JPH07310682A - スクロール形流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】鋸歯状断面を上下の合わせ面として構成させた
チップシールと、鏡板の両面にラップを備えた旋回スク
ロール３０を平衡に配置した二つの固定スクロール３
１，３２の間に配置した構成のダブルスクロール圧縮機
にチップシールをラップ先端に配置した。 【効果】互いのチップシールが鋸歯状の合わせ面をずれ
ることによって、一方のチップシールが相手歯底面に近
づき長期的にシール性能を向上させるとともに熱膨張も
吸収する。また、ダブルスクロールでは組立て精度を吸
収して旋回スクロールの安定運動が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調機用ならび
に空気用の圧縮機として適用される揺動回転形容積式圧
縮機であって、渦巻状に構成されたスクロール部材によ
って圧縮室が形成されるスクロール流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず第一の従来技術について説明する。
従来からスクロール圧縮機は知られているように、基本
的な動作原理を説明する。この圧縮機は鏡板に渦巻状の
ラップを直立して設けた二つのスクロール部材を互いに
噛み合わせて、一方のスクロール部材を他方のスクロー
ル部材に対して自転しないように拘束しながら相対的に
旋回運動させ、スクロール部材の外周部から中央部に向
かって気体を圧縮させる。この種のスクロール圧縮機で
は、スクロールラップによって画成される圧縮室内の気
体の圧力によって旋回スクロールと固定スクロールとが
相互に離反する力を受ける。これにより、一方のスクロ
ールラップの先端と他方のスクロールの歯底面、すなわ
ち、鏡板面との間には隙間が形成される。また、スクロ
ール部材が熱膨張しやすい場合には運転時の発生熱で一
方のスクロールラップの先端と他方のスクロールの鏡板
面との間での過度な接触を防ぐため、あらかじめ組立て
時にスクロール部材間のラップ先端面に軸方向隙間を設
けることが必要になって来る。しかし、運転時にはこれ
らの隙間を通して圧縮室内の気体が漏れて圧縮機として
の性能が低下する。この点を解決するために、例えば、
特開昭51−117304号公報に記載されているように、スク
ロールラップ先端面に沿って渦巻状にシール部材が装着
されている。この公知技術によれば、チップシールの背
面に弾性体を介在させてチップシール溝に装着させる技
術が提案されている。

