JPH0226074B2 - - Google Patents
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- JPH0226074B2 JPH0226074B2 JP58107651A JP10765183A JPH0226074B2 JP H0226074 B2 JPH0226074 B2 JP H0226074B2 JP 58107651 A JP58107651 A JP 58107651A JP 10765183 A JP10765183 A JP 10765183A JP H0226074 B2 JPH0226074 B2 JP H0226074B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、スクロール圧縮機に係り、特に高い
性能を維持して、幅広い運転条件の範囲で安定し
た作動を行うための改良に関するものである。
性能を維持して、幅広い運転条件の範囲で安定し
た作動を行うための改良に関するものである。
冷凍サイクルを構成する密閉形スクロール圧縮
機は、相対的に旋回運動を行う旋回スクロール、
固定スクロール、クランク軸およびフレーム等か
ら構成されるスクロール形圧縮機構と、これを駆
動するモータ、そしてこれらを収納するケーシン
グから構成される。このような密閉形スクロール
圧縮機において重要な課題の１つに前記旋回スク
ロールと固定スクロールが圧縮室内の内部圧力に
よつて引き離され圧縮ガスの一部が洩れるのを防
止することがある。この課題を解決する手段の１
つとして、米国特許第4365941号があり、この米
国特許には、旋回スクロールの鏡板の背面に常に
圧縮途中のガス圧力をかけるようにして、旋回ス
クロールが固定スクロールから離れるのを防止す
ることが開示されている。また、米国特許第
3884599号には、常に高圧圧力を旋回スクロール
の鏡板の背面にかけ、両スクロールが離れるのを
防止することが開示されている。
機は、相対的に旋回運動を行う旋回スクロール、
固定スクロール、クランク軸およびフレーム等か
ら構成されるスクロール形圧縮機構と、これを駆
動するモータ、そしてこれらを収納するケーシン
グから構成される。このような密閉形スクロール
圧縮機において重要な課題の１つに前記旋回スク
ロールと固定スクロールが圧縮室内の内部圧力に
よつて引き離され圧縮ガスの一部が洩れるのを防
止することがある。この課題を解決する手段の１
つとして、米国特許第4365941号があり、この米
国特許には、旋回スクロールの鏡板の背面に常に
圧縮途中のガス圧力をかけるようにして、旋回ス
クロールが固定スクロールから離れるのを防止す
ることが開示されている。また、米国特許第
3884599号には、常に高圧圧力を旋回スクロール
の鏡板の背面にかけ、両スクロールが離れるのを
防止することが開示されている。
しかし、前者の常に圧縮途中の空間内のガス圧
力を旋回スクロールの背面にかける場合には、圧
縮途中の空間内のガス圧力は吸入圧力により決定
されるものであることから、つまり、吐出圧力で
ある高圧圧力の影響がなく決まる圧力であるか
ら、高圧圧力が高くなると旋回スクロールと固定
スクロールを引き離そうとする力は大きくなる。
力を旋回スクロールの背面にかける場合には、圧
縮途中の空間内のガス圧力は吸入圧力により決定
されるものであることから、つまり、吐出圧力で
ある高圧圧力の影響がなく決まる圧力であるか
ら、高圧圧力が高くなると旋回スクロールと固定
スクロールを引き離そうとする力は大きくなる。
この引き億そうとする力が大きくなれば、旋回
スクロールのラツプの先端は固定スクロールの鏡
板から離れ、隙間が大きくなつて圧縮ガスの洩れ
量は増加し、体積効率が低下して性能は低下す
る。
スクロールのラツプの先端は固定スクロールの鏡
板から離れ、隙間が大きくなつて圧縮ガスの洩れ
量は増加し、体積効率が低下して性能は低下す
る。
また、圧縮ガスの洩れによつて同時にガスに混
入している油の洩れも多くなり、互いにラツプの
先端が油膜を介して接触し合つている鏡板の摺動
面の油量が減つて摩擦抵抗が大きくなり、モータ
の駆動入力の増加となる。更に、過多な油の洩れ
は、クランク軸のクランク部先端に作用する圧力
の低下（クランク軸を貫通した油孔から圧力油が
クランク部先端と旋回スクロールの鏡板背面の軸
受部ボス空間に供給されており、この空間から旋
回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板の接
触面に給油されている。）をもたらし、空間部の
油圧が低下することによつてクランク軸が上方に
移動することがある。このような状態になると、
クランク軸のバランスウエイトを固定してある端
面と旋回スクロールの軸受部ボス端面が接触し、
摩擦抵抗を増してモータ入力を増加させたり、摩
耗の原因となる。
入している油の洩れも多くなり、互いにラツプの
先端が油膜を介して接触し合つている鏡板の摺動
面の油量が減つて摩擦抵抗が大きくなり、モータ
の駆動入力の増加となる。更に、過多な油の洩れ
は、クランク軸のクランク部先端に作用する圧力
の低下（クランク軸を貫通した油孔から圧力油が
クランク部先端と旋回スクロールの鏡板背面の軸
受部ボス空間に供給されており、この空間から旋
回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板の接
