JPH11270486A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応力的な問題を解決して吐出管の取り付けを
容易とすることができる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に取り付けられたター
ミナル６１及び吐出管４７と、密閉容器２１内に収容さ
れた潤滑油ｂとを備えており、この潤滑油を各摺動部に
送り、循環して使用すると共に、密閉容器２１外から吸
入した冷媒ガスをスクロール圧縮要素２３にて圧縮し、
密閉容器２１内に吐出した後、吐出管４７から密閉容器
２１外に吐出するものであって、密閉容器２１に平坦面
５１を形成し、ターミナル６１と吐出管４７を共にこの
平坦面５１に取り付ける。

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、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３で説明すると、端部がエン
ドキャップ１Ａにて閉鎖された筒状の密閉容器１の内側
に、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軸方向に穿設されて
おり、潤滑油が支持フレーム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】更に、密閉容器１の側面には図示しない吸
入管とターミナルＴが取り付けられており、吸入管は前
記スクロール圧縮要素３の冷媒ガス吸入側に連通してい
る。ターミナルＴは前記電動要素２に接続されて給電を
行うものであるが、このターミナルＴは平坦面でなけれ
ば取り付けられないため、密閉容器１の側面には所定範
囲の平坦面１Ｂが座押し成形され、ターミナルＴはこの
平坦面１Ｂに取り付けられている。また、エンドキャッ
プ１Ａの中央部には吐出管１９が取り付けられ、後述す
る吐出ポート１７に連通している。

【０００６】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の一端部は、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。

【０００７】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
外周部で前記吸入管からの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。

【０００８】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。そして、圧縮された冷媒はこの消音器１
８を介して吐出管１９から密閉容器１外に吐出されるも
のであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで吐出管１９を密
閉容器１に取り付ける場合、湾曲面よりも平坦面の方が
溶接し易い。しかしながら、密閉容器の平坦面の増加は
応力的に厳しくなる問題があった。

【００１０】本発明は係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、応力的な問題を解決して吐
出管の取り付けを容易とすることができるスクロール型
圧縮機を提供するものである。

【００１１】

【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、密閉容器に取り付けられたターミナル
及び吐出管と、密閉容器内に収容された潤滑油とを備え
ており、この潤滑油を各摺動部に送り、循環して使用す
ると共に、密閉容器外から吸入した冷媒ガスをスクロー
ル圧縮要素にて圧縮し、密閉容器内に吐出した後、吐出
管から密閉容器外に吐出するものであって、密閉容器に
平坦面を形成し、ターミナルと吐出管を共にこの平坦面
に取り付けたものである。

【００１２】本発明によれば、密閉容器に平坦面を形成
し、ターミナルと吐出管を共にこの平坦面に取り付けた
ので、吐出管の取り付けを極めて容易に行えるようにな
る。

【００１３】また、ターミナルと吐出管を同一の平坦面
に取り付けるようにしたので、個々に平坦面を形成して
取り付ける場合に比して、全体的な平坦面の面積を縮小
することができ、応力的問題を解消することが可能とな
る。また、平坦面が一カ所となることにより成形も容易
となるので、総じて生産性が改善されるものである。

【００１４】請求項２の発明のスクロール型圧縮機は、
上記において平坦面を密閉容器の底部から最上部に至る
領域の底部から６０％以上の高さの位置に形成したもの
である。

【００１５】請求項２の発明によれば、上記に加えて平
坦面を密閉容器の底部から最上部に至る領域の底部から
６０％以上の高さの位置に形成したので、密閉容器内底
部にある潤滑油と吐出管との距離を充分取ることができ
るようになり、吐出管から密閉容器外に吐出される冷媒
ガス中に同伴される潤滑油の量を抑制、若しくは、低減
することができるようになるものである。

【００１６】請求項３の発明のスクロール型圧縮機は、
上記各発明において平坦面を、密閉容器を構成するエン
ドキャップに形成すると共に、このエンドキャップの総
面積の３０％以内の面積に設定したものである。

【００１７】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて平坦面を、密閉容器を構成するエンドキャップに形
成すると共に、このエンドキャップの総面積の３０％以
内の面積に設定したので、エンドキャップの平坦面への
応力集中による損傷を一層確実且つ効果的に防止するこ
とができるようになるものである。

【００１８】

【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。

【００１９】図１に示される圧縮機２０はスクロール型
圧縮機であり、両端がエンドキャップ２１Ａ、２１Ｂに
より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。

【００２０】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。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。

【００２１】また、上記支持フレーム２７を貫通した回
転軸２６の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。

【００２２】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。

【００２３】そして、密閉容器２１の上記固定スクロー
ル３３の側のエンドキャップ２１Ｂ下部には冷媒ガスの
吸入管３６が貫通して接続されている。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。

