JP2019019768A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスクロール圧縮機に関し、特に、冷凍装置や空気調和機などの冷媒圧縮機として使用されている密閉形のスクロール圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to a scroll compressor, and is particularly suitable for a hermetic scroll compressor used as a refrigerant compressor such as a refrigeration apparatus or an air conditioner.
スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールの両スクロールを噛み合わせて圧縮室を形成し、この圧縮室を中心側に移動させながらその容積を減少させて冷媒ガスを圧縮する。このときの圧縮作用により、前記旋回スクロールを前記固定スクロールから引き離そうとする力(引き離し力)が発生する。 The scroll compressor forms a compression chamber by engaging both the fixed scroll and the orbiting scroll, and compresses the refrigerant gas by reducing the volume while moving the compression chamber toward the center. Due to the compression action at this time, a force (pulling force) for pulling the orbiting scroll away from the fixed scroll is generated.
一方、冷凍装置に使用されている密閉形のスクロール圧縮機においては、前記両スクロール内で圧縮されて高圧となった冷媒ガスが密閉容器内に吐出され、この吐出圧力の冷媒ガスにより、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける力(押付け力)も発生するように構成されている。 On the other hand, in the hermetic scroll compressor used in the refrigeration apparatus, the refrigerant gas compressed in the two scrolls to a high pressure is discharged into the hermetic container, and the swirling is performed by the refrigerant gas at the discharge pressure. A force for pressing the scroll against the fixed scroll (pressing force) is also generated.
固定スクロールに対し旋回スクロールが離れると、冷媒ガスの圧縮効率が悪くなり、また固定スクロールに対し旋回スクロールを過度に押し付けても摺動損失が増大する。従って、前記引き離し力に対して押付け力が適切になるように、固定スクロールに対し旋回スクロールをバランス良く押し付ける必要がある。
この種従来技術としては、特開2005−307989号公報(特許文献1)に記載のものなどがある。
If the orbiting scroll is separated from the fixed scroll, the refrigerant gas compression efficiency deteriorates, and even if the orbiting scroll is excessively pressed against the fixed scroll, sliding loss increases. Therefore, it is necessary to press the orbiting scroll in a balanced manner against the fixed scroll so that the pressing force is appropriate for the pulling force.
As this kind of prior art, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-307989 (Patent Document 1).
従来のスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面側を、シールリングにより、中央部側の吐出圧力空間と、外周部側の中間圧力(吸入圧力と吐出圧力との間の圧力)の空間である背圧室に分離しているものがある。このように構成されたスクロール圧縮機の場合、前記シールリングの内径寸法によって、前記吐出圧力空間による押付け力が決まる。一方、固定スクロールと旋回スクロールとにより形成される圧縮室での圧縮作用により引き離し力も決まる。スクロール圧縮機の運転条件により、前記引き離し力に対して前記押付け力の方が過度に大きくなることがある。 In a conventional scroll compressor, the back side of the orbiting scroll is a back ring space that is a space between a discharge pressure space on the center side and an intermediate pressure (pressure between the suction pressure and the discharge pressure) on the outer peripheral side by a seal ring. Some are separated into pressure chambers. In the case of the scroll compressor configured as described above, the pressing force by the discharge pressure space is determined by the inner diameter dimension of the seal ring. On the other hand, the pulling force is also determined by the compression action in the compression chamber formed by the fixed scroll and the orbiting scroll. Depending on the operating conditions of the scroll compressor, the pressing force may be excessively larger than the pulling force.
前記押付け力が前記引き離し力に対して過度に大きくなると、固定スクロールと旋回スクロールとの間の鏡板面における摺動損失(摩擦摺動ロス)が増え、圧縮機の動力損失が増加する。また、押付け力が過度に大きくなると、スクロール鏡板面でのかじりや焼付き等が発生する虞もある。 When the pressing force becomes excessively large with respect to the pulling force, the sliding loss (friction sliding loss) on the end plate surface between the fixed scroll and the orbiting scroll increases, and the power loss of the compressor increases. Further, when the pressing force becomes excessively large, there is a possibility that galling, seizure, or the like occurs on the scroll end plate surface.
このような課題に対して、上記特許文献1に記載のスクロール圧縮機では、吸入室と旋回スクロールの背部に設けられた背圧室とを連通する連通路を設けると共に、この連通路を開閉する背圧制御弁を設け、前記背圧室の圧力と吸入圧力との差に応じて前記背圧制御弁を開閉している。これにより、旋回スクロールの押付け力の変動を少なくしている。 For such a problem, in the scroll compressor described in Patent Document 1, a communication passage that communicates the suction chamber and the back pressure chamber provided at the back of the orbiting scroll is provided, and the communication passage is opened and closed. A back pressure control valve is provided to open and close the back pressure control valve according to the difference between the pressure in the back pressure chamber and the suction pressure. Thereby, the fluctuation of the pressing force of the orbiting scroll is reduced.
しかし、外気温度が高い場合でも低蒸発温度で運転する、所謂、高圧力比での運転が必要になる場合、吸入圧力が低く、吐出圧力が高くなるため、前記押付け力が過度に大きくなることがある。 However, when the operation is performed at a low evaporation temperature even when the outside air temperature is high, that is, the operation at a so-called high pressure ratio is necessary, the suction pressure is low and the discharge pressure is high, so that the pressing force becomes excessively large. There is.
特に、冷凍装置などのように、吸入圧力と吐出圧力の差が大きい高圧力比での運転条件が主たる運転範囲となるものでは、過度に大きな押付け力で運転されることが多くなり、摺動損失が大きくなり、またスクロール鏡板面でのかじりや焼付き等が発生する虞も増大してスクロール圧縮機の信頼性が低下する。
しかし、上記特許文献1のものでは、高圧力比での運転条件に対して考慮されておらず、高圧力比運転条件における信頼性の確保と性能向上に対する配慮が為されていない。
In particular, in a refrigeration system or the like where the main operating range is a high pressure ratio where the difference between the suction pressure and the discharge pressure is large, it is often operated with an excessively large pressing force, and sliding Loss increases, and the risk of galling and seizure on the scroll end plate surface increases, reducing the reliability of the scroll compressor.
However, in the thing of the said patent document 1, it is not considered with respect to the operating conditions in a high pressure ratio, and the consideration in ensuring reliability and performance improvement in a high pressure ratio operating condition is not made.
本発明の目的は、高圧力比となる運転条件においても、固定スクロールと旋回スクロール間の押付け力が過度になるのを抑制することのできるスクロール圧縮機を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a scroll compressor capable of suppressing an excessive pressing force between a fixed scroll and an orbiting scroll even under operating conditions where a high pressure ratio is achieved.
上記目的を達成するため、本発明は、鏡板に渦巻き状のラップを有すると共に前記鏡板の背面側に形成された旋回ボス部を有する旋回スクロールと、該旋回スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する固定スクロールと、前記旋回スクロールの旋回ボス部に係合される偏心ピン部を有し前記旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記旋回スクロールを収容すると共に前記固定スクロールを固定するフレームと、を備えるスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの旋回ボス部内に形成され吐出圧力が導入される高圧室と、前記旋回スクロールの背面側で前記旋回ボス部の外周側に形成され、前記高圧室とは第1のシール部を介して区画された背圧室と、前記高圧室の一部を、第2のシール部を介して区画されたシール部内空間と、前記旋回スクロールの鏡板に形成され、前記シール部内空間と前記背圧室とを連通する連通路と、前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁と、を備え、前記シール部内空間と前記背圧室との圧力差が所定値以上となると、前記圧力調整弁が開き、前記シール部内空間の流体を背圧室側に流出させることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the present invention, a rotating scroll having a spiral wrap on the end plate and having a turning boss formed on the back side of the end plate, and a compression chamber formed by meshing with the turning scroll. A fixed scroll, a crankshaft having an eccentric pin portion engaged with a turning boss portion of the orbiting scroll, and a rotation shaft for driving the orbiting scroll; and a frame for accommodating the orbiting scroll and fixing the fixed scroll. A scroll compressor provided with a high-pressure chamber that is formed in the orbiting boss portion of the orbiting scroll and into which discharge pressure is introduced, and is formed on the outer peripheral side of the orbiting boss portion on the back side of the orbiting scroll, A back pressure chamber partitioned through one seal portion and a portion of the high pressure chamber separated from the interior of the seal portion partitioned through a second seal portion And a communication passage formed in the end plate of the orbiting scroll and communicating the inner space of the seal portion and the back pressure chamber, and a pressure adjusting valve that opens and closes the communication passage by a pressure difference, and the inner space of the seal portion, When the pressure difference with the back pressure chamber becomes equal to or greater than a predetermined value, the pressure regulating valve opens, and the fluid in the space in the seal portion flows out to the back pressure chamber side.
本発明の他の特徴は、旋回スクロールと、該旋回スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する固定スクロールを備えるスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとを互いに密着させるための吐出圧力が導入される高圧室と、前記高圧室とは第1のシール部を介して区画され、前記旋回スクロールと固定スクロールを密着させるために、吸込圧力と吐出圧力の間の圧力となる背圧室と、前記高圧室の一部を、第2のシール部を介して区画されたシール部内空間と、前記シール部内空間と前記背圧室とを連通する連通路と、前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁と、を備え、前記シール部内空間と前記背圧室との圧力差が所定値以上となると、前記圧力調整弁が開き、前記シール部内空間の流体を背圧室側に流出させることにある。 Another feature of the present invention is that in a scroll compressor including a orbiting scroll and a fixed scroll that meshes with the orbiting scroll to form a compression chamber, a discharge pressure for bringing the orbiting scroll and the fixed scroll into close contact with each other is provided. The high-pressure chamber to be introduced and the high-pressure chamber are partitioned through a first seal portion, and a back pressure chamber serving as a pressure between the suction pressure and the discharge pressure in order to bring the orbiting scroll and the fixed scroll into close contact with each other. , A part of the high-pressure chamber, a space inside the seal part partitioned through a second seal part, a communication path communicating the space inside the seal part and the back pressure chamber, and opening and closing the communication path by pressure difference And when the pressure difference between the inner space of the seal portion and the back pressure chamber exceeds a predetermined value, the pressure adjustment valve opens to allow the fluid in the inner space of the seal portion to flow to the back pressure chamber side. There to be.
