JP2005061349A - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】チップシール断面形状が概矩形であることにより、チップシールにねじれ方向の力が働いた時にエッジ部がチップシール溝壁面に干渉して、浮上性能が低下するという課題があったので、これを解決する断面形状にしたものである。
【解決手段】チップシール２４４の断面を、旋回スクロール２１３巻終わり端２８５から巻始めに側にかけて概半巻きの区間では反シール面外側に面取り状の逃げ部２８６を有し、旋回スクロール２１３巻終り端２８５から概半巻き区間以外では反シール面内側に面取り状の逃げ部２８７を有する形状とした。
【選択図】図１
【解決手段】チップシール２４４の断面を、旋回スクロール２１３巻終わり端２８５から巻始めに側にかけて概半巻きの区間では反シール面外側に面取り状の逃げ部２８６を有し、旋回スクロール２１３巻終り端２８５から概半巻き区間以外では反シール面内側に面取り状の逃げ部２８７を有する形状とした。
【選択図】図１
Description
本発明は、空気調和機等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。
従来この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロール鏡板内に背圧室へ連絡する第１の給油通路とチップシール格納溝に連絡する第２の給油通路を併設する構成にすることにより、吸入孔から吐出孔に至る圧縮空間全域に適量の潤滑油を供給し、高い信頼性と性能を確保するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
以下に従来のスクロール圧縮機の圧縮機機構部への給油方式とチップシールの機能について図面を基に説明する。
図６はスクロール圧縮機の縦断面図で、図７はその圧縮機構の部分断面図である。
底部に潤滑油を溜める油溜２０７を有する吐出圧力雰囲気の密閉容器２０１の内部に圧縮機構とこれを駆動する電動機の固定子２０３ａを固定し、電動機の回転子２０３ｂに圧縮機構を駆動するクランク軸２０６を結合し、密閉容器２０１の圧縮機構の周囲を油溜２０７とする。
圧縮機構は、固定スクロール２１０と、この固定スクロール２１０と噛み合って複数個の圧縮室２１４を形成する旋回スクロール２１３と、この旋回スクロール２１３の自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品２１５と、この旋回スクロール２１３の反ラップ側に設けた旋回駆動軸２２２と、クランク軸２０６の主軸２１８の内方に設けこの旋回駆動軸２２２が嵌入する偏芯軸受２２３と、このクランク軸２０６の主軸２１８を支承する主軸受２１９と旋回スクロール２１３の背面の鏡板背面２２４から微小な間隔の隙間をおいてこの旋回スクロール２１３の軸方向の動きを制限する軸方向移動制限平面部２２６を有する軸受部品２２１を配置する。
この軸方向移動制限平面部２２６に、鏡板背面２２４にかかる気体圧力を中心部に掛かる吐出圧力と鏡板背面２２４の外周にかかる吐出圧力よりも低い圧力とに仕切る摺動仕切環２２５を配設する。この摺動仕切り環２２５の外方の空間に形成される背圧室２４５は旋回スクロール鏡板２１３の内部に設けた絞り機構２４６を有する第１の連通通路２４１を介して旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９と連通する構成となっている。
また、旋回スクロール鏡板内部２２７に形成され、チップシール格納溝２５１に連絡する第２の連絡通路２４８を背圧室２４５に連絡する第１の連絡通路２４１の途中から分岐し、この分岐部２５３より下流の第１の連絡通路に絞り機構２４６を設ける構成になっている。
さらに、クランク軸２０６にもその内部を貫通する給油通路２４３を設け、この給油通路２４３の反圧縮機構側の端面はオイルポンプ２４２を介して油溜２０７と、圧縮機構側の端面は旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９とそれぞれ連通する構成になっている。
このような構成にすることによって、油溜２０７からオイルポンプ２４２などで旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９へ導かれた潤滑油は、第１の連絡通路２４１から絞り機構２４６を経由して最外周の圧縮室に適量供給されるとともに、第１の連絡通路２４１から分岐する第２の連絡通路２４８からチップシール格納溝２５１とチップシール２４４背面のスキマに形成される空間にも充分に供給されることによって、チップシール格納溝２５１の長手方向に形成される低圧側への漏れ通路を遮断するとともに、チップシール格納溝２５１から溢れでる潤滑油によって圧縮室を形成する壁面にも供給する給油構成であった。
また、図５に示すように、チップシール２４４はチップシール格納溝２５１よりも長手方向の長さが適量短く形成されており、かつ巻始め端にすきま２７０を形成させてチップシール格納溝２５１に組付けられているため、旋回スクロール２１３の旋回運動によって、巻始め端すきま２７０が吐出孔２６０に連通する時にチップシール２４４背面に吐出圧力を導入して浮上し、固定スクロール２１０底面に押付けられるため、チップシール２４４を横断して外側に形成されるより低圧の圧縮室への漏れ通路を遮断する構成であった。
特開２０００−２１３４７７号公報
しかしながら、上記従来の構成では、吐出孔２６０および第２の連絡通路２４８のチップシール格納溝側の開口端２５２から半巻き以上下流部（巻終り部もしくは吸入側）では通路抵抗による圧力低下でチップシール２４４を浮上させる能力が低下する上、チップシールの外側の圧縮室２８１の方が内側の圧縮室２８２より圧力が高くなるタイミング（図４参照）があるため、チップシール２４４がチップシール格納溝２５１の内外壁にねじられて押し付けられる結果、チップシール２４４の巻終り部が引っかかって、浮上が不十分となり、チップシール２４４を横断してより低圧側の圧縮室へ漏れ込んで性能低下するという課題を有していた。
これを、改善する方策としては、第２の連絡通路２４８の開口端２５２の位置を巻終り側に設置することがあるが、この場合第２の連絡通路２４８の両端の圧力差が大きくなって高圧高温の潤滑油が、チップシール格納溝２５１経由で吸入室近傍の圧縮室２８１および２８２へ過剰に漏込んでしまうため、吸入冷媒の過熱損失によって、やはり性能低下を招くという課題を有していた。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、圧縮機としてより高い性能を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、旋回スクロール巻終わり端から巻始め側にかけて概半巻きの区間に設置されるチップシールの反シール面外側に面取り状の逃げ部を設け、かつ旋回スクロール巻終り端から概半巻き区間以外に設置されるチップシールの反シール面内側に面取り状の逃げ部を設けるチップシール断面形状にするものである。
上記のようなチップシール断面形状にすることによって、チップシールの浮上性を向上させ、より高い性能を確保するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明によれば、吐出孔から離れていることによる通路抵抗損失でチップシール浮上性が悪くなり、かつチップシールに隣接する圧縮室の圧力差によりチップシールがチップシール格納溝の両側壁面にねじれた状態で押付けられる旋回スクロール巻終り端から概半巻始め側のポイントにおいても、チップシールの面取り状の逃がし部により、チップシール格納溝壁面に引っ掛かること無しに、チップシールが浮上しやすくすることができる。
さらに、チップシールの面取り状の逃がし部とチップシール格納溝の底面との間に形成されるスキマに潤滑油を導き、その潤滑油がチップシール巻終り側に移動する時の反力によって、チップシールはチップシール格納溝側壁面および固定スクロール底面へ押し付けられ、巻終わり部においてもチップシール横断方向のシール性能は維持されるという効果を奏する。
さらにこの作用が継続的におこなわれることで、同時にチップシール格納溝に沿って、高圧側から低圧側へ洩れ込む経路も遮断できるという効果も奏する。
その結果、チップシールの浮上は安定し、より高い性能を確保するスクロール圧縮機を提供することができる。
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図６および図７（図３）において、底部に潤滑油を溜める油溜２０７を有する吐出圧力雰囲気の密閉容器２０１の内部に圧縮機構とこれを駆動する電動機の固定子２０３ａを固定し、電動機の回転子２０３ｂに圧縮機構を駆動するクランク軸２０６を結合し、密閉容器２０１の圧縮機構の周囲を油溜２０７とする。
圧縮機構は、固定スクロール２１０と、この固定スクロール２１０と噛み合って複数個の圧縮室２１４を形成する旋回スクロール２１３と、この旋回スクロール２１３の自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品２１５と、この旋回スクロール２１３の反ラップ側に設けた旋回駆動軸２２２と、クランク軸２０６の主軸２１８の内方に設けこの旋回駆動軸２２２が嵌入する偏芯軸受２２３と、このクランク軸２０６の主軸２１８を支承する主軸受２１９と旋回スクロール２１３の背面の鏡板背面２２４から微小な間隔の隙間をおいてこの旋回スクロール２１３の軸方向の動きを制限する軸方向移動制限平面部２２６を有する軸受部品２２１を配置する。
この軸方向移動制限平面部２２６に、鏡板背面２２４にかかる気体圧力を中心部に掛かる吐出圧力と鏡板背面２２４の外周にかかる吐出圧力よりも低い圧力とに仕切る摺動仕切環２２５を配設する。
この摺動仕切り環２２５の外方の空間に形成される背圧室２４５は旋回スクロール鏡板２１３の内部に設けた第１の連通通路２４１を介して旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９と連通する構成となっている。
また、旋回スクロール鏡板内部２２７に形成され、チップシール格納溝２５１に連絡する第２の連絡通路２４８を背圧室２４５に連絡する第１の連絡通路２４１の途中から分岐させる構成になっている。
さらに、クランク軸２０６にもその内部を貫通する給油通路２４３を設け、この給油通路２４３の反圧縮機構側の端面はオイルポンプ２４２を介して油溜２０７と、圧縮機構側の端面は旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９とそれぞれ連通する構成になっている。
このような構成にすることによって、油溜２０７からオイルポンプ２４２などで旋回スクロール鏡板背面２２４の中心部の吐出圧力が作用する空間２４９へ導かれた潤滑油は、第１の連絡通路２４１から絞り機構２４６等を経由して最外周の圧縮室に適量供給されるとともに、第１の連絡通路２４１から分岐する第２の連絡通路２４８からチップシール格納溝２５１とチップシール２４４背面のスキマに形成される空間にも充分に供給されることによって、チップシール格納溝２５１の長手方向に形成される低圧側への漏れ通路を遮断するとともに、チップシール格納溝２５１から溢れでる潤滑油によって圧縮室を形成する壁面にも供給する給油構成になっている。
また、図５に示すように、チップシール２４４はチップシール格納溝２５１よりも長手方向の長さが適量短く形成されており、かつ巻始め端に適量すきま２７０を形成させてチップシール格納溝２５１に組付けられているため、旋回スクロール２１３の旋回運動によって、巻始め端すきま２７０が吐出孔２６０に連通する時にチップシール２４４背面に吐出圧力を導入して固定スクロール２１０底面に押付けられるため、チップシール２４４を横断して外側に形成されるより低圧の圧縮室への漏れ通路を遮断する構成になっている。
さらに、図１および図２に示すようにチップシール格納溝２５１に組付けられるチップシール２４４は、旋回スクロール巻終わり端２８５から巻始め側にかけて概半巻きの区間は反シール面外側に面取り状の逃げ部２８６を設け、かつ旋回スクロール巻終り端２８５から概半巻き区間以外は反シール面内側に面取り状の逃げ部２８７を設ける断面形状２９２（２９１）になっている。
上記のようなチップシール断面形状にすることによって、吐出孔２６０から離れていることによる通路抵抗損失でチップシール浮上性が悪くなり、かつチップシール２４４に隣接する圧縮室２８１（２８２）の圧力差によりチップシール２４４がチップシール格納溝２５１の両側壁面にねじれた状態で押付けられる旋回スクロール巻終り端２８５から概半巻始め側のポイント（図１参照）においても、チップシール２４４の面取り状の逃がし部２８６および２８７により、チップシール格納溝２５１壁面に引っ掛かること無しに、チップシール２４４が浮上しやすくすることができる。
さらに、チップシール２４４の面取り状の逃がし部２８７（２８６）とチップシール格納溝２５１の底面２５４との間に形成されるスキマに潤滑油を導き、その潤滑油がチップシール巻終り側に移動する時の反力によって、チップシール２４４はチップシール格納溝２５１側壁面および固定スクロール２１０底面２５５へ押し付けられ、巻終わり部においてもチップシール横断方向のシール性能は維持される。
この作用が継続的におこなわれることで、同時にチップシール格納溝２５１に沿って、高圧側から低圧側へ洩れ込む経路も遮断することができる。
この結果、チップシールの浮上は安定し、より高い性能を確保するスクロール圧縮機を提供することができる。
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、チップシールの浮上を安定して維持することが可能となるので、シール性に優れた高効率のスクロール圧縮機を実現でき、空気調和装置やその他の冷凍機器等の用途に適用することができる。
２０１ 密閉容器
２０２ 圧縮機構
２０３ａ，２０３ｂ 電動機
２０６ クランク軸
２０７ 油溜
２１０ 固定スクロール
２１３ 旋回スクロール
２１４ 圧縮室
２１５ 自転拘束部品
２１８ 主軸
２１９ 主軸受
２２１ 軸受部品
２２２ 旋回駆動軸
２２３ 偏芯軸受
２２５ 摺動仕切環
２４１ 第１の連絡通路
２４２ オイルポンプ
２４４ チップシール
２４５ 背圧室
２４８ 第２の連絡通路
２５１ チップシール格納溝
２５２ 第２の連絡通路の開口端
２５３ 連絡通路の分岐部
２５４ チップシール格納溝底面
２５５ 固定スクロール底面
２６０ 吐出孔
２７０ チップシール巻始めスキマ
２８１ チップシール外側の最外周圧縮室
２８２ チップシール内側の最外周圧縮室
２８５ 旋回スクロール巻終り端
２８６、２８７ チップシール面取り部
２９１、２９２ チップシール断面形状
２０２ 圧縮機構
２０３ａ，２０３ｂ 電動機
２０６ クランク軸
２０７ 油溜
２１０ 固定スクロール
２１３ 旋回スクロール
２１４ 圧縮室
２１５ 自転拘束部品
２１８ 主軸
２１９ 主軸受
２２１ 軸受部品
２２２ 旋回駆動軸
２２３ 偏芯軸受
２２５ 摺動仕切環
２４１ 第１の連絡通路
２４２ オイルポンプ
２４４ チップシール
２４５ 背圧室
２４８ 第２の連絡通路
２５１ チップシール格納溝
２５２ 第２の連絡通路の開口端
２５３ 連絡通路の分岐部
２５４ チップシール格納溝底面
２５５ 固定スクロール底面
２６０ 吐出孔
２７０ チップシール巻始めスキマ
２８１ チップシール外側の最外周圧縮室
２８２ チップシール内側の最外周圧縮室
２８５ 旋回スクロール巻終り端
２８６、２８７ チップシール面取り部
２９１、２９２ チップシール断面形状
Claims (1)
- 底部に潤滑油を溜める油溜を有し、吐出圧力が作用する密閉容器の内部動機と、この電動機で駆動する圧縮機構を配設し、前記圧縮機構を固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成する旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品と、前記旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、このクランク軸に形成した主軸を支承する主軸受を有する軸受部品を含んで構成し、前記旋回スクロールの反ラップ側の鏡板背面に、前記クランク軸に設けた偏心駆動係合部に係合して前記旋回スクロールを旋回駆動する旋回駆動係合部を設け、この旋回駆動係合部の外方に前記鏡板背面に作用する圧力を前記鏡板背面の中心部に作用する吐出圧力と、前記鏡板背面の外周に作用する吐出圧力より低い圧力とに仕切る摺動仕切り環を配設し、前記鏡板背面の中心部に前記油溜りより高圧潤滑油を供給し、前記鏡板背面中心部と前記摺動仕切り環の外方の空間に形成される背圧室とを前記旋回スクロールの鏡板内部に形成される第１の連絡通路で連絡するとともに、この第１の連絡通路の途中から分岐し、前記旋回スクロールのラップ先端部に設けたチップシールを格納するチップシール格納溝の底面とを連絡する第２の連絡通路とを備え、前記旋回スクロール巻終わり端から巻始めに側にかけて概半巻きの区間に設置される前記チップシールの反シール面外側に面取り状の逃げ部を設け、かつ前記旋回スクロール巻終り端から概半巻き区間以外に設置される前記チップシールの反シール面内側に面取り状の逃げ部を設けるチップシール断面形状を有するスクロール圧縮機。
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- 2004-08-10 CN CN 200420084595 patent/CN2758529Y/zh not_active Expired - Fee Related
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