JP2009162102A - Hermetic scroll compressor - Google Patents
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Abstract
【課題】スクロール圧縮機において、始動時に早期に高効率運転に移行できるようにすること。
【解決手段】スクロール圧縮機50の圧縮機構部20は、固定スクロール6と、旋回スクロール7と、旋回スクロール7の背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる背圧室18とを備える。旋回スクロール7は背圧室18から旋回スクロール台板7a及び旋回スクロールラップ7bの歯先面に貫通する細孔14を有する。クランク軸4は密閉容器1の底部に貯留された潤滑油21を差圧により背圧室18に供給する給油経路を備える。圧縮機構部20は、旋回スクロールラップ7bの旋回外線側圧縮室19aを当該旋回スクロールラップ7bの旋回内線側圧縮室19bよりも先行して圧縮を開始する非対称圧縮室を形成する。細孔14を旋回外線側圧縮室19aにのみ導通する溝15が当該旋回スクロールラップ7bの歯先面に設けられている。
【選択図】図1In a scroll compressor, it is possible to shift to high-efficiency operation early when starting.
A compression mechanism section 20 of a scroll compressor 50 includes a fixed scroll 6, a turning scroll 7, and a back pressure chamber 18 provided on the back side of the turning scroll 7 and having an intermediate pressure between suction pressure and discharge pressure. With. The orbiting scroll 7 has pores 14 penetrating from the back pressure chamber 18 to the tooth tip surfaces of the orbiting scroll base plate 7a and the orbiting scroll wrap 7b. The crankshaft 4 includes an oil supply path for supplying the lubricating oil 21 stored at the bottom of the sealed container 1 to the back pressure chamber 18 by a differential pressure. The compression mechanism unit 20 forms an asymmetric compression chamber in which compression of the turning outer line side compression chamber 19a of the orbiting scroll wrap 7b is started prior to the turning inner line side compression chamber 19b of the orbiting scroll wrap 7b. A groove 15 is formed on the tooth tip surface of the orbiting scroll wrap 7b to conduct the pore 14 only to the orbiting outer line side compression chamber 19a.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、密閉形スクロール圧縮機に係り、特に、作動冷媒として二酸化炭素を用いる冷凍空調システムまたはヒートポンプ給湯機に搭載される密閉形スクロール圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to a hermetic scroll compressor, and is particularly suitable for a hermetic scroll compressor mounted on a refrigeration air conditioning system or heat pump water heater using carbon dioxide as a working refrigerant.
スクロール圧縮機は一般的に固定スクロールと旋回スクロールのそれぞれのラップを噛み合わせて圧縮室を構成している。圧縮工程で圧縮室の内圧が上昇すると固定スクロールと旋回スクロールを離反させる力が生じる。この離反力より大きな力となるように旋回スクロールの背圧室を吸込圧と吐出圧の中間的圧力に保ち、摩擦ロス及び圧縮室間の洩れロスを低減するような荷重で旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて運転することが行われている。 A scroll compressor generally constitutes a compression chamber by meshing laps of a fixed scroll and a turning scroll. When the internal pressure of the compression chamber rises in the compression process, a force that separates the fixed scroll and the orbiting scroll is generated. The scroll is fixed to the scroll with a load that reduces the friction loss and leakage loss between the compression chambers while keeping the back pressure chamber of the orbiting scroll at an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure so that the force is greater than the separation force. It is carried out by pushing against.
この種の従来のスクロール圧縮機としては、特開2007−192189号公報(特許文献1)に示されたものがある。 A conventional scroll compressor of this type is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192189 (Patent Document 1).
この特許文献1のスクロール圧縮機は、電動機部と、外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器内の空間に吐出する圧縮機構部と、前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達して当該圧縮機構部を駆動するクランク軸と、前記密閉容器の底部に貯留される潤滑油と、前記電動機部、前記圧縮機構部及び前記クランク軸を内部に収納した前記密閉容器と、を備えている。 The scroll compressor of Patent Document 1 includes an electric motor unit, a compression mechanism unit that sucks a working fluid from the outside, compresses the compressed fluid, and discharges the compressed fluid into a space in a sealed container, and transmits the rotational force of the electric motor unit to the compression mechanism unit. And a crankshaft for driving the compression mechanism, a lubricating oil stored in the bottom of the sealed container, and the sealed container in which the electric motor section, the compression mechanism, and the crankshaft are housed. ing.
