JPH11257267A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 簡単な機構により揺動スクロールと固定スク
ロールのラップ間に直接給油することができるスクロー
ル型圧縮機を提供する。 【解決手段】 密閉容器２１内に、水平方向回転軸２６
をもつ電動要素２２によってスクロール圧縮要素２３が
駆動され、当圧縮要素のうち、固定スクロール３３は中
央部に圧縮ガスの吐出ポート３７を設け、その渦巻き状
のラップ３２が、揺動スクロール３０の渦巻き状ラップ
と噛み合わされて複数の圧縮室３４を形成し、密閉容器
外から吸入した冷媒ガスを圧縮して上記吐出ポートから
容器内に吐出した後、密器外に吐出するようにした横置
き型のスクロール型圧縮機２０において、固定スクロー
ル内に形成され、下端が密閉容器内底部の潤滑油ｂに連
通された給油路５１と、同給油路とスクロール圧縮要素
２３の冷媒ガス吸入側に連通した絞り機構５２を備え
た。

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
であり、更に詳しくは、固定スクロールと揺動スクロー
ルとを噛み合わせて形成される複数の圧縮室にて圧縮さ
せた圧縮ガスを密閉容器内へ吐出した後、密閉容器外へ
吐出するようにした横置き型の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４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
は円盤状に形成されており、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。この
揺動スクロール１１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が形成されており、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
ル型圧縮機においては、揺動スクロール１１のラップ１
３と固定スクロール１４のラップ１５によって構成され
る圧縮室１６にて円滑に冷媒の圧縮を行うために、各ラ
ップ１３、１５間のシールを潤滑油によって行う必要が
ある。

【０００９】この場合、従来では揺動スクロール１１の
背面と適当な圧縮室１６とを連通する通路を揺動スクロ
ール１１に形成し、揺動スクロール１１の中間圧力にて
潤滑油を圧縮室１６に供給する方式や、揺動スクロール
１１に形成した通路からオイルポンプにより給油する方
式が採られていたが、公転運動する揺動スクロールを用
いて給油機構を形成しているため、構造が複雑となると
共に、加工精度も厳しく要求される問題があった。

【００１０】そこで、本発明は簡単な機構により揺動ス
クロールと固定スクロールのラップ間に直接給油するこ
とができるスクロール型圧縮機を提供することを目的と
する。

【００１１】

【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、密閉容器内に回転軸を横方向に向けて設けられ
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、密閉容器内に装着されてスクロール圧
縮要素を支持すると共に、中央に回転軸を軸支するため
の軸受部を設けた支持フレームと、密閉容器内底部に収
容された潤滑油とを備え、スクロール圧縮要素は中央部
に圧縮ガスの吐出ポートを設けると共に一方の面に渦巻
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、一方の面
に渦巻き状のラップを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密閉容器内に吐出した後、密
閉容器外に吐出するようにしたものであって、固定スク
ロール内に形成され、下端が密閉容器内底部に連通され
た給油路と、固定スクロール内に形成され、給油路とス
クロール圧縮要素の冷媒ガス吸入側とを連通した絞り機
構とを備えているものである。

【００１２】本発明によれば、固定スクロール内に、下
端が密閉容器内底部に連通された給油路とこの給油路と
スクロール圧縮要素の冷媒ガス吸入側とに連通した絞り
機構と形成したので、密閉容器内底部に収容された潤滑
油を給油路に高圧で流入させ、絞り機構で減圧した後、
スクロール圧縮要素の冷媒吸入側に供給することができ
るようになる。

【００１３】これにより、各スクロールのラップ間に確
実且つ直接に給油することができるようになると共に、
給油路や絞り機構は固定スクロールに形成されているた
め、構造も簡単なものとなり、生産コストも低減させる
ことができるようになるものである。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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、円盤状の鏡板の背
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。

【００１８】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
は上記揺動スクロール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。

【００１９】そして、上記固定スクロール３３の側壁面
には上記密閉容器２１に貫通された冷媒ガスの吸入管３
６が接続されている。また、上記固定スクロール３３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、
この間の圧力は前記密閉容器２１内の圧力より低い中間
圧となる。

【００２１】更に、密閉容器２１の底部に位置する固定
スクロール３３下部内には、給油路５１が上下方向に形
成され、この給油路５１の下端は後述する如く密閉容器
２１の底部に貯留されている潤滑油ｂ中に開口してい
る。そして、この給油路５１の上端は固定スクロール３
３内に形成された細い通路から成る絞り機構５２に連通
されている。この絞り機構５２は上方に延在してその上
端は前記スクロール圧縮要素２３の冷媒吸入側に位置す
る吸入室への連通路５３（図３）に連通されている。

【００２２】他方、回転軸２６の他の端部には差圧式給
油部３８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４１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。

【００２３】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は前述
した密閉容器２１内の高圧と揺動スクロール３０及び支
持フレーム２７間の中間圧との差圧によって前記給油部
３８から吸い上げられ、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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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、前
記連通路５３から吸入室に入った後、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２１内に吐出され、
密閉容器２１内の空間で同伴した潤滑油が分離され、脈
動が低減される。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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１０〜３０μｍ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。

【００３０】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の前記連通路５３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。

【００３１】他方、密閉容器２１内の高圧と連通路５３
の低圧との圧力差により、固定スクロール３３の給油路
５１からは密閉容器２１内底部に貯留された潤滑油ｂが
吸い上げられる。そして、絞り機構５２で減圧された
後、前記連通路５３に供給され、スクロール圧縮要素２
３内の圧縮室３４に流れる。

【００３２】これにより、揺動スクロール３０と固定ス
クロール３３のラップ３２、３５間へは給油路５１から
直接潤滑油が供給され、これらの間は良くガスシールさ
れる。そして、この潤滑油は前述同様に圧縮ガスと共に
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。

【００３３】尚、前記オルダムリング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。

【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
スクロール内に、下端が密閉容器内底部に連通された給
油路とこの給油路とスクロール圧縮要素の冷媒ガス吸入
側とに連通した絞り機構と形成したので、密閉容器内底
部に収容された潤滑油を給油路に高圧で流入させ、絞り
機構で減圧した後、スクロール圧縮要素の冷媒吸入側に
供給することができるようになる。

【００３９】これにより、各スクロールのラップ間に確
実且つ直接に給油することができるようになると共に、
給油路や絞り機構は固定スクロールに形成されているた
め、構造も簡単なものとなり、生産コストも低減させる
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スクロール圧縮要
素の拡大断面図である。

【図３】図１のスクロール型圧縮機の固定スクロールの
透視正面図である。

【図４】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 ２６ 回転軸 ２７ 支持フレーム ２８ 軸受部 ２９ ピン部 ３０ 揺動スクロール ３１ ボス穴部 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 ４７ 吐出管 ５１ 給油路 ５２ 絞り機構 ５３ 連通路

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 里 和哉 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】 密閉容器内に回転軸を横方向に向けて設
   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、前記密閉容器内に装着されて前
   記スクロール圧縮要素を支持すると共に、中央に前記回
   転軸を軸支するための軸受部を設けた支持フレームと、
   前記密閉容器内底部に収容された潤滑油とを備え、前記
   スクロール圧縮要素は中央部に圧縮ガスの吐出ポートを
   設けると共に一方の面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、一方の面に渦巻き状のラップを
   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
   記吐出ポートから前記密閉容器内に吐出した後、前記密
   閉容器外に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内に形成され、下端が前記密閉容器
   内底部に連通された給油路と、前記固定スクロール内に
   形成され、前記給油路と前記スクロール圧縮要素の冷媒
   ガス吸入側とを連通した絞り機構とを備えたことを特徴
   とするスクロール型圧縮機。