JP2010048217A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】厳しい低コスト化が望まれる中、わずかでも材料コストが少ない方が望ましい。特にばね部材に用いられる材料は、比較的その材料単価が高く、低コスト化の妨げの一因となっていた。本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、背圧仕切帯を旋回鏡板に安定して密封摺動させ、かつ摺動接触面全体に均等化させるとともに、旋回鏡板に付勢させるばね部材の廃棄材を無くすことで材料費を減らして低コスト化を図ることを目的とする。
【解決手段】軸受部材８の環状溝１０に二重巻きに構成されたばね部材１９を背圧仕切帯１４とともに設置することにより、山部２０のばね効果で背圧仕切帯１４を安定して密封摺動させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機やヒートポンプ式給湯機などに用いられるスクロール圧縮機に関するものである。

従来より、代表的な圧縮機の一つとしてスクロール圧縮機があり、その構造および原理は広く公知である。以下、図３ないし図５に示すスクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する（例えば、特許文献１参照）。

圧縮機構１は、固定スクロール２と、この固定スクロール２と互いに噛み合わせて複数個の圧縮空間３を形成するように配設した旋回スクロール４と、この旋回スクロール４の自転を防止するオルダムリング６と、前記旋回スクロール４を駆動するクランク軸７と、このクランク軸７を支承する軸受部材８とで構成されている。

軸受部材８の軸方向支持部９には、環状溝１０が設けられており、この環状溝１０に、ばね部材１２と、背圧仕切帯１４とが設置されている。そして、この背圧仕切帯１４は、軸方向支持部９と微小隙間１１を介して対面する旋回スクロール４の旋回鏡板５と摺動自在に接している。

また、旋回鏡板５には、絞り機構１５が設けられており、高圧雰囲気にある潤滑油を、高圧と低圧の間の適正な圧力に減圧し、中間圧力室１６へ導入している。

上記構成により、電動機部（図示せず）の回転力が前記クランク軸７を介して伝達されると、圧縮機構１の吸入口１７から吸入された低圧流体は、複数個の圧縮空間３で順次圧縮され、吐出口１８から高圧流体となって吐出される。

圧縮機構１の動作により、複数個の圧縮空間３内部の圧力が上昇し、旋回スクロール４の旋回鏡板５が固定スクロール２から離れようとする離反力が作用する。一方、旋回鏡板５の反対面には、背圧仕切帯１４の内周側に高圧と、背圧仕切帯１４の外周側に中間圧の二種類の圧力（以下、これを背圧力と言う）が作用する。

これにより、前記離反力をこの背圧力で打ち消し、旋回スクロール４は常に固定スクロール２に適正な力で押し付けられ、圧縮空間３内部での漏れ損失を抑えるとともに、摺動損失を低減しており、高効率化を図っている。

背圧仕切帯１４は、特に始動直後あるいは運転条件などにより、その動作が不安定になりやすい。そのため、背圧仕切帯１４を旋回鏡板５に常に適正に付勢させるため、この背圧仕切帯１４と環状溝１０と間に前記ばね部材１２を設置し、安定して背圧仕切帯１４を密封摺動させている。

さらに、背圧仕切帯１４は、その密封性等を考慮して、例えばＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）などの比較的軟らかい樹脂系材料が採用される。上記ばね部材１２は、具体的には図６に示すような形状および組み付けであり、それらの材料は、例えばＳＵＳ３０１−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ（ばね用ステンレス鋼帯）や、ＳＫ５、Ｓ６０Ｃ（ばね用冷間圧延鋼帯）の薄板が用いられている。さらに、ばね部材１２は、この薄板を曲げ成形によって軸方向にばね力を持たせた波形形状としている。
特開平８−０６１２５８号公報

しかしながら、特に最近の厳しい低コスト化が望まれる中、わずかでも材料コストが少ない方が望ましい。特に、上記従来技術において、ばね部材に用いられる前記のような材料は、比較的その材料単価が高く、低コスト化の妨げの一因となっていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、背圧仕切帯を旋回鏡板に付勢させるばね部材の廃棄材を無くすことで材料費を減らして低コスト化を図ることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明は、二重巻きに構成されたばね部材を用いたものである。

二重巻きに構成されたばね部材を使用するにより、廃棄材料が無くなり、コストを低減することができるとともに、カット部が背圧仕切帯と接触しない構成になっているため、組立時の挿入方向がなくなり組立性を向上させることができる。

本発明は、圧縮機構を、固定スクロールと、この固定スクロールと互いに噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成するように配設した旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止するオルダムリングと、前記旋回スクロールを駆動するクランク軸と、このクランク軸を支承する軸受部材とで構成し、前記旋回スクロールの旋回鏡板に二種類の圧力を作用させるために、前記軸受部材に環状溝を設け、この環状溝に、二重巻きに構成されたばね部材を介して背圧仕切帯を設置したものである。これにより、材料費を減らして、コストを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明は限定されるものではない。

また、図３ないし図５で説明した従来例と同一の構成については、同一番号を使用し、その作用の説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態におけるスクロール圧縮機に用いられるコイル材から成型されたバネ部材の斜視図、また、図２は、同じく本発明の実施の形態におけるスクロール圧縮機の二重巻きに構成されたばね部材および背圧仕切帯の組み付け状態を示す斜視図である。

図１において、二重巻きに構成されたばね部材１９は、カット部２１を有している。そして、図２に示すように、軸受部材８の軸方向支持部９に設けられた環状溝１０に、二重巻きに構成されたばね部材１９が設置され、さらに背圧仕切帯１４が設置されている。

二重巻きに構成されたばね部材１９は、カット部が背圧仕切帯と接触しない構成になっているため、比較的軟らかい背圧仕切帯を傷つけることがなく、挿入時の方向性は必要なくなり、組立性を向上させることができる。

また、二重巻きに構成されたばね部材１９は、ばね力を得るために、例えば、ばね用ス
テンレス鋼帯や、ばね用冷間圧延鋼帯の薄板を用いている。

背圧仕切帯１４は、特に始動直後あるいは運転条件などにより、その動作が不安定になりやすいが、ばね力により、背圧仕切帯１４を旋回鏡板５に安定して密封摺動させることができる。

これにより、従来技術よりも材料費を減らして低コスト化を図ることができる。

また、上記実施の形態においては、軸受部材の軸方向支持部に環状溝を設け、この環状溝にコイル材から成型されたバネ部材と背圧仕切帯とを設置する構成としたが、代わりに、前記軸方向支持部と対面する旋回鏡板に環状溝を設けて、この環状溝にコイル材から成型されたバネ部材と背圧仕切帯とを設置する構成としても良い。

また、上記実施の形態において、コイル材から成型されたバネ部材の材料を、ばね用ステンレス鋼帯や、ばね用冷間圧延鋼帯の薄板、また、背圧仕切帯を樹脂系材料である場合で説明したが、これらに限るものではない。

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、高効率、高信頼性、低コスト化を実現でき、スクロール圧縮機に限らず、二種類の圧力を作用させる構成に幅広く適用することができる。

本発明の実施の形態におけるスクロール圧縮機に用いられるコイル材から成型されたバネ部材の斜視図 本発明の実施の形態におけるスクロール圧縮機のコイル材から成型されたバネ部材および背圧仕切帯の組み付け状態を示す斜視図 従来のスクロール圧縮機の要部断面図 従来のスクロール圧縮機における背圧仕切帯の要部断面図 従来のスクロール圧縮機におけるばね部材、および背圧仕切帯の組み付け状態を示す斜視図

符号の説明

１ 圧縮機構
２ 固定スクロール
３ 圧縮空間
４ 旋回スクロール
５ 旋回鏡板
８ 軸受部材
９ 軸方向支持部
１０ 環状溝
１１ 微小隙間
１２ ばね部材
１４ 背圧仕切帯
１９ 二重巻きに構成されたばね部材
２１ カット部

Claims (1)

1. 圧縮機構を、固定スクロールと、この固定スクロールと互いに噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成するように配設した旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止するオルダムリングと、前記旋回スクロールを駆動するクランク軸と、このクランク軸を支承する軸受部材とで構成し、前記旋回スクロールの旋回鏡板に二種類の圧力を作用させるために、前記軸受部材に環状溝を設け、この環状溝に、二重巻きに構成されたばね部材を介して背圧仕切帯を設置したスクロール圧縮機。