JPH0587064A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両スクロールに突設された渦巻体の相互壁間
に形成される吸入ガス圧縮用の高圧室の密封が不完全に
なるという従来の問題を解消すると共に、チップシール
のスラスト移動を拗れが起こらないように行わせる手段
を提供する。 【構成】 チップシール４１，４２の先端側幅寸法を、
その先端側部分が収納部８ｆ，９ｆの幅寸法に相応する
寸法に設定し、且つ、チップシール４１，４２の背面側
幅寸法を、収納部８ｆ，９ｆの幅寸法よりも小さい寸法
に設定する。そして、高圧室Ｓ１内の加圧ガスをチップ
シール４１，４２の背面へ導くためのガス導入孔２３
を、渦巻体８ａ，９ａの収納部８ｆ，９ｆ形成位置に設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール圧縮機に関
し、更に詳しくは、渦巻体が突設された固定スクロール
とその渦巻体の隣接壁間に嵌め込まれる渦巻体が突設さ
れた旋回スクロールとの組合せよりなり、前記両渦巻体
の相互壁間に旋回スクロールの旋回動作に基づいてガス
を圧縮すべく縮小される高圧室が形成されるスクロール
部を設け、前記両スクロールの渦巻体の先端部に渦巻状
に凹設した収納部に、渦巻状のチップシールを幅方向に
タイトな状態で且つ先端突出状態までスラスト移動自在
に収納し、その各チップシールを相手方のスクロールに
接当させるべく付勢する付勢手段を設けてあるスクロー
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においては、例
えばコイルスプリングを、前記渦巻体の収納部の底でチ
ップシールの平面形状に沿う渦巻状となしつつチップシ
ールの背面側に位置させて設け、その渦巻状のコイルス
プリングによって前記付勢手段を構成してあった。そし
て、そのコイルスプリングの付勢力によって各チップシ
ールを相手方のスクロールに接当させるようにし、その
接当によって、前記高圧室の密封を行うこととしてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のスク
ロール圧縮機においては、前記付勢手段としての渦巻状
コイルスプリングのチップシールに対する付勢力を、そ
の渦巻方向において一様に作用させることが難しい。な
ぜなら、前記コイルスプリングは、渦巻方向において前
記チップシールに対する各部位の位置が非伸縮時でも周
期的に変位しており、且つ、伸縮時には各部位が一様に
伸縮することも望めないので、前記付勢力を渦巻方向に
おいて一様に作用させることが難しい。従って、前記チ
ップシールを相手方のスクロールに密着させることが難
しく、前記高圧室の密封が不完全になることがあるとい
う問題があった。また、上述のスクロール圧縮機におい
ては、前記チップシールが相手方のスクロールに接当さ
れるべくスラスト移動する過程で、そのチップシールが
縦断面視で傾斜するような姿勢をとる拗れ現象が生じる
ことがあり、その現象に基づいて前記チップシールのス
ラスト移動が円滑に行われないことがあるという問題も
あった。本発明は、このような実情に着目してなされた
ものであり、前記高圧室の密封の問題を解消し得ると共
に、前記拗れ現象を回避してチップシールのスラスト移
動を円滑に行わせる手段を提供することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスクロール
圧縮機は、前記チップシールの先端側幅寸法を、その先
端側部分が前記収納部の幅寸法に相応する寸法に、且
つ、前記チップシールの背面側幅寸法を、前記収納部の
幅寸法よりも小さい寸法に夫々設定すると共に、前記高
圧室内にて圧縮された加圧ガスを前記チップシールの背
面側へ導くためのガス導入孔を、前記渦巻体における前
記収納部の形成位置に設けることにより、前記付勢手段
を構成してあることを第１の特徴構成としている。

【０００５】また、前記チップシールの背面中央部に、
そのチップシールを背面から押圧する加圧ガスを閉じ込
めるガス閉込溝を前記付勢手段として渦巻状に凹設する
と共に、少なくとも前記チップシールが前記収納部の底
まで収納された状態で前記高圧室と前記ガス閉込溝とを
連通させる連通手段を設けてあることを第２の特徴構成
としている。

