(57)【要約】【課題】熱膨張の影響による軸受部品と旋回スクロール間のスキマの減少を抑制することにより正常な運転が可能であり、かつ安定した性能のスクロール圧縮機を提供すること。【解決手段】旋回スクロール３と熱膨張率がほぼ同等であるスペーサ４を軸受部品２側と固定スクロール１側の両側から、貫通しないようボルトで締結するように配し、両側のボルト底部間の巾Ｈを設けることにより、任意の膨張長さの確保が可能となり、結果熱膨張の影響による面スキマＤの減少を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に、電動機と前記電動機を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、前記圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールの自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品と、前記旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記クランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品と、前記旋回鏡板の旋回スクロールと反対側の鏡板背面に、前記クランク軸に付加した偏心駆動係合部に係合して前記旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部で構成されたスクロール圧縮機において、前記軸受部品と前記固定スクロールの間に、前記旋回スクロールとほぼ同等の熱膨張率である材質のスペーサを配し、前記スペーサを前記軸受部品側と前記固定スクロール側の両側から、貫通しないようボルトで締結することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
密閉容器の内部に、電動機と前記電動機を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、前記圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールの自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品と、前記旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記クランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品と、前記旋回鏡板の旋回スクロールと反対側の鏡板背面に、前記クランク軸に付加した偏心駆動係合部に係合して前記旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部で構成されたスクロール圧縮機において、前記軸受部品と前記固定スクロールの間に、前記旋回スクロールよりも熱膨張率が大きい材質のスペーサを配し、前記スペーサを前記軸受部品側と前記固定スクロール側の両側から、貫通しないようボルトで締結することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
スペーサの、軸受部品側から前記スペーサ内に挿入されるボルト用穴の底部と、固定スクロール側から前記スペーサ内に挿入されるボルト用穴の底部間の巾が、旋回鏡板の厚みとほぼ同等であることを特徴とする請求項１、または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
冷媒を二酸化炭素とすることを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡板から渦巻状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールを自転拘束部品による自転の規制のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール圧縮機においては、圧縮動作に伴って発生する熱により旋回スクロールや固定スクロールが熱膨張し、軸受部品と旋回スクロール間に存在する背面スキマが減少することを防止するため、軸受部品と固定スクロールとの間に、旋回スクロールと熱膨張率の同一材質であるスペーサを配設する構成を採用している。（例えば、特許文献１参照）
また、軸受部品と固定スクロールとの間に配設されたスペーサの固定方法としては、軸受部品、もしくは固定スクロールのどちらか一方に貫通穴を設け、ボルトを通し締結するのが一般的である。
【０００３】
図４、図５、図６は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機を示すものである。図４、図５、図６に示すように、固定スクロール１と軸受部品２の間に旋回スクロール３の旋回鏡板３ａの厚さと、旋回スクロール３背面と軸受部品２受け面２ａ間のスキマＤとの和と等しい高さｈ’で、軸受部品２の端面外周部２ｂと対向させ、材質を旋回スクロール３材質の熱膨張係数と同一とした筒状のスペーサ４を配設している。これにより、運転時前記旋回スクロール３の旋回鏡板３ａとスペーサ４の熱膨張長さがほぼ同一となるため、旋回スクロール３と軸受部品２の熱膨張差をほとんど受けずにスキマＤをほぼ一定に保つことができる。
【特許文献１】特開２００２−２１３３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成で、軸受部品と固定スクロールとの間に配設されたスペーサが通しボルトで上下を締結されている場合、熱膨張する際に延びる方向を著しく制限されてしまい、想定の膨張長さ分延びることができない。この結果、旋回スクロールの熱膨張長さとスペーサの熱膨張長さに差異が生じ、背面スキマが想定よりも狭くなってしまう。これにより軸受部品と前記旋回スクロールが接触し、入力大、性能低下が発生する可能性が生じる。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱膨張の影響による背面スキマの減少を抑制することにより正常な運転が可能であり、かつ安定した性能のスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器の内部に、電動機と前記電動機を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロールと、固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールの自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品と、旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、クランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品と、旋回鏡板の旋回スクロールと反対側の鏡板背面に、クランク軸に付加した偏心駆動係合
部に係合して旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部で構成されたスクロール圧縮機において、軸受部品と固定スクロールの間に、旋回スクロールとほぼ同等の熱膨張率である材質のスペーサを配し、スペーサを軸受部品側と固定スクロール側の両側から貫通しないようボルトで締結したものである。
【０００７】
これによって、軸受部品と固定スクロール間に配設されたスペーサは熱膨張時に上下方向を制限されず、熱膨張率どおりの熱膨張長さを確保することが可能となり、運転時高温になっても、背面スキマの減少を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機は、圧縮動作に伴って発生する熱により旋回スクロールが熱膨張する場合においても、軸受部品と前記旋回スクロール間に存在するスキマの減少を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
請求項１に記載の本発明は、密閉容器の内部に、電動機と前記電動機を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロールと、固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロールと、旋回スクロールの自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品と、旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記クランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品と、旋回鏡板の旋回スクロールと反対側の鏡板背面に、クランク軸に付加した偏心駆動係合部に係合して旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部で構成されたスクロール圧縮機において、軸受部品と固定スクロールの間に、旋回スクロールとほぼ同等の熱膨張率である材質のスペーサを配し、スペーサを軸受部品側と固定スクロール側の両側から、貫通しないようボルトで締結するものである。この構成によれば、スペーサは熱時、熱膨張の制限を受けることがなく、熱膨張率どおりの膨張長さを確保することが可能となり、熱膨張による軸受部品と旋回スクロール間のスキマの減少を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、密閉容器の内部に、電動機と前記電動機を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロールと、固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロールと、旋回スクロールの自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品と、旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記クランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品と、旋回鏡板の旋回スクロールと反対側の鏡板背面に、クランク軸に付加した偏心駆動係合部に係合して旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部で構成されたスクロール圧縮機において、軸受部品と固定スクロールの間に、旋回スクロールよりも熱膨張率の大きい材質のスペーサを配し、スペーサを軸受部品側と固定スクロール側の両側から、貫通しないようボルトで締結するものである。この構成によれば、スペーサは熱時、旋回鏡板より熱膨張量が大きいため、旋回鏡板より多くの熱膨張量を得ることができ、よって軸受部品と旋回スクロール間のスキマ量を維持することができる。
【００１１】
請求項３に記載の本発明は特に、請求項１、または２の発明のスペーサにおいて、軸受部品側からスペーサ内に挿入されるボルト用穴の底部と、固定スクロール側からスペーサ内に挿入されるボルト用穴の底部間の巾を、旋回鏡板の厚みとほぼ同等としたものである。この構成によれば、スペーサは熱時、旋回鏡板とほぼ同等の熱膨張量を得ることができ、軸受部品と旋回スクロール間のスキマの減少を防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の本発明は特に、請求項１から３の発明のスクロール圧縮機において冷
媒に二酸化炭素を用いた場合、圧縮室間が高温になり旋回スクロール、軸受部品の熱膨張がより顕著に表れることが懸念されるが、この場合においても、効果的に背面スキマを維持することができるので、軸受部品と旋回スクロール間のスキマの縮小による性能低下、入力増大を防止して高効率化を実現することができる。
【００１３】
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。
【００１４】
（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を示すものである。また図２、図３は、本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部位を拡大表示するものである。図１、図２、図３において、図４、図５、図６の従来のスクロール圧縮機と同じ構成要素については同じ符号を使い、説明を省略する。
【００１５】
図１、図２において、このスクロール圧縮機は密閉容器５の内部に、電動機６と電動機６を駆動して冷媒を圧縮する圧縮機構とを備え、該圧縮機構は、固定鏡板上に渦巻状のラップを形成した固定スクロール１と、固定スクロール１と噛み合い複数個の圧縮室を形成するよう旋回鏡板３ａ上に渦巻状のラップを形成した旋回スクロール３と、旋回スクロール３の自転を防止して旋回のみを行わせる自転拘束部品７と、旋回スクロール３を旋回駆動するクランク軸８と、クランク軸８に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品２と、旋回鏡板３ａの渦巻状ラップと反対側の鏡板背面に、クランク軸８に付加した偏心駆動係合部に係合して旋回スクロール３を旋回駆動する旋回駆動係合部３ｂで構成され、軸受部品２と固定スクロール１の間に、旋回スクロール３とほぼ同等の熱膨張率である材質のスペーサ４を配する。
【００１６】
また図３に示すように、スペーサ４は軸受部品２側と固定スクロール１側の両側から、貫通しないようボルトで締結するように配置され、両側のボルト底部間の巾Ｈはボルト非貫通部位となる。
【００１７】
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１８】
冷媒の圧縮動作に伴う圧縮機構や圧縮機構を駆動させる電動機６からの発熱で、密閉容器５内は高温となり、その熱を受けた圧縮機構の各部品は熱膨張を起こす。
【００１９】
旋回スクロール３の旋回鏡板３ａは運転時、固定スクロール１に密着するため熱膨張は軸受部品２側に限定され、旋回鏡板３ａと軸受部品２間のスキマＤが減少する方向に作用する。一方，スペーサ４は固定スクロール１と軸受部品２間で上下ボルト締結されているが、ボルト非貫通部位Ｈは膨張を制限されず、かつ材質が旋回スクロール３とほぼ同等の熱膨張率であるため任意の膨張長さを確保することが可能となり、結果スキマＤの減少を抑制できる。
【００２０】
（実施の形態２）
本発明の第１の実施の形態において、スペーサ４の材質を旋回スクロール３より熱膨張率を高くした構成としている。
【００２１】
これにより、熱時において旋回スクロール３よりも多くの熱膨張量を得ることが可能となり、スキマＤを維持できる。
【００２２】
（実施の形態３）
本発明の第１、または第2の実施の形態において、スペーサ４の軸受部品２側からスペー
サ内に挿入されるボルト用穴の底部と、固定スクロール１側からスペーサ４内に挿入されるボルト非貫通部位の巾Ｈを、旋回鏡板３ａの厚みとほぼ同等とした構成としている。
【００２３】
スペーサ４の巾Ｈ部は熱膨張時に締結による制限を受けないため、旋回鏡板３ａとほぼ同等の膨張長さを確保することが可能となるためスキマＤの減少を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、圧縮動作に伴って発生する熱により旋回スクロールが熱膨張する場合においても、軸受部品と旋回スクロール間に存在するスキマの減少を抑制でき、高い信頼性と高性能を同時に確保することが可能となるので、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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１から３におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１から３におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の拡大断面図
【図３】本発明の実施の形態１から３におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の拡大断面図
【図４】従来のスクロール圧縮機の縦断面図
【図５】従来のスクロール圧縮機の軸受部品の拡大断面図
【図６】従来のスクロール圧縮機のスペーサの拡大断面図
【符号の説明】
【００２６】
１    固定スクロール
２    軸受部品
２ａ  軸受部品受け面
２ｂ  軸受部品端面外周部
３    旋回スクロール
３ａ  旋回鏡板
３ｂ  旋回駆動係合部
４    スペーサ
５    密閉容器
６    電動機
７    自転拘束部品
８    クランク軸
Ｄ    軸受部品と旋回スクロール間のスキマ
Ｈ    スペーサボルト底部間の巾
ｈ’  スペーサ高さ
【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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