JPH04303192A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は揺動スクロール部材と固
定スクロール部材とを備えたスクロール流体機械、特に
、各々のスクロール部材の摺接面に設けられるシール溝
およびシール部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スクロール流体機械は、渦巻状
のスクロールを有する揺動スクロール部材が電動機の駆
動軸に偏心して連結されており、駆動軸の回転に伴って
揺動スクロール部材が旋回運動し、ケースに固定された
渦巻状のスクロールを有する固定スクロール部材との間
で、双方のスクロールの噛み合いにより形成される複数
の圧縮室において冷媒ガスの圧縮が行なわれる。また、
冷媒ガスの圧縮を確実にするために、図１１、図１２に
示すように、揺動側および固定側スクロール部材１、２
の各スクロール３、４の摺接面にはシール溝５が設けら
れ、このシール溝５にチップシール（シール部材）６が
それぞれ装着され、各圧縮室の気密性が得られるように
なっている。

【０００３】しかしながら、チップシールを装着しても
、現実的には図１２に示すようにＡ漏れないしＦ漏れが
生ずる。すなわち、Ａ漏れは、一方のスクロール３に設
けられたチップシール６と、他方のスクロール部材２の
ラップ底部２ａとの間で生ずるスクロールの径方向への
漏れをいい、Ｂ漏れは、チップシール６の側面と溝側面
との間で周方向に沿う高圧側の漏れをいう。また、Ｃ漏
れはＢ漏れと同様に周方向に沿う低圧側の漏れをいい、
Ｄ漏れはバイパス漏れともいい、チップシール６とスク
ロール３の溝５との間で生ずる径方向への漏れをいう。 更に、Ｅ漏れは、溝５の底部とチップシール６との間で
生ずるスクロールに沿った周方向の漏れをいい、Ｆ漏れ
は、スクロール３の先端面と他方のスクロール部材４の
ラップ底部２ａとも間で生ずるスクロールに沿った周方
向の漏れをいう。これらのＡ漏れないしＦの漏れのうち
、Ａ漏れはもっとも悪影響を及ぼす漏れであり、可能な
限り最小にしなければならない。また、Ｂ漏れおよびＥ
漏れはチップシールおよび溝の加工精度に影響され、現
実的に無視することができないものとされている。

【０００４】また、従来においては、シール溝内に多数
枚のシール部材を溝幅方向に挿入したものが知られてい
る（例えば、特開平２−１４９７８６号）。この種のシ
ール構造においては、Ａ漏れを防止できるとともに、組
付け時に脱落しにくい利点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術によれば、多数枚のシール部材をシー
ル溝内に挿入しなければならないので、各シール部材の
加工精度や、シール部材の成形精度の制約から最適な組
付けを行なうには時間がかかり、組付け作業性が悪く製
作コストが嵩む不具合があった。

【０００６】そこで、本発明は、Ａ漏れを防止しつつＢ
漏れを最小限とするとともに、スクロール流体機械の組
立時にシール部材の脱落を防止でき、さらに組付け性が
向上し製作コストの低減を可能としたスクロール流体機
械を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスクロール流体
機械は、電動機の駆動軸に偏心して連結され旋回運動す
る揺動スクロール部材と、この揺動スクロール部材と噛
み合って圧縮室を形成する固定スクロール部材と、これ
ら揺動スクロール部材および固定スクロール部材の各々
の摺接面に設けられたシール溝と、このシール溝内に装
着されたシール部材と、を備えたスクロール流体機械で
あって、前記シール溝とシール部材との隙間内に、この
隙間を調整するシム材を挿入し、前記シム材の、スクロ
ール部材の底部に互いに対向する側面を平坦面に形成し
た構成とされている。

【０００８】

【作用】シール部材とシール溝の隙間内にシム材を挿入
したので、シール溝の壁面とシール部材とシム材の互い
の摩擦力により組立時のシール部材の脱落が防止でき組
立が容易となるとともにＢ漏れの低減を図ることができ
る。またシール部材やシール溝の加工公差をラフにして
も適切な隙間を確保できるとともに、隙間を調整するシ
ム材のスクロール部材底部に互いに対向する側面が平坦
であることから、シール溝の加工面精度が精密でなくと
もシール性が確保され、これらの結果、製作コストが低
減する。また、シール溝に挿入されるシム材のバネ効果
によりシール部材が内側に移動するのが防止され、Ｃ、
Ｄ漏れが確実に低減する。この結果、各圧縮室での漏れ
が減少し、体積効率が向上して冷凍能力が向上するとと
もに、内部漏れ（特にＢ漏れ）が減少して圧縮動力が減
少し、全体として圧縮効率の向上が図られる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例のスクロール流体機械１０を示し
ており、同図中１１は密閉ケースであり、このケース１
１は筒状部１２と上下の閉塞部１３、１４により形成さ
れている。ケース１１内の下側には、ブラシレスの直流
電動機１５が配設されている。この電動機１５は、上側
が支持ブロック１６に軸受１７を介して支承された駆動
軸１８と、駆動軸１８に固着された回転子１９、回転子
１９の周面に設けられた永久磁石２０、ケース１１に固
着された固定子２１、固定子２１に設けられた励磁コイ
ル２２等から構成されている。

【００１０】上記駆動軸１８の上端側には、駆動軸１８
の軸心から所定寸法だけ軸心が偏心したクランク軸１８
ａが形成され、このクランク軸１８ａが揺動スクロール
部材２３の連結挿入部２３ａに軸受２４を介して挿入さ
れており、揺動スクロール部材２３がケース１１に固設
された固定スクロール部材２５と噛み合っている。これ
らの揺動スクロール部材２３と固定スクロール部材２５
には、それぞれ渦巻き状のスクロール２３Ａ、２５Ａが
突設されており、双方のスクロール２３Ａ、２５Ａの噛
み合いにより吸入圧室２８、中間圧室２７、吐出圧室２
６が形成され、冷媒ガスが順次圧縮される。尚、図１中
、３１は吸入パイプ、３２は吸入ポート、３３は吐出ポ
ート、３４はリードバルブ、３５は吐出パイプ、３６は
バランスウエイト、３７はオルダムリング３８とスラス
トプレート３９とからなる自転防止機構を示す。

【００１１】上記揺動および固定スクロール部材２３、
２５の各々のスクロール２３Ａ、２５Ａの摺接面、すな
わち相手方のスクロール部材のラップ底部に摺接する各
スクロール２３Ａ、２５Ａの面には図２に示すように所
定幅のシール溝４１が所定長さに形成され、このシール
溝４１内には図３に示すチップシール（シール部材）が
挿入されている。更に、シール溝４１内には図４に示す
シム材４３が図５に示すようにチップシール４２の内側
、すなわちチップシール４２とシール溝４１の外壁面と
の間の隙間内に挿入されている。これは、シム材４３を
隙間に挿入することにより、チップシール４２とシール
溝４１との間の隙間を調整するために設けられている。 また、シム材４３の図５に示す深さの寸法Ｌ１はシール
溝４１の深さＬ２に比べて短い寸法に形成され、シム材
４３としては鋼材（はがね）により構成されている。更
に、各シム材４３はスクロール部材２３、２５の底部に
対向する側面が平坦に形成されている。尚、シム材はチ
ップシールの外側に設けてもよい。

【００１２】このようなスクロール流体機械においては
、チップシールとシール溝の隙間内にシム材を挿入した
ので、シール溝の壁面とチップシールとシム材の互いの
摩擦力により組立時のチップシールの脱落が防止でき組
立が容易となり、またチップシールやシール溝の加工公
差をラフにしても適切な隙間を確保できるとともに、隙
間を調整するシム材の側面が平坦であることから、シー
ル溝の加工面精度が精密でなくともシール性が確保され
、これらの結果、製作コストが低減する。更に、シール
溝に挿入されるシム材のバネ効果によりＣ、Ｄ漏れが確
実に低減する。この結果、各圧縮室での漏れが減少し、
体積効率が向上して冷凍能力が向上するとともに、内部
漏れ（特にＢ漏れ）が減少して圧縮動力が減少し、全体
として圧縮効率の向上が図られる。本発明者らが試験し
た結果、隙間比率と必要圧縮効率との関係が図６のよう
に得られた。隙間比率はシール溝内のチップシールの厚
さとシム材挿入時のシール溝内の隙間との割合を示し、
圧縮効率は揺動スクロール部材の回転数ａないしｅの各
々においてそれぞれ最低要求される圧縮効率ＡないしＥ
である。この図６により理解できるように、各々の回転
数における必要圧縮効率を確保するには、隙間比率が１
．５〜６．０％の範囲内が最適となることが判明した。

【００１３】次に本発明の他の実施例について図７およ
び図８に基づき説明する。本実施例ではシム材４３の基
端側には折り曲げ加工により形成された係止用の突片４
３ａが設けられたものである。この係止用の突片４３ａ
はシム材４３の長手方向に数ケ所設けられている。これ
に対応して、チップシール４２の底部には嵌合用の凹部
４２ａが設けられ、チップシール４２とシム材４３をシ
ール溝４１内に挿入した場合には、チップシール４２の
嵌合用の凹部４２ａにシム材４３の突片４３ａが係合し
、シム材４３の浮き上がり防止を確実なものとすること
ができる。尚、シム材の突片としては、一部でなく全体
に亘って設ける構造としてもよい。

【００１４】次に本発明のその他の実施例について図９
および図１０に基づき説明する。本実施例では、両図に
示すように、シム材４３を波状に形成したものであり、
シム材４３の波状形状により隙間内に挿入されたシム材
４３の浮き上りが抑制される。また、本実施例では、先
の実施例に加え、図１０中の矢印で示すようにＢ漏れが
抑制され、更にシム材４３のバネ効果によりＣ、Ｄ漏れ
が減少し、圧縮効果が向上する。また、チップシールや
シール溝の加工公差がラフでよくなり、製作コストが低
減する。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
クロールのシール溝とシール部材との隙間内に、シム材
を挿入したことにより、Ｂ漏れを生ずる隙間を容易に小
さく設定できるため、Ａ漏れに加え、Ｂ漏れをも確実に
低減することができる。また、シール部材およびシール
溝壁面とシム材との摩擦力によってシール部材の脱落が
防止でき、組立が容易となる。更に、シール部材やシー
ル溝の加工公差をラフにすることができ、シム材の側面
が平坦であるのでシール溝の加工面精度が精密でなくと
もシール性が確保され、これらの結果製作コストが低減
する。また更に、シム材のバネ効果によりシール部材が
側方に移動することが防止でき、Ｃ、Ｄ漏れを低減する
ことができる。これらの結果、圧縮室での体積効率が高
まり冷凍能力が向上するとともに、内部漏れが減少して
圧縮動力が減少し、全体として圧縮効率の向上が図られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスクロール流体機械の
縦断面図である。

【図２】揺動スクロール部材の斜視図である。

【図３】チップシールの斜視図である。

【図４】シム材の斜視図である。

【図５】スクロールの横断面図である。

【図６】隙間比率と　　　圧縮効率の関係を示す図であ
る。

【図７】本発明の他の実施例に係るシム材の斜視図であ
る。

【図８】スクロールの横断面図である。

【図９】本発明その他の実施例に係るシム材の平面図で
ある。

【図１０】シール溝に挿入されたシール部材およびシム
材を示す平面図である。

【図１１】従来のスクロール部材を示す平面図である。

【図１２】スクロールのシール溝内に設けられたシール
部材の横断面図である。

【符号の説明】

１０　　　　スクロール流体機械 １５　　　　電動機 １８　　　　駆動軸 ２３　　　　揺動スクロール部材 ２５　　　　固定スクロール部材 ２６、２７、２８　　　　圧縮室 ４１　　　　シール溝 ４２　　　　シール部材 ４３　　　　シム材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電動機の駆動軸に偏心して連結され旋
   回運動する揺動スクロール部材と、この揺動スクロール
   部材と噛み合って圧縮室を形成する固定スクロール部材
   と、これら揺動スクロール部材および固定スクロール部
   材の各々の摺接面に設けられたシール溝と、このシール
   溝内に装着されたシール部材と、を備えたスクロール流
   体機械において、前記シール溝とシール部材との隙間内
   に、この隙間を調整するシム材を挿入し、前記シム材の
   、スクロール部材の底部に互いに対向する側面を平坦面
   に形成したことを特徴とするスクロール流体機械。