JPH03172594A - 改変型スクロール形状を有するスクロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般にスクロール装置に関するもので更に詳細
にはスクロール装置内に増加され広められた最終的な圧
縮と改善された排出流れをもたらすよう適合されたイン
ボリュート・スクロール・ラップ素子を有するスクロー
ル装置に関するものである。

〔従来技術〕 典型的なスクロール装置には相対的な軌道運動をする非
回転型の運動が行なえる２個の平行で平面状の端板部材
が含まれている。これら各平面状部材には平面状部材の
面に直立するインボリュート構成要素又は素子が取付け
られ又は一体構造的に含まれる。インボリュートは一般
に他方の個々の平面状部材上でのインボリュートと差し
挟む係合状態になるよう螺締形態になっている。これも
各種スクロール、インボリュート素子又はラップ素子と
して知られている相互に差し挟むインボリュートはスク
ロール素子とスクロール端板部材により境界が定められ
る複数個の室を間に形成する複数個の移動する線接触を
定めるよう協同する。

これらの室は軌道運動する部材の時計方向又は反時計方
向の軌道運動に応じて容積が増加又は減少し、スクロー
ル装置を膨張機又はコンプレッサーとして機能させる。

こうしたスクロール装置の一般的原理と基本的作動につ
いては米国特許第８０１．１８２号に一層完全に説明し
てあり、その開示内容を参照として本明細書に導入しで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

スクロール装置がコンプレッサーとして使用される場合
は、個々のインボリュート部材の内側チップに隣接して
（好適には端板として知られている）平面状部材の少な
くとも１つの部材内に排出ボート又は孔が設けられてい
る。インボリュート・スクロール素子が軌道運動で移動
するのに伴ない、これらの素子の内側チップ部分に直ぐ
隣接して２個の最終的な圧縮室が形成され、これらの圧
縮室はチップが対向するスクロール素子の内側面から分
離する際スクロール素子の排出ボート室内に排出させる
。チップがスクロール素子から分離する速度は圧縮流体
が最終圧縮室から排出ボートへ流れることが出来る速度
を制限する。

従って、個々のインボリュート素子の内側チップの箇所
及びその附近におけるインボリュート素子の排出ボート
の形状の配設と寸法はスクロール装置の満足の行く作動
にとって重要である。内側チップがその隣接するスクロ
ール素子から分離する箇所と共に排出ボートの配設と寸
法は排出し利用可能な時間の長さと同様、排出の開始点
と終了点をセットし、一方、排出ボートの寸法はスクロ
ール装置の最大流れ容積を制限する。排出ボートの不適
切な配設と寸法は最終的な圧縮室内に過剰圧力を発生し
、これがインボリュート素子の構造内に使用される材料
の機械的強度を越えることがある。この場合、インボリ
ュート素子は変形したり又は端板から分離しスクロール
装置を作動不能にする。更に、個々のインボリュート素
子の内側チップの相互作用はスクロール装置の容積を不
当に制限せずに適切且つ効率的な圧縮を可能にするよう
最終圧縮室からの充分な排出時間を提供するのに決定的
である。

これらの諸問題を克服すべく多くの試みがなさ４ れて来ている。最終圧縮室から排出室への２次流路を設
けることは異常ではない。典型的にはこの２次流路は「
ダミーｊ排出ポートの形状であり、これは実際の排出ボ
ートを有していない端板内の切欠き又は盲孔である。然
し乍ら、この「ダミー１排出ポートは製造中に付加的な
精密機械加工段階を要し、これがスクロール装置のコス
トを高めている。その上、「ダミー」排出ボートは排出
時間全体にわたる排出流量を改善するよりむしろ初期排
出流量を改善するに過ぎない。

代替的に、インボリュート・スクロール素子の内側壁面
は内側チップの箇所と内側チップに隣接した箇所で改変
出来る。

こうした改変例は米国特許第４，５４７，１３７号であ
り、この特許はスクロール・インボリュートの内側壁上
の隣接する直線状部分を有する内側チップから成る改変
型内側チップ構造を開示している。

直線状内側壁部分は接続する円形弧状部分により内側壁
インボリュート面を再接続する前に内側壁に沿って所定
距離にわたり延在している。スクロールのラップ素子の
塊は一定厚さのインボリュートを定める内側壁面と外側
壁面から成っている。

この特許では更に排出ボートがラップ素子の基部の少な
くとも一部分をアンダー・カットする様式でスクロール
・ラップを支持している端板に排出ボートを貫通配設す
べきであることを開示している。この方法はランプ素子
とスクロールの端板の間の機械的接続面積が減少するの
でインボリュート・スクロール素子の厚さが厚くなる場
合でもラップ素子を弱める傾向がある。又、この方法は
直線状インボリュート内側壁面の間の比較的小さい容積
のため限定された排出室流れのみを提供する。

代替的に、インボリュート内側壁はラップ状になる傾向
がある円の弧状部分を提供し、即ち、ラップ素子の外側
チップから内側チップに続く隙間で測定されたインボリ
ュート外側壁面に向かう傾向があるインボリュート内側
壁面を備えた減少するインボリュート素子の厚さを有す
ることにより内側チップ附近に改変出来る。然し乍ら、
この方法は素子の強度を低減化し、最終圧縮中における
流体圧力に起因する破壊に対するその感受性を高めるの
で望ましくない。

