JPS639692A - 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、冷凍装置や空気調和装置などの冷媒の圧縮
あるいは空気の圧縮などに用いるスクロール圧縮機に関
するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特願昭５９−６４５７１号明細書に示さ
れる従来のスクロール圧縮機の断面図であ）、スクロー
ル圧縮機を冷凍装置や空気調和装置に適用しようとする
場会の具体的な例であって、フロンなどのガス体の圧縮
機として栴成したものである。図において、１は固定ス
クロール、１ａは固定スクロール端板、１ｂは固定スク
ロール側板、２は揺動スクロール、２ａは揺動スクロー
ル端板、２ｂは揺動スクロール側板、２Ｃは揺動スクロ
ール軸、５は圧縮室、６は圧縮室５の吸入室、７は固定
スクロール１の外周に設けられた吸込穴、８は吐出管、
４は吐出室、９は揺動スクロール端板２ａ下面を支承す
るスラスト軸受、１０は後述する主軸受１７を介して主
軸を支承する上部軸受支え、１１は同じく後述する渦巻
受１８ｔ−介して主軸を支承する下部軸受支え、ｌｌａ
は下部軸受支えに設けられたパランサ室、ｌｌｂはパラ
ンサ室から油を排出する返油穴である。固定スクロール
１と軸受支え１０および軸受支え１１はピン（図示せず
）あるいはインロウ部などによシ各々同軸に組合され、
ゼルト（図示せず）などによって締結固定されている。

１２は揺動スクロール２の自転を防止してこれを公転す
なわち揺動運動させるための自転防止機構であるオルダ
ム継手、１４は揺動スクロール２を駆動させるクランク
軸すなわち主軸、１５は主軸１４の軸心と偏心し軸方向
に貫通して設けられた給油穴、１６は主軸１４の上端に
所定量だけ偏心して設けられた揺動軸受、１７は上部軸
受支え１０は圧入などにより固定され、主軸１４の上部
を回転自在に支承する上部主軸受、１８は下部軸受支え
１１に圧入などによシ固定され、主軸１４下部を回転自
在に支承する下部主軸受、１９は下部軸受支え１１にゼ
ルトなどによって固定された電動機ステータ、２０は主
軸１４に圧入、焼灰めなどにより固定された電動機ロー
タ、２１は主軸１４に焼灰めなどにより固定された第１
パランサ、２２は電動機ロータ２０の下端に取付けられ
た第２パランサ、２３は主軸１４の下端に焼灰めなどに
より固定されたオイル・ポンプである。また、２４は上
述の各部材を収納し固定する下部シェル、２５は下部シ
ェル２４の上部に嵌合し、嵌合部を溶接することにより
圧縮機全体を密封する上部シェルであり、下部レニル２
４と内部各部材の固定は、下部軸受支え１１の外周部材
の圧入あるいは焼灰めによっている。２６は下部シェル
２４の側面に設けられ、シェル下部よシ内部へ吸入ガス
を導入する吸入管、２７は下部シェル２４底部に溜めら
れた油、２８は油２７上方に配設され下部シェル２４に
固定された邪魔板で、中央部に主軸１４を貫通させるた
めの穴２８ａ・　が設けられている。２９は下部ンエル
２４の下部に溶接などにより固定された圧縮機全体を支
える足、３６は上部シェル２５にリングプロジェクショ
ンなどにより固定されたガラス端子で、電動機ステータ
１９からのリード線（図示せず）が接続されている。

以上のように構成されたスクロール圧縮様に通電される
と、電動機ステータ１９およびロータ２０が発生する駆
動力により、主軸１４に回転が与えられ、揺動スクロー
ル２に揺動軸受１６′ｆ：介して回転が伝達される。揺
動スクロール２に回転力が伝達されると、前述したよう
に揺動スクロール２は上部軸受支え１０に対して角度的
に一定の姿勢を保ちながら運動するいわゆる揺動運動を
行うため、圧縮作用が行われる。このような圧縮作用が
行われる間、気体は第５図の破線矢印に示すように、吸
入管２６から圧縮機内に吸入され、電動機ステータ１９
の上部を冷却した後、上部軸受支え１０の外周の通路（
図示せず）を通って、固定スクロール１の吸入穴７から
吸入室６に吸入される。

さらに、前述のように圧縮されて吐出管８から吐出され
る。

また、圧縮機の運動中、下部シェル２４内の油２７は第
５図の実線矢印に示すようにオイル・ポンプ２３の先端
から吸入され、主軸１４の回転により発生する遠心力に
より給油穴１５内を上昇し、下部主軸受１８に一部給油
された後、揺動軸受１６、上部主軸受１７に給油される
。揺動輪受１６と上部主軸受１７に給油されたのち、油
はスラスト軸受９の給油溝９ａを通ってスラスト軸受９
の内周側から外周へ排出される、スラスト軸受９の外周
へ排出された油は揺動スクロール端板２ａとオルダム継
手１・２との微少間隙により吸入室６への流出が防止さ
れ、返油穴１３からパランサ室１１ａに落下し、その後
、返油穴１　ｌ　ｂ′ｆ！：通ってシェル２４内を落下
し、邪魔板２８の穴２８ａから下部シェル゛２４内の底
部に戻される。このように圧縮機の運転中、油は各軸受
に連続的に供給されるため圧縮機は安全に運転すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されている
ので、主軸１４０回転によシ主軸内の油に回転が与えら
れ、この回転によシ発生する遠心力によって給油穴１５
の下端近傍の圧力が上昇するため油が給油穴１５内を上
昇し、各軸受部へ供給されるように構成されていた。こ
のような給油方式のスクロール圧縮機においては主軸回
転数がいわゆる定格の回転数の場合に各軸受部へ必要な
油量が供給されるように設計されている。しかし、この
ような給油方式においては給油穴１５内の油面高さ、つ
ｔυ給油能力は主軸１４０回転数に大きく左右される。

これは給油穴１５下端近傍の圧力が油自身の遠心力によ
るものであシ、遠心力は回転数の２乗に比例するためで
ある。この結果、圧延機（インバータなどの使用により
定格回転数より低い回転数で運転されると、給油能力は
急激に低下し、軸受部の潤滑に必要な油量が不足して焼
付などを発生する恐れがあった。特にスクロール圧縮機
の場合、圧縮部を下部に配設することが技術的、コスト
の点から困難である。この結果、軸受部が油２７の表面
から相当高い位置に配設されている。このため、低回転
数運転時の給油不足の問題が発生しやすかった。これら
の問題を解決するため主軸１４の外径を増大し給油穴１
５の偏心量を大きくする手段も考えられる。しかしこの
ような手設ヲ採用するためには、主軸１４の外径が大き
くなるためモータロータ２０の内径が増加することにな
りモータ効率の低下を招いたり、また主軸受の直径が増
大するので軸受部での損失を招いたシするという問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、低速運転においても軸受部へ必要な油量が供
給でき、安全な運転が行なえる給油方式を備えたスクロ
ール圧縮機を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロール軸
の先端部に所定量だけ偏心した小径ピン部ｔ−有し、こ
のピン部に対応する主軸偏心穴に軸心と直交する方向に
穴を設け、この穴内にベーンを往復動自在に装入し、ベ
ーン表面を小径ピン部外周面に当接するようにしたもの
である。

〔作　用〕

この発明におけるスクロール圧縮機は、揺動スクロール
軸の先端にベーン式容積形オイルポンプを備えたので、
圧縮機の回転数に比例して油量は変化するが、低速回転
においても給油量は切れることなく軸受部への油を供給
することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、２ｄは揺動スクロール軸２Ｃの先端に所定
量だけ偏心してこの軸２Ｃよシ小径の円筒状に形成され
た小径ピン部、３０は小径ピン部２ｄに対応する位置の
主軸１４にあけられた穴、３１はこの穴３０内に往復動
可能に嵌入されたベーンである。なお、その他の符号は
第５図に示した従来のスクロール圧縮機と同一である。

第２図（ａ）、Φ）はこの発明による要部の縦断面図と
横断面図であって、３２はベー７３１の背面を弾性的に
支持するばね、３３はばね３２を支持するキャップで、
穴３０の外端に圧入などにより固定されている。また、
Ｏｌは主軸１４の軸心、０２は揺動スクロール軸２Ｃの
軸心、０３は小径ピン部２ｄの軸心である。３４は小径
ピン部２ｄと揺動スクロール軸２Ｃの間に形成されたポ
ンプ室、１５はポンプ室３４のベーン３１の回転方向（
矢印方向）に対して上流側に開口した給油穴、１６ａは
ポンプ室３４のベ一／３１の下流側に一口し、揺動軸受
１６の内面に形成された給油溝である。第３図は上記構
成の分解斜視図を示す。

第４図はこの発明によるオイルポンプの作動全示す各動
作図で、（ａ）　、　（ｂ）、　（ｅ）　、　（ψはそ
れぞれ主軸１４のクランク角度が０’　、　９０°、１
８０°、２７０°におけるポンプ室３４の状態と油の流
れを示している。

すなわち、（ａ）　、Φ）においてはポンプ室３４に流
入する過程を示し、（Ｃ）　、　（ｄ）はポンプ室３４
が縮小している状態で、油が給油溝１６ａから押出され
る過程を示している。上記のようなポンプ動作は主軸１
４の回転角度に拘わらす揺動スクロールの角度姿勢が一
定であるというスクロール圧縮機の動作特性によシ得ら
れる。つまり、主軸１４の回転角度に拘わらず常に小径
ピン部２ｄの偏心方向が一定であるため、主軸１４の回
転によシ上記したポンプ動作が行なわれるのである。こ
のような容積式ポンプを採用することで圧縮機の回転数
にほぼ比例して油量を変化するが、低速回転においても
給油量は切れることなく充分に得ることができ、したが
ってインバータなどを使用した容量制御運転時にも安定
した運転を行なうことができる。

〔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
軸の先端に簡単なベーン式容積形オイルポンプ金設けた
ことによう、低速連転においても軸受部へ必要な油量が
供給でき、低コストで安全な運転の行なえるスクロール
圧縮機が得られる。

【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縮機の
断面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は要部構成の縦断面
図と横断面図、第３図は要部構成の分解斜視図、第４図
は主軸の各回転角度における動作図、第５図は従来のス
クロール圧縮機の断面図である。 １・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、２
Ｃ・・−揺動スクロール軸、２ｄ・・・小径ピン部、１
０・・・軸受支え、１４・・・主軸、１５・・・給油穴
、１６・・・揺動軸受、１６ａ・・・給油溝、３０・・
・穴、３１・・・ベーン、３２・・・ばね、３３・・・
キャップ、３４・・・ポンプ室。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インボリュートなどの渦巻状の側板を端板面に突設し、
   上記側板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の側板と反対側に突設した揺動スク
   ロール軸と、一端に所定量だけ偏心して設けられた偏心
   穴に揺動軸受を設け、この軸受に揺動スクロール軸を回
   転自在に嵌入して揺動スクロールを揺動させる主軸と、
   この主軸を支承する主軸受を設けた軸受支えと、揺動ス
   クロールを軸回りの回転を防止して主軸受回りに公転さ
   せる自転防止機構と、主軸の下端部が浸漬された油溜め
   に下端が開口し上端を上記偏心穴に開口するように主軸
   内を貫通する給油穴と、この給油穴から主軸受および揺
   動軸受へ油を供給する給油通路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先端部に所定量
   だけ偏心した小径ピン部を有し、このピン部に対応する
   主軸偏心穴に軸心と直交する方向に溝あるいは穴を設け
   、この溝あるいは穴内に背面をばね等の弾性力で保持さ
   れたベーンを往復動自在に嵌入し、ベーンの表面を小径
   ピン部外周面に当接すると共に、偏心穴と小径ピン部と
   の間に形成される間隙に給油穴の上端を開口し同時に揺
   動軸受および主軸受への給油通路を連通するようにした
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。