JPH04262085A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調用あるいは冷凍
用として用いられるスクロール型圧縮機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１２〜図１４は例えば特開昭６３−８
００８７号公報に示された従来のスクロール型圧縮機を
示す断面図であり、図１２、図１３において、１は渦巻
体を有する固定スクロール、２は渦巻体を有する揺動ス
クロールで、固定スクロール１と　１８０°位相をずら
して組み合わされている。３はフレーム、４はフレーム
３の下端に設けられた吸入口、５は密閉容器で、フレー
ム３は密閉容器５に焼嵌めされ、密閉容器５内を上下に
分割しており、フレーム３にボルト締めにより固定され
ている固定スクロール１の上部空間は高温高圧ガスで満
たされる吐出マフラ６が形成され、他方フレーム３の下
部空間７は低温低圧ガスの状態である。吐出マフラー６
には、吐出管８が、下部空間７には吸入管９がそれぞれ
密閉容器５に固定、連通されている。１０は主軸、１１
は揺動スクロール２を軸方向に支承するスラスト軸受で
あり、１２はステータ、１３は主軸１０に焼嵌されたロ
ータである。

【０００３】また、図１４において、吸入口４は　１８
０°対称な位置に２カ所設けられており、固定スクロー
ル１と揺動スクロール２の渦巻体の巻き終わり近傍に位
置されている。

【０００４】次に動作について説明する。ステータ１２
とロータ１３から成る電動機により、主軸１０が回転し
、固定スクロール１に対して、揺動スクロール２が公転
運動することで、両スクロール間に形成される圧縮室の
容積が順次減少し冷媒ガスを圧縮するが冷媒ガスは低温
低圧な状態で吸入管９より密閉容器５内に入り込み、密
閉容器５とステータ１２とのすきまあるいはステータ１
２とロータ１３とのすきまを通って、吸入口４から最も
外側の圧縮室へと吸い込まれ、圧縮過程を経て、吐出マ
フラ６に高温高圧な状態で吐出され、吐出管８から図示
していない外部配管へと流出する。

【０００５】しかし、この場合、吸入管９から入り込ん
だ冷媒ガスが、下部空間７内で吸入口４まで流れる過程
において、その大部分が、ステータ１２やロータ１３と
直に接するために、冷媒ガスの温度は上昇し、いわゆる
プレヒート（吸入ガス加熱）が大きい状態で圧縮室へと
吸い込まれる。プレヒートが大きいと、冷媒ガスの比容
積は大きくなり、体積効率は低下する。

【０００６】そこで、冷媒ガスの一部だけをステータ１
２やロータ１３を冷却させる目的に使用しその一部のガ
スだけがプレヒートが大きいが残りの大部分のガスはプ
レヒートが大きくない状態で圧縮室へと吸い込まれるよ
うな低圧シェル密閉型のスクロール型圧縮機として特公
平１−１２９５３号公報の一部を改造して図１５、図１
６に示すようなものが提案されている、すなわち、図１
５において固定スクロール１が密閉容器５に焼嵌めされ
、密閉容器５内を上下に分割している。吸入口４は吸入
管９の近傍の位置で固定スクロール１に１個のみ設けら
れ、いわゆる片吸い込みの型式となっている。フレーム
３には吸入口４と下部空間７を連通させる連通孔１４が
設けてある。連通孔１４の径はステータ１２およびロー
タ１３を冷却するのに必要な冷媒ガスの流量を確保でき
る大きさに設定されている。

【０００７】また、図１６において、吸入口４は吸入管
９の内径の断面積より大きな断面積を有し、揺動スクロ
ール２の渦巻体の巻き終わり近傍の位置に設けている。 １５は固定スクロール１の側壁と揺動スクロール２の巻
き終わりから　１８０°分の渦巻体の外側面との間に形
成される空間Ａ、１６は固定スクロール１の側壁とその
固定スクロール１の巻き終わりから　１８０°分の渦巻
体の外側面間の空間Ｂである。

【０００８】１７、１８は最も外側に位置する圧縮室で
、同図では、揺同スクロール２の公転角θ＝０°の時を
示しており、公転角θが進むとその容積は減少され、同
時に揺動スクロール２が１回転後にできる新しい最外圧
縮室の形成過程において、圧縮室以外の容積が増加され
ることにより、冷媒ガスの吸い込みが生じる。１７は揺
動スクロール２の内側面と、固定スクロール１の外側面
間に形成される最外圧縮室Ｃ、１８は最外圧縮室Ｃ１７
の　１８０°対称に位置し、固定スクロール１の内側面
と揺動スクロール２の外側面間に形成される最外圧縮室
Ｄである。

【０００９】次にこの図１５、図１６に示すスクロール
型圧縮機の冷媒ガスの流れについて説明する。冷媒ガス
は低温低圧な状態で吸入管９から直ちに吸入口４へと導
かれ、そのガスの一部は連通孔１４やフレーム３と密閉
容器５間のすきまから、下部空間７へ流れ、ステータ１
２およびロータ１３の冷却を行なう。一方それ以外の残
りの大部分のガスはそのまま吸入口４を通過し、新しく
形成される最外圧縮室Ｃ１７へ導かれるものと、空間Ａ
１５あるいは空間Ｂ１６を経て、新しく形成される最外
圧縮室Ｄ１８へ導かれるものに分流される。

【００１０】双方の最外圧縮室へ吸い込まれた冷媒ガス
は、圧縮過程を経て吐出マフラ６に高温高圧な状態で吐
出され、吐出管８から図示していない外部配管へと流出
する。このように圧縮室へ吸い込まれる冷媒ガスの大部
分が、ステータ１２やロータ１３と直に接しないため、
冷媒ガスのプレヒートは低く、体積効率が高い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の低圧シェル密閉
型のスクロール型圧縮機は以上のように片吸込み型式で
構成されており、反吸入管側に渦巻体巻き終わりが存在
して形成される最外圧縮室へ導かれる冷媒ガスは空間Ａ
あるいは空間Ｂを通過しなければならず、可変速型のス
クロール型圧縮機での特に低速運動の場合などの空間Ａ
あるいは空間Ｂを通過する冷媒ガスの流速が遅く、また
流量が少ないときには、固定スクロールを介しての吐出
マフラ内の高温高圧なガスによる熱伝達や揺動スクロー
ルとスラスト軸受との摺動熱（低速運転では給油量が少
ないので特に大きい）の影響を大いに受け、吸入管側に
渦巻体巻き終わりが存在して形成される最外圧縮室Ｃへ
導かれる冷媒ガスに比べて、プレヒートが高い状態で圧
縮室へ吸い込まれるという問題点があった。

【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、双方の最外圧縮室にそれぞれプ
レヒートの低い冷媒ガスが吸い込まれる低圧シェル密閉
型のスクロール型圧縮機を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
フレームあるいは固定スクロールに設けられた第１吸入
口と、第１吸入口と　１８０°対称な位置のフレームあ
るいは固定スクロールに設けられた第２吸入口と、フレ
ーム下部を通って第１吸入口と第２吸入口とに連通する
通路とを備えたものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、フレームあるいは
固定スクロールに設けられた第１吸入口と、第１吸入口
と　１８０°対称な位置のフレームあるいは固定スクロ
ールに設けられた第２吸入口と、密閉容器の外部にて外
部配管を２本に分岐させて第１吸入口と第２吸入口とに
連通する第１吸入管と第２吸入管とを備えたものである
。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明は、フレームあるいは固定
スクロールに設けられた第１吸入口と、第１吸入口と　
１８０°対称な位置のフレームあるいは固定スクロール
に設けられた第２吸入口と、フレーム下部を通って第１
吸入口と第２吸入口とに連通する通路とを備えたことに
より、吸入管に導かれた冷媒ガスは第１吸入口から最外
圧縮室Ｃに吸い込まれるか、第１吸入口からフレーム下
部の通路を流れ、第２吸入口から最外圧縮室Ｄに吸い込
まれる。

【００１６】請求項２記載の発明は、フレームあるいは
固定スクロールに設けられた第１吸入口と、第１吸入口
と　１８０°対称な位置のフレームあるいは固定スクロ
ールに設けられた第２吸入口と、密閉容器外部にて外部
配管を２本に分岐させて第１吸入口と第２吸入口とに連
通する第１吸入管と第２吸入管とを備えたことにより、
冷媒ガスは第１吸入管および第２吸入管からそれぞれ第
１吸入口および第２吸入口を経て、最外圧縮室Ｃおよび
最外圧縮室Ｄに吸い込まれる。

【００１７】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１ないし図４において、１９は吸入
管９の近傍の位置で固定スクロール１に設けられ、吸入
管９と連通している、第１吸入口であり、この近傍に揺
動スクロール２の渦巻体巻き終わりが存在する。２０は
第１吸入口１９の　１８０°対称な位置で同様に固定ス
クロール１に設けられた第２吸入口であり、この第２吸
入口２０の近傍に固定スクロール１の渦巻体巻き終わり
が位置する。 固定スクロール１は密閉容器５に焼嵌め固定されており
、フレーム３は固定スクロール１にボルトで締結されて
いる。２１は、フレーム３を貫通し第１吸入口１９と第
２吸入口２０に各々に連通した穴である。２２はフレー
ム３の下部に位置し、両端を穴２１に圧入したパイプで
、このパイプ２２の内径は吸入管９の内径と等しく、第
１吸入口１９と第２吸入口２０はパイプ２２により連通
される。なお、パイプ２２の途中に連通孔１４が設けら
れており、この連通孔の径はステータ１２およびロータ
１３を冷却するのに必要な冷媒ガスの流量を確保できる
大きさである。図２に示されるように、固定スクロール
１の巻き終わりから　１８０°分の渦巻体の外側面は存
在せず、その部分は側壁部となり、従来例で述べた空間
Ｂ１６は存在しない。また、空間Ａ１５は揺動スクロー
ル２の公転運動を阻害しないだけの幅があれば充分であ
り、最小幅と渦巻体の高さとの積の面積は、パイプ２２
の管断面積よりも充分に小さいものとする。

【００１８】次に、この一実施例の作用、主に冷媒ガス
の流れについて説明する。揺動スクロール２の公転運動
により形成過程にある各々の最外圧縮室へ低温低圧な冷
媒ガスが吸い込まれるが、吸入管９近傍に揺動スクロー
ル２の渦巻体が存在して形成される最外圧縮室Ｃ１７へ
は従来例と同様に第１吸入口１９から直ちに吸い込まれ
る。 しかし、反吸入管側に固定スクロールの渦巻体が存在し
て形成される最外圧縮室Ｄ１８への冷媒ガスの吸い込み
は、空間Ａ１５の通路断面積が小さいことから、大部分
は第１吸入口１９からフレーム３の下部のパイプ２２を
流れ、第２吸入口２０へ到達した冷媒ガスを吸い込むこ
とになる。また、フレーム３と密閉容器５とのすきま、
および、パイプ２２に設けられた連通孔１４から下部空
間７に流出する冷媒ガスにより、下部空間７は常に低温
低圧状態となり、ステータ１２およびロータ１３の冷却
が行われる。

【００１９】このように、最外圧縮室Ｄ１８へ吸い込ま
れる冷媒ガスの通路がフレームの下部に位置するので、
その冷媒ガスは固定スクロール１を介しての吐出マフラ
６内の高温高圧なガスによる熱伝達や揺動スクロール２
とスラスト軸受１１との摺動熱の影響を受けることなく
、最外圧縮室Ｄ１８へ吸い込まれるので、最外圧縮室Ｃ
１７へ吸い込まれる冷媒ガス同様にプレヒートが低い状
態で吸い込まれる。

【００２０】実施例２．なお、上記実施例では第１吸入
口１９と第２吸入口２０を連通される通路をパイプ２２
で形成したが、パイプ２２の内径を圧損が生じないよう
に吸入管９の内径と等しくしたので、フレーム３の下端
面とステータ１２の距離が、パイプが収納できないよう
なせまいスクロール型圧縮機の場合には図５に示すよう
に通路を板金２３によって形成しても同様な効果を奏す
る。図５において、穴２１の径は吸入管９の内径と等し
くしている。板金２３はフレーム３の下端面にボルト締
結により固定する。板金２３の中央はフレームのボス部
３ａの径よりもやや大きな径を有する。打ち抜き穴２４
が設けられ、この打ち抜き穴２４とフレームのボス部３
ａとのすきま、および、フレーム３と密閉容器５のすき
まから、流出する冷媒ガスにより、下部空間７は常に低
温低圧状態となり、ステータ１２およびロータ１３の冷
却が行われる。また、この実施例によれば、フレーム３
の下端面と板金２３に囲まれた空間がすべて冷媒ガスの
第１吸入口１９から第２吸入口２０へ流れる冷媒ガスの
通路となることから、通路の容積は充分大きくとれ、そ
のため軸方向にせまい範囲で通路を確実に形成できる。

【００２１】実施例３．図１あるいは図５のこの発明の
実施例のスクロール型圧縮機において、パイプ２２ある
いは板金２３とステータの距離が短い場合は、パイプ２
２あるいは板金２３が形成する通路を流れる冷媒ガスが
、ステータ１２の熱の影響を受け、プレヒートが多少高
くなることが考えられるが、図８に示すようにパイプ２
２に断熱材２５を接着、あるいは図９に示すように板金
２３のステータ１２側の端面に断熱材２５を接着するこ
とで、その影響を受けずにすみ、最外圧縮機Ｄ１８へプ
レヒートが低い状態で冷媒ガスを吸い込ますことができ
る。

【００２２】実施例４．また、図１０、図１１において
、第１吸入口１９および第２吸入口２０は、両スクロー
ル渦巻体の巻き終わり近傍に設けられている。外部配管
２６より吸入配管を図１０に示すように密閉容器５の外
部で第１吸入管２７および第２吸入管２８の２本に分岐
させており、第１吸入管２７は第１吸入口１９の近傍に
第１吸入口１９と連通するように、また第２吸入管２８
は第２吸入口２０の近傍に第２吸入口２０と連通するよ
うに、密閉容器５に固定されている。

【００２３】この場合、最外圧縮室Ｃ１７、最外圧縮室
Ｄ１８ともに冷媒ガスが各々の吸入管から各々吸入口を
経て直ちに吸い込まれるので、固定スクロール１を介し
ての吐出マフラ６内の高温高圧なガスによる熱伝達や、
揺動スクロール２とスラスト軸受１１との摺動熱、また
、ステータ１２の熱の影響を一切受けることなく、プレ
ヒートが低い状態で双方の最外圧縮室へ冷媒ガスは吸い
込まれる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によればフレームあ
るいは固定スクロールに設けられた第１吸入口と、第１
吸入口と　１８０°対称な位置のフレームあるいは固定
スクロールに設けられた第２吸入口と、フレーム下部を
通って第１吸入口と第２吸入口とに連通する通路とを備
えたことにより、吸入管に導かれた冷媒ガスは第１吸入
口から最外圧縮室Ｃに吸い込まれるか、第１吸入口から
フレーム下部の通路を流れ、第２吸入口から最外圧縮室
Ｄに吸い込まれるように構成したので、冷媒ガスは固定
スクロールを介しての吐出マフラ内の高温高圧なガスに
よる熱伝達や、揺動スクロールとスラストとの摺動熱の
影響を受けず、プレヒートが低く、体積効率の高いもの
が得られる効果がある。

【００２５】請求項２記載の発明によればフレームある
いは固定スクロールに設けられた第１吸入口と、第１吸
入口と　１８０°対称な位置のフレームあるいは固定ス
クロールに設けられた第２吸入口と、密閉容器外部にて
外部配管を２本に分岐させて第１吸入口と第２吸入口と
に連通す第１吸入管と第２吸入管とを備えたことにより
、冷媒ガスは第１吸入管および第２吸入管からそれぞれ
第１吸入口および第２吸入口を経て、最外圧縮室Ｃおよ
び最外圧縮室Ｄに吸い込まれるように構成したので、冷
媒ガスは固定スクロールを介しての吐出マフラ内の高温
高圧なガスによる熱伝達や、揺動スクロールとスラスト
との摺動熱の影響を受けず、プレヒートが低く、体積効
率を高くでき、さらに、工作性の良いものが得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例１を示すスクロール型圧縮
機の断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図１のパイプの正面図である。

【図４】図１のパイプの上面図である。

【図５】この発明の実施例２を示すスクロール型圧縮機
の断面図である。

【図６】図５の板金の上面図である。

【図７】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

【図８】この発明の実施例３を示すスクロール型圧縮機
の断面図である。

【図９】この発明の実施例３の他の実施例を示すスクロ
ール型圧縮機の断面図である。

【図１０】この発明の実施例４の他の実施例を示すスク
ロール型圧縮機の断面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。

【図１２】従来のスクロール型圧縮機の断面図である。

【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。

【図１４】図１２の　ＸＩＶ−ＸＩＶ　断面図である。

【図１５】従来の他のスクロール型圧縮機の断面図であ
る。

【図１６】図１５の　ＸＶＩ−ＸＶＩ　断面図である。

【符号の説明】

１　　固定スクロール ２　　揺動スクロール ５　　フレーム １９　　第１吸入口 ２０　　第２吸入口 ２２　　パイプ ２３　　板金 ２５　　断熱材 ２６　　外部配管 ２７　　第１吸入管 ２８　　第２吸入管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　密閉容器の上部の固定スクロールと揺
   動スクロールと、密閉容器内を高温高圧ガスで満たされ
   る上部空間と低温低圧ガスで満たされる下部空間とに分
   割するフレームと、フレームあるいは固定スクロールに
   設けられた第１吸入口と、第１吸入口と　１８０°対称
   な位置のフレームあるいは固定スクロールに設けられた
   第２吸入口と、フレーム下部を通って第１吸入口と第２
   吸入口とに連通する通路とを備えたスクロール型圧縮機
   。
2. 【請求項２】　　密閉容器の上部の固定スクロールと揺
   動スクロールと、密閉容器内を高温高圧ガスで満たされ
   る上部空間と低温低圧ガスで満たされる下部空間とに分
   割するフレームと、フレームあるいは固定スクロールに
   設けられた第１吸入口と、第１吸入口と　１８０°対称
   な位置のフレームあるいは固定スクロールに設けられた
   第２吸入口と、密閉容器の外部にて外部配管を２本に分
   岐させて第１吸入口と第２吸入口とに連通する第１吸入
   管と第２吸入管とを備えたスクロール型圧縮機。