JPH05141201A - スクロール形流体機械 - Google Patents
スクロール形流体機械Info
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- JPH05141201A JPH05141201A JP30620491A JP30620491A JPH05141201A JP H05141201 A JPH05141201 A JP H05141201A JP 30620491 A JP30620491 A JP 30620491A JP 30620491 A JP30620491 A JP 30620491A JP H05141201 A JPH05141201 A JP H05141201A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 第二スクロールの背面中心側の高圧作用面積
を縮小しても低差圧時に上向きの推力を発生できると共
に、高差圧時に推力が過大になるのを防止できる装置を
得る。 【構成】 第二スクロール２の背面に、上部ハウジング
９７を介して密閉ケーシング９の内部と画成し且つ環状
シール体３を介して外周側室４１と中心側室４２とに区
画する背面室４を設け、外周側室を低圧連通穴１４を介
して渦巻外周側の低圧域に連通させると共に、中心側室
に、クランク軸９３内に貫通状に形成し底部油溜の油を
汲み上げる油ポンプから延びる給油通路６を、偏心ピン
部９３ｄの外周に切欠く連通溝６ａを介して開口し、更
に、中心側室を、軸受部分に切欠く油溝７１から成る絞
り機構７を備え、返油穴８１と外付けの返油管８２とか
ら成る返油通路８を介して油溜に連通させる。こうし
て、背面室に運転条件により常時一定の油ポンプ昇圧圧
力を作用させ、環状シール体の径を縮小した。
を縮小しても低差圧時に上向きの推力を発生できると共
に、高差圧時に推力が過大になるのを防止できる装置を
得る。 【構成】 第二スクロール２の背面に、上部ハウジング
９７を介して密閉ケーシング９の内部と画成し且つ環状
シール体３を介して外周側室４１と中心側室４２とに区
画する背面室４を設け、外周側室を低圧連通穴１４を介
して渦巻外周側の低圧域に連通させると共に、中心側室
に、クランク軸９３内に貫通状に形成し底部油溜の油を
汲み上げる油ポンプから延びる給油通路６を、偏心ピン
部９３ｄの外周に切欠く連通溝６ａを介して開口し、更
に、中心側室を、軸受部分に切欠く油溝７１から成る絞
り機構７を備え、返油穴８１と外付けの返油管８２とか
ら成る返油通路８を介して油溜に連通させる。こうし
て、背面室に運転条件により常時一定の油ポンプ昇圧圧
力を作用させ、環状シール体の径を縮小した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部に高圧流体を開放
する高圧ドーム形の密閉ケーシングに一対のスクロール
を内装し、渦巻体間に画成する流体作動室内で冷媒の圧
縮等を行うようにしたスクロール形流体機械に関する。
する高圧ドーム形の密閉ケーシングに一対のスクロール
を内装し、渦巻体間に画成する流体作動室内で冷媒の圧
縮等を行うようにしたスクロール形流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特公平３−３６１６０号公報に開
示され、且つ図７に示すように、高圧ドーム形の密閉ケ
ーシングＤに、固定側の第一スクロールＦと可動側の第
二スクロールＯとを内装し、これらスクロールＦ，Ｏの
渦巻体間に、渦巻外周側の低圧域から渦巻中心側の高圧
域にかけてその圧力が変化する流体作動室Ｃを画成する
と共に、第二スクロールＯの背面に、外周側室Ａと中心
側室Ｂとを区画し、第二スクロールＯの自転防止機構を
構成するオルダムリングを用いたシールリングＳを介装
して、外周側室Ａを低圧連通穴Ｌを介して低圧流体を導
く吸入管Ｋに連通させる一方、中心側室Ｂをハウジング
Ｇに設ける高圧連通穴Ｈを介して圧縮後の高圧流体を開
放するケーシングＤの内部に連通させている。こうし
て、第二スクロールＯの背面外周側に低圧圧力を、又、
中心側に高圧圧力を各々付与することにより、第二スク
ロールＯの背面全域に高圧を付与した場合に生じる過剰
な上向きのスラスト力を緩和しながら、流体作動室Ｃ側
から作用する下向きの押下げ力に対抗して、適度なスラ
スト力により第二スクロールＯを第一スクロールＦに常
時押付け、流体作動室Ｃ内の気密性を良好に保つように
している。
示され、且つ図７に示すように、高圧ドーム形の密閉ケ
ーシングＤに、固定側の第一スクロールＦと可動側の第
二スクロールＯとを内装し、これらスクロールＦ，Ｏの
渦巻体間に、渦巻外周側の低圧域から渦巻中心側の高圧
域にかけてその圧力が変化する流体作動室Ｃを画成する
と共に、第二スクロールＯの背面に、外周側室Ａと中心
側室Ｂとを区画し、第二スクロールＯの自転防止機構を
構成するオルダムリングを用いたシールリングＳを介装
して、外周側室Ａを低圧連通穴Ｌを介して低圧流体を導
く吸入管Ｋに連通させる一方、中心側室Ｂをハウジング
Ｇに設ける高圧連通穴Ｈを介して圧縮後の高圧流体を開
放するケーシングＤの内部に連通させている。こうし
て、第二スクロールＯの背面外周側に低圧圧力を、又、
中心側に高圧圧力を各々付与することにより、第二スク
ロールＯの背面全域に高圧を付与した場合に生じる過剰
な上向きのスラスト力を緩和しながら、流体作動室Ｃ側
から作用する下向きの押下げ力に対抗して、適度なスラ
スト力により第二スクロールＯを第一スクロールＦに常
時押付け、流体作動室Ｃ内の気密性を良好に保つように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のもので
は、第二スクロールＯの背面中心側に区画した中心側室
Ｂを単に高圧連通穴Ｈを介して密閉ケーシングＤの内部
に連通させて、この中心側室Ｂを高圧圧力雰囲気として
いるのみであるから、高圧圧力の低い低差圧時において
も第二スクロールＯに上向きのスラスト力を発生させる
ためには、シールリングＳの直径を大きくして高圧圧力
の付与面積を比較的大きく確保する必要があり、このた
め、逆に高圧圧力の高い高差圧時にスラスト力が増大
し、このスラスト力を十分に緩和できない問題がある。
は、第二スクロールＯの背面中心側に区画した中心側室
Ｂを単に高圧連通穴Ｈを介して密閉ケーシングＤの内部
に連通させて、この中心側室Ｂを高圧圧力雰囲気として
いるのみであるから、高圧圧力の低い低差圧時において
も第二スクロールＯに上向きのスラスト力を発生させる
ためには、シールリングＳの直径を大きくして高圧圧力
の付与面積を比較的大きく確保する必要があり、このた
め、逆に高圧圧力の高い高差圧時にスラスト力が増大
し、このスラスト力を十分に緩和できない問題がある。
【０００４】これを、図８に基づいて詳述する。図示の
ものは、横軸に高圧圧力を等間隔目盛で刻み、縦軸に流
体作動室Ｃ側から下向きに作用する力Ｆｃと、第二スク
ロールＯの背面側から作用する上向きの背圧力Ｆｂ及び
これらの差（Ｆｂ−Ｆｃ）となる上向きのスラスト力Ｆ
ｓを等間隔目盛りで刻み、低圧圧力をパラメータとして
ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅの順にその値を増大させたものであ
る。尚、高圧圧力及び低圧圧力の変化範囲は、冷凍装置
の冷媒圧縮機として用いた場合に通常想定される運転範
囲内で変化させている。こうして、図示のように、高圧
圧力が低く、低圧圧力がｄの場合の低差圧条件下（図中
点Ｎ）でも正のスラスト力を発生させるためにシールリ
ングＳの直径つまり高圧作用面積を設定した場合には、
高圧圧力が高く、低圧圧力がｃの場合の高差圧条件下
（図中点Ｍ）のスラスト力が極めて増大することにな
り、第二スクロールＯと第一スクロールＦとの接触力が
過大となり、摺動特性が悪化して性能を低下させる問題
が起こるのである。
ものは、横軸に高圧圧力を等間隔目盛で刻み、縦軸に流
体作動室Ｃ側から下向きに作用する力Ｆｃと、第二スク
ロールＯの背面側から作用する上向きの背圧力Ｆｂ及び
これらの差（Ｆｂ−Ｆｃ）となる上向きのスラスト力Ｆ
ｓを等間隔目盛りで刻み、低圧圧力をパラメータとして
ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅの順にその値を増大させたものであ
る。尚、高圧圧力及び低圧圧力の変化範囲は、冷凍装置
の冷媒圧縮機として用いた場合に通常想定される運転範
囲内で変化させている。こうして、図示のように、高圧
圧力が低く、低圧圧力がｄの場合の低差圧条件下（図中
点Ｎ）でも正のスラスト力を発生させるためにシールリ
ングＳの直径つまり高圧作用面積を設定した場合には、
高圧圧力が高く、低圧圧力がｃの場合の高差圧条件下
（図中点Ｍ）のスラスト力が極めて増大することにな
り、第二スクロールＯと第一スクロールＦとの接触力が
過大となり、摺動特性が悪化して性能を低下させる問題
が起こるのである。
【０００５】本発明では、第二スクロールの背面側の圧
力付与構造を工夫することにより、低差圧時に必要なス
ラスト力を生じさせることができると共に、高差圧時に
スラスト力が過大になるのを防止でき、広い運転条件に
おいて第二スクロールに適正なスラスト力を発生させる
ことができるスクロール形流体機械を提供することを主
な目的とする。
力付与構造を工夫することにより、低差圧時に必要なス
ラスト力を生じさせることができると共に、高差圧時に
スラスト力が過大になるのを防止でき、広い運転条件に
おいて第二スクロールに適正なスラスト力を発生させる
ことができるスクロール形流体機械を提供することを主
な目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、上記主目的を達
成するため、第一に、高圧ドーム形の密閉ケーシング９
に、第一スクロール１と該第一スクロール１に対して相
対的に公転運動する第二スクロール２とを内装し、これ
らスクロール１，２の渦巻体間に、渦巻外周側の低圧域
から渦巻中心側の高圧域にかけてその圧力が変化する流
体作動室１０を画成したスクロール形流体機械におい
て、前記第二スクロール２の背面側に、前記ケーシング
９の内部空間と画成し且つ前記第二スクロール２の背面
側に設ける環状シール体３を介して外周側室４１と中心
側室４２とに区画する背面室４を設けて、前記外周側室
４１を低圧域に連通させると共に、前記中心側室４２
に、前記ケーシング９の内部に溜める油を汲み上げる油
ポンプ５から延びる給油通路６を開口する一方、前記中
心側室４２を絞り機構７をもつ返油通路８を介して前記
ケーシング９の内部空間に連通させた。
成するため、第一に、高圧ドーム形の密閉ケーシング９
に、第一スクロール１と該第一スクロール１に対して相
対的に公転運動する第二スクロール２とを内装し、これ
らスクロール１，２の渦巻体間に、渦巻外周側の低圧域
から渦巻中心側の高圧域にかけてその圧力が変化する流
体作動室１０を画成したスクロール形流体機械におい
て、前記第二スクロール２の背面側に、前記ケーシング
９の内部空間と画成し且つ前記第二スクロール２の背面
側に設ける環状シール体３を介して外周側室４１と中心
側室４２とに区画する背面室４を設けて、前記外周側室
