JPH0893672A - 密閉形圧縮機並びにスクロール式圧縮機 - Google Patents
密閉形圧縮機並びにスクロール式圧縮機Info
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- JPH0893672A JPH0893672A JP22479294A JP22479294A JPH0893672A JP H0893672 A JPH0893672 A JP H0893672A JP 22479294 A JP22479294 A JP 22479294A JP 22479294 A JP22479294 A JP 22479294A JP H0893672 A JPH0893672 A JP H0893672A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明の目的は、圧縮荷重によりクランク
軸がたわみ変形を生じても軸受部の損傷がなく信頼性の
高い、かつ低速から高速まで広い運転範囲において高効
率のスクロール式圧縮機を提供することにある。 【構成】 密閉容器内に圧縮要素と電動要素を収納し、
電動要素の回転力をクランク軸によって圧縮要素に伝達
するスクロール式圧縮機において、クランク軸を電動要
素の両側で支持する主軸受と副軸受を備え、副軸受はク
ランク軸側で自動調心機能を有する構成にしたものであ
る。
軸がたわみ変形を生じても軸受部の損傷がなく信頼性の
高い、かつ低速から高速まで広い運転範囲において高効
率のスクロール式圧縮機を提供することにある。 【構成】 密閉容器内に圧縮要素と電動要素を収納し、
電動要素の回転力をクランク軸によって圧縮要素に伝達
するスクロール式圧縮機において、クランク軸を電動要
素の両側で支持する主軸受と副軸受を備え、副軸受はク
ランク軸側で自動調心機能を有する構成にしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は冷凍、空調機器に用い
られる密閉形冷媒圧縮機に係わり、詳細にはスクロール
圧縮機に関するものである。
られる密閉形冷媒圧縮機に係わり、詳細にはスクロール
圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図９は特開平５−７９４７６号
公報に示された従来のスクロール圧縮機の構造を示す断
面図である。図において、１は固定スクロール、２はこ
の固定スクロール１と組み合わされて圧縮室１４を形成
する揺動スクロール、電動機の駆動力を伝達するクラン
ク軸、４は揺動スクロール２の自転を拘束するオルダム
リング、５は主軸受６が形成された主フレーム、７は電
動要素を形成する電動機固定子、８は電動機固定子７内
に収納され、クランク軸３に嵌合した電動機回転子、９
は圧縮機の下部に設けられた副フレーム、１０はこの副
フレーム９に形成された副軸受、１１はこれら圧縮要
素、電動要素を収納する密閉容器、１２は外部より密閉
容器１１内に冷媒を導く吸入管、１３は高温、高圧の冷
媒を外部に吐出する吐出管である。
公報に示された従来のスクロール圧縮機の構造を示す断
面図である。図において、１は固定スクロール、２はこ
の固定スクロール１と組み合わされて圧縮室１４を形成
する揺動スクロール、電動機の駆動力を伝達するクラン
ク軸、４は揺動スクロール２の自転を拘束するオルダム
リング、５は主軸受６が形成された主フレーム、７は電
動要素を形成する電動機固定子、８は電動機固定子７内
に収納され、クランク軸３に嵌合した電動機回転子、９
は圧縮機の下部に設けられた副フレーム、１０はこの副
フレーム９に形成された副軸受、１１はこれら圧縮要
素、電動要素を収納する密閉容器、１２は外部より密閉
容器１１内に冷媒を導く吸入管、１３は高温、高圧の冷
媒を外部に吐出する吐出管である。
【０００３】次に図９に示された従来のスクロール圧縮
機の動作について説明する。電動機固定子７及び電動機
回転子８で構成された電動機による回転力は、電動機回
転子８に焼ばめ固定されたクランク軸３により伝達さ
れ、クランク軸３偏心部を介して揺動スクロール２に伝
達される。揺動スクロール２は、自動防止機構であるオ
ルダムリング４により円軌道を動く公転運動を行い、固
定スクロール１との間に形成される圧縮室１４の容積変
化により冷媒の圧縮が行われる。
機の動作について説明する。電動機固定子７及び電動機
回転子８で構成された電動機による回転力は、電動機回
転子８に焼ばめ固定されたクランク軸３により伝達さ
れ、クランク軸３偏心部を介して揺動スクロール２に伝
達される。揺動スクロール２は、自動防止機構であるオ
ルダムリング４により円軌道を動く公転運動を行い、固
定スクロール１との間に形成される圧縮室１４の容積変
化により冷媒の圧縮が行われる。
【０００４】冷媒は吸入管１２により外部冷凍サイクル
から密閉容器１１内へ流入し、圧縮室１４内で圧縮され
た後、高圧となり吐出管１３より外部冷凍サイクルへ流
出する。揺動スクロール２に作用する冷媒の圧縮荷重の
うち、スラスト方向力は主フレーム５の端面に設けられ
たスラスト軸受１６により支持されラジアル方向力は、
クランク軸３に伝達され、該クランク軸３は主フレーム
５に形成された主軸受６と電動機をはさんで副フレーム
９に形成された副軸受１０により軸支される。各軸受部
の潤滑のための給油及び圧縮室のシールのための給油
は、密閉容器１１底部に貯溜された冷凍機油をクランク
軸３の回転による遠心力で、クランク軸３の中心に設け
られた給油孔（破線で示す）を通して行われる。
から密閉容器１１内へ流入し、圧縮室１４内で圧縮され
た後、高圧となり吐出管１３より外部冷凍サイクルへ流
出する。揺動スクロール２に作用する冷媒の圧縮荷重の
うち、スラスト方向力は主フレーム５の端面に設けられ
たスラスト軸受１６により支持されラジアル方向力は、
クランク軸３に伝達され、該クランク軸３は主フレーム
５に形成された主軸受６と電動機をはさんで副フレーム
９に形成された副軸受１０により軸支される。各軸受部
の潤滑のための給油及び圧縮室のシールのための給油
は、密閉容器１１底部に貯溜された冷凍機油をクランク
軸３の回転による遠心力で、クランク軸３の中心に設け
られた給油孔（破線で示す）を通して行われる。
