JPH07109981A - スクロール式流体機械 - Google Patents
スクロール式流体機械Info
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- JPH07109981A JPH07109981A JP25582093A JP25582093A JPH07109981A JP H07109981 A JPH07109981 A JP H07109981A JP 25582093 A JP25582093 A JP 25582093A JP 25582093 A JP25582093 A JP 25582093A JP H07109981 A JPH07109981 A JP H07109981A
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- Japan
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- scroll member
- groove
- spiral
- elastic body
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- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクロール式流体機械のチップシールの押し
付け力による摺動損失の低減と、そのシール性の向上を
同時に実現する。 【構成】 スクロール圧縮機のようなスクロール式流体
機械において、スクロール部材の渦巻き形の羽根３ａの
先端面に渦巻き方向に沿って形成された溝３ｂに弾性体
１８およびチップシール１９（両者は合体していてもよ
い）を隙間なく溝３ｂの中に挿入し、溝３ｂの中に空間
が生じないようにするとともに、弾性体１８の体積的な
弾性変形によって、チップシール１９を相手方のスクロ
ール部材の側板に摺動圧接させる。また、弾性体１８に
溝の長手方向と直角の方向に穴１８ａを設けることによ
って弾性力の大きさを調整したり、穴１８ａの数をスク
ロール部材の外周に近い部分において密に、中心に近い
部分において疎にすることにより、位置に応じた最適の
押し付け力を発生させ得る。
付け力による摺動損失の低減と、そのシール性の向上を
同時に実現する。 【構成】 スクロール圧縮機のようなスクロール式流体
機械において、スクロール部材の渦巻き形の羽根３ａの
先端面に渦巻き方向に沿って形成された溝３ｂに弾性体
１８およびチップシール１９（両者は合体していてもよ
い）を隙間なく溝３ｂの中に挿入し、溝３ｂの中に空間
が生じないようにするとともに、弾性体１８の体積的な
弾性変形によって、チップシール１９を相手方のスクロ
ール部材の側板に摺動圧接させる。また、弾性体１８に
溝の長手方向と直角の方向に穴１８ａを設けることによ
って弾性力の大きさを調整したり、穴１８ａの数をスク
ロール部材の外周に近い部分において密に、中心に近い
部分において疎にすることにより、位置に応じた最適の
押し付け力を発生させ得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型圧縮機や
スクロール型膨張機のようなスクロール式流体機械に関
する。
スクロール型膨張機のようなスクロール式流体機械に関
する。
【０００２】
【従来の技術】スクロール式流体機械の内部において噛
み合っている２つのスクロール部材間の隙間のうちで
も、一方のスクロール部材の渦巻き形の羽根の先端面
と、それに対向して接触する他方のスクロール部材の側
板との隙間から漏洩する流体の量を低減させるために、
渦巻き形の羽根の先端面にチップシールを設けることが
一般的に行われているが、従来からそのチップシールの
性能を向上させるための改良技術が幾つか提案されてい
る。
み合っている２つのスクロール部材間の隙間のうちで
も、一方のスクロール部材の渦巻き形の羽根の先端面
と、それに対向して接触する他方のスクロール部材の側
板との隙間から漏洩する流体の量を低減させるために、
渦巻き形の羽根の先端面にチップシールを設けることが
一般的に行われているが、従来からそのチップシールの
性能を向上させるための改良技術が幾つか提案されてい
る。
【０００３】まず、特開昭５９−１７６４８６号公報に
は、圧縮された流体の圧力をチップシールの背後の溝の
中に導いて押しつけ力を発生させる技術が、また、実開
昭５９−１１５８９２号公報には、合成樹脂製のチップ
シールに弾性変形を生じ易い鰭状の形状を与えて、チッ
プシールの一部分を弾性変形させることにより押しつけ
力を発生させる技術が記載されている。さらに、実開昭
６１−１１０８８５号公報には、圧縮された流体の圧力
とチップシールの弾性変形とを併用する技術が、また、
特開昭６０−３０４９３号公報には、チップシールを溝
の中に設けたコイルばねによって相手方の側板の面に押
しつける技術が記載されている。
は、圧縮された流体の圧力をチップシールの背後の溝の
中に導いて押しつけ力を発生させる技術が、また、実開
昭５９−１１５８９２号公報には、合成樹脂製のチップ
シールに弾性変形を生じ易い鰭状の形状を与えて、チッ
プシールの一部分を弾性変形させることにより押しつけ
力を発生させる技術が記載されている。さらに、実開昭
６１−１１０８８５号公報には、圧縮された流体の圧力
とチップシールの弾性変形とを併用する技術が、また、
特開昭６０−３０４９３号公報には、チップシールを溝
の中に設けたコイルばねによって相手方の側板の面に押
しつける技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スクロール圧縮機のよ
うなスクロール式流体機械を無潤滑化しようとする場合
には、潤滑油によるシール効果は期待することができな
いし、圧縮された流体の漏れを低減するためにチップシ
ールの押しつけ力を強化すると、摩擦による発熱とそれ
に伴う動力損失やチップシールの摩耗の増加等の問題を
生じる。したがって、チップシールの押しつけ力の低減
とそのシール性の向上という２つの命題は普通は相容れ
ないものであるが、本発明はこれら２つの命題の双方を
同時に満足する新規な手段を提供することを目的として
いる。
うなスクロール式流体機械を無潤滑化しようとする場合
には、潤滑油によるシール効果は期待することができな
いし、圧縮された流体の漏れを低減するためにチップシ
ールの押しつけ力を強化すると、摩擦による発熱とそれ
に伴う動力損失やチップシールの摩耗の増加等の問題を
生じる。したがって、チップシールの押しつけ力の低減
とそのシール性の向上という２つの命題は普通は相容れ
ないものであるが、本発明はこれら２つの命題の双方を
同時に満足する新規な手段を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を解
決するための手段として、渦巻き形の羽根を有しハウジ
ングに固定される固定スクロール部材と、前記固定スク
ロール部材の渦巻き形の羽根に対して噛み合う渦巻き形
の羽根を有し前記固定スクロール部材に対して公転のみ
をするように駆動される可動スクロール部材と、前記可
動スクロール部材の自転を阻止し公転のみを許す自転防
止機構とを備えており、前記固定スクロール部材の渦巻
き形の羽根および前記可動スクロール部材の渦巻き形の
羽根の少なくとも一方の先端面に渦巻き方向に沿って形
成された溝に弾性体およびシール部材を隙間なく溝の長
手方向に挿入し、前記弾性体の弾性変形によって前記シ
ール部材を相手方のスクロール部材の側板に摺動自在に
圧接させることにより、前記溝が設けられたスクロール
部材の渦巻き形の羽根の先端面とそれに対向する側板の
表面との間のシール手段を構成するという技術的手段を
有する。
決するための手段として、渦巻き形の羽根を有しハウジ
ングに固定される固定スクロール部材と、前記固定スク
ロール部材の渦巻き形の羽根に対して噛み合う渦巻き形
の羽根を有し前記固定スクロール部材に対して公転のみ
をするように駆動される可動スクロール部材と、前記可
動スクロール部材の自転を阻止し公転のみを許す自転防
止機構とを備えており、前記固定スクロール部材の渦巻
き形の羽根および前記可動スクロール部材の渦巻き形の
羽根の少なくとも一方の先端面に渦巻き方向に沿って形
成された溝に弾性体およびシール部材を隙間なく溝の長
手方向に挿入し、前記弾性体の弾性変形によって前記シ
ール部材を相手方のスクロール部材の側板に摺動自在に
圧接させることにより、前記溝が設けられたスクロール
部材の渦巻き形の羽根の先端面とそれに対向する側板の
表面との間のシール手段を構成するという技術的手段を
有する。
【０００６】また、本発明においては、弾性体に溝の長
手方向と略直角方向に穴を設けることによって弾性力の
大きさを調整したり、その場合に、弾性体に設ける穴を
スクロール部材の外周に近い部分において密にするとと
もに、中心に近い部分において疎にするというように、
穴の配置に変化を与えたりすることもできる。
手方向と略直角方向に穴を設けることによって弾性力の
大きさを調整したり、その場合に、弾性体に設ける穴を
スクロール部材の外周に近い部分において密にするとと
もに、中心に近い部分において疎にするというように、
穴の配置に変化を与えたりすることもできる。
【０００７】
【作用】可動スクロール部材が固定スクロール部材に対
して公転することによって、それらの渦巻き形の羽根の
間に形成された三日月状の作動空間が半径方向に移動す
ること、そして、三日月状の作動空間が半径方向内方に
移動するときはスクロール式流体機械が圧縮機として作
用すること、また、三日月状の作動空間が半径方向外方
に移動するときはスクロール式流体機械が膨張機として
作用することは、いずれも先に述べた従来技術の場合と
同様である。
して公転することによって、それらの渦巻き形の羽根の
間に形成された三日月状の作動空間が半径方向に移動す
ること、そして、三日月状の作動空間が半径方向内方に
移動するときはスクロール式流体機械が圧縮機として作
用すること、また、三日月状の作動空間が半径方向外方
に移動するときはスクロール式流体機械が膨張機として
作用することは、いずれも先に述べた従来技術の場合と
同様である。
【０００８】本発明においては、２つのスクロール部材
の渦巻き形の羽根の少なくとも一方の先端面に渦巻き方
向に沿って形成された溝に弾性体およびシール部材を隙
間なく溝の長手方向に挿入しているので、このシール部
材を相手方のスクロール部材の側板に摺動自在に圧接さ
せ、弾性体の弾性変形によって、渦巻き形の羽根の先端
面とそれに対向する側板の表面との間に適度の大きさの
押しつけ力が得られるようにする。この場合、弾性体お
よびシール部材が溝の中に隙間なく充填されており、弾
性体が弾性変形しても隙間が生じることがないから、圧
縮された流体がシール部材と側板の表面との隙間から漏
れることが阻止されることは勿論であるが、溝の底部を
伝わって漏れるものも阻止されるので、シール部材の押
しつけ力は比較的小さくても十分なシール性が得られ
る。
の渦巻き形の羽根の少なくとも一方の先端面に渦巻き方
向に沿って形成された溝に弾性体およびシール部材を隙
間なく溝の長手方向に挿入しているので、このシール部
材を相手方のスクロール部材の側板に摺動自在に圧接さ
せ、弾性体の弾性変形によって、渦巻き形の羽根の先端
面とそれに対向する側板の表面との間に適度の大きさの
押しつけ力が得られるようにする。この場合、弾性体お
よびシール部材が溝の中に隙間なく充填されており、弾
性体が弾性変形しても隙間が生じることがないから、圧
縮された流体がシール部材と側板の表面との隙間から漏
れることが阻止されることは勿論であるが、溝の底部を
伝わって漏れるものも阻止されるので、シール部材の押
しつけ力は比較的小さくても十分なシール性が得られ
る。
【０００９】また、本発明によれば、弾性体に溝の長手
方向と直角の方向に穴を設けることによって弾性力の大
きさを調整したり、弾性体に設ける穴をスクロール部材
の外周に近い部分において密にするとともに、中心に近
い部分において疎にするというように、穴の配置に変化
を与えたりすることもできるので、前述の作用を維持し
ながら弾性体の弾性力の大きさを部分的に調整して過不
足のない押し付け力をシール部材に与えることができ、
それによって最小の押し付け力によって最大のシール性
を得ることが可能になる。
方向と直角の方向に穴を設けることによって弾性力の大
きさを調整したり、弾性体に設ける穴をスクロール部材
の外周に近い部分において密にするとともに、中心に近
い部分において疎にするというように、穴の配置に変化
を与えたりすることもできるので、前述の作用を維持し
ながら弾性体の弾性力の大きさを部分的に調整して過不
足のない押し付け力をシール部材に与えることができ、
それによって最小の押し付け力によって最大のシール性
を得ることが可能になる。
【００１０】
【実施例】図２に、本発明のスクロール式流体機械の実
施例としてのスクロール圧縮機１を示す。図２に示され
たスクロール圧縮機１は、主として、ハウジング本体２
に固定されてハウジングの一部となる固定スクロール部
材３と、電動機４のような原動機（油圧モータや内燃機
関等でもよい）からの駆動軸５の軸端に取り付けられて
回転するバランスウエイトを備えた偏心輪６と、偏心輪
６によって駆動される可動スクロール部材７と、詳細に
図示していないが、駆動の際に可動スクロール部材７の
公転のみを許し自転を防止する自転防止機構８とから成
っている。
施例としてのスクロール圧縮機１を示す。図２に示され
たスクロール圧縮機１は、主として、ハウジング本体２
に固定されてハウジングの一部となる固定スクロール部
材３と、電動機４のような原動機（油圧モータや内燃機
関等でもよい）からの駆動軸５の軸端に取り付けられて
回転するバランスウエイトを備えた偏心輪６と、偏心輪
６によって駆動される可動スクロール部材７と、詳細に
図示していないが、駆動の際に可動スクロール部材７の
公転のみを許し自転を防止する自転防止機構８とから成
っている。
【００１１】固定スクロール部材３および可動スクロー
ル部材７は、実質的に同じ形をした渦巻き形の羽根３ａ
および７ａを備えるとともに、その先端面に、渦巻き長
手方向に沿って断面矩形状の溝３ｂ，７ｂが形成されて
いる。
ル部材７は、実質的に同じ形をした渦巻き形の羽根３ａ
および７ａを備えるとともに、その先端面に、渦巻き長
手方向に沿って断面矩形状の溝３ｂ，７ｂが形成されて
いる。
【００１２】第１実施例においては、可動スクロール部
材７の溝７ｂ内に、これと同様な渦巻き形の弾性体１８
およびチップシール１９が溝の長手方向に対して隙間な
く挿入されている。弾性体１８は、ゴムなどの弾性物質
からなり、側面に略円形状の穴１８ａが略半径方向に複
数個開けられており、それらの穴１８ａは渦巻きの外周
部ほど密になっている。この場合のチップシール１９
は、フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなっている。
材７の溝７ｂ内に、これと同様な渦巻き形の弾性体１８
およびチップシール１９が溝の長手方向に対して隙間な
く挿入されている。弾性体１８は、ゴムなどの弾性物質
からなり、側面に略円形状の穴１８ａが略半径方向に複
数個開けられており、それらの穴１８ａは渦巻きの外周
部ほど密になっている。この場合のチップシール１９
は、フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなっている。
【００１３】可動スクロール部材７は、渦巻き形の羽根
７ａを取り付けている円板形の側板７ｃの背後の中心に
おいて軸方向に突出する短い被駆動軸７ｄを一体に備え
ており、この被駆動軸７ｄは、偏心輪６の内部の駆動軸
５に対して偏心した位置において軸方向に開口している
円形の偏心開口６ａの中に例えばニードル軸受９等を介
して相対回転可能に挿入されている。もっとも、この部
分の構造は、駆動軸５の軸端にクランク軸部を形成し、
これを可動スクロール部材７の側板７ｃの背後の中心に
軸方向に突出して形成される被駆動スリーブの開口内
に、ニードル軸受等を介して回転可能に挿入するという
ような構造によって置き替えてもよい。
７ａを取り付けている円板形の側板７ｃの背後の中心に
おいて軸方向に突出する短い被駆動軸７ｄを一体に備え
ており、この被駆動軸７ｄは、偏心輪６の内部の駆動軸
５に対して偏心した位置において軸方向に開口している
円形の偏心開口６ａの中に例えばニードル軸受９等を介
して相対回転可能に挿入されている。もっとも、この部
分の構造は、駆動軸５の軸端にクランク軸部を形成し、
これを可動スクロール部材７の側板７ｃの背後の中心に
軸方向に突出して形成される被駆動スリーブの開口内
に、ニードル軸受等を介して回転可能に挿入するという
ような構造によって置き替えてもよい。
【００１４】固定スクロール部材３の溝３ｂ内に、これ
と同様な渦巻き形の弾性体２０およびチップシール２１
が挿入されている。弾性体２０は、ゴムなどの弾性物質
からなり、略円形状の穴が複数個設けられ、その穴は、
渦巻きの外周部ほど密になっている。また、チップシー
ル２１は、フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなる。
と同様な渦巻き形の弾性体２０およびチップシール２１
が挿入されている。弾性体２０は、ゴムなどの弾性物質
からなり、略円形状の穴が複数個設けられ、その穴は、
渦巻きの外周部ほど密になっている。また、チップシー
ル２１は、フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなる。
【００１５】前述の渦巻き形の羽根３ａおよび７ａは、
軸方向に同じ長さ（高さ）を有している。そして、それ
らが相対的に位相がずれて、かつ、偏心している状態で
互いに噛み合うように組み合わされて支持されることに
より、それらの羽根の間に流体を圧縮するための三日月
形の空間を少なくとも１個以上形成する。
軸方向に同じ長さ（高さ）を有している。そして、それ
らが相対的に位相がずれて、かつ、偏心している状態で
互いに噛み合うように組み合わされて支持されることに
より、それらの羽根の間に流体を圧縮するための三日月
形の空間を少なくとも１個以上形成する。
【００１６】前述の弾性体１８とチップシール１９の装
着状態を図４に示す。チップシール１９は溝３ｂより軸
方向に幾分飛び出し、弾性体１８は溝３ｂ内にて軸方向
に弾性変形している。この弾性体１８の弾性変形によ
り、チップシール１９は、相手側である可動スクロール
部材７の側板７ｃに押し付けられている。また、可動ス
クロール部材７側の弾性体２０とチップシール２１も同
様の装着状態となっている。
着状態を図４に示す。チップシール１９は溝３ｂより軸
方向に幾分飛び出し、弾性体１８は溝３ｂ内にて軸方向
に弾性変形している。この弾性体１８の弾性変形によ
り、チップシール１９は、相手側である可動スクロール
部材７の側板７ｃに押し付けられている。また、可動ス
クロール部材７側の弾性体２０とチップシール２１も同
様の装着状態となっている。
【００１７】なお、図２に示すハウジング内の空間１５
は、スクロール圧縮機１における吸入室になっており、
図示しない吸入口を経て、例えば空気のような圧縮すべ
き流体を吸入室１５内に吸入するようになっている。そ
して、固定スクロール部材３の渦巻き形の羽根３ａの中
央部分には外部に通じる吐出口１６が形成されており、
それを開閉する吐出弁１７が設けられている。
は、スクロール圧縮機１における吸入室になっており、
図示しない吸入口を経て、例えば空気のような圧縮すべ
き流体を吸入室１５内に吸入するようになっている。そ
して、固定スクロール部材３の渦巻き形の羽根３ａの中
央部分には外部に通じる吐出口１６が形成されており、
それを開閉する吐出弁１７が設けられている。
【００１８】図２に示したスクロール圧縮機１の実施例
は、前述のような構造を有しているため、電動機４の回
転によって駆動軸５と偏心輪６が回転駆動されると、駆
動軸５に対して偏心している可動スクロール部材７の被
駆動軸７ｄはニードル軸受９を介して回転されようとす
るが、可動スクロール部材７は自動防止機構８によって
自転を阻止されているので、駆動軸５の回りに公転だけ
をすることになる。それによって、駆動軸５の回転方向
がスクロール圧縮機１に適合するように選択されている
限り、固定スクロール部材３の渦巻き形の羽根３ａと可
動スクロール部材７の渦巻き形の羽根７ａとの間に形成
されている三日月状の作動空間は、両スクロール部材
３，７の外周部分から次第に中心に向かって移動するこ
とになる。
は、前述のような構造を有しているため、電動機４の回
転によって駆動軸５と偏心輪６が回転駆動されると、駆
動軸５に対して偏心している可動スクロール部材７の被
駆動軸７ｄはニードル軸受９を介して回転されようとす
るが、可動スクロール部材７は自動防止機構８によって
自転を阻止されているので、駆動軸５の回りに公転だけ
をすることになる。それによって、駆動軸５の回転方向
がスクロール圧縮機１に適合するように選択されている
限り、固定スクロール部材３の渦巻き形の羽根３ａと可
動スクロール部材７の渦巻き形の羽根７ａとの間に形成
されている三日月状の作動空間は、両スクロール部材
３，７の外周部分から次第に中心に向かって移動するこ
とになる。
【００１９】三日月状の作動空間が２つのスクロール部
