(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧縮機構部と電動機とオイル溜めとを配設し、前記圧縮機構部を、固定渦巻羽根を有する固定スクロールと、この固定スクロールの固定渦巻羽根と噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの自転を防止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールの旋回鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し、旋回スクロールを旋回運動させる偏心軸部を有するクランク軸と、前記主軸受部材に設けられ前記クランク軸を支持する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの旋回鏡板の旋回軸受側空間を高圧空間と低圧空間に仕切るシール材と、前記オイル溜めのオイルを前記クランク軸の軸方向に設けられたオイル供給孔を通して前記偏心軸部端部に供給し、前記旋回軸受部および前記主軸受部を潤滑した後、前記オイル溜めに戻す給油経路とを設けた密閉型スクロール圧縮機において、
前記旋回鏡板の半径方向に前記偏心軸部端部から分岐する連通孔と、この連通孔から前記旋回鏡板の前記旋回渦巻羽根側、または、前記旋回軸受空間側、または、その両側へ開口する細孔と、前記連通孔の前記旋回鏡板外周側にこの連通孔を閉塞するためのセンとを設け、このセンは前記旋回鏡板の前記旋回渦巻羽根が形成された部分より外周側に位置し、旋回スクロールの材質をアルミニウム合金、センの材質をステンレス鋼材とした密閉型スクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機やヒートポンプ式給湯機などに用いられる密閉型スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からあるスクロール圧縮機について、その構造および動作原理は広く公知である。以下、図２および図３に示すスクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する（構造については、例えば、特許文献１参照、旋回スクロールの温度分布については、例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
密閉容器１内に、圧縮機構部２と電動機３とオイル溜め１４とを設置し、前記圧縮機構部２は、固定渦巻羽根６ａを有する固定スクロール６と、この固定スクロール６の固定渦巻羽根６ａと噛み合わせて複数個の圧縮空間９を形成する旋回渦巻羽根７ａを旋回鏡板７ｂ上に形成した旋回スクロール７と、この旋回スクロール７を前記固定スクロール６とにより挟む位置に設けられた主軸受部材５と、前記旋回スクロール７の自転を防止するためのオルダムリング８と、前記旋回スクロール７の旋回鏡板７ｂに設けられた旋回軸受部７ｃに嵌合し、旋回スクロール７を旋回運動させる偏心軸部４ａを有するクランク軸４と、前記主軸受部材５に設けられ前記クランク軸４を支持する主軸受部５ａと、同じく前記主軸受部材５に、前記旋回スクロール７の旋回鏡板７ｂの旋回軸受側空間２２を高圧空間２０と低圧空間２１に仕切るシール部材１０とで構成されている。
【０００４】
電動機３の回転力が前記クランク軸４を介して伝達されると、前記圧縮機構部２の吸入孔１１から吸入された低温低圧の流体は、複数個の圧縮空間９で外周側から中央部に移動しながら順次圧縮され、吐出孔１２から高温高圧の流体となって吐出され、これを繰り返す。
【０００５】
また、密閉容器１底部のオイル溜め１４のオイルは、クランク軸４の副軸受部材１５側に設置されたポンプ１８により、前記クランク軸４を縦貫するオイル供給孔１９を通して、偏心軸部４ａ端部に供給され、前記旋回軸受部７ｃおよび前記主軸受部５ａを潤滑した後、前記オイル溜め１４に戻される。
【０００６】
前記旋回鏡板７ｂには、前記偏心軸部４ａ端部に供給されるオイルの一部を分岐させる連通孔１６が半径方向に設けられており、この連通孔１６から前記旋回鏡板７ｂの前記旋回渦巻羽根７ａ側、または、前記旋回軸受空間２２側、または、その両側へ開口する細孔１７によって適量のオイルが供給され、摺動部の潤滑および圧力シールを行う。
【０００７】
前記の連通孔１６は、上記の通り、偏心軸部４ａ端部から前記細孔１７までの長さで十分であるが、加工構成上、旋回鏡板７ｂの外周側から中心まで半径方向に貫通する連通孔１６を一旦加工した後、前記細孔１７より外周側に、セン取付部２４を設け、ここに連通孔１６を閉塞するセン１３を設ける構成としている。前記セン取付部２４は、例えばネジ孔に加工されており、前記セン１３は、例えば埋込ボルトで構成され、その座面２３によってシールされる。
【０００８】
一方、複数個の圧縮空間９で外周側から中央部に移動しながら順次圧縮される流体は、その圧縮作用により圧縮熱が生じ、外周側の圧縮空間よりも中央部の圧縮空間に行くに従って急激に変化する温度分布を生じる。この温度分布は、最外周側ではほぼ一定であり、内周側の圧縮空間に行くに従って曲線状に変化する。そのため、旋回スクロール７および
固定スクロール６は、それら最外周側ではほぼ一定の温度分布になり、中央部に向けて高温となる。この温度分布は、圧縮される流体が空気やフロンガス、二酸化炭素などの種類によらず生じる。
