JPH04234590A - スクロ−ル形圧縮機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、それぞれが渦
巻状のラップを有する固定スクロ−ルと旋回スクロ−ル
とを組合わせ、旋回スクロ−ルを固定スクロ−ルに対し
て旋回させて被圧縮ガスを圧縮するスクロ−ル形の圧縮
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機には、それぞれが渦巻状
のラップを有する固定スクロ−ルと旋回スクロ−ルとを
組合わせ、両スクロ−ルの間に圧縮室を形成したスクロ
−ル形のものがある。そして、このスクロ−ル形圧縮機
は、旋回スクロ−ルを固定スクロ−ルに対して旋回させ
て被圧縮ガスを圧縮し、圧縮された被圧縮ガスを吐出ポ
−トに通過させて吐出する。

【０００３】また、スクロ−ル形圧縮機の設計において
は、設計圧縮比（圧縮室と吐出ポ−トとが連通する時点
での圧縮比）の設定が重要である。そして、高温用のス
クロ−ル形圧縮機のほとんどは、断熱圧縮時の圧縮比を
例えば２．７〜３．４の範囲に設定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スクロ−ル
形圧縮機においては、図５に示すように、上昇する実際
の圧力値は、理論的な断熱圧縮の場合の圧力値よりも大
きく、多くの場合、過圧縮が発生している。

【０００５】そこで、この過圧縮分を考慮して、設計圧
縮比を予め小さく設定することが考えられる。しかし、
設計圧縮比を予め小さく設定すると、高圧縮比運転時に
吐出ガスの逆流が生じ、バルブに異常音や破損が生じる
ことがある。したがって、スクロ−ル形圧縮機において
は、通常運転時に圧力が過圧縮気味になるよう設計圧縮
比を設定する必要があった。

【０００６】ここで、図５中において、実線Ａは実際の
圧力を示しており、点線Ｂは理論圧力を示している。さ
らに、Ｃは特定のポイントにおける実際の圧力と理論圧
力との差、即ち過圧縮分を示している。

【０００７】本発明の目的とするところは、設計圧縮比
を予め小さく設定することなく過圧縮の発生を防ぎ、通
常運転時の性能を向上するとともに、高圧縮比運転時に
異常音や破損を防止することが可能なスクロ−ル形圧縮
機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、それぞれが渦巻状のラップを有
する固定スクロ−ルと旋回スクロ−ルとを備え、両ラッ
プを噛合わせて固定スクロ−ルと旋回スクロ−ルとの間
に圧縮室を形成し、旋回スクロ−ルを固定スクロ−ルに
対して旋回させ、被圧縮ガスを両ラップの外周側から吸
込んで中央側から吐出するスクロ−ル形圧縮機において
、両ラップのうちの少なくとも一方のラップの中央側の
端部に、被圧縮ガスの一部を通過させて流出させる切欠
部を設けたことにある。

【０００９】こうすることによって本発明は、設計圧縮
比を予め小さく設定することなく過圧縮の発生を防ぎ、
通常運転時の性能を向上するとともに、高圧縮比運転時
に異常音や破損を防止できるようにしたことにある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【００１１】図１〜図２（ｂ）は本発明の一実施例を示
しており、図１中の１は、例えば冷凍サイクル等に用い
られて冷媒ガスを圧縮するスクロ−ル形圧縮機（以下、
圧縮機と称する）である。

【００１２】この圧縮機１は、密閉ケ−ス２の中に圧縮
機構部３と、ステ−タ４とロ−タ５とにより構成される
電動機部６とを収納しており、圧縮機構部３を密閉ケ−
ス２の上部に配置するとともに、電動機部６を密閉ケ−
ス２の下部に配置している。

【００１３】さらに、圧縮機１は圧縮機構部３に、それ
ぞれが鏡板７ａ、８ａに渦巻状のラップ７ｂ、８ｂを突
設してなる固定スクロ−ル７と旋回スクロ−ル８とを備
えており、これらのうち固定スクロ−ル７を、密閉ケ−
ス２に連結されたフレ−ム９に下向きに固定している。 そして、圧縮機１は、旋回スクロ−ル８を固定スクロ−
ル５に上向きに且つ偏心した状態で組合せており、両ラ
ップ７ｂ、８ｂを噛合わせて、両スクロ−ル７、８間に
複数の圧縮室１０…を形成している。

【００１４】また、圧縮機構部３と電動機部６との間に
は、クランクシャフト１１が設けられている。このクラ
ンクシャフト１１は、ロ−タ５を外嵌されており、上端
部に形成されたクランク軸部１２を、旋回スクロ−ル８
の背面に突設されたクランクボス部１３に差込んでいる
。そして、クランクシャフト１１は、電動機部６への通
電に伴ってロ−タ５と一体に回転し、旋回スクロ−ル８
を固定スクロ−ル７に対して旋回させる。

【００１５】前記旋回スクロ−ル８は固定スクロ−ル７
とフレ−ム９との間に配置されており、固定スクロ−ル
７とフレ−ム９との間で旋回する。さらに、旋回スクロ
−ル８は、フレ−ム９との間にオルダムリング１４を介
在させており、このオルダムリング１４によって自転し
ないよう規制されている。

【００１６】また、両スクロ−ル７、８は、図１〜図２
（ｂ）に示すようにラップ８ｂの中央側の端部の一部を
切欠かれており、切欠部１５、１６を形成されている。 そして、両スクロ−ル７、８は、これら切欠部１５、１
６を各ラップ７ｂ、８ｂの先端側の隅部に位置させてお
り、切欠部１５、１６を介して、圧縮室１０…のうちで
最も中央側に位置する圧縮室（以下、吐出室と称する）
１０ａと、固定スクロ−ル７の鏡板７ａに設けられた吐
出ポ−ト１７とを連通させている。

【００１７】ここで、図２（ａ）および（ｂ）において
は、一方のスクロ−ル（固定スクロ−ル７）の切欠部１
５のみが（図示しない）されており、他方の旋回スクロ
−ル８の切欠部１６の図示が省略されている。

【００１８】前記吐出ポ−ト１７は、固定スクロ−ル７
の鏡板７ａの中央部に位置しており、鏡板７ａを厚さ方
向に貫通している。さらに、吐出ポ−ト１７は、鏡板７
ａの背面側の開口部を吐出弁１８に対向させている。

【００１９】また、図１中に１９で示すのは、鏡板７ａ
の背面側に連結され吐出弁１８を覆ったバルブカバ−で
ある。このバルブカバ−１９は、鏡板７ａとの間に吐出
空間２０を形成している。

【００２０】密閉ケ−ス２には吸込管２１と吐出管２２
とが接続されており、これらのうち吐出管２２は固定ス
クロ−ル７にその一端部を差込まれている。また、密閉
ケ−ス２には電気箱２３が取付けられており、この電気
箱２３は、インバ−タ制御装置の端子等が接続されるタ
−ミナルを収納している。

【００２１】このような構成の圧縮機１においては、旋
回スクロ−ル８が旋回すると、冷媒ガスが吸込管２１を
介して密閉ケ−ス２内に導かれたのち、圧縮室１０…の
うちで外周側に位置する圧縮室（以下、吸込室と称する
）１０ｂに流入する。そして、固定スクロ−ル７と旋回
スクロ−ル８との相対変位に伴って圧縮室１０…の容積
が変化し、冷媒ガスが、各圧縮室１０…に順に送られ、
両スクロ−ル７、８の外周側から中央側に達して圧縮さ
れる。

【００２２】そして、圧縮された冷媒ガスは、吐出ポ−
ト１７を通過し、吐出弁１８によって流量を規制されて
吐出空間２０内に吐出されたのち、吐出管２２によって
密閉ケ−ス２の外側へ導かれる。

【００２３】また、最も中央側に位置する圧縮室１０ａ
内の冷媒ガスの一部は、切欠部１５、１６を通って吐出
ポ−ト１７へ導かれ、吐出空間２０内へ吐出される。そ
して、切欠部１５、１６を利用した吐出が始まるタイミ
ングは、断熱圧縮の条件で計算した場合の圧縮比が例え
ば２．３〜３．０（例えば、吸込室１０ｂと吐出室１０
ａとの容積比が２〜２．６）の時に設定されている。

【００２４】つまり、図３（ａ）に示すように、旋回ス
クロ−ル８の旋回に伴って両ラップ７ｂ、８ｂの接触点
Ｄ、Ｅが移動し、この接触点Ｄ、Ｅが切欠部１５、１６
のそれぞれの基端部に達した時に、切欠部１５、１６を
介して一部の冷媒ガスを間接的に吐出する第１の吐出が
始まる。

【００２５】そして、接触点Ｄ、Ｅが切欠部１５、１６
の基端部から先端部へ徐々に移動し、図３（ｂ）に示す
ように切欠部１５、１６のそれぞれの先端部に達した時
に、吐出室１０ａと吐出ポ−ト１７とを直接に連通させ
て吐出室１０ａ内の冷媒ガスを全体的に吐出する第２の
吐出が始まる。

【００２６】ここで、図４中において、実線Ａは実際の
圧力を示しており、点線Ｂは理論圧力を示している。さ
らに、矢印Ｆは第１の吐出のタイミングを指示しており
、矢印Ｇは第２の吐出のタイミングを指示している。 また、Ｈは吐出圧力を示しており、矢印Ｉは理論吐出点
を示している。

【００２７】すなわち、圧縮機１においては、通常運転
時に、第１の吐出が始まると、吐出室１０ａ内の冷媒ガ
スの一部が切欠部１５、１６を介してレリ−スされ、吐
出室１０ａ内の圧力の値は、冷媒ガスの吐出圧力の値と
略等しくなる。したがって、過圧縮が防止され、過圧縮
分を低減でき、成績係数を向上させることができる。

【００２８】また、高圧縮比運転時には、第２の吐出が
始まる前に第１の吐出が開始されるため、冷媒ガスの逆
流が生じることが考えられる。しかし、第１の吐出が始
まってから第２の吐出が開始されるまでの間においては
、吐出室１０ａと吐出ポ−ト１７とは切欠部１５、１６
のみを介して連通しており、流路面積が小さい。したが
って、冷媒ガスの逆流量を少なく抑えることができる。

【００２９】そして、吐出弁１８が冷媒ガスの逆流に伴
い異常に振動してばたつきが生じ、この異常な振動を原
因として、異常音が生じることや吐出弁１８が破損する
こと等を防止できる。

【００３０】ここで、切欠部１５、１６の開口面積を吐
出室１０ａの開口面積よりも大幅に小さく設定すれば、
逆流する冷媒ガスに対して絞り効果を奏することができ
、吐出ポ−ト１７の側から吐出室１０ａの側へ向かう冷
媒ガスの流量を十分に抑制することができる。

【００３１】したがって、切欠部１５、１６の開口面積
を、吐出室１０ａの側から吐出ポ−ト１７の側へ向かう
冷媒ガスの流量を十分に確保でき、且つ、吐出ポ−ト１
７の側から吐出室１０ａの側へ向かう冷媒ガスの流量を
十分に抑制できる大きさに設定すれば、通常運転時にお
ける圧縮機１の性能の向上と、高圧縮比運転時における
吐出弁の異常の発生の防止とを両立させることができる
。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、それぞれ
が渦巻状のラップを有する固定スクロ−ルと旋回スクロ
−ルとを備え、両ラップを噛合わせて固定スクロ−ルと
旋回スクロ−ルとの間に圧縮室を形成し、旋回スクロ−
ルを固定スクロ−ルに対して旋回させ、被圧縮ガスを両
ラップの外周側から吸込んで中央側から吐出するスクロ
−ル形圧縮機において、両ラップのうちの少なくとも一
方のラップの中央側の端部に、被圧縮ガスの一部を通過
させて流出させる切欠部を設けたものである。

【００３３】したがって本発明は、設計圧縮比を予め小
さく設定することなく過圧縮の発生を防ぐことができ、
通常運転時の性能を向上するとともに、高圧縮比運転時
に異常音や破損を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側断面図。

【図２】（ａ）は切欠部およびその周辺を示す平面図、
（ｂ）は同じく切欠部およびその周辺を示す側面図。

【図３】（ａ）は第１の吐出が始まった状態を示す説明
図、（ｂ）は第２の吐出が始まった状態を示す同じく説
明図。

【図４】本実施例のスクロ−ル形圧縮機の圧力と吐出室
容積との関係を示すグラフ。

【図５】従来のスクロ−ル形圧縮機の圧力と吐出室容積
との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…スクロ−ル形圧縮機、７…固定スクロ−ル、７ｂ…
固定スクロ−ルのラップ、８…旋回スクロ−ル、８ａ…
旋回スクロ−ルのラップ、１０…圧縮室、１５…切欠部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　それぞれが渦巻状のラップを有する固
   定スクロ−ルと旋回スクロ−ルとを備え、両ラップを噛
   合わせて上記固定スクロ−ルと上記旋回スクロ−ルとの
   間に圧縮室を形成し、上記旋回スクロ−ルを上記固定ス
   クロ−ルに対して旋回させ、被圧縮ガスを両ラップの外
   周側から吸込んで中央側から吐出するスクロ−ル形圧縮
   機において、上記両ラップのうちの少なくとも一方のラ
   ップの中央側の端部に、上記被圧縮ガスの一部を通過さ
   せて流出させる切欠部を設けたことを特徴とするスクロ
   −ル形圧縮機。