JPH062670A - 回転型スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】電磁気力により、鏡板１ａ，２ａと一体化し軸
心方向を規定する軸受を間に置いた回転シャフト１１，
１２の部分に、二個のスクロール部を離間させようとす
る力を打ち消す向きの力を与える手段を設ける。 【効果】スクロール圧縮機を、体積効率，断熱効率、お
よび、信頼性が高く、低価格で実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール流体機械の
うちでスクロールラップの幾何学的中心をずらせて配置
された一対のスクロール部が両者共に各々の幾何学的中
心を中心として同じ方向にほぼ同じ速度で回転すること
により圧縮室を形成しその圧縮室内で流体の圧縮を行う
回転型スクロール流体機械における、圧縮ガスからスク
ロール部に付与されそのスクロールラップの先端とそれ
に対向する鏡板を離間させようとする向きの回転軸方向
の力（以後、離間力と称する）を打ち消す手段に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガスを圧縮するスクロール流体機械で
は、上記したように、圧縮ガスからスクロール部に付与
され、そのスクロールラップの先端とそれに対向する鏡
板を離間させようとする離間力が生じる。この力をその
ままにすると、スクロールラップの先端とそれに対向す
る鏡板が離れ、ガスを圧縮させるための閉じた空間が形
成されなくなるため、本流体機械はガスを圧縮できなく
なる。よって、この離間力を打ち消す力をスクロール部
に付与する必要がある。

【０００３】従来のスクロール流体機械のうちで、スク
ロール部の一方が固定され他方が自転せずに旋回運動す
る旋回型スクロール流体機械では、その旋回運動を、回
転軸とそれを軸とするクランクのピンに回転自由にスク
ロール部を接続し、そのスクロール部と静止系との間に
オルダム継ぎ手等の偏心する平行二軸を等速回転するよ
うに接続する継ぎ手を設けることにより実現している。
そのクランクのピンとスクロール部の接続部ではそのク
ランクの回転軸が一回転する間にそのクランクのピンと
スクロール部の間で相対的に一回の回転が生じる。この
接続部の役割は、そのクランクのピンとスクロール部の
間の回転軸に垂直な方向の力の伝達であるため、軸方向
には隙間を設け、摩擦による余分なロスが生じないよう
にしてある。そのため、回転軸から離間力を打ち消す向
きの力を付与することができず、通常、離間力を打ち消
す向きの力は、旋回スクロールの鏡板の裏面に吸込ガス
よりも圧力の高いガスを導いてそのガス圧力を用いる。
そして、回転軸に力を付与する場合はクランクのピンと
スクロール部の接続部の隙間が概略一定に保持されるよ
うな向きに付与する。

【０００４】また、従来の回転型スクロール流体機械
は、離間力を打ち消す向きの力として、回転シャフトの
端面にかかる高圧のガスによる圧力と、特開平3−990号
公報に記載のように旋回型と同様に鏡板裏面に導いた高
圧のガスによる圧力を用いるか、特開平3−194180 号公
報に記載のように鏡板裏面に設けられた動圧グルーブに
より発生した油圧を用いるか、鏡板裏面とそれに対向す
るケーシングの面に各々固定された磁石の間で働く反発
力を用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、離間
力を打ち消す向きの力をスクロール部に付与する従来技
術のうち、鏡板の裏面に高圧のガスを導く旋回型では、
離間力を打ち消すための力は、そのガスの圧力だけであ
るため、そのガスの圧力を高くしたりそのガスの部屋を
広く取らなければならず吸込室とのシール部が長くなる
点について考慮がされていなかった。その結果、吸込室
にその高圧ガスが漏れやすくなるという問題があった。

【０００６】一方、回転型のうちで鏡板の裏面に高圧の
ガスを導くものでは、離間力を打ち消すための力は、回
転シャフトの端部にかかるガスからの圧力のほかは鏡板
の裏面に導いた高圧のガスによる圧力のみであり、旋回
型の時と同様に、そのガスの圧力を高くしたりそのガス
の部屋を広く取らなければならず吸込室とのシール部が
長くなる点について考慮がされていなかった。また、そ
のシール部は静止系と回転部の間である点についても考
慮がされていなかった。この点を考慮し、磁石の反発力
を介在させてシール部を静止系間に設けているが、その
ような特別な手段が必要となる点については考慮がされ
ていなかった。これらの結果、吸込室にその高圧ガスが
漏れやすいうえに、シール部での機械ロスが大きいか部
品形状が複雑になるという問題があった。

【０００７】また、動圧グルーブを用いた回転型では、
離間力を打ち消すための力は、回転シャフトの端部にか
かるガスからの圧力のほかは鏡板の裏面に設けた動圧グ
ルーブにより発生する油圧のみであり、動圧グルーブと
鏡板間の対向面積を大きく取らなければならない点につ
いては考慮がされていなかった。また、遠心力やガス圧
がスクロールラップにかかりそれによりスクロールラッ
プ根元に発生するモーメントによって鏡板が複雑に面外
変形する点についても考慮がされていなかった。それら
の結果、動圧グルーブと鏡板の間の油の粘性ロスが大き
くなり、さらに、鏡板の変形を考慮して動圧グルーブで
発生させる油圧の大きさを高めに設定しなければならず
スクロールラップの先端とそれに対向する鏡板との間に
大きな押しつけ力が働いたり鏡板裏面と動圧グルーブの
接触の可能性があるという問題があった。

【０００８】さらに、磁石を用いた回転型では、離間力
を打ち消すための力は、回転シャフトの端部にかかるガ
スからの圧力のほかは磁石間の反発力のみであるため、
強い磁石にするか対向面積を広くとるために磁石の体積
を大きくする点について考慮がされていなかった。ま
た、遠心力やガス圧がスクロールラップにかかりそれに
よりスクロールラップ根元に発生するモーメントによっ
て鏡板が複雑に面外変形する点についても配慮がされて
いなかった。それらの結果、磁石の費用が高くつき、さ
らに、鏡板の変形を考慮して磁石間の反発力を大きめに
設定しなければならずスクロールラップの先端とそれに
対向する鏡板との間に大きな押しつけ力が働いたり対向
させた磁石同士の接触の可能性があるという問題があっ
た。

【０００９】本発明の目的は、離間力を打ち消す力の供
給方法を有する回転型スクロール流体機械を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、少なくとも一方の前記スクロール部がそのスク
ロールラップの先端またはラップ先端のシールチップを
他方のスクロール部の鏡板に押しつける向きの軸方向力
を電磁気力によって回転シャフトに付与することのでき
る軸方向力発生手段を前記軸受要素からみてスクロール
部とは反対側に配置したものである。

【００１１】

【作用】電磁気力は遠隔力であるので、相対速度のある
物体に摺動ロスを生じさせずに力を与えることができ
る。また、鏡板が複雑に変形してもそれに一体的に固定
されている回転シャフトは軸心方向を概略規定する軸受
要素で軸支されるため、その軸受要素から先の回転シャ
フトの部分の変形は鏡板の変形に比較して小さくなる。

【００１２】前記目的を達成する手段により、上記の理
由によって、離間力を打ち消す向きの力を、摺動ロスな
く、さらに、相対速度のある物体間の衝突の危険性を増
大させることなく、さらに、その大きさが予測できる形
で与えることができるためその力の大きさが不足して圧
縮しないという危険性もなく、与えることができる。一
方、前記手段とともに従来から回転型スクロール圧縮機
に用いられてきた離間力を打ち消す向きの力を与える手
段を用いた場合、それら従来の手段によって与えなけれ
ばならない力の大きさは、前記目的を達成する手段を用
いない場合に比較して小さくてすむ。この結果、前記目
的を達成する手段とともに従来から回転型スクロール圧
縮機に用いられてきた離間力を打ち消す向きの力を与え
る手段を用いた場合、従来から回転型スクロール圧縮機
に用いられてきた離間力を打ち消す向きの力を与える手
段にともなって起こる問題点を、小さく抑えることがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１に従って
説明する。本実施例は、本発明を密閉の２モータ式スク
ロール型圧縮機に適用した場合であり、図１はその縦断
面図、図２は第一スクロール回転部材の斜視図、図３は
第二スクロール回転部材の斜視図である。

【００１４】まずこの実施例の構成を説明する。最初に
各々の構成部分の説明を行う。初めに、第一のスクロー
ル部側の構成部分を説明する。

【００１５】第一のスクロール回転部材１は、主とし
て、円板形状の鏡板１ａとそれに立設するスクロールラ
ップ１ｂとその中央に貫通孔１１ｄが設けられている回
転シャフト１１からなる。回転シャフト１１の端には、
永久磁石１１ｅが設けられている。また、円筒形状のケ
ーシング３は、主として、吸込み室形成部３ａとモータ
室形成部３ｄと隔壁３ｊからなる。吸込み室形成部３ａ
の外側面には、吸込み口３ｂとフランジＡ３ｃを設け
る。モータ室形成部３ｄの外側面には、吐出口３ｅとフ
ランジＢ３ｆとフランジＣ３ｇ、さらに、それらフラン
ジＢ３ｆとフランジＣ３ｇの間にフィン３ｈを設ける。
また、モータ室形成部３ｄの内側面には、ステータ７ａ
が圧入される。また、モータ室形成部３ｄの一端には、
フランジD3iを設ける。さらに、モータ室形成部３ｄの
外周面には、冷却水流入口５ａと冷却水流出口５ｂ，一
端にフランジ５ｃを設けた、円筒５を被せ、Ｏリング５
ｄ，５ｅをはさんだ状態でフランジ５ｃにおいてフラン
ジＢ３ｆをねじ止めし、ウォータジャケット５ｆを形成
する。一方、隔壁３ｊの中心部には、モータ室形成部３
ｄの中心軸を中心軸とするようにジャーナルすべり軸受
３ｋが設けられる。また、隔壁３ｊのモータ室形成部３
ｄ側の面の下部とジャーナルすべり軸受３ｋの間にそれ
らを連通する油孔３Ｌが設けられる。また、９は支持板
であり、その中央には転がり軸受９ａが挿入される穴が
ある。そして、その周囲には、モータ室と吐出室１５を
つなぐ複数の穴９ｃが開けられている。また、１３は側
壁であり、端子１３ｂと永久磁石１１ｅと同極が対向す
るようにして永久磁石１３ｃが設けられている。

