JPH09209946A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH09209946A
JPH09209946A JP8023579A JP2357996A JPH09209946A JP H09209946 A JPH09209946 A JP H09209946A JP 8023579 A JP8023579 A JP 8023579A JP 2357996 A JP2357996 A JP 2357996A JP H09209946 A JPH09209946 A JP H09209946A
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繁 村松
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秀信 新宅
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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    • F04C18/0215—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 both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、圧縮機構で圧縮された吐出流体の
背圧をうけて固定スクロールが可動スクロール側に押動
されるスクロール圧縮機において、固定スクロールのみ
そすり運動により発生する吐出流体の圧力を受ける環状
シールの磨耗粉の捕獲を行い効率が良く高信頼性を持つ
スクロール圧縮機を提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 固定スクロール１１の吐出口１５に通じ
る連通口２８の回りに吐出流体の背圧をうけて固定スク
ロール１１が可動スクロール１２側に押圧されるように
する受圧面２８ａを設けた構成で、さらに固定スクロー
ル１１と上部フレーム２５との間を連通口２８と吐出口
１５との連通部まわりで必要な環状シール４１よりも低
圧側に円周状の凹部４２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は業務用および家庭用
の冷凍空調に使用されるスクロール圧縮機に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】冷凍空調用の電動圧縮機としては、圧縮
部がレシプロ式のもの、ロータリー式のものが有り、い
ずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用され
てきており、現在はコスト、性能面等でそれぞれ特徴を
生かして成長してきている。そしてスクロール式の圧縮
機が高効率、低騒音、低振動という特徴を生かして実用
化されてきた。
【０００３】米国特許第３，８７４，８２７号明細書
は、軸方向に移動できるようにした非旋回な固定スクロ
ールに吐出流体による背圧を働かせ、この背圧によって
固定スクロールを可動スクロール側に押圧するようにし
たものを開示している。
【０００４】これらによれば、固定、可動スクロールの
双方間に幾つか形成する圧縮室のシール性を高めること
ができ、簡単な構造で性能の向上を図ることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に高い効率を得る
ために固定スクロールと可動スクロールのラップ同志を
半径方向に適度な力で押し当てることによりラップの半
径方向からの漏れを減少させる構成をとることが多い。
ところが、固定スクロールを軸方向に移動出来るように
構成した場合、可動スクロールのラップが固定スクロー
ルラップに押し当てられる力や圧縮するガス力によって
固定スクロールを転覆させる力が働き固定スクロールは
みそすり運動を行う。このみそすり運動は一回転あたり
一回発生するため、内側または外側の片方はみそすり運
動する固定スクロールに接触し残る方側は運動しない固
定スクロール支持部材に接触する固定スクロールに吐出
流体の背圧を発生させる吸入圧力部と吐出圧力部を分離
する環状シール材には、一回転に一回の振動が加わり、
摩耗粉が発生しやすくこの摩耗粉が固定スクロールと可
動スクロールから構成される圧縮機構部に吸入後圧縮さ
れ圧縮機に接続された冷凍サイクルへ流出し膨張弁や各
部のフィルターのつまりを引き起こす可能性があった。
環状シール材はシール性を考慮して樹脂製のものが多い
が、その摩耗量は圧縮機信頼性に影響をおよぼす程では
ないが、摩耗粉は冷凍サイクルに対する許容ゴミ量を越
えて発生する可能性が高くなっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来のよう
な問題点を解消することを課題とし、環状シールの低圧
側に凹部を設けるものである。この構成により環状シー
ル材から発生する摩耗粉を冷凍サイクルに出すこと無く
信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができ
る。
【０００７】上記問題点を解決するために本発明は、軸
方向に移動できるように支持した固定スクロールと旋回
運動されるように支持した可動スクロールとを噛み合わ
せて双方間に圧縮室を形成し、この圧縮室は前記旋回運
動により吸入口に通じて流体を吸い込む外周部側から吐
出口に通じる内周側に移動しながら容積が縮小して圧縮
を行い吐出口に流体を吐出させるようにし、固定スクロ
ールの圧縮室を吐出口に通じさせる連通口の回りに吐出
流体の背圧を受けて固定スクロールが可動スクロール側
に押圧されるようにする受圧面を設けたスクロール圧縮
機において、前記固定スクロールの鏡板背面に、固定ス
クロールとこれの支持部材との間を連通口と吐出口との
連通部まわりで必要な環状シール面領域を満足してシー
ルする環状シール部よりも低圧側に円周状の凹部を設け
たものである。
【０００８】また、前記凹部に噛み合う凹部を設け、そ
の隙間は固定スクロールと固定スクロール支持部材との
隙間より大きくしたものである。
【０００９】また、上記問題点を解決するために本発明
は、軸方向に移動できるように支持した固定スクロール
と旋回運動されるように支持した可動スクロールとを噛
み合わせて双方間に圧縮室を形成し、この圧縮室は前記
旋回運動により吸入口に通じて流体を吸い込む外周部側
から吐出口に通じる内周側に移動しながら容積が縮小し
て圧縮を行い吐出口に流体を吐出させるようにし、固定
スクロールの圧縮室を吐出口に通じさせる連通口の回り
に吐出流体の背圧を受けて固定スクロールが可動スクロ
ール側に押圧されるようにする受圧面を設けたスクロー
ル圧縮機において、固定スクロールとこれの支持部材と
の間を連通口と吐出口との連通部まわりで必要な環状シ
ール面領域を満足してシールする環状シール部よりも低
圧側に環状シール部材を設けたものである。
【００１０】このように本発明は環状シールの低圧側に
凹部を設けることにより、環状シールが固定スクロール
のみそすり運動のために摩耗し発生する摩耗粉は環状シ
ールの内側と外側の圧力の関係で低圧側に移動するが、
その凹部に溜められるため、環状シールの摩耗粉が圧縮
機構部に吸入後圧縮され冷凍サイクルに飛び出すことを
防止することができる。
【００１１】また、固定スクロールと固定スクロール支
持部材との隙間より大きい隙間で凹部と噛み合う凸部を
設けることにより、凹部に環状シールの摩耗粉を溜めさ
らに凸部で摩耗粉が外周側に移動することを抑制するた
め、環状シールの摩耗粉が圧縮機構部に吸入後圧縮され
冷凍サイクルに飛び出すことを防止することが出来る。
さらに、環状シールの低圧側にも環状シール材を設け
ることにより、高圧と低圧を分離する環状シール材の摩
耗粉が圧縮機構部に吸入後圧縮され冷凍サイクルに飛び
出すことを防止することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明について図１から図４を参照し
ながら説明する。
【００１３】（実施例１）図１は第１の本発明の実施例
を示している。本実施例は冷凍空調用の縦向き設置型の
スクロール圧縮機の場合で、図４に従来の全体の構成を
示している。
【００１４】これについて説明すると、密閉容器１内に
は上部にスクロールタイプの圧縮機構２が、中段部に圧
縮機構２を駆動する電動機３が、下部には潤滑剤である
オイル４のオイル溜め５と、オイル溜め５内のオイル４
を潤滑対象部へ送り出すオイルガイド６とが、それぞれ
設けられている。オイルガイド６は他の形式のポンプに
置き換えることもできる。
【００１５】圧縮機構２は固定スクロール１１と可動ス
クロール１２とを従来同様に噛み合わせて構成し、可動
スクロール１２を旋回駆動することによって、双方間に
幾つか形成する圧縮室１３を吸入口１４に通じる外周側
から吐出口１５に通じる内周側に移動させながら容積を
縮小して圧縮を行う。
【００１６】これらの支持および駆動と、吸い込み圧縮
して吐出する流体の案内構造とは、どのように構成され
てもよいのは勿論である。本実施例では、圧縮機構２は
縦向き設置型のもので上側の固定スクロール１１に下側
の可動スクロール１２を噛み合わせてある。電動機３は
密閉容器１の内側に固設した環状の固定子３ａと、これ
の内側に配した回転子３ｂに圧縮機構２の可動スクロー
ル１２を旋回駆動するクランク軸１６を固定している。
【００１７】クランク軸１６は下端部を下部フレーム１
７によって密閉容器１内に軸受され、上端部にある主軸
１８を中間フレーム１９によって密閉容器１内に軸受さ
れている。下部フレーム１７および中間フレーム１９に
は前記軸受のための転がり軸受２１と滑り軸受２２とを
持っている。しかし、このような軸受構造は種々に変更
することが出来る。
【００１８】可動スクロール１２は中間フレーム１９の
上面のスラスト軸受部１９ａによって下方から受け止め
られ、これの受動軸１２ａがクランク軸１６の偏心軸受
２３に嵌め合わされて、クランク軸１６の回転によって
旋回駆動されるようになっている。可動スクロールと１
２と中間フレーム１９との間には可動スクロール１２を
旋回駆動するのに可動スクロール１２が旋回することを
