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JP2004060535A - Scroll compressor - Google Patents

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JP2004060535A
JP2004060535A JP2002220268A JP2002220268A JP2004060535A JP 2004060535 A JP2004060535 A JP 2004060535A JP 2002220268 A JP2002220268 A JP 2002220268A JP 2002220268 A JP2002220268 A JP 2002220268A JP 2004060535 A JP2004060535 A JP 2004060535A
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JP
Japan
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back pressure
scroll
orbiting scroll
tip seal
support mechanism
Prior art date
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Granted
Application number
JP2002220268A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4107903B2 (en
Inventor
Takashi Sumi
角 貴史
Haruo Kamiya
神谷 治雄
Masaaki Okuda
奥田 将晶
Kazuhide Uchida
内田 和秀
Kunitaka Akiyama
秋山 訓孝
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.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of properly adjusting a pressure introduced into a swirl scroll back pressure thrust support mechanism without installing a control valve in a back pressure introduction line irrespective of a variation in pressure of compressed refrigerant gas in a scroll compressor having the support mechanism. <P>SOLUTION: This swirl scroll back pressure thrust support mechanism comprises a spiral swirl scroll, a spiral fixed scroll engaged with the spiral swirl scroll, and the swirl scroll back pressure thrust support mechanism. The thrust support mechanism comprises a back pressure chamber into which the compressed refrigerant gas is introduced and a back pressure leading hole having one end part connected to the back pressure chamber to introduce fluid into the back pressure chamber. The swirl scroll is supported by the refrigerant gas introduced into the back pressure chamber. The other end part of the back pressure leading hole is provided at at least one of a groove for the tip seal of the swirl scroll or the tip seal of the fixed scroll. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機に係り、より特別にはスクロール圧縮機の旋回スクロールの支持機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調装置の冷媒圧縮用としてスクロール圧縮機は、一般的に使用されている。スクロール圧縮機の旋回スクロールに作用するスラスト力に対抗して旋回スクロールを支持する支持構造として、旋回スクロールの背面側に背圧室を有する支持構造を形成し、該背圧室に圧縮された冷媒ガスを導入して旋回スクロールをスラスト方向で支持する背圧式スラスト支持構造は既知である。
この様な背圧式スラスト支持機構を有する構造は、一種の気体軸受けであり、摺動面において固体同士の接触を抑制すると共に、支持方向において遊びを設け、更に気体によるバネ及びダンピング作用を有する等の、荷重支持構造としての優れた利点を有している。
【0003】
背圧式スラスト支持機構は、上記のような利点を有する一方で、圧縮機の圧縮ガスを背圧室に導くので、背圧室の断面積に応じた背圧荷重が得られるが、圧縮条件によりスラスト荷重は大きく変動する。従って、過剰もしくは不足した背圧荷重になり、背圧が過剰になるとチップシール等における摩擦力が増大し、背圧が少な過ぎるとチップシールにおけるシールが不充分となり冷媒ガスの漏れを生じ、その結果圧縮効率を低下させてしまう。
また、該スラスト支持機構に導入する冷媒ガスの圧力を調整するために制御弁を背圧導入ラインに備えることが考えられるが、部品点数が増える上にコストの増大や圧縮機全体の寸法の増大も招く。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、スクロール圧縮機の旋回スクロールの支持機構として背圧式スラスト支持機構を使用する場合に、背圧を調整するための制御弁を設けずに、背圧である圧縮される冷媒ガスの圧力の変動に係わらず、スラスト支持機構に導入する圧力を適切に且つ自動的に調整可能な装置を提供することを目的とする。更にこれにより、背圧荷重が過剰になるか、あるいは不足することもなく、圧縮効率を低下させず、またチップシールの寿命も延ばすことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1の形態では、スクロール圧縮機は上述した目的を達成するために、該圧縮機の外殻で主構造を形成するハウジングと、前記ハウジングによって軸支されていると共に一部に偏心したクランク部を有する回転軸と、渦巻き形の羽根部及び端板を有し前記回転軸のクランク部によって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロールと、該旋回スクロールと噛み合う渦巻き形の羽根部及び端板を有すると共に前記ハウジングに固定される固定スクロールと、前記回転軸の軸方向において前記旋回スクロールを支持するスラスト支持機構とを具備する。前記旋回スクロールが公転運動をする時に、前記旋回スクロールの羽根部と前記固定スクロールの羽根部との間に形成される複数個の作動室が外周部から中心部に向かって移動する間に、該作動室の容積が連続的に縮小することにより該作動室内において流体を圧縮する。前記圧縮機は、前記旋回スクロールの羽根部の先端に設けられる溝と、前記溝に設置されるチップシールと、前記固定スクロールの羽根部の先端に設けられる溝と、前記溝に設置されるチップシールとを更に具備しており、前記チップシールの厚さが前記チップシールの設置される前記溝の深さ寸法より厚い。前記スラスト支持機構は、前記圧縮された流体が導入される背圧室と、前記背圧室に一方の端部が接続して流体を導入する背圧導通孔とを有しているので、該背圧室に導入された流体により前記旋回スクロールを支持する。前記背圧導通孔の他方の端部は、前記旋回スクロールの前記チップシールのための前記溝又は前記固定スクロールの前記チップシールのための前記溝のいずれか少なくとも一方に接続するので、前記作動室の圧縮された流体を前記背圧室に導入すると共に、前記チップシールにより前記導通孔の開閉を可能にすることを特徴とする。
【0006】
この様に構成することにより、背圧式スラスト支持機構において背圧力を調整するための制御弁を設けないで背圧が変動した場合にも、最適な背圧荷重を得るために、チップシールの収容される溝に背圧導通孔を設けることにより、背圧荷重がスラスト荷重よりも大きい時(過剰な背圧)には旋回スクロールが固定スクロールに押し付けられる為、チップシールは潰されると共に背圧導通孔を塞ぎ、過大な背圧の供給を抑制する。また、不足した背圧時(背圧荷重≦スラスト荷重)には、逆に旋回スクロールが固定スクロールから離れる方向に動くため導通孔は開き、不足分の背圧を供給することができる。
従って、背圧調整のための制御弁を背圧の導入ラインに設けることなく、背圧である圧縮される冷媒ガスの圧力の変動に係わらず、スラスト支持機構に導入する圧力を適切に且つ自動的に調整可能であり、更にこれにより、背圧荷重が過剰又は不足することもなく、圧縮効率を低下させず、またチップシールの寿命を延ばすことが出来る。
【0007】
本発明の請求項2の形態では、上記請求項1の形態において、前記スラスト支持機構は、前記旋回スクロールの端板の背面と該背面に対向する前記ハウジングの部分との間に配置されることを特徴とする。
この様に構成することにより、上記の請求項2の形態では、本発明をより具体化する形態を開示する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明のスクロール圧縮機の一つの実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一つの実施の形態に係るスクロール圧縮機の図解的な横断面図を示す。本実施の形態の圧縮機は密閉型であって、車両用等の空調装置の圧縮機である。該圧縮機は、圧縮機全体を囲む筒状のハウジング1と、両端の蓋体2,3とを具備しており、これらは溶接により密閉するように接合される。ハウジング1内において、前部には駆動部であるモータ部30と、中央部にはハウジング1の中央部を構成するミドルハウジング6と、後部には冷媒を圧縮する圧縮部40とが具備される。
【0009】
モータ部30は、ハウジング1に固定されたステータ4と、その内部に複数個の永久磁石により構成されたアーマチュア5と、更にその内側で中心を通る回転軸8とを具備することにより、ブラシレスモータが構成されている。アーマチュア5は、回転軸8に固定支持されており、回転軸8は軸受け7a,7bを介して蓋体2及びミドルハウジング6により回転可能に支持される。
【0010】
回転軸8のクランク状の端部8aは、公転駆動部を介して圧縮部40に接続され、モータ部30の駆動力を圧縮部40に伝達している。すなわちシャフト端部8aとブッシュ9、軸受け7c、旋回スクロール10のボス部10aにより公転駆動部を形成する。また、固定スクロール11はミドルハウジング6に固定されており、さらに固定スクロール11と旋回スクロール10の端板10bの間には旋回スクロール10の公転のみを許し、自転を防止する自動防止機構12が設けられてる。旋回スクロール10は、渦巻き形の羽根部10cと端板10bを有しており、固定スクロール11は、旋回スクロール10の渦巻き形の羽根部10cと噛み合う、渦巻き形の羽根部11cと端板11bを有する。圧縮部40は、旋回スクロール10、固定スクロール11、前記公転駆動部等により構成される。
【0011】
上記の構成により、回転軸8が回転すると、回転力は回転軸8の端部8a,ブッシュ9,軸受け7cを介して旋回スクロール10に伝達される。端部8aは回転軸8に対して偏心しており、自転防止機構12により旋回スクロール10の自転が防止されているので、伝達された回転力は、渦巻状の旋回スクロール10をやはり渦巻状の固定スクロール11に対して公転させる。この際、旋回スクロール10と固定スクロール11の間には作動室13が形成されており、作動室13は旋回スクロール10の公転運動に従い、外周側から中心に向かってその容積が連続的に減少するように移動するので、作動室13の外周側から吸い込まれた冷媒は圧縮されて、固定スクロール11の中心に設けられた吐出口23を介して吐出室16に吐出される。この様にしてモータの回転により圧縮機が作動する。
【0012】
上記の様な圧縮機の作動において、良好な圧縮を実施するためには旋回スクロール10と固定スクロール11の先端部が共に冷媒の漏れを防止するようにシールされる必要がある。従って、旋回スクロール10及び固定スクロール11の羽根部10c,11cの端面にはそれぞれ溝25,24が設けられており、更にそれぞれの溝25,24にはチップシール21,22が配設されている。チップシール21,22はゴム等の弾性のある材料により形成されていることが好ましい。
【0013】
旋回スクロール10には回転力と共に、ガスの圧縮等による回転軸8の軸方向のスラスト力が作用する。このスラスト力を受けるためにスラスト支持機構20が具備されており、スラスト支持機構20は、図1に示すように、ミドルハウジング6と旋回スクロール10の端板の背面との間に設けられる。本実施の形態においては、スクロールの支持機構20は、ミドルハウジング6に設けられた凹部15と、旋回スクロール10に設けられた凸部14とにより構成されており、この凹部15に凸部14が収容されるように配置されることにより背圧室15aが形成される。背圧室15aには圧縮された冷媒が導入されて、冷媒の圧力により旋回スクロール10を軸方向に支持する。背圧室15aの寸法は圧縮機のスラスト力に対抗し且つチップシール21,22におけるシール力を発揮するように、背圧室15aのスラスト力が、圧縮機のスラスト力より少し大きくなるように選定される。従ってこの様にして、背圧室15aの高圧ガスの圧力とチップシール21,22が協働して、旋回スクロール10と固定スクロール11間をシールし、作動室13内の冷媒ガスの漏れを防止する。
【0014】
本実施の形態において、空調装置用に圧縮機が使用される場合には、空調装置の負荷が変動すると、圧縮機の運転圧力は変動するため背圧室15a内の圧力も一定ではない。従って、背圧室15aの圧力が高すぎると、チップシール21,22を押圧する圧力が高過ぎて、チップシール21,22の摩耗が増大する等の問題が生じる。一方、背圧室15a内の圧力が低過ぎると、チップシール21,22におけるシールが不十分になる問題が生じる。
この様な問題に対処するために、本実施の形態において、背圧室15aに冷媒ガスを導入する通路として導通孔17が具備されており、導通孔17の一方の端部は凸部14を介して背圧室15aに接続しており、他方の端部は旋回スクロール10の溝25に接続する。従って導通孔17は旋回スクロール10内に設けられる。図2には旋回スクロール10の羽根部の正面図を示し、導通孔17の溝25における位置の例を示す。導通孔17の冷媒ガス入口を溝25に設けることにより、作動室13の圧力が背圧室15aに導入され、更に、冷媒ガスの運転圧力により導通孔17を開閉することが可能である。
【0015】
次に本実施の形態においてにおける背圧導通孔17の開閉メカニズムを図3と4を参照して説明する。
図3ではスラスト荷重≦背圧荷重の状態であるので、旋回スクロール10は、固定スクロール11側に押し付けられる荷重が大きくなり、その荷重をチップシール21,22で支持する。このとき、チップシール21の厚さはチップシールの溝25の深さよりも大きいため、背圧導通孔17は塞がれる。従ってこれ以上背圧室15aの圧力は高くならず、チップシール21,22に対する押圧力が制限される。
【0016】
図4ではスラスト荷重≧背圧荷重の状態であるので、旋回スクロール10は、固定スクロール11から離れる方向の荷重が大きくなり、旋回スクロール10の端板側のスラスト支持機構20でそのスラスト荷重は支持される。このとき、チップシール21はそれ自身に働く背圧により、固定スクロール11側へ浮上し、背圧導通孔17は開いた状態になる。従ってこの場合には、背圧室15aには常に冷媒ガスが導入される状態が維持される。チップシール21は圧縮性(弾性)のあるガスにより保持される状態であり、チップシール21,22には適正な圧力が作用しシール不良になることはない。
【0017】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の上記の実施の形態の圧縮機により以下の効果が期待できる。
・ チップシールにより導通孔を適宜開閉して、スラスト支持機構への導入ガス圧力を自動で適切に調整できる。
・ 背圧調整のための制御弁を背圧の導入ラインに設ける必要がない。
・ 圧縮される冷媒ガスの圧力の変動に係わらず、スラスト支持機構に導入する圧力を適切に調整可能である。
・ これにより、背圧荷重が過剰になることも、又は不足することもなく、圧縮機の圧縮効率を低下させないことが出来る。
・ チップシールの寿命を延ばすことが出来る。
・ チップシールにおいて常に良好なシール性を保つことで安定した効率、信頼性を有する圧縮機を提供する。
【0018】
[別の実施の形態]
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
本実施の形態とは別に、導通孔17は、固定スクロール11の溝24に接続されても良い。この場合、導通孔17は固定スクロール11とミドルハウジング6とを通るように設けることが出来る。
上記の背圧導通孔17の位置は、背圧室15aの断面積により最適な制御圧が決定されるため、チップシールの溝25,24のどこの位置でも良い。
【0019】
またスラスト支持機構20において、凸部14と凹部15との間にOリング等のシール手段を具備しても良い。
本実施の形態では、凹部15及び凸部14はそれぞれミドルハウジング6と旋回スクロール10に一体で形成されたが、別体として具備されても良い。
また、本実施例では旋回スクロール10側に凸部14を設け、対向するミドルハウジング6側に、凸部14を収容する凹部15を設けたが、逆に旋回スクロール10側に凹部15を設け、ミドルハウジング6側に凸部14を設けることも可能であり、同様な効果を得ることができる。
【0020】
また、本実施例では駆動モータを内臓したいわゆる密閉型スクロール圧縮機の例を示したが、エンジン等の外部動力を得て圧縮を行ういわゆる開放型スクロール圧縮機においても同様に通用することができる。
上記の実施の形態の説明において、本発明のスクロール圧縮機は空調装置用として説明されたが、これに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態のスクロール圧縮機の図解的な横断面図を示す。
【図2】図2は、本発明の一実施の形態のスクロール圧縮機の旋回スクロールの図解的な正面図を示しており、導通孔がチップシールの溝に設けられている。
【図3】図3は、本発明の一実施の形態における旋回スクロールのスラスト支持機構において、導通孔の開閉メカニズムを示しており、導通孔が閉じられた状態を示す。
【図4】図4は、本発明の一実施の形態における旋回スクロールのスラスト支持機構において、導通孔の開閉メカニズムを示しており、導通孔が開けられた状態を示す。
【符号の説明】
1…ハウジング
2…蓋体
3…蓋体
4…ステータ
5…アーマチュア
6…ミドルハウジング
8…回転軸
9…ブッシュ
10…旋回スクロール
11…固定スクロール
13…作動室
14…凸部
15…凹部
15a…背圧室
16…吐出室
17…導通孔
20…スラスト支持機構
21…チップシール
22…チップシール
24…溝
25…溝
30…モータ部
40…圧縮部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly, to a support mechanism for an orbiting scroll of a scroll compressor.
[0002]
[Prior art]
A scroll compressor is generally used for compressing a refrigerant of a vehicle air conditioner. As a support structure for supporting the orbiting scroll against the thrust force acting on the orbiting scroll of the scroll compressor, a support structure having a back pressure chamber on the back side of the orbiting scroll is formed, and the refrigerant compressed in the back pressure chamber Background Art A back pressure type thrust support structure for supporting a orbiting scroll in a thrust direction by introducing gas is known.
Such a structure having a back pressure type thrust support mechanism is a kind of gas bearing, which suppresses contact between solids on a sliding surface, provides play in the support direction, and has a spring and damping action by gas. However, it has an excellent advantage as a load supporting structure.
[0003]
While the back pressure type thrust support mechanism has the above-mentioned advantages, since the compressed gas of the compressor is guided to the back pressure chamber, a back pressure load according to the cross-sectional area of the back pressure chamber can be obtained. Thrust load varies greatly. Therefore, an excessive or insufficient back pressure load occurs, and when the back pressure is excessive, the frictional force in the tip seal or the like increases, and when the back pressure is too small, the seal in the tip seal becomes insufficient, causing refrigerant gas leakage, As a result, the compression efficiency is reduced.
In addition, it is conceivable to provide a control valve on the back pressure introduction line in order to adjust the pressure of the refrigerant gas introduced into the thrust support mechanism. However, the number of parts increases, the cost increases, and the size of the entire compressor increases. Also invite.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a back pressure type thrust support mechanism is used as a support mechanism of an orbiting scroll of a scroll compressor, a control valve for adjusting the back pressure is not provided. It is an object of the present invention to provide a device capable of appropriately and automatically adjusting the pressure introduced into the thrust support mechanism regardless of the fluctuation of the pressure of the compressed refrigerant gas. It is another object of the present invention to prevent the back pressure load from becoming excessive or insufficient, not to reduce the compression efficiency, and to extend the life of the tip seal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above-described object, the scroll compressor has a housing that forms a main structure with an outer shell of the compressor, and is partially supported by the housing and partially supported by the housing. A rotary shaft having an eccentric crank portion, a orbiting scroll having a spiral blade portion and an end plate and revolving by being driven by the crank portion of the rotary shaft, and a spiral blade engaged with the rotary scroll A fixed scroll having a portion and an end plate and fixed to the housing; and a thrust support mechanism for supporting the orbiting scroll in the axial direction of the rotating shaft. When the orbiting scroll makes a revolving motion, while the plurality of working chambers formed between the orbiting scroll blades and the fixed scroll blades move from the outer periphery toward the center, A continuous reduction in the volume of the working chamber compresses the fluid in the working chamber. The compressor includes a groove provided at a tip of a blade portion of the orbiting scroll, a tip seal provided at the groove, a groove provided at a tip of a blade portion of the fixed scroll, and a chip provided at the groove. And a thickness of the tip seal is greater than a depth dimension of the groove in which the tip seal is installed. Since the thrust support mechanism has a back pressure chamber into which the compressed fluid is introduced, and a back pressure conducting hole having one end connected to the back pressure chamber to introduce the fluid, The orbiting scroll is supported by the fluid introduced into the back pressure chamber. Since the other end of the back pressure conducting hole is connected to at least one of the groove for the tip seal of the orbiting scroll or the groove for the tip seal of the fixed scroll, the working chamber The compressed fluid is introduced into the back pressure chamber, and the opening / closing of the conduction hole is enabled by the tip seal.
[0006]
With this configuration, even if the back pressure fluctuates without providing a control valve for adjusting the back pressure in the back pressure type thrust support mechanism, the tip seal can be housed in order to obtain an optimum back pressure load. When the back pressure load is larger than the thrust load (excess back pressure), the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll by providing the back pressure conducting hole in the groove formed, so that the tip seal is crushed and the back pressure conducts. Blocks the holes and suppresses the supply of excessive back pressure. When the back pressure is insufficient (back pressure load ≦ thrust load), the orbiting scroll moves in the direction away from the fixed scroll, so that the conduction hole is opened and the insufficient back pressure can be supplied.
Accordingly, the pressure introduced into the thrust support mechanism can be appropriately and automatically adjusted without providing a control valve for adjusting the back pressure in the back pressure introduction line, regardless of the fluctuation of the pressure of the compressed refrigerant gas as the back pressure. In addition, the back pressure can be adjusted without excessive or insufficient back pressure, the compression efficiency is not reduced, and the life of the tip seal can be extended.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the thrust support mechanism is disposed between a back surface of an end plate of the orbiting scroll and a portion of the housing facing the back surface. It is characterized by.
With this configuration, the second aspect of the present invention discloses an embodiment that embodies the present invention.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, one embodiment of a scroll compressor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a scroll compressor according to one embodiment of the present invention. The compressor of the present embodiment is a hermetic type and is a compressor of an air conditioner for a vehicle or the like. The compressor includes a cylindrical housing 1 surrounding the entire compressor, and lids 2 and 3 at both ends, which are hermetically joined by welding. In the housing 1, a motor part 30 as a driving part is provided at a front part, a middle housing 6 constituting a central part of the housing 1 at a center part, and a compression part 40 for compressing a refrigerant at a rear part. .
[0009]
The motor unit 30 includes a stator 4 fixed to the housing 1, an armature 5 formed of a plurality of permanent magnets therein, and a rotating shaft 8 passing through the center inside the motor. Is configured. The armature 5 is fixedly supported by a rotating shaft 8, and the rotating shaft 8 is rotatably supported by the lid 2 and the middle housing 6 via bearings 7a and 7b.
[0010]
The crank-shaped end 8a of the rotating shaft 8 is connected to the compression section 40 via a revolution drive section, and transmits the driving force of the motor section 30 to the compression section 40. That is, the shaft end 8a, the bush 9, the bearing 7c, and the boss 10a of the orbiting scroll 10 form a revolution drive unit. The fixed scroll 11 is fixed to the middle housing 6, and an automatic prevention mechanism 12 is provided between the fixed scroll 11 and the end plate 10 b of the orbiting scroll 10 to allow only the revolution of the orbiting scroll 10 and prevent the orbiting scroll from rotating. Have been The orbiting scroll 10 has a spiral blade 10c and an end plate 10b. The fixed scroll 11 has a spiral blade 11c and an end plate 11b that mesh with the spiral blade 10c of the orbiting scroll 10. Have. The compression unit 40 includes the orbiting scroll 10, the fixed scroll 11, the revolving drive unit, and the like.
[0011]
With the above configuration, when the rotating shaft 8 rotates, the rotating force is transmitted to the orbiting scroll 10 via the end 8a of the rotating shaft 8, the bush 9, and the bearing 7c. Since the end 8a is eccentric with respect to the rotation shaft 8 and the rotation of the orbiting scroll 10 is prevented by the rotation preventing mechanism 12, the transmitted rotational force causes the spiral orbiting scroll 10 to also fix the spiral orbit. The scroll 11 is revolved. At this time, an operating chamber 13 is formed between the orbiting scroll 10 and the fixed scroll 11, and the volume of the operating chamber 13 continuously decreases from the outer peripheral side toward the center according to the revolving motion of the orbiting scroll 10. As a result, the refrigerant sucked from the outer peripheral side of the working chamber 13 is compressed and discharged to the discharge chamber 16 through the discharge port 23 provided at the center of the fixed scroll 11. In this way, the compressor operates by the rotation of the motor.
[0012]
In the operation of the compressor as described above, in order to perform good compression, both the end portions of the orbiting scroll 10 and the fixed scroll 11 need to be sealed so as to prevent leakage of the refrigerant. Accordingly, grooves 25, 24 are provided on the end faces of the blade portions 10c, 11c of the orbiting scroll 10 and the fixed scroll 11, respectively, and chip seals 21, 22 are provided in the respective grooves 25, 24. . The tip seals 21 and 22 are preferably made of an elastic material such as rubber.
[0013]
An axial thrust force of the rotating shaft 8 due to gas compression or the like acts on the orbiting scroll 10 together with the rotating force. A thrust support mechanism 20 is provided to receive the thrust force. The thrust support mechanism 20 is provided between the middle housing 6 and the rear surface of the end plate of the orbiting scroll 10 as shown in FIG. In the present embodiment, the scroll support mechanism 20 includes a concave portion 15 provided in the middle housing 6 and a convex portion 14 provided in the orbiting scroll 10, and the convex portion 14 is provided in the concave portion 15. The back pressure chamber 15a is formed by being arranged to be accommodated. A compressed refrigerant is introduced into the back pressure chamber 15a, and supports the orbiting scroll 10 in the axial direction by the pressure of the refrigerant. The size of the back pressure chamber 15a is set so that the thrust force of the back pressure chamber 15a is slightly larger than the thrust force of the compressor so as to oppose the thrust force of the compressor and exert the sealing force at the tip seals 21 and 22. Selected. Therefore, in this way, the pressure of the high-pressure gas in the back pressure chamber 15a and the tip seals 21 and 22 cooperate to seal the space between the orbiting scroll 10 and the fixed scroll 11, thereby preventing leakage of the refrigerant gas in the working chamber 13. I do.
[0014]
In the present embodiment, when a compressor is used for an air conditioner, when the load of the air conditioner changes, the operating pressure of the compressor changes, so that the pressure in the back pressure chamber 15a is not constant. Therefore, if the pressure in the back pressure chamber 15a is too high, the pressure for pressing the tip seals 21 and 22 will be too high, causing problems such as increased wear of the tip seals 21 and 22. On the other hand, if the pressure in the back pressure chamber 15a is too low, there arises a problem that the tip seals 21 and 22 are insufficiently sealed.
In order to cope with such a problem, in the present embodiment, a conduction hole 17 is provided as a passage for introducing the refrigerant gas into the back pressure chamber 15a, and one end of the conduction hole 17 is provided with the protrusion 14. The other end is connected to the groove 25 of the orbiting scroll 10. Therefore, the conduction hole 17 is provided in the orbiting scroll 10. FIG. 2 shows a front view of the blade portion of the orbiting scroll 10 and shows an example of a position of the conduction hole 17 in the groove 25. By providing the refrigerant gas inlet of the communication hole 17 in the groove 25, the pressure of the working chamber 13 is introduced into the back pressure chamber 15a, and the communication hole 17 can be opened and closed by the operating pressure of the refrigerant gas.
[0015]
Next, the opening and closing mechanism of the back pressure conducting hole 17 in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
In FIG. 3, since the condition of thrust load ≦ back pressure load is satisfied, the load of the orbiting scroll 10 pressed against the fixed scroll 11 increases, and the load is supported by the tip seals 21 and 22. At this time, since the thickness of the tip seal 21 is larger than the depth of the groove 25 of the tip seal, the back pressure conducting hole 17 is closed. Therefore, the pressure in the back pressure chamber 15a does not increase any more, and the pressing force on the tip seals 21 and 22 is limited.
[0016]
In FIG. 4, since the state of thrust load ≧ back pressure load is satisfied, the load of the orbiting scroll 10 in the direction away from the fixed scroll 11 increases, and the thrust load is supported by the thrust support mechanism 20 on the end plate side of the orbiting scroll 10. Is done. At this time, the tip seal 21 floats toward the fixed scroll 11 due to the back pressure acting on itself, and the back pressure conducting hole 17 is opened. Therefore, in this case, the state in which the refrigerant gas is always introduced into the back pressure chamber 15a is maintained. The tip seal 21 is held by a gas having compressibility (elasticity), and proper pressure is applied to the tip seals 21 and 22 to prevent a defective seal.
[0017]
Next, effects and operations of the above embodiment will be described.
The following effects can be expected from the compressor of the above embodiment of the present invention.
-The conduction hole can be opened and closed appropriately by the tip seal, and the pressure of the gas introduced into the thrust support mechanism can be automatically and appropriately adjusted.
・ It is not necessary to provide a control valve for back pressure adjustment in the back pressure introduction line.
The pressure introduced into the thrust support mechanism can be appropriately adjusted irrespective of fluctuations in the pressure of the refrigerant gas to be compressed.
-By doing so, the compression efficiency of the compressor can be prevented from lowering without the back pressure load becoming excessive or insufficient.
・ The life of the tip seal can be extended.
-To provide a compressor with stable efficiency and reliability by always maintaining good sealing performance in chip seals.
[0018]
[Another embodiment]
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the embodiment, but is defined only by matters described in the claims. It is feasible.
Apart from the present embodiment, the conduction hole 17 may be connected to the groove 24 of the fixed scroll 11. In this case, the conduction hole 17 can be provided so as to pass through the fixed scroll 11 and the middle housing 6.
Since the optimum control pressure is determined by the cross-sectional area of the back pressure chamber 15a, the position of the back pressure conducting hole 17 may be any position of the grooves 25 and 24 of the tip seal.
[0019]
Further, in the thrust support mechanism 20, a sealing means such as an O-ring may be provided between the convex portion 14 and the concave portion 15.
In the present embodiment, the concave portion 15 and the convex portion 14 are formed integrally with the middle housing 6 and the orbiting scroll 10, respectively, but may be provided separately.
Further, in the present embodiment, the convex portion 14 is provided on the orbiting scroll 10 side, and the concave portion 15 for accommodating the convex portion 14 is provided on the opposed middle housing 6 side. Conversely, the concave portion 15 is provided on the orbiting scroll 10 side. It is also possible to provide the convex portion 14 on the middle housing 6 side, and a similar effect can be obtained.
[0020]
In this embodiment, an example of a so-called hermetic scroll compressor having a built-in drive motor has been described. However, the present invention can be similarly applied to a so-called open scroll compressor that performs compression by obtaining external power such as an engine. .
In the above description of the embodiment, the scroll compressor of the present invention has been described for use in an air conditioner, but the present invention is not limited to this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view of the orbiting scroll of the scroll compressor according to one embodiment of the present invention, in which a conduction hole is provided in a groove of a tip seal.
FIG. 3 shows an opening / closing mechanism of a conduction hole in the thrust support mechanism of the orbiting scroll according to one embodiment of the present invention, and shows a state in which the conduction hole is closed.
FIG. 4 shows an opening / closing mechanism of a conduction hole in the thrust support mechanism of the orbiting scroll according to one embodiment of the present invention, and shows a state where the conduction hole is opened.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing 2 ... Lid 3 ... Lid 4 ... Stator 5 ... Armature 6 ... Middle housing 8 ... Rotating shaft 9 ... Bush 10 ... Revolving scroll 11 ... Fixed scroll 13 ... Working chamber 14 ... Convex part 15 ... Concave part 15a ... Back Pressure chamber 16 Discharge chamber 17 Conducting hole 20 Thrust support mechanism 21 Tip seal 22 Tip seal 24 Groove 25 Groove 30 Motor part 40 Compression part

Claims (2)

流体を圧縮するスクロール圧縮機において、この圧縮機は、
該圧縮機の外殻で主構造を形成するハウジングと、
前記ハウジングによって軸支されていると共に一部に偏心したクランク部を有する回転軸と、
渦巻き形の羽根部及び端板を有し前記回転軸のクランク部によって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロールと、
該旋回スクロールと噛み合う渦巻き形の羽根部及び端板を有すると共に前記ハウジングに固定される固定スクロールと、
前記回転軸の軸方向において前記旋回スクロールを支持するスラスト支持機構と、を具備しており、
前記旋回スクロールが公転運動をする時に、前記旋回スクロールの羽根部と前記固定スクロールの羽根部との間に形成される複数個の作動室が外周部から中心部に向かって移動する間に、該作動室の容積が連続的に縮小することにより該作動室内において流体を圧縮しており、
前記圧縮機は、
前記旋回スクロールの羽根部の先端に設けられる溝と、前記溝に設置されるチップシールと、前記固定スクロールの羽根部の先端に設けられる溝と、前記溝に設置されるチップシールと、を更に具備しており、
前記チップシールの厚さが前記チップシールの設置される前記溝の深さ寸法より厚く、
前記スラスト支持機構は、
前記圧縮された流体が導入される背圧室と、
前記背圧室に一方の端部が接続して流体を導入する背圧導通孔と、を有しているので、該背圧室に導入された流体により前記旋回スクロールを支持しており、
前記背圧導通孔の他方の端部は、前記旋回スクロールの前記チップシールのための前記溝又は前記固定スクロールの前記チップシールのための前記溝のいずれか少なくとも一方に接続しており、
それにより前記作動室の圧縮された流体を前記背圧室に導入すると共に、前記チップシールにより前記導通孔の開閉を可能にすることを特徴とするスクロール圧縮機。
In a scroll compressor for compressing a fluid, the compressor includes:
A housing forming a main structure with an outer shell of the compressor;
A rotating shaft which is supported by the housing and has a partially eccentric crank portion,
An orbiting scroll having a spiral blade portion and an end plate and having a revolving motion driven by a crank portion of the rotating shaft;
A fixed scroll having a spiral blade portion and an end plate that mesh with the orbiting scroll and fixed to the housing;
A thrust support mechanism that supports the orbiting scroll in the axial direction of the rotating shaft,
When the orbiting scroll makes a revolving motion, while the plurality of working chambers formed between the orbiting scroll blades and the fixed scroll blades move from the outer periphery toward the center, The volume of the working chamber is continuously reduced to compress the fluid in the working chamber,
The compressor is
A groove provided at the tip of the blade portion of the orbiting scroll, a tip seal provided at the groove, a groove provided at a tip of the blade portion of the fixed scroll, and a tip seal provided at the groove. Have,
The thickness of the tip seal is greater than the depth dimension of the groove where the tip seal is installed,
The thrust support mechanism,
A back pressure chamber into which the compressed fluid is introduced;
A back-pressure chamber having one end connected to the back-pressure chamber and introducing a fluid, so that the orbiting scroll is supported by the fluid introduced into the back-pressure chamber,
The other end of the back pressure conducting hole is connected to at least one of the groove for the tip seal of the orbiting scroll or the groove for the tip seal of the fixed scroll,
Thereby, the compressed fluid in the working chamber is introduced into the back pressure chamber, and the opening / closing of the conduction hole is enabled by the tip seal.
前記スラスト支持機構は、前記旋回スクロールの端板の背面と該背面に対向する前記ハウジングの部分との間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の装置。The apparatus of claim 1, wherein the thrust support mechanism is disposed between a back surface of the end plate of the orbiting scroll and a portion of the housing facing the back surface.
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