JPH09310687A - Scroll type compressor - Google Patents

Scroll type compressor

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Publication number
JPH09310687A
JPH09310687A JP12480596A JP12480596A JPH09310687A JP H09310687 A JPH09310687 A JP H09310687A JP 12480596 A JP12480596 A JP 12480596A JP 12480596 A JP12480596 A JP 12480596A JP H09310687 A JPH09310687 A JP H09310687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
scroll
plate
thrust load
movable scroll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP12480596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhide Uchida
和秀 内田
Mikio Matsuda
三起夫 松田
Original Assignee
Nippon Soken Inc
株式会社日本自動車部品総合研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, 株式会社日本自動車部品総合研究所 filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP12480596A priority Critical patent/JPH09310687A/en
Publication of JPH09310687A publication Critical patent/JPH09310687A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the abrasion of the thrust load support face of a scroll type compressor by an inexpensive means. SOLUTION: A groove part 6d is provided on the circumference of the back face of an end plate part 6b being one of supporting faces for thrust load acting on a movable scroll 6, and pressurized fluid is led through a communicating hole 6e which pierces the end plate part 6b from a high pressure working chamber 8a in a central part to the groove part 6d for attaining the shortest distance, and a back pressure space is formed between the flat end face part 3a of a front housing 3 being the other side of the support face and the groove part 6d to support the thrust load of the movable scroll 6. Since pressurized fluid in the groove part 6d turns into a thin film and flows out into a suction chamber 7f, a low friction thrust load supporting means supported floatingly on the fluid is therefore realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用の
空調装置における冷媒圧縮機として使用するのに好適な
スクロール型圧縮機に係り、特にスクロール型圧縮機に
おけるスラスト荷重支持手段の改良に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll type compressor suitable for use as a refrigerant compressor in, for example, an air conditioner for automobiles, and more particularly to improvement of thrust load supporting means in the scroll type compressor. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】スクロール型圧縮機においては、その構
造上の特徴から必然的に運転時において可動スクロール
にスラスト荷重が作用する。このスラスト荷重を支持す
るために、可動スクロールの端板部の背面と、それに対
向するハウジングの一部の平坦な端面部とを摺動面とし
て、それらを摺動係合させているのが普通である。そし
てこのようなスラスト荷重支持面における摺動の摩擦を
軽減するために、例えばスラスト荷重支持面の摺動部分
に潤滑油を供給したり、場合によっては多数の小さなボ
ールをスラスト荷重支持面間に介在させて、摺動摩擦を
転がり摩擦に転換するようにしている。
2. Description of the Related Art In a scroll compressor, a thrust load is inevitably applied to a movable scroll during operation due to its structural characteristics. In order to support this thrust load, the back surface of the end plate portion of the movable scroll and the flat end surface portion of a part of the housing facing the back surface are used as sliding surfaces, and they are slidably engaged. Is. In order to reduce the sliding friction on the thrust load supporting surface, for example, lubricating oil is supplied to the sliding portion of the thrust load supporting surface, or in some cases, a large number of small balls are provided between the thrust load supporting surfaces. By interposing it, sliding friction is converted into rolling friction.
【0003】しかしながらこのような対策を講じても、
スクロール型圧縮機が例えば空調装置の冷媒圧縮機とし
て使用されている場合には、冬季において空調装置を起
動する際に起こりやすい液圧縮や、潤滑不足の状態にな
ると、スラスト荷重支持面に過大なスラスト荷重が作用
したり、潤滑油切れの状態で面の摩擦摺動やボールの転
動が始まるために、スラスト荷重支持面が過酷な荷重を
受けることになって、摺動或いは転動面間に大きな摩擦
力が作用するために、大量の摩耗や表面荒れ等を生じる
結果、スラスト荷重支持面、ひいてはスクロール型圧縮
機の信頼性が低下するという問題があった。
However, even if such measures are taken,
When the scroll type compressor is used as a refrigerant compressor of an air conditioner, for example, liquid compression that tends to occur when the air conditioner is started in winter or insufficient lubrication causes excessive thrust load support surface. Thrust load acts or frictional sliding of the surface or rolling of the ball starts when the lubricating oil runs out, so the thrust load supporting surface receives a severe load, and the sliding or rolling surface Since a large frictional force acts on the bearing, a large amount of wear and surface roughness are generated, and as a result, there is a problem in that the thrust load supporting surface and thus the reliability of the scroll compressor are deteriorated.
