JP2017141700A - Scroll type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor that compresses a fluid.
冷凍サイクルの圧縮機として用いられるスクロール型圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとからなる一対のスクロールを備えている。スクロール型圧縮機は、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転運動させ、これら2つのスクロール間に形成された複数の空間の容積を縮小させて行くことにより、当該空間内の流体(冷媒)を圧縮しながら外部へと送り出すものである。 A scroll-type compressor used as a compressor for a refrigeration cycle includes a pair of scrolls including a fixed scroll and a turning scroll. A scroll compressor compresses fluid (refrigerant) in the space by revolving the orbiting scroll with respect to the fixed scroll and reducing the volume of a plurality of spaces formed between the two scrolls. While sending out.
それぞれのスクロールは、平板状に形成された基板部と、当該基板部の主面から垂直に延びる渦巻き状の渦巻壁と、を有している。スクロール型圧縮機の動作中においては、旋回スクロールが有する渦巻壁の側面が、固定スクロールが有する渦巻壁の側面に押し付けられた状態で、旋回スクロールが公転運動する。このとき、固定スクロールと旋回スクロールとの間の空間に存在する流体は圧縮されて高圧となる。このため、それぞれのスクロールが有する基板部及び渦巻壁には、流体の圧力による力、及び、渦巻壁同士の接触により互いが及ぼしあう力、の両方が加わることとなる。 Each scroll has a substrate portion formed in a flat plate shape and a spiral spiral wall extending perpendicularly from the main surface of the substrate portion. During the operation of the scroll compressor, the orbiting scroll revolves while the side surface of the spiral wall of the orbiting scroll is pressed against the side surface of the spiral wall of the fixed scroll. At this time, the fluid existing in the space between the fixed scroll and the orbiting scroll is compressed to a high pressure. For this reason, both the force due to the pressure of the fluid and the force exerted by each other due to the contact between the spiral walls are applied to the substrate portion and the spiral wall of each scroll.
その結果、スクロールのうち基板部と渦巻壁とのつなぎ部分においては応力集中が生じやすく、当該部分でスクロールが破損してしまうことが懸念される。そこで、上記つなぎ部分を例えば円弧形状とすることで、当該部分における応力を緩和することが行われている(例えば、下記特許文献1を参照)。 As a result, stress concentration is likely to occur at the connecting portion between the substrate portion and the spiral wall in the scroll, and there is a concern that the scroll may be damaged at the portion. In view of this, for example, the connecting portion has an arc shape to relieve stress in the portion (see, for example, Patent Document 1 below).
上記のような円弧形状のつなぎ部が形成された場合には、相手側スクロールの渦巻壁の先端の角部に面取りが施されていないと、組み合わせた時に干渉してしまう。このため、当該角部に面取りを施して、干渉を防止している。 When the arc-shaped connecting portion is formed as described above, if the chamfer is not chamfered at the tip of the spiral wall of the counterpart scroll, interference occurs when combined. For this reason, the corners are chamfered to prevent interference.
しかしながら、渦巻き壁の先端部の面取りをC面取りのような一般的な面取りにした場合、相手側のつなぎ形状との間に形成される隙間の断面積が大きくなり、当該隙間から圧縮途中の流体が低圧側へ流出する量が増加し、効率よく流体を圧縮することができなくなる可能性がある。そこで、下記特許文献1に記載のスクロール圧縮機では、渦巻き壁の先端部の面取り形状を相手側のつなぎ部と同様の円弧形状とし、つなぎ部との間に形成される隙間を小さくしている。 However, when the chamfering of the tip of the spiral wall is a general chamfering such as C chamfering, the cross-sectional area of the gap formed with the mating shape on the other side becomes large, and the fluid that is being compressed from the gap There is a possibility that the amount of fluid flowing out to the low pressure side increases and the fluid cannot be efficiently compressed. Therefore, in the scroll compressor described in Patent Document 1 below, the chamfered shape of the tip end portion of the spiral wall has an arc shape similar to the connecting portion on the other side, and the gap formed between the connecting portions is reduced. .
上記特許文献1に記載のスクロール型圧縮機では、面取りが形成された部分において固定スクロールと旋回スクロールとが互いに干渉してしまうことを確実に防止するために、相手側のつなぎ部の形状に対し、面取りの形状を異ならせている。具体的には、渦巻壁の先端部分に形成された面取りの曲率半径を、渦巻壁の根元部分に形成されたつなぎ部の曲率半径よりも大きくしている。 In the scroll compressor described in Patent Document 1, in order to reliably prevent the fixed scroll and the orbiting scroll from interfering with each other in the chamfered portion, the shape of the mating portion on the other side is prevented. The shape of the chamfer is different. Specifically, the radius of curvature of the chamfer formed at the tip portion of the spiral wall is made larger than the radius of curvature of the connecting portion formed at the root portion of the spiral wall.
このような構成においては、固定スクロールと旋回スクロールとの干渉は防止されるのであるが、それぞれの面取り部分により挟まれた隙間を十分に小さくすることは難しい。特に、渦巻壁の先端部分には大きめの面取りが形成されているので、当該面取り部分の近傍における流体の漏れが大きくなってしまう傾向がある。 In such a configuration, interference between the fixed scroll and the orbiting scroll is prevented, but it is difficult to sufficiently reduce the gap between the chamfered portions. In particular, since a large chamfer is formed at the tip of the spiral wall, there is a tendency for fluid leakage near the chamfered portion to increase.
また、接触摺動による「かしり」の発生や摺動抵抗の増加、摺動発熱によるチップシールの溶損等の発生を防止するためには、固定スクロールと旋回スクロールとの間において動作中に形成されるスラスト隙間を、所定の大きさで確保しておく必要がある。しかしながら、このような一定のスラスト隙間を確保しようとすると、歯先部分に施された大きめの面取りの近傍における隙間は更に大きくなり、流体の漏れが無視できないほどに大きくなってしまう。 In addition, in order to prevent the occurrence of “cash” due to contact sliding, increase in sliding resistance, and chip seal melting due to sliding heat generation, during operation between the fixed scroll and the orbiting scroll. It is necessary to secure the thrust gap to be formed with a predetermined size. However, if such a constant thrust gap is to be ensured, the gap in the vicinity of the large chamfering applied to the tooth tip portion further increases, and the fluid leakage becomes so large that it cannot be ignored.
更に、圧縮対象の流体として二酸化炭素が用いられる場合には、スクロール型圧縮機の内部において高圧部分と低圧部分との間の圧力差が非常に大きくなる。このため、歯先部分に大きめの面取りが施されている構成においては、流体の漏れは更に大きくなってしまう。 Furthermore, when carbon dioxide is used as the fluid to be compressed, the pressure difference between the high-pressure portion and the low-pressure portion becomes very large inside the scroll compressor. For this reason, in the configuration in which the chamfered portion is applied to the tooth tip portion, the fluid leakage is further increased.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクロールが有する渦巻壁の先端部分に面取りが施された構成としながらも、動作中における流体の漏れを十分に抑制し、効率的に流体を圧縮することのできるスクロール型圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and the object thereof is to sufficiently suppress the leakage of fluid during operation while the chamfered end portion of the spiral wall of the scroll is provided. Another object of the present invention is to provide a scroll compressor that can efficiently compress a fluid.
