JPS6232290A

JPS6232290A - スクロ−ル圧縮機用入口構造

Info

Publication number: JPS6232290A
Application number: JP61097035A
Authority: JP
Inventors: フレッド・エス・シドランスキー
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1986-04-28
Publication date: 1987-02-12
Also published as: US4613291A

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１本発明は、スクロール型積極容積圧縮機において使用す
るための入口構造に関するものであり、一層詳細には、
圧縮機のようなスクロール型ポンプに関するものである
。

従漣Ｊ１支迷一本発明についての従来の技術としては、次のアメリカ国
特許明細書がある。すなわち１．５２７，８０７．２，４７５，２４７．３．９８９
．４２２；　４．１４１．６７７゜４．１５７．２３４
．４．３６５．９４１．４，４５７．６７４；　４，４
５７，６７６゜４．４７２，１２０．４，４７７．２３
９などである。

スクロール型の積極容積装置は、数１０個以上の多数の
輪郭が提案されている。一般的に言って、それらは、２
個の異なった範ちゅうに分けられることができる。一つ
の分類は、スクロールが、非回転であるが、１個のスク
ロールが他のスクロールに関して軌道運動をするもので
ある。第二分類の中には、スクロールの間に相対的軌道
運動があり、両方が相対的に同期して回転するものであ
る。

両方の形式において、しかしながら、特に、装置が圧縮
機のようなポンプとして使用される後者の範ちゅうの形
式においては、効率を最大とするために、入口において
利用可能であるラム空気圧縮の最大の利点を取ることが
望ましく、この入口は、典型的には、この装置において
使用されているら旋状の羽根の放射方向外端部によって
境界されている。

また、運転の間に羽根の外方のラップに加えられる抵抗
力を最小とすることも望まれるが、この抵抗は、熱論、
ある与えられた速度を維持するために、若しも、抵抗が
減少されることができたならば、必要であるよりは、よ
り高いエネルギー人力を必要とす、る。

本発明は、上述の問題の一つ、又は、それ以上を克服す
ることに向けられているものである。

日が　゛　しようと　るμ題スクロール型の新規で且つ改良された積極容積装置を得
ることが、本発明の主な目的である。

一層詳細には、羽根の外方のラップの上に働く抵抗力を
最小とし、ポンプ効率を増加させるために入口における
ラム空気圧力の利用を最大とするスクロール型のポンプ
、又は、圧縮機を得ることが、本発明の一つの目的であ
る。

口　　を　゛　　るための本発明の１実施例においては、前記の目的を、第一及び
第二スクロールを含み、それぞれが少なくとも１個のら
旋状の羽根を取り付けており、各羽根は、放射方向外方
のラップ及び放射方向内方のラップを有している構造に
より達成するものである。スクロールは、羽根と共に相
互にはまり合っている羽根と共に少なくとも相対的軌道
運動を、移動する流体を受け取るポケットを境界するよ
うに取り付けられている。第一ポートが、スクロールの
間の界面に、一般的にその中央において開口しており、
また、第二ポートが、スクロールの界面において、それ
らの放射方向外方のラップにある。流体通路が、少なく
とも一つの羽根を通り、この羽根の放射力市外側から、
その放射方向内側まで延びており、また、ポートの一つ
に接近して置がれている。

推奨実施例においては、第二ポートは、入口ポートであ
り、また、流体通路は、入口ポートに隣接する放射方向
外方のラップの中に置かれている。好適には、多数のこ
のような通路があり、少なくとも１個が、各羽根の中に
、その外方のラップの中にあることが望ましい。

１実施例においては、通路は、ノズルの形状である。

高度に推奨される実施例においては、スクロールは、実
質的に同期回転運動のため並びに相対的軌道運動のため
に、取り付けられている。

本発明によると、通路は、装置の外方ラップにおける過
剰の境界層を防止し、これにより、ラップの上における
抵抗を減少させるように作用をする。

これ、らの通路は、また、外方のラップの放射方向外端
部の付近における外方ラップを包囲する流体の早期の分
離をも防止するが、この外端部は、入口として作用をし
、このようにして、入口における流体のラムの回復を改
善する。

本発明は、また、通路が、追加の入口としても作用をし
、流体を、放射方向外方のポケットの中に通路を経て並
びに通常の入口を経て流入させ、これにより、ポケット
の中により大きな量の流体を与え、装置による終局的な
圧縮をさせることを考慮しているものである。

他の目的及び利点は、添付図面に基づく以下の本発明の
詳細な説明から明白となるものと信じられる。

火−ＪＬＪ九゛本発明により作られた積極容積スクロール装置の１実
施例が第１図に示されているが、これは、両方のスクロ
ールが回転され、一方のスクロールは、追加して、他方
に関して並進され、又は、回転様式で軌道運動をされる
型式のスクロール圧縮機の形状となっている。しかしな
がら、当業者には、本発明は、両方のスクロールが回転
される積極容積型に限定されること無く、スクロールが
回転運動無しに、相対的軌道運動を行う種類の装置にお
いても効率良く利用されることができることは、理解さ
れるところである。更に、本発明は、ポンプとして運転
をする積極容積機械においても効率良く利用されること
ができることを理解されたい。

スクロール圧縮機は、それぞれ、面１４及び１６を有し
ている第一及び第二スクロール板１０及び１２を含んで
いる０面１４及び１６は、一般的に平行であり、それぞ
れ、少なくとも１個のら旋状の羽根１８を取り付けてい
る。スクロール板１０及び１２の上の羽根１８は、取り
、移動するポケット２０を含んでおり、これらのポケッ
ト２０の中には、作用されるべき流体が受け取られるよ
うになっている。ポケット２０は、公知であるように、
放射方向内方位置と、放射方向外方位置との間を動く、
装置が、圧縮機、又は、ポンプとして使−用される時は
、スクロール１０及び１２の周辺のそれらの界面におけ
る点２２が、入口を境界するように開口している。事実
、装置の中に使用されている羽根の個数に対応する個数
の１点２２があり、また、点２２の位置は、装置の運転
の間にやや動く。

スクロール１２の一般的に中央には、開口２４があり、
この開口２４は、出口を境界しており、ポンプ、又は、
圧縮機として作用をする装置の場合には、ポケット２０
は、入口２２から、出口２４へ放射方向内方へ動く。

このことを達成するために、羽根１８は、普通のように
、例えば、前述の特許の教示に従い、以下に説明される
本発明の構造を、追加して形成される。略図により示さ
れた月並みの輪郭の手段２６が、スクロール板１０及び
１２を、スクロール板１２が、軸３０を駆動するモータ
２８によるなどして回転される時に、スクロール１０が
、それに連結された、軸３０と平行ではあるが、しかし
ながら、その回転軸から偏心されている軸３１により与
えられる軸心の回りに、スクロール１２と一緒に回転を
するように連結するために利用されている。

運転の間における漏れを防止するために、羽根１８は、
３２により示されるように、頂部シールを設けられるこ
とができる。軸３０は、中空であり、装置の全体の出口
と流体的に連通ずることもできる。

第２図に戻るが、スクロール板１０と協同される羽根１
８は、１８＾の符号を付けられており、スクロール板１
２と協同される羽根１８は、１８Ｂの符号を付けられて
いる０羽根１８＾及び１８Ｂのそれぞれは、それぞれ、
放射方向外端部４０及び４２並びに放射方向内端部４４
及び４６を有している。端部４４及び４６は、出口の近
くにある。

また、羽根１８＾及び１８Ｂのそれぞれが、多数のラッ
プ、図示された実施例においては、それぞれ、５個のラ
ップを有している。ここに使用されているように、用語
「ラップ」（ｗｒａｐ″）とは、３６０°の角度範囲を
有しているら旋形状のうず巻を意味することを意図して
いるものである。

羽根１８＾及び１８Ｂの放射方向外端部４０及び４２は
、ややとがらされ、又は、第２図に示されるように、鼻
を設けられており、装置の運転の間における入口点２２
を一本質的に境界している。第２図に示されるように、
放射方向外端部４０及び４２に非常に近接している羽根
１８＾及び１８Ｂは、相互にシールされているが、両方
のスクロール板が回転する時に、一方のスクロール板１
０のスクロール板１２に関する相対軌道運動は、その関
係を変え、ポケットを開放する０羽根１８＾及び１８Ｂ
の端部の鼻の輪郭は、入口流体のこのポケットの中への
進入を、スクロールが矢印４８の方向へ回転する時に、
増進する。

本発明によると、羽根１８＾の外方のラップ５０及び羽
根１８Ｂの外方のラップ５２は、それぞれ、少なくとも
１個の貫通通路を設けられている。第２図に示された実
施例によると、外方のラップは、３個のこのような通路
５４．５６及び５８を設けられている。外方ラップ５２
は、同様に、３個のこのような通路６０．６２及び６４
を設けられている０通路５４〜６４は、同様でも、ある
いは、やや相違していても良いが、しかしながら、推奨
実施例によると、放射方向では無い、特に、すべての通
路の代表であるものとして通路５４を参照すると、この
通路５４は、外方ラップ５０の放射方向の外側の上に開
口６６並びに外方ラップ５０の放射方向内方の表面の上
に開口６８を有している。更に、開口６６は、開口６８
に対して、周辺方向に、スクロール板１０及び１２の回
転方向において進んでいる。好適には、開口６６及び６
８の一方、又は、他方、あるいは、両方が、第２図に示
されるように、ノズル状の輪郭を有することが望ましい
、今述べた非放射方向の輪郭は、装置の運転の間に、放
射方向に最外方のポケットへ、ラム空気、又は、流体を
与えるという利点を与える。これは、熱論、装置が圧縮
機、又は、ポンプとして使用される時に、装置の容積効
率を増加させる。

多分、一層重要には、通路５４〜６４は、装置の運転の
間に、外方のラップ５０の放射方向外側の上に存在する
境界層を放出する傾向を有している。この放出は、装置
の内部に、特に、対応する通路と流体連通をしているポ
ケットの内部にである。第一に、なぜならば、境界層の
放出は、装置の運転の間連続しており、また、装置の効
率は、エネルギーの消費の観点から増加されるからであ
る。第二に、境界層の装置、の内部への放出は、外方の
ラップの外面の上め空気を、それに比較的隣接して維持
する傾向を有しており、これにより、境界層が、装置の
運転の間に羽根１８＾及び１８Ｂの鼻端部４０及び４２
によって容易に拾い上げられるようにするからである。

換言すると、本発明のこの特徴は、装置の外部の空気の
流れが、端部４０及び４２によって境界される入口領域
の近辺内のスクロールから分離することを阻止するが、
この分離は、容積効率の減少を生じさせるものである。

通路５４〜６４の寸法は、装置の希望される利用に応じ
て変えられることができる１通路５４〜６４を経てラム
空気の取り入れの最大化が希望される場合には、通路は
比較的に大きな横断面を持つ、逆に、また、最も普通に
は、境界層の制御は、最大に重要であり、比較的小さな
横断面面積が通路５４〜６４を形成するのに使用される
。

魚曹しと肱速− 上記のことから、本発明によるスクロール型積極容積装
置は、単に、羽根の外方ラップの中に１個又はそれ以上
の通路を形成することにより、装置の全体の効率の増加
を与えることができることを理解されたい、効率の増加
は、外方のラップの上の抵抗を最小とすることにより、
また、装置へのラム空気の入力を、通路を経てラム空気
の入力を許すことにより増加させることにより及び（又
は）外ラップの流体層を、入口を境界している羽根の端
部によって、装置の移動しつつあるポケットへ容易に拾
い上げられるように制御することにより達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により作られたスクロール型装置のや
や略図的な断面図、第２図は、本発明により作られ且つ
スクロール型装置の中に使用されている入口構造を設け
られている、相互にはまり合っている羽根を示す平面図
である。１０．１２・・・スクロール板、１８・・・羽根、２０
・・・ポケット、２２・・・入口、２４・・・出口、４
０．４２・・・放射方向外端部、４４．４８・・・放射
放射内端部、５２・・・ラップ、５４〜６４・・・、特
許出願人代理人　曽我道照：ヱ図面の手工（内容に変更なし）手続補正書昭和６１年　６月　４日

Claims

【特許請求の範囲】

１．圧縮機においてそれぞれが、放射方向に内端部及び外端部を有する一般
的にら旋状の羽根と、それらの端部の間に多数のラップ
とを有しており、羽根は圧縮されるべき流体がその中に
受け入れられることができる多数の移動ポケットを境界
するように相互にはまり合っている第一及び第二のスク
ロールと前記スクロールの少なくとも１個の中の、前記羽根の放
射方向内端部に隣接する中央流体出口とを有しており、前記羽根の放射放射外端部は前記圧縮機の出口として役
立っており、更に、前記スクロールの内の一報を他のスクロールに関して、
前記ポケットが前記入口から出口ヘ移動するように軌道
運動をさせるように取り付ける手段と前記羽根のそれぞれの中のその最外方のラップの中にお
いて、対応する放射方向外端部に比較的接近している少
なくとも１個の流体通路とを有していることを特徴とする圧縮機。
２．前記取り付ける手段が、更に、前記スクロールの両
方を回転運動をさせるために取り付けており、また、前
記軌道運動をさせるように取り付ける手段が、追加して
前記スクロールを実質的に同期的に回転させるようにし
た特許請求の範囲第１項記載の圧縮機。
３．前記通路が協同される羽根の放射方向内面の上に第
一端部及び協同される羽根の放射方向内面の上に第二端
部を有しており、また、前第一端部が、前記スクロール
の回転方向において、前記第二端部の周辺方向において
前方に置かれている特許請求の範囲第２項記載の圧縮機
。
４．積極容積装置においてそれぞれが少なくとも１個のら旋状の羽根を取り付けて
おり、各羽根は、放射方向外方のラップ及び放射方向内
方のラップを有している第一及び第二スクロール板を有しており前記スクロール板は、同時に回転及び相対的軌道運動を
するように向かい合っている関係に取り付けられると共
に羽根は移動する流体受け取りポケットを境界するため
に相互にはまり合っている関係となっており更に前記スクロール板の間の界面に、それらの一般的に中央
において開口する第一ポートと前記羽根の界面においてそれらの放射方向外方のラップ
における第二ポートと前記羽根の内の１個を貫いて前記１個の羽根の放射放射
外側から、前記１個の羽根の放射方向内側まで延びると
共に前記ポートの１個に近接して置かれた流体通路とを含んでいることを特徴とする装置。
５．　前記羽根のそれぞれの中に１個ずつ多数の前記流
体通路がある特許請求の範囲第４項記載の装置。
６．　前記流体通路が、前記第二ポートの近くにある特
許請求の範囲第４項記載の装置。
７．　圧縮機において対向する関係にあると共にそれぞれが協同される回転軸
の上に取り付けられている第一及び第二スクロール板と前記軸の１個を回転させるための手段と前記スクロール板を、両方が前記１個の軸が回転すると
回転するようにすると共に１個の板が他の板に関して軌
道運動をするようにさせるための手段と前記スクロール板の上のら旋状の羽根を、圧縮されるべ
き流体を受け取るようにされた多数の移動ポケットを境
界するように相互にはめ合わされたら旋状の羽根とから
成り立っており、前記羽根のそれぞれは多数のラップを
有しており更に前記羽根の放射方向の最外方のラップを貫いて延びてい
る少なくとも１個の通路を有していることを特徴とする圧縮機。
８．　前記通路がノズルである特許請求の範囲第７項記
載の圧縮機。