JPH07174085A - Cooling structure for scroll compressor - Google Patents
Cooling structure for scroll compressorInfo
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- JPH07174085A JPH07174085A JP32008793A JP32008793A JPH07174085A JP H07174085 A JPH07174085 A JP H07174085A JP 32008793 A JP32008793 A JP 32008793A JP 32008793 A JP32008793 A JP 32008793A JP H07174085 A JPH07174085 A JP H07174085A
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- cooling
- compression chamber
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、圧縮室内に冷却液を
注入することにより作動ガス等の冷却を行うスクロール
圧縮機の冷却構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure for a scroll compressor for cooling a working gas or the like by injecting a cooling liquid into a compression chamber.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、スクロール圧縮機の作動ガス及び圧
縮機本体の冷却のための構造としては、実開平1−58
790号公報に示されるように、固定スクロール部材及
び可動スクロール部材の基板の背面に放熱フィンが形成
され、該放熱フィンに強制的に冷却風が導入されるタイ
プのものが知られている。しかし、放熱フィンに冷却風
を導入する方法では放熱量に限界があり、放熱量が不足
して固定スクロール部材及び可動スクロール部材が焼き
付いたり、作動ガスが膨張して圧縮作用を施すのに大き
な動力を必要としてしまう等の不具合が発生していた。
また、放熱フィンを固定及び可動スクロール部材の基板
の背面に設けると、圧縮機が大型化するという問題もあ
った。2. Description of the Related Art Conventionally, as a structure for cooling a working gas of a scroll compressor and a compressor main body, there has been disclosed in Japanese Utility Model Publication 1-58.
As shown in Japanese Patent Publication No. 790, there is known a type in which a radiation fin is formed on the back surface of a substrate of a fixed scroll member and a movable scroll member, and cooling air is forcedly introduced into the radiation fin. However, the method of introducing cooling air to the radiation fins has a limit in the amount of heat radiation, and the amount of heat radiation is insufficient and the fixed scroll member and the movable scroll member are seized up, or the working gas expands with a large amount of power to exert a compression action. There was a problem such as requiring.
Further, when the heat radiation fins are provided on the back surface of the fixed and movable scroll members, there is a problem that the compressor becomes large.
【0003】このため、スクロール圧縮機の圧縮室内部
に直接冷却液を注入し冷却液に熱を吸収させることによ
り、スクロール圧縮機の作動ガス等を冷却するタイプの
ものが発案された。例えば特開平4−43882号公報
では、固定スクロール部材に設けられた1つ又は複数の
注水口より圧縮室内に冷却液が注入され、該冷却液によ
り可動スクロール部材の圧縮表面及び作動ガスの温度上
昇が抑えられるというタイプのものが示されている。For this reason, there has been proposed a type in which the working gas or the like of the scroll compressor is cooled by directly injecting the cooling liquid into the compression chamber of the scroll compressor so that the cooling liquid absorbs heat. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-43882, a cooling liquid is injected into a compression chamber through one or a plurality of water injection holes provided in a fixed scroll member, and the temperature of a compressed surface of a movable scroll member and a working gas is increased by the cooling liquid. The type is shown in which the
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、圧縮室内へ
の冷却液の注入が1つ又は複数の注水口より行われる
と、圧縮室内に冷却液が偏在してしまうため圧縮室内が
均一に冷却されず、部分的に上述の不具合が発生すると
いう危険が生じてしまう。この発明は上記従来技術に存
在する問題点に着目してなされたものであって、その目
的は、圧縮室内の随所において冷却効果の高い圧縮機を
提供することにある。However, when the cooling liquid is injected into the compression chamber through one or a plurality of water injection ports, the cooling liquid is unevenly distributed in the compression chamber, so that the compression chamber is uniformly cooled. However, there is a risk that the above-mentioned problems partially occur. The present invention has been made in view of the problems existing in the above-mentioned prior art, and an object thereof is to provide a compressor having a high cooling effect everywhere in the compression chamber.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明は以下のように構成されている。すなわ
ち、基板から渦巻部を突出形成させた固定スクロール部
材と、同様に基板から渦巻部を突出形成させた可動スク
ロール部材とを有し、両スクロール部材間に形成される
圧縮室を、可動スクロール部材の公転運動により渦巻部
の外周側から中心側へ移動させることによって圧縮作用
を行うスクロール圧縮機において、前記固定スクロール
部材の渦巻部の軸方向端面に沿って渦巻形状の冷却溝が
形成され、該冷却溝に前記固定スクロール部材に設けら
れた通路を伝って冷却液が供給されることを特徴として
いる。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured as follows. That is, a fixed scroll member having a spiral portion projecting from the substrate and a movable scroll member having a spiral portion projecting from the substrate are similarly provided, and the compression chamber formed between the scroll members is defined by the movable scroll member. In a scroll compressor that performs a compression action by moving from the outer peripheral side to the center side of the spiral portion by the orbital movement of the spiral scroll groove, a spiral cooling groove is formed along the axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member. The cooling liquid is supplied to the cooling groove through a passage provided in the fixed scroll member.
【0006】この時、前記冷却溝が固定スクロール部材
渦巻部の外周側にのみ形成され、該渦巻部の中心側には
チップシールの収容溝が形成されると効果的である。さ
らにこの時、前記固定スクロール部材の渦巻部の軸方向
端面に沿って形成されるチップシールの収容溝に冷却液
が供給され、該収容溝が前記冷却溝としても使用される
と効果的である。At this time, it is effective that the cooling groove is formed only on the outer peripheral side of the spiral portion of the fixed scroll member, and a receiving groove for the tip seal is formed on the center side of the spiral portion. Further, at this time, it is effective that the cooling liquid is supplied to the accommodation groove of the tip seal formed along the axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member, and the accommodation groove is also used as the cooling groove. .
