JPH0727063A - スクロ−ル形圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転停止直後に上記固定スクロ−ルと旋回ス
クロ−ルとの間に過大な押し付け力が生じることを防止
し、再起動時の起動特性に優れより信頼性の高い運転を
行えるスクロ−ル形圧縮機を提供することを目的とす
る。 【構成】 密閉ケ−ス２０と、このケ−ス２０に固定さ
れたフレ−ム２２に旋回不能かつ上下動可能に設けられ
た固定スクロ−ル３３と、この固定スクロ−ル３３に圧
縮空間３０を介して組み合わされ、旋回駆動されること
で上記圧縮空間３０に吸い込んだ流体を圧縮する旋回ス
クロ−ル２７とを具備すると共に、上記ケ−ス２０内
に、上記固定スクロ−ル３３の背面側との間でコンプラ
イアンス機構を構成すると共にこの固定スクロ−ル３３
と吐出室３６とを仕切る背圧板３５を設け、この背圧板
３５の中央にこの吐出室３６内の高圧流体が上記固定ス
クロ−ル３３の背面側に逆流することを防止する逆止弁
３７を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、渦巻状に加工された
２つの翼を持つ旋回体を組み合わせ、これらの相対旋回
運動により冷媒等の動作流体の圧縮を行うスクロ−ル形
圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクロ−ル形圧縮機は、渦巻状に加工さ
れた２つの翼すなわち、固定スクロ−ル翼と旋回スクロ
−ル翼とを組み合わせ、これらの相対運動により冷媒等
の動作流体の圧縮を行うものである。

【０００３】すなわち、スクロ−ル形圧縮機は、図２に
示すように、密閉ケ−ス１内の上部に、上記旋回スクロ
−ル翼２ａを具備する旋回スクロ−ル２と固定スクロ−
ル翼３ａを具備する固定スクロ−ル３とを組み合わせて
なる圧縮機構部４を具備する。

【０００４】上記旋回スクロ−ル２は、この密閉ケ−ス
１の下部に設けられた図示しないモ−タのクランクシャ
フト５の上端部に遊嵌され、上記固定スクロ−ル３に対
して旋回駆動されるようになっている。一方、上記固定
スクロ−ル３はこの密閉ケ−ス１内に固定されたフレ−
ム６に旋回不能な状態で固定されている。

【０００５】このスクロ−ル形圧縮機は、上記旋回スク
ロ−ル２を固定スクロ−ル３に対して旋回駆動すること
で、上記固定スクロ−ル翼２ａと旋回スクロ−ル翼３ａ
とによって区画された圧縮空間７を旋回させながら上記
固定スクロ−ル３の径方向外側から中央部に移動させ、
吸引した動作流体（冷媒等）を圧縮する。

【０００６】圧縮された動作流体は、図に点線矢印で示
すように上記固定スクロ−ル３の中心部に穿設された吐
出口８から上部に吐出され、この固定スクロ−ル３の上
部に設けられた吐出室９に一旦充満される。この吐出室
９には、上記動作流体を外部へ導出する吐出管１０が設
けられていて、圧縮された動作流体はこの吐出管１０を
通して熱交換器等へ供給されるようになっている。

【０００７】ところで、上記固定スクロ−ル翼３ａと旋
回スクロ−ル翼２ａとで区画される圧縮空間７の気密状
態を保つために、いわゆるコンプライアンス機構を具備
する圧縮機がある。

【０００８】図２に示すスクロ−ル形圧縮機は、このコ
ンプライアンス機構を備えた圧縮機である。以下、この
コプライアンス機構について説明する。このコンプライ
アンス機構は、上記フレ−ム６に図に１１で示すガイド
ポストを立設し、このガイドポスト１１に沿って上記固
定スクロ−ル３を上記フレ−ム６に対して軸方向に若干
量移動可能に保持する。

【０００９】また、この固定スクロ−ル３の背面側に背
圧板１２を配設し、この背圧板１２との間に上記圧縮途
中の冷媒を取り出して充満させる中間圧室１３を設け
る。さらに、上記固定スクロ−ル３の吐出口８には、上
記吐出室９内の圧縮冷媒が上記圧縮空間７内へと逆流す
ることを防止する逆止弁１４を設けている。

【００１０】このコンプライアンス機構により、このス
クロ−ル形圧縮機は、上記吐出室９内に充満される高圧
動作流体の圧力および上記中間圧室１３内に充満される
中間圧動作流体の圧力によって上記固定スクロ−ル３を
旋回スクロ−ル２に押し付け、上記圧縮空間７の気密を
保持するようになっている。

【００１１】また、このコンプライアンス機構によれ
ば、いわゆる液バック運転等により圧縮空間７内の圧力
が異常に上昇し上記吐出圧力以上になった場合には、圧
縮空間７内の圧力により上記固定スクロ−ル３が上記中
間圧室１３および吐出室９内の圧力に抗して上昇駆動さ
れる。

【００１２】このことによって上記固定スクロ−ル翼３
ａと旋回スクロ−ル翼２ａとの間隔が拡大するから、上
記圧縮空間１３内の動作流体が逃がされ、上記固定スク
ロ−ル翼３ａおよひ旋回スクロ−ル翼２ａにかかるスト
レスを解消し破損を未然に防止することができるように
なっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、ス
クロ−ル形圧縮機においては、上記モ−タの動作を停止
させこの圧縮機の運転を停止させた直後は、上記圧縮空
間７の圧力よりも、上記吐出室９の圧力が異常に高くな
る状態が生じる。

【００１４】この状態は、時間が経過すると共に解消さ
れ、最終的には上記圧縮空間７の圧力と上記吐出室９の
圧力は平衡状態に達する。しかし、この平衡状態に達す
る前に上記圧縮機の運転を開始した場合には、以下に説
明する問題が生じる。

【００１５】すなわち、上記圧縮機では、上記平衡状態
に達する前に運転を再開すると、吐出室９の過大な圧力
により上記固定スクロ−ル３が旋回スクロ−ル２に強く
押し付けられているために、起動特性の悪化が生じる場
合がある。

【００１６】また、起動後も、上記圧縮空間７内の圧力
が十分に上昇するまでの間、上記旋回スクロ−ル２と固
定スクロ−ル３は互いに過大な圧力で押し付けられ、両
者間には過大な摩擦力が生じることとなるから、翼端に
かじりが生じるおそれがあった。

【００１７】一方、上述した問題が生じるのは、上記固
定スクロ−ル３側に逆止弁１４を設け、吐出室９内の過
大な圧力によりこの固定スクロ−ル３が押圧するされる
ことによるものであるから、逆止弁１４を吐出パイプ１
０内に設けるという方法も考えられる。

【００１８】しかし、このようにした場合には、吐出室
９のボリュ−ムが大きいために、停止直後に、この吐出
室９内の高圧冷媒が上記圧縮空間７内に逆流し、上記旋
回スクロ−ル２を逆転させ、騒音や軸受部の焼き付きが
生じる恐れがある。

【００１９】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、停止直後に上記固定スクロ−ルと旋回スク
ロ−ルとの間に過大な押し付け力が生じることを防止
し、再起動時の起動特性に優れより信頼性の高い運転を
行えるスクロ−ル形圧縮機を提供することを目的とする
ものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明は、ケ−スと、
このケ−ス内に回転不能かつ軸方向に移動可能に設けら
れた固定スクロ−ルと、この固定スクロ−ルに圧縮空間
を介して組み合わされ、上記固定スクロ−ルに対して旋
回駆動されることで上記圧縮空間に吸い込んだ流体を圧
縮する旋回スクロ−ルと、上記固定スクロ−ルの背面側
に配設され、上記圧縮された流体が吐出される吐出室を
区画すると共に、固定スクロ−ルの背面との間に上記圧
縮空間から導出された流体を一旦充満させることで、こ
の流体の圧力によりこの固定スクロ−ルを上記旋回スク
ロ−ルに対して押し付ける背圧板と、この背圧板に設け
られ、上記吐出室に吐出された流体がこの吐出室側から
固定スクロ−ルの背面側へ逆流することを防止する逆止
弁とを具備することを特徴とするものである。

【００２１】

【作用】このような構成によれば、運転停止直後におい
て吐出室内の圧力が上記固定スクロ−ルに作用すること
を防止できる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１を参照して
説明する。図１は、この発明のスクロ−ル形圧縮機を示
すものである。図中２０は、密閉ケ−ス（ケ−ス）であ
る。この密閉ケ−ス２０内には、支持フレ−ム２２が固
定されている。この支持フレ−ム２２は、上端部２３ａ
が偏心して形成されたクランクシャフト２３を回転自在
に支持している。

【００２３】このクランクシャフト２３の下部は、上記
フレ−ム２２の下方（密閉ケ−ス１内）に設けられた図
示しないモ−タに連結され、このモ−タによって回転駆
動されるようになっている。

【００２４】また、上記フレ−ム２２の上部には、圧縮
機構部２５が設けられている。この圧縮機構部２５は、
上記クランクシャフト２３の上端部２３ａに遊嵌された
旋回スクロ−ル２７と、上記フレ−ム２２と旋回スクロ
−ル２７との隙間に設けられこの旋回スクロ−ル２７の
自転を防止するオルダムリング２８と、同じく上記フレ
−ム２２の上面に設けられ上記旋回スクロ−ル２７のス
ラスト荷重を受けるスラスト荷重受け面２９と、上記旋
回スクロ−ル７と圧縮空間３０を介して組み合わされる
と共に、上記フレ−ム２２の上面の外縁部に立設された
支持ピン３１によって回転不能かつ上下移動可能に設け
られた固定スクロ−ル３３とから構成される。

【００２５】上記旋回スクロ−ル２７と固定スクロ−ル
３３は、それぞれ鏡板２７ａ、３３ａを具備し、この鏡
板２７ａ、３３ａの対向面にそれぞれ立設された旋回ス
クロ−ル翼２７ｂ、固定スクロ−ル翼３３ｂを具備す
る。そして、それぞれのスクロ−ル翼２７ｂ、３３ｂの
突端面を互いに相手の鏡板３３ａ、２７ａに当接させる
ことで複数の圧縮空間３０を区画している。

【００２６】この圧縮空間３０は、上記モ−タが作動
し、上記旋回スクロ−ル２７が回転駆動されることで、
上記固定スクロ−ル３３の外周部から中心へと旋回しな
がら移動すると共にその容積を縮小させ圧縮作用を行
う。このスクロ−ル形圧縮機は、このような作用を利用
することで、冷媒等の動作流体（以下「流体」という）
の圧縮を連続的に行うもので、この圧縮された流体は上
記固定スクロ−ル３３の中心部に設けられた吐出口３４
からこの固定スクロ−ル３３の上方へと吐出されるよう
になっている。

【００２７】また、この固定スクロ−ル３３の上方に
は、この固定スクロ−ル３３の上面と狭小隙間を介して
設けられ、上記密閉ケ−ス２０の上端部を仕切る背圧板
３５が設けられている。この背圧板３５は、上記密閉ケ
−ス２０に固定されていると共に、中央部には貫通孔３
５ａと、この貫通孔３５ａに設けられた逆止弁３７とを
具備する。

【００２８】上記密閉ケ−ス２０の上端と上記背圧板３
５の上面とで区画された空間は吐出室３６となってい
て、上記固定スクロ−ル３３の吐出口３４から吐出され
た圧縮動作流体はこの背圧板３５の中心部に設けられた
逆止弁３７を通過してこの吐出室３６へと導かれるよう
になっている。また、この吐出室３６には、圧縮動作流
体を密閉ケ−ス２０外へ吐出する吐出管３８が設けられ
ている。

【００２９】また、上記背圧板３５の下面には上記逆止
弁３７を中心として異なる半径の第１の環状突起４０お
よび環状段差４１が一体的に形成されている。一方、上
記固定スクロ−ル３３の上面には、それら第１の環状突
起４０および環状段差４１よりも若干小さな半径で、２
つの第３、第４の環状突起４２、４３が一体的に形成さ
れている。

【００３０】そして、互いに隣り合う第１の環状突起４
０、第３の環状突起４２および環状段差４１、第４の環
状突起４３の間には、それぞれ第１、第２のシ−ルリン
グ４５、４６が設けられている。

【００３１】このことにより、この背圧板３５と固定ス
クロ−ル３３間の中心部には、上記第１の環状突起４０
および第３の環状突起４２により高圧吐出室４７が区画
され、その外側には、環状段差４１および第４の環状突
起４３により中間圧室４８が区画される。なお、上記固
定スクロ−ル３３には、この中間圧室４８と上記圧縮空
間３１を連通させ、この中間圧室４８に中間圧を持つ圧
縮動作流体を充満させる連通管４９が設けられている。

【００３２】次に、このスクロ−ル形圧縮機の動作につ
いて説明する。なお、圧縮動作については、すでに述べ
たので省略する。図１に示すような通常の圧縮運転時に
は、上記旋回スクロ−ル２７と固定スクロ−ル３３は、
上記高圧吐出室４７および中間圧室４８によって上記固
定スクロ−ル３３に加わる背圧によって適当な圧力で組
み合わされている（コンプライアンス機能）。

【００３３】このことにより、上記旋回スクロ−ル翼２
７ｂおよび固定スクロ−ル翼３３ｂとによって区画され
る圧縮空間３０は必要な気密状態を保つことができるよ
うになっている。なお、このとき、上記固定スクロ−ル
３３は、上記ピン３１に沿って上方向に移動可能なよう
に保持されている。

【００３４】次に、液バック運転などにより上記圧縮空
間３０内の圧力が異常に上昇した場合の動作について説
明する。この場合には、上記高圧吐出室４７内の圧力よ
りも圧縮空間３０内の圧力の方が大きくなるので、この
圧縮空間３０内の圧力によって上記固定スクロ−ル３３
は若干量上昇駆動される（コンプライアンス機能）。こ
のことで、上記固定スクロ−ル翼３３ｂと旋回スクロ−
ル翼２７ｂの気密が失われ、圧縮された流体を逃がすこ
とができるので上記旋回スクロ−ル翼２７ｂおよび固定
スクロ−ル翼３３ｂの翼端に異常なストレスがかかるこ
とが有効に防止される。

【００３５】次に、このスクロ−ル形圧縮機を一旦停止
させ、再び起動する際の動作について説明する。従来例
の項で説明したように、上記スクロ−ル形圧縮機を停止
した直後は、上記圧縮空間３０内の圧力に対して上記吐
出室３６内の圧力が異常に高くなる状態が生じる。

【００３６】しかし、この圧力は上記背圧板３５および
この背圧板３５に設けられた逆止弁３７によってこの背
圧板３５の下側に設けられた固定スクロ−ル３３の背面
に作用することが防止される。したがって、上記吐出室
３６内の圧力と圧縮空間３０内の圧力とが平衡状態に達
する前にこの圧縮機を再起動させた場合であっても、上
記旋回スクロ−ル翼２７ｂと固定スクロ−ル翼３３ｂが
互いの鏡板３３ａ、２７ａに過大な圧力で押し付けられ
ることがない。

【００３７】以上述べたような構成によれば、以下に説
明する効果がある。すなわち、この発明のスクロ−ル形
圧縮機は、上記固定スクロ−ル３３の背面側に上記高圧
吐出室４７および中間圧室４８を区画する背圧板３５を
設け、この背面板３５の中央部に、逆止弁３４を設ける
ようにした。

【００３８】従来例においては、上記固定スクロ−ル３
３の上部に逆止弁を設けていたので、運転停止直後に
は、上記吐出室３６の過大な圧力が直接的に上記固定ス
クロ−ル３３の背面に作用する。このため、停止後すぐ
にこの圧縮機を起動すると、起動特性に悪化が生じたり
上記圧縮機構部２５が破損することがあった。

【００３９】しかし、この発明によれば、吐出室３６と
固定スクロ−ル３３とを背圧板３５で仕切ると共にこの
背圧板３５に逆止弁を設けたので、上記吐出室３６内の
圧力が上記固定スクロ−ル３３に作用するということが
ない。したがって、運転停止後、吐出室３６と圧縮空間
３６内の圧力が平衡状態に達する前に、この圧縮機を再
起動しても、上記旋回スクロ−ル２７と固定スクロ−ル
３３の間に過大な圧力が生じることが防止される。した
がって、起動特性が悪化したり、圧縮機構部２５の破損
が防止でき、より信頼性の高い運転を行うことができる
効果がある。

【００４０】

【発明の効果】以上のべたように、この発明は、ケ−ス
と、このケ−ス内に回転不能かつ軸方向に移動可能に設
けられた固定スクロ−ルと、この固定スクロ−ルに圧縮
空間を介して組み合わされ、上記固定スクロ−ルに対し
て旋回駆動されることで上記圧縮空間に吸い込んだ流体
を圧縮する旋回スクロ−ルと、上記固定スクロ−ルの背
面側に配設され、上記圧縮された流体が吐出される吐出
室を区画すると共に、固定スクロ−ルの背面との間に上
記圧縮空間から導出された流体を一旦充満させること
で、この流体の圧力によりこの固定スクロ−ルを上記旋
回スクロ−ルに対して押し付ける背圧板と、この背圧板
に設けられ、上記吐出室に吐出された流体がこの吐出室
側から固定スクロ−ルの背面側へ逆流することを防止す
る逆止弁とを具備するものである。

【００４１】このような構成によれば、運転停止直後に
吐出室内の過大な圧力が固定スクロ−ルに作用すること
を防止でき、固定スクロ−ルと旋回スクロ−ルとが互い
に異常に強く押し付けられることがないので、再起動時
の運転特性に優れより信頼性の高い運転を行える効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部を示す縦断面図。

【図２】従来例を示す縦断面図。

【符号の説明】

２０…密閉ケ−ス（ケ−ス）、２７…旋回スクロ−ル、
３０…圧縮空間、３３…固定スクロ−ル、３５…背圧
板、３６…吐出室、３７…逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケ−スと、 このケ−ス内に回転不能かつ軸方向に移動可能に設けら
   れた固定スクロ−ルと、 この固定スクロ−ルに圧縮空間を介して組み合わされ、
   上記固定スクロ−ルに対して旋回駆動されることで上記
   圧縮空間に吸い込んだ流体を圧縮する旋回スクロ−ル
   と、 上記固定スクロ−ルの背面側に配設されて上記ケ−スを
   仕切り、この固定スクロ−ルが設けられた側と反対側に
   圧縮された流体が吐出される吐出室を区画すると共に、
   固定スクロ−ルの背面との間に上記圧縮空間から導出さ
   れた圧縮流体を一旦充満させることで、この圧縮流体の
   圧力によりこの固定スクロ−ルを上記旋回スクロ−ルに
   対して押し付ける背圧板と、 上記固定スクロ−ルの背面側に配設され、上記圧縮され
   た流体が吐出される吐出室を区画すると共に、固定スク
   ロ−ルの背面との間に上記圧縮空間から導出された流体
   を一旦充満させることで、この流体の圧力によりこの固
   定スクロ−ルを上記旋回スクロ−ルに対して押し付ける
   背圧板と、 この背圧板に設けられ、上記吐出室に吐出された流体が
   この吐出室側から固定スクロ−ルの背面側へ逆流するこ
   とを防止する逆止弁とを具備することを特徴とするスク
   ロ−ル形圧縮機。