JP2007278271A - Scroll member and scroll compressor equipped with the same - Google Patents
Scroll member and scroll compressor equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007278271A JP2007278271A JP2006328812A JP2006328812A JP2007278271A JP 2007278271 A JP2007278271 A JP 2007278271A JP 2006328812 A JP2006328812 A JP 2006328812A JP 2006328812 A JP2006328812 A JP 2006328812A JP 2007278271 A JP2007278271 A JP 2007278271A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wrap
- scroll member
- scroll
- compressor
- vicinity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、スクロール部材およびそれを備えたスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll member and a scroll compressor including the scroll member.
空調機等の冷凍装置における圧縮機の種類の1つとして、スクロール圧縮機が存在する。このスクロール圧縮機では、固定スクロール部材に対して、その軸を回転させずに公転させる可動スクロール部材によって、両スクロール部材の渦巻き状のラップの間に形成される三日月状の圧縮室の容積を減じ、ガス冷媒の圧力を高めて中心部から吐出する。 One type of compressor in a refrigerating apparatus such as an air conditioner is a scroll compressor. In this scroll compressor, the volume of the crescent-shaped compression chamber formed between the spiral wraps of both scroll members is reduced by a movable scroll member that revolves without rotating its shaft with respect to the fixed scroll member. The pressure of the gas refrigerant is increased and discharged from the center.
このようなスクロール圧縮機のスクロール部材において、渦巻き状のラップは、吸入容量向上の観点からは厚みを小さくすることが望ましいが、強度確保や変形量抑制の観点から所定の厚みは必要である。 In the scroll member of such a scroll compressor, it is desirable to reduce the thickness of the spiral wrap from the viewpoint of improving the suction capacity, but a predetermined thickness is necessary from the viewpoint of securing strength and suppressing deformation.
このラップの形状について、特許文献1では、基端部の厚みを確保しつつ、遊端部に向けて肉厚を漸減させることによって、強度確保や変形量抑制と容量アップとを両立させている。
しかし、近時において、スクロール圧縮機について、大型化することなく、さらなる容量アップを実現することが求められている。 However, recently, it has been demanded that the scroll compressor be further increased in capacity without increasing its size.
本発明の課題は、スクロール部材のラップの厚みを抑えて容量を大きくし、且つ、強度が確保できてラップの変形量も許容範囲に抑えることができるスクロール部材およびそれを備えたスクロール圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a scroll member capable of suppressing the thickness of the wrap of the scroll member to increase the capacity, ensuring the strength and suppressing the deformation amount of the wrap to an allowable range, and a scroll compressor including the scroll member. It is to provide.
第1発明に係るスクロール圧縮機のスクロール部材は、平面部と、ラップとを備えている。渦巻き形状のラップは、平面部から略垂直に延びている。ラップのうち、中心の近くに位置する巻き始め近傍部分の内周側の第1面は、平面部に直交する線に対して、第1角度だけ傾斜している。また、ラップのうち、第1面以外の面は、平面部に直交する線に対する傾斜角度が第1角度よりも小さい。 The scroll member of the scroll compressor according to the first aspect of the present invention includes a flat portion and a wrap. The spiral-shaped wrap extends substantially perpendicularly from the plane portion. Of the wrap, the first surface on the inner peripheral side in the vicinity of the winding start located near the center is inclined by a first angle with respect to the line orthogonal to the plane portion. Further, in the wrap, the surfaces other than the first surface have an inclination angle smaller than the first angle with respect to a line orthogonal to the plane portion.
ここでは、中心に近く受圧力が大きくなるラップの巻き始め近傍部分については内周側の第1面に第1角度の傾斜をつけて強度アップや変形量抑制を大幅に図る一方、ラップのうち中心から離れた部分については第1角度よりも小さな傾斜角度として容量が大きく低下することを回避している。また、ラップの巻き始め近傍部分の外周側の面については、相手のスクロール部材と接して圧縮仕事を行う面であり、大きな傾斜をつけると、ラップの平面部からの高さごとの輪郭形状精度やラップと平面部との境界におけるR形状の精度といった、傾斜面の面精度の管理が難しくなって、両スクロール部材の接触部分での冷媒ガスの漏れが増える恐れがあるため、第1角度よりも傾斜角度を小さくしている。 Here, in the vicinity of the start of winding of the lap where the receiving pressure increases near the center, the first surface on the inner peripheral side is inclined at a first angle to greatly increase the strength and suppress deformation, About the part away from the center, it is avoiding that a capacity | capacitance falls significantly as an inclination angle smaller than a 1st angle. In addition, the outer peripheral surface of the vicinity of the winding start of the lap is a surface that performs compression work in contact with the other scroll member, and if a large inclination is given, the contour shape accuracy for each height from the flat portion of the wrap From the first angle, it is difficult to manage the surface accuracy of the inclined surface, such as the accuracy of the R shape at the boundary between the lap and the flat portion, and the leakage of refrigerant gas at the contact portions of both scroll members may increase. The tilt angle is also reduced.
このように、本発明のスクロール部材を採用したスクロール圧縮機では、ラップの巻き始め近傍部分以外の部分については、圧力が比較的低いことから強度や変形量よりも容量アップを重視して傾斜角度を小さくし、ラップの巻き始め近傍部分の内周側の第1面については、圧力が比較的高いことから強度アップや変形量抑制を重視して傾斜角度を大きくし、ラップの巻き始め近傍部分の外周側の面については、面精度の管理および圧縮室の密閉度合いを考慮して傾斜角度を小さくしている。このため、全体としてはラップの厚みが小さく抑えられて容量が大きく確保される一方、圧力が高いラップの巻き始め近傍部分について第1角度の傾斜をつけることによって、強度を確保して、変形量についても許容レベルに抑えることができる。 As described above, in the scroll compressor employing the scroll member of the present invention, since the pressure is relatively low in portions other than the vicinity of the wrap winding start point, the inclination angle emphasizes capacity increase rather than strength and deformation amount. For the first surface on the inner peripheral side of the portion near the start of wrapping, the pressure is relatively high, so the inclination angle is increased with emphasis on strength increase and deformation suppression, and the portion near the start of wrap winding As for the outer peripheral surface, the inclination angle is reduced in consideration of the management of surface accuracy and the degree of sealing of the compression chamber. Therefore, as a whole, the thickness of the wrap is suppressed to be small and a large capacity is ensured. On the other hand, the portion near the start of winding of the wrap with high pressure is inclined at the first angle, thereby ensuring the strength and the amount of deformation. Can be suppressed to an acceptable level.
なお、ラップの巻き始め近傍部分以外の部分についても、傾斜角度を小さくしているため、面精度の管理および圧縮室の密閉度合いの確保の点で有利となる。 In addition, since the inclination angle is also reduced for portions other than the vicinity of the wrap winding start portion, it is advantageous in terms of management of surface accuracy and securing of the degree of sealing of the compression chamber.
第2発明に係るスクロール部材は、第1発明のスクロール部材であって、ラップの巻き始め近傍部分は、ラップのその他の部分よりも、平面部との境界における厚みが大きい。 The scroll member according to the second invention is the scroll member according to the first invention, wherein a portion in the vicinity of the winding start of the wrap has a larger thickness at the boundary with the flat portion than the other portions of the wrap.
第3発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロール部材および可動スクロール部材が噛み合わされて形成される密閉空間の容積を、可動スクロール部材を旋回運動させることによって連続的に減少させて、密閉空間に吸入された流体の圧縮を行う。このスクロール圧縮機では、固定スクロール部材および可動スクロール部材の少なくとも一方が、第1発明又は第2発明のスクロール部材である。 The scroll compressor according to the third aspect of the present invention continuously reduces the volume of the sealed space formed by meshing the fixed scroll member and the movable scroll member by rotating the movable scroll member and sucks it into the sealed space. The compressed fluid is compressed. In this scroll compressor, at least one of the fixed scroll member and the movable scroll member is the scroll member of the first invention or the second invention.
第4発明に係るスクロール圧縮機は、第3発明の圧縮機であって、ラップの第1面は、固定スクロール部材および可動スクロール部材の相対移動において、噛み合う相手のスクロール部材に接することがない面である。 A scroll compressor according to a fourth aspect of the present invention is the compressor according to the third aspect, wherein the first surface of the wrap does not come into contact with the mating scroll member in the relative movement of the fixed scroll member and the movable scroll member. It is.
ここでは、ラップのうち、噛み合う相手のスクロール部材に接することがない面(第1面)だけについて、その他の面よりも大きい傾斜(第1角度)をつけている。したがって、大きな傾斜をつけると通常は面精度の管理の点で不利となるが、その面(第1面)は相手のスクロール部材に接して圧縮室の密閉度合いに影響を与える面とはならないので、デメリットが生じない。 Here, only the surface (first surface) of the wrap that does not come into contact with the mating scroll member is inclined (first angle) larger than the other surfaces. Therefore, a large inclination is usually disadvantageous in terms of surface accuracy management, but the surface (first surface) is not in contact with the other scroll member and does not affect the compression chamber sealing degree. , No disadvantages occur.
第5発明に係るスクロール圧縮機は、第4発明に係る圧縮機であって、ラップの第1面以外の面は、平面部に直交する線に対する傾斜角度が実質的に0°である。 A scroll compressor according to a fifth aspect is the compressor according to the fourth aspect, wherein the surface other than the first surface of the wrap has an inclination angle of substantially 0 ° with respect to a line orthogonal to the plane portion.
ここでは、噛み合う相手のスクロール部材に接することになる面であって、圧縮室の密閉度合いに影響を与える面である、ラップの第1面以外の面について、面精度に関して最も管理が容易となる傾斜角度0°を採用している。これにより、スクロール部材の面精度を高く確保することができ、スクロール圧縮機の運転中に両スクロール部材の噛み合い部分からガス冷媒が隣の室に漏れるという不具合を少なくすることができる。 Here, the surface of the surface other than the first surface of the wrap, which is a surface that comes into contact with the mating scroll member and affects the degree of sealing of the compression chamber, is most easily managed in terms of surface accuracy. An inclination angle of 0 ° is adopted. Thereby, high surface accuracy of the scroll member can be ensured, and the problem that the gas refrigerant leaks from the meshing portion of both scroll members to the adjacent chamber during the operation of the scroll compressor can be reduced.
第6発明に係るスクロール圧縮機は、第3〜第5のいずれかの発明の圧縮機であって、ラップの第1面以外の面は、切削加工が施されており、ラップの第1面は、切削加工が施されていない。 A scroll compressor according to a sixth aspect of the present invention is the compressor according to any one of the third to fifth aspects, wherein the surface other than the first surface of the wrap is subjected to cutting, and the first surface of the wrap Is not cut.
ここでは、ラップの第1面が噛み合う相手のスクロール部材に接することがない面であって、その面精度について高い精度が要求されないことに鑑み、第1面への切削加工を省略してコスト削減を図っている。一方、ラップの第1面以外の面については、圧縮室の密閉度合いを向上させるために、切削加工によって面精度を高くしている。 Here, in view of the fact that the first surface of the lap is not in contact with the mating scroll member with which the first surface is engaged, and high accuracy is not required for the surface accuracy, cutting to the first surface is omitted to reduce costs. I am trying. On the other hand, the surface accuracy of the surfaces other than the first surface of the wrap is increased by cutting in order to improve the degree of sealing of the compression chamber.
なお、第1面に切削加工が施されていないとは、第1面全体に積極的にコストをかけた切削加工を行わないという意味であり、他部分への切削加工の際に第1面の一部にも加工が及んだという事象を含む。 The fact that the first surface is not cut means that the entire first surface is not subjected to costly cutting, and the first surface is cut when cutting to other portions. This includes an event that part of the process has been processed.
第7発明に係るスクロール圧縮機は、第6発明の圧縮機であって、スクロール部材は、材料を成形型に注入して成形され、その後に切削加工を施されて製造される。そして、ラップは、成形型による成形後に、その成形型に対する抜き勾配が第1面および第1面以外の面に存在し、その後に、第1面以外の面だけに切削加工が施される。 A scroll compressor according to a seventh aspect is the compressor according to the sixth aspect, wherein the scroll member is formed by injecting a material into a forming die and then subjected to cutting. And after shaping | molding with a shaping | molding die, the draft with respect to the shaping | molding die exists in surfaces other than a 1st surface and a 1st surface, and after that, a cutting process is given only to surfaces other than a 1st surface.
ここでは、成形型を抜く際の抜き勾配が切削加工前のスクロール部材の中間製品に存在し、その抜き勾配がそのままラップの第1面の傾斜になっている。したがって、ラップの第1面を、切削加工なしに第1角度にすることができている。一方、ラップの第1面以外の面については、切削加工により面精度を向上させるとともに、その傾斜を第1角度よりも小さくして容量アップ等を図っている。 Here, a draft when the mold is pulled is present in the intermediate product of the scroll member before cutting, and the draft is the inclination of the first surface of the lap as it is. Therefore, the first surface of the lap can be set to the first angle without cutting. On the other hand, for the surfaces other than the first surface of the lap, the surface accuracy is improved by cutting and the inclination is made smaller than the first angle to increase the capacity.
第8発明に係るスクロール圧縮機は、第3発明から第7発明のいずれかの圧縮機であって、二酸化炭素を圧縮する。 A scroll compressor according to an eighth invention is the compressor according to any one of the third to seventh inventions, and compresses carbon dioxide.
二酸化炭素等の高圧冷媒圧縮用の圧縮機では、スクロール部材において応力が集中する渦巻き中心部の強度を高めることが必要である。第3発明から第7発明のいずれかに係る圧縮機では、中心に近い巻き始め近傍部分の内周側に位置する第1面が、平面部に直交する線に対して第1角度(θ)だけ傾斜している。このため、このスクロール圧縮機では、スクロール部材において渦巻き中心部の強度が高められている。したがって、このスクロール圧縮機では、二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であっても摺動部品が高差圧による応力増大に耐えることができる。また、この効果によりこのスクロール部材の歯高を高くすることができる。つまり、ラップを小径化しながらも圧縮室の容量を大きくすることができる。そして、スクロール部材の小径化によりスクロール圧縮機の小径化が実現されると、ケーシングの胴体部分が小径化される。ケーシングの胴体部分が小径化された場合、そのケーシングは従来のケーシングに比べて薄い肉厚で同じ耐圧強度を示すことができる。このため、ケーシングの原料コスト等を低減することができる。また、スクロール部材が小径化されると、渦巻き部分を小さくして摺動の厳しいスラスト部の摺動面積を大きくすることができる。また、このようなスクロール部材が半溶融ダイキャスト成形法等によって成形されている場合、そのスクロール部材は、従来の鋳造成形法で得られるものよりも表面粗度が小さくなる。このため、このスクロール圧縮機では、二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であっても、スクロール部材の表面からの亀裂が発生しにくい。なお、たとえ、そのスクロール部材が未加工品であってもそのような損傷は発生にくい。また、二酸化炭素は体積循環量が小さい。このため、二酸化炭素等の高圧冷媒圧縮用の圧縮機では、吐出ポートの径が従来品よりも小さくてもかまわない。したがって、吐出ポートから渦巻き壁面までの間隔を大きく取ることができる。よって、第1面の傾斜角度θを大きく取りやすく、渦巻き中心部の強度をより高めることができる。その結果、このスクロール圧縮機では、このような形状のスクロール部材がより適用されやすく、より大きな効果が得られる。 In a compressor for compressing high-pressure refrigerant such as carbon dioxide, it is necessary to increase the strength of the spiral center where stress is concentrated in the scroll member. In the compressor according to any one of the third to seventh inventions, the first surface located on the inner peripheral side of the vicinity of the winding start near the center is at a first angle (θ) with respect to a line orthogonal to the plane portion. Just tilted. For this reason, in this scroll compressor, the strength of the spiral central portion of the scroll member is increased. Therefore, in this scroll compressor, even when a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide is compressed, the sliding component can withstand an increase in stress due to a high differential pressure. Moreover, the tooth height of this scroll member can be made high by this effect. That is, the capacity of the compression chamber can be increased while reducing the diameter of the wrap. When the diameter of the scroll compressor is reduced by reducing the diameter of the scroll member, the body portion of the casing is reduced in diameter. When the diameter of the body portion of the casing is reduced, the casing can exhibit the same pressure resistance strength with a thinner wall thickness than the conventional casing. For this reason, the raw material cost of a casing, etc. can be reduced. In addition, when the diameter of the scroll member is reduced, the spiral portion can be reduced, and the sliding area of the thrust portion where sliding is severe can be increased. Moreover, when such a scroll member is shape | molded by the semi-molten die-casting method etc., the surface roughness of the scroll member becomes smaller than what is obtained by the conventional casting method. For this reason, in this scroll compressor, even when a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide is compressed, cracks from the surface of the scroll member hardly occur. Even if the scroll member is an unprocessed product, such damage is unlikely to occur. Carbon dioxide has a small volume circulation volume. For this reason, in the compressor for compressing high-pressure refrigerant such as carbon dioxide, the diameter of the discharge port may be smaller than that of the conventional product. Therefore, the space | interval from a discharge port to a spiral wall surface can be taken large. Therefore, the inclination angle θ of the first surface can be easily increased, and the strength of the spiral center can be further increased. As a result, in this scroll compressor, the scroll member having such a shape is more easily applied, and a greater effect can be obtained.
