JP2755413B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍、空調用の冷媒圧縮機として用いられ
る密閉形スクロール圧縮機のスクロール部材の歯形構造
に関するものである。
る密閉形スクロール圧縮機のスクロール部材の歯形構造
に関するものである。
従来の装置は特開昭63−65187号に記載のように、密
閉容器内が高温、高圧の雰囲気にある高圧チャンバ方式
で、旋回スクロールの歯底側端板の背面を高圧と低圧の
中間圧力で支持する密閉形スクロール圧縮機において
は、周囲の圧力によって固定スクロールの歯底側端板部
と旋回スクロールの歯底側端板部が軸方向に弾性変形す
る為、この変形分を考慮し、予め両スクロールの歯底面
の或る領域内にクリアランスを設け、スクロール部材で
生じる局部的な軸方向接触を防ぐものであるが、下記の
熱変形を考慮したものではなかった。これを第10図を参
照して説明する。第10図に示すように吸入配管16より直
接固定スクロール５の吸入口11にガスを導く構造のスク
ロール圧縮機が、冷凍用等の目的で低蒸発温度で使用さ
れた場合、固定スクロール部材は、吸入配管16に直接繋
がっている吸入口11内の周囲温度と、それ以外の高圧ガ
ス雰囲気にある部分の温度とでは大きな差異が生じる。
この為相対的に低温となる吸入口11近傍は、固定スクロ
ール部材が収縮し、固定スクロール５の歯底側端板5aが
左下がりに傾むく。ところが歯底側端板5aに直立して同
一成形されているラップ5bは、圧縮途中のガス温度雰囲
気にあるため、ほとんど収縮しておらず、このため固定
スクロール５のラップ歯先面5dは、吸入口11寄りの部分
で歯先側端板面より下方に出張ることになる。従って初
期クリアランスを有していない固定スクロール５の吸入
口近傍のラップ歯先面5dと、これに対向する旋回スクロ
ール６の歯溝底面49とが局部的に接触を起こすことにな
る。この現象は、吸入ガスが液戻りの状態ではさらに顕
著となり、局部接触面にてかじりを発生する。
閉容器内が高温、高圧の雰囲気にある高圧チャンバ方式
で、旋回スクロールの歯底側端板の背面を高圧と低圧の
中間圧力で支持する密閉形スクロール圧縮機において
は、周囲の圧力によって固定スクロールの歯底側端板部
と旋回スクロールの歯底側端板部が軸方向に弾性変形す
る為、この変形分を考慮し、予め両スクロールの歯底面
の或る領域内にクリアランスを設け、スクロール部材で
生じる局部的な軸方向接触を防ぐものであるが、下記の
熱変形を考慮したものではなかった。これを第10図を参
照して説明する。第10図に示すように吸入配管16より直
接固定スクロール５の吸入口11にガスを導く構造のスク
ロール圧縮機が、冷凍用等の目的で低蒸発温度で使用さ
れた場合、固定スクロール部材は、吸入配管16に直接繋
がっている吸入口11内の周囲温度と、それ以外の高圧ガ
ス雰囲気にある部分の温度とでは大きな差異が生じる。
この為相対的に低温となる吸入口11近傍は、固定スクロ
ール部材が収縮し、固定スクロール５の歯底側端板5aが
左下がりに傾むく。ところが歯底側端板5aに直立して同
一成形されているラップ5bは、圧縮途中のガス温度雰囲
気にあるため、ほとんど収縮しておらず、このため固定
スクロール５のラップ歯先面5dは、吸入口11寄りの部分
で歯先側端板面より下方に出張ることになる。従って初
期クリアランスを有していない固定スクロール５の吸入
口近傍のラップ歯先面5dと、これに対向する旋回スクロ
ール６の歯溝底面49とが局部的に接触を起こすことにな
る。この現象は、吸入ガスが液戻りの状態ではさらに顕
著となり、局部接触面にてかじりを発生する。
上述したように従来は固定スクロールの吸入室近傍で
は強い局部面圧が作用するため、接触部でかじりが発生
し、正常な運転が不能となるという問題があった。
は強い局部面圧が作用するため、接触部でかじりが発生
し、正常な運転が不能となるという問題があった。
本発明の目的は、ラップ歯先面での局部接触を防止す
ることにある。更に他の目的は、冷凍能力の低下を引き
起こすことが無いようにして、低蒸発温度の使用にも耐
えうる密閉形スクロール圧縮機を提供することにある。
ることにある。更に他の目的は、冷凍能力の低下を引き
起こすことが無いようにして、低蒸発温度の使用にも耐
えうる密閉形スクロール圧縮機を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、特許請求の範
囲の請求項１ないし５のそれぞれに記載されたところを
特徴とするものであるが、特に密閉容器内に、スクロー
ル圧縮機と電動機をフレームに支承した回転軸を介して
連設して収納すると共に、スクロール圧縮機は、円板状
端板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール部材及
び旋回スクロール部材を、ラップを互に内側にして噛合
せ、旋回スクロール部材を自転することなく固定スクロ
ール部材に対し旋回運動させ、固定スクロール部材には
中心部に開口する吐出口と、外周部に開口する吸入口を
設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロール部材にて
形成される圧縮空間を中心に移動させ容積を減少してガ
