(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に電動機と、この電動機で駆動され、前記電動機側に吐出側圧力が作用する圧縮機構を配設し、前記圧縮機構は、固定鏡板の上に固定渦巻羽根を形成した固定渦巻羽根部材と、前記固定渦巻羽根と噛み合って複数個の圧縮作業空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板の上に形成した旋回渦巻羽根部材と、この旋回渦巻羽根部材の自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品と、前記固定鏡板の周辺平面と前記旋回鏡板の周辺平面とを摺動自在に当接させるとともに、前記旋回鏡板の背面との間の微少空隙を介して前記旋回鏡板の軸方向の動きを規制する旋回鏡板支持部を持つ軸受け部材と、前記旋回鏡板の背面の中心側に圧縮機構の吐出側圧力を作用させその外側に吐出圧力より小なる圧力が作用するように前記空隙を摺動自在に密封して仕切る背圧仕切帯を前記旋回鏡板支持部に有し、前記旋回鏡板支持部の外周平面部に対して前記微少空隙が前記旋回鏡板の中心側に向かって広くなるように前記旋回鏡板支持部に凹部を設け、前記凹部と前記旋回鏡板支持部より外の空間とが連通するように前記旋回鏡板支持部の外周平面部に１カ所以上の連通路を設けたスクロール圧縮機。
【請求項２】
旋回鏡板支持部の凹部と旋回鏡板背面部に自転拘束部品と噛み合うように設けられたキー溝部が任意の回転角度で連通する請求項１記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクロール式の電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５を用いてスクロール圧縮機の圧縮機構を示す。スクロール圧縮機は渦巻羽根１１１を有する固定渦巻羽根部材１１と、この固定渦巻羽根１１１とほぼ対称な渦巻羽根１０１を有する旋回渦巻羽根部材１０とを互いに１８０度ずらせた状態で噛み合わせることにより、径方向に左右対称な複数個の圧縮作業空間１９を同時に形成している。ここで、旋回渦巻羽根部材１０は自転拘束部品１２により自転を拘束されているため、固定渦巻羽根部材１１に対して旋回渦巻羽根部材１０を旋回半径ｒで旋回運動させると、渦巻羽根径方向外周部分で取り込まれた流体が、前記圧縮作業空間１９の体積が連続的に減少するのに伴って中心部に向かって圧縮される。さらに旋回運動が続くと、中心部付近まで圧縮された左右対称の圧縮作業空間１９が連通し、固定渦巻羽根部材１１の中心部付近に設けられた吐出口１１２から圧縮された流体が吐出空間２０へ吐出される。
【０００３】
また、旋回鏡板１０２の背面には微少な空隙を介して旋回鏡板支持部２３が有り、旋回渦巻羽根部材１０の軸方向の動きを規制している。旋回鏡板支持部２３には、背圧仕切帯２４が取り付けられ、この背圧仕切帯２４の内側には吐出圧力、外側には吐出圧力より小さい圧力が作用するようになっている。
【０００４】
圧縮作業中には、固定渦巻羽根１１１と旋回渦巻羽根１０１によって形成される圧縮作業空間１９のガス圧力によって、旋回鏡板１０２を引き離そうとする力が発生する。そこで逆に、ガス力によって引き離そうとする力よりも強い押しつけ力を旋回鏡板１０２の背面にかける必要があり、背圧仕切帯２４の大きさを変えることで旋回鏡板１０２の背面に掛かる圧力を適切な圧力に調整することができる。
【０００５】
