JPH0666271A - スクロール式圧縮機及びその吐出ディフューザ - Google Patents
スクロール式圧縮機及びその吐出ディフューザInfo
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- JPH0666271A JPH0666271A JP4327271A JP32727192A JPH0666271A JP H0666271 A JPH0666271 A JP H0666271A JP 4327271 A JP4327271 A JP 4327271A JP 32727192 A JP32727192 A JP 32727192A JP H0666271 A JPH0666271 A JP H0666271A
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- pressure chamber
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクロール式圧縮機において、スクロール中
心部の吐出圧力室から吐出する圧縮流体の圧力損失を減
らし機械効率を向上させる。 【構成】 吐出流れ方向に沿い流路断面積を減少して行
く集束部分７４と同断面積を増大して行く発散部分７
６、又は発散部分のみ、を有する吐出通路によってディ
フューザ１２を構成した。ディフューザは、非旋回スク
ロール部材２６の端板４８に取付ける管状部材によって
構成することもできる。また旋回スクロール部材２８の
旋回に伴い吐出圧力室６８に対し順次連通する複数吐出
通路によって、ディフューザを構成することもできる。
心部の吐出圧力室から吐出する圧縮流体の圧力損失を減
らし機械効率を向上させる。 【構成】 吐出流れ方向に沿い流路断面積を減少して行
く集束部分７４と同断面積を増大して行く発散部分７
６、又は発散部分のみ、を有する吐出通路によってディ
フューザ１２を構成した。ディフューザは、非旋回スク
ロール部材２６の端板４８に取付ける管状部材によって
構成することもできる。また旋回スクロール部材２８の
旋回に伴い吐出圧力室６８に対し順次連通する複数吐出
通路によって、ディフューザを構成することもできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスクロール式圧縮機、
特に吐出ガスの圧力損失を減少させるディフューザを備
えたスクロール式圧縮機に、関するものである。
特に吐出ガスの圧力損失を減少させるディフューザを備
えたスクロール式圧縮機に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】スクロール式圧縮機は、冷凍システム及
び空調システムにおいて広く利用されている。本圧縮機
は一般に２個のスクロール部材から構成され、各スクロ
ール部材は端板と螺旋翼を有する。両スクロール部材は
それらの螺旋翼を互に嵌め合せて対向配置され、一方の
スクロール部材が他方のスクロール部材に対し相対的に
旋回動可能であるように支持される。旋回動中に両螺旋
翼はその間に、比較的低い吸入圧力の放射方向外方位置
から比較的高い吐出圧力の中心位置へと移動せしめられ
て行きその移動に伴い容積を減少して行く流体ポケット
を形成する。
び空調システムにおいて広く利用されている。本圧縮機
は一般に２個のスクロール部材から構成され、各スクロ
ール部材は端板と螺旋翼を有する。両スクロール部材は
それらの螺旋翼を互に嵌め合せて対向配置され、一方の
スクロール部材が他方のスクロール部材に対し相対的に
旋回動可能であるように支持される。旋回動中に両螺旋
翼はその間に、比較的低い吸入圧力の放射方向外方位置
から比較的高い吐出圧力の中心位置へと移動せしめられ
て行きその移動に伴い容積を減少して行く流体ポケット
を形成する。
【０００３】圧縮流体は一般に中心の吐出室から、一方
のスクロール部材の端板に形成してあるポートを通して
吐出される。このポートは普通、端板を貫通させて形成
された、単なる直線状の内壁面を有する穴とされてい
る。端板は螺旋翼の高さ及び中心の吐出圧力室の寸法と
対比して比較的薄いので、同吐出ポートがよく吐出流を
制限する絞り板ないしスロットルとして作用することが
見出されている。この吐出流の制限が起こるとスクロー
ル式圧縮機の効率が減少する。
のスクロール部材の端板に形成してあるポートを通して
吐出される。このポートは普通、端板を貫通させて形成
された、単なる直線状の内壁面を有する穴とされてい
る。端板は螺旋翼の高さ及び中心の吐出圧力室の寸法と
対比して比較的薄いので、同吐出ポートがよく吐出流を
制限する絞り板ないしスロットルとして作用することが
見出されている。この吐出流の制限が起こるとスクロー
ル式圧縮機の効率が減少する。
【０００４】またスクロール式圧縮機の稼働中における
圧縮比は、両スクロールが理論上は一定の固有容積比
（固有圧縮比）をもつにも拘らず、種々の稼働上の理由
からして変動しうる。この変動は過剰圧縮損失、つまり
逆流と再圧縮によるエネルギー損失を招く。逆流によっ
てはまた、機械停止時に望ましくない逆転が生じうる。
逆流及び再圧縮損失を減らす一つの方法は、吐出ポート
中に動的一方向弁を用いることである。しかしそのよう
な弁は騒音を発生したり、信頼性がなかったり、通常運
転中に弁損失に基づく圧縮機の効率低下を招いたりする
ことが多い。また一方向弁を使用すると弁自体と附属機
構のためのコスト、及び組立て作業を余分に必要とする
ことになる。
圧縮比は、両スクロールが理論上は一定の固有容積比
（固有圧縮比）をもつにも拘らず、種々の稼働上の理由
からして変動しうる。この変動は過剰圧縮損失、つまり
逆流と再圧縮によるエネルギー損失を招く。逆流によっ
てはまた、機械停止時に望ましくない逆転が生じうる。
逆流及び再圧縮損失を減らす一つの方法は、吐出ポート
中に動的一方向弁を用いることである。しかしそのよう
な弁は騒音を発生したり、信頼性がなかったり、通常運
転中に弁損失に基づく圧縮機の効率低下を招いたりする
ことが多い。また一方向弁を使用すると弁自体と附属機
構のためのコスト、及び組立て作業を余分に必要とする
ことになる。
【０００５】この発明はこのような問題点を、高効率の
ディフューザ効果を奏する独特の形状の吐出通路を設け
ることによって、解消しようとするものである。
ディフューザ効果を奏する独特の形状の吐出通路を設け
ることによって、解消しようとするものである。
【０００６】
【発明の要約】この発明に係るディフューザは集束部分
と発散部分、または発散部分のみを有するものに構成さ
れ、尾管（テイル・パイプ）を有するもの或は有しない
ものに構成できる。発散部分の開先角度は、約５−２０
度の範囲内に設定するのが好ましい。また集束部分と発
散部分とを設ける構造では、吐出流れ方向でみて集束部
分の長さを発散部分の長さよりも小さくする。
と発散部分、または発散部分のみを有するものに構成さ
れ、尾管（テイル・パイプ）を有するもの或は有しない
ものに構成できる。発散部分の開先角度は、約５−２０
度の範囲内に設定するのが好ましい。また集束部分と発
散部分とを設ける構造では、吐出流れ方向でみて集束部
分の長さを発散部分の長さよりも小さくする。
【０００７】この発明に係るディフューザは中心の吐出
圧力室からの、圧力回復率を高める効率の良い流れを附
与し、また逆流に対し抵抗する。そして後述する試験結
果に示すように圧縮機の効率を改善する。
圧力室からの、圧力回復率を高める効率の良い流れを附
与し、また逆流に対し抵抗する。そして後述する試験結
果に示すように圧縮機の効率を改善する。
【０００８】ディフューザを構成する吐出通路は非旋回
スクロール部材の端板に形成することもできるし、また
該端板に取付ける別の管状部材によって形成することも
できる。管状部材を用いる構造によるとディフューザを
スクロール部材とは別に精密製作して、機械中に組込め
る。ディフューザを構成する吐出通路を複数個、旋回ス
クロール部材の旋回動に伴い各吐出通路が順次、吐出圧
力室に対し連通するように配置して設け、これにより流
路断面積を増し吐出流速をより減らして、効率を一層高
めることもできる。
スクロール部材の端板に形成することもできるし、また
該端板に取付ける別の管状部材によって形成することも
できる。管状部材を用いる構造によるとディフューザを
スクロール部材とは別に精密製作して、機械中に組込め
る。ディフューザを構成する吐出通路を複数個、旋回ス
クロール部材の旋回動に伴い各吐出通路が順次、吐出圧
力室に対し連通するように配置して設け、これにより流
路断面積を増し吐出流速をより減らして、効率を一層高
めることもできる。
【０００９】この発明の他の特徴と長所は、添付図面を
参照して行う、以下の実施例の説明から明瞭に理解され
る。
参照して行う、以下の実施例の説明から明瞭に理解され
る。
【００１０】
【実施例】好ましい実施例についての以下の説明は例示
のためのみのもので、本発明或はその適用機械ないし用
途を限定するものでは決してない。
のためのみのもので、本発明或はその適用機械ないし用
途を限定するものでは決してない。
【００１１】図面を参照して説明すると図１には密閉型
のスクロール式冷媒圧縮機１０を示してあり、この圧縮
機には本発明に従った独特の吐出ディフューザ１２を装
備させてある。
のスクロール式冷媒圧縮機１０を示してあり、この圧縮
機には本発明に従った独特の吐出ディフューザ１２を装
備させてある。
【００１２】圧縮機１０は密閉外殻１４を備え、この外
殻１４内の低部には固定子１７、巻線１８及び回転子２
０を有する電動モータ１６を配置してある。このモータ
１６は外殻１４内の上部に配置してある圧縮装置２２
を、回転子２０に取付けて圧縮装置２２方向に延出させ
てある駆動軸２４によって駆動する。圧縮装置２２はス
クロール式のものであり、上方側の非旋回スクロール部
材２６と下方側の旋回スクロール部材２８を備えてい
る。旋回スクロール部材２８は駆動軸２４上のクランク
ピン３０によって、非旋回スクロール部材２６に対し相
対的に旋回駆動される。駆動軸２４は釣合い重り２５に
取付けられており、外殻１４内で主軸受組立体３２及び
任意に設けてよい下部軸受組立体（図示せず）によって
回転可能に支持されている。主軸受組立体３２は外殻１
４に対し、主軸受箱３４とプラグ溶接３６によって固定
してある。
殻１４内の低部には固定子１７、巻線１８及び回転子２
０を有する電動モータ１６を配置してある。このモータ
１６は外殻１４内の上部に配置してある圧縮装置２２
を、回転子２０に取付けて圧縮装置２２方向に延出させ
てある駆動軸２４によって駆動する。圧縮装置２２はス
クロール式のものであり、上方側の非旋回スクロール部
材２６と下方側の旋回スクロール部材２８を備えてい
る。旋回スクロール部材２８は駆動軸２４上のクランク
ピン３０によって、非旋回スクロール部材２６に対し相
対的に旋回駆動される。駆動軸２４は釣合い重り２５に
取付けられており、外殻１４内で主軸受組立体３２及び
任意に設けてよい下部軸受組立体（図示せず）によって
回転可能に支持されている。主軸受組立体３２は外殻１
４に対し、主軸受箱３４とプラグ溶接３６によって固定
してある。
【００１３】旋回スクロール部材２８は端板３８、軸線
方向に沿うボス４０、及び螺旋翼４２を有するものに形
成されている。非旋回スクロール部材２６は類似の螺旋
翼４６、少なくとも１個のブリード孔５０を形成してあ
る端板４８、環状の中間圧力背圧室５２、及びエラスト
マー材シール５６の配置を可能とする一連の環状段部５
４を有し、さらにこの発明に従った独特の吐出ディフュ
ーザ１２を有する。
方向に沿うボス４０、及び螺旋翼４２を有するものに形
成されている。非旋回スクロール部材２６は類似の螺旋
翼４６、少なくとも１個のブリード孔５０を形成してあ
る端板４８、環状の中間圧力背圧室５２、及びエラスト
マー材シール５６の配置を可能とする一連の環状段部５
４を有し、さらにこの発明に従った独特の吐出ディフュ
ーザ１２を有する。
【００１４】非旋回スクロール部材２６は数多くの支持
構造のうちの任意の構造で支持される。各種の支持構造
はキャイラト（Ｃａｉｌｌａｔ）等により１９８６年８
月２２日に出願され本願出願人に譲渡された、１９８８
年８月３０日発行の米国特許Ｎｏ．４，７６７，２９３
「Ｓｃｒｏｌｌ Ｔｙｐｅ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｗｉｔｈ
Ａｘｉａｌｌｙ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ Ｍｏｕｎｔｉ
ｎｇ（軸線方向での融通性を有する支持構造を備えたス
クロール式機械）」に、開示されている。別の支持構造
はキャイラト等により１９９０年１０月１日に出願され
本願出願人に譲渡された、１９９２年４月７日発行の米
国特許Ｎｏ．５，１０２，３１６「Ｎｏｎ−Ｏｒｂｉｔ
ｉｎｇ Ｓｃｒｏｌｌ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ａｒｒａｎ
ｇｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ａ Ｓｃｒｏｌｌ Ｍａｃｈ
ｉｎｅ（スクロール機械用の非旋回スクロール支持構
造）」に、開示されている。
構造のうちの任意の構造で支持される。各種の支持構造
はキャイラト（Ｃａｉｌｌａｔ）等により１９８６年８
月２２日に出願され本願出願人に譲渡された、１９８８
年８月３０日発行の米国特許Ｎｏ．４，７６７，２９３
「Ｓｃｒｏｌｌ Ｔｙｐｅ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｗｉｔｈ
Ａｘｉａｌｌｙ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ Ｍｏｕｎｔｉ
ｎｇ（軸線方向での融通性を有する支持構造を備えたス
クロール式機械）」に、開示されている。別の支持構造
はキャイラト等により１９９０年１０月１日に出願され
本願出願人に譲渡された、１９９２年４月７日発行の米
国特許Ｎｏ．５，１０２，３１６「Ｎｏｎ−Ｏｒｂｉｔ
ｉｎｇ Ｓｃｒｏｌｌ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ａｒｒａｎ
ｇｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ａ Ｓｃｒｏｌｌ Ｍａｃｈ
ｉｎｅ（スクロール機械用の非旋回スクロール支持構
造）」に、開示されている。
【００１５】マフラ・プレート５８をマフラ・キャップ
６０と一緒に外殻１４に対し溶接して、消音室７０を形
成してある。マフラ・プレート５８には前記段部５４に
対向配置の類似の一連の環状段部６４を形成してあり、
前記シール５６はこれらの段部５４，６４に対し係合さ
せてある。前記ブリード孔５０は、両スクロール部材２
８，２６により形成された中間圧力の流体ポケットと中
間圧力背圧室６６間を連通させる。非旋回スクロール部
材２６とマフラ・プレート５８間に形成された背圧室６
６は、非旋回スクロール部材２６を軸線方向に沿い旋回
スクロール部材２８向きに附勢して、螺旋翼４２，４６
の翼先と端板４８，３８間の密封的係合をそれぞれ促進
するように機能する。この構造は非旋回スクロール部材
２６のための、軸線方向で融通性を有する支持を得させ
る。
６０と一緒に外殻１４に対し溶接して、消音室７０を形
成してある。マフラ・プレート５８には前記段部５４に
対向配置の類似の一連の環状段部６４を形成してあり、
前記シール５６はこれらの段部５４，６４に対し係合さ
せてある。前記ブリード孔５０は、両スクロール部材２
８，２６により形成された中間圧力の流体ポケットと中
間圧力背圧室６６間を連通させる。非旋回スクロール部
材２６とマフラ・プレート５８間に形成された背圧室６
６は、非旋回スクロール部材２６を軸線方向に沿い旋回
スクロール部材２８向きに附勢して、螺旋翼４２，４６
の翼先と端板４８，３８間の密封的係合をそれぞれ促進
するように機能する。この構造は非旋回スクロール部材
２６のための、軸線方向で融通性を有する支持を得させ
る。
【００１６】圧縮機の稼働時にはモータ１６が駆動軸２
４を回転させ、駆動軸２４が旋回スクロール部材２８を
非旋回スクロール部材２６に対し相対的に旋回駆動す
る。旋回スクロール部材２８が自らの軸線まわりで回転
することは、通例のオルダム接手６１によって阻止され
る。旋回及び非旋回螺旋翼４２，４６は移動する複数流
体ポケットを形成し、該ポケットは比較的に低い吸入圧
力の放射方向外方位置から比較的に高い吐出圧力の放射
方向内方位置ないし吐出圧力室６８にかけて、容積を減
少しつつ移動する。吐出圧力室６８内の圧縮流体は、本
発明に係る吐出ディフューザ１２を通って流出して消音
室７０に入り、そこから一方向吐出弁７２を通って通例
の冷媒回路へと流出する。
４を回転させ、駆動軸２４が旋回スクロール部材２８を
非旋回スクロール部材２６に対し相対的に旋回駆動す
る。旋回スクロール部材２８が自らの軸線まわりで回転
することは、通例のオルダム接手６１によって阻止され
る。旋回及び非旋回螺旋翼４２，４６は移動する複数流
体ポケットを形成し、該ポケットは比較的に低い吸入圧
力の放射方向外方位置から比較的に高い吐出圧力の放射
方向内方位置ないし吐出圧力室６８にかけて、容積を減
少しつつ移動する。吐出圧力室６８内の圧縮流体は、本
発明に係る吐出ディフューザ１２を通って流出して消音
室７０に入り、そこから一方向吐出弁７２を通って通例
の冷媒回路へと流出する。
【００１７】本発明に係る新規なスクロール吐出ディフ
ューザ１２は、スクロール式機械の吐出流れと稼働効率
を改善するように使用できる。実際に同吐出ディフュー
ザ１２は従来の場合よりも効率のよい加圧冷媒ガスの流
路を提供するものであることが、実証された。寸法関係
を異にするが実質的に同構造の２実施例に係る図１，７
に示すようにディフューザ１２は入口ポート７３、集束
部分７４、発散部分７６、これらの両部分７４，７６間
のスロート７７、及び出口ポート７５を有する。図１，
７に矢印で示した前進流れ方向で言って、集束部分７４
は発散部分７６の前（上流側）に配置してある。
ューザ１２は、スクロール式機械の吐出流れと稼働効率
を改善するように使用できる。実際に同吐出ディフュー
ザ１２は従来の場合よりも効率のよい加圧冷媒ガスの流
路を提供するものであることが、実証された。寸法関係
を異にするが実質的に同構造の２実施例に係る図１，７
に示すようにディフューザ１２は入口ポート７３、集束
部分７４、発散部分７６、これらの両部分７４，７６間
のスロート７７、及び出口ポート７５を有する。図１，
７に矢印で示した前進流れ方向で言って、集束部分７４
は発散部分７６の前（上流側）に配置してある。
【００１８】構造が単純である点で理想的なディフュー
ザ１２は図７に示すように、滑らかで丸みを帯びさせて
ある集束入口側部分７４、及び直線状の壁を有する発散
部分７６へのスロート７７での滑らかな転位を、特徴と
する形状のものである。通路横断面の面積は前進流れ方
向でみて、集束部分７４の全体にわたり次第に減少して
行き発散部分７６の全体にわたり次第に増加して行くべ
きである。集束部分７４は図７に示すように、発散部分
７６の軸線方向長さよりもずっと小さな軸線方向長さを
もつのが好ましい。
ザ１２は図７に示すように、滑らかで丸みを帯びさせて
ある集束入口側部分７４、及び直線状の壁を有する発散
部分７６へのスロート７７での滑らかな転位を、特徴と
する形状のものである。通路横断面の面積は前進流れ方
向でみて、集束部分７４の全体にわたり次第に減少して
行き発散部分７６の全体にわたり次第に増加して行くべ
きである。集束部分７４は図７に示すように、発散部分
７６の軸線方向長さよりもずっと小さな軸線方向長さを
もつのが好ましい。
【００１９】この発明に係るディフューザは様々の異な
った形状のものとできる。例えば図４に示すディフュー
ザ７８のように、集束部分７４を何ら有しない純粋のデ
ィフューザに構成することもできる。また図６に示すデ
ィフューザ８４のように単純な面取り入口８６に形成し
てある集束部分を有するものとか、図５に示すディフュ
ーザ８０のように段付きの座ぐり穴入口８２を有するも
のに、構成することもできる。
った形状のものとできる。例えば図４に示すディフュー
ザ７８のように、集束部分７４を何ら有しない純粋のデ
ィフューザに構成することもできる。また図６に示すデ
ィフューザ８４のように単純な面取り入口８６に形成し
てある集束部分を有するものとか、図５に示すディフュ
ーザ８０のように段付きの座ぐり穴入口８２を有するも
のに、構成することもできる。
【００２０】ディフューザ１２の出口ポート７５は普
通、膨張チャンバないし消音室７０と連通している。図
１０に示す本発明の他の実施例ではディフューザ１１０
が、出口ポート７５に連らねて形成されている尾管（ｔ
ａｉｌ ｐｉｐｅ）１０８を含む。尾管１０８は、出口
ポート７５の直径の少なくとも２分の１に等しい長さを
有するのが好ましい。図１０に示すディフューザ１１０
は種々の形状のものとできるが、直線状の壁を有する比
較的短いスロート部１１２を有する形状のものとされて
いる。もっとも図１，７に示す滑らかに湾曲したスロー
ト７７の方が望ましい。
通、膨張チャンバないし消音室７０と連通している。図
１０に示す本発明の他の実施例ではディフューザ１１０
が、出口ポート７５に連らねて形成されている尾管（ｔ
ａｉｌ ｐｉｐｅ）１０８を含む。尾管１０８は、出口
ポート７５の直径の少なくとも２分の１に等しい長さを
有するのが好ましい。図１０に示すディフューザ１１０
は種々の形状のものとできるが、直線状の壁を有する比
較的短いスロート部１１２を有する形状のものとされて
いる。もっとも図１，７に示す滑らかに湾曲したスロー
ト７７の方が望ましい。
【００２１】ディフューザの形状如何に拘らず、ディフ
ューザの横断面形状は円形であるのが好ましい。また発
散部分７６の開先角度は５−２０度の範囲にあるのが好
ましく、約７−１５度であるのが理想的である。ディフ
ューザの長さは出口ポート７５の直径に関連してできる
だけ短くし、圧力損失と吐出流のチョーキングを無くす
ようにするのがよい。
ューザの横断面形状は円形であるのが好ましい。また発
散部分７６の開先角度は５−２０度の範囲にあるのが好
ましく、約７−１５度であるのが理想的である。ディフ
ューザの長さは出口ポート７５の直径に関連してできる
だけ短くし、圧力損失と吐出流のチョーキングを無くす
ようにするのがよい。
【００２２】この発明に係るディフューザは逆流を、逆
方向では流れがチョーキングし易いことからして制限す
る。それでありながら前進流れ方向での圧力損失を最小
限としつつ圧縮機の効率と信頼性を、特に比較的高い圧
力比で増加させる。またディフューザは入口ポート７３
の断面積が比較的小さいことからして、同一直径のスク
ロール式機械について固有圧縮比を高めることを可能と
する。
方向では流れがチョーキングし易いことからして制限す
る。それでありながら前進流れ方向での圧力損失を最小
限としつつ圧縮機の効率と信頼性を、特に比較的高い圧
力比で増加させる。またディフューザは入口ポート７３
の断面積が比較的小さいことからして、同一直径のスク
ロール式機械について固有圧縮比を高めることを可能と
する。
【００２３】図２，８には本発明のさらに別の実施例を
示してある。本実施例の吐出ディフューザ９０は複数の
通路９２，９４，９６を有し、これらの各通路は前記デ
ィフューザ１２の通路と同様のものに形成されている。
吐出通路９２，９４，９６は、旋回スクロール部材２８
が非旋回スクロール部材２６に対し相対的に旋回するに
つれて順次、吐出圧力室６８に開口して該室６８に連通
するように配置されている。通路９２，９４，９６の閉
鎖も同様に順次的に生じる。複数吐出通路を設けると同
一の角度、長さ及びスロート面積についてより大きな流
出面積を採用することが可能となり、これによって吐出
流速をより減らせることから、効率を一層高めうる。多
チャネル型のディフューザ９０はさらにスロート７７と
出口ポート７５間の断面積比を、性能を犠牲にすること
なく減らすように、出口ポート７５の直径と関連してよ
り短長の軸線方向長さを有するディフューザの使用を可
能とする。
示してある。本実施例の吐出ディフューザ９０は複数の
通路９２，９４，９６を有し、これらの各通路は前記デ
ィフューザ１２の通路と同様のものに形成されている。
吐出通路９２，９４，９６は、旋回スクロール部材２８
が非旋回スクロール部材２６に対し相対的に旋回するに
つれて順次、吐出圧力室６８に開口して該室６８に連通
するように配置されている。通路９２，９４，９６の閉
鎖も同様に順次的に生じる。複数吐出通路を設けると同
一の角度、長さ及びスロート面積についてより大きな流
出面積を採用することが可能となり、これによって吐出
流速をより減らせることから、効率を一層高めうる。多
チャネル型のディフューザ９０はさらにスロート７７と
出口ポート７５間の断面積比を、性能を犠牲にすること
なく減らすように、出口ポート７５の直径と関連してよ
り短長の軸線方向長さを有するディフューザの使用を可
能とする。
【００２４】図３にはさらに他の実施例を示してあり、
本実施例のディフューザ９８は非旋回スクロール部材２
６中に単に挿入のみしてある別の管状部材に構成されて
いる。したがって本ディフューザ９８は非旋回スクロー
ル部材とは別に精密製作して装置中に組込める。スクロ
ール部材２６に対しディフューザ９８を正確に位置決め
するには、図示のような肩部９９を設けるとよい。ディ
フューザ９８は圧力嵌めにより位置固定できるし、また
非旋回スクロール部材２６に対し溶接、ねじ嵌め、又は
ボルト止めすることもできる。
本実施例のディフューザ９８は非旋回スクロール部材２
６中に単に挿入のみしてある別の管状部材に構成されて
いる。したがって本ディフューザ９８は非旋回スクロー
ル部材とは別に精密製作して装置中に組込める。スクロ
ール部材２６に対しディフューザ９８を正確に位置決め
するには、図示のような肩部９９を設けるとよい。ディ
フューザ９８は圧力嵌めにより位置固定できるし、また
非旋回スクロール部材２６に対し溶接、ねじ嵌め、又は
ボルト止めすることもできる。
【００２５】この発明に係るディフューザによって与え
られる圧縮機稼働効率の改善を、図９に示してある。本
図は従来の吐出ポートを有する圧縮機を本発明ディフュ
ーザを利用した圧縮機と対比して、容積Ｖに対する圧力
Ｐの関係を示すインジケータ線図であり、線１００及び
１０２でそれぞれ関係が示されている。図９にはさらに
本発明ディフューザの使用によって結果した、領域１０
４で表したエネルギー増加と領域１０６で表したエネル
ギー損失とを示してある。図９から判るように本発明デ
ィフューザは、エネルギー増加１０４がエネルギー損失
１０６よりも大であることからして明白に正味の効率増
加を得させる。効率増加率は高圧縮比では１１％にも及
び、平均して７％であることを見出した。
られる圧縮機稼働効率の改善を、図９に示してある。本
図は従来の吐出ポートを有する圧縮機を本発明ディフュ
ーザを利用した圧縮機と対比して、容積Ｖに対する圧力
Ｐの関係を示すインジケータ線図であり、線１００及び
１０２でそれぞれ関係が示されている。図９にはさらに
本発明ディフューザの使用によって結果した、領域１０
４で表したエネルギー増加と領域１０６で表したエネル
ギー損失とを示してある。図９から判るように本発明デ
ィフューザは、エネルギー増加１０４がエネルギー損失
１０６よりも大であることからして明白に正味の効率増
加を得させる。効率増加率は高圧縮比では１１％にも及
び、平均して７％であることを見出した。
【図１】この発明の原理とするところを具体化したスク
ロール式圧縮機の一部分を示す、圧縮機中心線を含む縦
断面での断面図である。
ロール式圧縮機の一部分を示す、圧縮機中心線を含む縦
断面での断面図である。
【図２】図１に類似の縦断面図で、他の実施例を示して
いる。
いる。
【図３】図２に類似の縦断面図で、別の実施例を示して
いる。
いる。
【図４】第４番目の実施例を示す縦断部分図である。
【図５】第５番目の実施例を示す縦断部分図である。
【図６】第６番目の実施例を示す縦断部分図である。
【図７】第７番目の実施例を示す縦断部分図である。
【図８】図２の矢印８−８に沿ってみた平面図である。
【図９】この発明の原理とするところを具体化してある
圧縮機と従来一般の圧縮機とを対比して、容積に対する
圧力の関係を示した線図である。
圧縮機と従来一般の圧縮機とを対比して、容積に対する
圧力の関係を示した線図である。
【図１０】図４−７に類似の縦断部分図で、さらに他の
実施例を示すものである。
実施例を示すものである。
１０ 圧縮機 １２ 吐出ディフューザ ２２ 圧縮装置 ２６ 非旋回スクロール部材 ２８ 旋回スクロール部材 ３８ 端板 ４２ 螺旋翼 ４６ 螺旋翼 ４８ 端板 ６８ 吐出圧力室 ７０ 消音室 ７３ 入口ポート ７４ 集束部分 ７５ 出口ポート ７６ 発散部分 ７７ スロート ７８ ディフューザ ８０ ディフューザ ８４ ディフューザ ９０ 吐出ディフューザ ９２，９４，９６ 吐出通路 ９８ ディフューザ １０８ 尾管 １１０ ディフューザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク バス アメリカ合衆国、45365オハイオ州、シド ニー、ウェルズ ドライブ 2231 (72)発明者 ジーン−ラック キャイラト アメリカ合衆国、45414オハイオ州、ディ トン、セットルメント ウェイ 7001
Claims (26)
- 【請求項１】 スクロール式圧縮機であって、 第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、 第２の螺旋翼を有し第１のスクロール部材に対し相対的
に旋回動可能に支持されている第２のスクロール部材で
あって、上記第２の螺旋翼を上記第１の螺旋翼に対向さ
せ該第１の螺旋翼に対し、第２のスクロール部材の旋回
動により吸入圧力にある放射方向外方位置から放射方向
内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少なくとも１
個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成されるように嵌め
合せてある第２のスクロール部材、及び上記吐出圧力室
に連通する吐出通路であって、吐出流れ方向に沿い流路
断面積を漸次減少する集束入口側部分と吐出流れ方向に
沿い流路断面積を漸次増大する発散出口側部分とを有し
ていて吐出圧力損失を減少させる吐出通路、を備えた圧
縮機。 - 【請求項２】 吐出流れ方向でみて前記集束入口側部分
の長さを、前記発散出口側部分の長さよりも小さくして
ある請求項１の圧縮機。 - 【請求項３】 前記吐出通路を複数個、設けてある請求
項１の圧縮機。 - 【請求項４】 複数個の前記吐出通路を、第２のスクロ
ール部材の旋回動に伴いこれらの吐出通路が順次、前記
吐出圧力室に対し連通するように配置してある請求項３
の圧縮機。 - 【請求項５】 前記集束入口側部分の入口を、乱流を減
少させるように滑らかに丸み付けしてある請求項１の圧
縮機。 - 【請求項６】 前記吐出通路の出口を膨張チャンバと連
通させてある請求項１の圧縮機。 - 【請求項７】 前記吐出通路を、第１及び第２のスクロ
ール部材のうちの一方のスクロール部材に対し取付けら
れた管状部材により形成してある請求項１の圧縮機。 - 【請求項８】 スクロール式圧縮機であって、 第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、 第２の螺旋翼を有し第１のスクロール部材に対し相対的
に旋回動可能に支持されている第２のスクロール部材で
あって、上記第２の螺旋翼を上記第１の螺旋翼に対向さ
せ該第１の螺旋翼に対し、第２のスクロール部材の旋回
動により吸入圧力にある放射方向外方位置から放射方向
内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少なくとも１
個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成されるように嵌め
合せてある第２のスクロール部材、及び上記吐出圧力室
に連通する発散吐出通路であって、吐出流れ方向に沿い
約５−２０度の範囲内の開先角度で発散して流路断面積
を漸次増大し、膨張チャンバに連通し吐出圧力損失を減
少させる発散吐出通路、を備えた圧縮機。 - 【請求項９】 第１のスクロール部材の軸線方向にそれ
ぞれ沿う、複数個の前記発散吐出通路を設けてある請求
項８の圧縮機。 - 【請求項１０】 複数個の前記吐出通路を、第２のスク
ロール部材の旋回動に伴いこれらの吐出通路が順次、前
記吐出圧力室に対し連通するように配置してある請求項
９の圧縮機。 - 【請求項１１】 前記吐出通路を、第１のスクロール部
材に対し取付けられた管状部材により形成してある請求
項８の圧縮機。 - 【請求項１２】 第１の螺旋翼を有する第１のスクロー
ル部材と第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材と
を備え、第２のスクロール部材を第１のスクロール部材
に対し相対的に旋回動可能に支持してあり、上記した両
螺旋翼を互に対向させて嵌め合せて、第２のスクロール
部材の旋回動により吸入圧力にある放射方向外方位置か
ら放射方向内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少
なくとも１個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成される
ように構成されたスクロール式圧縮機において、 上記吐出圧力室に連通する通路であって、吐出流れ方向
の上流側に位置し下流側に向けて流路断面積を減少して
行く集束部分と吐出流れ方向の下流側に位置し下流側に
向けて流路断面積を増大して行く発散部分とを有してい
て吐出圧力損失を減少させる通路を、備えた吐出ディフ
ューザ。 - 【請求項１３】 吐出流れ方向でみて前記集束部分の長
さを、前記発散部分の長さよりも小さくしてある請求項
１２の吐出ディフューザ。 - 【請求項１４】 前記通路を複数個、設けてある請求項
１２の吐出ディフューザ。 - 【請求項１５】 複数個の前記通路を、第２のスクロー
ル部材の旋回動に伴いこれらの通路が順次、前記吐出圧
力室に対し連通するように配置してある請求項１４の吐
出ディフューザ。 - 【請求項１６】 第１の螺旋翼を有する第１のスクロー
ル部材と第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材と
を備え、第２のスクロール部材を第１のスクロール部材
に対し相対的に旋回動可能に支持してあり、上記した両
螺旋翼を互に対向させて嵌め合せて、第２のスクロール
部材の旋回動により吸入圧力にある放射方向外方位置か
ら放射方向内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少
なくとも１個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成される
ように構成されたスクロール式圧縮機において、 上記吐出圧力室に連通する発散吐出通路であって、吐出
流れ方向に沿い約５−２０度の範囲内の開先角度で発散
して流路断面積を漸次増大し、膨張チャンバに連通し吐
出圧力損失を減少させる発散吐出通路を、備えた吐出デ
ィフューザ。 - 【請求項１７】 前記吐出通路を複数個、設けてある請
求項１６の吐出ディフューザ。 - 【請求項１８】 複数個の前記吐出通路を、第２のスク
ロール部材の旋回動に伴いこれらの吐出通路が順次、前
記吐出圧力室に対し連通するように配置してある請求項
１７の吐出ディフューザ。 - 【請求項１９】 第１の螺旋翼を有する第１のスクロー
ル部材と第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材と
を備え、第２のスクロール部材を第１のスクロール部材
に対し相対的に旋回動可能に支持してあり、上記した両
螺旋翼を互に対向させて嵌め合せて、第２のスクロール
部材の旋回動により吸入圧力にある放射方向外方位置か
ら放射方向内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少
なくとも１個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成される
ように構成されたスクロール式圧縮機において、 第１のスクロール部材に取付けられて上記吐出圧力室に
連通する吐出通路を形成する管状部材であって、吐出流
れ方向に沿い流路断面積を漸次減少する集束入口側部分
と吐出流れ方向に沿い流路断面積を漸次増大する発散出
口側部分とを有していて吐出圧力損失を減少させる吐出
通路を形成する管状部材を、備えた吐出ディフューザ。 - 【請求項２０】 第１のスクロール部材の軸線方向にそ
れぞれ沿う、複数個の前記吐出通路を設けてある請求項
１９の吐出ディフューザ。 - 【請求項２１】 複数個の前記吐出通路を、第２のスク
ロール部材の旋回動に伴いこれらの吐出通路が順次、前
記吐出圧力室に対し連通するように配置してある請求項
１９の吐出ディフューザ。 - 【請求項２２】 第１の螺旋翼を有する第１のスクロー
ル部材と第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材と
を備え、第２のスクロール部材を第１のスクロール部材
に対し相対的に旋回動可能に支持してあり、上記した両
螺旋翼を互に対向させて嵌め合せて、第２のスクロール
部材の旋回動により吸入圧力にある放射方向外方位置か
ら放射方向内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少
なくとも１個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成される
ように構成されたスクロール式圧縮機において、 第１のスクロール部材に対し取付けられて上記吐出圧力
室に連通する吐出通路を形成する管状部材であって、吐
出流れ方向に沿い約５−２０度の範囲内の開先角度で発
散して流路断面積を漸次増大し、出口で膨張チャンバに
連通して吐出圧力損失を減少させる吐出通路を形成する
管状部材を、備えた吐出ディフューザ。 - 【請求項２３】 前記吐出通路を複数個、設けてある請
求項２２の吐出ディフューザ。 - 【請求項２４】 複数個の前記吐出通路を、第２のスク
ロール部材の旋回動に伴いこれらの吐出通路が順次、前
記吐出圧力室に対し連通するように配置してある請求項
２３の吐出ディフューザ。 - 【請求項２５】 スクロール式圧縮機であって、 第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、 第２の螺旋翼を有し第１のスクロール部材に対し相対的
に旋回動可能に支持されている第２のスクロール部材で
あって、上記第２の螺旋翼を上記第１の螺旋翼に対向さ
せ該第１の螺旋翼に対し、第２のスクロール部材の旋回
動により吸入圧力にある放射方向外方位置から放射方向
内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少なくとも１
個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成されるように嵌め
合せてある第２のスクロール部材、及び上記吐出圧力室
に連通する吐出通路であって、吐出流れ方向に沿い流路
断面積を漸次減少する集束入口側部分と吐出流れ方向に
沿い流路断面積を漸次増大する発散出口側部分と該発散
出口側部分に連通する、流路断面積が実質的に一定した
尾管とを有していて、吐出圧力損失を減少させる吐出通
路、を備えた圧縮機。 - 【請求項２６】 スクロール式圧縮機であって、 第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、 第２の螺旋翼を有し第１のスクロール部材に対し相対的
に旋回動可能に支持されている第２のスクロール部材で
あって、上記第２の螺旋翼を上記第１の螺旋翼に対向さ
せ該第１の螺旋翼に対し、第２のスクロール部材の旋回
動により吸入圧力にある放射方向外方位置から放射方向
内方位置の吐出圧力室へと移動して行く、少なくとも１
個の流体ポケットが両螺旋翼間に形成されるように嵌め
合せてある第２のスクロール部材、及び上記吐出圧力室
に連通し吐出流れ方向に沿い約５−２０度の範囲内の開
先角度で発散して流路断面積を漸次増大している発散吐
出通路と、該発散吐出通路の出口に連通すると共に膨張
チャンバに開口する、流路断面積が実質的に一定した尾
管とを、有していて吐出圧力損失を減少させる吐出ディ
フューザ、を備えた圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/912,897 | 1992-07-13 | ||
| US07/912,897 US5342183A (en) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | Scroll compressor with discharge diffuser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666271A true JPH0666271A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=25432653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4327271A Pending JPH0666271A (ja) | 1992-07-13 | 1992-11-12 | スクロール式圧縮機及びその吐出ディフューザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5342183A (ja) |
| EP (1) | EP0578890A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0666271A (ja) |
| KR (1) | KR940002503A (ja) |
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| KR100844153B1 (ko) * | 2006-03-14 | 2008-07-04 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤압축기의 바이패스 장치 |
| WO2014080553A1 (ja) | 2012-11-26 | 2014-05-30 | 三菱重工業株式会社 | スクロール型圧縮機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940002503A (ko) | 1994-02-17 |
| EP0578890A1 (en) | 1994-01-19 |
| US5342183A (en) | 1994-08-30 |
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