JPS62265487A

JPS62265487A - スクロ−ル圧縮機

Info

Publication number: JPS62265487A
Application number: JP10720186A
Authority: JP
Inventors: Tetsuzo Matsuki; 哲三松木; Toshiyuki Nakamura; 利之中村; Tsutomu Inaba; 稲葉　努
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1987-11-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は、空気圧縮機、冷媒圧縮機などとして用いら
れるスクロール圧縮機に関するものである。

【従来の技術】

第６図（ａ）〜（ｄｌはスクロール圧縮機の基本的な構
成要素を示す。第６図において、１は固定スクロール、
２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、０は固
定スクロールの定点、０′は揺動スクロールの定点であ
る。固定スクロール１及び揺動スクロール２は同一形状
の渦巻で構成されており、その形体は従来から知られて
いるように、インボリュート曲線などで形成されている
。次に動作について説明する。第６図（ａ１〜（ｄ）にお
いて、固定スクロール１は空間に対して静止しており、
揺動スクロール２は固定スクロール１と図のように組合
わされ、その姿勢を空間に対して変化させないで、回転
運動、すなわち揺動を行い、第６図ｆａ）　〜（ｄ）に
示すＯ”　、　９０°、１８０°、２７０°のように運
動する。揺動スクロール２の揺動に伴って固定スクロー
ルｌおよび揺動スクロール２の間に形成される三日月状
の圧縮室４は順次その容積を減じ、この圧縮室４に取り
込まれた気体は、圧縮されて吐出口３から吐出される。この間、第６図［ａｌ〜ｆｄｌに示す０〜０′の距離は
一定に保持されており、渦巻の間隙をｐ１厚みをｔで表
わせば、ｏ　ｏ　’　＝　−−ｔ　　となっている。ｐ
は渦巻のピッチに相当している。このような作動原理によって圧縮作用を行う圧縮機を冷
媒圧縮機に応用した従来例を説明する。例えば第７図は出願人が先に提案した特願昭６０−１０
６３０５号に示されたスクロール圧縮機と同様の機構を
示す縦断面図である。第７図中、１は固定スクロール、
２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、５はク
ランク軸、６，７は軸受フレーム、８はモータ・ロータ
、９はモータ・ステータ、１０はシェル、１１はオルダ
ム継手、１２はシェル下部に設けた油溜め、１３は冷媒
ガスの吸入管、１４はクランク軸５に偏心して設けられ
た揺動スクロール軸２ａと嵌合する揺動軸受、１５はク
ランク軸５上部と嵌合する主軸受、１６はクランク軸５
下部と嵌合するモータ側軸受、１７．１８は吸入ガス経
路用の連通孔、１９は同じく吸入ガス経路用の吸入孔で
ある。また、２ｏは吐出経路の吐出管、２２はシェル１
０に垂直に設けられた吐出マフラーであり、２３は吐出
管２０と吐出マフラー上部の入口２２ａを結ぶ吐出マフ
ラー人口配管、２１は吐出管２０と共に吐出経路を構成
する吐出配管で、吐出マフラー下部の出口２２ｂに接続
されている。２４は縦型吐出マフラー２２をシェル１０
に固定するための取付具、２５は逆止弁で、固定スクロ
ール１に設けられた吐出口３上面に手押え２７と共にボ
ルト２８などによって固定されている。２６は、逆止弁
２５を上記シェル１゜内低圧部と遮断すると共に高圧部
に逆止弁２５を収納する吐出室カバーで、ボルト（図示
せず）などによって固定スクロール１上部に固定されて
いる。また、吐出室カバー２６内の上部は吐出管２゜に
接続されている。固定スクロール１は軸受フレーム６．
７とねし止めなどにより固定され、揺動スクロール２は
固定スクロール１とがみ合わされた状態でクランク軸５
にその軸２ａが嵌合されている。クランク軸５はインロ
ーなどで互いに結合された軸受フレーム６．７によって
軸支されるようになっている。また、モータ・ロータ８
