JP2013104305A

JP2013104305A - Scroll compressor

Info

Publication number: JP2013104305A
Application number: JP2011246593A
Authority: JP
Inventors: Hitomi Sakai; 仁美酒井; Tetsuya Tadokoro; 哲也田所; Shuhei Niimura; 修平新村; Kazuyuki Matsunaga; 和行松永
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-05-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scroll compressor in which flow passage resistance and a discharge pressure loss in a release control valve are decreased when a refrigerant in a compression chamber at a higher pressure than a discharge pressure is to be released from a release hole to a discharge pressure space in a sealed container via the release control valve.SOLUTION: In a scroll compressor 50, a compression chamber 23 is formed by a fixed scroll lap 2b and an orbiting scroll lap 3b. A release valve device 30 for preventing a refrigerant gas from being over-compressed includes a release hole 31 formed between the fixed scroll laps, a valve chamber 32 connected to the release hole and having a diameter larger than that of the release hole, a guide part 33 connected to the valve chamber, a stopper 37 to be fitted to the guide part, an elastic body to be engaged with the projection part of the stopper, and a valve seat 35 disposed between the elastic body and the release hole. A communication passage 40a that communicates from the vicinity of a boundary between the valve chamber and the guide part to the discharge hole of the fixed scroll, is formed.

Description

本発明は、冷凍空調機器や給湯機等に用いられるスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor used in a refrigeration air conditioner, a water heater, and the like.

旋回スクロールのラップと固定スクロールのラップを組み合わせて圧縮室を形成するスクロール圧縮機では、ラップの形状により吸込行程終了時の最大密閉空間容積である吸入容積と、圧縮室が吐出穴に開口する直前の最小密閉空間容積である最終圧縮室容積とが決定される。スクロール圧縮機をルームエアコンなどに使用する場合は、可変速運転や空調負荷の変動により、冷媒の吸込圧力と吐出圧力が広範囲に亘り変化する。そのため、許容圧縮比に対し設定容積比が過大となる過圧縮運転が生じる場合がある。 In a scroll compressor that forms a compression chamber by combining a wrapping scroll wrap and a fixed scroll wrap, the suction volume, which is the maximum sealed space volume at the end of the suction stroke, and the compression chamber immediately before opening the discharge hole due to the shape of the wrap The final compression chamber volume, which is the minimum enclosed space volume, is determined. When the scroll compressor is used in a room air conditioner or the like, the refrigerant suction pressure and the discharge pressure change over a wide range due to variable speed operation and fluctuations in the air conditioning load. Therefore, an overcompression operation in which the set volume ratio is excessive with respect to the allowable compression ratio may occur.

そこで従来、圧縮機での過圧縮による動力ロスを低減し、圧縮効率を向上させるために、スクロール圧縮機の固定スクロールにリリース弁装置を設け、リリース弁装置から圧縮室内の高圧の冷媒ガスあるいは液冷媒を密閉容器内の吐出圧力空間に導くようにしている。例えば特許文献１においては、固定スクロールの台板にリリース穴と弁室を連続して形成し、弁室内にリリース制御弁を設けてリリース弁装置を構成している。そして、圧縮室内の圧力が設定圧力を超えたらリリース制御弁が開口し、リリース穴から密閉容器内の吐出圧力空間に冷媒を逃がしている。 Therefore, conventionally, in order to reduce power loss due to overcompression in the compressor and improve compression efficiency, a release valve device is provided on the fixed scroll of the scroll compressor, and the high-pressure refrigerant gas or liquid in the compression chamber is provided from the release valve device. The refrigerant is guided to the discharge pressure space in the sealed container. For example, in Patent Document 1, a release hole and a valve chamber are continuously formed in a base plate of a fixed scroll, and a release control valve is provided in the valve chamber to constitute a release valve device. When the pressure in the compression chamber exceeds the set pressure, the release control valve opens, and the refrigerant is released from the release hole to the discharge pressure space in the sealed container.

特開２００２−２２１１７１号公報JP 2002-221171 A

上記特許文献１に記載の従来のスクロール圧縮機では、吐出圧力よりも高圧の圧縮室内の冷媒を、固定スクロールのラップ間溝、すなわち圧縮室に連通するリリース穴からリリース制御弁を経由して吐出圧力空間へ放出している。この公報に記載のリリース制御弁装置では、リリース穴の容積は圧縮されない空間、いわゆるデッドボリューム(死容積)であり、再膨張損失となることから、できるだけリリース穴の容積を小さくしている。 In the conventional scroll compressor described in Patent Document 1, the refrigerant in the compression chamber whose pressure is higher than the discharge pressure is discharged from the groove between the laps of the fixed scroll, that is, the release hole communicating with the compression chamber via the release control valve. Released into the pressure space. In the release control valve device described in this publication, the volume of the release hole is a non-compressed space, that is, a so-called dead volume, and a re-expansion loss occurs. Therefore, the volume of the release hole is made as small as possible.

また、リリース穴に連通する弁室に収容されるストッパに吐出空間への逃し流路を形成するが、応答性を向上させるためストッパそのものが小さく、さらに加工上の制限から逃し流路の断面形状を大きくできない。その結果、スクロール圧縮機の圧縮室が過圧縮になるのを必ずしも回避できないおそれがあり、入力増加の一因となる。 In addition, a relief passage to the discharge space is formed in the stopper accommodated in the valve chamber communicating with the release hole, but the stopper itself is small to improve the responsiveness, and the sectional shape of the relief passage is restricted due to processing limitations. Cannot be increased. As a result, the compression chamber of the scroll compressor may not necessarily be over-compressed, which contributes to an increase in input.

