JPH08159059A - 密閉型電動スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、圧縮作業空間のシールに必要な潤
滑油を容易に給油することが可能な低コスト、かつ高効
率なスクロール圧縮機を提供することを目的とするもの
である。 【構成】 旋回スクロール８の旋回鏡板１６と微小隙間
を介して対面する軸受け部材１７の平面部１８にシール
部材１９を設置し、前記シール部材１９で区画される内
側領域２２には密閉容器１内部に溜められた潤滑油を作
用させ、前記シール部材１９の外側領域２３は圧縮機構
部２の吸い込み口１２と連通させるとともに、前記シー
ル部材１９の前記旋回鏡板１６に当接する面に微小溝を
設け、この微小溝を介して前記シール部材１９の内側領
域２２から外側領域２３へ圧縮作業空間１５のシールに
必要な潤滑油を給油するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房装置、あるいは
冷蔵庫などに用いられる密閉型電動スクロール圧縮機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉型電動スクロール圧縮機とし
て、特開平第５−１６４０６８号公報に開示されている
スクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する。

【０００３】図５に示すように、密閉容器１０１の内部
には、圧縮機構部１０２と、電動機部１０３と、クラン
ク軸１０４とが設置されており、電動機部１０３で発生
する回転力はクランク軸１０４によって圧縮機構部１０
２へ伝達される。クランク軸１０４の一端には偏心軸受
け部１０５が構成されており、旋回スクロール１０６に
回転力が伝達される。旋回スクロール１０６は、オルダ
ムリング１０７によって自転を拘束されているので、旋
回運動を行う。これにより、旋回スクロール１０６の渦
巻羽根部と固定スクロール１０８の渦巻羽根部とによっ
て形成される圧縮作業空間１０９は、順次その容積が減
少する。その結果、圧縮機構部１０２の吸い込み口１１
０から吸い込まれた低圧冷媒ガスは、圧縮作業空間１０
９で圧縮され、高圧冷媒ガスとして吐き出し口１１１か
ら密閉容器１０１内部に吐き出される。

【０００４】また、圧縮作業空間１０９から旋回スクロ
ール１０６に作用するスラスト方向ガス力によって、旋
回スクロール１０６が固定スクロール１０８との接触を
正常に保てなくなるのを防ぐために、旋回スクロール１
０６の旋回鏡板１１２と微小隙間を介して対面する軸受
け部材１１３の平面部１１４にシール部材１１５を設置
し、このシール部材１１５で区画される内側領域には高
圧冷媒ガスとほぼ同じ圧力の潤滑油を作用させ、外側領
域は低圧冷媒ガスと同じ圧力を作用させている。これに
より、前記スラスト方向ガス力を打ち消すとともに、旋
回スクロール１０６に適度な押し付け力を作用させるこ
とにより、固定スクロール１０８との接触状態を正常に
保つことができる。

【０００５】この種のスクロール圧縮機における冷媒ガ
スの圧縮効率は、圧縮作業空間１０９を形成する旋回ス
クロール１０６、固定スクロール１０８の両スクロール
羽根部どうしの接触面からの冷媒ガスの漏れをいかに少
なくするかによっている。この漏れを少なくするために
は、密閉容器１０１内部に溜められた潤滑油を圧縮作業
空間１０９内部に導入して、その油膜によってシールす
る技術が知られている。

【０００６】従来のスクロール圧縮機では、クランク軸
１０４の偏心軸受け部１０５と反対側の一端にポンプ装
置（図示せず）を設置し、このポンプ装置でクランク軸
１０４を通して潤滑油を送油し、クランク軸１０４の軸
受け部および偏心軸受け部１０５を順次潤滑するととも
に、その一部を分岐し、旋回スクロール１０６に設けら
れた連通穴１１７を通り、絞り弁１１６を介して前記外
側領域へ給油される。この外側領域は、固定スクロール
１０８に設けられた連通溝１１９によって、圧縮機構部
１０２の吸い込み口１１０と連通しており、圧縮作業空
間１０９に潤滑油を給油する。

【０００７】旋回スクロール１０６に設置される絞り弁
１１６は、図６に示すように、細孔１１８が設けられて
おり、この細孔１１８の径と長さによって潤滑油の流量
を設定することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、絞り弁１１６という別の部品を旋回ス
クロール１０６に組み込む必要があり、絞り弁１１６の
製造コストおよび組み込み行程数が増加するという課題
を有していた。

【０００９】また、絞り弁１１６に設けられる細孔１１
８は、潤滑油の流量をその径と長さによって設定するた
め、径を０．２〜０．４ｍｍ程度、長さを１５〜３０ｍ
ｍ程度にする必要があり、その加工が非常に困難である
という課題を有していた。

【００１０】また、上記のように、絞り弁１１６に設け
られる細孔１１８は、その径を非常に小さく加工する必
要があるが、その際、細孔１１８にわずかなばりが発生
したり、あるいは異物が付着する可能性がある。このよ
うな状態では、必要な潤滑油の流量が得られず、圧縮効
率の低下を招く可能性があった。

【００１１】また、圧縮機運転中に、細孔１１８に異物
が引っかかったり、あるいは堆積することで、必要な潤
滑油の流量が得られず、圧縮効率の低下を招く可能性が
あった。

【００１２】また、絞り弁１１６を旋回スクロール１０
６に組み込む際に、締め付けトルクが不足した状態で組
み込まれてしまう可能性がある。このような状態で圧縮
機が運転されると、絞り弁１１６の細孔１１８以外のネ
ジ部などから設定量よりも多くの潤滑油が流れ、圧縮作
業空間内に異常に多い潤滑油が給油されるため、圧縮効
率が低下するという課題を有していた。

【００１３】また、オルダムリング１０７のキー部と、
このキー部が摺動自在に嵌合する旋回鏡板に設けられる
キー溝部とは、一般に、境界潤滑状態になっていると考
えられ、このキー溝部への給油量が不足すると、オルダ
ムリング１０７のキー部、あるいは旋回鏡板１１２のキ
ー溝部が異常摩耗を起こしたり、機械効率の低下による
入力の増加などの悪影響を及ぼす可能性があった。

【００１４】本発明は上記従来例の課題を解決するもの
で、絞り弁１１６という部品を旋回スクロール１０６に
設置する必要がなく、シールに必要な潤滑油を圧縮作業
空間へ給油することが可能な低コストで、かつ高効率の
スクロール圧縮機を提供することを目的とするものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。

【００１６】第１の手段は、旋回スクロールの旋回鏡板
と微小隙間を介して対面する軸受け部材の平面部にシー
ル部材を設置し、このシール部材で区画される内側領域
には高圧冷媒ガスとほぼ同じ圧力の密閉容器内部に溜め
られた潤滑油を作用させ、前記シール部材の外側領域は
圧縮機構部の吸い込み口と連通させるとともに、前記シ
ール部材の前記旋回鏡板に当接する面に微小溝を設け、
この微小溝を介してシール部材の内側領域から外側領域
へ潤滑油を給油するものである。

【００１７】第２の手段は、旋回スクロールの旋回鏡板
と微小隙間を介して対面する軸受け部材の平面部にシー
ル部材を設置し、このシール部材で区画される内側領域
には高圧冷媒ガスとほぼ同じ圧力の密閉容器内部に溜め
られた潤滑油を作用させ、前記シール部材の外側領域は
圧縮機構部の吸い込み口と連通させるとともに、前記旋
回鏡板の前記シール部材に当接する面に微小溝を設け、
この微小溝を介してシール部材の内側領域から外側領域
へ潤滑油を給油するものである。

【００１８】第３の手段は、第２の手段に加えて、旋回
スクロールの旋回鏡板に設けられる微小溝の一端が、前
記旋回鏡板に設けられるオルダムリングのキー部が摺動
自在に嵌合するキー溝部に連通させたものである。

【００１９】

【作用】上記手段による作用は、以下の通りである。

【００２０】第１の手段による作用は、シール部材の旋
回鏡板に当接する面に設けられた微小溝を介して、シー
ル部材の内側領域から外側領域へ圧力差により潤滑油を
給油するので、圧縮機構部の吸い込み口と連通している
外側領域へ潤滑油が流入し、低圧冷媒ガスとともに圧縮
作業空間に取り込まれ、その油膜によってシールを行
う。シール部材の内側領域から外側領域へ給油される潤
滑油の量は、シール部材に設けられた微小溝の大きさに
より設定することができる。

