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JP2009299523A - Scroll type fluid machine - Google Patents

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Publication number
JP2009299523A
JP2009299523A JP2008152876A JP2008152876A JP2009299523A JP 2009299523 A JP2009299523 A JP 2009299523A JP 2008152876 A JP2008152876 A JP 2008152876A JP 2008152876 A JP2008152876 A JP 2008152876A JP 2009299523 A JP2009299523 A JP 2009299523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
chamber
scroll
pressure chamber
end plate
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.)
Pending
Application number
JP2008152876A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Negishi
正美 根岸
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.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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 Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP2008152876A priority Critical patent/JP2009299523A/en
Publication of JP2009299523A publication Critical patent/JP2009299523A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scroll type fluid machine capable of quickly preventing rollover of a movable scroll occurring due to a pressure rise in an intake chamber and stably performing revolving motion of the movable scroll. <P>SOLUTION: This scroll type fluid machine is equipped with the intake chamber 34 to which intake pressure of operating fluid is applied, a back pressure chamber 48 formed by a back face 26b of a mirror plate 26 of the movable scroll 22 and a frame 42, an annular partitioning member 49 for partitioning the back pressure chamber 48 into a high pressure chamber 51 positioned at a radially central side of each of mirror plates 26, 28 and to which discharge pressure of lubricating oil is applied and an intermediate pressure chamber 53 positioned at a radially outer peripheral part side of each of the mirror plates 26, 28 and reduced in pressure than the high pressure chamber 51, and a pressure releasing means 58 for releasing pressure in the intake chamber 34 to the intermediate pressure chamber 53 only when the pressure in the intake chamber 34 is higher than that in the intermediate pressure chamber 53. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スクロール型流体機械に係り、詳しくは、冷凍空調機やヒートポンプ式給湯機に組み込まれて好適なスクロール型流体機械に関する。   The present invention relates to a scroll type fluid machine, and more particularly, to a scroll type fluid machine suitable for being incorporated in a refrigeration air conditioner or a heat pump type water heater.

この種のスクロール型流体機械は、例えば密閉型スクロール圧縮機は、各鏡板の各鏡板面に渦巻状のラップが対をなしてそれぞれ立設される固定及び可動スクロールからなるスクロールユニットを備え、固定スクロールに対し可動スクロールがフレーム上を公転旋回運動することにより、これら各ラップ間に作動流体の圧縮室を形成し、この圧縮室が各鏡板の径方向中央部に向けてその容積を減少させながら移動する。   This type of scroll type fluid machine is, for example, a hermetic scroll compressor, which includes a scroll unit composed of a fixed scroll and a movable scroll each having a spiral wrap in pairs on each end plate surface of each end plate. The movable scroll revolves on the frame with respect to the scroll, thereby forming a compression chamber for the working fluid between the laps. The compression chamber reduces the volume toward the center in the radial direction of each end plate. Moving.

そして、固定スクロールの鏡板と可動スクロールの鏡板面とで形成され、作動流体の吸入圧が作用する吸入室と、可動スクロールの鏡板の背面とフレームとで形成される背圧室とを備え、可動スクロールの鏡板に、吸入室と背圧室とを連通する複数の貫通孔を設ける技術が開示されている(例えば特許文献1参照)。
また、上記背圧室を各鏡板の径方向中央部側に位置して作動流体の吐出圧が作用する高圧室と各鏡板の径方向外周部側に位置して高圧室よりも減圧された中間圧室とに仕切る環状の仕切り部材を備えたスクロール圧縮機が知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2002−213370号公報 特開2008−8161号公報
The movable scroll is provided with a suction chamber formed by a fixed scroll end plate and a movable scroll end plate surface, and a back pressure chamber formed by a back surface of the movable scroll end plate and a frame. A technique is disclosed in which a plurality of through-holes are provided in the end plate of the scroll to communicate the suction chamber and the back pressure chamber (for example, see Patent Document 1).
In addition, the back pressure chamber is located on the radial center portion side of each end plate, and a high pressure chamber on which the discharge pressure of the working fluid acts and an intermediate portion located on the radially outer peripheral side of each end plate and depressurized from the high pressure chamber. A scroll compressor including an annular partition member that partitions into a pressure chamber is known (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-213370 A JP 2008-8161 A

ところで、可動スクロールは主として中間圧室の背圧により吸入室の圧力に抗して固定スクロール側へ押圧されている。しかし、圧縮機が組み込まれた、例えば冷凍機の除霜運転時に冷凍回路の絞り手段の開度を変更したり、或いは、いわゆる液バック現象によってミスト状の作動流体を吸入室に吸入し、吸入室の高温となる外壁に付着した液状作動流体が気化することによって、吸入室の圧力が急激に上昇し、中間圧室の圧力より大きくなることがある。これにより、可動スクロールが固定スクロールとは反対側に押圧されて傾く転覆現象が発生し、ひいては圧縮室の作動流体が漏洩し、正常に圧縮機を運転できなくなり、更に、可動スクロールの公転旋回運動が不安定に行われることにより、圧縮機における圧縮不良や騒音を招くおそれがある。   By the way, the movable scroll is pressed toward the fixed scroll against the pressure of the suction chamber mainly by the back pressure of the intermediate pressure chamber. However, the opening of the throttle means of the refrigeration circuit is changed at the time of defrosting operation of the refrigerator, for example, or the mist-like working fluid is sucked into the suction chamber by a so-called liquid back phenomenon and sucked. When the liquid working fluid adhering to the outer wall that becomes a high temperature in the chamber is vaporized, the pressure in the suction chamber may rise rapidly and become larger than the pressure in the intermediate pressure chamber. As a result, a rollover phenomenon occurs in which the movable scroll is pressed to the opposite side of the fixed scroll and tilts, and the working fluid in the compression chamber leaks, so that the compressor cannot be operated normally. If this is performed in an unstable manner, there is a risk of causing poor compression and noise in the compressor.

そこで、上記特許文献1に記載されるように、吸入室と背圧室とを連通する貫通孔を設けることが考えられるが、これでは背圧室と吸入室との圧力が同じになり、スクロールユニットに背圧構造を形成することができず、可動スクロールを背圧室の背圧によって固定スクロール側へ押圧することができないため、可動スクロールの公転旋回運動を安定的に行うことができない。   Therefore, as described in Patent Document 1, it is conceivable to provide a through hole that communicates the suction chamber and the back pressure chamber. However, in this case, the pressure in the back pressure chamber and the suction chamber becomes the same, and the scroll Since the back pressure structure cannot be formed in the unit and the movable scroll cannot be pressed to the fixed scroll side by the back pressure in the back pressure chamber, the orbiting motion of the movable scroll cannot be stably performed.

また、上記特許文献1では、可動スクロールの転覆現象を防止するためには各鏡板の径方向外周部側に位置する中間圧室の圧力が問題になるものの、上記特許文献2の如く背圧室を高圧室と中間圧室とに仕切る背圧構造については格別な配慮がなされていないため、可動スクロールの転覆現象を効果的に防止することはできない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、吸入室の圧力上昇により生じる可動スクロールの転覆を迅速に防止し、可動スクロールの公転旋回運動を安定的に行うことができるスクロール型流体機械を提供することを目的とする。
In Patent Document 1, the pressure in the intermediate pressure chamber located on the radially outer peripheral side of each end plate becomes a problem in order to prevent the overturning phenomenon of the movable scroll. However, as in Patent Document 2, the back pressure chamber is used. Since no special consideration is given to the back pressure structure that partitions the high pressure chamber and the intermediate pressure chamber, the rollover phenomenon of the movable scroll cannot be effectively prevented.
The present invention has been made in view of such a problem, and is a scroll-type fluid capable of quickly preventing the rollover of the movable scroll caused by the pressure increase in the suction chamber and stably performing the revolving orbiting motion of the movable scroll. The purpose is to provide a machine.

上記の目的を達成するべく、請求項1記載のスクロール型流体機械は、各鏡板の各鏡板面に渦巻状のラップが対をなしてそれぞれ立設される固定スクロール及び可動スクロールから構成され、固定スクロールに対し可動スクロールがフレーム上を公転旋回運動することにより、各ラップ間に作動流体の圧縮室を形成し、該圧縮室が各鏡板の径方向中央部に向けてその容積を減少させながら移動するスクロールユニットと、固定スクロールの鏡板と可動スクロールの鏡板面とで形成され、作動流体の吸入圧が作用する吸入室と、可動スクロールの鏡板の背面とフレームとで形成される背圧室と、背圧室を各鏡板の径方向中央部側に位置して作動流体の吐出圧が作用する高圧室と各鏡板の径方向外周部側に位置して高圧室よりも減圧された中間圧室とに仕切る環状の仕切り部材とを備え、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときのみ吸入室の圧力を中間圧室へ逃がす圧力逃がし手段を具備することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the scroll type fluid machine according to claim 1 is composed of a fixed scroll and a movable scroll in which spiral wraps are erected in pairs on each end plate surface of each end plate. The movable scroll revolves around the frame to form a compression chamber for the working fluid between the laps, and the compression chamber moves toward the center in the radial direction of each end plate while reducing its volume. A scroll unit, a fixed scroll end plate and a movable scroll end plate surface, a suction chamber on which the working fluid suction pressure acts, a back pressure chamber formed by the rear surface of the end plate of the movable scroll and the frame, The back pressure chamber is located on the radial center side of each end plate, and the high pressure chamber where the discharge pressure of the working fluid acts, and the intermediate pressure that is located on the radially outer peripheral side of each end plate and is decompressed from the high pressure chamber And a partition member of annular partitioning the bets, is characterized by comprising a pressure relief means relieve the pressure in the suction chamber to the intermediate pressure chamber only when the pressure in the suction chamber becomes larger than the pressure of the intermediate pressure chamber.

また、請求項2記載の発明では、請求項1において、圧力逃がし手段は、可動スクロールの鏡板を貫通して形成され、吸入室と中間圧室とを連通する連通路と、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときは連通路を連通するリリーフ弁とからなることを特徴としている。
更に、請求項3記載の発明では、請求項2において、連通路の吸入室側の開口部は、可動スクロールの1公転旋回運動に要する時間のうちの少なくとも半分以上の時間は吸入室に開口する位置に設けられることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the pressure relief means is formed so as to penetrate the end plate of the movable scroll, and the communication passage that communicates the suction chamber and the intermediate pressure chamber, and the pressure of the suction chamber is It is characterized by comprising a relief valve that communicates with the communication passage when the pressure in the intermediate pressure chamber becomes larger.
Further, in the invention according to claim 3, in claim 2, the opening on the suction chamber side of the communication path opens to the suction chamber for at least half of the time required for one revolution of the movable scroll. It is provided at a position.

請求項1記載の本発明のスクロール型流体機械によれば、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときのみ吸入室の圧力を中間圧室へ逃がす圧力逃がし手段を具備する。これにより、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大きくなるときのみ吸入室の圧力上昇分を中間圧室に付与することができるため、可動スクロールの転覆を迅速に防止し、可動スクロールの公転旋回運動を安定的に行うことができる。   According to the scroll type fluid machine of the first aspect of the present invention, the pressure relief means for releasing the pressure of the suction chamber to the intermediate pressure chamber only when the pressure of the suction chamber becomes larger than the pressure of the intermediate pressure chamber is provided. As a result, the pressure increase in the suction chamber can be applied to the intermediate pressure chamber only when the pressure in the suction chamber becomes larger than the pressure in the intermediate pressure chamber. Revolving and turning motion can be performed stably.

具体的には、請求項2記載の発明によれば、圧力逃がし手段は、可動スクロールの鏡板を貫通して形成され、吸入室と中間圧室とを連通する連通路と、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときは連通路を連通するリリーフ弁とからなり、簡易な構成にて可動スクロールの転覆を効果的に防止することができる。
更に、請求項3記載の発明によれば、連通路の吸入室側の開口部は、可動スクロールの1公転旋回運動に要する時間のうちの半分以上の時間は吸入室に開口する位置に設けられることにより、可動スクロールの公転旋回運動によって連通路が固定スクロールにより一時的に閉塞されても可動スクロールの転覆を確実に防止することができる。
Specifically, according to the second aspect of the present invention, the pressure relief means is formed through the end plate of the movable scroll, the communication passage communicating the suction chamber and the intermediate pressure chamber, and the pressure of the suction chamber When the pressure is higher than the pressure in the intermediate pressure chamber, the relief valve communicates with the communication passage, and the rollover of the movable scroll can be effectively prevented with a simple configuration.
Further, according to the third aspect of the present invention, the opening on the suction chamber side of the communication passage is provided at a position that is open to the suction chamber for more than half of the time required for one revolution of the movable scroll. Thus, even if the communication path is temporarily blocked by the fixed scroll due to the revolving orbiting motion of the movable scroll, it is possible to reliably prevent the movable scroll from overturning.

以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るスクロール型流体機械の一例として、密閉型スクロール圧縮機の縦断面図を示しており、この圧縮機1は冷凍空調機やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれている。当該回路は作動流体の一例である二酸化炭素冷媒(以下、冷媒と称する)が循環する経路を備え、圧縮機1は経路から冷媒を吸入し、圧縮して経路に向けて吐出する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hermetic scroll compressor as an example of a scroll type fluid machine according to the present embodiment. The compressor 1 is incorporated in a refrigeration circuit such as a refrigeration air conditioner or a heat pump type hot water heater. It is. The circuit includes a path through which a carbon dioxide refrigerant (hereinafter referred to as a refrigerant), which is an example of a working fluid, circulates. The compressor 1 sucks the refrigerant from the path, compresses the refrigerant, and discharges the refrigerant toward the path.

