JPH11257256A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工・組立中の段取り替えを削減できるスク
ロール型圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール型圧縮機２０は、密閉容器２
１内に設けられた電動要素２２と、この電動要素２２に
よって駆動されるスクロール圧縮要素２３とを備え、ス
クロール圧縮要素２３は鏡板３３Ａの中央部に圧縮ガス
の吐出ポート３７を設けると共に渦巻き状のラップ３５
を有する固定スクロール３３と、この固定スクロール３
３に対して電動要素２２の駆動により公転し、渦巻き状
のラップ３２を鏡板３０Ａに有する揺動スクロール３０
とから構成され、両ラップ３２、３５を互いに噛み合わ
せて複数の圧縮室３４を形成し、密閉容器２１外から吸
入した冷媒ガスをこの圧縮室３４にて圧縮して吐出ポー
ト３７から吐出するようにしたものであって、固定スク
ロール３３の鏡板３３Ａと揺動スクロール３０の鏡板３
０Ａの外径寸法を一致させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空調・冷凍
機器などに搭載されるスクロール型圧縮機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より空気調和機などの冷凍サイクル
に使用される横置き型のスクロール型圧縮機は、例えば
特公平７−９９１５０号公報に示されている。係る従来
のスクロール型圧縮機を図３で説明すると、両端が閉鎖
された筒状の密閉容器１の内側には電動要素２とスクロ
ール圧縮要素３とが内蔵されている。電動要素２は密閉
容器１の内壁面側に固定されたステータ４と、このステ
ータ４の内側に回転自在に支持されたロータ５とから成
り、このロータ５には回転軸６が貫通状態に結合されて
いる。

【０００３】この回転軸６の一端は上記スクロール圧縮
要素３の一部を構成する支持フレーム７に回転自在に支
持されている。そして、回転軸６の他端側はロータ５か
ら突出しており、この先端部にはトロコイドポンプなど
の容積型ポンプ８が接続されている。そして、上記容積
型ポンプ８の端部には油導入管９が接続されている。こ
の油導入管９の吸込側の端部は上記密閉容器１内に収容
された潤滑油ｂに没するように下方に延長されている。

【０００４】また、上記回転軸６には容積型ポンプ８に
よって潤滑油ｂを供給する油通路が軸方向に穿設されて
おり、潤滑油が支持フレーム７などの各摺動部に供給さ
れた後、再循環されるように構成されている。

【０００５】そして、上記支持フレーム７に貫通する状
態に支持された回転軸６の一端部は、その中心が回転軸
６の軸心と偏心して設けられたピン部（クランク部）１
０として形成されており、このピン部１０には揺動スク
ロール１１が連接されている。この揺動スクロール１１
は円盤状の鏡板１１Ａから構成されており、この鏡板１
１Ａの背面の中央部に上記ピン部１０が接続されるボス
穴部１２が形成されている。また、この揺動スクロール
１１の鏡板１１Ａの表面には渦巻き形状のラップ１３が
一体に形成されている。

【０００６】また、支持フレーム７には固定スクロール
１４が結合されている。この固定スクロール１４も円形
の鏡板１４Ａから成り、この鏡板１４Ａには上記揺動ス
クロール１１に対面する部分に渦巻き形状のラップ１５
が形成され、上記ラップ１３との間に複数の圧縮室１６
を形成している。これらの圧縮室１６の外周部で冷媒ガ
スを吸い込み、漸次中心に移動していくことで容積を縮
小して冷媒ガスを圧縮するように構成されている。

【０００７】固定スクロール１４の中央部には吐出ポー
ト１７が形成されており、この吐出ポート１７の外側を
包囲する状態で固定スクロール１４には消音器１８が設
けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなスクロー
ル型圧縮機を製造する際には、各スクロール１１、１４
の鏡板１１Ａ、１４Ａをチャッキングしてラップ１３、
１５などを切削加工し、搬送時にも鏡板１１Ａ、１４Ａ
を保持するものであるが、従来では各スクロールの鏡板
の外径寸法が一致していなかったため、チャッキングや
搬送用の治具の交換・設定変更などの段取り替えが必要
となる問題があった。

【０００９】そこで、本発明は係る従来の技術的課題を
解決するために成されたものであり、加工・組立中の段
取り替えを削減できるスクロール型圧縮機を提供するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール型圧
縮機は、密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動
要素によって駆動されるスクロール圧縮要素とを備え、
スクロール圧縮要素は鏡板の中央部に圧縮ガスの吐出ポ
ートを設けると共に渦巻き状のラップを有する固定スク
ロールと、この固定スクロールに対して電動要素の駆動
により公転し、渦巻き状のラップを鏡板に有する揺動ス
クロールとから構成され、両ラップを互いに噛み合わせ
て複数の圧縮室を形成し、密閉容器外から吸入した冷媒
ガスをこの圧縮室にて圧縮して吐出ポートから吐出する
ようにしたものであって、固定スクロールの鏡板と揺動
スクロールの鏡板の外径寸法を一致させたものである。

【００１１】本発明によれば、固定スクロールの鏡板と
揺動スクロールの鏡板の外径寸法を一致させたので、加
工中に両スクロールをチャッキングする際や、搬送中に
保持する際に、治具の段取り替えを行う必要が無くな
り、生産性の著しい向上を図ることができるようになる
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
基づいて詳述する。図１は本発明に係る横置き型のスク
ロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。

【００１３】図１に示される圧縮機２０はスクロール型
圧縮機であり、両端が閉鎖された筒状の密閉容器２１を
備えている。この密閉容器２１内には電動要素２２と、
この電動要素２２によって駆動されるスクロール圧縮要
素２３とが収容されている。

【００１４】上記電動要素２２は上記密閉容器２１の内
部に固定されたステータ２４と、このステータ２４の中
央部に位置されたロータ２５とを有し、このロータ２５
の中心部には上記密閉容器２１の軸心方向に向けられた
回転軸２６が貫通状態に結合され、その一端側は上記ス
クロール圧縮要素２３を支持する支持フレーム２７の中
央部に貫通され、回転自在に支持されている。上記支持
フレーム２７は上記密閉容器２１の内壁面に結合固定さ
れている。

【００１５】また、上記支持フレーム２７を貫通した回
転軸２６の端部にはその中心が回転軸２６の軸心と偏心
して設けたピン部（クランク部）２９が形成されてい
る。このピン部２９には揺動スクロール３０が連接され
ている。この揺動スクロール３０は、アルミニウム、或
いは、アルミニウム合金製の円盤状鏡板３０Ａの背面中
央部に上記ピン部２９を挿入して連接するボス穴部３１
と、上記鏡板の表面に形成された渦巻き状のラップ３２
とを備えている。

【００１６】また、上記支持フレーム２７には固定スク
ロール３３が結合されている。この固定スクロール３３
も上記揺動スクロール３０と同様にアルミニウム、或い
は、アルミニウム合金製の円盤状鏡板３３Ａから構成さ
れ、この鏡板３３Ａの背面に前記揺動スクロール３０の
ラップ３２に互い違い状態に位置して複数の圧縮室３４
を形成する渦巻き状のラップ３５が形成されている。

【００１７】尚、３３Ｂは鏡板３３Ａの背面側の外縁部
から外方に突出形成されたフランジであり、固定スクロ
ール３３はこのフランジ３３Ｂにて支持フレーム２７に
固定されるものである。

【００１８】ここで、上記揺動スクロール３０の鏡板３
０Ａと固定スクロール３３の鏡板３３Ａは図２に示す如
く同一の外径寸法としている。そして、各スクロール３
０、３３を加工する際には、それらの鏡板３０Ａ、３３
Ａをチャッキングして行うと共に、搬送時にも鏡板３０
Ａ、３３Ａを保持するものであるが、本発明ではこれら
鏡板３０Ａ、３３Ａの外径寸法を一致させているので、
チャッキング・保持用の治具の段取り替えが不要とな
る。

【００１９】そして、上記固定スクロール３３には上記
密閉容器２１に貫通された冷媒ガスの吸入管３６が接続
されている。また、上記固定スクロール３３の鏡板３３
Ａの中央部には、圧縮された冷媒ガスを密閉容器２１内
に吐出する吐出ポート３７が設けられている。

【００２０】この場合、吸入管３６から吸入される冷媒
ガスのスクロール圧縮要素２３の吸入側と、上記揺動ス
クロール３０の背面（上記鏡板のボス穴部３１のある側
の面）と上記支持フレーム２７との間は上記揺動スクロ
ール３０の鏡板の周縁部において連通させてあるので、
この間の圧力は密閉容器２１内の圧力より低くなる。

【００２１】回転軸２６の他の端部には差圧式給油部３
８が設けられている。この給油部３８は、密閉容器２１
内に装着されて回転軸２６を軸支すると共に、油導入管
３９を装着した副軸受部４０を備えた副支持フレーム４
１を備えている。この副支持フレーム４１と回転軸２６
の間には、ベアリング４２が介在されており、このベア
リング４２の受け部４３が前記副軸受部４０に設けられ
ている。

【００２２】ここで、上記密閉容器２１には所定のレベ
ルまで潤滑油ｂが収容されており、この潤滑油ｂは後述
する差圧によって前記給油部３８から吸い上げられて回
転軸２６の中に設けた油通路４４を経て前記軸受部２８
を含む各摺動部に送られ、循環して使用されるように構
成されている。

【００２３】回転軸２６は軸受部２８により軸支されて
いる部分の中途に前記油通路４４から前記軸受部２８の
摺動面に通じる小孔４５が設けられている。この小孔４
５の出口から始まり前記電動要素２２側に向かって回転
軸２６の表面にこの小孔４５と連絡する螺旋状の溝４６
が、回転軸２６が軸受部２８により軸支されている部分
の外まで、設けられている。

【００２４】そして、回転軸２６の一端部から出た潤滑
油は、ボス穴部３１とピン部２９の摺動面をガスシール
し、前記小孔４５を通過した潤滑油は前記溝４６を流れ
て摺動面を循環すると共に、小孔４５より前記スクロー
ル圧縮要素２３側の摺動面をガスシールするように構成
されている。

【００２５】上記のように構成した横置き型スクロール
型圧縮機２０が運転を開始すると、冷媒ガスは吸入管３
６からスクロール圧縮要素２３の外周部に吸入されて、
漸次中心に移動していくことで圧縮され、固定スクロー
ル３３の中央部に設けた吐出ポート３７から密閉容器２
１内に吐出され、この空間で同伴した潤滑油が分離さ
れ、脈動が低減される。

【００２６】吐出されたガスは白矢印で示したように固
定スクロール３３と支持フレーム２７に設けた図示しな
い通路を流れて、電動要素２２側に行き、ロータ２５の
回転による遠心力とステータ２４や副支持フレーム４１
などの邪魔板効果などで冷媒ガス中の潤滑油がさらに分
離される。そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは吐出
管４７から密閉容器２１外に吐出される。分離された潤
滑油は黒矢印で示したように流れて密閉容器２１の底部
に溜まり、循環して使用される。

【００２７】前述の如く冷媒ガス吸入側と、揺動スクロ
ール３０の背面と支持フレーム２７の間を連通させてあ
るので、この間の圧力は密閉容器２１内の圧力より低く
なっている。この差圧により、潤滑油ｂは前記給油部３
８の油導入管３９から吸い上げられて、黒矢印で示した
ように回転軸２６の中に設けた油通路４４を経て高圧下
で供給される。

【００２８】供給された高圧の潤滑油の一部は黒矢印で
示したように前記小孔４５を通過し、電動要素２２の方
向に向かって溝４６を流れて摺動面を潤滑し、その後、
密閉容器２１の底部に流れる。回転軸２６と軸受部２８
のクリアランスは非常に小さく、このクリアランスは例
えば約１５μｍ程度にしてあるので、小孔４５より前記
スクロール圧縮要素２３側の回転軸２６と軸受部２８の
摺動部は良くガスシールされる。

【００２９】一方、回転軸２６の一端部から出た高圧の
潤滑油はボス穴部３１とピン部２９の摺動面を良くガス
シールする。これらの潤滑油はその後、黒矢印で示した
ように揺動スクロール３０の背面と支持フレーム２７の
間を流れ、オルダムリング４８溝部の潤滑を行った後、
揺動スクロール３０の鏡板の周縁部を経てスクロール圧
縮要素２３内の冷媒ガス吸入側に供給されて摺動面の潤
滑を行い、その後圧縮ガスと共に吐出ポート３７から密
閉容器２１内へ吐出され、圧縮ガスと分離されて密閉容
器２１の底部に流れる。

【００３０】このように、回転軸２６の一端部から出た
高圧の潤滑油はボス穴部３１とピン部２９の摺動面を経
た後、揺動スクロール３０の背面と支持フレーム２７の
間に供給されるので、これら揺動スクロール３０背面と
支持フレーム２７の揺動スクロール３０側の面の間の圧
力は、スクロール圧縮要素２３の前記冷媒ガス吸入側の
圧力よりも高く、密閉容器１内の圧力よりも低い中間圧
力となる。

【００３１】尚、オルダムリング４８は、支持フレーム
２７と揺動スクロール３０との間に介装されており、電
動要素２２の駆動により固定スクロール３３に対して揺
動スクロール３０が自転しないように円軌道上を公転さ
せるように構成されている。

【００３２】このように、密閉容器１内の高圧の潤滑油
を、回転軸２６と軸受部２８間のクリアランスから揺動
スクロール３０と支持フレーム２７間に供給することに
より、当該揺動スクロール３０の背面と支持フレーム２
７の間の圧力を、スクロール圧縮要素２３の冷媒ガス吸
入側の圧力よりも高く、密閉容器１内の圧力よりも低い
中間圧力としているので、この圧力によって揺動スクロ
ール３０は固定スクロール３３側に押し付けられるよう
になる。

【００３３】これにより、揺動スクロール３０の背面に
加わるスラスト荷重が軽減され、電力消費を低減するこ
とができるようになる。

【００３４】前記給油部３８の副支持フレーム４１と回
転軸２６の間にはベアリング４２が介在させてあり、こ
のベアリング４２の受け部４３を前記副軸受部４０に設
けたので、回転軸２６の回転が安定し、スムーズになっ
て圧縮効率が向上すると共に、振動や騒音が少なくなる
効果がある。

【００３５】回転軸２６と前記副軸受部４０の摺動部の
間隙４９を調整することにより、冷媒ガスが潤滑油中に
入らないようにすることができる。間隙４０をあまり大
きくするとガスが潤滑油中に入る恐れがあり、逆に間隙
４９をあまり小さくすると回転軸２６への抵抗が大きく
ある恐れがあるので、間隙４９を適切に調整することが
必要である。

【００３６】尚、本発明で使用する冷媒としては、オゾ
ン層を破壊する危険性の無い若しくは少ない冷媒、具体
的には、例えば、１，１，１，２−テトラフルオロエタ
ン（Ｒ１３４ａ）単体、又は、Ｒ１３４ａとジフルオロ
メタン（Ｒ−３２）とペンタフルオロエタン（Ｒ−１２
５）との混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ）、Ｒ−３２とＲ−１２
５との混合冷媒（Ｒ４１０Ａ）などのＨＦＣ系冷媒、ハ
イドロクロロジフルオロメタン（Ｒ２２）単体、又は、
混合冷媒などのＨＣＦＣ系冷媒などを挙げることができ
る。

【００３７】本発明で使用する潤滑油としては、具体的
には、例えば、これらの冷媒と相溶性のあるエステル系
オイル、エーテル系オイル、或いは、これらの冷媒と相
溶性のないアルキルベンゼン系オイル、或いは、これら
の混合物などを挙げることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、固定
スクロールの鏡板と揺動スクロールの鏡板の外径寸法を
一致させたので、加工中に両スクロールをチャッキング
する際や、搬送中に保持する際に、治具の段取り替えを
行う必要が無くなり、生産性の著しい向上を図ることが
できるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール型圧縮機の一実施例の全体
構成を示す断面図である。

【図２】図１のスクロール型圧縮機の揺動スクロールと
固定スクロールの拡大断面図である。

【図３】従来のスクロール型圧縮機の全体構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

ｂ 潤滑油 ２０ スクロール型圧縮機 ２１ 密閉容器 ２２ 電動要素 ２３ スクロール圧縮要素 ３０ 揺動スクロール ３０Ａ、３３Ａ 鏡板 ３２、３５ ラップ ３３ 固定スクロール ３４ 圧縮室 ３６ 吸入管 ３７ 吐出ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光永 敏彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 杉本 和▲禧▼ 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 藤原 一昭 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に設けられた電動要素と、こ
   の電動要素によって駆動されるスクロール圧縮要素とを
   備え、前記スクロール圧縮要素は鏡板の中央部に圧縮ガ
   スの吐出ポートを設けると共に渦巻き状のラップを有す
   る固定スクロールと、この固定スクロールに対して前記
   電動要素の駆動により公転し、渦巻き状のラップを鏡板
   に有する揺動スクロールとから構成され、前記両ラップ
   を互いに噛み合わせて複数の圧縮室を形成し、前記密閉
   容器外から吸入した冷媒ガスをこの圧縮室にて圧縮して
   前記吐出ポートから吐出するようにしたスクロール型圧
   縮機において、 前記固定スクロールの鏡板と揺動スクロールの鏡板の外
   径寸法を一致させたことを特徴とするスクロール型圧縮
   機。