WO2021001923A1 - スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents
スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021001923A1 WO2021001923A1 PCT/JP2019/026291 JP2019026291W WO2021001923A1 WO 2021001923 A1 WO2021001923 A1 WO 2021001923A1 JP 2019026291 W JP2019026291 W JP 2019026291W WO 2021001923 A1 WO2021001923 A1 WO 2021001923A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- scroll
- end plate
- circumferential groove
- swivel
- scroll compressor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
Definitions
- the present invention relates to a scroll compressor and an air conditioner using the scroll compressor.
- Scroll compressors used in air conditioners, etc. are equipped with a fixed scroll with a spiral wrap erected on the base plate and a swivel scroll with a spiral wrap erected on the end plate, and the laps of both scrolls are placed on each other. It is meshed with the inside. Further, it is configured to compress the working gas by sequentially reducing the volumes of the plurality of compression chambers formed between the two laps by rotating the swivel scroll.
- a first space having almost a discharge pressure is provided on the back center side of the end plate of the swivel scroll so that both scrolls are not separated from each other, and further, the outer peripheral side of the first space.
- a second space (back pressure chamber) that serves as a pressure (intermediate pressure) between the discharge pressure and the suction pressure is formed on the back surface of the end plate, and the swivel scroll is fixed by the pressure in these first and second spaces.
- a pressing force is generated to press against.
- a groove is provided on the end plate surface of a swivel scroll or a fixed scroll, and a first space (high pressure) is provided in the end plate of the swivel scroll.
- a passage communicating with the chamber) is provided, and the groove and the passage are communicated with each other so that the high-pressure lubricating oil in the first space is supplied to the sliding surface (end plate surface).
- an oil groove is extended in the circumferential direction on the sliding surface (end plate surface) of the fixed scroll that slides with the swivel scroll. Is forming. Further, a plurality of oil introduction paths and refueling points for supplying lubricating oil to the oil groove are provided in the fixed scroll, and the lubricating oil from the high pressure space inside the casing is supplied to the refueling point. ..
- Patent Document 1 does not describe the position of the groove into which the high-pressure lubricating oil is introduced and the length of the groove. Therefore, when the groove is short, the effect of improving the lubrication state of the sliding surface (end plate surface) is reduced, and the reliability of the compressor is lowered. On the other hand, if the groove is too long, the amount of lubricating oil leaking from the groove to the suction chamber increases, and the heating loss due to the lubricating oil heating the refrigerant gas increases. Further, since the pushing force is increased, there is also a problem that the turning scroll is easily released.
- Patent Document 2 an oil groove having a plurality of refueling points is used, and the length of the groove is an annular or C-shaped oil groove having a length exceeding half a circumference. Since the groove is long, the suction chamber is formed through the groove. The amount of lubricating oil leaked to is increased, and the lubricating oil heats the refrigerant gas, resulting in an increase in heating loss. Further, since the pushing force is increased, there is also a problem that the turning scroll is easily released.
- An object of the present invention is to improve the lubricity of the sliding surfaces of a fixed scroll and a swivel scroll while suppressing an increase in heating loss, and to achieve a highly efficient and reliable scroll compressor and an air conditioner using the same. To get.
- the present invention sucks by a fixed scroll in which a spiral wrap is erected on a base plate and a spiral wrap is erected on a end plate and meshed with the fixed scroll to make a swirling motion.
- a swirl scroll forming a chamber or a compression chamber, a first space provided on the back center side of the swivel scroll and having a pressure close to the discharge pressure, and an outer circumference of the first space on the back surface of the swivel scroll.
- a scroll compressor provided on the side and provided with a second space having an intermediate pressure which is a pressure between the discharge pressure and the suction pressure, the end plate surface serving as the sliding surface in the fixed scroll or the sliding in the swivel scroll.
- the circumferential groove is provided at a position where the swivel scroll end plate most strongly hits the fixed scroll end plate surface in the vicinity of the crank angle at which the load acting on the swivel scroll is maximized.
- the circumferential length of the circumferential groove is characterized in that both ends of the circumferential groove are arranged within a range of approximately ⁇ 90 degrees including the position where the circumferential groove is most strongly hit.
- Another feature of the present invention is the above-mentioned air conditioner in which a scroll compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger are sequentially connected by a refrigerant pipe to form a refrigeration cycle.
- the scroll compressor employs the scroll compressor described above.
- a highly efficient and highly reliable scroll compressor and an air conditioner using the same are provided by improving the lubricity of the sliding surfaces of the fixed scroll and the swivel scroll while suppressing an increase in heating loss. Can be obtained.
- the vertical sectional view which shows Example 1 of the scroll compressor of this invention. It is a bottom view of the fixed scroll shown in FIG. 1, and the lap of the swivel scroll is also shown in cross section.
- Example 3 of the scroll compressor of this invention is the figure corresponding to FIG.
- FIG. 5 is a plan view of a swivel scroll for explaining Example 4 of the scroll compressor of the present invention.
- FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a swivel scroll for explaining Example 6 of the scroll compressor of the present invention.
- FIG. 5 is a plan view of a swivel scroll for explaining Example 7 of the scroll compressor of the present invention.
- Example 1 of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
- FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the scroll compressor of the first embodiment
- FIG. 2 is a bottom view of the fixed scroll shown in FIG. 1, and a lap of the swivel scroll is also shown in cross section.
- the scroll compressor 1 is configured by accommodating a compression mechanism unit 2, a motor unit 16, and the like in a closed container (case) 9.
- the compression mechanism unit 2 is arranged between the frame 17, the fixed scroll 7 fixed to the frame 17, and the frame 17 and the fixed scroll 7, and is meshed with the fixed scroll 7 to form a compression chamber 13.
- a swivel scroll 8 is provided.
- the fixed scroll 7 is located on the disk-shaped base plate 7a, the lap 7b spirally erected on the base plate 7a, and the outer peripheral side of the base plate 7a, and has substantially the same height as the tip surface of the lap 7b.
- a support portion 7d having a mirror plate surface 7e and provided in a tubular shape so as to surround the wrap 7b is provided. Since the surface of the base plate 7a on which the wrap 7b is erected is between the wraps 7b, it is called a tooth bottom 7c.
- the end plate surface 7e of the support portion 7d of the fixed scroll 7 is a sliding surface in contact with the end plate 8a of the swivel scroll 8.
- the support portion 7d is fixed to the frame 17 by bolts or the like, and the frame 17 integrally coupled with the fixed scroll 7 is fixed to the closed container 9 by fixing means such as welding. ing.
- the swivel scroll 8 is arranged so as to face the fixed scroll 7, and the lap 7b of the fixed scroll 7 and the lap 8b of the swivel scroll 8 are meshed with each other so as to be swivelable in the frame 17.
- the swivel scroll 8 includes a disk-shaped end plate 8a, a spiral wrap 8b erected from the tooth bottom 8c which is the surface of the end plate 8a, and a boss portion (swivel boss) provided in the center of the back surface of the end plate 8a. Part) 8d. Further, the surface of the outer peripheral portion of the end plate 8a in contact with the fixed scroll 7 is the end plate surface 8e of the swivel scroll 8.
- the tip (lap tooth tip) of the lap 8b of the swivel scroll 8 is configured to face the tooth bottom 7c of the fixed scroll 7 with a minute gap.
- the tip end portion (lap tooth tip) of the lap 7b of the fixed scroll 7 is also configured to face the tooth bottom 8c of the swivel scroll 8 with a minute gap.
- the motor unit 16 is composed of a rotor 16a and a stator 16b, and a crankshaft (rotating shaft) 10 is integrally fixed to the rotor 16a.
- the swivel scroll 8 is driven by the motor unit 16 via the crankshaft 10, and the swivel scroll 8 is swiveled to perform a compression operation that gradually reduces the volume of the compression chamber 13.
- a working fluid such as a refrigerant flowing through the refrigeration cycle is sucked from the suction port 14 into the suction chamber 20 (see FIG. 2), and the sucked working fluid passes through a compression stroke in the compression chamber 13 and is discharged at the discharge port 15. Is discharged into the discharge space 54 in the closed container 9.
- the working fluid discharged into the discharge space 54 flows into the motor chamber 52 through a passage (not shown) formed on the outer circumference of the fixed scroll 7 and the outer circumference of the frame 17, and is then sealed from the discharge pipe 6. It is configured to be discharged to the outside of the container 9.
- crankshaft 10 the rotatably supported on the main bearing 5 provided on the frame 17, the center axis O 1 of the central axis and the fixed scroll 7 of the crank shaft 10 is configured so as to be coaxial There is. Further, an eccentric crank portion 10a is provided at the tip end portion (upper end portion) of the crankshaft 10, and the crank portion 10a is inserted into a swivel bearing 11 provided in the swivel boss portion 8d of the swivel scroll 8. Has been done. As a result, the swivel scroll 8 is configured to swivel due to the eccentric movement of the crank portion 10a when the crankshaft 10 rotates.
- the central axis O 2 of the swivel scroll 8 is eccentric by a predetermined distance with respect to the central axis of the fixed scroll 7. Further, the lap 8b of the swivel scroll 8 is overlapped with the lap 7b of the fixed scroll 7 by shifting it by a predetermined angle (generally 180 degrees) in the circumferential direction. Further, between the swivel scroll 8 and the frame 17, an old dam ring 12 is provided for relatively swiveling while restraining the swivel scroll 8 so as not to rotate with respect to the fixed scroll 7.
- FIG. 2 The meshing state of the fixed scroll 7 and the swivel scroll 8 will be described with reference to FIG.
- the lap 8b of the swivel scroll 8 is shown in a cross-sectional view, and the portion corresponding to the outer circumference of the end plate 8a of the swivel scroll 8 is illustrated by an imaginary line of a two-dot chain line.
- a plurality of crescent-shaped compression chambers 13 are located between the lap 7b of the fixed scroll 7 and the lap 8b of the swivel scroll 8. Is formed, and when the swivel scroll 8 is swiveled, the volume of each compression chamber 13 is continuously reduced as it moves to the central portion.
- the suction chamber 20 is a suction chamber, which is a space in the middle of sucking fluid.
- the suction chamber 20 becomes a compression chamber 13 from the time when the phase of the swirling motion of the swirling scroll 8 advances and the confinement of the fluid is completed.
- the suction port 14 is provided on the fixed scroll 7, and the suction port 14 is provided on the outer peripheral side of the base plate 7a of the fixed scroll 7 so as to communicate with the suction chamber 20. It is formed.
- the discharge port 15 is provided near the center of the spiral of the base plate 7a of the fixed scroll 7, and is configured to communicate with the discharge port 15 as the compression of the compression chamber 13 on the innermost peripheral side progresses. ing.
- the swivel scroll 8 swivels around the central axis of the fixed scroll 7 with a swivel radius of a predetermined distance.
- the working gas for example, the refrigerant gas circulating in the refrigeration cycle
- the compressed working gas hereinafter, also referred to as compressed gas.
- An oil sump 53 for storing lubricating oil (refrigerating machine oil) is provided at the bottom of the closed container 9 containing the compression mechanism unit 2, the motor unit 16, and the like.
- a positive displacement type or centrifugal type refueling pump 21 is provided at the lower end of the crankshaft 10, and the refueling pump 21 rotates with the rotation of the crankshaft 10 and is stored in the oil sump 53 at the bottom of the closed container 9.
- the lubricating oil is sucked in and supplied to the oil supply hole (through hole) 3 formed in the crankshaft 10 in the axial direction.
- the lubricating oil in the oil sump 53 is sucked in from the lubricating oil suction port 25 provided in the oil supply pump case 22, and is discharged from the discharge port 28 of the oil supply pump 21.
- the discharged lubricating oil is sent to the upper end of the crankshaft 10 through the oil supply hole 3.
- the lubricating oil lubricates the main bearing 5 provided in the lower part of the swivel bearing 11, and then passes through the oil return passage composed of the oil drain hole 26a and the oil drain pipe 26b to obtain the oil at the bottom of the closed container 9. It is returned to the sump 53.
- the first space 33 is a space having a pressure close to the discharge pressure.
- the lubricating oil that has flowed into the first space 33 for lubrication of the main bearing 5 and the swivel bearing 11 is sealed through the oil drain hole 26a and the oil return passage of the oil drain pipe 26b. Return to the oil sump 53 at the bottom of the container 9. Further, a part of the lubricating oil is provided on the outer peripheral side of the first space 33 via an oil leakage means provided between the upper end surface of the sealing member 32 and the back surface of the end plate 8a. , It flows into the back pressure chamber (second space) 18 which is the pressure between the discharge pressure and the suction pressure (intermediate pressure, hereinafter also referred to as back pressure).
- the lubricating oil flowing into the back pressure chamber 18 lubricates the old dam ring 12, lubricates the sliding portion between the end plate surfaces 7e and 8e of the fixed scroll 7 and the swivel scroll 8, and seals the gap between the laps 7b and 8b. Used for (sealing) etc. Therefore, the oil leakage means is configured so that the amount of lubricating oil required for the lubrication and sealing flows into the back pressure chamber 18.
- the seal member 32 is provided together with a wavy spring (not shown) in the annular groove 31 provided on the surface of the frame 17 facing the back surface of the end plate 8a.
- the seal member 32 partitions the first space 33, which is the discharge pressure, and the back pressure chamber (second space) 18, which is the intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure.
- the oil leaking means is composed of, for example, one or a plurality of slit-shaped shallow grooves 58 provided on the back surface of the end plate 8a, and the sealing member 32.
- the shallow groove 58 is arranged so as to straddle the seal member 32 by the turning motion of the turning scroll 8, so that the first space 33 and the back pressure chamber 18 are intermittently communicated with each other. Has been done. With this configuration, the pressure difference between the first space 33 and the back pressure chamber 18 causes the first space 33 to the back pressure chamber 18 through the shallow groove 58, which is a minute gap. Therefore, the lubricating oil can flow in.
- one or a plurality of oil pockets are provided on the back surface of the end plate 8a, and the oil pockets are used to swivel the swivel scroll 8. It may be configured to perform a circular motion straddling the seal member 32 with the movement. With this configuration, the oil pocket moves between the first space 33 and the back pressure chamber 18, and the lubricating oil in the first space 33 is stored in the oil pocket to collect the lubricating oil in the back pressure chamber. It can be intermittently transferred to 18, and the lubricating oil in the first space 33 can be supplied to the back pressure chamber 18.
- oil pockets holes serving as oil reservoirs, for example, a circular groove
- the lubricating oil that has entered the back pressure chamber 18 lubricates the sliding portion of the old dam ring 12, and a part of the lubricating oil lubricates the minute gap between the end plate surfaces 7e and 8e of the fixed scroll 7 and the swivel scroll 8. While passing through, it flows into the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- the pressure (back pressure) in the back pressure chamber becomes high, the other lubricating oil flows into the compression chamber 13 through the back pressure hole 35 that communicates the back pressure chamber 18 and the compression chamber 13.
- the back pressure hole 35 is a hole for adjusting the pressure in the back pressure chamber 18.
- the lubricating oil that has flowed into the suction chamber 20 and the compression chamber 13 is used for sealing and lubricating the gap between the lap 7b of the fixed scroll 7 and the lap 8b of the swivel scroll 8, and then is discharged from the discharge port 15. It is discharged to 54. A part of the discharged oil is discharged from the discharge pipe 6 to the refrigeration cycle together with the refrigerant gas, and the rest is separated from the refrigerant gas in the closed container 9 and stored in the oil sump 53 at the bottom of the closed container 9.
- the amount of oil required for each bearing portion and the amount of oil supplied to the back pressure chamber 18 are independently controlled. Therefore, a highly efficient scroll compressor can be obtained.
- a back pressure chamber 18 that serves as a pressure between the discharge pressure and the suction pressure is provided on the back surface side of the end plate 8a of the swivel scroll 8, and the pressure (intermediate pressure) of the back pressure chamber 18 and the first space 33 are provided.
- the pulling force is canceled by the discharge pressure of the above, and the turning scroll 8 is pressed against the fixed scroll 7.
- the pressing force is too large, the sliding loss between the end plate surface 8e of the swivel scroll 8 and the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 increases, the compressor efficiency decreases, and the end plate surfaces 7e and 8e are worn out.
- the reliability of the compressor is reduced due to problems such as galling or seizure. That is, there is an optimum value for the pressing force, and if it is too small, the airtightness of the compression chamber deteriorates and the thermofluid loss increases, and if it is too large, the sliding loss increases. Therefore, maintaining the pressing force at an optimum value is important for improving the performance and reliability of the compressor.
- the diameter of the swivel bearing 11 may be increased for reasons such as wanting to improve the reliability of the swivel bearing 11.
- the diameter of the seal member 32 arranged on the outside thereof is also increased, and the first space 33 having a pressure close to the discharge pressure is increased. Therefore, the region of the discharge pressure acting on the back surface of the end plate 8a of the swivel scroll 8 is also widened, and the pressing force is increased. If the increase in the pressing force becomes excessive, the sliding loss between the end plate surface 7e and the end plate surface 8e increases, and problems such as wear, galling, and seizure occur, which lowers the reliability of the compressor. In particular, under a high pressure ratio condition in which the scroll compressor 1 is operated at a high pressure ratio, the pressing force becomes excessive and galling, seizure, etc. occur on the end plate surface, and the reliability of the compressor tends to decrease. ..
- a circumferential groove extending in the circumferential direction is formed on at least one of the end plate surface 7e which is the sliding surface of the fixed scroll 7 and the end plate surface 8e which is the sliding surface of the swivel scroll 8.
- the end plate 8a of the swivel scroll 8 is provided with a passage for supplying the lubricating oil in the first space 33 to the circumferential groove.
- the circumferential groove is provided at a position where the end plate of the turning scroll most strongly hits the end plate surface of the fixed scroll in the vicinity of the crank angle at which the load acting on the turning scroll is maximized.
- the discharge pressure can be applied to the sliding surfaces of the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 and the end plate surface 8e of the swivel scroll 8, so that the swivel scroll 8 can be separated from the fixed scroll 7.
- a force that is, a pushing force can be applied. Therefore, it is possible to prevent the pressing force from becoming excessive.
- one end of the circumferential groove is arranged within a range of +70 to +100 degrees from the position where the circumferential groove is most strongly hit, and the length of the circumferential groove in the circumferential direction is arranged in addition to the circumferential groove.
- the end is arranged within a range of ⁇ 70 to -100 degrees from the position where it hits the strongest. Therefore, the amount of lubricating oil leaking from the circumferential groove to the suction chamber 20 can be reduced, and the heating loss in which the lubricating oil heats the refrigerant gas can also be reduced. Further, it is possible to secure the pushing force at the position where the end plate 8a of the swivel scroll 8 most strongly hits the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 while preventing the pushing force from becoming excessive.
- the length of the circumferential groove in the circumferential direction is not limited to the above-mentioned range, and one end of the circumferential groove is within a range of +20 to +100 degrees from the position where the circumferential groove is most strongly hit, and the other end is said. It may be arranged within the range of -20 to -100 degrees from the position where it hits the strongest. For example, one end of the circumferential groove may be arranged within a range of +20 to +40 degrees from the strongest hitting position, and the other end may be arranged within a range of -20 to -40 degrees from the strongest hitting position. ..
- the fixed scroll 7 is provided with a circumferential groove 36.
- the end plate 8a of the swivel scroll 8 is provided with a passage 37 having one end communicating with the first space 33.
- the passage 37 is for supplying the lubricating oil (hereinafter, also referred to as oil) in the first space 33 to the circumferential groove 36.
- a circular groove 36a is formed at one end or a part of the circumferential groove 36 in order to receive the lubricating oil from the passage 37.
- the circular groove 36a is formed by a circle having a radius equal to or larger than the turning radius so as to communicate with the end of the passage 37 in the entire range in which the end opening to the groove 36a of the passage 37 swivels. Has been done.
- the circle 45 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2 represents the locus of the passage 37 moving with respect to the fixed scroll 7 when the swivel scroll 8 swivels.
- the portion of the circumferential groove 36 excluding the groove 36a is formed to have a width narrower than the diameter of the groove 36a and longer in the circumferential direction than the diameter of the groove 36a.
- the groove portion 36a is not limited to a circular shape, and may be formed so as to communicate with the groove portion 36a in the entire range in which the end portion of the passage 37 swivels, and may be made into another shape such as an ellipse or a rectangle. Is also good.
- the lubricating oil in the first space 33 is supplied to the space of the circular groove 36a, and the oil is supplied from the circular groove 36a to the circumferential groove 36. Will be done.
- the pressure in the circumferential groove 36 becomes a pressure close to the discharge pressure, similar to the pressure in the first space 33.
- the pressure distribution on the end plate surface of the swirl scroll 8 in the conventional scroll compressor is such that the pressure on the side facing the back pressure chamber 18 (outer peripheral side of the end plate) becomes the back pressure, and the suction chamber 20 or The pressure on the side facing the compression chamber 13 (see FIG. 2) (the inner peripheral side of the end plate and the side with the wrap 8b) is the suction pressure or the compression chamber pressure.
- the scroll compressor 1 of the present embodiment since the above-mentioned circumferential groove 36 is provided, oil having a discharge pressure is introduced into the circumferential groove 36. Therefore, as shown in the pressure distribution on the swivel scroll end plate surface shown on the right side in FIG. 4, the discharge pressure oil is introduced on the side where the circumferential groove 36 is provided, so that the discharge pressure oil is shaded in FIG.
- the force for pushing down the swivel scroll 8 is increased by the amount of the indicated region 38. Therefore, it is possible to suppress an increase in the pressing force at the position where the end plate of the swivel scroll 8 most strongly hits the end plate surface of the fixed scroll.
- the lubricating oil that has flowed into the circumferential groove 36 passes through the minute gap between the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 and the end plate surface 8e of the swivel scroll 8 while lubricating, and passes through the back pressure chamber 18 and the suction chamber 20.
- the lubrication state on the end plate surfaces 7e and 8e is improved, and the reliability can be improved.
- FIG. 5 is a diagram illustrating a change in load Fg with respect to a crank angle during one rotation in a scroll compressor
- FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a crank angle and a change in compression chamber pressure in a scroll compressor. is there.
- the curve 46 in FIG. 5 shows an example of the change in the load Fg during one rotation.
- the Fg is maximum at the position 47 where the crank angle is approximately 180 degrees.
- FIG. 5 is an example, and the position 47 of the crank angle at which the load Fg is maximized is generally determined by the number of turns of the scroll wrap, the discharge start angle, and the like.
- FIG. 6 shows the crank angle, the pressure 50a of the turning extension side compression chamber 13a, and the pressure 50b of the turning outside line side compression chamber 13b in a specific scroll compressor in which the number of turns of the scroll lap and the discharge start angle are fixed. Shows the relationship with.
- the example shown in FIG. 6 shows an example in which the number of turns of the swivel extension side compression chamber 13a and the swivel extension side compression chamber 13b are different, that is, a so-called asymmetric lap, and the load Fg is applied under all operating conditions.
- An example is shown under operating conditions with a high pressure ratio where the maximum value is the largest.
- the crank angle is set to 0 degree when the compression chamber 13b on the turning outer line side completes the suction.
- the crank angle is originally from 0 degrees to 360 degrees, but in the case of a scroll compressor, it is generally configured so that one compression chamber makes one or more rotations from the completion of suction to the start of discharge. Has been done. Further, in the case of the asymmetric wrap, the swivel extension side compression chamber 13a completes suction at a position where the crank angle advances by approximately 180 degrees after the swivel extension side compression chamber 13b completes suction, and starts compression. Therefore, the crank angle on the horizontal axis in FIG. 6 is set from 0 degrees to 720 degrees for convenience.
- FIG. 2 is a diagram showing a state where the crank angle is 180 degrees
- FIGS. 3 and 4 are vertical cross-sectional views when the crank angle is 180 degrees, and the load acting on the turning scroll is maximized. It is a figure.
- the position where the end plate of the swivel scroll 8 most strongly hits the end plate surface of the fixed scroll 7 is the position on the right side of the end plate surface. ..
- This position substantially corresponds to the range shown by the dotted line 44 in FIG. That is, by providing the circumferential groove 36 at this position, the discharge pressure is substantially high at a position where the end plate 8a of the swivel scroll 8 is most strongly pressed against the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 during one rotation of the compressor. Lubricating oil can be supplied. Therefore, it is possible to prevent problems such as wear, galling, and seizure from occurring on the end plate surfaces 7e and 8e, and it is possible to improve the reliability of the compressor.
- the position where the circumferential groove 36 is provided is as described above.
- the shape of the circumferential groove that is, the length in the circumferential direction exceeds half a circumference such as an annular shape or a C-shape, the pushing force becomes excessive and the swivel scroll 8 is separated from the fixed scroll 7. A detachment phenomenon may occur. Further, the amount of oil supplied to the circumferential groove 36 leaks to the suction chamber 20 and the compression chamber 13 also increases. That is, the area of the flow path through which oil leaks is represented by the product of the length of the circumferential groove 36 and the length of the minute gap between the end plate surfaces 7e and 8e. Therefore, the longer the circumferential groove, the larger the amount of lubricating oil. Flows into the suction chamber 20 and the compression chamber 13 to heat the refrigerant gas, and the heating loss increases.
- the circumferential groove 36 is formed of a part of a substantially arc, and when the load Fg shown in FIG. 5 is maximized, the position where the end plate 8a of the swivel scroll 8 is most strongly pressed is included.
- the shape is such that both ends fit within the range of 90 degrees (within the range of ⁇ 1 in FIG. 2).
- the circumferential groove 36 can be arranged so that lubrication can be effectively performed at a place where the pressing force is strong and lubrication is most required, and the length of the circumferential groove 36 can be further shortened. Therefore, while suppressing the occurrence of detachment phenomenon and heating loss, the increase in pressing force is suppressed to prevent problems such as wear, galling, and seizure on the end plate surfaces 7e and 8e, and the compressor It is possible to improve the reliability.
- the section 48 shown in FIG. 5 shows a range of approximately ⁇ 90 degrees including the position 47 of the crank angle at which the load Fg is maximum, and in this section 48, the value of the load Fg is significantly larger than the average value. Can cover the range. Therefore, the circumferential groove 36 is provided at the position of the end plate surface 7e or 8e corresponding to this section 48. That is, the circumferential groove 36 is provided at the position of the end plate surface 7e or 8e in the region where the end plate 8a of the swivel scroll 8 is strongly pressed against the end plate surface 7e of the fixed scroll 7. This makes it possible to supply the lubricating oil to the region of the end plate surface where the pressing force is significantly larger than the average value.
- the circumferential groove 36 is provided at the position of the end plate surface in the region where the end plate 8a of the swivel scroll 8 is strongly pressed against the end plate surface 7e of the fixed scroll 7, the pressing force is provided. It becomes possible to supply the lubricating oil to the region of the end plate surface where is significantly larger than the average value. Therefore, since the pressing force is strong and lubrication can be effectively applied to the place where lubrication is most required, the length of the circumferential groove 36 can be shortened, and the pressing force can be suppressed while suppressing the occurrence of detachment phenomenon and heating loss. It is possible to suppress the increase, prevent wear, galling, seizure, etc. from occurring on the end plate surface, and improve the reliability of the compressor.
- Example 2 of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to FIG. 7 with reference to FIG.
- FIG. 7 is a diagram showing the scroll compressor of the second embodiment, and is a diagram corresponding to FIG.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- the curve 46 in FIG. 5 shows the left side 46a (direction in which the rotation of the turning scroll 8 is delayed) with respect to the position 47 of the crank angle at which the load Fg is maximum.
- the right side 46b (the side with a large crank angle, which is the direction in which the rotation of the turning scroll 8 advances, also referred to as the advance angle side) is more inclined than the right side (hereinafter also referred to as the retard angle side).
- the retard angle side is more inclined than the right side (hereinafter also referred to as the retard angle side).
- the circumferential groove 36 is formed so that the portion corresponding to the section 48b is longer than the portion corresponding to the section 48a. is there. Specifically, the position of the end plate surface (the end plate of the turn scroll) in which the pressing force is significantly larger than the average value corresponding to the position 47 of the crank angle (see FIG. 5) where the load Fg acting on the turn scroll 8 is maximized. As shown in FIG. 7, the rotation of the swivel scroll 8 is delayed from the side with a small crank angle (delay angle side) ⁇ 1a with respect to 47A (see FIG. 7) (the position where is most strongly hitting the end plate surface of the fixed scroll). Also, the circumferential groove 36 is formed so that the side (advance angle side) ⁇ 1b having a large crank angle, which is the direction in which the rotation of the swivel scroll 8 advances, is longer.
- Example 3 of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to FIG. 8 with reference to FIG.
- FIG. 8 is a diagram showing the scroll compressor of the third embodiment, and is a diagram corresponding to FIG.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- a circumferential groove 36 is provided on the end plate surface 7e of the fixed scroll 7, and a circular groove 36a is provided at one end thereof.
- the swivel scroll 8 is provided with a passage 37 for supplying the lubricating oil in the first space 33 to the circumferential groove 36, and the end portion of the passage 37 communicates with the circular groove portion 36a. ..
- the end portion of the passage 37 makes a turning motion at the turning radius of the turning scroll 8 together with the turning motion. Therefore, the circular groove portion 36a is formed of a circle having a radius larger than the turning radius so as to communicate with each other in the entire range in which the end portion of the passage 37 swivels. Further, the portion of the circumferential groove 36 excluding the groove portion 36a is formed to have a width narrower than the diameter of the groove portion 36a.
- the section in which the passage 37 provided in the swivel scroll 8 communicates with the circumferential groove 36 is within a range of approximately ⁇ 90 degrees including the crank angle at which the load Fg is maximized. It is configured to be only.
- This communicating section corresponds to the section 48 shown in FIG. That is, in the first embodiment, the lubricating oil is always supplied to the circumferential groove 36 from the passage 37, but in the third embodiment, the value of the load Fg is more remarkable than the average value. Lubricating oil is intermittently supplied to the circumferential groove 36 only at the timing when it becomes large.
- an arcuate groove 39 is formed so that the passage 37 that makes a turning motion intermittently communicates only at a timing when the value of the load Fg becomes significantly larger than the average value. ..
- the arc-shaped groove 39 is configured to communicate with the end of the passage 37 only within a range of approximately ⁇ 90 degrees including the crank angle at which the load Fg is maximized when the swivel scroll 8 swivels. ing.
- the arc-shaped groove 39 is preferably formed so that the center of the groove has an arc having the same radius as the turning radius of the turning scroll 8, but the end of the passage 37 is a crank having the maximum Fg.
- the groove portion 39 may be formed so as to communicate with the groove portion 39 only within a range of approximately ⁇ 90 degrees including an angle, and the shape of the groove portion 39 is not limited to the arcuate groove portion, and is not limited to an arcuate groove portion, such as a circle or a rectangle. It may be in the shape of.
- the circle 45 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8 represents the locus of the passage 37 when the turning scroll 8 makes a turning motion.
- the passage 37 communicates with the circumferential groove 36 via the groove 39 only in the range of ⁇ 2, which is within a range of approximately ⁇ 90 degrees.
- the end plate 8a of the swivel scroll 8 is a fixed scroll 7 during one rotation.
- Lubricating oil can be supplied to the position where it is pressed most strongly only at the timing when it is pressed most strongly against the end plate surface 7e. Therefore, the lubricating oil can be efficiently supplied only to the required place at the required timing, so that the occurrence of the detachment phenomenon and the heating loss can be further suppressed, and the swinging motion of the turning scroll is suppressed. It is also possible to do.
- the portion of the circumferential groove 36 excluding the arcuate groove 39 is formed so as to have a width smaller than the turning radius of the turning scroll 8.
- FIG. 9 is a plan view of a swivel scroll for explaining the fourth embodiment.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- a circumferential groove 36 and a circular groove 36a are formed on the end surface of the fixed scroll 7 on one end side thereof, and the lubricating oil in the first space 33 (see FIG. 1) is applied in the circumferential direction. It is the same as that of the first embodiment in that the passage 37 for supplying to the groove 36 is provided in the end plate 8a of the swivel scroll 8.
- a slit (oil leakage means) as a means for leaking the lubricating oil supplied to the circumferential groove 36 to the suction chamber 20 or the compression chamber 13 shown in FIG. ) 40 is provided on the end plate surface 8e of the swivel scroll 8.
- the slit 40 is configured to communicate with the circumferential groove 36 at all times or intermittently with the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- the position and length of the slit 40 are set so that the slit 40 always communicates with the circumferential groove 36 and the suction chamber 20 or the compression chamber 13 even if the swivel scroll 8 makes a swivel motion. Just decide. Further, in the case of intermittent communication, a part of the slit 40 is intermittently communicated with the circumferential groove 36 or a part of the slit 40 is a suction chamber as the swivel scroll 8 swivels. The position and length of the slit 40 may be determined so as to intermittently communicate with the 20 or the compression chamber 13.
- slit 40 only one slit 40 is provided, but a plurality of slits 40 may be provided.
- an oil leakage means one or more oil pockets are provided on the end plate surface 8e of the swivel scroll instead of the slit 40, and the oil pockets (oil leakage means) are provided with the circumferential groove 36 and the suction chamber 20 or It may be configured to move between the compression chamber 13 and intermittently transfer the lubricating oil supplied into the circumferential groove 36 to the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- Other configurations are the same as in Example 1 described above.
- the oil supplied to the circumferential groove 36 can be smoothly flowed out to the suction chamber 20 and the compression chamber 13 through the slit 40 and the oil pocket. Therefore, the oil supplied to the circumferential groove 36 is suppressed from staying in the circumferential groove 36, and the suction chamber 20 and the compression chamber 20 are compressed before being heated to a high temperature by the heat generated by the sliding of the end plate surfaces 7e and 8e. The effect of being able to flow out to the chamber 13 is obtained. Further, it is also possible to smoothly supply new lubricating oil from the passage 37 to the circumferential groove 36. A part of the oil supplied to the circumferential groove 36 lubricates the minute gap between the end plate surfaces 7e and 8e, and then flows out to the suction chamber 20 and the compression chamber 13.
- the amount of lubricating oil flowing can be controlled by the depth of the slit 40 and the volume and number of the oil pockets, good lubrication of the end plate surfaces 7e and 8e can be suppressed while suppressing an increase in heating loss. It is also possible to supply an amount of oil sufficient to secure the state to the circumferential groove 36.
- Example 5 of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to FIG.
- FIG. 10 is a bottom view of a fixed scroll for explaining the fifth embodiment.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- the fifth embodiment is also provided with an oil leakage means for leaking the lubricating oil supplied to the circumferential groove 36 to the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- an oil leakage means for leaking the lubricating oil supplied to the circumferential groove 36 to the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 is provided with a circumferential groove 36 and a circular groove 36a on one end side of the circumferential groove 36. .. Further, in this embodiment, a slit 41 communicating with the groove portion 36a in the circumferential direction groove 36 is provided on the end plate surface 7e of the fixed scroll 7. The slit 41 is configured to communicate with the suction chamber 20 or the compression chamber 13.
- the number of slits 41 is not limited to one, and a plurality of slits 41 may be provided along the circumferential groove 36. Even if the slit 41 as an oil leakage means is provided on the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 as in the fifth embodiment, the oil supplied to the circumferential groove 36 can be smoothly sucked into the suction chamber 20 or the compression chamber. Since it can be leaked to 13, the same effect as that of Example 4 described above can be obtained.
- FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a swivel scroll for explaining the sixth embodiment.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- the passage 37 for supplying the lubricating oil in the first space 33 to the circumferential groove 36 is provided with the end plate of the swivel scroll 8. Prepared for 8a.
- a drawing member 42 is provided so that the cross-sectional area of a part of the passage 37 is reduced.
- the sixth embodiment Should be applied. That is, by providing the throttle member 42 in the passage 37, the pressure of the lubricating oil supplied to the circumferential groove 36 can be suppressed to be lower than the discharge pressure, so that the force for pushing down the swivel scroll 8 becomes excessive. This can be avoided, and the swivel scroll 8 can be pressed against the fixed scroll with an appropriate pressing force.
- Other configurations are the same as in Example 1 described above.
- FIG. 12 is a plan view of a swivel scroll for explaining the seventh embodiment.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- the circumferential groove 36 is provided on the end plate surface of the fixed scroll 7, and the lubricating oil in the first space 33 is applied in the circumferential direction through the passage 37 provided in the end plate 8a of the swivel scroll 8. It is designed to supply to the groove 36.
- the circumferential groove 36 is formed not on the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 but on the end plate surface 8e of the swivel scroll 8. Further, a passage 37 for guiding the lubricating oil in the first space 33 to the circumferential groove 36 provided in the swivel scroll 8 is provided in the end plate 8a of the swivel scroll 8 as in the first embodiment. ing.
- the first space 33 side of the passage 37 is the same as that of the first embodiment in that it opens inside the swivel boss portion 8d, but the circumferential groove 36 side of the passage 37 is the circumferential groove. It communicates directly with 36.
- the circumferential groove 36 moves with the swivel motion of the swivel scroll 8, so that the lubricating oil is wider than the end plate surfaces 7e and 8e. It can be diffused in the range and the lubrication state can be improved.
- Other configurations are the same as in Example 1 described above.
- Example 8 of the scroll compressor of the present invention will be described with reference to FIG.
- FIG. 13 is a bottom view of a fixed scroll for explaining the eighth embodiment.
- the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 indicate the same or corresponding parts, the same parts as in the first embodiment will be omitted, and the parts different from the first embodiment will be mainly used. explain.
- a region other than the range where the circumferential groove 36 is provided on the end plate surface 7e of the fixed scroll 7 where the circumferential groove 36 is provided (the end plate surface 7e in a range other than ⁇ 1c in FIG. 13).
- the back pressure groove 43 is formed so as to extend in the circumferential direction to a region other than the region indicated by ⁇ 1c in which the circumferential groove 36 is provided.
- the back pressure chamber 18 is a pressure (intermediate pressure) between the discharge pressure and the suction pressure, and the lubricating oil of the back pressure chamber 18 can be guided to the end plate surface 7e of the fixed scroll 7.
- the back pressure groove 43 is not limited to one, and a plurality of back pressure grooves 43 may be provided.
- the circumferential groove 36 gives an appropriate pushing force to the position where the end plate 8a of the swivel scroll 8 most strongly hits the end plate surface 7e of the fixed scroll 7, and the circumference It is possible to lubricate the vicinity of the end plate surface provided with the direction groove 36. Further, since the back pressure groove 43 is provided, the lubricating oil in the back pressure chamber 18 can be supplied to the region of the end plate surface other than the portion where the circumferential groove 36 is provided, and the entire end plate surface is lubricated. Can be kept good. Other configurations are the same as in Example 1 described above.
- FIG. 14 is a refrigeration cycle configuration diagram illustrating an example of an air conditioner using the scroll compressor of the present invention.
- 1 is a scroll compressor
- 60 is a four-way valve
- 61 is an outdoor heat exchanger (a condenser during cooling operation, an evaporator during heating operation)
- 62 is an electronic expansion valve.
- the expansion valve, 63 is an indoor heat exchanger (which serves as an evaporator during cooling operation and a condenser during heating operation), and these devices are sequentially connected by a refrigerant pipe 64 to complete the refrigeration cycle of the air conditioner. It is configured.
- the scroll compressor 1 As the scroll compressor 1, the scroll compressor described in any one of Examples 1 to 8 described above is used.
- the air conditioner as shown in FIG. 14 By combining the air conditioner as shown in FIG. 14 with the highly efficient and highly reliable scroll compressor described in each embodiment of the present invention, the operating efficiency of the air conditioner can be improved. Therefore, the energy consumption efficiency of the air conditioner can be significantly improved throughout the year, and a highly reliable air conditioner with a small amount of power consumption throughout the year can be obtained.
- the circumferential groove 36 is provided at the position of the end plate surface in the region where the end plate 8a of the swivel scroll 8 is strongly pressed against the end plate surface 7e of the fixed scroll 7. , It becomes possible to supply the lubricating oil to the region of the end plate surface where the pressing force becomes remarkably large. Therefore, since the pressing force is strong and lubrication can be effectively applied to the place where lubrication is most required, the length of the circumferential groove 36 can be shortened, and the pressing force can be suppressed while suppressing the detachment phenomenon and the occurrence of heating loss. It is possible to suppress the increase and obtain a highly efficient and highly reliable scroll compressor. Further, by applying this scroll compressor to an air conditioner, it is possible to obtain a highly efficient and highly reliable air conditioner.
- the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and includes various modifications. Further, it is possible to replace a part of the configuration of a certain embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of a certain embodiment. Further, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
スクロール圧縮機は、固定スクロールと、固定スクロールと噛み合わされて吸込室または圧縮室を形成する旋回スクロールと、旋回スクロールの背面中心側に設けられ、吐出圧力に近い圧力を有する第1の空間と、前記第1の空間の外周側に設けられ中間圧力を有する第2の空間とを備える。また、固定スクロールにおける鏡板面または旋回スクロールにおける摺動面となる鏡板面の少なくとも何れかに形成されて周方向に延びる周方向溝と、旋回スクロールの鏡板に設けられ、前記第1の空間内の潤滑油を前記周方向溝に供給するための通路を備え、前記周方向溝は、旋回スクロールに作用する荷重が最大となるクランク角の近傍において、旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置に設けられ、且つ前記周方向溝の周方向における長さは、前記最も強く当たる位置を含む略±90度の範囲内としている。
Description
本発明は、スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機に関する。
空気調和機等に使用されているスクロール圧縮機は、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設した旋回スクロールを備え、両スクロールのラップを互いに内側にして噛み合わせている。また、旋回スクロールを旋回運動させることにより、両ラップ間に形成される複数の圧縮室の容積を順次縮小させることにより、作動ガスを圧縮するように構成されている。
この圧縮作用により、固定スクロールと旋回スクロールを互いに引き離そうとする軸方向力が発生する。両スクロールが引き離されてしまうと、ラップの歯先と歯底との間に隙間が生じ、圧縮室の密閉性が悪化して圧縮機の効率が低下する。
スクロール圧縮機においては、両スクロールが引き離されてしまわないように、旋回スクロールの鏡板の背面中央側に、ほぼ吐出圧力となる第1空間(高圧室)を設け、更に前記第1空間の外周側の鏡板背面には、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力(中間圧力)となる第2空間(背圧室)を形成し、これら第1、第2の空間の圧力により、旋回スクロールを固定スクロールに押付ける押付力を発生させている。
しかし、この押付力により、固定スクロールの台板と旋回スクロールの鏡板との摺動面(鏡板面)には摺動摩擦が生じ、押付力が過大となった場合には、前記摺動面に焼付き現象が生じるなど、圧縮機の信頼性が損なわれる。
そこで、従来のスクロール圧縮機においては、固定スクロールと旋回スクロールとの摺動面(鏡板面)に潤滑油を供給する構成として、前記摺動面の潤滑状態を向上させる工夫がなされている。
そこで、従来のスクロール圧縮機においては、固定スクロールと旋回スクロールとの摺動面(鏡板面)に潤滑油を供給する構成として、前記摺動面の潤滑状態を向上させる工夫がなされている。
例えば、特開2008-2422号公報(特許文献1)に記載されているスクロール圧縮機では、旋回スクロールまたは固定スクロールの鏡板面に溝を設け、旋回スクロールの鏡板内には第1の空間(高圧室)と連通する通路を設け、前記溝と前記通路を連通させることにより、第1の空間内の高圧の潤滑油を摺動面(鏡板面)に供給するようにしている。これにより、固定スクロールと旋回スクロールの摺動面に潤滑油供給を行い、前記摺動面の潤滑状態を向上させるように構成している。
また、特開2016-17484号公報(特許文献2)に記載されているスクロール圧縮機では、旋回スクロールと摺動する固定スクロールの摺動面(鏡板面)に油溝を周方向に延びるように形成している。また、前記油溝に潤滑油を供給するための複数の油導入路と給油ポイントが固定スクロールに設けられ、ケーシング内部の高圧空間からの潤滑油を前記給油ポイントに供給するように構成している。
上記特許文献1のものには、高圧の潤滑油を導入する前記溝の位置や前記溝の長さについて記載されていない。このため、前記溝が短い場合、摺動面(鏡板面)の潤滑状態を向上する効果が低下し、圧縮機の信頼性が低下する。一方、前記溝が長すぎると、溝から吸込室への潤滑油の漏出量が多くなり、潤滑油が冷媒ガスを加熱することによる加熱損失が増大する。また、押下げ力が増大するため、旋回スクロールが離脱し易くなるという課題もある。
上記特許文献2のものは、複数の給油ポイントを有する油溝とし、溝の長さを半周を超える円環状やC字形状の油溝としており、溝が長い形状であるため、溝から吸込室への潤滑油の漏出量が多くなり、潤滑油が冷媒ガスを加熱して加熱損失が増大する。また、押下げ力が増大するため、旋回スクロールが離脱し易くなる課題もある。
本発明の目的は、加熱損失の増大を抑制しつつ、固定スクロールと旋回スクロールの摺動面の潤滑性を向上して、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機を得ることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をすることにより吸込室または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背面中心側に設けられ、吐出圧力に近い圧力を有する第1の空間と、前記旋回スクロールの背面であって前記第1の空間の外周側に設けられ、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力である中間圧力を有する第2の空間とを備えるスクロール圧縮機において、前記固定スクロールにおける摺動面となる鏡板面、または前記旋回スクロールにおける摺動面となる鏡板面の少なくとも何れか一方に形成されて周方向に延びる周方向溝と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられ、前記第1の空間内の潤滑油を前記周方向溝に供給するための通路を備え、前記周方向溝は、前記旋回スクロールに作用する荷重が最大となるクランク角の近傍において、旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置に設けられ、且つ前記周方向溝の周方向における長さは、前記最も強く当たる位置を含む略±90度の範囲内に、その周方向溝の両端が配置される長さであることを特徴とする。
本発明の他の特徴は、スクロール圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨張弁、室内側熱交換器を冷媒配管で順次接続して冷凍サイクルを構成している空気調和機において、前記スクロール圧縮機は上述したスクロール圧縮機を採用していることにある。
本発明によれば、加熱損失の増大を抑制しつつ、固定スクロールと旋回スクロールの摺動面の潤滑性を向上して、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機を得ることができる。
以下、本発明のスクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機の具体的実施例を、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
本発明のスクロール圧縮機の実施例1を図1~図6を用いて説明する。
まず、本実施例が適用されるスクロール圧縮機の全体構成を、図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施例1のスクロール圧縮機を示す縦断面図、図2は図1に示す固定スクロールの底面図で、旋回スクロールのラップも断面で示す図である。
まず、本実施例が適用されるスクロール圧縮機の全体構成を、図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施例1のスクロール圧縮機を示す縦断面図、図2は図1に示す固定スクロールの底面図で、旋回スクロールのラップも断面で示す図である。
スクロール圧縮機1は、密閉容器(ケース)9内に、圧縮機構部2及びモータ部16などを収容して構成されている。
前記圧縮機構部2は、フレーム17と、フレーム17に固定された固定スクロール7と、前記フレーム17と固定スクロール7との間に配置され、前記固定スクロール7と噛み合わされて圧縮室13を形成する旋回スクロール8を備えている。
前記固定スクロール7は、円板状の台板7a、台板7aに渦巻状に立設されたラップ7b、前記台板7aの外周側に位置し、前記ラップ7bの先端面とほぼ同じ高さの鏡板面7eを有して前記ラップ7bを囲むように筒状に設けられた支持部7dを備えている。前記ラップ7bが立設された台板7aの表面は、ラップ7bの間にあるため、歯底7cと呼ばれる。固定スクロール7の支持部7dの鏡板面7eは、旋回スクロール8の鏡板8aと接する摺動面となっている。
また、固定スクロール7は、前記支持部7dをボルト等により前記フレーム17に固定しており、固定スクロール7と一体に結合された前記フレーム17は溶接等の固定手段により前記密閉容器9に固定されている。
前記旋回スクロール8は、固定スクロール7に対向して配置され、固定スクロール7のラップ7bと旋回スクロール8のラップ8bとが噛み合わされて、フレーム17内に旋回可能に設けられている。この旋回スクロール8は、円板状の鏡板8a、この鏡板8aの表面である歯底8cから立設された渦巻状のラップ8b、及び前記鏡板8aの背面中央に設けられたボス部(旋回ボス部)8dを有する。また、鏡板8aの外周部の、固定スクロール7と接する表面が、旋回スクロール8の鏡板面8eとなっている。
前記旋回スクロール8のラップ8bの先端部(ラップ歯先)は、前記固定スクロール7の歯底7cと微小すき間をもって相対するように構成されている。同様に、固定スクロール7のラップ7bの先端部(ラップ歯先)も、前記旋回スクロール8の歯底8cと微小すき間をもって相対するように構成されている。
前記モータ部16は、回転子16aと固定子16bにより構成され、前記回転子16aにはクランクシャフト(回転軸)10が一体に固定されている。
このクランクシャフト10を介して前記旋回スクロール8をモータ部16で駆動し、旋回スクロール8を旋回運動させることにより、前記圧縮室13の容積を次第に減少させる圧縮動作を行う。
このクランクシャフト10を介して前記旋回スクロール8をモータ部16で駆動し、旋回スクロール8を旋回運動させることにより、前記圧縮室13の容積を次第に減少させる圧縮動作を行う。
この圧縮動作に伴い、冷凍サイクルを流れる冷媒等の作動流体が吸込ポート14から吸込室20(図2参照)へ吸込まれ、吸込まれた作動流体は圧縮室13での圧縮行程を経て吐出ポート15から密閉容器9内の吐出空間54に吐出される。前記吐出空間54に吐出された作動流体は、前記固定スクロール7の外周と前記フレーム17の外周に形成された通路(図示せず)を通って、モータ室52に流れ、その後吐出パイプ6から密閉容器9外に吐出されるように構成されている。
前記クランクシャフト10は、前記フレーム17に設けられている主軸受5に回転自在に支持され、このクランクシャフト10の中心軸線と固定スクロール7の中心軸線O1とは同軸となるように構成されている。また、前記クランクシャフト10の先端部(上端部)には偏心したクランク部10aが設けられており、このクランク部10aは、前記旋回スクロール8の旋回ボス部8dに設けられた旋回軸受11に挿入されている。これにより前記旋回スクロール8は、クランクシャフト10が回転すると、前記クランク部10aの偏心運動により旋回運動するように構成されている。
前記旋回スクロール8の中心軸線O2は、前記固定スクロール7の中心軸線に対して所定距離だけ偏心した状態となっている。また、旋回スクロール8のラップ8bは、固定スクロール7のラップ7bに対し、周方向に所定角度(一般には180度)だけずらして重ね合わせられている。また、前記旋回スクロール8と前記フレーム17との間には、旋回スクロール8を固定スクロール7に対して自転しないように拘束しながら相対的に旋回運動させるためのオルダムリング12が設けられている。
図2により、前記固定スクロール7と旋回スクロール8との噛み合い状態を説明する。この図2において、旋回スクロール8のラップ8bが断面図で示されており、また旋回スクロール8の鏡板8aの外周に相当する部分が二点鎖線の想像線で図示されている。この図2に示すように、固定スクロール7のラップ7bと旋回スクロール8のラップ8bとの間には、三日月状の複数の圧縮室13(旋回内線側圧縮室13a、旋回外線側圧縮室13b)が形成され、旋回スクロール8を旋回運動させると、各圧縮室13は中央部に移動するに従い連続的に容積が縮小していく。
20は吸込室で、流体を吸入している途中の空間である。この吸込室20は、旋回スクロール8の旋回運動の位相が進んで、流体の閉じ込みを完了した時点から圧縮室13となる。
前記吸込ポート14は、図1、図2に示すように、固定スクロール7に設けられ、この吸込ポート14は、前記吸込室20と連通するように、固定スクロール7の台板7aの外周側に形成されている。
前記吐出ポート15は、前記固定スクロール7の台板7aの渦巻中心付近に設けられており、最内周側の圧縮室13の圧縮が進むと、やがて前記吐出ポート15に連通するように構成されている。
図1に示すモータ部16によりクランクシャフト10が回転されると、旋回スクロール8は、固定スクロール7の中心軸線を中心に、所定距離の旋回半径で旋回運動する。これにより、前記吸込ポート14から作動ガス(例えば、冷凍サイクルを循環する冷媒ガス)が吸込まれ、前述した各圧縮室13内で順次圧縮されて、圧縮された作動ガス(以下、圧縮ガスともいう)は吐出ポート15から吐出空間54に吐出される。その後、前記圧縮ガスは、モータ室52に流入し、ここから吐出パイプ6を介してスクロール圧縮機1の外部の冷凍サイクル等に供給される。
次に、図1に示すスクロール圧縮機(以下、単に圧縮機ともいう)1における潤滑油の流れについて説明する。圧縮機構部2及びモータ部16等を収容している密閉容器9の底部には、潤滑油(冷凍機油)を溜める油溜り53が設けられている。クランクシャフト10の下端には、容積型または遠心式の給油ポンプ21が設けられており、前記クランクシャフト10の回転と共に、給油ポンプ21も回転し、前記密閉容器9底部の油溜り53に溜められている潤滑油を吸入して、前記クランクシャフト10内に軸方向に形成されている給油穴(貫通穴)3に供給する。
油溜り53の潤滑油は、給油ポンプケース22に設けた潤滑油吸込口25から吸入され、前記給油ポンプ21の吐出口28から吐出される。吐出された潤滑油は、前記給油穴3を通って、クランクシャフト10の上端へ送られる。
この時、前記給油穴3を流れる潤滑油の一部は、前記クランクシャフト10に設けられている横穴24を介して副軸受23に送られ、副軸受23を潤滑後、密閉容器9底部の前記油溜り53に戻される。前記給油穴3を流れるその他の大部分の潤滑油は、前記クランクシャフト10のクランク部10a上端の旋回ボス部8dの内側空間に達し、前記クランク部10aの外周面に設けた油溝57を通って旋回軸受11を潤滑する。この潤滑油は、その後、前記旋回軸受11の下部に設けた前記主軸受5を潤滑した後、排油穴26a及び排油パイプ26bで構成される油戻し通路を通って密閉容器9底部の油溜り53に戻される。
前記旋回ボス部8dの内側空間(クランク部10a上端部の空間、旋回軸受11とクランクシャフト10との隙間や油溝57で形成される空間)と、前記旋回ボス部8dの外周側に位置する空間(旋回ボス部8d、鏡板8a背面、シール部材32及びフレーム17で形成される空間)と、前記主軸受5を収める空間(フレーム17、クランクシャフト10及びフレームシール56で形成される空間)を合わせて第1の空間33と呼ぶことにする。この第1の空間33は吐出圧力に近い圧力を有する空間である。
前記主軸受5及び前記旋回軸受11の潤滑のために前記第1の空間33に流入した潤滑油の大部分は、前記排油穴26a及び前記排油パイプ26bの油戻し通路を通って、密閉容器9底部の油溜り53に戻る。また、前記潤滑油の一部は、前記シール部材32の上端面と前記鏡板8aの背面との間に設けられた油漏出手段を介して、前記第1の空間33よりも外周側に設けられ、吐出圧力と吸込圧力との間の圧力(中間圧力。以下背圧ともいう)となる背圧室(第2の空間)18に流入する。この背圧室18に流入した潤滑油は、前記オルダムリング12の潤滑、前記固定スクロール7と旋回スクロール8の鏡板面7e、8e間の摺動部の潤滑、ラップ7b、8b間の隙間のシール(密閉)等に供される。従って、前記潤滑やシールに必要な潤滑油量が前記背圧室18に流入するように前記油漏出手段は構成されている。
前記シール部材32は、前記フレーム17の、前記鏡板8aの背面と対向する面に設けられた円環溝31に、波状バネ(図示せず)と共に設けられている。このシール部材32は、吐出圧力となっている前記第1の空間33と、吸込圧力と吐出圧力の中間圧力となっている前記背圧室(第2の空間)18とを仕切っている。
前記油漏出手段は、例えば、前記鏡板8aの背面に設けられた一つまたは複数のスリット状の浅溝58と、前記シール部材32とにより構成されている。前記浅溝58は、前記旋回スクロール8の旋回運動により、前記シール部材32を跨ぐように配置されることにより、前記第1の空間33と前記背圧室18を間歇的に連通するように構成されている。このように構成することにより、前記第1の空間33と前記背圧室18との圧力差により、前記第1の空間33から前記背圧室18へ、微小すき間である前記浅溝58を介して、潤滑油を流入させることができる。
また、前記浅溝58の代わりに、前記鏡板8aの背面に、一つまたは複数の油ポケット(油溜めとなる穴で、例えば円形の溝)を設け、この油ポケットが、旋回スクロール8の旋回運動に伴って前記シール部材32を跨いだ円運動を行うように構成しても良い。このように構成すると、前記油ポケットは、前記第1の空間33と前記背圧室18との間を移動し、前記第1の空間33の潤滑油を油ポケットに溜めて、前記背圧室18に間歇的に移送することができ、第1の空間33内の潤滑油を背圧室18に供給できる。
前記背圧室18に入った潤滑油は、オルダムリング12の摺動部を潤滑しつつ、その一部は、前記固定スクロール7と旋回スクロール8の鏡板面7e、8e間の微小すき間を潤滑しながら通過し、吸込室20または圧縮室13に流入する。その他の潤滑油は、背圧室の圧力(背圧)が高くなった際に、背圧室18と圧縮室13とを連通する背圧孔35を通って圧縮室13へ流入する。この背圧孔35は、背圧室18内の圧力を調整するための孔である。
吸込室20や圧縮室13に流入した潤滑油は、前記固定スクロール7のラップ7bと旋回スクロール8のラップ8bとの間のすき間のシールや潤滑に利用された後、前記吐出ポート15から吐出空間54に吐出される。この吐出された油の一部は、冷媒ガスと共に前記吐出パイプ6から冷凍サイクルへ吐出され、残りは密閉容器9内で冷媒ガスと分離されて密閉容器9底部の油溜り53に貯留される。
上述したように、前記第1の空間33、前記背圧室18及び前記油漏出手段を設けることにより、各軸受部に必要な給油量と、背圧室18への給油量を独立に制御することができるので、高効率なスクロール圧縮機を得ることができる。
次に、前記背圧室18の機能について説明する。スクロール圧縮機1では、その圧縮作用により、固定スクロール7と旋回スクロール8を互いに引離そうとする軸方向の力(引き離し力)が発生する。この軸方向の力により、前記両スクロールが引き離される、いわゆる旋回スクロール8の離脱現象が発生すると、圧縮室13の密閉性が悪化し、圧縮機効率を低下させる。
そこで、旋回スクロール8の鏡板8aの背面側に、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室18を設け、この背圧室18の圧力(中間圧力)と、前記第1の空間33の吐出圧力とにより、前記引き離し力を打ち消すと共に、旋回スクロール8を固定スクロール7に押付けるようにしている。
このとき、押付力が大きすぎると、旋回スクロール8の鏡板面8eと固定スクロール7の鏡板面7eとの摺動損失が増大し、圧縮機効率が低下すると共に、鏡板面7e、8eに摩耗やかじり、または焼付き等の不具合が発生するなど、圧縮機の信頼性が低下する。つまり、前記押付力には最適な値が存在し、小さすぎると圧縮室の密閉性が悪化して熱流体損失が増大し、大きすぎると摺動損失が増大する。従って、押付力を最適な値に維持することが、圧縮機の高性能化、高信頼性化において重要である。
以上がスクロール圧縮機1の基本的な構造である。ここで、例えば前記旋回軸受11の信頼性を向上したい等の理由により旋回軸受11の径を大きくする場合がある。このような場合には、その外側に配置されている前記シール部材32の径も大きくなり、吐出圧力に近い圧力を有する前記第1の空間33が大きくなる。そのため、旋回スクロール8の鏡板8aの背面に作用する吐出圧力の領域も広くなり、前記押付力が増加する。この押付力の増加が過大になると、鏡板面7eと鏡板面8eとの摺動損失が増大するとともに、摩耗やかじり、または焼付き等の不具合が発生して圧縮機の信頼性を低下させる。特に、スクロール圧縮機1が高圧力比で運転される高圧力比条件においては、前記押付力が過大となって鏡板面にかじりや焼付き等が発生し、圧縮機の信頼性が低下し易い。
そこで、本実施例では、固定スクロール7における摺動面となる鏡板面7e、または旋回スクロール8における摺動面となる鏡板面8eの少なくとも何れか一方に周方向に延びる周方向溝を形成し、前記旋回スクロール8の鏡板8aには前記第1の空間33内の潤滑油を前記周方向溝に供給するための通路を設ける構成としている。また、前記周方向溝は、前記旋回スクロールに作用する荷重が最大となるクランク角の近傍において、旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置に設ける構成としている。
このように構成することにより、固定スクロール7の鏡板面7eと旋回スクロール8の鏡板面8eとの摺動面に吐出圧力を作用させることができるので、旋回スクロール8を固定スクロール7から引き離す方向の力、即ち押下げ力を付与することができる。従って、押付力が過大となることを回避することが可能となる。
また、本実施例では、前記周方向溝の周方向における長さを、前記最も強く当たる位置から+70~+100度の範囲内に、前記周方向溝の一端が配置され、前記周方向溝の他端は前記最も強く当たる位置から-70~-100度の範囲内に配置される構成としている。従って、前記周方向溝から吸込室20への潤滑油の漏出量を低減して、潤滑油が冷媒ガスを加熱する加熱損失も低減できる。更に、前記押下げ力が過大になりすぎることも防止しつつ、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに最も強く当たる位置での押下げ力を確保することができる。
なお、前記周方向溝の周方向における長さは上述した範囲に限られるものではなく、前記周方向溝の一端を、前記最も強く当たる位置から+20~+100度の範囲内に、他端を前記最も強く当たる位置から-20~-100度の範囲内に配置すれば良い。例えば、前記周方向溝の一端を、前記最も強く当たる位置から+20~+40度の範囲内に、他端を前記最も強く当たる位置から-20~-40度の範囲内に配置する構成としても良い。
以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面を用いて説明する。本実施例1では、図1、図2に示すように、固定スクロール7に周方向溝36が設けられている。また、図1に示すように、旋回スクロール8の鏡板8aには、一端が第1の空間33に連通している通路37が設けられている。この通路37は、前記第1の空間33内の潤滑油(以下、油ともいう)を前記周方向溝36に供給するためのものである。
前記通路37からの潤滑油を受け入れるために、前記周方向溝36の一端部またはその一部には、図2に示すように、円形の溝部36aが形成されている。前記円形の溝部36aは、前記通路37の溝部36aに開口する端部が旋回運動する全範囲で、前記通路37の端部と連通するように、旋回半径以上の半径の大きさの円で形成されている。図2中に一点鎖線で示した円45は、旋回スクロール8が旋回運動した際に、前記通路37が固定スクロール7に対して動く軌跡を表している。
なお、前記周方向溝36のうち溝部36aを除く部分は、溝部36aの径よりも狭い幅に形成され、且つ前記溝部36aの径よりも周方向に長く形成されている。また、前記溝部36aは円形には限られず、前記通路37の端部が旋回運動する全範囲で前記溝部36aと連通するように形成されていれば良く、楕円形や矩形など他の形状にしても良い。
前記通路37が前記円形の溝部36aと連通することにより、第1の空間33内の潤滑油が円形の溝部36aの空間に供給され、この円形の溝部36aから前記周方向溝36に油が供給される。周方向溝36に高圧の油が供給されることにより、周方向溝36内の圧力は、第1の空間33内の圧力と同様、吐出圧力に近い圧力となる。
ここで、従来のスクロール圧縮機における旋回スクロール8の鏡板面上での圧力分布を図3により説明し、本実施例のスクロール圧縮機における旋回スクロール8の鏡板面上での圧力分布を図4により説明する。
従来のスクロール圧縮機における旋回スクロール8の鏡板面での圧力分布は、図3に示すように、背圧室18に面する側(鏡板の外周側)の圧力は背圧となり、吸込室20または圧縮室13(図2参照)に面する側(鏡板の内周側で、ラップ8bのある側)の圧力は、吸込圧力または圧縮室内圧力となっている。
これに対し、本実施例のスクロール圧縮機1では、前述した周方向溝36を設けているので、前記周方向溝36内に吐出圧力の油が導入される。このため、図4中の右側に示す旋回スクロール鏡板面での圧力分布に示すように、周方向溝36を設けている側では吐出圧力の油が導入されることにより、図4中に斜線で示した領域38の分だけ旋回スクロール8を下方へ押下げる力が増大する。従って、旋回スクロール8の鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置での押付力の増加を抑制することができる。
また、周方向溝36内に流入した潤滑油は、固定スクロール7の鏡板面7eと旋回スクロール8の鏡板面8eとの間の微小すき間を潤滑しながら通過し、背圧室18、吸込室20または圧縮室13へ流れるため、鏡板面7e、8eでの潤滑状態が良くなり信頼性を向上できる。
次に、旋回スクロール8に作用する、軸方向と直交する方向の力、及びその力の1回転中の変化について、図3~図6を用いて説明する。
スクロール圧縮機1の運転中の旋回スクロール8には、圧縮作用により、軸方向の力だけでなく接線方向及び半径方向の力も生じている。旋回スクロールのある位相での、これら軸方向と直交する方向の力の合力は、図3、図4中のFgで示される。また、Fgの反力である、旋回スクロール8を旋回運動させる力Frが旋回軸受11に作用している。
スクロール圧縮機1の運転中の旋回スクロール8には、圧縮作用により、軸方向の力だけでなく接線方向及び半径方向の力も生じている。旋回スクロールのある位相での、これら軸方向と直交する方向の力の合力は、図3、図4中のFgで示される。また、Fgの反力である、旋回スクロール8を旋回運動させる力Frが旋回軸受11に作用している。
ここで、Fg及びFrは互いに逆向きで、かつその作用点が軸方向に離れているため、旋回スクロール8には、矢印Mで示すように、モーメントが発生する。このモーメントMが、旋回スクロール8を傾けようとする、いわゆる転覆モーメントである。この転覆モーメントにより、旋回スクロール8の鏡板面8eは、固定スクロール7の鏡板面7eに局部的に強く押付けられることになる。その強く押付けられる位置は、モーメントMが図3、図4に示すように作用する場合、鏡板の右側となる。
なお、旋回スクロール8の旋回運動に伴って、Fg及びFrの向きと大きさが変化するため、転覆モーメントの方向と大きさも変化することになる。これがいわゆる旋回スクロールの揺動運動の原因となる。また、旋回スクロール8の鏡板面8eが局部的に強く押付けられる位置及びその大きさも1回転中に変化することになる。
図5はスクロール圧縮機における1回転中のクランク角に対する荷重Fgの変化を説明する線図であり、図6はスクロール圧縮機におけるクランク角と圧縮室内圧力の変化との関係を説明する線図である。
図5中の曲線46は、一回転中の荷重Fgの変化の一例を示しており、この図5の例では、クランク角で概略180度となる位置47でFgは最大となっている。なお、図5は一例であり、荷重Fgが最大となるクランク角の位置47は、一般的にスクロールラップの巻き数や吐出開始角度などによって決定されるものである。
例えば、図6は、スクロールラップの巻き数と吐出開始角度が決まっているある特定のスクロール圧縮機における、クランク角と、旋回内線側圧縮室13aの圧力50a及び旋回外線側圧縮室13bの圧力50bとの関係を示している。なお、図6に示す例では、旋回内線側圧縮室13aと旋回外線側圧縮室13bの巻き数が異なる、いわゆる非対称ラップでの例を示しており、また、あらゆる運転条件の中で荷重Fgの最大値が最も大きくなる、高圧力比の運転条件での例を示している。更に、旋回外線側圧縮室13bが吸込を完了した時点をクランク角0度としている。
なお、クランク角は本来0度から360度までであるが、スクロール圧縮機の場合、一般的に、一つの圧縮室が吸込を完了してから吐出を開始するまでに1回転以上するように構成されている。また、非対称ラップの場合、旋回内線側圧縮室13aは、旋回外線側圧縮室13bが吸込を完了してからクランク角が略180度進んだ位置で吸込を完了して圧縮を開始する。このため、図6の横軸のクランク角は、便宜上0度から720度までとしている。
図6に示す通り、クランク角が変化すると、各圧縮室内の圧力も変化する。スクロール圧縮機1は、図2に示すように、複数の圧縮室13を有し、それぞれの圧縮室13の圧力が図6のように変化していく。また、これら各圧縮室13内の圧力が、旋回スクロール8のラップ8bに作用することとなる。これらの合力が前記荷重Fg(ガス荷重)であり、このFgは、図5中の曲線46のように変化している。
この図5に示す例では、旋回内線側圧縮室13aが吐出を開始するクランク角180度(図6では、360度+180度=540度の位置が吐出を開始するクランク角180度の位置に相当)においてFgが最大となり、これに伴い転覆モーメントも最大となる。
旋回スクロールに作用する荷重が最大となる前記クランク角において、旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置を、図2~図4により説明する。図2はクランク角が180度の状態を示す図で、図3、図4はクランク角180度のときの縦断面図を示しており、旋回スクロールに作用する荷重が最大となっている状態の図である。図3、図4に示すFg及びFrの力の方向により発生するモーメントMからわかる通り、旋回スクロール8の鏡板が固定スクロール7の鏡板面に最も強く当たる位置は、鏡板面における右側の位置である。
この位置は、図2に点線44で示す範囲にほぼ相当する。つまり、この位置に前記周方向溝36を設けることにより、圧縮機の1回転中に、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに最も強く押付けられる位置に、ほぼ吐出圧力の高圧の潤滑油を供給することができる。従って、鏡板面7e、8eに摩耗やかじり、または焼付き等の不具合が発生するのを防止でき、圧縮機の信頼性を向上することができる。
前記周方向溝36を設ける位置は以上説明した通りである。
前記周方向溝36を設ける位置は以上説明した通りである。
次に、前記周方向溝36の好ましい形状について説明する。周方向溝の形状、即ち周方向の長さが、例えば、円環状やC字形状などのように半周を超える場合、押下げ力が過大となり、旋回スクロール8が固定スクロール7から引き離されてしまう離脱現象が生じるおそれがある。また、前記周方向溝36に供給された油が吸込室20や圧縮室13へ漏れる量も多くなる。即ち、油が漏れる流路面積は周方向溝36の長さと、鏡板面7e、8e間の微小すき間の長さとの積で表されるため、周方向溝が長くなるほど、過大な量の潤滑油が吸込室20や圧縮室13へ流入し、冷媒ガスを加熱して加熱損失が増大する。
そこで本実施例では、前記周方向溝36を略円弧の一部で構成し、図5に示す荷重Fgが最大となるときに、旋回スクロール8の鏡板8aが最も強く押付けられる位置を含め略±90度の範囲内(図2中のθ1の範囲内)にその両端が収まる形状とする。これにより、押付力が強く潤滑が最も必要な場所に効果的に給油できるように周方向溝36を配置することができ、周方向溝36の長さをより短くすることができる。従って、離脱現象や加熱損失の発生を抑制しつつ、押付力の増加を抑制して、鏡板面7e、8eに摩耗やかじり、または焼付き等の不具合が発生するのを防止し、圧縮機の信頼性を向上することが可能となる。
なお、図5に示す区間48は、荷重Fgが最大となるクランク角の位置47を含む略±90度の範囲を示しており、この区間48で、荷重Fgの値が平均値より顕著に大きくなる範囲をカバーできる。従って、この区間48に相当する鏡板面7eまたは8eの位置に前記周方向溝36を設ける。即ち、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに強く押付けられる領域の鏡板面7eまたは8eの位置に、前記周方向溝36を設ける。これにより、押付力が平均値より顕著に大きくなる鏡板面の領域に潤滑油を供給することが可能となる。
このように、上述した本実施例によれば、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに強く押付けられる領域の鏡板面の位置に周方向溝36を設けているので、押付力が平均値より顕著に大きくなる鏡板面の領域に潤滑油を供給することが可能となる。従って、押付力が強く潤滑が最も必要な場所に効果的に給油できるので、周方向溝36の長さをより短くすることができ、離脱現象や加熱損失の発生を抑制しつつ、押付力の増加を抑制して、鏡板面に摩耗、かじり、焼付き等が発生するのを防止し、圧縮機の信頼性を向上することができる。
本発明のスクロール圧縮機の実施例2を、図5を引用しつつ図7を用いて説明する。図7は本実施例2のスクロール圧縮機を示す図で、図2に相当する図である。なお、図7において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
高圧力比の運転条件でのスクロール圧縮機の特性として、図5中の曲線46は、荷重Fgが最大となるクランク角の位置47に対して、その左側46a(旋回スクロール8の回転が遅れる方向であるクランク角の小さい側で、以下遅角側ともいう)より右側46b(旋回スクロール8の回転が進む方向であるクランク角の大きい側で、以下進角側ともいう)の方が、傾斜が一般的に緩い。これは、圧縮室13の容積減少による圧縮だけでは不足圧縮となる高圧力比の運転条件では、吐出開始直後に吐出圧力空間(吐出空間54)から冷媒ガスが逆流して、圧縮室内の圧力が急激に吐出圧力まで上昇し、その後クランク角が進むにつれて、吐出圧力まで上昇した冷媒ガスを徐々に吐出空間54に排出するためである。
そこで、本実施例2においては、図5、図7に示すように、前記周方向溝36を、区間48aに相当する部分より区間48bに相当する部分の方が長くなるように形成したものである。具体的には、旋回スクロール8に作用する荷重Fgが最大となるクランク角の位置47(図5参照)に対応して押付力が平均値より顕著に大きくなる鏡板面の位置(旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置)47A(図7参照)に対し、図7に示すように、旋回スクロール8の回転が遅れる方向であるクランク角の小さい側(遅角側)θ1aよりも、旋回スクロール8の回転が進む方向であるクランク角の大きい側(進角側)θ1bの方が長くなるように、前記周方向溝36を形成しているものである。
このように構成することにより、荷重Fgの値が平均値より顕著に大きくなる範囲、即ち、周方向溝36の長さを同一とした場合、押付力が平均値より顕著に大きくなる鏡板面の領域により確実に潤滑油を供給することができる効果が得られる。このように本実施例2によれば、周方向溝36に供給する潤滑油による加熱損失をより抑制しつつ荷重Fgの値が平均値より顕著に大きくなる範囲をより広くカバーすることができる。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
本発明のスクロール圧縮機の実施例3を、図5を引用しつつ図8を用いて説明する。図8は本実施例3のスクロール圧縮機を示す図で、図2に相当する図である。なお、図8において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
図2に示す実施例1では、固定スクロール7の鏡板面7eに周方向溝36を設けると共に、その一端部に円形の溝部36aを設けている。また、旋回スクロール8には、第1の空間33内の潤滑油を前記周方向溝36に供給するための通路37を設け、この通路37の端部を前記円形の溝部36aに連通させている。前記通路37の端部は旋回スクロール8の旋回運動と共にその旋回半径で旋回運動をする。このため、前記円形の溝部36aは前記通路37の端部が旋回運動する全範囲で連通するように前記旋回半径以上の半径の大きさの円で構成されている。また、前記周方向溝36のうち溝部36aを除く部分は、溝部36aの径よりも狭い幅に形成されている。
これに対し、本実施例3では、旋回スクロール8に設けられた通路37が前記周方向溝36に連通する区間を、荷重Fgが最大となるクランク角を含めた、略±90度の範囲内のみになるように構成したものである。この連通する区間は、図5に示す区間48に相当する。即ち、上記実施例1のものでは、前記周方向溝36に潤滑油を前記通路37から常時供給するように構成しているが、本実施例3では、前記荷重Fgの値が平均値より顕著に大きくなるタイミングでのみ間歇的に潤滑油を周方向溝36に供給するようにしたものである。
これを実現する具体的構成を図8により説明する。周方向溝36の一端部には、旋回運動をする前記通路37が荷重Fgの値が平均値より顕著に大きくなるタイミングでのみ間歇的に連通するように円弧状の溝部39が形成されている。この円弧状の溝部39は、旋回スクロール8が旋回運動した際に、荷重Fgが最大となるクランク角を含む略±90度の範囲内でのみ前記通路37の端部と連通するように構成されている。円弧状の前記溝部39は、好ましくは、その溝中心が旋回スクロール8の旋回半径と同じ半径を持つ円弧になるように形成すると良いが、前記通路37の端部が、Fgが最大となるクランク角を含む略±90度の範囲内でのみ前記溝部39に連通するように、前記溝部39を形成すれば良く、溝部39の形状は円弧状の溝部に限られるものではなく、円形や矩形等の形状としても良い。
ここで、図8中の一点鎖線で示した円45は、旋回スクロール8が旋回運動した際の、前記通路37の軌跡を表している。この軌跡のうち、略±90度の範囲内であるθ2の範囲でのみ、前記通路37は前記溝部39を介して前記周方向溝36に連通する。
前記通路37が常時前記周方向溝36に連通している場合、常に押下げ力が作用するのに対し、本実施例3によれば、1回転中で旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに最も強く押付けられるタイミングでのみ、その最も強く押付けられる位置に潤滑油を供給できる。従って、潤滑油を、必要なタイミングで必要な場所にのみ、効率よく供給することが可能となるので、離脱現象の発生や加熱損失をより抑えることができると共に、旋回スクロールの揺動運動を抑制することも可能となる。
なお、本実施例3では、前記周方向溝36のうち円弧状の溝部39を除く部分は、旋回スクロール8の旋回半径よりも小さい幅になるように形成されている。
なお、本実施例3では、前記周方向溝36のうち円弧状の溝部39を除く部分は、旋回スクロール8の旋回半径よりも小さい幅になるように形成されている。
本発明のスクロール圧縮機の実施例4を、図9を用いて説明する。図9は本実施例4を説明する旋回スクロールの平面図である。なお、図9において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
本実施例4においても、固定スクロール7の鏡板面に周方向溝36とその一端部側に円形の溝部36aを形成し、第1の空間33(図1参照)内の潤滑油を前記周方向溝36に供給する通路37を旋回スクロール8の鏡板8aに設けている点では、実施例1と同様である。
更に、本実施例4では、図9に示すように、前記周方向溝36に供給された潤滑油を、図2に示す吸込室20または圧縮室13へ漏出する手段としてのスリット(油漏出手段)40を、旋回スクロール8の鏡板面8eに設けているものである。このスリット40が前記周方向溝36と、吸込室20または圧縮室13を常時または間歇的に連通するように構成されている。
常時連通させる場合には、旋回スクロール8が旋回運動をしても、スリット40が常に周方向溝36と吸込室20または圧縮室13とを連通するように、前記スリット40の位置と長さを決めれば良い。また、間歇的に連通させる場合には、旋回スクロール8の旋回運動に伴い、前記スリット40の一部が前記周方向溝36に間歇的に連通するか、または前記スリット40の一部が吸込室20または圧縮室13に間歇的に連通するように、前記スリット40の位置と長さを決めれば良い。
なお、本実施例では、前記スリット40を一つだけ設けているが、複数設けるようにしても良い。また、油漏出手段として、前記スリット40の代わりに、一つ以上の油ポケットを旋回スクロールの鏡板面8eに設け、この油ポケット(油漏出手段)が前記周方向溝36と、吸込室20または圧縮室13との間を移動して、前記周方向溝36内に供給された潤滑油を、吸込室20または圧縮室13に間歇的に移送するように構成しても良い。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
本実施例4の構成とすることにより、周方向溝36に供給された油を、前記スリット40や前記油ポケットを介して、スムーズに吸込室20や圧縮室13に流出させることができる。従って、周方向溝36に供給された油が、周方向溝36で滞留するのを抑制し、鏡板面7e、8eの摺動による発熱で高温に加熱される前に、前記吸込室20や圧縮室13に流出させることができる効果が得られる。また、前記通路37から新たな潤滑油を前記周方向溝36にスムーズに供給することも可能となる。なお、前記周方向溝36に供給された油の一部は前記鏡板面7e、8e間の微小すき間を潤滑した後、前記吸込室20や圧縮室13に流出する。
本実施例においては、前記スリット40の深さや、前記油ポケットの容積や個数により、潤滑油の流れる量を制御できるので、加熱損失の増大を抑制しつつ、鏡板面7e,8eの良好な潤滑状態を確保できるだけの油量を周方向溝36に供給することも可能となる。
本発明のスクロール圧縮機の実施例5を、図10を用いて説明する。図10は本実施例5を説明する固定スクロールの底面図である。なお、図10において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
本実施例5も上記実施例4と同様に、周方向溝36に供給された潤滑油を、吸込室20または圧縮室13へ漏出させる油漏出手段を設けたものである。上記実施例4においては、旋回スクロール8の鏡板面8eに油漏出手段としてのスリット40を設ける例を説明したが、本実施例5では、固定スクロール7の鏡板面7eに、前記周方向溝36に供給された潤滑油を吸込室20または圧縮室13へ漏出させる油漏出手段としてのスリット41を設けたものである。
即ち、図10に示すように、本実施例においても、固定スクロール7の鏡板面7eには、周方向溝36と、この周方向溝36の一端部側に円形の溝部36aが設けられている。更に本実施例においては、前記周方向溝36における前記溝部36aとは反対側に連通するスリット41を固定スクロール7の鏡板面7eに設けている。前記スリット41は吸込室20または圧縮室13にも連通するように構成されている。
他の構成は上述した実施例1と同様である。なお、前記スリット41は1つに限られず、周方向溝36に沿って複数設けても良い。
本実施例5のように、油漏出手段としてのスリット41を固定スクロール7の鏡板面7eに設けるように構成しても、周方向溝36に供給された油をスムーズに吸込室20または圧縮室13へ漏出させることができるので、上述した実施例4と同様の効果を得ることができる。
本実施例5のように、油漏出手段としてのスリット41を固定スクロール7の鏡板面7eに設けるように構成しても、周方向溝36に供給された油をスムーズに吸込室20または圧縮室13へ漏出させることができるので、上述した実施例4と同様の効果を得ることができる。
本発明のスクロール圧縮機の実施例6を、図11を用いて説明する。図11は本実施例6を説明する旋回スクロールの縦断面図である。なお、図11において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
本実施例6のスクロール圧縮機においても、図1に示す実施例1と同様に、第1の空間33内の潤滑油を周方向溝36に供給するための通路37を、旋回スクロール8の鏡板8aに備えている。本実施例6においては、実施例1の構成に加え、更に図11に示すように、前記通路37の一部の通路断面積が小さくなるように絞り部材42を設けているものである。
前記通路37に絞り部材42を設けることにより、第1の空間33から通路37に導かれた潤滑油が、前記絞り部材42によって通路断面積が小さい部分を通過する際に、圧力損失が発生して圧力が低下する。このため、周方向溝36に供給された潤滑油の圧力は、吐出圧力である第1の空間33の圧力よりも低い圧力となる。
前記周方向溝36に第1の空間33内の吐出圧力の潤滑油を、通路37を介して直接供給すると旋回スクロール8を押下げる力が過大となってしまうような場合に、本実施例6を適用すると良い。即ち、前記通路37に絞り部材42を設けることにより、周方向溝36に供給される潤滑油の圧力を吐出圧力より低く抑えることができるため、旋回スクロール8を押下げる力が過大となることを回避でき、旋回スクロール8を適正な押付力で固定スクロールに押し付けることが可能となる。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
本発明のスクロール圧縮機の実施例7を、図12を用いて説明する。図12は本実施例7を説明する旋回スクロールの平面図である。なお、図12において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
上述した実施例1においては、固定スクロール7の鏡板面に周方向溝36を設け、旋回スクロール8の鏡板8aに設けた通路37を介して、第1の空間33内の潤滑油を前記周方向溝36に供給するようにしている。
これに対し、本実施例7では、前記周方向溝36を、固定スクロール7の鏡板面7eではなく、旋回スクロール8の鏡板面8eに形成しているものである。また、旋回スクロール8に設けられている前記周方向溝36に、第1の空間33内の潤滑油を導くための通路37については、実施例1と同様に旋回スクロール8の鏡板8aに設けられている。なお、前記通路37の第1の空間33側は、旋回ボス部8dの内側に開口している点では実施例1と同様であるが、前記通路37の周方向溝36側は該周方向溝36に直接連通している。
本実施例のように、旋回スクロール8の鏡板面8eに周方向溝36を形成すると、周方向溝36は旋回スクロール8の旋回運動とともに移動するため、潤滑油を鏡板面7e、8eのより広い範囲に拡散させることができ、潤滑状態をより良好なものとすることができる。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
本発明のスクロール圧縮機の実施例8を、図13を用いて説明する。図13は本実施例8を説明する固定スクロールの底面図である。なお、図13において、図1~図6と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示し、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる部分を中心に説明する。
本実施例8においては、周方向溝36が設けられている固定スクロール7の鏡板面7eにおける前記周方向溝36を設けている範囲以外の領域(図13中のθ1c以外の範囲の鏡板面7e)に、背圧室(第2の空間)18と連通する少なくとも一つの背圧溝43を設けているものである。前記背圧溝43は、図13に示すように、周方向溝36が設けられている前記θ1cで示す領域以外の領域に周方向に延びるように形成されている。前記背圧室18は吐出圧力と吸込圧力との間の圧力(中間圧力)となっており、この背圧室18の潤滑油を固定スクロール7の鏡板面7eに導くことができる。なお、前記背圧溝43は1本に限られるものではなく、複数本設けるようにしても良い。
本実施例の構成とすることにより、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに最も強く当たる位置に対しては前記周方向溝36により、適正な押下げ力を与えると共に、周方向溝36が設けられている鏡板面付近の潤滑を行うことができる。また、前記背圧溝43を設けているので、前記周方向溝36が設けられている部分以外の鏡板面の領域にも背圧室18内の潤滑油を供給でき、鏡板面全体の潤滑状態を良好に保つことが可能となる。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
他の構成は上述した実施例1と同様である。
本発明の実施例9を、図14を用いて説明する。図14は本発明のスクロール圧縮機を用いた空気調和機の一例を説明する冷凍サイクル構成図である。
図14において、1はスクロール圧縮機、60は四方弁、61は室外側熱交換器(冷房運転時は凝縮器、暖房運転時は蒸発器となる)、62は電子膨張弁などで構成された膨張弁、63は室内側熱交換器(冷房運転時は蒸発器、暖房運転時は凝縮器となる)であり、これらの機器は冷媒配管64により順次接続されて、空気調和機の冷凍サイクルが構成されている。
前記スクロール圧縮機1は、上述した実施例1~8の何れかに記載されたスクロール圧縮機が使用されている。図14に示すような空気調和機に、高効率で高信頼性の本発明の各実施例記載のスクロール圧縮機を組み合わせることにより、空気調和機の運転効率を向上できる。従って、空気調和機の通年エネルギー消費効率を大幅に向上でき、年間を通じた消費電力量が小さく且つ信頼性の高い空気調和機を得ることができる。
以上説明したように、本発明の各実施例によれば、旋回スクロール8の鏡板8aが固定スクロール7の鏡板面7eに強く押付けられる領域の鏡板面の位置に周方向溝36を設けているので、押付力が顕著に大きくなる鏡板面の領域に潤滑油を供給することが可能となる。従って、押付力が強く潤滑が最も必要な場所に効果的に給油できるので、周方向溝36の長さをより短くすることができ、離脱現象や加熱損失の発生を抑制しつつ、押付力の増加を抑制して、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機を得ることができる。また、このスクロール圧縮機を空気調和機に適用することにより、高効率で信頼性の高い空気調和機を得ることができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
更に、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
更に、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1:スクロール圧縮機、2:圧縮機構部、3:給油穴(貫通穴)、5:主軸受、6:吐出パイプ、7:固定スクロール、7a:台板、7b:ラップ、7c:歯底、7d:支持部、7e:鏡板面、8:旋回スクロール、8a:鏡板、8b:ラップ、8c:歯底、8d:ボス部(旋回ボス部)、8e:鏡板面、9:密閉容器(ケース)、10:クランクシャフト(回転軸)、10a:クランク部、11:旋回軸受、12:オルダムリング、13:圧縮室、13a:旋回内線側圧縮室、13b:旋回外線側圧縮室、14:吸込ポート、15:吐出ポート、16:モータ部、16a:回転子、16b:固定子、17:フレーム、18:背圧室(第2の空間)、20:吸込室、21:給油ポンプ、22:給油ポンプケース、23:副軸受、24:横穴、25:潤滑油吸込口、26a:排油穴、26b:排油パイプ、28:吐出口、31:円環溝、32:シール部材、33:第1の空間、35:背圧孔、36:周方向溝、36a:溝部、37:通路、38:領域、39:溝部、40、41:スリット(油漏出手段)、42:絞り部材、43:背圧溝、45:円、46:曲線、47:荷重Fgが最大となるクランク角の位置、47A:押付力が平均値より顕著に大きくなる鏡板面の位置、48:区間、50a:内線側圧縮室の圧力、50b:外線側圧縮室の圧力、52:モータ室、53:油溜り、54:吐出空間、56:フレームシール、57:油溝、58:浅溝、60:四方弁、61:室外側熱交換器、62:膨張弁、63:室内側熱交換器、64:冷媒配管。
Claims (13)
- 台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をすることにより吸込室または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背面中心側に設けられ、吐出圧力に近い圧力を有する第1の空間と、前記旋回スクロールの背面であって前記第1の空間の外周側に設けられ、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力である中間圧力を有する第2の空間とを備えるスクロール圧縮機において、
前記固定スクロールにおける摺動面となる鏡板面、または前記旋回スクロールにおける摺動面となる鏡板面の少なくとも何れか一方に形成されて周方向に延びる周方向溝と、
前記旋回スクロールの鏡板に設けられ、前記第1の空間内の潤滑油を前記周方向溝に供給するための通路を備え、
前記周方向溝は、前記旋回スクロールに作用する荷重が最大となるクランク角の近傍において、旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置に設けられ、且つ
前記周方向溝の周方向における長さは、前記最も強く当たる位置を含む略±90度の範囲内に、その周方向溝の両端が配置される長さであることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝は固定スクロールの鏡板面に設けられ、
前記固定スクロールの鏡板面には、前記周方向溝と前記通路に連通する溝部が設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項2に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝と前記通路に連通する前記溝部は円形の溝部であり、
前記通路における前記溝部に開口する端部が旋回運動する全範囲で前記円形の溝部が前記通路の端部と連通する形状であることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項2に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝と前記通路に連通する前記溝部は、前記通路とは間欠的に連通するように構成され、前記溝部が前記通路と連通する角度は、前記荷重が最大となるクランク角を含む略±90度以内となるように構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項4に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝と前記通路に連通する前記溝部は円弧状の溝部であり、
前記円弧状の溝部は、旋回スクロールが旋回運動した際に、荷重が最大となるクランク角を含む略±90度の範囲内でのみ前記通路の端部と連通するように構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝は旋回スクロールの鏡板面に設けられ、
前記旋回スクロールの鏡板に設けられている前記通路は前記周方向溝に直接連通していることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記旋回スクロールに作用する荷重が最大となるクランク角の位置に対応して旋回スクロールの鏡板が固定スクロールの鏡板面に最も強く当たる位置に対し、旋回スクロールの回転が遅れる方向であるクランク角の小さい側よりも、旋回スクロールの回転が進む方向であるクランク角の大きい側の方が長くなるように、前記周方向溝を形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝に供給された潤滑油を、吸込室または圧縮室へ漏出させる油漏出手段を旋回スクロールの鏡板面または固定スクロールの鏡板面に設けていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項8に記載のスクロール圧縮機において、
前記油漏出手段は、前記旋回スクロールの鏡板面に設けられたスリットまたは油ポケットであることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項8に記載のスクロール圧縮機において、
前記油漏出手段は、前記周方向溝に連通するように前記固定スクロールの鏡板面に設けられたスリットであることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝に潤滑油を供給するために旋回スクロールの鏡板に設けている前記通路に、前記第1の空間から導かれた潤滑油の圧力を低下させて前記周方向溝に供給するための絞り部材を設けていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項1に記載のスクロール圧縮機において、
前記周方向溝が設けられている鏡板面における前記周方向溝を設けている範囲以外の領域に、前記第2の空間と連通する少なくとも一つの背圧溝が設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - スクロール圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨張弁、室内側熱交換器を冷媒配管で順次接続して冷凍サイクルを構成している空気調和機において、
前記スクロール圧縮機は請求項1~12の何れか一項に記載のスクロール圧縮機を採用していることを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/026291 WO2021001923A1 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 |
JP2020512074A JP6701469B1 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 |
CN201980098031.6A CN114026328B (zh) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 涡旋压缩机及使用了该涡旋压缩机的空调机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/026291 WO2021001923A1 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021001923A1 true WO2021001923A1 (ja) | 2021-01-07 |
Family
ID=70776056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/026291 WO2021001923A1 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6701469B1 (ja) |
CN (1) | CN114026328B (ja) |
WO (1) | WO2021001923A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7253655B1 (ja) | 2022-05-24 | 2023-04-06 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | スクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
JP7213382B1 (ja) | 2022-05-24 | 2023-01-26 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | スクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009013882A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Hitachi Appliances Inc | スクロール圧縮機 |
JP2010065635A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Hitachi Appliances Inc | スクロール圧縮機 |
US20100092321A1 (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-15 | Cheol-Hwan Kim | Scroll compressor and refrigerating machine having the same |
WO2012060062A1 (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | ダイキン工業株式会社 | スクロール型圧縮機 |
JP2012102708A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Daikin Industries Ltd | スクロール型圧縮機 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4512479B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2010-07-28 | 日立アプライアンス株式会社 | スクロール圧縮機 |
JP5208528B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-06-12 | 日立アプライアンス株式会社 | 密閉形スクロール圧縮機 |
-
2019
- 2019-07-02 CN CN201980098031.6A patent/CN114026328B/zh active Active
- 2019-07-02 WO PCT/JP2019/026291 patent/WO2021001923A1/ja active Application Filing
- 2019-07-02 JP JP2020512074A patent/JP6701469B1/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009013882A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Hitachi Appliances Inc | スクロール圧縮機 |
JP2010065635A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Hitachi Appliances Inc | スクロール圧縮機 |
US20100092321A1 (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-15 | Cheol-Hwan Kim | Scroll compressor and refrigerating machine having the same |
WO2012060062A1 (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | ダイキン工業株式会社 | スクロール型圧縮機 |
JP2012102708A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Daikin Industries Ltd | スクロール型圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021001923A1 (ja) | 2021-09-13 |
CN114026328A (zh) | 2022-02-08 |
CN114026328B (zh) | 2023-11-10 |
JP6701469B1 (ja) | 2020-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8215933B2 (en) | Scroll compressor and refrigerating machine having the same | |
JP6302813B2 (ja) | スクロール圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置 | |
US8087260B2 (en) | Fluid machine and refrigeration cycle apparatus | |
EP2243958B1 (en) | Compressor and refrigerating apparatus having the same | |
US10830236B2 (en) | Compressor including bearing and unloader assembly | |
RU2592153C1 (ru) | Спиральный компрессор | |
KR20000006363A (ko) | 스크롤콤프레사의베어링윤활시스템 | |
JP2011027076A (ja) | スクロール圧縮機 | |
WO2007000854A1 (ja) | 流体機械及び冷凍サイクル装置 | |
KR20190129372A (ko) | 개선된 랩 구조를 구비한 압축기 | |
WO2021001923A1 (ja) | スクロール圧縮機及びこれを用いた空気調和機 | |
JP3924817B2 (ja) | 容積形流体機械 | |
JP2012184709A (ja) | スクロール圧縮機 | |
JP3924834B2 (ja) | 容積型流体機械 | |
JP6762113B2 (ja) | スクロール圧縮機、及び、空気調和機 | |
JP2012219791A (ja) | 密閉形スクロール圧縮機 | |
JP5114708B2 (ja) | 密閉形スクロール圧縮機 | |
KR102448868B1 (ko) | 압축기 | |
KR102407603B1 (ko) | 압축기 | |
JP2023038681A (ja) | スクロール圧縮機及びこれを用いた冷凍サイクル装置 | |
KR20240113020A (ko) | 스크롤 압축기 | |
KR20230163192A (ko) | 스크롤 압축기 | |
JP2000130371A (ja) | 容積形流体機械 | |
JP5077194B2 (ja) | スクロール膨張機 | |
JP2014105692A (ja) | スクロール圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020512074 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19935841 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19935841 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |