JP2009002289A - Scroll compressor - Google Patents

Scroll compressor Download PDF

Info

Publication number
JP2009002289A
JP2009002289A JP2007165808A JP2007165808A JP2009002289A JP 2009002289 A JP2009002289 A JP 2009002289A JP 2007165808 A JP2007165808 A JP 2007165808A JP 2007165808 A JP2007165808 A JP 2007165808A JP 2009002289 A JP2009002289 A JP 2009002289A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scroll
end plate
orbiting scroll
thickness
thrust direction
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
Application number
JP2007165808A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Iwashida
鶸田　　晃
Atsushi Sakuta
作田　　淳
Yoshiyuki Futagami
義幸 二上
Hirofumi Yoshida
裕文 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007165808A priority Critical patent/JP2009002289A/en
Publication of JP2009002289A publication Critical patent/JP2009002289A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that galling and abnormal wear can be caused due to increased contact surface pressure between an addendum face and a dedendum face to lower the durability of a conventional compressor in the case of operating at a heavy load and using carbon dioxide as a coolant because deformation of a fixed scroll and a turning scroll caused by pressure is not sufficiently considered in the conventional compressor. <P>SOLUTION: A ratio h/H between a height h of a lap section and a thickness H of an end plate section of the turning scroll 13 is set up to be 0.7 or below, and the thickness of the end plate section of the turning scroll 13 is formed so as to make a gap in the thrust direction between a tooth root of the turning scroll 13 and the tip of the lap section of the fixed scroll increase from an outer peripheral side to an inner peripheral side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールを自転規制機構による自転の規制のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、吐出を行うスクロール圧縮機に関するものである。   In the present invention, the fixed scroll and the orbiting scroll where the spiral wrap rises from the end plate are meshed to form a compression chamber therebetween, and the orbiting scroll is orbited along a circular orbit under the restriction of rotation by the rotation restricting mechanism. The present invention relates to a scroll compressor that performs suction and discharge when a compression chamber moves while changing its volume.

従来、この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロールまたは固定スクロールのラップ部を、鏡板の歯底から歯先までの高さ寸法を調整し、組み立て状態において各ラップ部の歯先と相手方の歯底との間に最内周側で最も大きくなるようなスラスト方向隙間を形成するようにしたり、歯先面の温度分布を測定した結果をもとにスラスト方向隙間を複数段階で変化するように形成したりしていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１９７８９１号公報 Conventionally, this type of scroll compressor adjusts the height dimension from the bottom of the end plate to the top of the end of the orbiting scroll or fixed scroll, and in the assembled state, the top of each lap and the bottom of the counterpart A gap in the thrust direction that is the largest on the innermost circumferential side is formed between them, or a gap in the thrust direction is formed in multiple steps based on the result of measuring the temperature distribution of the tooth tip surface (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-197891

しかしながら、このような構成では、圧力による固定スクロールや旋回スクロールの変形までは十分に考慮されておらず、高負荷運転時や、冷媒として二酸化炭素を用いた場合には、歯先面と歯低面との接触面圧が高まり、カジリや異常磨耗が発生する恐れがあり、耐久性が低下してしまうという問題を有していた。   However, in such a configuration, the deformation of the fixed scroll and the orbiting scroll due to pressure is not sufficiently taken into consideration, and the tooth tip surface and the tooth width are reduced during high load operation or when carbon dioxide is used as a refrigerant. The contact surface pressure with the surface is increased, and there is a possibility that galling and abnormal wear may occur, resulting in a problem that durability is lowered.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高信頼性を確保しながら高効率を両立できる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 the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a scroll compressor that can achieve both high efficiency while ensuring high reliability.

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールのラップ部の高さｈと鏡板部の厚さＨの比ｈ／Ｈが、０．７以下に形成されるとともに、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロールの鏡板の厚さを形成したものである。この構成によれば、ｈ／Ｈを０．７以下にすることによって、旋回スクロールの鏡板に対してラップ部の剛性を低く抑えることが出来るので、圧力差によって鏡板が撓んだ場合でも、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラスト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来る。   In order to solve the above-described conventional problems, the scroll compressor according to the present invention is formed such that the ratio h / H of the height h of the wrap portion of the orbiting scroll and the thickness H of the end plate portion is 0.7 or less. The thickness of the end plate of the orbiting scroll is formed so that the thrust direction gap between the bottom of the orbiting scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. According to this configuration, by setting h / H to 0.7 or less, the rigidity of the wrap portion can be suppressed to be low with respect to the end plate of the orbiting scroll. The contact surface pressure can be kept low by the thrust direction gap formed so that the thrust direction gap between the bottom of the scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side.

本発明のスクロール圧縮機は、特に二酸化炭素冷媒を用いた場合に、高効率・高信頼性を実現することができる。   The scroll compressor of the present invention can achieve high efficiency and high reliability, particularly when a carbon dioxide refrigerant is used.

第１の発明は、旋回スクロールのラップ部の高さｈと鏡板部の厚さＨの比ｈ／Ｈが、０．７以下に形成されるとともに、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロールの鏡板の厚さを形成したものである。この構成によれば、ｈ／Ｈを０．７以下にすることによって、旋回スクロールの鏡板に対してラップ部の剛性を低く抑えることが出来るので、圧力差によって鏡板が撓んだ場合でも、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラス
ト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来るので、高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。 In the first invention, the ratio h / H of the height h of the wrap portion of the orbiting scroll and the thickness H of the end plate portion is 0.7 or less, and the bottom of the orbiting scroll and the wrap portion of the fixed scroll The thickness of the end plate of the orbiting scroll is formed so that the gap in the thrust direction with the tip increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. According to this configuration, by setting h / H to 0.7 or less, the rigidity of the wrap portion can be suppressed to be low with respect to the end plate of the orbiting scroll. Since the thrust direction gap formed so that the thrust direction gap between the bottom of the scroll and the wrap portion tip of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, the contact surface pressure can be kept low, A scroll compressor with high efficiency and high reliability can be provided.

第２の発明は、特に、第１の発明の、旋回スクロールの鏡板部直径をＤ、鏡板部の厚さをＨ、旋回スクロールを構成する材料のヤング率をＥ、比例定数をαとしたときに、スラスト方向隙間の最大値を、式αＤ４／（ＥＨ３）により決定し、式の比例定数αの範囲を１０００００以下にしたものである。この構成によれば、運転時の旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端と接触面圧を低く抑えながら、スラスト方向隙間からの漏れも小さく出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。 In the second invention, in particular, when the diameter of the end plate portion of the orbiting scroll is D, the thickness of the end plate portion is H, the Young's modulus of the material constituting the orbiting scroll is E, and the proportionality constant is α. In addition, the maximum value of the thrust direction clearance is determined by the equation αD 4 / (EH 3 ), and the range of the proportionality constant α of the equation is set to 100,000 or less. According to this configuration, it is possible to reduce leakage from the gap in the thrust direction while keeping the contact pressure between the bottom of the orbiting scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll low during operation, ensuring higher efficiency and reliability. A scroll compressor can be provided.

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の、旋回スクロールの鏡板部の厚さをＨ、鏡板部直径をＤとしたときに、旋回スクロールの鏡板部の厚さＨと鏡板部直径Ｄの比Ｈ／Ｄが、０．１６以下に形成したものである。この構成によれば、運転時の旋回スクロールの一部が熱膨張や異物噛み込みにより強く摺動した場合でも、鏡板が柔軟に撓むことによって旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端の接触面圧を低く抑えることが出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   The third aspect of the invention relates to the thickness H of the end plate part of the orbiting scroll and the end plate part, particularly when the thickness of the end plate part of the orbiting scroll is H and the end plate part diameter is D of the first or second invention. The ratio H / D of the diameter D is 0.16 or less. According to this configuration, even when a part of the orbiting scroll during operation slides strongly due to thermal expansion or foreign object biting, the end plate of the orbiting scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll are bent by flexing the end plate. Since the contact surface pressure can be kept low, it is possible to provide a scroll compressor that ensures higher efficiency and higher reliability.

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が、固定スクロールの歯底と旋回スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間に比べて小さくしたものである。この構成によれば、運転時に鏡板が変形して旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端が接触しても、固定スクロールの歯底と旋回スクロールのラップ部先端が接触することがないので、接触による摺動損失を低減して、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   In the fourth aspect of the invention, in particular, the thrust clearance between the bottom of the orbiting scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll according to any one of the first to third aspects is such that the bottom of the fixed scroll and the orbiting scroll. This is smaller than the gap in the thrust direction between the tip of the lap part. According to this configuration, even if the end plate is deformed during operation and the bottom of the orbiting scroll contacts the tip of the fixed scroll lap, the bottom of the fixed scroll does not contact the tip of the orbiting scroll lap. Thus, it is possible to provide a scroll compressor that reduces sliding loss due to contact and ensures higher efficiency and reliability.

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の、作動流体としての冷媒を、二酸化炭素としたものである。ＨＦＣ系冷媒と比べて運転時の圧力が３〜４倍になるが、大きな圧力差によって鏡板がより撓んだ場合でも、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラスト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the refrigerant as the working fluid of any one of the first to fourth aspects is carbon dioxide. Although the operating pressure is 3 to 4 times that of the HFC refrigerant, the thrust direction between the tooth bottom of the orbiting scroll and the tip of the wrap portion of the fixed scroll even when the end plate is further bent due to a large pressure difference To provide a scroll compressor that ensures higher efficiency and reliability because the contact surface pressure can be kept low by the thrust direction gap formed so that the gap increases from the outer circumference side to the inner circumference side. Can do.

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が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. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の断面図を示す。密閉容器１内に溶接や焼き嵌めなどして固定したクランク軸４の主軸部４ａを軸支する主軸受部材１１と、この主軸受部材１１上にボルト止めした固定スクロール１２との間に、固定スクロール１２と噛み合う旋回スクロール１３を挟み込んでスクロール式の圧縮機構部を構成し、旋回スクロール１３と主軸受部材１１との間に旋回スクロール１３の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転規制機構１４を設けている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. Fixed between a main bearing member 11 that pivotally supports the main shaft portion 4a of the crankshaft 4 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 1, and a fixed scroll 12 bolted on the main bearing member 11. An Oldham that sandwiches the orbiting scroll 13 that meshes with the scroll 12 to form a scroll-type compression mechanism and guides the orbiting scroll 13 to rotate between the orbiting scroll 13 and the main bearing member 11 so as to move in a circular orbit. A rotation restricting mechanism 14 such as a ring is provided.

上記構成において、クランク軸４の上端にある偏心軸部４ｂにて旋回スクロール１３を偏心駆動することにより旋回スクロール１３を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１２と旋回スクロール１３との間に形成している圧縮室１５が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１外に通じた吸入管１６および固定スクロール１２の外周部の吸入口１７から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以下になった
冷媒ガスは固定スクロール１２の中央部の吐出口１８からリード弁１９を押し開いて密閉容器１内に吐出させることを繰り返す。 In the above configuration, the orbiting scroll 13 is eccentrically driven by the eccentric shaft portion 4 b at the upper end of the crankshaft 4 to cause the orbiting scroll 13 to move in a circular orbit, thereby forming between the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13. Refrigerant gas is sucked from the suction pipe 16 communicating with the outside of the hermetic container 1 and the suction port 17 on the outer periphery of the fixed scroll 12 by utilizing the fact that the compression chamber 15 is reduced while moving from the outer periphery to the center. The refrigerant gas that has been compressed to a predetermined pressure or lower is repeatedly discharged from the discharge port 18 at the center of the fixed scroll 12 by opening the reed valve 19 into the sealed container 1.

また、クランク軸４の他端側は副軸受部材２１によって支持され、クランク軸４の他端側の先端には容積型ポンプ２５を備えている。潤滑油６は、潤滑油溜り２０から容積型ポンプ２５はクランク軸４の軸方向の中心に設けられた給油経路を経て、主軸受部１１ａ、偏心軸受部１１ｂを潤滑および冷却した後、再循環を行う。なお、旋回スクロール１３の反ラップ側の鏡板面に、中心部と外周部とを仕切るシール部材５を配置している。このとき、シール部材５は偏心軸受部１１ｂに到達した潤滑油６の圧力とシール部材５の外周部に形成されている背圧室２９の圧力とを仕切る役割を持っているので、シール部材５の中心部は高圧に保たれている。   The other end of the crankshaft 4 is supported by the auxiliary bearing member 21, and a positive displacement pump 25 is provided at the other end of the crankshaft 4. The lubricating oil 6 is recirculated after lubricating and cooling the main bearing portion 11a and the eccentric bearing portion 11b through the lubricating oil reservoir 20 through the oil supply path provided at the center of the positive displacement pump 25 in the axial direction of the crankshaft 4. I do. A seal member 5 that partitions the central portion and the outer peripheral portion is disposed on the end plate surface of the orbiting scroll 13 on the side opposite to the lap. At this time, the seal member 5 has a role of partitioning the pressure of the lubricating oil 6 reaching the eccentric bearing portion 11 b and the pressure of the back pressure chamber 29 formed on the outer peripheral portion of the seal member 5. The center of is kept at high pressure.

背圧室２９は旋回スクロール１３が固定スクロール１２から引き離されないだけの背圧を常に有している必要がある。しかし、この背圧が過剰になると、旋回スクロール１３が固定スクロール１２に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。このため背圧は常に一定に保つ必要がある。そこで、背圧調整機構９を設けている。背圧調整機構８は、背圧室２９から固定スクロール１２の内部を通って吸入口１７へと連通している通路１０に、バルブ９を設けたもので、背圧室２９の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ９が開き、背圧室２９のオイルが吸入口１７へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。旋回スクロール１３の背面には前述の中間力が印加され、運転中に転覆するのを抑えている。転覆すると固定スクロール１２と旋回スクロール１３が離れてしまい、その部分に漏れが発生してしまう。また吸入口１７へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室１５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。   The back pressure chamber 29 must always have a back pressure that does not allow the orbiting scroll 13 to be separated from the fixed scroll 12. However, when this back pressure becomes excessive, the orbiting scroll 13 is strongly pressed against the fixed scroll 12, leading to abnormal wear of the scroll sliding portion and an increase in input. For this reason, it is necessary to always keep the back pressure constant. Therefore, a back pressure adjusting mechanism 9 is provided. The back pressure adjusting mechanism 8 is provided with a valve 9 in a passage 10 communicating from the back pressure chamber 29 through the inside of the fixed scroll 12 to the suction port 17, and the pressure in the back pressure chamber 29 is set to a set pressure. When the pressure is higher, the valve 9 is opened, the oil in the back pressure chamber 29 is supplied to the suction port 17, and the back pressure chamber is maintained at a constant intermediate pressure. The above-described intermediate force is applied to the rear surface of the orbiting scroll 13 to suppress the capsizing during operation. When overturned, the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 are separated from each other, and leakage occurs at that portion. The oil supplied to the suction port 17 moves to the compression chamber 15 along with the swiveling motion, and serves to prevent leakage between the compression chambers.

図２は、本実施の形態１のスクロール圧縮機における旋回スクロール１３の断面図である。旋回スクロール１３のラップ部の高さｈと鏡板部の厚さＨの比ｈ／Ｈが、０．７以下に形成されるとともに、旋回スクロール１３の歯底と固定スクロール１２のラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール１３の鏡板の厚さを形成したものである。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the orbiting scroll 13 in the scroll compressor according to the first embodiment. The ratio h / H between the height h of the wrap portion of the orbiting scroll 13 and the thickness H of the end plate portion is formed to be 0.7 or less, and the bottom of the orbiting scroll 13 and the tip of the wrap portion of the fixed scroll 12 are formed. The thickness of the end plate of the orbiting scroll 13 is formed so that the gap in the thrust direction increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side.

また、運転時の圧力が旋回スクロール１３に作用したとき、ｈ／Ｈが０．７以上のときの変形状態を図３に、ｈ／Ｈが０．７以下のときの変形状態を図４に示す。これらの図を見ても分かるように、ｈ／Ｈが０．７以上のときは、旋回スクロール１３の鏡板に対してラップ部の剛性が高く、圧縮途中の圧力分布によって複雑な形で変形する。一方、ｈ／Ｈが０．７以下のときは、旋回スクロール１３の鏡板に対してラップ部の剛性を低く抑えることが出来るので、旋回スクロール１３の鏡板は上に凸な形状に撓むことになる。このとき、旋回スクロール１３の歯底と固定スクロール１２のラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラスト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来るので、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができる。また、旋回スクロール１３のラップ部の歪みは鏡板の歪みに影響を受けるので、ラップ部が複雑な形状で歪むことはないので、冷媒の圧縮途中の漏れを効果的に防いで、高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   FIG. 3 shows a deformed state when h / H is 0.7 or more and FIG. 4 shows a deformed state when h / H is 0.7 or less when the operating pressure acts on the orbiting scroll 13. Show. As can be seen from these figures, when h / H is 0.7 or more, the wrap portion has a high rigidity with respect to the end plate of the orbiting scroll 13 and deforms in a complicated manner due to the pressure distribution during compression. . On the other hand, when h / H is 0.7 or less, since the rigidity of the lap portion can be kept low with respect to the end plate of the orbiting scroll 13, the end plate of the orbiting scroll 13 is bent into a convex shape. Become. At this time, the contact surface pressure is reduced by the thrust direction gap formed so that the thrust direction gap between the tooth bottom of the orbiting scroll 13 and the tip of the wrap portion of the fixed scroll 12 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. Since it can suppress, a highly reliable scroll compressor can be provided. Further, since the distortion of the wrap portion of the orbiting scroll 13 is affected by the distortion of the end plate, the wrap portion is not distorted with a complicated shape, so that leakage during the compression of the refrigerant is effectively prevented, and high efficiency and high A scroll compressor that ensures reliability can be provided.

また、旋回スクロールの鏡板部直径をＤミリメートル、鏡板部の厚さをＨミリメートル、旋回スクロールを構成する材料のヤング率をＥパスカル、比例定数をαとしたときに、円板の周辺を単純支持、固定によらず、また、荷重を等分布、集中によらず、中心部の最大歪み量は、式αＤ４／（ＥＨ３）で決定される。そこで、スラスト方向隙間の最大値を、式αＤ４／（ＥＨ３）により決定し、式の比例定数αの範囲を１０００００以下にすることによって、運転時の旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端と接触面
圧を低く抑えながら、スラスト方向隙間からの漏れも小さく出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。比例定数αを１０００００以上にした場合には、鏡板が撓んでも中心部において接触することがないので、旋回スクロール１３の外周部でスラスト荷重を受けて強く摺動し、かじりや異常磨耗を引き起こす。また、中心部でスラスト方向隙間からの漏れが発生し、高い性能を維持することが出来ない。 In addition, when the end plate diameter of the orbiting scroll is D millimeter, the end plate thickness is H millimeter, the Young's modulus of the material constituting the orbiting scroll is E Pascal, and the proportionality constant is α, the periphery of the disc is simply supported. Regardless of fixing, the maximum strain amount in the central portion is determined by the equation αD 4 / (EH 3 ) regardless of the load being equally distributed and concentrated. Therefore, the maximum value of the thrust direction clearance is determined by the equation αD 4 / (EH 3 ), and the range of the proportionality constant α in the equation is set to 100,000 or less so that the tooth bottom of the orbiting scroll and the fixed scroll wrap during operation. Since the leakage from the thrust direction gap can be reduced while keeping the contact surface pressure at the tip of the part low, it is possible to provide a scroll compressor that ensures higher efficiency and higher reliability. When the proportionality constant α is set to 100000 or more, even if the end plate is bent, it does not come into contact with the center portion, and therefore, the outer periphery of the orbiting scroll 13 slides strongly under the thrust load, causing galling and abnormal wear. . Also, leakage from the thrust direction gap occurs at the center, and high performance cannot be maintained.