従って、本発明の目的は内側チップに隣接してラップ素
子の厚さが厚くなった改変型スクロール・ラップ素子を
提供することにある。

本発明の他の目的はスクロール端板内のランプ素子をア
ンダー・カットしない適切な流れ容積の排出ボートを有
する改変型ラップ素子を提供することにある。

本発明の更に他の目的は排出前に最終圧縮が延長された
改変型ラップ素子を提供することにある。

本発明の更に他の目的は最終圧縮室から改善した排出流
れを存する改変型ラップ素子を提供することにある。

本発明の更に他の目的は最終圧縮中に流体圧力をのがす
よう機能しない排出ボートの必要性を無くすよう改変さ
れたスクロール装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は比較的廉価で製造が簡単な改変
型スクロール・ラップ素子を提供することにある。

本発明のこれらの目的と他の目的については添附図面及
び以下に続く好適実施態様の説明から明らかとなろう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は改変型内壁インポリエート部分が個々のスクロ
ール・ラップ素子の各ラップ素子の内側チップに隣接し
ている少なくとも２個の相互に差し挟むスクロール・ラ
ップ素子を備えたスクロール装置である。各スクロール
・ラップ素子は他方の個々のスクロールと係合する内側
チップ部分、内側チップ部分に隣接しラップ素子の比較
的厚くなった部分を定めるようラップ素子インボリュー
トの内壁に沿って延在する中間部分及び前記内壁中間部
分と内壁のインボリュートに隣接する円形弧状部分を備
えている。円形弧状部分の外側端部から円形弧状部分の
内側端部に続（際、ランプ素子の増加する厚さを定める
よう円形弧状部分はラップ素子の内側壁外に出る傾向が
ある。作動にあたり、最終圧縮期間が長くなるよう他方
の個々の７ ８ スクロール・ラップ素子の内側壁面の円形弧状部分との
個々の内側チップの係合により最終的な圧縮室がスクロ
ール軌道の一部分中にて定められる。

圧縮直後のスクロール軌道の排出部分中に、排出流れ面
積はインボリュート・スクロール素子内側チップと円形
弧状部分の間で迅速に増加する。

〔実施例〕

本発明を含むスクロール装置は全体的に第１図に示され
る如く参照番号２０で示しである。説明を簡単にするた
め、スクロール装置２０は特に冷凍システムにおける冷
媒コンプレッサーとして使用するのに適した密閉型圧縮
装置として説明する。

従って、スクロール装置２０はコンプレッサー２０又は
冷媒コンプレッサー２０として相互交換可能に参照され
よう。こうしたスクロール装置２０は又、膨張装置とし
て又は他の流体圧縮使用又は吐出使用にも適しているこ
と、スクロール装置は密閉的に包囲する必要がないこと
及び従ってこの説明は限定的よりむしろ本発明の好適実
施態様を例示するものと解釈すべきことが理解されるべ
きである。

スクロール装置２０は上方部分２２ａと下方部分２２ｂ
を含む密閉殻体２２から成る。上方部分２２ａと下方部
分２２ｂの間に全体的に円筒状の中央部分２２Ｃが配設
して示してあり、上方部分２２ａと下方部分２２ｂは溶
接の如き適当な手段により接続しである。

密閉殻体２２内には排出ボート２６を定める中央に位置
付けられる孔を有する平面状の第１スクロール端板２４
が配設しである。第１スクロール端板２４に対し相対的
に平行隔置関係的に平面状第２スクロール端板２８が配
設しである。第１スクロール端板２４上には第１直立渦
状ラップ即ちインボリュート・スクロール・ランプ素子
３０が配設され、第２スクロール端板２８上には第２直
立渦状ランプ即ちインボリュート・スクロール・ラップ
素子３２が配設され、その個々のインポリエート・ラッ
プは差し挟む係合状態になり個々のラップの中心に向っ
て減少する容積を有する複数個のポケットを定める。

第１図に示される如く、好適実施態様においては、第１
スクロール端板２４は固定され、第２スクロール端板２
８は第１スクロール端＠２４に対し軌道運動する非回転
様式にて駆動される。本発明は共に回転するスクロール
装置でも同等に良く作動し、第１スクロール端板２４は
個々のスクロールの間で所望の相対的軌道運動を達成す
るよう平行な非同心軸線の周わりで第２スクロール端板
２８と同時的に回転されることが理解されよう。

一般に、スクロール型装置は流体を含むシールされたポ
ケットを成る圧力にある一方の領域から別の圧力にある
他方の領域へ移動させることにより作動する。第１スク
ロール端板２４と第２スクロール端板２８は、個々のス
クロールの第１スクロール端板２４と第２スクロール端
板２８で定められた平行面の間におけるインボリュート
・スクロール・ラップ素子３０と３２の相互に差し挟む
協同作用により流体用の密閉されたポケットを定めるよ
う協同する。第２スクロール端板２８が第１スクロール
端板２４に対し相対的な軌道運動をするのに伴ない、少
なくとも２個の引き寄せる移動線が個々のインボリュー
ト・スクロール・ラップ素子３０と３２の間に発生され
、個々のスクロールの第１スクロール端板２４と第２ス
クロール端板２８及び個々のインボリュート・スクロー
ル・ラップ素子３０．３２の表面により境界が定められ
る密閉されたポケットを形成する。密閉されたポケット
がインボリュート・ラップの半径方向内端部に向って移
動される際、スクロール装置２０は圧縮するよう作動し
、密閉されたポケットが個々のインボリュート・ラップ
の半径方向外端部に向って移動される場合、スクロール
装置２０は圧縮しない即ち膨張するよう作動する。

