JPS58117380A - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はスクロール圧縮機のスラスト軸受から圧縮室
の吸入部へ流入する油の処理装置に関するものである。

この発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機の原理に
ついて簡単に述べる。

スクロール圧縮機の基本要素は第１図に示す通りで、同
図において、（１）は固定スクロール、（２）は揺動ス
クロール、（５）は固定スクロール（１）と揺動スクロ
ール（２）との間隙よりなる圧縮室である。また（ｏ）
は固定スクローノ堕）の中心である。固定スクロール（
１）および揺動スクロール（２）は同一形状で巻き方向
が反対の渦巻を有し、この渦巻の形体はインボリュート
あるいは円弧等を組合せたものであり、また、この渦巻
同志を組合わせることにより両渦巻間に圧縮室（５）が
形成される。

次に動作について説明する。第１図において固定スクロ
ール（１）は空間に対して静止しており、揺動スクロー
ル（２）は固定スクロール（１）と図の如く組合わされ
て、その姿勢を空間に対して変化させないで、すなわち
、自転運動をせずに固定スクロール（１）の中心（ｏ）
の回りを回転運動、すなわち、揺動運動を行ない、第１
図（ａ）＝　（ｂ）ｅ　（ｃ）−（ｄＬ　（ｅ）のよう
に運動する。このような揺動スクロール（２）の運動Ｊ
こ伴ない、圧縮室（５）は順次その容積を減じ、外周部
より圧縮室（５）に取り込まれた気体は固定スクロール
（１）の中央部付近まで圧縮され吐出される。

次に従来のスクロール圧縮機の具体的な実施例を第２図
により説明する。

第２図は、スクロール圧縮機を例えば冷凍または空調あ
るいは空気圧縮機に応用しようとする場合の具体的な実
施例であって、フロン等のガス体の圧縮機として構成し
たものである。同図において、（１）は固定スクロール
、（ｌａ）は固定スクロール（１）の台板で後述のシェ
ルの一部を兼ねている。

（２）は揺動スクロール、（３）は揺動スクロール（２
）の台板、（４）は揺動スクロール軸、（５）は圧縮室
、（６）は圧縮室（５）の吸入部、（７）は吸入孔、（
８）は吐出孔、（９）は揺動スクロール（２）の台板（
３）背面を支承するスラスト軸受、α０は固定スクロー
ル（１）とボルト等で固定された軸受支え、Ｑ］）は揺
動スクロール（２）の自転を防止し、揺動させるリング
状のオルダム継手、（６）は揺動スクロール（２）の台
板（３）と軸受支え０◇の間に形成されるオルダム室、
（２）は軸受支え（ＩｃＩにあけられたオルダム室０■
と後述のモータ室を連絡する返油孔、Ｑ→は揺動スクロ
ール（２）を駆動させるクランク軸、Ｑｆ９はクランク
軸αΦ内に偏心してあけられた油孔、ＯＱはクランク軸
α荀に偏心して設けられ、揺動スクロール軸（４）と嵌
合する揺動軸受、（１７）はクランク軸Ｑ４上部と嵌合
する主軸受、（至）はクランク軸α→下部と嵌合するモ
ータ側軸受、ＯＩはモータステータ、（ホ）はモータロ
ータ、Ｑ］）はモータロータ（ホ）上部のクランク軸Ｑ
→に固定された第１バランス、に）はモータロータ翰の
下端に固定された第２バランス、に）は固定スクロール
（１）、軸受支えＱＩ、モータ。

ステータＯ０，およびモータ側軸受［相］を固定し、圧
縮機全体を密封するシェル、＠はシェル（至）底部の油
溜に貯溜された油、（ハ）はモータステータ０呻および
モータロータ（１）等を収容したモータ室である。

第８図は、揺動スクロール（２）、スラスト軸受（９）
、軸受支えαＱ１オルダム継手αｐ等の主要部分の分解
斜視図である。

同図において、に）はオルダム室＠の底部に軸受支え０
０の半径方向中心線上に設けられた溝、に）はオルダム
継手０］）の下面側に設けられ、上記溝（１）と嵌合す
るキー状の爪、（ハ）はオルダムαつの上面側に爪に）
とは十字状に配設されたキー状の爪、に）は揺動スクロ
ール（２）の台板（３）の背面側にその半径方向中心線
上に設けられた溝で、この溝翰に上記爪（ハ）が挿入さ
れ、この状態においては軸受支丸顔に固定されたスラス
ト軸受（９）が揺動スクロール（２）の台板（３）背面
を支承する。

このように構成されたスクロール圧縮機の動作を説明す
る モータステータα呻に通電されると、モータ・ロータ（
１）はトルクを発生してクランク軸（Ｌ４１とともに回
転する。クランク軸０４が回転を始めると、クランク軸
Ｑ→に偏心して設けた揺動軸受Ｑ傍に嵌合されている揺
動スクロール軸（４）に回転力が伝えられ、揺動スクロ
ール（２）はオルダム継手（１１）にガイドされて揺動
運ａｈを行ない第１図に示したような圧縮作用を行なう
。気体は吸入孔（７）から１１スクロール（２）外周部
の吸入部（６）に吸入されて圧縮室（５）内に取りこま
れ、クランク軸（＋４１の回転とともに順次内側に送り
込まれて固定スクロール（１）中央部に設けた吐出管（
８）より吐出される。

次に給油釆について説明する。モータ室（ホ）の底部に
溜められた油（ハ）は、クランク軸０ぐに偏心してあけ
られた油孔０ののポンプ作用により図中、実線矢印で示
すようにクランク軸Ｑ＜下端より吸い上げられ、油孔０
つを通って主軸受翰および揺動軸受（Ｉｌｌに供給され
、ここを通過した後スラスト軸受（９）に供給されてス
ラスト軸受面を潤滑１．・、さらにその後オルダム室Ｏ
■内に排出され、オルダム室（１カに溜った油は順次返
油孔０罎、モータ室（ハ）を通ってシェルに）底部の油
溜に返される。

なお、クランク軸０４の回転に伴なう揺動スクロール（
２）の揺動運動は圧縮機全体に不釣合力による振動を引
きおこそうとするが、第１バランスに）および第２バラ
ンス（財）により静的および動的にクランク軸６４回り
の釣合をとることができ、異常な振動なく圧縮機は運転
できる。

以上のように構成された従来のスクロール圧縮機におい
ては、第２図に示すように揺動スクロール（２）が揺動
するため揺動スクロール（２）と軸受支えＱｌとの間に
必然的に隙間（ｔ２ａ）が形成され、オルダム室θ′４
と吸入室（６）とは連通状態になる。従って、スラスト
軸受（９）の軸受面より排出され、オルダム室（２）に
溜まった油は、一部は返油孔ａ罎を通ってモータ室に）
に返されるが、残りは吸入ガスにより吸入部（６）に吸
い−ヒげられそのまま圧縮室（５）に取り込まれて吐出
孔（８）より吐出されていた。通常、スクロール圧縮機
においては、吸入ガスの中に一部油を混入させ、その油
により両部８開を密封して圧縮室（５）の密封を行なう
が、圧縮室（５）の密封に必要な重置上の油を混入する
と、冷凍あるいは空調等に使用している場合は冷媒中に
多量の油を混入することになり、冷却能力不足という問
題を発生しやすい。また、冷媒中の油を取除こうとする
なら、圧縮室（５）の吐出側に油分離器等の余分な補器
を取付ける必要があり、コスト的に不利である。さらに
、吸入ガス中に油が多量に混入するとモータ室（ハ）へ
の返油が充分でなくなるためシェル（２）底部の油溜内
の油量が減じ、ついては各帖受部の給油ができなくなり
安定した運転ができなくなる１゜この発明は以−ヒのよ
うな欠点に鑑みなされたもので、スラスト軸受に揺動ス
クロールとシェルとの間に必然的に形成される隙間を閉
鎖するように仕切部を形成し、スラスト軸受の潤滑作用
後の油が圧縮室の吸入部内に必要以上吸入されないよう
に制限することに、より、構造簡単で安定した運転がで
きるようにしたスクロール圧縮機を提供しようとするも
のである。

以下この発明の一実施例を第４図および第５図により説
明する。第４図において、（９）’はスラスト軸受、（
至）はスラスト軸受（９）′の軸受表面に　スラスト軸
受（９）′と同心で比較的浅い環状溝、０υは環状溝（
ホ）底部とオルダム室（２）を連通ずるように設けられ
た複数個の油孔、（Ｘ）はスラスト軸受（９）′の環状
溝に）より内側の軸受面、（Ｙ）は環状溝（１）より外
側の軸受面であり、スラスト軸受（９）′の外径は軸受
支え（１）の内径と等しいか僅かに小さく、また軸受面
（Ｙ）は軸受面（Ｘ）より僅かに低く形成され、揺動ス
クロール（２）の台板（３）背面は軸受面（Ｘ）で支承
され、軸受面（Ｙ）とは微小隙間が形成されている。

第５図において、Ｑはスラスト軸受（９）′の外周に径
方向へ切り欠いて設けた切り欠きであり、揺動スクロー
ル（２）、スラスト軸受（９）’、オルダム継手０υ、
および軸受支えＯＱを組立てる場合、爪（４）がこの切
り欠きに）を貫通して溝（イ）と嵌合し、圧縮機の運転
中もオルダム継手αｐの運転を妨げないような構造とな
っている。なお、これらの図において、第２図と同一ま
たは相当部分には第２図と同じ符号を付しているので、
その説明は省略する。

このように構成されたスクロール圧縮機においては、ク
ランク軸Ｑ４１に設けられた油孔Ｑ！９より吸い上げら
れた油は、第４図に実線矢印で示すように主軸受ａカお
よび揺動軸受０→に供給された後、スラスト軸受（９）
′の軸受面（Ｘ）に供給され、その後スラスト軸受（９
）′の環状溝に）に排出される。環状溝（１）に溜まっ
た油は、スラスト軸受（９）′の軸受面（Ｙ）と揺動ス
クロール（２）の台板（３）背面の隙間が微小なため、
吸入部（６）への油の流入は制限され、殆んどの油は油
孔６］）を通ってオルダム室（６）に流入する。なお、
オルダム室（６）に溜まった油は、軸受支え００内径と
スラスト軸受（９）／ｌＡ経との隙間が微小なため吸入
部（６）へ殆んど流入せず、油孔（１，１を通ってモー
タ室（ハ）へ返油される。ＪＡ動スクｖ１−ル（２）の
合板（３）背面へ軸受面（Ｙ＞との隙間および軸受支え
０１とスラスト軸受（９）′との隙間から吸入部（６）
へ流入する僅かな油は、圧縮室（５）の密封に必要な量
であり、これらの隙間を適当に選ぶことにより、吸入部
（６）への流入量を調整することができる４゜ 以上のようにこの発明によれば、スラスト軸受の潤滑作
用後、圧縮室の吸入部へより排出された油の冷媒中に混
Ｂする油を必要はに制限することができ、残りの油はす
べてシェルｒｔ部の油溜内に返すことができる。従って
、冷却能力不足という四趙を生じることもなく、また吐
出側に油分離器等の余分な補器を取付ける必要もなく、
さらに圧縮機内部の油量も短時間に減じることもなくな
るため、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。また、従来のスラスト軸受を延長してシェル
と揺動スクロールとの間に形成される隙間を閉鎖するよ
うに仕切部を形成しているので、その構成も簡単になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２図は従来
のスクロール圧縮機の断面図、第８図はその主要部分の
分解斜視図、第４図はこの発明の一実施例を示す部分断
面図、第５図はその主要部分の分解斜視図である。なお
、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 図中、（１）は固定スクロール、（２）は揺動スクロー
ル、（６）は圧縮室、（６）は吸入部、（９）’はスラ
スト軸受、０１は軸受支え、（ロ）はオルダム継手、０
躊はオルダム室、Ｑ→は返油孔、０４１はクランク軸、
（財）はシェル、弼は油、（至）は環状溝、Ｇ１は油孔
、（Ｘ）　（Ｙ）はスラスト軸受面である。 代理人　葛野信− 第１図 第２図 第４図 −４８５− 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ渦巻を有し、この渦巻同志が互いに組合わせる
   ことにより両渦巻間に圧縮室に形成する固定゛スクロー
   ルと揺動スクロール、上記揺動スクロールを揺動運動さ
   せ、上記圧縮室に流体を吸入してその流体を圧縮させる
   オルダム継手とクランク軸、上記揺動スクロールの背面
   を支承するスラスト軸受、上記固定スクロールを固定す
   ると共に上記オルダム継手とクランク軸およびスラスト
   軸受を収納するシェル、このシェル底部に貯溜された油
   を上記スラスト軸受面へ供給する給油手段を備え、上記
   スラスト軸受の端部を延長して上記揺動スクロールとシ
   ェルとの間に形成される隙間を閉鎖するように上記スラ
   スト軸受部に仕切部を形成すると共に上記スラスト軸受
   に、このスラスト軸受面と上記シェル底部を連通させる
   油孔を設け、上記仕切部により上記スラスト軸受面の潤
   滑作用後、上記隙間を介して上記圧縮室の吸入部へ流入
   する油量を制限するようにしたスクロール圧縮機。