JP2002054584A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機

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JP2002054584A
JP2002054584A JP2000243805A JP2000243805A JP2002054584A JP 2002054584 A JP2002054584 A JP 2002054584A JP 2000243805 A JP2000243805 A JP 2000243805A JP 2000243805 A JP2000243805 A JP 2000243805A JP 2002054584 A JP2002054584 A JP 2002054584A
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JP
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lap
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JP2000243805A
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English (en)
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Makoto Araki
誠 荒木
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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】 圧縮部の熱膨張および圧力差により生じる変
形に対し、ラップ先端面とラップ溝底面間の隙間を安定
的に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】 圧縮部を鏡板4aに渦巻状のラップ4bを立
設させた固定スクロール4と、鏡板5aに渦巻状のラップ
5bを立設させ両ラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室
を形成する旋回スクロール5と、電動機の回転力を伝達
し旋回スクロール5を旋回駆動するシャフトとから構成
し、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により冷媒ガスを
圧縮してなるスクロール型圧縮機において、圧縮機の運
転停止時に、両ラップ4b,5b の一方のラップ先端面と他
方のラップ溝底面との隙間を、スクロール部材の外周部
と中央部の中間点T2で最も小さくするとともに、外周部
と前記中央部との隙間T3,T1 を同じにした。

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、圧縮機の始動から運転中におけ
る、ラップ先端面とラップ溝底面との隙間を安定的に最
小限にするためのラップ構造に関する。
【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9に示すように、固定スクロール4'は、鏡板4a'
と、これに直立して形成されたインボリュート状のラッ
プ4b'とからなる。旋回スクロール5'は、鏡板5a' と、
これに直立して形成され、前記ラップ4b' と同じ形状の
ラップ5b' とからなる。固定スクロール4'のラップ4b'
と旋回スクロール5'のラップ5b' を互いにかみ合わせ
て、複数の圧縮室を形成している。
【0003】この種の圧縮機では、圧縮室内の流体圧力
による両スクロール4',5' の離反にもとずくラップ先端
面と歯底面との隙間を抑制し、流体の漏れを防いでいる
が、動作行程で生じる圧縮熱による熱変形および圧力差
による変形等により、摺動面間で局部的に強く接触が起
こり、大きな摺動摩擦損失が生じる。このため、上記従
来例においては、圧縮機の運転時における熱変形および
圧力差による変形を考慮して、運転時、ラップ先端面と
歯底面との隙間が適性に維持されるように、1方のスク
ロールラップ4b' 先端面と他方のスクロール5'の歯底面
間の隙間T1' を圧縮機の静止時にはラップ4b' の中央部
で大きくなるように形成することにより達成される。
【0004】このように構成した圧縮機においては、圧
縮機静止時にはラップ4b' 中央部で軸方向隙間T1' を有
するが、運転時には、ラップ4b' 中央部が高温、高圧と
なり、部材の熱膨張、および圧縮室内外の圧力差による
変形が生じ、ラップ4b' 中央部のラップ先端面と歯底面
の隙間T1' が小さくなるので、適性な軸方向隙間が保た
