JP7311813B1 - スクロール圧縮機および冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】可動スクロールの転覆時において、可動スクロールの転覆にフローティング部材が追従しても、フローティング部材の軸受信頼性が低下することを抑制できるようにする。【解決手段】スクロール圧縮機は、固定スクロール（21）および可動スクロール（26）を有する圧縮機構（20）と、上記可動スクロール（26）を支持するフローティング部材（50）とを備え、上記フローティング部材（50）は、対向面（500）を含み、上記可動スクロール（26）の背面（270）は、第１部分（271）と、第２部分（272）とを含み、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）と上記背面（270）の第１部分（271）との間には隙間（U）が存在する。【選択図】図１
Description
本開示は、スクロール圧縮機および冷凍装置に関する。
特許文献１には、スクロール圧縮機が開示されている。特許文献１に記載のスクロール圧縮機は、固定スクロールおよび可動スクロールを有する圧縮機構と、フローティング部材とを備える。フローティング部材の背面側に高圧および中間圧が供給されることで、フローティング部材が押し上げられる。これにより、フローティング部材が可動スクロールを固定スクロールに押し付ける。
しかし、可動スクロールが転覆した場合、可動スクロールの転覆に追従してフローティング部材が傾くのでフローティング部材が可動スクロールに対して隙間なく接触した状態が保持される可能性がある。その結果、可動スクロールとフローティング部材との間に油が流入しにくくなることで潤滑不良に陥り、可動スクロールおよびフローティング部材の接触部が焼き付くことで、フローティング部材の軸受信頼性が低下する可能性があった。
本開示の目的は、可動スクロールの転覆時において、可動スクロールの転覆にフローティング部材が追従しても、フローティング部材の軸受信頼性が低下することを抑制できるようにすることである。
第１の態様はスクロール圧縮機を対象とする。スクロール圧縮機は、固定スクロール（21）および可動スクロール（26）を有する圧縮機構（20）と、上記可動スクロール（26）を支持するフローティング部材（50）とを備え、上記フローティング部材（50）は、上記可動スクロール（26）の背面（270）と対向する対向面（500）を含み、上記可動スクロール（26）の背面（270）は、上記フローティング部材（50）の対向面（500）のうちの内側部分（501）と対向する第１部分（271）と、上記フローティング部材（50）の対向面（500）のうちの外側部分（502）と対向する第２部分（272）とを含み、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）と上記背面（270）の第１部分（271）との間には隙間（U）が存在する。
第１の態様では、可動スクロール（26）の転覆時において、可動スクロールの転覆にフローティング部材が追従しても、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
第２の態様は、第１の態様において、上記可動スクロール（26）が転覆すると、上記隙間（U）が存在した状態で、上記対向面（500）のうちの外側部分（502）と上記背面（270）の第２部分（272）とが面接触する。
第２の態様では、可動スクロール（26）の転覆に追従してフローティング部材（50）が傾斜することで、対向面（500）のうちの外側部分（502）と上記背面（270）の第２部分（272）とが面接触しても、傾斜したフローティング部材（50）の対向面（500）と可動スクロール（26）の背面（270）との間に隙間（U）を通じて油を供給できる。第３の態様は、第１または第２の態様において、上記隙間（U）の寸法が上記外側部分（502）と上記第２部分（272）との間の寸法よりも軸方向（Y）に大きい。第３の態様では、可動スクロール（26）の非転覆時に、隙間（U）の方が外側部分（502）と第２部分（272）との間の隙間よりも軸方向（Y）に大きくなるように構成できる。
第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つにおいて、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）は、上記背面（270）の第１部分（271）に対して離間するように傾斜する傾斜面（501a）を含む。
第４の態様では、フローティング部材（50）の傾斜面（501a）と可動スクロール（26）の背面（270）との間に隙間（U）を形成することができる。
第５の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つにおいて、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）は、上記背面（270）の第１部分（271）に対して段階的に離間する段差部（501b）を含む。
第５の態様では、フローティング部材（50）の段差部（501b）と可動スクロール（26）の背面（270）との間に隙間（U）を形成することができる。
第６の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つにおいて、上記背面（270）の第１部分（271）は、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）に対して離間するように傾斜する傾斜面（271a）を含む。
第６の態様では、フローティング部材（50）の対向面（500）と可動スクロール（26）の傾斜面（271a）との間に隙間（U）を形成することができる。
第７の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つにおいて、上記背面（270）の第１部分（271）は、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）に対して段階的に離間する段差部（271b）を含む。
第７の態様では、フローティング部材（50）の対向面（500）と可動スクロール（26）の段差部（271b）との間に隙間（U）を形成することができる。
第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか１つにおいて、上記対向面（500）と上記背面（270）との間の上記隙間（U）は、上記スクロール圧縮機（1）の中心側へ向かうに従って、徐々にまたは段階的に大きくなる。
第８の態様では、スクロール圧縮機（1）の中心側が開放された隙間（U）を形成することができる。
第９の態様は、第１～第８の態様のいずれか１つにおいて、上記背面（270）の第２部分（272）の変形時に上記第２部分（272）に沿うように上記対向面（500）のうちの外側部分（502）が変形する。
第９の態様では、背面（270）の第２部分（272）の変形時に第２部分（272）に沿うように対向面（500）のうちの外側部分（502）が変形することで、背面（270）の第２部分（272）と対向面（500）のうちの外側部分（502）が面接触しても、フローティング部材（50）の対向面（500）と可動スクロール（26）の背面（270）との間に隙間（U）を通じて油を供給して油膜を構成できる。
第１０の態様は、冷凍装置を対象とする。冷凍装置は、上記スクロール圧縮機（1）を備える。
第１０の態様では、可動スクロール（26）の転覆時に、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示される実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。各図面は、本開示を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比または数を誇張または簡略化して表す場合がある。
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
＜全体構成＞
図１を参照して、スクロール圧縮機（1）について説明する。スクロール圧縮機（1）は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する装置である。冷媒は、例えばＨＦＣ冷媒のＲ３２である。なお、Ｒ３２は冷媒の種類の例示に過ぎず、スクロール圧縮機（1）は、Ｒ３２以外の冷媒を圧縮して吐出する装置であってもよい。スクロール圧縮機（1）は、冷凍装置に用いられる。冷凍装置は、空気の温度や湿度を調節する空気調和装置、庫内を冷却する冷却装置、温水を生成する給湯装置等のうちのいずれかを含む。スクロール圧縮機（1）は、例えば、空気調和装置の室外機に搭載され、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成する。
図１を参照して、スクロール圧縮機（1）について説明する。スクロール圧縮機（1）は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する装置である。冷媒は、例えばＨＦＣ冷媒のＲ３２である。なお、Ｒ３２は冷媒の種類の例示に過ぎず、スクロール圧縮機（1）は、Ｒ３２以外の冷媒を圧縮して吐出する装置であってもよい。スクロール圧縮機（1）は、冷凍装置に用いられる。冷凍装置は、空気の温度や湿度を調節する空気調和装置、庫内を冷却する冷却装置、温水を生成する給湯装置等のうちのいずれかを含む。スクロール圧縮機（1）は、例えば、空気調和装置の室外機に搭載され、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成する。
図１に示すように、スクロール圧縮機（1）は、ケーシング（10）と、圧縮機構（20）と、電動機（30）と、駆動軸（40）と、フローティング部材（50）と、フレーム（60）とを備える。
ケーシング（10）は、両端が閉塞された縦長の円筒状に形成される。ケーシング（10）内には、圧縮機構（20）と電動機（30）とが収容される。ケーシング（10）内を軸方向（Y）（図１の上下方向）に延びる駆動軸（40）によって圧縮機構（20）と電動機（30）とが連結される。
ケーシング（10）内の上部には、仕切部材（11）が設けられる。仕切部材（11）は、ケーシング（10）の内部空間を２つの空間に仕切る。仕切部材（11）よりも上側の空間が第１空間（S1）を構成する。仕切部材（11）よりも下側の空間が第２空間（S2）を構成する。
