JP2006214335A - Scroll compressor - Google Patents

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Yoshiyuki Futagami
義幸 二上
Takashi Morimoto
敬 森本
Akira Iwashida
鶸田  晃
Ryuichi Ono
竜一 大野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient and highly reliable scroll compressor, by restraining an overturning phenomenon of a revolving scroll in low compression ratio operation, by reducing a sliding loss in a sliding surface of an end plate of the revolving scroll and an end plate of a fixed scroll. <P>SOLUTION: Oil 6 is always supplied to the sliding surface 13a, by arranging a communicating passage 80 having one opening part opening in the sliding surface 13a of the end plate 12a of the fixed scroll 12 and the end plate 13a of the revolving scroll 13 and having another one opening part always opening in a high pressure part 30, inside the end plate 13a of the revolving scroll 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a scroll compressor used in a cooling device such as an air conditioning air conditioner or a refrigerator, or a heat pump type hot water supply device.

従来、スクロール圧縮機において、旋回・固定鏡板間の摺動面の接触を良好な状態に保ち、摩擦損失を低減するために、旋回スクロール鏡板内部に、一方の開口部が旋回スクロール鏡板と固定スクロール鏡板の摺動部に開口し、もう一方の開口部は旋回スクロールの背面に設けて摺動仕切り環によって断続的に摺動仕切り環の内側の高圧部に開口する通路を設けた構成をとっていた(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a scroll compressor, in order to keep the sliding surface contact between the revolving and fixed end plates in a good state and reduce friction loss, one opening is provided inside the revolving scroll end plate and the fixed scroll. It opens to the sliding part of the end plate, and the other opening part is provided on the back of the orbiting scroll, and has a configuration in which a passage is opened intermittently by the sliding partition ring to the high-pressure part inside the sliding partition ring. (For example, see Patent Document 1).

図6は、特許文献1に記載された従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部断面図である。図6に示すように、旋回スクロール13の鏡板13aに油通路50を設け、旋回スクロール13の旋回に伴って油通路50の開口を摺動仕切り環78より中心側に臨ませることによって、高圧部30にあるオイルを旋回スクロール13の鏡板13aと固定スクロール12との摺動面13bに導くことにより、良好な潤滑状況を達成し、摩擦損失を低減するものである。
特開平6−307354号公報
FIG. 6 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a conventional scroll compressor described in Patent Document 1. As shown in FIG. 6, an oil passage 50 is provided in the end plate 13 a of the orbiting scroll 13, and the opening of the oil passage 50 faces the center side from the sliding partition ring 78 as the orbiting scroll 13 turns. By guiding the oil at 30 to the sliding surface 13b between the end plate 13a of the orbiting scroll 13 and the fixed scroll 12, a good lubricating condition is achieved and the friction loss is reduced.
JP-A-6-307354

二酸化炭素冷媒を使用する場合、圧力が従来のHFC冷媒の約3倍となり、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面には、過大な押し付け力が発生するため、従来の仕様では摺動損失の増大、あるいは、かじりや異常摩耗を引き起こしてしまう。また、大容量で多冷媒となるシステムでは、液冷媒の戻りが激しい過渡運転時においては、洗浄性の高い二酸化炭素の液冷媒により、旋回スクロールのスラスト面においてオイル切れや温度上昇が発生して焼付きに至る恐れがある。   When carbon dioxide refrigerant is used, the pressure is about three times that of the conventional HFC refrigerant, and an excessive pressing force is generated on the sliding surface of the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll. In this case, sliding loss increases, or galling and abnormal wear occur. Also, in a system with a large capacity and multiple refrigerants, during transient operation where the return of the liquid refrigerant is severe, the carbon dioxide liquid refrigerant, which is highly washable, causes oil shortage and temperature rise on the thrust surface of the orbiting scroll. There is a risk of seizure.

そこで、上記従来の構成のように、高圧のオイルを旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面に供給しているが、旋回スクロールの回転に伴う断続的な給油であるため、一時的にせよ無給油状態が発生してしまう。また、断続的に高圧が旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板との摺動面にかかるため、旋回スクロールの鏡板を引き離そうとする力が断続的に発生してしまう。   Therefore, as in the conventional configuration described above, high-pressure oil is supplied to the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide, but because it is intermittent oiling accompanying the rotation of the orbiting scroll, Even if temporarily, an oil-free state will occur. Further, since a high pressure is intermittently applied to the sliding surface between the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll, a force for separating the end plate of the orbiting scroll is generated intermittently.