材３，７の外周部において吸入室１５内に開放していた
ときに、吸入室１５から三日月状の作動空間に取り込ま
れた低圧の流体は、三日月状の作動空間が閉じて両スク
ロール部材３，７の外周部分から次第に中心に向かって
移動する際に、作動空間の容積が連続的に縮小すること
によって圧縮されるので、２つのスクロール部材３，７
の中心部から圧縮された流体が吐出弁１７を押し開い
て、吐出口１６を通って外部へ送り出される。
材３，７の外周部において吸入室１５内に開放していた
ときに、吸入室１５から三日月状の作動空間に取り込ま
れた低圧の流体は、三日月状の作動空間が閉じて両スク
ロール部材３，７の外周部分から次第に中心に向かって
移動する際に、作動空間の容積が連続的に縮小すること
によって圧縮されるので、２つのスクロール部材３，７
の中心部から圧縮された流体が吐出弁１７を押し開い
て、吐出口１６を通って外部へ送り出される。
【００２０】前述の作動において、圧縮機が無潤滑の場
合には、潤滑油によって作動空間の周囲の２つのスクロ
ール部材の接触個所をシールするという作用、効果は期
待することができないので、特に、チップシール１９，
２１と側板７ｃ，３ｃとの接触個所からの漏れによる圧
縮機の性能の悪化が予想される。この場合、チップシー
ル１９，２１によって阻止しなければならない流体の漏
れとしては、図３に示すように（ａ），（ｂ）の２方向
がある。前述のように、従来から（ａ）方向の漏れ、す
なわち、チップシール１９と側板７ｃとの隙間を通る流
体の流れを阻止するための手段として、図５に示すよう
に、溝３ｂの中でチップシール１９を背後から押圧する
スプリング２２を設けるとか、あるいは図６に示すよう
に、チップシール２３の背後に圧縮された流体の圧力を
図示しない通路によって導いて利用するもの等が提案さ
れているが、無潤滑の場合には、図３に示す（ｂ）方向
の漏れ、すなわち、溝３ｂの内部でチップシール１９の
背後にできる空間２４を伝って流れる漏れた流体の流れ
を阻止することは困難である。
合には、潤滑油によって作動空間の周囲の２つのスクロ
ール部材の接触個所をシールするという作用、効果は期
待することができないので、特に、チップシール１９，
２１と側板７ｃ，３ｃとの接触個所からの漏れによる圧
縮機の性能の悪化が予想される。この場合、チップシー
ル１９，２１によって阻止しなければならない流体の漏
れとしては、図３に示すように（ａ），（ｂ）の２方向
がある。前述のように、従来から（ａ）方向の漏れ、す
なわち、チップシール１９と側板７ｃとの隙間を通る流
体の流れを阻止するための手段として、図５に示すよう
に、溝３ｂの中でチップシール１９を背後から押圧する
スプリング２２を設けるとか、あるいは図６に示すよう
に、チップシール２３の背後に圧縮された流体の圧力を
図示しない通路によって導いて利用するもの等が提案さ
れているが、無潤滑の場合には、図３に示す（ｂ）方向
の漏れ、すなわち、溝３ｂの内部でチップシール１９の
背後にできる空間２４を伝って流れる漏れた流体の流れ
を阻止することは困難である。
【００２１】これに対して本発明の第１の実施例の場合
は、図４に示すように、溝３ｂの中を埋めている弾性体
１８の体積的な弾性変形により、チップシール１９を側
板７ｃに向って押し付ける構造としているため、溝３ｂ
内に渦巻き長手方向の空間２４を生じることがなく、図
３の（ａ）方向と同時に、（ｂ）方向の流体の漏れも阻
止することが可能である。
は、図４に示すように、溝３ｂの中を埋めている弾性体
１８の体積的な弾性変形により、チップシール１９を側
板７ｃに向って押し付ける構造としているため、溝３ｂ
内に渦巻き長手方向の空間２４を生じることがなく、図
３の（ａ）方向と同時に、（ｂ）方向の流体の漏れも阻
止することが可能である。
【００２２】さらに、弾性体１８には複数の穴１８ａが
開けられており、穴の密度に応じて弾性体１８のばね定
数の低減を図っている。これにより、弾性体１８、チッ
プシール１９、溝３ａ等の軸方向の寸法精度を厳しくし
なくても、容易に所定のチップシール押し付け力を得る
ことができる。この穴１８ａは、スクロール部材３の略
半径方向に、すなわち渦巻き長手方向とは垂直の方向に
開口されているから、図３に示す（ｂ）方向の流体の漏
れを発生することはない。
開けられており、穴の密度に応じて弾性体１８のばね定
数の低減を図っている。これにより、弾性体１８、チッ
プシール１９、溝３ａ等の軸方向の寸法精度を厳しくし
なくても、容易に所定のチップシール押し付け力を得る
ことができる。この穴１８ａは、スクロール部材３の略
半径方向に、すなわち渦巻き長手方向とは垂直の方向に
開口されているから、図３に示す（ｂ）方向の流体の漏
れを発生することはない。
【００２３】また、この穴１８ａは、スクロール部材３
渦巻き形の羽根の中心に近づく程、粗く（単位体積当り
の数が少なく）、外周に近づく程、密になる（単位体積
当りの数が多くなる）ようにしている。これは、スクロ
ール圧縮機１において、スクロール部材３の中心部程圧
力が高いことに対応して、中心に近づく程、弾性体１８
のばね定数を大きくして、チップシール１９の押し付け
力を大きくするとともに、外周に近づく程、弾性体１８
のばね定数を小さくして、押し付け力を小さく設定する
ためである。これにより、２つのスクロール部材３，７
の間に形成される三日月型の作動空間の内外の圧力差が
大きくて漏れ量が多くなると考えられる中心部のチップ
シール１９は、背後からの押し付け力を大きくすること
により、より漏れにくくするとともに、圧力差が小さく
て漏れ量の少ない外周部のチップシール１９は、押し付
け力を小さくすることにより過大な摺動摩擦による動力
損失の発生を防ぐことが可能になる。可動スクロール部
材７側の弾性体２０とチップシール２１についても同様
な構造とすることによって同様の効果を得ることができ
る。
渦巻き形の羽根の中心に近づく程、粗く（単位体積当り
の数が少なく）、外周に近づく程、密になる（単位体積
当りの数が多くなる）ようにしている。これは、スクロ
ール圧縮機１において、スクロール部材３の中心部程圧
力が高いことに対応して、中心に近づく程、弾性体１８
のばね定数を大きくして、チップシール１９の押し付け
力を大きくするとともに、外周に近づく程、弾性体１８
のばね定数を小さくして、押し付け力を小さく設定する
ためである。これにより、２つのスクロール部材３，７
の間に形成される三日月型の作動空間の内外の圧力差が
大きくて漏れ量が多くなると考えられる中心部のチップ
シール１９は、背後からの押し付け力を大きくすること
により、より漏れにくくするとともに、圧力差が小さく
て漏れ量の少ない外周部のチップシール１９は、押し付
け力を小さくすることにより過大な摺動摩擦による動力
損失の発生を防ぐことが可能になる。可動スクロール部
材７側の弾性体２０とチップシール２１についても同様
な構造とすることによって同様の効果を得ることができ
る。
【００２４】第１の実施例においては、弾性体１８（２
０）とチップシール１９（２１）とを分割して別体とし
た場合について記載したが、図７に示すように、チップ
シール１９′が適度の弾性を有する材料からなる場合に
は、それ自体に穴１９ａを設けて弾性力を部分的に調整
することにより、図８に示すごとくスクロール部材の溝
３ｂに挿入して、図３に示す（ａ），（ｂ）２方向の流
体の漏れを同時に阻止することができるという、第１実
施例と同様の効果を得ることができる。
０）とチップシール１９（２１）とを分割して別体とし
た場合について記載したが、図７に示すように、チップ
シール１９′が適度の弾性を有する材料からなる場合に
は、それ自体に穴１９ａを設けて弾性力を部分的に調整
することにより、図８に示すごとくスクロール部材の溝
３ｂに挿入して、図３に示す（ａ），（ｂ）２方向の流
体の漏れを同時に阻止することができるという、第１実
施例と同様の効果を得ることができる。
【００２５】第１実施例および第２実施例を含めて、弾
性体１８（またはチップシール１９′）に対する穴１８
ａ（または１９ａ）の開け方としては、図９に示すよう
に小さな穴を千鳥状に設けるとか、図１０に示すように
大きな穴を一列に設けるとか、あるいは図１１に示すよ
うに、適宜大小の穴１８ａ，１８ｂを混合配置し、また
位置に応じて穴径や穴の配列を変更すること等により、
吸入、吐出圧に応じた最適のばね定数、押し付け力を得
ることが可能になる。
性体１８（またはチップシール１９′）に対する穴１８
ａ（または１９ａ）の開け方としては、図９に示すよう
に小さな穴を千鳥状に設けるとか、図１０に示すように
大きな穴を一列に設けるとか、あるいは図１１に示すよ
うに、適宜大小の穴１８ａ，１８ｂを混合配置し、また
位置に応じて穴径や穴の配列を変更すること等により、
吸入、吐出圧に応じた最適のばね定数、押し付け力を得
ることが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、スクロール式流体機械
における圧縮された流体がシール部材を設けた溝を伝っ
て漏洩することが阻止されるので、構成の簡単な手段で
ありながら高いシール性が得られる。また、スクロール
部材の渦巻き形の羽根の先端面に設けるシール部材を強
い力によって相手方の側板に向かって押し付けることが
なく、高いシール性を得ることができる最小の押し付け
力を、シール部材の位置に応じて変化する最適の値とし
て与えることが可能になるから、シール部材による摺動
摩擦が増大せず、動力損失やシール部材の摩耗も低減す
るという効果が得られる。したがって本発明において
は、漏れの低減と摺動損失の低減とを同時に達成するこ
とができる。
における圧縮された流体がシール部材を設けた溝を伝っ
て漏洩することが阻止されるので、構成の簡単な手段で
ありながら高いシール性が得られる。また、スクロール
部材の渦巻き形の羽根の先端面に設けるシール部材を強
い力によって相手方の側板に向かって押し付けることが
なく、高いシール性を得ることができる最小の押し付け
力を、シール部材の位置に応じて変化する最適の値とし
て与えることが可能になるから、シール部材による摺動
摩擦が増大せず、動力損失やシール部材の摩耗も低減す
るという効果が得られる。したがって本発明において
は、漏れの低減と摺動損失の低減とを同時に達成するこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施例の要部断面を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】スクロール式流体機械の全体構成を例示する断
面図である。
面図である。
【図３】チップシール付近の流体の漏れを示す断面図で
ある。
ある。
【図４】第１実施例の要部を示す断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】他の従来例を示す断面図である。
【図７】第２実施例の要部を示す斜視図である。
【図８】第２実施例の要部を示す断面図である。
【図９】穴の配置を例示する断面図である。
【図１０】他の穴の配置を例示する断面図である。
【図１１】さらに他の穴の配置を例示する断面図であ
る。
る。
１…スクロール圧縮機 ３…固定スクロール部材 ３ａ…渦巻き形の羽根 ３ｂ…溝 ３ｃ…側板 ５…駆動軸 ６…偏心輪 ７…可動スクロール部材 ７ａ…渦巻き形の羽根 ７ｂ…溝 ７ｃ…側板 ７ｄ…被駆動軸 ８…自転防止機構 ９…ニードル軸受 １５…吸入室 １７…吐出弁 １８，２０…弾性体 １９，１９’，２１，２３…チップシール １８ａ，１８ｂ，１９ａ…穴 ２２…スプリング ２４…空間
Claims (3)
- 【請求項１】 渦巻き形の羽根を有しハウジングに固定
される固定スクロール部材と、前記固定スクロール部材
の渦巻き形の羽根に対して噛み合う渦巻き形の羽根を有
し前記固定スクロール部材に対して公転のみをするよう
に駆動される可動スクロール部材と、前記可動スクロー
ル部材の自転を阻止し公転のみを許す自転防止機構とを
備えており、前記固定スクロール部材の渦巻き形の羽根
および前記可動スクロール部材の渦巻き形の羽根の少な
くとも一方の先端面に渦巻き方向に沿って形成された溝
に弾性体およびシール部材を隙間なく溝の長手方向に挿
入し、前記弾性体の弾性変形によって前記シール部材を
相手方のスクロール部材の側板に摺動自在に圧接させる
ことにより、前記溝が設けられたスクロール部材の渦巻
き形の羽根の先端面とそれに対向する側板の表面との間
のシール手段を構成したことを特徴とするスクロール式
流体機械。 - 【請求項２】 前記弾性体に前記溝の長手方向とは略直
角方向に穴を設けることによって弾性力の大きさが調整
されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール
式流体機械。 - 【請求項３】 前記穴は、前記溝が設けられたスクロー
ル部材の外周に近い部分において密に配置されていると
ともに、中心に近い部分において疎に配置されているこ
とを特徴とする請求項２記載のスクロール式流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25582093A JPH07109981A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | スクロール式流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25582093A JPH07109981A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | スクロール式流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109981A true JPH07109981A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17284080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25582093A Pending JPH07109981A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | スクロール式流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109981A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999042728A1 (en) * | 1998-02-19 | 1999-08-26 | Varian, Inc. | Improved tip seal for scroll-type vacuum pump |
| WO2000006906A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Varian, Inc. | Scroll-type vacuum pump |
| US6439864B1 (en) | 1999-01-11 | 2002-08-27 | Air Squared, Inc. | Two stage scroll vacuum pump with improved pressure ratio and performance |
| US6511308B2 (en) | 1998-09-28 | 2003-01-28 | Air Squared, Inc. | Scroll vacuum pump with improved performance |
| CN108278204A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-13 | 宁波汇峰聚威科技股份有限公司 | 一种涡旋压缩机的密封装置 |
| CN108716465A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-10-30 | 广州万宝集团压缩机有限公司 | 一种具有单向阀功能的密封结构和涡旋压缩机 |
| US10508543B2 (en) | 2015-05-07 | 2019-12-17 | Air Squared, Inc. | Scroll device having a pressure plate |
| US10519815B2 (en) | 2011-08-09 | 2019-12-31 | Air Squared, Inc. | Compact energy cycle construction utilizing some combination of a scroll type expander, pump, and compressor for operating according to a rankine, an organic rankine, heat pump or combined organic rankine and heat pump cycle |
| US10683865B2 (en) | 2006-02-14 | 2020-06-16 | Air Squared, Inc. | Scroll type device incorporating spinning or co-rotating scrolls |
| US10865793B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-12-15 | Air Squared, Inc. | Scroll type device having liquid cooling through idler shafts |
| US11047389B2 (en) | 2010-04-16 | 2021-06-29 | Air Squared, Inc. | Multi-stage scroll vacuum pumps and related scroll devices |
| US11067080B2 (en) | 2018-07-17 | 2021-07-20 | Air Squared, Inc. | Low cost scroll compressor or vacuum pump |
| US11454241B2 (en) | 2018-05-04 | 2022-09-27 | Air Squared, Inc. | Liquid cooling of fixed and orbiting scroll compressor, expander or vacuum pump |
| US11473572B2 (en) | 2019-06-25 | 2022-10-18 | Air Squared, Inc. | Aftercooler for cooling compressed working fluid |
| US11530703B2 (en) | 2018-07-18 | 2022-12-20 | Air Squared, Inc. | Orbiting scroll device lubrication |
| US11885328B2 (en) | 2021-07-19 | 2024-01-30 | Air Squared, Inc. | Scroll device with an integrated cooling loop |
| US11898557B2 (en) | 2020-11-30 | 2024-02-13 | Air Squared, Inc. | Liquid cooling of a scroll type compressor with liquid supply through the crankshaft |
| US11933299B2 (en) | 2018-07-17 | 2024-03-19 | Air Squared, Inc. | Dual drive co-rotating spinning scroll compressor or expander |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25582093A patent/JPH07109981A/ja active Pending
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6068459A (en) * | 1998-02-19 | 2000-05-30 | Varian, Inc. | Tip seal for scroll-type vacuum pump |
| WO1999042728A1 (en) * | 1998-02-19 | 1999-08-26 | Varian, Inc. | Improved tip seal for scroll-type vacuum pump |
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| US11692550B2 (en) | 2016-12-06 | 2023-07-04 | Air Squared, Inc. | Scroll type device having liquid cooling through idler shafts |
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