JPH07103159A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従動スクロールが常時駆動スクロール側に押圧
されるようにして、駆動スクロールとの離れによる性能
低下を防止する。 【構成】従動スクロール５の鏡板１４の背面に規制部材
９と摺接する環状の平板２８を取り付けて、平板２８と
鏡板１４との間に密閉空間３０を設け、密閉空間３０と
ラップのかみ合いよりなる圧縮空間１８とが、鏡板１４
を貫通する通路３１を介して連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は両スクロールを同じ方向
に回転させて圧縮を行うスクロール圧縮機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機は、密閉容器内に電動
要素とスクロール圧縮要素とを収容しているものであっ
て、前記スクロール圧縮要素では、駆動スクロールと従
動スクロールとのかみ合いによって得られる複数の圧縮
空間へガスが送り込まれ、両スクロールの回転で体積の
縮小した圧縮空間から高圧のガスとして送り出すように
した構成を有するものがある。

【０００３】これを図５と図６に示すと、１は密閉容器
であって、この内部に電動要素２とスクロール圧縮要素
３とを収容している。前記スクロール圧縮要素３は、駆
動スクロール４、従動スクロール５、前記駆動スクロー
ル４を支持する主フレーム６、従動スクロール５を支持
する補助フレーム７、駆動スクロール４に円筒リング８
を介して固定され従動スクロールの軸方向への移動を規
制する規制部材９、駆動スクロール４と従動スクロール
５とを同じ方向に回転させるようにするオルダム継手１
０とを備えている。

【０００４】前記駆動スクロール４は、鏡板１１の下面
に渦巻き状のラップ１２を設けているとともに、鏡板１
１の上面からは主フレーム６に軸支される駆動軸１３が
立ち上がって電動要素２に連結されている。従動スクロ
ール５は、鏡板１４の上面に前記ラップ１２とかみ合う
渦巻き状のラップ１５を設け、鏡板１４の背面からは前
記駆動軸１３に対して偏心し補助フレーム７に軸支され
る従動軸１６が下方に延びている。

【０００５】上記両スクロール４，５のかみ合いは主フ
レーム６と補助フレーム７とからなる中空室１７内にて
行われる。そしてラップ１２，１５をかみ合わせている
スクロールの内、上述したように従動スクロール５の鏡
板１４の背面側に配置された規制部材９が駆動スクロー
ル４に固定されており、前記従動スクロール５の軸方向
の移動を抑えるようにしている。

【０００６】また前記鏡板１４と規制部材９との間に上
記オルダム継手１０が配置されており、このオルダム継
手１０により、ラップ１２，１５がかみ合って形成され
た複数の圧縮空間１８を外側から内側に向けて次第に縮
小させ、低圧の圧縮空間から中間圧の圧縮空間へ、中間
圧の圧縮空間から高圧の圧縮空間へと順に変化させて圧
縮を行うようにしながらスクロール４，５を同じ方向に
回転させている。

【０００７】上記密閉容器１の下部側には吸入ポート１
９、上部側には吐出ポート２０が配置されていて、吸入
ポート１９から入ったガス（冷媒）が従動スクロール５
側から外側の圧縮空間１８に送り込まれ、この圧縮空間
１８の中央側への移行に伴う縮小によって高圧化され、
駆動スクロール４側を通ってガスが密閉容器１の上方に
送り出され、吐出ポート２０から容器外に吐出される。

【０００８】前述したように、両スクロール４，５には
ガスを通すための通路が形成されている。駆動スクロー
ル４では、駆動軸１３内にその長手方向に亘って吐出通
路２１が貫通している。また従動スクロール５では、従
動軸１６の部分でのガス通路２２と、鏡板１４の外周端
から径方向に亘る吸い込み横穴２３と、この吸い込み横
穴２３に対して鏡板１４上の外周端側で開口している吸
い込み口２４とから吸入通路２５が設けられている。さ
らに前記従動軸１６の下部側には空室２６が位置してい
てこれに吸入ポート１９が接続されており、これによっ
て、前記吸入ポート１９、空室２５、吸入通路２５を経
てガスが低圧の圧縮空間１８側に供給される。

