JPS61215479A

JPS61215479A - 無給油式スクロ−ル圧縮機

Info

Publication number: JPS61215479A
Application number: JP5722885A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tsuchida; 土田　正幸; Yoshifumi Fukuhara; 祥文福原
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1986-09-25
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH0680317B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば空気、冷媒等の気体を圧縮するのに用
いて好適な無給油式スクロール圧縮機の改良に関する。

〔従来技術〕

一般に１スクロ一ル圧縮機として、ケーシングと、該ケ
ーシングに固着して設けられ、鏡板からうず巻状のラツ
プ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシングに
軸受を介して回転自在に配役された駆動軸と、該駆動軸
の先端に一体的に設けられ駆動軸に対して偏心している
クランク軸と、該クランク軸に軸受を介して回転自在に
取付けられ、鏡板には前記固定スクロールのラップ部と
重なり合りて旋回する間化圧縮室を形成するうず巻状の
ラップ部が立設された旋回スクロールとから構成したも
のが知られている。

そして、”気体を圧縮するには、駆動軸を回転すること
Ｋよシフランク軸を介して旋回スクロールを旋回させ、
吸込み口から吸込んだ気体を固定スクロールと旋回スク
ロールとの各ラツプ部間に形成される圧縮室に密封し、
旋回スクロールの旋回によシ徐々に圧縮室を縮小して気
体を圧縮し、固定スクロールの中心部に設けた吐出口か
ら吐出するよう和なされている。

ところで、この種のスクロール圧縮機には給油式、水冷
式、無給油式のものがあるが、給油式圧縮機は油分離器
を付設して、圧縮された気体中から油分を分離しなけれ
ばならず、装置全体が大型化して高価となる上に、完全
忙油分を分離できないという問題がある。また、水冷式
圧縮機は防錆面における信頼性に欠け、冷却水中で細菌
が発生する等の問題がある。

このため、清浄な圧縮空気等の気体を得るために無給油
式スクロール圧縮機が主に採用されている。

しかし、従来技術による無給油式スクロール圧縮機には
次のような欠点がある。即ち、旋回スフ四−ルとクラン
ク軸との間に介装された軸受は旋回スクロールの旋回運
動忙よシ偏荷重を受は摩擦熱が発生し易い上に、圧縮室
内で気体を圧縮する間に該気体の圧縮熱によシ旋回スク
ロールが加熱されるようになるから、当該軸受は摩擦熱
と旋回スクロールからの熱とによって高温状態におかれ
るようＫなる。このため、例えば当該軸受として玉軸受
、コロ軸受等のころがｐ軸受を用いた場合。

Ｋは、該軸受内に封入されたグリースが高温のために放
散しやすくなシ、早期に無潤滑状態となって軸受の寿命
を縮めてしまうという欠点がある。

一方、軸受としてプッシュ等のすベシ軸受を用す。

該軸受がカーＩン材等から形成されている場合には、こ
のカーゲン材が高温によって焼付き現象を起し、回転抵
抗が増加するのみならず、軸受の損傷、破壊等の原因と
なシやずいという欠点がある。

従りて、従来技術では、当該圧縮機を長時間連続運転で
きず、大量の圧縮気体を生成できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、本発明が解決しようとする問題点は、旋回スクロール
の旋回運動によって生じるケーシング内の気体の流れを
、該旋回スクロールとクランク軸との間に介装された軸
受の周囲に導入して該軸受を冷却できるようにし、該軸
受の寿命を延すと共に長時間の連続運転を可能にしうる
無給油式スクロール圧縮機を提供すること忙ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述し九間゛題点を解決するために一本発明が採用する
手段の特徴は、クランク軸の外周面に軸方向に伸長する
縦溝を設け、旋回スクロールのがス部には該縦溝と連通
する通気孔を径方向に穿設して、該旋回スクロールの旋
回中にケーシング内の気体が前記縦溝から通気孔へと循
環するように構成したことにある。　・〔実施例〕以下、本発明の実施例をｆｓ１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第１図および９２図は本発明の第１の実施例を示してい
る。

図に−かいて、１はケーシングを示し、該ケーシング１
は軸受部ＩＡと後述のクランク室１５を形成する大径筒
部ＩＢとからなりている。２は固定スクロールで、該固
定スクロール２は鏡板２人と、該鏡板２人に立設された
うず巻状のラツプ部２Ｂと、該ラツプ部２Ｂを囲むよう
忙該ラツプ部２Ｂと同一高さに突出した７ラング部２ｃ
とから構成されている。そして固定スクロール２の外周
端面を前記ケーシング１の大径筒部ＩＢ端面に衝合させ
、がルト（図示せず）にようで固着することによシ、ケ
ーシング１と固定スクロール２とは一体化されている。

