JP2006009639A - Scroll compressor - Google Patents

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JP2006009639A
JP2006009639A JP2004186079A JP2004186079A JP2006009639A JP 2006009639 A JP2006009639 A JP 2006009639A JP 2004186079 A JP2004186079 A JP 2004186079A JP 2004186079 A JP2004186079 A JP 2004186079A JP 2006009639 A JP2006009639 A JP 2006009639A
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pressure
scroll
orbiting
orbiting scroll
bearing
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Application number
JP2004186079A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kono
博之 河野
Takashi Morimoto
敬 森本
Hirofumi Yoshida
裕文 吉田
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scroll compressor of high reliability improved in efficiency in a wide range of operating conditions causing no lowering of efficiency by the wear of a sliding part or an increase of input even in the operating condition at a high compression ratio. <P>SOLUTION: A communicating passage 33 is provided for allowing a back pressure chamber 28 to communicate with an intake chamber 19, and a throttle part 34 is provided in the communicating passage 33. The pressure in the back pressure chamber 28 can thereby be controlled to a constant pressure ratio to intake pressure, and even if set to a back pressure to suppress overturning in the operating condition at a low compression ratio where overturning is liable to occur and intake pressure is high, since intake pressure is low in the operating condition at a high compression ratio where overturning hardly occurs, back pressure is suppressed low, and the force of pressing a turning scroll to a fixed scroll can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機に関するものである。   In the present invention, the fixed scroll and the orbiting scroll are meshed with each other to form a compression chamber between them, and the use of the circular orbital motion of the orbiting scroll moves the compression chamber from the outer periphery to the center while reducing the volume. The present invention relates to a scroll compressor that repeatedly sucks, compresses and discharges fluid.
従来、この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロールの背面空間を高圧部と低圧部(背圧室)に仕切る仕切り手段を有している(例えば、特許文献1参照)。また、旋回スクロールの背面空間と吸入室を連通させる連通路を有し、連通路内に弁装置を備えているものもある(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, this type of scroll compressor has partition means for partitioning the back space of the orbiting scroll into a high pressure part and a low pressure part (back pressure chamber) (see, for example, Patent Document 1). In addition, there is a communication passage that connects the back space of the orbiting scroll and the suction chamber, and a valve device is provided in the communication passage (see, for example, Patent Document 2).
図3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。図に示すように、固定スクロール1と、旋回スクロール2と、主軸受部材3と、背圧室4から構成されている。
特開2003−239880号公報 特開平10−110689号公報
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in the figure, the fixed scroll 1, the orbiting scroll 2, the main bearing member 3, and the back pressure chamber 4 are configured.
JP 2003-239880 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-110689
しかしながら、前記従来の構成では、旋回スクロールの背面空間を仕切り手段で仕切り、その高圧部と低圧部(背圧室)の圧力で旋回スクロールを固定スクロールの側に押圧し、背圧室の圧力を吸入圧力に対し一定の圧力差になるように制御しているため、旋回スクロールが圧縮室の圧力により固定スクロールから押し離される転覆現象が起こりやすい低圧縮比での運転条件で、旋回スクロールが転覆しないように背圧を設定すると、高圧縮比での運転条件では、仕切り手段の高圧部の圧力が高くなるため背圧室の圧力が低くても旋回スクロールが転覆しないにもかかわらず、必要以上の背圧がかかり旋回スクロールが固定スクロールに必要以上の大きな力で押しつけられるため、摺動部の摩耗や入力増加による効率低下が起こるという課題を有していた。   However, in the conventional configuration, the rear space of the orbiting scroll is partitioned by the partitioning means, and the orbiting scroll is pressed to the fixed scroll side by the pressure of the high pressure portion and the low pressure portion (back pressure chamber), and the pressure of the back pressure chamber is reduced. Since the control is performed so that the pressure difference is constant with respect to the suction pressure, the orbiting scroll is overturned under the operation condition at a low compression ratio in which the overturning phenomenon in which the orbiting scroll is pushed away from the fixed scroll by the pressure of the compression chamber is likely to occur. If the back pressure is set so that it does not occur, under the operating conditions with a high compression ratio, the pressure in the high pressure part of the partitioning means will increase, so even if the pressure in the back pressure chamber is low, the orbiting scroll will not roll over, but more than necessary The back pressure is applied and the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll with a larger force than necessary. It had.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高圧縮比での運転条件でも摺動部の摩耗や入力増加による効率低下が起こることなく、広範囲の運転条件において高効率で信頼性の高い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 the above-described conventional problems, and does not cause a decrease in efficiency due to wear of sliding parts or an increase in input even under operating conditions at a high compression ratio, and is highly efficient and highly reliable in a wide range of operating conditions. An object is to provide a scroll compressor.
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、背圧室と吸入室とを連通させる連通路と、この連通路内に絞り部を設けたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a scroll compressor according to the present invention includes a communication path that allows a back pressure chamber and a suction chamber to communicate with each other, and a throttle portion provided in the communication path.
これによって、背圧室の圧力は吸入圧力に対して一定の圧力比に制御でき、転覆が起こりやすく吸入圧が高い低圧縮比での運転条件で、転覆が抑えられる背圧に設定しても、転覆が起こりにくい高圧縮比での運転条件では、吸入圧力が低いため背圧は低く抑えられ、旋回スクロールを固定スクロールに押しつける力を低減できる。   As a result, the pressure in the back pressure chamber can be controlled to a constant pressure ratio with respect to the suction pressure, and even if the back pressure is set to a back pressure at which the capsizing can be suppressed under operating conditions at a low compression ratio where the suction pressure is likely to occur and the suction pressure is high. Under operating conditions with a high compression ratio at which rollover is unlikely to occur, the suction pressure is low, so the back pressure is kept low, and the force for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll can be reduced.
本発明のスクロール圧縮機は、背圧があまり必要でない高圧縮比での運転条件では、背圧が低く抑えられるため、旋回スクロールが固定スクロールに必要以上の力で押しつけられることが無く、摺動部の摩耗や摺動損失による入力増加を抑えられる。   In the scroll compressor of the present invention, the back pressure is kept low under operating conditions with a high compression ratio that does not require much back pressure, so that the orbiting scroll is not pressed against the fixed scroll with more force than necessary. Input increase due to wear and sliding loss of parts can be suppressed.
第1の発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの背面空間を高圧部と低圧部(背圧室)に仕切る仕切り手段を有し、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸上端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間より分岐する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設け、分岐した給油経路の出口を、前記旋回スクロールの旋回運動により前記仕切り手段の高圧側と低圧側(背圧室)に交互に開口するように設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記背圧室と、前記固定スクロールのラップの外側に形成される吸入室とを連通させる連通路と、この連通路内に絞り部を設けたことにより、背圧室の圧力は吸入圧力に対して一定の圧力比に制御でき、転覆が起こりやすく吸入圧が高い低圧縮比での運転条件で、転覆が抑えられる背圧に設定しても、転覆が起こりにくい高圧縮比での運転条件では、吸入圧力が低いため背圧は低く抑えられ、旋回スクロールを固定スクロールに押しつける力を低減することができ、摺動部の摩耗や入力増加による効率低下が抑えられる。   In a first aspect of the present invention, a compression mechanism, an electric motor, and an oil reservoir are arranged in an airtight container, and the compression mechanism is opposed to the fixed scroll having a spiral wrap on the end plate, and the wrap of the fixed scroll. The orbiting scroll having a meshing lap, a main bearing member provided at a position sandwiching the orbiting scroll by the fixed scroll, and an orbiting bearing portion provided on the end plate of the orbiting scroll, and orbiting the orbiting scroll. A crankshaft having an orbiting shaft, a main bearing portion provided on the main bearing member and supporting the crankshaft, and a back space of the orbiting scroll on the main bearing member, a high pressure portion and a low pressure portion (back pressure chamber) A partition means for partitioning the oil in the oil reservoir through an oil supply passage penetrating the crankshaft through the crankshaft in the axial direction. An oil supply mechanism that supplies oil to the orbiting bearing space, and an oil supply path that branches off from the orbiting bearing space is provided in the orbiting scroll end plate. In the hermetic scroll compressor provided so as to alternately open to the high pressure side and the low pressure side (back pressure chamber) of the means, the back pressure chamber communicates with the suction chamber formed outside the wrap of the fixed scroll By providing the communication path to be used and the throttle portion in the communication path, the pressure in the back pressure chamber can be controlled to a constant pressure ratio with respect to the suction pressure, and the overpressure tends to occur and the suction pressure is low and the compression pressure is high. Even if the back pressure is set so that capsizing is suppressed under operating conditions, the back pressure is kept low because the suction pressure is low and the orbiting scroll is pushed against the fixed scroll. That the force can be reduced, the efficiency drop is suppressed due to wear or input increase of the sliding portion.
第2の発明は、特に、第1の発明の連通路を給油経路と同時に背圧室に開口しないように設けたことにより、旋回軸受部空間から吸入室までが同時に連通することがないため、背圧の制御がより容易にできる。   In the second aspect of the invention, in particular, the communication path of the first aspect of the invention is provided so as not to open to the back pressure chamber at the same time as the oil supply path. Back pressure can be controlled more easily.
第3の発明は、特に、第1または2の発明の連通路を旋回スクロールの鏡板を貫通するように設けたことにより、加工が容易になり、生産性を向上することができる。   In the third invention, in particular, by providing the communication path of the first or second invention so as to penetrate the end plate of the orbiting scroll, the processing becomes easy and the productivity can be improved.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明の連通路内の絞り部を別体で構成することにより、機種により使用範囲が違い、絞りの設定が異なる場合でも、加工工具の変更すること無く、絞り部のみの切り換えで対応が可能となり、効率良く生産することができる。   In the fourth aspect of the invention, in particular, by configuring the throttle portion in the communication passage of any one of the first to third aspects as a separate body, even if the range of use differs depending on the model and the setting of the throttle is different, Without changing the tool, it is possible to respond by switching only the throttle part, and efficient production can be achieved.
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明の流体として二酸化炭素を用いた場合、圧力上昇が急で旋回スクロールを固定スクロールから押し離そうとする力がより大きく働き、より転覆現象が発生しやすいため、低圧縮比での運転条件では背圧をより高く設定する必要がある。それによって、高圧縮比での運転条件での背圧は必要以上に大きくなるため、高圧縮比での運転条件で背圧を低く抑え、旋回スクロールを固定スクロールに押しつける力を低減することがより有効である。   In the fifth aspect of the invention, in particular, when carbon dioxide is used as the fluid of any one of the first to fourth aspects, the pressure rises suddenly and the force to push the orbiting scroll away from the fixed scroll works more greatly. Since the overturning phenomenon is more likely to occur, it is necessary to set the back pressure higher under operating conditions with a low compression ratio. As a result, the back pressure under operating conditions at a high compression ratio becomes larger than necessary, so the back pressure can be kept low under operating conditions at a high compression ratio and the force that presses the orbiting scroll against the fixed scroll can be reduced. It is valid.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
図1において、密閉容器11内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト12の主軸受部材13と、この主軸受部材13上にボルト止めした固定スクロール14との間に、固定スクロール14と噛み合う旋回スクロール15を挟み込んでスクロール式の圧
縮機構16を構成し、旋回スクロール15と主軸受部材13との間に旋回スクロール15の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構17を設け、クランクシャフト12の上端にある旋回軸部12aを旋回スクロール15に設けた旋回軸受18に嵌合させている。固定スクロール14の外周部には冷媒ガスを吸入するための吸入室19が設けられ、密閉容器11外に通じた吸入パイプ20が嵌合されている。
In FIG. 1, between the main bearing member 13 of the crankshaft 12 and the fixed scroll 14 bolted on the main bearing member 13 fixed in the sealed container 11 by welding or shrink fitting, A scroll-type compression mechanism 16 is configured by sandwiching the meshing orbiting scroll 15, and an Oldham ring or the like that guides the orbiting scroll 15 to rotate in a circular orbit while preventing the orbiting scroll 15 from rotating between the orbiting scroll 15 and the main bearing member 13. A rotation prevention mechanism 17 is provided, and the orbiting shaft portion 12 a at the upper end of the crankshaft 12 is fitted to the orbiting bearing 18 provided on the orbiting scroll 15. A suction chamber 19 for sucking refrigerant gas is provided on the outer peripheral portion of the fixed scroll 14, and a suction pipe 20 communicating with the outside of the sealed container 11 is fitted.
クランクシャフト12の下端は密閉容器11の下部のオイル溜まり21に達して、密閉容器11内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材22により安定に回転できるように軸支されている。   The lower end of the crankshaft 12 reaches an oil reservoir 21 below the sealed container 11 and is pivotally supported by a secondary bearing member 22 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11.
電動機23は主軸受部材13と副軸受部材22との間に位置して、密閉容器11に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子23aと、クランクシャフト12の途中の外まわりに一体に結合された回転子23bとで構成され、回転子23bの上下端面の外周部分には、回転子23bおよびクランクシャフト12が安定して回転し、旋回スクロール15を安定して円軌道運動させるため、ピン24により止め付けられたバランスウェイト25a、25bが設けられている。   The electric motor 23 is located between the main bearing member 13 and the auxiliary bearing member 22, and is integrally coupled to the stator 23 a fixed to the sealed container 11 by welding or shrink fitting, and the outer periphery in the middle of the crankshaft 12. The rotor 23b and the crankshaft 12 are stably rotated on the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 23b, and the orbiting scroll 15 is stably moved in a circular orbit. Balance weights 25a and 25b fixed by 24 are provided.
給油機構はクランクシャフト12の下端で駆動されるポンプ26によって構成され、オイル溜まり21内のオイルを供給するため、クランクシャフト12には軸方向に貫通している給油通路27を形成している。   The oil supply mechanism is constituted by a pump 26 driven at the lower end of the crankshaft 12, and an oil supply passage 27 penetrating in the axial direction is formed in the crankshaft 12 to supply oil in the oil reservoir 21.
旋回スクロール15外周部には背圧室28が固定スクロール14と主軸受部材13により形成され、旋回軸部12aと旋回スクロール15の間に形成される旋回軸受部空間29から半径方向に背圧室28まで貫通した給油経路30を旋回スクロール15の鏡板15a内に設け、栓にて背圧室28への連通を閉塞させている。給油経路30は旋回軸受部空間29内周に旋回軸部12a端部近傍に対向させるように開口しており、連通孔31が旋回スクロール15の鏡板15aの背圧室28側から、給油経路30に直交するよう設けられている。   A back pressure chamber 28 is formed on the outer periphery of the orbiting scroll 15 by the fixed scroll 14 and the main bearing member 13, and the back pressure chamber radially extends from the orbiting bearing portion space 29 formed between the orbiting shaft portion 12 a and the orbiting scroll 15. 28 is provided in the end plate 15a of the orbiting scroll 15, and communication with the back pressure chamber 28 is blocked by a stopper. The oil supply path 30 is opened in the inner periphery of the orbiting bearing space 29 so as to face the vicinity of the end of the orbiting shaft 12 a, and the communication hole 31 extends from the back pressure chamber 28 side of the end plate 15 a of the orbiting scroll 15 to the oil supply path 30. It is provided so as to be orthogonal to.
旋回スクロール15の鏡板15aの主軸受部材13側は主軸受部材13に配設した断面が矩形のシール材32により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室28となり低圧となっている。連通孔31は、旋回スクロール15の旋回運動により、シール材32の内外周に交互に臨む位置に設けられている。   The main bearing member 13 side of the end plate 15a of the orbiting scroll 15 is partitioned by a sealing member 32 having a rectangular cross section disposed on the main bearing member 13, and the inside is a high pressure and the outside is a back pressure chamber 28, which is a low pressure. . The communication holes 31 are provided at positions that alternately face the inner and outer circumferences of the sealing material 32 by the orbiting motion of the orbiting scroll 15.
背圧室28は連通路33によって吸入室19と連通し、連通路33内には絞り部34が設けられている。   The back pressure chamber 28 communicates with the suction chamber 19 through the communication passage 33, and a throttle portion 34 is provided in the communication passage 33.
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   About the scroll compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、電動機23によりクランクシャフト12が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト12の上端にある旋回軸部12aが偏心駆動することにより旋回スクロール15を円軌道運動させ、これにより固定スクロール14と旋回スクロール15との間に形成している圧縮室35が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器11外に通じた吸入パイプ20および固定スクロール14の外周部の吸入室19から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール14の中央部の吐出口36からリード弁37を押し開いて容器内吐出室38に吐出させることを繰り返す。   First, as the crankshaft 12 is rotationally driven by the electric motor 23, the orbiting shaft portion 12a at the upper end of the crankshaft 12 is eccentrically driven to cause the orbiting scroll 15 to move in a circular orbit, thereby the fixed scroll 14 and the orbiting scroll. The suction chamber 35 formed between the suction pipe 20 and the fixed scroll 14 is connected to the outside of the sealed container 11 by using the small compression chamber 35 that is formed between the suction pipe 20 and the center of the fixed scroll 14. The refrigerant gas is sucked in from 19 and compressed, and the refrigerant gas having a predetermined pressure or higher is discharged from the discharge port 36 at the center of the fixed scroll 14 to the discharge chamber 38 in the container by opening the reed valve 37. repeat.
また、オイル溜まり21内のオイルはポンプ26によりクランクシャフト12を軸方向
に貫通している給油通路27を通じて旋回軸受部空間29に供給される。供給されたオイルは2系統に分岐され、1系統は旋回軸受18と旋回軸部12aを潤滑し、主軸部12bと主軸受39を潤滑した後、主軸受部材13の下に滴下し、最終的にオイル溜まり21に回収される。
The oil in the oil reservoir 21 is supplied to the swivel bearing space 29 by an oil supply passage 27 that passes through the crankshaft 12 in the axial direction by a pump 26. The supplied oil is branched into two systems, and one system lubricates the slewing bearing 18 and the slewing shaft portion 12a, lubricates the main shaft portion 12b and the main bearing 39, and then drops under the main bearing member 13, finally. The oil is collected in the oil reservoir 21.
もう1系統は、連通孔31がシール材32の外周部(背圧室28)に臨んでいる状態のとき差圧により給油経路30、連通孔31を通って背圧室28に導かれる。逆に、連通孔31がシール材32の内周部に臨んでいる状態のときは、差圧が発生せず、給油経路30、連通孔31には流れない。背圧室28に導かれたオイルは連通路33内の絞り部34を通って吸入室19を経由して圧縮機構16に供給される。   In the other system, when the communication hole 31 faces the outer peripheral portion (back pressure chamber 28) of the sealing material 32, the pressure difference is introduced to the back pressure chamber 28 through the oil supply path 30 and the communication hole 31. Conversely, when the communication hole 31 faces the inner peripheral portion of the sealing material 32, no differential pressure is generated and the oil supply path 30 and the communication hole 31 do not flow. The oil guided to the back pressure chamber 28 is supplied to the compression mechanism 16 via the suction chamber 19 through the throttle portion 34 in the communication path 33.
以上のように本実施の形態においては、背圧室28と吸入室19とを連通させる連通路33内に絞り部34を設けることにより、背圧室28の圧力は吸入圧に対して一定の圧力比に設定され、転覆が起こりやすく吸入圧が高い低圧縮比での運転条件で、転覆が抑えられる背圧に設定しても、転覆が起こりにくい高圧縮比での運転条件では、吸入圧力が低いため背圧は低く抑えられ、旋回スクロール15を固定スクロール14に押しつける力を低減することができ、摺動部の摩耗や入力増加による効率低下が抑えられる。   As described above, in the present embodiment, by providing the throttle portion 34 in the communication passage 33 that allows the back pressure chamber 28 and the suction chamber 19 to communicate with each other, the pressure in the back pressure chamber 28 is constant with respect to the suction pressure. The suction pressure is set under the high compression ratio, which is set to the pressure ratio and is low in the compression ratio, where the suction pressure is high and the suction pressure is high. Therefore, the back pressure can be kept low, the force for pressing the orbiting scroll 15 against the fixed scroll 14 can be reduced, and the decrease in efficiency due to wear of the sliding portion and an increase in input can be suppressed.
また、本実施の形態では連通路33を給油経路30と同時に背圧室28に開口しないように設けたことにより、旋回軸受部空間29から吸入室19までが同時に連通することがないため、背圧の制御がより容易にできる。   Further, in the present embodiment, the communication passage 33 is provided so as not to open to the back pressure chamber 28 simultaneously with the oil supply path 30, so that the slewing bearing space 29 to the suction chamber 19 do not communicate with each other at the same time. The pressure can be controlled more easily.
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to the second embodiment of the present invention.
図2において、密閉容器11内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト12の主軸受部材13と、この主軸受部材13上にボルト止めした固定スクロール14との間に、固定スクロール14と噛み合う旋回スクロール15を挟み込んでスクロール式の圧縮機構16を構成し、旋回スクロール15と主軸受部材13との間に旋回スクロール15の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構17を設け、クランクシャフト12の上端にある旋回軸部12aを旋回スクロール15に設けた旋回軸受18に嵌合させている。固定スクロール14の外周部には冷媒ガスを吸入するための吸入室19が設けられ、密閉容器11外に通じた吸入パイプ20が嵌合されている。   In FIG. 2, between the main bearing member 13 of the crankshaft 12 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11 and the fixed scroll 14 bolted on the main bearing member 13, the fixed scroll 14 and A scroll-type compression mechanism 16 is configured by sandwiching the meshing orbiting scroll 15, and an Oldham ring or the like that guides the orbiting scroll 15 to rotate in a circular orbit while preventing the orbiting scroll 15 from rotating between the orbiting scroll 15 and the main bearing member 13. An anti-rotation mechanism 17 is provided, and the orbiting shaft portion 12 a at the upper end of the crankshaft 12 is fitted to the orbiting bearing 18 provided on the orbiting scroll 15. A suction chamber 19 for sucking refrigerant gas is provided on the outer peripheral portion of the fixed scroll 14, and a suction pipe 20 communicating with the outside of the sealed container 11 is fitted.
クランクシャフト12の下端は密閉容器11の下部のオイル溜まり21に達して、密閉容器11内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材22により安定に回転できるように軸支されている。   The lower end of the crankshaft 12 reaches an oil reservoir 21 below the sealed container 11 and is pivotally supported by a secondary bearing member 22 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11.
電動機23は主軸受部材13と副軸受部材22との間に位置して、密閉容器11に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子23aと、クランクシャフト12の途中の外まわりに一体に結合された回転子23bとで構成され、回転子23bの上下端面の外周部分には、回転子23bおよびクランクシャフト12が安定して回転し、旋回スクロール15を安定して円軌道運動させるため、ピン24により止め付けられたバランスウェイト25a、25bが設けられている。   The electric motor 23 is located between the main bearing member 13 and the auxiliary bearing member 22, and is integrally coupled to the stator 23 a fixed to the sealed container 11 by welding or shrink fitting, and the outer periphery in the middle of the crankshaft 12. The rotor 23b and the crankshaft 12 are stably rotated on the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 23b, and the orbiting scroll 15 is stably moved in a circular orbit. Balance weights 25a and 25b fixed by 24 are provided.
給油機構はクランクシャフト12の下端で駆動されるポンプ26によって構成され、オイル溜まり21内のオイルを供給するため、クランクシャフト12には軸方向に貫通している給油通路27を形成している。   The oil supply mechanism is constituted by a pump 26 driven at the lower end of the crankshaft 12, and an oil supply passage 27 penetrating in the axial direction is formed in the crankshaft 12 to supply oil in the oil reservoir 21.
旋回スクロール15外周部には背圧室28が固定スクロール14と主軸受部材13により形成され、旋回軸部12aと旋回スクロール15の間に形成される旋回軸受部空間29から半径方向に背圧室28まで貫通した給油経路30を旋回スクロール15の鏡板15a内に設け、栓にて背圧室28への連通を閉塞させている。給油経路30は旋回軸受部空間29内周に旋回軸部12a端部近傍に対向させるように開口しており、連通孔31が旋回スクロール15の鏡板15aの背圧室28側から、給油経路30に直交するよう設けられている。   A back pressure chamber 28 is formed on the outer periphery of the orbiting scroll 15 by the fixed scroll 14 and the main bearing member 13, and the back pressure chamber radially extends from the orbiting bearing portion space 29 formed between the orbiting shaft portion 12 a and the orbiting scroll 15. 28 is provided in the end plate 15a of the orbiting scroll 15, and communication with the back pressure chamber 28 is blocked by a stopper. The oil supply path 30 is opened in the inner periphery of the orbiting bearing space 29 so as to face the vicinity of the end of the orbiting shaft 12 a, and the communication hole 31 extends from the back pressure chamber 28 side of the end plate 15 a of the orbiting scroll 15 to the oil supply path 30. It is provided so as to be orthogonal to.
旋回スクロール15の鏡板15aの主軸受部材13側は主軸受部材13に配設した断面が矩形のシール材32により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室28となり低圧となっている。連通孔31は、旋回スクロール15の旋回運動により、シール材32の内外周に交互に臨む位置に設けられている。   The main bearing member 13 side of the end plate 15a of the orbiting scroll 15 is partitioned by a sealing member 32 having a rectangular cross section disposed on the main bearing member 13, and the inside is a high pressure and the outside is a back pressure chamber 28, which is a low pressure. . The communication holes 31 are provided at positions that alternately face the inner and outer circumferences of the sealing material 32 by the orbiting motion of the orbiting scroll 15.
旋回スクロール15の鏡板15aを貫通するように設けた連通路33によって、背圧室28と吸入室19とを連通し、連通路33内には絞り部34が設けられている。   The back pressure chamber 28 and the suction chamber 19 are communicated with each other by a communication passage 33 provided so as to penetrate the end plate 15 a of the orbiting scroll 15, and a throttle portion 34 is provided in the communication passage 33.
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。   About the scroll compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、電動機23によりクランクシャフト12が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト12の上端にある旋回軸部12aが偏心駆動することにより旋回スクロール15を円軌道運動させ、これにより固定スクロール14と旋回スクロール15との間に形成している圧縮室35が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器11外に通じた吸入パイプ20および固定スクロール14の外周部の吸入室19から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール14の中央部の吐出口36からリード弁37を押し開いて容器内吐出室38に吐出させることを繰り返す。   First, as the crankshaft 12 is rotationally driven by the electric motor 23, the orbiting shaft portion 12a at the upper end of the crankshaft 12 is eccentrically driven to cause the orbiting scroll 15 to move in a circular orbit, thereby the fixed scroll 14 and the orbiting scroll. The suction chamber 35 formed between the suction pipe 20 and the fixed scroll 14 is connected to the outside of the sealed container 11 by using the small compression chamber 35 that is formed between the suction pipe 20 and the center of the fixed scroll 14. The refrigerant gas is sucked in from 19 and compressed, and the refrigerant gas having a predetermined pressure or higher is discharged from the discharge port 36 at the center of the fixed scroll 14 to the discharge chamber 38 in the container by opening the reed valve 37. repeat.
また、オイル溜まり21内のオイルはポンプ26によりクランクシャフト12を軸方向に貫通している給油通路27を通じて旋回軸受部空間29に供給される。供給されたオイルは2系統に分岐され、1系統は旋回軸受18と旋回軸部12aを潤滑し、主軸部12bと主軸受39を潤滑した後、主軸受部材13の下に滴下し、最終的にオイル溜まり21に回収される。   The oil in the oil reservoir 21 is supplied to the swivel bearing space 29 through an oil supply passage 27 that passes through the crankshaft 12 in the axial direction by a pump 26. The supplied oil is branched into two systems, and one system lubricates the slewing bearing 18 and the slewing shaft part 12a, lubricates the main shaft part 12b and the main bearing 39, and then drops under the main bearing member 13, finally. The oil is collected in the oil reservoir 21.
もう1系統は、連通孔31がシール材32の外周部(背圧室28)に臨んでいる状態のとき差圧により給油経路30、連通孔31を通って背圧室28に導かれる。逆に、連通孔31がシール材32の内周部に臨んでいる状態のときは、差圧が発生せず、給油経路30、連通孔31には流れない。背圧室28に導かれたオイルは、旋回スクロール15の鏡板15aを貫通するように設けた連通路33内の絞り部34を通って吸入室19を経由して圧縮機構16に供給される。   In the other system, when the communication hole 31 faces the outer peripheral portion (back pressure chamber 28) of the sealing material 32, the pressure difference is introduced to the back pressure chamber 28 through the oil supply path 30 and the communication hole 31. Conversely, when the communication hole 31 faces the inner peripheral portion of the sealing material 32, no differential pressure is generated and the oil supply path 30 and the communication hole 31 do not flow. The oil guided to the back pressure chamber 28 is supplied to the compression mechanism 16 via the suction chamber 19 through the throttle portion 34 in the communication passage 33 provided so as to penetrate the end plate 15 a of the orbiting scroll 15.
以上のように本実施の形態においては、背圧室28と吸入室19とを連通させる連通路33内に絞り部34を設けることにより、背圧室28の圧力は吸入圧に対して一定の圧力比に設定され、転覆が起こりやすく吸入圧が高い低圧縮比での運転条件で、転覆が抑えられる背圧に設定しても、転覆が起こりにくい高圧縮比での運転条件では、吸入圧力が低いため背圧は低く抑えられ、旋回スクロール15を固定スクロール14に押しつける力を低減することができ、摺動部の摩耗や入力増加による効率低下が抑えられ、また、旋回スクロール15の鏡板15aを貫通するように連通路33を設けるので、加工が容易で、生産性を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, by providing the throttle portion 34 in the communication passage 33 that allows the back pressure chamber 28 and the suction chamber 19 to communicate with each other, the pressure in the back pressure chamber 28 is constant with respect to the suction pressure. The suction pressure is set under the high compression ratio, which is set to the pressure ratio and is low in the compression ratio, where the suction pressure is high and the suction pressure is high. Therefore, the back pressure can be kept low, the force for pressing the orbiting scroll 15 against the fixed scroll 14 can be reduced, and the decrease in efficiency due to wear of the sliding portion and an increase in input can be suppressed. Also, the end plate 15a of the orbiting scroll 15 Since the communication path 33 is provided so as to pass through, the processing is easy and the productivity can be improved.
また、本実施の形態の絞り部34を別体で構成することにより、機種により使用範囲が違い、絞りの設定が異なる場合でも、加工工具の変更すること無く、絞り部34のみの切り換えで対応が可能となり、効率良く生産することができる。   In addition, by configuring the throttle unit 34 of this embodiment as a separate body, even if the range of use differs depending on the model and the setting of the aperture differs, it is possible to switch only the throttle unit 34 without changing the processing tool Can be produced efficiently.
また、流体として二酸化炭素を用いた場合、圧力上昇が急で旋回スクロール15を固定スクロール14から押し離そうとする力がより大きく働き、より転覆現象が発生しやすいため、低圧縮比での運転条件では背圧をより高く設定する必要がある。それによって、高圧縮比での運転条件での背圧は必要以上に大きくなるため、実施の形態1または2を施すことによって、高圧縮比での運転条件で背圧を低く抑え、旋回スクロール15を固定スクロール14に押しつける力を低減し、摺動部の摩耗や入力増加による効率低下を抑えることがより有効である。   In addition, when carbon dioxide is used as the fluid, the pressure rises suddenly, and the force that pushes the orbiting scroll 15 away from the fixed scroll 14 works more, and the overturning phenomenon is more likely to occur. Under certain conditions, the back pressure needs to be set higher. As a result, the back pressure under operating conditions at a high compression ratio becomes larger than necessary. Therefore, by applying the first or second embodiment, the back pressure is kept low under operating conditions at a high compression ratio, and the orbiting scroll 15 It is more effective to reduce the force that presses the fixed scroll 14 against the fixed scroll 14, and to suppress the decrease in efficiency due to wear of the sliding portion and an increase in input.
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、背圧があまり必要でない高圧縮比での運転条件では、背圧が低く抑えられるため、旋回スクロールが固定スクロールに必要以上の力で押しつけられることが無く、摺動部の摩耗や摺動損失による入力増加を抑えられるので、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、厳しい運転状況でも信頼性が高く快適な製品とすることが可能である。   As described above, in the scroll compressor according to the present invention, the back pressure is kept low under the operation condition at the high compression ratio where the back pressure is not so much required, so the orbiting scroll is pressed against the fixed scroll with an excessive force. Therefore, an increase in input due to wear and sliding loss of the sliding portion can be suppressed, and a highly reliable scroll compressor can be provided. Furthermore, as a product such as an air conditioner such as a room air conditioner or a heat pump type water heater, it is possible to make the product highly reliable and comfortable even under severe operating conditions.
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The longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2におけるスクロール圧縮機の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor in Embodiment 2 of this invention 従来のスクロール圧縮機の縦断面図Longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor
符号の説明Explanation of symbols
11 密閉容器
12 クランクシャフト
12a 旋回軸部
12b 主軸部
13 主軸受部材
14 固定スクロール
15 旋回スクロール
15a 鏡板
16 圧縮機構
17 自転防止機構
18 旋回軸受
19 吸入室
20 吸入パイプ
21 オイル溜まり
22 副軸受部材
23 電動機
23a 固定子
23b 回転子
24 ピン
25a、25b バランスウェイト
26 ポンプ
27 給油通路
28 背圧室
29 旋回軸受部空間
30 給油経路
31 連通孔
32 シール材
33 連通路
34 絞り部
35 圧縮室
36 吐出口
37 リード弁
38 容器内吐出室
39 主軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Sealed container 12 Crankshaft 12a Orbiting shaft part 12b Main axis part 13 Main bearing member 14 Fixed scroll 15 Orbiting scroll 15a End plate 16 Compression mechanism 17 Anti-rotation mechanism 18 Orbiting bearing 19 Suction chamber 20 Suction pipe 21 Oil reservoir 22 Sub bearing member 23 Electric motor 23a Stator 23b Rotor 24 Pins 25a, 25b Balance weight 26 Pump 27 Oil supply passage 28 Back pressure chamber 29 Swivel bearing portion space 30 Oil supply passage 31 Communication hole 32 Seal material 33 Communication passage 34 Restriction portion 35 Compression chamber 36 Discharge port 37 Lead Valve 38 Discharge chamber in container 39 Main bearing

Claims (5)

  1. 密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールと、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの背面空間を高圧部と低圧部に仕切る仕切り手段を有し、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸上端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間より分岐する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設け、分岐した給油経路の出口を、前記旋回スクロールの旋回運動により前記仕切り手段の高圧側と低圧側に交互に開口するように設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記仕切り手段の低圧側と、前記固定スクロールのラップの外側に形成される吸入室とを連通させる連通路と、この連通路内に絞り部を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。 A compression mechanism section, an electric motor, and an oil reservoir are arranged in a sealed container, and the compression mechanism section has a fixed scroll having a spiral wrap on the end plate, and a turning scroll having a wrap meshing with the wrap of the fixed scroll. And a crankshaft having a main bearing member provided at a position sandwiching the orbiting scroll with the fixed scroll, and an orbiting shaft for fitting the orbiting bearing portion provided on the end plate of the orbiting scroll to orbit the orbiting scroll. And a main bearing portion provided on the main bearing member for pivotally supporting the crankshaft, and a partition means for partitioning a back space of the orbiting scroll into a high pressure portion and a low pressure portion on the main bearing member, Is supplied to the swivel bearing space at the upper end of the swivel shaft through an oil supply passage that penetrates the crankshaft in the axial direction. An oil supply path that branches off from the orbiting bearing portion space is provided in the orbiting scroll end plate, and the outlet of the branched oil supply path is connected to the high-pressure side and the low-pressure side of the partition means by the orbiting movement of the orbiting scroll. In the hermetic scroll compressor provided so as to open alternately, a communication path that connects the low-pressure side of the partition means and a suction chamber formed outside the wrap of the fixed scroll, and in the communication path A scroll compressor characterized in that a throttle part is provided.
  2. 給油経路と連通路が同時に仕切り手段の低圧側に開口しないことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1, wherein the oil supply path and the communication path do not open simultaneously to the low pressure side of the partitioning means.
  3. 連通路を旋回スクロールの鏡板を貫通するように設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1 or 2, wherein the communication path is provided so as to penetrate the end plate of the orbiting scroll.
  4. 連通路内の絞り部を別体で構成したことを特徴とする請求項1〜3に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the throttle portion in the communication path is configured separately.
  5. 流体として2酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項1〜4に記載のスクロール圧縮機。
    The scroll compressor according to claim 1, wherein carbon dioxide is used as the fluid.
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