【０００５】スクロール圧縮機では、図１０に示す様に
圧縮荷重のラジアル方向力がクランク軸３の端部に作用
し、電動機をはさんで設けられた主軸受６、副軸受１０
に対して片持な構造となるため、クランク軸３は大きな
たわみ変形を生じ、特に副軸受１０内で片あたりを生
じ、摩耗、焼き付きの原因となる。このため本従来例で
は、クランク軸３のたわみ変形に応じて副軸受部が傾斜
する自動調心機能を有する構造（図９）、あるいは図１
に示すように、副軸受１０面を球面形状とすることでク
ランク軸３のたわみ変形に対して調心機能をもたせてい
る。
圧縮荷重のラジアル方向力がクランク軸３の端部に作用
し、電動機をはさんで設けられた主軸受６、副軸受１０
に対して片持な構造となるため、クランク軸３は大きな
たわみ変形を生じ、特に副軸受１０内で片あたりを生
じ、摩耗、焼き付きの原因となる。このため本従来例で
は、クランク軸３のたわみ変形に応じて副軸受部が傾斜
する自動調心機能を有する構造（図９）、あるいは図１
に示すように、副軸受１０面を球面形状とすることでク
ランク軸３のたわみ変形に対して調心機能をもたせてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール圧縮
機は以上の様な構造とすることで副軸受１０面内でクラ
ンク軸３のたわみ変形にもとずく片当たり、焼き付きを
防止している。しかしながら、副軸受１０面がクランク
軸３のたわみ変形に応じて傾斜する自動調心機能を持つ
場合、その自動調心部分が摺動部となるわけであり、そ
の部分の信頼性が問題となること、さらに副軸受部が極
めて高価となるという問題点があった。また、副軸受１
０内周面を球面形状とする場合、比較的小径の穴の内周
面を球面形状に研削加工することは極めて難しく高価に
なること。また、副軸受１０内周面は主軸受６内周面に
対して同軸、平行に組立てられることが必要であるが、
副軸受１０内周面が球面形状である場合同軸、平行の基
準面とすることが困難となり組立上問題点があった。
機は以上の様な構造とすることで副軸受１０面内でクラ
ンク軸３のたわみ変形にもとずく片当たり、焼き付きを
防止している。しかしながら、副軸受１０面がクランク
軸３のたわみ変形に応じて傾斜する自動調心機能を持つ
場合、その自動調心部分が摺動部となるわけであり、そ
の部分の信頼性が問題となること、さらに副軸受部が極
めて高価となるという問題点があった。また、副軸受１
０内周面を球面形状とする場合、比較的小径の穴の内周
面を球面形状に研削加工することは極めて難しく高価に
なること。また、副軸受１０内周面は主軸受６内周面に
対して同軸、平行に組立てられることが必要であるが、
副軸受１０内周面が球面形状である場合同軸、平行の基
準面とすることが困難となり組立上問題点があった。
【０００７】また、近年はインバータ駆動により圧縮機
を低速から高速まで可変速運転し消費電力量の低減、快
適性の向上をはかっている。これに対し、圧縮室１４へ
の給油は、クランク軸３の回転に伴なう遠心力によって
行われるため低速運転時給油量が不足し、高速運転時に
給油量が過剰となるという問題が生じた。これは低速回
転時に圧縮室１４のオイルシールが不十分となり、洩れ
損失により効率が低下すること。高速回転時に圧縮機か
らの吐出冷媒中の油循環量が増加し熱交換器での効率が
低下する等の問題点があった。
を低速から高速まで可変速運転し消費電力量の低減、快
適性の向上をはかっている。これに対し、圧縮室１４へ
の給油は、クランク軸３の回転に伴なう遠心力によって
行われるため低速運転時給油量が不足し、高速運転時に
給油量が過剰となるという問題が生じた。これは低速回
転時に圧縮室１４のオイルシールが不十分となり、洩れ
損失により効率が低下すること。高速回転時に圧縮機か
らの吐出冷媒中の油循環量が増加し熱交換器での効率が
低下する等の問題点があった。
【０００８】この発明は上記の様な問題点を解消するた
めに成されたもので、圧縮荷重のラジアル方向力によ
り、クランク軸がたわみ変形を生じた場合でも副軸受の
摩耗、焼き付き等の損傷の発生を防止し高い信頼性を有
するとともに、インバータ制御によって低速から高速ま
で広い運転範囲において性能の低下の無い高効率な密閉
形冷媒圧縮機（スクロール圧縮機）を簡単で安価な構造
で提供することを目的とする。
めに成されたもので、圧縮荷重のラジアル方向力によ
り、クランク軸がたわみ変形を生じた場合でも副軸受の
摩耗、焼き付き等の損傷の発生を防止し高い信頼性を有
するとともに、インバータ制御によって低速から高速ま
で広い運転範囲において性能の低下の無い高効率な密閉
形冷媒圧縮機（スクロール圧縮機）を簡単で安価な構造
で提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の密閉形圧縮機
は、密閉容器内に圧縮要素と電動要素を収納し、電動要
素の回転力をクランク軸によって圧縮要素に伝達する密
閉形圧縮機において、クランク軸を電動要素の両側で支
持する主軸受と副軸受を備え、副軸受はクランク軸側で
自動調心機能を有するものである。
は、密閉容器内に圧縮要素と電動要素を収納し、電動要
素の回転力をクランク軸によって圧縮要素に伝達する密
閉形圧縮機において、クランク軸を電動要素の両側で支
持する主軸受と副軸受を備え、副軸受はクランク軸側で
自動調心機能を有するものである。
【００１０】請求項２の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、微小凸の樽形状であることを特徴とする。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、微小凸の樽形状であることを特徴とする。
【００１１】請求項３の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、中央部が微小凸の樽形状であることを特徴とする。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、中央部が微小凸の樽形状であることを特徴とする。
【００１２】請求項４の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、軸端側が微小量大径となるテーパ形状であることを
特徴とする。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、軸端側が微小量大径となるテーパ形状であることを
特徴とする。
【００１３】請求項５の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部は軸端側が微小量小
径となるテーパ形状であることを特徴とする。
の密閉形圧縮機において、副軸受部は軸端側が微小量小
径となるテーパ形状であることを特徴とする。
【００１４】請求項６のスクロール式圧縮機は、請求項
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機において、密閉
形圧縮機はスクロール式圧縮機であることを特徴とす
る。
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機において、密閉
形圧縮機はスクロール式圧縮機であることを特徴とす
る。
【００１５】請求項７のスクロール式圧縮機は、固定ス
クロールと揺動スクロールを噛み合わせて圧縮室を形成
し、吸入室から冷媒を吸入して圧縮するスクロール式圧
縮機において、揺動スクロールは背面に給油溝を有する
と共に、揺動スクロールの背面に設けられたスラスト力
を支持するスラスト軸受に油溜め部を有し、給油溝と油
溜め部は揺動スクロールの揺動運動により間欠的に吸入
室にスラスト軸受内周部の油を供給する位置関係とした
ことを特徴とする。
クロールと揺動スクロールを噛み合わせて圧縮室を形成
し、吸入室から冷媒を吸入して圧縮するスクロール式圧
縮機において、揺動スクロールは背面に給油溝を有する
と共に、揺動スクロールの背面に設けられたスラスト力
を支持するスラスト軸受に油溜め部を有し、給油溝と油
溜め部は揺動スクロールの揺動運動により間欠的に吸入
室にスラスト軸受内周部の油を供給する位置関係とした
ことを特徴とする。
【００１６】
【作用】請求項１の密閉形圧縮機は、圧縮行程でクラン
ク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸はたわ
み変形を生じるが副軸受はクランク軸側で自動調心機能
を有するので、副軸受内部で軸を支持し片当たりしな
い。
ク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸はたわ
み変形を生じるが副軸受はクランク軸側で自動調心機能
を有するので、副軸受内部で軸を支持し片当たりしな
い。
【００１７】請求項２の密閉形圧縮機は、圧縮行程でク
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じる副軸受がクランク軸が微小凸の樽形
状になっているので、副軸受内部で軸を支持し片当たり
しない。
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じる副軸受がクランク軸が微小凸の樽形
状になっているので、副軸受内部で軸を支持し片当たり
しない。
【００１８】請求項３の密閉形圧縮機は、圧縮行程でク
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受はクランク軸が中央部で微
小凸の樽形状であるので、副軸受内部で軸を支持し片当
たりしない。
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受はクランク軸が中央部で微
小凸の樽形状であるので、副軸受内部で軸を支持し片当
たりしない。
【００１９】請求項４の密閉形圧縮機は、圧縮行程でク
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受はクランク軸の軸端側が微
小量大径となるテーパ形状であるので、副軸受内部で軸
を支持し片当たりしない。
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受はクランク軸の軸端側が微
小量大径となるテーパ形状であるので、副軸受内部で軸
を支持し片当たりしない。
【００２０】請求項５の密閉形圧縮機は、圧縮行程でク
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受部は軸端側が微小量小径と
なるテーパ形状であるので、副軸受内部で軸を支持し片
当たりしない。
ランク軸にラジアル方向力が作用すると、クランク軸は
たわみ変形を生じるが副軸受部は軸端側が微小量小径と
なるテーパ形状であるので、副軸受内部で軸を支持し片
当たりしない。
【００２１】請求項６のスクロール式圧縮機は、請求項
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機と同様の作用で
ある。
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機と同様の作用で
ある。
【００２２】請求項７のスクロール式圧縮機は、揺動ス
クロールは背面に給油溝からスラスト軸受に油溜め部に
揺動スクロールの揺動運動により間欠的に給油され、さ
らに揺動運動により間欠的に吸入室へ導かれるので、一
回転で一定量の油が圧縮室に供給される。
クロールは背面に給油溝からスラスト軸受に油溜め部に
揺動スクロールの揺動運動により間欠的に給油され、さ
らに揺動運動により間欠的に吸入室へ導かれるので、一
回転で一定量の油が圧縮室に供給される。
【００２３】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１に係るスクロール圧縮
機の断面図である。図において、１は固定スクロール、
２は固定スクロール１と共に圧縮室１４を形成する揺動
スクロール、３は電動機の回転力を揺動スクロール２に
伝達するクランク軸、４は揺動スクロール２の自転を防
止するオルダムリング、５は主軸受６が形成された主フ
レーム、７は電動要素を形成する電動機固定子、８は電
動機固定子７に収納され、クランク軸３に嵌合固定した
電動機回転子、９は圧縮機の下部に設けられた副フレー
ム、１０は副フレーム９に形成された副軸受、１１はこ
れら圧縮要素、電動要素を収納する密閉容器、１２は外
部より密閉容器１１内に冷媒を導く吸入管、１３は高
