JPH0419381A

JPH0419381A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPH0419381A
Application number: JP2121980A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Mitsunaga; 敏彦光永; Yoshinori Nobori; 義典登
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JP2925654B2

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】（イ）産業上の利用分野この発明は両スクロールを同じ方向に回転させ工圧縮を
行うスクロール圧縮機に関する。

（口〉従来の技術従来のスクロール圧縮機は例えば特公平１−３５１９６
号公報に示されているように構成されている。ここで、
この公報を参考に従来例を説明する。第３図において、
この図に示されている従来例のものは、ハウジング５０
、吐出チャンバ５１、ハウジング５０の内部に収納され
た駆動スクロールである第１のスクロール５２及び従動
スクロールである第２のスクロール５３、第１のスクロ
ール５２と一体の駆動軸である回転軸５４、第２のスク
ロール５３と一体の被動軸である回転軸５５、第１・第
２のスクロール５２．５３の駆動源である電動機５６、
摺動リング５７により第１のスクロール５２の鏡板５８
とこれに対向する第１のハウジング部材５９の内壁６０
間に形成された密封空間６１、摺動リング６２により第
２のスクロール５３の鏡板６３とこれに対向する第２の
ハウジング６４の内壁６５間に形成された密封空間６６
、潤滑系路とを備えている。

ハウジング５０は、第３図に示されるように、第１・第
２のハウジング部材５９．６４を組合わせて構成されて
いる。第２のハウジング６４の側部にはガスの吸入ボー
ト６７が形成され、また筒部６８の端部には給油孔６９
を有するエンドカバー７０が取付けられている。

吐出チャンバ５１は、第３１５０に示されているように
、第１のハウジング部材５９に連結され、またこの吐出
チャンバの側部にはガスの排出ロア１が形成され、さら
に筒部７２の端部にはエンドカバー７３が取付けられて
いる。

第１のスクロール５２は、鏡板５８及びラップ７４を有
している。一方、第２のスクロール５３は鏡板６３、ラ
ップ７５、鏡板６３に設けられた周縁部７６、第１のス
クロール５２の鏡板５８に外縁部に対向させて周縁部７
６に設けられたフランジ７７とを有している。第２のス
クロール５３は周縁部７６の内部に圧縮空間７８が設け
られ、また周縁部７６にはガスの吸入ロア９が設けられ
ている。ラップ７４．７５はインボリュートまたはこれ
と類似の曲線からなる渦巻き状に形成され、かつ、互に
かみ合わされている。鏡板５８゜６３には、圧縮空間７
８から密封空間６１．６６内にガス圧を導入するガス通
孔８０，８１が設けられている。さらに、第１のスクロ
ール５２の鏡板５８と第２のスクロール５３のフランジ
７７との間にはオルダムリング８２が組み込まれ、第１
のスクロール５２が駆動されるに伴い、第２のスクロー
ル５３が同じ方向に駆動され、かつ、停止時には第１の
スクロール５２に対して第２のスクロール５３が自転し
ないように駆動連結されている。

第１のスクロール５２の回転軸５４と第２のスクロール
５３の回転軸５５とは、中心Ｏｌ、　Ｏ＊が互に間隔ε
、偏心させて取付けられている。第１のスクロール５２
の回転軸５４の鏡板５８側半部には、ラップ７４．７５
間に形成された圧縮空間７８から吐出チャンバ５１に通
じるガスの吐出ボート８３が設けられている。また、第
１のスクロール５２の回転軸５４は第１のハウジング部
材５９のボス部に設けられた軸受８４と吐出チャンバ５
１の筒部７２内に設けられた軸受８５とにより支持きれ
、軸方向の定位置で回転しうるようになっており、かつ
、電動機５６に直結されている。

