JPH11324944A - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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- JPH11324944A JPH11324944A JP10137859A JP13785998A JPH11324944A JP H11324944 A JPH11324944 A JP H11324944A JP 10137859 A JP10137859 A JP 10137859A JP 13785998 A JP13785998 A JP 13785998A JP H11324944 A JPH11324944 A JP H11324944A
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- scroll
- orbiting scroll
- end plate
- permanent magnet
- lubricating oil
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクロール圧縮機の旋回スクロール端板とス
ラスト面の間の潤滑性能を向上させるとともに、潤滑油
が圧縮機の外へ流出するのを防止する。 【解決手段】 スクロール圧縮機の旋回スクロール端板
に磁性体を配設するとともに、相対するスラスト面に永
久磁石を配設し、その間に磁性流体を注入して磁性流体
軸受を構成する。
ラスト面の間の潤滑性能を向上させるとともに、潤滑油
が圧縮機の外へ流出するのを防止する。 【解決手段】 スクロール圧縮機の旋回スクロール端板
に磁性体を配設するとともに、相対するスラスト面に永
久磁石を配設し、その間に磁性流体を注入して磁性流体
軸受を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータとスク
ロール型圧縮機が回転シャフトにより連動連結されたス
クロール圧縮機に関するものである。
ロール型圧縮機が回転シャフトにより連動連結されたス
クロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３、図４は従来のスクロール圧縮機の
縦断面図およびスラスト軸受周辺の縦断面図を示す。図
において、ハウジング８内上部にはスクロール型圧縮機
構が、下部には電動モータ４が配設され、これらは回転
シャフト５によって互いに連動連結されている。スクロ
ール型圧縮機構は固定スクロール１、旋回スクロール
２、旋回スクロール２の公転旋回運動を許容するがその
自転を阻止するオルダムリング３、固定スクロール１及
び電動モータ４が係止されるフレーム６、回転シャフト
５を軸支する上部軸受７１及び下部軸受７２、旋回スク
ロール２を支持する旋回軸受７３及びスラスト軸受７４
等を備えている。
縦断面図およびスラスト軸受周辺の縦断面図を示す。図
において、ハウジング８内上部にはスクロール型圧縮機
構が、下部には電動モータ４が配設され、これらは回転
シャフト５によって互いに連動連結されている。スクロ
ール型圧縮機構は固定スクロール１、旋回スクロール
２、旋回スクロール２の公転旋回運動を許容するがその
自転を阻止するオルダムリング３、固定スクロール１及
び電動モータ４が係止されるフレーム６、回転シャフト
５を軸支する上部軸受７１及び下部軸受７２、旋回スク
ロール２を支持する旋回軸受７３及びスラスト軸受７４
等を備えている。
【０００３】固定スクロール１は固定スクロール端板１
１とこの内面に立設された固定スクロール渦巻ラップ１
２よりなり、固定スクロール端板１１の中央部には吐出
ポート１３と、これを開閉する吐出弁１７が設けられて
いる。旋回スクロール２は旋回スクロール端板２１と、
その内面に立設された旋回スクロール渦巻ラップ２２
と、旋回スクロール端板２１の外面中央部に突出された
ボス２３よりなり、このボス２３内にはドライブブッシ
ュ５４が嵌装され、旋回軸受７３を介して回転自在に軸
承されている。また、このドライブブッシュ５４にはス
ライド溝５５が穿設され、スライド溝５５内には回転シ
ャフト５の上端面に突設された偏心駆動ピン５３がスラ
イド可能に嵌合されている。そして、ドライブブッシュ
５４の下端部には旋回スクロール２の公転旋回運動によ
る動的アンバランスを平衡させるためのバランスウェイ
ト６３が固定されている。
１とこの内面に立設された固定スクロール渦巻ラップ１
２よりなり、固定スクロール端板１１の中央部には吐出
ポート１３と、これを開閉する吐出弁１７が設けられて
いる。旋回スクロール２は旋回スクロール端板２１と、
その内面に立設された旋回スクロール渦巻ラップ２２
と、旋回スクロール端板２１の外面中央部に突出された
ボス２３よりなり、このボス２３内にはドライブブッシ
ュ５４が嵌装され、旋回軸受７３を介して回転自在に軸
承されている。また、このドライブブッシュ５４にはス
ライド溝５５が穿設され、スライド溝５５内には回転シ
ャフト５の上端面に突設された偏心駆動ピン５３がスラ
イド可能に嵌合されている。そして、ドライブブッシュ
５４の下端部には旋回スクロール２の公転旋回運動によ
る動的アンバランスを平衡させるためのバランスウェイ
