JPH06346871A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH06346871A
JPH06346871A JP5141946A JP14194693A JPH06346871A JP H06346871 A JPH06346871 A JP H06346871A JP 5141946 A JP5141946 A JP 5141946A JP 14194693 A JP14194693 A JP 14194693A JP H06346871 A JPH06346871 A JP H06346871A
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JP
Japan
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scroll
fixed scroll
end plate
fixed
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP5141946A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahisa Hirano
隆久 平野
Masumi Sekida
真澄 関田
Makoto Fujitani
誠 藤谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH06346871A publication Critical patent/JPH06346871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005Axial sealings for working fluid

Abstract

(57)【要約】 【目的】 それぞれうず巻体き端板とからなり対をなす
固定スクロールと旋回スクロールとを備え、同固定スク
ロールをその端板のフランジ部分で固定して構成される
スクロール圧縮機において、両スクロールのうず巻体相
互間の隙間の発生を防止し、スクロール圧縮機の高性能
化を図る。 【構成】 前記固定スクロールの端板のフランジ部分に
スラスト方向の弾性変形が許容される部分を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍空調等に用いられる
スクロール圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のスクロール圧縮機の縦断面
図である。図において、密閉ハウジング8の内部にはそ
の上部にスクロール型圧縮機構Cが、下部に電動モータ
ーMが配設されており、スクロール型圧縮機構Cは固定
スクロール1、旋回スクロール2、旋回スクロール2の
公転旋回運動を許容するが、その自転を阻止するオルダ
ムリング等の自転阻止部材3、固定スクロール1及び電
動モーターMが締結されるフレーム6、固定スクロール
1とフレーム6とを締結する複数のボルト18、回転シ
ャフト5を軸支する上部軸受71及び下部軸受72、旋
回スクロール2を支持する旋回軸受73及びスラスト軸
受74等からなる。
【0003】固定スクロール1は端板11とその内面に
立設されたうず巻体12とを備え、端板11には吐出ポ
ート13及びこれを開閉する吐出弁17が設けられてお
り、旋回スクロール2は端板21とこの内面に立設され
たうず巻体22とを備え、この端板21の外面に立設さ
れたボス23内にドライブブッシュ25が旋回軸受73
を介して回転自在に嵌装され、このドライブブッシュ2
5に穿設された偏心穴に回転シャフト5の上端から突出
する偏心ピン53が回転自在に嵌合されている。そし
て、このドライブブッシュ25にはバランスウエイト8
4が取り付けられている。
【0004】固定スクロール1と旋回スクロール2とを
相互に公転旋回半径だけ偏心させると共に180°だけ
角度をずらせて噛み合わせることによって、点対称に複
数個の密閉空間24が形成されている。
【0005】このような構造において、電動モーターM
を駆動することによって、回転シャフト5、偏心ピン5
3、ドライブブッシュ25、ボス23を介して旋回スク
ロール2が駆動され、旋回スクロール2は自転阻止機構
3によって自転を阻止されながら公転旋回半径の円軌道
上を公転旋回運動する。そうすると、ガスは吸入管82
を経てハウジング8内に入り、電動モーターMを冷却し
た後、フレーム6に穿設された通路85を通り固定スク
ロール1に設けられた吸入通路15から吸入室16を経
て密閉空間24内に吸入される。そして、旋回スクロー
ル2の公転旋回運動により密閉空間24の容積が減少す
るのに伴って圧縮されながら中央部に至り、吐出ポート
13より吐出弁17を押し開いて吐出キャビティ14に
入り、更に、吐出管83を経て外部に吐出される。
【0006】回転シャフトの回転中は、ハウジング8の
内底部に貯溜された潤滑油81は回転シャフト5内下部
に設けられた遠心ポンプ51によって吸い上げられ、給
油孔52を通って下部軸受72、偏心ピン53、上部軸
受71、自転阻止部材3、旋回軸受73、スラスト軸受
74等を潤滑した後、室61、排油孔62を経て排出さ
れ、密閉ハウジング8の底部に貯溜される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5は固定スクロール
1の端板に作用する圧力分布と変形を、図6は旋回スク
ロール2の端板に作用する圧力分布と変形を、それぞれ
モデル的に示した説明図である。固定スクロール1と旋
回スクロール2との間に形成される密閉空間に生じる圧
力は、中央部分で高圧圧力HP、それより少し外部では中
間圧力MP、外周近くでは低圧圧力LPとなる。図にはLP=
0として描いてある。この圧力によって固定スクロール
および旋回スクロールの各端板11,21はそれぞれ一
点鎖線で示されるように変形する。すなわち、両端板は
互に離れる方向に変形する。このため、従来のスクロー
ル圧縮機においては、各スクロール1,2のうず巻体1
2,22の先端と、相手側のスクロール2,1の端板2
1,11との間に隙間が生じ、この隙間からガスが洩れ
圧縮機の性能が低下するという欠点があった。
【0008】更にこのようなスクロール圧縮機において
は、旋回スクロール2はうず巻きの直角方向に作用する
圧力により、1〜20×10-3rad 程度の傾き角の傾斜
運動をなすものであるが、固定スクロール1のフランジ
部19(図4,図5)の剛性は高いため、このフランジ
部19は変形せず、同固定スクロール1の端板11のみ
が前記のように変形する。このため、旋回スクロールの
傾斜運動により、両スクロールのうず巻き間のラジアル
方向に若干のすき間が生じ、これが圧縮機の性能低下を
引き起していた。
【0009】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、う
ず巻体間に生じるラジアル方向の隙間、あるいはさらに
うず巻体と対向側のスクロールの端板との間の隙間の発
生を防止した高性能のスクロール圧縮機を提供しようと
するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、次の特徴を有するスクロール圧縮機
に関するものである。
【0011】(1)それぞれうず巻体と端板とからなり
対をなす固定スクロールと旋回スクロールとを備え、同
固定スクロールをその端板のフランジ部分で固定して構
成されるスクロール圧縮機において、前記固定スクロー
ルの端板のフランジ部分にスラスト方向の弾性変形が許
容される部分を設けたこと。
【0012】(2)それぞれうず巻体と端板とからなり
対をなす固定スクロールと旋回スクロールとを備え、同
固定スクロールを天板に固定設置して構成されるスクロ
ール圧縮機において、前記天板の周辺部にスラスト方向
の弾性変形が許容される部分を設けたこと。
【0013】(3)前記(1)項又は(2)項に記載の
スクロール圧縮機において、その固定スクロール又は天
板の背面側に、固定スクロールを旋回スクロールの方向
に変位させる圧力付加室を設けたこと。
【0014】
【作用】前記(1)項の発明においては、固定スクロー
ルの端板のフランジ部分に、スラスト方向の弾性変形が
許容される部分を設けてあるので、固定スクロールは全
体として傾むくことがてきるようになり、旋回スクロー
ルの傾斜運動に追従して、ラジアル方向のすきま、即ち
両スクロールのうず巻体相互間の隙間の発生を防止する
ことができる。
【0015】前記(2)項の発明においては、天板周辺
部にスラスト方向の弾性変形が許容される部分を設けて
あるので、同天板は全体として傾むくことができ、これ
に伴って同天板に固定されている固定スクロールも傾む
くことができるので、固定スクロールは旋回スクロール
の傾斜運動に追従して、前記(1)項の場合と同様にラ
ジアル方向の隙間の発生を防止することができる。
【0016】前記(3)項の発明においては、前記
(1),(2)項の特徴に加えて、付加された圧力によ
って固定スクロールの端板を旋回スクロールの方向へ押
し付けることができるので、前述の作用のほかに、うず
巻体の先端と対向側のスクロールの端板との間の隙間の
発生を防止することができる。
【0017】
【実施例】図1は本発明の第1実施例に係るスクロール
圧縮機の部分縦断面図である。図において、142は中
間ハウジング、6はフレーム、2は旋回スクロール、1
00は同旋回スクロールに噛み合せ、前記フレーム6に
