JP2674113B2 - 横置形スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば冷凍機，空気調和機等の機器に使用
して好適な横置形スクロール圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種スクロール圧縮機の作動原理は第７図
（ａ）〜（ｄ）を用いて説明することができる。

すなわち、固定スクロール１は所定の位置に固定さ
れ、これに対して揺動スクロール２が組み合わされてお
り、Ｏ−Ｏ′の間隔を半径として定点Ｏを中心に旋回運
動する。これに伴う揺動スクロール２の０゜,90゜,180
゜,270゜における旋回位置は第５図に示すようになる。
また、揺動スクロール２の旋回運動に伴って、固定スク
ロール１と揺動スクロール２との間に形成される三日月
状の圧縮室３は吐出口（図示せず）に向け順次その容積
を減じ、これにより圧縮室３内に取り込まれた気体を圧
縮して吐出口（図示せず）から吐き出させるのである。
このとき、第１図に示すＯ−Ｏ′間の距離は一定に保持
され、渦巻の間隔（渦巻のピッチに相当する）をa,厚み
をｔとすると、Ｏ−Ｏ′＝at/2となる。

次に、従来のスクロール圧縮機につき、第８図（特開
昭59−120796号公報に開示）を用いて説明する。同図に
おいて、符号11で示すものは固定スクロール、11aおよ
び11bはこの固定スクロール11の中心側，外側に設けら
れた吐出口と吸入口、12は固定スクロール11に組み合わ
された揺動スクロール、13は両スクロール11,12間に形
成される圧縮室、14はシェル15内に圧入等の手段によっ
て固定された軸受支えである。この軸受支え14には固定
スクロール11が例えばボルト締めによって固定されてい
る。16は軸受支え14にその大径部16aが回転可能に軸着
されたクランク軸である。このクランク軸16の大径部16
aには揺動スクロール12の軸12aが偏心して嵌合されてい
る。17は軸受支え14と揺動スクロール12との間に設けら
れたオルダム継手である。このオルダム継手17は、揺動
スクロール12が自転せず，かつ半径方向に対してはスラ
イド可能にしてクランク軸16の回転につれ旋回運動する
ように構成されている。また、18は揺動スクロール12と
軸受支え14の軸受摺動部、19は軸受支え14の一側におい
てシェル15内に同心に圧入あるいはボルト締め等の手段
によって取り付けられたモータステータ、20はこのモー
タステータ19内にエアギャップ21を介して同心に配置さ
れかつクランク軸16上に固着されたモータロータ、22お
よび23はモータロータ20に例えばかしめ等の手段によっ
て取り付けられたバランサ、24は吐出口11aに連通する
吐出配管、25はシェル15内に連通する吸入配管である。
これら両配管24,25は例えばろう付けによってシェル15
に気密に結合されている。26は油溜め27側においてモー
タステータ19とシェル15との嵌合部に形成された油通
路、28は一端がシェル15を貫通して吸入口11bに連結さ
れかつ他端がモータロータ20とシェル15によって形成さ
れる吸入空間のうち圧縮部（スクロール側）とは反対側
の吸入空間29にシェル15を貫通して連結された連通管で
ある。30はボス30aが軸受支え14とモータロータ20間に
位置する部分のクランク軸16に例えば圧入等の手段によ
って固定され縁部30bを含む下方周縁部分が油溜め27の
油中に浸漬するスプラッシャ、31は油溜め27と反対側の
軸受支え14の上部外周にスプラッシャ30の縁部30bに対
向して形成された油溜めポケット、32は軸受支え14に形
成されクランク軸16の給油孔33を介して軸受摺動部34に
連通する油孔、35はクランク軸16の軸線方向に形成され
軸受摺動部34に連通する油孔である。この油孔35は、ク
ランク軸16の給油孔36を介して軸受摺動部37に連通して
いる。また、38は油孔32に連通する軸受摺動部である。
なお、図中符号11cは前記固定スクロール11の渦巻ラッ
プ、12bおよび12cは前記揺動スクロール12の台板と渦巻
ラップである。

このように構成されたスクロール圧縮機においては、
モータが駆動すると、作動流体であるガスが第８図に実
線矢印で示すように吸入配管25からシェル15内に吸入さ
れ、モータのエアギャップ21を通して吸入空間29に流入
し、さらに連通管28を経て吸入口11bから圧縮室13内に
取り込まれる。また、揺動スクロール12の旋回運動に伴
い圧縮された高圧ガスは吐出口11aを通して吐出管24か
ら圧縮機外へ排出される。このとき、モータステータ19
とモータロータ20は吸入ガスによって冷却される。

