JP2000352386A - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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- JP2000352386A JP2000352386A JP11161690A JP16169099A JP2000352386A JP 2000352386 A JP2000352386 A JP 2000352386A JP 11161690 A JP11161690 A JP 11161690A JP 16169099 A JP16169099 A JP 16169099A JP 2000352386 A JP2000352386 A JP 2000352386A
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- scroll
- eccentric
- scroll compressor
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0253—Details concerning the base
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 旋回スクロールの偏心側部分の回転を渦巻側
部分に効率よく伝動できる上に、渦巻側部分に背圧を効
果的に付与するスクロール圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール圧縮機は、端板１７の一面側
に渦巻状突起１８が設けられるとともに他面側に偏心軸
との係合部２２を備えかつこの渦巻状突起１８が固定ス
クロールの渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室
を形成する旋回スクロール９とを備え、旋回スクロール
９の旋回に伴い、作動ガスを圧縮室内で圧縮するもので
ある。旋回スクロール９の端板１７は、その軸方向に沿
って渦巻側部分１３ａと偏心側部分１３ｂとに２分割さ
れ、渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂの前記軸
方向の相対移動を許容した状態で偏心側部分１３ｂの回
転を渦巻側部分１３ａに伝動するための伝動手段４０
（ピン等）と、渦巻側部分１３ａに固定スクロール側へ
の背圧を付与する弾性部材４１を備えている。
部分に効率よく伝動できる上に、渦巻側部分に背圧を効
果的に付与するスクロール圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール圧縮機は、端板１７の一面側
に渦巻状突起１８が設けられるとともに他面側に偏心軸
との係合部２２を備えかつこの渦巻状突起１８が固定ス
クロールの渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室
を形成する旋回スクロール９とを備え、旋回スクロール
９の旋回に伴い、作動ガスを圧縮室内で圧縮するもので
ある。旋回スクロール９の端板１７は、その軸方向に沿
って渦巻側部分１３ａと偏心側部分１３ｂとに２分割さ
れ、渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂの前記軸
方向の相対移動を許容した状態で偏心側部分１３ｂの回
転を渦巻側部分１３ａに伝動するための伝動手段４０
（ピン等）と、渦巻側部分１３ａに固定スクロール側へ
の背圧を付与する弾性部材４１を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に関し、特に二酸化炭素（ＣＯ2）等の超臨界域で冷媒
を使用する蒸気圧縮冷凍サイクルに適したスクロール圧
縮機に関するものである。
に関し、特に二酸化炭素（ＣＯ2）等の超臨界域で冷媒
を使用する蒸気圧縮冷凍サイクルに適したスクロール圧
縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護の観点から、蒸気圧縮式
冷凍サイクルにおいて、冷媒の脱フロン対策の１つとし
て、作動ガス（冷媒ガス）に二酸化炭素（ＣＯ2）を使
用した冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクル）が提案さ
れている（例えば、特公平７−１８６０２号公報）。こ
のＣＯ2サイクルの作動は、フロンを使用した従来の蒸
気圧縮式冷凍サイクルと同様である。すなわち、図５
（ＣＯ2モリエル線図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで示され
るように、圧縮機で気相状態のＣＯ2を圧縮し（Ａ−
Ｂ）、この高温圧縮の気相状態のＣＯ2を放熱器（ガス
クーラ）にて冷却する（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧器によ
り減圧して（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ2を蒸
発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気等の外部流体から
奪って外部流体を冷却する。
冷凍サイクルにおいて、冷媒の脱フロン対策の１つとし
て、作動ガス（冷媒ガス）に二酸化炭素（ＣＯ2）を使
用した冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクル）が提案さ
れている（例えば、特公平７−１８６０２号公報）。こ
のＣＯ2サイクルの作動は、フロンを使用した従来の蒸
気圧縮式冷凍サイクルと同様である。すなわち、図５
（ＣＯ2モリエル線図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで示され
るように、圧縮機で気相状態のＣＯ2を圧縮し（Ａ−
Ｂ）、この高温圧縮の気相状態のＣＯ2を放熱器（ガス
クーラ）にて冷却する（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧器によ
り減圧して（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ2を蒸
発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気等の外部流体から
奪って外部流体を冷却する。
【０００３】ところで、ＣＯ2の臨界温度は約３１°と
従来の冷媒であるフロンの臨界点温度と比べて低いの
で、夏場等外気温の高いときには、放熱器側でのＣＯ2
の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってしまう。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（線
分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しない）。また、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力と放熱器出口
側でのＣＯ2温度によって決定され、放熱器出口側での
ＣＯ2温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、放熱器出口での温度は、実質
的には制御することができない。したがって、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力（放熱器出口
側圧力）を制御することによって制御可能となる。つま
り、夏場等外気温の高いときには、十分な冷却能力（エ
ンタルピ差）を確保するためには、Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅ
で示されるように、放熱器出口側圧力を高くする必要が
ある。そのために、圧縮機の運転圧力を従来のフロンを
用いた冷凍サイクルに比べて高くする必要がある。車両
用空調装置を例にすると、前記圧縮機の運転圧力は従来
のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／ｃｍ2程度であるの
に対してＣＯ2では４０ｋｇ／ｃｍ2程度と高く、また運
転停止圧力はＲ１３４（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2
程度であるのに対してＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2程度
と高くなる。
