JPS5949387A - スクロ−ル・コンプレツサ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はスクロール・コンプレ、すに係す、特に旋回ス
クロール翼の翼支持円盤に作用するスラスト力を低減で
きるようにしたスクロール・コンプレッサに関する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般にスクロール・コンプレッサは、うず巻状の固定ス
クロール翼に対してうず巻状の旋回スクロール翼をかみ
合わせ、吸込口から吸入したガスを固定スクロール翼と
旋回スクロール翼との間に形成された一対の圧縮室内に
閉じ込め、旋回スクロール翼の旋回動に伴って圧縮室の
容積を漸次減少させ、この間にガスを圧縮して高圧ガス
とし、固定スクロール翼のうず巻の中心近くに設けられ
た吐出口より吐出室内に高圧ガスを吐出するようにした
ものである。

この種のコンプレッサにおいては、固定スクロール翼は
シュラウドによって支えられ、シュラウドは、密閉ケー
シング内に取付フレームを介して固定されている。一方
、旋回スクロール翼は翼支持円盤によって支えられ、こ
の翼支持円盤はオルダムリングを介して取付フレーム上
に支承され、さらに偏心孔を軸端にもつ駆動軸によって
旋回駆動されるようになっている。そして、圧縮工程の
最終段階で圧縮室内の高圧ガスは密閉ケーシング内に吐
出される。

しかして、この種のコンプレッサにおいては、スクロー
ル翼間ておける摺動面の潤滑を確保するため如、圧縮部
と駆動部を含む密閉ケーシング内に吐出ガスを充満させ
ている。そのために、旋回スクロール翼を支える翼支持
円盤の下面には吐出圧に近いガス圧が作用し、このガス
圧と圧縮室内のガス圧との差圧がスラスト力として翼支
持円盤の下面に作用し　このスラスト力が旋回スクロー
ル翼を固定スクロール翼に向って押し付ける。その結果
、固定スクロール翼と旋回スクロール翼間の摩擦が大き
くなり、摺動面間に摩擦力が発生し、焼きつきを起すお
それがあった。また、旋回スクロール翼を回転駆動させ
るモータの軸動力の損失も大きかった。

〔発明の目的〕

そこで、本発明の目的は、旋回スクロール翼の翼支持円
盤に作用するスラスト力を低減できるようにしたスクロ
ール・コンプレッサを提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、固定シュラウドに
形成されたうず巻状の固定スクロール翼に対して翼支持
円盤上の旋回スクロール翼をかみ合せ、上記支持円盤を
オルダムリングを介して取付フレーム上に旋回可能に支
承し、上記取付フレーム、翼支持円盤および固定シーラ
ウドを密閉ケーシング内に収容し、上記オルダムリング
の外方を外側収容室、内方を内側収容室とし、両方のス
クロール翼間に形成される圧縮室の容積変化を利用して
ガスを圧縮するようにしたスクロール・コンプレッサに
おいて、上記オルダムリングの外方の外側収容室と上記
圧縮室とをバランスホールで連通させたことを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明によるスクロール・コンプレッサの実施例を
Ｍ面を参照して説明する。

第７図において、符号／は密閉したケーシングを示し、
このケーシング／の内側には取付フレームコが圧入固定
されている。この取付フレームコ内には、収容室３、ヘ
ッド受孔グおよび軸受孔３が同軸上を段階的に形成され
ている。上記軸受孔Ｓ内には駆動軸６が回転可能に嵌挿
され、この駆動軸乙の上端の軸ヘッドクが上記ヘッド受
孔ｌ内に遊嵌され、軸ヘッド７の下端面７ａが取付フレ
ームａによって支承されている。また１、駆動軸６はケ
ーシング／の下方に向って延出し、その下端がケーシン
グ／の底部に貯溜された潤滑油Ｓ内に没入されている。

また、上記駆動軸乙の軸上には、駆動電動機を構成する
ロータ９が固着されており、一方、上記ロータ９の外側
にはステータ１０が同心的に配置され、ステータ１０は
ケーシング／の側に保持されている。

一方、上配軸へラド７には、駆動軸乙の軸心から中心を
偏らせた偏心穴／／が形成されている。

この偏心穴／／には、全体を符号／ａで示した旋回スク
ロールの被駆動軸／３が遊嵌しており、被駆動軸／３に
は翼支持円盤／ｌが一体的に連設され、さらにその上面
には旋回スクロール翼／３が一体的に形成されている。

上記旋回スクロール翼／ｊは、その平面形状が、離れた
一つの点を交互に中心とした半円をうず巻状に連ねた円
弧翼であって、その横断面は矩形をなし、翼端面／！ｒ
ａと、平行関係にある翼腹面／＆ｂ、／、ｔｃを有して
いる。上記翼支持円盤／ダは、その下面をオルダムリン
グ／Ａによって取付フレームａ上に支承されており、こ
のオルダムリング１６は、横断面が矩形状のリングであ
って、上記収容室３を外側収容室３ａと内側収容室３ｂ
とに分けている。またオルダムリング１６は、第一図か
ら明らかなように、その両端面には、互に直交関係にあ
るキー溝／７および７ｇが形成されている。

このうちキー溝／ざは、上記収容室３の底面に設けられ
た直径線上のキー／９と嵌合する一方、他方のキー溝／
７は、上記翼支持円盤／ダの下面に取付けられ、かつ上
記キー／ｑと直交関係にあるキー（図示省略）と嵌合し
ている。したがって、駆動軸６の回転によって被駆動軸
／３は、駆動軸乙の軸心まわりに円運動をするが、旋回
スクロール翼コはオルダムリング／ｌの作用によって旋
回運動に変換されることになる。

上記取付フレームコの上方には、シュラウドコ／が旋回
スクロールノコを挾むようにしてケーシング／に対して
圧入固着され、このシュラウド、２／は、内側外方［１
状の吸込室２２を備え、さらにその内側に固定スクロー
ル翼３を有し、この固定スクロール翼、２３のうず巻の
中心には吐出ポートＪが開口している。上記固定スクロ
ール翼３は、前記旋回スクロール翼ｌＳと同形同大の平
面形状に製作され、翼の高さも正確に同一高さを与えら
れるように加工されている。

第３図は旋回スクロール翼／３と固定スクロール翼ｎと
のかみ合い状態を示したものであり、吐出ボー）！９に
関して対称に２つの三日月状の圧縮室Ｏ１と０２が形成
され、これらの容積は半径方向内方へ移動するにつれ漸
減され、圧縮工程の最終段で最小となる。

また、上記吸込室ユコには、側方よりケーシング／を貫
通した吸込パイプ社が接続されており、さらに上記シュ
ラウドコ／とケーシング／の天板との間には吐出室、２
Ａが形成され、この吐出室コロより吐出バイブコアが導
出されている。また、吐出室ムと取付フレームコの下方
空間および収容室３とは連通孔、２ｑａ、、２？ｂによ
って連通されている。

しかして、本発明によれば、旋回スクロール翼／２の翼
支持円盤／ｌｌには、収容室３の外側収容室３ａと圧縮
途中の圧縮室ＣＩ＋０２　とを連通ずるバランスホール
３０．．３０２が形成されている。このバランスホール
３０は、旋回中心に関して対称位置にコ個形成されてい
る。このバランスホール３０１，３０ｇが開口した圧縮
室ＣＩｔＣ１＋の圧縮圧力は吸込圧と吐出圧とのはソウ
間の圧縮圧を呈する位置が望ましい。

本発明はト述したように構成されているから。

電動機によってロータｔが回転し、駆動軸６が回転駆動
されると、吸込パイプＪを通してガスが吸込室２２内に
吸引され、このガスは旋回スクロール翼／Ｓと固定スク
ロール翼幻の翼間に形成されたａ個所の圧縮室Ｃ１＋０
２内に閉じ込められ、旋回スクロール翼／左の旋回動に
伴って圧縮室ＣＩ＋０２の容積が漸次減少され、その間
にガスは圧縮され圧縮工程の終期で吐出０．２９より吐
出室内：ｌｔ内へ吐き出される。そして吐出ガスの一部
は連通路、２９ａ。

２９ｂを径で取付フレームコの下部および内側収容室３
ｂＫ導かれる。

第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ａ）は圧縮工程中の固定ス
クロール翼ｎと旋回スクロール翼／３の関係位置を示し
友ものであり、（＆）から（ａ）へ移行するにしたがっ
て圧縮室Ｃ１＋Ｃ！の容積が漸次減少しガスが圧縮され
る。すなわち、第ｑ図（ａ）は旋回スクロール翼／Ｓと
固定スクロール翼ｎの外端部の内側に開口Ａｌ。

Ａ２が生じ吸込室２．２内の低圧ガスを吸入している状
態を示している。また、第グ図（ｂｌは旋回スクロール
翼ｌＳが動いて上記開口ＡＩ＋Ａ２を閉じた圧縮室０１
＋０２にガスを閉じこめた状態を示してイル。これう（
ａ）（ｔ＋１の状態においてはバランスホール３０．　
．３０２は、固定スクロール翼、２３の翼端面によって
閉塞されている。さらに旋回スクロール翼／！ｒが動い
て第１図ｆａ）に示した状態になると、一つのバランス
ホール３θ１，３θ２が圧ｍ’ＭＯ＋＋ｏｚと連通し、
そのときの圧縮中のガスの一部がバランスホール３０１
，３０．を通して外側収容室３ａ内に流入し、この領域
における翼支持円盤／ｌＩの前後の圧力差を相殺する。

