Scroll compressor

申请号 JP2010548429 申请日 2010-01-28 公开(公告)号 JP5491420B2 公开(公告)日 2014-05-14
申请人 パナソニック株式会社; 发明人 定幸 山田; 信明 小川; 喜文 阿部; 作田  淳; 敬 森本;
摘要
权利要求
  • 容器内にモータと圧縮機構部とを収納し、
    前記圧縮機構部を、
    鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した旋回スクロールと、
    前記旋回スクロールと組み合わされ鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した固定スクロールと、
    前記固定スクロールとの間に前記旋回スクロールを配置するとともにシール部材を保持する主軸受部材とにより構成し、
    前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に圧縮室が形成され、
    前記旋回スクロールの背面に前記シール部材が配置され、
    前記シール部材によって、前記シール部材の内側が高圧領域、前記シール部材の外側が背圧室に区画されるスクロール圧縮機であって、
    前記高圧領域から前記背圧室に潤滑油を供給する背圧室給油経路と、前記背圧室から前記圧縮室に潤滑油を供給する圧縮室給油経路 と、駆動軸の軸方向に対して斜めに形成され前記高圧領域に開口を有する駆動軸給油経路を備え、
    前記圧縮室給油経路の圧縮室側開口が連通する圧縮室は、作動流体を閉じこんだ後の圧縮室であり、
    前記背圧室給油経路の一方の開口が前記シール部材を往来 し、
    前記駆動軸の前記旋回スクロール側端部に偏心軸を有し、
    前記偏心軸との境界の駆動軸の一部を、前記駆動軸の軸方向に対して角度をもった平面で切り欠き、当該平面上に前記駆動軸給油経路の前記開口を形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
  • 前記圧縮室給油経路が、
    前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、
    前記固定スクロールの前記鏡板に形成された凹部とから構成され、
    前記通路の一方の開口が前記旋回スクロールの旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に重なることで、前記背圧室と前記圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  • 前記駆動軸給油経路の前記開口が偏心転がり軸受の近傍位置であることを特徴とする請求項 1又は請求項2に記載のスクロール圧縮機。
  • 前記駆動軸給油経路の前記開口が主転がり軸受の近傍位置であることを特徴とする請求項 1から請求項3のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
  • 前記主転がり軸受をシールド付転がり軸受としたことを特徴とする請求項 に記載のスクロール圧縮機。
  • 前記主転がり軸受の前記シールドの材料をステンレス鋼板としたことを特徴とする請求項 に記載のスクロール圧縮機。
  • 前記容器に設けた取り付け脚によって横向きに設置されることを特徴とする請求項1から請求項 のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
  • 前記モータによって駆動される駆動軸と、
    前記駆動軸内に形成した給油路と、
    前記駆動軸の一端に形成した偏心軸と、
    前記旋回スクロールの前記背面に形成した筒型ボス部を備え、
    前記偏心軸が、偏心転がり軸受を介して前記筒型ボス部で支持され、
    前記駆動軸が、主転がり軸受を介して前記主軸受部材で支持され、
    前記高圧領域が、
    前記筒型ボス部内部と前記偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、
    前記主軸受部材、前記筒型ボス部外部、前記偏心転がり軸受、及び前記主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、
    前記給油路の出口を前記第1の高圧領域に連通させ、
    前記背圧室給油経路の他方の開口を前記第1の高圧領域に連通させ、
    前記背圧室給油経路の一方の前記開口を、前記シール部材の内側では前記第2の高圧領域に連通させ、前記シール部材の外側では前記背圧室に連通させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスクロール圧縮機。
  • 前記モータによって駆動される駆動軸と、
    前記駆動軸内に形成して前記駆動軸給油経路に潤滑油を供給する給油路と、
    前記駆動軸の一端に形成した偏心軸と、
    前記旋回スクロールの前記背面に形成した筒型ボス部を備え、
    前記偏心軸が、偏心転がり軸受を介して前記筒型ボス部で支持され、
    前記駆動軸が、主転がり軸受を介して前記主軸受部材で支持され、
    前記高圧領域が、
    前記筒型ボス部内部と前記偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、
    前記主軸受部材、前記筒型ボス部外部、前記偏心転がり軸受、及び前記主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、
    前記駆動軸給油経路の開口を前記第2の高圧領域に連通させ、
    前記背圧室給油経路の他方の開口を前記第1の高圧領域に連通させ、
    前記背圧室給油経路の一方の前記開口を、前記シール部材の内側では前記第2の高圧領域に連通させ、前記シール部材の外側では前記背圧室に連通させることを特徴とする請求項 1又は請求項2に記載のスクロール圧縮機。
  • 说明书全文

    本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関する。

    従来、この種のスクロール圧縮機は、多くの製造業者等から同様の圧縮機に関するさまざまな出願がなされていると共に、家庭用ルームエアコン用や冷蔵庫用の圧縮機として種々の圧縮機が実際に利用されている。 また、最近は自動車用空気調和装置の圧縮機としても利用され始めている。

    また、これら圧縮機の圧縮機構部などの潤滑を行うために、例えば特許文献1で開示されているように、旋回スクロール内部に形成された背圧室給油経路に絞り部を設置することにより常時所定の制限の基に給油を行う方法がある。

    特開2008−14283号公報

    しかしながら、従来の構成では、背圧室給油経路の絞り部を介して高圧領域から背圧室へ常時給油を行うため、高圧領域から偏心転がり軸受を介し主転がり軸受への給油量が減少し、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性が低下するという課題を有していた。

    本発明は、従来の課題を解決するもので、高圧領域から背圧室への給油量と高圧領域から偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量をコントロールすることにより、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性の向上を図ることを目的とする。

    第1の発明によるスクロール圧縮機は、容器内にモータと圧縮機構部とを収納し、前記圧縮機構部を、鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされ鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した固定スクロールと、前記固定スクロールとの間に前記旋回スクロールを配置するとともにシール部材を保持する主軸受部材とにより構成し、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に圧縮室が形成され、前記旋回スクロールの背面に前記シール部材が配置され、前記シール部材によって、前記シール部材の内側が高圧領域、前記シール部材の外側が背圧室に区画されるスクロール圧縮機であって、前記高圧領域から前記背圧室に潤滑油を供給する背圧室給油経路と、前記背圧室から前記圧縮室に潤滑油を供給する圧縮室給油経路と、駆動軸の軸方向に対して斜めに形成され前記高圧領域に開口を有する駆動軸給油経路を備え、前記圧縮室給油経路の圧縮室側開口が連通する圧縮室は、作動流体を閉じこんだ後の圧縮室であり、前記背圧室給油経路の一方の開口が前記シール部材を往来し、前記駆動軸の前記旋回スクロール側端部に偏心軸を有し、前記偏心軸との境界の駆動軸の一部を、前記駆動軸の軸方向に対して度をもった平面で切り欠き、当該平面上に前記駆動軸給油経路の前記開口を形成したことを特徴とする。
    第2の発明は、第1の発明によるスクロール圧縮機において、前記圧縮室給油経路が、前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、前記固定スクロールの前記鏡板に形成された凹部とから構成され、前記通路の一方の開口が前記旋回スクロールの旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に重なることで、前記背圧室と前記圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする。
    の発明は、第1又は第2に記載のスクロール圧縮機において、前記駆動軸給油経路の前記開口が偏心転がり軸受の近傍位置であることを特徴とする。
    の発明は、第1から第3のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記駆動軸給油経路の前記開口が主転がり軸受の近傍位置であることを特徴とする。
    の発明は、第に記載のスクロール圧縮機において、前記主転がり軸受をシールド付転がり軸受としたことを特徴とする。
    の発明は、第に記載のスクロール圧縮機において、前記主転がり軸受の前記シールドの材料をステンレス鋼板としたことを特徴とする。
    の発明は、第1から第のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記容器に設けた取り付け脚によって横向きに設置されることを特徴とする。
    の発明は、第1又は第2に記載のスクロール圧縮機において、前記モータによって駆動される駆動軸と、前記駆動軸内に形成した給油路と、前記駆動軸の一端に形成した偏心軸と、前記旋回スクロールの背面に形成した筒型ボス部を備え、前記偏心軸が、偏心転がり軸受を介して前記筒型ボス部で支持され、前記駆動軸が、主転がり軸受を介して前記主軸受部材で支持され、前記高圧領域が、前記筒型ボス部内部と前記偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、前記主軸受部材、前記筒型ボス部外部、前記偏心転がり軸受、及び前記主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、前記給油路の出口を前記第1の高圧領域に連通させ、前記背圧室給油経路の他方の開口を前記第1の高圧領域に連通させ、前記背圧室給油経路の一方の前記開口を、前記シール部材の内側では前記第2の高圧領域に連通させ、前記シール部材の外側では前記背圧室に連通させることを特徴とする。
    の発明は、第1又は第2に記載のスクロール圧縮機において、前記モータによって駆動される駆動軸と、前記駆動軸内に形成して前記駆動軸給油経路に潤滑油を供給する給油路と、前記駆動軸の一端に形成した偏心軸と、前記旋回スクロールの背面に形成した筒型ボス部を備え、前記偏心軸が、偏心転がり軸受を介して前記筒型ボス部で支持され、前記駆動軸が、主転がり軸受を介して前記主軸受部材で支持され、前記高圧領域が、前記筒型ボス部内部と前記偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、前記主軸受部材、前記筒型ボス部外部、前記偏心転がり軸受、及び前記主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、前記駆動軸給油経路の前記開口を前記第2の高圧領域に連通させ、前記背圧室給油経路の他方の開口を前記第1の高圧領域に連通させ、前記背圧室給油経路の一方の前記開口を、前記シール部材の内側では前記第2の高圧領域に連通させ、前記シール部材の外側では前記背圧室に連通させることを特徴とする。

    本発明のスクロール圧縮機は、高圧領域から背圧室へ極小給油の制御が可能となるため、偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量を増やすことができ、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性が向上する。

    本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の断面図

    同スクロール圧縮機の圧縮機構部における動作を示す要部拡大断面図

    同スクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールとを組み合わせた状態を示す要部断面図

    同スクロール圧縮機の旋回スクロールの背面を示す要部平面図

    本発明の実施の形態2におけるスクロール圧縮機の断面図

    同スクロール圧縮機の圧縮機構部における動作を示す要部拡大断面図

    本発明の実施の形態3におけるスクロール圧縮機の断面図

    同スクロール圧縮機の圧縮機構部における動作を示す要部拡大断面図

    第1の発明によるスクロール圧縮機は、高圧領域から背圧室に潤滑油を供給する背圧室給油経路と、背圧室から圧縮室に潤滑油を供給する圧縮室給油経路と、駆動軸の軸方向に対して斜めに形成され高圧領域に開口を有する駆動軸給油経路を備え、背圧室給油経路の一方の開口がシール部材を往来し、駆動軸の旋回スクロール側端部に偏心軸を有し、偏心軸との境界の駆動軸の一部を、駆動軸の軸方向に対して角度をもった平面で切り欠き、当該平面上に駆動軸給油経路の開口を形成したものである。 この構成によれば、背圧室給油経路の一開口端がシール部材を往来する割合により、背圧室への給油量をコントロールすることができるため、極小給油の制御が可能となり、過剰供給を防止することができる。 これにより偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性が向上する。 また背圧室給油経路の径を小さくする必要がないため、異物による背圧室給油経路の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。 また、旋回スクロールが固定スクロールから離れることで能が低下してしまう、いわゆるチルティング現象を防止することができる。 また仮にチルティングが発生しても、圧縮室の圧力を背圧室へと導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。 また高圧領域に開口を有する駆動軸給油経路を設ける構成によれば、駆動軸給油経路が旋回スクロールの鏡板背面の高圧領域に開口することから、偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性が向上する。 また高圧領域と背圧室との差圧により潤滑油が偏心転がり軸受を介して背圧室給油経路から背圧室へ給油されることにより、偏心転がり軸受に安定した給油が可能となり偏心転がり軸受の信頼性がさらに向上する。 また駆動軸給油経路を、駆動軸の軸方向に対して斜めに形成する構成によれば、駆動軸の回転に伴って潤滑油を多方面に供給することが可能となる。 また駆動軸の旋回スクロール側端部に偏心軸を有し、偏心軸との境界の駆動軸の一部を、駆動軸の軸方向に対して角度をもった平面で切り欠き、当該平面上に駆動軸給油経路の開口を形成する構成によれば、駆動軸給油経路の形成において加工が簡単になる。
    第2の発明では、特に第1の発明によるスクロール圧縮機において、圧縮室給油経路が、
    旋回スクロールの内部に形成された通路と、固定スクロールの鏡板に形成された凹部とから構成され、通路の一方の開口が旋回スクロールの旋回運動にあわせて周期的に凹部に重なることで、背圧室と圧縮室が間欠的に連通するものである。 この構成によれば、背圧室と圧縮室を間欠的に連通させることで、背圧室の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
    の発明では、特に第1又は第2の発明によるスクロール圧縮機において、駆動軸給油経路の開口が偏心転がり軸受の近傍位置であるものである。 この構成によれば、偏心転がり軸受への給油量を増すことが可能となり、偏心転がり軸受の信頼性が向上する。
    の発明では、特に第1から第3の発明によるスクロール圧縮機において、駆動軸給油経路の開口が主転がり軸受の近傍位置であるものである。 この構成によれば、主転がり軸受への給油量を増すことが可能となり、主転がり軸受の信頼性が向上する。
    の発明では、特に第の発明によるスクロール圧縮機において、主転がり軸受をシールド付転がり軸受としたものである。 この構成によれば、駆動軸給油経路が旋回スクロールの鏡板背面の高圧領域に開口し、潤滑油が主転がり軸受を潤滑し、主転がり軸受をシールド付転がり軸受としたことにより潤滑油のモータ側への流出を防止し、潤滑油が差圧により偏心転がり軸受を介して背圧室給油経路から背圧室へ給油され、偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性が向上する。
    の発明では、特に第の発明によるスクロール圧縮機において、主転がり軸受のシールドの材料をステンレス鋼板としたことにより、シールドの強度が上がり、主転がり軸受の信頼性が向上する。
    の発明では、特に第1から第の発明によるスクロール圧縮機において、容器に設けた取り付け脚によって横向きに設置されるものである。 この構成によれば、圧縮機構部から流出した潤滑油がモータによって撹拌されることなく貯液部へと回収されることから、潤滑油が確保でき、信頼性が向上する。
    の発明では、特に第1又は第2の発明によるスクロール圧縮機において、モータによって駆動される駆動軸と、駆動軸内に形成した給油路と、駆動軸の一端に形成した偏心軸と、旋回スクロールの背面に形成した筒型ボス部を備え、偏心軸が、偏心転がり軸受を介して筒型ボス部で支持され、駆動軸が、主転がり軸受を介して主軸受部材で支持され、高圧領域が、筒型ボス部内部と偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、主軸受部材、筒型ボス部外部、偏心転がり軸受、及び主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、給油路の出口を第1の高圧領域に連通させ、背圧室給油経路の他方の開口を第1の高圧領域に連通させ、背圧室給油経路の一方の開口を、シール部材の内側では第2の高圧領域に連通させ、シール部材の外側では背圧室に連通させるものである。 この構成によれば、給油路から供給される潤滑油を偏心転がり軸受に供給し、偏心転がり軸受に供給された潤滑油の一部を間欠的に背圧室に導くとともに、主転がり軸受に対しても確実に潤滑油を供給することができる。
    の発明では、特に第1又は第2の発明によるスクロール圧縮機において、モータによって駆動される駆動軸と、駆動軸内に形成して駆動軸給油経路に潤滑油を供給する給油路と、駆動軸の一端に形成した偏心軸と、旋回スクロールの背面に形成した筒型ボス部を備え、偏心軸が、偏心転がり軸受を介して筒型ボス部で支持され、駆動軸が、主転がり軸受を介して主軸受部材で支持され、高圧領域が、筒型ボス部内部と偏心転がり軸受とによって囲まれる第1の高圧領域と、主軸受部材、筒型ボス部外部、偏心転がり軸受、及び主転がり軸受によって囲まれる第2の高圧領域を有し、駆動軸給油経路の開口を第2の高圧領域に連通させ、背圧室給油経路の他方の開口を第1の高圧領域に連通させ、背圧室給油経路の一方の開口を、シール部材の内側では第2の高圧領域に連通させ、シール部材の外側では背圧室に連通させるものである。 この構成によれば、給油路から供給される潤滑油を偏心転がり軸受と主転がり軸受に対して確実に供給することができるとともに、高圧領域に供給された潤滑油の一部を間欠的に背圧室に導くことができる。

    以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

    (実施の形態1)
    図1は本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の断面図、図2は図1の圧縮機構部の要部拡大断面図、図3は同スクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールとを組み合わせた状態を示す要部断面図、図4は同スクロール圧縮機の旋回スクロールの背面を示す要部平面図である。

    図1は、スクロール圧縮機1の胴部の周りにある取付け脚2によって横向きに設置される横型のスクロール圧縮機を示している。 スクロール圧縮機1は、その本体ケーシング3内に圧縮機構部4およびこれを駆動するモータ5を内蔵し、潤滑油7を貯留する貯液部6を備えている。 モータ5は図示しないモータ駆動回路部によって駆動される。 取り扱う作動流体はガス冷媒であり、潤滑油7は各摺動部の潤滑を行うとともに圧縮機構部4の摺動部のシールとして用いられ、冷媒に対して相溶性のあるものを用いる。 しかし、本発明はこれらに限られることはない。 基本的には、作動流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部4と、この圧縮機構部4を駆動するモータ5と、圧縮機構部4を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部6を本体ケーシング3に内蔵し、モータ5をモータ駆動回路部により駆動するスクロール圧縮機1であればよく、以下の説明に限定されるものではない。

    圧縮機構部4は、鏡板12aに渦巻状のラップ12bを直立して形成した旋回スクロール12と、旋回スクロール12と組み合わされ鏡板11aに渦巻状のラップ11bを直立して形成した固定スクロール11と、固定スクロール11との間に旋回スクロール12を配置するとともにシール部材24を保持する主軸受部材51とにより構成される。
    固定スクロール11は、鏡板11aの外周部に吸入口16を、鏡板11aの中央部に吐出口31を形成している。 旋回スクロール12は、背面に筒型ボス部12cを形成している。
    駆動軸14の一端には偏心軸14aが一体に形成され、偏心軸14aは、偏心転がり軸受43を介して筒型ボス部12cで支持されている。 なお、偏心軸14aはブッシュ30を装着している。 そして、偏心転がり軸受43の内輪43aは、ブッシュ30に嵌合されており、偏心転がり軸受43の外輪43bは、筒型ボス部12cにわずかな隙間をもってルーズに嵌合されている。 また駆動軸14の一端側は、主転がり軸受42を介して主軸受部材51で支持されている。

    シール部材24は、旋回スクロール12の鏡板12aの背面に配置される。 旋回スクロール12の鏡板12aの背面は、シール部材24の内側が高圧領域21、シール部材24の外側が背圧室22を形成するようにシール部材24によって区画されている。
    高圧領域21は、筒型ボス部12c内部と偏心転がり軸受43とによって囲まれる第1の高圧領域21aと、主軸受部材51、筒型ボス部12c外部、偏心転がり軸受43、及び主転がり軸受42によって囲まれる第2の高圧領域21bからなる。 第2の高圧領域21bの下部は油溜まりを構成する。
    旋回スクロール12の鏡板12aには、高圧領域21から背圧室22に潤滑油を供給する背圧室給油経路25が形成されている。 背圧室給油経路25は、第1の高圧領域21aに連通する第1の背圧室給油経路25aと、一方の開口25cがシール部材24を往来する第2の背圧室給油経路25bとから構成され、第1の背圧室給油経路25aと第2の背圧室給油経路25bとは連通している。
    圧縮室給油経路26は、旋回スクロール12の内部に形成された通路26aと、固定スクロール11の鏡板11aに形成された凹部26bとから構成され、背圧室22から圧縮室10に潤滑油を供給する。 通路26aの圧縮室側開口26cは旋回スクロール12の渦巻状のラップ12b歯先に形成されており、旋回スクロール12の旋回運動にあわせて周期的に凹部26bに重なることで、背圧室22と圧縮室10が間欠的に連通する。
    圧縮室10は、固定スクロール11の渦巻状のラップ11bと旋回スクロール12の渦巻状のラップ12bを噛み合わせて形成され、旋回スクロール12を固定スクロール11に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させる。 外部サイクルから帰還する冷媒ガスは、吸入口16から圧縮室10に吸入され、圧縮室10で圧縮された冷媒ガスは、吐出口31から吐出室62に吐出される。
    本体ケーシング3には圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出口9が設けられ、サブケーシング80には圧縮する冷媒ガスを吸入する吸入口8が設けられている。 本体ケーシング3とサブケーシング80によって容器が構成される。

    さらに、スクロール圧縮機1は、本体ケーシング3内の軸線方向の一方の端部壁3a側から順に、ポンプ13、副転がり軸受41、モータ5、主転がり軸受42を持った主軸受部材51を配置してある。 ポンプ13は端部壁3aの外面から収容され、蓋体52で嵌め付け固定される。 また、蓋体52の内側にはポンプ室53を形成し、ポンプ室53は吸上げ通路54を介して貯液部6に通じている。 副転がり軸受41は、端部壁3aにて支持され、駆動軸14のポンプ13に連結している側を軸支してある。 モータ5は、固定子5aと回転子5bから構成され、駆動軸14を回転駆動する。 固定子5aは本体ケーシング3の内周に焼き嵌めなどにより固定され、回転子5bは駆動軸14に固定されている。
    主軸受部材51はサブケーシング80の内周にボルト17などにて固定され、駆動軸14の圧縮機構部4側を主転がり軸受42により軸受している。 主軸受部材51の外面には、固定スクロール11を図示しないボルトなどによって取付け、旋回スクロール12は主軸受部材51と固定スクロール11との間に挟み込まれている。 主軸受部材51と旋回スクロール12との間には、旋回スクロール12の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング57が設けられている。

    圧縮機構部4のサブケーシング80からの露出部分は、本体ケーシング3により覆われる。 サブケーシング80は、端部壁3aと軸線方向に反対側に端部壁80aを形成している。 本体ケーシング3とサブケーシング80とはそれぞれの開口どうしを突き合わせてボルト18にて固定される。 圧縮機構部4はサブケーシング80の吸入口8と本体ケーシング3の吐出口9との間に位置し、固定スクロール11の吸入口16がサブケーシング80の吸入口8と接続され、固定スクロール11の吐出口31がリード弁31aを介して吐出室62と接続されている。 吐出室62は固定スクロール11および主軸受部材51に形成した連絡通路63によってモータ5側の空間に通じている。 連絡通路63は、固定スクロール11および主軸受部材51と本体ケーシング3との間に形成してもよい。
    モータ5は、モータ駆動回路部によって駆動され、駆動軸14を介して圧縮機構部4を旋回運動させるとともに、ポンプ13を駆動する。 このとき圧縮機構部4はポンプ13により貯液部6の潤滑油7が供給されて潤滑およびシール作用を受ける。 吐出室62に吐出された冷媒ガスは、連絡通路63からモータ5を通過し、モータ5を冷却しながら本体ケーシング3の吐出口9から吐出される。 容器内において冷媒ガスに含まれる潤滑油7は、衝突や絞り作用によって冷媒ガスから分離し、副転がり軸受41の潤滑を行う。
    本体ケーシング3の貯液部6に貯留されている潤滑油7は、駆動軸14にてポンプ13を駆動することで、駆動軸14内に形成した給油路15に供給される。 給油路15の出口は偏心軸14aの端部に形成されている。 なお、給油路15への潤滑油7の供給は、ポンプ13の駆動に代えて本体ケーシング3内の差圧を利用してもよい。

    ここで、図2を用いて圧縮機構部4における潤滑油7の流れを説明する。
    旋回スクロール12の旋回駆動に伴い、給油路15からの潤滑油7は第1の高圧領域21aに供給される。
    図2(a)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24に対して高圧領域21側に位置し、潤滑油7は背圧室22に供給されない。
    この状態では、第1の高圧領域21aに供給された潤滑油7の一部は、偏心転がり軸受43を経て第2の高圧領域21bに供給される。 また、第1の高圧領域21aに供給された潤滑油7の別の一部は、第2の背圧室給油経路25bの一方の開口25cがシール部材24の内側に位置することにより、第1の高圧領域21aから第2の高圧領域21bに供給される。 このようにして第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7は、主転がり軸受42を経てモータ5側空間に流出し、貯液部6へと回収される。
    図2(b)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24の外側に位置することにより、第1の高圧領域21aに供給された潤滑油7の一部が背圧室22に供給され、旋回スクロール12の背圧をバックアップする。
    さらに、図2(a)の状態で、背圧室22に供給された潤滑油7は、背圧室22から圧縮室給油経路26の圧縮室側開口26cと固定スクロール11の鏡板11aのラップ側面に形成された凹部26bとの連通によって圧縮室23に供給され、固定スクロール11と旋回スクロール12との間のシールおよび潤滑を図る。 なお、図2(b)に示すように、圧縮室側開口26cと凹部26bとが連通しない位置の時には圧縮室23に潤滑油7は供給されない。

    図3(a)、(b)、(c)、(d)は、固定スクロール11に対する旋回スクロール12の位相を90度ずつずらした状態を示している。
    なお、図に示すように、凹部26bは、作動流体である冷媒ガスを閉じ込んだ後の圧縮室10aに設け、冷媒ガスを閉じ込む前の状態の圧縮室10bには設けない。 すなわち、圧縮室給油経路26を介して背圧室22が連通する圧縮室10を、作動流体を閉じ込んだ後の圧縮室10aとすることで、旋回スクロール12が固定スクロール11から離れることで能力が低下してしまう、いわゆるチルティング現象を防止することができる。 また仮にチルティングが発生しても、圧縮室10の圧力を背圧室22へと導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
    図3に示すよう構成の場合、図3(d)の状態で、圧縮室側開口26cが凹部26bに重なることで、潤滑油7は、圧縮室給油経路26を通って、背圧室22から圧縮室10に供給される。
    これに対し図3(a)、(b)、(c)の状態では、圧縮室側開口26cが凹部26bに重ならないため、背圧室22から圧縮室10に潤滑油7が供給されることはない。

    図4(a)、(b)、(c)、(d)は、図3と同様に位相を90度ずつずらした状態を示している。
    図4に示すように、シール部材24で、旋回スクロール12の背面を、内側の高圧領域21と外側の背圧室22に仕切っている。
    図4(b)の状態で、開口25cがシール部材24の外側である背圧室22に開口しているため、潤滑油7が高圧領域21から背圧室22へ供給される。
    これに対し図4(a)、(c)、(d)の状態では、開口25cはシール部材24の内側である高圧領域21に開口しているため、潤滑油7が高圧領域21から背圧室22へ供給されることはない。

    ここで、本実施の形態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24を往来する割合により、背圧室22への給油量をコントロールすることができるため、極小給油の制御が可能となり、過剰供給を防止することができる。 これにより偏心転がり軸受43および主転がり軸受42への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受43および主転がり軸受42の信頼性が向上する。 また背圧室給油経路25の径を小さくする必要がないため、異物による背圧室給油経路25の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。
    また、本実施の形態の圧縮室給油経路26の圧縮室側開口26cが連通する圧縮室10を、作動流体を閉じこんだ後の圧縮室10aとしたことにより、旋回スクロール12が固定スクロール11から離れることで能力が低下してしまう、いわゆるチルティング現象を防止することができる。 また仮にチルティングが発生しても、圧縮室10の圧力を背圧室22へと導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
    また、本実施の形態の圧縮室給油経路26が、旋回スクロール12の内部に形成された通路26aと、固定スクロール11の鏡板11aのラップ側面に形成された凹部26bから構成され、通路26aの圧縮室側開口26cが旋回運動にあわせて周期的に凹部26bに開口することで、背圧室22と圧縮室10が間欠的に連通することにより、背圧室22の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。

    (実施の形態2)
    図5は本発明の実施の形態2におけるスクロール圧縮機の断面図、図6は図5の圧縮機構部の要部拡大断面図である。 なお、実施の形態1と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。

    本実施の形態においては、給油路15は偏心軸14aまで至らず、給油路15の出口は駆動軸給油経路15aにつながっている。 駆動軸給油経路15aは駆動軸14の軸方向に対して角度をもった経路としている。 駆動軸14と偏心軸14aとの境界の駆動軸14側の一部は、駆動軸14の軸方向に対して角度をもった斜めの平面14bで切り欠かれ、当該平面14b上に駆動軸給油経路15aの開口15bが形成されている。

    ここで、図6を用いて圧縮機構部4における潤滑油7の流れを説明する。
    旋回スクロール12の旋回駆動に伴い、給油路15からの潤滑油7は駆動軸給油経路15aを通って第2の高圧領域21bに供給される。
    図6(a)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24に対して高圧領域21側に位置し、潤滑油7は背圧室22に供給されない。
    この状態では、第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の一部は、偏心転がり軸受43を経て第1の高圧領域21aに供給される。 また、第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の別の一部は、第2の背圧室給油経路25bの一方の開口25cがシール部材24の内側に位置することにより、第2の高圧領域21bから第1の高圧領域21aに供給される。 このようにして第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の一部は、主転がり軸受42を経てモータ5側空間に流出し、貯液部6へと回収される。
    図6(b)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24の外側に位置することにより、第1の高圧領域21aに供給された潤滑油7の一部が背圧室22に供給され、旋回スクロール12の背圧をバックアップする。
    さらに、図6(a)の状態で、背圧室22に供給された潤滑油7は、背圧室22から圧縮室給油経路26の圧縮室側開口26cと固定スクロール11の鏡板11aのラップ側面に形成された凹部26bとの連通によって圧縮室23に供給され、固定スクロール11と旋回スクロール12との間のシールおよび潤滑を図る。 なお、図6(b)に示すように、圧縮室側開口26cと凹部26bとが連通しない位置の時には圧縮室23に潤滑油7は供給されない。

    以上のように、本実施の形態では、駆動軸給油経路15aが第2の高圧領域21bに連通することから、偏心転がり軸受43および主転がり軸受42への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受43および主転がり軸受42の信頼性が向上する。 また高圧領域21と背圧室22との差圧により潤滑油7の一部が背圧室給油経路25から背圧室22へ給油される。 これによって、偏心転がり軸受43に安定した給油が可能となり偏心転がり軸受43の信頼性がさらに向上する。
    また、本実施の形態の駆動軸給油経路15aが偏心転がり軸受43の近傍に開口することにより、偏心転がり軸受43への給油量を増すことが可能となり、偏心転がり軸受43の信頼性が向上する。
    また、本実施の形態の駆動軸給油経路15aが主転がり軸受42の近傍に開口することにより、主転がり軸受42への給油量を増すことが可能となり、主転がり軸受42の信頼性が向上する。
    なお、駆動軸14と偏心軸14aとの境界の駆動軸側の一部を、駆動軸14に対して斜めの平面14bに形成し、当該平面14b上に駆動軸給油経路15aの開口15bを形成することで、駆動軸給油経路15aの形成を容易に行うことが可能となる。

