JP2018066295A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール圧縮機、特に、対称ラップ構造のスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to a scroll compressor having a symmetrical wrap structure.
従来、対称ラップ構造のスクロール圧縮機が知られている。対称ラップ構造のスクロール圧縮機では、例えば特許文献1(特開平8−151984号公報)のように、可動スクロールの鏡板は一般に円板状に成形される。 Conventionally, a scroll compressor having a symmetrical wrap structure is known. In a scroll compressor having a symmetric wrap structure, the end plate of the movable scroll is generally formed in a disc shape as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-151984.
しかし、可動スクロールの鏡板が円板状に成形された場合、冷媒漏れ損失の抑制には必要ではない部分で、固定スクロール側と可動スクロールの鏡板とが摺動することとなり、スラスト摺動損失が増大しやすい。そのため、可動スクロールの鏡板が円板状に成形されている従来のスクロール圧縮機には、スラスト摺動損失に関し低減の余地がある。 However, if the end plate of the orbiting scroll is formed into a disk shape, the fixed scroll side and the end plate of the orbiting scroll slide on the part that is not necessary for suppressing the refrigerant leakage loss, and the thrust sliding loss is reduced. Easy to increase. Therefore, the conventional scroll compressor in which the end plate of the movable scroll is formed into a disk shape has room for reduction in thrust sliding loss.
本発明の課題は、対称ラップ構造のスクロール圧縮機であって、冷媒漏れ損失を抑制しつつスラスト摺動損失も低減可能な効率のよいスクロール圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a scroll compressor having a symmetrical wrap structure, which is efficient and capable of reducing thrust sliding loss while suppressing refrigerant leakage loss.
本発明の第1観点に係るスクロール圧縮機は、対称ラップ構造のスクロール圧縮機である。スクロール圧縮機は、固定スクロールと、可動スクロールと、を備える。固定スクロールは、固定側鏡板と、固定側鏡板の前面から延びる渦巻状の固定側ラップと、を有する。可動スクロールは、可動側鏡板と、渦巻状の可動側ラップと、を有する。可動側ラップは、固定側鏡板の前面と対向する可動側鏡板の前面から延びる。可動側ラップは、固定側ラップと組み合わされて圧縮室を形成する。可動側鏡板の湾曲した外周側面のうち、可動側ラップの渦巻き方向における可動側ラップの巻き終わり部より下流側であって、可動側ラップの巻き終わり部の近傍部分が、可動スクロールの中心に対して、可動側ラップの巻き終わり部の外周端よりも、可動スクロールの中心側に位置している。 The scroll compressor according to the first aspect of the present invention is a scroll compressor having a symmetrical wrap structure. The scroll compressor includes a fixed scroll and a movable scroll. The fixed scroll includes a fixed side end plate and a spiral fixed side wrap extending from the front surface of the fixed side end plate. The movable scroll has a movable side end plate and a spiral movable side wrap. The movable side wrap extends from the front surface of the movable side end plate facing the front surface of the fixed side end plate. The movable wrap is combined with the fixed wrap to form a compression chamber. Of the curved outer peripheral side surface of the movable side end plate, the downstream side of the winding end portion of the movable side wrap in the spiral direction of the movable side wrap, and the portion near the winding end portion of the movable side wrap is in relation to the center of the movable scroll. Thus, it is positioned closer to the center of the movable scroll than the outer peripheral end of the winding end portion of the movable wrap.
円板状の可動側鏡板を用いて冷媒漏れ損失を抑制可能に構成する場合、可動側ラップの渦巻き方向における可動側ラップの巻き終わり部より下流側であって、可動側ラップの巻き終わり部の近傍部分に、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面が存在する。 In the case of using a disc-shaped movable side end plate so that refrigerant leakage loss can be suppressed, it is downstream of the end of winding of the movable side wrap in the spiral direction of the movable side wrap, In the vicinity, there is a thrust surface that is not necessary for suppressing refrigerant leakage loss.
これに対し、本発明の第1観点に係るスクロール圧縮機では、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面が存在する領域において、可動側鏡板の外周側面を、可動側ラップの巻き終わり部の外周端よりも可動スクロールの中心側に配置している。そのため、円板状の可動側鏡板を用いる場合に比べて、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面を低減できる。その結果、冷媒漏れ損失は抑制しつつスラスト摺動損失も低減可能な、効率のよい対称ラップ構造のスクロール圧縮機を実現できる。 On the other hand, in the scroll compressor according to the first aspect of the present invention, in the region where there is a thrust surface that is not necessary for suppressing the refrigerant leakage loss, the outer peripheral side surface of the movable side end plate is connected to the winding end portion of the movable side wrap. It arrange | positions in the center side of a movable scroll rather than an outer peripheral end. Therefore, it is possible to reduce the thrust surface that is not necessary for suppressing the refrigerant leakage loss as compared with the case where the disc-shaped movable side end plate is used. As a result, it is possible to realize an efficient symmetric wrap structure scroll compressor that can suppress the refrigerant leakage loss and reduce the thrust sliding loss.
また、本スクロール圧縮機の可動側鏡板は、円板状の可動側鏡板に比べて小さく形成可能なので、可動側鏡板の軽量化も図ることができる。 Moreover, since the movable side end plate of the scroll compressor can be formed smaller than the disk-like movable side end plate, the weight of the movable side end plate can be reduced.
本発明の第2観点に係るスクロール圧縮機は、第1観点のスクロール圧縮機であって、可動側鏡板の外周側面は、少なくとも部分的に、可動スクロールの中心を中心とする円弧状に成形されている。 A scroll compressor according to a second aspect of the present invention is the scroll compressor according to the first aspect, wherein the outer peripheral side surface of the movable side end plate is at least partially formed into an arc shape centered on the center of the movable scroll. ing.
本発明の第2観点に係るスクロール圧縮機では、可動側鏡板の外周側面が少なくとも部分的に円弧状に成形されるため、可動側ラップを切削加工等により形成する時に、可動側鏡板の外周側面をしっかりと把持することが容易である。円弧状の可動側鏡板の外周側面を把持する場合、可動スクロールの他の部分(可動スクロールの背面側のボス部等)を把持する場合に比べ、可動側ラップを精度よく形成することができる。また、可動側鏡板の外周側面全体をインボリュート形状等で形成する場合に比べ、可動側鏡板の加工が比較的容易である。 In the scroll compressor according to the second aspect of the present invention, since the outer peripheral side surface of the movable side end plate is at least partially formed into an arc shape, the outer peripheral side surface of the movable side end plate is formed when the movable side wrap is formed by cutting or the like. It is easy to grip firmly. When gripping the outer peripheral side surface of the arc-shaped movable side end plate, the movable side wrap can be formed more accurately than when gripping other portions of the movable scroll (such as the boss on the back side of the movable scroll). In addition, the processing of the movable side end plate is relatively easy as compared to the case where the entire outer peripheral side surface of the movable side end plate is formed in an involute shape or the like.
本発明の第3観点に係るスクロール圧縮機は、第1観点又は第2観点のスクロール圧縮機であって、可動側鏡板は、可動側ラップの巻き終わり部の外側に、外周側面から、可動スクロールの中心に対して径方向外側に突出する第1鏡板凸部を有する。 The scroll compressor which concerns on the 3rd viewpoint of this invention is a scroll compressor of the 1st viewpoint or the 2nd viewpoint, Comprising: A movable side end plate is a movable scroll from an outer peripheral side surface outside the winding end part of a movable side wrap. A first end plate convex portion projecting radially outward with respect to the center.