ト６３が固定されている。
【０００４】ハウジング８の内底部に貯溜された潤滑油
８１は、回転シャフト５の回転による遠心力によって入
口孔５１から吸い上げられ、給油孔５２を通って下部軸
受７２、上部軸受７１、ドライブブッシュ５４等を潤滑
した後、バランスウェイト室６１、排油孔６２を経てハ
ウジング８の底部に排出される。電動モータ４を駆動す
ると、この回転トルクは回転シャフト５、偏心駆動ピン
５３、ドライブブッシュ５４、旋回軸受７３を介して旋
回スクロール２に伝達され、旋回スクロール２はオルダ
ムリンク３によってその自転を阻止されながら公転旋回
運動する。
８１は、回転シャフト５の回転による遠心力によって入
口孔５１から吸い上げられ、給油孔５２を通って下部軸
受７２、上部軸受７１、ドライブブッシュ５４等を潤滑
した後、バランスウェイト室６１、排油孔６２を経てハ
ウジング８の底部に排出される。電動モータ４を駆動す
ると、この回転トルクは回転シャフト５、偏心駆動ピン
５３、ドライブブッシュ５４、旋回軸受７３を介して旋
回スクロール２に伝達され、旋回スクロール２はオルダ
ムリンク３によってその自転を阻止されながら公転旋回
運動する。
【０００５】旋回スクロール２の旋回運動により、圧縮
ガスが吸入管８２を経てハウジング８内に入り、電動モ
ータ４を冷却した後、吸入通路１５から固定スクロール
１及び旋回スクロール２の渦巻ラップ１２、２２まわり
に形成された吸入キャビティ１６を経て、固定スクロー
ル１と旋回スクロール２とを噛み合わせることによって
形成された複数の密閉空間２４内に吸入される。そし
て、旋回スクロール２の公転旋回運動により密閉空間２
４の容積が減少するのに伴って圧縮されながら中央部に
至り、ここから吐出ポート１３を通り吐出弁１７を押し
上げて固定スクロール端板１１の背面側に形成された吐
出キャビティ１４に吐出され、更に、吐出孔１８と吐出
管８３を通って外部に吐出される。
ガスが吸入管８２を経てハウジング８内に入り、電動モ
ータ４を冷却した後、吸入通路１５から固定スクロール
１及び旋回スクロール２の渦巻ラップ１２、２２まわり
に形成された吸入キャビティ１６を経て、固定スクロー
ル１と旋回スクロール２とを噛み合わせることによって
形成された複数の密閉空間２４内に吸入される。そし
て、旋回スクロール２の公転旋回運動により密閉空間２
４の容積が減少するのに伴って圧縮されながら中央部に
至り、ここから吐出ポート１３を通り吐出弁１７を押し
上げて固定スクロール端板１１の背面側に形成された吐
出キャビティ１４に吐出され、更に、吐出孔１８と吐出
管８３を通って外部に吐出される。
【０００６】これと同時に、密閉されたハウジング８の
内底部の油溜り内に貯溜された潤滑油８１は、入口孔５
１によって吸い上げられ、この回転シャフト５に穿設さ
れた給油孔５２を通って下部軸受７２、上部軸受７１及
び偏心駆動ピン５３、ドライブブッシュ５４、旋回軸受
７３等からなる公転旋回機構に供給されて、これらを潤
滑する。
内底部の油溜り内に貯溜された潤滑油８１は、入口孔５
１によって吸い上げられ、この回転シャフト５に穿設さ
れた給油孔５２を通って下部軸受７２、上部軸受７１及
び偏心駆動ピン５３、ドライブブッシュ５４、旋回軸受
７３等からなる公転旋回機構に供給されて、これらを潤
滑する。
【０００７】公転旋回機構を潤滑した潤滑油８１及びス
ライド溝５５内を流過した潤滑油８１は、フレーム６の
上面中央部に形成されたバランスウェイト室６１に入
る。バランスウェイト室６１に入った潤滑油８１の一部
がスラスト面６４に穿設された給油溝６５内に入り、こ
の給油溝６５を流れる過程で旋回スクロール２の公転旋
回運動により、スラスト面６４に引き出されてスラスト
面６４を潤滑する。そして、給油溝６５を流過した潤滑
油及びスラスト面６４を潤滑した潤滑油は、スラスト面
６４の外周縁から流出してオルダムリング３を潤滑す
る。一方、バランスウェイト室６１に入った余剰の潤滑
油は、排油孔６２を通ってハウジング８の底部に戻る。
ライド溝５５内を流過した潤滑油８１は、フレーム６の
上面中央部に形成されたバランスウェイト室６１に入
る。バランスウェイト室６１に入った潤滑油８１の一部
がスラスト面６４に穿設された給油溝６５内に入り、こ
の給油溝６５を流れる過程で旋回スクロール２の公転旋
回運動により、スラスト面６４に引き出されてスラスト
面６４を潤滑する。そして、給油溝６５を流過した潤滑
油及びスラスト面６４を潤滑した潤滑油は、スラスト面
６４の外周縁から流出してオルダムリング３を潤滑す
る。一方、バランスウェイト室６１に入った余剰の潤滑
油は、排油孔６２を通ってハウジング８の底部に戻る。
【０００８】このとき、回転シャフト５の回転数が増大
すると、回転シャフト５の回転による遠心力が増大し、
入口孔５１より潤滑油８１の吸い上げられる量が増加す
る。その結果、下部軸受７２、上部軸受７１、及びドラ
イブブッシュ５４を潤滑する潤滑油量が増加し、バラン
スウェイト室６１に多量の潤滑油８１が溜まる。
すると、回転シャフト５の回転による遠心力が増大し、
入口孔５１より潤滑油８１の吸い上げられる量が増加す
る。その結果、下部軸受７２、上部軸受７１、及びドラ
イブブッシュ５４を潤滑する潤滑油量が増加し、バラン
スウェイト室６１に多量の潤滑油８１が溜まる。
【０００９】バランスウェイト室６１に溜まった油は、
一部排油孔６２を通りハウジング８の底部に排出される
が、他の潤滑油８１は、スラスト軸受７４と旋回スクロ
ール端板２１の背面との間の摺動面を通り、固定スクロ
ール１と旋回スクロール端板２１との合わせ面のすきま
から吸入キャビティ１６に流出する。吸入キャビティ１
６に流出した潤滑油８１は、圧縮ガスと一緒に圧縮機外
部に吐出され、ハウジング８の底部に貯溜される潤滑油
８１の量が次第に少なくなり、これに伴なって潤滑不良
又はこれに基く焼付き等の事故発生の恐れがある。
一部排油孔６２を通りハウジング８の底部に排出される
が、他の潤滑油８１は、スラスト軸受７４と旋回スクロ
ール端板２１の背面との間の摺動面を通り、固定スクロ
ール１と旋回スクロール端板２１との合わせ面のすきま
から吸入キャビティ１６に流出する。吸入キャビティ１
６に流出した潤滑油８１は、圧縮ガスと一緒に圧縮機外
部に吐出され、ハウジング８の底部に貯溜される潤滑油
８１の量が次第に少なくなり、これに伴なって潤滑不良
又はこれに基く焼付き等の事故発生の恐れがある。
【００１０】このため、特開平５−１４９２７５号公報
に記載されているように、旋回スクロール端板の背面に
円環状のオイルシール溝７６を設け、その溝内にオイル
シール材７５を配設し、スラスト軸受の少なくとも一面
の内周と外周の油通路を遮断している。このようにして
油溜まり部に溜まった油は旋回スクロール端板のオイル
シール溝７６に配設したオイルシール材７５によって、
吸入キャビティ１６へ流出することを防いでいる。
に記載されているように、旋回スクロール端板の背面に
円環状のオイルシール溝７６を設け、その溝内にオイル
シール材７５を配設し、スラスト軸受の少なくとも一面
の内周と外周の油通路を遮断している。このようにして
油溜まり部に溜まった油は旋回スクロール端板のオイル
シール溝７６に配設したオイルシール材７５によって、
吸入キャビティ１６へ流出することを防いでいる。
【００１１】また、特開平６−１０８７２号公報には、
電動モータ４に供給される電流の周波数をインバータに
より増減してその回転速度を増減した場合に入口孔５１
から吸い上げられる潤滑油８１の流量の変動を抑制する
ために、排油孔６２の出口に逆Ｕ字形のサイフォン管を
接続しこのサイフォン管の頂部をスラスト面６４よりも
上方に設置する方法が開示されている。
電動モータ４に供給される電流の周波数をインバータに
より増減してその回転速度を増減した場合に入口孔５１
から吸い上げられる潤滑油８１の流量の変動を抑制する
ために、排油孔６２の出口に逆Ｕ字形のサイフォン管を
接続しこのサイフォン管の頂部をスラスト面６４よりも
上方に設置する方法が開示されている。
【００１２】また、動圧軸受装置としては、実開平５−
６７８１９号公報に示すような永久磁石と磁性流体を用
いて、永久磁石の吸引力を利用して軸方向の位置を一定
に保つようにされた動圧軸受装置がある。
６７８１９号公報に示すような永久磁石と磁性流体を用
いて、永久磁石の吸引力を利用して軸方向の位置を一定
に保つようにされた動圧軸受装置がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スクロー
ル圧縮機においては、以下のような欠点があった。
ル圧縮機においては、以下のような欠点があった。
【００１４】まず、特開平５−１４９２７５号公報に記
載されている従来技術については、（１）端板のオイル
シール溝７６に配設したオイルシール材７５がスラスト
面６４に接触して摺動しているため摺動摩擦損失が大き
くなり、その結果圧縮機の効率が低下する。
載されている従来技術については、（１）端板のオイル
シール溝７６に配設したオイルシール材７５がスラスト
面６４に接触して摺動しているため摺動摩擦損失が大き
くなり、その結果圧縮機の効率が低下する。
【００１５】電動モータ４に供給される電流の周波数を
インバータにより増減してその回転速度を増減すると、
これに伴って入口孔５１から吸い上げられる潤滑油８１
の流量が変動する。従って、低速回転時にはスラスト面
６４に供給される潤滑油８１が少なくなり、スラスト面
６４での潤滑不良が生じる。
インバータにより増減してその回転速度を増減すると、
これに伴って入口孔５１から吸い上げられる潤滑油８１
の流量が変動する。従って、低速回転時にはスラスト面
６４に供給される潤滑油８１が少なくなり、スラスト面
６４での潤滑不良が生じる。
【００１６】次に、特開平６−１０８７２号公報に記載
されている従来技術については、サイフォン管の頂部を
スラスト面６４よりも上方に位置させる必要があるた
め、横型スクロール圧縮機に使用すると潤滑油８１の供
給量を調整できない。
されている従来技術については、サイフォン管の頂部を
スラスト面６４よりも上方に位置させる必要があるた
め、横型スクロール圧縮機に使用すると潤滑油８１の供
給量を調整できない。
【００１７】さらに、実開平５−６７８１９号公報に記
載されている従来技術では、（４）永久磁石の磁極が軸
方向と平行になるように、永久磁石同士がわずかな隙間
を空けて同心状に配置されており、永久磁石同士の吸引
力によって、軸方向の位置を一定に保つ構造であるた
め、圧縮機の場合のように運転状況によって冷媒圧力が
