JPS5853601A - スクロ−ル流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍、空調用等の冷媒圧ａ機、空気圧縮機およ
びランキンサイクル等の膨張機に用いられるスクロール
流体機械に関するものである。

従来この種の圧縮機では、旋回スクロール背面に形成さ
れる背圧室と吸入室との密封は、主として旋回スクロー
ル鏡板外縁部と、固定スクロールの一板外縁部によりな
されていた。このため、起動時などには、十分な密封機
能が果せず両スクロール部材の離脱や、摺動損失の増加
などのおそれがあっに０ 本発明は、いかなる条件下でも安定して圧縮あるいは膨
張作用が行なわれ、信頼性が高く高性能な流体機械を提
供することを目的とする。

この種の流体機械では、安定して圧縮あるいは膨張など
の動作が行なわれるｋは、旋回スクロール背部に設けた
背圧室と吸入室の密封が十分行なわれ、背圧室の圧力が
旋回スクロールを固定スクロールに対し押し付けるに十
分な圧力に維持されなければならない。このため、本発
明の構成は、起動時など背圧室の圧力が十分得られぬ間
は、フレームに設けた台座により旋回スクロールの軸方
向の移動量を規制し、旋回スクロール鏡板外縁部と固定
スクロール鏡板部との隙間を微小に保ち、背圧室と吸入
室の密封機能を持たせる、さらに、旋回スクロール背面
全周にわたり台座部を設けた場合には、台座と旋回スク
ロール鏡板背面とによっても密封機能が得られ、背圧室
の圧力が吸入圧力および吐出圧力に応じて瞬時に適性な
圧力に維持され、安定した圧縮あるいは膨張作用が得ら
れる。

ｉ大台座部に油溝等を設けた場合には、保油機能が得ら
れ、密封力の増加、摺動損失の低減がどの効果が得られ
る特徴を有する。

以下、本発明の一実施例を密閉形スクロール圧縮機を例
に取り説明する。

嬉１図、第２図および第３図は、本発明の一実施例を示
すものである。

密閉容器６は３つの部分５ａ　、ｆｉｂ　、５ｃからな
り、以下の機器を収納するものである。固定スクロール
部材１は鏡板１ａとこの鏡板１ａに直立した渦巻状のラ
ップ１ｂからなり外周部に吸込口ＩＣを、中心部に吐出
口１ｄを有する。吸入口１Ｃには吸入管１０が連結され
、吐出口１ｄは、密閉容器６内に開口している。

旋回スクロール部材２は、鏡板２ａ１この鏡板に直立し
た渦巻状のラップ２ｂからなり、反ラツプ側の面にボス
部２Ｃを、鏡板２ａに２個の小孔２ｄを備えている。　
　。

両ス、クロール部材１．２のラップ１ｂ、２ｂは互いに
内側に向けられてかみ合っている。フレーム９は、固定
スクロール１と数本のボルト（図示せず）により結合さ
れ、背圧室１２を備えている。クランク７ヤ７ト４は、
７レーム９に取付けた軸受１３に回転自在に支持されて
いる。このクランクシャフト４は、その端部にピン部４
ａを備え、ピン部４ａの中心はクランクシャフトの軸心
から旋回半径ｅだけ離れたところに位置している。

′１六、このピン部４ａは、旋回スクロールのボス部２
Ｃにはめ込まれている。

自転阻止部材、３は、平らなリングの両面に互に直交す
る溝を備えたもので、旋回スクロール部材２の背面とフ
レーム９との間に設けられている。

この自転阻止部材３の一方の溝には、フレーム９に固定
されたキー８がはめ込まれ、他方の＃ＩＩＫは旋回スク
ロール部材２の背面に固定されたキー（図示せず）がは
め込まれている。

モータ７のスラータフａは密閉容器の内壁面に取付けら
れ、ロータ１ｂは、クランクシャフト４に取付けられて
いる。

密閉容器６の底部には潤滑油１４が溜められており、ク
ランクシャフト４に設けられた油入（図示せず）を介し
て各層動部に給油される。密閉容器６は内壁に７レーム
９およびステータ７ａが圧入、溶接などの方法で固定さ
れ、上部の吐出室２１と下部の電動機室２２に区画され
ており、これらを結ぶ連絡通路１５が設けられている。

ロータ１ｂの回転により旋回スクロール部材２が、固定
スクロール部材１に対し時針方向に旋回運動すると、両
鏡板ｔａｗｚａおよび両うップ１ｂ、２ｂ間に形成され
る密閉空間は、両スクロールの中心に向って移動しなが
ら体積が除々に縮少して行き、圧縮室５ａ、５ｂが吐出
口１ｄと連絡して、圧縮ガスは吐出される。吐出口１ｄ
より密閉容器６上部の吐出口２１に吐出された圧縮ガス
は、連絡通路１５を通って下部の電動機室２２へ送られ
、モータ巻線の冷却を行なった後、密閉容器６に取り付
けられた吐出管１１により外部へ送出される。

このような構成および動作のスクロール流体装置では、
固定スクロール部材１と旋回スクロール部材２を軸方向
に引き離そうとする力が、圧縮室５ａ　、５ｂに存在す
る圧縮ガスの圧力によって両部材に作用する。仁のため
、このままでは両スクロール部材１．２は離れてしまい
、正常な圧縮、膨張などの作用を果せなくなる。

このため、旋回スクロール背面に背圧室１２を設け、旋
回スクロール２の背面にガス圧を作用させて、旋回スク
ロール部材２を引き離そうとする力よシも大きな軸方向
力を加えている。背圧室１２は、フレーム９に設けられ
た軸受１３とクランクシャフト４により、密閉容器６内
の圧力と、また固定スクロール外縁部１ｅと旋回スクロ
ール鏡板２ａ外縁部とにより、吸入室１６の圧力と圧力
的に！１断された状態にあるとともに１旋回スクロール
鏡板２ａＫ設けられ喪小孔２ｄにより圧縮室５ａ、５ｂ
の圧縮途中の部屋と連絡しているため、圧ｍ皇５内の圧
力に応じて、中間圧力に維持される。この中間圧力は、
旋回スクロール部材２を固定スクロール部材１から引き
離そうとする力よりも若干大きな軸方向押付力を付与す
るよう、小孔２ｄの位置により適宜設定されている。

起動時、圧力条件か急変し六時など、背圧室１２の圧力
′が、圧縮室５の圧力の変化に追従できず旋回スクロー
ル部材２を固定スクロール部材１に押し付けるに十分な
中間圧力が得られない場合旋回スクロール部材２は、反
２ッグ側に移動する。

この際、フレーム９に設けられた台座部９ａが旋回スク
ロール鏡板２ａの外縁部背面と接し摺動する。このため
、旋回スクロール部材２の軸方向の移動量は規制され、
軸方向の移動によって生じる各２ツブｌｂ、２ｂと各鏡
板１ａｔＺａ間の隙間および、旋回スクロール鏡板２ａ
外縁部と固定不クロール外縁部１ｅとの隙間は微小に保
たれ背圧室１２と吸入室１６との密封機能も維持され、
正補作用が行なわれる。

時間経過とともに、背圧室の圧力（中間圧）は圧縮室の
圧力に応じて変化し、旋回スクロール部材２を固定スク
ロール部材１に押し付けるに十分な圧力に達すると、旋
回スクロール部材２はラップ方向に移動し、固定スクロ
ール部材１に密着し正常な圧縮動作を行なう。

第４図、第５図、および第６図、第７図、並びに第８図
、第９図は夫々本発明の他の実施例を示すものである。

これらの実施例において、前記実施例と同一または相当
するものについては第１図第２図と同一符号を付し、そ
れらの説明は省略する。

第４図、第５図の実施例および第６図、第１図の実施例
は、フレーム９に設けられた台座部９ａが、旋回スクロ
ール部材２の鏡板背面の外縁部全周にわたり形成され、
旋回スクロール部材２の旋回運動にかかわらず常に台座
部９ｍと鏡板部２ａの背面が重なり部を持つよう構成さ
れている。つまり、旋回スクロールの鏡板２ａの外径を
１）ｓｏ　％台座部９ａの内側の最大寸法をｐｓｉとす
ると、次式の条件を満たす。

Ｄｓｉ　（Ｄｓｏ　−２ｇ　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（１）背圧室１２の
圧力が旋回スクロール部材２を固定スクロール部材１に
押し付けるに十分でない場合、旋回スクロール部材２は
反ラツプ側に移動し、鏡板２ａの外縁部が台座部９ａと
摺動しつつ、圧縮動作が行なわれる。

この場合、台座部９ａと旋回スクロールの鏡板部２ａの
背面外縁部とは常に重なる部分を有するため、背圧室１
２と、吸入Ｍ１６とは上記部分でも密封機能が得られ、
より確実に圧力的に遮断される。このため、背圧室１２
の圧力は、一時に圧縮室５の圧力に応じて適性な圧力に
維持され、安定し大圧縮作用が得られる。

第４図、第５図の実施例では台座部に環状の油溝９ｂを
、第６図、第７図の実施例では断続するポケット状の油
溝部９Ｃを設けた実施例を示す。

これにより保油機能が得られ、旋回スクロール鏡板部２
ａ背面と台座部９ａの密封力が増加すると共に、油によ
る潤滑が十分になされ、台座部での摺動損失を低減させ
ることができる。

なお、油溝部は、−重ではなく径方向に複数個設けても
よい。また、台座部９ａが全周にわたらぬ場合でも、油
溝部を設けることにより、保油機能が得られ摺動損失低
減については効果がある。

さらに、油一部を台座部９ａと摺動する旋回スクロール
の鏡板外縁部２ａの背面に設けても同様の効果を期待す
ることができる。

第８図、第９図の実施例は、台座部９ａの外縁部、即ち
７レーム９との付根部分に窪み部９ｄを設けた例を示す
。この窪み部９ｄにより、保油機能が得られ前述の場合
と同様の効果を期待できるとともに、台座部の加工の際
、窪み部９ｄがカッタの逃げ部となるため台座部９ａの
加工が容易となり、面精度も向上し、信頼性の高いスク
ロール流体機械が得られる。

以上説明したように本発明によれば、旋回スクロールの
軸方向の移動量は制限され、背圧室と吸入室の密封作用
も十分得られ、摺動面の潤滑も効果的に行なわれるため
、運転条件の変化に依らず安定して圧縮、あるいは膨張
が行なわれ、信頼性が高く高性能なスクロール流体機械
を得ること−が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスクロール流体装置の
縦断面図、第２図は第１図の１−１断面図、第３図は第
１図のフレームの平面図を示す。 第４図は他の実施例のフレームの平面図、第５図は第４
図の縦断面図、Ｋ６図は更に他の実施例のフレームの平
面図、第７図は第６図の縦断面図、第８図は更に他の実
施例のフレームの平面図、第９図は第８図の縦断面図で
ある。 １・・・固定スクロール部材　　２・・・旋回スクロー
ル部材　　１ａ＋２”・・・鏡板　　１ｂ、２ｂ・・・
ラップ　　３・・・自転防止部材　　４・・・クランク
シャフト　　５（５ａ、５ｂ）・・・圧縮室　　６・・
・密閉容器　　７・・・モータ　　８・・・キー　　９
・・・フレーム　　９ａ・・・台座部　　１０・・・吸
入管　　１１・・・吐出管　　１２・・・背圧室　　１
３・・・軸受　　１４・・・潤滑油　　１５・・・連絡
通路　　１６・・・吸入室５□１ ’ｌＨＩｆＢ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鏡板にうず巻状のラップを直立させて形成した旋回
   スクロールおよび固定スクロール部材を互にラップを内
   側にしてかみ合せ、旋回スクロールと静止部材との間に
   自転防止手段を備え、旋回スクロールを旋回運動させる
   駆動手段および支持手段を備え、旋回スクロール背部に
   背圧室を形成し流体の圧縮あるいは膨張を行なわせる流
   体機械において、旋回スクロールの反ラツプ側の壁面に
   対向して、フレームに旋回スクロールの鏡板外縁部を支
   持する台座部を設け、旋回スクロールの反ラツプ側への
   軸方向移動量を制限することを特徴とするスクロール流
   体機械。 ２、台座部が環状に形成され、旋回スクロールの移動に
   かかわらず常に重なり部を持つ特許請求の範囲第１項記
   載のスクロール流体機械。 ３、台座部に、環状あるいは断続するポケット状の油溝
   を設けた特許請求の範囲第１項または第２項記載のスク
   ロール流体機械。 ４、台座部と摺動する旋回スクロールの鏡板外縁部分に
   、環状のあるいは断続するポケット状の油溝部を設けた
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のスクロール流
   体機械。 ５、台座部のフレームとの付根部分に、窪み部を設けた
   特許請求の範囲第１項記載のスクロール流体機械。