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、吐出圧力よりも高圧になった圧縮室内の冷媒をリリース穴からリリース制御弁を通過して密閉容器内の吐出圧力空間へ放出させるリリース制御弁装置を備えたスクロール圧縮機において、リリース制御弁における吐出圧損を低減することにある。また、上記構成のスクロール圧縮機において過圧縮運転時の圧縮効率を高めることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to discharge the refrigerant in the compression chamber whose pressure is higher than the discharge pressure from the release hole through the release control valve and discharge pressure space in the sealed container. In the scroll compressor provided with the release control valve device for releasing the discharge pressure, the discharge pressure loss in the release control valve is reduced. Another object of the present invention is to increase the compression efficiency during the overcompression operation in the scroll compressor having the above configuration.

上記目的を達成する本発明の特徴は、固定スクロールに立設した渦巻状の固定スクロールラップと旋回スクロールに立設した渦巻状の旋回スクロールラップとで形成される圧縮室で冷媒ガスが過圧縮されるのを防止するリリース弁装置を備えたスクロール圧縮機において、前記リリース弁装置は、前記渦巻状の固定スクロールラップ間に形成されたリリース穴とこのリリース穴に接続しリリース穴より大径の弁室とこの弁室に接続し弁室よりも大径のガイド部とで形成され、前記固定スクロールが有する台板の厚さ方向に貫通して設けられた貫通孔と、この貫通孔に嵌合し突起部を有するストッパと、このストッパの突起部に係合する弾性体と、前記弾性体と前記リリース穴間に配置されたバルブシートを有し、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍から前記固定スクロールの中心部に設けた吐出穴までを連通する連通路を形成したことにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that a refrigerant gas is overcompressed in a compression chamber formed by a spiral fixed scroll wrap standing on a fixed scroll and a spiral scroll scroll wrap standing on a turning scroll. In the scroll compressor provided with the release valve device, the release valve device is connected to the release hole formed between the spiral fixed scroll wrap and the release hole, and has a diameter larger than the release hole. A through hole provided in the thickness direction of the base plate included in the fixed scroll and fitted in the through hole. A stopper having a protrusion, an elastic body engaging with the protrusion of the stopper, a valve seat disposed between the elastic body and the release hole, and a boundary between the valve chamber and the guide portion It lies in the formation of the communicating path communicating from the vicinity to the discharge hole provided in the center of the fixed scroll.

そしてこの特徴において、連通路は、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍と、前記吐出穴とを連通し、前記固定スクロールラップに垂直な方向に延びる連通孔であってもよく、連通路は、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍までの深さを有し、前記ガイド部と前記吐出穴とを連通する連通溝であってもよい。 In this feature, the communication path may be a communication hole that communicates the vicinity of the boundary between the valve chamber and the guide portion and the discharge hole, and extends in a direction perpendicular to the fixed scroll wrap. A communication groove having a depth up to the vicinity of the boundary between the valve chamber and the guide portion and communicating the guide portion and the discharge hole may be used.

また上記特徴において、前記連通溝は、前記ガイド部の径よりも幅の狭い溝であるのが好ましく、前記連通路は、前記固定スクロールラップの高さ方向に軸を有する円筒形であってもよい。 In the above feature, the communication groove is preferably a groove whose width is narrower than the diameter of the guide portion, and the communication path may be a cylinder having an axis in the height direction of the fixed scroll wrap. Good.

本発明によれば、リリース弁装置の冷媒流路を拡大することができ、吐出圧損が低減されるため、過圧縮運転時の圧縮効率を高めることができる。 According to the present invention, the refrigerant flow path of the release valve device can be expanded and the discharge pressure loss is reduced, so that the compression efficiency during the overcompression operation can be increased.

本発明に係るスクロール圧縮機の一実施例の縦断面図である。It is a longitudinal section of one example of a scroll compressor concerning the present invention. 本発明に係るリリース弁装置の一実施例の詳細縦断面図である。It is a detailed longitudinal cross-sectional view of one Example of the release valve apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るリリース弁装置の変形例の詳細縦断面図である。It is a detailed longitudinal cross-sectional view of the modification of the release valve apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るリリース弁装置のさらに他の実施例における閉路状態を説明する詳細縦断面図である。It is a detailed longitudinal cross-sectional view explaining the closed circuit state in the further another Example of the release valve apparatus which concerns on this invention. 図４に示したリリース弁装置の開路状態を説明する詳細縦断面図である。It is a detailed longitudinal cross-sectional view explaining the open circuit state of the release valve apparatus shown in FIG. 図１に示したスクロール圧縮機の固定スクロール部における上面図である。It is a top view in the fixed scroll part of the scroll compressor shown in FIG. 本発明に係るスクロール圧縮機のさらに他の実施例の固定スクロール部における上面図である。It is a top view in the fixed scroll part of the further another Example of the scroll compressor which concerns on this invention.

以下、本発明に係るスクロール圧縮機のいくつかの実施例について、図面を用いて説明する。各図面における同一符号は、同一物または相当物を示す。 Several embodiments of the scroll compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings indicate the same or equivalent.

本発明に係るスクロール圧縮機５０の一実施例を、図面を用いて説明する。図１に、スクロール圧縮機５０の縦断面図を示す。スクロール圧縮機５０では、密閉容器１内の上部に圧縮機構部が、その下部に電動機部が収納されている。圧縮機構部は渦巻状の旋回スクロールラップ３ｂが台板に立設された旋回スクロール３と、渦巻状の固定スクロールラップ２ｂが台板上に立設された固定スクロール２と、旋回スクロール３の自転防止手段であるオルダムリング４とを主要構成品としている。旋回スクロールラップ３ｂと固定スクロールラップ２ｂとは、噛み合わされて圧縮室を形成する。 An embodiment of the scroll compressor 50 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor 50 is shown. In the scroll compressor 50, the compression mechanism part is accommodated in the upper part in the sealed container 1, and the electric motor part is accommodated in the lower part. The compression mechanism includes a rotating scroll 3 in which a spiral orbiting scroll wrap 3b is erected on a base plate, a fixed scroll 2 in which a spiral fixed scroll wrap 2b is erected on the base plate, and the rotation of the orbiting scroll 3 The Oldham ring 4 which is a prevention means is a main component. The orbiting scroll wrap 3b and the fixed scroll wrap 2b are meshed to form a compression chamber.

