JPS6220689A - 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】 〔産業上の利用分舒〕 この発明は空気調和機または冷凍機などで冷媒を圧縮す
るのに用いる艮クロール圧縮機（こ関するものである。

〔従来の技術〕

従来のスクロール圧縮機の構成、動作を第２図。

第３図によって説明する。

スクロール圧縮機の基本要素は第２図ａ〜ｄに示すとお
りであり、これらの図において、１ば固定スフ四−ル、
２ばｍｓスクロール、５は固定スフ四−ル１と揺動スク
ロール２と０間隙からなる圧縮室、Ｏは固定スクロール
１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
巻方向が反対の渦巻を有し、これらの渦巻の形体はイン
ボリュートあるいは円弧などを組合せたものであり、ま
たこれらの渦巻どうしを組合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２　図ａ　−ｄ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と図のように組合され
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０の回りを回
転運動すなわち揺動運動を行い、第２図ａ、ｂ、ｃ、ｄ
のように運動する。このような揺動スクロール２の運動
に伴ない、圧縮室５ば順次その容積を減じ、外周部より
圧縮室５に取込まれた気体は固定スフ四−ル１の中央部
付近まで圧縮されて吐出されろ。

次に、従来のスクロール圧縮機の具体的な実施例を第３
図によゆ説明する。第３図は、特開昭５８−１１７３８
０号公報に示されているようなスクロ−ル圧縮機を例え
ば冷凍機または空気調和機あるいは空気圧縮機に応用し
Ｊ、うとする場合の具体的な実施例であって、フロンな
ど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、２は揺動スクロール、３
は揺動スクロール２の台板で、背面に直径方向の溝３ｆ
ｉを有する。４は揺動スクロール台板２の下方に突設し
た揺動スクロール軸、５は圧縮室、６は圧縮室５の吸入
部、７は揺動スクロール台板３の背面と僅かに離れて取
付けられたリング、８は自転防止機構、すなわち揺動ス
クロール２の自転を防止し、揺動させるリング状のオル
ダム継手で、上下面に互いに十字状に配設された突起８
ａ、８ｂを有する。９は揺動スクロール台板３の背面を
支承するスラスト軸受、１０は固定スクロール］をボル
トなどで固定し、後述のシェルに圧嵌などの方法により
固定されているフレームすなわち軸受支え、１１は台板
３およびリング７と軸受支え１０この間に形成されるオ
ルダム室、１２は軸受支えｌＯにあけられたオルダム室
１１と後述のモータ室を連通する返油孔、１３はモータ
、１３ａは軸受支え１０に取付けられたモータステータ
、１３ｂはモータロータ、１４はクランク軸、１５はク
ランク軸１４内に偏心して設けられた油孔、１６はクラ
ンク軸１４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１４上部と嵌合す
る主軸受、１８は同じくクランク軸１４中間部と嵌合す
るモータ側軸受、１９ば軸受支え１０とモータステータ
１３ａおよびモータロータ１３ｂ上端部この間に形成さ
れるモータ室、２０はモータロータ１３ｂ上部に固定さ
れた第１バランサ、２１ば同じくモータロー、４２１３
ｂ下部に固定された第２バランサ、２２は軸受支え１０
を固定して圧縮機全体を密封するシェル、２３はシェル
２２底部に設けられ、クランク軸１４の下端部が挿入さ
れた油溜、２４はシェル２２の外部からモータ室１９に
連通する吸入管、２５はモータステータ１３ａとモータ
ロータ１３ｂの間のいわゆるエアギャップ、２６は軸受
支え１ｏ外周とシェル２２内周の間に軸方向に沿って部
分的に設けられかつ下端がシェル２２内の油溜２３上方
に開口し上端が吸入室６と連通された流路、２７は固定
スクロール１のほぼ中央部よりシェル２２の外部へガス
を吐出するための吐出管、２８はモータロータ１３ｂを
貫通する通気孔である。

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。

まずモータステータ１３ａに通電すると、モータロータ
１３ｂはトルクを発生してクランク軸１４を駆動する。

クランク軸１４が回転を始めろと、クランク軸１４に偏
心して設けた揺動軸受１６に嵌合されている揺動スクロ
ール軸４にトルクが伝えられ、揺動スクロール２はオル
ダム継手８にガイドされて揺動運動を行い、第２図に示
したような圧縮作用を行う。気体は第３図中に実線で示
すように吸入管２４からモータ室１９に入り、エアギャ
ップ２５および通気孔２８を通りながらモータステータ
１３ａおよびモータロータ１３ｂを冷却し、油溜２３上
部で方向を反転して、流路２６を通った後吸入室６に吸
入され、圧縮室５内に取込まれ、クランク軸１４の回転
とともに一次中心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２７から吐出される。

