JP2002155877A - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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- JP2002155877A JP2002155877A JP2000355703A JP2000355703A JP2002155877A JP 2002155877 A JP2002155877 A JP 2002155877A JP 2000355703 A JP2000355703 A JP 2000355703A JP 2000355703 A JP2000355703 A JP 2000355703A JP 2002155877 A JP2002155877 A JP 2002155877A
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Abstract
設けられない側の渦巻きラップと対向するスクロール部
品との間の漏れを抑制して、圧縮効率が高く圧力の高い
冷媒を用いるのに好適なようにする。 【解決手段】 固定スクロール部品8および旋回スクロ
ール部品13の一方の渦巻きラップ15の立ち上がり端
面15aにこれが対向する鏡板14aとの間をシールす
るシール部材16を設け、シール部材を備えない渦巻き
ラップ9の厚みをシール部材16を備えた渦巻きラップ
15よりも厚くすることにより、上記の目的を達成す
る。
Description
冷蔵庫などの冷却装置に用いられるスクロール圧縮機に
関するものである。
ように、鏡板a、bから渦巻きラップc、dが立ち上が
る固定スクロール部品e及び旋回スクロール部品fを噛
み合わせて双方間に圧縮室gを形成し、旋回スクロール
部品fを自転拘束部品hによる自転の拘束のもとに円軌
道に沿って旋回させたとき圧縮室gが容積を変えながら
移動することで吸入、圧縮、吐出を繰り返し行う。
固定スクロール部品eおよび旋回スクロール部品fの一
方の渦巻きラップdの立ち上がり端面に特開平6−19
3569号公報に開示されているようなシール部材iが
長手方向に設けられ、対向する固定スクロール部品eと
の間で冷媒ガスが漏れるのを低減し、圧縮効率を向上さ
せることが行われている。
知見によれば、固定スクロール部品eおよび旋回スクロ
ール部品fの渦巻きラップc、dは、巻き始めの一部と
巻終りの一部とを除いてほぼ全長が互いに同じ厚みに形
成されていて、シール部材iが設けられない例えば固定
スクロール部品eの渦巻きラップcの立ち上がり端面の
幅が、シール部材iが設けられる渦巻きラップdの立ち
上がり端面の幅と同じなため、シール部材iを備えない
渦巻きラップcの立ち上がり端面と旋回スクロール部品
fとの間に形成する隙間幅が十分でなく、冷媒ガスの漏
れが多く圧縮効率向上の妨げになっている。
媒、例えばR410AやCO2を圧縮する場合、および
圧縮機構の回転速度が低い場合に、前記のような問題が
顕著に現れ、実用するのが困難である。
部品のシール部材が設けられない側の渦巻きラップと対
向するスクロール部品との間の漏れを抑制して、圧縮効
率が高く圧力の高い冷媒を用いるのに好適なスクロール
圧縮機を提供することにある。
めに、本発明のスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻ラッ
プが立ち上がる固定スクロール部品および旋回スクロー
ル部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回ス
クロール部品を自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回
させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸
入、圧縮、吐出を行うようにしたものにおいて、固定ス
クロール部品および旋回スクロール部品の一方の渦巻き
ラップの立ち上がり端面にこれが対向する鏡板との間を
シールするシール部材を設け、シール部材を備えない渦
巻きラップの厚みをシール部材を備えた渦巻きラップよ
りも厚くしたことを特徴とするものである。
は自転を拘束されて円軌道に沿って固定スクロール部品
に対して旋回駆動されながらそれらの鏡板から立ち上が
り噛み合っている渦巻きラップ間の圧縮室により吸入、
圧縮、吐出を行う。
の渦巻きラップの立ち上がり端面ではシール部材を設け
てこれと対向するスクロール部品の鏡板との間に十分な
シール性を確保しながら、シール部材が設けられない他
方の渦巻きラップについては、前記シール部材を設けた
一方の渦巻きラップよりも厚く形成してその立ち上がり
端面とこれが対向するスクロール部品との間の隙間幅
が、シール部材を設けた一方のスクロール部品のそれよ
り大きくなることにより、シール部材が設けられていな
くても十分なシール性を確保して、圧縮効率を向上する
ことができる。従って、R410A、CO2などのR2
2より圧力の高い冷媒を用いるとその効果はより顕著に