固定された第１スクロール端板２４は更に、密閉殻体２
２を排出圧力部分３６と吸引圧力部分３８に分割するよ
う作用する。排出圧力部分３６と吸引圧力部分３８への
密閉殻体２２の分割は独立バリア部材の如き他の手段に
よりロータリー・コンプレッサーにて達成可能であるこ
と、及びこの目的のために使用する固定した第１スクロ
ール１ ＝２２ 端板２４は限定的な意味に解釈すべきでないことを理解
すべきである。吸引接続部４０は密閉殻体２２の吸引圧
力部分３８に吸引圧力冷媒を流入させるため設けてあり
、排出接続部４２は排出圧力冷媒を密閉殻体２２の排出
圧力部分３６から除去するため設けである。

スクロール装置２０は密閉殻体２２の吸引圧力部分３８
内に配設された内部の電動機５０で駆動される。電動機
５０には固定子５２と回転子５４が含まれている。回転
子５４には駆動軸５６が貫通し、その下端部はオイル溜
め５８内に延在している。駆動軸５６の下方の端部には
オイル５８を駆動軸５６内の内部穴６２を通じて上方に
流すよう作動する遠心式オイル・ポンプ６０が配設しで
ある。従って、内部穴６２を通じて上方に強制されるオ
イルは下方駆動軸の主軸受６４及び上方駆動軸の主軸受
６５の如きコンプレッサー・システムたるスクロール装
置２０内の摩擦を受ける表面を潤滑する。駆動軸の軸受
は、密閉殻体２２に取付けられて第２スクロール端板２
８を支持するのに必要とされる他の軸受と構造を含む枠
体６６内に支持されている。

遠心式オイル・ポンプ６０、電動機５０、電動機５０の
構成要素及び電動機５０と第２スクロール端板２８を支
持する構造は当技術において一般に良く知られており、
理解されているものと思われるのでこれらについては詳
細に開示しない。例えば、遠心式オイル・ポンプ６０は
遠心式ポンプの代わりに歯車式又は同様のポンプが採用
されれば同等に適していることが理解される。又、スラ
スト軸受を提供し又は第２スクロール端板２８の軸方向
における一致を確実にすべく流体圧力を第２スクロール
端板２８上に作用させるよう枠体６６を構成することが
望ましいであろう。

駆動軸５６の上端部には駆動軸の長手方向軸線に対し相
対的に偏心して配設されたクランク・ピン７２を有する
クランク７０が含まれている。クランク・ピン７２は揺
動リンク７６内の軸受７４内に回転自在に配設されてい
る。一般に、揺動リンク７６はインボリュート・スクロ
ール・ラップ素子３２と対向する第２スクロール端板２
８から延在する駆動短軸２８ａによりクランク・ピンを
第２スクロール端板２８に接続する半径方向と一致する
リンク装置を提供する。代替的に、揺動リンク７６の代
わりに半径方向の一致をもたらすスライダー・ブロック
機構も使用可能である。スクロール型装置における半径
方向に一致するリンク装置の作動と構造の詳細な内容に
ついては米国特許第３，９２４，９７７号に開示してあ
り、当技術の熟知者には一般に良く知られている。

揺動リンク７６の半径方向に一致する機構は第２スクロ
ール端板２８が第１スクロール端板２４に対し固定角度
関係的に軌道運動するのを確実にするよう（図示せざる
）一般的に慣用的なオルダム継手装置と協同する。オル
ダム継手は当技術で一般に知られているものと確信され
ているが、この継手は米国特許第４．５２２．５７５号
に一層詳細に開示してあり、この開示内容は本明細書で
は参照として導入しである。

ここで第２図ないし第８図に移ると、個々のスクロール
・ランプの半径方向内側端部の改変型インボリュート形
態が一層詳細に開示しである。

インボリュート・スクロール・ラップ素子３０と３２の
各素子は外壁面１３２、内壁面１３４及び内側チップ部
分１３６を定める。内壁面１３４はその上に定められた
第１点Ａ及び第２点Ｂを有し、円形弧状部分１３８が角
度δを通じて点Ａから点Ｂに延在している。内側チップ
部分１３６を点Ａ２において接続するため接続弧状部分
１４０が点Ａから延在している。内壁面１３４には更に
点Ｂからインボリュート・スクロール・ラップ素子３２
の外端部に延在する第３内側圧縮壁部分】４２が含まれ
ている。インボリュート・スクロール・ラップ素子３２
は第３内側圧縮壁部分１４２と改変されていないスクロ
ール・インボリュート・ランプのものと同等の外壁面１
３２の間に一定厚さＴ１を定める。

第３図及び第４図に示される点線は点Ａ２及びＢの間の
改変されないスクロール・ラップにおける内壁面１３４
の配設を表わす。接続弧状部分　５− ６ １４０は点Ａ２からＡへ外壁面１３２から広がり、それ
らの間のインボリュート・スクロール・ラップ素子３２
の厚さＴを増加させ、点Ａから点Ｂへ延在する円形弧状
部分１３８は点Ｂにおいて改変されないスクロール・ラ
ップの厚さＴ１に収束する傾向があり、こうして点Ａ２
及びＢの間のインボリュート・スクロール・ラップ素子
３２の厚さと強度を実質工高めることが明瞭に理解出来
る。

インボリュート・スクロール・ラップ素子３０と３２の
作成は（Ｘ、Ｙ）座標軸線に関して第３図及び第４図に
詳細に示してあり、以下の変数は等しいものと仮定する
。ＲＧはインボリュート・ランプが基にする作成半径で
あり、φＯは正のＹ軸線から測定したインボリュート・
ラップの作成開始点を定める開始角度であり、φｍは本
発明のインボリュート改変例の端部点をセットする作成
円の半径からの正接を定めるよう負のＹ軸線から時計方
向に測定した値であり、φ３はこれも改変型インボリュ
ート・ラップの厚さを設定出来る点を決定するよう負の
Ｙ軸線から時計方向に測定して定められる角度である。

