JPH0777180A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、旋回スクロール及びオルダムリング
にアルミ合金を用いた際、アルミ同志の焼付き，融着事
故等を防止し、また旋回スクロールの摺動耐力を向上さ
せ信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することを、目
的とする。 【構成】上記目的を達成するために、本発明は、銀粒子
を分散した陽極酸化処理皮膜をアルミ同志の「ともが
ね」部分であるオルダムキーあるいは旋回スクロール表
面の少なくとも一方に施したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調用及び冷凍用のス
クロール圧縮機に係わり、オルダムリング、及び旋回ス
クロール部材摺動部の耐摩耗性向上につながる表面処理
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置は、特開平３−２０６３８３
号公報に記載のように、自転防止装置であるオルダムリ
ングのキー状突起部表面にＳｉＣ分散形の電気Ｎｉメッ
キなどの処理を施し、可動部分である旋回スクロールと
オルダムリングの軽量アルミ化を図っていた。

【０００３】これは近年、インバータ制御した可変速ス
クロール圧縮機の出現により、ＯＮ／ＯＦＦ頻度を少な
くし、負荷に応じて吐出量を連続的に制御することによ
り、省エネ化と快適性が図られているなかで、スクロー
ル圧縮機の高速回転に対し、可動部である旋回スクロー
ルやオルダムリングの軽量化を図る必要があった。上記
従来技術はこの軽量化のため、構成部材にアルミを用い
る場合、いわゆる「ともがね」の摺動による焼付き、か
じり等の摺動損傷の防止、旋回ラップ部・台板部の固定
スクロールに対する摺動特性の改善を目的とし、どちら
か一方、あるいは両方に、耐摩耗性のよい表面処理を施
すものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のごときスクロー
ル圧縮機において、可動部分である旋回スクロール、及
び自転防止装置であるオルダムリングを鉄などの硬質材
料で形成した場合、全体質量が重くなって、その慣性力
が大となり、これに伴いオルダムリングに付与される面
圧が大となることから、次のような問題が生ずる。

【０００５】近年では、インバータにより可変速運転を
行なうため、商用周波数の３倍程度、即ち１５０Ｈｚも
しくは、１８０Ｈｚ等に上昇した場合、慣性力（遠心
力）は角速度の二乗に比例するため、オルダムリングキ
ーの受ける慣性力は商用電源運転時の約９倍に達し、面
圧が著しく増大することになり、旋回スクロールキー溝
との間で、摩耗や焼付き事故が発生したり、また大きな
振動が発生する等の問題があった。

【０００６】そこで、それ以上の問題を解決するため、
最近では可動部分である旋回スクロールと自転防止装置
であるオルダムリングの軽量化（アルミ化等による）に
より慣性力の低下を図っている。

【０００７】しかし、その際、「ともがね」による同材
質の焼付き，融着等の摺動事故が問題となる。

【０００８】本発明は、以上のごとき問題に鑑みて成し
たもので、焼付き，融着等の摺動事故や、大きな振動の
発生を防止することができるスクロール圧縮機を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、銀粒子を分散した陽極酸化処理皮膜をア
ルミ同志の「ともがね」部分であるオルダムキーあるい
は旋回スクロール表面の少なくとも一方に施したもので
ある。

【００１０】

【作用】自転防止装置であるオルダムリング及び、旋回
スクロールをアルミニウム合金より形成して軽量化する
ことにより、その慣性力が小となり、キー溝部に付与さ
れる面圧が軽減され、旋回スクロールのキー溝との間で
焼付事故や振動などが発生することがなくなり、また、
オルダムリングキー部あるいは旋回スクロールのどちら
か一方に銀含侵陽極酸化処理を施すことにより、耐摩耗
性が改善されていることから、同質材料による焼付きや
融着事故の防止、また、旋回スクロールその他摺動部の
摺動耐力向上につながるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。スクロール圧縮機は図１に示すように、密閉容器１
内の上方に圧縮機部、下方に電動機部（図示せず）を有
し、クランク軸７を介して連設されている。

【００１２】圧縮機部は、台板５ａに渦巻状のラップ５
ｂを直立した固定スクロール部材５と台板４ａに渦巻状
のラップ４ｂを直立した旋回スクロール部材４を、ラッ
プを互いに噛みあわせて配置し、固定スクロール部材５
の外周部に吸入口５ｄ、中央部に吐出孔５ｅを配設して
いる。

【００１３】クランク軸７はフレーム６の中央部の軸受
６ｃに支承され、クランク軸７の先端に突出したクラン
ク７ａが旋回スクロール部材４の旋回軸受４ｃに挿入さ
れ係合している。

【００１４】自転防止機構としてのオルダム継手８は旋
回スクロール部材４が固定スクロール部材５に対し、自
転することなく旋回運動をする継手であり、旋回スクロ
ール部材４の台板４ａの背面キー溝４ｃとフレーム６の
台座６ａの間に係合している。

【００１５】そこで、下方の電動機によりクランク軸７
が回転すると、クランク７ａの偏心回転により、旋回ス
クロール部材４は自転することなく、固定スクロール部
材５に対し旋回運動を行ない、吸入口５ｄより吸い込ん
だ冷媒ガスは圧縮され、吐出孔５ｅより圧縮ガスを吐出
することになる。

【００１６】図２〜図４に自転防止機構部材の詳細を示
す。フレーム６の台座６ａに設けられたキー溝６ｂと旋
回スクロール部材４の台板４ａの背面に設けられたキー
溝４ｃにそれぞれオルダム継手８の４ヶ所のキー状突起
８ｂ，８ａが係合し、往復摺動することにより旋回スク
ロール部材４の自転防止を図っている。

【００１７】このため、キー状突起８ａ、８ｂには、図
５のごとく、ガス荷重と遠心荷重が作用する。（図中Ｆ
の力）さてインバータによりモータの回転が高速に、例
えば１５０Ｈｚになると、旋回スクロールのキー溝４ｃ
に嵌合したキー状突起８ａはクランク軸の回転上昇に従
い、往復動の速度を増加させることになる。そこで、キ
ー状突起８ａ，８ｂへの荷重としては、冷凍サイクル運
転条件によるガス圧縮のための荷重に加え、速度の二乗
となる遠心荷重が大きく付与される。

【００１８】一方、オルダムリングの油潤滑境界は旋回
軸受から差圧により給油された油が回転中のバランスウ
ェイトに衝突し、その時のハネ上がり量に依存している
ため、特に高速運転時は当該部の摺動発熱をおさえきれ
ず、耐熱性，高温強度（密着性，硬度）にとぼしい表面
処理出は、かじり，焼付き，摩耗を早期に発生させるこ
とになる。

【００１９】このように、遠心荷重の付与による面圧増
大と摺動速度の増大によりキー状突起部の摺動境界は急
激に悪化する。

【００２０】本発明においては、旋回スクロール本体及
びオルダムリングをシリコン含有量の高いハイシリコン
アルミニウム合金により形成すると共に、オルダムキー
部または、旋回スクロール本体のどちらかに銀含浸陽極
酸化処理を施し、硬化膜を形成する。

【００２１】以上の如く、オルダムリング、旋回スクロ
ールをアルミニウム合金で形成したことにより、慣性力
が小さくなり、オルダムリングキー側面に付与される面
圧が小さくなり、オルダムリングキー摺動部において摩
耗や焼付き事故、また大きな振動等を発生することがな
い。

【００２２】また、オルダムリングは旋回スクロールと
同材質のアルミニウム合金で形成されているため、オル
ダムリングあるいは旋回スクロールのどちらか一方に銀
含浸陽極酸化処理を施し、従来の陽極酸化処理膜より摺
動特性を向上させており、同質材料による焼付きや、融
着事故を防止し、また旋回スクロールに処理を施した場
合、旋回スクロールキー溝のみならず、旋回スクロール
ラップ，台板等の摺動耐力をも向上させることが可能と
なる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、回転防止装置であるオ
ルダムリングと可動部分である旋回スクロールにアルミ
ニウム合金を用いたことにより、重量を軽量化して、そ
の慣性力を小さくすることができ、従ってオルダムリン
グキー側面に付与する面圧を軽減することが可能となっ
て、オルダムリングキーと旋回スクロールキー溝との間
で焼付き事故や振動などが発生したりするのを確実に防
止できる。

【００２４】しかも、旋回スクロール、あるいはオルダ
ムリングキーのどちらか一方に、銀含浸陽極酸化処理を
施し、硬化膜を形成することにより、従来の陽極酸化処
理に比べ、耐摩耗性を改善している（銀により摩擦係数
を低下させている）ため、旋回スクロールキー溝とオル
ダムリングキー部との間で、同質材料による焼付きや融
着事故が発生したりすることも、確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す
縦断面図である。

【図２】旋回スクロール部材の縦断面図である。

【図３】フレームの上面図である。

【図４】オルダム継手の斜視図である。

【図５】オルダム継手の上面図である。

【図６】オルダムキーに銀含浸陽極酸化処理を施した断
面図である。

【図７】旋回スクロール表面に銀含浸陽極酸化処理を施
した図である。

【符号の説明】

１…密閉容器、４…旋回スクロール部材、４ａ…旋回ス
クロール台板、４ｂ…旋回スクロールラップ、４ｄ…表
面処理膜、５…固定スクロール部材、６…フレーム、６
ａ…フレーム台座、６ｂ…フレームキー溝、７…クラン
ク軸、８…オルダムリング、８ａ…オルダムキー、８ｂ
…オルダムキー、８ｃ…表面処理膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 董 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 福田 和司 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株 式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板に渦巻状のラップを直立する固定スク
   ロール部材、及びアルミニウム合金から成る旋回スクロ
   ール部材を互いに噛み合わせてフレームに保持し、旋回
   スクロールの台板背面をクランク軸に係合し、旋回スク
   ロールの台板背面とフレーム台座との間に旋回スクロー
   ル部材の自転を防止するアルミ合金から成るオルダムリ
   ングを備え、このオルダムリングが環状部材の一方の片
   面には直径方向のキー状突起を設け、他方の片面には、
   上記突起と直交する方向にキー状突起を設け、両面の突
   起と旋回スクロール部材の台材背面及びフレームの台座
   に設けたキー溝を係合する構造を有するスクロール圧縮
   機において、オルダムリングのキー状突起部あるいは、
   旋回スクロール部材に銀含侵陽極酸化処理を施したこと
   を特徴とするスクロール圧縮機。