スを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを上部容器室に吐出す
るスクロール圧縮機であることを前提にして、独立項と
しての請求項１に係る発明は、旋回スクロールの歯溝底
面を端板外周部の壁面より深く段差部を形成すると共
に、該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少
なくとも歯溝底面に表面処理したことを特徴とするもの
であり、同じく請求項３に係る発明は、固定スクロール
の端板のラップ外周部に突出壁を形成し、この突出壁の
壁面よりラップ歯先面を低く段差部を形成すると共に、
該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少なく
とも固定スクロールのラップ歯先面に表面処理したこと
を特徴とするものである。
囲の請求項１ないし５のそれぞれに記載されたところを
特徴とするものであるが、特に密閉容器内に、スクロー
ル圧縮機と電動機をフレームに支承した回転軸を介して
連設して収納すると共に、スクロール圧縮機は、円板状
端板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール部材及
び旋回スクロール部材を、ラップを互に内側にして噛合
せ、旋回スクロール部材を自転することなく固定スクロ
ール部材に対し旋回運動させ、固定スクロール部材には
中心部に開口する吐出口と、外周部に開口する吸入口を
設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロール部材にて
形成される圧縮空間を中心に移動させ容積を減少してガ
スを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを上部容器室に吐出す
るスクロール圧縮機であることを前提にして、独立項と
しての請求項１に係る発明は、旋回スクロールの歯溝底
面を端板外周部の壁面より深く段差部を形成すると共
に、該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少
なくとも歯溝底面に表面処理したことを特徴とするもの
であり、同じく請求項３に係る発明は、固定スクロール
の端板のラップ外周部に突出壁を形成し、この突出壁の
壁面よりラップ歯先面を低く段差部を形成すると共に、
該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少なく
とも固定スクロールのラップ歯先面に表面処理したこと
を特徴とするものである。
請求項１に係る発明のように旋回スクロールの歯溝底
面を端板外周部の壁面より深く段差部を形成すると共
に、該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少
なくとも歯溝底面に表面処理した構成とすることによ
り、また、請求項３に係る発明のように固定スクロール
の端板のラップ外周部に突出壁を形成し、この突出壁の
壁面よりラップ歯先面を低く段差部を形成すると共に、
該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少なく
とも固定スクロールのラップ歯先面に表面処理した構成
とすることにより、圧縮機停止時には、ラップ先端面に
段差分の軸方向クリアランスを有するため、圧縮機運転
後の実働状態において固定スクロールが熱変形を起こし
ても、ラップ先端面部の軸方向クリアランスは保たれる
から、局部接触を防止することができる。また、固定ス
クロールの歯先面が熱変形を起こしこれに対向する旋回
スクロールの歯底面との間で局部接触を起こすようにな
っても、運転の初期期間で接触部のなじみ層が消失する
だけであり、その他の部分に形成されている被膜層は残
存する。それによりなじみ運転経過後の実動運転中は、
蒸発温度の低いガスが吸込まれて固定スクロールが熱変
形を起こしても、ラップ歯先面での熱変形は残存のなじ
み層に吸収され、局部接触発生の無い軸方向クリアラン
スが極小の状態で、旋回スクロールの歯溝底面と固定ス
クロールのラップ歯先面とが噛合うようになり、従って
冷凍能力を低下することなくかじりの発生を防止するこ
とができる。
面を端板外周部の壁面より深く段差部を形成すると共
に、該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少
なくとも歯溝底面に表面処理した構成とすることによ
り、また、請求項３に係る発明のように固定スクロール
の端板のラップ外周部に突出壁を形成し、この突出壁の
壁面よりラップ歯先面を低く段差部を形成すると共に、
該段差部と同程度の被膜厚さを有するなじみ層を少なく
とも固定スクロールのラップ歯先面に表面処理した構成
とすることにより、圧縮機停止時には、ラップ先端面に
段差分の軸方向クリアランスを有するため、圧縮機運転
後の実働状態において固定スクロールが熱変形を起こし
ても、ラップ先端面部の軸方向クリアランスは保たれる
から、局部接触を防止することができる。また、固定ス
クロールの歯先面が熱変形を起こしこれに対向する旋回
スクロールの歯底面との間で局部接触を起こすようにな
っても、運転の初期期間で接触部のなじみ層が消失する
だけであり、その他の部分に形成されている被膜層は残
存する。それによりなじみ運転経過後の実動運転中は、
蒸発温度の低いガスが吸込まれて固定スクロールが熱変
形を起こしても、ラップ歯先面での熱変形は残存のなじ
み層に吸収され、局部接触発生の無い軸方向クリアラン
スが極小の状態で、旋回スクロールの歯溝底面と固定ス
クロールのラップ歯先面とが噛合うようになり、従って
冷凍能力を低下することなくかじりの発生を防止するこ
とができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図に示すスクロール圧縮機は、密閉容器１内に、
圧縮機部２と図示されていない電動機部が収納される。
圧縮機部２は、固定スクロール部材５と旋回スクロール
部材６を互に噛合せて圧縮室（密閉空間）９が形成され
る。固定スクロール部材５は、円板状の歯底側端板5a
と、これに直立しレンボリウト曲線あるいはこれに近似
の曲線にて形成されたラップ5bとからなり、その中心部
に吐出口10、外周部に吸入室11を備えている。旋回スク
ロール部材６は円板状の歯底側端板6aと、これに直立し
固定スクロールのラップと同一形状に形成されたラップ
6bと、歯底側端板の反ラップ面に形成されたボス61とか
らなっている。フレーム12は中央部に軸受部12aを形成
し、この軸受部に回転軸15が支承され、回転軸先端の偏
心軸15aは、上記ボス61に旋回運動が可能なように挿入
されている。またフレーム12には固定スクロール部材５
が複数本のボルト（図示せず）によって固定され、旋回
スクロール部材６はオルダム機構13によってフレーム12
に支承され、旋回スクロール部材６は固定スクロール部
材５に対して、自転しないで旋回運動をするように形成
されている。回転軸15には下部に電動機部（図示せず）
を直結している。固定スクロール部材５の吸入口11に
は、密閉容器１を貫通して吸入管16が接続され、吐出口
10が開口している吐出室1aは通路17を介して下部室1bに
連通し、更に密閉容器１を貫通する吐出管（図示せず）
に連通している。
圧縮機部２と図示されていない電動機部が収納される。
圧縮機部２は、固定スクロール部材５と旋回スクロール
部材６を互に噛合せて圧縮室（密閉空間）９が形成され
る。固定スクロール部材５は、円板状の歯底側端板5a
と、これに直立しレンボリウト曲線あるいはこれに近似
の曲線にて形成されたラップ5bとからなり、その中心部
に吐出口10、外周部に吸入室11を備えている。旋回スク
ロール部材６は円板状の歯底側端板6aと、これに直立し
固定スクロールのラップと同一形状に形成されたラップ
6bと、歯底側端板の反ラップ面に形成されたボス61とか
らなっている。フレーム12は中央部に軸受部12aを形成
し、この軸受部に回転軸15が支承され、回転軸先端の偏
心軸15aは、上記ボス61に旋回運動が可能なように挿入
されている。またフレーム12には固定スクロール部材５
が複数本のボルト（図示せず）によって固定され、旋回
スクロール部材６はオルダム機構13によってフレーム12
に支承され、旋回スクロール部材６は固定スクロール部
材５に対して、自転しないで旋回運動をするように形成
されている。回転軸15には下部に電動機部（図示せず）
を直結している。固定スクロール部材５の吸入口11に
は、密閉容器１を貫通して吸入管16が接続され、吐出口
10が開口している吐出室1aは通路17を介して下部室1bに
連通し、更に密閉容器１を貫通する吐出管（図示せず）
に連通している。
他方、旋回スクロール部材６の背面とフレーム12で囲
まれた空間20（これを「背圧室」と称する）には、吸入
圧力（低圧側圧力）と吐出圧力の中間圧力が作用する。
この中間圧力の設定は旋回スクロール６の歯底側端板6a
に細孔21を設け、この細孔21を介してスクロールの背面
にガスを作用させて行う。この背圧は、旋回、固定の両
スクロールで形成される複数の密閉空間内のガス圧によ
るスラスト方向のガス力（この力は、旋回スクロール部
材６を下方に押し下げようとする離反力となる。）に対
抗する。
まれた空間20（これを「背圧室」と称する）には、吸入
圧力（低圧側圧力）と吐出圧力の中間圧力が作用する。
この中間圧力の設定は旋回スクロール６の歯底側端板6a
に細孔21を設け、この細孔21を介してスクロールの背面
にガスを作用させて行う。この背圧は、旋回、固定の両
スクロールで形成される複数の密閉空間内のガス圧によ
るスラスト方向のガス力（この力は、旋回スクロール部
材６を下方に押し下げようとする離反力となる。）に対
抗する。
上記背圧は旋回スクロール部材６を固定スクロール部
材５に押し付け、圧縮室（密閉空間）のシールと共に、
両スクロール部材の外周部の平板面である端板面のシー
ルをも行う。上記旋回スクロール６の歯底側端板6aの歯
溝底面部49は、他の部分より深く形成してある。
材５に押し付け、圧縮室（密閉空間）のシールと共に、
両スクロール部材の外周部の平板面である端板面のシー
ルをも行う。上記旋回スクロール６の歯底側端板6aの歯
溝底面部49は、他の部分より深く形成してある。
第２図は、第１図の旋回スクロールの平面図であり、
旋回スクロール６の歯底側端板6aは、歯溝寸法Ｐと等し
く設定されたエンドミルにより、図中の２点鎖線6pの内
側領域の歯溝底面部49を、２点鎖線6pの外側領域である
端板外周部6nよりも微小寸法分だけ深く加工されてい
る。
旋回スクロール６の歯底側端板6aは、歯溝寸法Ｐと等し
く設定されたエンドミルにより、図中の２点鎖線6pの内
側領域の歯溝底面部49を、２点鎖線6pの外側領域である
端板外周部6nよりも微小寸法分だけ深く加工されてい
る。
尚本図の場合、スクロールラップ6bの巻数は約４巻で
ある。
ある。
旋回スクロール６の歯底側端板6aに初期クリアランス
を設ける領域は、以下の範囲が適切である。即ち、固定
スクロールラップ歯先面が軸方向に変形すると考えられ
る領域には、適正な軸方向クリアランスを設けることで
あり、この範囲は次式で表わすことができる。
を設ける領域は、以下の範囲が適切である。即ち、固定
スクロールラップ歯先面が軸方向に変形すると考えられ
る領域には、適正な軸方向クリアランスを設けることで
あり、この範囲は次式で表わすことができる。
VdRsi ……（１） ここで、Vd :段差加工部の最外径の半径 Rsi:固定スクロールの吸入室を形成する歯先
側端板部内壁の半径 （１）式は、圧縮機の大きさに制限がある場合を示し
ており、圧縮機の大きさに制限がない場合は、VdをRsi
よりも大きく設定しても一向に差支えない。
側端板部内壁の半径 （１）式は、圧縮機の大きさに制限がある場合を示し
ており、圧縮機の大きさに制限がない場合は、VdをRsi
よりも大きく設定しても一向に差支えない。
第３図は第２図のＸ−Ｘ線矢視断面図を示し、旋回ス
クロール６の歯溝底面49は、6aの外周部6n（加工基準
面）に対して△ｈの寸法分だけ低く設定している。この
段差寸法は、固定スクロールのラップ歯先部での熱変形
量及び、実用上可能な表面処理層の厚さを加味して決定
する。例えば、リューブライト処理又は浸硫窒化処理又
は酸窒化処理の場合は、５〜30ミクロン前後の寸法が適
度であり、またテフロンコーティングや錫メッキの場合
は更に被膜層を厚くして、段差寸法を大きくしても良
い。
クロール６の歯溝底面49は、6aの外周部6n（加工基準
面）に対して△ｈの寸法分だけ低く設定している。この
段差寸法は、固定スクロールのラップ歯先部での熱変形
量及び、実用上可能な表面処理層の厚さを加味して決定
する。例えば、リューブライト処理又は浸硫窒化処理又
は酸窒化処理の場合は、５〜30ミクロン前後の寸法が適
度であり、またテフロンコーティングや錫メッキの場合
は更に被膜層を厚くして、段差寸法を大きくしても良
い。
次に初期クリアランスを有する旋回スクロールを組込
んだ圧縮機の動作を説明する。
んだ圧縮機の動作を説明する。
第４図は、第１図の旋回スクロールと固定スクロール
を取出し、両スクロールの組合せ時の軸方向クリアラン
スを示す模式図である。本実施例では、旋回スクロール
６の歯底面を含む旋回スクロールの全表面に、表面処理
が施されている。被膜層6rは、ラップ歯先面でのクリア
ランス量と同程度の厚さを有するように形成されている
から、歯溝底面49と、外周部6nとの段差寸法関係は変化
しない。よって固定スクロール５のラップ歯先面5dに
は、熱変形を逃げる為に必要な軸方向クリアランス分は
確保されているから、圧縮機運転後の実働状態におい
て、固定スクロールが熱変形を起こしても、局部接触を
発生するまでには至らない。一方、背圧室20の中間圧力
により密着されている旋回スクロール６の端板外周部6n
と固定スクロール５のラップ歯先面外周部5nにより成る
外周摺動面上に形成されている被膜層6r1は、圧縮機運
転の初期期間で摺動消失し、両スクロールの素地で密着
摺動する摩耗の進行のない安定摺動状態になる。
を取出し、両スクロールの組合せ時の軸方向クリアラン
スを示す模式図である。本実施例では、旋回スクロール
６の歯底面を含む旋回スクロールの全表面に、表面処理
が施されている。被膜層6rは、ラップ歯先面でのクリア
ランス量と同程度の厚さを有するように形成されている
から、歯溝底面49と、外周部6nとの段差寸法関係は変化
しない。よって固定スクロール５のラップ歯先面5dに
は、熱変形を逃げる為に必要な軸方向クリアランス分は
確保されているから、圧縮機運転後の実働状態におい
て、固定スクロールが熱変形を起こしても、局部接触を
発生するまでには至らない。一方、背圧室20の中間圧力
により密着されている旋回スクロール６の端板外周部6n
と固定スクロール５のラップ歯先面外周部5nにより成る
外周摺動面上に形成されている被膜層6r1は、圧縮機運
転の初期期間で摺動消失し、両スクロールの素地で密着
摺動する摩耗の進行のない安定摺動状態になる。
第５図はなじみ運転終了後の、実働状態における旋回
スクロールと固定スクロールの噛合い状態を示す模式図
である。当初旋回スクロール６の端板外周部6nに形成さ
れていた被膜層はほぼ消失し、他方、歯溝底面49上に形
成されていた被膜層6rは、固定スクロール５のラップ歯
先面5dの熱変形後の形状にならない。局部接触する部分
の被膜層のみが消失する。よって安定運転状態において
は、本実施例の圧縮機が低蒸発温度で使用され固定スク
ロールが熱変形を起こしても、ラップ歯先面での熱変形
分は残存のなじみ層に吸収され、局部接触の無い軸方向
クリアランスが極小の状態で、旋回スクロール歯溝底面
と固定スクロールラップ歯先面とが噛合うようになり、
