KR101603934B1 - 스크롤식 유체 기계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대향하는 스크롤의 랩부간의 접촉을 회피하면서, 압축 효율을 향상시킨 스크롤식 유체 기계를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여, 「경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와, 상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되고, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와, 상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과, 상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고, 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계」를 제공한다.

Description

스크롤식 유체 기계{SCROLL TYPE FLUID MACHINE}
본 발명은 스크롤식 유체 기계에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야에 있어서의 배경기술로서 특허문헌 1, 2가 있다.
특허문헌 1에는 적어도 한쪽의 스크롤의 랩부(wrap portion)의 둘레면에 복수 개의 돌기를 설치한 스크롤식 유체 기계가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 고정 스크롤의 랩부의 내주면 또는 외주면의 미리 결정된 각도 범위에 두께가 얇은 부분을 형성한 스크롤식 유체 기계가 기재되어 있다.
일본국 특개2004-138056호 공보 일본국 특개2006-17013호 공보
특허문헌 1의 스크롤식 유체 기계는 복수 개의 돌기를 설치해서 압축 시의 밀폐성을 높이고, 압축 효율을 향상시키고 있다.
여기에서, 스크롤식 유체 기계는 운전 시에 스크롤에 형성된 랩부가 압축열에 의해 열 변형한다. 열 변형에 따른 랩부의 변형은 랩부의 배면측에 설치된 냉각핀 등의 영향에 의해 둘레 방향의 위치에 따라서 불균일하며, 대향하는 스크롤의 랩부간의 간극이 커지는 부분도 있고 좁아지는 부분도 있다.
그래서, 예를 들면, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이 열 변형에 의하여 대향하는 스크롤의 랩부의 간극이 작아지는 부분에 대해서 두께가 얇은 부분을 형성하는 것에 의해, 운전 시의 랩부간의 접촉을 방지하면서 압축 효율을 향상시키고 있었다.
그러나, 운전 시의 열 팽창에 의한 영향을 고려해서 랩부끼리가 접촉하지 않도록 하면, 대향하는 스크롤의 랩부간의 간극이 필요 이상으로 커지고, 특히 운전 개시 시에 있어서의 압축 유체의 누설이 커져, 압축실의 밀폐성을 높일 수 없어 압축 효율을 향상시킬 수 없었다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 대향하는 스크롤의 랩부간의 접촉을 회피하면서, 압축 효율을 향상시킨 스크롤식 유체 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 「경판(鏡板)에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와, 상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되고, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와, 상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과, 상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고, 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계」를 제공한다.
본 발명에 따르면, 대향하는 스크롤의 랩부간의 접촉을 회피하면서, 압축 효율을 향상시킨 스크롤식 유체 기계를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 스크롤식 압축기의 전체의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 스크롤식 압축기의 랩부의 단면도.
도 3은 스크롤식 압축기의 랩부 보정을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 스크롤식 압축기의 랩부간의 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 스크롤식 압축기의 랩부간의 확대도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 스크롤식 압축기의 랩부간의 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 스크롤식 압축기의 랩부간의 확대도.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 스크롤식 압축기의 랩부의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 스크롤식 압축기의 스크롤의 변형을 나타내는 도면.
이하, 스크롤식 유체 기계의 일례로서 본 발명의 실시예 1∼4에 따른 스크롤식 압축기를 도 1∼7에 의거하여 설명한다.
[실시예 1]
이하, 본 발명의 실시예 1을 도 1∼5에 따라서 상세히 설명한다.
도 1을 사용해서 본 실시예에 따른 스크롤식 압축기의 전체 구조에 대하여 설명한다. 본 실시예에 따른 스크롤식 압축기는, 경판(1A)에 소용돌이 형상의 랩부(3)가 형성된 선회 스크롤(1)과, 선회 스크롤(1)과 대향하는 위치에 설치되며, 경판(2A)에 소용돌이 형상의 랩부(4)가 형성된 고정 스크롤(2)을 구비한다. 선회 스크롤(1), 고정 스크롤(2)의 (적어도 어느 한쪽의) 배면에는 각각 냉각핀(1C, 2C)이 설치되어 있다.
도 2를 사용하여 본 실시예에 따른 스크롤식 압축기의 동작에 대하여 설명한다. 선회 스크롤(1)의 선회 운동에 의해, 고정 스크롤(2)의 랩부(4)와 선회 스크롤(1)의 랩부(3) 사이에 구획 형성되는 압축실(5)이 연속적으로 축소된다. 이것에 의하여 각 압축실은, 흡입 포트(6)로부터 흡입한 공기를 순차 압축하면서, 이 압축 공기를 토출 포트(7)로부터 외부의 공기 탱크(도시하지 않음)를 향해서 토출한다.
여기에서, 일반적으로 스크롤식 압축기는, 도 3에 나타내는 바와 같이 고정 스크롤(2)과 선회 스크롤(1)의 랩부(3, 4)에 형성하는 레이디얼(radial) 방향의 간극(δ)(랩(wrap) 간극이라 부름)을 가능한 한 작게 해서, 각 압축실로부터 압축 공기가 누설되는 것을 억제하여, 공기 압축기로서의 효율 등을 높이도록 하고 있다. 한편, 랩 간극(δ)을 작게 하면 압축열 등의 영향으로 랩이 열 변형했을 경우에, 랩부(3, 4)가 접촉할 가능성이 있다. 그래서, 랩 간극(δ)을 랩부(3, 4)가 접촉하지 않고 압축 효율을 높이도록 설정하고 있다. 그러나, 랩부(3, 4)는 스크롤식 압축기의 운전에 따라 압축열에 의해서 변형하기 때문에, 기동 개시로부터의 시간에 따라서 최적인 랩 간극(δ)이 변화하는 것이다. 그 때문에, 랩부(3, 4)가 접촉하지 않는 것을 최우선으로 고려하면, 압축 효율을 향상시키는 것은 곤란하였다.
그래서, 본 실시예에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이 랩 측면에 돌기(8)를 설치하여, 랩이 접촉했을 경우에도 돌기부(8)의 선단만이 접촉하고, 랩 측면 전체가 접촉하는(달라붙는) 것을 방지하고 있다. 이것에 의해 압축 공기의 누설량을 저감하여 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 돌기부(8)의 선단과 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)의 간극을 극단적으로 좁게 하면, 돌기부(8)뿐만 아니라, 랩부(3, 4) 전체가 접촉해 버린다. 그 때문에, 돌기부(8)의 선단과 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)의 간극은 어느 정도의 크기를 취할 필요가 있다. 여기에서, 돌기부(8)의 선단과 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)의 간극에 대해서도, 스크롤식 압축기의 운전에 따라 압축열에 의해서 변형하기 때문에, 기동 개시로부터의 시간에 따라서 최적인 간극은 변화한다. 돌기부(8)의 선단과 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)의 간극만을 고려한 경우에도 랩부(3, 4) 전체가 접촉되지 않는 것을 전제로 해서, 압축 효율을 향상시키는 것은 곤란했다.
그래서, 본 실시예에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 돌기부(8)의 선단과 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)의 간극이 아닌, 돌기부(8)의 선단과 기단(9)에 있어서의 랩부의 지름 방향의 두께 차이(h)를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 한다. 즉, 돌기부(8)의 선단과 기단(9)에 있어서, 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하고 있다.
이때, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분의 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 랩부(3, 4)의 지름 방향의 두께 차이(h1, h2)를, 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분보다도 작게 설정한다(h1>h2). 마찬가지로, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분의 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이도 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분보다 작게 설정한다.
이것에 의해, 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분에 대해서는, 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이 및 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를 크게 하는 것에 의해, 돌기부(8) 선단을 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)에 접근시켜도 랩부 전체가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 돌기부(8) 선단을 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)에 접근시키는 것이 가능해져 압축 공기의 누설량을 저감하여 압축 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 한편, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서는, 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 작게 하는 것에 의해, 돌기부(8)의 기단부(9)에서의 누설을 저감하여 압축 효율을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이(h)를, 열 변형에 의하여 발생하는 랩 간극에 따라서 다단계로 변경(h1>h2>h3)함으로써, 보다 래버린스 기단부측에서의 누설을 저감할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시예에 따르면, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분의 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 랩부의 지름 방향의 두께 차이 및 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를, 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분보다도 작게 설정함으로써, 랩부 전체가 접촉하는 것을 방지하면서 압축 공기의 누설량을 저감하여 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
[실시예 2]
본 발명의 실시예 2에 대해서, 도 6을 사용하여 설명한다. 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서 랩부(3, 4)의 측면(10)에는 돌기부를 설치하지 않고, 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분에만 돌기부를 설치했다. 즉, 실시예 1에서, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 랩부(3, 4)의 지름 방향의 두께 차이(h2)를 0으로 했다. 마찬가지로, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서 돌기부(8) 선단과 기단(9)에 있어서의 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이도 0으로 했다. 이것에 의해, 실시예 1과 비교하여, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서 돌기부(8)의 기단부(9)에서의 누설을 저감하여 압축 효율을 더 향상시킬 수 있다.
[실시예 3]
본 발명의 실시예 3에 대하여 도 7을 사용해서 설명한다. 실시예 1, 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 랩부(3, 4)의 측면에 설치된 복수의 돌기부(8)를 랩부(3, 4)의 측면 형상이 다각 형상으로 되도록 연결했다.
돌기부(8)(다각 형상 돌기부(11))의 치수는, 돌기부 선단과 기단(12)에 있어서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이(h)를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 한다. 즉, 돌기부 선단과 기단(12)에 있어서의 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 한다. 구체적으로는, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분의 다각 형상 돌기부(11) 선단과 기단(12)에 있어서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이(h1, h2)를, 열 변형에 의해 랩 간극이 작아지는 부분보다 작게 설정한다. 이것에 의해, 열 변형에 의해 랩 간극이 넓어지는 부분에 있어서의, 다각 형상 돌기 기단(12)측에서의 누설을 저감할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 실시예 1, 2에 비교해서 용이한 가공으로 랩부(3, 4)를 형성할 수 있으며, 열 변형에 의해 랩 간극이 커지는 부분에 대해서 돌기부(8)의 기단부(9)에서의 누설을 저감하여 압축 효율을 더 향상시킬 수 있다.
[실시예 4]
본 발명의 실시예 4에 대하여 도 8, 9를 사용해서 설명한다. 실시예 1∼3과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
고정 스크롤(2)의 경판(2A)에는, 그 배면측에 각각 한쪽 방향(도 8 중의 X-X선)에 서로 평행하게 연장되는 복수의 냉각핀(2C, 2C, …)을 설치하여, 이들 냉각핀(2C)을 따라 냉각풍을 유통시키는 것에 의해 경판(2A)을 배면측으로부터 식혀서, 압축열 등의 영향으로 소용돌이 형상의 랩부(4)가 변형하는 것을 저감하고 있다.
여기에서, 이와 같은 고정 스크롤(2)은, 경판(2A)의 배면측에 설치한 각 냉각핀(2C)이 도 7 중의 X-X선을 따라 서로 평행하게 연장되어 있으므로, 고정 스크롤(2) 전체의 강성은, 냉각핀(2C)이 연장되는 X-X선의 방향으로 높고, 이것과 수직인 Y-Y선의 방향으로는 강성이 낮아지는 경향이 있다.
고정 스크롤(2)은, 도 8, 9에 나타내는 바와 같이 플랜지부(18)가 선회 스크롤(1)을 외측으로부터 수납하는 케이싱(도시 생략)에 고정된다. 그 때문에, 예를 들면 압축실(5) 내에 발생하는 압축 공기의 압력, 압축열 등의 영향에 따라서 도 9에 나타내는 바와 같이 냉각핀(2C)이 형성된 배면측으로 만곡하도록 변형한다.
이 때문에, 예를 들면 압축실(5) 내에 발생하는 압축 공기의 압력, 압축열 등의 영향에 의해서 고정 스크롤(2)의 랩부(4)가 변형할 때에, 예를 들면 도 8 중에 나타내는 화살표(F1, F1) 방향에 대해서는 지름 방향 내측을 향해서 지름이 작아진다. 이때, 고정 스크롤(2)의 랩부(4)의 치선측(齒先側)측과 지름 방향 외측에서 대향하는 선회 스크롤(1)의 랩부(3)의 치원측(齒元側) 사이의 간극은 커진다.
이와 같은 변형으로 이루어지는 고정 스크롤(2)에 대하여, 고정 스크롤(2)의 랩부(4)의 외주면과 선회 스크롤(1)의 랩부의 내주면 중 적어도 한쪽에 형성된 돌기부(8)의 선단과 기단에 있어서의 지름 방향의 두께 차이 및 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를, 냉각핀(2C)이 연장되는 방향(화살표(F2, F2) 방향)을 포함하는 (90도 미만의) 소정 각도 범위 내에 형성된 돌기부(16)와 기단부(17)의 차이보다도 냉각핀(2C)이 연장되는 방향과 수직인 방향(화살표(F1, F1) 방향)을 포함하는 (90도 미만의) 소정 각도 범위 내에 형성된 돌기부(14)와 기단부(15)의 차이를 작게 설정한다.
반대로 화살표(F2, F2) 방향에서는, 고정 스크롤(2)의 경판(2A)은 지름이 커진다. 이때, 고정 스크롤(2)의 랩부(4)의 치선측과 지름 방향 내측에서 대향하는 선회 스크롤(1)의 랩부(3)의 치원측 사이의 간극은 커진다.
이와 같은 변형으로 이루어지는 고정 스크롤(2)에 대하여, 고정 스크롤(2)의 랩부(4)의 내주면과 선회 스크롤(1)의 랩부의 내주면 중 적어도 한쪽에 형성된 돌기부(8)의 선단과 기단에 있어서의 지름 방향의 두께 차이 및 대향하는 스크롤의 랩부(3, 4)와의 간격 차이를, 냉각핀(2C)이 연장되는 방향과 수직인 방향(화살표(F1, F1) 방향)을 포함하는 (90도 미만의) 소정 각도 범위 내에 형성된 돌기부(14)와 기단부(15)의 차이보다도 냉각핀(2C)이 연장되는 방향(화살표(F2, F2) 방향)을 포함하는 (90도 미만의) 소정 각도 범위 내에 형성된 돌기부(16)와 기단부(17)의 차이를 작게 설정한다.
본 실시예에 따르면, 냉각핀(2C)이 연장되는 방향에 대응해서 선회 스크롤(1)의 랩부(3)와 고정 스크롤(2)의 랩부(4)의 간극이 커지는지 작아지는지를 미리 보다 정확히 고려한 것에 의해, 랩부 전체가 접촉하는 것을 방지하면서 압축 공기의 누설량을 저감하여 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예 1∼4의 형태에서는, 스크롤식 유체 기계를 공기 압축기로서 사용하는 경우를 예로 들어서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것은 아니며, 예를 들면 냉매를 압축하는 냉매 압축기, 진공 펌프 등을 포함해서 다른 스크롤식 유체 기계에 적용해도 되는 것이다.
1 : 선회 스크롤
2 : 고정 스크롤
3 : 선회 스크롤 랩부
4 : 고정 스크롤 랩부
5 : 압축실
6 : 흡입 포트
7 : 토출 포트
8 : 돌기부
9 : 돌기부의 기단부
10 : 랩부의 측면
11 : 다각 형상 돌기
12 : 다각 형상 돌기의 기단부
13 : 랩부 지름 방향 외측의 측면
14 : F1-F1 방향으로 형성된 돌기부
15 : F1-F1 방향으로 형성된 돌기부의 기단부
16 : F2-F2 방향으로 형성된 돌기부
17 : F2-F2 방향으로 형성된 돌기부의 기단부
18 : 플랜지부

Claims (16)

  1. 경판(鏡板)에 소용돌이 형상의 랩부(wrap portion)가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단(先端)과 기단(基端)에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 둘레 방향(周方向)의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분에 형성된 상기 돌기부에 대하여 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  2. 삭제
  3. 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  4. 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분을 다각(多角) 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랩부의 외주면에 형성된 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이는, 상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부보다도 상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 랩부의 내주면에 형성된 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 상기 랩부의 지름 방향의 두께 차이는, 상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부보다도 상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 대하여 상기 랩부의 외주면에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 대하여 상기 랩부의 내주면에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  9. 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분에 형성된 상기 돌기부에 대하여 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  10. 삭제
  11. 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  12. 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 1 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재와 대향하는 위치에 배치되며, 경판에 소용돌이 형상의 랩부가 설치된 제 2 스크롤 부재와,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 상기 경판의 배면측에 설치된 냉각핀과,
    상기 제 1 스크롤 부재 또는 상기 제 2 스크롤 부재 중 적어도 어느 한쪽의 랩부에 설치된 돌기부를 구비하고,
    상기 돌기부의 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이를 둘레 방향의 위치에 따라서 다르게 하며,
    상기 제 1 스크롤 부재 및 상기 제 2 스크롤 부재의 열 팽창 시에 대향하는 스크롤 부재와의 간격이 넓어지는 부분을 다각 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 랩부의 외주면에 형성된 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이는, 상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부보다도 상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 랩부의 내주면에 형성된 상기 돌기부의 선단과 기단에서의 대향하는 스크롤과의 간격 차이는, 상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부보다도 상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 형성된 상기 돌기부 쪽이 작은 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 냉각핀이 연장되는 방향과 수직인 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 대하여 상기 랩부의 외주면에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 냉각핀이 연장되는 방향을 포함하는 소정 각도 범위 내에 대하여 상기 랩부의 내주면에는 돌기부를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10428817B2 (en) * 2016-03-18 2019-10-01 Signify Holding B.V. Cooling arrangement for cooling an apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012057635A (ja) * 2011-12-22 2012-03-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd スクロール式流体機械

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733828B2 (ja) * 1986-12-29 1995-04-12 株式会社日立製作所 スクロール形真空ポンプ
JP2971739B2 (ja) * 1994-06-20 1999-11-08 トキコ株式会社 スクロール式流体機械
US5833443A (en) * 1996-10-30 1998-11-10 Carrier Corporation Scroll compressor with reduced separating force between fixed and orbiting scroll members
JP3539189B2 (ja) 1998-03-10 2004-07-07 株式会社日立製作所 スクロール流体機械
US6808373B2 (en) * 2002-09-27 2004-10-26 Tokico Ltd. Scroll fluid machine having projections on a wrap peripheral surface
JP4444611B2 (ja) * 2002-09-27 2010-03-31 株式会社日立製作所 スクロール式流体機械
JP4494885B2 (ja) * 2004-06-30 2010-06-30 株式会社日立製作所 スクロール式流体機械
JP4949823B2 (ja) * 2006-12-28 2012-06-13 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
JP5001018B2 (ja) * 2007-01-31 2012-08-15 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
JP4891416B2 (ja) * 2010-02-08 2012-03-07 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
JP5596577B2 (ja) * 2011-01-26 2014-09-24 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012057635A (ja) * 2011-12-22 2012-03-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd スクロール式流体機械

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