特に、二酸化炭素を用いたヒートポンプ給湯システムなどでは、システムの特性上非常に低い圧縮比でスクロール圧縮機が運転される場合があり、このような運転条件下で旋回スクロールが固定スクロールから引き離され、接触部において片当たりを発生しながら運転されてしまう。   In particular, in a heat pump hot water supply system using carbon dioxide, the scroll compressor may be operated at a very low compression ratio due to the characteristics of the system. Under such operating conditions, the orbiting scroll is pulled away from the fixed scroll, It will drive | operate, generating the one side contact in a contact part.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板との摺動面における摺動損失を低減するとともに、低圧縮比運転下で旋回スクロールの転覆現象を抑制し、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-mentioned conventional problems, and reduces sliding loss on the sliding surface between the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll, and suppresses the overturning phenomenon of the orbiting scroll under a low compression ratio operation. And it aims at providing a highly efficient and reliable 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、二酸化炭素を冷媒とし、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板が摺動する面の一部に連通路等を設けて高圧
のオイルを常時導く構成としたものである。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the scroll compressor of the present invention uses carbon dioxide as a refrigerant, and provides a high-pressure oil by providing a communication path or the like on a part of the surface on which the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide. The structure is such that it is always guided.

この構成により、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板の摺動面に高圧のオイルを常時導いているため、旋回スクロールの鏡板を引き離そうとする力が断続的に発生したり、無給油状態が発生したりするような不安定なことがなく、油膜厚さを厚くでき、摺動損失を低減するとともに、摺動面におけるかじりや異常摩耗を抑制することができる。   With this configuration, high pressure oil is always guided to the sliding surface of the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll, so that force to pull away the end plate of the orbiting scroll is generated intermittently or an oil-free state occurs. The oil film thickness can be increased, sliding loss can be reduced, and galling and abnormal wear on the sliding surface can be suppressed.

本発明のスクロール圧縮機は、低圧縮比運転下で、圧縮効率を向上でき、冷凍空調機器の高効率化および高信頼性化を実現することができる。   The scroll compressor of the present invention can improve the compression efficiency under the low compression ratio operation, and can realize high efficiency and high reliability of the refrigeration air-conditioning equipment.

第1の発明は、スクロール圧縮機において、二酸化炭素を冷媒とし、固定スクロールと旋回スクロールの鏡板とが摺動する面の一部に高圧のオイルを常時導く構成としたものである。   The first aspect of the invention is a scroll compressor in which carbon dioxide is used as a refrigerant, and high-pressure oil is constantly guided to a part of a surface on which the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide.

従来、高圧のオイルを旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面に供給しているため、断続的な給油となり、無給油状態が発生してしまう。特に、二酸化炭素を冷媒とした時、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面には、過大な押し付け力が発生するため、摺動損失の増大、あるいは、かじりや異常摩耗を引き起こしてしまうが、本発明の構成によって、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面に常時安定した圧力によって給油できるため、摺動損失を低減できると共に、摺動面におけるかじりや異常摩耗を抑制でき、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現できる。   Conventionally, since high-pressure oil is supplied to the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide, the oil supply is intermittent and an oil-free state occurs. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, an excessive pressing force is generated on the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide, which increases sliding loss or causes galling or abnormal wear. However, according to the configuration of the present invention, the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide can be refueled with a stable pressure at all times, so that sliding loss can be reduced and galling on the sliding surface can be reduced. Abnormal wear can be suppressed, and a highly efficient and highly reliable scroll compressor can be realized.

第2の発明は、特に第1の発明で、旋回スクロールの鏡板内部に、一方の開口部が固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口し、もう一方の開口部が高圧部に常時開口する連通路を設けたものである。これによって、圧縮機底部のオイル溜りより、旋回スクロールの内部を通り、オイルを旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面に確実に供給することができ、高効率で高信頼性のスクロール圧縮機を実現できる。   The second invention is the first invention, in particular, in the orbiting scroll end plate, one opening opens to the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and the other opening is A communication passage that is always open is provided in the high-pressure portion. As a result, oil can be reliably supplied from the oil reservoir at the bottom of the compressor through the inside of the orbiting scroll to the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide, which is highly efficient and highly reliable. The scroll compressor can be realized.

第3の発明は、特に第2の発明の連通路において、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する開口部が、旋回スクロールが旋回しても、圧縮室に開口しない位置に設けたものである。これによって、連通路から高圧のオイルが流入することによる吸入加熱がなく、高効率なスクロール圧縮機が実現できる。   In the third aspect of the invention, particularly in the communication path of the second aspect of the invention, the opening that opens on the surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide is open to the compression chamber even if the orbiting scroll rotates. It is provided at a position where it is not. As a result, there is no suction heating due to high-pressure oil flowing from the communication path, and a highly efficient scroll compressor can be realized.

第4の発明は、特に第1の発明で、固定スクロールの鏡板内部に、一方の開口部が固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口し、もう一方の開口部が固定スクロールの鏡板背面にける高圧部に開口する連通路を設けたものである。これによって、固定スクロールの鏡板背面にける高圧部に溜まったオイルを、固定スクロール内部の連通路を通り、オイルを旋回スクロールの鏡板と固定スクロールの鏡板とが摺動する面に確実に供給することができ、高効率で高信頼性のスクロール圧縮機を実現できる。   The fourth invention is the first invention, in particular, in the end plate of the fixed scroll, one opening is open to the surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and the other opening is A communication passage that opens to a high-pressure portion in the rear surface of the fixed scroll end plate is provided. This ensures that the oil accumulated in the high-pressure part on the back of the fixed scroll end plate passes through the communication path inside the fixed scroll and supplies the oil to the surface on which the end plate of the orbiting scroll and the end plate of the fixed scroll slide. It is possible to realize a highly efficient and highly reliable scroll compressor.

第5の発明は、特に第1〜4の発明で、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する連通路の一部に絞り部を設けたものである。これによって、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に適量のオイルを常時給油することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。   The fifth aspect of the invention is particularly the first to fourth aspects of the invention, in which a throttle portion is provided in a part of the communication path that opens on the surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide. Accordingly, an appropriate amount of oil can be constantly supplied to the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and a highly efficient scroll compressor can be realized.

第6の発明は、特に第1〜5の発明で、固定スクロールにおいて、固定スクロールの鏡
板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に、固定スクロールの吸入口に連通する溝を形成したものである。これによって、従来、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面には比較的高い油膜圧力が発生して旋回スクロールが固定スクロールより引き離されようとするが、固定スクロールの吸入口に連通する溝により、溝内に吸入圧力が作用し、背圧力が高められることにより、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に高圧の連通路が開口しても、低圧縮比運転下でも旋回スクロールの片当たり現象が抑制される。よって、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
The sixth invention is the first to fifth inventions in particular, and in the fixed scroll, a groove communicating with the suction port of the fixed scroll is formed on the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide. is there. Thus, conventionally, a relatively high oil film pressure is generated on the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and the orbiting scroll tends to be separated from the fixed scroll. Even if a high-pressure communication path opens on the surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, the suction pressure acts in the groove and the back pressure is increased by the communicating groove. Even under specific operation, the orbiting scroll can be prevented from hitting. Therefore, a highly efficient scroll compressor can be provided.

第7の発明は、特に第6の発明で、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する開口部が、固定スクロールの吸入口に連通する溝に連通しない位置に設けたものである。これによって、固定スクロールの吸入口に連通する溝内を、確実に吸入圧力にすることができ、低圧縮比運転下でも旋回スクロールの片当たり現象が抑制される。また、高圧のオイルが、固定スクロールの鏡板と旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する開口部から固定スクロールの吸入口に連通する溝を通り、吸入口に戻されることがなく、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。   The seventh aspect of the invention is the sixth aspect of the invention, in particular, in which the opening that opens to the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide is provided at a position that does not communicate with the groove that communicates with the suction port of the fixed scroll. It is a thing. As a result, the inside of the groove communicating with the suction port of the fixed scroll can be reliably set to the suction pressure, and the orbiting scroll can be prevented from hitting even under low compression ratio operation. In addition, high-pressure oil does not return to the suction port through the groove communicating with the suction port of the fixed scroll from the opening that opens to the surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide. An efficient scroll compressor can be provided.

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の実施の形態に係わるスクロール圧縮機の縦断面図、図2は図1の圧縮機構部の要部拡大断面図である。図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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of a compression mechanism portion of FIG. The operation and action of the scroll compressor configured as shown in the figure will be described below.

