JPH0245676A - スクロール圧縮機 - 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〕 この発明はスクロール圧縮機に係り、特にそのモータの
冷却、油上りの低減に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図はスクロール圧縮機の動作原理を示す図である。

図において、１は固定スクロール、２は揺動スクロール
、３は吸入室、４は吐出ボート、５は圧縮室であり、ま
たＯは固定スクロール１の中心である。

上記固定スクロール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１ａ、２ａを有し、これらの渦
巻１ａ、２ａの形状は従来から知られている如く、イン
ボリュート曲線２丙弧等から構成されている。

次に動作について説明する。上記固定スクロール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
ロ了ル１に対して１８０′位相のずれた状態で組合わさ
れ、固定スクロール１の中心０のまわりを自転しない公
転運動を行う、第４図（ａｌ〜（ｄｌはそれぞれ公転運
動における０°、９０’。

１８０°、２７０’の状態を示しており、第４図ｆａｌ
に示す０°の状態で吸入室３のガスの閉じ込みが完了し
、渦！！！ｌａ、２ａ間に圧縮室５が形成される。

そして、揺動スクロール２の運動に伴い圧縮室５はその
容積を滅じ、内部のガスは圧縮されて固定スクロール１
の中心部に設けられた吐出ボート４より排出される。

スクロール圧縮機の名称で知られている装置の概略は以
上の通りである。

次にスクロール圧縮機の具体的な構成および動作につい
て説明する。第５図は従来のスクロール圧縮機の一例を
示すもので、これは特開昭５８−１１７３８０号公報に
開示された圧縮機で、特にスクロール圧縮機を全密閉形
冷媒圧ｗ３機に応用した場合の具体的な構造を示してい
る。図において、１は渦巻１ａを台板１ｂの一側に備え
た固定スクロール、２は渦巻２ａを台板２ｂの一側に備
えた揺動スクロール、３は吸入口（吸入室）　４は吐出
ボート、５は両渦巻１ａ、２ａを互いに組合わせたとき
両渦巻１ａ、２ａ間に形成される圧縮室で、これらは第
４図の固定スクロール１〜圧縮室５に相当するものであ
る。６は主軸、７は吸込ロアａを有し、主軸６の下端面
と所定空隙を有して主軸６の下端部を覆うように装着さ
れたオイルキャップ、８．９は軸受フレーム、１０は主
軸６に固着されたモータ・ロータ、１１はそのモータ・
ステータで軸受フレーム９に固定されている。１２は密
閉シェル、１３はオルダム継手、１３ａは揺動スクロー
ル２に設けた溝２ｄに嵌合スる＋−３１５はシェル１２
の底部に設けた油溜め、１６は流体の吸入管、１７は圧
縮機５により圧縮された圧縮流体を圧送する吐出管であ
る。１８は主軸６に対して偏心し、かつ台板２ｂの他側
に設けられた）こ動スクロール軸２Ｃと回動自在に嵌入
された揺動スクロール軸受で、主軸６上端部の大径部６
ａに形成された偏心穴６０ａ内に固着されている。１９
は軸受フレーム８に支持され、主軸６上部の大径部６ａ
の外周面６１ａを支承する第１の主軸受、２０は軸受フ
レーム９に支持され、主軸６下部の小径部６ｂを支承す
る第２の主軸受、２１は揺動スクロール２の台板２ｂ下
面を軸方向に支承する第１のスラスト軸受、２２は主軸
６の大径部６ａと小径部６ｂ間の段部６ｃを軸方向に支
承する第２のスラスト軸受、２３は主軸６下端に開口部
２３ａが形成されて主軸６内にその軸心より偏心して設
けられた給油孔で、各軸受１８．２０部へ連通している
。また、２４は主軸６内に設けられたガス抜き孔、２５
．２６は油経路用の返油孔および返油溝、２７．２８ａ
、２８ｂは唆大ガス経路用の第１．第２．第３の連通路
である。

第６図および第７図は軸受フレーム８．９を示し、第６
図Ｃａｌ、　（ｂｌはそれぞれ軸受フレーム８の平面図
および第６図（ａ）　Ａ　−Ａ　ｂ％断面図、第７図（
ａｌ（ｂｌ、　（ｃｌは軸受フレーム９の平面図、第７
図［ａｌ　Ｂ　−Ｂ線断面図および下面図である。第６
図において、１９は第１の主軸受、２５は軸方向に貫通
し、第１のスラスト軸受２１から流出した油を下方に返
送する返油孔、２１ａは切欠部、２８ｂは第３の連通路
である。また第７図の軸受フレーム９において、９ａは
下方に伸長した６本の取付足部で、円筒状の外壁部９ｂ
より突出して設けられ、その軸方向端面９ｃは４本がそ
の軸方向長が等しく、また６本のうち１本は他の取付足
部に比べて周方向に拡幅されており、その外周面には、
端面９Ｃで開口すると共に上部で閉塞し、かつ第５図に
示すように主軸６の大径部６ａに固着され動的バランス
を保つバランサ６ｄを収納する上部凹部のバランサ室９
ｄに連通する返油／Ｉ２６が形成されている。また、９
ｅは端面９Ｃより若干高い位置に形成され、ステータ１
１の上面を固定する取付面、１６ａは吸入管１６が嵌入
される嵌入孔、２７は第２の連通路２８ａに連通ずる第
１の連通路である。

次に上記部材の組合せ状態について説明する。

揺動スクロール２は、固定スクロールｌとかみ合わされ
た状態でその揺動スクロール軸２Ｃが（８勤スクロール
軸受１８を介して主軸６に係合され、この揺動スクロー
ル軸受Ｉ８と軸受フレーム８に配設された第１のスラス
ト軸受２１によって支承されている。また、主軸６はい
んろうなどで互いに結合された軸受フレーム８．９内に
配設された第１の主軸受１９．第２の主軸受２０および
第２のスラスト軸受２２によって支承されている。更に
オルダム継手１３は揺動スクロール２と軸受フレーム８
の富み部８ａとの間に配設され、揺動スクロール２の自
転を防止し、公転運動のみを行わせるように構成されて
いる。このような状態で固定スクロールｌは軸受フレー
ム８，９と共にボルトなどにより共締めされる。またモ
ータ・ロータＩＯは主軸６に、モータ・ステータ１１は
軸受フレーム９の取付面９ｅにねし止めなどによって固
定されている。更に、オイルキャップ７は主軸６に圧入
、焼嵌めなどによって固定されている。このように組立
てられた機構部は固定、揺動スクロール１．２を上部に
、モータ・ロータおよびステータ１０．１１を下部にし
、軸受フレーム８，９の外周面を介してシェル１２内に
圧入、焼嵌め等により収容固定されている。

次にこのように構成されたスクロール圧縮機の動作につ
いて説明する。モータ・ロータ１０が回転すると主軸６
およびオルダム継手１３を介して濡動スクロール２が公
転運動を始め、第４図で説明した作動原理により圧縮が
開始される。この時、冷媒ガスは吸入管１６よりシェル
１２内に吸入され実線矢印に示すように、軸受フレーム
９とモータ・ステータ１１との間の第１の連通孔２７、
モータ・ロータ１０とモータ・ステータ１１との間のエ
アギヤノブなどを通過してモータを冷却した後、シェル
１２と軸受フレーム８．９との間の第２、第３の連通孔
２８ａ、２８ｂを通り、固定スクロール１に設けた吸入
口３より圧縮室５へ取り込まれて圧縮される。そして圧
縮されたガスは吐出ボート４を経て吐出管１７より圧縮
機外へ排出される。また、潤滑油は油溜め１５より破線
矢印で示すように主軸６に配設されたオイルキャップ７
および給油孔２３による遠心ポンプ作用によりオイルキ
ャップ７の吸込ロアａおよび給油孔２３を介して各軸受
１８〜２０に供給される。そしてこれら軸受１８〜２０
を給油した油は、更にスラスト軸受２１を経て、返油孔
２５−バランサ室９ｄ−返油溝２６の順に流れ、モータ
・ステータ１１の外周面とシェル１２の内周面の間隙に
流出して油溜め１５に戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されており
、吸入管１６から吸入されたガスは第１の連通路２７あ
るいはロータ１０．ステータ１１間のエアギャップを二
分されて流れる。しかしながらエアギャップの間隔は非
常に小さいため、吸入ガスの大半は第１の連通路２７側
を通って流れる。従ってモータ部の冷却が不十分になっ
てしまうことから、ロータ１０に通気孔を設けて吸入ガ
スを多量にモータ部に流し、その冷却を行おうとするこ
とが考えられるが、この場合は返油溝２６から流出する
油を巻き上げ油上りを増加させたり、またモータ性能を
低下させる等の問題があり、油上りが少なくかつモータ
部の冷却が十分に行えるスクロール圧縮機を得るのは困
難であった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、モータ部の冷却が十分に行えかつ油上りが少なく、
信顧性の高いスクロール圧縮機を得ることを目的とする
。

〔課題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、作動流体の導入路
と軸受に供給された潤滑油の返油路とを区画する第１の
仕切部材および第２の仕切部材を設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、作動流体はモータ部の設置空間を
流れて圧縮機構に導入され、また潤滑油は作動流体に触
れることなく油溜めに戻される。

〔実施例〕

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
断面図である。図において、２９は第２図にその全体を
示すように、第１の仕切部材および第２の仕切部材が一
体に形成された有底筒状の容器で、筒部３０と底板部３
１とを存している。

また容器２９の上端は後述する軸受フレーム９０の端面
９０ｃに接触または近傍に位置し、かつ底板部３１が油
溜め１５上面のやや上方に位置するようシェル１２に圧
入または焼嵌め等によって固定され、筒部３０外周面と
シェル１２内周面とが密着するようになっている。筒部
３０の一部には第２の仕切部材としての凹部３２が形成
され、凹部３２とシェル１２内周面との間に形成される
返油路３３の上端が返油溝２６に連通し、下端が油溜め
１５に連通ずるようになっている。また３４は吸入管１
６が嵌挿される吸入孔で、容器２９内のモータ部のステ
ータ１１の下方またはコイルエンド近傍に開口するよう
設けられている。更に３５は底板部３１の略中央に形成
された開口部で、オイルキャップ７の外径より若干大き
く形成され、オイルキャップ７が遊挿されるようになっ
ている。

第３図（ａ）、山１．ｔｅｌは軸受フレーム９０の平面
図、第３図＋ａｌ　Ｃ−ＣＩ断面図および下面図である
。これらの図において、９０ａは外壁部９０ｂより下方
に延出された柱状の取付足部で、その下端面９０Ｃはス
テータ１１の固定面となっている。また、４本の取付足
部９０ａのうち１本は周方向に拡幅され、バランサ室９
０ｄに連通する返油溝２６が形成されている。