触面に給油されている。）をもたらし、空間部の
油圧が低下することによつてクランク軸が上方に
移動することがある。このような状態になると、
クランク軸のバランスウエイトを固定してある端
面と旋回スクロールの軸受部ボス端面が接触し、
摩擦抵抗を増してモータ入力を増加させたり、摩
耗の原因となる。
また、後者の常に高圧圧力を旋回スクロールの
鏡板の背面にかけるものにおいては、押付け力は
高圧圧力のみに影響するから、低圧側の圧力が低
下しスクロール圧縮機の吸入圧力が低下すれば、
圧縮空間内の圧力も低くなるので、全体として押
付け力は過大となり両スクロールの互いの接触面
の摩擦抵抗は増大し、モータ入力の増加となる。
鏡板の背面にかけるものにおいては、押付け力は
高圧圧力のみに影響するから、低圧側の圧力が低
下しスクロール圧縮機の吸入圧力が低下すれば、
圧縮空間内の圧力も低くなるので、全体として押
付け力は過大となり両スクロールの互いの接触面
の摩擦抵抗は増大し、モータ入力の増加となる。
このようなことから運転圧力の制限を設けた
り、また、両スクロールの接触面の一方のラツプ
先端に潤滑油溝を設けて耐摩耗性と密封性を向上
させるようにすることが、例えば米国特許第
3994633号に開示されている。
り、また、両スクロールの接触面の一方のラツプ
先端に潤滑油溝を設けて耐摩耗性と密封性を向上
させるようにすることが、例えば米国特許第
3994633号に開示されている。
本発明の目的は、運転圧力の制限を設けたり、
また特別にラツプ先端に耐摩耗性および密封性を
良くするための手段を施すことなく、高い性能を
維持して、幅広い運転条件の範囲で安定した作動
を行うことのできるスクロール圧縮機を提供する
ことにある。
また特別にラツプ先端に耐摩耗性および密封性を
良くするための手段を施すことなく、高い性能を
維持して、幅広い運転条件の範囲で安定した作動
を行うことのできるスクロール圧縮機を提供する
ことにある。
本発明の構成は、上記の目的を達成するものと
して、鏡板とこの鏡板に直立しているうず巻き状
のラツプからなる旋回スクロールおよび固定スク
ロールを、そのラツプを互いに内側に向けて組合
せ、各々のラツプウと鏡板により形成される空間
がスクロールの中心方向に移動するに従つてその
容積が減少するように両スクロールの相対運動を
行なわせると共に、背圧を得るため旋回スクロー
ルの背面に形成した背圧室と容積が縮小途中にあ
る前記空間とを旋回スクロールに設けた均圧孔に
より連通させて成るスクロール圧縮機において、
前記両ラツプの巻き数をそれぞれ少なくとも２巻
き以上とすると共に、該両ラツプにより最小容積
を形成するラツプの巻き角をλdとしたとき、前
記均圧孔を設ける位置を、巻き角（λ）ではλd
＞λ＞λd−2πの範囲とし、かつ、ラツプ幅方向
では旋回スクロールラツプの内外壁に接して、固
定スクロールラツプ幅とほぼ同等の幅の範囲とす
ることにより、旋回スクロールの背面に加わる背
圧が吐出圧力と吸入圧力の両者の影響を受けるよ
うにしたことを特徴とするものである。
して、鏡板とこの鏡板に直立しているうず巻き状
のラツプからなる旋回スクロールおよび固定スク
ロールを、そのラツプを互いに内側に向けて組合
せ、各々のラツプウと鏡板により形成される空間
がスクロールの中心方向に移動するに従つてその
容積が減少するように両スクロールの相対運動を
行なわせると共に、背圧を得るため旋回スクロー
ルの背面に形成した背圧室と容積が縮小途中にあ
る前記空間とを旋回スクロールに設けた均圧孔に
より連通させて成るスクロール圧縮機において、
前記両ラツプの巻き数をそれぞれ少なくとも２巻
き以上とすると共に、該両ラツプにより最小容積
を形成するラツプの巻き角をλdとしたとき、前
記均圧孔を設ける位置を、巻き角（λ）ではλd
＞λ＞λd−2πの範囲とし、かつ、ラツプ幅方向
では旋回スクロールラツプの内外壁に接して、固
定スクロールラツプ幅とほぼ同等の幅の範囲とす
ることにより、旋回スクロールの背面に加わる背
圧が吐出圧力と吸入圧力の両者の影響を受けるよ
うにしたことを特徴とするものである。
上記構成により、均圧孔を介して旋回スクロー
ルの背面の背圧室にかゝる圧力を、圧縮途中の圧
力と吐出圧力の両方が影響する圧力とすることが
できる。前述したように圧縮途中の圧力は低圧側
の吸入圧力の影響を受けて決まる圧力であるか
ら、本発明のように更に吐出圧力である高圧圧力
の影響を受けるように考慮することにより、結
局、吸入圧力と吐出圧力がそれぞれに、また、同
時に変化して圧縮比が変つても、背圧室にかゝる
圧力は、その圧力変化に追従して変化するので、
旋回スクロールの鏡板を押付ける力は常に安定し
た力となり、過大あるいは小さすぎることもなく
なる。これにより、運転条件を制限したり、特別
の耐摩耗および密封性を良くするための手段を施
すことなく、高い性能を維持して、幅広い運転条
件の範囲で安定した作動を行うことができる。
ルの背面の背圧室にかゝる圧力を、圧縮途中の圧
力と吐出圧力の両方が影響する圧力とすることが
できる。前述したように圧縮途中の圧力は低圧側
の吸入圧力の影響を受けて決まる圧力であるか
ら、本発明のように更に吐出圧力である高圧圧力
の影響を受けるように考慮することにより、結
局、吸入圧力と吐出圧力がそれぞれに、また、同
時に変化して圧縮比が変つても、背圧室にかゝる
圧力は、その圧力変化に追従して変化するので、
旋回スクロールの鏡板を押付ける力は常に安定し
た力となり、過大あるいは小さすぎることもなく
なる。これにより、運転条件を制限したり、特別
の耐摩耗および密封性を良くするための手段を施
すことなく、高い性能を維持して、幅広い運転条
件の範囲で安定した作動を行うことができる。
均圧孔の位置がλd＞λ＞λd−2πの範囲におい
て、もし、λdに近い位置に設ければ、背圧室に
かゝる圧力は吐出圧力より圧縮途中の空間に連通
している時間が長くなり圧縮途中の圧力の方の影
響が大きくなり、押付圧力の平均値は圧縮途中の
圧力に近い値となる。逆にλdの位置から遠ざけ
てλd−2πの位置、つまり吐出孔に近い位置に設
ければ、背圧室にかゝる圧力は吐出圧力の影響を
大きく受ける。
て、もし、λdに近い位置に設ければ、背圧室に
かゝる圧力は吐出圧力より圧縮途中の空間に連通
している時間が長くなり圧縮途中の圧力の方の影
響が大きくなり、押付圧力の平均値は圧縮途中の
圧力に近い値となる。逆にλdの位置から遠ざけ
てλd−2πの位置、つまり吐出孔に近い位置に設
ければ、背圧室にかゝる圧力は吐出圧力の影響を
大きく受ける。
したがつて、押付圧力の平均値は大きくなつ
て、強い力で旋回スクロールの鏡板を押付けるこ
とになる。
て、強い力で旋回スクロールの鏡板を押付けるこ
とになる。
押付け力はできるだけ小さい方が摩擦抵抗は少
ないので、好ましくは均圧孔の位置をλaの近傍
とする方が良い。
ないので、好ましくは均圧孔の位置をλaの近傍
とする方が良い。
本発明の一実施例を図面にもとずき説明する。
密閉形スクロール圧縮機１０は、相対的に旋回
運転を行う旋回スクロール１及び固定スクロール
２、クランク軸３、フレーム４から成るスクロー
ル形圧縮機構と、これを駆動するモータ５と、こ
れらを収納するケーシング６とを備えている。
運転を行う旋回スクロール１及び固定スクロール
２、クランク軸３、フレーム４から成るスクロー
ル形圧縮機構と、これを駆動するモータ５と、こ
れらを収納するケーシング６とを備えている。
旋回スクロール１は、鏡板１ａ上にうず巻き状
のラツプ１ｂを有し、かつ背面には自転を防止す
るための自動防止機構１ｃと、クランク軸３のク
ランク部を挿入させる旋回軸受１ｄを具えてい
る。旋回スクロール１の鏡板１ａには、旋回軸受
１ｄと鏡板１ａ上面に開口する給油孔１ｅが設け
られている。
のラツプ１ｂを有し、かつ背面には自転を防止す
るための自動防止機構１ｃと、クランク軸３のク
ランク部を挿入させる旋回軸受１ｄを具えてい
る。旋回スクロール１の鏡板１ａには、旋回軸受
１ｄと鏡板１ａ上面に開口する給油孔１ｅが設け
られている。
固定スクロール２は、鏡板２ａ上にうず巻き状
のラツプ２ｂを有すると共に、吸入口２ｃと吐出
口２ｄを設けている。
のラツプ２ｂを有すると共に、吸入口２ｃと吐出
口２ｄを設けている。
そして、旋回スクロール１と固定スクロール２
は互いにラツプ１ｂ，２ｂを内側に向けて組合わ
されている。
は互いにラツプ１ｂ，２ｂを内側に向けて組合わ
されている。
フレーム４には旋回スクロール１の鏡板１ａが
旋回運動を行えるスペースを有した切欠き４ａが
設けられ、この切欠き４ａに旋回スクロール１の
鏡板１ａを収納してフレーム４と固定スクロール
２が締結され、旋回スクロール２を挾持してい
る。またフレーム４にはクランク軸３を支承する
軸受４ｃとモータ５を支承する脚４ｄが設けられ
ている。
旋回運動を行えるスペースを有した切欠き４ａが
設けられ、この切欠き４ａに旋回スクロール１の
鏡板１ａを収納してフレーム４と固定スクロール
２が締結され、旋回スクロール２を挾持してい
る。またフレーム４にはクランク軸３を支承する
軸受４ｃとモータ５を支承する脚４ｄが設けられ
ている。
フレーム４及び固定スクロール２はケーシング
６に収納されて該ケーシング６内を上下に２分し
ていると共に、フレーム４、固定スクロール２と
ケーシング６との間から油やガスが流れにくいよ
うになつている。またフレーム４、固定スクロー
ル２の外周には、ケーシング６の上下を連通する
吐出通路７が設けられている。
６に収納されて該ケーシング６内を上下に２分し
ていると共に、フレーム４、固定スクロール２と
ケーシング６との間から油やガスが流れにくいよ
うになつている。またフレーム４、固定スクロー
ル２の外周には、ケーシング６の上下を連通する
吐出通路７が設けられている。
クランク軸３内には給油孔３ａが設けられ、差
圧によりケーシング６下部の油１１を旋回軸受１
ｄ、軸受４ｃへ給油できるようになつている。一
方、旋回スクロール１の背面には、該旋回スクロ
ール１の鏡板１ａとフレーム４とにより背圧室４
ｂが形成されている。この背圧室４ｂは旋回スク
ロール１に設けた均圧孔１ｆにより旋回スクロー
ル１及び固定スクロール２のラツプ１ｂ，２ｂと
鏡板１ａ，２ａとで形成される空間（圧縮室）１
２に連通されている。
圧によりケーシング６下部の油１１を旋回軸受１
ｄ、軸受４ｃへ給油できるようになつている。一
方、旋回スクロール１の背面には、該旋回スクロ
ール１の鏡板１ａとフレーム４とにより背圧室４
ｂが形成されている。この背圧室４ｂは旋回スク
ロール１に設けた均圧孔１ｆにより旋回スクロー
ル１及び固定スクロール２のラツプ１ｂ，２ｂと
鏡板１ａ，２ａとで形成される空間（圧縮室）１
２に連通されている。
前記の密閉形スクロール圧縮機において、モー
タ５の回転によりクランク軸３と自動防止機構１
ｃの動きで旋回スクロール１と固定スクロール２
は相対的に旋回運転を行い、両スクロール１，２
