JPS61265377A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は空気圧縮機、冷媒圧縮機等に用いられるスク
ロール圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のスクロール圧縮機の具体的な構成を第８図、第４
図、第５図により説明する。

第８図ａ　−ｄはスクロール圧縮機の基本的な構成要素
を示すもので、図において（１）は固定スクロール、（
２）は揺動ヌクロール、（３）は吐出口、（４）は圧縮
室、０は固定スクロール上の定点　０／は揺動スクロー
ル上の定点である。固定スクロール（１）および揺動ヌ
クロー／Ｌ’　（２）は同一形状の渦巻で構成されてお
り、その形体は従来から知られている如く、インボリュ
ート曲線等で形成されている。

次に動作について説明する。第８図ａ　％　ｄにおいて
、固定ヌクロー／Ｌ／　（１）は空間に対して静止して
おり、揺動ヌクロー／Ｌ／（２）は固定ヌクローｙｖ　
（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、回転運動、即ち揺動を行ない、第８
図ａ　〜ｄに示す０°、９０°、１８０°、２７０°の
ように運動する。揺動ヌクロー）ｖ（２）の揺動に伴っ
て固定ヌクロー１ｖ（１）及び揺動ヌクロー／Ｌ’　（
２）の間に形成される三日月状の圧縮室（４）は順次そ
の容積を減じ、この圧縮室（４）に取り込まれた気体は
圧縮されて吐出口（３）から吐出される。この間第８図
ａ　％　ｄに示す０〜♂の距離は一定に保持されており
、渦巻の間ている。ｐは渦巻のピッチに相当している。

この様な作動原理によって圧縮作用を行うスクロール圧
縮機を冷媒圧縮機に応用した従来例を説明する。

例えば、第４図は特開昭５９−２２４４９８号公報に示
されだヌク、ｚ　−）ｖ圧縮機の断面図であり、図中（
１）は固定ヌクロー＊、（２１は揺動ヌクローｔｖ、（
ｓ）は吐出口、（４）は圧縮室、（５）は主軸、（６）
　ｌ　（７）は軸受フレーム、（８１はモータ・ロータ
、（９）はモータ・ステータ、ＱＯはシェル、（２）は
オルダム継手、（至）はシェル下部に設けた油溜め、備
は冷媒ガス吸入管、α４は主軸（５）に偏心して設けら
れた揺動スクロール軸（２ａ）と嵌合する揺動軸受、（
ト）は主軸（５）上部と嵌合する主軸受、αＱは主軸（
５）下部と嵌合するモータ側軸受、αη、（ト）は吸入
ガス経路用の連通孔、ＱＩは同じく吸入ガス経路用の吸
入孔である。固定ヌクロ−／ｌ／　（１）は軸受フレー
ム（６）にねじ止めなどにより固定され、揺動ヌクロー
Ａ／　（２１は固定ヌクロー１ｖ（１）とかみ合わされ
た状態で主軸（５）にその軸（２ａ）が嵌合されている
。主軸（５）はインローなどで互いに結合された軸受フ
レーム（ａ）　ｔ　（７）によって軸支されるようにな
っている。またモータ・ロータ（８）は主軸（５）に、
モータ・ステータ（９）は軸受フレーム（７）に圧入、
焼嵌めまたはねじ止めなどによって固定されている。更
にオルダム継手α刀は、揺動スクロール（２）と軸受フ
レーム（６）との間に配設され、揺動スクロール（２）
の自転を防止するようになっている。このようにして組
立てられた機構部はシエ／Ｉ／ＱＯ内に収容固定されて
いる。

また、第５図は、特公昭５８−２８４８８号公報に示さ
れたスクロール圧縮機の吐出管の接続方式を示す要部断
面図であり、図中、第８．第４図と同一符号は同一また
は相当部分を示す。第５図において勾はＯリングであり
、一般にゴム材によって形成されており、前記吐出孔（
３）と吐出管（ト）とを連通かつ密封係止されるように
固定ヌクロー／Ｖ　（１）の０リング溝に装着され、吐
出ガスがシエ／’　内へ１ｍ　出するのを防止している
。

次にヌクロール圧縮機の動作について説明する。

モータ・ロータ（８）が回転すると主軸（５）を介して
揺動ヌクローＩＶ（２）が公転運動を始め、第８図ａ　
％　ｄで説明した作動原理により圧縮が開始する。この
時冷媒ガスは吸入管（至）より圧縮機内に吸入され、実
線矢印に示すように連通孔Ｑηモータ・エアギャップな
どを通してモータを冷却した後、連通孔（至）を通って
、固定ヌクロー／ｌ／　（１）に設けた吸入口αＱより
圧縮室（４）へ取り込まれ圧縮される。圧縮された高温
の吐出ガスは第４．第５図に示すように吐出孔（３）、
吐出管（転）を介して外部配管Ｑｐを経て、圧縮機外へ
排出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような、従来のヌクローｐＩｆ縮機は吐出ガスが低
圧シェル内へ漏出することを防止するために、前記ゴム
製の０リング（イ）を固定ヌクロー／ｌ’　（１）と吐
出管（１）とを密封係止するように装着しなければなら
なかった。しかしながら、圧縮機運転中に高温となった
吐出ガスの熱は固定ヌクロー／Ｌ／（１）や吐出管（１
）を介してＯリング翰へ伝わることにより、０リング翰
が熱により劣化することがあった。そ結果、固定スフロ
ーｔＶ　（１）と吐出管−の密封が不十分となり、低圧
シェル内へ吐出ガスが漏出することにより有効な吐出ガ
ス押しのけ量の減少や、漏出したガスの再圧縮による吐
出ガス塩の更なる上昇のために圧縮機全体の温度が高く
なることがあった。この結果、圧縮機の性能低下や、圧
縮機が高温になることによって軸受油模厚が減少するこ
となどにより信頼性の低下が生じる等の問題点があった
。

また、冷媒圧縮機においては更に以下の８点の問題点が
生じる。第１は、冷媒ガスとゴム製のＯリング四の化学
反応によりｏリング（２）の劣化が促進されることであ
り、第２は、冷媒圧縮機の停止中、周囲温度が低い時に
は特に、前記の油溜め部の潤滑油（２）に冷媒が溶は込
み、起動時に冷媒が湿り状態でかつ、潤滑油滴と共ＫＥ
Ｅ縮呈（４）に吸入され、圧縮されることにより吐出ガ
ス圧力が瞬間的ｉｃ　２００ｋｇ／ｃｒｔ１９程度とな
り、前記の０リング（イ）が固定スクロール（１）内の
０リング溝よりはずれることにより密封が保てなくなる
ことである。

また、第８に上述の吐出管Φを固定スクロール（１）の
吐出孔（３）に圧入もしくは溶接等の手段で固着した場
合には、吐出管−は両端がシェルαＧ上部および、吐出
孔（３）に固着されているため、圧縮機運転中に高温の
吐出ガスにより吐出管−の熱膨張によるひずみは約１０
００〜２０００　Ｘ　１０　　となり吐出管に過大な応
力が生じ、停止中には吐出管（１）が冷えることにより
前記熱応力はほぼ初期取付時応力となり、繰返し応力が
圧縮機の発停サイクル中に吐出管−に生じ１疲労破壊の
危険があった。

従って冷媒圧縮機の場合、上述の点が吐出ガスの密封を
低下させ、また吐出管を破壊するなどのように圧縮機の
性能・信頼性の低下をもたらす問題点があった。

この発明は以上の問題点を解消するために成されたもの
で、吐出ガスの低圧シェμ内への漏出を長時間運転後や
圧縮機の吐出ガス圧力の異常上昇時にも防止し、かつ吐
出管に発生する熱応力を緩和することにより高効率・高
信頼性のヌクロール圧縮機を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明に係るヌクロール圧縮機は、吐出管を固定スフ
ローμの吐出孔に挿入し吐出管の、内側にインナーパイ
プを圧入することにより吐出管を吐出孔に密着して接続
するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、吐出管はインナーパイプにより吐
出管内周に圧入面圧を受け、外周は固定スクロール吐出
孔に密着するので、吐出ガスは低圧シェル内へ漏出する
ことなく吐出管を経て外部配管により圧縮機外へ排出さ
れる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図において翰は吐出管であり、（ハ）はインナーパ
イプであり、吐出管器内周から押圧し、吐出管（至）外
周を吐出孔（３）へ密着させる。この図において、第８
〜第５図と同一または相当部分には同一符号を付してい
るので説明は省略する。

このように構成され九スクロール圧縮機において吐出管
−は、内周側から金属製のインナーパイプ（ハ）で吐出
孔（３）内周面に押圧されているので、吐出管りと固定
スフロー／ｌ／　（１）の吐出孔（３）は密封を保持し
ており、また、従来のゴム製の。リング（至）のように
、冷媒メの反応や熱による劣化はインナーパイプが金属
製であるため生じず、長期間の運転や吐出ガスが高温と
なる高圧縮運転でもシー〃作用は安定維持しうる。

また、一般に吐出管（至）は、インナーパイプ（財）に
よって一端が吐出孔（３）に固着した後シェ／ｌ／Ｑｌ
外部にて他端をシェルＱＧに固着する際、圧縮機シェ〜
αＯ外の吐出管一端部に接続する外部配管（財）と同時
にろう付により固着されるこの時、吐出管は、ろう付の
熱によって４００〜５００”Ｏの温度迄上昇し、熱膨張
した状態でろう何部のろうが固化するので、吐出管−は
伸びた状態で両端が固着され、常温下では吐出管に）に
は引張力が作用する。

また、圧縮機運転中には、吐出ガスの熱によって吐出管
（ホ）は熱膨張し、停止時には吐出管（至）が冷えて前
述のシェルＱＯ・外部配管３υに固着時の引張状態へ復
帰し、圧縮機の発停サイクル中に繰り返し応力が生じる
。

しかしながら、本発明のように、吐出管■を銅、インナ
ーパイプ（財）、固定スフロー／ｌ／　（１）を鉄系の
材料で形成しかつ吐出管■、インナーパイプ（財）の肉
厚をほぼ同一にした場合、インナーパイプ（ハ）の外径
Ｄ３と吐出孔（３）内径Ｄｉから吐出管（至）肉厚ｔの
２倍を減じた値の直径との差、すなわち直径締代ΔＤを ΔＤ＝Ｄｓ−（Ｄ＋−２ｔ　）＝（０，１〜０．４　）
　Ｘ　ｔとした場合、インナーパイプ（財）の抑圧によ
り吐出管（２）と吐出孔（３）との間に生じる摩擦力を
前述の熱膨張による引張力より小さく保つことが可能で
、その結果、吐出管（至）が吐出孔（３）内周面で滑り
、吐出管器の変位量を規制でき、吐出管応力を材料疲労
限以下とすることができる。

従って、以上の構成により、吐出管（ハ）と吐出孔（３
）との間の密封を保ち、かつ、吐出管（至）に発生する
熱応力を材料の疲労限以下にしうる。

また、第２図に他の実施例を示す。第１図において、吐
出管器と吐出孔（３）との間で密封を保つように構成し
たが、第２図では、固定スフロー）ｖ（１）上部にカバ
ー（ハ）を取付け、その内部に吐出孔（３）を圧力差に
よって開閉させる逆上弁を内蔵するスクロール圧縮機に
おいても、吐出管（至）とカバー（イ）との間で、同様
の構成によって密封が保持かつ、吐出管応力を材料疲労
限以下に押さえることができ、上記実施例と同様の効果
を有する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、吐出管を金属製インナ
ーパイプにより固定スフロー〃に密着させているので、
冷媒との反応や、吐出ガス熱によるインナーパイプの劣
化はなく、吐出ガス密封が長期間係たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の
吐出管と固定スフローｐとの接続要部断面図、第２図は
他の実施例の要部断面図、第８図はスクロール圧縮機の
作動原理図、第４図は従来のスクロール圧縮機の断面図
、第５図は従来の吐出管密封手段を示す要部断面図であ
る。 図中、（１）は固定スフロー／’、（２）は揺動スクロ
ール、（３）は吐出孔、（４）は圧縮室、ＱＯはシェル
、（２）は外部配管、磐は吐出管、（ハ）はインナーノ
（イブ、（７）はカバーである。 尚図中同一符号は、同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インボリユートよりなる一対の渦巻を互いに偏心
   させて組合わせることにより圧縮室を形成する固定スク
   ロールおよび揺動スクロールと、この揺動スクロールを
   軸受を介して自転しない公転運動をさせて流体を圧縮さ
   せる圧縮機構、前記圧縮機構を含む軸受フレームを上部
   に、前記圧縮機構の駆動用モータを下部に収納すると共
   に底部に潤滑用油溜めを有するシエル、前記駆動用モー
   タを冷却する吸入ガス通路を備え、前記シエル上部を貫
   通してシエルに固着された吐出管の一端を前記固定スク
   ロールの吐出孔に連通し、他端を圧縮された流体をサイ
   クル内へ導く外部配管と連通させたものにおいて、前記
   固定スクロールに設けられた内径Ｄ＿１の吐出孔に外径
   Ｄ＿２，肉厚ｔの吐出管を挿入し、前記吐出管の吐出孔
   への接続部分の内側に、外径Ｄ＿３が吐出孔内径Ｄ＿１
   から吐出管肉厚の２倍を減じた直径より大なる金属製の
   インナーパイプ（Ｄ＿３＞Ｄ＿１−２ｔ）を圧入するこ
   とにより前記吐出孔へ前記吐出管を密着して接続したこ
   とを特徴とするスクロール圧縮機。
2. （２）吐出管を銅等の延性の高い素材で構成し固定スク
   ロールおよびインナーパイプを鉄系の、吐出管に比べ延
   性の小さい素材で構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスクロール圧縮機。
3. （３）インナーパイプ肉厚と吐出管肉厚をほぼ同等にし
   、かつインナーパイプの外径Ｄ＿３と、吐出孔内径Ｄ＿
   １より吐出管肉厚の２倍２ｔを減じた直径との差いわゆ
   る直径締代ΔＤを吐出管肉厚ｔの１０％から４０％とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスクロ
   ール圧縮機。