さらに、固定スクロール２には鏡板２ムの外周側に位置
して吸込み口３が形成されると共に、該鏡板２人のほぼ
中心位置に吐出口４が形成されている。

５は固定スクロール２と同一軸線ｏｘ−ｏ、に設けられ
た駆動軸で、該駆動軸５は前記ケーシング１の軸受部１
人に軸受６．７を介して回転自在に配設されている。そ
して、該駆動軸５の一端はケーシング１外に突出してモ
ータ（図示せず）と接続され、該モータによりて回転駆
動されるようになっている。５人は大径筒部ＩＢ内に突
出した前記駆動軸５の他端に一体的に設けられたクラン
ク軸で、該クランク軸５人の軸線ｏ、　−Ｏｓは駆動軸
５０軸線０１−０１に対して距離δだけ偏心している。

なお、クランク軸５Ａは駆動軸５と同一部材で形成して
もよく、また別部材を用いて４よい。

また、各軸受６，７のうち、一方の軸受７は図示のよう
な背量合せくよる玉軸受が用いられ、スラスト、ラジア
ル方向の軸荷重を受承できるようになりている。

８はクランク軸５人と同一軸線０寓−０ｓＶＣ設けられ
た旋回スクロールで、該旋回スクロール８は鏡板８Ａと
、該鏡板８人に立設されたうず巻状のラツプ部８Ｂと、
鏡板８人の臂面側に設けられたがス部８Ｃとからなシ、
がス部８Ｃを前記クランク軸５Ａに後述の軸受１０を介
して連結するととくより、該旋回スクロール８は駆動軸
５に対して回転自在に取付けられている。また、ラツプ
部８Ｂはインゲリュートまたはインがり、−）Ｋ近い曲
線に形成され、前記固定スクロール２のラツプ部２ＢＫ
対して所定角度ずれて重なり合うように配設されている
。そして、旋回スフ四−ル８が旋回するとき、該各ラッ
プ部２１．８Ｂ間は密閉空間を画成して複数の圧縮室９
，９．・・・を形成するよう和なっている。

１０は前記旋回スクロール８のゲス部８Ｃ内に位置して
、該がス部８Ｃとクランク軸５ムとの間に介装された軸
受で、本実施例の場合、該軸受１０はクランク軸５ＡＫ
固着された自己潤滑性を有するすベシ軸受、例えばカー
がン軸受が用いられている。従りて、前記クランク軸５
Ａに対して旋回スクロール８は当該軸受１０を介して旋
回自在に軸支されている。ＩＯＡは前記ぎス部８Ｃの内
周側に固着されたがス部材で、該−ス部材１０ムは必要
に応じて設ければよい。

１１　、１１．・・・は前記軸受１０の内側に位置して
、クランク軸５人の外周面に９０度の間隔をもって形成
された縦溝で、該各縦溝１１はクランク軸５ムの一端か
ら他端まで軸方向に伸長している。

そして、該各縦溝１１の一端側は駆動軸５の端面と一ス
部８Ｃの端面との間の環状隙間１２と連通し、他端側は
後述の通気孔１３と連通するようになりている。

１３．１３・・・は前記がス部８Ｃの基端側に９０度の
間隔をもりて径方向に穿設された通気孔で、咳各通気孔
１３の一端側は該−ス部８Ｃ内でクランク軸５人の端面
との間に介在する環状空間１４に開口し、゛咳環状空間
１４を介して該クランク軸５ムの各縦溝１１と連通して
おシ、他端側は後述のクランク室１５へと開口している
。

１５はケーシング１の大径筒部ＩＢと旋回スクロール８
の鏡板８人との間に形成された密閉空間としてのクラン
ク室で、該クランク室１５には鏡板８人に穿設された背
圧導入孔１６を介して圧縮室９内の圧力の一部が導入さ
れておシ、これによって鏡板８人は固定スクロール２側
に向けて押圧力を与えられるようになりている。

１．７は前記クランク室１５内に設けられた自転防止機
構としてのオルダム継手で、該オルダム継手１７は旋回
スクロール８が駆動軸５０回転駆動によシ旋回されると
き、該旋回スフルール８の自転を防止し、旋回スクロー
ル８を駆動軸５の軸線Ｏｓ　−Ｏｔを中心として距離δ
の公転半径をもって公転させるように案内するものであ
る。１８は旋回スクロール８の旋回時におけるバランス
をとるために１クランク室１５内で駆動軸５に固着され
たパランサ、１９はケーシング１の軸受部１Ａ側端面を
施蓋する力・々−１２０はシール部材である。

