JP5272031B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍用や空調用などの冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機、或いは空気やその他のガスを圧縮するガス圧縮機として好適なスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor suitable as a refrigerant compressor used in a refrigeration cycle such as refrigeration or air conditioning, or a gas compressor that compresses air or other gas.
本技術分野の背景技術として、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、前記旋回スクロールまたは固定スクロールの少なくともいずれか一方の背面に設けられ旋回スクロールと固定スクロールの両部材の少なくとも一方を他方に押付けるための背圧室と、前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくとも何れか一方の鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔とを備えたスクロール圧縮機が知られている。 As a background art of this technical field, a fixed scroll in which a spiral wrap is erected on a base plate, a swirl scroll in which a spiral wrap is erected on an end plate and meshed with the fixed scroll to form a compression chamber, A discharge space for discharging the working fluid compressed in the compression chamber, and a back for pressing at least one of both the orbiting scroll and the fixed scroll against the other provided on the back of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll. The pressure chamber is formed on at least one end plate of the fixed scroll and the orbiting scroll, and the compression chamber and the back pressure chamber are communicated to maintain the pressure in the back pressure chamber at a pressure between the suction pressure and the discharge pressure. A scroll compressor having a back pressure hole is known.
また、特許文献1には、「スクロール圧縮機は、固定スクロール、この固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロール、この旋回スクロールの鏡板背面に設けられた背圧室、前記旋回スクロールの鏡板に形成され圧縮室と背圧室とを連通する背圧孔、及び固定スクロールの鏡板に設けられ圧縮室内の圧力が吐出空間の圧力より高くなると圧縮室内の作動流体を吐出空間へ放出するリリース機構を備えている。旋回スクロールの旋回運動に伴い、背圧孔により圧縮室と背圧室とが連通される区間47は、リリース機構により圧縮室と吐出空間とが連通される区間44,45と重ならないように構成されている。」と記載されている(要約参照)。
圧縮室と背圧室を間欠的に連通する背圧孔において、圧縮室と背圧室を連通し終わったあと、次の低圧である圧縮室と連通する際に、背圧孔内に溜まっていたガスと油がこの低圧の圧縮室に再膨張して熱流体損失が生じることについては、従来は特に考慮されていなかった。 In the back pressure hole that intermittently communicates between the compression chamber and the back pressure chamber, after the communication between the compression chamber and the back pressure chamber is completed, the back pressure hole accumulates in the back pressure hole when communicating with the compression chamber that is the next low pressure. Conventionally, no consideration has been given to the occurrence of thermal fluid loss due to re-expansion of the gas and oil into the low-pressure compression chamber.
本発明の目的は、効率の良いスクロール圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an efficient scroll compressor.
上記本発明の目的は、
台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、
鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、
前記旋回スクロールまたは固定スクロールの少なくともいずれか一方の背面に設けられ旋回スクロールと固定スクロールの両部材の少なくとも一方を他方に押付けるための背圧室と、
前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくとも何れか一方の鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔とを備え、
前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と前記背圧室とが間欠的に連通され、
前記背圧孔の背圧室側の連通口が、前記背圧孔の圧縮室側の連通口より遅く塞がれることを特徴とするスクロール圧縮機
によって達成される。
The object of the present invention is as follows.
A fixed scroll with a spiral wrap on the base plate,
An orbiting scroll that stands up a spiral wrap on the end plate and meshes with the fixed scroll to form a compression chamber;
A discharge space in which the working fluid compressed in the compression chamber is discharged;
A back pressure chamber provided on the back surface of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll, for pressing at least one of both the orbiting scroll and the fixed scroll against the other;
A back pressure hole formed in at least one end plate of the fixed scroll and the orbiting scroll and communicating the compression chamber and the back pressure chamber to hold the pressure in the back pressure chamber at a pressure between the suction pressure and the discharge pressure. And
While the orbiting scroll makes one revolution, the compression chamber and the back pressure chamber are intermittently communicated by the back pressure hole,
This is achieved by a scroll compressor characterized in that the communication port on the back pressure chamber side of the back pressure hole is closed later than the communication port on the compression chamber side of the back pressure hole.
また、上記本発明の目的は、
台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、
鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、
前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられ旋回スクロールを前記固定スクロールに押付けるための背圧室と、
前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔とを備え、
前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と前記背圧室とが間欠的に連通され、
前記背圧孔の背圧室側の連通口が、前記背圧孔の圧縮室側の連通口より遅く塞がれることを特徴とするスクロール圧縮機
によって達成される。
The object of the present invention is as follows.
A fixed scroll with a spiral wrap on the base plate,
An orbiting scroll that stands up a spiral wrap on the end plate and meshes with the fixed scroll to form a compression chamber;
A discharge space in which the working fluid compressed in the compression chamber is discharged;
A back pressure chamber provided on the back surface of the orbiting scroll for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll;
A back pressure hole formed in the end plate of the orbiting scroll and communicating the compression chamber and the back pressure chamber to hold the pressure of the back pressure chamber at a pressure between the suction pressure and the discharge pressure;
While the orbiting scroll makes one revolution, the compression chamber and the back pressure chamber are intermittently communicated by the back pressure hole,
This is achieved by a scroll compressor characterized in that the communication port on the back pressure chamber side of the back pressure hole is closed later than the communication port on the compression chamber side of the back pressure hole.
また、上記本発明の目的は、
旋回スクロールと固定スクロールとの噛み合わせによって冷媒を圧縮するスクロール圧縮機であって、
前記旋回スクロールは、前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記圧縮室と前記背圧室とを間欠的に繋ぐ背圧孔を有し、
前記背圧孔は、前記圧縮室と連通するとともに前記背圧室と連通し、前記圧縮室との連通が遮断された後に、前記背圧室との連通を遮断する
ことを特徴とするスクロール圧縮機
によって達成される。
The object of the present invention is as follows.
A scroll compressor that compresses refrigerant by meshing a turning scroll and a fixed scroll,
The orbiting scroll has a back pressure hole that intermittently connects the compression chamber and the back pressure chamber while the orbiting scroll makes one revolution.
The back compression hole communicates with the compression chamber and communicates with the back pressure chamber, and after the communication with the compression chamber is blocked, the communication with the back pressure chamber is blocked. Achieved by machine.
本発明によれば、効率の良いスクロール圧縮機を得ることができる。 According to the present invention, an efficient scroll compressor can be obtained.
以下、実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.
図2,図3はスクロール圧縮機の縦断面図である。図に示すように、固定スクロール(固定スクロール部材)7は、円板状の台板7aと、この台板7aの上に渦巻状に立設されたラップ7bと、台板7aの外周側に位置し、ラップ7bの先端面と連続する鏡板面7eを有してラップ7bを囲む筒状の支持部7dとを有する。なお、ラップ7bは「歯」に見立てられるため、ラップ7bの先端面は歯先、ラップ7bが立設された台板7aの表面は、ラップ7bの間にあるため歯底7cと呼ばれる。 2 and 3 are longitudinal sectional views of the scroll compressor. As shown in the figure, the fixed scroll (fixed scroll member) 7 includes a disk-shaped base plate 7a, a wrap 7b erected in a spiral shape on the base plate 7a, and an outer peripheral side of the base plate 7a. A cylindrical support portion 7d that is positioned and has an end plate surface 7e continuous with the tip surface of the wrap 7b and surrounds the wrap 7b. Since the wrap 7b is regarded as a “tooth”, the tip end surface of the wrap 7b is called a tooth tip, and the surface of the base plate 7a on which the wrap 7b is erected is between the wraps 7b.
また、支持部7dが、旋回スクロール(旋回スクロール部材)8の鏡板8aと接する面は、固定スクロール7の鏡板面7eとなっている。固定スクロール7は、その支持部7dがボルト等によりフレーム17に固定され、固定スクロール7と一体となったフレーム17は溶接等の固定手段によりケース(密閉容器)9に固定されている。
Further, the surface of the support portion 7 d that contacts the end plate 8 a of the orbiting scroll (orbiting scroll member) 8 is the end plate surface 7 e of the
前記旋回スクロール8は、固定スクロール7に対向して配置され、固定スクロールのラップ7bと旋回スクロールのラップ8bとが噛み合わされて、フレーム17内に旋回可能に設けられている。旋回スクロール8は、円板状の鏡板8a,この鏡板8aの表面である歯底8cから立設された渦巻状のラップ8b、及び鏡板8aの背面中央に設けられたボス部8dとを有する。また、鏡板8aの外周部の、固定スクロール7と接する表面が、旋回スクロール8の鏡板面8eとなっている。
The orbiting
ケース9は、固定スクロール7と旋回スクロール8からなるスクロール部,モータ部16(16a:回転子,16b:固定子)及び潤滑油などを内部に収納した密閉容器構造となっている。モータ部16の回転子16aと一体に固定されたシャフト(回転軸)10は、フレーム17に主軸受5を介して回転自在に支持され、固定スクロール7の中心軸線と同軸となっている。
The
シャフト10の先端にはクランク部10aが設けられており、このクランク部10aは旋回スクロール8の背面に設けられたボス部8dに挿入され、旋回スクロール8はシャフト10の回転に伴い旋回可能に構成されている。クランク部10aとボス部8dとの間には旋回軸受11が挟まれる。旋回スクロール8の中心軸線は固定スクロール7の中心軸線に対して所定距離だけ偏心した状態となる。また、旋回スクロール8のラップ8bは、固定スクロール7のラップ7bに周方向に所定角度だけずらして重ね合わせられている。12は、旋回スクロール8を固定スクロール7に対して、自転しないように拘束しながら相対的に旋回運動させるためのオルダムリングである。
A crank portion 10 a is provided at the tip of the
図4は従来構造の固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合い状態を示す平面図で、図に示すように、ラップ7b,8b間には三日月状の複数の圧縮室13(13a,13b)が形成され、旋回スクロール8を旋回運動させると、各圧縮室は中央部に移動するに従い連続的に容積が縮小される。即ち、旋回スクロールラップ8bの内線側及び外線側に、それぞれ旋回内線側圧縮室13a及び旋回外線側圧縮室13bが形成される。20は吸込室で、流体を吸入している途中の空間である。この吸込室20は、旋回スクロール8の旋回運動の位相が進んで、流体の閉じ込みを完了した時点から圧縮室13となる。
FIG. 4 is a plan view showing the meshing state of the fixed scroll and the orbiting scroll of the conventional structure. As shown in the figure, a plurality of crescent-shaped compression chambers 13 (13a, 13b) are formed between the
吸込ポート14は、図2,図4に示すように、固定スクロール7に設けられている。この吸込ポート14は吸込室20と連通するように台板7aの外周側に穿設されている。また、吐出ポート15は、最内周側の圧縮室13と連通するように固定スクロール7の台板7aの渦巻中心付近に穿設されている。
The
モータ部16によりシャフト10を回転駆動すると、シャフト10のクランク部10aから旋回軸受11を介して旋回スクロール8に伝えられ、旋回スクロール8は固定スクロール7の中心軸線を中心に、所定距離の旋回半径をもって旋回運動する。この旋回運動時に旋回スクロール8が自転しないように、オルダムリング12によって拘束される。
When the
旋回スクロール8の旋回運動によって、各ラップ7b,8bの間にできる圧縮室13は中央に連続的に移動し、その移動に従って圧縮室13の容積が連続的に縮小する。これにより、吸込ポート14から吸込まれた流体(例えば、冷凍サイクルを循環する冷媒ガス)を各圧縮室13内で順次圧縮し、圧縮された流体は吐出ポート15からケース上部の吐出空間54に吐出される。吐出された流体は、吐出空間54からケース9内のモータ室52に入り、吐出パイプ6から圧縮機外、例えば冷凍サイクルに供給される。
By the orbiting motion of the
潤滑油はケース9の底に貯留されており、シャフト10の下端には容積型または遠心式の給油ポンプ21を設けている。シャフトの回転とともに給油ポンプ21も回転させ、潤滑油を給油ポンプケース22に設けた潤滑油吸込口25から吸入して、給油ポンプの吐出口28から吐出する。吐出された潤滑油はシャフトに設けた貫通穴3を通って上部へ供給される。潤滑油の一部は、シャフト10に設けた横穴24を通って副軸受23を潤滑し、ケース底部の油溜まり53に戻る。その他大部分の潤滑油は、貫通穴3を通ってシャフト10のクランク10a上部に達し、クランク10aに設けた油溝57を通って旋回軸受11を潤滑する。そして旋回軸受11の下部に設けた主軸受5を潤滑した後、排油穴26a及び排油パイプ26bを通ってケース底部の油溜まり53へ戻る。
Lubricating oil is stored at the bottom of the
ここで、油溝57,旋回軸受11で形成される空間および、主軸受5を収める空間(フレーム17,シャフト10,フレームシール56,旋回スクロール8のボス部8dに設けられたつば形状の旋回ボス部材34,シール部材32で形成された空間)をあわせて第1の空間33と呼ぶことにする。この第1の空間33は吐出圧力に近い圧力を有する空間である。主軸受5及び旋回軸受11の潤滑のために第1の空間33に流入した潤滑油の大部分は、排油穴26a及び排油パイプ26bを通ってケース底部へ戻るが、一部の潤滑油は、オルダムリング12の潤滑,固定スクロール7と旋回スクロール8との摺動部の潤滑及びシールに必要な最低限の量が、シール部材32の上端面と旋回ボス部材34との端面間の後述の油漏出手段を介して背圧室18に入る。背圧室18を第2の空間と呼ぶことにする。
Here, a space formed by the oil groove 57 and the orbiting bearing 11 and a space for accommodating the main bearing 5 (frame 17,
シール部材32は、フレーム17に設けられた円環溝31に波状バネ(図示せず)と共に挿入されており、吐出圧力となっている第1の空間33と、吸込圧力と吐出圧力との間の圧力となっている背圧室18とを仕切っている。前記油漏出手段は、例えば旋回ボス部材34に設けられた複数の穴30と前記シール部材32とで構成される。前記複数の穴30は旋回スクロール8の旋回運動に伴いシール部材32を跨いだ円運動を行い、第1の空間33と背圧室18との間を移動する。これにより、第1の空間33の潤滑油を穴30に溜め、背圧室18へ間欠的に移送することにより、必要最小限の油を背圧室18に導くことができる。複数の穴30の代わりにスリットなどを設けて背圧室への油漏出手段としてもよい。
The
背圧室18に入った潤滑油は、背圧が高くなると、背圧室18と圧縮室13とを連通する背圧孔35を通って圧縮室13へ入り、その後、吐出ポート15から吐出され、一部は、例えば冷媒ガスと共に吐出パイプ6から冷凍サイクルへ吐出され、残りはケース9内で冷媒ガスと分離されてケース底の油溜まり53に貯留される。
When the back pressure increases, the lubricating oil that has entered the
なお、上記で説明したように前記第1の空間33と背圧室18と油漏出手段を備えることで、各軸受部に必要な給油量と圧縮室に必要な給油量を独立に制御することができるため、圧縮室給油量の適正化が可能となり高効率な圧縮機を得ることができる。
As described above, by providing the
以上説明してきたスクロール圧縮機において、次に背圧の詳細について述べる。スクロール圧縮機では、その圧縮作用により、固定スクロール7と旋回スクロール8とを互いに引離そうとする軸方向の力が発生する。この軸方向の力により、両スクロールが引離される、いわゆる旋回スクロール8の離脱現象が生じると、圧縮室の密閉性が悪化して圧縮機の効率が低下する。そこで、旋回スクロール8の鏡板の背面側に、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室18を設け、その背圧により引離し力を打ち消すと共に、旋回スクロール8を固定スクロール7に押付けるようにしている。このとき、押付力が大き過ぎると旋回スクロール8の鏡板面8eと固定スクロール7の鏡板面7eとの摺動損失が増大し、圧縮機効率が低下する。つまり背圧には適正な値が存在し、小さ過ぎると圧縮室の密閉性が悪化して熱流体損失が増大し、大き過ぎると摺動損失が増大する。よって、背圧を適正な値に維持することが、圧縮機の高性能化,高信頼性化において重要となる。本実施例では背圧を適正な範囲に維持するため、背圧孔35を備えている。
Next, details of the back pressure in the scroll compressor described above will be described. In the scroll compressor, an axial force is generated by the compression action to pull the fixed
背圧孔35の構成について図3,図4を用いて詳細に説明する。旋回スクロール8の鏡板にはコの字形に背圧孔35(35a,35b,35c)が設けられている。この背圧孔35は、旋回スクロール8が一旋回する間に、圧縮室13と背圧室18とを間欠的に繋ぐものである。止栓35dは、コの字形の背圧孔35を形成するため、通路35aの端部を閉止するためのものである。
The configuration of the
固定スクロール7の外周側の鏡板面7eには背圧室18と連通した切欠部36aを設けている。コの字形の背圧孔35の一方の連通口である背圧室側連通口(端部35c)は、図4の回転軌跡60に示す旋回運動により前記切欠部36aと間欠的に連通することで背圧室18に連通し、切欠部36aと連通していないときには固定スクロール7の鏡板面7eによりその連通口が塞がれている。背圧孔35の他方の連通口である圧縮室側連通口(端部35b)は、旋回運動により圧縮室13と間欠的に連通し、連通していないときは固定スクロール7のラップ7bによりその連通口が塞がれている。
A notch 36 a communicating with the
背圧室側連通口(端部35c)が背圧室18に連通する区間と、圧縮室側連通口(端部35b)が圧縮室に連通する区間は一般的に異なり、その両者が連通している間だけ圧縮室13と背圧室18が連通することになる。
The section in which the back pressure chamber side communication port (end portion 35c) communicates with the
前記切欠部36aの形状及び背圧孔35の両端部35b,35cの位置を決めると、背圧孔35が圧縮室13と背圧室18とを連通する区間(背圧孔の連通区間)が決まり、背圧室18の圧力はこの連通区間での圧縮室圧力に応じた値となる。つまり、連通のタイミングは、この切欠部36aを用いて調整されるということである。
When the shape of the notch 36a and the positions of both end portions 35b, 35c of the
これを図5,図6により更に詳細に説明する。まず、図5によりスクロール圧縮機の圧縮室の圧力変化を説明する。図5の線図は横軸がクランク角(旋回スクロールの旋回運動の位相)、縦軸が断熱圧縮時の圧縮室の圧力であり、これらの関係を模式的に示したものである。図5の線図では、旋回外線側圧縮室13bまたは旋回内線側圧縮室13aのいずれか一方の圧縮室圧力を示している。図中の実線49で示す圧縮室に着目すると、区間70が吸込区間、区間71が圧縮区間、区間72が吐出区間となる。なお、73,74は、49で示す圧縮室の前後にできる圧縮室での圧縮室圧力の変化を示したものである。
This will be described in more detail with reference to FIGS. First, the pressure change in the compression chamber of the scroll compressor will be described with reference to FIG. In the diagram of FIG. 5, the horizontal axis represents the crank angle (phase of the orbiting scroll orbiting), and the vertical axis represents the pressure in the compression chamber during adiabatic compression, and these relationships are schematically shown. The diagram of FIG. 5 shows the compression chamber pressure of one of the swirling outer line side compression chamber 13b and the swirling inner line side compression chamber 13a. Focusing on the compression chamber indicated by the
次に図6により、49で示す圧縮室のみに注目して説明する。49は断熱圧縮線で、この断熱圧縮線49に対して、実際の指圧線図は熱流体損失により51のように上方へ膨らんでいる。
Next, referring to FIG. 6, the description will be given focusing only on the compression chamber indicated by 49.
そして、従来の構成を例に説明すると、端部35bが圧縮室13に連通するのは44から45までの区間46であり、端部35cが背圧室18に連通するのは48から45までの区間61であるとする。よって圧縮室13と背圧室18とが連通するのは、両端部とも連通している区間61となる。この区間61において圧縮室圧力は48から45まで変動しており、背圧は多少の変動を伴いながらも、この区間における圧縮室圧力を平均した圧力47に設定されることになる。
The conventional configuration will be described as an example. The end portion 35b communicates with the
以上が背圧生成のメカニズムであるが、以下、従来構成での問題点について述べる。従来構成では、背圧については上記で説明したように適正に維持することが可能であるが、コの字形の背圧孔35がいわゆるデッドボリュームになるということについて、あまり考慮されていなかった。すなわち、背圧孔35が圧縮室13と背圧室18とを連通し終わって、端部35bと端部35cがともに塞がれる瞬間について考えると、圧力45である端部35b側から背圧(圧力47)である端部35cへ流体が流れており、背圧孔35内は圧力45に近い圧力で満たされていることになる。そして、旋回運動に伴い端部35bが次の圧縮室に連通する際には、その圧縮室圧力は44であるため、背圧孔35内の流体は圧力45に近い圧力から圧力44まで再膨張することになり、熱流体損失が生じることになる。
The above is the mechanism of back pressure generation. The problems in the conventional configuration will be described below. In the conventional configuration, the back pressure can be properly maintained as described above, but the fact that the U-shaped
これに対して本実施例では、固定スクロール7に設けた切欠部36aの形状を図1のように変更することで、図6の従来構成での区間61を区間62へと拡大するようにする。具体的には、背圧孔35は、圧縮室13と連通するとともに背圧室18と連通し、圧縮室13との連通が遮断された後に、背圧室18との連通を遮断する。つまり、端部35bが圧縮室13との連通を終えた後も、端部35cは背圧室18と連通しているようにする。換言すれば、旋回スクロール8が一旋回する間に、背圧孔35により圧縮室13と背圧室18とが間欠的に連通され、背圧孔35の背圧室18側の連通口が、背圧孔35の圧縮室13側の連通口より遅いタイミングで閉じる位置関係となるように背圧孔35の端部35b,35cを設ける。
In contrast, in this embodiment, the shape of the notch 36a provided in the fixed
このことにより、両端部が塞がれた後の、コの字形の背圧孔35内の高い圧力は背圧47まで低下し、旋回運動に伴い端部35bが次の圧縮室に連通する際の再膨張は、圧力47から圧力44までとなり、従来構成に比べて再膨張損失を低減することが可能となる。
As a result, the high pressure in the U-shaped
以上の内容を図7により再度説明する。図7の上部は、背圧孔の端部35bおよび35cの開口区間および閉口区間を示しており、図7の下部は背圧孔内の圧力を示している。実線は本実施例の構造(図1)、破線は従来の構造(図4)での開口区間および圧力変化を示している。従来の構造(図4)では、端部35bが圧縮室に開口した瞬間(区間46の開始点)に圧力は44となり、圧縮室圧力の増加とともに背圧孔内の圧力も高くなる。そして端部35cが背圧室18に開口した後(区間61の開始点)も圧力が上昇し、区間46、区間61の終了点において、圧力45より少し低い圧力45′となる。そして端部35bが、圧力44である次の圧縮室に開口する際に、背圧孔内の流体が圧力45′から圧力44まで再膨張することになる。
The above contents will be described again with reference to FIG. The upper part of FIG. 7 shows the opening section and the closing section of the end portions 35b and 35c of the back pressure hole, and the lower part of FIG. 7 shows the pressure in the back pressure hole. The solid line shows the structure of this embodiment (FIG. 1), and the broken line shows the opening section and pressure change in the conventional structure (FIG. 4). In the conventional structure (FIG. 4), the pressure becomes 44 at the moment when the end portion 35b opens into the compression chamber (starting point of the section 46), and the pressure in the back pressure hole increases as the compression chamber pressure increases. After the end 35c opens into the back pressure chamber 18 (starting point of the section 61), the pressure rises, and at the end points of the section 46 and the
これに対して本実施例の構造(図1)では、区間46が終了した後も端部35cが背圧室18に開口しているように区間62を設定しているため、背圧孔内の圧力は一旦45′まで上昇した後、背圧47まで低下する。そして次の圧縮室に開口する際には、背圧孔内の流体は圧力47から圧力44まで再膨張することになるが、従来の構造(図4)と比べると、圧力45′から圧力47までの再膨張分を低減することができる。
On the other hand, in the structure of this embodiment (FIG. 1), the section 62 is set so that the end 35c is open to the
この再膨張分低減の効果は,背圧孔35の体積が大きいほど大きくなる。背圧孔35の体積をV,圧縮機の押除量(吸込容積)をVthとすると、再膨張損失はV/Vthにほぼ比例するためである。
The effect of reducing the re-expansion amount increases as the volume of the
また、この再膨張分低減の効果は、背圧孔35内の圧力が大きく下がるほど、大きくなる。大まかな見積もりではあるが、大局的には以下の通りである。吐出圧力をPd,吸込圧力をPsとし、背圧孔35内の圧力がΔPだけ再膨張(45′→44or47→44)すると仮定すると、再膨張損失はΔP/(Pd−Ps)にほぼ比例する。
In addition, the effect of reducing the re-expansion amount increases as the pressure in the
つまり、次式のように考えられる。
再膨張損失 ∝(V/Vth)・(ΔP/(Pd−Ps))
In other words, the following equation is considered.
Re-expansion loss ∝ (V / Vth) · (ΔP / (Pd−Ps))
従って、背圧孔35内の圧力を45′→47のように下げておく方が再膨張損失を小さくすることができる。
Therefore, the re-expansion loss can be reduced by reducing the pressure in the
また、以上説明してきた圧縮機1と、凝縮器40,膨張弁41,蒸発器42,四方弁43を用いて、図8に示すように空調用の冷凍サイクルを構成することで、年間を通じた消費電力量が小さく、かつ運転範囲の広い使い勝手のよい空調機を提供することができる。
Further, using the
3 貫通穴
5 主軸受
6 吐出パイプ
7 固定スクロール
7a 台板
7b,8b ラップ
7c,8c 歯底
7d 支持部
7e,8e 鏡板面
8 旋回スクロール
8a 鏡板
8d ボス部
9 ケース(密閉容器)
10 シャフト(回転軸)
10a クランク部
11 旋回軸受
12 オルダムリング
13 圧縮室
13a 旋回内線側圧縮室
13b 旋回外線側圧縮室
14 吸込ポート
15 吐出ポート
16 モータ部
16a 回転子
16b 固定子
17 フレーム
18 背圧室
20 吸込室
21 給油ポンプ
23 副軸受
30 穴
32 シール部材
33 第1の空間
34 旋回ボス部材
35 背圧孔
35a 通路
35b 圧縮室側連通口
35c 背圧室側連通口
35d 止栓
36,36a,36b 切欠部
46 背圧孔の圧縮室側連通口が圧縮室に連通する区間
49 断熱圧縮線
51 指圧線図
52 モータ室
53 油溜まり
54 吐出空間
60 背圧孔の各連通口の回転軌跡
61,62 背圧孔の背圧室側連通口が背圧室に連通する区間
3 Through-
10 Shaft (Rotating shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a Crank part 11 Slewing bearing 12
Claims (7)
鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、
前記旋回スクロールまたは固定スクロールの少なくともいずれか一方の背面に設けられ旋回スクロールと固定スクロールの両部材の少なくとも一方を他方に押付けるための背圧室と、
前記固定スクロールと旋回スクロールの少なくとも何れか一方の鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔とを備え、
前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と前記背圧室とが間欠的に連通され、
前記背圧孔の背圧室側の連通口が、前記背圧孔の圧縮室側の連通口より遅く塞がれることを特徴とするスクロール圧縮機。 A fixed scroll with a spiral wrap on the base plate,
An orbiting scroll that stands up a spiral wrap on the end plate and meshes with the fixed scroll to form a compression chamber;
A discharge space in which the working fluid compressed in the compression chamber is discharged;
A back pressure chamber provided on the back surface of at least one of the orbiting scroll and the fixed scroll, for pressing at least one of both the orbiting scroll and the fixed scroll against the other;
A back pressure hole formed in at least one end plate of the fixed scroll and the orbiting scroll and communicating the compression chamber and the back pressure chamber to hold the pressure in the back pressure chamber at a pressure between the suction pressure and the discharge pressure. And
While the orbiting scroll makes one revolution, the compression chamber and the back pressure chamber are intermittently communicated by the back pressure hole,
A scroll compressor, wherein the back pressure chamber side communication port of the back pressure hole is closed later than the back pressure hole side communication port.
鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記圧縮室で圧縮した作動流体が吐出される吐出空間と、
前記旋回スクロールの鏡板背面に設けられ旋回スクロールを前記固定スクロールに押付けるための背圧室と、
前記旋回スクロールの鏡板に形成され前記圧縮室と前記背圧室とを連通して背圧室の圧力を吸込圧力と吐出圧力の間の圧力に保持する背圧孔とを備え、
前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記背圧孔により前記圧縮室と前記背圧室とが間欠的に連通され、
前記背圧孔の背圧室側の連通口が、前記背圧孔の圧縮室側の連通口より遅く塞がれることを特徴とするスクロール圧縮機。 A fixed scroll with a spiral wrap on the base plate,
An orbiting scroll that stands up a spiral wrap on the end plate and meshes with the fixed scroll to form a compression chamber;
A discharge space in which the working fluid compressed in the compression chamber is discharged;
A back pressure chamber provided on the back surface of the orbiting scroll for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll;
A back pressure hole formed in the end plate of the orbiting scroll and communicating the compression chamber and the back pressure chamber to hold the pressure of the back pressure chamber at a pressure between the suction pressure and the discharge pressure;
While the orbiting scroll makes one revolution, the compression chamber and the back pressure chamber are intermittently communicated by the back pressure hole,
A scroll compressor, wherein the back pressure chamber side communication port of the back pressure hole is closed later than the back pressure hole side communication port.
前記旋回スクロールは、前記旋回スクロールが一旋回する間に、前記圧縮室と前記背圧室とを間欠的に繋ぐ背圧孔を有し、
前記背圧孔は、前記圧縮室と連通するとともに前記背圧室と連通し、前記圧縮室との連通が遮断された後に、前記背圧室との連通を遮断する
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 A scroll compressor that compresses refrigerant by meshing a turning scroll and a fixed scroll,
The orbiting scroll has a back pressure hole that intermittently connects the compression chamber and the back pressure chamber while the orbiting scroll makes one revolution.
The back compression hole communicates with the compression chamber and communicates with the back pressure chamber, and after the communication with the compression chamber is blocked, the communication with the back pressure chamber is blocked. Machine.
前記連通のタイミングは、前記固定スクロールに設けられた切欠部を用いて調整される
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 In claim 6,
The scroll compressor characterized in that the communication timing is adjusted by using a notch provided in the fixed scroll.
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