図1に示すように、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器1内に溶接や焼き嵌めなどして固定したクランク軸4の主軸受部材11と、この主軸受部材11上にボルト止めした固定スクロール12との間に、固定スクロール12と噛み合う旋回スクロール13を挟み込んでスクロール式の圧縮機構2を構成し、旋回スクロール13と主軸受部材11との間に旋回スクロール13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規制機構14を設けて、クランク軸4の上端にある偏心軸部4aにて旋回スクロール13を偏心駆動することにより旋回スクロール13を円軌道運動させ、これにより固定スクロール12と旋回スクロール13との間に形成している圧縮室15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1外に通じた吸入パイプ16および固定スクロール12の外周部の吸入口17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12の中央部の吐出口18からリード弁19を押し開いて密閉容器1内に吐出させることを繰り返す。   As shown in FIG. 1, the scroll compressor of the present invention includes a main bearing member 11 of a crankshaft 4 fixed by welding or shrink fitting in an airtight container 1, and a fixed bolted on the main bearing member 11. The scroll-type compression mechanism 2 is configured by sandwiching the orbiting scroll 13 that meshes with the fixed scroll 12 between the scroll 12 and prevents the orbiting scroll 13 from rotating between the orbiting scroll 13 and the main bearing member 11. A rotation restricting mechanism 14 such as an Oldham ring that guides the orbital motion is provided, and the orbiting scroll 13 is eccentrically driven by the eccentric shaft portion 4a at the upper end of the crankshaft 4, thereby causing the orbiting scroll 13 to move in a circular orbit. Thereby, the compression chamber 15 formed between the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 is small while moving from the outer peripheral side to the center portion. The refrigerant gas is sucked and compressed from the suction pipe 16 communicating with the outside of the hermetic container 1 and the suction port 17 on the outer peripheral portion of the fixed scroll 12, and the refrigerant gas exceeding the predetermined pressure is fixed. The reed valve 19 is pushed open from the discharge port 18 at the center of the scroll 12 and discharged into the sealed container 1 repeatedly.

旋回スクロール13の背面部分には、主軸受部材11に配置されている摺動仕切り環78があり、旋回運動を行いながら摺動仕切り環78により、摺動仕切り環78の内側領域である高圧部30と、外側領域である高圧と低圧の中間圧に設定された背圧空間29とに仕切られている。この背面の圧力付加により旋回スクロール13は固定スクロール12に安定的に押しつけられ、漏れを低減するとともに安定して円軌道運動を行うことができる。   A sliding partition ring 78 disposed on the main bearing member 11 is provided on the back surface portion of the orbiting scroll 13, and the high pressure portion that is an inner region of the sliding partition ring 78 is formed by the sliding partition ring 78 while performing the orbiting motion. 30 and a back pressure space 29 set to an intermediate pressure of high pressure and low pressure, which is an outer region. By applying pressure on the back surface, the orbiting scroll 13 is stably pressed against the fixed scroll 12, reducing leakage and performing stable circular orbit movement.

さらに、固定スクロール12には、旋回スクロール13の背面の背圧空間29の圧力を制御する背圧調整弁9を備えている。   Further, the fixed scroll 12 includes a back pressure adjusting valve 9 that controls the pressure in the back pressure space 29 on the back surface of the orbiting scroll 13.

圧縮機運転中は、クランク軸4の下向きの他端にはポンプ25が設けられ、スクロール圧縮機と同時に駆動される。これによりポンプ25は密閉容器1の底部に設けられたオイル溜め20にあるオイル6を吸い上げてクランク軸4内を通縦しているオイル供給穴26
を通じて圧縮機構2に供給する。このときの供給圧は、スクロール圧縮機の吐出圧力とほぼ同等であり、旋回スクロール13に対する背圧源ともなる。これにより、旋回スクロール13は固定スクロール12から離れたり片当たりしたりするようなことはなく、所定の圧縮機能を安定して発揮する。
During operation of the compressor, a pump 25 is provided at the other downward end of the crankshaft 4 and is driven simultaneously with the scroll compressor. As a result, the pump 25 sucks up the oil 6 in the oil reservoir 20 provided at the bottom of the hermetic container 1 and vertically passes through the crankshaft 4.
To the compression mechanism 2. The supply pressure at this time is substantially equal to the discharge pressure of the scroll compressor, and also serves as a back pressure source for the orbiting scroll 13. As a result, the orbiting scroll 13 does not move away from the fixed scroll 12 and does not come into contact with each other, and the predetermined compression function is stably exhibited.

