JP2000234594A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗板の端面とラップのフィレット部との
間に生じる微少な隙間による圧縮効率の低下を防止した
スクロール圧縮機を提供すること。 【解決手段】 渦巻状の旋回ラップ２０ｂを設けた面と
旋回ラップ２０ｂのフィレット部２９との交点より耐摩
耗板３０の厚さ分の深さの凹部を旋回スクロール鏡板２
０ａの耐摩耗板３０を設置する部分に設ける。その結
果、旋回スクロール２０の渦巻状のラップ２０ｂを設け
た面に設置された耐摩耗板３０とラップ２０ｂのフィレ
ット部２９との間に生じる微少な隙間４０を縮少でき
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、空気調和装置など
に用いられるスクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール圧縮機について、図５
ないし図８を参照しつつ説明する。図５は、従来のスク
ロール圧縮機の断面図である。図６は、従来のスクロー
ル圧縮機の旋回スクロールの平面図である。図７の
（ａ）は、旋回スクロールの中心部の拡大平面図であ
り、図７の（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図
５に示すように、従来のスクロール圧縮機の主要部は、
旋回スクロール７、固定スクロール８、ハウジング２
２、スラストプレート２３、オルダムリング２４、旋回
軸２５、旋回ブッシュ２６、シャフト２７を有してい
る。固定スクロール８には、渦巻状の固定ラップ４を設
けた固定スクロール鏡板２の外周部がハウジング２２に
内接して固定されている。固定スクロール鏡板２の中央
部には吐出ポート１３が設けられている。旋回スクロー
ル７には、渦巻状の旋回ラップ３を設けた旋回スクロー
ル鏡板１の中央部に設けられた旋回軸２５がシャフト２
７に偏心して連結されている。旋回スクロール７が自転
しないように、スラストプレート２３とオルダムリング
２４とによる自転阻止機構が設けられている。

【０００３】旋回スクロール鏡板１に設けた旋回ラップ
３と、固定スクロール鏡板２に設けた固定ラップ４とが
噛み合った状態で配置され、両者の中央部に圧縮室１２
が形成されている。旋回スクロール鏡板１とハウジング
２２との間に、旋回スクロール鏡板１と平行に、スラス
ト軸受け機構としてスラストプレート２３と、自転防止
機構としてオルダムリング２４とが配置されている。オ
ルダムリング２４と旋回スクロール７との間には、旋回
スクロール７を旋回軸２５の径方向のみに移動可能とす
る係合手段として、旋回スクロール鏡板１の径方向の１
対のキー溝にそれぞれのキーが挿入されている。この１
対のキーは、キー溝とスラストプレート２３に沿って摺
動する。オルダムリング２４とハウジング２２との間に
は、オルダムリング２４を旋回スクロール鏡板１の旋回
軸２５の径方向に直交する径方向のみに移動可能とする
係合手段として、ハウジング２２に上記直交する径方向
の１対のキー溝にそれぞれのキーが挿入されている。こ
の１対のキーは、キー溝とスラストプレート２３に沿っ
て摺動する。

【０００４】図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、旋
回スクロール鏡板１の中心部の渦巻状の旋回ラップ３を
設けた面と旋回ラップ３との接続部の一部には、圧縮さ
れた冷媒の圧力に対して旋回ラップ３の強度を保持する
ためにフィレット部５が設けられている。図６に示すよ
うに、旋回スクロール７の渦巻状の旋回ラップ４を設け
た面には、その面と固定ラップ４の先端面との摺動によ
る摩耗を防止するために、旋回スクロール７の素材の金
属とは異なりかつ耐摩耗性に優れた金属で製作された耐
摩耗板９がフィレット部５を除く平坦部の固定ラップ４
の先端面と摺動する部分に設けられている。同様に、固
定スクロール８にもフィレット部６を除く平坦部の旋回
ラップ３の先端面と摺動する部分に同様の耐摩耗板１０
が設けられている。

【０００５】上述した構成のスクロール圧縮機におい
て、オルダムリング２４により自転を阻止された状態
で、シャフト２７の回転により旋回スクロール７が旋回
運動（公転運動）を行う。これにより、ハウジング２２
に設けられた吸入口１５から冷媒が吸入され、旋回ラッ
プ３と固定ラップ４で形成された圧縮室１２の容積が外
周側から内周側に向けて徐々に縮少する。これにより、
冷媒が圧縮され、吐出ポート１３から外部に吐き出され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成の圧縮室１２の固定ラップ４と旋回ラップ３と
が接触している部分においては、図８の拡大断面図に示
すように、旋回スクロール鏡板１あるいは、固定スクロ
ール鏡板８の渦巻状の旋回ラップ３あるいは固定ラップ
４を設けた面の平坦部に設けられた耐摩耗板の端面と、
旋回ラップ３あるいは固定ラップ４のそれぞれのフィレ
ット部５との間に微少な隙間４０ａが生じる。この隙間
４０ａから微量の圧縮された冷媒が洩れて圧縮効率が低
下するという問題ががあった。

【０００７】本発明は、前記微少な隙間からの圧縮され
た冷媒の洩れを減少させることで、圧縮効率を向上した
スクロール圧縮機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール圧縮
機は、固定スクロール鏡板に、フィレット部を経て立ち
上がるように、設けられた渦巻状の固定ラップを有する
固定スクロール、前記固定スクロール鏡板を固定するハ
ウジング、旋回スクロール鏡板に、フィレット部を経て
立ち上がるように、設けられた渦巻状の旋回ラップを有
する旋回スクロール、及び、及び前記固定スクロール鏡
板あるいは旋回スクロール鏡板の少なくとも一方の固定
ラップまたは旋回ラップを設けた面の内の平坦部の一部
に設けた耐摩耗板を有し、前記旋回スクロールを前記固
定スクロールに対し自転を阻止させつつ公転させて、前
記固定ラップと前記旋回ラップとの噛み合いにより形成
される圧縮室の容積を減少させるようにしたスクロール
圧縮機において、前記固定スクロール鏡板及び旋回スク
ロール鏡板の耐摩耗板を設ける部分にラップと前記フィ
レット部との交点から前記耐摩耗板の厚さに相当する深
さの凹部を設け、前記耐摩耗性板を前記凹部に埋設した
ことを特徴とする。

【０００９】このスクロール圧縮機によれば、旋回スク
ロールあるいは、固定スクロールの渦巻状のラップを設
けた面に設けられた耐摩耗板の端面とフィレット部との
間に形成される隙間は極めて小さい。従ってこの隙間か
らの圧縮流体の洩れが減少し、旋回及び固定スクロール
のラップ強度を低下させることなく高い圧縮効率を有す
るスクロール圧縮機を提供できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のスクロール圧縮機
の好適な実施例を添付の図１ないし図４を参照しつつ説
明する。

【００１１】《実施例》図１は、本発明の実施例のスク
ロール圧縮機の断面図である。図２は、この実施例の旋
回スクロールの平面図である。図３は、図２の旋回スク
ロール中心部の拡大図であり、図３の（ａ）は拡大平面
図であり、（ｂ）は、図３の（ａ）のｂ−ｂ断面図であ
る。図１において、この実施例のスクロール圧縮機の主
要部は、アルミ鍛造品からなる旋回スクロール２０、ア
ルミ鍛造品からなる固定スクロール２１、ハウジング２
２、スラストプレート２３、オルダムリング２４、旋回
軸２５、旋回ブッシュ２６、シャフト２７を有してい
る。固定スクロール２１においては、渦巻状の固定ラッ
プ２１ｂを設けた固定スクロール鏡板２１ａの外周部が
ハウジング２２に内接して固定されている。固定スクロ
ール鏡板２１ａの中央部には吐出ポート１３が設けられ
ている。旋回スクロール２０においては、渦巻状の旋回
ラップ２０ｂを設けた旋回スクロール鏡板２０ａの中央
部に設けられた旋回軸２５がシャフト２７に偏心して連
結されている。旋回スクロール鏡板２０ａに設けた旋回
ラップ２０ｂと、固定スクロール鏡板２１ａに設けた固
定ラップ２１ｂとは互いに噛み合った状態で配置され、
両者の中央部に圧縮室１２が形成されている。

【００１２】旋回スクロール鏡板２０ａとハウジング２
２との間に、旋回スクロール鏡板２０ａと平行に、スラ
スト軸受け機構としてスラストプレート２３と、自転防
止機構としてオルダムリング２４とが配置されている。
オルダムリング２４と旋回スクロール２０の間には、旋
回スクロール２０を旋回軸２５の径方向のみに移動可能
とする係合手段として、旋回スクロール鏡板２０ａに設
けた図示しない径方向の１対のキー溝に、それぞれのキ
ーが挿入されいる。この１対のキーは、キー溝とスラス
トプレート２３に沿って摺動する。オルダムリング２４
とハウジング２２との間には、オルダムリング２４を、
旋回スクロール２０の旋回軸２５の径方向に直交する径
方向のみに移動可能とする係合手段として、ハウジング
２２に設けた図示しない径方向の１対のキー溝にそれぞ
れのキーが挿入されている。この一対のキーはスラスト
プレート２３に沿って摺動する。このようにして、シャ
フト２７の回転により旋回スクロール２０は、自転が阻
止されながら公転して旋回する。

【００１３】この実施例のスクロール圧縮機において、
シャフト２７の回転により、オルダムリング２４により
自転を阻止された状態で、旋回スクロール２０が旋回運
動（公転運動）を行う。これにより、ハウジング２２に
設けられた吸入口１５から冷媒が吸入され、旋回ラップ
２０ｂと固定ラップ２１ｂとで形成された圧縮室１２の
容積が外周側から内周側に向けて徐々に縮少する。これ
により、冷媒が圧縮され、吐出ポート１３から外部に吐
き出される。

【００１４】旋回スクロール鏡板２０ａにフィレット部
２９を経て立ち上がるように構成した渦巻状の旋回ラッ
プ２０ｂが設けられている。図２に示すように、固定ス
クロール２１の固定ラップ２１ｂの先端面との摺動に対
する耐摩耗性を向上するために、旋回スクロール鏡板２
０ａのフィレット部２９を除く平坦部の固定ラップ２１
ｂの先端面と摺動する部分に、旋回スクロール鏡板２０
ａの素材の金属とは異なりかつ耐摩耗性の優れた鋼など
の金属製の耐摩耗板３０が設けられている。同様に、固
定スクロール鏡板２１ａにフィレット部２８を経て立ち
上がるように構成した渦巻状の固定ラップ２１ｂが設け
られている。固定スクロール鏡板２１ａにも、フィレッ
ト部２８を除く平坦部の旋回ラップ２０ｂの先端面と摺
動する部分に、固定スクロール鏡板２１ａの素材の金属
とは異なり勝つ耐摩耗性の優れた鋼などの金属製の耐摩
耗板３０が設けられている。

【００１５】本発明の特徴点である旋回スクロール鏡板
２０ａの上記耐摩耗板３０の設置部の詳細について図３
及び図４を参照して詳細に説明する。図３の（ａ）は、
旋回スクロール２０の中心部の拡大平面図であり、
（ｂ）は、図３の（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図４の
（ａ）は、旋回スクロール２０の旋回ラップ２０ｂと固
定スクロール２１の固定ラップ２１ｂとが噛み合った状
態を示す中央部の拡大平面図であり、（ｂ）は図４の
（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図３の（ａ）において、
渦巻状のラップ２０ｂの立ち上がり部に設けられるフィ
レット部２９は、最も圧縮力が大きくなる中心部付近に
設けられている。図３の（ｂ）に示すように、旋回スク
ロール鏡板２０ａに、旋回ラップ２０ｂのフィレット部
２９と旋回スクロール鏡板２０ａとの交点５０から、耐
摩耗板３０の厚さｔに相当する深さの凹部５０Ａを設け
る。この凹部５０Ａに耐摩耗板３０が埋設されている
る。その結果、、図４の（ｂ）に示すように、固定ラッ
プ２１ｂと旋回ラップ２０ｂとが接触している部分にお
いて、渦巻状の旋回ラップ２０ｂの設けられた旋回スク
ロール鏡板２０ａの面に設置された耐摩耗板３０の端面
と旋回ラップ２０ｂのフィレット部２９における微少な
隙間４０は、前述した図８に示す従来例の微少な隙間４
０ａと比較して大幅に縮少する。

【００１６】旋回スクロール鏡板２０ａの中心部にＲが
１ｍｍのフィレット部を経て立ち上がるように渦巻状の
ラップ２０ｂを設けた旋回スクロールについて説明す
る。旋回スクロール鏡板２０ａに厚さが０．５ｍｍの耐
摩耗板３０を設置するための深さ０．５ｍｍの凹部を、
渦巻状の旋回ラップ２０ｂの側面より１ｍｍオフセット
した位置に厚設ける。この場合、この凹部に耐摩耗板３
０を設置することによって、圧縮工程における耐摩耗板
３０の端面と旋回ラップ２０ｂのフィレット部２９にお
ける微少な隙間４０の断面積δは０．３ｍｍ²となる。
凹部を設けずに耐摩耗板３０を設置した従来の場合のフ
ィレット部２９における微少な隙間の断面積δ1が
０．８ｍｍ²となるのに比べて約３分の１にすることが
できた。なお、この凹部５０Ａの側面と耐摩耗板３０の
端面との間隙を４０μｍ以下にすることで、凹部５０Ａ
に耐摩耗板３０をガタを生ずることなく埋設できた。

【００１７】

【発明の効果】以上、実施例について詳細に説明したと
ころから明らかなように、本発明は次の効果を有する。
すなわち、固定及び旋回スクロールのラップが設けられ
ている面の内の平坦部の一部に耐摩耗板を設置したスク
ロール圧縮機において、前記耐摩耗性板を設ける部分
に、ラップを設けた面と前記ラップのフィレット部との
交点より前記耐摩耗板の厚さに相当する深さの凹部を設
けている。従って、旋回スクロールあるいは固定スクロ
ールの渦巻状のラップを設けた面に設けられた耐摩耗板
の端面と渦巻状のラップのフィレット部との間に形成さ
れる隙間が縮少する。その結果、この隙間からの圧縮流
体の洩れが減少して、旋回及び固定スクロールのラップ
強度を低下させることなく高い圧縮効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のスクロール圧縮機の断面図で
ある。

【図２】本発明の実施例の旋回スクロールの平面図であ
る。

【図３】本発明の実施例の旋回スクロール中心部の拡大
図であり、（ａ）は旋回スクロール中心部の拡大平面
図、（ｂ）は図３の（ａ）のｂ−ｂにおける断面図であ
る。

【図４】（ａ）は本発明の実施例の固定ラップと旋回ラ
ップが噛み合った状態の旋回スクロール中心部の拡大平
面図、（ｂ）は図４の（ａ）のｂ−ｂにおける断面図で
ある。

【図５】従来のスクロール圧縮機の断面図である。

【図６】従来の旋回スクロールの平面図である。

【図７】従来の旋回スクロール中心部の拡大図であり、
（ａ）は旋回スクロール中心部の拡大平面図、（ｂ）は
図７の（ａ）のｂ−ｂにおける断面図である。

【図８】従来の固定ラップと旋回ラップとが噛みあった
状態の旋回スクロール中心部の拡大断面図である。

【符号の説明】

２０ 旋回スクロール ２０ａ 旋回スクロール鏡板 ２０ｂ 旋回ラップ ２１ 固定スクロール ２１ａ 固定スクロール鏡板 ２１ｂ 固定ラップ ２２ ハウジング ２３ スラストプレート ２４ オルダムリング ２５ 旋回軸 ２６ 旋回ブッシュ ２７ シャフト ２８ 固定ラップのフィレット部 ２９ 旋回ラップのフィレット部 ３０ 旋回スクロールの耐摩耗板 ３１ 固定スクロールの耐摩耗板 ４０ ラップのフィレット部における微少隙間 ５０ ラップを設けた面とフィレット部との交点 ｔ 耐摩耗板の厚さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草野 清澄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H039 AA02 AA12 BB05 BB15 BB28 CC02 CC05 CC08 CC16 CC34

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロール鏡板に、フィレット部を
   経て立ち上がるように、設けられた渦巻状の固定ラップ
   を有する固定スクロール、 前記固定スクロール鏡板を固定するハウジング、 旋回スクロール鏡板に、フィレット部を経て立ち上がる
   ように、設けられた渦巻状の旋回ラップを有する旋回ス
   クロール、及び前記固定スクロール鏡板あるいは前記旋
   回スクロール鏡板の少なくとも一方の前記固定ラップま
   たは前記旋回ラップが設けられた面の平坦部の一部に設
   置した耐摩耗板を有し、 前記旋回スクロールを前記固定スクロールに対して自転
   を阻止させつつ公転運動させて、前記固定ラップと前記
   旋回ラップとの噛み合いにより形成される圧縮室の容積
   を減少させるようにしたスクロール圧縮機において、 前記固定スクロール鏡板及び前記旋回スクロール鏡板の
   前記耐摩耗板を設ける部分に、ラップと前記フィレット
   部との交点から耐摩耗板の厚さに相当する深さの凹部を
   設け、前記耐摩耗板を前記凹部に埋設したことを特徴と
   するスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 前記凹部に埋設される前記耐摩耗板の端
   面と前記凹部の側面との隙間は４０μｍ以下であること
   を特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。