JP4598695B2 - Compressor - Google Patents
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Description
この発明は、冷凍空調装置に用いる圧縮機に関し、更に詳しくはスクロール圧縮機の圧縮対象の冷媒を外部から導入する弁構造の改良に関するものである。 The present invention relates to a compressor used in a refrigeration air conditioner, and more particularly to an improvement in a valve structure for introducing a refrigerant to be compressed by a scroll compressor from the outside.
従来のスクロール圧縮機は、密閉容器内に板状渦巻歯を有する固定スクロール及び揺動スクロールを備え、固定スクロールの板状渦巻歯と揺動スクロールの板状渦巻歯とが噛み合わされて圧縮室が形成され、固定スクロールに対して揺動スクロールを自転しないように旋回運動させて圧縮室内の冷媒を圧縮するものである。そして、固定スクロールの板状渦巻歯には吸入管に連通するように、水平方向に延びる弁通路が設けられ、その内側に弁が摺動可能に設けられ、吸入管が密閉容器を貫通して圧入されている。さらに、弁はバネによって吸入管の閉鎖方向に付勢されており、吸入管の端面で突き当たり、この端面でシールされ、冷媒が機外に逆流するのを防止している。その弁の周面には開閉方向に沿って逃がし溝が形成されている。 A conventional scroll compressor includes a fixed scroll and a swing scroll having a plate-like spiral tooth in a hermetically sealed container, and the compression chamber is formed by meshing the plate-like spiral tooth of the fixed scroll and the plate-like spiral tooth of the swing scroll. It is formed and compresses the refrigerant in the compression chamber by turning the swing scroll so as not to rotate with respect to the fixed scroll. A plate-like spiral tooth of the fixed scroll is provided with a valve passage extending in the horizontal direction so as to communicate with the suction pipe, and a valve is slidably provided therein, and the suction pipe passes through the sealed container. It is press-fitted. Further, the valve is urged by the spring in the closing direction of the suction pipe, hits the end face of the suction pipe and is sealed at the end face to prevent the refrigerant from flowing back to the outside of the machine. A relief groove is formed in the circumferential surface of the valve along the opening and closing direction.
また、弁通路の両側面には圧縮室に通じる圧縮室連通路と連通する同形状の弁通路開口部がそれぞれ設けられ、これら弁通路開口部にバネの終端面が位置している。
運転時には、冷媒が吸入管から吸入され、吸入圧力によって弁はバネ力に打ち勝って弁止まり面に突き当たり、吸入冷媒は弁通路開口部を通り、圧縮室連通路を経て圧縮室に入る。また、運転停止時は、吐出圧力と吸入圧力の差圧によって冷媒は圧縮室より圧縮室連通路、弁通路開口部及び弁通路を通って圧縮機外に逆流しようとする。バネを通過して弁背面導入された冷媒が弁を吸入管の端面に押し戻し、シールされて冷媒の逆流を防ぐ。
さらに、弁の周面に、開閉方向に沿って逃がし溝が形成されているため、大量の液冷媒や冷凍機油が弁通路に滞留している状態においても、これら滞留している液冷媒や冷凍機油が逃がし溝を通るため、弁に対する抵抗とはならず、弁が閉じ遅れることなくスムーズ閉鎖することができ、弁の閉じ遅れによる逆転音の発生を防止でき、冷凍機油の圧縮機外に持ち出されることを防止できる(例えば、特許文献1参照)。
In addition, valve passage openings of the same shape communicating with the compression chamber communication passage communicating with the compression chamber are respectively provided on both side surfaces of the valve passage, and the end face of the spring is located in these valve passage openings.
During operation, the refrigerant is sucked from the suction pipe, the valve overcomes the spring force by the suction pressure, hits the valve stop surface, and the suction refrigerant passes through the valve passage opening and enters the compression chamber through the compression chamber communication passage. When the operation is stopped, the refrigerant tends to flow backward from the compression chamber to the outside of the compressor through the compression chamber communication passage, the valve passage opening, and the valve passage due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure. The refrigerant introduced through the spring and introduced into the back of the valve pushes the valve back to the end face of the suction pipe and is sealed to prevent back flow of the refrigerant.
