JPH07127583A - Scroll type fluid machine - Google Patents
Scroll type fluid machineInfo
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- JPH07127583A JPH07127583A JP27451993A JP27451993A JPH07127583A JP H07127583 A JPH07127583 A JP H07127583A JP 27451993 A JP27451993 A JP 27451993A JP 27451993 A JP27451993 A JP 27451993A JP H07127583 A JPH07127583 A JP H07127583A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用空調装
置の冷凍サイクルの冷媒圧縮機として使用するのに好適
なスクロール圧縮機のようなスクロール式流体機械に係
り、特にスクロール式流体機械において、圧力の高い流
体が存在する中心部付近の作動室を効果的にシールする
ことができるシール手段に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll fluid machine such as a scroll compressor suitable for use as a refrigerant compressor of a refrigerating cycle of an automobile air conditioner, and more particularly to a scroll fluid machine, The present invention relates to a sealing means capable of effectively sealing a working chamber near a central portion where a fluid having high pressure exists.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のスクロール圧縮機において、固定
スクロール部材と可動スクロール部材のそれぞれの渦巻
き形の羽根の間に形成される三日月状の作動空間に対す
る渦巻き方向のシール手段としては、特公昭58−19
875号公報に記載されているように、流体圧縮の反作
用力を2つの渦巻き形の羽根の間の押し付け力として利
用するものとか、特公昭57−49721号公報に記載
されているように、可動スクロール部材に作用する遠心
力を利用して、可動スクロール部材の渦巻き形の羽根を
固定スクロール部材の渦巻き形の羽根に押し付けるもの
等があり、そのような手段に加えて、一般的に両スクロ
ール部材の接触箇所に潤滑油を供給して三日月状の作動
空間の周囲のシール性を高めている。2. Description of the Related Art In a conventional scroll compressor, as a spiral means for sealing a crescent-shaped working space formed between spiral blades of a fixed scroll member and a movable scroll member, Japanese Patent Publication No. 19
As described in Japanese Patent Publication No. 875/1975, the reaction force of fluid compression is used as a pressing force between two spiral blades, or as described in Japanese Patent Publication No. 57-49721. There is one that presses the spiral blade of the movable scroll member against the spiral blade of the fixed scroll member by utilizing the centrifugal force acting on the scroll member. In addition to such means, both scroll members are generally used. Lubricating oil is supplied to the contact points to improve the sealing performance around the crescent-shaped working space.
【0003】図4において点a,b,c,dとして示す
ように、スクロール式流体機械の固定スクロール部材の
渦巻き形の羽根3aと、可動スクロール部材の渦巻き形
の羽根7aとの接触箇所は通常複数個存在するが、それ
らのスクロール部材が剛体であること、および、渦巻き
形の羽根の加工には若干の誤差を伴うことから、羽根3
aと羽根7aの接触箇所は、厳密には最初に接触する点
a〜dのいずれか一点のみであって、他の点では大なり
小なり隙間が残って完全には接触しない。従って、スク
ロール部材の間に供給される潤滑油の量が少なくなった
ときや、潤滑油を供給していない無潤滑の場合は、三日
月状の作動空間内にある流体が加圧されると、接触すべ
き箇所の隙間からスクロール部材の外周方向に流体の漏
れが生じて、スクロール式流体機械の性能を低下させる
ことになる。As shown by points a, b, c and d in FIG. 4, the contact points between the spiral blade 3a of the fixed scroll member of the scroll type fluid machine and the spiral blade 7a of the movable scroll member are usually Although there are a plurality of blades, the scroll member is a rigid body, and machining of the spiral blade involves some errors, so that the blade 3
Strictly speaking, the contact point between a and the blade 7a is only one of the first contact points a to d, and at other points, a large or small gap remains and the contact is not complete. Therefore, when the amount of lubricating oil supplied between the scroll members becomes small, or in the case of no lubrication without supplying lubricating oil, when the fluid in the crescent-shaped working space is pressurized, The fluid leaks from the gap between the portions to be contacted in the outer circumferential direction of the scroll member, which deteriorates the performance of the scroll fluid machine.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】渦巻き方向において接
触すべき全ての箇所(図4の例では点a,b,c,d)
の隙間を閉塞するためには、可動スクロール部材の渦巻
き形の羽根を固定スクロール部材の渦巻き形の羽根に向
かって強く押し付けて、渦巻き形の羽根に多少の変形を
起こさせる必要があるが、そのような強い力で可動スク
ロール部材を固定スクロール部材に向かって押し付ける
と、摺動摩擦の増大によって動力損失や渦巻き形の羽根
の摩耗を生じるという問題がある。しかしながら、スク
ロール式流体機械の構造から、両スクロール部材の間に
形成される複数の三日月状の作動空間のなかでも、外周
部に近いものでは流体の圧力が比較的低いので、若干の
隙間があっても流体の漏れ量は僅かであるから、前述の
ような問題があるにもかかわらず外周部に近い点a,d
等の接触箇所に対して強い押し付け力を作用させること
は得策ではない。All points to be contacted in the spiral direction (points a, b, c, d in the example of FIG. 4).