【０００３】さらにスクロール流体機械について第２の
従来技術を説明する。この公知例として、旋回スクロー
ルの鏡板の両面にスクロールラップを構成させた、いわ
ゆる、ダブルスクロール圧縮機が特開昭59−15690 号公
報に記載されている。この形式のスクロール圧縮機は固
定スクロールが旋回スクロールを挟んで並行に配置され
ているため圧縮作動室は旋回スクロール鏡板の両側に構
成されている。この圧縮機は駆動軸から歯車要素を介し
て動力伝達を受ける２本の従動軸が固定スクロールに回
転可能に支持されており、さらに従動軸は旋回スクロー
ルの外周部と従動軸の回転中心から旋回半径に相当する
距離だけずらした位置で回転自在に組み合わされてい
る。固定スクロールはケーシングに固定されており、そ
の中央部には吐出口が配設されている。駆動軸の回転に
よって、従動軸が回転するため旋回スクロールはこれら
の従動軸によって旋回駆動がもたらされる。旋回スクロ
ールの運動に伴って、気体は外周部から取り込まれ、旋
回スクロール鏡板の両側に構成された圧縮作動室で同時
に圧縮され高温高圧になった気体は中心部に設けた吐出
口から排出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した第１の従来技
術では、チップシールの背面にばね部品を配置してこの
チップシールを相手スクロールの鏡板面に当接させてチ
ップシール先端部の径方向のシール性を向上させるため
の技術が述べられている。径方向のシール性を高い水準
で確保するためには、スクロールラップの渦巻方向に沿
って全体的に均一な押しつけ力でチップシールを相手ス
クロールの鏡板面に当接させる必要がある。このためチ
ップシールの背面にばね部品を配置させる必要がある
が、反面ばね部品を設けることによってばね部品に沿っ
た隙間若しくは空間が形成されることになる。このよう
に弾性体に沿った空間は圧縮ガスが充満することになる
が、スクロール圧縮機の特徴から渦巻の中心部が高圧に
なり外周部が低圧になる。従って、チップシール背面部
の空間は漏れ流路になる恐れがあった。即ち、第１の従
来技術によってスクロールの底面とチップシールの先端
面のシール性の改善が図られてもこの漏れ流路の存在に
よって、圧縮機の性能としては低下する恐れがあった。
また、第１の従来技術のようにばね部品で押しつけ力を
与える方法は、押しつけ力の均一性を得るためには構造
が複雑になり生産性などに問題を生じることがある。反
対に、構造を簡単にすると押しつけ力の均一性が得られ
にくくなり、シール性に問題が生じたりすることにな
る。さらに、第１の従来技術の中では特に述べられては
いないが圧縮機の圧縮室内を無潤滑状態で運転すると、
圧縮後のガス温度は高温になりスクロール部材の熱変形
も大きくなる。したがって、ばね部品でチップシールを
押しつけ力を与える方法は、両スクロール部材の軸方向
隙間が熱変形などにより大きく変化すると、変形量に応
じて押しつけ力も変化するためシール効果などに影響す
ることがある。また、吸い込み気体の密度が小さい圧縮
機で、例えば、出力が２ｋＷ以上のスクロール形空気圧
縮機になると渦巻の展開長さは凡そ５００mmを超える長
さになることが多い。このような状況でチップシールを
採用すると、チップシールは高温中に配置されるため渦
巻の長さ方向に沿って熱膨張する。したがって、渦巻長
さが十分長く１本の連続したチップシールを適用した場
合などには、運転中にチップシール溝からチップシール
部材がはみ出しチップシールが破損する恐れがあった。

【０００５】第２の従来技術では、旋回スクロールが二
つの並行に配置された固定スクロールに挟まれた状態で
構成されているため、スクロール部材の加工精度と組立
て精度は非常に高いものが要求され、圧縮機は価格が高
くなる恐れがあった。また、圧縮動作を行うとスクロー
ル部材は熱せられるが旋回スクロールが特に熱せられ
る。この現象は、圧縮作動室内に潤滑油を含まないで運
転されるオイルフリー式圧縮機で特に高温になる。従っ
て、旋回スクロールラップはその高さ方向に熱膨張して
相手スクロールの底面に衝接する恐れが高い。この対応
策としてラップ先端に隙間を設けることが考えられるが
ダブルスクロール構造のため、両側に同じような隙間を
設けておく必要があるが、漏れ流路長さは公知例の構造
に比べると、単純には２倍になるため初期隙間が大きい
と吸い込み圧力と吐出圧力が定常状態に安定するまでの
時間が長くなり実用上問題になって来る恐れもある。さ
らにはダブルスクロール構造のスクロール流体機械で
は、旋回スクロールの両側に同程度のスラストガス力が
作用するため、隙間が大きいと旋回スクロールの位置が
安定しなくなり運転中固定スクロールと衝突し振動発生
の原因となる恐れもあった。

【０００６】さらに、二つの従来技術においてスクロー
ル部材をアルミニウム合金で構成するとスクロールラッ
プの熱膨張量が大きいため、ラップ先端面における微小
隙間の確保が難しいという問題が在った。特に、ダブル
スクロール構造ではこの問題が顕著であった。

