JPH11247775A

JPH11247775A - スクロール流体機械

Info

Publication number: JPH11247775A
Application number: JP387199A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Ishikawa; 雅邦石川
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】可動及び固定のスクロール部材の噛み合いに
おいて摺動部分のシール性と潤滑性の向上を図る。【解決手段】支持ブロック１０に回転可能に支持され
た電動機７の駆動軸８と、可動スクロール部材２１と、
固定スクロール部材２７と、オイルポンプにより吸上げ
られたオイルを軸受部に導くオイル通路と、を備えたス
クロール流体機械１において、可動スクロール部材２１
は背面部に連結挿入部２１ａが突設され、駆動軸８の一
端には可動スクロール部材２１の連結挿入部２１ａが嵌
合する嵌合凹部８ｂが形成され、可動スクロール部材２
１はオイル供給通路４７を備え、このオイル供給通路
は、その先端が前記双方のスクロール部材により形成さ
れる圧縮室の冷媒ガス吸入口に連通するとともに、その
他端が連結挿入部２１ａから前記オイル通路に連通して
設けられているスクロール流体機械である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置や冷凍装
置等に利用される密閉型のスクロール流体機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール流体機械としては、例
えば特開昭６３−ｌ０６３９２号公報に記載されたもの
が知られている。この種のスクロール流体機械は、電動
機の駆動軸の上端部に、可動スクロール部材が駆動軸軸
心に対して偏心させて連結され、駆動軸の回転に伴って
可動スクロール部材が偏心運動し、ケースに固定された
固定スクロール部材との間で形成される複数の圧縮室に
おいて冷媒ガスの圧縮が行われる。

【０００３】また、駆動軸の端部にはオイルポンプが取
付けられており、このオイルポンプにて吸上げられたオ
イルは、駆動軸内に形成されたオイル通路を通じて、駆
動軸のラジアル軸受やスラスト軸受を潤滑するととも
に、これらを冷却した後、双方のスクロール部材により
形成される圧縮室に冷媒ガスとともに吸入され、そし
て、双方のスクロール部材の摺接部分のシールや潤滑を
行う構造に設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
スクロール流体機械によれば、オイルポンプにより吸上
げられたオイルが一旦各軸受部に供給された後、圧縮室
に供給されるので、双方のスクロール部材の摺接部のシ
ール、潤滑及び冷却を確実に行うのは困難となる不具合
があった。

【０００５】すなわち、各軸受部へ通流されたオイル
は、摩擦熱によりオイル温度が高まってオイルの粘度が
低下してしまい、このような高温のオイルが圧縮室に供
給されると、双方のスクロール部材の摺動部のシール性
が低下すると同時に潤滑不良を生じてしまい、冷凍能力
の低下や双方のスクロール部材の摺動部分での焼付きを
生ずるおそれがある。

【０００６】そこで、本発明は、双方のスクロール部材
の摺動部分のシール性及び潤滑性の向上を図り、冷凍能
力を高め得るスクロール流体機械を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール流体
機械は、支持ブロックに回転可能に支持された電動機の
駆動軸と、この駆動軸に偏心して連結され該駆動軸の軸
心に対し偏心運動する可動スクロール部材と、この可動
スクロール部材に噛み合うように固定された固定スクロ
ール部材と、オイルポンプにより吸上げられたオイルを
軸受部に導くオイル通路と、を備えたスクロール流体機
械において、前記可動スクロール部材は背面部に連結挿
入部が突設され、前記駆動軸の一端には前記可動スクロ
ール部材の前記連結挿入部が嵌合する嵌合凹部が形成さ
れ、前記可動スクロール部材はオイル供給通路を備え、
このオイル供給通路は、その先端が前記双方のスクロー
ル部材により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口に連通
するとともに、その他端が前記連結挿入部から前記オイ
ル通路に連通して設けられているスクロール流体機械で
ある。

【０００８】軸受部を潤滑するオイル通路とは別個にオ
イル供給通路を設けたことにより、冷たく従って所定の
粘性を有するオイルが、圧縮室内に供給されることにな
り、双方のスクロール部材の摺接部のシール性及び潤滑
性が向上し、冷凍能力を高めることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１具体例を図
面に基づいて説明する。図１はスクロール流体機械ｌを
示し、図２はそのスクロール部分を示している。同図
中、２は密閉ケースであり、このケース２は筒状部３と
上下の閉塞部４，５により形成されている。

【００１０】前記ケース２の下部にはブラシレスの直流
電動機７が配設されている。すなわち、電動機７の駆動
軸８がケース２内の上下方向に配設され、駆動軸８の下
部がラジアル軸受９を介してケース２に支承されてい
る。駆動軸８の上部は、ケース２に固設された支持ブロ
ック１０にラジアル軸受１１を介して支承されている。
駆動軸８の下端側には積層鉄心からなる柱状のロータ１
２が固着され、このロータ１２の周面には、Ｎ極とＳ極
とが交互に配設された永久磁石１３が取付けられてい
る。この永久磁石１３の周囲には、筒状の固定子１４が
ケース２に固設されている。この固定子１４は積層鉄心
により形成され、固定子１４の各突極部には励磁コイル
１６がそれぞれ巻回されている。尚、図中１７はコネク
タで、励磁コイル１６のリード線１８が接続される。

【００１１】また、ケース２の中央部分には吸入パイプ
１９が取付けられ、このパイプ１９を通じて冷媒ガスが
吸入され、図中の実線の矢印の如く通流される。

【００１２】前記駆動軸８の上端側は大径に形成され、
この大径部８ａ内には嵌合凹部８ｂが形成されている。
この嵌合凹部８ｂの中心Ｏ2は駆動軸８の中心０1から所
定寸法だけ偏心するように設けられている。前記嵌含凹
部８ｂには、可動スクロール部材２１の背面部に突設さ
れた連結挿入部２１ａがラジアル軸受２２を介して挿入
されている。従って、駆動軸８の回転に伴って連結挿入
部２１ａが偏心運動し、可動スクロール部材２１が旋回
駆動される。また、可動スクロール部材２１が旋回駆動
するので、駆動軸８の回転バランスを安定させるため
に、駆動軸８にはバランスウェイト２３，２４が取付け
られている。

【００１３】更に、前記支持ブロック１０と可動スクロ
ール部材２１との間にはオルダムリング２５が介装さ
れ、可動スクロール部材２１の旋回駆動時に可動スクロ
ール部材２１の自転防止が行われる。

【００１４】可動スクロール部材２１は、シムプレート
４８を介して支持ブロック１０に固設された固定スクロ
ール部材２７と噛み合っており、双方のスクロール部材
２１，２７により吸入圧室２８、中間圧に圧縮される中
間圧室２９、吐出圧の高圧まで圧縮される吐出圧室３０
が形成される。前記支持ブロック１０には、前記吸入パ
イプ１９に連通する吸入孔３２が周方向に離間して設け
られ、これらの吸入孔３２にそれぞれ連通し、前記吸入
圧室２８に連通する吸入口３３がシムプレート４８に設
けられている。そして、吸入パイプ１９から導入された
冷媒ガスは、各吸入孔３２及び吸入口３３を通じて各々
の吸入圧室２８に供給される。また、固定スクロール部
材２７の中央部には吐出圧室３０に連通する吐出ポート
３４が形成され、この吐出ポート３４にはリードバルブ
３５が設けられている。固定スクロール部材２７の上面
側にはリードバルブ３５を覆う支持部材３６が取付けら
れ、この支持部材３６に吐出パイプ３７が取付けられ、
吐出圧室３０の高圧の冷媒ガスが吐出ポート３４及びリ
ードバルブ３５を通じて吐出パイプ３７に吐出される。

【００１５】更に、前記駆動軸８の軸心部分には、オイ
ル通路４０が形成され、駆動軸８の下端部にはオイル溜
り４１のオイルをオイル通路４０に吸上げるオイルポン
プ（トロコイドポンプ）４２が設けられている。このオ
イル通路４０の上端側は前記嵌合凹部８ｂで開口して、
この嵌合凹部８ｂの隙間を通じてラジアル軸受２２を潤
滑する一方、駆動軸８の大径部８ａに設けられた油孔４
３を通じてラジアル軸受ｌｌ及びスラスト軸受４４を潤
滑する。また、前記支持ブロック１０には戻り油路４５
が形成され、前記ラジアル軸受２２，ｌｌ及びスラスト
軸受４４を潤滑したオイルが戻り油路４５を通じてオイ
ル溜り４１に戻れるように設けられている。

【００１６】図面に示されるように、可動スクロール部
材２１の背面部に突設された連結挿入部２１ａの先端
と、前記嵌合凹部８ｂの底面との間には、嵌合隙間９が
設けられており、駆動軸８のオイル通路４０は、前記前
記嵌合凹部８ｂから前記嵌合隙間９に開口している。更
に、前述したように、オイルの一部は前記嵌合隙間９か
ら前記各軸受部に供給され、その後、オイルは戻り油路
４５を通じてオイル溜り４１に戻る。

【００１７】また更に、前記可動スクロール部材２１
は、オイル供給通路４７が設けられている。このオイル
供給通路４７は、その先端が前記双方のスクロール部材
２１，２７により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口に
連通するとともに、その他端が前記連結挿入部２１ａか
ら前記嵌合隙間９に開口し前記オイル通路４０に連通し
て設けられている。

【００１８】他方、オイルポンプ４２で吸上げられたオ
イルは、オイル通路４０から嵌合凹部８ｂの嵌合隙間９
に至り、ここから分岐して、一部は油孔４３を通じてラ
ジアル軸受２２，１１を潤滑した後、スラスト軸受４４
を潤滑し、戻り油路４５を通じてオイル溜り４１に戻
る。これと同時に、オイルの一部は前記嵌合隙間９を通
じてオイル供給通路４７に至り、端部の開口からオイル
が供給される。この場合、吸入口３３に吸入される冷媒
ガスに霧吹き作用により混合されて吸入圧室２８に供給
される。

【００１９】従って、軸受部を潤滑するオイルとは別の
オイルが吸入圧室に供給されるので、オイルが高温とな
ることがなくなり、その結果、オイル粘性が低下するこ
とがなく、各圧縮室でのシール性が向上して冷凍能力を
高めることができるとともに、双方のスクロール部材の
各摺動部の潤滑を確実にして焼付きの発生を防止するこ
とができる。

【００２０】本例においては、駆動軸８のオイル通路４
０の開口と、可動スクロール部材２１のオイル供給通路
４７の一方の開口は、図１及び図２の場合は互いにずれ
ている不一致状態であり、また、図３及び図４の場合は
一部が重なり合う不一致状態に設けられている。

【００２１】次に、本発明の第２具体例を説明する。本
具体例では、図３及び図４に示すように、前記オイル供
給通路４７の途中にオイル供給量を調節するバルブ５０
を介装したものである。このバルブ５０は、吸入圧室２
８に供給されるオイル量が、オイルポンプ（駆動軸）４
２の回転数に比例して供給されることになり、高回転時
にオイル溜り４１のオイル量が不足するので、これを防
止するために高回転時にオイルを制限できるように設け
られている。

【００２２】すなわち、このバルブ５０は、図５に示す
ように、前記連結挿入部２１ａに形成された円筒状のバ
ルブ室２１ｂ内に設けられている。バルブ５０は大径部
５０Ａと小径部５０Ｂとからなり、大径部５０Ａは前記
バルブ室２１ｂ内に摺動できる大きさに形成され、小径
部５０Ｂは大径部５０Ａの上部に突設されている。ま
た、前記大径部５０Ａには、連結挿入部２１ａのバルブ
室２１ｂの底部に設けられた開口２１ｃに連通する油路
５１が図６に示すように径方向に設けられており、低回
転時には図５の矢印で示すようにオイルが開口２１ｃ、
油路５１、バルブ室２１ｂを通じてオイル供給通路４７
に通流される。

【００２３】また、前記小径部５０Ｂには、絞り油路５
２が軸方向に形成され、小径部先端が先細りの傾斜面に
形成され、この傾斜面によリオイル供給通路４７の開口
が閉塞できる構造に設けられている。そして、高回転時
には、バルブ室２１ｂ内のバルブ５０の上流側と下流側
のオイルの差圧により、バルブ５０は図７に示すように
リフトし、小径部５０Ｂの傾斜面によリオイル供給通路
４７の開口が閉塞されると、絞り油路５２を通じてオイ
ルが供給されることになる。尚、バルブの材料としては
金属、プラスチック等により形成されている。

【００２４】前記第２具体例の場合は、先の具体例と同
様の効果が得られる上、所定の高回転以上に達すると、
オイルは絞り油路からのみ供給されることになるので、
冷媒ガスとともにスクロール流体機械から吐出される油
量の増加を減少することが可能となり、高回転時でもオ
イル溜りのオイル量が不足することがなく、双方のスク
ロール部材の摺動部での焼付きを確実に防止することが
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル流体機械は、支持ブロックに回転可能に支持された電
動機の駆動軸と、この駆動軸に偏心して連結され該駆動
軸の軸心に対し偏心運動する可動スクロール部材と、こ
の可動スクロール部材に噛み合うように固定された固定
スクロール部材と、オイルポンプにより吸上げられたオ
イルを軸受部に導くオイル通路と、を備えたスクロール
流体機械において、前記可動スクロール部材は背面部に
連結挿入部が突設され、前記駆動軸の一端には前記可動
スクロール部材の前記連結挿入部が嵌合する嵌合凹部が
形成され、前記可動スクロール部材はオイル供給通路を
備え、このオイル供給通路は、その先端が前記双方のス
クロール部材により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口
に連通するとともに、その他端が前記連結挿入部から前
記オイル通路に連通して設けられているスクロール流体
機械である。

【００２６】従って、本発明によれば、軸受部を潤滑す
るオイル通路とは別に前記構成のオイル供給通路を設け
たことにより、所定の粘性を有する冷たいオイルを圧縮
室に供給することができ、双方のスクロール部材の摺動
部のシール性及び潤滑性を向上することができ、冷凍能
力を向上することができるとともに摺動部の焼付きを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第ｌ具体例に係り、スクロール流体機
械の縦断面図である。

【図２】本発明の第ｌ具体例に係り、図ｌで示すスクロ
ール流体機械のスクロール部分の縦断面図である。

【図３】本発明の第２具体例に係り、スクロール流体機
械の縦断面図である。

【図４】本発明の第２具体例に係り、図３で示すスクロ
ール流体機械のスクロール部分の縦断面図である。

【図５】本発明の第２具体例に係り、バルブの縦断面を
示すもので、図６中のＶ−Ｖ矢視断面図である。

【図６】本発明の第２具体例に係り、バルブの横断面を
示すもので、図５中のＶＩ−ＶＩ失視断面図である。

【図７】本発明の第２具体例に係り、高回転時のバルブ
動作を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１スクロール流体機械２ケース３筒状部４閉塞部５閉塞部７電動機８駆動軸８ａ大径部８ｂ嵌合凹部９嵌合隙間１０支持ブロック１１ラジアル軸受１２ロータ１３永久磁石１４固定子１６励磁コイル１７コネクタ１８リード線１９吸入パイプ２１可動スクロール部材２１ａ連結挿入部２１ｂバルブ室２１ｃ開口２２ラジアル軸受２３バランスウエイト２４バランスウエイト２５オルダムリング２７固定スクロール部材２８吸入圧室２９中間圧室３０吐出圧室３２吸入孔３３吸入口３４吐出ポート３５リードバルブ３６支持部材４０オイル通路４１オイル溜り４２オイルポンプ４３油孔４４スラスト軸受４５戻り油路４７オイル供給通路４８シムプレート５０バルブ５０Ａ大径部５０Ｂ小径部５１油路５２絞り油路

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】スクロール流体機械

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００４】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール流体
機械は、支持ブロックに回転可能に支持された電動機の
駆動軸と、この駆動軸に偏心して連結され該駆動軸の軸
心に対し偏心運動する可動スクロール部材と、この可動
スクロール部材に噛み合うように固定された固定スクロ
ール部材と、オイルポンプにより吸上げられたオイルを
軸受部に導くオイル通路と、を備えたスクロール流体機
械において、前記可動スクロール部材は背面部に連結挿
入部が突設され、前記駆動軸の一端には前記可動スクロ
ール部材の前記連結挿入部が嵌合する嵌合凹部が形成さ
れ、前記可動スクロール部材はオイル供給通路を備え、
このオイル供給通路は、その先端が前記双方のスクロー
ル部材により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口に連通
するとともに、その他端が前記連結挿入部から前記オイ
ル通路に連通して設けられており、更に前記可動スクロ
ール部材のオイル供給通路中に油量調節手段が設けられ
ているスクロール流体機械である。

【０００８】軸受部を潤滑するオイル通路とは別個にオ
イル供給通路を設けたことにより、冷たく従って所定の
粘性を有するオイルが、圧縮室内に供給されることにな
り、双方のスクロール部材の摺接部のシール性及び潤滑
性が向上し、冷凍能力を高めることができる。更に前記
可動スクロール部材のオイル供給通路中に油量調節手段
が設けられているので、高回転時でもオイル溜りのオイ
ル量が不足することがなく、双方のスクロール部材の摺
動部での焼付きを確実に防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】まず、本発明の基本的構成を図面
に基づいて説明する。図１はスクロール流体機械ｌを示
し、図２はそのスクロール部分を示している。同図中、
２は密閉ケースであり、このケース２は筒状部３と上下
の閉塞部４，５により形成されている。

【００１６】図面に示されるように、可動スクロール部
材２１の背面部に突設された連結挿入部２１ａの先端
と、前記嵌合凹部８ｂの底面との間には、嵌合隙間９が
設けられており、駆動軸８のオイル通路４０は、前記前
記嵌合凹部８ｂから前記嵌合隙間９に開口している。更
に、前述したように、オイルの一部は前記嵌合隙間９か
ら前記各軸受部に供給され、その後、オイルは戻り油路
４５を通じてオイル溜リ４１に戻る。

【００２１】次に、本発明の具体例を説明する。本具体
例では、図３及び図４に示すように、前記オイル供給通
路４７の途中にオイル供給量を調節するバルブ５０を介
装したものである。このバルブ５０は、吸入圧室２８に
供給されるオイル量が、オイルポンプ（駆動軸）４２の
回転数に比例して供給されることになり、高回転時にオ
イル溜り４１のオイル量が不足するので、これを防止す
るために高回転時にオイルを制限できるように設けられ
ている。

