(57)【要約】【課題】旋回渦巻部品が固定渦巻部品から引き離されないだけの背圧を旋回渦巻部品に与えるため、旋回渦巻部品が固定渦巻部品に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。旋回渦巻部品と固定渦巻部品が同じ金属の場合、背圧により強く押し付けられると焼き付き易いという問題を有していた。【解決手段】旋回渦巻部品４の旋回鏡板４ｂにバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すことで、旋回渦巻部品４が固定渦巻部品２に強く押し付けられても、摺動損失を少なくすることができ、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保を両立することができる。【選択図】図１
2006118447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定渦巻羽根と固定鏡板とを有する固定渦巻部品と、旋回渦巻羽根と旋回鏡板とを有する旋回渦巻部品と、前記固定渦巻羽根と前記旋回渦巻羽根を噛み合わせて形成した複数の圧縮室と、前記旋回渦巻部品の前記旋回渦巻羽根面と反対側に設けられた背圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記旋回渦巻部品の旋回鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
固定渦巻羽根と固定鏡板とを有する固定渦巻部品と、旋回渦巻羽根と旋回鏡板とを有する旋回渦巻部品と、前記固定渦巻羽根と前記旋回渦巻羽根を噛み合わせて形成した複数の圧縮室と、前記旋回渦巻部品の前記旋回渦巻羽根面と反対側に設けられた背圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
固定渦巻羽根と固定鏡板とを有する固定渦巻部品と、旋回渦巻羽根と旋回鏡板とを有する旋回渦巻部品と、前記固定渦巻羽根と前記旋回渦巻羽根を噛み合わせて形成した複数の圧縮室と、前記旋回渦巻部品の前記旋回渦巻羽根面と反対側に設けられた背圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板面外周部にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
旋回渦巻部品は固定渦巻部品より表面硬度を高くした請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
旋回渦巻部品に表面処理を行った後にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施した請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
旋回渦巻部品に表面処理としてアルマイト処理を行った後にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施した請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
例えば、二酸化炭素など高圧ガスを冷媒とした請求項４〜６のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定渦巻部品の固定渦巻羽根と旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根とを噛み合わせて圧縮室を形成し、旋回渦巻部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール圧縮機は、固定渦巻部品の固定渦巻羽根と旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根とを噛み合わせて圧縮室を形成し、旋回渦巻部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行う。また、旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根と反対の面である背面に、所定圧を印加して、旋回渦巻部品が固定渦巻部品から離れて転覆しないようにしている。また、スクロール圧縮機を構成する固定渦巻部品と旋回渦巻部品の材料には、両方に鋳鉄を主とした鉄系を、または、両方にアルミニウム系を、または、固定渦巻部品に鉄系を旋回渦巻部品にはアルミニウム系を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８６６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、旋回渦巻部品が固定渦巻部品から引き離されないだけの背圧を旋回渦巻部品に与えるため、旋回渦巻部品が固定渦巻部品に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。旋回渦巻部品と固定渦巻部品が同じ金属の場合、背圧により強く押し付けられると焼き付き易いという問題を有していた。一方、特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、旋回渦巻部品に作用する押し付け力を受けるスラスト受け機構を設けている。スラスト受け機構は、一の方向に回転可能に保持された円柱状の第１転動体と、その一の方向と直行する方向に回転可能に保持された円柱状の第２転動体から構成されている。この構成により、転動体の接触面積を大きくとることができるので、圧縮機の耐久性を向上させることができる。しかしながら、多数の部品で構成されているので、運転時の騒音の増加やコストの増大を招いていた。
【０００４】
そこで、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単で低コストを図った構成としながらも、高効率および高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明のスクロ−ル圧縮機は、固定渦巻羽根と固定鏡板とを有する固定渦巻部品と、旋回渦巻羽根と旋回鏡板とを有する旋回渦巻部品と、前記固定渦巻羽根と前記旋回渦巻羽根を噛み合わせて形成した複数の圧縮室と、前記旋回渦巻部品の前記旋回渦巻羽根面と反対側に設けられた背圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記旋回渦巻部品の旋回鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とする。請求項２記載の本発明は、旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とする。請求項３記載の本発明は、旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板面外周部にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とする。請求項４記載の本発明は、請求項１〜３に記載のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品は固定渦巻部品より表面硬度を高くしたことを特徴とする。請求項５記載の本発明は、請求項１〜３に記載のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品に表面処理を行った後にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とする。請求項６記載の本発明は、請求項１〜３に記載のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品に表面処理としてアルマイト処理を行った後にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施したことを特徴とする。請求項７記載の本発明は、請求項４〜６に記載のスクロール圧縮機において、例えば、二酸化炭素など高圧ガスを冷媒としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のスクロール圧縮機は、旋回渦巻部品の旋回鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すことで、旋回渦巻部品が固定渦巻部品に強く押し付けられても、摺動損失を少なくすることができ、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保を両立することができる。また、部品点数を増やすことがないので、運転時の静粛性を損なうことなく、コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、旋回渦巻部品の旋回鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すものである。本実施の形態によれば、旋回渦巻部品の旋回鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工により面粗度が良化し、旋回渦巻部品が固定渦巻部品に強く押し付けられても、摺動損失を少なくすることができ、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保を両立することができる。また、部品点数を増やすことがないので、運転時の静粛性を損なうことなく、コストを低く抑えることができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すものである。本実施の形態によれば、固定渦巻部品との摺動面の摺動損失を低減させながら、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保を両立することができる。
【０００９】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品の旋回渦巻羽根側鏡板面外周部にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すものである。本実施の形態によれば、特に摺動抵抗が大きくなる旋回渦巻羽根側鏡板面外周部にバフ掛けなどの超仕上げ加工をすることにより、摺動損失を低減させ、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保を両立することができる。
【００１０】
第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品は固定渦巻部品より表面硬度を高くするものである。本実施の形態によれば、攻撃性の高い旋回渦巻部品にバフ掛けなどの超仕上げ加工で面粗度を良化することにより、入力増加、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保をすることができる。
【００１１】
第５、６の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明のスクロール圧縮機において、旋回渦巻部品に表面処理、アルマイト処理を行った後にバフ掛けなどの超仕上げ加工するものである。本実施の形態によれば、表面処理により硬化もしくは面が粗くなった旋回渦巻部品の面粗度を良化することにより、摺動損失を低減させて圧縮機の性能を向上することができる。
【００１２】
第７の発明は、第４〜６のいずれか１つの発明のスクロール圧縮機において、例えば、二酸化炭素など高圧ガスを冷媒とするものである。本実施の形態によれば、高圧ガスにより旋回渦巻羽根が固定渦巻羽根に強く押し付けられても、異常摩耗を抑えて運転することができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施例によるスクロール圧縮機の断面図、図２、図３、図４は同実施例による旋回渦巻部品の平面図を示すものである。
【００１５】
吸入管１より吸い込まれた冷媒ガスは、固定羽根部２ａと固定鏡板２ｂからなる固定渦巻部品２の吸入室３を経て、旋回羽根部４ａと旋回鏡板４ｂからなる旋回渦巻部品４との間で噛み合わさってできる圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート６より吐出される。固定渦巻部品２と軸受７に囲まれて形成される背圧室８は旋回渦巻部品４が固定渦巻部品２から引き離されないだけの背圧を有している。背圧調整機構９は、背圧室８から固定渦巻部品２の内部を通って吸入室３へと連通している通路１０にバルブ１１を設けたもので、背圧室８の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１が開き、背圧室８のオイルが吸入室３へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。旋回渦巻部品４の背面には前述の中間力が印加され、固定渦巻部品２と旋回渦巻部品４が離れてしまい、その部分に漏れが発生することを防止している。また吸入室３に供給されたオイルは、旋回運動とともに圧縮室５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
【００１６】
このとき、旋回渦巻部品４の旋回鏡板４ｂにはバフ掛けなどの超仕上げ加工が施されている。旋回渦巻部品４が固定渦巻部品２から引き離されないだけの背圧を与えると、旋回渦巻部品４が固定渦巻部品２に強く押し付けられる。特に、二酸化炭素を冷媒とすると、最大押し付け力はフロンを冷媒とする従来の場合と比較して約２．５倍にもなる。
【００１７】
そのため本実施例では、旋回渦巻部品４の旋回鏡板４ｂにはバフ掛けなどの超仕上げ加工を施すことで、二酸化炭素を冷媒として用いた場合でも、従来のフロンを冷媒として用いた場合と同等の信頼性を確保することができ、異常磨耗を抑えて焼き付きさせることなく運転することができる。また、固定渦巻部品２へ強く押し付けられる旋回渦巻部品４の旋回渦巻羽根側鏡板４ｃ、摺動面積が大きい旋回渦巻羽根側鏡板面外周部４ｄへのバフ掛けなどの超仕上げ加工も上記同様の効果がある。
【００１８】
また、固定渦巻部品２より表面硬度の高い旋回渦巻部品４にバフ掛けなどの超仕上げ加工で面粗度を良化することにより、入力増加、異常磨耗を抑えて圧縮機の性能向上と信頼性の確保をすることができる。
【００１９】
さらに、旋回渦巻部品４を、鉄に比べて比重の軽いアルミニウム系材料で形成し、各種表面処理、アルマイト処理を行なった後にバフ掛けなどの超仕上げ加工を施している。二酸化炭素の冷媒雰囲気中でオイルが介在する下では、鉄系材料とアルミニウム系材料を押し付ける場合の焼き付き荷重は、鉄系材料同士を押し付ける場合の焼き付き荷重に比べて約２倍以上高い。そのため旋回渦巻部品４を、鉄に比べて比重の軽いアルミニウム系材料で形成することで、高速運転時の駆動部の遠心力を小さく、かつ耐久性に優れ摺動損失を少なくすることができる。また、部品点数を増やすことがないので、運転時の静粛性を損なうことなく、コストを低く抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、本発明にかかるスクロ−ル圧縮機は、圧縮室への適正な給油と容易な制御が可能となるので、例えば空調調和機等の冷凍空調分野において、冷媒ガスを圧縮するためのスクロ−ル圧縮機等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の断面図
【図２】同実施例による旋回渦巻部品の旋回鏡板部平面図
【図３】同実施例による旋回渦巻部品の旋回鏡板部平面図
【符号の説明】
【００２２】
１    吸入管
２    固定渦巻部品
２ａ  固定羽根部
２ｂ  固定鏡板
３    吸入室
４    旋回渦巻部品
４ａ  旋回羽根部
４ｂ  旋回鏡板
４ｃ  旋回渦巻羽根側鏡板
４ｄ  旋回渦巻羽根側鏡板面外周部
５    圧縮室
６    吐出ポート
７    軸受
８    背圧室
９    背圧調整機構
１０  通路
１１  バルブ
【図１】
2006118447.tif 000003
【図２】
2006118447.tif 000004
【図３】
2006118447.tif 000005