変化し、旋回スクロール渦巻ラップ２２が軸方向に動く
場合には不都合である。
載されている従来技術では、（４）永久磁石の磁極が軸
方向と平行になるように、永久磁石同士がわずかな隙間
を空けて同心状に配置されており、永久磁石同士の吸引
力によって、軸方向の位置を一定に保つ構造であるた
め、圧縮機の場合のように運転状況によって冷媒圧力が
変化し、旋回スクロール渦巻ラップ２２が軸方向に動く
場合には不都合である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
したものであって、上記課題を解決するための手段とし
て、請求項１の発明では、電動モータとスクロール型圧
縮機が回転シャフトにより連動連結され、前記スクロー
ル型圧縮機が固定スクロールと旋回スクロールとオルダ
ムリングを備えるスクロール圧縮機において、前記旋回
スクロールを構成する旋回スクロール端板と該旋回スク
ロール端板に相対するスラスト面のいずれか一方に永久
磁石を配設し、他方に磁性体を配設し、前記永久磁石と
磁性体との間にスクロール圧縮機の潤滑油を基油とした
磁性流体を注入して磁性流体軸受を構成したことを特徴
とする。
したものであって、上記課題を解決するための手段とし
て、請求項１の発明では、電動モータとスクロール型圧
縮機が回転シャフトにより連動連結され、前記スクロー
ル型圧縮機が固定スクロールと旋回スクロールとオルダ
ムリングを備えるスクロール圧縮機において、前記旋回
スクロールを構成する旋回スクロール端板と該旋回スク
ロール端板に相対するスラスト面のいずれか一方に永久
磁石を配設し、他方に磁性体を配設し、前記永久磁石と
磁性体との間にスクロール圧縮機の潤滑油を基油とした
磁性流体を注入して磁性流体軸受を構成したことを特徴
とする。
【００１９】また、請求項２の発明では、請求項１に記
載のスクロール圧縮機において、前記永久磁石および磁
性体を前記電動モータの中心軸と同心の環状形状にし、
かつ前記永久磁石および磁性体の内周側または外周側に
多孔質材を配設したことを特徴とする。
載のスクロール圧縮機において、前記永久磁石および磁
性体を前記電動モータの中心軸と同心の環状形状にし、
かつ前記永久磁石および磁性体の内周側または外周側に
多孔質材を配設したことを特徴とする。
【００２０】また、請求項３の発明では、請求項１に記
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板に配設する永久磁石若しくは磁性体の幅を、前記スラ
スト面に配設する磁性体若しくは永久磁石の幅よりも少
なくとも旋回スクロールの公転旋回直径分広くしたこと
を特徴とする。
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板に配設する永久磁石若しくは磁性体の幅を、前記スラ
スト面に配設する磁性体若しくは永久磁石の幅よりも少
なくとも旋回スクロールの公転旋回直径分広くしたこと
を特徴とする。
【００２１】また、請求項４の発明では、請求項１に記
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板とスラスト面の間にオルダムリングを配設し、該旋回
スクロール端板とオルダムリングの間、該スラスト面と
オルダムリング間の間に磁性流体軸受を配設したことを
特徴とする。
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板とスラスト面の間にオルダムリングを配設し、該旋回
スクロール端板とオルダムリングの間、該スラスト面と
オルダムリング間の間に磁性流体軸受を配設したことを
特徴とする。
【００２２】請求項１の発明では、旋回スクロール端板
と該旋回スクロール端板に相対するスラスト面の間に形
成された磁性流体軸受構造によってオイルシールされて
いるので、潤滑油が吸入キャビティを通して圧縮機外部
へ流出することがなく、潤滑油の不足による潤滑不良や
焼付きを起こさない。さらに、スクロール圧縮機の潤滑
油を基油とした磁性流体を用いているので、温度上昇に
よる蒸発等により基油が減少しても、ハウジングの底部
から潤滑油が供給されるので磁性流体構造を維持するこ
とができる。
と該旋回スクロール端板に相対するスラスト面の間に形
成された磁性流体軸受構造によってオイルシールされて
いるので、潤滑油が吸入キャビティを通して圧縮機外部
へ流出することがなく、潤滑油の不足による潤滑不良や
焼付きを起こさない。さらに、スクロール圧縮機の潤滑
油を基油とした磁性流体を用いているので、温度上昇に
よる蒸発等により基油が減少しても、ハウジングの底部
から潤滑油が供給されるので磁性流体構造を維持するこ
とができる。
【００２３】請求項２の発明では、このとき磁性流体軸
受を構成している旋回スクロール端板若しくはスラスト
面の少なくとも一方に多孔質材を配置することにより、
電動モータが高速回転中に潤滑油が多孔質材に貯蔵され
ているため、運転開始時や低速回転時には多孔質材から
潤滑油が磁性流体軸受構造に供給されるので、スラスト
面４での潤滑不良を防止することができる。また、磁性
流体軸受構造には磁性流体によって流体膜が形成されて
旋回スクロール端板とスラスト面は直接接触することな
