JPS6030493A - スクロ−ル圧縮機のシ−ル装置 - 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】 この発明は、空気圧縮機、冷媒圧縮機などに用いるスク
ロール圧縮機の圧縮部のシール装置に関するものである
。

第１図（ａ）〜（ｄ）はスクロール圧縮機の基本的な構
成要素を示す。これらの図において、（１）は固定の第
１のスクロール、（２）は揺動する第２のスクロール、
（３）は第１のスクロール（１）の中心部に設けた吐出
口、（４）は圧縮室、Ｏは固定スクロール（１）の定点
、０′は第２のスクロール（２）の定点である。第１の
スクロール（１）および第２のスクロール（２）は同一
形状の渦巻で構成されており、これらの形体は従来から
知られているようにインボリュート曲線などで形成され
ている。

次に、スクロール圧縮機の動作について説明する。第１
図（ａ）〜（ｄ）において、第１のスクロール（１）は
空間に対して静止しており、第２のスクロール（２）は
第１のスクロール（１）と図のように組合わされて、そ
の姿勢を空間に対して変化させないで、回転運動すなわ
ち揺動を行ない、第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ
）（ｄ）のθ°、９０°、１８０°、２７０°のように
運動する。

第２のスクロール（２）の揺動に伴なって第１のスクロ
ール（１）および第２のスクロール（２）間に形成され
る三日月状の圧縮室（４）は順次その容積を減じ、この
圧縮室（４）に取込まれた気体は圧縮されて吐出口（３
）から吐出される。この間、第１図（ａ）〜（ｄ）の定
点０〜０′の距離は一定に保持されており、渦巻の間隙
をｐ、厚さをｔで表わすと、ＯＯ’−’−ｔとなってい
る。

なお、ｐは渦巻のピッチに相当している。

このような作動原理によって圧縮作用を行なうスクロ・
−ル圧縮機は、軸方向シールすなわちスクロール側板端
面のシールが、その漏れ線長さから圧縮効率に大きな影
響を与える。軸方向シールの手段としては、種々考えら
れているが、摩耗、加工誤差、熱変形による隙間の増大
に対する自己補償性からチップシールによるものがすぐ
れている。

そして、チップシールに関しては、古くは１９０５年に
発行された米国特許第８０１１８２号明細書に示され、
最近のものとしては特開昭５１−１１７８０４号公報、
特公昭５６−２８２４０号公報などに開示されている。

米国特許第８０１１８２号明細書に示されているものは
、スクロールの側板端面に渦巻長手方向に沿って形成さ
れた溝内にシール材を挿入し、このシール材をばねによ
って軸方向に押圧し、軸方向シールを行なうものである
。

また、特開昭５１−１１７８０４号公報に示されている
ものは、スクロールの側板端面に形成された溝の幅をシ
ール部材の幅より大きくすることにより、溝とシール部
材にできた隙間から圧縮中の高圧流体を溝に流入させて
、シール部材の軸方向への付勢をより確実に行なうもの
である。

さらに、特公昭５６−２８２４０号公報に示されている
ものは、スクロールの側板端面に形成された溝を、渦巻
中心部の高圧領域部に開口させ、溝に嵌入したシール部
材を溝の一端に設けた開口から導入した高圧流体によっ
て軸方向へ付勢している。

このように、チップシールによるシール方法は様々なも
のが考えられているが、一般に高圧流体によるチップシ
ール押圧方式は、溝とシール部材の間の隙間から低圧側
へ作動流体がリークしやすく、それによる圧縮損失が無
視できない。更に、渦巻の中心側と外周側での圧力勾配
にともなう押圧力の圧力分布が存在し、押圧力の強いと
ころでは、シール部材の局部的摩耗が進行し、弱いとこ
ろではリークしやすい。

一方、バネ押圧式の場合、構造が複雑なものが多く、工
作性、組立性に難があるなど問題があった。

この発明は、上述した欠点を除去して、構造が簡単で低
コストであり、しかも均一にシール部材を押圧するため
個れにくく高効率であり信頼性も高いスクロール圧縮機
のシール装置を提供することを目的としている。

以下、□この発明の一実施例を第２図〜第４図によって
説明する。第２図に示すように、揺動する第２のスクロ
ール（２）の端板（２ａ）上面から上方にこれと一体に
突出させた渦巻状の側板（２ｂ）の上端面に、渦巻長手
方向に沿って溝（２ｃ）が形成されて溝（２ｃ）内にこ
れと同様な渦巻状の一連のコイルばね（６）をその中心
線（６ａ）が渦巻状の溝（２ｃ）に沿うように間に挾ん
でやはり渦巻状のシール部材であるチップシール（５）
を嵌入する。なお、上記一連のコイルばね（６）は溝（
２ｃ）のはゾ全長に亘って延在している。

第８図に渦巻長手方向の部分断面図を示すが、チップシ
ール（５）とコイルばね（６）を第２のスクロール（２
）の溝（２ｃ）に組込んｔど状態で、シール部材（５）
が溝（２ｃ）より若干突出するように、シール部材（５
）の厚みとコイルばね（６）の径と溝（２ｃ　）、！り
深さ寸法を組合わせる。この突出の程度は第４図に明示
するように固定の第１のスクロール（１）と揺動する第
２のスクロール（２）を組合わせた時の軸方向隙間即ち
端板（１ａ）の底面（ｔａ’）と側板（２ｂ）の端面（
２ｂ）との隙間より大きくしなければならない。このよ
うにすれば、組立てた状態でシール部材（５）の突出部
長さが軸方向隙間寸法ま“で押し戻されてもコイルばね
（６）の復元力（矢印Ｆで示す）によりシール部材（５
）を押し返えす。このようにして軸方向密封を得る。

第４図は第１のスクロール（１）と組合わせた部分断面
図で、シール部材（５）はコイルばね（６）の復元力Ｆ
によって第１のスクロール（１）の端板（１ａ）面に密
着する。

ばねの復元力Ｆは第８図に示すようにコイルに均等に分
散されるので、シール部材〈５）は渦巻長手方向に均等
な軸密封を得ることができる。従って押付り不均等によ
る局部摩耗や漏れを防止できる。

また、コイルはね（６）をシール部材（５）の下に組込
むだけなので工作性、組立性も容易である。

第５図、第６図に他の実施例を示す。この実施例では、
第５図（６）に示すように、コイルばねを更に渦巻長手
方向に波状に蛇行させるように形成させている。第６図
に揺動する第２のスクロール（２）の溝（２ｃ）にチッ
プシールからなるシール部材（５）とともに組込まれた
部分断面図を示すが、ここでは、蛇行したコイルばね（
６）の波状頂部で、コイルばね（６）の復元力Ｆをシー
ル部材（５）に伝え、軸密封力としている。この場合力
Ｆは、第８図の実施例の場゛合と比べ、コイル径、素線
径同一ならば更に小さい力となる。

なお、上記実施例では揺動する第２のスクロールだけに
ついて説明したが、この発明では固定の第１のスクロー
ルについても、揺動する第２のスクロールと同様に実施
される。また、上記実施例は例えば特開昭５５−４６０
８．１号公報、特開昭５５−１２５８８６号公報に開示
されているスクロール圧縮轡に適用されるので、上述し
た要部以外の部分の構成、作用の具体的な説明は省略す
る。

以上説明したように、この発明によれば、スクロール圧
縮機において、スクロールの渦巻状の側板に設けた溝の
底部とこの溝に嵌入されたシール部材との間にコイル状
ばね及びシール部材をその中心線が渦巻状溝に沿うよう
に介在させ、コイル状ばねの復元力によって相手側スク
ロールの端板に圧接させるようにしｔこので、シール部
材は、渦巻長手方向に沿って均等に押圧され、漏れのな
い確実な軸方向シールができるとともに、局部的摩耗を
防止でき、更に、構造が簡単で、工作性、組立性がよく
低コストなスクロール圧縮機のシール装置を提供できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は作動順に示す
スクロール圧縮機の作動原理図、第２図〜第４図はこの
発明の一実施例を示す図で、第２図はシール装置を備え
たスクロール圧縮機の揺動する第２のスクロール組立図
、第８図は同側板の溝とシール部材、コイルばねの嵌入
部を示す断面図、第４図は、揺動する第２スクロールを
固定の第１のスクロールとを組合わせた部分縦断面図、
第５図及び第６図はこの発明の他の実施例を示す図で、
第５図はコイルばねの形状説明図、第６図は同、スクロ
ール側板嵌入部を示す断面図である。 図において（１）・・・固定スクロール、（ｌａ）・・
・端板、（１ｂ）・・側板（２）・・・揺動スクロール
、（２ａ）・・・端板、（２ｂ）・・・側板、（２ｃ）
・・・溝、（３）・・・吐出口、（４）・・・圧縮室、
（５）・・・シール部材、（６）・・・コイルばね、（
６ｃ）・・コイルばねの中心線。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 １、事件の表示　特願昭　５８−１８９５７８号２　発
明の名称 スクロール圧縮機のシール装置 ３　補正をする者 事件との関係　’ｂ’ｌ’　ｎ′ｌ’出願人住　所　東
ｊ；ｊ都千代田区丸の内二丁１目１２番３シシ・名　利
、（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の＄、］（２）図面 ６、　補正の内容 （１）明細書中、第６ページ第１５行に「中心線（６ａ
　）Ｊとあるのを１中心線（６Ｃ）Ｊと訂正する。 （２）第４図を別紙の通り訂正する。 第４図 手　続補　正　書（方式） 、事件の表示　特願昭５８−１８９５７８号ｉ３発明の
名称 スクロール圧縮機のシール装置 １、補正をする者 代表者片山仁へ部 、代理人 ６、　補正の対象 （１）　図面 ７、　補正の内容 （１）　第１図を別紙の通り訂正する。 ８、添付書類の目録 （１）訂正後の第１図　１通 以上 第］−図 （θ） 、・　２π°（ｄ） １？ （ｂ）（ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ルを互に組合わせ、上記両スクロールを相対的に旋回さ
   せて、上記両スクロールの側板と端板で形成される圧縮
   室を上記両スクロールの中心に向って縮少し液体を圧縮
   して上記スクロール中心部に設けｔ：吐出口から吐出さ
   せるように構成し、かつ上記スクロールの渦巻状の側板
   端面に渦巻長手方向に沿って形成した溝にシール部材を
   嵌入させ、上記シール部材を相手側スクロールの端板面
   に摺動自在に圧接させて、上記スクロールの側板端面と
   相手側スクロールの端板面との間の圧縮流体の漏れをそ
   れぞれシールするようにしたスクロール圧縮機において
   、上記シール部材とこれを嵌入する溝の底部との間に、
   中心線が渦巻長手方向に沿うように一連のコイル状のば
   ねを配設したことを特徴とするスクロール圧縮機のシー
   ル装置。 （２）コイル状のばねを、その中心線が渦巻長手方向に
   沿って波状にうねるように形成させた特許請求の範囲第
   １項記載のスクロール圧縮機のシール装置。 （３）シール部材の幅はこれを嵌入する溝の幅と実質的
   に等しく、コイル状ばねを配設しｔこ状態で、上記溝か
   ら上記シール部材が若干突出する程度に上記シール部材
   と上記溝と上記ばねの高さ方向の寸法を選定したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のス
   クロール圧縮機のシール装置。