JP2000120565A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP2000120565A
JP2000120565A JP10298011A JP29801198A JP2000120565A JP 2000120565 A JP2000120565 A JP 2000120565A JP 10298011 A JP10298011 A JP 10298011A JP 29801198 A JP29801198 A JP 29801198A JP 2000120565 A JP2000120565 A JP 2000120565A
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JP
Japan
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scroll
winding start
arc
involute
involute curve
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Application number
JP10298011A
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English (en)
Inventor
Junya Tanaka
順也 田中
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】 スクロールラップの外側と内側インボリュー
ト巻き始め点を2つの円弧で接続することにより、吐出
直後のガス通路を広げ、吐出抵抗による圧縮機入力が増
大を低減し、圧縮効率を向上できるスクロール圧縮機を
提供する。 【解決手段】 鏡板にインボリュート曲線からなる渦捲
き状のラップを立設させた固定スクロールと旋回スクロ
ールとを噛み合わせ、圧縮室を構成してなるスクロール
圧縮機において、各スクロールラップの巻き始め部分
は、ラップ先端が外側インボリュート曲線の巻き始め点
Bに滑らかに接続する半径R1の外円弧4eと、内側イン
ボリュートの巻き始め点Aに不連続に接続する半径R2
の内円弧4fとで形成され、外円弧4eの中心点Or1は、
外側インボリュート曲線の巻き始め点Bを通る基礎円4g
の接線BC上に設ける一方、外円弧4eと内円弧4fの接点
Dは、外円弧4eの中心点Or1と内円弧4fの中心点Or
2を結ぶ直線上に設けた。

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
に係り、詳しくは過圧縮を防止することができる固定ス
クロールおよび旋回スクロールのラップの構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】スクロール圧縮機は図6および図7に示
すように2つの圧縮室があり、旋回スクロールラップ6
b' の内壁面6d' と固定スクロールラップ4b' の外壁面4
c' とにより形成される第1圧縮室5a' と、旋回スクロ
ールラップ6b' の外壁面6e' と前記固定スクロールラッ
プ4b' の内壁面4d' とにより形成される第2圧縮室5b'
との2つの圧縮室から構成され、両圧縮室5a' および5
b' がスクロールの中心方向に移動するに従って容積を
縮小するように両スクロールの相対運動を行うことによ
り圧縮室のガスを圧縮し、吐出孔11から吐出される。
【0003】前記第2圧縮室5b' は設計容積比(吸込容
積/吐出容積)に達したのち、吐出孔11と連通する(図
7の矢印A)ため十分な吐出通路が確保できる。これに
対して、前記第1圧縮室5a' は旋回スクロールラップ6
b' の内壁面6d' と固定スクロールラップ4b' の外壁面4
c' との間を経由(図7の矢印B)してからでないと吐
出孔11に連通されない。
【0004】しかしながら、圧縮終了したガスが吐出室
へ流れる際、スクロールラップの壁面間を通るが、この
ラップ間の距離が狭いと吐出ガス通路の抵抗が大きくな
るため、圧縮機入力が増大し、効率を低下させてしまう
という問題がある。
【0005】
【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、各スクロールラップの巻き始め部
分を、ラップ先端が外側インボリュート曲線の巻き始め
点と滑らかに接続する外円弧と、内側インボリュートの
巻き始め点と滑らかに接続しない内円弧との2つの円弧
で構成することにより、吐出直後のガス通路を広げ、吐
出抵抗による圧縮機入力が増大を低減し、圧縮効率を向
上す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。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためなされたもので、中央に吐出孔を有する鏡板
にインボリュート曲線からなる渦捲き状のラップを立設
させた固定スクロールと、同固定スクロールに向かい合
う鏡板にインボリュート曲線からなる渦捲き状のラップ
を立設させた旋回スクロールとを噛み合わせ、複数個か
らなる一対の圧縮室を構成してなるスクロール圧縮機に
おいて、前記各スクロールラップの巻き始め部分は、ラ
ップ先端が外側インボリュート曲線の巻き始め点Bに滑
らかに接続する半径R1の外円弧と、内側インボリュー
トの巻き始め点Aに不連続に接続する半径R2の内円弧
とで形成され、前記外円弧の中心点Or1は、前記外側
インボリュート曲線の巻き始め点Bを通る基礎円の接線
BC上に設ける一方、前記外円弧と内円弧の接点Dは、
外円弧の中心点Or1と内円弧の中心点Or2を結ぶ直
線上に設けた構成となっている。
【0007】また、前記内側インボリュートの巻き始め
点Aと前記内円弧の間に直線部を設けた構成となってい
る。
【0008】また、前記旋回スクロールおよび固定スク
ロールの形状を非対称とした構成となっている。
【0009】また、前記インボリュート曲線をアルキメ
デス曲線に変えた構成としてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施
例を示すスクロール圧縮機の横断面図、図2はスクロー
ルラップの拡大断面図、図3は本発明の第一の実施例を
示す要部拡大断面図である。図において、密封容器1内
に圧縮部2と電動機3を配置し、前記圧縮部2を、渦捲
き状の固定スクロール4と、同固定スクロール4と互い
に噛み合わせて複数の圧縮室5を形成する旋回スクロー
ル6と、同旋回スクロール6の自転を防止するオルダム
リング7と、前記旋回スクロール6の一端にクランク軸
8を形成して旋回駆動するシャフト9と、前記クランク
軸8を軸支する軸受10とでスクロール圧縮機を構成して
いる。
【0011】この構成において、固定鏡板4aに直立する
インボリュート曲線からなる渦捲き状の固定スクロール
ラップ4bを一体に形成し、軸受10に固着した固定スクロ
ール4と、旋回鏡板6aに直立するインボリュート曲線か
らなる渦捲き状の旋回スクロールラップ6bと、背面に旋
回駆動軸6cを一体に形成した旋回スクロール6とを噛み
合わせ複数の圧縮室5を形成している。
【0012】11は吐出孔で、吐出孔11は固定スクロール
4の中心付近にあり、又図示してないが吸入孔は前記固
定スクロール4のラップ4bの外周の巻き終り端と交わり
設けられている。
【0013】前記圧縮室5は前記旋回スクロールラップ
6bの内壁面6dと前記固定スクロールラップ4bの外壁面4c
とにより形成される第1圧縮室5aと、前記旋回スクロー
ルラップ6bの外壁面6eと前記固定スクロールラップ4bの
内壁面4dとにより形成される第2圧縮室5bとの2つの圧
縮室から構成され、両圧縮室5aおよび5bがスクロールの
中心方向に移動するに従って容積を縮小するように両ス
クロールの相対運動を行うことにより前記圧縮室のガス
を圧縮し、同圧縮ガスを前記吐出孔11から吐出室13へ吐
出され、吐出管14より密封容器1の外部へ送出される。
【0014】図3は本発明の第一の実施例を示したもの
で、ここでは固定スクロール4のラップ4bを例に説明す
る。ラップ4bの巻き始め部分は、ラップ先端が外側イン
ボリュート曲線の巻き始め点Bに滑らかに接続する半径
R1の外円弧4eと、内側インボリュートの巻き始め点A
に不連続に接続する半径R2の内円弧4fとで形成され、
前記外円弧4eの中心点Or1は、前記外側インボリュー
ト曲線の巻き始め点Bを通る基礎円4gの接線BC上に設
ける一方、前記外円弧4eと内円弧4fの接点Dは、外円弧
4eの中心点Or1と内円弧4fの中心点Or2を結ぶ直線
(Or1,Or2)上に設けた構成となっている。
【0015】上記構成において、図4に示すように、前
記旋回スクロールラップ6bの巻き始め部分を固定スクロ
ールラップ4bの巻き始め部分と同様に構成し、両ラップ
を噛み合わせることにより、実線矢印で示すように、吐
出直後のガス通路を広げ、吐出抵抗による圧縮機入力の
増大を低減し、圧縮効率を向上することができる。ま
た、ラップ先端が外側インボリュート曲線の巻き始め点
に滑らかに接続する外円弧で構成するため、スクロール
ラップの強度を向上させて信頼性を高めることができる