固定スクロール２は、フレーム５にボルト８により締結されている。旋回スクロール３の反ラップ面側の下部には、フレーム５が配置されている。フレーム５は、その外周部で密閉容器１に固定されている。フレーム５と旋回スクロール３の間には、背圧室６が形成されている。背圧室６は、吸込室２２の圧力より高い圧力に設定されている。ここで、吸込室２２は、機外から冷媒ガスをこのスクロール圧縮機５０に導く吸込パイプ２０に連通し、固定スクロールラップ２ｂの最外周側に形成される。 The fixed scroll 2 is fastened to the frame 5 with bolts 8. A frame 5 is disposed at the lower part of the orbiting scroll 3 on the side opposite to the lap surface. The frame 5 is fixed to the sealed container 1 at the outer periphery thereof. A back pressure chamber 6 is formed between the frame 5 and the orbiting scroll 3. The back pressure chamber 6 is set to a pressure higher than the pressure of the suction chamber 22. Here, the suction chamber 22 communicates with the suction pipe 20 that guides the refrigerant gas from the outside to the scroll compressor 50, and is formed on the outermost peripheral side of the fixed scroll wrap 2b.

旋回スクロール３には、この旋回スクロール３を回転駆動するために、下方に垂直に延びるクランク軸７が旋回軸受３ａを介して嵌合している。すなわち、クランク軸７の上端部に形成した偏心部７ａを、旋回スクロール３の中央部のボス部に保持された旋回軸受３ａが回動自在に支承している。さらに、クランク軸７の軸方向中間部を、フレーム５に保持された主軸受５ａが、回転自在に支承している。これにより、電動機部からの回転動力が旋回スクロール３へ伝達される。クランク軸の偏心部７ａと反対側の下端部は、密閉容器１に仕切板１４を介して保持された副軸受９で、回転自在に支承されている。 In order to rotationally drive the orbiting scroll 3, the orbiting scroll 3 is fitted with a crankshaft 7 extending vertically downward via an orbiting bearing 3a. That is, the orbiting bearing 3 a held by the boss portion at the center of the orbiting scroll 3 is rotatably supported by the eccentric portion 7 a formed at the upper end portion of the crankshaft 7. Further, a main bearing 5a held on the frame 5 rotatably supports an intermediate portion in the axial direction of the crankshaft 7. Thereby, the rotational power from the electric motor unit is transmitted to the orbiting scroll 3. A lower end portion of the crankshaft opposite to the eccentric portion 7a is rotatably supported by a sub-bearing 9 held in the sealed container 1 via a partition plate 14.

電動機部は、クランク軸７に圧入などにより固定された回転子１１と、焼嵌めなどにより密閉容器１に固定された固定子１２とから構成される。電動機部の下方は、仕切板１４で区画されており、このスクロール圧縮機５０の摺動部位に潤滑油を供給するための油溜まりが形成されている。クランク軸７の内部には、図１において破線で示すように潤滑油通路が形成されており、吐出圧力と背圧室６との圧力差により潤滑油は潤滑油通路を経由して各摺動部位に供給される。 The electric motor unit includes a rotor 11 fixed to the crankshaft 7 by press fitting or the like, and a stator 12 fixed to the hermetic container 1 by shrink fitting or the like. The lower part of the electric motor section is partitioned by a partition plate 14, and an oil reservoir for supplying lubricating oil to the sliding portion of the scroll compressor 50 is formed. A lubricating oil passage is formed in the crankshaft 7 as shown by a broken line in FIG. 1. The lubricating oil slides through the lubricating oil passage due to a pressure difference between the discharge pressure and the back pressure chamber 6. Supplied to the site.

このように構成したスクロール圧縮機５０内の冷媒ガスの流れについて、以下に説明する。本実施例に示すスクロール圧縮機５０は、密閉容器１の内部が吐出圧力空間となるいわゆる高圧チャンバ方式である。電動機部が回転するとクランク軸７が回転し、旋回スクロール３が固定スクロール２に対して旋回運動する。これにより、密閉容器１の天板部に固定された吸込パイプ２０から吸い込まれた冷媒は、固定スクロール２の台板２ａに形成された吸込口２１を通って、固定スクロール２の最外周溝部に形成した吸込室２２へ流入する。 The flow of the refrigerant gas in the scroll compressor 50 configured as described above will be described below. The scroll compressor 50 shown in the present embodiment is a so-called high pressure chamber system in which the inside of the sealed container 1 is a discharge pressure space. When the electric motor unit rotates, the crankshaft 7 rotates and the orbiting scroll 3 orbits with respect to the fixed scroll 2. Thereby, the refrigerant sucked from the suction pipe 20 fixed to the top plate portion of the sealed container 1 passes through the suction port 21 formed in the base plate 2 a of the fixed scroll 2 and enters the outermost peripheral groove portion of the fixed scroll 2. It flows into the formed suction chamber 22.

次いで、固定スクロール２のラップ２ｂと旋回スクロール３のラップ３ｂが噛み合わされて形成される圧縮室２３に、冷媒ガスが閉じ込まれる。旋回スクロール３の旋回運動とともに圧縮室が中心部に移行し、それに連れて圧縮室の容積が縮小されて冷媒ガスは圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール２の台板２ａの中心部に設けられた吐出穴２４から密閉容器１内の上部に形成される吐出圧力空間２５に吐出される。その後、固定スクロール２の外周部と密閉容器１の内周面間に形成される隙間等を経て、フレーム８の上部近傍であって密閉容器２の側面部に固定された吐出パイプ２６からスクロール圧縮機５０の外部へ吐出される。 Next, the refrigerant gas is closed in a compression chamber 23 formed by meshing the wrap 2 b of the fixed scroll 2 and the wrap 3 b of the orbiting scroll 3. Along with the orbiting motion of the orbiting scroll 3, the compression chamber moves to the center, and the volume of the compression chamber is reduced accordingly, and the refrigerant gas is compressed. The compressed refrigerant gas is discharged from a discharge hole 24 provided at the center of the base plate 2 a of the fixed scroll 2 to a discharge pressure space 25 formed in the upper part of the sealed container 1. After that, through a gap formed between the outer peripheral portion of the fixed scroll 2 and the inner peripheral surface of the sealed container 1, scroll compression is performed from the discharge pipe 26 fixed to the side portion of the sealed container 2 near the upper portion of the frame 8. It is discharged to the outside of the machine 50.

上述したように、本実施例に示すスクロール圧縮機５０には、過圧縮を回避するために、リリース弁装置３０が設けられている。このリリース弁装置３０について、以下に説明する。図２は、リリース弁装置３０の一実施例の図であり、リリース弁装置３０の周りだけを拡大して示した縦断面図である。リリース弁装置３０は、圧縮室２３内の圧力が吐出圧力以上になったとき、圧縮室２３から密閉容器１の内部であって天井部付近に形成される吐出圧力空間２５に、冷媒ガスを放出する。 As described above, the scroll compressor 50 shown in this embodiment is provided with the release valve device 30 in order to avoid overcompression. The release valve device 30 will be described below. FIG. 2 is a view of an embodiment of the release valve device 30, and is a longitudinal sectional view showing only the periphery of the release valve device 30 in an enlarged manner. When the pressure in the compression chamber 23 becomes equal to or higher than the discharge pressure, the release valve device 30 releases the refrigerant gas from the compression chamber 23 to the discharge pressure space 25 formed in the closed container 1 and near the ceiling. To do.

圧縮室２３は一対形成されるので、後述するように圧縮室２３ごとにリリース弁装置３０は設けられている。固定スクロール２のスクロールラップ２ｂ間（溝部）の台板２ａに、この台板２ａを上下方向に貫通する円筒形のリリース穴３１が形成されている。リリース穴３１は軸方向（上下方向）の中間部から大径の円筒穴に変わって弁室３２になっており、この弁室３２のさらに上部には、弁室３２の径より僅かに径の大きな円筒穴のガイド部３３が形成されている。このリリース穴３１は、圧縮室２３と密閉容器１内に形成される吐出圧力空間２５を連通している。 Since a pair of compression chambers 23 are formed, a release valve device 30 is provided for each compression chamber 23 as will be described later. A cylindrical release hole 31 penetrating the base plate 2a in the vertical direction is formed in the base plate 2a between the scroll wraps 2b (grooves) of the fixed scroll 2. The release hole 31 changes from a middle portion in the axial direction (vertical direction) to a large-diameter cylindrical hole to form a valve chamber 32, and the valve chamber 32 has a diameter slightly above the diameter of the valve chamber 32. A large cylindrical hole guide portion 33 is formed. The release hole 31 communicates the compression chamber 23 and the discharge pressure space 25 formed in the sealed container 1.

最も大径のガイド部３３の壁面をガイドとして、断面凸型の焼結金属製のストッパ３７がガイド部３３内に収容されている。ストッパ３７をガイド部３３内に収容するときは、凸部を下向きにして収容する。ストッパ３７の凸部は、先端側に行くに連れ僅かに径の小さなテーパ形状となっている。このストッパ３７の凸部を利用して、弾性体であるコイルばね３６が巻回されている。コイルばね３６の下端側と弁室３２の上表面との間には、この弁室３２の内径より小さく、リリース穴３１の径より大径の薄鉄板からなるバルブシート３５が配設されている。弁室３２の底面には、リリース穴３１側から外周側にかけて断面が上に凸となるように弁座が形成されている。バルブシート３５およびコイルばね３６、ストッパ３７は、リリース制御弁３４を構成する。 A stopper 37 made of sintered metal having a convex cross section is accommodated in the guide portion 33 with the wall surface of the guide portion 33 having the largest diameter as a guide. When the stopper 37 is accommodated in the guide portion 33, the convex portion is accommodated downward. The convex portion of the stopper 37 has a tapered shape with a slightly smaller diameter as it goes to the tip side. A coil spring 36, which is an elastic body, is wound using the convex portion of the stopper 37. Between the lower end side of the coil spring 36 and the upper surface of the valve chamber 32, a valve seat 35 made of a thin iron plate that is smaller than the inner diameter of the valve chamber 32 and larger than the diameter of the release hole 31 is disposed. . A valve seat is formed on the bottom surface of the valve chamber 32 so that the cross section is convex upward from the release hole 31 side to the outer peripheral side. The valve seat 35, the coil spring 36, and the stopper 37 constitute a release control valve 34.