【0004】なお、実開平1−95584号公報に記載
されているように、可動スクロールの端板部の背面と対
向する位置のハウジング側に平坦な摺接面を形成し、こ
の摺接面に周溝を設けると共に、この周溝に吐出口側か
ら取り出した圧縮された気体の一部を、ハウジング側に
設けた通路を介して導入することにより、周溝に供給さ
れた圧縮気体によって可動スクロールに押圧力を与える
手段が提案されているが、この例では周溝をハウジング
側に設けているため、その周溝に圧縮気体を供給するた
めの通路が長くなるだけでなく、色々な部品を貫通する
複雑な経路をとる必要があるので、スクロール型圧縮機
の製造コストが嵩む結果を招くという問題がある。
As described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-95584, a flat sliding contact surface is formed on the housing side at a position facing the back surface of the end plate portion of the movable scroll, and this sliding contact surface is formed. By providing a peripheral groove and introducing a part of the compressed gas taken out from the discharge port side into the peripheral groove via a passage provided on the housing side, the movable scroll is moved by the compressed gas supplied to the peripheral groove. Although a means for applying a pressing force to the peripheral groove has been proposed in this example, since the peripheral groove is provided on the housing side, not only the passage for supplying the compressed gas to the peripheral groove becomes longer, but also various parts are provided. Since it is necessary to take a complicated path that penetrates, there is a problem that the manufacturing cost of the scroll compressor increases.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような問題に対処して、液圧縮や、潤滑不
足の状態においてもスクロール型圧縮機を円滑に始動す
ることができると共に、スラスト荷重支持面における摩
耗や表面荒れの問題を解消して、スクロール型圧縮機の
信頼性を高めることができるような、改良されたスクロ
ール型圧縮機のスラスト荷重支持手段を提供することを
目的としている。本発明は更に、前述の目的を達成する
際に、スラスト荷重支持手段を設けることによる製造コ
ストの上昇を可及的に抑えることができ、或いは、スク
ロール型圧縮機の体格の大型化を避けることができる手
段を提供することをも目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention addresses the above-mentioned problems in the prior art and enables a scroll type compressor to be smoothly started even in the state of liquid compression or insufficient lubrication. An object of the present invention is to provide an improved thrust load supporting means for a scroll compressor, which can improve the reliability of the scroll compressor by solving the problems of wear and surface roughness on the thrust load supporting surface. There is. Further, the present invention can suppress the increase in manufacturing cost due to the provision of the thrust load supporting means as much as possible in achieving the above-mentioned object, or avoid the increase in the size of the scroll compressor. It is also intended to provide a means by which
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載されたスクロール型圧縮機を提供する。
The present invention provides a scroll compressor described in each of the claims as a means for solving the above problems.
【0007】請求項1記載のスクロール型圧縮機におい
ては、スラスト荷重支持面を構成する一方の面である可
動スクロールの端板部の背面において、中心の周りの円
周上に溝部が形成されていると共に、この溝部と高圧作
動室が可動スクロールの端板部を貫通する連通孔によっ
て接続されていて、運転中には高圧作動室から圧縮され
た流体の一部が溝部に供給されている。従って、圧縮さ
れた流体は端板部を貫通する連通孔によって最短距離で
溝部に導入されて、溝部と他方のスラスト荷重支持面と
してハウジングの内部に設けられた平坦な端面部とによ
って形成される空間において背圧を発生することによっ
て、スラスト荷重に対抗して可動スクロールを軸方向に
押し戻す作用をして、可動スクロールに作用するスラス
ト荷重を支持する。また、溝部の空間内から圧縮された
流体が吸入室へ流出するが、その際にスラスト荷重支持
面間に薄い流体の膜を形成するので、この流体の膜によ
ってスラスト荷重支持面が金属摩擦を起こすことがな
く、可動スクロールがハウジングによってスラスト荷重
に関して浮動的に支持されるために摩擦力がきわめて小
さくなり、スラスト荷重支持面の摩耗や荒れが確実に防
止される。
In the scroll compressor according to the first aspect of the present invention, a groove portion is formed on the circumference around the center on the back surface of the end plate portion of the movable scroll which is one surface constituting the thrust load supporting surface. In addition, the groove and the high pressure working chamber are connected by a communication hole penetrating the end plate portion of the movable scroll, and a part of the fluid compressed from the high pressure working chamber is supplied to the groove during operation. Therefore, the compressed fluid is introduced into the groove portion at the shortest distance by the communication hole penetrating the end plate portion, and is formed by the groove portion and the flat end surface portion provided inside the housing as the thrust load supporting surface on the other side. By generating back pressure in the space, the movable scroll is pushed back in the axial direction against the thrust load, and the thrust load acting on the movable scroll is supported. In addition, the fluid compressed from the space of the groove flows out into the suction chamber, but at that time, since a thin fluid film is formed between the thrust load supporting surfaces, this fluid film causes the thrust load supporting surface to cause metal friction. Since the movable scroll is supported by the housing in a floating manner with respect to the thrust load without causing the friction, the friction force becomes extremely small, and the abrasion and the roughening of the thrust load supporting surface are reliably prevented.
【0008】この場合、作動室において圧縮された流体
を可動スクロールの端板部の背面に設けられた溝部に導
く連通孔が、可動スクロールの端板部を貫通して形成さ
れるので、連通孔の長さが最短となるだけでなく、連通
孔を設けるための加工が非常に簡単になり、その工程に
よるコストの上昇が僅かなものになる。しかも、連通孔
が他の部品を貫通することがないから、他の部品の配置
等に影響を及ぼすことがなく、スクロール型圧縮機の設
計の自由度が連通孔の設置によって制限を受けるような
恐れがない。
In this case, since the communication hole for guiding the fluid compressed in the working chamber to the groove portion provided on the back surface of the end plate portion of the movable scroll is formed penetrating the end plate portion of the movable scroll, the communication hole is formed. Not only becomes the shortest length, but also the processing for providing the communication hole becomes very simple, and the increase in cost due to the process becomes slight. Moreover, since the communication hole does not penetrate other parts, it does not affect the arrangement of other parts and the design freedom of the scroll compressor is limited by the installation of the communication hole. There is no fear.
