JP2017133445A - Scroll compressor and air conditioner including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール圧縮機及びそれを備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to a scroll compressor and an air conditioner including the same.
従来より、特許文献1(国際公開第2014/155646号)示すように、スクロール圧縮機を構成する固定スクロール及び可動スクロールに関して、スクロールのラップ部の歯先部と対向する歯底部との間に形成される隙間に起因する冷媒の漏れ損失の低減を図ることを目的として、スクロールの歯底部に外周側から内周側に向かって深くなるような段差を形成したものがある。 Conventionally, as shown in Patent Document 1 (International Publication No. 2014/155646), a fixed scroll and a movable scroll constituting a scroll compressor are formed between a tooth tip portion of a scroll lap portion and a tooth bottom portion facing the same. In order to reduce the leakage loss of the refrigerant due to the gaps formed, there is one in which a step that deepens from the outer peripheral side toward the inner peripheral side is formed at the bottom of the scroll.
しかし、特許文献1のようなスクロールの歯底部に段差を形成した構成では、可動スクロールを旋回させる運転時のスクロールの熱膨張に対する考慮が十分とは言えない。
However, in the configuration in which a step is formed at the bottom of the scroll as in
例えば、R32のような吐出ガス冷媒温度が高くなり易い冷媒を使用すると、高圧縮比の運転条件において、可動スクロールが熱膨張によって固定スクロールの歯底部側に向かって凸状に大きく変形する。また、圧縮行程中の温度上昇が大きくなるため、ラップ部の歯先部の熱膨張による伸びがラップ部の外周側側面に近い部分よりも内周側側面に近い部分で大きくなる傾向が顕著になる。このような熱膨張によるスクロールの変形によって、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いが不十分になり、冷媒の漏れ損失が増大するおそれがある。これに対して、特許文献1のようなスクロールの歯底部に段差を形成した構成を採用しても、このようなスクロールの熱膨張に起因する冷媒の漏れ損失を十分に低減することは難しい。
For example, when a refrigerant, such as R32, whose discharge gas refrigerant temperature tends to be high is used, the movable scroll is greatly deformed in a convex shape toward the tooth bottom side of the fixed scroll due to thermal expansion under an operation condition of a high compression ratio. In addition, since the temperature rise during the compression stroke increases, the tendency of the elongation due to the thermal expansion of the tooth tip portion of the wrap portion to be larger in the portion closer to the inner peripheral side surface than the portion closer to the outer peripheral side surface of the wrap portion is prominent. Become. Due to the deformation of the scroll due to such thermal expansion, the meshing of the lap portion between the fixed scroll and the movable scroll becomes insufficient, which may increase the leakage loss of the refrigerant. On the other hand, even if a configuration in which a step is formed in the bottom portion of the scroll as in
本発明の課題は、スクロール圧縮機において、運転時のスクロールの熱膨張を考慮したスクロール構造を採用して、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いを改善して、冷媒の漏れ損失を低減することにある。 An object of the present invention is to adopt a scroll structure that takes into account the thermal expansion of the scroll during operation in a scroll compressor, improve the meshing of the lap portion between the fixed scroll and the movable scroll, and reduce the leakage of refrigerant It is to reduce.
第1の観点にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロールと可動スクロールとを備えている。固定スクロールは、固定側板部の一面に渦巻き形状の固定側ラップ部が立設されている。可動スクロールは、固定スクロールに対向して旋回可能に配置されており、可動側板部の一面に固定側ラップ部に噛み合う渦巻き形状の可動側ラップ部が立設されている。そして、可動側ラップ部の歯先部には、可動側ラップ部の外周側側面から内周側側面に向かって低くなるように傾斜する歯先面が形成されている。ここで、「歯先面」とは、可動側ラップ部の歯先部のうち固定スクロールの固定側板部(歯底部)に最も近い端面のことである。また、「低くなる」や「傾斜する」とは、可動スクロールの旋回軸線に対して垂直な面を基準面にした表現である。 A scroll compressor according to a first aspect includes a fixed scroll and a movable scroll. In the fixed scroll, a spiral fixed side wrap portion is erected on one surface of the fixed side plate portion. The movable scroll is disposed so as to be able to turn facing the fixed scroll, and a spiral movable side wrap portion that is engaged with the fixed side wrap portion is provided on one surface of the movable side plate portion. And the tooth tip surface which inclines so that it may become low toward the inner peripheral side surface from the outer peripheral side surface of the movable side wrap portion is formed in the tooth tip portion of the movable side wrap portion. Here, the “tooth tip surface” is an end surface closest to the fixed side plate portion (tooth bottom portion) of the fixed scroll among the tooth tip portions of the movable side wrap portion. “Lower” and “tilt” are expressions using a plane perpendicular to the orbiting axis of the movable scroll as a reference plane.
運転時のスクロールの熱膨張に対する考慮が不十分である場合には、可動スクロールが固定スクロールの歯底部側に向かって凸状に変形すること、及び、可動側ラップ部の歯先部が可動側ラップ部の外周側側面に近い部分よりも内周側側面に近い部分で大きく伸びること、によって、可動側ラップ部の歯先面が可動側ラップ部の内周側側面から外周側側面に向かって低くなるように傾斜する傾向が現れる。 When the consideration for the thermal expansion of the scroll during operation is insufficient, the movable scroll is deformed in a convex shape toward the tooth bottom side of the fixed scroll, and the tooth tip portion of the movable side wrap portion is the movable side. The tooth tip surface of the movable side wrap portion extends from the inner peripheral side surface of the movable side wrap portion toward the outer peripheral side surface by extending largely at the portion closer to the inner peripheral side surface than the portion near the outer peripheral side surface of the wrap portion. The tendency to incline so that it becomes low appears.
そこで、ここでは、運転時の熱膨張による可動側ラップ部の歯先面の傾斜傾向を見越して、上記のように、可動側ラップ部の歯先部に、可動側ラップ部の外周側側面から内周側側面に向かって低くなるように傾斜する歯先面が形成されるようにしている。 Therefore, here, in anticipation of the inclination tendency of the tooth tip surface of the movable wrap portion due to thermal expansion during operation, as described above, the tooth tip portion of the movable side wrap portion is moved from the outer peripheral side surface of the movable side wrap portion. An addendum surface inclined so as to become lower toward the inner peripheral side surface is formed.
これにより、ここでは、運転時の熱膨張による可動側ラップ部の歯先面の傾斜傾向を打ち消すことができるようになり、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いを改善して、冷媒の漏れ損失を低減することができる。 Thereby, here, it becomes possible to cancel the inclination tendency of the tooth tip surface of the movable side wrap portion due to thermal expansion during operation, improving the meshing of the wrap portion between the fixed scroll and the movable scroll, The leakage loss of the refrigerant can be reduced.
第2の観点にかかるスクロール圧縮機は、第1の観点にかかるスクロール圧縮機において、歯先面の傾斜が、可動スクロールを旋回させる運転時に、可動側ラップ部の外周側側面から内周側側面にわたって平坦な面をなす状態に近づくように設定されている。ここで、「平坦な面」とは、可動スクロールの旋回軸線に対して垂直な面を基準面にした表現である。 A scroll compressor according to a second aspect is the scroll compressor according to the first aspect, wherein the inclination of the tooth tip surface is changed from the outer peripheral side surface of the movable side wrap portion to the inner peripheral side surface during the operation of turning the movable scroll. It is set so that it may approach the state which makes a flat surface over. Here, the “flat surface” is an expression in which a surface perpendicular to the turning axis of the movable scroll is used as a reference surface.
ここでは、運転時に可動側ラップ部の歯先面の傾斜がほぼ無くなるまで歯先面の傾斜傾向を打ち消すことができるため、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いをさらに改善して、冷媒の漏れ損失を大幅に低減することができる。 Here, since the inclination tendency of the tooth tip surface can be canceled until the inclination of the tooth tip surface of the movable side wrap portion is almost eliminated during operation, the meshing of the wrap portion between the fixed scroll and the movable scroll is further improved. The leakage loss of the refrigerant can be greatly reduced.
第3の観点にかかるスクロール圧縮機は、第1又は第2の観点にかかるスクロール圧縮機において、固定側ラップ部の歯先部にも、固定側ラップ部の外周側側面から内周側側面に向かって低くなるように傾斜する歯先面が形成されている。ここで、歯先面とは、固定側ラップ部の歯先部のうち可動スクロールの可動側板部(歯底部)に最も近い端面のことである。 The scroll compressor concerning a 3rd viewpoint is the scroll compressor concerning the 1st or 2nd viewpoint. From the outer peripheral side surface of the fixed side wrap part to the inner peripheral side surface also in the tooth tip part of the fixed side wrap part. A tooth tip surface inclined so as to become lower is formed. Here, the tooth tip surface is an end surface closest to the movable side plate portion (tooth bottom portion) of the movable scroll among the tooth tip portions of the fixed side wrap portion.
運転時のスクロールの熱膨張に対する考慮が不十分である場合には、固定側ラップ部の歯先部も固定側ラップ部の外周側側面に近い部分よりも内周側側面に近い部分で大きく伸びることによって、固定側ラップ部の歯先面が固定側ラップ部の内周側側面から外周側側面に向かって低くなるように傾斜する傾向が現れる。 When the consideration for the thermal expansion of the scroll during operation is insufficient, the tooth tip portion of the fixed side wrap portion also extends greatly in the portion closer to the inner peripheral side surface than the portion close to the outer peripheral side surface of the fixed side wrap portion. By this, the tendency for the tooth tip surface of the fixed side wrap portion to incline so as to become lower from the inner peripheral side surface of the fixed side wrap portion toward the outer peripheral side surface appears.
そこで、ここでは、運転時の熱膨張による固定側ラップ部の歯先面の傾斜傾向も見越して、上記のように、固定側ラップ部の歯先部にも、固定側ラップ部の外周側側面から内周側側面に向かって低くなるように傾斜する歯先面が形成されるようにしている。 Therefore, here, in anticipation of the inclination tendency of the tooth tip surface of the fixed side wrap portion due to thermal expansion during operation, as described above, the outer side surface of the fixed side wrap portion is also applied to the tooth tip portion of the fixed side wrap portion. A tooth tip surface that is inclined so as to become lower toward the inner peripheral side surface is formed.
これにより、ここでは、運転時の熱膨張による固定側ラップ部の歯先面の傾斜傾向も打ち消すことができるようになり、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いをさらに改善して、冷媒の漏れ損失をさらに低減することができる。 Thereby, here, the inclination tendency of the tooth tip surface of the fixed side wrap portion due to thermal expansion during operation can be canceled, and the meshing of the wrap portion between the fixed scroll and the movable scroll is further improved. Further, the leakage loss of the refrigerant can be further reduced.
第4の観点にかかるスクロール圧縮機は、R32を含む冷媒を圧縮するために使用される。 The scroll compressor concerning the 4th viewpoint is used in order to compress the refrigerant containing R32.
上記のような吐出ガス冷媒温度が高くなり易い冷媒を使用すると、可動スクロールが熱膨張によって固定スクロールの歯底部側に向かって凸状に大きく変形し、しかも、圧縮行程中の温度上昇が大きくなるため、ラップ部の歯先部の熱膨張による伸びがラップ部の外周側側面に近い部分よりも内周側側面に近い部分で大きくなる傾向が顕著になる。 When a refrigerant that tends to increase the temperature of the discharge gas refrigerant as described above is used, the movable scroll is greatly deformed in a convex shape toward the bottom of the fixed scroll due to thermal expansion, and the temperature rise during the compression stroke increases. Therefore, the tendency that the elongation due to the thermal expansion of the tooth tip portion of the wrap portion becomes larger in the portion closer to the inner peripheral side surface than the portion close to the outer peripheral side surface of the wrap portion becomes remarkable.
これに対して、ここでは、スクロール圧縮機として、第1〜第3の観点のいずれかにかかるスクロール圧縮機を採用しているため、運転時の熱膨張による可動側ラップ部の歯先面の傾斜傾向を打ち消すことができるようになり、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いを改善することができる。 On the other hand, since the scroll compressor concerning any of the 1st-3rd viewpoint is employ | adopted as a scroll compressor here, the tooth-tip surface of the movable side lap | wrap part by the thermal expansion at the time of an operation | movement is adopted. The inclination tendency can be canceled, and the meshing of the lap portion between the fixed scroll and the movable scroll can be improved.
第5の観点にかかる空気調和装置は、第1〜第4の観点のいずれかにかかるスクロール圧縮機を備えている。 An air conditioner according to a fifth aspect includes the scroll compressor according to any one of the first to fourth aspects.
ここでは、スクロール圧縮機における冷媒の漏れ損失を低減することができるため、空調能力の向上にも寄与している。 Here, the leakage loss of the refrigerant in the scroll compressor can be reduced, which contributes to the improvement of the air conditioning capability.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、ラップ部の歯先部にラップ部の外周側側面から内周側側面に向かって低くなるように傾斜する歯先面を形成することによって、運転時の熱膨張によるラップ部の歯先面の傾斜傾向を打ち消すことができるようになり、固定スクロールと可動スクロールとの間のラップ部の噛み合いを改善して、冷媒の漏れ損失を低減することができる。 As described in the above description, according to the present invention, the tooth tip portion of the wrap portion is formed with the tooth tip surface inclined so as to become lower from the outer peripheral side surface to the inner peripheral side surface of the wrap portion. The inclination tendency of the tooth tip surface of the lap portion due to thermal expansion during operation can be canceled, and the meshing of the lap portion between the fixed scroll and the movable scroll is improved, and the leakage loss of the refrigerant is reduced. be able to.
以下、本発明にかかるスクロール圧縮機の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかるスクロール圧縮機の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a scroll compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the specific structure of the scroll compressor concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)基本構成及び動作
図1は、本発明の一実施形態にかかるスクロール圧縮機1の概略断面図である。
(1) Basic Configuration and Operation FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
スクロール圧縮機1は、縦長円筒形状の密閉ドーム型のケーシング10を有している。ケーシング10は、ケーシング本体11と上壁部12と底壁部13とによって構成される圧力容器であり、その内部は空洞になっている。ケーシング本体11は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部である。上壁部12は、ケーシング本体11の上端部に気密状に溶接されて一体接合されており、上方に突出した凸面を有する椀状の部分である。底壁部13は、ケーシング本体11の下端部に気密状に溶接されて一体接合されており、下方に突出した凸面を有する椀状の部分である。
The
ケーシング10の内部には、冷媒を圧縮する圧縮機構14と、圧縮機構14の下方に配置されるモータ15と、が収容されている。圧縮機構14とモータ15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16によって連結されている。
The
圧縮機構14は、ハウジング20と、ハウジング20の上方に密着して配置される固定スクロール30と、固定スクロール30に噛み合う可動スクロール40と、を有している。ハウジング20は、その外周面において周方向の全体に亘ってケーシング本体11に圧入固定されている。すなわち、ケーシング本体11とハウジング20とは、全周に亘って気密状に密着されている。そして、ケーシング10内は、圧縮機構14によって圧縮された後の高圧の冷媒で満たされる高圧空間になっており、これにより、スクロール圧縮機1は、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機になっている。ハウジング20には、上面中央に凹設されたハウジング凹部21と、下面中央から下方に延設された軸受部22と、が形成されている。そして、ハウジング20には、軸受部22の下端面とハウジング凹部21の底面とを貫通する軸受孔23が形成されており、軸受孔23に駆動軸16が軸受24を介して回転自在に嵌入されている。
The
ケーシング10の上壁部12には、ケーシング10の外部から内部に低圧の冷媒を流入させて圧縮機構14に導く吸入管17が気密状に嵌入されている。また、ケーシング本体11には、ケーシング10内の高圧の冷媒をケーシング10外に吐出させる吐出管18が気密状に嵌入されている。吸入管17は、ケーシング10の上壁部12を上下方向に貫通するとともに、内端部が圧縮機構14の固定スクロール30に嵌入されている。吐出管18は、ケーシング10のケーシング本体11を横方向に貫通するとともに、内端部がケーシング10内の高圧空間に連通している。
A
ハウジング20の上端面には、固定スクロール30の下端面が密着されている。そして、固定スクロール30は、ボルト等によってハウジング20に固定されている。
The lower end surface of the fixed
固定スクロール30は、主として、固定側板部31及び固定側ラップ部32を有している。固定側ラップ部32は、固定側板部31の一面(ここでは、下面)に立設された渦巻き状(インボリュート状)の部分である。可動スクロール40は、主として、可動側板部41及び可動側ラップ部42を有している。可動側ラップ部42は、可動側板部41の一面(ここでは、上面)に立設された固定側ラップ部32に噛み合う渦巻き状(インボリュート状)の部分である。また、可動スクロール40は、オルダムリング49を介してハウジング20に支持されるとともに、駆動軸16の上端が嵌入され、駆動軸16の回転により自転することなくハウジング20内を公転できるようになっている。可動スクロール40の可動側板部41の他面(ここでは、下面)は、可動側板部41とハウジング凹部21との間の空間を満たす高圧の冷媒によって、固定スクロール30に押し付けられている。そして、固定スクロール30の固定側ラップ部32と可動スクロール40の可動側ラップ42とが互いに噛み合うことによって、固定スクロール30と可動スクロール40との間に圧縮室39が形成されている。圧縮室39は、可動スクロール40の旋回に伴い、両ラップ部32、42間の容積が中心に向かって収縮することで冷媒を圧縮するように構成されている。尚、ここでは、固定側ラップ部32及び可動側ラップ部42は、駆動軸16の回転に対して位相が180度ずれて形成される非対称スクロール形状である。
The fixed
固定スクロール30の固定側板部31には、圧縮室39に連通する吐出ポート33と、吐出ポート33に連続する拡大凹部34とが形成されている。吐出ポート33は、圧縮室39で圧縮された後の冷媒を吐出するポートであり、固定側板部31における中央において上下方向に延びるように形成されている。拡大凹部34は、固定側板部31の上面に凹設された水平方向に広がる凹部により構成されている。固定スクロール30の上面には、拡大凹部34を塞ぐようにチャンバーカバー35がボルト等により固定されている。そして、拡大凹部34にチャンバーカバー35が覆い被せられることによって、吐出ポート33の上側に位置しており吐出ポート33を通じて圧縮室39から冷媒が流入するチャンバー室が形成されている。また、固定スクロール30には、固定スクロール30の上面と圧縮室39とを連通させるとともに、吸入管17を嵌入させるための吸入口36が形成されている。また、固定スクロール30及びハウジング20には、チャンバー室の冷媒を高圧空間に流出させる連絡流路(図示せず)が形成されている。
A
モータ15は、ケーシング10内の壁面に固定された環状のステータ51と、ステータ51の内周側に回転自在に構成されたロータ52と、を有している。ステータ51には巻線が装着されている。ロータ52は、上下方向に延びるようにケーシング本体11の軸心に配置された駆動軸16を介して圧縮機構14の可動スクロール40に駆動連結されている。
The
モータ15の下方の下部空間には、その底部に潤滑油が貯留される一方、ポンプ60が配設されている。ポンプ60は、ケーシング本体11に固定される一方で駆動軸16の下端に取り付けられ、貯留された潤滑油を汲み上げるように構成されている。駆動軸16内には給油路61が形成されており、ポンプ60により汲み上げられた潤滑油は、給油路61を通じて各摺動部分へ供給されるようになっている。
In the lower space below the
上記のような基本構成を有するスクロール圧縮機1では、モータ15を通電して駆動すると、ステータ51に対してロータ52が回転し、これにより、駆動軸16が回転する。駆動軸16が回転すると、可動スクロール40が固定スクロール30に対して旋回する運転が行われる。これにより、低圧の冷媒は、吸入管17を通じて、圧縮室39の外周寄りの部分から圧縮室39に吸入される。圧縮室39に吸入された冷媒は、圧縮室39の容積変化に伴って圧縮室39の内周寄りの部分に送られながら圧縮される。そして、圧縮室39で圧縮された高圧の冷媒は、チャンバー室及び連絡流路を通じて、圧縮室39の中央部の吐出ポート33からケーシング10内の高圧空間に送られ、その後、吐出管18を通じて、ケーシング10外に吐出される。
In the
このような可動スクロール40を旋回させる運転時においては、スクロール30、40の熱膨張が発生する。例えば、R32のような吐出ガス冷媒温度が高くなり易い冷媒を使用すると、高圧縮比の運転条件において、図2に示すように、可動スクロール40が熱膨張によって、固定スクロール30の固定側板部31(歯底部)側に向かって凸状に大きく変形する。また、圧縮行程中の温度上昇が大きくなるため、図3に示すように、可動側ラップ部42の歯先部43の熱膨張による伸びが可動側ラップ部42の外周側側面44に近い部分よりも内周側側面45に近い部分で大きくなる傾向が顕著になる。これにより、可動スクロール40を旋回させる運転時においては、図4に示すように、上記2つの熱膨張が合わさった状態で可動スクロール40の変形が発生する。そして、このような熱膨張による可動スクロール40の変形によって、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いが不十分になり、冷媒の漏れ損失が増大するおそれがある。尚、図2〜図4においては、説明の便宜上、熱膨張による変形量を実際よりもかなり大きめに図示している。
During the operation of turning the
これに対して、スクロール圧縮機1では、後述のように、運転時のスクロール30、40の熱膨張を考慮したスクロール構造を採用している。
On the other hand, the
(2)可動スクロールの詳細構造及びその特徴
次に、運転時の熱膨張を考慮した可動スクロール40の詳細構造について、図4〜図6を用いて説明する。ここで、図5は、本発明にかかる可動スクロール40の詳細構造を示す断面図である。図6は、本発明にかかる可動スクロール40を採用した場合において、運転時の熱膨張によって可動スクロール40が変形した状態(凸状の変形及び歯先部43の伸びの両方が合わさった状態)を示す図である。
(2) Detailed structure and characteristics of movable scroll Next, the detailed structure of the
上記のように、運転時のスクロール30、40の熱膨張に対する考慮が不十分である場合には、可動スクロール40が固定スクロール30の固定側板部31(歯底部)側に向かって凸状に変形し、かつ、可動側ラップ部42の歯先部43が可動側ラップ部42の外周側側面44に近い部分よりも内周側側面45に近い部分で大きく伸びることになる。これにより、図4に示すように、可動側ラップ部42の歯先面46が可動側ラップ部42の内周側側面45から外周側側面44に向かって低くなるように傾斜する傾向が現れる(図4における歯先面46を延長するように付した一点鎖線を参照)。ここで、歯先面46は、可動側ラップ部42の歯先部43のうち固定スクロール30の固定側板部31(歯底部)に最も近い端面(図4等においては、可動スクロール40の上端側の端面)のことである。また、「低くなる」や「傾斜する」という構造・形状に関する表現は、可動スクロール40の旋回軸線Oに対して垂直な面Aを基準面した表現であり、面Aを基準にして「低くなる」ことや面Aを基準にして「傾斜する」ことを意味している。
As described above, when the consideration for the thermal expansion of the
そこで、ここでは、図5に示すように、運転時の熱膨張による可動側ラップ部42の歯先面46の傾斜傾向を見越して、可動側ラップ部42の歯先部43に、可動側ラップ部42の外周側側面44から内周側側面45に向かって低くなるように傾斜する歯先面46が形成されるようにしている(図5における歯先面46を延長するように付した一点鎖線を参照)。ここで、「低くなる」や「傾斜する」という構造・形状に関する表現は、図4と同様に、可動スクロール40の旋回軸線Oに対して垂直な面Aを基準面したものである(図5参照)。また、図5は、可動スクロール40を旋回させる運転を行っていない状態、すなわち、運転時のスクロール30、40の熱膨張が発生していない状態における形状を示している。
Therefore, here, as shown in FIG. 5, in consideration of the inclination tendency of the
これにより、ここでは、図6に示すように、運転時の熱膨張による可動側ラップ部42の歯先面46の傾斜傾向を打ち消すことができるようになり、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いを改善して、冷媒の漏れ損失を低減することができるようになっている。
Thereby, as shown in FIG. 6, it becomes possible to cancel the inclination tendency of the
特に、ここでは、歯先面46の傾斜が、可動スクロール40を旋回させる運転時に、可動側ラップ部42の外周側側面44から内周側側面45にわたって平坦な面をなす状態に近づくように設定されている(図6における歯先面46を延長するように付した一点鎖線を参照)。ここで、「平坦な面」とは、図4、5と同様に、可動スクロール40の旋回軸線Oに対して垂直な面Aを基準面にした表現であり、「面Aに平行な面」を意味している。(図6参照)。
In particular, here, the inclination of the
これにより、ここでは、運転時に可動側ラップ部42の歯先面46の傾斜がほぼ無くなるまで歯先面46の傾斜傾向を打ち消すことができるため、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いをさらに改善して、冷媒の漏れ損失を大幅に低減することができるようになっている。
Thereby, since the inclination tendency of the
(3)変形例1
上記実施形態では、可動スクロール40に対して運転時の熱膨張を考慮した構造を採用している。しかし、運転時においては、固定スクロール30においても熱膨張が発生する。具体的には、図7に示すように、固定側ラップ部32の歯先部33も固定側ラップ部32の外周側側面34に近い部分よりも内周側側面35に近い部分で大きく伸びることによって、固定側ラップ部32の歯先面36が固定側ラップ部32の内周側側面35から外周側側面34に向かって低くなるように傾斜する傾向が現れる(図7における歯先面36を延長するように付した一点鎖線を参照)。ここで、歯先面36は、固定側ラップ部32の歯先部33のうち可動スクロール40の可動側板部41(歯底部)に最も近い端面(図7等においては、固定スクロール30の下端側の端面)のことである。また、「低くなる」や「傾斜する」という構造・形状に関する表現は、可動スクロール40の旋回軸線Oに対して垂直な面Aを基準面した表現であり、面Aを基準にして「低くなる」ことや面Aを基準にして「傾斜する」ことを意味している。
(3)
In the above embodiment, the
そこで、ここでは、図8に示すように、運転時の熱膨張による固定側ラップ部32の歯先面36の傾斜傾向も見越して、固定側ラップ部32の歯先部33にも、固定側ラップ部32の外周側側面34から内周側側面35に向かって低くなるように傾斜する歯先面36が形成されるようにしている(図8における歯先面36を延長するように付した一点鎖線を参照)。ここで、「低くなる」や「傾斜する」という構造・形状に関する表現は、図7と同様に、可動スクロール40の旋回軸線Oに対して垂直な面Aを基準面したものである(図8参照)。また、図8は、可動スクロール40を旋回させる運転を行っていない状態、すなわち、運転時のスクロール30、40の熱膨張が発生していない状態における形状を示している。
Therefore, here, as shown in FIG. 8, in consideration of the inclination tendency of the
これにより、ここでは、可動スクロール40と同様に、運転時の熱膨張による固定側ラップ部32の歯先面36の傾斜傾向も打ち消すことができるようになり、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いをさらに改善して、冷媒の漏れ損失をさらに低減することができるようになっている。
Thereby, like the
また、固定スクロール30においても、可動スクロール40と同様に、歯先面36の傾斜を、可動スクロール40を旋回させる運転時に、固定側ラップ部32の外周側側面34から内周側側面35にわたって平坦な面をなす状態に近づくように設定してもよい。
Also in the fixed
(4)変形例2
上記実施形態及び変形例1において、図9に示すように、可動スクロール40の可動側ラップ部42の歯高を外周側から内周側に向かって低くなるように形成してもよい。ここで、図9は、可動スクロール40を旋回させる運転を行っていない状態、すなわち、運転時のスクロール30、40の熱膨張が発生していない状態における形状を示している。
(4) Modification 2
In the said embodiment and the
これにより、ここでは、運転時に可動スクロール40が固定スクロール30の固定側板部31(歯底部)側に向かう凸状の変形をさらに打ち消すことができるようになり、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いをさらに改善して、冷媒の漏れ損失をさらに低減することができるようになっている。
Thereby, it becomes possible to further cancel the convex deformation of the
(5)R32を含む冷媒が封入された冷媒回路を有する空気調和装置に採用した例
そして、上記実施形態及び変形例1、2のスクロール圧縮機1は、例えば、図10に示すような冷媒回路101を有する空気調和装置100に採用されている。ここで、冷媒回路101は、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機1、冷媒を放熱させる放熱器102、冷媒を減圧する膨張機構103、及び、冷媒を蒸発させる蒸発器104が順次接続されることによって構成されている。また、冷媒回路101には、R32を含む冷媒が封入されている。
(5) Example adopted in an air conditioner having a refrigerant circuit in which a refrigerant containing R32 is enclosed And the
このため、ここでは、吐出ガス冷媒温度が高くなり易いR32を含む冷媒を使用していることに起因して、可動スクロール40が熱膨張によって固定スクロール30の歯底部側に向かって凸状に大きく変形し、しかも、圧縮行程中の温度上昇が大きくなるため、ラップ部42の歯先部43の熱膨張による伸びがラップ部42の外周側側面44に近い部分よりも内周側側面45に近い部分で大きくなる傾向が顕著になっている。
For this reason, here, due to the use of the refrigerant containing R32, the temperature of the discharged gas refrigerant is likely to be high, the
これに対して、ここでは、スクロール圧縮機1として、上記実施形態及び変形例1、2のように、運転時のスクロール40の熱膨張を考慮したスクロール圧縮機1を採用しているため、運転時の熱膨張による可動側ラップ部42の歯先面46の傾斜傾向を打ち消すことができるようになり、固定スクロール30と可動スクロール40との間のラップ部32、42の噛み合いを改善することができるようになっている。そして、これにより、スクロール圧縮機1における冷媒の漏れ損失を低減することができるため、空気調和装置100の空調能力の向上にも寄与しているのである。
On the other hand, since the
本発明は、スクロール圧縮機及びそれを備えた空気調和装置に対して、広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to a scroll compressor and an air conditioner including the scroll compressor.
1 スクロール圧縮機
30 固定スクロール
31 固定側板部
32 固定側ラップ部
33 歯先部
34 外周側側面
35 内周側側面
36 歯先面
40 可動スクロール
41 可動側板部
42 可動側ラップ部
43 歯先部
44 外周側側面
45 内周側側面
46 歯先面
100 空気調和装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記固定スクロール(30)に対向して旋回可能に配置されており、可動側板部(41)の一面に前記固定側ラップ部(32)に噛み合う渦巻き形状の可動側ラップ部(42)が立設された可動スクロール(40)と、
を備えており、
前記可動側ラップ部(42)の歯先部(43)には、前記可動側ラップ部(42)の外周側側面(44)から内周側側面(45)に向かって低くなるように傾斜する歯先面(46)が形成されている、
スクロール圧縮機(1)。 A fixed scroll (30) in which a spiral fixed side wrap portion (32) is erected on one surface of the fixed side plate portion (31);
A swirl-shaped movable side wrap portion (42) is disposed upright on one surface of the movable side plate portion (41) and meshes with the fixed side wrap portion (32). A movable scroll (40),
With
The tooth tip portion (43) of the movable side wrap portion (42) is inclined so as to become lower from the outer peripheral side surface (44) to the inner peripheral side surface (45) of the movable side wrap portion (42). A tooth tip surface (46) is formed,
Scroll compressor (1).
請求項1に記載のスクロール圧縮機(1)。 The inclination of the tooth tip surface (46) is a flat surface extending from the outer peripheral side surface (44) to the inner peripheral side surface (45) of the movable side wrap portion (42) during the operation of turning the movable scroll (40). Set to approach the
The scroll compressor (1) according to claim 1.
請求項1又は2に記載のスクロール圧縮機(1)。 The tooth tip portion (33) of the fixed side wrap portion (32) is also inclined so as to become lower from the outer peripheral side surface (34) to the inner peripheral side surface (35) of the fixed side wrap portion (32). A tooth tip surface (36) is formed,
The scroll compressor (1) according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機(1)。 Used to compress refrigerant containing R32,
The scroll compressor (1) according to any one of claims 1 to 3.
を備えた、空気調和装置(100)。 The scroll compressor (1) according to any one of claims 1 to 4,
An air conditioner (100) comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016015138A JP2017133445A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Scroll compressor and air conditioner including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016015138A JP2017133445A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Scroll compressor and air conditioner including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017133445A true JP2017133445A (en) | 2017-08-03 |
Family
ID=59504752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016015138A Pending JP2017133445A (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Scroll compressor and air conditioner including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017133445A (en) |
-
2016
- 2016-01-29 JP JP2016015138A patent/JP2017133445A/en active Pending
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