JPH0730741B2 - スクロール形流体機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として冷凍装置に使用するスクロール形流体
機械に関する。

（従来の技術） 一般に、此種流体機械は、特開昭61−98987号公報に記
載されている。この従来の流体機械は第３図に示してい
る通り、密閉ケーシング（Ｋ）内の上部に、第１スクロ
ール（Ａ）とハウジング（Ｂ）に支持される第２スクロ
ール（Ｃ）とから成る圧縮要素（Ｄ）を配置し、又、前
記ケーシング（Ｋ）内の下部に、駆動軸（Ｅ）を介して
前記第２スクロール（Ｃ）を駆動するモータ（Ｆ）を配
置する一方、前記ケーシング（Ｋ）の上壁に吸入管
（Ｇ）を開口させ、又、第１スクロール（Ａ）の上部
に、前記吸入管（Ｇ）と連通する吸入口（a₁）と吐出口
（a₂）とを設けて、ケーシング（Ｋ）内における上側を
第１高圧室（Ｈ）とし、又、前記各スクロールの一側部
に連通路（Ｉ）を設けて、ケーシング（Ｋ）内における
前記圧縮要素（Ｄ）の下側を第２高圧室（Ｊ）とし、こ
の第２高圧室（Ｊ）に吐出管（Ｌ）を設けている。

（発明が解決しようとする課題） 所が、この従来の流体機械は、吸入管（Ｇ）と、圧縮要
素における第１スクロール（Ａ）とが、高温となる第１
高圧室（Ｈ）内に配置されているため、前記圧縮要素
（Ｄ）内に導入する低温の吸入流体が、前記高圧室
（Ｈ）からの熱により過熱されて、圧縮要素での圧縮効
率が大幅に低下する問題があった。

本発明は以上の問題点に鑑み発明したもので、目的は、
圧縮要素内に導入する低温の吸入流体が、高圧室からの
熱によって過熱されるのを防止でき、圧縮効率を向上し
ょうとする点にある。

（課題を解決するための手段） しかして、本発明は、第１スクロール（２）と、ハウジ
ング（４）に支持される第２スクロール（３）とから成
る圧縮要素（Ｐ）と、前記第１スクロール（２）及び第
２スクロール（３）のうちのいずれか一方又は両方を駆
動するモータ（６）とを備え、前記圧縮要素（Ｐ）及び
モータ（６）をケーシング（１）に内装してなるスクロ
ール形流体機械において、前記ケーシング（１）に第１
及び第２仕切体（12）（13）を設けて、低圧室（14）、
第１高圧室（15）及び第２高圧室（16）を画成して、前
記低圧室（14）に前記圧縮要素（Ｐ）を内装し吸入管
（17）を開口させるとともに、前記第１仕切体（12）の
中心部に吐出口（12a）を設けて前記第１高圧室（15）
に開口させ、前記第２仕切体（13）の中心部に開口（13
a）を設けて第２高圧室（16）から低圧室（14）に向け
て前記モータ（６）の駆動軸（５）を挿通させる一方、
前記第１及び第２高圧室（15）（16）を連通させ、第２
高圧室（16）に吐出管（19）を設けているものである。

また、前記第１スクロール（２）の中心部に第１仕切体
（12）の吐出口（12a）に嵌合し第１高圧室（15）に露
出する第１突出部（23）を設けるとともに、ハウジング
（４）の中心部に第２仕切体（13）の開口（13a）に嵌
合し第２高圧室（16）に露出する第２突出部（41）を設
けて、この第１及び第２突出部（23）（41）のシール径
をほぼ同径とするのが好ましい。

（作用） 圧縮要素（Ｐ）は、第１及び第２仕切体（12）（13）に
より画成された低圧室（14）内にあって、この低圧室
（14）内に開口する吸入管（17）から圧縮要素（Ｐ）内
に低温の流体を吸入でき、又、圧縮要素（Ｐ）内で圧縮
された高圧流体を、吐出口（12a）から第１高圧室（1
5）に吐出できるのであって、前記吸入管（17）、第１
スクロール（２）の低圧領域部及び第２スクロール
（３）が第１及び第２高圧室（15）（16）からの熱によ
って過熱されるのを防止できるのである。

又、第１スクロール（２）及びハウジング（４）の各中
心部から仕切体（12）（13）を貫通して第１及び第２高
圧室（15）（16）に露出する第１及び第２突出部（23）
（41）を設け、これら各突出部（23）（41）のシール径
をほぼ同径にすることにより、第１及び第２高圧室（1
5）（16）から圧縮要素（Ｐ）及びハウジング（４）に
作用する押圧力をほぼ同じにでき、前記圧縮要素（Ｐ）
及びハウジング（４）に対する強度上の負担を少なくで
きるのである。

（実施例） 図示した流体機械は、鏡板（21）の一側平面に渦巻体
（22）を下向きに突設し、この渦巻体（22）の中心側に
突出ポート（24）を設けた第１スクロール（２）と、ハ
ウジング（４）に支持され、鏡板（31）の一側平面に渦
巻体（32）を上向きに突設し、この渦巻体（32）を前記
渦巻体（22）と上下方向に噛合状に係合させた第２スク
ロール（３）とから成る圧縮要素（Ｐ）を、密閉ケーシ
ング（１）内の上方に配置するとともに、前記ケーシン
グ（１）内の下部に、駆動軸（５）を介して前記第２ス
クロール（３）を駆動するモータ（６）を配置し、前記
駆動軸（５）の上部を、主軸受（７）を介して前記ハウ
ジング（４）の下部に支持し、前記下位の第２スクロー
ル（３）における他側面に筒状のボス部（33）を設け
て、該ボス部（33）を、前記駆動軸（５）の上端部に設
ける偏心軸部に、スイングリンク（50）のブッシュ部
（51）を介して前記駆動軸（５）の上端部に連動させ、
該駆動軸（５）の駆動により前記第２スクロール（３）
を公転駆動させる如く成すとともに、前記プッシュ部
（51）と前記ボス部（33）との間にスクロール軸受
（８）を設ける一方、前記駆動軸（５）に、該駆動軸を
軸方向に貫通する給油通路（９）を設けて、前記ケーシ
ング（１）内下部の油溜（1a）の油を、前記給油通路
（９）を介して前記主軸受（７）及びスクロール軸受
（８）に供給できるようにしている。尚、この油の供給
は、後記する如く前記ケーシング（１）内における前記
ハウジング（４）よりも下部側を高圧室とし、この高圧
室の圧力と、前記ハウジング（４）内の圧力との圧力差
により前記油溜（1a）の油を前記給油通路（９）に供給
する如くなしている。

又、前記ハウジング（４）に、前記第２スクロール
（３）の自転を阻止するオルダムリング（10）を設ける
と共に、前記第２スクロール（３）の他側面と前記ハウ
ジング（４）との間に、前記第２スクロール（３）に作
用するスラスト荷重を受止めるスラスト軸受（11）を設
け、このスラスト軸受（11）に、前記給油通路（９）の
潤滑油を供給できるようにしている。

しかして、第１、２図に示した実施例では、前記ケーシ
ング（１）の上部に第１及び第２仕切体（12）（13）を
上下に所定間隔を置いて設けて、これら仕切体（12）
（13）間に低圧室（14）を、前記ケーシング（１）内に
おける前記第１仕切体（12）の上方側に第１高圧室（1
5）を、前記第２仕切体（13）の下方側に第２高圧室（1
6）をそれぞれ画成し、前記低圧室（14）に前記圧縮要
素（Ｐ）を内装し、かつこの低圧室（14）に吸入管（1
7）を開口させている。

また、前記第１仕切体（12）の中心部に、吐出口（12
a）をもった下向きボス部を突設して前記吐出口（12a）
を前記第１高圧室（15）に開口させるとともに、前記第
２仕切体（13）の中心部に、開口（13a）をもった下向
きボス部を突設して、この開口（13a）に、前記第２高
圧室（16）から前記低圧室（14）に向けて前記モータ
（６）の駆動軸（５）を挿通させる一方、前記第１高圧
室（15）と第２高圧室（16）とを連通路（18）を介して
連通させ、前記第２高圧室（16）に吐出管（19）を設け
ている。

また、前記第１スクロール（２）の背面中心部に、前記
吐出ポート（24）に連通する内腔部をもった筒状の第１
突出部（23）を設けて、この第１突出部（23）を前記第
１仕切体（12）の吐出口（12a）に、突出先端が前記第
１高圧室（15）に露出するように嵌合し、前記突出部
（23）の外周にシール材（27）を設けて、前記第１高圧
室（15）の流体の漏れを防いでおり、また、前記ハウジ
ング（４）の中心部に、前記第２仕切体（13）の開口
（13a）に嵌合し前記第２高圧室（16）に露出する第２
突出部（41）を設け、この第２突出部（41）に貫通孔
（42）を設けて、該貫通孔（42）に前記駆動軸（５）を
挿通するとともに、前記第２突出部（41）の外周にシー
ル材（43）を設けて、前記第２高圧室（16）の流体の漏
れを防いでいる。