従って、冷凍能力を低下することなく、かじり発生を防
止することができる。但しこの場合、なじみ運転後に軸
方向クリアランスが残らないようにする目安として、 △hr≧△ｈ ……（２） ここで、△hr:被膜層厚さ △h :旋回スクロール歯底段差量 が必要であるが、実用上は若干の隙間が発生しても差支
えなく、被膜層厚さ△hrは初期クリアランス量と同等程
度にするのが実用的である。
スクロールと固定スクロールの噛合い状態を示す模式図
である。当初旋回スクロール６の端板外周部6nに形成さ
れていた被膜層はほぼ消失し、他方、歯溝底面49上に形
成されていた被膜層6rは、固定スクロール５のラップ歯
先面5dの熱変形後の形状にならない。局部接触する部分
の被膜層のみが消失する。よって安定運転状態において
は、本実施例の圧縮機が低蒸発温度で使用され固定スク
ロールが熱変形を起こしても、ラップ歯先面での熱変形
分は残存のなじみ層に吸収され、局部接触の無い軸方向
クリアランスが極小の状態で、旋回スクロール歯溝底面
と固定スクロールラップ歯先面とが噛合うようになり、
従って、冷凍能力を低下することなく、かじり発生を防
止することができる。但しこの場合、なじみ運転後に軸
方向クリアランスが残らないようにする目安として、 △hr≧△ｈ ……（２） ここで、△hr:被膜層厚さ △h :旋回スクロール歯底段差量 が必要であるが、実用上は若干の隙間が発生しても差支
えなく、被膜層厚さ△hrは初期クリアランス量と同等程
度にするのが実用的である。
本発明によれば、圧縮機の組立直後、及びなじみ運転
終了後の何れの場合でも局部当りは発生しないから、こ
の局部当りによる騒音増大や入力増加を防止することが
でき、低騒音化、高性能化を図ることが可能となる。ま
た表面処理は旋回スクロールの外表面全体を一度に行う
から、処理工程の管理が容易であり、生産性向上が見込
める。
終了後の何れの場合でも局部当りは発生しないから、こ
の局部当りによる騒音増大や入力増加を防止することが
でき、低騒音化、高性能化を図ることが可能となる。ま
た表面処理は旋回スクロールの外表面全体を一度に行う
から、処理工程の管理が容易であり、生産性向上が見込
める。
また他の実施例として、部分的に表面処理が行える場
合は、旋回スクロール全体を表面処理する必要は無く、
旋回スクロール歯底面にのみ表面処理を行えば良い。
合は、旋回スクロール全体を表面処理する必要は無く、
旋回スクロール歯底面にのみ表面処理を行えば良い。
さらには、段差を設けた歯溝底面部のみに表面処理を
行っても良い。但しこの場合、組立直後のなじみ運転中
には、熱変形により局部接触するラップ歯先面の被膜層
のみが消失することになるが、安定運転状態では第５図
に示す噛合い状態とまったく同一となり、同様な作用を
得ることができる。
行っても良い。但しこの場合、組立直後のなじみ運転中
には、熱変形により局部接触するラップ歯先面の被膜層
のみが消失することになるが、安定運転状態では第５図
に示す噛合い状態とまったく同一となり、同様な作用を
得ることができる。
第６図は、他の実施例を示す固定スクロール部材の平
面図であり、固定スクロール５のラップ歯先面5dを、ラ
ップ外周部5nより低くして段差部を形成したものであ
る。ラップ歯先面5dを、ラップ外周部5nより低く仕上げ
る範囲としては、旋回スクロールに段差を設ける場合と
同様に、次式の関係が適切である。
面図であり、固定スクロール５のラップ歯先面5dを、ラ
ップ外周部5nより低くして段差部を形成したものであ
る。ラップ歯先面5dを、ラップ外周部5nより低く仕上げ
る範囲としては、旋回スクロールに段差を設ける場合と
同様に、次式の関係が適切である。
rd′Rsi ……（３） ここに、rd′：段差加工部の最外径の半径 Rsi:固定スクロールの吸入室を形成する歯先
側端板部内壁面の半径 （３）式は圧縮機の大きさに制限がある場合を示して
おり、圧縮機の大きさに制限がない場合は、rd′をRsi
よりも大きくしても一向に差支えない。
側端板部内壁面の半径 （３）式は圧縮機の大きさに制限がある場合を示して
おり、圧縮機の大きさに制限がない場合は、rd′をRsi
よりも大きくしても一向に差支えない。
図中２点鎖線5pは段差部の境界部を示す。固定スクロ
ールの場合、段差部はラップ歯先面に設けることから、
境界を円形にするのが実用的であろう。
ールの場合、段差部はラップ歯先面に設けることから、
境界を円形にするのが実用的であろう。
第７図は、第６図のＸ′−Ｘ′線矢視断面図を示し、
固定スクロール５のラップ歯先面5dは、ラップ外周部5n
に対して△ｈ′の寸法分だけ低く設定している。なお、
固定スクロール５のラップ外周部5n（加工基準面）は、
一様な面を保つように加工する。この段差寸法△ｈ′
は、旋回スクロールの場合と同様に、固定スクロールラ
ップ歯先部での熱変形量及び、実用上可能な表面処理層
の厚さを加味して決定する。例えば、リューブライト処
理又は浸硫窒化処理又は酸窒化処理の場合は５〜30ミク
ロン前後の寸法が適度であり、またテフロンコーティン
グや錫メッキ場合は更に被膜層を厚くして、段差寸法を
大きくしても良い。
固定スクロール５のラップ歯先面5dは、ラップ外周部5n
に対して△ｈ′の寸法分だけ低く設定している。なお、
固定スクロール５のラップ外周部5n（加工基準面）は、
一様な面を保つように加工する。この段差寸法△ｈ′
は、旋回スクロールの場合と同様に、固定スクロールラ
ップ歯先部での熱変形量及び、実用上可能な表面処理層
の厚さを加味して決定する。例えば、リューブライト処
理又は浸硫窒化処理又は酸窒化処理の場合は５〜30ミク
ロン前後の寸法が適度であり、またテフロンコーティン
グや錫メッキ場合は更に被膜層を厚くして、段差寸法を
大きくしても良い。
次に初期クリアランスを有する固定スクロール部材を
組込んだ圧縮機の動作を説明する。
組込んだ圧縮機の動作を説明する。
第８図は、第6,7図に記載の固定スクロール部材を使
用した場合の、旋回スクロール部材との組合せ軸方向ク
リアランスを示す模式図である。
用した場合の、旋回スクロール部材との組合せ軸方向ク
リアランスを示す模式図である。
本実施例では固定スクロール５の歯先面を含む固定ス
クロールの全表面に、表面処理が施される。被膜膜5r
は、ラップ歯先面でのクリアランス量と同程度の厚さを
有するように形成されているから、ラップ外周部5nと、
ラップ歯先面5dとの段差寸法関係は変化しない。よって
固定スクロール５のラップ歯先面5dには、熱変形を逃げ
る為に必要な軸方向クリアランス分は確保されているか
ら、圧縮機運転後の実働状態において、固定スクロール
が熱変形を起こしても、局部接触を起こすまでには至ら
ない。
クロールの全表面に、表面処理が施される。被膜膜5r
は、ラップ歯先面でのクリアランス量と同程度の厚さを
有するように形成されているから、ラップ外周部5nと、
ラップ歯先面5dとの段差寸法関係は変化しない。よって
固定スクロール５のラップ歯先面5dには、熱変形を逃げ
る為に必要な軸方向クリアランス分は確保されているか
ら、圧縮機運転後の実働状態において、固定スクロール
が熱変形を起こしても、局部接触を起こすまでには至ら
ない。
一方、背圧室20の中間圧力により密着されている旋回
スクロール６の歯溝外周部6nと固定スクロール５のラッ
プ歯先面外周部5nより成る外周摺動面上に形成されてい
る被膜層5r1は、圧縮機運転の初期期間で摺動消失し、
両スクロールの素地で密着摺動する摩耗の進行のない安
定摺動状態になる。
スクロール６の歯溝外周部6nと固定スクロール５のラッ
プ歯先面外周部5nより成る外周摺動面上に形成されてい
る被膜層5r1は、圧縮機運転の初期期間で摺動消失し、
両スクロールの素地で密着摺動する摩耗の進行のない安
定摺動状態になる。
第９図は、なじみ運転後の実働状態における旋回スク
ロールと固定スクロールの噛合い状態を示す模式図であ
る。当初固定スクロール５のラップ外周部5nに形成され
ていた被膜層はほぼ消失し、他方、ラップ歯先面5d上に
形成されていた被膜層5rは、旋回スクロール６の歯溝底
面49の形状（軸方向に見た熱変形の無い一様平面）にな
らい、局部接触する部分の被膜層のみが消失する。よっ
て安定運転状態においては、本実施例の圧縮機が低蒸発
温度で使用され固定スクロールが熱変形を起こしても、
ラップ歯先面での熱変形分は残存のなじみ層に吸収さ
れ、局部接触発生のない軸方向クリアランスが極少の状
態で、旋回スクロール歯溝底面と固定スクロールラップ
歯先面とが噛合うようになり、従って、冷凍能力を低下
することなくかじり発生を防止することができる。但し
この場合、なじみ運転後に軸方向クリアランスが残らな
いようにする目安として、 △hr′≧△ｈ′ ……（４） ここで、△hr′：被膜層厚さ △ｈ′ :固定スクロール歯先段差量 が必要であるが、実用上は若干の隙間が発生しても差支
えなく、被膜層厚さ△hr′は初期クリアランス量と同等
程度にするのが実用的である。
ロールと固定スクロールの噛合い状態を示す模式図であ
る。当初固定スクロール５のラップ外周部5nに形成され
ていた被膜層はほぼ消失し、他方、ラップ歯先面5d上に
形成されていた被膜層5rは、旋回スクロール６の歯溝底
面49の形状（軸方向に見た熱変形の無い一様平面）にな
らい、局部接触する部分の被膜層のみが消失する。よっ
て安定運転状態においては、本実施例の圧縮機が低蒸発
温度で使用され固定スクロールが熱変形を起こしても、
ラップ歯先面での熱変形分は残存のなじみ層に吸収さ
れ、局部接触発生のない軸方向クリアランスが極少の状
態で、旋回スクロール歯溝底面と固定スクロールラップ
歯先面とが噛合うようになり、従って、冷凍能力を低下
することなくかじり発生を防止することができる。但し
この場合、なじみ運転後に軸方向クリアランスが残らな
いようにする目安として、 △hr′≧△ｈ′ ……（４） ここで、△hr′：被膜層厚さ △ｈ′ :固定スクロール歯先段差量 が必要であるが、実用上は若干の隙間が発生しても差支
えなく、被膜層厚さ△hr′は初期クリアランス量と同等
程度にするのが実用的である。
本発明は、固定スクロール部材の歯先面における段差
加工であるから、旋回スクロール部材の歯底部での段差
加工に比較して、クリアランス量の寸法管理が容易であ
ること、さらには表面処理は固定スクロールの外表面全
体を一度に行うから、表面処理の管理も容易となり、生
産性向上が望める。
加工であるから、旋回スクロール部材の歯底部での段差
加工に比較して、クリアランス量の寸法管理が容易であ
ること、さらには表面処理は固定スクロールの外表面全
体を一度に行うから、表面処理の管理も容易となり、生
産性向上が望める。
また他の実施例として、部分的に表面処理が行える場
合は、固定スクロール全体を表面処理する必要はなく、
段差を設けた歯先面のみに表面処理を行っても良い。但
しこの場合、組立直後のなじみ運転中には、熱変形によ
り局部接触するラップ歯先面の被膜層のみが消失するこ
とになるが、安定運転状態では第９図に示す噛合い状態
とまったく同一となり、同様な作用を得ることができ
る。
合は、固定スクロール全体を表面処理する必要はなく、
段差を設けた歯先面のみに表面処理を行っても良い。但
しこの場合、組立直後のなじみ運転中には、熱変形によ
り局部接触するラップ歯先面の被膜層のみが消失するこ
とになるが、安定運転状態では第９図に示す噛合い状態
とまったく同一となり、同様な作用を得ることができ
る。
また、旋回スクロール部材もしくは固定スクロール部
材単独で初期クリアランを設ける他、旋回、固定両スク
ロール部材ともに初期クリアランスを設けても同様の効
果が得られる。
材単独で初期クリアランを設ける他、旋回、固定両スク
ロール部材ともに初期クリアランスを設けても同様の効
果が得られる。
また、旋回スクロール部材もしくは固定スクロール部
材単独で表面処理を施す他、旋回、固定両スクロール部
材ともに表面処理を施しても、同様の効果が得られる。
材単独で表面処理を施す他、旋回、固定両スクロール部
材ともに表面処理を施しても、同様の効果が得られる。
本発明によれば、冷凍能力の低下を引き起こすことな
く、ラップ歯先面での局部接触を防止することができ、
ラップ歯先面におけるかじり等の異常摩設発生を防ぐこ
とが出来、圧縮機信頼性及び寿命向上の効果がある。
く、ラップ歯先面での局部接触を防止することができ、
ラップ歯先面におけるかじり等の異常摩設発生を防ぐこ
とが出来、圧縮機信頼性及び寿命向上の効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す密閉形スクロール圧縮
機の部分縦断面図、第２図は第１図の旋回スクロールの
平面図、第３図は第２図の旋回スクロールのＸ−Ｘ線矢
視断面図、第４図は第１図の旋回、固定両スクロールの
初期組合せ模式図、第５図は、第４図のなじみ運転後の
実働状態模式図、第６図は他の実施例を示す固定スクロ
ールの平面図、第７図は第６図の固定スクロールのＸ′
−Ｘ′線矢視断面図、第８図は第６図の固定スクロール
を用いた場合の旋回、固定両スクロールの初期組合せ模
式図、第９図は第８図のなじみ運転後の実働状態模式
図、第10図は従来の密閉形スクロール圧縮機の部分断面
図である。 ５……固定スクロール、5a……鏡板部、６……旋回スク
ロール、6a……鏡板部、49……旋回スクロールの歯溝底
面部、5d……固定スクロールのラップ歯先面、5r,6r…
…被膜層。
機の部分縦断面図、第２図は第１図の旋回スクロールの
平面図、第３図は第２図の旋回スクロールのＸ−Ｘ線矢
視断面図、第４図は第１図の旋回、固定両スクロールの
初期組合せ模式図、第５図は、第４図のなじみ運転後の
実働状態模式図、第６図は他の実施例を示す固定スクロ
ールの平面図、第７図は第６図の固定スクロールのＸ′
−Ｘ′線矢視断面図、第８図は第６図の固定スクロール
を用いた場合の旋回、固定両スクロールの初期組合せ模
式図、第９図は第８図のなじみ運転後の実働状態模式
図、第10図は従来の密閉形スクロール圧縮機の部分断面
図である。 ５……固定スクロール、5a……鏡板部、６……旋回スク
ロール、6a……鏡板部、49……旋回スクロールの歯溝底
面部、5d……固定スクロールのラップ歯先面、5r,6r…
…被膜層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岡 光一 静岡県清水市村松390番地 株式会社日 立製作所清水工場内 (56)参考文献 特開 昭63−65187（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−97284（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】密閉容器内に、スクロール圧縮機と電動機
をフレームに支承した回転軸を介して連設して収納する
と共に、スクロール圧縮機は、円板状端板に渦巻状のラ
ップを直立する固定スクロール部材及び旋回スクロール
部材を、ラップを互に内側にして噛合せ、旋回スクロー
ル部材を自転することなく固定スクロール部材に対し旋
回運動させ、固定スクロール部材には中心部に開口する
吐出口と、外周部に開口する吸入口を設け、吸入口より
ガスを吸入し、両スクロール部材にて形成される圧縮空
間を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出
口より圧縮ガスを上部容器室に吐出するスクロール圧縮
機において、 旋回スクロールの歯溝底面を端板外周部の壁面より深く
段差部を形成すると共に、該段差部と同程度の被膜厚さ
を有するなじみ層を少なくとも歯溝底面に表面処理した
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 【請求項２】旋回スクロール部材全表面に段差部と当程
度の被膜厚さを有するなじみ層を表面処理し、なじみ運
転により旋回スクロール端板外周部の壁面のなじみ層を
摩耗させてなることを特徴とする請求項１のスクロール
圧縮機。 - 【請求項３】密閉容器内に、スクロール圧縮機と電動機
をフレームに支承した回転軸を介して連設して収納する
と共に、スクロール圧縮機は、円板状端板に渦巻状のラ
ップを直立する固定スクロール部材及び旋回スクロール
部材を、ラップを互に内側にして噛合せ、旋回スクロー
ル部材を自転することなく固定スクロール部材に対し旋
回運動させ、固定スクロール部材には中心部に開口する
吐出口と、外周部に開口する吸入口を設け、吸入口より
ガスを吸入し、両スクロール部材にて形成される圧縮空
間を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出
口より圧縮ガスを上部容器室に吐出するスクロール圧縮
機において、 固定スクロールの端板のラップ外周部に突出壁を形成
し、この突出壁の壁面よりラップ歯先面を低く段差部を
形成すると共に、該段差部と同程度の被膜厚さを有する
なじみ層を少なくとも固定スクロールのラップ歯先面に
表面処理したことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 【請求項４】固定スクロール部材全表面に段差部と同程
度の被膜厚さを有するなじみ層を表面処理し、なじみ運
転により固定スクロール端面部外周の突出壁面のなじみ
層を摩耗させてなることを特徴とする請求項３記載のス
クロール圧縮機。 - 【請求項５】表面処理として、リューブライト処理、又
は浸硫窒化処理、又は酸窒化処理、又はテフロンコーテ
ィング、又は錫メッキを施したことを特徴とする請求項
１、２、３、４のうちいずれか一つに記載のスクロール
圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063714A JP2755413B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063714A JP2755413B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | スクロール圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02245487A JPH02245487A (ja) | 1990-10-01 |
| JP2755413B2 true JP2755413B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=13237330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1063714A Expired - Fee Related JP2755413B2 (ja) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755413B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5857844A (en) * | 1996-12-09 | 1999-01-12 | Carrier Corporation | Scroll compressor with reduced height orbiting scroll wrap |
| US5951270A (en) * | 1997-06-03 | 1999-09-14 | Tecumseh Products Company | Non-contiguous thrust bearing interface for a scroll compressor |
| US7905715B2 (en) | 2003-06-17 | 2011-03-15 | Panasonic Corporation | Scroll compressor having a fixed scroll part and an orbiting scroll part |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194713A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-30 | Sharp Kk | Temperature control of storage chamber of rice |
| JPS6365187A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-23 | Hitachi Ltd | 密閉形スクロ−ル圧縮機 |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP1063714A patent/JP2755413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02245487A (ja) | 1990-10-01 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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