JP3231623B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

Info

Publication number
JP3231623B2
JP3231623B2 JP14128796A JP14128796A JP3231623B2 JP 3231623 B2 JP3231623 B2 JP 3231623B2 JP 14128796 A JP14128796 A JP 14128796A JP 14128796 A JP14128796 A JP 14128796A JP 3231623 B2 JP3231623 B2 JP 3231623B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
scroll
control valve
pressure side
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14128796A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09324773A (ja
Inventor
健裕 秋澤
恒一 稲場
浩一 関口
利行 寺井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP14128796A priority Critical patent/JP3231623B2/ja
Publication of JPH09324773A publication Critical patent/JPH09324773A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3231623B2 publication Critical patent/JP3231623B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に係り、特に、背圧制御弁の作動時の騒音を無くし、簡
便な構造で高品質、高性能としたスクロール圧縮機に関
するもので、空気調和機、冷蔵庫等の冷凍機に利用され
る。
【0002】
【従来の技術】近年、圧縮機の低振動化、低騒音化を図
るためにスクロール圧縮機が採用されてきている。ま
た、空気調和機、冷蔵庫等における高効率化、省電力化
を実現するために、インバータを導入した広範囲な運転
条件を保証できる圧縮機が要求されている。
【0003】従来、吐出圧力と吸込圧力との差圧を利用
して軸受部や潤滑部の給油を行う差圧給油方式を用いた
スクロール圧縮機では、吐出圧力と吸込圧力との差圧が
小さくなるときに給油不足となる問題があった。そこ
で、吐出圧力と吸込圧力との差が小さくなるのは通常低
速回転であるため、低速回転での運転範囲を拡大し、省
電力化に大きく貢献するように開発されたのが背圧制御
弁構造を有するスクロール圧縮機である。
【0004】従来のスクロール圧縮機の背圧制御弁の構
造例として、例えば、特開平4−334784号公報記
載のものが知られている。ここで、上記背圧制御弁の構
成および作用を、図4を参照して説明する。図4は、従
来の背圧制御弁の構成を示す縦断面図である。図4にお
いて、2は固定スクロール、3は旋回スクロール、4は
フレーム、15は中間圧室、17は吸込圧力側通路、1
8は中間圧力側通路、19は吐出圧力側通路、20は弁
穴、21は第一のニードル、22は第二のニードル、2
4はストッパーピン、25はばねなどの弾性部材を示
す。
【0005】スクロール圧縮機の通常運転時(吐出圧力
>中間圧力+弾性力)には、図4に示すように、第一,
第二のニードル21,22は下方向へ押しつけられて、
中間圧室15と吸込圧力側通路17(吸込圧室)とは閉
じられた(遮断された)状態となる。この状態のとき
は、吐出圧力と中間圧力との差圧が確保でき軸受部や摺
動部への給油は十分可能である。
【0006】低速運転では、吐出圧力と中間圧力との差
圧が小さい場合、吐出圧力<中間圧力+弾性力となり、
第一,第二のニードル21,22は押し上げられ、中間
圧室15と吸込圧力側通路17(吸込圧室)とが連通
し、中間圧室15の圧力は吸込圧力との中間の圧力とな
り、結果として吐出圧力との差圧が保てて給油が可能と
なる。なお、いったんニードルが押し上げられると(吐
出圧力>中間圧力+弾性力)となるため、ニードルが下
方に押し下げられ、ニードルの上下運動が繰り返される
ことになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す従来構造の
背圧制御弁において問題となるのは、低速運転時の背圧
制御弁作動の場合であり、第一,第二のニードル21,
22が、下死点,上死点に移動したときに、第一のニー
ドル21は下死点で固定スクロール2の弁穴20底部に
接触し、第二のニードル22は上死点でストッパーピン
24に接触し、衝突音が発生するという問題があった。
【0008】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、従
来の背圧制御弁と同様の機能を得るとともに、制御弁の
他部品への衝突音をなくすこと、もしくは、衝突音を低
減することができ、高信頼性で、かつ高性能なスクロー
ル圧縮機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスクロール圧縮機の構成は、密閉容器
内に、電動機と該電動機に連結された圧縮機構部とを収
納するものであって、圧縮機構部は、それぞれの台板上
に直立する渦巻状のラップを有し、それぞれのラップを
互いに噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロールお
よび旋回スクロールと、前記電動機の回転力を伝達し前
記旋回スクロールに旋回運動を与えるクランク軸と、こ
のクランク軸の回転を受ける軸受を具備するフレーム
と、このフレームと前記旋回スクロールとの角度位置関
係を保つ旋回スクロールの自転防止手段とを備え、前記
旋回スクロールの背面に、吸込圧力と吐出圧力の中間の
圧力となる中間圧室を備え、中間圧力と吐出圧力との差
圧により軸受部や各摺動部へ給油する手段を有してなる
スクロール圧縮機において、圧縮機構部の吐出圧力側と
吸込圧力側とを連通する第一の穴と、この第一の穴の側
面と中間圧室とを連通する第二の穴を設け、前記第一の
穴に弾性定数の異なる複数の弾性部材にて上下を支持さ
れた制御弁の弁体を備え、この弁体の、前記第一の穴と
摺動する弁体側面を、吐出圧力側と吸込圧力側とを遮断
するシール面とするとともに、中間圧力側と吸込圧力側
とを遮断するシール面としたものである。
【0010】より詳しくは、制御弁を構成する弁体の上
下を弾性部材にて支持し、前記弁体の移動する上死点、
下死点にあって、当該弁体が他部材に接触しないこと、
もしくは、当該弁体の変位速度が減衰されてから他部材
に接触するように構成したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図3を参照して説明する。図1は、本発明の一実
施形態を示すスクロール圧縮機の縦断面図、図2は、図
1における背圧制御弁の構成を示す縦断面図、図3は、
図2の要部拡大断面図である。各図において、図4と同
一符号のものは、従来技術と同等部を示す。
【0012】まず、スクロール圧縮機の全体構成を説明
する。図1に示すスクロール圧縮機は、密閉容器1内の
上部に圧縮機構部、下部に電動機部が収納され、底部に
冷凍機油26が貯溜されている。圧縮機構部は、固定ス
クロール2、旋回スクロール3、フレーム4、オルダム
リング11を主要構成要素としている。固定スクロール
2の吸込口7には、外部サイクル配管に接続する吸込パ
イプ8が圧入されている。
【0013】固定スクロール2と旋回スクロール3と
は、それぞれの台板2a,3a面に直立する渦巻き状の
それぞれのラップ部2b,3bを、互いに内側に向けて
噛み合わせて圧縮室6を形成している。旋回スクロール
