JPS6134372A - スクロ−ル形圧縮機 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はスクロール形圧縮機に係り、特に旋回スクロー
ルのスラスト荷重を受けるための高圧受リングを改良し
たス、クロール形圧縮機に関するものである。

［発明の技術的背景とその伺題点］ 最近、冷凍サイクルにスクロール形圧縮機が採用されて
きている。このスクロール形圧縮機は第４図、第５図に
示すようにインボリュートなどのうず形状に形成された
ラップ１ａ、、２ａを有した固定ス？０−ル１勺旋回ス
ク０−ル２とを、１８０．度回転させた位置でかみ合せ
、そのラップｉａ、２ａで三日月状の圧縮室３を形成し
、旋回スクロール２の中心０２を、固定スクロール１の
中心０１に対して一定の偏心距離ｅを保ちながら公転さ
せることにより圧縮室３内の冷媒などのガスをうずの中
心に向ってうず巻き状に圧縮するものである。

このスクロール形圧縮機を第６図によりさらに詳しく説
明する。

フレーム４上に電動要素（図示せず）のクランク軸５で
回転される旋回スクロール２が回転自在に設けられ、そ
の旋回スクロール２のラップ２ａにかみ合うよう固定ス
クロール１のラップ１ａがかみ合されると共にその固定
スクロール１の外周部６がフレーム４上にボルト７など
により固定されて圧縮要素が形成される。

冷媒は固定スクロール１の外周部６の吸入口８（第４図
、第５図参照）から固定スクロール１と旋回スクロール
２のラップ１ａ、２ａ内の圧縮室３内に入り、ここで圧
縮されながらうすの中心に向い、固定スクロール１の中
心に設−けた吐出口９から吐出されるようになっている
。

この場合、旋回スクロール２は固定スクロール１の中心
０１に対して偏心路ＩＩＩｅを保って公転するが、フレ
ーム４と旋回スクロール２間には旋回スクロール２が自
転しないようオルダム継手１０が設けられ、第４図に、
第５図に示すように旋回スクロール２をＸ軸とＹ軸方向
に移動させて自転さぜずに公転させるようになっている
。

また旋回スクロール２はフレーム４上で旋回移動するが
、旋回スクロール２は圧縮ガスの圧力により、圧縮運転
中フレーム４に対してスラスト荷重がかかるため、旋回
スクロール２とフレーム４間に高圧受リング１１を設け
、その高圧２−ウノング１１に旋回スフ、ロール２側に
臨んだ高圧室１２を形成し、旋回スクロール２に圧縮さ
れたガスをその高圧室１２内に導入するための吐出ガス
連通路１３を形成し、圧縮ガスをその連通路１３を通じ
て高圧室１２内に導入し、その圧縮ガスの圧力で旋回ス
クロール２を持ち上げてその旋回スクロール２のスラス
ト荷重を減じるようにしている。

しかしながら、高圧受リング１１の高圧室１２に導入さ
れたガス圧で旋回スクロール２を押し上げろにおいて、
その高圧受リング１１と旋回スクロール２間には隙間が
生じ、そのため高圧室１２内に導入された圧縮ガスはそ
の隙間から監りし、　　　　　′Ｉ高圧室１２内の圧力
が低下する。従って、旋回スクロール２のスラスト荷重
を良好に維持するにはその高圧室１２からのリーク量以
上に連通路１°３から圧縮ガスを供給しなければならな
いが、この高圧室１２からリークするガスは吸入雰囲気
内にリークするため固定スクロール１と旋回スクロール
２での冷媒の冷凍能力が低下してしまう問題がある。ま
た高圧室１２への圧縮ガスの供給量を抑えれば一凍能力
は維持できるが、高圧室１２での圧力が低下し旋回スク
ロール２のスラスト荷重が低減されない問題が生じるこ
ととなる。

［発明の目的］ 本発明は上記事情を考慮してなされたもので、旋回スク
ロールとフレーム間に旋回スクロールのスラスト荷重を
受ける高圧受リングを設けるにおいて、運転中その高圧
受リングから冷媒がリークすることがないスクロール形
圧縮機を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は上記の目的を達成するために、フレーム上に旋
回スクロールと固定スクロールとのラップをかみ合せて
設け、そのラップ間に形成された三日月状の圧縮室を、
中心に向ってうず巻き状に圧縮すべく旋回スクロールを
フレーム上で旋回自在に設け、該フレームと旋回スクロ
ール間に、上記圧縮室で圧縮されたガスを導入して旋回
スクロールのスラスト荷重を受ける高圧受リングを設け
たスクロール形圧縮機において、上記高圧受リングを上
部受リングと下部受リングとで形成し、その上部受リン
グと下部受リング間に圧縮され／Ｃガスを導入する高圧
室を形成すると共にその高圧室の気密を保ちつつ上記上
部受リングを下部受リングに対して上下動自在に設けた
もので、高圧受リングを上部受リングと下部受リングと
に分割して形成し、しかも上部受リングを高圧室の気密
を保ちながら上下動自在としたので旋回スクロールが運
転直後その高圧室の圧力で浮き上がっても、上部受リン
グがそれに追従して上昇するため実質的に旋回スクロー
ルと上部受リングとの間に隙間を生ぜずその高圧室から
圧縮ガスがリークすることがなく、冷凍能力を向上させ
ることができるものである。

［発明の実施例コ 以下本発明に係るスクロール形圧縮機の好適一実施例を
添付図面に基づいて説明する。

第１図はスクロール形圧縮機の圧縮要素を示すもので、
図において１Ｓよ固定スクロール、２は旋回スクロール
で、第４〜６図の従来例で説明したようにラップ１ａ、
２ａがかみ、合されて三日月状の圧縮室３が形成され、
旋回スクロール２がクランク軸５により旋回されて導入
された冷媒をうすの中心に向けてう、ず巻き状に圧縮す
る。旋回スクロール２はフレーム４上に旋回自在に設け
られ、この旋回スクロール２とフレーム４間には旋回ス
クロール２の自転を防止するオルダム継手１０が設けら
れ、また旋回スクロール２のスラスト荷重を受ける円環
状の高圧受リング１４が設けられる。

この高圧受リング１４は、第２図に示すようにフレーム
４上に設けられる下部受リング１５と旋回スクロール２
と接する上部受リング１６とから構成される。この上部
受リング１６と下部受リング１５内には、旋回スフミー
ル２の吐出ガス達通路１３から圧縮ガスを導入する高圧
空１７が形成される。この高圧空１７は、上部受リング
１６の中央上部に形成した上部高圧室１８と、上部受リ
ング１６の底部１９と下部受リング１５の上面１５ａに
形成される背圧室２０と、その背圧室２０の内外側の上
下の受リング２１に形成され、背圧室２０と連通ずる内
外のシール室２２と、上部受リング１６の底部１９に設
けられ、上部高圧室１８と背圧室２０とを連通ずるため
の連通孔２３とからなっている。この上部高圧室１８の
幅Ａは、吐出ガス連通路１３から導入された圧縮ガスで
旋回スクロール２のスラスト荷重に抗してその旋回スク
ロール２を押し上げるに十分な力が生じる幅に形成され
、背圧室２０は上部高圧室１８の幅より内外にａ及び８
１分長い幅となるよう、また内外のシール室２２は適宜
の幅す、ｂ＋に形成される。

このシール室２２には１、その上部受リング１６と下部
受リング１５の内外の周壁部２４をシールするためのシ
ールリング２５が設【プられる。このシ　　　　　　１
−ルリング２５は上部受リング１６及び下部受リング１
５と同様リング状に形成され、適宜の幅Ｗと高さＨを有
し、またそのシールリング２５を収容すべくシール室２
２はそのシールリング２５の幅Ｗより大きい幅ｂ１に、
またその高さＨより大きい高さになるよう形成されてい
る。また、シールリング２５は第３図に示すようにその
円周方向に切欠接合部２６を有し、適宜その切欠接合部
２６により半径方向に拡がるように形成されてい□る。

次に本発明の詳細な説明する。

旋回スクロール２が旋回すると、固定スクロール１と旋
回スクローノｌｌ／２のラップ１ａ、２ａにより冷媒が
圧縮され吐出口９から吐出される。この際、吐出ガス連
通路１３より一部圧縮ガスが上部受リング１６と下部受
リング１５からなる高圧受リング１４の高圧室１７内に
流入する。４の流入により高圧室１７内にはＰｍなる圧
力が作用し、従って旋回スクロール２には・上部高圧室
１８の幅Ａの円周方向の面積分の神上刃が作用し、運転
時旋回スロール２の下側に押される力に抗して上げるこ
ととなる。

