JPS59176483A - スクロ−ル流体機械 - Google Patents
スクロ−ル流体機械Info
- Publication number
- JPS59176483A JPS59176483A JP5083583A JP5083583A JPS59176483A JP S59176483 A JPS59176483 A JP S59176483A JP 5083583 A JP5083583 A JP 5083583A JP 5083583 A JP5083583 A JP 5083583A JP S59176483 A JPS59176483 A JP S59176483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- height
- oscillating
- side plate
- plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines 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
- F01C1/0207—Rotary-piston machines or engines 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
- F01C1/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
- F01C1/0269—Details concerning the involute wraps
- F01C1/0276—Different wall heights
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はスクロール圧縮機などのスクロール流体機械
の圧縮部の改良に関するものである。
の圧縮部の改良に関するものである。
この発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機の原理に
ついて述べる。
ついて述べる。
スクロール圧縮機の基本要素は、第１図（，１〜（ｄｉ
に示すとおりであり、第１図において、１は固定スクロ
ール、２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、
０は固定スクロール１上の定点、０／は揺動スクロール
２上の定点である。
に示すとおりであり、第１図において、１は固定スクロ
ール、２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、
０は固定スクロール１上の定点、０／は揺動スクロール
２上の定点である。
固定スクロール１および揺動スクロール２は同一形状の
渦巻で構成されており、その形体は、従来から知られて
いるように、インボリュートあるいは円弧などを組合わ
せたものである。
渦巻で構成されており、その形体は、従来から知られて
いるように、インボリュートあるいは円弧などを組合わ
せたものである。
次に動作について説明する。固定スクロール１は空間に
対して静止しており、揺動スクロール２は固定スクロー
ル１と図のように組合わされて、その姿勢を空間に対し
て変化させないで、回転運動、すなわち揺動を行ない第
１図（−） 、 （ｂ） 。
対して静止しており、揺動スクロール２は固定スクロー
ル１と図のように組合わされて、その姿勢を空間に対し
て変化させないで、回転運動、すなわち揺動を行ない第
１図（−） 、 （ｂ） 。
（ｃ） 、 （ｄ）に示すＯ’、９０°、１８０°、２
７０°のように運動する。揺動スクロール２の運動に伴
ない、固定スクロール１および揺動スクロール２の間に
形成される三日月状の圧縮室４は順次その容積を減じ、
圧縮室４に取り適才れた気体は圧縮されて吐出口３から
吐出される。この間、第１図ｏ −ｏ’の距離は一定に
保持されておジ、渦巻の間隔をａ、厚みをｔで表わせば
ｏｏ′＝３−４となっている。ａは渦巻のピッチに相当
している。
７０°のように運動する。揺動スクロール２の運動に伴
ない、固定スクロール１および揺動スクロール２の間に
形成される三日月状の圧縮室４は順次その容積を減じ、
圧縮室４に取り適才れた気体は圧縮されて吐出口３から
吐出される。この間、第１図ｏ −ｏ’の距離は一定に
保持されておジ、渦巻の間隔をａ、厚みをｔで表わせば
ｏｏ′＝３−４となっている。ａは渦巻のピッチに相当
している。
スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略は以上の
ようである。
ようである。
次にスクロール圧縮機の具体的な実施例の構成、動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
第２図は、従来のスクロール圧縮機の一実施例である。
第２図において、１は固定スクロールであり、インボリ
ュート形状などを有するスクロール側板１ａおよびこの
スクロール側板１ａを支持する底板１ｂおよび吐出口３
．吸入口５によって構成されている。２は揺動スクロー
ルであシ、固定側と同一形状で巻き方向の逆なスクロー
ル側板２１１．このスクロール側板２ａを支持する底板
２ｂおよびボス１１によって構成されている。４は固定
スクロール側板１＆、底板１ｂ、揺動スクロール側板２
ａ、底板２ＮＣよって形成される圧縮室、３は吐出口、
４は圧縮室、５は吸入口、６は軸受支え、７はスラスト
軸受、８は偏心穴１２を有するクランク軸、９は揺動ス
クロール２の自転を防止させる自転防止装置、１０はバ
ランサである。以上が主要な構成要素である。揺動スク
ロール２は固定スクロール１と、スクロール側板１ａお
よび２ａが対向して嵌合され、揺動スクロール２のボス
部１１は、クランク軸８の偏心穴１４に連結している。
ュート形状などを有するスクロール側板１ａおよびこの
スクロール側板１ａを支持する底板１ｂおよび吐出口３
．吸入口５によって構成されている。２は揺動スクロー
ルであシ、固定側と同一形状で巻き方向の逆なスクロー
ル側板２１１．このスクロール側板２ａを支持する底板
２ｂおよびボス１１によって構成されている。４は固定
スクロール側板１＆、底板１ｂ、揺動スクロール側板２
ａ、底板２ＮＣよって形成される圧縮室、３は吐出口、
４は圧縮室、５は吸入口、６は軸受支え、７はスラスト
軸受、８は偏心穴１２を有するクランク軸、９は揺動ス
クロール２の自転を防止させる自転防止装置、１０はバ
ランサである。以上が主要な構成要素である。揺動スク
ロール２は固定スクロール１と、スクロール側板１ａお
よび２ａが対向して嵌合され、揺動スクロール２のボス
部１１は、クランク軸８の偏心穴１４に連結している。
クランク軸８は軸受支え６に嵌合され、軸受支え６と固
定スクロール１はボルトなど（図示せず）で結合されて
いる。また、軸受支え６に形成されたスラスト軸受７と
揺動スクロール２の底板２ｂのスクロール側板２ａが形
成されている反対側の面は、互いに接するように組立て
られる。
定スクロール１はボルトなど（図示せず）で結合されて
いる。また、軸受支え６に形成されたスラスト軸受７と
揺動スクロール２の底板２ｂのスクロール側板２ａが形
成されている反対側の面は、互いに接するように組立て
られる。
また、クランク軸８にはバランサ１０が圧入あるいはね
じ正めされて固定されている。
じ正めされて固定されている。
次に、このスクロール圧縮機の動作について説明すると
、電動機などの駆動部（図示せず）から伝達された回転
トルクは、クランク軸８を回転させる。すると、揺動ス
クロール２のボス部１１を介して揺動スクロール２は旋
回を開始するが、自転防止装置９により自転を妨げられ
るため、固定スクロール１と揺動スクロール２は第１図
で示した圧縮原理によシ、作動流体を圧縮する。ここで
、揺動スクロール２は偏心公転運動をするが、その静的
および動的釣９合わせをバランサ１０によって行なう。
、電動機などの駆動部（図示せず）から伝達された回転
トルクは、クランク軸８を回転させる。すると、揺動ス
クロール２のボス部１１を介して揺動スクロール２は旋
回を開始するが、自転防止装置９により自転を妨げられ
るため、固定スクロール１と揺動スクロール２は第１図
で示した圧縮原理によシ、作動流体を圧縮する。ここで
、揺動スクロール２は偏心公転運動をするが、その静的
および動的釣９合わせをバランサ１０によって行なう。
以上のようなスクロール圧縮機において、作動流体は吸
入口５から吐出口３に至るまでの圧縮過程中に温度が上
昇する。この圧縮過程を断熱圧縮とすれは、作動流体の
吸入口５から吐出口３に至るまでの温度上昇△Ｔは、 にゴ △Ｔ−ＴＳ （（ｐａ／ｐｇ） ｋｌ ）で示される。
入口５から吐出口３に至るまでの圧縮過程中に温度が上
昇する。この圧縮過程を断熱圧縮とすれは、作動流体の
吸入口５から吐出口３に至るまでの温度上昇△Ｔは、 にゴ △Ｔ−ＴＳ （（ｐａ／ｐｇ） ｋｌ ）で示される。
ここでＴ８は作動流体の吸入口における温度、Ｐｓは吸
入口における圧力、Ｐｄは吐出口における圧力、ｋは断
熱指数である。このような作動流体の温度上昇は固定ス
クロール１および揺動スクロール２のスクロール側板１
ａ、２ａおよび底板１ｂ。
入口における圧力、Ｐｄは吐出口における圧力、ｋは断
熱指数である。このような作動流体の温度上昇は固定ス
クロール１および揺動スクロール２のスクロール側板１
ａ、２ａおよび底板１ｂ。
２ｂに温度勾配を生じさせ、それぞれ吸入口５のある外
周側で一番温度が低く、吐出口３のある中心に向うほど
高い温度１／Ｃｆｘる。
周側で一番温度が低く、吐出口３のある中心に向うほど
高い温度１／Ｃｆｘる。
従って、固定スクロール１と揺動スクロール２はそれぞ
れ熱膨張による変形を強いられ、第３図ｔ、ｌ 、 （
ｂｌに破線で示すようにスクロール側板ｌａ、２ａは中
心に向うほど凸になる。第３図（、）は画定スクロール
、（ｂ）は揺動スクロールを示し、これらの図中の実線
は運転していない時の状態すなわち固定スクロール１お
よび揺動スクロール２に温度勾配が生じていない時の状
態を示す。このような運転中における固定スクロール１
と揺動スクロール２の熱膨張による変形は、スクロール
側板１ａ、２ａの先端と底板２ｂ。
れ熱膨張による変形を強いられ、第３図ｔ、ｌ 、 （
ｂｌに破線で示すようにスクロール側板ｌａ、２ａは中
心に向うほど凸になる。第３図（、）は画定スクロール
、（ｂ）は揺動スクロールを示し、これらの図中の実線
は運転していない時の状態すなわち固定スクロール１お
よび揺動スクロール２に温度勾配が生じていない時の状
態を示す。このような運転中における固定スクロール１
と揺動スクロール２の熱膨張による変形は、スクロール
側板１ａ、２ａの先端と底板２ｂ。
１ｂとの接触を惹き起こし、機械的ロスの増大、さらに
は焼付きなど圧縮機を損傷させるという欠点があった。
は焼付きなど圧縮機を損傷させるという欠点があった。
この発明は、上述のような従来のものの欠点を除去しよ
うとするものであって、固定スクロールと揺動スクロー
ルの少なくとも一方のスクロール側板の高さを、外周側
よシ内周側が低くなるように形成することＫより、スク
ロール側板が相手側のスクロール底板に熱膨張によって
接触することを防止して、信頼性の高いスクロール圧縮
機などのスクロール流体機械を提供することを目的とし
ている。
うとするものであって、固定スクロールと揺動スクロー
ルの少なくとも一方のスクロール側板の高さを、外周側
よシ内周側が低くなるように形成することＫより、スク
ロール側板が相手側のスクロール底板に熱膨張によって
接触することを防止して、信頼性の高いスクロール圧縮
機などのスクロール流体機械を提供することを目的とし
ている。
以下、この発明の一実施例を第４図（ａｌ 、 （ｂｌ
について説明する。
について説明する。
第４図（−）は固定スクロール１であり、スクロール側
板１ａの高さを外周側より内周側に向って連続的に低く
成形したものである。なお、第４図（ａ）では外周側か
ら内周＠ｌｌ Ｋ向って直線的に低くしたが曲線になっ
てもよい。外周側と内周側のスクロール側板１ａの高さ
の差は先に述べた熱膨張と底板１ｂの作動流体圧による
撓みとを考慮し設定している。第４図（ｂ）は揺動スク
ロール２であり、これも第４図（ａｌの固定スクロール
１で示したものと同様でスクロール側板２ａの高さを外
周よシ内周側に向って連続的に低くしもだものである。
板１ａの高さを外周側より内周側に向って連続的に低く
成形したものである。なお、第４図（ａ）では外周側か
ら内周＠ｌｌ Ｋ向って直線的に低くしたが曲線になっ
てもよい。外周側と内周側のスクロール側板１ａの高さ
の差は先に述べた熱膨張と底板１ｂの作動流体圧による
撓みとを考慮し設定している。第４図（ｂ）は揺動スク
ロール２であり、これも第４図（ａｌの固定スクロール
１で示したものと同様でスクロール側板２ａの高さを外
周よシ内周側に向って連続的に低くしもだものである。
このような構造にすれば、スクロール圧縮機が運転され
て作動流体が圧縮された時、圧縮に伴ない固定スクロー
ル１および揺動スクロール２のスクロール側板１ａ、２
ａおよび底板１ｂ。
て作動流体が圧縮された時、圧縮に伴ない固定スクロー
ル１および揺動スクロール２のスクロール側板１ａ、２
ａおよび底板１ｂ。
２ｂには温度勾配が生じ、それぞれ外周側に比べ内周側
の温度が高くなるが、予めスクロール側板１ｇ、２ａの
高さを外周側より内周側を低・〈シているので、両者の
熱膨張による変形後の高さはほぼ等しくなる。従って、
スクロール側板１ａ、２ａの先端の作る面は凸部が生じ
ることなく均一平面となり、底板２ｂ、’ｌｂとの接触
を避けることができる。
の温度が高くなるが、予めスクロール側板１ｇ、２ａの
高さを外周側より内周側を低・〈シているので、両者の
熱膨張による変形後の高さはほぼ等しくなる。従って、
スクロール側板１ａ、２ａの先端の作る面は凸部が生じ
ることなく均一平面となり、底板２ｂ、’ｌｂとの接触
を避けることができる。
なお、運転中のこれらのスクロール側板の先端の作る平
面の凹凸は、上述した熱膨張量と底板のガス圧による撓
みとから決まるものであるから、固定スクロールか揺動
スクロールかの−ずれか一方の凹凸が大きくなる方を上
記した構造にすれは、スクロール側板の先端と底板の接
触は避けることができる。
面の凹凸は、上述した熱膨張量と底板のガス圧による撓
みとから決まるものであるから、固定スクロールか揺動
スクロールかの−ずれか一方の凹凸が大きくなる方を上
記した構造にすれは、スクロール側板の先端と底板の接
触は避けることができる。
第５図はこの発明の他の実施例であり、（、）は固定ス
クロール１ 、（ｂ）は揺動スクロール２を示すＯ 第５図（、）に示す固定スクロール１は内周側すなわち
吐出口３付近のスクロール側板１ａの先端を一定の範囲
にわたり切断し、外周側の高さよシ低くなるよう処しで
ある。この高さの差は先に述べた熱膨張と底板１ｂの作
動流体圧による撓みとを考慮したものである。こうした
構造にすることにより、熱膨張が最大となる吐出口３付
近のスクロール側板１ａの先端と揺動スクロール２の底
板２ｂとの接触を避けることができる。切断する範囲は
、固定スクロール１の運転時に生じる温度分布によるス
クロール側板１ｍの熱膨張量差とスクロール側板１ａの
先端と揺動スクロール２の底板２ｂの組立時における設
定隙間とから両者が接触する領域を避けるようにすれば
よい。
クロール１ 、（ｂ）は揺動スクロール２を示すＯ 第５図（、）に示す固定スクロール１は内周側すなわち
吐出口３付近のスクロール側板１ａの先端を一定の範囲
にわたり切断し、外周側の高さよシ低くなるよう処しで
ある。この高さの差は先に述べた熱膨張と底板１ｂの作
動流体圧による撓みとを考慮したものである。こうした
構造にすることにより、熱膨張が最大となる吐出口３付
近のスクロール側板１ａの先端と揺動スクロール２の底
板２ｂとの接触を避けることができる。切断する範囲は
、固定スクロール１の運転時に生じる温度分布によるス
クロール側板１ｍの熱膨張量差とスクロール側板１ａの
先端と揺動スクロール２の底板２ｂの組立時における設
定隙間とから両者が接触する領域を避けるようにすれば
よい。
第５図（ｂｌは揺動スクロール２であるが、第５図（ａ
ｌの固定スクロール１と同様で、内周側のスクロール側
板２ａの高さを一定の範囲にゎたシ切断し、外周側の高
さより低くなるようにしたものである。
ｌの固定スクロール１と同様で、内周側のスクロール側
板２ａの高さを一定の範囲にゎたシ切断し、外周側の高
さより低くなるようにしたものである。
このような構造にすれば、先に示した実施例と同様の効
果が得られ、運転時において固定スクロールｌと揺動ス
フミール２の内周側の温度が外周９１１ｊの温度よｐ高
くなシ、内周側のスクロール側板１ａ、２ａの熱膨張量
が外周側のそれより大きくなっても、スクロールＩＪｔ
ｌ 板ｉ ａ 、 ２ ａの先端と底板２ｂ、ｌｂとの
接触は避けることができる。
果が得られ、運転時において固定スクロールｌと揺動ス
フミール２の内周側の温度が外周９１１ｊの温度よｐ高
くなシ、内周側のスクロール側板１ａ、２ａの熱膨張量
が外周側のそれより大きくなっても、スクロールＩＪｔ
ｌ 板ｉ ａ 、 ２ ａの先端と底板２ｂ、ｌｂとの
接触は避けることができる。
なお、上記両実施例の上述し□た以外の構成。
動作は、第２図に示す従来のものと同様であるから、説
明を省略する。
明を省略する。
また、この発明は、冷媒圧縮機、空気圧縮機のような圧
縮機だけでなく、流体ボング、タービン膨張機、過給機
などのスクロール流体機械に広く適用できる。
縮機だけでなく、流体ボング、タービン膨張機、過給機
などのスクロール流体機械に広く適用できる。
以上説明したようＫ、この発明は、固定スクロールと揺
動スクロールの少なくとも一方のスクロール側板の高さ
を外周側より内周側を低くしたことによシ、運転時にス
クロール側板が熱膨張しても、スクロール側板の先端が
ほぼ均一な水平面をなすから、これらが底板と接触する
ことがな〈従来のスクロール側板と底板の接触による機
械的損失の増大、焼付きなどの問題を解消し、信頼性の
高いスクロール流体機械を提供することができるという
効果がある。
動スクロールの少なくとも一方のスクロール側板の高さ
を外周側より内周側を低くしたことによシ、運転時にス
クロール側板が熱膨張しても、スクロール側板の先端が
ほぼ均一な水平面をなすから、これらが底板と接触する
ことがな〈従来のスクロール側板と底板の接触による機
械的損失の増大、焼付きなどの問題を解消し、信頼性の
高いスクロール流体機械を提供することができるという
効果がある。
第１図Ｆ、１ 、 （ｂ） 、 （ｃ） 、 （ｄ）は
作動順に示すスクロール圧縮機の作動原理図、第２図は
従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図、第３図（、）
、 （ｂ）は従来のスクロール圧縮機の固定、揺動ス
クロールの熱変形をそれぞれ示す縦断面図、第４図（ａ
）。 （ｂ）はこの発明の一実施例による固定、揺動スクロー
ルをそれぞれ示す縦断面図、第５図はこの発明の他の実
施例による固定、揺動スクロールをそれぞれ示す縦断面
図である。 １・・・固定スクロール、１ａ・・・スクロール側板、
１ｂ・・・底板、２・・・揺動スクロール、２ａ・・・
スクロール側板、２ｂ・・・底板、３・・・吐出口、５
・・・吸入口。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（ほか１名） ７１ｒ！ｌＪ オ ２ ＠ ？ ａ 図 （ａ−）
作動順に示すスクロール圧縮機の作動原理図、第２図は
従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図、第３図（、）
、 （ｂ）は従来のスクロール圧縮機の固定、揺動ス
クロールの熱変形をそれぞれ示す縦断面図、第４図（ａ
）。 （ｂ）はこの発明の一実施例による固定、揺動スクロー
ルをそれぞれ示す縦断面図、第５図はこの発明の他の実
施例による固定、揺動スクロールをそれぞれ示す縦断面
図である。 １・・・固定スクロール、１ａ・・・スクロール側板、
１ｂ・・・底板、２・・・揺動スクロール、２ａ・・・
スクロール側板、２ｂ・・・底板、３・・・吐出口、５
・・・吸入口。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（ほか１名） ７１ｒ！ｌＪ オ ２ ＠ ？ ａ 図 （ａ−）
Claims (1)
- インボリュートなどの同一形状で巻き方向が互いに反対
の１対の渦巻を有する固定スクロールおよび揺動スクロ
ールを組合わせたスクロール圧縮機などのスクロール流
体機械において、上記固定スクロールと揺動スクロール
の少なくとも一方のスクロール側板の高さを、外周側よ
υ内周側が低くなるように形成したことを特徴とするス
クロール流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083583A JPS59176483A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | スクロ−ル流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5083583A JPS59176483A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | スクロ−ル流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176483A true JPS59176483A (ja) | 1984-10-05 |
Family
ID=12869805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5083583A Pending JPS59176483A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | スクロ−ル流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176483A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-03-26 JP JP5083583A patent/JPS59176483A/ja active Pending
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