WO1991016543A1 - Scroll compressor - Google Patents

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WO1991016543A1
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center
eccentric
guide groove
wrap
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PCT/JP1991/000491
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toshihiko Mitsunaga
Yoshinori Noboru
Yoshio Ishiai
Original Assignee
Sanyo Electric Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/063—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/063—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with only rolling movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/023—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving

Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor that performs compression by rotating both scrolls in the same direction.
  • Conventional scroll compressors have a fixed scroll fixed to an airtight container as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-282 186, and a revolving scroll moves around the center of the fixed scroll. It is configured to be.
  • the conventional one has a cantilever structure for the drive shaft of the revolving scroll, so that the one for high-speed rotation has large vibration.
  • the centrifugal force of the orbiting scroll becomes large, and the load acting on the bolts provided on the back of the orbiting scroll increases, which may lead to a decrease in efficiency and reliability. .
  • Japanese Patent Publication No. 57-499721 discloses that both scrolls rotate, and the other scroll rotates with respect to one scroll. The type is shown.
  • the eccentric bearing in which the pin of the swing scroll is fitted is used.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problem and to provide a scroll compressor having a simplified structure for rotating both scrolls in the same direction.
  • Another object of the present invention is to provide a scroll compressor in which an eccentric bearing member that enables the second scroll to move radially with respect to the first scroll is prevented from rotating. This is the purpose.
  • the present invention relates to an electric element and a scroll compression element in a closed container.
  • a scroll having a bearing at the center thereof, a first scroll driven by an electric element with a spiral wrap standing on a head plate, and A second scroll in which a spiral wrap is erected on a head plate that faces and engages with the center of the scroll that is eccentric to the center of the first scroll, and this second scroll is the same as the first scroll.
  • a drive pin provided on the outer periphery of one of the first and second scrolls, and a guide groove provided in the radial direction by fitting the pin. The circular orbit at the outer peripheral end of the guide groove is outside the circular orbit at the center of the drive pin.
  • the first scroll driven by the electric element and the second scroll which is opposed to the first scroll and engages with the first scroll, are driven by the drive pin and the guide groove. Compression is performed by rotating both scrolls in the same direction with a single drive unit in which the first and second scrolls are provided on the outer periphery of the head plate so that they rotate in the same direction with the configured drive unit. I can do it.
  • an auxiliary frame for supporting the second scroll is provided, a sliding groove is formed in the auxiliary frame, and the second scroll is movable in the sliding groove.
  • An eccentric bearing member for supporting the eccentric bearing is provided, and the eccentric bearing portion forest is composed of a bias for inserting the goodness of the second scroll; a bush and a panel for holding the bias bush from both sides. is there.
  • This configuration is related to the presence or absence of the tie structure between the drive pin and the guide groove. Can be adopted without difficulty.
  • the second scroll can be moved radially with respect to the first scroll by the eccentric fist support member, and the second scroll that rotates in the same direction with the first scroll is formed.
  • the radial gap of the wrap between the scroll and the second scroll is expanded.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor showing one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state broken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a rotation trajectory between a center of a drive pin of a first scroll and a second scroll shown in FIG. 2 and an outer peripheral end of a guide groove.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor partially omitted according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
  • a motorized element 2 is stored on the lower side, and a scroll compression element 3 is stored on the upper side.
  • the electric element 2 is composed of a stator 4 and a rotor 5 arranged inside the stator. Air gap 6 between stator 4 and rotor 5 Is formed. A passage 7 is formed in the outer periphery of the stator 4 by being partially cut out.
  • a main bearing 9 is provided at the center of the main frame 8 attached to the inner wall of the closed vessel 1 by pressing.
  • an auxiliary frame 10 is attached to the inner wall of the closed container 1 by pressing, and the auxiliary frame 10 is provided with an auxiliary bearing 11 in the center, and the main frame 8 and the auxiliary frame are provided. 10 is fixed by bolts 13 so as to form a hollow chamber 12 inside.
  • the scroll compression element 3 includes a first scroller 14 driven by the electric element 2 and a second scroll i5 rotated in the same direction as the first scroll.
  • the first scroll 14 is a cylindrical end plate 16, a spiral wrap 17 composed of an involute-shaped curve erected on one side of the end plate, and an end plate 1.
  • 6 comprises a drive shaft 18 protruding from the center of the other surface and inserted into and fixed to the rotor 5.
  • the first scroll 14 constitutes a driving scroll.
  • the second scroll 15 has a cylindrical end plate 19, an annular wall 20 protruding from one peripheral edge of the end plate and slidingly contacting the end plate 16 of the first scroll 14, and an annular wall 20.
