JPH04292590A - スクロール圧縮機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は両スクロールを同じ方
向に回転させて圧縮を行うスクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール圧縮機は例えば特公平
１−３５１９６号公報に示されているように構成されて
いる。ここで、この公報を参考に従来例を説明する。図
４において、この図に示されている従来例のものは、ハ
ウジング５０、吐出チャンバ５１、ハウジング５０の内
部に収納された駆動スクロールである第１のスクロール
５２及び従動スクロールである第２のスクロール５３、
第１のスクロール５２と一体の駆動軸である回転軸５４
、第２のスクロール５３と一体の従動軸である回転軸５
５、第１・第２のスクロール５２，５３の駆動源である
電動機５６、摺動リング５７により第１のスクロール５
２の鏡板５８とこれに対向する第１のハウジング部材５
９の内壁６０間に形成された密封空間６１、摺動リング
６２により第２のスクロール５３の鏡板６３とこれに対
向する第２のハウジング６４の内壁６５間に形成された
密封空間６６、潤滑系路とを備えている。

【０００３】ハウジング５０は、図４に示されるように
、第１・第２のハウジング部材５９，６４を組合わせて
構成されている。第２のハウジング６４の側部にはガス
の吸入ポート６７が形成され、また筒部６８の端部には
給油孔６９を有するエンドカバー７０が取付けられてい
る。

【０００４】吐出チャンバ５１は、図４に示されている
ように、第１のハウジング部材５９に連結され、またこ
の吐出チャンバの側部にはガスの排出口７１が形成され
、さらに筒部７２の端部にはエンドカバー７３が取付け
られている。

【０００５】第１のスクロール５２は、鏡板５８及びラ
ップ７４を有している。一方、第２のスクロール５３は
鏡板６３、ラップ７５、鏡板６３に設けられた周縁部７
６、第１のスクロール５２の鏡板５８に外縁部に対向さ
せて周縁部７６に設けられたフランジ７７とを有してい
る。第２のスクロール５３は周縁部７６の内部に圧縮空
間７８が設けられ、また周縁部７６にはガスの吸入口７
９が設けられている。ラップ７４，７５はインボリュー
トまたはこれと類似の曲線からなる渦巻き状に形成され
、かつ、互にかみ合わされている。鏡板５８，６３には
、圧縮空間７８から密封空間６１，６６内にガス圧を導
入するガス通孔８０，８１が設けられている。さらに、
第１のスクロール５２の鏡板５８と第２のスクロール５
３のフランジ７７との間にはオルダム継手８２が組み込
まれ、第１のスクロール５２が駆動されるのに伴い、第
２のスクロール５３が同じ方向に駆動され、かつ、第１
のスクロール５２に対して第２のスクロール５３が自転
しないように駆動連結されている。

【０００６】第１のスクロール５２の回転軸５４と第２
のスクロール５３の回転軸５５とは、中心Ｏ，Ｐが互に
間隔ε、偏心させて取付けられている。第１のスクロー
ル５２の回転軸５４の鏡板５８側半部には、ラップ７４
，７５間に形成された圧縮空間７８から吐出チャンバ５
１に通じるガスの吐出ポート８３が設けられている。 また、第１のスクロール５２の回転軸５４は第１のハウ
ジング部材５９のボス部に設けられた軸受８４と吐出チ
ャンバ５１の筒部７２内に設けられた軸受８５とにより
支持され、軸方向の定位置で回転しうるようになってお
り、かつ、電動機５６に直結されている。

【０００７】この構造のスクロール圧縮機では、第１・
第２のスクロール５２，５３を同じ方向に回転させて冷
媒を圧縮空間７８で圧縮し、第１・第２のスクロール５
２，５３の圧縮運転時の振動を小さくさせ、スクロール
圧縮機を高速用として使用できるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクロール圧縮機は摺動リング５７により第１のスクロ
ール５２の鏡板５８とこれに対向する第１のハウジング
５９の内壁間に形成される密封空間６１と、摺動リング
６２により第２のスクロール５３の鏡板６３とこれに対
向する第２のハウジング６４の内壁６５間に形成された
密封空間６６とに圧縮途中の圧縮空間７８の冷媒を供給
して第１のスクロール５２と第２のスクロール５３との
背面を押圧しているため、起動時に第１・第２のスクロ
ール５２，５３の軸方向の隙間が必要以上に開き、圧縮
空間７８内での圧縮が遅れ、起動初期の冷凍能力が低下
するとともに、密封空間６１，６６内の中間圧力の冷媒
が摺動リング５７，６２を低圧側に押圧し、これらの密
封空間内の冷媒が低圧側にリークしやすくなり、通常運
転時の冷凍能力が低下する等の問題があった。

【０００９】この発明は上記の問題を解決するもので、
第１のスクロールと第２のスクロールとの軸方向の隙間
を一定間隔にし、運転時の冷凍能力の低下を防止したス
クロール圧縮機を提供することを目的としたものである
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は密閉容器内に
電動要素とスクロール圧縮要素とを収納し、このスクロ
ール圧縮要素を、鏡板に渦巻き状のラップを立設させて
電動要素に連結された軸を有する第１のスクロールと、
この第１のスクロールの軸の中心と偏心した軸を有し、
前記第１のスクロールに対して向かい合ってかみ合う鏡
板に渦巻き状のラップを立設させた第２のスクロールと
、前記第１のスクロールの軸を軸支する主軸受を有する
主フレームと、第２のスクロールの軸を軸支する補助軸
受を有する補助フレームと、この補助フレームと主フレ
ームとで内部に形成した中空室内に収納した第１のスク
ロールと第２のスクロールとで形成された複数の圧縮空
間を外方から内方に向かって次第に縮小させて圧縮を行
うようにこれらのスクロールを同じ方向に回転させるオ
ルダム継手と、両スクロールのうち、一方のスクロール
に固定して他方のスクロールの軸方向への移動を規制す
る規制部材とで構成し、前記規制部材とこの規制部材に
固定された一方のスクロールとの背面に夫々内側に軸方
向に押圧する圧力部を形成する環状の弾性シール装置を
設けたスクロール圧縮機において、前記規制部材とこの
規制部材で軸方向への移動を規制されるスクロールの鏡
板との間に内部を高圧部に連通するシールリングを設け
、このシールリングの内部の面積を規制部材の弾性シー
ル装置の圧力部の面積より大きくしたものである。

【００１１】

【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
規制部材とこの規制部材で規制されるスクロールの鏡板
との間に設けたシールリングの内部に作用する高圧圧力
で前記スクロールを規制部材に固定されたスクロール側
に押圧し、第１のスクロールと第２のスクロールとのラ
ップの先端のかみ合わせ部の隙間を小さくしたものであ
る。

【００１２】

【実施例】以下この発明を図１乃至図３に示す実施例に
基いて説明する。

【００１３】１は密閉容器で、この容器内には上側に電
動要素２が、下側にスクロール圧縮要素３が夫々収納さ
れている。電動要素２は固定子４と、この固定子の内部
に配置した回転子５とで構成されている。固定子４と回
転子５との間にはエアギャップ６が形成されている。

【００１４】７は主フレームで、このフレームには中央
に主軸受８が設けられている。９は密閉容器１の内壁に
圧接して取付けられた補助フレームで、この補助フレー
ムには主フレーム７の主軸受８と偏心した補助軸受１０
が設けられている。主フレーム７と補助フレーム９とは
内部に中空室１１を形成するようにボルト１２で固定さ
れている。

【００１５】スクロール圧縮要素３は電動要素２によっ
て駆動される第１のスクロール１３と、この第１のスク
ロールと同じ方向に回転させる第２のスクロール１４と
で構成されている。第１のスクロール１３は円板状の鏡
板１５と、この鏡板の一方の面に立設されたインボリュ
ート状の曲線からなる渦巻き状のラップ１６と、鏡板１
５の他方の面の中央に突出させて回転子５に挿入固定さ
れた駆動軸１７とで構成されている。そして、第１のス
クロール１３は駆動側スクロールを構成している。第２
のスクロール１４は円板状の鏡板１８と、この鏡板の一
方の面に立設されたインボリュート状の曲線からなる渦
巻き状のラップ１９と、鏡板１８の他方の面の中央に突
出された従動軸２０とで構成されている。そして、第２
のスクロール１４は従動側スクロールを構成している。

【００１６】第１のスクロール１３は主フレーム７の主
軸受８で駆動軸１７を軸支され、第２のスクロール１４
は補助フレーム９の補助軸受１０で従動軸２０を軸支さ
れ、両スクロール１３，１４のラップ１６，１９を中空
室１１内で互に向かい合わせてかみ合うようにして内部
に複数の圧縮空間２１を形成するようにしている。

【００１７】駆動軸１７には圧縮空間２１内で圧縮され
た冷媒を密閉容器１内の電動要素２とスクロール圧縮要
素３との間の空間２２に吐出する吐出孔２３が設けられ
ている。

【００１８】２４は第２のスクロール１４の軸方向の動
きを規制する規制部材で、この規制部材は第２のスクロ
ール１４の鏡板１８に接触して第１のスクロール１３に
ボルト２５で固定されている。そして、規制部材２４に
は補助軸受１０の外周に接触するボール軸受２６を保持
する環状壁２７が突出して設けられている。２８は規制
部材２４の下部に取付けられてボール軸受２６の抜け止
めを兼ねるプレートで、このプレートは後述するシール
面を形成している。

【００１９】２９は第１のスクロール１３と第２のスク
ロール１４との間に設けられたオルダム継手で、このオ
ルダム継手は第１のスクロール１３と第２のスクロール
１４とを同じ方向に回転させながら相対的に揺動するよ
うにしている。

【００２０】３０は主フレーム７の第１のスクロール１
３の鏡板１５との間に設けられた弾性シール装置で、こ
のシール装置は鏡板１５に接するリング状のシール部材
３１とこの部材を押圧する弾性部材３２とで形成されて
いる。そして、シール部材３１の内部は高圧部に連通し
、圧力室３３を形成している。３４は補助フレーム９と
プレート２８との間に設けられた弾性シール装置で、こ
のシール装置はブレート２８に接するリング状のシール
部材３５とこの部材を押圧する弾性部材３６とで形成さ
れている。そして、シール部材３４の内部は高圧部に連
通し、圧力室３７を形成している。

【００２１】３８は第２のスクロール１４の従動軸２０
と補助軸受１０との間に設けられた偏心ブッシュで、こ
の偏心ブッシユは第２のスクロール１４のラップ１９を
第１のスクロール１３のラップ１６に接触させるように
している。

【００２２】３９は規制部材２４に下部外周に取付けら
れた環状の冷媒案内部材で、この案内部材は規制部材２
４の下部外周に設けて圧縮空間２１と中空室１１内とを
連通する吸入口４０を覆うようにしている。

【００２３】４１は規制部材２４と第２のスクロール１
４の鏡板１８との背面との間に設けられたシールリング
装置で、このシールリング装置は規制部材２４に形成さ
れた環状凹部４２内に収納された断面コ字状の弾性シー
ルリング４３で形成されている。このシールリングの内
部は高圧部に連通し、圧力部４４を形成している。

【００２４】シールリング４３の内径は補助フレーム９
に設けたリング状のシール部材３６の内径より大きく形
成されている。

【００２５】４５は吸込管で、この吸込管は中空室１１
内の下部に開口している。そして、吸込管４５の開口は
冷媒案内部材３９に対向している。４６は吐出管で、こ
の吐出管は密閉容器１の上部に設けられている。

【００２６】このように構成されたスクロール圧縮機に
おいて、電動要素２を回転させると、その回転力が駆動
軸１７を介して第１のスクロール１３に伝えられる。こ
の第１のスクロールに伝えられた回転力はオルダム継手
２９を介して第２のスクロール１４に伝えられ、この第
２のスクロールを第１のスクロール１３と同じ方向に回
転させている。そして、第１のスクロール１３の駆動軸
１７の中心に対して第２のスクロール１４は従動軸２０
の中心を偏心させた位置で回転している。そのため、第
１のスクロール１３と第２のスクロール１４とはこれら
のスクロールで形成された圧縮空間２１を外方から内方
へ向かって次第に縮小させ、吸込管４５から中空室１１
内に流入し、回転している冷媒案内部材３９から吸入口
４０に流入した冷媒を外方の圧縮空間２１内に流入させ
て圧縮している。この圧縮された冷媒は第１のスクロー
ル１３の駆動軸１７に設けられた吐出孔２３から空間２
２内に吐出させ、電動要素２のエアギャップ６を通って
吐出管４６から密閉容器１外に吐出される。

【００２７】補助軸受１０と従動軸２０との間に設けら
れた偏心ブッシュ３８は圧縮空間２１内で作用するガス
荷重と従動軸２０の回転による摩擦力とにより、第１の
スクロール１３に対して第２のスクロール１４の偏心量
を変え、この第２のスクロールのラップ１９を第１のス
クロール１３のラップ１６に接触させる方向に動かし、
両スクロール１３，１４のラップ１６，１９を接触させ
るようにしている。

【００２８】弾性シール装置３０，３４はリング状のシ
ール部材３１，３５を弾性部材３２，３６で軸方向に押
圧することにより、スクロール圧縮要素３が軸方向に移
動したり、多少の傾きが生じても第１のスクロール１３
の鏡板１５と規制部材２４のプレート２８とにシール部
材３１，３５を追従させられ、これらのシール部材の内
側の圧力部３３，３７の高圧冷媒が低圧側の中空室１１
内にリークするのを防止できるようにしている。

【００２９】シールリング装置４１は規制部材２４の環
状凹部４２内に収納されて内側に圧力部４４を形成する
シールリング４３の内径を規制部材２４側で内側に圧力
部３７を形成するシール部材３５の内径より大きくし、
規制部材２４を第２のスクロール１４側に押す力よりも
規制部材２４を第２のスクロール１４から引き離す力を
大きくすることにより、第２のスクロール１４を第１の
スクロール１３の軸方向に押圧し、これらのスクロール
のラップ１６，１９の先端のクリアランスを所定以下に
保持できるようにしている。そして、シールリング装置
４１は圧縮空間２１内の高圧側から低圧側へ冷媒がリー
クするのを抑えて冷凍能力が低下するのを防止している
。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、弾性シ
ール装置で背面を押圧される規制部材とこの規制部材で
軸方向への移動を規制されるスクロールの鏡板との間に
内部を高圧部に連通するシールリングを設け、このシー
ルリングの内部の面積を規制部材の弾性シール装置の圧
力部の面積より大きくしたのであるから、前記規制部材
をスクロールの鏡板に押し付ける力よりこの規制部材を
スクロールから引き離す力を大きくすることによって、
このスクロールを他方のスクロールの軸方向に押圧する
ことができ、両スクロールのラップの先端のクリアラン
スを小さくし、圧縮空間の高圧側から低圧側に冷媒がリ
ークするのを抑えて冷凍能力の低下を防止できるように
したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の
縦断面図である。

【図２】この発明のスクロール圧縮要素の要部拡大断面
図である。

【図３】この発明のシールリング装置の拡大断面図であ
る。

【図４】従来のスクロール圧縮機の断面図である。

【符号の説明】

１　　密閉容器 ２　　電動要素 ３　　スクロール圧縮要素 ７　　主フレーム ８　　主軸受 ９　　補助フレーム １０　　補助軸受 １１　　中空室 １３　　第１のスクロール １４　　第２のスクロール １５，１８　　鏡板 １６，１９　　ラップ １７　　駆動軸 ２０　　従動軸 ２１　　圧縮空間 ２４　　規制部材 ２９　　オルダム継手 ３０，３４　　弾性シール装置 ４１　　シールリング装置 ４３　　シールリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　密閉容器内に電動要素とスクロール圧
   縮要素とを収納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に
   渦巻き状のラップを立設させて電動要素に連結された軸
   を有する第１のスクロールと、この第１のスクロールの
   軸の中心と偏心した軸を有し、前記第１のスクロールに
   対して向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラップを
   立設させた第２のスクロールと、前記第１のスクロール
   の軸を軸支する主軸受を有する主フレームと、第２のス
   クロールの軸を軸支する補助軸受を有する補助フレーム
   と、この補助フレームと主フレームとで内部に形成した
   中空室内に収納した第１のスクロールと第２のスクロー
   ルとで形成された複数の圧縮空間を外方から内方に向か
   って次第に縮小させて圧縮を行うようにこれらのスクロ
   ールを同じ方向に回転させるオルダム継手と、両スクロ
   ールのうち、一方のスクロールに固定して他方のスクロ
   ールの軸方向への移動を規制する規制部材とで構成し、
   前記規制部材とこの規制部材に固定された一方のスクロ
   ールとの背面に夫々内側に軸方向に押圧する圧力部を形
   成する環状の弾性シール装置を設けたスクロール圧縮機
   において、前記規制部材とこの規制部材で軸方向への移
   動を規制されるスクロールの鏡板との間には内部を高圧
   部に連通するシールリングが設けられ、このシールリン
   グの内部の面積を規制部材の弾性シール装置の圧力部の
   面積より大きくしたことを特徴とするスクロール圧縮機
   。