今便宜上幅方向（半径方向）の各室の幅Ａ、ａ。

ａ＋　、ｂ、ｂｌをその円周方向の面積とすると、運転
時旋回スクロール２が下側に押える力をＦとすると、上
部高圧室１８ではＦ≦ＰｍＸＡとなる力で押し上げるこ
ととなる。この場合、旋回スクロール２と上部受リング
１６間にはΔρなる隙間が発生しようとする。この際、
上部受リング１６にはその上部高圧室１８の圧力Ｐｍか
ら外側までの圧力ｐｓまでの圧力が作用し、その上部受
リング１６上の内外にｆ２　、ｆ、なる力が作用する。

しかし、上部受リング１６の底部１９と下部受リング１
５の上面１５ａとの間に形成された背圧室２０とシール
室２２との間にも圧力ｐｍが作用するため、その各背圧
室２０及びシール室２２には押し上げ力Ｐｍ−（ａ＋ａ
１＋ｂ＋ｂ＋　）　が生Ｕ、これがＬ＋　＋ｆ２＜Ｐｍ
（ａ＋ａ＋　＋ｔ）＋　＋ｂ２）となるため上部高圧室
１８から冷媒がリークしようとしてもその背圧室２０及
びシール室２２内の圧力で上部受リング１６を常時旋回
スクロール２側に押し付ける力が作用し、実際には隙間
Δ１が発生せず、かつそこから圧縮ガスがリークするこ
ともない。

また、上部受リング１６が上昇すると上部受リング１６
と下部受リング１５との内外周壁２４の接触部がΔＡだ
け離れるが、シール室２２内にはその内外周壁２４の内
面と接触し、その隙間へ１をシールリング２５がシール
するためそこから冷媒ガスが漏れ出すことはない。この
場合シールリング２５はＷＸＰｍ及びＨＸＰｍの力で内
外周壁２４側に押えられるためシール面圧が適度に保た
れ、よりシールが完全と−なる。

尚、本発明は上述の実施例のみに限定されるものでなく
、高圧受リング１４の高圧室１７をシールリング２５で
シールする代りに上部受リング１６と下部受リング１５
とシリンダ状に上下摺動自在に嵌合し、その内に高圧室
を形成するようにしてもよい。要は、上部受リング１６
から圧縮ガスがリークした場合に生じるｆ１＋ｆ２なる
力に抗して上部受リング１６を上方に押し上げる形状で
あれば全て用いることができる。また、シールリング２
５は金属、非金属９合金２合成樹脂など全てに使用でき
、また切欠接合部を設けても或は設けなくても上下の受
リング間をシールできるものであれば全て使用できる。

［発明の効果］ 以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次の如き優れた効果を発揮する。

（１）　　高圧受リングを上部受リングと下部受リング
とに分割して形成し、その上部受リングをその高圧室を
気密に保ちながら上下動自在に設けたので、高圧受リン
グの高圧室のシールが完全なものとなり冷凍能力が大幅
に向上する。

（２）　　運転中旋回スクロール澄確実に上方に押し上
げろので、そのスラスト荷重を大幅に軽減できる。

（３）　　上部受リングが上方に移動すると共に旋回ス
クロールを押し上げるので、これらクリアラン２、よ８
□。７、ウラ□。、４８ｏウ　　　　１リアランス管理
の幅が広くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスクロール形圧縮機の実施例を示
す正面断面図、第２図は第１図の高圧受リングの要部拡
大図、第３図は第２図の■−ｍ線矢視図、第４図、第５
図はスクロール形圧縮機における固定スクロールと旋回
スクロールのラップのかみ合せを説明する図、第６図は
従来のスクロール形圧縮機を示す正面断面図である。 図中、１は固定スクロール、２は旋回スクロール、１ａ
、２ａはラップ、４はフレーム、１４は高圧受リング、
１５は下部受リング、１６は上部受リング、１７は高圧
室である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　フレーム上に旋回スクロールと固定スクロールとのラ
   ップをかみ合せて設け、そのラップ間に形成された三日
   月状の圧縮室を、中心に向つてうず巻き状に圧縮すべく
   旋回スクロールをフレーム上で旋回自在に設け、該フレ
   ームと旋回スクロール間に、上記圧縮室で圧縮されたガ
   スを導入して旋回スクロールのスラスト荷重を受ける高
   圧受リングを設けたスクロール形圧縮機において、上記
   高圧受リングを上部受リングと下部受リングとで形成し
   、その上部受リングと下部受リング間に圧縮されたガス
   を導入する高圧室を形成すると共にその高圧室の気密を
   保ちつつ該上部受リングを下部受リングに対して上下動
   自在に設けたことを特徴とするスクロール形圧縮機。