温、高圧の冷媒を外部に吐出する吐出管、１５は揺動ス
クロール鏡板背面に設けられた給油溝、１６はフレーム
５の端面に設けられたスラスト軸受、１７はスラスト軸
受１６に設けられた油溜めである。この実施例は、クラ
ンク軸３が、副軸受１０面内で中央部が微小凸となる樽
形状に成形されている点に特徴がある。
する。図１はこの発明の実施例１に係るスクロール圧縮
機の断面図である。図において、１は固定スクロール、
２は固定スクロール１と共に圧縮室１４を形成する揺動
スクロール、３は電動機の回転力を揺動スクロール２に
伝達するクランク軸、４は揺動スクロール２の自転を防
止するオルダムリング、５は主軸受６が形成された主フ
レーム、７は電動要素を形成する電動機固定子、８は電
動機固定子７に収納され、クランク軸３に嵌合固定した
電動機回転子、９は圧縮機の下部に設けられた副フレー
ム、１０は副フレーム９に形成された副軸受、１１はこ
れら圧縮要素、電動要素を収納する密閉容器、１２は外
部より密閉容器１１内に冷媒を導く吸入管、１３は高
温、高圧の冷媒を外部に吐出する吐出管、１５は揺動ス
クロール鏡板背面に設けられた給油溝、１６はフレーム
５の端面に設けられたスラスト軸受、１７はスラスト軸
受１６に設けられた油溜めである。この実施例は、クラ
ンク軸３が、副軸受１０面内で中央部が微小凸となる樽
形状に成形されている点に特徴がある。
【００２４】次に動作について説明する。固定スクロー
ル１と揺動スクロール２により形成される圧縮室１４に
て、揺動スクロール２の公転運動により冷媒は圧縮され
るが、揺動スクロール２に反力として作用する冷媒の圧
縮荷重の内、軸方向に働くスラスト方向力は主フレーム
６に設けられたスラスト軸受１６で支持され、ラジアル
方向力はクランク軸３に伝達され、クランク軸３は主フ
レーム５に設けられた主軸受６と電動機をはさんで下部
に設けられた副フレーム９の副軸受１０とにより支持さ
れる。
ル１と揺動スクロール２により形成される圧縮室１４に
て、揺動スクロール２の公転運動により冷媒は圧縮され
るが、揺動スクロール２に反力として作用する冷媒の圧
縮荷重の内、軸方向に働くスラスト方向力は主フレーム
６に設けられたスラスト軸受１６で支持され、ラジアル
方向力はクランク軸３に伝達され、クランク軸３は主フ
レーム５に設けられた主軸受６と電動機をはさんで下部
に設けられた副フレーム９の副軸受１０とにより支持さ
れる。
【００２５】クランク軸３はラジアル方向の圧縮荷重を
受けることにより、その荷重と軸の剛性によって決まる
たわみ変形を生じる。これにより副軸受１０面に対して
クランク軸３は傾斜して支持される。ここで、クランク
軸３は副軸受１０面内で、中央部が微小凸となる樽形状
に成形されているので、図２（ａ），（ｂ）に示す様
に、クランク軸３がラジアル方向力の作用により傾斜し
ても、副軸受１０の軸受面の上端で片当たりを生じるこ
とがなく、軸受面の中央近傍で支持され、大幅な軸受特
性の低下が無く、軸受の損傷の心配も無い。ここで樽形
状の微小凸量は、軸のたわみ変形角に応じて決まるが、
概略Ｒ４０００〜Ｒ９０００程度の曲率半径に成形する
ことで、広い運転範囲に対して良好な軸受特性が得られ
る。
受けることにより、その荷重と軸の剛性によって決まる
たわみ変形を生じる。これにより副軸受１０面に対して
クランク軸３は傾斜して支持される。ここで、クランク
軸３は副軸受１０面内で、中央部が微小凸となる樽形状
に成形されているので、図２（ａ），（ｂ）に示す様
に、クランク軸３がラジアル方向力の作用により傾斜し
ても、副軸受１０の軸受面の上端で片当たりを生じるこ
とがなく、軸受面の中央近傍で支持され、大幅な軸受特
性の低下が無く、軸受の損傷の心配も無い。ここで樽形
状の微小凸量は、軸のたわみ変形角に応じて決まるが、
概略Ｒ４０００〜Ｒ９０００程度の曲率半径に成形する
ことで、広い運転範囲に対して良好な軸受特性が得られ
る。
【００２６】この実施例によれば、クランク軸３の形状
を副軸受１０面内で中央部が微小凸となる樽形状に成形
することにより、クランク軸３がラジアル方向の作用に
より傾斜しても、副軸受１０の軸受面の上端で片当たり
を生ずることがなく、軸受面の中央近傍で支持されるの
で、大幅な軸受特性の低下がなく、軸受の損傷のおそれ
がないことにより、スクロール圧縮機の信頼性を大幅に
向上させる効果を奏する。なお、クランク軸３の微小凸
となる樽形状は外形研削加工となるため、従来例の副軸
受面を球面状とするよりも比較的容易に加工することが
できる。
を副軸受１０面内で中央部が微小凸となる樽形状に成形
することにより、クランク軸３がラジアル方向の作用に
より傾斜しても、副軸受１０の軸受面の上端で片当たり
を生ずることがなく、軸受面の中央近傍で支持されるの
で、大幅な軸受特性の低下がなく、軸受の損傷のおそれ
がないことにより、スクロール圧縮機の信頼性を大幅に
向上させる効果を奏する。なお、クランク軸３の微小凸
となる樽形状は外形研削加工となるため、従来例の副軸
受面を球面状とするよりも比較的容易に加工することが
できる。
【００２７】実施例２．なお、上記実施例では、クラン
ク軸３が副軸受１０面内で中央部が微小量凸となる樽状
に成形されている場合を示したが、図３（ａ），（ｂ）
に示す様にクランク軸３が副軸受１０面内で反電動機側
の軸端側が微小量大径となる様にテーパ形状に成形され
ている場合についても、同様の効果を生じる。これはラ
ジアル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性より想定さ
れるたわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形状にクラン
ク軸３の副軸受１０部を成形することで、荷重を受け軸
が傾斜した状態で軸受面に対し平行に荷重を支持するこ
とができる。ここでクランク軸３のテーパ量は概略１×
１０-3［ｒａｄ］程度で軸受面内での軸径差で４ミクロ
ン〜２０ミクロン程度に成形することで、広い運転範囲
に対して良好な軸受特性を得ることができる。
ク軸３が副軸受１０面内で中央部が微小量凸となる樽状
に成形されている場合を示したが、図３（ａ），（ｂ）
に示す様にクランク軸３が副軸受１０面内で反電動機側
の軸端側が微小量大径となる様にテーパ形状に成形され
