JP2003172276A - スクロール流体機械 - Google Patents
スクロール流体機械Info
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- JP2003172276A JP2003172276A JP2001368429A JP2001368429A JP2003172276A JP 2003172276 A JP2003172276 A JP 2003172276A JP 2001368429 A JP2001368429 A JP 2001368429A JP 2001368429 A JP2001368429 A JP 2001368429A JP 2003172276 A JP2003172276 A JP 2003172276A
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Abstract
現できる非対称歯形のスクロール流体機械を提供する。 【解決手段】第一端板と、この第一端板に立設する第一
渦巻体1aを有する第一スクロール部材1と、第二端板
と、この第二端板に立設する第二渦巻体を有する第二ス
クロール部材と、これら両スクロール部材間に形成され
る複数の圧縮室と、油を溜める貯油室とを備え、第二渦
巻体の外線側に形成される外線側圧縮室200aの閉込
み容積が、内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容
積よりも大きいスクロール流体機械において、貯油室と
外線側圧縮室200a及び内線側圧縮室とをつなぐ圧縮
室給油路を設け、この圧縮室給油路は、第二渦巻体の外
線側圧縮室200aが閉じきった後の位置に開口してお
り、油供給量を、内線側圧縮室よりも外線側圧縮室20
0aへ多くする。
Description
等において冷媒ガスを圧縮するためのスクロール流体機
械に関する。
る圧縮室と内線側で形成される圧縮室との閉込み容積が
異なる歯形(以後、非対称歯形と称する)を有するスク
ロール流体機械(以後、非対称スクロール流体機械と称
する)では、圧縮室のシール性を向上させるため、一つ
の渦巻体の外線側で形成される圧縮室と内線側で形成さ
れる圧縮室の閉込み容積が同じ歯形(以後、対称歯形と
称する)を有するスクロール流体機械(以後、対称スク
ロール流体機械と称する)の場合と同様に、特開200
0−54972号公報に記載されるように外線側圧縮室
と内線側圧縮室に均等に油を供給していた。
称歯形で形成される圧縮室の圧力分布が、対称歯形の場
合にあった対称性を失う点に関して配慮されておらず、
圧縮室間のシール性の向上に寄与しない無駄な給油を行
っていたため、圧縮室給油の弊害である歯形噛合い部へ
の油かみ込みという無駄な仕事を行い、圧縮性能低下を
招いていた。
圧縮室の圧力分布を考慮した圧縮室給油路により、圧縮
性能向上を実現するスクロール流体機械の提供にある。
に本発明に係るスクロール流体機械の発明は、第一端板
と、この第一端板に立設する第一渦巻体を有する第一ス
クロール部と、第二端板と、この第二端板に立設する第
二渦巻体を有する第二スクロール部材と、これら両スク
ロール部材間に形成される複数の圧縮室と、油を溜める
貯油室とを備え、前記第二スクロール部材の渦巻体であ
る第二渦巻体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込
み容積が、内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容
積よりも大きいスクロール流体機械において、前記貯油
室と前記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室とをつなぐ
圧縮室給油路を設け、この圧縮室給油路は、前記第二渦
巻体の前記外線側圧縮室が閉じきった後の位置に開口し
ており、油供給量を、前記内線側圧縮室よりも前記外線
側圧縮室へ多くするものである。
板の第一渦巻体もしくは第二渦巻体が立設しない側に形
成された圧縮室給油路に背圧室を備え、この背圧室と前
記外線側圧縮室との間の前記第一端板に背圧調整切欠き
を形成し、この切欠きに前記第二スクロール部材の旋回
運動にともなって間欠的に連通する背圧孔を前記第二端
板に形成し、この背圧孔を介して前記圧縮室給油路が前
記外線側圧縮室に開口している。
一渦巻体もしくは第二渦巻体が立設しない側に形成され
た圧縮室給油路に背圧室を備え、この背圧室と前記外線
側圧縮室との間の前記第一端板に背圧調整切欠きを形成
し、この切欠きに前記第二スクロール部材の旋回運動に