本発明の第3観点に係るスクロール圧縮機では、第1観点又は第2観点のスクロール圧縮機の構成によりスラスト摺動損失は抑制しつつ、冷媒漏れ損失の抑制上必要な部分については、第1鏡板凸部によりスラスト面を十分に確保して冷媒漏れ損失を低減できる。 In the scroll compressor according to the third aspect of the present invention, the thrust sliding loss is suppressed by the configuration of the scroll compressor according to the first aspect or the second aspect, and the part necessary for suppressing the refrigerant leakage loss is the first. A sufficient thrust surface can be secured by the projections on the end plate to reduce the refrigerant leakage loss.
本発明の第4観点に係るスクロール圧縮機は、第3観点のスクロール圧縮機であって、可動側ラップの渦巻き方向における第1鏡板凸部より上流側であって、第1鏡板凸部の近傍部分に、所定の角度領域が存在する。この角度領域では、可動スクロールの中心から可動側鏡板の外周側面までの距離が、可動スクロールの中心から可動側ラップの外周端までの距離より短く、可動スクロールの中心から可動側ラップの内周端までの距離より長い。 A scroll compressor according to a fourth aspect of the present invention is the scroll compressor according to the third aspect, which is upstream of the first end plate projection in the spiral direction of the movable wrap and in the vicinity of the first end plate projection. A predetermined angle region exists in the portion. In this angle region, the distance from the center of the movable scroll to the outer peripheral side surface of the movable side end plate is shorter than the distance from the center of the movable scroll to the outer peripheral end of the movable side wrap, and the inner peripheral end of the movable side wrap from the center of the movable scroll. Longer than the distance.
本発明の第4観点に係るスクロール圧縮機では、冷媒漏れ損失の抑制上必要でない箇所で、可動側鏡板の外周側面が可動側ラップの背面に配置されるように形成されている。そのため、可動スクロールの軽量化が図られやすく、効率のよいスクロール圧縮機が実現されやすい。 In the scroll compressor which concerns on the 4th viewpoint of this invention, it is formed so that the outer peripheral side surface of a movable side end plate may be arrange | positioned in the back surface of a movable side wrap in the location which is not necessary for suppression of refrigerant | coolant leakage loss. Therefore, it is easy to reduce the weight of the movable scroll, and it is easy to realize an efficient scroll compressor.
本発明の第5観点に係るスクロール圧縮機は、第3観点又は第4観点のスクロール圧縮機であって、可動スクロールの自転を防止するオルダム継手を更に備える。第1鏡板凸部の背面には、オルダム継手用のキー溝が形成される。 The scroll compressor which concerns on the 5th viewpoint of this invention is a scroll compressor of the 3rd viewpoint or the 4th viewpoint, Comprising: The Oldham coupling which prevents rotation of a movable scroll is further provided. A keyway for the Oldham joint is formed on the back surface of the first end plate convex portion.
本発明の第5観点に係るスクロール圧縮機では、第1鏡板凸部がオルダム継手のキー溝形成部分としても利用されている。そのため、スラスト面の増大を抑制し、可動側鏡板のスラスト摺動損失の不必要な増大を抑制することができる。 In the scroll compressor according to the fifth aspect of the present invention, the first end plate convex portion is also used as a key groove forming portion of the Oldham joint. Therefore, an increase in the thrust surface can be suppressed, and an unnecessary increase in the thrust sliding loss of the movable side end plate can be suppressed.
本発明の第6観点に係るスクロール圧縮機は、第1観点から第5観点のいずれかのスクロール圧縮機であって、固定側ラップの歯先と可動側鏡板との間に配置されるチップシールを更に備える。 The scroll compressor which concerns on the 6th viewpoint of this invention is a scroll compressor in any one of the 1st viewpoint to the 5th viewpoint, Comprising: The chip seal arrange | positioned between the tooth tip of a fixed side wrap, and a movable side end plate Is further provided.
第6観点に係るスクロール圧縮機では、このようなチップシールを利用する場合にも、冷媒漏れ損失は抑制しつつ、スラスト摺動損失も低減可能な効率のよい対称ラップ構造のスクロール圧縮機を実現できる。 In the scroll compressor according to the sixth aspect, an efficient symmetrical wrap structure scroll compressor capable of reducing the thrust sliding loss while suppressing the refrigerant leakage loss even when such a chip seal is used is realized. it can.
本発明の第7観点に係るスクロール圧縮機は、第6観点のスクロール圧縮機であって、可動側鏡板は、チップシールの外周側端部と摺動する部分の外側に、外周側面から、可動スクロールの中心に対して径方向外側に突出する第2鏡板凸部を有する。 A scroll compressor according to a seventh aspect of the present invention is the scroll compressor according to the sixth aspect, wherein the movable side end plate is movable from the outer peripheral side surface outside the portion sliding with the outer peripheral side end portion of the tip seal. It has the 2nd end plate convex part projected on the diameter direction outside to the center of a scroll.
第7観点に係るスクロール圧縮機では、チップシールを利用する場合に、スラスト摺動損失は抑制しつつ、冷媒漏れ損失の抑制上必要な部分については、第2鏡板凸部によりスラスト面を十分に確保して冷媒漏れ損失を低減できる。 In the scroll compressor according to the seventh aspect, when the tip seal is used, the thrust sliding surface is sufficiently suppressed by the second end plate convex portion for the portion necessary for suppressing the refrigerant leakage loss while suppressing the thrust sliding loss. It can be ensured and refrigerant leakage loss can be reduced.
本発明に係るスクロール圧縮機では、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面が存在する領域において、可動側鏡板の外周側面を、可動側ラップの巻き終わり部の外周端よりも可動スクロールの中心側に配置している。そのため、円板状の可動側鏡板を用いる場合に比べて、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面を低減できる。その結果、冷媒漏れ損失は抑制しつつスラスト摺動損失も低減可能な、効率のよい対称ラップ構造のスクロール圧縮機を実現できる。 In the scroll compressor according to the present invention, in the region where there is a thrust surface that is not necessary for suppressing the refrigerant leakage loss, the outer peripheral side surface of the movable side end plate is positioned at the center of the movable scroll rather than the outer peripheral end of the winding end portion of the movable side wrap. Arranged on the side. Therefore, it is possible to reduce the thrust surface that is not necessary for suppressing the refrigerant leakage loss as compared with the case where the disc-shaped movable side end plate is used. As a result, it is possible to realize an efficient symmetric wrap structure scroll compressor that can suppress the refrigerant leakage loss and reduce the thrust sliding loss.
本発明に係るスクロール圧縮機の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、下記の実施形態は実施例に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 An embodiment of a scroll compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
スクロール圧縮機の実施例における方向や配置を説明するため、「上」、「下」等の表現を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図1中の矢印Uの方向を上とする。 In order to describe the direction and arrangement in the embodiment of the scroll compressor, expressions such as “upper” and “lower” may be used, but unless otherwise specified, the direction of the arrow U in FIG. .
また、以下の説明において、平行、直交、水平、垂直(鉛直)、同一等の表現を用いる場合があるが、これらの表現は、厳密な意味で平行、直交、水平、垂直、同一等の関係にある場合だけを意味するものではない。平行、直交、水平、垂直、同一等の表現は、実質的に平行、直交、水平、垂直、同一等の関係にある場合を含むものとする。 In the following description, expressions such as parallel, orthogonal, horizontal, vertical (vertical), and the same may be used, but these expressions are strictly related to parallel, orthogonal, horizontal, vertical, and identical. It doesn't mean just the case. Expressions such as “parallel”, “orthogonal”, “horizontal”, “vertical”, and “identical” include cases where the relationship is substantially parallel, orthogonal, horizontal, vertical, identical or the like.