上記課題を解決するために、本発明に係るスクロール型圧縮機は、流体を圧縮するスクロール型圧縮機(10)であって、ケーシング(11)の内部において固定された固定スクロール(200)と、ケーシングの内部において旋回する旋回スクロール(100)と、を備える。固定スクロール及び旋回スクロールは、それぞれ、平板状の基板部(110,210)と、基板部の主面(111,211)から垂直に延びる渦巻き状の渦巻壁(120,220)と、を有し、固定スクロールの基板部と、旋回スクロールの基板部とが、それぞれの渦巻壁を互いに噛み合わせた状態となるように対向配置されている。固定スクロール及び旋回スクロールのうちの一方である第1スクロールは、渦巻壁の側面である第1歯側面(122)と、渦巻壁の先端に形成された面であって、且つ第1歯側面に対して垂直な面である歯先面(121)と、を有し、第1歯側面と歯先面とが繋がる部分には面取り部(123)が形成されている。固定スクロール及び旋回スクロールのうちの他方である第2スクロールは、渦巻壁の側面である第2歯側面(222)と、基板部の主面であって、且つ第2歯側面に対して垂直な面である歯底面(211)と、を有し、第2歯側面と歯底面とが繋がる部分であって、且つ面取り部と対向する部分にはつなぎ部(213)が形成されている。歯底面に対して垂直な方向を延伸方向としたときに、延伸方向に沿った面取り部の寸法である第1寸法(L1)が、延伸方向に沿ったつなぎ部の寸法である第2寸法(L2)よりも小さくなるように、面取り部及びつなぎ部がそれぞれ形成されている。 In order to solve the above problems, a scroll compressor according to the present invention is a scroll compressor (10) for compressing fluid, and a fixed scroll (200) fixed inside a casing (11), A revolving scroll (100) that revolves inside the casing. The fixed scroll and the orbiting scroll each have a flat plate-like substrate portion (110, 210) and a spiral spiral wall (120, 220) extending perpendicularly from the main surface (111, 211) of the substrate portion. The substrate portion of the fixed scroll and the substrate portion of the orbiting scroll are disposed to face each other so that the spiral walls are engaged with each other. The first scroll, which is one of the fixed scroll and the orbiting scroll, is a first tooth side surface (122) which is a side surface of the spiral wall, a surface formed at the tip of the spiral wall, and the first tooth side surface. A chamfered portion (123) is formed at a portion where the first tooth side surface and the tooth tip surface are connected to each other. The second scroll, which is the other of the fixed scroll and the orbiting scroll, is a second tooth side surface (222) which is the side surface of the spiral wall, and the main surface of the substrate portion and is perpendicular to the second tooth side surface. And a bottom surface (211) that is a surface, a portion where the second tooth side surface and the bottom surface are connected, and a portion facing the chamfered portion (213) is formed. When the direction perpendicular to the root surface is the extending direction, the first dimension (L1) that is the dimension of the chamfered portion along the extending direction is the second dimension that is the dimension of the connecting portion along the extending direction ( The chamfered portion and the connecting portion are formed so as to be smaller than L2).
このような構成のスクロール型圧縮機では、第1歯側面と歯先面との間に形成された面取り部の第1寸法が、第2歯側面と歯底面との間に形成されたつなぎ部の第2寸法よりも小さくなっている。これにより、歯先面側に面取りが施されたことによる隙間の増大量を、0もしくは極小に抑えることができる。第1スクロールと第2スクロールとの間に形成される隙間が、スラスト隙間として最低限確保すべき程度の大きさに抑えられるので、スクロール型圧縮機の動作中における流体の漏れを十分に抑制することができる。 In the scroll compressor having such a configuration, the first dimension of the chamfered portion formed between the first tooth side surface and the tooth tip surface is the connecting portion formed between the second tooth side surface and the tooth bottom surface. It is smaller than the second dimension. Thereby, the increase amount of the clearance gap by having chamfered on the tooth-tip surface side can be suppressed to 0 or the minimum. Since the gap formed between the first scroll and the second scroll is suppressed to a size that should be secured as a minimum as the thrust gap, fluid leakage during the operation of the scroll compressor is sufficiently suppressed. be able to.
本発明によれば、スクロールが有する渦巻壁の先端部分に面取りが施された構成としながらも、動作中における流体の漏れを十分に抑制し、効率的に流体を圧縮することのできるスクロール型圧縮機が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is the structure by which the front-end | tip part of the spiral wall which a scroll has was given, the leakage of the fluid in operation | movement is fully suppressed and the scroll type compression which can compress a fluid efficiently A machine is provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
