JP2014136985A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ジクシールを旋回スクロール端板背面の微小隙間変化に対して追従を可能とし、起動直後にジクシールを速やかに浮上させ性能の安定化を図るため、ジクシールの下部にジクシールバネを配置する必要がある。
【解決手段】固定スクロール９と、旋回スクロール１０とを備え、旋回スクロール１０端版の背面に微小隙間を介して軸方向に支持部を設け旋回スクロール１０の背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシール５１を設けたスクロール型圧縮機において、ジクシール５１を微小隙間変化に追従可能なバネ特性を兼ね備えた形状で形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スクロール型圧縮機に関するものである。

従来この種のスクロール型圧縮機は、固定スクロールのうず巻き体と旋回スクロールのうず巻き体との間に形成されるポケットが、旋回スクロールの公転運動に伴ってうず巻きの中心部へ移動し、当該移動に伴ってポケットの体積が減少し、ポケット内の冷媒ガスが圧縮される。旋回スクロール端版の背面には微小隙間を介して軸方向に支持部を設け旋回スクロール端板の背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように前記微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシールを具備している。

起動直後にジクシールを速やかに浮上させるため、ジクシールの下部にジクシールバネを配置し、ジクシールに与圧を付加すると同時に、ジクシール背面に押圧が加わる微小空間を設ける。これにより、ジクシールのシ−ル性を向上させて旋回スクロール軸方向の適切な押圧を確保することで性能の安定化を図っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−１４９３８２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、起動直後のジクシールのシ−ル性を確保し性能を安定化するのにジクシールバネの設定が必要で、材料費や設置する工数が増加することにより、スクロール型圧縮機のコストが上昇するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、性能を低下させることなく部品点数の削減が可能で、安価で高性能を維持したスクロール型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型圧縮機は、端板にうず巻き体が立設された固定スクロールと、端板にうず巻き体が立設され、前記うず巻き体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、旋回スクロール端板の背面には微小隙間を介して軸方向に支持部を設け旋回スクロール端板の背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように前記微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシールを具備したスクロール型圧縮機において、前記ジクシールを前記微小隙間変化に追従可能なバネ特性を兼ね備えた形状で形成してある。これにより性能を低下させることなく部品点数の削減が可能で、安価で高性能を維持することができる。

本発明のスクロール型圧縮機は、性能を低下させることなく部品点数の削減を可能とすることができる。

本発明の実施の形態１におけるスクロール型圧縮機の断面図 同実施の形態１におけるジクシール部を拡大した断面図

第１の発明は、端板にうず巻き体が立設された固定スクロールと、端板にうず巻き体が立設され、前記うず巻き体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、旋回スクロール端版の背面には微小隙間を介して軸方向に支持部を設け旋回スクロール端板の背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように前記微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシールを具備したスクロール型圧縮機において、前記微小隙間変化に追従可能なバネ特性を兼ね備えた形状で形成してバネ特性を持たせてある。これにより、前記ジクシールはジクシールバネを配置しなくても、前記微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができる。

第２の発明は、前記ジクシールは、前記微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成している。

第３の発明は、前記ジクシールをＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）を基材とする樹脂材料で形成する。これにより、第１の発明と同様に前記ジクシールはジクシールバネを配置しなくても、前記微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができる。

第４の発明は、ＰＥＥＫ（ポリエ−テルエ−テルケトン）を基材とする樹脂材料で形成する。これにより、第１の発明と同様に前記ジクシールはジクシールバネを配置しなくても、前記微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができる。

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、第２および第３の実施の形態におけるスクロール型圧縮機を示し、電動モータ４とインバータ７を内蔵し、胴部の周りにある取付け脚２ａによって横向きに設置される横型のスクロール型電動圧縮機の１つの例を示している。

スクロール型電動圧縮機１はその主容器２内に圧縮機構部３およびこれを駆動する電動モータ４を内蔵し、主容器２の圧縮機構部側開口部２ｂおよび電動モータ側開口部２ｃには、それぞれ開口部と向かい合う形で吸入副容器５および吐出副容器６が装着され、主容器２、吸入副容器５、吐出副容器６で密閉の圧縮機容器を形成している。吸入副容器５内には電動モータ４を駆動するインバータ７を内蔵し、電動モータ側開口部２ｃには、圧縮機構部３を含む各摺動部の潤滑に供する液を供給する給油装置８を備えている。

