KR101119720B1 - 스크롤 압축기 - Google Patents

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기요시 사와이
다카시 모리모토
요시유키 후타가미
쓰토무 쓰지모토
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파나소닉 주식회사
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Abstract

스크롤 압축기에 있어서, 고정 스크롤의 스크롤 랩의 외벽곡선과 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선을, 기초원 반경을 a로 하는 인벌류트곡선으로 형성하고, 고정 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선과 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽곡선을, 기초원 반경을 b로 하는 인벌류트곡선으로 형성하여, 기초원 반경 a와 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값을, 1.0을 초과하고 1.5 미만으로 하는 것에 의해, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽측에 형성되는 압축실은, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실에 비해, 빠르게 압축하게 되어, 압축도중의 누설 손실을 저감시킬 수 있다.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}
본 발명은, 경판(鏡板)으로부터 스크롤 랩(scroll lap)이 상승하는 고정 스크롤(fixed scroll) 및 선회 스크롤(orbiting scroll)을 서로 맞물리게 하여 쌍방간에 압축실을 형성하고, 선회 스크롤을 자전(自轉)규제기구에 의한 자전의 규제하에서 원궤도를 따라서 선회시켰을 때 압축실이 용적(容積)을 바꾸면서 이동함으로써, 흡입, 압축, 토출을 행하는 스크롤 압축기에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 스크롤 압축기는 고정 스크롤과 선회 스크롤을 형성하는 양 스크롤 랩이 일정 반경의 원의 신개선(伸開線)인 인벌류트곡선(involute curves)에 의해서 형성되고 있는 경우가 많다.
또한, 고정 스크롤의 스크롤 랩 및 선회 스크롤의 스크롤 랩이 스크롤 랩의 일부 혹은 전체에 걸쳐 스크롤(scroll)의 중심부로부터 바깥쪽을 향하여, 스크롤 랩의 두께를 변화시키고 있는 것이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
또한, 비대칭 랩형상으로 구성한 선회 스크롤의 스크롤 홈(scroll groove)의 바깥으로부터 1번 감아 들어간 위치를 1단 높게 하여 계단 홈(stepped groove)을 형성한 내부에 원통중심이 경판면으로부터 계단홈 내로 들어가 있으며, 또한 홈 단차(段差)벽면과 스크롤 형상의 중심으로부터 설정되는 영역에 축심(軸心)을 갖는 선회축받이를 설치함과 동시에, 상기 계단 홈과 서로 맞물려 압축실을 형성할 수 있도록 고정 스크롤의 고정 랩(fixed lap)도 계단 랩( stepped lap)으로 구성하고 있는 것도 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
도 6은, 특허문헌 1에 기재된 종래의 스크롤 압축기를 나타내는 것이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 한 쪽의 스크롤 부재를 다른 쪽의 스크롤 부재로 선회 운동시키는 것에 의해 유체를 팽창 혹은 압축을 행하는 스크롤 유체기계에 있어서, 예를 들면, 스크롤 부재(22)의 스크롤 몸체(scroll body;22b)의 형상이 일부 혹은 전체에 걸쳐 중심부에서 바깥쪽을 향하여 두께가 커지거나, 혹은 작아지도록 구성되어 있다.
(특허문헌 1)
일본 특허공개 평성 11-264387호 공보
(특허문헌 2)
일본 특허공개 2000-329079호 공보
그러나, 고정 스크롤과 선회 스크롤을 형성하는 양 스크롤 랩이 일정 반경인 원의 신개선(伸開線)인 인벌류트곡선에 의해서 형성되고 있는 상기 종래의 구성에서는, 기초원 반경 a, 스크롤의 신개각(伸開角)(감겨진 수), 스크롤 랩의 두께 t 및 높이 h를 결정하면, 스크롤형상에 대한 자유도는 한정되어, 행정(行程)용적이나 조립용적비( incorporating volume ratio)가 일의적으로 결정되기 때문에, 다음과 같은 문제를 가지고 있었다.
즉, 흡입압력과 토출압력의 비가 큰 조건으로 운전되는 냉동용의 압축기에서 는, 조립용적비를 크게 해야 하지만, 이 조립용적비를 크게 하기 위해서는, 신개각(감겨진 수)를 크게 하지 않으면 안되어, 결과적으로 외형이 커진다. 또한, 외형 치수나 스크롤 랩의 높이를 일정하게 하여 신개각(감겨진 수)을 크게 한 경우에는, 스크롤 랩의 두께가 작아져, 강도가 저하하거나, 혹은 행정용적이 감소하는 등의 제약을 받는다고 하는 과제를 가지고 있었다.
조립 압축비나 행정용적, 스크롤 랩의 두께 등에 대해 설계 자유도를 늘리는 것을 목적으로 한 공지예로서, 상기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 이 공지예에서는, 고정 스크롤의 스크롤 랩 및 선회 스크롤의 스크롤 랩이 스크롤 랩의 일부 혹은 전체에 걸쳐, 소용돌이의 중심부로부터 바깥쪽을 향하여, 스크롤 랩의 두께를 변화시키고 있으므로, 외형을 작게 하면서도 조립용적비를 확보하여, 중심부의 강도를 확보하는 구성이 설명되고 있다.
한편, 고정 스크롤의 스크롤 랩을, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 감겨진 끝부분 근처까지 연장시킨, 비대칭 랩형상으로 하면, 행정용적을 크게 취할 수 있으므로 스크롤 랩 높이, 혹은 외형 치수를 작게 할 수 있다. 또한, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실이, 작동유체를 가두는 흡입과정에 있어서 수열(受熱)손실과 압력 손실을 최소로 할 수 있으므로, 스크롤 압축기를 컴팩트하게 형성하는 것과 동시에, 작동유체의 흡입과정에 있어서의 손실을 작게 할 수 있다.
그러나, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실내의 작동유체와, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽측에 형성되는 압축실내의 작동유체는, 압력차이를 가진 채로 압축되게 되므로, 압축도중에 압축실 간의 누설 손실이 발생한다고 하는 문제를 가지고 있었다.
또한, 상기 특허문헌 1 중에는, 비대칭 랩형상에 관해서, 압축도중의 누설 손실 저감에 관하여 착안한 구체적인 설명은 되고 있지 않다.
한편, 비대칭 랩형상에 관해서, 압축도중의 누설손실 저감에 대해 착안하여, 컴팩트하고 고효율인 스크롤 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한 공지예로서, 상기 특허문헌 2에 기재된 것이 있다. 이 공지예에서는, 랩형상을 계단형상으로 하는 것에 의해서, 비대칭 랩형상이면서, 압축도중의 누설손실 저감을 꾀하는 구성이 되고 있다.
그러나, 랩형상을 계단형상으로 구성하기 때문에, 계단부의 랩끼리의 씰링성을 확보하는 것이 어렵고, 또한, 생산공정수가 늘어나 비용이 증대한다고 하는 과제를 가지고 있었다.
본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 비대칭 랩형상의 압축도중의 누설손실을 저감시키면서, 컴팩트하고 심플한 스크롤 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 스크롤 압축기는, 경판으로부터 스크롤 랩이 상승하는 고정 스크롤 및 선회(旋回) 스크롤을 서로 맞물리게 하여 쌍방간에 압축실을 형성하고, 선회 스크롤을 자전(自轉)규제기구에 의한 자전의 규제하에서 원궤도를 따라서 선회시켰을 때 압축실이 용적(容積)을 바꾸면서 이동함으로써, 흡입, 압축, 토출을 행하는 스크롤 압축기에 있어서, 상기 고정 스크롤의 스크롤 랩의 외벽(外壁)곡선과, 상기 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽(內壁)곡선을, 기초원 반경을 a로 하는 인벌류트곡선(involute curves)으로 형성하고, 또한 상기 고정 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선과, 상기 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽곡선을, 기초원 반경을 b로 하는 인벌류트곡선으로 형성하며, 상기 기초원 반경 a와 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값이, 1.0을 초과하고 1.5 미만인 구성으로 한 것이다.
본 실시형태에 의하면, a/b의 값을 1.0을 넘는 값으로 하는 것에 의해, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽측에 형성되는 압축실은, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실에 비해, 빠르게 압축되어, 압축 도중의 누설손실을 저감시킬 수 있다. 또한, a/b의 값을 1.5 미만으로 하는 것에 의해서, 양 스크롤 랩의 두께가 극단적으로 얇아지는 일이 없기 때문에, 스크롤 랩의 강도를 유지할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 의한 스크롤 압축기에 있어서, 고정 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선이 종료하는 신개각(伸開角) θa와, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선이 종료하는 신개각 θb가, θb < θa < θb + π의 관계를 만족시키는 구성으로 한 것이다.
본 실시형태에 의하면, 흡입과정에 있어서의 수열손실의 영향과, 압축과정에 있어서의 압축실 간의 누설손실 밸런스를 감안한 최적설계가 가능해진다.
본 발명의 제 3 실시형태는, 제 1 또는 제 2 실시형태에 의한 스크롤 압축기에 있어서, 기초원 반경 a의 중심위치와 기초원 반경 b의 중심위치를 일치시킨 것이다.
본 실시형태에 의하면, 스크롤 랩 가공의 생산공정수를 줄일 수 있기 때문에, 압축도중의 누설손실을 저감할 수 있는 동시에, 보다 저비용화 할 수 있다.
본 발명의 제 4 실시형태는, 제 1 또는 제 2 실시형태에 의한 스크롤 압축기에 있어서, 기초원 반경 a의 중심위치와 기초원 반경 b의 중심위치와의 사이에 둔 것이다.
본 실시형태에 의하면, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실에 비해, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽측에 형성되는 압축실을 빠르게 압축시켜 누설손실을 저감시키면서, 스크롤의 스크롤 랩 두께를 변경할 수 있으므로, 스크롤 랩의 강도를 임의로 조정할 수 있다.
본 발명의 제 5 실시형태에 의한 스크롤 압축기는, 경판으로부터 스크롤 랩이 상승하는 고정 스크롤 및 선회 스크롤을 서로 맞물리게 하여 쌍방간에 압축실을 형성하고, 선회 스크롤을 자전규제기구에 의한 자전의 규제하에서 원궤도를 따라서 선회시켰을 때 압축실이 용적을 바꾸면서 이동함으로써, 흡입, 압축, 토출을 행하는 스크롤 압축기에 있어서, 고정 스크롤의 스크롤 랩의 두께가, 중심부로부터 바깥쪽을 향하여 커지고, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 두께가, 중심부로부터 바깥쪽을 향하여 작아지도록 구성한 것이다.
본 실시형태에 의하면, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽측에 형성되는 압축실은, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽측에 형성되는 압축실에 비교하여, 빠르게 압축하게 되어, 압축도중의 누설손실을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제 6 실시형태는, 제 1부터 제 5 실시형태에 의한 스크롤 압축기에 있어서, 냉매를, 고압 냉매, 예를 들면 이산화탄소로 한 것이다.
본 실시형태에 의하면, 압력변형을 작게 하여 갤링(galling)이나 이상(異常)마모를 효과적으로 방지하면서, 압축실 간의 누설손실을 보다 효과적으로 작게 할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 단면도.
도 2는, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서의 압축기구부의 단면도.
도 3은, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서의 선회각에 대한 압축실의 용적변화를 나타내는 도면.
도 4는, 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 신개각 θa를, θb < θa < θb + π의 범위에서 변화시켰을 때의, 선회각에 대한 압축실의 용적변화를 나타내는 도면.
도 5는, 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 스크롤 랩형상을 나타내는 평면도.
도 6은, 종래의 스크롤 압축기의 스크롤 랩형상을 나타내는 평면도.
<실시예 1>
이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 단면도이다. 밀폐용기(1) 내에 용접이나 수축 끼워맞춤(shrinkage fit) 등을 하여 고정한 크랭 크축(4)의 주(主)축받이부재(11)와, 이 주축받이부재(11)에 볼트 고정한 고정 스크롤(12)과의 사이에, 고정 스크롤(12)과 서로 맞물리는 선회 스크롤(13)을 끼워 넣어 스크롤식의 압축기구(2)를 구성하고, 선회 스크롤(13)과 주축받이부재(11)와의 사이에 선회 스크롤(13)의 자전을 방지하여 원궤도운동하도록 안내하는 올덤링(oldham ring) 등에 의한 자전규제기구(14)를 설치하고, 크랭크축(4)의 상단에 있는 주축부(4a)에서 선회 스크롤(13)을 편심구동하는 것에 의해 선회 스크롤(13)을 원궤도운동시켜, 이것에 의해 고정 스크롤(12)과 선회 스크롤(13)과의 사이에 형성하고 있는 압축실(15)이 바깥둘레측으로부터 중앙부로 이동하면서 작아지는 것을 이용하여, 밀폐용기(1) 밖으로 연결되어 있는 흡입파이프(16) 및 고정 스크롤(12)의 바깥둘레부의 흡입구(17)로부터 냉매가스를 흡입하여 압축해가고, 소정압 이상이 된 냉매가스는 고정 스크롤(12)의 중앙부의 토출구(18)로부터 리드밸브(19)를 밀어 열어 밀폐용기(1)내에 토출시키는 것을 반복한다.
도 2는, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서의 압축기구부의 단면도이다. 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 외벽곡선과 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b) 의 내벽곡선을, 기초원 반경을 a로 하는 인벌류트곡선으로 형성하고, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 내벽곡선과 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽곡선을, 기초원 반경을 b로 하는 인벌류트곡선으로 형성한다. 그리고, 기초원 반경 a와 상기 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값을, 1.0을 넘는 값으로 하는 것에 의해, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽측에 형성되는 압축실(15b)은, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽측에 형성되는 압축실(15a)에 비해, 빠르게 압 축하게 된다.
도 3은, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서의 선회각{크랭크축(4)의 회전각}에 대한 압축실의 용적변화를 나타내는 도면이다. 실선으로 나타내고 있는 것은, 본 실시측의 스크롤 압축기(a/b>1.0)의 용적변화이고, 점선으로 나타내고 있는 것은, 종래의 비대칭 스크롤 압축기(a/b= 1.0)의 용적 변화이다. 도 3에서, 동일한 선회각일 때의 압축실(15b)과 압축실(15a)의 용적비의 차이는, 압축실(15b)과 압축실(15a)과의 차압에 비례한다. 요컨대, 동일 선회각에서의 용적비의 차이가 작을수록, 압축실(15) 내부에서도 누설이 적어지게 된다. 종래의 비대칭 스크롤 압축기와 본 발명을 비교하면, 용적비의 차이가 작아지고 있고, 압축실(15) 내부에서의 누설을 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
다만, 기초원 반경 a와 상기 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값을 1.5 이상의 값으로 하면, 양 스크롤 랩의 두께변화가 극단적으로 되어, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 감겨진 끝부분이나 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 감겨진 시작부의 그 두께가 지나치게 얇아지기 때문에, 강도가 저하한다. 압축기의 신뢰성을 확보하기 위해서는, a/b 의 값을 1.5 미만의 값으로 할 필요가 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서는, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 외벽곡선과 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽곡선을, 기초원 반경을 a로 하는 인벌류트곡선으로 형성하고, 또한 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 내벽곡선과 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽곡선을, 기초원 반경을 b로 하는 인벌류트곡선으로 형성하여, 기초원 반경 a와 상기 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값을, 1.0을 넘는 값으로 하는 것에 의해, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽측에 형성되는 압축실(15b)은, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽측에 형성되는 압축실(15a)에 비해, 빠르게 압축되게 되어, 압축도중의 누설손실을 저감시킬 수 있다.
또한, a/b의 값을 1.5 미만의 값으로 하는 것에 의해서, 양 스크롤 랩의 두께가 극단적으로 얇아지는 일이 없기 때문에, 스크롤 랩의 강도를 유지할 수 있다.
또한, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서는, 기초원 반경 a의 중심위치와 기초원 반경 b의 중심위치를 일치시키는 구성으로 하고 있다. 이 구성에 의해, 스크롤 랩 가공의 생산공정수를 줄일 수 있으므로, 압축 도중의 누설손실을 저감시키는 것과 동시에, 보다 낮은 비용으로 할 수 있다.
그런데, 스크롤 압축기에 있어서, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 두께가, 중심부에서 바깥쪽을 향하여 커지고, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b) 의 두께가, 중심부에서 바깥쪽을 향하여 작아지도록 구성(도시하지 않음)하는 것에 의해서, 본 실시예와 같이, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽측에 형성되는 압축실(15b)은, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽측에 형성되는 압축실(15a)에 비해, 빠르게 압축되게 되어, 압축도중의 누설손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 상술한 이러한 스크롤 압축기에 있어서, 그 스크롤 랩을 구성하는 곡선은, 인벌류트곡선에 한정된 것이 아니라, 아르키메데스곡선이나, 원의 신개각에 의해서 반경이 변화하는 인벌류트곡선 등이라도 좋다.
(실시예 2)
도 4는, 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 신개각 θa를, θb < θa < θb + π의 범위에서 변화시켰을 때의, 선회각에 대한 압축실의 용적변화를 나타내는 도면이다. 도 4에 있어서, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 내벽곡선이 종료하는 신개각 θ와, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽곡선이 종료하는 신개각 θb를, θb < θa < θb + π의 범위에서 변화시켰을 때의, 크랭크축(4)의 회전각(선회각)에 대한 압축실(15)의 용적변화의 모습을 나타내고 있다.
여기서, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 내벽곡선의 기초원 중심을 원점으로 하는 좌표계 X를 설정하고, 어느 임의의 방향을 신개각 : θ = 0이라고 정의한다. 그 방향으로부터, 반시계 회전방향을 신개각의 정방향으로 한다. 또한, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽곡선의 기초원 중심을 원점으로 하고 좌표계 X를 180°회전시킨 좌표계 Y를 설정한다. 이하, 본 실시예에서의 신개각은, 고정 스크롤(12)의 스크롤 랩(12b)의 곡선의 경우는 좌표계 X, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 곡선의 경우는 좌표계 Y에서의 각도를 나타내고 있다.
도 4를 보고 알 수 있는 바와 같이, 신개각 θb를 변화시키더라도, 동일 선회각에서의 용적비의 차이를 작게 할 수 있다. 요컨대, 작동유체(냉매)의 특성에 맞추어, 흡입과정에 있어서의 수열손실의 영향과, 압축과정에 있어서의 압축실(15)의 누설손실의 밸런스를 감안한 최적 설계가 가능해진다. 예를 들면, 냉매밀도가 높고 차압이 큰 냉매에서는, 흡입과정에 있어서의 수열손실보다, 압축과정에 있어서의 압축실 간의 누설손실의 영향이 크다고 생각할 수 있으므로, 신개각 θa를 신 개각 θb에 가까운 구성으로 하거나, 냉매 밀도가 낮고 차압이 작은 냉매에서는, 반대로 신개각 θa를 신개각 θb + π에 가까운 구성으로 하거나 할 수 있다.
(실시예 3)
도 5는, 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 스크롤 압축기의 스크롤 랩형상을 나타내는 평면도이다. 도 5에 있어서, 기초원 반경 a의 중심위치와 기초원 반경 b의 중심위치와의 사이에 거리를 형성하는 것에 의해, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 외벽측에 형성되는 압축실(15a)에 비해, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 내벽측에 형성되는 압축실(15b)을 빠르게 압축하는 특징을 유지하면서, 스크롤 랩 두께를 변경할 수 있으므로, 스크롤 랩의 강도를 임의로 조정할 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 스크롤 압축기는, 냉매를, 고압 냉매, 예를 들면 이산화탄소로 하는 구성(도시하지 않음)이다. 고압 냉매에서는, 압축과정에서의 압축실(15) 사이의 차압이 크기 때문에, 누설손실을 보다 효과적으로 작게 할 수 있다. 또한, 고압 냉매의 경우는, 선회 스크롤(13)이 압력차이에 의해서 크게 변형하여, 갤링이나 이상마모를 일으키지만, 본 실시예의 스크롤 압축기에 있어서는, 선회 스크롤(13)의 스크롤 랩(13b)의 중심부의 두께를 크게 할 수 있으므로, 압력변형을 억제하고, 갤링이나 이상마모를 효과적으로 막을 수 있다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 비대칭 랩형상의 스크롤 압축기에 있어서, 컴팩트하고 심플한 구조로, 압축도중의 누설손실을 저감시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 스크롤 압축기는, 압축도중의 누설손실을 저감시키면서, 컴팩트하게 구성하는 것이 가능하게 되기 때문에, 작동유체를 냉매로 한정하는 일 없이, 공기 스크롤 압축기, 오일프리(oil-free) 압축기, 스크롤형 팽창기 등의 스크롤 유체기계의 용도에 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 경판으로부터 스크롤 랩이 상승하는 고정 스크롤 및 선회(旋回) 스크롤을 서로 맞물리게 하여 쌍방간에 압축실을 형성하고, 선회 스크롤을 자전(自轉)규제기구에 의한 자전의 규제하에서 원궤도를 따라서 선회시켰을 때 압축실이 용적(容積)을 바꾸면서 이동함으로써, 흡입, 압축, 토출을 행하는 스크롤 압축기에 있어서,
    상기 고정 스크롤의 스크롤 랩의 외벽(外壁)곡선과, 상기 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽(內壁)곡선을, 기초원 반경을 a로 하는 인벌류트곡선(involute curves)으로 형성하고, 또한,
    상기 고정 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선과, 상기 선회 스크롤의 스크롤 랩의 외벽곡선을, 기초원 반경을 b로 하는 인벌류트곡선으로 형성하며,
    상기 기초원 반경 a와 기초원 반경 b의 비인 a/b의 값이, 1.0을 초과하고 1.5 미만인 구성으로 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선이 종료하는 신개각(伸開角) θa와, 선회 스크롤의 스크롤 랩의 내벽곡선이 종료하는 신개각 θb가, θb < θa < θb + π의 관계를 만족시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기초원 반경 a의 중심위치와 상기 기초원 반경 b의 중심위치를 일치시킨 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기초원 반경 a의 중심위치와 기초원 반경 b의 중심위치와의 사이에 거리를 둔 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    냉매를, 이산화탄소로 한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 삭제
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