そして、前記圧縮機構部は、固定スクロール台板上に立設された固定スクロールラップを有する固定スクロールと、旋回スクロール台板上に立設され前記固定スクロールラップと噛み合わせることにより圧縮室を形成する旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされて当該旋回スクロールを前記固定スクロール側に押し付ける背圧室と、前記背圧室から前記旋回スクロール台板及び前記旋回スクロールラップを貫通する細孔と、この細孔と前記圧縮室とを連通する溝と、前記背圧室を所定の圧力に調整する背圧調整弁と、を備えている。前記クランク軸は前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油を差圧により前記背圧室に供給する給油穴を備えている。 The compression mechanism section forms a compression chamber by meshing with a fixed scroll having a fixed scroll wrap standing on a fixed scroll base plate and a stationary scroll lap standing on the orbiting scroll base plate. A orbiting scroll having an orbiting scroll wrap, a back pressure chamber provided on the back side of the orbiting scroll, which is an intermediate pressure between suction pressure and discharge pressure and presses the orbiting scroll against the fixed scroll side, and from the back pressure chamber A fine hole penetrating the orbiting scroll base plate and the orbiting scroll wrap, a groove communicating the fine hole and the compression chamber, and a back pressure adjusting valve for adjusting the back pressure chamber to a predetermined pressure. ing. The crankshaft is provided with an oil supply hole for supplying lubricating oil stored at the bottom of the hermetic container to the back pressure chamber by a differential pressure.
しかしながら、特許文献1では、始動時に背圧室の圧力上昇が遅れ、旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて密着させ早期に高効率運転に移行することができない現象の対応については開示されていない。すなわち、クランク軸に設けられた給油穴を通って潤滑油を背圧室に供給して背圧室を所定の圧力に上昇させ、この背圧によって旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて密着させる構造の密閉形スクロール圧縮機においては、密閉容器内の圧力が上昇しないと、背圧室への給油も少なく、背圧室の圧力上昇が遅くなる性質を有し、旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて密着させ早期に高効率運転に移行することができない。特に、作動流体として二酸化炭素冷媒(R744冷媒)を用いる場合には、その動作圧力がR410A冷媒に比較して約3倍になり、前述の始動時の問題が顕著であった。 However, Patent Document 1 does not disclose a countermeasure for a phenomenon in which the pressure increase in the back pressure chamber is delayed at the start, and the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll to be brought into close contact with each other and cannot be shifted to high-efficiency operation at an early stage. That is, the lubricating oil is supplied to the back pressure chamber through the oil supply hole provided in the crankshaft to raise the back pressure chamber to a predetermined pressure, and the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll by this back pressure and is brought into close contact. In a hermetic scroll compressor, if the pressure in the hermetic container does not increase, the back pressure chamber is less oiled and the pressure increase in the back pressure chamber is slower. It is impossible to shift to high efficiency operation at an early stage. In particular, when carbon dioxide refrigerant (R744 refrigerant) is used as the working fluid, its operating pressure is about three times that of R410A refrigerant, and the above-mentioned problems at the time of starting are remarkable.
本発明の目的は、始動時に早期に高効率運転に移行できるスクロール圧縮機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a scroll compressor that can shift to high-efficiency operation at an early stage when starting.
前述の目的を達成するための本発明の第1の態様では、電動機部と、外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器内の空間に吐出する圧縮機構部と、前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達して当該圧縮機構部を駆動するクランク軸と、前記電動機部、前記圧縮機構部及び前記クランク軸を内部に収納した前記密閉容器と、前記密閉容器の底部に貯留される潤滑油と、を備え、前記圧縮機構部は、固定スクロール台板上に立設された固定スクロールラップを有する固定スクロールと、旋回スクロール台板上に立設され前記固定スクロールラップと噛み合わせることにより圧縮室を形成する旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる背圧室と、を備え、前記旋回スクロールは前記背圧室から前記旋回スクロール台板及び前記旋回スクロールラップを貫通する細孔を有し、前記クランク軸は前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油を差圧により前記背圧室に供給する給油経路を備えた、密閉形スクロール圧縮機において、前記旋回スクロールラップの旋回外線側圧縮室を当該旋回スクロールラップの旋回内線側圧縮室よりも先行して圧縮を開始する非対称圧縮室を形成し、前記細孔を前記旋回外線側圧縮室にのみ導通する溝を当該旋回スクロールラップの歯先面に設けたことにある。 In the first aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, an electric motor part, a compression mechanism part that sucks a working fluid from the outside, compresses it, and discharges it into the space in the sealed container, and the rotational force of the electric motor part Is transmitted to the compression mechanism unit to drive the compression mechanism unit, the electric motor unit, the compression mechanism unit and the sealed container containing the crank shaft therein, and the bottom of the sealed container are stored. And the compression mechanism section is engaged with the fixed scroll having a fixed scroll wrap standing on the fixed scroll base plate and the fixed scroll wrap standing on the orbiting scroll base plate. A revolving scroll having a revolving scroll wrap that forms a compression chamber, a back pressure chamber provided on the back side of the revolving scroll and having an intermediate pressure between suction pressure and discharge pressure, The orbiting scroll has a fine hole penetrating the orbiting scroll base plate and the orbiting scroll wrap from the back pressure chamber, and the crankshaft causes the lubricating oil stored at the bottom of the hermetic container to be In the hermetic scroll compressor having an oil supply path for supplying a back pressure chamber, the asymmetrical operation of starting compression of the orbiting outer line side compression chamber of the orbiting scroll wrap precedes the orbiting inner line side compression chamber of the orbiting scroll wrap. A compression chamber is formed, and a groove is formed on the tooth tip surface of the orbiting scroll wrap so as to conduct the fine hole only to the orbiting outer line side compression chamber.
係る本発明の第1の態様におけるより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
(1)冷凍空調システムまたはヒートポンプ給湯機に搭載され、前記作動流体として炭酸ガスを用いること。
(2)前記(1)において、前記溝を圧縮開始直後から吐出工程直前の前記旋回外線側圧縮室に連通する位置に設けたこと。
(3)前記(2)において、前記背圧室を所定の圧力に調整する背圧調整弁を備え、前記溝が連通される旋回外線側圧縮室の圧力の積分平均と前記背圧調整弁により制御される背圧室圧力とをほぼ同等にしたこと。
A more preferable specific configuration example in the first aspect of the present invention is as follows.
(1) It is mounted on a refrigeration air conditioning system or a heat pump water heater, and carbon dioxide is used as the working fluid.
(2) In said (1), the said groove | channel was provided in the position connected to the said rotation outside line side compression chamber immediately before a discharge process immediately after a compression start.
(3) In the above (2), a back pressure adjusting valve for adjusting the back pressure chamber to a predetermined pressure is provided, and an integrated average of the pressures in the turning outer line side compression chamber to which the groove communicates and the back pressure adjusting valve The controlled back pressure chamber pressure should be almost equal.
また、前述の目的を達成するための本発明の第2の態様では、電動機部と、外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器内の空間に吐出する圧縮機構部と、前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達して当該圧縮機構部を駆動するクランク軸と、前記電動機部、前記圧縮機構部及び前記クランク軸を内部に収納した前記密閉容器と、前記密閉容器の底部に貯留される潤滑油と、を備え、前記圧縮機構部は、固定スクロール台板上に立設された固定スクロールラップを有する固定スクロールと、旋回スクロール台板上に立設され前記固定スクロールラップと噛み合わせることにより圧縮室を形成する旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる背圧室と、前記背圧室を所定の圧力に調整する背圧調整弁と、を備え、前記旋回スクロールは前記背圧室から前記旋回スクロール台板及び前記旋回スクロールラップを貫通する細孔を有し、前記クランク軸は前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油を差圧により前記背圧室に供給する給油経路を備えた、密閉形スクロール圧縮機において、前記細孔を前記圧縮室に導通する溝を当該旋回スクロールラップの歯先面に設け、前記溝が連通される旋回外線側圧縮室の圧力の積分平均と前記背圧調整弁により制御される背圧室圧力とをほぼ同等にしたことにある。 Further, in the second aspect of the present invention for achieving the above-mentioned object, an electric motor part, a compression mechanism part that sucks the working fluid from the outside, compresses it, and discharges it into the space in the sealed container, and the electric motor part A crankshaft that transmits a rotational force to the compression mechanism section to drive the compression mechanism section, the electric motor section, the compression mechanism section, the sealed container that houses the crankshaft, and a bottom portion of the sealed container And the lubricating mechanism is stored, and the compression mechanism section includes a fixed scroll having a fixed scroll wrap standing on the fixed scroll base plate, and a stationary scroll lap standing on the orbiting scroll base plate. A revolving scroll having a revolving scroll wrap that forms a compression chamber by combining them, and a back pressure that is provided on the back side of the revolving scroll and is an intermediate pressure between suction pressure and discharge pressure And a back pressure adjustment valve that adjusts the back pressure chamber to a predetermined pressure, and the orbiting scroll has pores that penetrate the orbiting scroll base plate and the orbiting scroll wrap from the back pressure chamber, In the hermetic scroll compressor, the crankshaft is provided with an oil supply path for supplying lubricating oil stored in the bottom of the hermetic container to the back pressure chamber by a differential pressure. Is provided on the tooth tip surface of the orbiting scroll wrap so that the integral average of the pressure of the orbiting outer line side compression chamber to which the groove communicates and the back pressure chamber pressure controlled by the back pressure regulating valve are substantially equal. is there.
係る本発明のスクロール圧縮機によれば、始動時に早期に高効率運転に移行できる。 According to the scroll compressor of the present invention, it is possible to shift to high-efficiency operation at an early stage when starting.
以下、本発明における一実施形態について図1から図5を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図、図2は図1のスクロール圧縮機の旋回スクロールの平面図、図3は図2のAーA横断面図、図4は図1の圧縮機構部の歯先溝と圧縮室の位置関係を示す図、図5は図4の圧縮機構部の歯先溝が晒される圧力範囲を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a orbiting scroll of the scroll compressor of FIG. 1, FIG. 3 is a transverse sectional view of FIG. FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between the tooth tip groove and the compression chamber of the compression mechanism portion of FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram showing a pressure range to which the tooth tip groove of the compression mechanism portion of FIG. 4 is exposed.
スクロール圧縮機50は、電動機部20と、外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器1内の空間に吐出する圧縮機構部30と、電動機部20の回転力を圧縮機構部30に伝達して当該圧縮機構部30を駆動するクランク軸4と、このクランク軸4を支持する複数の軸受22〜24と、密閉容器1の底部に貯留される潤滑油21と、これらを内部に収納した密閉容器1と、を備える。このスクロール圧縮機50は、冷凍空調システムまたはヒートポンプ給湯機に搭載され、作動流体として二酸化炭素冷媒が用いられている。
The
密閉容器1には、外部サイクルに連通する吸込みパイプ10と、外部サイクルに連通する吐出パイプ12とが密封接続されている。外部サイクルから冷媒ガスが吸込みパイプ10を通して圧縮機構部30に吸込まれ、密閉容器1内に吐出された冷媒ガスが吐出パイプ12を通して外部サイクルに吐出される。
A suction pipe 10 communicating with the external cycle and a
電動機部20は、中心部にクランク軸4を圧入して固定した回転子3と、外周が密閉容器1に焼嵌めなどにより固定された固定子4とからなる。
The
圧縮機構部30は、固定スクロール6、旋回スクロール7、オルダムリング9、フレーム5、背圧室17、及び背圧調整弁17を備えている。
The
固定スクロール6は、固定スクロール台板6aと、その上に立設された固定スクロールラップ6bとからなっている。旋回スクロール7は、旋回スクロール台板7aと、その上に立設され旋回スクロールラップ7bと、旋回スクロール台板7aの下に立設された旋回スクロールボス7cとからなっている。固定スクロール6はボルト8によりフレーム5に固定されている。
The
固定スクロール6と旋回スクロール7とは、それぞれのラップ6b、7bを互いに噛み合わせることにより圧縮室19を形成する。この圧縮室19は、旋回スクローラップ7bの外周側に形成される旋回外線側圧縮室19aと、旋回スクロール7bの内周側に形成される旋回内線側圧縮室19bとからなる。旋回外線側圧縮室19aと旋回内線側圧縮室19bは、図5に示すように、旋回外線側圧縮室19aの圧縮が旋回内線側圧縮室19bの圧縮より先行して行われる。即ち、圧縮機構部30は非対称圧縮室を形成するものである。
The
オルダムリング9は、旋回スクロール7の溝とフレーム5の溝と跨って摺動自在に配設され、旋回スクロール7の自転を防止し公転を許容する自転防止手段として機能する。
The Oldham
フレーム10は、旋回スクロール7及びオルダムリング9を支持するように配置され、外周が密閉容器1に溶接して固定されている。
The frame 10 is disposed so as to support the
背圧室17は、旋回スクロール7の背面側に設けられ、固定スクロール6及びフレーム5と共に囲まれた空間で形成される。この背圧室17には、運転中に、潤滑油21が差圧により旋回軸受22及び主軸受23を通して供給され、吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる。
The
旋回スクロール7は、旋回スクロール台板7a及び旋回スクロールラップ7bを貫通する細孔14と、この細孔14を旋回外線側圧縮室19aにのみ導通する溝15とを有している。細孔14は旋回スクロール台板7aの背面側と旋回スクロールラップ7bの歯先面に開口するように設けられている。溝15は、圧縮開始直後の旋回外線側圧縮室19aと連通され、吐出工程開始直前で旋回外線側圧縮室19aとの連通が停止される位置に設けられている。また、溝15は旋回スクロールラップ7bの歯先面に径方向に延びるように設けられている。
The
背圧調整弁17は背圧室18を所定の圧力に調整するものである。この背圧調整弁17は、背圧室18と吸込み室16とを連通する通路と、この通路を開閉する弁体と、この弁体を押圧するバネとから構成されている。背圧室18と吸込み室16との圧力差が所定以上になると、弁体が開放して背圧室18から吸込み室16に潤滑油を流出させて背圧室18の圧力を調整する。
The back
クランク軸4は、その一側端部に偏心部4aを有し、その偏心部4aを旋回スクロ−ルボス7cに嵌入させ、電動機部5の回転力を旋回スクロ−ル7に伝達し旋回スクロール7を公転させるものである。クランク軸4の中心部には、密閉容器1の底部に貯留された潤滑油21を差圧により複数の軸受22〜24へ供給するための給油穴13が形成されている。
The
次に、図1から図3を参照しながら、スクロール圧縮機50の基本的な作動について説明する。電動機部20によってクランク軸4を回転駆動すると、この回転はクランク軸4の偏心部4aから旋回軸受22を介して旋回スクロール7に伝えられる。これにより、旋回スクロール7は固定スクロール6の軸線を中心に、所定距離の旋回半径をもって旋回運動する。この旋回運動時に旋回スクロール7が自転しないように、オルダムリング9によって拘束される。そして、旋回スクロール7の旋回運動によって、各ラップ6b、7bの間にできる圧縮室19は中央に連続的に移動し、その移動に従って圧縮室19の容積が連続的に縮小する。これによって、吸入パイプ10から吸込まれた流体を圧縮室19内で順次圧縮し、圧縮された流体は吐出穴11から密閉容器1内に吐出される。吐出された流体は、密閉容器1内を通って吐出パイプ12から、冷凍サイクルに供給される。
Next, the basic operation of the
一方、潤滑油21は密閉容器1の底に貯留され、運転中の周囲の圧力は吐出圧力になっており、背圧室18内の圧力は吐出圧力より低いため、密閉容器1の底に貯留している潤滑油21はクランク軸4に設けた給油穴13を通って背圧室18に流入する。具体的には、潤滑油21の一部はクランク軸4に設けた横孔を通って主軸受23を潤滑しながら背圧室18に達する。また、他の潤滑油21は、給油穴13を通ってクランク軸4の偏心部4aの上部に達し、旋回軸受22を潤滑して背圧室18に入る。ここで、潤滑油21は、主軸受23および旋回軸受22を通過する際、軸受隙間が小さいために絞られて吐出圧力より低い圧力で背圧室18に入ることになる。背圧室18の圧力が高くなると、背圧室18に入った潤滑油21は吸込み室16への連通路に設けられた背圧調整弁17を開いて吸込み室へ流出される。そして、圧縮室19を通って吐出穴11から密閉容器1内に冷媒と共に吐出され、一部は吐出パイプ12から冷凍サイクルへ吐出され、残りは密閉容器1内で冷媒と分離されて底に貯留される。
On the other hand, the lubricating
そして、背圧室18に常に流れ込んでくる潤滑油21およびそれに溶け込んだ冷媒により背圧が高くなった場合、背圧室18内の流体の一部は貫通孔14及び溝15を通って圧縮室19内に流入する。これとともに、背圧室18内の流体は背圧調整弁17を通って吸込み室内に流入する。これらによって、背圧室18の圧力が所定圧力に効率よく調整される。なお、背圧調整弁17から吸込み室16に逃がす代わりに、圧縮初期の圧縮室に流体を逃がすことにより所定の背圧に保つようにしてもよい。
When the back pressure is increased by the lubricating
次に、図4及び図5を参照しながら、細孔14及び溝15を用いた背圧室18の圧力上昇について具体的に説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the pressure increase in the
旋回スクロール7の公転に伴い吸込み室16から冷媒が吸込まれ、冷媒の圧縮が開始されると、大部分の冷媒ガスは吐出穴11に至るまで圧縮された後密閉容器内に吐出される。密閉容器1内の圧力上昇に伴い、密閉容器1下部に貯溜された潤滑油21は、差圧によりクランク軸4に穿設された給油穴13から旋回軸受22及び主軸受23を通り背圧室18に供給され、背圧室18内の圧力を上昇させる。
When the refrigerant is sucked from the
しかし、密閉容器1内の空間が大きいため、密閉容器1内の圧力はゆっくりと上昇する。このため、潤滑油21を背圧室18へ供給するための差圧がゆっくりと上昇することとなり、十分な供給量が得られない。これにより、潤滑油21による背圧室18の圧力上昇はゆっくりしたものとなる。従って、潤滑油21による背圧室18の圧力上昇のみに依存すると、始動時に旋回スクロール7の固定スクロール6への押し付け力が弱く、旋回スクロールラップ7bと固定スクロールラップ6bとのクリアランスが大きいものとなり、圧縮効率の低下を招く。
However, since the space in the sealed container 1 is large, the pressure in the sealed container 1 rises slowly. For this reason, the differential pressure for supplying the lubricating
そこで、本実施形態では、旋回外線側圧縮室19aの冷媒ガスの一部を旋回スクロールラップ7bの歯先面に配設された溝15及び細孔14を通して背圧室18に送出するようにしたものである。
Therefore, in the present embodiment, a part of the refrigerant gas in the orbiting outer line
すなわち、圧縮が開始されると、圧縮室19としてまず旋回外線側圧縮室19aが先行して形成される。圧縮が開始された直後には、図4(a)及び図5の(a)に示すように、溝15が旋回外線側圧縮室19aに連通され、旋回外線側圧縮室19a内の作動流体の一部が溝15及び細孔14を通して背圧室18に供給される。そして、旋回スクロール7がさらに回転すると、図4(b)及び図5の(b)に示すように、溝15が旋回外線側圧縮室19aに継続して連通され、旋回外線側圧縮室19a内のさらに圧縮された作動流体の一部が溝15及び細孔14を通して背圧室18に供給される。この状態から旋回内線側圧縮室19bの圧縮が開始される。そして、旋回スクロール7がさらに回転すると、図4(c)及び図5の(c)に示すように、溝15と旋回外線側圧縮室19aとの連通が閉じられる。なお、旋回内線側圧縮室19bの圧縮はこの状態から図5に示すように更に進むこととなる。
That is, when the compression is started, the swirling outer line
ここで、溝15及び細孔14を通して背圧室18に供給されることによる背圧室18の圧力は、旋回外線側圧縮室19aの圧力のほぼ積分平均となる。従って、図5から明らかなように、旋回外線側圧縮室19aの圧力の積分平均の方が旋回内線側圧縮室19bの圧力の積分平均よりも早く、大きくなるので、始動時に背圧室18の圧力を迅速に上昇することができる。これによって、始動時の密閉容器内の圧力が充分上昇するのを待たなくても先回スクロール背面圧力を上昇させることができ、旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて密着させ早期に高効率運転に移行できる。
Here, the pressure in the
さらに、二酸化炭素冷媒(R744)のように動作圧力がR410A冷媒に比較して約3倍になるような高圧作動冷媒の場合に、始動時に背圧が充分でなく、旋回スクロールが固定スクロールから離れて正常な運転ができなくなる現象を防ぐことに対し顕著な効果を得ることができる。 Furthermore, in the case of a high-pressure working refrigerant whose operating pressure is about three times that of the R410A refrigerant, such as carbon dioxide refrigerant (R744), the back pressure is not sufficient at the start, and the orbiting scroll is separated from the fixed scroll. Thus, a remarkable effect can be obtained for preventing a phenomenon in which normal operation cannot be performed.
上述した歯先面の溝15及び細孔14により創生される背圧室18の圧力は上述したように溝15および細孔14が連通される旋回外線側圧縮室19aの圧力のほぼ積分平均となるが、本実施形態では、背圧調整弁17により制御される背圧室圧力とほぼ同等となるよう設定されている。そうすることにより、溝15および細孔14から背圧室18に送出された冷媒ガスが背圧調整弁17から吸込室16または圧縮初期の圧縮室に漏出して圧縮ロスが発生することを防ぐことができる。
As described above, the pressure in the
また、本実施形態によれば、液戻り運転時に一時的に圧縮室圧力が上昇し、旋回スクロール7を固定スクロール6から引き離す力が増加した時にも、圧縮室圧力の増加にリンクして背圧室18の圧力も上昇するので、旋回スクロール7が揺動して回転するような不安定運転を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, when the compression chamber pressure temporarily rises during the liquid return operation and the force for pulling the
1…密閉容器、2…ステータ、3…ロータ、4…クランク軸、5…フレーム、6…固定スクロール、6a…固定スクロール台板、6b…固定スクロールラップ、7…旋回スクロール、7a…旋回スクロール台板、7b…旋回スクロールラップ、7c…旋回スクロールボス、8…ボルト、9…オルダムリング、10…吸込みパイプ、11…吐出穴、12…吐出パイプ、13…給油穴、14…細孔、15…溝、16…吸込み室、17…背圧調整弁、18…背圧室、19…圧縮室、19a…旋回外周側圧縮室、19b…旋回内周側圧縮室、20…電動機部、21…潤滑油、30…圧縮機構部、50…スクロール圧縮機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed container, 2 ... Stator, 3 ... Rotor, 4 ... Crankshaft, 5 ... Frame, 6 ... Fixed scroll, 6a ... Fixed scroll base plate, 6b ... Fixed scroll wrap, 7 ... Revolving scroll, 7a ... Revolving scroll base Plate, 7b ... Orbiting scroll wrap, 7c ... Orbiting scroll boss, 8 ... Bolt, 9 ... Oldham ring, 10 ... Suction pipe, 11 ... Discharge hole, 12 ... Discharge pipe, 13 ... Refueling hole, 14 ... Fine hole, 15 ... Groove, 16 ... Suction chamber, 17 ... Back pressure regulating valve, 18 ... Back pressure chamber, 19 ... Compression chamber, 19a ... Swirling outer peripheral side compression chamber, 19b ... Swirling inner peripheral side compression chamber, 20 ... Electric motor part, 21 ... Lubrication Oil, 30 ... compression mechanism, 50 ... scroll compressor.
Claims (5)
外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器内の空間に吐出する圧縮機構部と、
前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達して当該圧縮機構部を駆動するクランク軸と、
前記電動機部、前記圧縮機構部及び前記クランク軸を内部に収納した前記密閉容器と、
前記密閉容器の底部に貯留される潤滑油と、を備え、
前記圧縮機構部は、
固定スクロール台板上に立設された固定スクロールラップを有する固定スクロールと、
旋回スクロール台板上に立設され前記固定スクロールラップと噛み合わせることにより圧縮室を形成する旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる背圧室と、を備え、
前記旋回スクロールは前記背圧室から前記旋回スクロール台板及び前記旋回スクロールラップを貫通する細孔を有し、
前記クランク軸は前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油を差圧により前記背圧室に供給する給油経路を備えた、密閉形スクロール圧縮機において、
前記旋回スクロールラップの旋回外線側圧縮室を当該旋回スクロールラップの旋回内線側圧縮室よりも先行して圧縮を開始する非対称圧縮室を形成し、
前記細孔を前記旋回外線側圧縮室にのみ導通する溝を当該旋回スクロールラップの歯先面に設けた
ことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。 An electric motor section;
A compression mechanism that sucks the working fluid from the outside, compresses it, and discharges it into the space in the sealed container;
A crankshaft that transmits the rotational force of the electric motor unit to the compression mechanism unit to drive the compression mechanism unit;
The sealed container in which the electric motor part, the compression mechanism part and the crankshaft are housed;
A lubricating oil stored at the bottom of the sealed container,
The compression mechanism is
A fixed scroll having a fixed scroll wrap erected on the fixed scroll base plate;
A orbiting scroll having an orbiting scroll wrap standing on the orbiting scroll base plate and forming a compression chamber by meshing with the fixed scroll wrap;
A back pressure chamber provided on the back side of the orbiting scroll and having an intermediate pressure between a suction pressure and a discharge pressure,
The orbiting scroll has pores that penetrate the orbiting scroll base plate and the orbiting scroll wrap from the back pressure chamber,
In the hermetic scroll compressor, the crankshaft is provided with an oil supply path for supplying lubricating oil stored at the bottom of the hermetic container to the back pressure chamber by a differential pressure.
Forming an asymmetric compression chamber that starts compression in advance of the orbiting scroll side of the orbiting scroll wrap before the orbiting inner line side compression chamber of the orbiting scroll wrap;
A hermetic scroll compressor, characterized in that a groove is formed on the tooth tip surface of the orbiting scroll wrap so as to allow the pores to conduct only to the orbiting outer line side compression chamber.
外部より作動流体を吸入して圧縮し密閉容器内の空間に吐出する圧縮機構部と、
前記電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達して当該圧縮機構部を駆動するクランク軸と、
前記電動機部、前記圧縮機構部及び前記クランク軸を内部に収納した前記密閉容器と、
前記密閉容器の底部に貯留される潤滑油と、を備え、
前記圧縮機構部は、
固定スクロール台板上に立設された固定スクロールラップを有する固定スクロールと、
旋回スクロール台板上に立設され前記固定スクロールラップと噛み合わせることにより圧縮室を形成する旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの背面側に設けられ吸込み圧力と吐出圧力との中間圧力にされる背圧室と、
前記背圧室を所定の圧力に調整する背圧調整弁と、を備え、
前記旋回スクロールは前記背圧室から前記旋回スクロール台板及び前記旋回スクロールラップを貫通する細孔を有し、
前記クランク軸は前記密閉容器の底部に貯留された潤滑油を差圧により前記背圧室に供給する給油経路を備えた、密閉形スクロール圧縮機において、
前記細孔を前記圧縮室に導通する溝を当該旋回スクロールラップの歯先面に設け、
前記溝が連通される旋回外線側圧縮室の圧力の積分平均と前記背圧調整弁により制御される背圧室圧力とをほぼ同等にした
ことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。 An electric motor section;
A compression mechanism that sucks the working fluid from the outside, compresses it, and discharges it into the space in the sealed container;
A crankshaft that transmits the rotational force of the electric motor unit to the compression mechanism unit to drive the compression mechanism unit;
The sealed container in which the electric motor part, the compression mechanism part and the crankshaft are housed;
A lubricating oil stored at the bottom of the sealed container,
The compression mechanism is
A fixed scroll having a fixed scroll wrap erected on the fixed scroll base plate;
A orbiting scroll having an orbiting scroll wrap standing on the orbiting scroll base plate and forming a compression chamber by meshing with the fixed scroll wrap;
A back pressure chamber provided on the back side of the orbiting scroll and having an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure;
A back pressure adjusting valve that adjusts the back pressure chamber to a predetermined pressure, and
The orbiting scroll has pores that penetrate the orbiting scroll base plate and the orbiting scroll wrap from the back pressure chamber,
In the hermetic scroll compressor, the crankshaft is provided with an oil supply path for supplying lubricating oil stored at the bottom of the hermetic container to the back pressure chamber by a differential pressure.
Providing a groove in the tooth tip surface of the orbiting scroll wrap to connect the pore to the compression chamber;
The hermetic scroll compressor characterized in that the integrated average of the pressures in the orbiting outer line side compression chambers to which the groove communicates is substantially equal to the back pressure chamber pressure controlled by the back pressure regulating valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008000499A JP2009162102A (en) | 2008-01-07 | 2008-01-07 | Hermetic scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008000499A JP2009162102A (en) | 2008-01-07 | 2008-01-07 | Hermetic scroll compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009162102A true JP2009162102A (en) | 2009-07-23 |
Family
ID=40964997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008000499A Withdrawn JP2009162102A (en) | 2008-01-07 | 2008-01-07 | Hermetic scroll compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009162102A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102650293A (en) * | 2011-02-24 | 2012-08-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | Compressor and oil return structure thereof |
| CN108980036A (en) * | 2014-09-30 | 2018-12-11 | 日立江森自控空调有限公司 | Screw compressor and the freezing cycle device for having used the screw compressor |
| CN114901948A (en) * | 2019-12-24 | 2022-08-12 | 日立江森自控空调有限公司 | Scroll compressor and refrigeration cycle device using same |
-
2008
- 2008-01-07 JP JP2008000499A patent/JP2009162102A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102650293B (en) * | 2011-02-24 | 2014-10-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | Compressor and oil return structure thereof |
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