JPH0412185A - スクロール型コンプレッサ - Google Patents

スクロール型コンプレッサ

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JPH0412185A
JPH0412185A JP2411460A JP41146090A JPH0412185A JP H0412185 A JPH0412185 A JP H0412185A JP 2411460 A JP2411460 A JP 2411460A JP 41146090 A JP41146090 A JP 41146090A JP H0412185 A JPH0412185 A JP H0412185A
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JP
Japan
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seal
scroll
orbiting scroll
groove
permanent magnet
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Pending
Application number
JP2411460A
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English (en)
Inventor
Thomas R Barito
トーマス　ロバート　バリトゥ
Howard Henry Fraser Jr
ハワード　ヘンリー　フレイザー，ジュニア
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Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0412185A publication Critical patent/JPH0412185A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005—Axial sealings for working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

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】
［０００１］
【産業上の利用分野】
本発明は、冷凍システムや空調システムにおいて使用さ
れるスクロール型コンプレッサに関する。 ［０００２］
【従来の技術】
スクロールコンプレッサでは、捕獲容積が半円形をして
いる。また、この捕獲容積は、固定スクロール及び旋回
スクロールのラップすなわち部材とスクロール端板との
間に形成される。その半円形は、一般に三ケ月形であり
、装置回りに約３６０°にわたって延びている。また、
その三ケ月形の２つの端部は、共働しているラップ間に
接触点を形成する。旋回スクロールが旋回運動を通して
動くと、ラップ間の接触点が、装置の中心方向に連続的
に動き、半円の容積を減少させる。その結果、その中に
捕獲された流体が圧縮される。その流体が中心に配置さ
れたコンプレッサ排出部に到達するまで、流体の圧力が
増大し続ける。従って、変化する圧力勾配が、スクロー
ル間に加えられ、スクロールが旋回運動路を通して動く
とき、軸方向及び径方向の両方向にスクロールを変化さ
せようとする。 ［０００３］ 旋回スクロールの径方向コンプライアンスを保証するた
めに、偏心ブッシング、スイングリンクコネクタ、すべ
り金、及びそれらに類似のものが使用されてきた。これ
らの方法は、いずれも、圧縮過程の間中スクロールラッ
プを密封接触の状態に保持するために、旋回スクロール
によって発生される遠心力を利用している。また、旋回
スクロールに作用する軸方向の力に対抗するために、多
くの方法が用いられてきた。外部圧力源からの圧力、さ
らには圧縮されている流体圧力が、旋回スクロールの背
部に対してバイアス圧力を与えるために使用されてきた
。 米国特許３，６００，１１４，３，２９４，９７７及び
３，９９４，６３３には、これらの背圧装置の幾例かが
示されている。 ［０００４］
【発明が解決しようとする課題】
幾例かのコンプレッサでは、背圧室が、旋回スクロール
の背板のすぐ後側に配置され、さらに、密封領域内に高
圧流体を捕獲する周囲シールが設けられている。シール
を密封接触の状態にする機械的バイアスを加えるために
、シールに対抗してバネを置くことがある。しかし、バ
ネは使用によって脆弱化するなめ、局所的な漏洩が発生
し、背圧室の密封性を破壊する。また、バネは、コンプ
レッサのモータによって打ち勝つ必要のある余計なトル
クをシステムに与えてしまう。 ［０００５１ 従って、本発明の目的は、機械的バイアス手段を使用す
ることなく、装置を密封する改良されたシールを有する
スクロール型コンプレッサを提供することにある。 ［０００６］
【課題を解決するための手段】
旋回スクロール背部の平面は、機械ケーシングの相補面
に近接して配置され、旋回スクロールが旋回している時
に２つの対抗する面間にギャップが確立されるようにな
っている。少なぐとも１つの円形溝が対抗面の一方に形
成されており、シールがその溝の内部に固定されずに設
けられている。そのシールは、そのシールを対抗面に対
して接触させ、さらに好ましくは保持溝の側壁の１つに
対しても接触させるように引っ張る働きをする磁気素子
を有している。高圧流体が、シールによって境界づけら
れた背圧室に供給される。その高圧流体は、旋回スクロ
ール構造を不平衡にする傾向を持つ軸方向の力に抗する
ためのパイアスカを発生する。 ［０００７］ 本発明のさらに他の実施例では、一連の径方向に配置さ
れたエンドレスな溝が、対抗面の１つに形成されている
。磁気素子を有するシールがそれぞれの溝の内部に緩や
かに設けられ、旋回スクロール及び機械ケーシングの間
に多数の密封された環状領域を確立している。これらの
密封領域のそれぞれに維持された圧力は多数の背圧領域
が様々な圧力で形成されるように制御される。付圧流体
がコンプレッサ内の異なる領域から引き込まれ、軸方向
の力に抗するバイアス圧力がスクロール構造に作用する
負荷に緊密に適合される。 ［０００８］
【作用】
円形溝内にシールが自由に移動可能に設けられ、そのシ
ールには、永久磁石が備えられている。その永久磁石と
装置の相互作用により、シールが例えば旋回スクロール
面に引き付けられ、密封作用を行う。 ［０００９］
【実施例】
図１乃至３を参照する。符号１０は一般にスクロール型
コンプレッサ１１内に設けられている旋回スクロールを
示す。旋回スクロールは、固定スクロール１４の類似の
ラップと共働するラップを有する。また、旋回スクロー
ル内側流路１５および外側流路１６を含む一対の内部通
路を含んでいる。流路１５は、環状ポケット１７（図２
）に流体的に連通している。同様に、流路１６は、環状
ポケット２０（図２）に流体的に連通している。環状シ
ール２５（図１）は、機械ケーシング２８（図１）の一
部分を形成するケーシング部材１９の端面１８内に形成
された径方向に配置された溝２７に設けられている。以
下に詳細に説明されるごとく、付圧流体が旋回スクロー
ル背板３３の端面３２及びケーシング部材１９の端面１
８間に維持されるように、シールが背圧室領域３０及び
３１を隔離するように機能する。 ［００１０］ 動作について説明する。旋回スクロールは、駆動軸（図
示せず）に接続されているハブ３４によって駆動される
。室領域が、旋回スクロールの端面３２に関してそれら
の相対位置を変えるように、旋回スクロールは室領域３
０及び３１に関して動く。旋回スクロールのラップ１２
が、固定スクロールのラップ１３に関して動くと、流体
が、それらの間に形成された容積内に向かって内方向に
押し込まれる。従って、その容積は連続的に縮小し、捕
獲された流体内の圧力は、流体が装置の中心に向かって
内方向に移動するに従って増大せしめられる。従って、
流路１５は、通常より高圧のコンプレッサ排出圧にさら
される。一方、流路１６は通常より低圧のすなわち中間
圧にさらされる。各室領域の圧力は、コンプレッサの運
転条件の変化に応答して変化することに留意されるべき
である。しかし、以下の記述から明らかになるように、
これは本発明の動作に不利な影響を及ぼさないであろう
。 ［００１１］ 次に、図４を参照する。矩形断面を有する円形シール２
５は、溝２７に置かれている。シールの上部は、旋回ス
クロール１１の底面３２に対して、密封接触の状態にあ
る。旋回スクロールが動いている時、スクロール３２の
底面とコンプレッサケーシングの対抗面１８との間に、
ギャップ４３が確立される。コンプレッサからの付圧流
体は、シールによって境界付られな２つの付圧流体は、
シールによって境界付けられた２つの背圧領域に供給さ
れ、溝の外壁に対してシールを外方向に押し、密封接触
させる。 ［００１２］ シール２５は、その底壁を上方向に通過しているスロッ
ト開口４６を有する胴体部分４５を含んでいる。その胴
体は、旋回スクロール及び受は溝の外壁底面に７対して
密封結合を形成できるような適切な材料から形成されて
いる。図示の如く、永磁石４７が、開口の底壁に対して
存在する胴体開口内に取り付けられている。その開口は
、エポキシ樹脂のようなものによって、組立体に固定さ
れている封止壁４９によって閉じられている。 ［００１３１ 本発明のこの特定の実施例では、旋回スクロール及び機
械ケーシングの双方が、磁気的に透過な材料から形成さ
れている。永久磁石４７は、溝２７の床からシールを持
ち上げ、シール２５の上部を旋回スクロールの底面３２
に対抗して保持するのに、かなり充分な残留強度を持っ
ている。その磁石は、円形シールの全周にわたって延び
、機械が始動モード、運転モード、及び停止モードにあ
る時シールがスクロールに対して完全に閉じられること
を保証する。そのシールは、溝内で浮動可能であって、
ギャップ間隙の変化に呼応し、同時に旋回スクロールの
移動を受は入れるようになっている。さらに、磁束界が
シールを引き付け、受は溝の外側壁に対してシールをし
っかりと保持する。 ［００１４］ 上述の開示内容から明らかなように、離隔された宰領域
に配送される付圧流体は、旋回スクロールに対して上方
向にパイアスカを与える。室内の圧力は、またコンプレ
ッサ流体の変化に応答して変化し得、それによって不平
衡状態の発生を防止する。さらに、バイアス圧力は、２
つのスクロールを旋回接触に保持し、共働するラップの
先端及びその付近での漏洩を最小にするように作用する
と共に旋回スクロールが隣接の固定機械部品とこすり合
うのを防止する。 ［００１５］ 図５は、本発明のさらに他の実施例を示している。旋回
スクロール１０及びケーシング１１の両方とも、磁気的
に透過な材料から作られている。シール５５は円形溝２
７内に設けられ、上述された型の永久磁石５７を含んで
いるＵ字型胴体と底部と溝の底部との間にエアギャップ
５８が設けられている。そのエアギャップは充分に広く
、シールは溝の底部方向に磁気的に引き付けられない。 従ってコンブレッサカ飄運転または停止モードのいずれ
かにある時、シールは、上昇すなわち持ち上げられた位
置に維持される。 ［００１６３ 次に、図６を参照する。図６は、本発明のさらに他の実
施例を示している。ここでは、スクロール１０の背板は
、磁気的に透過材料から形成され、ケーシング部材は、
非透過な材料から形成されている。シール６７は、矩形
の胴体部６８を含み、その胴体部は、保持溝壁及び旋回
スクロールの端面に対して流体型結合を形成し得る適切
な材料から作られている。永久磁石６９は、例えばエポ
キシ樹脂によって、シール胴体の底面に対して強固に結
合されている。磁石の外側壁８０は、シール胴体の外側
壁８１の僅かに内側に引っ込んでおり、近接の溝壁とこ
すり合うことすなわちかみ合うことを防止している。 ［００１７１ 図７は、本発明のさらに他の実施例を示している。旋回
スクロールの背板は、磁気的に透過な材料から形成され
、ケーシング部材は、磁気的に非透過な材料から形成さ
れている。シール８５は、磁性粒子がカプセル化されて
いる樹脂を含む合成材料から形成されている。樹脂材料
は、固化したとき、旋回スクロール及び保持溝の側壁８
７の間に流体密封シールを形成することができる。 ［００１８］ 次に、本発明の最終実施例を示している図８を参照する
。永久磁石９０は、弾力性のあるシール胴体９１内に完
全に包囲されている。また、下部シャント部材９２及び
内部シャント部材９３がシール胴体内に含まれている。 それらのシャント部材は、磁力線９５が溝の底壁及び内
側壁に達しないようにする働きをする。 従って、シール部材は、旋回スクロール１０の底面及び
保持溝の外壁９７に磁気的に引き付けられない。 ［００１９］
【発明の効果】
本発明によれば、機械的バイアス手段を使用することな
く、装置を密封することができるので、耐久性に優れた
スクロール型コンプレッサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンプレッサケーシング内に取り付けられた固定スクロ
ール及び旋回スクロールの断面を示す部分側面図である
。
【図２】 スクロールラップの断面を示す図であって、図１の線２
−２に沿って切り取った図である。
【図３】 図１に示された旋回スクロール及び機械ケーシングを示
す分解斜視図である。
【図４】 本発明のスクロール型コンプレッサにおいて使用される
磁気シールの第１実施例を示す拡大断面図である。
【図５】 磁気シールの第２実施例を示す断面図である。
【図６】 磁気シールの第３実施例を示す断面図である。
【図７】 磁気シールの第４実施例を示す断面図である。
【図８】 スクロール型コンプレッサにおける使用に適した磁気シ
ールの第５実施例の断面図である。
【符号の説明】
１０：旋回スクロール １１ニスクロール型コンプレツサ １２．１３ニラツブ １４：固定スクロール １５：内側流路 １６：外側流路 １７：環状ポケット １８：端面 １９：ケーシング部材 ２５：円形シール ２７：溝 ３０．３１：背圧室領域 ３２：端面 ４３：ギャップ ４５：胴体部 ４６：スロット開口 ４７．５７，６９．９０：永久磁石 ８５：シール
【書類名】
【国司 図面 環状ポケッ ト 固定スクロール 【図２】
【図３】
【図４】
【図５】 ケーシング材料 溝 封止壁
【図６】
【図７１ 永久磁石 【図８】 永久磁石

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固定スクロールと、軸を有しかつ機械ケー
    シングに近接して取り付けられた旋回スクロールと、上
    記旋回スクロールが旋回している時に２つの面間にギャ
    ップが形成されるように、機械ケーシング上の第２の相
    補面に近接して配置されている旋回スクロール背面上の
    第１の面と、上記第１及び第２の面の一方に形成された
    溝手段と、上記第１及び第２の面に関連して背圧室を形
    成し、かつ上記背圧室内に流体を維持するために、上記
    溝手段内に緩やかに設けられたシール手段とを有するス
    クロール型コンプレッサにおいて、上記第１及び第２の
    面の他方の面に対して上記シール手段を磁気的に接触保
    持するために、上記シール手段と関連づけられた磁気手
    段（４７，５７，６９，８５，９０）と、上記背圧室内
    に付圧流体を搬入するための手段を備えたことを特徴と
    するスクロール型コンプレッサ。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のスクロール型コンプレッ
    サにおいて、上記磁気手段が、上記溝手段の側壁に対し
    て上記シール手段を保持するように配置されていること
    を特徴とするスクロール型コンプレッサ。
JP2411460A 1989-12-18 1990-12-18 スクロール型コンプレッサ Pending JPH0412185A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/452,287 US5040956A (en) 1989-12-18 1989-12-18 Magnetically actuated seal for scroll compressor
US452,287 1989-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0412185A true JPH0412185A (ja) 1992-01-16

Family

ID=23795890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2411460A Pending JPH0412185A (ja) 1989-12-18 1990-12-18 スクロール型コンプレッサ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5040956A (ja)
EP (1) EP0434597B1 (ja)
JP (1) JPH0412185A (ja)
KR (1) KR910012544A (ja)
BR (1) BR9006379A (ja)
DE (1) DE69002600T2 (ja)
DK (1) DK0434597T3 (ja)
ES (1) ES2043340T3 (ja)
MY (1) MY105370A (ja)

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