【０００７】本発明の第１の目的は、まず二つの部材に
よって組み合わされたチップシールをラップ先端面に設
けることにより、全体的に均一な力で相手ラップの歯底
部に押しつけることと、チップシールを設けることによ
って生じる隙間を組合せ面の構成によって常にシール面
を存在させてチップシールに沿った漏れ流路を無くすこ
とである。さらに第２の目的は渦巻方向に沿ったチップ
シールの熱膨張を好適に吸収してチップシールがチップ
シール溝から、はみ出すことなく相手面に当接して、本
来のシール機能をもたせることにある。さらに第３の目
的は、ラップの高さ方向に対する熱膨張に対してもチッ
プシールは高さ方向にも追従してそれ自体のシール機能
をさほど損なわないようにすることにある。さらに第４
の目的は、部品点数を増やすことなく簡単な構成で、高
効率で信頼性の高いスクロール形流体機械を提供するこ
とにある。さらに第５の目的は、ダブルスクロール構造
のスクロール圧縮機に対してシール性が高く旋回スクロ
ールがラップの高さ方向に対して熱膨張しても固定スク
ロールに強く接触することの無いスクロール形流体機械
を提供することにある。さらに第６の目的は、ダブルス
クロール構造のスクロール圧縮機に対して、旋回スクロ
ールの位置を片方の固定スクロール側に寄せて旋回スク
ロールの運動の安定性とシール機能の安定性を得ること
にある。さらに他の目的は、一対のスクロール部材のう
ち少なくとも一方のスクロール部材がアルミニウム合金
で構成されたスクロール形流体機械に対しても高効率で
高い信頼性を与えることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の第１の手段はスクロール部材に設ける
チップシールを備えたスクロール部材において、チップ
シールを二つの部材によって構成し、チップシールの長
さ方向に沿った断面形状が概略鋸歯状に形成された面を
合わせ面としてお互いに固定せずに組み合わせてスクロ
ールラップ先端部に装着することにある。また、必要で
あれば渦巻に沿って長さを複数分割にすることもできる
し、スクロール部材側のチップシール底面をラップに固
定したことにある。さらに本発明の第２の手段は、旋回
スクロールの鏡板の両面にスクロールラップを形成さ
せ、二つの固定スクロールを該旋回スクロールにそれぞ
れ組み合わせて構成させたダブルスクロール構造のスク
ロール形流体機械について、旋回スクロールのラップの
両面もしくはいずれか一方の先端部に前記手段のチップ
シールを配設したことにある。また、いくつかの目的を
達成するために第１の手段と第２の手段を組み合わせる
こともできる。また、スクロール部材がアルミニウム合
金などの非鉄金属で構成されているときは、ラップ表面
に潤滑特性の良好な表面処理を施すことがより望まし
い。

【０００９】

【作用】本発明の一実施例では、チップシールを二つの
部材によって構成し、チップシールの長さ方向に沿った
断面形状が概略鋸歯状に形成された面を合わせ面として
お互い同士を固定せずに組み合わせてスクロールラップ
先端部に装着したことによって、圧縮機を運転するとチ
ップシールには渦巻方向に沿って圧力差が生じたり、熱
膨張による伸びが発生してお互いのチップシールにはず
れが生じることになる。この結果、このずれは鋸歯状斜
面の合わせ面を昇るように生じることになるため、チッ
プシールの一方は相手ラップの歯底部に衝接することに
なる。従って、チップシールを全体的に均一な力で相手
ラップの歯底部に押しつけることができ、高圧側の圧縮
作動室からチップシールの周辺を通って低圧側の圧縮作
動室へ漏れ込むガスを好適にシールすることができる。
また、このようにずれることで渦巻方向に沿った熱膨張
を好適に吸収し、チップシールが溝からはみ出す恐れも
無くなる。さらに、旋回スクロールの鏡板の両面にスク
ロールラップを形成させ、二つの固定スクロールを旋回
スクロールにそれぞれ組み合わせて構成させたダブルス
クロール構造のスクロール流体機械の場合には、該チッ
プシールがシール能力を発揮すると共に、二つの固定ス
クロールと旋回スクロールとを組み立てる場合の寸法誤
差吸収能力が発揮されるため組立性が良好に保たれる。
さらに、旋回スクロールの一方にのみチップシールを設
けることにより、旋回スクロールがこのチップシールに
よって一定の方向に押しつけられ位置が定まり、旋回運
動する際の運動の安定性を改良することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に従って説明す
る。図１は、本発明の一実施例のチップシールを示すも
ので、スクロール部材のラップ１ａ（２ａ）の先端部に
合わせ面を鋸歯状に構成して組み合わされたチップシー
ル１Ｃ（１Ｃ１，１Ｃ２）を装着させる様子を模式的に
表したものであり、スクロール部材とチップシールを部
分的に示した図である。なお、実際にはスクロール部材
の渦巻長さに応じてチップシールの長さを渦巻に沿って
一本で形成することもできるし、複数に分割することも
できる。また、このチップシールの材料は鉄系材料や非
鉄材料もしくは、非金属材料を問わず適用することがで
きるが圧縮機をオイルフリー形機械として運転する場合
には樹脂材料を適用することが望ましい。さらには、ス
クロール部材との摺動特性から四フッ化エチレン樹脂を
複合した合成樹脂を適用することもできる。一方、スク
ロール部材はアルミニウム合金などの非鉄金属で構成し
たものではスクロール部材の熱膨張量が大きいためチッ
プシールの適用効果が大きくなる。以下、実際の圧縮機
に適用した実施例を順を追って説明する。

