JP3961176B2

JP3961176B2 - Scroll compressor

Info

Publication number: JP3961176B2
Application number: JP34072299A
Authority: JP
Inventors: 大成小早川; 正浩坪川; 秀人岡; 裕文吉田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001153068A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の空気調和機等に使用されるスクロール圧縮機に関する技術としては特開平９−４５７６号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この第１の従来例は、図１２、図１３は実線と破線とで示した旋回スクロール３の最も偏心した位置に対して固定スクロール２に設ける環状の給油溝２１を旋回スクロール３の外周角部が外れない位置及び幅で設けている。
【０００４】
これにより、旋回スクロール３の加工時に図１４に示すような外周角部に切削加工時のワークのたわみに起因した凸形状部１１が発生したときでも、旋回スクロール３の旋回運動時すなわち作動流体圧縮時に、前記凸形状部１１が固定スクロール２の給油溝２１の外側角部２１ａおよび内側角部２１ｂと干渉したり固定スクロール２の摺動面に乗り上げたりすることを避け、摺動損失の低減をおこなうとともに圧縮室の密閉性を高めている。また図１５、図１６に示すように旋回スクロール３の外周角部を面取りなどによって鈍角部１１ａにすることによって、凸形状部１１をなくし同様の効果が得られるようにしている。
【０００５】
特開平１０−１１０６８８号公報は、旋回スクロール３の背面に適度な圧力を付加して旋回スクロール３を固定スクロール２に摺動損失が増加しない程度に押し付けることによって圧縮する作動流体の漏れを防止し性能向上を図る従来技術、いわゆる背圧制御技術を開示している。
【０００６】
この第２の従来例は、図１７、図１８に示されるように、旋回スクロール３と協動する固定スクロール２にはスクロールラップの歯先面と同一面である基準面２ｕを設けそこに周囲溝２ｃを形成し、この周囲溝２ｃに固定スクロール２の背面から弁穴２ｆを開け、この弁穴２ｆの側面から吸込室と通じている吸込溝２ｍに吸込側導通路２ｉを設けている。そして、背圧室９９の圧力を適度な圧力になるように、弁穴２ｆ、弁体１００ａ、差圧弁ばね１００ｃ、および弁キャップ１００ｂで構成される差圧制御弁（背圧制御弁）１００を形成している。これにより、背圧室９９に面する周囲溝２ｃ、吸込側導通路２ｉ、および吸込室と連通する吸込溝２ｍによって、背圧室９９と吸込み室９８を前記差圧制御弁１００経由で連通させ、この差圧制御弁１００の開閉によって、背圧室９９を吸入圧力に対し、この吸入圧力に一定の圧力を付加した適圧に制御し、もれ損失および摺動損失を低減している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した第１の従来例の構成では、図１６に便宜上示した支持部材フレーム部４と固定スクロール２の鏡板２ａをボルト５にて締結するボルト締結構造を採用するのに、環状の給油溝２１をボルト５より内側になるように配設しないと支持部材フレーム部４の内周空間と外周空間とのシール性が確保できず、良好な性能を確保できないという問題が生じる。また、ボルト締結部の近傍は締結時に鏡板２ａに発生するひずみによって、鏡板２ａの図１６に示すように摺動面が旋回スクロール３の側に盛り上がり、旋回スクロール３の旋回運動時すなわち作動流体圧縮時に、旋回スクロール３の鏡板３ａと干渉して摺動損失が発生したり、両スクロール２，３間の摺動面のＱ部に隙間が発生して作動流体の漏れにより圧縮機性能が低下する問題が生じている。この問題は固定スクロール２の鏡板２ａの外側部分の剛性に関係すると考えられ、本発明者が知見した図３に示す相関性から固定スクロール２の鏡板２ａにおける給油溝２１の外周側縁からボルト５までの距離が遠いものほど、締結力による環状溝を基点とした曲げモーメントの腕の長さが大きく、環状溝の内側縁部の溝底コーナ部に曲げ応力が大きく働きやすく、外側縁部よりも曲げ剛性が低くなるので内縁側までひずみがおよんで、鏡板表面が支持部材側に盛り上って上記の損失が発生しやすいと考えられる。
【０００８】
また、第２の従来例における背圧制御により旋回スクロール３を固定スクロール２に押し付けて性能向上を図るようにした従来の構成では、背圧制御構成の主構成部である差圧制御弁が吸入孔から離れた位置に設けられるために双方の連絡路が長くなり、この連絡路を固定スクロール内に外付けで設けるのにも必要スペースが増大するので背圧制御機構および圧縮機構の全体構成が大きくなってしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するものであり、支持部材と固定スクロールの支持部材へのボルト締結構造上、固定スクロールおよび支持部材間の内周空間とその外まわりの空間とのシール性を確保し、かつボルト締結時に固定スクロール鏡板の摺動面がひずんで、盛り上がることによる影響を回避するようにしたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、密閉容器の内部に電動機と、この電動機で駆動する圧縮機構を配設し、この圧縮機構を固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記固定スクロールに複数のボルトで締結される支持部材とを含んで構成し、前記固定スクロールにおけるこの固定スクロール鏡板と前記旋回スクロール鏡板面との摺動面に環状溝を形成したスクロール圧縮機において、前記環状溝の外側縁を、前記旋回スクロールの包絡線より外側でかつ前記ボルトより内側に形成した基本構成をしている。
【００１１】
