JPH03182694A - スクロールコンプレッサ - Google Patents

スクロールコンプレッサ

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JPH03182694A
JPH03182694A JP2333414A JP33341490A JPH03182694A JP H03182694 A JPH03182694 A JP H03182694A JP 2333414 A JP2333414 A JP 2333414A JP 33341490 A JP33341490 A JP 33341490A JP H03182694 A JPH03182694 A JP H03182694A
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JP
Japan
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scroll
counterweight
orbiting
crankshaft
rotor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2333414A
Other languages
English (en)
Inventor
Howard Henry Fraser Jr
ハワード　ヘンリー　フレイザー，ジュニア
Thomas R Barito
トーマス　ロバート　バリトゥ
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Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
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Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of JPH03182694A publication Critical patent/JPH03182694A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • 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
    • F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0436—Iron
    • F05C2201/0439—Cast iron
    • F05C2201/0442—Spheroidal graphite cast iron, e.g. nodular iron, ductile iron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

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〕 本発明は、回転ポンプすなわちスクロール型のコンプレ
ッサに係り、特に改良されたカウンタウェイトを有する
改良された構造のスクロールコンプレッサに関する。
〔従来の技術〕
スクロールコンプレッサは、原理的には数十年前から知
られている。一般にスクロール型コンプレッサまたはそ
れと類似の機械は、一対の噛み合いスクロールから構成
されている。そのそれぞれのスクロールは、それぞれの
基板に設けられた類似形状のインボリュートスパイラル
ラップを有する。普通、一方のスクロールは固定され、
他方は軌道を旋回するようになっている。しかし、他方
のものは、回転しないように、オルダムリングまたは他
の回転防止構造によって保持されている。
それらの２個のインボリュートラップの壁は、三ケ月型
容積を形成する。その容積は、旋回スクロールが回転す
るとき、外側から噛み合いスクロールの中心に向かって
動き、段々と小さくなって行く。
冷媒ガスなどの圧縮可能な流体は、スパイラルラップの
周囲に導入され、装置が旋回動作で動かされるとき圧縮
される。圧縮された流体は、その後、中心で放出される
。圧縮された流体を中心に導き、その膨張により装置を
駆動することによって、スクロール機械をモータとして
使用することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、動いているスクロールの旋回動作はアンバラン
スであり、軸が偏心している。従って、モーメントが発
生するために、適切なカウンタウェイトによって適切に
バランスされる必要がある。
スクロール型コンプレッサあるいは他のスクロール型回
転機の現在の設計では、ロータの位置と旋回スクロール
用偏心駆動装置間にロータシャフトが回転可能に支持さ
れている。このことから、カウンタウェイトが対抗して
バランスを取ろうとする旋回スクロールから軸方向にか
なり離れて配置される必要がある。カウンタウェイトは
、ロータに取りつけられることが多い。また、シャフト
用軸受は、ロータに取り付けられたカウンタウェイトを
収納できるように設計されねばならない。
カウンタウェイトが、ロータまたはシャフトに取り付け
られねばならない分離された部品である場合には、付加
的な組立てステップを必要とする。
また、厳しい使用下あるいは長期間の運転の後には、カ
ウンタウェイトが緩くなってしまい、コンプレッサの信
頼性を制限してしまう。
従って、本発明の目的は、厳しい使用下あるいは長期間
運転後にも信頼性を維持できるスクロールコンプレッサ
