JPH03225094A - スクロール流体機械 - 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、渦巻状の翼部をもつ一対の翼同志を互い違
いに入り込むように組合わせて構成した流体機械部を有
するスクロール流体機械に関する。

（従来の技術） 従来、スフ、ロール圧縮機には、第２図に示されるよう
に一対の固定スクロールａと旋回スクロールｂとを組合
わせて構成される圧縮機部Ｃ（流体機械部）を密閉ケー
スｄ（密閉容器）に内蔵したケース内高圧式と呼ばれる
ものがある。

こうしたスクロール圧縮機には、っぎのような構造が用
いられている。

すなわち、第２図ないし第５図に示されるように固定ス
クロールａには鏡板ｅ（端板）の−側面に、帯状板を渦
巻状に成形したラップｆ　（１部）を突設した構造が用
いられる。なお、ｇは鏡板ｅの中央に設けた吐出孔であ
る。また旋回スクロルｂには、同様に鏡板ｉの一側面に
渦巻状のラップｊを突設した構造が用いられている。そ
して、これら固定スクロールａと旋回スクロールｂとを
中心をずらして互いのラップ同志が互い違いに入り込む
ように組合わせて、ラップ間に三日月状の圧縮空間ｋを
形成するようにしている。

そして、この圧縮機部Ｃの固定スクロールａが密閉ケー
スｄの周壁に固定され、また旋回スクロルｂの中央部が
密閉ケースｄ内に収容された電動機部ｍの回転子にクラ
ンク軸ｎを介して連結され、電動機部ｍの駆動により旋
回スクロールｂが固定スクロールａの軸心を旋回して、
各ラップｆ。

ｊの外周側から吸込むとともに、各ラップｆ、ｊの中心
側となる吐出孔ｇから圧縮を終えたガスを密閉ケースｄ
内に吐出させるようにしている。

ところで、スクロール圧縮機は、通常、密閉ケスｄの上
側に圧縮機部Ｃを設け、下部側に電動機部ｍを設けてい
るが、こうした配置構造は騒音が大きく、また放熱性も
悪いという問題をもっている。

そこで、逆に、従来、第２図に示される如く密閉ケース
ｄ内の上側に電動機部ｍを配置し、下側に潤滑油ｐ中に
入るように圧縮機部Ｃを配置して、騒音、放熱性を改善
したスクロール圧縮機が提案されている。

こうしたケース内高圧式の圧縮機は、一般に吐出ガスを
利用して電動機部ｍを冷却することが行われている。

上記従来のスクロール圧縮機では、密閉ケースｄの外側
部に、密閉ケースｄの内底部と潤滑油ｐの油面上方の電
動機部ｍが配置されている空間とを連通ずる管体ｑを接
続して、密閉ケースｄの内底部の潤滑油層に吐出された
ガスを管体ｑを介して電動機部ｍが配置されている密閉
ケースｄの空間部分へ導くことが行われている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、スクロール圧縮機は、周知のように旋回スク
ロールｂの固定スクロールａの中心に対する旋回により
外周側から中心部に移動するにしたがい、各ラップｆ、
ｊおよび鏡板ｅ、ｉで囲まれた圧縮空間にの容積が縮小
する側に周期的に変化して吸込ガスを圧縮し、最後に第
３図ないし第５図に示されるように旋回スクロールｂの
ラップ自体による吐出孔ｇの開閉により、中心側の圧縮
空間ｋから最終の圧縮を終えた圧縮ガスを外部に吐出さ
せている。つまり、スクロール圧縮機は旋回スクロール
ｂのラップｆそのものを開閉弁として用いながら吸込ガ
スを圧縮するものである。

ところが、上記のように圧縮したガスを潤滑油層に吐出
させる構造によると、圧縮ガスの吐出を終えた後、開く
吐出孔ｇから、潤滑油ｐが内部に逆流する難点がある。

特に潤滑油ｐは非圧縮性であるので、圧縮工程の際に抵
抗となり、圧縮効率を低下させてしまうものであった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、潤滑油が吐出孔に入ることなしに圧
縮運転を行うことができるスクロール流体機械を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （３題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明のスクロール流体機
械は、流体機械部を構成する固定スクロールの端板の他
側面に、吐出孔の周囲を遮断する逆流抑止室を設け、こ
の密閉容器内に一端部を前記逆流抑止室に接続し他端部
を潤滑油の油面上方の密閉容器空間に開口して導出路を
設けたことにある。

（作　用） この発明のスクロール流体機械によると、流体機械部で
圧縮されたガスは吐出孔から、逆流抑止室および導出路
を通って、電動機部が配置されている密閉容器の内部部
分へ吐出されていく。

