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JP2018071359A - Scroll fluid machine - Google Patents

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JP2018071359A
JP2018071359A JP2016208270A JP2016208270A JP2018071359A JP 2018071359 A JP2018071359 A JP 2018071359A JP 2016208270 A JP2016208270 A JP 2016208270A JP 2016208270 A JP2016208270 A JP 2016208270A JP 2018071359 A JP2018071359 A JP 2018071359A
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JP
Japan
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scroll
seal
width dimension
radial width
tip
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Pending
Application number
JP2016208270A
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Japanese (ja)
Inventor
小林 義雄
Yoshio Kobayashi
義雄 小林
坂本 晋
Susumu Sakamoto
晋 坂本
翔 渡邉
Sho Watanabe
翔 渡邉
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Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
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Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、大きな面圧が発生する中心側チップシールの摺動面積を低減し、摺動ロス、即ち動力低減を可能とする一方で、圧縮性能を確保したスクロール流体機械を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、鏡板とラップ部とを有する第1のスクロールと、鏡板とラップ部を有し、前記第1のスクロールと対向する第2のスクロールとを備え、前記第1のスクロールおよび前記第2のスクロールのラップ部の対向する鏡板側の面に溝を有し、前記シール溝内に前記第1のスクロールと前記第2のスクロールとの間をシールするチップシールを有し、前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記チップシールおよびシール溝の中心側の径方向幅寸法は外周側の径方向幅寸法よりも小さいスクロール式流体機械を提供する。
【選択図】 図2
The present invention provides a scroll fluid machine that reduces the sliding area of a center-side tip seal where a large surface pressure is generated and enables sliding loss, that is, power reduction, while ensuring compression performance. For the purpose.
The first scroll includes a first scroll having an end plate and a wrap portion, and a second scroll having the end plate and the wrap portion and facing the first scroll. And a groove on the face of the end plate facing the wrap portion of the second scroll, and a tip seal that seals between the first scroll and the second scroll in the seal groove, In at least one of the first scroll and the second scroll, there is provided a scroll fluid machine in which the radial width dimension on the center side of the tip seal and the seal groove is smaller than the radial width dimension on the outer peripheral side. .
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、スクロール式流体機械に関する。   The present invention relates to a scroll type fluid machine.

本発明の背景技術として、特許文献1、特許文献2がある。特許文献1には「チップシール50は、幅寸法は渦巻き方向に亘って一定で、可動歯部11bの中心側部分17bの溝部13の幅寸法は、渦巻き方向に亘って一定である。外周側部分17aの溝部13の幅寸法は、可動歯部11bのうち中心側部分17bの溝部13の幅寸法Wbに比べて小さい」スクロール型コンプレッサが記載されている。特許文献2には「組み立て時の凹溝部25とチップシール26とが、それぞれの間のクリアランスをスクロール側板部23の渦巻外周部から渦巻中心部に向けて漸次大きくする・・・スクロール基板部の回転軸心方向及び前記スクロール基板部の対向面と平行の方向、又は前記スクロール基板部の回転軸心方向若しくは前記スクロール基板部の対向面と平行の方向のいずれか一方に係るシール部材の寸法が、スクロール側板部の渦巻外周部から渦巻中心部に向けて漸次小さく設定された」スクロール圧縮機が記載されている。   As background art of the present invention, there are Patent Document 1 and Patent Document 2. Patent Document 1 states that “the tip seal 50 has a constant width dimension in the spiral direction, and a width dimension of the groove portion 13 of the central portion 17b of the movable tooth portion 11b is constant in the spiral direction. A scroll type compressor is described in which the width dimension of the groove portion 13 of the portion 17a is smaller than the width dimension Wb of the groove portion 13 of the central side portion 17b of the movable tooth portion 11b. Patent Document 2 states that “the concave groove portion 25 and the tip seal 26 during assembly gradually increase the clearance between them from the spiral outer peripheral portion of the scroll side plate portion 23 toward the spiral central portion of the scroll substrate portion. The dimension of the seal member according to either the direction of the rotation axis and the direction parallel to the facing surface of the scroll substrate portion or the direction of the rotation axis of the scroll substrate portion or the direction parallel to the facing surface of the scroll substrate portion is The scroll compressor is set to be gradually smaller from the spiral outer peripheral portion of the scroll side plate portion toward the spiral central portion.

特開2010−196688号公報JP 2010-196688 A 特開平6−235386号公報JP-A-6-235386

特許文献1では、チップシールの幅寸法は渦巻き方向に亘って一定である一方で、可動歯部11bの溝部13(旋回スクロールのラップ部に形成されたチップシール溝)の中心側部分の幅寸法は外周部分の幅寸法よりも大きい。   In Patent Document 1, the width dimension of the tip seal is constant over the spiral direction, while the width dimension of the center side portion of the groove portion 13 (tip seal groove formed in the wrap portion of the orbiting scroll) of the movable tooth portion 11b. Is larger than the width of the outer periphery.

