JP2017223199A - Compressor including oil supply mechanism capable of adjusting oil supply amount - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給油量を調節できる給油機構を備える圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor including an oil supply mechanism capable of adjusting an oil supply amount.
特許文献1(特開2015−90093号公報)に開示される空気調和機のスクロール圧縮機には、圧縮要素が搭載される。圧縮要素は、圧縮機のケーシングに固定される固定スクロールと、固定スクロールに対して移動可能な可動スクロールとを含んでおり、これらによって冷媒を圧縮するための圧縮室が規定される。圧縮要素は、ケーシングの内部空間を低圧空間と高圧空間に分割するように設置される。低圧空間には圧縮前および圧縮途中の低圧冷媒が収容され、高圧空間には圧縮後の高圧冷媒が収容される。 A compression element is mounted on a scroll compressor of an air conditioner disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-90093). The compression element includes a fixed scroll fixed to the casing of the compressor and a movable scroll movable with respect to the fixed scroll, and these define a compression chamber for compressing the refrigerant. The compression element is installed so as to divide the internal space of the casing into a low pressure space and a high pressure space. The low-pressure space contains low-pressure refrigerant before and during compression, and the high-pressure space contains high-pressure refrigerant after compression.
可動スクロールは、高圧空間と低圧空間または圧縮室との圧力差を利用して、固定スクロールに対して押し付けられるように設計されている。このとき押し付け力が加わる箇所をスラスト面という。 The movable scroll is designed to be pressed against the fixed scroll using a pressure difference between the high pressure space and the low pressure space or the compression chamber. The part where the pressing force is applied at this time is called a thrust surface.
固定スクロールと可動スクロールの密閉性および円滑な摺動を両立させる必要があるので、給油機構によって潤滑油が圧縮室およびスラスト面などの摺動箇所へ供給される。この給油機構もまた、高圧空間と圧縮室との圧力差を利用して潤滑油を摺動箇所まで進行させる。 Since it is necessary to achieve both the tightness and smooth sliding of the fixed scroll and the movable scroll, the lubricating oil is supplied to the sliding portions such as the compression chamber and the thrust surface by the oil supply mechanism. This oil supply mechanism also uses the pressure difference between the high pressure space and the compression chamber to advance the lubricating oil to the sliding portion.
圧縮機が圧縮動作において高い出力値で冷媒を圧縮する場合、高圧空間の中の高圧冷媒の圧力はより大きくなる。したがって、給油機構が摺動箇所へ供給する潤滑油の量は、より大きな圧力差に起因して過剰になる場合がある。このような潤滑油の過剰供給は、圧縮機の動作に悪影響を与えうる。 When the compressor compresses the refrigerant with a high output value in the compression operation, the pressure of the high-pressure refrigerant in the high-pressure space becomes larger. Therefore, the amount of lubricating oil supplied to the sliding portion by the oil supply mechanism may be excessive due to a larger pressure difference. Such excessive supply of lubricating oil can adversely affect the operation of the compressor.
本発明の課題は、高圧空間と圧縮室との圧力差等に起因して潤滑油の摺動箇所への供給量が不適切になるのを抑制することである。 An object of the present invention is to suppress an inappropriate supply amount of lubricating oil to a sliding portion due to a pressure difference between a high pressure space and a compression chamber.
本発明の第1観点に係る圧縮機は、ケーシングと、圧縮要素と、潤滑油貯留部と、給油機構と、を備える。ケーシングは、低圧流体が収容される低圧空間と、高圧流体が収容される高圧空間とを内部に有する。圧縮要素は、圧縮室を有し、圧縮室内の低圧流体を圧縮することで生じた高圧流体を高圧空間へ吐出する。潤滑油貯留部は、潤滑油を貯留するために高圧空間に設けられている。給油機構は、潤滑油を高圧空間から圧縮室または圧縮室の近傍へ供給する。給油機構は、潤滑油が受ける抵抗を調節する調節部材を有する。調節部材は、高圧空間と圧縮室または近傍との圧力差が小さい小差圧状態における抵抗を、圧力差が大きい大差圧状態における抵抗よりも小さくする。 A compressor according to a first aspect of the present invention includes a casing, a compression element, a lubricating oil reservoir, and an oil supply mechanism. The casing has a low-pressure space in which low-pressure fluid is accommodated and a high-pressure space in which high-pressure fluid is accommodated. The compression element has a compression chamber, and discharges the high pressure fluid generated by compressing the low pressure fluid in the compression chamber to the high pressure space. The lubricating oil reservoir is provided in the high-pressure space to store the lubricating oil. The oil supply mechanism supplies lubricating oil from the high-pressure space to the compression chamber or the vicinity of the compression chamber. The oil supply mechanism has an adjustment member that adjusts the resistance received by the lubricating oil. The adjusting member makes the resistance in the small differential pressure state where the pressure difference between the high pressure space and the compression chamber or the vicinity is small smaller than the resistance in the large differential pressure state where the pressure difference is large.
