JPH0419377A - 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】 （イ）産業上の利用分野 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。

（ロ）従来の技術 従来のスクロール圧縮機は、密閉容器に固定スクロール
を固定し、前記固定スクロールの中心の回りに旋回スク
ロ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
ルの遠心力が非常に大きくなり、旋回スクロールの背部
に設けられた軸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った。

一方、高速回転用のスクロール圧縮機として、特公昭５
７−４９７２１号公報に、両スクロールが回転し、きら
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。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、この型式のものは次のような問題があっ
た。すなわち、旋回スクロールを駆動軸に対して揺動跡
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、このスクロール圧縮機は結合リングと、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、一方
のスクロールを圧縮空間で圧縮された冷媒で押圧して軸
方向の押付力としており、両スクロールの接触面に異常
摩耗が生じる問題があった。

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するとともに、ス
クロールの背圧を中間圧力にして全体に作用するように
したスクロール圧縮機ヲ提供することを目的としたもの
である。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は密閉容器と、この容器内に収納された電動要
素と、この電動要素によって駆動されるスクロール圧縮
要素とを収納し、このスクロール圧縮要素を、前記電動
要素によって直接あるいは間接的に回転される駆動スク
ロールと、この駆動スクロールと向かい合ってかみ合い
同一方向に回転する従動スクロールと、これらのスクロ
ールを夫々軸支して内部に形成された空間に収納する主
フレーム及び補助フレームとで構成し、これらのフレー
ムで密閉容器内を高圧室及び低圧室に区画するとともに
、駆動スクロールと従動スクロールとの夫々の軸に高圧
室及び低圧室に連通ずる吐出孔と吸込孔とを設けたスク
ロール圧縮機において、前記主フレーム及び補助フレー
ムで形成された空間と、駆動スクロールと従動スクロー
ルとで形成された圧縮途中の圧縮空間とを連通させる小
孔を空間内のスクロール圧縮要素に形成したものである
。

（ネ）作用 この発明は上記のように構成したことにより、互に向か
い合わせてかみ合うように形成した駆動スクロールと従
動スクロールとを主フレームと補助フレームとの内部に
形成された空間内に収納し、この空間内をスクロール圧
縮要素に設けた小孔で圧縮途中の圧縮空間に連通し、駆
動スクロールと従動スクロールとの全体の外周の背圧と
して中間圧力の冷媒圧力を作用させるようにしたもので
ある。

（へ）実施例 以下この発明を図に示す実施例に基いて説明する。

第１図はスクロール圧縮機の縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ線に沿って切断したスクロール圧縮機の断面図
である。第１図及び第２図において、１は密閉容器で、
この容器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が形成きれている。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。８は密閉容器１の
内壁に圧接して取付けられた主フレームで、このフレー
ムには中央に主軸受９が設けられている。１０は同じく
密閉容器１の内壁に圧接して取付けられた補助フレーム
で、この補助フレームには主フレーム８の主軸受９の中
心０゜と間隔ε偏心して中心Ｏ１の補助軸受部１１が設
けられている。主フレーム８と補助フレーム１０とは内
部に空間１２を形成するようにボルト１３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
駆動スクロール１４と、この駆動スクロールと同じ方向
に回転させる従動スクロール１５とで構成されている。

駆動スクロール１４は円筒状の鎖板１６と、この鏡板の
一方の面に立設されたインボリュート状の曲線からなる
渦巻き状のラップ１７と、鏡板１６の他方の面の中央の
突出されて回転子５に挿入固定された常駆動軸１８とで
構成きれている。従動スクロール１５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駆動スクロ
ール１４の鏡板１６に摺接する環状壁２０と、この環状
壁で囲まれ鏡板１９に立設されたイ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２１と、鏡板１
９の他方の面の中央に突出された従動軸２２とで構成さ
れている。

インボリュート状のラップ１７の座標はＸ　＝　Ｒ（ｃ
ｏｓθ＋θｓｉｎθ） Ｙ　＝　Ｒ（ｓｉｎθ−θＣＯ５θ） で求められ、 インボリュート角度補正歯形のラップの座標はＸ　−Ｒ
（ｃｏｓθ＋（θ＋β）ｓｉｎ（θ＋β）〕Ｙ　＝　−
Ｒ（ｓｉｎθ−（θ＋β）ｃｏｓ（θ＋β）〕β−ｔａ
ｎ−’　（ｓｉｎθバＰｃｏｓθ＋ε）〕但し、Ｒ：基
礎円の半径、 Ｐ：駆動ピンの円軌道半径、 で・木Ｖ）シに）。

駆動スクロール１４は主フレーム８の主軸受９で＝駆動
軸１８を軸支され、従動スクロール１５は補助フレーム
１０の補助軸受１１で従動軸２２み合うようにして内部
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１０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。

ま駆動軸１８には圧縮空間２３内で圧縮された冷媒を高
圧室２５に連通ずる吐出孔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２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２９が設けられている。３０は鏡板１９に設け
た連絡通路で、この通路は吸込孔２９に連通し、外側か
ら圧縮空間２３に冷媒を導くようにしている。

３１は駆動装置で、この駆動装置は駆動スクロール１４
の鏡板１６の外周に突出して設けられた駆動ピン３２と
、この駆動ピンを嵌合わせる従動スクロール１５の環状
壁２０に径方向に設けられた案内溝３３とで構成されて
いる。この案内溝は外方を切り欠いて０字状に形成きれ
ている。案内溝３３の外周端は円軌道が駆動ピン３２の
中心の円軌道の外側に位置させている。

３４は駆動スクロール１４の鏡板１６に設けた小孔で、
この小孔は圧縮途中の圧縮空間２３と空間１２とを連通
している。空間１２と低圧室２４とは補助フレーム１０
の補助軸受１１と従動軸２２との摺動面に設けられたシ
ール部材３５で密封されている。空間１２と高圧室２５
とは主フレーム８の主軸受９と駆動軸１８との摺動面に
設けられたシール部材３６で密封されている。

３７は吸込管で、この吸込管は低圧室２４内に連通して
いる。３８は吐出管で、この吐出管は高圧室２５内に連
通している。

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、その回転力が駆動軸１８から駆
動スクロール１４に伝えられる。

この駆動スクロールに伝えられた回転力は駆動装置３１
を介して従動スクロール１５に伝えられ、この従動スク
ロールを駆動スクロール１４と同じ方向に回転させる。

そして、駆動スクロール１４の駆動軸１８の中心に対し
て従動スクロール１５は従動軸２２の中心を長さεだけ
偏心きせた位置で回転させている。駆動スクロール１４
と従動スクロール１５とはこれらのスクロールで形成さ
れた圧縮空間２３を外方から内方へ向かって次第に縮小
させ、吸込管３７から低圧室２４内に流入した冷媒を従
動軸２２の吸込孔２９から鏡板１９の連絡通路３０を通
って外方の圧縮空間２３内に流入させて圧縮している。

この圧縮された冷媒は駆動スクロール１４の駆動軸１８
に設けられた吐出孔２６を通って吐出口２７．２８から
高圧室２５内に吐出され、吐出管３８から密閉容器１外
に吐出きれる。また、圧縮途中の圧縮空間２３内の中圧
力の冷媒は小孔３４から空間１２内に吐出し、駆動スク
ロール１４と従動スクロール１５との背圧として作用す
るようにし、これらのスクロールのラップ１７．２１の
先端が互に一定のクリアランスを保って鏡板１６．１９
に摺動するようにしている。

駆動スクロール１４の回転で従動スクロール１５を同じ
方向に回転させる駆動装置３１は案内溝３３の外周端の
円軌道を駆動ピン３２の中心の円軌道の外側に形成する
ことにより、駆動ピン３２が案内溝３３内から外れない
ようにし、−本の駆動ピン３２で駆動スクロール１４の
回転方向と同じ方向に従動スクロール１５を回転させて
圧縮空間２３で圧縮を行えるようにしている。また、駆
動スクロール１４と従動スクロール１５とは中心を長さ
εだけ偏心させ、駆動スクロール１４のラップ１７をイ
ンボリュート状の曲線からなる渦巻き、従動スクロール
１５のラップ２１をインボリュート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、互に同じ方向に
回転したときに、ラップ１７．２１の接触部が離れたり
、異常接触しないようにし、圧縮空間２３で圧縮を行え
るようにしている。

従動スクロール１５の環状壁２０は駆動スクロール１４
の鏡板１６の外周に摺接して空間１２と遮蔽することに
より、圧縮空間２３と空間１２との連通を防止できるよ
うにしている。

空間１２はシール部材３５．３６で低圧室２４及び高圧
室２５と夫々密封するとともに、小孔３４で圧縮途中の
中圧力の冷媒を導くことにより、低圧の冷媒や高圧の冷
媒が侵入しないようにしつつ圧力を一定の中圧力に保持
できるようにし、駆動スクロール１４と従動スクロール
１５との軸方向密封力を適正な力にできるようにしてい
る。そして、駆動スクロール１４と従動スクロール１５
とには局部的に過大な接触力が加わらないようにしてい
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利
用できるようにしている。

この発明は駆動スクロールエ４と従動スクロール１５と
を収納する主フレーム８と補助フレーム１０とで形成き
れた空間１２内に圧縮途中の冷媒を供給して中圧力の室
にすることにより、駆動スクロール１４と従動スクロー
ル１５との全体を中圧力で押圧することができ、局部的
に異常接触するのを防止できるようにしたものである。

（ト）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、主フレーム及び補助フ
レームで形成きれた空間と、駆動スクロールと従動スク
ロールとで形成された圧縮途中の圧縮空間とを連通許せ
る小孔を空間内のスクロール圧縮要素に形成したのであ
るから、前記両スクロールを収納した主フレーム及び補
助フレームで形成された空間を中圧力室にでき、両スク
ロールの軸方向のシール力を向上できるとともに、局部
的に異常接触して両スクロールが摩耗するのを防止でき
るものである。

【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２１３０は同しく第１ｒＸＪのＡ−Ａ線に
沿って切断したスクロール圧縮機の断面図である。 １・・・密閉容器、　２・・・電動要素、　　３・・・
スクロール圧縮要素、　８・・・主フレーム、　　９・
・・主軸受、　　１０・・・補助フレーム、　　１１・
・・補助軸受、１２・・・空間、　　１４・・・駆動ス
クローノ呟従動スクロール、　１８・・・駆動軸、　２
２・・・従動軸、　　２４・・・低圧室、　　２５・・
・高圧室、　２６・・・吐出孔、２９・・・吸入孔、　
　３４・・・小孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．密閉容器と、この容器内に収納された電動要素と、
   この電動要素によって駆動される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、前記電動要素に
   よって直接あるいは間接的に回転される駆動スクロール
   と、この駆動スクロールと向かい合ってかみ合い同一方
   向に回転する従動スクロールと、これらのスクロールを
   夫々軸支して内部に形成された空間に収納する主フレー
   ム及び補助フレームとで構成し、これらのフレームで密
   閉容器内を高圧室及び低圧室に区画するとともに、駆動
   スクロールと従動スクロールとの夫々の軸に高圧室及び
   低圧室に連通する吐出孔と吸込孔とを設けたスクロール
   圧縮機において、前記主フレーム及び補助フレームで形
   成された空間と、駆動スクロールと従動スクロールとで
   形成された圧縮途中の圧縮空間とを連通させる小孔を空
   間内のスクロール圧縮要素に形成したことを特徴とする
   スクロール圧縮機。