In order to close the gap of the scroll scroll blade, it is necessary to strongly press the spiral blade of the movable scroll member toward the spiral blade of the fixed scroll member to cause some deformation of the spiral blade. When the movable scroll member is pressed against the fixed scroll member with such a strong force, there is a problem that power loss and abrasion of the spiral blades are caused by an increase in sliding friction. However, due to the structure of the scroll-type fluid machine, among the plurality of crescent-shaped working spaces formed between the scroll members, the one near the outer periphery has a relatively low fluid pressure, so there is a slight gap. However, since the amount of fluid leakage is small, the points a and d near the outer peripheral portion are present despite the problems described above.
It is not a good idea to apply a strong pressing force to contact points such as.
【0005】そこで本発明は、可動スクロール部材全体
を固定スクロール部材に向かって強く押し付けることな
く、流体の圧力が高くなる中心部近傍の作動空間を区画
する接触箇所のみを重点的に閉塞することにより、前述
のような問題が生じるのを避けながら、効果的に流体の
漏れを減少させてスクロール式流体機械の性能を向上さ
せることができる新規な手段を提供することを発明の目
的としている。Therefore, according to the present invention, the entire movable scroll member is not strongly pressed toward the fixed scroll member, but only the contact points that partition the working space near the center where the fluid pressure is high are closed. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel means capable of effectively reducing fluid leakage and improving the performance of a scroll fluid machine while avoiding the problems described above.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、渦巻き形の羽根を有しハウ
ジングに固定される固定スクロール部材と、前記固定ス
クロール部材の前記渦巻き形の羽根に対して噛み合う渦
巻き形の羽根を有し公転のみをするように駆動される可
動スクロール部材と、前記可動スクロール部材の自転を
阻止し公転のみを許す自転防止機構とを備えているスク
ロール式流体機械において、前記固定スクロール部材お
よび前記可動スクロール部材の少なくとも一方の前記渦
巻き形の羽根の中心側先端の近傍に平行壁面を有する溝
を設け、前記溝内に挿入され前記平行壁面に沿って摺動
して突出することによりその先端を相手方の渦巻き形の
羽根の壁面に押し付けて流体のシールを行うことができ
る少なくとも一枚のベーンと、前記ベーンを前記相手方
の渦巻き形の羽根の壁面に向かって付勢する弾性体とを
設けたことを特徴とするスクロール式流体機械を提供す
る。As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a fixed scroll member having a spiral blade and fixed to a housing, and a fixed scroll member of the fixed scroll member. A scroll-type fluid including a movable scroll member that has a spiral blade that meshes with the blade and that is driven so as to only revolve, and a rotation preventing mechanism that prevents rotation of the movable scroll member and allows only revolution. In the machine, a groove having a parallel wall surface is provided in the vicinity of the center side tip of the spiral blade of at least one of the fixed scroll member and the movable scroll member, and the groove is inserted into the groove and slides along the parallel wall surface. At least one sheet that can be sealed by the fluid by pushing its tip against the wall surface of the spiral blade of the other side by protruding And the vane provides a scroll fluid machine, characterized in that the vane is provided with an elastic member urges the wall surface of the spiral vane of the other party.
【0007】[0007]
【作用】自転防止機構が加える制約を受けた状態で可動
スクロール部材が固定スクロール部材に対して公転のみ
をすることによって、それらの渦巻き形の羽根の間に形
成された三日月状の作動空間が半径方向に移動するこ
と、そして、三日月状の作動空間が半径方向内方に移動
するときはスクロール式流体機械が圧縮機として作用す
ること、また、三日月状の作動空間が半径方向外方に移
動するときはスクロール式流体機械が膨張機として作用
することは、いずれも先に述べた従来技術等と同様であ
る。When the movable scroll member revolves with respect to the fixed scroll member under the restriction imposed by the rotation preventing mechanism, the crescent-shaped working space formed between the spiral blades has a radius. Direction, and that the crescent-shaped working space acts as a compressor when the crescent-shaped working space moves radially inward, and the crescent-shaped working space moves radially outward. At this time, the scroll type fluid machine acts as an expander in the same manner as in the above-described related art.
【0008】本発明においては、これらの作用をもたら
す構成に加えて、固定スクロール部材および可動スクロ
ール部材の少なくとも一方の渦巻き形の羽根の中心側先
端の近傍に平行壁面を有する溝を設けるとともに、溝内
に挿入されその平行壁面に沿って摺動して突出すること
により先端を相手方の渦巻き形の羽根の壁面に押し付け
て流体のシールを行うことができる少なくとも一枚のベ
ーンと、ベーンを相手方の渦巻き形の羽根の壁面に向か
って付勢する弾性体とを設けたので、ベーンは弾性体に
よって押圧され、溝によって摺動案内されて突出し、相
手方の渦巻き形の羽根の壁面に接触して、中心部付近の
作動空間を形成するシール箇所の隙間を完全に閉塞す
る。In the present invention, in addition to the constructions which bring about these actions, a groove having a parallel wall surface is provided in the vicinity of the center side tip of at least one spiral blade of the fixed scroll member and the movable scroll member, and the groove is formed. At least one vane that can be inserted into the inside and slides and projects along the parallel wall surface to press the tip against the wall surface of the spiral-shaped blade of the other side to seal the fluid, and the vane of the other side. Since the elastic body that urges toward the wall surface of the spiral-shaped blade is provided, the vane is pressed by the elastic body, is slidably guided by the groove and protrudes, and comes into contact with the wall surface of the spiral-shaped blade on the other side. Completely close the gap at the sealing point that forms the working space near the center.
【0009】スクロール式流体機械が圧縮機あるいは膨
張機のいずれであっても、2つのスクロール部材の中心
部付近にできる作動空間内の流体の圧力は、外周部にで
きる三日月状の作動空間内の流体の圧力よりも高くなる
ので、シール箇所に同じ程度の大きさの隙間があれば漏
れる流体の量は中心部付近の方が多くなるが、本発明を
実施することによって、渦巻き形の羽根の中心部付近の
シール性を重点的に高くする結果、可動スクロール部材
全体を固定スクロール部材に向かって強く押し付けなく
ても、効果的に流体の漏れを低減させることができる。Whether the scroll type fluid machine is a compressor or an expander, the pressure of the fluid in the working space formed in the vicinity of the central portions of the two scroll members is in the crescent-shaped working space formed in the outer peripheral portion. Since the pressure is higher than the pressure of the fluid, the amount of fluid that leaks is greater in the vicinity of the central portion if there is a gap of the same size at the sealing location.However, by implementing the present invention, As a result of predominantly enhancing the sealing property in the vicinity of the central portion, fluid leakage can be effectively reduced without strongly pressing the entire movable scroll member toward the fixed scroll member.
【0010】[0010]
【実施例】図3に、本発明のスクロール式流体機械の実
施例としてのスクロール圧縮機1の全体構成を示す。図
3に示されている限りにおいて、スクロール圧縮機1は
従来の一般的なスクロール圧縮機と同様な構成を有す
る。すなわち、スクロール圧縮機1は、主として、ハウ
ジング本体2に固定されてハウジングの一部となる固定
スクロール部材3と、電動機4のような原動機(油圧モ
ータや内燃機関等でもよい)からの駆動軸5の軸端に取
り付けられて回転するバランスウエイトを備えた偏心輪
6と、偏心輪6によって駆動される可動スクロール部材
7と、詳細には図示していないが、駆動の際に可動スク
ロール部材7の公転のみを許し自転を阻止する自転防止
機構8とから成っている。FIG. 3 shows the overall construction of a scroll compressor 1 as an embodiment of the scroll type fluid machine of the present invention. As far as shown in FIG. 3, the scroll compressor 1 has the same configuration as a conventional general scroll compressor. That is, the scroll compressor 1 is mainly composed of a fixed scroll member 3 fixed to the housing body 2 and forming a part of the housing, and a drive shaft 5 from a prime mover (which may be a hydraulic motor, an internal combustion engine, or the like) such as the electric motor 4. An eccentric wheel 6 having a balance weight attached to the shaft end of the movable scroll member 7, a movable scroll member 7 driven by the eccentric wheel 6, and the movable scroll member 7 of the movable scroll member 7 when driven, which are not shown in detail. It is composed of a rotation preventing mechanism 8 which allows only the revolution and prevents the rotation.
【0011】固定スクロール部材3および可動スクロー
ル部材7は、実質的に同じ形をした渦巻き形の羽根3a
および7a、をそれぞれ円板形の側板3b,7bの一面
側に一体的に備えているとともに、それらの渦巻き形の
羽根の軸方向の先端面に、渦巻きの長手方向に沿って溝
3c,7cが形成されている。The fixed scroll member 3 and the movable scroll member 7 are spiral-shaped vanes 3a having substantially the same shape.
And 7a are integrally provided on one surface side of the disk-shaped side plates 3b and 7b, respectively, and grooves 3c and 7c are formed along the longitudinal direction of the spiral on the axial tip surfaces of the spiral-shaped blades. Are formed.
