JPWO2017002212A1 - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
密閉容器の流体流入口の正面に対向配置され、上部が固定されて固定部を中心に回動する可動部を有し、密閉容器内に流入した流体の衝突圧に応じて密閉容器内における流体の流れ方向を変更する板部材と、を備え、板部材は、可動部における流体流入口から見て遠い側が、無負荷時に上となるよう密閉容器内に流入した流体の流れに対して傾斜させて設置する。A fluid is disposed in front of the fluid inlet of the sealed container, has a movable part that is fixed at the top and rotates around the fixed part, and fluid in the sealed container according to the collision pressure of the fluid that has flowed into the sealed container A plate member that changes the flow direction of the movable member, and the plate member is inclined with respect to the flow of the fluid that has flowed into the sealed container so that the side far from the fluid inlet of the movable part is upward when there is no load. Install.
Description
本発明は、例えば空気調和機や冷凍機等の冷熱機器に搭載されるスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor mounted on a cooling device such as an air conditioner or a refrigerator.
密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、その下方に配置されて圧縮機構部を駆動する駆動部と、圧縮機構部を潤滑する潤滑油(以下、単に「油」という)とを収納した高圧シェルタイプの縦型スクロール圧縮機は、一般的に知られている。 In the sealed container, a compression mechanism portion that compresses the refrigerant, a drive portion that is disposed below and drives the compression mechanism portion, and lubricating oil (hereinafter simply referred to as “oil”) that lubricates the compression mechanism portion are stored. Such a high pressure shell type vertical scroll compressor is generally known.
このようなものにおいて、圧縮機構部は、固定台板の一方の面に形成された固定渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板の一方の面に形成された揺動渦巻歯が固定渦巻歯に対向して圧縮室を形成するとともに、揺動台板の他方の面にボス部が形成された揺動スクロールと、揺動スクロールの自転を防止するオルダム機構と、それらを収納しているフレームと、を備えている。また、密閉容器内に吐出された冷媒と共に油が通過する給油穴が軸心部に形成されるとともに、主軸部の一端部に揺動スクロールのボス部の揺動軸受に摺動自在に嵌合する偏心軸部が設けられたクランク軸を備えている。 In such a configuration, the compression mechanism section includes a fixed scroll having a fixed spiral tooth formed on one surface of the fixed base plate, and a swing spiral tooth formed on one surface of the swing base plate. A compression chamber is formed opposite to the teeth, a swing scroll having a boss portion formed on the other surface of the swing base plate, an Oldham mechanism for preventing the swing scroll from rotating, and these are housed. And a frame. Also, an oil supply hole through which oil passes with the refrigerant discharged into the sealed container is formed in the shaft center part, and is slidably fitted to the rocking bearing of the boss part of the rocking scroll at one end of the main shaft part. A crankshaft provided with an eccentric shaft portion is provided.
駆動部は、密閉容器に固定された電動機固定子と、電動機固定子の内部に回転自在に配置された電動機回転子と、を備えている。 The drive unit includes an electric motor stator fixed to the hermetic container, and an electric motor rotor that is rotatably disposed inside the electric motor stator.
駆動部の電動機回転子には、クランク軸の主軸部が固定されている。クランク軸の偏心軸部は、電動機回転子と共にクランク軸の主軸部が回転運動をする際、主軸部と一体的に回転運動することによって、揺動スクロールに揺動運動を与える。そのため、クランク軸の主軸部には、揺動スクロールの揺動運動により発生する遠心力を相殺させるバランサが取り付けられ、またそのバランサを部分的に覆うバランサカバーがフレームの下部に備えられている。 The main shaft portion of the crankshaft is fixed to the motor rotor of the drive portion. When the main shaft portion of the crankshaft rotates together with the electric motor rotor, the eccentric shaft portion of the crankshaft rotates integrally with the main shaft portion, thereby giving the swinging motion to the swing scroll. Therefore, a balancer for canceling the centrifugal force generated by the swinging motion of the swing scroll is attached to the main shaft portion of the crankshaft, and a balancer cover that partially covers the balancer is provided at the lower part of the frame.
このようなものにおいて、圧縮される冷媒は、密閉容器の側面の吸入管より流入して、フレームと電動機との間のバランサカバー周りの空間を旋回し、フレームに設けられた吸入口から圧縮室へと取り込まれて圧縮され、吐出管より密閉容器外へ吐出される。 In such a case, the refrigerant to be compressed flows in from the suction pipe on the side surface of the sealed container, turns around the balancer cover between the frame and the electric motor, and is compressed from the suction port provided in the frame to the compression chamber. It is taken in and compressed and discharged from the discharge tube to the outside of the sealed container.