【００２１】第２の手段による作用は、旋回鏡板のシー
ル部材に当接する面に設けられた微小溝を介して、シー
ル部材の内側領域から外側領域へ圧力差により潤滑油を
給油するので、圧縮機構部の吸い込み口と連通している
外側領域へ潤滑油が流入し、低圧冷媒ガスとともに圧縮
作業空間に取り込まれ、その油膜によってシールを行
う。シール部材の内側領域から外側領域へ給油される潤
滑油の量は、旋回鏡板に設けられた微小溝の大きさによ
り設定することができる。

【００２２】第３の手段による作用は、第２の手段によ
る作用に加えて、旋回鏡板に設けられた微小溝の一端
が、前記旋回鏡板に設けられるオルダムリングのキー部
が摺動自在に嵌合するキー溝部に連通させたので、圧縮
機構部の吸い込み口と連通している外側領域へ潤滑油が
流入し、低圧冷媒ガスとともに圧縮作業空間に取り込ま
れ、その油膜によってシールを行うとともに、キー溝部
に十分な潤滑油を給油することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例における密閉型電動
スクロール圧縮機について、横置き密閉型電動スクロー
ル圧縮機を例にとり、図面とともに説明する。

【００２４】図１において、密閉容器１の内部には、圧
縮機構部２と電動機部３と、電動機部３の回転力を圧縮
機構部２に伝達するクランク軸４とが設置されている。
また、密閉容器１には、低圧冷媒ガスを吸い込むための
吸い込み管５と、圧縮機構部２で圧縮された高圧冷媒ガ
スを密閉容器１の外部へ吐き出すための吐き出し管６と
が設けられている。

【００２５】上記構成において、電動機部３を駆動させ
ると、これにより発生する回転力がクランク軸４によっ
て圧縮機構部２に伝達される。圧縮機構部２に回転力が
伝達されると、偏心軸受け部７が偏心回転運動を行う。
偏心軸受け部７には、旋回スクロール８の旋回軸９が嵌
入されている。また、旋回スクロール８は、オルダムリ
ング１０によって自転を拘束されている。このため、旋
回スクロール８は、固定スクロール１１とかみ合った状
態で旋回運動を行う。この結果、吸い込み管５を経て、
圧縮機構部２の吸い込み口１２から吸い込まれた低圧冷
媒ガスは、旋回スクロール８の旋回渦巻羽根１３と固定
スクロール１１の固定渦巻羽根１４とで形成される圧縮
作業空間１５で、外周部から中心部へ向かって、連続的
に圧縮される。そして、圧縮機構部２の吐き出し口２０
から高圧冷媒ガスとして密閉容器１の内部へ吐き出され
る。その後、高圧冷媒ガスは、吐き出し管６から密閉容
器１の外部へ吐き出される。

【００２６】一方、図２に示すように、旋回スクロール
８の旋回鏡板１６と微小隙間を介して対面する軸受け部
材１７の平面部１８には、シール部材１９が設置されて
おり、このシール部材１９により内側領域２２と外側領
域２３とに区画されるとともに、外側領域２３は、固定
スクロール１１に設けられた連通溝２１によって、圧縮
機構部２の吸い込み口１２と連通している。また、シー
ル部材１９の旋回鏡板１６に当接する面には、微小溝２
４が設けられている。また、クランク軸４の偏心軸受け
部７と反対側の一端にポンプ装置を設置し、このポンプ
装置で密閉容器１の内部に溜められた潤滑油をクランク
軸４を通して送油している。

【００２７】上記構成により、クランク軸４を通して送
油された潤滑油は、シール部材１９で区画される内側領
域２２に作用し、クランク軸４の軸受け部および偏心軸
受け部７を順次潤滑する。よって、内側領域２２は、高
圧冷媒ガスとほぼ同じ圧力の潤滑油が作用し、シール部
材１９により区画される外側領域２３は、低圧冷媒ガス
と同じ圧力が作用する。これらの圧力による旋回スクロ
ール８に作用するスラスト力により、圧縮作業区間１５
から旋回スクロール８に作用するスラスト方向力を打ち
消すとともに、適度な押し付け力を作用させることによ
り、旋回スクロール８と固定スクロール１１との接触状
態を正常に保つことができる。

