JP2009041576A

JP2009041576A - スクロール型コンプレッサ

Info

Publication number: JP2009041576A
Application number: JP2008301791A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tomaru; 敬一外丸
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】運転時には潤滑オイルを内部で循環させて外部への流出を抑制したスクロール型コンプレッサを提供すること。
【解決手段】軸方向端面にチップシール溝２４を形成した可動渦巻壁２ａの渦巻中央寄部分に、内壁面２６からチップシール溝に至る第１の連通切欠き２７を設ける。さらに、可動渦巻き壁の渦巻外周寄部分には外壁面２８からチップシール溝に至る第２の連通切欠き２９を設ける。こうして、高圧部に存在する潤滑オイルをガス圧差を利用してチップシール溝を通して低圧部に戻すようにした。
【選択図】図２

Description

本発明はスクロール型コンプレッサに関する。

スクロール型コンプレッサは、冷凍システムで広く使用されており、固定スクロールとこれと対になった可動スクロールとを含んでいる。固定スクロールは、通常、固定渦巻壁とこれの軸方向一端に一体に固定された固定端板とを含んでいる。可動スクロールは、通常、可動渦巻壁とこれの軸方向一端に一体に固定された可動端板とを含んでいる。固定渦巻壁と可動渦巻壁が互いにかみ合った状態で固定端板と可動端板が互いに対向し、これらの間に冷媒等のガスを圧縮しつつ移送するための幾つかの圧縮空間を形成している。

圧縮過程で圧縮空間からガスが洩れるのを防止するため、一般には、固定渦巻壁及び可動渦巻壁の各々の軸方向端面にうず巻に沿ってのびたチップシール溝を設け、ここにチップシールを配置している。スクロール型コンプレッサの運転時には、ガス圧によりチップシールが固定端板及び可動端板の各々とチップシール溝の側壁とに圧接され、これにより圧縮空間を密閉する。

また、固定渦巻壁及び可動渦巻壁の各々に内壁面からチップシール溝に至る複数のガス導入孔を形成し、これらのガス導入孔を通して加圧ガスをチップシール溝に供給することも提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平５−８７０６４号

冷凍システムにおいては、コンプレッサの性能及び耐久性を維持するために循環冷媒と相溶する潤滑オイルは不可欠である。即ち、冷凍回路中に冷媒と共に潤滑オイルも封入し、この潤滑オイルによりコンプレッサの各摺動部の潤滑を行うようにしている。

しかし、運転時には潤滑オイルが冷媒と共にコンプレッサから流出して冷凍回路を循環するため、その冷凍回路に含まれた熱交換器に付着し、熱交換効率を低下させることがある。これは、冷凍システムの冷房能力の低下、消費動力の増加及びこれによる機器の寿命低下を招くことになる。

なお、上述した特許文献１における複数のガス導入孔はいずれも、固定渦巻壁及び可動渦巻壁の各々に内壁面からチップシール溝に至るように形成されたものであるため、潤滑オイルのための通路としては働かない。

それ故に本発明の課題は、運転時には潤滑オイルを内部で循環させて外部への流出を抑制したスクロール型コンプレッサを提供することにある。

本発明の他の課題は、冷凍システムの熱交換効率の向上を可能にしたスクロール型コンプレッサを提供することにある。

本発明のさらに他の課題は、コンプレッサの各機構の潤滑を確実にし、耐久性を向上したスクロール型コンプレッサを提供することにある。

本発明のさらに他の課題は、潤滑オイルの封入量が少なくて済むスクロール型コンプレッサを提供することにある。

本発明の一態様によれば、軸方向端面にチップシール溝を形成した渦巻壁を有するスクロール型コンプレッサにおいて、前記渦巻壁の渦巻中央寄部分には内壁面から前記チップシール溝に至る第１の連通切欠きを設け、前記渦巻き壁の渦巻外周寄部分には外壁面から前記チップシール溝に至る第２の連通切欠きを設け、高圧部に存在する潤滑オイルをガス圧差を利用して前記チップシール溝を通して低圧部に戻すようにしたことを特徴とするスクロール型コンプレッサが得られる。

なお、固定スクロールとこれと共働する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの渦巻壁にのみ前記第１及び第２の連通切欠きを設けてもよい。

本発明の一態様によるスクロール型コンプレッサにおいては、潤滑オイルはコンプレッサの内部で循環するため、冷凍回路への流出が抑制される。したがって冷凍システムの熱交換効率を向上できると共に、潤滑オイルの封入量が少なくて済む。

またコンプレッサ内部で潤滑オイルが循環されるため、コンプレッサの各機構への潤滑オイルの供給が確実となって潤滑が良好に行われ、耐久性が向上する。即ち、運転状況によりシステムに残存するオイルが増減しコンプレッサの潤滑のためのオイル供給が不安定であった従来の欠点は解消される。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るスクロール型コンプレッサについて説明する。

図示のスクロール型コンプレッサは車両用空調装置に使用するのに適したものであり、固定スクロール１と、これと対になった可動スクロール２と、これらを内包したケーシング３と、このケーシング３の開放端に固定されここを閉塞したフロントハウジング４とを含んでいる。固定スクロール１は、固定渦巻壁１ａと、これの軸方向一端に一体に固定された固定端板１ｂとを含んでいる。可動スクロール２は、可動渦巻壁２ａと、これの軸方向一端に一体に固定された可動端板２ｂとを含んでいる。固定渦巻壁１ａと可動渦巻壁２ａが互いにかみ合った状態で固定端板１ｂと可動端板２ｂが互いに対向し、これらの間に冷媒等の流体を圧縮しつつ移送するための幾つかの圧縮空間５を形成している。

固定端板１ｂはボルト等（図示せず）にてケーシング３に固定され、ケーシング３との間に吐出室７を形成している。固定端板１ｂには、圧縮空間５で圧縮された流体を吐出室７に吐出させる吐出口８が形成されている。

可動端板２ｂとフロントハウジング４との間には、可動スクロール２の自転を阻止するが公転は許すための自転阻止機構９が備えられている。さらに可動端板２ｂの可動渦巻壁２ａとは反対側の面には環状突部２ｃが一体に形成されている。環状突部２ｃの内側には偏心ブッシュ１１がドライブベアリング１２を介して回転可能に配置されている。

フロントハウジング４の中央には大径部１３ａをもつシャフト１３が貫通している。シャフト１３はシャフトベアリング１４で支持され、さらにその大径部１３ａをメインベアリング１５で支持されている。シャフト１３の大径部１３ａは、偏心ブッシュ１１に係合した偏心ピン１６を備えている。なお、シャフト１３には、可動スクロール２の動作時のモーメントに対抗するカウンターウエイト１７が備えられている。

フロントハウジング４の円筒部４ａの外側にはラジアルベアリング１９を介してロータ２１が回転自在に支持されている。ロータ２１は、例えば、自動車のエンジンにて回転駆動される。ロータ２１は、電磁クラッチ２２を介してシャフト１３に接続されている。したがって、電磁クラッチ２２がオンのときにはシャフト１３はロータ２１と一体になって回転するが、電磁クラッチ２２が切断されるとシャフト１３はロータ２１から切り離される。

シャフト１３が回転すると、偏心ピン１６及び偏心ブッシュ１１の作用により、可動スクロール２が円軌道上で公転する。このとき、可動スクロール２の自転は自転阻止機構９により阻止される。結果として、圧縮空間５が流体を圧縮しつつ中央へ移送され、流体を吐出口８を通して吐出室７へ吐出させる。吐出室７の流体は吐出ポート（図示せず）から冷凍回路に流出し、また流入ポート（図示せず）からケーシング３内に戻り、圧縮空間５に取り込まれる。ここで、中央へ移送された圧縮空間５を高圧部と呼び、またこの高圧部よりも圧力の低い部分を低圧部と呼ぶ。

圧縮過程で圧縮空間５からガスが洩れるのを防止するため、固定渦巻壁１ａ及び可動渦巻壁２ａの各々の軸方向端面にうず巻に沿ってのびたチップシール溝２４を設け、ここにチップシール２５を配置している。スクロール型コンプレッサの運転時には、ガス圧によりチップシール２５が固定端板１ａ及び可動端板２ａの各々とチップシール溝２４の側壁とに圧接され、これにより圧縮空間５を密閉する。

さらに図２及び図３をも参照して、説明を続ける。

可動スクロール２の可動渦巻壁２ａの渦巻中央寄部分には、内壁面２６からチップシール溝２４に至る第１の連通切欠き２７が設けられている。また、可動渦巻壁２ａの渦巻外周寄部分には、外壁面２８からチップシール溝２４に至る第２の連通切欠き２９が設けられている。したがって、上述した高圧部と低圧部とは、第１の連通切欠き２７、チップシール溝２４の隙間、及び第２の連通切欠き２９を介して互いに連通している。

このスクロール型コンプレッサの運転時には、高圧部に冷媒ガスと共に存在する潤滑オイルが、ガス圧差により第１の連通切欠き２７からチップシール溝２４に流入する。可動スクロール２は円軌道上で公転するためチップシール溝２４の潤滑オイルに遠心力が作用する。この遠心力と上述したガス圧差とにより、潤滑オイルはチップシール溝２４に沿って外方へ流れ、第２の連通切欠き２９から低圧部に流出する。この結果、潤滑オイルはコンプレッサの内部で循環するため、冷凍回路への流出が抑制される。したがって冷凍システムの熱交換効率を向上できると共に、潤滑オイルの封入量が少なくて済む。

なお、固定スクロール１の固定渦巻壁１ａに設けた同様な溝を通して潤滑オイルを高圧部から低圧部に戻すように構成してもよい。また潤滑オイルを戻す位置は、圧縮空間に限らず、その外側のケーシング３内の空間であってもよい。

本発明の実施の形態に係るスクロール型コンプレッサの縦断面図。図１のスクロール型コンプレッサに含まれた可動スクロールの正面図。図２のIII-III線に沿った拡大断面図。

符号の説明

１固定スクロール
１ａ固定渦巻壁
１ｂ固定端板
２可動スクロール
２ａ可動渦巻壁
２ｂ可動端板
３ケーシング
４ハウジング
５圧縮空間
７吐出室
９自転阻止機構
１１偏心ブッシュ
１２ドライブベアリング
１３シャフト
２１ロータ
２２電磁クラッチ
２４チップシール溝
２５チップシール
２６内壁面
２７第１の連通切欠き
２８外壁面
２９第２の連通切欠き

Claims

軸方向端面にチップシール溝を形成した渦巻壁を有するスクロール型コンプレッサにおいて、前記渦巻壁の渦巻中央寄部分には内壁面から前記チップシール溝に至る第１の連通切欠きを設け、前記渦巻き壁の渦巻外周寄部分には外壁面から前記チップシール溝に至る第２の連通切欠きを設け、高圧部に存在する潤滑オイルをガス圧差を利用して前記チップシール溝を通して低圧部に戻すようにしたことを特徴とするスクロール型コンプレッサ。
固定スクロールとこれと共働する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの渦巻壁にのみ前記第１及び第２の連通切欠きを設けた請求項１記載のスクロール型コンプレッサ。