WO2018150706A1 - Compressor - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a compressor having a mechanism for reducing mechanical loss during operation.
- a compressor such as a scroll compressor or a rotary compressor is used in the refrigeration cycle.
- a scroll compressor disclosed in Patent Document 1 includes a fixed scroll fixed inside a casing, and a turning scroll that meshes with the fixed scroll and has a drive shaft connected to the back side.
- the orbiting scroll revolves. And at the time of the turning, the fluid is sucked into the compression chamber formed between the two scrolls, and the fluid is compressed in the compression chamber.
- the scroll compressor presses the orbiting scroll against the fixed scroll by increasing the back pressure space formed between the orbiting scroll and the housing on the rear side during the compression operation, and the sliding loss of the thrust bearing is reduced. And the compression efficiency can be improved.
- the state of the orbiting scroll depends on the operating conditions. It is difficult to grasp the state of the orbiting scroll with respect to the driving conditions. Therefore, the operating conditions of the scroll compressor are limited in order to ensure the ability to perform the required function, that is, the reliability performance, for the given period under the given conditions. For this reason, although there is no limitation on the operating conditions, it may not be possible to fully exhibit the ability even though the higher ability can be exhibited.
- an object of the present invention is to provide a compressor capable of controlling the motion condition during operation of the compressor and exhibiting an appropriate compression function force according to the operation condition without restricting the motion condition in advance.
- the present invention is a compressor that compresses a refrigerant by a transmitted driving force, a moving element that is moved by the driving force, a support element that supports the moving element, and a detection means provided in association with the moving element.
- the detection means detects a change in the state around the detection means.
- the detection means of the present invention is preferably a sensor having a thickness of 10 ⁇ m or less.
- the detection means of the present invention is preferably provided on a sliding surface of the support element with the motion element.
- the detection means of the present invention is preferably provided on the movement element itself.
- the change in the state around the detecting means is preferably at least one of a change in the pressure of the lubricating oil, a change in the temperature of the lubricating oil, and a change in the capacitance.
- the compressor of the present invention preferably includes a fixed scroll, an orbiting scroll that revolves around the fixed scroll, a thrust bearing that supports the orbiting scroll so as to revolve, and a back pressure chamber into which lubricating oil flows. It is a scroll compressor.
- the detecting means is preferably provided on a sliding surface with the orbiting scroll of the thrust bearing connected to the back pressure chamber.
- the detection means is preferably provided inside the storage chamber that retreats from the sliding surface of the thrust bearing.
- the detection means preferably has a measurement area for detecting the pressure of the lubricating oil between the thrust bearing and the orbiting scroll, and the measurement area is provided inside the arrangement area of the thrust bearing.
- the pressure of the lubricating oil inside the back pressure chamber is preferably adjusted by the value detected by the detecting means.
- the detecting means can detect a change in state between an Oldham ring key that restricts rotation of the orbiting scroll and a key groove into which the key is inserted.
- the detection means can detect a change in the state of the compression chamber between the tooth surface of the wrap of the fixed scroll and the fixed scroll and the orbiting scroll.
- the compressor of the present invention is preferably arranged on a cylinder, a piston rotor sliding inside the cylinder, an upper bearing disposed on the cylinder and the upper end surface of the piston rotor, and an end surface on the lower side of the cylinder and the piston rotor.
- the rotary compressor includes a lower bearing, a cylinder, a piston rotor, a compression chamber formed by the upper bearing and the lower bearing, a blade that divides the compression chamber, and a blade groove into which the blade is inserted.
- the detection means can detect a change in state between the blade and the blade groove.
- the exercise condition is controlled based on the detection result without restricting the exercise condition in advance. Can exert appropriate compression function.
- FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1. It is a top view of the characteristic part of the scroll compressor of a 1st embodiment.
- (A) is a top view of the characteristic part of the scroll compressor of 1st Embodiment,
- (b) is the bb sectional view taken on the line of (a),
- (c) is (a).
- FIG. (A) is a graph which shows the relationship between the sensor output of a thin film sensor, and the pressure of the lubricating oil inside a back pressure chamber,
- (b) is the friction coefficient between a turning scroll and a thrust bearing, and the bearing characteristic of a turning scroll. It is a graph which shows the relationship of a number (Stribeck curve).
- (A) is sectional drawing which simplifies and shows the whole view of the rotary compressor of other embodiment,
- (b) is the bb sectional view taken on the line of (a).
- the compressor of the present invention detects a physical quantity at a predetermined place when the compressor is operated, and is operated under appropriate conditions based on the detection result.
- the compressor of the present invention will be described with reference to the first to fifth embodiments.
- the compressor of the present invention is applied to the scroll compressor 1, and in the fifth embodiment, the compressor of the present invention is applied to the rotary compressor 8.
- the scroll compressor 1 includes a fixed scroll 3, a turning scroll 4 that is an orbital element that revolves around the fixed scroll 3, and a motor 6 that drives the turning scroll 4.
- the rotating shaft 5 that transmits the power of the motor 6 to the orbiting scroll 4 and the housing 2 that houses them are provided.
- the orbiting scroll 4 is supported by a thrust bearing 22 as a support element so as to be capable of revolution orbit, but its rotation is restricted by the Oldham ring 23.
- the rotating shaft 5 is rotatably supported by an upper bearing 21 and a lower bearing 24 fixed to the housing 2.
- the housing 2 includes a storage region 26 that stores the lubricating oil O at the bottom.
- the lubricating oil O is pumped up through an oil supply path 53 inside the rotating shaft 5 by a pump 54 provided at the lower end of the rotating shaft 5, and a bearing 52 provided in the upper bearing 21, the lower bearing 24, and the eccentric pin 51 of the rotating shaft 5.
- Orbiting scroll 4, Oldham ring 23, and the parts that slide with other parts of thrust bearing 22 are supplied.
- the supplied lubricating oil O is returned to the storage area 26 through the circulation passage 25.
- a suction pipe 28 and a discharge pipe 29 provided in the housing 2 are connected to a refrigerant circuit of a refrigerator or an air conditioner (not shown).
- the scroll compressor 1 when a driving current is supplied from a power source (not shown) to the stator 61 of the motor 6, the rotor 62 of the motor 6 rotates and the driving force is output to the rotating shaft 5.
- a driving force is transmitted to an upper end of the rotating shaft 5 via an eccentric pin 51 provided eccentrically in one direction (eccentric direction) radially outward from the central axis of the rotating shaft 5.
- the orbiting scroll 4 is revolved with respect to the fixed scroll 3 fixed to the housing 2. Due to the turning of the orbiting scroll 4, the refrigerant inside the housing 2 flowing in from the suction pipe 28 is sucked between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3.
- the volume of the compression chamber R1 between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3 decreases, so that the refrigerant is compressed in the compression chamber R1.
- the thrust bearing due to the pressure of the compressed refrigerant is handled by the upper bearing 21 that supports the end plate 41 of the orbiting scroll 4 via the thrust bearing 22.
- the compressed refrigerant is discharged to the refrigerant circuit by the discharge pipe 29 through the discharge port 32 of the fixed scroll 3 and the discharge port 38 of the discharge cover 37.
- the discharge port 32 is provided with a reed valve 36 attached to the end plate 31 of the fixed scroll 3 via a retainer 35.
- the discharge port 38 of the discharge cover 37 is also connected to the discharge cover 37 via a retainer 37A.
- An attached reed valve 37B is provided.
- the scroll compressor 1 includes a pressure adjustment mechanism that adjusts the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27.
- the orbiting scroll 4 is pressed toward the fixed scroll 3 by the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27.
- the pressure adjustment mechanism includes a back pressure chamber 27, a storage chamber 22B formed on the surface of the thrust bearing 22 facing the orbiting scroll 4, and a thin film provided inside the storage chamber 22B.
- the sensor 7 and the control valve V provided in the circulation passage 25 are included.
- the pressure adjusting mechanism detects the pressure of the lubricating oil O supplied to the inside of the back pressure chamber 27 by the thin film sensor 7 and adjusts the opening / closing of the control valve V of the circulation passage 25 based on the detection result.
- the chamber 27 is adjusted so as to have a desired pressure.
- the back pressure chamber 27 is a space inside the thrust bearing 22 that is partitioned by the orbiting scroll 4, the upper bearing 21, and the thrust bearing 22.
- the back pressure chamber 27 is formed in an annular shape.
- the circulation passage 25 is for returning the lubricating oil O supplied from the storage region 26 to the inside of the back pressure chamber 27 from the back pressure chamber 27 to the storage region 26 of the housing 2. As shown in FIG. 1, the circulation passage 25 is connected to a storage area 26 in which the lubricating oil O of the housing 2 is stored.
- the circulation passage 25 includes a control valve V that controls the circulation flow rate of the lubricating oil O.
- the control valve V is used as a general term for the control valves V1, V2, V3, and V4.
- an electromagnetic valve whose flow path is opened and closed according to a command can be exemplified.
- the amount of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 is controlled by the control valve V as follows.
- the scroll compressor 1 is supplied with lubricating oil O to the back pressure chamber 27 during operation.
- the control valve V is closed, the lubricating oil O that has lost its place in the back pressure chamber 27 is guided to the thrust surface 22 ⁇ / b> A side of the thrust bearing 22, and enters the gap C between the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4. Enter.
- the control valve V is opened with the lubricating oil O in the gap C, the lubricating oil O flows out from the gap C toward the circulation passage 25.
- the circulation passage 25 of the present embodiment is branched into four passages 25A, 25B, 25C, and 25D along the way, and control valves V1, V2, V3, and V4 are provided in the passages 25A to 25D, respectively.
- the circulation passage 25 can adjust the amount of the lubricating oil O returned from the back pressure chamber 27 to the storage region 26 by the number of opening and closing the control valves V1 to V4. Note that the amount of the lubricating oil O returned from the back pressure chamber 27 to the storage region 26 can be adjusted by using a flow rate adjusting valve instead of the plurality of control valves V1 to V4.
- the thrust bearing 22 includes an accommodation chamber 22 ⁇ / b> B that is recessed from the thrust surface 22 ⁇ / b> A that contacts the orbiting scroll 4 and retracts.
- a measurement region 74 that is a detection unit of the thin film sensor 7 to be described later is provided so as not to contact the orbiting scroll 4.
- the accommodation chamber 22 ⁇ / b> B is connected to the back pressure chamber 27 through a gap C between the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4.
- the storage chamber 22B is composed of a linear groove extending in the radial direction provided on the thrust surface 22A.
- the depth D of the storage chamber 22B is formed deeper than the thickness T of the measurement region 74 of the thin film sensor 7 provided inside the storage chamber 22B.
- the thin film sensor 7 detects a change in the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 as a change in electric resistance value.
- the thin film sensor 7 includes a straight portion extending radially inward from a peripheral edge 22D of the thrust surface 22A, a curved portion connected to the straight portion, and a thrust surface connected to the curved portion. It consists of a straight line portion extending to the outer peripheral edge 22D of 22A. That is, the thin film sensor 7 is formed in a substantially U shape on the thrust surface 22A.
- the thin film sensor 7 is connected to a terminal (not shown) at the peripheral edge 22D of the thrust surface 22A.
- a detection signal from the thin film sensor 7 is input to a control unit (not shown) via lead wires connected to the terminals.
- the thin film sensor 7 has a three-layer structure in which an insulating layer 72, a sensor layer 71, and a protective layer 73 are stacked in this order from the thrust bearing 22 side.
- the sensor layer 71 has a characteristic that the electric resistance value changes when the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 changes.
- the insulating layer 72 electrically insulates between the thrust bearing 22 and the sensor layer 71.
- the protective layer 73 protects the sensor layer 71 from being damaged by foreign matter such as metal powder that has entered the storage chamber 22B.
- the thickness of the sensor layer 71 is 1 ⁇ m or less, and the total thickness T of the thin film sensor 7 including the insulating layer 72 and the protective layer 73 is preferably selected within a range of 10 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, and further 3 ⁇ m. It is particularly preferable that it is about the following.
- the sensor layer 71 is formed of a material having a characteristic that an electric resistance value changes according to a change in pressure.
- Manganin registered trademark which is a Cu—Mn—Ni alloy can be used. Manganin is typically in weight percent and has a chemical composition of Cu: 84%, Mn: 12%, Ni: 4%.
- the insulating layer 72 is formed of a material having electrical insulation.
- silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or the like can be used.
- DLC Diamond-Like Carbon
- PTFE Poly Tetra Fluoro Ethylene
- silicon oxide, aluminum oxide, or the like can be used for the protective layer 73.
- the thin film sensor 7 includes a measurement region 74 that is used as a detection unit that measures the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27.
- the measurement region 74 is set to have a width that is smaller than the electrical resistance values of the other regions 79 as compared with the electrical resistance values of the measurement region 74.
- the electrical resistance value between the terminals provided at both ends of the thin film sensor 7 becomes substantially the same as the electrical resistance value of the measurement region 74.
- region 74 of the thin film sensor 7 inside the storage chamber 22B is detected as a change of the electrical resistance between terminals.
- the measurement region 74 Since the measurement region 74 has a narrow width, it has a higher sensitivity to changes in electrical resistance than the other regions 79.
- the width W of the measurement region 74 can be set to 20 to 30 ⁇ m, for example.
- the thin film sensor 7 including the measurement region 74 has a three-layer structure including an insulating layer 72, a sensor layer 71, and a protective layer 73 as a whole.
- the measurement region 74 is provided in the arrangement region 22 ⁇ / b> C of the thrust surface 22 ⁇ / b> A of the thrust bearing 22.
- the thrust surface 22A has a possibility that an annular region 22E radially inward from the outer peripheral edge 22D may strongly hit the end plate 41 of the orbiting scroll 4 that makes a revolving orbit. Further, when the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is deformed, the annular region 22G in the radial direction from the inner peripheral edge 22F may hit the end plate 41 strongly.
- the arrangement region 22C is an annular region excluding the regions 22E and 22G in the thrust surface 22A of the thrust bearing 22.
- the widths of the regions 22E and 22G are about 1 mm.
- the lubricating oil O is sufficient in the gap C between the thrust surface 22 ⁇ / b> A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4.
- boundary lubrication state I which does not exist or does not exist
- the oil pressure detected by the thin film sensor 7 is low.
- the lubricant oil O enters the gap C between the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4, and the mixed lubrication state II in which an oil film is formed in the gap C, The oil pressure detected by the thin film sensor 7 gradually increases.
- the dynamic friction coefficient between the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is lowered when the boundary lubrication state I is shifted to the mixed lubrication state II as shown in FIG. 5B.
- the threshold values P1, P2, P3, and P4 are set to determine the number of control valves V1 to V4 that are opened and closed based on the hydraulic pressure detected by the thin film sensor 7.
- the threshold value P2 is larger than the threshold value P1
- the threshold value P3 is larger than the threshold value P2
- the threshold value P4 is larger than the threshold value P3.
- the gap C between the thrust surface 22A and the end plate 41 is in the state III. Therefore, all of the control valves V1 to V4 are opened, and the thrust surface 22A and the end plate are The gap C between 41 is shifted from the state III to the state II. If the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 detected by the thin film sensor 7 does not reach the threshold value P1, the clearance C between the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is set. This is a boundary lubrication state I where the lubricating oil O is insufficient or absent. Therefore, all the control valves V1 to V4 are closed. As a result, the amount of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 can be increased to shift to the mixed lubrication state II in which an oil film is formed by the lubricating oil O between the thrust surface 22A and the end plate 41.
- the scroll compressor 1 adjusts the opening and closing of the control valves V (V1 to V4) of the circulation passage 25 based on the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 detected by the thin film sensor 7 which is a detecting means. And a pressure adjusting mechanism for adjusting the back pressure chamber 27 to a desired pressure.
- the scroll compressor 1 appropriately controls the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 while performing lubrication of a portion that slides with other components such as the orbiting scroll 4 and the thrust bearing 22. Therefore, an appropriate compression function can be exhibited according to the operating conditions.
- the pressure of the lubricating oil O in the back pressure chamber 27 necessary for the scroll compressor 1 to obtain a desired compression function force during operation depends on the thrust load of the orbiting scroll 4 and the sliding surface depending on the operating conditions. It depends on the influence of the wedge effect of the lubricating oil. For this reason, it is difficult to calculate the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 suitable for the operation of the scroll compressor 1.
- the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 depends on the operating conditions of the scroll compressor 1. It may not be a value necessary to obtain a desired compression function.
- the scroll compressor 1 detects a change in the state around the thin film sensor 7, that is, a change in the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 during operation, and appropriately controls this pressure. Therefore, an appropriate compression function can be exhibited according to the operating conditions.
- the thin film sensor 7 is provided in a storage chamber 22 ⁇ / b> B provided on the thrust surface 22 ⁇ / b> A that contacts the orbiting scroll 4, and the lubricant O fills between the orbiting scroll 4.
- the thin film sensor 7 can detect the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 without contacting the orbiting scroll 4.
- the thin film sensor 7 is arranged within the range of the arrangement area 22C where the measurement area 74 is relatively weak, it can stably detect the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27. it can.
- the scroll compressor 1 is sufficient if the thin film sensor 7 is provided along with the orbiting scroll 4 which is a motion element.
- the thin film sensor 7 can be provided on the orbiting scroll 4, but the thin film sensor 7 is provided on the stationary thrust bearing 22. Easy to wire.
- the scroll compressor 1 of the second embodiment detects the pressure or temperature of the lubricating oil O between the key and the key groove in the key groove of the upper bearing 21 on which the key of the Oldham ring 23 (not shown) slides. It is proposed to provide a thin film sensor 7 to be used.
- thermocouple capable of measuring the temperature by thermoelectromotive force or a resistance temperature sensor capable of measuring the temperature by changing the resistance value depending on the temperature, for example, a platinum thin film temperature sensor can be used.
- the thin film sensor is provided in a storage chamber formed in a keyway, similar to the storage chamber 22B of the first embodiment. The same applies to the third and subsequent embodiments.
- the scroll compressor 1 in operation, when the pressure or temperature of the lubricating oil O between the key of the Oldham ring 23 and the key groove of the upper bearing 21 increases and the lubricating oil O inside the key groove decreases, the upper bearing 21 and Oldham ring 23 wear increases. Therefore, the scroll compressor 1 according to the second embodiment, when a predetermined value of pressure or temperature is detected by the thin film sensor, temporarily increases the rotational speed of the orbiting scroll 4 and lubricates between the key and the key groove. Increase the amount of oil O supplied. Thereby, it can prevent that the abrasion loss of the upper bearing 21 and the Oldham ring 23 increases.
- the thin film sensor 7 can be provided on the tooth surface 34 of the wrap 33 of the fixed scroll 3. Although not shown, the thin film sensor 7 is provided inside a storage chamber formed on the tooth surface 34.
- the thin film sensor 7 according to the third embodiment is provided to detect in advance that so-called liquid compression occurs in the compression chamber R1. Even if the thin film sensor 7 is provided on the tooth surface 34, since the thin film sensor 7 is extremely thin, it is possible to minimize the dead volume that causes a reduction in the efficiency of refrigerant compression.
- the scroll compressor 1 When the scroll compressor 1 sucks a liquid refrigerant and causes liquid compression, the pressure inside the compression chamber R1 becomes very large. Therefore, the scroll compressor 1 reduces the rotational speed of the orbiting scroll 4 when the thin film sensor 7 detects a predetermined pressure that may cause liquid compression. Thereby, liquid compression can be avoided and it can prevent that the pressure inside compression chamber R1 becomes abnormally large.
- the scroll compressor 1 according to the fourth embodiment includes a thin film sensor 7 that detects the pressure of the lubricating oil O between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5, the upper bearing 21, and a portion facing the rotary shaft 5 of the upper bearing 21.
- a thin film sensor that detects the temperature between the rotating shafts 5 or a sensor that detects the capacitance between the upper bearing 21 and the rotating shaft 5 is provided. The sensor described above can be used as a sensor for detecting the pressure of the lubricating oil O and detecting the temperature.
- the scroll compressor 1 may be in a so-called locked state in which the scroll compressor 1 does not operate. Therefore, in the scroll compressor 1 according to the fourth embodiment, the thin film sensor detects that the load obtained from the temperature between the upper bearing 21 and the rotating shaft 5 or the pressure of the lubricating oil O has become a predetermined value or more. To do. Then, the load between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 is reduced by reducing the rotational speed of the rotary shaft 5 or the operation of the scroll compressor 1 is stopped. This can prevent the scroll compressor 1 from being locked.
- the dilution rate of the lubricating oil O by the refrigerant is calculated from the relationship between the temperature and pressure detected by the thin film sensor, or the electrostatic capacity. If the dilution rate is equal to or greater than a certain value, the rotation shaft 5 It is also possible to perform an operation in which the load between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 is reduced by reducing the rotational speed and the pressure of the lubricating oil O. From the relationship between temperature and pressure, the dilution rate is calculated by a relational expression obtained in advance according to the type of refrigerant to be compressed and the type of lubricating oil O to be used. Further, the dilution rate is calculated from the electrostatic capacitance based on the correlation between the previously obtained capacitance and the dilution rate.
- the clearance gap here means not only the presence or absence of a clearance gap but the dimension.
- the clearance gap here means not only the presence or absence of a clearance gap but the dimension.
- the above-described sensor for detecting the capacitance can be used.
- the upper bearing 21 is provided with a capacitance sensor so as to detect the capacitance between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5. If the gap between the capacitance sensor and the rotating shaft 5 changes, the capacitance generated between the capacitance sensor and the rotating shaft 5 changes, so that the upper bearing 21 and the rotating shaft are detected from the detected capacitance. 5 can be detected.
- the outer peripheral surface of the rotating shaft 5 strongly contacts the upper bearing 21 at a position shifted from the eccentric direction of the provided eccentric pin 51 by a predetermined angle in the rotating direction of the rotating shaft 5.
- This position varies depending on factors such as centrifugal force caused by the turning of the orbiting scroll 4, but is typically a position shifted by 90 degrees. For this reason, if the use of the scroll compressor 1 is continued, the wear of the portion of the rotating shaft 5 that is strongly contacted increases preferentially, so that the radial gap between the portion of the rotating shaft 5 that is strongly contacted and the upper bearing 21 increases.
- the scroll compressor 1 when the scroll compressor 1 according to the fourth embodiment detects that the radial gap between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 becomes larger than a predetermined value by a capacitance sensor provided in the upper bearing 21. Stop driving.
- the scroll compressor 1 can also output an error signal notifying that the operation has been stopped along with the operation stop.
- the rotary compressor 8 includes a cylinder 83, a piston rotor 82 that slides inside the cylinder 83, a motor 89 that drives the piston rotor 82, and the power of the motor 89 as a piston rotor.
- Rotating shaft 87 that transmits to 82, and housing 81 that accommodates these.
- An upper bearing 84 is disposed on the upper end surfaces of the cylinder 83 and the piston rotor 82, and a lower bearing 85 is disposed on the lower end surface.
- the piston rotor 82 is inserted and fixed to an eccentric shaft portion 87 ⁇ / b> A of the rotation shaft 87 along the central axis of the housing 81.
- the rotating shaft 87 is rotatably supported by the upper bearing 84 and the lower bearing 85.
- the compression chamber R2 is formed by the cylinder 83, the piston rotor 82, the upper bearing 84, and the lower bearing 85.
- the cylinder 83 has a blade groove 83B connected to the compression chamber R2 and into which the blade 86 is inserted, and a storage groove 83D connected to the blade groove 83B and storing the coil spring 83C.
- the blade groove 83B and the storage groove 83D penetrate the cylinder 83 in the radial direction.
- the compression chamber R ⁇ b> 2 is divided by a plate-like blade 86 formed at a height similar to the axial dimension of the piston rotor 82.
- the blade 86 is inserted into the blade groove 83B and supported in the circumferential direction.
- the tip of the blade 86 is always pressed against the outer peripheral surface of the piston rotor 82 by the pressing force of the coil spring 83C disposed inside the housing groove 83D and the pressure of the high pressure portion.
- the blade 86 moves in and out of the compression chamber R ⁇ b> 2 inside the cylinder 83 according to the rotation angle of the piston rotor 82.
- the refrigerant sucked into the cylinder 83 from the suction port 83 ⁇ / b> A is compressed by the displacement by the piston rotor 82 in the cylinder 83.
- the compressed refrigerant is discharged from a discharge port 84 ⁇ / b> A formed in the upper bearing 84.
- the discharge port 84A is provided with a reed valve (not shown). When the pressure of the compressed refrigerant reaches a predetermined value, the reed valve is pushed open, so that the refrigerant is discharged to the outside of the cylinder 83.
- the discharged refrigerant is supplied to a system side such as a refrigerator or an air conditioner (not shown) connected to the rotary compressor 8.
- the thin film sensor 7 that detects the contact pressure in the circumferential direction between the blade 86 and the blade groove 83B is provided on the blade 86 or the blade groove 83B.
- the description of the thin film sensor 7 is omitted.
- the rotary compressor 8 is provided with a thin film sensor that detects a circumferential gap between the blade 86 and the blade groove 83B. Illustration of this thin film sensor is also omitted.
- the rotary compressor 8 of the fifth embodiment detects that the contact pressure between the blade 86 and the blade groove 83B has become a predetermined value or more by the thin film sensor 7. Then, the rotational speed of the piston rotor 82 is limited, the sliding speed between the blade 86 and the blade groove 83B is lowered, or the opening degree of the expansion valve on the system side is changed. Thus, the rotary compressor 8 reduces the differential pressure between the compression chamber R2 on the suction port 83A side and the compression chamber R2 on the discharge port 84A side separated by the blade 86, and reduces the load between the blade 86 and the blade groove 83B. Alternatively, the rotary compressor 8 may stop operating. As described above, the rotary compressor 8 can be prevented from being locked.
- a thin film sensor that detects a circumferential gap between the blade 86 and the blade groove 83B As the thin film sensor for detecting the gap, the above-described capacitance sensor can be used.
- a capacitance sensor is provided on the blade 86 or the blade groove 83B so as to detect the capacitance between the blade 86 and the blade groove 83B. A gap between the blade 86 and the blade groove 83B is detected from the detected capacitance.
- the rotary compressor 8 when wear of the blade 86 and the blade groove 83B progresses, a circumferential clearance between the blade 86 and the blade groove 83B gradually increases. Therefore, the rotary compressor 8 according to the fifth embodiment has a capacitance sensor provided in the blade 86 or the blade groove 83B that the circumferential clearance between the blade 86 and the blade groove 83B becomes larger than a predetermined value. Detect by. Then, the rotational speed of the piston rotor 82 is limited to reduce the sliding speed between the blade 86 and the blade groove 83B, or the opening degree of the expansion valve on the system side is changed.
- the rotary compressor 8 reduces the differential pressure between the compression chamber R2 on the suction port 83A side and the compression chamber R2 on the discharge port 84A side separated by the blade 86, and reduces the load between the blade 86 and the blade groove 83B.
- the error signal may be output to the outside. Good.
- the scroll compressor 1 of this embodiment showed the example in which the thin film sensor 7 was formed in the substantially U shape, this invention is not limited to this,
- the shape of the thin film sensor 7 is arbitrary.
- the thin film sensor 7 has an example of a three-layer structure including the insulating layer 72, the sensor layer 71, and the protective layer 73. It is not limited to this.
- the thin film sensor 7 only needs to include at least the sensor layer 71.
- the signal of the thin film sensor 7 may be used for error determination. For example, when the thin film sensor 7 outputs an abnormal value signal, an error signal indicating that the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 may be damaged may be output to the outside.
- the first to fifth embodiments use a thin film sensor, but the present invention is not limited to this.
- a wire made of a thin film is provided on the surface of the reed valve 36 so that the wire is disconnected and the electrical connection is cut off. You may detect damage. When damage to the reed valve 36 is detected, an error signal may be output to the outside, and the operation of the scroll compressor 1 may be stopped so that the revolving scroll 4 does not reverse.
- the wiring which consists of a thin film is applicable to the reed valve which abbreviate
- the types of compressors to which the present invention is applied are not limited to scroll compressors and rotary compressors, but can be widely applied to screw compressors, reciprocating compressors, and the like.
- the parts of the compressor to which the present invention is applied include the retainer 35 of the fixed scroll 3 of the scroll compressor 1, the retainer 37A of the discharge cover 37, the shaft thrust surface 24A of the lower bearing 24, and The shaft thrust surface 85A of the lower bearing 85 of the rotary compressor 8 is listed.
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Abstract
Provided is a compressor with which the operating conditions can be controlled during operation of the compressor and suitable compressor performance in response to the operating conditions can be exhibited, with no prior restrictions on the operating conditions. This compressor, which compresses a refrigerant by transmitted driving force, is characterized by being equipped with a moving element moved by driving force, a support element supporting the moving element, and a detection means provided accompanying the moving element, said detection means detecting a change in the state in the vicinity of the detection means.
Description
本発明は、運転時の機械損失の低減機構を備える圧縮機に関するものである。
The present invention relates to a compressor having a mechanism for reducing mechanical loss during operation.
従来より、冷凍サイクルには、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機などの圧縮機が用いられる。例えば、特許文献1に開示されるスクロール圧縮機は、ケーシングの内部に固定された固定スクロールと、固定スクロールに噛み合い、背面側に駆動軸が連結された旋回スクロールとを備えている。このスクロール圧縮機は、駆動軸を回転させると、旋回スクロールが旋回する。そして、その旋回時に、2つのスクロールの間に形成される圧縮室へ流体が吸入され、圧縮室内で流体が圧縮される。
Conventionally, a compressor such as a scroll compressor or a rotary compressor is used in the refrigeration cycle. For example, a scroll compressor disclosed in Patent Document 1 includes a fixed scroll fixed inside a casing, and a turning scroll that meshes with the fixed scroll and has a drive shaft connected to the back side. In this scroll compressor, when the drive shaft is rotated, the orbiting scroll revolves. And at the time of the turning, the fluid is sucked into the compression chamber formed between the two scrolls, and the fluid is compressed in the compression chamber.
また、スクロール圧縮機は、圧縮動作中、旋回スクロールとその背面側のハウジングとの間に形成される背圧空間を高圧にすることで、旋回スクロールを固定スクロールに押し付け、スラスト軸受の摺動損失を低減して、圧縮の効率を向上することができる。
Further, the scroll compressor presses the orbiting scroll against the fixed scroll by increasing the back pressure space formed between the orbiting scroll and the housing on the rear side during the compression operation, and the sliding loss of the thrust bearing is reduced. And the compression efficiency can be improved.
しかし、スクロール圧縮機において、旋回スクロールの状態は、運転条件によって左右されるものである。そして、運転条件に対する旋回スクロールの状態を把握するのは困難である。
そのため、旋回スクロールが与えられた条件の下で、与えられた期間、要求機能を遂行できる能力、つまり信頼性性能を確保するために、スクロール圧縮機は運転条件が制限されている。このため、運転条件の制限がなければより高い能力を発揮できるのにも関わらず、その能力を充分に発揮することができないことがある。 However, in the scroll compressor, the state of the orbiting scroll depends on the operating conditions. It is difficult to grasp the state of the orbiting scroll with respect to the driving conditions.
Therefore, the operating conditions of the scroll compressor are limited in order to ensure the ability to perform the required function, that is, the reliability performance, for the given period under the given conditions. For this reason, although there is no limitation on the operating conditions, it may not be possible to fully exhibit the ability even though the higher ability can be exhibited.
そのため、旋回スクロールが与えられた条件の下で、与えられた期間、要求機能を遂行できる能力、つまり信頼性性能を確保するために、スクロール圧縮機は運転条件が制限されている。このため、運転条件の制限がなければより高い能力を発揮できるのにも関わらず、その能力を充分に発揮することができないことがある。 However, in the scroll compressor, the state of the orbiting scroll depends on the operating conditions. It is difficult to grasp the state of the orbiting scroll with respect to the driving conditions.
Therefore, the operating conditions of the scroll compressor are limited in order to ensure the ability to perform the required function, that is, the reliability performance, for the given period under the given conditions. For this reason, although there is no limitation on the operating conditions, it may not be possible to fully exhibit the ability even though the higher ability can be exhibited.
そこで本発明は、予め運動条件を制限することなく、圧縮機の運転中に運動条件をコントロールして、運転条件に応じて適切な圧縮機能力を発揮できる圧縮機を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a compressor capable of controlling the motion condition during operation of the compressor and exhibiting an appropriate compression function force according to the operation condition without restricting the motion condition in advance. .
本発明は、伝達された駆動力により冷媒を圧縮する圧縮機であって、駆動力により運動される運動要素と、運動要素を支持する支持要素と、運動要素に付随して設けられる検知手段と、を備え、検知手段は、検知手段の周囲の状態の変化を検知することを特徴とする。
The present invention is a compressor that compresses a refrigerant by a transmitted driving force, a moving element that is moved by the driving force, a support element that supports the moving element, and a detection means provided in association with the moving element. The detection means detects a change in the state around the detection means.
本発明の検知手段は、好ましくは厚さが10μm以下のセンサとされる。
本発明の検知手段は、好ましくは支持要素の運動要素との摺動面に設けられる。
本発明の検知手段は、好ましくは運動要素自体に設けられる。 The detection means of the present invention is preferably a sensor having a thickness of 10 μm or less.
The detection means of the present invention is preferably provided on a sliding surface of the support element with the motion element.
The detection means of the present invention is preferably provided on the movement element itself.
本発明の検知手段は、好ましくは支持要素の運動要素との摺動面に設けられる。
本発明の検知手段は、好ましくは運動要素自体に設けられる。 The detection means of the present invention is preferably a sensor having a thickness of 10 μm or less.
The detection means of the present invention is preferably provided on a sliding surface of the support element with the motion element.
The detection means of the present invention is preferably provided on the movement element itself.
検知手段の周囲の状態の変化は、好ましくは潤滑油の圧力の変化、潤滑油の温度の変化、及び、静電容量の変化の少なくとも一つとされる。
The change in the state around the detecting means is preferably at least one of a change in the pressure of the lubricating oil, a change in the temperature of the lubricating oil, and a change in the capacitance.
本発明の圧縮機は、好ましくは固定スクロールと、固定スクロールに対して公転旋回される旋回スクロールと、旋回スクロールを公転可能に支持するスラスト軸受と、潤滑油が流入する背圧室と、を備えるスクロール圧縮機である。
The compressor of the present invention preferably includes a fixed scroll, an orbiting scroll that revolves around the fixed scroll, a thrust bearing that supports the orbiting scroll so as to revolve, and a back pressure chamber into which lubricating oil flows. It is a scroll compressor.
本発明の圧縮機がスクロール圧縮機の場合に、検知手段は、好ましくは背圧室と繋がるスラスト軸受の旋回スクロールとの摺動面に設けられる。
この場合に、検知手段は、好ましくはスラスト軸受の摺動面から後退する収容室の内部に設けられる。
さらに、検知手段は、好ましくはスラスト軸受と旋回スクロールの間の潤滑油の圧力を検知する計測領域を有し、計測領域がスラスト軸受の配置領域の内部に設けられる。
本発明の圧縮機は、好ましくは検知手段の検知した値によって、背圧室の内部の潤滑油の圧力が調整される。 When the compressor of the present invention is a scroll compressor, the detecting means is preferably provided on a sliding surface with the orbiting scroll of the thrust bearing connected to the back pressure chamber.
In this case, the detection means is preferably provided inside the storage chamber that retreats from the sliding surface of the thrust bearing.
Furthermore, the detection means preferably has a measurement area for detecting the pressure of the lubricating oil between the thrust bearing and the orbiting scroll, and the measurement area is provided inside the arrangement area of the thrust bearing.
In the compressor according to the present invention, the pressure of the lubricating oil inside the back pressure chamber is preferably adjusted by the value detected by the detecting means.
この場合に、検知手段は、好ましくはスラスト軸受の摺動面から後退する収容室の内部に設けられる。
さらに、検知手段は、好ましくはスラスト軸受と旋回スクロールの間の潤滑油の圧力を検知する計測領域を有し、計測領域がスラスト軸受の配置領域の内部に設けられる。
本発明の圧縮機は、好ましくは検知手段の検知した値によって、背圧室の内部の潤滑油の圧力が調整される。 When the compressor of the present invention is a scroll compressor, the detecting means is preferably provided on a sliding surface with the orbiting scroll of the thrust bearing connected to the back pressure chamber.
In this case, the detection means is preferably provided inside the storage chamber that retreats from the sliding surface of the thrust bearing.
Furthermore, the detection means preferably has a measurement area for detecting the pressure of the lubricating oil between the thrust bearing and the orbiting scroll, and the measurement area is provided inside the arrangement area of the thrust bearing.
In the compressor according to the present invention, the pressure of the lubricating oil inside the back pressure chamber is preferably adjusted by the value detected by the detecting means.
本発明の圧縮機がスクロール圧縮機の場合に、検知手段は、旋回スクロールの自転を規制するオルダムリングのキーと、キーが挿入されるキー溝との間の状態の変化を検知することができる。
また、検知手段は、固定スクロールのラップの歯面と固定スクロール及び旋回スクロールの間の圧縮室の状態の変化を検知することができる。 When the compressor of the present invention is a scroll compressor, the detecting means can detect a change in state between an Oldham ring key that restricts rotation of the orbiting scroll and a key groove into which the key is inserted. .
The detection means can detect a change in the state of the compression chamber between the tooth surface of the wrap of the fixed scroll and the fixed scroll and the orbiting scroll.
また、検知手段は、固定スクロールのラップの歯面と固定スクロール及び旋回スクロールの間の圧縮室の状態の変化を検知することができる。 When the compressor of the present invention is a scroll compressor, the detecting means can detect a change in state between an Oldham ring key that restricts rotation of the orbiting scroll and a key groove into which the key is inserted. .
The detection means can detect a change in the state of the compression chamber between the tooth surface of the wrap of the fixed scroll and the fixed scroll and the orbiting scroll.
本発明の圧縮機は、好ましくはシリンダと、シリンダの内部で摺動するピストンロータと、シリンダおよびピストンロータの上側の端面に配置される上部軸受と、シリンダおよびピストンロータの下側の端面に配置される下部軸受と、シリンダ、ピストンロータ、上部軸受および下部軸受により形成された圧縮室と、圧縮室を区分するブレードと、ブレードが挿入されるブレード溝と、を備えるロータリ圧縮機である。
本発明の圧縮機がロータリ圧縮機の場合に、検知手段は、ブレードと、ブレード溝との間の状態の変化を検知することができる。 The compressor of the present invention is preferably arranged on a cylinder, a piston rotor sliding inside the cylinder, an upper bearing disposed on the cylinder and the upper end surface of the piston rotor, and an end surface on the lower side of the cylinder and the piston rotor. The rotary compressor includes a lower bearing, a cylinder, a piston rotor, a compression chamber formed by the upper bearing and the lower bearing, a blade that divides the compression chamber, and a blade groove into which the blade is inserted.
When the compressor of the present invention is a rotary compressor, the detection means can detect a change in state between the blade and the blade groove.
本発明の圧縮機がロータリ圧縮機の場合に、検知手段は、ブレードと、ブレード溝との間の状態の変化を検知することができる。 The compressor of the present invention is preferably arranged on a cylinder, a piston rotor sliding inside the cylinder, an upper bearing disposed on the cylinder and the upper end surface of the piston rotor, and an end surface on the lower side of the cylinder and the piston rotor. The rotary compressor includes a lower bearing, a cylinder, a piston rotor, a compression chamber formed by the upper bearing and the lower bearing, a blade that divides the compression chamber, and a blade groove into which the blade is inserted.
When the compressor of the present invention is a rotary compressor, the detection means can detect a change in state between the blade and the blade groove.
本発明によれば、圧縮機が運転しているときに所定の場所の物理量を検知することにより、予め運動条件を制限することなく、検知結果により運動条件をコントロールすることで、運転条件に応じて適切な圧縮機能力を発揮できる。
According to the present invention, by detecting a physical quantity at a predetermined location when the compressor is in operation, the exercise condition is controlled based on the detection result without restricting the exercise condition in advance. Can exert appropriate compression function.
本発明の圧縮機は、圧縮機が運転されているときに所定の場所の物理量を検知し、この検知結果に基づいて適切な条件で運転される。
以下、本発明の圧縮機について、第1実施形態~第5実施形態を示して説明する。
第1実施形態~4実施形態は、本発明の圧縮機をスクロール圧縮機1に適用したものであり、第5実施形態は、本発明の圧縮機をロータリ圧縮機8に適用したものである。 The compressor of the present invention detects a physical quantity at a predetermined place when the compressor is operated, and is operated under appropriate conditions based on the detection result.
Hereinafter, the compressor of the present invention will be described with reference to the first to fifth embodiments.
In the first to fourth embodiments, the compressor of the present invention is applied to thescroll compressor 1, and in the fifth embodiment, the compressor of the present invention is applied to the rotary compressor 8.
以下、本発明の圧縮機について、第1実施形態~第5実施形態を示して説明する。
第1実施形態~4実施形態は、本発明の圧縮機をスクロール圧縮機1に適用したものであり、第5実施形態は、本発明の圧縮機をロータリ圧縮機8に適用したものである。 The compressor of the present invention detects a physical quantity at a predetermined place when the compressor is operated, and is operated under appropriate conditions based on the detection result.
Hereinafter, the compressor of the present invention will be described with reference to the first to fifth embodiments.
In the first to fourth embodiments, the compressor of the present invention is applied to the
まず、図1を参照し、以下に説明する第1実施形態~第4実施形態に共通の構成及び動作について説明する。
本実施形態のスクロール圧縮機1は、図1に示すように、固定スクロール3と、固定スクロール3に対して公転旋回される運動要素である旋回スクロール4と、旋回スクロール4を駆動させるモータ6と、モータ6の動力を旋回スクロール4に伝達する回転軸5と、これらを収容するハウジング2と、を備える。
旋回スクロール4は、支持要素であるスラスト軸受22により公転旋回が可能に支持されるが、オルダムリング23により自転が規制されている。
回転軸5は、ハウジング2に固定された上部軸受21と下部軸受24により回転可能に支持されている。 First, the configuration and operation common to the first to fourth embodiments described below will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, thescroll compressor 1 according to the present embodiment includes a fixed scroll 3, a turning scroll 4 that is an orbital element that revolves around the fixed scroll 3, and a motor 6 that drives the turning scroll 4. The rotating shaft 5 that transmits the power of the motor 6 to the orbiting scroll 4 and the housing 2 that houses them are provided.
The orbitingscroll 4 is supported by a thrust bearing 22 as a support element so as to be capable of revolution orbit, but its rotation is restricted by the Oldham ring 23.
The rotatingshaft 5 is rotatably supported by an upper bearing 21 and a lower bearing 24 fixed to the housing 2.
本実施形態のスクロール圧縮機1は、図1に示すように、固定スクロール3と、固定スクロール3に対して公転旋回される運動要素である旋回スクロール4と、旋回スクロール4を駆動させるモータ6と、モータ6の動力を旋回スクロール4に伝達する回転軸5と、これらを収容するハウジング2と、を備える。
旋回スクロール4は、支持要素であるスラスト軸受22により公転旋回が可能に支持されるが、オルダムリング23により自転が規制されている。
回転軸5は、ハウジング2に固定された上部軸受21と下部軸受24により回転可能に支持されている。 First, the configuration and operation common to the first to fourth embodiments described below will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
The orbiting
The rotating
ハウジング2は、図1に示すように、底部に、潤滑油Oを貯留する貯留領域26を備える。潤滑油Oは、回転軸5の下端に設けられるポンプ54により、回転軸5の内部の給油経路53を通じて汲み上げられ、上部軸受21、下部軸受24、回転軸5の偏心ピン51に設けられるベアリング52、旋回スクロール4、オルダムリング23、およびスラスト軸受22の他の部品と摺動する箇所へと供給される。供給された潤滑油Oは、循環通路25を通って貯留領域26に戻される。
ハウジング2に設けられる吸入配管28および吐出配管29は、図示をしない冷凍機や空気調和機の冷媒回路に接続されている。 As shown in FIG. 1, thehousing 2 includes a storage region 26 that stores the lubricating oil O at the bottom. The lubricating oil O is pumped up through an oil supply path 53 inside the rotating shaft 5 by a pump 54 provided at the lower end of the rotating shaft 5, and a bearing 52 provided in the upper bearing 21, the lower bearing 24, and the eccentric pin 51 of the rotating shaft 5. , Orbiting scroll 4, Oldham ring 23, and the parts that slide with other parts of thrust bearing 22 are supplied. The supplied lubricating oil O is returned to the storage area 26 through the circulation passage 25.
Asuction pipe 28 and a discharge pipe 29 provided in the housing 2 are connected to a refrigerant circuit of a refrigerator or an air conditioner (not shown).
ハウジング2に設けられる吸入配管28および吐出配管29は、図示をしない冷凍機や空気調和機の冷媒回路に接続されている。 As shown in FIG. 1, the
A
スクロール圧縮機1は、図示しない電源よりモータ6のステータ61に駆動電流が供給されると、モータ6のロータ62が回転して、駆動力が回転軸5に出力される。
回転軸5が回転されると、回転軸5の上端に回転軸5の中心軸から径方向の外側の一方向(偏心方向)に偏心して設けられる偏心ピン51を介して駆動力が伝達される旋回スクロール4が、ハウジング2に固定されている固定スクロール3に対して公転旋回される。
旋回スクロール4の旋回により、吸入配管28から流入したハウジング2の内部の冷媒が旋回スクロール4と固定スクロール3の間に吸入される。そして、旋回スクロール4の旋回に伴い、旋回スクロール4と固定スクロール3の間の圧縮室R1の容積が減少することにより、圧縮室R1内で冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒の圧力によるスラスト荷重は、スラスト軸受22を介して、旋回スクロール4の端板41を支持する上部軸受21が受け持つ。
圧縮された冷媒は、固定スクロール3の吐出ポート32及びディスチャージカバー37の吐出ポート38を経て、吐出配管29により冷媒回路へと吐出される。吐出ポート32には、固定スクロール3の端板31にリテーナ35を介して取り付けられたリード弁36が設けられており、ディスチャージカバー37の吐出ポート38にも、ディスチャージカバー37にリテーナ37Aを介して取り付けられたリード弁37Bが設けられている。圧縮された冷媒の圧力が所定値に達すると、リード弁36,37Bを押し開いた冷媒が冷媒回路へと吐出される。 In thescroll compressor 1, when a driving current is supplied from a power source (not shown) to the stator 61 of the motor 6, the rotor 62 of the motor 6 rotates and the driving force is output to the rotating shaft 5.
When the rotatingshaft 5 is rotated, a driving force is transmitted to an upper end of the rotating shaft 5 via an eccentric pin 51 provided eccentrically in one direction (eccentric direction) radially outward from the central axis of the rotating shaft 5. The orbiting scroll 4 is revolved with respect to the fixed scroll 3 fixed to the housing 2.
Due to the turning of the orbitingscroll 4, the refrigerant inside the housing 2 flowing in from the suction pipe 28 is sucked between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3. As the orbiting scroll 4 turns, the volume of the compression chamber R1 between the orbiting scroll 4 and the fixed scroll 3 decreases, so that the refrigerant is compressed in the compression chamber R1. The thrust bearing due to the pressure of the compressed refrigerant is handled by the upper bearing 21 that supports the end plate 41 of the orbiting scroll 4 via the thrust bearing 22.
The compressed refrigerant is discharged to the refrigerant circuit by thedischarge pipe 29 through the discharge port 32 of the fixed scroll 3 and the discharge port 38 of the discharge cover 37. The discharge port 32 is provided with a reed valve 36 attached to the end plate 31 of the fixed scroll 3 via a retainer 35. The discharge port 38 of the discharge cover 37 is also connected to the discharge cover 37 via a retainer 37A. An attached reed valve 37B is provided. When the pressure of the compressed refrigerant reaches a predetermined value, the refrigerant that pushes open the reed valves 36 and 37B is discharged to the refrigerant circuit.
回転軸5が回転されると、回転軸5の上端に回転軸5の中心軸から径方向の外側の一方向(偏心方向)に偏心して設けられる偏心ピン51を介して駆動力が伝達される旋回スクロール4が、ハウジング2に固定されている固定スクロール3に対して公転旋回される。
旋回スクロール4の旋回により、吸入配管28から流入したハウジング2の内部の冷媒が旋回スクロール4と固定スクロール3の間に吸入される。そして、旋回スクロール4の旋回に伴い、旋回スクロール4と固定スクロール3の間の圧縮室R1の容積が減少することにより、圧縮室R1内で冷媒が圧縮される。圧縮された冷媒の圧力によるスラスト荷重は、スラスト軸受22を介して、旋回スクロール4の端板41を支持する上部軸受21が受け持つ。
圧縮された冷媒は、固定スクロール3の吐出ポート32及びディスチャージカバー37の吐出ポート38を経て、吐出配管29により冷媒回路へと吐出される。吐出ポート32には、固定スクロール3の端板31にリテーナ35を介して取り付けられたリード弁36が設けられており、ディスチャージカバー37の吐出ポート38にも、ディスチャージカバー37にリテーナ37Aを介して取り付けられたリード弁37Bが設けられている。圧縮された冷媒の圧力が所定値に達すると、リード弁36,37Bを押し開いた冷媒が冷媒回路へと吐出される。 In the
When the rotating
Due to the turning of the orbiting
The compressed refrigerant is discharged to the refrigerant circuit by the
〔第1実施形態〕
第1実施形態のスクロール圧縮機1は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を調整する圧力調整機構を備える。
スクロール圧縮機1は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力によって旋回スクロール4が固定スクロール3側へ押し付けられる。
圧力調整機構は、図2及び図3に示すように、背圧室27と、スラスト軸受22の旋回スクロール4と対向する面に形成された収容室22Bと、収容室22Bの内部に設けられる薄膜センサ7と、循環通路25に設けられる制御弁Vと、を有する。
圧力調整機構は、背圧室27の内部に供給された潤滑油Oの圧力を薄膜センサ7により検知して、その検知結果により循環通路25の制御弁Vの開閉を調節することで、背圧室27が所望の圧力になるように調整するものである。
以下、圧力調整機構の各構成について説明する。 [First Embodiment]
Thescroll compressor 1 according to the first embodiment includes a pressure adjustment mechanism that adjusts the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27.
In thescroll compressor 1, the orbiting scroll 4 is pressed toward the fixed scroll 3 by the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27.
As shown in FIGS. 2 and 3, the pressure adjustment mechanism includes aback pressure chamber 27, a storage chamber 22B formed on the surface of the thrust bearing 22 facing the orbiting scroll 4, and a thin film provided inside the storage chamber 22B. The sensor 7 and the control valve V provided in the circulation passage 25 are included.
The pressure adjusting mechanism detects the pressure of the lubricating oil O supplied to the inside of theback pressure chamber 27 by the thin film sensor 7 and adjusts the opening / closing of the control valve V of the circulation passage 25 based on the detection result. The chamber 27 is adjusted so as to have a desired pressure.
Hereinafter, each configuration of the pressure adjustment mechanism will be described.
第1実施形態のスクロール圧縮機1は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を調整する圧力調整機構を備える。
スクロール圧縮機1は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力によって旋回スクロール4が固定スクロール3側へ押し付けられる。
圧力調整機構は、図2及び図3に示すように、背圧室27と、スラスト軸受22の旋回スクロール4と対向する面に形成された収容室22Bと、収容室22Bの内部に設けられる薄膜センサ7と、循環通路25に設けられる制御弁Vと、を有する。
圧力調整機構は、背圧室27の内部に供給された潤滑油Oの圧力を薄膜センサ7により検知して、その検知結果により循環通路25の制御弁Vの開閉を調節することで、背圧室27が所望の圧力になるように調整するものである。
以下、圧力調整機構の各構成について説明する。 [First Embodiment]
The
In the
As shown in FIGS. 2 and 3, the pressure adjustment mechanism includes a
The pressure adjusting mechanism detects the pressure of the lubricating oil O supplied to the inside of the
Hereinafter, each configuration of the pressure adjustment mechanism will be described.
[背圧室27]
背圧室27は、図2に示すように、旋回スクロール4と上部軸受21とスラスト軸受22によって仕切られた、スラスト軸受22の内側の空間である。背圧室27は、環状に形成されている。 [Back pressure chamber 27]
As shown in FIG. 2, theback pressure chamber 27 is a space inside the thrust bearing 22 that is partitioned by the orbiting scroll 4, the upper bearing 21, and the thrust bearing 22. The back pressure chamber 27 is formed in an annular shape.
背圧室27は、図2に示すように、旋回スクロール4と上部軸受21とスラスト軸受22によって仕切られた、スラスト軸受22の内側の空間である。背圧室27は、環状に形成されている。 [Back pressure chamber 27]
As shown in FIG. 2, the
[循環通路25]
循環通路25は、貯留領域26から背圧室27の内部に供給された潤滑油Oを、背圧室27からハウジング2の貯留領域26に戻すためのものである。
循環通路25は、図1に示すように、ハウジング2の潤滑油Oが貯留される貯留領域26に繋がっている。循環通路25は、潤滑油Oの循環流量を制御する制御弁Vを備える。本実施形態において、制御弁Vは、制御弁V1,V2,V3,V4の総称として用いられる。
本実施形態における制御弁Vとしては、指令に応じて流路が開閉される電磁弁を例示できる。 [Circuit passage 25]
Thecirculation passage 25 is for returning the lubricating oil O supplied from the storage region 26 to the inside of the back pressure chamber 27 from the back pressure chamber 27 to the storage region 26 of the housing 2.
As shown in FIG. 1, thecirculation passage 25 is connected to a storage area 26 in which the lubricating oil O of the housing 2 is stored. The circulation passage 25 includes a control valve V that controls the circulation flow rate of the lubricating oil O. In the present embodiment, the control valve V is used as a general term for the control valves V1, V2, V3, and V4.
As the control valve V in the present embodiment, an electromagnetic valve whose flow path is opened and closed according to a command can be exemplified.
循環通路25は、貯留領域26から背圧室27の内部に供給された潤滑油Oを、背圧室27からハウジング2の貯留領域26に戻すためのものである。
循環通路25は、図1に示すように、ハウジング2の潤滑油Oが貯留される貯留領域26に繋がっている。循環通路25は、潤滑油Oの循環流量を制御する制御弁Vを備える。本実施形態において、制御弁Vは、制御弁V1,V2,V3,V4の総称として用いられる。
本実施形態における制御弁Vとしては、指令に応じて流路が開閉される電磁弁を例示できる。 [Circuit passage 25]
The
As shown in FIG. 1, the
As the control valve V in the present embodiment, an electromagnetic valve whose flow path is opened and closed according to a command can be exemplified.
背圧室27の内部の潤滑油Oの量は、以下のようにして制御弁Vで制御される。
スクロール圧縮機1は、運転中に、背圧室27に潤滑油Oが供給される。制御弁Vを閉じると、背圧室27の内部で行き場がなくなった潤滑油Oは、スラスト軸受22のスラスト面22Aの側に導かれて、スラスト軸受22と旋回スクロール4の間の隙間Cに入っていく。
一方、隙間Cに潤滑油Oが入った状態で制御弁Vを開けば、隙間Cから循環通路25に向けて潤滑油Oが流出する。 The amount of the lubricating oil O inside theback pressure chamber 27 is controlled by the control valve V as follows.
Thescroll compressor 1 is supplied with lubricating oil O to the back pressure chamber 27 during operation. When the control valve V is closed, the lubricating oil O that has lost its place in the back pressure chamber 27 is guided to the thrust surface 22 </ b> A side of the thrust bearing 22, and enters the gap C between the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4. Enter.
On the other hand, if the control valve V is opened with the lubricating oil O in the gap C, the lubricating oil O flows out from the gap C toward thecirculation passage 25.
スクロール圧縮機1は、運転中に、背圧室27に潤滑油Oが供給される。制御弁Vを閉じると、背圧室27の内部で行き場がなくなった潤滑油Oは、スラスト軸受22のスラスト面22Aの側に導かれて、スラスト軸受22と旋回スクロール4の間の隙間Cに入っていく。
一方、隙間Cに潤滑油Oが入った状態で制御弁Vを開けば、隙間Cから循環通路25に向けて潤滑油Oが流出する。 The amount of the lubricating oil O inside the
The
On the other hand, if the control valve V is opened with the lubricating oil O in the gap C, the lubricating oil O flows out from the gap C toward the
本実施形態の循環通路25は、途中で4つの通路25A,25B,25C,25Dに分岐され、通路25A~25Dのそれぞれに制御弁V1,V2,V3,V4が備えられている。循環通路25は、制御弁V1~V4を開閉する数により、背圧室27から貯留領域26に戻す潤滑油Oの量を調整できる。
なお、複数の制御弁V1~V4の代わりに流量調節弁を用いて、背圧室27から貯留領域26に戻す潤滑油Oの量を調整することもできる。 Thecirculation passage 25 of the present embodiment is branched into four passages 25A, 25B, 25C, and 25D along the way, and control valves V1, V2, V3, and V4 are provided in the passages 25A to 25D, respectively. The circulation passage 25 can adjust the amount of the lubricating oil O returned from the back pressure chamber 27 to the storage region 26 by the number of opening and closing the control valves V1 to V4.
Note that the amount of the lubricating oil O returned from theback pressure chamber 27 to the storage region 26 can be adjusted by using a flow rate adjusting valve instead of the plurality of control valves V1 to V4.
なお、複数の制御弁V1~V4の代わりに流量調節弁を用いて、背圧室27から貯留領域26に戻す潤滑油Oの量を調整することもできる。 The
Note that the amount of the lubricating oil O returned from the
[収容室22B]
スラスト軸受22は、図3に示すように、旋回スクロール4と接触するスラスト面22Aから窪んで後退する収容室22Bを備える。
収容室22Bには、後述する薄膜センサ7の検知部である計測領域74が、旋回スクロール4と接触しないように設けられる。
収容室22Bは、図2に示すように、スラスト軸受22と旋回スクロール4の間の隙間Cを介して、背圧室27と繋がれている。
収容室22Bは、図4(a)、(c)に示すように、スラスト面22Aに設けられた径方向に伸びる直線状の溝からなる。
収容室22Bの深さDは、図4(b)、(c)に示すように、収容室22Bの内部に設けられる薄膜センサ7の計測領域74の厚さTよりも深く形成されている。 [Container 22B]
As shown in FIG. 3, thethrust bearing 22 includes an accommodation chamber 22 </ b> B that is recessed from the thrust surface 22 </ b> A that contacts the orbiting scroll 4 and retracts.
In thestorage chamber 22 </ b> B, a measurement region 74 that is a detection unit of the thin film sensor 7 to be described later is provided so as not to contact the orbiting scroll 4.
As shown in FIG. 2, theaccommodation chamber 22 </ b> B is connected to the back pressure chamber 27 through a gap C between the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4.
As shown in FIGS. 4A and 4C, thestorage chamber 22B is composed of a linear groove extending in the radial direction provided on the thrust surface 22A.
As shown in FIGS. 4B and 4C, the depth D of thestorage chamber 22B is formed deeper than the thickness T of the measurement region 74 of the thin film sensor 7 provided inside the storage chamber 22B.
スラスト軸受22は、図3に示すように、旋回スクロール4と接触するスラスト面22Aから窪んで後退する収容室22Bを備える。
収容室22Bには、後述する薄膜センサ7の検知部である計測領域74が、旋回スクロール4と接触しないように設けられる。
収容室22Bは、図2に示すように、スラスト軸受22と旋回スクロール4の間の隙間Cを介して、背圧室27と繋がれている。
収容室22Bは、図4(a)、(c)に示すように、スラスト面22Aに設けられた径方向に伸びる直線状の溝からなる。
収容室22Bの深さDは、図4(b)、(c)に示すように、収容室22Bの内部に設けられる薄膜センサ7の計測領域74の厚さTよりも深く形成されている。 [
As shown in FIG. 3, the
In the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 4A and 4C, the
As shown in FIGS. 4B and 4C, the depth D of the
[薄膜センサ7]
薄膜センサ7は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力の変化を電気抵抗値の変化として検知する。
薄膜センサ7は、図4(a)に示すように、スラスト面22Aの外側の周縁22Dから径方向の内側に伸びる直線部と、この直線部に繋がる曲線部と、この曲線部に繋がりスラスト面22Aの外側の周縁22Dまで伸びる直線部からなる。つまり、薄膜センサ7は、スラスト面22Aに略U字状に形成されている。薄膜センサ7は、スラスト面22Aの周縁22Dで図示を省略する端子に接続している。
薄膜センサ7からの検知信号は、端子にそれぞれ接続されたリード線を介して、図示を省略する制御部に入力される。 [Thin film sensor 7]
Thethin film sensor 7 detects a change in the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 as a change in electric resistance value.
As shown in FIG. 4A, thethin film sensor 7 includes a straight portion extending radially inward from a peripheral edge 22D of the thrust surface 22A, a curved portion connected to the straight portion, and a thrust surface connected to the curved portion. It consists of a straight line portion extending to the outer peripheral edge 22D of 22A. That is, the thin film sensor 7 is formed in a substantially U shape on the thrust surface 22A. The thin film sensor 7 is connected to a terminal (not shown) at the peripheral edge 22D of the thrust surface 22A.
A detection signal from thethin film sensor 7 is input to a control unit (not shown) via lead wires connected to the terminals.
薄膜センサ7は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力の変化を電気抵抗値の変化として検知する。
薄膜センサ7は、図4(a)に示すように、スラスト面22Aの外側の周縁22Dから径方向の内側に伸びる直線部と、この直線部に繋がる曲線部と、この曲線部に繋がりスラスト面22Aの外側の周縁22Dまで伸びる直線部からなる。つまり、薄膜センサ7は、スラスト面22Aに略U字状に形成されている。薄膜センサ7は、スラスト面22Aの周縁22Dで図示を省略する端子に接続している。
薄膜センサ7からの検知信号は、端子にそれぞれ接続されたリード線を介して、図示を省略する制御部に入力される。 [Thin film sensor 7]
The
As shown in FIG. 4A, the
A detection signal from the
薄膜センサ7は、図4(b)に示すように、スラスト軸受22の側から順に、絶縁層72と、センサ層71と、保護層73とが積層された3層構造を有している。
センサ層71は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が変わると電気抵抗値が変わる特性を備えている。絶縁層72は、スラスト軸受22とセンサ層71の間を電気的に絶縁する。保護層73は、収容室22Bに入り込んだ金属粉などの異物によりセンサ層71が損傷しないように保護する。
センサ層71の厚さは1μm以下であり、絶縁層72及び保護層73を含めた薄膜センサ7の全体の厚さTが10μm以下の範囲で選択されることが好ましく、5μm以下、さらには3μm以下程度であることが特に好ましい。 As shown in FIG. 4B, thethin film sensor 7 has a three-layer structure in which an insulating layer 72, a sensor layer 71, and a protective layer 73 are stacked in this order from the thrust bearing 22 side.
Thesensor layer 71 has a characteristic that the electric resistance value changes when the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 changes. The insulating layer 72 electrically insulates between the thrust bearing 22 and the sensor layer 71. The protective layer 73 protects the sensor layer 71 from being damaged by foreign matter such as metal powder that has entered the storage chamber 22B.
The thickness of thesensor layer 71 is 1 μm or less, and the total thickness T of the thin film sensor 7 including the insulating layer 72 and the protective layer 73 is preferably selected within a range of 10 μm or less, 5 μm or less, and further 3 μm. It is particularly preferable that it is about the following.
センサ層71は、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が変わると電気抵抗値が変わる特性を備えている。絶縁層72は、スラスト軸受22とセンサ層71の間を電気的に絶縁する。保護層73は、収容室22Bに入り込んだ金属粉などの異物によりセンサ層71が損傷しないように保護する。
センサ層71の厚さは1μm以下であり、絶縁層72及び保護層73を含めた薄膜センサ7の全体の厚さTが10μm以下の範囲で選択されることが好ましく、5μm以下、さらには3μm以下程度であることが特に好ましい。 As shown in FIG. 4B, the
The
The thickness of the
センサ層71は、圧力の変化に応じて電気抵抗値が変化する特性を有する材料で形成されている。例えば、Cu-Mn-Ni系合金であるマンガニン(登録商標)を用いることができる。マンガニンは、典型的には質量%で、Cu:84%、Mn:12%、Ni:4%の化学組成を有する。
絶縁層72は、電気的な絶縁性を有する材料で形成される。例えば、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)等を用いることができる。
保護層73は、例えば、DLC(Diamond-Like Carbon)、PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等を用いることができる。 Thesensor layer 71 is formed of a material having a characteristic that an electric resistance value changes according to a change in pressure. For example, Manganin (registered trademark) which is a Cu—Mn—Ni alloy can be used. Manganin is typically in weight percent and has a chemical composition of Cu: 84%, Mn: 12%, Ni: 4%.
The insulatinglayer 72 is formed of a material having electrical insulation. For example, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or the like can be used.
For example, DLC (Diamond-Like Carbon), PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene), silicon oxide, aluminum oxide, or the like can be used for theprotective layer 73.
絶縁層72は、電気的な絶縁性を有する材料で形成される。例えば、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)等を用いることができる。
保護層73は、例えば、DLC(Diamond-Like Carbon)、PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等を用いることができる。 The
The insulating
For example, DLC (Diamond-Like Carbon), PTFE (Poly Tetra Fluoro Ethylene), silicon oxide, aluminum oxide, or the like can be used for the
薄膜センサ7は、図4(c)に示すように、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を計測する検知部として用いられる計測領域74を備える。計測領域74は、計測領域74の電気抵抗値に比べると、他の領域79の電気抵抗値が無視できるほど幅が小さくなるように設定されている。
これにより、薄膜センサ7の両端に設けられる端子の間の電気抵抗値は、計測領域74の電気抵抗値と実質的に同じになる。そして、収容室22Bの内部で薄膜センサ7の計測領域74に作用する潤滑油Oによる圧力の変化が、端子の間の電気抵抗の変化として検知される。
計測領域74は幅が狭いので、他の領域79よりも電気抵抗の変化についての感度がよい。
計測領域74の幅Wは、例えば20~30μmにできる。
なお、計測領域74も含めて薄膜センサ7は、全体が絶縁層72と、センサ層71と、保護層73と、を備えた3層構造になっている。 As shown in FIG. 4C, thethin film sensor 7 includes a measurement region 74 that is used as a detection unit that measures the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27. The measurement region 74 is set to have a width that is smaller than the electrical resistance values of the other regions 79 as compared with the electrical resistance values of the measurement region 74.
Thereby, the electrical resistance value between the terminals provided at both ends of thethin film sensor 7 becomes substantially the same as the electrical resistance value of the measurement region 74. And the change of the pressure by the lubricating oil O which acts on the measurement area | region 74 of the thin film sensor 7 inside the storage chamber 22B is detected as a change of the electrical resistance between terminals.
Since themeasurement region 74 has a narrow width, it has a higher sensitivity to changes in electrical resistance than the other regions 79.
The width W of themeasurement region 74 can be set to 20 to 30 μm, for example.
Thethin film sensor 7 including the measurement region 74 has a three-layer structure including an insulating layer 72, a sensor layer 71, and a protective layer 73 as a whole.
これにより、薄膜センサ7の両端に設けられる端子の間の電気抵抗値は、計測領域74の電気抵抗値と実質的に同じになる。そして、収容室22Bの内部で薄膜センサ7の計測領域74に作用する潤滑油Oによる圧力の変化が、端子の間の電気抵抗の変化として検知される。
計測領域74は幅が狭いので、他の領域79よりも電気抵抗の変化についての感度がよい。
計測領域74の幅Wは、例えば20~30μmにできる。
なお、計測領域74も含めて薄膜センサ7は、全体が絶縁層72と、センサ層71と、保護層73と、を備えた3層構造になっている。 As shown in FIG. 4C, the
Thereby, the electrical resistance value between the terminals provided at both ends of the
Since the
The width W of the
The
薄膜センサ7は、図3に示すように、計測領域74がスラスト軸受22のスラスト面22Aの配置領域22Cに設けられる。
スラスト面22Aは、図4(a)に示すように、外側の周縁22Dから径方向の内側の円環状の領域22Eが、公転旋回運動する旋回スクロール4の端板41と強く当たるおそれがある。また、内側の周縁22Fから径方向の外側の円環状の領域22Gが、旋回スクロール4の端板41が変形すると、端板41と強く当たるおそれがある。
配置領域22Cは、図4(a)に示すように、スラスト軸受22のスラスト面22Aのうち、領域22E、22Gを除く円環状の領域である。領域22E、22Gの幅は、1mm程度である。
計測領域74が領域22E、22Gに比べて端板41の当たりの弱い配置領域22Cに設けられることで、薄膜センサ7は背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を安定して検知することができる。 As shown in FIG. 3, in thethin film sensor 7, the measurement region 74 is provided in the arrangement region 22 </ b> C of the thrust surface 22 </ b> A of the thrust bearing 22.
As shown in FIG. 4A, thethrust surface 22A has a possibility that an annular region 22E radially inward from the outer peripheral edge 22D may strongly hit the end plate 41 of the orbiting scroll 4 that makes a revolving orbit. Further, when the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is deformed, the annular region 22G in the radial direction from the inner peripheral edge 22F may hit the end plate 41 strongly.
As shown in FIG. 4A, thearrangement region 22C is an annular region excluding the regions 22E and 22G in the thrust surface 22A of the thrust bearing 22. The widths of the regions 22E and 22G are about 1 mm.
By providing themeasurement region 74 in the arrangement region 22C where the end plate 41 is weaker than the regions 22E and 22G, the thin film sensor 7 can stably detect the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27. Can do.
スラスト面22Aは、図4(a)に示すように、外側の周縁22Dから径方向の内側の円環状の領域22Eが、公転旋回運動する旋回スクロール4の端板41と強く当たるおそれがある。また、内側の周縁22Fから径方向の外側の円環状の領域22Gが、旋回スクロール4の端板41が変形すると、端板41と強く当たるおそれがある。
配置領域22Cは、図4(a)に示すように、スラスト軸受22のスラスト面22Aのうち、領域22E、22Gを除く円環状の領域である。領域22E、22Gの幅は、1mm程度である。
計測領域74が領域22E、22Gに比べて端板41の当たりの弱い配置領域22Cに設けられることで、薄膜センサ7は背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を安定して検知することができる。 As shown in FIG. 3, in the
As shown in FIG. 4A, the
As shown in FIG. 4A, the
By providing the
図5(a)に示すように、スラスト軸受22が旋回スクロール4に接しているために、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに潤滑油Oが足りないか存在しない境界潤滑の状態Iでは、薄膜センサ7が検知する油圧は低い。
しかし、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに潤滑油Oが入り込んで、隙間Cに潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIになると、薄膜センサ7が検知する油圧が次第に高くなる。
スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに入り込む潤滑油Oの量が多くなると、検知する油圧がさらに高くなる。そうして、スラスト軸受22と旋回スクロール4が接触せずに完全に離れる流体潤滑の状態IIIになると、薄膜センサ7が検知する油圧は混合潤滑の状態IIのときよりも高くなる。 As shown in FIG. 5A, since thethrust bearing 22 is in contact with the orbiting scroll 4, the lubricating oil O is sufficient in the gap C between the thrust surface 22 </ b> A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4. In boundary lubrication state I, which does not exist or does not exist, the oil pressure detected by the thin film sensor 7 is low.
However, when the lubricant oil O enters the gap C between thethrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4, and the mixed lubrication state II in which an oil film is formed in the gap C, The oil pressure detected by the thin film sensor 7 gradually increases.
When the amount of the lubricating oil O entering the gap C between thethrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 increases, the detected hydraulic pressure further increases. Then, when the state of fluid lubrication III in which the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4 do not come into contact with each other completely is reached, the hydraulic pressure detected by the thin film sensor 7 becomes higher than that in the state of mixed lubrication II.
しかし、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに潤滑油Oが入り込んで、隙間Cに潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIになると、薄膜センサ7が検知する油圧が次第に高くなる。
スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに入り込む潤滑油Oの量が多くなると、検知する油圧がさらに高くなる。そうして、スラスト軸受22と旋回スクロール4が接触せずに完全に離れる流体潤滑の状態IIIになると、薄膜センサ7が検知する油圧は混合潤滑の状態IIのときよりも高くなる。 As shown in FIG. 5A, since the
However, when the lubricant oil O enters the gap C between the
When the amount of the lubricating oil O entering the gap C between the
そして、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の動摩擦係数は、図5(b)に示すように、境界潤滑の状態Iから混合潤滑の状態IIに移行すると低くなるが、混合潤滑の状態IIから流体潤滑の状態IIIに移行すると高くなる。
つまり、スクロール圧縮機1の運転中には、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cが混合潤滑の状態IIになっていることが好ましい。 Then, the dynamic friction coefficient between thethrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is lowered when the boundary lubrication state I is shifted to the mixed lubrication state II as shown in FIG. 5B. However, it becomes higher when the mixed lubrication state II is shifted to the fluid lubrication state III.
That is, during the operation of thescroll compressor 1, the gap C between the thrust surface 22 </ b> A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is preferably in the mixed lubrication state II.
つまり、スクロール圧縮機1の運転中には、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cが混合潤滑の状態IIになっていることが好ましい。 Then, the dynamic friction coefficient between the
That is, during the operation of the
[圧力調整機構の動作]
スクロール圧縮機1の運転中に、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を調整するための圧力調整機構の動作について、図1を参照して説明する。
圧力調整機構は、スラスト面22Aと端板41の間の隙間Cが潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIを維持する。そのために圧力調整機構は、閾値ごとに閉める制御弁Vの数を変える。
なお、スクロール圧縮機1の運転中は、背圧室27に潤滑油Oが供給される。また、スクロール圧縮機1は、制御弁V(V1~V4)の開閉を制御するために、閾値P1,P2,P3,P4の4つの閾値が設定されている。閾値P1,P2,P3,P4は、薄膜センサ7により検知された油圧により、開閉する制御弁V1~V4の数を決めるために設定される。なお、本実施形態では、閾値P1より閾値P2が大きく、閾値P2より閾値P3が大きく、閾値P3より閾値P4が大きい。 [Operation of pressure adjustment mechanism]
The operation of the pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the lubricating oil O inside theback pressure chamber 27 during the operation of the scroll compressor 1 will be described with reference to FIG.
In the pressure adjusting mechanism, the gap C between thethrust surface 22A and the end plate 41 maintains the mixed lubrication state II in which an oil film is formed by the lubricating oil O. Therefore, the pressure adjustment mechanism changes the number of control valves V to be closed for each threshold value.
During the operation of thescroll compressor 1, the lubricating oil O is supplied to the back pressure chamber 27. In the scroll compressor 1, four threshold values P1, P2, P3, and P4 are set in order to control opening and closing of the control valves V (V1 to V4). The threshold values P1, P2, P3, and P4 are set to determine the number of control valves V1 to V4 that are opened and closed based on the hydraulic pressure detected by the thin film sensor 7. In the present embodiment, the threshold value P2 is larger than the threshold value P1, the threshold value P3 is larger than the threshold value P2, and the threshold value P4 is larger than the threshold value P3.
スクロール圧縮機1の運転中に、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を調整するための圧力調整機構の動作について、図1を参照して説明する。
圧力調整機構は、スラスト面22Aと端板41の間の隙間Cが潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIを維持する。そのために圧力調整機構は、閾値ごとに閉める制御弁Vの数を変える。
なお、スクロール圧縮機1の運転中は、背圧室27に潤滑油Oが供給される。また、スクロール圧縮機1は、制御弁V(V1~V4)の開閉を制御するために、閾値P1,P2,P3,P4の4つの閾値が設定されている。閾値P1,P2,P3,P4は、薄膜センサ7により検知された油圧により、開閉する制御弁V1~V4の数を決めるために設定される。なお、本実施形態では、閾値P1より閾値P2が大きく、閾値P2より閾値P3が大きく、閾値P3より閾値P4が大きい。 [Operation of pressure adjustment mechanism]
The operation of the pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the lubricating oil O inside the
In the pressure adjusting mechanism, the gap C between the
During the operation of the
薄膜センサ7が検知した背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が閾値P1,P2,P3の範囲にあるときには、スラスト面22Aと端板41の間の隙間Cが、潤滑油Oによる油膜が形成される混合潤滑の状態IIにある。閾値P1から閾値P3に達するにつれて開く制御弁Vの数を増やすことで、状態IIから、隙間Cにより多くの潤滑油Oが入り込むことでスラスト軸受22と旋回スクロール4が接することなく離れる流体潤滑の状態IIIに移行しないようにする。
When the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 detected by the thin film sensor 7 is in the range of the threshold values P1, P2, and P3, the gap C between the thrust surface 22A and the end plate 41 is an oil film formed by the lubricating oil O. Is in the state of mixed lubrication II. By increasing the number of control valves V that open as the threshold value P1 reaches the threshold value P3, fluid lubrication that leaves the thrust bearing 22 and the orbiting scroll 4 without contact with each other by entering a larger amount of the lubricating oil O into the gap C from the state II. Do not enter state III.
仮に、検知された油圧が閾値P4に達すれば、スラスト面22Aと端板41の間の隙間Cが状態IIIにあるので、制御弁V1~V4の全てが開けられて、スラスト面22Aと端板41の間の隙間Cを状態IIIから状態IIに移行させる。
また、薄膜センサ7が検知した背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が閾値P1に達していなければ、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに潤滑油Oが足りないか存在しない境界潤滑の状態Iである。したがって、制御弁V1~V4は全て閉じられる。これにより、背圧室27の内部の潤滑油Oの量を増やして、スラスト面22Aと端板41の間に潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIに移行させることができる。 If the detected hydraulic pressure reaches the threshold value P4, the gap C between thethrust surface 22A and the end plate 41 is in the state III. Therefore, all of the control valves V1 to V4 are opened, and the thrust surface 22A and the end plate are The gap C between 41 is shifted from the state III to the state II.
If the pressure of the lubricating oil O inside theback pressure chamber 27 detected by the thin film sensor 7 does not reach the threshold value P1, the clearance C between the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 and the end plate 41 of the orbiting scroll 4 is set. This is a boundary lubrication state I where the lubricating oil O is insufficient or absent. Therefore, all the control valves V1 to V4 are closed. As a result, the amount of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 can be increased to shift to the mixed lubrication state II in which an oil film is formed by the lubricating oil O between the thrust surface 22A and the end plate 41.
また、薄膜センサ7が検知した背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が閾値P1に達していなければ、スラスト軸受22のスラスト面22Aと旋回スクロール4の端板41の間の隙間Cに潤滑油Oが足りないか存在しない境界潤滑の状態Iである。したがって、制御弁V1~V4は全て閉じられる。これにより、背圧室27の内部の潤滑油Oの量を増やして、スラスト面22Aと端板41の間に潤滑油Oによる油膜が形成された混合潤滑の状態IIに移行させることができる。 If the detected hydraulic pressure reaches the threshold value P4, the gap C between the
If the pressure of the lubricating oil O inside the
[スクロール圧縮機1の効果]
以下、スクロール圧縮機1が奏する効果について説明する。
スクロール圧縮機1は、検知手段である薄膜センサ7で検知された背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力に基づいて、循環通路25の制御弁V(V1~V4)の開閉を調節して背圧室27が所望の圧力になるように調整する、圧力調整機構を備える。
これにより、スクロール圧縮機1は、旋回スクロール4やスラスト軸受22等の他の部品と摺動する箇所の潤滑を行いながら、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を適切にコントロールすることができるので、運転条件に応じて適切な圧縮機能力を発揮できる。 [Effect of scroll compressor 1]
Hereinafter, the effects produced by thescroll compressor 1 will be described.
Thescroll compressor 1 adjusts the opening and closing of the control valves V (V1 to V4) of the circulation passage 25 based on the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 detected by the thin film sensor 7 which is a detecting means. And a pressure adjusting mechanism for adjusting the back pressure chamber 27 to a desired pressure.
As a result, thescroll compressor 1 appropriately controls the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 while performing lubrication of a portion that slides with other components such as the orbiting scroll 4 and the thrust bearing 22. Therefore, an appropriate compression function can be exhibited according to the operating conditions.
以下、スクロール圧縮機1が奏する効果について説明する。
スクロール圧縮機1は、検知手段である薄膜センサ7で検知された背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力に基づいて、循環通路25の制御弁V(V1~V4)の開閉を調節して背圧室27が所望の圧力になるように調整する、圧力調整機構を備える。
これにより、スクロール圧縮機1は、旋回スクロール4やスラスト軸受22等の他の部品と摺動する箇所の潤滑を行いながら、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を適切にコントロールすることができるので、運転条件に応じて適切な圧縮機能力を発揮できる。 [Effect of scroll compressor 1]
Hereinafter, the effects produced by the
The
As a result, the
以下に、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が、所定の規定値に収まる様に予め設定されている場合と比較して説明する。
スクロール圧縮機1が運転中に所望の圧縮機能力を得るために必要な背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力は、運転条件によって異なる旋回スクロール4のスラスト荷重や、摺動面での潤滑油の楔効果等の影響により変わるものである。このため、スクロール圧縮機1の運転中に適した背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を算出するのは困難である。
そのため、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が所定の規定値の範囲内であっても、スクロール圧縮機1の運転条件によっては、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が所望の圧縮機能力を得るために必要な値になっていないことがある。
これに対し、スクロール圧縮機1は、薄膜センサ7の周囲の状態の変化、つまり運転中の背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力の変化を検知して、この圧力を適切にコントロールすることができるので、運転条件に応じて、適切な圧縮機能力を発揮できる。 Hereinafter, a description will be given in comparison with a case where the pressure of the lubricating oil O inside theback pressure chamber 27 is set in advance so as to be within a predetermined specified value.
The pressure of the lubricating oil O in theback pressure chamber 27 necessary for the scroll compressor 1 to obtain a desired compression function force during operation depends on the thrust load of the orbiting scroll 4 and the sliding surface depending on the operating conditions. It depends on the influence of the wedge effect of the lubricating oil. For this reason, it is difficult to calculate the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 suitable for the operation of the scroll compressor 1.
Therefore, even if the pressure of the lubricating oil O inside theback pressure chamber 27 is within a predetermined specified range, the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 depends on the operating conditions of the scroll compressor 1. It may not be a value necessary to obtain a desired compression function.
In contrast, thescroll compressor 1 detects a change in the state around the thin film sensor 7, that is, a change in the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 during operation, and appropriately controls this pressure. Therefore, an appropriate compression function can be exhibited according to the operating conditions.
スクロール圧縮機1が運転中に所望の圧縮機能力を得るために必要な背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力は、運転条件によって異なる旋回スクロール4のスラスト荷重や、摺動面での潤滑油の楔効果等の影響により変わるものである。このため、スクロール圧縮機1の運転中に適した背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を算出するのは困難である。
そのため、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が所定の規定値の範囲内であっても、スクロール圧縮機1の運転条件によっては、背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力が所望の圧縮機能力を得るために必要な値になっていないことがある。
これに対し、スクロール圧縮機1は、薄膜センサ7の周囲の状態の変化、つまり運転中の背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力の変化を検知して、この圧力を適切にコントロールすることができるので、運転条件に応じて、適切な圧縮機能力を発揮できる。 Hereinafter, a description will be given in comparison with a case where the pressure of the lubricating oil O inside the
The pressure of the lubricating oil O in the
Therefore, even if the pressure of the lubricating oil O inside the
In contrast, the
次に、スクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が、旋回スクロール4と接触するスラスト面22Aに設けられる収容室22Bの中に設けられており、旋回スクロール4との間には潤滑油Oが満たされている。したがって、薄膜センサ7は、旋回スクロール4と接触することなく背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を検知できる。
また、薄膜センサ7は、その計測領域74が相対的に当たりの弱い配置領域22Cの範囲の内部に配置されるので、安定して背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を検知することができる。 Next, in thescroll compressor 1, the thin film sensor 7 is provided in a storage chamber 22 </ b> B provided on the thrust surface 22 </ b> A that contacts the orbiting scroll 4, and the lubricant O fills between the orbiting scroll 4. Has been. Therefore, the thin film sensor 7 can detect the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27 without contacting the orbiting scroll 4.
In addition, since thethin film sensor 7 is arranged within the range of the arrangement area 22C where the measurement area 74 is relatively weak, it can stably detect the pressure of the lubricating oil O inside the back pressure chamber 27. it can.
また、薄膜センサ7は、その計測領域74が相対的に当たりの弱い配置領域22Cの範囲の内部に配置されるので、安定して背圧室27の内部の潤滑油Oの圧力を検知することができる。 Next, in the
In addition, since the
また、スクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が、運動要素である旋回スクロール4に付随して設けられれば足りる。つまり、旋回スクロール4に薄膜センサ7を設けることもできるが、静止しているスラスト軸受22に薄膜センサ7が設けられるので、旋回運動する旋回スクロール4に設けるのに比べて薄膜センサ7の端子に配線をするのが容易である。
Moreover, the scroll compressor 1 is sufficient if the thin film sensor 7 is provided along with the orbiting scroll 4 which is a motion element. In other words, the thin film sensor 7 can be provided on the orbiting scroll 4, but the thin film sensor 7 is provided on the stationary thrust bearing 22. Easy to wire.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図1及び図2を用いて説明する。
なお、第2実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態のスクロール圧縮機1は、図示を省略するオルダムリング23のキーが摺動する上部軸受21のキー溝に、キーとキー溝の間の潤滑油Oの圧力、又は、温度を検知する薄膜センサ7を設けることを提案する。
温度を検知する薄膜センサとしては、熱起電力によって温度が計測できる熱電対や温度で抵抗値が変わって温度が計測できる抵抗温度センサ、例えば白金薄膜温度センサを用いることができる。
第2実施形態において、薄膜センサは、第1実施形態の収容室22Bと同様にキー溝に形成された収容室の中に設けられる。第3実施形態以降も同様である。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
Thescroll compressor 1 of the second embodiment detects the pressure or temperature of the lubricating oil O between the key and the key groove in the key groove of the upper bearing 21 on which the key of the Oldham ring 23 (not shown) slides. It is proposed to provide a thin film sensor 7 to be used.
As the thin film sensor for detecting the temperature, a thermocouple capable of measuring the temperature by thermoelectromotive force or a resistance temperature sensor capable of measuring the temperature by changing the resistance value depending on the temperature, for example, a platinum thin film temperature sensor can be used.
In the second embodiment, the thin film sensor is provided in a storage chamber formed in a keyway, similar to thestorage chamber 22B of the first embodiment. The same applies to the third and subsequent embodiments.
次に、本発明の第2実施形態について、図1及び図2を用いて説明する。
なお、第2実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態のスクロール圧縮機1は、図示を省略するオルダムリング23のキーが摺動する上部軸受21のキー溝に、キーとキー溝の間の潤滑油Oの圧力、又は、温度を検知する薄膜センサ7を設けることを提案する。
温度を検知する薄膜センサとしては、熱起電力によって温度が計測できる熱電対や温度で抵抗値が変わって温度が計測できる抵抗温度センサ、例えば白金薄膜温度センサを用いることができる。
第2実施形態において、薄膜センサは、第1実施形態の収容室22Bと同様にキー溝に形成された収容室の中に設けられる。第3実施形態以降も同様である。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
The
As the thin film sensor for detecting the temperature, a thermocouple capable of measuring the temperature by thermoelectromotive force or a resistance temperature sensor capable of measuring the temperature by changing the resistance value depending on the temperature, for example, a platinum thin film temperature sensor can be used.
In the second embodiment, the thin film sensor is provided in a storage chamber formed in a keyway, similar to the
運転中のスクロール圧縮機1において、オルダムリング23のキーと上部軸受21のキー溝の間の潤滑油Oの圧力又は温度が高くなって、キー溝の内部の潤滑油Oが少なくなると、上部軸受21とオルダムリング23の摩耗量が増える。
そこで、第2実施形態のスクロール圧縮機1は、薄膜センサにより所定の値の圧力又は温度が検知されると、一時的に旋回スクロール4の回転数を上げて、キーとキー溝の間に潤滑油Oが供給される量を増やす。
これにより、上部軸受21とオルダムリング23の摩耗量が増えるのを防ぐことができる。 In thescroll compressor 1 in operation, when the pressure or temperature of the lubricating oil O between the key of the Oldham ring 23 and the key groove of the upper bearing 21 increases and the lubricating oil O inside the key groove decreases, the upper bearing 21 and Oldham ring 23 wear increases.
Therefore, thescroll compressor 1 according to the second embodiment, when a predetermined value of pressure or temperature is detected by the thin film sensor, temporarily increases the rotational speed of the orbiting scroll 4 and lubricates between the key and the key groove. Increase the amount of oil O supplied.
Thereby, it can prevent that the abrasion loss of theupper bearing 21 and the Oldham ring 23 increases.
そこで、第2実施形態のスクロール圧縮機1は、薄膜センサにより所定の値の圧力又は温度が検知されると、一時的に旋回スクロール4の回転数を上げて、キーとキー溝の間に潤滑油Oが供給される量を増やす。
これにより、上部軸受21とオルダムリング23の摩耗量が増えるのを防ぐことができる。 In the
Therefore, the
Thereby, it can prevent that the abrasion loss of the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について、図1及び図2を用いて説明する。
なお、第3実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態のスクロール圧縮機1は、固定スクロール3のラップ33の歯面34に、薄膜センサ7を設けることができる。この薄膜センサ7は、図示を省略するが、歯面34に形成された収容室の内部に設けられる。第3実施形態にける薄膜センサ7は、圧縮室R1の内部でいわゆる液圧縮が生じるのを事前に検知するために設けられる。
歯面34に薄膜センサ7を設けても、薄膜センサ7が極めて薄いため、冷媒の圧縮の効率を低下させる要因となるデットボリュームを最小限に抑えることができる。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
In thescroll compressor 1 of the third embodiment, the thin film sensor 7 can be provided on the tooth surface 34 of the wrap 33 of the fixed scroll 3. Although not shown, the thin film sensor 7 is provided inside a storage chamber formed on the tooth surface 34. The thin film sensor 7 according to the third embodiment is provided to detect in advance that so-called liquid compression occurs in the compression chamber R1.
Even if thethin film sensor 7 is provided on the tooth surface 34, since the thin film sensor 7 is extremely thin, it is possible to minimize the dead volume that causes a reduction in the efficiency of refrigerant compression.
次に、本発明の第3実施形態について、図1及び図2を用いて説明する。
なお、第3実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態のスクロール圧縮機1は、固定スクロール3のラップ33の歯面34に、薄膜センサ7を設けることができる。この薄膜センサ7は、図示を省略するが、歯面34に形成された収容室の内部に設けられる。第3実施形態にける薄膜センサ7は、圧縮室R1の内部でいわゆる液圧縮が生じるのを事前に検知するために設けられる。
歯面34に薄膜センサ7を設けても、薄膜センサ7が極めて薄いため、冷媒の圧縮の効率を低下させる要因となるデットボリュームを最小限に抑えることができる。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
In the
Even if the
スクロール圧縮機1は、液状の冷媒を吸い込んで液圧縮が生じると、圧縮室R1の内部の圧力が非常に大きくなってしまう。そこで、スクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が液圧縮の生じるおそれのある所定の値の圧力を検知したら、旋回スクロール4の回転数を下げる。
これにより、液圧縮を回避して、圧縮室R1の内部の圧力が異常に大きくなるのを防ぐことができる。 When thescroll compressor 1 sucks a liquid refrigerant and causes liquid compression, the pressure inside the compression chamber R1 becomes very large. Therefore, the scroll compressor 1 reduces the rotational speed of the orbiting scroll 4 when the thin film sensor 7 detects a predetermined pressure that may cause liquid compression.
Thereby, liquid compression can be avoided and it can prevent that the pressure inside compression chamber R1 becomes abnormally large.
これにより、液圧縮を回避して、圧縮室R1の内部の圧力が異常に大きくなるのを防ぐことができる。 When the
Thereby, liquid compression can be avoided and it can prevent that the pressure inside compression chamber R1 becomes abnormally large.
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態について、図1を用いて説明する。
なお、第4実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21の回転軸5と対向する部位に、上部軸受21と回転軸5の間の潤滑油Oの圧力を検知する薄膜センサ7、上部軸受21と回転軸5の間の温度を検知する薄膜センサ、又は、上部軸受21と回転軸5の間の静電容量を検知するセンサが設けられる。
なお、潤滑油Oの圧力の検知、温度の検知のためのセンサには、上述したセンサを用いることができる。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Note that in the fourth embodiment, components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof is omitted.
Thescroll compressor 1 according to the fourth embodiment includes a thin film sensor 7 that detects the pressure of the lubricating oil O between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5, the upper bearing 21, and a portion facing the rotary shaft 5 of the upper bearing 21. A thin film sensor that detects the temperature between the rotating shafts 5 or a sensor that detects the capacitance between the upper bearing 21 and the rotating shaft 5 is provided.
The sensor described above can be used as a sensor for detecting the pressure of the lubricating oil O and detecting the temperature.
次に、本発明の第4実施形態について、図1を用いて説明する。
なお、第4実施形態において第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21の回転軸5と対向する部位に、上部軸受21と回転軸5の間の潤滑油Oの圧力を検知する薄膜センサ7、上部軸受21と回転軸5の間の温度を検知する薄膜センサ、又は、上部軸受21と回転軸5の間の静電容量を検知するセンサが設けられる。
なお、潤滑油Oの圧力の検知、温度の検知のためのセンサには、上述したセンサを用いることができる。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Note that in the fourth embodiment, components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof is omitted.
The
The sensor described above can be used as a sensor for detecting the pressure of the lubricating oil O and detecting the temperature.
スクロール圧縮機1は、上部軸受21と回転軸5の間の温度又は荷重が異常に高くなると、スクロール圧縮機1が稼働しなくなるいわゆるロック状態になるおそれがある。
そこで、第4実施形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21と回転軸5の間の温度、又は潤滑油Oの圧力から求められる荷重が、所定の値以上になったことを薄膜センサが検知する。そうすると、回転軸5の回転数を下げることにより、上部軸受21と回転軸5の間の負荷を下げるか、スクロール圧縮機1の運転を停止する。
これにより、スクロール圧縮機1がロック状態になるのを防ぐことができる。 If the temperature or load between theupper bearing 21 and the rotary shaft 5 becomes abnormally high, the scroll compressor 1 may be in a so-called locked state in which the scroll compressor 1 does not operate.
Therefore, in thescroll compressor 1 according to the fourth embodiment, the thin film sensor detects that the load obtained from the temperature between the upper bearing 21 and the rotating shaft 5 or the pressure of the lubricating oil O has become a predetermined value or more. To do. Then, the load between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 is reduced by reducing the rotational speed of the rotary shaft 5 or the operation of the scroll compressor 1 is stopped.
This can prevent thescroll compressor 1 from being locked.
そこで、第4実施形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21と回転軸5の間の温度、又は潤滑油Oの圧力から求められる荷重が、所定の値以上になったことを薄膜センサが検知する。そうすると、回転軸5の回転数を下げることにより、上部軸受21と回転軸5の間の負荷を下げるか、スクロール圧縮機1の運転を停止する。
これにより、スクロール圧縮機1がロック状態になるのを防ぐことができる。 If the temperature or load between the
Therefore, in the
This can prevent the
また、薄膜センサにより検知した温度と圧力の関係、又は静電容量から、潤滑油Oの冷媒による希釈率を算出して、希釈率が一定以上であれば、希釈率が下がるまで回転軸5の回転数や潤滑油Oの圧力を低下させて上部軸受21と回転軸5の間の負荷を下げた運転を実施することもできる。
温度と圧力の関係から希釈率は、圧縮される冷媒や使用する潤滑油Oの種類に応じて予め求められた関係式により算出される。また、静電容量から希釈率は、予め求められた静電容量と希釈率との相関関係によって算出される。 Further, the dilution rate of the lubricating oil O by the refrigerant is calculated from the relationship between the temperature and pressure detected by the thin film sensor, or the electrostatic capacity. If the dilution rate is equal to or greater than a certain value, therotation shaft 5 It is also possible to perform an operation in which the load between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 is reduced by reducing the rotational speed and the pressure of the lubricating oil O.
From the relationship between temperature and pressure, the dilution rate is calculated by a relational expression obtained in advance according to the type of refrigerant to be compressed and the type of lubricating oil O to be used. Further, the dilution rate is calculated from the electrostatic capacitance based on the correlation between the previously obtained capacitance and the dilution rate.
温度と圧力の関係から希釈率は、圧縮される冷媒や使用する潤滑油Oの種類に応じて予め求められた関係式により算出される。また、静電容量から希釈率は、予め求められた静電容量と希釈率との相関関係によって算出される。 Further, the dilution rate of the lubricating oil O by the refrigerant is calculated from the relationship between the temperature and pressure detected by the thin film sensor, or the electrostatic capacity. If the dilution rate is equal to or greater than a certain value, the
From the relationship between temperature and pressure, the dilution rate is calculated by a relational expression obtained in advance according to the type of refrigerant to be compressed and the type of lubricating oil O to be used. Further, the dilution rate is calculated from the electrostatic capacitance based on the correlation between the previously obtained capacitance and the dilution rate.
次に、上部軸受21と回転軸5の間の径方向の隙間を検知する薄膜センサが設けられる例について説明する。なお、ここでいう隙間とは、隙間の有無に留まらず寸法を意味している。次に説明する第5実施形態も同様である。
この薄膜センサとしては、上述した静電容量を検知するセンサを用いることができる。
第4実施形態においては、上部軸受21に、上部軸受21と回転軸5の間の静電容量を検知するように静電容量センサが設けられる。静電容量センサと回転軸5の間の隙間が変化すれば、静電容量センサと回転軸5の間に生じる静電容量が変化するので、検知した静電容量から、上部軸受21と回転軸5の間の隙間を検知できる。
ところで、回転軸5は、設けられている偏心ピン51の偏心方向から回転軸5の回転方向に所定の角度ずれた位置で、外周面が上部軸受21と強く当たる。この位置は、旋回スクロール4の旋回による遠心力等の要素により異なるが、典型的には90度ずれた位置である。そのため、スクロール圧縮機1の使用を継続すると、回転軸5の強く当たる部分の摩耗が優先的に増えるので、回転軸5の強く当たる部分と上部軸受21の間の径方向の隙間が増える。
そこで、第4形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21に設けられる静電容量センサにより、上部軸受21と回転軸5の間の径方向の隙間が所定の値以上に大きくなるのを検知すると、運転を停止する。スクロール圧縮機1は、運転停止に伴って、運転を停止したことを知らせるエラー信号を出力することもできる。 Next, an example in which a thin film sensor that detects a radial gap between theupper bearing 21 and the rotating shaft 5 is provided will be described. In addition, the clearance gap here means not only the presence or absence of a clearance gap but the dimension. The same applies to a fifth embodiment described below.
As this thin film sensor, the above-described sensor for detecting the capacitance can be used.
In the fourth embodiment, theupper bearing 21 is provided with a capacitance sensor so as to detect the capacitance between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5. If the gap between the capacitance sensor and the rotating shaft 5 changes, the capacitance generated between the capacitance sensor and the rotating shaft 5 changes, so that the upper bearing 21 and the rotating shaft are detected from the detected capacitance. 5 can be detected.
By the way, the outer peripheral surface of therotating shaft 5 strongly contacts the upper bearing 21 at a position shifted from the eccentric direction of the provided eccentric pin 51 by a predetermined angle in the rotating direction of the rotating shaft 5. This position varies depending on factors such as centrifugal force caused by the turning of the orbiting scroll 4, but is typically a position shifted by 90 degrees. For this reason, if the use of the scroll compressor 1 is continued, the wear of the portion of the rotating shaft 5 that is strongly contacted increases preferentially, so that the radial gap between the portion of the rotating shaft 5 that is strongly contacted and the upper bearing 21 increases.
Therefore, when thescroll compressor 1 according to the fourth embodiment detects that the radial gap between the upper bearing 21 and the rotary shaft 5 becomes larger than a predetermined value by a capacitance sensor provided in the upper bearing 21. Stop driving. The scroll compressor 1 can also output an error signal notifying that the operation has been stopped along with the operation stop.
この薄膜センサとしては、上述した静電容量を検知するセンサを用いることができる。
第4実施形態においては、上部軸受21に、上部軸受21と回転軸5の間の静電容量を検知するように静電容量センサが設けられる。静電容量センサと回転軸5の間の隙間が変化すれば、静電容量センサと回転軸5の間に生じる静電容量が変化するので、検知した静電容量から、上部軸受21と回転軸5の間の隙間を検知できる。
ところで、回転軸5は、設けられている偏心ピン51の偏心方向から回転軸5の回転方向に所定の角度ずれた位置で、外周面が上部軸受21と強く当たる。この位置は、旋回スクロール4の旋回による遠心力等の要素により異なるが、典型的には90度ずれた位置である。そのため、スクロール圧縮機1の使用を継続すると、回転軸5の強く当たる部分の摩耗が優先的に増えるので、回転軸5の強く当たる部分と上部軸受21の間の径方向の隙間が増える。
そこで、第4形態のスクロール圧縮機1は、上部軸受21に設けられる静電容量センサにより、上部軸受21と回転軸5の間の径方向の隙間が所定の値以上に大きくなるのを検知すると、運転を停止する。スクロール圧縮機1は、運転停止に伴って、運転を停止したことを知らせるエラー信号を出力することもできる。 Next, an example in which a thin film sensor that detects a radial gap between the
As this thin film sensor, the above-described sensor for detecting the capacitance can be used.
In the fourth embodiment, the
By the way, the outer peripheral surface of the
Therefore, when the
〔第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態について、図6を用いて説明する。
第5実施形態はロータリ圧縮機8に関するものである。ロータリ圧縮機8は、図6(a)に示すように、シリンダ83と、シリンダ83の内部で摺動するピストンロータ82と、ピストンロータ82を駆動させるモータ89と、モータ89の動力をピストンロータ82に伝達する回転軸87と、これらを収容するハウジング81と、を備える。
シリンダ83およびピストンロータ82の上側の端面には上部軸受84が配置され、下側の端面には下部軸受85が配置されている。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fifth embodiment relates to therotary compressor 8. As shown in FIG. 6A, the rotary compressor 8 includes a cylinder 83, a piston rotor 82 that slides inside the cylinder 83, a motor 89 that drives the piston rotor 82, and the power of the motor 89 as a piston rotor. Rotating shaft 87 that transmits to 82, and housing 81 that accommodates these.
Anupper bearing 84 is disposed on the upper end surfaces of the cylinder 83 and the piston rotor 82, and a lower bearing 85 is disposed on the lower end surface.
次に、本発明の第5実施形態について、図6を用いて説明する。
第5実施形態はロータリ圧縮機8に関するものである。ロータリ圧縮機8は、図6(a)に示すように、シリンダ83と、シリンダ83の内部で摺動するピストンロータ82と、ピストンロータ82を駆動させるモータ89と、モータ89の動力をピストンロータ82に伝達する回転軸87と、これらを収容するハウジング81と、を備える。
シリンダ83およびピストンロータ82の上側の端面には上部軸受84が配置され、下側の端面には下部軸受85が配置されている。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fifth embodiment relates to the
An
ピストンロータ82は、ハウジング81の中心軸線に沿った回転軸87の偏心軸部87Aに挿入固定されている。回転軸87は、上部軸受84と下部軸受85により、回転自在に支持されている。
シリンダ83、ピストンロータ82、上部軸受84および下部軸受85により、図6(b)示すように、圧縮室R2が形成されている。
シリンダ83は、圧縮室R2に繋がりブレード86が挿入されるブレード溝83Bと、ブレード溝83Bに繋がりコイルバネ83Cを収納する収納溝83Dとを有する。
ブレード溝83Bと収納溝83Dで、シリンダ83を径方向に貫通している。 Thepiston rotor 82 is inserted and fixed to an eccentric shaft portion 87 </ b> A of the rotation shaft 87 along the central axis of the housing 81. The rotating shaft 87 is rotatably supported by the upper bearing 84 and the lower bearing 85.
As shown in FIG. 6B, the compression chamber R2 is formed by thecylinder 83, the piston rotor 82, the upper bearing 84, and the lower bearing 85.
Thecylinder 83 has a blade groove 83B connected to the compression chamber R2 and into which the blade 86 is inserted, and a storage groove 83D connected to the blade groove 83B and storing the coil spring 83C.
Theblade groove 83B and the storage groove 83D penetrate the cylinder 83 in the radial direction.
シリンダ83、ピストンロータ82、上部軸受84および下部軸受85により、図6(b)示すように、圧縮室R2が形成されている。
シリンダ83は、圧縮室R2に繋がりブレード86が挿入されるブレード溝83Bと、ブレード溝83Bに繋がりコイルバネ83Cを収納する収納溝83Dとを有する。
ブレード溝83Bと収納溝83Dで、シリンダ83を径方向に貫通している。 The
As shown in FIG. 6B, the compression chamber R2 is formed by the
The
The
圧縮室R2は、ピストンロータ82の軸線方向の寸法と同様の高さに形成される板状のブレード86によって区分されている。
ブレード86は、ブレード溝83Bに挿入されて周方向に支持される。また、ブレード86は、収納溝83Dの内部に配置されたコイルバネ83Cによる押圧力と高圧部の圧力によって先端がピストンロータ82の外周面に常に押し付けられる。ブレード86は、ピストンロータ82の回転角に応じて、シリンダ83の内部の圧縮室R2に対して出没する。 The compression chamber R <b> 2 is divided by a plate-like blade 86 formed at a height similar to the axial dimension of the piston rotor 82.
Theblade 86 is inserted into the blade groove 83B and supported in the circumferential direction. The tip of the blade 86 is always pressed against the outer peripheral surface of the piston rotor 82 by the pressing force of the coil spring 83C disposed inside the housing groove 83D and the pressure of the high pressure portion. The blade 86 moves in and out of the compression chamber R <b> 2 inside the cylinder 83 according to the rotation angle of the piston rotor 82.
ブレード86は、ブレード溝83Bに挿入されて周方向に支持される。また、ブレード86は、収納溝83Dの内部に配置されたコイルバネ83Cによる押圧力と高圧部の圧力によって先端がピストンロータ82の外周面に常に押し付けられる。ブレード86は、ピストンロータ82の回転角に応じて、シリンダ83の内部の圧縮室R2に対して出没する。 The compression chamber R <b> 2 is divided by a plate-
The
吸入ポート83Aからシリンダ83の内部に吸入される冷媒は、シリンダ83内でピストンロータ82による押しのけにより圧縮される。圧縮された冷媒は、上部軸受84に形成された吐出ポート84Aから吐出される。
吐出ポート84Aには、図示しないリード弁が設けられる。圧縮された冷媒の圧力が所定値に達すると、リード弁が押し開かれるので、冷媒はシリンダ83の外部に吐出される。吐出された冷媒は、ロータリ圧縮機8と接続している図示を省略する冷凍機や空気調和機等のシステム側に供給される。 The refrigerant sucked into thecylinder 83 from the suction port 83 </ b> A is compressed by the displacement by the piston rotor 82 in the cylinder 83. The compressed refrigerant is discharged from a discharge port 84 </ b> A formed in the upper bearing 84.
Thedischarge port 84A is provided with a reed valve (not shown). When the pressure of the compressed refrigerant reaches a predetermined value, the reed valve is pushed open, so that the refrigerant is discharged to the outside of the cylinder 83. The discharged refrigerant is supplied to a system side such as a refrigerator or an air conditioner (not shown) connected to the rotary compressor 8.
吐出ポート84Aには、図示しないリード弁が設けられる。圧縮された冷媒の圧力が所定値に達すると、リード弁が押し開かれるので、冷媒はシリンダ83の外部に吐出される。吐出された冷媒は、ロータリ圧縮機8と接続している図示を省略する冷凍機や空気調和機等のシステム側に供給される。 The refrigerant sucked into the
The
第5実施形態のロータリ圧縮機8は、ブレード86又はブレード溝83Bに、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の接触圧力を検知する薄膜センサ7が設けられる。なお、図6において、薄膜センサ7の記載は省略されている。または、ロータリ圧縮機8は、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間を検知する薄膜センサが設けられる。この薄膜センサの図示も省略されている。
In the rotary compressor 8 of the fifth embodiment, the thin film sensor 7 that detects the contact pressure in the circumferential direction between the blade 86 and the blade groove 83B is provided on the blade 86 or the blade groove 83B. In FIG. 6, the description of the thin film sensor 7 is omitted. Alternatively, the rotary compressor 8 is provided with a thin film sensor that detects a circumferential gap between the blade 86 and the blade groove 83B. Illustration of this thin film sensor is also omitted.
先ず、薄膜センサ7が設けられる例について説明する。
運転中のロータリ圧縮機8において、ブレード86又はブレード溝83Bの間の接触圧力が上昇すると、ロータリ圧縮機8が稼働しなくなるいわゆるロック状態になるおそれがある。 First, an example in which thethin film sensor 7 is provided will be described.
In therotary compressor 8 in operation, if the contact pressure between the blades 86 or the blade grooves 83B rises, there is a possibility that the rotary compressor 8 becomes in a so-called locked state that does not operate.
運転中のロータリ圧縮機8において、ブレード86又はブレード溝83Bの間の接触圧力が上昇すると、ロータリ圧縮機8が稼働しなくなるいわゆるロック状態になるおそれがある。 First, an example in which the
In the
そこで、第5実施形態のロータリ圧縮機8は、ブレード86とブレード溝83Bの間の接触圧力が所定の値以上になったことを薄膜センサ7により検知する。そうすると、ピストンロータ82の回転数に制限をかけてブレード86とブレード溝83Bとの摺動速度を下げたり、システム側の膨張弁の開度を変更したりする。こうしてロータリ圧縮機8は、ブレード86によって隔てられた吸入ポート83A側の圧縮室R2と吐出ポート84A側の圧縮室R2の差圧を低下させ、ブレード86とブレード溝83Bの間の負荷を下げる。または、ロータリ圧縮機8は、運転を停止することもある。
以上により、ロータリ圧縮機8がロック状態になるのを防ぐことができる。 Therefore, therotary compressor 8 of the fifth embodiment detects that the contact pressure between the blade 86 and the blade groove 83B has become a predetermined value or more by the thin film sensor 7. Then, the rotational speed of the piston rotor 82 is limited, the sliding speed between the blade 86 and the blade groove 83B is lowered, or the opening degree of the expansion valve on the system side is changed. Thus, the rotary compressor 8 reduces the differential pressure between the compression chamber R2 on the suction port 83A side and the compression chamber R2 on the discharge port 84A side separated by the blade 86, and reduces the load between the blade 86 and the blade groove 83B. Alternatively, the rotary compressor 8 may stop operating.
As described above, therotary compressor 8 can be prevented from being locked.
以上により、ロータリ圧縮機8がロック状態になるのを防ぐことができる。 Therefore, the
As described above, the
次に、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間を検知する薄膜センサが設けられる例について説明する。
隙間を検知する薄膜センサとしては、前述した静電容量センサを用いることができる。
第5実施形態においては、ブレード86又はブレード溝83Bに、ブレード86とブレード溝83Bの間の静電容量を検知するように静電容量センサが設けられる。検知した静電容量から、ブレード86とブレード溝83Bの間の隙間が検知される。 Next, an example in which a thin film sensor that detects a circumferential gap between theblade 86 and the blade groove 83B is provided will be described.
As the thin film sensor for detecting the gap, the above-described capacitance sensor can be used.
In the fifth embodiment, a capacitance sensor is provided on theblade 86 or the blade groove 83B so as to detect the capacitance between the blade 86 and the blade groove 83B. A gap between the blade 86 and the blade groove 83B is detected from the detected capacitance.
隙間を検知する薄膜センサとしては、前述した静電容量センサを用いることができる。
第5実施形態においては、ブレード86又はブレード溝83Bに、ブレード86とブレード溝83Bの間の静電容量を検知するように静電容量センサが設けられる。検知した静電容量から、ブレード86とブレード溝83Bの間の隙間が検知される。 Next, an example in which a thin film sensor that detects a circumferential gap between the
As the thin film sensor for detecting the gap, the above-described capacitance sensor can be used.
In the fifth embodiment, a capacitance sensor is provided on the
ロータリ圧縮機8において、ブレード86とブレード溝83Bの摩耗が進むと、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間が次第に増える。
そこで、第5実施形態のロータリ圧縮機8は、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間が所定の値以上に大きくなることを、ブレード86又はブレード溝83Bに設けられる静電容量センサにより検知する。そうすると、ピストンロータ82の回転数に制限をかけてブレード86とブレード溝83Bとの摺動速度を低下させたり、システム側の膨張弁の開度を変更させたりする。こうしてロータリ圧縮機8は、ブレード86によって隔てられた吸入ポート83A側の圧縮室R2と吐出ポート84A側の圧縮室R2の差圧を低下させ、ブレード86とブレード溝83Bの間の負荷を下げる。 In therotary compressor 8, when wear of the blade 86 and the blade groove 83B progresses, a circumferential clearance between the blade 86 and the blade groove 83B gradually increases.
Therefore, therotary compressor 8 according to the fifth embodiment has a capacitance sensor provided in the blade 86 or the blade groove 83B that the circumferential clearance between the blade 86 and the blade groove 83B becomes larger than a predetermined value. Detect by. Then, the rotational speed of the piston rotor 82 is limited to reduce the sliding speed between the blade 86 and the blade groove 83B, or the opening degree of the expansion valve on the system side is changed. Thus, the rotary compressor 8 reduces the differential pressure between the compression chamber R2 on the suction port 83A side and the compression chamber R2 on the discharge port 84A side separated by the blade 86, and reduces the load between the blade 86 and the blade groove 83B.
そこで、第5実施形態のロータリ圧縮機8は、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間が所定の値以上に大きくなることを、ブレード86又はブレード溝83Bに設けられる静電容量センサにより検知する。そうすると、ピストンロータ82の回転数に制限をかけてブレード86とブレード溝83Bとの摺動速度を低下させたり、システム側の膨張弁の開度を変更させたりする。こうしてロータリ圧縮機8は、ブレード86によって隔てられた吸入ポート83A側の圧縮室R2と吐出ポート84A側の圧縮室R2の差圧を低下させ、ブレード86とブレード溝83Bの間の負荷を下げる。 In the
Therefore, the
なお、ブレード86とブレード溝83Bの間の周方向の隙間が所定の値以上になると、上述したロータリ圧縮機8の運転の停止や負担の低減に加えて、エラー信号として外部に出力してもよい。
If the circumferential clearance between the blade 86 and the blade groove 83B exceeds a predetermined value, in addition to stopping the operation of the rotary compressor 8 and reducing the burden, the error signal may be output to the outside. Good.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることができる。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the configuration described in the above embodiment is selected or changed to another configuration as long as it does not depart from the gist of the present invention. be able to.
例えば、本実施形態のスクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が略U字状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、薄膜センサ7の形状は任意である。
また、本実施形態のスクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が絶縁層72と、センサ層71と、保護層73と、を備えた3層構造になっている例を示したが、本発明はこれに限定されない。薄膜センサ7は、少なくともセンサ層71を備えていれば足りる。 For example, although thescroll compressor 1 of this embodiment showed the example in which the thin film sensor 7 was formed in the substantially U shape, this invention is not limited to this, The shape of the thin film sensor 7 is arbitrary.
In thescroll compressor 1 of the present embodiment, the thin film sensor 7 has an example of a three-layer structure including the insulating layer 72, the sensor layer 71, and the protective layer 73. It is not limited to this. The thin film sensor 7 only needs to include at least the sensor layer 71.
また、本実施形態のスクロール圧縮機1は、薄膜センサ7が絶縁層72と、センサ層71と、保護層73と、を備えた3層構造になっている例を示したが、本発明はこれに限定されない。薄膜センサ7は、少なくともセンサ層71を備えていれば足りる。 For example, although the
In the
また、第1実施形態において、薄膜センサ7の信号をエラー判定に利用しても良い。例えば、薄膜センサ7が異常な値の信号を出力すると、スラスト軸受22のスラスト面22Aが損傷を受けるおそれがあることを示すエラー信号を外部に出力してもよい。
In the first embodiment, the signal of the thin film sensor 7 may be used for error determination. For example, when the thin film sensor 7 outputs an abnormal value signal, an error signal indicating that the thrust surface 22A of the thrust bearing 22 may be damaged may be output to the outside.
また、第4実施形態は、スクロール圧縮機1の上部軸受21に薄膜センサ7が設けられる例を示したが、他のジャーナル軸受、例えば、スクロール圧縮機1の下部軸受24やロータリ圧縮機8の上部軸受84及び下部軸受85等に薄膜センサ7を設けることもできる。
Moreover, although 4th Embodiment showed the example in which the thin film sensor 7 is provided in the upper bearing 21 of the scroll compressor 1, other journal bearings, for example, the lower bearing 24 of the scroll compressor 1, and the rotary compressor 8 are shown. The thin film sensor 7 can also be provided on the upper bearing 84 and the lower bearing 85.
また、第1実施形態~5実施形態は、薄膜センサを用いるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、スクロール圧縮機1のリード弁36に欠損、亀裂などの損傷が生じると、断線して電気的な接続が絶たれるように、薄膜からなる配線をリード弁36の表面設けて、リード弁36の損傷を検知してもよい。
リード弁36の損傷を検知したときは、エラー信号として外部に出力するとともに、旋回スクロール4に逆転が生じないように、スクロール圧縮機1の運転を停止してもよい。
なお、ロータリ圧縮機8の図示を省略するリード弁にも、同様に薄膜からなる配線を適用できる。 The first to fifth embodiments use a thin film sensor, but the present invention is not limited to this.
For example, if thelead valve 36 of the scroll compressor 1 is damaged, such as a defect or a crack, a wire made of a thin film is provided on the surface of the reed valve 36 so that the wire is disconnected and the electrical connection is cut off. You may detect damage.
When damage to thereed valve 36 is detected, an error signal may be output to the outside, and the operation of the scroll compressor 1 may be stopped so that the revolving scroll 4 does not reverse.
In addition, the wiring which consists of a thin film is applicable to the reed valve which abbreviate | omits illustration of therotary compressor 8 similarly.
例えば、スクロール圧縮機1のリード弁36に欠損、亀裂などの損傷が生じると、断線して電気的な接続が絶たれるように、薄膜からなる配線をリード弁36の表面設けて、リード弁36の損傷を検知してもよい。
リード弁36の損傷を検知したときは、エラー信号として外部に出力するとともに、旋回スクロール4に逆転が生じないように、スクロール圧縮機1の運転を停止してもよい。
なお、ロータリ圧縮機8の図示を省略するリード弁にも、同様に薄膜からなる配線を適用できる。 The first to fifth embodiments use a thin film sensor, but the present invention is not limited to this.
For example, if the
When damage to the
In addition, the wiring which consists of a thin film is applicable to the reed valve which abbreviate | omits illustration of the
さらに、本発明が適用される圧縮機の種類としては、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機に限らず、スクリュ圧縮機、レシプロ圧縮機などに広く適用できる。
また、本発明が適用される圧縮機における部位としては、以上説明した以外に、スクロール圧縮機1の固定スクロール3のリテーナ35、ディスチャージカバー37のリテーナ37A、下部軸受24のシャフトスラスト面24A、及びロータリ圧縮機8の下部軸受85のシャフトスラスト面85Aなどが掲げられる。 Furthermore, the types of compressors to which the present invention is applied are not limited to scroll compressors and rotary compressors, but can be widely applied to screw compressors, reciprocating compressors, and the like.
In addition to the above description, the parts of the compressor to which the present invention is applied include theretainer 35 of the fixed scroll 3 of the scroll compressor 1, the retainer 37A of the discharge cover 37, the shaft thrust surface 24A of the lower bearing 24, and The shaft thrust surface 85A of the lower bearing 85 of the rotary compressor 8 is listed.
また、本発明が適用される圧縮機における部位としては、以上説明した以外に、スクロール圧縮機1の固定スクロール3のリテーナ35、ディスチャージカバー37のリテーナ37A、下部軸受24のシャフトスラスト面24A、及びロータリ圧縮機8の下部軸受85のシャフトスラスト面85Aなどが掲げられる。 Furthermore, the types of compressors to which the present invention is applied are not limited to scroll compressors and rotary compressors, but can be widely applied to screw compressors, reciprocating compressors, and the like.
In addition to the above description, the parts of the compressor to which the present invention is applied include the
1 スクロール圧縮機
2 ハウジング
21 上部軸受
22 スラスト軸受
22A スラスト面
22B 収容室
22C 配置領域
22D 周縁
22E 領域
22F 周縁
22G 領域
23 オルダムリング
24 下部軸受
24A シャフトスラスト面
25 循環通路
26 貯留領域
27 背圧室
28 吸入配管
29 吐出配管
3 固定スクロール
31 端板
32 吐出ポート
33 ラップ
34 歯面
35 リテーナ
36 リード弁
37 ディスチャージカバー
37A リテーナ
37B リード弁
38 吐出ポート
4 旋回スクロール
41 端板
5 回転軸
51 偏心ピン
52 ベアリング
53 給油経路
54 ポンプ
6 モータ
61 ステータ
62 ロータ
7 薄膜センサ
71 センサ層
72 絶縁層
73 保護層
74 計測領域
8 ロータリ圧縮機
81 ハウジング
82 ピストンロータ
83 シリンダ
83A 吸入ポート
83B ブレード溝
83C コイルバネ
84 上部軸受
84A 吐出ポート
85 下部軸受
85A シャフトスラスト面
86 ブレード
87 回転軸
89 モータ
C 隙間
O 潤滑油
V1,V2,V3,V4 制御弁
DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 Scroll compressor 2 Housing 21 Upper bearing 22 Thrust bearing 22A Thrust surface 22B Accommodating chamber 22C Arrangement area 22D Perimeter 22E Area 22F Perimeter 22G Area 23 Oldham ring 24 Lower bearing 24A Shaft thrust surface 25 Circulation passage 26 Storage area 27 Back pressure chamber 28 Intake pipe 29 Discharge pipe 3 Fixed scroll 31 End plate 32 Discharge port 33 Lapping 34 Tooth surface 35 Retainer 36 Reed valve 37 Discharge cover 37A Retainer 37B Reed valve 38 Discharge port 4 Revolving port 41 End plate 5 Rotating shaft 51 Eccentric pin 52 Bearing 53 Oil supply path 54 Pump 6 Motor 61 Stator 62 Rotor 7 Thin film sensor 71 Sensor layer 72 Insulating layer 73 Protective layer 74 Measurement area 8 Rotary compressor 81 Housing 82 Piston Rotor 83 Cylinder 83A Suction port 83B Blade groove 83C Coil spring 84 Upper bearing 84A Discharge port 85 Lower bearing 85A Shaft thrust surface 86 Blade 87 Rotating shaft 89 Motor C Clearance O Lubricating oil V1, V2, V3, V4 Control valve
2 ハウジング
21 上部軸受
22 スラスト軸受
22A スラスト面
22B 収容室
22C 配置領域
22D 周縁
22E 領域
22F 周縁
22G 領域
23 オルダムリング
24 下部軸受
24A シャフトスラスト面
25 循環通路
26 貯留領域
27 背圧室
28 吸入配管
29 吐出配管
3 固定スクロール
31 端板
32 吐出ポート
33 ラップ
34 歯面
35 リテーナ
36 リード弁
37 ディスチャージカバー
37A リテーナ
37B リード弁
38 吐出ポート
4 旋回スクロール
41 端板
5 回転軸
51 偏心ピン
52 ベアリング
53 給油経路
54 ポンプ
6 モータ
61 ステータ
62 ロータ
7 薄膜センサ
71 センサ層
72 絶縁層
73 保護層
74 計測領域
8 ロータリ圧縮機
81 ハウジング
82 ピストンロータ
83 シリンダ
83A 吸入ポート
83B ブレード溝
83C コイルバネ
84 上部軸受
84A 吐出ポート
85 下部軸受
85A シャフトスラスト面
86 ブレード
87 回転軸
89 モータ
C 隙間
O 潤滑油
V1,V2,V3,V4 制御弁
DESCRIPTION OF
Claims (14)
- 伝達された駆動力により冷媒を圧縮する圧縮機であって、
前記駆動力により運動される運動要素と、
前記運動要素を支持する支持要素と、
前記運動要素に付随して設けられる検知手段と、を備え、
前記検知手段は、
前記検知手段の周囲の状態の変化を検知する、
ことを特徴とする圧縮機。 A compressor that compresses the refrigerant by the transmitted driving force,
A movement element that is moved by the driving force;
A support element for supporting the motion element;
Detecting means provided in association with the movement element,
The detection means includes
Detecting a change in the state around the detection means;
A compressor characterized by that. - 前記検知手段は、厚さが10μm以下のセンサである、
請求項1に記載の圧縮機。 The detection means is a sensor having a thickness of 10 μm or less.
The compressor according to claim 1. - 前記検知手段は、
前記支持要素の前記運動要素との摺動面に設けられる、
請求項1又は請求項2に記載の圧縮機。 The detection means includes
Provided on a sliding surface of the support element with the motion element;
The compressor according to claim 1 or 2. - 前記検知手段は、
前記運動要素自体に設けられる、
請求項1又は請求項2に記載の圧縮機。 The detection means includes
Provided in the movement element itself,
The compressor according to claim 1 or 2. - 前記検知手段の周囲の状態の変化は、
潤滑油の圧力の変化、潤滑油の温度の変化、及び、静電容量の変化の少なくとも一つである、
請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の圧縮機。 The change in the state around the detection means is
It is at least one of a change in lubricating oil pressure, a change in lubricating oil temperature, and a change in capacitance.
The compressor according to any one of claims 1 to 4. - 前記圧縮機は、
固定スクロールと、
前記固定スクロールに対して公転旋回される旋回スクロールと、
前記旋回スクロールを公転可能に支持するスラスト軸受と、
潤滑油が流入する背圧室と、を備えるスクロール圧縮機である、
請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の圧縮機。 The compressor is
With fixed scrolling,
An orbiting scroll that revolves around the fixed scroll; and
A thrust bearing that revolves the orbiting scroll, and
A scroll compressor comprising a back pressure chamber into which lubricating oil flows,
The compressor according to any one of claims 1 to 5. - 前記検知手段は、前記背圧室と繋がる前記スラスト軸受の前記旋回スクロールとの摺動面に設けられる、
請求項6に記載の圧縮機。 The detection means is provided on a sliding surface with the orbiting scroll of the thrust bearing connected to the back pressure chamber.
The compressor according to claim 6. - 前記検知手段は、
前記スラスト軸受の前記摺動面から後退する収容室の内部に設けられる、
請求項7に記載の圧縮機。 The detection means includes
Provided inside the storage chamber retracted from the sliding surface of the thrust bearing,
The compressor according to claim 7. - 前記検知手段は、前記スラスト軸受と前記旋回スクロールの間の潤滑油の圧力を検知する計測領域を有し、
前記計測領域が前記スラスト軸受の配置領域の内部に設けられる、
請求項8に記載の圧縮機。 The detection means has a measurement region for detecting the pressure of the lubricating oil between the thrust bearing and the orbiting scroll,
The measurement area is provided inside the arrangement area of the thrust bearing;
The compressor according to claim 8. - 前記検知手段の検知した値によって、前記背圧室の内部の前記潤滑油の圧力が調整される、
請求項6~請求項9のいずれか一項に記載の圧縮機。 The pressure of the lubricating oil inside the back pressure chamber is adjusted according to the value detected by the detecting means.
The compressor according to any one of claims 6 to 9. - 前記検知手段は、
前記旋回スクロールの自転を規制するオルダムリングのキーと、前記キーが挿入されるキー溝との間の状態の変化を検知する、
請求項6に記載の圧縮機。 The detection means includes
Detecting a change in state between an Oldham ring key that regulates rotation of the orbiting scroll and a keyway into which the key is inserted;
The compressor according to claim 6. - 前記検知手段は、
前記固定スクロールのラップの歯面と、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールの間の圧縮室の状態の変化を検知する、
請求項6に記載の圧縮機。 The detection means includes
Detecting a change in the state of the compression chamber between the tooth surface of the wrap of the fixed scroll and the fixed scroll and the orbiting scroll;
The compressor according to claim 6. - 前記圧縮機は、
シリンダと、
前記シリンダの内部で摺動するピストンロータと、
前記シリンダおよび前記ピストンロータの上側の端面に配置される上部軸受と、
前記シリンダおよび前記ピストンロータの下側の端面に配置される下部軸受と、
前記シリンダ、前記ピストンロータ、前記上部軸受および前記下部軸受により形成された圧縮室と、
前記圧縮室を区分するブレードと、
前記ブレードが挿入されるブレード溝と、を備えるロータリ圧縮機である、
請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の圧縮機。 The compressor is
A cylinder,
A piston rotor that slides inside the cylinder;
An upper bearing disposed on an upper end surface of the cylinder and the piston rotor;
A lower bearing disposed on a lower end surface of the cylinder and the piston rotor;
A compression chamber formed by the cylinder, the piston rotor, the upper bearing and the lower bearing;
A blade for partitioning the compression chamber;
A rotary groove comprising a blade groove into which the blade is inserted,
The compressor according to any one of claims 1 to 5. - 前記検知手段は、
前記ブレードと、前記ブレード溝との間の状態の変化を検知する、
請求項13に記載の圧縮機。
The detection means includes
Detecting a change in state between the blade and the blade groove;
The compressor according to claim 13.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17897200.6A EP3499042A1 (en) | 2017-02-17 | 2017-12-14 | Compressor |
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JP2017027428A JP2018132020A (en) | 2017-02-17 | 2017-02-17 | Compressor |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018150706A1 true WO2018150706A1 (en) | 2018-08-23 |
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WO2024014025A1 (en) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 三菱重工業株式会社 | Control device, compressing system, and control method |
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JP2001099070A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-10 | Hitachi Ltd | Refrigeration air conditioning compressor |
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- 2017-02-17 JP JP2017027428A patent/JP2018132020A/en active Pending
- 2017-12-14 WO PCT/JP2017/044982 patent/WO2018150706A1/en unknown
- 2017-12-14 EP EP17897200.6A patent/EP3499042A1/en not_active Withdrawn
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JP2021134791A (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-13 | 三菱電機株式会社 | Compressor, air conditioner, refrigerator, compressor control method, compressor control learning data creation method and creation method of model which has learned compressor control |
CN115135890A (en) * | 2020-02-25 | 2022-09-30 | 三菱电机株式会社 | Compressor, air conditioner, refrigerator, and compressor control method |
CN115135890B (en) * | 2020-02-25 | 2023-08-15 | 三菱电机株式会社 | Compressor, air conditioner, refrigerator, compressor control method, compressor control learning model creation method, and compressor control learning data creation method |
WO2024014025A1 (en) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 三菱重工業株式会社 | Control device, compressing system, and control method |
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