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JP2005140072A - Scroll compressor - Google Patents

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JP2005140072A
JP2005140072A JP2003379740A JP2003379740A JP2005140072A JP 2005140072 A JP2005140072 A JP 2005140072A JP 2003379740 A JP2003379740 A JP 2003379740A JP 2003379740 A JP2003379740 A JP 2003379740A JP 2005140072 A JP2005140072 A JP 2005140072A
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JP
Japan
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scroll
orbiting scroll
peripheral side
fixed scroll
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003379740A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Futagami
義幸 二上
Kiyoshi Sawai
澤井  清
Takashi Morimoto
敬 森本
Akira Iwashida
鶸田  晃
Hidenobu Shintaku
秀信 新宅
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2003379740A priority Critical patent/JP2005140072A/en
Priority to CN200810145191.5A priority patent/CN101354034B/en
Priority to US10/560,620 priority patent/US7905715B2/en
Priority to CN200480020054.9A priority patent/CN1823226B/en
Priority to PCT/JP2004/008700 priority patent/WO2005001292A1/en
Priority to CN200810145192.XA priority patent/CN101354035B/en
Publication of JP2005140072A publication Critical patent/JP2005140072A/en
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Abstract

【課題】旋回スクロール部品における偏心軸受のハウジング部は、旋回スクロール部品の鏡板の厚みが小さく、吐出圧力と吸入圧力の差圧により、固定スクロール部品側への変形が大きく、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりにより接触面圧が高まり、お互いにカジリが発生して、圧縮機としての圧縮効率、耐久性が低下してしまうという課題を有していた。
【解決手段】旋回スクロール部品4の歯底4bと固定スクロール部品2の歯先2aとの間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール4の歯底4bに傾斜を設け、旋回スクロール部品4の偏心軸受12のハウジング部13において、最大となるフラット部14を設ける。
【選択図】図1
A housing portion of an eccentric bearing in an orbiting scroll component has a thin end plate of the orbiting scroll component, and is greatly deformed to the fixed scroll component side due to a differential pressure between discharge pressure and suction pressure. The contact surface pressure of the fixed scroll tooth tip is increased by contact with each other, causing galling to each other, resulting in a reduction in compression efficiency and durability as a compressor.
The tooth bottom 4b of the orbiting scroll 4 is arranged such that the thrust direction gap between the tooth bottom 4b of the orbiting scroll part 4 and the tooth tip 2a of the fixed scroll part 2 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. In the housing portion 13 of the eccentric bearing 12 of the orbiting scroll component 4, a flat portion 14 that is the largest is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、冷暖房、あるいは冷蔵庫等の冷却装置あるいは、給湯装置に用いられるスクロール圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a scroll compressor used in an air conditioner, a cooling device such as a refrigerator, or a hot water supply device.

冷凍空調用の密閉型圧縮機としては、レシプロ式のもの、ロータリ式のもの、スクロール式のものがあり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用されてきている。現在はコスト、性能面等でそれぞれの特徴を活かして成長してきている。   As the refrigerating and air-conditioning hermetic compressors, there are a reciprocating type, a rotary type, and a scroll type, and any type has been used in the field of refrigeration and air conditioning for home use and business use. Currently, it is growing by taking advantage of its features in terms of cost and performance.

中でも圧縮機構および電動機構を容器に収納した圧縮機は、防音とメンテナンスフリーを意図したいわゆる密閉型圧縮機で代表され、スクロール圧縮機とロータリ圧縮機が主流となっている。スクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行う。   Among them, a compressor in which a compression mechanism and an electric mechanism are housed in a container is represented by a so-called hermetic compressor intended for soundproofing and maintenance-free, and a scroll compressor and a rotary compressor are mainly used. In general, a scroll compressor forms a compression chamber between the fixed scroll part and the orbiting scroll part where the spiral wrap rises from the end plate, and forms a compression chamber between the two parts. , The compression chamber moves while changing its volume, thereby performing suction, compression, and discharge.