又、第３図及び第４図は本発明の理解を容易にする目的
で、（Ｘ、Ｙ）軸線に対する同じ位置での個々のスクロ
ールを示すことに注意すべきである。当技術の熟知者は
（ｘ、ｙ）座標に対する適切な正又は負の値をセットす
ることによりインボリュート・スクロール・ラップ素子
３０又は３２のいずれかを作成出来ることを認識しよう
。

前掲の変数に対し選択された実際の値は個々のインボリ
ュート・スクロール・ランプ素子３０と３２を使用すべ
き本装置の寸法に基づき異なることが当技術の熟知者に
は明らかとなろう。例えばφＯは１５°ないし７５°又
はそれ以上の範囲に出来、これより大きいφＯは直径の
大きい排出ボート２６の使用を可能にする。然し乍ら、
直径の大きい排出ボート２６は一層迅速な排出流れを可
能にするが、インボリュート・スクロール・ラップ素子
３０と３２の直線状測定は与えられた圧力比を維持する
目的上増加させなければならない。従って、排出ボート
の寸法を増加させるよりむしろ排出の流れを最大にする
ことが望ましい。

ここで特に第３図を参照すると、φ０開始角度と作成半
径ＲＧはインボリュート・ラップ開始点が決定されるよ
う選択される。作成半径は中心を０．０座標にして、（
Ｘ、Ｙ）軸線の周わりに描かれる。φｍはＲ０円を横切
る０、Ｏ座標を通る線を定めるよう選択され、正接はイ
ンボリュート・ラップと点Ｂにて交差するφｍの線から
取られる。点Ｂにおいて、インボリュート・ラップの厚
さはＴＩである。インボリュート・スクロール・ラップ
素子３０と３２の厚さＴ１は点Ｂからインボリュート・
スクロール・ラップ素子３０と３２の外端部迄一定であ
る。

第２角度φ３は作成円の半径の０．０座標を通る第２線
を定めるよう選択され、正接線は内端部附近の点Ｅにて
インボリュート・ランプと交差するよう当該第２線から
とられる。点已において、改変型インボリュート・ラッ
プの第２厚さＴｍはＴｍが厚さＴ１より大きくなるよう
選択される。

最後に、第３点Ａ２は２■が実質上厚さＴ１と等しくな
るよう内側チップ半径Ｉを定めることにより決定される
。

点Ａの（ｘ、ｙ）の位置は以下の式に従って決定される
。

ｘ＝　（（（Ｒｇ　Ｘ　　φ３）　　・Ｔｌ／２−　Ｒ
１）　　Ｘ　ｃｏｓφ３〕＋（ＲＩ　Ｘ　ｃｏｓ　（φ
３−　δ））　　　（Ｒｇ　Ｘ　ｓｉｎφ３）点Ｅの（
ｘ、ｙ）の位置は次の式に従って決定される。

Ｘ＝　（（（Ｒｇ　ｘ　　φｍ）　　＋　Ｔｌ／２（Ｒ
ｇ　Ｘ　ｓｉｎφｍ） ７Ｈ〕Ｘ　ｃｏｓφｍ〕 次に構成線が点Ａから点Ｅ及び点Ｅから点Ａ２へ定めら
れ、これらの線Ａ−Ｅ及びＥ−Ａ２の直角二等分線が点
ＰＩを定め、この点ＰＩの周わりで弧状部分Ａ−Ｅ−Ａ
２がフィツトし、副弧状部９ ０ 分Ａ−Ｂをインボリュート・ランプの内側チップ部分に
接続する。弧状部分Ａ−Ｅ−Ａ２は点Ａ２において内側
チップ部分の半径Ｉに正接状態になっている。弧状部分
Ａ−Ｅ−Ａ２は好適には円形弧状として形成されるが、
交代ＲＧの周わりに作成されるインボリュートの一部分
即ちφＯの作成角度として代替的に形成可能であること
に注意すべきである。

第４図におけるインボリュート・スクロール・ラップは
比較を容易にするため同一作成角度φ０の周わりに作成
される状態で示された第３図のインボリュート・ラップ
の代替的実施態様である。

第４図におけるインボリュート・スクロール・ラップは
第３図におけるインボリュート・スクロール・ラップに
対して先に説明した如く内側チップ部分１３６を越えて
作成される。然し乍ら、内側チップ半径■は点Ａ２と点
Ａ３を接続する内側チップ部分に設けられ、Ａ３は点Ａ
３において内側チップ部分１３６と正接状態になり、外
壁面１３２に対して直角の幅Ｓの平面状表面１３７によ
り除去されている。又、この実施態様における接続弧状
部分１４０は点ＡとＡ２の間に延在する代替的インボリ
ュート弧状部分を作成すべく代替的作成角度φ０を選択
することにより作成可能である。当技術の熟知者は本発
明に実質的影響を与えずに内側チップ部分の構造を他の
代替的実施態様においても変え得ることを認識し、又、
前掲の両方の代替的実施態様を採用しであるスクロール
装置２０においても尚作成角度φ０はインボリュート・
スクロール・ラップ素子３０と３２の両者において同一
である必要はないことを認識しよう。

好適実施態様の作動について第５図ないし第８図に全体
的に示す。添字のｆ、ｏは各々固定と軌道運動を示すた
め参照番号に関連付けて使用される。当技術の熟知者は
第３図及び第４図に示された本発明を固定又は軌道運動
するインボリュート・スクロール・ランプ素子３０と３
２として適用した場合結果的に寸法上の多くの相違点が
生まれることを認識しよう。例えば、δ、はδ。と必ず
しも等しくある必要はない。こうした差は実質的に本発
明を改変しないことが理解される。

第５図において、軌道運動するインボリュート・スクロ
ール・ラップ素子３２は内側チップ部分１３６゜が点Ｂ
ｆにて円形弧状部分１３８ｆと係合し、固定のインボリ
ュート・スクロール・ラップ素子３０の内側チップ部分
１３６ｆが点Ｂｏにおいて円形弧状部分１３８゜と係合
するような位置に移動している。改変されないスクロー
ル形状を有するスクロール装置の場合の如く室１２０ａ
及び１２０ｂ内の流体の圧縮が生じている。

第６図において、軌道運動するインボリュート・スクロ
ール・ラップ素子３２は中間位置へ移動している。円形
弧状部分１３８ｆ及び１３８゜は改変型インボリュート
Ｔ１より厚いので、内側チップ部分１３６゜及び１３６
ｆは対向する個々の円形弧状部分１３８を及び１３８゜
と線接触状態にて移動し、圧縮室１２０ａ及び１２０ｂ
内に保持された流体の圧縮をする。

第７図において、軌道運動するインボリュート・スクロ
ール・ラップ素子３２は個々の内側チップ部分１３６゜
及び１３６ｆが点Ａｒ及びＡｏにて個々の円形弧状部分
１３８．及び１３８゜と線接触にて移動しているような
位置に移動していることが理解出来る。この線接触移動
が続行するので、圧縮室１２０ａ及び１２Ｏｂ内の最終
圧縮の周期は延長されるが、これは圧縮室１２０ａ及び
１２０ｂ内の流体がいまだ内側チップ部分１３６ａ及び
１３６ｂを通じて排出ポート２６へ排出出来ないことに
よる。

比較として、個々の内側チップ部分１３６ｆ及び１３６
゜の間で内壁面１３４゜と１３４ｆに移動線接触するこ
とは点Ｂｏ及びＢｆの箇所又はその直ぐ近（で壊される
ので、圧縮室１２０ａ及び１２０ｂは第５図に示された
位置を占拠した後、排出ボート２６と連通し始めよう。

最後に、第８図において、移動線接触は軌道運動するス
クロール・ラップ素子が点Ａｏ及びＡｒを越えるその軌
道運動を続行する際壊されることが理解出来る。この点
において、軌道運動するインボリュート・スクロール・
ラップ素子３２はイン３ ４ ボリュート・スクロール・ラップ素子３０から離れて移
動しており、流体をボート領域Ｄａを通じて圧縮室１２
０ａから排出可能にし且つポー）　Ｓｆｆ域Ｄｂを通じ
て圧縮室１２０ｂから排出可能にする。軌道運動するイ
ンボリュート・スクロール・ランプ素子３２が固定のイ
ンボリュート・スクロール・ラップ素子３０から離れる
のに伴ない、個々の内側チップ部分１３６゜と１３６ｆ
は接続弧状部分１４０．及び１４０゜と隣接している。

インボリュート・スクロール・ラップ素子３０と３２の
厚さは点ＡｆからＡ　２　を及びＡｏからＡ２゜へ減少
するので、軌道運動するインボリュート・スクロール・
ラップ素子３２が接続弧状部分１４０ｆと１４０゜に隣
接する固定のインボリュート・スクロール・ラップ素子
３０を通過する際、接続弧状部分１４０ｔと１４０゜も
内側チップ部分１３６゜及び１３６ｆから離れて落下す
る傾向があることも注目されよう。

すなわち、軌道運動するスクロール・ラップ素子３２が
点Ａｏ及びＡｆを通過する際に、排出領域Ｄａ及びＤｂ
は急激に増加する。排出領域ＤａとＤｂ内でのこの急激
な増加により圧縮室１２０ａ及び１２０ｂからの圧縮流
体の急速な排出が可能となる。

第９図は任意の容積を有する装置に対して改変されてい
ないインボリュート・スクロール・ラップを有するスク
ロール装置のスクロール・ラップと対比した場合の本発
明を採用しであるスクロール装置における軌道運動する
スクロール・ラップの軌道運動中に排出ボート２６で定
められたボート面積の半分と比較した場合の排出領域Ｄ
ａの利用可能性を全体的に示しである。排出ボート２６
の面積は固定であるが、軌道運動するスクロール・ラン
プ素子３２による成る回転角度において部分的にブロッ
クされ排出流体の流れを可能にすべく利用可能な面積を
低減化する。回転角度はボート作用が始まる点に関連し
てとられる。改変されないスクロール・ランプを有する
スクロール装置におけるインボリュートの内側チップ部
分の間の排出領域Ｄａの比較的遅い開きが原因で、圧縮
室１２０から排出ボート２６への流れを増加させるよう
固定のスクロール・ラップ内の排出ボートに対応する軌
道運動するスクロール・ラップ端板内に切欠きを設ける
ことがしばしば必要である。

本発明においては、この切欠きを設ける必要はない。

スクロール装置２０を導入しである適当な冷凍システム
２００を第１０ｒＥＪに模式的に表わす。この冷凍シス
テム２００は冷媒を閉ループ接続にて循環させ、冷媒を
液状形態に凝縮するコンデンサー２０２、液状冷媒を前
記コンデンサーから受取りその冷媒を膨張させる膨張弁
２０４、液状冷媒を前記膨張弁から受取りその冷媒を蒸
発させる蒸発器２０６及び膨張した冷媒を前記蒸発器２
０６から受取りその冷媒を圧縮してその圧縮時点で冷媒
がコンデンサー２０２に再循環されるようにした冷媒コ
ンプレッサーたるスクロール装置２ｏで構成されている
。

第２図ないし第８図を参照すると、当接術の熟知者には
第３図及び第４図に示された改変型スクロール形状を各
種組合せにて適用出来ることが明らかとなろう。第３図
に表わされたインボリュート・ランプをその対応するイ
ンボリュート・スクロール・ラップ素子３０又は３２と
して第４図に表わされたインボリュート・ラップと組合
されてその軌道運動するインボリュート・スクロール・
ランプ素子３２又は固定のインボリュート・スクロール
・ランプ素子３０として使用することが可能である。軌
道運動するインボリュート・スクロール・ランプ素子３
２と固定のインボリュート・スクロール・ラップ素子３
０上に第３図のスクロール形状を採用するか又は第４図
に示されたインボリュート・ランプを固定のインボリュ
ート・スクロール・ラップ素子３０と軌道運動するイン
ボリュート・スクロール・ラップ素子３２上にて使用す
ることも同等に可能であろう。改変されていない形状の
スクロール・ランプのみを有するスクロール装置に対し
本発明の性能上及び効率上の改善を得る目的上、改変さ
れていない形状のスクロール・ランプと協同して固定の
インボリュート・　７　− ８ スクロール・ランプ素子３０と軌道運動するインボリュ
ート・スクロール・ランプ素子３２として第３図の又は
第４図のスクロール形状を採用することも可能である。

〔発明の効果〕

従って、本発明は与えられた寸法のスクロール素子を有
するスクロール装置の排出圧力、動力消費量及び作動効
率の点で先行技術以上に実質的な改善をもたらすことが
理解出来る。従って、これは与えられた容量に対して要
求されるスクロール装置の寸法を低減化し、一方、スク
ロール装置に対する製造コストと材料コストを低減化す
る。内側チップ部分１３６に隣接するインボリュート・
スクロール・ラップ素子３０と３２の増加した厚さは又
、インボリュート・スクロール・ランプ素子３０と３２
上に与えられる機械的負荷が原因となる破損の可能性も
少なくして信転性の高いスクロール装置を提供すること
も注目されよう。排出流れを助けるため軌道運動するス
クロール・ラップ端板内に切欠きを設けないようにすれ
ば、更に軌道運動するスクロール端板の強度が高まると
共にこうした切欠きを形成する機械加工も不必要になる
ことも注目されよう。更に、本発明は先行技術以上にこ
れら実質的な諸利点を得る比較的廉価な装置を提供する
ことが理解されよう。

前掲の特許請求の範囲内で当接術の熟知者には本発明の
好適実施態様に対する改変が明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化しているスクロール・コンプレ
ッサーの横断面図、 第２図は断面線２−２における第１図のスクロール・コ
ンプレッサーの横断面図、 第３図は相互に嵌合する第１スクロールを示す説明図、 第４図は相互に嵌合する第２スクロールを示す説明図、 第５図ないし第８図はスクロール軌道の各種位置におけ
る第１図のスクロール・コンプレッサーのインボリュー
ト・スクロール素子の拡大図、第９図は本発明を含むス
クロール装置と本発明を含まないスクロール装置の対比
で適用可能な排出流れ領域を表わす図表、 第１０図は本発明を採用している適切な冷凍システムを
模式的に示す概略図である。 〔符　　号　　の　　説　　明〕 ２０・・・スクロール装置 ２４・・・第１スクロール端板 ２８・・・第２スクロール端板 ３０．３２・・・インボリュート・スクロール・ラップ
素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１スクロール素子と差し挟む第２スクロール素子
   から成り、前記一方のスクロール素子が第１内側チップ
   部分から延在する第１内壁面を有する第１直立インボリ
   ュート・スクロール・ラップ素子で構成され、前記第１
   内壁面がその上に定められた第１点Ａと第２点Ｂを含み
   、前記第１内壁が更に前記第１内側チップ部分と前記第
   １点Ａの間に延在する弧状部分と前記点Ａから前記点Ｂ
   に延在する円形弧状部分で定められることから成るスク
   ロール装置。 ２、前記弧状部分が円形弧状部分である請求項１記載の
   スクロール装置。 ３、前記弧状部分がインボリュート部分である請求項１
   記載のスクロール装置。 ４、スクロール装置であって： 第１内側チップ部分から延在する第１内側壁面を有する
   第１直立インボリュート・スクロール・ラップ素子で定
   められる第１スクロール素子と、前記第１内壁面がその
   上に定められる第１点Ａ＿ｆ及び第２点Ｂ＿ｆを含み、
   前記第１内壁が更に前記第１内側チップ部分と前記第１
   点Ａ＿ｆの間に延在する弧状部分と前記点Ａ＿ｆから前
   記点Ｂ＿ｆに延在する円形弧状部分で定められること； 前記第１インボリュート・スクロール・ラップ素子と差
   し挟む係合状態になるよう第２直立インボリュート・ス
   クロール・ラップ素子が定められる第２スクロール、前
   記第２インボリュート・スクロール・ラップ素子は第２
   内側チップ部分から延在する第２内側壁面を含み、前記
   第２内側壁面はその上に定められた第１点Ａ＿ｏ及び第
   ２点Ｂ＿ｏを含み、前記第２内壁が更に前記第２内側チ
   ップ部分から前記点Ａ＿ｏに延在する弧状部分と円の前
   記点Ａ＿ｏから前記点Ｂ＿ｏに延在する円形弧状部分で
   定められ、かくして前記第２スクロールが前記第１スク
   ロールに対して相対的に軌道運動する際前記第２内側チ
   ップ部分が前記点Ｂ＿ｆから前記点Ａ＿ｆへ前記第１内
   壁と線接触で移動する係合をし、一方前記第１内側チッ
   プ部分は同時的に前記軌道の一部分中に前記点Ｂ＿ｏか
   ら前記点Ａ＿ｏへ前記第２内壁と線接触で移動する係合
   状態になるスクロール装置。 ５、前記第１内側チップ部分が前記ラップ内に配設され
   た中心の周わりの円形弧状部分で特徴付けられる請求項
   ４記載のスクロール装置。 ６、前記第２内側チップ部分が前記外壁に隣接する直線
   状部分と前記ラップ内に配設された中心を有する円形弧
   状部分で特徴付けられ、前記円形弧状部分が前記内壁と
   前記直線状部分に隣接する請求項５記載のスクロール装
   置。 ７、少なくとも一方の前記弧状部分が円形弧状である請
   求項４記載のスクロール装置。 ８、少なくとも一方の前記弧状部分がインボリュート部
   分である請求項４記載のスクロール装置。 ９、前記第１スクロールが更に前記内壁面と前記外壁面
   の間に前記第１スクロールの厚さを定めるよう前記第１
   内側チップ部分から延在する外側インボリュート壁面を
   含み、前記第２スクロールが更に前記内側壁面と前記外
   側壁面の間に前記第２スクロールの厚さを定めるよう前
   記第２内側チップ部分から延在する外側インボリュート
   壁面を含む請求項４記載のスクロール装置。 １０、前記第１スクロール厚さが前記第１内側チップ部
   分から前記点Ａ＿ｆへ増加し、前記点Ａ＿ｆから前記点
   Ｂ＿ｆへ減少し、前記第２スクロール厚さが前記第２内
   側チップ部分から前記点Ａ＿ｏに増加し、前記点Ａ＿ｏ
   から前記点Ｂ＿ｏへ減少する請求項９記載のスクロール
   装置。 １１、前記スクロール装置が更に個々の軌道運動にて前
   記スクロール素子を駆動するよう前記スクロール素子の
   一方のスクロール素子に作動関係的に接続されたモータ
   ーを含む請求項１０記載のスクロール装置。 １２、第１スクロール素子と差し挟む第２スクロール素
   子から成り、前記一方のスクロール素子が第１直立イン
   ボリュート・スクロール・ラップ素子で構成され、前記
   第１インボリュート・スクロール・ラップ素子が第１外
   側壁面、第１内側壁面及び第１内側チップ部分を含み、
   前記第１内側壁面がその上に定められる第１点Ａ及び第
   ２点Ｂを含み、前記第１内側壁が更に前記第１内側チッ
   プ部分に隣接して始まり且つ前記点Ａ迄延在する一方第
   １内側チップ部分から前記点Ａ迄増加する厚さを有する
   前記第１インボリュート・スクロール・ラップ素子の一
   部分を定めるよう前記第１外側壁から広がる第１部分を
   定め、前記第１内側壁は前記点Ａから前記点Ｂへ延在す
   る一方前記点Ａから前記点Ｂへ減少する厚さを有する前
   記第１インボリュート・スクロール・ラップ素子の一部
   分を定めるよう前記第１外側壁に向って広がる弧状部分
   を定め、前記第１内側壁が前記点Ｂから延在する第２イ
   ンボリュートを定めることから成るスクロール装置。 １３、前記弧状部分が円形弧状部分である請求項１２記
   載のスクロール装置。 １４、前記弧状部分がインボリュート部分である請求項
   １２記載のスクロール装置。 １５、スクロール装置であって： 第１直立インボリュート・スクロール・ラップ素子で定
   められる第１スクロール素子と、前記第１インボリュー
   ト・スクロール・ラップ素子が第１外側壁面、第１内側
   壁面及び第１内側チップ部分を含み、前記第１内側壁面
   がその上に定められる第１点Ａ＿ｆ及び第２点Ｂ＿ｆを
   含み、前記第１内側壁が更に前記第１内側チップ部分に
   隣接して始まり前記点Ａ＿ｆへ延在する一方第１内側チ
   ップ部分から前記点Ａ＿ｆへ増加する厚さを有する前記
   第１インボリュート・スクロール・ラップ素子の一部分
   を定めるよう前記第１外側壁から広がる第１部分を定め
   、前記第１内側壁が前記点Ａ＿ｆから前記点Ｂ＿ｆへ延
   在する一方前記点Ａ＿ｆから前記点Ｂ＿ｆへ減少する厚
   さを有する前記第１インボリュート・スクロール・ラッ
   プ素子の一部分を定めるよう前記第１外側壁に向って収
   束する円形弧状部分を定め、前記第１内側壁が前記点Ｂ
   ＿ｆから延在する第２インボリュートを定めること； 前記第１インボリュート・スクロール・ラップ素子と差
   し挟む係合になるよう第２直立インボリュート・スクロ
   ール・ラップ素子で定められる第２スクロール素子、前
   記第２インボリュート・スクロール・ラップ素子が第２
   外側壁面、第２内側壁面及び第２内側チップ部分を含み
   、前記第２内側壁面がその上に定められる第１点Ａ＿ｏ
   及び第２点Ｂ＿ｏを含み、前記第２内側壁が更に前記第
   ２内側チップ部分に隣接して始まり且つ前記点Ａ＿ｏ迄
   延在する一方前記第２内側チップから前記点Ｂ＿ｏに増
   加する厚さを有する前記第２インボリュート・スクロー
   ル・ラップ素子の一部分を定めるよう前記第２外側壁か
   ら広がる第１部分を定め、前記第２内側壁が前記点Ａ＿
   ｏから前記点Ｂ＿ｏに延在する一方前記点Ａ＿ｏから前
   記点Ｂ＿ｏへ減少する厚さを有する前記第２インボリュ
   ート・スクロール・ラップ素子の一部分を定めるよう前
   記第２外側壁に向って収束する円形弧状部分を定め、前
   記第２内側壁が前記点Ｂ＿ｏから延在する第２インボリ
   ュートを定め、かくして前記第１スクロールが前記第２
   スクロールに対し相対的に軌道運動する際前記第２内側
   チップ部分が点Ｂ＿ｆから前記点Ａ＿ｆへ前記第１内側
   壁と線接触移動で係合し一方前記第１内側チップ部分が
   同時的に前記軌道の一部分中において前記点Ｂ＿ｏから
   前記点Ａ＿ｏへ前記第２内側壁と線接触移動係合するよ
   うにしたことから成るスクロール装置。 １６、前記第１及び第２スクロール素子が密閉殻体内に
   配設される請求項１５記載のスクロール装置。 １７、前記スクロール装置が更に前記スクロール素子を
   個々の軌道運動にて駆動するよう前記スクロール素子の
   一方の素子に作動関係的に接続されたモーターを含む請
   求項１６記載のスクロール装置。 １８、閉ループ接続にて冷媒を循環させる冷凍システム
   であって： 冷媒を液状形態に凝縮するコンデンサー； 液状冷媒を前記コンデンサーから受取りその冷媒を膨張
   させる膨張弁； 液状冷媒を前記膨張弁から受取りその冷媒を蒸発させる
   蒸発器；及び 膨張した冷媒を前記蒸発器から受取りその冷媒を圧縮す
   るコンプレッサーを含むスクロール装置から成り、前記
   スクロール装置が： 第１直立インボリュート・スクロール・ラップ素子で定
   められる第１スクロール素子、前記第１インボリュート
   ・スクロール・ラップ素子が第１外側壁面、第１内側壁
   面及び第１内側チップ部分を含み、前記第１内側壁面が
   その上に定められる第１点Ａ＿ｆ及び第２点Ｂ＿ｆを含
   み、前記第１内側壁が更に前記第１内側チップ部分に近
   接して始まり前記点Ａ＿ｆへ延在する一方第１内側チッ
   プ部分から点Ａ＿ｆへ増加する厚さを有する前記第１イ
   ンボリュート・スクロール・ラップ素子の一部分を定め
   るよう前記第１外側壁から広がる第１部分を定め、前記
   第１内側壁が前記点Ａ＿ｆから前記点Ｂ＿ｆへ延在する
   一方前記点Ａ＿ｆから前記点Ｂ＿ｆへ減少する厚さを有
   する前記第１インボリュート・スクロール・ラップ素子
   の一部分を定めるよう前記第１外側壁に向って収束する
   弧状部分を定め、前記第１内側壁が前記点Ｂ＿ｆから延
   在すること； 前記密閉殻体内に配設された第２スクロール素子と、前
   記第２スクロールが前記第１インボリュート・スクロー
   ル・ラップ素子と差し挟む係合になるよう第２直立イン
   ボリュート・スクロール・ラップ素子で定められ、前記
   第２インボリュート・スクロール・ラップ素子が第２外
   側壁面、第２内側壁面及び第２内側チップ部分を含み、
   前記第２内側壁面がその上に定められる第１点Ａ＿ｏ及
   び第２点Ｂ＿ｏを含み、前記第２内側壁が更に前記第２
   内側チップ部分に隣接して始まり且つ前記点Ａ＿ｏに延
   在する一方前記第２内側チップから前記点Ｂ＿ｏへ増加
   する厚さを有する前記第２インボリュート・ラップ素子
   の一部分を定めるよう前記第２外側壁から広がる第１部
   分を定め、前記第２内側壁が前記点Ａ＿ｏから前記点Ｂ
   ＿ｏに延在する一方前記点Ａ＿ｏから前記点Ｂ＿ｏへ減
   少する厚さを有する前記第２インボリュート・スクロー
   ル・ラップ素子の一部分を定めるよう前記第２外側壁に
   向って収束する弧状部分を定め、前記第２内側壁が前記
   点Ｂ＿ｏから延在し、かくして前記第１スクロールが前
   記第２スクロールに対して相対的に軌道運動する際前記
   第２内側チップ部分は前記点Ｂ＿ｆから前記点Ａ＿ｆへ
   前記第１内側壁と線接触移動で係合し、一方前記第１内
   側チップ部分は前記軌道の一部分中において前記点Ｂ＿
   ｏから前記点Ａ＿ｏへ前記第２内側壁と線接触で同時的
   に移動係合することから成る冷凍システム。 １９、前記スクロール装置の前記第１及び第２スクロー
   ル素子が密閉殻体内に配設される請求項１８記載の冷凍
   システム。 ２０、前記スクロール装置が更に前記スクロール素子を
   個々の軌道運動にて駆動するよう前記スクロール素子の
   一方のスクロール素子に作動関係的に接続されたモータ
   ーを含む請求項１９記載の冷凍システム。