第1〜第3発明に係るスクロール部材およびそれを備えたスクロール圧縮機では、ラップの巻き始め近傍部分以外の部分については、圧力が比較的低いことからラップの強度や変形量よりも容量アップを重視して傾斜角度を小さくし、ラップの巻き始め近傍部分の内周側の第1面については、圧力が比較的高いことから強度アップや変形量抑制を重視して傾斜角度を大きくし、ラップの巻き始め近傍部分の外周側の面については、面精度の管理および圧縮室の密閉度合いを考慮して傾斜角度を小さくしている。このため、全体としてはラップの厚みが小さく抑えられて容量が大きく確保される一方、圧力が高いラップの巻き始め近傍部分について第1角度の傾斜をつけることによって、強度を確保して、変形量についても許容レベルに抑えることができる。 In the scroll member according to the first to third inventions and the scroll compressor provided with the scroll member, since the pressure is relatively low for portions other than the vicinity of the wrap winding start portion, the capacity is increased more than the strength and deformation amount of the wrap. Emphasis is placed on reducing the tilt angle, and the pressure on the inner surface near the beginning of winding of the lap is relatively high, so the strength is increased and the tilt angle is increased with emphasis on increased strength and deformation. The inclination angle of the surface on the outer peripheral side in the vicinity of the start of winding is reduced in consideration of the management of surface accuracy and the degree of sealing of the compression chamber. Therefore, as a whole, the thickness of the wrap is suppressed to be small and a large capacity is ensured. On the other hand, the portion near the start of winding of the wrap with high pressure is inclined at the first angle, thereby ensuring the strength and the amount of deformation. Can be suppressed to an acceptable level.
第4発明に係るスクロール圧縮機では、噛み合う相手のスクロール部材に接することがない面(第1面)だけについて、その他の面よりも大きい傾斜をつけており、その傾斜(第1角度の傾斜)が圧縮室の密閉度合いに殆ど影響を与えることがない。 In the scroll compressor according to the fourth aspect of the invention, only the surface that does not contact the mating scroll member (first surface) is inclined greater than the other surfaces, and the inclination (inclination of the first angle). Hardly affects the degree of sealing of the compression chamber.
第5発明に係るスクロール圧縮機では、ラップの第1面以外の面について、面精度に関して最も管理が容易となる傾斜角度0°を採用しているため、両スクロール部材の噛み合い部分からガス冷媒が隣の室に漏れるという不具合を少なくできる。 In the scroll compressor according to the fifth aspect of the invention, the surface other than the first surface of the wrap employs an inclination angle of 0 ° that is most easily managed with respect to the surface accuracy. The problem of leaking into the next room can be reduced.
第6発明に係るスクロール圧縮機では、ラップの第1面が面精度について高い精度が要求されないことに鑑み、第1面への切削加工を省略している。これにより、コスト削減や製造時間の短縮を図ることができる。 In the scroll compressor according to the sixth aspect of the invention, in view of the fact that the first surface of the lap is not required to have high surface accuracy, the cutting process on the first surface is omitted. Thereby, cost reduction and shortening of manufacturing time can be aimed at.
第7発明に係るスクロール圧縮機では、成形型を抜く際の抜き勾配が切削加工前のスクロール部材の中間製品に存在し、その抜き勾配がそのままラップの第1面の傾斜になっている。したがって、ラップの第1面を、切削加工なしに第1角度にすることができている。一方、ラップの第1面以外の面については、切削加工により面精度を向上させるとともに、その傾斜を第1角度よりも小さくして容量アップ等を図ることができる。 In the scroll compressor according to the seventh aspect of the invention, the draft when the mold is pulled is present in the intermediate product of the scroll member before cutting, and the draft is the inclination of the first surface of the lap as it is. Therefore, the first surface of the lap can be set to the first angle without cutting. On the other hand, for the surfaces other than the first surface of the lap, the surface accuracy can be improved by cutting, and the inclination can be made smaller than the first angle to increase the capacity.
第8発明に係るスクロール圧縮機では、二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であっても摺動部品が高差圧による応力増大に耐えることができる。また、スクロール部材の小径化によりスクロール圧縮機の小径化が実現されると、ケーシングの胴体部分が小径化される。ケーシングの胴体部分が小径化された場合、そのケーシングは従来のケーシングに比べて薄い肉厚で同じ耐圧強度を示すことができる。このため、ケーシングの原料コスト等を低減することができる。また、スクロール部材が小径化されると、渦巻き部分を小さくして摺動の厳しいスラスト部の摺動面積を大きくすることができる。また、このようなスクロール部材が半溶融ダイキャスト成形法等によって成形されている場合、スクロール圧縮機において二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であっても、スクロール部材の表面からの亀裂が発生しにくい。また、このスクロール圧縮機では、吐出ポートの径が従来品よりも小さくてもかまわない。したがって、吐出ポートから渦巻き壁面までの間隔を大きく取ることができる。よって、第1面の傾斜角度θを大きく取りやすく、渦巻き中心部の強度をより高めることができる。その結果、このスクロール圧縮機では、このような形状のスクロール部材がより適用されやすく、より大きな効果が得られる。 In the scroll compressor according to the eighth aspect of the invention, even when a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide is compressed, the sliding component can withstand the increase in stress due to the high differential pressure. Further, when the scroll compressor is reduced in diameter by reducing the diameter of the scroll member, the body portion of the casing is reduced in diameter. When the diameter of the body portion of the casing is reduced, the casing can exhibit the same pressure resistance strength with a thinner wall thickness than the conventional casing. For this reason, the raw material cost of a casing, etc. can be reduced. In addition, when the diameter of the scroll member is reduced, the spiral portion can be reduced, and the sliding area of the thrust portion where sliding is severe can be increased. Further, when such a scroll member is formed by a semi-molten die casting method or the like, cracks from the surface of the scroll member are generated even when a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide is compressed in the scroll compressor. Hard to occur. In this scroll compressor, the diameter of the discharge port may be smaller than that of the conventional product. Therefore, the space | interval from a discharge port to a spiral wall surface can be taken large. Therefore, the inclination angle θ of the first surface can be easily increased, and the strength of the spiral center can be further increased. As a result, in this scroll compressor, the scroll member having such a shape is more easily applied, and a greater effect can be obtained.