このように供給されたオイル6の一部は、供給圧や自重によって、逃げ場を求めるようにして偏心軸部4aと旋回スクロール13との嵌合部、クランク軸4と主軸受部材11との間の軸受部66に進入してそれぞれの部分を潤滑した後落下し、オイル溜め20へ戻る。高圧部30に供給されたオイル6の別の一部は、高圧部30に開口を有する通路54を通って、固定スクロール12の鏡板と旋回スクロール13のラップ13cとの摺動部13dと、旋回スクロール13の外周部まわりにあって自転規制機構14が位置している背圧空間29とに分岐して進入し、摺動部13dおよび自転規制機構14の摺動部を潤滑するのに併せ、背圧空間29にて旋回スクロール13の背圧を印加する。   A part of the oil 6 supplied in this way is obtained by a supply pressure or its own weight so as to obtain a clearance, between the fitting portion between the eccentric shaft portion 4a and the orbiting scroll 13, and between the crankshaft 4 and the main bearing member 11. Then, the oil enters the bearing portion 66, lubricates the respective portions, falls, and returns to the oil sump 20. Another part of the oil 6 supplied to the high-pressure unit 30 passes through a passage 54 having an opening in the high-pressure unit 30, and slides 13 d between the end plate of the fixed scroll 12 and the wrap 13 c of the orbiting scroll 13, In addition to lubricating the sliding portion 13d and the sliding portion of the rotation restricting mechanism 14 by branching into the back pressure space 29 around the outer peripheral portion of the scroll 13 where the rotation restricting mechanism 14 is located, The back pressure of the orbiting scroll 13 is applied in the back pressure space 29.

背圧空間29に進入するオイル6は、絞り57での絞り作用によって高圧部30と圧縮室15の低圧側との圧力の中間となる中間圧に設定される。背圧空間29は高圧部30の高圧側との間が環状仕切り環78によってシールされていて、進入してくるオイルが充満するにつれて圧力を増し、所定の圧力を超えると、背圧調整弁9が作用して、圧縮室15の吸入部分に戻され進入する。   The oil 6 entering the back pressure space 29 is set to an intermediate pressure that is intermediate between the pressures of the high pressure portion 30 and the low pressure side of the compression chamber 15 by the throttle action of the throttle 57. The back pressure space 29 is sealed between the high pressure portion 30 and the high pressure side by an annular partition ring 78. The pressure increases as the incoming oil is filled, and when the pressure exceeds a predetermined pressure, the back pressure adjusting valve 9 Acts to return to the suction portion of the compression chamber 15 and enter.

このオイル6の進入は所定の周期で繰り返され、この繰り返しのタイミングは吸入、圧縮、吐出の繰り返しサイクルと、絞り57による減圧設定と背圧調整機構9での圧力設定との関係の組み合わせによって決まり、固定スクロール12と旋回スクロール13のラップ13cとの摺動部13dへの意図的な潤滑となる。この意図的な潤滑は前記したように背圧調整弁9による連絡路10の凹部105への開口によって常時保証される。吸入口17へと供給されたオイル6は旋回スクロール13の旋回運動とともに圧縮室15へと移動し、圧縮室15間の漏れ防止に役立っている。   The approach of the oil 6 is repeated at a predetermined cycle, and the timing of this repetition is determined by the combination of the repetitive cycle of suction, compression and discharge and the relationship between the pressure reduction setting by the throttle 57 and the pressure setting by the back pressure adjusting mechanism 9. In addition, intentional lubrication of the sliding portion 13d between the fixed scroll 12 and the wrap 13c of the orbiting scroll 13 is achieved. This intentional lubrication is always ensured by the opening of the communication path 10 into the recess 105 by the back pressure regulating valve 9 as described above. The oil 6 supplied to the suction port 17 moves to the compression chamber 15 along with the orbiting motion of the orbiting scroll 13 and serves to prevent leakage between the compression chambers 15.

さらに、図1、2に示すように、旋回スクロール13の鏡板13aの内部に、一方の開口部が固定スクロール12と旋回スクロール13の鏡板13aとが摺動する摺動面13bに開口し、もう一方の開口部が高圧部30に常時開口する連通路80を設けている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, one opening opens inside the end plate 13 a of the orbiting scroll 13 to the sliding surface 13 b on which the fixed scroll 12 and the end plate 13 a of the orbiting scroll 13 slide. One communicating portion is provided with a communication path 80 that is always open to the high-pressure portion 30.

