JPH0510276A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】幅広い容量制御範囲を必要とされるスクロール
圧縮機において、半流体潤滑条件となる低速回転から、
周速の上がる高速回転まで、運転可能とする。 【構成】旋回軸受に、カーボンあるいは金属含浸カーボ
ンを材料とした軸受を使用し、軸受に差圧による抜け力
が発生しないように軸受の下穴を段付き加工にする。 【効果】カーボンあるいは金属含浸カーボンを旋回軸受
に使用したことにより低速回転から高速回転まで幅広い
運転が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍空調用，冷蔵庫用
等の冷媒圧縮機あるいは空気圧縮機として用いられるス
クロール圧縮機に係り、特に低速回転から高速回転まで
幅広い運転を可能とする軸受を備えたスクロール圧縮機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機の圧縮作用の原理およ
びこの種のスクロール圧縮機における駆動軸に作用する
力、給油方法，軸受構造等は、特公昭61−19803 号公報
に記載されている。従来この種のスクロール圧縮機の駆
動軸クランク部を支承する各軸受部は、一端を駆動軸の
給油通路を介して吐出室と連通しており、すなわち吐出
圧力となっている。また他端は、中間圧力になってお
り、中間圧力と吐出圧力の差圧で軸受に給油している。
又、軸受材料としては、軸受合金（ホワイトメタル，鉛
青銅等）で、巻ブッシュ化し、軸受ハウジングに圧入し
て使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、空調用圧縮機
は、快適性・マルチ化に対応するために、低速回転から
高速回転まで連続容量制御が求められている。従って圧
縮機内の軸受は、半流体潤滑条件となる低速回転から、
周速の上がる高速回転まで耐えることが必要とされてい
る。しかしながら、従来使用されている軸受合金材料
は、特に低速回転における半流体潤滑条件に耐えられ
ず、摩耗焼付に至ることがある。

【０００４】かかる条件に耐えうる軸受材として、カー
ボンあるいはカーボン含浸材があるが、軸受材としての
特性を損なわず巻ブッシュ化することは困難でありソリ
ッド材を削り出して使う必要がある。従来技術において
は、この場合、軸受材と軸受ハウジングに熱膨張差があ
り、特に密閉容器内を高圧としたスクロール圧縮機では
高温で使用することになり、高温運転中の軸受の圧入締
め代を確保するためには常温での締め代を大きくする必
要がある。又、各々カーボン軸受においては、吐出圧力
と中間圧力との差圧給油方式であるため、軸受側面に差
圧による軸受を抜く力が作用し、この抜く力に対抗する
だけの接触面圧を確保するために更に締め代を大きくす
る必要がある。軸受の締め代を大きくすることは生産性
を低下させ、更に軸受の割れなどの問題を生ずる。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みな
されたものであって、低速回転から高速回転まで連続容
量制御が可能な軸受を備えたスクロール圧縮機を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、うず巻き状
のラップを有する旋回スクロールおよび固定スクロール
を組み合わせた圧縮機構を密閉容器内に、かつ圧縮機構
をクランク軸を介して駆動する電動機を密閉容器内の反
対方向にそれぞれ配設し、圧縮機構の吐出口を密閉容器
内に連通させて該密閉容器内を高圧雰囲気とする一方、
旋回スクロールと該旋回スクロールを支持するフレーム
との間に、圧縮機構の圧縮途中の圧力（中間圧力）を導
入し、その圧力により旋回スクロールを固定スクロール
に押し付ける背圧室を形成し、密閉容器の底部に潤滑油
の油溜りを形成し、密閉容器内の高圧圧力と前記背圧室
内の圧力との差圧を利用して、前記油溜りの潤滑油を、
クランク軸内に設けた給油孔を通して旋回軸受，主軸受
下軸受へ給油するようにして成るスクロール圧縮機にお
いて、前記旋回軸受，下軸受にカーボン又は金属含浸カ
ーボン材とした軸受を使用し、旋回軸受に対しては、旋
回軸受の端面に作用する前記高圧圧力と前記背圧室内の
圧力（中間圧力）との差圧力による抜け力を軽減するよ
うに旋回軸受のラップに近い側の下穴を旋回軸受の内径
よりわずかに大きい径に段付き加工にする。