【００１６】次に、第二のスクロール部側の構成部分を
説明する。第二のスクロール部側は、第一のスクロール
部側とほぼ同様であり以下のように構成される。

【００１７】第二のスクロール回転部材２は、主とし
て、円板形状の鏡板２ａとそれに立設するスクロールラ
ップ２ｂとその中央に貫通孔１２ｄが設けられている回
転シャフト１２からなる。その回転シャフト１２の端に
は、永久磁石１２ｅが設けられている。また、円筒形状
のケーシング４は、主として、モータ室形成部４ｄと隔
壁４ｊからなる。隔壁４ｊの外側面には、フランジＡ４
ｃを設ける。モータ室形成部４ｄの外側面には、吐出口
４ｅとフランジＢ４ｆとフランジＣ４ｇ、さらに、それ
らフランジＢ４ｆとフランジＣ４ｇの間にフィン４ｈを
設ける。また、モータ室形成部４ｄの内側面には、ステ
ータ８ａが圧入される。また、モータ室形成部４ｄの一
端には、フランジＤ４ｉを設ける。さらに、モータ室形
成部４ｄの外周面には、冷却水流入口６ａと冷却水流出
口６ｂ，一端にフランジ６ｃを設けた、円筒６を被せ、
Ｏリング６ｄ，６ｅをはさんだ状態でフランジ６ｃにお
いてフランジＢ４ｆをねじ止めし、ウォータジャケット
６ｆを形成する。一方、隔壁４ｊの中心部には、モータ
室形成部４ｄの中心軸を中心軸とするようにジャーナル
すべり軸受４ｋが設けられる。また、隔壁４ｊのモータ
室形成部４ｄ側の面の下部とジャーナルすべり軸受４ｋ
の間にそれらを連通する油孔４Ｌが設けられる。また、
１０は支持板であり、その中央には転がり軸受１０ａが
挿入される穴がある。そして、その周囲には、モータ室
と吐出室１６をつなぐ複数の穴１０ｃが開けられてい
る。また、１４は側壁であり、端子１４ｂと永久磁石１
２ｅと同極が対向するようにして永久磁石１４ｃが設け
られている。

【００１８】スクロール回転部材１を、ケーシング３
へ、隔壁３ｊのモータ室形成部３ｄと反対側の面から、
ジャーナルすべり軸受３ｋに組み込む。次に、回転シャ
フト１１に焼きばめ等でロータ７ｂを圧入し、さらに、
転がり軸受９ａを圧入する。その転がり軸受９ａを支持
板９の中央の穴に挿入し、支持板９を、９ｂのＯリング
をはさんでケーシング３へねじ止めする。この結果、ス
テータ７ａとロータ７ｂによってスクロール回転部材１
の回転駆動部である７の誘導モータを形成する。このよ
うにして、第一スクロール部側を組み立てる。

【００１９】同様にして、もう一方の第二スクロール部
側を組み立てる。スクロール回転部材２を、ケーシング
４へ、隔壁４ｊのモータ室形成部４ｄと反対側の面か
ら、ジャーナルすべり軸受４ｋに組み込む。次に、回転
シャフト１２に焼きばめ等でロータ８ｂを圧入し、さら
に、転がり軸受１０ａを圧入する。その転がり軸受10ａ
を支持板１０の中央の穴に挿入し、支持板１０を、１０
ｂのＯリングをはさんでケーシング４へねじ止めする。
この結果、ステータ８ａとロータ８ｂによってスクロー
ル回転部材２の回転駆動部である８の誘導モータを形成
する。このようにして、第二スクロール部側を組み立て
る。

【００２０】以上のようにして構成された、第一スクロ
ール部側と第二スクロール部側の二個の部分を、スクロ
ールラップ１ｂとスクロールラップ２ｂを所定の関係で
噛みあわせ、二つのフランジＡ３ｃ，４ｃをねじ止めに
より連結し、１９の吸込み室を形成する。ここで、４ｏ
のＯリングをはさみ、シール性を確保する。また、１３
の側壁を、１３ａのＯリングをはさんでフランジＤ３ｉ
とねじ止めすることにより、１５の吐出室を形成する。
この時、側壁１３に設定された１３ｂの端子を介して誘
導モータ７に電流を供給する７ｃの電線を外部電源（図
示せず）に接続するとともに、１７の潤滑油を吐出室１
５に入れる。同様に、第二スクロール部側にも１６の吐
出室を形成する。

【００２１】次にこの実施例の動作を説明する。

【００２２】二個の誘導モータ７，８の電線７ｃ，８ｃ
に電流を流すことにより、ステータ７ａ，８ａに回転磁
界が発生する。その回転磁界によりロータ７ｂ，８ｂに
誘導電流が流れ、その誘導電流と回転磁界の間に働く電
磁力によりロータ７ｂ，８ｂが回転磁界の向きに回転す
る。これにより、回転シャフト１１，１２が回転し、ス
クロール回転部材１，２が回転する。この結果、ガス
は、圧縮機の外部より吸入口３ｂを通って吸入み室１９
へ入り、スクロール回転部材１，２によって形成される
圧縮室へ入る。その圧縮室は体積を減少させながら回転
中心へ移動するため、ガスは圧縮されて、ロータ７ｂ，
８ｂを冷却しながら貫通孔１１ｄ，１２ｄを通り吐出室
１５，１６へ入る。離間力により回転シャフト１１，１
２の先端は各々側壁１３，１４へ近付く向きに移動しよ
うとするが、そこに働くガス圧と永久磁石１１ｅと１３
ｃ間および１２ｅと１４ｃ間に働いている磁気反発力に
より離間力が打ち消され、その動きは阻止される。その
結果、スクロールラップ先端またはそこに挿入されたチ
ップシールとそれに対向する鏡板は常に接触するためガ
スは常に正常に圧縮される。実際は、吐出ガス圧力と永
久磁石の磁気反発力による離間力打消力は、吐出ガス圧
力や磁気反発力の不測の変動を考慮して離間力よりも大
きくするうえに、その力の差（以後、残力と称する）
は、第一スクロール回転部材１へかかる大きさと第二ス
クロール回転部材２へかかる大きさとでは同一とはなり
にくく、その結果、第一スクロール回転部材１と第二ス
クロール回転部材２が押しつけられた状態でそれら残力
のうちで大きい方の向きへ一体的に動こうとする。この
動きをジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋの側面で阻止す
る。しかし、本実施例では、離間力打消力のうちの磁気
反発力の不測の変動は小さいと考えられる。それは、そ
の磁気反発力の変動の主要因子と考えられる対向する磁
石の位置関係の変動が小さいとみなされるからである。
なぜなら、永久磁石11ｅ，１２ｅは、スクロール回転部
材のうちで位置変動の小さいと考えられるところに固定
されているからである。それは、回転シャフト上のその
固定位置が、鏡板接続箇所との間にジャーナル滑り軸受
や玉軸受と言った軸心方向を規定する軸受を配している
ため、鏡板の大きい位置変動がそれらの軸受で打ち消さ
れるからである。これより、設定する残力を小さくでき
るため、そこでの機械ロスを低く抑えることができる。
ガスは、ロータ７ｂ，８ｂとステータ７ａ，８ａを冷却
しながらギャップ７ｄ，８ｄを通り、吐出口３ｅ，４ｅ
から圧縮機の外部へ出る。ここで、潤滑油１７，１８
が、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受３ｋ，
４ｋに流入し、軸受部の摩擦ロスを低減するとともに、
残力により摺動を生じる鏡板裏面とジャーナル滑り軸受
間の摩擦ロスを低減しつつ、吸込室１９とモータ室の間
の遮断を確実にする。