ともなって間欠的に連通する背圧孔を前記第二端板に形
成し、この背圧孔を介して前記圧縮室給油路が前記外線
側圧縮室に開口している。
るスクロール流体機械の他の発明は、第一端板と、この
第一端板に立設する第一渦巻体を有する第一スクロール
部と、第二端板と、この第二端板に立設する第二渦巻体
を有する第二スクロール部材と、これら両スクロール部
材間に形成される複数の圧縮室と、油を溜める貯油室と
を備え、前記第二スクロール部材の渦巻体である第二渦
巻体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込み容積
が、内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容積より
も大きいスクロール流体機械において、前記貯油室と前
記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室とをつなぐ圧縮室
給油路を設け、この圧縮室給油路は、前記内線側圧縮室
の閉じきる前の吸込み過程時から連通する位置に開口し
ており、油供給量を、前記内線側圧縮室よりも前記外線
側圧縮室へ多くするものである。
係るスクロール流体機械の他の発明は、第一端板と、こ
の第一端板に立設する第一渦巻体を有する第一スクロー
ル部と、第二端板と、この第二端板に立設する第二渦巻
体を有する第二スクロール部材と、これら両スクロール
部材間に形成される複数の圧縮室と、油を溜める貯油室
とを備え、前記第二スクロール部材の渦巻体である第二
渦巻体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込み容積
が、内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容積より
も大きいスクロール流体機械において、前記貯油室と前
記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室とをつなぐ圧縮室
給油路を設け、この圧縮室給油路は、第一渦巻体及び第
二渦巻体で形成される側面シール部の最も外側に形成さ
れる位置より内側に開口しており、油供給量を、前記内
線側圧縮室よりも前記外線側圧縮室へ多くするものであ
る。
係るスクロール流体機械の他の発明は、第一端板と、こ
の第一端板に立設する第一渦巻体を有する第一スクロー
ル部と、第二端板と、この第二端板に立設する第二渦巻
体を有する第二スクロール部材と、これら両スクロール
部材間に形成される複数の圧縮室と、油を溜める貯油室
とを備え、前記第二スクロール部材の渦巻体である第二
渦巻体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込み容積
が、内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容積より
も大きいスクロール流体機械において、前記貯油室と前
記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室とをつなぐ圧縮室
給油路を設け、この圧縮室給油路は、第一渦巻体及び第
二渦巻体で形成される側面シール部が最も外側に形成さ
れる位置より外側に開口しており、油供給量を、前記内
線側圧縮室よりも前記外線側圧縮室へ多くするものであ
る。
非対称歯形では、閉じ込み容積の大きい外線側圧縮室が
先に圧縮を開始するため、内線側圧縮室が圧縮を開始す
る時点では、その圧力は吸込み圧よりも高くなってい
る。この結果、外線側圧縮室を取り囲んで内線側圧縮室
との境界を形成する歯先歯底隙間の広い範囲で、外線側
圧縮室は内線側圧縮室より高圧となる。これらの歯先歯
底隙間では外線側圧縮室から内線側圧縮室へ向かう漏れ
流れとなる。
1,B2が外線側圧縮室Aと隣接する内線側圧縮室(B
3は、吐出過程に移行した領域)となり、B1、B2が
Aより低圧となる。その結果、歯先歯底隙間の大半を占
めるC1、C2、C5で外線側圧縮室から流出する漏れ
が生じ、外線側圧縮室へ流入する流れとなるのは、C3
部のみである。逆に、歯先歯底隙間を通って内線側圧縮
室から流出する漏れが起こる範囲は狭い。
む歯先歯底隙間の内のC6で流出し、他の広い範囲C
2、C4、C5で流入が起こる。つまり、非対称スクロ
ール流体機械の性能を低下させる主要因の一つである圧
縮室間の漏れの大半は、外線側圧縮室を上流側、内線側
圧縮室を下流側とする向きの流れとなる。
供給される油量が多い程、抑制できる。この隙間へ給油
するために、通常、圧縮室または吸込み室への油供給を
行う。これにより、圧縮室中のガスに油が混ざり、それ