<第1実施形態>
(1)全体構成
本発明の第1実施形態に係るスクロール圧縮機100について説明する。
<First Embodiment>
(1) Overall Configuration
スクロール圧縮機100は、冷凍装置に用いられる装置である。スクロール圧縮機100は、例えば、空気調和装置の室外機に搭載され、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成する。スクロール圧縮機100は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。冷媒は、例えばHFC冷媒のR32である。なお、R32は冷媒の種類の例示に過ぎず、スクロール圧縮機100の圧縮する冷媒は、R32以外でもよい。
The
スクロール圧縮機100は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。また、スクロール圧縮機100は、対称ラップ構造の圧縮機である。
The
スクロール圧縮機100は、図1に示されるように、ケーシング10、圧縮機構20、ハウジング50、モータ60、駆動軸70、及び下部ハウジング80を主に備える。
As shown in FIG. 1, the
(2)詳細構成
ケーシング10、圧縮機構20、ハウジング50、モータ60、駆動軸70、及び下部ハウジング80について以下に説明する。
(2) Detailed Configuration The
(2−1)ケーシング
スクロール圧縮機100は、縦長円筒状のケーシング10を有する(図1参照)。
(2-1) Casing The
ケーシング10は、上下が開口した円筒状の円筒部材11と、円筒部材11の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋12a及び下蓋12bと、を有する。円筒部材11と、上蓋12a及び下蓋12bとは、気密を保つように溶接により固定される。
The
ケーシング10は、圧縮機構20、ハウジング50、モータ60、駆動軸70、及び下部ハウジング80等の、スクロール圧縮機100を構成する各種部材を収容する(図1参照)。
The
ケーシング10の上部には、圧縮機構20が配置されている。圧縮機構20の下方には、ハウジング50が配置されている(図1参照)。ハウジング50の下方には、モータ60が配置されている。モータ60の下方には、下部ハウジング80が配置されている(図1参照)。ケーシング10の底部には、油溜空間15が形成されている(図1参照)。油溜空間15には、圧縮機構20等を潤滑するための冷凍機油が溜められている。
A
ケーシング10の内部には、後述する圧縮機構20の固定スクロール30の下方の第1空間S1と、固定スクロール30の上方の第2空間S2とが形成されている。第1空間S1は、モータ60が配置される空間である。第1空間S1は、スクロール圧縮機100がその一部を構成する空気調和装置の冷媒回路から、スクロール圧縮機100による圧縮前の冷媒が流入する空間である。言い換えれば、第1空間S1は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒が流入する空間である。第2空間S2は、圧縮機構20から吐出される冷媒(圧縮機構20による圧縮後の冷媒)が流入する空間である。言い換えれば、第2空間S2は、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒が流入する空間である。スクロール圧縮機100は、いわゆる低圧ドーム型のスクロール圧縮機である。
Inside the
ケーシング10には、吸入管13及び吐出管14が、ケーシング10の内部と外部とを連通するように取り付けられている(図1参照)。
A
吸入管13は、ケーシング10の上下方向における中間部に取り付けられている(図1参照)。吸入管13は、ケーシング10の、ハウジング50とモータ60との間の高さ位置に取り付けられている。吸入管13は、ケーシング10の外部と、ケーシング10の内部の第1空間S1とを連通する。スクロール圧縮機100の第1空間S1には、吸入管13を通って、圧縮前の冷媒(冷凍サイクルにおける低圧の冷媒)が流入する。
The
吐出管14は、ケーシング10の上部であって、後述する圧縮機構20の固定スクロール30より上方に取り付けられている(図1参照)。吐出管14は、ケーシング10の外部と、ケーシング10の内部の第2空間S2とを連通する。圧縮機構20により圧縮され、第2空間S2に流入した冷媒(冷凍サイクルにおける高圧の冷媒)は、吐出管14を通って、スクロール圧縮機100の外部に流出する。
The
(2−2)圧縮機構
圧縮機構20は、主に、固定スクロール30と、可動スクロール40と、オルダム継手46と、を有する(図1参照)。可動スクロール40と固定スクロール30とは、組み合わされて圧縮室Scを形成する(図1参照)。
(2-2) Compression mechanism The
圧縮機構20は、圧縮室Scで冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を吐出する。
The
圧縮機構20は、対称ラップ構造である。対称ラップ構造の圧縮機構20では、後述する可動スクロール40の可動側ラップ42の外周面と、後述する固定スクロール30の固定側ラップ32の内周面と、によって囲まれて形成される圧縮室(A室)と、可動側ラップ42の内周面と、固定側ラップ32の外周面と、によって囲まれて形成される圧縮室(B室)とが点対称に形成される(図5参照)。そして、対称ラップ構造の圧縮機構20では、同じタイミングでA室とB室との圧縮が開始される。また、対称ラップ構造の圧縮機構20では、可動側ラップ42の巻き終わり角と固定側ラップ32の巻き終わり角とが同一である。
The
オルダム継手46は、可動スクロール40の下方、かつ、ハウジング50の上方に配置される。オルダム継手46は、環状のリング部分と、リング上方に突出するキー状の突起(図示せず)と、下方に突出するキー状の突起(図示せず)と、を有する。上方に突出するオルダム継手46のキー状の突起は可動スクロール40と摺動自在に係合し、下方に突出するオルダム継手46のキー状の突起はハウジング50と摺動自在に係合する。オルダム継手46は、可動スクロール40の自転を規制して、可動スクロール40を固定スクロール30に対して公転させる。
The
以下に、主に固定スクロール30及び可動スクロール40について詳細に説明する。
Hereinafter, the fixed
(2−2−1)固定スクロール
固定スクロール30は、ハウジング50上に戴置されている(図1参照)。固定スクロール30とハウジング50とは、図示しない固定手段(例えばボルト)により固定されている。
(2-2-1) Fixed Scroll The fixed
固定スクロール30は、円板状の固定側鏡板31と、固定側ラップ32と有する(図1参照)。
The fixed
固定側ラップ32は、固定側鏡板31の前面(下面)31aから可動スクロール40側に延びる(図1参照)。固定側ラップ32は、平面視において、固定スクロールの中心付近の巻き始め部32sから、外周側の巻き終わり部32eまで、渦巻状に形成されている(図2参照)。固定側ラップ32の渦巻き形状は、例えばインボリュート曲線で形成されている。固定側ラップ32は、後述する可動スクロール40の可動側ラップ42と組み合わされて圧縮室Scを形成する。具体的には、固定スクロール30と可動スクロール40とは、固定側鏡板31の前面31aと後述する可動側鏡板41の前面41aとが対向する状態で組み合わされ、固定側鏡板31と、固定側ラップ32と、可動側ラップ42と、後述する可動スクロール40の可動側鏡板41と、に囲まれた圧縮室Scを形成する(図1参照)。後述するように可動スクロール40が固定スクロール30に対して旋回すると、第1空間S1から周縁側の圧縮室Scに流入した冷媒(冷凍サイクルにおける低圧の冷媒)は、中央側の圧縮室Scへと移動するにつれ圧縮されて圧力が上昇する。
The fixed
固定側鏡板31の略中心には、圧縮機構20により圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート31bが、固定側鏡板31を厚さ方向(上下方向)に貫通して形成されている(図1参照)。吐出ポート31bは、圧縮機構20の中心側(最内側)の圧縮室Scと連通している。固定側鏡板31の上方には、吐出ポート31bを開閉する吐出弁(図示せず)が取り付けられている。吐出ポート31bが連通する最内側の圧縮室Scの圧力が、固定スクロール30の上方の第2空間S2の圧力に比べて所定値以上大きくなった場合、吐出弁が開き、吐出ポート31bから第2空間S2へ冷媒が流入する。
A
(2−2−2)可動スクロール
可動スクロール40は、固定スクロール30の下方に配置されている。
(2-2-2) Movable Scroll The
可動スクロール40は、図1に示されるように、可動側鏡板41と、可動側鏡板41の前面(上面)41aから上方に延びる可動側ラップ42と、可動側鏡板41の背面(下面)41eから下方に延びるボス部43と、を主に有する。可動側ラップ42の歯先と固定側鏡板31との間にはチップシールが設けられてもよい。
As shown in FIG. 1, the
可動側ラップ42は、固定側鏡板31の前面(下面)31aと対向する可動側鏡板41の前面(上面)41aから固定スクロール30側に延びる(図1参照)。可動側ラップ42は、平面視において、可動スクロール40の中心O付近の巻き始め部Sから、可動スクロール40の外周側の巻き終わり部Eまで、渦巻状に形成されている(図3参照)。可動側ラップ42の渦巻き形状は、例えばインボリュート曲線で形成されている。
The
なお、ここでは、可動スクロール40の中心Oは、可動側ラップ42を構成するインボリュート曲線の基礎円の中心である。また、可動スクロール40の中心Oは、ボス部43に挿入される後述する駆動軸70の偏心部71の中心軸C1が通過する点である。また、可動側ラップ42の巻かれている方向をここでは渦巻き方向と呼ぶ。本実施形態のスクロール圧縮機100では、図3のように、上方から見て、渦巻き方向Aは時計方向である。
