羽根の反対側の面の旋回鏡板背面で行い
    、前記油ポンプ円筒内壁に近接して、その外方に、前記
    旋回鏡板背面を、前記油ポンプの前記吐出気体圧力が作
    用する面と前記旋回鏡板外方の吐出圧力よりも低い圧力
    が作用する面とに区画する環状密封帯を配置する請求項
    1記載のスクロール圧縮機。
  4. (4)旋回駆動軸の表面に、油吐出室から偏心軸受に給
    油する旋回駆動軸油溝を設けた請求項1記載のスクロー
    ル圧縮機。
  5. (5)旋回駆動軸油溝の油吐出室と連通する側の油溝端
    部を、この旋回駆動軸が前記油吐出口に近接した時に、
    この油吐出口に対面する位置に設ける請求項4記載のス
    クロール圧縮機。
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