JPWO2015194000A1 - スクロール圧縮機およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

渦巻部4aを有する固定スクロール4と、渦巻部5aを有し、固定スクロール4の渦巻部4aと組み合わされて冷媒を圧縮する圧縮室を形成する揺動スクロール5と、揺動スクロール5に駆動力を伝達する主軸14と、主軸14を回転させる電動機部と、揺動スクロール5の主軸14の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第一バランサ27と、を備え、第一バランサ27は外形が円筒形であり、高密度材料からなる高密度部10と高密度材料よりも密度の低い低密度材料からなる低密度部9とで構成されているものである。

Description

本発明は、スクロール圧縮機およびその製造方法に関し、特にバランサの構造に関するものである。
従来、スクロール圧縮機の主軸には、偏心して揺動運転する揺動渦巻の遠心力を相殺するために、2つ以上のバランサが取り付けられている。バランサは重心を偏心させるため、平面視で半円形や扇形などの形状を有している。そのため、バランサが回転すると周囲の流体を撹拌してしまい、以下の問題が発生する。
バランサが主軸受の下部に配置されている場合は、主軸受から垂れた油がバランサの回転により霧状に飛散し、冷媒と一緒に圧縮機側に持ち出され、油上がりの増加が発生してしまう。また、バランサが主軸受の上部でフレーム内に配置されている場合は、バランサが油で充満した空間を回転するため、油の撹拌による動力ロスが発生してしまう。
そこで、上記の問題を解決するため、バランサによる流体の撹拌を防止したスクロール圧縮機が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1では、バランサの外形を平面視で円形である円筒形とし、内部に空洞を設けることで揺動渦巻の遠心力と釣り合いを取るために必要な遠心力を確保しつつ、周囲の流体の撹拌を防止している。
特開2002−31070号公報(たとえば、[0016]、図2参照)
しかし、特許文献1では、バランサの内部に重心を偏心させるための空洞が設けられているため、油で充満した空間にバランサを配置した場合、その空洞に油が浸入してしまう。そのため、バランサに発生する遠心力において設計値とズレが生じてしまい、振動の増加を引き起こすという問題があった。
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、流体の撹拌を防止しつつ、振動の増加も防止することができるスクロール圧縮機およびその製造方法を提供することを目的としている。
本発明に係るスクロール圧縮機は、渦巻部を有する固定スクロールと、渦巻部を有し、前記固定スクロールの渦巻部と組み合わされて冷媒を圧縮する圧縮室を形成する揺動スクロールと、前記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と、前記主軸を回転させる電動機部と、前記揺動スクロールの前記主軸の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第一バランサと、を備え、前記第一バランサは外形が円筒形であり、高密度材料からなる高密度部と該高密度材料よりも密度の低い低密度材料からなる低密度部とで構成されているものである。
本発明に係るスクロール圧縮機によれば、バランサの外形が円筒形であるため、回転しても周囲の流体の撹拌を防止することができる。また、バランサの内部に重心を偏心させるための空洞がないため、バランサに発生する遠心力において設計値とズレが生じず、振動の増加を防止することができる。
本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の第一バランサの低密度部を示す図である。 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の第一バランサの組立方法を示す図である。 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機のバランサ付きスライダASSY付近の拡大図である。 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機のバランサ付きスライダASSYを示す図である。 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機のバランサ付きスライダASSYの転覆防止を説明する図である。 本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の第二バランサをロータに取り付ける方法を示す図である。 本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の第二バランサ付近の拡大図である。 本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