次に給油系について説明する。油溜２３に溜められた油
はクランク軸１４に偏心してあけられた油孔１５のポン
プ作用により、第３図中に破線矢印で示すように、クラ
ンク軸１４の下端から吸い上げられ、油孔１５を通って
揺動軸受１６．主軸受１７．モータ側軸受１８に供給さ
れ、これらを通った後、スラスト軸受９に供給されてス
ラスト軸受面を潤滑し、さらにその後、オルダム室１１
内に排出される。オルダム室１１内に溜った油は返油孔
１２を通ってモータ室１９に落下した後、エアギャップ
２５を通って油溜２３に戻される。

なお、クランク軸１４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起
こそうとするが、第１パランサ２０および第２バランサ
２１によりクランク軸１４の回りの釣合をとることがで
きるため、異常な振動がなく圧縮機は運転される。

以上のように構成された従来のスクロール圧縮機では、
定常運転中は油溜２３の油がクランク軸１４に偏心して
設けられた油孔１５のポンプ作用によって油孔１５内を
上昇（７、モータ側軸受１８゜揺動軸受１６．主軸受１
７および軸受９に供給され、各摺動部を潤滑している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のような従来のスクロール圧縮機において、作動流
体が冷媒ガスであると、油中に冷媒が溶は込みやすく、
また溶は込んだ冷媒はクランク軸の回転などにより攪拌
され、再び気泡となってガス化するどい−う状態を繰返
している。とくに、このような現象は圧縮機に冷媒が液
状で吸入されるいわゆる液パツク状態で著しい。また、
圧縮機を長期間放置した場合には、油中に冷媒が相当量
溶は込んだ状態となり、この状態で圧縮機を起動させる
、いわゆる寝込み起動をさせると、シェル内の圧力が急
激に低下するため、油中の冷媒が激しく気化して発泡す
る現象が起こる。このような油中で冷媒が気化する現象
は油溜内だけでばなく、クランク軸の油孔内でも発生す
る。このようにクランク軸の油孔内で冷媒が発泡気化す
ると、気化した冷媒ガスの量は体積的に大きな量である
ため、各軸受へ本来供給される油がほとんど冷媒ガスに
変わってしまい、油の供給が著しく減少してしまう。そ
して冷媒ガスが軸受の隙間または給油経路から外部へ排
出されるにはいくらかの時間がかかる。とくに前述した
液バツク運転中には常に油中の冷媒が発泡するため、軸
受への油の供給量も常に減少することになる。

前述したように、従来のスクロール圧縮機では、液バツ
ク運転中、また長期間放置した後の起動運転時にクラン
ク軸の油孔内の油中で冷媒が発泡気化することで軸受部
への給油量が不足し、このため、軸受の焼付などが発生
するという問題点があった。

この発明は、上記の問題点を解決して、液バツク運転中
や長期間放置した後のいわゆる寝込み起動運転時にも、
クランク軸の油孔内で発泡する冷媒ガスをすみやかに排
出でき、軸受部への給油量不足が生じないようにし、信
頼性の高いスクロール圧縮機を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、前述のようなスクロール圧縮機において、
揺動スクロール内にガス抜き孔を設け、揺カスクロール
字先端面側と揺動スクロール外周側を連通させたもので
ある。

〔作　用〕

乙の発明におけるスクロール圧縮機は、吸入室に面して
いるためシェル内で最も圧力が低い揺動スフロール外周
側と揺動スクロール先端面側とを、ガス抜き孔で連通さ
せたことにより、揺動スクロール軸先端面からクランク
軸の油孔内に発生した冷媒ガスが吸引されて揺動スクロ
ール外周側に排出され、したがって、クランク軸の油孔
から遠心力で外周側に分離された各軸受部に供給され、
軸受部に十分な量の油を供給できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図によって説明する。

第１図において、３０は一端が揺動スクロール軸４の先
端面軸心部に開口し、他端が揺動スクロール台板３の外
周面に開口するガス抜き孔であり、このガス抜き孔３０
ば揺動スクロール軸４の軸方向に沿う縦孔３０ｎの上端
部に揺動スクロール台板３′の半径方向に形成した横孔
３０ｂが接続されるように揺動スクロール２内に設けら
れている。