【０００６】

【作用】第１の特徴構成によれば、前記ガス導入孔を経
由して前記高圧室内の加圧ガスがその室内から前記チッ
プシールの背面へ導かれる。そして、その加圧ガスが前
記チップシールを背面から押圧付勢し、その付勢力によ
って前記チップシールがスラスト移動して相手方のスク
ロールに接当され、その接当によって前記密封が行われ
るようになる。ところで、前記加圧ガスが前記チップシ
ールの背面へ導かれた状態では、その加圧ガスは、前記
チップシールの背面において渦巻方向にわたって一様に
ゆきわたるようになる。なぜなら、幅寸法が前記収納部
の幅寸法よりも小さい寸法に設定されたチップシールの
背面側部分においては、チップシールの背面に通じる空
間がチップシールの内外両側に且つ渦巻方向全周にわた
って形成され、その空間に前記加圧ガスがゆきわたるよ
うになるからである。従って、その加圧ガスによって前
記チップシールを相手方のスクロール側へ移動付勢する
力も前記渦巻方向において一様となる。しかも、前記加
圧ガスがゆきわたる空間が前記チップシールの内外両側
に均等に形成されるため、前記加圧ガスが前記チップシ
ールを背面から押圧付勢するに際し、その加圧ガスはチ
ップシールの内外両側において均等に作用して前記拗れ
現象の発生が回避されるようになる。

【０００７】第２の特徴構成によれば、前記チップシー
ルが収納部の底まで収納された状態において、前記連通
手段を介して前記高圧室と前記ガス閉込溝とが連通状態
となり、高圧室内の加圧ガスがその室内から前記ガス閉
込溝へ導かれる。そして、そのガス閉込溝内の加圧ガス
が、前記チップシールを背面から押圧付勢し、その付勢
力によって前記チップシールが相手方のスクロールに接
当され、その接当によって前記密封が行われるようにな
る。ところで、前記加圧ガスを閉じ込める前記ガス閉込
溝は渦巻状に凹設されているので、そのガス閉込溝へ
は、前記加圧ガスが前記渦巻方向にわたって一様に導か
れるようになる。従って、その加圧ガスによって前記チ
ップシールを相手方のスクロール側へ移動付勢する力も
前記渦巻方向において一様となる。しかも、前記ガス閉
込溝が前記チップシールの背面中央部に凹設されている
ので、前記ガス閉込溝内に導かれた加圧ガスは前記チッ
プシールを背面から押圧付勢するに際し、ラジアル方向
中央部に作用して前記拗れ現象の発生が回避されるよう
になる。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明においては、第１の特徴
構成によっても、第２の特徴構成によっても、前記加圧
ガスによって前記チップシールを相手方のスクロール側
へ移動付勢する力が前記渦巻方向において一様となるの
で、前記チップシールが相手方のスクロール側へ渦巻方
向にわたってバランスよくスライド移動され、そのチッ
プシールの先端部が相手方のスクロールに一様に接当す
るようになり、その接当によって、前記空間の密封が確
実に行われるようになり、前記高圧室の密封の問題が解
消されるようになる。しかも、前記拗れ現象が回避され
るようになるので、チップシールを円滑に相手方のスク
ロール側へスラスト移動させることができるようにな
り、前記密封を円滑に行うことができるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図３及び図４には、本発明のスクロール圧
縮機の一実施例が示されている。図３において、３は、
底付円筒状体の上部開口部に上蓋部３ａが施蓋されて全
面的に閉じられた容器であり、その容器３によって、前
記スクロール圧縮機の外殻が構成されている。その容器
３内には、その中間部上側に吸入ガスを圧縮するスクロ
ール部１が設けられると共に、その中間部下側にモータ
２が設けられている。更に、前記容器３内には、前記ス
クロール部１の位置の上方（前記容器３内の上端部）
に、気密構造の吐出室４が設けられている。

【００１１】前記容器３の周壁の適宜位置には、吸入管
５が設けられており、その吸入管５経由で吸入されるガ
スは、前記スクロール部１内へ供給されてそこで圧縮さ
れた後、そのスクロール部１から前記吐出室４へ吐出さ
れてその吐出室４内に溜まるようになる。そして、その
吐出室４内のガスは、前記容器３の頂部に設けられた吐
出管６経由で機外へ吐出されるようになる。

【００１２】前記スクロール部１は、下面側にスクロー
ル壁８ａ（図４参照）を形成した上部配置の固定スクロ
ール８と、上面側にスクロール壁９ａ（図４参照）を形
成した下部配置の旋回スクロール９とを備える。そし
て、前記固定スクロール８と前記旋回スクロール９と
は、渦巻き方向における両スクロール壁８ａ，９ａの位
相を互いに１８０°ずらせつつ、一方の隣接スクロール
壁８ａ間に他方のスクロール壁９ａを入れ込んで、上下
組み合わせてある。

【００１３】前記固定スクロール８は、その下端部が、
前記容器３に内嵌固設された嵌合保持部材１０の上部に
内嵌保持されることにより、半径方向への変位が阻止さ
れた状態に下から保持され、更にその上端部が、前記容
器３の上蓋部３ａによって規制されることにより、上方
への変位が阻止され、もって、半径方向の位置決め及び
上下方向の位置決めがなされている。

【００１４】前記旋回スクロール９は、前記嵌合保持部
材１０の中間部にて、オルダムリング７（自転防止機
構）共々、下から保持されることにより、そのスクロー
ル軸芯Ｑｂ方向への変位が阻止された状態に支持され、
その支持の下に、半径方向へは所定範囲で変位できるよ
うになっている。そして、前記モータ２の回転が、前記
嵌合保持部材１０の下部にて軸部１１ａが軸受支持され
たクランク機構１１を介して前記旋回スクロール９に伝
達されると、その旋回スクロール９は、固定スクロール
８のスクロール軸芯Ｑａとは所定寸法ｅだけ偏芯した状
態で、固定スクロール８のスクロール軸芯Ｑａ周りを旋
回動作するようになっている。尚、前記オルダムリング
７の作用によって前記旋回スクロール９の自転は防止さ
れる。

【００１５】このように、前記旋回スクロール９が旋回
動作すると、スクロール壁８ａ，９ａの大径側端部の側
から両スクロール壁８ａ，９ａ間に三日月状の空間Ｓが
順次形成され、その空間Ｓがスクロール壁８ａ，９ａの
小径側に連続的に移行し、その移行の過程で、前記空間
Ｓの容積が次第に縮小されて高圧室Ｓ１（図１参照）と
なり、その高圧室Ｓ１内において吸入ガスが圧縮される
ようになる。尚、前記高圧室Ｓ１に隣接する空間Ｓは、
前記高圧室Ｓ１内の圧力よりも低圧の中間圧室Ｓ２が形
成されるようになる（図１参照）。そして、前記吸入ガ
スは、所定の高圧まで加圧された後、前記固定スクロー
ル８のスクロール軸芯Ｑａ部に形成してある吐出孔１２
から吐出室４へ吐出される。尚、その吐出孔１２の形成
部分には逆止弁１３が設けられている。

【００１６】前記吸入ガスを圧縮する空間としての前記
高圧室Ｓ１は、前記圧縮の効率向上のため、前記中間圧
室Ｓ２から隔てられて密封される必要があるが、その密
封は次に述べるようにして行われる。即ち、前記両スク
ロール８，９の渦巻体８ａ，９ａの先端部には、その幅
中央部に平面視渦巻状に収納部８ｆ，９ｆが凹設され、
その渦巻状の収納部８ｆ，９ｆには、断面形状が略矩形
であり、且つ、平面視形状が渦巻状であるチップシール
４１，４２が先端突出状態までスラスト移動自在に収納
されている。そのチップシール４１，４２は、それが前
記収納部８ｆ，９ｆに幅方向においてタイトな状態に収
納されるように、その先端側部分の幅寸法が前記収納部
８ｆ，９ｆに相応する寸法に設定されている。また、そ
のチップシール４１，４２の背面側部分の幅寸法は、前
記収納部８ｆ，９ｆの幅寸法（即ち、その寸法に相応す
る前記チップシール４１，４２の先端側部分の幅寸法）
よりも小さい寸法に設定されている。そして、そのチッ
プシール４１，４２が後述の付勢手段Ａの付勢力に基づ
いて付勢されてスラスト移動すると、その先端が突出状
態となって相手方のスクロール９，８に接当されるよう
になり、その接当によって前記密封が行われる。

【００１７】前記付勢手段Ａは、図１（イ）（チップシ
ール収納状態）及び図１（ロ）（チップシール突出状
態）に示すように、前記高圧室Ｓ１内の加圧ガスを前記
チップシール４１，４２の背面へ導くためのガス導入孔
２３を、前記渦巻体８ａ，９ａにおける前記収納部８
ｆ，９ｆの形成位置に設けることによって構成されてい
る。そのガス導入孔２３が設けられるべき前記渦巻体８
ａ，９ａの位置は、具体的には、前記渦巻体８ａ，９ａ
の内側から前記収納部８ｆ，９ｆの底部における高圧室
Ｓ１側の角部を経てその中央部に至るまでの位置に設定
され、且つ、平面視においては渦巻体８ａ，９ａの渦巻
中心周りに９０°ずつ位相をずらせた複数位置（図２参
照）に設定されている。

【００１８】このような構成のスクロール圧縮機によれ
ば、前記高圧室Ｓ１内の加圧ガスが前記ガス導入孔２３
を経由して前記チップシール４１，４２の背面へ導かれ
る。そして、その加圧ガスが前記チップシール４１，４
２を背面から押圧付勢し、その付勢力によって前記チッ
プシール４１，４２がスラスト移動して相手方のスクロ
ール８，９に接当され、その接当によって前記密封が行
われるようになる。ところで、前記加圧ガスが前記チッ
プシール４１，４２の背面へ導かれた状態では、その加
圧ガスは、前記チップシール４１，４２の背面側部分に
おいて、その内外両側に形成される空間（その空間は、
前記チップシール４１，４２の背面側部分の幅寸法が前
記収納部８ｆ，９ｆの幅寸法よりも小さい寸法に設定さ
れているので形成される）にゆきわたり、もって、渦巻
方向にわたって一様にゆきわたるようになる。しかも、
前記加圧ガスがゆきわたる前記空間が前記チップシール
４１，４２の内外両側に均等に形成されるため、前記加
圧ガスは前記チップシール４１，４２を背面から押圧付
勢するに際し、チップシール４１，４２の内外両側にお
いて均等に作用し、もって、前記拗れ現象の発生が回避
されるようになる。

【００１９】次に、本発明の別実施例について説明す
る。前記付勢手段Ａは、図５（イ）（チップシール収納
状態）及び図５（ロ）（チップシール突出状態）に示す
ように、前記チップシール４１，４２の背面に、そのチ
ップシール４１，４２を背面から押圧する加圧ガスを前
記高圧室Ｓ１から導いて閉じ込めるガス閉込溝２０を渦
巻状に渦巻方向全長にわたって凹設することによって構
成されている。

【００２０】前記高圧室Ｓ１からの加圧ガスは、次に述
べる連通孔２１とガス通し孔２２との組み合わせよりな
る連通手段Ｂを介して前記ガス閉込溝２０へ導かれるよ
うになっている。前記チップシール４１，４２の背面側
且つ高圧室Ｓ１側には、前記ガス閉込溝２０と通じる連
通孔２１が略ラジアル方向に設けられている。その連通
孔２１が設けられるべき前記チップシール４１，４２の
位置は、具体的には、そのチップシール４１，４２にお
ける背面寄りの適宜位置で、且つ、平面視においてチッ
プシールの渦巻中心周りに９０°ずつ位相をずらせた複
数位置に設定されている。更に、前記渦巻体８ａ，９ａ
における前記収納部８ｆ，９ｆの形成位置には、その高
圧室Ｓ１側の部分に、前記チップシール４１，４２が前
記収納部８ｆ，９ｆの底まで収納された状態において前
記高圧室Ｓ１と前記連通孔２１とを連通させ（図５
（イ）参照）、且つ、前記チップシール４１，４２が相
手方のスクロール９，８に接当された状態において前記
連通の状態が解除される（図５（ロ）参照）ように、ガ
ス通し孔２２が開設されている。そのガス通し孔２２が
開設されるべき前記渦巻体８ａ，９ａの渦巻方向位置
は、前記連通孔２１の設置位置に対応する位置に設定さ
れている。即ち、前記渦巻体８ａ，９ａに形成された前
記収納部８ｆ，９ｆにおける高圧室Ｓ１側の底角部に隣
接する位置で、且つ、平面視において渦巻体中心周りに
９０°ずつ位相をずらせた複数位置（前記連通孔２１の
設置位置に対応）に前記ガス通し孔２２の設置位置が設
定されている。

【００２１】このような構成のスクロール圧縮機によれ
ば、前記チップシール４１，４２が前記収納部８ｆ，９
ｆの底まで収納された状態においては、前記高圧室Ｓ１
と前記ガス閉込溝２０とが前記連通手段Ｂを介して連通
状態となり、前記高圧室Ｓ１内の加圧ガスが渦巻方向に
延在する前記ガス閉込溝２０へ導かれる。従って、その
ガス閉込溝２０内の加圧ガスが、前記チップシール４
１，４２を背面から渦巻方向にわたって一様に押圧付勢
し、その付勢力によって前記チップシール４１，４２が
相手方のスクロール９，８に渦巻方向にわたって一様に
接当され、その接当によって前記密封が確実に行われる
ようになる。また、前記チップシール４１，４２が相手
方のスクロール９，８に接当された状態になった後、例
えば、液圧縮等が生じて前記高圧室Ｓ１内の圧力が異常
に上昇したときには、前記高圧室Ｓ１内の高圧力が前記
チップシール４１，４２を押し下げる方向に作用する一
方、前記ガス閉込溝２０内への新たな加圧ガスの導入は
前記連通状態が解除されて行われないので、前記チップ
シール４１，４２を押し下げる力の方が勝るようにな
り、前記チップシール４１，４２が押し下げられて前記
高圧室Ｓ１内の圧力が下がるようになる。しかも、前記
ガス閉込溝２０が前記チップシール４１，４２の背面中
央部に凹設されているので、前記ガス閉込溝２０内に導
かれた加圧ガスは前記チップシール４１，４２を背面か
ら押圧付勢するに際し、ラジアル方向中央部に作用して
前記拗れ現象の発生が回避されるようになる。