固定されている固定スクロール、120は同固定スクロ
ールの上にかぶせてある天板、140はさらにその上に
設けられている上部ハウジングである。固定スクロール
100は従来のものとは形が異っている。119は同固
定スクロールのフランジ、112および113は同フラ
ンジの互に反対側の面に環状に設けられている溝であ
る。これによってフランジ119は圧縮機の軸方向に弾
性変形することができる。111は同固定スクロールの
端板、Aは同端板のうず巻体とは反対側の中央部に設け
られた凹部であり、高圧圧力を負荷する背圧室、Bは背
圧室Aの周囲に環状に設けられた凹部であり、密閉空間
における圧縮途中の圧力を負荷する背圧室となる部分で
ある。天板120には環状の凸部が設けられており、前
記背圧室Bを形成する凹部に挿入され、かつこれらの間
にシール部材121、122が介装されて、前記の背圧
室Bが形成されている。123はこのようにして形成さ
れた背圧室Bへ密閉空間24から圧縮途中のガスの圧力
を導く圧力導入孔である。130は前記背圧室Aの中に
設けられた吐出弁、141は天板120と上部ハウジン
グ140との間に形成される吐出チャンバ、83は吐出
管である。なお、中間ハウジング142、天板120、
および上部ハウジング140は互に溶接されている。上
記以外の部分は従来技術と同じであるから、構成の説明
を省略する。
【0018】図2は図5に対応して、固定スクロール1
00の端板に作用する圧力分布と変形・変位をモデル化
して示した説明図である。同図(a)において、固定ス
クロールの端板には、密閉空間側から、高圧圧力HP、中
間圧力MP、および低圧圧力LPが加わっている。図には、
低圧圧力LP=0として描いてある。また背圧室A,Bに
は、それぞれ高圧圧力HP、中間圧力MP、および低圧圧力
LPがそれぞれ加わる。こゝで背圧室A,Bの面積および
位置を適切に設定することによって、背圧室側の圧力が
密閉空間側の圧力より若干高くなるようにすることがで
きる。このようにした時、固定スクロールの端板は同図
(b)の一点鎖線で示したように、従来とは逆に、密閉
空間側に向ってわずかに凸状に変形する。
【0019】また、固定スクロール100のフランジ部
分に溝を設け、同フランジを弾性変形可能にしたことに
よって、固定スクロールはフレームによって一種のバネ
で支えられているのと同じような状態になる。したがっ
て、上述のように背圧室側の圧力が密閉空間側の圧力よ
り高くしてあることによって、固定スクロールは旋回ス
クロールの側へ若干変位する。この変位は、圧力分布に
従うと共に、旋回スクロールの傾きにも従う。
【0020】以上によって従来圧力変形によって各スク
ロールのうず巻体の先端と対向側のスクロールの端板と
の間に生じていた軸方向の隙間の発生、および旋回スク
ロールの傾斜運動によって生じる両スクロールのラジア
ル方向の隙間の発生を共に防止することが可能となる。
これらによって、本実施例のスクロール圧縮機は高い性
能を達成することができる。
【0021】図3は本発明の第2実施例に係るスクロー
ル圧縮機の部分縦断面図である。図において、200は
固定スクロール、210は同固定スクロールに接する天
板、211は同天板の中央部付近を固定スクロールの中
央部付近に締結するボルトである。212,213,お
よび214は前記天板の周囲部分に交互に反対側の面に
設けられている環状の溝である。本実施例では、第1実
施例に設けられていたフランジおよび同フランジ部の
溝、および端板に設けられていた背圧室Bは設けられて
いない。固定スクロール200は天板210のみによっ
て支えられ、フレーム6に対して固定されていない。上
記以外の部分は第1実施例と同じである。
【0022】本圧縮機が運転されている時、吐出チャン
バ141には圧縮機の高圧圧力HPが負荷されるので、天
板210の周囲部の下面の低圧圧力ならびに密閉空間2
4の圧力との圧力荷重の関係により、天板210の中央
部分と、これに一体的に結合されている固定スクロール
200は下方に若干変位する。固定スクロール200
は、その中央部付近が天板によって押されているので、
変形し、かつ傾斜運動している旋回スクロールに追従す
る。これによって、両スクロールのうず巻体先端の隙間
の発生を防止し、かつまた旋回スクロールの傾斜運動に
よって生じるラジアル隙間の発生を防止するので、これ
らによって、本実施例のスクロール圧縮機は高い性能を
達成することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明のスクロール圧縮機においては、
固定スクロールの端板のフランジ部分に、スラスト方向
の弾性変形が許容される部分を設け、あるいは固定スク
ロールを天板に固定設置して構成されるものにおいて
は、天板の周辺部に、スラスト方向の弾性変形が許容さ
れる部分を設けてあるので、固定スクロールは傾斜する
ことができ、旋回スクロールの傾斜運動に追従するの
で、両スクロールのうず巻体間の隙間、すなわちラジア
ル方向隙間の発生を防止することができる。
【0024】さらに上記各構成のスクロール圧縮機に、
さらに固定スクロール又は天板の背面側に、固定スクロ
ールを旋回スクロールの方向に変位させる圧力付加室を
設けたものでは、上記の効果のほかに、うず巻体先端と
対向側の端板との間の隙間の発生を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るスクロール圧縮機の
部分縦断面図。
【図2】上記実施例のスクロールの端板に作用する圧力
分布と変形・変位の説明図。
【図3】本発明の第2実施例に係るスクロール圧縮機の
部分縦断面図。
【図4】従来のスクロール圧縮機の縦断面図。
【図5】従来の固定スクロールの端板に作用する圧力分
布と変形の説明図。
【図6】従来の旋回スクロールの端板に作用する圧力分
布と変形の説明図。
【符号の説明】
A,B 背圧室 2 旋回スクロール 6 フレーム 21 旋回スクロールの端板 23 板 24 密閉空間 100 固定スクロール 111 固定スクロールの端板 112,113 溝 119 フランジ 120 天板 121,122 シール部材 123 圧力導入孔 130 吐出弁 140 上部ハウジング 141 吐出チャンバ 142 中間ハウジング 200 固定スクロール 210 天板 211 ボルト 212,213,214 溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれうず巻体と端板とからなり対を
    なす固定スクロールと旋回スクロールとを備え、同固定
    スクロールをその端板のフランジ部分で固定して構成さ
    れるスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの
    端板のフランジ部分にスラスト方向の弾性変形が許容さ
    れる部分を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 それぞれうず巻体と端板とからなり対を
    なす固定スクロールと旋回スクロールとを備え、同固定
    スクロールを天板に固定設置して構成されるスクロール
    圧縮機において、前記天板の周辺部にスラスト方向の弾
    性変形が許容される部分を設けたことを特徴とするスク
    ロール圧縮機。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のスクロー
    ル圧縮機において、その固定スクロール又は天板の背面
    側に、固定スクロールを旋回スクロールの方向に変位さ
    せる圧力付加室を設けたことを特徴とするスクロール圧
    縮機。
JP5141946A 1993-06-14 1993-06-14 スクロール圧縮機 Pending JPH06346871A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5141946A JPH06346871A (ja) 1993-06-14 1993-06-14 スクロール圧縮機

Applications Claiming Priority (2)

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JP5141946A JPH06346871A (ja) 1993-06-14 1993-06-14 スクロール圧縮機
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Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06346871A true JPH06346871A (ja) 1994-12-20

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ID=15303820

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JP5141946A Pending JPH06346871A (ja) 1993-06-14 1993-06-14 スクロール圧縮機

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JP (1) JPH06346871A (ja)

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