【0012】可動スクロール部材7の溝7c内には、図
1に拡大して示されているように、これと同様な渦巻き
形のチップシール21が挿入されている。チップシール
21は、フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなり、相手方
のスクロール部材の側板に摺動接触して、その隙間をシ
ールする。渦巻き形の羽根7aの中心部の渦巻き方向の
先端には、平行な側面を有する溝7eが羽根7aの全幅
にわたって形成されるとともに、その中に、羽根7aと
同じ軸方向の幅を有する先端22aが円弧状断面を有し
(図1参照)、基部の軸方向の幅がテーパ状に狭くなっ
ている第1のベーン22が溝7eに沿って摺動可能に挿
入され(図2参照)、さらに、第1のベーン22のテー
パ面22bと相対する位置に、同様な角度のテーパ面2
3aをもった第2のベーン23が、溝7e内の底部側に
おいて溝7eに沿って摺動可能に装着されている。In the groove 7c of the movable scroll member 7, as shown enlarged in FIG. 1, a spiral tip seal 21 similar to this is inserted. The tip seal 21 is made of a resin sliding material such as fluororesin, and slides into contact with the side plate of the other scroll member to seal the gap. A groove 7e having parallel side surfaces is formed over the entire width of the blade 7a at the tip of the center of the spiral blade 7a in the spiral direction, and a tip 22a having the same axial width as the blade 7a is formed therein. Has an arcuate cross section (see FIG. 1), and the first vane 22 in which the axial width of the base portion is tapered is slidably inserted along the groove 7e (see FIG. 2). Further, at a position facing the tapered surface 22b of the first vane 22, the tapered surface 2 having a similar angle is formed.
A second vane 23 having 3a is mounted slidably along the groove 7e on the bottom side in the groove 7e.
【0013】第1のベーン22の側板7bの側には軸方
向のピン24が設けられるとともに、第1のベーン22
の摺動にともなうピン24の移動が許されるように、溝
7e内の側板7cの面に溝7fが設けられている。ま
た、第2のベーン23の底面23bと平行溝7eの底面
との間には圧縮コイルばね18が挿入され、第1のベー
ン22および第2のベーン23の突出力を発生させてい
る。また、ばね18によるベーン22の突出に対し、ピ
ン24および溝7fにより、突出可能な範囲の規制を行
なっている。ベーン22および23は、いずれも相手方
のスクロール部材の側板によって軸方向の移動を規制さ
れているので、ばね18の付勢により両者は共に平行溝
7eの方向に突出する。An axial pin 24 is provided on the side plate 7b side of the first vane 22 and the first vane 22 is provided.
A groove 7f is provided on the surface of the side plate 7c in the groove 7e so that the pin 24 is allowed to move with the sliding. In addition, the compression coil spring 18 is inserted between the bottom surface 23b of the second vane 23 and the bottom surface of the parallel groove 7e to generate a thrust output of the first vane 22 and the second vane 23. Further, with respect to the protrusion of the vane 22 by the spring 18, the pin 24 and the groove 7f regulate the range of protrusion. Since the vanes 22 and 23 are both restricted from moving in the axial direction by the side plates of the other scroll member, the vanes 22 and 23 both project toward the parallel groove 7e due to the bias of the spring 18.
【0014】可動スクロール部材7は、側板7bの背後
の中心において、軸方向に突出する短い被駆動軸7dを
一体に備えており、この被駆動軸7dは、偏心輪6の内
部の駆動軸5に対して偏心した位置において軸方向に開
口している円形の偏心開口6aの中に、例えばニードル
軸受9等を介して相対回転可能に挿入されている。もっ
とも、この部分の構造は、駆動軸5の軸端にクランク軸
部を形成し、これを可動スクロール部材7の側板7bの
背後の中心に軸方向に突出して形成される被駆動スリー
ブの開口内にニードル軸受等を介して回転可能に挿入す
るというような構造によって置き替えてもよい。The movable scroll member 7 is integrally provided with a short driven shaft 7d projecting in the axial direction at the center behind the side plate 7b. The driven shaft 7d is a drive shaft 5 inside the eccentric wheel 6. Is inserted into a circular eccentric opening 6a which is open in the axial direction at a position eccentric with respect to, for example, via a needle bearing 9 or the like so as to be relatively rotatable. However, the structure of this portion is such that the crankshaft portion is formed at the shaft end of the drive shaft 5, and the crankshaft portion is formed in the opening of the driven sleeve formed by axially projecting the crankshaft portion at the center behind the side plate 7b of the movable scroll member 7. It may be replaced by a structure in which it is rotatably inserted through a needle bearing or the like.
【0015】この実施例では、固定スクロール部材3も
前述の可動スクロール部材7と略同様な構造を有する。
まず、固定スクロール部材3の渦巻き形の羽根3aの軸
方向先端面に形成された溝3c内には、渦巻き形のチッ
プシール20が挿入されている。チップシール20は、
フッ素樹脂などの樹脂摺動材よりなる。図示形状が可動
スクロール部材7の場合と同じになることから、図1お
よび図2において括弧付きの符号によって示すように、
渦巻き形の羽根3aの中心部には平行溝3eが形成され
るとともに、可動スクロール部材7の羽根7aの中心部
と同様の第1のベーン25と第2のベーン26、ピン2
7、溝3f、圧縮コイルばね19等が設けられている。
それらの機能は可動スクロール7の場合と実質的に同じ
である。In this embodiment, the fixed scroll member 3 also has a structure similar to that of the movable scroll member 7 described above.
First, the spiral tip seal 20 is inserted into the groove 3c formed in the axial tip surface of the spiral blade 3a of the fixed scroll member 3. The tip seal 20 is
It is made of resin sliding material such as fluororesin. Since the illustrated shape is the same as that of the movable scroll member 7, as shown by the reference numerals in parentheses in FIGS. 1 and 2,
A parallel groove 3e is formed in the center of the spiral blade 3a, and the first vane 25, the second vane 26, and the pin 2 similar to the center of the blade 7a of the movable scroll member 7 are formed.
7, the groove 3f, the compression coil spring 19 and the like are provided.
Their functions are substantially the same as those of the movable scroll 7.
【0016】前記渦巻き形の羽根3aおよび7aは、軸
方向に同じ長さ(幅あるいは高さ)を有している。そし
て、2つの渦巻き形の羽根3aと7aが、相対的に位相
がずれて、かつ、偏心している状態で互いに噛み合うよ
うに組み合わされて支持されることにより、それらの羽
根の間に流体を圧縮するための三日月形の空間を少なく
とも1個以上形成する。The spiral blades 3a and 7a have the same length (width or height) in the axial direction. The two spiral-shaped blades 3a and 7a are combined and supported so as to mesh with each other while being out of phase with each other and being eccentric, thereby compressing the fluid between the blades. At least one crescent-shaped space for forming is formed.
【0017】ここで、前述の2つの第1のベーン22お
よび25の突出量の最大値は、可動スクロール部材の偏
心量の1/3ないし5/3となるように、ピン24,2
7および溝3f,7fにより規制されている。また、チ
ップシール21(20)は、図1および図2に示すよう
に、渦巻きの中心部寄りの先端が、第2のベーン23
(26)の最大突出時の底面23b(26b)の位置よ
りも、さらに中心側の位置まで延長して配設されてい
る。Here, the maximum value of the protruding amount of the above-mentioned two first vanes 22 and 25 is set to 1/3 to 5/3 of the eccentric amount of the movable scroll member, so that the pins 24, 2 are provided.
7 and the grooves 3f, 7f. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the tip seal 21 (20) has a second vane 23 with a tip near the center of the spiral.
The bottom surface 23b (26b) at the time of maximum projection of (26) is further extended to a position closer to the center.
【0018】なお、図3に示すハウジング本体2および
フロントハウジング2a内の空間15は、スクロール圧
縮機1における吸入室になっており、図示しない吸入口
を経て、圧縮すべき流体を吸入室15内に吸入するよう
になっている。固定スクロール部材3の渦巻き形の羽根
3aの中央部分には外部に通じる吐出口16が形成され
ており、それを自動的に開閉する吐出弁17が設けられ
ている。A space 15 in the housing body 2 and the front housing 2a shown in FIG. 3 is a suction chamber of the scroll compressor 1, and a fluid to be compressed is sucked into the suction chamber 15 through a suction port (not shown). It is designed to be inhaled. A discharge port 16 communicating with the outside is formed in the central portion of the spiral blade 3a of the fixed scroll member 3, and a discharge valve 17 that automatically opens and closes the discharge port 16 is provided.
【0019】図3に示した実施例のスクロール圧縮機1
は、前述のような構造を有しているため、電動機4の回
転によって駆動軸5と偏心輪6が回転駆動されると、駆
動軸5に対して偏心している可動スクロール部材7の被
駆動軸7dはニードル軸受9を介して回転されようとす
るが、可動スクロール部材7は自転防止機構8によって
自転を防止されているので、駆動軸5の回りに公転だけ
をすることになる。それによって、駆動軸5の回転方向
がスクロール圧縮機1に適合するように選択されている
限り、固定スクロール部材3の渦巻き形の羽根3aと可
動スクロール部材7の渦巻き形の羽根7aとの間に形成
されている三日月状の空間は、両スクロール部材3,7
の外周部から次第に中心部に向かって移動することにな
る。The scroll compressor 1 of the embodiment shown in FIG.
Has the structure as described above, and therefore, when the drive shaft 5 and the eccentric wheel 6 are rotationally driven by the rotation of the electric motor 4, the driven shaft of the movable scroll member 7 which is eccentric to the drive shaft 5 is driven. 7d tends to rotate via the needle bearing 9, but the movable scroll member 7 is prevented from rotating by the rotation preventing mechanism 8 and therefore only revolves around the drive shaft 5. Thereby, as long as the rotation direction of the drive shaft 5 is selected so as to be adapted to the scroll compressor 1, between the spiral blade 3a of the fixed scroll member 3 and the spiral blade 7a of the movable scroll member 7. The crescent-shaped space that is formed is defined by the scroll members 3, 7
It will gradually move from the outer periphery to the center.
