JPS60224988A - スクロ−ル形流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスクロール形流体機械、詳しくは、固定スクロ
ールと公転スクロールとを備え、該公転スクロールの背
面側に圧力室を設けて、ｍＩ記公転スクロールを支持部
材に、前記圧力室に導入する高圧側流体により前記固定
スクロールに押圧するごとく支持したスクロール形流体
機械に関する（従来波ｗｌ） 一般に、スクロール形流体機械において、公転スクロー
ルの背面側に圧力室を設けて、この圧力室に高圧側流体
を導入させ、この高圧側流体により前記公転スクロール
を固定スクロールに押圧して、前記公転スクロールを駆
動軸やフレームに対し支持している。

所で、前記流体機械の両室スクロールと公転スクロール
とのラップにより形成される密閉空間の容積変化で吐出
する流体の圧縮比は、前記各スクロールの設計により所
定比に設定できるのであるが、前記流体機械を冷凍装置
の圧縮機として用いる場合、液冷媒が吸入されて液圧縮
が行なわれると、前記密閉空間における内圧か異常に上
昇する所謂閉じ込み圧が発生するのである。

従って、以上の如く閉じ込み圧が発生する場合、機械の
破損をなくするためには前記公転スクロールを、前記高
圧側流体による圧力支持に対し移動させ、前記閉じ込み
圧を解放させることが必要となるのである。

しかして、従来、冷凍装置の圧縮機として利用するスク
ロール形流体機械においては、例えば特開昭５０−！１
２５１２号公報に示され、また第５図に示したものが提
案されている。

この第５図に示したものは、公転スクロール（６０）の
背面側に環状の立北壁（６１）を設け、この立土壁（６
１］内に、駆動軸（６２）の一端部に軸受（６６〕を介
して取付けた受体（６４）を挿入して、該受体（６４）
と＠記公転スクロール（６０）との間にＯりング（６５
）を設け、＠記公転スクロール（６０）の背面側に、前
記０リング（６５］により画成した高圧チャンバー（６
６）を形成して、前記公転スクロール（６０）を、前記
駆動軸（６２）に圧力支持する一方、前記受体（６４）
外周面と前記立土壁（６１）内周面との間には間隙（Ａ
）を漬極的に設けたものであって、斯くして、前記公転
スフルール（６０］及び固定スクロール（６７〕の各ラ
ップ（６０ａ）（６７ａ）間に形成する密閉空間が液冷
媒を吸入し液圧縮を生じた場合、その液圧線により生じ
た閉込み圧１こより公転スクロール（６０）が固定スク
ロール（６７）に対し、前記間隙（ＡＪ分だけＩＪ５図
矢印方回（半径方向）に移動して、公転・固定スクロー
ル（６０）（６７）の各ラップ（６０ａ）（６７ａＪ間
に半径方向の間隙を生じ、この間隙を介して閉じ込み圧
を吸入側に解放する如く成していたのである。尚、図中
、（６９）は圧縮習素（６８）の高圧域と前記高圧チャ
ンバー（６６）とを連通ずる通路、（７０）は吸入ポー
ト、（７１）は吐出ポート、（７５）は予圧ばねである
。

（発明が解決しようとする問題点） 以り説明した従来例によると、前記高圧チャンバー（６
６）を０リング（６５）により画成すると共に、前記隙
間（Ａ）を設けて液圧縮時即ち、閉じ込み圧の発生時、
前記公転スクロール（６０）を前記０リング（６５）を
介して半径方向に移動可能としたものであるから、公転
スクロール（６０）８固定スクロール（６７）に対し、
半径方向において厳密に位置決めすることができず、こ
の結果、駆動中に前記公転スクロール（６０）に作用す
る遠心力により、該スクロール（６０）が半径方向に押
出され、該スクロール（６０）のラップ（６０Ｍ）が固
定スクロール（６７）のラップ（６７＆　）に強（押当
てられて、これらラップ（６０８）、（６７ｍ）の側面
が著しく摩耗する問題を生じるのである。

又、大きな間隙（Ａ）を設けたために、とりわけ前記公
転スクロール（６０）が駆動軸（６２）に対し半径方向
に移動すると、前記０リング（６５）のシール性が低下
する問題もあったのである。

本発明は、以上の如き問題点を解決すべ〈発明したもの
で、シールリングを用いて圧力室を画成すると共に、こ
の圧力室に導（高圧側流体により公転スクロールを、固
定スクロール側に押圧して圧力支持することを利用して
、シール性を向１できながら、前記シールリングを用い
ることを利用して、閉じ込み圧の発生時、前記公転スク
ロールを固定スクロールに対し、駆動軸の軸方向のみに
移動できるようにし、液圧縮による過大な閉じ込み圧の
発生を確実に防止でき、それでいて、運転中に、前記公
転スクロールに作用する遠心力により各スクロール間に
大きな接触圧が生じて、これらスクロールが著しく摩耗
するのを防止でき、前記シールリングのシール性低下も
防止できるように成す点にある。

（間頴点を解決するための手段） そこで、本発明は、固定スクロールと公転スクロールと
を備え、該公転スクロールの背面側に圧力室を設けて、
前記公転スクロールを前記圧力室に導入する高圧流体に
より前記固定スクロールに押圧すること（支持−したス
クロール形流体機械であって、前記公転スクロールと支
持部材との一方に環状室を、他方にシール面を設け、が
っ、前記環状室に、前記シール面に摺接する摺接面をも
ったシールリングを保持して、該シールリングにより圧
力室を画成すると共Ｉこ、前記公転スクロールと支持部
材との間及び前記シールリングの背面と前記環状室の底
面との間に、前記公転スクロールの軸力゛自移動を許容
する隙間を設け、がっ、前記シールリングの背面と環状
室底面との間の隙間を、前記圧力室に連通させたのであ
る。

（作　用） Ｌ記の如く、シールリングの背面と環状室の底面との間
の隙間を前記圧力室に連通させたから、前記シールリン
グの背面に高圧か作用して該リングの摺接面と前記シー
ル面との間で常に高い接触圧が保持でき、しかも、前記
シールリングの背面と環状室の底面との間の隙間と前記
公転スクロールと支持部材との間の隙間とにより、液圧
縮時に前記公転スクロールの軸方向に移動を許容でき、
この移動により公転・固定スクロールとラップ先端と鏡
板面の間に隙間ができるので、前記公転スクロールに半
径方向の移動を許容しな（でも過大な閉じ込み圧の発生
を防止できるのである。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図面に示した実施例は、冷凍装置の圧縮機として用いる
もので、第２図に示したごと（、固定スクロール（２）
と公転スクロール（３）とにより、圧縮要素（４）を形
成して、該圧縮要素（４）とモータ（５）とを密閉ケー
シング（１）内に、を下方向に配設している。

そして、前記公転スクロール（３）におけるモータ（５
）側の背面に軸受部（３１）を形成し該軸受部（３１）
に前記モータ（５）のロータ（５１）を用人した駆動軸
（６）の偏心軸部（６ａ）を嵌合させて、前記モータ（
５）の回転により前記公転スクロール（６）を公転させ
るようにしている。尚、（３２）は軸受である。

また、前記固定スクロール（２）に吸入ポート（２１）
と吐出ボー）（２２）とを設け、前記吸入ポート　（２
１）ｌこ、一端を前；己ケーシング（１）外に開口させ
る吸入管（７）を接続する一方、前記吐出ポート（２２
）を前記ケーシング（１）内に開口させて、前記圧縮要
素（４）で、吸入ポー）（２１）から流入する低圧流体
を圧縮し、圧縮した尚圧流体を前記吐出ボー）（２２）
から前記ケーシング（１）内に吐出する如く成している
。