<圧縮機の構成>
本発明の一実施形態に係るスクロール部材である固定スクロール部材124および可動スクロール部材126を備える圧縮機1を、図1に示す。この圧縮機1は、蒸発器、凝縮器、膨張弁などと共に冷媒回路を構成し、その冷媒回路中のガス冷媒を圧縮する役割を担うものであって、主に、円筒状の密閉ドーム型のケーシング10、スクロール圧縮機構15、オルダムリング39、駆動モータ16、下部主軸受60、吸入管19、および吐出管20から構成されている。スクロール圧縮機構15は、固定スクロール部材124および可動スクロール部材126を備えている。以下、この圧縮機1の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
<Compressor configuration>
FIG. 1 shows a
(1)ケーシング
ケーシング10は、略円筒状の胴部ケーシング部11と、胴部ケーシング部11の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部12と、胴部ケーシング部11の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部13とを有する。そして、このケーシング10には、主に、ガス冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構15と、スクロール圧縮機構15の下方に配置される駆動モータ16とが収容されている。このスクロール圧縮機構15と駆動モータ16とは、ケーシング10内を上下方向に延びるように配置される駆動軸17によって連結されている。そして、この結果、スクロール圧縮機構15と駆動モータ16との間には、間隙空間18が生じる。
(1) Casing The
(2)スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構15は、図1に示されるように、主に、ハウジング23と、ハウジング23の上方に密着して配置される固定スクロール部材124と、固定スクロール部材124に噛合する可動スクロール部材126とから構成されている。
(2) Scroll Compression Mechanism As shown in FIG. 1, the
(2−1)固定スクロール部材
固定スクロール部材124は、後述する半溶融ダイキャスト成形法等によって成形された固定スクロール中間体24(図2および図3を参照)に切削加工を施すことによって製造される。固定スクロール中間体24は、鏡板84と、その鏡板84の鏡面84aから垂直に延びるラップ85とから成る。
(2-1) Fixed Scroll Member The fixed
固定スクロール部材124は、図4〜図6に示すように、中間製造品である固定スクロール中間体24の形状と同じく、主に、鏡板184と、鏡板184の鏡面184aから下方に延びる渦巻き状(インボリュート状)のラップ185とから構成される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the fixed
鏡板184には、後述する圧縮室40に連通する吐出穴41と、吐出穴41に連通する拡大凹部42とが形成されている。吐出穴41は、鏡板184の中央部分において上下方向に延びるように形成されている。
The
拡大凹部42は、鏡板184の上面に水平方向に広がるように形成された凹部である。そして、固定スクロール部材124には、この拡大凹部42を塞ぐように、蓋体44がボルト44aにより締結固定される。そして、拡大凹部42に蓋体44が覆い被せられることにより、スクロール圧縮機構15の運転音を消音させる膨張室としてのマフラー空間45が形成される。固定スクロール部材124と蓋体44とは、図示しないパッキンを介して密着させることによりシールされている。
The
(2−2)可動スクロール部材
可動スクロール部材126も、固定スクロール部材124と同じく、後述する半溶融ダイキャスト成形法等によって成形された可動スクロール中間体26(図7参照)に切削加工を施すことによって製造される。可動スクロール中間体26は、鏡板86と、その鏡板86の鏡面86aから垂直に延びるラップ87と、軸受部88とから成る。
(2-2) Movable Scroll Member Similarly to the fixed
可動スクロール部材126は、図8に示すように、中間製造品である可動スクロール中間体26の形状と同じく、主に、鏡板186と、鏡板186の鏡面186aから上方に延びる渦巻き状(インボリュート状)のラップ187と、鏡板186の下面から下方に延びる軸受部188と、鏡板186の両端部に形成される溝部189とから構成されている。可動スクロール部材126は、アウタードライブタイプの可動スクロールであり、駆動軸17の外周溝に嵌合する軸受部188を有している。
As shown in FIG. 8, the
可動スクロール部材126は、その溝部189にオルダムリング39(図1参照)が嵌め込まれることにより、ハウジング23に支持される。また、軸受部188には、駆動軸17の上端が嵌入される。可動スクロール部材126は、このようにスクロール圧縮機構15に組み込まれることによって、駆動軸17の回転により自転することなくハウジング23内を公転する。可動スクロール部材126のラップ187は固定スクロール部材124のラップ185に噛み合っており、両ラップ185、187の接触部の間には圧縮室40が形成される(図9参照)。そして、この圧縮室40は、可動スクロール部材126の公転に伴い中心に向かって変位し、その容積が収縮していく。これにより、圧縮機1では、圧縮室40に入ったガス冷媒が圧縮される。
The
(2−3)ハウジング
ハウジング23は、その外周面において、周方向の全体に亘って胴部ケーシング部11に圧入固定されている。つまり、胴部ケーシング部11とハウジング23とは全周に亘って密着されている。このため、ケーシング10の内部は、ハウジング23よりも下方の高圧空間28と、ハウジング23よりも上方の低圧空間29とに区画されることになる。また、このハウジング23は、その上端面が固定スクロール部材124の下端面と密着するように、複数のボルト38により固定スクロール部材124と締結固定されている。また、このハウジング23には、上面中央に凹設されたハウジング凹部31と、下面中央から下方に延設された軸受部32とが形成されている。そして、この軸受部32には、上下方向に貫通する軸受孔33が形成されており、この軸受孔33に駆動軸17が軸受34を介して回転自在に嵌入されている。
(2-3) Housing The housing 23 is press-fitted and fixed to the
(2−4)その他
また、このスクロール圧縮機構15には、固定スクロール部材124とハウジング23とに亘り、連絡通路46が形成されている。この連絡通路46は、固定スクロール部材124に切欠形成されたスクロール側通路47と、ハウジング23に切欠形成されたハウジング側通路48とから構成される。そして、連絡通路46の上端、即ちスクロール側通路47の上端は、拡大凹部42に開口し、連絡通路46の下端、即ちハウジング側通路48の下端は、ハウジング23の下端面に開口している。つまり、このハウジング側通路48の下端開口が、連絡通路46の冷媒を間隙空間18に流出させる吐出口49となっている。
(2-4) Others In the
(3)オルダムリング
オルダムリング39は、上述したように、可動スクロール部材126の自転運動を防止するための部材であって、ハウジング23に形成されるオルダム溝(図示せず)に嵌め込まれている。なお、このオルダム溝は、長円形状の溝であって、ハウジング23において互いに対向する位置に配設されている。
(3) Oldham ring
(4)駆動モータ
駆動モータ16は、直流モータであって、主に、ケーシング10の内壁面に固定された環状のステータ51と、ステータ51の内側に僅かな隙間(エアギャップ通路)をもって回転自在に収容されたロータ52とから構成されている。そして、この駆動モータ16は、ステータ51の上側に形成されているコイルエンド53の上端がハウジング23の軸受部32の下端とほぼ同じ高さ位置になるように配置されている。
(4) Drive Motor The drive
ステータ51には、ティース部に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド53が形成されている。また、ステータ51の外周面には、ステータ51の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部が設けられている。そして、このコアカット部により、胴部ケーシング部11とステータ51との間に上下方向に延びるモータ冷却通路55が形成されている。
In the
ロータ52は、上下方向に延びるように胴部ケーシング部11の軸心に配置された駆動軸17を介してスクロール圧縮機構15の可動スクロール部材126に駆動連結されている。また、連絡通路46の吐出口49から吐出された冷媒をモータ冷却通路55に案内する案内板58が、間隙空間18に配設されている。
The
(5)下部主軸受
下部主軸受60は、駆動モータ16の下方の下部空間に配設されている。この下部主軸受60は、胴部ケーシング部11に固定されるとともに駆動軸17の下端側軸受を構成し、駆動軸17を支持している。
(5) Lower Main Bearing The lower
(6)吸入管
吸入管19は、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構15に導くためのものであって、ケーシング10の上壁部12に気密状に嵌入されている。吸入管19は、低圧空間29を上下方向に貫通すると共に、内端部が固定スクロール部材124に嵌入されている。
(6) Suction Pipe The
(7)吐出管
吐出管20は、ケーシング10内の冷媒をケーシング10外に吐出させるためのものであって、ケーシング10の胴部ケーシング部11に気密状に嵌入されている。そして、この吐出管20は、上下方向に延びる円筒形状に形成されハウジング23の下端部に固定される内端部36を有している。なお、吐出管20の内端開口、即ち流入口は、下方に向かって開口されている。
(7) Discharge pipe The
<固定スクロール部材および可動スクロール部材の製造方法>
上述のように、固定スクロール部材124は、半溶融成形法によって成形された固定スクロール中間体24に、切削加工を施すことによって製造される。また、可動スクロール部材126も、半溶融成形法によって成形された可動スクロール中間体26に、切削加工を施すことによって製造される。以下、半溶融成形法による固定スクロール中間体24および可動スクロール中間体26の製造と、その後の切削加工による固定スクロール部材124および可動スクロール部材126の製造について説明する。
<Manufacturing method of fixed scroll member and movable scroll member>
As described above, the fixed
(1)半溶融成形法による固定スクロール中間体および可動スクロール中間体の製造
(1−1)素材
固定スクロール中間体24および可動スクロール中間体26の原材料である鉄素材は、C:2.3〜2.4wt%、Si:1.95〜2.05wt%、Mn:0.6〜0.7wt%、P:<0.035wt%、S:<0.04wt%、Cr:0.00〜0.50wt%、Ni:0.50〜1.00wt%が添加されているビレットである。ここにいう重量割合は、全量に対する割合である。また、ビレットとは、上記成分の鉄素材が溶融炉において溶融された後に、連続鋳造装置により円柱形状等に成形された最終成形前の素材を意味する。なお、ここで、CおよびSiの含有量は、引張強度および引張弾性率が片状黒鉛鋳鉄より高くなること、および複雑な形状の摺動部品基体を成形するのに適切な流動性を備えていることの両方を満足するように決定されている。また、Niの含有量は、金属組織の靭性を向上させて成形時の表面クラックを防止するのに適切な金属組成を構成するように決定されている。
(1) Manufacture of fixed scroll intermediate body and movable scroll intermediate body by semi-melt molding method (1-1) Material Iron material which is a raw material of fixed scroll
(1−2)半溶融ダイキャスト成形法
上記の鉄素材を使い、半溶融成形法の一種である半溶融ダイキャスト成形法により、固定スクロール中間体24および可動スクロール中間体26が成形される。ここでは、可動スクロール中間体26を例にとって半溶融ダイキャスト成形法について説明する。
(1-2) Semi-molten die-cast molding method The above-described iron material is used to mold the fixed scroll
図7に示されるように、可動スクロール中間体26を半溶融ダイキャスト成形するための金型80は、第1型部分81と、第2型部分82とからなる。第1型部分81と第2型部分82とを組み合わせたときにできる空間部の形状は、成形される可動スクロール中間体26の外形形状に対応する。また、金型80の第2型部分82のラップ成形部分は、可動スクロール中間体26を金型80から分離する際の抜き勾配が確保されるように外形形状が設定されている。具体的には、ラップ87の全面について、鏡面86aに直交する線に対して第1角度θだけ傾斜がつくように、第2型部分82のラップ成形部分の形状が決められている。これにより、可動スクロール中間体26のラップ87は、先端の厚みtに対して、鏡面86aとの境界における厚みが、t+t1+t1となる。
As shown in FIG. 7, a
半溶融ダイキャスト成形工程では、先ず、ビレットを高周波加熱することにより半溶融状態とする。次いで、その半溶融状態のビレットを金型80に注入する際に、ダイキャストマシンで所定圧力を加え、ビレットを所望の形状に成形する。そして、金型80から取り出して急冷させることにより、その金属組織は、全体的に白銑化したものとなる。その後、熱処理を施すと、この可動スクロール中間体26の金属組織は、白銑化組織からパーライト/フェライト基地、粒状黒鉛から成る金属組織へと変化する。
In the semi-molten die casting process, first, the billet is heated to high frequency to be in a semi-molten state. Next, when the billet in the semi-molten state is poured into the
なお、この白銑化組織の黒鉛化、パーライト化については熱処理温度、保持時間、冷却速度などを調節することにより調節することができる。例えば、Honda R&D Technical Review の Vol.14 No.1 の論文「鉄の半溶融成形技術の研究」にあるように、950℃で60分保持した後に0.05〜0.10℃/secの冷却速度で炉中にて徐冷することにより、500MPa〜700MPa程度の引張強度、150〜200程度のブリネル硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はフェライト中心であるために軟らかく被削性に優れるが、機械加工時に構成刃先を形成して刃具寿命を低下させる可能性がある。また、1000℃で60分保持した後に空冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、600MPa〜900MPa程度の引張強度、200〜350程度のブリネル硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織において、片状黒鉛鋳鉄と同等の硬度を有するものは、片状黒鉛鋳鉄と同等の被削性を有し、同等の延性・靭性を有する球状黒鉛鋳鉄と比較すると被削性に優れている。また、1000℃で60分保持した後に油冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、800MPa〜1300MPa程度の引張強度、250〜350程度のブリネル硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はパーライト中心であるために硬く、被削性に劣るが、耐摩耗性に優れている。ただし、硬すぎることによる摺動相手材への攻撃性を有する可能性がある。 The graphitization and pearlization of the whitened structure can be adjusted by adjusting the heat treatment temperature, holding time, cooling rate, and the like. For example, as described in Honda R & D Technical Review Vol.14 No.1 paper "Study on the semi-melting technology of iron", cooling at 0.05 to 0.10 ° C / sec after holding at 950 ° C for 60 minutes By slowly cooling in the furnace at a speed, a metal structure having a tensile strength of about 500 MPa to 700 MPa and a Brinell hardness of about 150 to 200 can be obtained. Such a metal structure is soft and excellent in machinability because it has a ferrite center, but there is a possibility of forming a cutting edge during machining and reducing the tool life. Further, a metal having a tensile strength of about 600 MPa to 900 MPa and a Brinell hardness of about 200 to 350 by air cooling after holding at 1000 ° C. for 60 minutes and further holding for a predetermined time at a temperature slightly lower than the initial temperature. You can get an organization. In such a metal structure, those having hardness equivalent to flake graphite cast iron have machinability equivalent to flake graphite cast iron, and machinability compared to spheroidal graphite cast iron having equivalent ductility and toughness. Is excellent. In addition, by holding the oil at 1000 ° C. for 60 minutes and then cooling with oil, holding it for a predetermined time at a temperature slightly lower than the initial temperature, and then cooling with air, it has a tensile strength of about 800 MPa to 1300 MPa and a Brinell hardness of about 250 to 350. A metal structure can be obtained. Such a metal structure is hard because it has a pearlite center and is inferior in machinability, but has excellent wear resistance. However, there is a possibility of having aggressiveness to the sliding counterpart material due to being too hard.
(2)切削加工による固定スクロール部材および可動スクロール部材の製造
上記の半溶融ダイキャスト成形法により成形された固定スクロール中間体24および可動スクロール中間体26は、さらに切削加工を行うことによって、圧縮機1に組み込む最終の固定スクロール部材124および可動スクロール部材126となる。
(2) Manufacture of Fixed Scroll Member and Movable Scroll Member by Cutting Work The fixed scroll
図4に示す固定スクロール部材124は、図2および図3に示す固定スクロール中間体24に対して機械加工を施すことによって製造される。吐出穴41の穴あけ加工などを含めた機械加工のうち、ここでは、ラップ85をラップ185にするための切削加工について説明を行う。
The fixed
ここでは、ラップ85を、噛み合う相手である可動スクロール部材126のラップ187と密接して圧縮室40の端部と成りうる面OS85a,IS85b,OS85bと、噛み合う相手である可動スクロール部材126のラップ187と密接することがない巻き始め近傍部分85a(ラップ85の中心に近い部分)の内周側の面IS85aとに区別し、前者の面OS85a,IS85b,OS85bを切削加工するとともに、後者の面IS85aについては切削加工を施さない。面OS85a,IS85b,OS85bは、巻き始め近傍部分85aの外周側の面OS85aと、巻き始め近傍部分85aよりも巻き終わりに近い部分85bの内周側の面IS85bおよび外周側の面OS85bである。面OS85a,IS85b,OS85bに対しては、エンドミルによる切削加工が施され、図2および図3に示す傾斜がなくなり、図4および図5に示す面OS185a,IS185b,OS185bとなる。図5において点線で示す面OS85a,IS85b,OS85bが削られて、実線で示す面OS185a,IS185b,OS185bに仕上げられる。これらの面OS185a,IS185b,OS185bの鏡面184aに直交する線に対する傾斜角度は、0度である。一方、ラップ85の巻き始め近傍部分85aの内周側の面IS85aは、最終のラップ185においても巻き始め近傍部分185aの内周側の面としてそのまま残される。図5における巻き始め近傍部分185aの拡大図を、図6に示す。ラップ185の巻き始め近傍部分185aは、外周側の面OS185aが鏡面184aに直交する面となっているに対し、内周側の面IS85aが鏡面184aに直交する線に対して第1角度θだけ傾斜している。これにより、ラップ185の巻き始め近傍部分85aは、ラップ185のその他の部分85bよりも、鏡面184aとの境界における厚みtaが大きくなっている。ラップ185の巻き始め近傍部分85a以外の部分85bについては、鏡面184aとの境界から先端まで同じ厚みになるように切削加工が為され、その厚みは、図6に示す巻き始め近傍部分85aの先端の厚みtと同じとされている。
Here, the
図8に示す可動スクロール部材126は、図7に示す可動スクロール中間体26に対して機械加工を施すことによって製造される。機械加工のうち、ここでは、ラップ87をラップ187にするための切削加工について説明を行う。
The
ここでは、ラップ87を、噛み合う相手である固定スクロール部材124のラップ185と密接して圧縮室40の端部と成りうる面OS87a,IS87b,OS87bと、噛み合う相手である固定スクロール部材124のラップ185と密接することがない巻き始め近傍部分87a(ラップ87の中心に近い部分)の内周側の面IS87aとに区別し、前者の面OS87a,IS87b,OS87bを切削加工するとともに、後者の面IS87aについては切削加工を施さない。面OS87a,IS87b,OS87bは、巻き始め近傍部分87aの外周側の面OS87aと、巻き始め近傍部分87aよりも巻き終わりに近い部分87bの内周側の面IS87bおよび外周側の面OS87bである。面OS87a,IS87b,OS87bに対しては、エンドミルによる切削加工が施され、図7に示す傾斜がなくなり、図8に示す面OS187a,IS187b,OS187bとなる。図8において点線で示す面OS87a,IS87b,OS87bが削られて、実線で示す面OS187a,IS187b,OS187bに仕上げられる。これらの面OS187a,IS187b,OS187bの鏡面186aに直交する線に対する傾斜角度は、0度である。一方、ラップ87の巻き始め近傍部分87aの内周側の面IS87aは、最終のラップ187においても巻き始め近傍部分187aの内周側の面としてそのまま残される。ラップ187の巻き始め近傍部分187aは、外周側の面OS187aが鏡面186aに直交する面となっているに対し、内周側の面IS87aが鏡面186aに直交する線に対して第1角度θだけ傾斜している。これにより、ラップ187の巻き始め近傍部分87aは、ラップ187のその他の部分87bよりも、鏡面186aとの境界における厚みtaが大きくなっている。ラップ187の巻き始め近傍部分87a以外の部分87bについては、鏡面186aとの境界から先端まで同じ厚みになるように切削加工が為され、その厚みは、図8に示すように、厚みtaよりも小さい厚みtとされている。
Here, the
<圧縮機1の運転動作>
次に、圧縮機1の運転動作について簡単に説明する。まず、駆動モータ16が駆動されると、駆動軸17が回転し、可動スクロール部材126が自転することなく公転運転を行う。すると、低圧のガス冷媒が、吸入管19を通って圧縮室40の周縁側から圧縮室40に吸引され、圧縮室40の容積変化に伴って圧縮され、高圧のガス冷媒となる。そして、この高圧のガス冷媒は、圧縮室40の中央部から吐出穴41を通ってマフラー空間45へ吐出され、その後、連絡通路46、スクロール側通路47、ハウジング側通路48、吐出口49を通って間隙空間18へ流出し、案内板58と胴部ケーシング部11の内面との間を下側に向かって流れる。そして、このガス冷媒は、案内板58と胴部ケーシング部11の内面との間を下側に向かって流れる際に、一部が分流して案内板58と駆動モータ16との間を円周方向に流れる。なお、このとき、ガス冷媒に混入している潤滑油が分離される。一方、分流したガス冷媒の他部は、モータ冷却通路55を下側に向かって流れ、モータ下部空間にまで流れた後、反転してステータ51とロータ52との間のエアギャップ通路、または連絡通路46に対向する側(図1における左側)のモータ冷却通路55を上方に向かって流れる。その後、案内板58を通過したガス冷媒と、エアギャップ通路又はモータ冷却通路55を流れてきたガス冷媒とは、間隙空間18で合流して吐出管20の内端部36から吐出管20に流入し、ケーシング10外に吐出される。そして、ケーシング10外に吐出されたガス冷媒は、冷媒回路を循環した後、再度吸入管19を通ってスクロール圧縮機構15に吸入されて圧縮される。
<Operation of
Next, the operation of the
圧縮室40の容積変化に伴ってガス冷媒が圧縮される様子を、図9〜図11に示す。図9〜図11は、固定スクロール部材124のラップ185と可動スクロール部材のラップ187との噛み合い部分を横断面図にして上から見た図であり、固定スクロール部材124に対して可動スクロール部材126が旋回することにより、図9(a)、図9(b)、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)の順で状態変移していく。これらの図から明らかなように、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの内周側の面IS85a,IS87a(図中において太線となっている面;図12参照)については、相手のラップに接することがなく、圧縮室40の端部を構成せず、圧縮仕事に寄与しない面となっている。したがって、第1角度θの傾斜がついているが、これらの面IS85a,IS87aの面精度が圧縮室40の密閉度合いに影響を与えることはない。
A state in which the gas refrigerant is compressed in accordance with the volume change of the
<圧縮機1の特徴>
(1)
高強度材料であるダクタイル鋳鉄や高炭素綱ではニアネットシェイプ化が困難で加工性も悪いという課題があることから、従来のスクロール圧縮機では、FC250などの普通鋳鉄を使ってスクロール部材を製造しているものが多い。
<Characteristics of
(1)
Since ductile cast iron and high carbon steel, which are high-strength materials, are difficult to form near-net and have poor workability, conventional scroll compressors produce scroll members using ordinary cast iron such as FC250. There are many things.
これに対し、本実施形態に係る圧縮機1では、固定スクロール中間体24や可動スクロール中間体26を、半溶融ダイキャスト成形法を用いて成形することで、高強度・高剛性にするとともに、最終の固定スクロール部材124および可動スクロール部材126に対してニアネットシェイプに成形している。
On the other hand, in the
しかし、半溶融ダイキャスト材であるスクロール中間体24,26は、熱処理により高強度にされている一方、剛性(ヤング率)は一定であり調整できないため、強度アップに従ってラップ185,187を単に薄肉化すると、運転時にラップ185,187の変形量(たわみ)が大きくなり、騒音や摩耗が生じる恐れがある。この騒音や摩耗を回避するために、大きな変形量を許容できるように両ラップ185,187間の隙間を大きく設定すると、圧縮室の密閉度合いが低下して圧縮性能が落ちる。
However, the scroll intermediates 24 and 26, which are semi-molten die-cast materials, are made strong by heat treatment, but the rigidity (Young's modulus) is constant and cannot be adjusted. Therefore, as the strength increases, the
これを避けるために、ラップ185,187を単に薄肉化するのではなく、鏡板184,186側の根元部分を厚く、先端部分を薄くすることで、ラップ185,187全体を剛性アップさせることが考えられるが、根元部分を全体に厚くしてしまうと圧縮室の容積が狭まるというデメリットが生じる。また、高い精度が要求されるラップ185,187の側面に傾斜を残すことにより、品質管理(面としての精度管理)が難しくなり性能悪化を招く恐れもある。
In order to avoid this, rather than simply thinning the
そこで、本実施形態に係る圧縮機1では、中心に近く圧縮された冷媒ガスからの受圧力が大きくなるラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aについては内周側の面IS85a,IS87aに第1角度θの傾斜をつけて強度アップや変形量抑制を大幅に図る一方、ラップ185,187のうち中心から離れた部分185b,187bについては傾斜をなくして容量が低下することを回避している。また、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの外周側の面OS185a,OS187aについては、相手のスクロール部材と接して圧縮仕事を行う面であり、大きな傾斜をつけると面精度の管理が難しくなって両スクロール部材124,126の接触部分での冷媒ガスの漏れが増える恐れがあるため、傾斜をなくしている。ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの内周側の面IS85a,IS87aについて第1角度θの傾斜をつけているが、これらの面IS85a,IS87aは、相手のスクロール部材に接して圧縮室40の密閉度合いに影響を与える面ではないため、デメリットが生じない。
Therefore, in the
このように、圧縮機1では、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187a以外の部分185b,187bについては、圧力が比較的低いことから強度や変形量よりも容量アップを重視して傾斜角度をゼロとし、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの内周側の面IS85a,IS87aについては、圧力が比較的高いことから強度アップや変形量抑制を重視して傾斜角度をつけ(第1角度θ)、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの外周側の面OS185a,OS187aについては、面精度の管理および圧縮室40の密閉度合いを考慮して傾斜角度をゼロとしている。このため、全体としてはラップ185,187の厚みが小さく抑えられて容量が大きく確保される一方、圧力が高いラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aについて第1角度θの傾斜をつけることによって、強度を確保して、変形量についても許容レベルに抑えることができている。
As described above, in the
なお、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187a以外の部分185b,187bについても、傾斜角度をゼロとしているため、面精度の管理および圧縮室40の密閉度合いの確保の点で有利となっている。
Note that the
(2)
圧縮機1では、スクロール部材124,126において、第1角度θの傾斜をつけている面IS85a,IS87aを除き、他の面OS185a,IS185b,OS185b,OS187a,IS187b,OS187bについては全て傾斜角度をゼロとしている。このように、噛み合う相手のスクロール部材のラップに接して圧縮仕事を行う面については、全て傾斜角度をゼロとしているため、これらの面の面精度の管理が容易となり、圧縮機1の運転中に両スクロール部材124,126のラップ185,187の噛み合い部分からガス冷媒が外側の圧縮室40に漏れるという不具合を少なくすることができている。
(2)
In the
(3)
圧縮機1では、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの内周側の面IS85a,IS87aが噛み合う相手のラップ187,185に接することがない面であって、その面精度について高い精度が要求されないことに鑑み、これらの面IS85a,IS87aへの切削加工を省略している。これにより、コスト削減が図られるとともに、切削加工に要する時間が短縮化されている。
(3)
The
(4)
圧縮機1では、成形型を抜く際の抜き勾配が切削加工前のスクロール部材124,126の中間体24,26に存在し、その抜き勾配がそのままラップ185,187の面IS85a,IS87aの傾斜になっている。したがって、ラップ185,187の面IS85a,IS87aを、切削加工なしに第1角度θにすることができている。
(4)
In the
(5)
圧縮機1では、スクロール部材124,126において、ラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aは、外周側の面OS185a,OS187aが鏡面184a,186aに直交する面となっているに対し、内周側の面IS85a,IS87aが鏡面184a,186aに直交する線に対して第1角度θだけ傾斜している。これにより、ラップ185,187の巻き始め近傍部分85a,87aは、ラップ185,187のその他の部分85b,87bよりも、鏡面184a,186aとの境界における厚みtaが大きくなっている。このため、この圧縮機1では、スクロール部材124,126においてラップ185,187の巻き始め近傍部分185a,187aの強度が高められている。したがって、圧縮機1では、二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であってもスクロール部材124,126が高差圧による応力増大に耐えることができる。また、この効果によりこのスクロール部材124,126の歯高を高くすることができる。つまり、ラップ185,187を小径化しながらも圧縮室40の容量を大きくすることができる。そして、圧縮機1がこのように小径化できると、胴部ケーシング部11が小径化される。小径化された胴体ケーシング部11は、従来の胴体ケーシングに比べて薄い肉厚で同じ耐圧強度を示すことができる。このため、胴体ケーシング部11の原料コスト等を低減することができる。また、スクロール部材124,126のラップ185,187の小径化が可能となる。このため、摺動の厳しいスラスト部の摺動面積を大きくすることができる。
(5)
In the
(6)
圧縮機1では、スクロール部材124,126が半溶融成形法によって製造される。このため、スクロール部材124,126は、従来の鋳造成形法で得られるものよりも表面粗度が小さくなる。このため、この圧縮機1では、二酸化炭素等の高圧冷媒が圧縮される場合であっても、スクロール部材124,126の表面からの亀裂が発生しにくい。
(6)
In the
<変形例>
上記実施形態では、半溶融ダイキャスト成形法などの半溶融成形法によって圧縮機1のスクロール部材124,126の中間体24,26を製造しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金属材料の高温の湯を成形型に注入することによって鋳造されるスクロール部材の場合でも、圧縮動作において相手のスクロール部材に接しないラップ中心の巻き始め近傍部分の内周側の面の傾斜角度だけを大きくして、強度アップや変形量削減を図りながら圧縮室の容積を大きく確保することができる。
<Modification>
In the above embodiment, the
但し、高強度材料を用いて、強度アップに較べて比較的剛性のアップが望めないスクロール部材の場合においては、ラップの中心の巻き始め近傍部分における変形量(たわみ)の問題がクローズアップされることになるため、この部分だけを剛性アップさせる本発明の有用性が高くなる。 However, in the case of a scroll member using a high-strength material that cannot be expected to have a relatively high rigidity compared to an increase in strength, the problem of deformation (deflection) in the vicinity of the winding start at the center of the wrap is highlighted. Therefore, the usefulness of the present invention for increasing the rigidity of only this portion is increased.
1 圧縮機(スクロール圧縮機)
40 圧縮室(密閉空間)
81 成形型
82 成形型
124 固定スクロール部材
126 可動スクロール部材
184a 固定スクロール部材の鏡面
185 固定スクロール部材のラップ
185a 固定スクロール部材のラップの巻き始め近傍部分
IS85a ラップの巻き始め近傍部分の内周側の面
OS185a ラップの巻き始め近傍部分の外周側の面
185b 固定スクロール部材のラップのうち中心から離れた部分
IS185b ラップのうち中心から離れた部分の内周側の面
OS185b ラップのうち中心から離れた部分の外周側の面
186a 可動スクロール部材の鏡面
187 可動スクロール部材のラップ
187a 可動スクロール部材のラップの巻き始め近傍部分
IS87a ラップの巻き始め近傍部分の内周側の面
OS187a ラップの巻き始め近傍部分の外周側の面
187b 可動スクロール部材のラップのうち中心から離れた部分
IS187b ラップのうち中心から離れた部分の内周側の面
OS187b ラップのうち中心から離れた部分の外周側の面
1 Compressor (Scroll compressor)
40 Compression chamber (sealed space)
81 Molding die 82 Molding die 124
Claims (8)
平面部(184a,186a)と、
前記平面部から略垂直に延び、渦巻き形状を有し、中心に近い巻き始め近傍部分(185a,187a)の内周側に位置する第1面(IS85a,IS87a)は、前記平面部に直交する線に対して、第1角度(θ)だけ傾斜し、前記第1面以外の面は、前記平面部に直交する線に対する傾斜角度が前記第1角度よりも小さい、ラップ(185,187)と、
を備えたスクロール部材。 Scroll members (124, 126) of the scroll compressor,
Plane portions (184a, 186a);
A first surface (IS85a, IS87a) that extends substantially perpendicularly from the plane portion, has a spiral shape, and is located on the inner peripheral side of the winding start vicinity portion (185a, 187a) close to the center is orthogonal to the plane portion. A wrap (185, 187), which is inclined with respect to a line by a first angle (θ), and a surface other than the first surface has an inclination angle with respect to a line orthogonal to the plane portion smaller than the first angle. ,
A scroll member comprising:
請求項1に記載のスクロール部材。 The vicinity of the winding start (185a, 187a) of the wrap has a larger thickness at the boundary with the flat portion (184a, 186a) than the other portions of the wrap,
The scroll member according to claim 1.
前記固定スクロール部材および前記可動スクロール部材の少なくとも一方が、前記請求項1又は2に記載のスクロール部材である、
スクロール圧縮機。 The volume of the sealed space (40) formed by meshing the fixed scroll member (124) and the movable scroll member (126) is continuously reduced by turning the movable scroll member to move into the sealed space. A scroll compressor (1) for compressing a sucked fluid,
At least one of the fixed scroll member and the movable scroll member is the scroll member according to claim 1 or 2.
Scroll compressor.
請求項3に記載のスクロール圧縮機。 The first surface (IS85a, IS87a) of the wrap is a surface that does not come into contact with a mating scroll member in relative movement of the fixed scroll member and the movable scroll member.
The scroll compressor according to claim 3.
請求項4に記載のスクロール圧縮機。 Surfaces other than the first surface of the wrap (OS185a, IS185b, OS185b, OS187a, IS187b, OS187b) have an inclination angle of substantially 0 ° with respect to a line orthogonal to the plane portion.
The scroll compressor according to claim 4.
前記ラップの前記第1面(IS85a,IS87a)は、切削加工が施されていない、
請求項3から5のいずれかに記載のスクロール圧縮機。 Surfaces other than the first surface of the wrap are subjected to cutting,
The first surface (IS85a, IS87a) of the lap is not cut.
The scroll compressor according to any one of claims 3 to 5.
前記ラップは、前記成形型による成形後に、前記成形型に対する抜き勾配が前記第1面および前記第1面以外の面に存在し、その後に、前記第1面以外の面だけに切削加工が施される、
請求項6に記載のスクロール圧縮機。 The scroll member is a member manufactured by injecting a material into a mold (81, 82) and then being subjected to the cutting process,
The wrap has a draft with respect to the mold after molding by the mold, and the cutting process is performed only on the surfaces other than the first surface and the first surface. To be
The scroll compressor according to claim 6.
請求項3から7のいずれかに記載のスクロール圧縮機。 Compresses carbon dioxide,
The scroll compressor according to any one of claims 3 to 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006328812A JP2007278271A (en) | 2006-03-14 | 2006-12-05 | Scroll member and scroll compressor equipped with the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006069141 | 2006-03-14 | ||
JP2006328812A JP2007278271A (en) | 2006-03-14 | 2006-12-05 | Scroll member and scroll compressor equipped with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007278271A true JP2007278271A (en) | 2007-10-25 |
Family
ID=38679943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006328812A Pending JP2007278271A (en) | 2006-03-14 | 2006-12-05 | Scroll member and scroll compressor equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007278271A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188574A1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 엘지전자 주식회사 | Scroll compressor |
WO2019220990A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 株式会社エンプラス | Pressurizing mechanism component for scroll pump, and scroll pump |
US10648470B2 (en) | 2016-04-26 | 2020-05-12 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor having wrap with an offset portion |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62107283A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Rotary fluid machine |
JPS62263859A (en) * | 1986-05-08 | 1987-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Production of scroll |
JPH01130083A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Sanyo Electric Co Ltd | Scroll compressor |
JPH0281980A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | Lap shape for scroll fluid machine |
JP2001221177A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Sanden Corp | Scroll fluid machine |
JP2003176792A (en) * | 2001-12-10 | 2003-06-27 | Sanden Corp | Scroll compressor |
JP2005036693A (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | Method of manufacturing refrigerant compressor |
-
2006
- 2006-12-05 JP JP2006328812A patent/JP2007278271A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62107283A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Rotary fluid machine |
JPS62263859A (en) * | 1986-05-08 | 1987-11-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Production of scroll |
JPH01130083A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Sanyo Electric Co Ltd | Scroll compressor |
JPH0281980A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | Lap shape for scroll fluid machine |
JP2001221177A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-17 | Sanden Corp | Scroll fluid machine |
JP2003176792A (en) * | 2001-12-10 | 2003-06-27 | Sanden Corp | Scroll compressor |
JP2005036693A (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | Method of manufacturing refrigerant compressor |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017188574A1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 엘지전자 주식회사 | Scroll compressor |
US10533551B2 (en) | 2016-04-26 | 2020-01-14 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor having wrap with reinforcing portion |
US10648470B2 (en) | 2016-04-26 | 2020-05-12 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor having wrap with an offset portion |
US11209001B2 (en) | 2016-04-26 | 2021-12-28 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor having wrap with reinforcing portion |
US11408423B2 (en) | 2016-04-26 | 2022-08-09 | Lg Electronics Inc. | Scroll compressor |
WO2019220990A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 株式会社エンプラス | Pressurizing mechanism component for scroll pump, and scroll pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8366425B2 (en) | Compressor slider, slider preform, scroll part, and compressor | |
US8690558B2 (en) | Compressor and manufacturing method thereof | |
US8512017B2 (en) | Compression mechanism and scroll compressor including the same | |
JP2007278271A (en) | Scroll member and scroll compressor equipped with the same | |
JP5195774B2 (en) | Scroll compressor | |
JP5109351B2 (en) | Scroll member and scroll compressor provided with the same | |
JP2007245234A (en) | Method for manufacturing sliding component of compressor and compressor | |
JP2011127446A (en) | Method for manufacturing scroll part | |
JP2009174395A (en) | Method for manufacturing scroll compressor | |
JP5329744B2 (en) | Scroll member of scroll compressor | |
JP4821526B2 (en) | Scroll member of compressor and compressor using the same | |
JP2007291972A (en) | Method of manufacturing compressor and compressor | |
JP2007263106A (en) | Compressor | |
US8708030B2 (en) | Mold | |
JP2009174394A (en) | Method for manufacturing scroll component, scroll component, and scroll compressor | |
JP2008088860A (en) | Sliding components of compressor, scroll component, crankshaft component, rotation preventing member, and piston component of swing compressor | |
JP2007263107A (en) | Sliding component of compressor | |
JP2009250105A (en) | Scroll component | |
JP4894486B2 (en) | Compressor | |
JP2009270568A (en) | Bearing housing | |
JP2010048345A (en) | Sliding member manufacturing method | |
JP4876711B2 (en) | Compressor and manufacturing method thereof | |
JP4760895B2 (en) | Compression mechanism and scroll compressor | |
US20150337837A1 (en) | Scroll member, method of manufacturing same, compression mechanism and scroll compressor | |
JP2009180189A (en) | Method for manufacturing compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110330 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110809 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111011 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20111011 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |