JP2008138644A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor.
一般に、スクロール圧縮機は、相互に噛み合う固定スクロールと旋回スクロールとを密閉容器内に備えており、固定スクロールの渦巻き状ラップと、旋回スクロールの渦巻き状ラップとが組み合わされて圧縮室を形成している。このようなスクロール圧縮機では、旋回スクロールが固定スクロールに対して自転しないように旋回(公転)すると、冷媒が予め設定された吸込圧で所定の吸込管から圧縮室に供給されるとともに圧縮される。そして、予め設定された吐出圧まで圧縮された冷媒は、圧縮室から密閉容器内の吐出圧力空間に一旦吐出された後に、この吐出圧力空間から密閉容器外に所定の吐出管を介して送り出される。 In general, a scroll compressor includes a fixed scroll and an orbiting scroll that mesh with each other in a hermetic container, and the spiral scroll of the fixed scroll and the spiral scroll of the orbiting scroll are combined to form a compression chamber. Yes. In such a scroll compressor, when the orbiting scroll is revolved (revolved) so as not to rotate with respect to the fixed scroll, the refrigerant is supplied from the predetermined suction pipe to the compression chamber at a preset suction pressure and compressed. . The refrigerant compressed to a preset discharge pressure is once discharged from the compression chamber to the discharge pressure space in the sealed container, and then sent out from the discharge pressure space to the outside of the sealed container through a predetermined discharge pipe. .
従来、このようなスクロール圧縮機としては、旋回スクロールの背面側に形成された背圧室と、吐出圧力空間から背圧室に向かって冷媒を放出するように動作するリリース弁とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1、および特許文献2参照)。このスクロール圧縮機では、圧縮室で冷媒が圧縮される際に、圧縮された冷媒は旋回スクロールを固定スクロールから引き離そうとする方向に力(いわゆる引離力)を生じさせる。その一方で、このスクロール圧縮機は、背圧室でこの引離力に抗するように背圧を生じさせている。その結果、このスクロール圧縮機では、引離力が背圧で低減され、好ましくはキャンセルされることによって、旋回スクロールの旋回による冷媒の圧縮運転が良好となる。ちなみに、このようなスクロール圧縮機での背圧は、吸込圧と吐出圧との間となるように設定されている。
Conventionally, such a scroll compressor has a back pressure chamber formed on the back side of the orbiting scroll, and a release valve that operates to discharge refrigerant from the discharge pressure space toward the back pressure chamber. Is known (see, for example,
また、このスクロール圧縮機では、背圧が低下することで圧縮運転が不良となった際に、リリース弁が開いて冷媒を吐出圧力空間から背圧室に向かって流入させる。その結果、このスクロール圧縮機では、背圧が上昇することによって、速やかに良好な圧縮運転に復帰することができる。
ところで、従来のスクロール圧縮機(例えば、特許文献1、および特許文献2参照)は、これを空調機器に使用すると、背圧室の圧力(背圧)が吐出圧力空間の圧力よりも高くなる場合がある。具体的には、暖房時の除霜運転でサイクルを逆転させた際にこの状態が生じる。特に、厳冬時には空調機器の除霜運転が繰り返されるのでこの状態が頻繁に生じ得る。また、従来のスクロール圧縮機は、外気温が氷点下にまで冷え込む寒冷地で使用すると、密閉容器内の潤滑油に冷媒が多量に溶け込んだ状態となる。そして、このような状態でスクロール圧縮機を起動すると、旋回スクロールの軸受け等にこの潤滑油が供給された際に、潤滑油は冷媒で発泡する。その結果、従来のスクロール圧縮機では、背圧室の圧力が異常に上昇して背圧室の圧力が吐出圧力空間の圧力よりも高くなる場合がある。
By the way, when the conventional scroll compressor (for example, refer
しかしながら、従来のスクロール圧縮機のリリース弁は、前記したように、吐出圧力空間から背圧室に向かって冷媒を放出するように構成されており、これとは逆に、背圧室から吐出圧力空間に向かって冷媒を放出することができない。そこで、従来のスクロール圧縮機では、一旦、その運転を中断することによって背圧室の圧力と吐出圧力空間の圧力とが略等しくなるのを待って、その後、前記した所定の背圧に設定されるように再運転が実行されるようになっていた。しかしながら、スクロール圧縮機の運転が中断すると、空調機器の快適性が損なわれることとなる。
また、スクロール圧縮機の運転を低速回転運転に切り替えることによって、背圧室の圧力と吐出圧力空間の圧力とが略等しくなるのを待つことも考えられるが、高まった背圧で旋回スクロールが固定スクロールを過度に押圧することになって、スクロール圧縮機の摺動損失が増大することとなる。
However, as described above, the release valve of the conventional scroll compressor is configured to discharge the refrigerant from the discharge pressure space toward the back pressure chamber, and conversely, the discharge pressure from the back pressure chamber. The refrigerant cannot be discharged toward the space. Therefore, in the conventional scroll compressor, the operation is temporarily interrupted to wait until the pressure in the back pressure chamber becomes substantially equal to the pressure in the discharge pressure space, and then the predetermined back pressure is set. The re-operation was to be executed. However, if the operation of the scroll compressor is interrupted, the comfort of the air conditioning equipment is impaired.
It is also possible to wait for the pressure in the back pressure chamber and the pressure in the discharge pressure space to become approximately equal by switching the operation of the scroll compressor to low speed rotation, but the orbiting scroll is fixed with the increased back pressure. If the scroll is excessively pressed, the sliding loss of the scroll compressor increases.
そこで、本発明は、運転を継続しながら摺動損失を低減することができるスクロール圧縮機を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the scroll compressor which can reduce a sliding loss, continuing a driving | operation.
前記課題を解決する本発明は、吐出圧力空間を内部に有する密閉容器と、前記密閉容器内で固定される固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合って圧縮室を形成するとともに旋回運動することによって前記圧縮室で圧縮した冷媒を前記吐出圧力空間に吐出させる旋回スクロールと、前記旋回スクロールの前記固定スクロールと反対の側で背圧を発生させる背圧室とを備えるスクロール圧縮機において、前記密閉容器内に背圧リリーフ弁装置が更に設けられるとともに、前記背圧リリーフ弁装置は、前記背圧室の圧力が前記吐出圧力空間の圧力よりも高くなったときに、前記背圧室の冷媒を前記吐出圧力空間へ放出することを特徴とする。
このスクロール圧縮機は、背圧リリーフ弁装置が背圧室の冷媒を吐出圧力空間へ放出することによって、スクロール圧縮機の運転を継続しながら速やかに吐出圧力空間の圧力よりも高くなった背圧室の圧力を低下させる。
The present invention that solves the above-mentioned problems includes a sealed container having a discharge pressure space therein, a fixed scroll fixed in the sealed container, a meshing engagement with the fixed scroll to form a compression chamber and a swivel motion. In a scroll compressor comprising a turning scroll for discharging the refrigerant compressed in a compression chamber into the discharge pressure space, and a back pressure chamber for generating a back pressure on the opposite side of the turning scroll to the fixed scroll, the inside of the sealed container Is further provided with a back pressure relief valve device, and the back pressure relief valve device discharges the refrigerant in the back pressure chamber when the pressure in the back pressure chamber becomes higher than the pressure in the discharge pressure space. It is characterized by discharging into the pressure space.
In this scroll compressor, the back pressure relief valve device releases the refrigerant in the back pressure chamber to the discharge pressure space, so that the back pressure quickly increased above the pressure in the discharge pressure space while continuing to operate the scroll compressor. Reduce chamber pressure.
本発明のスクロール圧縮機によれば、その運転を継続しながら速やかに背圧室の圧力を低下させることができるので、固定スクロールに対する旋回スクロールの過度の押圧力を低くすることができ、摺動損失を低減することができる。 According to the scroll compressor of the present invention, the pressure of the back pressure chamber can be quickly reduced while continuing its operation, so that the excessive pressing force of the orbiting scroll against the fixed scroll can be reduced, and the sliding Loss can be reduced.
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、空調機器に使用するスクロール圧縮機を例にとって説明する。
参照する図面において、図1は、実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。図2は、図1に示すスクロール圧縮機の圧縮機構を部分的に拡大した縦断面図である。図3(a)は、渦巻き状ラップ側から固定スクロールを見た様子を示す平面図であり、図3(b)は、渦巻き状ラップ側から旋回スクロールを見た様子を示す平面図である。図4は、背圧制御弁装置の縦断面図である。図5(a)は、背圧リリーフ弁装置の縦断面図、図5(b)は、第2吐出圧力空間側から背圧リリーフ弁装置を見た様子を示す平面図である。
なお、本実施形態において上下方向を説明する場合は、図1に示す上下を基準として説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. Here, a scroll compressor used for an air conditioner will be described as an example.
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to an embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the compression mechanism of the scroll compressor shown in FIG. FIG. 3A is a plan view showing a state where the fixed scroll is viewed from the spiral wrap side, and FIG. 3B is a plan view showing a state where the orbiting scroll is viewed from the spiral wrap side. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the back pressure control valve device. FIG. 5A is a longitudinal cross-sectional view of the back pressure relief valve device, and FIG. 5B is a plan view showing the back pressure relief valve device viewed from the second discharge pressure space side.
In addition, when describing the up-down direction in this embodiment, it demonstrates on the basis of the up-down shown in FIG.
図1に示すように、スクロール圧縮機C1は、密閉容器2内に、電動機Mと、この電動機Mで駆動されて、吸込管21から吸い込んだ冷媒を圧縮する圧縮機構1と、電動機Mの駆動力(回転力)を圧縮機構1に伝達するクランク軸5と、スクロール圧縮機C1の後記する所定の箇所に潤滑油を供給する給油機構4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the scroll compressor C <b> 1 includes an electric motor M, a
密閉容器2は、有底の円筒形を呈している容器本体20aと、この容器本体20aの開口を気密に封止する蓋体20bとで形成されている。密閉容器2の蓋体20bには、冷媒を密閉容器2内に吸い込むための吸込管21が設けられているとともに、密閉容器2の容器本体20aには、後記するようにして圧縮された冷媒を密閉容器2の外に吐き出すための吐出管24が設けられている。
The sealed container 2 is formed of a
電動機Mは、公知のモータ構造を有しているものでよく、ロータRと、ステータSとを備えている。ロータRは、クランク軸5の後記する主軸5aの中ほどでその周囲に取り付けられている。そして、ステータSは、ロータRの周囲を取り囲むように容器本体20aの内周面に設けられている。このような電動機Mの容器本体20a内での取り付け位置は、吐出管24の取り付け位置の下方に設定されている。
The electric motor M may have a known motor structure, and includes a rotor R and a stator S. The rotor R is attached around the center of a
圧縮機構1は、固定スクロール11と、この固定スクロール11と噛み合うように配置されて圧縮室15を形成する旋回スクロール12と、容器本体20a内で固定スクロール11を固定するフレーム13と、旋回スクロール12の自転を阻止するオルダムリング14とを備えている。
The
固定スクロール11は、図2および図3(a)に示すように、容器本体20aの内径よりも小さい外径で円盤状に形成されている。固定スクロール11は、後記するフレーム13の上方に配置されることで、密閉容器2の蓋体20bとの間に第1吐出圧力空間25aを区画している。この第1吐出圧力空間25aと、後記する第2吐出圧力空間25bとは、特許請求の範囲にいう「吐出圧力空間」に相当する。そして、固定スクロール11の周縁部は、フレーム13の周縁部にボルトBで固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
固定スクロール11は、図2および図3(a)に示すように、鏡板11aと、この鏡板11aの下面側に形成された渦巻き状ラップ11bとを備えている。鏡板11aには、第1吐出圧力空間25a側と圧縮室15側とを連通させる吐出穴11cが形成されている。この吐出穴11cは、鏡板11aの中心に形成されている。ちなみに、この吐出穴11cから第1吐出圧力空間25aに吐出される冷媒の圧力は、いわゆる吐出圧となる。
渦巻き状ラップ11bは、鏡板11aの下面側で開口する吐出穴11cを中心にして細長の板状体が渦巻くように形成されており、板状体の板面が鏡板11aに対して直立している。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
The
鏡板11aには、図2に示すように、吸込管21が接続される吸込室22が形成されている。この吸込室22は、圧縮室15と連通している。そして、この吸込室22には、逆止弁22aが配置されている。この逆止弁22aは、バネ22bの付勢力によって冷媒が吸込室22側から吸込管21側に逆流することを防止している。ちなみに、吸込管21から吸込室22に吸い込まれる冷媒の圧力は、いわゆる吸込圧となる。
As shown in FIG. 2, a
鏡板11aには、背圧制御弁装置17と、過圧縮リリーフ弁装置18とが更に設けられている。
背圧制御弁装置17は、図4に示すように、後記する背圧室16と、吸込室22(図2参照)から吸込圧の冷媒が送り込まれる圧縮室15部分とを連通する連通穴17aに配置されている。
The
As shown in FIG. 4, the back pressure
この背圧制御弁装置17は、連通穴17a内に配置されるとともにこの連通穴17aの背圧室16側を塞ぐ弁体17bと、この弁体17bを背圧室16側に向かって付勢するバネ17cとを備えている。この背圧制御弁装置17は、バネ17cによる付勢力が調節されることによって、背圧室16の圧力を吸込圧と吐出圧との間に設定するように、つまり背圧室16の圧力を吸込圧よりも予め設定された所定の圧力だけ高く設定するように構成されている。
The back pressure
過圧縮リリーフ弁装置18は、図2に示すように、第1吐出圧力空間25aと吐出穴11c寄りの圧縮室15部分とを連通させる過圧縮リリーフ穴18aと、この過圧縮リリーフ穴18aを第1吐出圧力空間25a側から塞ぐリード弁18bと、このリード弁18bの開き度合いを規制するリテーナ18cとを備えている。この過圧縮リリーフ弁装置18は、過圧縮リリーフ穴18aが設けられた圧縮室15部分における冷媒の圧力が、第1吐出圧力空間25aにおける冷媒の圧力よりも高くなったときに開くように構成されている。
As shown in FIG. 2, the overcompression
このような固定スクロール11は、図2および図3(a)に示すように、鏡板11aの周縁に、その厚さ方向に延びる溝11dが形成されている。この溝11dは、鏡板11aの周縁に沿って複数形成されている。この溝11dは、後記するフレーム13側に形成された溝13dと連通することとなる。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the fixed
旋回スクロール12は、図2および図3(b)に示すように、固定スクロール11の鏡板11aの外径よりも小さい外径で円盤状に形成された鏡板12aと、この鏡板12aの上側面に形成された渦巻き状ラップ12bとを備えている。そして、周知のとおり、旋回スクロール12の渦巻き状ラップ12bが固定スクロール11の渦巻き状ラップ11bと噛み合うことで、旋回スクロール12と固定スクロール11の間には、前記した圧縮室15が形成されることとなる。また、鏡板12aの下面側には、図2に示すように、その外形が円柱状の偏心軸挿入部12cが形成されている。この偏心軸挿入部12cには、穴12dが形成されており、この穴12dは、その断面視で円形になっている。そして、この穴12dには、クランク軸5の後記する偏心軸5bが挿入されるとともに、この穴12dの内周面と偏心軸5bの外周面との間には、旋回部軸受け50が配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3 (b), the orbiting
フレーム13は、図2に示すように、椀状部13aと、この椀状部13aの下端から下方に延びるように形成されるとともに、その外形が円柱状の軸シール部13bとを備えている。椀状部13aは、平面視で円形を呈しておりその上面側が凹形状となっている。
As shown in FIG. 2, the
椀状部13aの外径は、容器本体20aの内径よりも小さい外径であり、椀状部13aの外周部が、容器本体20aの内周面に溶接されることによって容器本体20a内に固定されることとなる。このフレーム13の取り付け位置は、吐出管24の取り付け位置の上方に設定されている。
The outer diameter of the bowl-shaped
このように配置されたフレーム13は、椀状部13aが旋回スクロール12を固定スクロール11との間で覆うこととなる。そして、椀状部13aが旋回スクロール12を覆うことで、背圧室16は、旋回スクロール12を介して固定スクロール11とフレーム13との間に形成される。
In the
また、フレーム13には、椀状部13aおよび軸シール部13bをそれらの中心位置で上下に貫くように孔13cが形成されている。この孔13cは、その断面視で円形になっている。そして、フレーム13の孔13cには、後記する主軸5aの上端部が挿入されるとともに、この孔13cの内周面と主軸5aの外周面との間には、フレーム軸受け51が配置されている。
そして、フレーム13は、このように配置されることで、椀状部13aが容器本体20a内の下方に第2吐出圧力空間25bを区画している。
Further, a
And the flame |
このような椀状部13aの周縁には、固定スクロール11の溝11dと対応する位置に椀状部13aの厚さ方向に延びる溝13dが形成されている。つまり、第1吐出圧力空間25aと第2吐出圧力空間25bとは、溝11dおよび溝13dを介して連通しており、第2吐出圧力空間25bにおける冷媒の圧力は、吐出圧と等しくなる。
A
次に、本発明を構成する特徴的な要素である背圧リリーフ弁装置10について説明する。
背圧リリーフ弁装置10は、図2に示すように、フレーム13の椀状部13aに設けられている。この背圧リリーフ弁装置10は、図5(a)に示すように、背圧室16と、第2吐出圧力空間25bとを連通する連通孔10e内に、弁体10aと、バネ10bと、ストッパ10cとを備えて構成されている。
Next, the back pressure
As shown in FIG. 2, the back pressure
連通孔10eは、図5(a)に示すように、小径部10fと、この小径部10fに繋がって小径部10fより拡径した大径部10gとで形成されている。
小径部10fは、背圧室16側に開口するように形成されており、断面視で円形を呈している。大径部10gは、断面視で円形を呈しており、この大径部10gには、前記した弁体10a、バネ10b、およびストッパ10cが配置されている。
As shown in FIG. 5A, the
The
弁体10aは、板状体で形成されており、大径部10g側から小径部10fを塞ぐように配置されている。そして、バネ10bは、一端側が弁体10aに取り付けられるとともに、他端側が次に説明するようにストッパ10cに支持されることによって、弁体10aを小径部10f側に付勢している。
The
ストッパ10cは、バネ支持部10hと、このストッパ10cを大径部10gに取り付ける取付け部10jとを備えている。バネ支持部10hは、大径部10gの内径よりも小さい外径で、有底の円筒形状を呈している。バネ10bは、このバネ支持部10hの底部に前記した他端側が支持されている。そして、弁体10aが開いて第2吐出圧力空間25b側に移動した際に、バネ10bがバネ支持部10hの中空内に収容されるとともに、弁体10aがバネ支持部10hの開口側に当接するようになっている。
取付け部10jは、略円柱状部材であって、図5(a)および(b)に示すように、両側に切欠き部10dを有しているとともに、取付け部10jには、略円柱状部材の中心を貫いてバネ支持部10hの底部に開口する孔10kが形成されている。
The
As shown in FIGS. 5A and 5B, the mounting
このようなストッパ10cは、この取付け部10jが大径部10gに圧入されることでフレーム13(椀状部13a)に取り付けられている。ちなみに、背圧室16側から小径部10fを介して大径部10g側に流れ込んだ冷媒は、小径部10fの内周面とバネ支持部10hの外周面との間、および取付け部10jに形成された切欠き部10dを介して第2吐出圧力空間25bに流れる。また、弁体10aがバネ支持部10hの開口側に当接していない状態では、冷媒は、孔10kを介しても第2吐出圧力空間25bに流れる。
Such a
このような背圧リリーフ弁装置10は、背圧室16の圧力が第2吐出圧力空間25bの圧力よりも高くなったときに、バネ10bの付勢力に抗して弁体10aが小径部10fを開放するようになっている。つまり、背圧リリーフ弁装置10は、背圧室16の冷媒を第2吐出圧力空間25bへ放出するように構成されている。この背圧リリーフ弁装置10は、例えば、所定のバネ定数を有するバネ10bを選定することによって構成することができる。
In such a back pressure
そして、背圧リリーフ弁装置10は、弁体10aを受け止めるストッパ10cを備えているので、弁体10aが急激に開いてもバネ10bが著しく収縮することがなくバネ10bに対するダメージを低減することができる。
Since the back pressure
オルダムリング14は、図2に示すように、旋回スクロール12とフレーム13との間に配置されている。このオルダムリング14は、周知のとおり、旋回スクロール12とフレーム13とに設けられた図示しないオルダム溝に案内されることによって旋回スクロール12の自転を阻止するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the Oldham ring 14 is disposed between the orbiting
クランク軸5は、図1に示すように、主軸5aと、偏心軸5bとを備えている。
主軸5aは、容器本体20aの底部に形成された後記する潤滑油の貯留部41から容器本体20aの上方に延びている。そして、主軸5aの上端部は、前記したように、フレーム13の孔13cにフレーム軸受け51とともに挿入されている。また、主軸5aの下端部は、下部軸受け52に支持されている。この主軸5aは、電動機MのロータRの回転とともに回転する。
偏心軸5bの軸心は、主軸5aの軸心からずれるように主軸5aの上端部に接続されている。そして、偏心軸5bは、前記したように、旋回スクロール12の偏心軸挿入部12cに形成された穴12dに、旋回部軸受け50とともに挿入されている。
As shown in FIG. 1, the crankshaft 5 includes a
The
The shaft center of the
給油機構4は、潤滑油の貯留部41と、クランク軸5に形成された給油孔5cと、この給油孔5cから分岐した小孔5dとを備えている。
貯留部41は、容器本体20aの底部に形成されている。この貯留部41は、容器本体20aの底部が隔壁42で区画されて形成されている。この隔壁42には、潤滑油を流通させる流通孔42aが形成されているとともに、前記した下部軸受け52が取り付けられている。
給油孔5cは、クランク軸5の主軸5aの下端から偏心軸5bの上端まで貫くように形成されている。
The oil supply mechanism 4 includes a lubricating
The
The
小孔5dは、主軸5aに複数形成されており、主軸5aの上端部で給油孔5cから分岐してフレーム軸受け51に臨む位置と、主軸5aの下端部で給油孔5cから分岐して下部軸受け52に臨む位置とに形成されている。ちなみに、この給油機構4は、前記したように、潤滑油をスクロール圧縮機C1の給油箇所に送り込むものである。つまり、潤滑油は、例えば、旋回部軸受け50、フレーム軸受け51、下部軸受け52等の摺動部や、冷媒にともなって圧縮室15、背圧室16等の給油箇所に送り込まれる。
A plurality of
次に、本実施形態に係るスクロール圧縮機C1の動作について主に図1を参照しながら説明する。
スクロール圧縮機C1では、電動機Mがクランク軸5を回転させると、旋回スクロール12がオルダムリング14によって自転を阻止されながら旋回(公転)する。その結果、固定スクロール11の渦巻き状ラップ11bと旋回スクロール12の渦巻き状ラップ12bとが噛み合うことで形成された圧縮室15では、冷媒が吸込管21、および吸込室22を介して取り入れられるとともに圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、吐出穴11cを介して第1吐出圧力空間25aに吐出される。この際、逆止弁22aは、吸込室22から吸込管21への冷媒の逆流を防止する。
Next, the operation of the scroll compressor C1 according to this embodiment will be described with reference mainly to FIG.
In the scroll compressor C1, when the electric motor M rotates the crankshaft 5, the orbiting
圧縮された冷媒は、第1吐出圧力空間25aから溝11d,13dを介して第2吐出圧力空間25bに流れ込んだ後に、吐出管24を介してスクロール圧縮機C1の外に送り出される。
このようなスクロール圧縮機C1における定格の圧縮動作において、前記したように、吸込室22から圧縮室15に取り入れた冷媒の圧力は、予め設定された所定の吸込圧(P1)であり、第1吐出圧力空間25a、および第2吐出圧力空間25bでの冷媒の圧力は、予め設定された所定の吐出圧力(P2)である。また、潤滑油の貯留部41は、隔壁42の流通孔42aを介して電動機M等が配置される第2吐出圧力空間25bと連通しているので、貯留部41の圧力は、吐出圧力(P2)に略等しい。
The compressed refrigerant flows from the first
In the rated compression operation in such a scroll compressor C1, as described above, the pressure of the refrigerant taken into the
そして、背圧室16の圧力(背圧:P3)は、前記したように、背圧制御弁装置17によって吸込圧(P1)と吐出圧力(P2)との間の所定の圧力に設定される。その結果、このスクロール圧縮機C1では、圧縮された冷媒によって旋回スクロール12を固定スクロール11から引き離そうとする引離力が背圧(P3)で低減され、好ましくはキャンセルされることによって、旋回スクロールの旋回による冷媒の良好な圧縮運転が維持される。
また、このような圧縮動作において、過圧縮リリーフ弁装置18は、過圧縮リリーフ穴18aを介して圧縮室15の冷媒を第1吐出圧力空間25aに流すことで冷媒の過圧縮を防止する。
The pressure in the back pressure chamber 16 (back pressure: P3) is set to a predetermined pressure between the suction pressure (P1) and the discharge pressure (P2) by the back pressure
In such a compression operation, the overcompression
その一方で、給油機構4は、背圧室16と第1吐出圧力空間25aとの差圧によって潤滑油を前記した給油箇所に送り込む。更に詳しく言うと、図2に示す旋回スクロール12における偏心軸挿入部12cの穴12d内の圧力は、背圧室16の圧力(背圧:P3)に略等しい。そして、潤滑油の貯留部41の圧力は、前記したように、吐出圧力(P2)に略等しい。つまり、貯留部41の圧力(P2)が偏心軸挿入部12cの穴12d内の圧力(P3)よりも高いことから、貯留部41の潤滑油は、クランク軸5の給油孔5cを介して穴12dに送り込まれる。その結果、穴12dに挿入された偏心軸5bの摩擦抵抗が低減される。また、穴12dに送り込まれた潤滑油は、前記したように、背圧室16、および圧縮室15に行き渡ることによって、固定スクロール11やフレーム13に対する旋回スクロール12の摩擦抵抗をも低減する。
On the other hand, the oil supply mechanism 4 sends the lubricating oil to the above-described oil supply location by the differential pressure between the
そして、クランク軸5の給油孔5cに満たされた潤滑油は、図1に示す小孔5dを介してフレーム軸受け51、および下部軸受け52に供給される。その結果、フレーム軸受け51、および下部軸受け52での摩擦抵抗は低減される。
The lubricating oil filled in the
ところで、従来のスクロール圧縮機(例えば、特許文献1参照)では、背圧(本実施形態でのP3に相当する圧力)が吐出圧(本実施形態でのP2に相当する圧力)よりも高くなった際に、速やかに背圧(P3)を下げることができない。このことは前記した背圧制御弁装置17を有していたとしても速やかに背圧(P3)を下げることはできない。その結果、従来のスクロール圧縮機では、前記したように、一旦、その運転を中断し、またはその運転を低速回転運転に切り替えることによって、背圧(P3)と吐出圧(P2)とが略等しくなるのを待っていた。そして、その後の定格の運転を再開することで背圧(P3)が吸込圧(本実施形態でのP1に相当する圧力)と吐出圧(P2)との間の所定の圧力になるように設定されていた。したがって、従来のスクロール圧縮機では、スクロール圧縮機の運転が中断されることで空調機器の快適性が損なわれ、そして、運転が低速回転であっても固定スクロール11に対する旋回スクロール12の過度の押圧力が生じたままでの運転が継続されるのでスクロール圧縮機の摺動損失が増大することとなる。
By the way, in the conventional scroll compressor (for example, refer patent document 1), back pressure (pressure corresponding to P3 in this embodiment) is higher than discharge pressure (pressure corresponding to P2 in this embodiment). The back pressure (P3) cannot be quickly reduced. This means that even if the back pressure
また、従来のスクロール圧縮機において、背圧(P3)と、この背圧(P3)よりも大きい吐出圧(P2)との差圧で潤滑油を送り出す機構を有するものでは、背圧(P3)が吐出圧(P2)よりも大きくなることで潤滑油を所定の給油箇所に送り込むことができなくなる。そして、従来のスクロール圧縮機では、前記したように、速やかに背圧(P3)を下げることができないので、給油箇所での摩擦抵抗が増大する。 Further, in a conventional scroll compressor having a mechanism for sending out lubricating oil with a differential pressure between a back pressure (P3) and a discharge pressure (P2) larger than the back pressure (P3), the back pressure (P3) Becomes larger than the discharge pressure (P2), it becomes impossible to feed the lubricating oil to a predetermined oil supply location. In the conventional scroll compressor, as described above, since the back pressure (P3) cannot be lowered quickly, the frictional resistance at the oil supply point increases.
以上のことから、従来のスクロール圧縮機では、背圧(P3)が吐出圧(P2)よりも高くなった際に、空調機器の快適性が損なわれ、そして、摩擦抵抗等によってスクロール圧縮機の摺動損失が増大することとなる。 From the above, in the conventional scroll compressor, when the back pressure (P3) becomes higher than the discharge pressure (P2), the comfort of the air conditioning equipment is impaired, and the friction compressor or the like causes the comfort of the scroll compressor. Sliding loss will increase.
これに対して、本実施形態に係るスクロール圧縮機C1では、背圧(P3)が吐出圧(P2)よりも高くなった際に、背圧リリーフ弁装置10が背圧室16の冷媒を第2吐出圧力空間25bに放出するので、背圧(P3)と吐出圧(P2)とを速やかに略等しくすることができる。つまり、スクロール圧縮機C1は、従来のスクロール圧縮機(例えば、特許文献1参照)と異なって、スクロール圧縮機C1の運転を継続しながら速やかに背圧(P3)を低下させることができるので、固定スクロール11に対する旋回スクロール12の過度の押圧力を低くすることができ、摩擦抵抗等によるスクロール圧縮機C1の摺動損失を低減することができる。
In contrast, in the scroll compressor C1 according to the present embodiment, when the back pressure (P3) becomes higher than the discharge pressure (P2), the back pressure
また、本実施形態に係るスクロール圧縮機C1では、背圧リリーフ弁装置10が背圧(P3)と吐出圧(P2)とを速やかに略等しくするとともに、その後に背圧制御弁装置17が背圧(P3)を前記した所定の圧力に設定するので、従来のスクロール圧縮機(例えば、特許文献1参照)と比較して、給油機構4によって潤滑油を円滑に給油箇所に送り込むことができる。その結果、スクロール圧縮機C1は、従来のスクロール圧縮機と比較して、その摺動損失を低減することができる。
Further, in the scroll compressor C1 according to the present embodiment, the back pressure
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、背圧リリーフ弁装置10がフレーム13の椀状部13aに設けられているが、本発明における背圧リリーフ弁装置10の位置は、背圧室16の冷媒を第1吐出圧力空間25aおよび第2吐出圧力空間25bの少なくともいずれかに放出することができる位置であれば特に制限はない。ここで参照する図6(a)は、他の実施形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構を部分的に拡大した縦断面図、図6(b)は、渦巻き状ラップ側から固定スクロールを見た様子を示す平面図である。なお、ここでの他の実施形態において、前記実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
In addition, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
In the above embodiment, the back pressure
図6(a)に示すように、このスクロール圧縮機C2での背圧リリーフ弁装置10は、圧縮室15、逆止弁22aが配置される吸込室22、および背圧制御弁装置17が配置される連通穴17aのそれぞれに干渉しない位置で固定スクロール11の鏡板11aに設けられている。具体的には、図6(a)および(b)に示すように、吸込室22の形成位置および連通穴17aの形成位置よりも、鏡板11aの半径方向の外側に背圧リリーフ弁装置10は設けられている。
この背圧リリーフ弁装置10での連通孔10eは、背圧室16と、第1吐出圧力空間25aとを連通するように形成されており、小径部10fは背圧室16側に配置され、大径部10gは第1吐出圧力空間25a側に配置されている。
As shown in FIG. 6A, the back pressure
The
このようなスクロール圧縮機C2では、背圧リリーフ弁装置10、背圧制御弁装置17、過圧縮リリーフ弁装置18、および逆止弁22aのいずれもが、固定スクロール11側に配置されているので、スクロール圧縮機C2の組立工程において、これらの弁の漏れ試験を一度に行うことができる。その結果、このスクロール圧縮機C2によれば、その生産工程を簡素化することができるので、その生産効率を向上することができるとともに、生産コストを削減することができる。
In such a scroll compressor C2, the back pressure
また、前記実施形態では、背圧制御弁装置17を配置する連通穴17aが、背圧室16と圧縮室15とを連通するように形成されているが、本発明は連通穴17aが背圧室16と吸込室22とを連通するように形成されたものであってもよい。
In the embodiment, the
1 圧縮機構
2 密閉容器
4 給油機構
10 背圧リリーフ弁装置
11 固定スクロール
12 旋回スクロール
13 フレーム
15 圧縮室
16 背圧室
17 背圧制御弁装置
18 過圧縮リリーフ弁装置
25a 第1吐出圧力空間(吐出圧力空間)
25b 第2吐出圧力空間(吐出圧力空間)
C1 スクロール圧縮機
C2 スクロール圧縮機
DESCRIPTION OF
25b Second discharge pressure space (discharge pressure space)
C1 scroll compressor C2 scroll compressor
Claims (6)
前記密閉容器内で固定される固定スクロールと、
前記固定スクロールと噛み合って圧縮室を形成するとともに旋回運動することによって前記圧縮室で圧縮した冷媒を前記吐出圧力空間に吐出させる旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの前記固定スクロールと反対の側で背圧を発生させる背圧室と、
を備えるスクロール圧縮機において、
前記密閉容器内に背圧リリーフ弁装置が更に設けられるとともに、前記背圧リリーフ弁装置は、前記背圧室の圧力が前記吐出圧力空間の圧力よりも高くなったときに、前記背圧室の冷媒を前記吐出圧力空間へ放出することを特徴とするスクロール圧縮機。 A sealed container having a discharge pressure space therein;
A fixed scroll fixed in the sealed container;
A orbiting scroll that meshes with the fixed scroll to form a compression chamber and orbits and discharges the refrigerant compressed in the compression chamber into the discharge pressure space;
A back pressure chamber for generating a back pressure on the side of the orbiting scroll opposite to the fixed scroll;
In a scroll compressor comprising:
A back pressure relief valve device is further provided in the sealed container, and the back pressure relief valve device is configured so that when the pressure of the back pressure chamber becomes higher than the pressure of the discharge pressure space, A scroll compressor that discharges refrigerant into the discharge pressure space.
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