【0009】請求項2のスクロール型圧縮機において
は、可動スクロールの端板部の背面に設けられる溝部が
複数個の円弧状のものとして形成されていると共に、自
転防止機構が溝部と実質的に同じ円周上において円弧状
の溝部の間に設けられているので、溝部を設けるために
スクロール型圧縮機の胴径を増大させる必要がなく、全
体を小型化することができる。
According to another aspect of the scroll compressor of the present invention, the groove portion provided on the back surface of the end plate portion of the movable scroll is formed as a plurality of arcs, and the rotation preventing mechanism substantially forms the groove portion. Since it is provided between the arcuate groove portions on the same circumference, it is not necessary to increase the barrel diameter of the scroll compressor to provide the groove portions, and the entire size can be reduced.
【0010】請求項3に記載されたスクロール型圧縮機
においては、溝部が単一の円環状のものとして形成され
ているので、その溝部と中心部の高圧作動室とを接続す
る連通孔も1本にすることが可能になる。従って、溝部
及び連通孔を切削或いは穿孔する加工工程が簡単になる
から、製造のコストが低減する。
In the scroll compressor according to the third aspect, since the groove is formed as a single annular shape, the communication hole connecting the groove and the central high pressure working chamber is also 1 It becomes possible to make a book. Therefore, the manufacturing process for cutting or boring the groove portion and the communication hole is simplified, and the manufacturing cost is reduced.
【0011】請求項4に記載されたスクロール型圧縮機
においては、可動スクロールの端板部の背面に設けられ
る溝部によって形成される空間のシール性を高めるため
に、溝部の周縁に沿ってシールリングのようなシール材
が設けられるので、スクロール型圧縮機としての体積効
率が向上する。
According to another aspect of the scroll compressor of the present invention, in order to enhance the sealing property of the space formed by the groove portion provided on the back surface of the end plate portion of the movable scroll, the seal ring is provided along the peripheral edge of the groove portion. Since such a sealing material is provided, the volume efficiency of the scroll compressor is improved.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1及び図2に本発明の第1実施
形態であるスクロール型圧縮機の全体構造を示す。1は
図示しないエンジンによって回転駆動されるシャフトで
あって、その一端にはクランク部1aが形成されてい
る。クランク部1aの軸心はそれ以外のシャフト1の回
転軸部1bの軸心に対して所定量だけ偏心している。シ
ャフト1はその回転軸部1bをラジアルベアリング2を
介してフロントハウジング3によって回転自由に支持さ
れている。フロントハウジング3は右端側に平坦な端面
部3aを形成されており、また、圧縮すべき流体を受け
入れる吸入ポート3bが、ラジアルベアリング2を収容
している中央の空間3cに開口している。
1 and 2 show the entire structure of a scroll type compressor which is a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a shaft which is rotationally driven by an engine (not shown), and a crank portion 1a is formed at one end thereof. The shaft center of the crank portion 1a is eccentric by a predetermined amount with respect to the shaft center of the rotating shaft portion 1b of the other shaft 1. The shaft 1 is rotatably supported by a front housing 3 via a radial bearing 2 at its rotary shaft portion 1b. The front housing 3 is formed with a flat end surface portion 3a on the right end side, and an intake port 3b for receiving a fluid to be compressed is opened in a central space 3c for accommodating the radial bearing 2.
【0013】中央の空間3cの内部において、シャフト
1のクランク部1aには、スプラインのような手段によ
って動力伝達機構部4が取り付けられる。動力伝達機構
部4はバランスウエイト部4aと円筒状のブッシュ部4
bからなっている。ブッシュ部4bはニードルベアリン
グ5を介して可動スクロール6を相対回転可能に支持し
ている。可動スクロール6は、渦巻き状の羽根部6a
と、それに一体化された円板状の端板部6bと、端板部
6bの背後に軸方向に突出するように形成された円筒状
のボス部6cとからなっており、ボス部6cは前述のよ
うにブッシュ部4bによって相対回転可能に支持されて
いる。
Inside the central space 3c, the power transmission mechanism portion 4 is attached to the crank portion 1a of the shaft 1 by means such as a spline. The power transmission mechanism section 4 includes a balance weight section 4a and a cylindrical bush section 4
It consists of b. The bush portion 4b supports the movable scroll 6 via a needle bearing 5 so as to be relatively rotatable. The movable scroll 6 has a spiral blade portion 6a.
And a disc-shaped end plate portion 6b integrated therewith, and a cylindrical boss portion 6c formed so as to project in the axial direction behind the end plate portion 6b. As described above, the bush portion 4b rotatably supports the bush portion 4b.