Here, the center O of the
可動側鏡板41の形状について、図3及び図4を参照しながら説明する。
The shape of the movable
初めに、図3に二点鎖線で描画するように、平面視において、可動スクロール40の中心Oを中心とし、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aを通過する仮想円Kを想定する。仮に仮想円Kを外縁とする正円形状の可動側鏡板を可動スクロールに利用したとすれば、可動スクロールの回転時に、いずれのタイミングにおいても、圧縮中の圧縮室Scから冷媒が漏れ出す隙間が、固定側ラップ32の歯先と可動側鏡板との間に形成されない。ここで、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側に位置し、可動スクロールの回転時に、固定側ラップ32の歯先といずれかのタイミングで摺接する可動側鏡板の前面を、シール面41c(図3のハッチング部参照)と呼ぶ。シール面41cは、平面視において、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aを始点として、可動スクロール40の中心O周りに可動側ラップ42の渦巻き方向Aに約180°の角度範囲にわたって配置される。
First, as drawn in a two-dot chain line in FIG. 3, a virtual circle K is assumed in plan view that passes through the outer
なお、仮想円Kを外縁とする正円形状の可動側鏡板を用いなくても、平面視において、隣接する可動側ラップ42間に可動側鏡板41の前面が存在し、更にシール面41cが存在すれば、圧縮室Scからの冷媒の漏洩は防止可能である。
In addition, even without using a circular-shaped movable side end plate having an imaginary circle K as an outer edge, the front surface of the movable
さて、本実施形態の可動スクロール40では、可動側鏡板41の湾曲した外周側面41bのうち、近傍部分41baが、可動スクロール40の中心Oに対して、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aよりも、可動スクロール40の中心O側に位置している(図3参照)。なお、外周側面41bの近傍部分41baとは、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側であって、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの近傍部分をいう。つまり、平面視において、可動側鏡板41の外周側面41bの近傍部分41baは、可動側ラップ42の外周端42aに対して、可動スクロール40の中心O側に入り込むように形成されている(図3参照)。平面視において、近傍部分41baも可動スクロール40の中心Oを中心とする円弧状に形成されており、近傍部分41baの円弧の半径R2は、前述の可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aを通過する仮想円Kの半径R1より小さい。なお、可動側鏡板41の湾曲した外周側面41bは、図2中に描画した角度領域B1において、可動スクロール40の中心Oを中心とする半径R2の円弧状に形成されている。角度領域B1は、平面視における、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側の、後述する第1鏡板凸部44の近傍から後述する第2鏡板凸部45の近傍までの角度領域である。
Now, in the
可動スクロール40の可動側鏡板41の前面41aには、上述のシール面41cが全て含まれている。そのため、固定側ラップ32の下端と可動側鏡板41との間に隙間が形成され、冷媒が圧縮中の圧縮室Scから漏洩することが防止される(図5参照)。
The
仮に、上記のような仮想円Kを外縁とする正円形状の可動側鏡板を用いる場合には、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側であって、仮想円Kとシール面41cの外縁との間の領域(図3参照)は、シールに寄与しないスラスト面になる。本実施形態の可動スクロール40では、可動側鏡板41が上述のように構成されることで、このようなシールには関係のないスラスト面を低減することができる。
If a movable circular end plate having a virtual circle K as an outer edge as described above is used, it is downstream from the winding end E of the
可動側鏡板41は、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外側に、湾曲した外周側面41bから、可動スクロール40の中心Oに対して径方向外側に突出する第1鏡板凸部44を有する(図3参照)。また、可動側鏡板41は、可動スクロール40の中心Oを挟んで、第1鏡板凸部44の反対側に第2鏡板凸部45を有する(図3参照)。第1鏡板凸部44の背面44bには、可動スクロール40の自転を防止して公転させるオルダム継手46の図示しないキー状の突起が摺動する、オルダム継手46用のキー溝44aが形成されている(図4参照)。また、第2鏡板凸部45の背面45bにも、オルダム継手46の図示しないキー状の突起が摺動する、オルダム継手46用のキー溝45aが形成されている(図4参照)。
The
第1鏡板凸部44及び第2鏡板凸部45を設けることで、固定側ラップ32の歯先と可動側鏡板41とのシールのために必要なスラスト面を十分に確保することができる。また、ここでは、第1鏡板凸部44及び第2鏡板凸部45は、オルダム継手46用のキー溝44a,45aの形成部分としても利用されている。そのため、本実施形態のスクロール圧縮機100では、オルダム継手46用のキー溝44a,45aの形成部分が別途設けられる場合に比べ、不要なスラスト面の増大を抑制し、可動側鏡板41のスラスト摺動損失の不必要な増大を抑制することもできる。
By providing the first end plate
また、本実施形態の可動スクロール40では、平面視において、第1鏡板凸部44近傍から可動側ラップ42の渦巻き方向Aとは反対方向に可動側ラップ42の第2鏡板凸部45近傍まで延びる領域で、可動側鏡板41の湾曲した外周側面41bが、可動スクロール40の中心Oに対して、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aよりも、可動スクロール40の中心O側に位置している(図3参照)。なお、平面視において、可動側鏡板41の湾曲した外周側面41bは、図3中の角度領域B2において、可動スクロール40の中心Oを中心とする半径R2の円弧状に形成されている。角度領域B2は、平面視において、第1鏡板凸部44の近傍から可動側ラップ42の渦巻き方向Aとは反対方向に第2鏡板凸部45の近傍まで延びる角度領域である。つまり、本実施形態の可動スクロール40では、渦巻き方向Aとは反対方向に、第1鏡板凸部44近傍から第2鏡板凸部45近傍まで延びる領域においても、仮想円Kを外縁とする正円形状の可動側鏡板を用いる場合に比べ、シールには寄与しないスラスト面が低減されている。よって、本実施形態の可動スクロール40では、スラスト摺動損失が更に抑制されやすい。なお、平面視において、図3中の角度領域B3における、最外周側の可動側ラップ42の内周端より外側の可動側鏡板41の前面41aはシールには寄与しないスラスト面である。角度領域B3は、平面視において、可動側ラップ42の渦巻き方向Aに、第2鏡板凸部45側のシール面41cの端部から第1鏡板凸部44側のシール面41cの端部まで延びる角度領域である。
Moreover, in the
なお、上記のように、可動側鏡板41の外周側面41bは、角度領域B1及び角度領域B2において、可動スクロール40の中心Oを中心とする半径R2の円弧状に形成されている。この様に構成されることで、可動スクロール40の可動側ラップ42を切削加工(エンドミル加工)等で形成する際に、可動側鏡板41の外周側面41bを(例えば、図3中の点G1、点G2、点G3の3点を)、工作機械のチャックでしっかりと把持することが容易である。そのため、例えば、径の小さな可動スクロール40のボス部43の外面を把持しながら可動側ラップ42の加工を行う場合に比べ、可動側ラップ42の精度良く加工することができる。
As described above, the outer
ボス部43は、可動側鏡板41によって上端が塞がれた円筒状部分である。ボス部43は、後述するハウジング50の凹部51によって囲まれた空間に配置されている。ボス部43の中空部には、軸受メタル43aが配置されている。軸受メタル43aには、後述する駆動軸70の偏心部71が挿入されている。軸受メタル43aに偏心部71が挿入されることで、可動スクロール40と駆動軸70とが連結される。
The
(2−3)ハウジング
ハウジング50は、ケーシング10の円筒部材11に圧入され、固定されている。ハウジング50の上部には、固定スクロール30が戴置され、ハウジング50と固定スクロール30とは図示しないボルト等により固定されている。また、ハウジング50の上方には可動スクロール40が配置される。ハウジング50は可動スクロール40を下方から支持する。さらに、ハウジング50の上方にはオルダム継手46が配置されている。