次に、以上の通シ構成される無給油式スクロール圧縮機
の作用にりいて説明する。

モータによって駆動軸５が回転駆動されると、回転力が
クランク軸５Ａを介して旋回スクロール８に伝達され、
該旋回スクロール８はオルダム継手１７によって案内さ
れつつ、駆動軸５の軸線ｏ、　−Ｏｔのまわシで公転半
径δをもって公転するように旋回される。そして、吸込
口３から吸込まれた気体が固定スクロール２と旋回スク
ロール８との各ラツプ部２Ｂ　、８１間に導入され、こ
の間に形成される圧縮室９内で徐々に圧縮され、所定の
圧力に高められた後に吐出口４からタンク等へと吐出さ
れる。

一方、クランク室１５内には、背圧導入孔１６を介して
圧縮室９内の圧力の一部が導入され、該クランク室１５
は所定の圧力状態に維持されている。そして、旋回スク
ロール８０ボス部８Ｃは該クランク室１５内でクランク
軸５Ａと共に軸線Ｏｉ　−ｏ、のまわ）で公転半径ａを
もって公転している。ここで、＠２ス部８Ｃの公転によ
シ、該ボス部８Ｃの各通気孔１３内にありた気体は遠心
力の作用で一ス部８Ｃの周囲へと排出されるようになル
、該各週気孔１３内が負圧状態となる。このため、クラ
ンク室１５内の気体は駆動軸５とぎス部８Ｃとの間の環
状隙間１２を介してクランク軸５人の各縦溝１１内へと
吸込まれ、各縦溝１１から環状空間１４を介して各通気
孔１３内へと導入される。との結果クランク室１５内の
気体は、矢示Ａ方向に沿って環状隙間１２内へと流入し
、各縦溝１１、環状空間１４および各通気孔１３を通り
て矢示Ｂ方向へと流出するようになシ、旋回スクロール
８の旋回に伴い、強制的に循環される強制循環流が発生
する。

ところで、旋回スクロール８の旋回中、該旋回スクロー
ル８０ボス部８Ｃとクランク軸５人との間介装された軸
受１０には偏荷重が作用し、該軸受１０には摩擦熱が生
じるようＫなる。また、圧縮室９内における気体の圧縮
により、該圧縮室９では圧縮熱亦発生し、該圧縮熱が旋
回スクロール８の鏡板８Ａを介してがス部８Ｃへと伝達
され、該がス部８Ｃば高温状態におかれる。このため、
軸受１０に生じた摩擦熱はがス部８Ｃを介して外部へと
放散できず、軸受１０は高温状態におかれるようになる
。

しかし、本実施例によれば、クランク軸５Ａの外周面に
縦溝１１，１１．・・・が設けられておシ、該各縦溝１
１内を前述した気体の強制循環流が通過して、環状空間
１４、各通気孔１３を介して矢示Ｂ方向へと流出してい
るから、該循環流は各縦溝１１内を通過する間軸受１０
の内周面に接触して、該軸受１０から発生する熱を環状
空間１４、各通気孔１３を介してボス部８Ｃの周囲と矢
示Ｂ方向に放散させることができ、該軸受１０を冷却す
ることができる。また、この気体の循環流は各通気孔１
３を通過する間がス部８Ｃを冷却することができ、該−
ス部８Ｃが高温状態化おかれるのを防止することができ
る。

従って、本実施例によれば、旋回スクロール８の旋回中
、がス部８Ｃ内で遠心ポンプを構成する如く、環状隙間
１２から吸入された気体を各縦溝１１、環状空間１４お
よび各通気孔１３を介してがス部８Ｃの周囲へと吐出す
る気体の強制循環流を生成でき、この強制循環流によっ
て軸受１０゜−ス部８Ｃを冷却できる結果、該軸受１０
の高温を確実に低減化でき、長時間の連続運転を可能に
しうる。また、２１部８ＣＫ複数の通気孔１３゜１３、
・・・を穿設したので、旋回スクロール８を軽量化でき
る。

第３図は本発明の第２の実施例を示している。

なお、この実施例において、前述した第１図および第２
図に示す第１の実施例と同一の構成要素には同一の符号
を付して、その説明を省略するものとする。

然るに、本実施例の特徴は、旋回スクロールの旋回時に
おけるバランスをとるために、該旋回スクロールの♂ス
部に径方向に穿設される通気孔をクランク軸の偏心方向
に片寄らせて複数個配設したことにある。

即ち、図中２１．２１．・・・は旋回スクロール８０ボ
ス部８ＣＫ径方向に穿設された通気孔で、該通気孔２１
，２１．・・・は駆動軸５（第１図参照）の軸線０１に
対し、り・ランク軸５Ａの軸線０鵞が偏心している方向
において比較的近接した角度をもりて３個設けられ、径
方向で対向する位置に１個設けられている。このため、
旋回スクロール８の重心はクランク軸５Ａの軸ＭＯｚ上
から駆動軸５の軸線０１寄シに移動するように設定され
ている。この結果、第１図中に示すパランサ１８の重量
を小さくでき、該パランサ１８を小型化することが可能
となる。

このように構成される本実施例においても、前記第１の
実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特
に本実施例では、／々う／す１８を小型化できるから、
当該圧縮機全体の重量を低減化できると共に１駆動源と
してのモータの出力を小さくすることができ、省電力化
を可能にしうる。

また、モータを高速回転させることも可能となシ、大容
量化が可能となる。

なお、前記第１の実施例では、縦溝１１、通気孔１３を
それぞれ４個設けるものとして述べたが、これに替えて
、縦溝１１、通気孔１３を１〜３個または５個以上設け
るようにしてもよい。また、前記第２の実施例では、通
気孔２１をクランク軸５Ａの偏心方向に３個設けるもの
として述べたが、クランク軸５人の偏心方向に２個また
は４個以上設けるようにしてもよく、これと同様に縦溝
１１に関してもクランク軸５Ａの偏心方向に片寄らせて
もよい。さらく、前記各実施例では、軸受１０にすベシ
軸受を用いるものとして述べたが、これに替えて、玉軸
受、コ日軸受等のころがシ軸受を用いるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上詳述した通シ、本発明によればクランク軸の外周面
に軸方向く伸長する縦溝を設け、該縦溝と連通ずる通気
孔を旋回スクロールのがス部に径方向に穿設し、旋回ス
クロールの旋回中にケーシング内の気体を前記縦溝から
通気孔へと循環させるようにしたので、この気体の循環
流によりて前記クランク軸とがス部との間に介装された
軸受を能となる。また、旋回スクロールのがス部に通気
孔を径方向に穿設したので、旋回スクロールの重量を軽
減化でき、省電力化を可能にできる一方、旋回スクロー
ルを高速回転させること屯可能となシ、当該圧縮機の容
量を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例によるスク
ロール圧縮機を示し、第１図はその縦断属国、第２図は
第１図中のＵ−１矢示方向断面図、第３図は本発明の第
２の実施例を示し、第２図と同様の断面図である。１・・・ケーシング、２・・−固定スクロール、２Ａ・
・・鏡板、２Ｂ・・・ラツプ部、５・・・駆動軸、５ム
・・・クランク軸、８・・・旋回スクロール、８人・・
・鏡板、８Ｂ・・・ラツプ部、８Ｃ・・・がス部、９・
・・圧縮室、１０・・・軸受、１１・・・縦溝、１３・
・・通気孔、２１・・・通気孔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシングと、該ケーシングに固着して設けられ
、鏡板からうず巻状のラツプ部が立設された固定スクロ
ールと、前記ケーシングに軸受を介して回転自在に配設
された駆動軸と、該駆動軸の先端に一体的に設けられ該
駆動軸に対して偏心しているクランク軸と、鏡板の背面
側は該クランク軸に軸受を介して回転自在に取付けられ
るボス部となり、該鏡板の表面には前記固定スクロール
のラツプ部と重なり合つて旋回する間に圧縮室を形成す
るうず巻状のラツプ部が立設された旋回スクロールとか
らなる無給油式スクロール圧縮機において、前記クラン
ク軸の外周面には軸方向に伸長する縦溝を設け、前記旋
回スクロールのボス部には該縦溝と連通する通気孔を径
方向に穿設し、前記旋回スクロールの旋回中に前記ケー
シング内の気体が前記縦溝から通気孔へと循環するよう
に構成したことを特徴とする無給油式スクロール圧縮機
。
（２）前記縦溝および通気孔はそれぞれ複数個設けられ
てなる特許請求の範囲（１）項記載の無給油式スクロー
ル圧縮機。
（３）前記通気孔は旋回スクロールの旋回時におけるバ
ランスをとるように、前記クランク軸の偏心方向に片寄
って複数個設けられてなる特許請求の範囲（１）項また
は（２）項に記載の無給油式スクロール圧縮機。