(57)【要約】【課題】シール材の浮きを良くすることで、漏れを抑え、性能低下を抑える。【解決手段】固定スクロール１４と旋回スクロール１５の両方またはどちらか一方のラップ１５ｂの巻き始めとラップ１５ｂの巻き終わりの先端に、伸開角３６０°よりも短い範囲のシール溝３３を設け、シール溝３３にチップシール３４を嵌め込み、チップシール３４の背面に高圧オイルを供給することにより、チップシール３４がシール溝３３から浮き上がりやすくなるため、シール性が向上し漏れを抑えることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールにより複数の圧縮室を形成し、前記旋回スクロールの旋回運動により前記圧縮室の中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行うスクロール圧縮機において、前記固定スクロールと前記旋回スクロールの両方またはどちらか一方のラップの巻き始めとラップの巻き終わりのラップの先端に、伸開角３６０°より短い範囲のシール溝を設け、前記シール溝にシール材を嵌め込み、シール材の背面に高圧オイルを供給することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記シール溝の幅を、ラップの巻き始めに設けた溝の幅がラップ巻き終わりに設けた溝の幅より大きくすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記シール溝の深さを、ラップの巻き始めに設けた溝の深さがラップの巻き終わりに設けた溝の深さより深くすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記シール材の幅を、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の幅がラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の幅より小さくすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記シール材の厚さを、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の厚さがラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の厚さより薄くすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記シール材の線膨張係数を、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の線膨張係数がラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の線膨張係数より小さくすることを特徴とする請求項１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】
本発明は固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し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、固定スクロールおよび旋回スクロールの両方またはいずれか一方のラップの先端にシール材を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の縦断面図を示すものである。図３に示すように、ラップ１の先端にシール材２を設けている。
【特許文献１】特開平６−１９３５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、シール材の長さが長いため、シール材がうまくシール溝から浮き上がらずシールが不十分となり、また、ラップの巻き始めと巻き終わりの温度差によりラップの巻き始めでシール材の熱膨張が大きくなり、シール溝とシール材の隙間が小さくなり浮き方が不均一となり、漏れが生じ性能が低下するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シール性を向上し、漏れを抑えることで、高効率なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、シール溝を伸開角３６０°より短い範囲にし、ラップの巻き始め側とラップの巻き終わり側で均一にシール材が浮き上がるようにするものである。
【０００７】
これによって、シール材がシール溝から均一に浮き上がりやすくなり、シール性が向上し、漏れを抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機は、シール性を向上させ、漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールにより複数の圧縮室を形成し、前記旋回スクロールの旋回運動により前記圧縮室の中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行うスクロール圧縮機において、前記固定スクロールと前記旋回スクロールの両方またはどちらか一方のラップ巻き始めとラップ巻き終わりのラップの先端に、伸開角３６０°より短い範囲のシール溝を設け、前記シール溝にシール材を嵌め込み、シール材の背面に高圧オイルを供給することにより、シール材がシール溝から浮き上がりやすく、ラップの巻き始めから巻き終わりまでシール性が向上し、漏れを抑えることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明のシール溝の幅を、ラップの巻き始めに設けた溝の幅がラップの巻き終わりに設けた溝の幅より大きくすることにより、ラップの巻き始めと巻き終わりの温度差によりシール材の熱膨張に差ができ、より温度が高く熱膨張の大きいラップの巻き始め側のシール溝とシール材の隙間が小さくなりシール材の浮き上がりが悪くなることを回避でき、シール性を向上することができるため、漏れを抑えることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明のシール溝の深さを、ラップの巻き始めに設けた溝の深さがラップの巻き終わりに設けた溝の深さより深くすることにより、ラップの巻き始めと巻き終わりの温度差によりシール材の熱膨張に差ができ、より温度が高く熱膨張の大きいラップの巻き始め側のシール材の背面空間が狭くなり高圧オイルが行き渡りにくくなりシール材の浮き上がりが悪くなることを回避でき、シール性を向上することができるため、漏れを抑えることができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１の発明のシール材の幅を、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の幅がラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の幅より小さくすることにより、ラップの巻き始めと巻き終わりの温度差によりシール材の熱膨張に差ができても、巻き始め側のシール溝とシール材の隙間が小さくなることなく、シール性を向上することができるため、漏れを抑えることができる。