JPS60228787A - 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、固定スクロールと公転スクロールとを備え、
前記公転スクロールの背面側に、吐出側と連通ずる高圧
チャンバーを設けて、前記公転スクロールを高圧圧力で
支持するようにしたスクロール形流体機械に関する。

（従　来　技　術） 従来、スクロール形流体機械において、公転スクロール
の背面側に高圧圧力を作用させて、該公転スクロールを
固定スクロール側に押圧するごとくしたものは、例えば
米国特許第８８８４５９９号明細書及び図面に示されて
いる通りすでに知られている。

（本発明が解決しようとする問題） 所が、以上の如く槽底するスクロール形流体機械を、冷
凍装置における圧縮機として用いる場合、高圧ＩＩ！ｌ
８１ｉ力は、冷凍装置の凝縮圧力により決まるものであ
って、この凝縮圧力は外気温や冷凍負荷の変化で大きく
変わシ、このため前記公転スクロールの支持力が大きく
変化し、特に高圧側圧力が上昇した場合には、前記固定
スクロールと公転スクロールとの接触部位に作用するス
ラスト荷重が増大し、この結果前記公転スクロールの公
転に必要な動力が増し、動力損失が大きくなり、特性が
悪化する問題が生じたシ、或いは、前記各スクロールの
接触面（スラスト面）の焼付や、摩耗などが生ずる問題
があった。

而して本発明は、公転スクロールを高圧圧力で支持しな
がら、高圧チャンバーを低圧側に連通ずる連通路に、前
記高圧チャンバーの圧力変化、換言すると、前記高圧チ
ャンバーの圧力と低圧側圧力との差圧の変化で動作し、
前記高圧チャンバーを一定圧力に保持する圧力調整弁を
設け、圧力変化特に高圧圧力が変化しても、一定の支持
力で前記公転スクロールの支持が行なえ、従って、前記
固定スクロールと公転スクロールとの間のスラスト荷重
も一定にでき、動力損失の問題や、焼付などの問題も解
消できるようにしたものである。

、（問題を解決するための手段） 本発明の構成は、固定スクロールと公転スクロールとを
備え、前記公転スクロールの背面側に、吐出側と連通ず
る高圧チャンバーを設けて、前記公転スクロールを支持
するごとくしたスクロール形流体機械において、前記高
圧チャンバーと、吸込側に連通する低圧チャンバーとの
間に、これら各チャンバーを連通する連通路を設けて、
該連通路に、前記各チャンバーの差圧を一定にする圧力
調整弁を設けたのである。

（作　用） 以上の如く構成したから前記高圧チャンバーの圧力が上
昇すると前記圧力調整弁を作動させて低圧チャンバーに
逃がし、前記高圧チャンバーと低圧チャンバーとの圧力
差を一定にして、前記公転スクロールの支持力を一定に
できるのである。

（実　施　例） 図面に示したものは、冷凍装置の圧縮機として用いるよ
うにしたもので、密閉ケーシング（１）の上部に、固定
スクロール（２）と公転スクロール（８）とから成る圧
縮要素（Ｃ）を内装すると共に、下部に前記公転スクロ
ール（８）Ｋ結合し、該公転スクロール（８）を駆動す
るクランク軸（４）を備えたモータ（Ｍ）を内装し、該
モータ（Ｍ）を、前記圧縮要素（Ｃ）の固定スクロール
（２）　ヲ支Ｗｒ　シタフレーム（５）にステーボルト
（６）を介して支持し、また、前記クランク軸（４）を
、前記フレーム（５）に、軸受（７）及び軸受メタル（
８）を介して回転自由に支持したものである。

前ε固定スクロール（２）と公転スクロール（８）とは
、うず巻状のラップ（２ａ）、（８ａ）とを備え、これ
らラップ（２ａ）、（８ａ）を互に噛合うごとく組合わ
されており、また、前記公転スクロール（８）の背面側
には、盲状の軸孔をもったボス部（８ｂ〕が設けられ、
前記軸孔にメタル軸受（９）を介して前記クランク軸（
４）の偏心部（４ａ）が係合している。

そして、前記クランク軸（４）における前記偏心部（４
ａ）の近くには、バランサー（４ｂ）が形成され、前ε
軸受（７）及び軸受メタル（８）を介してバランスがと
れた状態で回転するごとく成っている。

また、前εバランサー（４ｂ）の上方には、前記公転ス
クロール（８）の自転を阻止するためのオルダムリング
（１０）を支持する環状の受体（１１）が配設されてい
て、前記フレーム（５）に固定されている。

しかして前記公転スクロール（８）は、オルダムリング
（１０）の作用により自転が阻止され公転運動を行なう
のであって、この公転運動によシ、前記圧縮要素（Ｃ）
の吸入側に接続した吸入管（１２）からガス冷媒を吸入
し、かつ、吸入したガス冷媒を、前記固定スクロール（
２）と公転スクロール（８）との間に形成する密閉空間
内で圧縮し、前記固定スクロール（２）の中心部に設け
る吐出口（１８）から前記密閉ケーシング（１）内に吐
出し、該密閉ケーシング（１）を介して、この密閉ケー
シング（ｌに接続する外部吐出管（１４）から吐出され
るのである。

以上の構成において、前記密閉空間に閉じ込められたガ
ス冷媒の圧縮作用により、前記公転スクロール（３）及
びクランク軸（４）にスラスト力が作用して、前記公転
スクロール（８）を固定スクロール（２）に対し離脱さ
せようとするととになるが、このスラスト力（離脱力）
に対しては、前記密閉ケーシング（１）に吐出する高圧
のガス冷媒を利用して受止めるごとく成し、前記クラン
ク軸（４）にはスラスト力が作用しないように成すので
ある。

図面に示した実施例は、前記公転スクロール（８）にお
けるボス部（８ｂ）の端面と、前記受体Ｃ１１）との聞
くシールリング（１５）を設けて、前記クランク軸（４
）の周りに、前記密閉ケーシング（１）内と連通ずる高
圧チャンバー（２０）を設けると共に、この高圧チャン
バー（２０）の外方に、前記吸入管（１２）と連通ずる
低圧チャンバー（２１）を設け、前記高圧チャンバー（
２０）の圧力を、該高圧チャンバー（２０）に面する前
記公転スクロール（８）におけるボス部端面（受圧面）
に作用させ、前記公転スクロール（８）を前記スラスト
力に抗して前記固定スクロール（２）側に押上げる押上
刃（支持力）を発生させるようにしたものである。

尚、前記高圧チャンバー（２０）と密閉ケーシング（１
）との連通は、前記フレーム（５）に連通孔を設けるこ
とによ多構成してもよいが、図面に示した実施例では、
前記クランク軸（４）に設ける給油通路（４ｏ）を利用
して行なって−る更に詳記すると、前記公転スクロール
（８）のボス部（８ｂ）に前記シールリング（１５）を
嵌合するための環状室（８ｃ）を設けて、この環状室（
８ｃ）に前記シールリング（１５）を嵌合すると共に、
このシールリング（１５）の背圧室（８ｄ）を前記高圧
チャンバー（２ｏ）に、前記シールリング（１５）に設
ける連通孔又は前記環状室（８ｃ）との間に形成する隙
間を介して連通させる一方、前記クランク軸（４）の軸
端部に潤滑油の油溜室（４１）を設けて、この油溜室（
４１）を、前記公転スクロール（３）Ｋ設ける連通油路
（８ｅ）を介して前記シールリング（１５）の背圧室（
８ｄ）に連通させることにょシ前記高圧ｆ’ｒンハ−（
２０）を密閉ケーシング（１）と連通させて−る。

この場合、前記フレーム（５）には、例えば該フレーム
（５）に設ける吐出ガス通路（５１）に関口する油戻し
通路（５２）を設け、この油戻し通路（５２）を、１ｌ
ＴＩＦ！、高圧チャンバー（２０）の底部近くに開口さ
せてもよい。斯くすることによシ高圧チャンバー（２０
）と密閉ゲージング（１）内部との均圧が可能となる。

また、以上の構成において、前記公転スクロール（８）
は、前記高圧チャンバー（２０）に作用する高圧圧力に
よシ・支持され、前記クランク軸（４）にはスラスト力
が作用しないのであるが、前記高圧圧力は、冷凍装置に
おける凝縮圧力により決まるものであって、外気温度等
の変化により変化するのである。

このため、前記高圧圧力の変化によシ前記公転スクロー
ル（８）を支持するための前記した押上刃が変化するの
であって、例えば高圧圧力が増大した場合には、押上刃
が増大して前ε公転スクロール（８）と固定スクロール
（２）との間のスラスト荷重が増大することになプ、従
って、動力ロスが過大となって特性が悪化し、叉には、
前記公転スクロール（８）と固定スフローｐｖ　（２）
　トのスラスト面の焼付や摩耗などの損傷が生ずるので
ある。

この発明は、前記高圧チャンバー（２０）の圧力変化に
よる前記押上刃の調整を行ないこの問題も解決しようと
するもので、次に、この圧力調整手段について説明する
。

先ず、前εフレーム（５）に、前記高圧チャンバー（２
０）と低圧チャンバー（２１）との間罠、これら各チャ
ンバー（２０）、（２１）を連通ずる連通路（５２）を
設けると共に、この連通路（５２）に圧力調整弁（８０
）を設けるのであるＯ この圧力調整弁（８０）は、前記高圧チャンバー（２０
）と低圧チャンバー（２１）との差圧を一定にするため
のもので、弁体（８１）とげね（８２）とにょ多構成し
、前記ばね（８２）にょシ前記弁体（３１）を高圧チャ
ンバー（２ｏ）の圧力に抗して押圧して前記連通路〔５
２〕を常時は閉じ、前記高圧チャンバー（２０）の圧力
が前記ばね（８２）で設定する圧力より高くなると、前
記弁体（８１）が開いて前記高圧チャンバー（２０）を
低圧チャンバー（２１）に関放し前記高圧チャンバー（
２０）の圧力を低下させ、前記各チャンバー（２０）、
（２１）の差圧を一定にすることができるのである。

従って、前記クランク軸（４）を駆動して圧縮運転を行
なうとき、前記公転スクロール（８）は、前記高圧チャ
ンバー（２０）に作用する高圧圧力によシ発生する押上
刃により支持され、また、この押上刃は高圧圧力と、前
記公転スクロール（８）におけるボス部（８ｂ）の端面
に形成する受圧面の面積とによシ、最適な値に設定でき
るのである。

この結果、前記クランク軸（４）にスラスト力が作用す
ることはなく、また、前記公転スクロール（８）と固定
スクロール（２）との間にも過度のスラスト力が作用す
ることもないのである。

しかも、前記高圧圧力が変化しても、前記圧力ＩＩ整弁
（８０）の作動により、低圧圧力との差圧を一定にでき
るので、前記押上刃も一定にでき、前記した最適値に保
持できるのである。

このように、高圧圧力又は高低圧力の変化に拘わらず一
定の押上刃が得られるのであるから、前記各スクロール
（２）、（８）間のスラスト荷重が増大して動力ロスが
過大となって特性が悪化する問題はａ１実に解消できる
し、また、前ε各スクロール（２）、（８）間のスラス
ト面が焼損したり、摩耗したシする問題も解消できるの
である以上説明した実施例は、密閉ケーシング（１）内
に圧縮要素（Ｃ）とモータ（Ｍ）とを内装した所謂高圧
ドーム形密閉圧縮機であるが、低圧ドーム形密閉圧縮機
及び関放形圧縦′機にも適用できる。

（発明の効果） 以上の如く本発明によれば、高圧圧力を利用して公転ス
クロール（８）の支持が行なえ、しかも、この支持力（
押上刃）を最適にできながら、高低圧力特に高圧圧力が
変化しても、前記支持力を一定に保つことができるので
、スラスト力の増加による動力ロスや、スラスト面の焼
付、摩耗等による損傷の問題を確実に防止できる効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明流体機械の一実施例を示す縦断面図である
。 （２）・・・・・・固定スクロール （８）・・・・・・公転スクロール （２０）・・・高圧チャンバー （２１）・・・低圧チャンバー （５２）・・・連通路 （８０）・・・圧力調整弁

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（８）
   とを備え、前記公転スクロール（８）の背面側に、吐出
   側と連通ずる高圧チャンバー（２０）を設けて、前記公
   転スクロール（３）を支持するごとくしたスクロール形
   流体機械において、前記高圧チャンバー（２ｐ）と、吸
   込側に連通する低圧チャンバー（２１）との間に、これ
   ら各チャンバー（２Ｇ）、（２１）を連通する連通路（
   ５２）を設けて、該連通路（５２）に、前記各チャンバ
   ー（２０）、（２１）の差圧を一定にする圧力調整弁（
   ８０）を設けたことを特徴とするスクロール形流体機械
   。