更に、第１・？−図に示す如（前記圧縮要素（４）とモ
ータ（５）との間に、これら圧縮要素（４）およびモー
タ（５）を固定する支持部材（８）を前記ケーシング（
１）内に圧入して設けるのである。この支持部材（８）
における前記モータ（５）側部分には前記駆動軸（６）
を軸支する軸受（８１）を形成する一方、前記圧縮要素
（４）側には、前記公転スクロール（３）を遊嵌状に受
入れる凹入部（８２）を形成すると共にこの凹入部（８
２）の外周部に前記固定スフローｌしく２）を気密状に
固定して、前記凹入部（８２）における前記圧縮要素（
４）のモータ（５）側と支持部材（８）との間に密閉状
の空間を形成するのである更に第１，３図に示すように
前記公転スクロール（６）の背面に駆動軸（６）を囲む
環状溝から成る環状室（９）を形成して、該環状室（９
）に、酸室（９）の外周側面１こ形成するシール面（９
１）と支持部材（８）の凹入部（８２）の底面に形成す
るシール面（８３）とにそれぞれ摺接する摺接面（１０
１）、（１０２）（第６図参照）をもった環状のシール
リング（１０）を挿入し、該シールリング（１０）によ
り前記凹入部（８２）内に形成されるＴ間を内周側と外
周側とに画成するのである。

尚、前記シールリング（１０）は金属、合成樹脂などで
形成するものである。

そして、この区画された空間のうち外周側部分を、前記
固定スクロール（２）に形成する通路（１１）を介して
圧縮要素（４）の吸入側と連通し、低圧圧力を保持する
低圧チャンバー（１２）と成す一方、他方の内周側の空
間を前記支持部材（８）に形成する通路（１３）を介し
て前記ケーシング（１）内に連通して、高圧圧力を保持
する圧力室（以下高圧チャンバーという）（１４）と成
すのである。

斯くして、前記高圧チャンバー（１４）における前記公
転スクロール（６）の受圧面（１５）に高圧が作用し、
この押圧力により前記公転スクロール（６）を前記固定
スクロール（２）に対し押圧する支持力が得られるので
ある。

更に、第′５図に示す如（公転スクロール（６）の背面
と支持部材（８）の凹入部（８２）底面との間、および
、前記シールリング（１０）の背面（１０り）と前記環
状室（９）の底面（９２）との間に、液圧縮時に前記公
転スクロール（３）の軸方向（第６図実線矢印方向）へ
の移動を許容する隙間ＣＢ）、（Ｃ）をそれぞれ設ける
のである。

更に、前記環状室（９）の内周側面とシールリング（１
０）の側面との間にも隙間ＣＤ）を設けて、このシール
リング（１０）の背面（１０３）と環状室（９）底面（
９２）との間の隙間（Ｂ）を前記高圧チャンバー（１４
）に連通させるように成すのである。

尚、前記隙間ＣＢ）には、シールリングを介して支持部
材（８）から反力をとって、公転スクロール（′５）を
固定スクロール（２）側に押圧する環状の予圧ばね（１
９）を設けており、斯くして、起動時においても公転ス
クロール（５）のスラスト面（６ｂ）と固定スクロール
（２）のスラスト面（２ｂ）とを密着状に摺接できるよ
うにしている。

以下、本実施例の作用を説明する。

を記の如（、シールリング（１ｏ）の背面（１０３）と
環状室（９）の底面（９２）との間および公転スクロー
ル（６）と支持部材（８）との間に、前記公転スクロー
ル（６）の軸方向への移動を許す隙間ＣＢ）、（Ｃ）を
設けたから、前記圧縮要素（４）が液冷媒を吸入して液
圧縮を生じても、この液圧縮による閉じ込み圧により公
転スクロール（３）か受圧面（１５）に作用する押圧力
に抗して駆動軸（６）の軸方向に、前記隙間（Ｂ）、（
Ｃ）に応じて移動し、前記各スクロール（２）、ｉ）の
ラップ（２Ｍ）、（３ａ＞におけるラップ先端部（２ｂ
）、（３ｂ）及び（２゜）、（３０）間に隙間が形成さ
れて、前記閉じ込み圧が吸入側に解放されるのである。

