JP2004340113A - Scroll type fluid machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noises by decreasing the number of projections closest to a counter lap part at the same timing by disposing the projections in the lap part at a non-constant interval. <P>SOLUTION: A plurality of outer circumferential projections 14 are provided in an outer circumferential surface 3B of the lap part 3 of a fixed scroll 1, and a plurality of outer circumferential projections 15 are provided in an outer circumferential surface 12B of the lap part 12 of a rotary scroll 10. An angle θ between adjoining projections 14 (projections 15) is gradually reduced from the outer diameter side of the lap parts 3, 12 toward the inner diameter side. When a compressor is operated, the projections 14 and 15 become closest to the counter lap parts 12 and 3 at a closure position of each compression chamber 13 for increasing seal performance of the compression chamber 13. Timing when the respective projections 14 and 15 become the closest can be deflected from each other. Generation timing of noises generated when they are closest can thus be dispersed in time. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空気、冷媒等の圧縮機や真空ポンプ等に用いて好適なスクロール式流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式流体機械は、旋回スクロールを固定スクロールに対して旋回運動させることにより、空気、冷媒等の圧縮やポンプ動作を行うものである（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１４１３７９号公報
【非特許文献１】
発明協会公開技報公技番号２００１−１７４６号
【０００４】
この従来技術によるスクロール式流体機械は、固定スクロールと旋回スクロールとが互いに対向して設けられ、これらの固定スクロールと旋回スクロールとは、円板状に形成された鏡板と、該鏡板に軸方向に立設された渦巻状のラップ部とによりそれぞれ構成されている。
【０００５】
また、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部は、鏡板の内径側から外径側に向けて渦巻状に巻回するように延びて形成され、互いに重なり合うことによって複数の圧縮室を画成している。
【０００６】
そして、スクロール式流体機械は、旋回スクロールが旋回運動を行うことにより、固定スクロールの外周側に設けた吸込口から流体を吸込み、この流体を各圧縮室内で順次圧縮しつつ、固定スクロールの内周側に設けた吐出口から外部に向けて圧縮流体を吐出するものである。
【０００７】
また、従来技術では、例えば固定スクロールと旋回スクロールの各ラップ部の周面に凹凸を形成することにより、各ラップ部間の隙間を小さくして圧縮室の密閉性を高め、圧縮効率を向上する構成としている。
【０００８】
この場合、各ラップ部の周面には、軸方向に延びる複数本の突起（凹溝）が形成され、隣合う突起間のなす角度は、ラップ部の渦巻方向、即ち内径側から外径側にわたってほぼ等しい角度に形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、ラップ部の周面に複数本の突起（凹溝）を設け、隣合う突起間のなす角度を内径側から外径側にわたってほぼ等しくする構成としている。しかし、この場合には、旋回スクロールが固定スクロールに対して旋回運動すると、例えばラップ部の渦巻方向に対して特定の位置にある複数本の突起が、固定スクロールの周面に対してほぼ等しいタイミングで最接近（または接触）するようになる。
【００１０】
そして、このように突起が相手方の周面に最接近した部位では、これらの間に形成される微小な隙間を介して高圧側の圧縮室から低圧側の圧縮室に流体が流れ込み、このときに流れの渦が生じることによって笛の原理で異音が発生する。
【００１１】
このため、従来技術では、スクロール式流体機械を運転するときに、固定スクロールと旋回スクロールとの間で複数の箇所から異音が一斉に発生し、これらは高い周波数の大きな騒音となって流体の吸込口等から外部に漏れ出ることがあり、これによって機械の運転環境が悪化するという問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ラップ部の突起によって圧縮効率を高めることができ、この状態で突起による騒音等を抑制できると共に、低騒音で良好な運転環境を実現できるようにしたスクロール式流体機械を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、鏡板に内径側から外径側に向け渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するために内径側から外径側に向け渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された他方のスクロールとを備え、少なくとも前記一方のスクロールのラップ部の周面には、渦巻方向に間隔をもって軸方向に延びる複数本の突起を設けてなるスクロール式流体機械に適用される。
【００１４】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、複数本の突起は少なくとも一部が非等間隔になるように形成し、一方のスクロールに対して他方のスクロールが最接近している複数箇所のうち、少なくとも１箇所は常に前記突起がないように前記複数本の突起を配設する構成としたことにある。
【００１５】
このように構成することにより、例えば一方のスクロールが旋回運動するときには、一方のスクロールの突起を各圧縮室の閉込み位置（圧縮室の境界となる位置）で他方のスクロールのラップ部に最接近または接触させることができ、突起により各圧縮室の密閉性を高めることができる。
【００１６】
また、少なくとも一部の突起間の間隔（渦巻方向の寸法）を非等間隔に形成し、例えば一方のスクロールの１巻目、２巻目、…ｎ巻目の各部位が他方のスクロールに最接近するときには、これら複数箇所の最接近部位のうち少なくとも１箇所において、常に突起のない部位（ラップ部の周面）が他方のスクロールに最接近するように構成したので、これらの最接近部位で各突起が相手方のラップ部に一斉に最接近するのを防止でき、各突起が相手方のラップ部に最接近するタイミングをずらして設定することができる。これにより、各突起がラップ部に最接近するときに空気の渦流等が生じて異音が発生するとしても、これらの異音の発生タイミングを時間的にずらして分散させることができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によると、各突起は隣合う突起間のなす角度を前記ラップ部の内径側と外径側とで異ならしめる構成としている。これにより、各突起が相手方のラップ部に最接近するタイミングをずらして設定でき、異音の発生タイミングを時間的に分散させることができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、各突起は一方のスクロールのラップ部の外周面と他方のスクロールのラップ部の外周面とにそれぞれ形成し、前記一方のスクロールの突起と前記他方のスクロールの突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としている。
【００１９】
これにより、スクロールの旋回運動時には、個々のスクロールの外周面に配置した突起を相手方のスクロールの平滑な内周面に最接近させることができる。また、一方のスクロールの突起が他方のスクロールに最接近するタイミングと、他方のスクロールの突起が一方のスクロールに最接近するタイミングとを異ならしめることができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によると、各突起は一方のスクロールのラップ部の内周面と他方のスクロールのラップ部の内周面とにそれぞれ形成し、前記一方のスクロールの突起と前記他方のスクロールの突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としている。これにより、スクロールの旋回運動時には、個々のスクロールの内周面に配置した突起を相手方のスクロールの平滑な外周面に最接近させることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によると、各突起は一方のスクロールのラップ部の内周面と外周面とにそれぞれ形成し、前記内周面の突起と前記外周面の突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としている。
【００２２】
これにより、他方のスクロールには突起を形成する必要がなくなり、スクロールの旋回運動時には、一方のスクロールに配置した突起を相手方のスクロールの平滑な内周面および外周面に最接近させることができる。
【００２３】
また、請求項６の発明によると、各突起間の角度はラップ部の渦巻方向の内径側よりも外径側で小さく形成する構成としている。これにより、ラップ部は、内径側よりも外径側で曲率半径が大きくなるから、ラップ部の外径側で各突起間の角度を小さくすることにより、外径側で各突起間の寸法が広がり過ぎるのを防止することができる。
【００２４】
また、請求項７の発明によると、各突起間の角度はラップ部の渦巻方向の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成する構成としている。これにより、ラップ部の曲率半径は、内径側から外径側に向けて徐々に大きくなるので、ラップ部の各部位に配置する各突起間の角度を、当該部位の曲率半径に応じて設定することができる。
【００２５】
また、請求項８の発明によると、各突起はラップ部のうち渦巻方向の内径側のみに形成し、ラップ部の外径側には非突起形成部位を設ける構成としている。これにより、例えばラップ部の最も外径側に画成される圧縮室の閉込み位置（圧縮開始位置）等では、各ラップ部の平滑な周面同士を最接近または接触させることができ、圧縮時の体積効率に対して影響が大きい外径側の圧縮室を良好にシールすることができる。
【００２６】
また、請求項９の発明によると、ラップ部の非突起形成部位は、一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールのラップ部とが最も外径側で最接近する圧縮開始位置から内径側に向けて略１巻分にわたる部位として構成している。これにより、例えば圧縮開始位置等における外径側の圧縮室のシール性を高めることができる。
【００２７】
さらに、請求項１０の発明では、ラップ部の最内径１巻分に位置する突起間の間隔のうち最も大きな間隔を内径側の最大間隔とし、ラップ部の最外径１巻分に位置する突起間の間隔のうち最も大きな間隔を外径側の最大間隔としたときに、前記外径側の最大間隔を前記内径側の最大間隔よりも大きく形成する構成としている。これにより、ラップ部の曲率半径が大きな外径側と曲率半径が小さな内径側とに対して、それぞれ適切な間隔で突起を配置することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるスクロール式流体機械を、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１ないし図６は本発明による第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、スクロール式空気圧縮機を例に挙げて述べる。
【００３０】
図中、１はスクロール式空気圧縮機の固定スクロールで、該固定スクロール１は、筒状に形成されたケーシング（図示せず）の端部に取付けられている。また、固定スクロール１は、後述する駆動軸８の軸線Ｏ１−Ｏ１と同軸に配設された略円板状の鏡板２と、該鏡板２の表面に立設された渦巻状のラップ部３と、鏡板２の外径側からラップ部３を取囲むように軸方向に突出した筒部４と、該筒部４から径方向外側に突出したフランジ部５とによって大略構成されている。
【００３１】
ここで、固定スクロール１には、鏡板２の外径側に位置して後述の圧縮室１３に空気を吸込む吸込口６が設けられ、鏡板２の中央には圧縮室１３で圧縮した空気を外部に吐出する吐出口７が設けられている。
【００３２】
また、ラップ部３は、図２に示す如く、例えばエンドミル等の切削工具を用いて切削加工を行うことにより、内径側（半径方向の内側）が巻始め端となり、外径側（半径方向の外側）が巻終り端となるｎ巻の渦巻状に形成されている。この場合、ラップ部３の各部位の半径方向の間隔、即ち１巻目と２巻目、２巻目と３巻目、…（ｎ−１）巻目とｎ巻目との間隔は、図３中に示す径方向寸法Ｔに設定されている。また、ラップ部３の内周面３Ａは凹凸のない平滑な湾曲面として形成され、ラップ部３の外周面３Ｂには後述の固定側外周突起１４が設けられている。
【００３３】
８はケーシングに回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸８は、回転中心となる軸線Ｏ１−Ｏ１（軸心Ｏ１）を有している。また、駆動軸８の端部側は、軸線Ｏ１−Ｏ１に対して旋回半径δだけ偏心した軸線Ｏ２−Ｏ２（軸心Ｏ２）を有するクランク８Ａとなり、該クランク８Ａには、旋回軸受９を介して後述の旋回スクロール１０が回転可能に取付けられている。
【００３４】
１０は固定スクロール１と対向して駆動軸８に設けられた旋回スクロールで、該旋回スクロール１０は、クランク８Ａの軸線Ｏ２−Ｏ２と同軸に配設された円板状の鏡板１１と、該鏡板１１の表面から軸方向に立設された渦巻状のラップ部１２とによって大略構成されている。
【００３５】
ここで、ラップ部１２は、図２に示す如く、内径側が巻始め端となり、外径側が巻終り端となる渦巻状に形成されている。また、ラップ部１２の内周面１２Ａは凹凸のない平滑な湾曲面として形成され、ラップ部１２の外周面１２Ｂには後述の旋回側外周突起１５が設けられている。また、ラップ部１２は、固定スクロール１のラップ部３に対して例えば１８０度だけずらして重なり合うように配設され、これらのラップ部３，１２の間には複数の圧縮室１３が画成されている。
【００３６】
そして、スクロール式空気圧縮機は、駆動軸８のクランク８Ａが旋回半径δ分だけ偏心しているため、駆動軸８が回転駆動されると、旋回スクロール１０が自転防止機構（図示せず）等により自転を規制された状態で公転し、固定スクロール１に対して旋回半径δの旋回運動を行う。
【００３７】
これにより、空気圧縮機は、吸込口６から外周側の圧縮室１３に吸込んだ空気を各圧縮室１３内で順次圧縮しつつ、中心側（最内径側）の圧縮室１３から吐出口７を介して外部に圧縮空気を吐出する。このとき、各圧縮室１３は、ラップ部３，１２の外周突起１４，１５によって高い密閉状態に保持されるものである。
【００３８】
１４は固定スクロール１のラップ部３の外周面３Ｂに設けられた複数本の突起としての固定側外周突起で、該各固定側外周突起１４は、図３ないし図５に示す如く、例えば略三角形の横断面形状を有する突部として形成され、ラップ部３の外周面３Ｂから径方向外向きに突出すると共に、その軸方向に延びている。
【００３９】
ここで、旋回スクロール１０が固定スクロール１に対して旋回運動するときには、その位置に対応する一部の固定側外周突起１４とラップ部１２の内周面１２Ａとが最接近するか、または両者が接触した状態となり、これらの最接近（接触）部位は各圧縮室１３内に空気を閉込める閉込み位置となる。そして、固定側外周突起１４は、各圧縮室１３の閉込み位置でラップ部３の外周面３Ｂとラップ部１２の内周面１２Ａとの間の隙間を減少させ、これによって各圧縮室１３の密閉性を高めるものである。
【００４０】
また、各外周突起１４は、図３に示す如く、ラップ部３の渦巻方向（長さ方向）にある間隔をもって配置されている。この場合、各外周突起１４間の間隔を、後述の如く縮閉線Ｃを用いて定義される角度θにより表すと、互いに隣合う２個の外周突起１４間の角度θは、例えばラップ部３の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成され、内径側と外径側とで異なる角度に設定されている。
【００４１】
これにより、旋回スクロール１０が旋回運動するときには、後述の図６に示す如く、例えば旋回スクロール１０のラップ部１２が各固定側外周突起１４に対してそれぞれ異なるタイミングで最接近するようになる。このため、個々の外周突起１４とラップ部１２とが最接近するときに異音が発生するとしても、この異音の発生タイミングを時間的に分散できる構成となっている。
【００４２】
また、隣合う突起１４間の角度θを内径側から外径側に向けて徐々に小さくすることにより、ラップ部３の渦巻方向に対する突起１４間の間隔Ｐ（例えば、図３中に示す間隔Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は非等間隔に形成されている。
【００４３】
これにより、突起１４間の間隔Ｐをラップ部３の内径側と外径側とでそれぞれ適切な大きさに設定することができる。この場合、ラップ部３のうち曲率半径が小さく曲がりが急な内径側の部位では、突起１４間の間隔Ｐ１を適度に小さくして圧縮室１３の密閉性を高めつつ、各突起１４が接近し過ぎるのを防止することができる。また、曲率半径が大きく曲がりが緩やかな外径側の部位では、突起１４間の間隔Ｐ３が広がり過ぎて各圧縮室１３の密閉性が低下するのを防止でき、中間位置の間隔Ｐ２についても同様に、適切な寸法に設定できる構成となっている。
【００４４】
また、ラップ部３の最内径１巻分に位置する突起１４間の間隔のうち最も大きな間隔は、図２に示す如く、例えば１巻目の巻終り端に位置する突起１４間の間隔（以下、内径側の最大間隔Ｐｉｎという）となっている。一方、ラップ部３の最外径１巻分に位置する突起１４間の間隔のうち最も大きな間隔は、例えばラップ部３の巻終り端に位置する突起１４間の間隔（以下、外径側の最大間隔Ｐｏｕｔという）となっており、この外径側の最大間隔Ｐｏｕｔは、内径側の最大間隔Ｐｉｎよりも大きな寸法に形成されている（Ｐｏｕｔ＞Ｐｉｎ）。
【００４５】
さらに、固定側外周突起１４は、図４に示す横断面からみると、狭幅な頂部１４Ａと、該頂部１４Ａとラップ部３の外周面３Ｂとを滑らかにつなぐ左，右の裾野となる凹円弧面１４Ｂ，１４Ｂとによって形成されている。この場合、頂部１４Ａは、例えば０〜２ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ程度の幅寸法Ｗ１をもって狭幅に形成されている。
【００４６】
また、固定側外周突起１４の裾野部位の幅寸法Ｗ２は、頂部１４Ａの幅寸法Ｗ１に対してＷ２≧Ｗ１×２となる関係を満たすように形成されている。さらに、各凹円弧面１４Ｂの半径寸法（曲率半径）Ｒは、ラップ部３の径方向寸法Ｔ（図３参照）に対して、例えば１／４×Ｔ≦Ｒ≦Ｔ、好ましくは２／５×Ｔ≦Ｒ≦３／５×Ｔとなる関係を満たすように設定されている。
【００４７】
一方、１５は旋回スクロール１０のラップ部１２の外周面１２Ｂに設けられた複数本の突起としての旋回側外周突起で、該各旋回側外周突起１５は、各圧縮室１３の閉込み位置で固定スクロール１のラップ部３の内周面３Ａに最接近することにより、ラップ部３の内周面３Ａとラップ部１２の外周面１２Ｂとの間の隙間を減少させるものである。
【００４８】
そして、旋回側外周突起１５は、固定側外周突起１４とほぼ同様に、例えば略三角形の横断面形状を有し、ラップ部１２の渦巻方向に非等間隔となる間隔Ｐをもって配置されると共に、外周突起１４とほぼ等しい形状、寸法（幅寸法Ｗ１，Ｗ２、半径寸法Ｒ等）をもって形成されている。また、旋回側外周突起１５間の間隔Ｐは、ラップ部１２の最内径１巻分に位置する内径側の最大間隔（外周突起１４の最大間隔Ｐｉｎに相当）よりも外径側の最大間隔（最大間隔Ｐｏｕｔに相当）が大きな寸法に形成されている。
【００４９】
また、旋回側外周突起１５間の角度θは、固定側外周突起１４の場合とほぼ同様に、例えばラップ部１２の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成され、内径側と外径側とで異なる角度に設定されている。これにより、各外周突起１５が固定スクロール１のラップ部３に最接近することによる異音の発生タイミングを時間的に分散できる構成となっている。
【００５０】
ここで、図３を参照しつつ、固定側外周突起１４間（旋回側外周突起１５間）の角度θと、旋回スクロール１０の縮閉線Ｃとの関係について説明する。
【００５１】
まず、縮閉線Ｃは、ラップ部１２のインボリュート（伸開線）の基準となる仮想的な円として公知のものであり、クランク８Ａの軸心Ｏ２を中心として所定の半径（縮閉線半径）ａを有している。この場合、縮閉線半径ａは、旋回スクロール１０の旋回半径δとラップ部１２の板厚寸法とによって定まる固有値である。
【００５２】
そして、固定側外周突起１４を例に挙げて述べると、隣合う突起１４間の角度θとは、個々の突起１４の中心を通って縮閉線Ｃに接する接線（例えば、接線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）をひいたときに、互いに隣接する２本の接線が形成する角度（例えば、角度θａ，θｂ，θｃ）として定義される。
【００５３】
また、外周突起１４間の角度θは、ラップ部３の渦巻方向の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成されているため、例えば内径側から外径側に向けて順次配置された突起１４間の角度θａ，θｂ，θｃの大小関係は、θａ＞θｂ＞θｃとなるように設定されている。この場合、最も内径側に位置する２個の突起１４間の角度θは、例えば９〜１１°程度の最大値となり、最も外径側に位置する２個の突起１４間の角度θは、例えば５〜７°程度の最大値となるように設定されている。
【００５４】
このように、隣合う外周突起１４間の角度θを内径側と外径側とで異なるように設定すると、旋回スクロール１０が固定スクロール１に対して旋回運動するときには、例えば個々の外周突起１４に対して相手方のラップ部１２が最接近するタイミングを突起１４毎に異ならしめることができる。
【００５５】
即ち、旋回スクロール１０の旋回運動時には、図６に示す如く、例えば点Ａの位置で１個の固定側外周突起１４に対して旋回スクロール１０のラップ部１２が最接近したとすると、これと同じタイミングで最接近状態となる突起の位置は、点Ａを通って縮閉線Ｃに接する接線Ｌａ上の位置と、この接線Ｌａと軸心Ｏ２を挟んで点対称の位置関係にある接線Ｌａ′上の位置となる。
【００５６】
このため、外周突起１４の角度θを内径側から外径側にわたって適切な割合で変化させることにより、全ての外周突起１４に対応する接線Ｌａ，Ｌａ′に対して、当該突起１４のみが接線Ｌａ上に配置され、他の外周突起１４は接線Ｌａ，Ｌａ′から外れた位置となるように、各外周突起１４の配置を定めることができる。そして、この配置状態では、点Ａの外周突起１４に対してラップ部１２が最接近したときに、他の外周突起１４に対してラップ部１２が最接近しないような位置関係とすることができる。
【００５７】
また、旋回側外周突起１５も、固定側外周突起１４の場合とほぼ同様に、各外周突起１５が相手方のラップ部３に最接近するタイミングを突起１５毎に異ならしめることができ、前述した点Ａの固定側外周突起１４が最接近状態となるときには、例えば接線Ｌａ′上に位置する点Ａ′で１個の旋回側外周突起１５のみが相手方のラップ部３に最接近する構成とすることができる。
【００５８】
従って、本実施の形態では、例えばラップ部１２の１巻目、２巻目、…ｎ巻目の各部位が接線Ｌａ，Ｌａ′上で相手方のラップ部３に対して同時に最接近するときに、旋回スクロール１０は、前記点Ａの位置を除いた複数箇所において、常にラップ部１２が外周突起１４のない部位（ラップ部３の内周面３Ａ）に最接近する。また、旋回スクロール１０は、前記点Ａ′の位置を除いた複数箇所において、常に外周突起１５のない部位（ラップ部１２の外周面１２Ｂ）がラップ部３に最接近するように構成されている。
【００５９】
これにより、旋回スクロール１０の旋回運動時には、例えば点Ａ，Ａ′に位置する１個ずつの外周突起１４，１５のみが相手方のラップ部３，１２に対して同じタイミングで最接近し、この最接近状態となる突起のグループが旋回スクロール１０の旋回運動に応じて順次交代するように構成できるものである。
【００６０】
本実施の形態によるスクロール式空気圧縮機は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００６１】
まず、電動モータ等の駆動源（図示せず）により駆動軸８を回転駆動すると、旋回スクロール１０は、駆動軸８の軸線Ｏ１−Ｏ１を中心として旋回半径δの旋回運動を行ない、固定スクロール１のラップ部３と旋回スクロール１０のラップ部１２との間に画成される各圧縮室１３は、外径側から内径側に向けて連続的に縮小するようになる。これにより、固定スクロール１の吸込口６から吸込んだ空気を各圧縮室１３で順次圧縮しつつ、吐出口７から圧縮空気として外部のタンク（図示せず）等に吐出することができる。
【００６２】
このとき、各圧縮室１３の閉込み位置では、固定スクロール１側の外周突起１４が旋回スクロール１０のラップ部１２の内周面１２Ａに最接近し、また旋回スクロール１０側の外周突起１５が固定スクロール１のラップ部３の内周面３Ａに最接近するので、これらの外周突起１４，１５によって各圧縮室１３内に空気を閉込めることができ、その密閉性を高めて圧縮性能を向上させることができる。
【００６３】
また、各外周突起１４，１５が相手方のラップ部３，１２に最接近するタイミングは、角度θが非等角度となる設定によって時間的に少しずつずれるので、多数の外周突起１４，１５が一斉に最接近状態となるのを防止することができる。
【００６４】
かくして、本実施の形態では、隣合う固定側外周突起１４間（旋回側外周突起１５間）の間隔Ｐを非等間隔に形成し、突起間の角度θを、ラップ部３，１２の内径側と外径側とで異ならしめる構成としたので、圧縮機の運転時には、個々の固定側外周突起１４がラップ部１２に最接近するタイミングを互いにずらして設定でき、また各旋回側外周突起１５がラップ部３に最接近するタイミングを互いにずらして設定することができる。
【００６５】
この結果、外周突起１４，１５が相手方のラップ部３，１２に最接近するときに空気の渦流等による異音が発生しても、これらの異音の発生タイミングを時間的にずらして分散でき、これらの異音が圧縮機の吸込口６等から外部へと一斉に漏れ出ることによって大きな騒音が発生するのを確実に防止することができる。
【００６６】
従って、圧縮機の運転時には、外周突起１４，１５によって各圧縮室１３の密閉性を高め、圧縮効率を向上できると共に、圧縮動作時の騒音レベルを抑制でき、低騒音で良好な運転環境を実現することができる。
【００６７】
この場合、隣合う外周突起１４間（外周突起１５間）の角度θを、ラップ部３，１２の内径側から外径側に向けて徐々に小さくしたので、内径側よりも外径側で曲率半径が大きくなる渦巻状のラップ部３，１２に対して、これらの外径側で各突起１４間（各突起１５間）の寸法が広がり過ぎて各圧縮室１３の密閉性が低下するのを防止でき、ラップ部３，１２の外径側から内径側にわたって圧縮動作を安定的に行うことができる。そして、ラップ部３，１２の各部位に配置する突起１４，１５の角度θを、当該部位の曲率半径に応じて適切な大きさに設定することができる。
【００６８】
また、固定側外周突起１４の外径側の最大間隔Ｐｏｕｔを内径側の最大間隔Ｐｉｎよりも大きく形成したので、ラップ部３の曲率半径が大きな外径側と曲率半径が小さな内径側とに対して、それぞれ適切な寸法の間隔Ｐをもって突起１４を配置することができる。また、旋回側外周突起１５の場合も同様に、外径側の最大間隔を内径側の最大間隔よりも大きく形成したので、ラップ部１２の外径側と内径側とに対して、それぞれ適切な寸法の間隔Ｐをもって突起１５を配置することができる。
【００６９】
また、固定スクロール１のラップ部３に固定側外周突起１４を設け、旋回スクロール１０のラップ部１２に旋回側外周突起１５を設けたので、これらの外周突起１４，１５を相手方のラップ部１２，３の平滑な内周面１２Ａ，３Ａに最接近させることができ、突起同士の接触、かじり等を防止することができる。
【００７０】
一方、固定側外周突起１４の頂部１４Ａを、例えば０〜２ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．３ｍｍ程度の幅寸法Ｗ１をもって狭幅に形成したので、頂部１４Ａは、旋回スクロール１０のラップ部１２と接触したときに、容易につぶれたり、摩耗して変形でき、その内周面１２Ａに速やかに馴染むことができる。これにより、ラップ部１２と外周突起１４とが何度も接触するのを防止でき、圧縮室１３の密閉性を高めつつ、動力損失、かじり等を防止することができる。
【００７１】
そして、外周突起１４の裾野部位の幅寸法Ｗ２を、頂部１４Ａの幅寸法Ｗ１の２倍以上となるように形成したので、外周突起１４が旋回スクロール１０のラップ部１２と接触した場合でも、突起全体が損傷しない十分な強度を確保でき、耐久性、信頼性を向上することができる。
【００７２】
また、外周突起１４の凹円弧面１４Ｂの半径寸法Ｒを、ラップ部３の径方向寸法Ｔに対して、例えば１／４×Ｔ≦Ｒ≦Ｔ、好ましくは２／５×Ｔ≦Ｒ≦３／５×Ｔとなるように設定したので、例えばエンドミル等の切削工具を用いてラップ部３の外周面３Ｂと各外周突起１４とを切削加工するときには、これらを同じ切削工具で連続的に効率よく加工でき、生産性を高めることができる。
【００７３】
一方、旋回側外周突起１５も、外周突起１４の幅寸法Ｗ１，Ｗ２、半径寸法Ｒ等とほぼ等しい寸法に形成したので、これと同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
次に、図７は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ラップ部の外径側に非突起形成部位を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７５】
２１はスクロール式空気圧縮機の固定スクロールで、該固定スクロール２１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板２２、ラップ部２３、筒部２４、フランジ部（図示せず）等により構成されている。そして、ラップ部２３は、内周面２３Ａと外周面２３Ｂとを有する渦巻状に形成されている。
【００７６】
しかし、ラップ部２３には、その外径側（巻終り端側）に位置して固定側外周突起１４を形成しない非突起形成部位２３Ｃが設けられ、この非突起形成部位２３Ｃは、例えばラップ部２３の外径側端部から内径側に向けて略１巻分にわたる長さをもって延びている。
【００７７】
この場合、非突起形成部位２３Ｃは、ラップ部２３のうち後述する外径側の圧縮室１３′，１３″の周壁となる部位に配置され、ラップ部２３の外周面２３Ｂには、非突起形成部位２３Ｃを除いた部位（非突起形成部位２３Ｃよりも内径側に位置する部位）に複数本の固定側外周突起１４が設けられている。
【００７８】
２５は固定スクロール２１と対向して配置された旋回スクロールで、該旋回スクロール２５は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板（図示せず）に立設された渦巻状のラップ部２６を有し、該ラップ部２６は、内周面２６Ａと外周面２６Ｂとを有している。
【００７９】
また、ラップ部２６には、固定スクロール２１のラップ部２３とほぼ同様に、その外径側に位置して旋回側外周突起１５を形成しない非突起形成部位２６Ｃが設けられ、この非突起形成部位２６Ｃは、例えばラップ部２３の外径側端部から内径側に向けて略１巻半にわたる長さをもって延びている。
【００８０】
この場合、非突起形成部位２６Ｃは、ラップ部２６のうち外径側の圧縮室１３′，１３″の周壁となる部位に配置され、ラップ部２６の外周面２６Ｂには、非突起形成部位２６Ｃを除いた部位（非突起形成部位２３Ｃよりも内径側に位置する部位）に複数本の旋回側外周突起１５が設けられている。
【００８１】
ここで、旋回スクロール２５のラップ部２６の巻終り端側が固定スクロール２１のラップ部２３に最接近する位置を圧縮開始位置Ｓとすると、この圧縮開始位置Ｓでは、ラップ部２３，２６の外径側によって２つの圧縮室１３（外径側の圧縮室１３′，１３″）が画成され、これら外径側の圧縮室１３′，１３″には、吸込口６から吸込まれて間もない吸込空気が閉込められた状態となる。
【００８２】
そして、本実施の形態では、ラップ部２３，２６のうち外径側の圧縮室１３′，１３″に面した部位に非突起形成部位２３Ｃ，２６Ｃを配設している。このため、圧縮機の運転時には、外径側の圧縮室１３′，１３″の位置で固定スクロール２１のラップ部２３と旋回スクロール２５のラップ部２６とを滑らかに連続的に摺接させることができる。