はクランク軸５に、モータ・ステータ９は軸受フレーム
７に圧入、焼嵌めまたはねし止めなどによって固定され
ている。さらにオルダム継手１１は、揺動スクロール２
と軸受フレーム６との間に配設され、揺動スクロール２
の自転を防止するようになっている。このようにして組
立てられた圧縮機構部はシェ／Ｌ／１０内に収容固定さ
れている。次ニ、以上のように構成されたスクロール圧縮機の動作
について説明する。モータ・ロータ８が回転すると、ク
ランク軸５を介して揺動スクロール２か公転運動を始め
、第６図（ａｌ〜Ｆｄｌで説明した作動原理により圧縮
が開始する。この時冷媒ガスは吸入管１３より圧縮機の
シェル１０内に吸入され、連通孔１７、モータ・エアギ
ャップなどを通してモータを冷却した後、連通孔１８を
通って固定スクロール１に設けた吸入孔１９より圧縮室
４へ取り込まれ、圧縮される。圧縮されたガスは吐出口
３、逆止弁２５を介して吐出管２０、吐出マフラー人口
配管２３を通って吐出マフラー２２に入った後、吐出配
管２１を通り圧縮機外へ排出される。従来、圧縮機が空気調和機などに組込まれた状態におい
て、圧縮機の長期停止後の再起動時、いわゆる冷媒寝込
起動時に、吐出配管までも液冷媒が寝込んでいるような
状態では、圧縮機を起動させると急激にシェル１０内圧
力が降下するため、液冷媒は沸騰現象を起こして発泡し
、この泡は圧縮室４へ入り込み液圧縮され、異常高圧を
生じる。吐出配管には液冷媒が寝込んでいるため、液圧縮により
生じた異常高圧が他へ伝わることができず、吐出配管に
異常高圧により生しる応力が作用して吐出経路の配管の
折損事故を起こす原因となっていた。また、圧縮機運転
時の吐出脈動も上記と同様の事故を起こす原因になって
いた。さらに、固定スクロール１に設けられた吐出口３
と吐出配管２０が直接連通しているようなスクロール圧
縮機においては、圧縮機が停止した直後、高圧となって
いる吐出配管側と、低圧空間である圧縮機のシェル内部
の圧力差によって、吐出配管内の圧力とシェル内の圧力
が均圧するまで、揺動スクロールが逆転運動を行うため
、市場において、運転音に関するクレームにつながって
いた。これらを解消するために、第７図に示し、上述したよう
な構造を持つスクロール圧縮機が提唱されている。この
ように構成されたスクロール圧縮機においては、吐出マ
フラー２２をシェル１０の外部に設けたことにより、上
述のような液圧縮による異常高圧を減衰させ、異常高圧
に起因する応力による吐出経路の配管などの折損事故を
防止でき、これと共に吐出管２１における圧縮機運転時
の吐出脈動も低減させることができた。また、固定スク
ロール１に設けられた吐出口３上部に逆止弁２５を設け
たことにより、圧縮機停止直後に、高圧となっている吐
出経路と、低圧であるシェル１０内を遮断することがで
きるため、高圧部と低圧部の圧力差による揺動スクロー
ル２の逆転運動を防止することができ、上述のような揺
動スクロール逆転運動に起因する市場クレームの解消も
できた。

【発明が解決しようとする問題点］しかし、第７図に示すようなスクロール圧縮機では、吐
出経路に、シェル外部に位置する吐出マフラーを取付け
ると共に、固定スクロールの上方に吐出室カバーを設け
、このカバー内に逆止弁を収納する構成であるため、部
品数が多くなりコスト高になると共に、組立てが面倒に
なり、またシェル外部に吐出マフラーを取付けたため、
外形寸法が大きくなり、空気調和機器などへの組込時に
大きなスペースを要するという問題点があった。この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、圧縮機起動時の液圧縮による異常高圧、運
転時の吐出脈動、及び圧縮機停止時の揺動スクロールの
逆転運動に対処することができ、しかも外形寸法が小さ
く、簡単な構造であり、低コストで高い信頼性が得られ
るスクロール圧縮機を提供することを目的としている。【問題点を解決するための手段】この発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロールの
上端面に吐出口のみと連通しシェルの内周面全周をシー
ルする仕切板を設け、この仕切板によってシェル内を、
固定スクロールから吐出された吐出ガスが流入する高圧
空間と、吸入管から導入される吸入ガスが存在しかつ圧
縮機構部が収容される低圧空間とに分割したものである
。

【作　用】

この発明におけるスクロール圧縮機は、仕切板によって
シェル内を、固定スクロールから吐出ガスが流入される
高圧空間と、吸入管から吸入ガスが導入される低圧空間
とに固定スクロール上端而に設けた仕切板で仕切ったの
で、従来シェルの外部に取付けられていた吐出マフラー
と同様な機能を高圧空間で行わせることができ、従来の
第７図に示すものと同様に圧縮機の起動時に液圧縮に起
因して生じる異常高圧、圧縮機の運転時におこる吐出脈
動、および圧縮機停止時に起こる揺動スクロールの逆転
運動を防止できる。また、この発明では、従来シェル外
に取付けていた吐出マフラーを廃止できるので、外寸法
を小さくできると共に、吐出マフラー人口配管、吐出室
カバーなども廃止でき、逆止弁を仕切板と共にボルトな
どの固定具で固定スクロールに固定できることと相まっ
て部品数が小さく、組立ても仕切板をシェルに溶接など
で固定することによって簡単にでき、信頼性も高くする
ことができる。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図によっ
て説明する。第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
縦断面図、第２図（ａ）および（ｂ）は固定スクロール
および仕切板の斜視図、第３図は要部の分解斜視図であ
る。第１図において、第７図と同一符号は同一または相
当部分を示し、２９はロアーシェル、３０はアッパーシ
ェルであり、３１は板金などで作られた円板状の仕切板
であり、第２図ｆｂ）にも示すように、仕切板３１の中
央部には複数のボルト穴３１ａと吐出孔３１ｂが設けら
れている。仕切板３１は圧縮機の組立時に、ロアーシェ
ル２９の上端とアッパーシェル３０の下端との間に外周
部が密着するように介挿され、ロアー、アッパーシェル
２９．３０との接合部を全周にわたって溶接などにより
固定して、シェル１０を構成すると共に、シェル１０の
内周面に密着してシールする。また、固定スクロール１
は第２図（ａｌにも示すように、上端面１ａの吐出口３
周囲に環状のシール面１ｂが突設され、シール面１ｂに
仕切板３１固定用ボルト穴ＩＣが、上端面１ａに固定ス
クロール１を圧縮機構部に固定するだめのボルト穴１ｄ
がそれぞれ設けられ、ボルト２８によって逆止弁２５、
弁押え２７と共に仕切板３１がシール面１ｂ上にシール
材３２を介して共締め固定される。３３は断熱材であり
、断熱材３３はシール面１ｂより外周側の固定スクロー
ル１上端面と仕切板３１の間に介挿されている。そして
、組立時には第３図にも示すように、固定スクロール１
の吐出口３と仕切板３１の吐出孔３１ｂとが合致して、
逆止弁２５、仕切板３１、シール材３２、断熱材３３が
圧縮機構部に取付けられる。３４はアッパーシェル３０
と仕切板３１とで形成された高圧空間、３５はロアーシ
ェル２９と仕切板３１とで形成された低圧空間であり、
これらの空間３４゜３５にシェル１０内が仕切板３１に
よって分割されている。なお、この実施例の上述した以
外の構成は、第７図に示す従来のものと同様であるが、
この実施例ではシェル１０外にマフラーおよびマフラー
用の配管が設けられいない。以上のように構成されたスクロール圧縮機では、吸入管
１３から作動流体である冷媒ガスなどの吸入ガスが低圧
空間３５に導入され、この空間３５から第７図に示す従
来の圧縮機と同様な経路によリガスが固定スクロール１
に設けられた吸入口１９を通り圧縮室４へ取り込まれて
圧縮される。圧縮されたガスは、吐出口３から吐出され
、仕切板３１の中央部に設けられた吐出穴３１ｂ、逆止
弁２５を経て高圧空間３４に導かれ、その後吐出管２０
からシェル１０外に排出される。そして、上記のようなガスの吐出経路において、高圧空
間３４は第７図に示す従来のスクロール圧縮機における
吐出マフラー２２と同様な（ｌ］きをするので、液圧縮
時の異常高圧を減衰でき、また吐出管２０出口での吐出
脈動を低減させることができる。この時、圧縮された吐
出ガスは高温、高圧であるため、仕切板３１の温度も吐
出ガスと同等の温度まで上昇する。一般に、吸入ガスの
温度が上昇すると、冷媒ガス自体の比重量（単位容積当
りの重量）が小さくなり、押し除は量の定まった冷媒圧
縮機では、冷媒循環量が減少し、性能が低下してしまう
。しかし、この実施例のスクロール圧縮機では、固定ス
クロール１の上端面１ａと仕切板３１の間に断熱材３３
が介挿されて熱が遮断されている。このため、仕切板３
１の温度で固定スクロール１の全体を加熱することがな
く、したがって上述のような圧縮機の性能低下を生ずる
ことが少ない。また、ガスの吐出経路において、逆止弁
２５が固定スクロール１の吐出口３の直後にある仕切板
３１上面に設けられているため、圧縮機停止直後に高圧
空間３４と、低圧空間３５を遮断できる。したがって、
高圧部と低圧部の圧力差による揺動スクロール２の逆転
運動を防ぐことができ、第７図に示す逆止弁２５と同等
の効果が得られる。なお、上記実施例では、固定スクロール１の上端面１ａ
と仕切板３１の間に軸方向に隙間を設けるため、第２図
（ａ）に示すように、固定スクロール１上端面１ａより
シール面１ｂを突出させたが、第４図（ａ）、　（ｂ）
に示すように、仕切板３１の中央部にシール部３１Ｃを
プレス成形などで凹形状に設け、第５図に示すように固
定スクロール１の平坦な上端面１ａに取付けることで、
第１図に示すものと同様な効果が得られる隙間３６が得
られる。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば、シェル内を仕
切板によって突出ガスが流入する高圧空間と、吸入ガス
及び圧ｗＪ機構部を収容する低圧空間とに分割したので
、第７図に示す従来のものと同様な利点をもったまま、
部品数を削減でき、低コスト化を図ることができ、しか
も外形寸法を小さくして設置スペースが小さくてすむと
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮室を
示す縦断面図、第２図（ａｌ及び（ｂｌは同固定スクロ
ールおよび仕切板の斜視図、第３図は同要部の分解斜視
図、第４図（ａｌ及び（ｂｌはこの発明の他の実施例に
よるスクロール圧縮機の仕切板を示す平面図および断面
図、第５図は同要部の断面図、第６図はスクロール圧縮
機の作動原理図、第７図は従来のスクロール圧縮機の一
例を示す縦断面図である。１・・・固定スクロール、ｌａ・・・上端面、１ｂ・・
・シェル面、２・・・揺動スクロール、５・・・クラン
ク軸、６．７・・・軸受フレーム、８・・・モータ・ロ
ータ、９・・・モータ・ステータ、１０・・・シェル、
１３・・・吸入管、１４，１５．１６・・・軸受、２０
・・・吐出管、２５・・・逆止弁、２７・・・弁押え、
２８・・・ボルト、２９・・・ロアーシェル、３０・・
・アッパーシェル、３１・・・仕切板、３１ｂ・・・吐
出穴、３２・・・シール材、３３・・・断熱材、３４．
３５・・・空間、３６・・・隙間。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　　大岩　増雄　（ほか　２名）第２図（ｆｉ）第　３３第４　区（ａ−）（ｊｐ）第６図 θ′９θ。第７図手続補正書（自発）１、事件の表示　　　特願昭６１−１０７２０１号２゜
発明の名称　　　スクロール圧縮機３、補正をする者代表者志岐守哉５、補正の対象（１）明細書の特許請求の範囲の欄６、補正の内容（１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。７、添付書類（１）補正後の特許請求の範囲の全文を記載した書面　
　　　　　　　　　　　　　　１通補正後の特許請求の
範囲の全文を記載した書面２、特許請求の範囲（１）　　それぞれインボリュートなどの渦巻を合板に
突設し上記渦巻を互いに組合せることにより両渦巻間に
圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと
、この揺動スクロールの渦巻と反対側に設けた揺動スク
ロール軸を所定量だけ偏心して設けた揺動軸受を介して
回転自在に支承し揺動スクロールを駆動させるクランク
軸と、このクランク軸を主軸受を介して回転自在に支承
する軸受支えと、上記揺動スクロールを揺動スクロール
を揺動スクロール軸回りの自転を阻止して上記主軸受回
りに揺動させる自転防止機構と、上記クランク軸に連結
しこのクランク軸を駆動させるモータと、上記各部から
なる圧縮機構部を収容したシェルと、このシェルを貫通
し上記圧縮室に吸入ガスを導入するための吸入管と、上
記固定スクロールから吐出ガスをシェル外に吐出する吐
出経路とを備え、この吐出経路に圧縮機停止直後に固定
スクロール側との連通を遮断する逆止弁、および吐血ヱ
ヱ立二を設けたスクロール圧縮機において、上記固定ス
クロールの上端面に吐出口のみと連通し上記シェルの内
周面全周をシールする仕切板を設け、この仕切板によっ
てシェル内を２つの空間に分割し、これらの空間の一方
を固定スクロールから吐出された吐出ガスが流入する高
圧空間、他方を吸入管から導入される吸入ガスが存在し
かつ上記圧縮機構部が収容される低圧空間としたことを
特徴とするスクロール圧縮機。（２）吐出ガスの吐出経路に設ける逆止弁は、仕切板の
固定スクロールと反対側の面に配設し、ボルトなどの固
定具で固定スクロール上に仕切板と共締めしてある特許
請求の範囲第１項馳載のスクロール圧縮機。（３）仕切板は、固定スクロールの吐出口周囲のシール
面と対向する部分及び上記吐出口と連通ずる吐出穴以外
に固定スクロール上端面との間に軸方向に隙間が設けて
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載のスクロー
ル圧！Ｉ機。（４）仕切板は、固定スクロール上端面との隙間に設け
た断熱材を介して固定スクロール上に配設してある特許
請求の範囲第３項記載のスクロール圧縮機。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれインボリュートなどの渦巻を台板に突設
し上記渦巻を互いに組合せることにより両渦巻間に圧縮
室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、こ
の揺動スクロールの渦巻と反対側に設けた揺動スクロー
ル軸を所定量だけ偏心して設けた揺動軸受を介して回転
自在に支承し揺動スクロールを駆動させるクランク軸と
、このクランク軸を主軸受を介して回転自在に支承する
軸受支えと、上記揺動スクロールを揺動スクロールを揺
動スクロール軸回りの自転を阻止して上記主軸受回りに
揺動させる自転防止機構と、上記クランク軸に連結しこ
のクランク軸を駆動させるモータと、上記各部からなる
圧縮機構部を収容したシェルと、このシェルを貫通し上
記圧縮室に吸入ガスを導入するための吸入管と、上記固
定スクロールから吐出ガスをシェル外に吐出する吐出経
路とを備え、この吐出経路に圧縮機停止直後に固定スク
ロール側との連通を遮断する逆止弁を設けたスクロール
圧縮機において、上記固定スクロールの上端面に吐出口
のみと連通し上記シェルの内周面全周をシールする仕切
板を設け、この仕切板によってシェル内を２つの空間に
分割し、これらの空間の一方を固定スクロールから吐出
された吐出ガスが流入する高圧空間、他方を吸入管から
導入される吸入ガスが存在しかつ上記圧縮機構部が収容
される低圧空間としたことを特徴とするスクロール圧縮
機。
（２）吐出ガスの吐出経路に設ける逆止弁は、仕切板の
固定スクロールと反対側の面に配設し、ボルトなどの固
定具で固定スクロール上に仕切板と共締めしてある特許
請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮機。
（３）仕切板は、固定スクロールの吐出口周囲のシール
面と対向する部分及び上記吐出口と連通する吐出穴以外
に固定スクロール上端面との間に軸方向に隙間が設けて
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載のスクロー
ル圧縮機。
（４）仕切板は、固定スクロール上端面との隙間に設け
た断熱材を介して固定スクロール上に配設してある特許
請求の範囲第３項記載のスクロール圧縮機。