また、ラップの巻き始め側とラップの巻き終わり側のシール溝の幅を同一にできるため、加工性を向上することができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１の発明のシール材の厚さを、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の厚さがラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の厚さより薄くすることにより、ラップの巻き始めと巻き終わりの温度差によりシール材の熱膨張に差ができても、巻き始め側のシール材の背面隙間が狭くなることなく高圧オイルが行き渡るので、シール材の浮きがよくなり、シール性を向上することができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１の発明のシール材の線膨張係数を、ラップの巻き始めに嵌め込んだシール材の線膨張係数がラップの巻き終わりに嵌め込んだシール材の線膨張係数より小さくすることにより、ラップの巻き始めと巻き終わりに温度差がある場合でも、ラップの巻き始め側のシール材とラップの巻き終わり側のシール材の熱膨張を同一にできるため、ラップの巻き始めから巻き終わりまでシール材が浮き上がりやすくシール性を向上することができる。また、ラップの巻き始め側とラップの巻き終わり側のシール溝の幅と深さを同一にできるため、加工性を向上することができる。
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図２は、本発明の第１の実施の形態における旋回スクロールの斜視図を示すものである。
【００１７】
図１、図２において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａを旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合させている。固定スクロール１４の外周部には冷媒ガス
を吸入するための吸入室１９が設けられ、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。
【００１８】
クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり２１に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２２により安定に回転できるように軸支されている。
【００１９】
電動機２３は主軸受部材１３と副軸受部材２２との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２３ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２３ｂとで構成され、回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。
【００２０】
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２６によって構成され、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７を形成している。
【００２１】
旋回スクロール１５外周部には背圧室２８が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。
【００２２】
旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧室２８と吸入室１９は吸入連通路３２により連通し、吸入連通路３２内には背圧制御機構が設けられている。
【００２３】
旋回スクロール１５のラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの先端には、伸開角３６０°より短い範囲でシール溝３３が設けられ、シール溝３３にはチップシール３４が嵌め込まれ、巻き始め側のチップシール３４の背面空間と給油経路３０を連通するチップシール背面給油孔３５ａを設け、巻き終わり側のチップシール３４の背面空間と背圧室２８を連通するチップシール背面給油孔３５ｂを設けている。
【００２４】
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２５】
まず、電動機２３によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより旋回スクロール１５を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成している圧縮室３６が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出孔３７から吐出バルブ３８を押し開いて容器内吐出室３９に吐出させることを繰り返す。
【００２６】
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路４０を通り回転子２３ｂ上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路４１を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａ外周に配した固定子ガス通路４２、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠き４３を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４４から密閉容器１１外へ吐出される。
【００２７】
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２７を通じて旋回軸受部空間２９に供給される。供給されたオイルは２系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４５を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり２１に回収される。
【００２８】
もう１系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。
【００２９】
ここで、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの先端のチップシール３４は伸開角３６０°より短く、背面空間に高圧のオイルを供給するので容易に浮き上がり、ラップ１５ｂの巻き始めから巻き終わりまでの先端の漏れを抑えることができる。
【００３０】
以上のように本実施の形態においては、旋回スクロール１５のラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの先端には伸開角３６０°より短い範囲でシール溝３３が設けられ、シール溝３３にはチップシール３４が嵌め込まれ、巻き始め側のチップシール３４の背面空間と給油経路３０を連通するチップシール背面給油孔３５ａを設け、巻き終わり側のチップシール３４の背面空間と背圧室２８を連通するチップシール背面給油孔３５ｂを設けることにより、チップシール３４は容易に浮き上がるため、ラップ１５ｂの巻き始めから巻き終わりまでの先端の漏れを抑えることができる。
【００３１】
また、シール溝３３の幅を、ラップ１５ｂの巻き始めに設けたシール溝３３の幅がラップ１５ｂの巻き終わりに設けたシール溝３３の幅より大きくすることで、ラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの温度差による熱膨張差で、温度の高い巻き始め側のチップシール３４の幅が温度の低い巻き終わり側のチップシール３４の幅より大きくなっても、シール溝３３とチップシール３４の幅方向の隙間を巻き始め側と巻き終わり側で均一にできるため、チップシール３４は容易に浮き上がりシール性を向上することができるため、巻き始めから巻き終わりまで漏れを抑えることができる。
【００３２】
また、シール溝３３の深さを、ラップ１５ｂの巻き始めに設けたシール溝３３の深さがラップ１５ｂの巻き終わりに設けたシール溝３３の深さより深くすることで、ラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの温度差による熱膨張差で、温度の高い巻き始め側のチップシール３４の厚さが温度の低い巻き終わり側のチップシール３４の厚さより厚くなっても、チップシール３４の背面空間を巻き始め側と巻き終わり側で均一にできるため、背面空間に高圧オイルが行き渡り、チップシール３４の浮きがよくなりシール性を向上することができるため、巻き始めから巻き終わりまで漏れを抑えることができる。
【００３３】
また、チップシール３４の幅を、ラップ１５ｂの巻き始めに嵌め込んだチップシール３４の幅がラップ１５ｂの巻き終わりに嵌め込んだチップシール３４の幅より小さくすることで、ラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの温度差による熱膨張差で、温度の高い巻き始め側のチップシール３４の幅と温度の低い巻き終わり側のチップシール３４の幅が同一になり、シール溝３３とチップシール３４の幅方向の隙間を巻き始め側と巻き終わり側で均一にできるため、チップシール３４は容易に浮き上がりシール性を向上することができるため、巻き始めから巻き終わりまで漏れを抑えることができる。また、ラップ１５ｂの巻き始め側とラップ１５ｂの巻き終わり側のシール溝３３の幅を同一にできるため、加工性を向上することができる。
【００３４】
また、チップシール３４の厚さを、ラップ１５ｂの巻き始めに嵌め込んだチップシール
３４の厚さがラップ１５ｂの巻き終わりに嵌め込んだチップシール３４の厚さより薄くすることで、ラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの温度差による熱膨張差で、温度の高い巻き始め側のチップシール３４の厚さと温度の低い巻き終わり側のチップシール３４の厚さが同一になり、チップシール３４の背面空間を巻き始め側と巻き終わり側で均一にできるため、背面空間に高圧オイルが行き渡り、チップシール３４の浮きがよくなりシール性を向上することができるため、巻き始めから巻き終わりまで漏れを抑えることができる。
【００３５】
また、チップシール３４の線膨張係数を、ラップ１５ｂの巻き始めに嵌め込んだチップシール３４の線膨張係数がラップ１５ｂの巻き終わりに嵌め込んだチップシール３４の線膨張係数より小さくすることで、ラップ１５ｂの巻き始めと巻き終わりの温度差による熱膨張を同一にできるため、ラップ１５ｂの巻き始めから巻き終わりまでチップシール３４が浮き上がりやすくシール性を向上することができる。また、ラップ１５ｂの巻き始め側とラップ１５ｂの巻き終わり側のシール溝３３の幅と深さを同一にできるため、加工性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、チップシールの浮きをよくすることができるため、ラップ先端の漏れによる性能低下を抑えることが可能となるので、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、より省エネで環境に優しい快適な製品とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における旋回スクロールの斜視図
【図３】従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【符号の説明】
【００３８】
１１  密閉容器
１２  クランクシャフト
１２ａ  旋回軸部
１２ｂ  主軸部
１３  主軸受部材
１４  固定スクロール
１４ａ  鏡板
１５  旋回スクロール
１５ａ  鏡板
１５ｂ  ラップ
１６  圧縮機構
１７  自転防止機構
１８  旋回軸受
１９  吸入室
２０  吸入パイプ
２１  オイル溜まり
２２  副軸受部材
２３  電動機
２３ａ  固定子
２３ｂ  回転子
２４  ピン
２５ａ、２５ｂ  バランスウェイト
２６  ポンプ
２７  給油通路
２８  背圧室
２９  旋回軸受部空間
３０  給油経路
３１  シール材
３２  吸入連通路
３３  シール溝
３４  チップシール
３５ａ、３５ｂ  チップシール背面給油孔
３６  圧縮室
３７  吐出孔
３８  吐出バルブ
３９  容器内吐出室
４０  吐出ガス通路
４１  回転子ガス通路
４２  固定子ガス通路
４３  圧縮機構部切り欠き
４４  吐出管
４５  主軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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