【0020】三日月状の空間が両スクロール部材3,7
の外周部において吸入室15内に開放していたときに、
吸入室15から三日月状の空間に取り込まれた空気のよ
うな低圧の流体は、三日月状の空間が閉じて両スクロー
ル部材3,7の外周部分から次第に中心部に向かって移
動する際に、空間の容積が連続的に縮小することにより
圧縮されるので、両スクロール部材3,7の中心部から
圧縮された流体が吐出弁17を押し開いて、吐出口16
を通って外部へ送り出される。A crescent-shaped space is formed on both scroll members 3, 7
When it was opened in the suction chamber 15 at the outer peripheral part of
A low-pressure fluid such as air taken from the suction chamber 15 into the crescent-shaped space moves when the crescent-shaped space closes and gradually moves from the outer peripheral portions of the scroll members 3 and 7 toward the center. Since the volume of each of the scroll members 3 and 7 is compressed by being continuously reduced, the fluid compressed from the central portions of the scroll members 3 and 7 pushes the discharge valve 17 open, and the discharge port 16 is discharged.
Is sent to the outside through.
【0021】前述の作動において、圧縮機1が無潤滑の
場合、潤滑油によるシール効果は期待できないので、2
つの羽根3a,7aの接触部に隙間が存在すると、三日
月状空間内で圧縮された流体が隙間から外周部に向かっ
て漏洩して、大幅な性能の悪化が予想される。この場
合、図4に示すように、両スクロール部材の渦巻き形の
羽根3aおよび7aが接触してシールが必要となる個所
はa,b,c,dのように複数個所あるが、渦巻き形の
羽根3a,7aはいずれもアルミニウム合金製のような
剛体であるため、スクロール部材3,7の機械加工にお
ける誤差により、1個所で接触したときは他の複数個所
では厳密には接触せず、微小ながらも隙間が存在して、
圧縮された流体が漏れることになる。特に、中心部に近
い位置で隙間が発生すると、その位置では流体の圧力が
高くなっているために漏れ量も多くなり、極端な性能の
悪化を招くことになる。In the above-mentioned operation, when the compressor 1 is not lubricated, the sealing effect by the lubricating oil cannot be expected.
If a gap exists in the contact portion between the two blades 3a and 7a, the fluid compressed in the crescent space leaks from the gap toward the outer peripheral portion, and it is expected that the performance will be significantly deteriorated. In this case, as shown in FIG. 4, the spiral blades 3a and 7a of both scroll members are in contact with each other at a plurality of places such as a, b, c, and d, which need to be sealed. Since each of the blades 3a and 7a is a rigid body such as an aluminum alloy, due to an error in machining of the scroll members 3 and 7, when the scroll members 3 and 7 come into contact with each other at one place, they do not exactly come into contact with each other at a plurality of places. However, there is a gap,
The compressed fluid will leak. In particular, when a gap is generated at a position close to the center, the fluid pressure is high at that position, so that the amount of leakage is large and the performance is extremely deteriorated.
【0022】本発明は、2つのスクロール部材の中心部
で発生する漏れを重点的に低減することを目的とするも
のであり、図示の実施例においては、2つのスクロール
部材の渦巻き形の羽根3a,7aの中心部にベーン2
2,25を設け、ばね18,19の弾性力によって、図
5の(2)〜(4)に示すように、相手方の羽根の7
a,3a内周面に接触させることによりシールを行なう
ものである。以下、その作用を詳細に説明する。The present invention is intended to reduce leakage that occurs at the center of the two scroll members, and in the illustrated embodiment, the spiral blades 3a of the two scroll members. , 2a in the center of 7a
2, 25 are provided, and by the elastic force of the springs 18 and 19, as shown in (2) to (4) of FIG.
Sealing is performed by contacting the inner peripheral surfaces of a and 3a. The operation will be described in detail below.
【0023】図5(1)に示す状態において、可動スク
ロール部材7および固定スクロール部材3の渦巻き形の
羽根7aおよび3aにより形成される外周部の三日月状
の空間に閉じ込められた流体は、可動スクロール部材7
の公転運動により、図5(2),(3),(4)に示す
状態を経て、図5(1)の中心側の三日月状の空間に移
動し、三日月状の空間の体積の減少に応じて圧縮される
ことになる。この場合、図5(1)の状態から(2)の
状態へ公転運動が進むと、中心部近くの三日月状空間を
形成する渦巻き形の羽根3a,7aの内周面と、それと
相対するベーン22,25の円弧状の先端面22a,2
5aが圧縮コイルばね18,19の押付力により接触
し、中心側の空間を区画するとともにこの押付力によ
り、ベーン先端と羽根内周面との接触部からの流体の漏
れを防止する。In the state shown in FIG. 5 (1), the fluid trapped in the crescent-shaped space on the outer peripheral portion formed by the spiral blades 7a and 3a of the movable scroll member 7 and the fixed scroll member 3 is the movable scroll. Member 7
By the orbital motion of, the state moves to the crescent-shaped space on the center side of FIG. 5 (1) through the states shown in FIGS. 5 (2), (3), and (4), and the volume of the crescent-shaped space decreases. Will be compressed accordingly. In this case, when the revolution movement progresses from the state of FIG. 5 (1) to the state of (2), the inner peripheral surfaces of the spiral blades 3a, 7a forming a crescent-shaped space near the center and the vanes facing the inner peripheral surface. 22 and 25 arc-shaped tip surfaces 22a and 2
5a comes into contact with the pressing force of the compression coil springs 18 and 19 to define a space on the center side, and this pressing force prevents fluid leakage from the contact portion between the tip of the vane and the inner peripheral surface of the blade.
【0024】さらに図5(2)から(6)のように可動
スクロール部材7の公転運動が進むと、ベーン22,2
5は、平行な溝7e,3e内で移動しつつ、ベーン先端
の接触点もスクロール部材の渦巻き形の羽根3a,7a
の内周面を摺動し、中心部の空間の容積が減少すること
により、内部の流体を圧縮、吐出することになる。この
間にベーン22,25先端からの流体の漏れが防止でき
ることは言うまでもない。Further, as the orbiting motion of the movable scroll member 7 progresses as shown in FIGS. 5 (2) to 5 (6), the vanes 22, 2 are moved.
5 moves in the parallel grooves 7e, 3e, and the contact point of the vane tip is also the spiral blades 3a, 7a of the scroll member.
The internal fluid is compressed and discharged by sliding on the inner peripheral surface and reducing the volume of the central space. It goes without saying that the leakage of the fluid from the tips of the vanes 22 and 25 can be prevented during this period.
【0025】図5(4)に示すように吐出が完了した時
点で、ベーン22,25は、スクロール部材の羽根3
a,7aから離れ、図5(1)の状態に戻って次の流体
を取り込むことになる。As shown in FIG. 5 (4), when the discharge is completed, the vanes 22 and 25 have the blades 3 of the scroll member.
It is separated from a and 7a and returns to the state of FIG. 5 (1) to take in the next fluid.
【0026】この実施例においては、ベーン22,25
の突出量の最大値を、可動スクロール部材7の偏心量の
1/3〜5/3となるようにしており、これによりベー
ン22,25の接触によってシールすることができる範
囲を、吐出完了までの1/2〜3/4回転としている。
また、この実施例においては、ベーンを図1および図2
に示すようにテーパ形状の面22bと23a(25bと
26a)において二分割した形で第1のベーン22(2
5)と第2のベーン23(26)を設けている。このテ
ーパ形状の作用によって、圧縮コイルばね18(19)
の力を受けた第2のベーン23(26)は、テーパ面に
沿って移動する時に軸方向にも僅かに変位し、相手方の
スクロール部材3,7の側板3c,7cの面に押し付け
られて、この面からの流体の漏れを防止することができ
る。In this embodiment, the vanes 22, 25
The maximum value of the protrusion amount of the movable scroll member 7 is set to ⅓ to 5/3 of the eccentric amount of the movable scroll member 7, so that the range in which the vanes 22 and 25 can be sealed until the discharge is completed. 1/2 to 3/4 rotations.
In addition, in this embodiment, the vanes are shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, the first vane 22 (2) is divided into two parts on the tapered surfaces 22b and 23a (25b and 26a).
5) and the second vane 23 (26) are provided. By the action of this taper shape, the compression coil spring 18 (19)
The second vane 23 (26), which receives the force of, is slightly displaced in the axial direction when moving along the tapered surface, and is pressed against the surfaces of the side plates 3c, 7c of the counterpart scroll members 3, 7. It is possible to prevent the fluid from leaking from this surface.
【0027】なお、図示実施例ではベーンをテーパ面に
おいて二分割して第1のベーン22(25)と第2のベ
ーン23(26)を形成したが、スクロール部材3,7
の羽根3a,7aおよびベーン22,25の軸方向の高
さを精度良く加工することができる場合は分割しなくて
もよい。また、図示実施例では、ベーン22,25の押
付力を圧縮コイルばね18,19によって与えている
が、圧縮コイルばねを他の弾性体、例えば板ばね等に置
き換えても良い。さらに、押付力を発生するばね等の補
助手段として、圧縮された流体の圧力をベーンの背面部
に導入してもよい。In the illustrated embodiment, the vane is divided into two on the tapered surface to form the first vane 22 (25) and the second vane 23 (26).
If the heights of the blades 3a, 7a and the vanes 22, 25 in the axial direction can be machined with high precision, they need not be divided. Further, in the illustrated embodiment, the pressing force of the vanes 22 and 25 is given by the compression coil springs 18 and 19, but the compression coil spring may be replaced with another elastic body such as a leaf spring. Further, the pressure of the compressed fluid may be introduced to the back surface of the vane as an auxiliary means such as a spring that generates a pressing force.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明により、スクロール圧縮機等のス
クロール式流体機械において最も圧力の高くなる中心部
寄りの作動室から外側への流体の漏れを重点的に防止す
ることにより、シールのための摺動摩擦を増加させない
でシール性を高めることができる。According to the present invention, in a scroll type fluid machine such as a scroll compressor, the leakage of fluid from the working chamber near the central portion where the pressure becomes the highest to the outside is mainly prevented, so that a seal is provided. The sealability can be improved without increasing sliding friction.
【図1】図2のI−I断面図であって、本発明の一実施
例の要部を拡大して示す。1 is a sectional view taken along the line I-I of FIG. 2, showing an enlarged main part of one embodiment of the present invention.
【図2】図1の一部についてのII−II断面図である。FIG. 2 is a II-II sectional view of a part of FIG.
【図3】スクロール圧縮機の全体構造を例示する縦断正
面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional front view illustrating the overall structure of the scroll compressor.
【図4】渦巻き形の羽根の接触箇所を示す側断面図であ
る。FIG. 4 is a side sectional view showing a contact portion of a spiral blade.
【図5】(1)〜(4)は実施例のスクロール圧縮機の
異なる作動状態を順次に示す側断面図である。5 (1) to (4) are side sectional views sequentially showing different operating states of the scroll compressor of the embodiment.
1…スクロール圧縮機 3…固定スクロール部材 3a…渦巻き形の羽根 3e,3f…溝 5…駆動軸 6…偏心輪 7…可動スクロール部材 7a…渦巻き形の羽根 7b…側板 7d…被駆動軸 7e,7f…溝 8…自転防止機構 9…ニードル軸受 18,19…圧縮コイルばね 20,21…チップシール 22,25…第1のベーン 22a,25a…ベーンの先端 23,26…第2のベーン 22b,23a,25b,26a…テーパ面 24,27…ピン a〜d…接触箇所 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scroll compressor 3 ... Fixed scroll member 3a ... Spiral-shaped blades 3e, 3f ... Groove 5 ... Drive shaft 6 ... Eccentric ring 7 ... Movable scroll member 7a ... Spiral-shaped blade 7b ... Side plate 7d ... Driven shaft 7e, 7f ... Groove 8 ... Rotation prevention mechanism 9 ... Needle bearing 18, 19 ... Compression coil spring 20, 21 ... Tip seal 22, 25 ... 1st vane 22a, 25a ... Vane tip 23, 26 ... 2nd vane 22b, 23a, 25b, 26a ... Tapered surface 24, 27 ... Pins a to d ... Contact point
Claims (1)
される固定スクロール部材と、前記固定スクロール部材
の前記渦巻き形の羽根に対して噛み合う渦巻き形の羽根
を有し公転のみをするように駆動される可動スクロール
部材と、前記可動スクロール部材の自転を阻止し公転の
みを許す自転防止機構とを備えているスクロール式流体
機械において、前記固定スクロール部材および前記可動
スクロール部材の少なくとも一方の前記渦巻き形の羽根
の中心側先端の近傍に平行壁面を有する溝を設け、前記
溝内に挿入され前記平行壁面に沿って摺動して突出する
ことによりその先端を相手方の渦巻き形の羽根の壁面に
押し付けて流体のシールを行うことができる少なくとも
一枚のベーンと、前記ベーンを前記相手方の渦巻き形の
羽根の壁面に向かって付勢する弾性体とを設けたことを
特徴とするスクロール式流体機械。1. A fixed scroll member having a spiral blade and fixed to a housing, and a spiral blade that meshes with the spiral blade of the fixed scroll member, and is driven only to revolve. In a scroll type fluid machine having a movable scroll member and a rotation preventing mechanism that prevents rotation of the movable scroll member and allows only revolution of the movable scroll member, in the scroll type fluid machine of at least one of the fixed scroll member and the movable scroll member. A groove having a parallel wall surface is provided in the vicinity of the tip of the blade on the center side, and the tip is pressed against the wall surface of the other spiral blade by inserting into the groove and slidingly protruding along the parallel wall surface. At least one vane capable of providing a fluid seal and facing the wall surface of the opposite spiral-shaped vane. A scroll-type fluid machine, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27451993A JPH07127583A (en) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | Scroll type fluid machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27451993A JPH07127583A (en) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | Scroll type fluid machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07127583A true JPH07127583A (en) | 1995-05-16 |
Family
ID=17542836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27451993A Pending JPH07127583A (en) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | Scroll type fluid machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07127583A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7399167B2 (en) | 2003-01-28 | 2008-07-15 | Denso Corporation | Fluid machine operable in both pump mode and motor mode and waste heat recovering system having the same |
| US7553134B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-06-30 | Denso Corporation | Switch valve structure of fluid machine |
| JP2010014022A (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Sanden Corp | Rotary machine |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP27451993A patent/JPH07127583A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7399167B2 (en) | 2003-01-28 | 2008-07-15 | Denso Corporation | Fluid machine operable in both pump mode and motor mode and waste heat recovering system having the same |
| US7553134B2 (en) | 2004-03-31 | 2009-06-30 | Denso Corporation | Switch valve structure of fluid machine |
| JP2010014022A (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Sanden Corp | Rotary machine |
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