(57)【要約】【課題】背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、長期間の運転に渡って圧縮機の性能や信頼性低下を招くことがないスクロール圧縮機を提供すること。【解決手段】背圧仕切帯１７の旋回鏡板５の背面９と接する面の外周側に面取り部１９を設けた断面形状とすることにより、圧縮機の運転時に、背圧仕切帯１７が圧力により変形したとしても、この面取り部１９で変形が吸収されるので、微小隙間１０の外周側へ押し出されることはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構を、固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールを駆動するクランク軸と、このクランク軸を支承する主軸受を設けるとともに、前記旋回渦巻羽根と反対側の前記旋回鏡板の背面と微小隙間を介して対面する軸方向支持部を設けた軸受部材と、前記旋回鏡板の背面に２種類の圧力を作用するように摺動自在に圧力を仕切る背圧仕切帯とを設けるとともに、この背圧仕切帯の外周側より内周側により高い圧力を作用させ、前記背圧仕切帯は、前記旋回鏡板の背面と接する面の外周側に面取り部を設けた断面形状としたスクロール圧縮機。
【請求項２】
背圧仕切帯は、旋回鏡板の背面と接する面の外周側にアール部を設けた断面形状とした請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
微小隙間に比べて、面取り部の軸方向高さを大きくした請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
微小隙間に比べて、アール部の軸方向半径を大きくした請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
圧縮機の動作流体が、二酸化炭素もしくはＲ４１０Ａ等の高圧ガスである請求項１ないし４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、空気調和機やヒートポンプ式給湯機などに用いられるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、代表的な圧縮機の一つとしてスクロール圧縮機があり、その構造および原理は広く公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下に、図５および図６を用いて、従来のスクロール圧縮機について説明する。圧縮機構１は、固定スクロール２と、固定スクロール２と噛み合わせて複数個の圧縮空間３を形成する旋回渦巻羽根４を旋回鏡板５上に形成した旋回スクロール６と、旋回スクロール６の自転を防止して旋回運動のみをさせるオルダムリング７と、旋回スクロール６を駆動するクランク軸８と、クランク軸８を回転自在に支承するとともに、旋回渦巻羽根４と反対側の旋回鏡板５の背面９に対面する軸方向支持部１１を設けた軸受部材１２とで構成されている。
【０００４】
また、背面９と軸方向支持部１１との間には微小隙間１０が設けてあり、固定スクロール２と軸受部材１２との間で、旋回スクロール６が旋回可能なようになっているとともに、圧縮空間３内部の圧力が異常に上昇したときに、旋回スクロール６が軸方向に移動することで、旋回スクロール６と固定スクロール２との間に隙間を形成し、圧力を逃がすようになっている。
【０００５】
電動機部（図示せず）の回転力がクランク軸８を介して伝達されると、圧縮機構１の吸入口１４から吸入された流体は、複数個の圧縮空間３で順次圧縮され、吐出口１５から吐出される。このとき、旋回スクロール６の旋回鏡板５は、圧縮空間３から作用する圧力により、固定スクロール２から離れようとする力が作用する。
【０００６】
一方、軸方向支持部１１には環状溝１６が設けてあり、ここにばね部材１３と、このばね部材の押しつけ力を均等にするためのワッシャ１８と、背圧仕切帯１７とが設置されている。背圧仕切帯１７の外周側には、吸入圧力より高く、かつ、吐出圧力より低い中間圧力Ｐｍが作用し、背圧仕切帯１７の内周側には、吐出圧力Ｐｄが作用している。  これにより、背圧仕切帯１７で仕切られたこれら２種類の圧力が、旋回鏡板５の背面に作用することで、旋回スクロール６は固定スクロール２に押さえつけようとする力が作用する。
【０００７】
上記構成により、旋回鏡板５に作用する軸方向力は適度に相殺され、旋回スクロール６が固定スクロール２に適度な力で当接され、圧縮空間３のシール性を確保するとともに、摺動損失を小さくし、高効率化を図っている。
【特許文献１】特開平８−６１２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術において、背圧仕切帯１７はその密封性を考慮して一般にＰＴＦＥなどの比較的軟らかい樹脂材料が採用されている。
【０００９】
そのため、圧縮機の運転中は、図７示すように、背圧仕切帯１７の外周側よりも内周側により高い圧力が作用する（Ｐｄ＞Ｐｍ）ことにより、背圧仕切帯１７が環状溝１６の外周側へ張り出すが、微小隙間１０が設けられているため、この微小隙間１０へ押し出され
るように変形する。
【００１０】
特に、動作流体が、従来より空調機器などに広く用いられてきた冷媒であるＲ２２に比較して、環境対応のため使用される塩素を含まない代替冷媒Ｒ４１０Ａや、近年ヒートポンプ式給湯機などに用いられつつある二酸化炭素冷媒では、その動作圧力が非常に高くなり、背圧仕切帯の変形がより大きくなる。
【００１１】
そのような状態で長期間運転され続けると、背圧仕切帯１７の変形により、シール性が低下したり、あるいは、押し出された部分が引きちぎれて異物となり、圧縮機や、圧縮機が接続されるサイクル中に残存、堆積し、性能や信頼性の低下を招く可能性があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、長期間の運転に渡って圧縮機の性能や信頼性低下を招くことがない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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために本発明は、背圧仕切帯の旋回鏡板の背面と接する面の外周側に面取り部を設けた断面形状としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
背圧仕切帯の面取り部により、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、圧縮機構を、固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールを駆動するクランク軸と、このクランク軸を支承する主軸受を設けるとともに、前記旋回渦巻羽根と反対側の前記旋回鏡板の背面と微小隙間を介して対面する軸方向支持部を設けた軸受部材と、前記旋回鏡板の背面に２種類の圧力を作用するように摺動自在に圧力を仕切る背圧仕切帯とを設けるとともに、この背圧仕切帯の外周側より内周側により高い圧力をさせ、前記背圧仕切帯は、前記旋回鏡板の背面と接する面の外周側に面取り部を設けた断面形状としたものである。これにより、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。
【００１６】
第２の発明は、特に第１の発明において、旋回鏡板の背面と接する面の外周側にアール部を設けた断面形状としたものである。これにより、第１の発明の効果と同じく、背圧仕切帯が作用する圧力により変形したとしても、このアール部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、微小隙間に比べて、面取り部の軸方向高さを大きくしたものである。これにより、第１の発明による効果に加えて、環状溝の外周側エッジ部が背圧仕切帯への接触を弱くすることができるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを一層抑えることができる。
【００１８】
第４の発明は、第２の発明において、微小隙間に比べて、アール部の軸方向半径を大きくしたものである。これにより、第２の発明による効果に加えて、環状溝の外周側エッジ部が背圧仕切帯への接触を弱くすることができるので、微小隙間の外周側へ押し出される
ことを一層抑えることができる。
【００１９】
第５の発明は、第１ないし第４のいずれか１つの発明において、圧縮機の動作流体を二酸化炭素もしくはＲ４１０Ａ等の高圧ガスであるとしたものであり、動作圧力が非常に高くなることにより背圧仕切帯の変形がより大きくなっても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。
【００２０】
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は限定されるものではない。
【００２１】
また、図５ないし図７で説明した従来例と同一の構成については、同一番号を使用し、その作用の説明は省略する。
（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要部断面図である。
【００２２】
図１において、軸受部材１２の軸方向支持部１１には環状溝１６が設けてあり、ここにばね部材１３と、このばね部材の押しつけ力を均等にするためのワッシャ１８と、背圧仕切帯１７とが設置されている。また、軸方向支持部１１と微小隙間１０を介して旋回鏡板５の背面９が対面するよう設置されている。さらに、背圧仕切帯１７は、旋回背面９と接する面の外周側に面取り部１９を設けた断面形状としている。
【００２３】
圧縮機が運転されると、背圧仕切帯１７の外周側には、吸入圧力より高く、かつ、吐出圧力より低い中間圧力Ｐｍが作用し、背圧仕切帯１７の内周側には、吐出圧力Ｐｄが作用する。
【００２４】
背圧仕切帯１７はその密封性を考慮してＰＴＦＥを主材料とする比較的軟らかい樹脂材料で作られており、背圧仕切帯１７が環状溝１６の外周側へ張り出す。このとき、微小隙間１０が設けられているため、この微小隙間１０へ押し出されるように変形しようとするが、面取り部１９が設けられているために、この面取り部１９で変形が吸収されるので、微小隙間１０の外周側へ押し出されるのを抑えることができる。
【００２５】
従って、背圧仕切帯のシール性が低下したり、あるいは、押し出された部分が引きちぎれたりするようなことはなく、圧縮機の長期間の運転においても、性能や信頼性の低下を招く心配はない。
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
【００２６】
図２において、背圧仕切帯１７は、旋回鏡板９と接する面の外周側にアール部２０を設けた断面形状としている。これにより、実施の形態１における作用および効果と同じく、アール部２０で圧力による背圧仕切帯１７の変形を吸収することができるので、微小隙間１０の外周側へ押し出されるのを抑えることができる。
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
【００２７】
図３において、実施の形態１に加えて、微小隙間１０の軸方向寸法ａに比べて、面取り部１９の軸方向高さｂを大きくしている。これにより、第１の発明による効果に加えて、微小隙間１０の外周側へ押し出されることを一層抑えることができ、さらに、背圧仕切帯１７が微小隙間１０の外周側へ押し出されようとしても、環状溝１６の外周側エッジ部２１への接触を弱くすることができ、例え背圧仕切帯１７が押し出されるようなことがあっても、引きちぎれたりするような可能性を一層抑えることができる。
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
【００２８】
図４において、実施の形態２に加えて、微小隙間１０の軸方向寸法ａに比べて、アール部２０の軸方向半径ｂを大きくしている。これにより、第２の発明による効果に加えて、微小隙間１０の外周側へ押し出されることを一層抑えることができ、さらに、背圧仕切帯１７が微小隙間１０の外周側へ押し出されようとしても、環状溝１６の外周側エッジ部２１への接触を弱くすることができ、例え背圧仕切帯１７が押し出されるようなことがあっても、引きちぎれたりするような可能性を一層抑えることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態１ないし４において、背圧仕切帯に面取り部もしくはアール部を設けた断面形状の場合で説明したが、これに準じる形状であれば、同様の作用、効果を得ることができる。
【００３０】
また、上記実施の形態１ないし４において、背圧仕切帯とワッシャとばね部材が設置される環状溝は、軸受部材の軸方向支持部に設けた場合で説明したが、代わりに、軸方向支持部と対面する旋回鏡板に環状溝を設けて背圧仕切帯とワッシャとばね部材を設置する構成としても良い。
【００３１】
また、上記実施の形態１ないし４において、背圧仕切帯の主材料をＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）である場合で説明したが、樹脂などの比較的軟らかい材料であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、長期間の運転に渡って圧縮機の性能や信頼性低下を招くことがなく、圧縮機の動作流体がＲ４１０Ａあるいは二酸化炭素以外の高圧流体においても応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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要部断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の要部断面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるスクロール圧縮機の要部断面図
【図４】本発明の実施の形態４におけるスクロール圧縮機の要部断面図
【図５】従来のスクロール圧縮機の圧縮機構周りの断面図
【図６】従来のスクロール圧縮機におけるスクロール圧縮機の要部断面図
【図７】従来のスクロール圧縮機における背圧仕切帯の変形の様子を示した要部断面図
【符号の説明】
【００３４】
５  旋回鏡板
９  背面
１０  微小隙間
１１  軸方向支持部
１２  軸受部材
１３  ばね部材
１６  環状溝
１７  背圧仕切帯
１８  ワッシャ
１９  面取り部
２０  アール部
２１  環状溝外周エッジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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