この間の旋回スクロール翼／ｊの翼支持円盤／ｌＩに作
用するスラスト方向の圧力を調べると第Ｓ図に示したと
おりである。この図において、横軸は翼支持円盤／４’
の軸心から外周に至る半径線上の位置を示し、一方、縦
軸は翼支持円盤／ダの下面に作用する圧力を示している
。実線で示した曲線Ｐは圧縮室ＣＩ＋０２の圧力の変化
を示し、また一点鎖線Ｑは翼支持円盤／４’に作用する
圧力の変化を示している。図中、曲線Ｐと一点鎖線Ｑと
の差Ｆが翼支持円盤／グの下面にスラスト力として作用
し、図から明らかなようにオルダムリング／乙の外方の
外側収容室３ａの領域においては、バランスホール３θ
１＋”２を通１−での圧縮ガスの導入によりスラスト力
Ｆ１　　＋　’＋１　　＋　’３は大幅に低減されてい
る。

本発明によるスラスト力の低減効果を従来のものと比較
するため妃、同様の線図を第６図に示す。

従来装置においても圧縮室’Ｉ＋０鵞内の圧縮圧の変化
は本発明と同様であるが、一点鎖線で示した翼支持円盤
に作用する圧力Ｑは翼支持円盤の中心から外周に至るま
で吐出圧に等しい一定の値であって、圧縮圧と相殺され
て残った分がＦｌ　　＋’２＋Ｆ３が上向きのスラスト
力Ｆとして作用し、旋回スクロール翼／２を固定スクロ
ール翼、２３に押しつけようとする。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように１本発明によれば、オル
ダムリングの外側の外側収容室と圧縮中の圧縮室とをバ
ランスホールで連絡して圧力の平衡を図るようにしたか
ら、オルダムリングの外側領域の翼支持円盤に作用する
スラスト力を大幅に低減することができる。したがって
固定スクロール翼と旋回スクロール翼間に作用する摩擦
力を低減でき、旋回スクロール翼を回転匡動するモータ
の軸入力を低減できる。さらにスクロール翼間に作用す
る摩擦力を低減することにより連転中の摩擦熱を抑制し
スクロール翼間の摩耗を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスクロール・コンプレッサの一実
施例を示した縦断面図、第２図はオルダムリングを示し
た斜視図、第３図は固定スクロール翼と旋回スクロール
翼のかみ合い状態を示した平断面図、第グ図（ａ）ｆｂ
ｌ　ｆｃ）（ａ）は圧縮工程を示した線図、第Ｓ図は本
発明による旋回スクロール翼の翼支持円盤に作用する圧
力の分布状態を示した線図、第６図は従来の旋回スクロ
ール翼の翼支持円盤に作用する圧力の分布状態を示した
線図である。 ／・・・ケーシング、コ・・・散村フレーム、３・・・
収容♀、３ａ・・・外側収容室、３ｂ・・・内側収容室
、／ｌＩ・・・翼支持円盤、／Ｓ・・・旋回スクロール
翼、／６・・・オルダムリング、Ｊ／・・・シュラウド
、２３・・・固定スクロール翼、３０１，３０２・・・
バランスホール。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清８１１」 躬２１ｆｆｉ 第３゛目 第４１ｆｆｉ （ａ） ｒつ し１ （ｂ） 躬４菌 （ｄ） （ｃ） 豹５１ｍ ソ 第６゛目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、固定シュラウドに形成されたうず巻状の固定スクロ
   ール翼に対して翼支持円盤上の旋回スクロール翼をかみ
   合せ、上記翼支持円盤をオルダムリングを介して取付フ
   レーム上に旋回可能に支承し、上記取付フレーム、翼支
   持円盤および固定シュラウドを密閉ケーシング内に収容
   し、上記オルダムリングの外方を外側収容室、内方を内
   側収容室とし、両方のスクロール翼間に形成される圧縮
   室の容積変化を利用してガスを圧縮するようにしたスク
   ロール・コンプレッサにおいて、上記オルダムリングの
   外方の外側収容室と上記圧縮室とをバランスホールで連
   通させたことを特徴とするスクロール・コンプレッサ。 コ、上記圧縮室は中間段の圧縮室が選択されるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスク
   ロール・コンプレッサ。 ３、上記バランスホールは、上記翼支持円盤の旋回軸に
   関して対称な位置に一個設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のスクロール・コンプレッサ。