(2-3) Housing The
ハウジング50にはオルダム継手46の図示しないキー状の突起が摺動自在に係合するキー溝(図示せず)が形成されている。また、ハウジング50には、上部中央に下方に凹むように凹部51が形成されている。ハウジング50は、凹部51の下方に配置される上部軸受52を有する。
The
凹部51は、可動スクロール40のボス部43が配置される空間の側面を囲む。
The
上部軸受52には、軸受メタル52aが設けられる。軸受メタル52aは、上部軸受52に挿通された駆動軸70の主軸72を回転自在に軸支する。
The
(2−4)モータ
モータ60は、可動スクロール40を駆動する。モータ60は、環状のステータ61と、ロータ62とを有する(図1参照)。
(2-4) Motor The
ステータ61は、ケーシング10の円筒部材11の内面に固定されている。ステータ61には、図示しないコイルが巻き回されている。
The
ロータ62は、円筒状の部材である。ロータ62は、環状のステータ61の内側に、僅かな隙間(エアギャップ)を空けて回転自在に収容されている。ロータ62の中空部には、駆動軸70が挿通されている。ロータ62は、駆動軸70を介して可動スクロール40と連結されている。モータ60が運転されると、ロータ62が回転し、駆動軸70を介してロータ62と連結された可動スクロール40が旋回させられる。
The
(2−5)駆動軸
駆動軸70は、ケーシング10内を上下方向に延びる。
(2-5) Drive shaft The
駆動軸70は、モータ60のロータ62と、圧縮機構20の可動スクロール40とを連結する。駆動軸70は、モータ60の駆動力を可動スクロール40に伝達する。
The
駆動軸70は、円柱状の偏心部71と、円柱状の主軸72と、を主に有する(図1参照)。
The
偏心部71は、主軸72の上端に配置されている。偏心部71の中心軸C1は、主軸72の中心軸C2に対して偏心している(図1参照)。偏心部71は、可動スクロール40のボス部43の内部に配置された軸受メタル43aに挿入される。偏心部71がボス部43に挿入され可動スクロール40と駆動軸70とが連結された状態で、偏心部71の中心軸C1は、上述のように可動スクロール40の中心Oを通過する。
The
主軸72は、ハウジング50の上部軸受52に配置された軸受メタル52aと、後述する下部ハウジング80の下部軸受81に配置された軸受メタル81aとにより、回転自在に軸支される。また、主軸72は、上部軸受52と下部軸受81との間で、モータ60のロータ62に挿通され連結される。
The
駆動軸70の内部には、図示しない油通路が形成されている。油通路は、主経路(図示せず)と、分岐経路(図示せず)と、を有する。主経路は、駆動軸70の下端から上端まで、駆動軸70を軸方向に延びる。分岐経路は、主経路から、駆動軸70の径方向に延びる。油溜空間15に貯留されている冷凍機油は、駆動軸70の下端に設けられたポンプ(図示せず)により汲み上げられ、油経路を通って、スクロール圧縮機100内の各種摺動部に供給される。
An oil passage (not shown) is formed inside the
(2−6)下部ハウジング
下部ハウジング80(図1参照)は、ケーシング10の円筒部材11の内面に固定されている。下部ハウジング80(図1参照)は、モータ60の下方に配置される。
(2-6) Lower Housing The lower housing 80 (see FIG. 1) is fixed to the inner surface of the
下部ハウジング80は、下部軸受81を有する。下部軸受81は、中空部を有する。下部軸受81の中空部には軸受メタル81aが配置されている。軸受メタル81aには、駆動軸70の主軸72が挿通されている。軸受メタル81aは、駆動軸70の主軸72の下部側を回転自在に軸支する。
The
(3)スクロール圧縮機の動作
スクロール圧縮機100の動作について説明する。
(3) Operation of Scroll Compressor The operation of the
モータ60が駆動されると、ロータ62が回転し、ロータ62と連結された駆動軸70も回転する。駆動軸70が回転すると、オルダム継手46の働きにより、可動スクロール40は自転せずに、固定スクロール30に対して公転する。そして、吸入管13から第1空間S1に流入した冷凍サイクルにおける低圧の冷媒が、ハウジング50に形成された冷媒通路(図示せず)を通過して、圧縮機構20の周縁側の圧縮室Scに吸入される。可動スクロール40が公転するのに従い、第1空間S1と圧縮室Scとは連通しなくなる。そして、可動スクロール40が公転して圧縮室Scの容積が減少するのに伴って、圧縮室Scの圧力が上昇する。冷媒の圧力は、周縁側(外側)の圧縮室Scから、中央側(内側)の圧縮室Scへ移動するにつれ上昇し、最終的に冷凍サイクルにおける高圧となる。圧縮機構20によって圧縮された冷媒は、固定側鏡板31の中央付近に位置する吐出ポート31bから第2空間S2に吐出される。第2空間S2の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒は、吐出管14から吐出される。
When the
(4)特徴
(4−1)
本実施形態に係るスクロール圧縮機100は、対称ラップ構造のスクロール圧縮機である。スクロール圧縮機100は、固定スクロール30と、可動スクロール40と、を備える。固定スクロール30は、固定側鏡板31と、固定側鏡板31の前面31aから延びる渦巻状の固定側ラップ32と、を有する。可動スクロール40は、可動側鏡板41と、渦巻状の可動側ラップ42と、を有する。可動側ラップ42は、固定側鏡板31の前面31aと対向する可動側鏡板41の前面41aから延びる。可動側ラップ42は、固定側ラップ32と組み合わされて圧縮室Scを形成する。可動側鏡板41の湾曲した外周側面41bのうち、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側であって、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの近傍部分が、可動スクロール40の中心Oに対して、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aよりも、可動スクロール40の中心O側に位置している。
(4) Features (4-1)
The
円板状の可動側鏡板41を用いて冷媒漏れ損失を抑制可能に構成する場合、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側であって、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの近傍部分に、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面が存在する。
When the disc-shaped movable
例えば、仮に、平面視において可動側鏡板を冷媒漏れ損失を抑制可能な最小の円板形状とした場合、言い換えれば、可動側鏡板の外周側面の形状を正円とし、かつ、可動側鏡板の半径を冷媒漏れ損失を抑制可能な最小径とした場合、可動側鏡板の外形線は、図3の二点鎖線で描画した仮想円Kのように表わされる。図3において、可動スクロール40の中心Oに対して、ハッチングを付した領域より外側で、かつ仮想円Kより内側の領域は、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面となる。
For example, if the movable side end plate has a minimum disc shape that can suppress refrigerant leakage loss in plan view, in other words, the shape of the outer peripheral side surface of the movable side end plate is a perfect circle, and the radius of the movable side end plate is Is the minimum diameter capable of suppressing the refrigerant leakage loss, the outline of the movable side end plate is represented as a virtual circle K drawn by a two-dot chain line in FIG. In FIG. 3, a region outside the hatched region and inside the virtual circle K with respect to the center O of the
これに対し、本実施形態に係るスクロール圧縮機100では、冷媒漏れ損失の抑制に必要ではないスラスト面が存在する領域において、可動側鏡板41の外周側面41bを、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端よりも可動スクロール40の中心O側に配置している(図3中の外周側面41bの近傍部分41ba参照)。そのため、円板状の可動側鏡板41を用いる場合に比べて、冷媒漏れ損失の抑制には必要ではないスラスト面を低減できる。その結果、冷媒漏れ損失は抑制しつつスラスト摺動損失も低減可能な、効率のよい対称ラップ構造のスクロール圧縮機を実現できる。
On the other hand, in the
また、本実施形態のスクロール圧縮機100の可動側鏡板41は、円板状の可動側鏡板に比べて小さく形成可能なので、可動側鏡板41の軽量化も図ることができる。
Further, since the movable
(4−2)
本実施形態のスクロール圧縮機100では、可動側鏡板41の外周側面41bは、部分的に可動スクロール40の中心Oを中心とする円弧状に成形されている。
