JPH0436275B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、密閉容器内にスクロール型圧縮機構
を収容してなるスクロール型圧縮装置の改良に関
する。 〔発明の背景技術とその問題点〕 従来、低圧の圧縮装置として、スクロール型圧
縮装置が知られている。この圧縮装置は、一対の
スクロール翼を軸方向に組合せて圧縮機構を構成
したもので、小型、高効率、低振動等の利点を備
えている。 ところで、このようなスクロール型圧縮装置
は、通常、第１図に示すように構成されている。
すなわち、密閉容器１内のやや上方寄りの位置に
上記密閉容器１内を上下方向に仕切る形態にフレ
ーム２を固定し、このフレーム２の上方にスクロ
ール型圧縮機構３を配置し、またフレーム２の下
方に上記スクロール型圧縮機構３に駆動動力を与
えるモータ４を配置し、さらに密閉容器１の底部
に潤滑油５を収容したものとなつている。 スクロール型圧縮機構３は、固定要素１１と、
この固定要素１１の下方に配置された可動要素１
２とで構成されている。固定要素１１は、円板状
の鏡板１３と、この鏡板１３の一方の面周縁部に
突設された環状壁１４と、この環状壁１４で囲ま
れた部分に上記環状壁１４とほぼ等しい高さに突
設されたスクロール翼１５と、鏡板１３の中央部
に設けられた吐出口１６と、鏡板１３の周縁部に
設けられた吸込口１７とで構成されている。そし
て、上記のように構成された固定要素１１は、環
状壁１４およびスクロール翼１５の突出方向を下
方として上記環状壁１４の周縁部がフレーム２の
上面に固定され、また、吸込口１７が密閉容器１
の上壁を気密に貫通して設けられた吸込管１８に
接続されている。一方、可動要素１２は、前記環
状壁１４の内径より大きい外径の鏡板１９と、こ
の鏡板１９の一方の面に前記スクロール翼１５の
高さとほぼ等しい高さに突設されたスクロール翼
２０と、鏡板１９の他方の面中央部に突設された
筒部２１とで構成されている。そして、上記可動
要素１２は、スクロール翼２０の突設方向を上方
として、上記スクロール翼２０とスクロール１５
とがかみ合い、かつ鏡板１９の周辺部が環状壁１
４の端面に摺接するように装着され、この装着状
態が上記鏡板１９と前述したフレーム２との間に
設けられたオルダム機構３１によつて保持されて
いる。 オルダム機構３１は、第２図に示すように、鏡
板１９の下面で、かつ筒部２１を境にして両側に
同一線上に位置するように固定されたキー３２
ａ，３２ｂと、フレーム２の上面で、かつ上記キ
ー３２ａ，３２ｂの配列線と直交する線上に固定
されたキー３３ａ，３３ｂと、これらキー３３
ａ，３３ｂ，３２ａ，３２ｂがそれぞれ微小間隙
をもつて嵌入する溝３４ａ〜３４ｄを上下面に有
したリング３５とで構成されている。 しかして、前記フレーム２には、前記筒部２１
の軸心線とは偏心した軸受孔４１が上下方向に貫
通して設けられている。この軸受孔４１は、筒部
２１側に位置する部分が大径に形成されている。
そして、上記軸受孔４１内に前述したモータ４の
回転軸４２が回転自在に支持されている。回転軸
４２には、前述した軸受孔４１の大径部分に位置
する部分に大径部４３が形成されており、この大
径部４３に前述した筒部２１に嵌入する小軸４４
が形成されている。なお、回転軸４２は、その下
端が潤滑油５内に侵入する長さに形成されてお
り、また内部には遠心ポンプ作用で潤滑油５を軸
受面や筒部２１と小軸４４との嵌合部に汲み上げ
る孔４５が形成されている。また、第１図中４６
は密閉容器１内の上下方向中間部に通じて高圧ガ
スを送り出す吐出管を示し、また４７は高圧ガス
および潤滑油を下方へ案内する溝を示している。 しかして、この装置は次のようにしてガス圧縮
を行なうようにしている。すなわち、モータ４を
回転させると、その回転力が軸４２を介して可動
要素１２に伝えられる。この場合、可動要素１２
の筒部２１は軸４２に対して偏心しており、ま
た、オルダム機構３１によつて支持されているの
で、この可動要素１２は自転の伴なわない旋回運
動を行なう。したがつて、可動要素１２のスクロ
ール翼２０も旋回運動を行なう。この旋回運動に
伴なつて、スクロール翼１５，２０間に形成され
た、いわゆる圧縮室Ｐの容積が第３図ａ，ｂ，ｃ
に示すように周期的に小さくなり、これによつて
圧縮されたガスが吐出口１６から吐出され、圧縮
装置としての機能が発揮される。 しかしながら、上記のように構成された従来の
スクロール型圧縮装置にあつては次のような問題
があつた。すなわち、この装置を実際の冷凍サイ
クルに組込んだ場合を例にとると、蒸発器を通つ
た低圧の冷媒が直接圧縮室Ｐ内に導入されること
になる。このため、液戻り現象が発生する虞れが
ある。この液戻り現象が発生すると、スクロール
翼１５，２０を破損させる。したがつて、従来の
装置では、蒸発器と吸込管１８との間に大きな容
積の気液分離器を設ける必要があつた。このた
め、気液分離器を設置するためのスペースが必要
となり、結果的に装置全体が大型化する問題があ
つた。また、密閉容器１内は高圧に保持され、こ
の高圧内にモータ４が設置されていることにな
る。周知のように、ガスを圧縮して高圧化させた
とき、この高圧ガスは高温となる。このため、上
記構成であると、モータ４の冷却に特別の工夫を
施したり、また温度的な余裕をみて当初から容量
の大きなモータを組込まなければならない問題も
あつた。 そこで、このような不具合を解消させるため
に、吐出管４６を吸込管とし、また、吸込管１８
を密閉容器１の上壁と固定要素１１との間の空間
に接続して吐出管とし、また、固定要素１１と可
動要素１２の摺接部周縁から低圧ガスを圧縮室Ｐ
内に吸込ませるようにすることが考えられてい
る。 このようにすると、密閉容器１内の下部空間を
気液分離器として利用でき、しかも低圧、低温の
ガスをモータ４に接触させることができるので、
前述した不具合を解消させることができる。 しかしながら、上記のように構成した場合、新
たに次のような問題が起こる。すなわち、可動要
素１２が旋回運動を行なつて圧縮動作が行なわれ
ると、圧縮室Ｐ内が高圧となるので、可動要素１
２に下向きのスラスト力が作用する。このスラス
ト力は、たとえば５程度のもので第４図に示す
ように数100Kgにも達する。なお第４図中Ａは吐
出圧Pd＝32Kg／cm²ｇ、吸込圧、Ps＝5.4Kg／cm²ｇ
の場合を示し、ＢはPd＝21Kg／cm²ｇ、Ps＝5.4
Kg／cm²ｇの場合を示し、ＣはPd＝10Kg／cm²ｇ、
Ps＝10Kg／cm²ｇの場合を示している。このスラ
スト力は、オルダム機構等の摺動部に加わるの
で、摺動損失が増加し、入力が増加するばかり
か、焼き付き現象の原因にもなる。また、スラス
ト力が大きいとスクロール翼１５，２０における
先端部が各鏡板から離れ、間隙が発生する。この
ように間隙が発生すると、圧縮ガスの漏れが増加
するので必然的に性能の低下を招くことになる。
そこで、上述した不具合を解消させるために、特
公昭57−23793号公報では可動要素の背面側に、
上記背面によつて閉じられたいわゆる受圧部屋を
設け、この受圧部屋と圧縮室内の中圧ポートとを
連通させることによつて、前述したスラスト力を
減少させるようにしている。しかしながら、この
ものは、モータの回転軸と可動要素とをカツプリ
ングさせる部分、つまり偏心連結機構部分まで上
述した受圧部屋内に位置させるようにしているの
で、モータを低圧側に配置しようとする次のよう
な問題があつた。すなわち、この種の圧縮装置に
あつて、オルダム機構の潤滑、偏心連結機構の潤
滑、圧縮室内の潤滑等を行なうには第１図に示し
たようにモータの回転軸内に遠心ポンプ機能を発
揮する孔を設け、この孔を使つて密閉容器内の底
部に収容されている潤滑油を汲み上げ、これを上
述した各摺動部へ分配することが何かと得策であ
る。しかし、可動要素の背面側に受圧部屋を設
け、この受圧部屋内に偏心連結機構までも位置さ
せるようにした圧縮装置にあつては、受圧部屋内
が中圧で潤滑油の溜つている部分が低圧となるの
で、遠心ポンプ作用で潤滑油を汲み上げることが
できない。このため、各摺動部を潤滑するために
格別な給油機構を組込まなければならず、この結
果、全体の構成が複雑化し、しかも起動時の信頼
性を確保するために部品点数が増えるなどの問題
があつた。 〔発明の目的〕 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、可動要素の下面
側が低圧雰囲気の条件下で使用されるものにあつ
て、構成の複雑化を招くことなく、可動要素に加
わる反固定要素方向のスラスト力を大幅に減少さ
せることができるとともに各摺動部を良好に潤滑
でき、もつて入力の低減化、焼付きの防止化およ
び性能の向上化を図れるスクロール型圧縮装置を
提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は、可動要素の背面側が低圧雰囲気の条
件下で使用されるものにあつて、可動要素の背面
に摺接して設けられ上記背面とでこの背面に沿う
閉じられた環状空間を形成する当て部材と、前記
可動要素に設けられ圧縮室で圧縮されたガスの一
部を前記環状空間内に導く連通路とからなるスラ
スト力軽減機構を設けたことを特徴としている。 〔発明の効果〕 上記構成であると、圧縮室で圧縮されたガスの
一部が前述した連通路を介して環状空間内に入り
込む。したがつて、環状空間内は高い圧力に保持
される。環状空間内は、可動要素の背面をその一
部として構成されているので、可動要素には固定
要素側に向かう力が作用する。したがつて、この
固定要素側に向かう力によつて、反固定要素側に
向かうスラスト力は大幅に軽減されることにな
る。このため、反固定要素側に向かう力が原因し
て起こる入力増加や焼き付き等の発生を防止する
ことができる。そして、この場合には、前述のよ
うに形成された当て部材を可動要素の背面に摺接
するように設けているので、スラスト力を打消す
ための、いわゆる受圧部屋内に、モータの回転軸
と可動要素とを連結するための偏心連結機構を位
置させる必要は全くない。したがつて、モータの
回転軸内に遠心ポンプ用の孔を設け、この孔で潤
滑油を汲み上げて各摺動部に潤滑油を供給すると
言う理想的な給油形態を採用することができ、構
成の複雑化を招くことなく良好な潤滑を行なわせ
ることができる。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。 第５図において、図中１０１は、縦長に形成さ
れた密閉容器であり、この密閉容器１０１内の上
方寄りの位置には上記密閉容器１０１内の上方寄
りの位置には上記密閉容器１０１内を上下方向に
仕切る形態にフレーム１０２が固定されている。
そして、フレーム１０２の上方にスクロール型圧
縮機構１０３が配置され、またフレーム１０２の
下方に上記スクロール型圧縮機構１０３に駆動動
力を与えるためのモータ１０４が配置され、さら
に密閉容器１０１の底部には潤滑油１０５が収容
されている。 スクロール型圧縮機構１０３は、公知のものと
同様に、固定要素１１１と、この固定要素１１１
の下方に配置された可動要素１１２とで構成され
ている。固定要素１１１は、円板状の鏡板１１３
と、この鏡板１１３の一方の面周縁部に突設され
た環状壁１１４と、この環状壁１１４で囲まれた
部分に上記環状壁１１４とほぼ等しい高さに突設
されたスクロール翼１１５と、鏡板１１３のほぼ
中央部に設けられた吐出口１１６とで構成されて
いる。そして、上記環状壁１１４の内端縁は、適
当な曲率をもつた曲面あるいは第６図ａ，ｂに示
すようなテーパ面等の切欠き面１１７に形成され
ている。しかして、上記のように構成された固定
要素１１１は、環状壁１１４およびスクロール翼
１１５の突出方向を下方として上記環状壁１１４
の周縁部がボルト１１８によつてフレーム１０２
の上面周縁部に気密に固定されている。なお、固
定時に固定要素１１１の上面にキヤツプ１１９が
当てがわれ、このキヤツプ１１９も前記ボルト１
１８によつて一体に固定されている。キヤツプ１
１９は、鏡板１１３の上面との間に所定厚の間隙
１２０を形成し得る大きさに形成されており、こ
の間隙１２０を形成する壁の一部に孔１２１が形
成されている。また、その側壁の一部には後述す
る潤滑油を案内するための孔１２２が形成されて
いる。一方、可動要素１０２は、前記環状壁１１
４の内径より若干大きい外径の鏡板１２３と、こ
の鏡板１２３の一方の面に前記スクロール翼１１
５の高さとほぼ等しい高さに突設されたスクロー
ル翼１２４と、鏡板１２３の他方の面中央部に突
設された筒部１２５とで構成されている。上記鏡
板１２３の前記スクロール翼１２４が突設されて
いる側の面で周縁部は、第７図ａ，ｂに示すよう
にテーパ面等の切欠き面１２６に形成されてい
る。そして、上記のように構成された可動要素１
１２は、スクロール翼１２４の突出方向を上方と
して、上記スクロール翼１２４と前記スクロール
翼１１５とがかみ合い、かつ鏡板１２３の周辺部
と前記環状壁１１４の端面およびスクロール翼１
２４の端面と鏡板１１３およびスクロール翼１１
５の端面と鏡板１２３がそれぞれ摺接するように
装着され、この装着状態が上記鏡板１２３と前記
フレーム１０２との間に設けられたオルダム機構
１３０によつて保持されている。 オルダム機構１３０は、鏡板１２３の下面周縁
部で、かつ鏡板１２３の中心を通つて描かれる同
一線上の２個所に設けられたキー溝１３１ａ，１
３１ｂと、このキー溝１３１ａ，１３１ｂの配列
方向と直交する線上で、かつフレーム１０２の上
面に第８図に示すように設けられたキー溝１３２
ａ，１３２ｂと、第８図に示すように一方の面に
上記キー溝１３１ａ，１３１ｂに嵌入するキー１
３３ａ，１３３ｂを有するとともに他方の面に上
記キー溝１３２ａ，１３２ｂに嵌入するキー１３
４ａ，１３４ｂを有したリング１３５とで構成さ
れている。そして、上記リング１３５の両面に
は、実際には第９図に示すように摺動抵抗を減少
させるための、たとえば網目状の油溝１３６が形
成されている。また、前記各キー溝１３２ａ，１
３２ｂ，１３１ａ，１３１ｂの内側面には、第１
０図にキー溝１３２ｂで代表して示すようにキー
との摺動面積を減少させるための拡口段部１３７
が形成されている。 しかして、前記フレーム１０２には、前記可動
要素１１２の筒部１２５の軸心線に対して偏心し
た軸受孔１４１が上下方向に貫通して設けられて
おり、この軸受孔１４１の筒部１２５側に位置す
る部分は大径に形成されている。そして、上記大
径側のフレーム構造は具体的には第８図に示すよ
うに構成されている。すなわち、最も外側に密閉
容器１０１の内径とほぼ等しい外径を有するとと
もに内径が前記環状壁１１４の内径より大きく、
上記環状壁１１４がボルト１１８で締付け固定さ
れるところの環状壁１４２が形成されており、こ
の内側に環状溝１４３を介して前記鏡板１２３の
下面周辺部を受ける環状受け面１４４が一段低下
して形成され、この内側に前記シリンダ１３５を
受る環状受け面１４５がさらに一段低下して形成
され、この内側にさらに一段低下して後述するス
ラスト力軽減機構１４９を受ける環状受け面１４
６が形成されている。そして、各受け面は、放射
状に設けられた溝１４７によつて同方向に複数に
分割されており、上記溝１４７の少なくとも１つ
はフレーム１０２の壁に設けられ内外を直接通じ
させる孔１４８に通じている。なお、前記キー溝
１３２ａ，１３２ｂは受け面１４５に形成されて
いる。上記スラスト軽減機構１４９は、具体的に
は、第１１図ａ，ｂ，ｃに示すように、前記環状
受け面１４６に嵌入支持される環状体１５０と、
この環状体１５０の上面に刻設された環状溝１５
１と、上記上面で上記環状溝１５１の内側および
外側にそれぞれ形成された上記環状溝１５１より
浅くて細い環状溝１５２，１５３と、これら環状
溝１５２，１５３内に一部がそれぞれ外方へ突出
するように装着された、たとえば四弗化エチレン
製のシールリング１５４，１５５とで構成されて
いる。そして、シールリング１５４の外周面下端
部には同図ｃに示すようにテーパ面１５６が形成
されており、また、シールリング１５５の内周面
下端部にも同様なテーパ面が形成されている。ま
た、前記溝１５１の周方向４個所位置には、この
溝１５１に深さと同じ深さで上記溝１５１を前記
環状溝１５２，１５３に連通させる有底孔１５７
が形成されている。そして前記鏡板１２３の内部
には、スラスト力軽減機構１４９を第５図に示す
ように装着した状態下で、前記環状体１５１と、
シールリング１５４，１５５と、上記鏡板１２３
の下面とで囲まれた環状空間Ｑを常に圧縮室Ｐの
高圧ポートＲおよび中圧ポートＳに連通させる孔
１５８，１５９が形成されている。なお、孔１５
８の高圧ポートＲ側に位置する入口は第７図ａに
示すようにスクロール翼１２４の最内端の内側に
位置している。 しかして、前記フレーム１０２の軸受孔１４１
には、前記モータ１０４の回転軸１６０が回転自
在に支持されている。回転軸１６０には、軸受孔
１４１の大径部分に位置する部分に大径部１６１
が形成されており、この大径部１６１に前述した
筒部１２５に嵌入する小軸１６２が突設されてい
る。そして、上記回転軸１６０は、その下端が潤
滑油１０５中に侵入する長さに形成されており、
その下端部は密閉容器１０１の内面に支持材２０
０を介して支持された下部軸受１６３によつて支
持されている。また、回転軸１６０内には遠心ポ
ンプ作用で潤滑油１０５を、軸受面や小軸１６２
と筒部１２５との嵌合部に汲み上げる孔１６４が
形成されている。この孔１６４の入口部、つまり
回転軸１６０の下端部に位置する部分の形状は、
回転軸１６０の下端面中央部から上方に向けて延
びる部分１６５と、この部分１６５から半径方向
に下部軸受１６３の内面まで延びる部分１６６
と、この部分１６６から下方へ向けて延びる部分
１６７と、この部分１６７から回転軸１６０の直
径より僅かに短かい長さだけ半径方向に延びる部
分１６８とを組合せたものとなつている。 しかして、前記モータ１０４は、かご形の誘導
電動機によつて構成されている。一方、前記回転
子１７０の上端に突設されたバランスウエイト１
７３と、前記フレーム１０２との間にはラチエツ
ト式の反転防止機構１７４が設けられており、こ
の反転防止機構１７４は具体的には第１２図に示
すように構成されている。すなわち、バランスウ
エイト１７３の内面側に回転中心線方向に向かう
有底孔１７５を設け、この有底孔１７５内にスト
ツパ用のロツド１７６を摺動自在に収容するとと
もに上記ロツド１７６と有底孔１７５の底壁内面
との間に上記ロツド１７６に有底孔１７５から突
出させる向きの力を付与するスプリング１７７を
設け、さらにロツド１７６の先端が摺接するフレ
ーム１０２の外面に爪状の切欠部１７８を設けた
ものとなつている。 しかして、前記密閉容器１０１の側壁で前記ス
クロール型圧縮機構１０３とモータ１０４との間
に位置する部分には、上記スクロール型圧縮機構
１０３とモータ１０４との間の空間１８０に連通
する関係に吸込管１８１が接続されており、ま
た、密閉容器１０１の上壁には、この上壁と前記
固定要素１１１との間に形成された空間１８２に
連通する関係に吐出管１８３が接続されている。 なお、第５図中１８４は、空間１８２内に押し
出された潤滑油をフレーム１０２より下方へ戻す
ために環状壁１１４およびフレーム１０２に設け
られた孔を示し、１８５はバランスウエイトを示
し、１８６はモータ１０４への給電用接続機構を
示し、また１８７は潤滑油を通過させるための孔
を示している。 次に上記のように構成された圧縮装置の動作を
説明する。 まず、モータ１０４に給電すると、回転軸１６
０が回転を開始し、この回転力が可動要素１１２
に伝えられる。この場合、可動要素１１２の筒部
１２５は回転軸１６０に対して偏心して設けられ
た小軸１６２と嵌合しており、しかもオルダム機
構１３０によつて支持されているので、この可動
要素１１２は自転の伴なわない旋回運動を行な
う。したがつて、可動要素１１２に設けられたス
クロール翼１２４も旋回運動を行なう。この旋回
運動に伴なつて、スクロール翼１１５とスクロー
ル翼１２４との間に形成された圧縮室Ｐの容積が
第３図に示したように周期的に小さくなり、これ
によつて圧縮されたガスが吐出口１１６から吐出
される。吐出された高圧ガスはキヤツプ１１９に
よつて形成された間隙１２０〜キヤツプ１１９に
設けられた孔１２１〜空間１８２を介して吐出管
１８３から送り出される。一方、上記のように可
動要素１１２が旋回運動すると、この可動要素１
１２の鏡板１２３の上面周縁部と固定要素１１１
の環状壁１１４における内端縁部とに切欠き面１
２６，１１７が形成されていることが有効に作用
して圧縮室Ｐの周縁部がフレーム１０２に形成さ
れている環状溝１４３に常に連通した状態とな
る。環状溝１４３は、フレーム１０２に放射状に
設けられた溝１４７等を介して孔１４８に通じ、
また、この孔１４８は空間１８０を介して吸込管
１８１に通じているので、結局、低圧のガスは上
記吸込管１８１〜空間１８０〜孔１４８〜溝１４
７および環状溝１４３を経由して圧縮室Ｐ内の低
圧ポートに吸込まれることになり、ここに圧縮装
置としての機能が発揮される。そして、この場合
には、吸込管１８１を介して流し込んだ低圧ガス
中に冷媒等の液が混入していても、この液は空間
１８０内を移行する間に下方へ落下し、潤滑油１
０５が溜つているタンク１０１の底部へと移行し
ようとする。なお、モータ１０４が自己発熱して
いるので、落下した液は上記熱によつてガス化さ
れ、すでにガス化しているものの流れに混入して
圧縮室Ｐ内へと移動する。したがつて、空間１８
０は気液分離器と全く同じ作用をしていることに
なり、この空間１８０の存在、つまり、このよう
なガス流路の存在によつてスクロール翼１１５，
１２４の破損が防止される。 一方、上記のようにモータ１０４が回転する
と、潤滑油１０５の一部は、孔１６４の形状に伴
なう遠心ポンプ作用によつて孔１６４内の上方へ
と汲み上げられる。この汲み上げられた潤滑油
は、軸受孔１４１の内周面を潤滑した後、小軸１
６２と筒部１２５との嵌合部を潤滑し、続いて孔
１８７を介してオルダム機構１３０が設けられて
いる部分を潤滑し、その後、一部が孔１４８から
下方へと流下し、残りが霧状となつて圧縮室Ｐ内
へと侵入して圧縮室Ｐ内の摺動部を潤滑する。そ
して、圧縮室Ｐ内に入り込んだ潤滑油は、最終的
に吐出孔１１６から排出された後、キヤツプ１１
９に設けられた孔１２２および孔１８４を介して
下方へと流下する。したがつて、吐出管１８３か
らは潤滑油の混入していない高圧ガスが吐出され
ることになる。 また、上述の如く、可動要素１１２が、旋回運
動を行なつて、圧縮動作が行なわれると、圧縮室
Ｐ内が高圧になるので、可動要素１１２が下向き
のスラスト力を受け、この力がオルダム機構１３
０、フレーム１０２の受け面１４４等に加わり、
これらの要素に焼付き現象が発生したり、圧縮室
Ｐ内において圧縮ガスの漏れが増加したりする虞
れがある。しかし、この実施例の場合、スラスト
力軽減機構１４９が次のようにしてこれらの現象
の発生を防止している。すなわち、スラスト力軽
減機構１４９の環状体１５０、シールリング１５
４，１５５、および鏡板１２３で囲まれた環状空
間Ｑは、孔１５８，１５９を介して常に、圧縮室
Ｐのいわゆる高圧ポートＲおよび中圧ポートＳに
通じている。したがつて、鏡板１２３は、上記環
状空間Ｑ内のガス圧によつて上方に向かう力を受
け、この力の存在によつて鏡板１２３が受ける下
向きのスラスト力が大幅に軽減されることにな
る。したがつて、上記スラスト力によつて起こる
入力増加、焼き付き、圧縮ガスの漏れ等の現象の
発生が防止される。また、液圧縮が行なわれよう
としても、この液は中圧ポートＳの段階で孔１５
９〜環状空間Ｑ〜孔１５８を介して高圧ポートＲ
へと排出される。したがつて、液圧縮時に起こる
スクロール翼１１５，１２４の破損も防止される
ことになる。第１３図は、１圧縮工程におけるス
クロール翼１１５，１２４および孔１５８，１５
９の圧縮室側入口の相対位置関係を示すもので、
ａが圧縮開始時点の形態を、ｈが圧縮終了時点の
形態をそれぞれ示し、ｂ〜ｇは圧縮終了時点に至
る各時点の形態をそれぞれ示している。この図か
ら判るように、中圧ポートＳはほとんどの時点に
おいて環状空間Ｑを介して高圧ポートＲに通じて
いる。したがつて、液圧縮が行なわれようとして
も、この液体が高圧ポートＲ側へ速やかに排出さ
れることが理解される。 なお、可動要素１１２に加わる下向きの力は、
圧縮空間の位置の変化に伴なつて若干脈動する。
このため、スラスト力軽減機構１４９から高圧ガ
スが低圧側に漏れる虞れがあるが、この実施例に
おいては、第１１図に示したように環状溝１５１
とシールリング１５４，１５５が装着される環状
溝１５２，１５３とを連通させる有底孔１５７を
設けているので、シールリング１５４，１５５に
は常に、第１１図ｃに実線矢印で示すような力、
つまりシールリング１５４，１５５を鏡板１２３
の下面に押し付ける力が作用する。したがつて、
この押し付けによつて高圧ガスの漏れが防止され
る。 さらに、モータ１０４を停止させたとき、空間
１８２と空間１８０との圧力差によつて可動要素
１１２が逆旋回して高圧ガスが低圧側に流れ込む
虞れがある。しかし、この実施例の場合、ラチエ
ツト式の反転防止機構１７４が設けられているの
で、逆旋回の発生が確実に防止され、高圧ガスの
流出が防止される。 このように、可動要素１１２の下面側に上記可
動要素１１２に加わる下向きのスラスト力を軽減
させるスラスト力軽減機構１４９を設けている。
したがつて、運転時に上記下向きのスラスト力に
よつて入力が増加したり、焼き付きが発生した
り、圧縮ガスの漏れが増加したりするのを防止す
ることができる。第１４図は、本発明を適用し、
第４図に示した場合と条件を同じにしてスラスト
力を測定した結果を示すものである。この図から
も判るように大幅に下向きのスラスト力を減少さ
せることができる。また、スラスト力軽減機構１
４９の環状空間Ｑを圧縮室Ｐ内の高圧ポートＲと
中圧ポートＳとに連通させているので、液圧縮が
行なわれたときに前述した理由で、スクロール翼
１１５，１２４が防止できる。また、スラスト力
軽減機構１４９を、筒部１２５や、回転軸１６０
や小軸１６２とは無関係に設けているので、孔１
６４による遠心ポンプ機能は何等損われる虞れが
ない。したがつて、モータ１０４を低圧側に配置
した条件で、ななおかつ遠心ポンプ方式を採用す
ることができ、これによつて給油機構の構成が複
雑になるのを防止できるとともに各摺動部を良好
に潤滑でき、結局前述した効果が得られる。 なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。すなわち、可動要素の下面に環状溝
を設け、この環状溝の開口を塞ぐように当て部材
を上記下面に当てがうことによつて前述した環状
空間Ｑを形成するようにしてもよい。また、前記
実施例では高圧ポートと中圧ポートとを受圧用の
環状空間に連通させているがいずれか一方だけを
連通させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種の装置の縦断面図、第２
図は同装置に組込まれたオルダム機構の説明図、
第３図は同装置の圧縮原理を説明するための図、
第４図は可動要素に加わるスラスト力を説明する
ための図、第５図は本発明の一実施例に係るスク
ロール型圧縮装置の縦断面図、第６図ａは同装置
における固定要素の下面図、同図ｂはａにおける
Ａ−Ａ線に沿つて切断し矢印方向にみた設置条件
下の断面図、第７図ａは同装置における可動要素
の上面図、同図ｂはａにおけるＢ−Ｂ線切断矢視
図、第８図は同装置におけるフレームの上部だけ
を取り出して示す一部切欠分解斜視図、第９図は
同装置におけるオルダム機構要部の平面図、第１
０図は同オルダム機構のキー溝の形状を説明する
ための図、第１１図ａは同装置に組込まれたスラ
スト力軽減機構の上面図、同図ｂはａにおけるＣ
−Ｃ線矢視図、同図ｃは同機構に組込まれたシー
ルリングの形状を説明するための図、第１２図は
第５図におけるＤ−Ｄ線切断矢視図、第１３図は
一圧縮工程における各部相対位置関係を示す図、
第１４図は実施例装置において可動要素に加わる
スラスト力の実測値を示す図である。 １０１…密閉容器、１０２…フレーム、１０３
…スクロール型圧縮機構、１０４…モータ、１０
５…潤滑油、１１１…固定要素、１１２…可動要
素、１１５，１２４…スクロール翼、１１６…吐
出口、１３０…オルダム機構、１４１…軸受孔、
１４３…環状溝、１４７…溝、１４８…孔、１４
９…スラスト力軽減機構、１６０…回転軸、１６
４…遠心ポンプ作用を行なう孔、１７０…回転
子、１７１…固定子、１７４…反転防止機構、１
８０，１８２…空間、１８１…吸込管、１８３…
吐出管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いを軸方向に接合させて互いの間で圧縮室
   を形成する形状にそれぞれが形成されるとともに
   上記圧縮室内で互いに噛み合うスクロール翼をそ
   れぞれが有した固定要素と可動要素とからなるス
   クロール型圧縮機構を容器内に収容し、上記可動
   要素の背面側を低圧雰囲気とした条件で上記低圧
   雰囲気内に設けられたモータの動力で上記可動要
   素を自転の伴わない旋回運動させることによつて
   ガス圧縮を行なわせるようにしたスクロール型圧
   縮装置において、実質的に前記容器に支持される
   とともに前記可動要素の背面に摺接して設けられ
   上記背面とでこの背面に沿う閉じられた環状空間
   を形成する当て部材と、前記可動要素に設けられ
   前記圧縮室で圧縮されたガスの一部を前記環状空
   間に導く連通路とからなるスラスト力軽減機構を
   具備してなることを特徴とするスクロール型圧縮
   装置。 ２ 前記当て部材は、前記可動要素側に位置する
   面に前記環状空間形成用の環状溝を有した環状体
   と、この環状体の前記環状溝の内側および外側に
   装着された状態で前記可動要素の背面に接するシ
   ールリングとで構成されてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のスクロール型圧縮装
   置。 ３ 前記当て部材は、前記可動要素側に位置する
   面に前記環状空間形成用の環状溝を有した環状体
   と、この環状体の前記環状溝の内側および外側に
   それぞれ設けられ底部の複数箇所が上記環状溝に
   通じた上記環状溝より浅い細環状溝と、これら細
   環状溝内に装着された状態で前記可動要素の背面
   に接するシールリングとで構成されてなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスクロー
   ル型圧縮装置。 ４ 前記連通路は、前記圧縮室内の高圧ポートと
   中圧ポートとをそれぞれ前記環状空間に連通させ
   る第１および第２の通路で構成されてなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスクロー
   ル型圧縮装置。