が漏れ流れに載って隙間に供給される。このため、この
方法では、漏れ流れの上流側の圧縮室に油を供給するこ
とが必須となる。すなわち非対称歯形の場合、外線側圧
縮室が漏れ流れの上流側となる場合が多いため、外線側
圧縮室への給油量を内線側圧縮室への給油量よりも多く
するか、外線側圧縮室のみへの給油が効果的である。
説明すると、一つの渦巻体の外線側で形成される圧縮室
と内線側で形成される圧縮室とは、各渦巻体の中心の中
点(+印で示す)に対し、点対称に形成され、圧縮室の
圧力分布もほぼ点対称となる。外線側圧縮室のP室と内
線側圧縮室のQ室が同一の形状でほぼ同一の圧力となっ
ている。この対称性のため、圧縮室間の漏れ流れの大半
が、非対称歯形のように、外線側圧縮室から内線側圧縮
室の向きに生じることはなく、内線側圧縮室から外線側
圧縮室へ向かう漏れ流れと外線側圧縮室から内線側圧縮
室へ向かう漏れ流れは同程度に発生する。このため対称
歯形の場合、外線側圧縮室と内線側圧縮室とは同程度に
漏れ流れの上流側になるため、油を外線側圧縮室及び内
線側圧縮室へ同程度に供給する必要がある。
いて、図1、図4、図5を用いて詳細に説明する。図1
は、本発明のスクロール流体機械の第一スクロール部材
および第二スクロール部材に係る実施例の平面図、図4
は、本発明のスクロール流体機械に係る実施例の縦断面
図、図5は、本発明のスクロール流体機械が備える背圧
制御弁に係る実施例の詳細断面図である。
ある第一渦巻体1aと第一端板1bとよりなる。また、
第一スクロール部材1には、後述する、第二スクロール
部材2の第二端板2bが摺動する面の潤滑のために、油
溝1dが設けられている。そして、この第一渦巻体1a
の内線側圧縮室200aには、背圧制御弁100を介し
て後述する圧縮室給油路の流出孔100aが開口してい
る。
示す。同図は、図4中のR部(破線で示す)の拡大図で
ある。背圧制御弁100は、その内部に圧縮された弁ば
ね100b、弁板100c、弁キャップ100dを有す
る。この背圧制御弁100は、背圧室4に流入する油と
そこに溶け込んでいた流体(冷媒など)がガス化するこ
とにより上昇する背圧を抜く弁である。背圧制御弁10
0は、前記流出孔100aの開口先圧縮室すなわち内線
側圧縮室200aの圧力に、弁ばね100bの圧縮量に
対応する一定値を加えた圧力に、背圧を調整する作用を
有する。2は第二スクロール部材で、第二渦巻体2aと
第二端板2bとよりなる(図4参照)。
2aを有する第一スクロール部材1、第二スクロール部
材2を噛合わせて、旋回軸受2cに、フレーム15によ
り支持されたクランク軸9の偏心ピン9aを挿入する。
また、フレーム15と旋回スクロール1との間に、第二
スクロール部材2の公転運動は許容し自転運動を防止す
るオルダムリング16が配置されている。さらに、クラ
ンク軸9を駆動するモータ17と、流体を取入れる吸入
パイプ18と圧縮した流体を吐出する吐出パイプ19と
を有する。
械において、モータ17に通電することによりクランク
軸9が回転し、旋回スクロール1はオルダムリング16
により自転することなく公転運動する。この旋回スクロ
ール1の公転運動によって、前記吸込パイプ18から流
入した冷媒ガスなどの流体は、吸込み室6(図2参照)
に一旦流入し、その後、第一スクロール部材1、第二ス
クロール部材2間に形成される圧縮室200で圧縮され
る。また油は、ケース20内の吐出圧と背圧室4の背圧
との圧力差を用い、吐出圧に等しい圧力の貯油室5内か
ら給油パイプ10、給油孔9bを通って前記旋回軸受2
c及び主軸受15aに供給された後、前記背圧室4に流
入する。
100を通って、第二渦巻体2aの外線側圧縮室200
aに開口している流出孔100aから流入する(この外
線側圧縮室200aは第一渦巻体1aからみれば内線側
圧縮室となるが、本実施例では、第二渦巻体2aを基準
にして呼称し、外線側圧縮室200aと称する)。すな
わち、給油孔9b、背圧室4、背圧制御弁100、流出
孔100aを介して前記貯油室5と前記外線側圧縮室2
00aとをつなぐ圧縮室給油路の流出孔100aが、外
線側圧縮室200aが閉じきった後に位置している外周
側側面シール部D1、及びこの側面シール部D1より内
側に位置する側面シール部D2との間に開口しており、
外線側圧縮室200aに流入する。
2aで最も外側に形成される側面シール部D1が前記開
口100aより内側にある期間では、前記流出孔100
aから流出する油は、前記外線側圧縮室200aに供給
される。
で最も外側に形成される側面シール部D1が前記流出孔
100aより外側にある期間では、前記開口100aは
前記吸込み室6および第二渦巻体2aの内線側圧縮室に
連通していることになり、流出孔100aから流出する
油は、前記吸込み室6に供給される。この場合、前記第
二渦巻体2aにより、その油の大部分は、最終的には前
記外線側圧縮室200aに流入する。これにより、歯先
歯底隙間で生じる大半の漏れ流れの上流側となる前記外
線側圧縮室200aに給油されるため、その油が漏れ流
れに載って隙間に供給される結果、歯先歯底隙間のシー
ル性が向上し、漏れが抑制され、性能が向上する。
第二スクロール部材の前記内線側圧縮室よりも前記外線
側圧縮室へ供給する供給量を多くする構成とすること
で、歯先歯底隙間のシール性が向上し、漏れが抑制され
て性能が向上する、という効果がある。
6、図7、図8を用いて説明する。図4は、本発明に係
るスクロール流体機械の縦断面図、図6は、本発明に係
る第一スクロール部材の平面図、図7は、本発明に係る
背圧孔部の詳細断面図(図4のS部)、図8は、第ニス
クロール部材の平面図である。圧縮室給油路において、
背圧制御弁の代わりに背圧孔を設ける以外は前記第一の
実施例と同様なので、背圧孔附近の説明のみ行い、他は
省略する。
ール部材1に設けた背圧調整切欠き1cと第二端板2b
内にコの字状に設けた背圧孔101とにより、前記外線
側圧縮室200aに流出される。背圧孔101は、前記
端板2bの上面から開けた2個の穴101aと側面から
開けた1個の穴101bとをつなぎ、側面から止め栓1
01cで塞ぐことにより形成される。
の穴101a(2個の穴101aのうち、図示下部の
穴)は、前記第二スクロール部材の旋回運動により、穴
中心が背圧調整切欠き1c部を中心にして円周上を軌跡
L(破線で示す)を描いて動くため、背圧孔101と切
欠きとで形成される圧縮室給油路の連通もしくは遮断
は、間欠的となる。この間欠的な連通もしくは遮断は、
実質的には給油路の絞り作用を起こす。本実施例によれ
ば、上記実施例と同様の効果が得られ、また、最外周と
異なる圧縮室への給油が可能となって設計の自由度が拡
大し、さらに、弁ばねなどの別部品が不要となり構造が
単純となることから、コスト低減及び信頼性が向上す
る、という効果もある。
流体機械において、油供給量を、内線側圧縮室よりも外
線側圧縮室へ多くすることによって、圧縮性能が向上す
るスクロール流体機械を実現できる、という効果が奏さ
れる。
スクロール部材の平面図である。
る。
る。
断面図である(図4のR部)。
材の平面図である。
面図である(図4のS部)。
材の平面図である。
a…第一渦巻体、2a…第二渦巻体、1b…第一端板、
2b…第二端板、2c…旋回軸受、1c…背圧調整切欠
き、1d…油溝、4…背圧室、5…貯油室、6…吸込み
室、9…クランク軸、9a…偏心ピン、9b…給油孔、
10…給油パイプ、15…フレーム、15a…主軸受、
16…オルダムリング、17…モータ、18…吸込みパ
イプ、19…吐出パイプ、20…ケース、100…背圧
制御弁、100a…流出孔、100b…弁ばね、100
c…弁板、100d…弁キャップ、101…背圧孔、1
00a、101b…穴、101c…止め栓、200…圧
縮室、200a…外線側圧縮室。
Claims (6)
- 【請求項1】第一端板と、この第一端板に立設する第一
渦巻体を有する第一スクロール部材と、第二端板と、こ
の第二端板に立設する第二渦巻体を有する第二スクロー
ル部材と、これら両スクロール部材間に形成される複数
の圧縮室と、油を溜める貯油室とを備え、前記第二渦巻
体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込み容積が、
内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容積よりも大
きいスクロール流体機械において、 前記貯油室と前記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室と
をつなぐ圧縮室給油路を設け、 この圧縮室給油路は、前記第二渦巻体の前記外線側圧縮
室が閉じきった後の位置に開口しており、油供給量を、
前記内線側圧縮室よりも前記外線側圧縮室へ多くするこ
とを特徴とするスクロール流体機械。 - 【請求項2】前記第一端板もしくは第二端板の第一渦巻
体もしくは第二渦巻体が立設しない側に形成された圧縮
室給油路に背圧室を備え、この背圧室と前記外線側圧縮
室との間に介在する背圧制御弁を介して前記圧縮室給油
路が前記外線側圧縮室に開口していることを特徴とする
請求項1記載のスクロール流体機械。 - 【請求項3】前記第一端板もしくは第二端板の第一渦巻
体もしくは第二渦巻体が立設しない側に形成された圧縮
