JPH05180177A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定スクロールと揺動スクロールとからなる
スクロール組立体と、このスクロール組立体の凹溝に空
隙を介して装着されたチップシールとを備えたスクロー
ル圧縮機において、前記凹溝の断面形状を凹溝の溝底に
向かって漸次減少するように形成すると共に、この凹溝
の断面形状に合わせて形成したチップシールを、この凹
溝に係合した構成である。 【構成】 凹溝コーナー部での応力集中を回避できて、
破損することがない。チップシールも凹溝形状に合わせ
て製造するので、漏れが少なく、信頼性の高いスクロー
ル圧縮を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール圧縮機におい
て、圧縮室内のシール部を改良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】図３は特願昭６１−２８３４０６号明細
書に提案された従来のスクロール圧縮機を示すもので、
図において、１は固定スクロールであって、台板部１ａ
の下面に渦巻突起１ｂが形成され、且つこの渦巻突起１
ｂの端面に形成した凹溝２にチップシール３が装入して
ある。

【０００３】４は揺動スクロールであって、台板部４ａ
の上面に渦巻突起４ｂが形成され、且つこの渦巻突起４
ｂの端面に形成した凹溝５にチップシール６が装入して
ある。また、上記台板部４ａの中心部の下部には揺動軸
部４ｃが突出している。９は各渦巻突起１ｂ、４ｂを組
合わせて形成された圧縮室、１０は各スクロール１、４
の外周に形成された吸入口、１１は固定スクロール１の
台板部１ａの中心部に設けられた突出口、１２は主軸で
あって、この主軸１２の上端の大径部１２ａには偏心穴
１２ｂが形成されている。１３は偏心穴１２ｂに嵌合さ
れ、揺動軸部４ｃを半径方向に支持する揺動軸受、１
４、１５は主軸１２を駆動するモータロータ、およびモ
ータステータ、１６は主軸１２が駆動したとき揺動スク
ロール４が自転しない公転運転をするよう規制するオル
ダム継手、１７は各構成部材を収容する密閉容器、１８
は密閉容器１７に固着された吸入管、１９は固定スクロ
ールに固着された吐出管であって、吐出口１１からの圧
縮ガスを密閉容器１７の外に送出する。

【０００４】２０はブラケットであって、固定スクロー
ル１を支持し、且つ凹部２０ａ内に揺動スクロール４を
揺動自在に支持するとともにオルダム継手１６を設け、
更に軸受２１を介して主軸１２の大径部１２ａを回転自
在に支持する。また、このブラケット２０は返油孔２０
ｂ及びガス通路２０ｃを有している。２２はブラケット
２０、モータステータ１５を支持するとともに主軸１２
を回転自在に支持するブラケットで、返油孔２２ａおよ
びガス通路２２ｂ、２２ｃを有している。１２ｃは主軸
１２に偏心貫通して設けられた偏心給油孔、２３は主軸
１２の下端に取り付けられたオイルキャップ、２４は潤
滑油である。

【０００５】次に動作について説明する。上記した従来
のスクロール圧縮機においては、モータロータ１５が回
転すると主軸１２が回転し、揺動スクロール４はオルダ
ム継手１６により、自転を阻止されながら公転する。こ
れにより、吸入管１８からガス通路２２ｃ、２２ｂ、２
０ｃおよび吸入孔１０を介して圧縮室９に吸入ガスを取
込み、次第に圧縮して吐出口１１から吐出管１９に吐出
する。

【０００６】このように外周側の圧縮室９から内周にあ
る吐出口１１へ向かって圧縮作用を行うスクロール圧縮
機においては、良好な圧縮効率をもたせることを考慮し
て、スクロール側板の端面と、この端面に対向するスク
ロール端板との間にシール手段が設けられている。この
種のシール手段としては従来よりチップシールが多用さ
れている。

【０００７】このようなシール手段について図４および
図５を用いて説明する。同図において、揺動スクロール
４は渦巻方向に延在する凹溝５を有する渦巻突起４ｂお
よびこの渦巻突起４ｂの下端面に設けられたスクロール
台板部４ａによって構成されている。

【０００８】６は凹溝５内にその一部に臨むチップシー
ルで、その幅は凹溝幅よりわずかに小さく形成されてお
り、渦巻突起４ｂとこれと対向する固定スクロール１の
台板部（図示せず）間に設けられている。また７は凹溝
５の内部と渦巻中心部の高圧領域に連通する連通口であ
る。このように構成されたチップシールにおいては、図
５に示すようにチップシール６の下端面と凹溝５と、チ
ップシール６間の隙間（図示せず）から流入した高圧流
体が流入して空隙８を形成し、チップシール６を下方か
ら軸方向に押圧してシールを得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の凹溝およびチッ
プシールは、その断面形状において矩形状に形成される
のが一般的であり、通常の動作としては前述のとおりで
ある。ところが、フロンガス等を用いた冷凍空調用のス
クロール圧縮機では、圧縮機が停止している時に密閉容
器にフロンガスが液化してたまっているケースが多い。
これは、外気温度が下がった冬期の朝などに多く、比較
的熱容量の大きな圧縮機は、停止時に温度変動が少ない
ため、他の冷凍サイクル中の冷媒ガスを集めてしまい、
液化するために発生する現象である。

【００１０】この状態で圧縮機を起動すると、圧縮機
は、圧縮室内で冷媒を液状態で圧縮しようとする。する
と、圧縮室内には通常発生する圧力の数倍から数十倍の
圧力が、発生し、起動トルクの増大により、モータ起動
不良や、異常圧力防止装置による保護回路が作動し、圧
縮機は停止する様になっている。一方圧縮室内には前述
のような超高圧が渦巻突起に加わり、突起を変形させよ
うとする。更に凹溝は、当然の如くその渦巻突起よりも
肉厚が薄いので凹溝部では、渦巻突起以上に応力が大き
くなり破損する場合があった。凹溝が破損すると、圧縮
不能となり、チップシールも凹溝から飛び出して、圧縮
機不良となってしまう。

【００１１】また、通常運転中には、前述の説明のよう
に、チップシール３を下方から軸方向に押圧するために
高圧流体がチップシール３の下端面と凹溝２の隙間を流
れる。つまり、圧縮が終了した高圧流体が低圧流体域へ
流れてしまい、能力低下、圧縮動力の増加を引きおこ
す。

【００１２】本発明は、上記のような問題点を解消する
ことを目的としてなされたもので、圧縮室内に液状態の
冷媒が入っても凹溝が破損しないようにすると共に、通
常運転中の性能低下が極力小さくできるようにしたスク
ロール圧縮機を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に次のような構成にしてある。すなわち、各渦巻突起の
端面とこれに対向する各台板の端面間に設けられた凹溝
を有し、各々が互いに吐出室および圧縮室を形成するよ
うに組み合わされた固定スクロールと揺動スクロールと
からなるスクロール組立体と、このスクロール組立体の
凹溝に空隙を介して装着されたチップシールとを備えた
スクロール圧縮機において、前記凹溝の断面形状を凹溝
の溝底に向かって漸次減少するように形成すると共に、
この凹溝の断面形状に合わせて形成したチップシール
を、この凹溝に係合した構成である。

【００１４】また、各渦巻側板の端面と、これに対向す
る各台板の端面間に設けられた凹溝を有し、各々が互い
に吐出室および圧縮室を形成するように組み合わされた
固定スクロールと揺動スクロールとからなるスクロール
組立体と、このスクロール組立体の凹溝に溝底と間隙を
介して装着されたチップシールとを備えたスクロール圧
縮機において、前記凹溝の断面形状を半円状にし、前記
チップシールの断面形状も前記凹溝とほぼ同じ半円状に
した構成でもある。

【００１５】

【作用】上記のような構成により、本発明におけるスク
ロール圧縮機では、液状態の冷媒を圧縮しても凹溝の剛
性が高く溝の側面と底面のコーナー部で応力集中するこ
とがない。従って破損することがなくなる。また、凹溝
およびチップシールの断面形状を半円状にする事で、凹
溝とチップシール底面との隙間を極力小さくする。

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。尚、前記従来のスクロール圧縮機の構成と同一部分
については説明を省略する。また、図中符号は、前記従
来のスクロール圧縮機の構成と同一部分について同一符
号とする。図１において、２５は凹溝であって、固定ス
クロール１、揺動スクロール４の渦巻突起１ａ、４ａの
先端部に設けられている。２６は凹溝の中に嵌合され、
上下左右に微小に移動が可能なチップシールである。

【００１７】図においてチップシール２６は、通常圧縮
動作時に発生する高圧によって、Ｙ方向に移動して台板
１ｂ、４ｂに押し付けられるが、圧縮室内に液冷媒が入
っている場合、Ｘ方向から通常運転時の数倍〜数十倍の
圧力を受ける事により、溝側面２５ａと溝底面２５ｂの
コーナー部２５ｃに過度の応力が発生する。そこで、従
来角ばっていたコーナー部２５ｃを、ある曲率をもった
なめらかな曲線でつなぐ事により過度の応力集中を避け
る事ができる。

【００１８】また、チップシール２６も図に示した様に
凹溝２５の断面形状沿わせた形状に成形して、チップシ
ール２６がＹ方向に移動したときに生ずる隙間２７をで
きるだけ小さくしている。これを更に進めたのが、図２
に示したもので、断面形状を半円形状にしたもので、従
来の隙間に対して漏れ面積が減り、高圧から低圧への漏
れをおさえる事ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スクロ
ール圧縮機の渦巻突起先端に設けられた凹溝の断面形状
を凹溝の溝底に向かって漸次減少するようにし、この凹
溝の側面と底面をなめらかな曲線でつないだので、凹溝
のコーナー部で応力の集中することがなく、凹溝の破損
のない、信頼性の高いスクロール圧縮機が得られる。

【００２０】また、凹溝とチップシールの断面形状を半
円状にする事で、圧縮動作中の高圧流体が低圧側へ凹溝
とチップシールの隙間を通って漏れるのを極力抑える事
ができて、性能低下が回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による渦巻突起の端部に設け
た凹溝部断面図。

【図２】本発明の他の実施例による渦巻突起の端部に設
けた凹溝部断面図。

【図３】従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図。

【図４】従来の揺動スクロールの平面図。

【図５】図４における縦断面図。

【符号の説明】 １ 固定スクロール ２ 揺動スクロール ２５ 凹溝 ２６ チップシール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各渦巻突起の端面とこれに対向する各台
   板の端面間に設けられた凹溝を有し、各々が互いに吐出
   室および圧縮室を形成するように組み合わされた固定ス
   クロールと揺動スクロールとからなるスクロール組立体
   と、このスクロール組立体の凹溝に空隙を介して装着さ
   れたチップシールとを備えたスクロール圧縮機におい
   て、前記凹溝の断面形状を凹溝の溝底に向かって漸次減
   少するように形成すると共に、この凹溝の断面形状に合
   わせて形成したチップシールを、この凹溝に係合したこ
   とを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 各渦巻側板の端面と、これに対向する各
   台板の端面間に設けられた凹溝を有し、各々が互いに吐
   出室および圧縮室を形成するように組み合わされた固定
   スクロールと揺動スクロールとからなるスクロール組立
   体と、このスクロール組立体の凹溝に溝底と間隙を介し
   て装着されたチップシールとを備えたスクロール圧縮機
   において、前記凹溝の断面形状を半円状にし、前記チッ
   プシールの断面形状も前記凹溝とほぼ同じ半円状にした
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。