JPH1082379A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH1082379A JP8236336A JP23633696A JPH1082379A JP H1082379 A JPH1082379 A JP H1082379A JP 8236336 A JP8236336 A JP 8236336A JP 23633696 A JP23633696 A JP 23633696A JP H1082379 A JPH1082379 A JP H1082379A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機は、その圧縮原理から圧縮
力が回転荷重として働くため、軸受けの内部でクランク
軸は振れ回りながら回転する。これより不釣り合いな加
振力を生じ、振動が大きくなる一要因となる。 【解決手段】 クランク軸受け部のクリアランス内での
クランク軸の振れ回りを考慮して、電動機のバランスウ
ェイトを設定することにより、より低振動のスクロール
圧縮機を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、業務および家庭用
の空調機等に使用されるスクロール圧縮機の回転駆動要
素部のバランスウェイト設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３、または図４にスクロール圧縮機の
断面図を、また図５，６に従来の回転機械のバランスウ
ェイトの取り方を表す概念図を示す。
【０００３】図３，４に示すように、旋回スクロール１
は固定スクロール２を図７に示すようにスクロール羽根
の内面，外面で互いに密着するように電動機３によっ
て、クランク軸受け４と副軸受け５とによって支持され
る、クランク軸６を介して、自転防止機構７により半径
ｅ0で旋回運動を行う。
【０００４】このとき、スクロール圧縮機は、スクロー
ル羽根の密着点と羽根高さによって形成される三日月状
気室の容積が外側から中心部に向かって縮小することに
より圧縮機構を形成する。
【０００５】従来の回転機械のバランスウェイトの取り
方は、図５，６に示すように、回転するクランク軸６の
軸心Ｏを基準として、偏心したアンバランス質量ｍ0，
そのクランク軸６の軸心Ｏからの偏心量ｅ0（＝旋回半
径）に対し、静的、および動的釣り合いが取れるよう
に、次式、 ［静バランス］ Ｆ0＝ｍ0ｅ0ω2，Ｆb1＝ｍb1ｅ
b1ω2，Ｆb2＝ｍb2ｅb2ω2 Ｆ0＋Ｆb2＝Ｆb1より、 ｍ0ｅ0＋ｍb2ｅb2＝ｍb1ｅb1 …（１） ［動バランス］ Ｆ0ｌ1＝Ｆb2ｌ2より、 ｍ0ｅ0ｌ1＝ｍb2ｅb2ｌ2 …（２） ここで、ｍb1：主バランスウェート８の質量 ｍb2：副バランスウェート９の質量 ｅb1：主バランスウェート８の軸心Ｏからの距離 ｅb2：副バランスウェート９の軸心Ｏからの距離 ｌ1 ：ｅ0 ，ｅb1間の距離 ｌ2 ：ｅb1，ｅb2間の距離 より、ｍb1，ｍb2，ｅb1，ｅb2の値を決め、その大きさ
を設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スクロ
ール圧縮機は、公開特許昭５９−２１５９８４号等に示
されているように、その圧縮原理から圧縮力が回転荷重
として働くため、軸受けの内部でクランク軸は振れ回り
ながら回転する。特にクランク軸受けとクランク軸間の
クリアランスは、旋回および固定スクロール羽根間のク
リアランスを考慮して、比較的大きな値に取られること
が多く、実際のクランク軸は軸心よりずれた位置で回転
運動を行うことになり、これより不釣り合いな加振力を
生じ、振動が大きくなる一要因となっている。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、より低振動なスクロール圧縮機を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、クランク軸受け部のクリアランス内でのク
ランク軸の振れ回り量を考慮して、バランスウェイトを
設けたものである。
【０００９】上記バランスウェイト設定方法によって、
クランク軸の振れ回りをなくし、より低振動なスクロー
ル圧縮機が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するための請求項
１に記載の発明は、クランク軸受け部のクリアランスを
考慮してバランスウェイトを設定するものである。そし
て、この方法によれば、より低振動なスクロール圧縮機
を構成することができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、バランス調整方
法を、旋回スクロールの偏心量からクランク軸受けのク
リアランスの半分を減じ、主バランスウェートの偏心量
にクランク軸受けのクリアランスの半分を加算して行う
ものである。
【００１２】請求項３に記載の発明は、バランス調整方
法を、クランクシャフト系の全質量がクランク軸の軸心
から偏心していることを考慮して行うものである。
【００１３】請求項４に記載の発明は、バランス調整
を、クランクシャフト系がすべり軸受けと転がり軸受け
で支持されているとして行うものである。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【００１５】（実施例１）図１において、クランク軸６
はすべり軸受けであるクランク軸受け４と転がり軸受け
である副軸受け５とによって支持されているとする。
【００１６】前述のような、スクロール圧縮機の圧縮機
構による冷媒の圧縮により、ガス力Ｆtが偏心方向と常
に直角方向に作用する。
【００１７】クランク軸受け４とクランク軸６の間にク
リアランスδがあるとすると、このガス力Ｆt、および
主バランスウェート８の遠心力Ｆb1により、クランク軸
６は、クランク軸受け４内を旋回運動する。
【００１８】したがって、クランク軸６は軸心Ｏを中心
に回転するのではなく、クランク軸受け４のクリアラン
スδの半分だけ大きなＯmを中心に、振れ回る歳差運動
を行う。
【００１９】また、逆に旋回スクロール１はクランク軸
受け４のクリアランスδの半分だけ小さな半径で旋回運
動を行うことになる。
【００２０】よって、この様にクリアランスδ内でのク
ランク軸６の振れ回りを考慮した場合、前述の（１），
（２）式は、 ［静バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）＋ｍb2ｅb2＝ｍb1（ｅb1＋δ／２） …（３） ［動バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）ｌ1＝ｍb2ｅb2ｌ2 …（４） となり、これよりｍb1，ｍb2，ｅb1，ｅb2の値を決め、
主バランスウェート８、および副バランスウェート９の
大きさを設定する。
【００２１】上記バランスウェート設定方法によって、
クランク軸６の振れ回りをなくし、より低振動なスクロ
ール圧縮機を得ることができる。
【００２２】（実施例２）さらに、図２に示すように、
クランクシャフト系全体が軸心Ｏに対して歳差運動をし
ていると考えると、クランクシャフト系自体もアンバラ
ンスな加振力として働くと考える必要がある。この加振
力はクランクシャフト系の質量ｍが、その重心位置にお
いて、軸心Ｏから偏心量εだけ振れ回るのに相当する。
【００２３】この加振力を考慮すると、前述の（１），
（２）式は、 ［静バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）＋ｍb2ｅb2＝ｍb1（ｅb1＋δ／２）＋ｍε…（５） ［動バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）ｌ0＋ｍεｌ3＝ｍb2ｅb2ｌ2 …（６） となり、これよりｍb1，ｍb2，ｅb1，ｅb2の値を決め、
主バランスウェート８、および副バランスウェート９の
大きさを設定する。
【００２４】そして、この実施例によればクランク軸６
の振れ回りをなくし、さらに低振動なスクロール圧縮機
が得られる。
【００２５】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、スクロール圧縮機において、クラン
ク軸受け４のクリアランスδ内でのクランク軸６の振れ
回りを考慮して、バランスウェイト８，９を設定するも
ので、この構成によれば、より低振動なスクロール圧縮
機の設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すバランスウェイト設定の
概念図
【図２】本発明の他の実施例を示すバランスウェイト設