  • the spiral angle wrap 21 composed of tooth-shaped curves and the driven shaft 22 protruding from the center of the other surface of the mirror plate 19 are provided. It is configured.
  • the second scroll 15 constitutes a driven scroll.
  • the first scroll 14 is supported on the drive shaft 18 by the main bearing 9 of the main frame 8, and the second scroll 15 is supported on the driven shaft 22 by the auxiliary bearing 11 of the auxiliary frame 10. Then, the wraps 17 and 21 of the scrolls 14 and 15 are opposed to each other in the hollow chamber 12 so as to form a plurality of compression spaces 23 therein. ing.
  • the main frame 8 and the auxiliary frame 10 divide the inside of the sealed container 1 into a low-pressure chamber 24 and a high-pressure chamber 25.
  • the drive shaft 18 is provided with a discharge hole 26 for discharging the refrigerant compressed in the compression space 23 to the high-pressure chamber 25.
  • the discharge holes are provided with two discharge ports 27 and 28 which open to the high-pressure chamber 25 on the upper side and the lower side of the electric element 2 respectively.
  • the driven shaft 22 is provided with a suction hole 29 for guiding the refrigerant in the low-pressure chamber 24 to the compression space 23.
  • Connecting passage to board 19 30 is formed, and this passage communicates with the suction hole 29 to guide the refrigerant to the compression space 23 from the outside.
  • reference numeral 31 denotes a driving device.
  • the driving device includes a driving pin 32 protruding from the outer periphery of the end plate 16 of the scroll 14 and a second scroll fitting the driving pin.
  • a guide groove 33 provided in the annular wall 20 of the rail 15 in the radial direction.
  • the guide groove 33 is formed in a U-shape by cutting out the outside.
  • the circular orbit at the outer peripheral end of the guide groove 33 is formed outside the circular orbit at the center of the driving pin 32.
  • the end plate 16 of the first scroll 14 is provided with a small hole 34, and the small hole communicates the compression space 23 during compression with the hollow chamber 12.
  • the hollow chamber 12 and the low-pressure chamber 24 are sealed by a seal member 35 provided on the sliding surface of the auxiliary bearing 11 and the driven shaft 22 of the auxiliary frame 10.
  • Hollow chamber: I 2 and high-pressure chamber 25 are sealed by a seal member 36 provided on the sliding surface between main bearing 9 of main frame 8 and main drive shaft 18.
  • a suction pipe 37 communicating with the low-pressure chamber 24 is provided in the upper part of the main body, and a discharge pipe 38 communicating with the high-pressure chamber 25 is provided near the lower part of the main frame 8.
  • the first scroll 14 and the second scroll 15 gradually reduce the compression space 23 formed by these scrolls from the outside to the inside, and
  • the refrigerant that has flowed into the low-pressure chamber 24 flows from the suction hole 29 of the driven shaft 22 through the communication passage 30 of the end plate 19 into the outer compression space 23 to be compressed.
  • the compressed refrigerant passes through discharge holes 26 provided in the main drive shaft 18 of the first scroll 14 and is discharged from discharge ports 27 and 28 to the high pressure chamber.
  • the intermediate-pressure refrigerant in the middle of compression is discharged from the small hole 34 into the hollow chamber 12 and acts as a back pressure of the first and second scrolls 14 and 15, and the pressure of these scrolls is reduced.
  • the ends of wraps 17 and 21 maintain a constant clearance from each other, and
  • the driving device 31 for rotating the second scroll 15 together with the first scroll 14 in the same direction moves the circular orbit at the outer peripheral end of the guide groove 33 into a position outside the circular orbit at the center of the driving pin 32. This prevents the drive pin 32 from coming out of the guide groove 33, and allows the single drive pin 32 to rotate the second scroll 15 in the same direction as the rotation direction of the first scroll 14. By rotating it, compression can be performed in the compression space 23. Also, the first scroll 14 and the second scroll 15 are eccentric at the center by a gap ⁇ , and the wrap 17 of the first scroll 14 is closed.
  • the spirals composed of the curvilinear curves, and the wrap 21 of the second scroll 15 are formed into spirals composed of the involutes or the curves of the angle-correcting tooth profile, thereby rotating these scrolls. Even if the angular velocities are different, the contact portions of the laps 17 and 21 are prevented from separating or abnormally pressed, so that the compression force in the compression space 23 is reduced.
  • the low-pressure chamber 24 and the high-pressure chamber 25 are sealed by sealing members 35 and 36 in the hollow chamber 12 so that the low-pressure refrigerant and the high-pressure refrigerant do not enter, and the pressure is maintained at a constant intermediate pressure.
  • the axial sealing force of 15 can be adjusted to an appropriate pressure.
  • the refrigerant compressed in the compression space 23 passes through the discharge holes 26, and is discharged from the upper discharge port 27 and the lower discharge port 28 of the electric element 2 into the high-pressure chamber 25, respectively.
  • the pressure drop of the discharged refrigerant can be suppressed, and the refrigerant discharged from one of the discharge outlets 28 flows through the air gap 6 and the passage 7 of the electric element 2 to the discharge pipe 38, and the electric element 2 is effective. In this way, the heat is efficiently cooled and the heat of this electric element is used effectively.
  • the first and second scrolls 14, 15 are rotated by the driving device 31 in the same direction as the rotation direction of the electric element 2 to perform compression.
  • One of the scrolls 14, 15 can be prevented from oscillating and vibrating, and one drive pin 32 can be used to rotate the first and second scrolls in the same direction. , Compressed sky It is possible to perform compression in the interval 23.
  • one of the wraps is formed in a spiral shape having an involute-shaped curve
  • the other wrap is formed in a spiral shape having a curve of an involute angle correction tooth profile.
  • compression can be performed while rotating the first and second scrolls in the same direction with one drive pin. Needless to say, it can be done.
  • the driving device is composed of the driving pin provided on one of the outer circumferences of the first and second scrolls and the guide groove provided in the radial direction of the other end plate fitted with the pin. Since the outer end of the guide groove is located outside the circular orbit at the center of the drive pin, even if the first and second scrolls are rotated in the same direction by one drive pin. Compression can be performed in the compression space, preventing the first and second scrolls from vibrating even during high-speed rotation, and enabling a stable operation of the scroll compressor with a simple structure. is there.
  • FIGS. 4 and 5 Next, another embodiment of the present invention shown in FIGS. 4 and 5 will be described.
  • the auxiliary frame 10 is provided with an elongated driving groove 40, and the eccentric bearing member slidably fitted in the sliding groove 40. 4 1 is provided.
  • the eccentric bearing member 41 includes an eccentric bush 43 having a hole 42 for rotatably inserting the driven shaft 22 of the second scroll 15 therein, and the eccentric bearing member 41 holds the bush from both sides.
  • Spring 4 4, 4 and 5 This embodiment differs from the first embodiment (FIGS. 1 to 3) in that a sealing member 35A is provided on the sliding surface of the end plate 19 of the second scroll 15. The two are common in that the hollow chamber 12 and the low-pressure chamber 24 are sealed with the auxiliary frame 1 °.
  • the rotating force is transmitted to the first scroll 14 via the drive shaft (reference numeral 18 in FIG. 1).
  • the torque transmitted to the first scroll is transmitted to the second scroll 15 via the driving device 31 to rotate the second scroll in the same direction as the first scroll 14.
  • the second scroll 15 is driven by an eccentric bearing member 41 in which a driven shaft 22 is fitted in a driving groove 40 with respect to the center of the drive shaft 18 of the first scroll 14. Is rotated at a position shifted from the center of.
  • the eccentric bearing member 41 is provided with an eccentric bush 43 and an eccentric bush 43 for fitting the driven shaft 22 of the second scroll 15 into the hole 42 in the driving groove 40 of the auxiliary frame 1 ⁇ .
  • the center of the driven shaft 22 is offset from the center of the drive shaft (reference numeral 18 in FIG. 1). Further, the eccentric bearing member 41 holds the eccentric bush 43 by the springs 44, 45 on both sides, so that when an abnormally high pressure is generated in the compression space 23, the sliding groove 4 of the long hole is formed. Within 0, the eccentric bush 43 is moved to overcome the elastic force of the panels 44, 45, and the second scroll 15 is wrapped. 2 1 is separated from the wrap 17 of the first scroll 14. Further, since the eccentric bearing member 41 does not rotate, no eccentric force acts on the springs 44, 45 holding the bush 43, so that the panel constant does not change.
  • a driving groove is formed in the catching frame, and an eccentric bearing member for movably supporting the second scroll is provided in the sliding groove.
  • the eccentric bush for inserting the scroll shaft of No. 2 and the spring pressing the eccentric bush from both sides make it possible to stably hold the second scroll with the eccentric bearing member during normal operation.
  • the second scroll can be separated from the first scroll when an abnormally high pressure is generated in the compression space, so that damage to the scroll compressor can be prevented.

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Description

明 細 書
ス ク ロ ー ル 圧 縮 機
技 術 分 野
この発明は両スクロールを同じ方向に回転させて圧縮を 行うスクロール圧縮機に関する。
背 景 技 術
従来のスク ロール圧縮機は特開昭 6 2— 2 8 2 1 8 6号 公報に開示のように密閉容器に固定スクロールを固定し、 固定スクロールの中心の回りに旋回スク口ールを旋回運動 させるように構成されている。
しかし、 前記従来のものは、 旋回スク ロールの駆動軸が 片持ち構造となっているので、 高速回転用のものでは振動 が大きく なる。 また、 大型用のものでは旋回スクロールの 遠心力が大きく なり、 旋回ス ク ロールの背部に設けられた 蚰受に作用する荷重が増大し、 効率の低下や信頼性の低下 を招く恐れがあつた。
—方、 高速回転用のス ク ロール圧縮機と して、 特公昭 5 7— 4 9 7 2 1号公報に、 両スクロールが回転し、 さ ら に一方のスクロールに対して他方のスクロールを旋回する 型式のものが示されている。
し力、しな力《ら、 この型式のものは次のような問題があつ た。 すなわち、 旋回スクロールを駆動軸に対して揺動させ るようにしているので、 高速回転時、 旋回スク ロールが激 しく振動する恐れがあり、 高速回転用のスク ロール圧縮機 と して必ずしも満足すべき ものではなかった。 しかも、 こ のリ ングの溝内に嵌合わされるラップの外周端に設けた突 起とで両スクロールを同じ方向に回転させるとともに、 両 ス ク ロールのラ ップで形成される圧縮空間を外方から内方 へ向かつて次第に縮小させて圧縮させるように揺動させる ため、 構造が複雑になる問題があった。
また、 前記特開昭 6 2 - 2 8 2 1 8 6号公報に開示の固 定ス ク ロールと旋回ス ク ロールとを有する構成では、 揺動 ス ク ロールの ピンを嵌合わせた偏心軸受を弾性体で押圧し て固定ス ク ロールと揺動ス ク ロールとのラ ッ プの半径方向 の隙間を一定に保持し、 冷凍能力が低下しないようにして いる力 、 しかしながら揺動スクロールのピンを揷入させた 偏心軸受を弾性体で押圧しながらク ラ ンクの偏心駆動軸受 溝内に挿入しているため、 摇動ス ク ロールにそれ自身の回 転による遠心力と弾性体のパネ力とが作用し、 固定スクロ —ル側に揺動ス ク ロールを押付ける押圧力が強く なりすぎ る等の問題がある。
発 明 の 開 示
この発明は上記の問題を解決するもので、 両スクロール を同一方向に回転させる構造を簡単にしたス ク ロール圧縮 機を提供することを目的と したものである。
この発明の別の目的は、 第 2のス ク ロールを第 1のスク ロールに対して径方向に移動可能にする偏心軸受部材を回 転しないようにしたスクロ一ル圧縮機を提供することを目 的としたものである。
この発明は密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮要素 とを収納し、 このスク ロール圧縮要素を、 軸受を中央に有 するフ レームと、 鏡板に渦巻き状のラ ップを立設させて電 動要素によって駆動される第 1 のスクロールと、 この第 1 のスクロールの中心と偏心した中心を有して向かい合って かみ合う鏡板に渦巻き状のラ ップを立設させた第 2のスク ロールと、 この第 2のスク ロールを第 1 のスク ロールと同 じ方向に回転させる駆動装置とで構成し、 前記駆動装置を 第 1 ·第 2のスク ロールのいずれか一方の外周に設けられ た駆動ピンと、 このピンを嵌合わせて径方向に設けた案内 溝とで構成し、 この案内溝の外周端の円軌道を駆動ピンの 中心の円軌道の外側にしたものである。
このよう に構成したこ とにより、 電動要素によって駆動 される第 1 のスク ロールと、 この第 1 のスク ロールに向力、 い合ってかみ台う第 2のスクロールとを駆動ピンと案内溝 とで構成された駆動装置で同じ方向に回転するように.し、 第 1 ·第 2のスク ロールを鏡板の外周に設けた一個の駆動 装置で、 両スク ロールを同じ方向に回転させながら圧縮が ィ了える。
この発明の別の態様として、 上記第 2のスクロールを軸 支する補助フ レームを設け、 この補助フ レームに摺動溝を 形成し、 この摺動溝内に第 2のスク ロールを移動可能に支 持する偏心軸受部材を設け、 この偏心軸受部林を第 2のス ク ローノレの幸由を挿入する偏； ブッ シュと、 この偏 ブッ シ ュを両側から保持するパネとで構成したものである。 この 構成は、 前記の駆動ピンと案内溝との結台構造の有無に関 りなく採用できる。
このよう に構成したことにより、 偏心拳由受部材で第 2の スク ロールを第 1のスクロールに対して径方向に移動可能 にし、 第 1のスクロールと一緒に同じ方向に回転する第 2 のスク ロールが圧縮空間での異常高圧時に、 第 1 のスクロ
—ルと第 2のスクロールとのラ ップの径方向の隙間が拡げ られるようにしたものである。
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 縦断面図。
第 2図は第 1図の A— A線に沿って破断した状態を示す 断面図。
第 3図は第 2図に示した第 1のスクロールと第 2のスク ロールとの駆動ピンの中心と案内溝の外周端との回転軌道 を示す平面図。
第 4図はこの発明の別の実施例による一部省略したス ク ロール圧縮機の縱断面図。
第 5図は第 4図の B - B線に沿って破断した断面図。
発明を実施するための最良の形態
まず、 第 1図乃至第 3図を参照してこの発明の第 1 の実 施例について説明する。
密閉容器 1内には下側に電動要素 2が、 上側にスクロー ル圧縮要素 3が夫々収納されている。 電動要素 2は固定子 4と、 この固定子の内部に配置した回転子 5とで構成され ている。 固定子 4と回転子 5との間にはエアギャ ップ 6が 形成されている。 そして、 固定子 4の外周には一部切欠さ れて通路 7が形成されている。 密閉容器 1の内壁に圧接し て取付けられた主フ レーム 8には中央に主軸受 9が設けら れている。 同様に密閉容器 1 の内壁には補助フ レーム 1 0 が圧接して取付けられ、 この補助フ レーム 1 0には中央に 補助軸受部 1 1が設けられており、 主フ レーム 8と補助フ レーム 1 0 とは内部に中空室 1 2を形成するようにボルト 1 3で固定されている。
スク ロール圧縮要素 3は電動要素 2によって駆動される 第 1 のスク ローノレ 1 4 と、 この第 1 のスク ロールと同じ方 向に回転される第 2のスクロール i 5とで構成されている。 第 1 のスクロール 1 4は円筒状の鏡板 1 6と、 この鏡板の —方の面に立設されたイ ンボリ ユ ー ト状の曲線からなる渦 巻き状のラ ップ 1 7と、 鏡板 1 6の他方の面の中央に突出 させて回転子 5に挿入固定された駆動軸 1 8とで構成され ている。 そ して、 第 1 のスク ローノレ 1 4は駆動側スク ロー ルを構成している。 第 2のスクロール 1 5は円筒状の鏡板 1 9 と、 この鏡板の一方の面周縁に突出されて第 1 のスク ロール 1 4の鏡板 1 6に摺接する環状壁 2 0と、 この環状 壁で囲まれ鏡板 1 9に立設されたィ ンボリ ュー ト角度補正 歯形の曲線からなる渦巻き状のラ ップ 2 1 と、 鏡板 1 9の 他方の面の中央に突出された従動軸 2 2とで構成されてい る。 そ して、 第 2のスク ロール 1 5は従動側スク ロールを 構成している。
第 1 のスク ロール 1 4のイ ンボリ ユー ト状のラ ップ 1 7 一 ら一 の座標は
X = R ( c o s S + 0 s i n
Y = R ( s i n ^ - ^ c o s ^ )
で求められ、
第 2のスクロール ] 5のイ ンボリ ユー ト角度補正歯形の ラ ップの座標は
X =— R 〔 c o s e + ( θ + β ) s i n ( θ + β ) ] Υ = - R C s i n ^ - { θ + β ) c o s ( θ + β ) ]
β = t a n -1 { Ρ s i η θ / ( P c o s S + ε ) } 但し、 R : 基礎円の半径、 Ρ ： 駆動ピンの円軌道の半径、 で求められる。
第 1のスク ロール 14は主フ レーム 8の主軸受 9で駆動 軸 1 8を軸支され、 第 2のスクロール 1 5は補助フ レーム 1 0の補助軸受 1 1で従動軸 22を軸支.され、 両スクロー ル 1 4， 1 5のラ ップ 1 7 , 2 1を中空室 1 2内で互に向 かい合わせてかみ台う ようにして内部に複数の圧縮空間 23を形成するようにしている。
主フ レーム 8と補助フ レーム 1 0とは密閉容器 1内を低 圧室 24と高圧室 25とに区画している。
駆動軸 18には圧縮空間 23内で圧縮された冷媒を高圧 室 25に吐出する吐出孔 26が設けられている。 この吐出 孔には電動要素 2の上側と下側とで夫々高圧室 25に開口 する吐出口 27, 28が二個設けられている。
従動軸 22には低圧室 24内の冷媒を圧縮空間 23に導 く 吸込孔 2 9が設けられている。 镜板 1 9には連絡通路 3 0が形成され、 この通路は吸込孔 2 9に連通し、 外側か ら圧縮空間 2 3に冷媒を導く ようにしている。
図において符号 3 1 は駆動装置で、 この駆動装置は第 ] のスク ロール 1 4の鏡板 1 6の外周に突出して設けられた 駆動ピン 3 2 と、 この駆動ピンを嵌合わせる第 2のスクロ
—ル 1 5の環状壁 2 0に径方向に設けられた案内溝 3 3と で構成されている。 この案内溝 3 3は外方を切り欠いて U 字状に形成されている。 案内溝 3 3の外周端の円軌道は駆 動ピン 3 2の中心の円軌道の外側に形成されている。
第 1のスクロール 1 4の鏡板 1 6には小孔 3 4が設けら れており、 この小孔は圧縮途中の圧縮空間 2 3 と中空室 1 2とを連通している。 中空室 1 2と低圧室 2 4 とは補助 フレーム 1 0の補助軸受 1 1 と従動軸 2 2との搢動面に設 けられたシール部材 3 5で密封されている。 中空室： I 2と 高圧室 2 5 とは主フ レーム 8の主軸受 9 と主駆動軸 1 8と の摺動面に設けられたシール部材 3 6で密封されている。 本体上部には低圧室 2 4内に連通した吸込管 3 7が設け てあり、 主フ レーム 8の下方近傍には高圧室 2 5内に連通 している吐出管 3 8が設けられている。
このよう に構成されたスク ロール圧縮機において、 電動 要素 2を回転させると、 その回転力が主駆動軸 1 8を介し て第 1 のスク ロールに伝えられた回転力は駆動装置 3 1 を 介して第 2のスクロールに伝えられる。 この第 1 のスクロ —ル 1 5に伝えられ、 この第 2のスク ロールを第】 のス ク ロール 1 4 と同じ方向に回転させる。 そして、 第 3図の通 り第 1のスクロール 1 4の駆動軸 1 8の中心に対して第 2 のスク ロール 1 5は従動軸 2 2の中心を間隙 εだけ偏心し た位置で回転している。 そのため、 第 1 のスクロール 1 4 と第 2のスクロール 1 5とはこれらのスクロ一ルで形成さ れた圧縮空間 2 3を外方から内方へ向かって次第に縮小さ せ、 吸込管 3 7から低圧室 2 4内に流入した冷媒を従動軸 2 2の吸込孔 2 9から鏡板 1 9の連絡通路 3 0を通つて外 方の圧縮空間 2 3内に流入させて圧縮している。 この圧縮 された冷媒は第 1のスクロール 1 4の主駆動軸 1 8に設け られた吐出孔 2 6を通って吐出口 2 7， 2 8から高圧室
2 5内に吐出され、 吐出管 3 8から密閉容器 1外に吐出さ れる。 また、 圧縮途中の中間圧力の冷媒は小孔 3 4から中 空室 1 2内に吐出し、 第 1 ·第 2のスクロール 1 4 , 1 5 の背圧と して作用させ、 これらのスクロールのラ ップ 1 7 , 2 1 の先端が互いに一定のク リアラ ンスを保つて鏡板 1 6 ,
1 9を摺動するようにしている。
第 1のスクロール 1 4と一緒に第 2のスクロール 1 5を 同じ方向に回転させる駆動装置 3 1 は、 案内溝 3 3の外周 端の円軌道を駆動ピン 3 2の中心の円軌道の外側に形成す ることにより、 駆動ピン 3 2が案内溝 3 3内から外れない ようにし、 一本の駆動ピン 3 2で第 1 のスクロール 1 4の 回転方向と同じ方向に第 2のスクロール 1 5を回転させて 圧縮空間 2 3で圧縮を行えるようにしている。 また、 第 1 のスクロール 1 4 と第 2のスクロール 1 5とは中心を間隙 εだけ偏心させ、 第 1 のスクロール 1 4のラップ 1 7をィ ンボリ ュー ト状の曲線からなる渦巻き、 第 2のスクロール 1 5のラ ップ 2 1をイ ンボリ ユー トか角度補正歯形の曲線 からなる渦巻きに形成する こ とにより、 これらのスクロ一 ルの回転角速度が異なっても、 ラ ップ 1 7, 2 1の接触部 が離れたり、 異常圧接しないようにし、 圧縮空間 23で圧 縮力 < 亍ぇるようにしている。
また、 中空室 1 2はシ一ル部材 35, 36で低圧室 24 及び高圧室 25を夫々密封することにより、 低圧の冷媒ゃ 高圧の冷媒が侵入しないようにし、 圧力を一定の中間圧力 に保持できるようにさせ、 第 1 ·第 2のスクロール 14,
1 5の軸方向密封力を適正な圧力にできるようにしている。 圧縮空間 23内で圧縮された冷媒は吐出孔 26を通り電 動要素 2の上側の吐出口 27と下側の吐出口 28から夫々 高圧室 25内に吐出されることにより、 高圧室 25内に吐 出される冷媒の圧力低下を抑えられるとともに、 一方の吐 出口 28から吐出された冷媒は電動要素 2のエアギャ ッ プ 6と通路 7とを通って吐出管 38に流れ、 電動要素 2を効 果的に冷却し、 かつ、 この電動要素の熱を有効に利用でき るようにしている。
この発明において、 第 1 ·第 2のスク ロール 14, 1 5 を駆動装置 3 1で電動要素 2の回転方向と同じ方向に回転 させて圧縮を行うようにすることにより、 第】 ·第 2のス ク ロール 14， 1 5の一方が旋回運動して振動するのを防 止できるようにするとと もに、 一本の駆動ピン 32で第 1 · 第 2のスク ロールを同じ方向に回転させながら、 圧縮空 間 2 3で圧縮を行う ことが可能である。
尚、 上記説明においては、 一方のラップをイ ンボリ ユ ー ト状の曲線からなる渦巻き状に形成するとともに、 他方の ラ ップをィ ンボリ ュー 卜角度補正歯形の曲線からなる渦巻 き状に形成するようにして説明したが、 両ラ ップを夫々半 円弧渦巻き状に形成しても一本の駆動ピンで第 1 ·第 2の ス ク ロールを同じ方向に回転させながら、 圧縮を行えるよ うにできることは言うまでもない。
以上のように、 駆動装置を第 1 ♦第 2のスクロールのい ずれか一方の外周に設けられた駆動ピンと、 このピンの嵌 合わされる他方の鏡板の径方向に設けられた案内溝とで構 成し、 この案内溝の外方端を駆動ピンの中心の円軌道の外 側にしたのであるから、 前記第 1 ·第 2のスク ロールを一 本の駆動ピンで同じ方向に回転させても圧縮空間で圧縮を 行う ことができ、 高速回転時でも第 1 ·第 2のス ク ロール が振動するのを防止でき、 簡単な構造でス ク ロール圧縮機 の安定した運転を可能にできるものである。
次に、 第 4図と第 5図に示すこの発明の別の実施例につ いて説明する。
第 4図と第 5図の実施例において、 補助フレーム 1 0に は長孔の搢動溝 4 0が設けられており、 この摺動溝 4 0内 に摺動可能に嵌合した偏心軸受部材 4 1が設けられている。 この偏心軸受部材 4 1 は、 内部に第 2のス ク ロール 1 5の 従動軸 2 2を回転可能に揷入する孔 4 2を有する偏心ブッ シュ 4 3と、 このブッ シュを両側から保持するバネ 4 4 , 4 5とで構成されている。 この実施例ではシール部材 3 5 Aが第 2のスクロール 1 5の鏡板 1 9の摺動面に設けられ ている点で第 1 の実施例 （第 1図〜第 3図） と相違するが、 中空室 1 2と低圧室 2 4 とを補助フ レーム 1 ◦ とで密封し ている点において両者は共通している。
この構成において、 電動要素 2を回転させると、 その回 転力が駆動軸 （第 1図の符号 1 8 ) を介して第 1 のスクロ ール 1 4に伝えられる。 この第 1 のスク ロールに伝えられ た回転力は駆動装置 3 1を介して第 2のスク ロール 1 5に 伝えられ、 この第 2のスクロールを第 1 のスク ロール 1 4 と同じ方向に回転させる。 そして、 第 1 のスクロール 1 4 の駆動軸 1 8の中心に対して第 2のスクロール 1 5は従動 軸 2 2を搢動溝 4 0内に嵌合わせた偏心軸受部材 4 1でこ の従動軸の中心をずらせた位置で回転するようにしている。 偏心軸受部材 4 1 は補助フ レーム 1 ◦の搢動溝 4 0内に 第 2のスクロール 1 5の従動軸 2 2を孔 4 2内に嵌合わせ る偏心ブッ シュ 4 3とこの偏心ブッ シュを両側から保持す るバネ 4 4 , 4 5 とで構成するこ とにより、 従動軸 2 2の 中心を駆動軸 （第 1図の符号 1 8 ) の中心からずらして設 けられるようにしている。 また、 偏心軸受部材 4 1 は両側 のバネ 4 4， 4 5で偏心ブッ シュ 4 3を保持することによ り、 圧縮空間 2 3内で異常高圧が発生したときに長孔の摺 動溝 4 0内で偏心ブッ シュ 4 3をパネ 4 4 , 4 5の弾性力 に打ち勝って移動させ、 第 2のス ク ロール 1 5のラ ッ プ 2 1 を第 1 のスク ロール 1 4のラ ップ 1 7から離すことが できるようにしている。 さらに、 偏心軸受部材 4 1 は回転 しないので、 ブッ シュ 4 3を保持するバネ 4 4 , 4 5に遠 心力が作用することがなく、 パネ定数が変化しないように している。
以上のようにこの発明によれば、 捕助フ レームに搢動溝 を形成し、 この摺動溝内に第 2のスクロールを移動可能に 支持する偏心軸受部材を設け、 この偏心軸受部材を第 2の スク ロールの軸を挿入する偏心ブッ シュと、 この偏心ブッ シュを両側から押付けるバネとで構成したのであるから、 通常運転時に第 2のスクロールを偏心軸受部材で安定して 保持することができるとともに、 圧縮空間内に異常高圧が 発生したときに前記第 2のスク ロールを第 1 のスク ロール から離すこ とができ、 スク ロール圧縮機の破損を防止でき るようにしたものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 密閉容器と
この容器内に収納された電動要素とスクロール圧縮要 素とを備え、
前記スク ロール圧縮要素は
軸受を中央部に有するフ レームと、
鏡板に渦巻き状のラ ップを立設させて電動要素によつ て駆動される第 1 のスク ロールと、
鏡板に渦巻き状のラ ップを立設させた第 2のスクロー ルとで構成され、
前記第 1 のスクロールと第 2のスクロールとは
前記ラ ップを互いに向かい合わせてかみ合わせ、 前記第 2のスク ロールの回転中心を第 1 のスク ロールの 回転中心に対し偏心させて組立てられ、
前記第 2のスク ロールを第 1 のスクロールと同じ方向に回 転させる駆動装置を備えたスクロール圧縮機において、 前記駆動装置は
前記第 1 ♦第 2のスク ロールのいずれか一方の鏡板に 他方の鏡板に向かって軸方向に立設された駆動ピンと、 このピンの嵌合わされる他方の鏡板の径方向に設けら れた案内溝とで構成され、
前記案内溝と駆動ピンとは案内溝の外方端の円軌道を駆動 ピンの中心の円軌道の外側になるように配設されているス ク ロール圧縮機。
2 . 上記駆動装置を複数設けてなる請求項 1 に記載のスク ロール圧縮機。
3 . —方のスクロールのラ ップをィ ンボリュー ト渦巻き、 他方のスクロールのラップをィ ンボリ ュ一 ト角度補正歯 形渦巻きと した請求項 1 に記載のスクロール圧縮機。
4 . スク ロールのラ ップを半円弧渦巻きとした請求項 1 に 記載のスクロール圧縮機。
5 . 密閉容器と、
この容器内に収納された電動要素とスクロール圧縮要 素とを備え、
前記スクロール圧縮要素は
鏡板とこの鏡板の一方の面に立設された渦巻き状のラ ップと他方の面に立設させて電動要素に連結される軸と を有する第 1 のスクロールと、
鏡板とこの鏡板の一方の面に立設された渦巻き状のラ ップと他方の面に立設させた軸とを有する第 2のスクロ ールと、
前記第 1のスク ロールの軸を軸支する主フ レームと、 前記第 2のスク ロールの軸を軸支する補助フ レームと で構成され、
前記第 1 のスクロールと第 2のスクロールとは
前記ラ ップを互いに向かい合わせてかみ合わせ、 前記第 2のスクロールの回転中心を第 1 のスク ロール の回転中心に対し偏心させて組立てられ、
前記第 2のスクロールを第 1のスクロールと同じ方向に回 転させる駆動装置を備えたスクロール圧縮機において、 前記補助フ レームには搢動溝が形成され、
この摺動溝内には偏心軸受部材が設けられ、
この偏心軸受部材は
前記第 2のスクロールの ΐ由を揷入する偏心ブッ シュと、 この偏心ブッ シュを両側から保持するバネとで構成さ れているスクロール圧縮機。
6 . 駆動装置は
第 1 · 第 2のスクロールのいずれか一方の鏡板に他方 の鏡板に向かって立設された駆動ピンと、
このピンの嵌合わされる他方の鏡板の径方向に設けら れた案内溝とで構成され、
前記案内溝と駆動ピンとは案内溝の外方端の円軌道を駆動 ピンの中心の円軌道の外側になるように配設されている請 求項 5に記載のスクロール圧縮機。
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