他の各構成については従来装置と同様であるため、対応
する部分に同一符号を付してその説明を省略する。

次に上記構成のスクロール圧縮機の動作について説明す
る。ロータ１０が回転を開始すると作動流体である冷媒
ガスは第１図中の実線矢印で示すように流れる。すなわ
ち、吸入管１６より容器２９内に吸入されたガスは、そ
の一部がステータ１１下方のコイルエンド周辺へ、また
残りは筒部３０の内周面とステータ１１の外周面で形成
される間隙を周方向に回り、これらの流れによりモータ
部を十分に冷却する。ここで筒部３０とステータ１１間
の間隙は、前述したように筒部３０の外周面とシェル１
２の内周面が密着しているために、ステータ１１とロー
タ１０とのエアギャップより非常に太き（、従ってモー
タ部に十分通風させることができる。そして冷媒ガスは
モータ部を冷却した後、軸受フレーム９０の取付足部９
０８間の通路を経て連通路２８ａ、２８ｂを通り、圧縮
室５に取り込まれて圧縮され、吐出管１７よりシェルＩ
２外部へ排出される。なお、容器２９内に吸入されたガ
スはその流速が急激に降下するため、圧縮機外より持ち
込まれた油を若干分離するが、分離され筒部３０内周面
やステーク１１外周面等に付着した油は、それ等の面を
落下して底板部３１上面に至り、開口部３５より油溜め
１５に戻される。

また、潤滑油は第１図中破線矢印で示すように流れる。

すなわち、油溜め１５の潤滑油は従来と同様に遠心ポン
プ作用により、オイルキャップ７−給油孔２３−各軸受
１８〜２０−スラスト軸受２１を経て返油孔２５→バラ
ンサ室９０ｄ→返油溝２６の順に流れる。そして返油溝
２６からの油は返油路３３を通り、吸入ガスの流れる空
間に全く触れることなく油溜め１５に戻される。従って
返油溝２６からの油や油溜め１５の油が吸入ガスによっ
て圧縮室５に持ち込まれるのが防止される。

なお、上記実施例では第１および第２の仕切部材を一体
に形成して有底筒状の容器２９としたがこれに限定され
るものではなく、第１の仕切部材がモータ部設置空間と
油溜め１５とを区画し、第２の仕切部材がモータ部設置
空間と返油路３３とを区画する構成であれば、これらが
別体であっても上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、モータ部を冷却する作
動流体の導入路と潤滑油の返油路とを区画する第１およ
び第２の仕切部材を設けたので、モータ部の冷却が十分
に行われると共に油−ヒがりもほとんどなく、信頼性の
高いスクロール圧縮機が得られる効果がある。

【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図は同スクロール圧縮機の容器の斜視図、
第３図ｆａｔ、　（ｂｌ、　（ｃｌは同スクロール圧縮
機の軸受フレームの平面図、断面図および下面図、第４
図はスクロール圧縮機の動作原理図、第５図は従来のス
クロール圧縮機の断面図、第６図（ａｔ、　ｆｂｌは同
スクロール圧縮機の軸受フレー１１８の平面図および断
面図、第７図（ａｌ、　（ｂｌ、　（ｃｌは同スクロー
ル圧縮機の軸受フレーム９の平面図、断面図および下面
図である。 １・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、６
・・・主軸、７・・・オイルキャップ、ＩＯ・・・ロー
タ、１１・・・ステータ、１２・・・密閉シェル、１５
・・・油溜め、１６・・・吸入管、１７・・・吐出管、
１８〜２２・・・軸受、２５・・・返油孔、２６・・・
返油溝、２９・・・容器、３０・・筒部、３１・・・底
板部、３２・・・凹部、３３・・・返油路、３４・・・
吸入孔、３５・・・開口部。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固定スクロールと揺動スクロールとを互いに組合わせ
   た圧縮機構と、前記揺動スクロールを駆動する主軸と、
   この主軸を駆動するモータ部と、前記揺動スクロールお
   よび主軸を支承する軸受と、これら各構成要素を収納し
   、かつその底部に前記主軸の端部に固着されたオイルキ
   ャップが浸漬する油溜めを有する密閉シェルとを備えた
   スクロール圧縮機において、前記モータ部の設置空間と
   前記油溜めとを区画し、かつ前記オイルキャップが遊挿
   される開口部を有する第１の仕切部材と、前記軸受より
   流出した潤滑油が排出される返油溝と前記油溜めとに連
   通し、かつ前記モータ部空間と区画される返油路を形成
   する第２の仕切部材と、前記モータ部空間に開口し、作
   動流体を導入する吸入管とを備えたことを特徴とするス
   クロール圧縮機。