定の概念図
【図３】従来のスクロール圧縮機の断面図
【図４】従来の他のスクロール圧縮機の断面図
【図５】従来のバランスウェイト設定における静的釣り
合いの概念図
【図６】従来のバランスウェイト設定における動的釣り
合いの概念図
【図７】旋回スクロールと固定スクロールの圧縮構成図
【符号の説明】
１ 旋回スクロール ２ 固定スクロール ３ 電動機 ４ クランク軸受け ５ 副軸受け ６ クランク軸 ７ 自転防止機構 ８ 主バランスウェート ９ 副バランスウェート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年９月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】従来の回転機械のバランスウェイトの取り
方は、図５，６に示すように、回転するクランク軸６の
軸芯Ｏを基準として、偏心したアンバランス質量ｍ0，
そのクランク軸６の軸芯Ｏからの偏心量ｅ0（＝旋回半
径）に対し、静的、および動的釣り合いが取れるよう
に、次式、 ［静バランス］ Ｆ0＝ｍ0ｅ0ω2，Ｆb1＝ｍb1ｅ
b1ω2，Ｆb2＝ｍb2ｅb2ω2 Ｆ0＋Ｆb2＝Ｆb1より、 ｍ0ｅ0＋ｍb2ｅb2＝ｍb1ｅb1 …（１） ［動バランス］ Ｆ0ｌ1＝Ｆb2ｌ2より、 ｍ0ｅ0ｌ1＝ｍb2ｅb2ｌ2 …（２） ここで、ｍb1：主バランスウェート８の質量 ｍb2：主バランスウェート９の質量 ｅb1：主バランスウェート８の軸芯Ｏmからの距離 ｅb2：主バランスウェート９の軸芯Ｏmからの距離 ｌ1：ｅ0，ｅb1間の距離 ｌ2：ｅb1，ｅb2間の距離 より、ｍb1，ｍb2，ｅb1，ｅb2の値を決め、その大きさ
を設定していた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】この加振力を考慮すると、前述の（１），
（２）式は、 ［静バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）＋ｍb2ｅb2＝ｍb1（ｅb1＋δ／２）＋ｍε …（５） ［動バランス］ ｍ0（ｅ0−δ／２）ｌ 1 ＋ｍεｌ3＝ｍb2ｅb2ｌ2 …（６） となり、これよりｍb1，ｍb2，ｅb1，ｅb2の値を決め、
主バランスウェート８、および副バランスウェート９の
大きさを設定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】密閉容器内に、圧縮機構部とこれを駆動す
    る電動機とから構成される圧縮機で、インボリュート曲
    線、あるいはこれに類似した曲線により渦巻き状のハネ
    を形成し、このハネを２つ用いて、一方を固定（以降こ
    れを固定スクロールと呼ぶ）させ、他方を回転駆動要素
    である上記電動機のクランク軸により、自転防止機構を
    用いて旋回運動させる（以降これを旋回スクロールと呼
    ぶ）ことによって、圧縮機構を構成するスクロール圧縮
    機において、クランク軸受け部のクリアランス内でのク
    ランク軸の振れ回りを考慮して、振動バランスをとるた
    めのバランスウェイトを設けたことを特徴とするスクロ
    ール圧縮機。
  2. 【請求項２】旋回スクロールの不釣り合い量を、旋回ス
    クロール近傍の主バランスウェートと、旋回スクロール
    から遠方の副バランスウェートで調整したクランクシャ
    フト系において、旋回スクロールの偏心量からクランク
    軸受けのクリアランスの半分を減じ、主バランスウェー
    トの偏心量に主軸受けのクリアランスの半分を加算して
    バランス調整した、請求項１記載のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項３】クランク軸受けのクリアランスによる偏心
    量を持ったクランクシャフト系の全質量が、クランクシ
    ャフト系の重心に不釣り合い量として位置しているとし
    てバランス調整した、請求項１記載のスクロール圧縮
    機。
  4. 【請求項４】クランク軸をすべり軸受けで支持し、他端
    を転がり軸受けで支持した請求項１〜３いずれかに記載
    のスクロール圧縮機。
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