しかるに、潤滑油が吐出孔に入ることなしに、圧縮運転
が行われることになり、不要な抵抗を伴わない円滑な圧
縮運転を継続させることができる。

（実施例） 以下、この発明を第１図に示す一実施例にもとづいて説
明する。第１図は、この発明を適用した例えば冷凍サイ
クルに用いられる片翼回転タイプのスクロール圧縮機を
示し、１は縦長のケースで構成された密閉ケース（密閉
容器）である。密閉ケース１の内底部には、潤滑油２ａ
を溜めるための油溜め部２が形成されている。また密閉
ケース１内の上部側には、固定子３および回転子４で構
成される電動機部５が設けられている。またさらに密閉
ケース１内の下部側内周面には、油溜め部２に収容され
た潤滑油２ａに浸漬する位置に、フレーム６が上記密閉
ケース１内を上下方向から仕切るように設けられている
。フレーム６は下部側中央に円形な四部７を有し、上部
側中央にラジアルの滑り軸受部８を設けて構成される。

そして、このフレーム６の下部に圧縮機部９が固定され
、圧縮機部９の全体をフレーム６と共に潤滑油２ａに浸
漬させている。

ここで、この圧縮機部９について説明すれば、１０は固
定スクロールである。固定スクロール１０は、外周端に
断面り字状の周壁１１が一体に突設された円板状の鏡板
１２（端板）の内底面に、例えばインボリュート曲線の
円弧で形成された帯板状な渦巻状のラップ１３（ｇ部）
を一体に突設するとともに、鏡板１２の中央部に吐出孔
１４を設けて構成される。なお、ラップ１３の高さ寸法
は周壁１１と略等しくなっている。そして、この固定ス
クロール１０が、当該周壁１１の端面と上記フレーム下
端面とが重なるようにして固定されている。

この固定スクロール１０に旋回スクロール１６が組合っ
ている。すなわち、旋回スクロール１６は、上記周壁１
１の内径より大きな外径をもつ円板状の鏡板１７（端板
）の−側面に上記固定スクロール１０のラップ１３（ｇ
部）と同じ外形の渦巻状のラップ１８を一体に突設する
とともに、他側面の鏡板１７の中心から偏心した位置に
軸部１９を一体に突設して構成される。そして、この旋
回スクロール１４は、鏡板１７の周縁部を上記固定スク
ロール１０の凹部外周側に設けた鏡板嵌挿用の段部２０
に摺動自在に嵌合した状態で、固定スクロール１０とラ
ップ同志が互い違いに入り込むように嵌挿されている。

これにて、ラップ１３．１８および両鏡板１２．１７で
囲まれる部分に三日月状の圧縮空間２１を構成している
。

また段部２０と凹部７との間に位置する旋回スクロール
１６の鏡板１７の背面の外周側とこれに対向するフレー
ム６の下端面部分との間の部分には、オルダム機構２２
が設けられている。オルダム機構２２は、例えば−側面
に中心を通る直交する２方向のうちの一方の線と交わる
一対のキー溝を設け、他側面にもう一方の線と交わる一
対のキー溝（いずれも図示しない）を設けたオルダムリ
ング２３を上記鏡板１７とフレーム６との間に摺動自在
に設ける。そして、鏡板１７に上記鏡板側の一対のキー
溝と摺動自在に嵌合するキー（図示しない）を設け、フ
レーム６の下端面に上記フレーム側の一対のキー溝と摺
動自在に嵌合するキー２４．２４を設けて構成されてい
て、旋回スクロル１６を自転運動しないようにしている
。

一方、２５は上記滑り軸受部８に回転自在に支持された
クランク軸である。このクランク軸２５の下端部に形成
されている偏心した四部２５ａが上記旋回スクロール１
６の軸部１９に摺動自在に嵌挿されている。またクラン
ク軸２０の上端部は上記電動機部５の回転子４に連結さ
れている。

上記固定スクロール１０の周壁１１には、密閉ケース１
の周壁を貫通して、ラップ外周側の空間部分と密閉ケー
ス１の外部とを連通する吸込バイブ２６が設けられてい
て、電動機部５を作動させれば、旋回スクロール１６が
固定スクロール１０の中心として旋回して、吸込バイブ
２６から冷媒ガス（吸込ガス）を吸込み、これを外周側
から中心部に向かうにしたがい周期的に縮小変化する圧
縮空間２１で圧縮することができるようになっている。