3のボス部には、クランク軸5の偏心部5aが回転自在
に嵌入され、台板部の溝およびフレーム4の溝(図示せ
ず)には、旋回スクロールの自転防止手段を構成するオ
ルダムリング11が摺動自在に設けられている。
【0014】フレーム4には、旋回スクロール3の台板
3aを支持するための座面、およびクランク軸5の回転
力を受ける主軸受4aが具備されている。このフレーム
4の外周部は、固定スクロール2とボルト23により締
結され、外周側面は、スポット溶接により密閉容器1に
固定されている。クランク軸5には、電動機を構成する
ロータ10が嵌着されており、電動機を構成するステー
タ9は密閉容器1内に焼嵌めなどにより固定されてい
る。12は、クランク軸5の下部を支持する副軸受であ
る。
【0015】次に、スクロール圧縮機の作用および給油
機構について説明する。ロータ10は、ステータ9によ
り回転力を受け、クランク軸5が回転し、旋回スクロー
ル3は、オルダムリング11の作用により自転すること
なく、偏心回動(公転)する。前記旋回スクロールの偏
心回動により吸込パイプ8を通して吸込まれた冷媒ガス
は、固定スクロール2の吸込口7から圧縮室6で徐々に
圧縮され、吐出口13から密閉容器1の中に放出され
る。放出された高温,高圧の冷媒ガスは、電動機部を冷
却し、吐出パイプ14から外部サイクル配管へ供給され
る。
【0016】給油機構は差圧給油方式を採用しており、
中間圧室15の圧力と吐出圧力との差圧により、主軸受
4a、旋回スクロール3の軸受3c、副軸受12、その
他摺動部へ給油される。前記中間圧室15は、旋回スク
ロール3の台板3aに圧縮室6と通じる2つの中間圧孔
16により、吸込圧力と吐出圧力の中間の圧力の領域を
形成している。冷凍機油26は、上記中間圧力と吐出圧
力との差圧により、クランク軸5の内部の貫通穴5bを
通り、前記旋回スクロール3の軸受3c、前記主軸受4
aに給油される。さらに、中間圧室15に入り込んで、
冷凍給油は、前記旋回スクロール3の中間圧孔16や台
板3a外周部から圧縮室6に給油され吐出口13から冷
媒ガスとともに、密閉容器1内に放出される。
【0017】そして、固定スクロール2の外周部には、
図2に示すように、本発明の特徴部である背圧制御弁3
0が設けられている。背圧制御弁30は、制御弁を構成
する弁体27、弾性定数の異なる上下弾性部材28,2
9、および前記弁体27が飛び出さないためのストッパ
ーピン24により構成されている。
【0018】次に、本発明の実施の形態における背圧制
御弁30の構成と作用を、図3の要部拡大図を参照して
さらに詳述する。図3において、15は、固定スクロー
ル2、旋回スクロール3、フレーム4で形成される領域
で、圧縮室6と通じる2つの中間圧孔16により、吸込
圧力と吐出圧力の中間の圧力となる中間圧室、17は吸
込圧力側通路、19は吐出圧力側通路である。20は、
固定スクロールに設けられ、吐出圧力側通路19と吸込
圧力側通路17とを連通する第一の穴に係る弁穴、18
は、弁穴20の側面と中間圧室15とを連通する第二の
穴に係る中間圧力側通路である。24はストッパーピン
である。
【0019】また、27は、制御弁を構成する弁体、2
7aは、弁体27の側面、27bは、ばね受けとなる上
凹部、27cは、ばね受けとなる下凹部、28は、前記
上凹部27bとストッパーピン24との間に設けられた
ばねなどの上側弾性部材、29は、前記下凹部27cと
弁穴底部20aとの間に設けられたばねなどの下側弾性
部材である。
【0020】すなわち、固定スクロール2に、吐出圧力
側通路19と吸込圧力側通路17とを連通する弁穴2
0、中間圧室15と前記弁穴とを連通する中間圧力側通
路18が前記弁穴の側面に設けられている。そして、前
記弁穴20の内部に、上側弾性部材28,下側弾性部材
29にて上下を支持された弁体27を備えている。ここ
でスクロール圧縮機の通常運転時には、弁体27の側面
27aで中間圧力側通路18の穴を閉ざす(シールす
る)位置にて釣り合うように、上側弾性部材28と下側
弾性部材29の弾性定数を設定する。
【0021】この弾性定数の設定における釣り合いの条
件は、吐出圧力をPd、吸込み圧力をPs、制御弁(弁
体27)に加わる合力をF、弁体27の質量をm、弁体
27の断面積をS、重力の加速度をg、上側弾性部材2
8の弾性定数をk1,変位をΔx1、下側弾性部材29の
弾性定数をk2,変位をΔx2とすると、次式で与えられ
る。ただし、下向きを正とする。 F=(Pd−Ps)S+k1Δx1+mg−k2Δx2
【0022】上記の式から明らかなように、下側弾性部
材29の弾性定数は上側弾性部材28の弾性定数よりも
大きく設定する。これは、下側弾性部材29の弾性力
(k2Δx2)が、差圧により制御弁に加わる力〔(Pd
−Ps)S〕、上側弾性部材28の弾性力(k1Δ
1)、制御弁の自重(mg)の合力に釣り合うために
必要なのである。さらにこれらの弾性定数は、従来の背
圧制御弁構造で使用していた弾性部材の弾性定数を1と
すると、上側弾性部材28の弾性定数が4、下側弾性部
材29の弾性定数が11と格段に大きくなっている。
【0023】スクロール圧縮機の低速運転時に、吐出圧
力と吸込圧力との差圧が小さくなると、制御弁を構成す
る前記弁体27は徐々に上昇し、中間圧力側通路18が
吸込圧力側通路17と連通することになり、中間圧力が
吸込圧力まで低下し、中間圧室15の圧力が低下して差
圧給油が可能となる。このとき、上下弾性部材28,2
9の弾性定数がかなり大きいため、中間圧力側通路18
が吸込圧力側通路17に連通した際にも、弁体27は振
動することがない。
【0024】また、吐出圧力と吸込圧力が非常に小さい
場合においても、上側弾性部材28が全圧縮されても弁
体27の上端部とストッパーピン24との間に間隙を設
けておけば、前記弁体27が前記ストッパーピン24に
衝突することもない。上記の構成とすることによって、
背圧制御弁の作動時においても、弁体27と他部材との
衝突音をなくすことができるか、もしくは前記弁体27
の変位速度が、上側弾性部材28により減衰されてから
衝突するため、衝突音を低減することができる。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、従来の背圧制御弁と同様の機能を得るととも
に、制御弁の他部品への衝突音をなくすこと、もしく
は、衝突音を低減することができ、高信頼性で、かつ高
性能なスクロール圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すスクロール圧縮機の
縦断面図である。
【図2】図1における背圧制御弁の構成を示す縦断面図
である。
【図3】図2の要部拡大断面図である。
【図4】従来の背圧制御弁の構成を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1…密閉容器、2…固定スクロール、3…旋回スクロー
ル、4…フレーム、5…クランク軸、6…圧縮室、7…
吸込口、8…吸込パイプ、9…ステータ、10…ロー
タ、11…オルダムリング、12…副軸受、13…吐出
口、14…吐出パイプ、15…中間圧室、16…中間圧
孔、17…吸込圧力側通路、18…中間圧力側通路、1
9…吐出圧力側通路、20…弁穴、24…ストッパーピ
ン、26…冷凍機油、27…弁体、27a…側面、28
…上側弾性部材、29…下側弾性部材、30…背圧制御
弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 浩一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (72)発明者 寺井 利行 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (56)参考文献 特開 平7−224772(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04C 18/02 311