【0007】[0007]
【作用】上述の構成によると、冷却液の供給源から固定
スクロール部材に設けられた通路を伝って冷却液が固定
スクロール部材渦巻部端面の冷却溝に導かれる。この冷
却液は、通路の冷却溝への開口部から冷却溝全域に広が
るとともに、固定スクロール部材渦巻部端面と可動スク
ロール部材基板との隙間から両スクロール部材間に形成
される圧縮室全域に散布される。このため、冷却液は圧
縮室内の作動ガス中に均一に広がり、液体の状態で周囲
から熱を奪って温度上昇することにより、圧縮室内の至
るところにおいて作動ガスと固定及び可動スクロール部
材の温度上昇を抑制する。According to the above construction, the cooling liquid is guided from the cooling liquid supply source to the cooling groove on the end face of the spiral portion of the fixed scroll member through the passage provided in the fixed scroll member. This cooling liquid spreads from the opening of the passage to the cooling groove to the entire cooling groove, and is also sprayed from the gap between the end surface of the scroll portion of the fixed scroll member and the movable scroll member substrate to the entire compression chamber formed between the scroll members. It Therefore, the cooling liquid uniformly spreads in the working gas in the compression chamber, and in the state of the liquid, heat is taken from the surroundings to raise the temperature, so that the temperature of the working gas and the fixed and movable scroll members rise everywhere in the compression chamber. Suppress.
【0008】また、圧縮室内に冷却液が均一に散布され
ることにより、冷却液が圧縮室を構成する固定スクロー
ル部材と可動スクロール部材との接触部分の至るところ
に介在し、圧縮室内の作動ガスの圧縮洩れを低減する。
特に、冷却液が固定スクロール部材の渦巻部端面から圧
縮室内に流出するため、該冷却液は固定スクロール部材
の渦巻部端面と可動スクロール部材の基板との接触部分
により多く介在し、この部分からの作動ガスの圧縮洩れ
をより強力に抑制する。Further, since the cooling liquid is evenly dispersed in the compression chamber, the cooling liquid intervenes everywhere between the fixed scroll member and the movable scroll member forming the compression chamber, and the working gas in the compression chamber is generated. Reduce compression leakage.
In particular, since the cooling liquid flows out from the end face of the spiral portion of the fixed scroll member into the compression chamber, the cooling liquid intervenes more in the contact portion between the end face of the spiral portion of the fixed scroll member and the base plate of the movable scroll member. It suppresses the compression leak of working gas more strongly.
【0009】冷却溝が固定スクロール部材渦巻部の外周
側にのみ形成され中心側にはチップシールの収容溝が形
成される場合は、渦巻の中心側の圧縮室における作動ガ
スの圧縮洩れがより抑制される。また、圧縮行程の初期
において圧縮室内の作動ガス中に冷却液が均一に散布さ
れ、該冷却液は圧縮行程の進行に伴い圧縮室内の温度上
昇を抑制していく。この場合、渦巻部の外周側は渦巻部
の中心側と比較して低圧のため、渦巻部外周側に設けら
れる冷却溝への冷却液の供給は比較的容易に行われる。When the cooling groove is formed only on the outer peripheral side of the scroll portion of the fixed scroll member and the receiving groove for the tip seal is formed on the center side, the compression leakage of the working gas in the compression chamber on the center side of the spiral is further suppressed. To be done. Further, at the beginning of the compression stroke, the cooling liquid is evenly dispersed in the working gas in the compression chamber, and the cooling liquid suppresses the temperature rise in the compression chamber as the compression stroke progresses. In this case, since the outer peripheral side of the spiral portion has a lower pressure than the central side of the spiral portion, the cooling liquid is relatively easily supplied to the cooling groove provided on the outer peripheral side of the spiral portion.
【0010】チップシールの収容溝が冷却溝としても兼
用される場合は、固定スクロール部材渦巻部端面の全域
に渡ってチップシールが収容されるため、全ての圧縮室
の作動ガスの圧縮洩れがチップシール及び冷却液の両方
で低減され、圧縮室のシール性が増す。When the receiving groove of the tip seal is also used as the cooling groove, since the tip seal is accommodated over the entire end surface of the scroll portion of the fixed scroll member, the compression leakage of the working gas in all the compression chambers is prevented. Both the seal and the cooling liquid are reduced, and the sealability of the compression chamber is increased.
【0011】[0011]
【実施例】以下にこの発明を具体化した第1実施例を、
図1〜2に基づいて説明する。図1はスクロール圧縮機
全体の縦断面を、図2は両スクロール部材の噛み合わせ
部分の横断面を示している。また、この実施例における
スクロール圧縮機の作動ガスとしては、空気が想定され
ている。The first embodiment of the present invention will be described below.
A description will be given based on FIGS. FIG. 1 shows a vertical cross section of the entire scroll compressor, and FIG. 2 shows a horizontal cross section of an engaging portion of both scroll members. Further, air is assumed as the working gas of the scroll compressor in this embodiment.
【0012】図1に示されるように、センタハウジング
を兼ねる固定スクロール部材1の前後両端面には、フロ
ントハウジング2及びリヤハウジング3が接合固定され
ている。フロントハウジング2内には回転軸4が軸受5
により回転可能に支持されており、回転軸4には偏心軸
6が連結されている。偏心軸6にはブッシュ7が回動可
能に支持されている。このブッシュ7の外周面には、可
動スクロール部材8の基板8aの背面中心部に一体形成
された円筒状のボス部8cが、軸受9を介して相対回転
可能に嵌合されている。As shown in FIG. 1, a front housing 2 and a rear housing 3 are joined and fixed to both front and rear end surfaces of a fixed scroll member 1 which also serves as a center housing. The rotary shaft 4 has a bearing 5 in the front housing 2.
Is rotatably supported by the eccentric shaft 6. A bush 7 is rotatably supported on the eccentric shaft 6. On the outer peripheral surface of the bush 7, a cylindrical boss portion 8c integrally formed at the center of the rear surface of the base plate 8a of the movable scroll member 8 is relatively rotatably fitted via a bearing 9.
【0013】可動スクロール部材8は、回転軸4の自転
に伴う偏心軸6の自転及び公転に伴い、ブッシュ7を介
して自転することなく公転する。可動スクロール部材8
の自転を阻止し公転のみを行わせる機構については、様
々な公知機構が知られているため、詳細な説明は省略す
る。前記固定スクロール部材1は、図2に示されるよう
に、基板1a上にケーシング1dと渦巻部1bを連続的
に突出させて形成されている。一方、前記可動スクロー
ル部材8は、基板8a上に渦巻部8bを突出させて形成
されている。固定スクロール部材1と可動スクロール部
材8とは、両渦巻部1b,8bにおいて噛み合わされ、
かつ両渦巻部1b,8bが互いに接触するとともに、両
渦巻部1b,8bの軸方向端面が他方のスクロール部材
の基板1a,8aに接触するように設置されている。そ
して、図1〜図2に示されるように両スクロール部材
1,8の基板1a,8a及び渦巻部1b,8bにより圧
縮室10が形成される。The movable scroll member 8 revolves through the bush 7 without rotating about its own axis as the eccentric shaft 6 rotates and revolves as the rotating shaft 4 rotates. Movable scroll member 8
Since various known mechanisms are known for the mechanism for preventing the rotation of the vehicle and only performing the revolution, detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 2, the fixed scroll member 1 is formed by continuously projecting a casing 1d and a spiral portion 1b on a substrate 1a. On the other hand, the movable scroll member 8 is formed by protruding the spiral portion 8b on the substrate 8a. The fixed scroll member 1 and the movable scroll member 8 are meshed with each other in both spiral portions 1b and 8b,
Further, the spiral parts 1b and 8b are arranged so as to contact each other, and the axial end faces of the spiral parts 1b and 8b come into contact with the substrates 1a and 8a of the other scroll member. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the compression chamber 10 is formed by the substrates 1a and 8a and the spiral portions 1b and 8b of the scroll members 1 and 8.
【0014】該可動スクロール部材8の渦巻部8bの軸
方向端面には、図1に示されるようにその渦巻形状に沿
って収容溝21が形成されており、該収容溝21には収
容溝21と同様の渦巻形状であるチップシール22が収
容されている。また、該固定スクロール部材1の渦巻部
1bの軸方向端面には、図2に示されるように中心側に
その渦巻形状に沿って渦巻一周分の長さの収容溝11が
形成されており、該収容溝11には収容溝11と同様の
渦巻形状であるチップシール12が収容されている。さ
らに、渦巻部1bの軸方向端面の外周側にはその渦巻形
状に沿ってさらに渦巻一周分の長さの冷却溝13が形成
されている。As shown in FIG. 1, a receiving groove 21 is formed on the axial end surface of the spiral portion 8b of the movable scroll member 8 along the spiral shape, and the receiving groove 21 is formed in the receiving groove 21. A tip seal 22 having a spiral shape similar to that of the above is accommodated. Further, on the axial end surface of the spiral portion 1b of the fixed scroll member 1, as shown in FIG. 2, a housing groove 11 having a length corresponding to one spiral is formed on the center side along the spiral shape. A tip seal 12 having a spiral shape similar to that of the accommodation groove 11 is accommodated in the accommodation groove 11. Further, on the outer peripheral side of the axial end surface of the spiral portion 1b, a cooling groove 13 having a length corresponding to one spiral is formed along the spiral shape.
【0015】つまりは、可動スクロール部材8の渦巻部
8b端面には渦巻の全域に渡ってチップシール22が収
容されており、一方、固定スクロール部材1の渦巻部1
b端面には中心側の渦巻一周分にのみチップシール12
が収容され、チップシール12の収容されない外周側に
は冷却溝13が形成されている。図1及び図2に示され
るように、冷却溝13と圧縮機外部とを連通する通路1
4が固定スクロール部材1内に貫設されており、該通路
14は冷却溝13における渦巻の中心寄りの位置に開口
されている。該通路14の圧縮機外部への開口端には、
一端がポンプを介して水源に連結される管路15の他端
が連結されている。このため、水源から管路15及び通
路14を通って冷却液としての冷却水が冷却溝13に供
給されることができる。なお、図1における16は盲蓋
である。That is, the tip seal 22 is accommodated in the end surface of the scroll portion 8b of the movable scroll member 8 over the entire area of the scroll, while the scroll portion 1 of the fixed scroll member 1 is accommodated.
At the end face b, the tip seal 12
Is accommodated, and a cooling groove 13 is formed on the outer peripheral side where the chip seal 12 is not accommodated. As shown in FIGS. 1 and 2, a passage 1 that connects the cooling groove 13 and the outside of the compressor.
4 extends through the fixed scroll member 1, and the passage 14 is opened in the cooling groove 13 at a position near the center of the spiral. At the opening end of the passage 14 to the outside of the compressor,
The other end of the conduit 15 whose one end is connected to a water source via a pump is connected. Therefore, the cooling water as the cooling liquid can be supplied to the cooling groove 13 from the water source through the pipe line 15 and the passage 14. In addition, 16 in FIG. 1 is a blind lid.
【0016】前記両渦巻部1b,8bの外周側には吸入
室17が形成され、該吸入室17には作動ガスとしての
空気が吸入される。また、前記固定スクロール部材1の
基板1aの中心部には吐出孔1cが形成され、前記圧縮
室10とリヤハウジング3に形成された吐出室18とを
連通可能にしている。なお、吐出室18は外部の吐出管
路(図示略)と連通されている。19は吐出弁、20は
吐出弁の開放位置を規制するリテーナである。A suction chamber 17 is formed on the outer peripheral side of the spiral portions 1b and 8b, and air as a working gas is sucked into the suction chamber 17. A discharge hole 1c is formed at the center of the base plate 1a of the fixed scroll member 1 so that the compression chamber 10 and the discharge chamber 18 formed in the rear housing 3 can communicate with each other. The discharge chamber 18 communicates with an external discharge conduit (not shown). Reference numeral 19 is a discharge valve, and 20 is a retainer that regulates the open position of the discharge valve.
【0017】次に、上述のように構成されるスクロール
圧縮機の作動を説明する。このスクロール圧縮機が運転
されると、前記偏心軸6の公転に伴い、可動スクロール
部材8が回転軸4の周りを公転する。そして、それに伴
い前記吸入室17内の冷媒ガスが両スクロール部材1,
8間の圧縮室10へ取り込まれる。圧縮室10は図2に
おいて可動スクロール部材8の公転に伴って渦巻部1b
の外周側から中心側に移動され、容積減少しつつ圧縮作
用を行っていく。圧縮室10の容積減少によって圧縮さ
れた空気は、図1〜図2に示される基板1aの吐出孔1
cから吐出弁19を押し退けて吐出室18内へ吐出され
る。Next, the operation of the scroll compressor constructed as described above will be described. When this scroll compressor is operated, the movable scroll member 8 revolves around the rotating shaft 4 along with the revolution of the eccentric shaft 6. Then, along with this, the refrigerant gas in the suction chamber 17 is transferred to both scroll members 1,
It is taken into the compression chamber 10 between 8. In FIG. 2, the compression chamber 10 has a spiral portion 1b along with the revolution of the movable scroll member 8.
Is moved from the outer peripheral side to the central side, and the compression action is performed while the volume is reduced. The air compressed by the reduction of the volume of the compression chamber 10 is discharged into the discharge hole 1 of the substrate 1a shown in FIGS.
The discharge valve 19 is pushed away from c and discharged into the discharge chamber 18.
【0018】圧縮機の運転時には、圧縮室10内の圧力
が固定スクロール部材1に設けられた収容溝11の底面
とチップシール12との隙間に作用する。このため、チ
ップシール12は、圧縮室10内の空気による背圧を受
けて、可動スクロール部材8の基板8aに密着し、渦巻
部1b端面と可動スクロール部材8の基板8aとの間の
シールを確保する。また、圧縮室10内の圧力は可動ス
クロール部材8に設けられた収容溝21の底面とチップ
シール22との間の隙間にも作用するため、同様にし
て、渦巻部8b端面と固定スクロール部材1の基板1a
との間のシールが確保される。このため、渦巻の最も中
心側に位置する高圧の圧縮室10は、圧縮室10を形成
する可動及び固定スクロール部材1,8の両渦巻部1
b,8bが常に端面にチップシール12,22を有する
ため、それより渦巻の外周側に位置する低圧の圧縮室1
0より強力に密閉される。During operation of the compressor, the pressure in the compression chamber 10 acts on the gap between the bottom surface of the housing groove 11 provided in the fixed scroll member 1 and the tip seal 12. Therefore, the tip seal 12 receives a back pressure from the air in the compression chamber 10 and comes into close contact with the substrate 8a of the movable scroll member 8 to provide a seal between the end face of the spiral portion 1b and the substrate 8a of the movable scroll member 8. Secure. Further, since the pressure in the compression chamber 10 also acts on the gap between the bottom surface of the housing groove 21 provided in the movable scroll member 8 and the tip seal 22, the end face of the spiral portion 8b and the fixed scroll member 1 are similarly processed. Substrate 1a
A seal between is secured. For this reason, the high-pressure compression chamber 10 located closest to the center of the scroll has both the scroll portions 1 of the movable and fixed scroll members 1 and 8 forming the compression chamber 10.
Since the b and 8b always have the tip seals 12 and 22 on the end faces, the low pressure compression chamber 1 located on the outer peripheral side of the spiral.
Sealed more strongly than 0.
【0019】さらに圧縮機の運転時には、水源から供給
されポンプによって管路15及び通路14内を圧送され
てくる冷却水が、冷却溝13における渦巻中心寄りの位
置に導入されてくる。上述の構成から明らかなように、
渦巻部1b,8bは中心側に位置する部分ほど圧縮行程
末期に近い圧縮室10を形成しているため、渦巻部1
b,8bの端面における圧力も中心側に近い部分ほど高
くなっている。このため、冷却溝13内における比較的
高圧の渦巻中心寄りの位置に導入された冷却水は、冷却
溝13内を渦巻形状に沿って比較的低圧の渦巻外周側に
向かって流動する。それとともに冷却水は、冷却溝13
の随所において渦巻部1bと基板8aとの隙間から圧縮
室10内に漏出する。該冷却溝13は渦巻部1bの外周
側に形成されているため、該冷却水は圧縮行程初期にお
ける圧縮室10内に均一に散布される。Further, during the operation of the compressor, the cooling water supplied from the water source and pumped in the pipe 15 and the passage 14 by the pump is introduced into the cooling groove 13 at a position near the center of the spiral. As is clear from the above configuration,
Since the spiral portions 1b and 8b form the compression chamber 10 closer to the end of the compression stroke, the portions closer to the center side form the spiral portion 1b.
The pressure at the end faces of b and 8b is also higher in the portion closer to the center side. Therefore, the cooling water introduced into the cooling groove 13 at a position close to the center of the spiral of relatively high pressure flows in the cooling groove 13 along the spiral shape toward the outer peripheral side of the spiral of relatively low pressure. Along with that, the cooling water is cooled in the cooling groove 13.
Leaks into the compression chamber 10 through the gap between the spiral portion 1b and the substrate 8a everywhere. Since the cooling groove 13 is formed on the outer peripheral side of the spiral portion 1b, the cooling water is evenly dispersed in the compression chamber 10 at the beginning of the compression stroke.
【0020】このスクロール圧縮機の運転時には、両ス
クロール部材1,8間に形成される圧縮室10は、渦巻
の中心側に近い位置にあるものほど、その内部の作動空
気の圧縮熱により温度が上昇している。圧縮行程の初期
において圧縮室10内に均一に散布された冷却水は、圧
縮行程の進行とともに圧縮室10内の作動空気の圧縮熱
を奪って温度上昇し、更には作動空気の圧縮熱を気化熱
として奪って気化することにより、圧縮室内の随所にお
ける作動空気ひいては固定及び可動スクロール部材1,
8の温度上昇を抑制する。During operation of the scroll compressor, the closer the compression chamber 10 formed between the scroll members 1 and 8 is to the center of the spiral, the higher the temperature due to the compression heat of the working air inside. It is rising. The cooling water evenly dispersed in the compression chamber 10 in the initial stage of the compression stroke takes up the compression heat of the working air in the compression chamber 10 as the compression stroke progresses and rises in temperature, and further vaporizes the compression heat of the working air. By taking away as heat and evaporating, the working air and thus the fixed and movable scroll members 1, and
The temperature rise of No. 8 is suppressed.
【0021】また、圧縮室10は固定及び可動スクロー
ル部材1,8の基板1a,8a及び渦巻部1b,8bに
より形成されるが、圧縮室10内に均一に散布された冷
却水が固定スクロール部材1と可動スクロール部材8と
の接触部分の至るところに介在する。特に該冷却水は固
定スクロール部材1の渦巻部1bの端面から圧縮室10
内に漏出するため、固定スクロール部材1の渦巻部1b
端面と可動スクロール部材8の基板8aとの接触部分に
はより多くの冷却水が介在する。このため、圧縮室10
内からの作動空気の圧縮漏れが低減される。Further, the compression chamber 10 is formed by the base plates 1a, 8a and the spiral portions 1b, 8b of the fixed and movable scroll members 1, 8, and the cooling water uniformly dispersed in the compression chamber 10 is the fixed scroll member. 1 and the movable scroll member 8 intervene everywhere. Particularly, the cooling water flows from the end surface of the spiral portion 1b of the fixed scroll member 1 to the compression chamber 10
The spiral portion 1b of the fixed scroll member 1 leaks inward.
More cooling water is present in the contact portion between the end surface and the substrate 8a of the movable scroll member 8. Therefore, the compression chamber 10
The compressed leakage of working air from the inside is reduced.
【0022】この実施例においては、圧縮行程中の作動
空気中に冷却水が均一に散布されるため、圧縮室内の随
所において作動空気の圧縮熱が吸収される。このため、
固定及び可動スクロール部材1,8の全域に渡って焼き
付きが防止され、さらには、圧縮室10の随所で高温に
より作動空気が膨張するのが抑制されるため圧縮作用を
施すのに必要な動力を低減することができる。In this embodiment, since the cooling water is evenly dispersed in the working air during the compression stroke, the heat of compression of the working air is absorbed everywhere in the compression chamber. For this reason,
The seizure is prevented over the entire area of the fixed and movable scroll members 1 and 8, and further, the expansion of the working air due to the high temperature is suppressed in various places of the compression chamber 10, so that the power required for performing the compression action is provided. It can be reduced.
【0023】またこの実施例においては、圧縮室10内
に冷却水が均一に散布されるため圧縮室10内の全域に
渡ってシール効果がもたらされ、更に冷却液が漏出して
くる固定スクロール部材1の渦巻部1b端面と可動スク
ロール部材8の基板8aとの接触部分が強力にシールさ
れるため、圧縮室10内の作動空気の圧縮漏れが低減さ
れ、圧縮機の圧縮効率が向上する。特に渦巻の最も中心
側に位置する圧縮室10は、常にその両端をチップシー
ル12,22によってもシールされているため、シール
効果が顕著に現れる。更には、圧縮室10内から漏出し
た作動空気が再度圧縮されることにより発生する再圧縮
熱を低減することができ、圧縮機の加熱が抑制できる。Further, in this embodiment, since the cooling water is evenly dispersed in the compression chamber 10, a sealing effect is provided over the entire area of the compression chamber 10, and the fixed scroll in which the cooling liquid leaks out. Since the contact portion between the end surface of the spiral portion 1b of the member 1 and the substrate 8a of the movable scroll member 8 is strongly sealed, the compression leakage of the working air in the compression chamber 10 is reduced, and the compression efficiency of the compressor is improved. In particular, since the compression chamber 10 located on the most center side of the spiral is always sealed at both ends by the tip seals 12 and 22, the sealing effect is remarkable. Furthermore, the heat of recompression generated by recompressing the working air leaked from the compression chamber 10 can be reduced, and the heating of the compressor can be suppressed.
【0024】さらにこの実施例においては、冷却溝13
が渦巻部1b端面の外周側に設けられているため、冷却
溝が渦巻部1b端面の中心側に設けられた場合と比較し
て、冷却溝13内の圧力が低く、冷却溝13内に比較的
低圧で冷却液を圧送することが可能である。この実施例
では、冷却溝13が固定スクロール部材1の渦巻部1b
端面の外周側に渦巻一周分だけ設けられているため、渦
巻部1b端面の中心側に渦巻一周分のチップシールを収
容することが可能となった。渦巻の中心側に少なくとも
渦巻一周分のチップシールが収容されていると、少なく
とも渦巻の最も中心側に位置する圧縮室10の両端を常
に両チップシール12,22によりシールできるため圧
縮機の圧縮効率を増大させることができる。冷却溝13
の長さは必ずしも渦巻の外周側に渦巻一周分と限定され
るものではなく、冷却溝13の長さを更に短くして、チ
ップシール12の長さを渦巻一周分より長くしてもよ
い。Further, in this embodiment, the cooling groove 13
Is provided on the outer peripheral side of the end face of the spiral portion 1b, the pressure in the cooling groove 13 is lower than that in the case where the cooling groove is provided on the center side of the end face of the spiral portion 1b. It is possible to pump the cooling liquid at an extremely low pressure. In this embodiment, the cooling groove 13 is the spiral portion 1b of the fixed scroll member 1.
Since only one spiral is provided on the outer peripheral side of the end face, it is possible to accommodate the tip seal for one spiral on the center side of the end face of the spiral portion 1b. If the tip seal for at least one turn of the spiral is housed in the center of the spiral, at least both ends of the compression chamber 10 located at the most center side of the spiral can be sealed by the both tip seals 12 and 22, so that the compression efficiency of the compressor is improved. Can be increased. Cooling groove 13
Is not necessarily limited to one spiral circumference on the outer peripheral side of the spiral, and the length of the cooling groove 13 may be further shortened to make the length of the tip seal 12 longer than one spiral circumference.
【0025】この実施例では、冷却水の水源は水道管や
水の貯留されたタンクなどどのようなものでもよく、そ
の水源が冷却水を圧縮機側に圧送する手段を有するもの
であれば、特に管路15の途中にポンプを接続する必要
はない。またこの実施例では、必ずしも冷却水を使用し
て作動空気を冷却する必要はなく、作動空気と化学反応
を起こさず、比重的にも作動空気中に散在し得るもので
あればどのような冷却液を使用してもよい。ただし、冷
却液の種類は圧縮後の作動空気の用途によっては限定さ
れる可能性もある。In this embodiment, the water source for the cooling water may be any water source such as a water pipe or a tank in which the water is stored. If the water source has means for pumping the cooling water to the compressor side, In particular, it is not necessary to connect a pump in the middle of the conduit 15. Further, in this embodiment, it is not always necessary to use cooling water to cool the working air, and any cooling that does not cause a chemical reaction with the working air and can be dispersed in the working air in terms of specific gravity is also possible. A liquid may be used. However, the type of cooling liquid may be limited depending on the use of the working air after compression.
【0026】さらにこの実施例では、通路14の冷却溝
13への開口位置は渦巻の中心寄りでなくてもよく、例
えば渦巻の外周寄りに設けてもよい。この場合は、冷却
溝13内における比較的低圧の渦巻外周寄りに導入され
た冷却液を比較的高圧の渦巻中心寄りに流動させる必要
が生じるため、上述の実施例よりも冷却液を高圧で冷却
溝13に圧送する必要がある。Further, in this embodiment, the opening position of the passage 14 to the cooling groove 13 does not have to be near the center of the spiral, for example, it may be provided near the outer circumference of the spiral. In this case, since it is necessary to flow the cooling liquid introduced into the cooling groove 13 near the outer periphery of the relatively low-pressure spiral, toward the center of the relatively high-pressure spiral, the cooling liquid is cooled at a higher pressure than in the above-described embodiment. It is necessary to pump into the groove 13.
【0027】この実施例で、圧縮後の作動空気が用途に
より乾燥している必要のある場合には、圧縮機の吐出側
にエアドライヤを設置すればよい。次に、この発明を具
体化した第2実施例について、図3〜4に従って説明す
る。この実施例では、図3に示されるように、固定スク
ロール部材1の渦巻部1bの軸方向端面の全域に渡って
チップシールの収容溝25が形成され、チップシール2
6が収容されている。In this embodiment, if the working air after compression needs to be dry depending on the application, an air dryer may be installed on the discharge side of the compressor. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the tip seal accommodating groove 25 is formed over the entire axial end surface of the spiral portion 1b of the fixed scroll member 1, and the tip seal 2
6 are accommodated.
【0028】図3に示される一点鎖線Lによって、チッ
プシール26はその長さを二分されており、該一点鎖線
Lより渦巻中心側の渦巻一周分をチップシール26a、
該一点鎖線Lより渦巻外周側の渦巻一周分をチップシー
ル26bとすると、渦巻中心側のチップシール26aは
従来通りの断面長方形の形状に形成されており、一方、
渦巻外周側のチップシール26bは、図4に示されるよ
うに、収容溝25の底面と対向する面に凹部27を有す
る断面形状に形成されている。その他の構成は全て第1
実施例と同様であり、ただし、固定スクロール部材1内
に形成される前記通路14は、この実施例においては図
3における一点鎖線Lよりわずかに渦巻外周側の収容溝
25の底面に、図4に示されるように開口されている。The length of the tip seal 26 is bisected by the alternate long and short dash line L shown in FIG. 3, and one round of the spiral on the spiral center side from the alternate long and short dash line L is divided into the tip seal 26a,
Assuming that the tip seal 26b is a portion of the spiral on the outer circumferential side of the spiral from the one-dot chain line L, the tip seal 26a on the central side of the spiral is formed in a conventional rectangular cross section.
As shown in FIG. 4, the tip seal 26b on the outer peripheral side of the spiral is formed in a cross-sectional shape having a recess 27 on the surface facing the bottom surface of the housing groove 25. All other configurations are first
Similar to the embodiment, except that the passage 14 formed in the fixed scroll member 1 is provided on the bottom surface of the accommodating groove 25 slightly on the outer circumference side of the spiral line in FIG. It is opened as shown in.
【0029】このように構成されるスクロール圧縮機が
運転されると、固定及び可動スクロール部材1,8の渦
巻部1b,8b端面の全域に渡って形成される収容溝2
5,21の底面とチップシール26,22との隙間に、
圧縮室10内の圧力が作用する。このため、チップシー
ル26,22は圧縮室10内の空気による背圧を受け
て、可動スクロール部材8の基板8a及び固定スクロー
ル部材1の基板1aにそれぞれ密着し、全ての圧縮室1
0において前後両端のシールを確保する。When the scroll compressor constructed as described above is operated, the accommodation groove 2 is formed over the entire end faces of the spiral portions 1b and 8b of the fixed and movable scroll members 1 and 8.
In the gap between the bottom surface of 5, 21 and the tip seal 26, 22,
The pressure in the compression chamber 10 acts. Therefore, the tip seals 26 and 22 receive a back pressure due to the air in the compression chambers 10 and come into close contact with the substrate 8a of the movable scroll member 8 and the substrate 1a of the fixed scroll member 1, respectively, and all the compression chambers 1
At 0, secure the seals at the front and rear ends.
【0030】さらに圧縮機の運転時には、第1実施例と
同様に冷却水が固定スクロール部材1内に設けられた通
路14内を圧送されてくる。この冷却水はチップシール
26bの収容される収容溝25内の渦巻中心寄りの位置
に導入され、収容溝25の底面とチップシール26bの
凹部27とで区画される通路内を渦巻外周側に向かって
流れるとともに、収容溝25上の随所において、収容溝
25とチップシール26bとの隙間及び渦巻部1bと基
板8aとの隙間から圧縮室10内に漏出される。このた
め、第1実施例と同様に、冷却水は圧縮行程初期におけ
る圧縮室10内に均一に散布される。Further, when the compressor is in operation, cooling water is pumped through the passage 14 provided in the fixed scroll member 1 as in the first embodiment. This cooling water is introduced to a position closer to the center of the spiral in the accommodation groove 25 in which the tip seal 26b is accommodated, and is directed toward the spiral outer peripheral side in the passage defined by the bottom surface of the accommodation groove 25 and the recess 27 of the tip seal 26b. While flowing through the storage groove 25, it leaks into the compression chamber 10 everywhere on the storage groove 25 through the gap between the storage groove 25 and the tip seal 26b and the gap between the spiral portion 1b and the substrate 8a. Therefore, as in the first embodiment, the cooling water is evenly dispersed in the compression chamber 10 at the beginning of the compression stroke.