本発明の第1実施形態に係るスクロール型圧縮機10について説明する。スクロール型圧縮機10は、蒸気圧縮冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮し送り出すための圧縮機として用いられるものである。図1に示されるように、スクロール型圧縮機10は、略円筒形状のケーシング11の内部に、流体である冷媒を圧縮し送り出すための各種機構が設けられている。尚、本実施形態では、冷媒として二酸化炭素が用いられる。
A
ケーシング11には、圧縮対象の冷媒が供給される部分である入口部12と、圧縮された冷媒の出口である出口部(不図示)とが設けられている。また、ケーシング11の内部であって、入口部12と出口部とを繋ぐ部分には、冷媒を圧縮するための一対のスクロール(旋回スクロール100及び固定スクロール200)が配置されている。これらのうち固定スクロール200は、ケーシング11の内部において固定されている。一方、旋回スクロール100は、ケーシング11の内部において旋回運動することができる。
The
スクロール型圧縮機10が動作しているときには、冷媒は入口部12からケーシング11の内部に流入し、旋回スクロール100と固定スクロール200との間に形成された空間である作動室内に引き込まれる。後に詳しく説明するように、旋回スクロール100は固定スクロール200に対して公転運動(旋回)する。これにより、作動室の容積は小さくなり、作動室内における冷媒は圧縮されて行く。
When the
旋回スクロール100と固定スクロール200との間で圧縮された冷媒は、固定スクロール200の中心に形成された貫通穴291を通り、固定スクロール200の下方側に形成された空間14に流入する。その後、冷媒は出口通路13を通り、出口部から外部へと排出される。
The refrigerant compressed between the
図1において符号15が付されているのは潤滑油供給ポートである。以下、「潤滑油供給ポート15」と表記する。本実施形態では、スクロール型圧縮機10の外側に不図示の分離器が設けられている。分離器は、スクロール型圧縮機10の出口部から排出された冷媒を受け入れて、当該冷媒に含まれる潤滑油を分離して取り除くためのものである。冷媒は、分離機において潤滑油が取り除かれた後に外部へと排出される。潤滑油供給ポート15は、分離器によって冷媒から取り除かれた潤滑油を受け入れるための入口である。潤滑油供給ポート15から受け入れられた潤滑油は、ケーシング11内の各部に供給され再利用される。
In FIG. 1,
旋回スクロール100を駆動して公転運動させるための機構について説明する。ケーシング11の内部には、固定子21と可動子22が設けられており、これらによって回転電機が構成されている。固定子21は、ケーシング11の内面に対して固定された円筒形状の部材であって、複数のコイルを有している。
A mechanism for driving the
可動子22は、固定子21の内側に配置された円筒形状の磁性体であって、その中心軸を固定子21の中心軸と一致させた状態で配置されている。ケーシング11の上端部分に設けられた給電端子30から電力が供給されると、固定子21のコイルに電流が流れて、固定子21と可動子22との間に電磁力が発生する。可動子22は、当該電磁力を受けてその中心軸周りに回転する。
The
可動子22にはシャフト23が固定されている。シャフト23は、可動子22を貫く円柱形状の部材であって、その中心軸が可動子22の中心軸と一致している。可動子22は、その上方側部分が軸受け24によって回転自在に支持されており、下方側部分が軸受け25によって回転自在に支持されている。電力の供給を受けて可動子22が回転すると、それに伴ってシャフト23も中心軸周りに回転する。
A
シャフト23の下端部、すなわち旋回スクロール100側の端部近傍には、偏心部26が形成されている。偏心部26は、シャフト23のうち他の部分と同様に円柱形状に形成されている。ただし、偏心部26の中心軸は可動子22の中心軸と平行なのであるが、可動子22の中心軸とは一致していない。
An
旋回スクロール100の上面には、円筒形状の突出部292が上方に向けて突出するように形成されている。この突出部292の内部には、上記の偏心部26が上方側から挿入されている。つまり、突出部292は、偏心部26の周囲を囲むような部分として形成されている。
A cylindrical projecting
このため、電力の供給を受けて可動子22及びシャフト23が回転すると、旋回スクロール100は、可動子22の中心軸の周りを偏心部26と共に旋回、すなわち公転運動することとなる。尚、旋回スクロール100がその中心軸周りに自転してしまうことは、不図示の自転防止機構によって防止されている。
For this reason, when the
スクロールの形状について図2を参照しながら説明する。図2に示される斜視図では、旋回スクロール100を下方側から見た場合の様子が模式的に描かれている。旋回スクロール100は、基板部110と渦巻壁120とを有している。
The scroll shape will be described with reference to FIG. In the perspective view shown in FIG. 2, a state when the
基板部110は平板状に形成された部分である。尚、図2においては基板部110が上面視で真円となるような形状に描かれているのであるが、実際における基板部110の形状はこれとは異なる。例えば、図2においては、旋回スクロール100の自転を防止するための自転防止機構等の図示が省略されており、全体が模式的に描かれている。
The
渦巻壁120は、基板部110のうち下方側、すなわち固定スクロール200側の主面111に形成された渦巻状の壁である。渦巻壁120は、主面111から垂直に延びるように形成されている。
The
尚、固定スクロール200の形状は、図2に示される旋回スクロール100の形状と概ね同じである。つまり、固定スクロール200も、平板状の基板部210と、基板部210のうち上方側(旋回スクロール100側)の主面211から垂直に延びる渦巻壁220とを有している。図1に示されるように、ケーシング11の内部では、固定スクロール200の基板部210と、旋回スクロール100の基板部110とが対向配置されている。このとき、図1及び図3に示されるように、それぞれ渦巻壁220、120は互いに噛み合った状態となっている。つまり、渦巻壁120のうち隣り合う壁(歯)同士の間に、渦巻壁220の壁(歯)が入り込んだ状態となっている。
The shape of the fixed
図3を参照しながら、旋回スクロール100の公転運動、及びこれによる冷媒の圧縮について説明する。図3の(A)〜(D)では、固定スクロール200と旋回スクロール100とが噛み合っている状態がそれぞれ上面視で描かれている。これらの図においては、渦巻壁220と渦巻壁120との位置関係が見えるように、基板部110の図示が省略されている。
The revolving motion of the
旋回スクロール100が公転運動すると、渦巻壁220と渦巻壁120との相対的な位置関係は次第に変化していく。図3では、このような位置関係が(A)、(B)、(C)、(D)の順に変化していく様子が示されている。
When the
スクロール型圧縮機10の動作中には、渦巻壁220の側面の一部と、渦巻壁120の側面の一部とが複数個所において接触しており、当該接触部分において互いに押し付けあうような力が働いている。その結果、旋回スクロール100と固定スクロール200との間は複数の空間に分けられた状態となっており、それぞれの空間が冷媒を圧縮するための作動室となっている。図3においては、これら作動室の一つに符号RMを付している。以下、当該符号が付された作動室のことを「作動室RM」と表記する。
During the operation of the
図3(A)、図3(B)、図3(C)、図3(D)の順に見て行くと明らかなように、作動室RMは、旋回スクロール100の公転運動に伴って次第にその容積が小さくなって行き、且つ中心側に向かって移動して行く。このため、作動室RMの内部に存在する冷媒は、次第に圧縮されながら固定スクロール200の中心に近づいて行く。最終的には、作動室RMと貫通穴291とが連通した状態となり、圧縮された冷媒が貫通穴291から空間14(図1を参照)へと排出される。
3A, 3B, 3C, and 3D, the working chamber RM gradually increases as the
ところで、スクロール型圧縮機10の動作中においては、それぞれのスクロールの基板部(110、210)及び渦巻壁(120、220)には高圧の冷媒から大きな力が加わっている。更に、渦巻壁120と渦巻壁220とは互いに押し付けあうように部分的に接触した状態となっているので、渦巻壁(120、220)等には上記の接触による力も加わっている。従って、基板部(110、210)と渦巻壁(120、220)とが繋がる部分には、応力集中が生じる傾向がある。そこで、本実施形態では、当該部分に円弧形状等のつなぎ部を形成することにより応力集中を緩和している。
By the way, during the operation of the
図4を参照しながら、上記の面取りが施された部分の形状について説明する。図4には、渦巻壁120の側面(以下、「歯側面122」と表記する)と、渦巻壁220の側面(以下、「歯側面222」と表記する)とが接触している部分の断面が拡大して示されている。当該断面は、固定スクロール200が有する基板部210の主面211に対して垂直な面であって、且つ接触している部分における、渦巻壁120及び渦巻壁220の共通な法線に沿った断面である。
The shape of the chamfered portion will be described with reference to FIG. In FIG. 4, a cross section of a portion where the side surface of the spiral wall 120 (hereinafter referred to as “
旋回スクロール100が有する渦巻壁120の先端、すなわち、固定スクロール200側の端部には、主面211と平行な歯先面121が形成されている。歯先面121は歯側面122に対して垂直な面である。
A
歯側面122と歯先面121とが繋がるコーナー部分には面取りが施されており、これにより面取り部123が形成されている。面取り部123は、その曲率半径が全体で一様な曲面となるように形成されている。図4では、歯側面122と面取り部123との境界部分が「境界部P11」として示されている。また、歯先面121と面取り部123との境界部分が「境界部P12」として示されている。境界部P11は、面取り部123のうち、主面211からの距離が最も大きな部分に該当する。境界部P12は、面取り部123のうち、主面211からの距離が最も小さな部分に該当する。
The corner portion where the
固定スクロール200が有する渦巻壁220の歯側面222、すなわち渦巻壁120の歯側面122と対向する部分は、基板部210の主面211に対して垂直な面となっている。歯側面222と主面211とが繋がるコーナー部分、すなわち、渦巻壁220の根元部分のうち上記の面取り部123と対向する部分、にはつなぎ部213が形成されている。つなぎ部213は、その曲率半径が全体で一様な曲面となるように形成されている。ただし、つなぎ部213の曲率半径は、面取り部123の曲率半径よりも大きい。
The
図4では、歯側面222とつなぎ部213との境界部分が「境界部P21」として示されている。また、主面211とつなぎ部213との境界部分が「境界部P22」として示されている。境界部P21は、つなぎ部213のうち、主面111(図4では不図示)からの距離が最も小さな部分に該当する。境界部P22は、つなぎ部213のうち、主面111からの距離が最も大きな部分に該当する。
In FIG. 4, a boundary portion between the
本実施形態では、上記のように、つなぎ部213の曲率半径が面取り部123の曲率半径よりも大きくなっている。ここで、歯底面である主面211に対して垂直な方向(図4における上下方向)のことを「延伸方向」と呼ぶことにすると、延伸方向に沿った面取り部123の寸法L1は、延伸方向に沿ったつなぎ部213の寸法L2よりも小さくなっている。本実施形態では、寸法L1はつなぎ部123の曲率半径に等しい。また、寸法L2はつなぎ部213の曲率半径に等しい。
In the present embodiment, as described above, the curvature radius of the connecting
本実施形態では、スクロール型圧縮機10の動作中において、歯先面121と主面211との距離が所定のスラスト距離δtとなるように、旋回スクロール100の上下方向に沿った動きが拘束されている。スラスト距離δtは、冷媒の圧力を受けて上側(固定スクロール200とは反対側)に移動しようとする旋回スクロール100を、周囲の構造物が機械的に拘束することによって維持される。スラスト距離δtは、旋回スクロール100と固定スクロール200との間におけるかしりの発生や摺動発熱等を、十分に抑制し得る程度の大きさとなるように予め設計されたものである。つまり、スクロール型圧縮機10が安定的に動作するために必要最低限の隙間の大きさとして、スラスト距離δtが設定されている。
In the present embodiment, during the operation of the
このため、旋回スクロール100と固定スクロール200との間に形成された隙間のうち、歯先面121を含む平面よりも主面211側の部分(図4では、点線DLよりも下方側の部分)に形成された隙間CLは、スラスト距離δtを確保した結果として生じざるを得ない最低限の隙間ということができる。それに対し、歯先面121を含む平面よりも主面111側の部分(図4では、点線DLよりも上方側の部分)に形成された隙間SLは、歯先側に面取り部123を形成したために増加した追加の隙間、ということができる。
For this reason, in the gap formed between the orbiting
本実施形態では、寸法L1が寸法L2よりも小さくなるように面取り部123等が形成されているので、上記のような増加分の隙間SLが非常に狭くなっている。旋回スクロール100と固定スクロール200との間に形成される隙間が、スラスト隙間として最低限確保すべき程度の大きさに抑えられるので、スクロール型圧縮機10の動作中における冷媒の漏れを十分に抑制することが可能となっている。
In the present embodiment, since the chamfered
また、本実施形態では、延伸方向に沿った境界部P11から境界部P21までの距離が0mmとなっている。換言すれば、歯側面122と面取り部123との境界である境界部P11が、部材同士の干渉が生じない範囲のうち最も主面211側となる位置(つまり境界部P21)に近づけられている。その結果、増加分の隙間SLが可能な限り小さく抑えられている。
In the present embodiment, the distance from the boundary portion P11 to the boundary portion P21 along the extending direction is 0 mm. In other words, the boundary portion P11 that is the boundary between the
従来のように、面取り部123の曲率半径がつなぎ部213の曲率半径以上となっていた場合には、境界部P11から境界部P21までの距離は、少なくともスラスト距離δt以上となってしまう。スラスト距離δtは、最も小さい場合でも0.01mmは確保されるものである。従って、従来構造においては、境界部P11から境界部P21までの距離は0.01を越えてしまう。
When the radius of curvature of the chamfered
これに対し、本実施形態では寸法L1が寸法L2よりも小さくされていることにより、上記のように境界部P11から境界部P21までの距離を0.01mm以下に抑えることができる。尚、本実施形態では、動作中における境界部P11から境界部P21までの距離を0mmとしているのであるが、部品の加工公差等を考慮して、上記距離を0mm以上0.01mm以下の範囲で任意に設定してもよい。 On the other hand, in this embodiment, since the dimension L1 is made smaller than the dimension L2, the distance from the boundary part P11 to the boundary part P21 can be suppressed to 0.01 mm or less as described above. In this embodiment, the distance from the boundary portion P11 to the boundary portion P21 during operation is set to 0 mm. However, in consideration of the machining tolerance of components, the distance is in the range of 0 mm to 0.01 mm. It may be set arbitrarily.
図5を参照しながら、本発明の第2実施形態に係るスクロール型圧縮機10Aについて説明する。スクロール型圧縮機10Aは、渦巻壁120Aのうち歯側面122と歯先面121とが繋がるコーナー部分の形状、において第1実施形態と異なっており、他の構成については第1実施形態と同じである。従って、以下では第1実施形態と相違する部分についてのみ説明し、共通する部分については適宜説明を省略する。
A scroll type compressor 10A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The scroll compressor 10A is different from the first embodiment in the shape of the corner portion where the
図5には、渦巻壁120Aの歯側面122と、渦巻壁220の歯側面222とが接触している部分の断面が拡大して示されている。当該断面は、固定スクロール200が有する基板部210の主面211に対して垂直な面であって、且つ接触している部分における、渦巻壁120A及び渦巻壁220の共通な法線に沿った断面である。つまり、図5に示される断面は図4に示される断面と同様のものである。
FIG. 5 shows an enlarged cross section of a portion where the
本実施形態でも、歯側面122と歯先面121とが繋がるコーナー部分には、曲面状の面取り部123Aが形成されている。ただし、面取り部123Aの曲率半径はつなぎ部213の曲率半径と同一となっている。歯側面122と面取り部123Aとは滑らかに繋がっている一方で、歯先面121と面取り部123Aとは滑らかに繋がっていない。
Also in this embodiment, a curved chamfered
面取り部123A及びその近傍の形状について、図6を参照しながら説明する。図6(A)に示されるのは、歯先面121と面取り部123Aとが滑らかに繋がるように渦巻壁120Aを形成した場合における、面取り部123A及びその近傍の形状である。このような形状の渦巻壁のことを、以下では「渦巻壁1200A」と表記する。また、渦巻壁1200Aの歯先面のことを「歯先面1210A」と表記する。
The shape of the chamfered
既に述べたように、面取り部123Aの曲率半径はつなぎ部213の曲率半径と同一である。従って、渦巻壁1200Aが有する面取り部123Aの表面形状は、固定スクロール200側のつなぎ部213の形状と同一である。
As already described, the curvature radius of the chamfered
図6(A)において、歯側面122、面取り部123A、及び歯先面1210Aによって区画されるコーナー部分の表面形状は、これに対向する固定スクロール200のコーナー部分の表面形状と同一となっている。すなわち、歯側面222、つなぎ部213、及び主面211によって区画されるコーナー部分の表面形状と同一となっている。
In FIG. 6A, the surface shape of the corner portion defined by the
図6(A)では、歯側面122と面取り部123Aとの境界部分が「境界部P11」として示されている。また、歯先面1210Aと面取り部123Aとの境界部分が「境界部P120」として示されている。境界部P120は、固定スクロール200の境界部P22と重なる部分である。
In FIG. 6A, the boundary portion between the
図5に示される渦巻壁120Aの面取り部123Aの形状は、渦巻壁を図6(A)に示される渦巻壁1200Aのように形成した後に、その先端部分を切断面VSに沿って切断し取り除いたときに形成されると同等の形状、ということができる。ここでいう「同等の形状」には、完全に同一な形状が含まれることは言うまでもない。また、スクロール型圧縮機10の動作中における冷媒の圧力分布に差が生じない程度の形状の違いがあっても、ここでいう「同等の形状」に含まれる。
切断面VSは、主面211及び歯先面1210Aと平行であって、歯先面1210Aまでの距離が所定のオフセット距離δfとなるような仮想的な平面である。本実施形態では、オフセット距離δfはスラスト距離δtと等しい。渦巻壁1200Aのうち切断面VSよりも先端側(図6では下方側)の部分が取り除かれた後の形状、すなわち渦巻壁120Aの面取り部123Aの形状が、図6(B)に示されている。渦巻壁120Aのうち、面取り部123Aと歯先面121との境界部分である境界部P12は、図6(A)において面取り部123Aと切断面VSとが交差していた部分である。
The shape of the chamfered
The cut surface VS is a virtual plane that is parallel to the
尚、以上の説明は、あくまで渦巻壁120Aの形状を説明するためのものであって、渦巻壁120Aの製造方法を説明するものではない。つまり、図5に示される渦巻壁120Aを形成するにあたっては、図6(A)に示される渦巻壁1200Aを予め用意する必要はない。渦巻壁120Aの面取り部123Aは、例えば、図6(A)の面取り部123Aを形成する際に用いられるものと同一のエンドミルを、主面211側に向けてオフセット距離δfだけオフセットさせた状態で加工することにより、形成することができる。
In addition, the above description is only for demonstrating the shape of 120 A of spiral walls, and does not demonstrate the manufacturing method of 120 A of spiral walls. That is, in forming the
図5に戻って説明を続ける。本実施形態では、渦巻壁120Aが以上のような形状となっていることにより、延伸方向に沿った面取り部123Aの寸法L1が、延伸方向に沿ったつなぎ部213の寸法L2よりも小さくなっている。
Returning to FIG. In the present embodiment, the
本実施形態でも、スクロール型圧縮機10Aの動作中において、歯先面121と主面211との距離が所定のスラスト距離δtとなるように、旋回スクロール100Aの上下方向に沿った動きが拘束されている。
Also in this embodiment, during the operation of the scroll compressor 10A, the movement along the vertical direction of the
既に述べたように、本実施形態では、オフセット距離δfがスラスト距離δtと等しくなっている。このため、スクロール型圧縮機10Aの動作中においては、延伸方向に沿った境界部P11から境界部P21までの距離が0mmとなっている。また、面取り部123Aは、その全体がつなぎ部213に当接した状態となっている。 その結果、歯先面121を含む平面よりも主面111側の部分(図5では、点線DLよりも上方側の部分)には、増加分の隙間SLが形成されていない。このように、本実施形態では、旋回スクロール100と固定スクロール200との間に形成される隙間が、スラスト隙間として最低限確保すべき大きさを越えないので、スクロール型圧縮機10Aの動作中における冷媒の漏れを十分に抑制することが可能となっている。
As already described, in this embodiment, the offset distance δf is equal to the thrust distance δt. For this reason, during the operation of the scroll compressor 10A, the distance from the boundary portion P11 to the boundary portion P21 along the extending direction is 0 mm. Further, the entire chamfered
従来のように、面取り部123Aの曲率半径がつなぎ部213の曲率半径以上となっており、且つオフセット距離δfが0mmであるような場合には、境界部P11から境界部P21までの距離は、少なくともスラスト距離δt以上となってしまう。スラスト距離δtは、最も小さい場合でも0.01mmは確保されるものである。従って、従来構造においては、境界部P11から境界部P21までの距離は0.01を越えてしまう。
When the curvature radius of the chamfered
これに対し、本実施形態では、オフセット距離δf(図6(A)を参照)が0mmよりも大きくなるような形状に面取り部123Aが形成されていることにより、上記のように境界部P11から境界部P21までの距離が0.01mm以下に抑ええられている。尚、本実施形態では、動作中における境界部P11から境界部P21までの距離を0mmとしているのであるが、部品の加工公差等を考慮して、上記距離を0mm以上0.01mm以下の範囲で任意に設定してもよい。つまり、スラスト距離δtとオフセット距離δfとの差を、0mm以上0.01mm以下の範囲で任意に設定してもよい。