の間の前記空間が中心に移動するに従つてその容
積を減少する。その結果、吸入口２ｃから吸入し
たガスを圧縮し吐出口２ｄより吐出する。吐出口
２ｄより吐出したガスは吐出通路７を経てケーシ
ング６に設けた吐出管１３から外部へ吐出され冷
凍サイクルを循環して前記吸入口２ｃに戻る。
タ５の回転によりクランク軸３と自動防止機構１
ｃの動きで旋回スクロール１と固定スクロール２
は相対的に旋回運転を行い、両スクロール１，２
の間の前記空間が中心に移動するに従つてその容
積を減少する。その結果、吸入口２ｃから吸入し
たガスを圧縮し吐出口２ｄより吐出する。吐出口
２ｄより吐出したガスは吐出通路７を経てケーシ
ング６に設けた吐出管１３から外部へ吐出され冷
凍サイクルを循環して前記吸入口２ｃに戻る。
前記の両スクロール１，２が圧縮作用を行う
と、両スクロール１，２を離そうとする力が作用
するが、旋回スクロール１の背圧室４ｂの圧力を
吸入圧力より高く、吐出圧力より低い中間の圧力
に設定して、旋回スクロール１を固定スクロール
２へ押しつければ、旋回スクロール１が固定スク
ロール２から離れることは防がれる。
と、両スクロール１，２を離そうとする力が作用
するが、旋回スクロール１の背圧室４ｂの圧力を
吸入圧力より高く、吐出圧力より低い中間の圧力
に設定して、旋回スクロール１を固定スクロール
２へ押しつければ、旋回スクロール１が固定スク
ロール２から離れることは防がれる。
一方、クランク軸３の給油孔３ａから旋回軸受
１ｄ、軸受４ｃへ供給された油は、ケーシング６
内の高圧力に押されて圧力の低い背圧室４ｂへ流
れ、背圧室４ｂへ流れた油は旋回スクロール１の
均圧孔１ｆから前記空間１２へ排出される。また
旋回軸受１ｄへ供給された油は給油孔１ｅを経て
旋回スクロール２の鏡板摺動部１ｇへ導かれた
後、吸入室２ｅに排出される。
１ｄ、軸受４ｃへ供給された油は、ケーシング６
内の高圧力に押されて圧力の低い背圧室４ｂへ流
れ、背圧室４ｂへ流れた油は旋回スクロール１の
均圧孔１ｆから前記空間１２へ排出される。また
旋回軸受１ｄへ供給された油は給油孔１ｅを経て
旋回スクロール２の鏡板摺動部１ｇへ導かれた
後、吸入室２ｅに排出される。
ところで、ラツプの内外線はインボリユート曲
線で形成されているが、このツプの巻き角λは次
のように定義されている。すなわちラツプの外線
を形成するインボリユート曲線は、第１１図に示
すように基礎円に巻き付けた糸を張つた状態で巻
戻してできる糸端の軌跡であり、この場合糸の巻
戻し角λに対応するインボリユート曲線上の点を
ラツプの巻き角λといい、巻戻し角2πでもつて
ラツプの１巻きが完了する。
線で形成されているが、このツプの巻き角λは次
のように定義されている。すなわちラツプの外線
を形成するインボリユート曲線は、第１１図に示
すように基礎円に巻き付けた糸を張つた状態で巻
戻してできる糸端の軌跡であり、この場合糸の巻
戻し角λに対応するインボリユート曲線上の点を
ラツプの巻き角λといい、巻戻し角2πでもつて
ラツプの１巻きが完了する。
そこで、前記密閉形スクロール圧縮機におい
て、第２図乃至第４図に示すように旋回スクロー
ルラツプ１ｂが少なくとも２巻き以上になつてい
て該ラツプ１ｂの巻き角をλとし、最大容積の空
間２０を形成するラツプ１ｂの巻き角をλs、最
小容積の空間３０を形成するラツプ１ｂの巻き角
をλdとすると、第３図において、点２１，２２
は旋回スクロール１のラツプ１ｂと固定スクロー
ル２のラツプ２ｂの接触点で、このとき最大容積
の空間２０を形成する。そして、点２１は第２図
に示す旋回スクロール１のラツプ１ｂ上の点λs
と同位置である。また、該最大容積の空間は同時
に２ケ所互いに対称位置に形成される。第４図に
おいて、点３１，３２はラツプ１ｂと２ｂの他の
接触点で、このとき最小容積の空間３０を形成す
る。そして、点３１は第２図に示すラツプ１ｂ上
の点λdと同位置であり、点３２は、点λd−2πと
同位置を示している。そして、この最小容積の空
間も同時に２ケ所に形成される。
て、第２図乃至第４図に示すように旋回スクロー
ルラツプ１ｂが少なくとも２巻き以上になつてい
て該ラツプ１ｂの巻き角をλとし、最大容積の空
間２０を形成するラツプ１ｂの巻き角をλs、最
小容積の空間３０を形成するラツプ１ｂの巻き角
をλdとすると、第３図において、点２１，２２
は旋回スクロール１のラツプ１ｂと固定スクロー
ル２のラツプ２ｂの接触点で、このとき最大容積
の空間２０を形成する。そして、点２１は第２図
に示す旋回スクロール１のラツプ１ｂ上の点λs
と同位置である。また、該最大容積の空間は同時
に２ケ所互いに対称位置に形成される。第４図に
おいて、点３１，３２はラツプ１ｂと２ｂの他の
接触点で、このとき最小容積の空間３０を形成す
る。そして、点３１は第２図に示すラツプ１ｂ上
の点λdと同位置であり、点３２は、点λd−2πと
同位置を示している。そして、この最小容積の空
間も同時に２ケ所に形成される。
そして、背圧室４ｂと両スクロール１，２間の
空間（圧縮室）１２とを連通する均圧孔１ｆの位
置を巻き角（λ）ではλd＞λ＞λd−2πの範囲と
し、かつ、ラツプ幅方向では旋回スクロールラツ
プの内外壁に接して、固定スクロールラツプ幅と
ほぼ同等の幅の範囲に設けると、前記空間（圧縮
室）１２内の圧力は、第５図に示すようにラツプ
１ｂの巻き角λからλ＋2πに相当する圧力まで
変化し、１回転中の平均の圧力はハツチング部４
０の面積平均の圧力となる。その結果、平均圧力
は吸入圧力のみにより決まることになり、設計吐
出圧力以上に吐出圧力が高い場合には両スクロー
ル１，２を離そうとする力は大きくなる。何故な
らば、第１２図に示すように、吐出圧力がPd1、
Pd2、Pd3のように種々異なる場合において、旋
回スクロールに作用する圧力はそれぞれの圧力線
図で囲まれる面積平均で表わされるからである。
空間（圧縮室）１２とを連通する均圧孔１ｆの位
置を巻き角（λ）ではλd＞λ＞λd−2πの範囲と
し、かつ、ラツプ幅方向では旋回スクロールラツ
プの内外壁に接して、固定スクロールラツプ幅と
ほぼ同等の幅の範囲に設けると、前記空間（圧縮
室）１２内の圧力は、第５図に示すようにラツプ
１ｂの巻き角λからλ＋2πに相当する圧力まで
変化し、１回転中の平均の圧力はハツチング部４
０の面積平均の圧力となる。その結果、平均圧力
は吸入圧力のみにより決まることになり、設計吐
出圧力以上に吐出圧力が高い場合には両スクロー
ル１，２を離そうとする力は大きくなる。何故な
らば、第１２図に示すように、吐出圧力がPd1、
Pd2、Pd3のように種々異なる場合において、旋
回スクロールに作用する圧力はそれぞれの圧力線
図で囲まれる面積平均で表わされるからである。
従つて、この均圧孔の位置の構造では、吐出圧
力が高くなると両スクロール１，２を離そうとす
る力が大きくなり、旋回スクロール１が固定スク
ロール２から離れる。そして、旋回スクロール１
が固定スクロール２から離れると、各々のラツプ
１ｂ，２ｂ先端の隙間が大きくなつて洩れ量が増
加すると共に、旋回スクロール１の鏡板摺動部１
ｇから吸入室２ｅに排出される油量が増加するの
で、入力は増加し、体積効率が低下して性能は低
下する。また、旋回スクロール１の鏡板摺動部１
ｇからの過多な油の排出は、クランク軸３のクラ
ンク部先端に作用する圧力の低下をもたらし、ク
ランク軸３の上方への移動により該クランク軸３
と旋回スクロール１との接触を起す。
力が高くなると両スクロール１，２を離そうとす
る力が大きくなり、旋回スクロール１が固定スク
ロール２から離れる。そして、旋回スクロール１
が固定スクロール２から離れると、各々のラツプ
１ｂ，２ｂ先端の隙間が大きくなつて洩れ量が増
加すると共に、旋回スクロール１の鏡板摺動部１
ｇから吸入室２ｅに排出される油量が増加するの
で、入力は増加し、体積効率が低下して性能は低
下する。また、旋回スクロール１の鏡板摺動部１
ｇからの過多な油の排出は、クランク軸３のクラ
ンク部先端に作用する圧力の低下をもたらし、ク
ランク軸３の上方への移動により該クランク軸３
と旋回スクロール１との接触を起す。
ところが、旋回スクロール１に設ける均圧孔１
０１ｆを、最小容積の空間を形成するラツプ１ｂ
の巻き角をλdとしたとき、λd＞λ＞λd−2πなる
ラツプ１ｂの巻き角λの位置に設けると、 前記巻き角λの位置の圧力は、第１０図に示す
ように巻き角λ＋2πから巻き角λまで変化し、 λ＜λdのため、λ〜λdは吐出圧力により決ま
り、かつλd〜λ＋2πは吸入圧力により決まる。
これにより、均圧孔１０１ｆと連通する背圧室の
圧力は図のハツチング部５０の面積平均となつ
て、吸入圧力と吐出圧力の双方の変化に対して変
化する。つまり、背圧は吸入圧力と吐出圧力の両
者の影響を受けることになる。
０１ｆを、最小容積の空間を形成するラツプ１ｂ
の巻き角をλdとしたとき、λd＞λ＞λd−2πなる
ラツプ１ｂの巻き角λの位置に設けると、 前記巻き角λの位置の圧力は、第１０図に示す
ように巻き角λ＋2πから巻き角λまで変化し、 λ＜λdのため、λ〜λdは吐出圧力により決ま
り、かつλd〜λ＋2πは吸入圧力により決まる。
これにより、均圧孔１０１ｆと連通する背圧室の
圧力は図のハツチング部５０の面積平均となつ
て、吸入圧力と吐出圧力の双方の変化に対して変
化する。つまり、背圧は吸入圧力と吐出圧力の両
者の影響を受けることになる。
第８図は、最大容積の空間６０を形成する状態
図である。点６１，６２は旋回スクロール１のラ
ツプ１ｂと固定スクロール２のラツプ２ｂの接触
点である。第９図は、最小容積の空間７０を形成
する状態図である。点７１，７２はラツプ１ｂと
ラツプ２ｂの接触点である。
図である。点６１，６２は旋回スクロール１のラ
ツプ１ｂと固定スクロール２のラツプ２ｂの接触
点である。第９図は、最小容積の空間７０を形成
する状態図である。点７１，７２はラツプ１ｂと
ラツプ２ｂの接触点である。
従つて、吐出圧力が高くなり旋回スクロール１
を固定スクロール２から離そうとする力が大きく
なると、旋回スクロール１背面の背圧室の圧力も
高くなるので、両スクロール１，２の離間が起り
にくい。その結果、運転範囲を拡大できると共
に、安定した作動を行える。
を固定スクロール２から離そうとする力が大きく
なると、旋回スクロール１背面の背圧室の圧力も
高くなるので、両スクロール１，２の離間が起り
にくい。その結果、運転範囲を拡大できると共
に、安定した作動を行える。
以上説明したように、本発明によれば、旋回ス
クロールの背面に作用する圧力が、吸入圧力と吐
出圧力で決まるようにすることにより、旋回スク
ロールを固定スクロールから離そうとする力に対
応して旋回スクロール背面に作用する力も変化で
きるので、例えば、運転中において実際の吐出室
内吐出圧力が設計吐出圧力を大きく上まわつたり
下まわつたりするような運転条件の変化に対して
も適正な旋回スクロール背圧が得られ、したがつ
てスクロール圧縮機の運転条件を広範囲にとり得
て安定した運転を行うことができる。
クロールの背面に作用する圧力が、吸入圧力と吐
出圧力で決まるようにすることにより、旋回スク
ロールを固定スクロールから離そうとする力に対
応して旋回スクロール背面に作用する力も変化で
きるので、例えば、運転中において実際の吐出室
内吐出圧力が設計吐出圧力を大きく上まわつたり
下まわつたりするような運転条件の変化に対して
も適正な旋回スクロール背圧が得られ、したがつ
てスクロール圧縮機の運転条件を広範囲にとり得
て安定した運転を行うことができる。
第１図は、密閉形スクロール圧縮機の断面図、
第２図は旋回スクロールの平面図、第３図は、最
大容積の空間を形成するラツプの状態図、第４図
は、最小容積の空間を形成するラツプの状態図、
第５図は、均圧孔部の圧力変化曲線図、第６図
は、旋回スクロールの平面図、第７図は、旋回ス
クロールの断面図、第８図は、最大容積の空間を
形成するラツプの状態図、第９図は、最小容積の
空間を形成するラツプの状態図、第１０図は、均
圧孔部の圧力変化曲線図、第１１図は、ラツプの
巻き角位置の説明図、第１２図は吐出圧力が
Pd1、Pd2、Pd3と種々異なる場合において旋回ス
クロールに作用する圧力の圧力線図である。 １……旋回スクロール、２……固定スクロー
ル、３……クランク軸、４……フレーム、５……
モータ、６……ケーシング、７……吐出通路、１
０……密閉形スクロール圧縮機、１５……均圧
孔、１２，２０，３０，６０，７０……空間、１
０１ｆ……均圧孔。
第２図は旋回スクロールの平面図、第３図は、最
大容積の空間を形成するラツプの状態図、第４図
は、最小容積の空間を形成するラツプの状態図、
第５図は、均圧孔部の圧力変化曲線図、第６図
は、旋回スクロールの平面図、第７図は、旋回ス
クロールの断面図、第８図は、最大容積の空間を
形成するラツプの状態図、第９図は、最小容積の
空間を形成するラツプの状態図、第１０図は、均
圧孔部の圧力変化曲線図、第１１図は、ラツプの
巻き角位置の説明図、第１２図は吐出圧力が
Pd1、Pd2、Pd3と種々異なる場合において旋回ス
クロールに作用する圧力の圧力線図である。 １……旋回スクロール、２……固定スクロー
ル、３……クランク軸、４……フレーム、５……
モータ、６……ケーシング、７……吐出通路、１
０……密閉形スクロール圧縮機、１５……均圧
孔、１２，２０，３０，６０，７０……空間、１
０１ｆ……均圧孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鏡板とこの鏡板に直立しているうず巻き状の
ラツプからなる旋回スクロールおよび固定スクロ
ールを、そのラツプを互いに内側に向けて組合
せ、各々のラツプウと鏡板により形成される空間
がスクロールの中心方向に移動するに従つてその
容積が減少するように両スクロールの相対運動を
行なわせると共に、背圧を得るため旋回スクロー
ルの背面に形成した背圧室と容積が縮小途中にあ
る前記空間とを旋回スクロールに設けた均圧孔に
より連通させて成るスクロール圧縮機において、 前記両ラツプの巻き数をそれぞれ少なくとも２
巻き以上とすると共に、該両ラツプにより最小容
積を形成するラツプの巻き角をλdとしたとき、
前記均圧孔を設ける位置を、巻き角（λ）では
λd＞λ＞λd−2πの範囲とし、かつ、ラツプ幅方
向では旋回スクロールラツプの内外壁に接して、
固定スクロールラツプ幅とほぼ同等の幅の範囲と
することにより、旋回スクロールの背面に加わる
背圧が吐出圧力と吸入圧力の両者の影響を受ける
ようにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。 ２ 均圧孔の位置が、λdの極く近傍の位置であ
る特許請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮
機。 ３ 均圧孔が、１回の旋回運動中に相手ラツプに
より必ず一度塞がれる位置に設けられている特許
請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107651A JPS601395A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | スクロール圧縮機 |
| KR1019840002646A KR880001333B1 (ko) | 1983-06-17 | 1984-05-16 | 스크롤 유체기계 |
| DE19843422389 DE3422389A1 (de) | 1983-06-17 | 1984-06-15 | Stroemungsmaschine in spiralbauweise |
| US06/621,371 US4557675A (en) | 1983-06-17 | 1984-06-18 | Scroll-type fluid machine with back pressure chamber biasing an orbiting scroll member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107651A JPS601395A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | スクロール圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601395A JPS601395A (ja) | 1985-01-07 |