このような基本構成では、支持部材と固定スクロールの鏡板をボルトにより締結するのに前記環状溝の外側縁を、前記旋回スクロールの包絡線より外側でかつ前記ボルトより内側に形成したことによって、支持部材および固定スクロール間の内側空間とその外まわりの空間とのシール性を確保でき、かつ旋回スクロールが最も偏心した時でもその外周角部が固定スクロールの環状溝の外周角部と干渉したり、環状溝から外側の摺動面に乗り上げたりすることを回避することができる。
【００１４】
特に、本発明は、環状溝の溝幅が旋回スクロールの旋回半径の２倍長さより大きい幅に形成した構成としたことを特徴としている。
【００１５】
このような特徴の構成にすることによって、上記基本構成の作用に加えて、旋回スクロールが最も偏心した時でもその外側縁が固定スクロールの環状溝の内側縁と干渉したり、環状溝の内側の摺動面に乗り上げたりすることを回避することができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明は、旋回スクロールの背部に設けた背圧室と、この背圧室に作動流体を導入する経路と、固定スクロール内に前記背圧室と圧縮室に前記作動流体の吸入を図る吸入室とを連通する連通路と、前記背圧室の圧力と吸入室圧力との差に応じて前記連通路を開閉する開閉手段を備え、この連通路開閉手段を前記固定スクロールの吸入孔近傍に配設するとともに、前記連通路の背圧室側開口部を前記環状溝と連通させた構成にしたものとすることができる。
【００１７】
この構成にすることによって、この連通路開閉手段が前記固定スクロールの吸入孔近傍に位置することから、双方の連絡路が短くなり固定スクロール内にコンパクトに設けることができ、かつ前記連通路の背圧室側開口部を前記旋回スクロールが旋回して描く包絡線より内側に構成しても環状溝を介することにより前記背圧室との連通を短い通路で確保することができるので、上記各発明の作用に加えて、背圧制御機構および圧縮機構の小型簡略化を図ることができる。
【００１８】
この発明において、前記固定スクロールの前記連通路の背圧室側開口部に開口端よりも大きな掘り込み部を設け、この掘り込み部により前記環状溝と連通させた構成にしたものとすることができ、前記連通路の背圧室側開口部の前記背圧室への時間変化による開口面積の変化を小さくすることができる。この結果、背圧制御機構の安定化を図ることができる。
【００２１】
本発明のそれ以上の目的及び特徴は、以下の詳細な説明及び図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいて、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるいくつかの好適な実施の形態について図１〜１１図を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２３】
ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されず、特に限定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
この種の空気調和機等に使用されるスクロール圧縮機の主な構成として、図１１に示されているように、密閉容器２０１の内部に、電動機２０３と、この電動機２０３により駆動される旋回スクロール２１３と固定スクロール２１０との間で前記冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構２０２を配し、旋回スクロール２１３を固定スクロール２１０に対して自転させずに旋回運動させるように支持する自転拘束部品の一例であるオルダムリング２１５が設けられている。本実施の形態が横向き設置型のものであることにより、密閉容器２０１内の右部にスクロール圧縮機構２０２が、密閉容器２０１内の図における左部に圧縮機構２０２を駆動する電動機２０３が、最左部には下部の油溜２０７内のオイル８ａをクランク軸の潤滑対象部へオイル供給路１０を通じて送り出すポンプ２０４とが、それぞれ設けられている。
【００２５】
電動機２０３は、固定子２０３ｂが密閉容器２０１の内周に固定され、回転子２０３ａがクランク軸２１６に一体に固定され、クランク軸２１６の両端部が密閉容器２０１の内周に固定された左右一対の支持部材９、２２１に軸受けされている。固定スクロール２１０は、支持部材２２１に固定され、双方間に旋回スクロール２１３を保持し、支持部材２２１と旋回スクロール２１３との間にオルダムリング２１５を働かせている。
【００２６】
スクロール圧縮機構２０２は右側に配した固定スクロール２１０とこれの電動機２０３側にある旋回スクロール２１３とを従来同様に噛み合わせて構成し、旋回スクロール２１３が電動機２０３と対向してそのクランク軸２１６により旋回駆動される。この旋回駆動によって、旋回スクロール２１３および固定スクロール２１０間にある幾つかの圧縮室２９０が、吸込口１２に通じる中央側から吐出口１３に通じる内周側に移動されながら容積を縮小して圧縮を行う。冷媒は例えば弗化炭素水素系冷媒群のうち少なくとも１種または２種以上を混合した混合冷媒が使用され、密閉容器２０１外に延びる吸込管１５から吸込口１２へと吸引する。圧縮した冷媒は吐出口１３から密閉容器２０１の右端内に吐出し、これが密閉容器２０１の右端に至って外部に延びる吐出管１４から空調用の図示しない冷凍サイクルに供給した後、前記吸込管１５に戻し循環させ、冷凍サイクルを実行する。
【００２７】
上記の各部材や手段の配置と、支持および駆動、吸込み圧縮して吐出する流体の案内構造等の具体的な構成は、本発明の各請求項の要件を満足する範囲でどのように構成されていてもよいのは勿論である。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態１は、図１に示すように、上記基本構成において、さらに固定スクロール２１０を複数のボルト２５０で支持部材２２１に締結して固定されている。
【００２９】
固定スクロール２１０におけるこの固定スクロール２１０の鏡板２５３と旋回スクロール２１３の鏡板との摺動面に環状溝２５２が形成されている。そして、環状溝２５２の外側縁２５２ａは、旋回スクロール２１３が旋回して径Ｆを持って描く包絡線２６０より外側でかつボルト２５０より内側に位置するように形成している。
【００３０】
この構成にすることによって、環状溝２５２はボルト２５０の通し孔に掛かることがないので、支持部材２２１およびフレーム部２２１ａ間の内側空間である背圧室２７０とその外まわりの空間２７１とのシール性を確保でき、かつ旋回スクロール２１３が最も偏心した時でもその外周角部２１３ａが固定スクロール２１０の環状溝２５２の外側縁２５２ａと干渉することを回避できるようにしている。
【００３１】
ところで、ボルト孔２５０ａと環状溝２５２の外側縁２５２ａと内側縁２５２ｂとの距離と、鏡板２５３におけるそれらの位置でのボルト２５０の締結力による支持部材２２１側への盛り上がり量およびシール性能との相関性を経験的に示している。このような知見からすると本実施の形態では、環状溝２５２がボルト２５０の内側近傍にある部分だけ内側縁２５２ｂ側での盛り上がりを抑止でき、この盛り上がりによるシール性の低下を低減することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本実施の形態を図２に示すように、環状溝２５２の外周側を形成する外側縁２５２ａを、ボルト孔２５０ａの外径の位置からこのボルト孔２５０ａの直径ｄに対し略１／２以下の間隔を有して位置するように形成してある。
【００３３】
このようにすると、図３からも明らかなように、鏡板２５３における環状溝２５２の外側縁２５２ａ側の曲げ剛性が環状溝２５２の内側縁２５２ｂ側に比し、意図的に大きく下げることができこの結果、ボルト締結時に発生するひずみによって固定スクロール２１０の鏡板２５３における支持部材２２１側への盛り上がりが旋回スクロールと摺動する内側縁２５２ｂ部におよぶのを抑えて内側縁２５２ｂでの盛り上がり量Ｄが外側縁２５２ａでの盛り上がり量よりも小さくなって圧縮室からの作動流体の漏れを防止し圧縮性能を確保しながら鏡板２５３の支持部材２２１への密着性を高めて、支持部材２２１のフレーム部２２１ａおよび固定スクロール２１０間の背圧室２７０とその外まわりの空間２７１とのシール性Ｃも充分に確保している。
【００３４】
（実施の形態３）
図４は、本実施の形態３を示したもので、やはり旋回スクロール２１３が最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示している。
【００３５】
本実施の形態３では、環状溝２５２の溝幅Ｅが旋回スクロール２１３の旋回半径Ｒの２倍長さより大きい幅（Ｅ＞２Ｒ）に形成してある。
【００３６】
このように構成することによって、旋回スクロール２１３が最も偏心した時でもその外周角部２１３ａが固定スクロール２１０の環状溝２５２の内側縁２５２ｂと干渉したり、環状溝２５２の内側の摺動面に乗り上げたりすることを回避することができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図６〜図８は本実施の形態４を示すもので、図６は旋回スクロール２１３の背面に適度な圧力を付加して旋回スクロール２１３の挙動を安定させるいわゆる背圧制御構成を示している。
【００３８】
この図６に示すように、旋回スクロール２１３の背部に設けた背圧室２７０と、この背圧室２７０に作動流体を導入する経路２８０と、固定スクロール２１０内に背圧室２７０と圧縮室に作動流体の吸入を図る吸入室２８１とを連通する連通路２８２と、背圧室２７０の圧力と吸入室圧力との差に応じて連通路２８２を開閉する連通路開閉手段２８５を備えた背圧制御構成において、この連通路開閉手段２８５を、図６に示すように固定スクロール２１０の吸入孔２８６近傍に配設するとともに、連通路の背圧室側開口部２８７を環状溝２５２と連通させている。
【００３９】
この構成にすることによって、この連通路開閉手段２８５が前記固定スクロール２１０の吸入孔２８６の近傍に位置することから、双方の連絡路が短くなり固定スクロール２１０内にコンパクトに設けることができ、かつ前記連通路２８２の背圧室２７０側開口部を前記旋回スクロール２１３が旋回して描く包絡線より内側に構成しても環状溝２５２を介することにより前記背圧室２７０との連通を短い通路で確保することができるので、上記各発明の作用に加えて、背圧制御機構および圧縮機構の小型簡略化を図ることができる。
【００４０】
（実施の形態５）
図９、図１０は、本実施の形態５を示すもので、図９は同圧縮機の固定スクロール２１０の平面図、図１０は連通路開閉手段２８５を示している。
この図９、図１０に示すように、固定スクロール２１０の連通路２８２の背圧室側開口部２８７に開口端よりも大きな掘り込み部２８８を設け、この掘り込み部２８８により環状溝２５２と連通させている。
【００４１】
これによって、連通路２８２の背圧室側開口部２８７の背圧室２７０への時間変化による開口面積の変化を小さくすることができ、その結果背圧室の圧力変動を抑えることによって背圧制御機構の安定化を図ることができるようになる。
【００４２】
（実施の形態６）
図１１は、実施の形態６を示すもので、この図１１に示すように、底部に潤滑油を溜める油溜２０７を有し、吐出圧力が作用する密閉容器２０１の内部に電動機２０３と、この電動機２０３で駆動する圧縮機構２０２を配設し、この圧縮機構２０２を固定スクロール２１０と、固定スクロール２１０と噛み合い複数個の圧縮室２９０を形成する旋回スクロール２１３と、この旋回スクロール２１３の自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品２１５と、旋回スクロール２１３を旋回駆動するクランク軸２１６と、固定スクロール２１０に複数のボルト２５０で締結されるクランク軸２１６の支持部材２２１を含んで構成されている。
【００４３】
旋回スクロール２１３の鏡板背面に、中心部に作用する吐出圧力と外周部に作用する吐出圧力より低い圧力とに仕切る摺動仕切環２２５を設け、鏡板背面の中心部に油溜２０７より高圧潤滑油を供給し、鏡板背面中心部と摺動仕切り環２２５の外方の空間に形成される背圧室２７０とを連絡する連絡通路２４０を絞り機構２４６を含んで旋回スクロール２１３の鏡板内部に形成している。そして、固定スクロール２１０におけるこの固定スクロール２１０の鏡板２５３と旋回スクロール２１３の鏡板面との摺動面２５３に環状溝２５２を形成している。
【００４４】
この構成にすることによって、摺動仕切り環２２５を境とした両側の圧力差を適正に保ってこの圧力差を利用した前記環状溝２５２への潤滑油の供給を常時安定して達成することができ、前記固定スクロール２１０の鏡板２５３と前記旋回スクロール２１３の鏡板の摺動面間における摺動損失と騒音振動を低減することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、密閉容器の内部に電動機と、この電動機で駆動する圧縮機構を配設し、この圧縮機構を固定スクロールと、この固定スクロールと噛み合い複数個の圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記固定スクロールに複数のボルトで締結される支持部材とを含んで構成し、前記固定スクロールにおけるこの固定スクロール鏡板と前記旋回スクロール鏡板面との摺動面に環状溝を形成したスクロール圧縮機において、前記環状溝の外側縁を、前記旋回スクロールの包絡線より外側でかつ前記ボルトより内側に形成したことによって、支持部材および固定スクロール間の内側空間とその外まわりの空間とのシール性を確保でき、かつ旋回スクロールが最も偏心した時でもその外周角部が固定スクロールの環状溝の外周角部と干渉したり、環状溝から外側の摺動面に乗り上げたりすることを回避することができる。特に、旋回スクロールが最も偏心した時でもその外側縁が固定スクロールの環状溝の内側縁と干渉したり、環状溝の内側の摺動面に乗り上げたりすることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施形態の旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図２】本発明における第２の実施形態の旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態において、ボルト（孔）からの距離に対するひずみとシール性の影響の関係を示した図である。
【図４】本発明における第３の実施形態の旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図５】本発明における基本構造を示すスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図６】本発明における第４の実施形態のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図７】本発明における第４の実施形態の固定スクロールの平面図である。
【図８】本発明における第４の実施形態の背圧制御部の断面図である。
【図９】本発明における第５の実施形態のスクロール圧縮機の固定スクロールの平面図である。
【図１０】本発明における第５の実施形態の背圧制御部の断面図である。
【図１１】本発明における第６の実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図１２】従来例における旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図１３】他の従来例における旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図１４】従来例を示す旋回スクロールの断面図である。
【図１５】他の従来例における旋回スクロールが最も偏心した時のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図１６】従来例におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図１７】他の従来例における固定スクロールの平面図である。
【図１８】他の従来例を示す圧力差制御弁の一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
２０１密閉容器
２０２圧縮機構
２０３電動機
２０７油溜
２１０固定スクロール
２１３旋回スクロール
２１５オルダムリング（自転拘束部品）
２１８主軸
２１９主軸受
２２１支持部材
２２１ａフレーム
２２５摺動仕切環
２４１給油通路
２４２オイルポンプ
２４６絞り機構
２４７給油経路
２５０ボルト
２５２環状溝
２５３固定スクロールと旋回スクロールの摺動面
２７０背圧室
２８２連通路
２８５連通路開閉手段（背圧制御機構）
２８６吸入孔
２８７連通路の背圧室側開口部
２８８掘込み部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll compressor used for an air conditioner or the like.
[0002]
[Prior art]
As a technique relating to a scroll compressor used in this type of conventional air conditioner or the like, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-4576 is known.
[0003]
In this first conventional example, an annular oil supply groove 21 provided in the fixed scroll 2 with respect to the most eccentric position of the orbiting scroll 3 shown by a solid line and a broken line in FIGS. Is provided at a position and width that does not come off.
[0004]
Thereby, even when the convex-shaped part 11 resulting from the bending | flexion of the workpiece | work at the time of cutting generate | occur | produces in the outer periphery corner | angular part as shown in FIG. Sometimes, the convex portion 11 avoids interfering with the outer corner portion 21a and the inner corner portion 21b of the oil supply groove 21 of the fixed scroll 2 or riding on the sliding surface of the fixed scroll 2, thereby reducing the sliding loss. In addition to improving the airtightness of the compression chamber. Further, as shown in FIGS. 15 and 16, by making the outer peripheral corner portion of the orbiting scroll 3 into an obtuse angle portion 11a by chamfering or the like, the convex shape portion 11 is eliminated and a similar effect is obtained.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-110688 prevents leakage of working fluid that is compressed by applying an appropriate pressure to the back of the orbiting scroll 3 and pressing the orbiting scroll 3 against the fixed scroll 2 to an extent that does not increase sliding loss. A conventional technique for improving performance, so-called back pressure control technique, is disclosed.
[0006]
In the second conventional example, as shown in FIGS. 17 and 18, the fixed scroll 2 that cooperates with the orbiting scroll 3 is provided with a reference surface 2u that is flush with the tooth tip surface of the scroll wrap. A groove 2c is formed, and a valve hole 2f is formed in the peripheral groove 2c from the back surface of the fixed scroll 2, and a suction-side conduction path 2i is provided in a suction groove 2m communicating with the suction chamber from the side surface of the valve hole 2f. A differential pressure control valve (back pressure control valve) 100 including a valve hole 2f, a valve body 100a, a differential pressure valve spring 100c, and a valve cap 100b is provided so that the pressure in the back pressure chamber 99 becomes an appropriate pressure. Forming. Thus, the back pressure chamber 99 and the suction chamber 98 are communicated with each other via the differential pressure control valve 100 by the peripheral groove 2c facing the back pressure chamber 99, the suction side conduction path 2i, and the suction groove 2m communicating with the suction chamber. By opening / closing the differential pressure control valve 100, the back pressure chamber 99 is controlled to an appropriate pressure obtained by adding a constant pressure to the suction pressure with respect to the suction pressure, thereby reducing leakage loss and sliding loss.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the first conventional example described above, an annular oil supply is adopted to employ the bolt fastening structure in which the support member frame portion 4 and the end plate 2a of the fixed scroll 2 shown in FIG. If the groove 21 is not disposed so as to be inside the bolt 5, the sealing performance between the inner peripheral space and the outer peripheral space of the support member frame portion 4 cannot be secured, and there is a problem that good performance cannot be secured. Further, in the vicinity of the bolt fastening portion, the sliding surface rises to the side of the orbiting scroll 3 as shown in FIG. 16 due to strain generated in the end plate 2a at the time of fastening. Occasionally, sliding loss occurs due to interference with the end plate 3a of the orbiting scroll 3, or a gap occurs in the Q portion of the sliding surface between the scrolls 2 and 3, and the compressor performance deteriorates due to leakage of the working fluid. There is a problem. This problem is considered to be related to the rigidity of the outer portion of the end plate 2a of the fixed scroll 2. From the correlation shown in FIG. 3 found by the present inventor, the bolt 5 extends from the outer peripheral side edge of the oil supply groove 21 in the end plate 2a of the fixed scroll 2. The farther the distance is, the longer the arm of the bending moment based on the annular groove due to the fastening force, the greater the bending stress at the groove bottom corner of the inner edge of the annular groove. However, since the bending rigidity is lowered, the strain is applied to the inner edge side, and the end plate surface rises to the support member side, and the above-described loss is likely to occur.
[0008]
Further, in the conventional configuration in which the orbiting scroll 3 is pressed against the fixed scroll 2 by the back pressure control in the second conventional example and the performance is improved, the differential pressure control valve which is the main component of the back pressure control configuration is inhaled. Since it is provided at a position away from the hole, both communication paths become long, and the space required to install this communication path externally in the fixed scroll also increases, so the overall configuration of the back pressure control mechanism and the compression mechanism There was a problem of becoming larger.
[0009]
The present invention solves such a problem, and on the bolt fastening structure to the support member and the support member of the fixed scroll, the sealing performance between the inner peripheral space between the fixed scroll and the support member and the outer space is improved. It is an object of the present invention to provide a scroll compressor that is secured and avoids the influence of the sliding surface of the fixed scroll end plate that is distorted and raised when bolts are fastened.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electric motor and a compression mechanism driven by the electric motor in an airtight container. The compression mechanism engages with the fixed scroll, and the plurality of compression chambers mesh with the fixed scroll. And a support member fastened to the fixed scroll with a plurality of bolts, and an annular groove is formed on a sliding surface between the fixed scroll end plate and the orbiting scroll end plate surface of the fixed scroll. The formed scroll compressor has a basic configuration in which an outer edge of the annular groove is formed outside the envelope of the orbiting scroll and inside the bolt.
[0011]
In such a basic configuration, the outer edge of the annular groove is formed outside the envelope of the orbiting scroll and inside the bolt to fasten the support member and the end plate of the fixed scroll with bolts. The sealability between the inner space between the member and the fixed scroll and the outer space can be secured, and even when the orbiting scroll is most eccentric, its outer peripheral corner interferes with the outer peripheral corner of the annular groove of the fixed scroll. It is possible to avoid riding on the outer sliding surface from the groove.
[0014]
In particular, the present invention is characterized in that it has a configuration in which the groove width of the annular groove is formed in the larger width than twice the length of the turning radius of the orbiting scroll.
[0015]
By such a configuration of the feature, in addition to the operation of the above basic structure, its outer edge, even when the orbiting scroll is the most eccentric or interfere with the inner edge of the annular groove of the fixed scroll, the annular groove inside the It is possible to avoid riding on the sliding surface.
[0016]
In order to solve the above problems, the present invention provides a back pressure chamber provided at the back of the orbiting scroll, a path for introducing a working fluid into the back pressure chamber, the back pressure chamber and the compression chamber in the fixed scroll. A communication passage communicating with the suction chamber for sucking the working fluid, and an opening / closing means for opening / closing the communication passage according to a difference between the pressure of the back pressure chamber and the suction chamber pressure. Is arranged in the vicinity of the suction hole of the fixed scroll, and the back pressure chamber side opening of the communication passage is communicated with the annular groove.
[0017]
With this configuration, since the communication path opening / closing means is located in the vicinity of the suction hole of the fixed scroll, both communication paths can be shortened and can be provided compactly in the fixed scroll, and the back of the communication path can be provided. Even if the pressure chamber side opening is configured inside the envelope drawn by the orbiting scroll being swung, the communication with the back pressure chamber can be ensured by a short passage through the annular groove. In addition to the above operation, the back pressure control mechanism and the compression mechanism can be simplified and simplified.
[0018]
In the present invention, the back pressure chamber side opening of the communication path of the fixed scroll is provided with a digging portion larger than the opening end, and the digging portion communicates with the annular groove. The change in the opening area due to the time change of the back pressure chamber side opening of the communication path to the back pressure chamber can be reduced. As a result, the back pressure control mechanism can be stabilized.
[0021]
Further objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. Each feature of the present invention can be used alone or in combination in various combinations as much as possible.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11 for understanding of the present invention.
[0023]
However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is not intended to limit the scope of the present invention only to these examples, but is merely an illustrative example, unless otherwise limited.
[0024]
As shown in FIG. 11, the main configuration of the scroll compressor used in this type of air conditioner or the like is an electric motor 203 and an orbiting scroll driven by the electric motor 203 inside a sealed container 201. 213 is an example of a rotation restraint component that arranges a scroll compression mechanism 202 that compresses the refrigerant between 213 and the fixed scroll 210 and supports the orbiting scroll 213 so that the orbiting scroll 213 rotates without rotating with respect to the fixed scroll 210. An Oldham ring 215 is provided. Since the present embodiment is of the horizontal installation type, the scroll compression mechanism 202 is at the right side in the sealed container 201, and the electric motor 203 that drives the compression mechanism 202 is at the left side in the figure inside the sealed container 201. On the left side, there are provided pumps 204 for sending the oil 8a in the lower oil reservoir 207 to the lubrication target portion of the crankshaft through the oil supply path 10, respectively.
[0025]
The electric motor 203 includes a pair of left and right stators 203b fixed to the inner periphery of the sealed container 201, rotor 203a fixed to the crankshaft 216 integrally, and both ends of the crankshaft 216 fixed to the inner periphery of the sealed container 201. Are supported by the support members 9 and 221. The fixed scroll 210 is fixed to the support member 221, holds the orbiting scroll 213 therebetween, and operates the Oldham ring 215 between the support member 221 and the orbiting scroll 213.
[0026]
The scroll compression mechanism 202 is configured by meshing the fixed scroll 210 disposed on the right side with the orbiting scroll 213 on the electric motor 203 side in the same manner as in the prior art, and the orbiting scroll 213 is opposed to the electric motor 203 by the crankshaft 216. Driven. By this orbital drive, several compression chambers 290 between the orbiting scroll 213 and the fixed scroll 210 are moved from the central side leading to the suction port 12 to the inner peripheral side leading to the discharge port 13 and the volume is reduced to compress the compression chamber. Do. As the refrigerant, for example, a mixed refrigerant in which at least one or two or more of a fluorocarbon hydrogen refrigerant group is mixed is used, and is sucked from the suction pipe 15 extending outside the sealed container 201 to the suction port 12. The compressed refrigerant is discharged from the discharge port 13 into the right end of the sealed container 201, which reaches the right end of the sealed container 201 and is supplied to the refrigeration cycle (not shown) for air conditioning from the discharge pipe 14. Cycle back and run the refrigeration cycle.
[0027]
The arrangement of each of the above members and means, and the specific configuration such as support and drive, fluid guide structure for sucking and compressing and discharging, etc. are configured in a range that satisfies the requirements of each claim of the present invention. Of course, it may be.
[0028]
(Embodiment 1)
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, in the above basic configuration, the fixed scroll 210 is further fastened and fixed to the support member 221 with a plurality of bolts 250.
[0029]
An annular groove 252 is formed in the sliding surface of the fixed scroll 210 between the end plate 253 of the fixed scroll 210 and the end plate of the orbiting scroll 213. The outer edge 252a of the annular groove 252 is formed so as to be located outside the envelope 260 and inside the bolt 250 drawn by the orbiting scroll 213 with a diameter F.
[0030]
With this configuration, since the annular groove 252 does not hang over the through hole of the bolt 250, the sealing property between the back pressure chamber 270, which is the inner space between the support member 221 and the frame portion 221a, and the outer space 271 is provided. In addition, even when the orbiting scroll 213 is most eccentric, it is possible to prevent the outer peripheral corner portion 213a from interfering with the outer edge 252a of the annular groove 252 of the fixed scroll 210.
[0031]
By the way, the correlation between the distance between the bolt hole 250a and the outer edge 252a and the inner edge 252b of the annular groove 252 and the amount of bulge toward the support member 221 due to the fastening force of the bolt 250 at those positions on the end plate 253 and the sealing performance. It shows sex empirically. From this knowledge, in the present embodiment, the bulge on the inner edge 252b side can be suppressed only in the portion where the annular groove 252 is in the vicinity of the inner side of the bolt 250, and the deterioration of the sealing performance due to this bulge can be reduced.
[0032]
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 2, the outer edge 252 a that forms the outer peripheral side of the annular groove 252 is approximately half or smaller than the diameter d of the bolt hole 250 a from the position of the outer diameter of the bolt hole 250 a. It forms so that it may have a space | interval.
[0033]
In this way, as is apparent from FIG. 3, the bending rigidity on the outer edge 252a side of the annular groove 252 in the end plate 253 can be intentionally lowered as compared with the inner edge 252b side of the annular groove 252. As a result, the bulge amount D at the inner edge 252b is suppressed by suppressing the bulge of the fixed scroll 210 toward the support member 221 on the end plate 253 to the inner edge 252b sliding with the orbiting scroll due to the distortion generated when the bolt is fastened. It is smaller than the bulge amount at the edge 252a, prevents leakage of the working fluid from the compression chamber, and ensures the compression performance while improving the adhesion of the end plate 253 to the support member 221, and the frame portion 221a of the support member 221 and The sealing property C between the back pressure chamber 270 between the fixed scrolls 210 and the outer space 271 is sufficiently secured. .
[0034]
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows the third embodiment, and also shows the compression mechanism portion of the scroll compressor when the orbiting scroll 213 is most eccentric.
[0035]
In the third embodiment, the groove width E of the annular groove 252 is formed to have a width (E> 2R) larger than twice the turning radius R of the orbiting scroll 213.
[0036]
With this configuration, even when the orbiting scroll 213 is most eccentric, the outer peripheral corner portion 213a interferes with the inner edge 252b of the annular groove 252 of the fixed scroll 210 or rides on the inner sliding surface of the annular groove 252. Can be avoided.
[0037]
(Embodiment 4)
6 to 8 show the fourth embodiment, and FIG. 6 shows a so-called back pressure control configuration in which an appropriate pressure is applied to the back surface of the orbiting scroll 213 to stabilize the behavior of the orbiting scroll 213.
[0038]
As shown in FIG. 6, a back pressure chamber 270 provided at the back of the orbiting scroll 213, a path 280 for introducing a working fluid into the back pressure chamber 270, a back pressure chamber 270 and a compression chamber in the fixed scroll 210. A back pressure provided with a communication path 282 that communicates with a suction chamber 281 that sucks the working fluid, and a communication path opening / closing means 285 that opens and closes the communication path 282 according to the difference between the pressure of the back pressure chamber 270 and the suction chamber pressure. In the control configuration, the communication path opening / closing means 285 is disposed in the vicinity of the suction hole 286 of the fixed scroll 210 as shown in FIG. 6, and the back pressure chamber side opening 287 of the communication path is communicated with the annular groove 252. Yes.
[0039]
With this configuration, the communication path opening / closing means 285 is located in the vicinity of the suction hole 286 of the fixed scroll 210, so that both communication paths are shortened and can be provided compactly in the fixed scroll 210, and Even if the opening on the back pressure chamber 270 side of the communication passage 282 is formed inside the envelope drawn by the turning scroll 213 turning, the communication with the back pressure chamber 270 can be achieved with a short passage through the annular groove 252. Since it can be ensured, in addition to the operations of the above-described inventions, the back pressure control mechanism and the compression mechanism can be simplified and simplified.
[0040]
(Embodiment 5)
9 and 10 show the fifth embodiment. FIG. 9 is a plan view of the fixed scroll 210 of the compressor, and FIG. 10 shows the communication path opening / closing means 285.
As shown in FIGS. 9 and 10, the back pressure chamber side opening 287 of the communication passage 282 of the fixed scroll 210 is provided with a digging portion 288 larger than the opening end, and the digging portion 288 communicates with the annular groove 252. I am letting.
[0041]
Thereby, the change in the opening area due to the time change of the back pressure chamber side opening 287 of the communication passage 282 to the back pressure chamber 270 can be reduced, and as a result, the back pressure control can be performed by suppressing the pressure fluctuation of the back pressure chamber. The mechanism can be stabilized.
[0042]
(Embodiment 6)
FIG. 11 shows a sixth embodiment. As shown in FIG. 11, an oil reservoir 207 for storing lubricating oil is provided at the bottom, and an electric motor 203 is disposed inside a sealed container 201 on which discharge pressure acts. A compression mechanism 202 driven by an electric motor 203 is provided. The compression mechanism 202 is engaged with the fixed scroll 210, the orbiting scroll 213 engaging with the fixed scroll 210 to form a plurality of compression chambers 290, and the rotation of the orbiting scroll 213 is prevented. And a rotation restraint component 215 that only turns, a crankshaft 216 that drives the turning scroll 213 to turn, and a support member 221 of the crankshaft 216 that is fastened to the fixed scroll 210 by a plurality of bolts 250. .
[0043]
A sliding partition ring 225 for partitioning the discharge pressure acting on the central portion and the pressure lower than the discharge pressure acting on the outer peripheral portion is provided on the rear surface of the orbiting scroll 213, and the high-pressure lubricant is supplied from the oil reservoir 207 to the central portion of the rear surface. And a communication passage 240 that connects the central portion of the rear surface of the end plate and the back pressure chamber 270 formed in the space outside the sliding partition ring 225 is formed inside the end plate of the orbiting scroll 213 including the throttle mechanism 246. ing. An annular groove 252 is formed in the sliding surface 253 of the fixed scroll 210 between the end plate 253 of the fixed scroll 210 and the end plate surface of the orbiting scroll 213.
[0044]
By adopting this configuration, it is possible to constantly and stably achieve the supply of lubricating oil to the annular groove 252 using this pressure difference while keeping the pressure difference between both sides of the sliding partition ring 225 as appropriate. The sliding loss and noise vibration between the sliding surfaces of the end plate 253 of the fixed scroll 210 and the end plate of the orbiting scroll 213 can be reduced.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, an electric motor and a compression mechanism driven by the electric motor are disposed inside the sealed container. The compression mechanism is fixed to the fixed scroll, and the orbiting scroll is engaged with the fixed scroll to form a plurality of compression chambers. A scroll compressor including a support member fastened to the fixed scroll with a plurality of bolts, wherein an annular groove is formed on a sliding surface between the fixed scroll end plate and the orbiting scroll end plate surface of the fixed scroll. By forming the outer edge of the annular groove on the outer side of the envelope of the orbiting scroll and on the inner side of the bolt, the sealing property between the inner space between the support member and the fixed scroll and the outer space can be secured. And even when the orbiting scroll is most eccentric, its outer peripheral corner interferes with the outer peripheral corner of the annular groove of the fixed scroll, From Jo groove can be avoided to or rides on the sliding surface of the outer. In particular, even when the orbiting scroll is most eccentric, it is possible to avoid that the outer edge of the orbiting scroll interferes with the inner edge of the annular groove of the fixed scroll or rides on the sliding surface inside the annular groove.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor when a turning scroll according to a first embodiment of the present invention is most eccentric.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor when a turning scroll according to a second embodiment of the present invention is most eccentric.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between strain and the effect of sealing performance on the distance from a bolt (hole) in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor when a turning scroll according to a third embodiment of the present invention is most eccentric.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor showing a basic structure in the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a fixed scroll according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a back pressure control unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a fixed scroll of a scroll compressor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a back pressure control unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of the compression mechanism portion of the scroll compressor when the orbiting scroll in the conventional example is most eccentric.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor when a turning scroll in another conventional example is most eccentric.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a turning scroll showing a conventional example.
FIG. 15 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor when a turning scroll in another conventional example is most eccentric.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor in a conventional example.
FIG. 17 is a plan view of a fixed scroll in another conventional example.
FIG. 18 is a partially enlarged longitudinal sectional view of a pressure difference control valve showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Airtight container 202 Compression mechanism 203 Electric motor 207 Oil reservoir 210 Fixed scroll 213 Orbiting scroll 215 Oldham ring (Rotation restraint component)
218 Main shaft 219 Main bearing 221 Support member 221a Frame 225 Sliding partition ring 241 Oil passage 242 Oil pump 246 Throttle mechanism 247 Oil passage 250 Bolt 252 Annular groove 253 Sliding surface 270 of fixed scroll and orbiting scroll 282 Back pressure chamber 282 Communication passage 285 Communication passage opening / closing means (back pressure control mechanism)
286 Suction hole 287 Back pressure chamber side opening 288 of communication passage

Claims

An electric motor and a compression mechanism driven by the electric motor are disposed inside the sealed container. The compression mechanism is fixed to the fixed scroll, the orbiting scroll meshing with the fixed scroll and forming a compression chamber, and the fixed scroll with a plurality of bolts. A scroll compressor in which an annular groove is formed on a sliding surface of the fixed scroll end plate and the orbiting scroll end plate in the fixed scroll. The scroll compressor is formed outside the envelope of the orbiting scroll and inside the bolt, and the groove width of the annular groove is larger than twice the orbiting radius of the orbiting scroll .

A back pressure chamber provided in the back portion of the orbiting scroll, a path for introducing the working fluid into the back pressure chamber, and a suction chamber for sucking the working fluid into the compression chamber and the back pressure chamber communicate with each other in the fixed scroll. A communication path, and an opening / closing means for opening / closing the communication path according to a difference between the pressure of the back pressure chamber and the suction chamber pressure, and the communication path opening / closing means is disposed in the vicinity of the suction hole of the fixed scroll, 2. The scroll compressor according to claim 1 , wherein the back pressure chamber side opening of the communication passage is communicated with the annular groove.

A large dug portion than the opening end provided on the back pressure chamber side opening of the communication passage of the fixed scroll, claim 1, characterized in that communicates with the annular groove by the engraved portion The scroll compressor according to item 1 .