スクロール圧縮機となる。
【0016】図5は本発明の第二の実施例を示したもの
で、前記両ラップ4b,6b の内側インボリュートの巻き始
め点A、A’と内円弧4f,6g の間に直線部4h,6h を設け
た構成となっている。これにより、吐出直後のガス通路
(実線矢印部分)を前記実施例より更に広くすることが
でき、吐出抵抗による圧縮機入力の増大をより低減し、
圧縮効率を向上することができるスクロール圧縮機とな
る。
【0017】また、上記実施例は旋回スクロールおよび
固定スクロールの形状が対称形状に限らず、非対称のス
クロールにも適用してもよい。非対称の場合、圧縮ガス
の漏れにより圧力上昇を抑えられる。さらに、、前記イ
ンボリュート曲線をアルキメデス曲線等を用いてもよ
く、それらの曲線の始まり位置を遅らせれば、上記と同
様の効果がえられる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明においては、固定ス
クロールおよび旋回スクロールの両ラップの巻き始め部
分を、ラップ先端が外側インボリュート曲線の巻き始め
点と滑らかに接続する外円弧と、内側インボリュートの
巻き始め点と滑らかに接続しない内円弧との2つの円弧
で構成することにより、吐出直後のガス通路を広げ、吐
出抵抗による圧縮機入力が増大を低減し、圧縮効率を向
上することができるスクロール圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の横断
面図である。
【図2】本発明の実施例を示すスクロールラップの要部
拡大断面図である。
【図3】本発明の第一の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。
【図4】本発明による吐出ガス通路を広げた状態を表す
要部拡大断面図である。
【図5】本発明の第二実施例を示す要部拡大断面図であ
る。
【図6】従来例によるスクロールラップの要部拡大断面
図である。
【図7】従来例によるラップ中心の要部拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 密封容器 2 圧縮部 3 電動機 4 固定スクロール 4a 固定鏡板 4b 固定スクロールラップ 4c 固定スクロールラップ外壁面 4d 固定スクロールラップ内壁面 4e,6f 外円弧 4f,6g 内円弧 4g 基礎円 4h,6h 直線部 5a 第1圧縮室 5b 第2圧縮室 6 旋回スクロール 6a 旋回鏡板 6b 旋回スクロールラップ 6c 旋回駆動軸 6d 旋回スクロールラップ内壁面 6e 旋回スクロールラップ外壁面 11 吐出孔 13 吐出室

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央に吐出孔を有する鏡板にインボリュ
    ート曲線からなる渦捲き状のラップを立設させた固定ス
    クロールと、同固定スクロールに向かい合う鏡板にイン
    ボリュート曲線からなる渦捲き状のラップを立設させた
    旋回スクロールとを噛み合わせ、複数個からなる一対の
    圧縮室を構成してなるスクロール圧縮機において、 前記各スクロールラップの巻き始め部分は、ラップ先端
    が外側インボリュート曲線の巻き始め点Bに滑らかに接
    続する半径R1の外円弧と、内側インボリュートの巻き
    始め点Aに不連続に接続する半径R2の内円弧とで形成
    され、前記外円弧の中心点Or1は、前記外側インボリ
    ュート曲線の巻き始め点Bを通る基礎円の接線BC上に
    設ける一方、前記外円弧と内円弧の接点Dは、外円弧の
    中心点Or1と内円弧の中心点Or2を結ぶ直線上に設
    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】 前記内側インボリュートの巻き始め点A
    と前記内円弧の間に直線部を設け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】 前記旋回スクロールおよび固定スクロー
    ルの形状を非対称としてなることを特徴とする請求項1
    または2記載のスクロール圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記インボリュート曲線をアルキメデス
    曲線に変えてなることを特徴とする請求項1または2記
    載のスクロール圧縮機。
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