JPH0361687A - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエアコンの冷凍サイクルに使用される
スクロール流体機械に関する。

（従来の技術） 一般にエアコン等の冷凍サイクルにおいて、冷媒ガスを
圧縮する流体圧縮機には第４図に示されるようなスクロ
ール流体機械１がある。このスクロール流体機械１は密
閉容器２によって本体部分の外壁が形成されている。こ
の密閉容器２の内部には基本的に圧縮機構部３と、この
圧縮機構部３を駆動するための駆動モータ部４とが収容
されている。

図中に示されるスクロール流体機械１は密閉容器２の上
部に圧縮機構部３を設・け、この圧縮機構部３の下部に
図中に一部示される駆動モータ部４が設けられている。

そして、上記圧縮機構部３は密閉容器２の内壁面に結合
された固定フレーム５に対しで設けられている。この固
定フレーム５は上部がサブフレーム６、下部がメインフ
レーム７からなっており、これらサブフレーム６とメイ
ンフレーム７とが互いにボルト８で結合されている。

上記サブフレーム６は、そのほぼ中央部は第１翼９を形
成している。この第１１Ａ９は上記サブフレーム６に一
体に形成された第１鏡板１０と、この第１鏡板１０の下
面に形成された渦巻状の第１ラップ１１とを備えている
。

また、この第１ラップの外径側に位置する上記サブフレ
ーム６の周側面部には吸込孔１２が穿設されており、ま
た、第１ラップ１１のほぼ中心部に対応する上記サブフ
レーム６の上壁面には吐出口１３が穿設されている。

そして、上記サブフレーム６とメインフレーム７との間
には上記第１翼９の下面に上面が対峙する第２ｍ１４が
設けられている。この第２翼１４は、円盤状の第２鏡板
１５とこの第２鏡板１５の上面に形成されて上記第１ラ
ップ１１と互い違い状態に位置する渦巻状の第２ラップ
１６とを備えている。この第１鏡板１０の上面は上記第
１ラップ１１の先端縁１１ａが当接されるように位置し
ており、この第２翼１４の上記第２ラップ１６の先端縁
１６ａは上記第１鏡板１０の下面にシール性をもって当
接されている。そして、上記第１ラップ１１と第２ラッ
プ１６との間には複数の作動室１７が形成されている。

そして、上記第Ｌｇ１４の中心の下部には軸受部１８が
形成されている。この軸受部１８には下方から延長され
上記メインフレーム７を貫通した回転軸１つの上端側が
回転自在な状態に挿入されている。この回転軸１つの上
端側は上記メインフレーム７の内部でクランク部２０を
形成している。

また、この回転軸１９の下方部分は図中に一部示す駆動
モータ部４の口〜夕２１に貫通して結合されている。そ
して、このロータ２１が回転すると上記クランク部２０
が下部の軸心に対して偏心回転するようになっている。

つまり、第２　Ｗ　１４　＋！所定寸法半径で公転駆動
されるようになっている。

また、上記クランク部２０の下部にはバランサ２２が設
けられており、このバランサ２２の下部で回転軸１９は
上記メインフレーム７に回転自在に支持されている。こ
の支持部には軸受２３が設けられている。このような構
成に加え上記筆２翼１４の下部とメインフレーム７との
間には例えばり、ング状に形成されたオルダム継手２４
が挿入されており、第２翼１４が上記第１翼９に対して
自転せずに公転するように動きを規制するようになって
いる。

さらに、上記サブフレーム６の上部には上記吐出口１３
の上部にあって吐出された圧縮ガスを収容する容積室２
５を形成する器状の隔壁２６が設けられている。そして
、上記吐出口１３には逆止効果をもつ吐出弁２７が設け
られている。

上述のように構成されたスクロール流体機械１は上記駆
動モータ部４が回転することで回転軸１９が回転される
。これにより第２翼１４が公転し、第１ラップ１１およ
び第２ラップ１６との間で開口された渦巻の外径端側か
ら冷媒ガスを収容し、公転が進むと、収容部が閉鎖され
て作動室１７を形成する。この作動室１７は公転が進む
に従い中心に向かって移動し、かつその容積を次第に縮
小していく。そして中心部に移動した作動室１７は上記
吐出口１３に連通して開口し、上記容積室２５い圧縮ガ
スを吐出するようになっている。

この吐出ガスは図示しない構成により密閉容器２外へ吐
出されるようになっている。

こうした一連の圧縮工程は第２翼１４の公転により無段
階的に連続して行われる。そして、上述のスクロール流
体機械１の圧縮効率は上記第１ラップ１１および第２ラ
ップ１６とがそれぞれの先端縁１１ａ、１６ａと第１鏡
板１０と第２鏡板１５との間で確実なシールが行われて
いるかどうかに大きく影響されるものであった。

そして、上記シール性を向上するために図面中に示され
るように、２つの構成がある。まず、第１に第１ラップ
１１と第２ラップ１６とのそれぞれの先端縁１１ａ、１
６ａにわたって渦巻状の溝２８が形成されており、この
溝２８に沿って渦巻状に形成されたチップシール２つと
称するシール材を挿入している。このチップシール２つ
は上記溝２８かられずかに吐出しており、このチップシ
ール２つが対峙する第１鏡板１０もしくは第２鏡板１５
に対するシール性を高めている。

そして、チップシール２つが当接する第１ａ板１０と第
２鏡板１５のそれぞれの当接部分には鋼板によって形成
された渦巻状の耐摩耗板材３０ａ。

３０ｂを挟み込むことが提案されている。

このように構成されることで第１翼９と第２翼１４とが
例えばアルミニウム系の金属等で作られていても、シー
ル性と耐摩耗性を高めることができる。

しかしながら、上記耐摩耗板材３０ａ、３０ｂは上記第
１ラップ１１および第２ラップ１６のそれぞれの外径部
で相互間に隙間Ｔを形成してしまうものであった。こう
した外径部分の隙間Ｔは圧縮性能を直接低下させる原因
にはならないが、第２翼１４の外径部分で上記軸受部１
８に供給される潤滑油を吸込み側に吸いだしてしまうと
いう新たな問題を生じる欠点があった。吸込み側に吸い
出された潤滑油は冷媒ガスとともに作動室１７に入り込
み、この冷媒ガスとともに密閉容器２の外に吐出されて
しまい。上記密閉容器２内に常に収容されていることが
必要な潤滑油の量を減少し、上記密閉容器２の底部に集
溜される潤滑油の図示しない油面が低下して、各部の潤
滑を妨げるものであった。これはスクロール流体機械１
の耐久性と信頼性を低下する大きな要因である。

（発明が解決しようとする課題） スクロール流体機械の第１ＴＡおよび第２翼にはシール
性および耐摩耗性を高めるために、チップシールを設け
、また、このチップシールの当接部分に耐摩耗板材を挟
みこむことが行われている。

第１翼および第２翼の間に他の部材を挟み込むことによ
り、上述のシール性や耐摩耗性は向上されるが、それぞ
れの翼の外径側の端部には隙間が発生し、特に駆動され
る翼の裏面側に供給される潤滑油が流体の吸込み側に吸
い出され、流体とともに圧縮されて外部に吐出されてし
まうという欠点をもっていた。このような潤滑油の外部
への吐出は摺動部分への潤滑油の供給が安定せず、耐久
性と信頼性の著しい低下につながるものであった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、耐摩
耗板材を設けても上述のような潤滑油の回りこみを防止
して、潤滑油の外部への吐出を低減して密閉容器内の潤
滑油の量を安定して信頼性および耐久性の高いスクロー
ル流体機械を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は第１鏡板の一面に第１ラップを形成した第１翼
を設け、この第１翼に対峙する第２鏡板とこの第２鏡板
の対峙面に上記第１ラップと互い違いに位置して複数の
作動室を形成する第２ラップとを有する第２翼を設け、
これら第１翼と第２翼のいずれか一方を他方に対して自
転せずに公転するスクロール流体機械の上記第１鏡板と
第２鏡板の少なくとも一方のラップの基部に沿って渦巻
状の耐摩耗板材を敷設し、この耐摩耗板材は鏡板の対峙
面に全板厚４広の一部を埋設し、かつ、板厚寸法２の一
部が上記鏡板の対峙面から所定寸法以上露出しない状態
に敷設したスクロール流体機械にある。

