JP2010096016A - Scroll fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール型流体機械に関する。 The present invention relates to a scroll type fluid machine.
例えば冷媒等の作動流体の圧縮に使用されるスクロール圧縮機には、固定スクロールが渦巻き溝を有する非対称スクロール圧縮機がある。
固定スクロールの渦巻き溝は、可動スクロールの渦巻き壁を旋回可能に収容し、渦巻き溝内は、複数の圧力室に仕切られる。スクロール圧縮機の場合、可動スクロールの旋回運動に伴い、圧力室はその容積の減少を伴いながら渦巻き溝の外端から内端に向かって移動する。作動流体は、渦巻き溝の外端領域にて圧力室に吸入され、圧力室の移動中に圧縮される。そして、圧縮された作動流体は、渦巻壁の内端領域にて圧力室から吐出される。吐出された作動流体は、自身に含まれる潤滑油が分離されてから、外部に供給される。
For example, a scroll compressor used for compressing a working fluid such as a refrigerant includes an asymmetric scroll compressor in which a fixed scroll has a spiral groove.
The spiral groove of the fixed scroll accommodates the spiral wall of the movable scroll so as to be rotatable, and the spiral groove is partitioned into a plurality of pressure chambers. In the case of a scroll compressor, the pressure chamber moves from the outer end to the inner end of the spiral groove while the volume of the pressure chamber decreases with the orbiting movement of the movable scroll. The working fluid is sucked into the pressure chamber in the outer end region of the spiral groove and is compressed during the movement of the pressure chamber. The compressed working fluid is discharged from the pressure chamber in the inner end region of the spiral wall. The discharged working fluid is supplied to the outside after the lubricating oil contained therein is separated.
スクロール型流体機械においては、固定スクロールに対して可動スクロールを押し付けるため、可動スクロールの基板を収容した空間の圧力(背圧)を高めるための機構を有しているものがある。この機構は、分離された潤滑油を利用して、前記空間の圧力を高める(例えば特許文献1参照)。
特許文献1が開示するスクロール圧縮機によれば、背圧室に吐出圧と同等の供給圧にてオイルが供給される。これにより、固定スクロールからの旋回スクロールの離間が抑制されるものと考えられている。
Some scroll type fluid machines have a mechanism for increasing the pressure (back pressure) of the space in which the movable scroll substrate is accommodated in order to press the movable scroll against the fixed scroll. This mechanism uses the separated lubricating oil to increase the pressure in the space (see, for example, Patent Document 1).
According to the scroll compressor disclosed in Patent Document 1, oil is supplied to the back pressure chamber at a supply pressure equivalent to the discharge pressure. Thereby, it is thought that separation of the turning scroll from the fixed scroll is suppressed.
また、特許文献1が開示するスクロール圧縮機によれば、固定スクロールに吸入口と連通する凹部が形成されている。特許文献1によれば、凹部に低圧の吸入圧力が作用することにより、背圧が高まる。これによっても、固定スクロールからの旋回スクロールの離間が抑制されるものと考えられている。
一方、スクロール型流体機械には、固定スクロールからの可動スクロールの離間を抑制することの外に、消費動力の削減が望まれている。
また、可動スクロールの熱による変形を抑制して摺動特性を向上させるために、可動スクロールの放熱性向上も望まれている。
更に、固定スクロールに凹部を形成した場合、ばりが発生し、固定スクロールと可動スクロールとの間での摺動特性に悪影響を及ぼすおそれがある。また、固定スクロールには、鉄鋼材からなる基材の表面に燐酸マンガン処理を施したものがあるが、基材に凹部を形成してから燐酸マンガン処理を施した場合、凹部の形状寸法がばらついてしまう。
On the other hand, the scroll type fluid machine is desired to reduce power consumption in addition to suppressing the separation of the movable scroll from the fixed scroll.
Moreover, in order to suppress the deformation | transformation by the heat | fever of a movable scroll and to improve a sliding characteristic, the heat dissipation improvement of a movable scroll is also desired.
Further, when the concave portion is formed in the fixed scroll, flash is generated, and there is a possibility that the sliding characteristics between the fixed scroll and the movable scroll are adversely affected. In addition, some fixed scrolls have a manganese phosphate treatment on the surface of a base material made of steel. However, when the recesses are formed on the base material and then the manganese phosphate treatment is applied, the shape of the recesses varies. End up.
本発明は上述した事情に基づいてなされ、その目的の一つは、固定スクロールからの可動スクロールの離間が防止されるとともに、消費動力が削減されるスクロール型流体機械を提供することにある。
本発明の目的の一つは、固定スクロールからの可動スクロールの離間が防止されるとともに、摺動特性が改善されたスクロール型流体機械を提供することにある。
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and one of its purposes is to provide a scroll type fluid machine in which the movable scroll is prevented from being separated from the fixed scroll and the power consumption is reduced.
One of the objects of the present invention is to provide a scroll type fluid machine that prevents the movable scroll from being separated from the fixed scroll and has improved sliding characteristics.
本発明の目的の一つは、固定スクロールからの可動スクロールの離間が防止されるとともに、凹部の形状寸法のばらつきが抑制された高品質のスクロール型流体機械を提供することにある。 One of the objects of the present invention is to provide a high-quality scroll-type fluid machine in which the movable scroll is prevented from being separated from the fixed scroll and the variation in the shape of the recess is suppressed.
上記の目的を達成するべく、本発明の一態様によれば、ケース内に配置され、固定基板、固定渦巻き壁、及び、当該固定渦巻き壁を囲むことにより当該固定渦巻き壁と共に渦巻き形状の溝を区画するシール壁を有する固定スクロールと、前記固定渦巻き壁及びシール壁の先端に摺接する可動基板、及び、可動渦巻き壁を有し、前記固定スクロールと協働して前記溝内を複数の圧力室に仕切る可動スクロールと、前記固定スクロールに形成され、前記溝の内端領域と前記固定スクロールの外部とを連通させる第1連通路と、前記固定スクロールに形成され、前記溝の外端領域と前記固定スクロールの外部とを連通させる第2連通路と、前記固定スクロールに接合され、前記固定スクロールと協働して前記可動基板を旋回可能に収容する空間を規定する支持フレームと、前記支持フレームを貫通する駆動軸を有し、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させるための旋回機構と、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを押し付ける力を発生させるべく、前記空間の圧力を上昇させる背圧印加機構と、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを押し付ける力を増大させる背圧増大機構とを備え、前記背圧増大機構は、前記可動基板における前記シール壁と摺接する領域内に形成された凹部であって、前記溝の外端領域に連通する凹部を含むことを特徴とするスクロール型流体機械が提供される(請求項1)。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a spiral substrate is disposed in a case, and a spiral groove is formed together with the fixed spiral wall and the fixed spiral wall by surrounding the fixed spiral wall. A fixed scroll having a partition wall for partitioning, a movable substrate in sliding contact with the fixed spiral wall and a tip of the seal wall, and a movable spiral wall, and a plurality of pressure chambers in the groove in cooperation with the fixed scroll A movable scroll that divides into the fixed scroll, a first communication path that is formed in the fixed scroll and communicates the inner end region of the groove and the outside of the fixed scroll, and is formed in the fixed scroll, and the outer end region of the groove and the A second communication path that communicates with the outside of the fixed scroll, and a space that is joined to the fixed scroll and that accommodates the movable substrate in a rotatable manner in cooperation with the fixed scroll. A support frame, a drive shaft that penetrates the support frame, a turning mechanism for turning the movable scroll with respect to the fixed scroll, and a force for pressing the movable scroll against the fixed scroll A back pressure applying mechanism for increasing the pressure in the space; and a back pressure increasing mechanism for increasing a force for pressing the movable scroll against the fixed scroll. The back pressure increasing mechanism is provided on the movable substrate. A scroll type fluid machine is provided that includes a recess formed in a region slidably contacting the seal wall and communicating with an outer end region of the groove.
好ましくは、前記可動スクロールは、アルミニウムを含む合金からなり、前記固定スクロールは、鉄を含む合金からなる(請求項2)。
好ましくは、前記可動スクロールは、前記可動基板の表面に酸化アルミニウムを含む皮膜を更に有し、前記固定スクロールは、前記シール壁の表面にリン酸マンガン処理により形成された皮膜を更に有する(請求項3)。
Preferably, the movable scroll is made of an alloy containing aluminum, and the fixed scroll is made of an alloy containing iron.
Preferably, the movable scroll further has a film containing aluminum oxide on the surface of the movable substrate, and the fixed scroll further has a film formed by manganese phosphate treatment on the surface of the seal wall. 3).
本発明の請求項1のスクロール型流体機械では、可動スクロールの基板に凹部が形成されている。この凹部が固定スクロールの渦巻き形状の溝と連通しているため、固定スクロールに対して可動スクロールを押し付ける力が増大される。また、凹部が可動スクロールに形成されているため、可動スクロールの軽量化が図られている。
これらの結果として、このスクロール型流体機械では、固定スクロールからの可動スクロールの離間が防止されるとともに、消費動力が削減される。
In the scroll type fluid machine according to the first aspect of the present invention, the concave portion is formed in the substrate of the movable scroll. Since the recess communicates with the spiral-shaped groove of the fixed scroll, the force for pressing the movable scroll against the fixed scroll is increased. Moreover, since the recessed part is formed in the movable scroll, weight reduction of the movable scroll is achieved.
As a result, in this scroll type fluid machine, the movable scroll is prevented from being separated from the fixed scroll, and the power consumption is reduced.
請求項2のスクロール型流体機械では、可動スクロールがアルミニウムを含む合金からなるため、凹部の形成に際してばりが発生したとしても、ばりが軟質である。このため、ばりが、可動スクロールと固定スクロールとの摺動に及ぼす影響が少ない。
また、可動スクロールに凹部を形成したことで、可動スクロールの放熱性が向上している。このため、可動スクロールの材質がアルミニウムを含む合金であっても、可動スクロールと固定スクロールとの摺動による可動スクロールの温度上昇が抑制され、可動渦巻き壁の変形が抑制される。この結果として、可動スクロールと固定スクロールとの摺動特性が改善される。
In the scroll type fluid machine according to the second aspect, since the movable scroll is made of an alloy containing aluminum, the flash is soft even if the flash is generated when the recess is formed. For this reason, the influence of the flash on the sliding between the movable scroll and the fixed scroll is small.
Moreover, the heat dissipation of the movable scroll is improved by forming the concave portion in the movable scroll. For this reason, even if the material of the movable scroll is an alloy containing aluminum, the temperature rise of the movable scroll due to the sliding between the movable scroll and the fixed scroll is suppressed, and the deformation of the movable spiral wall is suppressed. As a result, the sliding characteristics between the movable scroll and the fixed scroll are improved.
請求項3のスクロール型流体機械では、可動スクロールの皮膜が酸化アルミニウムを含むため、固定スクロールに凹部を形成した場合よりも、凹部の寸法精度が高い。このため、このスクロール型流体機械は高品質である。 In the scroll type fluid machine according to the third aspect, since the film of the movable scroll contains aluminum oxide, the dimensional accuracy of the concave portion is higher than that when the concave portion is formed on the fixed scroll. For this reason, this scroll type fluid machine is of high quality.
図1は、本発明の一実施形態のスクロール型流体機械を示す。このスクロール型流体機械は、例えば冷凍システム、空調システム、又は給湯システム等の圧縮機に適用され、作動流体としての冷媒等を圧縮する。また、このスクロール型流体機械は、適当な変更を加えることにより膨張機としても利用可能である。なお、以下の説明では、スクロール型流体機械を圧縮機として使用した場合について説明する。 FIG. 1 shows a scroll type fluid machine according to an embodiment of the present invention. This scroll type fluid machine is applied to a compressor such as a refrigeration system, an air conditioning system, or a hot water supply system, and compresses a refrigerant or the like as a working fluid. In addition, this scroll type fluid machine can be used as an expander with appropriate modifications. In the following description, a case where a scroll type fluid machine is used as a compressor will be described.
このスクロール型流体機械は、ハウジング(密閉容器)2を備えている。ハウジング2は、円筒部4と、円筒部4の上端及び下端に気密にそれぞれ嵌合された上蓋6及び下蓋8とからなる。円筒部4にはハウジング2内に作動流体を導入するための吸入管10が接続され、上蓋6には、ハウジング2内で圧縮された作動流体を吐出するための吐出管12が接続されている。なお、ハウジング2は、図の上下方向が鉛直方向に一致するように設置される。
This scroll type fluid machine includes a housing (closed container) 2. The
円筒部4内には電動モータ14が収容され、電動モータ14は略円筒形状のステータ14aを有する。ステータ14aは円筒部4に固定され、ステータ14aの内側には略円柱形状のロータ14bが回転可能に同心上に配置されている。
ロータ14bは駆動軸16によって軸線方向に貫通され、駆動軸16はロータ14bと一体に回転可能である。従って、駆動軸16は電動モータ14への通電によって回転駆動される。
An
The
駆動軸16の下端は、仕切り壁18の中央孔まで達している。仕切り壁18の中央孔には、駆動軸16の下端を囲む鍔付きのスリーブ20が固定され、スリーブ20と駆動軸16との間にすべり軸受22が介挿されている。
仕切り壁18は、ハウジング2内を上下に区画し、仕切り壁18と下蓋8との間には、潤滑油を貯留する貯油室24が区画される。仕切り壁18には潤滑油の導入孔18aが形成され、仕切り壁18の上面に付着した潤滑油は、導入孔18aを通じて貯油室24に流入する。
The lower end of the
The partition wall 18 partitions the inside of the
仕切り壁18には、スリーブ20の下端を閉塞するようにエンドプレート26も固定され、スリーブ20の鍔に形成された凹所には、内歯を有するアウタロータ28aと外歯を有するインナロータ28bとが収容されている。
アウタロータ28aは凹所の外周面に固定され、インナロータ28bは駆動軸16の下端に一体的に回転可能に嵌合している。すなわち、スリーブ20、エンドプレート26、アウタロータ28a及びインナロータ28bはトロコイドポンプ30を構成し、スリーブ20、エンドプレート26は、トロコイドポンプ30のケーシングを構成している。
An
The
エンドプレート26の下面に開口したトロコイドポンプ30の入口は、貯油室24を望み、仕切り壁18に固定されたノズル32を通じて、貯油室24の底近傍と連通している。一方、エンドプレート26の上面に開口したトロコイドポンプ30の出口には、駆動軸16の下端面が面している。
駆動軸16には、自身を軸線方向に貫通する内部流路16aが形成され、内部流路16aの入口は、駆動軸16の下端面に開口している。このため内部流路16aは、トロコイドポンプ30の出口と連通している。内部流路16aの出口は、駆動軸16の上端面にて開口している。
The inlet of the
The
なお、駆動軸16の上端部は、偏心軸34に成形され、偏心軸34は、すべり軸受36を介してボス38に囲まれている。ボス38は、可動スクロール40の鏡板(可動基板)40aの背面に一体に形成されている。偏心軸34、すべり軸受36、及びボス38は、駆動軸16の回転運動を可動スクロール40の旋回運動に変換するための旋回機構を構成している。
The upper end portion of the
可動スクロール40は、上ブロック42と下ブロック(センタフレーム)44との間に形成されたスペース内に旋回可能に配置され、上ブロック42及びセンタフレーム44は、それぞれ円筒部4に溶接により固定されている。
より詳しくは、センタフレーム(支持フレーム)44の上端部には、可動基板40aを旋回可能に収容する凹所が形成され、当該凹所の底面46の中央には、ボス38を受け入れる中間孔48が開口している。中間孔48の底面とセンタフレーム44の下端との間にはシャフト孔が延び、シャフト孔と駆動軸16との間には、すべり軸受50が介挿されている。従って、駆動軸16は、ハウジング2によって、すべり軸受22及びすべり軸受50を介して回転可能に支持されている。
The
More specifically, the upper end of the center frame (support frame) 44 is formed with a recess for rotatably accommodating the
可動基板40aと凹所の底面46とは、駆動軸16の軸線方向にて所定の隙間を存して対向しており、これらの間には、可動スクロール40の旋回中、可動スクロール40の自転を阻止する自転阻止装置が設けられている。自転阻止装置は、例えば、複数のピン52を有し、各ピン52の根元は、可動基板40aの背面に開口したピン穴に圧入されている。各ピン52の先端部は、凹所の底面46に開口した有底穴54に受け入れられており、有底穴54内で旋回可能である。
The
また、凹所の底面46には、有底孔54よりも内側に、シールリング55が配置されている。凹所は、シールリング55によって、シールリング55よりも径方向内側の領域(高圧領域)と、シールリング55よりも径方向外側の領域(中間圧領域)とに仕切られる。
前述したトロコイドポンプ及び駆動軸16の内部流路16aは、可動スクロール40を固定スクロール42に押し付ける背圧を発生させる背圧印加機構を構成しており、シールリング55によって、可動基板40aの径方向中央での背圧が高くなる。なお、背圧印加機構は、トロコイドポンプ以外のポンプを採用してもよい。
A
The above-described trochoid pump and the
上ブロック42の下端部には、可動スクロール40の渦巻き形状の渦巻き壁(可動渦巻き壁)40bを旋回可能に収容する渦巻き形状の渦巻き溝56が形成されており、上ブロック42と可動スクロール40との間に圧力室58が形成される。つまり上ブロック42は、固定スクロールとしての機能を有する。このため以下では、上ブロック42を固定スクロール42とも称する。
At the lower end of the
また固定スクロール42には吐出孔(第1連通路)60が形成され、吐出孔60は固定スクロール42の略中央部を軸線方向に貫通している。圧力室58で圧縮された作動流体は、吐出孔60を通じて圧力室58から吐出される。
吐出孔60は、吐出弁62としてのリード弁によって開閉され、吐出弁62はカバー64によって覆われている。カバー64内の空間は、所定の流路を介して、仕切り壁18の近傍と繋がっている。この流路は、固定スクロール42、センタフレーム44及びロータ14bにそれぞれ形成された、作動流体及び作動流体に含まれる潤滑油のための下降流路や、ステータ14aにおけるスロット間の隙間によって構成されている。そして、ステータ14a、センタフレーム44及び固定スクロール42の外周には、仕切り壁18から上蓋6、即ち吐出管12まで達する作動流体のための上昇流路が形成されている。
Further, the fixed
The
図2は、図1中のII−II線に沿う、固定スクロール42の断面図である。固定スクロール42には、渦巻き方向でみたときの渦巻き溝56の外端領域と、吸入管10の内端とを繋ぐ吸入孔(第2連通路)66が形成されている。吸入孔66の開口は、渦巻き溝56の外端領域の底面に開口している。
なお、固定スクロール42は、図1も併せて参照すると、固定基板42a、固定渦巻き壁42b、及び、シール壁42cを有する。これら固定基板42a、固定渦巻き壁42b及びシール壁42cは一体に成形され、固定基板42aによって、固定渦巻き壁42b及びシール壁42cは支持されている。シール壁42cは、固定渦巻き壁42bを囲むことにより、固定渦巻き壁42bと共に渦巻き溝56を区画している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixed
Note that the fixed
図3は、図1中のIII−III線に沿う、可動スクロール40の断面図である。可動スクロール40は、相互に一体の可動基板40aと可動渦巻き壁40bとを有する。可動基板40aは平面でみて略円形形状を有し、可動渦巻き壁40b側の可動基板40aの面には、固定渦巻き壁42bの先端、及び、シール壁42cの先端が摺接する。なお、固定渦巻き壁42bの先端と可動基板40aとが摺接しているという表現には、これらの間に介挿されたシール部材を介して摺接している場合も含まれる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
また、可動基板40aには、自身に作用する背圧を高める背圧増大機構として、シール壁42cの先端と摺接する領域内に、凹部68が形成されている。凹部68は、可動基板40aの径方向でみて可動渦巻き壁40bの一部の外側を円弧形状に延びる溝であり、凹部68の幅は、例えば長手方向中央部において広くなっている。
凹部68の一端(連通端)70は、可動渦巻き壁40bの外端近傍からある程度離間している。そして、凹部68の連通端70は、可動スクロール40が旋回運動している間、渦巻き溝56の外端領域と常時連通可能な位置に位置付けられている。つまり、凹部68には、吸入孔66及び渦巻き溝56の外端を通じて、冷媒が供給される。
Further, the
One end (communication end) 70 of the
なお、本実施形態では、連通端70以外の凹部68の部位は、可動スクロール40が旋回運動している間、渦巻き溝56とは連通しない。また、凹部68は、中間圧領域とは連通していない。
上述した一実施形態のスクロール型流体機械にあっては、電動モータ14に電力が供給されると、ロータ14b及び駆動軸16が回転駆動され、駆動軸16の回転は、偏心軸34、すべり軸受36及びボス38により、可動スクロール40の旋回運動に変換される。可動スクロール40が旋回している間、可動スクロール40の自転運動は自転阻止装置によって阻止される。
In the present embodiment, the portion of the recessed
In the scroll type fluid machine of the above-described embodiment, when electric power is supplied to the
可動スクロール40の旋回に伴い、渦巻き溝56の外端領域にて、吸入管10及び吸入孔66を通じて圧力室58に潤滑油を含む作動流体が吸入される。作動流体は、圧力室58にて圧縮され、そして、渦巻き溝56の内端にて、吐出孔60を通じて吐出される。吐出された作動流体は、仕切り壁18に衝突して潤滑油が分離されてから、吐出管12を通じて外部に吐出される。
As the
図4は、可動スクロール40の背面からみたときの、固定スクロール42に対する可動スクロール40の旋回の様子を示す図である。なお図4では、説明の都合上、ボス38が省略され、且つ、凹部68は可動スクロール40の背面からは見えないが、凹部68が実線で表されている。
センタフレーム44の凹所の高圧領域には、高圧の潤滑油が供給されている。そして、凹所の中間圧領域には、高圧の潤滑油がシールリング55と可動基板40aとの隙間を通じて漏れ出し、中間圧領域の圧力もある程度高くなっている。このため、可動スクロール40には、可動スクロール40を固定スクロール42に対して押し付けるような背圧が作用している。
FIG. 4 is a diagram illustrating a turning state of the
High pressure lubricating oil is supplied to the high pressure region in the recess of the
その上で、前述したように、連通端70を介して、凹部68は、渦巻き溝56の外端に常時連通している。渦巻き溝56の外端領域に、低圧の冷媒が吸入されると、凹部68内の圧力も低圧になる。このとき凹部68内の圧力は、高圧領域及び中間圧領域の圧力よりも低いため、背圧が相対的若しくは実質的に増大される。
以上説明したように、上述したスクロール型流体機械では、凹部68が渦巻き溝56と連通しているため、固定スクロール42に対して可動スクロール40を押し付ける力が増大される。また、凹部68が可動スクロール40に形成されているため、可動スクロール40の軽量化が図られている。
In addition, as described above, the
As described above, in the scroll type fluid machine described above, since the
これらの結果として、このスクロール型流体機械では、固定スクロール42からの可動スクロール40の離間が防止されるとともに、消費動力が削減される。
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、一実施形態のスクロール型流体機械は、縦置き型であったが、横置き型であってもよい。
As a result, in this scroll type fluid machine, separation of the
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
For example, the scroll type fluid machine of one embodiment is a vertical type, but may be a horizontal type.
一実施形態のスクロール型流体機械においては、連通端70が渦巻き溝56の外端領域と常時連通可能であれば、凹部68の形状は特には限定されない。例えば、図5に示したように、凹部68として、幅が一定の溝を形成してもよい。あるいは、凹部68として、図6に示したように、可及的に幅広な溝を形成してもよい。なお、凹部68の幅は、深さよりも大きいのが好ましい。
In the scroll type fluid machine of one embodiment, the shape of the
一実施形態のスクロール型流体機械においては、固定スクロール42及び可動スクロール40の材質は特には限定されないが、固定スクロール42は鉄を主成分とする材料(鉄鋼材)によって構成され、且つ、可動スクロール40はアルミニウムを主成分として含む材料(アルミニウム合金)によって構成されているのが好ましい。
この場合、凹部68を形成したときに、凹部68の近傍でばりが発生しても、ばりが軟質である。このため、ばりが、可動スクロール40と固定スクロール42との摺動に及ぼす影響が少ない。
In the scroll type fluid machine according to the embodiment, the material of the fixed
In this case, even if a flash occurs in the vicinity of the
またこの場合、可動スクロール40に凹部68を形成したことで、可動スクロール40の放熱性が向上している。このため、可動スクロール40と固定スクロール42との摺動による可動スクロール40の温度上昇が抑制され、可動渦巻き壁40bの変形が抑制される。この結果として、可動スクロール40と固定スクロール42との摺動特性が改善される。
Further, in this case, the heat dissipation of the
一方、固定スクロール42は、図7に示したように、基材72と、基材72の表面に形成された皮膜74とによって構成されていてもよく、可動スクロール40も、基材76と、基材76の表面に形成された皮膜78とによって構成されていてもよい。
この場合、固定スクロール42にあっては、基材72が鉄鋼材からなり、且つ、皮膜74が、基材72に燐酸マンガン処理を施して形成されたものであるのが好ましい。また、可動スクロール40にあっては、基材76がアルミニウム合金からなり、皮膜78は、基材76にアルマイト処理を施して形成された酸化アルミニウムからなるのが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the fixed
In this case, in the fixed
燐酸マンガン処理を施して形成された皮膜74の膜厚のばらつきは10μm程度であるのに対し、アルマイト処理を施して形成された皮膜78の膜厚のばらつきは3μm程度である。このため、凹部68の形状寸法の精度が高くなり、スクロール型流体機械の品質が高くなる。
一実施形態では、凹部68の一端である連通端70が渦巻き溝56の外端と連通していたが、可動スクロール40の旋回に伴い、凹部68の他端が渦巻き溝56の外端領域と間欠的に連通するようにしてもよい。そのためには、図3、図5及び図6において、凹部68の他端側を更に長くすればよい。凹部68の他端が間欠的に渦巻き溝56の外端領域と連通することで、凹部68内の圧力が均等になり、且つ、摩耗粉が凹部68から除去される。このように、凹部68の他端が渦巻き溝56の外端領域と間欠的に連通する構成は、固定スクロール42に凹部を形成した場合には実現が困難である。
The film thickness variation of the
In one embodiment, the
なお、可動スクロール40若しくはその基材76がアルミニウム合金からなる場合、凹部68の深さは、摩耗により消滅しないように設定され、且つ、凹部68の幅及び深さは、可動スクロール40の強度が十分に確保されるように設定される。
最後に、本発明に係るスクロール型流体機械は、種々の作動流体の圧縮若しくは膨張に適用可能であるが、好ましい使用例として、HFC系に比べて環境に優しいCO2ガスの圧縮に用いられる。
When the
Finally, the scroll type fluid machine according to the present invention can be applied to compression or expansion of various working fluids. However, as a preferable use example, it is used for compression of CO 2 gas which is more environmentally friendly than the HFC system.
40 可動スクロール
40a 可動基板
68 凹部(背圧増大機構)
40
Claims (3)
前記固定渦巻き壁及びシール壁の先端に摺接する可動基板、及び、可動渦巻き壁を有し、前記固定スクロールと協働して前記溝内を複数の圧力室に仕切る可動スクロールと、
前記固定スクロールに形成され、前記溝の内端領域と前記固定スクロールの外部とを連通させる第1連通路と、
前記固定スクロールに形成され、前記溝の外端領域と前記固定スクロールの外部とを連通させる第2連通路と、
前記固定スクロールに接合され、前記固定スクロールと協働して前記可動基板を旋回可能に収容する空間を規定する支持フレームと、
前記支持フレームを貫通する駆動軸を有し、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させるための旋回機構と、
前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを押し付ける力を発生させるべく、前記空間の圧力を上昇させる背圧印加機構と、
前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを押し付ける力を増大させる背圧増大機構と
を備え、
前記背圧増大機構は、前記可動基板における前記シール壁と摺接する領域内に形成された凹部であって、前記溝の外端領域に連通する凹部を含む
ことを特徴とするスクロール型流体機械。 A fixed scroll having a seal wall that is disposed in the case and has a fixed wall, a fixed spiral wall, and a spiral wall surrounding the fixed spiral wall to partition a spiral-shaped groove;
A movable substrate in sliding contact with the fixed spiral wall and the tip of the seal wall; and a movable scroll having a movable spiral wall and partitioning the groove into a plurality of pressure chambers in cooperation with the fixed scroll;
A first communication path formed in the fixed scroll and communicating the inner end region of the groove with the outside of the fixed scroll;
A second communication path formed in the fixed scroll and communicating between the outer end region of the groove and the outside of the fixed scroll;
A support frame that is joined to the fixed scroll and that defines a space in which the movable substrate can be swiveled in cooperation with the fixed scroll;
A revolving mechanism for revolving the movable scroll with respect to the fixed scroll, having a drive shaft penetrating the support frame;
A back pressure applying mechanism for increasing the pressure of the space to generate a force to press the movable scroll against the fixed scroll;
A back pressure increasing mechanism that increases a force for pressing the movable scroll against the fixed scroll,
The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the back pressure increasing mechanism includes a recess formed in a region of the movable substrate in sliding contact with the seal wall and communicating with an outer end region of the groove.
前記固定スクロールは、鉄を含む合金からなる
ことを特徴とする請求項1に記載のスクロール型流体機械。 The movable scroll is made of an alloy containing aluminum,
The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the fixed scroll is made of an alloy containing iron.
前記固定スクロールは、前記シール壁の表面にリン酸マンガン処理により形成された皮膜を更に有する
ことを特徴とする請求項2に記載のスクロール型流体機械。 The movable scroll further has a film containing aluminum oxide on the surface of the movable substrate,
The scroll type fluid machine according to claim 2, wherein the fixed scroll further includes a coating formed on the surface of the seal wall by manganese phosphate treatment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008265222A JP2010096016A (en) | 2008-10-14 | 2008-10-14 | Scroll fluid machine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012060062A1 (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | ダイキン工業株式会社 | Scroll compressor |
WO2016031277A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | サンデンホールディングス株式会社 | Scroll fluid machine |
-
2008
- 2008-10-14 JP JP2008265222A patent/JP2010096016A/en active Pending
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