JP3226789B2 - Scroll compressor - Google Patents
Scroll compressorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に係り、特に、運転初期段階から冷媒ガス漏れの少ない
高性能なスクロール圧縮機に関するもので、空気調和
機、冷蔵庫等の冷凍機に利用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to a high-performance scroll compressor having little refrigerant gas leakage from an initial stage of operation, and is used for a refrigerator such as an air conditioner or a refrigerator. You.
【0002】[0002]
【従来の技術】まず、一般的なスクロール圧縮機の構成
を説明する。図3は、一般的なスクロール圧縮機の構成
を示す縦断面図である。従来のスクロール圧縮機は、密
閉ケース1内に圧縮機構部2と電動機部10とが収納さ
れたもので、固定スクロール3は、端板3a上に渦巻状
のラップ3bが直立したものであり、旋回スクロール4
は、端板4a上に渦巻状のラップ4bが直立したもの
で、互いにラップを内側に向けて噛みあわせることによ
り圧縮室5を形成している。2. Description of the Related Art First, the structure of a general scroll compressor will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a general scroll compressor. The conventional scroll compressor has a compression mechanism unit 2 and an electric motor unit 10 housed in a sealed case 1, and a fixed scroll 3 has a spiral wrap 3b standing upright on an end plate 3a. Orbiting scroll 4
The spiral wrap 4b stands upright on the end plate 4a, and the compression wrap 5 is formed by meshing the wraps inward with each other.
【0003】吸込口20から圧縮室5に吸い込まれた冷
媒ガスは、旋回スクロール4の揺動運動によりその容積
が徐々に減少しながら中央に向い、圧縮されたガスは中
央の吐出口30から吐出される。また、固定スクロール
3には圧縮室5の圧力が過圧縮になった際に圧力を逃が
すリリース弁11、あるいは吐出弁、逆止弁12など圧
力制御弁を設けているものもある。6は、電動機部9の
回転力を伝達し旋回スクロール4を公転させるクランク
軸、7は、このクランク軸6を回転させる主軸受8を具
備するフレーム、9は、前記主軸受8に対し反電動機側
に位置する副軸受である。[0003] The refrigerant gas sucked into the compression chamber 5 from the suction port 20 gradually decreases in volume due to the oscillating motion of the orbiting scroll 4 and moves toward the center, and the compressed gas is discharged from the center discharge port 30. Is done. Some fixed scrolls 3 are provided with a pressure control valve such as a release valve 11 that releases pressure when the pressure in the compression chamber 5 becomes overcompressed, or a discharge valve or a check valve 12. Reference numeral 6 denotes a crankshaft that transmits the rotational force of the electric motor unit 9 to revolve the orbiting scroll 4. Reference numeral 7 denotes a frame including a main bearing 8 that rotates the crankshaft 6. Reference numeral 9 denotes an anti-motor with respect to the main bearing 8. It is a sub bearing located on the side.
【0004】ところで、一般に、スクロール圧縮機の圧
縮室5を形成するすきま(間隙)には、軸方向すきまと
径方向すきまがあり、理想的には、これらすきまがゼロ
であることが性能上はベストである。軸方向すきまであ
る旋回スクロールの端板4aと固定スクロールのラップ
3bの先端とのすきま、固定スクロールの端板3aと旋
回スクロールのラップ4bの先端とのすきま、および径
方向すきまである旋回スクロールのラップ4bと固定ス
クロールのラップ3bとのすきまが増加すると、高圧の
圧縮室から低圧の圧縮室に冷媒ガスが洩れる。[0004] Generally, the clearance (gap) forming the compression chamber 5 of the scroll compressor has an axial clearance and a radial clearance. Ideally, it is required that these clearances be zero in terms of performance. Best. The clearance between the end plate 4a of the orbiting scroll having an axial clearance and the tip of the wrap 3b of the fixed scroll, the clearance between the end plate 3a of the fixed scroll and the tip of the wrap 4b of the orbiting scroll, and the clearance of the orbiting scroll having a clearance in the radial direction. When the clearance between the wrap 4b and the fixed scroll wrap 3b increases, refrigerant gas leaks from the high-pressure compression chamber to the low-pressure compression chamber.
【0005】このとき、低圧の圧縮室の圧力が増加する
ため圧縮仕事が増えて圧縮機入力が増加する。冷媒ガス
の洩れが吸込口20まで達すると入力が増加するだけで
なく冷凍能力も低下する。したがって、上記のすきまを
小さくすれば圧縮機の性能が向上し、逆にすきまの管理
がうまくできないと圧縮機性能が低下することになる。
しかるに、圧縮機の運転中には圧縮室5にはガス圧が作
用し、また、圧縮機構部2外からは吐出圧力,吸込圧力
が作用するため、旋回スクロール4、固定スクロール3
はこれらの力で変形を生ずる。こうした運転中の変形が
生じている状態で前記すきまが小さくなっていなければ
性能が低下することになる。At this time, since the pressure of the low-pressure compression chamber increases, the compression work increases and the input to the compressor increases. When the leakage of the refrigerant gas reaches the inlet 20, not only the input increases but also the refrigerating capacity decreases. Therefore, if the clearance is reduced, the performance of the compressor is improved, and if the clearance is not properly managed, the performance of the compressor is reduced.
However, during operation of the compressor, gas pressure acts on the compression chamber 5, and discharge pressure and suction pressure act from outside the compression mechanism 2.