室給油路に背圧室を備え、この背圧室と前記外線側圧縮
室との間の前記第一端板に背圧調整切欠きを形成し、こ
の切欠きに前記第二スクロール部材の旋回運動にともな
って間欠的に連通する背圧孔を前記第二端板に形成し、
この背圧孔を介して前記圧縮室給油路が前記外線側圧縮
室に開口していることを特徴とする請求項1記載のスク
ロール流体機械。 - 【請求項4】第一端板と、この第一端板に立設する第一
渦巻体を有する第一スクロール部材と、第二端板と、こ
の第二端板に立設する第二渦巻体を有する第二スクロー
ル部材と、これら両スクロール部材間に形成される複数
の圧縮室と、油を溜める貯油室とを備え、前記第二渦巻
体の外線側に形成される外線側圧縮室の閉込み容積が、
内線側に形成される内線側圧縮室の閉込み容積よりも大
きいスクロール流体機械において、 前記貯油室と前記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室と
をつなぐ圧縮室給油路を設け、この圧縮室給油路は、前
記内線側圧縮室の閉じきる前の吸込み過程時から連通す
る位置に開口しており、油供給量を、前記内線側圧縮室
よりも前記外線側圧縮室へ多くすることを特徴とするス
クロール流体機械。 - 【請求項5】第一端板と、この第一端板に立設する第二
渦巻体を有する第一スクロール部材と、第二端板と、こ
の第二端板に立設する第二渦巻体を有する第二スクロー
ル部材と、これら両スクロール部材間に形成される複数
の圧縮室と、油を溜める貯油室とを備え、前記第二スク
ロール部材の渦巻体である第二渦巻体の外線側に形成さ
れる外線側圧縮室の閉込み容積が、内線側に形成される
内線側圧縮室の閉込み容積よりも大きいスクロール流体
機械において、 前記貯油室と前記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室と
をつなぐ圧縮室給油路を設け、 この圧縮室給油路は、第一渦巻体及び第二渦巻体で形成
される側面シール部の最も外側に形成される位置より内
側に開口しており、油供給量を、前記内線側圧縮室より
も前記外線側圧縮室へ多くすることを特徴とするスクロ
ール流体機械。 - 【請求項6】第一端板と、この第一端板に立設する第一
渦巻体を有する第一スクロール部と、第二端板と、この
第二端板に立設する第二渦巻体を有する第二スクロール
部材と、これら両スクロール部材間に形成される複数の
圧縮室と、油を溜める貯油室とを備え、前記第二スクロ
ール部材の渦巻体である第二渦巻体の外線側に形成され
る外線側圧縮室の閉込み容積が、内線側に形成される内
線側圧縮室の閉込み容積よりも大きいスクロール流体機
械において、 前記貯油室と前記外線側圧縮室及び前記内線側圧縮室と
をつなぐ圧縮室給油路を設け、 この圧縮室給油路は、第一渦巻体及び第二渦巻体で形成
される側面シール部が最も外側に形成される位置より外
側に開口しており、油供給量を、前記内線側圧縮室より
も前記外線側圧縮室へ多くすることを特徴とするスクロ
ール流体機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001368429A JP4075979B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | スクロール流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001368429A JP4075979B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | スクロール流体機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003172276A true JP2003172276A (ja) | 2003-06-20 |
JP4075979B2 JP4075979B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=19178021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001368429A Expired - Lifetime JP4075979B2 (ja) | 2001-12-03 | 2001-12-03 | スクロール流体機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4075979B2 (ja) |
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