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内に、電動機と該電動機に連結
    された圧縮機構部とを収納するものであって、 圧縮機構部は、それぞれの台板上に直立する渦巻状のラ
    ップを有し、それぞれのラップを互いに噛み合わせて圧
    縮室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロール
    と、前記電動機の回転力を伝達し前記旋回スクロールに
    旋回運動を与えるクランク軸と、このクランク軸の回転
    を受ける軸受を具備するフレームと、このフレームと前
    記旋回スクロールとの角度位置関係を保つ旋回スクロー
    ルの自転防止手段とを備え、 前記旋回スクロールの背面に、吸込圧力と吐出圧力の中
    間の圧力となる中間圧室を備え、中間圧力と吐出圧力と
    の差圧により軸受部や各摺動部へ給油する手段を有して
    なるスクロール圧縮機において、 圧縮機構部の吐出圧力側と吸込圧力側とを連通する第一
    の穴と、この第一の穴の側面と中間圧室とを連通する第
    二の穴を設け、 前記第一の穴に弾性定数の異なる複数の弾性部材にて上
    下を支持された制御弁の弁体を備え、 この弁体の、前記第一の穴と摺動する弁体側面を、吐出
    圧力側と吸込圧力側とを遮断するシール面とするととも
    に、中間圧力側と吸込圧力側とを遮断するシール面とし
    ことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、制御弁を
    構成する弁体の上下を弾性部材にて支持し、前記弁体の
    移動する上死点、下死点にあって、当該弁体が他部材に
    接触しないこと、もしくは、当該弁体の変位速度が減衰
    されてから他部材に接触するように構成したことを特徴
    とするスクロール圧縮機。
JP14128796A 1996-06-04 1996-06-04 スクロール圧縮機 Expired - Fee Related JP3231623B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14128796A JP3231623B2 (ja) 1996-06-04 1996-06-04 スクロール圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14128796A JP3231623B2 (ja) 1996-06-04 1996-06-04 スクロール圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09324773A JPH09324773A (ja) 1997-12-16
JP3231623B2 true JP3231623B2 (ja) 2001-11-26

Family

ID=15288385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14128796A Expired - Fee Related JP3231623B2 (ja) 1996-06-04 1996-06-04 スクロール圧縮機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3231623B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386497B1 (ko) * 2000-09-22 2003-06-02 주식회사 엘지이아이 스크롤 압축기의 리크음 방지 구조
KR100459451B1 (ko) * 2002-04-29 2004-12-03 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 고진공 방지 장치
KR100578662B1 (ko) * 2005-01-26 2006-05-11 엘지전자 주식회사 스크롤압축기의 진공방지장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09324773A (ja) 1997-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3124335B2 (ja) 横置形スクロール圧縮機
JPH037035B2 (ja)
JPH0557438B2 (ja)
JPH0372840B2 (ja)
JP2001323886A (ja) ロータリ圧縮機
JP3231623B2 (ja) スクロール圧縮機
JP3545826B2 (ja) スクロ−ル圧縮機
JPH10153186A (ja) スクロール圧縮機
JP3642604B2 (ja) スクロール式圧縮機
WO2004010001A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2941480B2 (ja) スクロール圧縮機
JP3252495B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2674113B2 (ja) 横置形スクロール圧縮機
JP2752763B2 (ja) スクロール圧縮機およびその製造方法
JPH07332258A (ja) スクロール圧縮機
JP2609839B2 (ja) スクロール型圧縮装置
JP2865759B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2003301784A (ja) スクロール流体機械の自転防止機構
JP2004293530A (ja) 流体圧縮機
JP3198576B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2766291B2 (ja) スクロール式圧縮機
JP2003254271A (ja) ツイン型スクロール式流体機械
JPH0735081A (ja) スクロール圧縮機のリリーフ機構
JPH08284849A (ja) スクロール圧縮機
JPH02230993A (ja) スクロール型流体装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070914

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080914

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080914

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090914

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090914

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110914

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees