(57)【要約】【課題】本発明は、潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することにより、撹拌損失を低減し、圧縮機効率を高めることができるスクロール圧縮機を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールと、固定スクロールと、フレームと、オルダムリングと、を備え、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内径が旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成する。背圧室内でクランク軸等の旋回運動によって撹拌された潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することができる。従って、撹拌損失を低減し、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることができる。【選択図】図1
2014029117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器と、
前記密閉容器内に、
台板上に立設する渦巻状のラップを有する旋回スクロールと、
台板上に立設する渦巻状のラップを有し、前記旋回スクロールとで圧縮室を形成する固定スクロールと、
を有する圧縮機構部と、
前記旋回スクロールの背面側に位置し、内部のガス冷媒により前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける背圧室と、
前記旋回スクロールを前記固定スクロールとで挟み込むように位置し、前記旋回スクロールと前記背圧室を形成するフレームと、
前記旋回スクロールと前記フレームとの間に位置し、前記旋回スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するクランク軸と、
前記密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、
を備え、
前記オルダムリングは、環状部と、前記環状部に形成された直行する２組の第１キー部及び第２キー部と、を有し、
前記第１キー部は前記フレームに形成されたフレームキー溝を摺動し、
前記第２キー部は前記旋回スクロールに形成された旋回スクロールキー溝を摺動し、
前記環状部の前記フレームに対向する面の内径が前記旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成されるスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項1において、前記環状部の前記フレームに対向する面の内周に面取り部を設けることにより、前記環状部の前記フレームに対向する面の内径を前記旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成するスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記環状部の前記フレームに対向する面の内周に段差部を設けることにより、前記環状部の前記フレームに対向する面の内径を前記旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成するスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、前記第２キー部位置から前記第１キー部位置に向かって、前記環状部の前記フレームに対向する面の内径が増加するスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、スクロール圧縮機における、旋回スクロールおよび固定部材のキー溝とオルダムリングのキーとの面圧を低減して、支持構造部の寿命を向上させることを目的として、「渦巻状のラップをそれぞれの鏡板に有し、それらのラップを噛み合わせることによって圧縮室を形成する旋回スクロールおよび非旋回スクロールと、前記旋回スクロールの前記ラップを設けていない鏡板面に設けられた溝に嵌合するキー部とそのキー部を複数備えるリング部とを有し、前記旋回スクロールを前記非旋回スクロールに対して自転させずに旋回運動させるべく支持して案内するオルダムリングとを備え、そのオルダムリングの前記キー部は外径方向へ延びる延出部を有し、前記キー部の近傍にはキー幅方向の拡張部とを有するスクロール圧縮機。」を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１００６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、フレームと旋回スクロールのラップと反対側の面とにより形成される背圧室内で旋回運動するバランス部材と、一軸方向に往復運動するオルダムリングが近接する。背圧室にはオルダムリングの摺動面や軸受などを潤滑する潤滑油が供給されており、クランク軸偏心部およびバランス部材の旋回運動で撹拌された背圧室内の潤滑油が、バランス部材の外周面と往復運動するオルダムリングの内周面により油圧縮され、背圧室内での撹拌損失が増加する。
【０００５】
