JP2666612B2 - 密閉形スクロール圧縮機 - Google Patents

密閉形スクロール圧縮機

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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気調和機ある
いは冷凍機等の機器に使用する密閉形スクロール圧縮機
に係り、特に圧縮機の軸受部へ給油するのに好適な給油
装置を備えた密閉形スクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の圧縮機の給油構造は特開
平2−157493 号公報に記載のように駆動軸のモータ側端
面に駆動軸を支承する軸受を有するモータカバーを設
け、該モータカバーをフレームにボルトで固定し、モー
タカバーと油溜めを給油パイプで連通し給油通路を形成
していた。
【０００３】特願平1−271661 号に記載のように駆動軸
のモータ側端面に油ポンプを設け、該油ポンプをモータ
のステータを固定するボルトによって支え、油ポンプと
ハウジングを隙間を有しスプリングのバネ力によってハ
ウジングに対し回転自在に保持されて取付けられ、油ポ
ンプを駆動して給油していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構造に
おいては、駆動軸のモータ側端面に設けた給油通路はモ
ータ、あるいはフレームにネジ止めされており、駆動軸
の軸中心に対して、ほぼ固定されており、圧縮機構部，
駆動軸，モータおよび給油通路を組立てた後、これら全
体を密閉容器に組付けられる構造には適しているが、モ
ータのステータを密閉容器に圧入する構造等においては
給油通路を固定するボルトが無く従来の構造は適さなか
った。
【０００５】特に、特願平1−271661 号に記載のものに
おいてはカバーは電動機端面の傾きによって傾くため、
軸受隙間を均一に出来ず、軸受が焼損する問題があっ
た。また給油配管をカバーに取り付ける際、位置合わせ
が難しく、組立性が悪かった。また特開平2−157493 号
公報に記載のものにおいては油溜めを密閉容器と別体に
した場合については考慮されておらず、給油管を密閉容
器の外へ出すことは組立性を考えると困難であった。
【０００６】本発明の第１の目的は、組立誤差に対して
裕度があり、摺動部の片当が小さい給油通路を形成でき
る密閉形スクロール圧縮機を提供することにある。
【０００７】本発明の第２の目的は、油溜めを圧縮機外
に配置した場合も組立性の良い給油通路を有する密閉形
スクロール圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、台板およびそれと一体的な渦巻状ラップから
なる固定スクロール及び旋回スクロールの両ラップを互
いに噛み合せて配置し、固定スクロールに対し旋回スク
ロールを自転することなく旋回させる自転防止機構と、
旋回スクロールを旋回駆動するための駆動軸と、該駆動
軸を支持する軸受を設けたフレーム等から成る圧縮機構
部およびこれを駆動する電動機を密閉容器内に備えた密
閉形スクロール圧縮機において、前記駆動軸に各軸受に
給油する給油穴を設け、該給油穴と油溜めとを配管継手
を介して連通すると共に、この配管継手は前記給油穴を
形成している前記駆動軸の軸端の運転中の変位を吸収す
るように球面滑り軸受を介して支持されている、もので
ある。
【０００９】又、前記駆動軸が水平方向に配置されるも
のであって、前記配管継手の油溜め例を軸受支持する軸
受が密閉容器に固定された配管台に設けられたものであ
る。
【００１０】上記第２の目的を達成するために、前記油
溜めが密閉容器の外部に設置されるものであって、前記
密閉容器に設けられた吐出配管により油溜めと接続さ
れ、油溜めの油貯溜部と前記配管継手が給油配管により
接続したものである。
【００１１】又、前記密閉形スクロール圧縮機が複数台
設置されるものであって、前記吐出配管には逆止弁が、
前記給油配管には電磁弁が設けられたものである。
【００１２】
【作用】駆動軸には各軸受に給油する給油穴が軸内に設
けられ、電動機側端面まで設けられている。該駆動軸端
面には軸中心で且つ給油穴と連通するすべり軸受または
球面滑り軸受あるいはこれらを組合せた軸受またはシー
ル材等が設けられ該軸受に配管駆手の一端が接続されて
いる。また該配管継手の他端はすべり軸受、または球面
滑り軸受あるいはこれらを組合せた軸受、またはシール
材等に接続され、いずれの組合せにおいても少なくとも
片側には球面滑り軸受が設けられて駆動軸内に設けられ
た給油穴と油溜めは連通している。以上は油溜めが密閉
容器外にある場合すなわち駆動軸と密閉容器外を給油配
管で接続する場合において配管継手の両端で可動するこ
とができるため駆動軸の軸方向の動きおよびあらゆる方
向の取付誤差を吸収することが可能である。
【００１３】また油溜めが密閉容器内にある場合特に駆
動軸を水平とした横形圧縮機の場合は、以上述べた構造
でも良いが配管継手は駆動軸の端面と油溜めを連通する
構造で良く、該配管継手を支える部分は駆動軸の給油穴
と密閉容器の内壁となり、両者の内少なくとも片方には
球面滑り軸受を設けて、配管継手によって駆動軸と油溜
めを連通することによって駆動軸の軸方向の動きおよび
あらゆる方向の取付誤差を吸収することが可能である。
【００１４】又、外部に油溜めを設け、その油溜めと圧
縮機を接続しているので、吐出された油をサイクル内に
流すことが少なくなり、サイクル効率が向上する。
【００１５】又、吐出配管には逆止弁，給油配管には電
磁弁が設けられているので、複数台の圧縮機を運転でき
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００１７】図１は本発明の密閉形スクロール圧縮機の
一実施例を示す図で、駆動軸を水平方向にし、油溜めを
密閉容器内に設けた場合の全体構造を縦断面図として示
している。図１において、密閉容器１内にはスクロール
圧縮機構２と、これを駆動する電動機３が収納されてお
り、下部は油溜め４となっている。スクロール圧縮機構
２は、旋回スクロール５，固定スクロール６，電動機３
で駆動されるクランク形状をなす駆動軸７，フレーム
８，自転防止機構９よりなっている。
【００１８】容器１に固定されたフレーム８には駆動軸
７を支承する軸受８ａ，８ａ′、旋回スクロール５を固
定スクロール６との間で挾持する台座８ｂ，旋回スクロ
ール５に適切な押し付け力を与えるための背圧室８ｃが
設けられている。
【００１９】フレーム８に固定された固定スクロール６
も同様に台板６ａ上に渦巻き状のラップ６ｂを有する。
【００２０】またラップ外周部には吸入孔６ｃ，ラップ
中心部には吐出孔６ｄが設けられている。
【００２１】旋回スクロール５は台板（鏡板）５ａ上に
渦巻き状のラップ５ｂを有する。また台板５ａの背面に
は駆動軸７のクランクピン部７ａが挿入される軸受５ｃ
が設けられ、また台板５ａには圧縮途中のラップ５ｂ空
間と背圧室８ｃとを連通する均圧孔５ｄが設けられてい
る。
【００２２】旋回スクロール５と固定スクロール６は互
いにラップ５ｂ，６ｂを内側に向けて組み合わされ、固
定スクロール６とフレーム８の台座８ｂとにより旋回ス
クロール５を挾持する。旋回スクロールの背面とフレー
ムの間には旋回スクロールの自転を防止するための自転
防止機構９が設置されている。駆動軸７は一端が前記軸
受５ｃに支持されているクランクピン７ａを有する。ま
た駆動軸７内は給油穴７ｃが該軸７の回転中心上に設け
られている。この給油孔７ｃは一端がクランクピン７ａ
の端面に開口し、他端は電動機３側端面まで貫通すると
共に、給油穴７ｆを介して軸受８ａ，８ａ′に給油して
いる。また駆動軸７の電動機側端面には球面滑り軸受１
０が設けられている。一方、密閉容器１内で駆動軸７の
軸方向上には配管台１１が溶接によって設けられてい
る。配管台１１は油溜め４と連通するパイプ１２が設け
られ、また前記駆動軸７と対面する側には球面滑り軸受
１３が設けられ両球面滑り軸受間は配管継手１４で連通
しており、油溜め４と給油穴７ｃは連通する。
【００２３】次に以上のように構成された前記スクロー
ル圧縮機の動作について説明する。
【００２４】電動機３により駆動軸７が回転すると、ク
ランクピン７ａの回転運動および自転防止機構９の作用
により旋回スクロール５は自転することなく旋回運動を
行う。この結果、旋回スクロール５と固定スクロール６
のラップ５ｂ，６ｂ及び台板５ａ，６ａで形成される空
間は中心に移動しつつその容積を減少し、吸入孔６ｃよ
り吸入したガスを圧縮し、吐出孔６ｄより吐出する。吐
出されたガスは固定スクロール６の台板６ａおよびフレ
ーム８に形成した通路１５を通って電動機３を冷却した
後、吐出管１ｃより吐出される。スクロールが圧縮作用
を行うと旋回スクロール５と固定スクロール６を離そう
とする力が作用するので、これを防止するため、旋回ス
クロールの背面の背圧室８ｃ内の圧力は、均圧孔５ｄに
より、吐出圧力より低く、吸入圧力より高い圧力（中間
圧力）に保たれる。
【００２５】これにより、旋回スクロールの軸受５ｃと
フレームの軸受８ａ′の背圧室８ｃ側端面は上記中間圧
力に保たれる。一方密閉容器１の下部に設けられた油は
吐出圧力状態となっており、油は油溜め４よりパイプ１
２，配管台１１，配管継手１４の順に通り駆動軸７内の
給油穴７ｃに導かれる。該給油穴７ｃ内は吐出圧力の油
で満たされ、旋回スクロール５およびフレーム８の軸受
８ａ′の背圧室８ｃ側端面は中間圧力となっているため
各々の軸受は吐出圧力と中間圧力の差圧によって摺動面
に給油される。
【００２６】このように、構成することにより、配管継
手１４は両端を球面滑り軸受で支持されているので、組
立誤差を吸収できる。又、球面で軸支されているので、
あらゆる方向の働きに対しても摺動可能に運転できる。
【００２７】また配管継手１４と球面滑り軸受１０，１
３とは各々圧入，すきまばめの組合せによって結合され
ているが、すきまばめの場合球面滑り軸受内にすべり軸
受を更に設けて配管継手１４との摩擦力を小さくするこ
とも可能である。
【００２８】図２は本発明の他の実施例を示す図で、配
管継手１４の形状を９０゜曲げた形状とし、駆動軸７の
給油穴７ｃとはすべり軸受１６で接続し配管台１１には
球面滑り軸受１３とすべり軸受１７を設けた場合を示
す。このように構成した場合、駆動軸７と配管継手１４
とはすべり軸受１６で摺動し、駆動軸７の変位に対して
は、球面滑り軸受１０が回転することによってその変位
を吸収できる。
【００２９】図３は本発明のさらに他の実施例を示す図
で、駆動軸７の給油穴７ｃ側に球面滑り軸受１０を設
け、配管台１１側にすべり軸受１７を設け、各々の軸受
１０，１７と配管継手１４は摺動している。このように
構成した場合、駆動軸７が変位した場合でも、球面滑り
軸受７によって摺動可能となり、配管継手１４に無理な
応力がかかることが軽減できる。
【００３０】図４は本発明の他の実施例を示す図で、油
溜めを密閉容器と別体にした場合の密閉形スクロール圧
縮機の全体構造を示す縦断面図である。図４においては
縦形圧縮機を例にとって説明するが、給油系路に関して
は横形圧縮機についても適用できるものである。油溜め
を密閉容器別体にした場合、図７に密閉形スクロール圧
縮機を給油する場合の給油系統図、密閉容器１内の下部
に設けられた吐出配管１ｃは別体の油溜め容器１８と接
続されている。油溜め容器１８内は吐出冷媒と油を分離
する構造となっており、油は下部に溜められ、冷媒は上
部より冷凍サイクルへ導かれる。油溜め容器１８の下部
と密閉容器１の下部に設置された球面滑り軸受１３と
は、台座１１を介して給油配管１２ａによって連通され
ており、油は油溜め容器１８より給油配管１２ａを介
し、両端に球面滑り軸受１０，１３を有する配管継手１
４内を通って駆動軸７の給油穴７ｃに導かれる。この場
合、台座１１は給油配管１２ａを密閉容器１に溶接等に
より固定することにより支持されている。導かれた油は
先に図１で示す実施例の場合と同様に流れ摺動面に給油
される。
【００３１】本実施例の球面滑り軸受は図１に示す実施
例と同様の効果を有する。又、摺動面を潤滑した油は密
閉容器１の底部に溜まるが、吐出配管１ｃを下部に設け
ているので、冷媒とともに吐出され、油溜め容器１８で
分離される。
【００３２】なお、台座１１および配管継手１４の取り
付方として、横形スクロール圧縮機の構造例で示した図
２，図３の構成を本実施例の場合にもそれぞれ図５，図
６に示すように適用することができ、別体の油溜め容器
１８と接続することができる。
【００３３】図８は、複数台の圧縮機を各々運転，停止
する場合の給油系統図を示す。各々の吐出配管１ｃは逆
止弁１９を介して圧縮機１と油溜め容器１８を接続して
おり、停止中の圧縮機へは運転中の圧縮機より吐出ガス
が逆流しない構造となっている。また給油配管１２は電
磁弁２０を介して圧縮機と油溜め容器とを接続してお
り、運転中の圧縮機へは給油され、停止中の圧縮機へは
給油されないようにそれぞれの電磁弁は開又は閉の状態
となっている。図８に示すように構成することにより、
複数台の圧縮機を運転することができる。
【００３４】以上の図４から図８に示した実施例では、
スクロール圧縮機構とこれを駆動する駆動軸とを垂直に
配置したいわゆる縦形スクロール圧縮機について説明し
たが、密閉容器内に駆動軸を水平に配置したいわゆる横
形スクロール圧縮機にも本発明は容易に適用可能であ
る。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように圧縮機，駆動軸のモ
ータ側端面空間に設けた球面滑り軸受を有する継手によ
って、油溜めと駆動軸内の給油穴を連通しているので、
密閉容器に取付けた場合の組立誤差を吸収でき、駆動軸
の軸方向およびあらゆる方向の動きに対して継手は可動
になるので摺動部が片当りすることもなく、組立作業も
簡単に行うことができる。
【００３６】又、外部に油溜めを設け、その油溜めと圧
縮機を接続しているので、吐出された油がサイクル内に
流れることが少なくなり、サイクル効率が向上する。
【００３７】又、吐出配管には逆止弁，給油配管には電
磁弁を設けることにより複数台の圧縮機の運転が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の横形密閉スクロール圧縮機
の縦断面図である。
【図２】他の実施例である給油装置の要部を示す縦断面
図である。
【図３】他の実施例である給油装置の要部を示す縦断面
図である。
【図４】油溜めを別体とした場合の他の実施例である縦
形密閉スクロール圧縮機の縦断面図である。
【図５】他の実施例である給油装置の要部を示す縦断面
図である。
【図６】他の実施例である給油装置の要部を示す縦断面
図である。
【図７】圧縮機が１台の場合の給油系統図である。
【図８】圧縮機が２台の場合の給油系統図である。
【符号の説明】
１…密閉容器、２…スクロール圧縮機構、３…電動機、
４…油溜め、５…旋回スクロール、６…固定スクロー
ル、７…駆動軸、７ｃ…給油穴、１０…球面滑り軸受、
１１…配管台、１２…パイプ、１３…球面滑り軸受、１
４…配管継手、１６…すべり軸受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 睦憲 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 清水工場内 (56)参考文献 特開 平５−1680（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】台板およびそれと一体的な渦巻状ラップか
    らなる固定スクロール及び旋回スクロールの両ラップを
    互いに噛み合せて配置し、固定スクロールに対し旋回ス
    クロールを自転することなく旋回させる自転防止機構
    と、旋回スクロールを旋回駆動するための駆動軸と、該
    駆動軸を支持する軸受を設けたフレーム等から成る圧縮
    機構部およびこれを駆動する電動機を密閉容器内に備え
    た密閉形スクロール圧縮機において、前記駆動軸に各軸
    受に給油する給油穴を設け、該給油穴と油溜めとを配管
    継手を介して連通すると共に、この配管継手は前記給油
    穴を形成している前記駆動軸の軸端の運転中の変位を吸
    収するように球面滑り軸受を介して支持されていること
    を特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
  2. 【請求項２】前記駆動軸が水平方向に配置されるもので
    あって、前記配管継手の油溜め側を軸受支持する軸受が
    密閉容器に固定された配管台に設けられた請求項１に記
    載の密閉形スクロール圧縮機。
  3. 【請求項３】前記油溜めが密閉容器の外部に設置される
    ものであって、前記密閉容器に設けられた吐出配管によ
    り油溜めと接続され、油溜めの油貯溜部と前記配管継手
    が給油配管により接続されている請求項１又は２に記載
    の密閉形スクロール圧縮機。
  4. 【請求項４】前記密閉形スクロール圧縮機が複数台設置
    されるものであって、前記吐出配管には逆止弁が、前記
    給油配管には電磁弁が設けられている請求項３に記載の
    密閉形スクロール圧縮機。
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