JP2000097174A - 外周駆動型スクロール圧縮機 - Google Patents
外周駆動型スクロール圧縮機Info
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- JP2000097174A JP2000097174A JP10267703A JP26770398A JP2000097174A JP 2000097174 A JP2000097174 A JP 2000097174A JP 10267703 A JP10267703 A JP 10267703A JP 26770398 A JP26770398 A JP 26770398A JP 2000097174 A JP2000097174 A JP 2000097174A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧縮機の温度上昇等によるチップシールの耐摩
耗性の低下を防止し、長寿命化を図る。 【解決手段】スクロールラップの側面及び底面に陽極酸
化皮膜処理を施し、ラップ底面には高分子材料膜を形成
してチップシール材の耐摩耗性を向上した。 【効果】高温になりがちなダブルスクロール型オイルフ
リー圧縮機の信頼性や性能を高く維持することができ
る。
耗性の低下を防止し、長寿命化を図る。 【解決手段】スクロールラップの側面及び底面に陽極酸
化皮膜処理を施し、ラップ底面には高分子材料膜を形成
してチップシール材の耐摩耗性を向上した。 【効果】高温になりがちなダブルスクロール型オイルフ
リー圧縮機の信頼性や性能を高く維持することができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮作動室の容積
を減じて気体を圧縮する旋回運動形容積式圧縮機に係
り、特に、渦巻状に構成された旋回スクロールと固定ス
クロール部材によって三日月状の圧縮室が形成され、そ
の三日月状の圧縮室が旋回スクロールの旋回運動によっ
て容積を減じて気体を圧縮するスクロール流体機械に関
する。
を減じて気体を圧縮する旋回運動形容積式圧縮機に係
り、特に、渦巻状に構成された旋回スクロールと固定ス
クロール部材によって三日月状の圧縮室が形成され、そ
の三日月状の圧縮室が旋回スクロールの旋回運動によっ
て容積を減じて気体を圧縮するスクロール流体機械に関
する。
【0002】
【従来の技術】スクロール圧縮機の基本的な動作原理
は、鏡板にインボリュート曲線などの連続した曲線で渦
巻き状に形成されたラップを直立して設けた旋回、固定
の両スクロール部材を互いに噛み合わせ、一方のスクロ
ール部材を他方のスクロール部材に対して自転しないよ
うに拘束しながら相対的に旋回運動させ、スクロール部
材の外周部から中央部に向かって気体を圧縮させるもの
である。
は、鏡板にインボリュート曲線などの連続した曲線で渦
巻き状に形成されたラップを直立して設けた旋回、固定
の両スクロール部材を互いに噛み合わせ、一方のスクロ
ール部材を他方のスクロール部材に対して自転しないよ
うに拘束しながら相対的に旋回運動させ、スクロール部
材の外周部から中央部に向かって気体を圧縮させるもの
である。
【0003】この種のスクロール圧縮機の一例として特
開平8−128395号公報にはオイルフリー式の空気
圧縮機が開示されている。また、特開平8−86293
号公報には、空調機用スクロール圧縮機が開示されてい
る。
開平8−128395号公報にはオイルフリー式の空気
圧縮機が開示されている。また、特開平8−86293
号公報には、空調機用スクロール圧縮機が開示されてい
る。
【0004】前述のスクロール圧縮機では、旋回、固定
両スクロールを形成する部材は軽量化のためアルミニウ
ム合金を用いることが有効であると考えられている。ア
ルミニウム合金化を図る上で次に挙げるような技術を採
用した例がある。
両スクロールを形成する部材は軽量化のためアルミニウ
ム合金を用いることが有効であると考えられている。ア
ルミニウム合金化を図る上で次に挙げるような技術を採
用した例がある。
【0005】特開平06−252102号公報には、密
閉型圧縮機において、一方の摺動部材が炭素鋼、他方が
アルマイト処理したアルミニウム材で形成し、アルミニ
ウム部材の摺動面の耐摩耗性を向上している。
閉型圧縮機において、一方の摺動部材が炭素鋼、他方が
アルマイト処理したアルミニウム材で形成し、アルミニ
ウム部材の摺動面の耐摩耗性を向上している。
【0006】特開平8−261171号公報では、スク
ロール型圧縮機において、スクロールラップ先端部に溝
を設け、この溝に高分子材料で形成したチップシールを
設け、スクロールラップ先端に設けたチップシールが相
手スクロールの鏡板面を摺動することによって、圧縮気
体の漏れを防止している。
ロール型圧縮機において、スクロールラップ先端部に溝
を設け、この溝に高分子材料で形成したチップシールを
設け、スクロールラップ先端に設けたチップシールが相
手スクロールの鏡板面を摺動することによって、圧縮気
体の漏れを防止している。
【0007】また、アルミニウム部材の摩耗とは異な
る、耐食性の向上を図ったものとして特開昭61−19
7794号公報に記載の技術がある。これによれば、オ
イルフリー式ポンプにおいて、作動ガスの接触部位にポ
リイミドと四フッ化エチレンとを主成分とするコーティ
ングを施し、素材の耐食性を向上している。
る、耐食性の向上を図ったものとして特開昭61−19
7794号公報に記載の技術がある。これによれば、オ
イルフリー式ポンプにおいて、作動ガスの接触部位にポ
リイミドと四フッ化エチレンとを主成分とするコーティ
ングを施し、素材の耐食性を向上している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記、特開平6−25
2102号公報に記載されている技術では、アルマイト
処理を施してはいるが、同公報に記載されていないよう
な運転をすると摺動部は摩耗し、長期的な運転によりア
ルミニウム部材まで摩耗が達する懸念がある。
2102号公報に記載されている技術では、アルマイト
処理を施してはいるが、同公報に記載されていないよう
な運転をすると摺動部は摩耗し、長期的な運転によりア
ルミニウム部材まで摩耗が達する懸念がある。
【0009】また、特開平8−261171号公報に記
載されている技術では、更なる高面圧及び高温の状況下
で運転をすると、チップシールの摩耗量が多くなって、
短期間でのチップシールの交換が必要であると予想され
る。
載されている技術では、更なる高面圧及び高温の状況下
で運転をすると、チップシールの摩耗量が多くなって、
短期間でのチップシールの交換が必要であると予想され
る。
【0010】また、特開昭61−197794号公報に
記載されている技術は作動ガスに対する被覆であり、チ
ップシールを採用していないため、チップシールの耐摩
耗性については十分な配慮がなされていない。
記載されている技術は作動ガスに対する被覆であり、チ
ップシールを採用していないため、チップシールの耐摩
耗性については十分な配慮がなされていない。
【0011】本発明の目的は、チップシールの高面圧及
び高温下での耐摩耗性の向上を図ることにある。特に、
スクロール流体機械の内でも、高性能のオイルフリース
クロール空気圧縮機に対して、スクロールラップ先端に
設けた、チップシールの摩耗を未然に避けることにあ
る。
び高温下での耐摩耗性の向上を図ることにある。特に、
スクロール流体機械の内でも、高性能のオイルフリース
クロール空気圧縮機に対して、スクロールラップ先端に
設けた、チップシールの摩耗を未然に避けることにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、アルミニウム合金で形成した固定スクロ
ール及び旋回スクロールのスクロールラップ部の側面及
び底面に、陽極酸化皮膜処理等のアルミニウム合金に適
合する表面処理を施す。また、スクロールラップ先端部
には溝を設け、この溝に熱伝導性の良い金属の粉末及び
耐摩耗性の良い球状炭素または炭素繊維を配合した高分
子材料で形成したチップシールを設ける。
め、本発明は、アルミニウム合金で形成した固定スクロ
ール及び旋回スクロールのスクロールラップ部の側面及
び底面に、陽極酸化皮膜処理等のアルミニウム合金に適
合する表面処理を施す。また、スクロールラップ先端部
には溝を設け、この溝に熱伝導性の良い金属の粉末及び
耐摩耗性の良い球状炭素または炭素繊維を配合した高分
子材料で形成したチップシールを設ける。
【0013】さらに、チップシールが接触する陽極酸化
皮膜処理等を施したラップの底面に、高分子材料を主成
分とする高分子材料膜を形成する。これにより、径方向
でラップが接触した場合の耐摩耗性は陽極酸化皮膜で図
り、チップシールとラップ底面との摺動部における耐摩
耗性は高分子材料膜で向上を図ることができる。
皮膜処理等を施したラップの底面に、高分子材料を主成
分とする高分子材料膜を形成する。これにより、径方向
でラップが接触した場合の耐摩耗性は陽極酸化皮膜で図
り、チップシールとラップ底面との摺動部における耐摩
耗性は高分子材料膜で向上を図ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の圧縮機の一実施例の構成
を、図1から図4を用いて説明する。図1は、外周駆動
型圧縮機の全体構造を表す縦断面図である。図2は、固
定スクロール2の平面図である。図3は、旋回スクロー
ル3の平面図である。図4は、図1のラップの噛み合い
状態を示す断面図で旋回スクロールと固定スクロールの
ラップによって圧縮作動室が形成される様子や駆動軸の
配置の様子を表したものである。
を、図1から図4を用いて説明する。図1は、外周駆動
型圧縮機の全体構造を表す縦断面図である。図2は、固
定スクロール2の平面図である。図3は、旋回スクロー
ル3の平面図である。図4は、図1のラップの噛み合い
状態を示す断面図で旋回スクロールと固定スクロールの
ラップによって圧縮作動室が形成される様子や駆動軸の
配置の様子を表したものである。
【0015】図1の外周駆動型スクロール圧縮機は、渦
巻き状に形成されたスクロールラップ1bを有する固定
スクロール1と、同じように形成されたスクロールラッ
プ2bを有する固定スクロール2とが平行に配置されて
いる。両固定スクロール間に放熱孔3fを有する鏡板3
aの両側に、同じく渦巻き状に形成されたスクロールラ
ップ3b,3cを有する旋回スクロール3が配置されて
いる。それぞれの固定スクロール1、2に噛み合って、
旋回スクロール3の鏡板3aの両側に圧縮作動室14と
15を形成している。
巻き状に形成されたスクロールラップ1bを有する固定
スクロール1と、同じように形成されたスクロールラッ
プ2bを有する固定スクロール2とが平行に配置されて
いる。両固定スクロール間に放熱孔3fを有する鏡板3
aの両側に、同じく渦巻き状に形成されたスクロールラ
ップ3b,3cを有する旋回スクロール3が配置されて
いる。それぞれの固定スクロール1、2に噛み合って、
旋回スクロール3の鏡板3aの両側に圧縮作動室14と
15を形成している。
【0016】これらの圧縮作動室14、15は、図4に
示すように両スクロールラップで三日月状に形成され
る。スクロール圧縮機では、三日月状の圧縮作動室が中
心軸に対して対称に一対の部屋が同じ体積で構成され
る。この圧縮作動室は、外周部から中心に向かって順次
その体積が小さくなるように構成されている。また、こ
の圧縮作動室は旋回スクロール3の旋回運動に伴って、
連続的に中心に移動するように構成されている。
示すように両スクロールラップで三日月状に形成され
る。スクロール圧縮機では、三日月状の圧縮作動室が中
心軸に対して対称に一対の部屋が同じ体積で構成され
る。この圧縮作動室は、外周部から中心に向かって順次
その体積が小さくなるように構成されている。また、こ
の圧縮作動室は旋回スクロール3の旋回運動に伴って、
連続的に中心に移動するように構成されている。
【0017】固定スクロール1と固定スクロール2及
び、旋回スクロール3のそれぞれのラップ先端部には、
図1に示すように高分子材料を主成分とする複合材料で
形成されたチップシール1c、2c、3d、3eが、そ
れぞれ渦巻きに沿って複数個に分割されて設けられてい
る。分割することにより、チップシールの成形性、組立
性に優れ、さらにはメンテナンスコストの低減を図るこ
とができる。また、圧縮作動室14と圧縮作動室15と
が、鏡板3aのほぼ中央部で連通するように流路8が設
けられている。
び、旋回スクロール3のそれぞれのラップ先端部には、
図1に示すように高分子材料を主成分とする複合材料で
形成されたチップシール1c、2c、3d、3eが、そ
れぞれ渦巻きに沿って複数個に分割されて設けられてい
る。分割することにより、チップシールの成形性、組立
性に優れ、さらにはメンテナンスコストの低減を図るこ
とができる。また、圧縮作動室14と圧縮作動室15と
が、鏡板3aのほぼ中央部で連通するように流路8が設
けられている。
【0018】図1に示したように、旋回スクロール3の
鏡板3aの外周部には、偏心部を有する駆動軸4と、同
じ偏心量の偏心部を有する補助駆動軸5とが配置されて
いる。本実施例では、補助駆動軸5の偏心部分に弾性支
持部13を有する軸受11bが、駆動軸4の偏心部分に
は直接軸受11aが設けられている。
鏡板3aの外周部には、偏心部を有する駆動軸4と、同
じ偏心量の偏心部を有する補助駆動軸5とが配置されて
いる。本実施例では、補助駆動軸5の偏心部分に弾性支
持部13を有する軸受11bが、駆動軸4の偏心部分に
は直接軸受11aが設けられている。
【0019】なお、この弾性支持部13を有する軸受1
1bは駆動軸4に設けてもよく、少なくともいずれか一
方の軸に設ければよい。駆動軸4や補助駆動軸5は、旋
回スクロール3に設けられた軸受11a及び11bを介
して回転可能な構造になっている。一方、旋回スクロー
ル3は、駆動軸4と補助駆動軸5が同時に回転すること
によって、自転を阻止された状態で旋回運動が行われる
ようになっている。
1bは駆動軸4に設けてもよく、少なくともいずれか一
方の軸に設ければよい。駆動軸4や補助駆動軸5は、旋
回スクロール3に設けられた軸受11a及び11bを介
して回転可能な構造になっている。一方、旋回スクロー
ル3は、駆動軸4と補助駆動軸5が同時に回転すること
によって、自転を阻止された状態で旋回運動が行われる
ようになっている。
【0020】固定スクロール1には、そのほぼ中央部に
吐出ポート9と外表面全体に放熱フィン1dが設けられ
ている。そのフィン周りは冷却風の流路になっており、
放熱フィン1dの放熱効果を高めている。他方の固定ス
クロール2も、その外表面に放熱フィン2dが設けれて
おり、固定スクロール1と同様に冷却風の流路が構成さ
れている。また、旋回スクロール3には冷却風の流路と
なる放熱孔3fを有し、旋回スクロール3の放熱効果を
高めている。
吐出ポート9と外表面全体に放熱フィン1dが設けられ
ている。そのフィン周りは冷却風の流路になっており、
放熱フィン1dの放熱効果を高めている。他方の固定ス
クロール2も、その外表面に放熱フィン2dが設けれて
おり、固定スクロール1と同様に冷却風の流路が構成さ
れている。また、旋回スクロール3には冷却風の流路と
なる放熱孔3fを有し、旋回スクロール3の放熱効果を
高めている。
【0021】図2に示すように、固定スクロール2のフ
ランジ部を貫通するように吸入孔10が設けられ、旋回
スクロール全体を覆うように構成されている吸込み室の
空間に連通している。また、図3に示すように、旋回ス
クロール3の鏡板3aには、図1に示した圧縮作動室1
4と圧縮作動室15とを互いに連通するように、小さな
直径の連通孔3gが渦巻きに沿って180度間隔で複数
個設けられている。
ランジ部を貫通するように吸入孔10が設けられ、旋回
スクロール全体を覆うように構成されている吸込み室の
空間に連通している。また、図3に示すように、旋回ス
クロール3の鏡板3aには、図1に示した圧縮作動室1
4と圧縮作動室15とを互いに連通するように、小さな
直径の連通孔3gが渦巻きに沿って180度間隔で複数
個設けられている。
【0022】図1に示した固定スクロール1の外周部に
は、フランジ部1eを有し、固定スクロール2の外周部
にはボルト穴12を有するフランジ部2eを有する。そ
して、互いの固定スクロール1と2とが、このフランジ
部1e、2eにおいてボルト締結されている。
は、フランジ部1eを有し、固定スクロール2の外周部
にはボルト穴12を有するフランジ部2eを有する。そ
して、互いの固定スクロール1と2とが、このフランジ
部1e、2eにおいてボルト締結されている。
【0023】固定スクロール1と2、それに旋回スクロ
ール3は、それぞれアルミニウム合金に代表されるよう
に軽量で熱伝導性のよい材料で構成されている。無潤滑
式圧縮機を提供するためには、特にシリコンが含有され
たアルミニウム合金を適用することが望ましい。本実施
例では固定スクロール1、2及び旋回スクロール3をア
ルミニウム合金で構成した。なお、固定スクロールに比
べ旋回スクロール3の方が温度が高くなるため、高温下
での機械的強度を保つために、旋回スクロール3はシリ
コン含有量の多いアルミニウム合金で構成した。
ール3は、それぞれアルミニウム合金に代表されるよう
に軽量で熱伝導性のよい材料で構成されている。無潤滑
式圧縮機を提供するためには、特にシリコンが含有され
たアルミニウム合金を適用することが望ましい。本実施
例では固定スクロール1、2及び旋回スクロール3をア
ルミニウム合金で構成した。なお、固定スクロールに比
べ旋回スクロール3の方が温度が高くなるため、高温下
での機械的強度を保つために、旋回スクロール3はシリ
コン含有量の多いアルミニウム合金で構成した。
【0024】次に、本発明の他の実施例について図5と
図6を用いて説明する。図5は旋回スクロール3と固定
スクロール1のラップ先端部が相互に接触する状態を表
わす拡大縦断面図である。図6は旋回スクロール3と固
定スクロール1のスクロールラップ3bと1bの噛み合
い状態を示す鳥瞰図で、説明のため固定スクロール1の
スクロールラップ3を切り欠いて表示している。
図6を用いて説明する。図5は旋回スクロール3と固定
スクロール1のラップ先端部が相互に接触する状態を表
わす拡大縦断面図である。図6は旋回スクロール3と固
定スクロール1のスクロールラップ3bと1bの噛み合
い状態を示す鳥瞰図で、説明のため固定スクロール1の
スクロールラップ3を切り欠いて表示している。
【0025】図5に示すように、固定スクロール1と2
(固定スクロール2は図示せず)及び旋回スクロール3
は、アルミニウム合金で形成されている。旋回スクロー
ル3と固定スクロール1のラップ先端には、チップシー
ルの嵌入用の溝3h、1fが形成されており、チップシ
ール3d、1cが嵌入されている。チップシール3d、
1cには圧力浮上形の高分子材料が用いられている。逐
次形成される圧縮室により、スクロール中心部側の圧縮
室が高圧側となって、ラップを隔てた隣の圧縮室との圧
力差が生じる。このため、チップシール3d、1cが浮
上して、それぞれラップ底面1a、3jに押さえ付けら
れ、シール性を保つ。
(固定スクロール2は図示せず)及び旋回スクロール3
は、アルミニウム合金で形成されている。旋回スクロー
ル3と固定スクロール1のラップ先端には、チップシー
ルの嵌入用の溝3h、1fが形成されており、チップシ
ール3d、1cが嵌入されている。チップシール3d、
1cには圧力浮上形の高分子材料が用いられている。逐
次形成される圧縮室により、スクロール中心部側の圧縮
室が高圧側となって、ラップを隔てた隣の圧縮室との圧
力差が生じる。このため、チップシール3d、1cが浮
上して、それぞれラップ底面1a、3jに押さえ付けら
れ、シール性を保つ。
【0026】固定スクロール1と旋回スクロール3のラ
ップ部の側面及び底面には、二硫化モリブデン含侵陽極
酸化皮膜(潤滑アルマイト)処理又は陽極酸化皮膜(ア
ルマイト)処理が施されている。この処理により、スク
ロールラップ側面部の潤滑性、耐摩耗性が向上し、スク
ロールの旋回運動によってラップ部側面が接触した場合
でも円滑に動作させることができ、長期寿命化を図るこ
とができる。本実施例では、陽極酸化皮膜処理を施し、
陽極酸化皮膜6を形成しているが、アルミニウム合金に
適合する陽極酸化皮膜以外の表面処理を施すこともでき
る。
ップ部の側面及び底面には、二硫化モリブデン含侵陽極
酸化皮膜(潤滑アルマイト)処理又は陽極酸化皮膜(ア
ルマイト)処理が施されている。この処理により、スク
ロールラップ側面部の潤滑性、耐摩耗性が向上し、スク
ロールの旋回運動によってラップ部側面が接触した場合
でも円滑に動作させることができ、長期寿命化を図るこ
とができる。本実施例では、陽極酸化皮膜処理を施し、
陽極酸化皮膜6を形成しているが、アルミニウム合金に
適合する陽極酸化皮膜以外の表面処理を施すこともでき
る。
【0027】図6に示すように、スクロールラップ3b
に設けたラップ溝3h、3iは、溝区切り3kを境に周
方向に2つに分割されている。それぞれのラップ溝3
h、3iにチップシール3d、3e(図1参照)が嵌入
される構造となっている。チップシールの周方向の長さ
は、嵌入されるラップ溝の長さより短くしている。これ
により、空気圧縮時に発生する熱によってチップシール
3d及び3eが膨張しても、周方向の隙間長さ分だけ膨
張可能である。このため、チップシール3d、3e及び
ラップ溝3h、3iに過大な負荷をかけることなく動作
させることができる。
に設けたラップ溝3h、3iは、溝区切り3kを境に周
方向に2つに分割されている。それぞれのラップ溝3
h、3iにチップシール3d、3e(図1参照)が嵌入
される構造となっている。チップシールの周方向の長さ
は、嵌入されるラップ溝の長さより短くしている。これ
により、空気圧縮時に発生する熱によってチップシール
3d及び3eが膨張しても、周方向の隙間長さ分だけ膨
張可能である。このため、チップシール3d、3e及び
ラップ溝3h、3iに過大な負荷をかけることなく動作
させることができる。
【0028】本実施例では、チップシールに四フッ化エ
チレン樹脂を主成分とする複合樹脂材料を用い、耐熱
性、耐摩耗性を高めている。さらに、チップシールはラ
ップ底面との摺動摩擦によって発熱及び摩耗するため、
熱伝導性の良い金属の粉末及び耐摩耗性の良い球状炭素
粒または炭素繊維を配合し、伝熱冷却の促進及び耐摩耗
性の向上を図っている。
チレン樹脂を主成分とする複合樹脂材料を用い、耐熱
性、耐摩耗性を高めている。さらに、チップシールはラ
ップ底面との摺動摩擦によって発熱及び摩耗するため、
熱伝導性の良い金属の粉末及び耐摩耗性の良い球状炭素
粒または炭素繊維を配合し、伝熱冷却の促進及び耐摩耗
性の向上を図っている。
【0029】図5に示したように、固定スクロール1と
旋回スクロール3のラップ部の側面及び底面に陽極酸化
皮膜処理を施し、高分子材料皮膜7をラップ底面に形成
した。本実施例における陽極酸化皮膜の厚さは30から
40μm、その表面の十点平均粗さは10〜20μmで
ある。高分子材料皮膜7を形成することによって、ラッ
プ底面の十点平均粗さは5μm以下である。これによ
り、チップシール3dと1cは、それぞれラップ溝底面
に形成した高分子材料皮膜7とが摺動することになり、
相互間の摩耗係数が低下し、チップシール3d、1cの
長寿命化が図れる。
旋回スクロール3のラップ部の側面及び底面に陽極酸化
皮膜処理を施し、高分子材料皮膜7をラップ底面に形成
した。本実施例における陽極酸化皮膜の厚さは30から
40μm、その表面の十点平均粗さは10〜20μmで
ある。高分子材料皮膜7を形成することによって、ラッ
プ底面の十点平均粗さは5μm以下である。これによ
り、チップシール3dと1cは、それぞれラップ溝底面
に形成した高分子材料皮膜7とが摺動することになり、
相互間の摩耗係数が低下し、チップシール3d、1cの
長寿命化が図れる。
【0030】本実施例では、高分子材料皮膜7を四フッ
化エチレン樹脂を主成分とする高分子膜で形成すること
により、チップシール3d、1cの寿命は対陽極酸化皮
膜に比較して10倍以上になった。万一、ラップ底面に
形成した高分子材料皮膜7がチップシール3d、1cと
の摩擦によって摩耗し、高分子材料皮膜7がなくなった
としても、その下に形成されている陽極酸化皮膜6と摩
擦することとなり、高分子材料皮膜7との耐摩耗性には
及ばないが、高い耐摩耗性を維持し、円滑に動作するこ
とができる。
化エチレン樹脂を主成分とする高分子膜で形成すること
により、チップシール3d、1cの寿命は対陽極酸化皮
膜に比較して10倍以上になった。万一、ラップ底面に
形成した高分子材料皮膜7がチップシール3d、1cと
の摩擦によって摩耗し、高分子材料皮膜7がなくなった
としても、その下に形成されている陽極酸化皮膜6と摩
擦することとなり、高分子材料皮膜7との耐摩耗性には
及ばないが、高い耐摩耗性を維持し、円滑に動作するこ
とができる。
【0031】上記では、チップシールが摺動するラップ
底面の全域に設けた場合ついて説明したが、スクロール
中心部付近のラップ底面に、高分子膜を形成した実施例
について以下に説明する。
底面の全域に設けた場合ついて説明したが、スクロール
中心部付近のラップ底面に、高分子膜を形成した実施例
について以下に説明する。
【0032】本外周駆動型スクロール圧縮機は、外周側
から空気を吸入して圧縮するため、スクロール中央部に
行くに従い圧力が大きくなる。そのため、隣接の圧縮室
の圧力差も大きくなり、浮上形のチップシールに負荷さ
れる面圧が大きくなる。また、空気が断熱圧縮されるた
め、スクロール中心部付近の温度が最も高くなる。面圧
及び温度の上昇はチップシールが摩耗し易くなる原因と
なる。そこで、チップシールが摩耗し易いスクロール中
心部付近のラップ底面のみに高分子材料皮膜7を形成し
てもよい。本実施例では図6に示す溝仕切り3kより内
側のラップ底面に高分子材料皮膜7を形成した。
から空気を吸入して圧縮するため、スクロール中央部に
行くに従い圧力が大きくなる。そのため、隣接の圧縮室
の圧力差も大きくなり、浮上形のチップシールに負荷さ
れる面圧が大きくなる。また、空気が断熱圧縮されるた
め、スクロール中心部付近の温度が最も高くなる。面圧
及び温度の上昇はチップシールが摩耗し易くなる原因と
なる。そこで、チップシールが摩耗し易いスクロール中
心部付近のラップ底面のみに高分子材料皮膜7を形成し
てもよい。本実施例では図6に示す溝仕切り3kより内
側のラップ底面に高分子材料皮膜7を形成した。
【0033】以上、固定スクロール1のラップ底面と旋
回スクロール3に設けたチップシール3dの実施例を述
べたが、旋回スクロール3のラップ底面と固定スクロー
ル1のラップ底面も同様の構造である。また、固定スク
ロール2と旋回スクロール3との関係も同様の構造であ
る。
回スクロール3に設けたチップシール3dの実施例を述
べたが、旋回スクロール3のラップ底面と固定スクロー
ル1のラップ底面も同様の構造である。また、固定スク
ロール2と旋回スクロール3との関係も同様の構造であ
る。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウム合金で形
成した旋回スクロールと固定スクロールに二硫化モリブ
デン含浸陽極酸化皮膜または陽極皮膜酸化膜を形成する
ことにより、旋回スクロールと固定スクロールのそれぞ
れのスクロールラップ部側面が運転条件の変化によって
万一接触しても滑らかに接触し、接触部の潤滑性、耐摩
耗性及び寿命を向上させることができる。
成した旋回スクロールと固定スクロールに二硫化モリブ
デン含浸陽極酸化皮膜または陽極皮膜酸化膜を形成する
ことにより、旋回スクロールと固定スクロールのそれぞ
れのスクロールラップ部側面が運転条件の変化によって
万一接触しても滑らかに接触し、接触部の潤滑性、耐摩
耗性及び寿命を向上させることができる。
【0035】また、旋回スクロールと固定スクロールの
それぞれのスクロールラップ先端部に設けた溝に、熱伝
導性の良い金属の粉末及び耐摩耗性の良い球状炭素また
は炭素繊維を配合した高分子材料で形成したチップシー
ルを設けることにより、スクロール圧縮機の寿命を向上
させることができる。
それぞれのスクロールラップ先端部に設けた溝に、熱伝
導性の良い金属の粉末及び耐摩耗性の良い球状炭素また
は炭素繊維を配合した高分子材料で形成したチップシー
ルを設けることにより、スクロール圧縮機の寿命を向上
させることができる。
【0036】また、チップシールが接触する陽極酸化皮
膜処理等を施した旋回スクロールと固定スクロールのそ
れぞれのスクロールラップの底面に、高分子材料をコー
ティングして高分子材料膜を形成し事前に転写が行われ
るため、さらにチップシールの長寿命化が図れ、かつ、
スクロール圧縮機の寿命を向上させることができる。
膜処理等を施した旋回スクロールと固定スクロールのそ
れぞれのスクロールラップの底面に、高分子材料をコー
ティングして高分子材料膜を形成し事前に転写が行われ
るため、さらにチップシールの長寿命化が図れ、かつ、
スクロール圧縮機の寿命を向上させることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す外周駆動形スクロール
圧縮機の全断面図。
圧縮機の全断面図。
【図2】本発明の一実施例で固定スクロールを示す平面
図。
図。
【図3】本発明の一実施例で旋回スクロールを示す平面
図。
図。
【図4】本発明の一実施例で旋回スクロールに固定スク
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す平面図。
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す平面図。
【図5】本発明の一実施例で旋回スクロールに固定スク
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す拡大縦断面
図。
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す拡大縦断面
図。
【図6】本発明の一実施例で旋回スクロールに固定スク
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す鳥瞰図。
ロールのラップ部を噛み合わせた様子を示す鳥瞰図。
1…固定スクロール、1a…ラップ底面、1b…スクロ
ールラップ、1c…チップシール、1d…放熱フィン、
1e…フランジ部、1f…ラップ溝、2…固定スクロー
ル、2a…ラップ底面、2b…スクロールラップ、2c
…チップシール、2d…放熱フィン、2e…フランジ
部、3…旋回スクロール、3a…鏡板、3b、3c…ス
クロールラップ、3d、3e…チップシール、3f…放
熱孔、3g…連通孔、3h…ラップ溝、3i…ラップ
溝、3j…ラップ底面、3k…溝区切り、4…駆動軸、
5…補助駆動軸、6…陽極酸化皮膜、7…高分子材料皮
膜、8…流路、9…吐出ポート、10…吸入孔、11…
軸受、12…ボルト穴、13…弾性支持部材、14、1
5…圧縮作動室。
ールラップ、1c…チップシール、1d…放熱フィン、
1e…フランジ部、1f…ラップ溝、2…固定スクロー
ル、2a…ラップ底面、2b…スクロールラップ、2c
…チップシール、2d…放熱フィン、2e…フランジ
部、3…旋回スクロール、3a…鏡板、3b、3c…ス
クロールラップ、3d、3e…チップシール、3f…放
熱孔、3g…連通孔、3h…ラップ溝、3i…ラップ
溝、3j…ラップ底面、3k…溝区切り、4…駆動軸、
5…補助駆動軸、6…陽極酸化皮膜、7…高分子材料皮
膜、8…流路、9…吐出ポート、10…吸入孔、11…
軸受、12…ボルト穴、13…弾性支持部材、14、1
5…圧縮作動室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 茂 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 名取 達雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 椎木 和明 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 Fターム(参考) 3H039 AA02 AA10 AA14 BB04 CC05 CC08 CC36
Claims (7)
- 【請求項1】鏡板の両側に渦巻き形のラップを構成した
旋回スクロールと、前記旋回スクロールの両方の渦巻き
形のラップに噛み合って圧縮作動室を形成する一対の固
定スクロールとを配設し、旋回運動する旋回スクロール
の鏡板の両側で気体を圧縮する外周駆動型スクロール圧
縮機において、 前記旋回スクロールと固定スクロールをアルミニウム合
金で形成し、前記旋回スクロールと固定スクロールのラ
ップ先端部に溝を形成し前記溝に高分子材料を主成分と
する材料で形成したチップシールを設け、前記ラップ側
面とラップ底面に陽極酸化皮膜あるいは二硫化モリブデ
ン含浸陽極酸化皮膜を形成し、前記旋回スクロールもし
くは固定スクロールのラップ底面で、少なくとも前記チ
ップシールが当接する部分に、高分子材料の皮膜を形成
したことを特徴とする外周駆動型スクロール圧縮機。 - 【請求項2】請求項1記載の外周駆動型スクロール圧縮
機において、前記旋回スクロールもしくは固定スクロー
ルのラップ底面で、少なくとも前記チップシールが当接
する部分に形成した高分子材料の皮膜が、前記チップシ
ールと異なる材料で形成されていることを特徴とする外
周駆動型スクロール圧縮機。 - 【請求項3】請求項1記載の外周駆動型スクロール圧縮
機において、前記旋回スクロールもしくは固定スクロー
ルのラップ底面で、少なくとも前記チップシールが当接
する部分に形成した高分子材料の被膜が、四フッ化エチ
レン樹脂を主成分とする高分子材料であることを特徴と
する外周駆動型スクロール圧縮機。 - 【請求項4】鏡板の両側に渦巻き形のラップを構成した
旋回スクロールと、前記旋回スクロールの両方の渦巻き
形のラップに噛み合って圧縮作動室を形成する固定スク
ロールとを配設し、旋回運動する旋回スクロールの鏡板
の両側で気体を圧縮する外周駆動型スクロール圧縮機に
おいて、 前記旋回スクロールと固定スクロールをアルミニウム合
金で形成し、少なくともラップ側面及びラップ底面に陽
極酸化皮膜あるいは二硫化モリブデン含浸陽極酸化皮膜
を形成し、かつ前記ラップ底面に高分子材料の皮膜を形
成し、前記ラップ底面の面粗さを、前記陽極酸化皮膜あ
るいは二硫化モリブデン含浸陽極酸化皮膜の表面の面粗
さより小さくしたことを特徴とする外周駆動型スクロー
ル圧縮機。 - 【請求項5】鏡板の両側に渦巻き形のラップを構成した
旋回スクロールと、前記旋回スクロールの両方の渦巻き
形のラップに噛み合って圧縮作動室を形成する固定スク
ロールとを配設し、旋回運動する旋回スクロールの鏡板
の両側で気体を圧縮する外周駆動型スクロール圧縮機に
おいて、 前記旋回スクロールと固定スクロールをアルミニウム合
金で形成し、少なくとも前記両スクロールのラップ側面
及びラップ底面に陽極酸化皮膜あるいは二硫化モリブデ
ン含浸陽極酸化皮膜を形成し、少なくとも渦巻き形の中
心部近傍で両スクロールもしくは少なくともいずれか一
方スクロールのラップ底面に高分子材料の皮膜を形成し
たことを特徴とする外周駆動型スクロール圧縮機。 - 【請求項6】鏡板の両側に渦巻き形のラップを構成した
旋回スクロールと、前記旋回スクロールの両方の渦巻き
形のラップに噛み合って圧縮作動室を形成する一対の固
定スクロールとを配設し、旋回運動する旋回スクロール
の鏡板の両側で気体を圧縮する外周駆動型スクロール圧
縮機において、前記旋回スクロールを構成するアルミニ
ウム合金と前記固定スクロールを構成するアルミニウム
合金は、シリコンの含有量の差があることを特徴とする
外周駆動型スクロール圧縮機。 - 【請求項7】鏡板の両側に渦巻き形のラップを構成した
旋回スクロールと、前記旋回スクロールの両方の渦巻き
形のラップに噛み合って圧縮作動室を形成する一対の固
定スクロールとを配設した外周駆動型スクロール圧縮機
において、 前記旋回スクロールと固定スクロールをアルミニウム合
金で形成し、前記旋回スクロールと固定スクロールのラ
ップの先端部に形成した溝に、高分子材料を主成分とす
る材料で形成したチップシールを設け、前記チップシー
ルを周方向に複数個分割して配置したことを特徴とする
外周駆動型スクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10267703A JP2000097174A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 外周駆動型スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10267703A JP2000097174A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 外周駆動型スクロール圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000097174A true JP2000097174A (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=17448381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10267703A Pending JP2000097174A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 外周駆動型スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000097174A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004104421A1 (fr) * | 2003-05-11 | 2004-12-02 | Jinsong Zhou | Couronne spiralee et son procede de production |
JP2006125242A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Ntn Corp | スクロール型圧縮機用チップシール |
JP2007132297A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Sanden Corp | スクロール型流体機械 |
US7905715B2 (en) | 2003-06-17 | 2011-03-15 | Panasonic Corporation | Scroll compressor having a fixed scroll part and an orbiting scroll part |
JP4732446B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-07-27 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
-
1998
- 1998-09-22 JP JP10267703A patent/JP2000097174A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004104421A1 (fr) * | 2003-05-11 | 2004-12-02 | Jinsong Zhou | Couronne spiralee et son procede de production |
US7905715B2 (en) | 2003-06-17 | 2011-03-15 | Panasonic Corporation | Scroll compressor having a fixed scroll part and an orbiting scroll part |
JP2006125242A (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Ntn Corp | スクロール型圧縮機用チップシール |
JP4711659B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-06-29 | Ntn株式会社 | スクロール型圧縮機用チップシール |
JP4732446B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-07-27 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
EP1870598B1 (en) * | 2005-03-28 | 2019-06-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scroll compressor |
JP2007132297A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Sanden Corp | スクロール型流体機械 |
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