まず、本実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の構造について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の縦断面図である。
スクロール圧縮機100は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。このスクロール圧縮機100は、図1に示すようにシェル内に、圧縮機構部と電動機部とを備えており、圧縮機構部が上方に、電動機部が下方に、それぞれ配置されている。
シェルは、円筒状のミドルシェル25と、ミドルシェル25の下面開口部に熔接などで封着されるロアーシェル26と、ミドルシェル25の上面開口部に熔接などで封着されるアッパーシェル24とから構成される耐圧容器である。
ミドルシェル25は、冷媒回路の一部を成して冷媒をシェル内に取り込むための吸入管7が接続され、上端部内周にはフレーム6が固定され、中間部内周にはステータ11が固定されている。ロアーシェル26の底部は、各軸受を潤滑する油を貯留する油溜18を構成する。フレーム6の底面には、フレーム6内に滞留する油を油溜18に戻す排油パイプ8が接続されている。アッパーシェル24には、圧縮した冷媒をシェル内から冷媒回路に吐き出す吐出管1が接続されている。
圧縮機構部は、一方の面に渦巻部4aを有する固定スクロール4と、一方の面に固定スクロール4とは巻方向が逆の渦巻部5aを有する揺動スクロール5と、揺動スクロール5の反圧縮室側に設けられて偏心スライダ軸部14aに揺動自在に支持される揺動軸受21と、固定スクロール4を固定配置して主軸受19を中央部に備えるフレーム6と、外周に固着されたロータ12が揺動スクロール5に駆動力を伝達する主軸14と、を少なくとも含む構成となっており、電動機部に連結されて冷媒を圧縮する。
ここで、偏心スライダ軸部14aは、スライダ22が主軸14に対して偏心するように主軸14の上部に設置されたスライダ装着軸である。
固定スクロール4と揺動スクロール5との間には、それらの渦巻部4a、5aが互いに組み合わされ、複数の圧縮室(図示せず)が形成される。また、固定スクロール4の渦巻部4aおよび揺動スクロール5の渦巻部5aの先端面からの冷媒漏れを低減するため、固定スクロール4の渦巻部4aの先端面、および揺動スクロール5の渦巻部5aの先端面にはシール(図示せず)が、それぞれ配設されている。
固定スクロール4の中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート28が形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、アッパーシェル24内の高圧部(図示せず)に排出されるようになっている。高圧部に排出された冷媒ガスは、吐出管1を介して冷凍サイクルに吐出されることになる。また、吐出ポート28には、高圧部から吐出ポート28側への冷媒の逆流を防止する吐出弁29が設けられている。
電動機部は、主軸14に固定されたロータ12およびミドルシェル25に固定されたステータ11で構成され、ステータ11への通電が開始されることにより駆動して主軸14を回転させ、さらに主軸14を介して揺動スクロール5を揺動運動させるようになっている。
また、スクロール圧縮機100は、揺動スクロール5を軸心方向に支承するスラスト軸受となるスラストプレート30と、揺動スクロール5の自転を防止し、揺動運動を与えるためにフレーム6に揺動自在に支持されるオルダム継ぎ手23と、揺動スクロール5を公転運動させるために揺動スクロール5を支承するスライダ22と、偏心スライダ軸部14aの近傍にあってフレーム6の主軸受19および主軸14を円滑に回転運動させるためのスリーブ20と、偏心スライダ軸部14aにより揺動運動を行う揺動スクロール5の主軸14の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第一バランサ27および第二バランサ13と、を備えている。なお、第一バランサ27は電動機部の上方に、第二バランサ13は電動機部の下方にそれぞれ設けられている。
主軸14は、ロータ12の回転に伴って回転し、揺動スクロール5を公転させるようになっている。この主軸14の上部は、フレーム6に形成された主軸受19によって支持されている。一方、主軸14の下部はシェルの下部に設けられたサブフレーム15の中央に形成された副軸受16によって回転自在に支持されている。この、副軸受16は、その外輪がサブフレーム15の中央部に形成された軸受収納部に圧入固定されている。
サブフレーム15には、シェルの底部の油溜18から油を汲み上げて、各摺動部に供給するための容積型のオイルポンプ17が備わっており、オイルポンプ17に回転力を伝達するポンプ軸部14bが主軸14と一体成形されている。
主軸14の内部には、ポンプ軸部14bの下端から偏心スライダ軸部14aの上端に至るまで上下方向(軸方向)に貫通し、軸受や圧縮機構部の摺動部へ供給するための給油縦穴14cが形成されている。
第一バランサ27は、高密度部10とその高密度部10よりも密度の低い低密度部9とからなり、高密度部10を低密度部9に取り付けることで構成されている。第一バランサ27は、外形が円筒形であり、回転する際に周囲の流体を撹拌しないようになっている。高密度部10には金属などの高密度材料が使用され、低密度部9には樹脂材などの低密度材料が使用されている。そうすることで、第一バランサ27は高密度部10側に偏心した重心を持つようになるため、バランサとして必要な遠心力を発生させることが可能となっている。また、第一バランサ27の中はほぼ中実で空洞が非常に小さく、内部に油が入り込むことによる遠心力のずれが発生しないようになっている。
次に、スクロール圧縮機100の動作について説明する。
上記のように構成されたスクロール圧縮機100において、ステータ11に電源が供給されると、ステータ11が発生する回転磁界からの回転力を受けてロータ12が回転し、ロータ12の回転により主軸14が回転される。
主軸14が回転すると、偏心スライダ軸部14aがスライダ22を介して揺動軸受21内で回転し、揺動スクロール5へ駆動力を伝える。このとき、オルダム継ぎ手23の一方の面に形成されたキー部(図示せず)を収容する揺動スクロール5のオルダム溝(図示せず)と、オルダム継ぎ手23の他方の面に形成されたキー部(図示せず)を収容するフレーム6のオルダム溝(図示せず)と、の内部で往復運動するオルダム継ぎ手23により、揺動スクロール5は自転を抑制されながら揺動運動を行う。なお、フレーム6とサブフレーム15とはシェル内に固定されているが、この固定時の精度ばらつきや部品個々の精度ばらつきにより、主軸受19と副軸受16との軸心ずれが生じる。また、主軸14のたわみも加わり、主軸受19と主軸14、および副軸受16と主軸14は、必ずしも平行にならない。
ここで、主軸受19内の摺動面を平行にするために、主軸14と主軸受19との間にスリーブ20を収容している。主軸受19と副軸受16との軸心ずれが生じた場合、主軸14は主軸受19に対して傾斜するが、主軸14のピポッド部(図示せず)がスリーブ20の内周面に接触して主軸14の傾きをそのピポッド部が吸収する。これにより、スリーブ20の外周は常時平行に主軸受19と摺動することが可能となる。
揺動スクロール5が揺動運動すると揺動スクロール5には遠心力が発生し、主軸14の偏心スライダ軸部14aは、スライダ22内のスライド面(図示せず)がスライド可能範囲内で摺動する。そして、揺動スクロール5の渦巻部5aと固定スクロール4の渦巻部4aとが接触して圧縮室を形成する。揺動スクロール5の遠心力、および冷媒を圧縮するために発生する半径方向の荷重が主軸14の偏心スライダ軸部14aに作用し、偏心スライダ軸部14aがたわむことで、偏心スライダ軸部14aは、揺動スクロール5の下面中央に設けられた揺動軸受21の内面に対し、必ずしも平行にならなくなる。
ここで、揺動軸受21内の摺動面を平行にするために、主軸14の偏心スライダ軸部14aと揺動軸受21との間にスライダ22を収容している。よって、偏心スライダ軸部14aがたわむことで、主軸14の偏心スライダ軸部14aは揺動軸受21に対して傾斜するが、偏心スライダ軸部14aのピポッド部(図示せず)がスライダ22のスライダ面に接触して主軸14の傾きをそのピポッド部が吸収する。これにより、スライダ22の外周は、常時平行に揺動軸受21と摺動することが可能となる。
冷媒回路中の冷媒は、吸入管7からシェル内に吸入され、フレーム6の吸入ポート(図示せず)から揺動スクロール5の渦巻部5aと固定スクロール4の渦巻部4aにより形成される圧縮室に入る。圧縮室は、揺動スクロール5の揺動運動により揺動スクロール5の中心へ移動し、さらに体積が縮小されることにより冷媒が圧縮される。このとき、圧縮された冷媒によって固定スクロール4と揺動スクロール5にはそれぞれを離そうとする荷重が働くが、揺動スクロール5はその揺動軸受21とスラストプレート30により構成された軸受によって荷重が支えられている。圧縮された冷媒は、固定スクロール4の吐出ポート28を通り吐出弁29を押し開けてアッパーシェル24内の高圧部を通り、吐出管1を経てシェル内から冷媒回路に吐出される。
以上のような一連の動作の中で、回転する主軸14のポンプ軸部14bでオイルポンプ17が駆動されて、シェルの底部の油溜18から油が給油縦穴14cを通して汲み上げられる。汲み上げられた油は、主軸受19、副軸受16、揺動軸受21へそれぞれ給油される。そして、主軸受19、副軸受16を潤滑した油は下に垂れ落ち、シェル底の油溜18に戻る。揺動軸受21を潤滑した油はフレーム内空間6aに溜められる。フレーム内空間6aの油は、スラスト軸受への給油、オルダム継ぎ手23への給油、渦巻部4a、5aへの給油、主軸受19への給油、揺動軸受21、主軸受19の冷却などの役割を果たす。フレーム内空間6aには、排油パイプ8が設けられており、過剰な油はこの排油パイプ8を通ってフレーム内空間6aからシェルの底部の油溜18に戻される。
次に、本実施の形態1に係る第一バランサ27について説明する。
図2は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の第一バランサ27の低密度部9を示す図である。なお、図2(a)は第一バランサ27の低密度部9を平面視した図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。
第一バランサ27の低密度部9は、低密度主部9cとカバー部9dとで構成されており、また、主軸14を通すための軸通し穴9aと、高密度部10を格納するための高密度部格納穴9bと、高密度部10と締結するための低密度締結用穴9eとが形成されている。低密度部9の外形は円筒形であり、円柱から軸通し穴9aと、高密度部格納穴9bと、低密度締結用穴9eとをくり抜いた形状を有している。
図3は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の第一バランサ27の組立方法を示す図である。図3(a)は組立前の第一バランサ27を、図3(b)は組立後の第一バランサ27をそれぞれ示している。
第一バランサ27の高密度部10は、低密度部9と締結するための高密度締結用穴10aが形成されており、その高密度締結用穴10aの位置を低密度部9の低密度締結用穴9eに合わせるようにして、高密度部10を低密度部9の高密度部格納穴9bに嵌め込む。このとき、高密度部10と低密度部9との位置関係が大きなバラツキなく一意に決まるように、高密度部10と低密度部9の高密度部格納穴9bとのクリアランスを1mm以下にするとよい。そして、嵌め込んだ後、低密度締結用穴9eおよび高密度締結用穴10aにボルトやリベットなどの第一締結用部材2を用いて低密度部9と高密度部10とを締結する。
また、低密度部9のカバー部9dと高密度部10との締結面の摩擦力によって低密度部9が高密度部10を支持しているため、第一バランサ27の回転時に発生する遠心力によって両者がずれるのを防止している。そのため、第一バランサ27内部への油の浸入を防止することができ、遠心力のずれを防ぐことができる。
以上のように、本実施の形態1に係る第一バランサ27によれば、外形が円筒形であるため、回転しても周囲の流体の撹拌を防止することができる。また、低密度部9と高密度部10とで構成することで、高密度部10側に偏心した重心を持つようにし、バランサとして必要な遠心力を発生させることが可能となっている。また、第一バランサ27の中はほぼ中実で空洞が小さく、内部に油が入り込むことによる遠心力のずれが発生しない構造になっている。そのため、バランサに発生する遠心力において設計値とズレが生じず、振動の増加を防止することができる。
実施の形態2.
以下、本実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図4は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機100のバランサ付きスライダASSY40付近の拡大図、図5は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機100のバランサ付きスライダASSY40を示す図である。なお、図5(a)はバランサ付きスライダASSY40を側面視した図、図5(b)は図5(a)のB−B断面図である。
本実施の形態2では、圧縮機構部にバランサ付きスライダASSY40が設けられている。バランサ付きスライダASSY40は、スライダ40dに高密度のバランサ40fが取り付けられたバランサ付きスライダ40aと、バランサ付きスライダ40aに取り付けられた低密度部40bとで構成されている。バランサ付きスライダ40aが回転する空間は油で満たされているため、バランサ付きスライダ40aに低密度部40bを取り付けることにより、油攪拌ロスを低減することができる。
バランサ付きスライダASSY40は、図5に示すように高密度のバランサ40fを覆うようにして低密度部40bが取り付けられている。また、バランサ付きスライダ40aには、揺動軸受21の下方から流出した油を抜くために、0.5mm〜3mm程度の油抜き用隙間40cが設けられている。この油抜き用隙間40cを揺動軸受21の下端付近に設けることで、最短流路で効率的に油を抜くことができる。また、バランサ付きスライダASSY40の中央部には、偏心スライダ軸部14aを勘合させる偏心スライダ嵌合穴40eが設けられている。
図6は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機100のバランサ付きスライダASSY40の転覆防止を説明する図である。
揺動軸受21に並行すべり軸受を使用した場合、揺動軸受反力の作用中心点は揺動軸受21の中心高さに存在する。バランサ付きスライダASSY40全体での遠心力作用中心点高さを、揺動軸受中心高さと一致させると、遠心力(矢印α41)と揺動軸受反力(矢印β42)とが同じ高さで作用するため、バランサ付きスライダASSY40に転覆しようとするモーメントが発生することを防止できる。これにより、揺動軸受21の片当りが防止でき、揺動軸受21の信頼性が確保される。また、バランサ付きスライダ40aを中空のカバーで覆った場合は、カバーに侵入した油に働く遠心力によってバランサ付きスライダ40aに転覆しようとするモーメントが発生するという問題があるが、本実施の形態2ではこの問題が発生しない。
実施の形態3.
