JP3367384B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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Description
機に関し、特に、可動スクロールを固定スクロールに押
付ける機能を有するシールリングの外周におけるシール
構造に関するものである。
示す。この図4には、特開平4−365982号公報に
開示されたスクロール圧縮機が示されている。なお、図
4には、本発明と関連する部分にのみ番号を付し、その
番号の付された構成部分の名称も本発明に対応させて適
宜変更している。
内には、固定スクロール2と、可動スクロール3と、シ
ールリング5と、ハウジング6と、クランク軸11と、
モータ10とが組込まれる。固定スクロール2は、ハウ
ジング6によって保持される。可動スクロール3は、ボ
ス部3aを有し、クランク軸11は偏心部11aを有す
る。この偏心部11aが、ボス部3aの内側に挿入さ
れ、偏心部11aとボス部3aとの間には軸受メタル1
8′が配置される。ボス部3aを取囲むようにシールリ
ング5が配置され、このシールリング5とハウジング6
との間にはシール用のOリング20が取付けられる。ま
た、シールリング5の下端には、このシールリング5を
可動スクロール3側に付勢するためのスプリング22が
取付けられる。
有しており、ロータ9にクランク軸11が嵌入される。
それにより、モータ10によってクランク軸11が回転
操作され、クランク軸11の回転に伴って偏心部11a
が旋回運動し、それに伴い可動スクロール3も旋回運動
する。
ーシング1内に送り込むための吸入管16と、密閉ケー
シング1内で圧縮された後のガス冷媒を外部に放出する
ための外部吐出管17とが取付けられる。ガス冷媒は、
吸入管16を通して固定スクロール2と可動スクロール
3とによって形成される圧縮室19内に送り込まれ、こ
の圧縮室19内で圧縮された後吐出口14から密閉ケー
シング1内に吐出される。その後、外部吐出管17を通
して外部へと放出されることとなる。
リング5の外周におけるシールはOリング20によりな
される。しかしながら、通常のゴム製のOリング20を
使用した場合、Oリング20とハウジング6との間の摩
擦抵抗が比較的大きくなるため、可動スクロール3に対
するシールリング5の追従性が低下することが懸念され
ていた。それに鑑み、図4に示される場合ではシールリ
ング5の下端にスプリング22を取付け、このスプリン
グ22によりシールリング5を可動スクロール3に押付
ける方向に付勢しているが、この場合にはシールリング
5の軸方向における端部での摩擦抵抗が増大するばかり
でなく部品点数も増加するというコスト面での問題も生
じる。
下は、シールリング5が高圧部と低圧部とを仕切るよう
に配置された場合に特に懸念される。このことを説明す
べく、図5に、高圧部15bと低圧部15aとを仕切る
ようにシールリング5を配置した場合を模式的に示す。
図5に示すように低圧部15aと高圧部15bとを仕切
るようにシールリング5が設けられた場合に上記のよう
な通常のゴム製のOリング20を使用すると、Oリング
20が低圧部15aと高圧部15bとの間の圧力差によ
って押し潰され、シールリング5の外周における摩擦抵
抗がさらに増大するばかりでなくスクロール圧縮機を停
止させた際にOリング20がシールリング5を引き下ろ
すことも懸念される。
めになされたものである。この発明の目的は、高圧部と
低圧部とを仕切るようにシールリングを配置した場合に
おいても、シール部材によるシールリングの外周におけ
る摩擦抵抗の増大を抑制でき、かつシール性をも確保可
能なスクロール圧縮機を提供することにある。
載のスクロール圧縮機は、固定スクロールと、可動スク
ロールと、シールリングと、シール部材とを備える。固
定スクロールは、運転中に高圧部と低圧部とが併存する
密閉ケーシング内でハウジングにより保持される。可動
スクロールは、ハウジングの内側に配置されボス部を有
する。シールリングは、ボス部を取囲むようにハウジン
グの内側に配置され、高圧部と低圧部とを仕切り、圧縮
後のガス冷媒の圧力を利用して可動スクロールを固定ス
クロールに押付ける機能を有する。シール部材は、シー
ルリングの外周とハウジングとの間に配置され、シール
リングの外周におけるシール機能を有する。そして、こ
のシール部材は、高圧部と低圧部との圧力差により変形
しない材質により構成される。
機の運転中において生じ得る最大の圧力差のことを意味
する。また、この圧力差により変形しない材質とは、こ
のような圧力差が加わった場合においても変形しないだ
けの硬度を有する材質のことを意味し、たとえば、後述
する金属製のピストンリングや、通常のゴム製のOリン
グよりも硬度の大きい樹脂リング等を挙げることができ
る。
上記のシール部材としてピストンリングを採用してい
る。この場合には、次のような隙間設定をする。すなわ
ち、ハウジングとシールリングとの間隙をδとし、シー
ルリングの軸方向の長さをLとした場合、δ/Lが0.
003以下であり、シールリングの外径をDとした場
合、δ/Dが0.0005以上0.0015以下であ
る。
シール部材として樹脂リングを採用している。この場
合、この樹脂リングをシールリングの外周面あるいはハ
ウジングの内側の表面(シールリングの外周面と対向す
る表面)に押付けるための付勢手段をさらに備える。
発明の実施の形態について説明する。
てこの発明の実施の形態1について説明する。図1は、
この発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の部
分断面図である。
中に低圧部15aと高圧部15bとが併存する密閉ケー
シング1内には、固定スクロール2と可動スクロール3
とで構成される圧縮要素4と、固定スクロール2を保持
するハウジング6と、クランク軸11と、モータ10と
が組込まれる。可動スクロール3の背面にはボス部3a
が設けられ、クランク軸11の一端には偏心部11aが
設けられる。そして、偏心部11aがボス部3aの内側
に挿入される。偏心部11aとボス部3aとの間にはス
ライドブシュ18が挿入される。スライドブシュ18と
ボス部3aとの間には、ブシュが挿入される。
内側にシールリング5が配置される。このシールリング
5は円筒状の形状をしており、その外周面に設けられた
環状溝内にピストンリング7が嵌着されている。なお、
ピストンリング7は、ハウジング6側に取付けてもよ
い。また、シールリング5は、低圧部15aと高圧部1
5bとを仕切るように配置されている。
てハウジング6によって保持されている。モータ10
は、ロータ9とステータ8とを備え、ロータ9にクラン
ク軸11が圧入される。
密閉ケーシング1内に送り込むための吸入管16と、密
閉ケーシング1内において圧縮された後のガス冷媒を外
部に吐出するための外部吐出管17とが取付けられる。
そして、吸入管16を通して圧縮前のガス冷媒が圧縮室
19内に送り込まれ、この圧縮室19内において圧縮さ
れ、可動スクロール3に設けられた吐出口14を通して
クランク軸11内に設けられた吐出ガス通路(図示せ
ず)内に送り込まれる。その後、クランク軸に設けられ
た開口(図示せず)を通して圧縮後のガス冷媒が密閉ケ
ーシング1内に吐出され、外部吐出管17を通してスク
ロール圧縮機の外部へと放出される。
るスクロール圧縮機の特徴部分を拡大した図が図2に示
されている。すなわち、図1における領域13内の部分
を拡大した図が図2に示されている。
は環状溝5aが設けられ、この環状溝5a内にピストン
リング7が嵌着される。このピストンリング7は、たと
えば鋳鉄等の金属により構成されることが好ましい。そ
れにより、通常のゴム製のOリングをシール部材として
用いた従来例と比べ、ハウジング6との間の摩擦抵抗を
格段に低減することが可能となる。また、高圧部15b
と低圧部15aとの圧力差によってピストンリング7が
変形することをも抑制でき、変形により生じ得る摩擦抵
抗の増大をも回避することが可能となる。
ル部材としてピストンリング7を使用した場合には、次
のような隙間設定を行なうことが好ましい。それによ
り、シールリング5の外周におけるシール性をさらに効
果的に確保することが可能となる。
軸方向における長さをLとし、シールリング5の外周と
ハウジング6の内側の表面6bとの間隙をδとした場
合、δ/Lが0.003以下となるようにδとLの値を
設定する。それにより、シールリング5が傾くことを効
果的に抑制することが可能となる。
合、δ/Dの値が0.0005以上0.0015以下と
なることが好ましい。δ/Dの値が0.0005より小
さくなった場合には、シールリング5の熱膨張によって
ハウジング6が抉られることが懸念される。また、δ/
Dの値が0.0015より大きくなった場合には、高圧
部15bから低圧部15aへとガス冷媒が多く漏れ、シ
ールリング5の性能を低下させることが懸念される。し
たがって、δ/Dを上記の範囲とすることにより、シー
ルリング5の熱膨張による悪影響やガス冷媒の漏れによ
るシールリング5の性能低下を効果的に抑制することが
可能となる。
明者らが経験的に知得したものであり、数値に対する理
論的根拠を記載することは困難であるが、上述のような
隙間設定を行なうことにより結果として上述のような効
果が得られる。
εをたとえば0.1mm程度と十分に小さく設定するこ
とにより、シールリング5を可動スクロール3に押付け
る付勢手段をシールリング5の下端に取付ける必要がな
くなる。それにより、部品点数の増大をも効果的に抑制
することが可能となる。
スクロール圧縮機によれば、シール性を確保しつつシー
ル部材(ピストンリング7)とハウジング6との摩擦抵
抗をも低減することが可能となる。それにより、可動ス
クロール3に対するシールリング5の追従性を従来例よ
りも向上させることが可能となり、スクロール圧縮機の
起動時において生じ得る油上がり等を効果的に抑制する
ことが可能となる。
の発明の実施の形態2について説明する。図3は、この
発明の実施の形態2におけるスクロール圧縮機の特徴部
分を示す図であり、図1における領域13に対応する部
分を拡大した図である。
記のピストンリング7の代わりに、シール部材として樹
脂リング21を採用している。この樹脂リング21の材
質としては、たとえばPTFE(Polytetrafluoroethyl
ene )等の高圧部15bと低圧部15aとの間の圧力差
によって変形しないと考えられる程度の硬度を有する材
質が選択される。それにより、シール部材として機能す
る樹脂リング21が上記の圧力差により変形することを
効果的に抑制でき、変形に伴う摩擦抵抗の増大を効果的
に抑制することが可能となる。また、樹脂リング21の
材質としては、従来例で用いられていた通常のゴム製の
Oリング20よりもシールリング5やハウジング6に対
する摩擦係数が小さい材質が選択されることが好まし
い。それにより、シールリング5の可動スクロール3に
対する追従性を従来例よりも向上させることが可能とな
る。
グ21をシールリング5に押付けるための付勢手段とし
て機能するOリング20を取付けることが好ましい。こ
のOリング20は、従来用いられていた通常のゴム製の
Oリングを使用してもよい。このようなOリング20を
樹脂リング21の背後に設置することにより、このOリ
ング20によって樹脂リング21をシールリング5に押
付けることが可能となる。それにより、シールリング5
の外周における高いシール性を確保することが可能とな
る。なお、樹脂リング21をシールリング5に押付ける
ことができるものであれば、上記のOリング20以外の
ものを使用することも可能である。
も、上述の実施の形態1の場合と同様に、シールリング
5の外周におけるシール性を確保しつつシールリング5
の追従性を向上させることが可能となる。なお、実施の
形態1において述べた隙間設定を本実施の形態2におい
て行なってもよい。それにより、さらに効果的にシール
性を向上させることが可能となると考えられる。また、
Oリング20および樹脂リング21はハウジング6側に
形成された環状溝6a内に取付けられることが好ましい
が、シールリング5側に環状溝を形成しそれらを取付け
ることも考えられる。
て説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではないと考えられ
るべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更が含まれることが意図される。
れば、高圧部と低圧部との圧力差によりシール部材が変
形するのを阻止することが可能となる。それにより、シ
ール部材の変形による摩擦抵抗の増大を効果的に抑制す
ることが可能となる。その結果、可動スクロールに対す
るシールリングの追従性を従来例よりも向上させること
が可能となる。また、可動スクロールに対するシールリ
ングの追従性が向上することにより、スクロール圧縮機
の起動時に生じていた油上がり等の種々の問題も解消で
きる。
ピストンリングをシール部材として使用している。ピス
トンリングは通常鋳鉄等の金属により構成されるので、
ゴム製のOリングを使用していた従来例と比べ、相手材
に対する摩擦係数を効果的に低減することが可能とな
る。それにより、可動スクロールに対するシールリング
の追従性を向上させることが可能となる。また、冷媒の
変更に伴う材料特性に関しても問題がなく、冷媒を変更
した場合のコストアップをも防止できる。さらに、シー
ルリングの外周とハウジングとの間の隙間を適切に調整
(δ/Lとδ/Dの値を適切に調整)することにより、
シールリングの外周におけるシール性をさらに向上させ
ることが可能となる。その結果、シールリングの外周に
おけるシール性を向上させることが可能となるとともに
可動スクロールに対するシールリングの追従性をも向上
させることが可能となる。
シール部材として樹脂リングを採用し、この樹脂リング
をシールリングの外周面あるいはハウジングの内側の表
面に押付けるための付勢手段を備えている。この付勢手
段によって樹脂リングをシールリングの外周面あるいは
ハウジングの内側の表面に押付けることが可能となるの
で、シールリングの外周におけるシール性を確保するこ
とが可能となる。また、シール部材として樹脂リングを
用いることにより、ゴム製のOリングの場合よりも相手
材との間の摩擦係数を低減することが可能となる。それ
により、可動スクロールに対するシールリングの追従性
を従来例よりも向上させることが可能となる。
縮機を示す部分断面図である。
る。
部分を示す断面図である。
図である。
を配置した場合に高圧部と低圧部との圧力差によってO
リングが変形している状態を示す模式図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 運転中に高圧部(15b)と低圧部(1
5a)とが併存する密閉ケーシング(1)内でハウジン
グ(6)により保持された固定スクロール(2)と、 前記ハウジング(6)の内側に配置されボス部(3a)
を有する可動スクロール(3)と、 前記ボス部(3a)を取囲むように前記ハウジング
(6)の内側に配置され、前記高圧部(15b)と前記
低圧部(15a)とを仕切り、圧縮後のガス冷媒の圧力
を利用して前記可動スクロール(3)を前記固定スクロ
ール(2)に押付ける機能を有するシールリング(5)
と、 前記シールリング(5)の外周と前記ハウジング(6)
との間に配置され、前記シールリング(5)の外周にお
けるシールのためのシール部材(7,21)とを備え、 前記シール部材(7,21)は、前記高圧部(15b)
と前記低圧部(15a)との圧力差により変形しない材
質により構成される、スクロール圧縮機。 - 【請求項2】 前記シール部材(7,21)はピストン
リング(7)であり、 前記ハウジング(6)と前記シールリング(5)との間
隙をδとし、前記シールリング(5)の軸方向の長さを
Lとした場合、δ/Lが0.003以下であり、 前記シールリング(5)の外径をDとした場合、δ/D
が0.0005以上0.0015以下である、請求項1
記載のスクロール圧縮機。 - 【請求項3】 前記シール部材(7,21)は樹脂リン
グ(21)であり、 前記樹脂リング(21)を前記シールリング(5)の外
周面あるいは前記ハウジング(6)の内側の表面(6
b)に押付けるための付勢手段(20)をさらに備え
た、請求項1記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16150097A JP3367384B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16150097A JP3367384B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スクロール圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH116487A JPH116487A (ja) | 1999-01-12 |
JP3367384B2 true JP3367384B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=15736257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16150097A Expired - Fee Related JP3367384B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3367384B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001329967A (ja) | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機におけるシール構造 |
JP2002089462A (ja) | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機及びスクロール型圧縮機のシール方法 |
JP2002106483A (ja) | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機及びスクロール型圧縮機のシール方法 |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP16150097A patent/JP3367384B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH116487A (ja) | 1999-01-12 |
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