この構造のスクロール圧縮機では、第１・第２のスクロ
ール５２．５３を同じ方向に回転させて冷媒を圧縮空間
７８で圧縮し、第１・第２のスクロール５２．５３の圧
縮運転時の振動を小さくさぜ、スクロール圧縮機を高速
あるいは大型用として使用できるようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかしながら、従来のスクロール圧縮機は摺動ノング５
７により第１のスクロール５２の鏡板５８とこれに対向
する第１のハウジング部材５９の内壁６０間に形成され
た密封空間６１と、摺動リング６２により第２のスクロ
ール５３の鏡板６３とこれに対向する第２のハウジング
６４の内壁６５間に形成された密封空間６６とに圧縮途
中の圧縮空間７８の冷媒を供給して第１・第２のスクロ
ール５２．５３を押圧しているため、起動時には軸方向
の隙間が必要以上に開き、圧縮空間７８内での圧縮が遅
れ、起動初期の冷凍能力が低下するとともに、摺動リン
グ５７，６２で回転部をシールしているため、シール部
の相対回転速度が速く、摺動リングの耐久性やシール性
が悪くなる等の問題があった。

この発明は上記の問題を解決するもので、第１・第２の
スクロールの軸方向の隙間を一定間隔にし、起動時の冷
凍能力の低下を防止するとともに、シール部のシール性
及び耐久性を向上させるスクロール圧縮機を提供するこ
とを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段この発明は密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮要素
とを収納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き
状のラップを立設させて電動要素によって駆動される第
１のスクロールと、この第１のスクロールの中心と偏心
した中心を有して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状
のラップを立設させた第２のスクロールと、この第２の
スクロールを第１のスクロールと同じ方向に回転させな
がら第１・第２のスクロールで形成された複数の圧縮空
間を外方から内方へ向かって次第に縮小させて圧縮を行
う駆動装置と、前記第１のスクロールを軸支する主フレ
ームと、前記第２のスクロールを軸支する補助フレーム
とで構成し、この主フレームあるいは補助フレームで軸
支される第１のスクロールと第２のスクロールとのいず
れか一方の軸の中央に吐出孔を設けたスクロール圧縮機
において、前記第１・第２のスクロールの中、一方のス
クロールに他方のスクロールの軸方向への移動を規制す
る規制部材を取付け、この規制部材と他方のスクロール
の鏡板との間に圧縮途中の圧縮空間に連通ずる圧力室を
形成し、この圧力室内に規制部材とスクロールの鏡板と
に接触する弾性シール部材を設けたものである。

（本）作用この発明は上記のように構成したことにより、第１・第
２のスクロールの中、一方のスクロールに他方のスクロ
ールの軸方向への移動を規制する規制部材を取付け、こ
の規制部材と他方のスクロールとの間に形成した圧力室
内を弾性シール部材でシールし、運転初期に押圧力が小
さくても冷凍能力が低下しないようにできるとともに、
通常運転時に第１・第２のスクロールの軸方向の隙間を
一定にして冷凍能力を向上させられるようにしたもので
ある。

（へ）実施例以下この発明を第１図及び第２図に示す実施例に基いて
説明する。

１は密閉容器で、この容器内には下側に電動要素２が、
上側にスクロール圧縮要素３が夫々収納きれている。電
動要素２は固定子４と、この固定子の内部に配置した回
転子５とで構成されている。固定子４と回転子５との間
にはエアギヤ・Ｚプロが形成きれている。そして、固定
子４の外周には一部切欠されて通路７が形成されている
。８は密閉容器１の内壁に圧接して取付けられた主フレ
ームで、このフレームには中央に主軸受９が設けられて
いる。１０は同じく密閉容器１の内壁に圧接して取付け
られた補助フレームで、この補助フレームには主フレー
ム８の主軸受９と間隔ε、偏心して補助軸受１１が設け
られている。主フレーム８と補助フレーム１０とは内部
に空間１２を形成するようにボルト１３で固定されてい
る。

スクロール圧縮要素３は電動要素２によって駆動される
第１のスクロール１４と、この第１のスクロールと同じ
方向に回転きせる第２のスクロール１５とで構成されて
いる。第１のスクロール１４は円筒状の鏡板１６と、こ
の鏡板の一方の面に立設きれたインボリュート状の曲線
からなる渦巻き状のラップ１７と、鏡板１６の他方の面
の中央に突出させて回転子５に挿入固定された主駆動軸
１８と、鏡板１６の外周端に設けられた突起１９とで構
成されている。そして、第１のスクロール１４は駆動側
スクロールを構成している。第２のスクロール１５は円
筒状の鏡板２０と、この鏡板の一方の面に立設されたイ
ンボリュート角度補正歯形の曲線からなる渦巻き状のラ
ップ２１と、鏡板２０の他方の面の中央に突出きれた従
動軸２２とで構成きれている。そして、第２のスクロー
ル１５は従動側スクロールを構成している。

第１のスクロール１４のインボリュート状のラップ１７
の座標はＸ　＝　Ｒ（ｃｏｓθ＋θｓｉｎθ）Ｙ　＝　Ｒ（ｓｉｎθ−θｅＯ９θ）で求められ、第２のスクロール１５のインボリュート角度補正歯形の
ラップの座標はＸ　＝　−Ｒ（ｃｏｓθ＋（θ＋β）ｓｉｎ（θ＋β）
〕Ｙ　＝　−Ｒ（ｓｉｎθ−（θ＋β）ｃｏｓ（θ＋β
）〕β＋＝　ｔａｎ−’　（Ｐｓｉｎθ／（Ｐｃｏ５θ
＋ε〉）但し、Ｒ：基礎円の半径、Ｐ：駆動ピンの円軌道半径、で求められる。

第１・第２のスクロール１４，１５はう・ンブ１７．２
１を空間１２内で互に向かい合わせてかみ合うようにし
て内部に複数の圧縮空間２３を形成するようにしている
。

２４は第２のスクロール１５の軸方向の動きを規制する
規制部材で、この規制部材は金属で平型リング状に形成
され、第２のスクロール１５の鏡板２０に接触して第１
のスクロール１４の突起１９にボルト２５で固定されて
いる。

密閉容器１内は主フレーム８と補助フレーム１０とによ
り低圧室２６と高圧室２７とに区画されている。そして
、空間１２は主フレーム８に設けられた孔２８で低圧室
２６に連通している。

２９は駆動装置で、この駆動装置は第１のスクロール１
４の突起１９と規制部材２４との間でボルト２５の周り
に設けられた駆動ピン３０と、このビンを嵌合わせる第
２のスクロール１５の鏡板２０に径方向に設けられた案
内溝３１とで構成きれている。

そして、この案内溝は外方を切り欠いてＵ字状に形成き
れている。案内溝３１の外周端の円軌道は駆動ピン３０
の中心の円軌道の外側に形成されている。

第２のスクロール１５の鏡板２０には規制部材２４との
接触面側に環状の圧力室３２が設けられている。この圧
力室内には内周側と外周側とに夫々断面３字状の環状シ
ール材３３．３４と、これらのシール材内に配置されて
弾性力を有する金属線３５．３６とが収納されている。

また、圧力室３２内は第２のスクロール１５の鏡板２０
に設けられた小孔３７で圧縮途中の圧縮空間２３に連通
している。

従動軸２２には圧縮空間２３内で圧縮された冷媒を高圧
室２５に連通ずる吐出孔３Ｂが設けられている。

空間１２と高圧室２７とは補助フレーム１０の補助軸受
１１と従動軸２２との摺動面に設けられたシール部材３
９で密封されている。

４０は吸込管で、この吸込管は低圧室２６内に連通して
いる。４１は吐出管で、この吐出管は高圧室２７内に連
通している。

このように構成されたスクロール圧縮機において、電動
要素２を回転させると、その回転力が主駆動軸１８を介
して第１のスクロール１４に伝えられる。この第１のス
クロールに伝えられた回転力は駆動装置２９を介して第
２のスクロール１５に伝えられ、この第２のスクロール
を規制部材２４と第１のスクロール１４とで挟持した状
態でこの第１のスクロールと同じ方向に回転させる。そ
して、第１のスクロール１４の主駆動軸１８の中心に対
して第２のスクロール１５は従動軸２２の中心を長さε
だけ偏心させた位置で回転させている。第１のスクロー
ル１４と第２のスクロール１５とはこれらのスクロール
で形成された圧縮空間２３を外方から内方へ向かって次
第に縮小きせ、吸込管４０から低圧室２６内に流入した
冷媒を主フレーム８の孔２８から空間１２内に導いて外
方の圧縮空間２３内に流入させて圧縮している。この圧
縮された冷媒は第２のスクロール１５の従動軸２２に設
けられた吐出孔３８を通って高圧室２７内に吐出され、
吐出管４１から密閉容器１外に吐出される。また、圧縮
途中の中圧力の冷媒は小孔３７から圧力室３２内に吐出
させ、第２のスクロール１５の背圧として作用するよう
にしている。

規制部材２４は第１のスクロール１４の突起１９にボル
ト２５で固定して第２のスクロール１５の軸方向への動
きを規制することにより、第１・第２のスクロール１４
．１５のラップ１７．２１の先端のクリアランスを一定
以下に制限し、軸方向押付力の小さい起動時においても
冷凍能力が低下しないようにしている。

圧力室３２は内部に収納された環状シール材３３．３４
で空間１２内との連通を遮蔽することにより、圧縮空間
２３から小孔３７を通って吐出された冷媒が空間１２内
にリークしないようにしている。すなわち、環状シール
材３３．３４は圧縮空間２３から吐出された冷媒によっ
てコ字状の両端が上下に変形して規制部材２４と鏡板２
０とに接触し、圧力室３２内の冷媒圧力で第２のスクロ
ール１５が第１のスクロール１４側に押圧され、この第
２のスクロールと規制部材２４との間のクリアランスが
大きくなっても圧力室３２内の冷媒が空間１２内にリー
クするのを防止できるようにしている。しかも、環状シ
ール材３３　、３４は相対摺動速の遅い面に設けられて
いることにより、耐久性が損なわれたり、シール性が低
下したりするのを防止できるようにされている。

また、金属線３５，３６は断面コ字状のシール材３３．
３４内に装着することにより、これらのシール材のコ字
状の両端に隙間を確保し、シール材３３．３４によって
圧力室３２内でのシール効果が損なわれないようにして
いる。

（ト）発明の効果以上のようにこの発明によれば、第１・第２のスクロー
ルの中、一方のスクロールに他方のスクロールの軸方向
への移動を規制する規制部材を取付け、この規制部材と
他方のスクロールの鏡板との間に圧縮途中の圧縮空間に
連通ずる圧力室を形成し、この圧力室内に規制部材とス
クロールの鏡板とに接触する弾性シール部材を設けたの
であるから、互にかみ合わされた両スクロールを軸方向
に制限された押圧力で押付けることができ、第１・第２
のスクロールの軸方向シール力をスクロールの歪みを考
慮しつつ向上でき、しかも、規制部材で両スクロールの
軸方向の隙間を一定以下に保持でき、運転初期の冷凍能
力を向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の
縦断面図、第２図は同じく弾性シール部材の要部拡大断
面図、第３図は従来例を示すスクロール圧縮機の縦断面
図である。１・・・密閉容器、２・・・電動要素、３・・・スフクロール、　　１５・・・第２のスクロ−４、１５゜２
０・・・鏡板、　　１７．２１・・・ラップ、　　１８
川主駆動軸、　２２・・・従動軸、　２４・・・規制部
材、３２・・・圧力室、　３３．３４・・・環状シール
材。

Claims

【特許請求の範囲】

１．密閉容器内に電動要素とスクロール圧縮要素とを収
納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き状のラ
ップを立設させて電動要素によって駆動される第１のス
クロールと、この第１のスクロールの中心と偏心した中
心を有して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラッ
プを立設させた第２のスクロールと、この第２のスクロ
ールを第１のスクロールと同じ方向に回転させながら第
１・第２のスクロールで形成された複数の圧縮空間を外
方から内方へ向かって次第に縮小させて圧縮を行う駆動
装置と、前記第１のスクロールを軸支する主フレームと
、前記第２のスクロールを軸支する補助フレームとで構
成し、この主フレームあるいは補助フレームで軸支され
る第１のスクロールと第２のスクロールとのいずれか一
方の軸の中央に吐出孔を設けたスクロール圧縮機におい
て、前記第１・第２のスクロールの中、一方のスクロー
ルに他方のスクロールの軸方向への移動を規制する規制
部材を取付け、この規制部材と他方のスクロールの鏡板
との間に圧縮途中の圧縮空間に連通する圧力室を形成し
、この圧力室内に規制部材とスクロールの鏡板とに接触
する弾性シール部材を設けたことを特徴とするスクロー
ル圧縮機。