JP5889168B2

JP5889168B2 - Scroll compressor

Info

Publication number: JP5889168B2
Application number: JP2012257344A
Authority: JP
Inventors: 貴典十佐近; 植田　英之; 英之植田; 直巳萩田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: CN103835946A; JP2014105589A; CN103835946B

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、固定スクロールの吐出口の形状に関する。 The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to the shape of a discharge port of a fixed scroll.

スクロール圧縮機は、旋回スクロールおよび固定スクロールを備えている。旋回スクロールおよび固定スクロールは、鏡板と、それに直立した渦巻状のスクロールラップと、を有し、向い合うスクロールラップの噛み合せにより圧縮室が形成される。 The scroll compressor includes a turning scroll and a fixed scroll. The orbiting scroll and the fixed scroll have an end plate and a spiral scroll wrap upright on the end plate, and a compression chamber is formed by meshing the facing scroll wrap.

スクロール圧縮機は、旋回スクロールを旋回運動させることにより、圧縮室を旋回スクロールおよび固定スクロールの外周側から中央部側に移動させつつ圧縮室の容積を減少させ、圧縮室の内部の冷媒ガスを低圧から高圧に圧縮することができるようになっている。そして、圧縮室が固定スクロールの中央部に設けた吐出口と連通することにより、圧縮室の内部の高圧の冷媒ガスが吐出口へと吐出させることができるようになっている。なお、圧縮室は、圧縮室と吐出口が連通する直前に、圧縮室の容積が最小となる最小密閉空間となる。また、旋回スクロールを旋回運動させてスクロールラップにより冷媒ガスを閉じ込んで圧縮室を形成した際に、圧縮室の容積が最大となる最大密閉空間となる。 The scroll compressor orbits the orbiting scroll to reduce the volume of the compression chamber while moving the compression chamber from the outer peripheral side of the orbiting scroll and the fixed scroll to the center side, and reduces the refrigerant gas inside the compression chamber to a low pressure. Can be compressed to high pressure. The compression chamber communicates with a discharge port provided in the center of the fixed scroll, so that the high-pressure refrigerant gas inside the compression chamber can be discharged to the discharge port. The compression chamber becomes a minimum sealed space in which the volume of the compression chamber is minimized immediately before the compression chamber communicates with the discharge port. Further, when the revolving scroll is revolved and the refrigerant gas is closed by the scroll wrap to form the compression chamber, the maximum sealed space where the volume of the compression chamber becomes maximum is obtained.

スクロール圧縮機の設定容積比は、冷媒ガスを閉じ込んだ際の最大密閉空間の容積（Ｖｓ）と、圧縮室が吐出口と連通する直前である最小密閉空間の容積（Ｖｄ）との比（Ｖｓ／Ｖｄ）で定義される。スクロール圧縮機は、容積形圧縮機であるため、スクロール圧縮機の圧縮過程の圧力変化は、この設定容積比によって決まる。ここで、最小密閉空間の圧力よりも吐出圧力の方が高い場合（以下、「高圧力比運転」と称する。）、設定容積比を大きくすることにより、スクロール圧縮機の圧縮に必要な動力は低下し、スクロール圧縮機の効率は向上する。 The set volume ratio of the scroll compressor is the ratio of the volume (Vs) of the maximum sealed space when the refrigerant gas is closed to the volume (Vd) of the minimum sealed space immediately before the compression chamber communicates with the discharge port ( Vs / Vd). Since the scroll compressor is a positive displacement compressor, the pressure change in the compression process of the scroll compressor is determined by this set volume ratio. Here, when the discharge pressure is higher than the pressure in the minimum sealed space (hereinafter referred to as “high pressure ratio operation”), the power required for compression of the scroll compressor is increased by increasing the set volume ratio. And the efficiency of the scroll compressor is improved.

設定容積比を大きくする方法として、最大密閉空間の容積を拡大する方法と、最小密閉空間の容積を縮小する方法と、がある。旋回スクロールおよび固定スクロールの渦巻数を大きくすることにより、最大密閉空間の容積を拡大して設定容積比を大きくすることができる。しかし、この方法では、旋回スクロールおよび固定スクロールが大型化し、それに伴ってスクロール圧縮機の各種機構部品も大型化するため、多くの部品の変更が必要となり、好ましくない。 As a method of increasing the set volume ratio, there are a method of expanding the volume of the maximum sealed space and a method of reducing the volume of the minimum sealed space. By increasing the number of spirals of the orbiting scroll and the fixed scroll, the volume of the maximum sealed space can be expanded and the set volume ratio can be increased. However, this method is not preferable because the orbiting scroll and the fixed scroll are increased in size, and the various mechanical components of the scroll compressor are accordingly increased in size.

最小密閉空間を縮小して設定容積比を大きくしたスクロール圧縮機の一例として、特許文献１（特開平１０−８９２６９号公報）が開示されている。特許文献１には、固定スクロール中央部の吐出口は円形形状であり（図１等参照）、この吐出口の径を縮小して圧縮室と吐出口が連通するタイミングを遅らせることにより、最小密閉空間を縮小して設定容積比を大きくしている（要約参照）。 As an example of a scroll compressor in which the minimum sealed space is reduced to increase the set volume ratio, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-89269) is disclosed. In Patent Document 1, the discharge port at the center of the fixed scroll has a circular shape (see FIG. 1 and the like). By reducing the diameter of the discharge port and delaying the timing at which the compression chamber and the discharge port communicate with each other, the minimum sealing is achieved. The volume is reduced to increase the set volume ratio (see summary).

特開平１０−８９２６９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-89269

ところで、最小密閉空間の圧縮室が吐出口と連通し、圧縮室から冷媒ガスが吐出される際、冷媒ガスは、吐出口の面積に応じた流速を有する。このため、特許文献１のスクロール圧縮機のように吐出口の面積を縮小させると、冷媒ガス吐出時のガス流速が増加し、吐出口における圧力損失が増大し、スクロール圧縮機の圧縮に必要な動力が増大する傾向となる。 By the way, when the compression chamber of the minimum sealed space communicates with the discharge port and the refrigerant gas is discharged from the compression chamber, the refrigerant gas has a flow rate corresponding to the area of the discharge port. For this reason, when the area of the discharge port is reduced as in the scroll compressor of Patent Document 1, the gas flow rate at the time of refrigerant gas discharge increases, the pressure loss at the discharge port increases, and is necessary for compression of the scroll compressor. The power tends to increase.

また、最小密閉空間の圧縮室が吐出口と連通した直後は、吐出口は圧縮室に対して完全には開口せず、吐出口の一部が旋回スクロールラップによって塞がれた状態となっている。このため、連通直後においては、冷媒ガスが吐出する際の流路面積が小さくなるため、冷媒ガス吐出時のガス流速は吐出口が完全に開口した際よりも速くなる。よって、吐出口の形状は、圧縮室と吐出口が連通した後は、速やかに大きな面積にて開口する形状とすることが望ましい。 Immediately after the compression chamber in the smallest sealed space communicates with the discharge port, the discharge port does not completely open to the compression chamber, and a part of the discharge port is blocked by the orbiting scroll wrap. Yes. For this reason, immediately after communication, the flow path area when the refrigerant gas is discharged becomes small, so that the gas flow rate at the time of refrigerant gas discharge becomes faster than when the discharge port is completely opened. Accordingly, it is desirable that the shape of the discharge port be a shape that opens quickly in a large area after the compression chamber and the discharge port communicate with each other.

そこで、本発明は、設定容積比を維持し、圧縮室から吐出する際の圧力損失を低減するスクロール圧縮機を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the scroll compressor which maintains the setting volume ratio and reduces the pressure loss at the time of discharging from a compression chamber.

このような課題を解決するために、本発明は、固定スクロールの鏡板に形成される渦巻き状の固定スクロールラップと、前記固定スクロールに対して旋回運動する旋回スクロールの鏡板に形成されて前記固定スクロールラップに噛み合う渦巻き状の旋回スクロールラップと、前記渦巻き状の中心部において前記固定スクロールの鏡板に開口し、前記固定スクロールラップと前記旋回スクロールラップの間に形成される圧縮室で圧縮されたガスを該圧縮室から吐出する吐出口と、を備え、前記吐出口の形状は、前記固定スクロールラップの先端プロファイルと、前記固定スクロールラップの内側プロファイルと、前記圧縮室が最小密閉空間を形成した時の前記旋回スクロールラップの先端プロファイルと、前記圧縮室が最小密閉空間を形成した時の前記旋回スクロールラップの外側プロファイルと、前記圧縮室が最小密閉空間を形成した時より反圧縮方向に９０度まで前記旋回スクロールが旋回運動する過程で前記旋回スクロールラップの外側プロファイルが前記固定スクロールラップの外側プロファイルの外側にて最も近くなる点を結ぶ軌跡と、前記圧縮室が最小密閉空間を形成した時の前記旋回スクロールラップの内側プロファイルと、で囲まれた領域に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機である。 In order to solve such a problem, the present invention provides a spiral fixed scroll wrap formed on an end plate of a fixed scroll and an end plate of an orbiting scroll that orbits with respect to the fixed scroll. A spiral orbiting scroll wrap meshing with the wrap, and a gas compressed in a compression chamber formed between the fixed scroll wrap and the orbiting scroll wrap is opened in the end plate of the fixed scroll at the spiral central portion. A discharge port for discharging from the compression chamber, and the shape of the discharge port is the tip profile of the fixed scroll wrap, the inner profile of the fixed scroll wrap, and when the compression chamber forms a minimum sealed space. The tip profile of the orbiting scroll wrap and the compression chamber formed a minimum sealed space The outer profile of the orbiting scroll wrap and the outer profile of the orbiting scroll wrap in the course of the orbiting scroll turning to 90 degrees in the anti-compression direction from when the compression chamber forms a minimum sealed space. Characterized in that it is formed in a region surrounded by a trajectory connecting the closest point on the outer side of the outer profile and an inner profile of the orbiting scroll wrap when the compression chamber forms a minimum sealed space. Is a scroll compressor.

本発明によれば、設定容積比を維持し、圧縮室から吐出する際の圧力損失を低減するスクロール圧縮機を提供することができ、スクロール圧縮機の運転効率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the scroll compressor which maintains a setting volume ratio and reduces the pressure loss at the time of discharging from a compression chamber can be provided, and the operating efficiency of a scroll compressor can be improved.

第１実施形態に係るスクロール圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the scroll compressor which concerns on 1st Embodiment. クランク軸の軸方向に見て、スクロールラップにより形成される圧縮室を説明する図であり、圧縮室が最小密閉空間となる状態を示す。It is a figure explaining the compression chamber formed by scroll wrap seeing in the axial direction of a crankshaft, and shows the state from which a compression chamber becomes the minimum sealed space. 第１実施形態に係るスクロール圧縮機の吐出口の形状を示す部分拡大図である。It is a partial enlarged view which shows the shape of the discharge outlet of the scroll compressor which concerns on 1st Embodiment. 旋回スクロールラップの外側プロファイルの位置と軌跡との関係を説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the relationship between the position and locus | trajectory of the outer side profile of a turning scroll lap. 第１実施形態に係るスクロール圧縮機および比較例に係るスクロール圧縮機について、旋回スクロールの回転角度と吐出口の開口面積との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the rotation angle of a turning scroll, and the opening area of a discharge outlet about the scroll compressor which concerns on 1st Embodiment, and the scroll compressor which concerns on a comparative example. 第２実施形態に係るスクロール圧縮機の吐出口の形状を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the shape of the discharge outlet of the scroll compressor which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係るスクロール圧縮機の吐出口の形状を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the shape of the discharge outlet of the scroll compressor which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。なお、図２、図３、図６、図７において、比較例に係る吐出口５４Ｃを二点鎖線で示している。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. 2, 3, 6, and 7, the discharge port 54C according to the comparative example is indicated by a two-dot chain line.

≪第１実施形態≫
＜スクロール圧縮機ＳＣ＞
第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣについて、図１および図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの断面図である。図２は、クランク軸の軸方向に見て、スクロールラップにより形成される圧縮室を説明する図であり、圧縮室が最小密閉空間となる状態を示す。 << First Embodiment >>
<Scroll compressor SC>
The scroll compressor SC according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor SC according to the first embodiment. FIG. 2 is a view for explaining the compression chamber formed by the scroll wrap when viewed in the axial direction of the crankshaft, and shows a state in which the compression chamber becomes a minimum sealed space.

図１に示すように、スクロール圧縮機ＳＣは、密閉容器１の内部に、スクロール圧縮機構部２と、電動機３と、が収納されている。スクロール圧縮機構部２は、旋回スクロール４と、固定スクロール５と、フレーム６と、クランク軸７と、旋回機構８と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the scroll compressor SC has a scroll compression mechanism portion 2 and an electric motor 3 housed in an airtight container 1. The scroll compression mechanism unit 2 includes a turning scroll 4, a fixed scroll 5, a frame 6, a crankshaft 7, and a turning mechanism 8.

旋回スクロール４は、鏡板４１上に直立する渦巻状の旋回スクロールラップ４２（図２参照）を有し、鏡板４１の背面には、旋回機構８とクランク軸７の偏心軸部７１が挿入される旋回軸受４３が設けられている。固定スクロール５は、鏡板５１上に直立する渦巻状の固定スクロールラップ５２（図２参照）を有し、鏡板５１の外周部に吸入口５３が設けられ、鏡板５１の中央部には吐出口５４が設けられている。旋回スクロール４と固定スクロール５は、互いにスクロールラップ４２，５２を内側にして組み合わされ、固定スクロール５は、フレーム６に締結される。 The orbiting scroll 4 has a spiral orbiting scroll wrap 42 (see FIG. 2) that stands upright on the end plate 41, and an eccentric shaft portion 71 of the orbiting mechanism 8 and the crankshaft 7 is inserted into the rear surface of the end plate 41. A slewing bearing 43 is provided. The fixed scroll 5 has a spiral fixed scroll wrap 52 (see FIG. 2) standing upright on the end plate 51, a suction port 53 is provided on the outer periphery of the end plate 51, and a discharge port 54 is provided at the center of the end plate 51. Is provided. The orbiting scroll 4 and the fixed scroll 5 are combined with the scroll wraps 42 and 52 inside, and the fixed scroll 5 is fastened to the frame 6.

クランク軸７は、一方側（図１の上側）には偏心軸部７１が設けられ、旋回スクロール４の旋回軸受４３に挿入される。他方側（図１の下側）には電動機３が設置され、電動機３のロータ（回転子）と接続されている。なお、電動機３のステータ（固定子）は、密閉容器１に固定されている。電動機３の回転によりクランク軸７が回転すると、旋回スクロール４は旋回機構８の働きにより自転することなく固定スクロール５に対して旋回運動する。 The crankshaft 7 is provided with an eccentric shaft portion 71 on one side (the upper side in FIG. 1) and is inserted into the orbiting bearing 43 of the orbiting scroll 4. The electric motor 3 is installed on the other side (lower side in FIG. 1), and is connected to the rotor (rotor) of the electric motor 3. The stator (stator) of the electric motor 3 is fixed to the sealed container 1. When the crankshaft 7 is rotated by the rotation of the electric motor 3, the orbiting scroll 4 orbits with respect to the fixed scroll 5 without rotating by the function of the orbiting mechanism 8.

密閉容器１に設けられた吸入管１１は、固定スクロール５の吸入口５３と接続されている。密閉容器１の内部の上部空間１２は、固定スクロール５の吐出口５４と連通するようになっている。密閉容器１の内部の空間１３は、上部空間１２と連通するようになっている。密閉容器１に設けられた吐出管１４は、空間１３と連通するようになっている。
また、密閉容器１の内部下側には潤滑油２１が収容されており、クランク軸７につながった給油装置２２を通り、スクロール圧縮機構部２に給油することができるようになっている。 A suction pipe 11 provided in the sealed container 1 is connected to a suction port 53 of the fixed scroll 5. The upper space 12 inside the sealed container 1 communicates with the discharge port 54 of the fixed scroll 5. A space 13 inside the sealed container 1 communicates with the upper space 12. A discharge pipe 14 provided in the sealed container 1 communicates with the space 13.
In addition, lubricating oil 21 is accommodated in the lower side of the sealed container 1 and can be supplied to the scroll compression mechanism portion 2 through an oil supply device 22 connected to the crankshaft 7.

このように、スクロール圧縮機ＳＣは、旋回スクロール４および固定スクロール５のそれぞれの鏡板４１，５１と、それぞれのスクロールラップ４２，５２とで、密閉空間３０を形成する。密閉空間３０は、旋回スクロール４が旋回運動することにより、旋回スクロール４および固定スクロール５の中心部へ移動し、その容積が減少する。これにより、スクロール圧縮機ＳＣは、吸入管１１を介して吸入口５３より吸入した冷媒ガスを圧縮し、密閉空間３０が吐出口５４と連通することにより冷媒ガスを吐出する。吐出された冷媒ガスは密閉容器１内の上部空間１２から空間１３内に流入し、最終的に吐出管１４より吐出される。 Thus, the scroll compressor SC forms the sealed space 30 with the respective end plates 41 and 51 of the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 5 and the respective scroll wraps 42 and 52. The sealed space 30 moves to the center of the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 5 as the orbiting scroll 4 orbits, and the volume thereof decreases. As a result, the scroll compressor SC compresses the refrigerant gas sucked from the suction port 53 through the suction pipe 11 and discharges the refrigerant gas when the sealed space 30 communicates with the discharge port 54. The discharged refrigerant gas flows into the space 13 from the upper space 12 in the sealed container 1 and is finally discharged from the discharge pipe 14.

ここで、スクロール圧縮機ＳＣの旋回スクロールラップ４２と固定スクロールラップ５２が形成した圧縮室は、吐出口５４と連通する直前にその容積が最小の最小密閉空間３１（図２参照）となる。そして、吐出口５４と最小密閉空間３１（圧縮室）が連通して、圧縮された冷媒ガスが吐出される。第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４は、従来の円形形状の吐出口（図２において、二点鎖線で示す比較例に係る吐出口５４Ｃ）と比較して、吐出時の圧力損失を低減することができるような形状となっている。これにより、スクロール圧縮機ＳＣの圧縮に必要な動力を低減し、スクロール圧縮機ＳＣの運転効率を向上させることができる。 Here, the compression chamber formed by the orbiting scroll wrap 42 and the fixed scroll wrap 52 of the scroll compressor SC becomes the minimum sealed space 31 (see FIG. 2) having the smallest volume immediately before communicating with the discharge port 54. And the discharge port 54 and the minimum sealed space 31 (compression chamber) communicate, and the compressed refrigerant gas is discharged. The discharge port 54 of the scroll compressor SC according to the first embodiment has a discharge pressure compared to a conventional circular discharge port (a discharge port 54C according to a comparative example indicated by a two-dot chain line in FIG. 2). The shape is such that loss can be reduced. Thereby, the power required for compression of the scroll compressor SC can be reduced, and the operation efficiency of the scroll compressor SC can be improved.

＜吐出口５４の形状＞
次に、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの固定スクロール５に形成される吐出口５４の形状について、図３および図４を用いて説明する。図３は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４の形状を示す部分拡大図である。なお、図３は、吐出口５４と圧縮室とが連通する直前の最小密閉空間３１を形成した状態を示している。 <Shape of discharge port 54>
Next, the shape of the discharge port 54 formed in the fixed scroll 5 of the scroll compressor SC according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a partially enlarged view showing the shape of the discharge port 54 of the scroll compressor SC according to the first embodiment. FIG. 3 shows a state in which the minimum sealed space 31 is formed immediately before the discharge port 54 and the compression chamber communicate with each other.

ここで、旋回スクロールラップ４２の輪郭（プロファイル）は、内側のインボリュート曲線である内側プロファイル４２ｉと、外側のインボリュート曲線である外側プロファイル４２ｏと、内側プロファイル４２ｉおよび外側プロファイル４２ｏをつなぐ曲線である先端プロファイル４２ｐと、により形成されている。また、固定スクロールラップ５２の輪郭（プロファイル）は、内側のインボリュート曲線である内側プロファイル５２ｉと、外側のインボリュート曲線である外側プロファイル５２ｏと、内側プロファイル５２ｉおよび外側プロファイル５２ｏをつなぐ曲線である先端プロファイル５２ｐと、により形成されている。 Here, the contour (profile) of the orbiting scroll wrap 42 is an inner profile 42i that is an inner involute curve, an outer profile 42o that is an outer involute curve, and a tip profile that is a curve connecting the inner profile 42i and the outer profile 42o. 42p. The contour (profile) of the fixed scroll wrap 52 includes an inner profile 52i that is an inner involute curve, an outer profile 52o that is an outer involute curve, and a tip profile 52p that is a curve connecting the inner profile 52i and the outer profile 52o. And formed by.

図３に示すように、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの固定スクロール５に形成される吐出口５４（図３において、太実線で示す）は、固定スクロールラップ５２の先端プロファイル５２ｐと、固定スクロールラップ５２の内側プロファイル５２ｉと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏと、後述する軌跡４２ｔと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の内側プロファイル４２ｉと、により囲まれた範囲に形成される。 As shown in FIG. 3, the discharge port 54 (shown by a thick solid line in FIG. 3) formed in the fixed scroll 5 of the scroll compressor SC according to the first embodiment has a tip profile 52 p of the fixed scroll wrap 52, An inner profile 52i of the fixed scroll wrap 52, a tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, an outer profile 42o of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, and will be described later. It is formed in a range surrounded by the trajectory 42t and the inner profile 42i of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed.

ここで、図４を用いて、軌跡４２ｔについて説明する。図４は、旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏの位置と軌跡４２ｔとの関係を説明する部分拡大図である。 Here, the locus 42t will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view for explaining the relationship between the position of the outer profile 42o of the orbiting scroll wrap 42 and the trajectory 42t.

図４には、旋回スクロール４が最小密閉空間３１を形成した時（図３参照）より、反圧縮方向に９０度まで旋回運動する過程における旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏを示している。一例として、図４には、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に１５度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_１５と、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に３０度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_３０と、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に４５度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_４５と、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に６０度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_６０と、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に７５度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_７５と、最小密閉空間３１を形成時より反圧縮方向に９０度旋回運動した状態の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏ_９０と、を図示している。 FIG. 4 shows an outer profile 42o of the orbiting scroll wrap 42 in the process of orbiting up to 90 degrees in the anti-compression direction from when the orbiting scroll 4 forms the minimum sealed space 31 (see FIG. 3). As an example, FIG. 4 shows an outer profile 42o ₁₅ of the orbiting scroll wrap 42 in a state in which the minimum sealed space 31 is turned 15 degrees in the anti-compression direction from the time of formation, and the anti-compression direction of the minimum sealed space 31 from the time of formation. The outer profile 42o ₃₀ of the orbiting scroll wrap 42 in a state of orbiting 30 degrees, the outer profile 42o ₄₅ of the orbiting scroll wrap 42 in the state of orbiting 45 degrees in the anti-compression direction from the formation of the minimum sealed space 31, and the minimum sealing The outer profile 42o ₆₀ of the orbiting scroll wrap 42 in a state in which the orbiting scroll 31 is rotated 60 degrees in the anti-compression direction from the formation of the space 31, and the orbiting scroll wrap in the state of orbiting 75 degrees in the anti-compression direction since the formation of the minimum sealed space 31. 42 and the outer profile _{42o 75} of the counter-direction of compression than during the formation of the smallest enclosed space 31 0 degree turning outer profile 42o ₉₀ of the orbiting scroll wrap 42 of the motion state, it is illustrated.

軌跡４２ｔは、図４に示すように、旋回スクロール４が最小密閉空間３１を形成した時より反圧縮方向に９０度まで旋回運動する過程で旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏが固定スクロールラップ５２の外側プロファイル５２ｏの外側にて最も近くなる点を結ぶ軌跡として設定される。 As shown in FIG. 4, the trajectory 42 t indicates that the outer profile 42 o of the orbiting scroll wrap 42 is rotated by 90 degrees in the anti-compression direction from the time when the orbiting scroll 4 forms the minimum sealed space 31. It is set as a trajectory connecting the closest points outside the outer profile 52o.

＜作用・効果＞
第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの作用・効果について、比較例に係るスクロール圧縮機と対比しつつ、図５を用いて説明する。図５は、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣおよび比較例に係るスクロール圧縮機について、旋回スクロール４の回転角度と吐出口の開口面積との関係を示したグラフである。 <Action and effect>
Operations and effects of the scroll compressor SC according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 5 while comparing with the scroll compressor according to the comparative example. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the orbiting scroll 4 and the opening area of the discharge port for the scroll compressor SC according to the first embodiment and the scroll compressor according to the comparative example.

最小密閉空間３１の圧縮室が吐出口５４と連通した直後は、吐出口５４は圧縮室に対して完全には開口せず、吐出口５４の一部が開口し、吐出口５４の残部が旋回スクロールラップ４２によって塞がれた状態となっている。図５の縦軸は、吐出口５４（吐出口５４Ｃ）が実際に圧縮室に開口する開口面積であり、図５の横軸は、旋回スクロール４の回転角度（クランク軸７の回転角度）である。 Immediately after the compression chamber of the minimum sealed space 31 communicates with the discharge port 54, the discharge port 54 does not completely open to the compression chamber, a part of the discharge port 54 opens, and the remaining part of the discharge port 54 turns. The scroll wrap 42 is closed. The vertical axis in FIG. 5 is the opening area where the discharge port 54 (discharge port 54C) actually opens into the compression chamber, and the horizontal axis in FIG. 5 is the rotation angle of the orbiting scroll 4 (rotation angle of the crankshaft 7). is there.

また、比較例に係るスクロール圧縮機と、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣとは、吐出口の形状が異なっている点を除けば同様の構成であり、説明を省略する。なお、比較例に係るスクロール圧縮機は、図３に示す状態が吐出口５４Ｃと圧縮室とが連通する直前の最小密閉空間３１を形成した状態であり、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの設定容量比と、比較例に係るスクロール圧縮機の設定容量比とは、等しくなっている。 Further, the scroll compressor according to the comparative example and the scroll compressor SC according to the first embodiment have the same configuration except that the shape of the discharge port is different, and the description thereof is omitted. In the scroll compressor according to the comparative example, the state shown in FIG. 3 is a state in which the minimum sealed space 31 immediately before the discharge port 54C communicates with the compression chamber is formed, and the scroll compressor SC according to the first embodiment. Is equal to the set capacity ratio of the scroll compressor according to the comparative example.

図５のグラフに示すように、吐出口５４を有する第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、吐出口５４Ｃを有する比較例に係るスクロール圧縮機よりも、圧縮室へと開口する開口面積を大きくすることができるので、圧縮室から上部空間１２（図１参照）へ吐出する際の冷媒ガスの流速を低減し、圧力損失を低減することができる。 As shown in the graph of FIG. 5, the scroll compressor SC according to the first embodiment having the discharge port 54 has an opening area that opens to the compression chamber more than the scroll compressor according to the comparative example having the discharge port 54C. Since it can be enlarged, the flow rate of the refrigerant gas when discharged from the compression chamber to the upper space 12 (see FIG. 1) can be reduced, and the pressure loss can be reduced.

特に、開口直後の開口面積が少ない区間は、圧力損失が大きくなる回転角度の区間である。これに対し、吐出口５４を有する第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、図５に示すように、開口直後から速やかに開口面積を大きくすることができる。これにより、圧力損失の大きな区間を低減することができる。 In particular, a section with a small opening area immediately after opening is a section of a rotation angle at which pressure loss increases. On the other hand, as shown in FIG. 5, the scroll compressor SC according to the first embodiment having the discharge port 54 can quickly increase the opening area immediately after opening. Thereby, a section with a large pressure loss can be reduced.

以上のように、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、比較例に係るスクロール圧縮機と比較して、設定容積比を維持したまま、吐出口の大きさを拡大することが可能となり、吐出口での冷媒ガスの流速が低減され、吐出時の圧力損失を低減することができる。これにより、スクロール圧縮機ＳＣの圧縮に必要な動力を低減し、スクロール圧縮機ＳＣの運転効率を向上させることができる。 As described above, the scroll compressor SC according to the first embodiment can expand the size of the discharge port while maintaining the set volume ratio as compared with the scroll compressor according to the comparative example. The flow rate of the refrigerant gas at the discharge port is reduced, and the pressure loss during discharge can be reduced. Thereby, the power required for compression of the scroll compressor SC can be reduced, and the operation efficiency of the scroll compressor SC can be improved.

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣについて説明する。第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、第１実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣと比較して、固定スクロール５に形成される吐出口の形状が異なっている。その他の構成は、同様であり、説明を省略する。 << Second Embodiment >>
Next, the scroll compressor SC according to the second embodiment will be described. The scroll compressor SC according to the second embodiment is different from the scroll compressor SC according to the first embodiment in the shape of the discharge port formed in the fixed scroll 5. Other configurations are the same, and the description is omitted.

＜吐出口の形状＞
第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４Ａの形状について、図６を用いて説明する。図６は、第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４Ａの形状を示す部分拡大図である。 <Shape of discharge port>
The shape of the discharge port 54A of the scroll compressor SC according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a partially enlarged view showing the shape of the discharge port 54A of the scroll compressor SC according to the second embodiment.

吐出口５４Ａ（図６において、太実線で示す）は、図３で示した第１実施形態の吐出口５４Ａの範囲（即ち、固定スクロールラップ５２の先端プロファイル５２ｐと、固定スクロールラップ５２の内側プロファイル５２ｉと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏと、軌跡４２ｔと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の内側プロファイル４２ｉと、により囲まれた範囲）の内側に形成され、直線および／または曲線からなる形状である。一例として、図６に示す吐出口５４Ａは、４つの円弧（曲線５４Ａａ、曲線５４Ａｂ、曲線５４Ａｃ、曲線５４Ａｄ）と、１つの直線（直線５４Ａｅ）により形成される。 The discharge port 54A (indicated by a thick solid line in FIG. 6) is the range of the discharge port 54A of the first embodiment shown in FIG. 3 (that is, the tip profile 52p of the fixed scroll wrap 52 and the inner profile of the fixed scroll wrap 52). 52i, the tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, the outer profile 42o of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, the locus 42t, and the minimum sealed space 31 The inner profile 42i of the orbiting scroll wrap 42 when formed, and the shape formed by straight lines and / or curved lines. As an example, the discharge port 54A shown in FIG. 6 is formed by four arcs (curve 54Aa, curve 54Ab, curve 54Ac, curve 54Ad) and one straight line (straight line 54Ae).

このように、第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣによれば、エンドミル加工等の周知の加工技術にて吐出口５４Ａを形成することができるので、吐出口５４Ａの加工を容易に行うことができる。 As described above, according to the scroll compressor SC according to the second embodiment, since the discharge port 54A can be formed by a known processing technique such as end milling, the discharge port 54A can be easily processed. it can.

≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣについて説明する。第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、第１実施形態および第２実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣと比較して、固定スクロール５に形成される吐出口の形状が異なっている。その他の構成は、同様であり、説明を省略する。 «Third embodiment»
Next, the scroll compressor SC according to the third embodiment will be described. The scroll compressor SC according to the third embodiment differs from the scroll compressor SC according to the first embodiment and the second embodiment in the shape of the discharge port formed in the fixed scroll 5. Other configurations are the same, and the description is omitted.

＜吐出口の形状＞
第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４Ｂの形状について、図７を用いて説明する。図７は、第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４Ｂの形状を示す部分拡大図である。 <Shape of discharge port>
The shape of the discharge port 54B of the scroll compressor SC according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a partially enlarged view showing the shape of the discharge port 54B of the scroll compressor SC according to the third embodiment.

吐出口５４Ｂ（図７において、太実線で示す）は、図３で示した第１実施形態の吐出口５４Ａの範囲（即ち、固定スクロールラップ５２の先端プロファイル５２ｐと、固定スクロールラップ５２の内側プロファイル５２ｉと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の外側プロファイル４２ｏと、軌跡４２ｔと、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の内側プロファイル４２ｉと、により囲まれた範囲）の内側に形成され、直線および／または曲線からなる形状である。一例として、図７に示す吐出口５４Ｂは、４つの円弧（曲線５４Ｂａ、曲線５４Ｂｂ、曲線５４Ｂｃ、曲線５４Ｂｄ）と、１つの直線（直線５４Ｂｅ）により形成される。 The discharge port 54B (indicated by a thick solid line in FIG. 7) is the range of the discharge port 54A of the first embodiment shown in FIG. 3 (that is, the tip profile 52p of the fixed scroll wrap 52 and the inner profile of the fixed scroll wrap 52). 52i, the tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, the outer profile 42o of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed, the locus 42t, and the minimum sealed space 31 The inner profile 42i of the orbiting scroll wrap 42 when formed, and the shape formed by straight lines and / or curved lines. As an example, the discharge port 54B shown in FIG. 7 is formed by four arcs (curve 54Ba, curve 54Bb, curve 54Bc, curve 54Bd) and one straight line (straight line 54Be).

さらに、吐出口５４Ｂの形状は、最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと、一致（または、略一致）するようになっている。一例として、図７に示す吐出口５４Ｂでは、吐出口５４Ｂを形成する曲線５４Ｂｃが最小密閉空間３１を形成した時の旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと一致するようになっている。 Further, the shape of the discharge port 54B matches (or substantially matches) the tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed. As an example, in the discharge port 54B shown in FIG. 7, the curve 54Bc that forms the discharge port 54B matches the tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42 when the minimum sealed space 31 is formed.

このように、第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣの吐出口５４Ｂの形状は、旋回スクロールラップ４２の先端プロファイル４２ｐと一致（または略一致）することにより、開口直後から速やかに開口面積を大きくすることができる。これにより、流速の増加を抑制して、圧力損失を低減することができる。 As described above, the shape of the discharge port 54B of the scroll compressor SC according to the third embodiment matches (or substantially matches) the tip profile 42p of the orbiting scroll wrap 42, so that the opening area can be quickly increased immediately after opening. can do. Thereby, the increase in flow velocity can be suppressed and pressure loss can be reduced.

以上、第１〜第３実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣについて説明したが、本実施形態に係るスクロール圧縮機ＳＣは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。 The scroll compressor SC according to the first to third embodiments has been described above. However, the scroll compressor SC according to the present embodiment is not limited to the configuration of the above embodiment, and does not depart from the spirit of the invention. Various modifications within the range are possible.

ＳＣスクロール圧縮機
１密閉容器
２スクロール圧縮機構部
３電動機
４旋回スクロール
４１鏡板
４２旋回スクロールラップラップ
４２ｉ内側プロファイル
４２ｏ外側プロファイル
４２ｐ先端プロファイル
４２ｔ軌跡
５固定スクロール
５１鏡板
５２固定スクロールラップ
５２ｉ内側プロファイル
５２ｏ外側プロファイル
５２ｐ先端プロファイル
５４，５４Ａ，５４Ｂ吐出口
６フレーム
７クランク軸
７１偏心軸部
８旋回機構
３０密閉空間（圧縮室）
３１最小密閉空間（圧縮室） SC scroll compressor 1 sealed container 2 scroll compression mechanism section 3 electric motor 4 orbiting scroll 41 end plate 42 orbiting scroll wrap wrap 42i inner profile 42o outer profile 42p tip profile 42t locus 5 fixed scroll 51 end plate 52 fixed scroll wrap 52i inner profile 52o outer profile 52p Tip profiles 54, 54A, 54B Discharge port 6 Frame 7 Crankshaft 71 Eccentric shaft part 8 Turning mechanism 30 Sealed space (compression chamber)
31 Minimum sealed space (compression chamber)

Claims

A spiral fixed scroll wrap formed on the end plate of the fixed scroll;
A spiral orbiting scroll wrap formed on the end plate of the orbiting scroll that orbits with respect to the fixed scroll and meshes with the fixed scroll wrap;
An opening that opens to the end plate of the fixed scroll at the spiral central portion, and discharges the gas compressed in the compression chamber formed between the fixed scroll wrap and the orbiting scroll wrap from the compression chamber; Prepared,
The shape of the discharge port is
A tip profile of the fixed scroll wrap;
An inner profile of the fixed scroll wrap;
A tip profile of the orbiting scroll wrap when the compression chamber forms a minimum sealed space;
An outer profile of the orbiting scroll wrap when the compression chamber forms a minimum enclosed space;
The outer profile of the orbiting scroll wrap is closest to the outer side of the outer profile of the fixed scroll wrap in the course of the orbiting scroll revolving up to 90 degrees in the anti-compression direction from when the compression chamber forms a minimum sealed space. A trajectory connecting points,
A scroll compressor characterized by being formed in a region surrounded by an inner profile of the orbiting scroll wrap when the compression chamber forms a minimum sealed space.

The shape of the discharge port is
The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor is configured by a curve or a curve and a straight line.

The shape of the discharge port is
Consists of curves or curves and straight lines,
2. The scroll compressor according to claim 1, wherein a part of the curve substantially matches a tip profile of the orbiting scroll wrap when the compression chamber forms a minimum sealed space.