圧縮機1はシェル2を備え、シェル2の円筒胴部をなすセンターシェル4は、その上側及び下側がトップシェル6及びボトムシェル8によってそれぞれ気密に嵌合され、センターシェル4の内部は密閉されて冷媒の吐出圧が作用している。センターシェル4に形成される冷媒の吸入室には上記回路から取り込んだ冷媒を吸入する吸入管10が接続され、トップシェル6の適宜位置には、シェル2内の圧縮冷媒を上記回路へ送出する吐出管12が接続されている。   The compressor 1 includes a shell 2, and a center shell 4 that forms a cylindrical body of the shell 2 is hermetically fitted with an upper side and a lower side by a top shell 6 and a bottom shell 8, respectively, and the inside of the center shell 4 is hermetically sealed. The discharge pressure of the refrigerant is acting. A suction pipe 10 for sucking the refrigerant taken in from the circuit is connected to the refrigerant suction chamber formed in the center shell 4, and the compressed refrigerant in the shell 2 is sent to the circuit at an appropriate position of the top shell 6. A discharge pipe 12 is connected.

センターシェル4には、上から順にスクロールユニット14、電動モータ16、ポンプユニット18が収容され、電動モータ16内には回転軸20が配置されており、回転軸20は電動モータ16への通電によって回転駆動される。
回転軸20は、その上端側がスクロールユニット14に、その下端側がポンプユニット18に連結されており、回転軸20が電動モータ16によって回転駆動されることにより、スクロールユニット14は、冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する。
In the center shell 4, a scroll unit 14, an electric motor 16, and a pump unit 18 are accommodated in this order from above, and a rotating shaft 20 is disposed in the electric motor 16, and the rotating shaft 20 is energized by energization of the electric motor 16. Driven by rotation.
The rotary shaft 20 has an upper end connected to the scroll unit 14 and a lower end connected to the pump unit 18, and the rotary shaft 20 is driven to rotate by the electric motor 16, whereby the scroll unit 14 sucks and compresses the refrigerant. And a series of discharge processes.

詳しくは、スクロールユニット14は非対称となる可動スクロール22及び固定スクロール24から構成され、可動スクロール22は鏡板26を備え、この鏡板26の鏡板面(正面)26aには固定スクロール24の鏡板28に向けて延びる渦巻き状のラップ30が立設され、一方、固定スクロール24の鏡板28の鏡板面28aにも鏡板26に向けて延びる渦巻き状のラップ32が立設されている。   Specifically, the scroll unit 14 includes an asymmetric movable scroll 22 and a fixed scroll 24, and the movable scroll 22 includes a mirror plate 26. A mirror plate surface (front surface) 26 a of the mirror plate 26 faces the mirror plate 28 of the fixed scroll 24. On the other hand, a spiral wrap 32 extending toward the end plate 26 is also erected on the end plate surface 28 a of the end plate 28 of the fixed scroll 24.

そして、これらラップ30,32は所定のインボリュート曲線に基づいて形成され、これらを互いに対をなして配置し協働させることにより、鏡板28において吸入管10が接続された冷媒の吸入室34から冷媒を吸入してラップ30,32の間に圧縮室36を形成する。
吸入室34は、固定スクロール24の鏡板28と可動スクロール22の鏡板面26aとで形成され、冷媒の吸入圧Psが作用し、一方、圧縮室36は、固定スクロール24に対する可動スクロール22の公転旋回運動により、鏡板26,28の径方向中央部側に向けてその容積を減少させながら移動する。
The wraps 30 and 32 are formed on the basis of a predetermined involute curve, and are arranged in pairs to cooperate with each other, so that the refrigerant from the refrigerant suction chamber 34 to which the suction pipe 10 is connected at the end plate 28. The compression chamber 36 is formed between the wraps 30 and 32.
The suction chamber 34 is formed by the end plate 28 of the fixed scroll 24 and the end plate surface 26 a of the movable scroll 22, and the suction pressure Ps of the refrigerant acts on the suction chamber 34. Due to the movement, the end plate 26, 28 moves while decreasing its volume toward the center in the radial direction.

