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公開番号2024027011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-29
出願番号2022129686
出願日2022-08-16
発明の名称スクロール流体機械
出願人アネスト岩田株式会社
代理人個人
主分類F04C 18/02 20060101AFI20240221BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】スクロール流体機械を動作させた際に、ラップ間に形成される密封空間の気密性を確保しながら、エネルギ効率を向上可能なスクロール流体機械を提供する。
【解決手段】スクロール流体機械は、固定スクロール及び旋回スクロールと、スクロールのラップの先端に設けられたチップシール溝に挿入されたチップシールとを備える。チップシール溝は、第1底部と、第1底部より深さが大きい第2底部とを含む溝側段差部を有する。チップシールは、第1部分と、第1部分より厚さが大きい第2部分とを含むチップシール側段差部を有する。チップシールは、溝側段差部及びチップシール側段差部が互いに係合するようにチップシール溝に挿入される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
それぞれ端板上にラップが立設された固定スクロール及び旋回スクロールからなる２つのスクロールのうちの一方である一方のスクロールと、
前記２つのスクロールのうちの他方である他方のスクロールと、
前記２つのスクロールのうち、少なくとも前記一方のスクロールの前記ラップの先端に設けられたチップシール溝に挿入されたチップシールと、
を備え、
前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールを旋回させることで、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に形成される空間に導入された流体の容積を可変なスクロール流体機械であって、
前記ラップの延在方向に対して交差する断面において、
前記チップシール溝は、前記先端に対して第１深さを有する第１底部と、前記第１底部より径方向外側に設けられ、前記先端に対して前記第１深さより小さい第２深さを有する第２底部とを含む溝側段差部を有し、
前記チップシールは、前記他方のスクロールの前記端板の対向面に対して第１厚さを有する第１部分と、前記第１部分より径方向外側に設けられ、前記対向面に対して前記第１厚さより小さい第２厚さを有する第２部分とを含むチップシール側段差部を有し、
前記チップシールは、前記溝側段差部及び前記チップシール側段差部が互いに係合するように前記チップシール溝に挿入される、スクロール流体機械。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記チップシールは、前記第１部分が前記第１底部に対向するとともに前記第２部分が前記第２底部に対向するように、前記チップシール溝に挿入される、請求項１に記載のスクロール流体機械。
【請求項３】
前記溝側段差部は、前記第１底部と前記第２底部との間に形成された溝側壁部を含み、
前記チップシール側段差部は、前記第１部分と前記第２部分との間に形成されたチップシール側壁部を含み、
前記スクロール流体機械の動作時に、前記溝側壁部と前記チップシール側壁部との接触部より径方向内側における前記チップシール溝と前記チップシールとの間に形成される第１隙間と、前記接触部より径方向外側における前記チップシール溝と前記チップシールとの間に形成される第２隙間とが互いに隔離されるように構成される、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項４】
前記第１隙間は、前記ラップの径方向内側にある前記空間である高圧側空間に連通し、
前記第２隙間は、前記ラップの径方向外側にある前記空間である低圧側空間に連通する、請求項３に記載のスクロール流体機械。
【請求項５】
前記溝側段差部は、前記第１底部と前記第２底部との間に形成された溝側壁部を含み、
前記チップシール側段差部は、前記第１部分と前記第２部分との間に形成されたチップシール側壁部を含み、
前記溝側壁部の前記チップシール溝の深さ方向に沿った長さは、前記チップシール側壁部の前記チップシールの厚さ方向に沿った長さに等しい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項６】
前記第２厚さは前記第２深さと等しい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項７】
前記第１部分の幅は前記第１底部の幅より小さい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項８】
前記第２部分の幅は前記第２底部の幅より小さい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項９】
前記第１底部の幅は前記第２底部の幅より大きく、
前記第１部分の幅は前記第２部分の幅より大きい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
【請求項１０】
前記第１底部の幅は前記第２底部の幅より小さく、
前記第１部分の幅は前記第２部分の幅より小さい、請求項１又は２に記載のスクロール流体機械。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スクロール流体機械に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
圧縮機、膨張機及び真空ポンプのような流体機械として、スクロール流体機械が知られている。該スクロール流体機械は、端板上にスパイラル状のラップが立設された一対の固定スクロール及び旋回スクロールを備える。固定スクロール及び旋回スクロールは、互いのラップが嵌合するように偏心配置されている。これにより、固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回駆動させることで、両者のラップ間に形成される密閉空間の容積が変化し、該密閉空間内において流体の圧縮又は膨張が行われる。例えばスクロール圧縮機では、固定スクロールに対して旋回スクロールが旋回駆動されることで、各スクロールのラップ間に形成される密閉空間は、各スクロールの径方向外側から径方向内側に向けて移動しながら容積が減少する。これにより、密閉空間にある流体が圧縮される。
【０００３】
この種のスクロール流体機械では、一方のスクロールのラップ先端に凹状のチップシール溝が形成され、当該チップシール溝にチップシールが配置されるシール構造が採用されることがある（例えば特許文献１）。このシール構造では、一方のスクロールのチップシール溝の底部とチップシールとの間に流れ込んだ流体によって、チップシール溝の底部からチップシールが浮き上がり、他方のスクロールの端板に対して押し付けられる。これにより、ラップ間に形成される密閉空間の気密性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－３７１９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、スクロール流体機械の高性能化・大容量化が進んでいる。これに伴って、スクロール流体機械を動作させた際にラップ間に形成される密封空間の容積が増大すると、密封空間の気密性を確保するために、チップシールを他方のスクロールの端板に押し付ける力（押付力）を大きくする必要がある。押付力を増大するためには、例えばチップシールの受圧面積を広げることが考えられる。しかしながら、チップシールの受圧面積を広げると、チップシールが挿入されるチップシール溝の容積を増加する必要があり、チップシール溝とチップシールとの間に存在する隙間の容積が増大してしまう。当該隙間は、密封空間とは異なり、気体の圧縮に寄与しない。このため、当該隙間の容積が増加することは、スクロール流体機械のエネルギ効率（電気使用量に対する流体の処理体積）が低下してしまう要因となる。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、スクロール流体機械を動作させた際に、ラップ間に形成される密封空間の気密性を確保しながら、エネルギ効率を向上可能なスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係るスクロール流体機械は、上記課題を解決するために、
それぞれ端板上にラップが立設された固定スクロール及び旋回スクロールからなる２つのスクロールのうちの一方である一方のスクロールと、
前記２つのスクロールのうちの他方である他方のスクロールと、
前記２つのスクロールのうち、少なくとも前記一方のスクロールの前記ラップの先端に設けられた溝部に挿入されたチップシールと、
を備え、
前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールを旋回させることで、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの間に形成される空間に導入された流体の容積を可変なスクロール流体機械であって、
前記ラップの延在方向に対して交差する断面において、
前記溝部は、前記先端に対して第１深さを有する第１底部と、前記第１底部より径方向内側に設けられ、前記先端に対して前記第１深さより小さい第２深さを有する第２底部とを含む溝側段差部を有し、
前記チップシールは、前記他方のスクロールの前記端板の対向面に対して第１厚さを有する第１部分と、前記第１部分より径方向内側に設けられ、前記対向面に対して前記第１厚さより小さい第２厚さを有する第２部分とを含むチップシール側段差部を有し、
前記チップシールは、前記溝側段差部及び前記チップシール側段差部が互いに係合するように前記溝部に挿入される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、スクロール流体機械を動作させた際に、ラップ間に形成される密封空間の気密性を確保しながら、エネルギ効率を向上可能なスクロール流体機械を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るスクロール流体機械の全体構成を示す縦断面図である。
図１の固定スクロールを内側から示す図である。
図２のＡ－Ａ断面図である。
図３に対応する参考技術を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（【００１１】以降は省略されています）

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