Furthermore, since a relief groove is formed along the opening and closing direction on the peripheral surface of the valve, even when a large amount of liquid refrigerant or refrigerating machine oil stays in the valve passage, these staying liquid refrigerant or freezer Since the machine oil passes through the escape groove, it does not become resistance to the valve, it can be closed smoothly without delay in closing, it can prevent reverse sound due to valve closing delay, and it is taken out of the compressor of the refrigerator oil (See, for example, Patent Document 1).
最近は圧縮機の大きさは同一のまま上限容量を大きくする傾向にあり、冷媒流量が以前の上限より大きくなっている。
特許文献1に記載の従来のスクロール圧縮機の弁構造では、冷媒流量が大きくなりすぎると、運転停止直後に逆流する冷媒量も大きくなるので、バネの側面より付加する力も大きくなる。また、冷媒の作動圧力が高くなり、かつ運転範囲も拡大する傾向にあるので、運転中の高低圧差が大きくなり、これによっても停止直後高差圧によりバネの側面から付加する力も大きくなる。
このように、バネの側面より付加する力が大きくなると、弁通路開口部が両側面とも同形状であるため、弁を押し戻す間にバネ端面部は冷媒によって圧縮室連通路と反対側の弁通路開口部方向に押され、弁通路開口部からはみ出し、最悪の場合はバネが弁通路開口部を通って飛び出す可能性があるという問題があった。
Recently, the upper limit capacity tends to be increased while the size of the compressor remains the same, and the refrigerant flow rate is larger than the previous upper limit.
In the valve structure of the conventional scroll compressor described in
In this way, when the force applied from the side surface of the spring increases, the valve passage opening has the same shape on both side surfaces, so that the spring end surface portion is opposite to the compression chamber communication passage by the refrigerant while pushing back the valve. There is a problem in that the spring is pushed in the direction of the opening and protrudes from the valve passage opening, and in the worst case, the spring may jump out through the valve passage opening.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、バネの弁通路開口部へのはみ出しを防止し、弁の開閉動作が妨げられることによる逆転音の発生や冷凍機油の機外への持ち出されて軸受が給油不足なり、軸受信頼性が低下することを防止する圧縮機を得ることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents the spring from protruding to the valve passage opening, and the reverse opening of the valve due to the hindering of the valve opening / closing operation. It is an object of the present invention to obtain a compressor that prevents the bearing reliability from being lowered due to being taken out and the bearing being insufficiently lubricated.
この発明に係る圧縮機は、密閉容器内に導入された冷媒を圧縮室で圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機要素とを備え、前記密閉容器を貫通して設けられた吸入管と前記圧縮室に通じる圧縮室連通路とに連通する弁通路を前記圧縮機構部に設け、前記弁通路内に摺動自在な弁と、該弁を前記吸入管の弁座面に付勢するバネと、該バネを保持し、且つ前記吸入管より冷媒が吸入された時に該冷媒の吸入圧力によりバネのバネ力に打ち勝って押し付けられる前記弁を止める弁止まり面とを設け、前記弁通路の両側面に前記圧縮室連通路と連通する弁通路開口部をそれぞれ設け、前記圧縮室連通路と反対側の弁通路開口部を前記圧縮室連通路側の弁通路開口部より小さく形成し、前記弁通路の側面で前記小さくした弁通路開口部と前記弁止まり面との間の位置にバネはみ出し防止用壁を設けるようにしたものである。 The compressor according to the present invention includes a compression mechanism that compresses the refrigerant introduced into the sealed container in a compression chamber, and an electric motor element that drives the compression mechanism, and is provided through the sealed container. A valve passage communicating with the suction pipe and the compression chamber communication passage communicating with the compression chamber is provided in the compression mechanism portion, a valve slidable in the valve passage, and the valve is attached to a valve seat surface of the suction pipe. A spring that holds the spring and a valve stop surface that stops the valve that is pressed against the spring force of the spring by the suction pressure of the refrigerant when the refrigerant is sucked from the suction pipe; Valve passage openings that communicate with the compression chamber communication passage are respectively provided on both side surfaces of the passage, and a valve passage opening opposite to the compression chamber communication passage is formed smaller than a valve passage opening on the compression chamber communication passage side. , The reduced valve passage opening on the side of the valve passage Is obtained so as to provide a spring extrusion preventing wall at a position between said valve stop surface.