可動スクロール22に公転旋回運動を付与するため、鏡板26の背面26b側にはボス38が形成され、ボス38は軸受を介して回転軸20の上端側に一体形成される偏心軸40に回転自在に支持されている。なお、可動スクロール22の自転は図示しない自転阻止ピンにより阻止されている。
これに対し固定スクロール24は、センターシェル4の内側に固定されるメインフレーム42に支持、固定されており、固定スクロール24の中央部分には圧縮室36に連通可能な吐出孔44が穿設されている。
In order to give the orbiting scroll 22 a revolving orbiting motion, a boss 38 is formed on the back surface 26b side of the end plate 26, and the boss 38 is rotatable to an eccentric shaft 40 integrally formed on the upper end side of the rotary shaft 20 via a bearing. It is supported by. The rotation of the movable scroll 22 is blocked by a rotation blocking pin (not shown).
On the other hand, the fixed scroll 24 is supported and fixed to a main frame 42 fixed to the inside of the center shell 4, and a discharge hole 44 that can communicate with the compression chamber 36 is formed in the central portion of the fixed scroll 24. ing.

一方、ポンプユニット18は、ボトムシェル8の内側に貯油された潤滑油を吸引し、吸引された潤滑油は回転軸20内に穿孔された油路46を経て回転軸20の上端から電動モータ16やスクロールユニット14等に供給され、各摺動部分や軸受等の潤滑、並びに、摺動面のシールや潤滑に寄与する。
詳しくは、図2のスクロールユニット14の要部拡大図に示されるように、油路46を経た潤滑油は回転軸20の上端から回転軸20に沿って電動モータ16側に流下される一方、可動スクロール22の鏡板26の背面26bとメインフレーム42との間に形成される背圧室48に供給され、背圧室48から鏡板26の外周面26cとメインフレーム42との間の間隙50を経た潤滑油は可動スクロール22の鏡板26に固定スクロール24に対し摺動する摺動面52に供給される。
On the other hand, the pump unit 18 sucks the lubricating oil stored inside the bottom shell 8, and the sucked lubricating oil passes through an oil passage 46 drilled in the rotating shaft 20 from the upper end of the rotating shaft 20. And is supplied to the scroll unit 14 and the like, and contributes to the lubrication of each sliding portion and bearing, and the sealing and lubrication of the sliding surface.
Specifically, as shown in the enlarged view of the main part of the scroll unit 14 in FIG. 2, the lubricating oil that has passed through the oil passage 46 flows down from the upper end of the rotating shaft 20 toward the electric motor 16 along the rotating shaft 20. It is supplied to a back pressure chamber 48 formed between the back surface 26 b of the end plate 26 of the movable scroll 22 and the main frame 42, and a gap 50 between the outer peripheral surface 26 c of the end plate 26 and the main frame 42 is formed from the back pressure chamber 48. The passed lubricating oil is supplied to the sliding surface 52 that slides on the end plate 26 of the movable scroll 22 with respect to the fixed scroll 24.

ここで、背圧室48は、メインフレーム42に固定された環状のシールリング(仕切り部材)49により、鏡板26,28の径方向中央部側に位置して油路46を経た潤滑油の冷媒の吐出圧が作用する高圧室51と、鏡板26,28の径方向外周部側に位置して高圧室51よりも減圧された中間圧室53とに仕切られている。そして、このような背圧構造を形成することにより、主として中間圧室53の圧力によって可動スクロール22が固定スクロール24に対して適切に押圧され、可動スクロール22の円滑な公転旋回運動が実現される。   Here, the back pressure chamber 48 is a lubricant for lubricating oil that is positioned on the radial center side of the end plates 26 and 28 through the oil passage 46 by an annular seal ring (partition member) 49 fixed to the main frame 42. Is divided into a high pressure chamber 51 on which the discharge pressure acts and an intermediate pressure chamber 53 located on the radially outer peripheral side of the end plates 26 and 28 and depressurized from the high pressure chamber 51. By forming such a back pressure structure, the movable scroll 22 is appropriately pressed against the fixed scroll 24 mainly by the pressure of the intermediate pressure chamber 53, and the smooth revolving motion of the movable scroll 22 is realized. .

上述した圧縮機1によれば、回転軸20の回転に伴って可動スクロール22が自転することなく公転旋回運動することにより、吸入管10を介してスクロールユニット14に吸入された冷媒は圧縮室36を形成し、圧縮室36内の冷媒はスクロールユニット14の中心に向けて移動されながら圧縮された後に吐出孔44よりシェル2内に吐出され、シェル2内を循環した後に吐出管12を介して圧縮機1外へ送出される。   According to the compressor 1 described above, the revolving and revolving motion of the movable scroll 22 without rotating with the rotation of the rotating shaft 20 causes the refrigerant sucked into the scroll unit 14 via the suction pipe 10 to be compressed. The refrigerant in the compression chamber 36 is compressed while being moved toward the center of the scroll unit 14, is then discharged into the shell 2 through the discharge hole 44, circulates through the shell 2, and then passes through the discharge pipe 12. It is sent out of the compressor 1.

ところで、本実施形態は、可動スクロール22の鏡板26を貫通して形成され、吸入室34と中間圧室53とを連通する連通路54と、吸入室34の圧力が中間圧室53の圧力よりも大となるときは連通路54を連通するリリーフ弁56とからなる圧力逃がし機構(圧力逃がし手段)58を備えている。
リリーフ弁56は、鋼球56aと鋼球56aに一端が接続されたばね56bとからなる逆止弁であって吸入室34から中間圧室53への冷媒の移動を許容し、中間圧室53から吸入室34への冷媒の移動は阻止している。
By the way, this embodiment is formed through the end plate 26 of the movable scroll 22, and the communication passage 54 that communicates the suction chamber 34 and the intermediate pressure chamber 53, and the pressure of the suction chamber 34 is higher than the pressure of the intermediate pressure chamber 53. Is larger, a pressure relief mechanism (pressure relief means) 58 including a relief valve 56 communicating with the communication passage 54 is provided.
The relief valve 56 is a check valve including a steel ball 56 a and a spring 56 b having one end connected to the steel ball 56 a, and allows the refrigerant to move from the suction chamber 34 to the intermediate pressure chamber 53. The refrigerant is prevented from moving to the suction chamber 34.

連通路54には、その吸入室34側に鋼球56aを支持する鋼球支持部60が形成され、ばね56bにより鋼球56aが鋼球支持部54aに押圧付勢されることにより、吸入室34と中間圧室53とが完全に遮断可能になっている。一方、連通路54の中間圧室53側にばね56bの他端を支持するばね押さえ62が形成されている。
ばね56bは、所定の弾性係数を有するものが選定され、吸入室34の圧力、すなわち吸入圧Psが中間圧室53の圧力、すなわち背圧Pbよりも大きくなるときにのみ、鋼球56aがばね56bの弾性力に抗して鋼球支持部60を離間し、吸入室34から中間圧室53への冷媒の移動を許容し、吸入室34の圧力上昇分Prを中間圧室53へ逃がすように構成されている。具体的には、吸入室34と中間圧室53との差圧ΔP(ΔP=Pb−Ps)は通常は例えば0.5MPa程度であり、このとき差圧ΔPが0.5MPaを超えると、その超えた分の圧力上昇分Pr(Pr=ΔP−0.5MPa)を吸入室34から中間圧室53へ逃がす。
In the communication passage 54, a steel ball support portion 60 for supporting the steel ball 56a is formed on the suction chamber 34 side, and the steel ball 56a is pressed and urged against the steel ball support portion 54a by the spring 56b, thereby the suction chamber. 34 and the intermediate pressure chamber 53 can be completely shut off. On the other hand, a spring retainer 62 that supports the other end of the spring 56 b is formed on the intermediate pressure chamber 53 side of the communication passage 54.
As the spring 56b, a spring having a predetermined elastic coefficient is selected, and the steel ball 56a is spring only when the pressure in the suction chamber 34, that is, the suction pressure Ps becomes larger than the pressure in the intermediate pressure chamber 53, that is, the back pressure Pb. The steel ball support portion 60 is separated from the elastic force of 56b, the refrigerant is allowed to move from the suction chamber 34 to the intermediate pressure chamber 53, and the pressure increase Pr of the suction chamber 34 is allowed to escape to the intermediate pressure chamber 53. It is configured. Specifically, the differential pressure ΔP (ΔP = Pb−Ps) between the suction chamber 34 and the intermediate pressure chamber 53 is normally about 0.5 MPa, for example. If the differential pressure ΔP exceeds 0.5 MPa, The excess pressure increase Pr (Pr = ΔP−0.5 MPa) is released from the suction chamber 34 to the intermediate pressure chamber 53.

また、図2中では、連通路54の吸入室34側の開口部54aは、吸入室34に面する位置に位置づけられているが、開口部54aは、可動スクロール22の公転旋回運動によっても吸入室34から吸入室34近傍に形成される圧縮室36にかからない位置であって、可動スクロール22の1公転旋回運動に要する時間のうちの少なくとも半分以上の時間は吸入室34に開口する位置に設けられる。   In FIG. 2, the opening 54 a on the suction chamber 34 side of the communication passage 54 is positioned at a position facing the suction chamber 34, but the opening 54 a is also sucked by the revolving orbiting motion of the movable scroll 22. A position that does not extend from the chamber 34 to the compression chamber 36 formed in the vicinity of the suction chamber 34, and at least half of the time required for one revolution of the movable scroll 22 is provided at a position that opens to the suction chamber 34. It is done.

以上のように、本実施形態では、吸入室34の圧力が中間圧室53の圧力よりも大となるときのみ吸入室34の圧力を中間圧室53へ逃がす圧力逃がし機構58を備えている。これにより、吸入圧Psが背圧Pbよりも大きくなるときのみ吸入室34の圧力上昇分Prを中間圧室53に付与することができるため、可動スクロール22の転覆を迅速に防止し、可動スクロール22の公転旋回運動を安定的に行うことができる。   As described above, the present embodiment includes the pressure relief mechanism 58 that allows the pressure in the suction chamber 34 to escape to the intermediate pressure chamber 53 only when the pressure in the suction chamber 34 becomes larger than the pressure in the intermediate pressure chamber 53. As a result, the pressure increase Pr of the suction chamber 34 can be applied to the intermediate pressure chamber 53 only when the suction pressure Ps becomes larger than the back pressure Pb. The 22 revolution turning motions can be stably performed.

具体的には、圧縮機1が組み込まれた、例えば冷凍機の除霜運転時に冷凍回路の絞り手段の開度を変更したり、或いは、いわゆる液バック現象によってミスト状の冷媒を吸入室34に吸入し、吸入室34の高温となる外壁に付着した液冷媒が気化することによって、吸入圧Psが急激に上昇し、吸入圧Psが背圧Pbより大きくなっても、可動スクロール22の転覆を迅速に防止し、これに伴う圧縮室36からの冷媒漏洩、圧縮不良ひいては騒音を防止することができる。   Specifically, for example, the opening degree of the throttle means of the refrigeration circuit is changed during the defrosting operation of the refrigerator in which the compressor 1 is incorporated, or the mist refrigerant is introduced into the suction chamber 34 by a so-called liquid back phenomenon. The liquid refrigerant adhering to the outer wall, which is sucked and becomes high temperature in the suction chamber 34, is vaporized, so that the suction pressure Ps rises rapidly, and even if the suction pressure Ps becomes larger than the back pressure Pb, the movable scroll 22 is overturned. It is possible to quickly prevent the leakage of the refrigerant from the compression chamber 36, the compression failure, and the noise.

また、圧力逃がし機構58は、連通路54とリリーフ弁56とからなる簡易な構成にて可動スクロール22の転覆を効果的に防止することができる。
更に、連通路54の吸入室34側の開口部54aは、可動スクロール22の1公転旋回運動に要する時間のうちの半分以上の時間は吸入室34に開口する位置に設けられることにより、可動スクロール22の公転旋回運動によって連通路54が固定スクロール24により一時的に閉塞されても可動スクロール22の転覆を確実に防止することができる。
Further, the pressure relief mechanism 58 can effectively prevent the movable scroll 22 from being overturned with a simple configuration including the communication passage 54 and the relief valve 56.
Further, the opening 54a on the suction chamber 34 side of the communication passage 54 is provided at a position where it opens to the suction chamber 34 for more than half of the time required for one revolution of the movable scroll 22 to move. Even if the communication path 54 is temporarily blocked by the fixed scroll 24 by the revolving orbiting motion of 22, the rollover of the movable scroll 22 can be reliably prevented.

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、連通路54とリリーフ弁56からなる圧力逃がし機構58を形成しているが、これに限らず、例えば連通路54にオリフィスを設けることにより吸入室34と中間圧室53との差圧ΔPを所定値に保持する圧力逃がし機構を形成しても、上記と同様に可動スクロール22の転覆を効果的に防止することができる。
The description of one embodiment of the present invention is finished above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the pressure relief mechanism 58 including the communication passage 54 and the relief valve 56 is formed. However, the present invention is not limited to this, and for example, by providing an orifice in the communication passage 54, the suction chamber 34 and the intermediate pressure chamber 53 are provided. Even if a pressure relief mechanism is formed that maintains the differential pressure ΔP with a predetermined value, the rollover of the movable scroll 22 can be effectively prevented in the same manner as described above.

また、上記実施形態では、冷凍空調機やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれる二酸化炭素冷媒を使用した密閉型スクロール圧縮機について説明しているが、本発明はこれに限らず種々の作動流体を使用した、種々の分野における圧縮機または膨脹機等の流体機械に適用可能である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the sealed scroll compressor using the carbon dioxide refrigerant | coolant incorporated in refrigeration circuits, such as a refrigerating air-conditioner and a heat pump type hot water heater, this invention is not limited to this but various operation | movement is demonstrated. The present invention can be applied to a fluid machine using a fluid such as a compressor or an expander in various fields.

本発明の一実施形態に係る密閉型スクロール圧縮機を示した縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a hermetic scroll compressor according to an embodiment of the present invention. 図1のスクロールユニットの要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the scroll unit of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 密閉型スクロール圧縮機(スクロール型流体機械)
14 スクロールユニット
22 可動スクロール
24 固定スクロール
26 鏡板
26a 鏡板面
26b 背面
28 鏡板
28a 鏡板面
30 ラップ
32 ラップ
34 吸入室
36 圧縮室
42 メインフレーム(フレーム)
48 背圧室
49 シールリング(仕切り部材)
51 高圧室
53 中間圧室
54 連通路
54a 開口部
56 リリーフ弁
58 圧力逃がし機構(圧力逃がし手段)
1 Hermetic scroll compressor (scroll type fluid machine)
14 scroll unit 22 movable scroll 24 fixed scroll 26 end plate 26a end plate surface 26b rear surface 28 end plate 28a end plate surface 30 wrap 32 wrap 34 suction chamber 36 compression chamber 42 main frame (frame)
48 Back pressure chamber 49 Seal ring (partition member)
51 High Pressure Chamber 53 Intermediate Pressure Chamber 54 Communication Path 54a Opening 56 Relief Valve 58 Pressure Relief Mechanism (Pressure Relief Means)

Claims (3)

各鏡板の各鏡板面に渦巻状のラップが対をなしてそれぞれ立設される固定スクロール及び可動スクロールから構成され、前記固定スクロールに対し前記可動スクロールがフレーム上を公転旋回運動することにより、前記各ラップ間に作動流体の圧縮室を形成し、該圧縮室が前記各鏡板の径方向中央部に向けてその容積を減少させながら移動するスクロールユニットと、
前記固定スクロールの前記鏡板と前記可動スクロールの前記鏡板面とで形成され、作動流体の吸入圧が作用する吸入室と、
前記可動スクロールの前記鏡板の背面と前記フレームとで形成される背圧室と、
前記背圧室を前記径方向中央部側に位置して作動流体の吐出圧が作用する高圧室と前記各鏡板の径方向外周部側に位置して該高圧室よりも減圧された中間圧室とに仕切る環状の仕切り部材とを備え、
前記吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときのみ吸入室の圧力を中間圧室へ逃がす圧力逃がし手段を具備することを特徴とするスクロール型流体機械。
Each of the end plates is composed of a fixed scroll and a movable scroll, each of which is provided with a pair of spiral wraps, and the movable scroll revolves on the frame with respect to the fixed scroll. A scroll unit that forms a compression chamber for the working fluid between the laps, and the compression chamber moves toward the radial center of each end plate while reducing its volume;
A suction chamber formed by the end plate of the fixed scroll and the end plate surface of the movable scroll, on which a suction pressure of a working fluid acts;
A back pressure chamber formed by the back surface of the end plate of the movable scroll and the frame;
A high-pressure chamber in which the back pressure chamber is located on the radially central side and the discharge pressure of the working fluid acts, and an intermediate pressure chamber located on the radially outer peripheral side of each end plate and depressurized from the high-pressure chamber And an annular partition member that partitions
A scroll type fluid machine comprising pressure relief means for releasing the pressure of the suction chamber to the intermediate pressure chamber only when the pressure of the suction chamber becomes larger than the pressure of the intermediate pressure chamber.
圧力逃がし手段は、可動スクロールの鏡板を貫通して形成され、吸入室と中間圧室とを連通する連通路と、吸入室の圧力が中間圧室の圧力よりも大となるときは連通路を連通するリリーフ弁とからなることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型流体機械。   The pressure relief means is formed through the end plate of the movable scroll, and communicates with the communication passage that communicates the suction chamber and the intermediate pressure chamber, and when the pressure in the suction chamber is greater than the pressure in the intermediate pressure chamber, The scroll fluid machine according to claim 1, comprising a relief valve in communication. 連通路の吸入室側の開口部は、可動スクロールの1公転旋回運動に要する時間のうちの少なくとも半分以上の時間は吸入室に開口する位置に設けられることを特徴とする請求項2に記載のスクロール型流体機械。   The opening on the suction chamber side of the communication path is provided at a position where it opens to the suction chamber for at least half of the time required for one revolving revolution of the movable scroll. Scroll type fluid machine.
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