ケーシング（10）には、吸入管（図示せず）と、吐出管（12）とが設けられる。吸入管は、ケーシング（10）の胴部を径方向（X）に貫通して第２空間（S2）と連通する。吸入管は、第２空間（S2）に低圧の流体（例えば、ガス冷媒）を導入する。吐出管（12）は、ケーシング（10）の上部を径方向（X）に貫通して第１空間（S1）と連通する。吐出管（12）は、第１空間（S1）内の高圧の流体をケーシング（10）外に導出する。
圧縮機構（20）は、固定スクロール（21）と、可動スクロール（26）とを有する。固定スクロール（21）は、フレーム（60）に固定される。可動スクロール（26）は、フローティング部材（50）と固定スクロール（21）との間に配置される。可動スクロール（26）は、固定スクロール（21）に噛み合わされて固定スクロール（21）に対して偏心回転運動を行うように構成される。
固定スクロール（21）は、フレーム（60）の軸方向（Y）における一方側（この例では、上側）に配置される。固定スクロール（21）は、固定側鏡板（22）と、固定側ラップ（23）と、外周壁部（24）とを有する。
固定側鏡板（22）は、概ね円形の板状に形成される。固定側ラップ（23）は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、固定側鏡板（22）の前面（この例では、下面）から突出している。外周壁部（24）は、固定側ラップ（23）の外周側を囲むように形成され、固定側鏡板（22）の前面から突出している。固定側ラップ（23）の先端面（この例では、下端面）と、外周壁部（24）の先端面とは略面一になっている。
固定スクロール（21）の外周壁部（24）には、吸入ポート（図示せず）が形成される。吸入ポートは、第２空間（S2）と連通する。固定スクロール（21）の固定側鏡板（22）の中央部には、固定側鏡板（22）を厚さ方向に貫通する吐出口（25）が形成される。
可動スクロール（26）は、可動側鏡板（27）と、可動側ラップ（28）と、ボス部（29）とを有する。
可動側鏡板（27）は、概ね円形の板状に形成される。可動側ラップ（28）は、インボリュート曲線を描く渦巻き壁状に形成され、可動側鏡板（27）の前面（この例では、上面）から突出している。ボス部（29）は、円筒状に形成され、可動側鏡板（27）の背面（270）（この例では、下面）の中央部に配置される。可動スクロール（26）の可動側ラップ（28）は、固定スクロール（21）の固定側ラップ（23）と噛み合わされている。
このような構成により、固定スクロール（21）と可動スクロール（26）との間には、圧縮室（S20）が形成される。圧縮室（S20）は、流体を圧縮するための空間である。圧縮室（S20）は、吸入管、第２空間（S2）、および吸入ポートを通じて吸入された流体を圧縮し、圧縮された流体を吐出口（25）を通じて吐出するように構成される。
電動機（30）は、ケーシング（10）内に収容され、圧縮機構（20）の下方に配置される。電動機（30）は、固定子（31）と、回転子（32）とを有する。固定子（31）は、実質的に円筒状に形成されてケーシング（10）に固定される。回転子（32）は、固定子（31）の内周に回転可能に挿通される。回転子（32）の内周には、駆動軸（40）が挿通されて固定される。
駆動軸（40）は、主軸部（41）と、偏心軸部（42）とを有する。主軸部（41）は、軸方向（Y）（本実施形態では、上下方向）に沿って延びる。軸方向（Y）は、駆動軸（40）の主軸部（41）の軸心の延びる方向に対して平行な方向である。偏心軸部（42）は、主軸部（41）の上端に設けられる。偏心軸部（42）の外径は、主軸部（41）の外径よりも小さい。偏心軸部（42）の軸心は、主軸部（41）の軸心に対して所定距離だけ偏心している。駆動軸（40）は、可動スクロール（26）に軸方向（Y）の他方向側（Y2）（本実施形態では、下方向側）から連結される。
フローティング部材（50）は、実質的に円筒状に形成される。フローティング部材（50）は、揺動自在に支持される。フローティング部材（50）は、スクロール支持部（51）と、軸支持部（53）と、連結部（55）とを有する。フローティング部材（50）は、本発明のスラスト軸受の一例である。
スクロール支持部（51）は、可動スクロール（26）の背面（270）に接触する実質的に円筒状の部分である。スクロール支持部（51）は、可動スクロール（26）を支持する。スクロール支持部（51）の外壁の下端寄りには、Ｏリング（図示せず）が収容される第１環状溝（52）が形成される。
軸支持部（53）は、スクロール支持部（51）よりも小さい内径を有する実質的に円筒状の部分である。軸支持部（53）は、駆動軸（40）の主軸部（41）を回転可能に支持する。軸支持部（53）の外壁の上端寄りには、Ｏリング（図示せず）が収容される第２環状溝（54）が形成される。
連結部（55）は、実質的にリング状に形成された部分である。連結部（55）は、スクロール支持部（51）の下端部と、軸支持部（53）の上端部とを互いに連結する。
フローティング部材（50）、可動スクロール（26）および固定スクロール（21）は、軸方向（Y）の一方向側（Y1）へ向かって、フローティング部材（50）、可動スクロール（26）および固定スクロール（21）の順番に配置される。
フレーム（60）は、実質的に円筒状に形成される。フレーム（60）は、第２空間（S2）において、例えば圧入によってケーシング（10）に固定される。フレーム（60）は、固定部（61）と、突出部（62）とを有する。
固定部（61）は、実質的に円筒状に形成された部分である。固定部（61）の外周面は、ケーシング（10）に固定される。固定部（61）の上面には、固定スクロール（21）が固定される。
突出部（62）は、実質的に円筒状またはリング状に形成された部分である。突出部（62）は、固定部（61）の内周部から径方向（X）の内側に突出している。突出部（62）の上面の内周寄りには、シール部材（図示せず）が収容される第３環状溝（63）が形成される。
突出部（62）の径方向（X）の内側には、貫通孔（64）が形成される。貫通孔（64）には、駆動軸（40）および軸支持部（53）が挿通される。
＜スクロール圧縮機の動作＞
図１に示すように、電動機（30）に電力が供給されると、電動機（30）の回転子（32）が回転して、駆動軸（40）が回転駆動される。駆動軸（40）が回転駆動することで、駆動軸（40）に連結された可動スクロール（26）が固定スクロール（21）に対して偏心回転運動を行う。これにより、吸入管および第２空間（S2）を介して圧縮室（S20）へ低圧の流体が吸入され、圧縮室（S20）内で圧縮される。圧縮された流体は、吐出口（25）および第１空間（S1）を介して吐出管（12）から吐出される。圧縮された流体は、第３環状溝（63）から第１空間（第２環状溝（54）と第３環状溝（63）の間の空間）。第１空間では高い圧力（高圧）が生じ、当該高圧により、フローティング部材（50）を介して、可動スクロール（26）が固定スクロール（21）側に押し付けられる。第２空間（第１環状溝（52）と第３環状溝（63）の間の空間）には、圧縮室（S20）から圧縮途中の流体が導かれる。第２空間ではやや高い圧力（中間圧）が生じ、当該中間圧によりフローティング部材（50）を介して、可動スクロール（26）が固定スクロール（21）側に押し付けられる。
図１に示すように、電動機（30）に電力が供給されると、電動機（30）の回転子（32）が回転して、駆動軸（40）が回転駆動される。駆動軸（40）が回転駆動することで、駆動軸（40）に連結された可動スクロール（26）が固定スクロール（21）に対して偏心回転運動を行う。これにより、吸入管および第２空間（S2）を介して圧縮室（S20）へ低圧の流体が吸入され、圧縮室（S20）内で圧縮される。圧縮された流体は、吐出口（25）および第１空間（S1）を介して吐出管（12）から吐出される。圧縮された流体は、第３環状溝（63）から第１空間（第２環状溝（54）と第３環状溝（63）の間の空間）。第１空間では高い圧力（高圧）が生じ、当該高圧により、フローティング部材（50）を介して、可動スクロール（26）が固定スクロール（21）側に押し付けられる。第２空間（第１環状溝（52）と第３環状溝（63）の間の空間）には、圧縮室（S20）から圧縮途中の流体が導かれる。第２空間ではやや高い圧力（中間圧）が生じ、当該中間圧によりフローティング部材（50）を介して、可動スクロール（26）が固定スクロール（21）側に押し付けられる。
＜第１実施形態＞
図２（ａ）～図３（ｂ）を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第１実施形態について説明する。図２（ａ）は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第１実施形態を示す切断端面図である。図２（ａ）は、可動スクロール（26）が転覆していないときの可動スクロール（26）とフローティング部材（50）とを示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部（ＩＩｂ）拡大図である。
図２（ａ）～図３（ｂ）を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第１実施形態について説明する。図２（ａ）は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第１実施形態を示す切断端面図である。図２（ａ）は、可動スクロール（26）が転覆していないときの可動スクロール（26）とフローティング部材（50）とを示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部（ＩＩｂ）拡大図である。
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、フローティング部材（50）は、対向面（500）を含む。対向面（500）は、可動スクロール（26）における可動側鏡板（27）の背面（270）と対向する面である。対向面（500）は、内側部分（501）と、外側部分（502）とを含む。内側部分（501）および外側部分（502）の各々は、駆動軸（40）を中心に環状に形成される。内側部分（501）は、対向面（500）のうち径方向（X）の内側に位置する部分である。外側部分（502）は、対向面（500）のうち径方向（X）の外側に位置する部分である。外側部分（502）は、内側部分（501）に対して径方向（X）の外側に位置する。径方向（X）は、スクロール圧縮機（1）の駆動軸（40）の主軸部（41）（図１参照）の軸心に対して垂直な方向である。
可動スクロール（26）の背面（270）は、第１部分（271）と、第２部分（272）と、中央部（273）とを含む。第１部分（271）は、フローティング部材（50）の内側部分（501）と対向する。第２部分（272）は、フローティング部材（50）の外側部分（502）と対向する。第１部分（271）および第２部分（272）の各々は、駆動軸（40）を中心に環状に形成される。第２部分（272）は、第１部分（271）に対して径方向（X）の外側に位置する。中央部（273）は、第１部分（271）に対して径方向（X）の内側に位置する。中央部（273）には駆動軸（40）が連結される。
可動スクロール（26）の第２部分（272）と、フローティング部材（50）の外側部分（502）とは、互いに平行な平面を含む。
可動スクロール（26）の第１部分（271）は、第２部分（272）と面一となる平面を含む。
フローティング部材（50）の内側部分（501）は、可動スクロール（26）の第１部分（271）に対して離間するように傾斜する傾斜面（501a）を含む。第１実施形態では、内側部分（501）の傾斜面（501a）は、径方向（X）の内側（駆動軸（40）側）へ向かう程、第１部分（271）に対して軸方向（Y）に徐々に離間するように傾斜する。
図３（ａ）は、可動スクロール（26）が転覆しているときの可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示す切断端面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部（ＩＩＩｂ）拡大図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、例えば、スクロール圧縮機（1）の圧縮室（S20）内に冷媒をインジェクションした場合、インジェクションによる圧縮室（S20）内の圧力上昇に起因して、可動スクロール（26）が転覆することがある。
可動スクロール（26）は、転覆することで軸方向（Y）（駆動軸（40）の軸心）に対して傾く（図２（ａ）および図３（ａ）参照）。可動スクロール（26）が転覆すると、フローティング部材（50）が可動スクロール（26）の転覆に追従して傾く。フローティング部材（50）が可動スクロール（26）の転覆に追従することで、フローティング部材（50）の外側部分（502）と、可動スクロール（26）の第２部分（272）とが面接触するが、第１部分（271）とフローティング部材（50）の傾斜面（501a）との間に隙間（U）が存在した状態となる。隙間（U）は、スクロール圧縮機（1）の中心側（駆動軸（40）側）へ向かうに従って、軸方向（Y）の寸法が徐々に大きくなる。
可動スクロール（26）が転覆し、さらに、可動スクロール（26）の転覆に追従するようにフローティング部材（50）が傾いた場合、フローティング部材（50）の外側部分（502）と、可動スクロール（26）の第２部分（272）とが面接触しても、隙間（U）が存在するようにフローティング部材（50）に傾斜面（501a）が形成されている。これにより、隙間（U）を通じて油を供給して可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との間に油膜を構成できるので、潤滑不良に陥ることを抑制できる。その結果、可動スクロール（26）およびフローティング部材（50）の接触部が焼き付くことを抑制できる。よって、可動スクロール（26）の転覆時に、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
図４（ａ）は、可動スクロール（26）の転覆時において、可動スクロール（26）にガス荷重（圧縮された冷媒の荷重）がかかったときの可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示す切断端面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部（ＩＶｂ）拡大図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、可動スクロール（26）の転覆時において、圧縮された冷媒の荷重（ガス荷重）によって可動スクロール（26）に圧力変形と熱変形とが生じることがある。この場合、可動スクロール（26）の中央部（273）側に向かうほど冷媒の圧力および温度が高くなることで、可動スクロール（26）の中央部（273）側に向かうほど可動スクロール（26）に作用する上記ガス荷重が大きくなる。その結果、上記ガス荷重により可動スクロール（26）が変形する。詳細には、上記ガス荷重により、可動スクロール（26）の中央部（273）がフローティング部材（50）側へ凸となるように可動スクロール（26）の背面（270）が湾曲する。
上記ガス荷重により可動スクロール（26）が変形する際、フローティング部材（50）の外側部分（502）が、可動スクロール（26）の第２部分（272）と面接触して、第２部分（272）に沿うように湾曲（変形）する。
上記ガス荷重により可動スクロール（26）が変形する際、可動スクロール（26）の第１部分（271）がフローティング部材（50）側へ湾曲するが、第１部分（271）とフローティング部材（50）の傾斜面（501a）との間に隙間（U）が存在した状態となる。これにより、可動スクロール（26）の転覆時において、ガス荷重によって可動スクロール（26）が変形しても、隙間（U）を通じて油を供給して可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との間に油膜を構成できる。その結果、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
＜第２実施形態＞
図５を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第２実施形態について説明する。図５は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第２実施形態を示す断面図である。図５は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図５を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第２実施形態について説明する。図５は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第２実施形態を示す断面図である。図５は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図２（ａ）および図５に示すように、第２実施形態では、フローティング部材（50）の内側部分（501）の構成が第１実施形態と異なる。以下では、主に第１実施形態と異なる点を説明する。
図５に示すように、第２実施形態では、フローティング部材（50）の内側部分（501）は、段差部（501b）を含む。段差部（501b）は、可動スクロール（26）の第１部分（271）に対して段階的に離間する。第２実施形態では、内側部分（501）の段差部（501b）は、径方向（X）の内側（駆動軸（40）側）へ向かう程、第１部分（271）に対して軸方向（Y）に段階的に離間する。段差部（501b）と可動スクロール（26）の第１部分（271）との間には、隙間（U）が形成される。隙間（U）は、スクロール圧縮機（1）の中心側へ向かうに従って、軸方向（Y）の寸法が段階的に大きくなる。なお、第２実施形態では、段差部（501b）が１段の段差で構成されるが、本発明はこれに限定されず、複数の段差で構成されていてもよい。
以上のように構成することで、上記図３（ａ）に示すように可動スクロール（26）の転覆にフローティング部材（50）が追従した場合、および、上記図４（ａ）に示すようにガス荷重により可動スクロール（26）が変形した場合、第２実施形態では、第１部分（271）とフローティング部材（50）の段差部（501b）との間に隙間（U）が存在した状態を確保できる。その結果、隙間（U）を通じて油を供給して可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との間に油膜を構成できるので、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
＜第３実施形態＞
図６を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第３実施形態について説明する。図６は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第３実施形態を示す切断端面図である。図６は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図６を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第３実施形態について説明する。図６は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第３実施形態を示す切断端面図である。図６は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図２（ａ）および図６に示すように、第３実施形態では、フローティング部材（50）の内側部分（501）の構成と、可動スクロール（26）の第１部分（271）の構成とが第１実施形態と異なる。以下では、主に第１実施形態と異なる点を説明する。
図６に示すように、フローティング部材（50）の内側部分（501）は、外側部分（502）と面一となる平面を含む。
可動スクロール（26）の第１部分（271）は、フローティング部材（50）の内側部分（501）に対して離間するように傾斜する傾斜面（271a）を含む。第３実施形態では、第１部分（271）の傾斜面（271a）は、径方向（X）の内側（駆動軸（40）側）へ向かう程、内側部分（501）に対して軸方向（Y）に徐々に離間するように傾斜する。傾斜面（271a）とフローティング部材（50）の内側部分（501）との間には、隙間（U）が形成される。隙間（U）は、スクロール圧縮機（1）の中心側へ向かうに従って、軸方向（Y）の寸法が徐々に大きくなる。
以上のように構成することで、上記図３（ａ）に示すように可動スクロール（26）の転覆にフローティング部材（50）が追従した場合、および、上記図４（ａ）に示すようにガス荷重により可動スクロール（26）が変形した場合、第３実施形態では、第１部分（271）の傾斜面（271a）とフローティング部材（50）との間に隙間（U）が存在した状態を確保できる。その結果、隙間（U）を通じて油を供給して可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との間に油膜を構成できるので、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
＜第４実施形態＞
図７を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第４実施形態について説明する。図７は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第４実施形態を示す切断端面図である。図７は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図７を参照して、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第４実施形態について説明する。図７は、可動スクロール（26）とフローティング部材（50）の構成の第４実施形態を示す切断端面図である。図７は、可動スクロール（26）の非転覆時における可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との状態を示している。
図６および図７に示すように、第４実施形態では、可動スクロール（26）の第１部分（271）の構成が第３実施形態と異なる。以下では、主に第３実施形態と異なる点を説明する。
図７に示すように、第４実施形態では、可動スクロール（26）の第１部分（271）は、段差部（271b）を含む。段差部（271b）は、フローティング部材（50）の内側部分（501）に対して段階的に離間する。第４実施形態では、可動スクロール（26）の段差部（271b）は、径方向（X）の内側（駆動軸（40）側）へ向かう程、内側部分（501）に対して軸方向（Y）に段階的に離間する。段差部（271b）とフローティング部材（50）の内側部分（501）との間には、隙間（U）が形成される。隙間（U）は、スクロール圧縮機（1）の中心側へ向かうに従って、軸方向（Y）の寸法が段階的に大きくなる。なお、第４実施形態では、段差部（271b）が１段の段差で構成されるが、本発明はこれに限定されず、複数の段差で構成されていてもよい。
以上のように構成することで、上記図３（ａ）に示すように可動スクロール（26）の転覆にフローティング部材（50）が追従した場合、および、上記図４（ａ）に示すようにガス荷重により可動スクロール（26）が変形した場合、第４実施形態では、第１部分（271）の段差部（271b）とフローティング部材（50）との間に隙間（U）が存在した状態を確保できる。その結果、隙間（U）を通じて油を供給して可動スクロール（26）とフローティング部材（50）との間に油膜を構成できるので、可動スクロール（26）に対するフローティング部材（50）の支持機能が低下することを抑制できる。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう（例えば、下記（１））。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
（１）可動スクロール（26）の第１部分（271）において段差部（271b）および傾斜面（271a）のうちのいずれかが形成され、さらに、フローティング部材（50）の内側部分（501）において傾斜面（501a）および段差部（501b）のうちのいずれかが形成されてもよい。
以上に説明したように、本開示は、スクロール圧縮機および冷凍装置について有用である。
１ スクロール圧縮機
２０ 圧縮機構
２１ 固定スクロール
２６ 可動スクロール
５０ フローティング部材
２７０ 背面
２７１ 第１部分
２７１ａ 傾斜面
２７１ｂ 段差部
２７２ 第２部分
５００ 対向面
５０１ 内側部分
５０１ａ 傾斜面
５０１ｂ 段差部
５０２ 外側部分
Ｕ 隙間
２０ 圧縮機構
２１ 固定スクロール
２６ 可動スクロール
５０ フローティング部材
２７０ 背面
２７１ 第１部分
２７１ａ 傾斜面
２７１ｂ 段差部
２７２ 第２部分
５００ 対向面
５０１ 内側部分
５０１ａ 傾斜面
５０１ｂ 段差部
５０２ 外側部分
Ｕ 隙間
Claims (10)
- 固定スクロール（21）および可動スクロール（26）を有する圧縮機構（20）と、
上記可動スクロール（26）を支持するフローティング部材（50）と
を備えるスクロール圧縮機であって、
上記フローティング部材（50）は、上記可動スクロール（26）の背面（270）と対向する対向面（500）を含み、
上記可動スクロール（26）の背面（270）は、上記フローティング部材（50）の対向面（500）のうちの内側部分（501）と対向する第１部分（271）と、上記フローティング部材（50）の対向面（500）のうちの外側部分（502）と対向する第２部分（272）とを含み、
上記対向面（500）のうちの内側部分（501）と上記背面（270）の第１部分（271）との間には隙間（U）が存在し、
上記可動スクロール（26）が転覆すると、上記隙間（U）が存在した状態で、上記対向面（500）のうちの外側部分（502）と上記背面（270）の第２部分（272）とが面接触する、スクロール圧縮機。 - 請求項１において、
上記可動スクロール（26）の転覆時において、上記可動スクロール（26）の転覆に追従するように上記フローティング部材（50）が傾きつつ、上記可動スクロール（26）の中央部（273）がフローティング部材（50）側へ凸となるように上記可動スクロール（26）の背面（270）が湾曲すると、上記隙間（U）が存在した状態で、上記対向面（500）のうちの外側部分（502）と上記背面（270）の第２部分（272）とが面接触する、
スクロール圧縮機。 - 請求項１または請求項２において、
上記隙間（U）の寸法が上記外側部分（502）と上記第２部分（272）との間の寸法よりも軸方向（Y）に大きい、
スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項において、
上記対向面（500）のうちの内側部分（501）は、上記背面（270）の第１部分（271）に対して離間するように傾斜する傾斜面（501a）を含む、
スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項において、
上記対向面（500）のうちの内側部分（501）は、上記背面（270）の第１部分（271）に対して段階的に離間する段差部（501b）を含む、
スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項において、
上記背面（270）の第１部分（271）は、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）に対して離間するように傾斜する傾斜面（271a）を含む、
スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項において、
上記背面（270）の第１部分（271）は、上記対向面（500）のうちの内側部分（501）に対して段階的に離間する段差部（271b）を含む、
スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項７のいずれか１項において、
上記対向面（500）と上記背面（270）との間の上記隙間（U）は、上記スクロール圧縮機（1）の中心側へ向かうに従って、徐々にまたは段階的に大きくなる、スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項８のいずれか１項において、
上記背面（270）の第２部分（272）の変形時に上記第２部分（272）に沿うように上記対向面（500）のうちの外側部分（502）が変形する、 スクロール圧縮機。 - 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機（1）を備える、冷凍装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2022052881A JP7311813B1 (ja) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | スクロール圧縮機および冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=87201073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022052881A Active JP7311813B1 (ja) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | スクロール圧縮機および冷凍装置 |
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|---|---|
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| WO (1) | WO2023188658A1 (ja) |
Citations (1)
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0842470A (ja) * | 1994-08-02 | 1996-02-13 | Daikin Ind Ltd | スクロール型流体機械 |
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-
2022
- 2022-03-29 JP JP2022052881A patent/JP7311813B1/ja active Active
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005282511A (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | スクロール圧縮機 |
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| WO2023188658A1 (ja) | 2023-10-05 |
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