【００８３】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、固定スクロール２１のラップ部２３のうち、外径側に位置する略１巻分の部位に非突起形成部位２３Ｃを設け、旋回スクロール２５のラップ部２６には、外径側の略１巻半の部位に非突起形成部位２６Ｃを設ける構成としている。
【００８４】
これにより、例えばラップ部２３，２６の最も外径側に画成される圧縮室１３′の閉込み位置（圧縮開始位置Ｓ）、圧縮室１３″の閉込み位置等では、各ラップ部２３，２６の平滑な内周面２３Ａと外周面２６Ｂ、外周面２３Ｂと内周面２６Ａとをそれぞれ最接近または接触させることができる。
【００８５】
このため、圧縮開始位置Ｓの位置における圧縮室１３′のシール性や、これと隣接する圧縮室１３″のシール性を良好に保持することができる。従って、圧縮時の体積効率に対して影響が大きい外径側の圧縮室１３′，１３″で空気を安定的に圧縮でき、圧縮性能を高めることができる。
【００８６】
次に、図８ないし図１０は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、固定スクロールの突起と旋回スクロールの突起とをラップ部の渦巻方向に対して異なる位置に配置する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８７】
３１はスクロール式空気圧縮機の固定スクロールで、該固定スクロール３１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板３２、ラップ部３３、筒部３４、フランジ部（図示せず）等により構成されている。そして、ラップ部３３は内周面３３Ａと外周面３３Ｂとを有する渦巻状に形成され、その外径側には、前記第２の実施の形態とほぼ同様に、後述の固定側外周突起３５を形成しない非突起形成部位３３Ｃが設けられている。
【００８８】
３５は固定スクロール３１のラップ部３３に設けられた複数本の突起としての固定側外周突起で、該各固定側外周突起３５は、第１の実施の形態とほぼ同様に、例えば略三角形の横断面形状を有する突部として形成され、非突起形成部位３３Ｃを除いてラップ部３３の外周面３３Ｂから径方向外向きに突出すると共に、その軸方向に延びている。
【００８９】
また、各固定側外周突起３５は、ラップ部３３の渦巻方向に間隔Ｐをもって配置され、この間隔Ｐは、ラップ部３３の各部位で非等間隔に設定されている。また、隣合う外周突起３５間の角度θは、ラップ部３３の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成され、例えば図９中に示す突起３５間の角度θｄ，θｅは、θｄ＞θｅとなる関係を満たしている。
【００９０】
３６は固定スクロール３１と対向して配置された旋回スクロールで、該旋回スクロール３６は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板（図示せず）に渦巻状のラップ部３７が立設され、該ラップ部３７は、内周面３７Ａと外周面３７Ｂとを有している。また、ラップ部３７の外径側には、後述の旋回側外周突起３８を形成しない非突起形成部位３７Ｃが設けられている。
【００９１】
３８は旋回スクロール３６のラップ部３７に設けられた複数本の突起としての旋回側外周突起で、該各旋回側外周突起３８は、第１の実施の形態とほぼ同様に、非突起形成部位３７Ｃを除いてラップ部３７の外周面３７Ｂから径方向外向きに突出している。また、各旋回側外周突起３８間の間隔Ｐは、第１の実施の形態とほぼ同様に、ラップ部３７の各部位で非等間隔に設定され、突起３８間の角度θは、例えばラップ部３７の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成されている。
【００９２】
しかし、各旋回側外周突起３８は、例えば渦巻方向に対して各固定側外周突起３５の中間となる位置に配設され、これらの外周突起３５，３８は、ラップ部３３，３７の渦巻方向に対する位置を千鳥にずらして配置されている。
【００９３】
この場合、外周突起３５，３８を千鳥にずらした状態とは、図９に示す如く、例えば各固定側外周突起３５を通って縮閉線Ｃに接する複数本の接線Ｌｋと、各旋回側外周突起３８を通って縮閉線Ｃに接する複数本の接線Ｌｓとをひいたときに、これらの接線Ｌｋ，Ｌｓが異なる角度となり、渦巻方向に対して交互に配置される状態である。
【００９４】
このように、外周突起３５間（外周突起３８間）の角度θをラップ部３３，３７の内径側と外径側とで異なる設定とし、渦巻方向に対する突起３５，３８の位置をずらして配置すると、個々の固定側外周突起３５が相手方のラップ部３７に最接近するタイミング（旋回側外周突起３８が相手方のラップ部３３に最接近するタイミング）をそれぞれ異ならしめることができる上に、固定側外周突起３５と旋回側外周突起３８との間でも、これらが相手方のラップ部３３、３７に最接近するタイミングを互いにずらして設定することができる。
【００９５】
即ち、例えば図１０を参照しつつ、各外周突起３５，３８の最接近タイミングについて説明する。まず固定側外周突起３５について述べると、第１の実施の形態（図６）で説明した場合とほぼ同様に、例えば点Ａの位置で１個の固定側外周突起３５に対して旋回スクロール３６のラップ部３７が最接近したときに、この突起３５と同じタイミングで最接近状態となる突起の位置は、接線Ｌａ，Ｌａ′上の位置となる。
【００９６】
このため、外周突起３５間の角度θを内径側から外径側にわたって適切な割合で変化させることにより、全ての外周突起３５に対応する接線Ｌａ，Ｌａ′に対して、例えば当該突起３５のみが接線Ｌａ上に配置され、他の突起３５は接線Ｌａ，Ｌａ′から外れた位置となるようにすることができる。また、旋回側外周突起３８についても同様に、突起３８間の角度θを適切に変化させることにより、全ての外周突起３８に対応する接線Ｌａ，Ｌａ′に対して、例えば当該突起３８のみが接線Ｌａ上に配置されるように設定することができる。
【００９７】
さらに、突起３５，３８の位置を千鳥にずらして配置することにより、旋回スクロール３６がいずれの位置にある場合でも、全ての外周突起３５，３８のうち１個の突起のみが接線Ｌａ，Ｌａ′上に配置され、固定側と旋回側とを含めても２個以上の突起が同じタイミングで最接近状態とならないように構成することができる。
【００９８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１，第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、ラップ部３３、３７の渦巻方向に対して固定側外周突起３５と旋回側外周突起３８の位置を互いにずらして配置する構成としたので、各固定側外周突起３５が相手方のラップ部３７に最接近するタイミングと、各旋回側外周突起３８が相手方のラップ部３３に最接近するタイミングとを異ならしめることができる。
【００９９】
これにより、固定スクロール３１と旋回スクロール３６とを含めた圧縮機全体において、同じタイミングで最接近状態となる突起３５，３８の個数をより減少させることができ、圧縮機の騒音レベルを十分に低減することができる。
【０１００】
次に、図１１および図１２は本発明による第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、固定スクロールと旋回スクロールのラップ部の内周面に突起を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０１】
４１は固定スクロールで、該固定スクロール４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板４２、ラップ部４３、筒部４４、フランジ部（図示せず）等により構成されている。そして、ラップ部４３は内周面４３Ａと外周面４３Ｂとを有する渦巻状に形成され、その外径側には、前記第２の実施の形態とほぼ同様に、後述の固定側内周突起４５を形成しない非突起形成部位４３Ｃが設けられている。
【０１０２】
４５は固定スクロール４１のラップ部４３の内周面４３Ａに設けられた複数本の突起としての固定側内周突起で、該各固定側内周突起４５は、例えば略三角形の横断面形状を有する突部として形成され、非突起形成部位４３Ｃを除いてラップ部４３の内周面４３Ａから径方向内向きに突出すると共に、その軸方向に延びている。
【０１０３】
また、各内周突起４５は、ラップ部４３の渦巻方向に間隔Ｐをもって配置され、この間隔Ｐは、ラップ部３３の各部位で非等間隔に設定されている。また、隣合う内周突起４５間の角度θは、ラップ部４３の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成され、例えば図１２中に示す突起４５間の角度θｆ，θｇは、θｆ＞θｇとなる関係を満たしている。
【０１０４】
４６は固定スクロール４１と対向して配置された旋回スクロールで、該旋回スクロール４６は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板（図示せず）に渦巻状のラップ部４７が立設され、該ラップ部４７は、内周面４７Ａと外周面４７Ｂとを有している。また、ラップ部４７の外径側には、後述の旋回側内周突起４８を形成しない非突起形成部位４７Ｃが設けられている。
【０１０５】
４８は旋回スクロール４６のラップ部４７の内周面４７Ａに設けられた複数本の突起としての旋回側内周突起で、該各旋回側内周突起４８は、各固定側内周突起４５とほぼ同様に、非突起形成部位４７Ｃを除いてラップ部４７の内周面４７Ａから径方向内向きに突出している。
【０１０６】
また、隣合う内周突起４８間の間隔Ｐは、第１の実施の形態とほぼ同様に、ラップ部４７の各部位で非等間隔に設定され、突起４８間の角度θは、例えばラップ部４７の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成されている。また、固定側内周突起４５と旋回側内周突起４８とは、第３の実施の形態とほぼ同様に、ラップ部４３，４７の渦巻方向に対する位置が千鳥にずれている。
【０１０７】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１ないし第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、固定スクロール４１に各固定側内周突起４５を設け、旋回スクロール４６に各旋回側内周突起４８を設ける構成としたので、圧縮機の運転時には、これらの内周突起４５，４８を相手方のラップ部４７，４３の平滑な外周面４７Ｂ，４３Ｂに最接近させることができ、圧縮動作を安定的に行うことができる。
【０１０８】
次に、図１３および図１４は本発明による第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、一方のスクロールのラップ部の内周面と外周面とに突起を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０９】
５１は固定スクロールで、該固定スクロール５１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板５２、ラップ部５３、筒部５４、フランジ部（図示せず）等により構成されている。そして、ラップ部５３は、内周面５３Ａと外周面５３Ｂとを有する渦巻状に形成されている。
【０１１０】
５５は固定スクロール５１と対向して配置された旋回スクロールで、該旋回スクロール５５は、第１の実施の形態とほぼ同様に、鏡板（図示せず）に渦巻状のラップ部５６が立設され、該ラップ部５６は、内周面５６Ａと外周面５６Ｂとを有している。また、ラップ部５６の外径側には、第２の実施の形態とほぼ同様に、後述の突起５７，５８を形成しない非突起形成部位５６Ｃが設けられている。
【０１１１】
５７は旋回スクロール５５のラップ部５６の内周面５６Ａに設けられた複数本の突起としての旋回側内周突起で、該各旋回側内周突起５７は、前記第４の実施の形態とほぼ同様に、非突起形成部位５６Ｃを除いてラップ部５６の内周面５６Ａから径方向内向きに突出し、その軸方向に延びている。
【０１１２】
そして、各内周突起５７間の間隔Ｐは、ラップ部５６の各部位で非等間隔に設定されている。また、各内周突起５７間の角度θは、ラップ部５６の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成され、例えば図１４中に示す突起５７間の角度θｈ，θｉは、θｈ＞θｉとなる関係を満たしている。
【０１１３】
５８は旋回スクロール５５のラップ部５６の外周面５６Ｂに設けられた複数本の突起としての旋回側外周突起で、該各旋回側外周突起５８は、前記第１の実施の形態とほぼ同様に、非突起形成部位５６Ｃを除いてラップ部５６の外周面５６Ｂから径方向外向きに突出している。
【０１１４】
この場合、隣合う外周突起５８間の間隔Ｐは、ラップ部５６の各部位で非等間隔に設定され、突起５８間の角度θは、例えばラップ部５６の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成されている。また、内周突起５７と外周突起５８とは、第３の実施の形態とほぼ同様に、ラップ部５３，５６の渦巻方向に対する位置が千鳥にずれている。
【０１１５】
この場合、突起５７，５８を千鳥にずらした状態とは、図１４に示す如く、例えば各内周突起５７を通って縮閉線Ｃに接する複数本の接線Ｌｉと、各外周突起５８を通って縮閉線Ｃに接する複数本の接線Ｌｏとをひいたときに、これらの接線Ｌｉ，Ｌｏが異なる角度となり、渦巻方向に対して交互に配置される状態である。
【０１１６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１ないし第３の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、旋回スクロール５５のラップ部５６に対して内周面５６Ａに各旋回側内周突起５７を設け、外周面５６Ｂに各旋回側外周突起５８を設ける構成としたので、旋回スクロール５５よりも重量が大きな固定スクロール５１のラップ部５３に突起等を加工、形成する必要がなくなり、その加工作業を容易に行うことができる。
【０１１７】
なお、前記各実施の形態では、突起１４，１５，３５，３８，４５，４８，５７，５８の角度θ（θａ〜θｉ）を、ラップ部３，１２，２３，２６，３３，３７，４３，４７，５６の内径側から外径側に向けて徐々に小さくする構成とした。しかし、本発明における角度θの異なり具合は実施の形態に限定されるものではなく、例えば図１５に示す変形例のように構成してもよい。
【０１１８】
この場合、旋回スクロール５５のラップ部５６′の内周面５６Ａ′には、複数本の旋回側内周突起５７′が間隔Ｐをもって設けられ、隣合う突起５７′間の間隔Ｐ（角度θ）は、それぞれラップ部５６′の内径側から外径側にわたり不規則に変化する寸法（角度）として設定されている。また、ラップ部５６′の外周面５６Ｂ′に設けられた旋回側外周突起５８′間の間隔Ｐ（角度θ）も同様に、ラップ部５６′の各部位で不規則に変化する寸法（角度）として設定されている。
【０１１９】
また、本発明では、第１ないし第４の実施の形態のうちいずれかの実施の形態に対して図１５の変形例を組合せることにより、突起１４，１５，３５，３８，４５，４８，５７，５８の角度θを不規則に変化する角度として構成してもよいのは勿論である。
【０１２０】
また、第１ないし第４の実施の形態では、固定スクロール１，２１，３１，４１に突起１４，３５，４５を設け、旋回スクロール１０，２５，３６，４６に突起１５，３８，４８を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定スクロールの内周面と外周面のうちいずれか一方または両方に突起を設け、旋回スクロールの突起を省略する構成としてもよい。また、本発明は、固定スクロールの突起を省略し、旋回スクロールの内周面と外周面のうちいずれか一方に突起を設ける構成としてもよい。
【０１２１】
また、実施の形態では、ケーシングに固定された固定スクロール１，２１，３１，４１，５１に対して旋回スクロール１０，２５，３６，４６，５５を旋回運動させるスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば特開平９−１３３０８７号公報に示すように、互いに対向して配置された２つのスクロールをそれぞれ回転駆動する全系回転式スクロール流体機械等に適用してもよい。
【０１２２】
さらに、実施の形態では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機等の他のスクロール式流体機械に適用してもよい。
【０１２３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、ラップ部の各突起は少なくとも一部が非等間隔になるように形成し、一方のスクロールに対して他方のスクロールが最接近している複数箇所のうち、少なくとも１箇所は常に突起がないように構成したので、個々の突起が相手方のラップ部に最接近するタイミングをずらして設定することができる。これにより、各突起が相手方のラップ部に最接近するときに異音が発生しても、これらの異音の発生タイミングを時間的にずらして分散でき、これらの異音が機械の外部へと一斉に漏れ出ることによって大きな騒音が発生するのを確実に防止することができる。従って、ラップ部の突起によって各圧縮室の密閉性を高め、圧縮効率を向上できると共に、機械全体の騒音レベルを抑制でき、低騒音で良好な運転環境を実現することができる。
