JPH0584393B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はスクロール形圧縮機に係り、特に旋回
スクロールを支持する高圧受リングを改良したス
クロール形圧縮機に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近、冷凍サイクル等の圧縮機にスクロール形
圧縮機を使用する傾向が見受けられる。このスク
ロール形圧縮機は、第６図と第７図とに示すよう
に、インボリユート等の渦巻状のラツプ１ａ，２
ａを形成した固定スクロール１と旋回スクロール
２とを一定角度（180°）回転させた位置で互いに
旋回自在にかみ合わせてそれら固定スクロール１
と旋回スクロール２とによつて閉塞した三日月状
の圧縮空間３を形成し、その旋回スクロール２を
固定スクロール１の中心O₁に対して一定の偏心
距離ｅを保たせつつ公転させることにより、上記
圧縮空間３を渦巻の中心に向けて収縮させつつ移
動させて流体を略連続的に吸入圧縮するものであ
る。

第８図は、スクロール形圧縮機の圧縮要素４の
従来構造を示している。図示されるように、固定
スクロール１はその外周縁部５がフレーム６にボ
ルト７等により固定され、その固定スクロール１
にかみ合わされた旋回スクロール２はフレーム６
内に旋回自在に収納されると共にそのラツプ２ａ
と反対側の背面８が高圧受リング９に摺接されて
この高圧受リング９を介してフレーム６に支持さ
れていた。

上記高圧受リング９はフレーム６内の上部に形
成された高圧受リングの取付面１０に設けられ
て、旋回スクロール２が摺接される上側面１１に
はそのスラスト圧力を低減させるための高圧室１
２が形成されていた。そして、この高圧室１２に
は、旋回スクロール２の平板部１３を貫通して形
成された連通孔１４を通じ圧縮空気３で圧縮途中
又は終了後の流体を供給するように構成してい
た。

また、旋回スクロール２の背面８の略中央部に
は軸受部１５を形成し、この軸受部１５をフレー
ム６に軸支されたクランク軸１６の偏心軸部１７
に連結させて旋回スクロール２を旋回駆動するよ
うに構成していた。そして旋回スクロール２とフ
レーム６との間には、旋回スクロール２が旋回駆
動されたときにこれが自転することを防止するオ
ルダムリング１８を介設していた。

ところが、上述の如く構成された従来の圧縮要
素４にあつては、高圧受リング９と旋回スクロー
ル２との摺動部のシール性能が低く、高圧室１２
からの高圧ガスの漏洩量が多かつた。このため、
高圧室１２内のガス圧が減少し、旋回スクロール
２のスラスト圧力を充分に低減させることができ
なかつた。また、高圧ガスの漏洩によつて、摺動
部の潤滑油が吹き飛ばされるので、その摺動面の
潤滑性にも問題があつた。また更には、漏洩する
高圧ガスは圧縮空間３から供給される圧縮途中又
は終了後の被圧縮流体であるため、圧縮機の圧縮
能力を低下させる一因ともなつていた。

［発明の目的］ 本発明は、上述の如き問題点に鑑みて、それら
を有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、旋回スクロールと高圧受リン
グとの間のシール性を向上させたスクロール形圧
縮機を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は、それぞれに渦巻状のラツプが形成さ
れた固定スクロールと旋回スクロールとを、その
ラツプを内側にして互いに旋回自在にかみ合せ、
上記固定スクロールの周縁部をフレームに固定支
持すると共に上記旋回スクロールを上記フレーム
内に旋回自在に収納し、その旋回スクロールの背
面を、該旋回スクロールと上記フレームとの間に
介設され運転時常時上記旋回スクロールのスラス
ト圧力を低下させるための環状の高圧室を形成し
た環状の高圧受リングに摺動させて支持すると共
に該高圧受リングの摺動面に、上記高圧室の周側
に沿つて環状のシールリング溝を形成し、該シー
ルリング溝に弾性部材を介して環状のシールリン
グを挿入し上記目的を達成するものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
き詳述する。

第５図に示す如く、スクロール形圧縮機２１は
ケーシング２２内のフレーム２３に支承されてそ
の下部に電動要素２４が設けられ、その上部に圧
縮要素２５が設けられて構成される。圧縮要素２
５は固定スクロール２６と旋回スクロール２７と
から主に構成され、それぞれに同一形状に形成さ
れたインボリユート等の渦巻状のラツプ２６ａ，
２７ａが立設されている。それら固定スクロール
２６と旋回スクロール２７とは、互いにそのラツ
プ２６ａ，２７ａを内側にして旋回自在にかみ合
わされ、それらの渦巻状のラツプ２６ａ，２７ａ
部とによつて三日月状に閉塞された圧縮空間２８
を形成している。ケーシング２２の側壁部２９に
は、上記圧縮空間２８に被圧縮流体を供給するた
めの供給管３０が接続されると共に圧縮された流
体は吐出管３１を介して吐出されるようにされて
いる。

固定スクロール２６はその外側の周縁部３２が
フレーム２３に固定されて設けられ、旋回スクロ
ール２７はそのフレーム２３内に旋回自在に収納
されると共にラツプ２７ａの形成された平板部３
３の背面３４に軸受部３５が形成され、この軸受
部３５がフレーム２３に軸支されたクランク軸３
６の偏心軸部３７に連結されて設けられる。つま
り、旋回スクロール２７はクランク軸３６に旋回
駆動され、一定の偏心半径で固定スクロール２６
の中心を公転するよう構成されており、旋回スク
ロール２７を固定スクロール２６に対して一定の
方向に旋回させることにより、上記三日月状の圧
縮空間２８を固定スクロール２６と旋回スクロー
ル２７とのラツプ２６ａ，２７ａに沿つてその渦
巻の中心に向けて圧縮させつつ移動させるよう構
成されている。

第１図は上記固定スクロール２６と旋回スクロ
ール２７との支持構造を示している。上述の如
く、固定スクロール２６はその周縁部３２に形成
されたフランジ３８がフレーム２３の上端面３９
に、適宜間隔でボルト等により固定支持される。
一方、旋回スクロール２７の平板部３３の背面３
４とフレーム２３との間には高圧受リング４０が
介設され、旋回スクロール２７はその高圧受リン
グ４０に摺接されてこれに摺動自在に支持され
る。

第１図〜第４図に示されるように、上記高圧受
リング４０の摺動面４１には、被圧縮流体を圧縮
することによつて生ずる旋回スクロール２７の下
方へのスラスト圧力を低減するために高圧室４３
が形成される。この高圧室４３は環状の溝部４４
として形成される。そして、旋回スクロール２７
の平板部３３には、上記高圧室４３に圧縮途中の
又は圧縮終了後の被圧縮流体を供給するための連
通孔４５が設けられる。この連通孔４５は、固定
スクロール２６と旋回スクロール２７とで形成さ
れた三日月状の圧縮空間２８に一端が臨み、他端
が上記高圧室４３に臨んで形成される。

また、上記高圧受リング４０の摺動面４１に
は、その高圧室４３の外周側と内周側とに沿つて
シールリング溝４０ａが形成される。このシール
リング溝４０ａにはその下部に弾性部材としての
Ｏリング４６が挿入され、このＯリング４６を介
してその上部にシールリング４７が挿入される。
そしてこのシールリング４７は、Ｏリング４６に
付勢されて旋回スクロール２７に常時圧接されて
いるように構成される。即ち、第４図に示すよう
に、シールリング４７の厚さｔ４７とＯリング４
６の厚さｔ４６とは、その和ｔ４７＋ｔ４６がシ
ールリング溝４０ａの深さｈ４０ａよりも大きく
ｔ４７＋ｔ４６＞ｈ４０ａとなるように設定さ
れ、シールリング４７の装着時にはシールリング
４７の端面４８が高圧受リング４０の摺動面４１
よりも高くなるように構成される。

そしてまた、第１図に示すように、旋回スクロ
ール２７と固定スクロール２６との間には、旋回
スクロール２７が旋回駆動されるときにその自転
を規制して公転のみを行なわせるためのオルダム
リング４９が介設される。固定スクロール２６と
旋回スクロール２７とには、それらが相対向する
面の外周側部にキー溝５０，５１が設けられ、こ
のキー溝５０，５１にオルダムリング４９のキー
部分５２が噛み合わされる。また上記キー溝５
０，５１は、固定スクロール側のキー溝５０と旋
回スクロール側のキー溝５１とが互いに直角にな
る位置に形成されるものであり、図示した断面は
その直角位置での断面を示している。

次に、本実施例の作用について述べる。

第５図に示すように、固定スクロール２６と旋
回スクロール２７とによつて形成された三日月状
の圧縮空間２８は、旋回スクロール２７が旋回駆
動されることによつて、渦巻状に立設されたラツ
プ２６ａ，２７ａに沿つてその渦巻の中心に向か
つて収縮されつつ移動される。これにより、供給
管３０より供給された被圧縮流体は上記圧縮空間
２８で圧縮され吐出管３１から吐出される。

このとき旋回スクロール２７は、第１図に示す
ように、その背面３４が高圧受リング４０の摺動
面４１に摺動されてこれに支持されている。また
この摺動面４１上に形成された高圧室４３には、
圧縮途中の又は圧縮終了後の被圧縮流体が圧縮空
間２８から連通孔４５を通じて供給されている。
このため、圧縮された流体の内圧によつて生じる
旋回スクロール２７の下方へのスラスト圧力は上
記高圧室４０からの圧力によつて相殺されて減少
されることになる。

一方、高圧受リング４０の摺動面４１に設けら
れたシールリング４７は、その端面４８が上記摺
動面４１よりも高くなるように構成されている
が、旋回スクロール２７に押し付けられることに
よつてＯリング４６が弾性変形し面が一致され
る。つまり、シールリング４７はＯリング４６に
弾発されて旋回スクロール２７の背面３４に常時
圧接されるよう付勢された状態となつている。こ
のため、旋回スクロール２７の背面３４と高圧受
リング４０の摺動面４１との間のシール性が高め
られ、高圧室４３内の高圧ガスの漏洩量が可及的
に減少されることになる。

従つて、圧縮要素４はガス漏れによる再圧縮が
なくなりその圧縮能力が向上される。また、高圧
室４３内の圧力も高く保持されるので、旋回スク
ロール２７のスラスト圧力を充分に低減できるよ
うになる。

また、旋回スクロール２７が固定スクロール２
６に押し付けられて摺動するため、圧縮要素４の
能力に影響するクリアランス因子が減少して安定
した能力を得られ、更に旋回スクロール２７の背
面３４と高圧受リング４０の摺動面４１との間の
給油対策を特に必要としなくなり、高圧ガスの漏
洩による潤滑油の吹き飛びもなくなる。

他方、オルダムリング４９を固定スクロール２
６と旋回スクロール２７との間に介設したので、
固定スクロール２６のラツプ２６ａとキー溝５０
との位置関係の精度が、固定スクロール２６と旋
回スクロール２７とオルダムリング４９との組み
合せ精度となり、フレーム２３の精度が不要とな
つて組立が容易となる。また旋回スクロール２７
の裏側の空間が大きくなり、高圧受リング４０の
外径及びクランク軸３６の偏心量とを大きくする
ことができる。

尚、シールリング４７の材質は鋳鉄、テフロン
などが良い。

また、前記高圧室４３には圧縮完了後の被圧縮
流体を導入しても良い。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明に依れば次の如き優れた
効果を発揮する。

(1) 高圧受リングにシールリング溝を設け、その
溝に弾性部材を介してシールリングを挿入した
ので高圧受リングと旋回スクロールとの間のシ
ール性を向上できる。

(2) これにより、高圧室からの高圧ガスの漏洩を
可及的に減少させることができ、圧縮機の能力
を向上できる。

(3) 高圧室内のガス圧を高く保持できるので、旋
回スクロールのスラスト圧力を充分に低減でき
る。

(4) また、高圧室の大きさ等を自由に設定するこ
とができるため、圧縮機の圧力特性に応じて、
高圧室の大きさ等を最適に設定し、高圧室によ
るスラスト圧力低減力を最適に設定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクロール形圧縮機の好適一
実施例の圧縮要素部の構造を示す側断面図、第２
図は高圧受リングの平面図、第３図はその側断面
図、第４図はシールリングの取付時の状態を示す
部分断面図、第５図はスクロール形圧縮機の破断
斜視図、第６図と第７図とは固定スクロールと旋
回スクロールとのかみ合い状態を示す図、第８図
は従来のスクロール形圧縮機の圧縮要素部の構造
を示す側断面図である。 図中、２３はフレーム、２６は固定スクロー
ル、２７は旋回スクロール、２６ａ，２７ａは渦
巻状のラツプ、３２は固定スクロールの周縁部、
３４は旋回スクロールの背面、４０は高圧受リン
グ、４１は高圧受リングの摺動面、４３は高圧
室、４５はシールリング溝、４６は弾性部材、４
７はシールリングである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれに渦巻状のラツプが形成された固定
   スクロールと旋回スクロールとを、そのラツプを
   内側にして互いに旋回自在にかみ合わせ、上記固
   定スクロールの周縁部をフレームに固定支持する
   と共に上記旋回スクロールを上記フレーム内に旋
   回自在に収納し、その旋回スクロールの背面を、
   該旋回スクロールと上記フレームとの間に介設さ
   れ運転時常時上記旋回スクロールのスラスト圧力
   を低下させるための環状の高圧室を形成した環状
   の高圧受リングに摺動させて支持すると共に該高
   圧受リングの摺動面に、上記高圧室の周側に沿つ
   て環状のシールリング溝を形成し、該シールリン
   グ溝に弾性部材を介して環状のシールリングを挿
   入したことを特徴とするスクロール形圧縮機。