JPH08210271A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH08210271A
JPH08210271A JP1936995A JP1936995A JPH08210271A JP H08210271 A JPH08210271 A JP H08210271A JP 1936995 A JP1936995 A JP 1936995A JP 1936995 A JP1936995 A JP 1936995A JP H08210271 A JPH08210271 A JP H08210271A
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Shozo Hase
昭三 長谷
Takashi Morimoto
敬 森本
Kiyoshi Sano
潔 佐野
Shuichi Yamamoto
修一 山本
Katsuharu Fujio
勝晴 藤尾
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    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
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    • 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
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269—Details concerning the involute wraps

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、過給効果を持たせることで体積効
率の高い、高効率なスクロール圧縮機を提供することを
目的とするものである。 【構成】 本発明は、固定スクロール１１の最外周部
を、旋回スクロール１０の旋回運動により圧縮作業空間
１９のうち吸入口から遠い方の圧縮作業空間につながる
吸入室１１４への通路面積が吸入行程終了時にゼロにな
るように徐々に減少していくような形状としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスクロール圧縮機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール圧縮機は、圧縮工程を表わし
た図３に示すように（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は渦巻羽根
１１１を有する固定スクロール１１と、前記固定スクロ
ール１１の渦巻羽根１１１とほぼ対称な渦巻羽根１０１
を有する旋回スクロール１０とを互いに１８０度ずらせ
た状態で噛み合わせることにより、径方向に左右対称な
複数個の圧縮作業空間を同時に形成している。ここで、
旋回スクロール１０は自転拘束部品（図示せず）により
自転を拘束されているため、固定スクロール１１に対し
て旋回スクロール１０を旋回半径ｒで旋回運動させる
と、渦巻羽根径方向外周部分で取り込まれた流体が、前
記圧縮作業空間の体積が連続的に減少するのに伴って中
心部に向かって圧縮される。さらに旋回運動が続くと、
中心部付近まで圧縮された左右対称の圧縮作業空間が連
通し、固定スクロール１１の中心部付近に設けられた吐
出口（図示せず）から圧縮された流体が吐出される。
【０００３】スクロール圧縮機は上記のような原理によ
り吸入、圧縮、吐出作業を行う容積形圧縮機の一種であ
る。吸入冷媒は吸入管１１３から固定スクロール１１と
旋回スクロール１０の最外周で形成される吸入室へと入
り、旋回スクロール１０の旋回運動によって圧縮室へ取
り込まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】吸入室の中では、旋回
スクロール１０の旋回運動とそれによる吸入冷媒の流れ
により、多少なりとも吸入行程中に過給効果が現れると
考えられる。特に吸入口１１３から遠い方の圧縮作業空
間につながる吸入室では旋回スクロール１０の旋回運動
により吸入室の面積が徐々に小さくなっていく。本来な
らばこの作用により、吸入口１１３から遠い方の圧縮作
業空間には圧力上昇がみられ、大きな過給効果がもたら
されるはずである。
【０００５】しかし、上述の構成を持つスクロール圧縮
機では、吸入口１１３から遠い方の圧縮作業空間につな
がる吸入空間にも十分な吸入冷媒を送り込むため、図３
（ｂ）に示すように旋回スクロール１０と固定スクロー
ル１１間のもっとも狭くなる通路Ｄをできるだけ大きく
とれるように固定スクロール１１の最外周の径を最大限
大きくとり、通路Ｄによる吸入抵抗を低減していた。こ
のため吸入空間の圧力は吸入口１１３付近の圧力とほぼ
等しくなり、上述の過給効果は失われる結果となってい
た。従来のスクロール圧縮機ではこういった課題を有し
ていた。
【０００６】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、旋回スクロール１０の旋回運動による過給効果を
失うことがないような構成とし、高効率なスクロール圧
縮機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、固定スクロールの最外周部を、旋回スクロ
ールの旋回運動により圧縮作業空間のうち吸入口から遠
い方の圧縮作業空間につながる吸入室への通路の最小隙
間が吸入行程終了時にゼロになるように徐々に減少して
いくような形状とした。
【０００８】
【作用】上記構成により、吸入口付近や吸入行程完了に
達するまでの途中においては十分な通路面積が得られる
ため２つの圧縮室ともに十分な吸入冷媒を送り込むこと
ができる。なおかつ、吸入口から遠い方の吸入室に関し
て言えば、旋回スクロールの旋回運動によって徐々に通
路面積が狭くなってくるので、吸入行程完了近くになる
と通路面積がかなり小さくなり通路抵抗が増大して、吸
入室の容積が小さくなっていても吸入室中の吸入冷媒が
吸入口の方へ逃げにくくなる。本発明はこのような作用
を持つ。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例におけるスクロール圧
縮機について図面とともに説明する。
【００１０】図１において、圧縮機構は、渦巻羽根１１
１を有する固定スクロール１１、渦巻羽根１０１を旋回
鏡板１０２上に形成した旋回スクロール１０および自転
拘束部品１２とから構成されており、前記固定スクロー
ル１１は軸受部材１３とともに密閉容器１７に固定され
ている。前記旋回スクロール１０の旋回鏡板１０２の渦
巻羽根１０１と反対側には軸１０３が設けてあり、この
軸１０３は、軸受部材１３の軸受部１３１とボールベア
リング軸受部１５によって回転自在に支承された主軸１
４の一端に形成された偏心穴部１４１で支承されてい
る。主軸１４の両軸受部１３１、１５の間には密閉容器
１７に固定された固定子１６１と、主軸１４に固定され
主軸１４とともに回転可能な回転子１６２とからなる電
動機１６が配置されている。また、主軸１４の一端には
容積型オイルポンプ２５が装着されており、このオイル
ポンプ２５で汲み上げられたオイルによって各摺動部は
良好に潤滑される。
【００１１】従って、電動機１６を駆動させることによ
り、主軸１４が回転し、主軸１４の偏心穴部１４１が偏
心回転運動を行う。これにより、旋回スクロール１０が
自転運動を行おうとするが、自転拘束部品１２によって
自転を拘束されているので主軸１４と旋回スクロール１
０の軸部１０３との軸間距離を半径とする旋回運動を行
う。その結果、固定スクロール１１の渦巻羽根１１１と
旋回スクロール１０の渦巻羽根１０１を互いに１８０度
ずらせた状態で噛み合わせることにより左右対称な複数
個の圧縮作業空間１９が形成される。吸入管１８から吸
入した流体を吸入口１１３から吸入室１１４を経て流体
を取り込み、圧縮作業空間１９の体積が減少するのに伴
って連続的に圧縮作業を行う。このとき、図２の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の詳細図で示しているように、
固定スクロール渦巻羽根１１１の最外周と旋回スクロー
ルの渦巻羽根１０１の最外周との最小隙間Ｄが、吸入行
程終了時点でゼロになるように連続的に減少していく。
圧縮作業空間１９に吸入された吸入ガスは、中心付近ま
で圧縮されると左右対称の圧縮作業空間１９が吐出口１
１２と連通し、圧縮流体が吐出される。吐出された圧縮
流体は連通口２６を通って密閉容器内に流入し、吐出管
２１から密閉容器１７の外部に放出される。
【００１２】弁装置２２に含まれる弁押さえ２２２は、
吐出弁２２１の開弁高さを規制するものである。また、
液圧縮時などに前記圧縮作業空間１９内の圧力が異常に
高くなった場合には、軸方向コンプライアンス機構２３
が作動し、旋回スクロール１０が軸受け部材１３側に移
動することにより、固定スクロール１１の渦巻羽根１１
１先端に適当な隙間を形成して、そこから液を逃がして
圧力の異常上昇を回避する。
【００１３】なお、軸受け部材の旋回スクロール１０側
には背圧仕切帯２４が設置してあり、旋回鏡板１０２の
該背圧仕切帯２４中心側には吐出圧力が、また外側には
吸入圧力が作用し、通常運転中は適度なスラスト力が作
用するようになっている。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記説明からも明らかなよう
に、吸入口付近や吸入行程完了に達するまでの途中にお
いては２つの圧縮室ともに十分な吸入冷媒を送り込むこ
とができ、なおかつ、吸入口から遠い方の圧縮室では過
給効果が現れ体積効率の向上につながるものである。
【００１５】以上に述べたように、本発明により体積効
率の非常に優れた高効率なスクロール圧縮機を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるスクロール圧縮機の
断面図
【図２】（ａ）は同吸入部の詳細図 （ｂ）は同吸入部の詳細図 （ｃ）は同吸入部の詳細図
【図３】（ａ）は従来のスクロール圧縮機の吸入部詳細
図 （ｂ）は従来のスクロール圧縮機の吸入部詳細図 （ｃ）は従来のスクロール圧縮機の吸入部詳細図
【符号の説明】
１０ 旋回スクロール １１ 固定スクロール １２ 自転拘束部品 １９ 圧縮作業空間 １０１ 旋回鏡板 １１４ 吸入室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 修一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤尾 勝晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮機構を、渦巻羽根を有する固定スクロ
    ールと、前記固定スクロールと噛み合わせて複数個の圧
    縮作業空間を形成するように配置した渦巻羽根を旋回鏡
    板上に形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロール
    の自転を拘束して旋回運動を行わせるための自転拘束部
    品とで構成し、前記旋回スクロールの旋回運動により前
    記圧縮作業空間のうち吸入口から遠い方の圧縮作業空間
    につながる吸入室への通路の最小隙間が吸入行程終了時
    にゼロになるように徐々に減少していくような前記固定
    スクロール最外周部形状を有するスクロール圧縮機。
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