また、旋回スクロール１３の鏡板部の厚さをＨ、鏡板部直径をＤとしたときに、旋回スクロール１３の鏡板部の厚さＨと鏡板部直径Ｄの比Ｈ／Ｄが、０．１６以下に形成することによって、運転時の旋回スクロール１３の一部が熱膨張や異物噛み込みにより強く摺動した場合でも、旋回スクロール１３の鏡板の摺動個所が柔軟に撓むことによって旋回スクロール１３の歯底と固定スクロールのラップ部先端の接触面圧を低く抑えることが出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。Ｈ／Ｄが、０．１６以上の場合には、旋回スクロール１３の鏡板の一部が強く摺動した場合、その摺動個所が熱膨張により更により強く摺動することとなるので、かじりや異常磨耗を引き起こす。   Further, when the thickness of the end plate portion of the orbiting scroll 13 is H and the end plate portion diameter is D, the ratio H / D of the end plate portion thickness H to the end plate diameter D of the orbiting scroll 13 is 0.16 or less. Even when a part of the orbiting scroll 13 during operation slides strongly due to thermal expansion or foreign object biting, the sliding part of the end plate of the orbiting scroll 13 flexes flexibly so that the orbiting scroll 13 Since the contact surface pressure between the tooth bottom and the tip of the wrap portion of the fixed scroll can be kept low, it is possible to provide a scroll compressor that ensures higher efficiency and higher reliability. When H / D is 0.16 or more, if a part of the end plate of the orbiting scroll 13 slides strongly, the sliding part slides even more strongly due to thermal expansion. Causes abnormal wear.

また、旋回スクロール１３の歯底と固定スクロール１２のラップ部先端との間のスラスト方向隙間が、固定スクロール１２の歯底と旋回スクロール１３のラップ部先端との間のスラスト方向隙間に比べて小さくすることによって、運転時に旋回スクロール１３の鏡板が変形して旋回スクロール１３の歯底と固定スクロール１２のラップ部先端が接触しても、固定スクロール１２の歯底と旋回スクロール１３のラップ部先端が接触することがないので、接触による摺動損失を低減して、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   Further, the thrust direction gap between the tooth bottom of the orbiting scroll 13 and the wrap portion tip of the fixed scroll 12 is smaller than the thrust direction gap between the tooth bottom of the fixed scroll 12 and the lap portion tip of the orbiting scroll 13. Thus, even if the end plate of the orbiting scroll 13 is deformed during operation and the tooth bottom of the orbiting scroll 13 and the tip of the wrap portion of the fixed scroll 12 come into contact with each other, the tooth bottom of the fixed scroll 12 and the tip of the wrap portion of the orbiting scroll 13 Since there is no contact, it is possible to provide a scroll compressor that reduces sliding loss due to contact and ensures higher efficiency and reliability.

また、作動流体としての冷媒を、二酸化炭素とすることによって、ＨＦＣ系冷媒と比べて運転時の圧力が３〜４倍になるが、大きな圧力差によって鏡板がより撓んだ場合でも、旋回スクロール１３の歯底と固定スクロール１２のラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラスト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来るので、より高効率・高信頼性を確保したスクロール圧縮機を提供することができる。   In addition, by using carbon dioxide as the working fluid, the operating pressure is three to four times that of the HFC refrigerant, but even if the end plate is bent due to a large pressure difference, the orbiting scroll Since the thrust direction gap formed so that the thrust direction gap between the tooth bottom of 13 and the tip of the wrap portion of the fixed scroll 12 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, the contact surface pressure can be kept low. Therefore, it is possible to provide a scroll compressor that ensures higher efficiency and higher reliability.

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、旋回スクロールのラップ部の高さｈと鏡板部の厚さＨの比ｈ／Ｈが、０．７以下に形成されるとともに、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロールの鏡板の厚さを形成したものである。この構成によれば、ｈ／Ｈを０．７以下にすることによって、旋回スクロールの鏡板に対してラップ部の剛性を低く抑えることが出来るので、圧力差によって鏡板が撓んだ場合でも、旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように形成されたスラスト方向隙間によって、接触面圧を低く抑えることが出来るので、作動流体を冷媒と限ることなく、空気、ヘリウムを作動流体とするスクロール圧縮機や、膨張機も含むスクロール流体機械の用途にも適用できる。   As described above, in the scroll compressor according to the present invention, the ratio h / H between the height h of the wrap portion of the orbiting scroll and the thickness H of the end plate portion is 0.7 or less, and The thickness of the end plate of the orbiting scroll is formed so that the thrust direction clearance between the tooth bottom and the tip of the wrap portion of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. According to this configuration, by setting h / H to 0.7 or less, the rigidity of the wrap portion can be suppressed to be low with respect to the end plate of the orbiting scroll. Since the thrust direction gap formed so that the thrust direction gap between the bottom of the scroll and the wrap portion tip of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, the contact surface pressure can be kept low, The working fluid is not limited to a refrigerant, and can be applied to a scroll fluid machine including a scroll compressor using an air or helium working fluid or an expander.

本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の断面図Sectional drawing of the scroll compressor in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における旋回スクロールの断面図Sectional drawing of the turning scroll in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における旋回スクロールの変形状態を示す斜視図The perspective view which shows the deformation | transformation state of the turning scroll in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における旋回スクロールの変形状態を示す斜視図The perspective view which shows the deformation | transformation state of the turning scroll in Embodiment 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 密閉容器
４ クランク軸
５ シール部材
６ 潤滑油
８ 背圧調整機構
１１ 主軸受部材
１２ 固定スクロール
１３ 旋回スクロール
１４ 自転規制機構
１５ 圧縮室
２０ 潤滑油溜まり
２９ 背圧室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 4 Crankshaft 5 Seal member 6 Lubricating oil 8 Back pressure adjustment mechanism 11 Main bearing member 12 Fixed scroll 13 Orbiting scroll 14 Rotation restriction mechanism 15 Compression chamber 20 Lubricant oil pool 29 Back pressure chamber

Claims (5)

鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、前記旋回スクロールを前記クランク軸に連結する偏心軸部に係合しながら自転規制機構による自転の規制のもとに旋回させたときに、前記圧縮室が容積を変えながら移動することで、作動流体の吸入、吐出を行うスクロール圧縮機であって、前記旋回スクロールのラップ部の高さをｈ、鏡板部の厚さをＨとしたときに、前記ラップ部の高さｈと前記鏡板部の厚さＨの比ｈ／Ｈが、０．７以下に形成されるとともに、前記旋回スクロールの歯底と前記固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が外周側から内周側へと増加するように、前記旋回スクロールの鏡板の厚さを形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。 The fixed scroll and the orbiting scroll in which the spiral wrap rises from the end plate are meshed to form a compression chamber between the two, and the rotation restriction mechanism controls the rotation while engaging the orbiting scroll with the eccentric shaft portion connected to the crankshaft. A scroll compressor that sucks and discharges the working fluid by moving the compression chamber while changing the volume when swung based on the above, and the height of the wrap portion of the orbiting scroll is h, an end plate When the thickness of the part is H, the ratio h / H of the height h of the wrap part and the thickness H of the end plate part is formed to be 0.7 or less, and the tooth bottom of the orbiting scroll A scroll compressor characterized in that a thickness of the end plate of the orbiting scroll is formed so that a thrust direction gap between the fixed scroll and a lap portion tip increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. 旋回スクロールの鏡板部直径をＤ、鏡板部の厚さをＨ、前記旋回スクロールを構成する材料のヤング率をＥ、比例定数をαとしたときに、スラスト方向隙間の最大値を、式αＤ４／（ＥＨ３）により決定し、前記式の比例定数αの範囲を１０００００以下にしたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。 When the end plate diameter of the orbiting scroll is D, the end plate thickness is H, the Young's modulus of the material constituting the orbiting scroll is E, and the proportionality constant is α, the maximum value of the thrust direction clearance is expressed by the equation αD 4. 2. The scroll compressor according to claim 1, which is determined by / (EH 3 ), and the range of the proportionality constant α in the above formula is set to 100,000 or less. 旋回スクロールの鏡板部の厚さをＨ、鏡板部直径をＤとしたときに、前記旋回スクロールの前記鏡板部の厚さＨと前記鏡板部直径Ｄの比Ｈ／Ｄが、０．１６以下に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。 When the thickness of the end plate portion of the orbiting scroll is H and the end plate portion diameter is D, the ratio H / D of the end plate portion thickness H and the end plate diameter D of the orbiting scroll is 0.16 or less. The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor is formed. 旋回スクロールの歯底と固定スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間が、前記固定スクロールの歯底と前記旋回スクロールのラップ部先端との間のスラスト方向隙間に比べて小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。 The thrust direction gap between the bottom of the orbiting scroll and the wrap portion tip of the fixed scroll is smaller than the thrust direction gap between the bottom of the fixed scroll and the lap portion tip of the orbiting scroll, The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3. 作動流体としての冷媒を、二酸化炭素としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigerant as the working fluid is carbon dioxide.
JP2007165808A 2007-06-25 2007-06-25 Scroll compressor Pending JP2009002289A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007165808A JP2009002289A (en) 2007-06-25 2007-06-25 Scroll compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007165808A JP2009002289A (en) 2007-06-25 2007-06-25 Scroll compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009002289A true JP2009002289A (en) 2009-01-08

Family

ID=40318929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007165808A Pending JP2009002289A (en) 2007-06-25 2007-06-25 Scroll compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009002289A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10169573A (en) * 1996-12-11 1998-06-23 Toshiba Corp Scroll compressor
JP2005009332A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10169573A (en) * 1996-12-11 1998-06-23 Toshiba Corp Scroll compressor
JP2005009332A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4519489B2 (en) Scroll compressor
US7997883B2 (en) Scroll compressor with scroll deflection compensation
US8152501B2 (en) Scroll compressor for preventing performance deterioration and variation due to gas leakage
JP6442171B2 (en) Scroll compressor
JP2009174406A (en) Scroll compressor
JP4732446B2 (en) Scroll compressor
JP2008309078A (en) Scroll compressor
JP2008121481A (en) Scroll fluid machine
JP5034975B2 (en) Scroll compressor
JP5061584B2 (en) Scroll compressor
JP2008267141A (en) Scroll compressor
JP2009002289A (en) Scroll compressor
JP2005163745A (en) Scroll compressor
JP2009299653A (en) Scroll expander
JP4635660B2 (en) Scroll compressor
JP2009052462A (en) Scroll compressor
JP4466316B2 (en) Hermetic scroll compressor
JP2008121445A (en) Scroll compressor
JP2006037723A (en) Scroll compressor
JP5012763B2 (en) Scroll compressor
JP4940630B2 (en) Scroll expander
JP4631551B2 (en) Scroll compressor
JP2008002430A (en) Scroll compressor
JP2005140072A (en) Scroll compressor
JP2009052431A (en) Scroll compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20100108

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111117

A02 Decision of refusal

Effective date: 20120508

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02