(57)【要約】【課題】  摺動部の摩耗を低減化させたスクロール圧縮機の提供を目的とする。【解決手段】  電動機と、電動機により回転駆動される主軸と、主軸の端部で主軸の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸部８と、偏心軸部８を収容する長穴のスリット１５が設けられたスライダ７と、主軸の回転時に偏心軸部８から接触力Ｆｎを受けるスリット１５の内面と偏心軸部８との間に介装されたスライダプレート１７と、スライダに回動自在に枢支されて主軸の軸心回りに公転する揺動スクロールと、圧縮機本体に固定されて揺動スクロールとの間で圧縮室を形成する固定スクロールとを備え、揺動スクロールの公転により流体を圧縮室に吸入して吐出するスクロール圧縮機において、スライダプレート１７を耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い非鉄金属で構成したものである。【選択図】  図２
2007064058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、前記電動機により回転駆動される主軸と、前記主軸の端部で前記主軸の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸と、前記偏心軸を収容する長穴のスリットが設けられたスライダと、前記主軸の回転時に前記偏心軸から接触力を受ける前記スリットの内面と前記偏心軸との間に介装されたスライダプレートと、前記スライダに回動自在に枢支されて前記主軸の軸心回りに公転する揺動スクロールと、圧縮機本体に固定されて前記揺動スクロールとの間で圧縮室を形成する固定スクロールとを備え、前記揺動スクロールの公転により流体を前記圧縮室に吸入して吐出するスクロール圧縮機において、前記スライダプレートを耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い非鉄金属で構成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
電動機と、前記電動機により回転駆動される主軸と、前記主軸の端部で前記主軸の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸と、前記偏心軸を収容する長穴のスリットが設けられたスライダと、前記主軸の回転時に前記偏心軸から接触力を受ける前記スリットの内面と前記偏心軸との間に介装されたスライダプレートと、前記スライダに回動自在に枢支されて前記主軸の軸心回りに公転する揺動スクロールと、圧縮機本体に固定されて前記揺動スクロールとの間で圧縮室を形成する固定スクロールとを備え、前記揺動スクロールの公転により流体を前記圧縮室に吸入して吐出するスクロール圧縮機において、前記スライダプレートを、プレート基材と、前記プレート基材を被う耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層とで構成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
電動機が永久磁石を有する電動機であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
電動機が永久磁石を有する電動機であり、スライダプレートのプレート基材が非鉄金属であることを特徴とする請求項２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】
この発明は、空調機および冷凍機等に利用されるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、特願２００１−３２３０５８号公報に記載された密閉型スクロール圧縮機の縦断面図である。図中、スクロール圧縮機１は、固定子４と回転子５よりなる電動機１３と、電動機１３により回転駆動される主軸６と、主軸６の端部で主軸６と一体に構成され主軸６の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸部８と、偏心軸部８を収容する長穴のスリットが設けられたスライダ７と、スライダ７に回動自在に枢支されて主軸６の軸心回りに公転する揺動スクロール３と、圧縮機本体のシェル９に固定され揺動スクロール３との間で圧縮室を形成する固定スクロール２と、圧縮機本体のシェル９に固定され揺動スクロール３を摺動自在に支承し、オルダム継手２０を支承するとともに主軸６を回転自在に軸支するフレーム１２と、外部からの流体をシェル９側方より圧縮室へ吸入する吸入管１０と、固定スクロール２上部の渦巻き中心に設けられた吐出孔２１より吐出した圧縮流体を機外に吐出するための吐出管１１とを有している。
【０００３】
また、図５は図４におけるスライダ７の一部横断面図である。図中、スライダ７は中央近傍に長穴のスリット１５が形成され、略長方形の断面を有する偏心軸部８がこのスリット１５に収容されている。さらに、主軸６の回転により偏心軸部８から後述する接触力Ｆｎを受けるスリット１５の接触負荷面１８と偏心軸部８との間に鋼材で構成されたスライダプレート１７が介装される。
【０００４】
次に動作について説明する。電動機１３の駆動により主軸６が回転し、これにより、オルダム継手２０にガイドされながら揺動スクロール３が主軸６の軸心周りに公転運動する。シェル９側方の吸入管１０から圧縮室へ流体が吸入され、揺動スクロール３の公転により固定スクロール２の渦巻き中心部に圧縮されつつ移動し、吐出孔２１から吐出管１１へ導かれシェル９外へ排出される。
【０００５】
圧縮機の運転時、圧縮流体が圧縮室から漏れるのを防止するために揺動スクロール３が固定スクロール２に押し付けられながら公転する。また、揺動スクロール３の公転により遠心力が生じ、偏心軸部８が収容されたスライダ７のスリット１５の接触負荷面１８に上記押し付け力及び遠心力などが組み合わされた力として接触力Ｆｎがかかることとなる。さらに、かかる接触負荷面１８には電動機１３を原因とした継続的な振動が生じており、流体圧縮時には揺動スクロール３の公転により偏心軸部８とスライダ７の凝着、剥離が繰返されるため繰り返し応力がかかることなどによって、フレッティング摩耗が生じている。従来は、このフレッティング摩耗を抑制するためスライダプレート１７を鋼材により構成していた。
【０００６】
【特許文献１】特願２００１−３２３０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、冷凍機のポンプダウン運転やインバータによる急激な周波数変化等の負荷変動が大きい場合や自然冷媒など冷媒物性上圧縮室内が非常に高圧になるような高負荷運転を行う場合には、スライダ７内のスライダプレート１７及び偏心軸部８で生じるフレッティング摩耗が通常運転に比較して非常に大きくなる。さらに、摺動による摩擦熱で鋼材が溶けて偏心軸部８及びスライダ７とスライダプレート１７が凝着してフレッティング摩耗がさらに促進され、圧縮効率を低下させる。
【０００８】
また、電動機１３については永久磁石を有する電動機１３は永久磁石を有しないものより動作効率が上がることは一般的によく知られているが、永久磁石を有する電動機１３を圧縮機に使用した場合、電動機１３の周囲では磁界が発生し、その影響で偏心軸部８も磁性を帯びることとなる。ここで、スライダプレート１７を鋼材により構成した場合には鋼材が摩耗して生じる摩耗粉が偏心軸部８とスライダプレート１７の間やスライダ７の外周と揺動軸受２４との間などの摺動部に磁着して表面を傷つけ更なる摩耗を促進させる。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、摺動部の摩耗を低減化させたスクロール圧縮機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスクロール圧縮機は、電動機と、電動機により回転駆動される主軸と、主軸の端部で主軸の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸部と、偏心軸部を収容する長穴のスリットが設けられたスライダと、主軸の回転時に偏心軸部から接触力を受けるスリットの内面と偏心軸部との間に介装されたスライダプレートと、スライダに回動自在に枢支されて主軸の軸心回りに公転する揺動スクロールと、圧縮機本体に固定されて揺動スクロールとの間で圧縮室を形成する固定スクロールとを備え、揺動スクロールの公転により流体を圧縮室に吸入して吐出するスクロール圧縮機において、スライダプレートを耐摩耗性の高い又は、低攻撃性の強い非鉄金属で構成したものである。
【００１１】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、電動機と、電動機により回転駆動される主軸と、主軸の端部で主軸の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸と、偏心軸を収容する長穴のスリットが設けられたスライダと、主軸の回転時に偏心軸から接触力を受けるスリットの内面と偏心軸との間に介装されたスライダプレートと、スライダに回動自在に枢支されて主軸の軸心回りに公転する揺動スクロールと、圧縮機本体に固定されて揺動スクロールとの間で圧縮室を形成する固定スクロールとを備え、揺動スクロールの公転により流体を圧縮室に吸入して吐出するスクロール圧縮機において、スライダプレートを、プレート基材と、プレート基材の表面を覆う耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層とで構成したものである。
【００１２】
さらに、上記構成において、スライダプレートを耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い非鉄金属で構成した場合に、電動機が永久磁石を有する電動機であることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、上記スライダプレートが、プレート基材と、プレート基材の表面を覆う耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層とで構成したものあって、電動機が永久磁石を有する電動機であり、スライダプレートのプレート基材が非鉄金属であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スライダのスリットの内面と偏心軸部との間に介装されたスライダプレートを耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い非鉄金属で構成したので、偏心軸部とスライダプレートの凝着が抑えられ、主軸の回転時に偏心軸部からスライダプレートが繰返し受ける接触応力や電動機を原因とする振動などによりスリットの内面と偏心軸部の接触部で生じるフレッティング摩耗を抑制し、スライダプレート及び主軸の偏心軸部の摩耗を低減化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明にかかるスクロール圧縮機の断面図であり、従来と同様の構成を有する。すなわち、図中、スクロール圧縮機１は、固定子４と回転子５よりなる電動機１３と、電動機１３により回転駆動される主軸６と、主軸６の端部で主軸６と一体に構成され主軸６の軸心から偏心した位置に設けられた偏心軸部８と、偏心軸部８を収容する長穴のスリット１５が設けられたスライダ７と、スライダ７に回動自在に枢支されて主軸６の軸心回りに公転する揺動スクロール３と、圧縮機本体のシェル９に固定され揺動スクロール３との間で圧縮室を形成する固定スクロール２と、圧縮機本体のシェル９に固定され揺動スクロール３を摺動自在に支承し、オルダム継手２０を支承するとともに主軸６を回転自在に軸支するフレーム１２と、外部からの流体をシェル９側方より圧縮室へ吸入する吸入管１０と、固定スクロール２上部の渦巻き中心に設けられた吐出孔２１より吐出した圧縮流体を機外に吐出するための吐出管１１とを有している。
【００１６】
また、図２は図１におけるスライダ７の一部横断面図である。図中、スライダ７は中央近傍に長穴のスリット１５が形成され、略長方形の断面を有する偏心軸部８がこのスリット１５に収容されている。主軸６の回転により偏心軸部８から接触力Ｆｎを受けるスリット内の接触負荷面１８にスライダプレート１７ａが介装される。偏心軸部８及びスライダ７は鉄系金属で構成されるが、スライダプレート１７ａは、これに対し非鉄金属で構成され、耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強いものが用いられる。
【００１７】
低攻撃性の強いとは、ある金属と摺動する相手側（すなわちここではスライダプレート１７ａに対する偏心軸部８及びスライダ７）がある金属（スライダプレート１７ａ）により摩耗されにくいことを表している。よって、耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強いとは、スライダプレート１７ａ自身が摩耗しにくく、又はスライダ７及び偏心軸部８がスライダプレート１７ａにより摩耗されにくいことを示している。
【００１８】
非鉄金属は、銅系金属又は銀系金属が好ましく、さらに銅系金属の中でもリン青銅、青銅、黄銅がより好ましい。また、銀系金属の中では純銀がより好ましい。
【００１９】
また、以上のスクロール圧縮機において、電動機１３の固定子４又は回転子５の全体又は一部が永久磁石で構成され、回転子５又は固定子４の全体又は一部がコイルで構成されている電動機１３とする。
【００２０】
次に動作について説明する。
従来と同様に電動機１３の駆動により主軸６が回転し、これにより、揺動スクロール３が主軸６の軸心周りに公転運動する。シェル９側方の吸入管１０から圧縮室へ流体が吸入され、揺動スクロール３の公転により固定スクロール２の渦巻き中心部に圧縮されつつ移動し吐出孔２１を通過し吐出管１１を介してシェル９外へ排出される。
【００２１】
以上より、スライダ７のスリット１５の内面と偏心軸部８との間に介装されたスライダプレート１７ａを耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い非鉄金属で構成したので、スライダプレート１７ａは偏心軸部８およびスライダ７を構成する鉄系金属と異種の金属となり、双方の相性から同種の金属であった場合に比較して凝着力を小さく抑えることができる。よって、冷凍機のポンプダウン運転やインバータによる急激な周波数変化等の負荷変動が大きい場合や自然冷媒など冷媒物性上圧縮室内が非常に高圧になるような高負荷運転を行う場合にも、スライダ７内のスライダプレート１７ａと偏心軸部８の間で生じるフレッティング摩耗が抑えられ、摺動による摩擦熱で各部材が溶けても偏心軸部８及びスライダ７とスライダプレート１７ａは凝着しにくいので、圧縮効率が従来より良くなる。
【００２２】
また、スライダプレート１７ａを銅系金属又は銀系金属で構成すれば、偏心軸８及びスライダ７を構成する鋼材や焼結材などとの摺動相性が特に良好であることから、高負荷運転時の摩擦熱による高温雰囲気下においても凝着がおこりにくくフレッティング摩耗をさらに抑制することができる。
【００２３】
また、以上のスクロール圧縮機において電動機１３を、固定子４又は回転子５の全体又は一部が永久磁石で構成され、回転子５又は固定子４の全体又は一部がコイルで構成されている電動機１３とすることができる。電動機１３を永久磁石を有する電動機１３とすると電動機１３の動作効率が上がることは一般的によく知られている。しかし、永久磁石を有する電動機１３を圧縮機に使用した場合、電動機１３の周囲では磁界が発生し、その影響で偏心軸部８も磁性を帯びる。従来のようにスライダプレート１７が鉄系金属である場合は、フレッティング摩耗により生じた摩耗粉が磁性を帯びた偏心軸部８に磁着し、運転を妨げるが、スライダプレート１７ａが非鉄金属で構成される場合には摩耗粉は磁性を帯びた偏心軸部８やスライダ７の上面や外周面に磁着することなく圧縮機内を循環する潤滑油により摺動部から取り除かれる。よって、スライダプレート１７ａと偏心軸部８の間やスライダ７と揺動軸受２４の間などの摺動部に挟まったまま各摺動面を傷つけ、さらに摩耗を起こさせるといったことがない。
【００２４】
図３に示すように、スライダプレート１７ｂをプレート基材１６とプレート基材１６の表面を被う耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層１４とで構成することもできる。スライダプレート１７ｂのプレート基材１６は鉄系及び非鉄金属のいずれであってもよく、かかるプレート基材１６に施す表面処理の方法として例えば、樹脂系コートや硫化モリブデンの塗布、銀メッキ、銅メッキ、ニッケルメッキ、金メッキなどが挙げられる。このようにスライダプレート１７ｂのプレート基材１６表面に耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層１４を形成することにより、偏心軸部８とスライダプレート１７ｂ表面の構造を異ならせ、双方の凝着を抑え、フレッティング摩耗を低減化することができる。
【００２５】
さらに、スライダプレート１７ｂのプレート基材１６が非鉄金属で構成される場合には、非鉄金属のプレート基材１６表面に耐摩耗性の高い又は低攻撃性の強い被膜層１４を構成することで、スライダプレート１７ｂの摩耗粉が偏心軸部８などの摺動部に磁着しないので、摺動部のスライダ７のスライド機構を妨げ圧縮室のシール性を低下させることもなく、スライダプレート１７ｂと偏心軸部８での摩耗を促進させることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機のスライダの部分横断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機のスライダプレートの横断面図である。
【図４】従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図５】従来のクロール圧縮機のスライダの部分横断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  スクロール圧縮機、２  固定スクロール、３  揺動スクロール、６  主軸、７  スライダ、８  偏心軸部、１３  電動機、１４  被膜層、１５  スリット、１６  プレート基材、１７ａ，１７ｂ，  スライダプレート。
【図１】
2007064058.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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