【０００７】下軸受には下穴を段付き加工として、主軸
受に近い側の下軸受端面を段付部で受けて、差圧による
抜け力の受け面とする。

【０００８】

【作用】旋回スクロールの旋回軸受に、カーボンあるい
は金属含浸カーボンを材料とする軸受を使用したことに
より、半流体潤滑条件となる低速回転から、周速の上が
る高速回転まで運転が可能となる。

【０００９】又運転中、旋回軸受部は、一端はクランク
軸内の給油孔を介し高圧圧力の密閉容器内と連通してお
り、すなわち吐出圧力になっている。また他端は、背圧
室内の圧力（中間圧力）になっており、旋回軸受には吐
出圧力と中間圧力の差圧が旋回軸受を抜く方向で働く。
しかしながら、旋回軸受の下穴を段付加工したことによ
り旋回軸受の端面には大きな差圧は加わらず、抜け力が
軽減されるため、軸受の締め代を大きくする必要がな
い。

【００１０】下軸受部についても、電動機側端面は吐出
圧力が作用し、主軸受側は中間圧力と連通しているた
め、軸受を主軸側に押し込む方向で差圧力が働く。しか
しながら、下軸受の下穴を段付加工し、当段付部に軸受
端面を密着させる構造のため、この面で差圧力を受ける
ことができ、軸受の締め代を大きくする必要がない。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図１，図２により説明
する。図１は本発明によるスクロール圧縮機の縦断面
図、図２は本発明による旋回スクロールの実施例を示
す。

【００１２】図１，図２において、うず巻き状のラップ
を有する旋回スクロール１および固定スクロール２を組
み合わせた吸入管１３から吸入したガスを圧縮する圧縮
機構を密閉容器７内の下方に、かつ圧縮機構をクランク
軸４を介して駆動する電動機５を密閉容器７内の下方に
それぞれ配設し、圧縮機構の吐出口１０を密閉容器７内
に連通させて該密閉容器７内を高圧雰囲気とする。一
方、旋回スクロール１と該旋回スクロール１を支持する
フレーム３との間に圧縮機構の圧縮途中の圧力（中間圧
力）を導入し、その圧力により旋回スクロール１を固定
スクロール２に押し付ける背圧室９を形成する。又密閉
容器７の底部に潤滑油の油溜り８を形成し、密閉容器７
内の高圧圧力と前記背圧室９内の圧力との差圧を利用し
て前記油溜り８の潤滑油をクランク軸４の軸端に取付け
た給油パイプ６およびクランク軸４内に設けた給油孔１
２を通して旋回軸受１１，主軸受１３，下軸受１４へ給
油する。前記旋回軸受１１，下軸受１４にカーボン又は
金属含浸カーボンを材料とした軸受を使用し、旋回軸受
１１に関しては旋回軸受１１の端面１１ａに作用する前
記高圧圧力と前記背圧室９内の圧力（中間圧力）との差
圧による抜け力を軽減するように旋回軸受１１の下穴１
６を軸受内径より若干大きい径に段付き加工にする。下
軸受１４には、下穴を段付き加工として、軸受端面を段
付部で受けて差圧による抜き力の受け面とする。

【００１３】次に実施例の効果を説明する。

【００１４】旋回スクロール１の旋回軸受１１にカーボ
ンあるいは金属含浸カーボンを材料とする軸受を使用し
たことにより、半流体潤滑条件となる低速回転から、周
速の上がる高速回転まで運転が可能となる。