Is deformed by these forces. If the clearance is not reduced in a state where such deformation during operation occurs, the performance will be reduced.
【0006】旋回スクロール4、固定スクロール3のラ
ップおよび端板部からの洩れを少なくするためには、ま
ず加工精度を向上させ、旋回スクロール4と固定スクロ
ール3のすきまがないようにする必要があるが、これに
はおのずと限界がある。さらに前述の如く、スクロール
がガス圧によって変形し、すきまが運転圧力条件によっ
て変化するため、この変形を考慮してすきまがないよう
に加工する必要も出てくる。In order to reduce leakage from the wraps and end plates of the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3, it is necessary to first improve the machining accuracy so that there is no clearance between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3. But this has its limitations. Further, as described above, the scroll is deformed by the gas pressure, and the clearance changes depending on the operating pressure condition. Therefore, it is necessary to take the deformation into account so that there is no clearance.
【0007】この問題の一つの対応策として、旋回スク
ロール、固定スクロ−ルの両方あるいはいずれか一方に
比較的摩耗しやすい表面処理を施し、表面処理層が相手
部材とのすきまを埋めるように摩耗し、洩れを少なくす
る方法がある。すなわち、旋回スクロール、固定スクロ
ールの両方あるいはいずれか一方の母材に表面処理層を
形成すると、その表面には多少の凹凸が避けられない。
スクロール圧縮機を起動した初期には、表面処理層面の
凹凸と相手部材との接触によりすきまが生じ、圧縮室5
の高圧部から低圧部への冷媒ガスの洩れが多くなる。こ
のすきまがスクロール部材の摺動によって表面処理層を
摩耗させることで埋まり、冷媒ガスの洩れを抑えること
ができる。As a countermeasure against this problem, a surface treatment which is relatively easily worn is applied to the orbiting scroll and / or the fixed scroll, and the surface treatment layer is worn so as to fill the gap with the mating member. Then, there is a method to reduce leakage. That is, when a surface treatment layer is formed on both or one of the base materials of the orbiting scroll and the fixed scroll, some irregularities cannot be avoided on the surface.
At the initial stage of starting the scroll compressor, a gap is generated due to contact between the unevenness of the surface treatment layer surface and the mating member, and the compression chamber 5
The leakage of the refrigerant gas from the high pressure section to the low pressure section increases. The clearance is buried by abrasion of the surface treatment layer due to sliding of the scroll member, and leakage of the refrigerant gas can be suppressed.
【0008】このような表面処理層の例としては、例え
ば、特開昭54−157315号公報、特開昭57−4
9001号公報、特開昭57−99202号公報、特開
昭58−57002号公報記載の技術などが挙げられ
る。ここで、特開昭54−157315号公報記載の技
術は、ラップおよび端板の表面全体、もしくは一部を馴
染みのある摩耗しやすい物質で形成し、その下層を硬化
層としたものである。この摩耗しやすい物質の具体例と
しては、硫化鉄、四ふっ化エチレン樹脂が挙げられてい
る。Examples of such a surface treatment layer include, for example, JP-A-54-157315 and JP-A-57-4
The techniques described in JP-A-9001, JP-A-57-99202, and JP-A-58-57002 are exemplified. Here, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-157315, the entire surface or a part of the wrap and the end plate is formed of a familiar and easily wearable material, and the lower layer is a hardened layer. Specific examples of the easily wearable substance include iron sulfide and ethylene tetrafluoride resin.
【0009】また、特開昭57−49001号公報記載
の技術は、ラップ部および鏡板部の表面全体、もしくは
一部を弾性体の皮膜で形成し、その下層を剛体としたも
のである。この弾性体の皮膜の具体例としては、フッソ
樹脂が例示されている。さらに、特開昭57−9920
2号公報記載の技術は、旋回スクロール、固定スクロー
ルの少なくともいずれか一方のラップ部および鏡板部の
表面に表面処理層を設けたものであり、その実施例にお
いては浸硫窒化処理が例示されている。特開昭58−5
7002号公報記載の技術は、鏡板部の一部もしくは表
面とラップの先端を高周波焼入し、その後、化成処理し
たものである。In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-49001, the entire surface or a part of the wrap portion and the end plate portion is formed of an elastic film, and the lower layer is made of a rigid material. As a specific example of the film of the elastic body, a fluorine resin is exemplified. Further, JP-A-57-9920
The technique described in Japanese Patent Publication No. 2 is provided with a surface treatment layer on the surface of at least one of the wrap portion and the end plate portion of the orbiting scroll and the fixed scroll. I have. JP-A-58-5
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7002, a part or the surface of the end plate and the tip of the lap are induction hardened, and then subjected to a chemical conversion treatment.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、これらの表面処理層を設けることで以下のような問
題が生じた。これらの表面処理は一般的に柔らかく、前
記固定スクロールと旋回スクロールが摺動することによ
り接触する部分が削られ、相手部材の面の粗さおよびう
ねり等に倣った面形状となり、圧縮室内およびその他の
シール面の洩れ損失を低減することで、圧縮機の省消費
電力を実現しようとしたものである。In the above-mentioned prior art, the provision of these surface treatment layers causes the following problems. These surface treatments are generally soft, and the portions where the fixed scroll and the orbiting scroll come into contact with each other are slid so that the surfaces thereof are shaped according to the roughness and undulations of the surface of the mating member. By reducing the leakage loss of the sealing surface, the power consumption of the compressor is reduced.