れ、局部的に強く接触することがなく摺動摩擦損失が小
さくなる。
【0005】しかしながら、上記構成において、圧縮機
始動時等の熱変形および圧力差の少ない状況下において
は、中央部で隙間T1' が大きく流体の漏れが生じる恐れ
がある。また、運転中の旋回スクロール5'の動きは、コ
マ状の回転をしているため、旋回スクロール5'の鏡板5
a' の一端が固定スクロール5'に当たる点接触が生じ、
局部的に強く接触する恐れがある。
【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、圧縮機の運転停止時に、前記両ラ
ップの一方のラップ先端面と他方のラップ溝底面との隙
間を、スクロール部材の外周部と中央部の中間点で最も
小さくするとともに、同外周部と前記中央部との隙間を
同じにすることにより、圧縮部の熱膨張および圧力差に
より生じる変形に対し、ラップ先端面とラップ溝底面間
の隙間を安定的に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、密閉容器内に電動機と圧縮
部を配置し、同圧縮部を、鏡板に渦巻状のラップを立設
させた固定スクロールと、同じく鏡板に渦巻状のラップ
を立設させ両ラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室を
形成する旋回スクロールと、前記電動機の回転力を伝達
し前記旋回スクロールを旋回駆動するシャフトと、同シ
ャフトの一端に形成した主軸を支承するメインフレーム
とから構成し、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
より冷媒ガスを圧縮してなるスクロール型圧縮機におい
て、圧縮機の運転停止時に、前記両ラップの一方のラッ
プ先端面と他方のラップ溝底面との隙間を、スクロール
部材の外周部と中央部の中間点で最も小さくするととも
に、同外周部と前記中央部との隙間を同じにした構成と
なっている。
【0008】また、前記少なくとも一方のラップ先端の
高さを、前記中間点が前記外周部および前記中央部より
高くなるように構成した。
【0009】また、前記少なくとも一方のラップ溝底面
の深さを、前記中間点が前記外周部および前記中央部よ
り浅くなるように構成した。
【0010】また、前記いずれか一方のラップ先端の高
さを、前記中間点が前記外周部および前記中央部より高
くし、他方のラップ溝底面の深さを均一に構成した。
【0011】また、前記いずれか一方のラップ溝底面の
深さを、前記中間点が前記外周部および前記中央部より
浅くし、他方のラップ先端の高さを、均一に構成した。
【0012】また、前記ラップ先端の高さおよびラップ
溝底面の深さを、前記中間点から前記外周部および前記
中央部に向けて緩やかに傾斜さた構成となっている。
【0013】また、前記ラップ先端面とラップ溝底面と
の隙間を、両スクロール部材の熱膨張と圧力差による変
形を考慮して設定した構成となっている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図3の実施例に基づいて説明する。図1は本発明のス
クロール型圧縮機の概略断面図で、図2は図1の要部断
面図で、図3は本発明における両スクロールの要部拡大
要部断面図である。図において、密閉容器1内に、電動
機2と圧縮部3を配置し、同圧縮部3を、鏡板4aに渦巻
状のラップ4bを立設させた固定スクロール4と、同じく
鏡板5aの一方の面に渦巻状のラップ5bを立設させ、他面
に旋回スクロール軸5cを設け、両ラップ4b,5b を互いに
噛み合わせ複数の圧縮室6を形成する旋回スクロール5
と、前記電動機2の回転力を伝達し前記旋回スクロール
5を旋回駆動するシャフト7と、同シャフト7の一端に
形成した主軸7aを支承するメインフレーム8とから構成
し、同主軸7aに前記旋回スクロール軸5cを挿入して前記
旋回スクロール5を駆動し、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
4、5の相対運動により冷媒ガスを圧縮する構成となっ
ている。
【0015】圧縮機の運転停止時に、前記両ラップ4b,5
b のラップ先端の高さを、外周部と中央部の中間点で最
も高くなるように構成し、一方のラップ先端面と他方の
ラップ溝底面との隙間を、前記中間点の隙間T2を最も小
さくするとともに、前記中央部の隙間T1と前記外周部の
隙間T3を同じにし、ラップ先端の高さを、前記中間点か
ら前記外周部および前記中央部に向けて緩やかに傾斜さ
た構成となっている。なを、前記両ラップ4b,5b のう
ち、いずれか一方のラップ先端の高さを、外周部と中央
部の中間点で最も高くするとともに、外周部と中央部の
高さを同じにした構成としてもよい。
【0016】図4は前記固定スクロール4の圧力と熱膨
張による変位を示したもので、固定スクロール4には、
外側(底面側)に加わる前記圧縮室6で圧縮された吐出
冷媒の吐出圧力と、圧縮室6への吸入冷媒の吸入圧力お
よび圧縮行程初めの比較的吸入圧力に近い圧力との圧力
差が上向きに作用するので上に凸の圧力変形が生じる。
そこで、鏡板4aおよびラップ4b先端とも中央部が外周部
より高くなる現象が起こる。また、固定スクロール4の
周囲は、吐出冷媒により高温高圧状態となっており、中
央部と外周部でほぼ全体的に熱変形が起こり、鏡板4aお
よびラップ4b先端とも中央部が高くなる。
【0017】図5は前記旋回スクロール5の圧力と熱膨
張による変位を示したもので、旋回スクロール5には、
背面に加わる吸入圧力と吐出圧力との中間的な圧力と、
前記圧縮室6内の圧力との圧力差によって、前記固定ス
クロール4と同様に下に凸の圧力変形が生じ、鏡板5aお
よびラップ5b先端とも中央部が外周部より高くなる現象
が起こる。また、旋回スクロール5の背面は吸入温度と
吐出温度の中間的な温度となっており、放熱効果が期待
できないので、熱変形が起こり、鏡板5aおよびラップ5b
先端とも中央部が高くなる。
【0018】図6は前記旋回スクロール5のコマ状運転
の状態を図化したもので、(A)は従来例の状態を示し
たもので、コマ状運転時には、A点で固定スクロール4
と点接触する可能性があり、局部的に強く接触する恐れ
がある。(B)は本発明によるもので、ラップ先端の高
さを、前記中間点から前記外周部および前記中央部に向
けて緩やかに傾斜さた構成とすることにより、B点で固
定スクロール4と極力点接触を避けることができるよう
になっている。
【0019】上記構成において、圧縮機の運転停止時
に、前記両ラップ4b,5b の一方のラップ先端面と他方の
ラップ溝底面との隙間を、スクロール部材の外周部と中
央部の中間点で最も小さくするとともに、同外周部と前
記中央部との隙間を同じにし、ラップ先端の高さおよび
ラップ溝底面の深さを、前記中間点から前記外周部およ
び前記中央部に向けて緩やかに傾斜さた構成とすること
により、圧縮部3の熱膨張および圧力差により生じる両
スクロール4,5の変形に対し、ラップ先端面とラップ
溝底面間の隙間を安定的に最小限にすることができ、か
つ旋回スクロール5のコマ状運転時には、固定スクロー
ル4と極力点接触を避け、高性能で高信頼性のあるスク
ロール型圧縮機となる。
【0020】図7は本発明による他の実施例を示したも
ので、圧縮機の運転停止時に、前記両ラップ4b,5b のラ
ップ溝底面の深さを、外周部と中央部の中間点で最も浅
くなるように構成し、一方のラップ先端面と他方のラッ
プ溝底面との隙間を、前記中間点の隙間T2を最も小さく
するとともに、前記中央部の隙間T1と前記外周部の隙間
T3を同じにし、ラップ溝底面の深さを、前記中間点から
前記外周部および前記中央部に向けて緩やかに傾斜さた
構成となっている。なを、前記両ラップ4b,5b のうち、
いずれか一方のラップ溝底面の深さを、外周部と中央部
の中間点で最も浅くするとともに、外周部と中央部の深
さを同じにした構成としてもよい。これにより、上記同
様ラップ先端面とラップ溝底面間の隙間を安定的に最小
限にすることができ、かつ旋回スクロール5のコマ状運
転時には、固定スクロール4と極力点接触を避け、高性
能で高信頼性のあるスクロール型圧縮機となる。
【0021】図8は本発明による更に他の実施例を示し
たもので、圧縮機の運転停止時に、一方のラップ(本例
では旋回スクロール5のラップ5b)先端の高さを、中間
点が外周部および中央部より高くなるように構成すると
ともに、他方のラップ(本例では固定スクロール4のラ
ップ4b)溝底面の深さを、中間点が外周部および中央部
より浅くなるように構成し、一方のラップ先端面と他方
のラップ溝底面との隙間を、前記中間点の隙間T2を最も
小さくするとともに、前記中央部の隙間T1と前記外周部
の隙間T3を同じにし、ラップ溝底面の深さを、前記中間
点から前記外周部および前記中央部に向けて緩やかに傾
斜さた構成となっている。これにより、上記同様ラップ
先端面とラップ溝底面間の隙間を安定的に最小限にする
ことができ、かつ旋回スクロール5のコマ状運転時に
は、固定スクロール4と極力点接触を避け、高性能で高
信頼性のあるスクロール型圧縮機となる。
【0022】以上に説明したように、圧縮機の運転停止
時に、前記両ラップの一方のラップ先端面と他方のラッ
プ溝底面との隙間を、スクロール部材の外周部と中央部
の中間点で最も小さくするとともに、同外周部と前記中
央部との隙間を同じにすることにより、圧縮部の熱膨張
および圧力差により生じる変形に対し、ラップ先端面と
ラップ溝底面間の隙間を安定的に最小限にすることがで
き、かつ旋回スクロール5のコマ状運転時には、固定ス
クロール4と極力点接触を避け、高性能で高信頼性のあ
るスクロール型圧縮機となる。
【0023】
【発明の効果】以上本発明においては、圧縮部の熱膨張
および圧力差により生じる変形に対し、ラップ先端面と
ラップ溝底面間の隙間を安定的に最小限にすることがで
き、かつ旋回スクロールのコマ状運転時には、固定スク
ロールと極力点接触を避け、高性能で高信頼性のあるス
クロール型圧縮機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるスクロール型圧縮機の概略断面
図である。
【図2】本発明におけるスクロール型圧縮機の要部断面
図である。
【図3】本発明の一実施例を示す両スクロールの要部拡
大斜視図でである。
【図4】本発明における固定スクロールの圧力および熱
膨張による変位を示す説明図である。
【図5】本発明における旋回スクロールの圧力および熱
膨張による変位を示す説明図である。
【図6】旋回スクロールのコマ状運転時の状態を表わす
概略図で、(A)は従来例、(B)本発明によるもので
ある。
【図7】本発明の他の実施例を示した要部拡大断面図で
ある。
【図8】本発明の更に他の実施例を示した要部拡大断面
図である。
【図9】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 電動機 3 圧縮部 4 固定スクロール 4a 鏡板 4b ラップ 5 旋回スクロール 5a 鏡板 5b ラップ 5c 旋回スクロール軸 6 圧縮室

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に電動機と圧縮部を配置し、
    同圧縮部を、鏡板に渦巻状のラップを立設させた固定ス
    クロールと、同じく鏡板に渦巻状のラップを立設させ両
    ラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室を形成する旋回
    スクロールと、前記電動機の回転力を伝達し前記旋回ス
    クロールを旋回駆動するシャフトと、同シャフトの一端
    に形成した主軸を支承するメインフレームとから構成
    し、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冷媒ガ
    スを圧縮してなるスクロール型圧縮機において、 圧縮機の運転停止時に、前記両ラップの一方のラップ先
    端面と他方のラップ溝底面との隙間を、スクロール部材
    の外周部と中央部の中間点で最も小さくするとともに、
    同外周部と前記中央部との隙間を同じにしてなることを
    特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも一方のラップ先端の高さ
    を、前記中間点が前記外周部および前記中央部より高く
    なるように構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。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも一方のラップ溝底面の深
    さを、前記中間点が前記外周部および前記中央部より浅
    くなるように構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】 前記いずれか一方のラップ先端の高さ
    を、前記中間点が前記外周部および前記中央部より高く
    し、他方のラップ溝底面の深さを均一に構成してなるこ
    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】 前記いずれか一方のラップ溝底面の深さ
    を、前記中間点が前記外周部および前記中央部より浅く
    し、他方のラップ先端の高さを、均一に構成してなるこ
    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】 前記ラップ先端の高さおよびラップ溝底
    面の深さを、前記中間点から前記外周部および前記中央
    部に向けて緩やかに傾斜させてなることを特徴とする請
    求項1〜5記載のスクロール型圧縮機。
  7. 【請求項7】 前記ラップ先端面とラップ溝底面との隙
    間を、両スクロール部材の熱膨張と圧力差による変形を
    考慮して設定してなることを特徴とする請求項1〜6記
    載のスクロール型圧縮機。
JP2000243805A 2000-08-11 2000-08-11 スクロール型圧縮機 Pending JP2002054584A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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