【0031】この実施例においては、第1実施例と同様
に、圧縮室10内の随所において作動空気の圧縮熱が吸
収されるため、固定及び可動スクロール部材1,8の焼
き付きが防止されるとともに、作動空気の膨張が抑制さ
れるため圧縮に必要な動力が低減される。またこの実施
例においては、圧縮室10内に冷却水が均一に散布され
るため、圧縮室10内の全域に渡ってシール効果がもた
らされるとともに、固定及び可動スクロール1,8の渦
巻部1b,8b端面全域にチップシール26,22が収
容されているため、この両チップシール26,22によ
っても全ての圧縮室10が前後両端においてシールされ
る。このため第1実施例よりも圧縮室10のシール効果
が高く、圧縮室10の作動空気の圧縮漏れがさらに低減
され、圧縮機の圧縮効率が向上する。In this embodiment, as in the first embodiment, the compression heat of the working air is absorbed everywhere in the compression chamber 10, so that seizure of the fixed and movable scroll members 1 and 8 is prevented and at the same time. Since the expansion of the working air is suppressed, the power required for compression is reduced. Further, in this embodiment, since the cooling water is evenly dispersed in the compression chamber 10, a sealing effect is provided over the entire region of the compression chamber 10, and the spiral portions 1b of the fixed and movable scrolls 1, 8 are Since the tip seals 26 and 22 are housed in the entire area of the end face of 8b, all the compression chambers 10 are sealed at both front and rear ends by the tip seals 26 and 22. Therefore, the sealing effect of the compression chamber 10 is higher than that of the first embodiment, the compression leakage of the working air in the compression chamber 10 is further reduced, and the compression efficiency of the compressor is improved.
【0032】この実施例では、チップシール26aとチ
ップシール26bとは、2つの別体のチップシールであ
っても、連続した1つのチップシールであってもよい。
またこの実施例では、チップシール26bにおける凹部
27の断面形状は図4に示されるような長方形の形状に
限定されず、冷却水の通路となりうる形状であればどの
ような形状であっても構わない。In this embodiment, the tip seal 26a and the tip seal 26b may be two separate tip seals or one continuous tip seal.
Further, in this embodiment, the cross-sectional shape of the concave portion 27 in the tip seal 26b is not limited to the rectangular shape as shown in FIG. 4, but may be any shape as long as it can serve as a passage for the cooling water. Absent.
【0033】なお、この発明は上述の実施例の構成に限
定されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない
範囲で、各部の構成を任意に変更して具体化することも
可能である。例えば、以下のように変更して実施するこ
とができる。 1)固定スクロール部材の渦巻部の軸方向端面の全域に
渡ってチップシールの収容溝を形成し、この収容溝と並
行して冷却溝も形成する。The present invention is not limited to the construction of the above-described embodiment, and the construction of each part can be arbitrarily modified and embodied without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications can be implemented. 1) An accommodation groove for the tip seal is formed over the entire axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member, and a cooling groove is also formed in parallel with the accommodation groove.
【0034】2)図5に示されるような、圧縮機、コン
デンサ31、レシーバ32、エキスパンションバルブ3
3、エバポレータ34を有する空調用の冷凍サイクルに
おいて、レシーバ32に蓄えられた液冷媒を、管路35
を介して圧送手段36により圧縮機に圧送する。圧縮機
内において、該液冷媒は冷却液として上述の実施例と同
様の構成により圧縮室内に均一に散布される。2) Compressor, condenser 31, receiver 32, expansion valve 3 as shown in FIG.
3. In the refrigeration cycle for air conditioning having the evaporator 34, the liquid refrigerant stored in the receiver 32 is transferred to the pipe line 35.
The pressure is fed to the compressor by the pressure feeding means 36. In the compressor, the liquid refrigerant is evenly dispersed as a cooling liquid in the compression chamber with the same configuration as that of the above-described embodiment.
【0035】3)作動ガス中に潤滑オイルが含有される
圧縮機において、図6にその一例が示されるように、圧
縮機内に潤滑オイルの貯留空間41を設置する。該貯留
空間41から潤滑オイルを管路42及び冷却器を介して
圧縮機に圧送する。該潤滑オイルは冷却液として上述の
実施例と同様の構成により圧縮室内に均一に散布され
る。3) In a compressor in which lubricating oil is contained in the working gas, a lubricating oil storage space 41 is installed in the compressor, as shown in FIG. Lubricating oil is pumped from the storage space 41 to the compressor via the pipe line 42 and the cooler. The lubricating oil is evenly dispersed as a cooling liquid in the compression chamber by the same configuration as that of the above-described embodiment.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
圧縮行程中の作動ガス中に冷却液が均一に散布され、冷
却液に圧縮熱が効率的に吸収されるため、圧縮室内の随
所において固定及び可動スクロール部材の焼き付きの危
険性が回避されるとともに比較的小さな動力で圧縮作用
を行うことができるという優れた効果を奏する。As described above in detail, according to the present invention,
Since the cooling liquid is evenly dispersed in the working gas during the compression stroke and the compression heat is efficiently absorbed by the cooling liquid, the risk of seizure of the fixed and movable scroll members in various places in the compression chamber is avoided and It has an excellent effect that the compression action can be performed with a relatively small power.
【0037】また、圧縮室内に均一に液体が散布される
ことにより、圧縮室内の固定スクロール部材と可動スク
ロール部材との接触部分の全域に渡ってシール効果がも
たらされ、特に固定スクロール部材の渦巻部端面と可動
スクロール部材の基板との接触部分が強力にシールされ
る。このため、圧縮室内の作動ガスの圧縮洩れが低減さ
れ、圧縮機の圧縮効率が向上するとともに洩れた作動ガ
スの再圧縮熱を低減できるいう利点も有する。Further, by uniformly distributing the liquid in the compression chamber, a sealing effect is provided over the entire contact portion between the fixed scroll member and the movable scroll member in the compression chamber, and in particular, the spiral of the fixed scroll member is swirled. The contact portion between the end face and the substrate of the movable scroll member is strongly sealed. Therefore, the compression leakage of the working gas in the compression chamber is reduced, the compression efficiency of the compressor is improved, and the heat of recompression of the leaked working gas can be reduced.
【0038】冷却溝が固定スクロール部材渦巻部の外周
側にのみ形成され中心側にはチップシールの収容溝が形
成される場合は、渦巻の中心側の圧縮室のシール効果が
高くなる。また、固定スクロール部材に設けられた通路
から冷却溝への冷却液の圧送を比較的低圧で行うことが
可能なため、冷却液圧送のための動力を節減することが
できる。When the cooling groove is formed only on the outer peripheral side of the spiral portion of the fixed scroll member and the receiving groove for the tip seal is formed on the center side, the sealing effect of the compression chamber on the center side of the spiral becomes high. In addition, since the cooling liquid can be pumped to the cooling groove from the passage provided in the fixed scroll member at a relatively low pressure, the power for pumping the cooling liquid can be saved.
【0039】チップシールの収容溝が冷却溝としても兼
用される場合は、圧縮室内の作動ガスの圧縮洩れがチッ
プシールで低減されるとともに、冷却液によっても低減
されるため、圧縮室のシール性が増し、圧縮室内の作動
ガスの圧縮洩れがさらに低減され、より一層圧縮機の圧
縮効率が向上する。When the accommodation groove of the tip seal is also used as the cooling groove, the compression leak of the working gas in the compression chamber is reduced by the tip seal and also by the cooling liquid, so that the sealing property of the compression chamber is reduced. And the compression leakage of the working gas in the compression chamber is further reduced, and the compression efficiency of the compressor is further improved.
【図1】 この発明を具体化した第1実施例のスクロー
ル圧縮機の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 第1実施例のスクロール圧縮機の横断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view of the scroll compressor according to the first embodiment.
【図3】 第2実施例のスクロール圧縮機の横断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view of a scroll compressor according to a second embodiment.
【図4】 第2実施例のスクロール圧縮機の収容溝部分
の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a housing groove portion of a scroll compressor according to a second embodiment.
【図5】 本発明において冷却液の供給の仕方を示す冷
凍サイクル図である。FIG. 5 is a refrigeration cycle diagram showing a method of supplying a cooling liquid in the present invention.
【図6】 本発明において冷却用潤滑オイルの供給の仕
方を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the scroll compressor showing a method of supplying the lubricating oil for cooling in the present invention.
1…固定スクロール部材、8…可動スクロール部材、1
b,8b…渦巻部、11,25…チップシールの収容
溝、12,26…チップシール、13…冷却溝、14…
通路1 ... Fixed scroll member, 8 ... Movable scroll member, 1
b, 8b ... Swirl portion, 11, 25 ... Chip seal accommodating groove, 12, 26 ... Chip seal, 13 ... Cooling groove, 14 ...
aisle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 達也 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地株式会社 豊田自動織機製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuya Hirose 2-chome, Toyota-cho, Kariya city, Aichi prefecture Toyota Industries Corporation
Claims (3)
クロール部材と、同様に基板から渦巻部を突出形成させ
た可動スクロール部材とを有し、両スクロール部材間に
形成される圧縮室を、可動スクロール部材の公転運動に
より渦巻部の外周側から中心側へ移動させることによっ
て圧縮作用を行うスクロール圧縮機において、 前記固定スクロール部材の渦巻部の軸方向端面に沿って
渦巻形状の冷却溝が形成され、該冷却溝に前記固定スク
ロール部材に設けられた通路を伝って冷却液が供給され
ることを特徴とするスクロール圧縮機の冷却構造。1. A compression chamber formed between a fixed scroll member having a spiral portion projecting from a substrate and a movable scroll member having a spiral portion projecting from the substrate, the compression chamber being formed between the scroll members. In a scroll compressor that performs a compression action by moving from the outer peripheral side to the center side of the spiral portion by the revolution movement of the movable scroll member, a spiral cooling groove is formed along the axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member. A cooling structure for a scroll compressor, wherein the cooling liquid is supplied to the cooling groove along a passage provided in the fixed scroll member.
向端面に沿って、外周側には冷却溝が形成され、中心側
にはチップシールの収容溝が形成されることを特徴とす
る請求項1記載のスクロール圧縮機の冷却構造。2. The cooling groove is formed on the outer peripheral side and the accommodation groove for the tip seal is formed on the central side along the axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member. 1. A cooling structure for a scroll compressor according to 1.
向端面に沿って、渦巻形状の溝が形成され、該溝にチッ
プシールが収容されると共に冷却液が供給されることを
特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機の冷却構
造。3. A spiral groove is formed along the axial end surface of the spiral portion of the fixed scroll member, and the chip seal is accommodated in the groove and the cooling liquid is supplied. Item 3. A cooling structure for a scroll compressor according to Item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32008793A JP3232545B2 (en) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | Cooling structure of scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32008793A JP3232545B2 (en) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | Cooling structure of scroll compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07174085A true JPH07174085A (en) | 1995-07-11 |
JP3232545B2 JP3232545B2 (en) | 2001-11-26 |
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ID=18117575
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3232545B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101900116A (en) * | 2010-07-20 | 2010-12-01 | 西安交通大学 | Scroll compressor |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP32008793A patent/JP3232545B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101900116A (en) * | 2010-07-20 | 2010-12-01 | 西安交通大学 | Scroll compressor |
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JP3232545B2 (en) | 2001-11-26 |
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