本発明は、潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することにより、撹拌損失を低減し、圧縮機効率を高めることができるスクロール圧縮機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に、台板上に立設する渦巻状のラップを有する旋回スクロールと、台板上に立設する渦巻状のラップを有し、旋回スクロールとで圧縮室を形成する固定スクロールと、を有する圧縮機構部と、旋回スクロールの背面側に位置し、内部のガス冷媒により旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧室と、旋回スクロールを固定スクロールとで挟み込むように位置し、旋回スクロールと背圧室を形成するフレームと、旋回スクロールとフレームとの間に位置し、旋回スクロールの自転を防止するオルダムリングと、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するクランク軸と、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、を密閉容器に収容し、オルダムリングは、環状部と、環状部に形成された直行する２組の第１キー部及び第２キー部と、を有し、第１キー部はフレームに形成されたフレームキー溝を摺動し、第２キー部は旋回スクロールに形成された旋回スクロールキー溝を摺動し、環状部のフレームに対向する面の内径が旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内径が環状部の旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成されるので、背圧室内でクランク軸等の旋回運動によって撹拌された潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することができる。従って、撹拌損失を低減し、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】オルダムリングの斜視図
【図２】スクロール圧縮機の縦断面図
【図３】スクロール圧縮機の要部分解斜視図
【図４】オルダムリングの斜視図
【図５】オルダムリングの斜視図
【図６】従来のスクロール圧縮機の背圧室内の部品配置図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器内に、台板上に立設する渦巻状のラップを有する旋回スクロールと、台板上に立設する渦巻状のラップを有し、旋回スクロールとで圧縮室を形成する固定スクロールと、を有する圧縮機構部と、旋回スクロールの背面側に位置し、内部のガス冷媒により旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧室と、旋回スクロールを固定スクロールとで挟み込むように位置し、旋回スクロールと背圧室を形成するフレームと、旋回スクロールとフレームとの間に位置し、旋回スクロールの自転を防止するオルダムリングと、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するクランク軸と、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する油溜部と、を密閉容器に収容し、オルダムリングは、環状部と、環状部に形成された直行する２組の第１キー部及び第２キー部と、を有し、第１キー部はフレームに形成されたフレームキー溝を摺動し、第２キー部は旋回スクロールに形成された旋回スクロールキー溝を摺動し、環状部のフレームに対向する面の内径が旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成される。本発明によれば、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内径が環状部の旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成されるので、背圧室内でクランク軸等の旋回運動によって撹拌された潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することができる。従って、撹拌損失を低減し、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図2はスクロール圧縮機の縦断面図である。スクロール圧縮機は図2に示すように、密閉容器1内に圧縮機構部および電動機部が収納される。
【００１１】
圧縮機構部は台板上に渦巻状のラップを有し、それぞれのラップを噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール2と旋回スクロール3、旋回スクロール3の自転防止手段であるオルダムリング4から構成される。
【００１２】
フレーム5と旋回スクロール3のラップと反対側の面により背圧室6が形成される。フレーム5は外周部で密閉容器1に固定され、クランク軸7を支持する主軸受5aを備える。固定スクロール2はフレーム5にボルト8により締結される。クランク軸の偏心部7aには旋回スクロールの軸受3aがはめ合わされる。また、旋回スクロール63とクランク軸偏心部65aの回転時に作用する遠心力と反対方向の遠心力を発生させて旋回スクロール3とのバランスをとるためのバランス部材9がクランク軸の偏心部7a近傍に取付けられる。クランク軸の偏心部7aと反対側の軸端部は副軸受10で支持される。
【００１３】
電動機部は回転子11と固定子12から構成される。固定子12は焼嵌めなどにより密閉容器1に固定される。回転子11はクランク軸7に圧入などにより固定される。電動機部によってクランク軸7に与えられる回転運動により、クランク軸7の偏心部7aを介して旋回スクロール3は固定スクロール2に対して旋回運動する。旋回スクロールが駆動すると、旋回スクロール及び固定スクロールの両鏡板及び両ラップにより密閉空間(圧縮室)が形成される。この圧縮室は旋回スクロール3の旋回運動に従って中心に向かって移動しながら容積を次第に縮小し、最終的に固定スクロール2の鏡板中心部に位置する吐出口2aと連通する。つまり、冷媒ガスは吸込口2bから固定スクロール外周部の吸込室を経て圧縮室に吸い込まれ、閉じ込められたガスは吸込圧力Psより高い吐出圧力Pdに圧縮されて吐出口2aから密閉容器1内へと吐出される。本実施例の圧縮機は密閉容器1内部が吐出圧力空間となる高圧チャンバ方式である。
【００１４】
図3はスクロール圧縮機の要部分解斜視図である。オルダムリング4は環状部4a及びキー部4b,4cを有する。キー4bは環状部4aの上面の直径線上の2ヶ所に設けられ、旋回スクロールのキー溝3bに挿入される。キー4cは環状部4aの下面の直径線上の2ヶ所に設けられ、フレームのキー溝5bに挿入される。
【００１５】
回転運動においてオルダムリング4の果たす役割は、上下両面に設けたキー4b,4cを旋回スクロール3及びフレーム5のそれぞれのキー溝3b、5bに挿入してオルダム継ぎ手を構成することにある。このオルダム継ぎ手によって、旋回スクロール3が自転することなく固定スクロール2に対して旋回運動する。このとき、オルダムリング4は一軸方向に往復運動する。
【００１６】
密閉容器1の最下部の油溜めには潤滑油13が封入される。潤滑油13はクランク軸7の内部を貫通する給油穴7bを介して背圧室6に供給され、オルダムリング4の摺動面および軸受などを潤滑する。背圧室6内の圧力は吸込圧力Psより高く、吐出圧力Pdより低い圧力Pbに設定される。背圧室6に供給される潤滑油13の量は、背圧室内の圧力Pbと密閉容器1内の圧力Pdの差圧Pd-Pbによって決まるため、スクロール圧縮機の運転条件によっては、背圧室6内が多量の潤滑油13で満たされた状態となる。このとき、クランク軸の偏心部7aおよびバランス部材9の旋回運動によって撹拌された背圧室6内の潤滑油13はクランク軸の回転方向と同じ方向へ渦状の流れを起こし、バランス部材9の外周面9aと、往復運動するオルダムリング4の内周面により油圧縮される。
【００１７】
図6は従来のスクロール圧縮機の背圧室内の部品配置図であり、フレームの上面から見た背圧室6内における、クランク軸偏心部65a、バランス部材66、オルダムリング64の配置図を示す。クランク軸偏心部65aとバランス部材66は回転中心に対して旋回運動しており、オルダムリング64はフレームに設けられた溝に沿って図内の矢印の方向に往復運動する。このため、オルダムリング64の中心がフレーム67の中心と一致する図6(a)の状態からクランク軸65が90°回転すると図6(b)の部品配置となり、このときバランス部材の外周面66aとオルダムリング64の環状部内周は最も近接する。このようなスクロール圧縮機では、フレームと旋回スクロールのラップと反対側の面とにより形成される背圧室内で旋回運動するバランス部材と、一軸方向に往復運動するオルダムリングが近接する。背圧室にはオルダムリングの摺動面や軸受などを潤滑する潤滑油が供給されており、クランク軸偏心部およびバランス部材の旋回運動で撹拌された背圧室内の潤滑油が、バランス部材の外周面と往復運動するオルダムリングの内周面により油圧縮され、背圧室内での撹拌損失が増加する。
【００１８】
そこで、本実施例のスクロール圧縮機においては、図1及び図3に示すように、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内径を旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成する。例えば、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内周に面取り部を設けることにより、オルダムリングの環状部のフレームに対向する面の内径を旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成することができる。背圧室内でクランク軸等の旋回運動によって撹拌された潤滑油がオルダムリングにより油圧縮されることを抑制することができるので、撹拌損失を低減し、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることができる。具体的には、図１に示すように、オルダムリング4に面取り4dを設ける。これにより、クランク軸の偏心部7aおよびバランス部材9の旋回運動により撹拌された背圧室6内の潤滑油13を図3の点線で示した矢印の方向に効率よく逃すことができ、往復運動するオルダムリング4による潤滑油13の油圧縮を抑制できるため、撹拌損失を低減することができる。
【００１９】
図４はオルダムリングの斜視図である。オルダムリングの環状部の形状を図４のように構成することもできる。つまり、旋回スクロールキー溝を摺動する第２キー部位置からフレームキー溝を摺動する第１キー部位置に向かって、オルダムリング環状部のフレームに対向する面の内径を増加させる。つまり、オルダムリング4の環状部4aの旋回スクロールに対向する面の内周に円周方向に面取り寸法が変化する面取り4eを設けるとともに、面取り4eはフレームのキー溝5bに挿入されるキー4c（第１キー部位置）をつなぐ軸線上で最も大きくなり、旋回スクロールのキー溝3bに挿入されるキー4b（第２キー部位置）に近づくにつれて小さくなる。図6より明らかなように、オルダムリング4とクランク軸偏心部7a及びバランス部材9が最も接近するのはキー4cの軸線上（第１キー部位置）であり、この部分の面取りを大きくし、それ以外の部分の面取りを小さくすることでオルダムリング4の強度を向上させつつ撹拌損失を低減することができる。
【００２０】
図５はオルダムリングの斜視図である。オルダムリングの環状部の形状を図５のように構成してもよい。つまり、オルダムリング環状部のフレームに対向する面の内周に段差部を設けることにより、オルダムリング環状部のフレームに対向する面の内径を旋回スクロールに対向する面の内径よりも大きく形成する。具体的には、オルダムリング4の環状部4aの内周部をフレームに対向する面の内径よりも旋回スクロールに対向する面の内径がより大きくなるように段部4fを設けた段付形状とする。
【符号の説明】
【００２１】
1…密閉容器、2…固定スクロール、2a…吐出口、2b…吸込口、3…旋回スクロール、3a…旋回スクロール軸受、3b…旋回スクロールのキー溝、4…オルダムリング、4a,64a…オルダムリング環状部、4b,4c…オルダムリングキー部、4d,4e…面取り、4f…段付部、5,67…フレーム、5a…主軸受、5b,67b…フレームのキー溝、6…背圧室、7…クランク軸、7a,65a…クランク軸偏心部、7b…クランク軸給油穴、8…ボルト、9,66…バランス部材、9a,66a…バランス部材の外周面、10…副軸受、11…回転子、12…固定子、13…潤滑油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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