従来の冷媒であるフロンの臨界点温度と比べて低いの
で、夏場等外気温の高いときには、放熱器側でのＣＯ2
の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってしまう。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（線
分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しない）。また、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力と放熱器出口
側でのＣＯ2温度によって決定され、放熱器出口側での
ＣＯ2温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、放熱器出口での温度は、実質
的には制御することができない。したがって、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力（放熱器出口
側圧力）を制御することによって制御可能となる。つま
り、夏場等外気温の高いときには、十分な冷却能力（エ
ンタルピ差）を確保するためには、Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅ
で示されるように、放熱器出口側圧力を高くする必要が
ある。そのために、圧縮機の運転圧力を従来のフロンを
用いた冷凍サイクルに比べて高くする必要がある。車両
用空調装置を例にすると、前記圧縮機の運転圧力は従来
のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／ｃｍ2程度であるの
に対してＣＯ2では４０ｋｇ／ｃｍ2程度と高く、また運
転停止圧力はＲ１３４（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2
程度であるのに対してＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2程度
と高くなる。
【０００４】ここで、従来の一般的なスクロール圧縮機
としては、図６に示すように、ケーシング（不図示）内
に、端板１００ａの一面側に渦巻状突起１００ｂが形成
された固定スクロール１００と、端板１０１ａの一面側
に渦巻状突起１０１ｂが設けられるとともに他面側に偏
心軸１０２との係合部１０３を備えかつこの渦巻状突起
１０１ｂが固定スクロール１００の渦巻状突起１００ｂ
と組み合わされて渦巻状の圧縮室１０４を形成する旋回
スクロール１０１とを備え、偏心軸１０２を回転させる
ことによる旋回スクロール１０１の旋回に伴い、前記ケ
ーシング内に導入した作動ガスを前記圧縮室１０４内で
圧縮した後に吐出するものである（例えば特開平５−１
４９２７０号公報）。
としては、図６に示すように、ケーシング（不図示）内
に、端板１００ａの一面側に渦巻状突起１００ｂが形成
された固定スクロール１００と、端板１０１ａの一面側
に渦巻状突起１０１ｂが設けられるとともに他面側に偏
心軸１０２との係合部１０３を備えかつこの渦巻状突起
１０１ｂが固定スクロール１００の渦巻状突起１００ｂ
と組み合わされて渦巻状の圧縮室１０４を形成する旋回
スクロール１０１とを備え、偏心軸１０２を回転させる
ことによる旋回スクロール１０１の旋回に伴い、前記ケ
ーシング内に導入した作動ガスを前記圧縮室１０４内で
圧縮した後に吐出するものである（例えば特開平５−１
４９２７０号公報）。
【０００５】そして、上述のように、ＣＯ2を作動ガス
とした運転圧力の高いスクロール圧縮機は、作動ガスの
漏れによる性能低下の影響が大きいために、これを回避
するために、旋回スクロール１０１に固定スクロール１
００側への背圧を付与している。すなわち、旋回スクロ
ール１０１の端板１０１ａを、旋回スクロール１０１の
軸方向に沿って、前記渦巻状突起１０ｂを備えた渦巻起
側部分１０５と係合部１０３を備えた偏心側部分１０６
とに２分割し、これら渦巻側部分１０５および偏心側部
分１０６間に密閉空間１０７を形成するとともに、前記
渦巻側部分１０５に、前記圧縮室１０４の高圧作動ガス
を前記密閉空間１０７内に導入するための細孔１０８を
形成した。なお、符号１０９は前記密閉空間１０７を密
閉するためのシール部材を示している。このような構成
により、圧縮室１０４の高圧作動ガスの一部は、細孔１
０８を介して密閉空間１０７に導かれ、ここに充満す
る。密閉空間１０７から渦巻側部分１０５に作用する軸
方向上向きの力と、圧縮室１０４から渦巻側部分１０５
に作用する軸方向下向きの力との差圧（背圧）により渦
巻側部分１０５は全体的に浮き上がり、固定スクロール
１００側に押し付けられる。したがって、固定スクロー
ル１００と旋回スクロール１０１との端面クリアランス
をなくし、ここからのガスの漏れを抑制する。
とした運転圧力の高いスクロール圧縮機は、作動ガスの
漏れによる性能低下の影響が大きいために、これを回避
するために、旋回スクロール１０１に固定スクロール１
００側への背圧を付与している。すなわち、旋回スクロ
ール１０１の端板１０１ａを、旋回スクロール１０１の
軸方向に沿って、前記渦巻状突起１０ｂを備えた渦巻起
側部分１０５と係合部１０３を備えた偏心側部分１０６
とに２分割し、これら渦巻側部分１０５および偏心側部
分１０６間に密閉空間１０７を形成するとともに、前記
渦巻側部分１０５に、前記圧縮室１０４の高圧作動ガス
を前記密閉空間１０７内に導入するための細孔１０８を
形成した。なお、符号１０９は前記密閉空間１０７を密
閉するためのシール部材を示している。このような構成
により、圧縮室１０４の高圧作動ガスの一部は、細孔１
０８を介して密閉空間１０７に導かれ、ここに充満す
る。密閉空間１０７から渦巻側部分１０５に作用する軸
方向上向きの力と、圧縮室１０４から渦巻側部分１０５
に作用する軸方向下向きの力との差圧（背圧）により渦
巻側部分１０５は全体的に浮き上がり、固定スクロール
１００側に押し付けられる。したがって、固定スクロー
ル１００と旋回スクロール１０１との端面クリアランス
をなくし、ここからのガスの漏れを抑制する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のスクロール圧縮機は、２分割構造の旋回スクロール
１０１の偏心側部分１０６の回転を、前記シール部材１
０９を介して渦巻側部分１０５に伝動させなけれななら
ず、伝動効率が低い上に、シール部材１０９の摩耗が顕
著となり、この交換作業のためのメンテナンスに手間が
かかるという問題点がある。また、圧縮作動ガスによる
渦巻突起側部分への背圧付与形態では、スクロール圧縮
機の特に作動時には圧縮作動ガスが十分には高圧になっ
ておらず、背圧付与の効果が低く、結果的に圧縮効率が
低いという問題点もある。
来のスクロール圧縮機は、２分割構造の旋回スクロール
１０１の偏心側部分１０６の回転を、前記シール部材１
０９を介して渦巻側部分１０５に伝動させなけれななら
ず、伝動効率が低い上に、シール部材１０９の摩耗が顕
著となり、この交換作業のためのメンテナンスに手間が
かかるという問題点がある。また、圧縮作動ガスによる
渦巻突起側部分への背圧付与形態では、スクロール圧縮
機の特に作動時には圧縮作動ガスが十分には高圧になっ
ておらず、背圧付与の効果が低く、結果的に圧縮効率が
低いという問題点もある。
【０００７】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、旋回スクロールの偏心側部
分の回転を渦巻側部分に効率よく伝動できる上に、シー
ル部材の摩耗が起こらず、常時渦巻側部分に背圧を効果
的に付与できるスクロール圧縮機を提供することを目的
としている。
鑑みてなされたものであり、旋回スクロールの偏心側部
分の回転を渦巻側部分に効率よく伝動できる上に、シー
ル部材の摩耗が起こらず、常時渦巻側部分に背圧を効果
的に付与できるスクロール圧縮機を提供することを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状突
起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦巻
状突起が設けられるとともに他面側に偏心軸との係合部
を備えかつこの渦巻状突起が前記固定スクロールの前記
渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室を形成する
旋回スクロールとを備え、前記偏心軸を回転させること
による前記旋回スクロールの旋回に伴い、前記ケーシン
グ内に導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧縮した後に
吐出するスクロール圧縮機において、前記旋回スクロー
ルの前記端板は、前記旋回スクロールの軸方向に沿っ
て、前記渦巻状突起を備えた渦巻側部分と前記係合部を
備えた偏心側部分とに２分割され、前記渦巻側部分およ
び前記偏心側部分の前記軸方向の相対移動を許容した状
態で半径方向および周方向の運動を防止するとともに前
記偏心側部分の旋回運動を前記渦巻側部分に伝動するた
めの伝動手段と、を備えていることを特徴とするもので
ある。ここで、前記伝動手段は、前記渦巻側部分あるい
は前記偏心側部分に軸方向に突出して設けられたピン
と、前記偏心側部分あるいは前記渦巻側部分に形成さ
れ、かつ前記ピンが前記軸方向に摺動自在に嵌め込まれ
るピン嵌合孔と、を備えている。
の本発明は、ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状突
起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦巻
状突起が設けられるとともに他面側に偏心軸との係合部
を備えかつこの渦巻状突起が前記固定スクロールの前記
渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室を形成する
旋回スクロールとを備え、前記偏心軸を回転させること
による前記旋回スクロールの旋回に伴い、前記ケーシン
グ内に導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧縮した後に
吐出するスクロール圧縮機において、前記旋回スクロー
ルの前記端板は、前記旋回スクロールの軸方向に沿っ
て、前記渦巻状突起を備えた渦巻側部分と前記係合部を
備えた偏心側部分とに２分割され、前記渦巻側部分およ
び前記偏心側部分の前記軸方向の相対移動を許容した状
態で半径方向および周方向の運動を防止するとともに前
記偏心側部分の旋回運動を前記渦巻側部分に伝動するた
めの伝動手段と、を備えていることを特徴とするもので
ある。ここで、前記伝動手段は、前記渦巻側部分あるい
は前記偏心側部分に軸方向に突出して設けられたピン
と、前記偏心側部分あるいは前記渦巻側部分に形成さ
れ、かつ前記ピンが前記軸方向に摺動自在に嵌め込まれ
るピン嵌合孔と、を備えている。
【０００９】請求項３のように、前記伝導手段の一部と
して、前記渦巻側部分および前記偏心側部分間を離間す
る方向に付勢することにより前記渦巻側部分に前記固定
スクロール側への背圧を付与する弾性部材を備えている
ことにより、２分割構造の旋回スクロールの偏心側部分
の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的に伝動で
きる上に、弾性部材によって渦巻側部分に常時機械的に
背圧を付与することができる。ここで、前記弾性部材と
して安価な板ばねを使用することができる。
して、前記渦巻側部分および前記偏心側部分間を離間す
る方向に付勢することにより前記渦巻側部分に前記固定
スクロール側への背圧を付与する弾性部材を備えている
ことにより、２分割構造の旋回スクロールの偏心側部分
の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的に伝動で
きる上に、弾性部材によって渦巻側部分に常時機械的に
背圧を付与することができる。ここで、前記弾性部材と
して安価な板ばねを使用することができる。
【００１０】請求項５記載の発明のように、前記渦巻側
部分および前記偏心側部分間に密閉空間が形成され、前
記旋回スクロールの前記渦巻側部分に、前記圧縮室の中
間圧部内あるいは高圧部内の作動ガスを導入するための
導入孔が形成されていることにより、弾性部材の他に圧
縮作動ガスによっても渦巻側部分に背圧を付与できる。
ここで、請求項６のように、前記密閉空間は２つ形成
され、一方の密閉空間には前記中間圧部内の作動ガス
が、他方の密閉空間には前記高圧部内の作動ガスが導入
されるものとすることができる。そして、本発明は、請
求項７のように、作動ガスとして二酸化炭素を使用した
冷凍サイクルに使用される、運転圧力が高いスクロール
圧縮機に適用することが効果的である。
部分および前記偏心側部分間に密閉空間が形成され、前
記旋回スクロールの前記渦巻側部分に、前記圧縮室の中
間圧部内あるいは高圧部内の作動ガスを導入するための
導入孔が形成されていることにより、弾性部材の他に圧
縮作動ガスによっても渦巻側部分に背圧を付与できる。
ここで、請求項６のように、前記密閉空間は２つ形成
され、一方の密閉空間には前記中間圧部内の作動ガス
が、他方の密閉空間には前記高圧部内の作動ガスが導入
されるものとすることができる。そして、本発明は、請
求項７のように、作動ガスとして二酸化炭素を使用した
冷凍サイクルに使用される、運転圧力が高いスクロール
圧縮機に適用することが効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係わるスクロール
圧縮機の実施形態について図面を参照して説明する。先
ず、本発明のスクロール圧縮機を備えたＣＯ2サイクル
について、図４を参照して説明する。このＣＯ2サイク
ルＳは例えば車両用空調装置に適用したものであり、１
は気相状態のＣＯ2を圧縮するスクロール圧縮機であ
る。スクロール圧縮機１は図示しない駆動源（例えばエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動する。１ａは、スクロ
ール圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交
換して冷却する放熱器（ガスクーラ）であり、１ｃは放
熱器１ａ出口側でのＣＯ2温度に応じて放熱器１ａ出口
側圧力を制御する圧力制御弁である。ＣＯ2は、この圧
力制御弁１ｂおよび絞り１ｃにより減圧されて低温低圧
の気液２相状態のＣＯ2となる。１ｄは、車室内の空気
冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）で、気液２相状態のＣ
Ｏ2は蒸発器１ｄ内で気化（蒸発）する際に、車室内空
気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却する。１ｅ
は、気相状態のＣＯ2を一時的に蓄えるアキュムレータ
である。そして、スクロール圧縮機１、放熱器１ａ、圧
力制御弁１ｂ、絞り１ｃ、蒸発器１ｄおよびアキュムレ
ータ１ｅは、それぞれ配管１ｆによって接続されて閉回
路を形成している。
圧縮機の実施形態について図面を参照して説明する。先
ず、本発明のスクロール圧縮機を備えたＣＯ2サイクル
について、図４を参照して説明する。このＣＯ2サイク
ルＳは例えば車両用空調装置に適用したものであり、１
は気相状態のＣＯ2を圧縮するスクロール圧縮機であ
る。スクロール圧縮機１は図示しない駆動源（例えばエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動する。１ａは、スクロ
ール圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交
換して冷却する放熱器（ガスクーラ）であり、１ｃは放
熱器１ａ出口側でのＣＯ2温度に応じて放熱器１ａ出口
側圧力を制御する圧力制御弁である。ＣＯ2は、この圧
力制御弁１ｂおよび絞り１ｃにより減圧されて低温低圧
の気液２相状態のＣＯ2となる。１ｄは、車室内の空気
冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）で、気液２相状態のＣ
Ｏ2は蒸発器１ｄ内で気化（蒸発）する際に、車室内空
気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却する。１ｅ
は、気相状態のＣＯ2を一時的に蓄えるアキュムレータ
である。そして、スクロール圧縮機１、放熱器１ａ、圧
力制御弁１ｂ、絞り１ｃ、蒸発器１ｄおよびアキュムレ
ータ１ｅは、それぞれ配管１ｆによって接続されて閉回
路を形成している。
【００１２】次に、スクロール圧縮機１の一実施形態に
ついて、図１を参照して説明する。スクロール圧縮機１
のハウジング１Ａ（ケーシング）は、カップ状のケース
本体２と、これにボルト３により締結されたフロントケ
ース４（クランクケース）とから構成されている。クラ
ンクシャフト５はフロントケース４を貫通し、メイン軸
受６およびサブ軸受７を介してフロントケース４に回転
自在に支持されている。クランクシャフト５には、図示
しない車両エンジンの回転が公知の電磁クラッチ３２を
介して伝動されるようになっている。なお、符号３２
ａ，３２ｂはそれぞれ電磁クラッチ３２のコイルおよび
プーリを示している。
ついて、図１を参照して説明する。スクロール圧縮機１
のハウジング１Ａ（ケーシング）は、カップ状のケース
本体２と、これにボルト３により締結されたフロントケ
ース４（クランクケース）とから構成されている。クラ
ンクシャフト５はフロントケース４を貫通し、メイン軸
受６およびサブ軸受７を介してフロントケース４に回転
自在に支持されている。クランクシャフト５には、図示
しない車両エンジンの回転が公知の電磁クラッチ３２を
介して伝動されるようになっている。なお、符号３２
ａ，３２ｂはそれぞれ電磁クラッチ３２のコイルおよび
プーリを示している。
【００１３】ハウジング１Ａの内部には固定スクロール
８および旋回スクロール９が配設されている。固定スク
ロール８は端板１０とその内面に立設された渦巻状突起
（ラップ）１１とを備え、この端板１０はボルト１２に
よりケース本体２に固定されている。固定スクロール８
の端板１０の外周面にはＯリング１４が埋設されてお
り、このＯリング１４は、ケース本体２の内周面に密接
し、ケース本体２内を低圧室１５（吸入室）と高圧室
（吐出チャンバ）１６とに隔離している。固定スクロー
ル８の端板１０には吐出ポート３４が穿設されており、
符号３５はこの吐出ポート３４を開閉するための吐出弁
である。
８および旋回スクロール９が配設されている。固定スク
ロール８は端板１０とその内面に立設された渦巻状突起
（ラップ）１１とを備え、この端板１０はボルト１２に
よりケース本体２に固定されている。固定スクロール８
の端板１０の外周面にはＯリング１４が埋設されてお
り、このＯリング１４は、ケース本体２の内周面に密接
し、ケース本体２内を低圧室１５（吸入室）と高圧室
（吐出チャンバ）１６とに隔離している。固定スクロー
ル８の端板１０には吐出ポート３４が穿設されており、
符号３５はこの吐出ポート３４を開閉するための吐出弁
である。
【００１４】旋回スクロール９は端板１７とその内面に
立設された渦巻状突起（ラップ）１８とを備え、この渦
巻状突起１８は上記固定スクロール８の渦巻状突起１１
と実質的に同一の形状を有している。固定スクロール８
と旋回スクロール９とは、相互に公転旋回半径だけ偏心
し、かつ、１８０°だけ位相をずらせて図示のように噛
み合わされ、渦巻状突起１１の先端に埋設されたチップ
シール（不図示）は端板１７の内面に密接し、渦巻状突
起１８の先端に埋設されたチップシール（不図示）は端
板１０の内面に密接し、また、渦巻状突起１１，１８の
側面に互いに複数箇所で密接する。これにより、渦巻状
の中心に対してほぼ点対称をなす圧縮室２１ａ，２１
ｂ，１２ｃが形成される。なお、２１ａ，１２ｃは圧縮
室の高圧部を示し、２１ｂは圧縮室の中間圧部を示して
いる。固定スクロール８と旋回スクロール９との間に
は、旋回スクロール９の自転を阻止して公転を許容する
自転防止リング２７（オルダム接手）が設けられてい
る。
立設された渦巻状突起（ラップ）１８とを備え、この渦
巻状突起１８は上記固定スクロール８の渦巻状突起１１
と実質的に同一の形状を有している。固定スクロール８
と旋回スクロール９とは、相互に公転旋回半径だけ偏心
し、かつ、１８０°だけ位相をずらせて図示のように噛
み合わされ、渦巻状突起１１の先端に埋設されたチップ
シール（不図示）は端板１７の内面に密接し、渦巻状突
起１８の先端に埋設されたチップシール（不図示）は端
板１０の内面に密接し、また、渦巻状突起１１，１８の
側面に互いに複数箇所で密接する。これにより、渦巻状
の中心に対してほぼ点対称をなす圧縮室２１ａ，２１
ｂ，１２ｃが形成される。なお、２１ａ，１２ｃは圧縮
室の高圧部を示し、２１ｂは圧縮室の中間圧部を示して
いる。固定スクロール８と旋回スクロール９との間に
は、旋回スクロール９の自転を阻止して公転を許容する
自転防止リング２７（オルダム接手）が設けられてい
る。
【００１５】端板１７の外面中央部に形成された円筒状
のボス２２（係合部）の内部にはドライブブッシュ２３
が、ラジアル軸受を兼ねる旋回軸受２４（ドライブ軸
受）を介して回動自在に収容され、このドライブブッシ
ュ２３に穿設された貫通孔２５内にはクランクシャフト
５の内端に突設された偏心軸２６が回動自在に嵌合され
ている。また、端板１７の外面の外周縁とフロントケー
ス４との間には、旋回スクロール９の支持するためのス
ラスト玉軸受１９が配置されている。
のボス２２（係合部）の内部にはドライブブッシュ２３
が、ラジアル軸受を兼ねる旋回軸受２４（ドライブ軸
受）を介して回動自在に収容され、このドライブブッシ
ュ２３に穿設された貫通孔２５内にはクランクシャフト
５の内端に突設された偏心軸２６が回動自在に嵌合され
ている。また、端板１７の外面の外周縁とフロントケー
ス４との間には、旋回スクロール９の支持するためのス
ラスト玉軸受１９が配置されている。
【００１６】クランクシャフト５の外周には、軸封装置
としての公知のメカニカルシール２８（シャフトシー
ル）が配置されており、このメニカルシール２８は、フ
ロントケース４に固定されたシートリング２８ａと、ク
ランクシャフト５とともに回転する従動リング２８ｂと
を備え、この従動リング２８ｂは、付勢部材２８ｃによ
りシートリング２８ａに圧接されていることにより、ク
ランクシャフト５の回転に伴いシートリング２８ａに対
して摺動する。
としての公知のメカニカルシール２８（シャフトシー
ル）が配置されており、このメニカルシール２８は、フ
ロントケース４に固定されたシートリング２８ａと、ク
ランクシャフト５とともに回転する従動リング２８ｂと
を備え、この従動リング２８ｂは、付勢部材２８ｃによ
りシートリング２８ａに圧接されていることにより、ク
ランクシャフト５の回転に伴いシートリング２８ａに対
して摺動する。
【００１７】ここで、スクロール圧縮機１の特徴部につ
いて 図２を参照して説明する。旋回スクロール９の端
板は、旋回スクロール９の軸方向に、渦巻状突起１８を
備えた渦巻側部分１３ａと、後述する偏心軸２６との係
合部であるボス２２を備えた偏心側部分１３ｂとに分割
されている。渦巻側部分１３ａは複数本のピン４０ａに
より偏心側部分１３ｂに対して軸方向に移動自在となっ
ているとともに、偏心側部分１３ｂの回転を複数本のピ
ン４０ａを介して渦巻側部分１３ａに効率的に伝動され
るようになっている。詳述すると、渦巻側部分１３ａの
外周部に複数本のピン４０ａが軸方向に突出して設けら
れており、一方、偏心側部分１３ｂの外周部には、前記
ピン４０ａが軸方向に摺動自在に嵌め込まれるピン嵌合
孔４０ｂが形成されている。また、渦巻側部分１３ａお
よび偏心側部分１３ｂ間の外周部には板ばね４１が配置
されており、この板ばね４１は渦巻側部分１３ａに固定
スクロール８側への背圧を付与する弾性部材である。前
記ピン４０ａ、ピン嵌合孔４０ｂおよび板ばね４１によ
り、渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂの前記軸
方向の相対移動を許容した状態で半径方向および周方向
の運動を防止するとともに偏心側部分１３ｂの旋回運動
を渦巻側部分１３ａに伝動するための伝動手段４０が構
成されている。このように、渦巻側部分１３ａはその軸
方向に可動な軸方向コンプライアンス支持構造（フロー
ト構造）となっている。なお、ピン４０およびピン嵌合
孔４０ｂを、上記構成とは逆に、それぞれ偏心側部分１
３ｂおよび渦巻側部分１３ａに設けてもよい。
いて 図２を参照して説明する。旋回スクロール９の端
板は、旋回スクロール９の軸方向に、渦巻状突起１８を
備えた渦巻側部分１３ａと、後述する偏心軸２６との係
合部であるボス２２を備えた偏心側部分１３ｂとに分割
されている。渦巻側部分１３ａは複数本のピン４０ａに
より偏心側部分１３ｂに対して軸方向に移動自在となっ
ているとともに、偏心側部分１３ｂの回転を複数本のピ
ン４０ａを介して渦巻側部分１３ａに効率的に伝動され
るようになっている。詳述すると、渦巻側部分１３ａの
外周部に複数本のピン４０ａが軸方向に突出して設けら
れており、一方、偏心側部分１３ｂの外周部には、前記
ピン４０ａが軸方向に摺動自在に嵌め込まれるピン嵌合
孔４０ｂが形成されている。また、渦巻側部分１３ａお
よび偏心側部分１３ｂ間の外周部には板ばね４１が配置
されており、この板ばね４１は渦巻側部分１３ａに固定
スクロール８側への背圧を付与する弾性部材である。前
記ピン４０ａ、ピン嵌合孔４０ｂおよび板ばね４１によ
り、渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂの前記軸
方向の相対移動を許容した状態で半径方向および周方向