【0014】本発明の特徴に対応して、可動スクロール
6の端板部6bの背面には、ボス部6cを中心とする仮
想の円の円周上の少なくとも一部に溝部6dが形成され
ており、溝部6dはフロントハウジング3の平坦な端面
部3aによって実質的に閉じられて溝の形の空間を形成
すると共に、端板部6bに穿孔して形成された連通孔6
eを通じて、圧縮機自体によって圧縮された流体の一部
の供給を受けるようになっており、それによって可動ス
クロール6の端板部6bの背面と、フロントハウジング
3の平坦な端面部3aとの間に、可動スクロール6に作
用するスラスト荷重を支持する流体軸受を形成する。第
1の実施形態においては、溝部6dは図2に示すように
円周を幾つかの部分に分割した円弧状のものとして設け
られ、それぞれの円弧状空間に連通孔6eが開口してい
る。
Corresponding to the features of the present invention, a groove portion 6d is formed on the rear surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6 in at least a part of the circumference of an imaginary circle centered on the boss portion 6c. The groove portion 6d is substantially closed by the flat end surface portion 3a of the front housing 3 to form a groove-shaped space, and the communication hole 6 formed by punching the end plate portion 6b.
Through e, a part of the fluid compressed by the compressor itself is supplied, so that between the back surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6 and the flat end surface portion 3a of the front housing 3. Further, a fluid bearing for supporting the thrust load acting on the movable scroll 6 is formed. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the groove portion 6d is provided as an arcuate shape whose circumference is divided into several parts, and the communication hole 6e is opened in each arcuate space.
【0015】通常のスクロール型圧縮機と同様に、この
場合も可動スクロール6に対して偏心した位置で対向し
て、回転方向に位相を180度ずらして噛み合う固定ス
クロール7が設けられる。固定スクロール7は、可動ス
クロール6と同様な形状の渦巻き状の羽根部7aと、そ
れと一体化された端板部7bとを備えている。端板部7
bには、その外周の一部に圧縮された流体を外部へ導出
するための吐出ポート7cと、中心に開口する吐出弁口
7dが形成される。また固定スクロール7は、その外周
部に図示しない手段によってフロントハウジング3に対
して一体的に連結されるハウジング部7eを備えてお
り、更に、ハウジング部7eの内側で2つの渦巻き状の
羽根部6a,7aの外周側に吸入室7fを形成してお
り、吸入室7fはフロントハウジング3の中央の空間3
cと、吸入ポート3bに対して常時連通している。
In this case, similarly to a normal scroll compressor, a fixed scroll 7 is provided which is opposed to the movable scroll 6 at an eccentric position and meshes with the phase shifted by 180 degrees in the rotational direction. The fixed scroll 7 includes a spiral blade portion 7a having a shape similar to that of the movable scroll 6, and an end plate portion 7b integrated with the blade portion 7a. End plate 7
In b, a discharge port 7c for discharging the compressed fluid to the outside and a discharge valve port 7d opening at the center are formed in a part of the outer circumference thereof. Further, the fixed scroll 7 is provided with a housing portion 7e integrally connected to the front housing 3 by means (not shown) on the outer peripheral portion thereof, and further, two spiral blade portions 6a are provided inside the housing portion 7e. , 7a is formed on the outer peripheral side of the front housing 3, and the suction chamber 7f is formed in the central space 3 of the front housing 3.
c and the suction port 3b are always in communication.
【0016】可動スクロール6の渦巻き状の羽根部6a
と、固定スクロール7渦巻き状の羽根部7aが噛み合う
ことによって、それらの渦巻き状の羽根部6a,7aの
間に流体を取り込んで圧縮する三日月状の作動室8が複
数個形成されるが、2つのスクロール6及び7の共通の
中心部領域には、圧縮された流体の圧力が最も高くなる
高圧作動室8aが1つだけ形成される。固定スクロール
7の端板部7bに形成される吐出弁口7dは、この高圧
作動室8aに開口し得るように位置決めされている。な
お、固定スクロール7の端板部7bの背後にはボルト9
によってリアハウジング10が一体的に取り付けられ
る。リアハウジング10の内部には吐出室10aが形成
されて前述の吐出ポート7cと常時連通している。
A spiral blade portion 6a of the movable scroll 6
The fixed scroll 7 and the spiral blades 7a mesh with each other to form a plurality of crescent-shaped working chambers 8 for taking in and compressing the fluid between the spiral blades 6a, 7a. In the common central region of the two scrolls 6 and 7, only one high pressure working chamber 8a is formed in which the pressure of the compressed fluid is highest. The discharge valve port 7d formed in the end plate portion 7b of the fixed scroll 7 is positioned so as to be opened to the high pressure working chamber 8a. A bolt 9 is placed behind the end plate portion 7b of the fixed scroll 7.
The rear housing 10 is integrally attached by this. A discharge chamber 10a is formed inside the rear housing 10 and is in constant communication with the above-mentioned discharge port 7c.
【0017】その他、図1において、11はシャフト1
の回転軸部1bとフロントハウジング3との間に設けら
れてフロントハウジング3の中央の空間3cから外部へ
圧縮すべき流体が漏れるのを防止する軸シール装置、1
2は前述の吐出弁口7dを吐出室10a側から閉塞する
リード状の逆止弁13を、その開弁量を制限するための
板状のストッパ13aと共に端板部7bに取り付けるボ
ルト、14は可動スクロール6の公転を許すが自転を阻
止する自転防止機構を例示している。この場合の自転防
止機構14は、図2に示すように、可動スクロール6の
端板部6bの背面とフロントハウジング3の端面部3a
からそれぞれ軸方向に突出するピンが相互に係合する対
を複数組用いる形式のものであって、このピンの対を、
可動スクロール6の端板部6bに形成された溝部6dの
位置を避けて、略同じ円周上の4箇所に設けられてい
る。
Besides, in FIG. 1, 11 is a shaft 1.
A shaft seal device which is provided between the rotary shaft portion 1b and the front housing 3 to prevent the fluid to be compressed from leaking from the central space 3c of the front housing 3 to the outside.
2 is a bolt that attaches the reed check valve 13 that closes the above-described discharge valve port 7d from the discharge chamber 10a side to the end plate portion 7b together with the plate-shaped stopper 13a for limiting the valve opening amount; An example of a rotation prevention mechanism that allows the movable scroll 6 to revolve but prevents rotation is illustrated. As shown in FIG. 2, the rotation preventing mechanism 14 in this case includes the rear surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6 and the end surface portion 3a of the front housing 3.
Is a type that uses a plurality of pairs in which pins axially projecting from each other engage with each other, and this pair of pins is
The groove 6d formed in the end plate portion 6b of the movable scroll 6 is provided at four locations on the same circumference, avoiding the position of the groove 6d.
【0018】第1実施形態のスクロール型圧縮機はこの
ように構成されているので、通常のものと同様に、シャ
フト1がエンジンによって回転駆動されると、可動スク
ロール6は固定スクロール7に対して自転を伴わない公
転をする。従って、2つのスクロール6及び7の渦巻き
状の羽根部6a,7aの間に形成される作動室8が吸入
室7fに開口したときに吸入室7fから冷媒のような圧
縮すべき流体を取り込み、更に可動スクロール6が公転
することによって作動室8が閉じて、2つのスクロール
6及び7の中心に向かって移動する間に作動室8の容積
が次第に小さくなるので作動室8内の流体が徐々に圧縮
される。そして作動室8の容積が最も小さくなって中心
部の高圧作動室8aに開口するときに、作動室8内で圧
縮された流体が高圧作動室8a及び吐出弁口7dから逆
止弁13を押し開けて吐出室10aへ流出し、吐出ポー
ト7cから外部へ導かれる。
Since the scroll compressor of the first embodiment is constructed in this way, when the shaft 1 is rotationally driven by the engine, the movable scroll 6 will move relative to the fixed scroll 7 as in the ordinary compressor. Revolve without rotation. Therefore, when the working chamber 8 formed between the spiral blade portions 6a, 7a of the two scrolls 6 and 7 opens to the suction chamber 7f, a fluid such as a refrigerant to be compressed is taken from the suction chamber 7f, Further, the orbiting of the movable scroll 6 closes the working chamber 8, and the volume of the working chamber 8 gradually decreases while moving toward the centers of the two scrolls 6 and 7, so that the fluid in the working chamber 8 gradually increases. Compressed. When the working chamber 8 has the smallest volume and opens in the central high-pressure working chamber 8a, the fluid compressed in the working chamber 8 pushes the check valve 13 from the high-pressure working chamber 8a and the discharge valve port 7d. It opens, flows out to the discharge chamber 10a, and is guided to the outside from the discharge port 7c.
【0019】このようにして2つのスクロール6及び7
の渦巻き状の羽根部6a,7aの間に形成される作動室
8内で流体が圧縮されるときには、可動スクロール6に
は軸方向の所謂スラスト荷重Fs が図1に示すように作
用するが、従来のスクロール型圧縮機においては、可動
スクロール6の端板部6bの背面とフロントハウジング
3の平坦な端面部3aとを摺動面として、それらの摺動
係合によってスラスト荷重Fs を支持するのが普通であ
る。そしてこのようなスラスト荷重支持面における摺動
の摩擦を軽減するために潤滑油を供給したり、場合によ
っては多数の小さなボールをスラスト荷重支持面間に介
在させて摺動摩擦を転がり摩擦に転換するようにしてい
る。
In this way the two scrolls 6 and 7
When the fluid is compressed in the working chamber 8 formed between the spiral blades 6a, 7a, a so-called thrust load Fs in the axial direction acts on the movable scroll 6 as shown in FIG. In the conventional scroll compressor, the thrust load Fs is supported by the sliding engagement between the back surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6 and the flat end surface portion 3a of the front housing 3 as sliding surfaces. Is normal. Then, in order to reduce such sliding friction on the thrust load supporting surface, lubricating oil is supplied or, in some cases, a large number of small balls are interposed between the thrust load supporting surfaces to convert the sliding friction into rolling friction. I am trying.
【0020】しかし、スクロール型圧縮機が例えば空調
装置の冷媒圧縮機として使用された場合に、前述のよう
に、冬季において空調装置を起動する際に起こりやすい
液圧縮や、潤滑不足の状態においては、スラスト荷重支
持面に過大なスラスト荷重が作用したり、潤滑油切れの
状態で面の摩擦摺動やボールの転動が始まるために、ス
ラスト荷重支持面が過酷な荷重状態となって大量の摩耗
や表面荒れ等を生じるために、スラスト荷重支持面の信
頼性が著しく低下するという問題があった。
However, when the scroll type compressor is used as, for example, a refrigerant compressor of an air conditioner, as described above, in the liquid compression that tends to occur when the air conditioner is started in winter, or in the state of insufficient lubrication, , The thrust load supporting surface is subjected to excessive load, and frictional sliding of the surface and ball rolling start when the lubricating oil runs out. There is a problem that the reliability of the thrust load supporting surface is remarkably lowered due to abrasion and surface roughness.
