JPH08270578A - スクロール型流体機械 - Google Patents
スクロール型流体機械Info
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- JPH08270578A JPH08270578A JP7074125A JP7412595A JPH08270578A JP H08270578 A JPH08270578 A JP H08270578A JP 7074125 A JP7074125 A JP 7074125A JP 7412595 A JP7412595 A JP 7412595A JP H08270578 A JPH08270578 A JP H08270578A
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Classifications
-
- 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
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- 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
-
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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-
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-
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- F05C2253/16—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、一方がアルミニウム材よりなり、他
方が硬質の一対のスクロールの組合わせにおいて、組合
うチップシール，端板間の摩耗量を減少しつつ、双方側
の摩耗の進行具合を同等にできるスクロール型流体機械
を提供する。 【構成】本発明は、一対のスクロール１０，１４のラッ
プ１２，１６の先端に設けてある、ポニフェニレンサル
ファイドを基材とし、それに炭素繊維その他の充填材を
配合してなる複合プラスチック材で構成されたチップシ
ール４７，４８のうち、アルミニウム材よりなるスクロ
ール１０側のチップシール材料の炭素繊維配合率を、硬
質のためアルミニウム材に表面処理を施すか、又は鉄系
金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して構成された他
方のスクロール１４側のチップシール材料の炭素繊維配
合率より高くして、組合う各チップシール４７，４８，
端板１１，１５間の摩耗量を減少、同時に双方の摩耗の
進行具合を同等にした。
方が硬質の一対のスクロールの組合わせにおいて、組合
うチップシール，端板間の摩耗量を減少しつつ、双方側
の摩耗の進行具合を同等にできるスクロール型流体機械
を提供する。 【構成】本発明は、一対のスクロール１０，１４のラッ
プ１２，１６の先端に設けてある、ポニフェニレンサル
ファイドを基材とし、それに炭素繊維その他の充填材を
配合してなる複合プラスチック材で構成されたチップシ
ール４７，４８のうち、アルミニウム材よりなるスクロ
ール１０側のチップシール材料の炭素繊維配合率を、硬
質のためアルミニウム材に表面処理を施すか、又は鉄系
金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して構成された他
方のスクロール１４側のチップシール材料の炭素繊維配
合率より高くして、組合う各チップシール４７，４８，
端板１１，１５間の摩耗量を減少、同時に双方の摩耗の
進行具合を同等にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷凍サイクルの
構成要素などとして用いられるスクロール型流体機械に
関する。
構成要素などとして用いられるスクロール型流体機械に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、空気調和装置には、高い効率の運
転が得られるとのことから、一対の渦巻き状ラップを組
合わせたスクロール型圧縮機（スクロール型流体機械）
と称される圧縮機が用いられている。
転が得られるとのことから、一対の渦巻き状ラップを組
合わせたスクロール型圧縮機（スクロール型流体機械）
と称される圧縮機が用いられている。
【０００３】図４には、従来のスクロール型圧縮機の一
例が示されている。ここで、このスクロール型圧縮機を
説明すると、図４中１は密閉ハウジングである。
例が示されている。ここで、このスクロール型圧縮機を
説明すると、図４中１は密閉ハウジングである。
【０００４】この密閉ハウジング１は、カップ状本体２
とこれにボルト３によって締結されたフロントエンドプ
レート４とこれにボルト５によって締結された筒状部材
６からなる。そして、この筒状部材６を貫通する回転軸
７がベアリング８およびベアリング９を介してハウジン
グ１に回転自在に支持されている。
とこれにボルト３によって締結されたフロントエンドプ
レート４とこれにボルト５によって締結された筒状部材
６からなる。そして、この筒状部材６を貫通する回転軸
７がベアリング８およびベアリング９を介してハウジン
グ１に回転自在に支持されている。
【０００５】この密閉ハウジング１内には固定スクロー
ル１０（一対のスクロール部材のうちの一方）およびこ
れと組合う旋回スクロール１４（一対のスクロール部材
のうちの他方）が配設されている。
ル１０（一対のスクロール部材のうちの一方）およびこ
れと組合う旋回スクロール１４（一対のスクロール部材
のうちの他方）が配設されている。
【０００６】詳しくは、固定スクロール１０は、端板１
１とその内面に立設された渦巻き状ラップ１２とを備え
ている。この端板１１がボルト１３によってカップ状本
体２の底側に締結されている。
１とその内面に立設された渦巻き状ラップ１２とを備え
ている。この端板１１がボルト１３によってカップ状本
体２の底側に締結されている。
【０００７】そして、この端板１１の外周面とカップ状
本体２の内周面とは密接され、ハウジング１内を仕切っ
ている。この仕切りにより、密閉ハウジング１内の端板
１１の外側となる空間に吐出キャビティ３１を形成し、
端板１１の内側となる空間に吸入室２８を形成してい
る。
本体２の内周面とは密接され、ハウジング１内を仕切っ
ている。この仕切りにより、密閉ハウジング１内の端板
１１の外側となる空間に吐出キャビティ３１を形成し、
端板１１の内側となる空間に吸入室２８を形成してい
る。
【０００８】なお、端板１１の中央には、吐出弁３０に
よって開閉される吐出ポート２９が穿設してある。旋回
スクロール１４は、端板１５とその内面に立設された渦
巻き状ラップ１６とを備えている。なお、この渦巻き状
ラップ１６は固定スクロール１０の渦巻き状ラップ１２
と実質的に同一の形状である。
よって開閉される吐出ポート２９が穿設してある。旋回
スクロール１４は、端板１５とその内面に立設された渦
巻き状ラップ１６とを備えている。なお、この渦巻き状
ラップ１６は固定スクロール１０の渦巻き状ラップ１２
と実質的に同一の形状である。
【０００９】これら旋回スクロール１４と固定スクロー
ル１０とは、相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ１８
０度だけ角度をずらして、図示のように噛み合わされ
る。また各渦巻き状ラップ１２，１６の先端面には、渦
巻きに沿って、渦巻き状のチップシール１７，１８が突
設してある。
ル１０とは、相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ１８
０度だけ角度をずらして、図示のように噛み合わされ
る。また各渦巻き状ラップ１２，１６の先端面には、渦
巻きに沿って、渦巻き状のチップシール１７，１８が突
設してある。
【００１０】詳しくは、チップシール１７の取付けは、
渦巻き状ラップ１２の先端面に渦巻きに沿う溝１７ａを
形成し、この溝１７ａ内に渦巻き状のチップシール１７
を嵌合させて、同チップシール１７の片側部分を渦巻き
状ラップ１２の先端面から突出させてある。またチップ
シール１８の取付けも、同様に渦巻き状ラップ１２の先
端面に渦巻きに沿う溝１８ａを形成し、この溝１８ａ内
に渦巻き状のチップシール１８を嵌合させて、同チップ
シール１８の片側部分を渦巻き状ラップ１２の先端面か
ら突出させてある。
渦巻き状ラップ１２の先端面に渦巻きに沿う溝１７ａを
形成し、この溝１７ａ内に渦巻き状のチップシール１７
を嵌合させて、同チップシール１７の片側部分を渦巻き
状ラップ１２の先端面から突出させてある。またチップ
シール１８の取付けも、同様に渦巻き状ラップ１２の先
端面に渦巻きに沿う溝１８ａを形成し、この溝１８ａ内
に渦巻き状のチップシール１８を嵌合させて、同チップ
シール１８の片側部分を渦巻き状ラップ１２の先端面か
ら突出させてある。
【００１１】そして、渦巻き状ラップ１２のチップシー
ル１７は、相手側の旋回スクロール１４の端板１５の内
面に密接し、渦巻き状ラップ１６のチップシール１８
は、相手側の固定スクロール１０の端板１１の内面に密
接している。
ル１７は、相手側の旋回スクロール１４の端板１５の内
面に密接し、渦巻き状ラップ１６のチップシール１８
は、相手側の固定スクロール１０の端板１１の内面に密
接している。
【００１２】また渦巻き状ラップ１２と渦巻き状ラップ
１６との側面間は、複数の個所で線接触していて、渦巻
きの中心に対して略点対称となるラップ間の部位に、複
数の三日月状の圧縮室１９ａ，１９ｂ（流体室）を形成
させている。
１６との側面間は、複数の個所で線接触していて、渦巻
きの中心に対して略点対称となるラップ間の部位に、複
数の三日月状の圧縮室１９ａ，１９ｂ（流体室）を形成
させている。
【００１３】端板１５の外面中央部に突設された円筒状
ボス２０の内部には、ドライブブッシュ２１が旋回軸受
２３を介して回転自在に嵌挿されている。またドライブ
ブッシュ２１に穿設されたスライド溝２４内には、回転
軸７の内端に偏心して突設された偏心駆動ピン２５がス
ライド可能に嵌合されている、なお、このドライブブッ
シュ２１には旋回スクロール１４の公転旋回運動による
動的アンバランスを平衡させるためのバランスウェイト
２７が取付けてある。
ボス２０の内部には、ドライブブッシュ２１が旋回軸受
２３を介して回転自在に嵌挿されている。またドライブ
ブッシュ２１に穿設されたスライド溝２４内には、回転
軸７の内端に偏心して突設された偏心駆動ピン２５がス
ライド可能に嵌合されている、なお、このドライブブッ
シュ２１には旋回スクロール１４の公転旋回運動による
動的アンバランスを平衡させるためのバランスウェイト
２７が取付けてある。
【００１４】但し、図４中、３６は端板１５の外面周縁
とフロントエンドプレート４の内面との間に介装された
スラスト軸受、２６は旋回スクロール１４の公転旋回運
動を許容するが、その自転を阻止するオルダム継手から
自転阻止機構、３７は回転軸７に固定されたバランスウ
ェイトである。
とフロントエンドプレート４の内面との間に介装された
スラスト軸受、２６は旋回スクロール１４の公転旋回運
動を許容するが、その自転を阻止するオルダム継手から
自転阻止機構、３７は回転軸７に固定されたバランスウ
ェイトである。
【００１５】このように構成されたスクロール型圧縮機
は、回転軸７を回転させると、偏心駆動ピン２５、ドラ
イブブッシュ２１、円筒状ボス２０等から旋回駆動機構
を介して、旋回スクロール１４が駆動される。
は、回転軸７を回転させると、偏心駆動ピン２５、ドラ
イブブッシュ２１、円筒状ボス２０等から旋回駆動機構
を介して、旋回スクロール１４が駆動される。
【００１６】これにより、旋回スクロール１４は、自転
阻止機構２６によって、その自転が阻止されながら公転
旋回半径、すなわち、回転軸７と偏心駆動ピン２５との
偏心量を半径とする円軌道上を公転旋回運動する。
阻止機構２６によって、その自転が阻止されながら公転
旋回半径、すなわち、回転軸７と偏心駆動ピン２５との
偏心量を半径とする円軌道上を公転旋回運動する。
【００１７】すると、渦巻き状ラップ１２と渦巻き状ラ
ップ１６の側面の線接触部が次第に渦巻きの中心方向へ
移動し、この結果、圧縮室１９ａ，１９ｂはその容積を
減じながら渦巻きの中心方向へ移動する。
ップ１６の側面の線接触部が次第に渦巻きの中心方向へ
移動し、この結果、圧縮室１９ａ，１９ｂはその容積を
減じながら渦巻きの中心方向へ移動する。
【００１８】この圧縮室１９ａ，１９ｂの挙動を受け
て、図示しない吸入口を通って吸入室２８へ流入したガ
ス（流体）は、渦巻き状ラップ１２，１６の外終端開口
部から各圧縮室１９ａ，１９ｂ内へ取り込まれて圧縮さ
れながら中央の室２２へ至り、ここから圧縮を終えたガ
スが、吐出ポート２９を通り、吐出弁３０を押し開い
て、吐出キャビティ３１へ吐出され、そこから図示しな
い吐出口を経て外部へ流出する。
て、図示しない吸入口を通って吸入室２８へ流入したガ
ス（流体）は、渦巻き状ラップ１２，１６の外終端開口
部から各圧縮室１９ａ，１９ｂ内へ取り込まれて圧縮さ
れながら中央の室２２へ至り、ここから圧縮を終えたガ
スが、吐出ポート２９を通り、吐出弁３０を押し開い
て、吐出キャビティ３１へ吐出され、そこから図示しな
い吐出口を経て外部へ流出する。
【００１９】なお、こうした公転旋回運動時、旋回スク
ロール１４に生じる挙動はスライド溝２４によって許容
される。すなわち、公転旋回運動時、旋回スクロール１
４には、その偏心方向に向かう遠心力と各圧縮室１９
ａ，１９ｂ内の圧縮ガスによるガス圧が作用していて、
旋回スクロール１４をその旋回半径が増加する方向に押
推させる。
ロール１４に生じる挙動はスライド溝２４によって許容
される。すなわち、公転旋回運動時、旋回スクロール１
４には、その偏心方向に向かう遠心力と各圧縮室１９
ａ，１９ｂ内の圧縮ガスによるガス圧が作用していて、
旋回スクロール１４をその旋回半径が増加する方向に押
推させる。
【００２０】このときの挙動を受けて、旋回スクロール
１４の渦巻き状ラップ１６の側面が、固定スクロール１
０の渦巻き状ラップ１２の側面と密接して、圧縮室１９
ａ，１９ｂ内からのガスの漏洩を阻止する。そして、こ
の渦巻き状ラップ１２の側面と渦巻き状ラップ１６の側
面とが密接しながら摺動するときの、旋回半径が変化し
ようとする旋回スクロール１４の挙動が、スライド溝２
４内の長手方向に沿ってスライド変位する偏心駆動ピン
２５にて許容される。
１４の渦巻き状ラップ１６の側面が、固定スクロール１
０の渦巻き状ラップ１２の側面と密接して、圧縮室１９
ａ，１９ｂ内からのガスの漏洩を阻止する。そして、こ
の渦巻き状ラップ１２の側面と渦巻き状ラップ１６の側
面とが密接しながら摺動するときの、旋回半径が変化し
ようとする旋回スクロール１４の挙動が、スライド溝２
４内の長手方向に沿ってスライド変位する偏心駆動ピン
２５にて許容される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スクロール
型圧縮機では、固定スクロール１０および旋回スクロー
ル１４の双方の軽量化を図ることが進められている。こ
の軽量化のため、従来、固定スクロール１０、旋回スク
ロール１４をアルミニウム材で構成し、このアルミニウ
ム材で構成した両スクロール１０，１４の渦巻き状ラッ
プ１２，１６に、今まで用いられてきた、ポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）を基材とし、充填材として炭
素繊維１５重量％、その他よりなる複合プラスチック材
で構成されているチップシール１７，１８を組合わせる
構造が提案されている。
型圧縮機では、固定スクロール１０および旋回スクロー
ル１４の双方の軽量化を図ることが進められている。こ
の軽量化のため、従来、固定スクロール１０、旋回スク
ロール１４をアルミニウム材で構成し、このアルミニウ
ム材で構成した両スクロール１０，１４の渦巻き状ラッ
プ１２，１６に、今まで用いられてきた、ポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）を基材とし、充填材として炭
素繊維１５重量％、その他よりなる複合プラスチック材
で構成されているチップシール１７，１８を組合わせる
構造が提案されている。
【００２２】ところが、アルミニウム材で構成された固
定スクロール１０、旋回スクロール１４を採用すると、
著しい摩耗が発生したり、焼き付き発生したりする等が
発生する不都合があった。
定スクロール１０、旋回スクロール１４を採用すると、
著しい摩耗が発生したり、焼き付き発生したりする等が
発生する不都合があった。
【００２３】そこで、片方を硬質、具体的には図５に示
されるように片方のスクロール、例えば可動側の旋回ス
クロール１４の表面に、アルマイト（アルミニウムを陽
極酸化させ、表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したも
の）、特殊アルマイト（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ
素樹脂を含浸させたもの等）などの表面処理を施すこと
が提案されている。
されるように片方のスクロール、例えば可動側の旋回ス
クロール１４の表面に、アルマイト（アルミニウムを陽
極酸化させ、表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したも
の）、特殊アルマイト（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ
素樹脂を含浸させたもの等）などの表面処理を施すこと
が提案されている。
【００２４】ところで、旋回スクロール１４の端板１５
の内面は、この表面処理により、表面には硬質化された
酸化アルミニウム皮膜が形成されるものの、表面粗さは
アルミニウム材のときよりも悪化する。
の内面は、この表面処理により、表面には硬質化された
酸化アルミニウム皮膜が形成されるものの、表面粗さは
アルミニウム材のときよりも悪化する。
【００２５】このため、旋回スクロール１４が駆動さ
れ、固定スクロール１０のチップシール１７が旋回スク
ロール１４の端板１５の内面（表面処理によって、表面
粗さが悪化、ならびに硬質化されている表面）と密接
し、旋回スクロール１４のチップシール１８が固定スク
ロール１０の端板１１の内面（アルミニウム材そのまま
の軟らかい表面）と密接して、両者間で相対すべり運動
が行われると、相対する二面にはすべり摩耗が発生する
ようになる。
れ、固定スクロール１０のチップシール１７が旋回スク
ロール１４の端板１５の内面（表面処理によって、表面
粗さが悪化、ならびに硬質化されている表面）と密接
し、旋回スクロール１４のチップシール１８が固定スク
ロール１０の端板１１の内面（アルミニウム材そのまま
の軟らかい表面）と密接して、両者間で相対すべり運動
が行われると、相対する二面にはすべり摩耗が発生する
ようになる。
【００２６】具体的には、複合プラスチック材（ポリフ
ェニレンサルファイドを基材とし、充填材として炭素繊
維１５重量％、その他よりなる）で構成された、固定ス
クロール１０のチップシール１７と、表面処理が施され
た旋回スクロール１４の端板１５とが密接している部分
（複合プラスチックと処理面との組合わせ）において
は、チップシール１７側にかなりのすべり摩耗が発生
し、同じく旋回スクロール１４のチップシール１８とア
ルミウニム材で構成された固定スクロール１０の端板１
１とが密接している部分（複合プラスチックとアルミニ
ウム材との組合わせ）においては、端板１１側にかなり
のすべり摩耗が発生する。
ェニレンサルファイドを基材とし、充填材として炭素繊
維１５重量％、その他よりなる）で構成された、固定ス
クロール１０のチップシール１７と、表面処理が施され
た旋回スクロール１４の端板１５とが密接している部分
（複合プラスチックと処理面との組合わせ）において
は、チップシール１７側にかなりのすべり摩耗が発生
し、同じく旋回スクロール１４のチップシール１８とア
ルミウニム材で構成された固定スクロール１０の端板１
１とが密接している部分（複合プラスチックとアルミニ
ウム材との組合わせ）においては、端板１１側にかなり
のすべり摩耗が発生する。
【００２７】しかも、通常、すべり摩耗は、その接触圧
力が大きくなる程、早く進行する。このため、吐出圧力
と吸入圧力との差圧が大きい高差圧運転と呼ばれる運転
が圧縮機で行われ、チップシール１７，１８の先端と端
板１１，１５の内面との間の接触圧力が増大するように
なると、片側の部品の摩耗が早く進行、すなわち固定ス
クロール１０のチップシール１７の摩耗，同端板１１の
内面の摩耗が、残る旋回スクロール１４よりも早く進行
してしまい、製品の寿命が損なわれるという問題があっ
た。
力が大きくなる程、早く進行する。このため、吐出圧力
と吸入圧力との差圧が大きい高差圧運転と呼ばれる運転
が圧縮機で行われ、チップシール１７，１８の先端と端
板１１，１５の内面との間の接触圧力が増大するように
なると、片側の部品の摩耗が早く進行、すなわち固定ス
クロール１０のチップシール１７の摩耗，同端板１１の
内面の摩耗が、残る旋回スクロール１４よりも早く進行
してしまい、製品の寿命が損なわれるという問題があっ
た。
【００２８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、一方がアルミニウム材で
構成され、他方が硬質に構成された一対のスクロール部
材の組合わせにおいて、組合う各チップシール，端板間
の摩耗量を減少しつつ、双方側の摩耗の進行具合を同等
にすることができるスクロール型流体機械を提供するこ
とにある。
で、その目的とするところは、一方がアルミニウム材で
構成され、他方が硬質に構成された一対のスクロール部
材の組合わせにおいて、組合う各チップシール，端板間
の摩耗量を減少しつつ、双方側の摩耗の進行具合を同等
にすることができるスクロール型流体機械を提供するこ
とにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、一対のスクロール部材の
渦巻き状ラップの先端面に設けられている、ポニフェニ
レンサルファイドを基材とし、それに炭素繊維その他の
充填材を配合してなる複合プラスチック材で構成された
渦巻き状のチップシールのうち、アルミニウム材で構成
されたスクロール部材側のチップシール材料の炭素繊維
配合率を、アルミニウム材に表面処理を施すか、又は鉄
系金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して構成された
他方のスクロール材側のチップシール材料の炭素繊維配
合率より高くしたことにある。
に請求項１に記載した発明は、一対のスクロール部材の
渦巻き状ラップの先端面に設けられている、ポニフェニ
レンサルファイドを基材とし、それに炭素繊維その他の
充填材を配合してなる複合プラスチック材で構成された
渦巻き状のチップシールのうち、アルミニウム材で構成
されたスクロール部材側のチップシール材料の炭素繊維
配合率を、アルミニウム材に表面処理を施すか、又は鉄
系金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して構成された
他方のスクロール材側のチップシール材料の炭素繊維配
合率より高くしたことにある。
【００３０】請求項２に記載した発明は、上記目的に加
え、優れた摩耗量の低減効果が得られるようにするため
に、請求項１の記載の炭素繊維配合率として、アルミニ
ウム材で構成されたスクロール部材側のチップシール材
料の炭素繊維配合率を１７〜５０重量％の範囲に、他方
のスクロール部材側のチップシール材料の炭素繊維配合
率を３〜１２重量％の範囲にそれぞれ定めたことにあ
る。
え、優れた摩耗量の低減効果が得られるようにするため
に、請求項１の記載の炭素繊維配合率として、アルミニ
ウム材で構成されたスクロール部材側のチップシール材
料の炭素繊維配合率を１７〜５０重量％の範囲に、他方
のスクロール部材側のチップシール材料の炭素繊維配合
率を３〜１２重量％の範囲にそれぞれ定めたことにあ
る。
【００３１】請求項３に記載した発明は、上記目的に加
え、チップシ−ル材料の特性と合う優れた摩耗量の低減
効果をもたらせるようにするために、請求項１に記載の
他方のスクロール部材は、表面に硬質皮膜処理を程した
ものとしたことにある。
え、チップシ−ル材料の特性と合う優れた摩耗量の低減
効果をもたらせるようにするために、請求項１に記載の
他方のスクロール部材は、表面に硬質皮膜処理を程した
ものとしたことにある。
【００３２】請求項４に記載した発明は、一層、チップ
シ−ル材料の特性と合う良好な摩耗量の低減効果を得る
ために、請求項３に記載の表面処理を、アルマイト処理
又は特殊アルマイト処理でしたことにある。
シ−ル材料の特性と合う良好な摩耗量の低減効果を得る
ために、請求項３に記載の表面処理を、アルマイト処理
又は特殊アルマイト処理でしたことにある。
【００３３】
【作用】請求項１に記載した発明によると、アルミニウ
ム材からなるスクロール部材に付くチップシールは、同
シールを構成している複合プラスチック材の炭素繊維配
合率が高められ、硬さが増加して、耐摩耗性が高められ
る。
ム材からなるスクロール部材に付くチップシールは、同
シールを構成している複合プラスチック材の炭素繊維配
合率が高められ、硬さが増加して、耐摩耗性が高められ
る。
【００３４】逆にこのアルミニウム材からなるスクロー
ルの相手側となる表面処理によって硬質に構成されたス
クロール部材に付くチップシールは、同シールを構成し
ている複合プラスチック材の炭素繊維配合率が低められ
て、硬さが低下するようになる。
ルの相手側となる表面処理によって硬質に構成されたス
クロール部材に付くチップシールは、同シールを構成し
ている複合プラスチック材の炭素繊維配合率が低められ
て、硬さが低下するようになる。
【００３５】前者によって、アルミニウム材からなるス
クロール部材のチップシールは、相手面となるスクロー
ルの端板内面の、表面処理による表面粗さの悪化，硬質
化した表面による摩耗量が減少される。
クロール部材のチップシールは、相手面となるスクロー
ルの端板内面の、表面処理による表面粗さの悪化，硬質
化した表面による摩耗量が減少される。
【００３６】また後者によって、アルミニウム材からな
るスクロール部材の端板は、相手側となるチップシール
との摺接による内面の摩耗量が減少される。これによ
り、組合う各チップシール，端板間の摩耗量は減少さ
れ、同時に双方の摩耗の進行具合は同等に誘導される。
るスクロール部材の端板は、相手側となるチップシール
との摺接による内面の摩耗量が減少される。これによ
り、組合う各チップシール，端板間の摩耗量は減少さ
れ、同時に双方の摩耗の進行具合は同等に誘導される。
【００３７】このことにより、製品寿命が無用に損なわ
れることはなくなり、製品の信頼性は向上する。請求項
２に記載した発明によると、良好な摩耗量の低減効果が
確保されるようになる。
れることはなくなり、製品の信頼性は向上する。請求項
２に記載した発明によると、良好な摩耗量の低減効果が
確保されるようになる。
【００３８】請求項３に記載した発明によると、チップ
シ−ル材料の特性と合って摩耗量の低減効果をもたらせ
るようになる。請求項４に記載した発明によると、一
層、チップシ−ル材料の特性と合う摩耗量の低減効果を
得られるようになる。
シ−ル材料の特性と合って摩耗量の低減効果をもたらせ
るようになる。請求項４に記載した発明によると、一
層、チップシ−ル材料の特性と合う摩耗量の低減効果を
得られるようになる。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を図１ないし図３に示す一実施
例にもとづいて説明する。なお、本実施例において、先
の「従来の技術」、「発明が解決しようとする課題」の
項で述べたスクロール型圧縮機（スクロール型流体機
械）と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略
し、この項では異なる部位（発明の要部）について説明
することにする。
例にもとづいて説明する。なお、本実施例において、先
の「従来の技術」、「発明が解決しようとする課題」の
項で述べたスクロール型圧縮機（スクロール型流体機
械）と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略
し、この項では異なる部位（発明の要部）について説明
することにする。
【００４０】本発明は、先に説明したスクロール型圧縮
機とは、材料組成が異なる複合プラスチック材で構成し
たチップシール１７，１８を用いた点で異なっている。
但し、本実施例は、従来のチップシール１７，１８と区
別するために、固定スクロール１０に付くチップシール
の符号を「４７」とし、旋回スクロール１４に付くチッ
プシールの符号を「４８」としている。
機とは、材料組成が異なる複合プラスチック材で構成し
たチップシール１７，１８を用いた点で異なっている。
但し、本実施例は、従来のチップシール１７，１８と区
別するために、固定スクロール１０に付くチップシール
の符号を「４７」とし、旋回スクロール１４に付くチッ
プシールの符号を「４８」としている。
【００４１】すなわち、本発明は、アルミニウム材で構
成されたスクロール部材側のチップシール材料、すなわ
ち固定スクロール１０に付くチップシール４７の材料の
炭素繊維配合率を、他方の硬質なスクロール部材側のチ
ップシール材料、すなわち旋回スクロール１４に付くチ
ップシール４８の材料の炭素繊維配合率より高くしたこ
とにある。
成されたスクロール部材側のチップシール材料、すなわ
ち固定スクロール１０に付くチップシール４７の材料の
炭素繊維配合率を、他方の硬質なスクロール部材側のチ
ップシール材料、すなわち旋回スクロール１４に付くチ
ップシール４８の材料の炭素繊維配合率より高くしたこ
とにある。
【００４２】具体的には、先に説明した、従来の固定ス
クロール１０のチップシール１７および旋回スクロール
１４のチップシール１８は、図５に示されているように
ポリフェニレンサンファイド（ＰＰＳ）を基材とし、こ
れに炭素繊維１５重量％，その他の充填材を配合してな
る同一組成の複合プラスチック材で構成されていたが、
本実施例は固定スクロール１０のチップシール４７と旋
回スクロール１４のチップシール４８とで材料組成を異
なるものとし、例えば図２に示されるようにアルミニム
材よりなる固定スクロール１０のチップシール材料は炭
素繊維配合率が２０重量％に高め、アルミニウム材に表
面処理が施されて構成された旋回スクロール１４のチッ
プシール材料は炭素繊維配合率が１０重量％に低減して
ある。
クロール１０のチップシール１７および旋回スクロール
１４のチップシール１８は、図５に示されているように
ポリフェニレンサンファイド（ＰＰＳ）を基材とし、こ
れに炭素繊維１５重量％，その他の充填材を配合してな
る同一組成の複合プラスチック材で構成されていたが、
本実施例は固定スクロール１０のチップシール４７と旋
回スクロール１４のチップシール４８とで材料組成を異
なるものとし、例えば図２に示されるようにアルミニム
材よりなる固定スクロール１０のチップシール材料は炭
素繊維配合率が２０重量％に高め、アルミニウム材に表
面処理が施されて構成された旋回スクロール１４のチッ
プシール材料は炭素繊維配合率が１０重量％に低減して
ある。
【００４３】なお、旋回スクロール１４は、アルミニウ
ム材の表面にアルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化
させ、表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したもの）又
は特殊アルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ
素樹脂を含浸させたもの等）を施して（表面処理、硬質
皮膜処理）、アルミニウム材で構成された旋回スクロー
ル１４の表面に硬質の皮膜を形成してある。
ム材の表面にアルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化
させ、表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したもの）又
は特殊アルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ
素樹脂を含浸させたもの等）を施して（表面処理、硬質
皮膜処理）、アルミニウム材で構成された旋回スクロー
ル１４の表面に硬質の皮膜を形成してある。
【００４４】このように炭素繊維配合率を変えると、固
定スクロール１０のチップシール４７および固定スクロ
ール１０の端板内面の摩耗を減少させることができる
上、同チップシール４７ならびに端板内面の摩耗量を同
等にさせることができる。
定スクロール１０のチップシール４７および固定スクロ
ール１０の端板内面の摩耗を減少させることができる
上、同チップシール４７ならびに端板内面の摩耗量を同
等にさせることができる。
【００４５】実験により、これらの効果は確認された。
この実験は、従来の同一組成（ポリフェニレンサンファ
イドを基材とし、これに炭素繊維１５重量％，その他の
充填材を配合してなるもの）の複合プラスチック材より
なるチップシール１７，１８を組込んだスクロール型圧
縮機と、本実施例の固定スクロール１０と旋回スクロー
ル１４で材料組成が異なるチップシール４７，４８とを
組込んだスクロール型圧縮機とを高差圧運転（吐出圧力
と吸入圧力との差圧が大きい圧縮運転）で運転して、所
定運転時間経過後における各圧縮機のチップシール１
７，４７と、各圧縮機の固定スクロール１０の端板内面
との摩耗量を計測したもので、この実験結果が図３に示
されている。
この実験は、従来の同一組成（ポリフェニレンサンファ
イドを基材とし、これに炭素繊維１５重量％，その他の
充填材を配合してなるもの）の複合プラスチック材より
なるチップシール１７，１８を組込んだスクロール型圧
縮機と、本実施例の固定スクロール１０と旋回スクロー
ル１４で材料組成が異なるチップシール４７，４８とを
組込んだスクロール型圧縮機とを高差圧運転（吐出圧力
と吸入圧力との差圧が大きい圧縮運転）で運転して、所
定運転時間経過後における各圧縮機のチップシール１
７，４７と、各圧縮機の固定スクロール１０の端板内面
との摩耗量を計測したもので、この実験結果が図３に示
されている。
【００４６】図３からは、炭素繊維配合率を変えると、
従来のスクロール型圧縮機における固定スクロール１０
のチップシール１７、同じく固定スクロール１０の端板
内面に比べて、本実施例のスクロール型圧縮機のチップ
シール４７、同じく固定スクロール１０の端板内面の摩
耗量がはるかに小さい上、両者が略同等の進行具合で摩
耗していることが確認された。
従来のスクロール型圧縮機における固定スクロール１０
のチップシール１７、同じく固定スクロール１０の端板
内面に比べて、本実施例のスクロール型圧縮機のチップ
シール４７、同じく固定スクロール１０の端板内面の摩
耗量がはるかに小さい上、両者が略同等の進行具合で摩
耗していることが確認された。
【００４７】こうした効果は、実験によれば、上記した
炭素配合率に限らず、固定スクロール１０に付くチップ
シール４７の材料（チップシール材料）の炭素繊維配合
率が１７〜５０重量％の範囲内で、旋回スクロール１４
に付くチップシール４８の材料（チップシール材料）の
炭素繊維配合率を３〜１２重量％の範囲内で、優れた摩
耗量の低減効果が得られるものであった。
炭素配合率に限らず、固定スクロール１０に付くチップ
シール４７の材料（チップシール材料）の炭素繊維配合
率が１７〜５０重量％の範囲内で、旋回スクロール１４
に付くチップシール４８の材料（チップシール材料）の
炭素繊維配合率を３〜１２重量％の範囲内で、優れた摩
耗量の低減効果が得られるものであった。
【００４８】このようなチップシール４７の摩耗量の減
少、つまり相手面となる旋回スクロール１４の端板内面
の、表面処理による表面粗さの悪化，硬質化した表面に
よるチップシール４７の摩耗量の減少は、そのチップシ
ール材料の炭素繊維配合率が高められたことにより、硬
さが増加して、耐摩耗性が向上したためと考えられる。
少、つまり相手面となる旋回スクロール１４の端板内面
の、表面処理による表面粗さの悪化，硬質化した表面に
よるチップシール４７の摩耗量の減少は、そのチップシ
ール材料の炭素繊維配合率が高められたことにより、硬
さが増加して、耐摩耗性が向上したためと考えられる。
【００４９】固定スクロール１０における端板内面の摩
耗量の減少、つまりチップシール４８との摺接による端
板内面の摩耗量の減少は、摺動相手面であるチップシー
ル４８におけるチップ材料の炭素繊維配合率が低減され
たことにより硬さが低下したことによると考えられる。
耗量の減少、つまりチップシール４８との摺接による端
板内面の摩耗量の減少は、摺動相手面であるチップシー
ル４８におけるチップ材料の炭素繊維配合率が低減され
たことにより硬さが低下したことによると考えられる。
【００５０】またこうした摩耗量の減少が、組合う各チ
ップシール４７，４８と各スクロール１０，１４の端板
１１，１５との間の進行具合を均等化に誘導する働きを
なすと考える。
ップシール４７，４８と各スクロール１０，１４の端板
１１，１５との間の進行具合を均等化に誘導する働きを
なすと考える。
【００５１】また表面に硬質皮膜処理を施した旋回スク
ロール１４を採用すると、チップシール材料の特性に合
う、優れた摩耗量の低減効果をもたらす。特にこの表面
処理がアルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したもの）又は特殊
アルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、表面に
酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ素樹脂
を含浸させたもの等）でしたものであれば、一層、チッ
プシール材料の特性と合う、摩耗量の低減効果を得るこ
とができる。
ロール１４を採用すると、チップシール材料の特性に合
う、優れた摩耗量の低減効果をもたらす。特にこの表面
処理がアルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、
表面に酸化アルミニウム皮膜を形成したもの）又は特殊
アルマイト処理（アルミニウムを陽極酸化させ、表面に
酸化アルミニウム皮膜を形成し、その表面にフッ素樹脂
を含浸させたもの等）でしたものであれば、一層、チッ
プシール材料の特性と合う、摩耗量の低減効果を得るこ
とができる。
【００５２】むろん、旋回スクロール１４は、アルミウ
ニム材に表面処理を施した構成されるものでなく、鉄系
金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して硬質にしたも
のでも、同様の効果をもたらすものである。
ニム材に表面処理を施した構成されるものでなく、鉄系
金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して硬質にしたも
のでも、同様の効果をもたらすものである。
【００５３】なお、一実施例では固定スクロール１０を
アルミニウム材によって構成したものとした一対のスク
ロールの組合わせ例を挙げたが、これに限らず、旋回ス
クロール１４をアルミニウム材によって構成し、固定ス
クロール１０をアルミニウム材に表面処理を施して構成
するか、鉄系金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して
構成しても、同様の効果を奏する。また本発明をスクロ
ール型圧縮機に適用したが、これに限らず、他のスクロ
ール型流体機械に適用してもよいことはもちろんであ
る。
アルミニウム材によって構成したものとした一対のスク
ロールの組合わせ例を挙げたが、これに限らず、旋回ス
クロール１４をアルミニウム材によって構成し、固定ス
クロール１０をアルミニウム材に表面処理を施して構成
するか、鉄系金属あるいは鉄系金属に表面処理を施して
構成しても、同様の効果を奏する。また本発明をスクロ
ール型圧縮機に適用したが、これに限らず、他のスクロ
ール型流体機械に適用してもよいことはもちろんであ
る。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、一方がアルミニウム材で構成され、他方が
硬質に構成された一対のスクロール部材の組合わせで問
題とされていた組合う各チップシール，端板間の摩耗量
を減少させることができる。
明によれば、一方がアルミニウム材で構成され、他方が
硬質に構成された一対のスクロール部材の組合わせで問
題とされていた組合う各チップシール，端板間の摩耗量
を減少させることができる。
【００５５】しかも、組合うチップシール、端板内面と
の双方の摩耗の進行具合を同等にすることができ、従来
のようにスクロールの一方が早く摩耗するという不具合
を抑制することができる。
の双方の摩耗の進行具合を同等にすることができ、従来
のようにスクロールの一方が早く摩耗するという不具合
を抑制することができる。
【００５６】この結果、製品の寿命が無用に損なわれる
ことはなくなり、製品の信頼性を向上させることができ
る。請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１の発
明の効果に加え、優れた摩耗量の低減効果を得ることが
できる。
ことはなくなり、製品の信頼性を向上させることができ
る。請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１の発
明の効果に加え、優れた摩耗量の低減効果を得ることが
できる。
【００５７】請求項３に記載の発明によれば、上記請求
項１の発明の効果に加え、チップシ−ル材料の特性と合
う、優れた摩耗量の低減効果をもたらせることができ
る。請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１の発
明の効果に加え、一層、チップシ−ル材料の特性と合
う、優れた摩耗量の低減効果を得ることができる。
項１の発明の効果に加え、チップシ−ル材料の特性と合
う、優れた摩耗量の低減効果をもたらせることができ
る。請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１の発
明の効果に加え、一層、チップシ−ル材料の特性と合
う、優れた摩耗量の低減効果を得ることができる。
【図１】本発明を適用した一実施例のスクロール型圧縮
機を示す断面図。
機を示す断面図。
【図２】同圧縮機の固定スクロール，旋回スクロールに
付くチップシールの材料の組成を、組合うスクロールの
材料と共に示す図。
付くチップシールの材料の組成を、組合うスクロールの
材料と共に示す図。
【図３】炭素繊維配合率を変えたチップシールを採用し
た圧縮機と、従来の同一組成のチップシールを用いた圧
縮機との高差圧運転試験における固定スクロールのチッ
プシール，固定スクロールの端板内面の摩耗量を対比し
て示す線図。
た圧縮機と、従来の同一組成のチップシールを用いた圧
縮機との高差圧運転試験における固定スクロールのチッ
プシール，固定スクロールの端板内面の摩耗量を対比し
て示す線図。
【図４】スクロール型圧縮機の構造を説明するための断
面図。
面図。
【図５】同スクロール型圧縮機に用いられていた同一組
成のチップシール材料の組成を、組合うスクロールの材
料と共に示す図。
成のチップシール材料の組成を、組合うスクロールの材
料と共に示す図。
１０…固定スクロール １１…端板
（固定スクロール） １２…渦巻き状ラップ（固定スクロール） １４…旋回
スクロール １５…端板（旋回スクロール） １６…渦巻き状ラッ
プ（旋回スクロール） １７ａ，１８ａ…溝 １９ａ，１９ｂ…圧縮
室（流体室） ４７，４８…チップシール。
（固定スクロール） １２…渦巻き状ラップ（固定スクロール） １４…旋回
スクロール １５…端板（旋回スクロール） １６…渦巻き状ラッ
プ（旋回スクロール） １７ａ，１８ａ…溝 １９ａ，１９ｂ…圧縮
室（流体室） ４７，４８…チップシール。
Claims (4)
- 【請求項１】 それぞれ端板の一面に渦巻き状ラップを
立設してなり、一方がアルミニウム材で構成され、他方
がアルミニウム材に表面処理を施すか、又は鉄系金属あ
るいは鉄系金属に表面処理を施して構成された一対のス
クロール部材を１８０度位相をずらして噛合わせ、その
間に流体室を形成すると共に、前記一対のスクロール部
材の渦巻き状ラップの先端面に、それぞれ渦巻きに沿う
溝を形成し、同溝内にそれぞれ渦巻き状のチップシール
を配設してなるスクロール型流体機械において、 前記チップシールをポニフェニレンサルファイドを基材
とし、それに炭素繊維その他の充填材を配合してなる複
合プラスチック材で構成すると共に、前記したアルミニ
ウム材で構成されたスクロール部材側のチップシール材
料の炭素繊維配合率を、他方のスクロール部材側のチッ
プシール材料の炭素繊維配合率より高くしたことを特徴
とするスクロール型流体機械。 - 【請求項２】 前記アルミニウム材で構成されたスクロ
ール部材側のチップシール材料の炭素繊維配合率を１７
〜５０重量％、他方のスクロール部材側のチップシール
材料の炭素繊維配合率を３〜１２重量％としたことを特
徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。 - 【請求項３】 前記他方のスクロール部材の表面に硬質
皮膜処理を施してなることを特徴とする請求項１に記載
のスクロール型流体機械。 - 【請求項４】 前記他方のアルミニウム材で構成される
スクロール部材の表面処理がアルマイト処理又は特殊ア
ルマイト処理よりなることを特徴とする請求項３に記載
のスクロール型流体機械。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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