(4-2)
In the
このように構成されることで、可動側ラップ42を切削加工等により形成する時に、可動側鏡板41の外周側面41bをしっかりと把持することが容易である。円弧状の可動側鏡板41の外周側面41bを把持する場合、可動スクロール40の他の部分(例えば可動スクロール40の背面側の、外周側面41bより径の小さなボス部43の外面)を把持する場合等に比べ、可動側ラップ42を精度よく形成することができる。また、可動側鏡板41の外周側面41b全体をインボリュート形状等で形成する場合に比べ、可動側鏡板41の加工が比較的容易である。
With this configuration, it is easy to firmly hold the outer
(4−3)
本実施形態のスクロール圧縮機100では、可動側鏡板41は、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外側に、外周側面41bから、可動スクロール40の中心Oに対して径方向外側に突出する第1鏡板凸部44を有する。
(4-3)
In the
第1鏡板凸部44を有することで、冷媒漏れ損失の抑制上必要な部分についてはスラスト面を十分に確保して冷媒漏れ損失を低減できる。
By having the first end plate
(4−4)
本実施形態のスクロール圧縮機100は、可動スクロール40の自転を防止するオルダム継手46を備える。第1鏡板凸部44の背面44bには、オルダム継手46用のキー溝44aが形成される。
(4-4)
The
本スクロール圧縮機100では、第1鏡板凸部44がオルダム継手46のキー溝44aの形成部分としても利用されている。そのため、スラスト面の増大を抑制し、可動側鏡板41のスラスト摺動損失の不必要な増大を抑制することができる。
In the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係るスクロール圧縮機について説明する。
Second Embodiment
A scroll compressor according to a second embodiment of the present invention will be described.
本発明の第2実施形態に係るスクロール圧縮機は、上記の第1実施形態に係るスクロール圧縮機100との共通点が多いため、主に第1実施形態に係るスクロール圧縮機100との相違点について説明し、共通点についての説明は原則として省略する。また、以下の説明において、第1実施形態と同様の構成の部材については、第1実施形態と同じ参照符号を付す。
Since the scroll compressor according to the second embodiment of the present invention has a lot in common with the
第2実施形態に係るスクロール圧縮機は、固定スクロール30の固定側ラップ132の歯先と、可動スクロール140の可動側鏡板141との間にチップシール133が配置される点で相違する(図6参照)。例えば、固定スクロール30の固定側ラップ132の歯先には溝(図示せず)が形成され、その溝にチップシール133が配置される。なお、限定するものではないが、ここでは、固定側ラップ132の形状及びサイズは、固定側ラップ132の歯先に溝が形成される点を除いて、第1実施形態の固定側ラップ32の形状及びサイズと同じとする。
The scroll compressor according to the second embodiment is different in that a
チップシール133を設けたことに伴い、第2実施形態のスクロール圧縮機では、可動スクロール140の可動側鏡板141の形状が第1実施形態の可動スクロール40の可動側鏡板41の形状と相違する。可動側鏡板141が第1鏡板凸部44及び第2鏡板凸部45を有する点については、第1実施形態の可動側鏡板41と同様である。
With the provision of the
ここでは、主に可動スクロール140の可動側鏡板141の形状について、図7を参照しながら説明する。
Here, the shape of the movable
初めに、チップシール133が図示しない溝に配置された固定スクロール30と、可動側ラップ42及び無限に広がる可動側鏡板を有する可動スクロール(仮想可動スクロール)と、が組み合わされ、仮想可動スクロールが固定スクロール30に対して旋回させられると仮定する。なお、無限に広がる可動側鏡板と、スクロール圧縮機の構成部材との接触はここでは無視する。この時、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側の、可動側鏡板の前面の一部が、圧縮室Scをシールするために必要なシール面141cとなる。シール面141cは、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側の、可動側鏡板の前面のうち、固定側ラップ132の歯先もしくはチップシール133と摺動する面である。シール面141cは、平面視において、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aを始点として、可動スクロール140の中心O周りに可動側ラップ42の渦巻き方向Aに約180°の角度範囲にわたって配置される。シール面141cは、チップシール133と摺動するチップシール摺動面141d(右斜め上方に延びるハッチングが付された面)が増加する分、第1実施形態におけるシール面41cに比べて大きい。
First, the fixed
次に、仮想可動スクロールの旋回時にチップシール133の外周側端部133a(図6参照)と摺動する可動側鏡板のチップシール摺動面141d(図7参照)の中で、可動スクロールの中心Oから最も遠いシール点141daを通過する仮想円K’を想定する(図7参照)。仮想円K’の半径R3は、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aを通過する仮想円K(仮想円Kは第1実施形態で説明したものと同様)の半径R1よりも大きい。仮に仮想円K’を外縁とする正円形状の可動側鏡板を可動スクロールに利用したとすれば、可動スクロールの回転時に、いずれのタイミングにおいても、圧縮中の圧縮室Scから冷媒が漏れ出す隙間が、チップシール133の下端と可動側鏡板との間に形成されない。
Next, the center of the movable scroll in the tip
これに対し、本実施形態の可動スクロール140では、可動側鏡板141の湾曲した外周側面141bのうち、近傍部分141baが、可動スクロール140の中心Oに対して、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの外周端42aよりも、可動スクロール140の中心O側に位置している(図7参照)。外周側面141bの近傍部分141baとは、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける可動側ラップ42の巻き終わり部Eより下流側であって、可動側ラップ42の巻き終わり部Eの近傍部分をいう。つまり、平面視において、可動側鏡板141の外周側面141bの近傍部分141baは、可動側ラップ42の外周端42aに対して、可動スクロール140の中心O側に入り込むように形成されている(図7参照)。平面視において、近傍部分141baを含む外周側面141bの一部は可動スクロール140の中心Oを中心とする円弧状に形成されており、近傍部分141baの円弧の半径R2’は、仮想円Kの半径R1より小さい。もちろん、近傍部分141baの円弧の半径R2’は、仮想円Kの半径R1より大きな仮想円K’の半径R3よりも小さい。
On the other hand, in the
また、本実施形態の可動スクロール140では、可動側鏡板141の湾曲した外周側面141bのうち、近傍部分141bbが、可動スクロール140の中心Oに対して、上記のシール点141daよりも、可動スクロール140の中心O側に位置している(図7参照)。外周側面141bの近傍部分141bbとは、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける第2鏡板凸部45より下流側であって、第2鏡板凸部45の近傍部分をいう。なお、平面視において、第1鏡板凸部44の近傍から可動側ラップ42の渦巻き方向Aとは反対方向に第2鏡板凸部45の近傍まで延びる角度領域において、可動側鏡板141の湾曲した外周側面141bの少なくとも一部が、可動スクロール140の中心Oを中心とする半径R2’の円弧状に形成されている。なお、平面視において、図7中の角度領域B3における、最外周側の可動側ラップ42の内周端より外側の可動側鏡板141の前面41aはシールには寄与しないスラスト面である。角度領域B3は、平面視において、可動側ラップ42の渦巻き方向Aに、第2鏡板凸部45側のシール面141cの端部から第1鏡板凸部44側のシール面141cの端部まで延びる角度領域である。
Further, in the
以上のように、平面視において、可動側鏡板141の湾曲した外周側面141bは、言い換えれば可動側鏡板141の第1鏡板凸部44及び第2鏡板凸部45を除く部分は、仮想円K’より内側に配置される。仮に、平面視において可動側鏡板を冷媒漏れ損失を抑制可能な最小の円板形状とした場合、言い換えれば、可動側鏡板の外周側面の形状を正円とし、かつ、可動側鏡板の半径を冷媒漏れ損失を抑制可能な最小径とした場合、可動側鏡板の外形線は、図7の二点鎖線で描画した仮想円K’のように表わされる。しかし、図7において、可動スクロール40の中心Oに対して、ハッチングを付した領域より外側で、かつ仮想円K’より内側の領域は、シールに寄与しないスラスト面となる。本実施形態の可動スクロール140では、可動側鏡板141が上述のように構成されることで、このようなシールには関係のないスラスト面を、仮想円K’を外縁とする正円形状の可動側鏡板を用いる場合に比べ低減できる。
