JPH04292591A - 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６０、吐出チャンバ６１、ハウジング６０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
６２及び従動スクロールである第２のスクロール６３、
第１のスクロール６２と一体の駆動軸である回転軸６４
、第２のスクロール６３と一体の従動軸である回転軸６
５、第１・第２のスクロール６２，６３の駆動源である
電動機６６、摺動リング６７により第１のスクロール６
２の鏡板６８とこれに対向する第１のハウジング部材６
９の内壁７０間に形成された密封空間７１、摺動リング
７２により第２のスクロール６３の鏡板７３とこれに対
向する第２のハウジング７４の内壁７５間に形成された
密封空間７６、潤滑系路とを備えている。

【０００３】ハウジング６０は、図４に示されるように
、第１・第２のハウジング部材６９，７４を組合わせて
構成されている。第２のハウジング７４の側部にはガス
の吸入ポート７７が形成され、また筒部７８の端部には
給油孔７９を有するエンドカバー８０が取付けられてい
る。

【０００４】吐出チャンバ６１は、図４に示されている
ように、第１のハウジング部材６９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８１が形成され
、さらに筒部８２の端部にはエンドカバー８３が取付け
られている。

【０００５】第１のスクロール６２は、鏡板６８及びラ
ップ８４を有している。一方、第２のスクロール６３は
鏡板７３、ラップ８５、鏡板７３に設けられた周縁部８
６、第１のスクロール６２の鏡板６８に外縁部に対向さ
せて周縁部８６に設けられたフランジ８７とを有してい
る。第２のスクロール６３は周縁部８６の内部に圧縮空
間８８が設けられ、また周縁部８６にはガスの吸入口８
９が設けられている。ラップ８４，８５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６８，７３には
、圧縮空間８８から密封空間７１，７６内にガス圧を導
入するガス通孔９０，９１が設けられている。さらに、
第１のスクロール６２の鏡板６８と第２のスクロール６
３のフランジ８７との間にはオルダム継手９２が組み込
まれ、第１のスクロール６２が駆動されるのに伴い、第
２のスクロール６３が同じ方向に駆動され、かつ、第１
のスクロール６２に対して第２のスクロール６３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６２の回転軸６４と第２
のスクロール６３の回転軸６５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６２の回転軸６４の鏡板６８側半部には、ラップ８４
，８５間に形成された圧縮空間８８から吐出チャンバ６
１に通じるガスの吐出ポート９３が設けられている。 また、第１のスクロール６２の回転軸６４は第１のハウ
ジング部材６９のボス部に設けられた軸受９４と吐出チ
ャンバ６１の筒部８２内に設けられた軸受９５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６６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６２，６３を同じ方向に回転させて冷
媒を圧縮空間８８で圧縮し、第１・第２のスクロール６
２，６３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第１のスクロール６２と第２のスク
ロール６３との背面を押圧する密封空間７１，７６を第
１のスクロール６２の鏡板とこれに対向する第１のハウ
ジング部材６９の内壁７０との間に挟持される摺動リン
グ６７と、第２のスクロール６３の鏡板７３とこれに対
向する第２のハウジング７４の内壁７５との間に挟持さ
れる摺動リング７２とで形成しているため、第１のスク
ロール６２と第２のスクロール６３とが軸方向に移動す
ると、密封空間７１，７６の軸方向の間隔が広くなり摺
動リング６７，７２の押圧力が小さくなってこれらの密
封空間内の冷媒が低圧側にリークしやすくなり、運転時
の冷凍能力が低下する問題があった。

【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のスクロールとの鏡板の背面側
を弾性シール部材でシールし、運転時にスクロール圧縮
要素が軸方向に移動しても、弾性シール部材が追従でき
るように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】この発明はオイルを貯溜
した内部高圧の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ながら揺動させるオルダム継手
とで構成し、前記中空室内には吸込管から低圧の冷媒が
導かれるようにしたスクロール圧縮機において、前記第
１のスクロールと第２のスクロールとの鏡板の背面側に
この鏡板を軸方向に押圧する弾性シール装置を設け、こ
の弾性シール装置を鏡板の背面に接触するリング状のシ
ール部材と、このシール部材の背面に形成された背室と
、この背室内に収納されてシール部材を押圧する弾性部
材とで構成し、前記背室を連通孔で密閉容器内の高圧部
の空間に連通させたものである。

【００１１】また、この発明は背室に連通する連通孔を
密閉容器内のオイル中に開口させたものである。

【００１２】

【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
第１のスクロールと第２のスクロールとの鏡板の背面側
をばね力とガス力との作用する弾性シール装置で押圧し
、第１・第２のスクロールが軸方向に移動しても前記弾
性シール装置が追従できるようにし、これらのスクロー
ルの鏡板の背面側を押圧するように作用する冷媒が低圧
側にリークしないようにしたものである。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】３０は第１のスクロール１３の鏡板１５の
背面に設けられた弾性シール装置で、この弾性シール装
置は主フレーム７の鏡板１５の背面に対向する面に形成
された環状凹所３１と、この凹所に収納されたリング状
のシール部材３２と、環状凹所３１の背後に設けられた
環状の背室３３と、この背室内に収納されてリング状の
シール部材３２を鏡板１５に接触するように押圧する弾
性部材３４とで構成されている。そして、シール部材３
２は内側に軸受面に連通する高圧部が設けられている。 弾性部材３４はシール部材３２に接触するＯリング３５
、ワッシャ３６及び波板ばね３７で構成されている。 ワッシャ３６は波板ばね３７のばね力を均一にＯリング
３５に伝えるようにしている。３８は波板ばね３７の背
後の背室３３内と密閉容器１内の高圧の空間２２とを連
通する連通孔である。

【００２２】３９は規制部材２４の背面に設けられた弾
性シール装置で、この弾性シール装置はプレート２８に
接触するリング状のシール部材４０と、このリング状の
シール部材の背後に設けられた環状の背室４１と、この
背室内に収納されてシール部材４０をプレート２８側に
押圧する弾性部材４２とで構成されている。そして、シ
ール部材３２は内側に軸受面に連通する高圧部が設けら
れている。弾性部材４２はシール部材４０に接触するＯ
リング４３、ワッシャ４４及び波板ばね４５で構成され
ている。４６は波板ばね４５の背後の背室４１内と密閉
容器１内の高圧の空間２２に連通する下部空間４７とを
連通する連通孔である。

【００２３】密閉容器１内の主フレーム７の上部と補助
フレーム９の下部とには各摺動部を潤滑するオイル４８
が貯溜されている。主フレーム７の上部と補助フレーム
９の下部とはこれらのフレームの外周で連通している。

【００２４】４９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
の偏心ブッシュは第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。

【００２５】５０は規制部材２４の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に設けて圧縮空間２１と中空室１１内とを連通する吸
入口５１を覆うようにしている。

【００２６】５２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。５３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。

【００２７】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
転させながら、相対的に揺動させている。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５１から中空室１１内に流入し、回転している吸
入口５０に冷媒案内部材４１で導き、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に設けらけた
吐出孔２３から空間２２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５２から密閉容器１外に吐
出される。

【００２８】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３７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。

【００２９】弾性シール装置３０，３９は圧力が平衡し
ている停止時に波板ばね３７，４５で第１のスクロール
１３と規制部材２４の背面にシール部材３２，４０を押
圧することにより、起動初期にシール部材３２，４０を
第１のスクロール１３の鏡板１５と規制部材２４との背
面に押圧することができ、シール部材３２，４０の内側
の圧力を空間２２内の圧力上昇に追従して圧力上昇する
ようにしている。

【００３０】また、弾性シール装置３０，３９は通常運
転時に波板ばね３７，４５の押圧力と、連通孔３８，４
６を介して密閉容器１内の空間２２の高圧圧力とでリン
グ状のシール部材３２，４０を第１のスクロール１３と
規制部材２４の背面に押圧することにより、スクロール
圧縮要素３が軸方向に移動してもシール部材３２，４０
を鏡板１５と規制部材２４との背面に押圧することがで
き、シール部材３２，４０の内側の高圧部の冷媒が低圧
部の中空室１１内にリークするのを防止できるようにし
ている。

【００３１】リング状のシール部材３２，４０は弾性部
材３４，４２で押圧されることにより、運転時にスクロ
ール圧縮要素３に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とに追
従して動くことができ、内側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。

【００３２】また、弾性シール装置３０，３９のＯリン
グ３５，４３は断面円形状に形成されることにより、背
室３３，４１の内壁、ワッシャ３６，４４及びシール部
材３２，４２に接触し、その接触面の両側に夫々隙間を
形成している。そして、Ｏリング３５，４５にはシール
部材３２，４２側の内側の半分に駆動軸１７と従動軸２
０とのオイル供給機構からリークして作用する高圧圧力
が、外側の半分に中空室１１内に流入した低圧圧力が夫
々作用している。そのため、弾性シール装置３０，３９
のＯリング３５，４５のワッシャ３６，４４側に作用す
る波板ばね３７，４５の押圧力と高圧圧力とはＯリング
３５，４３のシール部材３２，４０側の内側の半分に作
用する駆動軸１７と従動軸２０とのオイル供給機構から
リークしてくる高圧圧力で打ち消され、シ−ル部材３２
，４０に作用する押圧力を小さくさせている。

【００３３】弾性シール装置３０，３９に高圧圧力を作
用させる連通孔３８，４６は密閉容器１内の油中に開口
し、ワッシャ３６，４４の背後にオイル４８を直接作用
させ、高圧圧力がＯリング３５，４３を介して低圧側に
リークしにくくしている。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第１の
スクロールと第２のスクロールとの鏡板の背面側にこの
鏡板を軸方向に押圧する弾性シール装置を設け、この弾
性シール装置は鏡板の背面に接触するリング状のシール
部材と、このシール部材の背面に形成された背室と、こ
の背室内に収納されてシール部材を押圧する弾性部材と
を有し、前記背室を連通孔で密閉容器内の高圧部の空間
に連通したのであるから、運転時にスクロール圧縮要素
が軸方向に移動したり、傾いてもリング状のシール部材
を追従させられ、第１のスクロールと第２のスクロール
との背面側に作用する押圧用の冷媒が低圧側にリークす
るのを防止できるようにしたものである。また、この発
明はばねでシール部材を押圧することにより、起動初期
においても前記シール部材を追従して動けるようにでき
るものである。しかも、この発明は高圧のオイルで弾性
シール装置を押圧することにより、この弾性シール装置
を介して高圧冷媒が低圧側にリークするのを防止できる
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】この発明の弾性シール装置を示す断面図である
。

【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 ３０，３９　　弾性シール装置 ３２，４０　　リング状のシール部材 ３４，４２　　弾性部材 ４８　　オイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　オイルを貯溜した内部高圧の密閉容器
   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
   ながら揺動させるオルダム継手とで構成し、前記中空室
   内には吸込管から低圧の冷媒が導かれるようにしたスク
   ロール圧縮機において、前記第１のスクロールと第２の
   スクロールとの鏡板の背面側にこの鏡板を軸方向に押圧
   する弾性シール装置を設け、この弾性シール装置は鏡板
   の背面に接触するリング状のシール部材と、このシール
   部材の背面に形成された背室と、この背室内に収納され
   てシール部材を押圧する弾性部材とを有し、前記背室を
   連通孔で密閉容器内の高圧部の空間に連通したことを特
   徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】　　前記背室に連通する連通孔を密閉容器
   内のオイル中に開口させたことを特徴とする請求項１に
   記載されたスクロール圧縮機。