また、特許文献2では、凹溝部25とチップシール26との間のクリアランスが渦巻外周部から渦巻中心部に向けて漸次大きくなっている。また、スクロール側板部23の渦巻外周部から渦巻中心部に向シール部材(チップシール)の幅寸法が渦巻外周部から渦巻中心部に向けて漸次小さくなっている。   Moreover, in patent document 2, the clearance between the concave groove part 25 and the chip seal 26 is gradually increased from the spiral outer peripheral part toward the spiral central part. Further, the width dimension of the seal member (chip seal) gradually decreases from the spiral outer peripheral portion toward the spiral central portion from the spiral outer peripheral portion of the scroll side plate portion 23 toward the spiral central portion.

しかし、特許文献1、特許文献2の場合、渦巻内周側のチップシールと溝との間のクリアランスを大きくすることによって、チップシールが熱膨張して適正寸法になるまでの間、流体の漏れが大きくなり圧縮性能確保が困難である。   However, in the case of Patent Document 1 and Patent Document 2, by increasing the clearance between the tip seal and the groove on the spiral inner peripheral side, the fluid leaks until the tip seal is thermally expanded to an appropriate size. It becomes difficult to secure compression performance.

上記問題点に鑑み、本発明は、大きな面圧が発生する中心側チップシールの摺動面積を低減し、摺動ロス、即ち動力低減を可能とする一方で、圧縮性能を確保したスクロール流体機械を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention reduces the sliding area of the center side chip seal where a large surface pressure is generated, enables sliding loss, that is, power reduction, while ensuring the compression performance. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は、鏡板とラップ部とを有する第1のスクロールと、鏡板とラップ部を有し、前記第1のスクロールと対向する第2のスクロールとを備え、前記第1のスクロールおよび前記第2のスクロールのラップ部の対向する鏡板側の面にシール溝を有し、前記シール溝内に前記第1のスクロールと前記第2のスクロールとの間をシールするチップシールを有し、前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記チップシールおよびシール溝の中心側の径方向幅寸法は外周側の径方向幅寸法よりも小さいスクロール式流体機械を提供する。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention includes a first scroll having an end plate and a wrap portion, and a second scroll having the end plate and the wrap portion and facing the first scroll, A chip having a seal groove on the opposite end plate side surfaces of the first scroll and the second scroll lap, and sealing between the first scroll and the second scroll in the seal groove A scroll type having a seal and having a radial width dimension on the center side of the tip seal and the seal groove smaller than a radial width dimension on the outer peripheral side in at least one of the first scroll and the second scroll Provide a fluid machine.

本発明によれば、動力低減を可能とする一方で、圧縮性能を確保したスクロール流体機械を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a scroll fluid machine that can reduce power while ensuring compression performance.

本発明の実施例に係るスクロール式流体機械の断面図である。It is sectional drawing of the scroll type fluid machine which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る旋回スクロールおよびチップシールの斜視図である。It is a perspective view of a turning scroll and a tip seal concerning an example of the present invention. 本発明の実施例に係る旋回スクロールおよびチップシールの断面図である。It is sectional drawing of the turning scroll and chip seal which concern on the Example of this invention. 図3のM部拡大図である。It is the M section enlarged view of FIG. 本発明の実施例に係るスクロールラップ先端部の断面図である。It is sectional drawing of the scroll wrap front-end | tip part which concerns on the Example of this invention. 図5に相手スクロール歯底面を記載した図である。It is the figure which described the other party scroll tooth bottom in FIG. 本発明の変形例に係る旋回スクロールおよびチップシールの斜視図である。It is a perspective view of a turning scroll and a tip seal concerning a modification of the present invention. 本発明の変形例に係る旋回スクロールおよびチップシールの拡大図である。It is an enlarged view of a turning scroll and a tip seal concerning a modification of the present invention.

以下、本発明の実施例によるスクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。   Hereinafter, a scroll type air compressor as an example of a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施例を図1〜5を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に本実施例におけるスクロール式圧縮機の断面図を示す。スクロール式空気圧縮機のケーシング1は、筒状に形成されると共に、旋回スクロール8の外側に設けられ、その内部に駆動軸15を回転可能に支持している。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor according to this embodiment. The casing 1 of the scroll type air compressor is formed in a cylindrical shape, is provided outside the orbiting scroll 8, and supports the drive shaft 15 in a rotatable manner.

ケーシング1の開口側に設けられた固定スクロール2は、図1に示すように、軸線O−Oを中心として略円板状に形成された鏡板3と、鏡板3の表面となる歯底面に軸方向に立設された渦巻状のラップ部4と、ラップ部4を取囲んで鏡板3の外径側に設けられた筒状の外周壁部5と、鏡板3の背面に突設された複数の冷却フィン6とによって大略構成されている。   As shown in FIG. 1, the fixed scroll 2 provided on the opening side of the casing 1 has an end plate 3 formed in a substantially disc shape with an axis OO as a center, and a shaft on a tooth bottom surface serving as a surface of the end plate 3. A spiral wrap portion 4 erected in the direction, a cylindrical outer peripheral wall portion 5 that surrounds the wrap portion 4 and is provided on the outer diameter side of the end plate 3, and a plurality of projections that protrude from the rear surface of the end plate 3 The cooling fins 6 are generally configured.

ここで、ラップ部4は、例えば最内径端を巻始め端として、最外径端を巻終り端としたときに、径方向内側から径方向外側に向けて例えば4巻前後の渦巻状に巻回されている。そして、ラップ部4の歯先面は、相手方となる旋回スクロール8の鏡板9の歯底面から所定の軸方向寸法だけ離間している。   Here, the wrap portion 4 is wound, for example, in a spiral shape of about 4 turns from the radially inner side to the radially outer side when the outermost diameter end is the winding start end and the outermost diameter end is the winding end end, for example. It has been turned. The tooth tip surface of the wrap portion 4 is separated from the tooth bottom surface of the end plate 9 of the orbiting scroll 8 as a counterpart by a predetermined axial dimension.

また、ラップ部4の歯先面(相手方の旋回スクロール8の鏡板9に対向する側の面)には、ラップ部4の巻回方向に沿ってシール溝4A,4Bが設けられ、該シール溝4A,4B内には、旋回スクロール8の鏡板9に摺接するシール部材としてのチップシール7A,7Bが設けられている。さらに、外周壁部5は、略円形状をなしている。そして、外周壁部5は、旋回スクロール8のラップ部10との干渉を避けるため、ラップ部10よりも径方向外側に配置されている。   In addition, seal grooves 4A and 4B are provided along the winding direction of the wrap portion 4 on the tooth tip surface of the wrap portion 4 (the surface on the side facing the end plate 9 of the other turning scroll 8). In 4A and 4B, chip seals 7A and 7B are provided as seal members in sliding contact with the end plate 9 of the orbiting scroll 8. Furthermore, the outer peripheral wall 5 has a substantially circular shape. And the outer peripheral wall part 5 is arrange | positioned in the radial direction outer side rather than the lap | wrap part 10 in order to avoid interference with the lap | wrap part 10 of the turning scroll 8. FIG.

ケーシング1の径方向内側に旋回可能に設けられた旋回スクロール8は、固定スクロール2の鏡板3と対向して配置された略円板状の鏡板9と、鏡板9の表面となる歯底面に立設された渦巻状のラップ部10と、鏡板9の背面に突設された複数の冷却フィン11とによって大略構成されている。冷却フィン11の先端側には、駆動軸15に接続される背面プレート12が設けられている。   The orbiting scroll 8 provided so as to be able to orbit inside the casing 1 in the radial direction stands on a substantially disc-shaped end plate 9 disposed opposite to the end plate 3 of the fixed scroll 2 and a tooth bottom surface that becomes the surface of the end plate 9. The spiral wrap portion 10 provided and a plurality of cooling fins 11 projecting from the back surface of the end plate 9 are generally configured. A rear plate 12 connected to the drive shaft 15 is provided on the front end side of the cooling fin 11.

ここで、ラップ部10は、固定スクロール2のラップ部4とほぼ同様に、径方向内側から径方向外側に向けて例えば3巻前後の渦巻状をなしている。そして、ラップ部10の歯先面は、相手方となる固定スクロール2の鏡板3の歯底面から所定の軸方向寸法だけ離間している。また、ラップ部10の歯先面(相手方の固定スクロール2の鏡板3に対向する側の面)には、ラップ部10の巻回方向に沿ってシール溝10A,10Bが設けられ、該シール溝10A,10B内には、固定スクロール2の鏡板3に摺接するシール部材としてのチップシール13A,13Bが設けられている。   Here, the wrap portion 10 has, for example, a spiral shape of about 3 turns from the radially inner side to the radially outer side, almost similar to the wrap portion 4 of the fixed scroll 2. The tooth tip surface of the wrap portion 10 is separated from the tooth bottom surface of the end plate 3 of the fixed scroll 2 which is the counterpart by a predetermined axial dimension. In addition, seal grooves 10A and 10B are provided along the winding direction of the wrap portion 10 on the tooth tip surface of the wrap portion 10 (the surface facing the end plate 3 of the fixed scroll 2 on the other side). In 10A and 10B, chip seals 13A and 13B are provided as seal members that are in sliding contact with the end plate 3 of the fixed scroll 2.

また、背面プレート12の中央側には、旋回軸受14a、軸受ハウジング14bを介して駆動軸15のクランク部15Aと連結される筒状のボス部14が一体形成されている。このとき、駆動軸15の一端側には、ケーシング1の外部に位置してプーリ15Bが設けられ、このプーリ15Bは、例えば駆動源としての電動モータの出力側にベルト(いずれも図示せず)等を介して連結されている。これにより、駆動軸15は、電動モータ等によって回転駆動し、固定スクロール2に対して旋回スクロール8を旋回運動させる。なお、本実施例では、駆動軸15と電動モータの駆動軸が別体となったものを例として説明したが、駆動軸15を電動モータの駆動軸として、電動モータの駆動軸の先端に偏心したクランク部15Aが形成され、クランク部15Aが背面プレート12に接続するものであってもよい。   In addition, a cylindrical boss portion 14 that is connected to the crank portion 15A of the drive shaft 15 via a swivel bearing 14a and a bearing housing 14b is integrally formed on the center side of the back plate 12. At this time, a pulley 15B is provided on one end side of the drive shaft 15 outside the casing 1, and this pulley 15B is, for example, a belt (not shown) on the output side of an electric motor as a drive source. And so on. As a result, the drive shaft 15 is rotationally driven by an electric motor or the like to cause the orbiting scroll 8 to orbit with respect to the fixed scroll 2. In this embodiment, the drive shaft 15 and the drive shaft of the electric motor are described as an example. However, the drive shaft 15 is used as the drive shaft of the electric motor, and is eccentric to the tip of the drive shaft of the electric motor. The crank portion 15 </ b> A may be formed, and the crank portion 15 </ b> A may be connected to the back plate 12.

また、プーリ15Bにはボルト等を用いて冷却ファン16が取付けられ、該冷却ファン16は、ファンケーシング17内で冷却風を発生させる。これにより冷却ファン16は、冷却風をファンケーシング17内のダクト等に沿ってケーシング1の内部や各スクロール2,8の背面側に送風し、ケーシング1、固定スクロール2、旋回スクロール8等を冷却する。   A cooling fan 16 is attached to the pulley 15B using bolts or the like, and the cooling fan 16 generates cooling air in the fan casing 17. As a result, the cooling fan 16 blows cooling air along the ducts in the fan casing 17 to the inside of the casing 1 and the back side of the scrolls 2, 8 to cool the casing 1, the fixed scroll 2, the orbiting scroll 8, etc. To do.

さらに、背面プレート12とケーシング1との間には、旋回スクロール8の自転を防止する例えば3個の自転防止機構としての補助クランク18(1個のみ図示)が設けられている。補助クランク18は、ケーシング1と背面プレート12にそれぞれ形成された補助クランクボス部18b内に補助クランク軸受18aを介して配置されている。   Furthermore, between the back plate 12 and the casing 1, for example, three auxiliary cranks 18 (only one is shown) are provided as anti-rotation mechanisms for preventing the orbiting scroll 8 from rotating. The auxiliary crank 18 is disposed in an auxiliary crank boss portion 18b formed on the casing 1 and the back plate 12 via an auxiliary crank bearing 18a.

固定スクロール2と旋回スクロール8との間に設けられた複数の圧縮室19は、ラップ部4,10の間に位置して径方向外側から径方向内側にわたって順次形成され、チップシール7A,7B,13A,13Bによって気密に保持されている。そして、各圧縮室19は、旋回スクロール8が順方向に旋回運動するときに、ラップ部4,10の径方向外側から径方向内側に向けて移動しつつ、これらの間で連続的に縮小される。   A plurality of compression chambers 19 provided between the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 8 are located between the wrap portions 4 and 10 and are sequentially formed from the radially outer side to the radially inner side to insert the tip seals 7A, 7B, Airtightly held by 13A and 13B. The compression chambers 19 are continuously reduced between the wrap portions 4 and 10 while moving from the radially outer side toward the radially inner side when the orbiting scroll 8 orbits in the forward direction. The

これにより、各圧縮室19のうち径方向外側に位置する圧縮室19Aには、後述する吸込口20から外部の空気が吸込まれ、この空気は径方向内側に位置する圧縮室19Bに達するまでに圧縮されて圧縮空気となる。そして、この圧縮空気は吐出口22から吐出され、外部の貯留タンク(図示せず)に貯えられる。   Thereby, outside air is sucked into the compression chamber 19A located on the radially outer side of each compression chamber 19 from the suction port 20 described later, and this air reaches the compression chamber 19B located on the radially inner side. Compressed air becomes compressed air. The compressed air is discharged from the discharge port 22 and stored in an external storage tank (not shown).

固定スクロール2の外径側に設けられた吸込口20は、鏡板3の外径側から外周壁部5にかけて開口し、径方向外側に位置する圧縮室19Aに連通している。また、吸込口20は、固定スクロール2の鏡板3のうち旋回スクロール8のラップ部10の径方向外側に位置して、チップシール13Bが摺接しない範囲(非摺動領域)に開口している。そして、吸込口20は、例えば大気圧の空気を吸込フィルタ21を通じて径方向外側に位置する圧縮室19A内に空気を吸込むものである。   A suction port 20 provided on the outer diameter side of the fixed scroll 2 opens from the outer diameter side of the end plate 3 to the outer peripheral wall portion 5 and communicates with a compression chamber 19A located on the radially outer side. Further, the suction port 20 is located outside the end plate 3 of the fixed scroll 2 in the radial direction of the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 and opens in a range (non-sliding region) where the tip seal 13B does not slide. . And the suction inlet 20 sucks air in the compression chamber 19A located in the radial direction outer side through the suction filter 21, for example.

なお、吸込口20は、加圧された空気を吸込む構成としてもよい。この場合、吸込フィルタ21を取外して、加圧空気が供給される配管に吸込口20を接続する構成としてもよい。   The suction port 20 may be configured to suck in pressurized air. In this case, it is good also as a structure which removes the suction filter 21 and connects the suction inlet 20 to piping to which pressurized air is supplied.

固定スクロール2の鏡板3の径方向内側(中心側)に設けられた吐出口22は、径方向内側に位置する圧縮室19Bに連通し、この圧縮室19B内の圧縮空気を外部に吐出させるものである。   A discharge port 22 provided on the radially inner side (center side) of the end plate 3 of the fixed scroll 2 communicates with a compression chamber 19B located on the radially inner side, and discharges compressed air in the compression chamber 19B to the outside. It is.

固定スクロール2のラップ部4より径方向外側に位置するフランジ24は、固定スクロール2をケーシング1にケーシング1のフランジ1a部で固定するものである。固定スクロール2とケーシング1との位置合わせは位置決め穴37にて位置決め部材を挿通することにより行われる。   The flange 24 positioned radially outward from the lap portion 4 of the fixed scroll 2 fixes the fixed scroll 2 to the casing 1 with the flange 1 a portion of the casing 1. The positioning between the fixed scroll 2 and the casing 1 is performed by inserting a positioning member through the positioning hole 37.

旋回スクロール8の鏡板9と対面する固定スクロール2の端面(フランジ24)に設けられたフェイスシール溝25は、外周壁部5の径方向外側に位置し、外周壁部5を取囲む円環状に形成されている。また、フェイスシール溝25内には円環状のフェイスシール26が取付けられている。そして、フェイスシール26は、固定スクロール2の端面(フランジ24)と旋回スクロール8の鏡板9との間を気密にシールし、これらの間から外周壁部5内に塵埃などが侵入するのを防止している。   The face seal groove 25 provided on the end surface (flange 24) of the fixed scroll 2 facing the end plate 9 of the orbiting scroll 8 is located on the outer side in the radial direction of the outer peripheral wall portion 5 and has an annular shape surrounding the outer peripheral wall portion 5. Is formed. An annular face seal 26 is attached in the face seal groove 25. The face seal 26 hermetically seals between the end face (flange 24) of the fixed scroll 2 and the end plate 9 of the orbiting scroll 8, and prevents dust and the like from entering the outer peripheral wall portion 5 from between these. doing.

本実施例によるスクロール式空気圧縮機は上述したような構成を有するもので、次に、このスクロール式空気圧縮機の動作について説明する。   The scroll type air compressor according to this embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the scroll type air compressor will be described.

まず、電動モータ等の駆動源(図示せず)により駆動軸15を回転駆動すると、旋回スクロール8は、自転防止機構によって自転が防止された状態で、駆動軸15の軸線O−Oを中心として旋回運動を行ない、固定スクロール2のラップ部4と旋回スクロール8のラップ部10間に画成される圧縮室19は連続的に縮小する。これにより、固定スクロール2の吸込口20から吸込んだ空気は各圧縮室19で順次圧縮しつつ、固定スクロール2の吐出口22から圧縮空気として外部のタンク(図示せず)に向け吐出することができる。   First, when the drive shaft 15 is rotationally driven by a drive source (not shown) such as an electric motor, the orbiting scroll 8 is centered on the axis OO of the drive shaft 15 in a state where the rotation is prevented by the rotation prevention mechanism. By performing the orbiting motion, the compression chamber 19 defined between the lap portion 4 of the fixed scroll 2 and the lap portion 10 of the orbiting scroll 8 is continuously reduced. Thereby, the air sucked from the suction port 20 of the fixed scroll 2 can be discharged toward the external tank (not shown) as compressed air from the discharge port 22 of the fixed scroll 2 while being sequentially compressed in each compression chamber 19. it can.

本実施例による、スクロール式空気圧縮機の冷却構造について説明する。冷却ファン16によって発生した冷却風は、ファンケーシング17内のダクト等に沿ってケーシング1の内部や、固定スクロール2、旋回スクロール8の背面側に流通し、ケーシング1、固定スクロール2、旋回スクロール8等を冷却する。   The cooling structure of the scroll type air compressor according to this embodiment will be described. The cooling air generated by the cooling fan 16 circulates inside the casing 1 along the ducts in the fan casing 17 and the back side of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 8, and the casing 1, the fixed scroll 2, and the orbiting scroll 8 Cool etc.

図2−7を用いて本実施例におけるチップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの詳細な構成を説明する。   A detailed configuration of the chip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B in this embodiment will be described with reference to FIGS.

図2、3、4に本実施例における旋回スクロール8のラップ部10とその先端に設けたシール溝10A,10Bおよびチップシール13A,13Bを示す(旋回スクロール8側のみ図示するが、固定スクロール2側も同様である)。チップシール13A,13Bは最内径端を含む中心側13Aと最外径端を含む外周側13Bとから構成されている。同時に中心側チップシール13Aの径方向幅寸法:tは外周側チップシール13Bの径方向幅寸法:Tよりも小さく構成している(図5)。また、チップシール13A,13Bを挿入するシール溝10A、10Bについてもチップシールの幅に適合するようチップシール同様、中心側10Aと外周側10Bとから構成され、中心側の径方向幅寸法を外周側の幅方向寸法よりも小さく構成している。   2, 3, and 4 show the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 and seal grooves 10 </ b> A and 10 </ b> B and tip seals 13 </ b> A and 13 </ b> B provided at the tip thereof (only the orbiting scroll 8 side is shown, but the fixed scroll 2 The side is the same). The tip seals 13A and 13B are composed of a central side 13A including the innermost end and an outer peripheral side 13B including the outermost end. At the same time, the radial width dimension: t of the center side chip seal 13A is configured to be smaller than the radial width dimension: T of the outer side chip seal 13B (FIG. 5). Also, the seal grooves 10A and 10B into which the chip seals 13A and 13B are inserted are composed of a center side 10A and an outer peripheral side 10B in the same manner as the chip seal so as to match the width of the chip seal. It is configured to be smaller than the width dimension on the side.

本実施例では階段状に2段階でチップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの径方向幅寸法を変化させた。チップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの径方向幅寸法は3段階以上で変化させてもよい。また、階段状ではなく、連続的にチップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの径方向幅寸法を変化させてもよい。これらの場合、少なくともチップシールおよびシール溝の中心側の端部の径方向幅寸法は、外周側の端部の径方向幅寸法よりも小さく構成されている。   In this embodiment, the radial width dimensions of the chip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B are changed in two steps in a stepwise manner. The radial width dimensions of the tip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B may be changed in three or more steps. Further, the radial width dimensions of the chip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B may be changed continuously instead of stepwise. In these cases, at least the radial width dimension of the end portion on the center side of the chip seal and the seal groove is configured to be smaller than the radial width dimension of the end portion on the outer peripheral side.

チップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの径方向幅寸法を3段階以上、そして連続的に変化させることにより階段状に2段階で変化させた場合よりもさらに圧縮機の軸動力を低減と圧縮機の性能向上を図ることができる。   More than the case where the radial width dimension of the tip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B is changed in two steps in a stepped manner by continuously changing the radial width dimension. It is possible to reduce the shaft power of the compressor and improve the performance of the compressor.

また、中心側シール溝10Aの径方向幅寸法は外周側チップシール13Bの径方向幅寸法:Tよりも小さく構成している。これにより、シール溝10A,10Bにチップシール13A,13Bを装着する際に、外周側チップシール13Bが中心側シール溝10Aに入り込むことがなくなる。そのため、チップシール13A,13Bの中心側と外周側の境界面をシール溝10A,10Bの境界面に押し付けることにより、シール溝10A,10Bにチップシール13A,13Bを容易かつ高精度に装着することができる。   Further, the radial width dimension of the center-side seal groove 10A is configured to be smaller than the radial width dimension T of the outer peripheral chip seal 13B. Accordingly, when the chip seals 13A and 13B are mounted in the seal grooves 10A and 10B, the outer peripheral chip seal 13B does not enter the center side seal groove 10A. Therefore, the tip seals 13A and 13B can be easily and accurately mounted in the seal grooves 10A and 10B by pressing the interface between the center side and the outer periphery of the chip seals 13A and 13B against the boundary surfaces of the seal grooves 10A and 10B. Can do.

ここで、固定スクロール2の吸込口20から吸込んだ空気は各圧縮室19で順次圧縮しつつ、固定スクロール2の吐出口22に向かう間に、その一部がチップシール7A,7B,13A,13Bの背面(シール溝4A,4B,10A,10Bと対向する面)を押圧し、相手面(鏡板3、9)をシールするよう作用する。この背圧は圧縮室の中心に向うにしたがって増大するため、中心側のチップシール7A,13Aは外周側のチップシール7B,13Bよりも大きな面圧を受けることになる。そのため、チップシールの幅が中心側から外周側にかけて一定の場合、チップシールの押付け荷重が中心側で強くなる。この時、中心側でチップシールと鏡板との間の摺動部で摩擦力が増えることによって摺動ロスが増えてしまう。   Here, while the air sucked from the suction port 20 of the fixed scroll 2 is sequentially compressed in the compression chambers 19, a part of the air is directed to the discharge port 22 of the fixed scroll 2, and some of the tips are 7 A, 7 B, 13 A, 13 B. The back surface (the surface facing the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B) is pressed to act to seal the mating surfaces (end plates 3, 9). Since the back pressure increases toward the center of the compression chamber, the tip seals 7A and 13A on the center side receive a larger surface pressure than the tip seals 7B and 13B on the outer peripheral side. Therefore, when the width of the chip seal is constant from the center side to the outer peripheral side, the pressing load of the chip seal becomes strong on the center side. At this time, sliding loss increases due to an increase in frictional force at the sliding portion between the tip seal and the end plate on the center side.

この背圧によるチップシール押付け荷重はシール摺動面積が低減すると小さくなり、摩擦力が減ることによって摺動ロスが低減するから圧縮機の軸動力を低減できる。本実施例では、中心側のチップシール7A,13Aの径方向幅寸法を外周側のチップシール7B,13Bの径方向幅寸法よりも小さくし、圧縮機の軸動力を低減した。   The tip seal pressing load due to the back pressure is reduced when the seal sliding area is reduced, and the frictional force is reduced to reduce the sliding loss. Therefore, the shaft power of the compressor can be reduced. In this embodiment, the radial width dimension of the center side chip seals 7A and 13A is made smaller than the radial width dimension of the outer periphery side chip seals 7B and 13B, thereby reducing the shaft power of the compressor.

また、摺動ロスが低減するため、発熱量も減少し、特に中心側のチップシール7A,13Aの摺動面が温度低減できるためチップシール7A,7B,13A,13Bの寿命延長と信頼性が向上できる。   Further, since the sliding loss is reduced, the amount of heat generation is also reduced. In particular, the temperature of the sliding surfaces of the tip side chip seals 7A and 13A can be reduced, so that the life and reliability of the tip seals 7A, 7B, 13A and 13B are increased. Can be improved.

さらに、中心側のチップシール7A,13Aの幅を小さくすることによって体積が減少するため、材料費を低減できコストダウンが可能となる。   Furthermore, since the volume is reduced by reducing the width of the center-side chip seals 7A and 13A, the material cost can be reduced and the cost can be reduced.

一方、外周側のチップシール7B,13Bは低圧であるため背圧を受けにくく、相手面への押付け荷重が小さいため、シール性を確保するためには受圧面積を大きく構成するのが望ましい。本実施例では、外周側のチップシール7B,13Bを中心側のチップシール7A,13Aと比較して幅方向寸法を大きく構成しているのでシール性が低下することなく、吐出し性能(吐出し空気量)を維持できる。   On the other hand, since the tip seals 7B and 13B on the outer peripheral side are low in pressure, it is difficult to receive back pressure, and the pressing load on the mating surface is small. Therefore, it is desirable to make the pressure receiving area large in order to ensure sealing performance. In this embodiment, since the outer side chip seals 7B and 13B are made larger in the width direction than the center side chip seals 7A and 13A, the discharge performance (discharge) Air volume) can be maintained.

以上より、本実施例によれば、チップシール7A,7B,13A,13Bのの摺動ロスを低減でき、摺動温度も低減できることから圧縮機の性能向上、信頼性向上を図ることができる。さらに、チップシールの体積を小さくできるためコストを低減でき、機械加工面積が減少するため加工工数(加工時間)も低減できる。   As described above, according to this embodiment, the sliding loss of the chip seals 7A, 7B, 13A, and 13B can be reduced, and the sliding temperature can be reduced, so that the performance and reliability of the compressor can be improved. Furthermore, since the volume of the chip seal can be reduced, the cost can be reduced, and the machining area (processing time) can be reduced because the machining area is reduced.

図6、7に本実施例の変形例に係るチップシール7A,7B,13A,13Bおよびシール溝4A,4B,10A,10Bの詳細な構成を説明する。図6、7に本実施例における旋回スクロール8のラップ部10とその先端に設けたシール溝10A,10Bおよびチップシール13A,13Bを示す(旋回スクロール8側のみ図示するが、固定スクロール2側も同様である)。   6 and 7 illustrate the detailed configuration of the tip seals 7A, 7B, 13A, 13B and the seal grooves 4A, 4B, 10A, 10B according to a modification of the present embodiment. 6 and 7 show the wrap portion 10 of the orbiting scroll 8 in this embodiment, the seal grooves 10A and 10B and the tip seals 13A and 13B provided at the tip (only the orbiting scroll 8 side is shown, but the fixed scroll 2 side is also shown. The same).

変形例では、中心側のチップシール7A,13Aと外周側のチップシール7B,13Bとをそれぞれ別体として形成した。このようにすることで中心側のチップシール7A,13Aと外周側のチップシール7B,13Bと一体に形成するよりも、加工やシール溝4A,4B,10A,10Bへの装着を容易にすることができる。また、加工やシール溝4A,4B,10A,10Bへの装着を高精度にできるため、圧縮機のシール性能をさらに向上させることができる。   In the modification, the tip seals 7A and 13A on the center side and the tip seals 7B and 13B on the outer peripheral side are formed separately. This makes it easier to process and attach to the seal grooves 4A, 4B, 10A, and 10B than to integrally form the center-side chip seals 7A and 13A and the outer peripheral side chip seals 7B and 13B. Can do. Moreover, since the processing and the mounting to the seal grooves 4A, 4B, 10A, and 10B can be performed with high accuracy, the sealing performance of the compressor can be further improved.

本実施例では、スクロール式流体機械としてスクロール式空気圧縮機に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、真空ポンプ等の他のスクロール式流体機械に適用してもよい。また、スクロール式流体機械を備えたタンク一体型パッケージ圧縮機や窒素ガス発生装置といったシステムに適用してもよい。   In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a scroll type air compressor as a scroll type fluid machine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. You may apply to a scroll type fluid machine. Moreover, you may apply to systems, such as a tank integrated package compressor provided with the scroll-type fluid machine, and a nitrogen gas generator.

これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   The embodiments described so far are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is not limitedly interpreted by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

1 ケーシング
1a フランジ
2 固定スクロール
3,9 鏡板
4,10 ラップ部
4A,4B,10A,10B シール溝
5 外周壁部
6,11 冷却フィン
7A,7B,13A,13B チップシール
8 旋回スクロール
12 背面プレート
14 ボス部
14a 旋回軸受
14b 軸受ハウジング
15 駆動軸
15A クランク部
15B プーリ
16 冷却ファン
17 ファンケーシング
18 補助クランク
18a 補助クランク軸受
18b 補助クランクボス部
19 圧縮室
19A 圧縮室
19B 圧縮室
20 吸込口
21 吸込フィルタ
22 吐出口
24 フランジ
25 フェイスシール溝
26 フェイスシール
37 位置決め穴
40 補助クランク軸受
41 ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 1a Flange 2 Fixed scroll 3,9 End plate 4,10 Lapping part 4A, 4B, 10A, 10B Seal groove 5 Outer wall part 6,11 Cooling fin 7A, 7B, 13A, 13B Tip seal 8 Orbiting scroll 12 Back plate 14 Boss portion 14a Slewing bearing 14b Bearing housing 15 Drive shaft 15A Crank portion 15B Pulley 16 Cooling fan 17 Fan casing 18 Auxiliary crank 18a Auxiliary crank bearing 18b Auxiliary crank boss portion 19 Compression chamber 19A Compression chamber 19B Compression chamber 20 Suction port 21 Suction filter 22 Discharge port 24 Flange 25 Face seal groove 26 Face seal 37 Positioning hole 40 Auxiliary crank bearing 41 Bolt

Claims (8)

鏡板とラップ部とを有する第1のスクロールと、
鏡板とラップ部を有し、前記第1のスクロールと対向する第2のスクロールとを備え、
前記第1のスクロールおよび前記第2のスクロールのラップ部の対向する前記スクロールの前記鏡板側の面にシール溝を有し、
前記シール溝内に前記第1のスクロールと前記第2のスクロールとの間をシールするチップシールを有し、
前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記チップシールおよび前記シール溝の中心側の端部の径方向幅寸法は外周側の端部の径方向幅寸法よりも小さいスクロール式流体機械。
A first scroll having an end plate and a wrap portion;
A second scroll having an end plate and a wrap portion and facing the first scroll;
A seal groove on the end plate side surface of the scroll facing the first scroll and the second scroll wrap portion;
A chip seal that seals between the first scroll and the second scroll in the seal groove;
In at least one of the first scroll and the second scroll, the radial width dimension of the end portion on the center side of the tip seal and the seal groove is smaller than the radial width dimension of the end portion on the outer peripheral side. Scroll type fluid machine.
前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記チップシールおよび前記シール溝を中心側から外周側に向かい連続的に径方向幅寸法が変化することを特徴とする請求項1に記載のスクロール式流体機械。   The radial width dimension continuously changes from the center side to the outer peripheral side of the tip seal and the seal groove in at least one of the first scroll and the second scroll. The scroll fluid machine according to 1. 前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記チップシールおよび前記シール溝を中心側から外周側に向かい階段状に径方向幅寸法が変化することを特徴とする請求項1に記載のスクロール式流体機械。   2. The radial width dimension of the first scroll and the second scroll changes in a stepwise shape from the center side toward the outer periphery side in at least one of the first scroll and the second scroll. The scroll fluid machine according to 1. 前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記シール溝の中心側の端部の径方向幅寸法は前記チップシールの外周側の端部の幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のスクロール式流体機械。   In at least one of the first scroll and the second scroll, the radial width dimension of the end portion on the center side of the seal groove is smaller than the width dimension of the end portion on the outer peripheral side of the tip seal. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein: 前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、中心側の前記チップシールと外周側の前記チップシールとを別体であることを特徴とする請求項3に記載のスクロール式流体機械。   4. The scroll type according to claim 3, wherein at least one of the first scroll and the second scroll, the tip seal on the center side and the tip seal on the outer peripheral side are separated. 5. Fluid machinery. 鏡板とラップ部とを有する第1のスクロールと、
鏡板とラップ部を有し、前記第1のスクロールと対向する第2のスクロールとを備え、
前記第1のスクロールおよび前記第2のスクロールのラップ部の対向する前記スクロールの前記鏡板側の面にシール溝を有し、
前記シール溝内に前記第1のスクロールと前記第2のスクロールとの間をシールするチップシールを有し、
前記第1のスクロールまたは前記第2のスクロールの少なくとも一方において、前記チップシールは中心側の端部を含む中心側チップシールと外周側の端部を含む外周側チップシールとから構成され、前記シール溝は、中心側の端部を含む中心側シール溝と外周側の端部を含む外周側シール溝とから構成され、
前記中心側チップシールの径方向幅寸法は前記外周側チップシールの径方向幅寸法よりも小さく、前記中心側シール溝の径方向幅寸法は前記外周側シール溝の径方向幅寸法よりもことを特徴とするスクロール式流体機械。
A first scroll having an end plate and a wrap portion;
A second scroll having an end plate and a wrap portion and facing the first scroll;
A seal groove on the end plate side surface of the scroll facing the first scroll and the second scroll wrap portion;
A chip seal that seals between the first scroll and the second scroll in the seal groove;
In at least one of the first scroll and the second scroll, the tip seal includes a center tip seal including a center end portion and an outer periphery tip seal including an outer end portion, and the seal The groove is composed of a center side seal groove including an end portion on the center side and an outer periphery side seal groove including an end portion on the outer periphery side
The radial width dimension of the center side chip seal is smaller than the radial width dimension of the outer periphery side chip seal, and the radial width dimension of the central side seal groove is larger than the radial width dimension of the outer periphery side seal groove. A scroll type fluid machine.
前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記中心側シール溝の径方向幅寸法は、前記外周側チップシールの径方向幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項6に記載のスクロール式流体機械。   The radial width dimension of the central seal groove is smaller than the radial width dimension of the outer peripheral tip seal in at least one of the first scroll and the second scroll. 6. A scroll fluid machine according to 6. 前記第1のスクロールと前記第2のスクロールのうち、少なくとも一方において、前記中心側チップシールと前記外周側チップシールとは別体であることを特徴とする請求項6に記載のスクロール式流体機械。   The scroll type fluid machine according to claim 6, wherein at least one of the first scroll and the second scroll, the center tip seal and the outer peripheral tip seal are separate. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110792597A (en) * 2019-12-19 2020-02-14 湖南华强电气股份有限公司 Scroll compressor and vehicle-mounted air conditioner with anti-leakage sealing strips

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