On the other hand, in the present embodiment, the chamfered
図7を参照しながら、本発明の第3実施形態に係るスクロール型圧縮機10Bについて説明する。スクロール型圧縮機10Bは、渦巻壁120Bのうち歯側面122と歯先面121とが繋がるコーナー部分の形状、及び、渦巻壁220Bのうち歯側面222と主面211とが繋がるコーナー部分の形状、において第1実施形態と異なっており、他の構成については第1実施形態と同じである。従って、以下では第1実施形態と相違する部分についてのみ説明し、共通する部分については適宜説明を省略する。
A scroll compressor 10B according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The scroll compressor 10B has a shape of a corner portion where the
図7には、渦巻壁120Bの歯側面122と、渦巻壁220Bの歯側面222とが接触している部分の断面が拡大して示されている。当該断面は、固定スクロール200が有する基板部210の主面211に対して垂直な面であって、且つ接触している部分における、渦巻壁120B及び渦巻壁220Bの共通な法線に沿った断面である。つまり、図7に示される断面は図4に示される断面と同様のものである。
FIG. 7 shows an enlarged cross-sectional view of a portion where the
先ず、渦巻壁220Bの形状について説明する。渦巻壁220Bのうち歯側面222と主面211とが繋がるコーナー部分には、つなぎ部213Bが形成されている。つなぎ部213Bは、直線部2131Bと、曲線部2132Bと、直線部2133Bと、を有している。
First, the shape of the
直線部2131Bは、つなぎ部213Bのうち最も歯側面222側の部分である。直線部2131Bは、図7の断面における形状が直線状となるような面として形成されている。直線部2131Bは、歯側面222とつなぎ部213Bとの境界である境界部P211から、渦巻壁120B側(図7では右側)且つ主面211側(図7では下方側)に向かって延びるような面となっている。
The
曲線部2132Bは、つなぎ部213Bのうち直線部2131Bよりも主面211側であって、且つ後述の直線部2133Bよりも主面111側(図7では上方側)の部分である。曲線部2132Bは、図7の断面における形状が円弧状となるような面として形成されている。曲線部2132Bは、その曲率半径が全体で一様な曲面となるように形成されている。
The curved portion 2132B is a portion of the connecting portion 213B that is closer to the
図7では、直線部2131Bと曲線部2132Bとの境界部分が「境界部P212」として示されている。境界部P212において、直線部2131Bと曲線部2132Bとは滑らかに繋がっている。つまり、図7における直線部2131Bの断面形状は、境界部P212における曲線部2132Bの接線に沿った形状となっている。
In FIG. 7, a boundary portion between the
直線部2133Bは、つなぎ部213Bのうち最も主面211側の部分である。直線部2133Bは、図7の断面における形状が直線状となるような面として形成されている。直線部2133Bは、主面211とつなぎ部213Bとの境界である境界部P214から、歯側面222側(図7では左側)且つ主面111側(図7では上方側)に向かって延びるような面となっている。
The
図7では、曲線部2132Bと直線部2133Bとの境界部分が「境界部P213」として示されている。境界部P213において、曲線部2132Bと直線部2133Bとは滑らかに繋がっている。つまり、図7における直線部2133Bの断面形状は、境界部P213における曲線部2132Bの接線に沿った形状となっている。以上のように、本実施形態におけるつなぎ部213Bは、その断面形状が直線状となる直線部2131B、2133Bを、曲線部2132Bの両側に有するような形状となっている。
In FIG. 7, a boundary portion between the curved portion 2132B and the
続いて、渦巻壁120Bの形状について説明する。渦巻壁120Bのうち歯側面122と歯先面121とが繋がるコーナー部分には、面取り部123Bが形成されている。面取り部123Bは、直線部1231Bと、曲線部1232Bと、直線部1233Bと、を有している。
Next, the shape of the
直線部1231Bは、面取り部123Bのうち最も歯側面122側の部分である。直線部1231Bは、図7の断面における形状が直線状となるような面として形成されている。直線部1231Bは、歯側面122と面取り部123Bとの境界である境界部P111から、渦巻壁220Bとは反対側(図7では右側)且つ主面211側(図7では下方側)に向かって延びるような面となっている。直線部1231Bの長さは、直線部2131Bの長さに等しい。また、歯側面122に対する直線部1231Bの傾斜角度は、歯側面222に対する直線部2131Bの傾斜角度に等しい。
The
曲線部1232Bは、面取り部123Bのうち直線部1231Bよりも主面211側であって、且つ後述の直線部1233Bよりも主面111側(図7では上方側)の部分である。曲線部1232Bは、図7の断面における形状が円弧状となるような面として形成されている。曲線部1232Bは、その曲率半径が全体で一様な曲面となるように形成されている。曲線部1232Bの円弧長さ及び曲率半径は、曲線部2132Bの円弧長さ及び曲率半径に等しい。
The
図7では、直線部1231Bと曲線部1232Bとの境界部分が「境界部P112」として示されている。境界部P112において、直線部1231Bと曲線部1232Bとは滑らかに繋がっている。つまり、図7における直線部1231Bの断面形状は、境界部P112における曲線部1232Bの接線に沿った形状となっている。
In FIG. 7, the boundary portion between the
直線部1233Bは、面取り部123Bのうち最も主面211側の部分である。直線部1233Bは、図7の断面における形状が直線状となるような面として形成されている。直線部1233Bは、歯先面121と面取り部123Bとの境界である境界部P114から、歯側面122側(図7では左側)且つ主面111側(図7では上方側)に向かって延びるような面となっている。歯先面121に対する直線部1233Bの傾斜角度は、主面211に対する直線部2133Bの傾斜角度に等しい。ただし、図7に示される断面における直線部1233Bの長さは、直線部2133Bの長さよりも短くなっている。
The
図7では、曲線部1232Bと直線部1233Bとの境界部分が「境界部P113」として示されている。境界部P113において、曲線部1232Bと直線部1233Bとは滑らかに繋がっている。つまり、図7における直線部1233Bの断面形状は、境界部P113における曲線部1232Bの接線に沿った形状となっている。以上のように、本実施形態における面取り部123Bは、その断面形状が直線状となる直線部1231B、1233Bを、曲線部1232Bの両側に有するような形状となっている。
In FIG. 7, the boundary portion between the
面取り部123B及びその近傍の形状について、図8を参照しながら説明する。図8(A)に示されるのは、断面における直線部1233Bの形状を、直線部2133Bの形状と同一となるように形成した場合における、面取り部123B及びその近傍の形状である。このような形状の渦巻壁のことを、以下では「渦巻壁1200B」と表記する。また、渦巻壁1200Bの歯先面のことを「歯先面1210B」と表記する。図8では、直線部1233Bと歯先面1210Bとの境界部分が「境界部P1140」として示されている。境界部P1140は、固定スクロール200Bの境界部P214と重なる部分である。
The shape of the chamfered
図8(A)において、歯側面122、面取り部123B、及び歯先面1210Bによって区画されるコーナー部分の表面形状は、これに対向する固定スクロール200Bのコーナー部分の表面形状と同一となっている。すなわち、歯側面222、つなぎ部213B、及び主面211によって区画されるコーナー部分の表面形状と同一となっている。
In FIG. 8A, the surface shape of the corner portion defined by the
図7に示される渦巻壁120Bの面取り部123Bは、渦巻壁を図8(A)に示される渦巻壁1200Bのように形成した後に、その先端部分を切断面VSに沿って切断し取り除いたときに形成される形状と同等の形状、ということができる。ここでいう「同等の形状」には、完全に同一な形状が含まれることは言うまでもない。切断面VSは、主面211及び歯先面1210Bと平行であって、歯先面1210Bまでの距離が所定のオフセット距離δfとなるような仮想的な平面である。本実施形態では、オフセット距離δfはスラスト距離δtと等しい。渦巻壁1200Bのうち切断面VSよりも先端側(図8では下方側)の部分が取り除かれた後の形状、すなわち渦巻壁120Bの面取り部123Bの形状が、図8(B)に示されている。渦巻壁120Bのうち、面取り部123Bと歯先面121との境界部分である境界部P114は、図8(A)において面取り部123B(直線部1233B)と切断面VSとが交差していた部分である。