As described above, in the plan view, the curved outer
なお、第2鏡板凸部45は、チップシール133の外周側端部133aと摺動する部分の外側に、外周側面141bから可動スクロール140の中心Oに対して径方向外側に突出している。このように構成されることで、チップシール133を利用する場合に、スラスト摺動損失は抑制しつつ、冷媒漏れ損失の抑制上必要な部分については、第2鏡板凸部45によりスラスト面を十分に確保して冷媒漏れ損失を低減できる。
The second end plate
第2実施形態に係るスクロール圧縮機は、第1実施形態に係るスクロール圧縮機の(4−1)〜(4−4)と同様の特徴を有する他、以下の特徴(A),(B)を有する。 The scroll compressor according to the second embodiment has the same features as (4-1) to (4-4) of the scroll compressor according to the first embodiment, and the following features (A) and (B). Have
(A)
第2実施形態に係るスクロール圧縮機100は、固定側ラップ32の歯先と可動側鏡板141との間に配置されるチップシール133を備える。
(A)
The
このようなチップシール133を利用する場合にも、冷媒漏れ損失は抑制しつつ、スラスト摺動損失も低減可能な効率のよい対称ラップ構造のスクロール圧縮機を実現できる。
Even when such a
(B)
第2実施形態に係るスクロール圧縮機100では、可動側鏡板141は、チップシール133の外周側端部133aと摺動する部分の外側に、外周側面141bから、可動スクロール140の中心Oに対して径方向外側に突出する第2鏡板凸部45を有する。
(B)
In the
第2実施形態に係るスクロール圧縮機100では、チップシール133を利用する場合に、スラスト摺動損失は抑制しつつ、冷媒漏れ損失の抑制上必要な部分については、第2鏡板凸部45によりスラスト面を十分に確保して冷媒漏れ損失を低減できる。
In the
<変形例>
以下に上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わされてもよい。
<Modification>
The modification of the said embodiment is shown below. In addition, the following modifications may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
(1)変形例A
上記実施形態のスクロール圧縮機は、駆動軸70が垂直方向に延びる縦型のスクロール圧縮機であるが、これに限定されるものではない。本願発明に係るスクロールは、駆動軸が水平方向に延びる横型のスクロール圧縮機であってもよい。
(1) Modification A
The scroll compressor of the above embodiment is a vertical scroll compressor in which the
(2)変形例B
上記実施形態のスクロール圧縮機は、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒が流入する空間にモータ60が配置される、いわゆる低圧ドーム構造のスクロール圧縮機であるが、これに限定されるものではない。本願発明に係るスクロール圧縮機は、圧縮機構20による圧縮後の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒が流入する空間にモータ60が配置される、いわゆる高圧ドーム構造のスクロール圧縮機であってもよい。
(2) Modification B
The scroll compressor of the above-described embodiment is a scroll compressor having a so-called low-pressure dome structure in which the
(3)変形例C
上記実施形態のスクロール圧縮機では、シール面41c,141cの外周側にも可動側鏡板41,141の前面41aが存在する。また、上記実施形態のスクロール圧縮機では、角度領域B3(図3及び図7参照)であって、最外周の可動側ラップ42の外周端より外周側にも可動側鏡板41,141の前面41aが存在する。しかし、本発明に係るスクロール圧縮機は、このような構成に限定されるものではない。
(3) Modification C
In the scroll compressor of the above embodiment, the
例えば、可動スクロール240は、可動側鏡板41に代えて、最外周の可動側ラップ42の外周端より外周側に、シール面41c以外の可動側鏡板241の前面41aを有さない、図8(a)のような可動側鏡板241を有するものであってもよい。また、例えば、可動スクロール340は、可動側鏡板141に代えて、最外周の可動側ラップ42の外周端より外周側に、シール面141c以外の可動側鏡板341の前面41aを有さない、図8(b)のような可動側鏡板341を有するものであってもよい。この場合には、圧縮機構20のスラスト損失を最小にし、可動スクロール240,340の軽量化を図ることができる。
For example, the
ただし、このような形状で形成される場合、可動側ラップ42の渦巻き形状を形成する曲線(ここではスプライン曲線)で可動スクロール240,340の外周側面241b,341bが成形されるため、可動スクロール240,340の加工が複雑になりやすい。
However, when formed in such a shape, the outer peripheral side surfaces 241b and 341b of the
(4)変形例D
上記実施形態のスクロール圧縮機の可動側鏡板41,141の第1鏡板凸部44及び第2鏡板凸部45の形状は例示であってこれに限定されるものではない。
(4) Modification D
The shapes of the first end plate
例えば、可動スクロール440の、外周側面441bを有する可動側鏡板441は、図9に示すような形状の第1鏡板凸部444及び第2鏡板凸部445を有するものであってもよい。第1鏡板凸部444の背面にはオルダム継手46用のキー溝444aが形成され、第2鏡板凸部445の背面にはオルダム継手46用のキー溝445aが形成されている(図9参照)。可動側鏡板441は、第1鏡板凸部444及び第2鏡板凸部445の部分を除き、可動側鏡板41と概ね同様の形状である。
For example, the movable
また、可動側鏡板の第1鏡板凸部444及び第2鏡板凸部445以外の部分に、オルダム継手46用のキー溝が形成されてもよい。ただし、スラスト損失抑制の観点からは、可動側鏡板に、第1鏡板凸部444及び第2鏡板凸部445とは別に、オルダム継手46用のキー溝を形成するための凸部を設けるよりは、第1鏡板凸部444及び第2鏡板凸部445にオルダム継手46用のキー溝を形成することが好ましい。
In addition, a keyway for the Oldham joint 46 may be formed in a portion other than the first end plate
(5)変形例E
本発明に係るスクロール圧縮機には、更に以下の様な特徴を有する可動側鏡板541を備えた可動スクロール540が用いられることが好ましい。
(5) Modification E
In the scroll compressor according to the present invention, it is preferable to use a
可動側鏡板541の外周側面541bには、可動側ラップ42の渦巻き方向Aにおける第1鏡板凸部44より上流側であって、第1鏡板凸部44の近傍部分に、可動スクロール40の中心Oから可動側鏡板541の外周側面541bまでの距離Lが、可動スクロール40の中心Oから可動側ラップ42の外周端までの距離D1より短く、可動スクロール40の中心Oから可動側ラップ42の内周端までの距離D2より長い角度領域Xが存在する(図10及び図11参照)。
On the outer
つまり、ここでは、冷媒漏れ損失の抑制上必要でない箇所で、可動側鏡板541の外周側面541bが可動側ラップ42の背面に配置されるように形成されている(図11参照)。ここでの冷媒漏れ損失の抑制上必要でない箇所とは、角度領域B3(図3及び図7参照)であって、最外周の可動側ラップ42の内周端より外周側の領域である。
That is, here, the outer
このように構成されることで、可動スクロール540の軽量化が特に図られやすく、効率のよいスクロール圧縮機が実現されやすい。
With this configuration, it is particularly easy to reduce the weight of the
本発明は、対称ラップ構造のスクロール圧縮機に広く適用可能で、スクロール圧縮機の冷媒漏れ損失を抑制しつつスラスト摺動損失も低減可能であって有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely applicable to a scroll compressor having a symmetrical wrap structure, and is useful because it can reduce a thrust sliding loss while suppressing a refrigerant leakage loss of the scroll compressor.
