JP6767640B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、スクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor.
近年、圧縮容器内に仕切板を設けるとともに、この仕切板で仕切られた低圧側の室に固定スクロール及び旋回スクロールを有した圧縮要素と、この旋回スクロールを旋回駆動する電動要素とを配置した密閉型スクロール圧縮機が知られている。この種の密閉型スクロール圧縮機では、仕切板の保持孔に固定スクロールのボス部を嵌合し、圧縮要素で圧縮した冷媒を、固定スクロールの吐出ポートを介して、仕切板で仕切られた高圧側の室に吐出する構成を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, a partition plate is provided in a compression vessel, and a compression element having a fixed scroll and a swivel scroll and an electric element for swiveling and driving the swivel scroll are arranged in a chamber on the low pressure side partitioned by the partition plate. Type scroll compressors are known. In this type of closed scroll compressor, the boss portion of the fixed scroll is fitted into the holding hole of the partition plate, and the refrigerant compressed by the compression element is separated by the partition plate via the discharge port of the fixed scroll. A device having a configuration for discharging to a side chamber has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に代表されるようなスクロール圧縮機は、圧縮要素の周囲が低圧空間であるため、旋回スクロールと固定スクロールとにはお互いが離間する方向に力が加わる。 In a scroll compressor as represented by Patent Document 1, since the circumference of the compression element is a low-pressure space, a force is applied to the swivel scroll and the fixed scroll in a direction in which they are separated from each other.
従って、旋回スクロールと固定スクロールとで形成される圧縮室の密閉性を高めるために、チップシールを用いる場合が多い。 Therefore, a tip seal is often used in order to improve the airtightness of the compression chamber formed by the swivel scroll and the fixed scroll.
しかし、高効率な運転を行うためには、旋回スクロール又は固定スクロールに背圧を加えることが好ましい。例えば、特許文献2は、固定スクロールに背圧を加えて、旋回スクロールに対して固定スクロールを押し付けることでチップシールを廃止しつつも圧縮室の密閉性を高めている。 However, in order to perform highly efficient operation, it is preferable to apply back pressure to the turning scroll or the fixed scroll. For example, Patent Document 2 applies back pressure to a fixed scroll and presses the fixed scroll against a swivel scroll to abolish the chip seal and improve the airtightness of the compression chamber.
しかし、前述の特許文献では、圧縮室内のガス力によって、固定スクロールが転覆してしまうことを防止する方策についての開示は為されていない。 However, the above-mentioned patent document does not disclose a measure for preventing the fixed scroll from overturning due to the gas force in the compression chamber.
そこで、本発明は、密閉容器内を高圧空間と低圧空間に区画する仕切板と、前記仕切板に隣接する固定スクロールと、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、前記旋回スクロールの自転を防止する自転抑制部材と、前記旋回スクロールを支持する主軸受とを有し、前記固定スクロール、前記旋回スクロール、前記自転抑制部材、及び前記主軸受を、前記低圧空間に配置し、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを、前記仕切板と前記主軸受との間に配置したスクロール圧縮機であって、前記主軸受に形成した軸受側嵌合部と、前記固定スクロールに形成したスクロール側嵌合部と、下端部が前記軸受側嵌合部に挿入され、上端部が前記仕切板の下面より下方に位置するとともに前記スクロール側嵌合部に挿入される同一径であって、単一の柱状部材とを備え、前記柱状部材の下端部と前記軸受側嵌合部とは固定されており、前記柱状部材の上端部と前記スクロール側嵌合部とが軸方向に摺動自在に嵌合され、前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との間に摺動面を有しているとともに、前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との嵌合領域と、前記固定スクロールの渦巻ラップの高さ中心を通る水平面とが、交差する位置関係にあることを特徴とするスクロール圧縮機を提供する。
Therefore, the present invention comprises a partition plate that divides the inside of the closed container into a high-pressure space and a low-pressure space, a fixed scroll adjacent to the partition plate, a swivel scroll that meshes with the fixed scroll to form a compression chamber, and the swivel. It has a rotation suppressing member for preventing the rotation of the scroll and a main bearing for supporting the turning scroll, and the fixed scroll, the turning scroll, the rotation suppressing member, and the main bearing are arranged in the low pressure space. A scroll compressor in which the fixed scroll and the swivel scroll are arranged between the partition plate and the main bearing, and a bearing-side fitting portion formed on the main bearing and a scroll side formed on the fixed scroll. The fitting portion and the lower end portion are inserted into the bearing side fitting portion, and the upper end portion is located below the lower surface of the partition plate and has the same diameter and is inserted into the scroll side fitting portion. The lower end portion of the columnar member and the bearing side fitting portion are fixed, and the upper end portion of the columnar member and the scroll side fitting portion are slidably fitted in the axial direction. In addition to having a sliding surface between the columnar member and the scroll-side fitting portion, the fitting region between the columnar member and the scroll-side fitting portion and the spiral wrap of the fixed scroll are combined. Provided is a scroll compressor characterized in that the horizontal plane passing through the center of the height of the scroll intersects with each other.
本発明のスクロール圧縮機によれば、固定スクロールの転覆を防止することができる。また、固定スクロールにかかる半径および接線方向のガス合力を、柱状部材とスクロール側嵌合部とで形成される嵌合領域で確実に支持できるため、固定スクロールの転覆をより確実に防止することが出来る。万一、柱状部材の上端部とスクロール側嵌合部とが固定されており、柱状部材の下端部と軸受側嵌合部とが摺動自在に嵌合されていた場合は、固定スクロールと柱状部材は一つの剛体と見なされ、固定スクロールのガス合力を受け止める支持箇所は、軸受側嵌合部となり、固定スクロールの半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である渦巻ラップ高さの中心位置と、そのガス合力を支持する箇所の軸方向の距離が長くなってしまい、転覆しやすくなってしまう。 According to the scroll compressor of the present invention, overturning of the fixed scroll can be prevented. Further, since the radial and tangential gas resultant forces applied to the fixed scroll can be reliably supported by the fitting region formed by the columnar member and the scroll-side fitting portion, it is possible to more reliably prevent the fixed scroll from capsizing. You can. In the unlikely event that the upper end of the columnar member and the fitting portion on the scroll side are fixed, and the lower end of the columnar member and the fitting portion on the bearing side are slidably fitted, the fixed scroll and the columnar The member is regarded as one rigid body, and the support point that receives the gas resultant force of the fixed scroll is the bearing side fitting part, and the center position of the spiral wrap height, which is the force point position of the gas resultant force in the radial and tangential directions of the fixed scroll. Then, the axial distance of the portion supporting the gas resultant force becomes long, and it becomes easy to overturn.
本発明の第1態様は、密閉容器内を高圧空間と低圧空間に区画する仕切板と、前記仕切板に隣接する固定スクロールと、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、前記旋回スクロールの自転を防止する自転抑制部材と、前記旋回スクロールを支持する主軸受とを有し、前記固定スクロール、前記旋回スクロール、前記自転抑制部材、及び前記主軸受を、前記低圧空間に配置し、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを、前記仕切板と前記主軸受との間に配置したスクロール圧縮機であって、前記主軸受に形成した軸受側嵌合部と、前記固定スクロールに形成したスクロール側嵌合部と、下端部が前記軸受側嵌合部に挿入され、上端部が前記仕切板の下面より下方に位置するとともに前記スクロール側嵌合部に挿入される同一径であって、単一の柱状部材とを備え、前記柱状部材の下端部と前記軸受側嵌合部とは固定されており、前記柱状部材の上端部と前記スクロール側嵌合部とが軸方向に摺動自在に嵌合され、前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との間に摺動面を有しているとともに、前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との嵌合領域と、前記固定スクロールの渦巻ラップの高さ中心を通る水平面とが、交差する位置関係にあるものである。
A first aspect of the present invention includes a partition plate that divides the inside of a closed container into a high-pressure space and a low-pressure space, a fixed scroll adjacent to the partition plate, and a swirl scroll that meshes with the fixed scroll to form a compression chamber. It has a rotation suppressing member for preventing the rotation of the turning scroll and a main bearing for supporting the turning scroll, and the fixed scroll, the turning scroll, the rotation suppressing member, and the main bearing are arranged in the low pressure space. A scroll compressor in which the fixed scroll and the swivel scroll are arranged between the partition plate and the main bearing, and the bearing side fitting portion formed on the main bearing and the fixed scroll are formed. The scroll side fitting portion and the lower end portion are inserted into the bearing side fitting portion, the upper end portion is located below the lower surface of the partition plate, and the same diameter is inserted into the scroll side fitting portion . A single columnar member is provided, the lower end portion of the columnar member and the bearing side fitting portion are fixed, and the upper end portion of the columnar member and the scroll side fitting portion are slidable in the axial direction. A sliding surface is provided between the columnar member and the scroll-side fitting portion, and the fitting region between the columnar member and the scroll-side fitting portion and the fixed scroll The horizontal plane passing through the height center of the spiral lap is in a positional relationship of intersection.
第1態様によれば、固定スクロールの半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である渦巻ラップ高さの中心位置と、そのガス合力を支持する固定スクロールの嵌合部と柱状部材とで形成される嵌合領域との軸方向の距離を短くできるので、固定スクロールが転覆する方向の回転モーメントを最小にでき、固定スクロールの転覆を防止することができる。
また、固定スクロールにかかる半径および接線方向のガス合力を、柱状部材とスクロール側嵌合部とで形成される嵌合領域で確実に支持できるため、固定スクロールの転覆をより確実に防止することが出来る。万一、柱状部材の上端部とスクロール側嵌合部とが固定されており、柱状部材の下端部と軸受側嵌合部とが摺動自在に嵌合されていた場合は、固定スクロールと柱状部材は一つの剛体と見なされ、固定スクロールのガス合力を受け止める支持箇所は、軸受側嵌合部となり、固定スクロールの半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である渦巻ラップ高さの中心位置と、そのガス合力を支持する箇所の軸方向の距離が長くなってしまい、転覆しやすくなってしまう。
According to the first aspect, the center position of the spiral wrap height, which is the force point position of the gas resultant force in the radial direction and the tangential direction of the fixed scroll, and the fitting portion and the columnar member of the fixed scroll supporting the gas resultant force are formed. Since the axial distance from the fitting region to be fitted can be shortened, the rotational moment in the direction in which the fixed scroll overturns can be minimized, and overturning of the fixed scroll can be prevented.
Further, since the radial and tangential gas resultant forces applied to the fixed scroll can be reliably supported by the fitting region formed by the columnar member and the scroll-side fitting portion, it is possible to more reliably prevent the fixed scroll from capsizing. You can. In the unlikely event that the upper end of the columnar member and the mating portion on the scroll side are fixed, and the lower end of the columnar member and the fitting portion on the bearing side are slidably fitted, the fixed scroll and the columnar are formed. The member is regarded as one rigid body, and the support point that receives the gas resultant force of the fixed scroll is the bearing side fitting part, and the center position of the spiral wrap height, which is the force point position of the gas resultant force in the radial and tangential directions of the fixed scroll. Then, the axial distance of the portion supporting the gas resultant force becomes long, and it becomes easy to overturn.
本発明の第2態様は、前記固定スクロールの渦巻ラップの高さをH、前記柱状部材の上端部と前記スクロール側嵌合部との嵌合領域の軸方向長さをLとしたとき、H/2≧Lの関係を満たすものである。
The second aspect of the present invention, when the height of the spiral wrap of the fixed scroll H, the axial length of the fitting area between the upper end of the columnar member and the scroll-side fitting portion has a L, H It satisfies the relationship of / 2 ≧ L.
第2様態によれば、柱状部材が嵌合領域のクリアランス内で傾いて設置されていたり、運転中の変形等で、嵌合領域の下端位置や上端位置に柱状部材との接地(接触)点が存在した場合においても、固定スクロールの半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である渦巻ラップ高さの中心位置と、接地(接触)点との距離を比較的短く抑えることができるので、固定スクロールの転覆をより防止することが出来る。
According to the second mode, the columnar member is installed at an angle within the clearance of the fitting area, or due to deformation during operation, etc., the contact point with the columnar member is at the lower end position or the upper end position of the fitting area. Even if there is, the distance between the center position of the spiral lap height, which is the power point position of the gas resultant force in the radial direction and the tangential direction of the fixed scroll, and the ground contact point can be kept relatively short. It is possible to prevent the fixed scroll from overturning.
本発明の第3態様は、前記固定スクロールの固定渦巻きラップの内壁を、前記旋回スクロールの旋回渦巻きラップの終端近くまで形成して、前記固定渦巻きラップの前記内壁と前記旋回渦巻きラップの外壁とで形成される一方の前記圧縮室の閉じ込み容積と、前記固定渦巻きラップの外壁と前記旋回渦巻きラップの内壁とで形成される他方の前記圧縮室の閉じ込み容積とを異ならせたものである。
In a third aspect of the present invention, the inner wall of the fixed spiral wrap of said fixed scroll, and formed up to near the end of the orbiting spiral wrap of the orbiting scroll, and said inner wall and outer wall of the orbiting spiral wrap of the fixed spiral wrap while the the closed narrowing the volume of the compression chamber to be formed, in which was different from the confinement volume of said fixed other of the compression chamber formed by the outer wall and the inner wall of the orbiting spiral wrap of the spiral wrap.
第3様態によれば、最大限の吸入ガスの閉じ込み容積を確保することで、渦巻きラップの高さを低くできる。従って、固定スクロールが、仕切板と主軸受との間で軸方向に動くことができ、吐出空間の圧力によって固定スクロールを旋回スクロールに押し付けて、固定スクロールと旋回スクロールとの密閉性を確保するスクロール圧縮機においては、渦巻きラップの高さが低い方が固定スクロールを安定させることができるので、さらに固定スクロールの転覆を防止することできる。
According to the third mode, the height of the spiral wrap can be lowered by ensuring the maximum confined volume of the intake gas. Therefore, the fixed scroll can move in the axial direction between the partition plate and the main bearing, and the pressure of the discharge space presses the fixed scroll against the swivel scroll to ensure the airtightness between the fixed scroll and the swivel scroll. In the compressor, the lower the height of the spiral wrap, the more stable the fixed scroll can be, so that the overturning of the fixed scroll can be further prevented.
本発明の第4態様は、前記固定スクロールに形成され、前記圧縮室と前記低圧空間とを連通する吸入部を備え、前記固定スクロールの固定渦巻きラップのラップ端面の外周部で、前記主軸受の軸受中心に対して前記吸入部と半径方向で重ならない領域の最小距離をRとしたとき、H≦Rの関係を満たすものである。
The fourth aspect of the present invention is formed in the fixed scroll includes a suction portion communicating with said with said compression chamber low-pressure space, in the outer peripheral portion of the wrap end surface of the fixed spiral wrap of said fixed scroll, said main bearing when the minimum distance of the region not overlapping with the suction unit and the radial direction is R with respect to the bearing center, satisfies the relationship H ≦ R.
第4様態によれば、固定スクロールの渦巻ラップの端面と旋回スクロールとの接地(接触)範囲が大きくなり、固定スクロールの背面にかかる圧力によって、固定スクロールが旋回スクロールに押し付けられる場合に発生する固定スクロールの転覆を防止する方向の回転モーメントを大きくすることができるので、固定スクロールの転覆をさらに防止することができる。 According to the fourth mode, the ground contact (contact) range between the end face of the spiral wrap of the fixed scroll and the swivel scroll becomes large, and the fixed scroll occurs when the fixed scroll is pressed against the swivel scroll by the pressure applied to the back surface of the fixed scroll. Since the rotational moment in the direction of preventing the scroll from overturning can be increased, it is possible to further prevent the fixed scroll from overturning.
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
図1は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の構成を示す縦断面図である。この密閉型スクロール圧縮機は、図1に示すように、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された密閉容器10を備えている。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a closed scroll compressor according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, this closed scroll compressor includes a closed
密閉容器10内の上部には、密閉容器10内を上下に仕切る仕切板20が設けられている。仕切板20は、密閉容器10内を高圧空間11と低圧空間12に区画している。
A
密閉容器10には、低圧空間12に冷媒を導入する冷媒吸込管13と、圧縮された冷媒を高圧空間11から吐出する冷媒吐出管14とを設けている。低圧空間12の底部は、潤滑油が貯留される油溜まり15を形成している。
The closed
低圧空間12には、圧縮機構として、固定スクロール30と旋回スクロール40とを備えている。固定スクロール30は仕切板20に隣接する。旋回スクロール40は固定スクロール30と噛み合わされて圧縮室50を形成する。
The low-
固定スクロール30及び旋回スクロール40の下方には、旋回スクロール40を支持する主軸受60を設けている。主軸受60の略中央には、軸受部61とボス収容部62とを形成している。
Below the fixed
軸受部61は、回転軸70を軸支する。
The bearing
回転軸70は、軸受部61と副軸受16とで支持されている。回転軸70の上端には、回転軸70の軸心に対して偏心した偏心軸71を形成している。
The rotating
回転軸70の内部には、潤滑油が通過する油路72を形成している。回転軸70の下端には、潤滑油の吸込口73を備えている。吸込口73の上部には、パドル74が形成されている。油路72は、吸込口73、パドル74と連通し、回転軸70の軸方向に形成される。油路72は、軸受部61に給油する給油口75、副軸受16に給油する給油口76、ボス収容部62に給油する給油口77を備えている。
An
なお、偏心軸71は、スイングブッシュ78及び旋回軸受79を介して、ボス43に旋回駆動可能に挿入されている。
The
電動要素80は、密閉容器10に固定されるステータ81と、このステータ81の内側に配置されたロータ82とから構成される。
The
ロータ82は、回転軸70に固定される。回転軸70には、ロータ82の上方と下方にバランスウェイト17a、17bを取り付けている。バランスウェイト17aとバランスウェイト17bとは、180°ずれた位置に配置している。バランスウェイト17a、17bによる遠心力と、旋回スクロール40の公転運動により発生する遠心力とでバランスを取っている。なお、バランスウェイト17a、17bは、ロータ82に固定してもよい。
The
自転抑制部材(オルダムリング)90は、旋回スクロール40の自転を防止する。旋回スクロール40は、自転抑制部材90を介して固定スクロール30に支持されている。これにより、旋回スクロール40は、固定スクロール30に対して、自転しないで旋回運動をする。
The rotation suppressing member (oldham ring) 90 prevents the
柱状部材100は、固定スクロール30の回転と半径方向の動きを阻止し、固定スクロール30の軸方向への動きを許容する。固定スクロール30は、柱状部材100によって主軸受60で支持され、仕切板20と主軸受60との間で軸方向に動くことができる。
The
固定スクロール30、旋回スクロール40、電動要素80、自転抑制部材90、及び主軸受60は、低圧空間12に配置され、固定スクロール30及び旋回スクロール40は、仕切板20と主軸受60との間に配置される。
The fixed
電動要素80の駆動により、ロータ82とともに回転軸70が回転する。偏心軸71によって旋回スクロール40が自転しないで旋回運動し、圧縮室50にて冷媒が圧縮される。
The
冷媒は、冷媒吸込管13から低圧空間12に導入される。圧縮室50には、旋回スクロール40外周の低圧空間12にある冷媒が導かれる。冷媒は、圧縮室50で圧縮された後に、高圧空間11を経由して、冷媒吐出管14から吐出される。
The refrigerant is introduced into the
回転軸70の回転によって、油溜まり15に貯留されている潤滑油は、吸込口73から油路72に入り、この油路72のパドル74に沿って上方に汲み上げられる。汲み上げられた潤滑油は、各給油口75、76、77から軸受部61、副軸受16、及びボス収容部62に供給される。ボス収容部62まで汲み上げられた潤滑油は、主軸受60と旋回スクロール40との摺動面に導かれるとともに、主軸受に設置された返送管63を通じて排出されて再び油溜まり15に戻される。
Due to the rotation of the
図2(a)は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の旋回スクロールを示す側面図、図2(b)は同図(a)のX−X線断面図である。 FIG. 2A is a side view showing a swivel scroll of the closed scroll compressor according to the present embodiment, and FIG. 2B is a sectional view taken along line XX of FIG. 2A.
旋回スクロール40は、円板状の旋回スクロール鏡板41と、この旋回スクロール鏡板41の上面に立設された渦巻状の旋回渦巻きラップ42と、旋回スクロール鏡板41の下面略中央に形成された円筒状のボス43とを備えている。
The
図2(b)では、旋回スクロール鏡板41には、一対の第1のキー溝91を形成している。
In FIG. 2B, a pair of first
図3は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の固定スクロールを示す底面図、図4は同固定スクロールを底面から見た斜視図、図5は同固定スクロールを上面から見た斜視図である。 FIG. 3 is a bottom view showing a fixed scroll of the closed scroll compressor according to the present embodiment, FIG. 4 is a perspective view of the fixed scroll as viewed from the bottom, and FIG. 5 is a perspective view of the fixed scroll as viewed from the top. is there.
固定スクロール30は、円板状の固定スクロール鏡板31と、この固定スクロール鏡板31の下面に立設された渦巻状の固定渦巻きラップ32と、この固定渦巻きラップ32の周囲を取り囲むように立設した周壁33とを備えている。
The fixed
ここでの終端32bは、内壁と外壁とから固定渦巻きラップ32が形成される部分であり、固定渦巻きラップ32は、終端32bから内壁最外周部32cまで更に340°程度内壁だけで延長されている。
The terminal 32b here is a portion where the fixed
固定スクロール鏡板31の略中心部には、第1吐出ポート35を形成している。また、固定スクロール鏡板31には、バイパスポート36と中圧ポート37を形成している。バイパスポート36は、第1吐出ポート35近傍で、圧縮完了間際の高圧圧力領域に位置する。中圧ポート37は、圧縮途中の中間圧力領域に位置する。
A
固定スクロール30の周壁33には、冷媒を圧縮室50に取り込むための吸入部38が形成されている。周壁33の一部には、第2のキー溝92を形成している。
A
また、周壁33の一部には、柱状部材100の上端部が挿入されるスクロール側嵌合部101を形成している。
Further, a scroll side
図5に示すように、固定スクロール30の上面(仕切板20側の面)には、中央にボス部39を形成している。ボス部39には、第1吐出ポート35とバイパスポート36とが形成されている。
As shown in FIG. 5, a
また、固定スクロール30の上面には、周壁33とボス部39との間に、リング状の凹部によって中圧空間30Mが形成される。中圧空間30Mには、中圧ポート37を形成している。中圧ポート37は、旋回渦巻きラップ42における内壁と外壁との厚みより小さい径で構成する。中圧ポート37の径を、旋回渦巻きラップ42における内壁と外壁との厚みより小さくすることで、旋回渦巻きラップ42の内壁側に形成される圧縮室50と、旋回渦巻きラップ42の外壁側に形成される圧縮室50との連通を防止できる。
Further, on the upper surface of the fixed
ボス部39には、バイパスポート36を閉塞自在なバイパス逆止弁121、及びバイパス逆止弁ストップ122を設ける。バイパス逆止弁121には、リードバルブを用いることで高さ方向をコンパクトにできる。また、バイパス逆止弁121は、V字型のリードバルブを用いることで、旋回渦巻きラップ42の外壁側に形成される圧縮室50と連通するバイパスポート36と、旋回渦巻きラップ42の内壁側に形成される圧縮室50と連通するバイパスポート36とを閉塞することができる。
The
図6は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の主軸受を示す斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view showing a main bearing of the closed scroll compressor according to the present embodiment.
軸受部61とボス収容部62とは、主軸受60の略中央に形成している。
The bearing
主軸受60の外周部には、柱状部材100の下端部が挿入される軸受側嵌合部102を形成している。
A bearing-side
ボス収容部62に連通するように、返送管63が主軸受60に形成されている。
A
図7は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の自転抑制部材を示す上面図である。 FIG. 7 is a top view showing a rotation suppressing member of the closed scroll compressor according to the present embodiment.
自転抑制部材(オルダムリング)90には、第1のキー93と第2のキー94とが形成されている。第1のキー93は、旋回スクロール40の第1のキー溝91と係合し、第2のキー94は、固定スクロール30の第2のキー溝92と係合する。従って、旋回スクロール40は、固定スクロール30に対して自転することなく旋回運動が可能となる。また、図1に示すように、回転軸70の軸方向に、上方から固定スクロール30、旋回スクロール40、オルダムリング90の順に配置している。固定スクロール30、旋回スクロール40、オルダムリング90の順に配置するため、オルダムリング90の第1のキー93と第2のキー94とはリング部95の同一平面に形成している。このため、オルダムリング90の加工時に、第1のキー93と第2のキー94を同一方向から加工することが可能となり、加工装置からオルダムリング90を脱着する回数を減らすことができるので、加工精度の向上及び加工費の削減効果を得ることができる。
A
図8は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の仕切板と固定スクロールを示す要部断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a partition plate and a fixed scroll of the closed scroll compressor according to the present embodiment.
仕切板20の中心部には、第2吐出ポート21を形成している。第2吐出ポート21には、吐出逆止弁131、及び吐出逆止弁ストップ132を設けている。
A
仕切板20と固定スクロール30との間には、第1吐出ポート35と連通する吐出空間30Hが形成される。第2吐出ポート21は、吐出空間30Hを高圧空間11に連通する。吐出逆止弁131は、第2吐出ポート21を閉塞する。
A
本実施形態によれば、仕切板20と固定スクロール30との間に形成された吐出空間30Hに高圧圧力が加わることで、固定スクロール30を旋回スクロール40に押し付けるため、固定スクロール30と旋回スクロール40との隙間を無くすことができ、高効率な運転を行うことができる。
According to the present embodiment, the fixed
また、本実施形態によれば、第1吐出ポート35とは別に、バイパスポート36によって圧縮室50と吐出空間30Hとを連通し、バイパスポート36にはバイパス逆止弁121を設けることで、吐出空間30Hからの逆流を防止しつつ、所定の圧力に到達した時点
で吐出空間30Hへと導くことができるので、広い運転範囲で高効率を実現することができる。
Further, according to the present embodiment, apart from the
吐出逆止弁131は、バイパス逆止弁121より厚く構成している。
The
第1吐出ポート35は、第2吐出ポート21よりも小さな容積としている。圧縮室50からの吐出圧力の損失を低減するためである。
The
また、第2吐出ポート21の流入側にテーパを形成することで、吐出圧力の損失を低減できる。
Further, by forming a taper on the inflow side of the
本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機は、仕切板20と固定スクロール30との間で、吐出空間30Hの外周に配置されるリング状の第1シール部材141と、仕切板20と固定スクロール30との間で、第1シール部材141の外周に配置されるリング状の第2シール部材142とを備えている。
The sealed scroll compressor according to the present embodiment has a ring-shaped
第1シール部材141及び第2シール部材142には、例えばフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンが、シール性と組み立て性の面で適している。また、第1シール部材141及び第2シール部材142は、フッ素樹脂に繊維材を混合させることでシールの信頼性が向上する。
For the
第1シール部材141と第2シール部材142とは、閉塞部材150によって仕切板20に挟み込まれる。閉塞部材150には、アルミ材を用いることで仕切板20とのかしめを行える。
The
第1シール部材141と第2シール部材142との間には中圧空間30Mが形成される。中圧空間30Mは、中圧ポート37によって、圧縮途中の中間圧力領域にある圧縮室50と連通しているため、吐出空間30Hの圧力より低く、低圧空間12の圧力よりも高い圧力が加わる。
A
本実施形態によれば、仕切板20と固定スクロール30との間に、高圧である吐出空間30H以外に、中圧空間30Mを形成することで、固定スクロール30の旋回スクロール40への押し付け力を調整しやすい。
According to the present embodiment, by forming a
また、本実施形態によれば、第1シール部材141と第2シール部材142とで吐出空間30Hと中圧空間30Mとを形成するため、高圧である吐出空間30Hから中圧空間30Mへの冷媒の漏れ、中圧空間30Mから低圧空間12への冷媒の漏れを低減できる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、第1シール部材141と第2シール部材142とを閉塞部材150によって仕切板20に挟み込むため、仕切板20、第1シール部材141、第2シール部材142、及び閉塞部材150を組み立てた後に、密閉容器10内に配置できるので、少ない部品点数にできるとともに、スクロール圧縮機の組み立てが容易である。
Further, according to the present embodiment, since the
図9は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の要部を示す一部断面斜視図である。 FIG. 9 is a partial cross-sectional perspective view showing a main part of the closed scroll compressor according to the present embodiment.
図8で説明した閉塞部材150は、図9に示すように、リング状部材151とリング状部材151の一方の面に形成される複数の突出部152とで構成されている。
As shown in FIG. 9, the closing
第1シール部材141は、外周部をリング状部材151の内周側上面と仕切板20とで
挟み込まれる。また、第2シール部材142は、内周部をリング状部材151の外周側上面と仕切板20とで挟み込まれる。
The outer peripheral portion of the
リング状部材151は、第1シール部材141と第2シール部材142とを挟み込んだ状態で仕切板20に取り付ける。
The ring-shaped
仕切板20への閉塞部材150の取り付けは、突出部152を仕切板20に形成した孔22に挿入して、リング状部材151を仕切板20の下面に押圧した状態で、突出部152の端部をかしめて固定する。
To attach the closing
仕切板20に閉塞部材150を取り付けた状態では、第1シール部材141の内周部は、リング状部材151の内周側に突出し、第2シール部材142の外周部は、リング状部材151の外周側に突出している。
When the closing
そして、閉塞部材150を取り付けた仕切板20を密閉容器10内に装着することで、第1シール部材141の内周部は、固定スクロール30のボス部39の外周面に押圧され、第2シール部材142の外周部は、固定スクロール30の周壁33の内周面に押圧される。
Then, by mounting the
図10は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の渦巻きラップ高さの中心を通る水平面Aと嵌合部領域との位置関係を示す縦断面図である。 FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the positional relationship between the horizontal plane A passing through the center of the spiral wrap height of the closed scroll compressor according to the present embodiment and the fitting portion region.
主軸受60の外周には軸受側嵌合部102が形成され、固定スクロール30にはスクロール側嵌合部101が形成されている。
A bearing-side
柱状部材100は、下端部が軸受側嵌合部102に挿入され、上端部がスクロール側嵌合部101に挿入される。
The lower end of the
本実施形態では、柱状部材100とスクロール側嵌合部101との嵌合領域101aと、固定スクロール30の固定渦巻きラップ32の高さをHとしたとき、高さHの中心を通る水平面とが、交差する位置関係にある。このような構成によれば、固定スクロール30の半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である固定渦巻きラップ32の高さHの中心位置と、そのガス合力を支持する固定スクロール30のスクロール側嵌合部101と柱状部材100とで形成される嵌合領域101aとの軸方向の距離を短くできるので、固定スクロール30が転覆する方向の回転モーメントを最小にでき、固定スクロール30の転覆を防止することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、柱状部材100の下端部と軸受側嵌合部102とは固定されており、柱状部材100の上端部とスクロール側嵌合部101とが軸方向に摺動自在に嵌合されている。このような構成によれば、固定スクロール30にかかる半径および接線方向のガス合力を、柱状部材100とスクロール側嵌合部101とで形成される嵌合領域101aで確実に支持できるため、固定スクロール30の転覆をより確実に防止することが出来る。万一、柱状部材100の上端部とスクロール側嵌合部101とが固定されており、柱状部材100の下端部と軸受側嵌合部102とが摺動自在に嵌合されていた場合は、固定スクロール30と柱状部材100は一つの剛体と見なされ、固定スクロール30のガス合力を受け止める支持箇所は、軸受側嵌合部領域102aとなり、固定スクロール30の半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である固定渦巻きラップ32の高さHの中心位置と、そのガス合力を支持する箇所の軸方向の距離が長くなってしまい、転覆しやすくなってしまう。
In the present embodiment, the lower end portion of the
図11(a)は、本実施形態にかかる密閉型スクロール圧縮機の渦巻きラップ高さの中心を通る水平面Aと嵌合部接点の水平面Bとの位置関係で嵌合部接点の水平面Bが嵌合部中央付近の場合を示す断面図、(b)は嵌合部接点の水平面Bが嵌合部端の場合の断面図である。 In FIG. 11A, the horizontal plane B of the fitting portion contact is fitted in the positional relationship between the horizontal plane A passing through the center of the spiral wrap height of the sealed scroll compressor according to the present embodiment and the horizontal plane B of the fitting portion contact. A cross-sectional view showing the case near the center of the joint portion, (b) is a cross-sectional view when the horizontal plane B of the fitting portion contact is the end of the fitting portion.
本実施形態では、固定スクロール30の固定渦巻きラップ32の高さHと、柱状部材100の上端部とスクロール側嵌合部101との嵌合領域101aの軸方向長さをLとしたとき、H/2≧Lの関係を満たす。このような構成によれば、柱状部材100が嵌合領域101aのクリアランス内で傾いて設置されていたり、運転中の変形等で、図11(b)に示すような、嵌合領域101aの下端位置に柱状部材100との接地(接触)点が存在した場合においても、固定スクロール30の半径方向および接線方向のガス合力の力点位置である固定渦巻きラップ32の高さHの中心位置と、接地(接触)点との距離L’を比較的短く抑えることができるので、固定スクロールの転覆をより防止することが出来る。
In the present embodiment, when the height H of the fixed
本実施形態では、固定スクロール30に形成され、圧縮室50と低圧空間12とを連通する吸入部38と、固定スクロール30の固定渦巻きラップ32のラップ端面の外周部で、主軸受60の軸受中心に対して吸入部38と半径方向で重ならない領域(図3中の太実線32d)の最小距離をRとしたとき、H≦Rの関係を満たす。このような構成によれば、固定スクロール30の固定渦巻きラップ32の端面と旋回スクロール40との接地(接触)範囲が大きくなり、固定スクロール30の背面にかかる圧力によって、固定スクロール30が旋回スクロール40に押し付けられる場合に発生する固定スクロール30の転覆を防止する方向の回転モーメントを大きくすることができるので、固定スクロール30の転覆をさらに防止することができる。
In the present embodiment, the bearing center of the
また、本実施形態では、固定スクロール30の固定渦巻きラップ32の内壁を、旋回スクロール40の旋回渦巻きラップ42の終端32b近くまで形成することで、固定渦巻きラップ32の内壁と旋回渦巻きラップ42の外壁とで形成される一方の圧縮室50Aの閉じ込み容積と、固定渦巻きラップ32の外壁と旋回渦巻きラップ42の内壁とで形成される他方の圧縮室50Bの閉じ込み容積とを異ならせている。
Further, in the present embodiment, the inner wall of the fixed swirl wrap 32 of the fixed
本実施形態によれば、最大限の吸入ガスの閉じ込み容積を確保することで、圧縮比を高めることができるので、固定渦巻きラップ32及び旋回渦巻きラップ42の高さを低くできる。従って、固定スクロール30が、仕切板20と主軸受60との間で軸方向に動くことができ、吐出空間30Hの圧力によって固定スクロール30を旋回スクロール40に押し付けて、固定スクロール30と旋回スクロール40との密閉性を確保するスクロール圧縮機においては、固定渦巻きラップ32及び旋回渦巻きラップ42の高さが低い方が固定スクロール30を安定させることができる。
According to the present embodiment, the compression ratio can be increased by ensuring the maximum confined volume of the intake gas, so that the heights of the fixed
また、本実施形態では、圧縮室50Aにおける吸入閉じ込み位置と、圧縮室50Bにおける吸入閉じ込み位置とを、吸入部38近傍に設けることで、吸入冷媒通路を最短化でき、受熱損失を低減できる。
Further, in the present embodiment, by providing the suction confinement position in the compression chamber 50A and the suction confinement position in the compression chamber 50B in the vicinity of the
本発明は、給湯機、温水暖房装置、空気調和装置などの電気製品に利用できる冷凍サイクル装置の圧縮機に有用である。 The present invention is useful for compressors of refrigeration cycle devices that can be used in electrical products such as water heaters, hot water heaters, and air conditioners.
10 密閉容器
11 高圧空間
12 低圧空間
20 仕切板
21 第2吐出ポート
30 固定スクロール
30H 吐出空間
30M 中圧空間
31 固定スクロール鏡板
32 固定渦巻きラップ
33 周壁
35 第1吐出ポート
36 バイパスポート
37 中圧ポート
38 吸入部
39 ボス部
40 旋回スクロール
41 旋回スクロール鏡板
42 旋回渦巻きラップ
43 ボス
50 圧縮室
60 主軸受
61 軸受部
62 ボス収容部
63 返送管
70 回転軸
71 偏心軸
72 油路
73 吸込口
74 パドル
75 給油口
80 電動要素
90 自転抑制部材(オルダムリング)
100 柱状部材
101 スクロール側嵌合部
102 軸受側嵌合部
121 バイパス逆止弁
131 吐出逆止弁
141 第1シール部材
142 第2シール部材
150 閉塞部材
10 Sealed
100
Claims (4)
前記仕切板に隣接する固定スクロールと、
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、
前記旋回スクロールの自転を防止する自転抑制部材と、
前記旋回スクロールを支持する主軸受と
を有し、
前記固定スクロール、前記旋回スクロール、前記自転抑制部材、及び前記主軸受を、前記低圧空間に配置し、
前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを、前記仕切板と前記主軸受との間に配置したスクロール圧縮機であって、
前記主軸受に形成した軸受側嵌合部と、
前記固定スクロールに形成したスクロール側嵌合部と、
下端部が前記軸受側嵌合部に挿入され、上端部が前記仕切板の下面より下方に位置するとともに前記スクロール側嵌合部に挿入される同一径であって、単一の柱状部材と
を備え、
前記柱状部材の下端部と前記軸受側嵌合部とは固定されており、前記柱状部材の上端部と前記スクロール側嵌合部とが軸方向に摺動自在に嵌合され、
前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との間に摺動面を有しているとともに、
前記柱状部材と前記スクロール側嵌合部との嵌合領域と、前記固定スクロールの渦巻ラップの高さ中心を通る水平面とが、交差する位置関係にあることを
特徴とするスクロール圧縮機。
A partition plate that divides the inside of the closed container into a high-pressure space and a low-pressure space,
A fixed scroll adjacent to the partition plate
A swivel scroll that meshes with the fixed scroll to form a compression chamber,
A rotation suppressing member that prevents the rotation of the turning scroll and
It has a main bearing that supports the swivel scroll.
The fixed scroll, the swivel scroll, the rotation suppressing member, and the main bearing are arranged in the low pressure space.
A scroll compressor in which the fixed scroll and the swivel scroll are arranged between the partition plate and the main bearing.
The bearing-side fitting portion formed on the main bearing and
With the scroll side fitting portion formed on the fixed scroll,
A single columnar member having the same diameter and having the same diameter and having the lower end inserted into the bearing-side fitting portion and the upper end portion located below the lower surface of the partition plate and being inserted into the scroll-side fitting portion. Prepare,
The lower end of the columnar member and the bearing-side fitting portion are fixed, and the upper end of the columnar member and the scroll-side fitting portion are slidably fitted in the axial direction .
It has a sliding surface between the columnar member and the scroll-side fitting portion, and also has a sliding surface .
A scroll compressor characterized in that a fitting region between the columnar member and the scroll-side fitting portion and a horizontal plane passing through the height center of the spiral wrap of the fixed scroll intersect each other.
H/2≧L
の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
When the height of the spiral wrap of the fixed scroll is H and the axial length of the fitting region between the upper end portion of the columnar member and the scroll side fitting portion is L.
H / 2 ≧ L
The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor satisfies the above-mentioned relationship.
The inner wall of the fixed spiral wrap of the fixed scroll is formed close to the end of the swirl wrap of the swirl scroll, and one of the compression chambers formed by the inner wall of the fixed swirl wrap and the outer wall of the swirl wrap. 1 or 2, wherein the confinement volume of the other compression chamber formed by the outer wall of the fixed swirl wrap and the inner wall of the swirl wrap is different from each other. Scroll compressor.
前記固定スクロールの固定渦巻きラップのラップ端面の外周部で、前記主軸受の軸受中心に対して前記吸入部と半径方向で重ならない領域の最小距離をRとしたとき、
H≦R
の関係を満たすことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のスクロール圧縮機。 A suction unit formed on the fixed scroll and communicating the compression chamber and the low pressure space is provided.
When the minimum distance of the outer peripheral portion of the wrap end surface of the fixed spiral wrap of the fixed scroll and the region that does not overlap with the suction portion in the radial direction with respect to the bearing center of the main bearing is R.
H ≤ R
The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the scroll compressor satisfies the above-mentioned relationship.
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