JP4835360B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Description
尚、図5において、溝85が記載されているが、この溝は、他の溝85a、85bであっても良い。
次に、スラスト軸受53の流体潤滑状態について、以下に更に説明する。
この観点から、一方の摺動面100の平坦部83aにおける表面粗さの標準偏差σ1と、他方の摺動面101における表面粗さの標準偏差をσ2とは、それぞれ0.08μm以下であることが必要である。
油膜パラメータΛが、Λ≧3の関係を満たすことにより、最小油膜厚さhminが、上記複合表面粗さよりも十分に大きくなるので、受圧部83と他方の摺動面101との間には、常に連続した油膜が存在して、両摺動面100,101は分離されている。つまり、スラスト軸受53に流体潤滑状態が形成される。この油膜は、EHL油膜か流体潤滑油膜である。
ηは、上記混合流体の使用状態において、スラスト軸受53の摺動面100、101における動粘度である。
可動スクロール32の中心は、回転軸21の軸中心から所定量eだけ偏心しており、ωは、受圧部83の他方の摺動面101に対する摺動速度をこの偏心量eで除したものである。尚、偏心量eは、可動スクロール32の公転半径であり、通常2.5〜5mmである。
Paveは、受圧部83の平均面圧である。
α及びβは、潤滑条件により弾性流体潤滑理論により計算される定数であり、入り口油膜厚さhinを、図5に示すように、1μmとした場合、αは約ー0.4、βは約0.7である。
また、油膜パラメータΛは、式(3)から、受圧部83の有効半径Rと偏心量eとの比R/eの関数である。R/eは、スクロール型圧縮機11の具体的な用途等によって、適宜設計される値である。
更に、有効半径Rと偏心量eとの比R/eが約0.5の場合には、有効半径Rとダレ部83bの幅Wとの比が、0.2≦W/R≦0.6の関係を満たしていることが好ましい。ここで、R/eが約0.5とは、R/eが0.4<R/e≦0.6の範囲にあることである。
一方の摺動面100及び他方の摺動面101それぞれの表面粗さの標準偏差σ1、σ2は、約0.02μmであった。受圧部83の有効半径は約2.25mmであった。hinは1μmであった。上記混合流体の使用状態における動粘度は4〜8cstであった。受圧部83の摺動速度を偏心量eで除した値は260〜314 1/secであった。受圧部83の平均面圧Paveは6〜10MPaであった。ダレ部83bの幅Wは約1mmであった。偏心量eは2.5mmであった。油膜パラメータΛは4〜6であった。
15 ミドルハウジング
27 電動機部
53 スラスト軸受
53a スクロール側プレート
53b ハウジング側プレート
81 外周シール部
83 受圧部
85 溝
85a 交差点
86 油膜
100 一方の摺動面
101 他方の摺動面
Claims (10)
- 固定スクロール(38)と、回転軸(21)によって該固定スクロール(38)に対して旋回することで流体を圧縮する可動スクロール(32)とを備えた、スクロール型圧縮機において、
前記可動スクロール(32)が受ける軸方向の力を受けるスラスト軸受(53)を有し、前記スラスト軸受(53)は、溝(85)に囲まれて互いに独立した浮島形状の複数の受圧部(83)を有する一方の摺動面(100)と、該一方の摺動面(100)における前記受圧部(83)と対向する部分が、実質的に平坦な他方の摺動面(101)とを有し、
前記一方の摺動面(100)又は前記他方の摺動面(101)は、前記可動スクロール(32)に固定されており、
前記受圧部(83)は、該受圧部(83)の周縁部に形成されたダレ部(83b)と、該ダレ部(83b)の内側の平坦部(83a)とを有しており、
前記一方の摺動面(100)における表面粗さの標準偏差σ1と、前記他方の摺動面(101)における表面粗さの標準偏差σ2とが、それぞれ0.08μm以下であり、
Rを、前記受圧部(83)の有効半径、
Wを、前記受圧部の高さが、前記平坦部(83a)よりも1μm低くなるための前記ダレ部(83b)の幅とすると、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.05≦W/R≦0.98の関係を満たしており、
前記可動スクロール(32)の中心の、前記回転軸(21)の軸中心からの偏心量をeとすると、
前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.8<R/e≦1を満たしていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 固定スクロール(38)と、回転軸(21)によって該固定スクロール(38)に対して旋回することで流体を圧縮する可動スクロール(32)とを備えた、スクロール型圧縮機において、
前記可動スクロール(32)が受ける軸方向の力を受けるスラスト軸受(53)を有し、前記スラスト軸受(53)は、溝(85)に囲まれて互いに独立した浮島形状の複数の受圧部(83)を有する一方の摺動面(100)と、該一方の摺動面(100)における前記受圧部(83)と対向する部分が、実質的に平坦な他方の摺動面(101)とを有し、
前記一方の摺動面(100)又は前記他方の摺動面(101)は、前記可動スクロール(32)に固定されており、
前記受圧部(83)は、該受圧部(83)の周縁部に形成されたダレ部(83b)と、該ダレ部(83b)の内側の平坦部(83a)とを有しており、
前記一方の摺動面(100)における表面粗さの標準偏差σ1と、前記他方の摺動面(101)における表面粗さの標準偏差σ2とが、それぞれ0.08μm以下であり、
Rを、前記受圧部(83)の有効半径、
Wを、前記受圧部の高さが、前記平坦部(83a)よりも1μm低くなるための前記ダレ部(83b)の幅とすると、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.1≦W/R≦0.85の関係を満たしており、
前記可動スクロール(32)の中心の、前記回転軸(21)の軸中心からの偏心量をeとすると、