この構成によれば、高圧空間と圧縮室またはその近傍との圧力差に応じて、潤滑油が受ける抵抗が調節部材によって変えられる。したがって、圧力差の変動に応じて、潤滑油の摺動箇所への供給量を調節できる。その結果、圧力差が大きいときに、圧縮要素に供給される潤滑油の量を抑制できる。 According to this configuration, the resistance received by the lubricating oil is changed by the adjusting member in accordance with the pressure difference between the high-pressure space and the compression chamber or the vicinity thereof. Therefore, the supply amount of the lubricating oil to the sliding portion can be adjusted according to the fluctuation of the pressure difference. As a result, when the pressure difference is large, the amount of lubricating oil supplied to the compression element can be suppressed.
本発明の第2観点に係る圧縮機は、第1観点に係る圧縮機において、調節部材が、圧力差の増加に応じて抵抗を段階的に増加させる。 The compressor which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 1st viewpoint. WHEREIN: An adjustment member increases resistance in steps according to the increase in a pressure difference.
この構成によれば、抵抗が段階的に変化する。したがって、複数の抵抗の中から最適なものが選択される。 According to this configuration, the resistance changes stepwise. Therefore, the optimum one is selected from the plurality of resistors.
本発明の第3観点に係る圧縮機は、第1観点に係る圧縮機において、調節部材が、圧力差の増加に応じて抵抗を単調増加させる。 The compressor which concerns on the 3rd viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 1st viewpoint. WHEREIN: An adjustment member increases resistance monotonously according to the increase in a pressure difference.
この構成によれば、抵抗が連続的に変化する。したがって、抵抗の大きさが最適化される。 According to this configuration, the resistance changes continuously. Therefore, the magnitude of the resistance is optimized.
本発明の第4観点に係る圧縮機は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る圧縮機において、給油機構が、さらに給油路を有する。調節部材は、給油路の中に設けられ、潤滑油が通過する給油路の断面積を調節する可変絞部材である。可変絞部材は、圧力差に応じて移動することにより、抵抗を変える。 The compressor which concerns on the 4th viewpoint of this invention is a compressor which concerns on any one of a 1st viewpoint to the 3rd viewpoint, and an oil supply mechanism further has an oil supply path. The adjusting member is a variable throttle member that is provided in the oil supply passage and adjusts the cross-sectional area of the oil supply passage through which the lubricating oil passes. The variable throttle member changes resistance by moving in accordance with the pressure difference.
この構成によれば、可変絞部材は、圧力差に応じて移動する。したがって、給油機構の構造が単純である。 According to this configuration, the variable throttle member moves according to the pressure difference. Therefore, the structure of the oil supply mechanism is simple.
本発明の第5観点に係る圧縮機は、第4観点に係る圧縮機において、可変絞部材が、バネで付勢された、螺旋溝を有するスパイラルシャフトである。給油路は、部位によって変化する断面積を有する。 A compressor according to a fifth aspect of the present invention is the compressor according to the fourth aspect, wherein the variable throttle member is a spiral shaft having a spiral groove biased by a spring. The oil supply passage has a cross-sectional area that varies depending on the region.
この構成によれば、部位によって変化する断面積を有する給油路の中をスパイラルシャフトが移動する。したがって、螺旋溝の有効長さが変化することによって抵抗が変化する。 According to this configuration, the spiral shaft moves in the oil supply passage having a cross-sectional area that varies depending on the part. Therefore, the resistance changes as the effective length of the spiral groove changes.
本発明の第6観点に係る圧縮機は、第5観点に係る圧縮機において、螺旋溝が、スパイラルシャフトの部位によって変化する断面積を有する。 The compressor which concerns on the 6th viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 5th viewpoint. WHEREIN: A spiral groove has the cross-sectional area which changes with the site | parts of a spiral shaft.
この構成によれば、螺旋溝の断面積はスパイラルシャフトの部位によって変化する。したがって、調節部材のシフトの際に螺旋溝の有効断面積が変化することによって潤滑油が受ける抵抗が大きく変わる。その結果、高圧空間と圧縮室の圧力差の変動に対して、潤滑油が受ける抵抗をより大きく変動させることができる。 According to this configuration, the cross-sectional area of the spiral groove changes depending on the portion of the spiral shaft. Accordingly, the resistance received by the lubricating oil is greatly changed by changing the effective sectional area of the spiral groove when the adjusting member is shifted. As a result, the resistance received by the lubricating oil can be changed more greatly with respect to the change in the pressure difference between the high-pressure space and the compression chamber.
本発明の第7観点に係る圧縮機は、第4観点に係る圧縮機において、可変絞部材が、バネで付勢された、テーパ形状を有する弁体である。給油路は、部位によって変化する断面積を有する。 A compressor according to a seventh aspect of the present invention is the compressor according to the fourth aspect, wherein the variable throttle member is a valve body having a tapered shape, which is biased by a spring. The oil supply passage has a cross-sectional area that varies depending on the region.
この構成によれば、部位によって変化する断面積を有する給油路の中をテーパ形状弁体が移動する。したがって、給油路とテーパ形状弁体との隙間の大きさが変化することによって抵抗が変化する。したがって、可変絞部材は、形状が単純であるので、製造が容易である。 According to this configuration, the tapered valve body moves in the oil supply passage having a cross-sectional area that varies depending on the part. Accordingly, the resistance changes as the size of the gap between the oil supply passage and the tapered valve body changes. Therefore, the variable aperture member is easy to manufacture because of its simple shape.
本発明の第8観点に係る圧縮機は、第4観点に係る圧縮機において、可変絞部材が、潤滑油の温度に応じて膨張および縮小する熱感応弁体である。 A compressor according to an eighth aspect of the present invention is the heat-sensitive valve body in which the variable throttle member expands and contracts according to the temperature of the lubricating oil in the compressor according to the fourth aspect.
この構成によれば、潤滑油の温度に応じて熱感応弁体が膨張および縮小する。給油路と熱感応弁体との隙間の大きさが変化することによって抵抗が変化する。したがって、給油機構は機械的摺動を伴わないので、構成部品の磨耗を抑制できる。 According to this configuration, the heat-sensitive valve body expands and contracts according to the temperature of the lubricating oil. The resistance changes as the size of the gap between the oil supply passage and the heat-sensitive valve element changes. Therefore, since the oil supply mechanism does not involve mechanical sliding, it is possible to suppress wear of the component parts.
本発明の第9観点に係る圧縮機は、第4観点に係る圧縮機において、可変絞部材が、圧力センサの信号に応じて開度を制御される電動弁である。 The compressor which concerns on the 9th viewpoint of this invention is a compressor which concerns on a 4th viewpoint. WHEREIN: A variable throttle member is an electrically operated valve by which an opening degree is controlled according to the signal of a pressure sensor.
この構成によれば、電動弁の開度は電気的に制御される。圧力センサによって測定された高圧空間の圧力に応じて、潤滑油が受ける抵抗を電気的に変化させることができる。したがって、圧力差に対する抵抗変化の微調整が容易である。 According to this configuration, the opening degree of the motor-operated valve is electrically controlled. The resistance received by the lubricating oil can be electrically changed according to the pressure in the high-pressure space measured by the pressure sensor. Therefore, fine adjustment of the resistance change with respect to the pressure difference is easy.
本発明の第10観点に係る圧縮機は、第9観点に係る圧縮機において、給油路が、部分的にケーシングの外部に位置する。 A compressor according to a tenth aspect of the present invention is the compressor according to the ninth aspect, wherein the oil supply passage is partially located outside the casing.
この構成によれば、給油路は部分的にケーシングの外部に位置する。したがって、電動弁などの制御部品、およびそれを制御する制御回路の設置が容易である。 According to this configuration, the oil supply passage is partially located outside the casing. Therefore, it is easy to install a control component such as an electric valve and a control circuit that controls the control component.
本発明の第11観点に係る圧縮機は、第1観点から第10観点のいずれか1つに係る圧縮機において、圧縮要素が、固定スクロールと、可動スクロールと、を有する。固定スクロールは、ケーシングに固定されている。可動スクロールは、固定スクロールに対して移動できる。圧縮室は固定スクロールおよび可動スクロールによって規定される。可動スクロールは、スラスト面において、固定スクロールに対して押し付けられるように配置されている。給油機構は、スラスト面に潤滑油を供給する。 A compressor according to an eleventh aspect of the present invention is the compressor according to any one of the first to tenth aspects, wherein the compression element includes a fixed scroll and a movable scroll. The fixed scroll is fixed to the casing. The movable scroll can move with respect to the fixed scroll. The compression chamber is defined by a fixed scroll and a movable scroll. The movable scroll is disposed on the thrust surface so as to be pressed against the fixed scroll. The oil supply mechanism supplies lubricating oil to the thrust surface.
この構成によれば、スラスト面に潤滑油が供給される。したがって、潤滑油の過剰供給を抑制しながらも、固定スクロールと可動スクロールの間の円滑な摺動が保たれる。 According to this configuration, the lubricating oil is supplied to the thrust surface. Therefore, smooth sliding between the fixed scroll and the movable scroll is maintained while suppressing excessive supply of the lubricating oil.
本発明の第12観点に係る圧縮機は、第1観点から第11観点のいずれか1つに係る圧縮機において、低圧流体を圧縮する場合の圧縮機の出力値が可変である。圧縮機は、第1出力値において小差圧状態を、第1出力値よりも大きい第2出力値において大差圧状態を生じさせる。 In the compressor according to the twelfth aspect of the present invention, in the compressor according to any one of the first aspect to the eleventh aspect, the output value of the compressor when the low pressure fluid is compressed is variable. The compressor generates a small differential pressure state at the first output value and a large differential pressure state at the second output value that is larger than the first output value.
この構成によれば、冷媒を圧縮する際の圧縮機の出力値に応じて、潤滑油が受ける抵抗が変えられる。したがって、圧縮機の出力値の変動に応じて、潤滑油の摺動箇所への供給量を調節できる。その結果、圧縮機の出力値が大きいときに、圧縮要素に供給される潤滑油の量を抑制できる。 According to this structure, the resistance which lubricating oil receives is changed according to the output value of the compressor at the time of compressing a refrigerant | coolant. Therefore, the supply amount of the lubricating oil to the sliding portion can be adjusted according to the fluctuation of the output value of the compressor. As a result, when the output value of the compressor is large, the amount of lubricating oil supplied to the compression element can be suppressed.
本発明の第13観点に係る圧縮機は、第1観点から第12観点のいずれか1つに係る圧縮機において、圧力差が、高圧空間と圧縮室との間の圧力の差である。 In the compressor according to the thirteenth aspect of the present invention, in the compressor according to any one of the first to twelfth aspects, the pressure difference is a pressure difference between the high-pressure space and the compression chamber.
この構成によれば、高圧空間と圧縮室との間の圧力の差に応じて、潤滑油が受ける抵抗、および、圧縮要素に供給される潤滑油の量が最適化される。 According to this configuration, the resistance received by the lubricating oil and the amount of the lubricating oil supplied to the compression element are optimized according to the pressure difference between the high-pressure space and the compression chamber.
本発明に係る圧縮機によれば、圧縮機の出力値の変動にかかわらず、潤滑油の摺動箇所への供給量の変動が抑制される。 According to the compressor according to the present invention, fluctuations in the supply amount of the lubricating oil to the sliding portion are suppressed regardless of fluctuations in the output value of the compressor.
以下、本発明に係る空気調和装置の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明にかかる空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Hereinafter, embodiments of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the specific structure of the air conditioning apparatus concerning this invention is not restricted to the following embodiment, In the range which does not deviate from the summary of invention, it can change suitably.
(1)全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る圧縮機10を示す。圧縮機10は、空気調和機の冷媒回路に搭載されるものであり、流体である低圧ガス冷媒を吸入して圧縮し、流体である高圧ガス冷媒を吐出する。圧縮機10は、ケーシング11、モータ20、クランク軸30、圧縮要素50、第1軸受41、第2軸受42、第3軸受43、第1支持部材70、第2支持部材79を有する。
(1) Overall Configuration FIG. 1 shows a
(2)詳細構成
(2−1)ケーシング11
ケーシング11は、圧縮機10の構成部品および冷媒を収容するものであり、冷媒の高圧に耐えうる強度を有する。ケーシング11には、低圧ガス冷媒を吸入する吸入管15、および高圧ガス冷媒を吐出する吐出管16が取り付けられている。ケーシング11の底部には、潤滑油を貯留するための潤滑油貯留部18が設けられている。ケーシング11の内部空間は、低圧ガス冷媒が充満する低圧空間61と、高圧ガス冷媒が充満する高圧空間62とを含む。低圧空間61と高圧空間62は隔離部材63によって隔てられている。
(2) Detailed configuration (2-1)
The
(2−2)モータ20
モータ20は、電力の供給を受けて、圧縮要素50のための動力を発生させるものである。モータ20は、ステータ21とロータ22を有する。ステータ21は、ケーシング11に直接的または間接的に固定されている。ロータ22は、ステータ21と磁気的な相互作用を行うことによって、回転することができる。
(2-2)
The
(2−3)クランク軸30
クランク軸30は、モータ20が発生させた動力を伝達して圧縮要素50を駆動するものである。クランク軸30はロータ22に固定されており、ロータ22と共に回転する。クランク軸30は、主軸部31と偏心部32を有する。主軸部31は、クランク軸30の回転軸線を中心とする円柱の形状を有する。偏心部32は、クランク軸30の回転軸線に対して偏心している。
(2-3)
The
クランク軸30には潤滑油供給機構34が設けられている。潤滑油供給機構34は、潤滑油を圧縮機10の各部へ供給するものである。潤滑油供給機構34は、潤滑油汲み上げ機構35および潤滑油供給通路36を含む。
The
潤滑油汲み上げ機構35は、クランク軸30の下部に設けられている。潤滑油汲み上げ機構35は、潤滑油貯留部18から潤滑油を汲み上げるための機構である。潤滑油汲み上げ機構35は、汲み上げ動作のためにクランク軸30の回転を利用する。
The lubricating
潤滑油供給通路36は、クランク軸30の内部に形成されている。潤滑油汲み上げ機構35によって汲み上げられた潤滑油は、潤滑油供給通路36を通って上昇する。その後、潤滑油は、圧縮要素50、第1軸受41、第2軸受42、第3軸受43へ供給され、これらの摺動箇所を潤滑する。最後に、潤滑油はクランク軸30の表面やその他の経路に沿って下降し、潤滑油貯留部18へ戻る。
The lubricating
(2−4)圧縮要素50
圧縮要素50は、ガス冷媒を圧縮する機構である。圧縮要素50は、固定スクロール51および可動スクロール52を有する。固定スクロール51はケーシング11に固定されている。可動スクロール52は固定スクロール51に対して公転可能である。
(2-4)
The
固定スクロール51と可動スクロール52によって圧縮室53が規定されている。可動スクロール52が公転運動をすることによって、圧縮室53の容積が変動し、ガス冷媒が圧縮される。圧縮工程を経た高圧ガス冷媒は、圧縮要素50から高圧空間62へ吐出される。
A
高圧空間62に充満する高圧ガス冷媒の圧力と、低圧空間61または圧縮室53の圧力との差によって、可動スクロール52はスラスト面54において固定スクロール51に押し付けられている。高圧空間62の圧力が高い場合、押し付け力は強いので、圧縮室53の密閉性は保たれやすい。この場合、圧縮要素50は摩擦を軽減するのに必要な量の潤滑油を供給されれば十分である。
Due to the difference between the pressure of the high-pressure gas refrigerant filling the high-
一方、高圧空間62の圧力が低い場合、押し付け力は弱いので、固定スクロール51と可動スクロール52の互いから離れやすい。したがって、圧縮室53の密閉性を保つためには、固定スクロール51と可動スクロール52の隙間を潤滑油で充填する必要がある。この場合、圧縮要素50は、摩擦軽減の目的のみならず、密閉性の確保のために余分な量の潤滑油をさらに必要とする。
On the other hand, when the pressure in the high-
(2−5)第1軸受41、第1支持部材70
第1軸受41は、主軸部31を軸支するすべり軸受である。第1軸受41は、第1支持部材70に支持されている。第1支持部材70は金属製であり、ケーシング11に直接的または間接的に固定されている。第1支持部材70は、固定スクロール51を直接的または間接的に支持する。
(2-5)
The
(2−6)第2軸受42、第2支持部材79
第2軸受42もまた、主軸部31を軸支するすべり軸受である。第2軸受42は、第2支持部材79に支持されている。第2支持部材79は金属製であり、ケーシング11に直接的または間接的に固定されている。
(2-6)
The
(2−7)第3軸受43
第3軸受43は、偏心部32を軸支するすべり軸受である。第3軸受43は、可動スクロール52に設置されている。偏心部32が第3軸受43と摺動しながら偏心回転することによって、可動スクロール52は公転運動をすることができる。
(2-7)
The
(3)給油機構80
図2は、圧縮機10の拡大断面図であり、給油機構80を示す。給油機構80は潤滑油を圧縮要素50へ供給するものである。給油機構80は、給油路81と調節部材82を含む。
(3)
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
(3−1)給油路81
給油路81は、潤滑油供給機構34によってクランク軸30の上部まで汲み上げられた潤滑油を、さらに圧縮要素50まで移動させるための経路である。給油路81は、第1支持部材70に設けられた支持部材通路75と、固定スクロール51に設けられた固定スクロール通路55とを含む。支持部材通路75と固定スクロール通路55は連通している。
(3-1) Refueling
The
図3は、給油機構80の拡大図である。固定スクロール通路55はさらに、太径通路56、細径通路57、連絡通路58を有する。太径通路56は、太い直径を有し鉛直方向に延びる。細径通路57は、太径通路56よりも細い直径を有し鉛直方向に延びる。連絡通路58は、細径通路57と交差する方向に延びる経路を含み、圧縮室53と連通する。
FIG. 3 is an enlarged view of the
(3−2)調節部材82
図3に示される調節部材82は、給油路81を流れる潤滑油に作用する抵抗の大きさを決定する可変絞部材である。調節部材82はスパイラルシャフト、すなわち、概ね細長い円柱の形状を有するとともに表面に螺旋溝83が形成されている部材である。螺旋溝83は調節部材82の全長にわたり均一の断面積を有している。調節部材82は太径通路56と細径通路57の両方にわたって位置している。調節部材82の上端は、細径通路57に取り付けられたバネ85と接触している。
(3-2)
The
(4)給油動作
図2において、第1支持部材70は高圧空間62に配置されている。圧縮室53の中の冷媒の圧力は、高圧空間62の中の冷媒の圧力よりも概して低い。したがって、支持部材通路75の中に潤滑油が存在する場合、その潤滑油は高圧空間62と圧縮室53またはスラスト面54との圧力差により、圧縮室53およびスラスト面54へと移動する。
(4) Refueling Operation In FIG. 2, the
図3において、潤滑油は矢印で示したように、太径通路56、細径通路57、連絡通路58を順に通過する。この潤滑油の流れまたは圧力差によって、調節部材82は上向きの力を受ける。調節部材82が上へ移動するほど、調節部材82がバネ85から受ける下向きの復元力は大きくなる。結果として、調節部材82はこれらの2つの力が釣り合う場所へ移動する。
In FIG. 3, the lubricating oil sequentially passes through the
太径通路56において、調節部材82の外周と太径通路56の内面の間には隙間がある。したがって、潤滑油はこの隙間を通過することができる。一方、細径通路57、調節部材82の外周と太径通路56の内面は近接している。したがって、潤滑油は螺旋溝83をに沿って進行する。この螺旋溝83の流路断面積は著しく小さいので、潤滑油は細径通路57を通過する際に大きな抵抗を受ける。
In the
圧縮機10の出力値は可変である。圧縮機10の出力値が大きい場合、モータ20は多くの電力を消費して高速でロータ22を回転させる。この結果、圧縮要素50は高い仕事率で圧縮室53の冷媒を圧縮し、高圧空間62の圧力は高くなる。この時、高圧空間62と圧縮室53またはスラスト面54の圧力差が大きい“大差圧状態”になるので、給油路81を流れる潤滑油の速度が増加する。調節部材82が潤滑油の流れまたは圧力差から受ける上向きの力は大きくなるので、調節部材82の位置は上側へシフトする。調節部材82における細径通路57に位置する部分の割合が大きくなる。潤滑油が通過しなければならない螺旋溝83の長さは長くなるので、潤滑油が調節部材82によって受ける抵抗は大きくなる。結果として、圧縮室53に供給される潤滑油の量は抑制される。
The output value of the
一方、圧縮機10の出力値が小さい場合、モータ20は少ない電力を消費して低速でロータ22を回転させる。この結果、圧縮要素50は低い仕事率で圧縮室53の冷媒を圧縮し、高圧空間62の圧力は低くなる。この時、高圧空間62と圧縮室53またはスラスト面54の圧力差が小さい“小差圧状態”になるので、給油路81を流れる潤滑油の速度が減少する。調節部材82が潤滑油の流れまたは圧力差から受ける上向きの力は小さくなるので、調節部材82の位置は下側へシフトする。調節部材82における細径通路57に位置する部分の割合が小さくなる。潤滑油が通過しなければならない螺旋溝83の長さは短くなるので、潤滑油が調節部材82によって受ける抵抗は小さくなる。結果として、圧縮室53に供給される潤滑油の量はあまり抑制されない。
On the other hand, when the output value of the
(5)特徴
(5−1)
調節部材82は、“小差圧状態”である場合、潤滑油が受ける抵抗を小さくする。調節部材82は、“大差圧状態”である場合、潤滑油が受ける抵抗を大きくする。
(5) Features (5-1)
The
この構成によれば、高圧空間62と圧縮室53またはその近傍のスラスト面54との圧力差に応じて、潤滑油が受ける抵抗が調節部材82によって変えられる。したがって、圧力差の変動に応じて、潤滑油の摺動箇所への供給量を調節できる。その結果、圧力差が大きいときに、圧縮要素50に供給される潤滑油の量を抑制できる。
According to this configuration, the resistance received by the lubricating oil is changed by the adjusting
(5−2)
調節部材82は、圧縮機10の出力値の増加に応じて上へシフトし、それによって細径通路57に位置する螺旋溝83の長さを長くし、潤滑油が受ける抵抗を単調増加させる、
この構成によれば、抵抗が連続的に変化する。したがって、抵抗の大きさが最適化される。
(5-2)
The
According to this configuration, the resistance changes continuously. Therefore, the magnitude of the resistance is optimized.
(5−3)
調節部材82は、高圧空間62と、圧縮室53またはその近傍にあるスラスト面54との圧力差に応じて移動することにより、潤滑油が受ける抵抗を変える。
(5-3)
The
この構成によれば、調節部材82は、圧力差に応じて移動する。したがって、給油機構80の構造が単純である。
According to this configuration, the
(5−4)
調節部材82は、バネ85で付勢された、螺旋溝83を有するスパイラルシャフトである。給油路81は、太径通路56および細径通路57を含み、すなわち部位によって変化する断面積を有する、
この構成によれば、部位によって変化する断面積を有する給油路81の中をスパイラルシャフトである調節部材82が移動する。したがって、螺旋溝83の有効長さが変化することによって抵抗が変化する。
(5-4)
The
According to this configuration, the
(5−5)
給油機構80は、スラスト面54に潤滑油を供給する。したがって、潤滑油の過剰供給を抑制しながらも、固定スクロール51と可動スクロール52の間の円滑な摺動が保たれる。
(5-5)
The
(5−6)
冷媒を圧縮する際の圧縮機10の出力値に応じて、潤滑油が受ける抵抗が変えられる。したがって、圧縮機10の出力値の変動に応じて、潤滑油の摺動箇所への供給量を調節できる。その結果、圧縮機10の出力値が大きいときに、圧縮要素50に供給される潤滑油の量を抑制できる。
(5-6)
The resistance received by the lubricating oil is changed according to the output value of the
(5−7)
高圧空間62と圧縮室53との間の圧力の差に応じて、潤滑油が受ける抵抗、および、圧縮要素50に供給される潤滑油の量が最適化される。
(5-7)
Depending on the pressure difference between the
(6)変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、互いに矛盾のない範囲で、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
(6) Modification Examples of the present embodiment are shown below. It should be noted that a plurality of modified examples may be appropriately combined within a range that is consistent with each other.
(6−1)第1変形例A
図4は、上記実施形態の第1変形例Aに係る圧縮機10の給油機構に用いられる調節部材82Bである。調節部材82Aは螺旋溝83を有するスパイラルシャフトである。調節部材82Aは、下部に行くほど螺旋溝83の断面積が細くなっている点において、上記実施形態に係る調節部材82とは異なる。
(6-1) First Modification A
FIG. 4 shows an
この構成によれば、螺旋溝83の断面積はスパイラルシャフトの部位によって変化する。したがって、調節部材82のシフトの際に螺旋溝83の有効断面積が変化することによって潤滑油が受ける抵抗が大きく変わる。その結果、高圧空間62と圧縮室53の圧力差の変動に対して、潤滑油が受ける抵抗をより大きく変動させることができる。
According to this configuration, the cross-sectional area of the
(6−2)第2変形例B
図5は、上記実施形態の第2変形例Bに係る圧縮機10の給油機構80Bである。調節部材82Bは、テーパ形状を有する弁体である点において、上記実施形態に係るスパイラルシャフトである調節部材82とは異なる。
(6-2) Second Modification B
FIG. 5 shows an
この構成によれば、部位によって変化する断面積を有する給油路の中をテーパ形状弁体が移動する。給油路とテーパ形状弁体との隙間の大きさが変化することによって抵抗が変化する。したがって、この調節部材82Bは形状が単純であるので、製造が容易である。
According to this configuration, the tapered valve body moves in the oil supply passage having a cross-sectional area that varies depending on the part. The resistance changes as the size of the gap between the oil supply passage and the tapered valve body changes. Therefore, the
(6−3)第3変形例C
図6は、上記実施形態の第3変形例Cに係る圧縮機10の給油機構80Cである。給油機構80Cは、給油路81と、給油路81の一部である固定スクロール通路55に設けられた調節部材82Cを有する。調節部材82Cは、高温になるほど膨張する熱感応弁体である。圧縮機10の出力値が大きく、高圧空間62の圧力が高いとき、高圧冷媒および潤滑油の温度は高くなる傾向にある。
(6-3) Third Modification C
FIG. 6 shows an
この構成によれば、潤滑油の温度に応じて調節部材82Cである熱感応弁体が膨張および縮小する。給油路81と調節部材82Cとの隙間の大きさが変化することによって抵抗が変化する。したがって、給油機構80Cは機械的摺動を伴わないので、構成部品の磨耗を抑制できる。
According to this configuration, the heat-sensitive valve body that is the
(6−4)第4変形例D
図7は、上記実施形態の第4変形例Dに係る圧縮機10の給油機構80Dである。給油機構80Dは、給油路81と、調節部材82Dと、圧力センサ65と、制御部69を有する。給油路81は、固定スクロール通路55と支持部材通路75を含む。調節部材82Dは、固定スクロール通路55に設けられた、開度を制御できる電動弁である。圧力センサ65は、高圧空間62に設けられ、高圧冷媒の圧力を測定する。検出された高圧冷媒の圧力値をもって圧力差を近似してもよいし、低圧空間61または圧縮室53に別の圧力センサを設置して圧力差を算出してもよい。制御部69は、圧力センサ65の信号に応じて調節部材82Dである電動弁の開度を制御する電気回路である。制御部69はどの場所に設置されていてもよく、例えばケーシング11の外部に設けられていてもよい。
(6-4) Fourth Modification D
FIG. 7 shows an
この構成によれば、調節部材82Dである電動弁の開度は電気的に制御される。圧力センサ65によって測定された高圧空間62の圧力に応じて、潤滑油が受ける抵抗を電気的に変化させることができる。したがって、圧力差に対する抵抗変化の微調整が容易である。
According to this configuration, the opening degree of the motor-operated valve that is the
(6−5)第5変形例E
図8は、上記実施形態の第5変形例Eに係る圧縮機10の給油機構80Eである。給油機構80Eは、給油路81と、調節部材82Eと、圧力センサ65と、制御部69を有する点において第4変形例と共通するが、給油路81の構成が第4変形例とは異なる。
(6-5) Fifth Modification E
FIG. 8 shows an
給油路81は、固定スクロール通路55と支持部材通路75に加えて、外部通路95を含む。外部通路95は、ケーシング11の外部に設けられた管である。
The
この構成によれば、給油路81は部分的にケーシング11の外部に位置する。したがって、調節部材82Eである電動弁などの制御部品、およびそれを制御する制御部69の設置が容易である。
According to this configuration, the
(6−6)第6変形例F
図9は、上記実施形態の第6変形例Fに係る圧縮機10の給油機構80Fである。給油機構80Fは、給油路81と、給油路81の一部である固定スクロール通路55に設けられた調節部材82Fを有する。固定スクロール通路55には、流路面積の狭い狭小部55aが設けられている。調節部材82Fは、複数段階すなわち少なくも2段階に変化する直径を有する弁体である。調節部材82Fと狭小部55aの隙間の大きさが潤滑油の抵抗を決定する。
(6-6) Sixth Modification F
FIG. 9 shows an
この構成によれば、抵抗が段階的に変化する。したがって、複数の抵抗の中から最適なものが選択される。 According to this configuration, the resistance changes stepwise. Therefore, the optimum one is selected from the plurality of resistors.
10 圧縮機
11 ケーシング
15 吸入管
16 吐出管
20 モータ
21 ステータ
22 ロータ
30 クランク軸
31 主軸部
32 偏心部
34 潤滑油供給機構
35 潤滑油汲み上げ機構(「ポンプ」)
36 潤滑油供給通路(「通路」)
40 潤滑油貯留部
41 第1軸受(主軸部上側・転がり軸受)
42 第2軸受(偏心部・すべり軸受)
43 第3軸受(主軸部下側)
50 圧縮要素
51 固定スクロール
52 可動スクロール
53 圧縮室
54 スラスト面
55 固定スクロール通路
56 太径通路
57 細径通路
58 連絡通路
61 低圧空間
62 高圧空間
63 隔離部材
65 圧力センサ
70 第1支持部材
75 支持部材通路
79 第2支持部材
80 給油機構
81 給油路
82、82A、82B、82C、82D 調節部材
83 螺旋溝
85 バネ
DESCRIPTION OF
36 Lubricating oil supply passage ("passage")
40 Lubricating
42 Second bearing (eccentric part / slide bearing)
43 Third bearing (below main shaft)
DESCRIPTION OF
Claims (13)
圧縮室(53)を有し、前記圧縮室内の前記低圧流体を圧縮することで生じた前記高圧流体を前記高圧空間へ吐出する圧縮要素(50)と、
潤滑油を貯留するために前記高圧空間に設けられた潤滑油貯留部(18)と、
前記潤滑油を前記高圧空間から前記圧縮室または前記圧縮室の近傍(54)へ供給する給油機構(80)と、
を備える圧縮機(10)であって、
前記給油機構は、前記潤滑油が受ける抵抗を調節する調節部材(82;82A;82B;82C;82D)を有し、
前記調節部材は、前記高圧空間と前記圧縮室または前記近傍との圧力差が小さい小差圧状態における前記抵抗を、前記圧力差が大きい大差圧状態における前記抵抗よりも小さくする、
圧縮機(10)。 A casing (11) having therein a low-pressure space (61) in which low-pressure fluid is accommodated and a high-pressure space (62) in which high-pressure fluid is accommodated;
A compression element (50) having a compression chamber (53) and discharging the high-pressure fluid generated by compressing the low-pressure fluid in the compression chamber to the high-pressure space;
A lubricating oil reservoir (18) provided in the high-pressure space for storing lubricating oil;
An oil supply mechanism (80) for supplying the lubricating oil from the high-pressure space to the compression chamber or the vicinity (54) of the compression chamber;
A compressor (10) comprising:
The oil supply mechanism has an adjustment member (82; 82A; 82B; 82C; 82D) for adjusting a resistance received by the lubricating oil;
The adjustment member makes the resistance in a small differential pressure state where the pressure difference between the high pressure space and the compression chamber or the vicinity is small smaller than the resistance in a large differential pressure state where the pressure difference is large.
Compressor (10).
請求項1に記載の圧縮機。 The adjusting member increases the resistance stepwise in response to an increase in the pressure difference.
The compressor according to claim 1.
請求項1に記載の圧縮機。 The adjusting member monotonously increases the resistance according to an increase in the pressure difference.
The compressor according to claim 1.
前記調節部材は、前記給油路の中に設けられ、前記潤滑油が通過する前記給油路の断面積を調節する可変絞部材(82;82A;82B)であり、
前記可変絞部材は、前記圧力差に応じて移動することにより、前記抵抗を変える、
請求項1から3のいずれか1つに記載の圧縮機。 The oil supply mechanism further includes an oil supply path (81),
The adjusting member is a variable restricting member (82; 82A; 82B) that is provided in the oil supply passage and adjusts a cross-sectional area of the oil supply passage through which the lubricating oil passes,
The variable throttle member changes the resistance by moving in accordance with the pressure difference.
The compressor according to any one of claims 1 to 3.
前記給油路は、部位によって変化する断面積を有する、
請求項4に記載の圧縮機。 The variable throttle member is a spiral shaft (82; 82A) having a spiral groove (83) biased by a spring (85);
The oil supply passage has a cross-sectional area that varies depending on a part,
The compressor according to claim 4.
請求項5に記載の圧縮機。 The spiral groove has a cross-sectional area that varies depending on a portion of the spiral shaft (82A).
The compressor according to claim 5.
前記給油路は、部位によって変化する断面積を有する、
請求項4に記載の圧縮機。 The variable throttle member is a valve body (82B) having a tapered shape, which is biased by a spring (85),
The oil supply passage has a cross-sectional area that varies depending on a part,
The compressor according to claim 4.
請求項4に記載の圧縮機。 The variable throttle member is a heat-sensitive valve element (82C) that expands and contracts according to the temperature of the lubricating oil.
The compressor according to claim 4.
請求項4に記載の圧縮機。 The variable throttle member is an electric valve (82D) whose opening degree is controlled in accordance with a signal from a pressure sensor (65).
The compressor according to claim 4.
請求項9に記載の圧縮機。 The oil supply passage is partially located outside the casing;
The compressor according to claim 9.
前記ケーシングに固定された固定スクロール(51)と、
前記固定スクロールに対して移動できる可動スクロール(52)と、
を有し、
前記圧縮室は前記固定スクロールおよび前記可動スクロールによって規定され、
前記可動スクロールは、スラスト面(54)において、前記固定スクロールに対して押し付けられるように配置されており、
前記給油機構は、前記スラスト面に前記潤滑油を供給する、
請求項1から10のいずれか1つに記載の圧縮機。 The compression element is
A fixed scroll (51) fixed to the casing;
A movable scroll (52) movable relative to the fixed scroll;
Have
The compression chamber is defined by the fixed scroll and the movable scroll;
The movable scroll is disposed on the thrust surface (54) so as to be pressed against the fixed scroll,
The oil supply mechanism supplies the lubricating oil to the thrust surface;
The compressor according to any one of claims 1 to 10.
前記圧縮機は、第1出力値において前記小差圧状態を、前記第1出力値よりも大きい第2出力値において前記大差圧状態を生じさせる、
請求項1から11のいずれか1つに記載の圧縮機。 The output value of the compressor when compressing the low-pressure fluid is variable,
The compressor produces the small differential pressure state at a first output value and the large differential pressure state at a second output value greater than the first output value;
The compressor according to any one of claims 1 to 11.
請求項1から12のいずれか1つに記載の圧縮機。 The pressure difference is a pressure difference between the high-pressure space and the compression chamber.
The compressor according to any one of claims 1 to 12.
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