JPH08254189A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH08254189A
JPH08254189A JP8059036A JP5903696A JPH08254189A JP H08254189 A JPH08254189 A JP H08254189A JP 8059036 A JP8059036 A JP 8059036A JP 5903696 A JP5903696 A JP 5903696A JP H08254189 A JPH08254189 A JP H08254189A
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JP
Japan
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bearing
eccentric
crankshaft
component
spiral blade
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JP8059036A
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JP2663934B2 (ja
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Kiyoshi Sawai
清 沢井
Michio Yamamura
道生 山村
Shuichi Yamamoto
修一 山本
Hiroshi Karato
宏 唐土
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機において、固定渦巻羽根部
品と旋回渦巻羽根部品が衝突して、大きな振動、騒音が
発生するのを防止するものである。 【解決手段】 クランク軸8の旋回渦巻羽根部品2側の
一端に溝の側面がクランク軸8の軸線に平行でかつその
中心線がクランク軸8の軸線を通る偏心駆動軸受溝10
を形成し、この偏心駆動軸受溝10の内側に、旋回渦巻
羽根部品2の駆動軸が回転可能に嵌合した偏心軸受11
を滑動可能に配設し、旋回渦巻羽根部品2の駆動軸4が
嵌合する偏心軸受11の軸受穴を、偏心軸受11の滑動
面のー方に偏って穿孔する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空調用あるいは空気
圧縮用に用いられるスクロール圧縮機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来この種の圧縮機は、例えば第3図の
ような構造になっていた。
【0003】第3図に示す構造は、一定回転数で運転す
る圧縮機に適用され、旋回渦巻羽根2aと固定渦巻羽根
1aとを常に接触させながら動作させて、羽根の半径方
向隙間を縮小に保ち、圧縮室内での洩れを最小限にとど
め、圧縮効率を向上させるものであった。
【0004】すなわち、クランク軸8の上端面にその軸
心0をはずれて伸びる軸受嵌合穴10aが形成され、こ
の軸受嵌合穴10aには偏心軸受11が長手方向に滑動
可能に、かつ回転しない様に嵌合されている。そして、
偏心軸受11が軸受嵌合穴10aの外方の壁面に接触す
る前に、両羽根が接触する関係寸法になっている。ま
た、上記軸受嵌合穴10aの長手方向と、旋回渦巻羽根
部品2に働くガス圧縮力fgと遠心力fcとの合力Fが
なす角は、一定回転数かつ許容し得るガス圧縮負荷のも
とで、90°以下に設定されている。従って、通常の運
転状態では、旋回渦巻羽根部品2に働く合力Fが、軸受
嵌合穴10aの壁面におって偏心軸受嵌合穴10aの外
方へ移動させる。その結果、このような圧縮機では、常
に旋回渦巻羽根2aと固定渦巻羽根1aとが、いずれか
の点で接触しながら動作することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この構造のものでは、
クランク軸8の端部に軸芯から固定された距離で規定の
角度の溝を加工して仕上げる必要がある。この時、加工
の基準面がクランク軸8の外周になるため、そこからの
角度、偏芯量の設定が必要となり、高精度な加工は期待
できない。これらの精度が悪いと、羽根の接触力や羽根
の間の隙間が調整できず、羽根の形状精度が少しでも悪
いと、旋回渦巻羽根2aと固定渦巻羽根1aとが接触す
る点が連続的につながらず、常に偏心量が変動し、とき
には羽根どうしが衝突する場合も生じて、振動、騒音が
大きいという問題があった。
【0006】また、既に述べた様に、この構成は一定回
転数で運転する圧縮機に適するもので、近年空調用圧縮
機として主流である可変速型圧縮機には適用できないと
いう問題があった。すなわち、ある特定の回転数で旋回
渦巻羽根22aと固定渦巻羽根1aとの接触力を適正な
値に設定すると、それより低速の回転数域では旋回渦巻
羽根部品2に働く遠心力fcが減小するので、それに伴
って羽根の接触力も低下し、旋回渦巻羽根2aが固定渦
巻羽根1a上で振動したり、場合によって羽根の半径方
向に大きな隙間ができ、圧縮中のガスが低圧側へ洩れて
運転ができなくなるという問題があった。
【0007】また、高速回転数域では、羽根どうしの接
触力過大になって羽根が摩耗するという問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、壁体の一方の面に渦巻状の羽根をそれぞれ
設けるとともにそれぞれの羽根を互いに組み合わせた固
定渦巻羽根部品及び旋回渦巻羽根部品と、前記旋回渦巻
羽根部品を偏心駆動するクランク軸と前記クランク軸を
支承する軸受部品と、前記旋回渦巻羽根部品の自転を拘
束する拘束部品とを含み成るスクロール圧縮機構であっ
て、前記クランク軸の前記旋回渦巻羽根部品側の一端に
溝の側面が前記クランク軸の軸線に平行でかつその中心
線が前記クランク軸の軸線を通る偏心駆動軸受溝を形成
し、この偏心駆動軸受溝の内側に、前記旋回渦巻羽根部
品の駆動軸が回転可能に嵌合した偏心軸受を滑動可能に
配設し、前記旋回渦巻羽根部品の駆動軸が嵌合する偏心
軸受の軸受穴を、前記偏心軸受の滑動面のー方に偏って
穿孔してなるものである。
【0009】この構成により、偏心量の設定を容易に行
なうことができるとともに広い回転数域で羽根の半径方
向の隙間を一定に保つことができるので、低振動・低騒
音でかつ効率の高い圧縮機が実現できる。
【0010】そして、旋回渦巻羽根部品の駆動軸が回転
可能に嵌合する軸受穴を、偏心軸受の滑動面の一方に偏
って穿孔することによって偏心駆動軸受溝の角度設定を
容易に行なうことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
は、壁体の一方の面に渦巻状の羽根をそれぞれ設けると
ともにそれぞれの羽根を互いに組み合わせた固定渦巻羽
根部品及び旋回渦巻羽根部品と、前記旋回渦巻羽根部品
を偏心駆動するクランク軸と前記クランク軸を支承する
軸受部品と、前記旋回渦巻羽根部品の自転を拘束する拘
束部品とを含み成るスクロール圧縮機構であって、前記
クランク軸の前記旋回渦巻羽根部品側の一端に溝の側面
が前記クランク軸の軸線に平行でかつその中心線が前記
クランク軸の軸線を通る偏心駆動軸受溝を形成し、この
偏心駆動軸受溝の内側に、前記旋回渦巻羽根部品の駆動
軸が回転可能に嵌合した偏心軸受を滑動可能に配設し、
前記旋回渦巻羽根部品の駆動軸が嵌合する偏心軸受の軸
受穴を、前記偏心軸受の滑動面のー方に偏って穿孔して
なるものである。
【0012】この構成により、偏心量の設定を容易に行
なうことができるとともに広い回転数域で羽根の半径方
向の隙間を一定に保つことができるので、低振動・低騒
音でかつ効率の高い圧縮機が実現できる。
【0013】そして、旋回渦巻羽根部品の駆動軸が回転
可能に嵌合する軸受穴を、偏心軸受の滑動面の一方に偏
って穿孔することによって偏心駆動軸受溝の角度設定を
容易に行なうことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基つい
て説明する。
【0015】第1図、第2図は、本発明に係わるスクロ
ール圧縮機を、例えば、空調用冷媒圧縮機として構成し
たものである。
【0016】同図において、1は固定渦巻羽根部品、1
aは固定渦巻羽根、1bは固定渦巻羽根の壁体であり、
2は旋回渦巻羽根部品、2aは旋回渦巻羽根、2bは旋
回渦巻羽根の壁体である。前記固定渦巻羽根1aと旋回
渦巻羽根2aはインボリュート曲線あるいはそれに近い
曲線より構成されたもので、互いに噛み合って圧縮室3
を形成する。4は前記旋回渦巻羽根部品2の駆動軸で、
本実施例では前記旋回渦巻部品2の壁体2bの背面中央
から突出している。5は旋回渦巻羽根2aの壁体2bを
支承するスラスト軸受、6は固定渦巻羽根部品1とボル
ト等で固定された軸受部品、7は旋回渦巻羽根部品2と
軸受部品6とに係合して旋回渦巻部品2の自転を防止す
る自転拘束部品、8は旋回渦巻羽根部品2を駆動するク
ランク軸でこのクランク軸8内には軸心部に長手方向の
油穴9が形成されている。8aはクランク軸の第1主
軸、8bはクランク軸の第2主軸、6aは軸受部品6の
上方にあって前記第1主軸8aを支承する第1軸受、6
bは軸受部品6の下方に位置し、前記第2主軸8bを支
承する第2軸受である。10は第1主軸8aの施固渦巻
羽根部品2側の端面に、溝の側面がクランク軸8の軸線
に平行で、また溝の中心線がクランク軸8の軸線を通る
ように形成した偏心駆動軸受溝である。11は旋回渦巻
羽根部品2の駆動軸4と回転可能に嵌合した偏心軸受
で、偏心軸受11は偏心駆動軸受溝10内でその長手方
向には滑動可能に、かつ回転しないように偏心駆動軸受
溝10に嵌合している。12は偏心駆動軸受溝10内の
クランク軸8の軸心側に入れられ、偏心軸受11を偏心
駆動軸受溝10の外方の壁面に押し付けるコイルバネで
ある。そして、偏心軸受11が偏心駆動軸受溝10の外
方の壁面に押し付けられた状態において、固定渦巻羽根
1aと旋回渦巻羽根2aの半径方向の最近接部には徽小
な隙間が存在するように、偏心駆動軸受溝10の長手方
向寸法およぴ偏心軸受11の寸法が設定してある。13
はクランク軸8を回転駆動する電動機、13aはクラン
ク軸8と一体になった電動機13のロータ、13bは電
動機13のステータである。14は圧縮全体を密封する
密閉容器、15はクランク軸8の一端に結合され、クラ
ンク軸8と共に回転するオイルポンプで、オイルポンプ
15の軸は密閉容器14の下部に結合されて、回転止め
されている。16は冷凍機油、17は密閉容器に結合し
た吸入管である。18は固定渦巻羽根部品の生体1bの
中心部に設けた吐出穴、19は吐出穴をおおうように設
けた吐出弁、20は弁押え、21は吐出室、22は吐出
管である。
【0017】また第2図において、 はクランク軸8の
軸心Oから旋回渦巻羽根の駆動軸4の中心Oまでの偏心
量、今クランク軸8の回転方向を矢印Aの方向とする
と、fgは施固渦巻羽根部品2に働く遠心力、fgは施
固渦巻羽根部品2に働くガス圧縮力であり、Fはfcと
fgの合力である。また、旋回渦巻羽根部品2の偏心方
向と偏心駆動軸受溝10の長手方向となす角をαとし、
偏心方向と前記合力Fとのなす角をβとする。
【0018】このように構成された圧縮機において、電
動機13のステータ13bに通電すると、ロータ13a
はトルクを発生してクランク軸8とともに回転する。ク
ランク軸8が回転すると、偏心駆動軸受溝10、偏心軸
受11を介して旋回渦巻羽根の駆動軸4にトルクが伝達
され、旋回渦巻羽根部品2は、スラスト軸受5の上を、
自転拘束部品7によって姿勢を保たれながら、クランク
軸8の軸心Oのまわりを旋回運動し、圧縮作用を行な
う。
【0019】これに伴い気体は、吸入管17より吸い込
まれ、一旦密閉容器14内に入り、軸受部品6の開口部
を経て、圧縮室3に取り込まれる(矢印は気体の流れを
示す)。圧縮室3内で圧縮されて高圧・高温になった気
体は、吐出穴18より吐出室21へ吐き出され、この後
吐出管22より外部へ送り出される。
【0020】このように通常の運転が行なわれるが、本
実施例では、ガス圧縮力fgと遠心力fcとの合力F
と、偏心駆動軸受溝10の長手方向とのなす角(α+
β)が90°以上に設定してある。従って、合力Fは旋
回渦巻羽根部品2の偏心量とを減小せしめる方向に偏心
軸受11を滑動させようとするが、偏心軸受11を定め
られた位置、すなわち偏心駆動軸受溝10の外方の壁面
に圧接させるために最低限必要な力を出すようにコイル
バネ12の拝し付け力を設定している。従って、広い回
転数域で偏心量が一定に保たれるので、両羽根は接触す
ることなく半径方向隙間も一定に保たれる。
【0021】よって広い回転数域で振動・騒音が小さ
く、羽根の摩耗もなく、圧縮効率も高いものとなる。
【0022】また、このような構成をとれば、低速で運
転する圧縮機においても、偏心駆動軸受溝10と偏心方
向とのなす角αを大きく設定することができる。する
と、低速だけでなく高速時においても、圧縮室3に冷媒
液または油等が吸い込まれて圧縮負荷が許容値を超えた
場合には、圧縮負荷fgが大きなるに伴って、偏心駆動
軸受溝10の長手方向と合力Fとがなす角(α+β)が
90°を大きく超えるので、この時合力Fの分力F=|
Fcos(α+β)|がコイルバネ12の押し付け力に打ち
勝って、偏心軸受11を偏心駆動軸受溝10の長手方向
に浴って滑動させ偏心量とが減小する。すると、羽根の
半径方向隙間が拡大し、高圧の圧縮室3から低圧の圧縮
室3へと洩れ量が増加して、負荷が軽減され、液圧縮か
ら圧縮機が保護される。
【0023】また、異物が圧縮室3に取り込まれた場合
にも、偏心量εが減小して、羽根の半径方向隙間が拡大
し、異物が吐出穴18より排出されるまですみやかな運
転を続けることができる。
【0024】そして、第2図に示すように、偏心軸受1
1の軸受穴を偏心軸受11の滑動面の一方に偏って穿孔
することによって、偏心方向と偏心駆動軸受溝10の長
手方向とのなす角を設定しているので、偏心駆動軸受溝
10はクランク軸8の軸心Oを通るように設置すればよ
く、偏心駆動軸受溝10の加工を容易に行なうことがで
きる。
【0025】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明は、壁体の一
方の面に渦巻状の羽根をそれぞれ設けるとともにそれぞ
れの羽根を互いに組み合わせた固定渦巻羽根部品及び旋
回渦巻羽根部品と、前記旋回渦巻羽根部品を偏心駆動す
るクランク軸と前記クランク軸を支承する軸受部品と、
前記旋回渦巻羽根部品の自転を拘束する拘束部品とを含
み成るスクロール圧縮機構であって、前記クランク軸の
前記旋回渦巻羽根部品側の一端に溝の側面が前記クラン
ク軸の軸線に平行でかつその中心線が前記クランク軸の
軸線を通る偏心駆動軸受溝を形成し、この偏心駆動軸受
溝の内側に、前記旋回渦巻羽根部品の駆動軸が回転可能
に嵌合した偏心軸受を滑動可能に配設し、前記旋回渦巻
羽根部品の駆動軸が嵌合する偏心軸受の軸受穴を、前記
偏心軸受の滑動面のー方に偏って穿孔してなることによ
り、偏心量の設定を容易に行なうことができるとともに
広い回転数域で羽根の半径方向の隙間を一定に保つこと
ができるので、低振動・低騒音でかつ効率の高い圧縮機
が実現できる。
【0026】そして、旋回渦巻羽根部品の駆動軸が回転
可能に嵌合する軸受穴を、偏心軸受の滑動面の一方に偏
って穿孔することによって偏心駆動軸受溝の角度設定を
容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスクロール圧縮機の縦断面図
【図2】同スクロール圧縮機の要部横断面図
【図3】(a)は従来のスクロール圧縮機の要部横断面
図 (b)は同要部横断面図
【符号の説明】
1 固定渦巻羽根部品 2 旋回渦巻羽根部品 3 圧縮室 4 駆動軸 5 スラスト軸受 6 軸受部品 7 自転拘束部品 8 クランク軸 10 偏心駆動軸受溝 11 偏心軸受 12 コイルバネ 13 電動機 14 密閉容器 15 オイルポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐土 宏 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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】壁体の一方の面に渦巻状の羽根をそれぞれ
    設けるとともにそれぞれの羽根を互いに組み合わせた固
    定渦巻羽根部品及び旋回渦巻羽根部品と、前記旋回渦巻
    羽根部品を偏心駆動するクランク軸と前記クランク軸を
    支承する軸受部品と、前記旋回渦巻羽根部品の自転を拘
    束する拘束部品とを含み成るスクロール圧縮機構であっ
    て、前記クランク軸の前記旋回渦巻羽根部品側の一端に
    溝の側面が前記クランク軸の軸線に平行でかつその中心
    線が前記クランク軸の軸線を通る偏心駆動軸受溝を形成
    し、この偏心駆動軸受溝の内側に、前記旋回渦巻羽根部
    品の駆動軸が回転可能に嵌合した偏心軸受を滑動可能に
    配設し、前記旋回渦巻羽根部品の駆動軸が嵌合する偏心
    軸受の軸受穴を、前記偏心軸受の滑動面のー方に偏って
    穿孔してなるスクロール圧縮機。
JP8059036A 1996-03-15 1996-03-15 スクロール圧縮機 Expired - Lifetime JP2663934B2 (ja)

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JPH08254189A true JPH08254189A (ja) 1996-10-01
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314899C (zh) * 2002-05-28 2007-05-09 Lg电子株式会社 涡旋式压缩机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314899C (zh) * 2002-05-28 2007-05-09 Lg电子株式会社 涡旋式压缩机

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JP2663934B2 (ja) 1997-10-15

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