【００２８】また、内側領域２２に作用する潤滑油の一
部は、シール部材１９の微小溝２４を介して、内側領域
２２から外側領域２３へ圧力差により流入する。この流
入した潤滑油は、固定スクロール１１に設けられた連通
溝２１を通って、圧縮機構部２の吸い込み口１２から低
圧冷媒ガスとともに圧縮作業空間１５に取り込まれ、そ
の油膜によってシールを行う。

【００２９】なお、シール部材１９の微小溝２４を介し
て、内側領域２２から外側領域２３へ流入する潤滑油の
量は、微小溝２４の大きさにより容易に設定することが
できる。

【００３０】第２の実施例では、図３に示すように、旋
回スクロール８の旋回鏡板１６と微小隙間を介して対面
する軸受け部材１７の平面部１８には、シール部材１９
が設置されており、このシール部材１９により内側領域
２２と外側領域２３とに区画されるとともに、外側領域
２３は、固定スクロール１１に設けられた連通溝２１に
よって、圧縮機構部２の吸い込み口１２と連通してい
る。また、旋回鏡板１６のシール部材１９に当接する面
には、微小溝２４が設けられている。

【００３１】上記構成により、内側領域２２に作用する
潤滑油の一部は、旋回スクロール８の微小溝２４を介し
て、内側領域２２から外側領域２３へ圧力差により流入
する。この流入した潤滑油は、固定スクロール１１に設
けられた連通溝２１を通って、圧縮機構部２の吸い込み
口１２から低圧冷媒ガスとともに圧縮作業空間１５に取
り込まれ、その油膜によってシールを行う。

【００３２】なお、旋回スクロール８の微小溝２４を介
して、内側領域２２から外側領域２３へ流入する潤滑油
の量は、微小溝２４の大きさにより容易に設定すること
ができる。

【００３３】第３の実施例では、第２の実施例に加え
て、旋回鏡板１６のシール部材１９に当接する面に設け
られた微小溝２４の一端が、旋回鏡板１６に設けられる
オルダムリング１０のキー部が摺動自在に嵌合するキー
溝部２５に連通している。

【００３４】上記構成により、内側領域２２に作用する
潤滑油の一部は、旋回スクロール８の微小溝２４を介し
て、内側領域２２から外側領域２３へ圧力差により流入
するとともに、キー溝部２５に十分な潤滑油を給油する
ことができる。

【００３５】なお、上記説明における第１〜第３の実施
例では、横置き密閉型電動スクロール圧縮機について説
明したが、本発明は、横置きに限らず、縦置き密閉型電
動スクロール圧縮機に適用されることは言うまでもな
い。

【００３６】

【発明の効果】本発明による効果は、以下の通りであ
る。

【００３７】第１の発明による効果は、シール部材の微
小溝を介して、内側領域から外側領域へ流入した適量の
潤滑油が、圧縮作業空間に取り込まれ、その油膜によっ
てシールを行うので、圧縮行程中での冷媒ガスの漏れが
減少し、高い圧縮効率を得ることができる。

【００３８】また、前記潤滑油の量は、シール部材の微
小溝の大きさにより容易に設定できるので、従来のよう
に絞り弁などの部品を用いる必要がなく、この製造コス
トおよび組み込み行程数が増加するというようなことは
ない。

【００３９】第２の発明による効果は、旋回鏡板の微小
溝を介して、内側領域から外側領域へ流入した適量の潤
滑油が、圧縮作業空間に取り込まれ、その油膜によって
シールを行うので、圧縮行程中での冷媒ガスの漏れが減
少し、高い圧縮効率を得ることができる。

【００４０】また、前記潤滑油の量は、シール部材の微
小溝の大きさにより容易に設定できるので、従来のよう
に絞り弁などの部品を用いる必要がなく、その製造コス
トおよび組み込み行程数が増加するというようなことは
ない。

【００４１】第３の発明による効果は、第２の発明によ
る効果に加えて、旋回鏡板のキー溝部へ潤滑油が給油さ
れやすくなり、オルダムリングのキー部、あるいは旋回
鏡板のキー溝部が異常摩耗を起こしたり、キー溝部での
摺動損失の増大による機械効率の低下を招いたりするこ
とはない。

【００４２】以上のように、本発明によれば、絞り弁な
どの部品を用いる必要がなく、シールに必要な潤滑油を
圧縮作業空間へ給油することが可能な低コスト、かつ高
効率のスクロール圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における密閉型電動スク
ロール圧縮機の断面図

【図２】（ａ）本発明の第１の実施例におけるシール部
材および軸受け部材の斜視図 （ｂ）本発明の第１の実施例におけるシール部材のＡ−
Ａ矢視断面図

【図３】（ａ）本発明の第２の実施例における旋回スク
ロールの斜視図 （ｂ）同旋回鏡板のＢ−Ｂ矢視断面図

【図４】本発明の第３の実施例における旋回スクロール
の斜視図

【図５】従来の密閉型電動スクロール圧縮機の部分断面
図

【図６】従来の密閉型電動スクロール圧縮機における絞
り弁の断面図

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 圧縮機構部 ８ 旋回スクロール １０ オルダムリング １１ 固定スクロール １５ 圧縮作業空間 １６ 旋回鏡板 １７ 軸受け部材 １８ 平面部 １９ シール部材 ２１ 連通溝 ２２ 内側領域 ２３ 外側領域 ２４ 微小溝 ２５ キー溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 饗場 靖 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹内 義治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野洲 敏治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮
   機構部を駆動するための電動機部と、この電動機部の回
   転力を前記圧縮機構部に伝達するためのクランク軸とを
   設置し、前記圧縮機構部を、軸受け部材と、固定渦巻羽
   根を有する固定スクロールと、この固定渦巻羽根とかみ
   合わせて複数個の圧縮作業空間を形成するように設置し
   た旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロール
   と、この旋回スクロールの自転を拘束して旋回運動を行
   わせるためのオルダムリングと、前記旋回スクロールを
   偏心旋回運動させるための偏心軸受け部とで構成し、前
   記旋回スクロールの旋回鏡板と微小隙間を介して対面す
   る前記軸受け部材の平面部にシール部材を具備し、前記
   シール部材で区画される内側領域には前記密閉容器内部
   に溜められた潤滑油を作用させ、前記シール部材の外側
   領域は前記圧縮機構部の吸い込み口と連通させるととも
   に、前記シール部材の前記旋回鏡板に当接する面に微小
   溝を設け、この微小溝を介して前記シール部材の内側領
   域から外側領域へ潤滑油を給油することを特徴とする密
   閉型電動スクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮
   機構部を駆動するための電動機部と、この電動機部の回
   転力を前記圧縮機構部に伝達するためのクランク軸とを
   設置し、前記圧縮機構部を、軸受け部材と、固定渦巻羽
   根を有する固定スクロールと、この固定渦巻羽根とかみ
   合わせて複数個の圧縮作業空間を形成するように設置し
   た旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロール
   と、この旋回スクロールの自転を拘束して旋回運動を行
   わせるためのオルダムリングと、前記旋回スクロールを
   偏心旋回運動させるための偏心軸受け部とで構成し、前
   記旋回スクロールの旋回鏡板と微小隙間を介して対面す
   る前記軸受け部材の平面部にシール部材を具備し、前記
   シール部材で区画される内側領域には前記密閉容器内部
   に溜められた潤滑油を作用させ、前記シール部材の外側
   領域は前記圧縮機構部の吸い込み口と連通させるととも
   に、前記旋回鏡板の前記シール部材に当接する面に微小
   溝を設け、この微小溝を介して前記シール部材の内側領
   域から外側領域へ潤滑油を給油することを特徴とする密
   閉型電動スクロール圧縮機。
3. 【請求項３】 旋回鏡板のシール部材に当接する面に微
   小溝を設け、この微小溝の一端が、前記旋回鏡板に設け
   られるオルダムリングのキー部が摺動自在に嵌合するキ
   ー溝部に連通していることを特徴とする請求項２記載の
   密閉型電動スクロール圧縮機。