JP2011149320A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定スクロールのラップ外まわりにある旋回スクロール鏡板との対向面に、ラップの最外周の内壁面から外方へ向かってこの内壁面にほぼ沿った固定スクロールの鏡板と摺接する環状シール部の外側に位置する環状凹部を形成する固定スクロールにおいて、この環状凹部の加工を簡潔に行い、かつ旋回スクロールの摺動に影響を与えないスクロール圧縮機を提供すること。
【解決手段】環状凹部をボールエンドミルで加工を行い、環状凹部の最大幅を環状凹部の最小幅の２倍より小さくすることにより、上記の課題を達成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、業務用または家庭用、あるいは乗り物用の冷凍空調、あるいはヒートポンプ式の給湯システム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、この種のスクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板との対向面に環状のシール部と前記シール部の外側に位置する環状の凹部を設けた構成をとっていた（例えば、特許文献１参照）。

図３は、特許文献１に記載されたスクロール圧縮機を示すものである。図１は図３に示された固定スクロール５を示すものである。図１に示すように、固定スクロール５の渦巻状ラップ２１外まわりにある、旋回スクロール（図示せず）の鏡板と対向面に、渦巻状ラップ２１の最外周の内壁面１５ａ〜１５ｄにほぼ沿った外壁面１６を持つように広がり旋回スクロールの鏡板と摺接する環状シール部１３と、シール部１３の外側に位置する環状凹部７から構成されている。従来この環状凹部７の加工にはボールエンドミル等の工具を用いて加工を行ってきた。

特開２００１−３５５５８４号公報

しかしながら、前記従来の構成における環状凹部７は、幅が一定ではなく加工残りを無くすためには数パスの加工経路を通る必要があった。これは環状凹部深さが全周で一定である必要性があるためである。加工効率の高速化を行うためには加工経路の簡略化が大きく関係してくる。しかし、加工経路の簡略化を行うことで、加工残りが発生し、旋回スクロールの鏡板と摺接し、摺動損失が発生するという問題があった。

そこで本発明は、前記従来の課題を改善するもので、加工効率の高速化を行いかつ、旋回スクロールの鏡板との摺動損失を抑えることを達成したスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は固定スクロール５に設けた環状凹部最大幅７ｂの寸法を環状凹部最小幅７ａの２倍より小さくし、環状凹部７をボールエンドミルによって加工したものである。

本実施の形態によれば環状凹部最大幅７ｂを環状凹部最小幅７ｂの２倍より小さくすることで１往復の加工経路にて全てを加工でき、かつボールエンドミルによる加工で加工残りが環状シール部１３より高くなることを防ぎ、旋回スクロール鏡板との摺接および摺接によるオイル切りを抑制することを実現することができる。

本発明の前記環状凹部幅決定法を採用することにより、加工効率の高速化と、加工効率向上によって発生する加工残りが旋回スクロールの摺動に影響を与えない事を両立した固定スクロールを使用したスクロール圧縮機を提供することが出来る。

本発明の実施の形態における固定スクロールを示す図 本発明の実施の形態における環状凹部最大幅位置断面形状を示す図 スクロール圧縮機の断面図

第１の発明は固定スクロールの渦巻状のラップ外まわりにある、旋回スクロールの鏡板と対向面に、渦巻状のラップの最外周の内壁面にほぼ沿った外壁面を持つように広がり旋回スクロールの鏡板と摺接する環状のシール部の外側に位置する環状の凹部に関するものである。

前記環状の凹部は凹部の幅が一定ではなく、狭い箇所と広い箇所に分けられ、狭い箇所と凹部の深さによって加工工具であるボールエンドミルの工具径を決定する。この工具径により、凹部の広い箇所は数パスの加工が必要であるが、前記の方法によって決定した工具径より凹部の広い箇所の寸法を決定することで、加工パス数を２パス以内に抑えた加工が行えるものである。ボールエンドミルの１パスによって加工できる幅をｄ、凹部の幅をＷｍｉｎ〜Ｗｍａｘとした場合Ｗｍｉｎ＝ｄでかつｄ＜Ｗｍａｘ＜２ｄと決定したものである。このとき前記環状凹部の最大深さは凹部の幅に関係なく一定であるものとする。

第２の発明は第１の発明における環状凹部の加工に用いる工具をボールエンドミルではない、先端に曲率を持つエンドミルにて加工を行うものである。エンドミル先端の曲率を変えることにより、環状凹部の深さに合わせた加工を行うことが出来、環状凹部の幅の選択肢が広がる。

第３の発明は第１及び第２の発明における環状のシール部の幅を固定スクロールの渦巻きラップの厚さの半分以上大きくしたものである。これにより、環状シール部の幅を可能な限り小さく抑えて摺動損失を極力低減しながら、必要なシール幅を確実に満足することが出来る。

第４の発明は第１〜第３の発明における環状凹部深さを固定スクロール部品のラップ溝深さを、０．１ｍｍ以上、かつ固定スクロール部品のラップ溝深さＨの１／５以下としたものである。０．１ｍｍ以上とすることにより旋回スクロールの摺動面においてオイル等による粘性損失を防ぎ、固定スクロール部品のラップ溝深さＨの１／５以下とすることで強度や加工性の低下を回避することが出来る。

第５の発明は第１〜４の発明における環状凹部の外周が旋回スクロールの旋回半径よりも外側としたものである。環状凹部の外周を旋回スクロールの旋回半径よりも外側とすることにより、固定スクロールと旋回スクロール摺動部に異物が噛み込んだ場合、前記異物が環状凹部へ排出されることで、環状シール部の密着性が高まり、圧縮室への冷媒の漏れを防止することができる。

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が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の固定スクロール５の図を示すものである。

図２において、斜線部は環状凹部７の断面を示しており、環状凹部最小幅７ａと環状凹
部深さ７ｃより工具形状は決定される。このときの環状凹部最大幅７ｂを前記環状凹部最小幅７ａの２倍より小さくなるように決定する。たとえば、環状凹部の最小幅７ａが５ｍｍであった場合、環状凹部の最大幅７ｂを８ｍｍと決定するものである。

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、加工効率の向上と摺動損失を抑えることによる機械効率の向上を両立することができ、省エネルギーの観点からも実用を期待できる。

１ 密閉容器
２ 圧縮機構
３ 電動機
３ａ 固定子
３ｂ 回転子
４ クランク軸
５ 固定スクロール
６ 旋回スクロール
７ 環状凹部
７ａ 環状凹部最小幅
７ｂ 環状凹部最大幅
１３ 環状シール部
１５ 固定スクロールの内壁面
１６ 渦巻状ラップ外壁面
２１ 渦巻状ラップ

Claims (5)

1. 鏡板から渦巻ラップが立ち上がる固定スクロール部品および旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行い、旋回スクロール部品の外周部に所定の背圧を印加するようにしたスクロール圧縮機であって、固定スクロール部品の鏡板における渦巻ラップ外まわりにある、旋回スクロールの鏡板との対向面に、渦巻ラップの最外周の内壁面から外方へ前記内壁面にほぼ沿った外壁面を持つように広がり旋回スクロールの鏡板と摺接する環状のシール部と、このシール部の外側に位置する幅が一定ではない環状凹部を形成する固定スクロールにおいて、環状凹部の加工にボールエンドミルを用いて加工を行い、この環状凹部最大幅を環状凹部最小幅の２倍より小さくしたスクロール圧縮機。
2. 前記凹部が、ボールエンドミルでない先端に曲率を有するエンドミルを用いて加工されたものである請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記シール部の幅を前記固定スクロール部品の渦巻きラップの厚さの半分以上とした請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記凹部の深さを０．１ｍｍ以上、かつ前記固定スクロール部品のラップ溝深さの１／５以下とした請求項１〜３いずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記凹部の外周を、前記旋回スクロール部品の旋回径よりも外側とした請求項１〜４いずれか１項に記載のスクロール圧縮機。