【００２３】本実施例によれば、二個のスクロール部を
同期させる機構としてスクロールラップ１ｂ，２ｂその
ものを用いており、機構が単純になるという特有の効果
がある。

【００２４】また、圧縮したガスを回転シャフトの軸端
でなく、横へ吐出させても良い。このときには、永久磁
石１１ｅ，１２ｅの中心に穴を開ける必要がなくなり、
磁石形状を単純化できる。

【００２５】次に、本発明の第二の実施例を図４に従っ
て説明する。本実施例は、本発明を密閉型の２モータ式
スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図４はその
第一スクロール部側の横断面図である。この実施例で、
二個のスクロール回転部材１，２の軸心の偏心方向を水
平方向とし、永久磁石１３ｃと１１ｃの間に働く磁気反
発力を永久磁石１４ｃと１２ｃの間に働く磁気反発力よ
りも強くし、隔壁４ｊと鏡板２ａの間にスラスト玉軸受
４ｒを設けること以外の構成は、第一の実施例とほぼ同
様であるので、構成に関する説明は省略し、以下に動作
の中でそれら変更点に関する点のみを説明する。

【００２６】第一スクロール回転部材１と第二スクロー
ル回転部材２の残力の差は、スクロールラップ１ｂ，２
ｂの仕様が同一であることと吐出室１５，１６のガス圧
および回転シャフト１１，１２の軸端の面積がほぼ同一
であることから、永久磁石間に働く磁気反発力の差とみ
なされる。上記したように、永久磁石１３ｃと１１ｃの
間に働く磁気反発力を永久磁石１４ｃと１２ｃの間に働
く磁気反発力よりも強くしたため、第一スクロール回転
部材１にかかる残力は第二スクロール回転部材２にかか
る残力よりも大きくなっている。このため、第一スクロ
ール回転部材１と第二スクロール回転部材２が押しつけ
られた状態で常に隔壁４ｊへ押しつけられる。ここに
は、スラスト玉軸受４ｒがあり、ジャーナル滑り軸受４
ｋから圧力差によって出てくる潤滑油によりそのスラス
ト玉軸受４ｒが潤滑されるため、そこでの摩擦ロスを抑
制できる。

【００２７】本実施例によれば、スクロール回転部材
１，２の軸心の偏心方向を水平方向としたため、モータ
室や吐出室に溜る潤滑油１７と１８の高さが常にほぼ同
一になり、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受
３ｋと４ｋに給油される潤滑油の量が常にほぼ同一とな
り、二個のジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋには常に偏り
なく潤滑油が供給されるので、圧縮機内の潤滑油の総量
が少なくなっても軸受の焼き付き等の危険性が小さくな
るという特有の効果がある。

【００２８】次に、本発明の第三の実施例を図５に従っ
て説明する。

【００２９】本実施例は、本発明を密閉の２モータ式ス
クロール型圧縮機に適用した場合であり、図５はその吸
込室下部の縦断面図である。この実施例で、連通孔３
ｐ，４ｐとｏリング４ｑを設けることによって潤滑油１
７，１８を一つにつなげる管を設けサイホン効果により
モータ室や吐出室に溜る潤滑油１７と１８の高さを常に
同一にしたこと以外は第二の実施例と同様であるので、
構成および動作に関する説明は省略する。

【００３０】本実施例によれば、モータ室や吐出室に溜
る潤滑油１７と１８の高さが常に同一になり、油孔３
ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋに給油
される潤滑油の量が常にほぼ同一となり、二個のジャー
ナル滑り軸受３ｋ，４ｋには常に偏りなく潤滑油が供給
されるので、圧縮機内の潤滑油の総量が少なくなっても
軸受の焼き付き等の危険性がより小さくなる。

【００３１】次に、本発明の第四の実施例を図６に従っ
て説明する。

【００３２】本実施例は、本発明を密閉型の２モータ式
スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図６はその
横断面図である。この実施例で、二個のスクロール回転
部材の軸心の偏心方向を水平方向とし、側壁１３，１４
に永久磁石１３ｃ，１４ｃの代わりに電磁石１３ｄ，１
４ｄと吐出圧力センサ１３ｅ，１４ｅを設けること以外
の構成は、第一の実施例と同様であるので、構成に関す
る説明は省略し、以下に動作の中でそれら変更点に関す
る点のみを説明する。