通常、固定スクロール12の鏡板と旋回スクロール13の鏡板13aにおける摺動面には、過大な押し付け力が発生する。特に二酸化炭素を冷媒とした場合、この押し付け力は非常に大きくなるため、固定スクロール12の鏡板と旋回スクロール13のの鏡板13aとの摺動面13bにおいて、油膜が形成しづらく、摺動損失が大きくなり、性能低下が発生するが、連通路80により、常時、積極的に高圧のオイル6を摺動面13bに給油することにより、油膜厚さを増加させて摺動損失を低減し、圧縮機効率向上および高信頼性化を実現することができる。   Usually, an excessive pressing force is generated on the sliding surfaces of the end plate of the fixed scroll 12 and the end plate 13 a of the orbiting scroll 13. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, this pressing force becomes very large. Therefore, it is difficult to form an oil film on the sliding surface 13b between the end plate of the fixed scroll 12 and the end plate 13a of the orbiting scroll 13, and sliding loss is reduced. Although the performance is increased and the performance is reduced, the high pressure oil 6 is always positively supplied to the sliding surface 13b through the communication passage 80, so that the oil film thickness is increased and the sliding loss is reduced. Improved machine efficiency and higher reliability can be realized.

また、連通路80の一部に絞り部を設けておくことによって、固定スクロール12の鏡板と旋回スクロール13の鏡板13aにおける摺動面13bに、適量のオイル6を供給することができ、より高効率化を実現できる。   Further, by providing a throttle part in a part of the communication path 80, an appropriate amount of oil 6 can be supplied to the sliding surface 13b of the end plate of the fixed scroll 12 and the end plate 13a of the orbiting scroll 13. Efficiency can be realized.

(実施の形態2)
図3を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロールを下方より見た平面図で、旋回スクロール13に設けた連通路80の開口部の、固定スクロール12における軌跡を示す。図に示すように、旋回スクロール13の旋回運動に伴い、連通路80の開口部が圧縮室15に臨まないようにするとともに、ある程度のシール長さを設けるように設定している。こ
れにより、連通路80を経由して圧縮室15へ高圧のオイル6が流入することによる吸入加熱がなく、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view of the fixed scroll of the scroll compressor according to the second embodiment of the present invention as viewed from below, and the locus of the fixed scroll 12 at the opening of the communication passage 80 provided in the orbiting scroll 13 is shown. Show. As shown in the figure, with the orbiting motion of the orbiting scroll 13, the opening of the communication path 80 is set so as not to face the compression chamber 15, and a certain seal length is provided. As a result, there is no suction heating due to the high-pressure oil 6 flowing into the compression chamber 15 via the communication passage 80, and a highly efficient scroll compressor can be realized.

(実施の形態3)
図1および図4を用いて、本発明の第3の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第3の実施の形態に係わるスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。固定スクロール12の鏡板12a内部に、一方の開口部が固定スクロール12の鏡板12aと旋回スクロール13の鏡板13aとの摺動面13bに開口し、もう一方の開口部が固定スクロール12の鏡板背面の吐出マフラー77との高圧空間31に開口する連通路81を設けている。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a scroll compressor according to the third embodiment of the present invention. Inside the end plate 12 a of the fixed scroll 12, one opening opens to the sliding surface 13 b between the end plate 12 a of the fixed scroll 12 and the end plate 13 a of the orbiting scroll 13, and the other opening is on the back of the end plate of the fixed scroll 12. A communication passage 81 that opens to the high-pressure space 31 with the discharge muffler 77 is provided.

圧縮室15から高圧空間31に吐出された冷媒中にはオイルが溶解しているが、そのオイル6の一部は分離され、固定スクロール12の鏡板背面部に溜まるようになる。そして、そのオイル6は、固定スクロール12の鏡板内部に設けられた連通路81を通り、固定スクロール12と旋回スクロール13との摺動面13bに供給される。   Oil is dissolved in the refrigerant discharged from the compression chamber 15 to the high-pressure space 31, but a part of the oil 6 is separated and accumulates on the rear surface of the fixed scroll 12. Then, the oil 6 passes through a communication passage 81 provided inside the end plate of the fixed scroll 12 and is supplied to the sliding surface 13 b between the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13.

通常、固定スクロール12と旋回スクロール13との摺動面13bには、過大な押し付け力が発生する。特に二酸化炭素を冷媒とした場合、この押し付け力は非常に大きくなるため、固定スクロール12と旋回スクロール13の摺動面13bにおいて、油膜が形成しづらく、摺動損失が大きくなり、性能低下が発生するが、連通路81により、高圧のオイル6を、積極的に固定スクロール12と旋回スクロール13との摺動面13bに給油することにより、油膜厚さを増加させて摺動損失を低減し、圧縮機効率向上および高信頼性化を実現することができる。   Usually, an excessive pressing force is generated on the sliding surface 13 b between the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant, the pressing force becomes very large, so that it is difficult to form an oil film on the sliding surfaces 13b of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13, and the sliding loss increases, resulting in a performance degradation. However, by actively supplying the high pressure oil 6 to the sliding surface 13b of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 through the communication passage 81, the oil film thickness is increased and the sliding loss is reduced. Improvement of compressor efficiency and high reliability can be realized.

(実施の形態4)
図5を用いて、本発明の第4の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第4の実施の形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロール12の平面図である。固定スクロール12の鏡板12aと旋回スクロール13の鏡板13aとの摺動面に固定スクロール12の吸入口17に連通する溝90を形成している。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of the fixed scroll 12 of the scroll compressor according to the fourth embodiment of the present invention. A groove 90 communicating with the suction port 17 of the fixed scroll 12 is formed on the sliding surface between the end plate 12 a of the fixed scroll 12 and the end plate 13 a of the orbiting scroll 13.

実施の形態1〜3のように、固定スクロール12と旋回スクロール13の鏡板が摺動する面に高圧のオイルを連通路80,81を設けて給油する場合、連通路80,81の開口部における圧力が高いことにより、旋回スクロール13が固定スクロール12から引き離される力が発生してしまう。   As in the first to third embodiments, in the case where high pressure oil is provided on the surface on which the end plates of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 slide and is provided with the communication passages 80 and 81, the opening in the communication passages 80 and 81 is provided. Due to the high pressure, a force that separates the orbiting scroll 13 from the fixed scroll 12 is generated.

しかし、固定スクロール12の吸入口17に連通する溝90により、溝90内に吸入圧力が作用し、背圧力が高められることにより、固定スクロール12と旋回スクロール13の鏡板が摺動する面に高圧の連通路80,81が開口しても、低圧縮比運転下でも旋回スクロール13の転覆現象が抑制される。よって、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。   However, the groove 90 communicating with the suction port 17 of the fixed scroll 12 causes a suction pressure to act in the groove 90 and the back pressure is increased, so that the surface on which the end plate of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 slides has a high pressure. Even if the communication passages 80 and 81 are opened, the overturning phenomenon of the orbiting scroll 13 is suppressed even under the low compression ratio operation. Therefore, a highly efficient scroll compressor can be provided.

また、実施の形態2における連通路80については、固定スクロール12と旋回スクロール13の鏡板13aにおいて摺動する面に開口する開口部は、固定スクロール12の吸入口17に連通する溝90に連通しない位置に設けるようにする。これによって、固定スクロール12の吸入口17に連通する溝90内を、確実に吸入圧力にすることができ、低圧縮比運転下でも旋回スクロール13の転覆現象が抑制される。また、高圧のオイル6が、固定スクロール12と旋回スクロール13の鏡板における摺動面に開口する開口部から固定スクロール12の吸入口17に連通する溝90を通り、吸入口17に戻されることがなく、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。   In the communication path 80 in the second embodiment, the opening that opens on the sliding surface of the end plate 13 a of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13 does not communicate with the groove 90 that communicates with the suction port 17 of the fixed scroll 12. It should be provided at the position. As a result, the inside of the groove 90 communicating with the suction port 17 of the fixed scroll 12 can be reliably set to the suction pressure, and the overturning phenomenon of the orbiting scroll 13 is suppressed even under the low compression ratio operation. Further, the high-pressure oil 6 may be returned to the suction port 17 through the groove 90 communicating with the suction port 17 of the fixed scroll 12 from the opening portion opened in the sliding surface of the end plate of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13. And a highly efficient scroll compressor can be provided.

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、低圧縮比運転下でも、圧縮効率向上を実現することがき、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。   As described above, the scroll compressor according to the present invention can improve the compression efficiency even under the low compression ratio operation, and the air scroll compressor, the vacuum pump, the scroll type expansion can be realized without limiting the working fluid to the refrigerant. It can also be applied to the use of scroll fluid machines such as machines.

本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の断面図Sectional drawing of the scroll compressor in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図Sectional drawing of the compression mechanism part 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固定スクロールの平面図The top view of the fixed scroll of the scroll compressor in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図Sectional drawing of the compression mechanism part of the scroll compressor in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4におけるスクロール圧縮機の要部である固定スクロールの平面図The top view of the fixed scroll which is the principal part of the scroll compressor in Embodiment 4 of this invention 従来のスクロール圧縮機の断面図Sectional view of a conventional scroll compressor

符号の説明Explanation of symbols

6 オイル
11 主軸受部材
12 固定スクロール
12a 鏡板
13 旋回スクロール
13a 鏡板
13b 摺動面
14 自転規制機構
15 圧縮室
17 吸入口
29 背圧空間
30 高圧部
31 高圧空間
78 摺動仕切り環
80,81 連通路
90 溝

6 Oil 11 Main bearing member 12 Fixed scroll 12a End plate 13 Orbiting scroll 13a End plate 13b Sliding surface 14 Rotation restricting mechanism 15 Compression chamber 17 Suction port 29 Back pressure space 30 High pressure portion 31 High pressure space 78 Sliding partition ring 80, 81 Communication path 90 groove

Claims (7)

鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合せて、前記旋回スクロールを自転の規制のもとに円軌道に沿って旋回させたときに容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行う圧縮室を形成し、前記旋回スクロールとこれの鏡板背面側を略支持する軸受部材にリング状の溝部を設け、前記軸受部材と前記鏡板背面側の中央部に潤滑用オイルにより高圧を与える高圧部と、この高圧部とは前記溝部に装着された合口部を有するリング状の摺動仕切り環によって仕切られ、前記旋回スクロール鏡板背面の外周部に前記高圧部より低い所定の圧力を印加する背圧空間とを設けたスクロール圧縮機において、
二酸化炭素を冷媒とし、前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面の一部に高圧のオイルを常時導く構成としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
By engaging the fixed scroll and the orbiting scroll where the spiral wrap rises from the end plate, and moving the orbiting scroll along a circular orbit under the regulation of rotation, it moves while changing the volume, so that suction, compression, A compression chamber for discharging is formed, and a ring-shaped groove is provided in a bearing member that substantially supports the orbiting scroll and the back side of the end plate, and a high pressure is applied to the bearing member and the central part on the back side of the end plate by lubricating oil. The high pressure portion to be applied and the high pressure portion are partitioned by a ring-shaped sliding partition ring having a joint portion attached to the groove portion, and a predetermined pressure lower than that of the high pressure portion is applied to the outer peripheral portion of the rear surface of the orbiting scroll end plate In a scroll compressor provided with a back pressure space to
A scroll compressor characterized in that carbon dioxide is used as a refrigerant, and high-pressure oil is always guided to a part of a surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide.
前記旋回スクロールの鏡板内部に、一方の開口部が前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口し、もう一方の開口部が前記高圧部に常時開口している連通路を設けたことを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。 Inside the end plate of the orbiting scroll, one opening is open to the surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and the other opening is always open to the high pressure portion. The scroll compressor according to claim 1, further comprising a passage. 前記連通路の、前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する開口部を、前記旋回スクロールが旋回しても、前記圧縮室に開口しない位置に設けたことを特徴とする請求項2に記載のスクロール圧縮機。 An opening of the communication path that opens in a surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide is provided at a position that does not open in the compression chamber even when the orbiting scroll rotates. The scroll compressor according to claim 2, wherein 前記固定スクロールの鏡板内部に、一方の開口部が前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口し、もう一方の開口部が前記固定スクロールの鏡板の背面にける高圧空間に開口する連通路を設けたことを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。 Inside the end plate of the fixed scroll, one opening opens to a surface where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide, and the other opening is a high pressure on the back of the end plate of the fixed scroll. The scroll compressor according to claim 1, wherein a communication passage opening in the space is provided. 前記連通路の一部に絞り部を設けたことを特徴とする請求項1〜4記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1, wherein a throttle portion is provided in a part of the communication path. 前記固定スクロールにおいて、前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に、前記固定スクロールの吸入口に連通する溝を形成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 6. The fixed scroll according to claim 1, wherein a groove communicating with the suction port of the fixed scroll is formed on a surface on which the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide. The scroll compressor according to one item. 前記通路の、前記固定スクロールの鏡板と前記旋回スクロールの鏡板とが摺動する面に開口する開口部を、前記固定スクロールの吸入口に連通する溝に連通しない位置に設けたことを特徴とする請求項6に記載のスクロール圧縮機。

An opening that opens in a surface of the passage where the end plate of the fixed scroll and the end plate of the orbiting scroll slide is provided at a position that does not communicate with the groove that communicates with the suction port of the fixed scroll. The scroll compressor according to claim 6.

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