JP4484912B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷凍空調システム等の冷媒ガスを圧縮し、強制給油ポンプを有する回転式密閉形スクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a rotary hermetic scroll compressor that compresses refrigerant gas such as a refrigeration air conditioning system and has a forced oil pump.
圧縮機内部に封入されている冷凍機油を強制給油ポンプにより各軸受部へ給油した後、固定スクロール及び旋回スクロールによって形成される圧縮室へ給油する直前に前記冷凍機油の一部をケース内へ廃油する環油型スクロール圧縮機では、前記旋回スクロール及びオルダムリングを収納した中間圧力室を二室に隔てるシールリング等の隔壁を設けている。そして、この隔壁で前記圧縮室へ給油する直前の冷凍機油を溜める高圧室と、前記旋回スクロール背面に前記固定スクロールへ押付けるに足る圧力を持つ低圧室と、を形成する必要があり、さらに前記高圧室から前記低圧室への給油機構を設ける必要がある。 After the refrigerating machine oil enclosed in the compressor is supplied to each bearing portion by a forced oil pump, a part of the refrigerating machine oil is discharged into the case immediately before being supplied to the compression chamber formed by the fixed scroll and the orbiting scroll. In the scroll oil type scroll compressor, a partition wall such as a seal ring is provided that divides the intermediate pressure chamber containing the orbiting scroll and the Oldham ring into two chambers. And it is necessary to form a high-pressure chamber for storing refrigeration oil just before being supplied to the compression chamber by this partition, and a low-pressure chamber having a pressure sufficient to press the fixed scroll on the back of the orbiting scroll, It is necessary to provide an oil supply mechanism from the high pressure chamber to the low pressure chamber.
この問題に対し、特許文献1では、シールリングを介し隔てられた高圧室と低圧室とを往来でき、かつ前記高圧室と前記低圧室に連通しない複数の孔乃至溝を設け、前記孔乃至溝内に油を保持することにより前記高圧室から低圧室へ給油する機構が取られている。 In order to solve this problem, in Patent Document 1, a plurality of holes or grooves that can pass between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber separated by a seal ring and do not communicate with the high-pressure chamber and the low-pressure chamber are provided. A mechanism for supplying oil from the high-pressure chamber to the low-pressure chamber by holding oil therein is employed.
また同じ問題に対し、特許文献2では、旋回スクロール軸受部の外周にフランジ部を設け、前記フランジ部に接するシールリングを設けて高圧室と低圧室とを形成し、前記フランジ部に前記高圧室と前記低圧室へ連通する給油路となる複数の貫通孔を設け、前記複数の貫通孔全てが常に前記高圧室と前記低圧室とが連通し開口することにより給油される機構が取られている。
In addition, for the same problem, in
特許文献1では、前記高圧室から前記低圧室への給油機構による前記圧縮室への給油量は電動機回転数及び前記孔の仕様、数に依存するが、低回転時には少量、高回転時には多量となる特徴がある。 In Patent Document 1, the amount of oil supplied to the compression chamber by the oil supply mechanism from the high pressure chamber to the low pressure chamber depends on the motor rotation speed and the specification and number of the holes. There is a characteristic.
特許文献2では、前記高圧室から前記低圧室への給油機構による前記圧縮室への給油量は、前記高圧室と低圧室との差圧及び給油路として用いられる前記連通孔の仕様、数に依存し、電動機回転数には影響されない。前記連通孔の仕様による給油量は数式1により決定され、前記連通孔を複数個設ける際には前記数式1の複数倍となる。このため適量となる給油量を確保し、かつ前記連通孔を複数個設ける際には、連通孔の径を小さくする必要がある。
In
従って、回転数変化による圧縮機効率の変動が小さく且つ圧縮室への給油量の適正化を図れることが望まれる。 Therefore, it is desired that the change in the compressor efficiency due to the change in the rotational speed is small and that the amount of oil supplied to the compression chamber can be optimized.
本発明の目的は、圧縮室への給油量の適正化を図れる環油型スクロール圧縮機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a ring oil type scroll compressor capable of optimizing the amount of oil supplied to the compression chamber.
上記本発明の目的は、
密閉容器内に固定スクロールとフレームとの間に旋回スクロールを備え、前記フレームと前記旋回スクロールとにより、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける圧力を生じる中間圧力室を形成したスクロール圧縮機において、
前記旋回スクロールの軸受部の外周に配設されたフランジ部と、
前記フランジ部に接し、密閉容器内の圧力と略等しい圧力の高圧室と前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける圧力の低圧室とに前記中間圧力室を分割するシールリングと、を備え、
前記旋回スクロールの公転運動に伴って、前記シールリングを介して、断続的に前記高圧室と前記低圧室とを連通する給油路を前記フランジ部に複数個配設し、
前記複数の給油路の内、前記高圧室と前記低圧室とを連通するものの断面積が、前記旋回スクロールの公転運動による位置に寄らず、一定であることを特徴とするスクロール圧縮機
により達成される。
The object of the present invention is as follows.
In a scroll compressor comprising an orbiting scroll between a fixed scroll and a frame in an airtight container, and forming an intermediate pressure chamber for generating pressure to press the orbiting scroll against the fixed scroll by the frame and the orbiting scroll,
A flange portion disposed on an outer periphery of the bearing portion of the orbiting scroll;
A seal ring that is in contact with the flange portion and divides the intermediate pressure chamber into a high pressure chamber having a pressure substantially equal to the pressure in the sealed container and a low pressure chamber having a pressure for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll;
Wherein with the revolution motion of the orbiting scroll via said seal ring, and a plurality arranged oil supply passage to said flange portion for communicating the low pressure chamber and intermittently the high pressure chamber,
A scroll compressor characterized in that a cross-sectional area of the plurality of oil supply passages communicating with the high-pressure chamber and the low-pressure chamber is constant regardless of the revolving motion of the orbiting scroll. > Achieved by
また、前記旋回スクロールはオルダムリングとオルダムキー溝によって支承され、前記複数の給油路の内、少なくとも前記オルダムキー溝近傍に設けられたものの開口軸方向は、概略前記旋回スクロールのオルダムキー溝に向けられても良い。 Further, the orbiting scroll is supported by an Oldham ring and an Oldham key groove, and an opening axial direction of at least the Oldham key groove of the plurality of oil supply passages is substantially directed to the Oldham key groove of the orbiting scroll. good.
また、前記旋回スクロールはオルダムリングとオルダムキー溝によって支承され、前記給油路の個数は、前記オルダムキーの摺動部分の個数以上としても良い。 The orbiting scroll may be supported by an Oldham ring and an Oldham key groove, and the number of oil supply passages may be equal to or greater than the number of sliding portions of the Oldham key.
本発明によれば、圧縮室への給油量の適正化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to optimize the amount of oil supplied to the compression chamber.
以下図1乃至図3により本発明の実施例を示す。 Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は本発明に関する環油型スクロール圧縮機の断面図である。環油型スクロール圧縮機は、密閉容器1と、前記密閉容器1の内部に設けられ、渦巻状のラップを有する固定スクロール2と、前記固定スクロール2のラップと互いに噛み合わさって複数の圧縮室3を形成するラップを持った旋回スクロール4と、前記旋回スクロール4の自転運動を抑制し公転運動を許容するためのオルダムリング5と、前記旋回スクロール4と前記オルダムリング5を収容し前記固定スクロール2を複数のボルト6により支持するフレーム7とからなる圧縮機構部8と、固定子9及び回転子10からなる電動機部11と、前記密閉容器内に備えられた冷凍機油12、前記冷凍機油12を前記圧縮機構部8へ供給するための強制給油ポンプ13、前記回転子10の回転力を前記圧縮機構部8及び前記強制給油ポンプ13に伝達するためのクランク軸14からなる。
FIG. 1 is a sectional view of a ring oil type scroll compressor according to the present invention. The cycle oil type scroll compressor includes a sealed container 1, a
前記強制給油ポンプ13は前記密閉容器1内の下部に溜まった前記冷凍機油12に浸漬されており、前記クランク軸14の回転を利用して吐出する容積形ポンプであり、例えばトロコイドポンプが望ましい。前記密閉容器1と圧縮機構部8は前記固定スクロール2乃至フレーム7の外周を溶接すること等により固定されている。冷媒ガスは低圧の状態で吸込管20から前記固定スクロール2へ流入し、前記圧縮室3にて高圧の状態となり、前記固定スクロール2の概略中心に設けられた吐出口2aから前記密閉容器1内に排出される。
The forced
密閉容器1内に封入されている冷凍機油12は、前記強制給油ポンプ13が回転することにより、前記クランク軸14の軸心部に設けられた給油路14aを通り各軸受部及び前記フレーム7内の中間圧力室7aへ給油される。ここで前記中間圧力室7aは、前記旋回スクロール4の軸受外周部に設けられたフランジ部4aと、前記フレーム7に備え付けたシールリング15により、高圧室7aaと低圧室7abの2室に分けられている。
The refrigerating
なお、前記シールリング15の下部には、前記フランジ部4aとの密着を保証するためのバネ16が備えられている。前記フランジ部4aには、前記高圧室7aaから前記低圧室7abへの給油路となる貫通孔4bが設けられており、前記貫通孔4bは前記旋回スクロール4が公転運動することで、前記シールリング15を介し前記高圧室7aaと前記低圧室7abとを往来する。前記高圧室7aaには密閉容器1内に連通する廃油パイプ17が設けられており、前記高圧室7aaからの冷凍機油12の流れは前記貫通孔4bから前記低圧室7abへ流入するものと、前記廃油パイプ17から前記密閉容器1内へ排出するものとに分けられる。ここで前記貫通孔4bから前記低圧室7abへ流入した前記冷凍機油12は、前記圧縮室3へ流入することになるため、前記高圧室7aaから前記低圧室7abへの給油量がすなわち前記圧縮室3への給油量となる。
A
図2は前記中間圧力室7a内部の拡大断面図、図3は前記旋回スクロール4の反ラップ面の外観図である。前記冷凍機油12は前記強制給油ポンプ13により前記給油路14aを経て前記高圧室7aaに至る。前記高圧室7aaは、シールリング15により前記低圧室7abと隔離されているため、前記高圧室7aa内の圧力は概略吐出圧力Pdとなり、前記低圧室7ab内の圧力は前記旋回スクロール4の背面に作用する中間圧力Pbとなる。前記高圧室7aaから前記低圧室7abへの給油は、前記旋回スクロールフランジ部4aに設けられた前記貫通孔4bにより行わる。ここで前記旋回スクロール4の公転運動の中心に対し、対称となる位置に設けられた前記貫通孔4ba及び4bbのうち、前記貫通孔4baは前記シールリング15の内側となるため前記高圧室7aaと前記低圧室7abとを連通し給油路となり、前記貫通孔4bbは前記シールリング15の外側となり給油路ではなくなる。
2 is an enlarged cross-sectional view of the inside of the
前記貫通孔4ba及び4bbの関係は前記クランク軸14のクランク角により決定され、図2より180°行程が進んだ際は、前記貫通孔4bbが給油路となる。このように前記旋回スクロール4の公転運動の中心に対称となる位置に複数の貫通孔4bを設けた際の給油量Qは、前記複数の貫通孔4bの直径をd、長さをLとすると数式2の関係がある。ここでμは給油される冷凍機油の粘性係数、n′は前記貫通孔4bの内、前記高圧室7aaと前記低圧室7abとを連通するものの数を示す。
The relationship between the through holes 4ba and 4bb is determined by the crank angle of the
前記n′は前記旋回スクロール4のクランク角によらず概略一定となるようにする。つまり、給油量Qは、前記貫通孔4bの直径dと長さL、連通している個数n′によって適正化を図ることができる。また前記複数個の貫通孔4bの内、少なくとも前記オルダムリング5のキー部5a(オルダムキー溝)に近いものは、その軸方向が、前記オルダムリング5のキー部5aに向けられていることが望ましい(図2では、軸方向に沿っており、前記オルダムリング5のキー部5aに向けられていない)。これによりオルダムキーの摺動部へ前記冷凍機油12を吹き付けることが可能となり、摺動部の信頼性を向上することができる。
The n ′ is substantially constant regardless of the crank angle of the orbiting scroll 4. That is, the lubrication amount Q can be optimized by the diameter d and length L of the through-
換言すれば、旋回スクロール4はオルダムリングとオルダムキー溝によって支承され、給油路(貫通孔4b)の開口軸方向が、概略旋回スクロール4のオルダムキー溝に向けられているので、摺動部の信頼性を向上することができる。
In other words, the orbiting scroll 4 is supported by the Oldham ring and the Oldham key groove, and the opening axis direction of the oil supply passage (through
従って、摺動部の信頼性向上のために少なくとも貫通孔4bを2つ配設し、更に、高圧室と低圧室とを断続して連通する貫通孔4bを設けることが望ましい。
Therefore, in order to improve the reliability of the sliding portion, it is desirable to provide at least two through
以上より圧縮室への給油量は高圧室と低圧室の差圧及び前記二室間の給油路となる貫通孔の仕様により決定される。つまり、中間圧力室に設けられた高圧室から低圧室への給油量は圧縮機の回転数に依存せず、前記高圧室と前記低圧室との差圧により決定される。従って、従来機で見られた回転数変化に伴う圧縮機効率の変動を抑制することができる。 From the above, the amount of oil supplied to the compression chamber is determined by the differential pressure between the high-pressure chamber and the low-pressure chamber and the specifications of the through hole serving as the oil supply passage between the two chambers. That is, the amount of oil supplied from the high pressure chamber provided in the intermediate pressure chamber to the low pressure chamber is determined by the pressure difference between the high pressure chamber and the low pressure chamber without depending on the rotational speed of the compressor. Therefore, it is possible to suppress the change in the compressor efficiency accompanying the change in the rotational speed seen in the conventional machine.
また、シールリングを介して前記高圧室と前記低圧室とを往来させる位置に前記貫通孔を配置することにより、従来機の前記旋回スクロールの公転運動によらず貫通孔全てがシールリングの内側にのみ配置し常に開口した場合に比べて、前記貫通孔の径を統一した際、数を多く設けることができる。同様に前記貫通孔の数を統一した際、径を大きくすることができる。これにより孔の径、数、配置の自由度が高くなり、圧縮室への給油量の適正化を図ることができる。つまり、従来の往来させないものに比べて、径乃至数に自由度を持たせることにより、圧縮室への給油量の適正化を図り、回転数変化による圧縮機の効率変動を抑えることができる。 Further, by arranging the through hole at a position where the high pressure chamber and the low pressure chamber are moved back and forth through the seal ring, all the through holes are located inside the seal ring regardless of the revolution movement of the orbiting scroll of the conventional machine. When the diameters of the through holes are unified, the number can be increased as compared with the case where only the openings are always opened. Similarly, when the number of the through holes is unified, the diameter can be increased. Thereby, the diameter of the hole, the number, and the freedom degree of arrangement | positioning become high, and optimization of the amount of oil supply to a compression chamber can be aimed at. In other words, by providing a degree of freedom in diameter or number as compared with a conventional one that does not allow traffic, the amount of oil supplied to the compression chamber can be optimized, and fluctuations in the efficiency of the compressor due to changes in the rotational speed can be suppressed.
また、具体的な構成として、円板状端板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール及び旋回スクロールを噛合わせることで圧縮室を形成し、前記旋回スクロールを自転することなく公転運動させ、前記固定スクロールの外周部に開口した吸入口よりガス冷媒を吸収し、前記固定スクロールの概略中心部に開口する吐出口より圧縮ガスを吐出する圧縮工程を有し、電動機の回転力を前記旋回スクロールに伝達しかつ偏心運動させるためのクランク部を有する回転軸に給油を行うための強制給油ポンプを設け、前記強制給油ポンプより給油された冷凍機油は前記回転軸の軸心部に設けられた貫通孔を通り前記回転軸の軸受部へ給油された後、前記旋回スクロール及び旋回スクロールの自転を抑制するオルダムリングを収納した中間圧力室へ流入し、前記中間圧力室に流入した前記冷凍機油の一部を前記圧縮室へ給油される直前に圧縮機ケース内へ戻すための廃油路を有する環油型スクロール圧縮機において、
前記旋回スクロール軸受部の外周にフランジ部を設け、前記フランジ部に接するシールリングを前記中間圧力室内に設けて高圧室と低圧室とを形成し、前記フランジ部に前記高圧室から前記低圧室へ連通する給油路を設けたスクロール圧縮機が得られる。
Further, as a specific configuration, a compression chamber is formed by meshing a fixed scroll and an orbiting scroll that erects a spiral wrap with a disc-shaped end plate, and the orbiting scroll is revolved without rotating, A compression step of absorbing a gas refrigerant from an inlet opening at an outer peripheral portion of the fixed scroll and discharging a compressed gas from an outlet opening at a substantially central portion of the fixed scroll; A forced oil pump for supplying oil to a rotary shaft having a crank portion for transmitting and eccentrically moving is provided, and the refrigerating machine oil supplied from the forced oil pump is a through hole provided in the shaft center portion of the rotary shaft. And then flows into the intermediate pressure chamber containing the Oldham ring that suppresses the rotation of the orbiting scroll and the orbiting scroll. In the ring oil type scroll compressor having a waste oil path for returning into the compressor casing a portion of said refrigerating machine oil having flowed into the intermediate pressure chamber just prior to refueling into the compression chamber,
A flange portion is provided on the outer periphery of the orbiting scroll bearing portion, and a seal ring in contact with the flange portion is provided in the intermediate pressure chamber to form a high pressure chamber and a low pressure chamber, and the flange portion extends from the high pressure chamber to the low pressure chamber. A scroll compressor provided with a communicating oil passage is obtained.
1 密閉容器
2 固定スクロール
2a 固定スクロールに設けられた吐出口
3 圧縮室
4 旋回スクロール
4a 旋回スクロールの軸受外周に設けられたフランジ部
4b,4ba,4bb 旋回スクロールフランジ部に設けられた貫通孔
5 オルダムリング
5a オルダムキー部
6 ボルト
7 フレーム
7a 中間圧力室
7aa 中間圧力室内の高圧室
7ab 中間圧力室内の低圧室
8 圧縮機構部
9 固定子
10 回転子
11 電動機部
12 冷凍機油
13 強制給油ポンプ
14 クランク軸
14a クランク軸の軸心に設けた流路
15 シールリング
16 バネ
17 廃油パイプ
20 吸込管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記旋回スクロールの軸受部の外周に配設されたフランジ部と、
前記フランジ部に接し、密閉容器内の圧力と略等しい圧力の高圧室と前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける圧力の低圧室とに前記中間圧力室を分割するシールリングと、を備え、
前記旋回スクロールの公転運動に伴って、前記シールリングを介して、断続的に前記高圧室と前記低圧室とを連通する給油路を前記フランジ部に複数個配設し、
前記複数の給油路の内、前記高圧室と前記低圧室とを連通するものの断面積が、前記旋回スクロールの公転運動による位置に寄らず、一定であることを特徴とするスクロール圧縮機。 In a scroll compressor comprising an orbiting scroll between a fixed scroll and a frame in an airtight container, and forming an intermediate pressure chamber for generating pressure to press the orbiting scroll against the fixed scroll by the frame and the orbiting scroll,
A flange portion disposed on an outer periphery of the bearing portion of the orbiting scroll;
A seal ring that is in contact with the flange portion and divides the intermediate pressure chamber into a high pressure chamber having a pressure substantially equal to the pressure in the sealed container and a low pressure chamber having a pressure for pressing the orbiting scroll against the fixed scroll;
Wherein with the revolution motion of the orbiting scroll via said seal ring, and a plurality arranged oil supply passage to said flange portion for communicating the low pressure chamber and intermittently the high pressure chamber,
A scroll compressor characterized in that a cross-sectional area of the plurality of oil supply passages communicating with the high-pressure chamber and the low-pressure chamber is constant regardless of the revolving motion of the orbiting scroll.
前記旋回スクロールはオルダムリングとオルダムキー溝によって支承され、
前記複数の給油路の内、少なくとも前記オルダムキー溝近傍に設けられたものの開口軸方向は、概略前記旋回スクロールのオルダムキー溝に向けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。 In claim 1,
The orbiting scroll is supported by Oldham ring and Oldham keyway,
A scroll compressor characterized in that an opening axial direction of at least one of the plurality of oil supply passages provided in the vicinity of the Oldham key groove is substantially directed to the Oldham key groove of the orbiting scroll.
前記旋回スクロールはオルダムリングとオルダムキー溝によって支承され、
前記給油路の個数は、前記オルダムキーの摺動部分の個数以上としたことを特徴とするスクロール圧縮機。 In claim 1,
The orbiting scroll is supported by Oldham ring and Oldham keyway,
The scroll compressor according to claim 1, wherein the number of the oil supply passages is equal to or greater than the number of sliding portions of the Oldham key.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007250413A JP4484912B2 (en) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Scroll compressor |
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