ここで、本実施例の特徴として、ガイド部３３と弁室３２の境界部近傍に、固定スクロール２の中心部付近に形成される吐出穴２４に連通する連通穴４０ａを形成している。なお、ストッパ３７の抜け防止等のため、ガイド部３３の上面にはリテーナ３９が配設されており、ボルト４１でリテーナ３９は固定スクロール２に固定されている。 Here, as a feature of the present embodiment, a communication hole 40 a communicating with the discharge hole 24 formed near the center of the fixed scroll 2 is formed in the vicinity of the boundary between the guide portion 33 and the valve chamber 32. In order to prevent the stopper 37 from coming off, a retainer 39 is provided on the upper surface of the guide portion 33, and the retainer 39 is fixed to the fixed scroll 2 with bolts 41.

図３に、図２に示した実施例の変形例を示す。本変形例では、連通穴４０ａの代わりに、固定スクロール２の上面から弁室３２とガイド部３３の境界付近までの連通溝４０を形成している。これは、連通穴４０ａを形成するよりも連通溝４０を形成する方が製作性に富むためである。なお、連通溝は僅かの部分なので、固定スクロール２の強度に対する影響はほとんどない。連通穴４０ａの場合であっても連通溝４０の場合であっても、穴径または溝幅はリリース穴３１の断面積以上になる大きさとすることが、冷媒ガスの流動抵抗（圧損）を低減するために望ましい。 FIG. 3 shows a modification of the embodiment shown in FIG. In this modification, a communication groove 40 is formed from the upper surface of the fixed scroll 2 to the vicinity of the boundary between the valve chamber 32 and the guide portion 33 instead of the communication hole 40a. This is because it is more manufacturable to form the communication groove 40 than to form the communication hole 40a. Since the communication groove is a small part, there is almost no influence on the strength of the fixed scroll 2. Regardless of the communication hole 40a or the communication groove 40, the hole diameter or groove width should be larger than the cross-sectional area of the release hole 31 to reduce the flow resistance (pressure loss) of the refrigerant gas. Desirable to do.

このように構成したリリース制御弁装置３０の動作を、図４および図５に示した縦断面図を用いて説明する。なお、この図４および図５ではストッパ３７ａおよび連通溝（穴）４０、４０ａの形状が本実施例と相違しているが、この相違点については後述する。図４はスクロール圧縮機５０で過圧縮が発生していない通常運転状態を示しており、図５はスクロール圧縮機５０の圧縮室２３内で過圧縮が発生した状態を示している。 The operation of the release control valve device 30 configured as described above will be described with reference to the longitudinal sectional views shown in FIGS. 4 and 5, the shapes of the stopper 37a and the communication grooves (holes) 40, 40a are different from those of the present embodiment. This difference will be described later. FIG. 4 shows a normal operation state in which overcompression has not occurred in the scroll compressor 50, and FIG. 5 shows a state in which overcompression has occurred in the compression chamber 23 of the scroll compressor 50.

通常運転状態では、圧縮室２３内の圧力Ｐは吐出圧力Ｐｃｒより低い。その結果、リリース穴３１を介してバルブシート３５に加わる力Ｆは、リリース穴３１の断面積をＡとすると、Ｆ＝ＡＰ、Ｆ＜ＡＰｃｒとなる。このとき、バルブシート３５はリリース穴３１の上面に形成された弁座に押し付けられる。 In the normal operation state, the pressure P in the compression chamber 23 is lower than the discharge pressure Pcr. As a result, the force F applied to the valve seat 35 via the release hole 31 is F = AP and F <APcr, where A is the cross-sectional area of the release hole 31. At this time, the valve seat 35 is pressed against the valve seat formed on the upper surface of the release hole 31.

なお、ストッパ３７ａの突起部を除く高さは、ガイド部３３の深さより僅かに低くしておけば、ストッパ３７ａは通常運転時に、リテーナ３９と干渉することなく上下方向に移動できる。また、ストッパ３７ａがガイド部３３をガイドとして円滑に動くために、ストッパ３７ａを焼結金属製として自己潤滑性を有するようにしている。リリース穴３１の上面の弁座にバルブシート３５が密着しているので、固定スクロールラップ２ｂと旋回スクロールラップ３ｂとで構成される圧縮室２３内の冷媒ガスは、端面（チップ）からの漏れを除いてすべて固定スクロール２の中心部に移動し、吐出穴２４から吐出圧力空間２５へ特別な圧損を生じることなく流動する。 If the height of the stopper 37a excluding the protruding portion is slightly lower than the depth of the guide portion 33, the stopper 37a can move up and down without interfering with the retainer 39 during normal operation. Further, in order for the stopper 37a to move smoothly with the guide portion 33 as a guide, the stopper 37a is made of sintered metal and has a self-lubricating property. Since the valve seat 35 is in close contact with the valve seat on the upper surface of the release hole 31, the refrigerant gas in the compression chamber 23 constituted by the fixed scroll wrap 2b and the orbiting scroll wrap 3b is leaked from the end face (chip). Except for the above, all move to the center of the fixed scroll 2 and flow from the discharge hole 24 to the discharge pressure space 25 without causing any special pressure loss.

一方、過圧縮が発生した図５に示す状態では、リリース穴３１での圧力Ｐは圧縮室２３の圧力Ｐと等しく、Ｐ＞Ｐｃｒである。この場合リリース穴３１からバルブシート３５に加わる力Ｆは、Ｆ＝ＡＰ＞ＡＰｃｒとなる。その結果、コイルばね３６は上方に押し戻されそれとともにストッパ３７ａも上方に移動するが、リテーナ３９にその移動を制限される。そのため、コイルばね３６が縮む。バルブシート３５は弁座から離れ、弁室３２とガイド部３３の境界付近に形成された吐出穴４０への連通穴４０ａまたは連通溝４０が開口する。圧縮室２３の冷媒ガスの一部は、リリース穴３１、弁室３２から連通穴４０ａまたは連通溝４０を経て、吐出穴２４へバイパスし、吐出圧力空間２５へと流れ込む。圧縮室２３内の冷媒ガスの一部がバイパスしたので、圧縮室２３内の圧力は低下し、過圧縮が回避される。なお、連通穴４０ａまたは連通溝４０の深さは、コイルばね３６が全圧縮しても浮上したバルブシート３５が溝４０に引っ掛かってリリース穴３１を閉じられないという不具合を防止すため、コイルばね３６の下端が溝４０に届かない深さとしている。 On the other hand, in the state shown in FIG. 5 in which overcompression has occurred, the pressure P in the release hole 31 is equal to the pressure P in the compression chamber 23, and P> Pcr. In this case, the force F applied to the valve seat 35 from the release hole 31 is F = AP> APcr. As a result, the coil spring 36 is pushed back upward and the stopper 37a also moves upward, but the movement is restricted by the retainer 39. Therefore, the coil spring 36 is contracted. The valve seat 35 is separated from the valve seat, and a communication hole 40a or a communication groove 40 to the discharge hole 40 formed near the boundary between the valve chamber 32 and the guide portion 33 is opened. A part of the refrigerant gas in the compression chamber 23 bypasses the discharge hole 24 from the release hole 31 and the valve chamber 32 through the communication hole 40 a or the communication groove 40 and flows into the discharge pressure space 25. Since a part of the refrigerant gas in the compression chamber 23 is bypassed, the pressure in the compression chamber 23 is reduced and over-compression is avoided. Note that the depth of the communication hole 40a or the communication groove 40 is not limited to the coil spring in order to prevent a problem that the valve seat 35 that floats even if the coil spring 36 is fully compressed is caught in the groove 40 and the release hole 31 cannot be closed. The lower end of 36 has a depth that does not reach the groove 40.

ここで図５では、矢印により冷媒の流れを示している。溝４０を付加したので、リリース弁装置３０が作動すると、圧縮室２３から吐出圧力空間２５に一部の冷媒ガスが流出する。その際後述するように流出する冷媒ガスの一部は、ストッパ３７に設けられた貫通孔３８ａ、３８ｂを通って吐出圧力空間２５に流出するが、流出する冷媒ガスの残りは溝４０を通って吐出穴２４に流出する。すなわち、冷媒ガスの流出流路面積が増大する。これにより、吐出圧力損失が低減される。特に過圧縮運転での圧縮効率を高めることができる。 Here, in FIG. 5, the flow of the refrigerant is indicated by arrows. Since the groove 40 is added, a part of the refrigerant gas flows out from the compression chamber 23 into the discharge pressure space 25 when the release valve device 30 is operated. At that time, as will be described later, a part of the refrigerant gas flowing out flows into the discharge pressure space 25 through the through holes 38a and 38b provided in the stopper 37, but the remaining refrigerant gas flows through the groove 40. It flows out into the discharge hole 24. That is, the refrigerant gas outflow channel area increases. Thereby, the discharge pressure loss is reduced. In particular, the compression efficiency in the overcompression operation can be increased.

ところで、図４および図５に示した実施例では、ストッパ３７ａにも上下に貫通する貫通孔３８ａ、３８ｂが形成されている。貫通孔３８ａはストッパ３７ａの中心部を貫通する丸孔であり、貫通孔３８ｂはストッパ３７ａの中心軸から偏心した位置に周方向に沿う長孔形状に形成された孔であり、図６、７に示すように周方向に３個形成されている。このストッパ３７ａの形状は、従来用いられているものをそのまま使用したものである。 Incidentally, in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the stopper 37a is also formed with through holes 38a and 38b penetrating vertically. The through hole 38a is a round hole penetrating the central portion of the stopper 37a, and the through hole 38b is a hole formed in a long hole shape along the circumferential direction at a position eccentric from the central axis of the stopper 37a. As shown in FIG. 3, three are formed in the circumferential direction. The stopper 37a has a shape that is conventionally used as it is.

従来は、コイルばね３６の軸方向の隙間から、過圧縮状態の圧縮室２３の冷媒ガスをこれらの貫通孔３８ａ、３８ｂに導き、その冷媒ガスを吐出穴２４を介さずに、直接吐出圧力空間２５に導くようにしていた。従来のリリース弁装置３０では、これらの貫通孔３８ａ、３８ｂだけであったので、十分な流路面積が確保できなかったこと、およびコイルばね３６が完全に収縮するとコイルばね３６の軸方向隙間が失われ、流路がバルブシート３５で塞がれてバイパス流路が閉じられること等のため、過圧縮を必ずしも回避できなかった。本実施例では、従来の過圧縮回避方法に加え、さらに過圧縮を回避できるバイパス流路を確保しているので確実に過圧縮を回避できる。 Conventionally, the refrigerant gas in the overcompressed compression chamber 23 is guided to the through holes 38 a and 38 b from the gap in the axial direction of the coil spring 36, and the refrigerant gas is directly discharged to the discharge pressure space without passing through the discharge hole 24. I was trying to lead to 25. In the conventional release valve device 30, since only the through holes 38 a and 38 b are provided, a sufficient flow path area cannot be secured, and when the coil spring 36 is completely contracted, the axial clearance of the coil spring 36 is reduced. The over-compression could not always be avoided because the passage was closed by the valve seat 35 and the bypass passage was closed. In this embodiment, in addition to the conventional overcompression avoidance method, a bypass flow path that can avoid overcompression is secured, so that overcompression can be avoided reliably.

なお、図２に示した実施例では、吐出穴２４に連通穴４０を連通させることにより、過圧縮時のバイパス流路を確保している。この連通穴４０は固定スクロール２を鋳物等で作成したり、２分割にすることにより作成可能であるが、製作上の容易さを考慮して、図４、５に示す例では、固定スクロールの上端面から弁室３２およびガイド部３３との境界付近まで切り込んだ溝４０ａとしている。この溝４０ａでも、連通穴４０と同じ作用・効果が得られる。すなわち、通常運転時にはバルブシート３５が弁座に密着してリリース穴３１が塞がれるので、圧縮室２３内の冷媒ガスがバイパスするおそれはない。また、過圧縮時には、連通溝４０ａがバイパス流路として作用し、過圧縮を回避できる。したがって、図２に示す実施例でも、図４、５に示す実施例でも同様に、スクロール圧縮機５０における過圧縮を回避できる。 In the embodiment shown in FIG. 2, the bypass hole at the time of overcompression is secured by communicating the communication hole 40 with the discharge hole 24. This communication hole 40 can be created by making the fixed scroll 2 by casting or by dividing it into two parts. However, in consideration of the ease of production, in the example shown in FIGS. The groove 40a is cut from the upper end surface to the vicinity of the boundary between the valve chamber 32 and the guide portion 33. Even in this groove 40a, the same action and effect as the communication hole 40 can be obtained. That is, during normal operation, the valve seat 35 is in close contact with the valve seat and the release hole 31 is closed, so that there is no possibility that the refrigerant gas in the compression chamber 23 is bypassed. Further, at the time of overcompression, the communication groove 40a acts as a bypass flow path, and overcompression can be avoided. Therefore, similarly to the embodiment shown in FIG. 2 and the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, over-compression in the scroll compressor 50 can be avoided.

図６に、固定スクロール２の上面図を示す。固定スクロール２の下面側には、固定スクロールラップ２ｂが形成されているが、上面側の中心部には吐出穴２４が形成されている。また、旋回スクロールラップ３ｂと固定スクロールラップ２ｂにより複数の圧縮室２３が形成されるので、これらの複数の圧縮室２３に対応して固定スクロールの台板２ａにリリース弁装置３０が複数個設けられている。 FIG. 6 shows a top view of the fixed scroll 2. A fixed scroll wrap 2b is formed on the lower surface side of the fixed scroll 2, but a discharge hole 24 is formed in the center on the upper surface side. In addition, since the plurality of compression chambers 23 are formed by the orbiting scroll wrap 3b and the fixed scroll wrap 2b, a plurality of release valve devices 30 are provided on the base plate 2a of the fixed scroll corresponding to the plurality of compression chambers 23. ing.

４個のリリース弁装置３０のうち２個は、吸込室２２に連通するリリース弁装置３０ａ、３０ｂである。他の２個は、吐出圧力空間２５に連通するリリース弁装置３０ｃ、３０ｄである。吸込室２２に連通するリリース弁装置３０ａ、３０ｂは、吸込口２１から液冷媒が吸い込まれて液圧縮運転になった場合に、リリース制御弁３４が開いて液圧縮を回避する。 Two of the four release valve devices 30 are release valve devices 30 a and 30 b communicating with the suction chamber 22. The other two are release valve devices 30 c and 30 d communicating with the discharge pressure space 25. In the release valve devices 30a and 30b communicating with the suction chamber 22, when the liquid refrigerant is sucked from the suction port 21 and the liquid compression operation is performed, the release control valve 34 is opened to avoid liquid compression.

一方、吐出圧力空間２５に連通するリリース弁装置３０ｃ、３０ｄは、圧縮行程の途中で圧縮室２３内の圧力が吐出圧力以上になる過圧縮運転の際に、リリース制御弁３４を開き、冷媒ガスを吐出圧力空間２５に逃す。ここで図６に示すように、圧縮室２３に連通する弁室３２と吐出穴２４とを連通する連通溝４０は、ガイド部３３の径よりも幅が狭くなっている。その結果、ガイド部３３が連通溝４０を通って吐出穴２４側に抜けることを防止できる。 On the other hand, the release valve devices 30c and 30d communicating with the discharge pressure space 25 open the release control valve 34 during the overcompression operation in which the pressure in the compression chamber 23 becomes equal to or higher than the discharge pressure during the compression stroke, and the refrigerant gas To the discharge pressure space 25. Here, as shown in FIG. 6, the communication groove 40 communicating the valve chamber 32 communicating with the compression chamber 23 and the discharge hole 24 has a width narrower than the diameter of the guide portion 33. As a result, it is possible to prevent the guide portion 33 from passing through the communication groove 40 to the discharge hole 24 side.

本発明に係るスクロール圧縮機５０の他の実施例を、図７を用いて説明する。本実施例は上記実施例と連通溝４０ｂの溝幅が相違している。圧縮室２３に連通するリリース弁装置３０ｄの弁室３２と吐出穴２４とを、弁室３２よりも径が小さい上下方向に軸を持つ円筒形の溝４０で連通している。円筒形の溝４０であっても、上記実施例と同様に吐出圧力損失の低減が可能になる。それとともに、円筒形の連通溝４０を加工するときは、工具をＸＹ方向に移動させることなくＺ軸（Ｘ−Ｙ平面に垂直方向）方向にだけ移動させればよく、加工時間を短縮できる。 Another embodiment of the scroll compressor 50 according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the groove width of the communication groove 40b is different from the above embodiment. The valve chamber 32 of the release valve device 30 d communicating with the compression chamber 23 and the discharge hole 24 are communicated with each other by a cylindrical groove 40 having a smaller diameter than the valve chamber 32 and having an axis in the vertical direction. Even in the case of the cylindrical groove 40, the discharge pressure loss can be reduced as in the above embodiment. At the same time, when machining the cylindrical communication groove 40, it is only necessary to move the tool in the Z-axis (perpendicular to the XY plane) direction without moving the tool in the XY direction, and the machining time can be shortened.

上記各実施例においては、連通溝または連通孔を高さ方向に変化させていないが、リリース制御弁側の高ささえ確保されていれば、吐出穴に向けて下向きまたは上向きの斜めの連通路であってもよい。 In each of the above embodiments, the communication groove or the communication hole is not changed in the height direction, but as long as the height on the release control valve side is secured, a downward or upward oblique communication path toward the discharge hole is used. There may be.

１…密閉容器、２…固定スクロール、２ａ…固定スクロール台板、２ｂ…固定スクロールラップ、３…旋回スクロール、３ａ…旋回軸受、３ｂ…旋回スクロールラップ、４…オルダムリング、５…フレーム、５ａ…主軸受、６…背圧室、７…クランク軸、７ａ…クランク軸偏心部、８…ボルト、９…副軸受、１１…回転子、１２…固定子、１４…仕切板、２０…吸込パイプ、２１…吸込口、２２…吸込室、２３…圧縮室、２４…吐出穴、２５…吐出圧力空間、２６…吐出パイプ、３０、３０ａ〜３０ｄ…リリース弁装置、３１…リリース穴、３２…弁室、３３…ガイド部、３４…リリース制御弁、３５…バルブシート、３６…コイルばね（弾性体、３７、３７ａ…ストッパ、３８ａ、３８ｂ…貫通孔、３９…リテーナ、４０…連通溝(連通路)、４０ａ…連通孔(連通路)、４１…ボルト、５０…スクロール圧縮機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed container, 2 ... Fixed scroll, 2a ... Fixed scroll base plate, 2b ... Fixed scroll wrap, 3 ... Orbiting scroll, 3a ... Orbiting scroll wrap, 4 ... Oldham ring, 5 ... Frame, 5a ... Main bearing, 6 ... back pressure chamber, 7 ... crankshaft, 7a ... crankshaft eccentric part, 8 ... bolt, 9 ... auxiliary bearing, 11 ... rotor, 12 ... stator, 14 ... partition plate, 20 ... suction pipe, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Suction port, 22 ... Suction chamber, 23 ... Compression chamber, 24 ... Discharge hole, 25 ... Discharge pressure space, 26 ... Discharge pipe, 30, 30a-30d ... Release valve apparatus, 31 ... Release hole, 32 ... Valve chamber , 33 ... Guide portion, 34 ... Release control valve, 35 ... Valve seat, 36 ... Coil spring (elastic body, 37, 37a ... Stopper, 38a, 38b ... Through hole, 39 ... Retainer, 40 ... Communication groove (communication path) 40a ... communication hole (communication passage), 41 ... bolt, 50 ... scroll compressor.

Claims

固定スクロールに立設した渦巻状の固定スクロールラップと旋回スクロールに立設した渦巻状の旋回スクロールラップとで形成される圧縮室で冷媒ガスが過圧縮されるのを防止するリリース弁装置を備えたスクロール圧縮機において、
前記リリース弁装置は、前記渦巻状の固定スクロールラップ間に形成されたリリース穴とこのリリース穴に接続しリリース穴より大径の弁室とこの弁室に接続し弁室よりも大径のガイド部とで形成され、前記固定スクロールが有する台板の厚さ方向に貫通して設けられた貫通孔と、この貫通孔に嵌合し突起部を有するストッパと、このストッパの突起部に係合する弾性体と、前記弾性体と前記リリース穴間に配置されたバルブシートを有し、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍から前記固定スクロールの中心部に設けた吐出穴までを連通する連通路を形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。 Provided with a release valve device for preventing refrigerant gas from being over-compressed in a compression chamber formed by a spiral fixed scroll wrap standing on the fixed scroll and a spiral scroll scroll wrap standing on the orbiting scroll In scroll compressor,
The release valve device is connected to a release hole formed between the spiral fixed scroll wrap and the release hole, and has a diameter larger than the release hole and a guide having a diameter larger than the valve chamber. A through hole provided in the thickness direction of the base plate of the fixed scroll, a stopper fitted into the through hole and having a protruding portion, and engaged with the protruding portion of the stopper And a valve seat disposed between the elastic body and the release hole, and communicates from the vicinity of the boundary between the valve chamber and the guide portion to a discharge hole provided in a central portion of the fixed scroll. A scroll compressor characterized in that a passage is formed.

前記連通路は、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍と、前記吐出穴とを連通し、前記固定スクロールラップに垂直な方向に延びる連通孔であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。 2. The communication path according to claim 1, wherein the communication path is a communication hole that communicates the vicinity of the boundary between the valve chamber and the guide portion and the discharge hole and extends in a direction perpendicular to the fixed scroll wrap. Scroll compressor.

前記連通路は、前記弁室と前記ガイド部の境界近傍までの深さを有し、前記ガイド部と前記吐出穴とを連通する連通溝であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。 2. The scroll according to claim 1, wherein the communication passage is a communication groove having a depth up to a vicinity of a boundary between the valve chamber and the guide portion and communicating the guide portion with the discharge hole. Compressor.

前記連通溝は、前記ガイド部の径よりも幅の狭い溝であることを特徴とする請求項１または３に記載のスクロール圧縮機。 4. The scroll compressor according to claim 1, wherein the communication groove is a groove that is narrower than a diameter of the guide portion. 5.

前記連通路は、前記固定スクロールラップの高さ方向に軸を有する円筒形であることを特徴とする請求項１または３、４の何れか１項に記載のスクロール圧縮機。 5. The scroll compressor according to claim 1, wherein the communication path has a cylindrical shape having an axis in a height direction of the fixed scroll wrap.