The chamfered
尚、以上の説明は、あくまで渦巻壁120Bの形状を説明するためのものであって、渦巻壁120Bの製造方法を説明するものではない。つまり、図7に示される渦巻壁120Bを形成するにあたっては、図8(A)に示される渦巻壁1200Bを予め用意する必要はない。渦巻壁120Bの面取り部123Bは、例えば、図8(A)の面取り部123Bを形成する際に用いられるものと同一のエンドミルを、主面211側に向けてオフセット距離δfだけオフセットさせた状態で加工することにより、形成することができる。
In addition, the above description is only for demonstrating the shape of the
図7に戻って説明を続ける。本実施形態では、渦巻壁120Bが以上のような形状となっていることにより、延伸方向に沿った面取り部123Bの寸法L1が、延伸方向に沿ったつなぎ部213の寸法L2よりも小さくなっている。
Returning to FIG. 7, the description will be continued. In the present embodiment, since the
本実施形態でも、スクロール型圧縮機10Bの動作中において、歯先面121と主面211との距離が所定のスラスト距離δtとなるように、旋回スクロール100Bの上下方向に沿った動きが拘束されている。
Also in this embodiment, during the operation of the scroll compressor 10B, the movement along the vertical direction of the
既に述べたように、本実施形態では、オフセット距離δfがスラスト距離δtと等しくなっている。このため、スクロール型圧縮機10Bの動作中においては、延伸方向に沿った境界部P111から境界部P211までの距離が0mmとなっている。また、面取り部123Bは、その全体がつなぎ部213Bに当接した状態となっている。
As already described, in this embodiment, the offset distance δf is equal to the thrust distance δt. For this reason, during the operation of the scroll compressor 10B, the distance from the boundary P111 to the boundary P211 along the extending direction is 0 mm. Further, the entire chamfered
その結果、歯先面121を含む平面よりも主面111側の部分(図7では、点線DLよりも上方側の部分)には、増加分の隙間SLが形成されていない。このように、本実施形態では、旋回スクロール100Bと固定スクロール200Bとの間に形成される隙間が、スラスト隙間として最低限確保すべき大きさを越えないので、スクロール型圧縮機10Bの動作中における冷媒の漏れを十分に抑制することが可能となっている。
As a result, an increased gap SL is not formed in a portion on the
本実施形態では、オフセット距離δf(図8(A)を参照)が0mmよりも大きくなるような形状に面取り部123Bが形成されていることにより、境界部P111から境界部P211までの距離が0.01mm以下に抑ええられている。尚、本実施形態では、動作中における境界部P111から境界部P211までの距離を0mmとしているのであるが、部品の加工公差等を考慮して、上記距離を0mm以上0.01mm以下の範囲で任意に設定してもよい。つまり、スラスト距離δtとオフセット距離δfとの差を、0mm以上0.01mm以下の範囲で任意に設定してもよい。
In the present embodiment, since the chamfered
本実施形態における面取り部123Bは、その断面形状が直線状となる直線部1231B、1233Bを、曲線部1232Bの両側に有するような形状となっている。このため、加工刃具のオフセット量に比例して境界部P111や境界部P114の位置を変化させることができ、狙いの境界部の位置に対し加工刃具のオフセット量の設定が容易となり、且つバラツキも抑えることができる。これにより、面取り部123Bの全体の断面形状が曲線状となっているような場合に比べて、境界部P111や境界部P114の位置が設計通りとなるように、精度よく加工を行うことが可能となっている。
The chamfered
図9を参照しながら、本発明の第4実施形態に係るスクロール型圧縮機10Cについて説明する。スクロール型圧縮機10Cでは、渦巻壁120Cの先端面である歯先面121に沿ってチップシール300が延在している。スクロール型圧縮機10Cは、この点において第1実施形態と異なっており、他の構成については第1実施形態と同じである。従って、以下では第1実施形態と相違する部分についてのみ説明し、共通する部分については適宜説明を省略する。
A scroll type compressor 10C according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the scroll compressor 10C, the
図9に示されるように、歯先面121には断面が矩形の溝125が形成されている。溝125は、その内部にチップシール300を収納するための溝であって、歯先面121に沿うように渦巻状に形成されている。
As shown in FIG. 9, a
チップシール300は、溝125に沿うように渦巻状に形成された部材である。本実施形態では、チップシール300は、ポリエーテルエーテルケトンを含む材料により形成されている。尚、チップシール300の材料は、例えばポリフェニレンサルファイド等、他の樹脂を含む材料であってもよい。
The
スクロール型圧縮機10Cの動作中においては、チップシール300は、高圧の冷媒から力を受ける。これによりチップシール300は、溝125の内面、及び主面211に押し付けられた状態となる。その結果、チップシール300を越えて冷媒が漏出してしまうことが防止される。
During the operation of the scroll compressor 10C, the
しかしながら、上記のような樹脂性のチップシールを使用する場合、金属製のチップシールに対し、シール性には優れる一方、耐熱性に劣るという欠点を有する。特に、熱膨張等の要因により渦巻き壁の先端部と基板とが接触摺動した場合、摺動発熱により、チップシールが溶損する懸念があり、その回避策として、十分隙間を設ける必要がある。その場合、漏れ隙間を最小限とし、性能の低下を抑制する意味において、本発明の各実施例と組み合わせることは好適である。 However, when using the resinous chip seal as described above, the metal chip seal has a drawback that it is excellent in sealing performance but inferior in heat resistance. In particular, when the tip of the spiral wall and the substrate slide in contact with each other due to factors such as thermal expansion, there is a concern that the chip seal may be melted due to sliding heat generation, and it is necessary to provide a sufficient gap as a countermeasure. In that case, it is preferable to combine with each embodiment of the present invention in order to minimize the leakage gap and suppress the deterioration of the performance.
また、二酸化炭素のような、作動時に低圧側と高圧側の差が大きく、隙間からの洩れ量が増加するような冷媒を使用するサイクルにおいて、本発明の各実施例と組み合わせることは好適である。 Further, in a cycle using a refrigerant such as carbon dioxide in which the difference between the low pressure side and the high pressure side is large at the time of operation and the amount of leakage from the gap increases, it is preferable to combine with each embodiment of the present invention. .
以上の説明においては、固定スクロール200が有する渦巻壁220の根元側におけるつなぎ部の形状、及び、旋回スクロール100が有する渦巻壁120の先端側における面取り部の形状について説明した。当然であるが、このような態様に替えて、又はこのような態様に加えて、渦巻壁220の先端側、及び、渦巻壁120の根元側に対し、以上に説明したものと同様の面取り形状及びつなぎ形状とする加工を施してもよい。
In the above description, the shape of the connecting portion on the base side of the
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. For example, the elements included in each of the specific examples described above and their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, and the like are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate. Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
10,10A,10B,10C:スクロール型圧縮機
11:ケーシング
100,100A,100B:旋回スクロール
200,200B:固定スクロール
110,210:基板部
120,120A,120B,120C,220,220B:渦巻壁
121:歯先面
122,222:歯側面
111,211:主面
123,123A,123B:面取り部
213,213B:つなぎ部
10, 10A, 10B, 10C: Scroll compressor 11:
Claims (11)
ケーシング(11)の内部において固定された固定スクロール(200)と、前記ケーシングの内部において旋回する旋回スクロール(100)と、を備え、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールは、それぞれ、平板状の基板部(110,210)と、前記基板部の主面(111,211)から垂直に延びる渦巻き状の渦巻壁(120,220)と、を有し、
前記固定スクロールの前記基板部と、前記旋回スクロールの前記基板部とが、それぞれの前記渦巻壁を互いに噛み合わせた状態となるように対向配置されており、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの一方である第1スクロールは、
前記渦巻壁の側面である第1歯側面(122)と、
前記渦巻壁の先端に形成された面であって、且つ前記第1歯側面に対して垂直な面である歯先面(121)と、を有し、
前記第1歯側面と前記歯先面とが繋がる部分には面取り部(123)が形成されており、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールのうちの他方である第2スクロールは、
前記渦巻壁の側面である第2歯側面(222)と、
前記基板部の主面であって、且つ前記第2歯側面に対して垂直な面である歯底面(211)と、を有し、
前記第2歯側面と前記歯底面とが繋がる部分であって、且つ前記面取り部と対向する部分にはつなぎ部(213)が形成されており、
前記歯底面に対して垂直な方向を延伸方向としたときに、
前記延伸方向に沿った前記面取り部の寸法である第1寸法(L1)が、
前記延伸方向に沿った前記つなぎ部の寸法である第2寸法(L2)よりも小さくなるように、前記面取り部及び前記第つなぎ部がそれぞれ形成されている、スクロール型圧縮機。 A scroll compressor (10) for compressing fluid,
A fixed scroll (200) fixed inside the casing (11), and a turning scroll (100) turning inside the casing,
The fixed scroll and the orbiting scroll each have a flat plate-like substrate portion (110, 210), a spiral spiral wall (120, 220) extending perpendicularly from the main surface (111, 211) of the substrate portion, and Have
The substrate portion of the fixed scroll and the substrate portion of the orbiting scroll are disposed to face each other so that the respective spiral walls are engaged with each other.
The first scroll, which is one of the fixed scroll and the orbiting scroll,
A first tooth side surface (122) which is a side surface of the spiral wall;
A tooth tip surface (121) which is a surface formed at a tip of the spiral wall and is a surface perpendicular to the first tooth side surface;
A chamfered portion (123) is formed at a portion where the first tooth side surface and the tooth tip surface are connected,
The second scroll, which is the other of the fixed scroll and the orbiting scroll,
A second tooth side surface (222) which is a side surface of the spiral wall;
A bottom surface (211) that is a main surface of the substrate portion and is a surface perpendicular to the second tooth side surface;
A connecting portion (213) is formed in a portion where the second tooth side surface and the tooth bottom surface are connected to each other and a portion facing the chamfered portion,
When the direction perpendicular to the root surface is the extending direction,
The first dimension (L1), which is the dimension of the chamfered portion along the extending direction,
The scroll compressor in which the chamfered portion and the second connecting portion are formed so as to be smaller than a second dimension (L2) which is a size of the connecting portion along the extending direction.
前記面取り部の表面形状を、前記つなぎ部の表面形状と同一となるように形成した状態から、その先端部分を前記歯底面と平行な切断面(VS)に沿って切断し取り除いたときに形成される形状と同等の形状になっている、請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 The shape of the chamfered portion formed on the spiral wall of the first scroll is:
Formed when the tip shape of the chamfered portion is cut along a cutting surface (VS) parallel to the tooth bottom surface from the state where the surface shape of the chamfered portion is the same as the surface shape of the joint portion. The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor has a shape equivalent to a shape to be formed.
前記第2歯側面と前記つなぎ部との境界部分を第2境界部(P21)としたときに、
スクロール圧縮機が動作中、それぞれの前記渦巻き壁が互いに接触している位置において、前記延伸方向に沿った前記第1境界部から前記第2境界部までの距離が0.01mm以下である、請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 A boundary portion between the first tooth side surface and the chamfered portion is a first boundary portion (P11),
When the boundary portion between the second tooth side surface and the connecting portion is the second boundary portion (P21),
The distance from the first boundary portion to the second boundary portion along the extending direction is 0.01 mm or less at a position where the spiral walls are in contact with each other during operation of the scroll compressor. Item 2. The scroll compressor according to Item 1.
前記面取り部及び前記つなぎ部は、いずれも、その断面形状が円弧状となる曲線部(123,213,123A,1232B,2132B)を少なくとも一部に有している、請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 In a cross section perpendicular to the root surface,
2. The scroll according to claim 1, wherein each of the chamfered portion and the connecting portion has a curved portion (123, 213, 123 A, 1232 B, 2132 B) whose sectional shape is an arc shape at least in part. Mold compressor.
前記面取り部及び前記つなぎ部は、いずれも、その断面形状が直線状となる直線部(1231B,1233B,2131B,2133B)を、前記曲線部の両側に有している、請求項4に記載のスクロール型圧縮機。 In a cross section perpendicular to the root surface,
The chamfered portion and the connecting portion both have straight portions (1231B, 1233B, 2131B, 2133B) having a straight cross-sectional shape on both sides of the curved portion. Scroll type compressor.
前記直線部の断面形状は、当該直線部と前記曲線部との境界部分における前記曲線部の接線となっている、請求項5に記載のスクロール型圧縮機。 In a cross section perpendicular to the root surface,
The scroll compressor according to claim 5, wherein a cross-sectional shape of the straight portion is a tangent to the curved portion at a boundary portion between the straight portion and the curved portion.
前記面取り部の表面形状が前記つなぎ部の表面形状と同一となるように前記第1スクロールが形成された場合における前記歯先面と、実際の前記第1スクロールにおける前記歯先面と、の間の距離をオフセット距離としたときに、
前記スラスト距離と前記オフセット距離との差が0.01mm以下である、請求項2に記載のスクロール型圧縮機。 During operation of the scroll compressor, the distance between the tooth tip surface and the tooth bottom surface is configured to be a predetermined thrust distance,
Between the tooth tip surface when the first scroll is formed so that the surface shape of the chamfered portion is the same as the surface shape of the connecting portion, and the tooth tip surface of the actual first scroll. Is the offset distance,
The scroll compressor according to claim 2, wherein a difference between the thrust distance and the offset distance is 0.01 mm or less.
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