【００２４】前記具体例の場合は、先の基本的構成の箇
所で述べた効果が得られる上、所定の高回転以上に達す
ると、オイルは絞り油路からのみ供給されることになる
ので、冷媒ガスとともにスクロール流体機械から吐出さ
れる油量の増加を減少することが可能となり、高回転時
でもオイル溜りのオイル量が不足することがなく、双方
のスクロール部材の摺動部での焼付きを確実に防止する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル流体機械は、支持ブロックに回転可能に支持された電
動機の駆動軸と、この駆動軸に偏心して連結され該駆動
軸の軸心に対し偏心運動する可動スクロール部材と、こ
の可動スクロール部材に噛み合うように固定された固定
スクロール部材と、オイルポンプにより吸上げられたオ
イルを軸受部に導くオイル通路と、を備えたスクロール
流体機械において、前記可動スクロール部材は背面部に
連結挿入部が突設され、前記駆動軸の一端には前記可動
スクロール部材の前記連結挿入部が嵌合する嵌合凹部が
形成され、前記可動スクロール部材はオイル供給通路を
備え、このオイル供給通路は、その先端が前記双方のス
クロール部材により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口
に連通するとともに、その他端が前記連結挿入部から前
記オイル通路に連通して設けられており、更に前記可動
スクロール部材のオイル供給通路中に油量調節手段が設
けられているスクロール流体機械である。

【００２６】従って、本発明によれば、軸受部を潤滑す
るオイル通路とは別に前記構成のオイル供給通路を設け
たことにより、所定の粘性を有する冷たいオイルを圧縮
室に供給することができ、双方のスクロール部材の摺動
部のシール性及び潤滑性を向上することができ、冷凍能
力を向上することができるとともに摺動部の焼付きを防
止することができる。更に前記可動スクロール部材のオ
イル供給通路中に油量調節手段が設けられているので、
高回転時でもオイル溜りのオイル量が不足することがな
く、双方のスクロール部材の摺動部での焼付きを確実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的構成に係り、スクロール流体
機械の縦断面図である。

【図２】本発明の基本的構成に係り、図ｌで示すスク
ロール流体機械のスクロール部分の縦断面図である。

【図３】本発明の具体例に係り、スクロール流体機械
の縦断面図である。

【図４】本発明の具体例に係り、図３で示すスクロー
ル流体機械のスクロール部分の縦断面図である。

【図５】本発明の具体例に係り、バルブの縦断面を示
すもので、図６中のＶ−Ｖ矢視断面図である。

【図６】本発明の具体例に係り、バルブの横断面を示
すもので、図５中のＶＩ−ＶＩ失視断面図である。

【図７】本発明の具体例に係り、高回転時のバルブ動
作を示す縦断面図である。

【符号の説明】１スクロール流体機械２ケース３筒状部４閉塞部５閉塞部７電動機８駆動軸８ａ大径部８ｂ嵌合凹部９嵌合隙間１０支持ブロック１１ラジアル軸受１２ロータ１３永久磁石１４固定子１６励磁コイル１７コネクタ１８リード線１９吸入パイプ２１可動スクロール部材２１ａ連結挿入部２１ｂバルブ室２１ｃ開口２２ラジアル軸受２３バランスウエイト２４バランスウエイト２５オルダムリング２７固定スクロール部材２８吸入圧室２９中間圧室３０吐出圧室３２吸入孔３３吸入口３４吐出ポート３５リードバルブ３６支持部材４０オイル通路４１オイル溜り４２オイルポンプ４３油孔４４スラスト軸受４５戻り油路４７オイル供給通路４８シムプレート５０バルブ５０Ａ大径部５０Ｂ小径部５１油路５２絞り油路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持ブロックに回転可能に支持された電
動機の駆動軸と、この駆動軸に偏心して連結され該駆動
軸の軸心に対し偏心運動する可動スクロール部材と、こ
の可動スクロール部材に噛み合うように固定された固定
スクロール部材と、オイルポンプにより吸上げられたオ
イルを軸受部に導くオイル通路と、を備えたスクロール
流体機械において、前記可動スクロール部材は背面部に連結挿入部が突設さ
れ、前記駆動軸の一端には前記可動スクロール部材の前
記連結挿入部が嵌合する嵌合凹部が形成され、前記可動スクロール部材はオイル供給通路を備え、この
オイル供給通路は、その先端が前記双方のスクロール部
材により形成される圧縮室の冷媒ガス吸入口に連通する
とともに、その他端が前記連結挿入部から前記オイル通
路に連通して設けられていることを特徴とするスクロー
ル流体機械。