(57)【要約】【課題】背圧仕切帯収納溝内で背圧仕切帯が回転することによる磨耗の進行を防ぎ、長期間の運転に渡って圧縮機の効率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】背圧仕切帯収納溝１６および背圧仕切帯１７を非円形としたので、背圧仕切帯１７は、背圧仕切帯収納溝１６内で回転することはなく、背圧仕切帯１７の摩耗の進行を抑えることができ、長期間の運転に渡って圧縮機の効率や信頼性低下を招くことはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構部を、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軸受部材と、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前記軸受部材の軸方向支持部に設けた背圧仕切帯収納溝と、前記旋回鏡板の背面に作用する２種類の圧力を仕切るように前記背圧仕切帯収納溝に設置された背圧仕切帯とで構成し、前記背圧仕切帯収納溝および前記背圧仕切帯は、非円形であることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
背圧仕切帯収納溝および背圧仕切帯は、楕円形であ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】
圧縮機構部を、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軸受部材と、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前記軸受部材の軸方向支持部に設けた背圧仕切帯収納溝と、前記旋回鏡板の背面に作用する２種類の圧力を仕切るように前記背圧仕切帯収納溝に設置された背圧仕切帯とで構成し、前記背圧仕切帯収納溝の円周方向１箇所以上に凹部を設けるとともに、前記背圧仕切帯に、前記凹部に合わせた凸部を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【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】
従来からあるスクロール圧縮機について、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）。以下、図５に示すスクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する。
【０００３】
圧縮機構部１は、固定スクロール２と、この固定スクロール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、この旋回スクロール６の自転を防止するためのオルダムリング７と、前記旋回スクロール６を駆動するクランク軸８と、このクランク軸８を支承する軸受部材１２とで構成されている。前記旋回渦巻羽根４と反対側の前記旋回鏡板５の背面９と微小隙間１０を介して対面する前記軸受部材１２の軸方向支持部１１には、環状の背圧仕切帯収納溝１６が設けられるとともに、この背圧仕切帯収納溝１６に、背圧仕切帯１７が収納されている。また、前記背圧仕切帯１７には、シール性を高めるため、斜めカット部１９が設けられている。また、前記背圧仕切帯収納１６と背圧仕切帯１７との間には、運転過渡期などにおけるシール性を確実にするために、ばね部材１３とワッシャ１８が収納されている。
【０００４】
電動機部（図示せず）の回転力が前記クランク軸８を介して伝達されると、前記圧縮機構部１の吸入口１４から吸入された流体は、複数個の前記圧縮空間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には、前記圧縮空間３から作用する圧力により、前記固定スクロール２から離れようとする力が作用する。
【０００５】
一方、前記背圧仕切帯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、前記背圧仕切帯１７の内周側には、吐出圧力Ｐｄが作用する。
【０００６】
これにより、前記背圧仕切帯１７で仕切られたこれら２種類の圧力が、前記旋回鏡板５の背面９に作用することで、前記旋回スクロール６は前記固定スクロール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、前記旋回鏡板５に作用する軸方向力は適度に相殺され、前記旋回スクロール６が前記固定スクロール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、軸受部材１２に設けられる背圧仕切帯収納溝１６は、その加工性から軸受部材１２の外径と同心の環状（円形）にＮＣ旋盤などで加工されており、前記背圧仕切帯収納溝１６に設置されるばね部材１３とワッシャ１８と背圧仕切帯１７は、ほぼこの背圧仕切帯収納溝１６に合わせた形状に成形されている。
【０００９】
前記の通り、背圧仕切帯１７に接する旋回スクロール６は、オルダムリング７の働きにより回転せずに自転する。そのため、背圧仕切帯１７には、ばね部材１３からの軸方向押し付け力と、内周側から作用する吐出圧力Ｐｄによる背圧仕切帯収納溝１６外周側への押し付け力が作用するのみで、基本的に回転力は作用しない。
【００１０】
しかしながら、背圧仕切帯収納溝１６の寸法精度や粗さ、ばね部材１３の弾性定数のばらつき、背圧仕切帯１７のばりや前記背圧仕切帯収納溝１６に対する寸法のばらつき、背圧仕切帯１７の斜めカット部１９のばりなど、さらには、吐出圧力Ｐｄや中間圧力Ｐｍの変動、圧縮機構部が運転される回転数や温度など、様々な条件が重なり合い、圧縮機構部の動作に伴い、背圧仕切帯１７が背圧仕切帯収納溝１６内で回転することがある。
【００１１】
背圧仕切帯１７は、そのシール性を考慮して、ＰＴＦＥなどの比較的軟らかい樹脂材料が採用されている。そのため、前記のような状態が長期間に渡って繰り返されると、この背圧仕切帯１７の摩耗の進行が早まり、シール性が悪化し、旋回スクロール６の固定スクロール２への適度な当接力が得られず、効率の低下を招いたり、背圧仕切帯１７の摩耗粉の蓄積などにより信頼性の低下を招くといった課題があった。
【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、背圧仕切帯収納溝内で背圧仕切帯が回転することを防ぎ、長期間の運転に渡って圧縮機の効率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、背圧仕切帯収納溝および前記背圧仕切帯を非円形であるとしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
背圧仕切帯収納溝および背圧仕切帯が非円形であるので、背圧仕切帯は背圧仕切帯収納溝内で回転することはなく、背圧仕切帯の摩耗の進行を抑えることができ、長期間の運転に渡って圧縮機の効率や信頼性低下を招くことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、圧縮機構部を、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軸受部材と、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前記軸受部材の軸方向支持部に設けた背圧仕切帯収納溝と、前記旋回鏡板の背面に作用する２種類の圧力を仕切るように前記背圧仕切帯収納溝に設置された背圧仕切帯とで構成し、前記背圧仕切帯収納溝および前記背圧仕切帯は、非円形であることしたものである。これにより、背圧仕切帯は背圧仕切帯収納溝内で回転することはなく、背圧仕切帯の摩耗の進行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、背圧仕切帯収納溝および背圧仕切帯は、楕円形であるとしたものである。これにより、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
第３の発明は、圧縮機構部を、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軸受部材と、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前記軸受部材の軸方向支持部に設けた背圧仕切帯収納溝と、前記旋回鏡板の背面に作用する２種類の圧力を仕切るように前記背圧仕切帯収納溝に設置された背圧仕切帯とで構成し、前記背圧仕切帯収納溝の円周方向１箇所以上に凹部を設けるとともに、前記背圧仕切帯に、前記凹部に合わせた凸部を設けたものである。これにより、第１の発明と同様に、背圧仕切帯は背圧仕切帯収納溝内で回転することはなく、背圧仕切帯の摩耗の進行を抑えることができる。
【００１８】
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。また、図５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。
【００１９】
（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軸受部材を背圧仕切帯収納溝側から見た平面図、図２は、同じく背圧仕切帯の平面図である。
【００２０】
図１において、軸受部材１２の軸方向支持部１１に設けた背圧仕切帯収納溝１６は、その外径を短径ａ、長径ｂの楕円形としている。また、背圧仕切帯１７は、前記背圧仕切帯収納１６にほぼ合わせた形状とし、この背圧仕切帯収納溝１６に収納されている。
【００２１】
背圧仕切帯１７には、前記で説明したとおり、基本的に回転力は作用しないが、様々な条件が重なり合い、圧縮機構部の動作に伴い、背圧仕切帯１７が背圧仕切帯収納溝１６内で回転しようとする力が作用することがあるが、背圧仕切帯収納溝１６および背圧仕切帯１７は楕円形としているので、決して背圧仕切帯１７は背圧仕切帯収納溝１６内で回転することはない。
【００２２】
従って、背圧仕切帯１７が背圧仕切帯収納溝１６と擦れ合うことによる摩耗の進行を押さえることができ、長期間に渡って背圧仕切帯のシール性を確保し、圧縮機の効率や信頼性低下を防ぐことができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態１におけるスクロール圧縮機において、背圧仕切帯収納溝１６および背圧仕切帯１７は、楕円形であるとしたが、非円形であれば同様の作用効果を得ることができる。また、背圧仕切帯収納溝１６および背圧仕切帯１７は、外周側だけ円形で、内周側は、例えば楕円形である、あるいは、内周側だけ円形で、内周側は、例えば楕円形である、などの形状でも、同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図３において、軸受部材１２の軸方向支持部１１に環状の背圧仕切帯収納溝１６を設けるとともに、その背圧仕切帯収納溝１６の円周方向１箇所に半円形の凹部２０を設けている。また、背圧仕切帯１７は、前記背圧仕切帯収納溝１６にほぼ合わせた形状とし、前記半円形の凹部２０に合わせた半円形の凸部２１を設けた形状とし、この背圧仕切帯収納溝１６に収納されている。これにより、何らかの条件で背圧仕切帯１７に回転しようとする力が作用したとしても、前記凹部２０および凸部２１により背圧仕切帯１７の回転が防止される。従って、背圧仕切帯１７が背圧仕切帯収納溝１６と擦れ合うことによる摩耗の進行を押さえることができ、長期間に渡って背圧仕切帯のシール性を確保し、圧縮機の効率や信頼性低下を防ぐことができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態２におけるスクロール圧縮機と類似の実施の形態として、背圧仕切帯収納溝の円周方向１箇所以上に凸部を設けるとともに、背圧仕切帯に、前記凸部に合わせた凹部を設けることも考えられるが、背圧仕切帯のシール性および強度の信頼性の観点から望ましくない。
【００２６】
また、背圧仕切帯収納溝および背圧仕切帯の円周方向に設けた凸部を１箇所の半円形としたが、これは特に背圧仕切帯収納溝が旋盤で加工でき、また前記凸部がエンドミルなどで容易に加工できるという点で望ましいが、前記凸部の形状および数、位置は上記実施の形態２に限定されない。
【００２７】
また、上記実施の形態１および上記実施の形態２におけるスクロール圧縮機において、運転過渡期などにおけるシール性を確実にするために、背圧仕切帯収納１６と背圧仕切帯１７との間に、ばね部材１３とワッシャ１８が設置されているが、これらがなくても本発明と同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、長期間の運転に渡って圧縮機の効率や信頼性低下を招くことはなく、背圧仕切帯により旋回スクロールの背面に２種類の圧力を作用させるスクロール圧縮機であれば、密閉型圧縮機のみでなく、半開放型圧縮機などにも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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軸受部材の背圧仕切帯収納溝側から見た平面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の背圧仕切帯の平面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の軸受部材の背圧仕切帯収納溝側から見た平面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の背圧仕切帯の平面図
【図５】従来のスクロール圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
【００３０】
２  固定スクロール
５  旋回鏡板
６  旋回スクロール
９  旋回鏡板背面
１０  微小隙間
１１  軸方向支持部
１２  軸受部材
１３  ばね部材
１６  背圧仕切帯収納溝
１７  背圧仕切帯
１８  ワッシャ
１９  斜めカット部
２０  背圧仕切帯収納溝凹部
２１  背圧仕切帯凸部
【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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