Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6906887B2 - スクロール流体機械 - Google Patents

スクロール流体機械 Download PDF

Info

Publication number
JP6906887B2
JP6906887B2 JP2015014465A JP2015014465A JP6906887B2 JP 6906887 B2 JP6906887 B2 JP 6906887B2 JP 2015014465 A JP2015014465 A JP 2015014465A JP 2015014465 A JP2015014465 A JP 2015014465A JP 6906887 B2 JP6906887 B2 JP 6906887B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
step portion
spiral
tooth bottom
tooth
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.)
Active
Application number
JP2015014465A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016138519A5 (ja
JP2016138519A (ja
Inventor
竹内 真実
真実 竹内
源太 慶川
源太 慶川
創 佐藤
創 佐藤
拓馬 山下
拓馬 山下
貴幸 萩田
貴幸 萩田
孝幸 桑原
孝幸 桑原
藤田 勝博
勝博 藤田
和英 渡辺
和英 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority to JP2015014465A priority Critical patent/JP6906887B2/ja
Priority to PCT/JP2016/051911 priority patent/WO2016121658A1/ja
Priority to DE112016000503.2T priority patent/DE112016000503T5/de
Priority to US15/544,186 priority patent/US10844719B2/en
Priority to CN201680007040.6A priority patent/CN107208635B/zh
Publication of JP2016138519A publication Critical patent/JP2016138519A/ja
Publication of JP2016138519A5 publication Critical patent/JP2016138519A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6906887B2 publication Critical patent/JP6906887B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-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
    • F01C1/0207Rotary-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
    • F01C1/0215Rotary-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 where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-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
    • F01C1/0207Rotary-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
    • F01C1/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F01C1/0269Details concerning the involute wraps
    • F01C1/0276Different wall heights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-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
    • F01C1/0207Rotary-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
    • F01C1/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F01C1/0269Details concerning the involute wraps
    • F01C1/0284Details of the wrap tips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • F04C18/0215Rotary-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 where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/08Axially-movable sealings for working fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/602Gap; Clearance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

本発明は、圧縮機、ポンプ、膨張機等に適用することができるスクロール流体機械に関するものである。
スクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップを立設した一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、その一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップ同士を互いに対向させ、180度位相をずらして噛み合わせることにより、両スクロール間に密閉された作動室を形成し、流体を給・排出する構成とされている。かかるスクロール流体機械において、例えばスクロール圧縮機では、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップのラップ高さを渦巻き方向の全周において一様な高さとし、圧縮室を外周側から内周側に容積を縮小しながら移動させ、圧縮室に吸入された流体を渦巻き状ラップの周方向に圧縮する二次元圧縮構造としたものが一般的である。
一方、スクロール圧縮機を高効率化、小型軽量化するため、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々段部を設け、その段部を境に渦巻き状ラップの外周側のラップ高さを内周側のラップ高さよりも高くし、圧縮室の軸線方向高さを渦巻き状ラップの外周側において内周側の高さよりも高くすることにより、流体を渦巻き状ラップの周方向および高さ方向の双方に圧縮する構造とした三次元圧縮タイプのスクロール圧縮機が提供されている。
このような三次元圧縮タイプのスクロール圧縮機として、例えば特許文献1,2に示されるように、固定スクロールおよび旋回スクロールの双方のスクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置に各々段部を設けたものと、特許文献3に示されるように、固定スクロールおよび旋回スクロールの一方を渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとし、他方を渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとしたものとが知られている。
特開2002−5052号公報 特開2008−133806号公報 特公昭60−17956号公報(第8図参照)
三次元圧縮構造のスクロール圧縮機において、特許文献1,2に記載の如く、固定および旋回スクロールの双方の渦巻き状ラップの歯先面および歯底面に各々段部を設けたものでは、歯先面と歯底面の接触箇所が、(1)旋回外周歯先/固定外周歯底、(2)固定外周歯先/旋回外周歯底、(3)旋回内周歯先/固定内周歯底、(4)固定内周歯先/旋回内周歯底の4箇所となるため、両スクロール間の平行度を決める基準面が小さくなり、渦巻き状ラップの歯先チップ隙間の平行度がばらつき易く、渦巻き状ラップの歯先からの漏れが大きくなることがある。
つまり、両スクロールの渦巻き状ラップの歯先面/歯底面にそれぞれ段部を設けたものの場合、特許文献1に示すように、熱膨張等を考慮して、段部より内周側のチップ隙間を段部より外周側のチップ隙間よりも大きくする等の工夫をしているが、歯先のチップ隙間を決めるための基準面がスクロールの端板いっぱいに取れないことから、基準面が小さくなることにより、チップ隙間の平行度がばらつき易くなる等の課題がある。
また、基準面が小さくなることによって、基準面以外で渦巻き状ラップの歯先面と歯底面を接触しないようにする必要があり、このため、平均チップ隙間が大きくなる等の課題がある。例えば、特許文献2に示すものにおいては、図2に示されている固定スクロールの段部よりも内周側の歯底面を基準面とした場合、基準面以外で歯先面/歯底面が接触しない箇所が7箇所発生することになる。
一方、特許文献3には、固定スクロールおよび旋回スクロールの一方を渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとし、他方を渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとした三次元圧縮タイプのスクロール圧縮機が開示されているが、この特許文献3には、かかる三次元圧縮構造のスクロール圧縮機において、何処を基準面とし、如何にしてチップ隙間を設定するかについては、何等の開示も示唆もされていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、両スクロールの渦巻き状ラップの歯先面/歯底面に各々段部を有する三次元スクロール流体機械が有する上記の課題を解消し得る三次元圧縮構造のスクロール流体機械を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明のスクロール流体機械は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール流体機械は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、前記固定スクロールおよび旋回スクロールの一方が前記渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロール、他方が前記渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとされ、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールの歯先にはチップシールが設けられ、冷媒ガスの圧力によって旋回スクロールが固定スクロール側へ押し付けられる構成を有しておらず、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記端板の歯底面全体が両スクロールのチップ隙間設定用の基準面としたとき、前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をLo、渦巻方向内周側をLiとして、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をlo、渦巻方向内周側をliとしたとき、Lo>lo、かつ、Li>liとされており、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールは、固定スクロールであり、前記チップ隙間の設定後において、前記基準面から前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記段部より渦巻方向外周側の前記歯底面までの距離は、Loと前記チップ隙間との合計に等しく、かつ、前記基準面から前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記段部より渦巻方向内周側の前記歯底面までの距離は、Liと前記チップ隙間との合計に等しいことを特徴とする。
本発明によれば、互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの一方を渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロール、他方を渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとし、歯底面に段部を備えていないスクロールの端板の歯底面が両スクロールのチップ隙間設定用の基準面とされるとともに、歯底面に段部を備えたスクロールの渦巻き状ラップのラップ高さをL、歯底面に段部を備えていないスクロールの渦巻き状ラップのラップ高さをlとしたとき、L≧lとされているため、歯底面に段部を備えていないスクロールの端板の歯底面を基準面とし、その基準面に渦巻き状ラップのラップ高さがLとされている、歯先面に段部を備えていないスクロールの渦巻き状ラップの歯先面を接触させることにより、両スクロール間のチップ隙間を設定することができ、両スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の双方に各々段部を設けたものに比べ、チップ隙間設定時の基準面を大きく(広く)することができる。従って、チップ隙間の平行度を高め、そのばらつきを減少することによりチップ隙間からの流体漏れを低減し、スクロール流体機械の一層の高効率化、高性能化を図ることができる。また、基準面を大きくして基準面以外で歯先面と歯底面を接触しないようにする必要がある箇所を減らし、平均チップ隙間を小さくすることにより、体積効率、全断熱効率を向上することができる。
さらに、本発明のスクロール流体機械は、上記のスクロール流体機械において、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記端板の歯底面全体が、噛み合わされる相手方スクロールの前記渦巻き状ラップの歯先面との間でチップ隙間を設定する基準面とされていることを特徴とする。
本発明によれば、歯底面に段部を備えていないスクロールの端板の歯底面全体が、噛み合わされる相手方スクロールの渦巻き状ラップの歯先面との間でチップ隙間を設定する基準面とされているため、渦巻き状ラップの歯底面に段部を備えていないスクロールの端板径の全長を基準面として、渦巻き状ラップの歯先面に段部を備えていないスクロールの歯先面と接触させ、チップ隙間を設定することができる。これによって、チップ隙間を設定する基準面を最大化し、平均チップ隙間を最小化することにより、更なる高効率化および高性能化を図ることができる。
さらに、本発明のスクロール流体機械は、上述のいずれかのスクロール流体機械において、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールが、固定スクロールとされていることを特徴とする。
本発明によれば、歯底面に前記段部を備えていないスクロールが、固定スクロールとされているため、歯底面に段部を備えていないスクロールを固定部材側に固定設置される固定スクロールとなし、その端板の歯底面を基準面として歯先面に段部を備えていないラップ高さがLとされた旋回スクロールの渦巻き状ラップの歯先面を接触させ、両スクロール間のチップ隙間を設定することができる。従って、固定スクロールを固定設置した状態で安定的にチップ隙間を設定することができ、チップ隙間設定時のばらつきを減少し、平均チップ隙間をより小さくすることができる。
本発明によると、一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの歯底面に段部を備えていないスクロールの端板の歯底面を基準面とし、その基準面に、渦巻き状ラップのラップ高さがLとされている、歯先面に段部を備えていないスクロールの渦巻き状ラップの歯先面を接触させることにより、両スクロール間のチップ隙間を設定することができ、両スクロールの渦巻き状ラップの歯先面および歯底面の双方に各々段部を設けたものに比べ、チップ隙間設定時の基準面を大きく(広く)することができるため、チップ隙間の平行度を高め、そのばらつきを減少することによりチップ隙間からの流体漏れを低減し、スクロール流体機械の一層の高効率化、高性能化を図ることができる。また、基準面を大きくして基準面以外で歯先面と歯底面を接触しないようにする必要がある箇所を減らし、平均チップ隙間を小さくすることにより、体積効率、全断熱効率を向上することができる。
本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械の断面図である。
以下、本発明の一実施形態について、図1を参照して説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械の断面図が示されている。
ここでは、スクロール流体機械の一例として、外部から動力を得て駆動されるタイプの開放型スクロール圧縮機に適用した例について説明する。
開放型のスクロール圧縮機(スクロール流体機械)1は、図1に示されるように、外郭を構成するハウジング2を備えている。このハウジング2は、前端側が開口され、後端側が密閉された円筒形状をなすものであり、前端側の開口にフロントハウジング3をボルト4で締め付け固定されることにより、内部に密閉空間を形成し、その密閉空間にスクロール圧縮機構5および駆動軸6が組み込まれるようになっている。
駆動軸6は、フロントハウジング3に主軸受7および副軸受8を介して回転自在に支持されており、フロントハウジング3からメカニカルシール9を介して外部に突出された前端部に、フロントハウジング3の外周部に軸受10を介して回転自在に設置されたプーリ11が電磁クラッチ12を介して連結され、外部から動力が伝達可能とされている。この駆動軸6の後端には、所定寸法だけ偏心したクランクピン13が一体に設けられ、後述するスクロール圧縮機構5の旋回スクロール16と、その旋回半径を可変とするドライブブッシュおよびドライブ軸受を含む公知の従動クランク機構14を介して連結されている。
スクロール圧縮機構5は、一対の固定スクロール15と旋回スクロール16とを180度位相をずらして噛み合わせることにより、両スクロール15,16間に一対の圧縮室17を形成し、その圧縮室17を外周位置から中心位置へと容積を漸次減じながら移動することにより流体(冷媒ガス)を圧縮するものである。固定スクロール15は、中心部位に圧縮したガスを吐出する吐出ポート18を備えており、ハウジング2の底壁面にボルト19を介して固定設置されている。また、旋回スクロール16は、駆動軸6のクランクピン13に従動クランク機構14を介して連結され、フロントハウジング3のスラスト軸受面に公知の自転阻止機構20を介して公転旋回駆動自在に支持されている。
固定スクロール15の端板15Aの外周には、Oリング21が設けられ、そのOリング21がハウジング2の内周面に密接されることにより、ハウジング2の内部空間が吐出チャンバー22と吸入チャンバー23とに区画されている。吐出チャンバー22には、吐出ポート18が開口され、圧縮室17からの圧縮ガスが吐出されるようになっており、そこから圧縮ガスが冷凍サイクル側へと吐出されるようになっている。また、吸入チャンバー23には、ハウジング2に設けられた吸入ポート24が開口されており、冷凍サイクルを循環した低圧ガスが吸込まれ、吸入チャンバー23を経て圧縮室17内に冷媒ガスが吸入されるようになっている。
また、一対の固定スクロール15と旋回スクロール16は、それぞれ端板15A,16A上に渦巻き状ラップ15B,16Bが立設された構成とされているが、本実施形態においては、その固定スクロール15および旋回スクロール16の中の一方のスクロール、ここでは、固定スクロール15を渦巻き状ラップ15Bの歯先面15Cの渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部15Eを備えたスクロールとし、他方の旋回スクロール16を渦巻き状ラップ16Bの歯底面16Dの渦巻き方向に沿う所定位置(固定スクロール15側の渦巻き状ラップ15Bの歯先面15Cに設けられた段部15Eに対応する位置)に段部16Eを備えたスクロールとしている。
さらに、歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の歯底面15Dは、端板15Aの全面がフラットな面とされ、歯先面16Cに段部を備えていない旋回スクロール16の歯先面16Cとの間において、両スクロール15,16間のチップ隙間を設定するための基準面25とされている。これによって、固定スクロール15の端板15Aの全面(直径全長)を基準面25とすることができるようにしている。
一方、歯先面16Cに段部を備えていない旋回スクロール16の渦巻き状ラップ16Bのラップ高さLo,Liは、歯先面15Cに段部15Eを備えた固定スクロール15の渦巻き状ラップ15Bのラップ高さlo,li以上の寸法((Lo,Li≧lo,li)、望ましくは渦巻き状ラップ15Bのラップ高さlo,liよりも所定寸法(例えば、数十ミクロン)だけ大きく(Lo,Li>lo,li)されている。これにより、両スクロール15,16間のチップ隙間の設定時、確実に旋回スクロール16側の渦巻き状ラップ16Bの歯先面16Cを接触させるようにし、固定スクロール15側の歯先面15Cのみが旋回スクロール16側の歯底面16Dに接触することがないようにしている。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記スクロール圧縮機1は、電磁クラッチ12に通電されると、駆動源からプーリ11および電磁クラッチ12を介して駆動軸6に動力が入力され、駆動軸6が回転駆動されることによって、駆動軸6のクランクピン13にドライブブッシュを含む従動クランク機構14を介して連結されている旋回スクロール16が固定スクロール15の周りに公転旋回駆動される。
これにより、冷凍サイクル側から吸入ポート24を経て吸入チャンバー23に吸い込まれた低圧の冷媒ガスが一対の圧縮室17へと吸入される。この冷媒ガスは、圧縮室17が中心側位置への旋回移動に伴って容積が減少されることにより圧縮され、固定スクロール15の中心部位に設けられている吐出ポート18を介して吐出チャンバー22内に吐き出され、さらに冷凍サイクルへと吐出される。
この圧縮工程の間、固定スクロール15および旋回スクロール16の渦巻き状ラップ15B,16B同士は、従動クランク機構14の作用によりラップ面が互いに接触されることによってシールされる一方、渦巻き状ラップ15B,16Bの歯先面15C,16Cと歯底面15D,16Dとの間のチップ隙間が、歯先面15C,16Cに介装されている図示省略したチップシール等を介してシールされ、圧縮室17からのガス漏れが極力低減されるようになっている。ただし、チップ隙間からの漏れは、組み立て時にチップ隙間を如何にばらつきがないように許容範囲内に設定し得るか否かにかかっている。
本実施形態においては、三次元圧縮が可能な所謂段付きタイプのスクロール圧縮機1としているが、一対の固定スクロール15および旋回スクロール16の一方の旋回スクロール16を、渦巻き状ラップ16Bの歯底面16Dの渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部16Eを備えたスクロール、他方の固定スクロール15を、渦巻き状ラップ15Bの歯先面15Cの渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部15Eを備えたスクロールとし、歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の端板15Aの歯底面15Dを両スクロール15,16のチップ隙間設定用の基準面25とするとともに、歯底面16Dに段部16Eを備えた旋回スクロール16の渦巻き状ラップ16Bのラップ高さLo,Liを、歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の渦巻き状ラップ15Bのラップ高さlo,liに対して、「Lo,LI≧lo,li」、望ましくは「Lo,LI>lo,li」とした構成としている。
このため、歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の端板15Aの歯底面15Dを基準面25とし、該基準面25に対して渦巻き状ラップ16Bのラップ高さがLo,Liとされ、固定スクロール15の渦巻き状ラップ15Bのラップ高さlo,liよりも高くされている、歯先面16Cに段部を備えていない旋回スクロール16の渦巻き状ラップ16Bの歯先面16Cを確実に接触させることによって、両スクロール15,16間のチップ隙間を設定することができ、両スクロール15,16の渦巻き状ラップ15B,16Bの歯先面15C,16Cおよび歯底面15D,16Dの双方に各々段部を設けたものに比べ、チップ隙間設定時の基準面25を大きく(広く)することができる。
これによって、チップ隙間の平行度を高め、そのばらつきを減少することによりチップ隙間からの流体漏れを低減し、スクロール圧縮機(スクロール流体機械)1の一層の高効率化、高性能化を図ることができる。また、基準面25を大きくして基準面25以外で歯先面15C,16Cと歯底面15D,16Dを接触しないようにする必要がある箇所を減らし(本実施形態の場合、固定スクロール15の歯先面15Cと、旋回スクロール16の歯底面16Dとの5箇所)、平均チップ隙間を小さくすることにより、体積効率、全断熱効率を向上することができる。
さらに、本実施形態では、歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の端板15Aの歯底面15D全体が、噛み合わされる相手方旋回スクロール16の渦巻き状ラップ16Bの歯先面16Cとの間でチップ隙間を設定する基準面25とされている。このため、渦巻き状ラップ15Bの歯底面15Dに段部を備えていない固定スクロール15の端板15Aの全面(直径全長)を基準面25として、渦巻き状ラップ16Bの歯先面16Cに段部を備えていない旋回スクロール16の歯先面16Cと接触させ、チップ隙間を設定することができる。従って、チップ隙間を設定する基準面25を最大化し、平均チップ隙間を最小化することにより、更なる高効率化および高性能化を図ることができる。
また、本実施形態では、歯底面15Dに段部を備えていないスクロールを固定スクロール15としているため、歯底面15Dに段部を備えていないスクロールを固定部材側に固定設置される固定スクロール15とし、その端板15Aの歯底面15Dを基準面25として、歯先面16Cに段部を備えていないラップ高さがLo,Liとされた旋回スクロール16の渦巻き状ラップ16Bの歯先面16Cを接触させ、両スクロール15,16間のチップ隙間を設定することができる。従って、固定スクロール15を固定設置した状態で安定的にチップ隙間を設定することができ、チップ隙間設定時のばらつきを減少し、平均チップ隙間をより小さくすることができる。
また、歯底面15Dに段部を備えていないスクロールを固定スクロール15とすることにより、歯底面16Dに段部16Eを設けた旋回スクロール16側において、端板16A側の段部16E内にドライブブッシュおよびドライブ軸受を含む従動クランク機構14を入れ込んで設置することが可能となるため、その分だけスクロール圧縮機1の軸方向長さを小さくし、小型化することができる。
さらに、圧縮室17内に吸入された低圧の冷媒ガス中に含まれ、圧縮室17内で分離された油を吸入チャンバー23側に戻し、その内部に設置されている軸受等の摺動部の潤滑に供する油戻し通路を、旋回スクロール16の端板16Aに設けている構成のスクロール圧縮機1(例えば、特許第4681322号公報参照)にあっては、旋回スクロール16の端板16A側に段部16Eを設けることにより、その段部16Eよりも外周側で圧縮室17内の旋回スクロール16の端板16Aの歯底面16Dに溜まる油を、直に油戻し通路を介して吸入チャンバー23側に戻すことで、いわゆるダイレクトオイルリターン方式のオイルセパレータ機能を簡易に実現し、軸受等摺動部の潤滑に供することができる。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、スクロール圧縮機に適用した例について説明したが、スクロール膨張機やスクロールポンプにも同様に適用できることは云うまでもない。また、上記実施形態では、開放型スクロール圧縮機に適用した例について説明したが、圧縮機構とモータを内蔵したスクロール圧縮機に適用してもよいことは勿論である。
さらに、上記実施形態では、固定スクロール15を歯先面15Cのみに段部15Eを備えたスクロール、旋回スクロール16を歯底面16Dのみに段部16Eを備えたスクロールとした例について説明したが、逆に、固定スクロール15の歯底面15Dのみに段部を備えたスクロール、旋回スクロール16を歯先面16Cのみに段部を備えたスクロールとしてもよいことは勿論である。また、段部15E,16Eの渦巻き方向位置や高さ、あるいは渦巻き状ラップ15B,16Bの高さLo,Liおよびlo,liについては、適宜設定すればよい。
1 スクロール圧縮機(スクロール流体機械)
15 固定スクロール
16 旋回スクロール
15A,16A 端板
15B,16B 渦巻き状ラップ
15C,16C 歯先面
15D,16D 歯底面
15E,16E 段部
25 基準面
Lo,Li 旋回スクロール側渦巻き状ラップのラップ高さ
lo,li 固定スクロール側渦巻き状ラップのラップ高さ

Claims (2)

  1. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、
    前記固定スクロールおよび旋回スクロールの一方が前記渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロール、他方が前記渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとされ、
    前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールの歯先にはチップシールが設けられ、
    冷媒ガスの圧力によって旋回スクロールが固定スクロール側へ押し付けられる構成を有しておらず、
    前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記端板の歯底面全体を、両スクロールのチップ隙間設定用の基準面としたとき
    前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をLo、渦巻方向内周側をLiとして、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をlo、渦巻方向内周側をliとしたとき、Lo>lo、かつ、Li>liとされており、
    前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールは、固定スクロールであり、
    前記チップ隙間の設定後において、前記基準面から前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記段部より渦巻方向外周側の前記歯底面までの距離は、Loと前記チップ隙間との合計に等しく、かつ、前記基準面から前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記段部より渦巻方向内周側の前記歯底面までの距離は、Liと前記チップ隙間との合計に等しいことを特徴とするスクロール流体機械。
  2. 端板上に渦巻き状ラップが立設され、その渦巻き状ラップ同士が互いに対向されて噛み合わされる一対の固定スクロールおよび旋回スクロールを備え、
    前記固定スクロールおよび旋回スクロールの一方が前記渦巻き状ラップの歯底面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロール、他方が前記渦巻き状ラップの歯先面の渦巻き方向に沿う所定位置のみに段部を備えたスクロールとされ、
    冷媒ガスの圧力によって旋回スクロールが固定スクロール側へ押し付けられる構成を有していないスクロール流体機械のチップ隙間の設定方法であって、
    前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記端板の歯底面全体を両スクロールのチップ隙間設定用の基準面として、
    前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールは、固定スクロールであり、
    前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をLo、渦巻方向内周側をLiとして、前記歯底面に前記段部を備えていないスクロールの前記渦巻き状ラップのラップ高さであって前記段部より渦巻方向外周側をlo、渦巻方向内周側をliとしたとき、Lo>lo、かつ、Li>liとすることで前記歯底面に前記段部を備えたスクロールの前記渦巻き状ラップの歯先面を前記基準面に接触させてからチップ隙間を設定することを特徴とするスクロール流体機械のチップ隙間の設定方法。
JP2015014465A 2015-01-28 2015-01-28 スクロール流体機械 Active JP6906887B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015014465A JP6906887B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 スクロール流体機械
PCT/JP2016/051911 WO2016121658A1 (ja) 2015-01-28 2016-01-22 スクロール流体機械
DE112016000503.2T DE112016000503T5 (de) 2015-01-28 2016-01-22 Spiral-Fluidmaschine
US15/544,186 US10844719B2 (en) 2015-01-28 2016-01-22 Scroll fluid machine including a pair of fixed scrolls and an orbiting scroll
CN201680007040.6A CN107208635B (zh) 2015-01-28 2016-01-22 涡旋流体机械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015014465A JP6906887B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 スクロール流体機械

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016138519A JP2016138519A (ja) 2016-08-04
JP2016138519A5 JP2016138519A5 (ja) 2018-01-25
JP6906887B2 true JP6906887B2 (ja) 2021-07-21

Family

ID=56543271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015014465A Active JP6906887B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 スクロール流体機械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10844719B2 (ja)
JP (1) JP6906887B2 (ja)
CN (1) CN107208635B (ja)
DE (1) DE112016000503T5 (ja)
WO (1) WO2016121658A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6336531B2 (ja) 2016-08-19 2018-06-06 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール流体機械
JP6325035B2 (ja) * 2016-08-19 2018-05-16 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール流体機械
JP6328706B2 (ja) 2016-08-19 2018-05-23 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール流体機械およびその製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017956B2 (ja) 1981-08-18 1985-05-08 サンデン株式会社 スクロ−ル型圧縮機
JPH08326668A (ja) * 1995-06-01 1996-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロール圧縮機
JP3556741B2 (ja) * 1995-07-14 2004-08-25 三菱重工業株式会社 スクロール型流体機械のチップ隙間調整方法
US6050792A (en) * 1999-01-11 2000-04-18 Air-Squared, Inc. Multi-stage scroll compressor
JP4410392B2 (ja) 2000-06-22 2010-02-03 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
WO2001098662A1 (fr) * 2000-06-22 2001-12-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Compresseur a spirale
JP4301714B2 (ja) * 2000-08-28 2009-07-22 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP2002206491A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スクロール型流体機械及びその組立方法
JP4310960B2 (ja) 2002-03-13 2009-08-12 ダイキン工業株式会社 スクロール型流体機械
JP2004245059A (ja) * 2003-02-10 2004-09-02 Toyota Industries Corp スクロール式圧縮機及びその圧縮機に使用するスクロールの製造方法
US20060099096A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Shaffer Robert W Scroll pump system
KR100595580B1 (ko) * 2005-02-04 2006-07-03 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 계단형 용량 가변장치
JP4681322B2 (ja) 2005-02-28 2011-05-11 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP4969222B2 (ja) 2006-11-29 2012-07-04 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP5511438B2 (ja) 2010-02-25 2014-06-04 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機
JP6021373B2 (ja) * 2012-03-23 2016-11-09 三菱重工業株式会社 スクロール圧縮機およびそのスクロールの加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016121658A1 (ja) 2016-08-04
DE112016000503T5 (de) 2017-11-23
US20170370219A1 (en) 2017-12-28
CN107208635A (zh) 2017-09-26
CN107208635B (zh) 2020-12-01
US10844719B2 (en) 2020-11-24
JP2016138519A (ja) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101300261B1 (ko) 스크롤 압축기
JP2003269346A (ja) スクロール型流体機械
US20160003247A1 (en) Scroll Compressor
JP6906887B2 (ja) スクロール流体機械
KR101335427B1 (ko) 스크롤 압축기
US12135029B2 (en) Scroll compressor including end-plate side stepped portions of each of the scrolls corresponding to wall-portion side stepped portions of each of the scrolls
EP3567213A1 (en) Scroll compressor
CN107429690B (zh) 涡旋流体机械
JP2008121481A (ja) スクロール流体機械
JP6409910B1 (ja) スクロール圧縮機
JP6470000B2 (ja) スクロール型流体機械
JP6737308B2 (ja) スクロール圧縮機
KR101300258B1 (ko) 스크롤 압축기
JP5979974B2 (ja) スクロール圧縮機およびその設計方法
JP6599099B2 (ja) スクロール流体機械
JP5791316B2 (ja) スクロール型流体機械
JP6444786B2 (ja) スクロール圧縮機
JP7486149B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2024144782A (ja) スクロール圧縮機
JP6425487B2 (ja) スクロール型流体機械
KR20120081489A (ko) 분리식 선회스크롤을 갖는 스크롤 압축기
JP2012036841A (ja) 圧縮機
KR20120081488A (ko) 분리식 선회스크롤을 갖는 스크롤 압축기
KR20120081490A (ko) 분리식 선회스크롤을 갖는 스크롤 압축기
KR20170010406A (ko) 개방형 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171208

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20180612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181113

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190115

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190827

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191126

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20191126

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20191204

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20191210

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20200124

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20200128

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20200825

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20201013

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20201210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201214

C302 Record of communication

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302

Effective date: 20210330

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210420

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210427

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210601

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210601

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6906887

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150