JP2859666B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機

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JP2859666B2
JP2859666B2 JP1309290A JP30929089A JP2859666B2 JP 2859666 B2 JP2859666 B2 JP 2859666B2 JP 1309290 A JP1309290 A JP 1309290A JP 30929089 A JP30929089 A JP 30929089A JP 2859666 B2 JP2859666 B2 JP 2859666B2
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利弘 本間
新二 川添
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005Axial sealings for working fluid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はスクロール型圧縮機に係り、特に相手側スク
ロールの摺動面と対峙する螺旋状のラップ端面に、断面
矩形状のシール溝を介してチップシールを嵌入させたス
クロール型圧縮機に関する。
「従来の技術」 従来より、第4図(A)(B)に示すように、周壁11
により囲繞された凹状空間12内に第1のラップ13を形成
した固定スクロール10と、前記第1のラップ13に嵌合可
能な第2のラップ21を有する旋回スクロール20とからな
り、例えば前記固定スクロール10の凹状空間12と対面す
る周壁11と、凹状空間中心域に位置する第2のラップ21
の摺動面14(底面)上に夫々吹込口16と吐出口17を設け
るとともに、圧縮室として機能する両ラップ間の接点
(又は最近接点)が徐々に中心へ向かって移動するよう
に、旋回スクロール20を一定の半径で固定スクロール10
のラップ13の中心の周りを公転運動させる事により、前
記吸込口より凹状空間12内に導入した気体を、第2のラ
ップ21の巻き終り端21b(外端)を回り込みながら、両
ラップ13,21によって形成される密閉空間Pに取り込
み、旋回スクロール20の公転運動とともに徐々にその容
積を減少させながら、中心に向かって移動させ、該密閉
空間P内の気体が高圧化した際に吐出口17と導通させ
て、該吐出口17より前記高圧気体を外部に排出可能に構
成したスクロール式圧縮機は公知である。
この種の圧縮機においては相手側スクロール10,20の
摺動面14(旋回スクロール20側の摺動面は不図示)と対
峙する螺旋状ラップ端面21aに、第2図(C)に示すよ
うに断面矩形状に凹設したシール溝2に帯状のチップシ
ール1を嵌入させ、高圧側の密閉空間P1よりシール溝側
壁2b間の空隙2aを介してチップシール底面1a側に導入さ
れた背圧を利用して前記チップシール1を摺動面14側に
押圧させる事により前記密閉空間P0,P1間のシール性能
の向上を図っている。
「発明が解決しようとする課題」 そして前記チップシール1は螺旋状のシール溝2に嵌
合させる必要があり、この為その組み立ての容易化を図
るために、前記チップシール1を可撓性を有する軟質の
樹脂材、特に無給油式の圧縮機においては自己潤滑性を
有する軟質樹脂材で形成している。
しかしながらチップシールはその底面1a側に導入され
た背圧を利用して摺動面14側に押圧させながら、旋回ス
クロール20の公転運動により両者間を摺接させながら圧
縮運動を行う為に、前記チップシールが摩耗し、定期的
に交換の必要があった。
そして前記チップシールの摩耗は、ラップ中心域側に
進むほど前記シール溝側壁2b間の空隙2aを介してチップ
シール底面1a導入される背圧が大きくなる為に、該中心
域側におけるチップシールの摩耗が他の部位に比較して
大きくなり、この為外周側が十分使用に耐えるにも拘ら
ず、チップシール全体を交換せねばならないと言う欠点
を有す。
かかる欠点を解消する為に、前記チップシールをコプ
ナ樹脂の耐熱耐摩耗性の自己潤滑性材料で形成する試み
がなされているが、これらの樹脂は耐摩耗性が向上する
反面、可撓性と変形容易性に問題があり、正確且つ迅速
に組み立てが出来ないのみならず、シール溝に嵌合後に
おいても変形追従性が悪いためにシール溝に追従性よく
嵌合されない場合も多く、結果としてシール溝側壁面の
摺動抵抗の増大によりチップシールの圧接力が低下し、
好ましい圧縮効率を得る事が困難になる。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、シール溝に追
従性よく且つ容易に組み立て可能なスクロール型圧縮機
を提供する事を目的とする。
又本発明の他の目的とするところは、チップシールを
軟質の且つ変形追従性の高い材料で形成した場合におい
ても摩耗量が大幅に低減し得、これにより好ましい圧縮
効率を維持しながら長期に亙るチップシールの耐久性の
大幅向上を図ったスクロール型圧縮機を提供する事を目
的とする。
「課題を解決する為の手段」 本発明は、チップシール自体は従来通り、弾性を有す
る軟質樹脂材、特に無給油式圧縮機においては自己潤滑
樹脂材で形成するも、該チップシールの相手側スクロー
ルの摺動面と対峙する上面側に、前記チップシールより
耐摩耗性の高い材料からなる摺動部材を、前記スクロー
ルの摺動面と摺動面可能にした固設した事を第1の特徴
とする。
この際前記摺動部材は、チップシール上面全域に固設
してよいが、好ましくは摩耗の激しい中心域側に固設す
るのがよい。
そして前記摺動部材はチップシール上面に露出させて
固設させスクロールの摺動面と摺接可能構成する必要が
あるが、摺動面側とのシール性の維持を図る為にシール
上面とほぼ面一若しくは僅かに凹設して固設するのがよ
い。
又前記摺動部材は、チップシール上面側に帯状に埋設
する事なく長さ方向に沿って継続的に固設するのがよ
い。
「作用」 かかる技術手段によれば、チップシール自体は軟質の
樹脂材を用いる事が可能である為に、シール溝が螺旋状
に且つ小さい曲率半径で形成した場合においても正確且
つ迅速に組み立てが出来るのみならず、シール溝に嵌合
