JP2007239630A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機やヒートポンプ式給湯機などに用いられるスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor used in an air conditioner, a heat pump type hot water heater, or the like.
従来より、代表的な圧縮機の一つとしてスクロール圧縮機があり、その構造および原理は広く公知である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is a scroll compressor as one of typical compressors, and the structure and principle thereof are widely known (for example, see Patent Document 1).
以下に、図5および図6を用いて、従来のスクロール圧縮機について説明する。圧縮機構1は、固定スクロール2と、固定スクロール2と噛み合わせて複数個の圧縮空間3を形成する旋回渦巻羽根4を旋回鏡板5上に形成した旋回スクロール6と、旋回スクロール6の自転を防止して旋回運動のみをさせるオルダムリング7と、旋回スクロール6を駆動するクランク軸8と、クランク軸8を回転自在に支承するとともに、旋回渦巻羽根4と反対側の旋回鏡板5の背面9に対面する軸方向支持部11を設けた軸受部材12とで構成されている。
Hereinafter, a conventional scroll compressor will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The
また、背面9と軸方向支持部11との間には微小隙間10が設けてあり、固定スクロール2と軸受部材12との間で、旋回スクロール6が旋回可能なようになっているとともに、圧縮空間3内部の圧力が異常に上昇したときに、旋回スクロール6が軸方向に移動することで、旋回スクロール6と固定スクロール2との間に隙間を形成し、圧力を逃がすようになっている。
Further, a
電動機部(図示せず)の回転力がクランク軸8を介して伝達されると、圧縮機構1の吸入口14から吸入された流体は、複数個の圧縮空間3で順次圧縮され、吐出口15から吐出される。このとき、旋回スクロール6の旋回鏡板5は、圧縮空間3から作用する圧力により、固定スクロール2から離れようとする力が作用する。
When the rotational force of the electric motor unit (not shown) is transmitted through the crankshaft 8, the fluid sucked from the
一方、軸方向支持部11には環状溝16が設けてあり、ここにばね部材13と、このばね部材の押しつけ力を均等にするためのワッシャ18と、背圧仕切帯17とが設置されている。背圧仕切帯17の外周側には、吸入圧力より高く、かつ、吐出圧力より低い中間圧力Pmが作用し、背圧仕切帯17の内周側には、吐出圧力Pdが作用している。 これにより、背圧仕切帯17で仕切られたこれら2種類の圧力が、旋回鏡板5の背面に作用することで、旋回スクロール6は固定スクロール2に押さえつけようとする力が作用する。
On the other hand, the
上記構成により、旋回鏡板5に作用する軸方向力は適度に相殺され、旋回スクロール6が固定スクロール2に適度な力で当接され、圧縮空間3のシール性を確保するとともに、摺動損失を小さくし、高効率化を図っている。
しかしながら、上記従来技術において、背圧仕切帯17はその密封性を考慮して一般にPTFEなどの比較的軟らかい樹脂材料が採用されている。
However, in the above prior art, the back
そのため、圧縮機の運転中は、図7示すように、背圧仕切帯17の外周側よりも内周側により高い圧力が作用する(Pd>Pm)ことにより、背圧仕切帯17が環状溝16の外周側へ張り出すが、微小隙間10が設けられているため、この微小隙間10へ押し出され
るように変形する。
Therefore, during operation of the compressor, as shown in FIG. 7, a higher pressure acts on the inner peripheral side than the outer peripheral side of the back pressure partition band 17 (Pd> Pm), so that the back
特に、動作流体が、従来より空調機器などに広く用いられてきた冷媒であるR22に比較して、環境対応のため使用される塩素を含まない代替冷媒R410Aや、近年ヒートポンプ式給湯機などに用いられつつある二酸化炭素冷媒では、その動作圧力が非常に高くなり、背圧仕切帯の変形がより大きくなる。 In particular, the working fluid is used in an alternative refrigerant R410A that does not contain chlorine and is used in recent years for heat pump water heaters, etc., compared to R22, which is a refrigerant that has been widely used in air-conditioning equipment. With the carbon dioxide refrigerant that is being produced, its operating pressure becomes very high and the deformation of the back pressure partition becomes larger.
そのような状態で長期間運転され続けると、背圧仕切帯17の変形により、シール性が低下したり、あるいは、押し出された部分が引きちぎれて異物となり、圧縮機や、圧縮機が接続されるサイクル中に残存、堆積し、性能や信頼性の低下を招く可能性があった。
If the operation is continued for a long time in such a state, the sealing performance is lowered due to the deformation of the back
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、長期間の運転に渡って圧縮機の性能や信頼性低下を招くことがないスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and even if the back pressure partition is deformed by pressure, the scroll does not cause deterioration in the performance and reliability of the compressor over a long period of operation. An object is to provide a compressor.
前記従来の課題を解決するために本発明は、背圧仕切帯の旋回鏡板の背面と接する面の外周側に面取り部を設けた断面形状としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention has a cross-sectional shape in which a chamfered portion is provided on the outer peripheral side of the surface of the back pressure partition band that contacts the back surface of the swivel end plate.
背圧仕切帯の面取り部により、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。 Even if the back pressure partition band is deformed by pressure due to the chamfered portion of the back pressure partition band, the deformation is absorbed by the chamfered portion, so that it is possible to suppress the extrusion to the outer peripheral side of the minute gap.
第1の発明は、圧縮機構を、固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合わせて複数個の圧縮空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板上に形成した旋回スクロールと、この旋回スクロールの自転を防止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールを駆動するクランク軸と、このクランク軸を支承する主軸受を設けるとともに、前記旋回渦巻羽根と反対側の前記旋回鏡板の背面と微小隙間を介して対面する軸方向支持部を設けた軸受部材と、前記旋回鏡板の背面に2種類の圧力を作用するように摺動自在に圧力を仕切る背圧仕切帯とを設けるとともに、この背圧仕切帯の外周側より内周側により高い圧力をさせ、前記背圧仕切帯は、前記旋回鏡板の背面と接する面の外周側に面取り部を設けた断面形状としたものである。これにより、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。 The first invention is a revolving scroll in which a revolving scroll blade is formed on a revolving end plate that has a compression mechanism and a revolving scroll blade that meshes with the fixed scroll to form a plurality of compression spaces, and prevents the revolving of the revolving scroll. An Oldham ring for driving, a crankshaft for driving the orbiting scroll, a main bearing for supporting the crankshaft, and a back surface of the orbiting mirror plate on the side opposite to the orbiting spiral blades, facing each other through a minute gap. A bearing member provided with an axial support portion and a back pressure partition band that slidably partitions pressure on the back surface of the revolving end plate so as to act on two kinds of pressure are provided, and an outer peripheral side of the back pressure partition band A higher pressure is applied to the inner peripheral side, and the back pressure partition band has a cross-sectional shape in which a chamfered portion is provided on the outer peripheral side of the surface in contact with the back surface of the swivel end plate. Thereby, even if the back pressure partition band is deformed by pressure, since the deformation is absorbed by the chamfered portion, it is possible to suppress the extrusion to the outer peripheral side of the minute gap.
第2の発明は、特に第1の発明において、旋回鏡板の背面と接する面の外周側にアール部を設けた断面形状としたものである。これにより、第1の発明の効果と同じく、背圧仕切帯が作用する圧力により変形したとしても、このアール部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。 In the second invention, in particular, in the first invention, a cross-sectional shape is provided in which a rounded portion is provided on the outer peripheral side of the surface in contact with the back surface of the swivel mirror plate. As a result, as with the effect of the first invention, even if the back pressure partition band is deformed by the pressure acting on it, the deformation is absorbed by the rounded portion, so that it is possible to suppress the extrusion to the outer peripheral side of the minute gap. it can.
第3の発明は、第1の発明において、微小隙間に比べて、面取り部の軸方向高さを大きくしたものである。これにより、第1の発明による効果に加えて、環状溝の外周側エッジ部が背圧仕切帯への接触を弱くすることができるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを一層抑えることができる。 According to a third invention, in the first invention, the axial height of the chamfered portion is made larger than that of the minute gap. Thereby, in addition to the effect by 1st invention, since the outer peripheral side edge part of an annular groove can weaken the contact to a back pressure partition band, it can suppress further pushing out to the outer peripheral side of a micro clearance gap. it can.
第4の発明は、第2の発明において、微小隙間に比べて、アール部の軸方向半径を大きくしたものである。これにより、第2の発明による効果に加えて、環状溝の外周側エッジ部が背圧仕切帯への接触を弱くすることができるので、微小隙間の外周側へ押し出される
ことを一層抑えることができる。
According to a fourth aspect, in the second aspect, the radius in the axial direction of the rounded portion is larger than that of the minute gap. Thereby, in addition to the effect by 2nd invention, since the outer peripheral side edge part of an annular groove can weaken the contact to a back pressure partition belt, it can suppress further pushing out to the outer peripheral side of a micro clearance gap. it can.
第5の発明は、第1ないし第4のいずれか1つの発明において、圧縮機の動作流体を二酸化炭素もしくはR410A等の高圧ガスであるとしたものであり、動作圧力が非常に高くなることにより背圧仕切帯の変形がより大きくなっても、この面取り部で変形が吸収されるので、微小隙間の外周側へ押し出されることを抑えることができる。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the working fluid of the compressor is carbon dioxide or a high pressure gas such as R410A, and the operating pressure becomes very high. Even if the deformation of the back pressure partition band is further increased, the deformation is absorbed by the chamfered portion, so that it is possible to suppress the extrusion to the outer peripheral side of the minute gap.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明は限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
また、図5ないし図7で説明した従来例と同一の構成については、同一番号を使用し、その作用の説明は省略する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
The same reference numerals are used for the same components as those in the conventional example described in FIGS. 5 to 7, and the description of the operation is omitted.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
図1において、軸受部材12の軸方向支持部11には環状溝16が設けてあり、ここにばね部材13と、このばね部材の押しつけ力を均等にするためのワッシャ18と、背圧仕切帯17とが設置されている。また、軸方向支持部11と微小隙間10を介して旋回鏡板5の背面9が対面するよう設置されている。さらに、背圧仕切帯17は、旋回背面9と接する面の外周側に面取り部19を設けた断面形状としている。
In FIG. 1, an
圧縮機が運転されると、背圧仕切帯17の外周側には、吸入圧力より高く、かつ、吐出圧力より低い中間圧力Pmが作用し、背圧仕切帯17の内周側には、吐出圧力Pdが作用する。
When the compressor is operated, an intermediate pressure Pm that is higher than the suction pressure and lower than the discharge pressure is applied to the outer peripheral side of the back
背圧仕切帯17はその密封性を考慮してPTFEを主材料とする比較的軟らかい樹脂材料で作られており、背圧仕切帯17が環状溝16の外周側へ張り出す。このとき、微小隙間10が設けられているため、この微小隙間10へ押し出されるように変形しようとするが、面取り部19が設けられているために、この面取り部19で変形が吸収されるので、微小隙間10の外周側へ押し出されるのを抑えることができる。
The back
従って、背圧仕切帯のシール性が低下したり、あるいは、押し出された部分が引きちぎれたりするようなことはなく、圧縮機の長期間の運転においても、性能や信頼性の低下を招く心配はない。
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
Therefore, the sealing performance of the back pressure partition band is not lowered or the extruded part is not torn off, and there is a concern that the performance and reliability may be lowered even in the long-term operation of the compressor. Absent.
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the scroll compressor according to the second embodiment of the present invention.
図2において、背圧仕切帯17は、旋回鏡板9と接する面の外周側にアール部20を設けた断面形状としている。これにより、実施の形態1における作用および効果と同じく、アール部20で圧力による背圧仕切帯17の変形を吸収することができるので、微小隙間10の外周側へ押し出されるのを抑えることができる。
(実施の形態3)
図3は、本発明の第3の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
In FIG. 2, the back
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a scroll compressor according to the third embodiment of the present invention.
図3において、実施の形態1に加えて、微小隙間10の軸方向寸法aに比べて、面取り部19の軸方向高さbを大きくしている。これにより、第1の発明による効果に加えて、微小隙間10の外周側へ押し出されることを一層抑えることができ、さらに、背圧仕切帯17が微小隙間10の外周側へ押し出されようとしても、環状溝16の外周側エッジ部21への接触を弱くすることができ、例え背圧仕切帯17が押し出されるようなことがあっても、引きちぎれたりするような可能性を一層抑えることができる。
(実施の形態4)
図4は、本発明の第4の実施の形態におけるスクロール圧縮機の要部断面図である。
In FIG. 3, in addition to the first embodiment, the axial height b of the chamfered
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a scroll compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
図4において、実施の形態2に加えて、微小隙間10の軸方向寸法aに比べて、アール部20の軸方向半径bを大きくしている。これにより、第2の発明による効果に加えて、微小隙間10の外周側へ押し出されることを一層抑えることができ、さらに、背圧仕切帯17が微小隙間10の外周側へ押し出されようとしても、環状溝16の外周側エッジ部21への接触を弱くすることができ、例え背圧仕切帯17が押し出されるようなことがあっても、引きちぎれたりするような可能性を一層抑えることができる。
In FIG. 4, in addition to the second embodiment, the radius b of the
なお、上記実施の形態1ないし4において、背圧仕切帯に面取り部もしくはアール部を設けた断面形状の場合で説明したが、これに準じる形状であれば、同様の作用、効果を得ることができる。 In the first to fourth embodiments, the cross-sectional shape in which the chamfered portion or the rounded portion is provided in the back pressure partition band has been described. However, if the shape conforms to this, the same operation and effect can be obtained. it can.
また、上記実施の形態1ないし4において、背圧仕切帯とワッシャとばね部材が設置される環状溝は、軸受部材の軸方向支持部に設けた場合で説明したが、代わりに、軸方向支持部と対面する旋回鏡板に環状溝を設けて背圧仕切帯とワッシャとばね部材を設置する構成としても良い。 In the first to fourth embodiments described above, the annular groove in which the back pressure partition band, the washer, and the spring member are installed is described as being provided in the axial support portion of the bearing member. It is good also as a structure which provides an annular groove in the turning mirror board which faces a part, and installs a back pressure partition band, a washer, and a spring member.
また、上記実施の形態1ないし4において、背圧仕切帯の主材料をPTFE(四フッ化エチレン樹脂)である場合で説明したが、樹脂などの比較的軟らかい材料であれば良い。 In the first to fourth embodiments, the main material of the back pressure partition band is PTFE (tetrafluoroethylene resin). However, it may be a relatively soft material such as a resin.
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、背圧仕切帯が圧力により変形したとしても、長期間の運転に渡って圧縮機の性能や信頼性低下を招くことがなく、圧縮機の動作流体がR410Aあるいは二酸化炭素以外の高圧流体においても応用することができる。 As described above, the scroll compressor according to the present invention does not cause deterioration in the performance or reliability of the compressor over a long period of operation even if the back pressure partition is deformed by pressure. The present invention can also be applied when the working fluid is R410A or a high-pressure fluid other than carbon dioxide.
5 旋回鏡板
9 背面
10 微小隙間
11 軸方向支持部
12 軸受部材
13 ばね部材
16 環状溝
17 背圧仕切帯
18 ワッシャ
19 面取り部
20 アール部
21 環状溝外周エッジ部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
The scroll compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the working fluid of the compressor is carbon dioxide or a high-pressure gas such as R410A.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006063880A JP2007239630A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006063880A JP2007239630A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Scroll compressor |
Publications (1)
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JP2007239630A true JP2007239630A (en) | 2007-09-20 |
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ID=38585411
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JP2006063880A Pending JP2007239630A (en) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | Scroll compressor |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2007239630A (en) |
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