【０１２４】
また、請求項２の発明によれば、隣合う突起間の角度をラップ部の内径側と外径側とで異ならしめる構成としたので、各突起が相手方のラップ部に最接近するときの異音の発生タイミングを時間的に分散することができる。
【０１２５】
また、請求項３の発明によれば、一方のスクロールと他方のスクロールとに対してラップ部の外周面にそれぞれ突起を設け、これらの突起の位置を渦巻方向にずらして配置する構成としたので、スクロールの旋回運動時には、突起同士の接触、かじり等を確実に防止でき、耐久性、信頼性を高めることができる。また、両方のスクロールを含めた機械全体において、同じタイミングで最接近状態となる突起の個数をより減少させることができ、機械の騒音レベルを十分に低減することができる。
【０１２６】
また、請求項４の発明によれば、一方のスクロールと他方のスクロールとに対してラップ部の内周面にそれぞれ突起を設け、これらの突起の位置を渦巻方向にずらして配置する構成としたので、突起同士の接触、かじり等を確実に防止できると共に、同じタイミングで最接近状態となる突起の個数を減少させることができ、低騒音な機械を実現することができる。
【０１２７】
また、請求項５の発明によれば、一方のスクロールに対してラップ部の内周面と外周面とに突起を設け、内周面の突起と外周面の突起の位置を渦巻方向にずらして配置する構成としたので、突起同士の接触、かじり等を確実に防止できると共に、同じタイミングで最接近状態となる突起の個数を減少させることができ、低騒音な機械を実現することができる。また、他方のスクロールに突起等を加工、形成する必要がなくなり、その加工作業を容易に行うことができる。
【０１２８】
また、請求項６の発明によれば、各突起間の角度をラップ部の内径側よりも外径側で小さく形成する構成としたので、ラップ部の外径側で各突起間の寸法が広がり過ぎて圧縮室の密閉性が低下するのを防止でき、ラップ部の外径側から内径側にわたって圧縮動作を安定的に行うことができる。
【０１２９】
また、請求項７の発明によれば、各突起間の角度をラップ部の渦巻方向の内径側から外径側に向けて徐々に小さくする構成としたので、ラップ部の各部位に配置する突起の角度を、当該部位の曲率半径に応じて適切な大きさに設定でき、ラップ部の外径側から内径側にわたって圧縮動作を安定的に行うことができる。
【０１３０】
また、請求項８の発明によれば、各突起はラップ部のうち渦巻方向の内径側のみに形成し、ラップ部の外径側には非突起形成部位を設ける構成としたので、圧縮時の体積効率に対して影響が大きい外径側の圧縮室を良好にシールでき、圧縮性能を高めることができる。
【０１３１】
また、請求項９の発明によれば、ラップ部の非突起形成部位は、ラップ部の圧縮開始位置から内径側に向けて略１巻分にわたる部位として構成したので、例えば圧縮開始位置等における外径側の圧縮室のシール性を高め、ラップ部の外径側から内径側にわたって圧縮動作を安定的に行うことができる。
【０１３２】
さらに、請求項１０の発明によれば、各突起は、ラップ部の外径側の最大間隔を内径側の最大間隔をよりも大きく形成する構成としたので、ラップ部の曲率半径が大きな外径側と曲率半径が小さな内径側とに対して、それぞれ適切な寸法の間隔で突起を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】スクロール式空気圧縮機を図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向からみた横断面図である。
【図３】図２中の固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とを拡大して示す要部拡大の横断面図である。
【図４】図３中の固定側外周突起を拡大して示す要部拡大の横断面図である。
【図５】固定スクロールの鏡板、ラップ部および固定側外周突起の一部を拡大して示す一部破断の外観斜視図である。
【図６】旋回スクロールが旋回運動するときの各外周突起の状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す横断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す横断面図である。
【図９】図８中の固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とを拡大して示す要部拡大の横断面図である。
【図１０】旋回スクロールが旋回運動するときの各外周突起の状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す横断面図である。
【図１２】図１１中の固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とを拡大して示す要部拡大の横断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態によるスクロール式空気圧縮機を示す横断面図である。
【図１４】図１３中の固定スクロールのラップ部と旋回スクロールのラップ部とを拡大して示す要部拡大の横断面図である。
【図１５】本発明の変形例によるスクロール式空気圧縮機を示す横断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１ 固定スクロール
２，１１，２２，３２，４２，５２ 鏡板
３，１２，２３，２６，３３，３７，４３，４７，５３，５６，５６′ ラップ部
３Ａ，１２Ａ，２３Ａ，２６Ａ，３３Ａ，３７Ａ，４３Ａ，４７Ａ，５３Ａ，５６Ａ，５６Ａ′ 内周面（周面）
３Ｂ，１２Ｂ，２３Ｂ，２６Ｂ，３３Ｂ，３７Ｂ，４３Ｂ，４７Ｂ，５３Ｂ，５６Ｂ，５６Ｂ′ 外周面（周面）
８ 駆動軸
１０，２５，３６，４６，５５ 旋回スクロール
１３，１３′，１３″ 圧縮室
１４，３５ 固定側外周突起（突起）
１４Ａ 頂部
１４Ｂ 凹円弧面
１５，３８，５８，５８′ 旋回側外周突起（突起）
２３Ｃ，２６Ｃ，３３Ｃ，３７Ｃ，４３Ｃ，４７Ｃ，５６Ｃ 非突起形成部位
４５ 固定側内周突起（突起）
４８，５７，５７′ 旋回側内周突起（突起）
Ｐ，Ｐ１〜Ｐ３ 間隔
Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ 最大間隔
θ，θａ〜θｉ 角度
Ｓ 圧縮開始位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll-type fluid machine suitable for use in, for example, a compressor or a vacuum pump for air, a refrigerant, or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, a scroll-type fluid machine performs compression or pumping of air, refrigerant, and the like by orbiting a orbiting scroll with respect to a fixed scroll (for example, see Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-141379
[Non-patent document 1]
Invention Association Open Technical Bulletin No. 2001-1746
[0004]
In this scroll type fluid machine according to the related art, a fixed scroll and an orbiting scroll are provided to face each other. The fixed scroll and the orbiting scroll are provided with a disk-shaped end plate and an axial direction on the end plate. And a spiral wrap portion that is provided upright.
[0005]
The wrap portions of the fixed scroll and the orbiting scroll are formed so as to spirally wind from the inner diameter side to the outer diameter side of the end plate, and define a plurality of compression chambers by overlapping each other. .
[0006]
In the scroll type fluid machine, the orbiting scroll performs a orbiting motion, thereby sucking a fluid from a suction port provided on an outer peripheral side of the fixed scroll and sequentially compressing the fluid in each compression chamber, The compressed fluid is discharged from a discharge port provided on the side to the outside.
[0007]
Further, in the related art, for example, by forming irregularities on the peripheral surface of each wrap portion of the fixed scroll and the orbiting scroll, the gap between each wrap portion is reduced, the sealing performance of the compression chamber is increased, and the compression efficiency is improved. It has a configuration.
[0008]
In this case, a plurality of projections (concave grooves) extending in the axial direction are formed on the peripheral surface of each wrap portion, and the angle between adjacent projections is determined by the spiral direction of the wrap portion, that is, from the inner diameter side to the outer diameter side. Are formed at substantially the same angle.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned prior art, a plurality of projections (concave grooves) are provided on the peripheral surface of the wrap portion, and the angle between adjacent projections is made substantially equal from the inner diameter side to the outer diameter side. However, in this case, when the orbiting scroll orbits with respect to the fixed scroll, for example, a plurality of projections at a specific position with respect to the spiral direction of the wrap portion are substantially at the same timing with respect to the peripheral surface of the fixed scroll. To come closest (or touch).
[0010]
Then, at the portion where the protrusion comes closest to the peripheral surface of the other side, the fluid flows from the high-pressure side compression chamber to the low-pressure side compression chamber through a minute gap formed between them. The generation of a vortex of the flow generates an abnormal sound on the principle of a whistle.
[0011]
For this reason, in the prior art, when operating a scroll-type fluid machine, abnormal noises are generated simultaneously from a plurality of locations between the fixed scroll and the orbiting scroll, and these noises become high-frequency loud noises and generate fluid noise. There is a problem that the operating environment of the machine is deteriorated due to the possibility of leakage to the outside from the suction port or the like.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to increase the compression efficiency by the protrusion of the wrap portion, and to suppress noise and the like due to the protrusion in this state, and to reduce the noise. An object of the present invention is to provide a scroll-type fluid machine capable of realizing a favorable operating environment.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a scroll in which a wrap portion spirally wound from an inner diameter side to an outer diameter side on a head plate is provided upright in the axial direction, and is opposed to the one scroll. A wrap portion spirally wound from the inner diameter side to the outer diameter side to overlap with the wrap portion of the one scroll on the end plate to define a plurality of compression chambers is provided upright in the axial direction. The present invention is applied to a scroll type fluid machine having a plurality of projections extending in the axial direction at intervals in the spiral direction on at least the peripheral surface of the wrap portion of the one scroll.
