JP6934612B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本開示は、スクロール圧縮機に関する。 The present disclosure relates to a scroll compressor.
近年、密閉型スクロール圧縮機が知られている。密閉型スクロール圧縮機は、圧縮容器内に仕切板を設けるとともに、この仕切板で仕切られた低圧側の空間に固定スクロールおよび旋回スクロールを有する圧縮要素と、この旋回スクロールを旋回駆動する電動要素とを有する。 In recent years, a closed scroll compressor has been known. In the closed scroll compressor, a partition plate is provided in the compression vessel, and a compression element having a fixed scroll and a swivel scroll in the space on the low pressure side partitioned by the partition plate, and an electric element that swivels and drives the swivel scroll. Has.
特許文献1は、吸入管から吸引した冷媒を圧縮要素で圧縮し、圧縮された冷媒を、固定スクロールの吐出ポートを介して、仕切板で仕切られた高圧側の空間に吐出するように構成された密閉型スクロール圧縮機を提案している。
図12は、特許文献1に記載されたスクロール圧縮機を示す。冷媒は、吸入管200を介して、密閉容器の内部の低圧空間201に供給される。このスクロール圧縮機では、吸入管200の密閉容器側の開口と対向する部分に設けられた整流板202に、冷媒が衝突して分流する。一部の冷媒は電動要素を冷却し、残りの冷媒は圧縮要素に吸引されて圧縮される。
FIG. 12 shows the scroll compressor described in
しかしながら、上記従来の整流板202に冷媒が衝突して分流すると、整流板202からの冷媒の流れは、回転軸と平行(図では上下方向)な方向に向かう。整流板202から電動要素とは反対方向に流れる冷媒は仕切板203に衝突する。
However, when the refrigerant collides with the
仕切板203は、高圧空間204と接触するため高温である。冷媒は仕切板203に接触することで加熱される。圧縮機構部205に吸入される冷媒密度が低下し、体積効率が低下する。
The
本開示は、吸入加熱による効率低下を防止することで、高効率なスクロール(Scroll)圧縮機を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a highly efficient Scroll compressor by preventing a decrease in efficiency due to suction heating.
上記目的を達成するため、本開示では、整流板が、回転軸方向の上端面が吸入管の密閉容器側の開口部の内径の下端と上端との間に位置するように構成される。 In order to achieve the above object, in the present disclosure, the straightening vane is configured such that the upper end surface in the rotation axis direction is located between the lower end and the upper end of the inner diameter of the opening on the closed container side of the suction pipe.
これにより、吸入管から流れる冷媒の一部は、整流板に衝突して電動要素の方に分流し、電動要素を冷却する。残りの冷媒は、圧縮機構部に直接流れる。 As a result, a part of the refrigerant flowing from the suction pipe collides with the straightening vane and is diverted toward the electric element to cool the electric element. The remaining refrigerant flows directly to the compression mechanism.
本開示によれば、電動要素の冷却を確保しつつ、仕切板における吸入加熱による効率低下を防ぐことができ、効率の高いスクロール圧縮機を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to suction heating in the partition plate while ensuring cooling of the electric element, and it is possible to provide a highly efficient scroll compressor.
本開示の第1の態様のスクロール圧縮機は、容器内を高圧空間と低圧空間とに区画する仕切板と、仕切板に隣接する固定スクロールと、固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、旋回スクロールの自転を防止する自転抑制部材と、旋回スクロールを支持する主軸受とを有する。 The scroll compressor of the first aspect of the present disclosure includes a partition plate that divides the inside of the container into a high-pressure space and a low-pressure space, a fixed scroll adjacent to the partition plate, and a swivel that is meshed with the fixed scroll to form a compression chamber. It has a scroll, a rotation suppressing member for preventing the rotation of the turning scroll, and a main bearing for supporting the turning scroll.
固定スクロール、旋回スクロール、自転抑制部材からなる圧縮機構部と、主軸受とは低圧空間に配置される。固定スクロールおよび旋回スクロールは、仕切板と主軸受との間に配置される。低圧空間に冷媒の吸入管を開口させるとともに、吸入管の密閉容器側に冷媒分流用の整流板が設けられる。整流板は、回転軸方向の上端面が吸入管の密閉容器側の開口部の内径の下端と上端との間に位置するように構成される。 The compression mechanism unit including the fixed scroll, the swivel scroll, and the rotation suppressing member, and the main bearing are arranged in a low pressure space. Fixed scrolls and swivel scrolls are arranged between the divider and the main bearing. A refrigerant suction pipe is opened in the low-pressure space, and a rectifying plate for refrigerant diversion is provided on the closed container side of the suction pipe. The straightening vane is configured such that the upper end surface in the direction of the rotation axis is located between the lower end and the upper end of the inner diameter of the opening on the closed container side of the suction pipe.
本態様によれば、吸入管からの冷媒の一部が、整流板に衝突して圧縮機構部を駆動する電動要素の方に分流し、電動要素を冷却する。残りの冷媒は、圧縮機構部に直接流れるので、吸入加熱による効率低下を防ぐことができる。その結果、冷媒の仕切板への接触を抑制して、吸入加熱による効率低下を防ぐことができる。 According to this aspect, a part of the refrigerant from the suction pipe collides with the straightening vane and is diverted toward the electric element that drives the compression mechanism unit to cool the electric element. Since the remaining refrigerant flows directly to the compression mechanism, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to suction heating. As a result, it is possible to suppress the contact of the refrigerant with the partition plate and prevent a decrease in efficiency due to suction heating.
本開示の第2の態様のスクロール圧縮機では、第1の態様に加えて、吸入管の密閉容器側の開口部が、圧縮機構部の吸入部と対向する。 In the scroll compressor of the second aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, the opening of the suction pipe on the closed container side faces the suction part of the compression mechanism part.
本態様によれば、吸入冷媒を、圧縮機構部の吸入部に直線的に吸入させることができる。このため、第1態様よりも仕切板との接触をより少なくして、冷媒密度の低下を抑制することができる。その結果、効率を向上させることができる。 According to this aspect, the suction refrigerant can be linearly sucked into the suction portion of the compression mechanism portion. Therefore, the contact with the partition plate can be reduced as compared with the first aspect, and the decrease in the refrigerant density can be suppressed. As a result, efficiency can be improved.
本開示の第3の態様のスクロール圧縮機では、第1の態様に加えて、整流板が、吸入管の密閉容器側の開口部を、密閉容器の円周方向に50%以上覆う。 In the scroll compressor of the third aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, the rectifying plate covers the opening of the suction tube on the closed container side by 50% or more in the circumferential direction of the closed container.
本態様によれば、密閉容器内に供給された冷媒が、密閉容器の周方向に分流されるのを抑制して、圧縮機構部側と電動要素側に効率よく分流される。これにより、効率的に冷媒を圧縮機構部の吸入部へと導くことができる。その結果、冷媒の仕切板への接触をより少なくして冷媒密度の低下を抑制して、効率を向上させることができる。 According to this aspect, the refrigerant supplied into the closed container is suppressed from being separated in the circumferential direction of the closed container, and is efficiently divided into the compression mechanism side and the electric element side. As a result, the refrigerant can be efficiently guided to the suction portion of the compression mechanism portion. As a result, the contact of the refrigerant with the partition plate can be reduced to suppress a decrease in the refrigerant density, and the efficiency can be improved.
本開示の第4の態様のスクロール圧縮機では、第1の態様に加えて、吸入管の内径の直径をdとすると、整流板と密閉容器の内壁との距離Lが、d/4≦L≦dの関係を満たす。 In the scroll compressor of the fourth aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, if the diameter of the inner diameter of the suction pipe is d, the distance L between the rectifying plate and the inner wall of the closed container is d / 4 ≦ L. The relationship of ≦ d is satisfied.
本態様によれば、整流板と密閉容器の内壁との間を流れる冷媒の圧力損失を低減しつつ、電動要素側と圧縮機構部側とへの分流を促進することができる。 According to this aspect, it is possible to promote the diversion between the electric element side and the compression mechanism portion side while reducing the pressure loss of the refrigerant flowing between the straightening vane and the inner wall of the closed container.
本開示の第5の態様のスクロール圧縮機では、第1の態様に加えて、吸入管の内径の直径をdとすると、吸入管の密閉容器側の開口部の内径の下端を基準とした整流板の上端面の高さHが、d/4≦H≦3d/4の関係を満たす。 In the scroll compressor of the fifth aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, if the diameter of the inner diameter of the suction pipe is d, rectification with reference to the lower end of the inner diameter of the opening on the closed container side of the suction pipe. The height H of the upper end surface of the plate satisfies the relationship of d / 4 ≦ H ≦ 3d / 4.
本態様によれば、電動要素の冷却に必要な最小限の冷媒を整流板に衝突させて電動要素に供給し、それ以外の冷媒を圧縮機構部に直接供給することができる。これにより、効率よく電動要素を冷却することができ、圧縮機構部の効率を向上させることができる。 According to this aspect, the minimum refrigerant required for cooling the electric element can be made to collide with the straightening vane and supplied to the electric element, and the other refrigerant can be directly supplied to the compression mechanism unit. As a result, the electric element can be efficiently cooled, and the efficiency of the compression mechanism can be improved.
本開示の第6の態様のスクロール圧縮機では、第1の態様に加えて、整流板が密閉容器の内壁に取り付けられる。 In the scroll compressor of the sixth aspect of the present disclosure, in addition to the first aspect, a rectifying plate is attached to the inner wall of the closed container.
本態様によれば、圧縮機構部の固定スクロールが軸方向に移動するスクロール圧縮機であっても、吸入管の密閉容器側の開口部と整流板との位置関係を常に一定に維持することができる。これにより、整流板を固定スクロールに固定する場合などに比べ、冷媒をより安定的に圧縮機構部に導くことができる。その結果、効率を安定的に向上させることができる。 According to this aspect, even in a scroll compressor in which the fixed scroll of the compression mechanism portion moves in the axial direction, the positional relationship between the opening on the closed container side of the suction pipe and the rectifying plate can always be maintained constant. can. As a result, the refrigerant can be guided to the compression mechanism more stably as compared with the case where the straightening vane is fixed to the fixed scroll. As a result, the efficiency can be stably improved.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。図2、図3は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の要部を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the scroll compressor according to the present embodiment. 2 and 3 are vertical cross-sectional views showing a main part of the scroll compressor according to the present embodiment.
図1に示すように、圧縮機1は、外殻として上下方向に長手方向を有する円筒状の密閉容器10を有する。本明細書において、上下方向とは、図1〜図3におけるZ軸方向、すなわち、電動要素の回転軸方向である。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機1は、密閉容器10の内部に、冷媒を圧縮する圧縮機構部170と、圧縮機構部170を駆動する電動要素80とを備えた密閉型スクロール圧縮機である。圧縮機構部170は、固定スクロール30、旋回スクロール40、主軸受60、オルダムリング(Oldham ring)90を含む。
The
密閉容器10内の上部には、密閉容器10の内部を上下に仕切る仕切板20が設けられる。仕切板20は、密閉容器10の内部を、高圧空間11と低圧空間12とに区画する。
A
低圧空間12には、圧縮機構部170と電動要素80とが配置される。高圧空間11は、圧縮機構部170において圧縮された高圧の冷媒で満たされる空間である。低圧空間12は、圧縮機構部170において圧縮される前の低圧の冷媒で満たされる空間である。低圧空間12の底部には、潤滑油が貯留される油溜まり15が形成される。
A
密閉容器10は、密閉容器10の外部と低圧空間12とを連通させる吸入管13と、密閉容器10の外部と高圧空間11とを連通させる吐出管14とを備える。
The
圧縮機1は、吸入管13を介して、密閉容器10の外部に設けられた冷凍サイクル回路(図示せず)から、低圧空間12に低圧の冷媒が供給される。圧縮機構部170において圧縮された高圧の冷媒は、高圧空間11に移動し、その後、高圧空間11から吐出管14を介して、冷凍サイクル回路に吐出される。
In the
密閉容器10の内壁には、吸入管13の密閉容器側の開口部13aと対向するように、整流板160が取り付けられる。整流板160は、上部の仕切板20側を閉塞し、密閉容器10の内壁に取り付けられる。
A rectifying
吸入管13から流入した冷媒の一部が整流板160に衝突することなく圧縮機構部170の方に流れ、残りの冷媒が整流板160に衝突して電動要素80の方に流れるように、整流板160と吸入管13とが構成される。
Rectified so that a part of the refrigerant flowing in from the
具体的には、図1に示すように、回転軸方向(図1では上下方向)の上端面が開口部13aの内径の下端と上端との間に位置するように、整流板160が設けられる。
Specifically, as shown in FIG. 1, the straightening
本実施の形態では、開口部13aは、固定スクロール30の吸入部301と対向する。整流板160は、開口部13aをY軸方向(密閉容器の円周方向)に50%以上覆う。
In the present embodiment, the opening 13a faces the
図2に示すように、整流板160と密閉容器10の内壁との距離Lは、開口部13aの内径の直径をdとしたとき、d/4≦L≦dの関係を満たす。
As shown in FIG. 2, the distance L between the straightening
図3に示すように、開口部13aの内径の下端を基準とした、整流板160の上端面の高さHは、d/4≦H≦3d/4を満たす。
As shown in FIG. 3, the height H of the upper end surface of the straightening
圧縮機1は、低圧空間12内に、圧縮機構部170の固定スクロール30と旋回スクロール40とを備える。固定スクロール30は、本実施の形態における非旋回スクロールである。固定スクロール30は、仕切板20の下方に隣接して配置される。旋回スクロール40は、固定スクロール30の下方に、固定スクロール30と噛み合わされて配置される。
The
固定スクロール30は、円板状の固定スクロール端板31と、固定スクロール端板31の下面に設けられた渦巻状の固定渦巻きラップ(Lap)32とを備える。
The fixed
旋回スクロール40は、円板状の旋回スクロール端板41と、旋回スクロール端板41の上面に設けられた渦巻状の旋回渦巻きラップ42と、下方ボス部43とを備える。下方ボス部43は、旋回スクロール端板41の下面の略中央に形成された円筒状の突起である。
The
旋回スクロール40の旋回渦巻きラップ42と固定スクロール30の固定渦巻きラップ32とを噛み合わせることで、旋回スクロール40と固定スクロール30との間に、圧縮室50が形成される。圧縮室50は、旋回渦巻きラップ42の内壁側と外壁側とに形成される。旋回渦巻きラップ42については後述する。
By engaging the
固定スクロール30および旋回スクロール40の下方には、旋回スクロール40を支持する主軸受60が設けられる。主軸受60は、上面の略中央に設けられたボス収容部62と、ボス収容部62の下方に設けられた軸受部61とを備える。ボス収容部62は、下方ボス部43を収納するための凹部である。軸受部61は、上端がボス収容部62において開口し、下端が低圧空間12に向かって開口する貫通孔である。
Below the fixed
主軸受60は、上面で旋回スクロール40を支持するとともに、軸受部61により回転軸70を軸支する。
The
図1に示すように、回転軸70は、上下方向に配置された軸である。回転軸70の一端は、軸受部61により軸支され、回転軸70の他端は、副軸受16により軸支される。副軸受16は、低圧空間12の下方、望ましくは、油溜まり15内に設けられる。
As shown in FIG. 1, the
回転軸70の上端には、回転軸70の軸心に対して偏心した偏心軸71が設けられる。偏心軸71は、スイングブッシュ78および旋回軸受79を介して、下方ボス部43に摺動自在に挿入される。下方ボス部43は、偏心軸71によって、旋回駆動される。
An
回転軸70の内部には、潤滑油が通過する油路72が形成される。油路72は、回転軸70の軸方向に形成された貫通孔である。油路72の一端は、回転軸70の下端に設けられた吸込口73として、油溜まり15内において開口する。吸込口73の上部には、吸込口73から油路72に潤滑油を汲み上げるパドル(Paddle)74が設けられる。
An
回転軸70は、電動要素80に連結される。電動要素80は、主軸受60と副軸受16の間に配置される。電動要素80は、密閉容器10に固定されたステータ(Stator)81と、ステータ81の内側に配置されたロータ(Rotor)82とを備える。
The rotating
回転軸70は、ロータ82に固定される。回転軸70は、ロータ82の上方に設けられたバランスウェイト(Balance weight)17aと、ロータ82の下方に設けられたバランスウェイト17bとを備える。バランスウェイト17a、17bは、回転軸70の周方向に180°ずれた位置に配置される。
The rotating
回転軸70は、バランスウェイト17a、17bによる遠心力と、旋回スクロール40の公転運動により発生する遠心力とにより、バランスを保ちながら回転する。バランスウェイト17a、17bは、ロータ82に設けられてもよい。
The
旋回スクロール40と主軸受60との間には、自転抑制部材であるオルダムリング90が設けられる。オルダムリング90は、旋回スクロール40の自転を防止する。旋回スクロール40は自転することなく、固定スクロール30に対して旋回運動を行う。
An
固定スクロール30、旋回スクロール40、電動要素80、オルダムリング90、主軸受60は、低圧空間12に配置される。固定スクロール30および旋回スクロール40は、仕切板20と主軸受60との間に配置される。
The fixed
仕切板20および主軸受60は、密閉容器10に固定される。固定スクロール30、旋回スクロール40のうちの、少なくとも弾性体(図示せず)を有する一方は、仕切板20と旋回スクロール40との間、または、固定スクロール30と主軸受60との間を、軸方向に移動自在に設けられる。
The
より具体的には、固定スクロール30は、主軸受60に設けられた柱状部材100に対して、軸方向(図1において上下方向)に移動自在に設けられる。柱状部材100の下端部は軸受側孔部102に挿入されて固定され、柱状部材100の上端部はスクロール側孔部101に摺動自在に挿入される。
More specifically, the fixed
柱状部材100は、固定スクロール30の自転と半径方向の動きとを規制し、固定スクロール30の軸方向の動きを許容する。すなわち、固定スクロール30は、柱状部材100によって主軸受60で支持され、仕切板20と旋回スクロール40との間で軸方向に動く。
The
複数の柱状部材100が、周方向に所定の間隔をあけて配置される。複数の柱状部材100は、周方向におおよそ均等に配置されるのが望ましい。
A plurality of
柱状部材100は、固定スクロール30に設けられてもよい。すなわち、下端部が軸受側孔部102に摺動自在に挿入され、上端部がスクロール側孔部101に挿入されるように、柱状部材100が固定されてもよい。
The
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用について説明する。 The operation and operation of the scroll compressor configured as described above will be described below.
回転軸70は、電動要素80に駆動されて、ロータ82とともに回転する。偏心軸71とオルダムリング90とによって、旋回スクロール40は自転することなく、回転軸70の中心軸を中心に旋回運動を行う。これによって、圧縮室50の容積が縮小し、圧縮室50内の冷媒が圧縮される。
The rotating
冷媒は、吸入管13から低圧空間12に供給される。低圧空間12に供給された冷媒は、整流板160に衝突して分流する。
The refrigerant is supplied from the
本実施の形態では、整流板160の回転軸方向の上端面が、開口部13aの内径の下端と上端との間に位置する。
In the present embodiment, the upper end surface of the straightening
従って、吸入管13から供給された冷媒の一部は、整流板160に衝突して電動要素80の方に分流する。残りの冷媒は、整流板160の上部を通過して圧縮機構部170の方に直接流れる。すなわち、電動要素80へは、電動要素80の冷却に必要な量の冷媒が流れる。残りの冷媒は、直接、圧縮機構部170における固定スクロール30の吸入部301に向かって流れる。
Therefore, a part of the refrigerant supplied from the
従って、圧縮機構部170の方に流れる冷媒は、比較的高温になった仕切板20に衝突することなく圧縮機構部170の吸入部301に流れる。そのため、吸入冷媒が、仕切板20によって加熱されることがなく、加熱による冷媒密度の低下を抑制して、効率を向上させることができる。
Therefore, the refrigerant flowing toward the
本実施の形態では、開口部13aは、固定スクロール30の吸入部301と対向する。これにより、整流板160の上部を通過する冷媒は直線的に圧縮機構部170の吸入部301に向かい、より直接的に圧縮室50内に冷媒が導かれる。これにより、仕切板20との接触を低減して冷媒密度の低下を抑制し、効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the opening 13a faces the
本実施の形態では、整流板160は、開口部13aをY軸方向(密閉容器の円周方向)に50%以上覆う。これにより、密閉容器10内に流入した冷媒は、密閉容器10の周方向ではなく、主に回転軸の下方向に分流される。このため、流動抵抗が少なく、固定スクロール30の吸入部301または電動要素80に効率よく分流させることができる。
In the present embodiment, the straightening
本実施の形態では、整流板160と密閉容器10の内壁との距離Lは、開口部13aの内径の直径をdとしたとき、d/4≦L≦dの関係を満たす。
In the present embodiment, the distance L between the straightening
これにより、冷媒の流動抵抗を必要最小限に抑えつつ、吸入冷媒を効率よく分流することができる。すなわち、整流板160と密閉容器10の内壁との距離をd/4より大きくすることにより、整流板160と密閉容器10の内壁との間での冷媒の圧力損失を低減することができる。
As a result, the intake refrigerant can be efficiently separated while suppressing the flow resistance of the refrigerant to the minimum necessary. That is, by making the distance between the straightening
整流板160と密閉容器10の内壁との距離をdより小さくすることにより、整流板160による吸入冷媒の電動要素80側への分流を促進することができる。
By making the distance between the straightening
本実施の形態では、開口部13aの内径の下端を基準とした、整流板160の上端面の高さHは、d/4≦H≦3d/4を満たす。
In the present embodiment, the height H of the upper end surface of the straightening
その結果、整流板160により分流されることによって、電動要素80の冷却に必要な最小限の冷媒が電動要素80に流れる。それ以外の冷媒は、固定スクロール30の吸入部301に直接流れ込む。これにより、体積効率をさらに高めることができる。
As a result, the minimum amount of refrigerant required for cooling the
本実施の形態では、吐出空間30H(図10参照)からの圧力によって、固定スクロール30を旋回スクロール40に押し付けることで、固定スクロール30と旋回スクロール40との隙間を最小化し、圧縮時の冷媒漏れを防止する。そのため、この構成では、固定スクロール30が、仕切板20と主軸受60との間で回転軸に沿って上下方向に動く。
In the present embodiment, the fixed
従って、整流板160を固定スクロール30に取り付けた場合、吸入管13と整流板160との位置関係が変化してしまい、効率的に冷媒を圧縮室50に供給することができない。
Therefore, when the straightening
しかしながら、本実施の形態では、整流板160が密閉容器10の内壁に取り付けられる。そのため、吸入管13と整流板160との位置関係は常に一定に維持される。これにより、安定的に冷媒を圧縮室50に供給することが可能となる。
However, in the present embodiment, the straightening
このようにして、圧縮機構部170の圧縮室50に供給され、圧縮室50で圧縮された冷媒は、高圧空間11を経由して、吐出管14から吐出される。
In this way, the refrigerant supplied to the
油溜まり15に貯留された潤滑油は、回転軸70の回転によって、吸込口73からパドル74に沿って、油路72の上方に汲み上げられる。汲み上げられた潤滑油は、第1給油口75、第2給油口76および第3給油口77から、軸受部61、副軸受16、ボス収容部62に供給される。
The lubricating oil stored in the
ボス収容部62まで汲み上げられた潤滑油は、主軸受60と旋回スクロール40との摺動面に導かれ、返送経路63(図8参照)を通して排出され、再び油溜まり15に戻る。
The lubricating oil pumped up to the
圧縮機1の詳細な構成について、さらに説明する。
The detailed configuration of the
図4Aは、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の旋回スクロールの側面図である。図4Bは、図4Aの4B−4B線断面図である。
FIG. 4A is a side view of the swivel scroll of the scroll compressor according to the present embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the
旋回渦巻きラップ42は、旋回スクロール端板41の中心に位置する始端42aから、外周付近に位置する終端42bに向かって徐々に半径が拡大するインボリュート曲線状の断面を有する壁である。旋回渦巻きラップ42は、所定の高さおよび厚さを有する。
The
旋回スクロール端板41の下面には、外周から中心に向かう長手方向を有する一対の第1のキー溝91が設けられる。
A pair of first
図5は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロールを示す底面図である。図6は、固定スクロールを底面側から見た斜視図である。図7は、固定スクロールを上面側から見た分解斜視図である。 FIG. 5 is a bottom view showing a fixed scroll of the scroll compressor according to the present embodiment. FIG. 6 is a perspective view of the fixed scroll as viewed from the bottom surface side. FIG. 7 is an exploded perspective view of the fixed scroll as viewed from the upper surface side.
図5〜図7に示すように、固定渦巻きラップ32は、固定スクロール端板31の中心に位置する始端32aから、外周付近に位置する終端32cに向かって徐々に半径が拡大するインボリュート曲線状の断面を有する壁である。固定渦巻きラップ32の高さおよび厚さは、旋回渦巻きラップ42の高さおよび厚さにそれぞれ等しい。
As shown in FIGS. 5 to 7, the fixed
固定渦巻きラップ32は、始端32aから中間部32bまでは内壁と外壁とを有し、中間部32bから終端32cまでは内壁のみを有する。内壁とは中心側の壁面であり、外壁とは外周側の壁面である。
The fixed
固定スクロール端板31の略中心部には、第1吐出ポート35が形成される。固定スクロール端板31には、バイパスポート36と中圧ポート37とが形成される。バイパスポート36は、第1吐出ポート35の近傍の、圧縮完了直前の高圧圧力の冷媒が存在する領域に配置される。
A
旋回渦巻きラップ42には、二組のバイパスポート36が設けられる。一組のバイパスポート36は三つの小孔で構成される。旋回渦巻きラップ42の外壁側に、圧縮室50と連通する一組のバイパスポート36が形成される。旋回渦巻きラップ42の内壁側に、圧縮室50と連通するもう一組のバイパスポート36が形成される。
The
中圧ポート37は、中間部32bの近傍の、圧縮途中の冷媒が存在する領域に配置される。
The
図6に示すように、固定スクロール30の外周部には、周壁33から半径方向に突出する一対の第1フランジ34aと一対の第2フランジ34bとが設けられる。第1フランジ34aおよび第2フランジ34bは、固定スクロール端板31よりも下方(旋回スクロール40側)に設けられる。第2フランジ34bは、第1フランジ34aよりも下方に設けられ、その下面(旋回スクロール40側の面)は、固定渦巻きラップ32の先端面と略同一平面上に位置する。
As shown in FIG. 6, a pair of
一対の第1フランジ34aは、所定の間隔をあけて、回転軸70の周方向にほぼ均等に配置される。一対の第2フランジ34bは、所定の間隔をあけて、回転軸70の周方向にほぼ均等に配置される。
The pair of
固定スクロール30の周壁33には、冷媒を圧縮室50に取り込むための吸入部301が形成される。
A
第1フランジ34aには、柱状部材100の上端部が挿入されるスクロール側孔部101が設けられる。一対の第1フランジ34aの各々に、一つのスクロール側孔部101が設けられる。スクロール側孔部101は、本実施の形態における受部である。二つのスクロール側孔部101は、周方向に所定の間隔をあけて配置される。二つのスクロール側孔部101は、周方向に均等に配置されるのが望ましい。スクロール側孔部101は、貫通孔ではなく、下向きの凹部であってもよい。
The
スクロール側孔部101は、連通孔(図示せず)を介して、固定スクロール30の外部、すなわち、低圧空間12と連通する。
The
第2フランジ34bには、第2のキー溝92が設けられる。第2のキー溝92は、一対の第2フランジ34bの各々に設けられた、半径方向に長手方向を有する一対の溝である。
The
図7に示すように、固定スクロール30の上面(仕切板20側の面)には、中央に上方ボス部39が設けられる。上方ボス部39は、固定スクロール30の上面から突出する円柱状の突起である。
As shown in FIG. 7, an
第1吐出ポート35とバイパスポート36とは、上方ボス部39の上面において開口する。上方ボス部39の上面側と仕切板20との間には、吐出空間30Hが形成される(図10参照)。第1吐出ポート35とバイパスポート36とは、吐出空間30Hと連通する。
The
固定スクロール30の上面には、上方ボス部39の外周側に、リング状凸部310が設けられる。上方ボス部39とリング状凸部310とによって、固定スクロール30の上面に凹部が形成される。この凹部は中圧空間30Mを形成する(図10参照)。中圧ポート37は、固定スクロール30の上面(凹部の底面)において開口し、中圧空間30Mと連通する。
On the upper surface of the fixed
中圧ポート37の孔径は、旋回渦巻きラップ42の厚さより小さい。これにより、旋回渦巻きラップ42の内壁側に形成される圧縮室50が、旋回渦巻きラップ42の外壁側に形成される圧縮室50と連通するのを防止することができる。
The hole diameter of the
上方ボス部39の上面には、バイパスポート36を開閉自在とするバイパス逆止弁121と、バイパス逆止弁121の過度な変形を防止するバイパス逆止弁ストップ122とが設けられる。バイパス逆止弁121にリードバルブを用いることで、高さ方向の寸法をコンパクトにすることができる。
On the upper surface of the
バイパス逆止弁121にV字型のリードバルブを用いることで、一つのリードバルブで、旋回渦巻きラップ42の外壁側に形成される圧縮室50と連通するバイパスポート36と、旋回渦巻きラップ42の内壁側に形成される圧縮室50と連通するバイパスポート36とを閉じることができる。
By using a V-shaped reed valve for the
固定スクロール30の上面(凹部の底面)には、中圧ポート37を開閉自在とする中圧逆止弁(図示せず)と、中圧逆止弁の過度な変形を防止する中圧逆止弁ストップ(図示せず)とが設けられる。中圧逆止弁にリードバルブを用いることで、高さ方向の寸法をコンパクトにすることができる。中圧逆止弁は、ボールバルブとバネとで構成することもできる。
On the upper surface (bottom surface of the recess) of the fixed
図8は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の主軸受を上面側から見た斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view of the main bearing of the scroll compressor according to the present embodiment as viewed from the upper surface side.
主軸受60の外周部には、柱状部材100の下端部が挿入される軸受側孔部102が設けられる。二つの軸受側孔部102が、周方向に所定の間隔をあけて配置される。二つの軸受側孔部102は、周方向に均等に配置されるのが望ましい。軸受側孔部102は、貫通孔ではなく、上向きの凹部であってもよい。
A bearing
主軸受60には、一端がボス収容部62において開口し、他端が主軸受60の下面において開口する返送経路63が形成される。返送経路63の一端は、主軸受60の上面において開口してもよい。返送経路63の他端は、主軸受60の側面において開口してもよい。
The
返送経路63は、軸受側孔部102とも連通する。このため、軸受側孔部102には、返送経路63を介して潤滑油が供給される。
The
図9は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機のオルダムリング90を示す上面図である。オルダムリング90は、略円環状のリング部95と、リング部95の上面から突出する一対の第1のキー93および一対の第2のキー94とを備える。第1のキー93および第2のキー94は、二つの第1のキー93を結ぶ直線が、二つの第2のキー94を結ぶ直線と直交するように設けられる。
FIG. 9 is a top view showing an
第1のキー93は、旋回スクロール40の第1のキー溝91と係合する。第2のキー94は、固定スクロール30の第2のキー溝92と係合する。これにより、旋回スクロール40は自転することなく、固定スクロール30に対して旋回運動を行うことができる。
The first key 93 engages with the
本実施の形態では、固定スクロール30、旋回スクロール40、オルダムリング90が、回転軸70の軸方向に上方からこの順に配置される。このため、第1のキー93と第2のキー94とは、リング部95と同一平面に形成される。
In the present embodiment, the fixed
これにより、オルダムリング90の作成時に、第1のキー93と第2のキー94を同一方向から加工することが可能となり、加工装置からオルダムリング90を脱着する回数を減らすことができる。その結果、オルダムリング90の加工精度の向上および加工費の削減が可能となる。
As a result, when the
図10は、本実施の形態に係るスクロール圧縮機の要部断面図である。図11は、本実施の形態に係る密閉型スクロール圧縮機の要部断面斜視図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the scroll compressor according to the present embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional perspective view of a main part of the closed scroll compressor according to the present embodiment.
図10、図11に示すように、仕切板20の中心部には、第2吐出ポート21が設けられる。仕切板20の上面には、第2吐出ポート21を開閉自在とする吐出逆止弁131と、吐出逆止弁131の過度な変形を防止する吐出逆止弁ストップ132とが設けられる。
As shown in FIGS. 10 and 11, a
仕切板20と固定スクロール30との間には、吐出空間30Hが形成される。吐出空間30Hは、第1吐出ポート35およびバイパスポート36を介して圧縮室50と連通し、第2吐出ポート21を介して高圧空間11と連通する。
A
吐出空間30Hは、第2吐出ポート21を介して高圧空間11と連通するため、固定スクロール30の上面側には背圧が加わる。吐出空間30Hに高圧圧力が加わることで、固定スクロール30は、旋回スクロール40に押し付けられる。このため、固定スクロール30と旋回スクロール40との間の隙間を無くすことができる。その結果、圧縮機1は、高効率で運転することができる。
Since the
吐出逆止弁131の厚さは、バイパス逆止弁121の厚さより厚い。これにより、バイパス逆止弁121は、必ず吐出逆止弁131より先に開く。
The thickness of the
第2吐出ポート21の容積は、第1吐出ポート35の容積よりも大きい。これにより、圧縮室50から吐出される冷媒の圧力損失を低減することができる。
The volume of the
第2吐出ポート21の流入側に、テーパを形成してもよい。これにより、圧力損失を低減することができる。
A taper may be formed on the inflow side of the
仕切板20の下面には、第2吐出ポート21の周りに円環状に突出する突出部22が設けられる。突出部22には、閉塞部材150の一部が挿入される複数の孔221が設けられる。閉塞部材150については後述する。
On the lower surface of the
突出部22には、第1シール部材141と、第2シール部材142とが設けられる。第1シール部材141は、突出部22から仕切板20の中心側に突出するリング状のシール部材である。第1シール部材141の先端は、上方ボス部39の側面に接する。すなわち、第1シール部材141は、仕切板20と固定スクロール30との間の、吐出空間30Hの外周に配置される。
The protruding
第2シール部材142は、突出部22から仕切板20の外周側に突出するリング状のシール部材である。第2シール部材142は、第1シール部材141の外側に配置される。第2シール部材142の先端は、リング状凸部310の内側面に接する。すなわち、第2シール部材142は、仕切板20と固定スクロール30との間の、中圧空間30Mの内周に配置される。
The
換言すると、第1シール部材141および第2シール部材142によって、仕切板20と固定スクロール30との間には、吐出空間30Hと中圧空間30Mとが形成される。吐出空間30Hは、上方ボス部39の上方に形成される空間である。中圧空間30Mは、上方ボス部39の周囲に形成される空間である。
In other words, the
第1シール部材141は、吐出空間30Hと中圧空間30Mとを区画する。第2シール部材142は、中圧空間30Mと低圧空間12とを区画する。
The
第1シール部材141および第2シール部材142には、例えばフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンが、シール性と組み立て性の面で適する。第1シール部材141および第2シール部材142を、繊維材を混合させたフッ素樹脂で作製すると、シールの信頼性が向上する。
For the
第1シール部材141および第2シール部材142は、閉塞部材150と突出部22との間に挟み込まれる。このため、仕切板20に、第1シール部材141、第2シール部材142、閉塞部材150を取り付けた後に、これら部材が取り付けられた仕切板20を密閉容器10内に配置することができる。これにより、部品点数を削減することができるとともに、スクロール圧縮機の組み立てが容易になる。
The
より詳細には、閉塞部材150は、仕切板20の突出部22に対向するように配置されたリング状部151と、リング状部151から突出する複数の突出部152とを備える。
More specifically, the closing
第1シール部材141の外周側は、リング状部151の上面の内周側と突出部22の下面とで挟み込まれる。第2シール部材142の内周側は、リング状部151の上面の外周側と突出部22の下面とで挟み込まれる。
The outer peripheral side of the
すなわち、リング状部151は、第1シール部材141と第2シール部材142とを介して、仕切板20の突出部22の下面に対向する。
That is, the ring-shaped
複数の突出部152が、突出部22に形成された複数の孔221に挿入される。突出部152の上端は、リング状部151が突出部22の下面を押圧した状態で、かしめられる。すなわち、突出部152の上端を平板状に変形させて、閉塞部材150を仕切板20に固定すると、リング状部151が突出部22の下面に押圧された状態となる。閉塞部材150をアルミニウム材で作製すると、突出部152の上端を容易にかしめることができる。
The plurality of
仕切板20に第1シール部材141および第2シール部材142を取り付けた状態では、第1シール部材141の内周部は、リング状部151から仕切板20の中心側に突出し、第2シール部材142の外周部は、リング状部151から仕切板20の外周側に突出する。
When the
第1シール部材141および第2シール部材142を取り付けた仕切板20を、密閉容器10内に装着することで、第1シール部材141の内周部は、固定スクロール30の上方ボス部39の外周面に押圧され、第2シール部材142の外周部は、固定スクロール30のリング状凸部310の内周面に押圧される。
By mounting the
中圧空間30Mは、中圧ポート37を介して、圧縮途中の冷媒が存在する圧縮室50の領域と連通する。このため、中圧空間30Mの圧力は、吐出空間30Hの圧力より低く、低圧空間12の圧力よりも高い。
The
このように、仕切板20と固定スクロール30との間に、吐出空間30H以外に、中圧空間30Mを形成することで、固定スクロール30を旋回スクロール40に押し付ける力を調整することが容易となる。
In this way, by forming the
第1シール部材141と第2シール部材142とで中圧空間30Mを区画するため、吐出空間30Hから中圧空間30Mへの冷媒の漏れや、中圧空間30Mから低圧空間12への冷媒の漏れを低減することができる。
Since the
本開示によれば、電動要素の冷却を確保しつつ、仕切板における吸入加熱による効率低下を防ぐことができ、効率の高いスクロール圧縮機を提供することができる。本開示は、給湯機、温水暖房装置、空気調和装置などに用いられる圧縮機に適用可能である。 According to the present disclosure, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to suction heating in the partition plate while ensuring cooling of the electric element, and it is possible to provide a highly efficient scroll compressor. The present disclosure is applicable to compressors used in water heaters, hot water heaters, air conditioners, and the like.
1 圧縮機
10 密閉容器
11、204 高圧空間
12、201 低圧空間
13、200 吸入管
13a 開口部
14 吐出管
16 副軸受
17a、17b バランスウェイト
20、203 仕切板
21 第2吐出ポート
22、152 突出部
30 固定スクロール
30H 吐出空間
30M 中圧空間
31 固定スクロール端板
32 固定渦巻きラップ
32a 始端
32b 中間部
32c 終端
33 周壁
34a 第1フランジ
34b 第2フランジ
35 吐出ポート
36 バイパスポート
37 中圧ポート
39 上方ボス部
40 旋回スクロール
41 旋回スクロール端板
42 旋回渦巻きラップ
42a 始端
42b 終端
43 下方ボス部
50 圧縮室
60 主軸受
61 軸受部
62 ボス収容部
63 返送経路
70 回転軸
71 偏心軸
72 油路
73 吸込口
74 パドル
75 給油口
76 給油口
77 給油口
78 スイングブッシュ
79 旋回軸受
80 電動要素
81 ステータ
82 ロータ
90 オルダムリング
91、92 キー溝
93、94 キー
95 リング部
100 柱状部材
101 スクロール側孔部
102 軸受側孔部
121 バイパス逆止弁
122 バイパス逆止弁ストップ
131 吐出逆止弁
132 吐出逆止弁ストップ
141、142 シール部材
150 閉塞部材
151 リング状部
160、202 整流板
170、205 圧縮機構部
221 孔
301 吸入部
310 リング状凸部1
Claims (5)
前記仕切板に隣接する固定スクロールと、
前記固定スクロールと噛み合わされて圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの自転を防止する自転抑制部材と、
前記旋回スクロールを支持する主軸受とを有し、
前記固定スクロール、前記旋回スクロール、前記自転抑制部材を有する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動要素と、前記主軸受とが前記低圧空間に配置され、
前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールが、前記仕切板と前記主軸受との間に配置されたスクロール圧縮機であって、
前記低圧空間において冷媒の吸入管を開口させるとともに、前記吸入管の前記密閉容器側に前記圧縮機構部の方と前記電動要素の方とに冷媒を分流する整流板が設けられ、
前記整流板は、回転軸方向の上端面が、前記吸入管の前記密閉容器側の開口部の内径の下端と上端との間に位置するように構成され、
前記吸入管の前記密閉容器側の開口部が前記圧縮機構部の吸入部と対向するスクロール圧縮機。 A partition plate that divides the inside of the closed container into a high-pressure space and a low-pressure space,
With a fixed scroll adjacent to the partition plate,
A swivel scroll that meshes with the fixed scroll to form a compression chamber,
A rotation suppressing member that prevents the rotation of the turning scroll and
It has a main bearing that supports the swivel scroll.
The fixed scroll, the swivel scroll, the compression mechanism portion having the rotation suppressing member, the electric element for driving the compression mechanism portion, and the main bearing are arranged in the low pressure space.
The fixed scroll and the swivel scroll are scroll compressors arranged between the partition plate and the main bearing.
A rectifying plate is provided on the closed container side of the suction pipe to open the suction pipe of the refrigerant in the low pressure space and to divide the refrigerant into the compression mechanism portion and the electric element.
The straightening vane is configured such that the upper end surface in the rotation axis direction is located between the lower end and the upper end of the inner diameter of the opening on the closed container side of the suction pipe .
A scroll compressor in which the opening of the suction pipe on the closed container side faces the suction portion of the compression mechanism portion.
The scroll compressor according to claim 1, wherein the straightening vane is attached to an inner wall of the closed container.
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