【0011】しかしながら、圧縮機が運転を開始したの
ち、相手部材の面に倣った面形状となり、ガス洩れが少
なくなるように表面処理層が摩耗して馴染むまでには0
〜5時間は必要であり、その間、初期的な冷媒ガス洩れ
があり、消費電力が大きくなり、消費電力が小さくなる
までに時間がかかるという問題があった。[0011] However, after the compressor starts operating, the surface shape conforms to the surface of the mating member, and the surface treatment layer wears out so as to reduce gas leakage.
55 hours are required, during which time there is an initial refrigerant gas leak, power consumption increases, and there is a problem that it takes time until the power consumption decreases.
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、ス
クロール部材に馴染性のある表面処理を施す際、スクロ
ールのラップ先端部の間隙寸法を適性化することで、圧
縮機の運転初期段階からガス洩れの少ない、安定した高
効率のスクロール圧縮機を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a gap between a scroll wrap tip portion when a scroll member is subjected to a conformable surface treatment. An object of the present invention is to provide a stable and highly efficient scroll compressor with less gas leakage from the initial stage of compressor operation by optimizing the dimensions.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスクロール圧縮機の構成は、密閉容器
内に、電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収
納し、それぞれの端板上に直立する渦巻状のラップを有
し、それぞれのラップを噛みあわせることにより圧縮室
を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、電
動機の回転力を伝達し旋回スクロールを公転させるクラ
ンク軸と、このクランク軸を回転させる軸受を具備する
フレームとを備え、前記固定スクロールまたは旋回スク
ロールのいずれか一方に、馴染性を有する表面処理層を
形成してなるスクロール圧縮機において、前記の表面処
理されたスクロールのラップ先端面と当該ラップ先端面
に対向する端板面との馴染み前間隙寸法が、もう一方の
スクロールのラップ先端面と当該ラップ先端面に対向す
る端板面との馴染み前間隙寸法より小さく形成したもの
である。In order to achieve the above object, a scroll compressor according to the present invention has a structure in which an electric motor and a compression mechanism connected to the electric motor are housed in a closed container. A fixed scroll and a revolving scroll that form a compression chamber by engaging the respective laps with a spiral wrap that stands upright on the end plate, and a crankshaft that revolves the revolving scroll by transmitting the rotating force of the electric motor. A frame provided with a bearing for rotating the crankshaft; and a scroll compressor comprising a surface treatment layer having a conformability to one of the fixed scroll and the orbiting scroll. It was familiar previous gap size between the wrap tip surface and the end plate surface opposite to the lap distal end surface of the scroll, the other scroll rack Previous familiar with the end plate surface facing the end face and the wrap leading end face is obtained by smaller than the gap size.
【0014】ここで、前記の表面処理されたスクロール
のラップ先端面と当該ラップ先端面に対向する端板面と
の馴染み前間隙寸法、およびもう一方のスクロールのラ
ップ先端面と当該ラップ先端面に対向する端板面との馴
染み前間隙寸法が共に0〜15μmの範囲にあり、か
つ、前者の間隙寸法が後者の間隙寸法より小さいもので
ある。また、馴染性を有する表面処理層は、リン酸マン
ガン被膜処理層である。[0014] Here, the gap width before adaptation between the wrap tip surface of the surface-treated scroll and the end plate surface facing the wrap tip surface, and the wrap tip surface of the other scroll and the wrap tip surface are different. Adjustment with the facing end plate surface
The gap size before the stain is in the range of 0 to 15 μm, and the gap size of the former is smaller than the gap size of the latter. The surface treatment layer having conformability is a manganese phosphate coating treatment layer.
【0015】なお詳しく述べると、表面処理層の厚み
は、スクロール部材の加工精度によるが、11〜18μ
mである。スクロール圧縮機の運転により相手部材と摺
動する面は馴染んで(摩耗して)厚みが減り、摺動しな
い面はそのまま残ることになる。また、上記の間隙寸法
0〜15μmの範囲は、馴染む前の数字であり、馴染む
ことによって、すきまが小さくなれば、冷媒ガスの洩れ
は少なくなる。[0015] More specifically, the thickness of the surface treatment layer depends on the processing accuracy of the scroll member.
m. By the operation of the scroll compressor, the surface that slides on the mating member becomes familiar (wears), the thickness decreases, and the surface that does not slide remains as it is. Further, the above-mentioned range of the gap size of 0 to 15 μm is a number before the familiarity. If the clearance is reduced by the familiarity, the leakage of the refrigerant gas decreases.
【0016】前述の間隙寸法の関係を保つための具体的
手段として、第一の手段としては、前記馴染性を有する
表面処理層を形成したスクロールの端板面のうち、表面
処理層のないスクロールのラップ先端面と摺動する面
は、表面処理を施す前に掘り込むようにして形成するも
のである。また、第二の手段としては、前記馴染性を有
する表面処理層を形成しない側のスクロールラップ高さ
を、表面処理を施す側のスクロールラップ高さより低く
形成するものである。As a specific means for maintaining the above-described relationship of the gap size, the first means is a scroll having no surface treatment layer among the end plate surfaces of the scroll on which the conformable surface treatment layer is formed. The surface that slides with the wrap tip surface is formed by digging before surface treatment. As a second means, the height of the scroll wrap on the side where the conformable surface treatment layer is not formed is made lower than the height of the scroll wrap on the side where the surface treatment is performed.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図6を参照して説明する。 〔実施の形態 1〕図1は、本発明の一実施の形態であ
る固定スクロールと旋回スクロールの組合せを示す説明
図、図2は、固定スクロールと旋回スクロールの組合せ
で良くない一例を示す説明図、図3は、一般的なスクロ
ール圧縮機の構成を示す縦断面図、図4は、旋回スクロ
ールの固定スクロールと摺動するラップ先端面の面積を
示した横断面図、図5は、旋回スクロールの固定スクロ
ールと摺動するラップ底面の面積を示した横断面図、図
7は、固定スクロルと旋回スクロールとがなす圧縮室を
示す横断面図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. [Embodiment 1] FIG. 1 is an explanatory diagram showing a combination of a fixed scroll and an orbiting scroll according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example where the combination of the fixed scroll and the orbiting scroll is not good. , FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a general scroll compressor, FIG. 4 is a transverse sectional view showing an area of a wrap tip surface sliding with a fixed scroll of the orbiting scroll, and FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the compression chamber formed by the fixed scroll and the orbiting scroll.
【0018】本実施の形態を適用するスクロール圧縮機
は、図3に示す一般的なスクロール圧縮機のように、密
閉ケース1内に圧縮機構部2と電動機部10とが収納さ
れたもので、固定スクロール3は、図1に示すように、
端板3a上に渦巻状のラップ3bが直立したものであ
り、旋回スクロール4は、端板4a上に渦巻状のラップ
4bが直立したもので、互いにラップを内側に向けて噛
みあわせることにより圧縮室5を形成している。より詳
しく述べれば、固定スクロール3と旋回スクロール4の
渦巻状のラップ3b,4bは基本的に鏡面対称の同形で
あり、位相が180°ずれた状態で、かつ、それぞれの
渦巻きの中心が旋回半径分(偏心量分)離れた状態で組
み合わされている。この結果、二つのラップ3b,4b
は複数点で接触(近接)し両ラップ3b,4b間に複数
の圧縮室5が形成される。The scroll compressor to which the present embodiment is applied has a compression mechanism 2 and an electric motor 10 housed in a closed case 1 as in a general scroll compressor shown in FIG. The fixed scroll 3 is, as shown in FIG.
The spiral wrap 3b is upright on the end plate 3a, and the orbiting scroll 4 is a spiral wrap 4b upright on the end plate 4a, and is compressed by engaging the wraps inward with each other. A chamber 5 is formed. More specifically, the spiral wraps 3b and 4b of the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 4 are basically mirror-symmetrical in shape, are out of phase by 180 °, and the centers of the respective spirals are the orbital radii. Minutes (the amount of eccentricity). As a result, the two wraps 3b, 4b
Contact (approach) at a plurality of points to form a plurality of compression chambers 5 between both wraps 3b, 4b.
【0019】吸込口20から圧縮室5に吸い込まれた冷
媒ガスは旋回スクロール4の揺動運動によりその容積が
徐々に減少しながら中央に向い、中央の吐出口30から
吐出される。また、固定スクロール3には圧縮室5の圧
力が過圧縮になった際に圧力を逃がすリリース弁11、
逆止弁12などの圧力制御弁を設けている。The refrigerant gas sucked into the compression chamber 5 from the suction port 20 moves toward the center while its volume gradually decreases due to the swinging motion of the orbiting scroll 4, and is discharged from the center discharge port 30. The fixed scroll 3 has a release valve 11 for releasing pressure when the pressure in the compression chamber 5 is excessively compressed.
A pressure control valve such as a check valve 12 is provided.
【0020】6は、電動機9の回転力を伝達し旋回スク
ロール4を公転させるクランク軸、7は、このクランク
軸6を回転させる主軸受8を具備するフレーム、9は、
前記主軸受8に対し反電動機側に位置する副軸受であ
る。従来の技術の項でも述べたが、一般に、旋回スクロ
ール4の端板4aと固定スクロール3のラップ3bの先
端とのすきま、固定スクロール3の端板3aと旋回スク
ロール4のラップ4bの先端とのすきま、および旋回ス
クロール4のラップ4bの側面と固定スクロール3のラ
ップ3bの側面とのすきまが増加すると高圧の圧縮室か
ら低圧の圧縮室に冷媒ガスが洩れる。Reference numeral 6 denotes a crankshaft for transmitting the rotational force of the electric motor 9 to revolve the orbiting scroll 4, reference numeral 7 denotes a frame having a main bearing 8 for rotating the crankshaft 6, and reference numeral 9 denotes a frame.
The auxiliary bearing is located on the side opposite to the electric motor with respect to the main bearing 8. As described in the section of the prior art, in general, there is a clearance between the end plate 4a of the orbiting scroll 4 and the tip of the wrap 3b of the fixed scroll 3, and the clearance between the end plate 3a of the fixed scroll 3 and the tip of the wrap 4b of the orbiting scroll 4. When the clearance and the clearance between the side surface of the wrap 4b of the orbiting scroll 4 and the side surface of the wrap 3b of the fixed scroll 3 increase, refrigerant gas leaks from the high-pressure compression chamber to the low-pressure compression chamber.
【0021】図7は、圧縮室5の横断面図であるが、斜
線で示す高圧の圧縮室5aから斑点で示す低圧の圧縮室
5bに前記3つのすきまから冷媒ガスが洩れるのであ
る。このとき、低圧の圧縮室5bへ冷媒ガスの洩れるこ
とによって低圧の圧縮室5bの圧力が定常の圧力以上に
増加するため、吐出するまでの圧縮仕事が増えて圧縮機
入力が増加してしまう。さらに、冷媒ガスの洩れが低圧
の圧縮室5bにとどまらず吸込口20まで達してしまう
と、入力が増加するだけでなく、冷凍サイクルを循環す
る冷媒ガスの量が減少するため冷凍能力も低下する。し
たがって、上記の各すきまを小さくすれば圧縮機の性能
が向上し、逆にすきまの管理がうまくできないと圧縮機
性能が低下することになる。FIG. 7 is a cross-sectional view of the compression chamber 5, in which refrigerant gas leaks from the three gaps from the high-pressure compression chamber 5a indicated by oblique lines to the low-pressure compression chamber 5b indicated by spots. At this time, the refrigerant gas leaks into the low-pressure compression chamber 5b, so that the pressure in the low-pressure compression chamber 5b increases to a level equal to or higher than the steady pressure, so that the compression work before discharge increases and the compressor input increases. Further, when the leakage of the refrigerant gas does not stop at the low-pressure compression chamber 5b but reaches the suction port 20, not only does the input increase, but also the refrigeration capacity decreases because the amount of refrigerant gas circulating in the refrigeration cycle decreases. . Therefore, if the clearances are reduced, the performance of the compressor is improved. On the other hand, if the clearance cannot be properly managed, the performance of the compressor is reduced.
【0022】まず、図1,図2に示すように、旋回スク
ロール4にのみリン酸マンガン処理層16を施した場合
について考える。図1に示す実施の形態では、表面処理
(リン酸マンガン処理層16)を施した旋回スクロール
4のラップ先端面4cと、このラップ先端面4cに対向
する固定スクロール3の端板面3dとの間隙寸法13
が、もう一方の固定スクロール3のラップ先端面3c
と、この面に対向する旋回スクロール4の端板面4dと
の間隙寸法14よりも小さく形成されたものである。First, as shown in FIGS. 1 and 2, the case where the manganese phosphate treatment layer 16 is applied only to the orbiting scroll 4 will be considered. In the embodiment shown in FIG. 1, the wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4 that has been subjected to the surface treatment (the manganese phosphate treatment layer 16) and the end plate surface 3d of the fixed scroll 3 facing the wrap tip surface 4c. Gap size 13
Is the wrap tip surface 3c of the other fixed scroll 3.
Is smaller than the gap dimension 14 between the end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 and this surface.
【0023】逆に、図2に示すものは、表面処理(リン
酸マンガン処理層16)を施した旋回スクロール4のラ
ップ先端面4cと、このラップ先端面4cに対向する固
定スクロール3の端板面3dとの間隙寸法13´が、も
う一方の固定スクロール3のラップ先端面3cと、この
面に対向する旋回スクロール4の端板面4dとの間隙寸
法14´よりも大きく形成されたものである。On the other hand, what is shown in FIG. 2 is a wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4 which has been subjected to a surface treatment (a manganese phosphate treatment layer 16), and an end plate of the fixed scroll 3 opposed to the wrap tip surface 4c. The gap size 13 'between the surface 3d and the gap size 14' between the wrap tip surface 3c of the other fixed scroll 3 and the end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 facing this surface is formed. is there.
【0024】上記図1において、運転開始後、旋回スク
ロール4のリン酸マンガン処理層16が馴染む過程にお
いて軸方向で接触していく順序をみると、旋回スクロー
ル鏡板面15(固定スクロール3との摺動面)、旋回ス
クロール4のラップ先端面4c、固定スクロールラップ
先端面と対向する旋回スクロール4の端板面4dとな
る。一方、図2においても同様に、運転開始後、旋回ス
クロール4のリン酸マンガン処理層16が馴染む過程に
おいて軸方向で接触していく順序をみると、旋回スクロ
ール鏡板面15、固定スクロールラップ先端面と対向す
る旋回スクロール4の端板面4d、旋回スクロール4の
ラップ先端面4cとなる。In FIG. 1, the order in which the manganese phosphate treated layer 16 of the orbiting scroll 4 comes into contact in the axial direction after the start of the operation is shown in FIG. (Moving surface), a wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4, and an end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 opposed to the fixed scroll wrap tip surface. On the other hand, also in FIG. 2, similarly, after starting the operation, the order in which the manganese phosphate treatment layer 16 of the orbiting scroll 4 comes into contact in the axial direction in the process of becoming familiar with the orbiting scroll end plate surface 15, the fixed scroll wrap tip surface The end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 and the wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4 are opposed to each other.
【0025】ここで、図1における旋回スクロール4の
ラップ先端面4cが馴染むまでの時間と、図2における
固定スクロールラップ先端面に対向する旋回スクロール
4の端板面4dが馴染むまでの時間は、摺動するリン酸
マンガンの表面積にほぼ比例する。図4,図5は旋回ス
クロールのそれぞれの面が固定スクロールと摺動する面
積を斜線部で示したものである。Here, the time required for the wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4 in FIG. 1 to adapt and the time required for the end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 facing the fixed scroll wrap distal surface in FIG. It is almost proportional to the surface area of the sliding manganese phosphate. FIGS. 4 and 5 show the area where each surface of the orbiting scroll slides with the fixed scroll by hatching.
【0026】図5に示す斜線部、すなわち固定スクロー
ルラップ先端面に対向する旋回スクロール4の端板面
は、図4に示す斜線部、すなわち旋回スクロールのラッ
プ4bの先端面(4c)の約3倍の面積を有しており、
馴染むまでの時間も同様に3倍程度かかるものと考えら
れる。したがって、図1に示す旋回スクロール4と固定
スクロール3の間隙寸法の組合せとすることで、初期的
に安定して高効率のスクロール圧縮機を提供できる。The hatched portion shown in FIG. 5, that is, the end plate surface of the orbiting scroll 4 opposed to the tip surface of the fixed scroll wrap, is approximately three times the hatched portion shown in FIG. 4, that is, the tip surface (4c) of the orbiting scroll wrap 4b. Has twice the area,
It is thought that it takes about three times as long to adapt. Therefore, by setting the combination of the gap size between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3 shown in FIG. 1, a scroll compressor with high stability at an initial stage can be provided.
【0027】上記図1に示す間隙寸法13、14は、共
に0〜15μmの範囲にあり、13の間隙寸法が14の
間隙寸法より小さくなるように固定スクロール3と旋回
スクロール4とを組み合せることにより、より一層高効
率のスクロール圧縮機とすることができる。例えば、間
隙寸法13を3μm、間隙寸法14を8μmとなるよう
に固定スクロール3と旋回スクロール4とを組み合せ
る。上記の間隙寸法0〜15μmの範囲は、馴染む前の
数字であり、馴染むことによって、すきまが小さくな
り、冷媒ガスの洩れを少なくする。The gap sizes 13 and 14 shown in FIG. 1 are both in the range of 0 to 15 μm, and the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 4 are combined so that the gap size of 13 is smaller than the gap size of 14. Thus, a scroll compressor with higher efficiency can be obtained. For example, the fixed scroll 3 and the orbiting scroll 4 are combined so that the gap size 13 is 3 μm and the gap size 14 is 8 μm. The above-mentioned range of the gap size of 0 to 15 μm is a value before the familiarity, and the familiarity reduces the clearance and reduces the leakage of the refrigerant gas.
【0028】本発明の実施の形態に用いた表面処理のリ
ン酸マンガン被膜処理は、1度に多数の製品を容易に処
理することができ、また馴染性のある表面処理として適
しており、さらに表面処理膜厚の調整も可能である。こ
の表面処理膜厚は、スクロール部材の加工精度による
が、11〜18μmである。The manganese phosphate coating treatment of the surface treatment used in the embodiment of the present invention can easily treat a large number of products at one time, and is suitable as a conformable surface treatment. Adjustment of the surface treatment film thickness is also possible. The thickness of the surface treatment depends on the processing accuracy of the scroll member, and is 11 to 18 μm.
【0029】さらに、図1の旋回スクロール4は、固定
スクロール3ラップ先端面3cと、この面に対向する旋
回スクロール4の端板面4dとの間の間隙寸法14を確
保するため、固定スクロール3のラップ先端面3cと摺
動する旋回スクロールの端板4aの面を表面処理前の加
工で鏡板面15より(固定スクロールのラップ高さ)−
(旋回スクロールのラップ高さ)以上の掘り込みを入れ
たものである。The orbiting scroll 4 shown in FIG. 1 has a fixed scroll 3 in order to secure a gap dimension 14 between the fixed scroll 3 wrap tip surface 3c and an end plate surface 4d of the orbiting scroll 4 opposed to this surface. The surface of the end plate 4a of the orbiting scroll that slides on the end surface 3c of the orbit is processed from the mirror plate surface 15 by processing before surface treatment (the wrap height of the fixed scroll).
(The wrap height of the orbiting scroll) is dug.
【0030】このようにして、表面処理を施した旋回ス
クロール4のラップ先端面4cと、この先端面4cに対
向する固定スクロール3の端板面3dとが常時摺動し、
かつ、面積が小さいラップ先端面が摺動することで早期
に表面処理面を馴染ませることができる。こうした方法
で、容易に初期段階から安定した高効率のスクロール圧
縮機を提供できる。In this manner, the wrap end surface 4c of the orbiting scroll 4 having been subjected to the surface treatment always slides on the end plate surface 3d of the fixed scroll 3 opposed to the end surface 4c,
In addition, the surface treatment surface can be quickly adapted by sliding the wrap tip surface having a small area. In this way, a high-efficiency scroll compressor that is stable from the initial stage can be easily provided.
【0031】〔実施の形態 2〕次に図6は、本発明の
他の実施の形態である固定スクロールと旋回スクロール
の組合せを示す説明図である。図中、図1と同一符号の
ものは、先の実施の形態と同等機能のものであるので、
その説明を省略する。図6に示す形態は、(固定スクロ
ール3のラップ3b´高さ)<(旋回スクロール4のラ
ップ4b高さ)とすることにより、表面処理(リン酸マ
ンガン処理層16)を施した旋回スクロール4のラップ
先端面4cと、このラップ先端面4cに対向する固定ス
クロールの端板面3dとの間の間隙寸法13が、もう一
方の固定スクロール3のラップ3b´先端面3cと、こ
のラップ先端面3cに対向する旋回スクロール4の端板
面4d´との間の間隙寸法14よりも小さくしたもので
ある。[Embodiment 2] FIG. 6 is an explanatory view showing a combination of a fixed scroll and an orbiting scroll according to another embodiment of the present invention. In the figure, the components having the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same functions as those of the previous embodiment.
The description is omitted. In the embodiment shown in FIG. 6, by setting (the height of the wrap 3 b ′ of the fixed scroll 3) <(the height of the wrap 4 b of the orbiting scroll 4), the orbiting scroll 4 having been subjected to the surface treatment (the manganese phosphate treatment layer 16) is formed. The gap size 13 between the wrap tip surface 4c of the fixed scroll 3 and the end plate surface 3d of the fixed scroll opposed to the wrap tip surface 4c is equal to the wrap 3b 'tip surface 3c of the other fixed scroll 3 and the wrap tip surface. The gap dimension 14 between the end plate surface 4d 'of the orbiting scroll 4 facing 3c is smaller than the gap size 14.
【0032】このようにして、表面処理を施した旋回ス
クロール4のラップ先端面4cと、このラップ先端面4
cに対向する固定スクロール3の端板面3dとが常時摺
動し、かつ、面積が小さいラップ先端面4cが摺動する
ことで早期にリン酸マンガン処理層16の面を馴染ませ
ることができる。このように、旋回スクロール4と固定
スクロール3のラップ高さを調整するといった簡便な手
段によって、初期段階から安定した高効率のスクロール
圧縮機を提供することができる。In this manner, the wrap tip surface 4c of the orbiting scroll 4 which has been subjected to the surface treatment, and the wrap tip surface 4c
c, the surface of the manganese phosphate treated layer 16 can be quickly conformed to the end surface 3d of the fixed scroll 3 which always slides and the wrap tip surface 4c having a small area slides. . As described above, a simple and stable means such as adjusting the wrap height of the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3 can provide a high-efficiency scroll compressor that is stable from the initial stage.
【0033】なお、上記の実施形態では、旋回スクロー
ル4側にリン酸マンガン処理層16を形成した例を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、固定
スクロ−ル3側に、馴染性を有する表面処理層を形成し
てもよいことは言うまでもない。In the above embodiment, an example was described in which the manganese phosphate treatment layer 16 was formed on the orbiting scroll 4 side. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Needless to say, a surface treatment layer having conformability may be formed.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、スクロール部材に馴染性のある表面処理を施す
際、スクロールのラップ先端部の間隙寸法を適性化する
ことで、圧縮機の運転初期段階からガス洩れの少ない、
安定した高効率のスクロール圧縮機を提供することがで
きる。As described above in detail, according to the present invention, when the scroll member is subjected to a conformable surface treatment, the gap size at the tip of the scroll wrap can be made appropriate so that the compressor can be used. Low gas leakage from the initial operation stage,
A stable, high-efficiency scroll compressor can be provided.
【図1】本発明の一実施の形態である固定スクロールと
旋回スクロールの組合せを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a combination of a fixed scroll and an orbiting scroll according to an embodiment of the present invention.
【図2】固定スクロールと旋回スクロールの組合せで良
くない一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example in which a combination of a fixed scroll and an orbiting scroll is not good.
【図3】一般的なスクロール圧縮機の構成を示す縦断面
図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a general scroll compressor.
【図4】旋回スクロールの固定スクロールと摺動するラ
ップ先端面の面積を示した横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an area of a tip end surface of a wrap that slides with a fixed scroll of the orbiting scroll.
【図5】旋回スクロールの固定スクロールと摺動するラ
ップ底面の面積を示した横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the area of the bottom surface of the wrap that slides with the fixed scroll of the orbiting scroll.
【図6】本発明の他の実施の形態である固定スクロール
と旋回スクロールの組合せを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a combination of a fixed scroll and an orbiting scroll according to another embodiment of the present invention.
【図7】固定スクロールと旋回スクロールとがなす圧縮
室を示す横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a compression chamber formed by a fixed scroll and an orbiting scroll.
1…密閉ケース、2…圧縮機構部、3…固定スクロー
ル、4…旋回スクロール、3a,4a…端板、3b,4
b…ラップ、3c,4c…ラップ先端面、3d,4d…
端板面、5…圧縮室、6…クランク軸、7…フレーム、
8…主軸受、9…副軸受、10…電動機部、13…旋回
スクロールのラップ先端面とこのラップ先端面に対向す
る固定スクロールの端板面との間隙寸法、14…固定ス
クロール先端面とこの面に対向する旋回スクロールの端
板面との間隙寸法、15…鏡板面、16…リン酸マンガ
ン処理層、20…吸込口、30…吐出口。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealing case, 2 ... Compression mechanism part, 3 ... Fixed scroll, 4 ... Orbiting scroll, 3a, 4a ... End plate, 3b, 4
b: wrap, 3c, 4c: wrap tip surface, 3d, 4d ...
End plate surface, 5: compression chamber, 6: crankshaft, 7: frame,
8 ... Main bearing, 9 ... Sub bearing, 10 ... Electric motor part, 13 ... Gap dimension between the wrap tip surface of the orbiting scroll and the end plate surface of the fixed scroll opposed to the wrap tip surface, 14 ... The fixed scroll tip surface The gap between the end plate surface of the orbiting scroll facing the surface, 15: mirror plate surface, 16: manganese phosphate treated layer, 20: suction port, 30: discharge port.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 浩一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (72)発明者 寺井 利行 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Koichi Sekiguchi 800, Tomita, Ohira-machi, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Inside the Tochigi Headquarters, Hitachi, Ltd. Address Tochigi Headquarters, Refrigerating and Heating Division, Hitachi, Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F04C 18/02 311
Claims (5)
された圧縮機構部とを収納し、それぞれの端板上に直立
する渦巻状のラップを有し、それぞれのラップを噛み合
わせることにより圧縮室を形成する固定スクロールおよ
び旋回スクロールと、電動機の回転力を伝達し旋回スク
ロールを公転させるクランク軸と、このクランク軸を回
転させる軸受を具備するフレームとを備え、 前記固定スクロールまたは旋回スクロールのいずれか一
方に、馴染性を有する表面処理層を形成してなるスクロ
ール圧縮機において、 前記の表面処理されたスクロールのラップ先端面と当該
ラップ先端面に対向する端板面との馴染み前間隙寸法
が、もう一方のスクロールのラップ先端面と当該ラップ
先端面に対向する端板面との馴染み前間隙寸法より小さ
く形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。1. An electric motor and a compression mechanism connected to the electric motor are housed in a closed container, and each of the end plates has an upright spiral wrap, and the wraps are engaged with each other. A fixed scroll and an orbiting scroll forming a compression chamber, a crankshaft for transmitting the rotational force of the electric motor to revolve the orbiting scroll, and a frame having a bearing for rotating the crankshaft; In any one of the scroll compressors having a surface treatment layer having a conformability, the gap width before the conformation between the wrap leading end surface of the surface-treated scroll and the end plate surface facing the wrap leading end surface. but less formed than familiar previous gap size between the end plate surface facing the other on one of the wrap tip surface and the wrap leading end face of the scroll Scroll compressor, characterized in that.
面処理されたスクロールのラップ先端面と当該ラップ先
端面に対向する端板面との馴染み前間隙寸法、およびも
う一方のスクロールのラップ先端面と当該ラップ先端面
に対向する端板面との馴染み前間隙寸法が共に0〜15
μmの範囲にあり、かつ、前者の間隙寸法が後者の間隙
寸法より小さいことを特徴とするスクロール圧縮機。2. The gap width before adaptation between a wrap leading end surface of the surface-treated scroll and an end plate surface facing the wrap leading end surface, and a wrap leading end of the other scroll. familiar previous gap size between the end plate surface opposed to the surface and the lap distal end surface are both 0-15
A scroll compressor in the range of μm, wherein the former gap size is smaller than the latter gap size.
スクロールまたは旋回スクロールのいずれか一方に形成
した馴染性を有する表面処理層が、リン酸マンガン被膜
処理層であることを特徴とするスクロール圧縮機。3. The scroll compression method according to claim 1, wherein the surface treatment layer having conformability formed on one of the fixed scroll and the orbiting scroll is a manganese phosphate coating layer. Machine.
性を有する表面処理層を形成したスクロールの端板面の
うち、表面処理層のないスクロールのラップ先端面と摺
動する面は、表面処理を施す前に掘り込むようにして形
成し、 表面処理されたスクロールのラップ先端面と当該ラップ
先端面に対向する端板面との馴染み前間隙寸法が、もう
一方のスクロールのラップ先端面と当該ラップ先端面に
対向する端板面との馴染み前間隙寸法より小さく形成し
たことを特徴とするスクロール圧縮機。4. The scroll end plate according to claim 1, wherein, of the scroll end plate surfaces having the conformable surface treatment layer formed thereon, the surface that slides on the wrap tip end surface of the scroll having no surface treatment layer is a surface. It is formed so as to be dug before performing the treatment, and the gap dimension before adaptation between the wrap tip surface of the surface-treated scroll and the end plate surface facing the wrap tip surface is the wrap tip surface of the other scroll and the wrap. A scroll compressor characterized in that it is formed to be smaller than a gap before familiarization with an end plate surface facing a front end surface.
性を有する表面処理層を形成しない側のスクロールラッ
プ高さを、表面処理を施す側のスクロールラップ高さよ
り低く形成し、 表面処理されたスクロールのラップ先端面と当該ラップ
先端面に対向する端板面との馴染み前間隙寸法が、もう
一方のスクロールのラップ先端面と当該ラップ先端面に
対向する端板面との馴染み前間隙寸法より小さく形成し
たことを特徴とするスクロール圧縮機。5. The apparatus according to claim 1, wherein the height of the scroll wrap on the side on which the surface treatment layer having conformability is not formed is lower than the height of the scroll wrap on the side on which the surface treatment is performed. The gap width before adaptation between the wrap tip surface of the scroll and the end plate surface facing the wrap tip surface is larger than the gap size before adaptation between the wrap tip surface of the other scroll and the end plate surface facing the wrap tip surface. A scroll compressor having a small size.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11625696A JP3226789B2 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Scroll compressor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11625696A JP3226789B2 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Scroll compressor |
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JPH09303276A JPH09303276A (en) | 1997-11-25 |
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Family
ID=14682618
Family Applications (1)
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JP11625696A Expired - Lifetime JP3226789B2 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Scroll compressor |
Country Status (1)
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JP5658635B2 (en) * | 2011-08-29 | 2015-01-28 | 日立アプライアンス株式会社 | Air conditioner and air conditioner construction method using existing refrigerant piping |
JP6336531B2 (en) * | 2016-08-19 | 2018-06-06 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Scroll fluid machinery |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP11625696A patent/JP3226789B2/en not_active Expired - Lifetime
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