JP2005188294A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調機、冷凍機等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor used for an air conditioner, a refrigerator, and the like.
以下に従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部への給油方式(例えば、特許文献1参照)について図面を参照にしながら説明する。 Hereinafter, an oil supply method (for example, see Patent Document 1) to a compression mechanism portion of a conventional scroll compressor will be described with reference to the drawings.
図14は特許文献1に記載された従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor described in
図14に示すように、旋回軸受18を潤滑した後の潤滑油は旋回スクロール2の背部5に満たされる。一方、旋回スクロール2のスクロールラップ2bの先端にはチップシール溝2cが設けられており、これにチップシール22が装着されている。また、固定スクロール1のスクロールラップ1bの先端にもチップシールが装着されている。旋回スクロール2には、このチップシール溝2cと旋回スクロール背部5とを連通させる連通孔2dが形成されている。この旋回スクロール背部5の圧力は連通孔2dの断面積で絞られ概ね一定に保たれているため、潤滑油量を常に好ましい状態に保つことができる。旋回スクロール2の背部5に満たされた潤滑油8は連通孔2dよりチップシール溝2cに供給され、チップシール22の背面部2fはもちろんのことスクロールラップ2b先端部の隙間まで全面が潤滑油8で覆われる。チップシール22の周囲から溢れた潤滑油8はさらに、固定スクロール1に配設されたチップシール21の周囲を覆うようになる。
As shown in FIG. 14, the lubricating oil after lubricating the orbiting bearing 18 is filled in the
この結果、チップシール21、22の全面が潤滑油8によって覆われるため、シール性能が向上し、さらにはチップシール先端面の摺動特性も向上する。また、潤滑油8は常に供給されるためチップシール先端部に摩擦熱がこもらず常に比較的低い温度が保たれ、摺動特性を向上させることができる。また、チップシール22は図に示すように、潤滑油8の圧力によって固定スクロール1の歯底面に所定の力で押し付けられるため、スクロールラップの先端部における径方向の洩れを低減できる。
しかしながら、上記従来の構成では、吐出圧力空間に連通する給油孔2dが吸入空間に連通するチップシール溝2cに開口しているため、その圧力差に応じた給油量が連続的に給油孔2d経由で吸入室内に供給されることになり、その結果吸入ガスは高温高圧オイルからの受熱損失により、体積効率が低下するという課題を有していた。
However, in the above conventional configuration, the oil supply hole 2d communicating with the discharge pressure space is opened in the
これを改善する方策としては、給油孔2dの孔径を小さくするかチップシール溝2cを浅くして流路抵抗により給油量を減らす、もしくはチップシール溝2c長さを短くして端部を吸入室から離して、受熱損失を減らせばよいが、前者の方策ではチップシール溝2cとチップシール22の間に生じる隙間を十分にシールできないという性能面の課題が生じ、後者の場合は吸入空間のシールと潤滑が不足するという信頼性面の課題が生じる。
As measures to improve this, the diameter of the oil supply hole 2d is reduced or the
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高性能かつ高信頼性を確保するスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor that ensures high performance and high reliability.
前記従来の課題を解決するために、本発明は旋回スクロール部品のラップ先端面にチップシール溝を設けずにかつラップ先端面に高圧空間のオイル溜まりに連通する複数の給油細孔を設けるものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a plurality of oil supply pores communicating with an oil sump in a high-pressure space without providing a tip seal groove on the wrap tip surface of the orbiting scroll part. is there.
この複数の給油細孔により、圧縮途中の圧縮室に差圧給油し、圧縮室のシールを高めるとともに、摺動部の潤滑と冷却を促進するものである。 The plurality of oil supply pores provide differential pressure oil supply to the compression chamber in the middle of compression, enhances the seal of the compression chamber, and promotes lubrication and cooling of the sliding portion.
本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロール部品のラップ先端に設けた複数の給油細孔からの給油によりチップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができる。 The scroll compressor of the present invention can achieve high performance and high reliability without using a tip seal by supplying oil from a plurality of oil supply pores provided at the lap ends of the orbiting scroll component.
第1の発明は旋回スクロール部品のラップ先端面にチップシール溝を設けずにかつラップ先端面に高圧空間のオイル溜まりに連通する複数の給油細孔を設けることによって、圧縮途中の圧縮室に差圧給油し、圧縮室のシールを高めることによって高性能化を実現するとともに、摺動部の潤滑と冷却を促進することによって高信頼性も実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, a tip seal groove is not provided on the wrap front end surface of the orbiting scroll component, and a plurality of oil supply pores communicating with the oil reservoir in the high pressure space are provided on the wrap front end surface. High performance can be achieved by pressure-lubricating and enhancing the seal of the compression chamber, and high reliability can be achieved by promoting lubrication and cooling of the sliding portion.
第2の発明は、第1の発明における複数の給油細孔を、旋回スクロール鏡板内の1つの給油孔に集約して連通させることによって、第1の発明と同様な効果をより少ない加工工数で実現することができる。 In the second invention, the same effect as in the first invention can be achieved with a smaller number of processing steps by consolidating the plurality of oil supply pores in the first invention into one oil supply hole in the orbiting scroll end plate. Can be realized.
第3の発明は、第1の発明における複数の給油細孔の孔径を異ならせることによって、隣接する圧縮室への、細かい給油配分の制御をすることができ、更なる高性能化と高信頼性化を図ることができる。 In the third aspect of the invention, by making the diameters of the plurality of oil supply pores in the first aspect different, fine distribution of oil supply to the adjacent compression chambers can be controlled, and further improvement in performance and high reliability can be achieved. Can be improved.
第4の発明は、第3の発明における複数の給油細孔の孔径を、細孔の両端の差圧が大きくなるラップ巻終わり側ほど小さくすることによって、吸入空間への過剰給油を抑え、冷媒ガスの過熱による体積効率の低下を回避することができ、更なる高性能化を図ることができる。 According to a fourth aspect of the invention, excessive oil supply to the suction space is suppressed by reducing the diameter of the plurality of oil supply pores in the third invention toward the end of the wrap winding where the differential pressure across the pores increases. A decrease in volumetric efficiency due to gas overheating can be avoided, and further performance enhancement can be achieved.
第5の発明は、第1の発明における複数の給油細孔の長さを、細孔の周辺温度が高くなるラップ巻始め側ほど短くすることによって、熱膨張による旋回スクロール部品のラップ先端と固定スクロール部品の底面空間の接近による給油細孔開口端近傍の流路抵抗の増大を回避することができ、更なる高信頼性化を図ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the length of the plurality of oil supply pores in the first invention is shortened toward the wrap winding start side where the peripheral temperature of the pores is higher, thereby fixing the wrap tips of the orbiting scroll parts by thermal expansion. An increase in flow path resistance in the vicinity of the oil supply pore opening end due to the approach of the bottom surface space of the scroll component can be avoided, and higher reliability can be achieved.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図2は旋回スクロール部品の拡大断面図、図3は旋回スクロール部品をラップ側から見た図である。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal cross-sectional view of a scroll compressor according to
図1から図3において、吸入管101より吸い込まれた冷媒ガスは、固定スクロール部品103の吸入通路102を経て、旋回スクロール部品104とかみ合わさってできる圧縮室105a、bに閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート106より吐出される。潤滑油はトロコイドポンプ107によって吸い上げられ、クランクシャフト108の内部の貫通孔109を通り旋回スクロール部品104の偏心軸受け内部空間110へと導かれる。
In FIG. 1 to FIG. 3, the refrigerant gas sucked from the
ここから、オイル流路は二手に分岐し、一方は旋回スクロール部品104の鏡板内に設けられ反ラップ側に開口する絞り部111を経由して固定スクロール部品103と旋回スクロール部品104と主軸受部品112に囲まれて形成される背圧室113へと導かれる。この背圧室113は吐出圧力と吸入圧力の中間圧力となっており、背圧調整機構114によりこの中間圧力を一定圧となるよう制御する。背圧調整機構114は、背圧室113と固定スクロール部品103の吸入孔近傍115と連通する通路116との間に、バルブ117を設けたもので、背圧室113の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ117が開き、背圧室113のオイルが吸入空間118へ供給され、背圧室内をほぼ一定の中間圧力に維持している。また吸入空間118へ供給されたオイルは旋回スクロール部品104の旋回運動とともに圧縮室105aへと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
From here, the oil flow path is bifurcated, and one of them is provided in the end plate of the orbiting
もう一方のオイル流路は旋回スクロール部品104の鏡板内に形成された第1の給油経路119aからラップ内の高さ方向に設けられた第1の給油細孔120aへ導かれ、圧縮室105aに給油される。同様に、旋回スクロール部品104の鏡板内に形成された第2の給油経路119bからラップ内の高さ方向に設けられた第2の給油細孔120bへ導かれ、別の圧縮室105bに給油される。固定スクロール部品103のラップ高さと旋回スクロール部品104のラップ高さを適量に設定することによって、チップシールを使用しなくても第1の給油細孔120aおよび第2の給油細孔120bからの給油によって、圧縮室間のシールを確保でき圧縮モレを回避することができる。また、この給油により、ラップ間等の摺動部の潤滑と冷却もおこなうことができ、摩耗や焼付きを回避することができる。
The other oil flow path is led from the first
なお、第1の給油細孔120aと第2の給油細孔120bは冷媒吸入から吐出までの間の給油が必要な任意の位置にそれぞれ設けることによって、給油配分することができる。本実施例では給油孔が2つの場合で説明したが、必要に応じてその数を増やせばよい。
The first
(実施の形態2)
図4は、本発明実施の形態2における旋回スクロール部品104bの拡大断面図、図5は旋回スクロール部品104bをラップ側から見た図である。図4及び図5に示すように、ラップ内の高さ方向に設ける第2の給油細孔120dを第1の給油細孔120cが連通する給油経路119cに連通させる構成にしたものである。このような構成にすることによって、実施の形態1と同様な効果を安価かつ合理的に実現することができる。
(Embodiment 2)
4 is an enlarged cross-sectional view of the orbiting
(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3における旋回スクロール部品104cの拡大断面図、図7は旋回スクロール部品104cをラップ側から見た図である。図6及び図7に示すように、第2の給油細孔120fの径寸法を第1の給油孔120eの径寸法と異ならせる構成にしたものである。このような構成にすることによって、より多くの給油量が必要な場所に開口する給油細孔径を選択的に大きくする等の細かい給油配分の制御をすることが可能になり、更なる高性能化と高信頼性化を図ることができる。
(Embodiment 3)
6 is an enlarged cross-sectional view of the orbiting
(実施の形態4)
図8は、本発明の実施の形態4における旋回スクロール部品104dの拡大断面図、図9は旋回スクロール部品104dをラップ側から見た図である。図8及び図9に示すように、ラップの巻終り側に設ける第2の給油細孔120hの径寸法を巻始め側に設ける第1の給油孔120gの径寸法より小さくする構成にしたものである。このような構成にすることによって、給油細孔の両開口端の差圧が大きくなる巻終り側の第2の給油細孔120h経由の給油量を抵抗をつけることによって抑え、吸入ガスの過熱による体積効率の低下を回避することが可能になり、更なる高性能化を図ることができる。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the
(実施の形態5)
図10は、本発明実施の形態5における旋回スクロール部品104eの拡大断面図、図11は旋回スクロール部品104eをラップ側から見た図である。図10及び図11に示すように、ラップの巻始め側に設ける第1の給油細孔120iの長さを巻終り側に設ける第2の給油細孔120jの長さより短くする構成にしたものである。このような構成にすることによって、給油細孔の周辺温度が高くなり熱膨張による旋回スクロール部品104eのラップ先端と固定スクロール部品103の底面空間がより接近する第1の給油細孔120iの開口端近傍における流路抵抗の増大を回避することができ、圧縮室への給油安定化により、更なる高信頼性化を図ることができる。
(Embodiment 5)
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the
なお、本実施例は旋回スクロール部品がアルミ合金製、固定スクロール部品が鋳鉄製の場合等、旋回スクロール部品が固定スクロール部品よりも熱膨張係数が小さい材料でつくられている場合は特に効果的である。 This embodiment is particularly effective when the orbiting scroll part is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the fixed scroll part, such as when the orbiting scroll part is made of an aluminum alloy and the fixed scroll part is made of cast iron. is there.
(実施の形態6)
さらに、図12、13に示すように、ラップ巻始め側の給油細孔の長さを巻終り側の給油細孔の長さより短くする手段として給油細孔の開口端周辺部を窪ませることによって、流路抵抗の増加を回避しても、実施の形態5の場合と同様な効果を得ることができる。
(Embodiment 6)
Furthermore, as shown in FIGS. 12 and 13, by depressing the periphery of the opening end of the oil supply pore as a means for making the length of the oil supply pore on the wrap winding start side shorter than the length of the oil supply pore on the winding end side. Even if the increase in the channel resistance is avoided, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained.
以上のように、本発明のスクロール圧縮機は、チップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができるので、空調機、冷凍機等に適用できる。 As described above, the scroll compressor of the present invention can realize high performance and high reliability without using a tip seal, and thus can be applied to an air conditioner, a refrigerator, and the like.
101 吸入管
102 吸入通路
103 固定スクロール部品
104 旋回スクロール部品
105a 圧縮室
105b 圧縮室
106 吐出ポート
107 トロコイドポンプ
108 クランクシャフト
109 貫通孔
110 偏心軸受け内部空間
111 絞り部
112 軸受
113 背圧室
114 背圧調整機構
116 斜め通路
117 バルブ
119 給油通路
120 給油細孔
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