４１を低圧域に連通させると共に、前記中心側室４２
に、前記ケーシング９の内部に溜める油を汲み上げる油
ポンプ５から延びる給油通路６を開口する一方、前記中
心側室４２を絞り機構７をもつ返油通路８を介して前記
ケーシング９の内部空間に連通させた。
【０００７】第二に、上記第一の手段において、返油通
路８に備える絞り機構７をクランク軸９３の円筒摺動面
を利用して形成し、摺動部分の潤滑をも兼用して行える
ようにするため、第二スクロール２を連動させるクラン
ク軸９３の円筒摺動面に油溝７１を開口して、この油溝
７１の入口側を中心側室４２に連通させると共に、前記
油溝７１の出口側を静止部材に設ける返油通路８に連通
させて、前記油溝７１を中間部に介在させて前記中心側
室４２と返油通路８の入口部とを結ぶ経路により絞り機
構７を構成した。
路８に備える絞り機構７をクランク軸９３の円筒摺動面
を利用して形成し、摺動部分の潤滑をも兼用して行える
ようにするため、第二スクロール２を連動させるクラン
ク軸９３の円筒摺動面に油溝７１を開口して、この油溝
７１の入口側を中心側室４２に連通させると共に、前記
油溝７１の出口側を静止部材に設ける返油通路８に連通
させて、前記油溝７１を中間部に介在させて前記中心側
室４２と返油通路８の入口部とを結ぶ経路により絞り機
構７を構成した。
【０００８】第三に、上記第二の手段において、回転数
に応じて増減する汲み上げ油量に応じて中心側室４２の
油を返油通路８に戻し、回転数に応じて中心側室４２の
圧力値を適正に保つため、油溝７１の出口部と返油通路
８の入口部との間を、クランク軸９３の回転に伴い開口
部相互間が間欠的に符合するオーバーラップ構造とし
た。
に応じて増減する汲み上げ油量に応じて中心側室４２の
油を返油通路８に戻し、回転数に応じて中心側室４２の
圧力値を適正に保つため、油溝７１の出口部と返油通路
８の入口部との間を、クランク軸９３の回転に伴い開口
部相互間が間欠的に符合するオーバーラップ構造とし
た。
【０００９】第四に、上記第一から第三の各手段におい
て、中心側室４２の圧力が過剰に増大するのを油の供給
側で抑制し、スラスト力が過大になるのを防止するた
め、給油通路６に、汲み上げ油の異常圧力上昇を逃がす
リリーフ弁６０を介装した。
て、中心側室４２の圧力が過剰に増大するのを油の供給
側で抑制し、スラスト力が過大になるのを防止するた
め、給油通路６に、汲み上げ油の異常圧力上昇を逃がす
リリーフ弁６０を介装した。
【００１０】第五に、上記第一の手段において、中心側
室４２の圧力を油戻し側で制御してその値を適正に保つ
ため、絞り機構７を、中心側室４２の圧力上昇に伴い開
口面積が拡大する可変絞り弁７２により構成した。
室４２の圧力を油戻し側で制御してその値を適正に保つ
ため、絞り機構７を、中心側室４２の圧力上昇に伴い開
口面積が拡大する可変絞り弁７２により構成した。
【００１１】
【作用】上記第一の手段により、中心側室４２の圧力
は、高圧圧力と油ポンプ５による昇圧圧力とが加わった
値となる。この場合、油ポンプ５による昇圧圧力は、運
転条件により変動する高圧圧力とは異なり、常時ほぼ一
定に保たれ、第二スクロール２の背面には、運転条件に
より変動する高圧圧力の他に、ほぼ一定値に保たれる油
ポンプ５の昇圧圧力が相加わって作用することになる。
このため、環状シール体３の径を小さくして、中心側室
４２に臨む第二スクロール２の中心側背面の作用面積を
縮小しても、低差圧条件下で上向きの正のスラスト力を
発生させることができ、第二スクロール２を第一スクロ
ール１に適正に押し付けることができる。一方、高差圧
条件下では、中心側室４２に接する中心側背面の作用面
積が縮小されて高圧圧力の付与面積が縮小された分だけ
スラスト力が過大になるのを防止することができる。
は、高圧圧力と油ポンプ５による昇圧圧力とが加わった
値となる。この場合、油ポンプ５による昇圧圧力は、運
転条件により変動する高圧圧力とは異なり、常時ほぼ一
定に保たれ、第二スクロール２の背面には、運転条件に
より変動する高圧圧力の他に、ほぼ一定値に保たれる油
ポンプ５の昇圧圧力が相加わって作用することになる。
このため、環状シール体３の径を小さくして、中心側室
４２に臨む第二スクロール２の中心側背面の作用面積を
縮小しても、低差圧条件下で上向きの正のスラスト力を
発生させることができ、第二スクロール２を第一スクロ
ール１に適正に押し付けることができる。一方、高差圧
条件下では、中心側室４２に接する中心側背面の作用面
積が縮小されて高圧圧力の付与面積が縮小された分だけ
スラスト力が過大になるのを防止することができる。
【００１２】上記第二の手段により、油溝７１に流れる
油でクランク軸９３の円筒摺動面の潤滑をも兼用して行
うことができる。
油でクランク軸９３の円筒摺動面の潤滑をも兼用して行
うことができる。
【００１３】上記第三の手段により、油溝７１に流れる
油はクランク軸９３の回転に伴い間欠的に返油通路８に
受け渡され、回転数に応じて増減する中心側室４２の汲
み上げ油量に応じてその油戻しが行え、回転数に応じて
中心側室４２の圧力を適正に保つことができる。
油はクランク軸９３の回転に伴い間欠的に返油通路８に
受け渡され、回転数に応じて増減する中心側室４２の汲
み上げ油量に応じてその油戻しが行え、回転数に応じて
中心側室４２の圧力を適正に保つことができる。
【００１４】上記第四の手段により、給油通路６と中心
側室４２とを結ぶ経路で異常圧力上昇が生じた場合、リ
リーフ弁６０を介してこの圧力を密閉ケーシング９の内
部に逃がすことができ、第二スクロール２の背面に作用
するスラスト力が過大になるのを未然に防止することが
できる。