【００１１】図２は、チップシール組合せ体の一実施例
の断面を渦巻方向に展開した部分図として拡大表示した
ものである。二つのチップシール１Ｃ１，１Ｃ２は直線
状に傾斜した部分Ｚを合わせ面とし、垂直の部分もお互
いに面した状態になっている。この図２の状態がチップ
シールの厚さが最も小さくＨ１の寸法になっている。他
方、チップシールが嵌め合わされるスクロール部材の溝
深さはほんの僅かにＨ１より小さくすることが望まし
い。さらに、チップシールの下側に当たる1C2をスクロ
ール部材に接着もしくは固定することもできる。図３
は、圧縮機運転中を仮定してチップシール組合せ体の噛
み合い状況を渦巻方向に展開して摸式的に断面図で表し
たものである。チップシールの一方１Ｃ２がスクロール
ラップに固定されており、チップシールに圧力差が作用
すると他方のチップシール１Ｃ１が合わせ面に沿ってＸ
方向にずれると共に、高さも増してＨ２（Ｈ１＜Ｈ２）
となり一方のチップシール１Ｃ１は他方のスクロール側
歯底部に当接するようになる。この結果、チップシール
とスクロール部材との間でのシール性能が向上し、圧縮
機としての性能も向上する。前述のように互いのチップ
シールのずれは圧力差のみならず、チップシールが渦巻
に沿って熱膨張することによっても発生する。反対の見
方をするとチップシールの渦巻に沿った熱膨張を互いの
チップシールがずれることによって吸収することがで
き、チップシールのはみ出しを未然に防止することが出
来る。

【００１２】図４は、本発明の一実施例を示す密閉型ス
クロール圧縮機の断面図である。この実施例は密閉型ス
クロール圧縮機にチップシールを適用したことが大きな
特徴である。この形式の圧縮機は、旋回スクロール１，
固定スクロール２，フレーム３、そしてオルダムリング
４等から成る圧縮機構部とこれに駆動軸６で連結された
電動要素７ならびに潤滑油８を収納した密閉容器９など
から構成されている。密閉容器９には、電流導入端子２
０と吸入管１０、そして、吐出管１１が配設されてお
り、吸入管１０は固定スクロール２の鏡板外周部に設け
られた吸入ポート１２に連通し、固定されている。固定
スクロール２は、その中央部に吐出ポート１３が設けら
れ、外周部でボルトなどによってフレーム３に固定され
ている。さらに、フレーム３は溶接手段などによって密
閉容器９に固定されている。駆動軸６は、フレーム３に
設けられた主軸受１５及び副軸受１６そして球面軸受で
構成された下軸受１７によって回転可能に軸支されてい
る。また、駆動軸６の上部にはバランスウエイト５を備
え、その回転中心から偏心した状態で旋回スクロール１
に設けた旋回軸受１８と回転可能な状態で係合されてい
る。これらの軸受要素はすべて滑り軸受で構成されてい
るため、駆動軸６の内部には給油のための潤滑油流路１
９が設けられている。旋回スクロール１の背部にはフレ
ーム３との間でサンドイッチ状に配設されたオルダムリ
ング４があって、圧縮機運転中に旋回スクロール１が自
転するのを阻止するように構成されている。また、旋回
スクロール１の鏡板外周部は固定スクロール２とフレー
ム３との間で僅かな寸法が維持された状態でサンドイッ
チ状に挾支され運動可能なように配設されている。旋回
スクロール１の背面部空間２１の圧力は、旋回スクロー
ル１の鏡板に設けた絞りを有する連絡孔２２によって吸
込圧力と吐出圧力の中間の圧力レベルになっていて、旋
回スクロール１を固定スクロール２の側に押しつける作
用がある。図１などに示すチップシール組み立て体１
Ｃ，２Ｃはそれぞれ旋回スクロール１のラップ先端部と
固定スクロール２のラップ先端部に設けてある。