一方、油は第８図に破線矢印で示すように流れる。す
なわち、クランク軸16の回転によってスプラッシャ30が
回転するため、油溜め27の油はスプラッシャ30に付着し
て引き上げられると共に遠心力によって飛散され、この
油は油溜めポケット31内に溜る。そして、油溜ポケット
31内の油は重力によって油孔32内を流下し、軸受摺動部
18,38に供給されると共に、給油孔33,36および油孔35を
通して軸受摺動部34,37に供給される。

そして、各軸受摺動部を潤滑した油は、吸入口11bあ
るいはシェル15内の吸入空間へ放出され、吸入ガスによ
って運ばれ、吸入ガスと共に圧縮室13へ取り込まれた油
は圧縮室13の隙間をシールするのに利用されると共に、
吐出管24から圧縮機外へ放出され、油分離機あるいは各
冷凍空調サイクルを循環して吸入配管25から圧縮機内に
戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の横置形スクロール圧縮機において
は、スプラッシャ30によって飛散する油を回収して給油
する方式を採用しており、このため各軸受摺動部に十分
に給油することができなかった。また、軸受支え14の軸
受摺動部18を潤滑した油は圧縮室13内に流入した後、吸
入ガスによって圧縮機外のサイクルに流出することにな
るため、油溜め27内の油が減少し、給油不能になる場合
があった。この結果、各軸受摺動部分が焼損してしま
い、圧縮機使用上の信頼性が低下するという問題があっ
た。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、各
軸受摺動部分の焼損発生を防止することができ、もって
圧縮機使用上の信頼性を確実に向上させることができる
横置形スクロール圧縮機を提供するものである。

また横置形スクロール圧縮機では、油が圧縮室にガス
とともに吸入されるのを防止することが重要であるか
ら、以下説明するように本願発明では改良を施してい
る。

〔課題を解決するための手段〕

その底部に油溜めを有し水平方向に延在する中心軸線
をもつ筒状のシェルと、このシェル内に設けられ上方に
開口するガス吸入口を有する固定スクロールと、この固
定スクロールの軸線方向に設けられ下方に開口する油排
出室を有する軸受支えと、この軸受支えによって支承さ
れ軸線方向に延在する給油通路を有する主軸と、この主
軸に連結されかつ前記固定スクロールに偏心して組み合
わされた揺動スクロールと、前記主軸の端部に設けられ
前記油溜めに臨む管路を有するハウジング内のポンプと
を備える横置形スクロール圧縮機において、前記軸受支
えに上下径方向に開口する２つの切欠きを設け、モータ
が駆動すると作動流体であるガスは吸入配管からモータ
ステータのコイルエンド上方の吸入空間に吸入され、モ
ータステータの外周面とシェルの内周面の間隙を通過し
てモータを冷却して前記軸受支えの上方の切欠きを通過
し前記ガス吸入口から圧縮室に入り、一方油は前記主軸
の回転によって前記ポンプが回転し主軸の油孔を通り軸
受摺動部に供給され前記油排出室を経て油溜めにもど
り、ガスは前記上方の切欠きを通り、油は下方の切欠き
を通ることを特徴とする横置形スクロール圧縮機。

〔作 用〕

本発明においては、軸受支えに上下径方向に開口する
２つの切欠きを設け、上方の切欠きをガスが通り下方の
切欠きを油が通るから、ガスの経路と油の経路が確実に
二分され、油が油溜めに戻りやすくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の構成等を図に示す実施例によって詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る横置形スクロール圧縮機を示す
断面図、第２図および第３図は同じく横置形スクロール
圧縮機のポンプを示す断面図、第４図は固定スクロール
と揺動スクロールの組み合わせ状態を示す図、第５図は
軸受支えを示す図、第６図は第５図のVI−VI線断面図
で、同図において第７図および第８図と同一の部材につ
いては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。同図
において、符号51で示すシェルは、水平方向に延在する
中心軸線をもつ筒体によって構成されている。このシェ
ル51は、底部に各軸受摺動部材を潤滑する油を貯溜する
油溜め52が設けられており、内部には作動流体を圧縮す
る圧縮機構組立体53が設けられている。この圧縮機構組
立体53は、各々が互いに偏心して組み合わされた固定ス
クロール54と揺動スクロール55およびこれら両スクロー
ルのうち揺動スクロール55を駆動するモータステータ56
とモータロータ57を有する組立体によって構成されてい
る。この圧縮機構組立体53の固定スクロール54は、吐出
口54a,ガス吸入口54bおよび渦巻ラップ54cを有し軸受支
え58に固定されている。この固定スクロール54のガス吸
入口54bは、前記圧縮室13および前記シェル51に連通し
ている。このガス吸入口54bの開口部は、前記油溜め52
と反対側の上方に位置付けられると共に、第４図に示す
ように前記揺動スクロール55の台板55bの渦巻ラップ側
端面と前記固定スクロール54の渦巻ラップ54cの端面が
微小間隙をもって常時対向する部分と周方向反対側に位
置付けられている。（両スクロール54,55の巻き終わり
端は、スクロール下方端から周方向に60〜90゜の位置に
位置付けられる。）なお、前記軸受支え58は、前記固定
スクロール54の軸線方向に設けられ、かつ前記シェル51
の内周面に焼き嵌めによって固定されている。そして、
この軸受支え58の外周縁には、下方に開口する油排出室
58aとこの油排出室58aを構成する凹部58bが設けられ、
かつ第５図に示すように上下径方向に開口する切欠き58
c,58dと前記モータステータ56をボルト等によって固定
する取付部58eが設けられている。このうち油排出室58a
の開口部Ｂは、前記揺動スクロール55の台板55aの渦巻
ラップ側端面と前記固定スクロール54の渦巻ラップ54c
の端面が微小間隙をもって常時対向する部分の近傍に位
置付けられ、また切欠き58cはガス吸入口54bの近傍に位
置付けられている。59は前記揺動スクロール55を連結す
る主軸で、前記軸受支え58によって支承され、かつ前記
シェル51内に設けられており、前記モータステータ56お
よび前記モータロータ57からなるモータＡによって回動
するように構成されている。この主軸59には、前記軸受
摺動部34および下端部に開口しかつ軸線方向に延在する
給油通路59aおよびこの給油通路59aに連通しかつ径方向
に開口する油孔59bが設けられている。そして、この主
軸59の外周面には、前記給油通路59aに油孔59cを介して
連通する環状溝59dが設けられている。60は前記油溜め2
7に臨む管体61を有するハウジングで、前記揺動スクロ
ール55の軸線方向に設けられ、かつボルト等によって前
記モータＡのモータステータ56に固定されている。この
ハウジング60の管体61は、第１の油孔60aを介して後述
するポンプの吸入空間部に連通している。また、このハ
ウジング60の中央部には、前記主軸59の軸心に対し偏心
した偏心孔60bが設けられている。62は前記主軸59の回
転によって駆動する容積形のポンプで、各々が互いに嵌
合するポンプステータ62aとポンプロータ62bを有するト
ロコイドポンプからなり、前記ハウジング60の内部に収
納されている。このポンプ62のポンプステータ62aは前
記偏心孔60bに回転可能に設けられており、またポンプ
ロータ62bは前記主軸59に連結ピン63により同心に固定
されている。なお、この連結ピン63は前記主軸59に圧入
等によって固定されており、ポンプ側の先端部外周面に
は切欠きによって回り止め部が設けられている。64は前
記ポンプ62を前記ハウジング60内に保持するフレーム
で、ボルト65によって前記ハウジング60に固定され、か
つ前記ポンプステータ62aに微小間隙をもって嵌合され
ている。また、このフレーム64には、前記ポンプ62の吐
出室および前記主軸59の環状溝59dに連通する油孔64aが
設けられている。66は作動流体をシェル内に吸入する吸
入配管で、前記モータステータ56のコイルエンド近傍に
位置し、例えばろう付けによって前記シェル51のモータ
側鏡板上部に取り付けられている。

このように構成された横置形スクロール圧縮機におい
ては、モータＡが駆動すると、作動流体であるガスは第
１図に実線矢印で示すように吸入配管66からモータステ
ータ56のコイルエンド上方の吸入空間29内に吸入され、
モータステータ56の外周面とシェル51の内周面の間隙を
通過してモータＡを冷却した後、軸受支え58の上方の切
欠き58cを通過してガス吸入口54bから圧縮室13内に取り
込まれる。このとき、吸入配管66,軸受支え58の切欠き5
8cおよび固定スクロール54のガス吸入口54bは油溜め52
から遠く離間する上側に位置付けられているため、吸入
配管66からシェル51内に流入した作動流体は上方を流れ
る。

一方、油は第１図に破線矢印で示すように流れる。す
なわち、主軸59の回転によってポンプロータ62bが回転
すると、ポンプステータ62aはポンプロータ62bに対し一
定の偏心量を維持しながら回転し、ポンプ作用が生じる
ため、油が管体61から第１の油孔60aを介してポンプ62
の吸入空間に流入し、ポンプ62の吐出室からフレーム64
の油孔64aを通過した後、環状溝59dおよび油孔59cを介
して給油通路59aに圧送され、軸受支え58の凹部58bおよ
び主軸59の油孔59bを介して軸受摺動部18,34,37,38に供
給される。そして、油は軸受摺動部18から流出して油排
出室58aに流入し、油排出室58aの開口部から油溜め52に
戻る。このとき、揺動スクロール55の台板55aの渦巻ラ
ップ側端面と前記固定スクロール54の渦巻ラップ54c側
端面がきわめて微小な間隙に設定されているから、圧縮
室13内に流入する油は殆どない。

したがって、本発明においては、容積形のポンプ62に
よって各軸受摺動部に十分に給油することができると共
に、潤滑済み油を軸受支え58の油排出室58aの開口部か
ら油溜め52に円滑に戻すことができるのである。

また本実施例においては、吸入ガスの経路と油の経路
を二分したから、圧縮室13に対する吸入ガスによる油の
流入を一層効果的に阻止することができる。

なお、本実施例においては、ポンプ62としてトロコイ
ドポンプである場合を示したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、この他ギアポンプでもよく、そのポ
ンプの種類は適宜変更することが自由である。

また、本発明における軸受支え58の切欠き58c,58dの
形状は、吸入ガスと油の連通路として機能するものであ
れば限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、軸受支えに上下
径方向に開口する２つの切欠きを設け、モータが駆動す
ると作動流体であるガスは吸入配管からモータステータ
のコイルエンド上方の吸入空間に吸入され、モータステ
ータの外周面とシェルの内周面の間隙を通過してモータ
を冷却して前記軸受支えの上方の切欠きを通過し前記ガ
ス吸入口から圧縮室に入り、一方油は前記主軸の回転に
よって前記ポンプが回転し主軸の油孔を通り軸受摺動部
に供給され前記油排出室を経て油溜めにもどり、ガスは
前記上方の切欠きを通り、油は下方の切欠きを通るか
ら、ガスの経路と油の経路が確実に二分され、油が油溜
めに戻りやすくなり、油がガスとともに圧縮室に吸入さ
れるのを確実に防止できる、という作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る横置形スクロール圧縮機を示す断
面図、第２図および第３図は同じく横置形スクロール圧
縮機のポンプを示す断面図、第４図は固定スクロールと
揺動スクロールの組み合わせ状態を示す図、第５図は軸
受支えを示す図、第６図は第５図のVI−VI線断面図、第
７図（ａ）〜（ｄ）はスクロール圧縮機の作動原理を説
明するための図、第８図は従来のスクロール圧縮機を示
す断面図である。 51……シェル、52……油溜め、54……固定スクロール、
54b……ガス吸入口、55……揺動スクロール、56……モ
ータステータ、57……モータローラ、58……軸受支え、
58a……油排出室、59……主軸、59a……給油通路、60…
…ハウジング、61……管体、62……ポンプ、62a……ポ
ンプステータ、62b……ポンプロータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−60092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−206988（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−32583（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その底部に油溜めを有し水平方向に延在す
   る中心軸線をもつ筒状のシェルと、このシェル内に設け
   られ上方に開口するガス吸入口を有する固定スクロール
   と、この固定スクロールの軸線方向に設けられ下方に開
   口する油排出室を有する軸受支えと、この軸受支えによ
   って支承され軸線方向に延在する給油通路を有する主軸
   と、この主軸に連結されかつ前記固定スクロールに偏心
   して組み合わされた揺動スクロールと、前記主軸の端部
   に設けられ前記油溜めに臨む管路を有するハウジング内
   のポンプとを備える横置形スクロール圧縮機において、
   前記軸受支えに上下径方向に開口する２つの切欠きを設
   け、モータが駆動すると作動流体であるガスは吸入配管
   からモータステータのコイルエンド上方の吸入空間に吸
   入され、モータステータの外周面とシェルの内周面の間
   隙を通過してモータを冷却して前記軸受支えの上方の切
   欠きを通過し前記ガス吸入口から圧縮室に入り、一方油
   は前記主軸の回転によって前記ポンプが回転し主軸の油
   孔を通り軸受摺動部に供給され前記油排出室を経て油溜
   めにもどり、ガスは前記上方の切欠きを通り、油は下方
   の切欠きを通ることを特徴とする横置形スクロール圧縮
   機。