JPH048888A - スクロール圧縮機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は両スクロールを同じ方向に回転させて圧縮を
行うスクロール圧縮機に関する。

（ロ）従来の技術 従来のスクロール圧縮機は例えば特開昭６２−２８２１
８６号公報に示きれているように構成きれている。ここ
で、この公報を参考に従来例を説明する。第３図及び第
４図において、５０は密閉容器で、この容器内には上側
にスクロール圧縮要素５１が、下側に電動要素５２が夫
々収納きれている。スクロール圧縮要素５１は固定スク
ロール５３と揺動スクロール５４とで構成されている。

固定スクロール５３は鏡板５５と、この鏡板に立設され
たラップ５６とで構成されている。揺動スクロール５４
は鏡板５７と、この鏡板に立設きれたラップ５８と、こ
のラップの反対側に突出したビン５９とで構成されてい
る。そして、固定スクロール５３と揺動スクロール５４
とは互にラップ５６．５８をかみ合わせて内部に圧縮空
間６０を形成している。この圧縮空間は外方から内方へ
向かって次第に縮小して冷媒を圧縮するようにしている
。

固定スクロール５３の鏡板５５には中央に圧縮空間６０
に連通ずる吐出孔６１が設けられている。

６２は回転軸で、この回転軸の先端には揺動スクロール
５４を旋回させるクランク６３が設けられている。この
クランクには偏心駆動軸受溝６４が形成されている。６
５は偏心軸受で、この偏心軸受には揺動スクロール５４
のピン５９を嵌合わせる孔６６が設けられている。６７
は偏心駆動軸受溝６４内で偏心軸受６５を押圧する弾性
体である。

この構造のスクロール圧縮機では、揺動スクロール５４
のピン５９を嵌合わせた偏心軸受６５を弾性体６７で押
圧して固定スクロール５３と揺動スクロール５４とのラ
ップ５６．５８の半径方向の隙間を一定に保持し、冷凍
能力が低下しないようにしている。

（ハ〉発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のスクロール圧縮機は揺動スクロー
ル５４のピン５９を挿入させた偏心軸受６５を弾性体６
７で押圧しながらクランク６３の偏心駆動軸受溝６４内
に挿入しているため、揺動スクロール５４にそれ自身の
回転による遠心力と弾性体６７のバネ力とが作用し、固
定スクロール５３側に揺動スクロール５４を押付ける押
圧力が強くなりすぎる等の問題がある。

この発明は上記の問題を解決するもので、第２のスクロ
ールを第１のスクロールに対して径方向に移動可能にす
る偏心軸受部材を回転しないようにしたスクロール圧縮
機を提供することを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮要素
とを収納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き
状のラップを立設きせて電動要素によって駆動される第
１のスクロールと、この第１のスクロールの中心と偏心
した中心を有して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状
のラップを立設させた第２のスクロールと、前記第１の
スクロールを軸支する主フレームと、前記第２のスクロ
ールを軸支する補助フレームと、前記第２のスクロール
を第１のスクロールと同じ方向に回転させる駆動装置と
で構成したスクロール圧縮機において、前記補助フレー
ムに摺動溝を形成し、との摺動溝内に第２のスクロール
を移動可能に支持する偏心軸受部材を設け、この偏心軸
受部材を第２のスクロールの軸を挿入する偏心プッシュ
と、この偏心プッシュを両側から保持するバネとで構成
したものである。

（＊）作用 この発明は上記のように構成したことにより、偏心軸受
部材で第２のスクロールを第１のスクロールに対して径
方向に移動可能にし、第１のスクロールと一緒に同じ方
向に回転する第２のスクロールが圧縮空間での異常高圧
時に、第１のスクロールと第２のスクロールとのラップ
の径方向の隙間が拡げられるようにしたものである。

（へ）実施例 以下この発明を第１図及び第２図に示す実施例に基いて
説明する。

１は密閉容器で、この容器内には下側に電動要素２が、
上側にスクロール圧縮要素３が夫々収納きれている。電
動要素２は固定子４と、この固定子の内部に配置した回
転子５とで構成されている。固定子４と回転子５との間
にはエアギャップ６が形成されている。そして、固定子
４の外周には一部切欠されて通路７が形成されている。

８は密閉容器１の内壁に圧接して取付けられた主フレー
ムで、このフレームには中央に主軸受９が設けられてい
る。１０は同じく密閉容器１の内壁に圧接して取付けら
れた補助フレームで、この補助フレームには長孔の摺動
溝１１が設けられている。主フレーム８と補助フレーム
１０とは内部に中空室１２を形成するようにボルト１３
で固定きれている。

スクロール圧縮要素３は電動要素２によって駆動きれる
第１のスクロール１４と、この第１のスクロールと同じ
方向に回転する第２のスクロール１５とで構成されてい
る。第１のスクロール１４は円筒状の鏡板１６と、この
鏡板の一方の面に立設されたインボリュート状の曲線か
らなる渦巻き状のラップ１７と、鏡板１６の他方の面の
中央に突出させて回転子５に挿入固定きれた主駆動軸１
Ｂとで構成されている。そして、第１のスクロール１４
は駆動側スクロールを構成している。第２のスクロール
１５は円筒状の鏡板１９と、この鏡板の一方の面周縁に
突出されて第１のスクロール１４の鏡板１６に摺動する
環状壁２０と、この環状壁で囲まれ鏡板１９に立設され
たインボリュート角度補正歯形の曲線からなる渦巻き状
のラップ２工と、鏡板１９の他方の面の中央に突出され
た従動軸２２とで構成されている。そして、第２のスク
ロール１５は従動側スクロールを構成している。

第１のスクロール１４のインボリュート状のラップ１７
の座標は Ｘ　＝　Ｒ（ｃｏｓθ＋θｓｉｎθ） Ｙ＝Ｒ（ｓｉｎθ　−θｃｏｓθ　） で求められ、 第２のスクロール１５のインボリュート角度補正歯形の
ラップの座標は Ｘ　　＝　　−Ｒ（ｃｏｓｏ　＋　（θ　＋　β　）ｓ
ｉｎ（θ　＋　β　）〕Ｙ＝−Ｒ（ｓｉｎθ−（θ＋β
）ｃｏｓ　（θ＋β）〕β＝　ｔａｎ−’　（Ｐｓｉｎ
θ／（Ｐｃｏｓθ＋ｅ））但し、Ｒ：基礎円の半径、Ｐ
：駆動ピンの円軌道半径、 で求められる。

第１・第２のスクロール１４．１５はラップ１７．２１
を中空室１２内で互に向かい合わせてかみ合うようにし
て内部に複数の圧縮空間２３を形成するようにしている
。

主フレーム８と補助フレーム１０とは密閉容器１内を低
圧室２４と高圧室２５とに区画している。

２６は駆動装置で、この駆動装置は第１のスクロール１
４の鏡板１６の外周に突出して設けられた駆動ピン２７
と、この駆動ピンを嵌合わせる第２のスクロール１５の
環状壁２０に径方向に設けられた案内溝２８とで構成さ
れている。この案内溝は外方を切り欠いてＵ字状に形成
されている。

案内溝２８の外周端の円軌道は駆動ピン２７の中心の円
軌道の外側に形成されている。

２９は補助フレーム１０の摺動溝１１内に摺動可能に嵌
合わされる偏心軸受部材で、この偏心軸受部材は内部に
第２のスクロール１５の従動軸２２を回転可能に挿入す
る孔３０を有する偏心プッシュ３１と、このプッシュを
両側から保持するバネ３２．３３とで構成されている。

主駆動軸１８には圧縮空間２３内で圧縮された冷媒を高
圧室２５に吐出する吐出孔３４が設けられている。この
吐出孔には電動要素２の上側と下側とで夫々高圧室２５
に開口する吐出口３５，３６が２個設けられている。

従動軸２２には低圧室２４内の冷媒を圧縮空間２３に導
く吸込孔３７が設けられている。３８は鏡板１９に設け
た連絡通路で、この通路は吸込孔３７に連通し、外側か
ら圧縮空間２３内に冷媒を導くようにしている。

３９は第１のスクロール１４の鏡板１６に設けた小孔で
、この小孔は圧縮途中の圧縮空間２３と中空室１２とを
連通している。中空室１２と低圧室２４とは補助フレー
ム１０と第２のスクロール１５の鏡板１９の摺動面に設
けられたシール部材４０で密封されている。中空室１２
と高圧室２５とは主フレーム８の主軸受９と主駆動軸１
８との摺動面に設けられたシール部材４１で密封されて
いる。

４２は吸込管で、この吸込管は低圧室２４内に連通して
いる。４３は吐出管で、この吐出管は高圧室２５内に連
通している。

このように構成されたスクロール圧縮機において、電動
要素２を回転させると、その回転力が主駆動軸１８を介
して第１のスクロール１４に伝えられる。この第１のス
クロールに伝えられた回転力は駆動装置２６を介して第
２のスクロール１５に伝えられ、この第２のスクロール
を第１のスクロール１４と同じ方向に回転させる。そし
て、第１のスクロール１４の主駆動軸１８の中心に対し
て第２のスクロール１５は従動軸２２を摺動溝１１内に
嵌合わせた偏心軸受部材２９でこの従動軸の中心をずら
せた位置で回転するようにしている。第１のスクロール
１４と第２のスクロール１５とはこれらのスクロールで
形成された圧縮空間２３を外方から内方へ向かって次第
に縮小させ、吸込管４２から低圧室２４内に流入した冷
媒を従動軸２２の吸込孔３７から鏡板１９の連絡通路３
８を通って外方の圧縮空間２３内に流入させて圧縮して
いる。この圧縮された冷媒は第１のスクロール１４の主
駆動軸１８に設けられた吐出孔３４を通って吐出口３５
．３６から高圧室２５内に吐出され、吐出管４３から密
閉容器１外に吐出される。また、圧縮途中の中圧力の冷
媒は小孔３９から中空室１２内に吐出し、第１・第２の
スクロール１４．１５の背圧として作用するようにさせ
、これらのスクロールのラップ１７．２１の先端が互に
一定のクリアランスを保って鏡板１６゜１９を摺動する
ようにしている。

第１のスクロール１４と一緒に第２のスクロール１５を
同じ方向に回転させる駆動装置２６は案内溝２８の外周
端の円軌道を駆動ピン２７の中心の円軌道の外側に形成
することにより、駆動ピン２７が案内溝２８内から外れ
ないようにし、−本の駆動ピン２７で第１のスクロール
１４の回転方向と同じ方向に第２のスクロール１５を回
転させて圧縮空間２３で圧縮を行えるようにしている。

また、第１のスクロール１４と第２のスクロール１５と
は、第１のスクロール１４のラップ１７をインボリュー
ト状の曲線からなる渦巻き、第２のスクロール１５のラ
ップ２１をインボリュート角度補正歯形の曲線からなる
渦巻きに形成することにより、互に同じ方向に回転させ
たときに、ラップ１７．２１の接触部が離れたり、異常
接触しないようにし、圧縮空間２３で圧縮を行えるよう
にしている。

また、中空室１２はシール部材４０．４１で低圧室２４
及び高圧室２５と夫々密封することにより、低圧の冷媒
や高圧の冷媒が浸入しないようにし、圧力を一定の中圧
力に保持できるようにして第１・第２のスクロール１４
．１５の軸方向密封力を適正な圧力にできるようにして
いる。

圧縮空間２３内で圧縮された冷媒は吐出孔３４を通り電
動要素２の上側の吐出口３５と下側の吐出口３６から夫
々高圧室２５内に吐出させることにより、高圧室２５内
に吐出される冷媒の圧力低下を抑えられ、かつ、一方の
吐出口３６から吐出された冷媒は電動要素２のエアギャ
ップ６と通路７とを通って吐出管４３に流れ、電動要素
２を効果的に冷却し、かつ、との電動要素の熱を有効に
利用できるようにしている。

偏心軸受部材２９は補助フレーム１０の摺動溝１１内に
第２のスクロール１５の従動軸２２を孔３０内に嵌合わ
せる偏心プッシュ３１とこの偏心プッシュを両側から保
持するバネ３２．３３とで構成することにより、従動軸
２２の中心を主駆動軸１８の中心からずらして設けられ
るようにしている。また、偏心弾性部材は両側のバネ３
２，３３で偏心プッシュ３１を保持することにより、圧
縮空間２３内で異常高圧が発生したときに長孔の摺動溝
１１内で偏心プッシュ３１をバネ３２，３３の弾性力に
打ち勝って移動させ、第２のスクロール１５のラップ２
１を第１のスクロール１４のラップ１７から離すことが
できるようにしている。さらに、偏心軸受部材２９は回
転しないので、偏心プッシュ３１を保持するバネ３２　
、３３に遠心力が作用することがなく、バネ定数が変化
しないようにしている。

（ト）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、補助フレームに摺動溝
を形成し、この摺動溝内に第２のスクロールを移動可能
に支持する偏心軸受部材を設け、この偏心軸受部材を第
２のスクロールの軸を挿入する偏心プッシュと、この偏
心プッシュを両側から押付けるバネとで構成したのであ
るから、通常運転時に第２のスクロールを偏心軸受部材
で安定して保持することができるとともに、圧縮空間内
に異常高圧が発生したときに前記第２のスクロールを第
１のスクロールから離すことができ、スクロール圧縮機
の破損を防止できるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の
縦断面図、第２図は同じく第１図のＡ−Ａ線方向に沿っ
て切断した断面図、第３図は従来例を示すスクロール圧
縮機の縦断面図、第４図は同じく第３図のＢ−Ｂ線方向
に沿って切断した断面図である。 １・・・密閉−容器、　　２・・・電動要素、　３・・
・スクロールＥＥｉｌＮ素、８・・・主フレーム、　　
１０・・・補助フレーム、　　１１・・・摺動溝、　　
１４・・・第１のスクロール、　　１５・・・第２のス
クロール、　　１６゜１９・・・鎖板、　　１７．２１
・・・ラップ、　　２２・・・従動軸、　　２６・・・
駆動装置、　２９・・・偏心軸受部材、　　３０・・・
孔、　　３１・・・偏心プッシュ、　３２．３３・・・
バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮要素とを収
   納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き状のラ
   ップを立設させて電動要素によって駆動される第１のス
   クロールと、この第１のスクロールの中心と偏心した中
   心を有して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラッ
   プを立設させた第２のスクロールと、前記第１のスクロ
   ールを軸支する主フレームと、前記第２のスクロールを
   軸支する補助フレームと、前記第２のスクロールを第１
   のスクロールと同じ方向に回転させる駆動装置とで構成
   したスクロール圧縮機において、前記補助フレームに摺
   動溝を形成し、この摺動溝内に第２のスクロールを移動
   可能に支持する偏心軸受部材を設け、この偏心軸受部材
   を第２のスクロールの軸を挿入する偏心プッシュと、こ
   の偏心プッシュを両側から保持するバネとで構成したこ
   とを特徴とするスクロール圧縮機。