JP3932519B2 - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機、冷凍機などに用いられるスクロ−ル圧縮機で、固定スクロ−ルが軸方向に移動可能としたものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9は特開特開昭63−80088号公報に示された固定スクロ−ルが軸方向に移動可能な従来のスクロ−ル圧縮機の断面図であり、1は固定スクロ−ルであり、その台板1aの片側には板状渦巻歯1bが形成されている。2は揺動スクロ−ルであり、その台板2aの片側には板状渦巻歯2bが形成され、反対側には主軸7から電動機8の駆動力を受けるボス部2cが突接されている。固定スクロ−ル1の板状渦巻歯1bと揺動スクロ−ル2の板状渦巻歯2bとが組合わされて圧縮室6を形成している。
3はフレ−ムであり、その外周部は密閉容器9に固着されており、揺動スクロ−ル2のスラスト負荷を支持するとともに、主軸7をラジアル方向に支持している。
10は板バネであり、4箇所のボルト用キリ穴が設けられており、その両端の2箇所のキリ穴にボルトが挿入され、固定スクロ−ル1の台板1aの延長部分の上端面に固定され、また、中央部の2箇所のキリ穴にボルトが挿入され、フレ−ム3の上端面に固定されている。これによって、固定スクロ−ル1とフレ−ム3は、板バネ12によって軸方向に弾性連結され、ラジアル方向及び軸周りの回転方向には固定連結されている。
15は低圧ガスを吸入する吸入管である。23は油溜めであり、圧縮機の軸受等の摺動部に供給される。
【0003】
固定スクロ−ル1の台板1aの上部は同心状の第1のピストン31及び第2のピストン32を形成し、それぞれ覆い部材33で形成された同心配置の第1のシリンダ室36及び第2のシリンダ室37に摺動するように嵌め合わされている。第1のシリンダ室36は第1のピストン31の円筒面上に設けた第1の可撓性シ−ル材34により第2のシリンダ室37とシ−ルされ、また、第2のシリンダ室37は第2のピストン32の円筒面上の第2の可撓性シ−ル材35により低圧側とシ−ルされている。
1cは固定スクロ−ルの吐出ポ−トであり、圧縮室6で圧縮された冷媒ガスは吐出ポ−ト1cを経由して、第1シリンダ室36に入り、開口38を経て、ガス吐出室39に入り、吐出室39より吐出管にて圧縮機外へ吐出される。
1dは圧縮途中の圧縮室と第2のシリンダ室37とを連通し、中間圧力の冷媒ガスを第2のシリンダ室37へ導入する抽気孔である。
【0004】
前記の従来のスクロ−ル圧縮機は、吸入管15より吸入した低圧の冷媒ガスを圧縮室6で揺動スクロ−ル2の揺動運動により圧縮し、吐出ポ−ト1cから第1のシリンダ室36、開口38、ガス吐出室39を経て、ガス吐出室39に設けた吐出管より圧縮機外へ吐出している。
また、固定スクロ−ル1は板バネ10の弾性変形により軸方向に移動可能とされ、第1のシリンダ室36の吐出圧力が第1のピストン31に作用し、第2のシリンダ室37の中間圧力が第2のピストン32に作用し、これらの作用圧力により固定スクロ−ル1を揺動スクロ−ル2に押圧して両スクロ−ル間の密封付勢を行なっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロ−ル圧縮機は、以上のように構成されていたので、吐出圧力と中間圧力とを仕切る第1の可撓性シ−ル材34及び中間圧力と低圧とを仕切る第2の可撓性シ−ル材35が、固定スクロ−ル1の台板1aの上部の円筒部である第1のピストン31及び第2のピストン32に設けられている。この場合、固定スクロ−ル1を覆い部材33に組合わせる際の円筒面嵌合部が2箇所あり、組立性が悪いのに加えて、加工誤差に基因する嵌合部のクリアランスの偏りが存在し、シ−ル箇所のシ−ル性不良が生じ易かった。
【0006】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、固定スクロ−ルが軸方向に移動可能で、固定スクロ−ルの台板背面に導入された圧縮ガスにより固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するスクロ−ル圧縮機であって、組立性がよいとともに、固定スクロ−ル押圧の圧縮ガスのシ−ル箇所のシ−ル性不良が生じない、また、液インジェクション機能を有する、高効率で信頼性の高いスクロ−ル圧縮機を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の第1の発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
前記静止部材の中央部に設けられ、前記圧縮室に連通する凹部と、
前記静止部材に半径方向に向かって設けられ、前記凹部に連通する吐出穴と、
前記凹部を囲うように前記静止部材に取り付けられたマフラ−と、
前記吐出穴に直接接続され、圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出管と、
大径部と小径部とを有し前記密閉容器の内部方向に向かってその直径が大きくなる形状の吐出接続管と、を備え、
前記吐出接続管は、前記大径部において前記密閉容器に固着され、前記小径部において前記吐出管に固着されるものである。
【0009】
また、この発明の第2の発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
前記静止部材の中央部に圧縮室に連通する凹部を設け、該凹部を囲うようにマフラ−を取付け、該凹部に半径方向に向かう吐出穴を設け、この吐出穴より圧縮ガスを密閉容器外へ吐出すると共に、
マフラ−の静止部材側の開口径及び静止部材の凹部の開口径が外側シ−ル材を収納する溝の径以下で、かつ、内側シ−ル材を収納する溝の径以上であるものである。
【0011】
また、この発明の第3の発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
固定スクロ−ルの液インジェクションポ−トと静止部材の液インジェクションポ−トとを、固定スクロ−ルと静止部材間の隙間において液インジェクションシ−ル内で気密に連通し、前記静止部材の液インジェクションポ−トと連通する静止部材の半径方向に設けた液インジェクション穴に液インジェクション管を接続し、
大径部と小径部とを有し、前記密閉容器の内部方向に向かってその直径が大きくなる形状の液インジェクション接続管を備え、
前記大径部において前記密閉容器に固着され、前記小径部において前記液インジェクション管に固着されるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
まず最初に、図1において本発明の実施の形態1の説明を行う。図1は本発明のスクロ−ル圧縮機の断面図である。
図1において、1は固定スクロ−ルであり、その台板1aの片側(下側)には板状渦巻歯1bが形成されている。2は揺動スクロ−ルであり、その台板2aの片側(上側)には板状渦巻歯2bが形成されており、反対側(下側)には主軸7から駆動力を受けるボス部2cが突設されている。主軸7は、電動機8により回転駆動される。固定スクロ−ル1の板状渦巻歯1bと揺動スクロ−ル2の板状渦巻歯2bとは180度の位相をもって組合わされ圧縮室6を形成している。
3はフレ−ムであり、その外周部は密閉容器9に固着されており、揺動スクロ−ル2のスラスト負荷を支持するとともに、主軸7を軸受によりラジアル方向に支持している。
4は静止部材であり、上方に円筒形状の凹部4aが形成されており、フレ−ム3の上端面に後述の板バネ10とともにボルトにより固定されている。
5はマフラ−であり、静止部材4の円筒状の凹部4aの外側の上端面にシ−ル材を介してボルトにより固定されており、マフラ−5内には圧縮室6の最内側の圧縮室6、固定スクロ−ルの吐出ポ−ト1c、静止部材4の吐出ポ−ト4bを経由して高圧ガスが導入され、マフラ−5内が高圧空間、その外部が低圧空間となっている。
10は固定スクロ−ル軸方向移動手段を構成する板バネであり、板状の弾性部材から成り、固定スクロ−ル1の台板1aの外周部とフレ−ム3の外周部で挟まれた位置関係にあり、板バネ10には4箇所のリ−マ穴が設けられ、その両端の2箇所のリ−マ穴にリ−マボルトが挿入され、固定スクロ−ル1の台板1aの外周部に固定され、また、板バネ10は、その中央側の2箇所のリ−マ穴にリ−マボルトが挿入され、フレ−ム3の外周部の上端面に固定されている。つまり、固定スクロ−ル1はフレ−ム3に、板バネ10によって軸方向に弾性連結されているとともに、ラジアル方向並びに軸回りの回転方向には物理的に固定連結されていることとなり、運転中にずれることはない。
固定スクロ−ル1の台板1aの板状渦巻歯1bが形成される側とは反対側の面(上側面)には、高圧と中間圧を仕切る内側シ−ル材11及び中間圧と低圧とを仕切る外側シ−ル材12を収納する溝がそれぞれ設けられている。
固定スクロ−ル1、静止部材4及び内側シ−ル材11とで囲われた隙間が形成され、この隙間は、固定スクロ−ル1の最内側の圧縮室6に連通する吐出ポ−ト1cと連通しており、高圧が導入される高圧室13を構成する。また、固定スクロ−ル1、静止部材4、内側シ−ル材11及び外側シ−ル材12とで囲われた隙間が形成され、この隙間は、圧縮途中の中間圧の圧縮室6に開口する抽気孔1dにより中間圧が導入され中間圧室14を形成する。
13は、オルダム継手であり、揺動スクロ−ル2の自転を拘束するとともに揺動スクロ−ル2とフレ−ム3との位相を決めている。
20は、ガラス端子であり、圧縮室6の上方で密閉容器9の上部の低圧空間に固着されており、電動機8のリ−ド線と結線されている。
15は、電動機8上部近傍に開口した吸入管であり、密閉容器9に固着され、低圧の圧縮用ガスを密閉容器9へ導入する。
【0014】
静止部材4には、ラジアル方向に吐出穴4cが設けられている。この吐出穴4cは、円筒形状の凹部4aの壁を貫通し、その一端が円筒形状の凹部4aに開口し、他端はUリング等のシ−ル材を介して吐出管16が挿入され、この吐出管16は密閉容器9の上部に固定され、高圧の圧縮ガスをスクロ−ル圧縮機外へ導く。
また、マフラ−5は、その静止部材4側の開口径が固定スクロ−ル1の台板1aの外側シ−ル材12を収納する溝の径と同等か、それ以下で、かつ、内側シ−ル材11を収納する溝の径以上となるように静止部材4の上端面に静止部材の凹部4aを囲うように固定されている。
【0015】
なお、前記の固定スクロ−ル1に設けた溝は、隙間を形成する静止部材4の固定スクロ−ル1側に設けてもよい。
【0016】
次に本実施の形態のスクロ−ル圧縮機の動作について説明する。
電動機8により主軸7が回転され、主軸7により揺動スクロ−ル2が駆動されることにより、吸入管15から導入された低圧の冷媒ガスは電動機8を冷却しながら密閉容器9内を下部から上部へ移動し、固定スクロ−ル1と揺動スクロ−ル2の板状渦巻歯1b、2bで形成される圧縮室6に入り、圧縮室の外側から中心側へ移動し、高圧に圧縮され、固定スクロ−ル1の吐出ポ−ト1c、静止部材の吐出ポ−ト4bから静止部材4の円筒形状の凹部4aとマフラ5で囲われた高圧空間に入り、マフラ−効果により脈動を抑えられて、吐出管16より圧縮機外へ吐出される。
【0017】
次に本スクロ−ル圧縮機の固定スクロ−ル1の軸方向移動機構について説明する。
スクロ−ル圧縮機の通常の運転時には、固定スクロ−ル1には、圧縮室内のガス圧に起因する軸方向で上側へ押し上げる力が作用し、また、固定スクロ−ル1の背面には、内側シ−ル材11の中心側である高圧室13には高圧が、内側シ−ル材11と外側シ−ル材12の間の中間圧室14にさらされている部分には中間圧が作用しており、これらの高圧、中間圧により固定スクロ−ルは、下側に押されるが、高圧室13、中間圧室14の径を適宜選定することにより、全体として固定スクロ−ル1は適正な圧力で下側、つまり揺動スクロ−ル2に押し付けられる設定となっている。
固定スクロ−ル1は、弾性部材である板バネ10を介してフレ−ム3に連結されており、従って固定スクロ−ル1はフレ−ム3に、板バネ10によって軸方向に弾性連結されているとともに、ラジアル方向並びに軸回りの回転方向には物理的に固定連結されていることとなり、運転中にずれることはない。
かくして、通常運転時には、固定スクロ−ル1は揺動スクロ−ル2に軸方向に適正な所定の力で常に押し付けられ、両板状渦巻歯1b、2bは、それぞれ相手側の台板2a、1aの圧縮室側内面と適正な所定の圧力で追従接触し、隙間をなくし、圧縮時のガス漏れを防止し効率のよいスクロ−ル圧縮機としている。
また、圧縮機の起動時等に、冷媒が潤滑油に溶け込み液圧縮が生じ、圧縮機内の圧力が異常に上昇したような場合には、固定スクロ−ル1が上に押され軸方向にリリ−フし、両板状渦巻歯1b、2bは、それぞれ相手側の台板2a、1aの圧縮室側内面と隙間をつくり、この隙間から高圧を逃がすことにより板状渦巻歯の破損等を防止する。
なお、固定スクロ−ルは、軸方向において、上方へは静止部材4に当接するまで、また、下方へは板状渦巻歯1bが揺動スクロ−ル2の台板2aの圧縮室側内面と当接するまでの範囲で軸方向に移動可能である。
【0018】
また、本実施の形態では、マフラ−5は、その静止部材4側のマフラ−5の開口径が固定スクロ−ル1の台板1aの外側シ−ル材12を収納する溝の径と同等か、それ以下で、かつ、内側シ−ル材11が収納される溝の径以上となるように静止部材4の上端面に静止部材の凹部を囲うように固定されているので、静止部材4には、軸方向上下からの圧力による差圧が大きくなることによる偏荷重により変形することがない。
即ち、マフラ−5内の高圧がかかる静止部材4の上側面積は、高圧と中間圧のかかる下側の面積以下で、高圧のかかる面積以上としているので静止部材4の偏荷重による変形がおさえられ、内側、外側シ−ル材によるシ−ル部からの圧漏れが防止できる。
本実施の形態では、マフラ−5は、上記の如くシ−ル部の圧漏れを防止しながらマフラ−としての脈動防止効果を達成できる。
さらに静止部材4の円筒形状の凹部4aの大きさを変えることによりマフラ−容量を変えることができる。
【0019】
また、本実施の形態では、吐出管16は静止部材4の円筒形状の凹部4aの壁に設けた吐出穴4cに挿入されているので、固定スクロ−ル1の軸方向の移動に支障をきたすことがなく、固定スクロ−ルの軸方向移動による両スクロ−ル渦巻歯の密封追従機構を達成できる。しかも、吐出管16をラジアル方向に密閉容器9から突出するようにしているので、圧縮機の高さ方向の寸法を抑えることができる。
【0020】
前記の実施の形態では、固定スクロ−ル1を軸方向に移動する固定スクロ−ル軸方向移動手段として、固定スクロ−ル1の台板1aの外周部とフレ−ム3の外周部とを結合する板バネ10の例を挙げたが、これに限るものではなく、例えば、固定スクロ−ル軸方向移動手段として、静止部材4の下方に円筒形状の凹部を形成し、この凹部に固定スクロ−ル1の台板1aを嵌合させ、固定スクロ−ル1をこの凹部をガイドとして軸方向に摺動させるようにしてもよい。
また、静止部材4、固定スクロ−ル1及びフレ−ム3をリ−マピンにより位置決めし、リ−マピンにより軸方向の移動のガイド及び半径方向、回転方向の位置規制をしたものでもよい。
【0021】
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2のスクロ−ル圧縮機の断面図であり、図3は、同じく中間圧室内のインジェクションポ−トを仕切るシ−ルを説明する部分拡大図である。なお、実施の形態1と同様部分には同一番号を付し、その説明を省略する。
図において、1eは固定スクロ−ル1の台板1aに設けられた固定スクロ−ルの液インジェクションポ−トであり、圧縮途中の圧縮室に開口する開口部である一端から延びて、他端は固定スクロ−ル1の台板1aの上面に開口する。4dは静止部材4に設けられた静止部材の液インジェクションポ−トであり、静止部材4下端面に開口する開口部である一端から延びて、他端は静止部材4内において、静止部材4の側端面に開口する開口部から半径方向に延びる液インジェクション孔4eと連通している。
固定スクロ−ル1の液インジェクションポ−ト1eの固定スクロ−ル1の台板1a上面の開口部と静止部材4の液インジェクションポ−ト4dの静止部材4の下面の開口部とが、固定スクロ−ル1の台板1aと静止部材4との間の中間圧室14領域内において連通し、固定スクロ−ル1の台板1a上端面に設けられたリング状の溝に設けられた液インジェクションシ−ル材17によって中間圧室14とは連通しないように仕切られている。
18は液インジェクション管であり、液インジェクション孔4eの静止部材4の側端面の開口部にUリング等のシ−ル材を介して挿入され、また液インジェクション管18はその一部を密閉容器9に固定されるとともに冷凍サイクルの凝縮器出口に配管接続されている。
図3において、固定スクロ−ル1の上端面に設けられた溝に設けられる液インジェクションシ−ル材17は、まず三角形断面を有する弾性部材であるバックアップ材17bが固定スクロ−ル1の台板1a上端面のリング状の溝に斜面が外側になるように装着され、その上に五角形断面を有する圧力シ−ル材である端面シ−ル材17aがバックアップ材17bの前記斜面に一面が合わさるように装着されている。
【0022】
液インジェクションは、冷凍サイクルの凝縮器の出口側から分岐した配管により高圧液冷媒が液インジェクション管18を通って密閉容器1内へ導入され、静止部材の液インジェクション孔4e、液インジェクションポ−ト4d、固定スクロ−ルの液インジェクションポ−ト1eを経て圧縮途中の圧縮室6に導かれることによりおこなわれ、圧縮途中の冷媒の温度を下げ、吐出ガス温度の過昇を防止する。
液インジェクションは、常時行っても、配管途中の弁を調整又は開閉して過昇時に行ってもよい。
また、液インジェクション管18には、キャピラリ管を介して圧縮機の運転中は常にインジェクションを行なう配管とキャピラリ管を介して開閉弁または流量調整弁等により流量を開閉、調整する配管とが並列に接続され、吐出ガス温度に応じてインジェクション量を可変としてもよい。
【0023】
中間圧室14内における液インジェクションポ−ト1e、4dのシ−ルは、次のように行われる。
図3において、インジェクションしない時には、弾性部材であるバックアップ材17bが外周側に広がろうとしているため、端面シ−ル材17aは持ち上げられ、静止部材4に軽く圧接されている。運転時に液インジェクションされると、端面シ−ル材17aの背部に液インジェクションの高圧が回りこみ、端面シ−ル材17aはより確実に静止部材4に圧接される。
本実施の形態では、溝を固定スクロ−ル1に設けた場合で説明したが、静止部材4に設けてもよい。
また、三角形断面のバックアップ材17bは、ウエ−ブスプリング等でも同等の効果が得られる。
【0024】
なお、上記においては、液インジェクションポ−ト4d、1eの開口部は中間圧室14領域内に開口し、液インジェクションシ−ル材17により中間圧室とは連通しないように仕切られているが、高圧室13領域内にインジェクションポ−ト4d、1eを開口させ、上記同様に高圧室13と連通しないようにしてもよい。
【0025】
実施の形態3.
図4、5、6は、図1又は図2に示すスクロ−ル圧縮機の高圧室13、中間圧室14をシ−ルするシ−ル機構を示す図である。
図4は、高圧と中間圧を仕切る内側シ−ルに関し、図4(a)は,圧力シ−ル材11aを示し、ほぼ直角な2面とそれと対向する斜面を有する五角形断面の、例えばテフロン等からなる圧力シ−ル材であり、図に示すように斜面側を内側にしたリング状に形成され、その合わせ目箇所において、リング径が調整できるようになっている。
図4(b)は、ほぼ直角面と斜面を有する三角形断面の弾性部材であるバックアップ材11bであり、図に示すように斜面側を外側にしてリング状にして使用される。内側シ−ル材11は、上記圧力シ−ル材11aとバックアップ材11bとで構成される。
図4(c)は、固定スクロ−ルの上端面に設けた溝に高圧室と中間圧室とを仕切る上記の内側シ−ル材である圧力シ−ル材11aとバックアップ材11bとを装着した状態を示し、まず上記溝にバックアップ材11bを三角形断面の斜面を上にして装着し、その斜面上に圧力シ−ル材11aの上記斜面が重なるように装着されている。また、溝の入口側である上側のコ−ナ部には切り欠きである面取りが施されており、その面取りの軸方向寸法は、最大リリ−フ量より大きく設定されている。
以上は、内側シ−ル材11について説明したが、外側シ−ル材12についても高圧と中間圧の関係が中間圧と吸入圧である低圧との関係となるが同じことがいえる。
【0026】
図4(c)の上側の図は、圧縮機の停止時及び定常運転時の状態を示しており、停止時においては、弾性部材であるバックアップ材11bが外周側に広がろうとするため、圧力シ−ル材11aは持ち上げられ、静止部材4に軽く圧接されている。この状態で圧縮機を起動すると、起動直後から中間圧と高圧がシ−ルされるので、圧力シ−ル材11aの背部に高圧が回り込み、図4(c)において右側に押され、圧力シ−ル材11aはより確実に静止部材4に圧接される。なお、定常運転時も図4(c)に示す状態になっている。
また、リリ−フ動作時には、圧縮室内の圧力が異常に大きくなり、図4(c)において、固定スクロ−ル1が静止部材4に近ずくことに伴い圧力シ−ル材11aはそのままの形状で溝の中を相対的に下方に移動する(沈む)のに対して、バックアップ材11bは縮む、つまり図4(c)において左側に移動し、その径が小さくなる。
また、圧力シ−ル材11aの外周上側のコ−ナ部は圧力差で周方向に微小に変形しているが、固定スクロ−ル1に設けられた溝の上側コ−ナ部に面取りがなされており、特にその面取りの軸方向寸法が最大リリ−フ量より大きく設定されているので、リリ−フ動作時に固定スクロ−ル1と静止部材4との間に挟み込まれて、固定スクロ−ルが充分にリリ−フできなくなることはない。
本実施の形態では固定スクロ−ル1に溝を設けた場合を説明したが、高低圧セパレ−タ4に設けてもよい。
また、三角形断面の圧力シ−ル材はウエ−ブスプリング等でもよい。
【0027】
図5は、図4(c)と同じく固定スクロ−ル1の溝に内側シ−ル材11を装着した図であるが、図5においては、固定スクロ−ル1の溝の入口側である上側コ−ナ部に切り欠きである段部を設けている。この段部の深さは固定スクロ−ル1の最大リリ−フ量より大きく設定されている。従って、圧力シ−ル材11aの上側コ−ナ部がリリ−フ動作時に固定スクロ−ル1と静止部材4との間に挟み込まれて、固定スクロ−ルが充分にリリ−フできなくなることはない。
また、図6に示すように外周上側コ−ナ部に面取りをした圧力シ−ル材11aを固定スクロ−ル1の溝の入口側である上側コ−ナ部に切り欠きである面取りをした溝に装着してもよい。この際、圧力シ−ル材11aと固定スクロ−ル1の溝の面取りの軸方向寸法関係を固定スクロ−ル1が最も揺動スクロ−ル2側に下がった時でも、図のように圧力シ−ル材11aの面取りの下側エッジが固定スクロ−ル1の溝の面取りの下側エッジより下側にあるようにすることで、圧力シ−ル材11aが固定スクロ−ル1の溝の面取りエッジにより削りとられることが防止できる。
さらに、外周上側のコ−ナ部に面取りをおこなった圧力シ−ル材11aを図5に示した上側のコ−ナ部に段部を設けた溝に装着してもよい。
【0028】
実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4のスクロ−ル圧縮機の断面図である。なお、前記の実施の形態と同様部分には同一番号を付し、その説明を省略する。
図において、29は吐出接続管であり、前記密閉容器9の内部方向に向かってその直径が大きくなっており、大径部29aと小径部29bとを有するラッパ状に形成されており、該大径部29aの外周部は前記密閉容器9とロウ付けなどにより気密接続されている。また、前記小径部29bの内周部は前記吐出管16とロ付けなどにより気密接続されている。
従って、前記吐出管16を挿入する際、図8に示すように前記静止部材4の吐出穴4cと前記密閉容器9に気密接続された前記吐出接続管29の位置が図に示すようにAだけずれていても前記吐出接続管29がラッパ状に形成されているので前記吐出管16が傾斜した状態でも前記吐出接続管29に規制されないで挿入できる。
そこで、前記密閉容器9の吐出接続管29と静止部材4の吐出穴4Cとの位置精度が多少悪くとも吐出管16が組み付けられる。
【0029】
また、30は液インジェクション接続管であり、密閉容器9の内部方向に向かってその直径が大きくなっており、大径部30aと小径部30bとを有するラッパ状に形成されており、大径部30aの外周部は密閉容器9とロウ付けなどにより気密接続されている。また、小径部30bの内周部は液インジェクション管18とロウ付けなどにより気密接続されている。
従って、吐出管16と同様に液インジェクション管18を挿入する際、密閉容器9の液インジェクション接続管30と静止部材4の液インジェクション孔4eとの位置精度が多少悪くても液インジェクション管18が組み付けられる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明の第1の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、固定スクロ−ル軸方向移動手段を有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、前記静止部材の中央部に圧縮室に連通する凹部を設け、該凹部を囲うようにマフラ−を取付け、該凹部に半径方向に向かう吐出穴を設け、この吐出穴より圧縮ガスを密閉容器外へ吐出するようにしたので、固定スクロ−ルが軸方向に移動可能であり、静止部材、固定スクロ−ル等の組立性が良いとともに、シ−ル材による高圧及び中間圧のシ−ル性が良く、固定スクロ−ルを適正に揺動スクロ−ルに押圧するスクロ−ル圧縮機が得られる。
【0031】
また、本発明の第2の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、第1の発明において、静止部材の凹部に設けられた半径方向に向かう吐出穴より圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出管と、該吐出管と前記密閉容器とを接続する吐出接続管とを備え、前記吐出接続管は大径部と小径部を有し前記密閉容器内部に向かってその直径が大きくなる形状で、前記大径部において前記密閉容器と固着され、前記小径部において前記吐出管と固着されるので、吐出管を挿入する際、密閉容器の吐出接続管と静止部材の吐出穴との位置精度が多少悪くても吐出管は性能上問題なく容易に組み付けられる。
【0032】
また、本発明の第3の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、第1の発明において、マフラ−の静止部材側の開口径及び静止部材の凹部の開口径が外側シ−ル材を収納する溝の径以下で、かつ、内側シ−ル材を収納する溝の径以上であるようにしたので、静止部材には、軸方向両面からの圧力による差圧が大きくなることによる大きな偏荷重がかかることがなく、変形が生じず、シ−ル材によるシ−ル部からのシ−ル漏れが防止でき、高効率のスクロ−ル圧縮機が得られる。
【0033】
また、本発明の第4の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、第1の発明において、固定スクロ−ルの液インジェクションポ−トと静止部材の液インジェクションポ−トとを固定スクロ−ルと静止部材間の隙間において液インジェクションシ−ル内で気密に連通し、前記静止部材の液インジェクションポ−トと連通する静止部材の半径方向に設けた液インジェクション穴に液インジェクション配管を接続したので、固定スクロ−ルが軸方向に移動可能であると共に液インジェクション機能を有するスクロ−ル圧縮機を得ることができる。
【0034】
また、本発明の第5の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、第4の発明において、液インジェクション管と密閉容器とを接続する液インジェクション接続管を備え、前記液インジェクション接続管は大径部と小径部を有し、前記密閉容器内部に向かってその直径が大きくなる形状で、前記大径部において前記密閉容器と固着され、前記小径部において前記液インジェクション管と固着されるので、液インジェクション管を挿入する際、密閉容器の液インジェクション接続管と静止部材の液インジェクション孔との位置精度が多少悪くても液インジェクション管は性能上問題なく、容易に組み付けられる。
【0035】
また、この発明の第6の発明に係わるスクロ−ル圧縮機においては、第1の発明において、固定スクロ−ル台板と静止部材との対向面間の隙間に設けたシ−ル材を収納する溝の入口側コ−ナ部に切り欠きを設けたので、スクロ−ル圧縮機の液圧縮等のリリ−フ動作時に、固定スクロ−ルが静止部材側へ移動してもシ−ル材が固定スクロ−ルと静止部材との間に挟み込まれることがなく、リリ−フが確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示すスクロ−ル圧縮機の断面図。
【図2】 この発明の実施の形態2を示すスクロ−ル圧縮機の断面図。
【図3】 この発明の実施の形態2のインジェクションポ−トのシ−ルを示す要部拡大図。
【図4】 この発明の実施の形態3のシ−ル機構を示す図。
【図5】 この発明の実施の形態3の別のシ−ル機構を示す図。
【図6】 この発明の実施の形態3のさらに別のシ−ル機構を示す図。
【図7】 この発明の実施の形態4を示すスクロ−ル圧縮機の断面図。
【図8】 この発明の実施の形態4の吐出管を吐出穴に挿入し、吐出接続管に固定することを示す要部拡大図。
【図9】 従来のスクロ−ル圧縮機を示す断面図。
【符号の説明】
1 固定スクロ−ル、1a 台板、1b 板状渦巻歯、1e 固定スクロ−ルの液インジェクションポ−ト、2 揺動スクロ−ル、2a 台板、2b 板状渦巻歯、3 フレ−ム、4 静止部材、4a 凹部、4c 吐出穴、4d 静止部材の液インジェクションポ−ト、4e 液インジェクション穴、5 マフラ−、6圧縮室、7 主軸、9 密閉容器、10 固定スクロ−ル軸方向移動手段、11 内側シ−ル材、12 外側シ−ル材、13 高圧室、14 中間圧室、18液インジェクション管、29 吐出接続管、29a 大径部、29b 小径部、30 液インジェクション接続管、30a 大径部、30b 小径部。
Claims (3)
- 台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
前記静止部材の中央部に設けられ、前記圧縮室に連通する凹部と、
前記静止部材に半径方向に向かって設けられ、前記凹部に連通する吐出穴と、
前記凹部を囲うように前記静止部材に取り付けられたマフラ−と、
前記吐出穴に直接接続され、圧縮ガスを密閉容器外へ吐出する吐出管と、
大径部と小径部とを有し、前記密閉容器の内部方向に向かってその直径が大きくなる形状の吐出接続管と、を備え、
前記吐出接続管は、前記大径部において前記密閉容器に固着され、前記小径部において前記吐出管に固着されることを特徴とするスクロ−ル圧縮機。 - 台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
前記静止部材の中央部に圧縮室に連通する凹部を設け、該凹部を囲うようにマフラ−を取付け、該凹部に半径方向に向かう吐出穴を設け、この吐出穴より圧縮ガスを密閉容器外へ吐出すると共に、
マフラ−の静止部材側の開口径及び静止部材の凹部の開口径が外側シ−ル材を収納する溝の径以下で、かつ、内側シ−ル材を収納する溝の径以上であることを特徴とするスクロ−ル圧縮機。 - 台板の一方側に板状の渦巻歯を形成する固定スクロ−ルと、台板の一方側に板状渦巻歯を形成し、前記固定スクロ−ルの板状渦巻歯と組合わせて圧縮室を形成し、台板の他方側には駆動力を受ける主軸との係合部を形成し、前記固定スクロ−ルに対して揺動運動する揺動スクロ−ルと、密閉容器に固着支持され、前記揺動スクロ−ルを軸方向に支持するとともに前記主軸を半径方向に支持するフレ−ムと、前記フレ−ムにその周辺部で固着され、前記固定スクロ−ルの台板に板状渦巻歯と反対側で、対面して配置された静止部材と、固定スクロ−ル軸方向移動手段とを有し、固定スクロ−ルの台板と静止部材間に隙間を設け、前記隙間のうち、内側シ−ル材で囲われた高圧室には高圧の圧縮ガスを導入し、内側シ−ル材と外側シ−ル材で囲われた中間圧室には中間圧の圧縮ガスを導入し、該圧縮ガスの圧力により固定スクロ−ルを揺動スクロ−ルに押圧するようにしたスクロ−ル圧縮機において、
固定スクロ−ルの液インジェクションポ−トと静止部材の液インジェクションポ−トとを、固定スクロ−ルと静止部材間の隙間において液インジェクションシ−ル内で気密に連 通し、前記静止部材の液インジェクションポ−トと連通する静止部材の半径方向に設けた液インジェクション穴に液インジェクション管を接続し、
大径部と小径部とを有し、前記密閉容器の内部方向に向かってその直径が大きくなる形状の液インジェクション接続管を備え、
前記大径部において前記密閉容器に固着され、前記小径部において前記液インジェクション管に固着されることを特徴とするスクロ−ル圧縮機。
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