    (実施の形態3)
    図7は本発明の実施の形態3におけるスクロール圧縮機の断面図、図8は図7の圧縮機構部の要部拡大断面図である。 なお、実施の形態1及び実施の形態2と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。

    本実施の形態は、実施の形態2におけるスクロール圧縮機において、主転がり軸受42をシールド付転がり軸受42としたものである。 シールド42aの材料をステンレス鋼板としている。
    ここで、図8を用いて圧縮機構部4における潤滑油7の流れを説明する。
    旋回スクロール12の旋回駆動に伴い、給油路15からの潤滑油7は駆動軸給油経路15aを通って第2の高圧領域21bに供給される。
    図8(a)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24に対して高圧領域21側に位置し、潤滑油7は背圧室22に供給されない。
    この状態では、第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の一部は、偏心転がり軸受43を経て第1の高圧領域21aに供給される。 また、第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の別の一部は、第2の背圧室給油経路25bの一方の開口25cがシール部材24の内側に位置することにより、第2の高圧領域21bから第1の高圧領域21aに供給される。 第2の高圧領域21bに供給された潤滑油7の一部は、主転がり軸受42にも供給されるが、シールド42aによってモータ5側空間に流出することはない。
    図8(b)の状態では、背圧室給油経路25の一方の開口25cがシール部材24の外側に位置することにより、第1の高圧領域21aに供給された潤滑油7の一部が背圧室22に供給され、旋回スクロール12の背圧をバックアップする。
    さらに、図8(a)の状態で、背圧室22に供給された潤滑油7は、背圧室22から圧縮室給油経路26の圧縮室側開口26cと固定スクロール11の鏡板11aのラップ側面に形成された凹部26bとの連通によって圧縮室23に供給され、固定スクロール11と旋回スクロール12との間のシールおよび潤滑を図る。 なお、図8(b)に示すように、圧縮室側開口26cと凹部26bとが連通しない位置の時には圧縮室23に潤滑油7は供給されない。

    以上のように、本実施の形態では、潤滑油7が主転がり軸受42を潤滑し、主転がり軸受42をシールド付転がり軸受42としたことにより、潤滑油7のモータ5側への流出を防止し、潤滑油7が差圧により偏心転がり軸受43を介して背圧室給油経路25から背圧室22へ給油され、偏心転がり軸受43および主転がり軸受42への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受43および主転がり軸受42の信頼性が向上する。
    また、本実施の形態の主転がり軸受42のシールド42aの材料をステンレス鋼板とすることにより、シールド42aの強度が上がり、主転がり軸受42の信頼性が向上する。

    以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、偏心転がり軸受および主転がり軸受への給油量を増やすことが可能となり、偏心転がり軸受および主転がり軸受の信頼性の向上が図れるので、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。

    1 スクロール圧縮機 2 取付け脚 3 本体ケーシング 3a 端部壁 4 圧縮機構部 5 モータ 6 貯液部 7 潤滑油 8 吸入口 9 吐出口 10 圧縮室 11 固定スクロール 11a 鏡板 11b 渦巻状のラップ 12 旋回スクロール 12a 鏡板 12b 渦巻状のラップ 12c 筒型ボス部 13 ポンプ 14 駆動軸 14a 偏心軸 14b 平面 15 給油路 15a 駆動軸給油経路 15b 開口 16 吸入口 17 ボルト 18 ボルト 21 高圧領域 21a 第1の高圧領域 21b 第2の高圧領域 22 背圧室 23 圧縮室 24 シール部材 25 背圧室給油経路 25a 第1の背圧室給油経路 25b 第2の背圧室給油経路 25c 開口 26 圧縮室給油経路 26a 通路 26b 凹部 26c 圧縮室側開口 30 ブッシュ 31 吐出口 31a リード弁 41 副転がり軸受 42 主転がり軸受 42a シールド 43 偏心転がり軸受 43a 内輪 43b 外輪 51 主軸受部材 52 蓋体 53 ポンプ室 54 吸上げ通路 57 オルダムリング 62 吐出室 63 連絡通路 80 サブケーシング 80a 端部壁

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