JP2001227483A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機

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JP2001227483A
JP2001227483A JP2000040547A JP2000040547A JP2001227483A JP 2001227483 A JP2001227483 A JP 2001227483A JP 2000040547 A JP2000040547 A JP 2000040547A JP 2000040547 A JP2000040547 A JP 2000040547A JP 2001227483 A JP2001227483 A JP 2001227483A
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JP
Japan
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scroll
wrap
parts
type compressor
winding start
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Pending
Application number
JP2000040547A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Takeda
周司 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269Details concerning the involute wraps
    • F04C18/0276Different wall heights

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラップの巻き始め部から中間部までのラップ
の高さを、ラップの中間部から巻き終り部までの高さよ
り低い段差部を設け、運転時の圧縮部の熱膨張およびガ
ス圧による変形により生じる、ラップ先端とラップ底面
間の圧縮部の隙間を最小限にすることができるスクロー
ル型圧縮機を提供する。 【解決手段】 密閉容器内に、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に渦巻状のラップ4bを立設させた旋回スクロール4を
ラップ4bを固定スクロール3のラップ3bに噛み合わせて
偏心して対向させ、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3,4 の相対運
動によりガスを圧縮するスクロール型圧縮機で、ラップ
3b,4b の巻き始め部3T1,4T1 から中間部3T2,4T2 までの
高さ3H1,4H1 を、ラップの中間部3T2,4T2 から巻き終り
部3T4,4T4 までの高さ3H2,4H2 より低い段差部3D,4D と
した。

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型圧縮機
に係わり、詳しくは、渦巻状のラップ先端と鏡板との当
接部の隙間分布のバラツキを、圧縮機運転時に最小限に
するためのラップ先端の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機としては例え
ば図6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、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前記両スクロール3'および4'の相対
運動によりガスを圧縮し、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
るとともに、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1aに到る流路を形成する。
【0003】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。
【0004】図7に示すように、旋回スクロール4'のラ
ップ底と旋回スクロール4'の鏡板4a' 面との間に段差a
を設け、かつ固定スクロール3'のラップ3b' 先端と外周
面との間に段差bを設けた構成となっている。また、両
段差の関係をa<b、またはa>bとし、常にラップ先
端とラップ底が接触する構成となっている。これにより
隙間cを生じさせている。
【0005】しかしながら、上記構成において、運転時
の圧縮部の熱膨張およびガス圧による変形により、運転
時には隙間cの段差は静止時よりも大きくなるため、圧
縮機の性能が低下を招く恐れがある。
【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、ラップの巻き始め部から中間部ま
でのラップの高さを、ラップの中間部から巻き終り部ま
での高さより低い段差部を設け、運転時の圧縮部の熱膨
張およびガス圧による変形により生じる、ラップ先端と
ラップ底面間の圧縮部の隙間を最小限にすることができ
るスクロール型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
プを前記固定スクロールのラップに噛み合わせて偏心し
て対向させ、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前記両スクロールの相対運動によ
りガスを圧縮してなるスクロール型圧縮機において、前
記ラップの巻き始め部から中間部までの高さを、前記ラ
ップの中間部から巻き終り部までの高さより低い段差部
とした構成となっている。
【0008】また、前記ラップの巻き始め部から中間部
までの距離を、前記ラップの巻き始め部から巻き終り部
までの距離の略2/3以下とした構成となっている。
【0009】また、前記段差部をラップの巻き始め部が
最も低くなるよう形成した構成となっている。
【0010】また、前記段差部をラップの巻き始め部か
ら中間部まで連続的に形成した構成となっている。
【0011】また、前記段差部をラップの巻き始め部と
中間部間で、不連続的に形成した構成となっている。
【0012】また、前記段差部を断面形状が直線状また
は円弧状に形成した構成となっている。
【0013】また、前記段差部を断面形状が階段状に形
成した構成となっている。
【0014】また、前記固定スクロールラップ外周の前
記旋回スクロールと摺動する鏡板面に、段凹部を設けた
構成となっている。
【0015】また、前記段凹部の深さを均一に形成した
構成となっている。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図4に基づいて説明する。図1はスクロール型圧縮機
の本発明に係わる要部断面図で、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、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前記両
スクロール3および4の相対運動によりガスを圧縮し、
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を設けるとともに、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
1aに到る流路を形成する。
【0017】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。
【0018】図2は本発明による要部拡大斜視図で、
(A)は固定スクロール、(B)は旋回スクロールであ
る。前記固定スクロール3および旋回スクロール4のラ
ップ3b,4b の巻き始め部3T1,4T1 から中間部3T2,4T2 ま
での高さ3H1,4H1 を、前記ラップ3b,4b の中間部3T2,4T
2 から巻き終り部3T4,4T4 までの高さ3H2,4H2 より低い
段差部3D,4D とした構成となっている。
【0019】図3および図4は、これら両ラップ3b,4b
と前記段差部3D,4D の関係を説明するための断面図を示
したものである。前記両ラップ3b,4b の巻き始め部T1(3
T1,4T1) から中間部T3までの距離L2を、前記両ラップ3
b,4b の巻き始め部T1から巻き終り部T4までの距離L3の
略2/3以下とし、本実施例では、前記両ラップ3b,4b
の巻き始め部T1(3T1,4T1) から中間部T2(3T2,4T2) の間
において、前記段差部3D,4D を両ラップ3b,4b の巻き始
め部T1が最も低くなるよう形成した構成となっている。
また、前記段差部3D,4D をラップの巻き始め部T1(3T1,4
T1) から中間部T2(3T2,4T2) まで連続して断面形状が直
線状に形成した構成となっている。
【0020】圧縮機運転時の圧縮部内部の軸方向隙間
は、圧縮部内外のガス圧と熱膨張により図4の網状斜線
のように隙間が生成される。そこで、この隙間を最小と
するために、ラップの巻き始め部T1から中間部T3までの
範囲内(L2≦L3) でδ1に相当するような段差部3D,4D
を設けた構成とすることにより、運転時に圧縮中央部の
固定スクロール3の鏡板3aに大して下に凸の変形がなく
なり、ラップの先端と底面との接触が回避できる。ガス
圧と熱膨張による変形量を考慮して、ラップの巻き始め
部T1から中間部T3まで、徐々に段差を小さくすることで
ラップの先端と底面との隙間を最小限にすることができ
る。
【0021】図5は本発明による他の実施例を示したも
ので、(A)は段差部3D1,4D1 を連続して断面形状を円
弧状に形成したもので、(B)は段差部をラップの巻き
始め部T1から中間部T3間で、不連続的に段差部3D2,4D2
と3D2',4D2' とに分割し、かつ断面形状がそれぞれ均一
な矩形状に形成したもので、(C)は不連続的な段差部
3D3,4D3 と3D3',4D3' を断面形状をそれぞれ円弧状に形
成したもので、(D)は段差部3D4,4D4 を両ラップ3b,4
b の巻き始め部T1が最も低くなるよう形成し、また、ラ
ップの巻き始め部T1から中間部T2まで連続して断面形状
を階段状に形成したもので、(E)は不連続的な段差部
3D5,4D5 と3D5',4D5' を断面形状をそれぞれ階段状に形
成したものである。これらは、それぞれ上記同様に、ガ
ス圧と熱膨張による変形量を考慮して、ラップの巻き始
め部T1から中間部T3まで、徐々に段差を小さくすること
でラップの先端と底面との隙間を最小限にすることがで
きる。
【0022】また、図2(A)および図4に示すよう
に、前記固定スクロール3のラップ3b外周の前記旋回ス
クロール4と摺動する鏡板3a面に、段差δ2の段凹部3
D' を設けた構成とすることによって、圧縮部全域で軸
方向の隙間が均一となり、また旋回スクロール4が常に
固定スクロール3に向かって押し付けられるため、軸方
向の隙間が全域で適正な距離に保たれ、ラップ先端と鏡
板の接触がなくなり信頼性を向上することができる。
【0023】以上に説明したように、ラップ3b,4b の巻
き始め部T1から中間部T2またはT3までのラップの高さH1
を、ラップの中間部T2またはT3から巻き終り部T4までの
高さH2より低い段差部3D,4D を設けることにより、運転
時の圧縮部の熱膨張およびガス圧による変形により生じ
る、ラップ先端とラップ底面間の圧縮部の隙間を最小限
にすることができるスクロール型圧縮機となる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ラップの巻き始め部から中間部までのラップの高さを、
ラップの中間部から巻き終り部までの高さより低い段差
部を設けることにより、運転時の圧縮部の熱膨張および
ガス圧による変形により生じる、ラップ先端とラップ底
面間の圧縮部の隙間を最小限にすることができるスクロ
ール型圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるスクロール型圧縮機の部分断面
図である。
【図2】本発明の実施例を示す要部拡大斜視図で、
(A)は固定スクロール、(B)は旋回スクロールであ
る。
【図3】本発明の実施例におけるラップと段差部の関係
を説明するための断面図を示したものである。
【図4】本発明の実施例におけるラップと鏡板の隙間関
係を説明するための断面図を示したものである。
【図5】本発明の他の実施例を(A)〜(E)にそれぞ
れ示した要部拡大断面図である。
【図6】従来例に係わるスクロール型圧縮機の部分断面
図である。
【図7】従来例を示す要部拡大断面図である。
【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 3c 吐出孔 4 旋回スクロール 4a 鏡板 4b ラップ 4c 旋回スクロール軸 3D,4D 段差部 T1(3T1,4T1 ) ラップの巻き始め部 T2(3T2,4T2 ),T3 ラップの中間部 T4 ラップの巻き終り部 3H1,3H2,4H1,4H2 ラップの高さ

Claims (9)

    【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前記固定
    スクロールのラップに噛み合わせて偏心して対向させ、
    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
    るように前記両スクロールの相対運動によりガスを圧縮
    してなるスクロール型圧縮機において、 前記ラップの巻き始め部から中間部までの高さを、前記
    ラップの中間部から巻き終り部までの高さより低い段差
    部としてなることを特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記ラップの巻き始め部から中間部まで
    の距離を、前記ラップの巻き始め部から巻き終り部まで
    の距離の略2/3以下としてなることを特徴とする請求
    項1記載のスクロール型圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記段差部をラップの巻き始め部が最も
    低くなるよう形成してなることを特徴とする請求項1記
    載のスクロール型圧縮機。
  4. 【請求項4】 前記段差部をラップの巻き始め部から中
    間部まで連続的に形成してなることを特徴とする請求項
    1記載のスクロール型圧縮機。
  5. 【請求項5】 前記段差部をラップの巻き始め部と中間
    部間で、不連続的に形成してなることを特徴とする請求
    項1記載のスクロール型圧縮機。
  6. 【請求項6】 前記段差部を断面形状が直線状または円
    弧状に形成してなることを特徴とする請求項1記載のス
    クロール型圧縮機。
  7. 【請求項7】 前記段差部を断面形状が階段状に形成し
    てなることを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧
    縮機。
  8. 【請求項8】 前記固定スクロールラップ外周の前記旋
    回スクロールと摺動する鏡板面に、段凹部を設けてなる
    ことを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧縮機。
  9. 【請求項9】 前記段凹部の深さを均一に形成してなる
    ことを特徴とする請求項8記載のスクロール型圧縮機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103925212A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 日立空调·家用电器株式会社 涡旋压缩机
CN103925212B (zh) * 2013-01-15 2016-06-08 日立空调·家用电器株式会社 涡旋压缩机

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