JP2012036876A

JP2012036876A - Scroll compressor

Info

Publication number: JP2012036876A
Application number: JP2010180183A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Matsui; 友寿松井; Shuhei Koyama; 修平小山; Koji Masumoto; 浩二増本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scroll compressor in which the unstable behavior of a swing scroll is reduced.SOLUTION: In the scroll compressor 100, a fixed scroll is composed of a vortex body 4C having an involute curve shape and two panel boards (upper panel board 4A, lower panel board 4B) provided at both end surfaces of the vortex body 4C, and the swing scroll 5 is disposed between two panel boards of the fixed scroll 4 and the scroll compressor and is configured by a vortex body having an involute curve shape and formed with a swinging bearing 5a for pivotally supporting a main shaft 7.

Description

本発明は、たとえば空気調和装置、給湯機又は冷凍装置等のヒートポンプ装置の一構成要素として搭載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 that is mounted as a component of a heat pump device such as an air conditioner, a water heater, or a refrigeration apparatus.

従来から、たとえば空気調和装置、給湯機又は冷凍装置等のヒートポンプ装置の一構成要素として搭載されるスクロール圧縮機が開示されている。一般的なスクロール圧縮機は、圧縮部及び駆動部を備えている。この圧縮部は、スクロール圧縮機のシェル（密閉容器）に対して固定されている１つの固定スクロールと、その固定スクロールに対して偏心旋回運動をする１つの揺動スクロールと、で構成されている（たとえば、特許文献１参照）。各スクロールは、鏡板と、その鏡板片側に設けられたインボリュート曲線状の１つの渦巻体（スクロール歯）と、で構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a scroll compressor mounted as a component of a heat pump device such as an air conditioner, a hot water supply device, or a refrigeration device has been disclosed. A general scroll compressor includes a compression unit and a drive unit. This compression part is comprised by one fixed scroll currently fixed with respect to the shell (sealed container) of a scroll compressor, and one rocking scroll which carries out an eccentric turning motion with respect to the fixed scroll. (For example, refer to Patent Document 1). Each scroll is composed of an end plate and one spiral body (scroll tooth) having an involute curve shape provided on one end of the end plate.

また、２つの固定スクロールと１つの揺動スクロールとを備えたスクロール圧縮機が提案されている（たとえば、特許文献２及び３参照）。このようなスクロール圧縮機では、固定スクロールが鏡板とその鏡板片側に設けられたインボリュート曲線状の１つの渦巻体で構成され、揺動スクロールが鏡板とその鏡板両側に設けられたインボリュート曲線状の２つの渦巻体、または、揺動スクロールが鏡板とその鏡板を貫通するように設けられたインボリュート曲線状の１つの渦巻体で構成されていることが一般的である。 Further, a scroll compressor having two fixed scrolls and one swing scroll has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3). In such a scroll compressor, the fixed scroll is composed of an end plate and one involute spiral body provided on one end of the end plate, and the orbiting scroll is formed of an involute curve 2 provided on both ends of the end plate and the end plate. In general, a single scroll body or a swing scroll is formed of a mirror plate and a spiral body having an involute curve provided so as to penetrate the mirror plate.

特開平０５−７９４７７号公報（たとえば、第３頁等）Japanese Patent Laid-Open No. 05-79477 (for example, page 3) 特開昭５７−７６２０２号公報（たとえば、第４頁等）JP-A-57-76202 (for example, page 4) 特開平８−２００２４２号公報（たとえば、第４頁等）JP-A-8-200242 (for example, page 4)

特許文献１に記載されているスクロール圧縮機のような揺動スクロールの鏡板の片側に設けられた一対の渦巻体で構成される圧縮構造（片面スクロール構造）では、圧縮ガスによる渦巻同士の反発力に対し、揺動スクロールの旋回方向に支えるジャーナル軸受と、その旋回平面に対し垂直方向（軸方向）に支えるスラスト軸受と、が設けてある。従来から、スクロール圧縮機の高効率化を目指すためにも、これらの軸受での摺動損失低減が大きな問題になっていた。 In a compression structure (single-sided scroll structure) composed of a pair of spiral bodies provided on one side of an end plate of an orbiting scroll like the scroll compressor described in Patent Document 1, the repulsive force between the spirals caused by compressed gas On the other hand, a journal bearing that is supported in the orbiting direction of the orbiting scroll and a thrust bearing that is supported in a direction perpendicular to the orbiting plane (axial direction) are provided. Conventionally, reduction of sliding loss in these bearings has been a major problem in order to increase the efficiency of scroll compressors.

特に、スラスト軸受では、圧縮ガスによる渦巻同士の軸方向の反発力（スラスト荷重）を支えるだけでなく、ユニット制御によるガス圧変動や周波数変動によって転覆やばたつき等が発生する揺動スクロールの不安定な姿勢をも支えることになる。そのため、良好な潤滑状態を維持するのが難しく、大きな摺動ロスが発生することにもなっていた。また、摺動状態悪化による軸受焼付きにより、スクロール圧縮機の故障に繋がってしまう事態もあった。 In particular, thrust bearings not only support the axial repulsive force (thrust load) between swirls caused by compressed gas, but also the instability of an orbiting scroll that overturns and flutters due to gas pressure fluctuations and frequency fluctuations caused by unit control. It will support a good attitude. Therefore, it is difficult to maintain a good lubrication state, and a large sliding loss has occurred. In addition, bearing seizure due to worsening of the sliding state may cause a failure of the scroll compressor.

一方、特許文献２や特許文献３に記載されているスクロール圧縮機のような揺動スクロールの鏡板の両側に設けられた二対の渦巻体で構成される圧縮構造（両面スクロール構造）では、揺動スクロールの鏡板を挟んで対称に圧縮室が形成されるため、揺動スクロールに発生するスラスト荷重を基本的にはキャンセルすることができる。しかしながら、加工・組立の精度ばらつきや温度分布・流路抵抗等により圧縮過程で対称の圧縮室に圧力差が生じるため、揺動スクロールの動作が不安定となって片当たりや局部摺動による損失が発生していた。 On the other hand, in the compression structure (double-sided scroll structure) composed of two pairs of spiral bodies provided on both sides of the end plate of the orbiting scroll such as the scroll compressor described in Patent Document 2 or Patent Document 3, Since the compression chambers are formed symmetrically across the end plate of the dynamic scroll, the thrust load generated in the orbiting scroll can be basically canceled. However, pressure fluctuations occur in the compression chambers symmetrical in the compression process due to variations in processing and assembly accuracy, temperature distribution, flow path resistance, etc. Had occurred.

特に、動作圧力が高い冷媒を用いた場合は、その圧力差が顕著になり、発生したスラスト荷重により大きな摺動損失が生じる問題があった。また、両面スクロール構造は、片面スクロール構造よりも圧縮室の数が単純に倍になるため、漏れ隙間の増加による漏れ損失の増大により、圧縮効率の低下が問題になっていた。さらに、このような揺動スクロールには、鏡板を挟んで渦巻体を対称に（または同一加工基準を設けて）切削する高精度な加工や加工設備が求められるため、非常に高価になるという問題もあった。 In particular, when a refrigerant having a high operating pressure is used, the pressure difference becomes significant, and there is a problem that a large sliding loss is caused by the generated thrust load. In addition, the double-sided scroll structure simply doubles the number of compression chambers compared to the single-sided scroll structure, so that a reduction in compression efficiency has become a problem due to an increase in leakage loss due to an increase in the leakage gap. Furthermore, such an orbiting scroll requires a highly accurate process and processing equipment that cuts the spiral body symmetrically (or with the same processing standard) across the end plate, and is therefore very expensive. There was also.

本発明は、以上のような問題のうち少なくとも１つを解決するためになされたもので、揺動スクロールの不安定な挙動を低減するようにしたスクロール圧縮機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve at least one of the above problems, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor that reduces the unstable behavior of the orbiting scroll.

本発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロール及び揺動スクロールを有し、吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部を備えたスクロール圧縮機であって、前記固定スクロールは、インボリュート曲線形状の渦巻体と、前記渦巻体の両端面に設けられる２個の鏡板と、で構成されており、前記揺動スクロールは、前記固定スクロールの２個の鏡板の間に配置され、主軸を軸支する軸受が形成されたインボリュート曲線状の渦巻体で構成されていることを特徴とする。 A scroll compressor according to the present invention includes a fixed scroll and an orbiting scroll, and includes a compression mechanism unit that compresses a sucked refrigerant. The fixed scroll has an involute curvilinear spiral body. And two end plates provided on both end faces of the spiral body, and the orbiting scroll is disposed between the two end plates of the fixed scroll to form a bearing that supports the main shaft. The involute curved spiral body is formed.

本発明に係るスクロール圧縮機は、固定スクロール及び揺動スクロールを有し、吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部を備えたスクロール圧縮機であって、前記揺動スクロールは、インボリュート曲線形状の渦巻体と、前記渦巻体の両端面に設けられる２個の鏡板と、で構成されており、前記固定スクロールは、前記揺動スクロールの２個の鏡板の間に配置され、主軸を軸支する軸受が形成されたインボリュート曲線状の渦巻体で構成されていることを特徴とする。 The scroll compressor according to the present invention is a scroll compressor having a fixed scroll and an orbiting scroll, and having a compression mechanism for compressing sucked refrigerant, wherein the orbiting scroll has an involute curvilinear spiral. And two end plates provided on both end surfaces of the spiral body, and the fixed scroll is disposed between the two end plates of the orbiting scroll and has a bearing that supports the main shaft. It is characterized by being formed of an involute curved spiral body formed.

本発明に係るスクロール圧縮機によれば、揺動スクロールの不安定な挙動を低減することができ、信頼性の向上を図ることができる。 According to the scroll compressor according to the present invention, the unstable behavior of the orbiting scroll can be reduced, and the reliability can be improved.

本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of schematic structure of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の分解状態を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the decomposition | disassembly state of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部のメリットを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the merit of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 圧力が作用した場合における圧縮室を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the compression chamber in case a pressure acts. 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の圧縮室を説明するための概略平面図である。It is a schematic plan view for demonstrating the compression chamber of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 揺動スクロールの位置決めを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating positioning of an orbiting scroll. 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の圧縮室の径方向における冷媒の漏れを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the leakage of the refrigerant | coolant in the radial direction of the compression chamber of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の圧縮室の周方向における冷媒の漏れを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the leakage of the refrigerant | coolant in the circumferential direction of the compression chamber of the compression mechanism part of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of schematic structure of the scroll compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of schematic structure of the scroll compressor which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１.
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機（以下、圧縮機１００と称する）の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。図１に基づいて、圧縮機１００の構成及び動作について説明する。この圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和機、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル装置の一構成要素となるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a schematic configuration of a scroll compressor (hereinafter referred to as a compressor 100) according to Embodiment 1 of the present invention. The configuration and operation of the compressor 100 will be described with reference to FIG. The compressor 100 is a component of a refrigeration cycle apparatus such as a refrigerator, a freezer, a vending machine, an air conditioner, a refrigeration apparatus, or a water heater. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

この圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。圧縮機１００は、圧縮機構部１６と駆動機構部１７とを有している。この圧縮機構部１６及び駆動機構部１７は、シェル（密閉容器）１内に収納されている。このシェル１は、圧力容器となっている。図１に示すように、圧縮機構部１６がシェル１の上側に配置され、駆動機構部１７がシェル１の下側に配置されている。シェル１の底部は、冷凍機油２０を貯留する油だめ１９となっている。また、シェル１には、冷媒ガスを吸入するための吸入管１０と、冷媒ガスを吐出するための吐出管１１とが連接されている。さらに、シェル１の内側には、ステーター２、フレーム３、及び、サブフレーム９が固定されている。 The compressor 100 sucks the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, compresses it, and discharges it as a high-temperature and high-pressure state. The compressor 100 includes a compression mechanism unit 16 and a drive mechanism unit 17. The compression mechanism unit 16 and the drive mechanism unit 17 are accommodated in a shell (sealed container) 1. This shell 1 is a pressure vessel. As shown in FIG. 1, the compression mechanism portion 16 is disposed on the upper side of the shell 1, and the drive mechanism portion 17 is disposed on the lower side of the shell 1. The bottom of the shell 1 is a sump 19 for storing the refrigerator oil 20. Further, a suction pipe 10 for sucking refrigerant gas and a discharge pipe 11 for discharging refrigerant gas are connected to the shell 1. Further, a stator 2, a frame 3, and a subframe 9 are fixed inside the shell 1.

圧縮機構部１６は、駆動機構部１７により駆動され、吸入管１０から吸入した冷媒ガスを圧縮してシェル１内の吐出空間１５に吐出穴４ａを介して排出する機能を有している。この圧縮機構部１６は、固定スクロール４と、揺動スクロール５と、オルダムリング６と、で概略構成されている。なお、吐出空間１５は、圧縮機１００内部の上方空間に形成されており、高圧空間となっている。そして、吐出空間１５に排出された冷媒ガスは、吐出空間１５に連通している吐出管１１から圧縮機１００の外部に吐出されることになる。 The compression mechanism unit 16 is driven by the drive mechanism unit 17 and has a function of compressing the refrigerant gas sucked from the suction pipe 10 and discharging it to the discharge space 15 in the shell 1 through the discharge hole 4a. The compression mechanism section 16 is roughly configured by a fixed scroll 4, a swing scroll 5, and an Oldham ring 6. The discharge space 15 is formed in an upper space inside the compressor 100 and is a high-pressure space. The refrigerant gas discharged into the discharge space 15 is discharged to the outside of the compressor 100 from the discharge pipe 11 communicating with the discharge space 15.

固定スクロール４は、上部鏡板４Ａと、下部鏡板４Ｂと、上部鏡板４Ａと下部鏡板４Ｂに挟持されるインボリュート曲線形状の渦巻体（スクロール歯）４Ｃと、で構成されている。この固定スクロール４は、フレーム３に固定されてシェル１内に設置されるようになっている。上部鏡板４Ａには、圧縮された冷媒ガスを吐出するための吐出穴４ａが貫通形成されている。この吐出穴４ａの形成位置を特に限定するものではないが、たとえば上部鏡板４Ａの略中央部等に形成するとよい。下部鏡板４Ｂの外周側には、揺動スクロール５の自転防止機構として機能するオルダムリング６の下部爪部６ａが噛み合うように装着される形状のオルダム溝４ｂが形成されている。 The fixed scroll 4 includes an upper end plate 4A, a lower end plate 4B, and an involute spiral body (scroll tooth) 4C sandwiched between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B. The fixed scroll 4 is fixed to the frame 3 and installed in the shell 1. A discharge hole 4a for discharging the compressed refrigerant gas is formed through the upper end plate 4A. Although the formation position of this discharge hole 4a is not specifically limited, For example, it is good to form in the substantially center part etc. of the upper end plate 4A. On the outer peripheral side of the lower end plate 4B, there is formed an Oldham groove 4b shaped to be fitted so that the lower claw portion 6a of the Oldham ring 6 functioning as a rotation prevention mechanism of the swing scroll 5 is engaged.

揺動スクロール５は、固定スクロール４に対して自転運動することなく公転運動を行なうようになっている。揺動スクロール５は、固定スクロール４の上部鏡板４Ａと下部鏡板４Ｂとの間に配置されるようになっている。この揺動スクロール５は、固定スクロール４の渦巻体４Ｃと互いに噛み合うようなインボリュート曲線形状の渦巻体で構成されている。つまり、揺動スクロール５は、固定スクロール４の渦巻体４Ｃに噛み合うようにされた後、上部鏡板４Ａと下部鏡板４Ｂとで挟み込まれるようになっているのである。そして、揺動スクロール５と渦巻体４Ｃとの間には、相対的に容積が変化する圧縮室１８が形成される。 The orbiting scroll 5 performs a revolving motion without rotating about the fixed scroll 4. The swing scroll 5 is arranged between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B of the fixed scroll 4. The orbiting scroll 5 is formed of an involute curved spiral body that meshes with the spiral body 4C of the fixed scroll 4. In other words, the orbiting scroll 5 is engaged with the spiral body 4C of the fixed scroll 4 and then sandwiched between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B. A compression chamber 18 whose volume changes relatively is formed between the orbiting scroll 5 and the spiral body 4C.

揺動スクロール５の中央付近には、主軸７の先端に予め設けられた偏心ピン部７ａが嵌入（係合）され、この偏心ピン部７ａを回転自在に支持する揺動軸受５ａが設けられている。また、揺動スクロール５の外周付近には、オルダムリング６の上部爪部６ｂが噛み合うように装着されるオルダム溝５ｂが形成されている。なお、固定スクロール４及び揺動スクロール５の構成、作用、及び効果については、図２〜図８で詳細に説明するものとする。 Near the center of the swing scroll 5, an eccentric pin portion 7a provided in advance at the tip of the main shaft 7 is fitted (engaged), and a swing bearing 5a that rotatably supports the eccentric pin portion 7a is provided. Yes. Further, an Oldham groove 5b is formed in the vicinity of the outer periphery of the orbiting scroll 5 so that the upper claw portion 6b of the Oldham ring 6 is fitted. The configuration, operation, and effect of the fixed scroll 4 and the orbiting scroll 5 will be described in detail with reference to FIGS.

オルダムリング６は、固定スクロール４と揺動スクロール５との間、正確には下部鏡板４Ｂの上面と揺動スクロール５の下面との間に配設され、揺動スクロール５の偏心旋回運動中における自転運動を阻止する機能を有している。オルダムリング６を配設することで、揺動スクロール５の自転運動を阻止し、公転運動を可能とすることができる。なお、オルダムリング６の下面には下部爪部６ａが、オルダムリング６の上面に上部爪部６ｂが、それぞれ２つずつ設けられている。 The Oldham ring 6 is disposed between the fixed scroll 4 and the orbiting scroll 5, more precisely between the upper surface of the lower end plate 4B and the lower surface of the orbiting scroll 5, and during the eccentric orbiting motion of the orbiting scroll 5. Has a function to prevent rotation. By disposing the Oldham ring 6, it is possible to prevent the orbiting scroll 5 from rotating and to make a revolving motion. Two lower claws 6 a are provided on the lower surface of the Oldham ring 6, and two upper claws 6 b are provided on the upper surface of the Oldham ring 6.

駆動機構部１７は、圧縮機構部１６の揺動スクロール５を駆動する機能を果たすようになっている。つまり、駆動機構部１７が主軸７を介して揺動スクロール５を駆動することによって、圧縮機構部１６で冷媒ガスを圧縮するようになっている。駆動機構部１７は、主軸７に固定されたローター８と、シェル１に固着保持されたステーター２と、で概略構成されている。ローター８は、主軸７に固定され、ステーター２への通電が開始することにより回転駆動し、主軸７を回転させるようになっている。また、ステーター２の外周面は焼き嵌め等によりシェル１に固着支持されている。すなわち、ローター８及びステーター２でモータを構成しているのである。 The drive mechanism unit 17 serves to drive the orbiting scroll 5 of the compression mechanism unit 16. That is, when the drive mechanism unit 17 drives the orbiting scroll 5 via the main shaft 7, the compression mechanism unit 16 compresses the refrigerant gas. The drive mechanism portion 17 is schematically configured by a rotor 8 fixed to the main shaft 7 and a stator 2 fixedly held by the shell 1. The rotor 8 is fixed to the main shaft 7 and is rotationally driven when the energization of the stator 2 starts to rotate the main shaft 7. The outer peripheral surface of the stator 2 is fixedly supported on the shell 1 by shrink fitting or the like. That is, the rotor 8 and the stator 2 constitute a motor.

また、圧縮機１００は、駆動機構部１７での駆動力を圧縮機構部１６に伝達する駆動軸としての機能を有する主軸７を備えている。主軸７は、作用するガス荷重に対し、許容撓み量を確保できる剛性をもち、切削性が良好であって、低コスト化できる材料を選定して構成するとよい。主軸７の上端部は、揺動スクロール５の揺動軸受５ａと回転自在に嵌合する偏心ピン部７ａが形成されている。また、主軸７には、回転時のバランスを釣り合わせるバランサー１２が取り付けられている。なお、図示していないが、油だめ１９に貯留してある冷凍機油２０の流路となる給油流路を主軸７の内部に形成してもよい。そうすれば、油だめ１９に溜まっている冷凍機油２０を、主軸７の回転に伴って吸い上げ、圧縮機構部１６に給油することが可能になる。 Further, the compressor 100 includes a main shaft 7 having a function as a drive shaft that transmits a driving force in the drive mechanism portion 17 to the compression mechanism portion 16. The main shaft 7 may be configured by selecting a material that has rigidity capable of securing an allowable deflection amount with respect to an acting gas load, has good machinability, and can reduce costs. An upper end portion of the main shaft 7 is formed with an eccentric pin portion 7a that is rotatably fitted to the rocking bearing 5a of the rocking scroll 5. Further, a balancer 12 that balances the balance at the time of rotation is attached to the main shaft 7. Although not shown, an oil supply passage that serves as a passage for the refrigerating machine oil 20 stored in the sump 19 may be formed inside the main shaft 7. Then, the refrigerating machine oil 20 accumulated in the sump 19 can be sucked up along with the rotation of the main shaft 7 and supplied to the compression mechanism section 16.

フレーム３は、シェル１の内周面に外周面が焼き嵌めや溶接等によって固着され、中心部に主軸７が挿通される貫通穴が形成されている。この貫通穴には、主軸７を回転自在に支持する主軸受３ａが設けられている。このフレーム３は、シェル１内の上方に設置され、主軸７の上方部分を支持している。サブフレーム９も、シェル１の内周面に外周面が焼き嵌めや溶接等によって固着され、中心部に主軸７が挿通される貫通穴が形成されている。この貫通穴には、主軸７を回転自在に支持させるため副軸受９ａが設けられている。このサブフレーム９は、シェル１内の下方に設置され、主軸７の下方部分を支持している。 The frame 3 has an outer peripheral surface fixed to the inner peripheral surface of the shell 1 by shrink fitting, welding, or the like, and a through-hole through which the main shaft 7 is inserted is formed at the center. A main bearing 3 a that rotatably supports the main shaft 7 is provided in the through hole. The frame 3 is installed above the shell 1 and supports the upper part of the main shaft 7. The subframe 9 also has an outer peripheral surface fixed to the inner peripheral surface of the shell 1 by shrink fitting, welding, or the like, and a through hole through which the main shaft 7 is inserted is formed at the center. The through hole is provided with a sub bearing 9a for rotatably supporting the main shaft 7. The subframe 9 is installed below the shell 1 and supports the lower part of the main shaft 7.

ここで、圧縮機１００の動作について簡単に説明する。
モータを構成するローター８は、ステーター２が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ローター８に固定され、主軸受３ａ及び副軸受９ａに支持された主軸７が回転駆動する。主軸７の回転運動は、主軸７の偏心ピン部７ａ及び揺動軸受５ａを介し揺動スクロール５に伝わる。揺動スクロール５は、オルダムリング６により自転が規制され、公転運動する。この主軸７の回転駆動によって、シェル１内の冷媒ガスが固定スクロール４の渦巻体４Ｃと揺動スクロール５とにより形成される外周側の圧縮室１８内へ吸い込まれる。なお、冷凍サイクルを循環してきた低圧状態の冷媒は、吸入管１０からシェル１内に流入するようになっている。 Here, the operation of the compressor 100 will be briefly described.
The rotor 8 constituting the motor rotates in response to the rotational force from the rotating magnetic field generated by the stator 2. Along with this, the main shaft 7 fixed to the rotor 8 and supported by the main bearing 3a and the auxiliary bearing 9a is rotationally driven. The rotational motion of the main shaft 7 is transmitted to the orbiting scroll 5 via the eccentric pin portion 7a of the main shaft 7 and the orbiting bearing 5a. The orbiting scroll 5 is revolving with its rotation controlled by the Oldham ring 6. By the rotational drive of the main shaft 7, the refrigerant gas in the shell 1 is sucked into a compression chamber 18 on the outer peripheral side formed by the spiral body 4 </ b> C of the fixed scroll 4 and the swing scroll 5. The low-pressure refrigerant that has circulated through the refrigeration cycle flows into the shell 1 from the suction pipe 10.

圧縮室１８内に取り込まれた冷媒ガスは、揺動スクロール５の回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。そして、圧縮室１８で圧縮された冷媒ガスは、高圧の状態となって固定スクロール４の上部鏡板４Ａに形成されている吐出穴４ａから吐出し、吐出空間１５を経由してから圧縮機１００の外部へと流出される。なお、圧縮された高圧状態の冷媒は、吐出管１１からシェル１外部に流出され、冷凍サイクルを循環することになる。その後、ステーター２への通電を停止すると、圧縮機１００は停止することになる。 The refrigerant gas taken into the compression chamber 18 is directed toward the center while being gradually compressed as the swing scroll 5 rotates. Then, the refrigerant gas compressed in the compression chamber 18 becomes a high pressure state and is discharged from the discharge hole 4a formed in the upper end plate 4A of the fixed scroll 4 and passes through the discharge space 15 before the compressor 100. It is leaked outside. The compressed high-pressure refrigerant flows out of the shell 1 from the discharge pipe 11 and circulates in the refrigeration cycle. Thereafter, when the energization of the stator 2 is stopped, the compressor 100 is stopped.

図２は、圧縮機構部１６の分解状態を模式的に示す分解斜視図である。図３は、圧縮機構部１６のメリットを説明するための説明図である。図４は、圧力が作用した場合における圧縮室１８を説明するための説明図である。図５は、圧縮室１８を説明するための概略平面図である。図６は、揺動スクロール５の位置決めを説明するための説明図である。図７は、圧縮室１８の径方向における冷媒の漏れを説明するための説明図である。図８は、圧縮室１８の周方向における冷媒の漏れを説明するための説明図である。図２〜図８に基づいて、圧縮機１００の特徴部分である圧縮機構部１６について詳細に説明する。なお、図３〜図８では、比較対象として従来構造を併せて示している。 FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing an exploded state of the compression mechanism section 16. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the merit of the compression mechanism section 16. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the compression chamber 18 when pressure is applied. FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the compression chamber 18. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the positioning of the orbiting scroll 5. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the leakage of the refrigerant in the radial direction of the compression chamber 18. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the leakage of the refrigerant in the circumferential direction of the compression chamber 18. Based on FIGS. 2-8, the compression mechanism part 16 which is the characteristic part of the compressor 100 is demonstrated in detail. 3 to 8 also show a conventional structure as a comparison target.

まず、圧縮機構部１６の形成方法について説明する。たとえば、上部鏡板４Ａ及び下部鏡板４Ｂに予め渦巻状溝を加工しておき、一方の鏡板の渦巻状溝に渦巻体４Ｃを圧入固定し、揺動スクロール５及びオルダムリング６を装着した後に他方の鏡板の渦巻状溝に渦巻体４Ｃを圧入固定して圧縮機構部１６を形成できる。また、従来のように一方の鏡板に渦巻体４Ｃを一体で加工しておき、揺動スクロール５及びオルダムリング６を装着した後に他方の鏡板とボルト固定して圧縮機構部１６を形成できる。さらに、位置決めした渦巻体４Ｃ、揺動スクロール５及びオルダムリング６を上部鏡板４Ａ及び下部鏡板４Ｂで挟み、揺動スクロール５の揺動運動の外側で上部鏡板４Ａ及び下部鏡板４Ｂ同士をボルト固定して圧縮機構部１６を形成できる。 First, the formation method of the compression mechanism part 16 is demonstrated. For example, the upper end plate 4A and the lower end plate 4B are processed in advance with a spiral groove, the spiral body 4C is press-fitted and fixed in the spiral groove of one end plate, and the other scroll ring 5 and the Oldham ring 6 are attached. The compression mechanism 16 can be formed by press-fitting and fixing the spiral body 4C into the spiral groove of the end plate. Further, as in the prior art, the spiral body 4C is integrally processed on one end plate, and the compression mechanism portion 16 can be formed by bolting the other end plate after the swing scroll 5 and the Oldham ring 6 are mounted. Further, the positioned spiral body 4C, the swing scroll 5 and the Oldham ring 6 are sandwiched between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B, and the upper end plate 4A and the lower end plate 4B are bolted to each other outside the swing motion of the swing scroll 5. Thus, the compression mechanism portion 16 can be formed.

いずれの形成方法であっても、複雑な加工を要することなく圧縮機構部１６を形成することが可能である。なお、圧縮機構部１６を、揺動スクロール５の鏡板を挟んで両側に対称に二対の渦巻体４Ｃを設けた両面スクロール構造としてもよい。このような構造で圧縮機構部１６を形成した場合、以下のような大きなメリットが得られる。 In any formation method, the compression mechanism 16 can be formed without requiring complicated processing. The compression mechanism 16 may have a double-sided scroll structure in which two pairs of spiral bodies 4C are provided symmetrically on both sides of the end plate of the orbiting scroll 5. When the compression mechanism section 16 is formed with such a structure, the following great advantages can be obtained.

図３（ａ）に示すような従来の圧縮機構部の構造（鏡板と渦巻体を一体で加工した渦巻を組み合わせた圧縮構造）は、材料力学でいう片持ち梁構造になっている。そのため、渦巻強度を断面図で検証した場合、差圧を受けた梁（渦巻体）は、高圧側から低圧側に向けて大きく撓み、鏡板との根元（鏡板と渦巻体との接続部分）に大きな応力が発生してしまう。 The structure of the conventional compression mechanism as shown in FIG. 3A (compression structure combining a spiral obtained by integrally processing a mirror plate and a spiral body) has a cantilever structure in terms of material mechanics. Therefore, when the vortex strength is verified by a cross-sectional view, the beam (vortex body) that has received the differential pressure is greatly bent from the high pressure side toward the low pressure side, and at the base of the end plate (the connection portion between the end plate and the spiral body). A large stress is generated.

一方、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すような圧縮機構部１６の構造（渦巻体４Ｃを上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂに挟んだ構造）は、材料力学でいう両持ち梁構造になっている。そのため、発生応力を低減することができ、固定スクロール４の渦巻体４Ｃの厚みを薄く形成することができる。また、固定スクロール４の渦巻体４Ｃの厚みを薄くする分、渦巻体のみで形成される揺動スクロール５の厚みを大きくして形成すれば、鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）の剛性分が無くなることによる渦巻強度の極端な低下を抑制することができる。 On the other hand, the structure of the compression mechanism portion 16 (the structure in which the spiral body 4C is sandwiched between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B) as shown in FIGS. 3B and 3C is a double-supported beam structure in terms of material mechanics. It has become. Therefore, generated stress can be reduced, and the thickness of the spiral body 4C of the fixed scroll 4 can be reduced. Further, if the thickness of the orbiting scroll 5 formed only by the spiral body is increased by reducing the thickness of the spiral body 4C of the fixed scroll 4, the rigidity of the end plate (upper end panel 4A, lower end panel 4B) is increased. It is possible to suppress an extreme decrease in the vortex strength due to the absence of.

従来の圧縮機構部の構造では、圧縮ガスによる鏡板の変形を介して、渦巻体がいびつに撓むことがある（図４（ａ）参照）。それに対して、圧縮機構部１６では、揺動スクロール５の軸方向の剛性も均一になるため、圧縮ガスによる鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）の変形を抑制でき、渦巻体４Ｃ及び揺動スクロール５がいびつに撓むことがなくなり、圧縮過程での圧縮室１８での漏れ隙間を小さくできる（図４（ｂ）参照）。 In the structure of the conventional compression mechanism section, the spiral body may be bent in a distorted manner through the deformation of the end plate by the compressed gas (see FIG. 4A). On the other hand, in the compression mechanism 16, the axial rigidity of the orbiting scroll 5 becomes uniform, so that deformation of the end plates (upper end plate 4A and lower end plate 4B) due to compressed gas can be suppressed, and the spiral body 4C and the swinging body 4C can be swung. The scroll 5 is not bent in a distorted manner, and the leakage gap in the compression chamber 18 during the compression process can be reduced (see FIG. 4B).

図５（ａ）に示すように、圧縮運動中、揺動スクロール５と固定スクロール４との側面同士により圧縮室１８は形成される。渦巻体同士を遠心力で接触させている構造や、渦巻体を非接触とした構造があるが、渦巻体同士は、中心同士が予め一定の距離を保って公転運動する構造とすることが一般的である。しかしながら、圧力差が非常に大きくなった場合、渦巻体のみで形成された揺動スクロール５の剛性不足により、揺動スクロール５の撓みが大きくなって渦巻体が開いてしまい、圧縮室１８に大きな隙間が生ずる可能性がある（図５（ｂ）参照）。こうなると、冷媒の圧縮が効率的にできなくなってしまうことになる。 As shown in FIG. 5A, the compression chamber 18 is formed by the side surfaces of the orbiting scroll 5 and the fixed scroll 4 during the compression motion. There are structures in which spiral bodies are brought into contact with each other by centrifugal force, and structures in which the spiral bodies are not in contact with each other, but the spiral bodies generally have a structure in which the centers revolve with a certain distance in advance. Is. However, when the pressure difference becomes very large, due to insufficient rigidity of the orbiting scroll 5 formed only by the spiral body, the deflection of the orbiting scroll 5 becomes large and the spiral body opens, and the compression chamber 18 has a large deflection. A gap may occur (see FIG. 5B). In this case, the refrigerant cannot be efficiently compressed.

渦巻体のみで構成された揺動スクロール５の剛性が弱い要因は、他方の渦巻端（巻始め、巻終り）が拘束されていない点にある。そこで、図６に示すように、巻始め部に軸受（揺動軸受５ａ）を設けた構造の場合は他方渦巻端である巻終り部を、また、巻終り部に軸受を設けた構造の場合は他方渦巻端である巻き始め部を、位置決めする。揺動軸受５ａは、その内部に主軸７が貫通させることで位置決めされる。 The cause of the low rigidity of the orbiting scroll 5 composed only of the spiral body is that the other spiral end (winding start and winding end) is not constrained. Therefore, as shown in FIG. 6, in the case of a structure in which a bearing (oscillating bearing 5a) is provided at the winding start portion, the winding end portion which is the other spiral end, and a structure in which a bearing is provided at the winding end portion. Positions the winding start part which is the other spiral end. The rocking bearing 5a is positioned by allowing the main shaft 7 to pass therethrough.

他端の位置決めとしては、他端に位置決めピン４５（突起）を設け、規定の偏心部に位置決めピンが入る穴を設けた部材５１を介して、固定スクロール４の鏡板（上部鏡板４Ａ、又は、下部鏡板４Ｂ）に回転自在に係合する構造とすればよい。上記の構造をとることで、揺動スクロール５の渦巻体の両端が位置決めできるため、揺動スクロールの剛性が飛躍的に向上し、揺動スクロール５の渦巻体が開いて圧縮室１８の隙間が生じるのを低減することができる。 For positioning of the other end, the end plate of the fixed scroll 4 (upper end plate 4A, or via the member 51 provided with a positioning pin 45 (projection) at the other end and provided with a hole into which the positioning pin enters the specified eccentric part. A structure may be adopted in which the lower end plate 4B) is rotatably engaged. By adopting the above structure, both ends of the spiral body of the orbiting scroll 5 can be positioned, so that the rigidity of the orbiting scroll is greatly improved, and the spiral body of the orbiting scroll 5 is opened and the clearance between the compression chambers 18 is reduced. The occurrence can be reduced.

以上のような構造としたことによって、圧縮ガスから受ける軸方向への反発力は、一体構成されている固定スクロール４の鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）が撓むことによって吸収できることになる。そのため、スラスト軸受を設けなくて済み、従来からの課題であったスラスト軸受での摺動損失をほぼゼロとすることができ、飛躍的な性能向上が見込まれる。 With the above structure, the repulsive force in the axial direction received from the compressed gas can be absorbed by bending the end plate (upper end plate 4A, lower end plate 4B) of the fixed scroll 4 that is integrally formed. . Therefore, it is not necessary to provide a thrust bearing, the sliding loss in the thrust bearing, which has been a problem in the past, can be made almost zero, and a dramatic performance improvement is expected.

また、圧縮機構部１６では、揺動スクロール５を鏡板無しで構成できるため、その分自重が軽くなる。それにより、揺動スクロール５の旋回運動時の遠心力も小さくなるため、回転バランスを保つためのバランサー等も縮小することが可能になる。よって、揺動軸受５ａや主軸受３ａといったジャーナル軸受での損失を効果的に低減できることにもなる。なお、両面スクロール構造が有していた課題に対しては、揺動スクロール５の鏡板（図示省略）を挟んで対象な圧縮室１８の圧力差がなくなるため、揺動スクロール５の不安定挙動による局部当たりやこじれ等の不具合を解消することができることになる。 Moreover, in the compression mechanism part 16, since the rocking scroll 5 can be comprised without an end plate, its own weight becomes light accordingly. As a result, the centrifugal force during the turning motion of the orbiting scroll 5 is also reduced, so that the balancer for maintaining the rotational balance can be reduced. Therefore, the loss in journal bearings such as the rocking bearing 5a and the main bearing 3a can be effectively reduced. The problem with the double-sided scroll structure is due to the unstable behavior of the orbiting scroll 5 because there is no pressure difference between the compression chambers 18 across the end plate (not shown) of the orbiting scroll 5. It is possible to solve problems such as local hits and twists.

さらに、図７（ａ）に示す従来構造（両面スクロール）では固定スクロールの渦巻体と鏡板との間に隙間ができ、漏れ損失が発生してしまうが、図７（ｂ）に示す圧縮機構部１６では固定スクロール４の渦巻体４Ｃと鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）との隙間もゼロにできるため（図７（ｂ）参照）、漏れ損失が低減でき、高効率化になる。加えて、渦巻体４Ｃを両端（上下両端）の鏡板で確実な固定（圧縮固定等）をすれば、渦巻体４Ｃの厚みが薄くても従来と同等の強度信頼性を確保できる。そのため、揺動スクロール５の設計自由度が増すと同時に、圧縮機構部１６をより小さく設計できることで軸受負荷を低減できることにもなる。 Further, in the conventional structure (double-sided scroll) shown in FIG. 7A, a gap is formed between the spiral body of the fixed scroll and the end plate, and leakage loss occurs. However, the compression mechanism shown in FIG. 16, since the gap between the spiral body 4C of the fixed scroll 4 and the end plate (upper end plate 4A, lower end plate 4B) can be made zero (see FIG. 7B), the leakage loss can be reduced and the efficiency is increased. In addition, if the spiral body 4C is securely fixed (compression fixing or the like) with the end plates at both ends (upper and lower ends), the strength reliability equivalent to the conventional one can be ensured even if the spiral body 4C is thin. For this reason, the degree of freedom in designing the orbiting scroll 5 increases, and at the same time, the bearing load can be reduced by designing the compression mechanism portion 16 to be smaller.

加工面では、鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）と渦巻体４Ｃを別々に加工できるので、それらを一体加工していた従来構造（図８（ａ）参照）に対し、加工精度が向上でき、多様な加工機械が使用できるためより安価に製造できることになる。また、渦巻体４Ｃの根元に加工による残留応力・根元Ｒでの応力集中も緩和できるだけでなく、加工時の刃物の転写による渦巻体４Ｃの根元Ｒを無くすことができる（図８（ｂ）参照）。そのため、圧縮室１８を構成した際の渦巻体４Ｃの歯先の漏れ隙間を最小限にでき、さらなる高効率化が期待できる。 On the processing surface, the end plate (upper end plate 4A, lower end plate 4B) and spiral body 4C can be processed separately, so that the processing accuracy can be improved compared to the conventional structure (see FIG. 8A) in which they are integrally processed. Since various processing machines can be used, it can be manufactured at a lower cost. Further, not only can the residual stress due to machining at the root of the spiral body 4C and stress concentration at the root R be mitigated, but the root R of the spiral body 4C due to transfer of the blade during machining can be eliminated (see FIG. 8B). ). Therefore, the leakage gap of the tooth tip of the spiral body 4C when the compression chamber 18 is configured can be minimized, and further improvement in efficiency can be expected.

以上のように、圧縮機１００は、圧縮機構部１６の構成を改良したことによって、揺動スクロール５の不安定な挙動を大幅に低減することができる。すなわち、鏡板の無い渦巻体で構成した揺動スクロール５と２個の鏡板（上部鏡板４Ａ、下部鏡板４Ｂ）で渦巻体４Ｃを挟んだ構成とした固定スクロール４とによって圧縮機構部１６を構成したことで、圧縮ガスから受ける軸方向への反発力は、一体構成されている固定スクロール４の鏡板が撓むことによって吸収することができるため、スラスト面での摺動損失がほぼゼロとなり、飛躍的な性能向上が見込まれる。 As described above, the compressor 100 can greatly reduce the unstable behavior of the orbiting scroll 5 by improving the configuration of the compression mechanism section 16. That is, the compression mechanism unit 16 is configured by the swing scroll 5 configured by a spiral body without a mirror plate and the fixed scroll 4 having a configuration in which the spiral body 4C is sandwiched between two mirror plates (upper panel plate 4A and lower panel plate 4B). Thus, the axial repulsive force received from the compressed gas can be absorbed by the bending of the end plate of the fixed scroll 4 that is integrally formed, so that the sliding loss on the thrust surface becomes almost zero, which is a leap. Performance improvement is expected.

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機（以下、圧縮機１００ａと称する）の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。図９に基づいて、圧縮機１００ａの構成及び動作について説明する。この圧縮機１００ａは、実施の形態１に係る圧縮機１００と同様に、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和機、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル装置の一構成要素となるものである。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a schematic configuration of a scroll compressor (hereinafter referred to as a compressor 100a) according to Embodiment 2 of the present invention. Based on FIG. 9, the structure and operation | movement of the compressor 100a are demonstrated. This compressor 100a is a component of a refrigeration cycle apparatus such as a refrigerator, a freezer, a vending machine, an air conditioner, a refrigeration apparatus, and a water heater, as with the compressor 100 according to the first embodiment. is there. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

この圧縮機１００ａは、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。圧縮機１００ａの圧縮機構部（以下、圧縮機構部１６ａと称する）の構成が、実施の形態１に係る圧縮機１００の圧縮機構部１６の構成と相違している。具体的には、実施の形態１に係る圧縮機１００では、渦巻体で構成されている揺動スクロール５を固定スクロール４の上部鏡板４Ａ及び下部鏡板４Ｂで挟持して圧縮機構部１６を構成したが、実施の形態２に係る圧縮機１００ａでは、渦巻体で構成されている固定スクロール４０を揺動スクロール５０の上部鏡板５０Ａ及び下部鏡板５０Ｂで挟持して圧縮機構部１６ａを構成している。 The compressor 100a sucks the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, compresses it, and discharges it as a high-temperature and high-pressure state. The configuration of the compression mechanism unit (hereinafter referred to as the compression mechanism unit 16a) of the compressor 100a is different from the configuration of the compression mechanism unit 16 of the compressor 100 according to the first embodiment. Specifically, in the compressor 100 according to the first embodiment, the compression mechanism unit 16 is configured by sandwiching the orbiting scroll 5 formed of a spiral body between the upper end plate 4A and the lower end plate 4B of the fixed scroll 4. However, in the compressor 100a according to Embodiment 2, the compression mechanism 16a is configured by sandwiching the fixed scroll 40 formed of a spiral body between the upper end plate 50A and the lower end plate 50B of the swing scroll 50.

圧縮機１００ａの圧縮機構部１６ａは、駆動機構部１７により駆動され、吸入管１０から吸入した冷媒ガスを圧縮してシェル１内の吐出空間１５に吐出穴４ａを介して排出する機能を有している。この圧縮機構部１６ａは、固定スクロール４０と、揺動スクロール５０と、オルダムリング６０と、で概略構成されている。 The compression mechanism 16a of the compressor 100a is driven by the drive mechanism 17, and has a function of compressing the refrigerant gas sucked from the suction pipe 10 and discharging it to the discharge space 15 in the shell 1 through the discharge hole 4a. ing. The compression mechanism portion 16 a is schematically configured by a fixed scroll 40, an orbiting scroll 50, and an Oldham ring 60.

揺動スクロール５０は、上部鏡板５０Ａと、下部鏡板５０Ｂと、上部鏡板５０Ａと下部鏡板５０Ｂに挟持されるインボリュート曲線形状の渦巻体５０Ｃと、で構成されている。この揺動スクロール５０は、公転運動可能なようにフレーム３に支承されてシェル１内に設置されるようになっている。上部鏡板５０Ａには、圧縮された冷媒ガスを吐出するための吐出穴５ｃが貫通形成されている。この吐出穴５ｃの形成位置を特に限定するものではないが、たとえば上部鏡板５０Ａの略中央部等に形成するとよい。また、上部鏡板５０Ａの上面には、揺動スクロール５０の自転防止機構として機能するオルダムリング６０の上部爪部６０ａが噛み合うように装着される形状のオルダム溝５５ｂが形成されている。 The orbiting scroll 50 includes an upper end plate 50A, a lower end plate 50B, and an involute curvilinear body 50C sandwiched between the upper end plate 50A and the lower end plate 50B. This orbiting scroll 50 is supported by the frame 3 so as to be capable of revolving motion and is installed in the shell 1. A discharge hole 5c for discharging the compressed refrigerant gas is formed through the upper end plate 50A. Although the formation position of this discharge hole 5c is not specifically limited, For example, it is good to form in the substantially center part etc. of 50 A of upper end plates. In addition, an Oldham groove 55b is formed on the upper surface of the upper end plate 50A. The Oldham groove 55b is formed so that the upper claw portion 60a of the Oldham ring 60 that functions as a rotation prevention mechanism of the orbiting scroll 50 is engaged.

下部鏡板５０Ｂの下面（渦巻体５０Ｃ側の反対面）には、揺動スクロール５０の自転防止機構として機能するオルダムリング６０の下部爪部６０ｂが噛み合うように装着される形状のオルダム溝３ｂが形成されている。また、下部鏡板５０Ｂの下面には、主軸７の先端に予め設けられた偏心ピン部７ａが嵌入（係合）され、この偏心ピン部７ａを回転自在に支持する揺動軸受５ａが形成されている。 On the lower surface of the lower end plate 50B (opposite surface on the spiral body 50C side), an Oldham groove 3b having a shape to be fitted so that the lower claw portion 60b of the Oldham ring 60 that functions as a rotation prevention mechanism of the orbiting scroll 50 is engaged is formed. Has been. Further, an eccentric pin portion 7a provided in advance at the tip of the main shaft 7 is fitted (engaged) on the lower surface of the lower end plate 50B, and a rocking bearing 5a that rotatably supports the eccentric pin portion 7a is formed. Yes.

固定スクロール４０は、フレーム３に固定されてシェル１内に設置されるようになっている。この固定スクロール４０は、揺動スクロール５０の渦巻体５０Ｃと互いに噛み合うようなインボリュート曲線形状の渦巻体で構成されている。固定スクロール４０は、揺動スクロール５０の上部鏡板５０Ａと下部鏡板５０Ｂとの間に配置されるようになっている。つまり、固定スクロール４０は、揺動スクロール５０の渦巻体５０Ｃに噛み合うようにされた後、上部鏡板５０Ａと下部鏡板５０Ｂとで挟み込まれるようになっているのである。そして、固定スクロール４０と渦巻体５０Ｃとの間には、相対的に容積が変化する圧縮室１８が形成される。 The fixed scroll 40 is fixed to the frame 3 and installed in the shell 1. The fixed scroll 40 is formed of a spiral body having an involute curve shape that meshes with the spiral body 50 </ b> C of the swing scroll 50. The fixed scroll 40 is arranged between the upper end plate 50A and the lower end plate 50B of the swing scroll 50. That is, after the fixed scroll 40 is engaged with the spiral body 50C of the swing scroll 50, the fixed scroll 40 is sandwiched between the upper end plate 50A and the lower end plate 50B. A compression chamber 18 having a relatively variable volume is formed between the fixed scroll 40 and the spiral body 50C.

フレーム３には、オルダムリング６０の下部爪部６０ｂが噛み合うように装着される形状のオルダム溝３ｂが形成されている。また、オルダムリング６０は、揺動スクロール５０の上部鏡板５０Ａとフレーム３との間、及び、下部鏡板５０Ｂとフレーム３との間のそれぞれに配設されている。このオルダムリング６０は、揺動スクロール５０の偏心旋回運動中における自転運動を阻止する機能を有している。 The frame 3 is formed with an Oldham groove 3b shaped to be fitted so that the lower claw portion 60b of the Oldham ring 60 is engaged. The Oldham ring 60 is disposed between the upper end plate 50A and the frame 3 of the swing scroll 50 and between the lower end plate 50B and the frame 3, respectively. The Oldham ring 60 has a function of preventing the rotational movement of the orbiting scroll 50 during the eccentric orbiting movement.

ここで、圧縮機１００ａの動作について簡単に説明する。
モータを構成するローター８は、ステーター２が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ローター８に固定され、主軸受３ａ及び副軸受９ａに支持された主軸７が回転駆動する。主軸７の回転運動は、主軸７の偏心ピン部７ａ及び揺動軸受５ａを介し揺動スクロール５０に伝わる。揺動スクロール５０は、オルダムリング６０により自転が規制され、公転運動する。この主軸７の回転駆動によって、シェル１内の冷媒ガスが固定スクロール４０と揺動スクロール５０の渦巻体５０Ｃとにより形成される外周側の圧縮室１８内へ吸い込まれる。なお、冷凍サイクルを循環してきた低圧状態の冷媒は、吸入管１０からシェル１内に流入するようになっている。 Here, the operation of the compressor 100a will be briefly described.
The rotor 8 constituting the motor rotates in response to the rotational force from the rotating magnetic field generated by the stator 2. Along with this, the main shaft 7 fixed to the rotor 8 and supported by the main bearing 3a and the auxiliary bearing 9a is rotationally driven. The rotational motion of the main shaft 7 is transmitted to the swing scroll 50 via the eccentric pin portion 7a of the main shaft 7 and the swing bearing 5a. The orbiting scroll 50 is revolved by the Oldham ring 60 with its rotation restricted. By the rotational drive of the main shaft 7, the refrigerant gas in the shell 1 is sucked into the outer peripheral compression chamber 18 formed by the fixed scroll 40 and the spiral body 50 </ b> C of the swing scroll 50. The low-pressure refrigerant that has circulated through the refrigeration cycle flows into the shell 1 from the suction pipe 10.

圧縮室１８内に取り込まれた冷媒ガスは、揺動スクロール５０の回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。そして、圧縮室１８で圧縮された冷媒ガスは、高圧の状態となって揺動スクロール５０の上部鏡板５０Ａに形成されている吐出穴５ｃから吐出し、吐出空間１５を経由してから圧縮機１００ａの外部へと流出される。なお、圧縮された高圧状態の冷媒は、吐出管１１からシェル１外部に流出され、冷凍サイクルを循環することになる。その後、ステーター２への通電を停止すると、圧縮機１００ａは停止することになる。 The refrigerant gas taken into the compression chamber 18 is gradually compressed with the rotation of the orbiting scroll 50 and is directed toward the center. Then, the refrigerant gas compressed in the compression chamber 18 becomes a high pressure state and is discharged from the discharge hole 5c formed in the upper end plate 50A of the orbiting scroll 50. After passing through the discharge space 15, the compressor 100a. To the outside. The compressed high-pressure refrigerant flows out of the shell 1 from the discharge pipe 11 and circulates in the refrigeration cycle. Thereafter, when the energization to the stator 2 is stopped, the compressor 100a is stopped.

以上のように、鏡板の無い渦巻体で構成した固定スクロール４０と２個の鏡板（上部鏡板５０Ａ、下部鏡板５０Ｂ）で渦巻体５０Ｃを挟んだ構成とした揺動スクロール５０とによって圧縮機構部１６ａを構成したことで、実施の形態１と同等の効果が得られるだけでなく、揺動軸受５ａを渦巻体５０Ｃの背面に設けることで、圧縮機構部１６ａをより小さく構成できる。そのため、圧縮機１００ａにおいては、実施の形態１に係る圧縮機１００の有する効果に加え、省スペース化、高性能化の両立を更に図ることが可能になる。 As described above, the compression mechanism portion 16a is constituted by the fixed scroll 40 constituted by the spiral body without the end plate and the swing scroll 50 having the two end plates (the upper end plate 50A and the lower end plate 50B) sandwiching the spiral body 50C. In addition to the effects equivalent to those of the first embodiment, the compression mechanism portion 16a can be made smaller by providing the rocking bearing 5a on the back surface of the spiral body 50C. Therefore, in the compressor 100a, in addition to the effects of the compressor 100 according to Embodiment 1, it is possible to further achieve both space saving and higher performance.

実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機（以下、圧縮機１００ｂと称する）の概略構成の一例を示す概略縦断面図である。図１０に基づいて、圧縮機１００ｂの構成及び動作について簡単に説明する。この圧縮機１００ｂは、実施の形態１に係る圧縮機１００と同様に、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和機、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル装置の一構成要素となるものである。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a schematic configuration of a scroll compressor (hereinafter referred to as a compressor 100b) according to Embodiment 3 of the present invention. The configuration and operation of the compressor 100b will be briefly described with reference to FIG. This compressor 100b is a component of a refrigeration cycle apparatus such as a refrigerator, a freezer, a vending machine, an air conditioner, a refrigeration apparatus, a water heater, etc., like the compressor 100 according to the first embodiment. is there. In the third embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described, and the same parts as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. It shall be.

この圧縮機１００ｂは、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。圧縮機１００ｂの圧縮機構部（以下、圧縮機構部１６ｂと称する）の構成が、実施の形態１及び実施の形態２に係る圧縮機の圧縮機構部の構成と相違している。具体的には、実施の形態１及び実施の形態２に係る圧縮機では、圧縮機構部をシェル１内に設けて構成したが、実施の形態３に係る圧縮機１００ｂでは、圧縮機構部１６ｂの一部をシェル１の外側に突出させて構成している。また、図１０では、圧縮機構部１６ｂが２段圧縮可能な構造を例に示している。なお、図１０では、圧縮機１００ｂを横置きタイプとして図示している。 The compressor 100b sucks the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, compresses it, and discharges it as a high-temperature and high-pressure state. The configuration of the compression mechanism section (hereinafter referred to as the compression mechanism section 16b) of the compressor 100b is different from the configuration of the compression mechanism section of the compressor according to the first and second embodiments. Specifically, in the compressors according to the first and second embodiments, the compression mechanism unit is provided in the shell 1, but in the compressor 100 b according to the third embodiment, the compression mechanism unit 16 b A part is projected outside the shell 1. FIG. 10 shows an example of a structure in which the compression mechanism portion 16b can be compressed in two stages. In FIG. 10, the compressor 100b is illustrated as a horizontal type.

圧縮機１００ｂの圧縮機構部１６ｂは、駆動機構部１７により駆動され、吸入管（第１吸入管１０ａ、第２吸入管１０ｂ）から吸入した冷媒ガスを圧縮して、吐出管（第１吐出管１１ａ、第２吐出管１１ｂ）を介して排出する機能を有している。この圧縮機構部１６ｂは、第１吸入管１０ａ及び第１吐出管１１ａが連結されている第１圧縮部１６ｂ−１、第２吸入管１０ｂ及び第２吐出管１１ｂが連結されている第２圧縮部１６ｂ−２で構成されている。 The compression mechanism portion 16b of the compressor 100b is driven by the drive mechanism portion 17, compresses the refrigerant gas sucked from the suction pipes (first suction pipe 10a, second suction pipe 10b), and discharge pipe (first discharge pipe). 11a and the second discharge pipe 11b). The compression mechanism portion 16b includes a first compression portion 16b-1 to which the first suction pipe 10a and the first discharge pipe 11a are connected, a second compression to which the second suction pipe 10b and the second discharge pipe 11b are connected. Part 16b-2.

第１圧縮部１６ｂ−１及び第２圧縮部１６ｂ−２は、実施の形態１で説明した圧縮機構部１６、実施の形態２で説明した圧縮機構部１６ａのいずれかを採用しているものとする。ただし、揺動軸受（第１圧縮部１６ｂ−１の揺動軸受５ａ−１、第２圧縮部１６ｂ−２の揺動軸受５ａ−２）の位置がスクロール（固定スクロール４００、揺動スクロール５００）の略中心ではなく、紙面下方になっている。このような構成としておけば、主軸７の駆動力が伝達される圧縮機構部１６ｂの一部をシェル１とは別の密閉容器（密閉容器１ａ）に設けることができ、圧縮機１００ｂの適用範囲を圧縮機１００ｂの使用用途に応じて拡大することができる。 The first compression unit 16b-1 and the second compression unit 16b-2 employ either the compression mechanism unit 16 described in the first embodiment or the compression mechanism unit 16a described in the second embodiment. To do. However, the positions of the oscillating bearings (the oscillating bearing 5a-1 of the first compression portion 16b-1 and the oscillating bearing 5a-2 of the second compression portion 16b-2) are scrolls (fixed scroll 400, oscillating scroll 500). It is not the approximate center of, but on the bottom of the page. With such a configuration, a part of the compression mechanism 16b to which the driving force of the main shaft 7 is transmitted can be provided in a sealed container (sealed container 1a) different from the shell 1, and the application range of the compressor 100b Can be expanded according to the intended use of the compressor 100b.

ここで、圧縮機１００ｂの動作について簡単に説明する。
モータを構成するローター８は、ステーター２が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ローター８に固定され、主軸受３ａ及び副軸受９ａに支持された主軸７が回転駆動する。主軸７の回転運動は、主軸受３ａ−１及び主軸受３ａ−２を介し揺動スクロール（揺動スクロール５００ａ、揺動スクロール５００ｂ）に伝わる。揺動スクロールは、オルダムリング６００により自転が規制され、公転運動する。この主軸７の回転駆動によって、第１吸入管１０ａから流入してきた冷媒ガスが第１圧縮部１６ｂ−１の圧縮室１８ａ内へ吸い込まれる。 Here, the operation of the compressor 100b will be briefly described.
The rotor 8 constituting the motor rotates in response to the rotational force from the rotating magnetic field generated by the stator 2. Along with this, the main shaft 7 fixed to the rotor 8 and supported by the main bearing 3a and the auxiliary bearing 9a is rotationally driven. The rotational motion of the main shaft 7 is transmitted to the orbiting scroll (the orbiting scroll 500a and the orbiting scroll 500b) through the main bearing 3a-1 and the main bearing 3a-2. The orbiting scroll is revolved with its rotation controlled by the Oldham ring 600. By the rotational drive of the main shaft 7, the refrigerant gas flowing in from the first suction pipe 10a is sucked into the compression chamber 18a of the first compression section 16b-1.

圧縮室１８ａ内に取り込まれた冷媒ガスは、揺動スクロール５００ａの回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。そして、圧縮室１８ａで圧縮された冷媒ガスは、高圧の状態となって固定スクロール４００ａ（又は揺動スクロール５００ａ）の鏡板に形成されている吐出穴４ａ−１から吐出し、第１吐出管１１ａから第１圧縮部１６ｂ−１の外部へと流出される。第１吐出管１１ａから第１圧縮部１６ｂ−１の外部に流出された冷媒は、第２吸入管１０ｂから第２圧縮部１６ｂ−２に流入する。 The refrigerant gas taken into the compression chamber 18a is gradually compressed with the rotation of the orbiting scroll 500a so as to go toward the center. Then, the refrigerant gas compressed in the compression chamber 18a becomes a high pressure state and is discharged from the discharge hole 4a-1 formed in the end plate of the fixed scroll 400a (or the swing scroll 500a), and the first discharge pipe 11a. To the outside of the first compressor 16b-1. The refrigerant that has flowed out of the first compression section 16b-1 from the first discharge pipe 11a flows into the second compression section 16b-2 from the second suction pipe 10b.

第２吸入管１０ｂから流入してきた冷媒ガスは、主軸７の回転駆動によって第２圧縮部１６ｂ−２の圧縮室１８ｂ内へ吸い込まれる。圧縮室１８ｂ内に取り込まれた冷媒ガスは、揺動スクロール５００ｂの回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。そして、圧縮室１８ｂで圧縮された冷媒ガスは、高圧の状態となって固定スクロール４００ｂ（又は揺動スクロール５００ｂ）の鏡板に形成されている吐出穴４ａ−２から吐出し、第２吐出管１１ｂから第２圧縮部１６ｂ−２の外部へと流出される。なお、圧縮された高圧状態の冷媒は、第２吐出管１１ｂから吐出され、冷凍サイクルを循環することになる。その後、ステーター２への通電を停止すると、圧縮機１００ｂは停止することになる。 The refrigerant gas flowing in from the second suction pipe 10b is sucked into the compression chamber 18b of the second compression section 16b-2 by the rotational drive of the main shaft 7. The refrigerant gas taken into the compression chamber 18b is gradually compressed along with the rotation of the orbiting scroll 500b and is directed toward the center. The refrigerant gas compressed in the compression chamber 18b becomes a high pressure state and is discharged from the discharge hole 4a-2 formed in the end plate of the fixed scroll 400b (or the swinging scroll 500b), and the second discharge pipe 11b. To the outside of the second compressor 16b-2. The compressed high-pressure refrigerant is discharged from the second discharge pipe 11b and circulates in the refrigeration cycle. Thereafter, when the energization of the stator 2 is stopped, the compressor 100b is stopped.

以上のように、実施の形態１で説明した圧縮機構部１６、実施の形態２で説明した圧縮機構部１６ａを採用することによって圧縮機構部１６ｂを構成したことで、実施の形態１あるいは実施の形態２と同等の効果が得られるだけでなく、圧縮機１００ｂの適用範囲を拡大することができる。なお、図１０では、シェル１と密閉容器１ａとが連結されている状態を例に示しているが、それぞれ独立させるようにしてもよい。 As described above, the compression mechanism unit 16b is configured by adopting the compression mechanism unit 16 described in the first embodiment and the compression mechanism unit 16a described in the second embodiment. Not only the same effects as those of the second embodiment can be obtained, but also the application range of the compressor 100b can be expanded. In addition, in FIG. 10, although the state which the shell 1 and the airtight container 1a are connected is shown as an example, you may make it make it each become independent.

１シェル、２ステーター、３フレーム、３ａ主軸受、３ｂオルダム溝、４固定スクロール、４Ａ上部鏡板、４Ｂ下部鏡板、４Ｃ渦巻体、４ａ吐出穴、４ａ−１吐出穴、４ａ−２吐出穴、４ｂオルダム溝、５揺動スクロール、５ａ揺動軸受、５ａ−１揺動軸受、５ａ−２揺動軸受、５ｂオルダム溝、５ｃ吐出穴、６オルダムリング、６ａ下部爪部、６ｂ上部爪部、７主軸、７ａ偏心ピン部、８ローター、９サブフレーム、９ａ副軸受、１０吸入管、１０ａ第１吸入管、１０ｂ第２吸入管、１１吐出管、１１ａ第１吐出管、１１ｂ第２吐出管、１２バランサー、１５吐出空間、１６圧縮機構部、１６ａ圧縮機構部、１６ｂ圧縮機構部、１６ｂ−１第１圧縮部、１６ｂ−２第２圧縮部、１７駆動機構部、１８圧縮室、１８ａ圧縮室、１８ｂ圧縮室、１９油だめ、２０冷凍機油、４０固定スクロール、４５ピン、５０揺動スクロール、５０Ａ上部鏡板、５０Ｂ下部鏡板、５０Ｃ渦巻体、５１部材、５５ｂオルダム溝、６０オルダムリング、６０ａ上部爪部、６０ｂ下部爪部、１００圧縮機、１００ａ圧縮機、１００ｂ圧縮機、４００固定スクロール、４００ａ固定スクロール、４００ｂ固定スクロール、５００揺動スクロール、５００ａ揺動スクロール、５００ｂ揺動スクロール、６００オルダムリング。 1 shell, 2 stator, 3 frame, 3a main bearing, 3b Oldham groove, 4 fixed scroll, 4A upper end plate, 4B lower end plate, 4C spiral body, 4a discharge hole, 4a-1 discharge hole, 4a-2 discharge hole, 4b Oldham groove, 5 oscillating scroll, 5a oscillating bearing, 5a-1 oscillating bearing, 5a-2 oscillating bearing, 5b Oldham groove, 5c discharge hole, 6 Oldham ring, 6a lower claw part, 6b upper claw part, 7 Main shaft, 7a Eccentric pin part, 8 Rotor, 9 Sub frame, 9a Sub bearing, 10 Suction pipe, 10a First suction pipe, 10b Second suction pipe, 11 Discharge pipe, 11a First discharge pipe, 11b Second discharge pipe, 12 balancer, 15 discharge space, 16 compression mechanism part, 16a compression mechanism part, 16b compression mechanism part, 16b-1 first compression part, 16b-2 second compression part, 1 Drive mechanism section, 18 compression chamber, 18a compression chamber, 18b compression chamber, 19 oil sump, 20 refrigeration machine oil, 40 fixed scroll, 45 pins, 50 swing scroll, 50A upper end plate, 50B lower end plate, 50C spiral body, 51 member 55b Oldham groove, 60 Oldham ring, 60a Upper claw, 60b Lower claw, 100 Compressor, 100a Compressor, 100b Compressor, 400 Fixed scroll, 400a Fixed scroll, 400b Fixed scroll, 500 Swing scroll, 500a Swing Dynamic scroll, 500b Oscillating scroll, 600 Oldham ring.

Claims

A scroll compressor having a fixed scroll and an orbiting scroll, and comprising a compression mechanism that compresses the refrigerant sucked by the orbiting scroll being rotated by a main shaft with respect to the fixed scroll;
The fixed scroll is
An involute curvilinear spiral body, and two end plates provided on both end faces of the spiral body,
The swing scroll is
A scroll compressor comprising an involute curvilinear spiral body that is disposed between two end plates of the fixed scroll and has a bearing that supports the main shaft.

2. The scroll compressor according to claim 1, wherein an Oldham ring is provided between the swing scroll and one end plate of the fixed scroll to prevent the swing scroll from rotating. 3.

The spiral body of the fixed scroll is
The scroll compressor according to claim 1 or 2, wherein the scroll compressor is formed separately from the two end plates or integrally with one end plate.

A scroll compressor having a fixed scroll and an orbiting scroll, and comprising a compression mechanism that compresses the refrigerant sucked by the orbiting scroll being rotated by a main shaft with respect to the fixed scroll;
The swing scroll is
An involute curvilinear spiral body, and two end plates provided on both end faces of the spiral body,
The fixed scroll is
A scroll compressor comprising an involute curvilinear spiral body disposed between two end plates of the orbiting scroll and provided with a bearing that supports the main shaft.

5. The scroll compressor according to claim 4, wherein an Oldham ring for preventing the swinging movement of the swinging scroll is disposed between the end plate of the swinging scroll and a frame for fixing the fixed scroll. .

The spiral body of the orbiting scroll is
The scroll compressor according to claim 4 or 5, wherein the scroll compressor is formed separately from the two end plates or integrally with one end plate.

The scroll compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the compression mechanism section is accommodated in a shell.

A part of the compression mechanism is housed in a shell, and the other part of the compression mechanism is disposed in a sealed container different from the shell. The scroll compressor according to item.