スクロール圧縮機の運転周波数が高くなり、吸入管からの冷媒流入量が大きくなると、フレームと電動機との間のバランサカバー周りの空間を旋回する冷媒流速が大きくなり、密閉容器内に存在する霧状の油の冷媒による巻上げ量が増加し、圧縮室に取り込まれる油の量が増え、その結果、油上りが増加する。 When the operating frequency of the scroll compressor is increased and the amount of refrigerant flowing from the suction pipe is increased, the flow velocity of the refrigerant swirling in the space around the balancer cover between the frame and the motor increases, and the mist-like state present in the sealed container The amount of oil that is wound up by the refrigerant increases, the amount of oil taken into the compression chamber increases, and as a result, the oil rise increases.
そこで、吸入管から流入した冷媒を上方へ流出させる流出孔と、吸入管から流入した冷媒を下方に流出させる流出孔と、吸入管から流入した冷媒を側方に流出させる流出孔とを有する導入室を設け、吸入冷媒を導入室に導き、上下に分流させることで、バランサカバー周りの冷媒流速を調整し、これによって圧縮室に取り込まれる油の量を抑制するようにしたスクロール圧縮機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, an introduction having an outflow hole through which the refrigerant flowing in from the suction pipe flows out, an outflow hole through which the refrigerant flowing in from the suction pipe flows out downward, and an outflow hole through which the refrigerant flowing in from the suction pipe flows out to the side A scroll compressor is proposed that regulates the flow rate of refrigerant around the balancer cover by controlling the flow rate of refrigerant around the balancer cover by introducing a suction chamber into the introduction chamber and diverting it up and down. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、スクロール圧縮機は、高回転域、例えば5000rpmを超えると、モーターコイルの発熱量が大きくなるため、モーターコイルを効果的に冷却する必要がある。特許文献1のように吸入冷媒を流出孔にて、一定比率で上下に分散させると、吸入管の下方に位置するモーターコイルの冷却効果が十分に得られないことになってしまう。そして、このような運転状態が継続されると、モーターコイル温度が過剰に上昇し、場合によっては120度以上になってしまう可能性がある。
By the way, if the scroll compressor exceeds a high rotation range, for example, 5000 rpm, the amount of heat generated by the motor coil increases, and therefore, the motor coil needs to be effectively cooled. If the suction refrigerant is dispersed up and down at a constant ratio in the outflow hole as in
また、ある回転数以上、例えば運転条件によるが回転数5000rpmを超える高回転域になると、シェル内へ吸入する冷媒循環量が増加し、併せてシェル底部に設けられた油溜めに向かう冷媒ガスの流量も増加する。そのため、冷媒ガス流による油の巻上げが多くなり、その巻き上げられた油が、冷媒ガスとともに圧縮機外へ吐出されてしまい、圧縮機内の油を枯渇させる可能性がある。 Further, when the rotational speed exceeds a certain rotational speed, for example, in a high rotational speed range exceeding 5000 rpm depending on the operating conditions, the refrigerant circulation amount sucked into the shell increases, and the refrigerant gas directed to the oil sump provided at the bottom of the shell also increases. The flow rate also increases. For this reason, the oil is frequently wound up by the flow of the refrigerant gas, and the oil that has been wound up is discharged to the outside of the compressor together with the refrigerant gas, and the oil in the compressor may be depleted.
そこで、吸入管から流入した冷媒を、スプリングにヒンジを介して水平揺動できるように取り付けたプレートに衝突させることで、圧縮機の回転数に応じて、冷媒の流れ方向を変更させるようにしたものが提案されている。この場合、プレートの動作は、圧縮機の運転周波数が高くなるほど、吸入冷媒のプレートへの衝突圧が高くなるので、水平方向に開口するようになっている。すなわち、圧縮機の回転数が高くなると、バランサカバー周りの空間への冷媒流入量を増やし、油溜めのある下部方向への冷媒流量を減らすようにしている。このように、圧縮機の回転数が高くなる運転時に下部方向への冷媒流量を減らすことで、油溜めにある油の巻上げ量を減少させている(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, the refrigerant flowing in from the suction pipe is made to collide with a plate attached to the spring through a hinge so as to be able to swing horizontally, so that the flow direction of the refrigerant is changed according to the rotational speed of the compressor. Things have been proposed. In this case, the operation of the plate opens in the horizontal direction because the higher the operating frequency of the compressor, the higher the collision pressure of the suction refrigerant against the plate. That is, when the rotation speed of the compressor increases, the refrigerant inflow amount to the space around the balancer cover is increased, and the refrigerant flow rate in the lower direction where the oil sump is located is reduced. In this way, the amount of oil wound in the oil sump is reduced by reducing the refrigerant flow rate in the lower direction during operation when the rotational speed of the compressor is high (see, for example, Patent Document 2).
このように、スクロール圧縮機は、密閉容器の吸入管から冷媒が流入し、その一部はフレームと電動機との間のバランサカバー周りの空間を旋回して、フレーム下部の吸入口から圧縮室に取り込まれて圧縮され、吐出管から吐出される。また、吸入管から密閉容器内に流入した冷媒の一部は、フレーム下部またはバランサカバーへの衝突により密閉容器下部の電動機へ流れ、電動機を冷却し、フレーム下部の吸入口から圧縮室に取り込まれて圧縮され、吐出管から排出される。 In this way, in the scroll compressor, the refrigerant flows from the suction pipe of the hermetic container, and a part of the scroll rotates in the space around the balancer cover between the frame and the motor, and enters the compression chamber from the suction port at the bottom of the frame. It is taken in, compressed, and discharged from the discharge pipe. Part of the refrigerant that has flowed into the sealed container from the suction pipe flows into the motor at the lower part of the sealed container due to a collision with the lower part of the frame or the balancer cover, cools the motor, and is taken into the compression chamber from the suction port at the lower part of the frame. Compressed and discharged from the discharge pipe.
そして、吸入冷媒を単に上下に分流させるようにした特許文献1のスクロール圧縮機においては、高回転域の運転時に、吸入管の下方に位置するモーターコイルの冷却効果が十分に得られず、モーターコイル温度が過剰に上昇してしまう問題が存在する。
In the scroll compressor of
また、圧縮機の回転数が高くなるに従ってバランサカバー周りの空間への冷媒流入量を増やし、油溜めのある下部方向への冷媒流量を減らすようにした特許文献2の圧縮機においては、高周波数域の運転時に吸入管からの冷媒流入量が増え、フレームと電動機との間のバランサカバー周りの空間を旋回する冷媒流速が大きくなる。そして、バランサカバー、電動機、フレーム下部、密閉容器内表面などに付着している油や、主軸の回転により霧状となったバランサカバー周りの空間に存在する油の巻上げ量が増加する。その結果、圧縮室に取り込まれる油の量が増え、吐出管から圧縮機外へ排出される油量が増加する。それにより、密閉容器下部にある油溜めの油が枯渇し、摺動部に油の供給ができず、摺動部の焼付き、異常摩耗を招くおそれがあった。加えて、高周波数域の運転時には、電動機の発熱量が大きくなるため、圧縮機の運転範囲が制限されてしまうという課題があった。
Further, in the compressor of
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、高周波数域の運転時におけるバランサカバー周りの空間からの油上りを低減できる高信頼性のスクロール圧縮機を得ることを第1の目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is a first object of the present invention to obtain a highly reliable scroll compressor that can reduce oil rising from the space around the balancer cover during operation in a high frequency range. This is the purpose of 1.
また、本発明は、高周波数域の運転時における電動機発熱量を抑制できるようにすることを第2の目的とするものである。 In addition, a second object of the present invention is to make it possible to suppress the amount of heat generated by an electric motor during operation in a high frequency range.
本発明に係るスクロール圧縮機は、 密閉容器と、密閉容器に流体を流入させる吸入管と、揺動渦巻歯を有する揺動スクロール、および揺動スクロールの揺動渦巻歯と共に圧縮室を形成する固定渦巻歯を有する固定スクロールを有し、吸入管を介して密閉容器内に流入した流体を圧縮する圧縮機構部と、密閉容器の内部の圧縮機構部の下方に配置されて圧縮機構部を駆動する駆動部と、密閉容器の流体流入口に対向配置され、上部が固定されて固定部を中心に回動する可動部を有し、密閉容器内に流入した流体の衝突圧に応じて密閉容器内における流体の流れ方向を変更する板部材と、を備えてなるものである。 A scroll compressor according to the present invention includes a hermetic container, a suction pipe that allows fluid to flow into the hermetic container, an orbiting scroll having an orbiting spiral tooth, and a fixed that forms a compression chamber together with the orbiting scroll tooth of the orbiting scroll. It has a fixed scroll with spiral teeth, and is arranged below the compression mechanism part that compresses the fluid that flows into the sealed container through the suction pipe, and drives the compression mechanism part below the compression mechanism part inside the sealed container There is a movable part that is placed opposite to the drive part and the fluid inlet of the sealed container, and the upper part is fixed and rotates around the fixed part, and the inside of the sealed container depends on the collision pressure of the fluid that has flowed into the sealed container And a plate member for changing the flow direction of the fluid.