他方、２７は固定スクロール１０の鏡板１２の背面に取
着された略椀形の隔壁である。隔壁２７は、鏡板１２に
上記吐出孔１４の周囲を遮断するように気密をなして取
着されていて、周囲の潤滑油２ａが吐出孔１４に入るこ
とのないようにしている（逆流抑止室）。この隔壁２７
の左側部に略し字状に曲成された送出管２９（導出路）
が接続されている。また送出管２９の他端は上記固定ス
クロール１０の周壁１１およびフレーム６の外周端に設
けた上下方向の溝部３０内を挿通して、潤滑油２ａの油
面上方側のケース空間部分１ａに開ロしていて、上記吐
出孔１４から吐出された冷媒ガスを電動機部５が有る部
位に吐出させるようにしている。但し、溝部３０は送出
管２９の外径よりも大径となっていて、同溝部３０と送
出管２９との間の隙間を通してケース空間部分１ａで分
離された潤滑油２ａを油溜め部２に戻すようにしている
。

なお、３１は密閉ケース１の上部壁に設けた同密閉ケー
ス１内に吐出された冷媒ガスを外部に吐出するための吐
出バイブである。

つぎに、このように構成されたスクロール圧縮機の作用
について説明する。

電動機部５を励磁すると、回転子４が回転し、クランク
軸２５が回転していき、旋回スクロール１６に回転力が
伝達されていく。ここで、旋回スクロール１６とクラン
ク軸２５とは偏心した状態でつながり、かつ旋回スクロ
ール１６の動きがオルダム機構２２にて規制されている
から、旋回スクロール１６は固定スクロール７の中心と
して、その回りを自転を伴わずに旋回していく。

そして、この旋回に伴う旋回スクロール１６のラップ１
８の旋回運動により、ラップ間に形成された圧縮空間２
１は「従来の技術」の項で示した第３図ないし第５図の
ように外周側から中心部に向かうにしたがって周期的に
縮小変化していく。

これにより、吸込パイプ２６から吸込まれた冷媒ガスは
圧縮されていく。ついで、圧縮された冷媒ガスは吐出孔
１４から隔壁２７内へ吐出されていく。

ここで、隔！２２７は吐出孔１４の周囲を囲って、潤滑
油２ａに対して遮断しているから、先の「従来の技術」
の項で述べたような吐出孔１４に対する潤滑油２ａの逆
流は発生しない。

そして、この隔壁２７内に吐出された冷媒ガスは、送出
管２９を順に経て油面上方の電動機部５が配置されてい
るケース空間部分１ａに吐出され、電動機部５を冷却し
ていく。そして、その後、吐出バイブ３１から外部、す
なわち冷凍サイクル回路を構成する凝縮器（図示しない
）に吐出されていく。

しかるに、潤滑油２ａが吐出孔１４に入ることなしに、
圧縮運転が行われることになる。

したがって、スクロール圧縮機は不要な抵抗を伴わずし
て、円滑な圧縮運転を継続させることができる。しかも
、隔壁２７は圧縮機部９と密閉ケース１の内底面との間
に形成されている空間に設置され、送出管２９はフレー
ム６および固定スクロール１０に設けた通路に挿通され
ているので、隔壁２７．送出管２９を設置しても圧縮機
全体が大形化になることはない。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、潤滑油が吐出孔
に入ることなしに、圧縮運転が行われ、不要な抵抗を伴
わない円滑な圧縮運転を継続させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のスクロール圧縮機を示す
側断面図、第２図は従来のスクロール圧縮機を示す側断
面図、第３図ないし第５図は圧縮工程の推移を順に示し
た図である。 １・・・密閉ケース（密閉容器）、２ａ・・・潤滑油、
５・・・電動機部（駆動部）、９・・・圧縮機部（流体
機械部）、１０・・・固定スクロール、１２・・・鏡板
（端板）　１３・・・ラップ（翼部）　１４・・・吐出
孔、１６・・・旋回スクロール、１７・・・鏡板（端板
）、１８・・・ラップ（１部）　２７・・・隔壁（逆流
抑止室）、２９・・・送出管（導出路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内底部に潤滑油が収容された密閉容器と、この密閉容器
   内の下部側に前記潤滑油中に浸漬して配置され渦巻状の
   翼部が端板の一側面に突設された一対の吐出孔を有する
   固定スクロールと旋回スクロールとを組合わせて構成さ
   れる流体機械部と、前記密閉容器内の上部側に配置され
   前記旋回スクロールを前記固定スクロールの中心の回り
   に旋回駆動させる電動機部と、前記固定スクロールの端
   板の他側面に吐出孔の周囲を遮断するように設けられ前
   記吐出孔へ侵入する前記潤滑油を抑止する逆流抑止室と
   、前記密閉容器内に配設され一端部が前記逆流抑止室に
   接続され他端部が前記潤滑油の油面上方の空間部分に開
   口した導出路とを具備したことを特徴とするスクロール
   流体機械。