側室４２とを結ぶ経路で異常圧力上昇が生じた場合、リ
リーフ弁６０を介してこの圧力を密閉ケーシング９の内
部に逃がすことができ、第二スクロール２の背面に作用
するスラスト力が過大になるのを未然に防止することが
できる。
【００１５】上記第五の手段により、中心側室４２の圧
力に応じて可変絞り弁７２の開口面積が変更されるた
め、中心側室４２の圧力値を適正に保つことができ、ス
ラスト力を適正に保持することができる。
力に応じて可変絞り弁７２の開口面積が変更されるた
め、中心側室４２の圧力値を適正に保つことができ、ス
ラスト力を適正に保持することができる。
【００１６】
【実施例】図１及び図２に示すものは冷凍装置における
冷媒圧縮機として用いるスクロール形流体機械であっ
て、高圧ドーム形の密閉ケーシング９の上部に、鏡板１
１に渦巻体１２とこれに連続する外周壁１３とを突設し
た固定側の第一スクロール１と、鏡板２１に渦巻体２２
と背面側ボス部２３とを突設し、オルダムリング２４を
介してその自転が阻止された状態で第一スクロール１に
対して公転運動する可動側の第二スクロール２とを内装
すると共に、その下部に、ステータ９２ａ及びロータ９
２ｂを備え、前記ボス部２３に嵌合する偏心ピン部９３
ｄをもつクランク軸９３を直結したモータ９２を内装し
たものである。そして、各渦巻体１２，２２間に、吸入
管９４を開口する渦巻外周側の低圧域から吐出穴９５を
開口する吐出渦巻中心側の高圧域にかけてその圧力が変
化する流体作動室１０を画成して、該作動室１０内で圧
縮した後の高圧流体を密閉ケーシング９の内部に一旦開
放した後、吐出管９６から外部に取出すようにしてい
る。
冷媒圧縮機として用いるスクロール形流体機械であっ
て、高圧ドーム形の密閉ケーシング９の上部に、鏡板１
１に渦巻体１２とこれに連続する外周壁１３とを突設し
た固定側の第一スクロール１と、鏡板２１に渦巻体２２
と背面側ボス部２３とを突設し、オルダムリング２４を
介してその自転が阻止された状態で第一スクロール１に
対して公転運動する可動側の第二スクロール２とを内装
すると共に、その下部に、ステータ９２ａ及びロータ９
２ｂを備え、前記ボス部２３に嵌合する偏心ピン部９３
ｄをもつクランク軸９３を直結したモータ９２を内装し
たものである。そして、各渦巻体１２，２２間に、吸入
管９４を開口する渦巻外周側の低圧域から吐出穴９５を
開口する吐出渦巻中心側の高圧域にかけてその圧力が変
化する流体作動室１０を画成して、該作動室１０内で圧
縮した後の高圧流体を密閉ケーシング９の内部に一旦開
放した後、吐出管９６から外部に取出すようにしてい
る。
【００１７】以上の構成で、第二スクロール２の背面側
に、上部ハウジング９７を介して前記ケーシング９の内
部空間と画成し、且つ、第二スクロール２の背面側に配
設するシールリング３１と付勢用のＯリング３２とを備
える環状シール体３を介して外周側室４１と中心側室４
２とに区画する背面室４を設ける。そして、外周側室４
１を低圧連通穴１４を介して渦巻外周側の低圧域に連通
させると共に、中心側室４２に、クランク軸９３内に貫
通状に形成し、下部ハウジング９８の下方に設ける油溜
９９の油を汲み上げるトロコイド式の油ポンプ５から延
びる給油通路６を、偏心ピン部９３ｄの外周に切欠く連
通溝６ａを介して開口する。更に、中心側室４２を次記
する絞り機構７を備え、上部ハウジング９７に設ける返
油穴８１と外付けの返油管８２とから成る返油通路８を
介して油溜９９に連通させる。
に、上部ハウジング９７を介して前記ケーシング９の内
部空間と画成し、且つ、第二スクロール２の背面側に配
設するシールリング３１と付勢用のＯリング３２とを備
える環状シール体３を介して外周側室４１と中心側室４
２とに区画する背面室４を設ける。そして、外周側室４
１を低圧連通穴１４を介して渦巻外周側の低圧域に連通
させると共に、中心側室４２に、クランク軸９３内に貫
通状に形成し、下部ハウジング９８の下方に設ける油溜
９９の油を汲み上げるトロコイド式の油ポンプ５から延
びる給油通路６を、偏心ピン部９３ｄの外周に切欠く連
通溝６ａを介して開口する。更に、中心側室４２を次記
する絞り機構７を備え、上部ハウジング９７に設ける返
油穴８１と外付けの返油管８２とから成る返油通路８を
介して油溜９９に連通させる。
【００１８】前記絞り機構７は、オリフィスやキャピラ
リーチューブ等を用いて構成してもよいが、このもの
は、上部軸受メタル９７ａに臨むクランク軸９３の円筒
摺動面９３ａにＤ字形のカット部から成る油溝７１を設
けて、この油溝７１の上部入口部を中心側室４２の底部
に開口すると共に、油溝７１の出口側を、上部軸受メタ
ル９７ａに設ける横穴８１ａを介して前記返油穴８１に
連通させて、油溝７１を中間部に介在させて中心側室４
２と返油通路８の入口部とを結ぶ経路により該絞り機構
７を構成している。更に、前記油溝７１の出口部と返油
通路８の入口部となる横穴８１ａとの間は、クランク軸
９３の回転に伴い開口部相互間が一回転あたり一回の割
合で間欠的に符合するオーバーラップ構造としている。
リーチューブ等を用いて構成してもよいが、このもの
は、上部軸受メタル９７ａに臨むクランク軸９３の円筒
摺動面９３ａにＤ字形のカット部から成る油溝７１を設
けて、この油溝７１の上部入口部を中心側室４２の底部
に開口すると共に、油溝７１の出口側を、上部軸受メタ
ル９７ａに設ける横穴８１ａを介して前記返油穴８１に
連通させて、油溝７１を中間部に介在させて中心側室４
２と返油通路８の入口部とを結ぶ経路により該絞り機構
７を構成している。更に、前記油溝７１の出口部と返油
通路８の入口部となる横穴８１ａとの間は、クランク軸
９３の回転に伴い開口部相互間が一回転あたり一回の割
合で間欠的に符合するオーバーラップ構造としている。
【００１９】又、クランク軸９３の下部に位置する給油
通路６には、径方向の開放穴６１を設けて、その開口部
に、汲み上げ油の異常圧力上昇を逃がす板弁６２とその
弁押さえ６３とをもつカンチレバー形のリリーフ弁６０
を介装している。
通路６には、径方向の開放穴６１を設けて、その開口部
に、汲み上げ油の異常圧力上昇を逃がす板弁６２とその
弁押さえ６３とをもつカンチレバー形のリリーフ弁６０
を介装している。
【００２０】こうして、以上の構成により、中心側室４
２は、高圧圧力と油ポンプ５による昇圧圧力とが加わっ
た圧力となり、この場合、油ポンプ５による昇圧圧力
は、運転条件により変動する高圧圧力の値に拘らず常に
ほぼ一定値に保たれるため、図３に示すように、第二ス
クロール２の背面には、高圧圧力の他にほぼ一定値に保
たれた例えば５ｋｇｆ／平方センチメートル程度の油ポ
ンプ５による昇圧圧力が相加わって作用することになる
ため、図７及び図８で示した従来のものに比べて環状シ
ール体３の径を２０パーセント程度小さくし、中心側室
４２に臨む第二スクロール２の中心側背面の作用面積を
縮小しても、低差圧条件下（図中点Ｎ）にあっても、上
向きの正で且つ適当な大きさをもつスラスト力を発生さ
せることができ、第二スクロール２を第一スクロール１
に適正に押し付けることができると共に、高差圧条件下
（図中点Ｍ）では、中心側室４２に接する作用面積が縮
小されて高圧圧力の付与面積が小さい分だけスラスト力
が過大になるのを防止できるのである。尚、図３の特性
図は、図８のものと同一目盛りで刻み、パラメータとす
る低圧圧力の値ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅも同じものに統一し
ている。
２は、高圧圧力と油ポンプ５による昇圧圧力とが加わっ
た圧力となり、この場合、油ポンプ５による昇圧圧力
は、運転条件により変動する高圧圧力の値に拘らず常に
ほぼ一定値に保たれるため、図３に示すように、第二ス
クロール２の背面には、高圧圧力の他にほぼ一定値に保
たれた例えば５ｋｇｆ／平方センチメートル程度の油ポ
ンプ５による昇圧圧力が相加わって作用することになる
ため、図７及び図８で示した従来のものに比べて環状シ
ール体３の径を２０パーセント程度小さくし、中心側室
４２に臨む第二スクロール２の中心側背面の作用面積を
縮小しても、低差圧条件下（図中点Ｎ）にあっても、上
向きの正で且つ適当な大きさをもつスラスト力を発生さ
せることができ、第二スクロール２を第一スクロール１
に適正に押し付けることができると共に、高差圧条件下
（図中点Ｍ）では、中心側室４２に接する作用面積が縮
小されて高圧圧力の付与面積が小さい分だけスラスト力
が過大になるのを防止できるのである。尚、図３の特性
図は、図８のものと同一目盛りで刻み、パラメータとす
る低圧圧力の値ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅも同じものに統一し
ている。
【００２１】又、以上のものでは、絞り機構７をクラン
ク軸９３の円筒摺動面に開口する油溝７１を用いて構成
したから、摺動部分の潤滑をも兼用して行うことができ
る。更に、以上のものでは、油溝７１の出口部と返油通
路８の入口部との間を、クランク軸９３の回転に伴い開
口部相互間が間欠的に符合するオーバーラップ構造とし
たから、例えばインバータ制御等によりモータ９２を可
変速とした場合、その回転数に応じて汲み上げ油量が増
減する中心側室４２の油をその油量に応じて返油通路８
に戻すことができ、回転数に応じて中心側室４２の圧力
を適正に保つこともできる。もっとも、油溝７１と返油
通路８とは、図４に示すようにオーバーラップさせるこ
となく設けてもよく、この場合にも、クランク軸９３の
摺動部分の潤滑は確保できる。
ク軸９３の円筒摺動面に開口する油溝７１を用いて構成
したから、摺動部分の潤滑をも兼用して行うことができ
る。更に、以上のものでは、油溝７１の出口部と返油通
路８の入口部との間を、クランク軸９３の回転に伴い開
口部相互間が間欠的に符合するオーバーラップ構造とし
たから、例えばインバータ制御等によりモータ９２を可
変速とした場合、その回転数に応じて汲み上げ油量が増
減する中心側室４２の油をその油量に応じて返油通路８
に戻すことができ、回転数に応じて中心側室４２の圧力
を適正に保つこともできる。もっとも、油溝７１と返油
通路８とは、図４に示すようにオーバーラップさせるこ
となく設けてもよく、この場合にも、クランク軸９３の
摺動部分の潤滑は確保できる。
【００２２】更に、以上のものでは、リリーフ弁６０を
設けたから、中心側室４２の圧力が回転数の増大や絞り
機構７の目詰まり等の種々の原因により過剰に増大して
しまうのを未然に抑制でき、スラスト力が異常に増大す
るのを未然に防止することもできる。
設けたから、中心側室４２の圧力が回転数の増大や絞り
機構７の目詰まり等の種々の原因により過剰に増大して
しまうのを未然に抑制でき、スラスト力が異常に増大す
るのを未然に防止することもできる。
【００２３】ところで、上記実施例では、油溝７１を用
いて絞り機構７を構成したが、その他、図５に示すよう
に、上部ハウジング９７に設ける返油穴８１を中心側室
４２に開口して、該返油穴８１の内部に、絞り開口部７
２ａと、これに臨む弁体７２ｂ及び該弁体７２ｂを閉側
に付勢する付勢体７２ｃとを備え、中心側室４２の圧力
上昇に伴い絞り開口部７２ａの開口面積が拡大する可変
絞り弁７２を用いて構成してもよく、この場合には、中
心側室４２の圧力を油戻し側で制御してその圧力値を適
正に保つことができ、スラスト力を適正に保持すること
ができる。
いて絞り機構７を構成したが、その他、図５に示すよう
に、上部ハウジング９７に設ける返油穴８１を中心側室
４２に開口して、該返油穴８１の内部に、絞り開口部７
２ａと、これに臨む弁体７２ｂ及び該弁体７２ｂを閉側
に付勢する付勢体７２ｃとを備え、中心側室４２の圧力
上昇に伴い絞り開口部７２ａの開口面積が拡大する可変
絞り弁７２を用いて構成してもよく、この場合には、中
心側室４２の圧力を油戻し側で制御してその圧力値を適
正に保つことができ、スラスト力を適正に保持すること
ができる。
【００２４】更に、以上の実施例では、返油通路８を、
上部ハウジング９７に設ける返油穴８１と外付けの返油
管８２とを用いて、油溜９９に直接的に開放する構造と
したが、図６に示すように、上部ハウジング９７に設け
る第一返油穴８３と、第一スクロール１に連続状に設け
られ、中間圧領域にある流体作動室１０にその出口部を
開口する油インジェクション通路から成る第二返油穴８
４とを用い、流体作動室１０の内部を経由させて吐出穴
９５から密閉ケーシング９の内部空間に連通させる構造
としてもよい。
上部ハウジング９７に設ける返油穴８１と外付けの返油
管８２とを用いて、油溜９９に直接的に開放する構造と
したが、図６に示すように、上部ハウジング９７に設け
る第一返油穴８３と、第一スクロール１に連続状に設け
られ、中間圧領域にある流体作動室１０にその出口部を
開口する油インジェクション通路から成る第二返油穴８
４とを用い、流体作動室１０の内部を経由させて吐出穴
９５から密閉ケーシング９の内部空間に連通させる構造
としてもよい。
【００２５】尚、図６に示したものでは、第二スクロー
ル２の背面に凸形のボス部２３を突設して、このボス部
２３をクランク軸９３の上端部に開口する偏心穴から成
る偏心ピン部９３ｄに嵌合しており、給油通路６に汲み
上げる油を、連結部に介装するシールリング６ｂを介し
て第二スクロール２のボス部２３に設ける連通穴６ｃに
受け渡し、この連通穴６ｃを介して中心側室４２に開放
するようにしている。又、絞り機構７を構成する油溝７
１は、前記ボス部２３と偏心ピン部９３ｄとの間の接触
部に設ける内周側油溝７１ａと、該内周側油溝７１ａに
連通穴７０を介してその下部を連通させ、上部軸受メタ
ル９７ａに接する外周側油溝７１ｂとで構成しており、
返油通路８の入口側は、外周側油溝７１ｂの下部側に開
口するようにしている。更に、油ポンプ５には、遠心式
のものを用いている。
ル２の背面に凸形のボス部２３を突設して、このボス部
２３をクランク軸９３の上端部に開口する偏心穴から成
る偏心ピン部９３ｄに嵌合しており、給油通路６に汲み
上げる油を、連結部に介装するシールリング６ｂを介し
て第二スクロール２のボス部２３に設ける連通穴６ｃに
受け渡し、この連通穴６ｃを介して中心側室４２に開放
するようにしている。又、絞り機構７を構成する油溝７
１は、前記ボス部２３と偏心ピン部９３ｄとの間の接触
部に設ける内周側油溝７１ａと、該内周側油溝７１ａに
連通穴７０を介してその下部を連通させ、上部軸受メタ
ル９７ａに接する外周側油溝７１ｂとで構成しており、
返油通路８の入口側は、外周側油溝７１ｂの下部側に開
口するようにしている。更に、油ポンプ５には、遠心式
のものを用いている。
【００２６】
【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、第
二スクロール２の背面中心側に高圧圧力と油ポンプ５に
よる昇圧圧力とが加わって作用するため、環状シール体
３の径を小さくして第二スクロール２の背面中心側の作
用面積を縮小しても、低差圧条件下で上向きのスラスト
力を発生でき、第二スクロール２を第一スクロール１に
適正に押し付けることができると共に、高差圧条件下で
は、高圧圧力の付与面積が縮小された分だけスラスト力
が過大になるのを防止することができ、第一スクロール
１と第二スクロール２との間の摺動特性を改善できるの
である。
二スクロール２の背面中心側に高圧圧力と油ポンプ５に
よる昇圧圧力とが加わって作用するため、環状シール体
３の径を小さくして第二スクロール２の背面中心側の作
用面積を縮小しても、低差圧条件下で上向きのスラスト
力を発生でき、第二スクロール２を第一スクロール１に
適正に押し付けることができると共に、高差圧条件下で
は、高圧圧力の付与面積が縮小された分だけスラスト力
が過大になるのを防止することができ、第一スクロール
１と第二スクロール２との間の摺動特性を改善できるの
である。
【００２７】請求項２記載の発明によれば、油溝７１に
流れる油でクランク軸９３の円筒摺動面の潤滑をも兼用
して行うことができる。
流れる油でクランク軸９３の円筒摺動面の潤滑をも兼用
して行うことができる。
【００２８】請求項３記載の発明によれぱ、油溝７１と
返油通路８との間のオーバーラップ構造により、回転数
に応じて中心側室４２の圧力を適正に保つこともでき
る。
返油通路８との間のオーバーラップ構造により、回転数
に応じて中心側室４２の圧力を適正に保つこともでき
る。
【００２９】請求項４記載の発明によれば、リリーフ弁
６０により、第二スクロール２の背面に作用するスラス
ト力が異常上昇するのを未然に防止することもできる。
６０により、第二スクロール２の背面に作用するスラス
ト力が異常上昇するのを未然に防止することもできる。
【００３０】請求項５記載の発明によれば、可変絞り弁
７２により、中心側室４２の圧力値を適正に保つことが
でき、スラスト力を適正に保持することもできる。
７２により、中心側室４２の圧力値を適正に保つことが
でき、スラスト力を適正に保持することもできる。
【図１】本発明に係るスクロール形流体機械の第一実施
例を示す上部断面図。
例を示す上部断面図。
【図２】同下部断面図。
【図３】同作用を説明する特性図。
【図４】同第二実施例を示す要部断面図。
【図５】同第三実施例を示す要部断面図。
【図６】同第四実施例を示す断面図。
【図７】従来のスクロール形流体機械の断面図。
【図８】従来の問題点を説明する特性図。
１ 第一スクロール ２ 第二スクロール ３ 環状シール体 ４ 背面室 ５ 油ポンプ ６ 給油通路 ７ 絞り機構 ８ 返油通路 ９ 密閉ケーシング １０ 流体作動室 ４１ 外周側室 ４２ 中心側室 ６０ リリーフ弁 ７１ 油溝 ７２ 可変絞り弁 ９３ クランク軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷和 弘通 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 (72)発明者 梶原 幹央 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内
Claims (5)
- 【請求項１】高圧ドーム形の密閉ケーシング９に、第一
スクロール１と該第一スクロール１に対して相対的に公
転運動する第二スクロール２とを内装し、これらスクロ
ール１，２の渦巻体間に、渦巻外周側の低圧域から渦巻
中心側の高圧域にかけてその圧力が変化する流体作動室
１０を画成したスクロール形流体機械において、前記第
二スクロール２の背面側に、前記ケーシング９の内部空
間と画成し且つ前記第二スクロール２の背面側に設ける
環状シール体３を介して外周側室４１と中心側室４２と
に区画する背面室４を設けて、前記外周側室４１を低圧
域に連通させると共に、前記中心側室４２に、前記ケー
シング９の内部に溜める油を汲み上げる油ポンプ５から
延びる給油通路６を開口する一方、前記中心側室４２を
絞り機構７をもつ返油通路８を介して前記ケーシング９
の内部空間に連通させていることを特徴とするスクロー
ル形流体機械。 - 【請求項２】第二スクロール２を連動させるクランク軸
９３の円筒摺動面に油溝７１を開口して、この油溝７１
の入口側を中心側室４２に連通させると共に、前記油溝
７１の出口側を静止部材に設ける返油通路８に連通させ
て、前記油溝７１を中間部に介在させて前記中心側室４
２と返油通路８の入口部とを結ぶ経路により絞り機構７
を構成している請求項１記載のスクロール形流体機械。 - 【請求項３】油溝７１の出口部と返油通路８の入口部と
の間を、クランク軸９３の回転に伴い開口部相互間が間
欠的に符合するオーバーラップ構造としている請求項２
記載のスクロール形流体機械。 - 【請求項４】給油通路６に、汲み上げ油の異常圧力上昇
を逃がすリリーフ弁６０を介装している請求項１又は請
求項２若しくは請求項３記載のスクロール形流体機械。 - 【請求項５】絞り機構７を、中心側室４２の圧力上昇に
伴い開口面積が拡大する可変絞り弁７２により構成して
いる請求項１記載のスクロール形流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30620491A JP3367109B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | スクロール形流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30620491A JP3367109B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | スクロール形流体機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141201A true JPH05141201A (ja) | 1993-06-08 |
| JP3367109B2 JP3367109B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=17954250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30620491A Expired - Fee Related JP3367109B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | スクロール形流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367109B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645408A (en) * | 1995-01-17 | 1997-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor having optimized oil passages |
| US5660538A (en) * | 1994-12-08 | 1997-08-26 | Sanden Corporation | Suction mechanism of a fluid displacement apparatus |
| US6059549A (en) * | 1998-03-25 | 2000-05-09 | Rechi Precision Co., Ltd. | High-low pressure chamber sealing arrangement of a volute compressor |
| JP2001165069A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-19 | Daikin Ind Ltd | スクロール型圧縮機 |
| US6290478B1 (en) | 1999-07-16 | 2001-09-18 | Scroll Technologies | Eccentric back chamber seals for scroll compressor |
| JP2006220143A (ja) * | 2005-01-14 | 2006-08-24 | Hitachi Ltd | 容積形流体機械及びそれを用いた冷凍サイクル |
| US7364416B2 (en) * | 2005-12-09 | 2008-04-29 | Industrial Technology Research Institute | Scroll type compressor with an enhanced sealing arrangement |
| US7632081B2 (en) * | 2005-11-28 | 2009-12-15 | Lg Electronics Inc. | Oil retrieving structure for a compressor |
| JP2017082718A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | 三菱重工業株式会社 | スクロール圧縮機及び空気調和装置 |
| WO2023170901A1 (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 |
| CN117212170A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-12 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 曲轴装置、压缩机和制冷设备 |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30620491A patent/JP3367109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5645408A (en) * | 1995-01-17 | 1997-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Scroll compressor having optimized oil passages |
| CN1079500C (zh) * | 1995-01-17 | 2002-02-20 | 松下电器产业株式会社 | 涡旋气体压缩机 |
| US6059549A (en) * | 1998-03-25 | 2000-05-09 | Rechi Precision Co., Ltd. | High-low pressure chamber sealing arrangement of a volute compressor |
| US6290478B1 (en) | 1999-07-16 | 2001-09-18 | Scroll Technologies | Eccentric back chamber seals for scroll compressor |
| JP2001165069A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-06-19 | Daikin Ind Ltd | スクロール型圧縮機 |
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| US7632081B2 (en) * | 2005-11-28 | 2009-12-15 | Lg Electronics Inc. | Oil retrieving structure for a compressor |
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| CN107709784A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-02-16 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | 涡旋压缩机及空调装置 |
| EP3301302A4 (en) * | 2015-10-30 | 2018-04-04 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Scroll compressor and air-conditioning device |
| WO2023170901A1 (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 |
| CN117212170A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-12 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 曲轴装置、压缩机和制冷设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3367109B2 (ja) | 2003-01-14 |
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