30 固定スクロール
31 固定側鏡板
31a 固定側鏡板の前面
32,132 固定側ラップ
40,140,240,340,440,540 可動スクロール
41,141,241,341,441,541 可動側鏡板
41a 可動側鏡板の前面
41b,141b,241b,341b,441b,541b 可動側鏡板の外周側面
42 可動側ラップ
42a 可動側ラップの巻き終わり部の外周端
44,444 第1鏡板凸部
44a,444a キー溝
45,445 第2鏡板凸部
46 オルダム継手
100 スクロール圧縮機
133 チップシール
133a チップシールの外周側端部
A 渦巻き方向
D1 可動スクロールの中心から可動側ラップの内周端までの距離
D2 可動スクロールの中心から可動側ラップの外周端までの距離
E 可動側ラップの巻き終わり部
L 可動スクロールの中心から可動側鏡板の外周側面までの距離
O 可動スクロールの中心
X 角度領域
Sc 圧縮室
30 fixed
Claims (7)
可動側鏡板(41,141,241,341,441,541)と、前記固定側鏡板の前面と対向する前記可動側鏡板の前面(41a)から延び、前記固定側ラップと組み合わされて圧縮室(Sc)を形成する渦巻状の可動側ラップ(42)と、を有する可動スクロール(40,140,240,340,440,540)と、
を備えた、対称ラップ構造のスクロール圧縮機であって、
前記可動側鏡板の湾曲した外周側面(41b,141b,241b,341b,441b,541b)のうち、前記可動側ラップの渦巻き方向(A)における前記可動側ラップの巻き終わり部(E)より下流側であって、前記可動側ラップの前記巻き終わり部の近傍部分が、前記可動スクロールの中心(O)に対して、前記可動側ラップの前記巻き終わり部の外周端(42a)よりも、前記可動スクロールの中心側に位置している、
スクロール圧縮機(100)。 A fixed scroll (30) having a fixed side end plate (31) and a spiral fixed side wrap (32, 132) extending from the front surface (31a) of the fixed side end plate;
A movable side end plate (41, 141, 241, 341, 441, 541) and a front side (41a) of the movable side end plate opposite to the front side of the fixed side end plate are combined with the fixed side wrap to form a compression chamber ( A movable scroll (40, 140, 240, 340, 440, 540) having a spiral movable side wrap (42) forming Sc);
A scroll compressor with a symmetrical wrap structure,
Out of the curved outer peripheral side surfaces (41b, 141b, 241b, 341b, 441b, 541b) of the movable side end plate, downstream of the winding end (E) of the movable side wrap in the spiral direction (A) of the movable side wrap And the vicinity of the winding end portion of the movable side wrap is movable relative to the center (O) of the movable scroll than the outer peripheral end (42a) of the winding end portion of the movable side wrap. Located at the center of the scroll,
Scroll compressor (100).
請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The outer peripheral side surfaces (41b, 141b, 441b, 541b) of the movable side end plates (41, 141, 441, 541) are at least partially formed in an arc shape centered on the center (O) of the movable scroll. ing,
The scroll compressor according to claim 1.
請求項1又は2に記載のスクロール圧縮機。 The movable side end plates (41, 141, 441, 541) are located on the outer side of the winding end portion of the movable side wrap, from the outer peripheral side surfaces (41b, 141b, 441b, 541b) to the center of the movable scroll. Having first end projections (44,444) projecting radially outward,
The scroll compressor according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のスクロール圧縮機。 The outer peripheral side surface (541b) of the movable side end plate (541) is located upstream of the first end plate convex portion (44) in the spiral direction of the movable side wrap and in the vicinity of the first end plate convex portion. Further, a distance (L) from the center of the movable scroll to the outer peripheral side surface (541b) of the movable side end plate is shorter than a distance (D2) from the center of the movable scroll to the outer peripheral end of the movable side wrap, An angle region (X) longer than the distance (D1) from the center of the movable scroll to the inner peripheral end of the movable side wrap exists.
The scroll compressor according to claim 3.
前記第1鏡板凸部(44,444)の背面には、前記オルダム継手用のキー溝(44a,444a)が形成される、
請求項3又は4に記載のスクロール圧縮機。 An Oldham coupling (46) for preventing rotation of the movable scroll is further provided,
Key grooves (44a, 444a) for the Oldham coupling are formed on the back surface of the first end plate projection (44,444).
The scroll compressor according to claim 3 or 4.
請求項1から5のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。 A tip seal (133) disposed between a tooth tip of the fixed side wrap (132) and the movable side end plate;
The scroll compressor according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載のスクロール圧縮機。 The movable side end plate (141) protrudes radially outward with respect to the center of the movable scroll from the outer peripheral side surface (141b) outside the portion sliding with the outer peripheral side end portion (133a) of the tip seal. The second end plate convex portion (45, 445)
The scroll compressor according to claim 6.
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-
2016
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