[0014]
A feature of the configuration adopted by the invention of claim 1 is that a plurality of projections are formed so that at least a part thereof is unequally spaced, and one of the plurality of projections is closest to the other scroll. At least one of the locations is provided with the plurality of projections so that the projections are not always provided.
[0015]
With this configuration, for example, when one of the scrolls makes a revolving motion, the protrusion of one of the scrolls is closest to the wrap portion of the other scroll at the closed position of each compression chamber (a position that is the boundary of the compression chambers). Alternatively, the compression chambers can be brought into contact with each other, and the hermeticity of each compression chamber can be enhanced by the projections.
[0016]
Further, at least a part of the space between the protrusions (the size in the spiral direction) is formed at an unequal space, and for example, the first, second,... At the time of approach, at least one of the plurality of closest parts is configured such that a part without a projection (the peripheral surface of the wrap portion) always comes closest to the other scroll. Each projection can be prevented from approaching the other party's lap at the same time, and the timing at which each projection approaches the other party's lap can be shifted and set. Accordingly, even when an eddy current or the like of the air is generated when each projection comes closest to the lap portion, an abnormal sound is generated, and the generation timing of these abnormal sounds can be dispersed with a time lag.
[0017]
According to the second aspect of the invention, each projection is configured such that the angle between adjacent projections is different between the inner diameter side and the outer diameter side of the wrap portion. Thus, the timing at which each projection comes closest to the lap portion of the other party can be set to be shifted, and the generation timing of abnormal noise can be dispersed over time.
[0018]
According to the invention of claim 3, each projection is formed on the outer peripheral surface of the wrap portion of one scroll and the outer peripheral surface of the wrap portion of the other scroll, respectively, and the projection of the one scroll and the other scroll are formed. The projections are arranged so that their positions in the spiral direction are shifted from each other.
[0019]
Thereby, at the time of the orbital movement of the scroll, the projections arranged on the outer peripheral surface of each scroll can be brought closest to the smooth inner peripheral surface of the other scroll. Further, the timing at which the protrusion of one scroll comes closest to the other scroll can be different from the timing at which the protrusion of the other scroll comes closest to the one scroll.
[0020]
According to the invention of claim 4, each projection is formed on the inner peripheral surface of the wrap portion of one scroll and the inner peripheral surface of the wrap portion of the other scroll, respectively, and the projection of one scroll and the other of the other scroll are formed. The scroll projections are arranged so that their positions in the spiral direction are shifted from each other. Thus, during the turning movement of the scroll, the projections arranged on the inner peripheral surface of each scroll can be brought closest to the smooth outer peripheral surface of the other scroll.
[0021]
According to the invention of claim 5, each projection is formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the wrap portion of one scroll, respectively, and the projection on the inner peripheral surface and the projection on the outer peripheral surface are positioned in the spiral direction. Are displaced from each other.
[0022]
This eliminates the need to form projections on the other scroll, and allows the projections arranged on one scroll to be closest to the smooth inner and outer peripheral surfaces of the other scroll during the turning movement of the scroll.
[0023]
According to the invention of claim 6, the angle between the projections is formed smaller on the outer diameter side than on the inner diameter side in the spiral direction of the wrap portion. As a result, the lap portion has a larger radius of curvature on the outer diameter side than on the inner diameter side, so that by reducing the angle between the projections on the outer diameter side of the wrap portion, the dimension between the projections on the outer diameter side is reduced. It can be prevented from spreading too much.
[0024]
According to the seventh aspect of the present invention, the angle between the projections is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side in the spiral direction of the wrap portion. As a result, the radius of curvature of the wrap portion gradually increases from the inner diameter side to the outer diameter side, so that the angle between the projections arranged at each portion of the wrap portion is set according to the radius of curvature of the portion. be able to.
[0025]
According to the invention of claim 8, each protrusion is formed only on the inner diameter side in the spiral direction of the wrap portion, and a non-protrusion forming portion is provided on the outer diameter side of the wrap portion. Thereby, for example, at the closed position (compression start position) of the compression chamber defined on the outermost diameter side of the wrap portion, the smooth peripheral surfaces of the wrap portions can be brought close to or in contact with each other, The outer diameter side compression chamber, which greatly affects the volumetric efficiency at the time, can be sealed well.
[0026]
According to the ninth aspect of the present invention, the non-projection forming portion of the wrap portion is directed from the compression start position where the wrap portion of one scroll and the wrap portion of the other scroll are closest on the outer diameter side to the inner diameter side. It is configured as a part that covers approximately one turn. Thereby, for example, the sealing performance of the outer diameter side compression chamber at the compression start position or the like can be improved.
[0027]
Further, according to the tenth aspect of the present invention, the largest interval between the protrusions located at the innermost one turn of the wrap portion is the largest interval on the inner diameter side, and the protrusion located at the outermost diameter of the wrap portion is one turn. When the largest interval among the intervals is the maximum interval on the outer diameter side, the maximum interval on the outer diameter side is formed to be larger than the maximum interval on the inner diameter side. Thus, the protrusions can be arranged at appropriate intervals on the outer diameter side where the radius of curvature of the wrap portion is large and on the inner diameter side where the radius of curvature is small.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0029]
First, FIGS. 1 to 6 show a first embodiment according to the present invention. In this embodiment, a scroll type air compressor will be described as an example.
[0030]
In the figure, reference numeral 1 denotes a fixed scroll of a scroll type air compressor, and the fixed scroll 1 is attached to an end of a casing (not shown) formed in a cylindrical shape. The fixed scroll 1 includes a substantially disk-shaped end plate 2 disposed coaxially with an axis O1-O1 of a drive shaft 8, which will be described later, and a spiral wrap portion 3 erected on the surface of the end plate 2. A cylindrical portion 4 protruding in the axial direction so as to surround the wrap portion 3 from the outer diameter side of the end plate 2, and a flange portion 5 protruding radially outward from the cylindrical portion 4.
[0031]
Here, the fixed scroll 1 is provided with a suction port 6 which is located on the outer diameter side of the end plate 2 and sucks air into a compression chamber 13 which will be described later. Is provided with a discharge port 7 for discharging the liquid.
[0032]
Further, as shown in FIG. 2, the lap portion 3 is subjected to cutting using a cutting tool such as an end mill, so that the inner diameter side (inside in the radial direction) becomes a winding start end and the outer diameter side (in the radial direction). (Outer side) is formed in an n-turn spiral shape which is a winding end end. In this case, the intervals in the radial direction of the respective portions of the wrap portion 3, that is, the intervals between the first and second turns, the second and third turns,. 3 is set to the radial dimension T shown in FIG. The inner peripheral surface 3A of the wrap portion 3 is formed as a smooth curved surface having no irregularities, and a fixed-side outer peripheral projection 14 described later is provided on the outer peripheral surface 3B of the wrap portion 3.
[0033]
Reference numeral 8 denotes a drive shaft rotatably provided on the casing. The drive shaft 8 has an axis O1-O1 (axis O1) serving as a rotation center. The end of the drive shaft 8 is a crank 8A having an axis O2-O2 (axis O2) eccentric with respect to the axis O1-O1 by a turning radius δ. The orbiting scroll 10 described later is rotatably mounted.
[0034]
Reference numeral 10 denotes an orbiting scroll provided on the drive shaft 8 so as to face the fixed scroll 1. The orbiting scroll 10 includes a disk-shaped end plate 11 disposed coaxially with the axis O2-O2 of the crank 8A, and the end plate. And a spiral wrap portion 12 that stands in the axial direction from the surface of the wrap 11.
[0035]
Here, as shown in FIG. 2, the wrap portion 12 is formed in a spiral shape in which the inner diameter side is a winding start end and the outer diameter side is a winding end end. The inner peripheral surface 12A of the wrap portion 12 is formed as a smooth curved surface without irregularities, and the outer peripheral surface 12B of the wrap portion 12 is provided with a turning-side outer peripheral projection 15 described later. The wrap portion 12 is disposed so as to overlap the wrap portion 3 of the fixed scroll 1 by, for example, 180 degrees, and a plurality of compression chambers 13 are defined between the wrap portions 3 and 12. ing.
[0036]
In the scroll type air compressor, since the crank 8A of the drive shaft 8 is eccentric by the turning radius δ, when the drive shaft 8 is driven to rotate, the orbiting scroll 10 is rotated by a rotation preventing mechanism (not shown) or the like. Revolves in a state where the rotation is restricted, and makes a turning motion with a turning radius δ with respect to the fixed scroll 1.
[0037]
Thereby, the air compressor compresses the air sucked from the suction port 6 into the compression chambers 13 on the outer peripheral side in each of the compression chambers 13 sequentially, and also connects the discharge port 7 from the compression chamber 13 on the center side (the innermost side). Compressed air is discharged to the outside via At this time, each of the compression chambers 13 is held in a highly sealed state by the outer peripheral projections 14 and 15 of the wrap portions 3 and 12.
[0038]
Reference numeral 14 denotes fixed outer peripheral projections as a plurality of projections provided on the outer peripheral surface 3B of the wrap portion 3 of the fixed scroll 1. Each of the fixed outer peripheral projections 14 is, for example, substantially triangular as shown in FIGS. And projecting radially outward from the outer peripheral surface 3B of the wrap portion 3 and extending in the axial direction thereof.
[0039]
Here, when the orbiting scroll 10 orbits with respect to the fixed scroll 1, a part of the fixed-side outer peripheral projections 14 corresponding to the position and the inner peripheral surface 12A of the wrap portion 12 are closest or both of them are close to each other. In contact with each other, these closest (contact) portions are closed positions where air is trapped in each compression chamber 13. The fixed-side outer projection 14 reduces the gap between the outer peripheral surface 3B of the wrap portion 3 and the inner peripheral surface 12A of the wrap portion 12 at the closed position of each compression chamber 13, whereby the compression chamber 13 It is to improve the sealing performance.
[0040]
Further, as shown in FIG. 3, the outer peripheral projections 14 are arranged at a certain interval in the spiral direction (length direction) of the wrap portion 3. In this case, if the interval between the outer peripheral projections 14 is represented by an angle θ defined using an evolute line C as described later, the angle θ between two adjacent outer peripheral projections 14 is, for example, Are formed gradually smaller from the inner diameter side to the outer diameter side, and are set at different angles on the inner diameter side and the outer diameter side.
[0041]
As a result, when the orbiting scroll 10 orbits, as shown in FIG. 6 to be described later, for example, the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10 comes closest to the respective fixed-side outer peripheral projections 14 at different timings. For this reason, even if an abnormal sound is generated when each of the outer peripheral projections 14 and the lap portion 12 are closest to each other, the generation timing of the abnormal noise can be temporally dispersed.
[0042]
Further, by gradually decreasing the angle θ between the adjacent projections 14 from the inner diameter side to the outer diameter side, the interval P between the projections 14 in the spiral direction of the wrap portion 3 (for example, the interval P1 shown in FIG. , P2, P3) are formed at unequal intervals.
[0043]
Thereby, the interval P between the protrusions 14 can be set to an appropriate size on the inner diameter side and the outer diameter side of the wrap portion 3. In this case, at the portion of the wrap portion 3 on the inner diameter side where the radius of curvature is small and the bend is sharp, the distances P1 between the protrusions 14 are appropriately reduced to improve the hermeticity of the compression chamber 13, and the protrusions 14 approach each other. It can be prevented from passing too far. In addition, in the portion on the outer diameter side where the radius of curvature is large and the bend is gentle, it is possible to prevent the interval P3 between the projections 14 from being too large and to prevent the sealing performance of each compression chamber 13 from being deteriorated. In addition, the configuration can be set to an appropriate size.
[0044]
In addition, as shown in FIG. 2, the largest interval among the projections 14 located at the innermost one turn of the wrap portion 3 is, for example, the interval between the projections 14 located at the end end of the first turn (hereinafter referred to as “the interval”). , The maximum distance Pin on the inner diameter side). On the other hand, the largest interval between the protrusions 14 located at the outermost diameter of one turn of the wrap portion 3 is, for example, the interval between the protrusions 14 located at the end of winding of the wrap portion 3 (hereinafter referred to as the outer diameter side). The maximum distance Pout on the outer diameter side is formed to be larger than the maximum distance Pin on the inner diameter side (Pout> Pin).
[0045]
Further, the fixed outer peripheral projections 14 are recesses serving as left and right skirts that smoothly connect the narrow top 14A and the outer peripheral surface 3B of the wrap portion 3 when viewed from the cross section shown in FIG. It is formed by the arcuate surfaces 14B, 14B. In this case, the top portion 14A is formed to be narrow with a width dimension W1 of, for example, about 0 to 2 mm, preferably about 0.1 to 0.3 mm.
[0046]
Further, the width dimension W2 of the foot portion of the fixed-side outer peripheral projection 14 is formed so as to satisfy a relationship of W2 ≧ W1 × 2 with respect to the width dimension W1 of the top 14A. Further, the radial dimension (curvature radius) R of each concave arc surface 14B is, for example, １ ／ × T ≦ R ≦ T, preferably 2/5, relative to the radial dimension T of the wrap portion 3 (see FIG. 3). It is set so as to satisfy the relationship of × T ≦ R ≦ 3/5 × T.
[0047]
On the other hand, reference numeral 15 denotes a revolving-side outer peripheral projection as a plurality of projections provided on an outer peripheral surface 12B of the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10, and each of the revolving-side outer peripheral projections 15 is fixed at a closed position of each compression chamber 13. By moving closest to the inner peripheral surface 3A of the wrap portion 3 of the scroll 1, the gap between the inner peripheral surface 3A of the wrap portion 3 and the outer peripheral surface 12B of the wrap portion 12 is reduced.
[0048]
The turning-side outer peripheral projections 15 have, for example, a substantially triangular cross-sectional shape in substantially the same manner as the fixed-side outer peripheral projections 14, and are arranged at intervals P that are unequally spaced in the spiral direction of the wrap portion 12. It is formed with a shape and dimensions (width dimensions W1, W2, radius dimension R, etc.) substantially equal to the outer peripheral projections 14. Further, the interval P between the turning-side outer peripheral projections 15 is larger than the maximum interval on the outer diameter side (corresponding to the maximum interval Pin of the outer peripheral projections 14) (corresponding to the maximum interval Pin of the outer peripheral projections 14) located at one turn of the innermost diameter of the wrap 12. The maximum distance Pout) is formed in a large dimension.
[0049]
The angle θ between the outer peripheral projections 15 on the turning side is, for example, gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 12 in the same manner as in the case of the fixed outer peripheral projections 14. Different angles are set on the side and on the side. Thereby, the generation timing of the abnormal noise caused by each outer peripheral projection 15 approaching the wrap portion 3 of the fixed scroll 1 can be temporally dispersed.
[0050]
Here, the relationship between the angle θ between the fixed outer peripheral projections 14 (between the orbiting outer peripheral projections 15) and the equator C of the orbiting scroll 10 will be described with reference to FIG.
[0051]
First, the evolute line C is a well-known virtual circle serving as a reference for the involute (extended line) of the wrap portion 12, and has a predetermined radius (evolute radius) about the axis O2 of the crank 8A. ) A. In this case, the equator radius a is an eigenvalue determined by the turning radius δ of the orbiting scroll 10 and the thickness of the wrap portion 12.
[0052]
Taking the fixed-side outer peripheral projections 14 as an example, the angle θ between the adjacent projections 14 is a tangent (for example, tangents L1, L2, L3, L4) are defined as angles formed by two adjacent tangents (eg, angles θa, θb, θc).
[0053]
In addition, since the angle θ between the outer peripheral protrusions 14 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side in the spiral direction of the wrap portion 3, for example, the angle θ is sequentially arranged from the inner diameter side to the outer diameter side. The magnitude relationship between the angles θa, θb, θc between the projections 14 is set so that θa>θb> θc. In this case, the angle θ between the two innermost protrusions 14 is, for example, a maximum value of about 9 to 11 °, and the angle θ between the two outermost protrusions 14 is, for example, It is set to be a maximum value of about 5 to 7 °.
[0054]
As described above, when the angle θ between the adjacent outer peripheral projections 14 is set differently on the inner diameter side and the outer diameter side, when the orbiting scroll 10 orbits with respect to the fixed scroll 1, for example, the individual outer peripheral projections 14 On the other hand, the timing at which the lap portion 12 of the other party comes closest can be made different for each projection 14.
[0055]
That is, assuming that the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10 comes closest to one fixed-side outer peripheral projection 14 at the position of the point A, for example, as shown in FIG. The position of the projection which comes to the closest state at the timing is the position on the tangent line La which contacts the evolute line C through the point A, and the tangent line La 'which has a point symmetrical positional relationship with the tangent line La and the axis O2. It will be in the upper position.
[0056]
For this reason, by changing the angle θ of the outer peripheral projections 14 at an appropriate ratio from the inner diameter side to the outer diameter side, only the projections 14 are tangent to the tangent lines La and La ′ corresponding to all the outer peripheral projections 14. The arrangement of each outer peripheral projection 14 can be determined such that the other outer peripheral projections 14 are located above the tangent lines La and La '. In this arrangement state, when the wrap portion 12 comes closest to the outer peripheral projection 14 at the point A, it is possible to establish a positional relationship such that the wrap portion 12 does not come closest to the other outer peripheral projection 14. .
[0057]
In the same manner as in the case of the fixed outer peripheral projections 14, the timing at which each outer peripheral projection 15 comes closest to the lap portion 3 of the counterpart can be made different for each of the turning side outer peripheral projections 15. When the fixed-side outer peripheral projection 14 of A is in the closest state, only one turning-side outer peripheral projection 15 is closest to the lap portion 3 at the point A 'located on the tangent line La', for example. Can be.
[0058]
Therefore, in the present embodiment, for example, when each part of the first winding, the second winding,... N-th winding of the wrap part 12 simultaneously comes closest to the lap part 3 of the other party on the tangent lines La and La ′. In the orbiting scroll 10, the wrap portion 12 always comes closest to the portion (the inner peripheral surface 3 </ b> A of the wrap portion 3) where there is no outer projection 14 at a plurality of locations except the position of the point A. In addition, the orbiting scroll 10 is configured such that, at a plurality of locations except for the position of the point A ', a portion without the outer peripheral projection 15 (the outer peripheral surface 12B of the wrap portion 12) always comes closest to the wrap portion 3. .
[0059]
As a result, during the orbiting movement of the orbiting scroll 10, only the outer peripheral projections 14 and 15 located at points A and A ', for example, come closest to the lap portions 3 and 12 of the other party at the same timing. The group of projections that are in the approaching state can be configured to be sequentially changed in accordance with the orbital movement of the orbiting scroll 10.
[0060]
The scroll-type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described next.
[0061]
First, when the drive shaft 8 is rotationally driven by a drive source (not shown) such as an electric motor, the orbiting scroll 10 makes a orbital movement with a turning radius δ around the axis O1-O1 of the drive shaft 8, and the fixed scroll 1 Each compression chamber 13 defined between the wrap portion 3 of the orbiting scroll 10 and the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10 continuously reduces from the outer diameter side toward the inner diameter side. This allows the air sucked from the suction port 6 of the fixed scroll 1 to be compressed in the respective compression chambers 13 and discharged from the discharge port 7 as compressed air to an external tank (not shown) or the like.
[0062]
At this time, in the closed position of each compression chamber 13, the outer peripheral projection 14 on the fixed scroll 1 side comes closest to the inner peripheral surface 12A of the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10, and the outer peripheral projection 15 on the orbiting scroll 10 is fixed. Since it comes closest to the inner peripheral surface 3A of the wrap portion 3 of the scroll 1, air can be confined in each compression chamber 13 by these outer peripheral projections 14 and 15, and the sealing performance is improved to improve the compression performance. be able to.
[0063]
Further, the timing at which the outer peripheral projections 14 and 15 approach the lap portions 3 and 12 of the other party is slightly shifted in time by setting the angle θ to be an unequal angle. Can be prevented from becoming the closest approach.
[0064]
Thus, in the present embodiment, the interval P between the adjacent fixed-side outer peripheral projections 14 (between the turning-side outer peripheral projections 15) is formed at unequal intervals, and the angle θ between the projections is set to the inner diameter side of the wrap portions 3 and 12. When the compressor is in operation, the timing at which the individual fixed-side outer peripheral projections 14 approach the lap portion 12 can be set to be shifted from each other. The timing of approaching the lap portion 3 can be set to be shifted from each other.
[0065]
As a result, even when abnormal noises due to air vortex or the like are generated when the outer peripheral projections 14 and 15 approach the lap portions 3 and 12 of the other party, the timings of generation of these abnormal noises can be shifted and dispersed in time. In addition, it is possible to reliably prevent the generation of loud noise due to the unusual noise leaking from the suction port 6 of the compressor to the outside at the same time.
[0066]
Therefore, during operation of the compressor, the outer peripheral projections 14 and 15 enhance the hermeticity of each compression chamber 13 to improve the compression efficiency, suppress the noise level during the compression operation, and realize a good operating environment with low noise. can do.
[0067]
In this case, since the angle θ between the adjacent outer peripheral protrusions 14 (between the outer peripheral protrusions 15) is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portions 3 and 12, the curvature is larger on the outer diameter side than on the inner diameter side. With respect to the spiral wrap portions 3 and 12 having a large radius, the dimension between the projections 14 (between the projections 15) on the outer diameter side is excessively widened and the sealing performance of the compression chambers 13 is reduced. The compression operation can be stably performed from the outer diameter side to the inner diameter side of the wrap portions 3 and 12. Then, the angle θ of the projections 14 and 15 arranged at each portion of the wrap portions 3 and 12 can be set to an appropriate size according to the radius of curvature of the portion.
[0068]
In addition, since the maximum interval Pout on the outer diameter side of the fixed-side outer peripheral projection 14 is formed to be larger than the maximum interval Pin on the inner diameter side, the wrap portion 3 has a larger curvature radius on the outer diameter side and a smaller curvature radius on the inner diameter side. Thus, the protrusions 14 can be arranged at intervals P having appropriate dimensions. Similarly, in the case of the turning side outer peripheral projection 15, the maximum interval on the outer diameter side is formed larger than the maximum interval on the inner diameter side. The protrusions 15 can be arranged with a distance P of the dimension.
[0069]
Also, since the fixed outer peripheral projections 14 are provided on the wrap portion 3 of the fixed scroll 1 and the orbiting outer peripheral projections 15 are provided on the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10, these outer peripheral projections 14, 15 are connected to the wrap portions 12, 13. 3 can be brought closest to the smooth inner peripheral surfaces 12A and 3A, and contact between the projections, galling and the like can be prevented.
[0070]
On the other hand, the top portion 14A of the fixed-side outer peripheral projection 14 is formed to have a narrow width with a width dimension W1 of, for example, about 0 to 2 mm, preferably about 0.1 to 0.3 mm. When it comes into contact with the inner surface 12, it can be easily crushed or worn and deformed, and can be quickly adapted to the inner peripheral surface 12 </ b> A. As a result, the wrap portion 12 and the outer peripheral projection 14 can be prevented from coming into contact with each other many times, and the sealing performance of the compression chamber 13 can be improved, and power loss, galling, and the like can be prevented.
[0071]
Since the width W2 of the skirt portion of the outer peripheral projection 14 is formed to be at least twice the width W1 of the top 14A, even when the outer peripheral projection 14 comes into contact with the wrap portion 12 of the orbiting scroll 10, the projection is formed. Sufficient strength can be secured so that the whole is not damaged, and durability and reliability can be improved.
[0072]
Further, the radius dimension R of the concave arc surface 14B of the outer peripheral projection 14 is, for example, Ｔ × T ≦ R ≦ T, preferably 2/5 × T ≦ R ≦ 3 with respect to the radial dimension T of the wrap portion 3. / 5 × T, so that when the outer peripheral surface 3B of the lap portion 3 and the outer peripheral projections 14 are cut using a cutting tool such as an end mill, they are continuously and efficiently cut by the same cutting tool. It can process well and can increase productivity.
[0073]
On the other hand, since the turning-side outer peripheral projections 15 are formed to have dimensions substantially equal to the width dimensions W1, W2, the radius dimension R, and the like of the outer peripheral projections 14, the same operation and effect can be obtained.
[0074]
Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, which is characterized in that a non-projection forming portion is provided on the outer diameter side of the wrap portion. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0075]
Reference numeral 21 denotes a fixed scroll of a scroll-type air compressor. The fixed scroll 21 includes a head plate 22, a wrap portion 23, a cylindrical portion 24, a flange portion (not shown), and the like, as in the first embodiment. Have been. The wrap portion 23 is formed in a spiral shape having an inner peripheral surface 23A and an outer peripheral surface 23B.
[0076]
However, the lap portion 23 is provided with a non-protrusion forming portion 23C which is located on the outer diameter side (end side of the winding) and does not form the fixed-side outer peripheral protrusion 14. 23 extends from the outer diameter end toward the inner diameter with a length corresponding to approximately one turn.
[0077]
In this case, the non-protrusion forming portion 23C is disposed in a portion of the wrap portion 23 which will be a peripheral wall of the outer diameter side compression chambers 13 ', 13 ", which will be described later. A plurality of fixed-side outer peripheral projections 14 are provided in a portion excluding the portion 23C (a portion located on the inner diameter side than the non-projection forming portion 23C).
[0078]
Reference numeral 25 denotes an orbiting scroll arranged opposite to the fixed scroll 21. The orbiting scroll 25 has a spiral wrap portion 26 standing upright on a head plate (not shown), similarly to the first embodiment. The wrap portion 26 has an inner peripheral surface 26A and an outer peripheral surface 26B.
[0079]
The wrap portion 26 is provided with a non-protrusion forming portion 26C which is located on the outer diameter side and does not form the revolving-side outer peripheral protrusion 15 in substantially the same manner as the wrap portion 23 of the fixed scroll 21. 26C extends, for example, from the outer diameter end of the wrap portion 23 toward the inner diameter with a length of about one and a half turns.
[0080]
In this case, the non-projection forming portion 26C is disposed at a portion of the wrap portion 26 that becomes a peripheral wall of the outer diameter side compression chambers 13 'and 13 ", and the non-projection forming portion 26C is formed on the outer peripheral surface 26B of the wrap portion 26. A plurality of turning-side outer peripheral projections 15 are provided in a portion excluding (the portion located on the inner diameter side than the non-projection forming portion 23C).
[0081]
Here, assuming that the position where the end of the winding of the wrap portion 26 of the orbiting scroll 25 comes closest to the wrap portion 23 of the fixed scroll 21 is the compression start position S, the outer diameter of the wrap portions 23 and 26 at this compression start position S. The two sides define two compression chambers 13 (outer diameter side compression chambers 13 ′, 13 ″), and these outer diameter side compression chambers 13 ′, 13 ″ are sucked from the suction port 6 shortly thereafter. The suction air is confined.
[0082]
In the present embodiment, the non-projection forming portions 23C and 26C are disposed at portions of the wrap portions 23 and 26 facing the outer diameter side compression chambers 13 'and 13 ". Therefore, the compressor is provided. During the operation, the wrap portion 23 of the fixed scroll 21 and the wrap portion 26 of the orbiting scroll 25 can be smoothly and continuously brought into sliding contact with each other at the positions of the compression chambers 13 ′ and 13 ″ on the outer diameter side.
[0083]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operation and effect as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the non-projection forming portion 23C is provided in a portion of the wrap portion 23 of the fixed scroll 21 which is located on the outer diameter side for approximately one turn, and the wrap portion 26 of the orbiting scroll 25 is provided with an outer portion. The non-projection forming portion 26C is provided at approximately one and a half turns on the radial side.
[0084]
Thus, for example, at the closed position (compression start position S) of the compression chamber 13 ′ and the closed position of the compression chamber 13 ″ defined on the outermost diameter side of the wrap portions 23 and 26, each wrap portion 23, The smooth inner peripheral surface 23A and the outer peripheral surface 26B, and the outer peripheral surface 23B and the inner peripheral surface 26A can be brought closest to or in contact with each other.
[0085]
Therefore, the sealing performance of the compression chamber 13 'at the position of the compression start position S and the sealing performance of the compression chamber 13 "adjacent thereto can be maintained well. The air can be stably compressed in the outer diameter side compression chambers 13 ′ and 13 ″ having a larger diameter, and the compression performance can be improved.
[0086]
8 to 10 show a third embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that the projection of the fixed scroll and the projection of the orbiting scroll are located at different positions in the spiral direction of the wrap portion. In the arrangement. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0087]
Reference numeral 31 denotes a fixed scroll of a scroll type air compressor. The fixed scroll 31 includes a head plate 32, a wrap portion 33, a cylindrical portion 34, a flange portion (not shown), and the like, as in the first embodiment. Have been. The wrap portion 33 is formed in a spiral shape having an inner peripheral surface 33A and an outer peripheral surface 33B, and a fixed-side outer peripheral projection 35 described later is formed on the outer diameter side in substantially the same manner as in the second embodiment. A non-projection forming portion 33C that is not formed is provided.
[0088]
Reference numeral 35 denotes fixed-side outer peripheral projections as a plurality of projections provided on the wrap portion 33 of the fixed scroll 31. Each of the fixed-side outer peripheral projections 35 has a substantially triangular cross section, for example, in substantially the same manner as in the first embodiment. The projection is formed as a projection having a surface shape, protrudes radially outward from the outer peripheral surface 33B of the wrap portion 33 except for the non-projection formation portion 33C, and extends in the axial direction.
[0089]
The fixed-side outer peripheral projections 35 are arranged at intervals P in the spiral direction of the wrap portion 33, and the intervals P are set at non-equal intervals at each portion of the wrap portion 33. The angle θ between the adjacent outer peripheral projections 35 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 33. For example, the angles θd and θe between the projections 35 shown in FIG. θe is satisfied.
[0090]
Reference numeral 36 denotes an orbiting scroll arranged opposite to the fixed scroll 31. In the orbiting scroll 36, a spiral wrap portion 37 is provided upright on a head plate (not shown), similarly to the first embodiment. The wrap portion 37 has an inner peripheral surface 37A and an outer peripheral surface 37B. On the outer diameter side of the wrap portion 37, there is provided a non-projection forming portion 37C in which a later-described turning-side outer peripheral projection 38 is not formed.
[0091]
Reference numeral 38 denotes a revolving-side outer peripheral projection as a plurality of projections provided on the wrap portion 37 of the orbiting scroll 36. Each of the revolving-side outer peripheral projections 38 has a non-protrusion forming portion 37C as in the first embodiment. Except for, the outer peripheral surface 37B of the wrap portion 37 projects radially outward. The interval P between the turning-side outer peripheral projections 38 is set to be unequal at each part of the wrap portion 37, similarly to the first embodiment, and the angle θ between the projections 38 is, for example, the wrap portion. 37 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side.
[0092]
However, each turning-side outer peripheral projection 38 is disposed, for example, at a position intermediate between the respective fixed-side outer peripheral projections 35 with respect to the spiral direction, and these outer peripheral projections 35 and 38 are arranged in the spiral direction of the wrap portions 33 and 37. The positions are staggered.
[0093]
In this case, the state in which the outer peripheral projections 35 and 38 are staggered is, for example, as shown in FIG. k And a plurality of tangent lines L that are in contact with the equator line C through the respective turning-side outer peripheral projections 38 s And these tangents L k , L s Are different angles and are arranged alternately with respect to the spiral direction.
[0094]
As described above, when the angle θ between the outer peripheral projections 35 (between the outer peripheral projections 38) is set differently on the inner diameter side and the outer diameter side of the wrap portions 33, 37, the positions of the projections 35, 38 with respect to the spiral direction are shifted. The timing at which each fixed-side outer peripheral projection 35 comes closest to the lap portion 37 of the other party (the timing at which the turning-side outer peripheral projection 38 comes closest to the wrap portion 33 at the other end) can be different from each other. Even between the projection 35 and the turning-side outer peripheral projection 38, the timing at which these approach the lap portions 33 and 37 of the other party can be set to be shifted from each other.
[0095]
That is, the closest approach timing of the outer peripheral projections 35 and 38 will be described with reference to, for example, FIG. First, the fixed-side outer peripheral projections 35 will be described. Similar to the case described in the first embodiment (FIG. 6), the orbiting scroll 36 is moved relative to one fixed-side outer peripheral projection 35 at the position of point A, for example. When the lap portion 37 comes closest, the position of the protrusion that comes into the closest state at the same timing as the protrusion 35 is a position on the tangent lines La and La ′.
[0096]
For this reason, by changing the angle θ between the outer peripheral projections 35 at an appropriate ratio from the inner diameter side to the outer diameter side, for example, only the projections 35 are provided for the tangent lines La and La ′ corresponding to all the outer peripheral projections 35. The other protrusions 35 are arranged on the tangent line La and can be located at positions deviated from the tangent lines La and La '. Similarly, by appropriately changing the angle θ between the projections 38, only the projections 38 are tangent to the tangents La and La ′ corresponding to all the outer circumference projections 38. It can be set to be placed on La.
[0097]
Further, by disposing the positions of the projections 35 and 38 in a staggered manner, only one of the outer peripheral projections 35 and 38 has a tangent line La or La 'regardless of the position of the orbiting scroll 36. It can be configured such that two or more projections are not placed in the closest approach at the same timing even if they are disposed on the upper side and include the fixed side and the turning side.
[0098]
Thus, also in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operation and effects as those of the first and second embodiments. In particular, in the present embodiment, since the positions of the fixed-side outer peripheral projections 35 and the turning-side outer peripheral projections 38 are shifted from each other with respect to the spiral direction of the wrap portions 33 and 37, each fixed-side outer peripheral projection 35 is provided. The timing of the closest approach to the lap portion 37 of the other party and the timing of each turning-side outer peripheral projection 38 closest to the wrap portion 33 of the other party can be made different.
[0099]
Thus, in the entire compressor including the fixed scroll 31 and the orbiting scroll 36, the number of the projections 35 and 38 which are brought into the closest state at the same timing can be further reduced, and the noise level of the compressor can be sufficiently reduced. can do.
[0100]
Next, FIGS. 11 and 12 show a fourth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that a projection is provided on the inner peripheral surface of the wrap portion of the fixed scroll and the orbiting scroll. is there. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0101]
Reference numeral 41 denotes a fixed scroll, and the fixed scroll 41 includes a head plate 42, a wrap portion 43, a cylindrical portion 44, a flange portion (not shown), and the like, as in the first embodiment. The wrap portion 43 is formed in a spiral shape having an inner peripheral surface 43A and an outer peripheral surface 43B, and has a fixed-side inner peripheral projection 45 described later on its outer diameter side in substantially the same manner as in the second embodiment. A non-protrusion forming portion 43C that does not form is provided.
[0102]
Reference numeral 45 denotes a fixed-side inner peripheral protrusion as a plurality of protrusions provided on the inner peripheral surface 43A of the wrap portion 43 of the fixed scroll 41. Each of the fixed-side inner peripheral protrusions 45 has, for example, a substantially triangular cross-sectional shape. Except for the non-projection formation portion 43C, the projection is formed radially inward from the inner peripheral surface 43A of the wrap portion 43 and extends in the axial direction thereof.
[0103]
Further, the respective inner peripheral projections 45 are arranged at intervals P in the spiral direction of the wrap portion 43, and the interval P is set to be unequal at each portion of the wrap portion 33. The angle θ between the adjacent inner peripheral projections 45 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 43. For example, the angles θf and θg between the projections 45 shown in FIG. > Θg.
[0104]
Reference numeral 46 denotes an orbiting scroll arranged opposite to the fixed scroll 41. In the orbiting scroll 46, a spiral wrap 47 is provided upright on a head plate (not shown), similarly to the first embodiment. The wrap portion 47 has an inner peripheral surface 47A and an outer peripheral surface 47B. On the outer diameter side of the wrap portion 47, there is provided a non-projection forming portion 47C in which a later-described turning-side inner peripheral projection 48 is not formed.
[0105]
Reference numeral 48 denotes a revolving-side inner peripheral projection as a plurality of projections provided on the inner peripheral surface 47A of the wrap portion 47 of the orbiting scroll 46. Each of the revolving-side inner peripheral projections 48 is substantially the same as each of the fixed-side inner peripheral projections 45. Similarly, it protrudes radially inward from the inner peripheral surface 47A of the wrap portion 47 except for the non-projection forming portion 47C.
[0106]
Further, the interval P between the adjacent inner peripheral projections 48 is set to be unequal at each part of the wrap portion 47, similarly to the first embodiment, and the angle θ between the projections 48 is, for example, 47 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side. Further, the positions of the fixed side inner peripheral projections 45 and the turning side inner peripheral projections 48 in the spiral direction of the wrap portions 43 and 47 are staggered in substantially the same manner as in the third embodiment.
[0107]
Thus, in the present embodiment configured as described above, substantially the same operation and effect as those in the first to third embodiments can be obtained. In particular, in the present embodiment, since the fixed scroll 41 is provided with the fixed-side inner peripheral projections 45 and the orbiting scroll 46 is provided with the respective orbiting-side inner peripheral projections 48, these inner peripheral projections are provided during operation of the compressor. The projections 45 and 48 can be brought closest to the smooth outer peripheral surfaces 47B and 43B of the wrap portions 47 and 43 of the other party, and the compression operation can be performed stably.
[0108]
Next, FIGS. 13 and 14 show a fifth embodiment of the present invention, which is characterized in that a projection is provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the wrap portion of one scroll. It is in. Note that, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0109]
Reference numeral 51 denotes a fixed scroll. The fixed scroll 51 includes a head plate 52, a wrap portion 53, a cylindrical portion 54, a flange portion (not shown), and the like, in substantially the same manner as in the first embodiment. The wrap portion 53 is formed in a spiral shape having an inner peripheral surface 53A and an outer peripheral surface 53B.
[0110]
Reference numeral 55 denotes an orbiting scroll arranged opposite to the fixed scroll 51. In the orbiting scroll 55, a spiral wrap portion 56 stands upright on a head plate (not shown), similarly to the first embodiment. The wrap portion 56 has an inner peripheral surface 56A and an outer peripheral surface 56B. Further, on the outer diameter side of the wrap portion 56, similarly to the second embodiment, a non-projection forming portion 56C in which projections 57 and 58 described later are not formed is provided.
[0111]
Reference numeral 57 denotes a revolving-side inner peripheral protrusion as a plurality of protrusions provided on an inner peripheral surface 56A of the wrap portion 56 of the revolving scroll 55. Each of the revolving-side inner peripheral protrusions 57 is substantially the same as the fourth embodiment. Similarly, it protrudes radially inward from the inner peripheral surface 56A of the wrap portion 56 except for the non-projection forming portion 56C, and extends in the axial direction.
[0112]
The intervals P between the inner peripheral projections 57 are set at non-equal intervals at each portion of the wrap portion 56. The angle θ between the inner peripheral projections 57 is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 56. For example, the angles θh and θi between the projections 57 shown in FIG. θi is satisfied.
[0113]
Reference numeral 58 denotes a revolving-side outer peripheral projection as a plurality of projections provided on an outer peripheral surface 56B of the wrap portion 56 of the orbiting scroll 55. Each of the revolving-side outer peripheral projections 58 is substantially the same as in the first embodiment. Except for the non-protrusion forming portion 56C, it protrudes radially outward from the outer peripheral surface 56B of the wrap portion 56.
[0114]
In this case, the interval P between the adjacent outer peripheral projections 58 is set to be unequal at each portion of the wrap portion 56, and the angle θ between the projections 58 is, for example, from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 56. It is formed gradually smaller. In addition, the positions of the inner peripheral projections 57 and the outer peripheral projections 58 in the spiral direction of the wrap portions 53 and 56 are staggered, similarly to the third embodiment.
[0115]
In this case, the state in which the projections 57 and 58 are staggered is, for example, as shown in FIG. i And a plurality of tangent lines L that are in contact with the equator line C through the respective outer peripheral projections 58 o And when these tangents L i , L o Are different angles and are arranged alternately with respect to the spiral direction.
[0116]
Thus, in the present embodiment configured as described above, substantially the same operation and effect as those in the first to third embodiments can be obtained. In particular, in the present embodiment, the orbiting scroll 55 has a configuration in which the orbiting side inner peripheral projections 57 are provided on the inner peripheral surface 56A and the orbiting side outer peripheral projections 58 are provided on the outer peripheral surface 56B. There is no need to process and form a projection or the like on the wrap portion 53 of the fixed scroll 51, which is heavier than the orbiting scroll 55, and the processing operation can be easily performed.