【特許文献１】特開２００３−２３９８８０号公報
【特許文献２】特開平７−１９７８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、センを旋回鏡板に組み付ける際に、常温で適切なトルクで締付けたとしても、セン取付部およびセンは旋回鏡板の半径方向に、旋回渦巻羽根が存在する部分をまたいで設置されており、特にセンの座面はより中央部の圧縮空間に近い位置となる。そのため上述のように、旋回鏡板に生じる不均一な温度分布により、旋回鏡板外周側では比較的温度上昇も低いために、セン取付部が設けられた付近の旋回鏡板およびセンの熱膨張による変形は比較的小さいが、中央部に近いセンの座面近くでは外周側と温度差が高く、熱膨張による変形が大きくなり、ネジ部の緩みや、座面のシール性が低下するといった可能性があった。センのシール性が不十分であると、連通孔からのオイルが必要以上に低圧空間側へ流入し、効率が低下するという課題があった。
【００１０】
特に、旋回スクロールの材質を比較的比重の小さな材質を用いることにより、特に高速運転時における不釣り合いを比較的小さく抑えることができるので、この旋回スクロールの材質にアルミニウム合金を用いた場合、その熱膨張係数はおよそ０．００００２１／Ｋであるため、従来はセンの材質として熱膨張係数が比較的近い０．００００２／Ｋである黄銅を用いていたが、黄銅は一般的な材料としては比較的高いといった課題があった。なお、センの材質自体を旋回スクロールと同じアルミニウム系材料として熱膨張差をなくすことも考えられるが、ネジ部や締付け時の頭部強度が不十分であり、さらにはネジ自体のコストが相当に高く、実用性に乏しい。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、旋回スクロールに設置されるセンのシール性向上を図り、さらにはより安価な材料のセンを使用可能とすることにより、高効率、低コストの密閉型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】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために本発明は、連通孔の旋回鏡板外周側に設置されるセンが、前記旋回鏡板の旋回渦巻羽根が形成された部分より外周側に位置するとしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
旋回鏡板の旋回渦巻羽根が形成された部分より外周側では、比較的圧力上昇が小さく、温度上昇も低い。そのため、センが設置される近傍の旋回鏡板の温度差は、十分に小さく保たれたままで、運転時においてもセン取付部が設けられた付近の旋回鏡板およびセンの熱膨張による変形の影響はほとんどなく、ネジ部の緩みや、座面のシール性低下による効率低下への影響はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、密閉容器内に圧縮機構部と電動機とオイル溜めとを配設し、前記圧縮機構部を、固定渦巻羽根を有する固定スクロールと、この固定スクロールの固定渦巻羽根と噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの自転を防止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールの旋回鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し、旋回スクロールを旋回運動させる偏
心軸部を有するクランク軸と、前記主軸受部材に設けられ前記クランク軸を支持する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの旋回鏡板の旋回軸受側空間を高圧空間と低圧空間に仕切るシール材と、前記オイル溜めのオイルを前記クランク軸の軸方向に設けられたオイル供給孔を通して前記偏心軸部端部に供給し、前記旋回軸受部および前記主軸受部を潤滑した後、前記オイル溜めに戻す給油経路とを設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記旋回鏡板の半径方向に前記偏心軸部端部から分岐する連通孔と、この連通孔から前記旋回鏡板の前記旋回渦巻羽根側、または、前記旋回軸受空間側、または、その両側へ開口する細孔と、前記連通孔の前記旋回鏡板外周側にこの連通孔を閉塞するためのセンとを設け、このセンは前記旋回鏡板の前記旋回渦巻羽根が形成された部分より外周側に位置するとしたものである。これにより、センは旋回鏡板の旋回渦巻羽根が存在する部分をまたがない外周側に位置しているため、センが設置される近傍の旋回鏡板の温度差は小さく保たれたままで、運転時においても旋回鏡板およびセンの熱膨張による変形の影響はほとんどなく、ネジ部の緩みや、座面のシール性が低下するといったことはない。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、旋回スクロールの材質をアルミニウム合金、センの材質をステンレス鋼材としたものである。これにより、第１の発明による効果に加えて、従来のようにセンを旋回鏡板の熱膨張率に近い材料、例えば黄銅とする必要はなく、より安価な材料であるステンレス鋼材を用いることができ、低コスト化を実現できる。
【００１６】
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は限定されるものではない。
【００１７】
また、図２および図３で説明した従来例と同一の構成については、同一番号を使用し、その作用の説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における密閉型スクロール圧縮機の要部断面図である。
【００１９】
図１において、旋回鏡板７ｂには、偏心軸部４ａ端部に供給されるオイルの一部を分岐させる連通孔１６が半径方向に設けられており、この連通孔１６から前記旋回鏡板７ｂの旋回軸受空間２２側へ細孔１７によって開口している。前記細孔１７の開口部は、旋回スクロール７の旋回運動により、前記旋回軸受空間２２側が主軸受部材５に設けられたシール材１０によって仕切られた高圧空間２０と低圧空間２１を交互にまたぎ、間欠的に給油を行う。
【００２０】
前記の連通孔１６は、旋回鏡板７ｂの外周側から中心まで半径方向に貫通するように加工された後、前記細孔１７より外周側に、ネジ孔に加工されたセン取付部２４を設け、ここに連通孔１６を閉塞するセン１３を設ける構成としている。このセン１３は、埋込ボルトで構成され、その座面２３によってシールされる。また、前記セン取付部２４およびセン１３は、前記旋回鏡板７ｂの旋回渦巻羽根７ａが存在しない外周側に設けられている。
【００２１】
従って、複数個の圧縮空間９で外周側から中央部に移動しながら順次圧縮される流体が、その圧縮作用により圧縮熱が生じ、外周側の圧縮空間よりも中央部の圧縮空間に行くに従って急激に温度が高くなり、前記旋回鏡板７ｂが外周側から中央部に向けて温度分布が生じたとしても、セン取付部２４が設けられた付近の旋回鏡板７ｂおよびセン１３が設けられた近傍の温度差は小さく保たれたままで、運転時においても旋回鏡板７ｂおよびセン１３の熱膨張による変形の影響はほとんどなく、ネジ部の緩みや、座面のシール性が低下するといったことはない。これにより、連通孔１６からのオイルが必要以上に低圧空間２１側へ流入し、効率が低下したりすることはない。
【００２２】
なお、上記実施の形態１における密閉型スクロール圧縮機において、細孔１７は、連通孔１６から旋回鏡板７ｂの旋回軸受空間２２側へ開口する構成として説明したが、この細孔１７は、旋回渦巻羽根７ａ側、または、旋回渦巻羽根７ａ側と旋回軸受空間２２側の両側へ開口する構成としてもよい。
【００２３】
また、上記実施の形態１における密閉型スクロール圧縮機において、セン取付部２４をネジ孔、セン１３を埋込ボルトとしたが、これらに限らず、連通孔を閉塞する部材であれば同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
同じく図１において、旋回スクロール７の材質をアルミニウム合金、セン１３の材質をステンレス鋼材、具体的には、ネジ材として比較的多く用いられるオーステナイト系ステンレス材としている。
【００２５】
この場合、旋回スクロール７の熱膨張係数はおよそ０．００００２１／Ｋであるのに対して、センのそれは、０．００００１７／Ｋであり、少し小さい。しかしながら、前記第１の実施例で説明したとおり、セン取付部２４が設けられた付近の旋回鏡板７ｂおよびセン１３が設けられた近傍の温度差は小さく保たれたままで、運転時においても旋回鏡板７ｂおよびセン１３の熱膨張による変形の影響はほとんどない。ネジ部の緩みや、座面のシール性が低下するといったことはない。これにより、連通孔１６からのオイルが必要以上に低圧空間２１側へ流入し、効率が低下したりすることはないことに加えて、センの材料をより安価なものとしているので、低コスト化を実現できる。
【００２６】
なお、上記実施の携帯２における密閉型スクロール圧縮機において、センの材質をオーステナイト系ステンレス材して説明したが、ステンレス系材料であれば、比較的アルミニウム合金に近い熱膨張係数であるので、例えば、一般的により安価なフェライト系ステンレス材としても同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように本発明にかかる密閉型スクロール圧縮機は、運転時においてもセン取付部が設けられた付近の旋回鏡板およびセンの熱膨張による変形の影響はほとんどなく、ネジ部の緩みや、座面のシール性低下による効率低下への影響がないものとすることが可能となるので、乾燥機や除湿機などのピートポンプ応用機器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型スクロール圧縮機の要部断面図
【図２】従来のスクロール圧縮機の断面図
【図３】従来のスクロール圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
【００２９】
４  クランク軸
４ａ  偏心軸部
５  主軸受部材
６  固定スクロール
６ａ  固定渦巻羽根
７  旋回スクロール
７ａ  旋回渦巻羽根
７ｂ  旋回鏡板
７ｃ  旋回軸受部
９  圧縮空間
１０  シール材
１３  セン
１６  連通孔
１７  細孔
２２  旋回軸受側空間
２３  座面
２４  セン取付部
【図１】
0005163303.tif 000002
【図２】
0005163303.tif 000003
【図３】
0005163303.tif 000004