ている場合についても、同様の効果を生じる。これはラ
ジアル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性より想定さ
れるたわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形状にクラン
ク軸３の副軸受１０部を成形することで、荷重を受け軸
が傾斜した状態で軸受面に対し平行に荷重を支持するこ
とができる。ここでクランク軸３のテーパ量は概略１×
１０-3［ｒａｄ］程度で軸受面内での軸径差で４ミクロ
ン〜２０ミクロン程度に成形することで、広い運転範囲
に対して良好な軸受特性を得ることができる。
【００２８】尚、図４に（ａ）実施例１の微小量凸とな
る樽形状軸、（ｂ）実施例２の微小テーパ形状軸、
（ｃ）通常の真直形状軸の場合について、クランク軸３
がたわみ変形を生じた場合の軸受特性を示す。ここで横
軸は、副軸受１０面内でのクランク軸３のたわみ変形で
縦軸は軸受が支持することができる荷重である軸受負荷
容量である。通常の真直形状軸（ｃ）が軸のたわみ変形
角が増すと急速に負荷容量が低下するのに対し、この発
明による微小凸形状の樽形状軸（ａ）は軸のたわみ角が
増しても十分な軸受負荷容量を持つことが解る。スクロ
ール圧縮機の副軸受１０部の荷重は、圧縮要素部から電
動要素をはさんで遠く離れているため小さいのに対し軸
のたわみ変形は大きいことから、この発明の微小凸形状
の樽形状軸とすることで片当たりによる摩耗、焼き付き
のおそれの無い信頼性の高い軸受構造となることがわか
る。次に実施例２の微小テーパ形状（ｂ）の場合、その
テーパ量によって、ある軸のたわみ変形角の時に軸受負
荷容量が大きく設定できる。クランク軸３のたわみ変形
角は圧縮荷重とクランク軸の剛性、主軸受６と副軸受１
０間の距離によって決まり、これを推定することは容易
なため、適切なテーパ量を設定すれば、これも摩耗、焼
き付きのおそれの無い信頼性の高い軸受構造となること
がわかる。
る樽形状軸、（ｂ）実施例２の微小テーパ形状軸、
（ｃ）通常の真直形状軸の場合について、クランク軸３
がたわみ変形を生じた場合の軸受特性を示す。ここで横
軸は、副軸受１０面内でのクランク軸３のたわみ変形で
縦軸は軸受が支持することができる荷重である軸受負荷
容量である。通常の真直形状軸（ｃ）が軸のたわみ変形
角が増すと急速に負荷容量が低下するのに対し、この発
明による微小凸形状の樽形状軸（ａ）は軸のたわみ角が
増しても十分な軸受負荷容量を持つことが解る。スクロ
ール圧縮機の副軸受１０部の荷重は、圧縮要素部から電
動要素をはさんで遠く離れているため小さいのに対し軸
のたわみ変形は大きいことから、この発明の微小凸形状
の樽形状軸とすることで片当たりによる摩耗、焼き付き
のおそれの無い信頼性の高い軸受構造となることがわか
る。次に実施例２の微小テーパ形状（ｂ）の場合、その
テーパ量によって、ある軸のたわみ変形角の時に軸受負
荷容量が大きく設定できる。クランク軸３のたわみ変形
角は圧縮荷重とクランク軸の剛性、主軸受６と副軸受１
０間の距離によって決まり、これを推定することは容易
なため、適切なテーパ量を設定すれば、これも摩耗、焼
き付きのおそれの無い信頼性の高い軸受構造となること
がわかる。
【００２９】この実施例によれば、クランク軸３の副軸
受部を、ラジアル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性
より想定されるたわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形
状に成形することにより、ラジアル荷重を受け軸が傾斜
した状態で軸受面に対し平行に荷重を支持することで、
良好な軸受特性を得ることができる。
受部を、ラジアル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性
より想定されるたわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形
状に成形することにより、ラジアル荷重を受け軸が傾斜
した状態で軸受面に対し平行に荷重を支持することで、
良好な軸受特性を得ることができる。
【００３０】実施例３．上記実施例では、クランク軸３
が副軸受１０面内でテーパ形状に成形されているものを
示したが、図５（ａ），（ｂ）に示すように副軸受面側
を反軸端側を微小量大径となるようなテーパ形状に成形
しても同様の効果を奏する。ラジアル方向の圧縮荷重と
クランク軸３の剛性より想定されるたわみ変形に相当す
る傾斜角のテーパ形状に副軸受面を成形することで、荷
重な受け軸が傾斜した状態で軸受面に対し平行に荷重を
支持することができる。ここで副軸受１０のテーパ量は
実施例２のクランク軸のテーパ量と同様である。
が副軸受１０面内でテーパ形状に成形されているものを
示したが、図５（ａ），（ｂ）に示すように副軸受面側
を反軸端側を微小量大径となるようなテーパ形状に成形
しても同様の効果を奏する。ラジアル方向の圧縮荷重と
クランク軸３の剛性より想定されるたわみ変形に相当す
る傾斜角のテーパ形状に副軸受面を成形することで、荷
重な受け軸が傾斜した状態で軸受面に対し平行に荷重を
支持することができる。ここで副軸受１０のテーパ量は
実施例２のクランク軸のテーパ量と同様である。
【００３１】この実施例によれば、副軸受１０をラジア
ル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性より想定される
たわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形状に成形するこ
とにより、ラジアル荷重を受け軸が傾斜した状態で軸受
面に対し平行に荷重を支持することで、良好な軸受特性
を得ることができる。
ル方向の圧縮荷重とクランク軸３の剛性より想定される
たわみ変形に相当する傾斜角のテーパ形状に成形するこ
とにより、ラジアル荷重を受け軸が傾斜した状態で軸受
面に対し平行に荷重を支持することで、良好な軸受特性
を得ることができる。
【００３２】この実施例によれば、揺動スクロール２の
自転を拘束するオルダムリング４の外側にスラスト軸受
１６を設け、このスラスト軸受１６は内外周に連通しな
