(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に、台板に渦巻き状のラップを直立させた固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて旋回スクロールの台板背面を回転軸のクランクピン部に係合した圧縮機部と、該圧縮機部の下側にあって前記回転軸を駆動する電動機部と、該電動機部の上側及び下側に配置されて前記回転軸を支持する主軸受部及び副軸受部と、前記密閉容器の内部または外部の油溜まりから前記回転軸内に設けた給油孔を通して前記主軸受部へ潤滑油を給油するための給油手段と、を備えてなるスクロール圧縮機において、
前記副軸受部における軸受を玉またはころ等の転動体を有する軸受で構成すると共に、該玉またはころ軸受を収納する軸受凾と前記回転軸との間にシール部材を設け、前記軸受凾内部を該軸受凾外部の前記密閉容器内における吐出圧内部空間に対して密閉し、該玉またはころ軸受の前記転動体間の隙間が、前記密閉容器の内部または外部の油溜まりと前記回転軸内の給油孔とを結ぶ給油通路の一部となるようにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記給油手段は、前記圧縮機部における圧縮途中の中間圧と前記油溜まりにおける吐出圧との差圧を利用した差圧給油手段であることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記給油手段は、前記回転軸の下端に直結されたポンプ給油手段であることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍、空調用の冷媒圧縮機、空気やその他のガス圧縮機として好適なスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機部の上側及び下側にそれぞれ軸受を備えたスクロール圧縮機における軸受給油については、特開平３−３７３９０号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術の図６に示すように、電動機の上側及び下側にそれぞれ軸受を備えると、回転軸の振れ回りや軸の傾きが小さくなり、広い回転速度域で安定した運転ができるという利点が得られる。しかしながら、この従来技術のように吐出ガスに含まれる油により主軸受及びそれと反対側の副軸受へ給油する構造では、運転条件により冷媒循環量が変化することになり、それに伴って吐出ガスの速度が変化するので、運ばれる油量が変化すると共に、主副両軸受まわりでの吐出ガスとの分離度合が変化し、そのため給油量が安定せず給油不足によるフレーキングやかじり、焼付きが発生するおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、主副両軸受部のうち副軸受部を玉またはころ軸受で構成することで広い回転速度域で安定した運転ができると共に、運転条件により冷媒等の循環量が変化しても電動機部の上側及び下側における主軸受及び副軸受への給油が確実に行われるようにしたスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるスクロール圧縮機は、特許請求の範囲請求項１ないし３に記載されたところを特徴とするものであるが、特に独立項としての請求項１に係る発明によるスクロール圧縮機は、密閉容器の内部に、台板に渦巻き状のラップを直立させた固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて旋回スクロールの台板背面を回転軸のクランクピン部に係合した圧縮機部と、該圧縮機部の下側にあって前記回転軸を駆動する電動機部と、該電動機部の上側及び下側に配置されて前記回転軸を支持する主軸受部及び副軸受部と、前記密閉容器の内部または外部の油溜まりから前記回転軸内に設けた給油孔を通して前記主軸受部へ潤滑油を給油するための給油手段と、を備えてなるスクロール圧縮機において、前記副軸受部における軸受を玉またはころ等の転動体を有する軸受で構成すると共に、該玉またはころ軸受を収納する軸受凾と前記回転軸との間にシール部材を設け、前記軸受凾内部を該軸受凾外部の前記密閉容器内における吐出圧内部空間に対して密閉し、該玉またはころ軸受の前記転動体間の隙間が、前記密閉容器の内部または外部の油溜まりと前記回転軸内の給油孔とを結ぶ給油通路の一部となるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスクロール圧縮機の実施例について説明する。
【０００７】
図１は、スクロール圧縮機の断面図である。密閉容器９の内部には、上方に圧縮機部６、その下側に電動機部８、さらにその下側に油溜まり１２が配設されており、回転軸３を介して圧縮機部６と電動機部８とが連結されている。圧縮機部６は、台板１ａに渦巻き状のラップ１ｂを直立させた固定スクロール１と、台板２ａに渦巻き状のラップ２ｂを直立させた旋回スクロール２とを、ラップを互いに噛み合わせて形成し、固定スクロール１には吸入口１ｃ、吐出口１ｄが設けられている。上記回転軸３は、電動機部８の上側及び下側にそれぞれ配置した主軸受部７及び副軸受部１０に支持されている。副軸受部１０は下フレーム９ｄを介して密閉容器９に固定されている。回転軸３の先端にはクランクピン部３ａを備え、該クランクピン部３ａが旋回スクロール２の台板２ａの下方に突設したボス２ｃに挿入されている。ボス２ｃ内には旋回軸受２ｅが設けられており、クランクピン部３ａと摺動する構造となっている。旋回スクロール２の台板２ａの背面にはオルダム継手５が配設されている。該オルダム継手５は、旋回スクロール２を固定スクロール１に対し自転することなく旋回運動させる自転防止機構を構成するものである。
【０００８】
上記圧縮機部６は、電動機部８に連結した回転軸３の回転によりクランクピン部３ａが偏心回転すると旋回スクロール２がオルダム継手５の自転防止機構により固定スクロール１に対し自転することなく旋回運動を行い、ガスを吸入管９ａ及び吸入口１ｃを介して固定スクロールラップ１ａ及び旋回スクロールラップ２ａで形成される密閉室に吸入する。上記旋回運動により、密閉室は中央部へ移動しながら容積を減少してガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口１ｄより吐出室９ｃに吐出する。吐出室９ｃに吐出されたガスは、圧縮機部６及び電動機部８の周囲の吐出圧内部空間９ｅ内を循環したのち吐出管９ｂから圧縮機外へ放出される。
【０００９】
次に差圧給油方式の給油経路について説明する。旋回スクロールの台板２ａには、ラップを組合わせて形成した圧縮室と旋回スクロール台板２ａ背面の背圧室４ｃを連通させる背圧孔２ｄが設けられており、背面室４ｃ内の圧力（背圧）を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力に保っている。フレーム４に設けられたシール軸受部４ｂは背圧室４ｃへの吐出ガス流入を防いでいる。一方、油溜まり１２は吐出圧力下にあり、この吐出圧力と背圧の差圧力を利用して給油する方式が差圧給油方式である。図２は、副軸受部１０付近の拡大断面図である。副軸受部１０は、軸受凾１０ｄの内部に玉軸受１０ａを組付け、該玉軸受１０ａを密閉容器９内における吐出圧内部空間９ｅに対して密封するためのシール部材１０ｃを玉軸受１０ａの上部に備えた構造となっている。回転軸３には玉軸受１０ａとの嵌合部の上部に回転軸方向の給油孔３ｂに貫通する横孔３ｃが設けられている。回転軸３の下端には閉止部材３ｄが組込まれている。油溜まり１２の油は軸受凾１０ｄに固定された給油管１１を介して軸受凾１０ｄ内に入り、玉軸受１０ａを潤滑しながら転動体１０ｂの間を通り玉軸受１０ａの上部に抜け、横孔３ｃから給油孔３ｂに入る。シール部材１０ｃは、軸受凾１０ｄ外部からの冷媒ガスの混入または軸受凾１０ｄ内部から外部への油の流出を防止している。給油孔３ｂに入った油は旋回軸受２ｅの軸受隙間を通る経路と横孔３ｅからシール軸受部４ｂの軸受隙間および主軸受部７を通る２つの経路を経て背圧室４ｃへ入る。背圧室４ｃに入った油は、背圧孔２ｄから圧縮室に入り吐出口１ｄから圧縮された冷媒ガスとともに密閉容器９の吐出室９ｃ内に吐出される。油は密閉容器９の吐出圧内部空間９ｅ内で冷媒ガスと分離され油溜まり１２へ戻る。
【００１０】
図３は、油溜まりを外部に設けた例である。油タンク１３が密閉容器９の外部に設けられており、油タンク１３内の油溜まり１３ａと副軸受部１０の軸受凾１０ｄを油配管１３ｂ及び給油管１３ｃでつないでいる。また、油タンク１３の油溜まり１３ａの上部空間１３ｄと密閉容器９の吐出管９ｂとは吐出配管１３ｅでつながれている。油タンク１３内の圧力は吐出圧力であり、この吐出圧力と背圧の差圧力で油溜まり１３ａ内の油が油配管１３ｂを介して軸受凾１０ｄに導かれる。軸受凾１０ｄから吐出管９ｂまでの油経路は前述の例と同様である。密閉容器９内に吐出された油は冷媒ガスとともに吐出配管１３ｅを通り油タンク１３に入り、該油タンク１３内で冷媒ガスと分離されて油溜まり１３ａに戻る。
【００１１】
図４は、副軸受部１０をころ軸受１０ａで構成した例である。油は玉軸受１０ａの場合と同様にころ軸受１０ａを潤滑しながら転動体１０ｂの間を通りころ軸受１０ａの下から上へ抜ける。ころ軸受１０ａの上部に抜けた油は横孔３ｃから給油孔３ｂに入る。
【００１２】
図５は、軸受凾１０ａの下部に給油ポンプ１４を組込んだ例である。油溜まり１２の油は給油ポンプ１４により軸受凾１０ｄ内に導かれ、前述の例と同様に給油孔３ｂに入る。本実施例では、密閉容器内の圧力が吸入圧力、吐出圧力どちらでも構成が可能である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、主副両軸受部のうち副軸受部を玉またはころ軸受で構成することで広い回転速度域で安定した運転ができると共に、運転条件により冷媒等の循環量が変化しても主副両軸受部への給油が確実となり、給油不足による玉またはころ軸受のフレーキングやかじり、焼付きなどが防止でき、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるスクロール圧縮機の断面図を示す。
【図２】本発明の第１実施例における副軸受部の拡大断面図を示す。
【図３】本発明の第２実施例によるスクロール圧縮機及び外部油タンクシステム図を示す。
【図４】本発明の第３実施例における副軸受部の拡大断面図を示す。
【図５】本発明の第４実施例における副軸受部の拡大断面図を示す。
【図６】主副両軸受部を備えた従来例によるスクロール圧縮機の断面図を示す。
【符号の説明】
１…固定スクロール
１ａ…台板
１ｂ…ラップ
１ｃ…吸込口
１ｄ…吐出口
２…旋回スクロール
２ａ…台板
２ｂ…ラップ
２ｃ…ボス
２ｄ…背圧孔
２ｅ…旋回軸受
３…回転軸
３ａ…クランクピン部
３ｂ…給油孔
３ｃ…横孔
３ｄ…閉止部材
３ｅ…横孔
４…フレーム
４ａ…軸受凾部
４ｂ…シール軸受部
４ｃ…背圧室
５…オルダム継手
６…圧縮機部
７…主軸受部
７ａ…ころ軸受
８…電動機部
９…密閉容器
９ａ…吸入管
９ｂ…吐出管
９ｃ…吐出室
９ｄ…下フレーム
９ｅ…吐出圧内部空間
１０…副軸受部
１０ａ…玉またはころ軸受
１０ｂ…転動体
１０ｃ…シール部材
１０ｄ…軸受凾
１０ｅ…ボルト
１１…給油管
１２…油溜まり
１３…油タンク
１３ａ…油溜まり
１３ｂ…油配管
１３ｃ…給油管
１３ｄ…上部空間
１３ｅ…吐出配管
１３ｆ…吐出配管
１４…給油ポンプ
【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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