く流体潤滑が行われるため摺動摩擦損失を低減すること
ができる。
受を構成している旋回スクロール端板若しくはスラスト
面の少なくとも一方に多孔質材を配置することにより、
電動モータが高速回転中に潤滑油が多孔質材に貯蔵され
ているため、運転開始時や低速回転時には多孔質材から
潤滑油が磁性流体軸受構造に供給されるので、スラスト
面４での潤滑不良を防止することができる。また、磁性
流体軸受構造には磁性流体によって流体膜が形成されて
旋回スクロール端板とスラスト面は直接接触することな
く流体潤滑が行われるため摺動摩擦損失を低減すること
ができる。
【００２４】請求項３、請求項４の発明では、永久磁石
と磁性体を環状に形成したり、公転旋回運動により旋回
スクロールが動く長さだけ旋回スクロールに配設する永
久磁石若しくは磁性体の幅をスラスト面に配設する磁性
体若しくは永久磁石の幅よりも大きくしたり、さらにオ
ルダムリングを磁性体で構成することにより、磁性流体
軸受部の構造がスクロール公転旋回運動に適した形状と
なり磁性流体軸受構造を簡略化できる。
と磁性体を環状に形成したり、公転旋回運動により旋回
スクロールが動く長さだけ旋回スクロールに配設する永
久磁石若しくは磁性体の幅をスラスト面に配設する磁性
体若しくは永久磁石の幅よりも大きくしたり、さらにオ
ルダムリングを磁性体で構成することにより、磁性流体
軸受部の構造がスクロール公転旋回運動に適した形状と
なり磁性流体軸受構造を簡略化できる。
【００２５】また、磁性流体軸受構造を使用しているの
で、永久磁石の磁力により、旋回スクロール端板とスラ
スト面の間では、常に磁性流体が保持されているため、
圧縮機本体の設置方向に制限がなく、圧縮機を横型スク
ロール圧縮機とすることができる。
で、永久磁石の磁力により、旋回スクロール端板とスラ
スト面の間では、常に磁性流体が保持されているため、
圧縮機本体の設置方向に制限がなく、圧縮機を横型スク
ロール圧縮機とすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１に、本発明のスクロール圧縮
機の旋回スクロール端板２１とスラスト面６４の間に磁
性流体軸受構造が形成された第１実施例を示す。第１実
施例では永久磁石９１と磁性体９２の形状は電動モータ
４の中心軸と同心の環状形状となっており、旋回スクロ
ール端板２１に配設された磁性体９２の環状幅（Ｗ１）
が、スラスト面６４に配設された永久磁石９１の環状幅
（Ｗ２）と旋回スクロール２の公転旋回直径の長さ（Ｗ
３）の和と同じ、あるいは和以上になるように形成して
いる。また、このとき旋回スクロール端板２１とフレー
ム６はアルミなどの非磁性体で構成している。本実施例
では、旋回スクロール端板２１に配設された磁性体９２
の内周側とスラスト面６４に配設された永久磁石９１の
内周側にそれぞれ多孔質材９３を配設している。多孔質
材９３はいずれか一方のみ配設することも永久磁石、磁
性体外側に配設することも可能であり、また外周側にそ
れぞれ多孔質材９３を配設することも可能であるが、実
施例１の構造が最も好ましい。また本実施例では旋回ス
クロール端板２１に磁性体９２を配設し、スラスト面６
４に永久磁石９１を配設したが、勿論磁性体と永久磁石
を入れ換えることが可能であり、また両方を永久磁石に
することも可能である。他の部分の構成は図３に示す従
来のものと同様である。
機の旋回スクロール端板２１とスラスト面６４の間に磁
性流体軸受構造が形成された第１実施例を示す。第１実
施例では永久磁石９１と磁性体９２の形状は電動モータ
４の中心軸と同心の環状形状となっており、旋回スクロ
ール端板２１に配設された磁性体９２の環状幅（Ｗ１）
が、スラスト面６４に配設された永久磁石９１の環状幅
（Ｗ２）と旋回スクロール２の公転旋回直径の長さ（Ｗ
３）の和と同じ、あるいは和以上になるように形成して
いる。また、このとき旋回スクロール端板２１とフレー
ム６はアルミなどの非磁性体で構成している。本実施例
では、旋回スクロール端板２１に配設された磁性体９２
の内周側とスラスト面６４に配設された永久磁石９１の
内周側にそれぞれ多孔質材９３を配設している。多孔質
材９３はいずれか一方のみ配設することも永久磁石、磁
性体外側に配設することも可能であり、また外周側にそ
れぞれ多孔質材９３を配設することも可能であるが、実
施例１の構造が最も好ましい。また本実施例では旋回ス
クロール端板２１に磁性体９２を配設し、スラスト面６
４に永久磁石９１を配設したが、勿論磁性体と永久磁石
を入れ換えることが可能であり、また両方を永久磁石に
することも可能である。他の部分の構成は図３に示す従
来のものと同様である。
【００２７】本実施例における圧縮ガスの流れは図３と
同様であり、潤滑油８１の流れは次のようになる。ハウ
ジング８の底部に貯留された潤滑油８１は回転シャフト
５の遠心力によって吸い上げられ、この回転シャフト５
に穿設された給油孔５２を通って下部軸受７２、上部軸
受７１及び偏心駆動ピン５３、ドライブブッシュ５４、
旋回軸受７３等からなる公転旋回機構に供給されて、こ
れらを潤滑する。公転旋回機構を潤滑した潤滑油８１及
びスライド溝５５内を流過した潤滑油８１は、フレーム
６の上面中央部に形成されたバランスウェイト室６１に
入る。バランスウェイト室６１に入った潤滑油８１の一
部がスラスト面６４に穿設された給油溝６５内に入り、
この給油溝６５を流れる過程で旋回スクロール２の公転
旋回運動により、オルダムリング３を潤滑し、スラスト
面６４に引き出されてスラスト面６４を潤滑する。この
とき、旋回スクロール端板２１に配設されている磁性体
９２は公転旋回直径の距離だけ、電動モータ４の中心軸
から半径方向に運動する。磁性流体９は永久磁石９１の
磁力によって永久磁石９１と磁性体９２の間に保持され
ているが、磁性体９２の環状幅が公転旋回直径の距離だ
け大きくなっているので、旋回スクロール２が公転旋回
運動しても永久磁石９１と磁性体９２は常に相対してい
る状態を保つ。このため、その間には磁性流体軸受が形
成されることになる。
同様であり、潤滑油８１の流れは次のようになる。ハウ
ジング８の底部に貯留された潤滑油８１は回転シャフト
５の遠心力によって吸い上げられ、この回転シャフト５
に穿設された給油孔５２を通って下部軸受７２、上部軸
受７１及び偏心駆動ピン５３、ドライブブッシュ５４、
旋回軸受７３等からなる公転旋回機構に供給されて、こ
れらを潤滑する。公転旋回機構を潤滑した潤滑油８１及
びスライド溝５５内を流過した潤滑油８１は、フレーム
６の上面中央部に形成されたバランスウェイト室６１に
入る。バランスウェイト室６１に入った潤滑油８１の一
部がスラスト面６４に穿設された給油溝６５内に入り、
この給油溝６５を流れる過程で旋回スクロール２の公転
旋回運動により、オルダムリング３を潤滑し、スラスト
面６４に引き出されてスラスト面６４を潤滑する。この
とき、旋回スクロール端板２１に配設されている磁性体
９２は公転旋回直径の距離だけ、電動モータ４の中心軸
から半径方向に運動する。磁性流体９は永久磁石９１の
磁力によって永久磁石９１と磁性体９２の間に保持され
ているが、磁性体９２の環状幅が公転旋回直径の距離だ
け大きくなっているので、旋回スクロール２が公転旋回
運動しても永久磁石９１と磁性体９２は常に相対してい
る状態を保つ。このため、その間には磁性流体軸受が形
成されることになる。
【００２８】このとき、バランスウェイト室６１と吸入
キャビィティ１６の間は、磁性流体軸受構造によってシ
ールされており、潤滑油８１は吸入キャビティ１６を通
して圧縮機外部へ流出することがないので、潤滑油８１
の不足による潤滑不良や焼付きを起こさない。多孔質材
９３には、潤滑油８１が貯蔵されているので、運転開始
時などの低速回転の場合にハウジング８の底部から供給
される潤滑油８１が少ないときでも、多孔質材９３から
潤滑油８１を供給することにより潤滑状態を良好に保つ
ことができる。また、磁性流体軸受構造では磁性流体９
によって流体膜が形成されているため、旋回スクロール
端板２１とスラスト面６４は直接接触することなく流体
潤滑が行われるため、摺動摩擦損失を低減することがで
きる。すなわち、磁性流体軸受構造においては、スラス
ト軸受とオイルシールの２つの機能を同時に果たしてい
る。さらに、スクロール圧縮機の潤滑油８１を基油とし
た磁性流体９を用いているので、温度上昇による蒸発等
により基油が減少しても、ハウジング８の底部から潤滑
油８１が供給されるので磁性流体構造を維持することが
できる。一方、バランスウェイト室６１に入った余剰の
潤滑油は排油孔６２を通ってハウジング８の底部に戻
る。
キャビィティ１６の間は、磁性流体軸受構造によってシ
ールされており、潤滑油８１は吸入キャビティ１６を通
して圧縮機外部へ流出することがないので、潤滑油８１
の不足による潤滑不良や焼付きを起こさない。多孔質材
９３には、潤滑油８１が貯蔵されているので、運転開始
時などの低速回転の場合にハウジング８の底部から供給
される潤滑油８１が少ないときでも、多孔質材９３から
潤滑油８１を供給することにより潤滑状態を良好に保つ
ことができる。また、磁性流体軸受構造では磁性流体９
によって流体膜が形成されているため、旋回スクロール
端板２１とスラスト面６４は直接接触することなく流体
潤滑が行われるため、摺動摩擦損失を低減することがで
きる。すなわち、磁性流体軸受構造においては、スラス
ト軸受とオイルシールの２つの機能を同時に果たしてい
る。さらに、スクロール圧縮機の潤滑油８１を基油とし
た磁性流体９を用いているので、温度上昇による蒸発等
により基油が減少しても、ハウジング８の底部から潤滑
油８１が供給されるので磁性流体構造を維持することが
できる。一方、バランスウェイト室６１に入った余剰の
潤滑油は排油孔６２を通ってハウジング８の底部に戻
る。
【００２９】図２に本発明の磁性流体軸受構造の第２実
施例を示す。本実施例では、前記実施例１におけるオル
ダムリング３と磁性体９２を一体構造とし、さらにオル
ダムリング３と相対するスラスト面６４と旋回スクロー
ル端板２１のそれぞれに永久磁石９１を配設している。
このとき、磁性流体９はスラスト面６４とオルダムリン
グ３との間、旋回スクロール端板２１とオルダムリング
３との間においてそれぞれ磁性流体軸受を形成する。こ
のようにして、オルダムリング３に旋回スクロール２の
自転を阻止する機能と、スラスト軸受の機能、オイルシ
ールの機能の３つの機能を兼用させている。その他の部
分の構成、圧縮ガス、潤滑油８１の流れは実施例１と同
様である。
施例を示す。本実施例では、前記実施例１におけるオル
ダムリング３と磁性体９２を一体構造とし、さらにオル
ダムリング３と相対するスラスト面６４と旋回スクロー
ル端板２１のそれぞれに永久磁石９１を配設している。
このとき、磁性流体９はスラスト面６４とオルダムリン
グ３との間、旋回スクロール端板２１とオルダムリング
３との間においてそれぞれ磁性流体軸受を形成する。こ
のようにして、オルダムリング３に旋回スクロール２の
自転を阻止する機能と、スラスト軸受の機能、オイルシ
ールの機能の３つの機能を兼用させている。その他の部
分の構成、圧縮ガス、潤滑油８１の流れは実施例１と同
様である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果がある。
下のような効果がある。
【００３１】旋回スクロール端板２１とスラスト面６４
との間に磁性流体軸受を形成することにより潤滑油８１
が吸入キャビティ１６を通って圧縮機外部へ流出するの
を防ぐことができる。
との間に磁性流体軸受を形成することにより潤滑油８１
が吸入キャビティ１６を通って圧縮機外部へ流出するの
を防ぐことができる。
【００３２】旋回スクロール端板２１とスラスト面６４
との間に磁性流体軸受を形成することにより、潤滑状態
が固体同士の接触を含む境界潤滑状態（摩擦係数０．０
１〜１．０程度）から流体潤滑（摩擦係数０．００２程
度）に改善される。従来のスクロール圧縮機ではスラス
ト軸受部分の摩擦損失は圧縮機全体の摩擦損失の約２５
％（摩擦損失量は約３０Ｗ）あるが、磁性流体軸受構造
とすることにより、摺動摩擦損失は５分の１以下に低減
され圧縮機の効率が向上する。
との間に磁性流体軸受を形成することにより、潤滑状態
が固体同士の接触を含む境界潤滑状態（摩擦係数０．０
１〜１．０程度）から流体潤滑（摩擦係数０．００２程
度）に改善される。従来のスクロール圧縮機ではスラス
ト軸受部分の摩擦損失は圧縮機全体の摩擦損失の約２５
％（摩擦損失量は約３０Ｗ）あるが、磁性流体軸受構造
とすることにより、摺動摩擦損失は５分の１以下に低減
され圧縮機の効率が向上する。
【００３３】磁性流体９の基油としてスクロール圧縮機
の潤滑油８１を使用することにより、温度上昇による蒸
発などにより基油が減少しても、ハウジング８の底部か
ら潤滑油８１が供給されるので磁性流体構造を維持する
ことができる。
の潤滑油８１を使用することにより、温度上昇による蒸
発などにより基油が減少しても、ハウジング８の底部か
ら潤滑油８１が供給されるので磁性流体構造を維持する
ことができる。
【００３４】多孔質材９３に潤滑油８１が貯蔵されてい
るので、運転開始時や低速回転時には多孔質材９３から
潤滑油８１が磁性流体軸受構造に供給されスラスト面６
４での潤滑不良を防止することができる。
るので、運転開始時や低速回転時には多孔質材９３から
潤滑油８１が磁性流体軸受構造に供給されスラスト面６
４での潤滑不良を防止することができる。
【００３５】磁性流体軸受では永久磁石９１の磁力によ
り磁性流体９が保持されるので、圧縮機本体の設置方向
に制限がなく、圧縮機を横型スクロール圧縮機とするこ
とができる。
り磁性流体９が保持されるので、圧縮機本体の設置方向
に制限がなく、圧縮機を横型スクロール圧縮機とするこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施例の構成図を示す。
【図２】本発明の第２実施例の構成図を示す。
【図３】従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示す。
【図４】従来のスクロール圧縮機のスラスト軸受周辺の
縦断面図を示す。
縦断面図を示す。
１ 固定スクロール ２ 旋回スクロール ３ オルダムリング ４ 電動モータ ５ 回転シャフト ６ フレーム ７ 軸受 ８ ハウジング ９ 磁性流体 １１ 固定スクロール端板 １２ 固定スクロール渦巻ラップ １３ 吐出ポート １４ 吐出キャビティ １５ 吸入通路 １６ 吸入キャビティ ２１ 旋回スクロール端板 ２２ 旋回スクロール渦巻ラップ ２３ ボス ５３ 偏心駆動ピン ５４ ドライブブッシュ ６１ バランスウエイト室 ６４ スラスト面 ６５ 給油溝 ８１ 潤滑油 ８２ 吸入管 ８３ 吐出管 ９１ 永久磁石 ９２ 磁性体 ９３ 多孔質材
Claims (4)
- 【請求項１】 電動モータとスクロール型圧縮機が回転
シャフトにより連動連結され、前記スクロール型圧縮機
が固定スクロールと旋回スクロールとオルダムリングを
備えるスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール
を構成する旋回スクロール端板と該旋回スクロール端板
に相対するスラスト面のいずれか一方に永久磁石を配設
し、他方に磁性体を配設し、前記永久磁石と磁性体との
間にスクロール圧縮機の潤滑油を基油とした磁性流体を
注入して磁性流体軸受を構成したことを特徴とするスク
ロール圧縮機。 - 【請求項２】 前記永久磁石および磁性体を前記電動モ
ータの中心軸と同心の環状形状にし、かつ前記永久磁石
および磁性体の内周側または外周側に多孔質材を配設し
たことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮
機。 - 【請求項３】 前記旋回スクロール端板に配設する永久
磁石若しくは磁性体の幅を、前記スラスト面に配設する
磁性体若しくは永久磁石の幅よりも少なくとも旋回スク
ロールの公転旋回直径分広くしたことを特徴とする請求
項１に記載のスクロール圧縮機。 - 【請求項４】 前記旋回スクロール端板とスラスト面の
間にオルダムリングを配設し、該旋回スクロール端板と
オルダムリングの間、該スラスト面とオルダムリング間
の間に磁性流体軸受を配設したことを特徴とする請求項
１に記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137859A JPH11324944A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137859A JPH11324944A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | スクロール圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324944A true JPH11324944A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15208441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137859A Pending JPH11324944A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324944A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021912B2 (en) * | 2002-09-11 | 2006-04-04 | Hitachi, Ltd. | Scroll fluid machine |
| KR101386484B1 (ko) * | 2008-07-07 | 2014-04-18 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기 |
| CN104343687A (zh) * | 2013-07-31 | 2015-02-11 | 思科涡旋科技(杭州)有限公司 | 具有磁流体平动滑动推力轴承及密封结构的涡旋真空泵 |
| CN105485005A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-04-13 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 涡旋压缩机及空调器 |
| CN107524596A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-29 | 江苏成科新能源有限公司 | 一种空调压缩机的动涡旋盘组件 |
| CN110671323A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-10 | 北京金茂绿建科技有限公司 | 一种带有轴向磁悬浮结构的涡旋压缩机 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10137859A patent/JPH11324944A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021912B2 (en) * | 2002-09-11 | 2006-04-04 | Hitachi, Ltd. | Scroll fluid machine |
| KR101386484B1 (ko) * | 2008-07-07 | 2014-04-18 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기 |
| CN104343687A (zh) * | 2013-07-31 | 2015-02-11 | 思科涡旋科技(杭州)有限公司 | 具有磁流体平动滑动推力轴承及密封结构的涡旋真空泵 |
| CN104343687B (zh) * | 2013-07-31 | 2016-12-28 | 思科涡旋科技(杭州)有限公司 | 具有磁流体平动滑动推力轴承及密封结构的涡旋真空泵 |
| CN105485005A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-04-13 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 涡旋压缩机及空调器 |
| CN107524596A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-29 | 江苏成科新能源有限公司 | 一种空调压缩机的动涡旋盘组件 |
| CN110671323A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-10 | 北京金茂绿建科技有限公司 | 一种带有轴向磁悬浮结构的涡旋压缩机 |
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