い油溜め１７を有し、揺動スクロール鏡板背面に設けた
給油溝により、スラスト軸受１６の油溜め１７とスラス
ト軸受１６の内周部とを間欠的に連通する位置関係とす
ることにより、スラスト軸受１６の潤滑が確実に行われ
る。
自転を拘束するオルダムリング４の外側にスラスト軸受
１６を設け、このスラスト軸受１６は内外周に連通しな
い油溜め１７を有し、揺動スクロール鏡板背面に設けた
給油溝により、スラスト軸受１６の油溜め１７とスラス
ト軸受１６の内周部とを間欠的に連通する位置関係とす
ることにより、スラスト軸受１６の潤滑が確実に行われ
る。
【００３３】実施例４．また、密閉容器１１の底部に貯
溜された潤滑油はクランク軸３の回転によりクランク軸
３下端より副軸受１０部、主軸受６部を潤滑した後、ク
ランク軸３上端より主フレーム５内へ導かれ、揺動スク
ロール２の自転を拘束するオルダムリング４の摺動部を
潤滑する。そのオルダムリング４の外側には揺動スクロ
ール２のスラスト力を支持するスラスト軸受１６が設け
られており、ここでスラスト軸受１６のスラスト面に
は、その内周にも外周にも連通していない油溜め１７が
設けられている。さらに揺動スクロール２の鏡板背面に
は環状の給油溝１５が設けられている。
溜された潤滑油はクランク軸３の回転によりクランク軸
３下端より副軸受１０部、主軸受６部を潤滑した後、ク
ランク軸３上端より主フレーム５内へ導かれ、揺動スク
ロール２の自転を拘束するオルダムリング４の摺動部を
潤滑する。そのオルダムリング４の外側には揺動スクロ
ール２のスラスト力を支持するスラスト軸受１６が設け
られており、ここでスラスト軸受１６のスラスト面に
は、その内周にも外周にも連通していない油溜め１７が
設けられている。さらに揺動スクロール２の鏡板背面に
は環状の給油溝１５が設けられている。
【００３４】ここで、図６（ａ），（ｂ）に示すごと
く、揺動スクロール２背面の給油溝１５の位置Ｄ1 、ス
ラスト軸受の内径ｄ、その油溜め１７の位置Ｄ2 、及び
揺動スクロール２の公転運動の円軌道の半径ｅとする
と、 （Ｄ2 −ｄ）／２≦２ｅ Ｄ1 ≒（Ｄ2 ＋ｄ）／２ を満たす寸法関係となる様に構成することにより、オル
ダムリング４を潤滑しスラスト軸受１６の内周の油は、
揺動スクロール２の公転運動に基づくポンプ作用によ
り、間欠的にスラスト軸受１６に設けられた油溜め１７
へ供給され、スラスト軸受１６の潤滑が確実に行われ
る。
く、揺動スクロール２背面の給油溝１５の位置Ｄ1 、ス
ラスト軸受の内径ｄ、その油溜め１７の位置Ｄ2 、及び
揺動スクロール２の公転運動の円軌道の半径ｅとする
と、 （Ｄ2 −ｄ）／２≦２ｅ Ｄ1 ≒（Ｄ2 ＋ｄ）／２ を満たす寸法関係となる様に構成することにより、オル
ダムリング４を潤滑しスラスト軸受１６の内周の油は、
揺動スクロール２の公転運動に基づくポンプ作用によ
り、間欠的にスラスト軸受１６に設けられた油溜め１７
へ供給され、スラスト軸受１６の潤滑が確実に行われ
る。
【００３５】実施例５．また、前記スラスト軸受１６の
内径ｄ、油溜め１７の位置Ｄ2 、揺動スクロール２の背
面の給油溝１５の位置Ｄ2 、揺動スクロール２の鏡板外
形Ｂ、揺動スクロール２の公転運動の円軌道半径ｅとの
関係が、 Ｄ1 ≧Ｂ−２ｅ （Ｄ2 −ｄ）／２≦２ｅ Ｄ1 ≒（Ｄ2 ＋ｄ）／２ を満たす寸法関係となる様に構成することにより、オル
ダムリング４を潤滑し、スラスト軸受１６の内周の油
は、揺動スクロール２の公転運動に基づくポンプ作用に
より、間欠的にスラスト軸受１６に設けられた油溜め１
７へ供給された後、油溜め１７は揺動スクロール２の公
転運動により、冷媒の吸入室へ間欠的に開口し、油溜め
１７内の油は間欠的に圧縮室１４内へ導かれる。この様
にスラスト軸受１６内周から外周にあたる圧縮室１４へ
給油経路を連通させることなく、揺動スクロール２の揺
動運転に基づくポンプ作用によって間欠的に給油を行う
ことにより、圧縮機の運転速度に依存することなく、一
回転に一定量の油を冷媒の圧縮室１４内へ導くことがで
きる。
内径ｄ、油溜め１７の位置Ｄ2 、揺動スクロール２の背
面の給油溝１５の位置Ｄ2 、揺動スクロール２の鏡板外
形Ｂ、揺動スクロール２の公転運動の円軌道半径ｅとの
関係が、 Ｄ1 ≧Ｂ−２ｅ （Ｄ2 −ｄ）／２≦２ｅ Ｄ1 ≒（Ｄ2 ＋ｄ）／２ を満たす寸法関係となる様に構成することにより、オル
ダムリング４を潤滑し、スラスト軸受１６の内周の油
は、揺動スクロール２の公転運動に基づくポンプ作用に
より、間欠的にスラスト軸受１６に設けられた油溜め１
７へ供給された後、油溜め１７は揺動スクロール２の公
転運動により、冷媒の吸入室へ間欠的に開口し、油溜め
１７内の油は間欠的に圧縮室１４内へ導かれる。この様
にスラスト軸受１６内周から外周にあたる圧縮室１４へ
給油経路を連通させることなく、揺動スクロール２の揺
動運転に基づくポンプ作用によって間欠的に給油を行う
ことにより、圧縮機の運転速度に依存することなく、一
回転に一定量の油を冷媒の圧縮室１４内へ導くことがで
きる。
【００３６】これにより低速運転時においても、圧縮機
のオイルシールを確実に行うことで洩れ損失が少なく、
さらに高速運転時においても吐出冷媒中の油循環率が増
加することのない信頼性の高いスクロール圧縮機を提供
することができる。
のオイルシールを確実に行うことで洩れ損失が少なく、
さらに高速運転時においても吐出冷媒中の油循環率が増
加することのない信頼性の高いスクロール圧縮機を提供
することができる。
【００３７】この実施例によれば、スラスト軸受１６に
設けた油溜め１７を揺動スクロール２の揺動運動によ
り、冷媒の吸入室に間欠的に開口する位置に設けること
により、圧縮機運転速度に依存することなく一回転あた
り一定量の油を圧縮室１４へ供給することができ、圧縮
室のオイルシールが確実に行える。
設けた油溜め１７を揺動スクロール２の揺動運動によ
り、冷媒の吸入室に間欠的に開口する位置に設けること
により、圧縮機運転速度に依存することなく一回転あた
り一定量の油を圧縮室１４へ供給することができ、圧縮
室のオイルシールが確実に行える。
【００３８】実施例６．なお、上記実施例では、クラン
ク軸３が副軸受面内で中央部が微小量凸となる樽状に成
形されている場合を示したが、図７に示す様に下部軸端