| JPH0226074B2 true JPH0226074B2 (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=14464586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107651A Granted JPS601395A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | スクロール圧縮機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4557675A (ja) |
| JP (1) | JPS601395A (ja) |
| KR (1) | KR880001333B1 (ja) |
| DE (1) | DE3422389A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6287692A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Hitachi Ltd | 密閉形スクロ−ル圧縮機 |
| US4877382A (en) * | 1986-08-22 | 1989-10-31 | Copeland Corporation | Scroll-type machine with axially compliant mounting |
| US4767293A (en) * | 1986-08-22 | 1988-08-30 | Copeland Corporation | Scroll-type machine with axially compliant mounting |
| US4795322A (en) * | 1987-11-27 | 1989-01-03 | Carrier Corporation | Scroll compressor with oil thrust force on orbiting scroll |
| US4795321A (en) * | 1987-11-27 | 1989-01-03 | Carrier Corporation | Method of lubricating a scroll compressor |
| KR950008694B1 (ko) * | 1987-12-28 | 1995-08-04 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 스크롤압축기 |
| JPH02161191A (ja) * | 1988-12-13 | 1990-06-21 | Sanden Corp | 密閉形スクロール型圧縮機 |
| US5040956A (en) * | 1989-12-18 | 1991-08-20 | Carrier Corporation | Magnetically actuated seal for scroll compressor |
| US5145345A (en) * | 1989-12-18 | 1992-09-08 | Carrier Corporation | Magnetically actuated seal for scroll compressor |
| EP0469700B1 (en) * | 1990-07-31 | 1996-07-24 | Copeland Corporation | Scroll machine lubrication system |
| US5306126A (en) * | 1991-03-27 | 1994-04-26 | Tecumseh Products Company | Scroll compressor lubrication control |
| US5131828A (en) * | 1991-03-27 | 1992-07-21 | Tecumseh Products Company | Scroll compressor including compliance mechanism for the orbiting scroll member |
| US5256044A (en) * | 1991-09-23 | 1993-10-26 | Carrier Corporation | Scroll compressor with improved axial compliance |
| US5178526A (en) * | 1991-12-17 | 1993-01-12 | Carrier Corporation | Coupling mechanism for co-orbiting scroll members |
| CN1077243C (zh) * | 1995-05-02 | 2002-01-02 | Lg电子株式会社 | 涡旋式压缩机的轴向密封装置 |
| US5741120A (en) * | 1995-06-07 | 1998-04-21 | Copeland Corporation | Capacity modulated scroll machine |
| KR0162228B1 (ko) * | 1995-11-03 | 1999-01-15 | 원하열 | 스크롤 압축기 |
| US6015277A (en) * | 1997-11-13 | 2000-01-18 | Tecumseh Products Company | Fabrication method for semiconductor substrate |
| JP2003328963A (ja) * | 2002-05-16 | 2003-11-19 | Daikin Ind Ltd | スクロール型圧縮機 |
| US7547202B2 (en) * | 2006-12-08 | 2009-06-16 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll compressor with capacity modulation |
| JP5384016B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2014-01-08 | 三洋電機株式会社 | 密閉式スクロール圧縮機 |
| CN102418698B (zh) | 2008-05-30 | 2014-12-10 | 艾默生环境优化技术有限公司 | 具有包括活塞致动的输出调节组件的压缩机 |
| US8616014B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-12-31 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having capacity modulation or fluid injection systems |
| US8568118B2 (en) * | 2009-05-29 | 2013-10-29 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having piston assembly |
| US11656003B2 (en) | 2019-03-11 | 2023-05-23 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Climate-control system having valve assembly |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148994A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Hitachi Ltd | Closed scroll fluid device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884599A (en) * | 1973-06-11 | 1975-05-20 | Little Inc A | Scroll-type positive fluid displacement apparatus |
| US3994633A (en) * | 1975-03-24 | 1976-11-30 | Arthur D. Little, Inc. | Scroll apparatus with pressurizable fluid chamber for axial scroll bias |
| JPS5398758U (ja) * | 1977-01-14 | 1978-08-10 | ||
| JPS53119412A (en) * | 1977-03-28 | 1978-10-18 | Hitachi Ltd | Scroll compressor |
| JPS55107093A (en) * | 1979-02-13 | 1980-08-16 | Hitachi Ltd | Enclosed type scroll compressor |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP58107651A patent/JPS601395A/ja active Granted
-
1984
- 1984-05-16 KR KR1019840002646A patent/KR880001333B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-06-15 DE DE19843422389 patent/DE3422389A1/de not_active Ceased
- 1984-06-18 US US06/621,371 patent/US4557675A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148994A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Hitachi Ltd | Closed scroll fluid device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4557675A (en) | 1985-12-10 |
| DE3422389A1 (de) | 1984-12-20 |
| KR880001333B1 (ko) | 1988-07-25 |
| JPS601395A (ja) | 1985-01-07 |
| KR850000602A (ko) | 1985-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |