JPS62178790A - 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 本発明は、冷暖房装置若しくは冷蔵庫等の冷却装置に用
いられるスクロール圧縮機に胸する。

従来の技術 従来から圧縮機の低振動化、低騒音化を図るためにスク
ロール圧縮機が注目されて来ている。

この種の圧縮機を第８図に示す。

同図に示すように圧縮機本体１０１内には、圧縮要素を
構成する固定渦巻羽根部品１０２、旋回渦巻羽根部品１
０３、電動機要素を構成するステーク１０４、ローフ１
０５、電動機要素の回転を圧縮要素に伝達する伝達要素
を構成するクランク軸１０６、自転拘束部品１０７を有
している。また圧縮機本体１０１の側面には低圧冷媒を
吸入する吸入管１０８、高圧冷媒を吐出する吐出管１０
９を有する。ここで固定渦巻羽根部品１０２の下面には
、インホリュート曲線状に突起した固定渦巻羽根ラップ
１０２ａを有し、固定渦巻羽根部品１０２中央部には吐
出口１０２ｂを有する。また旋回渦巻羽根部品１０３の
上面には、インボリュート曲線が固定渦巻羽根ラップ１
０２ａと逆巻きの旋回渦巻羽根ラップ１０３ａを有して
いる。クランク軸１０６の上部は、圧縮機本体１０１に
固定された軸受１１０内に遊底され、旋回渦巻羽根部品
１０３の下面に突出して設けられた旋回渦巻羽根軸１０
２ｂを遊底している。このとき旋回渦巻羽根軸１０２ｂ
の中心は、クランク軸１０６の中心から偏心して設けで
ある。自転拘束部品１０７は、リング形状で上面下面に
それぞれ対角線状に突起を有し、旋回渦巻羽根部品１０
３と軸受１１０との間に摺動自在に設けられ、クランク
軸１０６の回転により旋回羽根部品１０３がクランク軸
１０６を中心に公転運動するように構成されている。ま
た旋回羽根部品１０３と軸受１１０の間には、冷媒圧縮
によって旋回羽根部品１０３に生じる下方向への力を受
けるスラスト板１１１が設けである。

上記構成により、電動要素を構成するロータ１０５の回
転によってクランク軸１０６が回転する。そしてこのク
ランク軸１０６の回転は、自転拘束部品１０７の作用に
より旋回渦巻羽根部品１０３をクランク軸１０６のまわ
りを公転させる。

そしてこの旋回渦巻羽根部品１０３の公転運ｕＪＫよっ
て、固定渦巻羽根部品１０２と旋回渦巻羽根部品１０３
の開の固定渦巻羽根ラップ１０２ａと旋回渦巻羽根ラッ
プ１０３ａとで形成される密閉空間は、その容積を減少
させながら中心部へ移動する。すなわち旋回渦巻羽根部
品１０３の側部から吸い込まれた低圧冷媒は、前述の固
定渦巻羽根部品１０２と旋回渦巻羽根部品１０３の外周
で形成される密閉空間内に封入され、この密閉空間が中
央部に移動するにしたがって圧縮され、中央部ＶＣ＆け
られている吐出口１０２ｂから吐出される。

発明が解決しようとする問題点 上記のように冷媒は、固定渦巻羽根部品１０２と旋回渦
巻羽根部品１０３との間で圧縮される。

このとき固定渦巻羽根部品１０２は圧縮機本体１０１に
固定されているため、旋回渦巻羽根部品１０３は下方へ
の力を受ける。そしてこの下方への力を受けるために旋
回渦巻羽根部品１０３と軸受１１０との間に軸受１１０
に片面を固定させてスラスト板１１１を設けである。

しかしこのスラスト板１１１には圧縮冷媒による大きな
力が加わるため、摩耗しやすいという問題を有している
。特にこのスラスト板１１１の摩耗は、固定渦巻羽根部
品１０２と旋回渦巻羽根部品１０３との擦間寸法に大き
な影響を与えるため、この隙間寸法の増大により各密閉
空間が連続することになり、効率的圧縮が行なえないと
いう間順を生じることになる。すなわち従来の構成では
、スラスト板１１１と旋回渦巻羽根部品１０３下面との
間の油滑か十分に行なわれないため、スラスト板１１１
が摩耗しやすいという問題を有していた０ 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、クランク軸と旋
回渦巻羽根軸との嵌合部に潤滑油を供給する油供給手段
を設け、旋回渦巻羽根部品の旋回渦巻羽根軸を中心とす
る回転を拘束し、この旋回渦巻羽根部をクランク軸を中
心とする回転のみにする自転拘束部品の内周に沿ってス
ラスト板を設け、自転拘束部品の摺動によりスラスト板
も摺動する構成としたものである。

作　　用 上記構成により、クランク軸の回転によって旋回渦巻羽
根部品はそれ自体回転しない公転運動を行なう。この時
自転拘束部品は、半径方向に摺動する。またスラスト板
も自転拘束部品の内周で自転拘束部品の摺動にともなっ
て摺動する。ここでクランク軸と旋回渦巻羽根軸との嵌
合部に供給された油は、この嵌合部の油滑を行なうとと
もに旋回渦巻羽根部品の公転運動により旋回渦巻羽根部
品の外周方向に導かれ、さらにスラスト板の摺動により
スラスト板の両面の油滑を行なう。すなわち旋回渦巻羽
根部品の軸方向の大きな力が加わるスラスト板の潤滑作
用を円滑に行なうため、スラスト板の摩耗を少なくする
ことができる。そしてさらにはスラスト板を自転拘束部
品の内周に設けているので、圧縮機の小型化をも図るこ
とができる。

実施例 以下、本発明のスクロール圧縮機の一実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は、本実施例によるスクロ−Ｊし圧縮機の構成を
示す断面図である。

同図に示すようにケースリブ１ａを有するポンプ枠体１
と密閉容器２によりＥＥ圧縮機本体構成する。そしてこ
の圧縮機本体には低圧冷媒を導入する吸入管３、高圧冷
媒を吐出する吐出管４、圧縮機内部の温度を検出し安全
装置を構成するガラス絶縁端子５ａ及び端子箱５ｂを有
する。また圧縮機本体内底部は潤滑油溜６となっており
、圧縮機本体内に設けている電動機要素、圧縮機要素、
回転伝達要素の潤滑を行なう油が溜められている。

ここで電動機要素は、ＥＥ圧縮機本体固定されたステー
ク７ａと、このステータ７ａの内周に回動自在に設けら
れたロータ７ｂとからなる。

まだ圧縮機要素は、ポンプ枠体１に固定され中心に吐出
口８ａを有する固定渦巻羽根部品８と、回動自在に設け
られた旋回渦巻羽根部品９とからなる。

また電動機要素の動力を圧縮機要素に伝える回転伝達要
素は、ロータ７ｂを周設しその上端を旋回渦巻羽根軸９
ａと嵌合して設けられたクランク軸１０と、このクラン
ク軸１０の上部に隙間を有して周設され、ポンプ枠体１
に固定された軸受１１と、旋回渦巻羽根部品９０賽回渦
巻羽根軸９ａを中心とする回転を拘束し、この旋回渦巻
羽根部品９をクランク軸１０を中心とする回転のみにす
る自転拘束部品１２とからなる。

次に各部品の詳細を第２図から第７図を用いて説明する
。

第２図は、固定渦巻羽根部品８と旋回渦巻羽根部品９と
のかみあい状態を示す要部平面図である。

固定渦巻羽根ラップ８ｂと旋回渦巻羽根ラップ９ｂとは
、同形状のインボリュート曲線もしくはインボリュート
曲線に近い曲線でそれぞれ構成され、固定渦巻羽根部品
８の中央部には吐出口８ａを有する。すなわち低圧冷媒
が円周方向から供給され、固定渦巻羽根ラップ８ｂと旋
回渦巻羽根ラップ９ｂとによって形成される密閉空間１
３ａ１１３ａ′に閉じ込められる。この閉じ込められた
冷媒は、旋回渦巻羽根部品９の公転にともない密閉空間
がせばめられるので、中心に移動するに従い圧縮される
。すなわち密閉空間１３ａ、１３ａ’は密閉空間ｔａｂ
、ｔ３ｈのようになる。そして圧縮された高圧冷媒は吐
出口８ａから吐出される。

同図から明らかなように、圧縮過程にある密閉空間を常
に複数個有する。

第３図は、旋回渦巻羽根部品９、軸受１１、自転拘束部
品１２、スラスト板１４の構成を示す分解斜視図である
。

旋回渦巻羽根部品９の上面には、前述の旋回渦巻羽根ラ
ッグ９ｂが一体に設けられ、下面中央部には旋回渦巻羽
根軸９ａが一体に設けられている。

また自転拘束部品１２の上面には上部突起１２ａが、下
面には下部突起１２ｂが対角線上に設けられている。こ
の上部突起１２ａは、旋回渦巻羽根部品９の下面の半径
方向に設けられた摺動溝（図示せず）Ｋ、下部突起１２
ｂは軸受１１の上面の半径方向に設けられた摺動溝１１
　ａＫそれぞれ摺動可能にはめこまれる。またスラスト
板１４は、自転拘束部品１２の内周に位置するように設
けられる。この時スラスト板１４の径は、自転拘束部品
１２の摺１１１］Ｋよって動かされる大きさでなければ
ならない。すなわち軸受１１の中心から摺動溝１１ａの
中心側端部までの距離よりも長い半径を必要とし、自転
拘束部品１２の摺動域内に位置する必要がある。ただし
、スラスト板１４自体は自転拘束部品１２の摺動域内に
はいらないような大きさであっても、自転拘束部品１２
と何らかの結合手段を有し、実質的にスラスト板１４が
自転拘束部品１２の摺動によって動かされ、旋回渦巻羽
根部品９と軸受１１との間を摺動する構成であれば、こ
のスラスト板１４は自転拘束部品１２の摺動域内にある
とする。またこのスラスト板１４が自転拘束部品と一体
となったものでもよい。このスラスト板１４は、旋回渦
巻羽根部品９が圧縮冷媒によって受ける下方向への附勢
力を受けるためのものであり、その肉厚は自転拘束部品
１２の肉厚と同じかもしくはそれ以上あることが必要で
ある。スラスト板１４の肉厚が自転拘束部品１２の肉厚
と同じ場合には、旋回渦巻羽根部品９の下方向への附勢
力は、自転拘束部品１２でも受けることＫなるので、ス
ラスト＆１４に加わる圧力を減少することができる。軸
受１１は、前述の摺動溝１１ａの他に吸入穴１１ｂを複
数個有する。この吸入穴１１ｂは、軸受１１下部の低圧
冷媒ガスを軸受１１の上部に位置する旋回渦巻羽根部品
９の周りに導くためのものである。

第４図は、吸入ガイド１５の斜視図である。この吸入ガ
イド１５は、吸入管３から圧縮機本体内に吸い込まれた
冷媒ガスが直接軸受１１に設けられた吸入穴１１ｂから
旋回渦巻羽根部品９の周りに導かれるのを防止するため
のものである。すなわち、吸入管３から吸い込まれる冷
媒ガスには液冷媒が含まれているために、この液冷媒が
圧縮要素の中に導かれることによって生じる液圧縮を防
止するだめのものである。

第５図は、クランク１ｌｉｌｈ　１０の斜視図である。

このクランク軸１０の上端には旋回軸受１０ａを有し、
この旋回軸受１０ａ内に前述の旋回渦巻羽根軸９ａが挿
入される構成となる。またクランク軸１０の下端には下
部に穴を有する主軸延長筒１１ｂが設けられ、圧縮機本
体内底部の潤滑油溜６内に浸されている。そしてクラン
ク１紬１０内には細穴１１ｃが、クランク軸１０表面に
は油溝１１ｄが設けられている。ここで細穴１１Ｃは、
クランク軸１０と旋回渦巻羽根軸９ａとの嵌合部に潤滑
油を供給する油供給手段である。すなわち油供給手段は
、結果的にスラスト板１４の内部に位置するクランク軸
１０と旋回渦巻羽根軸９ａとの嵌合部に潤滑油を供給す
るものであれはよく、木実施例で示すようにクランク軸
１０の回転によって生じる遠心力を利用してクランク軸
１０内部を上昇するものの他に、クランク軸の外周に沿
って上昇するものであってもよく、さらにはポンプ等の
動力によって供給するものであってもよい。

第６図は、ローク７ｂＫ固定された液分離羽根１６とバ
ランスフエイト１７を示す斜視図である。

同図に示すように上部液分離羽根１６ａ、下部液分離羽
根１６ｂ１主バランスクエイト１７ａが同心円状Ｖｃ設
けられ、ローフ７ｂに固定されている。そしてこれ全体
がクランク軸１０と一体に回動するようＶＣＷ述のクラ
ンク軸１０に周設されている。１７ｂは副バランスクエ
イトである。

第７図は第１図の■−■線による断面図である。

同図に示すようにクランク軸１０の上流凹部は略長方形
状となっており、旋回軸受１０ａは弾性体１８によって
一方へ附勢されている。すなわち、旋回渦巻羽根軸９ａ
の中心は、クランク軸１０の中心から偏心している。こ
のようＶＣ旋回渦巻羽根軸９ａをクランク軸１０の中心
から偏心させ、さらに自転拘束部品１２によって旋回渦
巻羽根部品９の旋回渦巻羽根軸９ａを中心とする回転を
拘束するとともに、この自転拘束部品１２０対角線上で
のそれぞれの摺動によって旋回渦巻羽根部品９は公転運
動を行なう。

また圧縮要素に液圧縮等の理由で過大な負荷がかかった
場合には、旋回渦巻羽根軸９ａに力が作用し、弾性体１
Ｂを縮め、クランク軸１０と旋回渦巻羽根軸９ａとの偏
心量を少くする。

上記構成による冷媒の流れを以下に説明する。

例えば凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器を経た低圧
冷媒は、吸入管３から圧縮機本体内に吸入される。この
時理想的には蒸気冷媒であるが、実際は液冷媒を含むた
め、吸入管３の出口にはあみ１９を設けている。そして
圧縮機本体内に導かれた冷媒は、液分離羽根１６の隙間
を通り軸受１１と吸入ガイド１５との間の空間に導かれ
る。

そして軸受１１に有する吸入穴１１ｂを通り旋回渦巻羽
根部品９の外周に導かれる。この旋回渦巻羽根部品９の
外周に導かれた冷媒は、この旋回渦巻羽根部品９と固定
渦巻羽根部品８とによって形成される密閉空間に入り、
圧縮され、吐出口８ａを介して吐出管４から吐出される
。

次に上記構成による潤滑油の流れを以下に説明する。

圧縮機本体内底部の潤滑油溜６に有する油は、主軸延長
筒１１ｂ内に入り、この主軸延長筒１１ｂの回転により
主軸延長筒１１ｂ内面を上昇する。

そして同様に回転しているクランク軸１０内の細穴１１
ｃを上昇し、クランク軸１０の上端、すなわちクランク
軸１０と旋回渦巻羽根軸９ａとの嵌合部に至る。そして
この改合部に至った油は、嵌合部の潤滑を行なうととも
に旋回渦巻羽根部品９の下面に導かれる。そしてこの油
はスラスト板１４の摺ｕＪによりスラスト板１４の上下
面の潤滑を行なう。この油の一部は軸受１１に有する摺
動溝１１ａ内に溜まり、自転拘束部品１２の潤滑を行な
う。そして金利の油はクランク軸１０の外周を下降する
。すなわちクランク軸１０の外周には下方へ傾斜した螺
旋溝が設けられている。このように下降した油は、油溝
１１ｄによりクランク軸１０に周設された軸受１１の下
端部に導かれる。

そしてこの油は、軸受１１の下端部に対向して周設され
た下部液分離羽根１６ｂの空間からステーク７ａ方面に
飛散され、再び圧縮機底部の潤滑油溜６ＶＣＱかれる。

本実施例は、上記説明から明らかなようにクランク軸１
０の細穴１１ｃを上昇した油は、クランク軸１ｏと旋回
渦巻羽根部品９との嵌合部を潤滑するとともに、自転拘
束部品１２の内周に、設けられたスラスト板１４の摺動
によりスラスト板１４の上下面の潤滑を円滑に行なうこ
とができる。そして、自転拘束部品１２の内周に設けて
いるので圧縮機本体の半径方向の大きさを小型化するこ
とができる。またスラスト板１４と自転拘束部品１２と
の肉厚を同じにしているのでスラスト板１４への圧力を
小さくでき、全体として単位面積に受ける力を減少する
ことができるので摩擦による摩耗を少なくでき、機器の
寿命を延ばすことができる。

発明の効果 本発明は上記構成により、クランク軸と旋回渦巻羽根軸
との嵌合部に供給された油は、スラスト板の摺動により
スラスト板の両面の潤滑を円滑に行なうことができる。

すなわち、このスラスト板には圧縮冷媒による大きな力
が加わるが、この円滑な潤滑によりスラスト板の摩耗を
少なくすることができる。特にスラスト板の摩耗は、固
定渦巻羽根部品と旋回渦巻羽根部品とのかみあい寸法に
大きな影響を与えるものであり、スラスト板の摩耗によ
りこのかみあい寸法が大きくなると圧縮効率の低下をま
ねくが、この円滑な潤滑作用により圧縮効率の低下を防
止することができ、圧縮機の寿命を延ばすことができる
。

さらには、このスラスト板は自転拘束部品の内周に設け
ているので圧縮機の小型化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるスクロール圧縮機の構
成を示す断面図、第２図は同圧縮機の固定渦巻羽根部品
と旋回渦巻羽根部品とのかみあい状態を示す要部平面図
、第３図は同圧縮機に用いる部品の分解斜視図、第４図
から第６図は同圧縮機に用いる各部品の斜視図、第７図
は第１図の■−■線による断面図、第８図は従来のスク
ロール圧縮機の構成を示す断面図である。 ８・・・・・・固定渦巻羽根部品、８ｂ・・・・・・固
定渦巻羽根ラップ、９・・・・・・旋回渦巻羽根部品、
９ｂ・・・・・・旋回渦巻羽根ラップ、１０・・・・・
・クランク軸、１１ｃ・・・・・・油供給手段（細穴）
、１２・・・・・・自転拘束部品、１４・・・・・・ス
ラスト板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 り２／り軸　／θ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固定渦巻羽根を有する固定渦巻羽根部品と、前記固定
   渦巻羽根と噛み合い、複数個の圧縮空間を形成する旋回
   渦巻羽根を有する旋回渦巻羽根部品と、この旋回渦巻羽
   根部品を旋回駆動するクランク軸と、このクランク軸の
   主軸を支承する軸受部品と、前記クランク軸と前記旋回
   渦巻羽根部品との係合部に潤滑油を供給する油供給手段
   と、環状体の両面に設けた突起をそれぞれ前記旋回渦巻
   羽根部品と前記軸受部品のそれぞれに設けた摺動溝に嵌
   合させることにより前記旋回渦巻羽根部品の自転を防止
   して旋回のみをさせる自転拘束部品と、前記旋回渦巻羽
   根部品の軸方向の附勢力を受けるスラスト板とを備え、
   このスラスト板の外周を前記自転拘束部品の環状体の内
   側に近接して配設し、前記自転拘束部品とほぼ同じ運動
   変位をさせるように構成したスクロール圧縮機。