【００１５】又、運転中、旋回軸受１１は、一端はクラ
ンク軸４内の給油孔１２を介し高圧圧力の密閉容器７と
連通しており、すなわち吐出圧力になっている。また他
端は、背圧室９内の圧力（中間圧力）になっており、旋
回軸受１１には吐出圧力と中間圧力の差圧が旋回軸受を
抜く方向で働く。しかしながら、旋回軸受１１の下穴１
６を段付き１ａとしたことにより、旋回軸受１１の端面
１１ａには大きな差圧は加わらず、抜け力が軽減される
ため、旋回軸受１１の圧入締め代を大きくする必要はな
い。

【００１６】下軸受１４についても、電動機５側端面は
吐出圧力が作用し、主軸受１３側は中間圧力と連通して
いるため、下軸受１４を主軸受１３側に押し込む方向で
差圧力が働く。しかしながら、下軸受１４の下穴を段付
き加工し、当段付部に下軸受端面を密着させる構造のた
め、この面で差圧力を受けることができ、下軸受１４の
圧入締め代を大きくする必要がない。（カーボンあるい
は金属含浸カーボンを軸受材料とした場合、軸受材と軸
受ハウジングに熱膨張差があるため、特に高温で使用す
る場合には圧入締め代を大きくする必要があり、更に差
圧まで考慮した圧入締め代にすると生産性を低下させ、
軸受の割れなどの問題が起きる。）

【００１７】

【発明の効果】以上の説明により明らかな如く本発明に
よるスクロール圧縮機は、半流体潤滑条件となる低速回
転から、周速の上がる高速回転まで運転が可能となる。
従って、スクロール圧縮機の運転制御範囲を拡大できる
ため、より細かな容量制御も可能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実例を示すスクロール圧縮機の縦断
面図である。

【図２】本発明の旋回スクロールの縦断面図である。

【図３】従来例を示すスクロール圧縮機の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…旋回スクロール、２…固定スクロール、３…フレー
ム、４…クランク軸、５…電動機、６…給油パイプ、７
…密閉容器、８…油溜り、９…背圧室、１０…吐出口、
１１…旋回軸受、１２…給油孔、１３…主軸受、１４…
下軸受、１５…吸入管、１６…旋回軸受下穴。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】うず巻き状のラップを有する旋回スクロー
   ルおよび固定スクロールを組み合わせた圧縮機構を密閉
   容器内に、かつ圧縮機構をクランク軸を介して駆動する
   電動機を密閉容器内の反対方向にそれぞれ配設し、圧縮
   機構の吐出口を密閉容器内に連通させて該密閉容器内を
   高圧雰囲気とする一方、旋回スクロールと該旋回スクロ
   ールを支持するフレームとの間に、圧縮機構の圧縮途中
   の圧力を導入し、その圧力により旋回スクロールを固定
   スクロールへ押し付ける背圧室を形成し、密閉容器の底
   部に潤滑油の油溜りを形成し、密閉容器内の高圧圧力と
   前記背圧室内の圧力との差圧を利用して前記油溜りの潤
   滑油を、クランク軸内に設けた給油孔を通して旋回軸
   受，主軸受，下軸受へ給油するようにして成るスクロー
   ル圧縮機において、 前記旋回軸受にカーボン又は金属含浸カーボンを材料と
   した軸受を使用し旋回軸受を圧入する下穴部内径を、そ
   のラップに近い側で旋回軸受の外径より小さくし、内径
   よりわずかに大きな径の段付きとし、この段付面に旋回
   軸受を密着圧入したことを特徴とするスクロール圧縮
   機。
2. 【請求項２】前記下軸受にカーボン又は金属含浸カーボ
   ンを材料とした軸受を使用し、下軸受を圧入する下穴部
   内径を、その主軸受に近い側で下軸受の外径より小さく
   し、内径より大きな径の段付きとし、この段付面に下軸
   受を密着圧入した請求項１に記載のスクロール圧縮機。