後においてもシール溝に追従性よく嵌合保持され、チッ
プシールの摺動面側への圧接力が低下する事なく、均一
なシール効果を得る事が出来る。
この場合前記摺動部材をチップシール長さ方向に帯状
に固設した場合は、該摺動部材が障害となって軟質樹脂
材の機能、即ち弾力性、や可撓性、更には変形容易性等
の機能が消失してしまうが、本発明は前記摺動部材をチ
ップシール長さ方向に沿って継続的に固設した為に、前
記した機能が消失する事はない。
又前記摺動部材はチップシールの上面側の摩耗の最も
激しい少なくとも中心域側に固設されている為に、例え
他側摺動面とチップシールが摺擦してもその摩耗を阻止
する事が出来る。
この結果チップシールを軟質の且つ変形追従性の高い
材料で形成した場合においても摩耗量が大幅に低減し
得、これにより好ましい圧縮効率を維持しながら長期に
亙るチップシールの耐久性の大幅向上を図る事が出来、
該チップシールのメインテナンスサイクルを長くする事
が出来る。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的
に詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第1図は本発明の実施例に係る無給油式スクロール圧
縮機の要部構成を示し、21は相手側スクロール摺動面14
と対峙するラップ端面で、その長手方向中心線に沿って
螺旋方向に、断面矩形状のシール溝2を凹設している。
一方チップシール1は、例えばフッ素樹脂、ルーロン
(商品名)その他の自己潤滑性軟質樹脂材を用いて帯状
に形成すると共に、その上面側、言い換えれば買手側ス
クロール摺動面と対峙する側に、長さ方向(周方向)に
所定間隔存して摺動部材3を固設している。
摺動部材3は、少なくとも前記チップシール1より耐
摩耗性が良好で、且つ自己潤滑性を有し、更に好ましく
は耐熱性を有する材料し、例えばカーボン、グラファイ
ト、コプナ樹脂、等の材料を用い、該材料を所定形状に
切断して、第2図(C)に示す様にチップシール1上面
に凹設した孔内に嵌入接合させる。
そして前記摺動部材3はチップシール1上面とほぼ面
一になる如く、該上面に露出させて嵌入固定する。
そして該摺動部材3の形状は、第2図(A)に示すよ
うに短冊状に形成してもよく、又(B)に示すように小
円状に形成してもよい。
そしてその配置間隔は、第2図(B)に示すように、
長さ方向全域に所定間隔毎に配置してもよいが、好まし
くは高圧の背圧が付勢される中心域側にのみ配設するか
若しくは中心域側い緻密に配設した方が、加工工数及び
部品点数の削減等の製造上の面より、又摩耗低減の面よ
り好ましい。
尚、吐出圧8kgf/cm2,スクロール巻数約4に設定した
無給油式スクロール圧縮機を用いた場合における、ラッ
プ角度とその各角度位置におけるシール溝2の内周側と
外周側のおける差圧との関係を確認した所、第3図の様
な関係を得た。
尚、シール溝2始端即ち、チップシール1始端はラッ
プ中心端より、0.75πの位置に設定している。
本図より理解される如く前記差圧は、その最大値線に
おいてはチップシール1を嵌合させるラップ中心端よ
り、略3πの区域において最大差圧値(7kgf/cm2)を示
し、そして3πを越えた後その差圧が急激に低下する事
が理解される。
一方前記差圧の平均値線においても中心端より徐々に
圧力上昇していき、そしてチップシール1の始端位置で
2kgf/cm2に達した後、その後、2π角度位置で最大差圧
値を示し、以後徐々に減少していく。
従って前記グラフ図より、ラップ中心端より略1〜3
πまでの角度範囲における差圧が最も大きく、従って前
記範囲にのみ摺動部材3を配置するか若しくは該摺動部
材3をより緻密に配設するのがよい。事が理解できる。
「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、シール溝に追従性
よく且つ容易に組み立て可能なチップシールを得る事が
出来ると共に、該チップシールを軟質材で形成した場合
においてもチップシールが摩耗する事なく、これにより
好ましい圧縮効率を繊維しながら耐久性の大幅に向上
し、メインテナンスサイクルをより長時間化させる事が
可能となる。等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る無給油式スクロール圧縮
機を示す要部斜視図、第2図(A)(B)はチップシー
ルと摺動部材の配設状態を示す平面図、(C)はその断
面形状を示す断面図である。 第3図はラップ角度とその各度第1図におけるシール溝
の内周側と外周側における差圧との関係を示すグラフ
図、第4図(A)(B)は本発明、適用されるスクロー
ル圧縮機を示す説明図ある。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相手側スクロールの摺動面と対峙する螺旋
    状のラップ端面に断面矩形状に凹設したシール溝にチッ
    プシールを嵌入させ、該チップシールを介して前記摺動
    面とラップ間に形成される囲繞空間の封止を図るスクロ
    ール型圧縮機において、 前記チップシールより耐摩耗性の大なる材料からなる摺
    動部材を、少なくともラップ中心域側に位置するチップ
    シールの上面側に露出させて固設させると共に、該摺動
    部材の固設位置を、チップシール長さ方向に沿って断続
    的に設定した事を特徴とするスクロール型圧縮機
JP1309290A 1989-11-30 1989-11-30 スクロール型圧縮機 Expired - Lifetime JP2859666B2 (ja)

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JP5008374B2 (ja) * 2006-10-18 2012-08-22 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機
WO2022009390A1 (ja) * 2020-07-09 2022-01-13 株式会社日立産機システム スクロール式気体機械

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