JP2000073971A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP2000073971A
JP2000073971A JP24192798A JP24192798A JP2000073971A JP 2000073971 A JP2000073971 A JP 2000073971A JP 24192798 A JP24192798 A JP 24192798A JP 24192798 A JP24192798 A JP 24192798A JP 2000073971 A JP2000073971 A JP 2000073971A
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JP
Japan
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scroll
wrap
tip seal
lap
tip
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Application number
JP24192798A
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English (en)
Inventor
Masaki Fujino
正樹 藤野
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低回転時では吸込容積を減らし、過圧縮を低
下させ、高回転時では通常の設定吸込容積とする容積可
変構造とするスクロール圧縮機を提供する。 【解決手段】 鏡板に渦巻状のラップ3bを立設させた固
定スクロール3を固定し、同じく鏡板の一方の面に渦巻
状のラップ4bを立設させると共に他面に旋回スクロール
軸を設けた旋回スクロール4をラップを噛み合わせて偏
心して対向させてなるスクロール圧縮機において、スク
ロールラップをインボリュート曲線で構成するととも
に、ラップ3b,4b の先端部に設けられた溝にチップシー
ル12,13 を嵌入し、同チップシール12,13 はスクロール
ラップの巻き終り角をλe 、チップシールの巻き終り角
をλceとするとき、スクロールラップとのインボリュー
ト曲線の巻き終り角の相対的な位置が、λe −π≦λce
<λe の関係になるよう設定され、ラップ先端と同ラッ
プ先端に相対向する鏡板内面間に所定の隙間を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスクロール圧縮機に
関し、詳しくはスクロールラップ先端部に設けたチップ
シールの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例によるスクロール圧縮機としては
例えば図1および図7に示すようなものがある。図にお
いて、内部を高圧室2とした密閉容器1内に、鏡板3a
に渦巻状のラップ3bを立設させると共にほぼ中央に吐
出孔3cを穿設してなる固定スクロール3が固定され、
その下方に同じく鏡板4aの一面に渦巻状のラップ4b
を立設させると共に他面に旋回スクロール軸4cを設け
た旋回スクロール4がラップを噛み合わせて偏心して配
設され、上記両ラップ間に形成される圧縮室5の外周と
中央に夫々吸入室6と吐出室7が設けられている。一
方、旋回スクロール4の下方に位置してそのスラスト荷
重を受け、外周部において固定スクロール3に固定され
ているフレーム8の中心部に駆動軸受9が設けられ、同
軸受9に支持される図示してない電動機により駆動され
るクランク軸10の上端には偏心軸受11が設けられ、
同偏心軸受11に上記旋回スクロール軸4cが挿入され
ている。
【0003】図7は要部の拡大図で、鏡板3aにラップ
3bを立設した固定スクロール3と鏡板4aにラップ4
bを立設した旋回スクロール4とがラップを噛み合わせ
て配設され、ラップ3bとラップ4bの先端は夫々鏡板
4aと鏡板3aに接触し、鏡板3aと鏡板4aは外周に
おいて接触している。前記圧縮室5を形成する渦巻曲線
は一般にインボリュート曲線を使い、このインボリュー
ト曲線によって決まる圧縮開始時の圧縮室容積と吐出開
始時の圧縮室容積の比が固有圧縮比となる。即ち、イン
ボリュート曲線の巻始めと巻終りにより固有圧縮比が決
まる。
【0004】スクロール圧縮機を空調用冷媒圧縮機とし
て使用する場合、可変速運転や空調負荷変動によって冷
媒の吸入圧力と吐出圧力が変化する。そして、実際の圧
縮比と固有圧縮比(設定圧縮比)との間の差によって、
圧縮機の低回転時では、過圧縮による動力損失が増大
し、圧縮効率の低下が起こる。この対策として過圧縮発
生頻度の高い常時密閉空間となる圧縮室から吐出室に通
じる固定鏡板にバイパス穴を設け、バイパス穴の出口側
に吐出室へ流体流出のみを許容するバイパス弁装置を設
けて過圧縮に起因する圧縮機破損を防止する手段が知ら
れている。
【0005】しかしながら、上記構成において、一定の
固有圧縮比を確保するには、圧縮開始時の圧縮室容積を
所定の大きさにしなければならず、そのため、ラップの
巻数を外側へ増やさなければならない。したがって、ス
クロールの外径が大きくなるばかりでなく、ラップ全長
も長くなるので、加工時間が長くなり、精度も落ちると
いう欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、低回転時では吸込容積を減らし、
過圧縮を低下させ、高回転時では通常の設定吸込容積と
する容積可変構造とするとともに、入力低減による圧縮
効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、密閉容器内に鏡板に渦巻状
のラップを立設させた固定スクロールを固定し、同じく
鏡板の一方の面に渦巻状のラップを立設させると共に他
面に旋回スクロール軸を設けた旋回スクロールをラップ
を噛み合わせて偏心して対向させてなるスクロール圧縮
機において、前記スクロールラップをインボリュート曲
線で構成するとともに、同ラップの先端部に設けられた
溝にチップシールを設け、前記スクロールラップとチッ
プシールのインボリュート曲線の巻き終り角の相対的な
位置が、前記スクロールラップの巻き終り角をλe 、前
記チップシールの巻き終り角をλceとしたとき、 λe −π≦λce<λe の関係になるように設定し、前記ラップ先端と同ラップ
先端に相対向する鏡板内面間に所定の隙間を設けた構成
となっている。
【0008】また、前記隙間はラップ高さの1/200 〜1/
1000の範囲とした構成となっている。
【0009】また、前記ラップ先端部のチップシールが
ない部分は、チップシール部のラップ高さより低くなる
ようにした構成となっている。
【0010】また、前記チップシールを前記固定スクロ
ールラップおよび、または前記旋回スクロールラップの
両方または何れか一方に設けた構成となっている。
【0011】また、前記固定スクロールおよび旋回スク
ロールのラップ形状を非対称とした構成となっている。
【0012】また、前記チップシールの巻き終りと前記
スクロールラップの間のラップ先端部に溝を設けた構成
となっている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明による圧縮機の一実
施例を図1、図2、図3及び図4に基づいて説明する。
図1は本機の部分断面図で、内部を高圧室2とした密閉
容器1内に、鏡板3aに渦巻状のラップ3bを立設させ
た固定スクロール3を固定し、同じく鏡板4aの一方の
面にに渦巻状のラップ4bを立設させると共に、他面に
旋回スクロール軸4cを設けた旋回スクロール4をラッ
プを噛み合わせて偏心して対向させ、上記両ラップ間に
形成される圧縮室5の外周と中央に夫々吸入室6と吐出
室7を設けると共に上記吸入室6に吸入管6aを接続
し、固定スクロール3のほぼ中央に吐出孔3cを穿設し
て吐出室7を高圧室2に連通させ、更に、密閉容器1に
吐出管1aを設けて、吸入管6aから吸入室6、圧縮室
5、吐出室7、高圧室2を経て吐出管に到る流路を形成
する。一方、旋回スクロール4の下方に位置してそのス
ラスト荷重を受け、外周部において固定スクロール3に
固定されているフレーム8の中心部に駆動軸受9が設け
られ、同軸受9に支持される図示されていない電動機に
より駆動されるクランク軸10の上端には偏心軸受11
が設けられ、これに上記旋回スクロール軸4cが挿入さ
れている。フレーム8と旋回スクロール4の鏡板4aと
の間に図示しないオルダムリングが配設されている。
【0014】図2は図1の要部拡大図で、鏡板3aにラ
ップ3bを立設した固定スクロール3と鏡板4aにラッ
プ4bを立設した旋回スクロール4とがラップを噛み合
わせて配設され、前記ラップ3bと4bは夫々先端部に
溝3dと4dを設け、同溝内に固定スクロール用のチッ
プシール12および旋回スクロール用のチップシール1
3を夫々収容して対向する鏡板とに間をシールしてい
る。
【0015】図3は渦巻状のラップとチップシールの関
係を示したもので、ここでは旋回スクロールを例に説明
する。前記ラップ3b、4bをインボリュート曲線で構
成し、前記旋回スクロールラップ4bの巻き終り点4e
の巻き終り角をλe とし、前旋回スクロール用のチップ
シール13の巻き終り点13aの巻き終り角をλceとし
たとき、旋回スクロールラップ4bとチップシール13
とのインボリュート曲線の巻き終り角の相対的な位置
が、 λe −π≦λce<λe の関係になるよう設定されている。また、図4(A)に
示すように、旋回スクロールラップ4bの先端と、同ラ
ップ4b先端に相対向する固定スクロール鏡板3aの内
面間にラップ高さの1/200〜1/1000の範囲からなる隙間
δa を設けた構成となっている。
【0016】上記構成において、圧縮機が低回転数で運
転されている状態では、チップシールのない区間、即ち
チップシール13の巻き終り点13aと旋回スクロール
ラップ4bの巻き終り点4e間において、図3および図
4(B)に示すように冷媒ガスは隙間δa を通して高圧
側から低圧側の吸込通路14へ矢印に示すように漏れな
がら圧縮室5を形成するため、ガスの吸込み容積が小さ
くなり、過圧縮を防止することができる。また、圧縮機
が高回転数で運転されている状態では、チップシールの
ない区間の前記隙間δa があってもシール効果が作用
し、ガスは漏れにくいためラップ巻き終り体積が吸込み
容積、即ち通常の設定容積となる。以上のように、低回
転数での運転時は吸込み容積が例えば、7.16CCと小さ
く、高回転数での運転時は吸込み容積が9.38CCと通常の
設定容積となる容積可変構造のスクロール圧縮機とな
る。
【0017】図5は本発明の第二の実施例を示したもの
で、チップシールのない区間4fをチップシールのある区
間よりラップ4bの高さを低くし、シール効果を弱め低
回転数での吸込み容積を小さくし、容積可変範囲を広げ
るようにしたものである。図6は本発明の第三の実施例