【0021】しかし、本発明の第1の実施形態において
は、このような条件下でも、高圧作動室8aに発生する
圧縮された流体が、連通孔6eを通って、スラスト荷重
支持面である端板部6bの背面と平坦な端面部3aとの
間に形成された溝部6dに導かれるので、圧縮された流
体が溝部6dから吸入室7f又はフロントハウジング3
の中央空間3cへ流出する際に、スラスト荷重支持面間
に流体の薄い膜が形成されると共に、溝部6d内の空間
に背圧Pf を発生させるので、フロントハウジング3の
平坦な端面部3aは、所謂流体軸受と同様に、可動スク
ロール6をスラスト荷重Fs に関して浮遊状態で支持す
ることになるから、スラスト荷重支持面間に作用する摩
擦が大きく軽減され、スラスト荷重支持面の摩耗や荒れ
が確実に防止される。従って、スラスト荷重支持面の信
頼性が著しく向上する。
However, in the first embodiment of the present invention, even under such a condition, the compressed fluid generated in the high pressure working chamber 8a passes through the communication hole 6e, and the end which is the thrust load supporting surface. Since the fluid is guided to the groove portion 6d formed between the back surface of the plate portion 6b and the flat end surface portion 3a, the compressed fluid is introduced from the groove portion 6d into the suction chamber 7f or the front housing 3.
When flowing out to the central space 3c of the front housing 3, a thin film of fluid is formed between the thrust load supporting surfaces and a back pressure Pf is generated in the space within the groove 6d, so that the flat end surface 3a of the front housing 3 is As with so-called fluid bearings, the movable scroll 6 is supported in a floating state with respect to the thrust load Fs, so the friction acting between the thrust load supporting surfaces is greatly reduced, and the wear and roughening of the thrust load supporting surface is ensured. To be prevented. Therefore, the reliability of the thrust load supporting surface is significantly improved.
【0022】本発明のスクロール型圧縮機においては、
このようにスラスト荷重支持面間に圧縮された流体の一
部を供給することによって、一方を他方に対して浮遊状
態で支持するので、2つのスクロール6及び7の間で圧
縮された流体の一部がスラスト荷重支持面において消費
されることになるが、そのためのエネルギー損失は僅か
であって無視することができる程度の大きさである。何
故ならば、スラスト荷重支持面へ供給される圧縮された
流体の一部は外部へ放出されるのではなく、直ちに吸入
室7fへ戻るので、作動室8においては予め圧縮された
流体を加圧することになるためである。第1実施形態に
おけるスラスト荷重Fs の低減量と、デッドボリューム
の増加による体積効率の低下を試算した結果を図3に示
す。
In the scroll type compressor of the present invention,
By supplying a part of the compressed fluid between the thrust load supporting surfaces in this manner, one of them is supported in a floating state with respect to the other, so that one of the fluids compressed between the two scrolls 6 and 7 is supported. The part is consumed on the thrust load bearing surface, but the energy loss therefor is small and negligible. This is because a part of the compressed fluid supplied to the thrust load supporting surface is not discharged to the outside but immediately returns to the suction chamber 7f, so that the precompressed fluid is pressurized in the working chamber 8. This is because it will happen. FIG. 3 shows the result of trial calculation of the reduction amount of the thrust load Fs and the reduction of the volume efficiency due to the increase of the dead volume in the first embodiment.
【0023】図3に示した例では、常用運転の状態で可
動スクロール6に300kgfのスラスト荷重Fs が作
用した場合に、全てのスラスト荷重Fs を背圧Pf によ
って釣り合わせることによって金属面間の摺動摩擦が全
くない状態としても、本発明の実施による体積効率の低
下は、およそ3%程度に止まる。また、第1の実施形態
においては、可動スクロール6の端板部6bにおいて円
弧状の4つの溝部6dを自転防止機構14と略同じ円周
上に配置しているので、溝部6dを設けるためにスクロ
ール型圧縮機の胴径を増大させる必要がない。可動スク
ロール6をスラスト荷重Fs に対してバランス良く支持
するには、3〜4個の円弧状の溝部6dをボス部6cの
周りに均等に分配して配置するのがよい。
In the example shown in FIG. 3, when a thrust load Fs of 300 kgf is applied to the orbiting scroll 6 in a normal operation state, all thrust loads Fs are balanced by the back pressure Pf to allow sliding between metal surfaces. Even if there is no dynamic friction, the reduction in volumetric efficiency due to the practice of the present invention is only about 3%. Further, in the first embodiment, since the four arc-shaped groove portions 6d in the end plate portion 6b of the movable scroll 6 are arranged on substantially the same circumference as the rotation prevention mechanism 14, the groove portion 6d is provided. There is no need to increase the barrel diameter of the scroll compressor. In order to support the movable scroll 6 in a well-balanced manner with respect to the thrust load Fs, it is preferable to arrange the three to four arc-shaped groove portions 6d evenly distributed around the boss portion 6c.
【0024】従って、本発明の第1の実施形態によれ
ば、空調装置の冬季の始動時のように液圧縮や潤滑不足
の状態が生じる過酷な運転状態でも、スラスト荷重支持
面の信頼性を十分に確保することができる小型のスクロ
ール型圧縮機を提供することが可能になる。
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the reliability of the thrust load bearing surface can be improved even in a severe operating condition where liquid compression or insufficient lubrication occurs such as when the air conditioner is started in winter. It is possible to provide a small scroll type compressor that can be sufficiently secured.
【0025】図4に本発明の第2の実施形態としてのス
クロール型圧縮機の要部を示す。第1の実施形態では、
スラスト荷重支持面の一方である可動スクロール6の端
板部6bの背面と、他方であるフロントハウジング3の
平坦な端面部3aとの間において、端板部6bの背面に
形成された円弧状の溝部6dの周囲のシールとして特別
のものを設けておらず、圧縮される冷媒のような流体中
に含まれている冷凍機油のような潤滑油成分に依存して
いると言ってもよいが、第2の実施形態では、溝部6d
によって形成される空間15のシール性を向上させるた
めに、合成樹脂のような材料から成形したシールリング
16を、円弧状の溝部6dの周縁に沿って嵌め込むよう
にして設けた点に特徴がある。これによって第1の実施
形態と同様な効果を得ることができると共に、スクロー
ル型圧縮機としての体積効率を更に高めることができ
る。
FIG. 4 shows a main part of a scroll type compressor as a second embodiment of the present invention. In the first embodiment,
Between the back surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6, which is one of the thrust load supporting surfaces, and the flat end surface portion 3a of the front housing 3, which is the other, a circular arc shape formed on the back surface of the end plate portion 6b. It may be said that no special seal is provided around the groove 6d and that it depends on a lubricating oil component such as refrigerating machine oil contained in a fluid such as a refrigerant to be compressed. In the second embodiment, the groove 6d
In order to improve the sealing performance of the space 15 formed by the above, a characteristic is that a seal ring 16 molded from a material such as synthetic resin is provided so as to be fitted along the peripheral edge of the arc-shaped groove portion 6d. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the volumetric efficiency of the scroll compressor can be further enhanced.
【0026】図5に本発明の第3の実施形態としてのス
クロール型圧縮機の要部を示す。この実施形態は、前述
の各実施形態よりもコストを低減することに重点をおい
たもので、可動スクロール6の端板部6bの背面に形成
する溝部6dを、図2や図4に示したように複数個の円
弧状部分に分割することなく、単一の円環状のものとす
ると共に、高圧作動室8aに通じる連通孔6eも簡単に
1本だけとした点に特徴がある。それによって溝部6d
や連通孔6eを切削或いは穿孔するための加工コストを
他の実施形態に比べて低減することが可能になる。な
お、図5における破線の円17は可動スクロール6の外
周を示している。
FIG. 5 shows a main part of a scroll type compressor as a third embodiment of the present invention. This embodiment focuses on reducing the cost as compared with the above-described embodiments, and the groove portion 6d formed on the back surface of the end plate portion 6b of the movable scroll 6 is shown in FIG. 2 and FIG. It is characterized in that it has a single annular shape without being divided into a plurality of arc-shaped portions, and that it has only one communication hole 6e communicating with the high-pressure working chamber 8a. Thereby, the groove 6d
It is possible to reduce the processing cost for cutting or boring the communication hole 6e as compared with other embodiments. The dashed circle 17 in FIG. 5 indicates the outer circumference of the movable scroll 6.
【0027】しかしながら、このように溝部6dを連続
した円環状のものとすると、前述の各実施形態のように
溝部6dを自転防止機構14と実質的に同じ円周上に設
けることができなくなるので、図5に例示したように、
自転防止機構14を溝部6dの内側へ移動させて設ける
か、或いは自転防止機構14を溝部6dの外側の適所に
設けることが必要になる。それによって、スクロール型
圧縮機の胴径を増大させる必要が生じる場合もあり得
る。従って、この面で多少不利ではあっても、低コスト
で第1の実施形態の場合と同様な効果を得ることができ
る。更に、自転防止機構14として他の適当な形式のも
のを用いることにより、可動スクロール6のボス部6c
に近い位置に自転防止機構を設けることも可能になる。
However, if the groove portion 6d is formed in a continuous annular shape as described above, the groove portion 6d cannot be provided on substantially the same circumference as the rotation preventing mechanism 14 as in the above-described embodiments. , As illustrated in FIG.
It is necessary to move the rotation preventing mechanism 14 to the inside of the groove 6d or to provide the rotation preventing mechanism 14 at an appropriate position outside the groove 6d. In some cases, it may be necessary to increase the barrel diameter of the scroll compressor. Therefore, although it is somewhat disadvantageous in this respect, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained at low cost. Furthermore, by using another suitable type of rotation preventing mechanism 14, the boss portion 6c of the movable scroll 6 is prevented.
It is also possible to provide a rotation prevention mechanism at a position close to.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の第1の実施形態としてのスクロール型
圧縮機の全体構成を示す縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view showing the overall configuration of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態の横断側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view of the first embodiment.
【図3】本発明の実施による体積効率の低下を試算した
結果を例示する線図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a result of trial calculation of a decrease in volumetric efficiency according to implementation of the present invention.
【図4】第2の実施形態の要部を示す横断側面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional side view showing a main part of the second embodiment.
【図5】第3の実施形態の要部を示す横断側面図であ
る。
FIG. 5 is a transverse side view showing a main part of the third embodiment.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
3…フロントハウジング 3a…平坦な端面部 3b…吸入ポート 3c…中央の空間 4b…ブッシュ部 5…ニードルベアリング 6…可動スクロール 6a…渦巻き状の羽根部 6b…端板部 6c…ボス部 6d…溝部 6e…連通孔 7…固定スクロール 7a…渦巻き状の羽根部 7b…端板部 7c…吐出ポート 7d…吐出弁口 7f…吸入室 8…作動室 8a…高圧作動室 10…リアハウジング 10a…吐出室 13…逆止弁 15…空間 16…シールリング 3 ... Front housing 3a ... Flat end face part 3b ... Suction port 3c ... Central space 4b ... Bushing part 5 ... Needle bearing 6 ... Movable scroll 6a ... Spiral blade part 6b ... End plate part 6c ... Boss part 6d ... Groove part 6e ... Communication hole 7 ... Fixed scroll 7a ... Spiral blade part 7b ... End plate part 7c ... Discharge port 7d ... Discharge valve port 7f ... Suction chamber 8 ... Working chamber 8a ... High pressure working chamber 10 ... Rear housing 10a ... Discharge chamber 13 ... Check valve 15 ... Space 16 ... Seal ring

Claims (4)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 ハウジング内にそれぞれ形成された吸入
    室及び吐出室と、固定の端板部上に形成された渦巻き状
    の羽根部を有し前記ハウジングの一部を構成する固定ス
    クロールと、可動の端板部上に形成された渦巻き状の羽
    根部を有し前記固定スクロールと噛み合うことによって
    それらの渦巻き状の羽根部の間に流体を圧縮するための
    複数個の作動室を形成する可動スクロールと、前記2つ
    のスクロールの中心部に共通に形成される高圧作動室と
    前記吐出室との間に設けられる吐出弁としての逆止弁
    と、前記可動スクロールの公転を許すと共に自転を阻止
    するために前記ハウジングと前記可動スクロールとの間
    に設けられる自転防止機構と、前記可動スクロールの前
    記端板部の背面及び前記ハウジングの内部に形成される
    平坦な端面部からなるスラスト荷重支持面と、前記可動
    スクロールの前記端板部の背面において前記可動スクロ
    ールの中心の周りに形成された溝部と、前記溝部と前記
    高圧作動室とを最短距離で接続するために前記端板部を
    貫通して形成された連通孔とを備えていることを特徴と
    するスクロール型圧縮機。
    1. A fixed scroll forming a part of the housing, which has a suction chamber and a discharge chamber respectively formed in the housing, a spiral vane portion formed on a fixed end plate portion, and a movable scroll. Movable scroll having spiral blades formed on the end plate of the scroll and engaging with the fixed scroll to form a plurality of working chambers for compressing a fluid between the spiral blades. A check valve as a discharge valve provided between the high pressure working chamber and the discharge chamber, which is formed in common in the center of the two scrolls, and allows the movable scroll to revolve and prevent rotation. A rotation preventing mechanism provided between the housing and the movable scroll, and a flat end surface portion formed inside the housing and the back surface of the end plate portion of the movable scroll. A thrust load supporting surface, a groove portion formed around the center of the movable scroll on the back surface of the end plate portion of the movable scroll, and the end plate for connecting the groove portion and the high pressure working chamber in the shortest distance. A scroll type compressor having a communication hole formed by penetrating the portion.
  2. 【請求項2】 前記溝部が複数個の円弧状のものとして
    形成されており、前記自転防止機構が前記溝部と実質的
    に同じ円周上において円弧状の溝部の間に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載のスクロール型圧縮
    機。
    2. The groove portion is formed as a plurality of arc-shaped ones, and the rotation preventing mechanism is provided between the arc-shaped groove portions on substantially the same circumference as the groove portion. The scroll type compressor according to claim 1, wherein the scroll type compressor is provided.
  3. 【請求項3】 前記溝部が単一の円環状のものとして形
    成されており、前記自転防止機構が前記溝部に対して半
    径方向に異なる位置に設けられていることを特徴とする
    請求項1記載のスクロール型圧縮機。
    3. The groove portion is formed as a single annular shape, and the rotation preventing mechanism is provided at different positions in the radial direction with respect to the groove portion. Scroll compressor.
  4. 【請求項4】 前記溝部によって形成される空間のシー
    ル性を高めるために前記溝部の周縁に沿ってシール材が
    設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のい
    ずれかに記載のスクロール型圧縮機。
    4. The scroll according to claim 1, wherein a sealing material is provided along a peripheral edge of the groove portion in order to enhance a sealing property of a space formed by the groove portion. Type compressor.
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