この発明の圧縮機においては、密閉容器を貫通して設けられた吸入管と密閉容器内に導入された冷媒を圧縮する圧縮室に通じる圧縮室連通路とに連通する弁通路を圧縮機構部に設け、その弁通路の両側面に圧縮室連通路に連通する弁通路開口部をそれぞれ設け、圧縮室連通路と反対側の弁通路開口部を圧縮室連通路側の弁通路開口部より小さく形成し、弁通路の側面で小さくなった弁通路開口部と弁止まり面との間の位置にバネはみ出し防止用壁を設けたので、圧縮機の運転停止時に逆流する冷媒量が多くなったり、高低圧差が大きくなったりして弁を押し戻す間にバネのバネ端面部は冷媒によって圧縮室連通路と反対側の弁通路開口部方向に押され、弁通路開口部からはみ出そうとするが、そのバネ端面部のはみ出しはバネはみ出し防止用壁によって阻止されるため、バネ端面部の弁通路開口部からのはみ出しが防止され、弁の開閉を正常に維持することにより、弁が閉じ遅れることなくスムーズに移動し、弁が閉じ遅れることによる逆転音の発生を防止でき、かつ冷凍機油が圧縮機外に持ち出されることを防止できるため、給油不足による軸受信頼性の低下を防止できるという効果がある。 In the compressor according to the present invention, the compression mechanism portion includes a valve passage communicating with the suction pipe provided through the sealed container and the compression chamber communication path leading to the compression chamber for compressing the refrigerant introduced into the sealed container. Provided on both sides of the valve passage are valve passage openings that communicate with the compression chamber communication passage, and the valve passage opening opposite to the compression chamber communication passage is made smaller than the valve passage opening on the compression chamber communication passage side. In addition, since a spring protrusion prevention wall is provided at a position between the valve passage opening and the valve stop surface that have become smaller on the side surface of the valve passage, the amount of refrigerant that flows backward when the compressor is stopped increases, While the pressure difference increases or the valve is pushed back, the spring end face is pushed by the refrigerant toward the valve passage opening on the side opposite to the compression chamber communication passage, and tries to protrude from the valve passage opening. The protrusion of the end face is for preventing the spring from protruding Therefore, the spring end face is prevented from protruding from the valve passage opening, and by maintaining the valve normally open and closed, the valve moves smoothly without delay in closing, and reverse rotation due to delay in closing the valve. Since the generation of noise can be prevented and the refrigerating machine oil can be prevented from being taken out of the compressor, it is possible to prevent a decrease in bearing reliability due to insufficient lubrication.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1のスクロール圧縮機の縦断面図、図2は同スクロール圧縮機の弁通路開口部で、(a)は停止時の形状を示す説明図、(b)は運転時の形状を示す説明図である。
図1において、1は固定スクロールであり、外周部はガイドフレーム15にボルト(図示せず)によって締結されている。台板部1aの一方の面(図1において下側)には板状渦巻歯1bが形成されると同時に、外周部にはオルダム案内溝1cがほぼ一直線上に2ヶ形成されている。このオルダム案内溝1cにはオルダムリング9の爪9bが往復摺動自在に係合されている。
さらに、固定スクロール1には、図2に示すように圧縮室1dと連通する圧縮室連通路1kが設けられ、その圧縮室連通路1kと密閉容器10を貫通して圧入された吸入管10aとに連通する水平方向に延びる弁通路17dが圧縮室連通路1kに対して直角方向に設けられている。その弁通路17dの両側面に圧縮室連通路1kに連通する弁通路開口部1jがそれぞれ設けられている。また、その弁通路17dの内側に弁17が摺動するように設けられている。
1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to
In FIG. 1, 1 is a fixed scroll, and the outer peripheral part is fastened to the
Furthermore, the
また、弁17はバネ18により吸入管10aの方向に閉じるように付勢されており、吸入管10aの弁座面となる端面で止まり、シールされ、冷媒の逆流を防ぐ構造となっている。バネ端面部18aが弁通路17dの終端座面である弁止まり面1gに収まりやすいように側面はテーパ形状になっている。
また、その弁止まり面1gに、運転停止直後の逆流した冷媒を、弁17dの背面側端面に導くための逃がし溝である高圧冷媒導入溝1hが設けられている。
Further, the
The
さらに、弁通路17dの両側面にそれぞれ設けられた弁通路開口部1jについては、図2に示すように、圧縮室連通路1kと反対側の弁通路開口部1jを圧縮室連通路1k側の弁通路開口部1jより小さく形成しており、弁通路17dの側面で小さくなった弁通路開口部1jとバネ端面部18aが当接する弁止まり面1gとの間の位置にバネはみ出し防止用壁1lが設けられている。
また、運転時に、圧縮室連通路1kと反対側の小さくした弁通路開口部1jの終端部が、弁止まり面1gに弁17が着座した時に弁17の側面の間にくるように設定している。
さらに、運転時に冷媒が吸入管10aから弁通路17dへとスムーズに流入するように、弁通路17dの両側面に設けられた2つの弁通路開口部1jの面積は、吸入管10aの内径面積より大きく形成されている。
Further, with respect to the
Further, during operation, the end portion of the reduced valve passage opening 1j on the side opposite to the compression
Further, the area of the two
2は揺動スクロールであり、台板部2aの上面には固定スクロール1の板状渦巻歯1bと実質的に同一形状の板状渦巻歯2bが設けられており、前記固定スクロール1の板状渦巻歯1aと揺動スクロール2の板状渦巻歯2bとは幾何学的に圧縮室1dを形成している。台板2aの板状渦巻歯2bと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部2fが形成されており、主軸4上端の揺動軸部4bと回転自在に係合されている。
また、台板2aの板状渦巻歯2bと反対側の面にはコンプライアントフレーム3のスラスト軸受け3aと圧接摺動可能なスラスト面2dが形成されている。揺動スクロール2の台板2aの外周部には、前記固定スクロール1のオルダム案内溝1cと90度の位相差をもつオルダム案内溝2eがほぼ一直線上に2ヶ形成されており、このオルダム案内溝2eにはオルダムリング9の爪9aが往復摺動自在に係合されている。また台板部2aには前記圧縮室1dとスラスト面2dを貫通する揺動スクロール抽出孔2jが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面2dに導く構造となっている。
Further, a
コンプライアントフレーム3はその外周部に設けられた上下2つの円筒面3d、3eを、ガイドフレーム15の内周部に設けた円筒面15a、15bによって半径方向に支持されており、その中心部には電動機固定子7により回転駆動される主軸4を半径方向に支持する主軸受け3cおよび副主軸受け3hが形成されている。またスラスト軸受け3a面内から軸方向に貫通する連絡通路3sが設けてあり、そのスラスト軸受け側開口部2kは揺動スクロール抽出孔2jに対面して配置されている。
The
ガイドフレーム15の外周面15gは焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器10に固着されているものの、その外周部に設けた切り欠き部15cにより、固定スクロール1の吐出ポート1eから吐出される高圧の冷媒ガスを圧縮機構部(1,2,3,15)と電動機要素(7,8)の間に設けられた吐出管10bに導く流路は確保されている。
また、切り欠き部15cは吐出管10bとは反対の位置に設けられている。また、ガイドフレーム15の内周面には、コンプライアントフレーム3の外周面に形成された上下円筒面3d、3eと係合する円筒面15a、15b、およびシール材を収納するシール溝が2カ所設けられており、それぞれ上側及び下側シール材16a、16bが設置されている。 これら2つのシール材16a、16bを用いて密封されたガイドフレーム15の内周面とコンプライアントフレーム3の外周面からなるフレーム空間15fは、コンプライアントフレーム3の連絡通路3sとのみ連通しており、揺動スクロール抽出孔2jより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
Although the outer
The
4は主軸であり、その上端部は揺動スクロール2の揺動軸受け2cと回転自在に係合する揺動軸4bが形成されており、その下側には主軸バランサ4eが焼きばめられている。 さらに、その下にはコンプライアントフレーム3の主軸受け3cおよび副主軸受け3hと回転自在に係合する主軸部4cが形成されている。
また、主軸4の下側はサブフレーム6の副軸受け6aと回転自在に係合する副軸部4dが形成され、この副軸部4dと前述した主軸部4c間には電動機回転子8が焼きばめられている。電動機回転子8の上端面には上バランサ8aが、下端面には下バランサ8bが固定されており、前述した主軸バランサ4eとあわせて合計3ヶのバランサにより、静バランスおよび動バランスがとられている。
さらに、主軸4の下端にはオイルパイプ4fが圧入されており、密閉容器10底部の油だめ10gにたまった冷凍機油10eを吸い上げる構造となっている。また、密封容器10の側面にはガラス端子10fが設置されており、電動機固定子7からのリード線が接合されている。
Further, a
Further, an
次に高圧シェルタイプのフレームコンプライアントスクロール圧縮機の基本動作について説明する。
圧縮機の運転時には、吸入冷媒が吸入管10aより吸入され、吸入圧力により弁17はバネ力に打ち勝って弁止まり面1g付近まで押し下げられ、吸入冷媒は固定スクロール1の板状渦巻歯1b及び揺動スクロール2の板状渦巻歯2bで形成される圧縮室1dに入る。
電動機固定子7により駆動される揺動スクロール2は偏心旋回運動に伴って圧縮室1dの容積を減少させる。
この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール1の吐出ポート1eより密閉容器10内に吐き出される。なお、上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール2の揺動スクロール抽出孔2jよりコンプライアントフレーム3の連絡通路3sを経て、フレーム空間15fに導かれ、このフレーム空間15fの中間圧力雰囲気を維持する。高圧となった吐出ガスは密閉容器10内を高圧雰囲気で満たし、吐出管10bから圧縮機外に放出される。
Next, the basic operation of the high pressure shell type frame compliant scroll compressor will be described.
During the operation of the compressor, the suction refrigerant is sucked from the
The
Due to this compression stroke, the suction refrigerant becomes high pressure and is discharged into the sealed
密閉容器10底部の油だめ10gにためられた冷凍機油10eは、差圧により主軸4を軸方向に貫通する給油穴4gを通り揺動軸受け空間4bに導かれる。
揺動軸受け2cの絞り作用によって中間圧力となった冷凍機油10eは、揺動スクロール2とコンプライアントフレーム3によって囲まれたボス部空間2hを満たし、このボス部空間2hと低圧雰囲気空間を連絡する圧力調整弁(記載せず)を経由して低圧空間に導かれ、低圧の冷媒ガスとともに圧縮室1dに吸入される。
圧縮行程により冷凍機油10eは高圧の冷媒ガスとともに吐出ポート1eから密閉容器10内に吐出される。
The refrigerating
The refrigerating
The refrigerating
圧縮機の運転停止時には、図2(a)に示すように、弁通路17dの両側面に弁通路開口部1jがそれぞれ設けられ、圧縮室連通路1kと反対側の弁通路開口部1jを圧縮室連通路1k側の弁通路開口部1jより小さく形成しており、弁通路17dの側面で小さくなった弁通路開口部1jと弁止まり面1gとの間の位置にバネはみ出し防止用壁1lが設けられていることにより、逆流する冷媒量が多くなったり、高低圧差が大きくなったりして弁17を押し戻す間にバネ18のバネ端面部18aは冷媒によって圧縮室連通路1kと反対側の弁通路開口部1j方向に押され、弁通路開口部1jからはみ出そうとするが、そのバネ端面部18aのはみ出しはバネはみ出し防止用壁11によって阻止されるため、バネ端面部18aの弁通路開口部1jからのはみ出しが防止されることとなる。
従って、弁17が閉じ遅れることなくスムーズに移動し、弁17が閉じ遅れることによる逆転音の発生を防止でき、かつ冷凍機油が圧縮機外に持ち出されることを防止できるので給油不足による軸受信頼性の低下を防止できる。
When the operation of the compressor is stopped, as shown in FIG. 2A,
Accordingly, the
また、圧縮機の運転時に、圧縮室連通路1kと反対側の小さくした弁通路開口部1jの終端部が、弁止まり面1gに弁17が着座した時に弁17の側面の間にくるように設定しているので、運転時の弁通路開口部面積は従来の弁通路開口部の時と同じであり、バネ端面部18aのはみ出しを防止しつつ、吸入圧損が従来と同等の圧縮機が成立する。
Further, during operation of the compressor, the terminal portion of the reduced
上述した実施の形態1の圧縮機は、高圧シェルタイプのフレームコンプライアントスクロール圧縮機であるが、吸入側に上述した実施の形態1と同様の逆転防止のために弁機構を設けたものであれば、スクロール圧縮機やロータリー圧縮機、その他の圧縮機でも同様の効果を得ることができる。 The compressor according to the first embodiment described above is a high-pressure shell type frame compliant scroll compressor, but may be provided with a valve mechanism on the suction side to prevent reverse rotation as in the first embodiment described above. For example, the same effect can be obtained with a scroll compressor, a rotary compressor, and other compressors.
1 固定スクロール、1a 台板部、1b 板状渦巻歯、1d 圧縮室、1e 吐出ポート、1f 弁通路、2 揺動スクロール、2a 台板部、2b 板状渦巻歯、2c 揺動軸受け、3 コンプライアントフレーム、3a スラスト軸受け、3s 連絡通路、4 主軸、4b 揺動軸受け空間、4c 主軸部、4d 副軸部、4f オイルパイプ、4g 給油穴、6 サブフレーム、7 電動機固定子、8 電動機回転子、9 オルダムリング、10 密閉容器、10a 吸入管、10b 吐出管、10e 冷凍機油、10g 油だめ、15 ガイドフレーム、17 弁、18 バネ、18a バネ端面部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記弁通路内に摺動自在な弁と、該弁を前記吸入管の弁座面に付勢するバネと、該バネを保持し、且つ前記吸入管より冷媒が吸入された時に該冷媒の吸入圧力によりバネのバネ力に打ち勝って押し付けられる前記弁を止める弁止まり面とを設け、
前記弁通路の両側面に前記圧縮室連通路と連通する弁通路開口部をそれぞれ設け、
前記圧縮室連通路と反対側の弁通路開口部を前記圧縮室連通路側の弁通路開口部より小さく形成し、前記弁通路の側面で前記小さくした弁通路開口部と前記弁止まり面との間の位置にバネはみ出し防止用壁を設けたことを特徴とする圧縮機。 A compression mechanism that compresses the refrigerant introduced into the sealed container in a compression chamber, and an electric motor element that drives the compression mechanism, and communicates with a suction pipe provided through the sealed container and the compression chamber. A valve passage communicating with the compression chamber communication passage is provided in the compression mechanism section;
A valve that is slidable in the valve passage, a spring that urges the valve against a valve seat surface of the suction pipe, and a suction of the refrigerant when the refrigerant is sucked from the suction pipe while holding the spring A valve stop surface for stopping the valve pressed against the spring force of the spring by pressure,
Provided on both side surfaces of the valve passage with valve passage openings communicating with the compression chamber communication passage,
A valve passage opening opposite to the compression chamber communication passage is formed to be smaller than a valve passage opening on the compression chamber communication passage side, and the reduced valve passage opening and the valve stop surface on a side surface of the valve passage. A compressor characterized in that a spring protruding prevention wall is provided at a position between them.
The compressor according to claim 1 or 2, wherein the area of the two valve passage openings provided on both side surfaces of the valve passage is formed larger than the inner diameter area of the suction pipe.
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