JP2938612B2 - Scroll type compression machine - Google Patents

Scroll type compression machine

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JP2938612B2
JP2938612B2 JP3111075A JP11107591A JP2938612B2 JP 2938612 B2 JP2938612 B2 JP 2938612B2 JP 3111075 A JP3111075 A JP 3111075A JP 11107591 A JP11107591 A JP 11107591A JP 2938612 B2 JP2938612 B2 JP 2938612B2
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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

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気を圧縮する
空気圧縮機等に用いて好適なスクロール式圧縮機械に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll type compression machine suitable for use in, for example, an air compressor for compressing air.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に従来技術によるスクロール式圧縮
機械として無給油式のスクロール式空気圧縮機を例に挙
げて示す。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an oilless scroll type air compressor as an example of a conventional scroll type compression machine.

【0003】図において、1は段付筒状のケーシングを
示し、該ケーシング1は軸方向一側に位置する円板状の
底部1Aと、該底部1Aの内周側から内向きに突出して
形成された軸受部1Bと、底部1Aの外周側から軸方向
他側に向けて延設された筒部としての円筒部1Cと、該
円筒部1Cの先端側に一体的に形成されたフランジ部1
Dとから大略構成され、該フランジ部1Dの内周側に
は、後述の旋回スクロール4の背面に摺接してスラスト
方向の荷重を受承するスラスト受部1Eが径方向内向き
に突出して形成されている。
[0003] In the drawings, reference numeral 1 denotes a stepped cylindrical casing. The casing 1 is formed in a disc-shaped bottom 1A located on one side in the axial direction, and protrudes inward from the inner peripheral side of the bottom 1A. Bearing portion 1B, a cylindrical portion 1C as a cylindrical portion extending from the outer peripheral side of the bottom portion 1A toward the other side in the axial direction, and a flange portion 1 integrally formed on the distal end side of the cylindrical portion 1C.
D, a thrust receiving portion 1E is formed on the inner peripheral side of the flange portion 1D so as to slide in contact with the back surface of the later-described orbiting scroll 4 and receive a load in the thrust direction in a radially inward direction. Have been.

【0004】2はケーシング1の軸受部1Bに玉軸受
3,3を介して回転可能に軸支された駆動軸を示し、該
駆動軸2の先端側はケーシング1内へと伸長してクラン
ク2Aとなり、該クランク2Aの軸線は駆動軸2の軸線
に対して所定寸法dだけ偏心している。また、該駆動軸
2の基端側はケーシング1外で電動モ−タ(図示せず)
に連結され、この電動モ−タによって回転駆動されるも
のである。
[0004] Reference numeral 2 denotes a drive shaft rotatably supported by a bearing portion 1B of the casing 1 via ball bearings 3 and 3, and a tip end of the drive shaft 2 extends into the casing 1 to extend the crank 2A. The axis of the crank 2A is eccentric with respect to the axis of the drive shaft 2 by a predetermined dimension d. An electric motor (not shown) is provided on the base end side of the drive shaft 2 outside the casing 1.
, And is rotationally driven by the electric motor.

【0005】4はケーシング1内に位置して駆動軸2の
クランク2Aに旋回可能に設けられた旋回スクロールを
示し、該旋回スクロール4は、円盤状に形成された鏡板
4Aと、該鏡板4Aに中心側が巻始め端となり、外周側
が巻終り端となって立設されたうず巻き状のラップ部4
Bと、鏡板4Aの背面側中央に設けられたボス部4Cと
から構成され、該ボス部4C内にはクランク2Aがころ
軸受からなる旋回軸受5を介して取付けられている。ま
た、該ラップ部4Bの先端側(歯先)と後述する固定ス
クロール8の鏡板8Aとの間には、スラストギャップδ
が画成されている。
[0005] Reference numeral 4 denotes an orbiting scroll which is located in the casing 1 and is rotatably provided on the crank 2A of the drive shaft 2. The orbiting scroll 4 includes a disk-shaped head plate 4A and a disk-shaped head plate 4A. A spiral-shaped wrap portion 4 erected with the center side as the winding start end and the outer peripheral side as the winding end end.
B and a boss 4C provided in the center of the rear surface of the end plate 4A. A crank 2A is mounted in the boss 4C via a turning bearing 5 composed of a roller bearing. Further, a thrust gap δ is provided between the tip side (tooth tip) of the wrap portion 4B and a head plate 8A of the fixed scroll 8 described later.
Is defined.

【0006】ここで、前記旋回スクロール4の鏡板4A
の背面外周側には図示しないキー溝が周方向に所定間隔
をもって形成され、該各キー溝には自転防止機構として
のオルダム継手(図示せず)が配設されている。そし
て、旋回スクロール4は駆動軸2が回転駆動すると、ク
ランク2Aにより寸法dの旋回半径をもった円運動が与
えられ、オルダム継手によって自転が防止されることに
より、駆動軸2の軸線を中心にして旋回(公転)し続け
るようになっている。
Here, the end plate 4A of the orbiting scroll 4
Key grooves (not shown) are formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral side of the rear surface of the vehicle, and an Oldham coupling (not shown) as a rotation preventing mechanism is provided in each of the key grooves. When the drive shaft 2 is driven to rotate, the orbiting scroll 4 is provided with a circular motion having a turning radius of the dimension d by the crank 2A, and rotation is prevented by the Oldham coupling. And keep turning (orbiting).

【0007】6はケーシング1の軸方向他側に固着して
設けられた環状の支持板を示し、該支持板6は鋳鉄等か
ら形成された環状板6Aと、該環状板6Aの内周側から
軸方向一側に向けて立設され、先端側に固定スクロール
8が一体形成された内側筒部6Bと、環状板6Aの外周
側から軸方向一側に向けて延設された外側筒部6Cとか
ら大略構成され、該外側筒部6Cの先端側にはケーシン
グ1のフランジ部1Dに衝合して取付けられた取付フラ
ンジ7が一体形成されている。また、該取付フランジ7
の内周側には、旋回スクロール4に摺接してスラスト方
向の荷重を受承するスラスト受部7Aが形成されてい
る。
Reference numeral 6 denotes an annular support plate fixedly provided on the other axial side of the casing 1. The support plate 6 includes an annular plate 6A made of cast iron or the like, and an inner peripheral side of the annular plate 6A. An inner cylindrical portion 6B, which is erected toward the one side in the axial direction, and has a fixed scroll 8 integrally formed on the distal end side, and an outer cylindrical portion, which extends from the outer peripheral side of the annular plate 6A toward one side in the axial direction. 6C, and an outer flange 6C is integrally formed with a mounting flange 7 which is mounted on the distal end side of the outer cylindrical portion 6C by abutting against the flange 1D of the casing 1. The mounting flange 7
A thrust receiving portion 7 </ b> A which slides on the orbiting scroll 4 to receive a load in the thrust direction is formed on the inner peripheral side of the thrust scroll 7.

【0008】8は支持板6の中心側に位置し、旋回スク
ロール4と対向するように支持板6の内側筒部6Bに設
けられた固定スクロールを示し、該固定スクロール8
は、中心が駆動軸2の軸線と一致するようにして中央部
に配設された鏡板8Aと、該鏡板8Aから旋回スクロー
ル4のラップ部4Bと同様に立設されたうず巻き状のラ
ップ部8Bとから大略構成され、該ラップ部8Bの歯先
と旋回スクロール4の鏡板4Aとの間にはスラストギャ
ップδが画成されている。
Reference numeral 8 denotes a fixed scroll which is located on the center side of the support plate 6 and is provided on the inner cylindrical portion 6B of the support plate 6 so as to face the orbiting scroll 4.
Is a mirror plate 8A disposed at the center such that the center coincides with the axis of the drive shaft 2, and a spiral wrap portion 8B erected from the mirror plate 8A in the same manner as the wrap portion 4B of the orbiting scroll 4. A thrust gap δ is defined between the tip of the wrap portion 8B and the end plate 4A of the orbiting scroll 4.

【0009】9,9,…は旋回スクロール4のラップ部
4Bと固定スクロール8のラップ部8Bとの間に画成さ
れた複数の圧縮室を示し、該各圧縮室9は固定スクロー
ル8のラップ部8Bに対し旋回スクロール4のラップ部
4Bが所定角度だけずらして重なりあった状態で、該旋
回スクロール4が旋回運動をする間に順次縮小するよう
に形成されている。
Reference numerals 9, 9,... Denote a plurality of compression chambers defined between the wrap portion 4B of the orbiting scroll 4 and the wrap portion 8B of the fixed scroll 8. Each of the compression chambers 9 is a wrap of the fixed scroll 8. With the wrap portion 4B of the orbiting scroll 4 overlapped with the portion 8B by being shifted by a predetermined angle, the orbiting scroll 4 is formed so as to be sequentially reduced while making the orbital motion.

【0010】10は支持板6の外側筒部6Cに穿設され
た吸込口、11は固定スクロール8の鏡板8Aに穿設さ
れた吐出口をそれぞれ示し、該吸込口10は最外周側
(最低圧側)の圧縮室9と連通し、吐出口11は最中央
側(最高圧側)の圧縮室9と連通している。12は駆動
軸2に固着されたカウンタウェイトを示し、該カウンタ
ウェイト12は駆動軸2の回転バランスをとるものであ
る。
Reference numeral 10 denotes a suction port formed in the outer cylindrical portion 6C of the support plate 6, reference numeral 11 denotes a discharge port formed in the end plate 8A of the fixed scroll 8, and the suction port 10 is formed on the outermost peripheral side (minimum). The discharge port 11 communicates with the compression chamber 9 on the most central side (highest pressure side). Reference numeral 12 denotes a counter weight fixed to the drive shaft 2, and the counter weight 12 balances the rotation of the drive shaft 2.

【0011】従来技術によるスクロール空気圧縮機は上
述の如き構成を有するもので、駆動軸2を電動モ−タに
よって回転駆動すると、この回転はクランク2Aから旋
回軸受5を介して旋回スクロール4に伝えられ、該旋回
スクロール4は駆動軸2の軸線を中心とし、寸法dの旋
回半径をもって旋回運動する。そして、この旋回運動に
よって各ラップ部4B,8Bとの間に画成される圧縮室
9,9,…は連続的に縮小し、吸込口10から吸込んだ
空気を該各圧縮室9で順次圧縮しつつ、この圧縮空気を
吐出口11から外部の空気タンク等に吐出して圧縮作用
を行う。
The scroll air compressor according to the prior art has the above-described structure. When the drive shaft 2 is driven to rotate by an electric motor, this rotation is transmitted from the crank 2A to the orbiting scroll 4 via the orbiting bearing 5. The orbiting scroll 4 orbits around the axis of the drive shaft 2 with an orbital radius of dimension d. The compression chambers 9, 9,... Defined between the wrap portions 4B, 8B by this swirling motion are continuously reduced, and the air sucked from the suction port 10 is sequentially compressed in the compression chambers 9. Then, the compressed air is discharged from the discharge port 11 to an external air tank or the like to perform a compression action.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるものでは、各鏡板4A,8Aと各ラップ部
4B,8Bの歯先との間に適正なスラストギャップδを
確保することによって各圧縮室9間をシールし、圧縮空
気が漏洩するのを防止している。しかし、圧縮作用時に
は各圧縮室9内に吐出圧に応じた圧縮熱が発生するか
ら、この圧縮熱が旋回スクロール4及び固定スクロール
8に伝達され、該各スクロール4,8の温度上昇による
熱膨張、あるいは温度不均一による熱変形を起こした
り、また、運転開始時の圧力が不安定な状態下での旋回
スクロール4のバタツキにより、スラストギャップδが
減少して各ラップ部4B,8Bにカジリ現象が発生する
という問題がある。
In the above-mentioned prior art, each compression plate is secured by securing an appropriate thrust gap δ between each end plate 4A, 8A and the tooth tip of each wrap portion 4B, 8B. The space between the chambers 9 is sealed to prevent the compressed air from leaking. However, during the compression operation, compression heat corresponding to the discharge pressure is generated in each compression chamber 9, and this compression heat is transmitted to the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 8, and the thermal expansion of each of the scrolls 4, 8 due to the temperature rise thereof Or thrust gap δ is reduced due to thermal deformation due to temperature non-uniformity or fluttering of the orbiting scroll 4 under the condition where the pressure at the start of operation is unstable. There is a problem that occurs.

【0013】そこで、上述した問題を解決すべく、各ラ
ップ部4B,8Bの歯先にテフロン等の潤滑性を有する
材料からなるチップシールを設け、該チップシールを鏡
板4A,8Aに接触させることにより、各圧縮室9間を
シールするように構成したものも知られているが、この
場合には、圧縮機の運転に伴ってチップシールが摩耗す
るから、シール性が不安定であるばかりか、吐出口11
から吐出された圧縮空気中にチップシールの摩耗粉が混
入し、清浄な圧縮空気を得ることができないという問題
がある。また、予め定格運転時の熱膨張を見越してスラ
ストギャップδを大きく設定した場合には、各ラップ部
4B,8Bが熱膨張して適正なスラストギャップδとな
るまで長時間を要するから、立上がり性能や圧縮効率等
が大幅に低下するという問題がある。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a tip seal made of a material having lubricity such as Teflon is provided at the tip of each wrap portion 4B, 8B, and the tip seal is brought into contact with the end plates 4A, 8A. Is known to seal the space between the compression chambers 9 in this case, but in this case, the tip seal wears with the operation of the compressor, so that not only the sealing performance is unstable, but also , Discharge port 11
There is a problem that abrasion powder of the tip seal is mixed into the compressed air discharged from the nozzle, and clean compressed air cannot be obtained. Also, if the thrust gap δ is set large in advance in anticipation of the thermal expansion during rated operation, it takes a long time for each of the wrap portions 4B and 8B to thermally expand and reach an appropriate thrust gap δ. And the compression efficiency and the like are greatly reduced.

【0014】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、圧縮室内の圧力を利用して固定スクロー
ルの鏡板を軸方向に変位させることにより、スラストギ
ャップを自動的に調節でき、スラストギャップを可及的
に小さくできるようにしたスクロール式圧縮機械を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the thrust gap can be automatically adjusted by displacing the end plate of the fixed scroll in the axial direction using the pressure in the compression chamber. An object of the present invention is to provide a scroll-type compression machine capable of reducing a gap as much as possible.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、筒状のケーシングと、該ケーシング
の筒部の一端側に回転可能に軸支され、先端側が該ケー
シング内に伸長してクランクとなった駆動軸と、前記ケ
ーシング内に位置して該駆動軸のクランクに旋回可能に
設けられ、鏡板にうず巻き状のラップ部が立設された旋
回スクロールと、前記ケーシングの筒部の他端側に固着
された環状の支持板と、該支持板の中心側に前記旋回ス
クロールと対向するように設けられ、鏡板にうず巻き状
のラップ部が立設された固定スクロールと、該固定スク
ロールのラップ部に対し前記旋回スクロールのラップ部
が重なりあった状態で、該旋回スクロールが旋回運動を
する間に順次縮小するように形成される複数の圧縮室と
を備えてなるスクロール式圧縮機械に適用される。 そし
て、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、支持板は
固定スクロールの鏡板に作用する各圧縮室の圧力によっ
て軸方向に変形可能とし、支持板の厚さ寸法を、固定ス
クロールの鏡板に作用する各圧縮室内の圧力によって
軸方向に変位するときの前記支持板の当該軸方向への
変位量と、固定スクロールのラップ部が熱膨張によって
軸方向に変位するときの変位量とがほぼ等しくなるよう
に設定したことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cylindrical casing,
Is rotatably supported at one end of the cylindrical portion, and the distal end is
A drive shaft extending into the shing and serving as a crank;
So that it can rotate around the drive shaft crank
Spiral with a spiral wrap on the head plate
Rotating scroll and fixed to the other end of the cylindrical portion of the casing
Annular support plate, and the pivoting swivel at the center side of the support plate.
It is provided so as to face the crawl and has a spiral shape on the end plate
Fixed scroll on which the wrap portion is erected, and the fixed scroll
The wrap portion of the orbiting scroll with respect to the wrap portion of the roll
The orbiting scroll performs the orbiting motion in the state where
A plurality of compression chambers formed so as to sequentially reduce
The present invention is applied to a scroll-type compression machine having: Soshi
The feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that the support plate is
The pressure of each compression chamber acting on the end plate of the fixed scroll
Deformable and is axially Te, the thickness of the support plate, the pressure of each compression chamber acts on the end plate of the fixed scroll those
And <br/> displacement amount to the axial direction of the support plate when displaced in the axial direction, so that the displacement amount and is substantially equal when the lap portion of the fixed scroll is displaced in the axial direction by thermal expansion I have set it.

【0016】[0016]

【作用】上記構成により、圧縮室内の圧力によって固定
スクロールの鏡板が付勢されると、支持板は、固定スク
ロールの鏡板に作用する各圧縮室の圧力によって軸方向
に変形する。このとき、支持板は、固定スクロールのラ
ップ部が熱膨張によって軸方向に変位するときの変位量
とほぼ等しい変位量だけ軸方向に変形し、該鏡板が軸方
向に変位するのを補償する。
With the above construction, when the end plate of the fixed scroll is urged by the pressure in the compression chamber, the support plate is moved to the fixed scroll.
Axial direction due to the pressure of each compression chamber acting on the roll head
Deform to. At this time, the support plate is deformed in the axial direction by a displacement substantially equal to the displacement when the wrap portion of the fixed scroll is displaced in the axial direction due to thermal expansion, and compensates for the displacement of the end plate in the axial direction.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1および図2に基
づいて説明する。なお、実施例では前述した図3に示す
従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the embodiment, the same components as those of the prior art shown in FIG. 3 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0018】図において、21はケーシング1の軸方向
他側に固着された本実施例による支持板を示し、該支持
板21は、従来技術で述べた支持板6とほぼ同様に、鋳
鉄等から環状に形成された環状板21Aと、該環状板2
1Aの内周側から軸方向一側に向けて立設され、先端側
に後述の固定スクロール23が一体形成された内側筒部
21Bと、環状板21Aの外周側から軸方向一側に向け
て延設された外側筒部21Cとから大略構成され、該外
側筒部21Cの先端側にはスラスト受部22Aを有する
取付フランジ22が一体形成されているものの、該支持
板21の環状板21Aの厚さ寸法hは後述の数2により
設定されている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a support plate according to the present embodiment, which is fixed to the other side in the axial direction of the casing 1. The support plate 21 is made of cast iron or the like in substantially the same manner as the support plate 6 described in the prior art. An annular plate 21A formed in an annular shape,
An inner cylindrical portion 21B, which is erected from the inner peripheral side of 1A toward one axial side and has a fixed scroll 23 which will be described later integrally formed at the distal end side, and one axial side from the outer peripheral side of the annular plate 21A. And an outer cylindrical portion 21C extending therefrom. A mounting flange 22 having a thrust receiving portion 22A is integrally formed at the distal end of the outer cylindrical portion 21C. The thickness dimension h is set by the following equation (2).

【0019】23は旋回スクロール4と対向するように
支持板21の内側筒部21Bに一体形成された固定スク
ロールを示し、該固定スクロール23は従来技術で述べ
た固定スクロール8とほぼ同様に、鏡板23Aとラップ
部23Bとから構成されている。
Reference numeral 23 denotes a fixed scroll integrally formed on the inner cylindrical portion 21B of the support plate 21 so as to face the orbiting scroll 4, and the fixed scroll 23 is a mirror plate similar to the fixed scroll 8 described in the prior art. 23A and a wrap portion 23B.

【0020】ここで、圧縮作用時の吐出圧と圧縮熱によ
る固定スクロール23のラップ部23Bの温度上昇とは
相関関係にあり、各圧縮室9内の圧力による荷重が鏡板
23Aに作用すると、図2に一点鎖線で示す如く、支持
板21の環状板21Aはこの荷重に応じて固定スクロー
ル23の鏡板23Aと共に軸方向他側に撓むから、各圧
縮室9の圧力によって鏡板23Aに作用するスラスト方
向の荷重をF、環状板21Aの厚さ寸法をh、環状板2
1Aの外径寸法をD、鏡板23Aの外径寸法をD1 、環
状板21Aの縦弾性係数をEとすれば、鏡板23Aが軸
方向他側へ変位するときの変位量Wは、
Here, there is a correlation between the discharge pressure at the time of the compression action and the temperature rise of the wrap portion 23B of the fixed scroll 23 due to the compression heat, and when the load due to the pressure in each compression chamber 9 acts on the end plate 23A, FIG. 2, the annular plate 21A of the support plate 21 bends to the other side in the axial direction together with the end plate 23A of the fixed scroll 23 in response to this load, so that the thrust acting on the end plate 23A by the pressure of each compression chamber 9 is indicated. The load in the direction is F, the thickness of the annular plate 21A is h,
If the outer diameter of 1A is D, the outer diameter of the end plate 23A is D1, and the longitudinal elastic modulus of the annular plate 21A is E, the displacement W when the end plate 23A is displaced to the other side in the axial direction is:

【0021】[0021]

【数1】 但し、K:DとD1 とから求められる係数 として求められる。(Equation 1) However, K is obtained as a coefficient obtained from D and D1.

【0022】そこで、例えばスラスト方向の荷重Fを2
00kgf、環状板21Aの外径寸法Dを300mm、
鏡板23Aの外径寸法D1 を150mm、ラップ部23
Bの熱膨張による軸方向の変位量W1 を30μm、係数
Kを0.03とし、これらの値を上記数1を変形した数
2に代入すれば、
Therefore, for example, the load F in the thrust direction is set to 2
00 kgf, the outer diameter D of the annular plate 21A is 300 mm,
The outer diameter D1 of the end plate 23A is 150 mm,
If the axial displacement amount W1 due to the thermal expansion of B is 30 μm, the coefficient K is 0.03, and these values are substituted into the above equation (1),

【0023】[0023]

【数2】 但し、E:1.5554×106kgf/cm2 として環状板21Aの厚さ寸法hを6.6mmに設定す
ることができ、鏡板23Aの軸方向他側への変位量W
と、ラップ部23Bの熱膨張による軸方向一側への変位
量W1 とをほぼ等しくすることができる。
(Equation 2) However, E: 1.5554 × 10 6 kgf / cm 2 , the thickness h of the annular plate 21A can be set to 6.6 mm, and the displacement amount W of the mirror plate 23A to the other side in the axial direction can be set.
And the amount of displacement W1 to one side in the axial direction due to the thermal expansion of the wrap portion 23B can be made substantially equal.

【0024】本実施例によるスクロール空気圧縮機は上
述の如き構成を有するもので、その基本的動作について
は従来技術によるものと格別差異はない。
The scroll air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and its basic operation is not particularly different from that of the prior art.

【0025】然るに、本実施例によれば、支持板21の
環状板21Aの厚さ寸法hを、各圧縮室9内の圧力によ
るスラスト方向の荷重Fによって鏡板23Aが軸方向他
側に変位するときの変位量Wと、熱膨張によってラップ
部23Bが軸方向一側へ変位するときの変位量W1 とが
ほぼ等しくなるように、上記数2から求めて設定する構
成としたから、圧縮作用時に生じるスラスト方向の荷重
Fによって支持板21の環状板21Aを軸方向に撓ま
せ、固定スクロール23の鏡板23Aを変位量Wだけ軸
方向他側に変位させることができ、ラップ部23Bを旋
回スクロール4の鏡板4Aから確実に離間させることが
できる。
However, according to this embodiment, the thickness h of the annular plate 21A of the support plate 21 is changed to the other axial side by the load F in the thrust direction due to the pressure in each compression chamber 9. Since the displacement amount W at the time and the displacement amount W1 when the wrap portion 23B is displaced to one side in the axial direction due to thermal expansion are set to be substantially equal to each other, the displacement amount W1 is set by the above equation (2). The annular plate 21A of the support plate 21 is flexed in the axial direction by the generated load F in the thrust direction, and the end plate 23A of the fixed scroll 23 can be displaced to the other side in the axial direction by the displacement amount W. Can be reliably separated from the end plate 4A.

【0026】この結果、圧縮熱によってラップ部23B
が軸方向一側に変位量W1 だけ熱膨張した場合でも、こ
の熱膨張による変位量W1 を鏡板23Aの変位量Wによ
って効果的に相殺することができ、該ラップ部23Bと
旋回スクロール4の鏡板4Aとの間のスラストギャップ
δをほぼ一定に保つことができるから、スラストギャッ
プδを小さく設定することができ、各ラップ部4B,2
3Bにカジリ現象が生じるのを確実に防止して、立上が
り性能、圧縮効率等を大幅に向上できる。また、支持板
21の環状板21Aの厚さ寸法hを設定するだけで、ス
ラストギャップδを自動的に均一化できるから、前述し
たチップシール等の特別な部品を不要とし、ケーシング
1や旋回スクロール4等の設計を変更することなく、低
コストに信頼性、寿命等を向上できる。
As a result, the wrap portion 23B
Even if the thermal expansion of one side in the axial direction by the amount of displacement W1, the amount of displacement W1 due to this thermal expansion can be effectively canceled out by the amount of displacement W of the end plate 23A, and the end plate of the wrap portion 23B and the orbiting scroll 4 4A can be kept substantially constant, so that the thrust gap δ can be set small, and the lap portions 4B, 2B
It is possible to reliably prevent the occurrence of the galling phenomenon in 3B, and to greatly improve the start-up performance, the compression efficiency, and the like. Further, the thrust gap δ can be automatically made uniform only by setting the thickness h of the annular plate 21A of the support plate 21, so that the above-mentioned special parts such as the tip seal are not required, and the casing 1 and the orbiting scroll are not required. The reliability and life can be improved at low cost without changing the design such as 4.

【0027】なお、前記実施例では、支持板21の外側
筒部21C先端側に、取付フランジ22を一体形成する
ものとして述べたが、これに替えて、外側筒部21Cと
取付フランジ22とを別体に形成し、両者を溶接、接着
等の固着手段を用いて一体化するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the mounting flange 22 is integrally formed on the distal end side of the outer cylindrical portion 21C of the support plate 21, but instead, the outer cylindrical portion 21C and the mounting flange 22 are connected to each other. They may be formed separately and integrated by using a fixing means such as welding or bonding.

【0028】また、前記実施例では、スクロール式圧縮
機械として、無給油式のスクロール式空気圧縮機を例に
挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば特開
平2−112690号、特開平2−248675号等の
ように、旋回スクロールと固定スクロールとの間にシー
ル部材を設け、旋回スクロールとケーシングのスラスト
受部との間、固定スクロールのスラスト受部との間に潤
滑油を供給し、各ラップ部歯先と鏡板歯底との間には潤
滑油を供給しない方式のスクロール式圧縮機械にも用い
ることができる。
Further, in the above-described embodiment, an oilless scroll type air compressor has been described as an example of the scroll type compression machine. However, the present invention is not limited to this, and for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 2-112690, As disclosed in JP-A-2-248675, a sealing member is provided between the orbiting scroll and the fixed scroll, and lubricating oil is supplied between the orbiting scroll and the thrust receiving portion of the casing and between the orbiting scroll and the thrust receiving portion of the fixed scroll. It can be used also in a scroll type compression machine of a type which supplies and does not supply lubricating oil between each wrap portion tooth tip and the end plate tooth bottom.

【0029】さらに、本発明のスクロール式圧縮機械
は、圧縮気体としてフロンガス等の冷媒、窒素ガス等の
工業用ガスの圧縮にも広く適用することができる。
Further, the scroll type compression machine of the present invention can be widely applied to compression of refrigerant such as Freon gas and industrial gas such as nitrogen gas as compressed gas.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、
持板を固定スクロールの鏡板に作用する各圧縮室の圧力
によって軸方向に変形可能とし、支持板の厚さ寸法を、
固定スクロールの鏡板に作用する各圧縮室内の圧力によ
って当該軸方向に変位するときの支持板の当該軸方向へ
変位量と、固定スクロールのラップ部が熱膨張によっ
て軸方向に変位するときの変位量とがほぼ等しくなるよ
うに設定したから、圧縮室内の圧力によって固定スクロ
ールの鏡板が付勢されると、支持板は、固定スクロール
の鏡板に作用する各圧縮室の圧力によって軸方向に変形
する。このとき、支持板は、固定スクロールのラップ部
が熱膨張によって軸方向に変位するときの変位量とほぼ
等しい変位量だけ軸方向に変形し、該鏡板が軸方向に変
位するのを補償できる。この結果、ラップ部が熱膨張に
よって軸方向に変位するときの変位量を、鏡板が各圧縮
室内の圧力により軸方向に変位するときの変位量によっ
て効果的に相殺でき、該ラップ部と旋回スクロールの鏡
板との間のスラストギャップをほぼ一定に保って、ラッ
プ部にカジリ現象が生じるのを確実に防止し、立上がり
性能、圧縮効率等を向上できる。
As described in detail above, according to the present invention, the support
Pressure of each compression chamber acting on the end plate of fixed scroll with holding plate
And the thickness of the support plate can be
The pressure of the compression chamber which acts on the end plate of the fixed scroll to the axial direction of the support plate when displaced in the axial direction
And the amount of displacement when the wrap portion of the fixed scroll is displaced in the axial direction by thermal expansion is set to be substantially equal, so when the end plate of the fixed scroll is urged by the pressure in the compression chamber, Support plate is fixed scroll
Axial deformation due to the pressure of each compression chamber acting on the head plate
I do. At this time, the support plate is deformed in the axial direction by a displacement amount substantially equal to the displacement amount when the wrap portion of the fixed scroll is displaced in the axial direction due to thermal expansion, thereby compensating for the displacement of the end plate in the axial direction. As a result, the amount of displacement when the lap portion is displaced in the axial direction due to thermal expansion can be effectively canceled by the amount of displacement when the head plate is displaced in the axial direction due to the pressure in each compression chamber. The thrust gap between the end plate and the end plate is kept substantially constant, the occurrence of galling in the lap portion is reliably prevented, and the start-up performance, compression efficiency and the like can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例によるスクロール式空気圧縮機
の要部を拡大して示す縦断面図である。
FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a scroll type air compressor according to an embodiment of the present invention.

【図2】支持板、固定スクロールの軸方向変位を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing axial displacement of a support plate and a fixed scroll.

【図3】従来技術によるスクロール式空気圧縮機の縦断
面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a scroll-type air compressor according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 1C 円筒部(筒部) 2 駆動軸 2A クランク 4 旋回スクロール 4A 鏡板 4B ラップ部 9 圧縮室 21 支持板 21A 環状板 23 固定スクロール 23A 鏡板 23B ラップ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 1C Cylindrical part (cylindrical part) 2 Drive shaft 2A Crank 4 Orbiting scroll 4A End plate 4B Lap part 9 Compression chamber 21 Support plate 21A Annular plate 23 Fixed scroll 23A End plate 23B Lap part

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 筒状のケーシングと、該ケーシングの筒
部の一端側に回転可能に軸支され、先端側が該ケーシン
グ内に伸長してクランクとなった駆動軸と、前記ケーシ
ング内に位置して該駆動軸のクランクに旋回可能に設け
られ、鏡板にうず巻き状のラップ部が立設された旋回ス
クロールと、前記ケーシングの筒部の他端側に固着され
た環状の支持板と、該支持板の中心側に前記旋回スクロ
ールと対向するように設けられ、鏡板にうず巻き状のラ
ップ部が立設された固定スクロールと、該固定スクロー
ルのラップ部に対し前記旋回スクロールのラップ部が重
なりあった状態で、該旋回スクロールが旋回運動をする
間に順次縮小するように形成される複数の圧縮室とを備
えてなるスクロール式圧縮機械において 前記支持板は固定スクロールの鏡板に作用する各圧縮室
の圧力によって軸方向に変形可能とし、 前記支持板の厚さ寸法、固定スクロールの鏡板に作用
する各圧縮室内の圧力によって当該軸方向に変位すると
きの前記支持板の当該軸方向への変位量と、固定スクロ
ールのラップ部が熱膨張によって軸方向に変位するとき
の変位量とがほぼ等しくなるように設定したことを特徴
とするスクロール式圧縮機械。
1. A cylindrical casing, a drive shaft rotatably supported at one end of a cylindrical portion of the casing and having a distal end extending into the casing to serve as a crank, and a drive shaft located in the casing. A revolving scroll provided rotatably on the crank of the drive shaft and having a spiral wrap portion erected on the end plate; an annular support plate fixed to the other end of the cylindrical portion of the casing; A fixed scroll provided on the center side of the plate so as to face the orbiting scroll, and a spiral wrap portion is erected on the end plate, and the wrap portion of the orbiting scroll overlapped the wrap portion of the fixed scroll. state, sequentially in the scroll type compressor machine comprising a plurality of compression chambers formed so as to reduce, of the support plate is fixed scroll mirror while orbiting scroll to orbiting motion Each compression chamber acting on the plate
And deformable in the axial direction by the pressure of, the thickness of the support plate, acting on the end plate of the fixed scroll
Wherein the amount of displacement of the said axial direction of the support plate, the displacement amount and is substantially equal when the lap portion of the fixed scroll is displaced in the axial direction by thermal expansion when displaced in the axial direction by the pressure of the compression chamber to A scroll-type compression machine characterized in that it is set to be:
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