前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.6<R/e≦0.8を満たしていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 固定スクロール(38)と、回転軸(21)によって該固定スクロール(38)に対して旋回することで流体を圧縮する可動スクロール(32)とを備えた、スクロール型圧縮機において、
前記可動スクロール(32)が受ける軸方向の力を受けるスラスト軸受(53)を有し、前記スラスト軸受(53)は、溝(85)に囲まれて互いに独立した浮島形状の複数の受圧部(83)を有する一方の摺動面(100)と、該一方の摺動面(100)における前記受圧部(83)と対向する部分が、実質的に平坦な他方の摺動面(101)とを有し、
前記一方の摺動面(100)又は前記他方の摺動面(101)は、前記可動スクロール(32)に固定されており、
前記受圧部(83)は、該受圧部(83)の周縁部に形成されたダレ部(83b)と、該ダレ部(83b)の内側の平坦部(83a)とを有しており、
前記一方の摺動面(100)における表面粗さの標準偏差σ1と、前記他方の摺動面(101)における表面粗さの標準偏差σ2とが、それぞれ0.08μm以下であり、
Rを、前記受圧部(83)の有効半径、
Wを、前記受圧部の高さが、前記平坦部(83a)よりも1μm低くなるための前記ダレ部(83b)の幅とすると、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.2≦W/R≦0.6の関係を満たしており、
前記可動スクロール(32)の中心の、前記回転軸(21)の軸中心からの偏心量をeとすると、
前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.4<R/e≦0.6を満たしていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 固定スクロール(38)と、回転軸(21)によって該固定スクロール(38)に対して旋回することで流体を圧縮する可動スクロール(32)とを備えており、該可動スクロール(32)の中心の、前記回転軸(21)の軸中心からの偏心量がeであるスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロール(32)が受ける軸方向の力を受けるスラスト軸受(53)を有し、前記スラスト軸受(53)は、溝(85)に囲まれて互いに独立した浮島形状の複数の受圧部(83)を有する一方の摺動面(100)と、該一方の摺動面(100)における前記受圧部(83)と対向する部分が、実質的に平坦な他方の摺動面(101)とを有し、
前記一方の摺動面(100)又は前記他方の摺動面(101)は、前記可動スクロール(32)に固定されており、
前記受圧部(83)は、該受圧部(83)の周縁部に形成されたダレ部(83b)と、該ダレ部(83b)の内側の平坦部(83a)とを有しており、
前記一方の摺動面(100)における表面粗さの標準偏差σ1と、前記他方の摺動面(101)における表面粗さの標準偏差σ2とが、それぞれ0.08μm以下であり、
Rを、前記受圧部(83)の有効半径、
hinを、前記受圧部(83)と前記他方の摺動面(101)との間に、前記流体が流入してくる入り口における前記ダレ部(83b)の高さ、
ηを、前記流体の使用状態における動粘度、
ωを、前記受圧部(83)の前記他方の摺動面(101)に対する摺動速度を前記偏心量eで除した値、
Paveを、前記受圧部(83)の平均面圧、
Wを、前記受圧部の高さが、前記平坦部(83a)よりも1μm低くなるための前記ダレ部(83b)の幅、
γを、前記ダレ部の幅W及び前記有効半径Rの関数、
α及びβを、潤滑条件により弾性流体潤滑理論により計算される定数としたとき、
下記数式(1)で表される油膜パラメータΛが、
- 前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.8<R/e≦1を満たし、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.05≦W/R≦0.98の関係を満たしていることを特徴とする請求項4記載のスクロール型圧縮機。 - 前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.6<R/e≦0.8を満たし、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.1≦W/R≦0.85の関係を満たしていることを特徴とする請求項4記載のスクロール型圧縮機。 - 前記有効半径Rと前記偏心量eとの比が0.4<R/e≦0.6を満たし、
前記ダレ部の幅Wと前記有効半径Rとの比が、0.2≦W/R≦0.6の関係を満たしていることを特徴とする請求項4記載のスクロール型圧縮機。 - 前記他方の摺動面(101)に対する前記受圧部(83)の摺動速度が0.5m/sec以上となり、該受圧部(83)と前記他方の摺動面(101)との間に、前記流体を介在させて、平均面圧が0.5〜20MPaの荷重が前記受圧部(83)にかかり、前記流体の使用状態における動粘度が0.1〜10cstとなる状態で使用されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記浮島形状の受圧部(83)が略円形、長円形状、楕円形状、略多角形のうちのいずれかの形状をなし、千鳥配置、正格子配置、斜格子配置、ランダム配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ダレ部(83b)が、前記受圧部(83)の全周縁部に形成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
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