防止するオルダムリング２４が設けられている。
【００１９】固定スクロール１１は、これの上に配して
密閉容器１内に固定した上部フレーム２５によって円筒
状摺動部３１によって軸方向に移動できるように支持さ
れ、図１から図４に示すように上部フレーム２５から突
出しているピン２６に放射方向の凹状２７を嵌め合わせ
て回転を防止されるようになっている。
【００２０】固定スクロール１１はほぼ中央位置に圧縮
室１３を吐出口１５に通じさせる連通口２８を有し、こ
の連通口２８の回りには吐出流体の背圧を受ける受圧面
２８ａが設けられ、固定スクロール１１はこれの受圧面
２８ａに働く吐出流体の背圧によって可動スクロール１
２の側に押圧されて、双方間に形成する圧縮室１３のシ
ール性が簡易な構造にて保証される。固定スクロール１
１と上部フレーム２５との間が前記連通口２８と吐出口
１５との連通部の回りで環状シール２９によってシール
され、この連通部で吐出冷媒が漏れ出るようなことを防
止する。
【００２１】本実施例は冷凍空調用のスクロール圧縮機
であることにより、圧縮機構２によって吸い込み、圧縮
して吐出する流体は冷媒であり、オイル４はこれに相溶
性のあるものとされる。
【００２２】吸入口１４にはガス吸い込み管３２が接続
され、吐出口１５には密閉容器１内の吐出チャンバー３
３を介してガス吐出管３４が接続されている。
【００２３】オイルガイド６はクランク軸１６の下端に
設けられ、圧縮機構２とともに駆動され、オイル溜め５
内のオイル４をクランク軸１６に縦通形成したオイル通
路３５内に送り出し、前記偏心軸受２３に先ず供給す
る。偏心軸受２３に供給された後のオイル４の一部は各
部隙間を通って、滑り軸受２２や圧縮機構２内に供給さ
れるとともに、残りは通路３６を通じて下部のオイル溜
め１０内に戻される。
【００２４】圧縮機構２内に吸い込まれ圧縮されて吐出
される冷媒は、相溶性のあるオイル４と圧縮機構２内等
で接触してこれを随伴させ、さらに細部にまでオイルを
持ち運んで必要な潤滑を達成させる。
【００２５】前記環状シール２９は図１に示すように、
固定スクロール１１と上部フレーム２５との対向し合う
円筒状摺動面２９ａ，２９ｂ間に環状シール４１を会装
した構成とするが、高圧の吐出流体である冷媒の漏れを
防ぐために必要なシール面領域を満足するように設計さ
れる。さらに環状シール２９の低圧側の固定スクロール
１１に円周状の凹部４２が設けられている。この円周状
の凹部４２は固定スクロール１１に設けられているが、
もちろん上部フレーム２５に設ける、または固定スクロ
ール１１と上部フレーム２５の両方に設けられてもよ
い。
【００２６】このようにすると、固定スクロール１１が
みそすり運動を行った結果、環状シール４１の摩耗が発
生しその摩耗粉は円周状の凹部４２に溜められそれより
外側へ移動することが防止できるため、固定スクロール
１１の外周から圧縮機構部へ吸入された後圧縮されてガ
ス吐出管３４から冷凍サイクルへ飛び出すことがなく信
頼性が高く効率のよい圧縮機とすることが出来る。
【００２７】（実施例２）また、図２は第２の本発明の
実施例を示している。環状シール４１の低圧側で固定ス
クロール１１に設けられた円周状の凹部４２と噛み合う
円周状の凸部４３を上部フレーム２５に形成しその隙間
を固定スクロールと固定スクロール支持部材の隙間より
大きく設定している。もちろん、上部フレーム２５に円
周状の凹部を、固定スクロール１１に円周状の凸部を設
けてもよい。
【００２８】このようにすると、固定スクロール１１が
みそすり運動を行った結果、環状シール４１の摩耗が発
生しその摩耗粉は円周状の凹部４２に溜められさらに上
部フレーム２５に設けられた円周状の凸部４３により移
動を妨げられるためその低圧側である外側には移動する
ことが防止できる。従って、固定スクロール１１の外周
から圧縮機構部へ吸入された後圧縮されてガス吐出管３
４から冷凍サイクルへ飛び出すことがなく信頼性が高く
効率のよい圧縮機とすることが出来る。
【００２９】（実施例３）図３は第３の発明の実施例を
示している。本実施例では、環状シール４１の低圧側に
円周状のシール材４６を設けており、固定スクロール１
１がみそすり運動を行った結果、環状シール４１の摩耗
が発生しその摩耗粉は円周状のシール材４６で低圧側へ
の移動が防止できる。従って、固定スクロール１１の外
周から圧縮機構部へ吸入された後圧縮されてガス吐出管
３４から冷凍サイクルへ飛び出すことがなく信頼性が高
く効率のよい圧縮機とすることが出来る。
【００３０】図２、図３とも他の構成は第１の発明の実
施例の場合と実質的に変わらないので、同一部材には同
一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明のスクロール圧縮機
の主たる特徴によれば、固定スクロールは支持部材との
円筒状摺動部での案内によって軸方向に移動できるの
で、可動スクロールとの間の圧縮室を吐出口に連通させ
る連通口の回りの受圧面に吐出流体の背圧を受けること
により可動スクロール側に押動できるため圧縮室のシー
ル性を高めることが出来るとともに、固定スクロールと
支持部材との間の連通口および吐出口の連通部まわりで
は必要なシール面領域を持った環状シール部によって高
圧の吐出流体が漏れるようなことを十分に防止しなが
ら、環状シールの低圧側に円周状の凹部を設けることに
より、固定スクロールのみそすり運動により発生する環
状シールの摩耗粉を貯溜することが出来るため、環状シ
ールの摩耗粉が圧縮機構部に吸入され圧縮後冷凍サイク
ルへ吐出されることが防止でき、効率がよく信頼性の高
いものとすることが出来る。
【００３２】また、上記の円周状の凹部と噛み合う凸部
を固定スクロールと支持部材との隙間より大きな隙間で
設けることにより、固定スクロールの前記みそすり運動
による環状シールの摩耗粉を捕捉し、環状シールの摩耗
粉が圧縮機構部に吸入され圧縮後冷凍サイクルへ吐出さ
れることが防止でき、効率がよく信頼性の高いものとす
ることが出来る。
【００３３】さらに、本発明のスクロール圧縮機の主た
る特徴によれば、固定スクロールは支持部材との円筒状
摺動部での案内によって軸方向に移動できるので、可動
スクロールとの間の圧縮室を吐出口に連通させる連通口
の回りの受圧面に吐出流体の背圧を受けることにより可
動スクロール側に押動できるため圧縮室のシール性を高
めることが出来るとともに、固定スクロールと支持部材
との間の連通口および吐出口の連通部まわりでは必要な
シール面領域を持った環状シール部によって高圧の吐出
流体が漏れるようなことを十分に防止しながら、環状シ
ールの低圧側に円周状のシール材を設けることにより、
固定スクロールのみそすり運動により発生する環状シー
ルの摩耗粉を捕捉することが出来るため、環状シールの
摩耗粉が圧縮機構部に吸入され圧縮後冷凍サイクルヘ吐
出されることが防止でき、効率がよく信頼性の高いもの
とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明の一実施例を示すスクロール圧縮
機の断面図
【図２】第２の本発明の一実施例を示すスクロール圧縮
機の圧縮機構部の断面図
【図３】第３の本発明の一実施例を示すスクロール圧縮
機の圧縮機構部の断面図
【図４】従来の実施例を示すスクロール圧縮機の圧縮機
構部の断面図
【符号の説明】
２ 圧縮機構 １１ 固定スクロール １２ 可動スクロール １３ 圧縮室 １５ 吐出口 ２８ 連通口 ２８ａ 受圧面 ２９ 環状シール ３１ 円筒状摺動部 ３４ ガス吐出管 ４２ 円周状の凹部 ４３ 円周状の凸部 ４６ 円周状のシール材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸方向に移動できるように支持した固定
    スクロールと旋回運動されるように支持した可動スクロ
    ールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、この圧
    縮室は前記旋回運動により吸入口に通じて流体を吸い込
    む外周部側から吐出口に通じる内周側に移動しながら容
    積が縮小して圧縮を行い吐出口に流体を吐出させるよう
    にし、固定スクロールの圧縮室を吐出口に通じさせる連
    通口の回りに吐出流体の背圧を受けて固定スクロールが
    可動スクロール側に押圧されるようにする受圧面を設け
    たスクロール圧縮機において、固定スクロールとこれの
    支持部材との間を連通口と吐出口との連通部まわりで必
    要な環状シール面領域を満足してシールする環状シール
    部よりも低圧側に、円周状の凹部を設けたことを特徴と
    するスクロール圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記凹部と前記固定スクロールと前記固
    定スクロール支持部材との隙間より大きな隙間を持って
    噛み合うような凸部を設けたことを特徴とする請求項１
    記載のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項３】 軸方向に移動できるように支持した固定
    スクロールと旋回運動されるように支持した可動スクロ
    ールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、この圧
    縮室は前記旋回運動により吸入口に通じて流体を吸い込
    む外周部側から吐出口に通じる内周側に移動しながら容
    積が縮小して圧縮を行い吐出口に流体を吐出させるよう
    にし、固定スクロールの圧縮室を吐出口に通じさせる連
    通口の回りに吐出流体の背圧を受けて固定スクロールが
    可動スクロール側に押圧されるようにする受圧面を設け
    たスクロール圧縮機において、固定スクロールとこれの
    支持部材との間を連通口と吐出口との連通部まわりで必
    要な環状シール面領域を満足してシールする環状シール
    部よりも低圧側に、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。
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