を示したもので、チップシールのない区間に前記溝4d
より浅い溝4gを設け、上記同様容積可変範囲を広げる
ようにしたものである。尚、前記チップシールを前記固
定スクロールラップ3bおよび、または前記旋回スクロー
ルラップ4bの両方または何れか一方に設けた構成として
もよい。また、前記固定スクロールおよび旋回スクロー
ルのラップ形状を非対称とした構成としてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明においては、圧縮機
が低回転数で運転されている状態では、チップシールの
ない区間において、冷媒ガスは隙間を通して高圧側から
低圧側の吸込通路へ漏れながら圧縮室を形成するため、
ガスの吸込み容積が小さくなり、過圧縮を防止すること
ができる。また、圧縮機が高回転数で運転されている状
態では、チップシールのない区間の隙間があってもシー
ル効果が作用し、ガスは漏れにくいためラップ巻き終り
体積が吸込み容積、即ち通常の設定容積となる容積可変
構造のスクロール圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明及び従来例によるスクロール圧縮機の部
分断面図である。
【図2】本発明によるスクロール圧縮機の要部拡大断面
図である。
【図3】本発明によるラップとチップシールの関係を示
した断面図である。
【図4】本発明による第一の実施例を示す要部拡大断面
図で、(A)はチップシールが有る部分で、(B)はチ
ップシールがない部分である。
【図5】本発明による第二の実施例を示した要部拡大斜
視図である。
【図6】本発明による第三の実施例を示した要部拡大斜
視図である。
【図7】従来例によるスクロール圧縮機の要部の断面図
である。
【符号の説明】
1 密閉容器 2 高圧室 3 固定スクロール 3a 鏡板 3b ラップ 3d 溝 4 旋回スクロール 4a 鏡板 4b ラップ 4c 旋回スクロール軸 4d 溝 4e ラップの巻き終り点 12、13 チップシール 13a チップシールの巻き終り点

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に、鏡板に渦巻状のラップを
    立設させた固定スクロールを固定し、同じく鏡板の一方
    の面に渦巻状のラップを立設させると共に他面に旋回ス
    クロール軸を設けた旋回スクロールをラップを噛み合わ
    せて偏心して対向させてなるスクロール圧縮機におい
    て、 前記スクロールラップをインボリュート曲線で構成する
    とともに、同ラップの先端部に設けられた溝にチップシ
    ールを設け、前記スクロールラップとチップシールのイ
    ンボリュート曲線の巻き終り角の相対的な位置が、前記
    スクロールラップの巻き終り角をλe 、前記チップシー
    ルの巻き終り角をλceとしたとき、 λe −π≦λce<λe の関係になるように設定し、前記ラップ先端と同ラップ
    先端に相対向する鏡板内面間に所定の隙間を設けてなる
    ことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記隙間はラップ高さの1/200 〜1/1000
    の範囲としてなることを特徴とする請求項1記載のスク
    ロール圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記ラップ先端部のチップシールがない
    部分は、チップシール部のラップ高さより低くなるよう
    にしたことを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮
    機。
  4. 【請求項4】 前記チップシールを前記固定スクロール
    ラップおよび、または前記旋回スクロールラップの両方
    または何れか一方に設けてなることを特徴とする請求項
    1、2または3記載のスクロール圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記固定スクロールおよび旋回スクロー
    ルのラップ形状を非対称としてなることを特徴とする請
    求項1記載のスクロール圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記チップシールの巻き終りと前記スク
    ロールラップの間のラップ先端部に溝を設けたことを特
    徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。
JP24192798A 1998-08-27 1998-08-27 スクロール圧縮機 Pending JP2000073971A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006299986A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロール圧縮機
JP2013501888A (ja) * 2009-08-14 2013-01-17 エドワーズ リミテッド スクロール型ポンプ
WO2023100271A1 (ja) * 2021-12-01 2023-06-08 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置

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