[0117]
In each of the above embodiments, the angle θ (θa to θi) of the projections 14, 15, 35, 38, 45, 48, 57, 58 is set to the wrap portion 3, 12, 23, 26, 33, 37, 43. , 47, 56 are gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side. However, the degree of the angle θ in the present invention is not limited to the embodiment, and may be configured, for example, as in a modification shown in FIG.
[0118]
In this case, a plurality of orbiting-side inner peripheral projections 57 'are provided on the inner peripheral surface 56A' of the wrap portion 56 'of the orbiting scroll 55 with an interval P, and the interval P (angle θ) between the adjacent projections 57'. Are set as dimensions (angles) that change irregularly from the inner diameter side to the outer diameter side of the wrap portion 56 '. Similarly, the interval P (angle θ) between the turning-side outer peripheral projections 58 ′ provided on the outer peripheral surface 56 B ′ of the wrap portion 56 ′ is a dimension (angle) that varies irregularly at each portion of the wrap portion 56 ′. Is set as
[0119]
In the present invention, the projections 14, 15, 35, 38, 45, 48, and 48 are combined with any one of the first to fourth embodiments by combining the modification of FIG. Needless to say, the angles θ of 57 and 58 may be configured as angles that change irregularly.
[0120]
In the first to fourth embodiments, the fixed scrolls 1, 21, 31, 41 are provided with the projections 14, 35, 45, and the orbiting scrolls 10, 25, 36, 46 are provided with the projections 15, 38, 48. Configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, a projection may be provided on one or both of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the fixed scroll, and the projection of the orbiting scroll may be omitted. Further, the present invention may be configured such that the projection of the fixed scroll is omitted and the projection is provided on one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the orbiting scroll.
[0121]
Further, in the embodiment, a scroll-type air compressor for orbiting the orbiting scrolls 10, 25, 36, 46, 55 with respect to the fixed scrolls 1, 21, 31, 41, 51 fixed to the casing will be described as an example. Explained. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-133087, the present invention is applied to an all-system rotary scroll fluid machine that rotationally drives two scrolls arranged opposite to each other. May be.
[0122]
Furthermore, in the embodiments, the scroll-type fluid machine has been described by taking a scroll-type air compressor as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to other scroll fluid machines such as a refrigerant compressor that compresses a refrigerant.
[0123]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, at least a part of each projection of the wrap portion is formed so as to be unequally spaced, and one scroll is closest to the other scroll. Since at least one of the plurality of portions is configured so as to always have no protrusion, the timing at which each protrusion comes closest to the lap portion of the other party can be shifted and set. Thus, even if abnormal noises occur when each protrusion comes closest to the lap portion of the other party, the timing of occurrence of these abnormal noises can be dispersed with a time lag, and these abnormal noises can be transmitted to the outside of the machine. It is possible to reliably prevent the generation of loud noise due to simultaneous leakage. Therefore, the tightness of each compression chamber can be enhanced by the projections of the wrap portion, the compression efficiency can be improved, the noise level of the entire machine can be suppressed, and a good operating environment with low noise can be realized.
[0124]
According to the second aspect of the invention, the angle between the adjacent projections is made different between the inner diameter side and the outer diameter side of the wrap portion. The sound generation timing can be dispersed over time.
[0125]
According to the third aspect of the present invention, the projections are provided on the outer peripheral surface of the wrap portion for one scroll and the other scroll, and the positions of these projections are shifted in the spiral direction. During the orbital movement of the scroll, contact between the projections and galling can be reliably prevented, and durability and reliability can be improved. Further, in the entire machine including both scrolls, the number of projections which are brought into the closest state at the same timing can be further reduced, and the noise level of the machine can be sufficiently reduced.
[0126]
According to the fourth aspect of the present invention, projections are provided on the inner peripheral surface of the wrap portion with respect to one scroll and the other scroll, and the positions of these projections are shifted in the spiral direction. Therefore, contact between the projections, galling, and the like can be reliably prevented, and the number of projections that are in the closest approach at the same timing can be reduced, so that a low-noise machine can be realized.
[0127]
According to the fifth aspect of the present invention, the projections are provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the wrap portion for one scroll, and the positions of the projections on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are shifted in the spiral direction. Since the arrangement is adopted, contact between the projections, galling, and the like can be reliably prevented, and the number of projections that are brought into the closest state at the same timing can be reduced, so that a low-noise machine can be realized. Further, it is not necessary to process and form a projection or the like on the other scroll, and the processing operation can be easily performed.
[0128]
Further, according to the invention of claim 6, since the angle between the projections is formed to be smaller on the outer diameter side than on the inner diameter side of the wrap portion, the dimension between the projections increases on the outer diameter side of the wrap portion. As a result, it is possible to prevent the sealing performance of the compression chamber from being lowered, and the compression operation can be stably performed from the outer diameter side to the inner diameter side of the wrap portion.
[0129]
According to the seventh aspect of the present invention, the angle between the projections is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side in the spiral direction of the wrap portion. Can be set to an appropriate size according to the radius of curvature of the portion, and the compression operation can be stably performed from the outer diameter side to the inner diameter side of the wrap portion.
[0130]
According to the invention of claim 8, each projection is formed only on the inner diameter side in the spiral direction of the wrap portion, and the non-projection formation portion is provided on the outer diameter side of the wrap portion. The compression chamber on the outer diameter side, which has a large influence on the volumetric efficiency, can be sealed well, and the compression performance can be improved.
[0131]
According to the ninth aspect of the present invention, the non-projection forming portion of the wrap portion is configured as a portion extending from the compression start position of the wrap portion to approximately one turn toward the inner diameter side. The sealing performance of the radial compression chamber can be enhanced, and the compression operation can be stably performed from the outer diameter side to the inner diameter side of the wrap portion.
[0132]
Furthermore, according to the tenth aspect of the present invention, since each projection is formed so that the maximum interval on the outer diameter side of the wrap portion is larger than the maximum interval on the inner diameter side, the outer radius of the wrap portion has a large radius of curvature. The protrusions can be arranged at appropriate distances between the side and the inner diameter side having a small radius of curvature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a scroll type air compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the scroll-type air compressor as viewed in a direction indicated by arrows II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the fixed scroll and the orbiting scroll in FIG. 2 in an enlarged manner.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a fixed-side outer peripheral projection in FIG. 3 in an enlarged manner.
FIG. 5 is a partially broken external perspective view showing, in an enlarged manner, a part of a head plate, a wrap portion, and a fixed-side outer peripheral projection of the fixed scroll.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of each outer peripheral projection when the orbiting scroll makes a revolving motion.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a scroll-type air compressor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a scroll-type air compressor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll in FIG. 8;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of each outer peripheral projection when the orbiting scroll makes orbiting motion.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a scroll-type air compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the fixed scroll wrap portion and the orbiting scroll wrap portion shown in FIG. 11 in an enlarged manner.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a scroll-type air compressor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part, showing the wrap portion of the fixed scroll and the wrap portion of the orbiting scroll in FIG. 13 in an enlarged manner.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a scroll-type air compressor according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,21,31,41,51 Fixed scroll
2,11,22,32,42,52 End plate
3, 12, 23, 26, 33, 37, 43, 47, 53, 56, 56 'Wrap portion
3A, 12A, 23A, 26A, 33A, 37A, 43A, 47A, 53A, 56A, 56A 'Inner peripheral surface (peripheral surface)
3B, 12B, 23B, 26B, 33B, 37B, 43B, 47B, 53B, 56B, 56B 'Outer peripheral surface (peripheral surface)
8 Drive shaft
10,25,36,46,55 Orbiting scroll
13, 13 ', 13 "compression chamber
14, 35 Fixed-side outer projection (projection)
14A top
14B concave arc surface
15, 38, 58, 58 'Turning side outer peripheral projection (projection)
23C, 26C, 33C, 37C, 43C, 47C, 56C Non-projection formation site
45 Inner circumference projection (projection) on fixed side
48, 57, 57 'inner circumference projection on the turning side (projection)
P, P1 to P3 interval
Pin, Pout maximum interval
θ, θa to θi Angle
S compression start position

Claims (10)

鏡板に内径側から外径側に向け渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された一方のスクロールと、該一方のスクロールに対向して設けられ鏡板に該一方のスクロールのラップ部と重なり合って複数の圧縮室を画成するために内径側から外径側に向け渦巻状に巻回されたラップ部が軸方向に立設された他方のスクロールとを備え、少なくとも前記一方のスクロールのラップ部の周面には、渦巻方向に間隔をもって軸方向に延びる複数本の突起を設けてなるスクロール式流体機械において、
前記複数本の突起は少なくとも一部が非等間隔になるように形成し、
前記一方のスクロールに対して前記他方のスクロールが最接近している複数箇所のうち、少なくとも１箇所は常に前記突起がないように前記複数本の突起を配設する構成としたことを特徴とするスクロール式流体機械。One scroll in which a wrap portion spirally wound from the inner diameter side to the outer diameter side on the end plate is provided upright in the axial direction; And a second scroll in which a wrap portion spirally wound from the inner diameter side to the outer diameter side to overlap with the portion to define a plurality of compression chambers is provided upright in the axial direction. In a scroll-type fluid machine in which a plurality of projections extending in the axial direction at intervals in the spiral direction are provided on the peripheral surface of the wrap portion of the scroll,
The plurality of protrusions are formed so that at least a part thereof is unequally spaced,
At least one of the plurality of locations where the other scroll is closest to the one scroll is provided with the plurality of projections such that the projections are always absent. Scroll type fluid machine. 前記各突起は隣合う突起間のなす角度を前記ラップ部の内径側と外径側とで異ならしめる構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。The scroll-type fluid machine according to claim 1, wherein each of the protrusions has a configuration in which an angle between adjacent protrusions is different between an inner diameter side and an outer diameter side of the wrap portion. 前記各突起は前記一方のスクロールのラップ部の外周面と前記他方のスクロールのラップ部の外周面とにそれぞれ形成し、前記一方のスクロールの突起と前記他方のスクロールの突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。The protrusions are formed on the outer peripheral surface of the wrap portion of the one scroll and the outer peripheral surface of the wrap portion of the other scroll, respectively, and the protrusion of the one scroll and the protrusion of the other scroll are positioned in the spiral direction. The scroll-type fluid machine according to claim 1, wherein the scroll-type fluid machine is configured to be shifted from each other. 前記各突起は前記一方のスクロールのラップ部の内周面と前記他方のスクロールのラップ部の内周面とにそれぞれ形成し、前記一方のスクロールの突起と前記他方のスクロールの突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。The protrusions are formed on the inner peripheral surface of the wrap portion of the one scroll and the inner peripheral surface of the wrap portion of the other scroll, respectively, and the protrusion of the one scroll and the protrusion of the other scroll are in a spiral direction. The scroll-type fluid machine according to claim 1, wherein the positions of the scroll fluid machines are shifted from each other. 前記各突起は前記一方のスクロールのラップ部の内周面と外周面とにそれぞれ形成し、前記内周面の突起と前記外周面の突起とは渦巻方向に対する位置を互いにずらして配置する構成としてなる請求項１に記載のスクロール式流体機械。Each of the protrusions is formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the wrap portion of the one scroll, and the protrusions on the inner peripheral surface and the protrusions on the outer peripheral surface are arranged so as to be displaced from each other in the spiral direction. The scroll-type fluid machine according to claim 1. 前記各突起間の角度は前記ラップ部の渦巻方向の内径側よりも外径側で小さく形成してなる請求項１，２，３，４または５に記載のスクロール式流体機械。6. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the angle between the projections is smaller on the outer diameter side than on the inner diameter side in the spiral direction of the wrap portion. 前記各突起間の角度は前記ラップ部の渦巻方向の内径側から外径側に向けて徐々に小さく形成してなる請求項１，２，３，４または５に記載のスクロール式流体機械。6. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the angle between the projections is gradually reduced from the inner diameter side to the outer diameter side in the spiral direction of the wrap portion. 前記各突起は前記ラップ部のうち渦巻方向の内径側のみに形成し、前記ラップ部の外径側には非突起形成部位を設けてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載のスクロール式流体機械。The projections are formed only on the inner diameter side in the spiral direction of the wrap portion, and a non-projection formation portion is provided on the outer diameter side of the wrap portion. 8. The scroll-type fluid machine according to 7. 前記ラップ部の非突起形成部位は、前記一方のスクロールのラップ部と他方のスクロールのラップ部とが最も外径側で最接近する圧縮開始位置から内径側に向けて略１巻分にわたる部位である請求項８に記載のスクロール式流体機械。The non-projection forming portion of the wrap portion is a portion extending from the compression start position where the wrap portion of the one scroll and the wrap portion of the other scroll are closest on the outer diameter side to the inner diameter side for approximately one turn. 9. The scroll fluid machine according to claim 8, wherein: 前記ラップ部の最内径１巻分に位置する突起間の間隔のうち最も大きな間隔を内径側の最大間隔とし、前記ラップ部の最外径１巻分に位置する突起間の間隔のうち最も大きな間隔を外径側の最大間隔としたときに、前記外径側の最大間隔を前記内径側の最大間隔よりも大きく形成してなる請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９に記載のスクロール式流体機械。The largest interval between the projections located at the outermost one turn of the wrap portion is the largest interval on the inner diameter side, and the largest interval between the projections located at the outermost one turn of the wrap portion is the largest. 4. The method according to claim 1, wherein when the interval is the maximum interval on the outer diameter side, the maximum interval on the outer diameter side is formed larger than the maximum interval on the inner diameter side. 10. The scroll fluid machine according to 8 or 9.
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