JPS6332181A

JPS6332181A - スクロ−ル流体機械のシ−ル機構

Info

Publication number: JPS6332181A
Application number: JP17367886A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Arata; 哲哉荒田; Katsuaki Kikuchi; 勝昭菊地; Masao Shiibayashi; 正夫椎林; Yoshikatsu Tomita; 好勝富田; Akira Murayama; 朗村山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-02-10

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〕本発明框うず巻状のラップを設けた旋回及び固定スクロ
ールから構成されたスクロール流体械械Ｉこ係り、待に
高い容積効率を得るに好適なシール構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のスクロール圧縮＠は、特開昭５８−１４５０６号
に示されるよう）こ、旋回スクロール圧縮面に吸入圧力
と吐出圧力の中間圧力を作用させ固定スクロール側に押
し付けて圧縮室を形咬すると同時（こ、固定スクロール
上部の吐出室に潤滑油を溜め、この高畠高圧油を固定ス
クロール（こ設けた給油孔を介して旋回スクロール外周
の摺動部である跳板面に供給していた。上記構造により
、背圧室から吸入室への作ＴｉＪ！Ｒ，体及び潤滑油の
流入を防止していた。

しかして旋回スクロール鏡板外周部は、固定スクロール
の鏡板部を摺動しており、間隙をゼロに保つことは不可
能であり、条件）こより異なるが、約数１０μ口の間隙
が生じる。従って、この間隙から作動離体等がＩ吸入室
に洩れ込み、容横幼惠を低下させること（こなる。この
洩れ込みを防止するために、上記ストローク部材の鏡板
外周部のいずれか一方（こ、リング溝を設け、シーリン
グを装着する方式は、米国特許Ｚ８０１１８２号に見ら
れる。又、シールリングに弾性体を用い一方の平担面（
こ押し付ける構造は特開昭５３−９２９１５に見られる
。

上記公知例では、シールリングの装着（こより１、スク
ロール部材の憶板外周部での間隙く実質酌に減少するが
摺動面での間隙をゼロにすることは前記同様不可能であ
り、この間隙から作動流体と洩れ込む。しかも、摺動面
では、直接接触するため、動力損失がＱ）ＪＤするとと
も（こ熱が発生し、完付く恐れさえある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如〈従来技術では、両スクロール部材の鏡板の外
周部から作動ガスが洩れ込み圧縮機の容積効至を低下す
る問題点を有していた。

本発明の目的は、上記問題点に鑑みて発明されたもので
、両スクロール部材の鏡板の外周部から作動ガスが吸入
室）こ洩れ込むことを防止し、容横効ぶを同上すること
（こある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、固定スクロールまたは旋回スクロールの鏡
板の外周面］こリング溝を設け、この溝（こシーリング
を装着すると共に、上記リング溝に高圧油を導入するこ
とにより達成される。

（作用〕スクロール部材の鏡板の外周面にリング溝を設け、この
溝内（こシールリングを設けることにより、シールリン
グの内周側は吸入室側であり、外周側は背圧室側となる
。またリング溝とシールリングとの間隙（こけ高圧油を
導入することにより、上記両スクロール部材の鏡板摺動
面は確実（こシールされ、間部より作Ｎｂａ体ガスが吸
入室側に洩れ込むことなく、また洩れ込みガス（こよる
吸入ガスの過熱もなく、王＠機の容積効呂は向上される
。

（実施例〕以下、本発明の一実施例を第１図にもとすき説明する。

第１図（こ示すスクロール圧縮機は、密閉容器１内に、
王稲截部２と図示されていない電動機部が収納されてい
る。圧縮機部２け、固定スクロール部材５と旋回スクロ
ール部材６を互に噛合せて圧縮室（密閉仝間）９が形成
される。固定スクロール部材５は、円板状の鏡板５ａと
、これ（こ直立しインポリウド曲線あるいはこれに近似
の曲線（こ形成されたラップ５ｂとからなり、その中上
・部に吐出口１０、外周部に吸入口（図示せず）を備え
ている。旋回スクロール部材６は円板状の鏡板６ａと、
これに直立し固定スクロールのラップと同−反反形状に形成されたラップ６ｂと、鏡板のラップ面（こ形
成されたボス６Ｃとからなっている。フレーム１１は中
央部に軸受部ｔ１ａを形成し、この軸受部］こ回転軸１
４が支承され、回転軸先端の偏心・軸１４ａＵ、上記ボ
ス６Ｃに旋回運動が可能なように挿入されている。また
フレーム１１には固定スクロール部材５が複数本のポル
トによって固定され、旋回スクロール部材６ｆ″ｉオル
ダム機構１２こよってフレームｌｌに支承され、旋回ス
クロール部材６は固定スクロール部材５に対して、自転
しないで旋回運動をするように形成されている。

回転軸１４には下部に電動機部を直結している。

固定スクロール部材５の吸入口（こけ密閉容器１を貫通
して吸入管（図示せず）が接５吠され、吐出口１０が開
口している吐出室ｌａｄ通路１’）ｔ−介して下部室Ｉ
Ｃと連通し、史（こ、密閉容器１を貫通する吐出管（図
示せず）に連通している。

他方、旋回スクロール部材６の背面とフレーム１１で囲
まれた空間２０（これを「背圧室」と称する）（こけ、
旋回、固定の両スクロールで形成される複数の衝閉仝間
内のガス圧によるスラスト方向のガス力（この力Ｖ″ｉ
、旋回スクロール部材６と下方に押し下げようとする離
反力となる。目こ対抗すｂため吸入圧力（圓圧側圧力）
と吐出圧力の中間の圧力が作用する。この中間圧力の設
定は旋回スクロール６の悦板６＆に細孔２１を設け、こ
用させて行う。上記背圧は旋回スクロール部材６を固定
スクロール部材５（こ押しつけ、圧縮室（密閉９間）の
シールと共ｌこ、両スクロール部材の外周部の平板面で
ある鏡板面２５，２６のシールをも行う。しかして、こ
の固定スクロール５の鏡板面２５にはり／グ溝３０が欠
設され、この溝内にシールリング３１が装入され、また
、固定スクロール５上壁高圧側をこ設けた油溜め１ｄか
ら適数個の給油通路３２を介し上記リング溝３０内に給
油される。

上記シール機構の断面詳細図を第２図Ｉこ、シールリン
グの斜視図を第３図に示す。

リング溝３０にシールリング３１の上部及び内外周とも
に間隙が設けられ、シールリング３１の上下動を可Ｍし
としている。旋回スクロールの外周平担面２６が、固定
スクロール５の外周平担面２５Ｉこ密着できるよう、シ
ールリング３１の高さｈ８よりリング溝３０の深さｈｄ
を太きくシ、またシールリング３１の内外周に潤滑油を
介在させることにより、シール効果を高めるとともに良
好な摺動特性を得るよう（こシールリング３１の側壁ト
・　リング溝３０とのシールギャップ３５．）Ｑ、３６
８ｏを数ｌＯ〜数１００μｍに設定している。旋回スク
ロール６は、クランク軸１４で駆動されクランク軸のビ
ン部１４ａの偏心量で決まる旋回半径で旋回通勤する。

第１図Ｉこ示した旋回スクロールの外径Ｄｏ　、シール
リング８１の外径をＤｅさらに上記旋回半径をｅとする
と、シールリング３１の摺動する端面が旋回スクロール
の外周平担面２６からけずれないようにするために、Ｄ
ｏ＜Ｄｅ＋２×９とするのが望ましい。

上述の如く構成したスクロール圧縮機の動作を以下説明
する。背圧室２ｏ内の圧力は旋回スクロール６に大きな
摩擦力が発生しないようＩこ適度な大きさ］こ設定され
ている。従って、作動ガスの圧縮に伴ない発生する流動
体の変動および回転（こ伴ない発生する振動等）こより
、旋回スクロール６は上下刃向に数μｍから数１０μｍ
の動きが生じる。これにより第２図に示したように外周
平担部２５．２６間に間隙ができるが、シールリング３
１上面には高圧油による圧力が連転中常時作用しており
、旋回スクロール平担面２６に密着し、旋回スクロール
６の動きに追従し上下動をする。さらにシールリング３
１の内外周の間隙は狭く、潤滑油流よりシールされてい
る。しかも、シールリング３１の背面ｌこは高圧が作用
しておシ、背圧室内圧力と吸入圧力の等圧が大きく洩れ
易くなれば、上記背面の高圧との差圧も大きくなり、平
担面への押付力が増大し、シール％性が確保されるよう
な自動調整機構を備えている。

従って背圧室２０から作動ガスや潤滑油が両スクロール
部材の悦板外周の平担面２５．２６の間隙を通り吸入￥
９に洩れ込むことはない。

第４図乃至第６図はシールリングの断面形状の実施例を
示すもので、第４図げシールリング３１の底面を斜面８
１ａに、形成したもの、第５図に同じく底面をわん曲面
３１ｂに形成したもので、両者ともシール部の接触面積
を減らし、血圧を上げると同時に、くさび効果により潤
滑油をシール部に供給し、シール効果と摺動特性を向上
させるものである。

第６図の実施例は、シールリング４１のシール部側に油
ポケット４２を形成し、複数蘭の給油孔４３（こよりｑ
滑油をＵｅするよう（こ形成し、シール効果と摺動特注
を向上させるものである。

第７図は他の実施例を示し、リング溝５０に供給する高
圧油の供給方法を変更したもので、シールリング５１が
内装されたリング溝５０に開口する給油通路５２を固定
スクロール５内（こ設け、この給油通路５２に連通ずる
給油・両路５２ａをフレーム１１に設け、この給油通路
５２ａを、一端が密閉容器１底部の重重５５内（こ開口
する給油パイプ５４に連通さぜることにより、油槽５５
中の潤滑油をリング溝５０内に導入する構造としたもの
である。給油パイプ５４が油槽５５ではなく、図示され
てないが圧縮機外部の高圧側オイルセパレータ内の油中
に開口していても良い。その他の部分は第１図の実施例
と同様であるので、その説明を省略する。尚、図中３は
電動機、１４１）はクランク軸１４内の給油孔を示す。

第８図は、更（こ他の実施例を示し、旋回スクロール６
の外周平板部２６にリング溝６０を設け、抜溝６０に／
−ルリング６１を装着したもので、リング溝６０への潤
滑油の供給は、クランク軸１４の上部の油仝間６３に導
入した潤滑油を旋回スクロール平板部に設けた給油通路
６２より行なう構造となっている。その他の部分は第１
図の実施例と同様であるので、その説明を省略する。

（発明の効果〕以上説明したように本発明によれば、両スクロール部材
の鏡板外周の平担シール面のシール効果が向上し、作動
ガスの吸入室への洩れ込みが確実ζこ防止され容損効率
が向上する。また、この発明に、高圧雰囲気中の潤滑油
をリング９．背向（こ導入す外ること（こより、シールリング明枦１１間の差圧（こ応
してシールリングを外周十担面に押付ける荷重が、差圧
が大きいとき；こく荷重（ま犬きくなるよう自動的に変
化し、圧力条件の変化（こ対応したシール効果の自動調
整機能を何する。そのため、摺動面（こは余分な良荀が
作用しないと同時に給油によりｔ摩擦損失は最小限（こ
おさえられ、シールリング装着（こよる動力瑠那にほと
んどない等の効果を有する４

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施グ１を示すスクロール圧縮機の
を５ＩｆＩ面図、第２図は第１図のシール俵購部の部分
拡大断面図、第３図＋ゴシールリングの平面図、第４図
はシールリングの断面図、第５図はシールリングゐ他の
実施例のＶＴ面図、第６図は更にシールリングの他の実
施例を示しくａ）図は平面図、（１））図は断面図を示
す。第７図は更に他の実施例を示すスクロール圧縮機の
縦断面図、第８図は史に他の実施例を示すスクロール圧
縮機の安部断（３）図である。１・・・密閉容器　１ｄ・・・油溜め　２・・・圧縮機
部５・・−固定スクロール　６・・・旋回スクロール　
３０・・・リング溝　３１・・・シールリング　３２・
・・給油通路　５０・・・リング溝　５１・・・シール
リング　５２．５２ａ・・・給油通路　５４・・・給油
パイプ　５５・・・油槽　６０・・リング溝　６１・・
・シールリング　６２・・・給油通路　６３・・・油仝
間代理人　弁理士　小　川　勝　男３０・・　ソニグ°Ｅｌ　　　　　ｂ＋　・・　ε−！
レリニグ′　　　ラ乙　１．を右うよ通工各多３届梯４図第５ｍ：３ノ９１ト月・−ミー１しリニゲヲ１ｑ・°°剣面　　３１ｈ・・
・１４つｊぶｂネｂ図（りン【）４１　・・・ミールリニゲ’　　　４Ｚ・・・ミ由木９
ヶ・す１　４３　・・・　勿：ＦｈＪ乙嘉′Ｖ口

Claims

【特許請求の範囲】

１．　円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スク
ロール部材及び旋回スクロール部材を、ラップを互に内
側にして噛合せ、旋回スクロール部材を回転軸に連設す
る偏心軸部に係合し、旋回スクロール部材を自転するこ
となく固定スクロール部材に対し旋回運動させ、固定ス
クロール部材には中心部に開口する吐出口と、外周部に
開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両ス
クロール部材にて形成される圧縮空間を中心に移動させ
容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐
出するスクロール流体機械において、両スクロール部材
の外周部の摺動鏡板のいずれか一方の摺動面にリング溝
を設け、シールリングを上記リング溝に可動状に嵌装し
、上記リング溝と油溜めとを給油通路を介し連通し、潤
滑油を上記リング溝に導入することを特徴とするスクロ
ール流体機械のシール機構。
２．　油溜めが、スクロール部材の上部外壁部に形成さ
れ、給油通路が、スクロール部材中に穿設されている特
許請求の範囲第１項記載のスクロール流体機械のシール
機構。
３．　油溜が、クランク軸の反旋回スクロール側に形成
され、給油通路が、クランク軸内および旋回スクロール
の鏡板内に穿設されている特許請求の範囲第１項記載の
スクロール流体械械のシール機構。