の運動を防止するとともに偏心側部分１３ｂの旋回運動
を渦巻側部分１３ａに伝動するための伝動手段４０が構
成されている。このように、渦巻側部分１３ａはその軸
方向に可動な軸方向コンプライアンス支持構造（フロー
ト構造）となっている。なお、ピン４０およびピン嵌合
孔４０ｂを、上記構成とは逆に、それぞれ偏心側部分１
３ｂおよび渦巻側部分１３ａに設けてもよい。
【００１８】渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂ
の互いに対向面１４ａ，１４ｂ間には、密閉空間４２
ａ，４２ｂが形成されている。すなわち、渦巻側部分１
３ａの対向面１４ａの中央部には円形の凸部４３ａが形
成されているとともに、この凸部４３ａの周囲には凹部
４３ｂが環状に形成されている。一方、偏心側部分１３
ｂの対向面１４ｂの中央部には凹部４４ａが形成されて
いるとともに、この凹部４４ａの周囲には凸部４４ｂが
環状に形成されている。凸部４３ａおよび凹部４４ａの
外周段部には断面Ｕ字形の第１の環状シール４５が設け
られていることにより、凸部４３ａおよび凹部４４ａ間
には第１の密閉空間４２ａが形成されている。また、凹
部４３ｂおよび凸部４４ｂの外周段部には断面Ｕ字形の
第１の環状シール４６が設けられていることにより、凹
部４３ｂおよび凸部４４ｂ間には第２の密閉空間４２ｂ
が形成されている。そして、前記渦巻側部分１３ａに
は、第１の密閉空間４２ａと圧縮室の高圧部２１ａ（図
１参照）とを連通するための高圧導入孔４７が形成さ
れ、さらに、第２の密閉空間４２ｂと圧縮室の中間圧部
２１ｂ（図１参照）とを連通するための中間圧導入孔４
８が形成されている。なお、第２の密閉空間４２ｂおよ
び中間圧導入孔４８は設けなくてもよい。
の互いに対向面１４ａ，１４ｂ間には、密閉空間４２
ａ，４２ｂが形成されている。すなわち、渦巻側部分１
３ａの対向面１４ａの中央部には円形の凸部４３ａが形
成されているとともに、この凸部４３ａの周囲には凹部
４３ｂが環状に形成されている。一方、偏心側部分１３
ｂの対向面１４ｂの中央部には凹部４４ａが形成されて
いるとともに、この凹部４４ａの周囲には凸部４４ｂが
環状に形成されている。凸部４３ａおよび凹部４４ａの
外周段部には断面Ｕ字形の第１の環状シール４５が設け
られていることにより、凸部４３ａおよび凹部４４ａ間
には第１の密閉空間４２ａが形成されている。また、凹
部４３ｂおよび凸部４４ｂの外周段部には断面Ｕ字形の
第１の環状シール４６が設けられていることにより、凹
部４３ｂおよび凸部４４ｂ間には第２の密閉空間４２ｂ
が形成されている。そして、前記渦巻側部分１３ａに
は、第１の密閉空間４２ａと圧縮室の高圧部２１ａ（図
１参照）とを連通するための高圧導入孔４７が形成さ
れ、さらに、第２の密閉空間４２ｂと圧縮室の中間圧部
２１ｂ（図１参照）とを連通するための中間圧導入孔４
８が形成されている。なお、第２の密閉空間４２ｂおよ
び中間圧導入孔４８は設けなくてもよい。
【００１９】次に、上記スクロール圧縮機１の動作につ
いて説明する。電磁クラッチ３２のコイル３２ａに通電
して、車両エンジンの回転をクランクシャフト５に伝動
させると、クランクシャフト５の回転は、偏心軸２６、
貫通孔２５、ドライブブッシュ２３、旋回軸受２４、ボ
ス２２からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール９
が駆動され、旋回スクロール９は自転防止リング２７に
よってその自転を阻止されながら公転旋回半径を半径と
する円軌道上を公転旋回運動する。
いて説明する。電磁クラッチ３２のコイル３２ａに通電
して、車両エンジンの回転をクランクシャフト５に伝動
させると、クランクシャフト５の回転は、偏心軸２６、
貫通孔２５、ドライブブッシュ２３、旋回軸受２４、ボ
ス２２からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール９
が駆動され、旋回スクロール９は自転防止リング２７に
よってその自転を阻止されながら公転旋回半径を半径と
する円軌道上を公転旋回運動する。
【００２０】旋回スクロール９が公転旋回運動すると、
双方の渦巻状突起１１，１８の線接触部が次第に渦巻の
中心方向に移動し、この結果、圧縮室２１ａ，２１ｂ，
２１ｃが容積を減少しながら、渦巻の中心方向へ移動す
る。これに伴って吸入口（不図示）を通って吸入室１５
へ流入した作動ガス（矢印Ａ参照）が、双方の渦巻状突
起１１，１８との外終端開口部から中間圧部２１ｂ内に
取り込まれ、圧縮されながら高圧部２１ｃに至り、ここ
から固定スクロール８の端板１０に穿設された吐出ポー
ト３４を通り、吐出弁３５を押開いて高圧室１６へ吐出
され、さらに吐出口３８から流出される。このように、
旋回スクロール９の旋回により、吸入室１５より導入し
た流体を前記圧縮室２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内で圧縮
し、この圧縮ガスを吐出する。
双方の渦巻状突起１１，１８の線接触部が次第に渦巻の
中心方向に移動し、この結果、圧縮室２１ａ，２１ｂ，
２１ｃが容積を減少しながら、渦巻の中心方向へ移動す
る。これに伴って吸入口（不図示）を通って吸入室１５
へ流入した作動ガス（矢印Ａ参照）が、双方の渦巻状突
起１１，１８との外終端開口部から中間圧部２１ｂ内に
取り込まれ、圧縮されながら高圧部２１ｃに至り、ここ
から固定スクロール８の端板１０に穿設された吐出ポー
ト３４を通り、吐出弁３５を押開いて高圧室１６へ吐出
され、さらに吐出口３８から流出される。このように、
旋回スクロール９の旋回により、吸入室１５より導入し
た流体を前記圧縮室２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内で圧縮
し、この圧縮ガスを吐出する。
【００２１】また、上記圧縮室の高圧部２１ａにおいて
圧縮され、高圧となった作動ガスの一部は、高圧導入孔
４７を介して第１の密閉空間４２ａに導かれ、ここに充
満する。旋回スクロール９の渦巻側部分１３ａに対し、
圧縮室がかかる軸方向圧力の最大値より、第１の密閉空
間４２ａがかける軸方向圧力が大となるように設定され
ている。すなわち、第１の密閉空間４２ａの面積をＲと
し、かつここに吐出圧Ｐdが作用したとき、この第１の
密閉空間４２ａから渦巻側部分１３ａに作用する軸方向
向きの力Ｆ1は Ｆ1＝（Ｐd−Ｐs）×Ｒ である。［Ｐs：吸込圧］ 一方、圧縮室から渦巻側部分１３ａに軸方向向きの力Ｆ
2が作用する。ここで、Ｆ1＞Ｆ2となるように第１の密
閉空間４２ａの面積Ｒを設定しておけば、渦巻側部分１
３ａは固定スクロール８側に背圧を付与され、固定スク
ロール８に押し付けられる。第２の密閉空間４２ｂにつ
いても同様である。結果的に、固定スクロール８の渦巻
状突起１１の先端に埋設されたチップシール（不図示）
は端板１７の内面に密接し、旋回スクロール９の渦巻状
突起１８の先端に埋設されたチップシール（不図示）は
端板１０の内面に密接し、圧縮空間からの作動ガスの漏
れ（リーク）を防止できる。
圧縮され、高圧となった作動ガスの一部は、高圧導入孔
４７を介して第１の密閉空間４２ａに導かれ、ここに充
満する。旋回スクロール９の渦巻側部分１３ａに対し、
圧縮室がかかる軸方向圧力の最大値より、第１の密閉空
間４２ａがかける軸方向圧力が大となるように設定され
ている。すなわち、第１の密閉空間４２ａの面積をＲと
し、かつここに吐出圧Ｐdが作用したとき、この第１の
密閉空間４２ａから渦巻側部分１３ａに作用する軸方向
向きの力Ｆ1は Ｆ1＝（Ｐd−Ｐs）×Ｒ である。［Ｐs：吸込圧］ 一方、圧縮室から渦巻側部分１３ａに軸方向向きの力Ｆ
2が作用する。ここで、Ｆ1＞Ｆ2となるように第１の密
閉空間４２ａの面積Ｒを設定しておけば、渦巻側部分１
３ａは固定スクロール８側に背圧を付与され、固定スク
ロール８に押し付けられる。第２の密閉空間４２ｂにつ
いても同様である。結果的に、固定スクロール８の渦巻
状突起１１の先端に埋設されたチップシール（不図示）
は端板１７の内面に密接し、旋回スクロール９の渦巻状
突起１８の先端に埋設されたチップシール（不図示）は
端板１０の内面に密接し、圧縮空間からの作動ガスの漏
れ（リーク）を防止できる。
【００２２】電磁クラッチ３２のコイル３２ａへの通電
を解除して、クランクシャフト５への回転力の伝動を絶
つと、スクロール圧縮機１の運転は停止される。そし
て、電磁クラッチ３２のコイル３２ａへ再び通電する
と、スクロール圧縮機１は再起動される。本実施形態で
は、旋回スクロール９の偏心側部分１３ｂの回転を複数
本のピン４０（伝動手段）を介して、渦巻突起側部分１
３ａに効率的に伝動できる。また、スクロール圧縮機１
の特に作動時には圧縮作動ガスが十分には高圧になって
おらず背圧付与の効果が低いが、板ばね４１によって常
時渦巻側部分１３ａに固定スクロール８側への背圧が付
与されるので、作動ガスの漏れ（リーク）を確実に防止
して圧縮効率を向上させることができる。さらに、旋回
スクロール側に背圧付与手段および軸方向コンプライア
ンス構造の両方を採用したので、固定スクロール全体を
フロート構造としかつ固定スクロールの背面に背圧ブロ
ックを設けた場合と比較して、高圧室を小さくでき、結
果的にハウジングを小型化できる。
を解除して、クランクシャフト５への回転力の伝動を絶
つと、スクロール圧縮機１の運転は停止される。そし
て、電磁クラッチ３２のコイル３２ａへ再び通電する
と、スクロール圧縮機１は再起動される。本実施形態で
は、旋回スクロール９の偏心側部分１３ｂの回転を複数
本のピン４０（伝動手段）を介して、渦巻突起側部分１
３ａに効率的に伝動できる。また、スクロール圧縮機１
の特に作動時には圧縮作動ガスが十分には高圧になって
おらず背圧付与の効果が低いが、板ばね４１によって常
時渦巻側部分１３ａに固定スクロール８側への背圧が付
与されるので、作動ガスの漏れ（リーク）を確実に防止
して圧縮効率を向上させることができる。さらに、旋回
スクロール側に背圧付与手段および軸方向コンプライア
ンス構造の両方を採用したので、固定スクロール全体を
フロート構造としかつ固定スクロールの背面に背圧ブロ
ックを設けた場合と比較して、高圧室を小さくでき、結
果的にハウジングを小型化できる。
【００２３】図３（ａ）および（ｂ）は、旋回スクロー
ルの渦巻側部分の軸方向コンプライアンス支持構造（フ
ロート構造）の他の例を示すための互いに垂直方向に切
断した断面図である。図３（ｃ）に示す渦巻側部分１３
ａと図３（ｄ）に示す偏心側部分１３ｂとの間には、図
３（ｅ）に示す弾性部材としてのリング状の板ばね５０
が設けられており、この板ばね５０は複数本のボルト５
１により渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂに周
方向に交互に固定されている。詳述すると、図３（ｄ）
に示すように、偏心側部分１３ｂの外周部には複数（本
例では４つ）のねじ孔５２が周方向に沿って等間隔に形
成されているとともに、各ねじ孔５２間の部分には、渦
巻側部分１３ａおよび偏心軸側部分１３ｂを重ねた状態
で渦巻側部分１３ａの後述する各ねじ孔５３を覆わずに
露出させるための切り欠き５２ａが形成されている。一
方、図３（ｃ）に示すように、渦巻側部分１３ａの外周
部には複数（本例では４つ）のねじ孔５３が周方向に沿
って当間隔に形成されているとともに、各ねじ孔５３間
の部分には、渦巻側部分１３ａを偏心側部分１３ｂに重
ねた状態で各ねじ孔５２を覆わずに露出させるための切
り欠き５４が形成されている。また、図３（ｅ）に示す
ように、板ばね５０には８個の貫通孔５５が周方向に等
間隔に形成されている。
ルの渦巻側部分の軸方向コンプライアンス支持構造（フ
ロート構造）の他の例を示すための互いに垂直方向に切
断した断面図である。図３（ｃ）に示す渦巻側部分１３
ａと図３（ｄ）に示す偏心側部分１３ｂとの間には、図
３（ｅ）に示す弾性部材としてのリング状の板ばね５０
が設けられており、この板ばね５０は複数本のボルト５
１により渦巻側部分１３ａおよび偏心側部分１３ｂに周
方向に交互に固定されている。詳述すると、図３（ｄ）
に示すように、偏心側部分１３ｂの外周部には複数（本
例では４つ）のねじ孔５２が周方向に沿って等間隔に形
成されているとともに、各ねじ孔５２間の部分には、渦
巻側部分１３ａおよび偏心軸側部分１３ｂを重ねた状態
で渦巻側部分１３ａの後述する各ねじ孔５３を覆わずに
露出させるための切り欠き５２ａが形成されている。一
方、図３（ｃ）に示すように、渦巻側部分１３ａの外周
部には複数（本例では４つ）のねじ孔５３が周方向に沿
って当間隔に形成されているとともに、各ねじ孔５３間
の部分には、渦巻側部分１３ａを偏心側部分１３ｂに重
ねた状態で各ねじ孔５２を覆わずに露出させるための切
り欠き５４が形成されている。また、図３（ｅ）に示す
ように、板ばね５０には８個の貫通孔５５が周方向に等
間隔に形成されている。
【００２４】８本のボルト５１を板ばね５０の貫通孔５
５に、交互に反対方向に通し、偏心側部分１３ｂの各ね
じ孔５２および渦巻側部分１３ａの各ねじ孔５３に螺合
させる。このような構成により、渦巻側部分１３ａは偏
心軸側部分１３ｂに対して板ばね５０の撓み許容量だけ
軸方向に移動可能となっている。そして、偏心軸側部分
１３ｂの回転を、各ボルト５１および板ばね５０からな
る伝動手段を介して渦巻側部分１３ａに伝動される。し
たがって、弾性部材としての板ばね５０は前記伝動手段
の一部を構成している。なお、図３において、渦巻側部
分１３ａおよび偏心側部分１３ｂ間に形成された密閉空
間や高圧導入孔は、図２と同様なため不図示とした。
５に、交互に反対方向に通し、偏心側部分１３ｂの各ね
じ孔５２および渦巻側部分１３ａの各ねじ孔５３に螺合
させる。このような構成により、渦巻側部分１３ａは偏
心軸側部分１３ｂに対して板ばね５０の撓み許容量だけ
軸方向に移動可能となっている。そして、偏心軸側部分
１３ｂの回転を、各ボルト５１および板ばね５０からな
る伝動手段を介して渦巻側部分１３ａに伝動される。し
たがって、弾性部材としての板ばね５０は前記伝動手段
の一部を構成している。なお、図３において、渦巻側部
分１３ａおよび偏心側部分１３ｂ間に形成された密閉空
間や高圧導入孔は、図２と同様なため不図示とした。
【００２５】上記各実施形態では、開放型圧縮機を、Ｃ
Ｏ2を作動ガスとするＣＯ2サイクルに適用したが、これ
に限らず、通常のフロン等を作動ガスとする蒸気圧縮式
冷凍サイクルに適用してもよい。
Ｏ2を作動ガスとするＣＯ2サイクルに適用したが、これ
に限らず、通常のフロン等を作動ガスとする蒸気圧縮式
冷凍サイクルに適用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１記載の発明は、２分割構造の旋回スクロールの偏
心側部分の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的
に伝動して、動力損失を低減できる上に、シール部材の
損傷が起こらずそのためのメンテナンスが不要となる。
ここで、請求項２記載の発明のように、前記伝動手段と
しては、前記渦巻側部分あるいは前記偏心側部分に軸方
向に突出して設けられたピンと、前記偏心側部分あるい
は前記渦巻側部分に形成され、かつ前記ピンが前記軸方
向に摺動自在に嵌め込まれるピン嵌合孔と、を備えた、
構造の簡単なものを挙げることができる。
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１記載の発明は、２分割構造の旋回スクロールの偏
心側部分の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的
に伝動して、動力損失を低減できる上に、シール部材の
損傷が起こらずそのためのメンテナンスが不要となる。
ここで、請求項２記載の発明のように、前記伝動手段と
しては、前記渦巻側部分あるいは前記偏心側部分に軸方
向に突出して設けられたピンと、前記偏心側部分あるい
は前記渦巻側部分に形成され、かつ前記ピンが前記軸方
向に摺動自在に嵌め込まれるピン嵌合孔と、を備えた、
構造の簡単なものを挙げることができる。
【００２７】請求項３のように、前記伝導手段の一部と
して、前記渦巻側部分および前記偏心側部分間を離間す
る方向に付勢することにより前記渦巻側部分に前記固定
スクロール側への背圧を付与する弾性部材を備えている
ことにより、２分割構造の旋回スクロールの偏心側部分
の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的に伝動で
きる上に、弾性部材によって渦巻側部分に常時機械的に
背圧を付与することができる。これにより、特にスクロ
ール圧縮機の作動開始時においても圧縮室のガス漏れが
起こらず、圧縮効率が高い。さらに、旋回スクロール側
に背圧付与手段および軸方向コンプライアンス構造の伝
動手段の両方を採用したので、固定スクロール全体をフ
ロート構造としかつ固定スクロールの背面に背圧ブロッ
クを設けた場合と比較して、高圧室を小さくでき、結果
的にハウジングを小型化できる。ここで、前記弾性部材
として安価な板ばねを使用することができる。
して、前記渦巻側部分および前記偏心側部分間を離間す
る方向に付勢することにより前記渦巻側部分に前記固定
スクロール側への背圧を付与する弾性部材を備えている
ことにより、２分割構造の旋回スクロールの偏心側部分
の回転を伝動手段によって渦巻側部分に効率的に伝動で
きる上に、弾性部材によって渦巻側部分に常時機械的に
背圧を付与することができる。これにより、特にスクロ
ール圧縮機の作動開始時においても圧縮室のガス漏れが
起こらず、圧縮効率が高い。さらに、旋回スクロール側
に背圧付与手段および軸方向コンプライアンス構造の伝
動手段の両方を採用したので、固定スクロール全体をフ
ロート構造としかつ固定スクロールの背面に背圧ブロッ
クを設けた場合と比較して、高圧室を小さくでき、結果
的にハウジングを小型化できる。ここで、前記弾性部材
として安価な板ばねを使用することができる。
【００２８】請求項５記載の発明は、前記渦巻起側部分
および前記偏心軸部分間に密閉空間が形成され、前記旋
回スクロールの前記渦巻側部分に、前記圧縮室の中間圧
室内あるいは高圧室内の作動ガスを導入するための細孔
が形成されていることにより、弾性部材の他に圧縮作動
ガスによっても渦巻側部分に背圧を付与できる。ここ
で、請求項６のように、前記密閉空間は２つ形成され、
一方の密閉空間には前記中間圧部内の作動ガスが、他方
の密閉空間には前記高圧部内の作動ガスが導入されるも
のとすることができる。そして、本発明は、請求項７の
ように、作動ガスとして二酸化炭素を使用した冷凍サイ
クルに使用される、運転圧力が高いスクロール圧縮機に
適用することが効果的である。
および前記偏心軸部分間に密閉空間が形成され、前記旋
回スクロールの前記渦巻側部分に、前記圧縮室の中間圧
室内あるいは高圧室内の作動ガスを導入するための細孔
が形成されていることにより、弾性部材の他に圧縮作動
ガスによっても渦巻側部分に背圧を付与できる。ここ
で、請求項６のように、前記密閉空間は２つ形成され、
一方の密閉空間には前記中間圧部内の作動ガスが、他方
の密閉空間には前記高圧部内の作動ガスが導入されるも
のとすることができる。そして、本発明は、請求項７の
ように、作動ガスとして二酸化炭素を使用した冷凍サイ
クルに使用される、運転圧力が高いスクロール圧縮機に
適用することが効果的である。
【図１】 本発明に係るスクロール圧縮機の一実施形態
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図２】 図１に旋回スクロールの拡大断面図である。
【図３】 旋回スクロールの他の例を説明するための図
であり、（ａ）および（ｂ）は互いに直交する方向で切
断した断面図、（ｃ），（ｄ）および（ｅ）はそれぞ
れ、渦巻突起側部分の平面図、偏心側部分の平面図、板
ばねの平面図である。
であり、（ａ）および（ｂ）は互いに直交する方向で切
断した断面図、（ｃ），（ｄ）および（ｅ）はそれぞ
れ、渦巻突起側部分の平面図、偏心側部分の平面図、板
ばねの平面図である。
【図４】 蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す模式図であ
る。
る。
【図５】 ＣＯ2のモリエル線図である。
【図６】 従来のスクロール圧縮機の要部を示す断面図
である。
である。
Ｓ ＣＯ2サイクル １ スクロール圧縮機 １Ａ ハウジング ２ ハウジング本体 ４ フロントケース（クランクケース） ５ クランクシャフト ６ メイン軸受 ８ 固定スクロール ９ 旋回スクロール １３ａ 渦巻側部分 １３ｂ 偏心側部分 １５ 低圧室（吸入室、機械室） １６ 高圧室 ２７ 自転防止リング ２８ メカニカルシール（シャフトシール） ３４ 吐出ポート（トップクリアランス） ３５ 吐出弁 ４０ 伝動手段 ４０ａ ピン ４０ｂ ピン嵌合孔 ４１ 板ばね（弾性部材） ４２ａ，４２ｂ 密閉空間 ４７ 高圧導入孔 ４８ 中間圧導入孔
Claims (7)
- 【請求項１】 ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状
突起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦
巻状突起が設けられるとともに他面側に偏心軸との係合
部を備えかつこの渦巻状突起が前記固定スクロールの前
記渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室を形成す
る旋回スクロールとを備え、前記偏心軸を回転させるこ
とによる前記旋回スクロールの旋回に伴い、前記ケーシ
ング内に導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧縮した後
に吐出するスクロール圧縮機において、前記旋回スクロ
ールの前記端板は、前記旋回スクロールの軸方向に沿っ
て、前記渦巻状突起を備えた渦巻側部分と前記係合部を
備えた偏心側部分とに２分割され、前記渦巻側部分およ
び前記偏心側部分の前記軸方向の相対移動を許容した状
態で半径方向および周方向の運動を防止するとともに前
記偏心側部分の旋回運動を前記渦巻側部分に伝動するた
めの伝動手段と、を備えていることを特徴とするスクロ
ール圧縮機。 - 【請求項２】 前記伝動手段は、前記渦巻側部分あるい
は前記偏心側部分に軸方向に突出して設けられたピン
と、前記偏心側部分あるいは前記渦巻側部分に形成さ
れ、かつ前記ピンが前記軸方向に摺動自在に嵌め込まれ
るピン嵌合孔と、を備えている請求項１記載のスクロー
ル圧縮機。 - 【請求項３】 前記伝導手段の一部として、前記渦巻側
部分および前記偏心側部分間を離間する方向に付勢する
ことにより前記渦巻側部分に前記固定スクロール側への
背圧を付与する弾性部材を備えている請求項１または請
求項２記載のスクロール圧縮機。 - 【請求項４】 前記弾性部材は板ばねである請求項３記
載のスクロール圧縮機。 - 【請求項５】 前記渦巻側部分および前記偏心側部分間
に密閉空間が形成され、前記旋回スクロールの前記渦巻
側部分に、前記圧縮室の中間圧部内あるいは高圧部内の
作動ガスを導入するための導入孔が形成されている請求
項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧
縮機。 - 【請求項６】 前記密閉空間は２つ形成され、一方の密
閉空間には前記中間圧部内の作動ガスが、他方の密閉空
間には前記高圧部内の作動ガスが導入される請求項５記
載のスクロール圧縮機。 - 【請求項７】 前記作動ガスは二酸化炭素である請求項
１乃至請求項６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮
機。
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|---|---|---|---|
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| KR1020000024840A KR100350750B1 (ko) | 1999-06-08 | 2000-05-10 | 스크롤 압축기 |
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| US09/588,572 US6322340B1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-07 | Scroll compressor having a divided orbiting scroll end plate |
| EP00111853A EP1059447B1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | Scroll compressor |
| AT00111853T ATE336657T1 (de) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | Spiralverdichter |
| DE60030036T DE60030036T2 (de) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | Spiralverdichter |
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|---|---|---|---|
| JP11161690A JP2000352386A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | スクロール圧縮機 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000352386A true JP2000352386A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15740019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161690A Withdrawn JP2000352386A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | スクロール圧縮機 |
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|---|---|
| US (1) | US6322340B1 (ja) |
| EP (1) | EP1059447B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000352386A (ja) |
| KR (1) | KR100350750B1 (ja) |
| CN (1) | CN1276484A (ja) |
| AT (1) | ATE336657T1 (ja) |
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| NO (1) | NO20002915L (ja) |
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| KR20030044244A (ko) * | 2001-11-29 | 2003-06-09 | 주식회사 롤텍 | 스크롤압축기의 배압실 실링구조 |
| US7699589B2 (en) | 2004-11-04 | 2010-04-20 | Sanden Corporation | Scroll type fluid machine having a circulation path and inlet path for guiding refrigerant from a discharge chamber to a drive casing and to a rear-side of movable scroll |
| KR20150021642A (ko) * | 2013-08-21 | 2015-03-03 | 한라비스테온공조 주식회사 | 스크롤 압축기 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7988433B2 (en) | 2009-04-07 | 2011-08-02 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having capacity modulation assembly |
| US8517703B2 (en) * | 2010-02-23 | 2013-08-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor including valve assembly |
| US9523361B2 (en) | 2011-01-11 | 2016-12-20 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor having back pressure chamber that operatively contains a discharge pressure and an intermediate pressure during different periods of time within a single compression cycle |
| KR101368396B1 (ko) * | 2011-11-09 | 2014-03-03 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
| KR101300261B1 (ko) * | 2011-11-09 | 2013-08-23 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
| KR101300258B1 (ko) * | 2011-11-09 | 2013-08-23 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
| KR101335427B1 (ko) * | 2011-11-09 | 2013-11-29 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
| CN102392820B (zh) * | 2011-12-06 | 2015-01-21 | 乔建设 | 偏心盘固定式防逆向自转涡旋压缩机 |
| US9249802B2 (en) | 2012-11-15 | 2016-02-02 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor |
| US9651043B2 (en) | 2012-11-15 | 2017-05-16 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor valve system and assembly |
| US9435340B2 (en) * | 2012-11-30 | 2016-09-06 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll compressor with variable volume ratio port in orbiting scroll |
| US9127677B2 (en) | 2012-11-30 | 2015-09-08 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor with capacity modulation and variable volume ratio |
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| KR102168627B1 (ko) * | 2013-10-24 | 2020-10-22 | 학교법인 두원학원 | 스크롤 압축기 |
| US9739277B2 (en) | 2014-05-15 | 2017-08-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Capacity-modulated scroll compressor |
| US9989057B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-06-05 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable volume ratio scroll compressor |
| US9790940B2 (en) | 2015-03-19 | 2017-10-17 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable volume ratio compressor |
| US10378540B2 (en) | 2015-07-01 | 2019-08-13 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor with thermally-responsive modulation system |
| CN207377799U (zh) | 2015-10-29 | 2018-05-18 | 艾默生环境优化技术有限公司 | 压缩机 |
| DE102017210733B4 (de) | 2016-07-04 | 2020-06-18 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Elektrischer Kältemittelantrieb |
| US10801495B2 (en) | 2016-09-08 | 2020-10-13 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Oil flow through the bearings of a scroll compressor |
| US10890186B2 (en) | 2016-09-08 | 2021-01-12 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |