JP2013164039A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機等に用いられるスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor used for an air conditioner or the like.
空気調和機等に用いられるスクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとを備える。固定スクロール、旋回スクロールは、それぞれ円板状の端板の一面側に、渦巻状のラップ壁が一体に形成されたものである。このような固定スクロールと旋回スクロールを、ラップ壁を噛み合わせた状態で対向させ、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させる。そして、双方のラップ壁の間に形成される圧縮空間を外周側から内周側に移動させつつその容積を減少させることで、圧縮空間内の流体の圧縮を行う。 A scroll compressor used for an air conditioner or the like includes a fixed scroll and a turning scroll. Each of the fixed scroll and the orbiting scroll is formed by integrally forming a spiral wrap wall on one surface side of a disk-shaped end plate. The fixed scroll and the orbiting scroll are made to face each other with the lap wall meshed, and the orbiting scroll is caused to make a revolving orbit with respect to the fixed scroll. And the fluid in compression space is compressed by reducing the volume, moving the compression space formed between both lap walls from the outer peripheral side to the inner peripheral side.
このようなスクロール圧縮機において、作動時の騒音を抑えることが望まれている。そこで、冷媒ガスを圧縮空間から吐出する際の脈動に起因する騒音を低減するため、固定スクロールの端板の表面に有底穴を形成することが行われていた(例えば、特許文献1参照。)。この技術においては、有底穴の深さ寸法を騒音ピーク周波数の波長に対応した値とすることで、発生する騒音を有効に低減しようとしている。 In such a scroll compressor, it is desired to suppress noise during operation. Therefore, in order to reduce noise caused by pulsation when the refrigerant gas is discharged from the compression space, a bottomed hole is formed on the surface of the end plate of the fixed scroll (for example, see Patent Document 1). ). In this technique, the depth of the bottomed hole is set to a value corresponding to the wavelength of the noise peak frequency, so that the generated noise is effectively reduced.
ところで、本発明者らの検討によれば、R410等の冷媒を使用する際、吐出脈動の、例えば4〜5kHzといった周波数成分の騒音が発生する。これは、吐出時に、圧縮空間に開口した吐出孔が開くときの、圧縮空間に連通する空間の容積によって決まる音響固有値である。
このように、4〜5kHzというように幅(帯域)を持った周波数成分の騒音を低減しようとしても、上記従来の技術においては、前述したように、有底穴の深さ寸法が騒音ピーク周波数の波長に対応した値であるため、特定周波数(騒音ピーク周波数)の騒音しか低減することができない。
By the way, according to the study by the present inventors, when a refrigerant such as R410 is used, noise of a frequency component such as 4 to 5 kHz of discharge pulsation is generated. This is an acoustic eigenvalue determined by the volume of the space communicating with the compression space when the discharge hole opened in the compression space is opened during discharge.
Thus, even if it is intended to reduce the noise of a frequency component having a width (band) such as 4 to 5 kHz, in the conventional technique, as described above, the depth dimension of the bottomed hole is the noise peak frequency. Since this is a value corresponding to the wavelength, only noise of a specific frequency (noise peak frequency) can be reduced.
これに対し、特許文献1に記載の技術では、それぞれ深さ寸法の異なる複数の有底穴を形成することで、複数の周波数の騒音を低減することが記載されている。しかし、有底穴は、吐出時に吐出孔に連通する圧縮空間内に形成する必要があり、有底穴設置エリアが限られている。したがって、幅を持った周波数の騒音を有効に低減するのは困難であるといわざるを得ない。また、この場合も、騒音を低減できるのは、それぞれの有底穴の深さに応じた周波数の騒音であり、低減できるのは断続的な周波数の騒音となる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、吐出時の騒音を、より有効に低減することのできるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
On the other hand, in the technique described in Patent Document 1, it is described that noises having a plurality of frequencies are reduced by forming a plurality of bottomed holes having different depth dimensions. However, the bottomed hole needs to be formed in a compression space communicating with the discharge hole at the time of discharge, and the bottomed hole installation area is limited. Therefore, it must be said that it is difficult to effectively reduce noise having a wide frequency. Also in this case, the noise can be reduced by noise having a frequency corresponding to the depth of each bottomed hole, and can be reduced by intermittent frequency noise.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor that can more effectively reduce noise during discharge.
かかる目的のもとになされた本発明のスクロール圧縮機は、外殻を形成するハウジング内に回転自在に支持された主軸と、主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結され、円板状の旋回側端板に渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成された旋回スクロールと、ハウジングに固定され、円板状の固定側端板に旋回スクロール側ラップ壁に対向する渦巻き状の固定スクロール側ラップ壁が形成されて、旋回スクロールと対向することで、旋回側端板、旋回スクロール側ラップ壁、固定側端板、固定スクロール側ラップ壁に囲まれて冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、固定スクロールの固定側端板の中央部に形成された吐出孔と、固定側端板において旋回スクロール側ラップ壁に対向する側の表面に、当該表面に沿う方向に連続して形成され、旋回スクロールの旋回動作によって圧縮空間が吐出孔に連通するときのスクロール側ラップ壁の先端面に対向する位置に形成された溝と、を備え、旋回スクロールの旋回動作にともなって、溝とスクロール側ラップ壁の先端面とに囲まれた筒状空間が、固定側端板の表面に沿った方向にその長さが可変することを特徴とする。
このように、旋回スクロールの旋回動作にともなって、溝とスクロール側ラップ壁の先端面とに囲まれた筒状空間が、固定側端板の表面に沿った方向にその長さが可変することによって、幅を有した周波数帯域の騒音を吸収することができる。
The scroll compressor of the present invention made for this purpose includes a main shaft rotatably supported in a housing forming an outer shell, and is rotatably connected to a position offset with respect to the center of the main shaft. A orbiting scroll in which a spiral orbiting scroll side wrap wall is formed on a plate-like orbiting side end plate, and a spiral fixing that is fixed to a housing and is opposed to the orbiting scroll side wrap wall on a disk-like stationary side end plate A scroll-side wrap wall is formed and faces the orbiting scroll to form a compression space for compressing refrigerant surrounded by the orbiting side end plate, the orbiting scroll side wrap wall, the fixed side end plate, and the fixed scroll side wrap wall. The fixed scroll, the discharge hole formed in the center of the fixed scroll end plate, and the surface of the fixed scroll end plate facing the orbiting scroll side wrap wall. A groove formed continuously in a direction along the surface and formed at a position facing the front end surface of the scroll-side wrap wall when the compression space communicates with the discharge hole by the orbiting operation of the orbiting scroll. The cylindrical space surrounded by the groove and the front end surface of the scroll side wrap wall is variable in length in the direction along the surface of the fixed side end plate.
As described above, the length of the cylindrical space surrounded by the groove and the front end surface of the scroll side wrap wall is variable in the direction along the surface of the fixed side end plate in accordance with the orbiting operation of the orbiting scroll. Thus, it is possible to absorb noise in a wide frequency band.
本発明によれば、溝とスクロール側ラップ壁の先端面とに囲まれた筒状空間の固定側端板の表面に沿った方向の長さが可変することで、吐出時の騒音を、より有効に低減することができる。 According to the present invention, the length in the direction along the surface of the fixed-side end plate of the cylindrical space surrounded by the groove and the front end surface of the scroll-side wrap wall can be varied to further reduce noise during discharge. It can be effectively reduced.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本実施の形態における圧縮機の構成を説明するための断面図である。
この図1に示すように、圧縮機10は、縦型のスクロール型で、ハウジング11内に、主軸12と、主軸12とともに回転する旋回スクロール20と、ハウジング11に固定された固定スクロール30と、を備える。
このような圧縮機10においては、ハウジング11の一端側に形成された冷媒導入ポートP1からハウジング11内に冷媒が導入され、旋回スクロール20と固定スクロール30との間に形成された圧縮空間において冷媒が圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、ハウジング11の他端側に形成された冷媒吐出ポートP2から吐出される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the compressor in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the
In such a
旋回スクロール20は、円板状の端板(旋回側端板)21に、渦巻き状で所定の高さを有したラップ壁(旋回スクロール側ラップ壁)22が一体に形成されている。
一方、固定スクロール30は、旋回スクロール20に対向する端板(固定側端板)31には、旋回スクロール20のラップ壁22に対向して噛み合う渦巻き状のラップ壁(固定スクロール側ラップ壁)32が形成されている。
In the orbiting
On the other hand, the
このようにして、旋回スクロール20と固定スクロール30は、ラップ壁22とラップ壁32を互いに組み合わせている。これにより、旋回スクロール20と固定スクロール30との間に、圧縮空間50を形成している。
これにより、旋回スクロール20、固定スクロール30の外周側から圧縮空間50に導入された冷媒は、固定スクロール30に対する旋回スクロール20の公転により、外周側から内周側に順次送られて圧縮される。圧縮空間50で圧縮された冷媒は、固定スクロール30に形成された吐出孔37、吐出孔37に設けられたリード弁38、固定スクロール30を覆うように設けられた上部カバー39に設けられたリード弁40を介し、ハウジング11の他端側に形成された冷媒吐出ポートP2から吐出される。
In this way, the orbiting scroll 20 and the
Thereby, the refrigerant introduced into the
主軸12は、その両端部が、ハウジング11に軸受13、14を介して回転自在に支持されている。主軸12は、ハウジング11内面に固定された固定子15と、主軸12の外周面に固定され、固定子15と対向する回転子16とからなるモータ17によって回転駆動される。なお、主軸12は、一端をハウジング11を貫通して外部に突出させ、エンジンや外部に設けられたモータ等の図示しない駆動源が主軸12の一端に連結されることで回転駆動される構成とすることもできる。
Both ends of the
主軸12の他端部には、主軸12の中心軸から予め定められた寸法だけ偏心した位置に、ボス18が突出形成されている。旋回スクロール20の主軸12側には、ボス18を収容する凹部23が形成されている。ボス18が、凹部23にドライブブッシュ(軸受)24を介して挿入されることで、このボス18に、旋回スクロール20が回転自在に保持されている。これにより、旋回スクロール20は、主軸12の中心に対し、予め定められた寸法だけ偏心して設けられ、主軸12がその軸線周りに回転すると、旋回スクロール20は、主軸12の中心に対して偏心した寸法を半径とした回転(公転)を行う。なお、旋回スクロール20が公転しつつも自転はしないよう、旋回スクロール20と主軸12との間には、オルダムリング(図示無し)が介在している。
また、主軸12には、ハウジング11の底部のオイル溜りから吸い上げた潤滑油を主軸12の上端部から主軸12と凹部23との間のドライブブッシュ24に供給するための潤滑油流路12aが形成されている。
On the other end portion of the
Further, the
ここで、旋回スクロール20と固定スクロール30との間に形成される圧縮空間50の断面積が、外周側から内周側に向けて漸次縮小する度合いを高めるため、旋回スクロール20の端板21の両面側において、旋回スクロール20と固定スクロール30のラップ高さが外周側から内周側に向けて漸次縮小するようにすることもできる。
これには、図2に示すように、旋回スクロール20の端板21は、外周部21Aの厚さに対し内周部21Bの厚さが大きくなるように形成されている。一方、固定スクロール30の端板31は、外周部31Aの厚さに対し内周部31Bの厚さが大きくなるように形成されている。これに伴い、旋回スクロール20のラップ壁22、固定スクロール30のラップ壁32の高さは、外周側から内周側に漸次縮小されるように形成されている。このようにして、旋回スクロール20と固定スクロール30のラップ高さは、固定スクロール30の外周側から内周側に向けて段階的に(階段状に)低くなっている。
Here, in order to increase the degree to which the cross-sectional area of the
As shown in FIG. 2, the
ここで、旋回スクロール20のラップ壁22、固定スクロール30のラップ壁32において、固定スクロール30の端板31、旋回スクロール20の端板21と対向する先端部には、シール性を高めるため、セラミック系材料等からなるチップシール28、38が設けられている。
Here, in the
さて、図3に示すように、固定スクロール30の端板31には、固定スクロール30と旋回スクロール20との間に形成される圧縮空間50が、端板31の中央部に形成された吐出孔37に連通する位置となったときに、旋回スクロール20のラップ壁22の先端部と、少なくとも一部が重なる溝60が形成されている。
この溝60は、固定スクロール30の端板31に対する旋回スクロール20の旋回動作によりラップ壁22が旋回移動したときに、ラップ壁22が溝60を覆う面積が漸次変化するよう、端板31上に、周方向に連続して形成されている。なお、溝60は、図3に示したように、複数個を形成しても良いし、一つのみでも良い。また、溝60は、円弧状に形成したが、これを直線状等、他の形状としても良い。
Now, as shown in FIG. 3, the
The
このような構成によれば、図4〜図7に示すように、圧縮空間50が吐出孔37に連通して冷媒ガスが吐出されるときに、旋回スクロール20のラップ壁22の先端部と溝60とに囲まれた筒状空間70が形成される。そして、ラップ壁22が溝60を覆う面積が変化するにともなって、端板31の表面に沿った方向における筒状空間70の長さLが変化する。
これにより、圧縮空間50から吐出されるときに、筒状空間70の長さLの変化にともなって、筒状空間70で消音できる騒音の波長が変化するため、この範囲内において、幅(帯域)を持った周波数成分の騒音を低減することができる。
しかも、溝60は、端板31の表面に沿って連続するよう形成されているため、その長さを調整することにより、様々な周波数帯域の騒音低減に対応することができる。これに対し、端板31に直交する方向の有底穴の場合、端板31の厚さにより、その長さに上限が存在する。
According to such a configuration, as shown in FIGS. 4 to 7, when the refrigerant space is discharged while the
As a result, the wavelength of noise that can be silenced in the
Moreover, since the
上述したように、端板31の表面に沿って連続するよう形成した溝60と、この溝60に対向する旋回スクロール20のラップ壁22とにより、圧縮空間50が吐出孔37に連通するときに、筒状空間70の長さが可変する。これにより、低減する騒音の周波数に応じて溝60を複数形成する必要なく、幅を有した周波数帯域の騒音を有効に低減することができる。
As described above, when the
なお、上記実施の形態では、圧縮機10の全体構成を例示したが、本発明の主旨の範囲内であれば、各部をいかなる構成としても良い。例えば、旋回スクロール20、固定スクロール30を、端板21、31の厚さが外周部と内周部とで異なる構成としたが、端板21、31の厚さが一定な構成であっても、もちろん構わない。
また、溝60は、湾曲した円弧状をなすようにしたが、これを直線状としたり、さらに他の形状としても良い。
溝60を、旋回スクロール20側に形成することも可能ではあるが、その場合、溝60内に冷媒ガスに含まれる潤滑油が溜まってしまい、所要の機能を果たせない可能性がある。
In the above embodiment, the overall configuration of the
Moreover, although the groove |
Although it is possible to form the
さらに、圧縮機10の上部カバー39に溝60同様の機能を有する穴80を形成し、圧縮空間50が吐出孔37に連通したときに、圧縮空間50と吐出孔37を介して連通する外部空間の体積を大きくすることもできる。また、穴80は吐出孔37に向けて開口している。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
Further, when the
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
10 圧縮機
11 ハウジング
12 主軸
17 モータ
20 旋回スクロール
21 端板(旋回側端板)
21A 外周部
21B 内周部
22 ラップ壁(旋回スクロール側ラップ壁)
30 固定スクロール
31 端板(固定側端板)
31A 外周部
31B 内周部
32 ラップ壁(固定スクロール側ラップ壁)
37 吐出孔
39 上部カバー
50 圧縮空間
60 溝
70 筒状空間
80 穴
DESCRIPTION OF
21A outer
30
31A Outer
37
Claims (1)
前記主軸の中心に対してオフセットした位置に回転自在に連結され、円板状の旋回側端板に渦巻き状の旋回スクロール側ラップ壁が形成された旋回スクロールと、
前記ハウジングに固定され、円板状の固定側端板に前記旋回スクロール側ラップ壁に対向する渦巻き状の固定スクロール側ラップ壁が形成されて、前記旋回スクロールと対向することで、前記旋回側端板、前記旋回スクロール側ラップ壁、前記固定側端板、前記固定スクロール側ラップ壁に囲まれて冷媒を圧縮する圧縮空間を形成する固定スクロールと、
前記固定スクロールの前記固定側端板の中央部に形成された吐出孔と、
前記固定側端板において、前記旋回スクロール側ラップ壁に対向する側の表面に、当該表面に沿う方向に連続して形成され、前記旋回スクロールの旋回動作によって前記圧縮空間が前記吐出孔に連通するときの前記スクロール側ラップ壁の先端面に対向する位置に形成された溝と、を備え、
前記旋回スクロールの旋回動作にともなって、前記溝と前記スクロール側ラップ壁の先端面とに囲まれた筒状空間が、前記固定側端板の表面に沿った方向の長さが可変することを特徴とするスクロール圧縮機。 A main shaft rotatably supported in a housing forming an outer shell;
A orbiting scroll that is rotatably coupled to a position that is offset with respect to the center of the main shaft, and in which a spiral orbiting scroll side wrap wall is formed on a disc-shaped orbiting side end plate;
A spiral fixed scroll side wrap wall that is fixed to the housing and is opposed to the orbiting scroll side wrap wall is formed on a disk-like fixed side end plate, and is opposed to the orbiting scroll, thereby the orbiting side end. A fixed scroll forming a compression space surrounded by the plate, the orbiting scroll side wrap wall, the fixed side end plate, the fixed scroll side wrap wall, and compressing refrigerant;
A discharge hole formed in a central portion of the fixed-side end plate of the fixed scroll;
The fixed-side end plate is formed continuously on a surface facing the orbiting scroll side wrap wall in a direction along the surface, and the compression space communicates with the discharge hole by the orbiting operation of the orbiting scroll. A groove formed at a position facing the front end surface of the scroll side wrap wall when,
With the orbiting operation of the orbiting scroll, the length of the cylindrical space surrounded by the groove and the front end surface of the scroll side wrap wall is variable along the surface of the fixed side end plate. A featured scroll compressor.
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