JPH07269470A

JPH07269470A - スクロールコンプレッサ

Info

Publication number: JPH07269470A
Application number: JP6172494A
Authority: JP
Inventors: Kanji Sakata; 寛二坂田; Masao Ozu; 政雄小津; Makoto Hayano; 誠早野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】運転中に、旋回スクロールに作用するスラス
ト力を小く押さえる。【構成】鏡板２７から一体に立上がる連続した渦巻体
２９を有する固定スクロール２３と、固定スクロール２
３の渦巻体２９と噛み合い圧縮室３７を形成する連続し
た渦巻体３５が鏡板３３から一体に立上がる旋回スクロ
ール２５とを備え、旋回スクロール２５の旋回運動によ
り渦巻体２９，３５の外周端から中心部へ向けてガスを
圧縮するスクロールコンプレッサにおいて、旋回スクロ
ール２５の鏡板３３の背面３３ａに、圧縮室３７内のガ
スが誘導される凹部４５を設け、その凹部４５を摺接部
材４７で密閉したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、運転中に受ける旋回
スクロールのスラスト力を適正に保持できるようにした
スクロールコンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空調装置や冷凍冷蔵庫等に使用
されるスクロールコンプレッサの概要は、固定スクロー
ル側の渦巻体と、旋回スクロール側の渦巻体を噛み合
せ、旋回スクロールを旋回運動させることで、中心へ向
け順次容積の減少を伴なう圧縮室を形成し、圧縮された
ガスを、中心部側に設けられた吐出口から取出す構造と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スクロールコンプレッ
サの旋回スクロールは、固定スクロールに対して旋回可
能に支持され、ガスは、外側から内側中心に向け圧縮さ
れる。この場合、例えば、仕様によって旋回スクロール
の背面側に吸込ガスが満される場合、あるいは、旋回ス
クロールの背面側に高圧の圧縮ガスが満される場合があ
る。

【０００４】前者にあっては、運転時において、図２に
示す如く旋回スクロールの鏡板１０１に、吸込側から吐
出側領域にかけて、異なる圧力が作用する。この時の圧
縮室側の合力Ｆと、旋回スクロールの背面側の合力Ｆ１
とにＦ＞Ｆ１の差が生じ、その差はスラスト力となって
旋回スクロールに作用する。

【０００５】後者にあっては、運転時において、図１３
に示す如く旋回スクロールの鏡板１０１に、吹込側から
吐出側領域にかけて、異なる圧力が作用する。この時の
圧縮室側の合力Ｆと、旋回スクロールの背面側の合力Ｆ
１とにＦ＜Ｆ１の差が生じ、その差はスラスト力となっ
て旋回スクロールに作用する結果、偏荷重によるミソス
リ運動の発生によって、圧縮漏れや偏摩耗等の悪影響を
及ぼす問題があった。

【０００６】そこで、この発明は、旋回スクロールが運
転中に受けるスラスト力を適正に保持できるようにした
スクロールコンプレッサを提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、鏡板から一体に立上がる連続した渦巻
体を有する固定スクロールと、固定スクロールの渦巻体
と噛み合い圧縮室を形成する連続した渦巻体が鏡板から
一体に立上がる旋回スクロールとを備え、旋回スクロー
ルの旋回運動により渦巻体の外周端から中心部へ向けて
ガスを圧縮するスクロールコンプレッサにおいて、旋回
スクロールの鏡板の背面に、圧縮室内のガスが誘導され
る凹部を設け、その凹部を摺接部材で密閉してある。

【０００８】凹部内に誘導するガスは、圧縮開始時のガ
ス、圧縮途上中のガス、圧縮終了時のガスがある。

【０００９】又、凹部内に誘導するガス通路は、旋回ス
クロールの鏡板に設けることが望ましい。

【００１０】凹部の形状は、連続した環状形状とした
り、複数独立して形成してもよい。凹部を複数独立して
設ける場合には、対向し合うようリング状に配置するこ
とが最適である。この場合、圧力バランスが得られるよ
う対向し合う各凹部内に同一圧力のガスを導くようにす
る。

【００１１】また、凹部内は、シール手段又は摺接部材
を付勢する付勢手段によって、密閉状態を確保する。

【００１２】

【作用】かかるスクロールコンプレッサによれば、運転
中において、圧縮室内のガスは、ガス通路を介して凹部
内に送り込まれる。これにより、旋回スクロールの背面
には、ガス圧に対応した圧力が作用し、圧縮室側の合力
と旋回スクロールの背面側の合力は、最適なバランスと
なる。

【００１３】この結果、旋回スクロールに働くスラスト
力は小さく抑えられ、旋回スクロールの安定した旋回運
動が得られるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、図１乃至図１１の図面を参照しながら
この発明を詳細に説明する。図１において、１は吸込管
３と吐出管５とを有する密閉ケースを示しており、密閉
ケース１内の下部に駆動手段となる駆動部７が、上部に
圧縮手段となる圧縮機構部９がそれぞれ設けられてい
る。

【００１５】駆動部７は、主軸１１に固定されたロータ
１３と、フレーム１９を介して密閉ケース１側に固着さ
れたステータ１５とを有し、ステータ１５に電流が流れ
ることでロータ１３を介して前記主軸１１に回転動力が
与えられるようになる。

【００１６】主軸１１は、中心軸心Ｗから所定量偏心
し、バランサー機能を備えたバランサー軸部２１が設け
られ、密閉ケース１に固着されたフレーム１９に回転自
在に支持されている。

【００１７】一方、圧縮機部９は、固定スクロール２３
と旋回スクロール２５とから成っている。固定スクロー
ル２３は、鋳鉄製で密閉ケース１に固着された鏡板２７
から渦巻体２９が立上がる形状となっており、内周側
は、内周噛み合い面に、外周側は、外周噛み合い面とな
っている。

【００１８】旋回スクロール２５は、中心部にクランク
軸３１を有する鏡板３３から一体に渦巻体３５が立上が
る形状となっている。クランク軸３１は前記バランサー
軸部２１の軸穴２１ａに対して回転自在に嵌挿支持さ
れ、主軸１１の中心軸心Ｗに対して所定量偏心ｅしてい
る。

【００１９】旋回スクロール２５は、渦巻体３５の内周
側が、内周噛み合い面に、外周側が、外周噛み合い面と
なっていて、固定スクロール２３の渦巻体２９と噛み合
うことで、渦巻体２９と渦巻体３５との間に圧縮室３７
が作られるようになっている。

【００２０】圧縮室３７は、主軸１１のバランサー軸部
２１からの回転動力がオルダム機構３９を介して旋回ス
クロール２５に自転の伴わない旋回運動が与えられるこ
とで、吸込口切欠き部４１からガスの取入れが可能とな
っている。したがって、旋回運動に対応して圧縮室３７
の容積が中心へ向けて順次小さくなると共に、中心部位
において、圧縮されたガスは固定スクロール２３に設け
られた吐出口４３から吐出されるようになる。

【００２１】一方、旋回スクロール２５の鏡板３３の背
面３３ａには、凹部４５が設けられている。凹部４５
は、摺接部材４７によって密閉されると共に、前記鏡板
３３を貫通したガス通路４９を介して圧縮室３７と接続
連通している。

【００２２】凹部４５と圧縮室３７は図１において、圧
縮途上中のガスが誘導されるようになっているが、図３
に示す如く吐出口４３側となる圧縮終了時のガスが誘導
されるようにしてもよい。

【００２３】凹部４５は、図４に示す如く環状形状とし
たり、あるいは、図５に示す如く凹部４５を、所定の間
隔を有して対向し合うようリング状に複数配置するよう
にしてもよい。

【００２４】凹部４５を複数配置する実施例にあって
は、圧力バランスの関係から、例えば上下あるいは左右
と対向し合う各凹部４５，４５内に同一圧力のガスが送
り込まれるようにすることが望ましい。

【００２５】摺接部材４７は、ベース部５１と摺接部５
３とから成り、リング状に形成されている。

【００２６】摺接部材４７の摺接部５３は、断面薄板形
状に形成され、バランサー軸部２１に何等影響されるこ
となく凹部４５を密閉している。これにより、凹部４５
が最適位置に設定することが可能となっている。さら
に、摺接部５３は、ベース部５１に設けられた付勢ばね
５５により強い接触圧が確保され、密閉状態が保持され
ている。

【００２７】この場合、図９に示す如くフレーム１９に
設けられた係合部５７の寸法Ｈを正しく管理することで
付勢ばね５５の省略が可能となる。

【００２８】また、図７に示す如く摺接部５３の上面
に、リング状に形成された凹溝５９を設けることで、凹
部４５の密閉空間のボリュームを拡大することが可能と
なる。

【００２９】凹部４５は、図６に示す如く環状に形成さ
れた凹部４５の内側と外側にＯリング等のシール部材６
１，６１を設けることで良り確実な密閉空間の確保が可
能となる。

【００３０】また、図８に示す如く摺接部材４７のベー
ス部５１の内側と外側にＯリング等のシール部材６３，
６３を設けても良い。

【００３１】この場合、図９の実施例にあっては、係合
部５７の内壁面に油膜を作ることでシールを図る油等の
シール部材を採用してもよい。

【００３２】なお、図１において６５はシール部材を示
している。

【００３３】このように構成されたスクロールコンプレ
ッサによれば、例えば、旋回スクロール２５の背面側に
吸込ガスが満される場合に、運転時において、圧縮途中
又は圧縮終了時のガスが、ガス通路４９を介して凹部４
５内に送り込まれる。送り込まれたガスはシール部材６
１によって密閉状態が確保されるようになる。

【００３４】したがって、図１０に示す如く、ａの領域
分、圧が高まり圧縮室３７内側の合力Ｆと旋回スクロー
ル２５の背面側の合力Ｆ１は、最適なバランスが確保さ
れる結果、旋回スクロール２５に働くスラスト力は小さ
く抑えられ、安定した旋回運動が長期間にわたって得ら
れる。

【００３５】図２は、旋回スクロール２５の背面に高圧
の圧縮ガスが満されるスクロールコンプレッサの実施例
を示したものである。

【００３６】この実施例にあっては、凹部４５内に、ガ
ス通路４９を介して圧縮開始時のガスが送り込まれる構
造となっている。

【００３７】なお、他の構成要件については前記実施例
と同一のため同一符号を符して詳細な説明を省略する。

【００３８】したがって、この実施例によれば、運転時
において、低い圧のガスがガス通路４９を介して凹部４
５内に送り込まれるため、図１１に示す如くｂの領域
分、圧が低くなり圧縮室３７内側の合力Ｆと、旋回スク
ロール２５の背面側の合力Ｆ１とは最適なバランスが確
保される結果、旋回スクロール２５に働らくスラスト力
を小さく抑えられるようになり、安定した旋回運動が長
期間にわたって得られるようになる。

【００３９】

【発明の効果】以上、説明したようにこの発明のスクロ
ールコンプレッサによれば、圧縮室と連通し合う凹部に
よって、旋回スクロールの背面側に作用する圧力を制御
することが可能となり、旋回スクロールの背面側の合力
と、圧縮室側の合力とを最適なバランスに保持できる。
この結果、旋回スクロールに働らくスラスト力は小さく
抑えられるため、ガス漏れのない安定した運転が長期間
にわたって得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施したスクロールコンプレッサの
切断面図。

【図２】凹部内に、圧縮開始時のガスを導くようにした
要部の拡大断面図。

【図３】凹部内に、圧縮終了時のガスを導くようにした
要部の拡大断面図。

【図４】凹部を、環状形状とした旋回スクロール鏡板の
背面図。

【図５】凹部を、所定の間隔でリング状に設けた旋回ス
クロール鏡板の背面図。

【図６】凹部の内側と外側にリング状のシール部材を設
けた旋回スクロール鏡板の背面図。

【図７】摺接部材の摺接部に凹溝を設けた要部の拡大断
面図。

【図８】摺接部材のベース部内側と外側にシール部材を
設けた要部の拡大断面図。

【図９】摺接部材のベース部をフレームの係合部内に係
合支持した要部の拡大断面図。

【図１０】圧縮室側の合力と旋回スクロールの背面側の
合力が最適バランスになった状態を示した説明図。

【図１１】圧縮室側の合力と旋回スクロールの背面側の
合力が最適バランスになった第２実施例の説明図。

【図１２】圧縮室側の合力が旋回スクロールの背面側の
合力より大きくなっている状態を示した説明図。

【図１３】圧縮室側の合力が旋回スクロールの背面側の
合力より小さくなっている状態を示した説明図。

【符号の説明】

２３固定スクロール２７鏡板２９渦巻体２５旋回スクロール３３鏡板３３ａ背面３５渦巻体３７圧縮室４５凹部４７摺接部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡板から一体に立上がる連続した渦巻体
を有する固定スクロールと、固定スクロールの渦巻体と
噛み合い圧縮室を形成する連続した渦巻体が鏡板から一
体に立上がる旋回スクロールとを備え、旋回スクロール
の旋回運動により渦巻体の外周端から中心部へ向けてガ
スを圧縮するスクロールコンプレッサにおいて、旋回ス
クロールの鏡板の背面に、圧縮室内のガスが誘導される
凹部を設け、その凹部を摺接部材で密閉したことを特徴
とするスクロールコンプレッサ。
【請求項２】凹部内に、圧縮開始時のガスを誘導する
ことを特徴とする請求項１記載のスクロールコンプレッ
サ。
【請求項３】凹部内に、圧縮途上中のガスを誘導する
ことを特徴とする請求項１記載のスクロールコンプレッ
サ。
【請求項４】凹部内に、圧縮終了時のガスを誘導する
ことを特徴とする請求項１記載のスクロールコンプレッ
サ。
【請求項５】圧縮室と凹部とを、旋回スクロールの鏡
板に設けられたガス通路を介して連通したことを特徴と
する請求項１記載のスクロールコンプレッサ。
【請求項６】凹部を、連続した環状形状としたことを
特徴とする請求項１，２，３，４，５記載のスクロール
コンプレッサ。
【請求項７】凹部を、複数独立して形成したことを特
徴とする請求項１，２，３，４，５記載のスクロールコ
ンプレッサ。
【請求項８】複数の凹部を、所定の間隔を有してリン
グ状に配置し、ほぼ対向し合う各凹部内に少なくとも同
一圧力のガスを導くようにしたことを特徴とする請求項
７記載のスクロールコンプレッサ。
【請求項９】凹部を連続した環状形状とする一方、凹
部の内側と外側とにリング状のシール部材を配置したこ
とを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６記載のス
クロールコンプレッサ。
【請求項１０】摺接部材に、凹部内のボリュームを拡
大する凹溝を設けたことを特徴とする請求項１記載のス
クロールコンプレッサ。
【請求項１１】摺接部材を、連続するリング形状とし
たことを特徴とする請求項１記載のスクロールコンプレ
ッサ。
【請求項１２】摺接部材を、付勢手段によって凹部側
に付勢することを特徴とする請求項１記載のスクロール
コンプレッサ。
【請求項１３】摺接部材を、フレームに設けられた係
合部内に、係合支持したことを特徴とする請求項１記載
のスクロールコンプレッサ。
【請求項１４】摺接部材の少なくとも外側をシール手
段によってシールした事を特徴とする請求項１記載のス
クロールコンプレッサ。
【請求項１５】シール手段は、Ｏリング等のシール部
材であることを特徴とする請求項１４記載のスクロール
コンプレッサ。
【請求項１６】シール手段は、油膜によってシールを
図る油等のシール部材であることを特徴とする請求項１
４記載のスクロールコンプレッサ。