しかし、運転状態によって圧力条件は様々で、場合によっては圧縮作業空間１９のガス圧が旋回鏡板１０２の背面に掛かる押しつけ圧力より大きくなり、旋回鏡板１０２が固定渦巻羽根部材１１から引き離され、漏れ回路が形成される。この漏れ経路を減少させるためには、旋回鏡板１０２と旋回鏡板支持部２３との間の微少空隙を小さくすることが非常に有効な手段であり、また旋回鏡板支持部２３の外径を大きくとることで旋回鏡板２３が傾いたときの漏れ経路を小さくすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、旋回鏡板１０２の背面と旋回鏡板支持部２３との間の隙間が非常に微少になった場合、旋回鏡板支持部２３の背圧仕切帯２４より外側の部分で図６−ｂの様に圧力勾配が発生してしまう。これは、背圧仕切帯２４から漏れてきた高い圧力が旋回鏡板１０２と旋回鏡板支持部２３の狭い隙間で徐々に減圧されて旋回鏡板支持部２３の外側に逃げていくためである。また、これらの部分には、潤滑油が供給されており、狭い通路の中ではそのオイルシール効果によって更に圧力が逃げにくくなり、大きな圧力勾配が発生しやすくなっている。このような構成では、図６−ａ（背圧の理想的な状態）と比べて図６−ｂでは斜線の部分だけ過大な力が旋回鏡板に掛かってくることになり、これらの押しつけ力を受けている旋回鏡板１０２と固定渦巻羽根部材１１１の摺動面にはかなり大きな荷重が掛かり、大きな損失を生んでいることが容易に予想できる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、旋回鏡板支持部に圧力逃がし用の凹部や溝を設けたものである。また、旋回鏡板背面のキー溝がこの凹部に連通する位置に配置したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、旋回鏡板支持部の外周平面部に対して旋回鏡板と旋回鏡板支持部の間の微少空隙が旋回鏡板の中心側が広くなるように旋回鏡板支持部に凹部を設けたものである。この凹部には段差やスロープなどが考えられる。このことにより、旋回鏡板と旋回鏡板支持部の接触面積が減少し、運転中の旋回鏡板のわずかな傾きによっても容易に余分な圧力が抜けるようになり、背圧が理想的な状態に保たれる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、旋回鏡板支持部の凹部と旋回鏡板支持部より外の空間とが連通するように旋回鏡板支持部の外周平面部に１カ所以上溝を設け、また請求項３に記載の発明は、旋回鏡板支持部の凹部と旋回鏡板背面部に自転拘束部品と噛み合うように設けられたキー溝部が任意の回転角度で連通する位置に設けられたものであり、これにより確実に圧力を逃がすことができる。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１において、圧縮機構は、固定渦巻羽根１１１を有する固定渦巻羽根部材１１、旋回渦巻羽根１０１を旋回鏡板１０２上に形成した旋回渦巻羽根部材１０および自転拘束部品１２とから構成されており、前記固定渦巻羽根部材１１は軸受部材１３とともに密閉容器１７に固定されている。前記旋回渦巻羽根部材１０の旋回鏡板１０２の旋回渦巻羽根１０１と反対側には旋回軸１０３が設けてあり、この旋回軸１０３は、軸受部材１３の軸受部１３１とボールベアリング軸受部１５によって回転自在に支承された主軸１４の一端に形成された偏心穴部１４１で支承されている。主軸１４の両軸受部１３１、１５の間には密閉容器１７に固定された固定子１６１と、主軸１４に固定され主軸とともに回転可能な回転子１６２とからなる電動機１６が配置されている。また、主軸１４の一端には容積型オイルポンプ２５が装着されており、このオイルポンプ２５で汲み上げられたオイルによって各摺動部は良好に潤滑される。
【００１２】
従って、電動機１６を駆動させることにより、主軸１４が回転し、主軸１４の偏心穴部１４１が偏心回転運動を行う。これにより、旋回渦巻羽根部材１０が自転運動を行おうとするが、自転拘束部品１２によって自転を拘束されているので主軸１４と旋回渦巻羽根部材１０の軸部１０３との軸間距離を半径とする旋回運動を行う。その結果、固定渦巻羽根部材１１の固定渦巻羽根１１１と旋回渦巻羽根部材１０の旋回渦巻羽根１０１を互いに１８０度ずらせた状態で噛み合わせることにより左右対称な複数個の圧縮作業空間１９が形成される。吸入管１８から吸入した流体を吸入口１１３を経て流体を取り込み、圧縮作業空間１９の体積が減少するのに伴って連続的に圧縮作業を行う。圧縮作業空間１９に吸入された吸入ガスは、中心付近まで圧縮されると左右対称の圧縮作業空間１９が吐出口１１２と連通し、圧縮流体が吐出空間２０に吐出される。吐出された圧縮流体は連通口２６を通って密閉容器内に流入し、吐出管２１から密閉容器１７の外部に放出される。
【００１３】
なお、軸受け部材１３の旋回渦巻羽根部材１０側には旋回鏡板支持部２３と背圧仕切帯２４が設置してあり、旋回鏡板１０２の該背圧仕切帯２４中心側には吐出圧力が、また外側には吐出圧より小なる圧力が作用し、通常運転中は適度なスラスト力が作用するようになっている。この旋回鏡板支持部２３には図２に示すように、旋回鏡板支持部の凹部の一例として外周平面部に対して段差が設けてあり、この段差によって旋回鏡板支持部２３と旋回鏡板１０２の接触部分が狭くなり、運転中の旋回鏡板のわずかな傾きによってもこの通路での圧力上昇を回避できる。
【００１４】
なお、この段差部は中心側で低くなるようなスロープなどでもよく、同様の効果が得られる。
【００１５】
（実施例２および実施例３）
実施例１で示した段差とともに、図３は旋回鏡板支持部の段差部分と旋回鏡板支持部２３より外の空間とが連通するように旋回鏡板支持部２３の外周平面部に１カ所以上溝を設けたものであり、また図４は旋回鏡板支持部２３の段差部分と旋回鏡板１０２の背面部に自転拘束部品１２と噛み合うように設けられたキー溝部が任意の回転角度で連通する位置に設けられたものであり、旋回鏡板支持部２３の段差部と圧力が低い部分とを連通させることにより、より確実に圧力を逃がすことができる。
【００１６】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１の発明によれば、旋回鏡板支持部の外周平面部に対して段差が設けてあるので、旋回鏡板と旋回鏡板支持部の間の隙間を非常に小さく設定しても、この段差によって旋回鏡板支持部と旋回鏡板の接触部分が狭くなり、運転中の旋回鏡板のわずかな傾きによってもこの通路での圧力上昇を回避できる。このことにより、旋回鏡板と旋回鏡板支持部の隙間を非常に小さく設定することができ、運転中の旋回鏡板の傾き量を小さく抑えることが可能になり漏れの少ない高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１７】
また、実施例２および実施例３記載の発明によれば、旋回鏡板支持部の外周平面部に溝を設けたり、旋回鏡板の背面のキー溝部が旋回鏡板支持部の段差と任意の回転角度で連通する位置に設けたりすることで、旋回鏡板支持部の段差部と圧力が低い部分とを連通させる構成となっているので、上記効果をより確実に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の断面図
【図２】図１における旋回鏡板支持部分の拡大図
【図３】本発明の他の実施例を示す旋回鏡板支持部分の拡大図
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す旋回鏡板支持部分の拡大図
【図５】従来のスクロール圧縮機の断面図
【図６】従来の旋回鏡板支持部分の拡大図と旋回鏡板背面に掛かる圧力の概念図
【符号の説明】
１０  旋回渦巻羽根部材
１０１  旋回渦巻羽根
１０２  旋回鏡板
１０３  旋回軸
１１  固定渦巻羽根部材
１１１  固定渦巻羽根
１１２  吐出口
１１３  吸入口
１２  自転拘束部品
１３  軸受部材
１３１  軸受部
１４  主軸
１４１  偏心穴部
１５  ボールベアリング軸受部
１６  電動機
１６１  固定子
１６２  回転子
１７  密閉容器
１８  吸入管
１９  圧縮作業空間
２０  吐出空間
２１  吐出管
２３  旋回鏡板支持部
２４  背圧仕切帯
２５  オイルポンプ
２６  連通口
【図１】
0003674122.tif 000002
【図２】
0003674122.tif 000003
【図３】
0003674122.tif 000004
【図４】
0003674122.tif 000005
【図５】
0003674122.tif 000006
【図６】
0003674122.tif 000007