JPH11257266A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を簡素化して生産コストの低減を図った
スクロール型圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール型圧縮機２０は、密閉容器２
１内に回転軸２６を横方向に向けて設けられた電動要素
２２と、この電動要素２２によって駆動されるスクロー
ル圧縮要素２３と、密閉容器２１内に装着されてスクロ
ール圧縮要素２３を支持すると共に、中央に回転軸２６
を軸支するための軸受部２８を設けた支持フレーム２７
と、密閉容器２１内に収容された潤滑油ｂとを備えてい
る。軸受部２８に設けられた滑り軸受５１と、支持フレ
ーム２７内に形成され、密閉容器２１内底部から軸受部
２８に至る油通路４６と、回転軸２６内に形成されると
共に、軸受部２８に対応する位置から揺動スクロール３
０側の端部に至る油通路４４及びこの油通路４４と油通
路４６とを連通する小孔４５とを備える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空調・冷凍
機器などに搭載されるスクロール型圧縮機に関するもの
であり、更に詳しくは、固定スクロールと揺動スクロー
ルとを噛み合わせて形成される複数の圧縮室にて圧縮さ
せた圧縮ガスを密閉容器内へ吐出した後、密閉容器外へ
吐出するようにした横置き型のスクロール型圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より空気調和機などの冷凍サイクル
に使用される横置き型のスクロール型圧縮機は、例えば
特公平７−９９１５０号公報に示されている。係る従来
のスクロール型圧縮機を図２で説明すると、両端が閉鎖
された筒状の密閉容器１の内側には電動要素２とスクロ
ール圧縮要素３とが内蔵されている。電動要素２は密閉
容器１の内壁面側に固定されたステータ４と、このステ
ータ４の内側に回転自在に支持されたロータ５とから成
り、このロータ５には回転軸６が貫通状態に結合されて
いる。

【０００３】この回転軸６の一端は上記スクロール圧縮
要素３の一部を構成する支持フレーム７に回転自在に支
持されている。そして、回転軸６の他端側はロータ５か
ら突出しており、この先端部にはトロコイドポンプなど
の容積型ポンプ８が接続されている。そして、上記容積
型ポンプ８の一端部には油導入管９が接続されている。
この油導入管９の吸込側の端部は上記密閉容器１内に収
容された潤滑油ｂに没するように下方に延長されてい
る。

【０００４】また、上記回転軸６には容積型ポンプ８に
よって潤滑油ｂを供給する油通路が回転軸６の一端から
他端に渡って軸方向に穿設されており、潤滑油ｂが支持
フレーム７などの各摺動部に供給された後、再循環され
るように構成されている。

【０００５】そして、上記支持フレーム７に貫通する状
態に支持された回転軸６の他端部は、その中心が回転軸
６の軸心と偏心して設けられたピン部（クランク部）１
０として形成されており、このピン部１０には揺動スク
ロール１１が連接されている。この揺動スクロール１１
は円盤状に形成されており、背面の中央部に上記ピン部
１０が接続されるボス穴部１２が形成されている。この
揺動スクロール１１の表面には渦巻き形状のラップ１３
が一体に形成されている。

【０００６】また、支持フレーム７には固定スクロール
１４が結合されている。この固定スクロール１４には上
記揺動スクロール１１に対面する部分に渦巻き形状のラ
ップ１５が形成されており、上記ラップ１３との間に複
数の圧縮室１６を形成している。これらの圧縮室１６の
外周部で冷媒ガスを吸い込み、漸次中心に移動していく
ことで容積を縮小して冷媒ガスを圧縮するように構成さ
れている。

【０００７】固定スクロール１４の中央部には吐出ポー
ト１７が形成されており、この吐出ポート１７の外側を
包囲する状態で固定スクロール１４には消音器１８が設
けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来では回
転軸６の一端部に取り付けられた容積型ポンプ８によっ
て密閉容器１内底部に収容された潤滑油ｂを吸い上げ、
この回転軸６の一端から他端に渡って形成された油通路
によって他端部から各摺動部に供給するように構成して
いたため、油導入管９や容積型ポンプ８が必要となり、
部品点数が増加すると共に、回転軸６の一端から他端に
渡って軸方向に長い油通路を形成しなければならないた
め、加工コストが増大する問題があった。

【０００９】そこで、本発明は構造を簡素化して生産コ
ストの低減を図ったスクロール型圧縮機を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール型圧
縮機は、密閉容器内に回転軸を横方向に向けて設けられ
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、密閉容器内に装着されてスクロール圧
縮要素を支持すると共に、中央に回転軸を軸支するため
の軸受部を設けた支持フレームと、密閉容器内に収容さ
れた潤滑油とを備え、スクロール圧縮要素は中央部に圧
縮ガスの吐出ポートを設けると共に一方の面に渦巻き状
のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロー
ルに対して電動要素の駆動により公転し、一方の面に渦
巻き状のラップを有する揺動スクロールとから構成さ
れ、両ラップを互いに噛み合わせて複数の圧縮室を形成
し、密閉容器外から吸入した冷媒ガスをこの圧縮室にて
圧縮して前記吐出ポートから密閉容器内に吐出した後、
密閉容器外に吐出するようにしたものであって、軸受部
に設けられた滑り軸受と、支持フレーム内に形成され、
密閉容器内底部から前記軸受部に至るフレーム油通路
と、回転軸内に形成されると共に、軸受部に対応する位
置から揺動スクロール側の端部に至る回転軸油通路及び
この回転軸油通路とフレーム油通路とを連通する連通油
通路とを備えているものである。

【００１１】また、請求項２の発明のスクロール型圧縮
機は、上記において密閉容器外から吸入した冷媒ガスの
流入側を揺動スクロールの他方の面と支持フレームの間
に連通させてこの間の圧力が密閉容器内の圧力より低く
なるようにし、フレーム油通路から潤滑油を吸い上げ、
連通油通路を介して回転軸油通路に送り、この回転軸油
通路から各摺動部に供給して、循環使用するようにした
ものである。

【００１２】本発明によれば、例えば請求項２に示す如
く密閉容器外から吸入した冷媒ガスの流入側を揺動スク
ロールの他方の面と支持フレームの間に連通させてこの
間の圧力が密閉容器内の圧力より低くなるようにするこ
とにより、揺動スクロールの他方の面と支持フレーム間
の圧力と密閉容器内の圧力差によって、支持フレームに
形成したフレーム油通路から密閉容器内底部の潤滑油を
吸い上げ、回転軸の連通油通路を介して回転軸油通路に
送り、この回転軸油通路から各摺動部に供給して、循環
使用することができるようになる。

【００１３】これにより、潤滑油供給のためのポンプな
どを不要として部品点数の削減を図ることが可能とな
る。また、回転軸の一端から他端に渡って長い油通路を
形成する必要も無くなるので、加工コストも低減され、
総じて生産コストの著しい削減を図ることができるよう
になるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
基づいて詳述する。図１は本発明に係る横置き型のスク
ロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。

【００１５】図１に示される圧縮機２０はスクロール型
圧縮機であり、両端が閉鎖された筒状の密閉容器２１を
備えている。この密閉容器２１内には電動要素２２と、
この電動要素２２によって駆動されるスクロール圧縮要
素２３とが収容されている。

【００１６】上記電動要素２２は上記密閉容器２１の内
部に固定されたステータ２４と、このステータ２４の中
央部に位置されたロータ２５とを有し、このロータ２５
の中心部には上記密閉容器２１の軸心方向（横方向）に
向けられた回転軸２６が貫通状態に結合され、その一端
側は上記スクロール圧縮要素２３を支持する支持フレー
ム２７の中央部に貫通され、回転自在に支持されてい
る。

【００１７】ここで、上記支持フレーム２７は上記密閉
容器２１の内壁面に結合固定されている。そして、上記
回転軸２６は一端側の中途部が上記支持フレーム２７の
軸受部２８に、滑り軸受５１、５１を介して回転自在に
支持されている。

【００１８】また、上記支持フレーム２７を貫通した回
転軸２６の一端部にはその中心が回転軸２６の軸心と偏
心して設けたピン部（クランク部）２９が形成されてい
る。このピン部２９には揺動スクロール３０が連接され
ている。この揺動スクロール３０は、円盤状の鏡板の背
面中央部に上記ピン部２９を挿入して連接するボス穴部
３１と、上記鏡板の表面に形成された渦巻き状のラップ
３２とを備えている。

【００１９】また、上記支持フレーム２７には固定スク
ロール３３が結合されている。この固定スクロール３３
は上記揺動スクロール３０のラップ３２に互い違い状態
に位置して複数の圧縮室３４を形成する渦巻き状のラッ
プ３５が形成されている。

【００２０】そして、上記固定スクロール３３の側壁面
には上記密閉容器２１に貫通された冷媒ガスの吸入管３
６が接続されている。また、上記固定スクロール３３の
中央部には、圧縮された冷媒ガスを密閉容器２１内に吐
出する吐出ポート３７が設けられている。

【００２１】この場合、吸入管３６から吸入される冷媒
ガスのスクロール圧縮要素２３の吸入側と、上記揺動ス
クロール３０の背面（上記鏡板のボス穴部３１のある側
の面）と上記支持フレーム２７との間は上記揺動スクロ
ール３０の鏡板の周縁部において連通されている。これ
により、揺動スクロール３０の背面と支持フレーム２７
の間の圧力は上記冷媒ガス吸入側と略同じに低く、前記
密閉容器２１内の圧力（高圧）より低くなる。

【００２２】回転軸２６の他端部は、密閉容器２１内に
装着された副支持フレーム４１の副軸受部４０により軸
支されている。この副支持フレーム４１と回転軸２６の
間には、ベアリング４２が介在されており、このベアリ
ング４２の受け部４３が前記副軸受部４０に設けられて
いる。

【００２３】回転軸２６の中心にはその一端部（ボス穴
部３１側）から軸受部２８に対応する位置まで至る油通
路４４（回転軸油通路）が穿設されており、回転軸２６
が軸受部２８により軸支されている部分に前記油通路４
４から前記軸受部２８の摺動面（滑り軸受５１、５１の
間）に通じる小孔４５（連通油通路）が半径方向に複数
形成されている。

【００２４】また、支持フレーム２７には、密閉容器２
１の底部から軸受部２８まで至る油通路４６（フレーム
油通路）が穿設されている。この油通路４６の下端は密
閉容器２１の底部に後述する如く収容されている潤滑油
ｂ中に開口すると共に、上端は前記小孔４５・・の入口
（外側の開口縁）に対応し、それらに合致した状態で連
通するよう構成されている。

【００２５】尚、前記滑り軸受５１、５１は回転軸２６
と軸受部２８間の摺動面をガスシールする。

【００２６】ここで、上記密閉容器２１には所定のレベ
ルまで潤滑油ｂが収容されており、この潤滑油ｂは密閉
容器２１内の圧力（高圧）と、揺動スクロール３０の背
面と支持フレーム２７間の圧力（低圧）の差圧によって
支持フレーム２７中の油通路４６から吸い上げられ、回
転軸２６中に設けた小孔４５から油通路４４に入り、こ
の油通路４４を経て回転軸２６の一端部から流出し、ボ
ス穴部３１とピン部２９の摺動面をガスシールするよう
に構成されている。

【００２７】上記のように構成した横置き型スクロール
型圧縮機２０が運転を開始すると、冷媒ガスは吸入管３
６からスクロール圧縮要素２３の外周部に吸入されて、
漸次中心に移動していくことで圧縮され、固定スクロー
ル３３の中央部に設けた吐出ポート３７から密閉容器２
１内に吐出され、この空間で同伴した潤滑油が分離さ
れ、脈動が低減される。

【００２８】吐出されたガスは固定スクロール３３と支
持フレーム２７に設けた図示しない通路を流れて、電動
要素２２側に行き、ロータ２５の回転による遠心力とス
テータ２４や副支持フレーム４１などの邪魔板効果など
で冷媒ガス中の潤滑油がさらに分離される。

【００２９】そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは吐
出管４７から密閉容器２１外に吐出される。分離された
潤滑油は密閉容器２１の底部に溜まり、循環して使用さ
れることになる。

【００３０】この場合、冷媒ガス吸入側と、揺動スクロ
ール３０の背面と支持フレーム２７の間を連通させてあ
るので、この間の圧力は冷媒ガス吸入側と略同じ位に低
く、密閉容器２１内の圧力より低くなっている。この差
圧により、前述の如く潤滑油ｂは前記支持フレーム２７
の油通路４６から吸い上げられて、回転軸２６の小孔５
１・・から油通路４４を経て高圧下で供給される。

【００３１】供給された高圧の潤滑油は、回転軸２６の
一端部から流出し、ボス穴部３１とピン部２９の摺動面
を良くガスシールする。これらの潤滑油はその後、揺動
スクロール３０と支持フレーム２７の間を流れ、オルダ
ムリング４８溝部の潤滑を行った後、揺動スクロール３
０の鏡板の周縁部を経てスクロール圧縮要素２３内の冷
媒ガス吸入側に供給されて摺動面の潤滑を行い、その後
圧縮ガスと共に吐出ポート３７から密閉容器２１内へ吐
出され、圧縮ガスと分離されて密閉容器２１の底部に流
れる。

【００３２】尚、オルダムリング４８は、支持フレーム
２７と揺動スクロール３０との間に介装されており、電
動要素２２の駆動により固定スクロール３３に対して揺
動スクロール３０が自転しないように円軌道上を公転さ
せるように構成されている。

【００３３】このように揺動スクロール３０の背面と支
持フレーム２７の間の圧力は、冷媒ガス吸入側と略同じ
位に低いので、揺動スクロール３０が固定スクロール３
３に押し付けられることが無く、逆に、揺動スクロール
３０は固定スクロール３３から離れるので、揺動スクロ
ール３０と固定スクロール３３の各ラップ先端にバネ式
ガスシールデバイスを設けるなどにより潤滑油を介在さ
せてガスシール状態にして冷媒ガスを圧縮することが必
要である。

【００３４】このようにすることにより、スクロール圧
縮要素２３内のガスシール性が向上して圧縮効率が向上
する利点があると共に、前記固定スクロール３３と揺動
スクロール３０をアルミニウム或いはアルミニウム合金
とすることが可能になる。

【００３５】前記副支持フレーム４１と回転軸２６の間
にはベアリング４２が介在させてあり、このベアリング
４２の受け部４３を前記副軸受部４０に設けたので、回
転軸２６の回転が安定し、スムーズになって圧縮効率が
向上すると共に、振動や騒音が少なくなる効果がある。

【００３６】回転軸２６と前記副軸受部４０の摺動部の
間隙４９を調整することにより、冷媒ガスが潤滑油中に
入らないようにすることができる。間隙４０をあまり大
きくするとガスが潤滑油中に入る恐れがあり、逆に間隙
４９をあまり小さくすると回転軸２６への抵抗が大きく
ある恐れがあるので、間隙４９を適切に調整することが
必要である。

【００３７】尚、本発明で使用する冷媒としては、オゾ
ン層を破壊する危険性の無い若しくは少ない冷媒、具体
的には、例えば、１，１，１，２−テトラフルオロエタ
ン（Ｒ１３４ａ）単体、又は、Ｒ１３４ａとジフルオロ
メタン（Ｒ−３２）とペンタフルオロエタン（Ｒ−１２
５）との混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ）、Ｒ−３２とＲ−１２
５との混合冷媒（Ｒ４１０Ａ）などのＨＦＣ系冷媒、ハ
イドロクロロジフルオロメタン（Ｒ２２）単体、又は、
混合冷媒などのＨＣＦＣ系冷媒などを挙げることができ
る。

【００３８】本発明で使用する潤滑油としては、具体的
には、例えば、これらの冷媒と相溶性のあるエステル系
オイル、エーテル系オイル、或いは、これらの冷媒と相
溶性のないアルキルベンゼン系オイル、或いは、これら
の混合物などを挙げることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、例え
ば密閉容器外から吸入した冷媒ガスの流入側を揺動スク
ロールの他方の面と支持フレームの間に連通させてこの
間の圧力が密閉容器内の圧力より低くなるようにするこ
とにより、揺動スクロールの他方の面と支持フレーム間
の圧力と密閉容器内の圧力差によって、支持フレームに
形成したフレーム油通路から密閉容器内底部の潤滑油を
吸い上げ、回転軸の連通油通路を介して回転軸油通路に
送り、この回転軸油通路から各摺動部に供給して、循環
使用することができるようになる。

【００４０】これにより、潤滑油供給のためのポンプな
どを不要として部品点数の削減を図ることが可能とな
る。また、回転軸の一端から他端に渡って長い油通路を
形成する必要も無くなるので、加工コストも低減され、
総じて生産コストの著しい削減を図ることができるよう
になるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール型圧縮機の一実施例の全体
構成を示す断面図である。

【図２】従来の横置き型のスクロール型圧縮機の一実施
例の全体構成を示す断面図である。

【符号の説明】

ｂ 潤滑油 ２０ スクロール型圧縮機 ２１ 密閉容器 ２２ 電動要素 ２３ スクロール圧縮要素 ２６ 回転軸 ２７ 支持フレーム ２８ 軸受部 ２９ ピン部 ３０ 揺動スクロール ３１ ボス穴部 ３２、３５ ラップ ３３ 固定スクロール ３４ 圧縮室 ３６ 吸入管 ３７ 吐出ポート ４４ 油通路（回転軸油通路） ４５ 小孔（連通油通路） ４６ 油通路（フレーム油通路） ４７ 吐出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 一昭 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 兼三 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西川 剛弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に回転軸を横方向に向けて設
   けられた電動要素と、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、前記密閉容器内に装着されて前
   記スクロール圧縮要素を支持すると共に、中央に前記回
   転軸を軸支するための軸受部を設けた支持フレームと、
   前記密閉容器内に収容された潤滑油とを備え、前記スク
   ロール圧縮要素は中央部に圧縮ガスの吐出ポートを設け
   ると共に一方の面に渦巻き状のラップを有する固定スク
   ロールと、この固定スクロールに対して前記電動要素の
   駆動により公転し、一方の面に渦巻き状のラップを有す
   る揺動スクロールとから構成され、前記両ラップを互い
   に噛み合わせて複数の圧縮室を形成し、前記密閉容器外
   から吸入した冷媒ガスをこの圧縮室にて圧縮して前記吐
   出ポートから前記密閉容器内に吐出した後、前記密閉容
   器外に吐出するようにしたスクロール型圧縮機におい
   て、 前記軸受部に設けられた滑り軸受と、前記支持フレーム
   内に形成され、前記密閉容器内底部から前記軸受部に至
   るフレーム油通路と、前記回転軸内に形成されると共
   に、前記軸受部に対応する位置から前記揺動スクロール
   側の端部に至る回転軸油通路及びこの回転軸油通路と前
   記フレーム油通路とを連通する連通油通路とを備えるこ
   とを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 密閉容器外から吸入した冷媒ガスの流入
   側を前記揺動スクロールの他方の面と前記支持フレーム
   の間に連通させてこの間の圧力が前記密閉容器内の圧力
   より低くなるようにし、前記フレーム油通路から潤滑油
   を吸い上げ、前記連通油通路を介して前記回転軸油通路
   に送り、この回転軸油通路から各摺動部に供給して、循
   環使用するようにしたことを特徴とする請求項１のスク
   ロール型圧縮機。