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の観点に従い、スクロール型コンプレッサは、一
体の上部軸受及び一体のカウンタウェイトを有するよう
に製作されているロータシャフトを備えている。
そのスクロールコンプレッサは、ハウジング内に取り付
けられた固定スクロールと、固定スクロールの軸回りに
回転するように、固定スクロールの軸から偏心して配置
されている旋回スクロールを有している。回転防止機構
が、旋回スクロールが回転しないようそれを保持するが
、旋回動作時にはその回転を許す。コンプレッサ用の電
動機駆動装置は、ハウジング内に設けられているステー
タ電機子を有している。ステータは、そのステータ自体
を通る所定半径の円筒形通路を有し、ハウジング内に回
転可能に取り付けられているロータをそこへ収納する。
一般に円筒形のロータは、シャフトに取り付けられ、小
さな円形ギャップを残して、一般に円筒形のステータ通
路に組み入れられる。シャフトの上端には、一般に円筒
形の上部軸受が形成されている。その軸受は、クランク
として働き、その上面に偏心した軸穴を有し、そこへ旋
回スクロールのステムが挿入される。好ましくは、ここ
にラジアルコンプライアンス装置が採用され得る。
円筒の一部を形成しているカウンタウェイトは、シャフ
トの軸受に隣接して存在する。そのカウンタウェイトは
、旋回スクロールによって表されるオフセットに対し径
方向に対抗して配置される。
カウンタウェイトは、ステータ通路の所定の半径に等し
い半径内部に完全に配設される。従って、ロータ装置を
ステータを介して挿入することによって、下側から組み
込むことができる。
半リングの形状をなすロータカウンタウェイトが、ロー
タの下端に設けられている。そのロータカウンタウェイ
トは、主たる一体型カウンタウェイトの位置に対して径
方向に対抗して設けられている。
シャフトの下端は、下部軸受で支持されている。
〔作用〕
この一体型シャフトの設計により、部品数が少なくて済
むため、在庫が低減される。また、シャフトまたはロー
タのいずれか一方にカウンタウェイトを取り付けるステ
ップが必要ないので、生産時の組立てステップが、１ス
テツプ少なくなる。
シャフト及びカウンタウェイトは、完全に１つの部品で
あるので、カウンタウェイトが離脱したり、緩んだりす
る可能性がない。
〔実施例〕
第１図を参照する。第１図は。冷蔵庫や空調システムで
使用され得る型のスクロールコンプレ・ノサ装置１０を
示している。この装置１０は、一般に円筒シェルすなわ
ちハウジング１２を有する。
そのハウジングは、その下端が下部キャップ１４で閉じ
られ、上端が上部キャップ１６で閉じられている。キャ
ップ■６内の圧力ドーム１８は、コンプレッサで圧縮さ
れる気体を保持し、その気体を、ハウジング１２内に頑
丈に取り付けられている固定スクロール２２の中心から
、高圧出口２０へ導く。固定スクロール２２は、インボ
リュートすなわちスパイラル状のラップ２４を有する。
装置１０は、また、固定スクロール２２のラップ２４で
挟まれる同様のインボリュートラップ２８を持つ旋回ス
クロール２６を備えている。塩スタブ３０は、旋回スク
ロールの中心すなわち軸の位置において、旋回スクロー
ル２６から吊り下げられている。
例えば、オルダムリング３２等の回転防止装置が、旋回
スクロール２６と関係付けられており、旋回スクロール
の回転を防止する一方、固定スクロール２２の軸回りに
回転することなしに、それを回転させる。クランクケー
ス３４と軸受が、旋回スクロール２６の丁度下側でハウ
ジング１２に取り付けられている。第２図に示されてい
る様に、単軸クランクシャフト装置３６は、延性鋳鉄ま
たはそれと等価な材質から作られている。
一般に円筒形の電気ロータ３８は、シャフト３６にプレ
スばめされ、ノ＼ウジングの内側に固定されている電動
機ステータの電機子４０内の円筒形通路中にはめ込まれ
ている。その通路は所定の半径を有し、ロータ３８とス
テータ４０との間に小さなギャップを残している。ロー
タ３８とステータ４０は、コンプレッサ装置１０用の電
動機を形づくっている。
シャフト３６の上端に形成されている一般に円筒形のク
ランク４２は、クランクケース３４内に軸止めされてい
る。このクランク４２の上面には、偏心雌受けすなわち
ソケット４８がある。ソケ・ソト４８は、旋回スクロー
ル２６の雄スタブ３０用のせん受として働く。
また、カウンタウェイト５０は、この実施例ではクラン
ク４２に隣接して、シャフト３６に単一に形成されてい
る。好ましくは、カウンタウェイト５０は、円筒の一部
の形状をなして弓形になっている。そのカウンタウェイ
トは、この例では、約１６００の弧を描いている。カウ
ンタウェイト５０は、旋回スクロール２６のオフセット
の径方向位置に対抗する側部に配置されている。カウン
タウェイト５０はステータ４０内の円筒形通路の半径に
、またはその半径内に存在する。この特徴によって、ス
テータ４０がハウジング１２内に固定された後に、クラ
ンク及びロータを下側から組み込むことができる。　カ
ウンタウェイト５０は、ロータ３８上の上部リング５２
の位置に向かって軸方向下方に伸びている。また、ロー
タ３８上には、下部リング５４が設けられている。一般
に半円形すなわち半リングのロータカウンタウェイト５
６が、カウンタウェイト５０の位置に対して径方向に対
抗する位置で、下部リング５４に固定されている。また
、下部軸受５８が、シャフト３６の下端６０に取り付け
られている。
また、第１図には、電源をステータ４０に接続する電気
コネクタ６２が示されている。
一体型のクランク４２とカウンタウェイト５０を持つこ
の単軸クランクシャフト３６が、装置を簡単にするだけ
でなく、コンプレッサの信頼性を上げることは、上述の
記載から明らかである。この装置に関して、カウンタウ
ェイト５０は、クランクシャフト３６に頑丈にかつ永久
的に取り付けられている。また、それは、旋回スクロー
ル２６の軸方向位置にできるだけ密接して配置され、そ
れによって、最適なバランスを与えている。カウンタウ
ェイト５０をロータ３８に直接設置するのではなく、ク
ランクシャフト３６の上端に置くことによって、破壊的
過渡トルク効果が最小化され、さらにコンプレッサ１０
の信頼性が増大される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、カウンタウェイトがロータシャフトと
一体に形成されているので、厳しい使用下あるいは長期
間運転後にもスクロールコンプレッサの信頼性を維持で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例に係るスクロール型コンプレ
ッサの長手方向断面図である。 第２図は、本発明の実施例に係るロータクランクシャフ
トの側面図である。 第３図は、シャフト及びロータ装置の頂部平面図である
。 第４図は、シャフト及びロータ装置の底部平面図である
。 〔符号の説明〕 １０・・・スクロールコンプレッサ装置１２・・・ハウ
ジング、２２・・・固定スクロール２６・・・旋回スク
ロール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 固定スクロール（２２）と該固定スクロールの軸回りに
    回転し、該固定スクロールの軸から偏心して配置された
    旋回スクロール（２６）を含んでいるハウジング（１２
    ）を有するスクロールコンプレッサであって、上記旋回
    スクロールの回転を妨げるように保持するが、旋回動作
    時には回転を許すところの回転防止手段（３２）と、上
    記ハウジング内に取り付けられ、当該ステータ内部に所
    定の半径の円筒形通路を有する電動機ステータ（４０）
    と、旋回動作時に上記旋回スクロールを駆動するために
    、ハウジング内に回転可能に軸止めされた電動機ロータ
    装置（３８）と、該ロータ装置に含まれるものであって
    、上記ステータの一般に円筒形の上記通路に挿入される
    一般に円筒形であるロータが取り付けられている細長の
    クランクシャフト（３６）と、該クランクシャフトの上
    端に配置され、上記旋回スクロールの下側のハウジング
    部材（３４）に取り付けられているクランク（４２）と
    、上記旋回スクロールの偏心旋回動作をバランスさせる
    上記クランクシャフト上のカウンタウェイト（５０）、
    及びクランクシャフトの下端に回転可能に取り付けられ
    ている下部軸受（５８）を備え、上記カウンタウェイト
    が、上記シャフトと一体に形成されていると共に、組み
    込みに際して上記ステータ通路を通過できる大きさにな
    るように、上記所定の半径よりも大きくない半径内で配
    置され、かつ上記クランクの位置に隣接して形成されて
    いることを特徴とするスクロールコンプレッサ。
JP2333414A 1989-12-04 1990-11-29 スクロールコンプレッサ Pending JPH03182694A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/445,552 US5007810A (en) 1989-12-04 1989-12-04 Scroll compressor with unitary crankshaft, upper bearing and counterweight
US445,552 1989-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03182694A true JPH03182694A (ja) 1991-08-08

Family

ID=23769365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2333414A Pending JPH03182694A (ja) 1989-12-04 1990-11-29 スクロールコンプレッサ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5007810A (ja)
EP (1) EP0432084B1 (ja)
JP (1) JPH03182694A (ja)
KR (1) KR910012541A (ja)
BR (1) BR9006092A (ja)
DE (1) DE69006696T2 (ja)
ES (1) ES2049451T3 (ja)
MX (1) MX168661B (ja)
MY (1) MY105405A (ja)

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ES2049451T3 (es) 1994-04-16
DE69006696D1 (de) 1994-03-24
MX168661B (es) 1993-06-02
MY105405A (en) 1994-09-30
US5007810A (en) 1991-04-16
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