【００２４】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せてあるので、
この間の圧力は前記密閉容器２１内の圧力より低い中間
圧となる。

【００２５】他方、回転軸２６の他の端部には差圧式給
油部３８が設けられている。この給油部３８は、密閉容
器２１内に装着されて回転軸２６を軸支すると共に、油
導入管３９を装着したカバー４０を備えた副支持フレー
ム４１を有する。この副支持フレーム４１は回転軸２６
の他端部を軸支するためのもので、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が前記カバー
４０に設けられている。

【００２６】副支持フレーム４１は密閉容器２１の内壁
面に結合固定されており、その一側方に前記電動要素２
２とスクロール圧縮要素２３が位置すると共に、副支持
フレーム４１を挟んで電動要素２２とは反対側の他側方
に位置する密閉容器２１のエンドキャップ２１Ａには、
電動要素２２に給電するためのターミナル６１と吐出管
４７が取り付けられている。

【００２７】この場合、エンドキャップ２１Ａには平坦
面５１が座押し成形されている。この平坦面５１は図２
に示す如き連続した変型円状を呈しており、この平坦面
５１にターミナル６１と吐出管４７が共に取り付けられ
ている。エンドキャップ２１Ａに平坦面５１を形成し、
ターミナル６１と吐出管４７を共にこの平坦面５１に取
り付けているので、吐出管４７は極めて容易に取り付け
ることができる。

【００２８】また、ターミナル６１と吐出管４７を同一
の平坦面５１に取り付けているので、個々に平坦面を形
成して取り付ける場合に比して、全体的な平坦面の面積
を縮小することができ、応力的問題を解消することが可
能となる。更に、平坦面５１が一カ所となることにより
成形も容易となるので、総じて生産性が改善される。

【００２９】ここで、この平坦面５１は密閉容器２１の
底部を０％、最上部を１００％とした場合、底部から６
０％以上の位置に配置されていると共に、エンドキャッ
プ２１Ａの中心Ｏから半径の６０％以内の位置に設定さ
れている。更に、平坦面５１の面積は、エンドキャップ
２１Ａの総面積の３０％以内に設定されている。尚、密
閉容器２１の鋼板の厚さ寸法は４Ｔ〜４．６Ｔである。

【００３０】前記電動要素２２からのリード線６２の先
端にはクラスタ６３が取り付けられており、リード線６
２は副支持フレーム４１の図示しないリード線通路穴を
通過し、クラスタ６３はターミナル６１に密閉容器２１
内にて接続される。

【００３１】一方、回転軸２６中にはその一端部から他
の端部に通じる油通路４４が穿設されており、回転軸２
６が軸受部２８により軸支されている部分の中途に前記
油通路４４から前記軸受部２８の摺動面に通じる小孔４
５が設けられている。この小孔４５の出口から始まり前
記電動要素２２側に向かって回転軸２６の表面にこの小
孔４５と連絡する螺旋状の溝４６が、回転軸２６が軸受
部２８により軸支されている部分の外まで、設けられて
いる。

【００３２】そして、回転軸２６の一端部から出た潤滑
油は、ボス穴部３１とピン部２９の摺動面をガスシール
し、前記小孔４５を通過した潤滑油は前記溝４６を流れ
て摺動面を循環すると共に、小孔４５より前記スクロー
ル圧縮要素２３側の摺動面をガスシールするように構成
されている。

【００３３】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は前述
した密閉容器２１内の高圧と揺動スクロール３０及び支
持フレーム２７間の中間圧との差圧によって前記給油部
３８から吸い上げられ、回転軸２６の中に設けた油通路
４４を経て前記軸受部２８を含む各摺動部に送られ、循
環して使用されるように構成されている。

【００３４】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た
後、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２１内に吐出され、密閉容器２１内の空間で同伴した
潤滑油が分離され、脈動が低減される。

【００３５】吐出されたガスは白矢印で示したように固
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
などを通過する際などの邪魔板効果で冷媒ガス中の潤滑
油がさらに分離される。

【００３６】そして、冷媒は吐出管４７から密閉容器２
１外に吐出される。分離された潤滑油は黒矢印で示した
ように流れて密閉容器２１の底部に溜まり、循環して使
用される。

【００３７】この場合、平坦面５１は前述の如く密閉容
器２１の底部から最上部に至る領域の６０％以上の位置
に形成したので、密閉容器２１内底部にある潤滑油ｂと
吐出管４７との距離を充分取ることができるようにな
り、吐出管４７から密閉容器２１外に吐出される冷媒ガ
ス中に同伴される潤滑油の量を抑制、若しくは、低減す
ることができるようになる。

【００３８】前述の如く冷媒ガス吸入側と、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、潤滑油ｂは前記給油部３
８の油導入管３９から吸い上げられて、黒矢印で示した
ように回転軸２６の中に設けた油通路４４を経て高圧下
で供給される。

【００３９】供給された高圧の潤滑油の一部は黒矢印で
示したように前記小孔４５を通過し、電動要素２２の方
向に向かって溝４６を流れて摺動面を潤滑し、その後、
密閉容器２１の底部に流れる。回転軸２６と軸受部２８
のクリアランスは非常に小さく、このクリアランスは例
えば約１０〜３０μｍ程度にしてあるので、小孔４５よ
り前記スクロール圧縮要素２３側の回転軸２６と軸受部
２８の摺動部は良くガスシールされる。

【００４０】一方、回転軸２６の一端部から出た高圧の
潤滑油はボス穴部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黒矢印で示したよ
うに揺動スクロール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３０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。

【００４１】この場合にも前述の如く吐出管４７から密
閉容器２１外に吐出される潤滑油の量が少なくされてい
るので、密閉容器２１内底部には充分な量の潤滑油ｂが
貯留される。これにより、油導入管３９の末端部に冷媒
ガスが入ることも防止できるようになり、潤滑油ｂを安
定して各摺動部に供給できるようになる。

【００４２】尚、前記オルダムリング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。

【００４３】前記給油部３８の副支持フレーム４１と回
転軸２６の間にはベアリング４２が介在させてあり、こ
のベアリング４２の受け部４３を前記カバー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。

【００４４】回転軸２６と前記カバー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４９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４
９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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、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、密閉容器に取り付けられたターミナル及び吐出管
と、密閉容器内に収容された潤滑油とを備えており、こ
の潤滑油を各摺動部に送り、循環して使用すると共に、
密閉容器外から吸入した冷媒ガスをスクロール圧縮要素
にて圧縮し、密閉容器内に吐出した後、吐出管から密閉
容器外に吐出するスクロール型圧縮機において、密閉容
器に平坦面を形成し、ターミナルと吐出管を共にこの平
坦面に取り付けたので、吐出管の取り付けを極めて容易
に行えるようになる。

【００４８】また、ターミナルと吐出管を同一の平坦面
に取り付けるようにしたので、個々に平坦面を形成して
取り付ける場合に比して、全体的な平坦面の面積を縮小
することができ、応力的問題を解消することが可能とな
る。また、平坦面が一カ所となることにより成形も容易
となるので、総じて生産性が改善されるものである。

【００４９】請求項２の発明によれば、上記に加えて平
坦面を密閉容器の底部から最上部に至る領域の底部から
６０％以上の高さの位置に形成したので、密閉容器内底
部にある潤滑油と吐出管との距離を充分取ることができ
るようになり、吐出管から密閉容器外に吐出される冷媒
ガス中に同伴される潤滑油の量を抑制、若しくは、低減
することができるようになるものである。

【００５０】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて平坦面を、密閉容器を構成するエンドキャップに形
成すると共に、このエンドキャップの総面積の３０％以
内の面積に設定したので、エンドキャップの平坦面への
応力集中による損傷を一層確実且つ効果的に防止するこ
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】本発明を適用するスクロール型圧縮機の一実施
例の全体構成を示す縦断側面図である。

【図２】図１のスクロール型圧縮機の正面図である。

【図３】従来のスクロール型圧縮機の縦断側面図であ
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 ２１Ａ エンドキャップ 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 ３０ 揺動スクロール ３３ 固定スクロール ３４ 圧縮室 ３６ 吸入管 ３７ 吐出ポート ４７ 吐出管 ５１ 平坦面 ６１ ターミナル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光永 敏彦 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 杉本 和▲禧▼ 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 里 和哉 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 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

Claims (3)

【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、前記密閉容器に取り付けられた
   ターミナル及び吐出管と、前記密閉容器内に収容された
   潤滑油とを備え、この潤滑油を各摺動部に送り、循環し
   て使用すると共に、前記密閉容器外から吸入した冷媒ガ
   スを前記スクロール圧縮要素にて圧縮し、前記密閉容器
   内に吐出した後、前記吐出管から前記密閉容器外に吐出
   するスクロール型圧縮機において、 前記密閉容器に平坦面を形成し、前記ターミナルと吐出
   管を共にこの平坦面に取り付けたことを特徴とするスク
   ロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 平坦面を密閉容器の底部から最上部に至
   る領域の底部から６０％以上の高さの位置に形成したこ
   とを特徴とする請求項１のスクロール型圧縮機。
3. 【請求項３】 平坦面は密閉容器を構成するエンドキャ
   ップに形成されると共に、このエンドキャップの総面積
   の３０％以内の面積に設定されていることを特徴とする
   請求項１又は請求項２のスクロール型圧縮機。