JPH0587065A - 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、前記高圧室内
の異常圧力上昇にも対処し得る手段を提供する。 【構成】 チップシール４１，４２の背面に、それを背
面から押圧する加圧ガスを閉じ込めるガス閉込溝２０を
渦巻状に凹設すると共に、チップシール背面側に前記ガ
ス閉込溝２０と通じる連通孔２１をラジアル方向に開設
する。更に、スクロールに突設の渦巻体８ａ，９ａに凹
設されたチップシール収納部８ｆ，９ｆの形成位置に
は、チップシールの完全収納状態において前記高圧室Ｓ
１及びその隣接位置に形成される中間圧室Ｓ２と前記連
通孔２１とを連通させ、且つ、チップシールの相手方ス
クロールへの接当状態において前記連通の状態が解除さ
れる位置に、ガス通し孔２２，２３を開設する。

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では、
例えば、液圧縮等が生じて前記高圧室内の圧力が異常に
上昇したときに対処しきれない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高
圧室内の異常圧力上昇にも対処し得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
圧縮機の特徴構成は、前記チップシールの背面に、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、そのチップシールの背面側部分に、前記ガス閉込溝
と通じる連通孔をラジアル方向に開設し、更に、前記渦
巻体における前記収納部の形成位置には、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において前記
高圧室及びその隣接位置に形成される中間圧室と前記連
通孔とを連通させ、且つ、前記チップシールが相手方の
スクロールに接当された状態において前記連通の状態が
解除される位置に、ガス通し孔を開設してある点にあ
る。

【０００５】

【作用】前記チップシールが前記収納部の底まで収納さ
れた状態においては、前記高圧室及び中間圧室と前記連
通孔とが連通状態となり、前記高圧室内の加圧ガスが、
その室内から前記連通孔経由で前記中間圧室へと流動す
る過程で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。ま
た、前記チップシールが相手方のスクロールに接当され
た状態になると、前記連通状態が解除されるので、前記
加圧ガスによる前記付勢力が一旦保持されるが、例え
ば、液圧縮等が生じて前記高圧室内の圧力が異常に上昇
したときには、前記高圧室内の高圧力が前記チップシー
ルを押し下げる方向に作用する一方、前記ガス閉込溝内
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、前記チップシールを押し下げる力の方
が勝るようになり、前記高圧室内の圧力異常上昇時に
は、前記チップシールが押し下げられて前記高圧室内の
圧力が下がるようになる。

【０００６】

【発明の効果】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る。しか
も、前記高圧室内の圧力異常上昇時には、前記チップシ
ールが押し下げられて前記高圧室内の圧力が下がるよう
になるため、前記高圧室内の異常圧力上昇にも対処でき
るようになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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が凹設されて
おり、その渦巻状の収納部８ｆ，９ｆには、断面形状が
前記収納部８ｆ，９ｆの幅に相当する幅を有する矩形で
且つ平面視形状が渦巻状であるチップシール４１，４２
が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。

【００１５】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。

【００１６】前記高圧室Ｓ１からの加圧ガスは、次に述
べるように開設された連通孔２１及びガス通し孔２２，
２３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の背面側には、前
記ガス閉込溝２０と縦孔２１ａを介して通じる連通孔２
１がラジアル方向に貫通されて開設されている。その連
通孔２１が開設さ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（図２参照）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、前記高圧室Ｓ１側及び前記中間圧室Ｓ２側の双
方に、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及
び中間圧室Ｓ２と前記連通孔２１とを連通させ（図１
（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１（ロ）参照）ように、ガ
ス通し孔２２，２３が開設されている。尚、そのガス通
し孔２２，２３のうちの一方のガス通し孔２２は前記高
圧室Ｓ１側に形成されたものとし、他方のガス通し孔２
３は前記中間圧室Ｓ２側に形成されたものとする。それ
らガス通し孔２２，２３が開設されるべき前記渦巻体８
ａ，９ａの渦巻方向位置は、具体的には、前記連通孔２
１の開設位置に対応する前記高圧室Ｓ１側及び前記中間
圧室Ｓ２側の両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（図２に示す連通孔２１の開設位置に対応）に
前記一方のガス通し孔２２の開設位置が設定され、且
つ、前記渦巻体８ａ，９ａに形成された前記収納部８
ｆ，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（図２に示す連通孔２１の開設
位置に対応）に前記他方のガス通し孔２３の開設位置が
設定されている。

【００１７】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
及び中間圧室Ｓ２と前記連通孔２１とが連通状態とな
り、前記高圧室Ｓ１内の加圧ガスが、その室内から前記
中間圧室Ｓ２へと流動する過程で，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４１，４２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４
１，４２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。

【００１８】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

【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 ２１ 連通孔 ２２，２３ ガス通し孔 ４１，４２ チップシール Ａ 付勢手段 Ｓ１ 高圧室 Ｓ２ 中間圧室

Claims (1)

【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、そのチップシー
   ル（４１），（４２）の背面側部分に、前記ガス閉込溝
   （２０）と通じる連通孔（２１）をラジアル方向に開設
   し、 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、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）及
   びその隣接位置に形成される中間圧室（Ｓ２）と前記連
   通孔（２１）とを連通させ、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
   される位置に、ガス通し孔（２２），（２３）を開設し
   てあるスクロール圧縮機。