【００１３】電動要素７によって駆動軸６が回転する
と、旋回スクロール１が固定スクロール２に対して旋回
運動し気体は吸入管１０から圧縮作動室内に流入する。
圧縮作動室内で気体は所定の圧力まで圧縮され、固定ス
クロール２の中央部に設けられた吐出ポート１３から密
閉容器９の中の空間１４に吐出される。圧縮されて高圧
になった気体はこの空間１４９で潤滑油を分離した後、
吐出管１１から機外へ排出される。一方、潤滑油８は圧
力差などにより密閉容器９の下部からポンプアップされ
潤滑油流路１９内を通って各軸受に供給され、潤滑に供
されるようになっている。チップシールが渦巻方向に圧
力差を受けたり熱膨張することにより、図３に示すよう
にラップ先端部での隙間が非常に小さい状態になる。従
って、各圧縮室間のガス漏れ量が少なくなり圧縮機の性
能が向上する。この実施例では、冷凍及び空調機用の圧
縮機として適用できる。

【００１４】本発明の他の一実施例を図５に従って説明
する。図５はダブルスクロール形圧縮機の全体構造を示
す断面図である。旋回スクロール３０はその鏡板３０ｂ
の両面に渦巻状に形成したラップ３０ａ１，３０ａ２が
構成されており、さらにその先端部に図１などに示すよ
うなチップシール組立て体３０Ｃが配設されている。固
定スクロールは二つあって第１の固定スクロール３１と
第２の固定スクロール３２が並行に配設されており、そ
の外周部で固定スクロール３１，３２が互いに締結手段
で固定されている。そして、それぞれのラップ３１ａと
３２ａが渦巻状に構成された状態で旋回スクロール３０
と共に圧縮作動室３３を構成している。これらのラップ
先端部には図１などに示すようなチップシール３１Ｃ，
３２Ｃが配設されている。偏心部を有する駆動軸３５は
第１の固定スクロール３１に設けた軸受手段３７ａと軸
受手段３７ｂによって回転可能に支持されている。駆動
軸３５の偏心部では旋回スクロールの鏡板外周部の一部
分が軸受手段３４ａによって回転可能に連結されてい
る。また、これに対してほぼ１８０度の位置に偏心部を
有する補助クランク軸３６が配設されていて、これに対
しても旋回スクロールの鏡板外周部の一部が軸受手段３
４ｂを介して連結されている。補助クランク軸３６は第
１の固定スクロールの鏡板３１ｂに設けられた軸受手段
３７ｃと第２の固定スクロールの鏡板３２ｂに設けられ
た軸受手段３７ｄとによって回転可能に支持されてい
る。駆動軸３５にはバランスウエイト３９ａ，３９ｂが
設けられており、旋回スクロール３０の運動の不釣合量
が相殺されるようになっている。さらに、補助クランク
３６は、回転タイミング調整手段３８によって駆動軸３
５と連結されており、駆動軸３５の回転に同期して回転
するようになっている。駆動軸３５は固定スクロールの
外側に配置した動力源４３によって回転される。第１の
固定スクロール３１の外周部には吸入ポート４２が設け
られていて、気体がスクロール外周部に充満するように
なっている。旋回スクロールの鏡板３０ｂによって２分
割されている圧縮作動室３３は、外周部から中心部に向
かって体積が小さくなるように構成されていて中心部で
は流路３０ｅによって一体となっている。さらに、この
流路に対向して第１の固定スクロール３１の鏡板３１ｂ
に吐出孔４０が設けられている。また、旋回スクロール
の鏡板３０ｂには連絡孔３０ｄが設けられており、上下
の圧縮作動室間の圧力ができるだけ等しくなるように図
られている。第１の固定スクロール３１と第２の固定ス
クロール３２の表面には、それぞれ放熱フィン４１ａ，
４１ｂが設けられている。

【００１５】駆動軸３５が回転すると鏡板の両側にラッ
プを有する旋回スクロール３０が補助クランク軸３６に
よって自転を阻止されながら旋回運動する。この結果、
気体は吸入ポート４２から吸入されスクロールの外周部
から圧縮作動室３３で圧縮される。圧縮作動室３３ｂで
圧縮されて高圧になった気体は流路３０ｅを通って、他
の圧縮作動室３３ａで圧縮された気体と合流し吐出孔４
０から機外へ排出される。圧縮に伴って発生する熱の多
くは放熱フィン４１ａ，４１ｂを介して自然対流もしく
は強制対流によって放熱される。このようなダブルスク
ロール圧縮機では、チップシールを装着しない場合には
圧縮機としての機能を高く維持するために、二つの固定
スクロール３１と３２ならびに旋回スクロール３０の高
さ方向の寸法精度や形状精度そして組立て精度を高く維
持しなくてはならないという問題があった。また、旋回
スクロール３０の鏡板３０ｂに作用する気体によるスラ
スト力は上下間でバランスするため旋回スクロール３０
の位置が定まりにくく、運転中は旋回スクロール３０の
不安定運動を招来しかねない。これに対して、本発明の
チップシールを採用することによりチップシール自身が
有する寸法吸収能力が高いため前記した各精度が緩和で
き、スクロール部材の生産性が向上する効果もある。ま
た、後者に対してはチップシールが相手スクロール歯底
面に当接して旋回スクロールの位置が定まり、安定運動
が達成される効果がある。従って運転中の振動，騒音を
小さく維持できるほか、軸受の長寿命化も図ることがで
きる。また、チップシールを４フッ化エチレン樹脂を主
材料とする複合樹脂を適用することによって、チップシ
ール自身は摺動による摩擦損失を小さく保つことができ
る。さらには、圧縮作動室内に潤滑油を含まない状態で
運転した場合でも放熱フィン４１によって適度に冷却さ
れるがそれでもスクロール部材は相当の高温になる。従
って、スクロール部材をアルミニウム合金等によって構
成するとスクロール部材はその温度に応じた熱膨張が大
きく発生するためスクロールラップの軸方向隙間が大き
くなる傾向になるが、同時にチップシール自身も熱膨張
して軸方向にずれるため軸方向隙間は常に小さな状態を
維持できる。その結果各圧縮作動室内間での圧縮気体の
漏れが少なく、さらに摩擦損失が少ないため効率のよい
圧縮機を得ることができる。また、この実施例ではオイ
ルフリー式の空気圧縮機及び真空ポンプなどに適用する
ことが出来る。

【００１６】次に、更に第四の実施例を図６に従って説
明する。図６は、図５のダブルスクロール圧縮機の構造
を基本構造として他の実施例を示したものである。ここ
では図５と異なる部分について説明する。旋回スクロー
ルの鏡板３０ｂと一体に渦巻状に構成されたスクロール
ラップに対して、一方のラップ３０ａ１には図１に示す
ようなチップシール組立て体３０ｃを装着し、他方のラ
ップ３０ａ２には適用しない構成とした。なお図６に示
す固定スクロール３１及び３２には各々図１に示すよう
なチップシール組立て体３１ｃ，３２ｃを装着してあ
る。但し、旋回スクロール３０と同様に、一方の固定ス
クロール３２にはチップシールを設けないで構成するこ
ともできる。このように構成することにより、旋回スク
ロール３０はチップシールの盛り上がりにより一方の固
定スクロール３２の側に付勢されて、シール能力が確保
され安定運動が達成できる。この実施例によれば、一方
の圧縮作動室ではチップシールを必要とすることがない
ため、チップシール装着溝を加工する必要も無くなるな
ど、圧縮機の製作費用が安くなる。また、実施例と同様
に圧縮作動室内を無潤滑状態にして運転することもでき
るし、空気用圧縮機及び真空ポンプとしても適用でき
る。

【００１７】第五および第六の実施例を図７及び図８に
よって説明する。図７はダブルスクロール式密閉形圧縮
機の断面図である。図８は図７の圧縮機構部を拡大した
断面図である。第１の固定スクロール５１，第２の固定
スクロール５２が並行に配置され、その外周部は密閉容
器６０に固定されている。その内側には鏡板５０ｂの両
面にラップ５０ａ１，５０ａ２を備えた旋回スクロール
５０があってラップ同士が互いに噛み合って圧縮作動室
５３を形成している。旋回スクロール５０の外周部では
両固定スクロールにサンドイッチ状に挟持され旋回運動
できるようになっている。また、旋回スクロール５０の
外周部にはオルダムリング５４があって旋回スクロール
５０の自転を阻止する。固定スクロールの間にはほぼ環
状に形成された吸い込み流路６４を形成し、吸い込み流
路６４に対して密閉容器６０に設けた吸い込み管６３が
開口している。また、第２の固定スクロール５２の中央
部には吐出口５２ｄが設けられている。旋回スクロール
５０のラップ先端部には図１に示すようなチップシール
組立て体５０Ｃが装着されており、固定スクロールの歯
底面に当接している。他方、固定スクロールにも図１に
示すチップシール組立て体５１Ｃ，５２Ｃが装着されて
おり、旋回スクロール５０の歯底面に当接している。旋
回スクロール５０の中央部には鏡板５０ｂと一体に構成
された円筒部材５５が配置されている。また、円筒部材
５５の内部は軸受面が構成されていて、固定スクロール
に設けられた軸受要素５７及び５８に軸支されたクラン
ク軸５６とは回転可能な状態で連結されている。クラン
ク軸５６の下端部には給油管６１が配置され潤滑油６２
内に浸漬されている。一方、円筒部材５５はバランスウ
エイト６９を備えたモータ軸６５に結合されておりモー
タ７０の回転トルクを伝達できるようになっている。モ
ータ軸６５は、軸受支持要素６８に配置された軸受６７
によって回転可能に軸支されている。モータステータ７
０ａは密閉容器６０に固定され、モータロータ７０ｂは
モータ軸６５に固定されている。また、密閉容器６０に
は電流導入端子７１が設けられておりモータ７０と結線
されている。また、密閉容器６０の上部には吐出ポート
７２が配設され、外部に設けられている冷凍空調装置に
接続されている。なお、この吐出ポート７２から排出さ
れた気体は冷凍空調装置内を循環して再び吸い込み管６
３に戻るようになっている。次にこの圧縮機の動作につ
いて簡単に述べる。電流導入端子７１から、モータ７０
に電力が供給されるとモータ軸６５が回転し旋回スクロ
ール５０が旋回運動する。その結果、気体は吸い込み管
６３から圧縮機内に流入し、鏡板を挟んだ上下の圧縮機
作動室で同時に圧縮され中央部で高圧になる。下部の圧
縮機作動室で高圧になったガスは、上部の圧縮作動室側
に流入し合流してさらに吐出口５２ｄから密閉容器６０
内に吐出される。他方、モータの回転に伴って潤滑油６
２が給油管６１を通って軸受５７，５８に供給される。
軸受の廃油は高圧のガスと混合しガスと共に、密閉容器
内の空間７３に充満する。この時、潤滑油とガスは分離
され、潤滑油は下部に落ちガスは吐出ポート７２から機
外へ排出されるようになっている。圧縮動作中旋回スク
ロールがスムーズに運動できるよう上下の固定スクロー
ルと微小な隙間を保った状態で旋回スクロール５０を組
み付ける必要があるため、本発明のチップシールを適用
しないで構成すると旋回スクロールは位置が定まらず不
安定な運動を引き起こし、振動が大きくなったり性能が
低下する問題があった。しかし、本発明のチップシール
を適用することによって上下の固定スクロールとの間の
微小な隙間はなくなり、さらには運転中の圧力差や熱膨
張によってチップシールが外側に張り出して来るので適
度な接触力で固定スクロールに衝接するので、旋回スク
ロール５０はより安定状態で運転されることになる。従
って、低振動で性能の高い圧縮機を提供することができ
る。本実施例は、冷凍及び空調機用圧縮機として適用で
きる。

【００１８】また、密閉形ダブルスクロール圧縮機では
実施例の他、図６に示すように、片方の圧縮作動室を構
成する側、もしくは旋回スクロールの片方のラップ先端
部にのみ本発明のチップシールを装着して構成すること
もできる。このような構成でも片方のチップシールによ
って旋回スクロールを位置が特定されるためほぼ安定し
た運動を達成することができる。またこのようにすると
他方の圧縮作動室のチップシール溝の加工やチップシー
ル部品を省略することができ、安価な圧縮機を提供する
ことができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、チップシールが圧力差
や熱膨張によって互いにずれると、ずれ方向とは直交す
る方向にチップシール自体が張り出すため、チップシー
ルが相手の歯底面に全体的に均一でしかも適度な力で当
接するため、チップシール先端部でのシール性能を高め
ることができる。また、チップシールの渦巻方向に沿っ
た熱膨張に対して寸法吸収能力を有しているため、チッ
プシールのはみ出し現象を阻止することができる。ま
た、ダブルスクロール圧縮機では、このチップシールを
備えることによって特に高い加工精度を必要とせずに構
成することができる。また、圧縮室間のシール性能が高
く旋回スクロールの安定運動が維持できるので、圧縮機
容量の割には小形でコンパクトな高性能の圧縮機を提供
できる。また、旋回スクロールに作用する気体のスラス
ト力はバランスするため、圧縮作動室を無潤滑で運転す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すチップシール組立て体
とスクロールラップ先端部の部分斜視図。

【図２】本発明の一実施例を示すチップシール組立て体
の部分断面図。

【図３】本発明の一実施例で圧縮機運転中の様子を示す
チップシール組立て体の部分断面図。

【図４】本発明の第二の実施例を示す密閉型スクロール
圧縮機の断面図。

【図５】本発明の第三の一実施例を示す開放型のダブル
スクロール圧縮機の断面図。

【図６】本発明の第四の一実施例を示す開放型のダブル
スクロール圧縮機の断面図。

【図７】本発明の第五の一実施例を示す開放型のダブル
スクロール圧縮機の断面図。

【図８】本発明の第六の一実施例を示す開放型のダブル
スクロール圧縮機の断面図。

【符号の説明】

３０…旋回スクロール、３１…第１の固定スクロール、
３２…第２の固定スクロール、３０Ｃ、３１Ｃ、３２Ｃ
…チップシール組立て体、３３…圧縮作動室、３５…駆
動軸、３６…補助クランク軸、３８…回転タイミング調
整手段、３９…バランスウエイト、４０…吐出孔、４１
…放熱フィン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】渦巻き形の溝もしくはラップをし、前記ラ
   ップの先端部にチップシールを装着するスクロール部材
   によって圧縮機構部を構成するスクロール形流体機械に
   おいて、前記チップシールが二つの部材によって構成さ
   れており、前記チップシールの長さ方向に沿った断面形
   状を鋸歯状に形成し、その面を合わせ面として組み合わ
   せてスクロールラップの先端部に装着したことを特徴と
   するスクロール形流体機械。