JPH0550597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はスクロール形圧縮機に係り、特に旋回
スクロールを支持する高圧受リングを改良したス
クロール形圧縮機に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 最近、冷凍サイクル等の圧縮機にスクロール形
圧縮機を使用する傾向が見受けられる。このスク
ロール形圧縮機は、第８図と第９図とに示すよう
に、インボリユート等の渦巻状のラツプ１ａ，２
ａを形成した固定スクロール１と旋回スクロール
２とを一定角度（180°）回転させた位置で互いに
旋回自在にかみ合わせてそれら固定スクロール１
と旋回スクロール２とによつて閉塞した三日月状
の圧縮空間３を形成し、その旋回スクロール２を
固定スクロール１の中心O₁に対して一定の偏心
距離ｅを保たせつつ公転させることにより、上記
圧縮空間３を渦巻の中心に向けて収縮させつつ移
動させて流体を略連続的に吸入圧縮するものであ
る。

第１０図は、スクロール形圧縮機の圧縮要素４
の従来構造を示している。図示されるように、固
定スクロール１はその外周縁部５がフレーム６に
ボルト７等により固定され、その固定スクロール
１にかみ合わされた旋回スクロール２はフレーム
６内に旋回自在に収納されると共にそのラツプ２
ａと反対側の背景８が高圧受リング９に摺接され
てこの高圧受リング９を介してフレーム６に支持
されていた。

第１１図にも示すように、上記高圧受リング９
はフレーム６内の上部に形成された高圧受リング
の取付面１０に設けられて、旋回スクロール２が
摺接される上側面１１にはそのスラスト圧力を低
減させるための高圧室１２が形成されていた。そ
して、この高圧室１２には、旋回スクロール２の
平板部１３を貫通して形成された連通孔１４を通
じて圧縮空間３で圧縮途中又は終了後の流体を供
給するように構成していた。

また、旋回スクロール２の背面８の略中央部に
は軸受部１５を形成し、この軸受部１５をフレー
ム６に軸支されたクランク軸１６の偏心軸部１７
に連結させて旋回スクロール２を旋回駆動するよ
うに構成していた。そして旋回スクロール２とフ
レーム６との間には、旋回スクロール２が旋回駆
動されたときにこれが自転することを防止するオ
ルダムリング１８を介設していた。

ところが、上述の如く構成された従来の圧縮要
素４にあつては、高圧受リング９と旋回スクロー
ル２との摺動部のシール性能が低く、高圧室１２
からの高圧ガス漏洩量が多かつた。これは、高圧
室１２に連通孔１４から圧力Pdの高圧ガスを供
給して、高圧室１２に旋回スクロール２を押し上
げるPmを作用させたときに、この押し上げる力
Pmによつて高圧受リング９と旋回スクロール２
の背面８との間にΔl₁なる隙間Ｓが生じ、高圧ガ
スがリークしてしまうことに起因するものであつ
た。このため、高圧室１２内のガス圧が減少し、
旋回スクロール２のスラスト圧力を充分に低減さ
せることができなかつた。また、漏洩する高圧ガ
スは圧縮空間３から供給される圧縮途中又は終了
後の被圧縮流体であるため、圧縮機の圧縮能力を
低下させる一因ともなつていた。

［発明の目的］ 本発明は、上述の如き問題点を鑑みて、それら
を有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、旋回スクロールと高圧受リン
グとの間のシール性を向上させたスクロール形圧
縮機を供給することにある。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するためにそれぞれ
に渦巻状のラツプが形成された固定スクロールと
旋回スクロールとを、そのラツプを内側にして互
いに旋回自在にかみ合せ、上記固定スクロールの
周縁部をフレームに固定支持すると共に上記旋回
スクロールを上記フレーム内に旋回自在に収納
し、その旋回スクロールの背面を、該旋回スクロ
ールと上記フレームとの間に介設され上記旋回ス
クロールのスラスト圧力を低下させるための高圧
室を形成した高圧受リングに支持させ、該高圧受
リングと上記旋回スクロールの背面との間に上記
高圧室のシール性を保つための弾性を有するシー
ルリングを設け、該シールリングが圧接される上
記高圧受リングの圧接面をテーパ状に形成してス
クロール形圧縮機を構成するもので、旋回スクロ
ールの背面と高圧受リングとの間に生ずる隙間
を、弾性を有するシールリングを上下に移動させ
てシールさせるものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
き詳述する。

第３図に示す如く、スクロール形圧縮機２１は
ケーシング２２内のフレーム２３に支承させてそ
の下部に電動要素２４が設けられ、その上部に圧
縮要素２５が設けられて構成される。圧縮要素２
５は固定スクロール２６と旋回スクロール２７と
から主に構成され、それぞれに同一形状に形成さ
れたインボリユート等の渦巻状のラツプ２６ａ，
２７ａが立設されている。それら固定スクロール
２６と旋回スクロール２７とは、互いにそのラツ
プ２６ａ，２７ａを内側にして旋回自在にかみ合
わされ、それらの渦巻状のラツプ２６ａ，２７ａ
部とによつて三日月状に閉塞された圧縮空間２８
を形成している。ケーシング２２の側壁部２９に
は、上記圧縮空間２８に被圧縮流体を供給するた
めの供給管３０が接続されると共に圧縮された流
体は吐出管３１を介して吐出されるようにされて
いる。

固定スクロール２６はその外側の周縁部３２が
フレーム２３に固定されて設けられ、旋回スクロ
ール２７はそのフレーム２３内に旋回自在に収納
されると共にラツプ２７ａの形成された平板部３
３の背面３４に軸部部３５が形成され、この軸受
部３５がフレーム２３に軸支されたクランク軸３
６の偏心軸部３７に連結されて設けられる。つま
り、旋回スクロール２７はクランク軸３６に旋回
駆動され、一定の偏心半径で固定スクロール２６
の中心を公転するよう構成されており、旋回スク
ロール２７を固定スクロール２６に対して一定の
方向に旋回させることにより、上記三日月状の圧
縮空間２８を固定スクロール２６と旋回スクロー
ル２７とのラツプ２６ａ，２７ａに沿つてその渦
巻の中心に向けて収縮させつつ移動させるよう構
成されている。

第１図は上記固定スクロール２６と旋回スクロ
ール２７との支持構造を示している。上記の如
く、固定スクロール２６はの周縁部３２に形成さ
れたフランジ３８がフレーム２３の上端面３９
に、適宜間隔でボルト４２等により固定支持され
る。一方、旋回スクロール２７の平板部３３の背
面３４とフレーム２３との間には高圧受リング４
０が介設され、旋回スクロール２７はその高圧受
リング４０に支持される。

第１図〜第２図に示されるように、上記高圧受
リング４０の上端面４１には、圧縮空間２８で被
圧縮流体を圧縮することによつて生ずる旋回スク
ロール２７の下方へのスラスト圧力を低減するた
めに高圧室４３が形成される。この高圧室４３は
環状の溝部４４として形成される。こ溝部４４は
その側壁部４６がテーパ状に形成され、その断面
が底部から上部に向かつてL₂からL₁に拡大され
ている。そして、旋回スクロール２７の平板部３
３には、上記高圧室４３に圧縮途中の又は圧縮終
了後の被圧縮流体を供給するための連通孔４５が
設けられる。この連通孔４５は、固定スクロール
２６と旋回スクロール２７とで形成された圧縮空
間２８に一端が臨み、他端が上記高圧室４３に臨
んで形成される。

また、上記高圧受リング４０と旋回スクロール
２７の背面３４との間には、それらに圧接されて
上記高圧室４３のシール性を保つためのシールリ
ング４７が設けられる。このシールリング４７の
高圧受リング４０に対する当接面４８は、高圧受
リング４０の高圧室４３を形成する溝部４４の側
壁部４６に符号したテーパ状に形成されてその側
壁部４６に当接されて設けられる。つまり、高圧
受リング４０の高圧室４３の側壁部４６とシール
リング４７の当接面４８と双方の圧接面４９が互
いに符合するテーパ状に形成されている。

また、第４図に示すように、シールリング４７
には、これに径方向への拡縮を許容してその径方
向の弾性をもたせるための切欠部５０が形成され
ており、シールリング４７は旋回スクロール２７
の背面３４と高圧受リング４０と間に生ずる〓間
Ｓに応じてその弾性力によつて拡縮し圧縮面４９
を滑りつつ上下に移動して上記〓間Ｓをシールす
るように構成されている。第５図〜第７図は上記
切欠部５０の形状の１例をそれぞれ示したもので
あり、第５図は斜状に形成された切欠部５０ａ
を、第６図は段付状に形成された切欠部５０ｂ
を、第７図は鉛直状に形成された切欠部５０ｃを
示している。

また、第１図において５１は旋回スクロール２
７の自転を防止するために設けられたオルダムリ
ングである。

次に、本実施例の作用について述べる。

第３図に示すように、固定スクロール２６と旋
回スクロール２７とによつて形成された三日月状
の圧縮空間２８は、旋回スクロール２７が旋回駆
動させることによつて、渦巻状に立設されたラツ
プ２６ａ，２７ａに沿つてその渦巻の中心に向か
つて収縮されつつ移動させる。これにより、供給
管３０より供給された被圧縮流体は上記圧縮空間
２８で圧縮され吐出管３１から吐出される。

このとき旋回スクロール２７は、第１図及び第
２図に示すように、その背面３４がシールリング
４７に摺動されてこれを介して高圧受リング４０
に支持されている。またこの高圧受リング４０上
に形成された高圧室４３には、圧縮途中の又は圧
縮終了後の被圧縮流体が圧縮空間２８から連通孔
４５を通じて供給されている。このため、圧縮空
間２８で圧縮された流体の内圧によつて生じる旋
回スクロール２７の下方へのスラト圧力は、上記
高圧室４３に作用する圧力pmによつて相殺され
て減少されることになる。

一方、上記高圧室４３に作用する圧力pmは旋
回スクロール２７を押し上げる力となつて作用
し、旋回スクロール２７は高圧受リング４０から
離間しようとしてこれとの間にΔl₂なる〓間Ｓを
生じさせる。すると高圧受リング４０と旋回スク
ロール２７との間でそれらに圧接されているシー
ルリング４７の圧接力が変化し、高圧室４３の外
周側のシールリング４７ａはその弾性力によつて
径方向に広がりその圧接面４９を滑りつつ上方に
移動して上記〓間Ｓをシールする。同様にして、
内周側のシールリング４７ｂはその弾性力によつ
て径方向に縮まりその圧接面４９を滑りつつ上方
に移動して上記〓間Ｓをシールする。つまり、シ
ールリング４７ａ，４７ｂは旋回スクロール２７
に追従して上下移動し旋回スクロール２７の背面
３４と高圧受リング４０との間に生ずる〓間Ｓを
絶えずシールすることになる。このため、旋回ス
クロール２７の背面３４と高圧受リング４０との
間のシール性が高められ、高圧室４３内の高圧ガ
スの漏洩量が可及的に減少させることになる。

従つて、圧縮要素４はガス漏れによる再圧縮が
なくなりその圧縮能力が向上される。また、高圧
室４３内の圧力も高く保持されるので、旋回スク
ロール２７のスラスト圧力を充分に低減できるよ
うになる。

尚、第２図に示す如く、高圧受リング４０側の
テーパ形状はL₁＞L₂で表わされる全ての角度の
範囲内にあれば良く、又シールリング４７側のテ
ーパ形状をＲ形状に変えても同様の効果を得るこ
とができる。

［発明の効果］ 以上要するに、本発明に依れば次の如き優れた
効果を発揮する。

(1) 旋回スクロールの背面と高圧受リングとの間
に弾性を有するシールリングを設けると共にそ
のシールリングと高圧受リングとの圧接面を互
いに符合するテーパ状に形成したので、旋回ス
クロールに追従させてシールリングを上下移動
させることができ、旋回スクロールの背面と高
圧受リングとの間に生ずる〓間を絶えずシール
することができる。

(2) このため、高圧受リングと旋回スクロールと
の間のシール性が向上されて高圧室からの高圧
ガスの漏洩を可及的に減少させることができ、
圧縮機の能力を向上できる。

(3) 高圧室内のガス圧を高く保持できるので、旋
回スクロールのスラスト圧力を充分に低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスクロール形圧縮機の好適一
実施例の圧縮要素部の構造を示す側断面図、第２
図は第１図の要部拡大図、第３図はスクロール形
圧縮機の破断斜視図、第４図はシールリングの平
面図、第５図〜第７図はそれぞれシールリングの
切欠部の形状の１例を示す図、第８図と第９図と
は固定スクロールと旋回スクロールとのかみ合い
状態を示す図、第１０図は従来のスクロール形圧
縮機の圧縮要素部を示す側断面図、第１１図は第
１０図の要部拡大図である。 図中、２３はフレーム、２６は固定スクロー
ル、２７は旋回スクロール、２６ａ，２７ａは渦
巻状のラツプ、３２は固定スクロールの周縁部、
３４は旋回スクロールの背面、４０は高圧受リン
グ、４３は高圧室、４７はシールリング、４９は
シールリングと高圧受リングとの圧接面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれに渦巻状のラツプが形成された固定
   スクロールと旋回スクロールとを、そのラツプを
   内側にして互いに旋回自在にかみ合わせ、上記固
   定スクロールの周縁部をフレームに固定支持する
   と共に上記旋回スクロールを上記フレーム内に旋
   回自在に収納し、その旋回スクロールの背面を、
   該旋回スクロールと上記フレームとの間に介設さ
   れ上記旋回スクロールのスラスト圧力を低下させ
   るための高圧室を形成した高圧受リングに支持さ
   せ、該高圧受リングと上記旋回スクロールの背面
   との間に上記高圧室のシール性を保つための弾性
   を有するシールリングを設け、該シールリングが
   圧接される上記高圧受リングの圧接面をテーパ状
   に形成したことを特徴とするスクロール形圧縮
   機。