現れ、十分な圧縮効率が得られる。
記固定、旋回各スクロール部品が、熱膨張係数の異なる
金属材料よりなり、熱膨張係数が大きい金属材料よりな
るスクロール部品の渦巻きラップの立ち上がり高さを、
熱膨張係数が小さい金属材料よりなるスクロール部品の
渦巻きラップの立ち上がり高さよりも低く設定するとと
もに、この熱膨張係数の大きい金属材料よりなるスクロ
ール部品の渦巻きラップの立ち上がり端面にシール部材
が設けられていることをも特徴とするものである。
金属材料よりなる一方のスクロール部品の渦巻きラップ
が、シール部材を立ち上がり端面に有して、昇温に伴い
熱膨張係数の小さい金属材料よりなる他方のスクロール
部品のそれよりも高い割合で立ち上がり高さを増大する
が、熱膨張係数の小さい他方のスクロール部品における
渦巻きラップよりも低い立ち上がり高さに設定されてい
る分、対向する他方のスクロール部品の鏡板との間の隙
間を適度に小さくしてシール部材によるシール性を増し
ながら、他方のスクロール部品の鏡板とのシール部材の
過剰な摺接や渦巻きラップの接触を回避するので、運転
負荷が異常に増大したり耐久性が低下したりするような
ことを防止することができる。また、熱膨張係数の小さ
な他方のスクロール部品の渦巻きラップはシール部材を
有していないがそれと対向する前記一方のスクロール部
品の鏡板との間の隙間幅が大きいことによる前記優れた
シール性を昇温に伴う渦巻きラップの立ち上がり高さを
若干増してさらに高めながら、立ち上がり高さの増大割
合が小さいことにより、対向する一方のスクロール部品
の鏡板に接触するようなことを回避するので、運転に過
剰な負荷が生じたり耐久性が低下するようなことを防止
する。従って、耐久性が低下するようなことなく圧縮効
率をさらに高め、圧力の高い冷媒に特に有効なものとな
る。
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独
で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることが
できる。
スクロール圧縮機につき、図1〜図3を参照して詳細に
説明し、本発明の理解に供する。
示すように、吸入管2および吐出管3を持った容器1内
にスクロール式の圧縮機構部7とこれを駆動する電動機
4とが上下に収容され、縦型に配置された冷凍サイクル
用のスクロール圧縮機の場合の一例である。しかし、本
発明はこれに限定されることはなく、スクロール式の圧
縮機構部7を有したスクロール圧縮機全般に適用して有
効である。
巻きラップ9、15が立ち上がっている固定スクロール
部品8および旋回スクロール部品13を噛み合せて双方
間に圧縮室40を形成するように構成され、固定スクロ
ール部品8が容器1内に直接固定されるか、あるいは図
に示すように容器1内に焼き嵌めや溶接などして固定さ
れた主軸受部材19に取付けるなどして間接的に固定さ
れている。旋回スクロール部品13は主軸受部材19と
固定スクロール部品8との間に挟み込まれ、主軸受部材
19と旋回スクロール部品13との間に働かされた自転
拘束部品20により自転を拘束されて、主軸受部材19
に一端側を軸受されたクランク軸22の駆動により円軌
道に沿って旋回される。この旋回のために旋回スクロー
ル部品13はクランク軸22との嵌め合い部に旋回軸受
部17が設けられている。
と、固定スクロール部品8との間に形成している圧縮室
40が外周側から中央側に移動しながら容積が小さくな
ることにより、吸入管2に通じた外周部の吸入口41か
ら冷凍サイクルなどから戻ってきた冷媒を吸入し、それ
を圧縮して所定の圧力になる都度中央部にある吐出口1
0のリード弁11を押し開けて容器1内に吐出させるこ
とを繰り返す。
て固定されたステータ5と、このステータ5に内側から
対向するように位置してクランク軸22まわりに固定さ
れたロータ6とを有し、前記容器1内に吐出された冷媒
が圧縮機構部7の上部にあるマフラー12内、圧縮機構
部7のガス通路26を順次に経て圧縮機構部7の下に導
かれた冷媒をロータ6のガス通路27に案内して旋回力
を付加しながら下方に抜けさせて、オイルを遠心分離し
た後、ロータ6下部からステータ5と容器1との間に形
成したガス通路28へと迂回させてオイルを分離した冷
媒が図1に示すガス通路29を通じ圧縮機構部7の下部
から上部に至って吐出管3を通じ冷凍サイクルなどに供
給されるようにする。同時に電動機4は冷媒との接触に
よって冷却される。
めや溶接などして固定された副軸受部材42により軸受
されるとともに、下端が容器1の下部に形成されたオイ
ル溜り内のオイル25に没したオイルポンプ24を圧縮
機構部7とともに駆動するようにしている。オイル溜り
内のオイル25はオイルポンプ24によってクランク軸
22内のオイル通路23を通じて、まず、旋回軸受部1
7の部分に達しこれを潤滑する。
は、鏡板14bの背面に達するが、この背面には主軸受
部材19との間で働く円環状のシール部材21が設けら
れているので、オイル25はシール部材21により堰き
止められる。堰き止められたオイル25の一部は旋回軸
受部17を下方に抜けてクランク軸22の主軸部を潤滑
した後容器1内に戻るが、鏡板14bの背面のシール部
材21により堰き止められて冷媒の圧縮圧よりも高い圧
力となるように設定されている。堰き止められた残りの
オイル25は絞り通路43などにより圧力を下げられて
圧縮圧と前記高い圧力との中間圧となってシール部材2
1の領域内から鏡板14bの背面におけるシール部材2
1の領域外に抜けて存在し、これら2つの圧力によって
旋回スクロール部品13が固定スクロール部品8から所
定以上離れて転覆するようなことが防止される。前記中
間圧は圧力調整弁30の働きによって所定以上になるの
を防止される。
8および旋回スクロール部品13の一方、例えば図1〜
図3に示す旋回スクロール部品13の渦巻きラップ15
の立ち上がり端面15aに、これが対向する他方、例え
ば図1〜図3に示す固定スクロール部品8の鏡板14a
との間をシールするシール部材16を設け、図1、図2
にTf、Tmで示すようにシール部材を備えない固定ス
クロール部品8の渦巻きラップ9の厚みTfをシール部
材16を備えた渦巻きラップ15の厚みTmよりも厚く
してある。ここでは、シール部材16を持った旋回スク
ロール部品13の厚みTmは改良対象でなく、従来の場
合同様に設定されているのに対し、シール部材を持たな
い固定スクロール部品8の渦巻きラップ9の厚みTfは
改良対象であって、従来よりも厚く設定することを意味
している。
定、旋回各スクロール部品8、13の一方の渦巻きラッ
プ15の立ち上がり端面15aでは、シール部材16に
より対向する固定スクロール部品8の鏡板14aとの間
に従来と同様に十分なシール性を確保しながら、シール
部材16が設けられない他方の渦巻きラップ9について
は、前記シール部材16を設けた一方の渦巻きラップ1
5よりも厚く形成して、つまり従来の場合よりも厚く形
成して、その立ち上がり端面9aとこれが対向する旋回
スクロール部品13の鏡板14bとの間の隙間幅Bf
が、図2に示すようにシール部材16を設けた一方の旋
回スクロール部品13における渦巻きラップ15の立ち
上がり端面15aと他方の固定スクロール部品8の鏡板
14aとの間の隙間幅Bmより大きくなることにより、
つまり従来の場合よりも大きくなることにより、シール
部材が設けられていなくても十分なシール性を確保する
ので、従来のものよりも圧縮効率を向上することができ
る。これによって、R410A、CO2などのR22よ
り圧力の高い冷媒を用いると上記のような効果が特に顕
著に現れるので、十分な圧縮効率が得られる。
ル部品8と旋回スクロール部品13が、熱膨張係数の異
なる金属材料よりなり、図2に示すように熱膨張係数が
大きい金属材料よりなる一方、例えば図に示す旋回スク
ロール部品13の渦巻きラップ15の立ち上がり高さH
mを、熱膨張係数が小さい金属材料よりなる他方、例え
ば図に示す固定スクロール部品8の渦巻きラップ9の立
ち上がり高さHfよりも低く設定するとともに、この熱
膨張係数の大きい金属材料よりなる旋回スクロール部品
13の渦巻きラップ15の立ち上がり端面15aにシー
ル部材16を有する関係としてある。ここに熱膨張係数
が大きい金属材料はアルミニウム系金属材料が好適であ
り、熱膨張係数の小さい金属材料は鉄系金属材料が好適
である。しかし、これに限られることはなく、基本的に
は熱膨張係数が異なる固定スクロール部品8と旋回スク
ロール部品13とを組み合せた構成であれば有効であ
る。
料よりなる旋回スクロール部品13の渦巻きラップ15
が、シール部材16を立ち上がり端面15aに有して、
昇温に伴い熱膨張係数の小さい金属材料よりなる固定ス
クロール部品8の渦巻きラップ9よりも高い割合で立ち
上がり高さHmを増大するが、熱膨張係数の小さい固定
スクロール部品8における渦巻きラップ9よりも立ち上
がり高さが低く設定されている分、対向する固定スクロ
ール部品8の鏡板14aとの間の隙間を適度に小さくし
てシール部材16によるシール性を増しながら、固定ス
クロール部品8の鏡板14aとのシール部材16の過剰
な摺接や渦巻きラップ15の接触を回避するので、運転
に過剰な負荷が生じたり耐久性が低下したりするような
ことを防止することができる。また、熱膨張係数の小さ
な固定スクロール部品8の渦巻きラップ9はシール部材
を有していないが対向する旋回スクロール部品13との
間の隙間幅Bfが大きいことによる前記優れたシール性
を昇温に伴う渦巻きラップ9の立ち上がり高さHfを若
干増してさらに高めながら、立ち上がり高さの増大割合
が小さいことにより、対向する旋回スクロール部品13
の鏡板14bに接触するようなことを回避するので、運
転に過剰な負荷が生じたり耐久性が低下したりするよう
なことを回避することができる。従って、耐久性が低下
するようなことなく圧縮効率をさらに高められるので、
前記のような圧力の高い冷媒に特に有効なものとなる。
ように、固定、旋回各スクロール部品の一方の渦巻きラ
ップの立ち上がり端面にはシール部材を設けて対向する
スクロール部品との間に十分なシール性を確保しなが
ら、シール部材が設けられない他方の渦巻きラップは前
記シール部材を設けた一方の渦巻きラップよりも厚く形
成してその立ち上がり端面が対向するスクロール部品と
の間の隙間幅が、シール部材を設けた一方のスクロール
部品のそれより大きくなることにより、シール部材が設
けられていなくても十分なシール性を確保して、圧縮効
率を向上することができ、R410A、CO2などのR
22より圧力の高い冷媒を用いると、上記の効果が特に
顕著に現れ、十分な圧縮効率が得られる。
縮機の要部である固定スクロール部品と旋回スクロール
部品の渦巻きラップとの噛み合い状態を示す平面図であ
る。
ル部品との噛み合い状態を示す一部の断面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 鏡板から渦巻ラップが立ち上がる固定ス
クロール部品および旋回スクロール部品を噛み合わせて
双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転の
拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容
積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行う
スクロール圧縮機において、 固定スクロール部品および旋回スクロール部品の一方の
渦巻きラップの立ち上がり端面にこれが対向する鏡板と
の間をシールするシール部材を設け、シール部材を備え
ない渦巻きラップの厚みをシール部材を備えた渦巻きラ
ップよりも厚くしたことを特徴とするスクロール圧縮
機。 - 【請求項2】 前記固定、旋回各スクロール部品は、熱
膨張係数の異なる金属材料よりなり、熱膨張係数が大き
い金属材料よりなるスクロール部品の渦巻きラップの立
ち上がり高さを、熱膨張係数が小さい金属材料よりなる
スクロール部品の渦巻きラップの立ち上がり高さよりも
低く設定するとともに、この熱膨張係数の大きい金属材
料よりなるスクロール部品の渦巻きラップの立ち上がり
端面にシール部材が設けられている請求項1に記載のス
クロール圧縮機。 - 【請求項3】 R410A、CO2などのR22より圧
力の高い冷媒を用いてなる請求項1、2のいずれか1項
に記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007247601A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Daikin Ind Ltd | スクロール圧縮機のスクロール部材 |
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US10094600B2 (en) | 2012-09-13 | 2018-10-09 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly with directed suction |
US11236748B2 (en) | 2019-03-29 | 2022-02-01 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having directed suction |
US11248605B1 (en) | 2020-07-28 | 2022-02-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having shell fitting |
US11619228B2 (en) | 2021-01-27 | 2023-04-04 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having directed suction |
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-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355703A patent/JP3558981B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US10928108B2 (en) | 2012-09-13 | 2021-02-23 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly with directed suction |
US10995974B2 (en) | 2012-09-13 | 2021-05-04 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly with directed suction |
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