また、上記の如く、公転スクロール（３＋）の軸受部（
３１）に軸受（３２）を介して駆動軸（６）の偏心軸部
（６ａ）を嵌合させて、相互の半径方向の移動を阻止す
るようにしたから、公転スクロール（′５）を固定スク
ロール（２）に対して半径方向において厳密に位置決め
でき、従って、駆動中に前記公転スクロール（３）に作
用する遠心力にもかかわらず、該公転スクロール（６）
のラップ（３ａ）の側面が固定スクロール（２）のラッ
プ（２ａ）の側面に強（押当てられるようなことがなく
、この結果、これらスクロール（２）、（３）のラップ
（２ａ）、ｉａ）の摩耗を従来に比し著じく減少できる
のである。

しかも、前記シールリング（１０）の背面側には常時高
圧が作用しているので、該シールリング（１０）の各シ
ール面（１０１）、（１０２）には常に大きな接触圧が
作用し、高い汁シ性が得られるのである。また、前記シ
ールリング（１０）の摺接面（１０１）が摩耗してもシ
ール性がほとんど低下しないのである。

ト記実施例以外に、第４図に示すように、前記環状室（
９）の外周面に形成するシール面（９１）とシールリン
グ（１０）との間のシール性を向丘させるために、前記
シールリング（１０）の前記外周面側に凹部（１０４）
を設けて、該凹部（１０４）に、このシールリング（１
０）と前記環状室（９）のシール面（９１）との間をシ
ールするＯリング（ろ４）を挿入するようにしてもよい
。

また、前記予圧はね（１９）は設けな（でもよい。

また、前記環状室（９）を支持部材（８）に設ける一方
、前記シールリング（１０）の摺接面を受けるシール面
を公転スクロール（３）の背面に形成してもよい。

更に、本実施例は密閉ケーシング（１）内を高圧とした
が、第５図に示した従来のもののように前記ケーシング
（１）内を低圧にした場合にで６適用できるものである
。

（発明の効果） 本発明は前記公転スクロール（５）と支持部材（８）と
の間及び前記シールリング（１０）　１７Ｊ背而（１０
３）と前記環状室（９）の底面（９２）との間に、前記
公転スクロール（６）の軸方向移動を許容する隙間を設
け、がっ、前記シールリング（１０）の背面と環状室底
面との間の隙間を、前記圧力室（１４）に連通させたか
ら、液圧縮時に過大な閉じ込み圧が発生するのを防止で
きながら、公転スクロール（ろ）に作用する遠心力に起
因して各スクロール（２）、（３）間で過大な接触圧が
発生してこれらスクロール（２）、（３）が著しく摩耗
するのを防止でき、しかも、前記シールリング（１０）
のシール性も向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部の拡大縦断面図、第２図
は同実施例の縦断面図、第６図は同実施例のシール部分
の拡大断面図、第４図は他の実施例のシール部分の拡大
断面図、第５図は従来例の説明図である。 （２）・・・固定スクロール （３）・・・公転スクロール （８）・・・支持部材 （９）・・・環状室 （１０）・・・シールリング （１４）・・・圧力室 （８３）・・・シ（→ル面 （９２）・・・底面 （１０２）・・・摺接面 （１０３）・・・背面 第１図 １／　ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　固定スクロール（２）と公転スクロール（３）
   とを備え、該公転スクロール（６）の背面側に圧力室（
   １４）を設けて、前記公転スクロール（３）を前記圧力
   室（１４）に導入する高圧流体により前記固定スクロー
   ル（２）に押圧するごとく支持したスクロール形流体機
   械であって、前記公転スクロール（３）と支持部材（８
   ）との一方に環状室（９）を、他方にシール面（８３）
   を設け、かつ、前記環状室（９）に、前記シール面（８
   ３）に摺接する摺接面（１０２）をもったシールリング
   （１０）を保持して、該シールリング（１０）により圧
   力室（１４）を画成すると共に、前記公転スクロール（
   ３）と支持部材（８）との間及び前記シールリング（１
   ０）の背面（１０３）と前記環状室（９）の底面（９２
   ）との間に、前記公転スクロール（３）の軸方向移動を
   許容する隙間を設け、かつ、前記シールリング（１０）
   の背面と環状室底面との間の隙間を、前記圧力室（１４
   ）に連通させたことを特徴とするスクロール形流体機械
   。