JP2006037723A - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】締結や溶接による歪が固定スクロールラップ底面と旋回スクロールラップ上面の隙間設定を狂わせており、設計の意図しない値となる場合があり、隙間が極端に狭くなることもあり、信頼性上問題となることも考えられる。本発明は、完成品となった場合に必ず隙間を確保できるスクロール圧縮機の提供を目的としたものである。
【解決手段】軸受の固定スクロール部品との勘合部の端面を意図的にテーパ形状とすることでボルトによる勘合を行った場合でも前記固定スクロールのラップ底面と前記旋回スクロールのラップ上面との隙間を広がる方向へ調節することが可能となり、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することが可能となる。
【選択図】図４
【解決手段】軸受の固定スクロール部品との勘合部の端面を意図的にテーパ形状とすることでボルトによる勘合を行った場合でも前記固定スクロールのラップ底面と前記旋回スクロールのラップ上面との隙間を広がる方向へ調節することが可能となり、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することが可能となる。
【選択図】図４
Description
本発明は冷凍空調分野等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。
鏡板上にスクロールラップを形成する固定スクロールと旋回スクロールを組み合わせ旋回スクロール部品鏡板背面に各々が離反しないような一定圧を印加することで両スクロール部品の鏡板部を密着させ圧縮室を形成し、旋回スクロール部品は鏡板背面部にオルダムリングを配置することで自転を防止させ、また前記オルダムリングとクランクシャフト主軸部を支持しながら前記旋回スクロールとの隙間に背圧室を形成させる軸受を持ち、前記旋回スクロールはクランクシャフトの偏心部に連結させてクランクシャフト主軸部に設けた電動機による回転運動を用いて前記旋回スクロールに旋回運動をさせることで中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行い中央に設けた吐出孔から吐出させる構成を持つスクロール圧縮機において、前記固定スクロールと前記旋回スクロールは運転中お互いのラップ上面およびラップ底面でオイルの薄膜を介在した摺動をしており、摺動部の漏れ損失を低減させるために隙間設定を高精度加工や高精度組立てにより管理しているが、その隙間の設定によっては前記旋回スクロールと前記固定スクロールが金属接触し摩擦によるカジリ、焼き付き等が生じる可能性がある。
特開昭６２−１２６２０４号公報
従来の技術では部品単位での高精度加工は確立されていたが、固定スクロール部品とクランクシャフトやオルダムリングを保持する軸受はボルトにより締結されており、その締結による歪が固定スクロールラップ底面と旋回スクロールラップ上面の隙間設定を狂わせており、また圧縮機として構成するために高圧容器に圧縮機構部を固定するために軸受を溶接する際の歪によっても隙間設定が狂わされており、設計の意図しない値となる場合があり、隙間が極端に狭くなることもあり、信頼性上問題となることも考えられる。本発明は、完成品となった場合に必ず隙間を確保できるスクロール圧縮機の提供を目的としたものである。
前記従来の課題を解決するために前記軸受の前記固定スクロールとの勘合部の端面を意図的にテーパ形状とすることでボルトによる勘合を行った場合でも前記固定スクロールのラップ底面と前記旋回スクロールのラップ上面との隙間を広がる方向へ調節することが可能となり、高圧容器と前記軸受を溶接した場合に生じる歪においても隙間を必ず確保することができるようになり、従来例よりも信頼性を確保することのできるスクロール圧縮機を提供することが可能となる。
本発明の給油機構は密閉型スクロール圧縮機の圧縮室を形成する旋回スクロールおよび固定スクロールの信頼性を向上させることができる。
請求項１記載の発明は、軸受端面部を軸受中心からテーパ形状とするものである。この構成によれば固定スクロール部品とボルトにより勘合させた場合にあっても前記テーパ形状に沿った形で前記固定スクロールは変形するために固定スクロールのラップ底面と旋回スクロールのラップ上面間の隙間は必ず広がるため、設計値で想定しない隙間による運転
が生じ摺動や摩耗、カジリ、焼き付き等が発生することを防止することができる。
が生じ摺動や摩耗、カジリ、焼き付き等が発生することを防止することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、旋回スクロールのラップ上面に配置するシール材を廃止し、固定スクロールのラップ底面と旋回スクロールのラップ上面の設計隙間を更に縮小したものである。この構成によれば、隙間からの漏れ損失が低減されるため更なる高効率化が望めるが、半面隙間としては極小となるため組立時に生じる隙間管理は信頼性上更に重要となり、設計値で想定しない隙間による運転が生じ摺動や摩耗、カジリ、焼き付き等が発生することを防止することができる。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、旋回スクロールと固定スクロールの構成材料が異なるため、運転時の熱膨張率が異なるものである。この構成によれば、歪により生じる隙間の影響が更に大きくなるため、組立時に生じる隙間管理は信頼性上更に重要となり、設計値で想定しない隙間による運転が生じ摺動摩耗、カジリ、焼き付き等が発生することを防止することができる。
（実施の形態１）
図１はスクロール圧縮機断面図である。吸入管１より吸い込まれた冷媒ガスは、固定スクロール部品２の吸入室３を経て、旋回スクロール部品４とかみ合わさって形成される圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され吐出ポート６より吐出される。潤滑油はクランクシャフト８により回転運動を与えられるトロコイドポンプ７により圧縮機下部から吸い上げられ、クランクシャフト８内部にある潤滑油供給用の穴９を通り旋回スクロール部品の偏心軸受内部空間１０へと導かれる。ここから、オイル流路が二方向に分かれ、一方は旋回スクロール部品４の鏡板背面に設けられた絞り部１１を経由して固定スクロール部品２と軸受１２に囲まれて形成される背圧室１３へと導かれる。この背圧室１３は高低圧の中間の圧力となっており、背圧調整機構１４によりこの中間圧を一定圧となるよう制御する。背圧調整機構１４は、背圧室１３から固定スクロール部品２の内部を通って吸入室３へと連通している通路１５に、バルブ１６を設けたもので、背圧室１３の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１６が開き、背圧室１３のオイルが吸入室３へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。また吸入室３へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
図１はスクロール圧縮機断面図である。吸入管１より吸い込まれた冷媒ガスは、固定スクロール部品２の吸入室３を経て、旋回スクロール部品４とかみ合わさって形成される圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され吐出ポート６より吐出される。潤滑油はクランクシャフト８により回転運動を与えられるトロコイドポンプ７により圧縮機下部から吸い上げられ、クランクシャフト８内部にある潤滑油供給用の穴９を通り旋回スクロール部品の偏心軸受内部空間１０へと導かれる。ここから、オイル流路が二方向に分かれ、一方は旋回スクロール部品４の鏡板背面に設けられた絞り部１１を経由して固定スクロール部品２と軸受１２に囲まれて形成される背圧室１３へと導かれる。この背圧室１３は高低圧の中間の圧力となっており、背圧調整機構１４によりこの中間圧を一定圧となるよう制御する。背圧調整機構１４は、背圧室１３から固定スクロール部品２の内部を通って吸入室３へと連通している通路１５に、バルブ１６を設けたもので、背圧室１３の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１６が開き、背圧室１３のオイルが吸入室３へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。また吸入室３へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
もう一方のオイル流路は図２にあるような旋回スクロール部品４のラップ１７高さ方向に設けられた給油経路１９へと導かれ、シール材２０の背面に給油され、シール材２０を浮上させ、固定スクロール２のラップ底面と旋回スクロール４のラップ上面との間に生じる隙間２３を塞ぐことで漏れ損失を低減させている。ボルト１８は固定スクロール２と軸受１２を勘合させている。
図３及び図４にあるように軸受１２の端面の形状をテーパ形状とすることで固定スクロール２は中央部が膨らむ形状となり、隙間２３よりも隙間が広がる。これは軸受１２と高圧容器２１が溶接２２により溶接された場合でも隙間２３を広げる方向に応力が働くため、隙間２３を必ず設計値以上に確保できることとなり、設計以下の隙間となることで固定スクロール２や旋回スクロール４の間での摺動摩耗やカジリ、焼き付き等を防止することができる。
（実施の形態２）
図５に示すように旋回スクロール部品４のラップ１７の上面にはシール材２０が設けられていないため、隙間２４は実施の形態１の隙間２３よりも小さく設定されている。これによりシール材２０を用いる場合よりも漏れ損失を低減させている。そのため組立て時に発生する歪の影響度合いは大きくなるが、図３及び図４に示すように軸受１２の端面形状
をテーパ形状とすることで固定スクロール２は中央部が膨らむ形状となり、隙間２４よりも隙間が広がる。これは軸受１２と高圧容器２１が溶接２２により溶接された場合でも隙間２４を広げる方向に応力が働くため、隙間２４を必ず設計値以上に確保できることとなり、設計以下の隙間となることで固定スクロール２や旋回スクロール４の間での摺動摩耗やカジリ、焼き付き等を防止することができる。
図５に示すように旋回スクロール部品４のラップ１７の上面にはシール材２０が設けられていないため、隙間２４は実施の形態１の隙間２３よりも小さく設定されている。これによりシール材２０を用いる場合よりも漏れ損失を低減させている。そのため組立て時に発生する歪の影響度合いは大きくなるが、図３及び図４に示すように軸受１２の端面形状
をテーパ形状とすることで固定スクロール２は中央部が膨らむ形状となり、隙間２４よりも隙間が広がる。これは軸受１２と高圧容器２１が溶接２２により溶接された場合でも隙間２４を広げる方向に応力が働くため、隙間２４を必ず設計値以上に確保できることとなり、設計以下の隙間となることで固定スクロール２や旋回スクロール４の間での摺動摩耗やカジリ、焼き付き等を防止することができる。
（実施の形態３）
図１に示す旋回スクロール部品４と固定スクロール２の材料が異なり、更に旋回スクロール４の熱膨張率が固定スクロール２の熱膨張率よりも大きくなるように材料を選定し図５の隙間２４を設定しておき、運転時には熱膨張率の差により漏れ損失が更に低減されるように設計して漏れ損失を低減させている。そのため組立て時に発生する歪の影響度合いは大きくなるが、図３及び図４に示すように軸受１２の端面形状をテーパ形状とすることで固定スクロール２は中央部が膨らむ形状となり、隙間２４よりも隙間が広がる。これは軸受１２と高圧容器２１が溶接２２により溶接された場合でも隙間２４を広げる方向に応力が働くため、隙間２４を必ず設計値以上に確保できることとなり、設計以下の隙間となることで固定スクロール２や旋回スクロール４の間での摺動摩耗やカジリ、焼き付き等を防止することができる。
図１に示す旋回スクロール部品４と固定スクロール２の材料が異なり、更に旋回スクロール４の熱膨張率が固定スクロール２の熱膨張率よりも大きくなるように材料を選定し図５の隙間２４を設定しておき、運転時には熱膨張率の差により漏れ損失が更に低減されるように設計して漏れ損失を低減させている。そのため組立て時に発生する歪の影響度合いは大きくなるが、図３及び図４に示すように軸受１２の端面形状をテーパ形状とすることで固定スクロール２は中央部が膨らむ形状となり、隙間２４よりも隙間が広がる。これは軸受１２と高圧容器２１が溶接２２により溶接された場合でも隙間２４を広げる方向に応力が働くため、隙間２４を必ず設計値以上に確保できることとなり、設計以下の隙間となることで固定スクロール２や旋回スクロール４の間での摺動摩耗やカジリ、焼き付き等を防止することができる。
以上のように、本発明にかかる密閉型スクロール圧縮機は、従来のチップシール採用式の圧縮機に対して漏れ損失を低減させることによる高性能化を実現しつつ、旋回スクロールおよび固定スクロールの信頼性を損なうことのない圧縮機を提供することができる。
１ 吸入管
２ 固定スクロール部品
３ 吸入室
４ 旋回スクロール部品
５ 圧縮室
６ 吐出ポート
７ トロコイドポンプ
８ クランクシャフト
９ 内部の穴
１０ 偏心軸受け内部空間
１１ 絞り部
１２ 軸受
１３ 背圧室
１４ 背圧調整機構
１５ 通路
１６ バルブ
１７ ラップ
１８ 給油孔
１９ 給油経路
２０ シール材
２１ 高圧容器
２２ 溶接
２３ 隙間（シール材あり）
２４ 隙間（シール材なし）
２ 固定スクロール部品
３ 吸入室
４ 旋回スクロール部品
５ 圧縮室
６ 吐出ポート
７ トロコイドポンプ
８ クランクシャフト
９ 内部の穴
１０ 偏心軸受け内部空間
１１ 絞り部
１２ 軸受
１３ 背圧室
１４ 背圧調整機構
１５ 通路
１６ バルブ
１７ ラップ
１８ 給油孔
１９ 給油経路
２０ シール材
２１ 高圧容器
２２ 溶接
２３ 隙間（シール材あり）
２４ 隙間（シール材なし）
Claims (3)
- 鏡板上に渦巻きラップを形成した固定スクロール部品と旋回スクロール部品をかみ合わせて形成した複数の圧縮室を、前記旋回スクロール部品が自転を拘束された旋回運動を行うことで外周部から中心部に向かって容積を減少させながら移動させてガスを圧縮するスクロール圧縮機であって、前記旋回スクロール部品は反固定スクロール側で偏心摺動自在に連結されたクランクシャフトによって駆動され、かつ前記クランクシャフトを軸承する軸受けと前記固定スクロール部品によって狭持されてなり、前記軸受けは密閉容器に溶接固定され、かつ前記固定スクロール部品との間でボルトなどにより結合固定されてなり、前記固定スクロール部品と軸受部分の接触部における軸受端面を中心から外方に向かって固定スクロール部品から遠ざかるようなテーパ形状としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
- 渦巻ラップの先端と対向する相手側鏡板面との隙間を微小隙間として、渦巻ラップ先端にシール材を設けないようにした請求項１記載のスクロール圧縮機。
- 旋回スクロール部品と固定スクロール部品が異なる材料により構成されてなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004214053A JP2006037723A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | スクロール圧縮機 |
| CNB2005100874567A CN100434703C (zh) | 2004-07-22 | 2005-07-22 | 涡旋压缩机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004214053A JP2006037723A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | スクロール圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006037723A true JP2006037723A (ja) | 2006-02-09 |
Family
ID=35902988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004214053A Pending JP2006037723A (ja) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | スクロール圧縮機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006037723A (ja) |
| CN (1) | CN100434703C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012207659A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-25 | Panasonic Corp | スクロール圧縮機およびその製造方法 |
| KR101238207B1 (ko) | 2006-08-29 | 2013-03-04 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤압축기 |
| CN115929629A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-07 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61197787A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Toshiba Corp | スクロ−ル式圧縮機 |
| JPS61268889A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Toshiba Corp | スクロ−ル型圧縮装置 |
| JPH05263776A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Toshiba Corp | スクロール形圧縮機 |
| JP3109359B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2000-11-13 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型スクロール圧縮機およびその組付け方法 |
| JP2003097458A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型圧縮機およびその製造方法 |
-
2004
- 2004-07-22 JP JP2004214053A patent/JP2006037723A/ja active Pending
-
2005
- 2005-07-22 CN CNB2005100874567A patent/CN100434703C/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101238207B1 (ko) | 2006-08-29 | 2013-03-04 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤압축기 |
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| CN115929629A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-07 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
| CN115929629B (zh) * | 2022-11-16 | 2023-11-24 | 北京理工大学 | 一种多维共轭曲面涡齿组、压缩机和膨胀机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1724871A (zh) | 2006-01-25 |
| CN100434703C (zh) | 2008-11-19 |
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Legal Events
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Effective date: 20060525 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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