以下、本実施の形態3について説明するが、実施の形態1と重複するものについては省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図7は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機100の縦断面図である。
本実施の形態3では、第二バランサ13は図7に示すように高密度部52とその高密度部52よりも密度の低い低密度部51とで構成されている。
冷媒が寝込み、第二バランサ13が液冷媒と油の混合液に浸かった状態で運転する場合でも、第二バランサ13の内部に油と液冷媒が侵入しないため、第二バランサ13の遠心力において設計値とズレが生じず、振動の増加を防止することができる。
図8は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機100の第二バランサ13をロータ12に取り付ける方法を示す図である。図8(a)は第二バランサ13の平面視図、図8(b)は第二バランサ13の側面視図である。
第二バランサ13の高密度部52には高密度締結用穴52aが、低密度部51には低密度締結用穴51aがそれぞれ形成されており、また、高密度部52と低密度部51とにより軸通し穴50が形成されている。そして、高密度締結用穴52aおよび低密度締結用穴51aにボルトやリベットなどの第二締結用部材3を通し、高密度部52および低密度部51をロータ12と一緒にかしめて第二バランサ13をロータ12に取り付ける。そうすることで、高い生産性を得ることができる。
図9は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機100の第二バランサ13付近の拡大図である。
高密度部52と低密度部51とで構成されている第二バランサ13を、図9に示すようにロータ12から分離してロータ12よりも副軸受16に近い位置に設けてもよい。この場合、第一バランサ27および第二バランサ13をより小型化しても、揺動スクロール5の遠心力を相殺することができる。また、第二バランサ13の位置を下方に移動すると、第二バランサ13が油に浸かり易くなるが、第二バランサ13は中実でかつ外形が円筒形であるため、半円筒形の第二バランサを単独で付ける場合と異なり、油を攪拌せず、振動が増加することもない。
実施の形態4.
以下、本実施の形態4について説明するが、実施の形態1と重複するものについては省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図10は、本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機100の縦断面図である。
本実施の形態4では、図10に示すように第一バランサ27が主軸受19の下方に設けられており、図1に示すように第一バランサ27が主軸受19の上方に設けられている実施の形態1とは第一バランサ27の位置が異なる。しかし、本実施の形態4の位置としても実施の形態1と同様の効果が得られる。
1 吐出管、2 第一締結用部材、3 第二締結用部材、4 固定スクロール、4a (固定スクロールの)渦巻部、5 揺動スクロール、5a (揺動スクロールの)渦巻部、6 フレーム、6a フレーム内空間、7 吸入管、8 排油パイプ、9 (第一バランサの)低密度部、9a 軸通し穴9b 高密度部格納穴、9c 低密度主部、9d カバー部、9e 低密度締結用穴、10 高密度部、10a 高密度部締結用穴、11 ステータ、12 ロータ、13 第二バランサ、14 主軸、14a 偏心スライダ軸部、14b ポンプ軸部、14c 給油縦穴、15 サブフレーム、16 副軸受、17 オイルポンプ、18 油溜、19 主軸受、20 スリーブ、21 揺動軸受、22 スライダ、23 オルダム継ぎ手、24 アッパーシェル、25 ミドルシェル、26 ロアーシェル、27 第一バランサ、28 吐出ポート、29 吐出弁、30 スラストプレート、40 バランサ付きスライダASSY、40a バランサ付きスライダ、40b 低密度部、40c 油抜き用隙間、40d スライダ、40e 偏心スライダ嵌合穴、40f バランサ、50 軸通し穴、41 矢印α、42 矢印β、51 (第二バランサの)低密度部、51a 低密度締結用穴、52 (第二バランサの)高密度部、52a 高密度締結用穴、100 スクロール圧縮機。
本発明に係るスクロール圧縮機は、渦巻部を有する固定スクロールと、渦巻部を有し、前記固定スクロールの渦巻部と組み合わされて冷媒を圧縮する圧縮室を形成する揺動スクロールと、前記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と、前記主軸を回転させる電動機部と、前記揺動スクロールの前記主軸の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第一バランサと、を備え、前記第一バランサは外形が円筒形であり、高密度材料からなる高密度部と該高密度材料よりも密度の低い低密度材料からなる低密度部とで構成されており、前記低密度部は、前記高密度部の外周面を覆っているものである。

Claims (9)

  1. 渦巻部を有する固定スクロールと、
    渦巻部を有し、前記固定スクロールの渦巻部と組み合わされて冷媒を圧縮する圧縮室を形成する揺動スクロールと、
    前記揺動スクロールに駆動力を伝達する主軸と、
    前記主軸を回転させる電動機部と、
    前記揺動スクロールの前記主軸の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第一バランサと、を備え、
    前記第一バランサは外形が円筒形であり、高密度材料からなる高密度部と該高密度材料よりも密度の低い低密度材料からなる低密度部とで構成されている
    スクロール圧縮機。
  2. 前記第一バランサの前記低密度部には、前記主軸を通すための軸通し穴と、前記高密度部を格納するための高密度部格納穴と、前記高密度部と締結するための低密度締結用穴とが形成されており、
    前記第一バランサの前記高密度部には、前記低密度部と締結するための高密度締結用穴が形成されており、
    前記第一バランサは、
    前記高密度締結用穴と前記低密度締結用穴との位置が合わされており、前記高密度部が前記高密度部格納穴に嵌め込まれて第一締結用部材で前記高密度部と前記低密度部とが締結されている
    請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3. 前記第一バランサは前記電動機の上方に設けられている
    請求項1または2に記載のスクロール圧縮機。
  4. 前記揺動スクロールを支承するスライダを備え、
    前記第一バランサは前記スライダに取り付けられている
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
  5. 前記揺動スクロールの前記主軸の回転中心に対するアンバランスを相殺するための第二バランサを前記電動機部の下方に備え、
    前記第二バランサは外形が円筒形であり、高密度材料からなる高密度部と該高密度材料よりも密度の低い低密度材料からなる低密度部とで構成されている
    請求項1〜4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
  6. 前記主軸の下部を支持する副軸受を備え、
    前記第二バランサは、前記電動機部よりも前記副軸受に近い位置に設けられている
    請求項5に記載のスクロール圧縮機。
  7. 前記電動機部はロータとステータとで構成され、
    前記第二バランサの前記低密度部には、前記ロータと締結するための低密度締結用穴が形成されており、
    前記第一バランサの前記高密度部には、前記ロータと締結するための高密度締結用穴が形成されており、
    前記第二バランサは、
    第二締結用部材で前記高密度部と前記低密度部とが前記ロータに締結されている
    請求項5または6に記載のスクロール圧縮機。
  8. 前記第一バランサは、
    前記高密度締結用穴と前記低密度締結用穴との位置を合わせるようにして、前記高密度部を前記高密度部格納穴に嵌め込み、第一締結用部材で前記高密度部と前記低密度部とを締結することにより組み立てられる
    請求項2に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
  9. 前記第二バランサは、
    第二締結用部材で前記高密度部と前記低密度部とを前記ロータに締結することにより取り付けられる
    請求項7に記載のスクロール圧縮機の製造方法。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017085783A1 (ja) * 2015-11-17 2017-05-26 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
WO2017199435A1 (ja) * 2016-05-20 2017-11-23 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
CN110168225B (zh) * 2017-01-11 2020-09-15 三菱电机株式会社 压缩机
EP3663583B1 (en) * 2017-08-04 2023-11-15 Mitsubishi Electric Corporation Scroll compressor
KR102083967B1 (ko) * 2018-09-05 2020-03-03 엘지전자 주식회사 압축기
DE102019006665A1 (de) * 2019-09-23 2021-03-25 KSB SE & Co. KGaA Einschaufelrad
WO2021149180A1 (ja) * 2020-01-22 2021-07-29 三菱電機株式会社 圧縮機
CN111734637A (zh) * 2020-06-01 2020-10-02 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种压缩机
WO2022041564A1 (zh) * 2020-08-31 2022-03-03 广东美的环境科技有限公司 涡旋压缩机
CN114439747B (zh) * 2021-12-24 2023-11-10 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 涡旋压缩机轴系润滑结构、涡旋压缩机、空调器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61118579A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロ−ル圧縮機
JPH0185481U (ja) * 1987-11-30 1989-06-06
JPH10281083A (ja) * 1997-04-04 1998-10-20 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JP2902793B2 (ja) * 1991-02-20 1999-06-07 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
JP2013181516A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JP2013238142A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61118579A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロ−ル圧縮機
JPH0185481U (ja) * 1987-11-30 1989-06-06
JP2902793B2 (ja) * 1991-02-20 1999-06-07 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
JPH10281083A (ja) * 1997-04-04 1998-10-20 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JP2013181516A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JP2013238142A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機

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