又、前記第１及び第２突出部（23）（41）は、そのシー
ル径、即ち外径をほぼ同径に形成して、第１高圧室（1
5）から第１スクロール（２）に作用する流体の受圧面
積と、第２高圧室（16）からハウジング（４）に作用す
る流体の受圧面積とがほぼ同じとなるようにしている。

又、前記各渦巻体（22）（32）の端面には、チップシー
ル溝（25）（34）を設けて、これらチップシール溝（2
5）（34）に、前記各鏡板（21）（31）の一側平面と対
接するチップシール（26）（35）を嵌合し、各渦巻体
（22）（32）端面と各鏡板（21）（31）の一側平面との
対接部間をシールする一方、前記第２スクロール（３）
に、前記鏡板（31）及び渦巻体（32）を上下方向に貫通
して前記チップシール溝（34）におけるチップシール
（35）の背面側を、前記給油通路（９）に連通する給油
孔（36）を設けて、この給油孔（36）から前記チップシ
ール溝（34）に潤滑油を供給する如く成す一方、前記ス
クロール軸受（８）に、該スクロール軸受（８）への給
油後の潤滑油を、前記圧縮要素（Ｐ）の圧縮過程におけ
る圧縮室（P₁）に導入する給油孔（37）を設けている。

尚、前記チップシール溝（34）への潤滑油の供給は、前
記ボス部（33）の底面と前記駆動軸（５）の偏心軸部及
び前記スイングリンク（50）のブッシュ部（51）の各端
面との間に第１油溜室（20）を設けて、該油溜室（20）
から前記スクロール軸受（８）に給油すると共に、前記
ボス部（33）内の底面から前記チップシール溝（34）の
渦巻方向中心側部位に亘って前記給油孔（36）を設け、
前記油溜室（20）の潤滑油を、前記給油孔（36）から前
記チップシール溝（34）に供給する如く成す一方、前記
第２スクロール（３）の前記スラスト軸受（11）近傍部
位からチップシール溝（34）の渦巻方向外周側部位に亘
って給油孔（36a）を設けるのが好ましい。

又、前記潤滑油の圧縮室（P₁）への導入は、前記スクロ
ール軸受（８）の下端部内周面に、該スクロール軸受
（８）を潤滑した後の潤滑油を溜める環状の第２油溜室
（30）を設け、該油溜室（30）から前記圧縮室（P₁）に
亘って横孔と縦孔とから成る前記給油孔（37）を設け、
前記第２油溜室（30）の潤滑油を前記圧縮室（P₁）に供
給する如く成すのである。

以上の如く構成した流体機械は、駆動軸（５）の駆動で
第２スクロール（３）が公転駆動すると、吸入管（17）
から低圧室（14）に導入された低圧流体が、圧縮室
（P₁）で圧縮されて、吐出口（12a）から第１高圧室（1
5）に吐出され、該第１高圧室（15）が高温、高圧とな
り、この第１高圧室（15）の高圧流体が、連通路（18）
を経て第２高圧室（16）に供給され、吐出管（19）から
放出されるのである。

しかして、吸入管（17）は、低圧室（14）に開口し、
又、圧縮要素（Ｐ）は、第１スクロル（２）における吐
出ポート（24）部分が高圧室（15）に露出しているだけ
であるから、前記吸入管（17）及び低圧室（14）内の低
温の低圧流体が、第１及び第２高圧室（15）（16）から
の熱によって過熱されるのを防止でき、圧縮効率を向上
できるのである。

又、前記低圧室（14）に配置した圧縮要素（Ｐ）及びハ
ウジング（４）は、第１高圧室（15）から第１スクロー
ル（２）に作用する流体の受圧面積と、第２高圧室（1
6）からハウジング（４）に作用する流体の受圧面積と
をほぼ同じとなるようにしているので、高圧流体により
第１スクロール（２）、第２スクロール（３）及びハウ
ジング（４）に作用する押圧力はほぼ同じ力となり、こ
の結果、前記圧縮要素（Ｐ）及びハウジング（４）に対
する強度負担を軽減でき、圧縮要素（Ｐ）における相対
回転部のシールが行い易いのである。

又、第２高圧室（16）の圧力が低圧室（14）との圧力差
により、油溜（1a）から給油通路（９）に供給された潤
滑油は、主軸受（７）、スクロール軸受（８）及びスラ
スト軸受（11）に給油できると共に、給油孔（36）から
第２スクロール（３）のチップシール溝（34）に供給で
き、更に、前記軸受に給油した後の潤滑油を、給油孔
（37）から圧縮過程における圧縮室（P₁）に導入できる
のである。従って、上位の第１スクロール（２）におけ
る鏡板（21）と、下位の第２スクロール側チップシール
（35）との上側対接部間に潤滑油を行き渡らせることが
でき、この上側対接部間のシール性を高めることがで
き、前記上側対接部間から圧縮過程の流体が漏れるのを
防止でき、圧縮効率を向上できるのであり、又、前記ス
クロール軸受（８）への給油後の高温潤滑油を、前記低
圧室（14）の低温、低圧流体と接触するのを防止でき、
この低温、低圧流体が過熱されるのを防止でき、圧縮効
率を向上できるのである。

尚、本発明のスクロール形流体機械は、上記実施例のよ
うな公転式スクロール形流体機械に限らず、両系回転式
スクロール形流体機械にも適用可能である。

（発明の効果） 以上の如く本発明によれば、第１及び第２仕切体（12）
（13）により画成された低圧室（14）内に圧縮要素
（Ｐ）があって、前記低圧室（14）内に開口する吸入管
（17）から圧縮室（P₁）に低温の流体を吸入でき、更
に、圧縮要素（Ｐ）で圧縮された高圧流体を、吐出口
（12a）から第１高圧室（15）に吐出できるので、前記
吸入管（17）、第１スクロール（２）の低圧領域部及び
第２スクロール（３）が、第１及び第２高圧室（15）
（16）からの熱によって過熱されるのを防止できるので
ある。従って、圧縮要素（Ｐ）内での圧縮効率を向上で
きるのである。

又、第１スクロール（２）及びハウジング（４）の各中
心部から仕切体（12）（13）を貫通して第１及び第２高
圧室（15）（16）に露出する第１及び第２突出部（23）
（41）を設け、これら突出部（23）（41）のシール径を
ほぼ同径にすることにより、第１及び第２高圧室（15）
（16）から圧縮要素（Ｐ）及びハウジング（４）に作用
する押圧力をほぼ同じにでき、これら圧縮要素（Ｐ）及
びハウジング（４）の押圧力による変形を減少でき、そ
れだけ、強度負担を軽減できると共に、圧縮要素（Ｐ）
における相対回転部のシールが行い易いのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明流体機械の一実施例を示す要部のみの拡
大横断平面図、第２図は全体の縦断面図、第３図は従来
例の説明図である。 （１）……ケーシング （２）……第１スクロール （23）……第１突出部 （24）……吐出口 （３）……第２スクロール （４）……ハウジング （41）……第２突出部 （５）……駆動軸 （６）……モータ （12）……第１仕切体 （12a）……吐出口 （13）……第２仕切体 （13a）……開口 （14）……低圧室 （15）……第１高圧室 （16）……第２高圧室 （17）……吸入管 （19）……吐出管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１スクロール（２）と、ハウジング
   （４）に支持される第２スクロール（３）とから成る圧
   縮要素（Ｐ）と、前記第１スクロール（２）及び第２ス
   クロール（３）のうちのいずれか一方又は両方を駆動す
   るモータ（６）とを備え、前記圧縮要素（Ｐ）及びモー
   タ（６）をケーシング（１）に内装してなるスクロール
   形流体機械において、前記ケーシング（１）に第１及び
   第２仕切体（12）（13）を設けて、低圧室（14）、第１
   高圧室（15）及び第２高圧室（16）を画成して、前記低
   圧室（14）に前記圧縮要素（Ｐ）を内装し吸入管（17）
   を開口させるとともに、前記第１仕切体（12）の中心部
   に吐出口（12a）を設けて前記第１高圧室（15）に開口
   させ、前記第２仕切体（13）の中心部に開口（13a）を
   設けて第２高圧室（16）から低圧室（14）に向けて前記
   モータ（６）の駆動軸（５）を挿通させる一方、前記第
   １及び第２高圧室（15）（16）を連通させ、第２高圧室
   （16）に吐出管（19）を設けていることを特徴とするス
   クロール形流体機械。
2. 【請求項２】第１スクロール（２）の中心部に第１仕切
   体（12）の吐出口（12a）に嵌合し第１高圧室（15）に
   露出する第１突出部（23）を設けるとともに、ハウジン
   グ（４）の中心部に第２仕切体（13）の開口（13a）に
   嵌合し第２高圧室（16）に露出する第２突出部（41）を
   設けて、この第１及び第２突出部（23）（41）のシール
   径をほぼ同径としている請求項１記載のスクロール形流
   体機械。