本発明に係るスクロール圧縮機は、吸入管からの流体流入量が大きくなる高周波数運転領域において、吸入流体の流速が大きくなるに従い、流体流入口に対向配置させて配置した板部材の可動部に作用する荷重が増加する。それに伴い、可動部が変形し、吸入流体の可動部への衝突入射角度が大きくなり、下方へ分流させる吸入流体量が増加する。その結果、フレームと駆動部との間の空間に向かう水平方向の流体流速が減少し、流体の巻き上げによる油上り増加が抑制され、密閉容器下部にある油溜まり部の油枯渇による摺動部の焼付き、異常摩耗を防ぐことができる。また、高周波数運転域において、駆動部が配置されてある下方へ分流される流体量が大きくなるため、駆動部の発熱量が抑制され、より広範囲の運転圧力条件で圧縮機が運転可能となる。 In the scroll compressor according to the present invention, in a high-frequency operation region where the amount of fluid inflow from the suction pipe increases, as the suction fluid flow speed increases, the scroll compressor is disposed on the movable portion of the plate member disposed to face the fluid inlet. The applied load increases. Along with this, the movable portion is deformed, the collision incident angle of the suction fluid to the movable portion is increased, and the amount of suction fluid to be diverted downward is increased. As a result, the fluid flow rate in the horizontal direction toward the space between the frame and the drive unit is reduced, the increase in oil rising due to the winding of the fluid is suppressed, and the sliding part due to oil depletion in the oil reservoir at the bottom of the sealed container is suppressed. Seizure and abnormal wear can be prevented. Further, in the high frequency operation region, the amount of fluid that is diverted downward where the drive unit is disposed increases, so the amount of heat generated by the drive unit is suppressed, and the compressor can be operated under a wider range of operating pressure conditions. .
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。図2は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の主要部を示す縦断面図である。
図1及び図2において、スクロール圧縮機100は、密閉容器1と、密閉容器1の上部に配置された圧縮機構部と、密閉容器1の中央部に配置された駆動部と、密閉容器1の底部に形成された油溜まり部11と、を有している。また、スクロール圧縮機100は、密閉容器1内に流体である冷媒を導入するための流体流入口となる吸入管13と、圧縮室で圧縮された冷媒を外部に吐出するための吐出管30と、を有している。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of a scroll compressor according to
1 and 2, the
圧縮機構部は、密閉容器1に固定された固定スクロール2と、揺動スクロール3と、揺動スクロール3の自転を防止するオルダムリング19と、それらを収納しているフレーム7と、を備えている。すなわち、揺動スクロール3は、自転運動を阻止するためのオルダムリング19により、固定スクロール2に対して自転運動することなく揺動運動を行うようになっている。駆動部は、密閉容器1に固定された電動機固定子6と、電動機固定子6の内部に回転自在に配置された電動機回転子4と、を有する。油溜まり部11には、油(潤滑油)10をクランク軸50の主軸部5内の給油孔5bを通して摺動部などに供給するポンプ12が設けられている。クランク軸50の主軸部5には、駆動部の電動機回転子4が取り付けられており、クランク軸50は電動機により回転駆動される。
The compression mechanism section includes a fixed
これを更に詳述すると、固定スクロール2は、固定台板2aと、固定台板2aの一方の面に形成された固定渦巻歯2bとを有する。一方、揺動スクロール3は、揺動台板3aと、揺動台板3aの一方の面に形成された揺動渦巻歯3bと、揺動台板3aの他方の面に形成された中空円筒形状のボス部20とを有し、固定スクロール2に対して偏心して組み合わされ、フレーム7によって下方よりスラスト支持されている。したがって、揺動スクロール3の揺動台板3aにおける揺動渦巻歯3bとは反対側の面は、スラスト軸受面15として作用する。揺動渦巻歯3bは、固定渦巻歯2bと共に圧縮室を形成する。
More specifically, the fixed
クランク軸50は、主軸部5の一端部に揺動スクロール3のボス部20の揺動軸受20aに摺動自在に嵌合する偏心軸部5aを有する。クランク軸50の偏心軸部5aは、電動機回転子4と共にクランク軸50の主軸部5が回転運動をする際、主軸部5と一体的に回転運動することによって、揺動スクロール3に揺動運動を与える。そのため、クランク軸50の主軸部5には、揺動スクロールの揺動運動により発生する遠心力を相殺させるバランサ8が取り付けられ、またそのバランサ8を部分的に覆うバランサカバー9がフレーム7の下部に備えられている。フレーム7と電動機との間のバランサカバー9周りの空間21は、フレーム7に形成した吸入口22によって連通している。
The
固定スクロール2はフレーム7の上面にボルトによって固定されており、固定スクロール2の固定台板2aの中央部には、圧縮されて高温、高圧となった冷媒を吐出する吐出ポート16が形成されている。圧縮された高温、高圧冷媒は固定スクロール2の上部の高圧室17に排出され、吐出管30を通り、密閉容器1外へ吐出される。吐出ポート16への冷媒の逆流は、吐出弁18によって阻止されるようになっている。
The fixed
また、吸入管13正面のフレーム7の下部には、吸入管13から流入する冷媒の流れに対して傾斜する板部材14が取り付けられている。板部材14は、板ばね14aと、板ばね14aの最大変形量を規制する板ばね押え14bと、を備えている。
A
図3及び図4はいずれも本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の板部材の板ばねを拡大して示す斜視図である。図5は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の板部材の板ばねの変形例を示す斜視図である。
図3及び図4において、板ばね14aは、固定部141aと、可動部142aとを有する。固定部141aには、複数の穴143aが形成されている。一方、フレーム7の下部には、固定部141aの複数の穴143aに対応する複数のねじ穴(図示せず)が形成されており、固定部141aの穴143aを通してフレーム7のねじ穴に挿入されるねじによって、固定部141aがフレーム7に固定される。なお、固定部141aとフレーム7はねじではなく、溶接又は接着材で固定されてもよい。この場合には、図5に示すように、穴143aは不要となる。3 and 4 are both perspective views showing enlarged leaf springs of the plate members of the scroll compressor according to
3 and 4, the
可動部142aは、固定部141aと一体に形成されている。すなわち、固定部141aと可動部142aとは、折曲部144aで一体的に接続されている。例えば、1枚の長方形のSUS材を折曲げることによって、折曲部144aが形成され、折曲部144aを挟む両側に、それぞれ固定部141aと可動部142aとが形成される。固定部141aと可動部142aとが成す角度θは無負荷時は鋭角になっている。
The
可動部142aは、図1及び図2に示すように、吸入管13から圧縮機内へ流入した冷媒が当たる位置に配置される。冷媒が可動部142aに当たると、可動部142aは折曲部144aを中心として吸入された冷媒の流れ方向に回転するように揺動する。板ばね14aがフレーム7に固定されている状態では、折曲部144aの軸方向(図3中の矢印X)は水平方向に配置されており、可動部142aは水平方向に延びる折曲部144aを回転中心軸とした円弧運動(揺動運動)ができる。つまり、可動部142aは、密閉容器1内の吸入管13の正面に対向配置され、上部が固定されて固定部を中心に回動する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、可動部142aが冷媒の衝突圧によって揺動すると、折曲部144aに応力がかかるため、折曲部144aは曲面で形成されているとよい。
Note that when the
板ばね14aは、既述したように、SUS材などの1枚の板部材を折り曲げて形成することにより、吸入管13から吸入された冷媒が衝突する箇所(可動部142a)を、ヒンジなどの複雑な構成の部品を使うことなく、簡易な構成で揺動させることができる。ここでは、板ばね14aとして、SUS材を使用し、角度θは無負荷時、鋭角(可動部142aにおける吸入管13から見て遠い側が上となる傾斜角度)となるようにしている。また、フレーム7の下部に、ねじ穴を設け、板ばね14aを固定するため、固定部141aに丸穴(穴143a)を形成してある。
As described above, the
図6は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の板部材の板ばね押えを拡大して示す斜視図である。図7は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の板部材の板ばね押えの変形例を示す斜視図である。
図6において、板ばね14aの最大変形量を規制する板ばね押え14bは、固定部151aと、ばね支持部152aとを有する。固定部151aには、板ばね14aの複数の穴143a、つまりフレーム7の複数のねじ穴(図示せず)に対応する複数の穴153aが形成されている。したがって、固定部151aの穴153aを通してフレーム7のねじ穴に挿入されるねじによって、固定部151aが板ばね14aの固定部141aとともにフレーム7に共締めされるようになっている。なお、固定部151aとフレーム7はねじではなく、溶接又は接着材で固定されてもよい。この場合には、図7に示すように、穴153aは不要となる。FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the leaf spring presser of the plate member of the scroll compressor according to
In FIG. 6, the
ばね支持部152aは、固定部151aと一体に形成されている。すなわち、固定部151aとばね支持部152aとは、折曲部154aで一体的に接続されている。例えば、板ばね14aよりも厚肉の1枚の長方形のSUS材を折曲げることによって、折曲部154aが形成され、折曲部154aを挟む両側に、それぞれ固定部151aとばね支持部152aとが形成される。固定部151aとばね支持部152aとが成す角度θ2は鈍角(ばね支持部152aにおける吸入管13から見て遠い側が下となる傾斜角度)になっている。
The
可動部142aは、図1及び図2に示すように、吸入管13から圧縮機内へ流入した冷媒が板ばね14aに当たる位置の板ばね背面側に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図8は本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の板部材の板ばねと板ばね押えとを組み付けた状態を示す斜視図である。
図8に示すように、板ばね14aは、固定部141aを板ばね押え14bの固定部151aに重ねるようにして、図示しないねじによりフレーム7の下部のねじ穴に板ばね押え14bと共締めされる。これにより、板ばね14aは、図1及び図2に示すように、可動部142aにおける吸入管13から見て遠い側が上となる傾斜角度(角度θは無負荷時、鋭角となる)に設置される。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the leaf spring and leaf spring presser of the plate member of the scroll compressor according to
As shown in FIG. 8, the
次に、本実施の形態1のスクロール圧縮機の動作について図1及び図2に基づき説明する。前記のように構成されたスクロール圧縮機において、電動機に通電すると、電動機回転子4にトルクが発生してクランク軸50の主軸部5が回転する。これにより、クランク軸50の偏心軸部5aに支持され、かつオルダムリング19によって自転運動が阻止された揺動スクロール3は、揺動運動を始める。そして、揺動スクロール3と固定スクロール2とで構成される圧縮室が、外周側から中央部に移動しながら圧縮室容積が次第に小さくなり、冷媒を圧縮する。吸入管13から流入した冷媒の一部は、フレーム7と電動機との間のバランサカバー9周りの空間21を旋回し、フレーム7に形成した吸入口22から圧縮室に取り込まれる。また、冷媒の一部は、フレーム7の下部またはバランサカバー9と衝突して下方へ流れ、電動機を冷却して、バランサカバー9周りを旋回する冷媒と合流し、フレーム7の吸入口22から圧縮室に取り込まれ、圧縮されて、固定スクロール2の固定台板2aの中央部の吐出ポート16から吐出管30を経て密閉容器1外へ排出される。この時、バランサカバー9周りを旋回する冷媒は、密閉容器1内の霧状の油を巻上げ、霧状の油とともに密閉容器1外へ排出される。
Next, the operation of the scroll compressor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. In the scroll compressor configured as described above, when the motor is energized, torque is generated in the
油は、密閉容器1の底部の油溜まり部11からポンプ12を介して主軸部5内の給油孔5bを流れて、各軸受、摺動部側の空間などへ供給され、フレーム7内に形成されている排油孔(図示省略)から油溜まり部11に戻るようになっている。
The oil flows from the oil reservoir 11 at the bottom of the sealed
次に、板部材14の動作について図9〜図12に基づき説明する。
図9及び図10はいずれも本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の低回転域の運転時における板部材の動作と作用を示す説明図である。図11及び図12はいずれも本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の高周波数域の運転時における板部材の動作と作用を示す説明図である。Next, the operation of the
9 and 10 are explanatory views showing the operation and action of the plate member during operation in the low rotation range of the scroll compressor according to
圧縮機が低周波数(低回転域)で運転された場合、吸入管13から流入する冷媒量は減少し、板ばね14aに作用する荷重は少なくなる。その結果、板ばね14aは、角度θが鋭角(板ばね14aの可動部142aにおける吸入管13から見て遠い側が上となる傾斜角度)となる傾斜角度の範囲内で変形し(図9)、下部へ分流される冷媒量Bは、上方へ分流される冷媒量Aよりも少なくなる(図10)。
When the compressor is operated at a low frequency (low rotation range), the amount of refrigerant flowing from the