【００２２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】渦巻体先端部の縦断面図

【図２】渦巻体の平面図

【図３】スクロール圧縮機の縦断面図

【図４】スクロール部の横断面図

【図５】別実施例の渦巻体先端部の縦断面図

【符号の説明】

１ スクロール部 ８ 固定スクロール ９ 旋回スクロール ８ａ，９ａ 渦巻体 ８ｆ，９ｆ 収納部 ２０ ガス閉込溝 ２３ ガス導入孔 ４１，４２ チップシール Ａ 付勢手段 Ｂ 連通手段 Ｓ１ 高圧室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦巻体（８ａ）が突設された固定スクロ
   ール（８）とその渦巻体（８ａ）の隣接壁間に嵌め込ま
   れる渦巻体（９ａ）が突設された旋回スクロール（９）
   との組合せよりなり、前記両渦巻体（８ａ），（９ａ）
   の相互壁間に旋回スクロール（９）の旋回動作に基づい
   てガスを圧縮すべく縮小される高圧室（Ｓ１）が形成さ
   れるスクロール部（１）を設け、前記両スクロール
   （８），（９）の渦巻体（８ａ），（９ａ）の先端部に
   渦巻状に凹設した収納部（８ｆ），（９ｆ）に、渦巻状
   のチップシール（４１），（４２）を幅方向にタイトな
   状態で且つ先端突出状態までスラスト移動自在に収納
   し、その各チップシール（４１），（４２）を相手方の
   スクロール（９），（８）に接当させるべく付勢する付
   勢手段（Ａ）を設けてあるスクロール圧縮機であって、 前記チップシール（４１），（４２）の先端側幅寸法
   を、その先端側部分が前記収納部（８ｆ），（９ｆ）の
   幅寸法に相応する寸法に、且つ、前記チップシール（４
   １），（４２）の背面側幅寸法を、前記収納部（８
   ｆ），（９ｆ）の幅寸法よりも小さい寸法に夫々設定す
   ると共に、前記高圧室（Ｓ１）内にて圧縮された加圧ガ
   スを前記チップシール（４１），（４２）の背面へ導く
   ためのガス導入孔（２３）を、前記渦巻体（８ａ），
   （９ａ）における前記収納部（８ｆ），（９ｆ）の形成
   位置に設けることにより、前記付勢手段（Ａ）を構成し
   てあるスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 渦巻体（８ａ）が突設された固定スクロ
   ール（８）とその渦巻体（８ａ）の隣接壁間に嵌め込ま
   れる渦巻体（９ａ）が突設された旋回スクロール（９）
   との組合せよりなり、前記両渦巻体（８ａ），（９ａ）
   の相互壁間に旋回スクロール（９）の旋回動作に基づい
   てガスを圧縮すべく縮小される高圧室（Ｓ１）が形成さ
   れるスクロール部（１）を設け、前記両スクロール
   （８），（９）の渦巻体（８ａ），（９ａ）の先端部に
   渦巻状に凹設した収納部（８ｆ），（９ｆ）に、渦巻状
   のチップシール（４１），（４２）を幅方向にタイトな
   状態で且つ先端突出状態までスラスト移動自在に収納
   し、その各チップシール（４１），（４２）を相手方の
   スクロール（９），（８）に接当させるべく付勢する付
   勢手段（Ａ）を設けてあるスクロール圧縮機であって、 前記チップシール（４１），（４２）の背面中央部に、
   そのチップシール（４１），（４２）を背面から押圧す
   る加圧ガスを閉じ込めるガス閉込溝（２０）を前記付勢
   手段（Ａ）として渦巻状に凹設すると共に、少なくとも
   前記チップシール（４１），（４２）が前記収納部（８
   ｆ），（９ｆ）の底まで収納された状態で前記高圧室
   （Ｓ１）と前記ガス閉込溝（２０）とを連通させる連通
   手段（Ｂ）を設けてあるスクロール圧縮機。