【０００９】ラップのかみ合い部で形成される圧縮空間
１８はスクロールの回転によって中央側に移動しながら
縮小することから、かみ合い部の外周部分は低圧圧縮空
間１８ａとなっており、その内側が中間圧圧縮空間１８
ｂ、中央側が高圧圧縮空間１８ｃと順に圧力が高くなっ
ている。そして高圧圧縮空間１８ｃがら吐出通路２１を
経て送り出される高圧ガスのうち一部がフレーム６，７
よりなる上記中空室１７に送り込まれて、その圧力が従
動スクロール５を駆動スクロール４側に押し付けるのに
利用されている。

【００１０】すなわち、中空室１７に送り込まれた高圧
ガスを上記規制部材９の下部側を通して従動軸１６周り
に導き、そして従動軸１６の外周に沿って鏡板１４にお
ける従動軸基部周りに導かれるようにしている。図６に
示すように従動軸周りには、規制部材９と摺接するシー
ルリング２７が取り付けられていて、このシールリング
２７の仕切りによって形成された空間に高圧ガスが導か
れ、その圧力（吐出圧）により従動スクロール５を駆動
スクロール４側に押圧し、ラップ端部でのシールを確保
するようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記した構成
のスクロール圧縮機を備える空調機などでは、空調ユニ
ットの運転条件の変化によりスクロール圧縮機の圧縮比
（吸入圧力と吐出圧力との比であって、圧縮比＝吐出圧
力／吸入圧力）の値が大きく変わることがある。そして
この圧縮比が小さくなった場合、スクロール圧縮機の特
長として圧縮空間で過圧縮が起こり、圧縮途中の空間
（中間圧として設定されている領域の空間）の圧力が非
常に高くなる。このため、上記した構成のスクロール圧
縮機では圧縮空間の圧力により従動スクロールが下方に
押され、駆動スクロールと離れて軸方向の隙間が増大し
易くなり、よってリークによる性能低下が生じるという
問題がある。

【００１２】そこで本発明は上記した事情に鑑みて、従
動スクロールが常時駆動スクロール側に押圧されるよう
にすることを課題とし、駆動スクロールとの離れによる
性能低下を防止することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
考慮してなされたもので、電動要素とスクロール圧縮要
素とを収納し、このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻
き状のラップを立設させて電動要素に連結された軸を有
する駆動スクロールと、前記駆動スクロールの軸の中心
と偏心した軸を有し、駆動スクロールに対して向かい合
ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラップを立設させた従動
スクロールと、前記両スクロールの軸を軸支するフレー
ムと、前記フレームの内部に形成した中空室内に収納し
た駆動スクロールと従動スクロールとで形成された複数
の圧縮空間を外方から内方に向かって次第に縮小させ、
低圧の圧縮空間、中間圧の圧縮空間、高圧の圧縮空間の
順序で変化させて圧縮を行うようにこれらのスクロール
を同じ方向に回転させるオルダム継手と、駆動スクロー
ルに固定して従動スクロールの鏡板の背面側に配置され
該従動スクロールの軸方向への移動を規制する規制部材
とで構成し、前記従動スクロールに設けられた吸入通路
を通して前記圧縮空間に送り込まれた低圧ガスを、該圧
縮空間の縮小により圧縮して駆動スクロールに設けられ
た吐出通路へ送り出し、前記吐出通路から前記フレーム
の中空室へ送り出された一部の高圧ガスを従動スクロー
ルの鏡板背面側に導き、該中空室側の高圧ガスにより従
動スクロールを駆動スクロール側に押圧するスクロール
圧縮機において、前記従動スクロールの鏡板の背面に前
記規制部材と摺接する環状の平板を取り付けて、該平板
と鏡板との間に密閉空間を設け、該密閉空間とラップの
かみ合いよりなる上記中間圧の圧縮空間とが、鏡板を貫
通する通路を介して連通することを特徴とするスクロー
ル圧縮機を提供して、上記した課題を解消するものであ
る。

【００１４】またもう一つの発明は、電動要素とスクロ
ール圧縮要素とを収納し、このスクロール圧縮要素を、
鏡板に渦巻き状のラップを立設させて電動要素に連結さ
れた軸を有する駆動スクロールと、前記駆動スクロール
の軸の中心と偏心した軸を有し、駆動スクロールに対し
て向かい合ってかみ合う鏡板に渦巻き状のラップを立設
させた従動スクロールと、前記両スクロールの軸を軸支
するフレームと、前記フレームの内部に形成した中空室
内に収納した駆動スクロールと従動スクロールとで形成
された複数の圧縮空間を外方から内方に向かって次第に
縮小させ、低圧の圧縮空間、中間圧の圧縮空間、高圧の
圧縮空間の順序で変化させて圧縮を行うようにこれらの
スクロールを同じ方向に回転させるオルダム継手と、駆
動スクロールに固定して従動スクロールの鏡板の背面側
に配置され該従動スクロールの軸方向への移動を規制す
る規制部材とで構成し、前記従動スクロールに設けられ
た吸入通路を通して前記圧縮空間に送り込まれた低圧ガ
スを、該圧縮空間の縮小により圧縮して駆動スクロール
に設けられた吐出通路へ送り出し、前記吐出通路から前
記フレームの中空室へ送り出された一部の高圧ガスを従
動スクロールの鏡板背面側に導き、該中空室側の高圧ガ
スにより従動スクロールを駆動スクロール側に押圧する
スクロール圧縮機において、前記圧縮空間を形成するラ
ップのかみ合い部に従動スクロールにおける吸入通路の
吸い込み口を開放するとともに、前記かみ合い部を従動
スクロール周りから仕切って従動スクロール周りに密閉
空間を設け、該密閉空間と前記かみ合い部の中間圧圧縮
空間とを連通させる通路を設けたことを特徴とするスク
ロール圧縮機であり、このスクロール圧縮機を提供し
て、上記した課題を解消するものである。

【００１５】さらにもう一つの発明は、上記の発明にお
いてラップのかみ合い部の内方における低圧圧縮空間と
かみ合い部外方の密閉空間との間に差圧が生じている点
に着目し、密閉空間に溜り易いオイルをラップかみ合い
部の内方の圧縮空間に送り込むようにして従動スクロー
ルの負荷を低減するものであって、密閉空間と上記かみ
合い部の中間圧圧縮空間とを連通させる通路または密閉
空間と上記中空室とを連通させる絞り効果を有する通路
の何れか一方を設け、上記密閉空間の低部とかみ合い部
の低圧圧縮空間とを連通させる通路を設けたことを特徴
とするスクロール圧縮機を提供するものである。

【００１６】

【作用】本発明においては、圧縮空間にて圧縮されてい
るガスを直接従動スクロールと規制部材との間に設けた
密閉空間や従動スクロール周りに設けた密閉空間に送り
込み、その圧力により従動スクロールが駆動スクロール
に押さえ付けられるようになるものであり、第一の発明
にあっては、かみ合い部内で過圧縮が生じ従動スクロー
ルを下方に押す力が生じたとしてもそれよりも大きな力
が従動スクロールの鏡板の背面側で生じ、従動スクロー
ルのラップ先端と駆動スクロールの鏡板とが離れないよ
うになる。また第二の発明にあっては、ラップかみ合い
部の周りの空間を通ってガスがかみ合い部に吸い込まれ
ていたのに対して、直接かみ合い部にガスを導入しかみ
合い部周りの密閉空間に圧縮途中の中間圧のガスを導く
ことにより、シールリングの内側の空間の高圧力と密閉
空間の中間圧により従動スクロールを駆動スクロール側
に押し付けるようになる。そしてかみ合い部の中間圧圧
縮空間は圧縮比に連動して変化するため、適正な押し付
け力を得ることができるようになる。

