JPH0756272B2 - スクロール形流体機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スクロール形流体機械、詳しくは、インボリ
ュート形状のラップをもつ固定スクロールと公転スクロ
ールとを備え、前記固定スクロールの中心部に吐出口を
設けると共に、前記各ラップの端面にインボリュート形
状に合致するチップシール溝を設けてチップシールを嵌
合させたスクロール形流体機械に関する。

（従来の技術） 従来、この種スクロール形流体機械としては、例えば特
開昭57−73803号公報に記載され、また、第４図及び第
５図に示すように、固定スクロール（２）及び公転スク
ロール（３）のそれぞれのラップ（22）（32）端面に、
インボリュート形状に合致するチップシール溝（10）
（11）を設けると共に、これらチップシール溝（10）
（11）にチップシール（12）（13）を嵌合することによ
り、前記ラップ（22）（32）によって区画される圧縮室
を、前記チップシール（12）（13）によりシールする如
くしているのである。

尚、（７）は、前記固定スクロール（２）の中心部に設
けた吐出口である。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、一般に、前記ラップ（22）（32）の吐出口
（７）側に位置する先端部の内側は、外側のインボリュ
ート曲線とは異なり円弧や直線で整形されていて前記ラ
ップ先端の肉厚は薄くなっているのである。

このため、前記ラップ（22）（32）の外側を形成するイ
ンボリュート曲線と同じインボリュート曲線をもとに形
成される前記チップシール溝（10）（11）は、強度上の
制約から、該ラップ（22）（32）の渦巻き外側から所定
肉厚を差引いて得られる第１境界線と、同ラップ（22）
（32）の渦巻き内側から所定肉厚を加算して得られる第
２境界線とで溝限界が決まり、前記ラップ（22）（32）
先端の先細り状部まで設けることができなかったのであ
る。

この結果、前記ラップ（22）（32）先端の先細り状部を
介して隣接している、吐出行程中の圧縮室と、圧縮工程
中の圧縮室との間のシールが不完全で、圧縮効率が低下
するという問題があったのである。

本発明は、以上の問題点を解決するために成されたもの
で、その目的は、ラップ先端の先細り状部に設けるチッ
プシール溝に工夫を加えて、該ラップ先端の先細り状部
におけるシール性を向上し、もって、圧縮効率を高め得
るスクロール形流体機械を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、以上の問題点を解決するために、鏡
板（21）（31）に渦巻き形状のラップ（22）（32）を立
設した固定スクロール（２）と公転スクロール（３）と
を備え、前記固定スクロール（２）の中心部に吐出口
（７）を設けると共に、前記ラップ（22）（32）の端面
にチップシール溝（10）（11）を設けてチップシール
（12）（13）を嵌合させたスクロール形流体機械におい
て、前記ラップ（22）（32）の外側壁面はインボリュー
ト曲線で形成し、前記ラップ（22）（32）の内側壁面
は、ラップ（22）（32）の巻き始め端から前記吐出口
（７）近くに位置するまでの領域部を、ラップ（22）
（32）の巻き始め端に向ってラップ（22）（32）の厚さ
が薄くなる円弧で形成し、この領域部を除く壁面をイン
ボリュート曲線で形成することにより、前記ラップの巻
き始め側に先細り状部（100）を形成する一方、前記ラ
ップ（22）（32）の外側壁面に沿って所定距離内側に位
置する第１境界線（ｌ）と、前記ラップ（22）（32）の
内側壁面に沿って所定距離外側に位置する第２境界線
（ｍ）とを仮想し、前記チップシール溝（10）（11）
は、前記両境界線（ｌ）（ｍ）に囲まれる範囲内にあっ
て、前記第１境界線（ｌ）と第２境界線（ｍ）との間に
おさまる範囲に形成したインボリュート曲線による溝
（10）（11）と、このインボリュート曲線の溝（10）
（11）に連続して前記先細り状部（100）に張り出す非
インボリュート形状の延長溝（８）（９）とで形成した
のである。

（作 用） 前記ラップ（22）（32）先端の先細り状部（100）まで
チップシール溝（10）（11）としての延長溝（８）
（９）を形成することにより、両スクロール（２）
（３）のラップ（22）（32）によって区画される圧縮室
のうち、特に前記先細り状部を介して隣接している、吐
出行程中の圧縮室と、圧縮行程中の圧縮室との間のシー
ル性を向上できて、先細り状部でのガスの吹き抜けを少
なくでき、圧縮効率を高めることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に示すものは、冷媒圧縮用のスクロール形流体機
械であって、（１）は密閉ケーシングで、上部に固定ス
クロール（２）と公転スクロール（３）とを対向状に組
合わせて内設する一方、その下部には駆動用のモータ
（図示せず）を内設している。そして、前記公転スクロ
ール（３）の背面には、前記モータに連結された駆動軸
（４）の偏心軸部を回動自由に押嵌させている。

前記固定スクロール（２）及び公転スクロール（３）は
それぞれ鏡板（21）（31）と、該鏡板（21）（31）に立
設される渦巻き形状のラップ（22）（32）とからなって
おり、前記各スクロール（２）（３）を、各ラップ（2
2）（32）を対向させて組合わせることにより、これら
スクロール（２）（３）間に２系統の第1,第２圧縮室
（５）（６）が形成されるようにしている。

そして、前記各ラップ（22）（32）の端面には、一定幅
のチップシール溝（10）（11）を設けて、該溝（10）
（11）にチップシール（12）（13）を嵌合させて、前記
各圧縮室（５）（６）をシールする如くしている。

また、前記固定スクロール（２）の鏡板（21）の中心部
には、円孔から成る吐出口（７）を設けると共に、該吐
出口（７）と連通する吐出管（17）を前記ケーシング
（１）の外方へ取付けている。

尚、第２図中、（18）は前記公転スクロール（３）の軸
受（30）に係合する該公転スクロール（３）の自転防止
機構であり、（19）はスラスト軸受である。

かくして、前記モータの駆動により前記公転スクロール
（３）が公転し、これに伴って前記ケーシング（１）に
接続する吸入管（図示せず）から該ケーシング（１）内
を介して前記各圧縮室（５）（６）に低圧ガス冷媒が吸
入され、圧縮されて、前記吐出口（７）から前記吐出管
（17）へと吐出される如くしている。

しかして、本発明は、以上の如く構成するスクロール形
流体機械において、第１図に示す如く、インボリュート
曲線のチップシール溝（10）（11）に、非インボリュー
ト形状の延長溝（８）（９）を形成したのである。

具体的には、固定スクロール（２）側のラップ（22）の
外側壁面（ｆ）は所定のインボリュートで形成されてお
り、同内側壁面（ｄ）は、ラップ（22）の巻き始め端か
らＡ点を通り、吐出口（７）近くに位置するＢ点（公転
スクロール（３）のラップ（32）が離れる位置）までの
吐出側領域部を、ラップ（22）の巻き始め端に向ってラ
ップ（22）の厚さが薄くなる円弧により、また、Ｂ点か
ら巻き終りに至るまでをインボリュートで形成すること
により、前記ラップ（22）の巻き始め側に先細り状部
（100）を形成する。一方、前記外側壁面（ｆ）から強
度上必要な所定肉厚（Ｔ）を差引いて得られる第１境界
線（ｌ）と、前記内側壁面（ｄ）から前記肉厚（Ｔ）を
加算して得られる第２境界線（ｍ）とで囲まれる仮想の
範囲内に、前記インボリュート曲線のチップシール溝
（10）と、このチップシール溝（10）に連なる非インボ
リュート形状の延長溝（８）を設けており、前記チップ
シール溝（10）は、前記両境界線（ｌ）（ｍ）の間にお
さまる範囲に形成され、この範囲を越えて前記先細り状
部（100）に張り出す前記延長溝（８）は、直線状にか
つ同一溝幅に延長して形成するのである。尚、仮想線
（ｅ）は、インボリュートのみによる場合、すなわち、
従来のチップシール溝の限界を表わしている。

また、公転スクロール（３）側のラップ（32）も、前記
した固定スクロール（２）のラップ（22）と同形状に形
成されているのであって、前記延長溝（９）も同様に、
強度上必要な所定肉厚（Ｔ）を加味した範囲内に、前記
チップシール溝（11）の先端部を直線状にかつ同一溝幅
に延長して形成するのである。

そして、前記延長溝（８）（９）に見合って、チップシ
ール（12）（13）の先端も直線状に延長するのである。

かくして、前記両スクロール（２）（３）の各ラップ
（22）（32）先端の先細り状部（100）に、前記延長溝
（８）（９）を設けたことにより、該延長溝（８）
（９）の分だけ、前記ラップ（22）（32）を介して隣接
している、吐出行程中の圧縮室（5a）（6a）と、圧縮行
程中の圧縮室（6b）（5b）との間のシール性を向上で
き、前記吐出及び圧縮行程相互間のガスの吹き抜けを少
なくできるのである。

また、前記延長溝（８）（９）をチップシール溝（10）
（11）と同一溝幅をもつ直線溝としたことにより、例え
ばエンドミル加工等によりこれら各溝を形成する場合に
は、前記溝幅と同一径のエンドミルを用いて、往動のみ
の軌跡で簡単に、前記チップシール溝（10）（11）及び
これに連続する前記延長溝（８）（９）を一連に加工形
成できるのである。

尚、前記延長溝（８）（９）は、第３図に示すように、
前記第１及び第２境界線（ｌ）（ｍ）で囲む範囲内に、
先細状に形成してもよい。

この場合には、ラップ（22）（32）先端のチップシール
（12）（13）をさらに延長することができるので、シー
ル性がより一層向上できるのである。また、加工に際し
ては、チップシール溝（10）（11）よりも径の小さいエ
ンドミルを用いて、往復動の軌跡を変えることによって
加工形成するのである。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、ラップ（22）（32）先
端の先細り状部（100）までチップシール溝（10）（1
1）として、非インボリュート形状の延長溝（８）
（９）を形成したから、ラップ（22）（32）先端の先細
り状部を介して隣接している吐出行程中の圧縮室と、圧
縮行程中の圧縮室との間のシール性を著しく向上でき、
先細り状部でのガスの吹き抜けを少なくでき、圧縮効率
を高めることができたのである。

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本発明の実施例の説明図で、第１図は要部の
拡大説明図、第２図は部分縦断面図、第３図は本発明の
他の実施例の要部の説明図、第４図及び第５図は従来例
の説明図である。 （２）……固定スクロール （３）……公転スクロール （７）……吐出口 （８）（９）……延長溝 （10）（11）……チップシール溝 （12）（13）……チップシール （22）（32）……ラップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡板（21）（31）に渦巻き形状のラップ
   （22）（32）を立設した固定スクロール（２）と公転ス
   クロール（３）とを備え、前記固定スクロール（２）の
   中心部に吐出口（７）を設けると共に、前記ラップ（2
   2）（32）の端面にチップシール溝（10）（11）を設け
   てチップシール（12）（13）を嵌合させたスクロール形
   流体機械において、前記ラップ（22）（32）の外側壁面
   はインボリュート曲線で形成し、前記ラップ（22）（3
   2）の内側壁面は、ラップ（22）（32）の巻き始め端か
   ら前記吐出口（７）近くに位置するまでの領域部を、ラ
   ップ（22）（32）の巻き始め端に向ってラップ（22）
   （32）の厚さが薄くなる円弧で形成し、この領域部を除
   く壁面をインボリュート曲線で形成することにより、前
   記ラップの巻き始め側に先細り状部（100）を形成する
   一方、前記ラップ（22）（32）の外側壁面に沿って所定
   距離内側に位置する第１境界線（ｌ）と、前記ラップ
   （22）（32）の内側壁面に沿って所定距離外側に位置す
   る第２境界線（ｍ）とを仮想し、前記チップシール溝
   （10）（11）は、前記両境界線（ｌ）（ｍ）に囲まれる
   範囲内にあって、前記第１境界線（ｌ）と第２境界線
   （ｍ）との間におさまる範囲に形成したインボリュート
   曲線による溝（10）（11）と、このインボリュート曲線
   の溝（10）（11）に連続して前記先細り状部（100）に
   張り出す非インボリュート形状の延長溝（８）（９）と
   で形成したことを特徴とするスクロール形流体機械。