JP3540244B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気圧縮機、真空ポンプ、冷媒ガス圧縮機、酸素吸入機用圧縮機等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。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のスクロール圧縮機(特開昭57−24486号公報)を示す概略断面図である。図に示すように、ケーシング1に軸受支え2が固定され、軸受支え2に固定スクロール3が固定され、固定スクロール3には渦巻状のラップが設けられている。また、ケーシング1にステータ4が固定され、軸受支え2、ケーシング1に軸受7、8を介して回転軸6が回転可能に支持され、回転軸6にロータ5が固定され、回転軸6に軸受10、11を介して旋回軸9が回転可能に支持され、回転軸6の中心線と旋回軸9の中心線とは偏っている。また、旋回軸9の上部に旋回スクロール12が一体に設けられ、旋回スクロール12には固定スクロール3のラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール12のラップと固定スクロール3のラップとが重なり合っており、複数の圧縮室が形成されている。また、旋回スクロール12と軸受支え2との間にオルダムリングを有する自転防止手段13が設けられ、ケーシング1に吸入管14が接続され、固定スクロール3に吐出管15が接続されている。
【0003】
このスクロール圧縮機においては、ステータ4の巻線に通電すると、ロータ5、回転軸6が回転し、旋回軸9は回転軸6の中心線を中心として偏心旋回するが、自転防止手段13が設けられているから、旋回軸9は自転しない。このため、旋回スクロール12が固定スクロール3に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール12と固定スクロール3との間に形成された圧縮室が徐々に縮小する。したがって、冷媒ガス等の被圧縮ガスは吸入管14から吸引され、軸受支え2に設けられた通気孔(図示せず)を通って外側の圧縮室に入り、圧縮室で圧縮されて吐出管15から吐出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなスクロール圧縮機においては、自転防止手段13が旋回スクロール12と軸受支え2との間に設けられており、旋回スクロール12の温度が上昇するから、自転防止手段13の温度が上昇するので、自転防止手段13の寿命が短くなり、また自転防止手段13が熱膨張するため、効率が低下する。
【0005】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、自転防止手段の寿命が長く、また効率が低下することがないスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明においては、ケーシングと、上記ケーシングに固定された固定スクロールと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記旋回軸に設けられた旋回スクロールと、上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段とを設け、上記自転防止手段として、上記ケーシングに固定された支持部材と、上記支持部材に移動可能に支持されかつ長手方向が移動方向と直交する方向である穴が設けられた移動板とを有するものを用い、上記旋回軸の両側に切欠面を設け、上記切欠面を上記旋回軸の中心線と平行とし、両側の上記切欠面を上記穴の幅方向と直角な面に係合させる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は参考例のスクロール圧縮機を示す概略断面図、図2は図1のA−A断面図である。図に示すように、ケーシング21に固定スクロール22が固定され、固定スクロール22には渦巻状のラップが設けられている。また、ケーシング21にステータ23が固定され、ケーシング21に軸受支え26、27が固定され、軸受支え26、27に軸受28、29を介して回転軸25が回転可能に支持され、回転軸25にロータ24が固定され、ステータ23、ロータ24等によりモータが構成されている。また、回転軸25に軸受31、32を介して旋回軸30が回転可能に支持され、回転軸25の中心線と旋回軸30の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸30は回転軸25に偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸30の上部に旋回スクロール33が取り付けられ、旋回スクロール33には固定スクロール22のラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール33のラップと固定スクロール22のラップとが重なり合っており、複数の圧縮室が形成され、固定スクロール22、旋回スクロール33等により圧縮機本体が構成されている。また、旋回軸30の下部すなわち図1紙面下方部に旋回板34が固定され、軸受支え27と旋回板34との間に第1、第2の突起36、37を有するオルダムリング35が設けられ、軸受支え27、旋回板34に第1、第2の溝38、39が設けられ、溝38、39は直交しており、溝38、39に突起36、37が係合して、軸受支え27、オルダムリング35等により旋回軸30の偏心旋回を許容しかつ旋回軸30の自転を防止する自転防止手段が構成されている。すなわち、自転防止手段の固定部である軸受支え27はケーシング21に固定され、また移動部であるオルダムリング35は旋回軸部である旋回板34と係合している。また、固定スクロール22に吸入管40が接続され、固定スクロール22に吐出管41が接続され、吸入管40、吐出管41は圧縮室に連通している。そして、ケーシング21、モータ、回転軸25、旋回軸30、自転防止手段等により偏心旋回駆動装置が構成されている。
【0008】
このスクロール圧縮機においては、ステータ23の巻線に通電すると、ロータ24、回転軸25が回転し、旋回軸30は回転軸25の中心線を中心として偏心旋回するが、オルダムリング35等からなる自転防止手段が設けられているから、旋回軸30は自転しない。このため、旋回軸30、旋回スクロール33がケーシング21、固定スクロール22に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール33と固定スクロール22との間に形成された圧縮室が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管40から吸引され、圧縮室で圧縮されて吐出管41から吐出される。
【0009】
このようなスクロール圧縮機においては、自転防止手段の固定部である軸受支え27はケーシング21に固定され、また移動部であるオルダムリング35は旋回軸部である旋回板34と係合しているから、換言すればオルダムリング35が軸受支え27と旋回板34との間に設けられているから、旋回スクロール33の温度が上昇したとしても、オルダムリング35の温度が上昇することがないので、オルダムリング35の寿命が長くなり、またオルダムリング35が熱膨張しないため、効率が低下することがない。また、オルダムリング35がケーシング21の下部に設けられているから、オルダムリング35を容易に潤滑することができるので、オルダムリング35の寿命がさらに長くなり、また効率をさらに向上することができる。
【0010】
図3は参考例の冷媒ガス圧縮機として用いられるスクロール圧縮機を示す概略断面図である。図に示すように、ケーシング51に室52が液密に固定され、室52に固定スクロール53が固定され、固定スクロール53には渦巻状のラップが設けられている。また、固定スクロール53に高圧室54が固定され、ケーシング51にステータ55が固定され、ケーシング51にボールベアリング58、59を介して回転軸57が回転可能に支持され、回転軸57にロータ56が固定され、ステータ55、ロータ56等によりモータが構成されている。また、回転軸57にボールベアリング61、62を介して旋回軸60が回転可能に支持され、回転軸57の中心線と旋回軸60の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸60は回転軸57に偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸60の上部に旋回スクロール63が取り付けられ、旋回スクロール63と固定スクロール53との間にシール64が設けられ、旋回スクロール63の下部にバランサ65が取り付けられている。そして、旋回スクロール63には固定スクロール53のラップと同一形状のラップが設けられ、旋回スクロール63のラップと固定スクロール53のラップとが重なり合っており、複数の圧縮室が形成されている。また、旋回軸60の下部すなわち図3紙面下方部に旋回板66が固定され、ケーシング51と旋回板66との間に第3、第4の突起68、69を有するオルダムリング67が設けられ、ケーシング51に第3の溝70が設けられ、旋回板66にスリット71が設けられ、溝70とスリット71とは直交しており(図3では本来は溝70、スリット71のいずれか一方のみが図示されるべきであるが、図示の都合上溝70とスリット71との両者を図示している)、溝70、スリット71に突起68、69が係合して、ケーシング51の一部、オルダムリング65等により旋回軸60の偏心旋回を許容しかつ旋回軸60の自転を防止する自転防止手段が構成されている。すなわち、自転防止手段の固定部であるケーシング51の一部はケーシング51に固定され、また移動部であるオルダムリング65は旋回軸部である旋回板66と係合している。また、ケーシング51の底部すなわち図3紙面下部に蓋72が取り付けられ、固定スクロール53に吸入管77が接続され、吸入管77は室52および圧縮機本体の圧縮室に連通しており、高圧室54に吐出管78が接続され、吐出管78は逆止弁79を介して圧縮機本体の圧縮室に連通している。そして、ケーシング51、モータ、回転軸57、旋回軸60、自転防止手段等により偏心旋回駆動装置が構成されている。
【0011】
このスクロール圧縮機においては、ステータ55の巻線に通電すると、ロータ56、回転軸57が回転し、旋回軸60の中心線は回転軸57の中心線を中心として偏心旋回するが、オルダムリング67等からなる自転防止手段が設けられているから、旋回軸60は自転しない。このため、旋回軸60、旋回スクロール63がケーシング51、固定スクロール53に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール63と固定スクロール53との間に形成された圧縮室が徐々に縮小する。したがって、冷媒ガスは吸入管77から吸引され、圧縮室で圧縮されて吐出管78から吐出される。
【0012】
図4は本発明に係るスクロール圧縮機を示す概略断面図、図5は図4のB−B断面図である。図に示すように、ケーシング21に支持部材81が固定され、支持部材81に図5紙面上下方向に移動可能に移動板82が支持され、移動板82に長手方向が移動板82の移動方向と直交する方向すなわち図5紙面左右方向である長方形の穴83が設けられ、旋回軸30の下部の両側に切欠面84が設けられ、切欠面84は旋回軸30の中心線と平行な面であり、両側の切欠面84はそれぞれが平行である。また、切欠面84が穴83の幅方向すなわち図5紙面上下方向と直角な面に係合しており、支持部材81、移動板82等により旋回軸30の偏心旋回を許容しかつ旋回軸30の自転を防止する自転防止手段が構成されている。すなわち、自転防止手段の固定部である支持部材81はケーシング21に固定され、また移動部である移動板82は旋回軸部である切欠面84と係合している。
【0013】
このスクロール圧縮機においては、ステータ23の巻線に通電すると、ロータ24、回転軸25が回転し、旋回軸30は回転軸25の中心線を中心として偏心旋回するが、支持部材81、移動板82等からなる自転防止手段が設けられているから、旋回軸30は自転しない。このため、旋回軸30、旋回スクロール33がケーシング21、固定スクロール22に対して回転せずに偏心旋回するから、旋回スクロール33と固定スクロール22との間に形成された圧縮室が徐々に縮小する。したがって、空気等の被圧縮ガスは吸入管40から吸引され、圧縮室で圧縮されて吐出管41から吐出される。
【0014】
このようなスクロール圧縮機においては、自転防止手段の固定部である支持部材81はケーシング21に固定され、また移動部である移動板82は旋回軸部である切欠面84と係合しているから、旋回スクロール33の温度が上昇したとしても、移動板82の温度が上昇することがないので、移動板82の寿命が長くなり、また移動板82が熱膨張しないため、効率が低下することがない。また、移動板82がケーシング21の下部に設けられているから、移動板82を容易に潤滑することができるので、移動板82の寿命がさらに長くなり、また効率をさらに向上することができる。
【0015】
なお、上述参考例においては、旋回軸30、60の下部に旋回板34、66を固定したが、旋回軸の他の個所に旋回板を固定してもよく、旋回軸の上部に旋回板を固定したときには、旋回軸のねじれの影響を小さくすることができるから、圧縮機本体の効率を向上することができる。また、上述実施の形態においては、旋回軸30の下部に切欠面84を設けたが、旋回軸の他の個所に切欠面を設けてもよく、旋回軸の上部に切欠面を設けたときには、旋回軸のねじれの影響を小さくすることができるから、圧縮機本体の効率を向上することができる。なお、旋回軸を穴に貫通させるときには、移動板を中央部で2分割し、旋回軸を穴に貫通させた状態で移動板を接合する。また、上述参考例、実施の形態においては、旋回軸30、60の片側にのみ圧縮機本体を設けたが、旋回軸の両側に圧縮機本体を設けてもよい。
【0016】
【発明の効果】
本発明に係るスクロール圧縮機においては、自転防止手段の固定部がケーシングに固定されかつ移動部が旋回軸部と係合しているから、旋回スクロールの温度が上昇したとしても、自転防止手段の温度が上昇することがないので、自転防止手段の寿命が長くなり、また自転防止手段が熱膨張しないため、効率が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例のスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】参考例のスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
【図4】本発明に係るスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
【図5】図4のB−B断面図である。
【図6】従来のスクロール圧縮機を示す概略断面図である。
【符号の説明】
21…ケーシング
22…固定スクロール
23…ステータ
24…ロータ
25…回転軸
30…旋回軸
33…旋回スクロール
34…旋回板
35…オルダムリング
36、37…突起
38、39…溝
51…ケーシング
53…固定スクロール
55…ステータ
56…ロータ
57…回転軸
60…旋回軸
63…旋回スクロール
66…旋回板
67…オルダムリング
68、69…突起
70…溝
71…スリット
81…支持部材
82…移動板
83…穴
84…切欠面
Claims (1)
- ケーシングと、上記ケーシングに固定された固定スクロールと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記旋回軸に設けられた旋回スクロールと、上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段とを設け、上記自転防止手段として、上記ケーシングに固定された支持部材と、上記支持部材に移動可能に支持されかつ長手方向が移動方向と直交する方向である穴が設けられた移動板とを有するものを用い、上記旋回軸の両側に切欠面を設け、上記切欠面を上記旋回軸の中心線と平行とし、両側の上記切欠面を上記穴の幅方向と直角な面に係合させたことを特徴とするスクロール圧縮機。
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