３１はクランク軸１４に形成した２本の油孔１５をこれ
らの上端側で互いに連通させる連通孔である。なお、こ
の実施例の前述した以下の構成は第３図に示す従来のも
のと同様であり、第１図中の第３図と同一符号は相当部
分を示す。

以上のように構成された実施例のスクロール圧縮機では
、吸入ガスは吸入管２４からシェル２２内に吸入された
後、モータ１３を冷却し、流ｆＩｓ２６を通って吸入室
６に吸入され、その後圧縮室５内に取込まれる。このよ
うな経路で吸入ガスが吸入室６に吸入されるので、吸入
室６の圧力は、経路で発生する損失分だけ、シェル２２
内下部の圧力より低下し、シェル２２内で最も低い圧力
になっている。乙のｔこめ、液バツク運転やいわゆる寝
込み起動により、油中から冷媒ガスが発泡気化しても、
クランク軸１４に設けた油孔１５の上端が開口している
揺動スクロール軸４先端画側からガス抜き孔３０によっ
て最も圧力の低い揺動スクロール台板３外周側の吸入室
６へ発泡気化した冷媒ガスがすみやかに排出され、この
冷媒ガスが油孔１５を満たし、各軸受部への給油が阻害
されることはない。また、連通孔３１は左、右の油孔１
５を上端側で連通させているので、両方の油孔１５内の
冷媒ガスはともにすみやかに排出される。一方、クラン
ク軸１４内の油は、クランク軸１４の回転による遠心分
離力で、冷媒ガスと分離してクランク軸１４外周側、つ
まり軸受部側へ供給される。

そして、ガス抜き孔３０の開口は揺動スクロール軸４先
端面の軸心部に配置されているので、その開口はクラン
ク軸１４の中心に対して比較的中央寄りに配設されるこ
とになり、このため冷媒ガスのみがガス抜き孔３０から
の排出され、油は軸受部に供給されることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、揺動スクロー
ル軸の軸心部および揺動スクロール台板内を貫通するガ
ス抜き孔によって上記スクロール軸先端面側と揺動スク
ロール外周側を連通させたので、夜バック運転時または
長期間放置して油中に冷媒が相当量溶は込んだ状態での
始動時、つまりいわゆる寝込み始動時に、クランク軸の
油孔の冷媒ガスを上記ガス抜き孔を経て積極的に排出さ
せることができ、この排出がすみやかにできることによ
り、軸受部に十分な量の給油ができ、給油不足による軸
受の焼付が発生せず、信頼性の高いスクロール圧縮機を
提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧ｍｔｍ
の縦断面図、第２図はスクロール圧縮機の原理説明図、
第３図は従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。 １・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、３
・・・Ｍ動スクロール台板、４・・揺動スクロール軸、
５・・圧縮室、６　・吸入室、８・・オルダム継手（自
動防止機構）、１０・・軸受支え、１３・・・モータ、
１４・・・クランク軸、１５・・油孔、１６・揺動軸受
、１７・・・主軸受、２ｚ・・シェル、２４・・油溜、
３０・・・ガス抜き孔、３１−・・連通孔。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（外２名） 第１図 ３ｆ；１尾 第２図 （ａ）　　　　　　ＣＩ）） 第３図 手続補正書（自発） 昭和　６°年１２月６　日 ［１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　それぞれインボリュートなどの渦巻を台板に突設し上
   記渦巻を互いに組合せることにより両渦巻間に圧縮室を
   形成する固定スクロールおよび揺動スクロールと、この
   揺動スクロールの渦巻と反対側に設けた揺動スクロール
   軸を所定量だけ偏心して設けた揺動軸受を介して回転自
   在に支承し揺動スクロールを駆動させるクランク軸と、
   このクランク軸を主軸受を介して回転自在に支承する軸
   受支えと、上記揺動スクロールを揺動スクロール軸回り
   の自転を阻止して上記主軸受回りに揺動させる自転防止
   機構と、上記クランク軸に連結しこのクランク軸を駆動
   させるモータと、上記クランク軸を軸方向に貫通し主軸
   受などへ油を供給する油孔と、上記各部を収容したシエ
   ルと、このシエルの底部に形成しクランク軸の下端部を
   挿入した油溜と、上記シェルを貫通し上記圧縮室に吸入
   ガスを導入するための吸入管と、上記固定スクロールか
   ら吐出ガスをシェル外に吐出するための吐出管とを備え
   たスクロール圧縮機において、上記揺動スクロール軸の
   軸心部および揺動スクロール台板内を貫通し、スクロー
   ル軸先端面側と揺動スクロール外周側を連通させるガス
   抜き孔を有することを特徴とするスクロール圧縮機。