【００１７】

【実施例】つぎに本発明を図１から図４に示す実施例に
基づいて詳細に説明する。なお、図５と図６に示す従来
例と構成が重複する部分は同符号を付してその説明を省
略する。

【００１８】図１と図２は第一の実施例を示すものであ
り、圧縮空間１８にて圧縮されたガスを従動スクロール
５と規制部材９との間に形成した密閉空間３０に送り込
むようにした構成を有する実施例を示している。図示す
るように従動スクロール５の鏡板１４の背面には規制部
材９と摺接可能な環状の平板２８が従動軸１６周りに取
り付けられていて、その間の内周側と外周側とに配置し
たシールリング２９によって鏡板１４の背面とこの平板
２８との間に密閉空間３０が設けられている。そして、
鏡板１４には、低圧縮比運転時に過圧縮が生じることに
なる圧縮空間１８（中間圧の領域と設定されている部
分）から前記密閉空間３０に亘る通路３１が貫通してお
り、この通路３１を介して圧縮空間１８ｂと密閉空間３
０とが連通している。

【００１９】このように、中間圧の圧縮空間１８ｂと密
閉空間３０とが連通していることから、低圧縮運転時に
過圧縮が生じた場合にはガスが密閉空間３０内に導かれ
るようになり、この密閉空間３０内での圧力により従動
スクロール５を上方に押し上げるようになる。なお、密
閉空間３０の面積は過圧縮が生じる圧縮空間の面積より
大きくとるようにする。

【００２０】図３は第二の実施例を示すものであり、従
動スクロール５の周りに形成されている空間の圧力を高
め、この圧力と従動スクロールの鏡板の背面側から加わ
る圧力とで従動スクロールを駆動スクロール側に押し付
けるようにする構成の実施例である。

【００２１】図示するように、従動スクロール５の鏡板
１４の外周にはラップかみ合い部を取り囲むようにした
立壁３２が設けられて駆動スクロール４に摺接可能に当
接しており、ラップのかみ合い部と従動スクロールの外
周空間とがこの立壁３２により仕切られている。また従
動スクロール５側の吸入通路２５における吸い込み口２
４は直接低圧縮空間１８ａに開放されており、前記従動
スクロール５の外周空間は密閉空間３３となっている。
３４は吸い込み横穴２３の一方の開口を塞ぐ閉止栓であ
る。

【００２２】そして、上記鏡板１４には圧縮途中の中間
圧圧縮空間１８ｂから鏡板１４の側面に亘って通路３５
が設けられており、この通路３５を介して中間圧圧縮空
間１８ａと上記密閉空間３３とが連通している。このよ
うに密閉空間３３が吸入通路２５から完全に隔てられて
中間圧圧縮空間１８ａと連通していることから、中間圧
圧縮空間からガスが導かれて密閉空間３３に中間圧が得
られるようになり、シールリング２７の内側の空間に加
わっている高圧力と前記密閉空間３３の中間圧によって
従動スクロール５を駆動スクロール４側に押し付け、ラ
ップ１２、１３の先端のシールを確実なものにしてお
り、中間圧圧縮空間１８ｂにおける圧力は圧縮比に連動
して変化するように設けられているため、適正な押し付
け力を得ることができる。

【００２３】図４は第三の実施例を示すものである。こ
の実施例では上記第二の実施例と同様に鏡板１４に立壁
３２を設けるとともに、ラップのかみ合い部側に吸入通
路２５を開放することにより、従動スクロール５の周り
の空間、すなわち従動スクロール５と駆動スクロール４
と円筒リング８と規制部材９とで囲まれた空間を密閉空
間３３として有している。そして、上記第二の実施例と
同様に中間圧圧縮空間１８ｂから通路３５を設けるか、
或は駆動スクロール４の鏡板１１の密閉空間３３に対応
する箇所にこの鏡板１１を貫通する絞り効果を有する通
路３６を設けている。

【００２４】この実施例では密閉空間３３が通路３５に
より中間圧圧縮空間１８ｂに、或は通路３６により中空
室１７に連通するように設けられ、密閉空間３３はかみ
合い部の低圧圧縮空間１８ａより高い圧力の中間圧、或
は通路３６の絞り効果により得られる中間圧となってい
る。さらに吸い込み口２４が位置する箇所から最も遠い
部分において円筒リング８の一部を欠いて密閉空間３３
のオイル溜３７が設けられているとともに、このオイル
溜３７となっている密閉空間３３に対応して駆動スクロ
ール４に通路３８が設けられている。この通路３８は前
述のように密閉空間３３に開放されているとともに、他
端側がかみ合い部の低圧圧縮空間１８ａに臨むように設
けられており、この通路３８を介してオイル溜３７と低
圧圧縮空間１８ａとが連通するように設けられている。
なお図４において３４ａは通路３８の形成するためにで
きた透孔を塞ぐ閉止栓を示している。

【００２５】このように上記密閉空間３３は低圧圧縮空
間１８ａより高い状態となっているとともに、オイル溜
３７として設けられた低部側が低圧圧縮空間１８ａに連
通しており、その圧力差によってオイルが低圧縮空間１
８ａ側に流れるようになる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上説明した構成によるもので
あり、過圧縮状態が生じる圧縮空間から高圧のガスが流
れ込む密閉空間を従動スクロールの鏡板の背面側に設け
たので、ラップのかみ合い部で過圧縮が生じても、密閉
空間の高圧のガス圧により従動スクロールが駆動スクロ
ール側に押えつけられ、低圧縮比運転時においてもラッ
プ先端のシール性能を保持できるようになる。また、ラ
ップのかみ合い部における中間圧圧縮空間から圧縮比に
即した中間圧のガスを送り込まれる密閉空間を従動スク
ロールの周りに設けるようにしたので、従動スクロール
の鏡板の背面側に加わる高圧とで従動スクロールを駆動
スクロールに押えつけるようになる。さらに従動スクロ
ール周りに設けた密閉空間をラップのかみ合い部の低圧
圧縮空間より高圧にするとともに、この密閉空間のオイ
ル溜をその低圧圧縮空間に連通させる通路を設けるよう
にしたので、圧力差によってオイルが密閉空間から低圧
圧縮空間に流れるようになり、相対的な振動運動をする
従動スクロールに加わる負荷を低減できるようになるな
ど、実用性に極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクロール圧縮機の第一の実施例
を示す説明図である。

【図２】第一の実施例におけるラップのかみ合い部及び
従動スクロール周りを示す説明図である。

【図３】第二の実施例を示す説明図である。

【図４】第三の実施例を示す説明図である。

【図５】従来例を示す説明図である。

【図６】従来例におけるラップのかみ合い部及び従動ス
クロール周りを示す説明図である。

【符号の説明】

４…駆動スクロール ５…従動スクロール ８…円筒リング ９…規制部材 １１，１４…鏡板 １２，１５…ラップ １７…中間室 １８…圧縮空間 １８ａ…低圧縮空間 １８ｂ…中間圧圧縮空間 １８ｃ…高圧圧縮空間 ２３…吸い込み横穴 ２４…吸い込み口 ２５…吸入通路 ２７，２９…シールリング ２８…平板 ３０，３３…密閉空間 ３１，３５，３６，３８…通路 ３７…オイル溜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動要素とスクロール圧縮要素とを収納
   し、 このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き状のラップを
   立設させて電動要素に連結された軸を有する駆動スクロ
   ールと、前記駆動スクロールの軸の中心と偏心した軸を
   有し、駆動スクロールに対して向かい合ってかみ合う鏡
   板に渦巻き状のラップを立設させた従動スクロールと、
   前記両スクロールの軸を軸支するフレームと、前記フレ
   ームの内部に形成した中空室内に収納した駆動スクロー
   ルと従動スクロールとで形成された複数の圧縮空間を外
   方から内方に向かって次第に縮小させ、低圧の圧縮空
   間、中間圧の圧縮空間、高圧の圧縮空間の順序で変化さ
   せて圧縮を行うようにこれらのスクロールを同じ方向に
   回転させるオルダム継手と、駆動スクロールに固定して
   従動スクロールの鏡板の背面側に配置され該従動スクロ
   ールの軸方向への移動を規制する規制部材とで構成し、 前記従動スクロールに設けられた吸入通路を通して前記
   圧縮空間に送り込まれた低圧ガスを、該圧縮空間の縮小
   により圧縮して駆動スクロールに設けられた吐出通路へ
   送り出し、前記吐出通路から前記フレームの中空室へ送
   り出された一部の高圧ガスを従動スクロールの鏡板背面
   側に導き、該中空室側の高圧ガスにより従動スクロール
   を駆動スクロール側に押圧するスクロール圧縮機におい
   て、 前記従動スクロールの鏡板の背面に前記規制部材と摺接
   する環状の平板を取り付けて、該平板と鏡板との間に密
   閉空間を設け、該密閉空間とラップのかみ合いよりなる
   上記中間圧の圧縮空間とが、鏡板を貫通する通路を介し
   て連通することを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】電動要素とスクロール圧縮要素とを収納
   し、 このスクロール圧縮要素を、鏡板に渦巻き状のラップを
   立設させて電動要素に連結された軸を有する駆動スクロ
   ールと、前記駆動スクロールの軸の中心と偏心した軸を
   有し、駆動スクロールに対して向かい合ってかみ合う鏡
   板に渦巻き状のラップを立設させた従動スクロールと、
   前記両スクロールの軸を軸支するフレームと、前記フレ
   ームの内部に形成した中空室内に収納した駆動スクロー
   ルと従動スクロールとで形成された複数の圧縮空間を外
   方から内方に向かって次第に縮小させ、低圧の圧縮空
   間、中間圧の圧縮空間、高圧の圧縮空間の順序で変化さ
   せて圧縮を行うようにこれらのスクロールを同じ方向に
   回転させるオルダム継手と、駆動スクロールに固定して
   従動スクロールの鏡板の背面側に配置され該従動スクロ
   ールの軸方向への移動を規制する規制部材とで構成し、 前記従動スクロールに設けられた吸入通路を通して前記
   圧縮空間に送り込まれた低圧ガスを、該圧縮空間の縮小
   により圧縮して駆動スクロールに設けられた吐出通路へ
   送り出し、前記吐出通路から前記フレームの中空室へ送
   り出された一部の高圧ガスを従動スクロールの鏡板背面
   側に導き、該中空室側の高圧ガスにより従動スクロール
   を駆動スクロール側に押圧するスクロール圧縮機におい
   て、 前記圧縮空間を形成するラップのかみ合い部に従動スク
   ロールにおける吸入通路の吸い込み口を開放するととも
   に、前記かみ合い部を従動スクロール周りから仕切って
   従動スクロール周りに密閉空間を設け、該密閉空間と前
   記かみ合い部の中間圧の圧縮空間とを連通させる通路を
   設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】上記密閉空間と上記かみ合い部の中間圧圧
   縮空間とを連通させる通路または密閉空間と上記中空室
   とを連通させる絞り効果を有する通路の何れか一方を設
   け、上記密閉空間のオイル溜とかみ合い部の低圧圧縮空
   間とを連通させる通路を設けたことを特徴とする請求項
   ２に記載のスクロール圧縮機。