【００３３】ガスの圧縮にともなってスクロール回転部
材１，２にかかる離間力は、ガスの吐出圧力がわかると
概略推定できる。吐出圧力センサ１３ｅ，１４ｅにより
出力される吐出圧力の情報を電磁石制御回路２０に送り
そこで離間力を推定する。それから、スクロール回転部
材１，２にかかる残力を各々小さくしさらにそれらの残
力の大きさをほぼ同一にするために電磁石１３ｅ，１４
ｅにより発生すべき磁力を計算する。予め、電磁石制御
回路２０に入力しておいた電磁石１３ｅ，14ｅにおける
電流と磁力の関係を用いて、計算した必要な磁力の大き
さに対応する電磁石１３ｅ，１４ｅに流す電流の大きさ
の情報を電磁石電源２１に送り、そこから電磁石１３
ｅ，１４ｅに電流を流す。この結果、残力を小さく設定
できるため、第一スクロール回転部材１と第二スクロー
ル回転部材２の押しつけ合う力が小さくなりスクロール
ラップ先端またはそこに挿入されたチップシールとそれ
に対向する鏡板の間での摩擦ロスが抑制されるととも
に、第一スクロール回転部材１にかかる残力の大きさと
第二スクロール回転部材２にかかる残力の大きさは常に
ほぼ同一となりジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋに鏡板１
ａ，２ａの裏面が押しつけられることがなくなってそこ
での摩擦ロスも抑制される。

【００３４】本実施例によれば、スクロール回転部材
１，２の軸心の偏心方向を水平方向としたため、モータ
室や吐出室に溜る潤滑油１７と１８の高さが常にほぼ同
一になり、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受
３ｋと４ｋに給油される潤滑油の量が常にほぼ同一とな
り、二個のジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋには常に偏り
なく潤滑油が供給されるので、圧縮機内の潤滑油の総量
が少なくなっても軸受の焼き付き等の危険性が小さくな
るという特有の効果がある。

【００３５】次に、本発明の第五の実施例を図７に従っ
て説明する。

【００３６】本実施例は、本発明を密閉型の２モータ式
スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図７はその
横断面図である。

【００３７】本実施例では、ロータ７ｂ，８ｂを回転シ
ャフト１１，１２の軸端方向にずらすことでステータ７
ａ，８ａとロータ７ｂ，８ｂの間で磁気中心をずらし、
回転シャフト１１，１２の軸端と側壁１３，１４に設け
た永久磁石１１ｅ，１２ｅ，１３ｃ，１４ｃを取り除
き、隔壁３ｊ，４ｊに中間圧室１ｓ，２ｓを設け、その
中間圧室１ｓ，２ｓの圧力を吸込圧力よりも高くするた
めに中間圧室１ｓ，２ｓと鏡板１ａ，２ａのおもて面を
連通させるように鏡板１ａ，２ａに中間圧孔１ｏ，２ｏ
を設け、その中間圧室１ｓ，２ｓから高圧のガスが吸込
室１９に漏れないように中間圧室３ｎ，４ｎを取り囲ん
で鏡板１ａ，２ａの裏面に下面突出部１ｋ，２ｋを隔壁
３ｊ，４ｊと非接触に設け、二個のスクロール回転部材
１，２の軸心の偏心方向を水平方向とした。そして、そ
れら以外の構成は、第一の実施例とほぼ同様であるの
で、構成に関する説明は以下省略し、動作の中でそれら
変更点に関する点のみを説明する。

【００３８】本実施例の離間力打消力は、回転シャフト
１１，１２の軸端にかかるガス圧と中間圧室１ｓ，２ｓ
内のガス圧とロータ７ｂ，８ｂの磁気中心をずらすこと
で発生する磁気力からなる。ロータ７ｂ，８ｂの磁気中
心をずらすことで発生する磁気力は、ロータ７ｂ，８ｂ
にかかるが、それらロータ７ｂ，８ｂの回転シャフト１
１，１２における固定位置が、鏡板接続箇所との間にジ
ャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋなどの軸心方向を規定する
軸受を配しているため、鏡板の大きい位置変動がそれら
の軸受で打ち消されるため、残力を小さく設定できるた
め第一スクロール回転部材１と第二スクロール回転部材
２の押しつけ合う力が小さくなりスクロールラップ先端
またはそこに挿入されたチップシールとそれに対向する
鏡板の間での摩擦ロスが抑制されるとともに、ジャーナ
ル滑り軸受３ｋ，４ｋ側面に鏡板１ａ，２ａの裏面を押
しつける力が小さくなりそこでの摩擦ロスも抑制され
る。また、中間圧室１ｓ，２ｓを小さくできるために吸
込室１９とのシール部である下面突出部１ｋ，２ｋの長
さを短くできるので、中間圧室１ｓ，２ｓ内の高圧のガ
スが吸込室１９に漏れる量を極力少なくできる。また、
潤滑油１７，１８が、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナ
ル滑り軸受３ｋ，４ｋに流入し、軸受部の摩擦ロスを低
減するとともに、吸込室１９とモータ室の間の遮断を確
実にする。さらに、その潤滑油１７，１８は、中間圧室
１ｓ，２ｓを経由して、下面突出部１ｋ，２ｋに流入
し、中間圧室１ｓ，２ｓと吸込み室１９の間の遮断を確
実にする。

【００３９】本実施例によれば、スクロール回転部材
１，２の軸心の偏心方向を水平方向としたため、モータ
室や吐出室に溜る潤滑油１７と１８の高さが常にほぼ同
一になり、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受
３ｋと４ｋに給油される潤滑油の量が常にほぼ同一とな
り、二個のジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋには常に偏り
なく潤滑油が供給されるので、圧縮機内の潤滑油の総量
が少なくなっても軸受の焼き付き等の危険性が小さくな
る。