側が微小量凸となる樽状に成形されている場合でも良
く、軸のたわみ変形による片当たりを防止することがで
きる。
ク軸３が副軸受面内で中央部が微小量凸となる樽状に成
形されている場合を示したが、図７に示す様に下部軸端
側が微小量凸となる樽状に成形されている場合でも良
く、軸のたわみ変形による片当たりを防止することがで
きる。
【００３９】実施例７．また、図６に示す実施例では、
スラスト軸受１６に油溜め１７を設け揺動スクロール２
の鏡板背面に環状の給油溝１５を設けた場合を示した
が、これは、図８に示す様に両者ともに油溜めであって
も良く、またその形状は環状であっても、円形のピット
あるいは矩形のピットであっても良く、前記の実施例
３，４に示す位置関係となる様に構成し揺動スクロール
の揺動運動により、間欠的に油がスラスト軸受内周→揺
動スクロール背面の油溜め→スラスト軸受油溜め→圧縮
室内へ給油が行うことにより、前記実施例と同様の効果
を奏する。
スラスト軸受１６に油溜め１７を設け揺動スクロール２
の鏡板背面に環状の給油溝１５を設けた場合を示した
が、これは、図８に示す様に両者ともに油溜めであって
も良く、またその形状は環状であっても、円形のピット
あるいは矩形のピットであっても良く、前記の実施例
３，４に示す位置関係となる様に構成し揺動スクロール
の揺動運動により、間欠的に油がスラスト軸受内周→揺
動スクロール背面の油溜め→スラスト軸受油溜め→圧縮
室内へ給油が行うことにより、前記実施例と同様の効果
を奏する。
【００４０】
【発明の効果】請求項１の密閉形圧縮機は、密閉容器内
に圧縮要素と電動要素を収納し、電動要素の回転力をク
ランク軸によって圧縮要素に伝達する密閉形圧縮機にお
いて、クランク軸を電動要素の両側で支持する主軸受と
副軸受を備え、副軸受はクランク軸側で自動調心機能を
有する構成にしたので、軸受の摩耗、焼き付き等の損傷
のない信頼性の高い密閉形圧縮機が得られる。
に圧縮要素と電動要素を収納し、電動要素の回転力をク
ランク軸によって圧縮要素に伝達する密閉形圧縮機にお
いて、クランク軸を電動要素の両側で支持する主軸受と
副軸受を備え、副軸受はクランク軸側で自動調心機能を
有する構成にしたので、軸受の摩耗、焼き付き等の損傷
のない信頼性の高い密閉形圧縮機が得られる。
【００４１】請求項２の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、微小凸の樽形状である構成にしたので、軸受の摩
耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形圧縮機
が得られる。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、微小凸の樽形状である構成にしたので、軸受の摩
耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形圧縮機
が得られる。
【００４２】請求項３の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、中央部が微小凸の樽形状である構成にしたので、軸
受の摩耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形
圧縮機が得られる。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、中央部が微小凸の樽形状である構成にしたので、軸
受の摩耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形
圧縮機が得られる。
【００４３】請求項４の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、軸端側が微小量大径となるテーパ形状である構成に
したので、軸受の摩耗、焼き付き等の損傷のない信頼性
の高い密閉形圧縮機が得られる。
の密閉形圧縮機において、副軸受部におけるクランク軸
は、軸端側が微小量大径となるテーパ形状である構成に
したので、軸受の摩耗、焼き付き等の損傷のない信頼性
の高い密閉形圧縮機が得られる。
【００４４】請求項５の密閉形圧縮機は、請求項１記載
の密閉形圧縮機において、副軸受部は軸端側が微小量小
径となるテーパ形状である構成にしたので、軸受の摩
耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形圧縮機
が得られる。
の密閉形圧縮機において、副軸受部は軸端側が微小量小
径となるテーパ形状である構成にしたので、軸受の摩
耗、焼き付き等の損傷のない信頼性の高い密閉形圧縮機
が得られる。
【００４５】請求項６のスクロール式圧縮機は、請求項
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機と同様の効果を
奏する。
１〜５のいずれかに記載の密閉形圧縮機と同様の効果を
奏する。
【００４６】請求項７のスクロール式圧縮機は、固定ス
クロールと揺動スクロールを噛み合わせて圧縮室を形成
し、吸入室から冷媒を吸入して圧縮するスクロール式圧
縮機において、揺動スクロールは背面に給油溝を有する
と共に、揺動スクロールの背面に設けられたスラスト力
を支持するスラスト軸受に油溜め部を有し、給油溝と油
溜め部は揺動スクロールの揺動運動により間欠的に吸入
室にスラスト軸受内周部の油を供給する位置関係とした
構成にしたので、洩れ損失の少ない高性能なスクロール
式圧縮機が得られる。
クロールと揺動スクロールを噛み合わせて圧縮室を形成
し、吸入室から冷媒を吸入して圧縮するスクロール式圧
縮機において、揺動スクロールは背面に給油溝を有する
と共に、揺動スクロールの背面に設けられたスラスト力
を支持するスラスト軸受に油溜め部を有し、給油溝と油
溜め部は揺動スクロールの揺動運動により間欠的に吸入
室にスラスト軸受内周部の油を供給する位置関係とした
構成にしたので、洩れ損失の少ない高性能なスクロール
式圧縮機が得られる。
【図１】 この発明の実施例１によるスクロール圧縮機
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図２】 この発明の実施例１によるスクロール圧縮機
の副軸受部拡大図である。
の副軸受部拡大図である。
【図３】 この発明の実施例２によるスクロール圧縮機
の副軸受部拡大図である。
の副軸受部拡大図である。
【図４】 この発明の実施例１，２によるスクロール圧
縮機の副軸受部の軸受特性計算結果を示す図である。
縮機の副軸受部の軸受特性計算結果を示す図である。
【図５】 この発明の実施例３によるスクロール圧縮機
の副軸受部拡大図である。
の副軸受部拡大図である。
【図６】 この発明の実施例４，５によるスクロール圧
縮機の要部拡大図である。
縮機の要部拡大図である。
【図７】 この発明の実施例６によるスクロール圧縮機
の副軸受部拡大図である。
の副軸受部拡大図である。
【図８】 この発明の実施例７によるスクロール圧縮機
の要部拡大図である。
の要部拡大図である。
【図９】 従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図１０】 従来のスクロール圧縮機の変形状態と副軸
受での片当たり状態を示す図である。
受での片当たり状態を示す図である。
【図１１】 従来のスクロール圧縮機の副軸受部の拡大
図である。
図である。
１ 固定スクロール、２ 揺動スクロール、３ クラン
ク軸、６ 主軸受、１０ 副軸受、１１ 密閉容器、１
５ 給油溝、１６ スラスト軸受、１７ 油溜め。
ク軸、６ 主軸受、１０ 副軸受、１１ 密閉容器、１
５ 給油溝、１６ スラスト軸受、１７ 油溜め。
Claims (7)
- 【請求項１】 密閉容器内に圧縮要素と電動要素を収納
し、該電動要素の回転力をクランク軸によって前記圧縮
要素に伝達する密閉形圧縮機において、前記クランク軸
を前記電動要素の両側で支持する主軸受と副軸受を備
え、該副軸受は前記クランク軸側で自動調心機能を有す
ることを特徴とする密閉形圧縮機。 - 【請求項２】 副軸受部におけるクランク軸は、微小凸
の樽形状であることを特徴とする請求項１記載の密閉形
圧縮機。 - 【請求項３】 副軸受部におけるクランク軸は、中央部
が微小凸の樽形状であることを特徴とする請求項１記載
の密閉形圧縮機。 - 【請求項４】 副軸受部におけるクランク軸は、軸端側
が微小量大径となるテーパ形状であることを特徴とする
請求項１記載の密閉形圧縮機。 - 【請求項５】 副軸受部は軸端側が微小量小径となるテ
ーパ形状であることを特徴とする請求項１記載の密閉形
圧縮機。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の密閉形
圧縮機において、密閉形圧縮機はスクロール式圧縮機で
あることを特徴とするスクロール式圧縮機。 - 【請求項７】 固定スクロールと揺動スクロールを噛み
合わせて圧縮室を形成し、吸入室から冷媒を吸入して圧
縮するスクロール式圧縮機において、前記揺動スクロー
ルは背面に給油溝を有すると共に、前記揺動スクロール
の背面に設けられたスラスト力を支持するスラスト軸受
に油溜め部を有し、前記給油溝と油溜め部は前記揺動ス
クロールの揺動運動により間欠的に前記吸入室に前記ス
ラスト軸受内周部の油を供給する位置関係としたことを
特徴とするスクロール式圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479294A JP3154623B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 密閉形圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479294A JP3154623B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 密閉形圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893672A true JPH0893672A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3154623B2 JP3154623B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=16819279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22479294A Expired - Lifetime JP3154623B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 密閉形圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154623B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052409A2 (en) * | 1999-05-10 | 2000-11-15 | Carrier Corporation | Scroll compressor |
| KR100451232B1 (ko) * | 2002-02-19 | 2004-10-02 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기의 가스 압축력 지지구조 |
| WO2009021583A2 (de) | 2007-07-20 | 2009-02-19 | Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh | Gleitlager und reaktor hiermit |
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| JP2018165507A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-25 | 株式会社豊田自動織機 | スクロール型圧縮機 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP22479294A patent/JP3154623B2/ja not_active Expired - Lifetime
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