一方、圧縮機が高周波数(高回転域)で運転された場合、吸入管13から流入する冷媒量は増加し、板ばね14aに作用する荷重は大きくなる。その結果、板ばね14aは大きく変形し、角度θが鈍角(板ばね14aの可動部142aにおける吸入管13から見て遠い側が下となる傾斜角度)となり(図11)、下方へ分流される冷媒量Bは上方へ分流される冷媒量Aよりも大きくなる(図12)。つまり、板ばね14aを設けることで、圧縮機の運転周波数に応じて、下方へ分流する冷媒量Bを調整することができる。なお、板ばね14aは、必要とする変形量になるように、運転周波数による冷媒流入量に基いて、その材質、厚み、長さ、幅を決定し、調整する。また、板ばね14aの背面側に板ばね押え14bを設けることで、必要以上に板ばね14aが変形するのを規制することができる。これにより、折曲部144aに過剰に応力がかかることを抑制でき、板ばね14aが折れて可動部142aが固定部141aから分離することを防ぐことができる。
On the other hand, when the compressor is operated at a high frequency (high rotation range), the amount of refrigerant flowing from the
このように、吸入管13から流入した冷媒は、傾斜した板部材14の板ばね14aに衝突し、上方と下方へ分流される。この冷媒の分流の割合は、吸入管13から流入する冷媒の流れに対する板部材14の板ばね14aの傾斜角度により決まる。すなわち、板部材14は、板ばね14aの傾斜角度が鈍角(板ばね14aの可動部142aにおける吸入管13から見て遠い側が下となる傾斜角度)の場合、下方へ分流される冷媒の量は大きくなる。下方へ分流される冷媒の量が大きくなると、フレーム7と電動機との間のバランサカバー9周りの空間21を旋回する冷媒流速が減少し、冷媒によって巻き上げられる油の量が減少する。よって、密閉容器1外へ排出される油の量を減らすことができる。また、下方へ分流される冷媒の量が大きくなるので、電動機の冷却量も増加する。
As described above, the refrigerant flowing from the
実施の形態2.
図13は本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の細孔を有する板部材を示す斜視図であり、図中、前述の実施の形態1と同一機能部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、前述の図1及び図2を参照するものとする。
ここで、吸入管13より流入した冷媒は多少の油を含んでいる。本実施の形態2のスクロール圧縮機は、この流入冷媒に含まれる油を分離する手段を設けたものである。
FIG. 13 is a perspective view showing a plate member having pores of a scroll compressor according to
Here, the refrigerant flowing in from the
すなわち、本実施の形態2のスクロール圧縮機は、図13に示すように、板部材14の板ばね14aと板ばね押え14bとに、それぞれ複数の細孔14cを設けたものである。
That is, in the scroll compressor according to the second embodiment, as shown in FIG. 13, the
本実施の形態2のスクロール圧縮機において、吸入管13から流入した冷媒は、細孔14cを通過する。細孔14cを通過すると、油を含んだ冷媒流速は大きくなり、冷媒中の油は板ばね押え14bに衝突し、付着して、冷媒と油を分離できる。
In the scroll compressor according to the second embodiment, the refrigerant flowing from the
なお、細孔14cに代えて、板ばね14aまたは板ばね押え14bの表面に凸凹形状を設けてもよい。この場合も、冷媒中の油の衝突面積が増加し、板ばね14aまたは板ばね押え14bに付着する油の量が増えるので、冷媒と油を分離することができる。
In addition, it may replace with the
実施の形態3.
図14は本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の板部材のリブを有する板ばね押えを示す斜視図であり、図中、前述の実施の形態1と同一機能部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、ここでも前述の図1及び図2を参照するものとする。
本実施の形態3のスクロール圧縮機は、板部材14の板ばね押え150Aの両側にリブ155a,155bを設けたものである。
14 is a perspective view showing a leaf spring presser having ribs of a plate member of a scroll compressor according to
In the scroll compressor according to the third embodiment,
本実施の形態3のスクロール圧縮機において、傾斜を有する板部材14に衝突した冷媒は上方と下方へ分流されるが、一部は左右方向へ流れる。板ばね押え150Aの両側にリブ155a,155bを設けることで、左右方向へ流れる冷媒の一部を下方へ流すことができる。
In the scroll compressor of the third embodiment, the refrigerant that has collided with the
実施の形態4.
図14は本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機の板部材の傾斜リブを有する板ばね押えを示す斜視図であり、図中、前述の実施の形態3と同一機能部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、ここでも前述の図1及び図2を参照するものとする。
本実施の形態4のスクロール圧縮機は、板部材14の板ばね押え150Bの両側に、下方に向けて末広がり状の傾斜リブ155c,155dを設けたものである。
14 is a perspective view showing a leaf spring presser having an inclined rib of a plate member of a scroll compressor according to
The scroll compressor according to the fourth embodiment is provided with
本実施の形態4のスクロール圧縮機において、傾斜を有する板部材14に衝突した冷媒は上方と下方へ分流されるが、一部は左右方向へ流れる。板ばね押え150Bの両側に下方に向けて末広がり状の傾斜リブ155c,155dを設けることで、下方へ流す冷媒の量をさらに増やすことができる。
In the scroll compressor according to the fourth embodiment, the refrigerant that has collided with the
1 密閉容器、2 固定スクロール、2a 固定台板、2b 固定渦巻歯、3 揺動スクロール、3a 揺動台板、3b 揺動渦巻歯、4 電動機回転子、5 主軸部、5a 偏心軸部、5b 給油孔、6 電動機固定子、7 フレーム、8 バランサ、9 バランサカバー、10 潤滑油、11 油溜まり部、12 ポンプ、13 吸入管(流体流入口)、14 板部材、14a 板ばね、14b 板ばね押え、14c 細孔、15 スラスト軸受面、16 吐出ポート、17 高圧室、18 吐出弁、19 オルダムリング、20 ボス部、20a 揺動軸受、21 フレームと電動機との間のバランサカバー回りの空間、22 吸入口、30 吐出管、50 クランク軸、100 スクロール圧縮機、141a 固定部、142a 可動部、143a 穴、144a 折曲部、150A 板ばね押え、150B 板ばね押え、151a 固定部、152a ばね支持部、153a 穴、154a 折曲部、155a,155b リブ、155c,155d 傾斜リブ、A 上方へ分流される冷媒量、B 下方へ分流される冷媒量、X 折曲部の軸方向。
DESCRIPTION OF
本発明に係るスクロール圧縮機は、密閉容器と、密閉容器に流体を流入させる吸入管と、揺動渦巻歯を有する揺動スクロール、および揺動スクロールの揺動渦巻歯と共に圧縮室を形成する固定渦巻歯を有する固定スクロールを有し、吸入管を介して密閉容器内に流入した流体を圧縮する圧縮機構部と、密閉容器の内部の圧縮機構部に配置されて圧縮機構部を駆動する駆動部と、密閉容器の流体流入口に対向配置され、密閉容器の内部に固定された固定部と、固定部を中心に回動する可動部である板ばねと、板ばねの最大変形量を抑制する板ばね押えとを有し、密閉容器内に流入した流体の衝突圧に応じて密閉容器内における流体の流れ方向を変更する板部材と、を備えたものである。 A scroll compressor according to the present invention includes a hermetic container, a suction pipe that allows fluid to flow into the hermetic container, an orbiting scroll having an orbiting spiral tooth, and a fixed that forms a compression chamber together with the orbiting scroll tooth of the orbiting scroll. has a fixed scroll having a spiral tooth, the driving unit for driving a compression mechanism portion for compressing a fluid flowing into the closed container through the suction pipe, the compression mechanism portion are arranged in the compression mechanism portion of the interior of the sealed container A fixed portion that is disposed opposite the fluid inlet of the sealed container and is fixed inside the sealed container , a leaf spring that is a movable portion that rotates around the fixed portion, and a maximum deformation amount of the leaf spring is suppressed. and a plate spring retainer, in which and a plate member for changing the flow direction of the fluid in the sealed container in accordance with the impact pressure of fluid flowing into the closed container.
Claims (7)
前記密閉容器に流体を流入させる吸入管と、
揺動渦巻歯を有する揺動スクロール、および前記揺動スクロールの前記揺動渦巻歯と共に圧縮室を形成する固定渦巻歯を有する固定スクロールを有し、前記吸入管を介して前記密閉容器内に流入した流体を圧縮する圧縮機構部と、
前記密閉容器の内部の前記圧縮機構部の下方に配置されて該圧縮機構部を駆動する駆動部と、
前記密閉容器の流体流入口に対向配置され、上部が固定されて固定部を中心に回動する可動部を有し、該密閉容器内に流入した流体の衝突圧に応じて該密閉容器内における流体の流れ方向を変更する板部材と、を備えてなるスクロール圧縮機。A sealed container;
A suction pipe for allowing fluid to flow into the sealed container;
A swing scroll having a swinging spiral tooth, and a fixed scroll having a fixed spiral tooth that forms a compression chamber together with the swinging spiral tooth of the swing scroll, and flows into the sealed container through the suction pipe A compression mechanism for compressing the fluid,
A drive unit that is disposed below the compression mechanism unit inside the sealed container and drives the compression mechanism unit;
The movable container is disposed opposite to the fluid inlet of the sealed container, has a movable portion that is fixed at the upper part and rotates around the fixed part, and in the sealed container according to the collision pressure of the fluid that has flowed into the sealed container. A scroll compressor comprising: a plate member that changes a flow direction of the fluid.
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