【００４０】次に、本発明の第六の実施例を図８に従っ
て説明する。本実施例は、本発明を密閉型の２モータ式
スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図８はその
横断面図である。本実施例のうちで、それぞれステータ
溝７ｅ，８ｅとロータ溝７ｆ，８ｆを、ステータ７ａ，
８ａとロータ７ｂ，８ｂの対向面上にステータとロータ
の磁気中心のずれを無くしたとき概略対向する位置に設
けたうえで、ロータ７ｂ，８ｂの磁気中心をステータ７
ａ，８ａの磁気中心に対して回転シャフト１１，１２の
軸端方向にずらし、回転シャフト１１，１２の軸端と側
壁１３，１４に設けた永久磁石１１ｅ，１２ｅ，１３
ｃ，１４ｃを取り除き、二個のスクロール回転部材１，
２の軸心の偏心方向を水平方向とする以外の構成は、第
一の実施例とほぼ同様であるので、構成に関する説明は
省略し、動作の中でそれら変更点に関する点のみを説明
する。

【００４１】本実施例の離間力打消力は、回転シャフト
１１，１２の軸端にかかるガス圧とロータ７ｂ，８ｂの
磁気中心をずらすことで発生する磁気力からなる。ロー
タ７ｂ，８ｂの磁気中心をずらすことで発生する磁気力
は、ロータ７ｂ，８ｂにかかるが、それらロータ７ｂ，
８ｂの回転シャフト１１，１２における固定位置が、鏡
板接続箇所との間にジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋと言
った軸心方向を規定する軸受を配しているため、鏡板の
大きい位置変動がそれらの軸受で打ち消され、残力を小
さく設定できるため第一スクロール回転部材１と第二ス
クロール回転部材２の押しつけ合う力が小さくなりスク
ロールラップ先端またはそこに挿入されたチップシール
とそれに対向する鏡板の間での摩擦ロスが抑制され、ジ
ャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋ側面に鏡板１ａ，２ａの裏
面を押しつける力が小さくなりそこでの摩擦ロスも抑制
される。また、ステータ溝７ｅ，８ｅとロータ溝７ｆ，
８ｆがあって磁気力が大きくなり、離間力打消力のため
の中間圧室等の構造は不要となるため、構造が簡単とな
る。

【００４２】本実施例によれば、スクロール回転部材
１，２の軸心の偏心方向を水平方向としたため、モータ
室や吐出室に溜る潤滑油１７と１８の高さが常にほぼ同
一になり、油孔３ｌ，４ｌを通ってジャーナル滑り軸受
３ｋと４ｋに給油される潤滑油の量が常にほぼ同一とな
り、二個のジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋには常に偏り
なく潤滑油が供給されるので、圧縮機内の潤滑油の総量
が少なくなっても軸受の焼き付き等の危険性が小さくな
る。

【００４３】次に、本発明の第七の実施例を図９に従っ
て説明する。

【００４４】本実施例は、本発明を密閉型の２モータ式
スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図９はその
横断面図である。本実施例のうちで、ステータ７ａ，８
ａとロータ７ｂ，８ｂの対向面をテーパ状とし、ステー
タ溝７ｅ，８ｅとロータ溝７ｆ，８ｆを無くする以外の
構成は、第六の実施例とほぼ同様であり、動作の中でそ
れら変更点に関する点のみを説明する。

【００４５】本実施例の離間力打消力は、回転シャフト
１１，１２の軸端にかかるガス圧とステータ７ａ，８ａ
とロータ７ｂ，８ｂの間に働く磁気吸引力からなる。こ
れらの磁気吸引力は、ロータ７ｂ，８ｂにかかるが、そ
れらロータ７ｂ，８ｂの回転シャフト１１，１２におけ
る固定位置が、鏡板接続箇所との間にジャーナル滑り軸
受３ｋ，４ｋなどの軸心方向を規定する軸受を配してい
るため、鏡板の大きい位置変動がそれらの軸受で打ち消
され、残力を小さく設定できるため第一スクロール回転
部材１と第二スクロール回転部材２の押しつけ合う力が
小さくなりスクロールラップ先端またはそこに挿入され
たチップシールとそれに対向する鏡板の間での摩擦ロス
が抑制され、ジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋ側面に鏡板
１ａ，２ａの裏面を押しつける力が小さくなりそこでの
摩擦ロスも抑制される。

【００４６】次に、本発明の第八の実施例を図１０に従
って説明する。本実施例は、本発明を密閉型の２モータ
式スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図１０は
その横断面図である。本実施例のうちで、スクロール回
転部材１，２の回転駆動源をブラシレス同期モータ２
３，２４とし、そのステータ２３ａ，２４ａとロータ２
３ｂ，２４ｂの対向面をテーパ状とする以外の構成は、
第七の実施例とほぼ同様であるので、動作の中でそれら
変更点に関する点のみを説明する。

【００４７】本実施例の離間力打消力は、回転シャフト
１１，１２の軸端にかかるガス圧とステータ２３ａ，２
４ａとロータ２３ｂ，２４ｂの間に働く磁気吸引力から
なる。これらの磁気吸引力は、ロータ２３ｂ，２４ｂに
かかるが、それらロータ23ｂ，２４ｂの回転シャフト１
１，１２における固定位置が、鏡板接続箇所との間にジ
ャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋなどの軸心方向を規定する
軸受を配しているため、鏡板の大きい位置変動がそれら
の軸受で打ち消され、残力を小さく設定できるため第一
スクロール回転部材１と第二スクロール回転部材２の押
しつけ合う力が小さくなりスクロールラップ先端または
そこに挿入されたチップシールとそれに対向する鏡板の
間での摩擦ロスが抑制され、ジャーナル滑り軸受３ｋ，
４ｋ側面に鏡板１ａ，２ａの裏面を押しつける力が小さ
くなりそこでの摩擦ロスも抑制される。また、この磁気
吸引力は回転しない場合でも働くので、始動時に吐出ガ
ス圧が低いときにもある程度の離間力打消力があり、正
常な圧縮動作までスムーズに移行させることができる。

【００４８】次に、本発明の第九の実施例を図１１に従
って説明する。本実施例は、本発明を密閉型の１モータ
式スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図１１は
その横断面図である。図中のロータ８ｂの個所に引いた
破線は、バー８ｇを示す。本実施例のうちで、第一スク
ロール部側の回転駆動源である誘導電動機７と中間圧室
１ｓと下面突出部１ｋを取り除き、回転シャフト１１を
ラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受けることのでき
る転がり軸受２７で軸支し、貫通孔１１ｄを無くしたう
えで、ロータ８ｂのバー８ｇをねじってこのスクロール
圧縮機が圧縮運転する時に第二スクロール回転部材２が
第一スクロール回転部材１へ押しつける向きに力をかけ
るように向き付けするする以外の構成は、第五の実施例
とほぼ同様であるので、動作の中でそれら変更点に関す
る点のみを説明する。

【００４９】本実施例の離間力打消力は、第二スクロー
ル回転部材２では、回転シャフト１２の軸端にかかるガ
ス圧と中間圧室２ｓ内のガス圧とロータ８ｂのバー８ｇ
のねじれによる軸方向の電磁気力とロータ８ｂの磁気中
心をずらすことで発生する磁気力からなり、第一スクロ
ール回転部材１では、転がり軸受２７により発生させて
いる。第一スクロール部の回転駆動力はスクロールラッ
プ１ｂ，２ｂのかみあいによって誘導電動機８より供給
される。

【００５０】本実施例によれば、電動機が一個であるた
め、価格を低減でき、圧縮機の寸法を小さくできる。

【００５１】次に、本発明の第十の実施例を図１２に従
って説明する。本実施例は、本発明を密閉型の１モータ
式スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図１２は
その横断面図である。

【００５２】まずこの実施例の構成を説明する。最初に
第二のスクロール部側の構成を説明する。鏡板２ａにス
クロールラップ２ｂと回転シャフト１２が立設しその回
転シャフト１２には貫通孔１２ｄと貫通横孔１２ｆが開
いている。隔壁４ｊの内周にジャーナル滑り軸受４ｋを
圧入し吐出室側にフラットモータ２６の鉄心のあるステ
ータ２６ａを固定する。そのジャーナル滑り軸受４ｋへ
回転シャフト１２を挿入する。永久磁石からなるロータ
２６ｂを固定したロータ保持版２６ｅをその回転シャフ
ト１２の軸端に圧入し、フラットモータ２６を形成す
る。そして、側壁１４を隔壁４ｊに溶接する。次に第一
のスクロール部側の構成を説明する。鏡板１ａにスクロ
ールラップ１ｂと回転シャフト１１が立設し、その回転
シャフト１１をラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受
けることのできる転がり軸受２７で軸支する。その転が
り軸受２７を支持する側壁１３を、スクロールラップ１
ｂ，２ｂが所定の関係でかみあうようにして隔壁４ｊへ
ｏリングをはさんでねじ止めする。その他の部分は第九
の実施例と同様であるので、以下省略する。

【００５３】次に動作を説明する。フラットモータ２６
のステータ２６ａとロータ２６ｂの間には吸引力が働き
これを離間力打消力として用いる。このように回転駆動
源としてフラットモータ２６を用いたので、軸方向の寸
法が短くなる。圧縮されたガスは貫通孔１２ｄと貫通横
孔１２ｆを通って吐出室１６に吹き出す。これにより、
フラットモータ２６を冷却する。その他の動作は第九の
実施例と同様であるので、以下省略する。

【００５４】本実施例によれば、回転駆動源を一個にし
たので軸方向の寸法が一層短くなる。

【００５５】次に、本発明の第十一の実施例を図１３に
従って説明する。本実施例は、本発明を密閉型の２モー
タ式スクロール型圧縮機に適用した場合であり、図１３
はその横断面図である。図中のロータ７ｂ，８ｂの個所
に引いた破線は、バー７ｇ，８ｇを示す。本実施例のう
ちで、ロータ７ｂ，８ｂのバー７ｇ，８ｇに互いに逆向
きのねじれを付け、このスクロール圧縮機が圧縮運転す
る時にスクロール回転部材１，２が互いに押しつけあう
向きに力をかけ合うように向き付けする以外の構成は、
第五の実施例とほぼ同様であるので、動作の中でそれら
変更点に関する点のみを説明する。

【００５６】本実施例の離間力打消力は、回転シャフト
１１，１２の軸端にかかるガス圧と中間圧室１ｓ，２ｓ
内のガス圧とロータ７ｂ，８ｂのバーのねじれによる軸
方向の電磁気力とロータ７ｂ，８ｂの磁気中心をずらす
ことで発生する磁気力からなる。ロータ７ｂ，８ｂのバ
ーのねじれによる軸方向の電磁気力とロータ７ｂ，８ｂ
の磁気中心をずらすことで発生する磁気力は、ロータ７
ｂ，８ｂにかかるが、それらロータ７ｂ，８ｂの回転シ
ャフト１１，１２における固定位置が、鏡板接続箇所と
の間にジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋと言った軸心方向
を規定する軸受を配しているため、鏡板の大きい位置変
動がそれらの軸受で打ち消されるため、残力を小さく設
定できるため第一スクロール回転部材１と第二スクロー
ル回転部材２の押しつけ合う力が小さくなりスクロール
ラップ先端またはそこに挿入されたチップシールとそれ
に対向する鏡板の間での摩擦ロスが抑制され、ジャーナ
ル滑り軸受３ｋ，４ｋ側面に鏡板１ａ，２ａの裏面を押
しつける力が小さくなりそこでの摩擦ロスも抑制され
る。また、潤滑油１７，１８は、油孔３ｌ，４ｌを通っ
てジャーナル滑り軸受３ｋ，４ｋに流入し、軸受部の摩
擦ロスを低減し、中間圧室１ｓ，２ｓを経由して、下面
突出部１ｋ，２ｋに流入し、中間圧室１ｓ，２ｓと吸込
み室１９の間の遮断を確実にする。さらに、中間圧室１
ｓ，２ｓを小さくでき下面突出部１ｋ，２ｋの周長を短
くできるため、中間圧室１ｓ，２ｓ内の高圧のガスが吸
込室１９に漏れるのをより一層少なくできる。

【００５７】次に、本発明の第十二の実施例を図１４に
従って説明する。本実施例は、電磁気力発生手段として
テーパ状のロータを用いたものであり、図１４はそのロ
ータ７ｂ，８ｂの断面図である。同一形状の打ち抜き型
で作成した複数のロータ電磁鋼板１００を重ね、アルミ
等の溶融金属を流し込み凝固させてバー１０１とエンド
リング１０２を形成しロータ電磁鋼板１００を互いに固
定したうえで、最後に切削によりテーパを付けたため、
打ち抜き型が一種類で済み、ロータの作成が容易とな
る。これら以外の構成および動作は第七の実施例と同様
であるので、以下省略する。

【００５８】次に、本発明の第十三の実施例を図１５に
従って説明する。本実施例は、電磁気力発生手段として
テーパ状のステータを用いたものであり、図１５はその
ステータ７ａ，８ａの断面図である。同一形状の打ち抜
き型で作成した複数のステータ電磁鋼板１０３を重ね、
スロットル１０４を形成し、外周溶接によりステータ電
磁鋼板１０３を互いに固定したうえで、電線１０５を通
し、最後に切削によりテーパを付けたため、打ち抜き型
が一種類で済み、ステータの作成が容易となる。これら
以外の構成および動作は第七または第八の実施例と同様
であるので、以下省略する。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、離間力を打ち消す向き
の力を、摺動ロスがないうえに部材間の接触の危険性が
ない手段で付与でき、さらに、従来から回転型スクロー
ル圧縮機に用いられてきた離間力を打ち消す向きの力を
与える手段を併用して用いた場合でも、それにともなっ
て起こる問題点を小さく抑えながら付与することができ
るため、体積効率および断熱効率が高いスクロール圧縮
機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の縦断面図。

【図２】本発明の第一の実施例の第一スクロール回転部
材の斜視図。

【図３】本発明の第一の実施例の第二スクロール回転部
材の斜視図。

【図４】本発明の第二の実施例の第一スクロール部側の
横断面図。

【図５】本発明の第三の実施例の吸込室下部の縦断面
図。

【図６】本発明の第四の実施例の横断面図。

【図７】本発明の第五の実施例の横断面図。

【図８】本発明の第六の実施例の横断面図。

【図９】本発明の第七の実施例の横断面図。

【図１０】本発明の第八の実施例の横断面図。

【図１１】本発明の第九の実施例の横断面図。

【図１２】本発明の第十の実施例の横断面図。

【図１３】本発明の第十一の実施例の横断面図。

【図１４】本発明の第十二の実施例の誘導電動機のロー
タの断面図。

【図１５】本発明の第十三の実施例の電動機のステータ
の断面図。

【符号の説明】

１…第一スクロール回転部材、２…第二スクロール回転
部材、１ａ，２ａ…鏡板、１ｂ，２ｂ…スクロールラッ
プ、１ｓ，２ｓ…中間圧室、７，８…誘導電動機、７
ａ，８ａ…ステータ、７ｂ，８ｂ…ロータ、１１，１２
…回転シャフト、１１ｅ，１２ｅ，１３ｃ，１４ｃ…永
久磁石、１５，１６…吐出室、１９…吸込室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｃ 29/02 ３２１ Ａ 6907−3Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一のスクロールラップとそれが立設する
   第一の鏡板からなる第一のスクロール部とそれを軸受要
   素によって静止系とみなされる系に対し軸心方向を概略
   規定しながら回転可能に軸支される第一の回転シャフト
   によって一体的に構成され回転駆動部から回転駆動力を
   供給される第一のスクロール回転部材と第二のスクロー
   ルラップとそれが立設する第二の鏡板からなる第二のス
   クロール部とそれを第一のスクロール回転部材の回転軸
   心から偏心して軸受要素によって静止系とみなされる系
   に対し軸心方向を概略規定しながら回転可能に軸支され
   る第二の回転シャフトによって一体的に構成され回転駆
   動部から回転駆動力を供給される第二のスクロール回転
   部材が、それらのスクロールラップの側面間及びスクロ
   ールラップの先端またはラップ先端のシールチップとそ
   れに対向する鏡板の間に微小なクリアランスを保つかま
   たは接触しながら配置され、第一および第二のスクロー
   ル部が同じ方向にほぼ同じ速度で回転することによって
   それらのスクロールラップとそれらの鏡板で形成される
   ほぼ閉じた空間の体積を縮小する動作を行う、回転型ス
   クロール流体機械において、少なくとも一方の前記スク
   ロール部がそのスクロールラップの先端またはラップ先
   端のシールチップを他方のスクロール部の鏡板に押しつ
   ける向きの軸方向力を電磁気力によって回転シャフトに
   付与することのできる軸方向力発生手段を前記軸受要素
   からみてスクロール部とは反対側に配置することを特徴
   とする回転型スクロール流体機械。