取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部３の摺動部のシールに供する液としては潤滑油１６などの液を採用している。また、潤滑油１６は冷媒に対して相溶性のあるものとしてある。

しかし、本発明はこれらに限られることはない。基本的には、液体の吸入、圧縮および吐出を行うスクロール型圧縮機構部を備えた圧縮機であればよく、以下の説明は特許請求の範囲の記載を限定するものではない。

本実施の形態のスクロール型電動圧縮機１は、図１に示すように端板９ａにうず巻き体
９ｂが立設された固定スクロール９と端板１０ａにうず巻き体１０ｂが立設された旋回スクロール１０を噛み合わせて形成した圧縮空間１１が、旋回スクロール１０を電動モータ４により駆動軸１２を介して固定スクロール９に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させることにより外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、吸入副容器５に設けた吸入口１３および吐出副容器６に設けた吐出口１４を通じて行う。

これに併せ、吐出副容器６の貯液部１５に貯留されている潤滑油１６が歯車ポンプ１７などを駆動軸１２にて駆動するか主容器２内の差圧を利用するなどして、駆動軸１２の給油路１８を通じ旋回スクロール１０の旋回駆動に伴い旋回スクロール１０の背面の液溜り１９に供給し、この液溜り１９に供給した潤滑油１６の一部は旋回スクロール１０の外周部のうず巻き体１０ｂの反対面の背圧室２０に、端板１０ａを通じ、絞り１０ｃなどによる所定の制限の基に供給し、さらに旋回スクロール１０に設けた連通穴１０ｄを通じ、固定スクロール９に設けた凹部９ｃに供給する。旋回スクロール端板１０ａの背面には微小隙間を介して軸方向に主軸受部材２４を設け旋回スクロール端板１０ａの背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように前記微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシール５１を具備し旋回スクロール１０を押圧しバックアップしながら、潤滑油１６を固定スクロール９と旋回スクロール１０の間に供給して、固定スクロール９と旋回スクロール１０間のシールおよび潤滑を図る。また、液溜り１９に供給した潤滑油１６の別の一部は、偏心ベアリング２３、主ベアリング２１を経ながらこれらを潤滑した後、電動モータ４側に流出し、貯液部１５へと回収される。

さらに、主容器２内の電動モータ側開口部２ｃの端部壁２ｄ側から給油装置８、副ベアリング２２、電動モータ４、主ベアリング２１を持った主軸受部材２４を配置してある。給油装置８は、端部壁２ｄの外面から歯車ポンプ１７を収容してその後に図示しないボルトなどによって取り付けたポンプ板２５との間に保持し、吐出副容器６の内側に貯液部１５に通じる油溜め室２６を形成して油吸入通路２７を介して貯液部１５に通じるようにしてある。副ベアリング２２は端部壁２ｄにて支持し、駆動軸１２の歯車ポンプ１７に連結している側を軸受するようにしてある。

電動モータ４は固定子４ａを主容器２の内周にボルトあるいは焼き嵌めなどして固定し、駆動軸１２に固定した回転子４ｂとによって駆動軸１２を回転駆動できるようにしている。主軸受部材２４は主容器２に挿入あるいは圧入されており、駆動軸１２の圧縮機構部３側を主ベアリング２１により軸受している。主軸受部材２４の外面には前記固定スクロール９を図示しないボルトなどによって取付け、これら主軸受部材２４と固定スクロール９との間に前記旋回スクロール１０を挟み込んでスクロール型圧縮機を構成している。主軸受部材２４と旋回スクロール１０との間には、旋回スクロール１０の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング２８が設けられている。

駆動軸１２の端面には偏心軸１２ａが一体形成されており、偏心軸１２ａにはブッシュ２９が嵌合して支持されている。ブッシュ２９には旋回スクロール１０が固定スクロール９と対向するように偏心ベアリング２３を介して旋回運動可能に支持されている。旋回スクロール１０の端板１０ａの背面には筒部１０ｅが突設されており、偏心ベアリング２３は筒部１０ｅ内に収容されている。偏心ベアリング２３の内輪は、ブッシュ２９に嵌合されており、偏心ベアリング２３の外輪は、筒部１０ｅに嵌合されている。

圧縮機構部３は、主容器２と開口どうしを突き合わせて図示しないボルトにて固定した吸入副容器５により覆われている。圧縮機構部３は吸入副容器５の吸入口１３と吐出副容器６の吐出口１４との間に位置し、固定スクロール９の端板９ａに設けた図示しない吸入
孔が吸入副容器５の吸入口１３と吸入通路を通じ接続され、端板９ａのほぼ中央に設けた吐出孔９ｅがリード弁３０を介して吐出室に開口している。吐出室は固定スクロール９および主軸受部材２４ないしはこれらと主容器２との間に形成した吐出通路３１を通じて圧縮機構部３と端部壁２ｄとの間の、電動モータ４側に通じている。

電動モータ４のリード線４ｃは、固定スクロール９および主軸受部材２４ないしはこれらと主容器２との間に形成した連絡通路３２を通じて吸入副容器５側へ引出し、リード線４ｃ端に接続されたクラスタブロック４ｄは、吸入副容器５によって形成された仕切壁５ａに貫装されたターミナル３３の金属端子３３ａに接続されている。さらにターミナル３３は吸入副容器５内のインバータ７と接続されている。

上記電動モータ４はインバータ７によって駆動され、駆動軸１２を介して圧縮機構部３を旋回運動させるとともに、歯車ポンプ１７を駆動する。このとき圧縮機構部３は歯車ポンプ１７により貯液部１５の潤滑油１６を供給されて潤滑、シールおよび押圧作用を受けながら、吸入副容器５の吸入口１３さらに自身の固定スクロール９に設けた図示しない吸入孔を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、自身の吐出孔９ｅから吐出室に吐出する。このときインバータ７は帰還冷媒により冷却される。さらに吐出室に吐出された冷媒は吐出通路３１を通じて電動モータ４側に入り、電動モータ４を冷却しながら、さらに衝突、絞りなどの気液分離を図って潤滑油１６の分離を受けながら吐出副容器６の吐出口１４から吐出される。

ここで、本実施の形態では、図１、２に示すように、ジクシール５１を旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成してある。

以上のように構成されたスクロール型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。ジクシール５１を旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成したことによりジクシール５１にバネ特性を付加し、旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができる。

（実施の形態２）
ジクシール５１をＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）を基材とするする樹脂材料で形成する。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一部分には同一番号を付記して説明は省略する。

このように構成したスクロール型電動圧縮機１は、実施の形態１と同様、ジクシール５１を旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成したことによりジクシール５１にバネ特性を付加し、旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができる。

（実施の形態３）
ジクシール５１をＰＥＥＫ（ポリエ−テルエ−テルケトン）を基材とするする樹脂材料で形成する。その他の構成は実施の形態１と同様であり、同一部分には同一番号を付記して説明は省略する。

このように構成したスクロール型電動圧縮機１は、実施の形態１と同様、ジクシール５１を旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成したことによりジクシール５１にバネ特性を付加し、旋回スクロール端板１０ａの背面の微小隙間変化に対して追従が可能で、起動直後にジクシールを速やかに浮上させることができ
る。

以上説明したように本発明にかかるスクロール型圧縮機は、性能を低下させることなく、ジクシールバネを廃止しコスト低減を図ることができるので、電動モータを内蔵しない圧縮機にも適用できる。

１ スクロール型電動圧縮機
３ 圧縮機構部
４ 電動モータ
７ インバータ
９ 固定スクロール
９ａ 端板
９ｂ うず巻き体
１０ 旋回スクロール
１０ａ 端板
１０ｂ うず巻き体
１１ 圧縮空間
１２ 駆動軸
１２ａ 偏心軸
２８ オルダムリング
５１ ジクシール

Claims (4)

1. 端板にうず巻き体が立設された固定スクロールと、端板にうず巻き体が立設され、前記うず巻き体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールとを備え、
   前記旋回スクロール端版の背面に微小隙間を介して軸方向に支持部を設け前記旋回スクロールの背面の中心側に圧縮機構の吐出圧力が作用し、その外側に吐出圧力と吸入圧力との間の適当な中間圧が作用するように前記微小隙間を摺動自在に密封して仕切るジクシールを設けたスクロール型圧縮機において、
   前記ジクシールを前記微小隙間の変化に追従可能なバネ特性を兼ね備えた形状で形成したスクロール型圧縮機。
2. 前記ジクシールは、前記微小隙間に対してＵ字型の断面形状にて構成している請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記ジクシールはＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）を基材とする樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記ジクシールはＰＥＥＫ（ポリエ−テルエ−テルケトン）を基材とする樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１記載のスクロール型圧縮機。