従来技術によるスクロール圧縮機を例に挙げて示す(例えば、特許文献1)。図7はスクロール圧縮機断面図である。吸入管1より吸い込まれた冷媒ガスは、ラップ部2aと鏡板2bからなる固定スクロール部品2の吸入空3を経て、ラップ部4aと鏡板4bからなる旋回スクロール部品4とかみ合わさってできる圧縮室5に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート6より吐出される。   A scroll compressor according to the prior art is taken as an example (for example, Patent Document 1). FIG. 7 is a sectional view of the scroll compressor. The refrigerant gas sucked from the suction pipe 1 passes through the suction air 3 of the fixed scroll part 2 composed of the wrap part 2a and the end plate 2b, and is engaged with the orbiting scroll part 4 composed of the wrap part 4a and the end plate 4b. , Compressed while decreasing in volume toward the center, and discharged from the discharge port 6.

固定スクロール部品2と軸受7に囲まれて形成される背圧室8は旋回スクロール部品4が固定スクロール部品2から引き離されないだけの背圧を常に有している必要がある。しかし、この背圧が過剰になると、旋回スクロール部品4が固定スクロール部品2に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。このため背圧は常に一定に保つ必要がある。そこで、背圧調整機構9を設けている。背圧調整機構9は、背圧室8から固定スクロール部品2の内部を通って吸入空間3へと連通している通路10に、バルブ11を設けたもので、背圧室8の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ11が開き、背圧室8のオイルが吸入空間3へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。   The back pressure chamber 8 formed by being surrounded by the fixed scroll component 2 and the bearing 7 must always have a back pressure that does not allow the orbiting scroll component 4 to be separated from the fixed scroll component 2. However, when this back pressure becomes excessive, the orbiting scroll component 4 is strongly pressed against the fixed scroll component 2, leading to abnormal wear of the scroll sliding portion and an increase in input. For this reason, it is necessary to always keep the back pressure constant. Therefore, a back pressure adjusting mechanism 9 is provided. The back pressure adjusting mechanism 9 is provided with a valve 11 in a passage 10 that communicates from the back pressure chamber 8 to the suction space 3 through the inside of the fixed scroll part 2, and the pressure of the back pressure chamber 8 is set. When the pressure becomes higher, the valve 11 is opened and the oil in the back pressure chamber 8 is supplied to the suction space 3 to maintain the back pressure chamber at a constant intermediate pressure.

旋回スクロール部品4の背面には前述の中間力が印加され、運転中に転覆するのを抑えている。転覆すると固定スクロール部品2と旋回スクロール部品4が離れてしまい、その部分に漏れが発生してしまう。また吸入空間3へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室5へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。   The above-described intermediate force is applied to the rear surface of the orbiting scroll component 4 to suppress overturning during operation. If it is overturned, the fixed scroll component 2 and the orbiting scroll component 4 are separated from each other, and leakage occurs at that portion. Further, the oil supplied to the suction space 3 moves to the compression chamber 5 along with the swiveling motion, and serves to prevent leakage between the compression chambers.

また、旋回スクロール部品または固定スクロール部品のラップ部について、歯先面の温度分布を測定した結果をもとに、鏡板の歯底から歯先までの高さ寸法を調整し、組み立て状態において各ラップ部の歯先と相手方の歯底との間に最内周側で最も大きくなるようなスラスト方向ギャップを形成するようにしたり、スラスト方向ギャップを複数段階で変化するように形成したりしていた(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−280252号公報 特開平7−197891号公報
Also, for the wrap part of the orbiting scroll part or fixed scroll part, the height dimension from the tooth bottom to the tooth tip of the end plate is adjusted based on the result of measuring the temperature distribution of the tooth tip surface, and each lap is assembled in the assembled state. The thrust direction gap that is the largest on the innermost circumference side is formed between the tooth tip of the part and the other tooth bottom, or the thrust direction gap is formed so as to change in multiple stages. (For example, refer to Patent Document 2).
JP 2001-280252 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-197891

しかしながら、前記特許文献2に記載されているような従来の構成では、固定スクロール部品と旋回スクロール部品との間に形成される各圧縮室が、圧縮作用を行うことによる圧縮熱で各ラップ部が熱膨張することは考慮しているが、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差による固定スクロール部品と旋回スクロール部品の変形は考慮していない。特に、旋回スクロール部品における偏心軸受のハウジング部は、旋回スクロール部品の鏡板の厚みが小さく、吐出圧力と吸入圧力の差圧により、固定スクロール部品側への変形が大きく、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりにより接触面圧が高まり、お互いにカジリが発生して、圧縮機としての圧縮効率、耐久性が低下してしまうという課題を有していた。   However, in the conventional configuration as described in Patent Document 2, each compression chamber formed between the fixed scroll component and the orbiting scroll component is compressed by the compression action, so that each lap portion is compressed. Although thermal expansion is considered, deformation of the fixed scroll component and the orbiting scroll component due to the pressure difference between the discharge pressure and the suction pressure of the compressor is not considered. In particular, the housing part of the eccentric bearing in the orbiting scroll part has a small thickness of the end plate of the orbiting scroll part, and is largely deformed to the fixed scroll part side due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure, and is fixed to the tooth bottom of the orbiting scroll. The contact surface pressure of the scroll tooth tips increased by contact with each other, causing galling to each other, resulting in a reduction in compression efficiency and durability as a compressor.

そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、旋回スクロールにおける偏心軸受のハウジング部での圧力変形を考慮し、高信頼性および運転初期から高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a scroll compressor that realizes high reliability and high efficiency from the initial operation stage in consideration of pressure deformation in the housing portion of the eccentric bearing in the orbiting scroll. It is intended to provide.

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロール部品の歯底と固定スクロール部品の歯先との間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように傾斜を設け、かつ、そのスラスト方向ギャップは、少なくとも旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する範囲において、均一で最大となるように、旋回スクロールの歯底および前記固定スクロールの歯先を形成したものである。   In order to solve the conventional problems, in the scroll compressor of the present invention, the thrust direction gap between the tooth bottom of the orbiting scroll part and the tooth tip of the fixed scroll part increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. The bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll are arranged so that the gap in the thrust direction is uniform and maximum at least in the range corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll component. Formed.

これによって、旋回スクロールの鏡板の厚みが小さい偏心軸受のハウジング部において、吐出圧力と吸入圧力との差圧による圧力変形が発生した場合においても、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりせず、均一に接触するため、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することを目的とする。   As a result, even if the pressure deformation due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure occurs in the housing portion of the eccentric bearing where the thickness of the end plate of the orbiting scroll is small, the tooth bottom of the orbiting scroll and the tooth tip of the fixed scroll are separated. The aim is to achieve high reliability and high efficiency from the initial operation because it does not hit and contacts uniformly.

本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールおよび固定スクロールの形状を最適化することにより、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先を均一に接触させ、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   The scroll compressor according to the present invention optimizes the shape of the orbiting scroll and the fixed scroll so that the bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll are in uniform contact with each other, providing high reliability and high efficiency from the initial operation. Can be realized.

第1の発明は、旋回スクロール部品の歯底と固定スクロール部品の歯先との間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように傾斜を設け、かつ、そのスラスト方向ギャップは、少なくとも旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する範囲において、均一で最大となるように、旋回スクロールの歯底および固定スクロールの歯先を形成することにより、旋回スクロールの鏡板の厚みが小さい偏心軸受のハウジング部において、吐出圧力と吸入圧力との差圧による圧力変形が発生した場合においても、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりせず、均一に接触するため、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   The first invention provides an inclination so that the thrust direction gap between the tooth bottom of the orbiting scroll part and the tooth tip of the fixed scroll part increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, and the thrust direction gap The thickness of the end plate of the orbiting scroll is small by forming the bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll so as to be uniform and maximum at least in a range corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll component. Even in the case of pressure deformation due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure in the eccentric bearing housing, the tooth bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll do not come into contact with each other, making contact evenly. Reliability and high efficiency can be realized from the initial operation.

第2の発明は、特に、第1の発明の旋回スクロール部品の歯底と固定スクロールの歯先との間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロールの歯底は、固定スクロールに対して、外周側から内周側に凹となる傾斜面を形成し、かつ少なくとも旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する旋回スクロールの歯底に、最大の凹部となるフラット部を設けることにより、旋回スクロールの鏡板の厚みが小さい偏心軸受のハウジング部において、吐出圧力と吸入圧力との差圧による圧力変形が発生した場合においても、旋回スクロールの歯底が、圧力変形を考慮した形状を有しているため、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりせず、均一に接触し、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   In particular, the second invention is such that the thrust direction gap between the root of the orbiting scroll component of the first invention and the tip of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. The tooth bottom forms an inclined surface which is concave from the outer peripheral side to the inner peripheral side with respect to the fixed scroll, and at least the concave portion at the tooth bottom of the orbiting scroll corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll component Even if pressure deformation due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure occurs in the housing portion of the eccentric bearing where the thickness of the end plate of the orbiting scroll is small, Because it has a shape that takes deformation into account, the tooth bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll do not come into contact with each other, making contact evenly, providing high reliability and high reliability from the initial operation. It is possible to realize the rate.

第3の発明は、特に第1の発明の固定スクロール部品の歯先に、外周側から内周側へとラップ高さが減少するように傾斜面を設け、かつ少なくとも旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する旋回スクロールの歯底と対向する固定スクロールのラップ部分の高さが、最小高さ寸法となるフラット部を設けることにより、旋回スクロールの鏡板の厚みが小さい偏心軸受のハウジング部において、吐出圧力と吸入圧力との差圧による圧力変形が発生した場合においても、固定スクロールの歯先が圧力変形を考慮した形状を有しているため、旋回スクロールの歯底と固定スクロールの歯先が片当たりせず、均一に接触し、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an inclined surface so that the lap height is reduced from the outer peripheral side to the inner peripheral side, particularly at the tooth tip of the fixed scroll part of the first invention, and at least the housing of the bearing of the orbiting scroll part In the housing portion of the eccentric bearing in which the thickness of the end plate of the orbiting scroll is small by providing a flat portion in which the height of the lap portion of the fixed scroll facing the tooth bottom of the orbiting scroll corresponding to the portion is the minimum height dimension, Even when pressure deformation due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure occurs, the tooth tip of the fixed scroll has a shape that takes pressure deformation into account. It is possible to achieve high reliability and high efficiency from the initial operation without contact with each other and even contact.

第4の発明は、特に第1〜第3の発明の旋回スクロール部品の歯先と固定スクロール部品の歯底との間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール部品の歯先に傾斜を設けることにより、圧縮過程において中心部で圧縮熱が生じることにより高温になるために、中心部の歯先が熱膨張により高くなり接触することを防止することができる。   The fourth aspect of the invention is such that the thrust direction gap between the tooth tip of the orbiting scroll part and the bottom of the fixed scroll part of the first to third inventions increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. By providing an inclination to the tooth tip of the scroll component, the heat of compression is generated in the central portion during the compression process, resulting in a high temperature. Therefore, it is possible to prevent the tooth tip in the central portion from becoming higher due to thermal expansion and coming into contact. .

第5の発明は、特に第1〜第3の発明の旋回スクロール部品の歯先と固定スクロール部品の歯底との間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、固定スクロール部品の歯底に傾斜を設けることにより、圧縮過程において中心部で圧縮熱が生じることにより高温になるために、中心部の歯先が熱膨張により高くなり接触することを防止することができる。   The fifth aspect of the invention is particularly fixed so that the thrust direction gap between the tooth tip of the orbiting scroll part and the bottom of the fixed scroll part of the first to third inventions increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. By providing an inclination on the tooth bottom of the scroll component, the heat of compression is generated in the central part during the compression process, resulting in a high temperature, so that the tooth tip of the central part can be prevented from becoming higher due to thermal expansion and contacting. .

第6の発明は、特に第1〜第5の発明の旋回スクロールに表面処理として、アルマイト皮膜処理、PVD処理、ニッケルリンメッキ処理のいずれかを施すことにより、硬化層を持った表面処理により異常磨耗を抑えて焼き付きさせることなく運転することができる。また、大容量で多冷媒となるシステムにおける液冷媒の戻りが激しい過渡運転時においても、液冷媒により、旋回スクロールのスラスト面において潤滑油切れや温度上昇が発生しても焼付きくことなく高信頼性を確保できる。   In the sixth aspect of the invention, in particular, the orbiting scroll of the first to fifth aspects of the invention is subjected to surface treatment with an alumite film treatment, PVD treatment, or nickel phosphorus plating treatment as a surface treatment. It is possible to operate without suppressing seizure and burning. In addition, even in transient operation where the return of the liquid refrigerant is severe in a system with a large capacity and multiple refrigerants, the liquid refrigerant ensures high reliability without seizure even if the lubricating oil runs out or the temperature rises on the thrust surface of the orbiting scroll. Can be secured.

第7の発明は、特に第1〜第6の発明の冷媒を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とすることにより、旋回スクロールの歯底が圧力変形しても、カジリや異常磨耗を効果的に防ぐことができる。   According to the seventh aspect of the present invention, in particular, the refrigerant of the first to sixth aspects is a high-pressure refrigerant, for example, carbon dioxide, so that even if the tooth bottom of the orbiting scroll is deformed by pressure, galling and abnormal wear are effectively prevented. be able to.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1〜3に本発明の実施の形態を示す。なお、実施例では、前述した背景技術で示した従来の技術と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明は省略する。
(Embodiment 1)
1 to 3 show an embodiment of the present invention. In the embodiment, the same components as those of the conventional technique shown in the background art described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図1は、本発明の第1の実施の形態におけるスクロール圧縮機の圧縮要素の断面図を示す。また、図2に旋回スクロール部品の正面図を示す。図のように、常温状態で旋回スクロール部品4の歯底4bと固定スクロール部品2の歯先2aとの間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール部品4の歯底4bに傾斜を設けている。また、図2の斜線部で示した偏心軸受9のハウジング部10において、旋回スクロール部品4の歯底4aにフラット部14を設けている。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a compression element of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a front view of the orbiting scroll component. As shown in the figure, the orbiting scroll component 4 is set so that the thrust direction gap between the tooth bottom 4b of the orbiting scroll component 4 and the tooth tip 2a of the fixed scroll component 2 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the normal temperature state. The tooth bottom 4b is inclined. Further, in the housing portion 10 of the eccentric bearing 9 shown by the hatched portion in FIG. 2, a flat portion 14 is provided on the tooth bottom 4 a of the orbiting scroll component 4.

この傾斜の一例について、更に詳細に説明する。図3は、高負荷運転後の旋回スクロール部品4の歯底4bの形状を示したものである。旋回スクロール部品4の歯底4bは、鏡板背面部に高圧がかかることにより、固定スクロール部品に押し付けられ、圧力変形を生
じるために図のような形状となる。特に、旋回スクロール部品4の偏心軸受12のハウジング部13においては、鏡板厚みがもっとも薄いために、圧力変形により、図のような最小鏡板厚みを持ったフラット部14を形成する。
An example of this inclination will be described in more detail. FIG. 3 shows the shape of the tooth bottom 4b of the orbiting scroll component 4 after high load operation. The tooth bottom 4b of the orbiting scroll part 4 is pressed against the fixed scroll part when a high pressure is applied to the rear face of the end plate, and has a shape as shown in FIG. In particular, in the housing portion 13 of the eccentric bearing 12 of the orbiting scroll component 4, since the end plate thickness is the thinnest, the flat portion 14 having the minimum end plate thickness as shown in the figure is formed by pressure deformation.

よって、旋回スクロール部品4の歯底4bと固定スクロール部品2の歯先2aが均一な面圧で受けるように、図と同一な形状を設けている。   Therefore, the same shape as the figure is provided so that the tooth bottom 4b of the orbiting scroll component 4 and the tooth tip 2a of the fixed scroll component 2 are received with uniform surface pressure.

上記構成により、旋回スクロール部品4の鏡板の厚みが小さい偏心軸受12のハウジング部13において、吐出圧力と吸入圧力との差圧による圧力変形が発生した場合においても、旋回スクロール部品4の歯底4bと固定スクロール部品2の歯先2aが片当たりせず、均一に接触するため、高信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   With the above configuration, even when pressure deformation due to the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure occurs in the housing portion 13 of the eccentric bearing 12 in which the end plate of the orbiting scroll component 4 has a small thickness, the tooth bottom 4b of the orbiting scroll component 4 is generated. Since the tooth tip 2a of the fixed scroll component 2 does not come into contact with each other and contacts uniformly, high reliability and high efficiency can be realized from the initial operation.

また、図4のように、固定スクロール部品2の歯先2aに、外周側から内周側へとラップ高さが減少するように傾斜を設け、かつ旋回スクロール部品4の偏心軸受12のハウジング部13に対向する範囲おいて、固定スクロール部品2の歯先2aの高さが最小高さ寸法となるフラット部14を設けることによっても、同一の効果を有することは言うまでもない。   Further, as shown in FIG. 4, the tooth tip 2 a of the fixed scroll component 2 is inclined so that the lap height decreases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, and the housing portion of the eccentric bearing 12 of the orbiting scroll component 4 Needless to say, the same effect can be obtained by providing the flat portion 14 in which the height of the tooth tip 2a of the fixed scroll component 2 is the minimum height dimension in a range facing 13.

(実施の形態2)
図5に本発明の第2の実施の形態のスクロール圧縮機の圧縮要素の断面図を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the compression element of the scroll compressor according to the second embodiment of the present invention.

図のように、常温状態で旋回スクロール部品4のラップ部の歯先4aと固定スクロール部品2の鏡板の歯底2bとの間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール部品4のラップ部の歯先4aに傾斜を設けている。   As shown in the figure, the thrust direction gap between the tooth tip 4a of the lap portion of the orbiting scroll component 4 and the tooth bottom 2b of the end plate of the fixed scroll component 2 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side at room temperature. The tip 4a of the lap part of the orbiting scroll component 4 is provided with an inclination.

圧縮過程において中心部で圧縮熱が生じてより高温になるために、旋回スクロール部品4の歯先4aは、中心部になるにつれて、熱膨張により高くなるが、スラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、旋回スクロール部品4のラップ部の歯先4aに傾斜を設けているため、固定スクロール部品2の歯底2bに接触することなく、信頼性および初期運転時から高効率を実現することができる。   Since compression heat is generated in the central portion during the compression process and the temperature becomes higher, the tooth tip 4a of the orbiting scroll component 4 becomes higher due to thermal expansion toward the central portion, but the thrust direction gap is increased from the outer peripheral side to the inner peripheral portion. Since the tooth tip 4a of the lap portion of the orbiting scroll component 4 is inclined so as to increase toward the side, reliability and high efficiency from the initial operation can be achieved without contacting the tooth bottom 2b of the fixed scroll component 2. Can be realized.

また、図6のように、旋回スクロール部品4の歯先4aと固定スクロール部品2の歯底2bとの間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、固定スクロール部品2の歯底2bに傾斜を設けることによっても、同一の効果を有することは言うまでもない。   Further, as shown in FIG. 6, the fixed scroll component 2 so that the thrust direction gap between the tooth tip 4 a of the orbiting scroll component 4 and the tooth bottom 2 b of the fixed scroll component 2 increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. It goes without saying that the same effect can be obtained by providing an inclination to the tooth bottom 2b.

(実施の形態3)
固定スクロール部品2は、鉄系材料で形成され、旋回スクロール部品4は、アルミニウム系材料に表面処理を施し、その表面に硬化層が形成されている。この表面処理として、アルマイト皮膜処理、PVD処理、ニッケルリンメッキ処理などが施されている。
(Embodiment 3)
The fixed scroll component 2 is formed of an iron-based material, and the orbiting scroll component 4 is subjected to a surface treatment on an aluminum-based material, and a hardened layer is formed on the surface thereof. As this surface treatment, an alumite film treatment, PVD treatment, nickel phosphorus plating treatment or the like is performed.

上記構成により、圧縮機の吐出圧力は、高く、旋回スクロール部品4が固定スクロール部品2から引き離されないだけの背圧を与えると、旋回スクロール部品4が固定スクロール部品2に強く押し付けられが、旋回スクロール部品4に施された表面処理による硬化層により、焼付くことなく信頼性の高いスクロール圧縮機が得られる。また、大容量で多冷媒となるシステムでは、始動や除霜などの過渡運転時にスクロール圧縮機への激しい液戻りが発生し、この液戻りによって潤滑油が液冷媒で洗われ、潤滑状態が厳しくなるが、この表面処理による硬化層により焼き付くことはなく、高速運転が可能となる。   With the above configuration, the discharge pressure of the compressor is high, and when the back scroll pressure is applied so that the orbiting scroll component 4 is not pulled away from the fixed scroll component 2, the orbiting scroll component 4 is strongly pressed against the fixed scroll component 2, A highly reliable scroll compressor can be obtained without seizure due to the hardened layer formed by the surface treatment applied to the scroll component 4. Also, in a system with a large capacity and a large number of refrigerants, a severe liquid return to the scroll compressor occurs during transient operations such as starting and defrosting, and this liquid return causes the lubricating oil to be washed with the liquid refrigerant, resulting in severe lubrication. However, it is not seized by the hardened layer by this surface treatment, and high speed operation is possible.

また、冷媒を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、圧縮機の吐出圧力は、フロン
を冷媒とする従来の冷凍サイクルの高圧側圧力の約7〜10倍以上高くなるが、本発明においては、旋回スクロール部品4および固定スクロール部品2の温度歪および圧力変形を考慮しており、局所的な当たりはなく、均等な面圧で受けるため、高信頼性および運転初期から高効率なすクロール圧縮機を実現できる。
Further, when the refrigerant is a high-pressure refrigerant such as carbon dioxide, the discharge pressure of the compressor is about 7 to 10 times higher than the high-pressure side pressure of a conventional refrigeration cycle using chlorofluorocarbon as the refrigerant. In consideration of the temperature distortion and pressure deformation of the orbiting scroll component 4 and the fixed scroll component 2, the crawl compressor is highly reliable and highly efficient from the beginning of operation because it receives a uniform contact pressure without local contact. Can be realized.

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、旋回スクロールおよび固定スクロールの形状を最適化することにより、高信頼性および高効率の実現が可能となるので、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、オイルフリー圧縮機、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。   As described above, since the scroll compressor according to the present invention can achieve high reliability and high efficiency by optimizing the shapes of the orbiting scroll and the fixed scroll, the working fluid is not limited to the refrigerant. It can also be applied to scroll fluid machinery applications such as air scroll compressors, vacuum pumps, oil-free compressors, and scroll type expanders.

本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す図The figure which shows the compression mechanism part of the scroll compressor in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における旋回スクロール部品の正面図Front view of the orbiting scroll component in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における高負荷運転後の旋回スクロール部品の歯底形状を示す図The figure which shows the tooth bottom shape of the turning scroll components after the high load operation in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における第2のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す図The figure which shows the compression mechanism part of the 2nd scroll compressor in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す図The figure which shows the compression mechanism part of the scroll compressor in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における第2のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す図The figure which shows the compression mechanism part of the 2nd scroll compressor in Embodiment 2 of this invention. 従来例を示すスクロール圧縮機の縦断面図Vertical sectional view of a scroll compressor showing a conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 吸入管
2 固定スクロール部品
2a 固定スクロール部品の歯先
2b 固定スクロール部品の歯底
3 吸入室
4 旋回スクロール部品
4a 旋回スクロール部品の歯先
4b 旋回スクロール部品の歯底
5 圧縮室
6 吐出ポート
7 軸受
8 背圧室
9 背圧調整機構
10 連通路
11 バルブ
12 偏心軸受
13 ハウジング部
14 フラット部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suction pipe 2 Fixed scroll component 2a Tooth tip of fixed scroll component 2b Tooth base of fixed scroll component 3 Suction chamber 4 Orbiting scroll component 4a Tooth tip of orbiting scroll component 4b Tooth bottom of orbiting scroll component 5 Compression chamber 6 Discharge port 7 Bearing 8 Back pressure chamber 9 Back pressure adjustment mechanism 10 Communication path 11 Valve 12 Eccentric bearing 13 Housing part 14 Flat part

Claims (7)

鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール部品の歯底と前記固定スクロール部品の歯先との間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように傾斜を設け、かつ、そのスラスト方向ギャップは、少なくとも前記旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する範囲において、均一で最大となるように、前記旋回スクロールの歯底および前記固定スクロールの歯先を形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。 When the fixed scroll part and the orbiting scroll part where the spiral wrap rises from the end plate are meshed to form a compression chamber between them, and the orbiting scroll part is turned along a circular path under the rotation restraint by the rotation restraint mechanism In a scroll compressor that performs suction, compression, and discharge by moving the compression chamber while changing the volume, a thrust direction gap between the tooth bottom of the orbiting scroll component and the tooth tip of the fixed scroll component is The orbiting scroll is provided with an inclination so as to increase from the inner circumference side to the inner circumference side, and the thrust direction gap is uniform and maximum at least in a range corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll component. A scroll compressor characterized by forming a tooth bottom and a tooth tip of the fixed scroll. 旋回スクロール部品の歯底と固定スクロールの歯先との間のスラスト方向ギャップが、外周側から内周側へと増加するように、前記旋回スクロールの歯底は、前記固定スクロールに対して、外周側から内周側に凹となる傾斜面を形成し、かつ少なくとも前記旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する前記旋回スクロールの歯底に、最大の凹部となるフラット部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The bottom of the orbiting scroll has an outer periphery relative to the fixed scroll so that a thrust direction gap between the bottom of the orbiting scroll and the tip of the fixed scroll increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. An inclined surface that is concave from the side to the inner peripheral side is formed, and a flat portion that is the largest concave portion is provided at least in the tooth bottom of the orbiting scroll corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll component. The scroll compressor according to claim 1. 固定スクロール部品の歯先に、外周側から内周側へとラップ高さが減少するように傾斜面を設け、かつ少なくとも旋回スクロール部品の軸受のハウジング部に相当する前記旋回スクロールの歯底と対向する前記固定スクロールのラップ部分の高さが、最小高さ寸法となるフラット部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。 An inclined surface is provided on the tooth tip of the fixed scroll part so that the lap height decreases from the outer peripheral side to the inner peripheral side, and at least facing the tooth bottom of the orbiting scroll corresponding to the housing portion of the bearing of the orbiting scroll part. The scroll compressor according to claim 1, wherein a flat portion having a minimum height dimension is provided for the height of the wrap portion of the fixed scroll. 旋回スクロール部品の歯先と固定スクロール部品の歯底との間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、前記旋回スクロール部品の歯先に傾斜を設けたことを特徴とする請求項1〜3記載のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。 The tooth tip of the orbiting scroll part is inclined so that the thrust direction gap between the tooth tip of the orbiting scroll part and the tooth bottom of the fixed scroll part increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3. 旋回スクロール部品の歯先と固定スクロール部品の歯底との間のスラスト方向ギャップが外周側から内周側へと増加するように、前記固定スクロール部品の歯底に傾斜を設けたことを特徴とする請求項1〜3記載のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。 The fixed scroll part has an inclined bottom so that a thrust gap between the tooth tip of the orbiting scroll part and the bottom of the fixed scroll part increases from the outer peripheral side to the inner peripheral side. The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3. 旋回スクロールに表面処理として、アルマイト皮膜処理、PVD処理、ニッケルリンメッキ処理のいずれかを施したことを特徴とする請求項1〜4記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the orbiting scroll is subjected to any one of alumite film treatment, PVD treatment, and nickel phosphorus plating treatment as a surface treatment. 冷媒を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
The scroll compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the refrigerant is a high-pressure refrigerant, for example, carbon dioxide.
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