本発明によれば、高圧力比となる運転条件においても、固定スクロールと旋回スクロール間の押付け力が過度になるのを抑制することのできるスクロール圧縮機を得ることができる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to obtain a scroll compressor that can suppress an excessive pressing force between the fixed scroll and the orbiting scroll even under an operating condition where the pressure ratio is high.
以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一部分である。 Hereinafter, specific examples of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the part which attached | subjected the same code | symbol is the same part.
本発明のスクロール圧縮機の実施例1を図1〜図3を用いて説明する。
まず、図1により本実施例1のスクロール圧縮機の全体構成を説明する。図1は本発明のスクロール圧縮機の実施例1を示す縦断面図である。
A scroll compressor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the overall configuration of the scroll compressor according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 1 of the scroll compressor of the present invention.
図1に示すように、密閉容器700内には、上方に圧縮機構部1、中央に電動機2、下方に油溜り3が設けられている。前記圧縮機構部1は前記電動機2とクランク軸300を介して接続されている。
As shown in FIG. 1, in the sealed
前記圧縮機構部1は、固定スクロール100、旋回スクロール200及びフレーム400などにより構成されている。
前記固定スクロール100は、鏡板102、この鏡板102の片側に立設された渦巻き状のラップ(固定ラップ)101、及び吐出口103などにより構成されている。この固定スクロール100は、前記フレーム400にボルト402を介して固定されている。
The compression mechanism unit 1 includes a
The
前記旋回スクロール200は、鏡板202、この鏡板202の片側に立設された渦巻き状のラップ(旋回ラップ)201、及び前記鏡板の背面(反ラップ側)中央に形成された旋回ボス部(軸支持部)203などから構成されている。
The orbiting
前記固定スクロール100と前記旋回スクロール200の各々のラップ101,201を互いに噛み合わせることにより圧縮室4が形成され、この圧縮室4は前記旋回スクロール200が旋回運動することによりその容積が減少する圧縮動作が行われる。
The
前記フレーム400は、前記密閉容器700内に固定され、前記クランク軸300を回転支持する転がり軸受(主軸受)401が設けられている。前記クランク軸300は、電動機2の上部に備えられた前記転がり軸受401と、電動機2の下部に備えた副軸受500により支持されている。前記副軸受500は副軸受ハウジング503内に設けられ、前記副軸受ハウジング503は密閉容器700内下部に取り付けた下フレーム501に取り付けられている。
The
前記クランク軸300は前記電動機2の回転子に一体に結合されている。このクランク軸300の上端側には偏心ピン部(クランクピン)301が設けられ、この偏心ピン部301は、前記圧縮機構部1の旋回スクロール200の鏡板202背面に突設して形成された旋回ボス部203内に挿入して係合されている。前記旋回ボス部203内には旋回軸受205が設けられており、前記偏心ピン部301との摺動面を形成している。
The
前記旋回スクロール200の鏡板背面にはオルダム継手502が配設されている。このオルダム継手502は、前記クランク軸300の回転により前記偏心ピン部301が偏心回転したとき、前記旋回スクロール200が固定スクロール100に対し自転せずに旋回運動させる自転防止機構としての継手である。
An Oldham
また、旋回スクロール200の前記鏡板202の背面側には、前記フレーム400と前記固定スクロール100と前記旋回スクロール200により形成された背圧室6が設けられている。更に、前記旋回スクロール200の前記鏡板202には、前記各ラップ101,201を組合せて形成されている前記圧縮室4と前記背圧室6とを連通させる背圧穴206が形成されている。この背圧穴206は閉じ込み直後の圧縮室4a、即ち吸入圧力よりも僅かに高い圧力の圧縮室に連通されており、これにより、前記背圧室206の圧力は吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力(中間圧力)に保たれている。
A
一方、前記旋回スクロール200の旋回ボス部203内の空間には、前記油溜り3から吐出圧力の油が、前記クランク軸300内に軸方向に形成された油通路303を介して供給される高圧室(吐出圧力空間)7となっている。
On the other hand, in the space in the orbiting
前記旋回スクロール200の旋回ボス部端面204に対面する前記フレーム400の部分には円環状のシール溝404が形成されており、このシール溝404内にはシールリング403が配設されて、第1のシール部を構成している。このシールリング(第1のシール部)403は、旋回スクロール200の背面の中間圧力が働く前記背圧室6と、前記シールリング403の内側の吐出圧力となる吐出圧力空間7とをシールするもので、吐出圧力の冷媒ガスや油が前記高圧室7から前記背圧室6に流入するのを抑えるものである。このように、本実施例では、前記シールリング403により、前記旋回スクロール200の背面中央側の前記高圧室(吐出圧力空間)7と、その外側の背圧室(中間圧力の空間)6を形成している。
An
上述したように、前記旋回スクロール200の背面には、前記背圧室6と前記高圧室7が形成されているので、前記旋回スクロール200は、前記背圧室206の中間圧力と、前記高圧室7の吐出圧力との合力で、その背面側から前記固定スクロール100に押し付けられ、前記旋回スクロール及び前記固定スクロールはそれぞれの鏡板面が互いに接触して摺動するように構成されている。
As described above, since the
前記電動機2が駆動され、前記旋回スクロール200が旋回運動すると、冷凍装置などの冷凍サイクルを流れる作動流体(冷媒ガス)が、前記密閉容器700の上部に貫通するように取り付けられた吸入管702から、前記固定スクロール100の外周側に形成された吸入室104に吸込まれる。ここから作動流体は、前記圧縮室4へ取り込まれ、該圧縮室4が中央部へ移動するにつれてその容積を減少してガスを圧縮し、この圧縮されたガスは前記吐出口103から吐出室5に吐出される。
When the electric motor 2 is driven and the
前記吐出室5に吐出されたガスは、前記圧縮機構部1の外周側の通路(図示せず)を通って、前記電動機2が配置されている空間に流入し、一部は前記電動機2の周囲を循環して電動機2を冷却した後、前記密閉容器700の側部に取付けた吐出管701から圧縮機外の冷凍サイクルに送り出される。スクロール圧縮機はこのように構成されているので、前記密閉容器700内の空間は吐出圧力に保たれる。
The gas discharged into the discharge chamber 5 passes through a passage (not shown) on the outer peripheral side of the compression mechanism portion 1 and flows into the space where the electric motor 2 is disposed, and a part of the gas is discharged from the electric motor 2. After the motor 2 is circulated through the surroundings and cooled, it is sent out to a refrigeration cycle outside the compressor from a
次に、給油経路について説明する。
前記副軸受ハウジング503の下端にはポンプ部504が設けられており、このポンプ部504は前記クランク軸300により駆動されるように構成されている。クランク軸300が回転すると前記ポンプ部504も回転され、油溜り3の油を吸い上げて前記クランク軸300内の油通路303に送られる。この油の一部は、前記油通路303に連通する横穴304を介して前記副軸受500に流れた後、前記油溜り3に戻る。
Next, the oil supply path will be described.
A
前記油通路303を通って偏心ピン部301に到達した油は、前記油通路303と連通したクランクピン部横穴305を介して、前記旋回ボス部203内の高圧室7に送られ、この高圧室内に設けられている旋回軸受205を潤滑後、前記転がり軸受401へ流れてこれを潤滑し、その後、軸受潤滑後の油は排油パイプ405を通り、前記油溜り3に戻る。
The oil that has reached the
また、前記旋回スクロール200の旋回ボス部端面204には給油ポケット207が設けられており、旋回スクロール200が旋回運動することにより、前記給油ポケット207が前記シールリング403の外側と内側を往復し、前記旋回軸受205と前記転がり軸受401の間にある油の一部を前記背圧室6に搬送する。前記背圧室6に搬送された油は、前記オルダム継手502などを潤滑した後、前記固定スクロール100の鏡板102と前記旋回スクロール200の鏡板202の摺動面なども潤滑して前記吸入室104に流入する。また、背圧室6の油の一部は前記背圧穴206を通り前記閉じ込み直後の圧縮室4aに流入する。
Further, a
本実施例においては、前記高圧室7内における前記偏心ピン部301の端面に、リング状(円環状)のシール溝608と、このシール溝608内に配設されたリング状のシール部材607により構成された第2のシール部が設けられており、前記高圧室7の一部を、前記第2のシール部を介して区画されたシール部内空間7aを設けている。また、前記シール部内空間7aと前記背圧室6とを連通する連通路208が前記旋回スクロール200の鏡板202に形成されている。更に、前記連通路208を、前記シール部内空間7aの圧力と前記背圧室6の圧力との圧力差で開閉する圧力調整弁600を備えている。
In the present embodiment, a ring-shaped (annular)
前記圧力調整弁600は、前記シール部内空間7aと前記背圧室6との圧力差が所定値未満の場合には閉じており、前記シール部内空間7aと前記背圧室6との圧力差が所定値以上になると開いて、前記シール部内空間7a内の流体を前記背圧室6側に流出させるように構成されている。
The
次に、図2を用いて旋回スクロール200に加わる軸方向荷重について説明する。図2は図1に示す実施例1における固定スクロールと旋回スクロールを組合せた状態を示す模式図で、圧力調整弁600が閉じている場合の旋回スクロールに加わる押付け力を説明する図である。例えば、起動時など、吸入圧力と吐出圧力との圧力差が小さい低圧力比で運転される場合、前記シール部内空間7aと前記背圧室6との圧力差が所定値よりも小さくなり、前記圧力調整弁600が閉じている。
Next, the axial load applied to the
図2は、圧力調整弁600が閉じている場合の旋回スクロール200の背面側(反ラップ側)に加わる押付け力(押付け荷重)を矢印で示したものである。
ここで、旋回スクロール200の軸方向に作用する荷重を、以下のように定義する。固定スクロール100に対し旋回スクロール200が離れる方向の荷重を引き離し力(押下げ力)とし、旋回スクロール200が固定スクロール100に押付けられる方向の荷重を押付け力(押上げ力)とする。前記引き離し力と前記押付け力の合力が、最終的に旋回スクロール200を固定スクロール100に押圧する力となる。
FIG. 2 shows the pressing force (pressing load) applied to the back side (the opposite lap side) of the
Here, the load acting in the axial direction of the
通常運転時、旋回スクロール200は鏡板202背面に作用する押付け力により固定スクロール100に押し付けられ、固定スクロール100と旋回スクロール200の鏡板面は互いに密着している。固定スクロール100に対し旋回スクロール200の引き離し力が大きい場合、旋回スクロール200の離脱現象が生じて圧縮室内のガス漏れによる大きな効率低下を招く。このため、スクロール圧縮機の全ての運転範囲、即ち全ての運転圧力条件において、押付け力を引き離し力よりも大きくする必要がある。
During normal operation, the
固定スクロール100と旋回スクロール200の噛み合わせにより形成される複数の圧縮室4のうち、内側の圧縮室4ほど高圧になっており、内側の圧縮室4から外側の圧縮室に向かって径方向に圧力がかかる。従って、引き離し力は、軸方向荷重だけでなく径方向に作用する圧力によるモーメント荷重も働くことになる。
Among the plurality of
前記押付け力は、図1に示すシールリング403の内径部よりも内側に形成されている前記高圧室7の吐出圧力による押付け力(図2に示す太い白抜き矢印)と、前記シールリング403の内径部よりも外側に形成されている背圧室6の中間圧力による押付け力(図2に示す細い矢印)との合力となる。何れの押付け力も、スクロール圧縮機の圧力条件である吸入圧力と吐出圧力により決まる。
The pressing force is a pressing force (thick white arrow shown in FIG. 2) due to the discharge pressure of the high-
また、前記シールリング403の内径が旋回スクロール200の鏡板202の径に対して比較的大きい場合には、前記シールリング403内側の前記高圧室7の吐出圧力による押付け力が支配的となる。このような場合、冷凍サイクルの蒸発器側の温度が非常に低くなり吸入圧力が低下して吐出圧力との差が大きくなる高圧力比の運転条件になると、圧縮室4内の圧力による引き離し力に対し、シールリング403内側の高圧室7の吐出圧力による押付け力が過大となり易い。従って、従来のスクロール圧縮機においては、高圧力比の運転条件になると旋回スクロール200の押付け力が過大になり易く、摺動損失が増大し、またスクロール鏡板面でのかじりや焼付き等が発生する虞も増大する課題があった。
Further, when the inner diameter of the
この課題を解決するため、本実施例のスクロール圧縮機においては、図1、図2に示すように、偏心ピン部301の端面に、リング状のシール溝608と、このシール溝608内に配設されたリング状のシール部材607により構成された第2のシール部を設けている。前記シール部材607は、前記偏心ピン部301の端面と旋回スクロール200の背面との間をシールしている。これにより、前記高圧室7における前記第2のシール部の内側にシール部内空間7aを形成している。
In order to solve this problem, in the scroll compressor of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a ring-shaped
また、このシール部内空間7aを中間圧力空間である背圧室6に連通する連通路208を、前記旋回スクロール200の鏡板202内に形成している。即ち、前記鏡板202内には、前記シール部内空間7aと鏡板202の側面部とを連通するように、径方向に前記連通路208が形成されている。
Further, a
更に、前記連通路208における背圧室6側への開口部側には圧力調整弁600が設けられている。この圧力調整弁600は、前記シール部内空間7aの圧力と前記背圧室6の圧力との圧力差で開閉するように構成されているものである。
Further, a
前記圧力調整弁600は、前記連通路208内に設けられた弁板602と、この弁板602を閉じる方向に押圧する弁ばね603と、この弁ばね603の反弁板側を固定する弁押さえ604などにより構成されている。
また、この圧力調整弁600を収容する前記連通路208の部分は前記シール部内空間7a側の連通路208の径よりも大径に形成された弁収容部208aとなっている。
The
In addition, the portion of the
前記弁押さえ604は、前記連通路208内に、旋回スクロール200の鏡板202の側面側から圧入して固定されており、前記シール部内空間7a内の圧力による前記弁板602を押圧する荷重は、前記弁ばね603を介して前記弁押さえ604側に向かって作用する。
The
前記弁板602は、シール部内空間7a内の圧力と、前記鏡板202の側面及び背面の背圧室6の圧力を仕切るように構成されている。この弁板602には、シール部内空間7a内からの吐出圧力により、該弁板602を開く方向の荷重、即ち、連通路208を開く方向の荷重が加わる。
The
前記弁押さえ604には、その中心部に、該弁押さえ604の両側を連通する穴605が形成されており、この穴605を介して背圧室6の圧力が前記弁板602側に導入されて該弁板602を閉じる方向に作用している。従って、前記弁板602には、前記弁ばね603による押圧力と、背圧室6の圧力による押圧力を合計した荷重が、弁板602を閉じる方向の荷重、即ち、連通路202を閉じる方向の荷重として作用する。
The
これにより、前記弁板602には、前記弁板602を開く方向の荷重と、前記弁板602を閉じる方向の荷重とが作用し、これらの荷重の合力で弁板602の開閉が行われる。
前記弁ばね603による押圧力は、該弁ばねを組付けた状態の弁ばねのたわみ量で決まり、一定量となるため、シール部内空間7a内の圧力と背圧室6の圧力との圧力差(差圧)により、前記弁板602の開閉が為される。
As a result, a load in the direction of opening the
The pressing force by the
スクロール圧縮機が起動し、吸入圧力が低下するに従い、圧力比は大きくなる。高圧力比の運転条件に移行すると、背圧室6の圧力は吸入圧力の低下と共に低下するので、前記弁板602を閉じる方向に押し付ける荷重が小さくなる。一方、前記高圧室7内の圧力は吐出圧力となっており、前記シール部内空間7aの圧力も吐出圧力となっている。このため、前記弁板602を開く方向に押し付ける荷重は大きいままである。
As the scroll compressor starts and the suction pressure decreases, the pressure ratio increases. When the operation condition shifts to a high pressure ratio, the pressure in the
従って、前記シール部内空間7aと前記背圧室6との圧力差は次第に大きくなり、吸入圧力が安定すると前記圧力差も安定する。しかし、吸入圧力が低く吐出圧力が高い高圧力比の運転になり、前記圧力差が予め定めた所定値以上になると、前記弁板602が開く。即ち、圧力調整弁600が開くので、前記シール部内空間7a内の高圧の流体は背圧室6側に流出する。
Accordingly, the pressure difference between the seal portion
前記弁板602が、前記弁収容部208aの穴径とほぼ同径の円板状のものである場合、前記弁板602が鏡板202の外周側に移動しても、前記連通路208は前記弁板602に塞がれたままの状態となってしまう。このため、本実施例では前記弁板602の外周側に切欠きを周方向に数か所形成している。この切欠きは前記弁板602が閉じられたときには前記連通路208を完全に塞ぐことができるように、弁板602の外周側にのみ形成している。即ち、シール部内空間7a側の連通路208の径よりも外径側となる前記弁板602の部分にのみ前記切欠きは形成されている。
In the case where the
前記弁板602における前記切欠き以外の外周部は前記連通路208における弁収容部208aの内径よりも僅かに小さく形成され、弁板602が前記弁収容部208aの内面にガイドされて動けるように構成されている。このように構成することにより、弁板602が開くと、弁板602によって塞がれていた連通路208が開放され、弁板602に形成された前記切欠き、及び弁板602と弁収容部208aの内面との隙間を通り、更に前記弁押さえ604に形成された穴605を通過して、シール部内空間7aからの高圧ガスが背圧室6側に流出するように構成されている。
An outer peripheral portion of the
従って、シール部内空間7aの圧力は、前記弁板602が開くことにより低下し、シール部材607は外側から内側へ圧力差に相当する力を受ける。これにより、前記シール部材607の内周面と前記シール溝608の内側の周面に押圧されてシールされ、シール部内空間7aの圧力と背圧室6の圧力との圧力差が前記所定値よりも小さくなるまで、前記シール部内空間7aの圧力は低下する。このように前記シール部内空間7aの圧力が低下して圧力差が前記所定値よりも小さくなると、前記弁板602は再び閉じられる。
Accordingly, the pressure in the seal portion
図3は、図1に示す実施例1における固定スクロールと旋回スクロールを組合せた状態を示す模式図で、圧力調整弁が開いている場合の旋回スクロールの押付け力を説明する図である。即ち、高圧力比の運転条件となって圧力調整弁が開いている状態を示している。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the fixed scroll and the orbiting scroll in the first embodiment shown in FIG. 1 are combined, and is a diagram for explaining the pressing force of the orbiting scroll when the pressure regulating valve is open. That is, it shows a state in which the pressure regulating valve is open under the operating condition of the high pressure ratio.
高圧力比の運転条件となり、前記圧力調整弁600が開くと、旋回スクロール200の背面側(反ラップ側)に加わる荷重は図3に示すようになる。即ち、旋回スクロール200の背面側に加わる荷重のうち、シールリング403(図1参照)の内径部よりも外側に形成されている背圧室6の中間圧力による押付け力(細い矢印で示す)については図2の場合と同様である。
When the operation condition of the high pressure ratio is reached and the
また、シールリング403の内径部よりも内側に形成されている高圧室7のうち、Aで示すシール部内空間7aよりも外側の部分には、太い白抜き矢印で示すように、吐出圧力による押付け力が作用するので、図2と同様である。
Further, in the
しかし、Aで示す前記シール部内空間7a(シール部材607の内径よりも内側の空間)の圧力は、前記圧力調整弁600が閉じている図2の状態では吐出圧力による押付け力が作用していたが、この図3の状態では、押付け力が小さくなっている。即ち、図3の状態では前記圧力調整弁600が開いているため、前記シール部内空間7aの圧力は減圧されて吐出圧力よりも小さくなり、太い塗潰しの矢印で示すように押付け力が小さくなっている。
However, the pressure in the seal portion
このように、本実施例では、吸入圧力が低く吐出圧力が高い高圧力比の運転条件になると、前記圧力調整弁600が開いて、前記シール部内空間7aの圧力が低下するように構成されているので、高圧力比の運転条件においても、旋回スクロール200の押付け荷重を低減して適切な押付け力にすることが可能になる。従って、両スクロールの鏡板面での摺動摩擦損失を低減できると共に、前記鏡板面のかじりや焼付きを防止することもできるので、スクロール圧縮機の効率向上と信頼性向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the
以上説明したように、本発明のスクロール圧縮機の実施例によれば、高圧室(吐出圧力空間)7の一部を、シール部材607を有する第2のシール部を介して区画されたシール部内空間7aと、シール部内空間7aと背圧室6とを連通する連通路208と、前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁600を備えているので、高圧力比となる運転条件においても、吐出圧力による旋回スクロールを押し付ける力を緩和することができる。従って、固定スクロールに対し旋回スクロールを適切な押付け力で押し付けることができるので、摺動損失を低減して性能向上を図ると共に、信頼性向上も図れる効果が得られる。
As described above, according to the embodiment of the scroll compressor of the present invention, a part of the high-pressure chamber (discharge pressure space) 7 is formed in the seal portion partitioned by the second seal portion having the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では旋回スクロールの背面側に高圧室と背圧室を形成して、旋回スクロールを固定スクロールに対して押圧する形式のスクロール圧縮機の場合につい説明したが、固定スクロールを軸方向に移動可能にして、固定スクロールの背面側に高圧室と背圧室を形成して、固定スクロールを旋回スクロールに押圧する形式のスクロール圧縮機にも同様に適用できるものである。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, in the above-described embodiment, the case where the high-pressure chamber and the back-pressure chamber are formed on the back side of the orbiting scroll and the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll has been described. The present invention is also applicable to a scroll compressor in which a high-pressure chamber and a back-pressure chamber are formed on the back side of the fixed scroll and the fixed scroll is pressed against the orbiting scroll.
即ち、本発明は、旋回スクロールと、該旋回スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する固定スクロールを備えるスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとを互いに密着させるための吐出圧力が導入される高圧室と、前記高圧室とは第1のシール部を介して区画され、前記旋回スクロールと固定スクロールを密着させるために、吸込圧力と吐出圧力の間の圧力となる背圧室と、前記高圧室の一部を、第2のシール部を介して区画されたシール部内空間と、前記シール部内空間と前記背圧室とを連通する連通路と、前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁と、を備え、前記シール部内空間と前記背圧室との圧力差が所定値以上となると、前記圧力調整弁が開き、前記シール部内空間内の流体を背圧室側に流出させる構成を具備するものであれば良い。
なお、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
That is, according to the present invention, in a scroll compressor including a orbiting scroll and a fixed scroll that meshes with the orbiting scroll to form a compression chamber, a discharge pressure for bringing the orbiting scroll and the fixed scroll into close contact with each other is introduced. The high pressure chamber and the high pressure chamber are partitioned via a first seal portion, and in order to bring the orbiting scroll and the fixed scroll into close contact, a back pressure chamber serving as a pressure between suction pressure and discharge pressure, A part of the high-pressure chamber, a seal part internal space partitioned through a second seal part, a communication path communicating the seal part internal space and the back pressure chamber, and pressure for opening and closing the communication path by a pressure difference An adjustment valve, and when the pressure difference between the seal portion inner space and the back pressure chamber becomes equal to or greater than a predetermined value, the pressure adjustment valve opens and the fluid in the seal portion space flows out to the back pressure chamber side. As long as having a structure in which.
The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
1:圧縮機構部、2:電動機、3:油溜まり、
4:圧縮室、4a:閉じ込み直後の圧縮室、5:吐出室、
6:背圧室(中間圧力空間)、
7:高圧室(吐出圧力空間)、7a:シール部内空間、
100:固定スクロール、101:固定ラップ、201:旋回ラップ、
102,202:鏡板、103:吐出口、104:吸入室、
200:旋回スクロール、203:旋回ボス部(軸支持部)、204:旋回ボス部端面、
205:旋回軸受、
206:背圧穴、207:給油ポケット、208:連通路、208a:弁収容部、
300:回転軸、301:偏心ピン部、303:油通路、304:横穴、
305:クランクピン部横穴、
400:フレーム、401:転がり軸受(主軸受)、
402:ボルト、403:シールリング(第1のシール部)、404:シール溝、
405:排油パイプ、
500:副軸受、501:下フレーム、
502:オルダム継手、503:副軸受ハウジング、504:ポンプ部、
600:圧力調整弁、602:弁板(弁)、603:弁ばね、604:弁押さえ、
605:穴通路、607:シール部材(第2のシール部)、608:シール溝、
700:密閉容器、701:吐出管、702:吸入管。
1: compression mechanism, 2: electric motor, 3: oil sump,
4: compression chamber, 4a: compression chamber immediately after closing, 5: discharge chamber,
6: Back pressure chamber (intermediate pressure space),
7: high pressure chamber (discharge pressure space), 7a: space in the seal part,
100: fixed scroll, 101: fixed lap, 201: turning lap,
102, 202: End plate, 103: Discharge port, 104: Suction chamber,
200: turning scroll, 203: turning boss part (shaft support part), 204: turning boss part end face,
205: slewing bearing,
206: Back pressure hole, 207: Refueling pocket, 208: Communication path, 208a: Valve housing part,
300: Rotating shaft 301: Eccentric pin part 303: Oil passage 304: Side hole
305: crankpin side hole,
400: Frame, 401: Rolling bearing (main bearing),
402: Bolt, 403: Seal ring (first seal part), 404: Seal groove,
405: Oil drain pipe,
500: Secondary bearing, 501: Lower frame,
502: Oldham coupling, 503: Sub-bearing housing, 504: Pump part,
600: pressure adjusting valve, 602: valve plate (valve), 603: valve spring, 604: valve retainer,
605: hole passage, 607: seal member (second seal portion), 608: seal groove,
700: closed container, 701: discharge pipe, 702: suction pipe.
Claims (10)
前記旋回スクロールの旋回ボス部内に形成され吐出圧力が導入される高圧室と、
前記旋回スクロールの背面側で前記旋回ボス部の外周側に形成され、前記高圧室とは第1のシール部を介して区画された背圧室と、
前記高圧室の一部を、第2のシール部を介して区画されたシール部内空間と、
前記旋回スクロールの鏡板に形成され、前記シール部内空間と前記背圧室とを連通する連通路と、
前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁と、を備え、
前記シール部内空間と前記背圧室との圧力差が所定値以上となると、前記圧力調整弁が開き、前記シール部内空間の流体を背圧室側に流出させることを特徴とするスクロール圧縮機。 An orbiting scroll having a spiral wrap on the end plate and having a revolving boss formed on the back side of the end plate, a fixed scroll engaged with the orbiting scroll to form a compression chamber, and an orbiting boss portion of the orbiting scroll In a scroll compressor comprising: an eccentric pin portion engaged with the crankshaft for rotating the orbiting scroll; and a frame for accommodating the orbiting scroll and fixing the fixed scroll.
A high-pressure chamber formed in the orbiting boss portion of the orbiting scroll and into which discharge pressure is introduced; and
A back pressure chamber formed on the outer peripheral side of the orbiting boss portion on the back side of the orbiting scroll, the high pressure chamber being partitioned via a first seal portion;
A part of the high-pressure chamber, and a space inside the seal part partitioned through a second seal part;
A communication path formed on the end plate of the orbiting scroll, and communicating the space in the seal portion and the back pressure chamber;
A pressure adjustment valve that opens and closes the communication path by a pressure difference,
When the pressure difference between the space inside the seal part and the back pressure chamber becomes a predetermined value or more, the pressure adjusting valve opens, and the fluid in the space inside the seal part flows out to the back pressure chamber side.
前記旋回スクロールと前記固定スクロールとを互いに密着させるための吐出圧力が導入される高圧室と、
前記高圧室とは第1のシール部を介して区画され、前記旋回スクロールと固定スクロールを密着させるために、吸込圧力と吐出圧力の間の圧力となる背圧室と、
前記高圧室の一部を、第2のシール部を介して区画されたシール部内空間と、
前記シール部内空間と前記背圧室とを連通する連通路と、
前記連通路を圧力差で開閉する圧力調整弁と、を備え、
前記シール部内空間と前記背圧室との圧力差が所定値以上となると、前記圧力調整弁が開き、前記シール部内空間の流体を背圧室側に流出させることを特徴とするスクロール圧縮機。 In a scroll compressor comprising a orbiting scroll and a fixed scroll meshed with the orbiting scroll to form a compression chamber,
A high-pressure chamber into which discharge pressure for bringing the orbiting scroll and the fixed scroll into close contact with each other is introduced;
The high-pressure chamber is partitioned through a first seal portion, and a back pressure chamber serving as a pressure between the suction pressure and the discharge pressure in order to closely contact the orbiting scroll and the fixed scroll;
A part of the high-pressure chamber, and a space inside the seal part partitioned through a second seal part;
A communication path communicating the inner space of the seal portion and the back pressure chamber;
A pressure adjustment valve that opens and closes the communication path by a pressure difference,
When the pressure difference between the space inside the seal part and the back pressure chamber becomes a predetermined value or more, the pressure adjusting valve opens, and the fluid in the space inside the seal part flows out to the back pressure chamber side.
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