（作　用） 耐摩耗板材の板厚寸法の一部を鏡板に埋設したことによ
り、第１Ｎと第２翼の外径部に形成される隙間寸法を従
来構造に比較して縮小できる。

つまり、埋設の深さを調整し鏡板からの耐摩耗板材の露
出の厚さ寸法を縮小することで、上記第１翼と第２翼の
双方の外径部間で形成される隙間寸法を小さくできる。

そして、第１翼とＴＳ２ＴＡの一方もしくは双方の裏面
にある潤滑油の供給部分からの油の吸い出しを防止して
、圧縮ガスへの潤滑油の混入を防止し、外部への潤滑油
の吐出を抑制することができる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図乃至第３図を参照して説明す
るが、本実施例におけるスクロール流体機械の基本的構
成は従来で説明したものと同様なので、同一構成部分に
関しては同一符号を付し、改良点について新たな符号を
付して説明する。

図中に示されるスクロール流体機械は密閉容器２を有し
ており、この密閉容器２の内部には圧縮機構部３と、こ
の圧縮機構部３を駆動するための駆動モータ部４とが収
容されている。

図中に示されるスクロール流体機械１は密閉容器２の上
部に圧縮機構部３を設け、この圧縮機構部３の下部に図
中に一部示される駆動モータ部４が設けられている。

そして、上記圧縮機構部３は密閉容器２の内壁面に結合
された固定フレーム５に対して設けられている。この固
定フレーム５は上部がサブフレーム６、下部がメインフ
レーム７からなっており、これらサブフレーム６とメイ
ンフレーム７とが互いにボルト８で結合されている。

上記サブフレーム６は、そのほぼ中央部が第１翼９を形
成している。この第１翼９は上記サブフレーム６に一体
に形成された第１鏡板１０と、この第１ａ板１０の下面
に形成された渦巻状の第１ラップ１１とを備えている。

また、この第１ラップの外径側に位置する上記サブフレ
ーム６の周側面部には吸込孔１２が穿設されており、ま
た、第１ラップ１１のほぼ中心部に対応する上記サブフ
レーム６の上壁面には吐出口１３が穿設されている。

そして、上記サブフレーム６とメインフレーム７との間
には上記第１翼９の下面に上面が対峠する第２翼１４が
設けられている。この第２Ｗ１４は、円盤状の第２鏡板
１５とこの第２鏡板１５の上面に形成されて上記第１ラ
ップ１１と互い違い状態に位置する渦巻状の第２ラップ
１６とを備えている。この第２鏡板１５の上面は上記第
１ラップ１１の先端縁１１ａが当接されるように位置し
ており、この第２ｍ１４の上記第２ラップ１６の先端縁
１６ａは上記第１鏡板１０の下面にシール性をもって当
接されている。そして、上記第１ラップ１１と第２ラッ
プ１６との間には複数の作動室１７が形成されている。

そして、上記第１翼１４の中心の下部には軸受部１８が
形成されている。この軸受部１８には下方から延長され
上記メインフレーム７を貫通した回転軸１つの上端側が
回転自在な状態に挿入されている。この回転軸１つの上
端側は上記メインフレーム７の内部でクランク部２０を
形成している。

また、この回転軸１９の下方部分は図中に一部示す駆動
モータ部４のロータ２１に貫通して結合されている。そ
して、このロータ２１が回転すると上記クランク部２０
が下部の軸心に対して偏心回転するようになっている。

つまり、第２翼１４は所定寸法半径で公転駆動されるよ
うになっている。

また、上記クランク部２０の下部にはバランサ２２が設
けられており、このバランサ２２の下部で回転軸１９は
上記メインフレーム７に回転自在に支持されている。こ
の支持部には軸受２３が設けられている。このような構
成に加え上記第２Ｗ１４の下部とメインフレーム７との
間には例えばリング状に形成されたオルダム継手２４が
挿入されており、第２翼１４が上記第１１４９に対して
自転せずに公転するように動きを規制するようになって
いる。

さらに、上記サブフレーム６の上部には上記吐出口１３
の上部にあって吐出された圧縮ガスを収容する容積室２
５を形成する器状の隔壁２６が設けられている。そして
、上記吐出口１３には逆止効果を吐出弁２７が設けられ
ている。

上述のように構成されたスクロール流体機械１は上記駆
動モータ部４が回転することで回転軸１つが回転される
。これにより第２翼１４が公転し、第１ラップ１１およ
び第２ラップ１６との間で開口された渦巻の外径端側か
ら冷媒ガスを収容し、公転が進むと、収容部が閉鎖され
て作動室１７を、形成する。この作動室１７は公転が進
むに従い中心に向かって移動し、かつその容積を次第に
縮小していく。そして中心部に移動した作動室１７は上
記吐出口１３に連通して開口し、上記容積室２５に圧縮
ガスを吐出するようになっている。

この吐出ガスは図示しない構成により密閉容器２外へ吐
出されるようになっている。

そして、上記シール性を向上するために図面中に示され
るように、２つの構成がある。まず、第１に第１ラップ
１１と第２ラップ１６とのそれぞれの先端縁１１ａ、１
６ａにわたって渦巻状の溝２８が形成されており、この
満２８に沿って渦巻状に形成されたチップシール２９と
称するシール材を挿入している。このチップシール２つ
は上記溝２８かられずかに突出しており、このチップシ
ール２９が対峙する第１鏡板１０もしくは第２鏡板１５
に対するシール性を高めている。第２に、上記チップシ
ール２つが当接される第１鏡板１０と第２鏡板１５のそ
れぞれの対峙面部分には後述する構造でそれぞれ渦巻状
の耐摩耗板材３０ａ。

３０ｂが設けられいている。ここで、第１鏡板１０に挿
着される耐摩耗板材３０ｂは上記突出口１３に対応する
部分が切除されている。

以下、駆動モータ部４によって公転駆動される第２翼１
４に対して耐摩耗板材３０ａが設けられた構造を第２図
および第３図を参照して説明する。

図中に示されるように第２ラップ１６の基部に沿って平
面視で渦巻状、断面視すると凹字状の形状にＪｉｍ（着
席３１が形成されている。この挿着溝３１は上記第１翼
９の第１ラップ１１の先端部に挿着されたチップシール
２９が当接および摺動する範囲にわたって形成されたも
のである。

そして、このｆｍ　’ｆｉ溝３１の深さ寸法は上記渦巻
状の耐摩耗板材３０ａの板厚寸法のうちの例えば約２５
μｍだけ上記第２ｖｔ板１５の対峙面から突出される寸
法に設定されている。つまり図中に示される寸法ｔは約
２５μｍである。

また、第１翼９に挿着される耐摩耗板材３０ｂもまた同
様に約２５μｍの厚さ分だけ第１鏡板１０の対峙面から
突出するように埋設されている。

なお、この突出寸法は上記２５μｍに限定されず、これ
以下の寸法としてもよい。さらに、この実施例では第１
翼つと第２翼１４とにそれぞれ耐摩耗板材３０ａ、３０
ｂを設けているが、いずれか−方の翼にのみ耐摩耗板材
を設ける場合には、゛その突出寸法は対峙面から約５０
μｍ以下であれば以下に説明するのと同様の効果を得る
ことができる。

上述のように耐摩耗板材３０ａ、３０ｂを第１鏡板１０
および第２鏡板１５とにそれぞれ埋設したことにより、
それぞれの第１翼９と第２翼１４との外径側の間に形成
される隙間寸法は上記耐摩耗板材３０ａ、３０ｂのそれ
ぞれの露出分が影響するので約５０μｍとなる。このよ
うに第１翼９と第２ｇ１４との外径部分の隙間を約５０
μｍとすると、上記第２翼１４の裏面側から潤滑油が吸
い出される現象を極めて効果的に抑制することができる
。

つまり、第１翼９と第２翼１４の外径部分での隙間は約
５０μｍ以下とすることで裏面側の潤滑油の吸い出し効
果を抑制できるという性質があり、耐摩耗板材３０ａ、
３０ｂをそれぞれの翼９゜１４に埋設したことにより、
上記隙間を約５０μｍ以下としたものである。

こうした構成により圧縮ガスへの潤滑油の混入を著しく
減少し、密閉容器２内の潤滑油の量を安定させ、従来構
造に比較して耐久性および信頼性を極めて高いものにで
きる。

また、チップシール２つと耐摩耗板材３０ａ。

３０ｂとによりシール性も極めて高いものにしているの
で、高い圧縮率を得ることができる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。例えば、上記耐摩耗板材３０ａ。

３０ｂは第１ｇ９と第２翼１４にそれぞれ設けられてい
るが、これに限定されず、いずれか一方の翼に設けるも
のにも上記埋設構造を適応することで同様の効果を得る
ことができる。

［発明の効果コ 従来構造においては翼の外径端側で耐摩耗板材の厚さ寸
法の隙間が形成されており、この隙間から潤滑油の吸い
出しを発生して突出ガスに多量の潤滑油を含んでしまう
という欠点があったが、本発明によれば耐摩耗板材を鏡
板に対して所定寸法分露出する状態に埋設し敷設したこ
とにより、翼の外径端に形成される隙間の寸法は耐摩耗
板材の厚さ寸法よりも小さくなるので、潤滑油の吸い出
しを抑制することができる。そして、潤滑油の突出ガス
への混入量を従来構造に比較して著しく小さいものとし
、密閉容器内の油量を常にほぼ一定に保つことができる
ようになる。これにより、潤滑油の安定供給ができ、ス
クロール流体機械の耐久性をおよび信頼性を高め、さら
に、耐摩耗板材を設けているので長寿命化を計ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明における第１実施例であり、
第１図はスクロール流体機械の圧縮機構部の正断面図、
第２図は第２翼の正断面図、第３図は第２翼の平帯面図
、第４図は従来のスクロール流体機械の圧縮機構部の正
断面図である。 １・・・スクロール流体機械、９・・・第１翼、１０・
・・第１＃ｌ！板、１１・・・第１ラップ、ｌｌａ・・
・先端縁、１４・・・第２翼、１５・・・第２鏡板、１
６・・・第２ラップ、１６ａ・・・先端縁、１７・・・
作動室、３０ａ。 ３０ｂ・・・耐摩耗板材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１鏡板とこの第１鏡板の一面に渦巻状に形成された第
   １ラップとを有する第１翼と、上記第１翼の第１ラップ
   が形成された面に一面が対峙しこの対峙面に上記第１ラ
   ップの先端縁がシール性をもって当接される第２鏡板と
   この第２鏡板の上記一面にあって上記第１ラップと互い
   違いに位置されかつ先端縁を上記第１鏡板の対峙面にシ
   ール性をもって当接され上記第１ラップとの間に作動室
   を形成する第２ラップとを有する第２翼と、上記第１翼
   と第２翼のいずれか一方を他方に対して自転せずに公転
   する状態に駆動する駆動手段とを備えたスクロール流体
   機械において、上記第１鏡板と第２鏡板の少なくとも一
   方のラップの基部に沿って設けられ対峙側のラップの先
   端縁が当接する部位に沿って渦巻状の耐摩耗板材を敷設
   し、この耐摩耗板材は敷設された鏡板の対峙面に全板厚
   寸法の一部を埋設し、かつ、板厚寸法の一部が上記鏡板
   の対峙面から所定寸法以上露出しない状態に敷設したこ
   とを特徴とするスクロール流体機械。