JP4790757B2 - Scroll compressor - Google Patents

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本発明は、圧縮された冷媒から分離した潤滑油をスクロール等の摺動部や旋回スクロールのスラスト力を受けるための背圧室等に供給する間欠給油機構を有するスクロール圧縮機に関し、特に、二酸化炭素(CO2)を冷媒とする空調装置の圧縮機として好適である。 The present invention relates to a scroll compressor having an intermittent oil supply mechanism that supplies lubricating oil separated from a compressed refrigerant to a sliding portion such as a scroll or a back pressure chamber for receiving a thrust force of a turning scroll, and more particularly, to a dioxide compressor. It is suitable as a compressor of an air conditioner using carbon (CO 2 ) as a refrigerant.
一般に、スクロール圧縮機では、冷媒の中に潤滑油を混入しておいて、圧縮された冷媒が吐出室に一時滞留する際に冷媒から潤滑油を分離すると共に、分離した潤滑油をスクロール等の摺動部や旋回スクロールのスラスト力を受けるための背圧室等に供給している。このような給油機構として、潤滑油ポンプを使用するもの、或いは、吐出圧と吸入圧又はそれらの中間圧との差圧を利用するもの等が知られている。   In general, in a scroll compressor, lubricating oil is mixed in the refrigerant, and when the compressed refrigerant temporarily stays in the discharge chamber, the lubricating oil is separated from the refrigerant, and the separated lubricating oil is removed from the scroll or the like. It is supplied to a back pressure chamber and the like for receiving the thrust force of the sliding part and the orbiting scroll. As such an oil supply mechanism, one using a lubricating oil pump or one using a differential pressure between a discharge pressure and a suction pressure or an intermediate pressure thereof is known.
このように差圧を利用する給油機構においては、潤滑油を付勢するために利用する吐出圧と吸入圧との差圧が圧縮機の回転数の上昇に応じて大きくなると、供給される潤滑油の量が必要以上に多くなる場合があるので、従来においては、給油通路に細径の絞りや多孔質材料のような減圧部品を挿入したり、給油通路を細くて長いものに構成したりして、流路の抵抗を増加させることによって潤滑油の流量を抑制している。   In the oil supply mechanism that uses the differential pressure in this way, when the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure that is used to urge the lubricating oil increases as the rotational speed of the compressor increases, the lubrication that is supplied Since the amount of oil may increase more than necessary, conventionally, a reduced-diameter part such as a narrow throttle or porous material is inserted into the oil supply passage, or the oil supply passage is made thin and long. Thus, the flow rate of the lubricating oil is suppressed by increasing the resistance of the flow path.
このように、給油通路に非常に細くて長い絞りのような減圧部品を使用することになると、製造する際の加工性が低下してコスト増を招くだけでなく、加工時の金属粉又は冷媒や潤滑油に混入した磨耗粉等が減圧部品に詰まって安定した給油を阻害し、圧縮機、ひいては空調装置の性能や信頼性の低下を招くという問題があった。   As described above, when a decompression part such as a very narrow and long throttle is used in the oil supply passage, not only the workability during production is reduced and the cost is increased, but also metal powder or refrigerant during the processing. In addition, there is a problem that wear powder or the like mixed in the lubricating oil clogs the decompression part and obstructs stable oil supply, leading to a decrease in performance and reliability of the compressor and consequently the air conditioner.
そのため、従来技術として特許文献1に示されるような間欠給油機構が知られている。この公知の間欠給油機構は、背圧室へ通じる供給通路の一部である旋回スクロール側に設けられた穴と、固定スクロール側の穴とが旋回スクロールの公転に伴って間欠的に連通させるようにしている。   Therefore, an intermittent oil supply mechanism as shown in Patent Document 1 is known as a prior art. In this known intermittent oil supply mechanism, a hole provided on the orbiting scroll which is a part of a supply passage leading to the back pressure chamber and a hole on the fixed scroll are intermittently communicated with the revolution of the orbiting scroll. I have to.
特開2005−201173号公報JP 2005-201173 A
しかしながら、上記特許文献1による公知の間欠給油機構では、加工穴位置の精度や旋回スクロールと固定スクロールの組立時の精度、更には旋回スクロールが運転中にクリアランス分の自転を行ったり、自転防止機構が磨耗したりすると初期と位置がずれたりするため、これらの位置ズレによる間欠時の開口面積(即ち流量)のバラツキが生じ、所望の流量制御特性を得ることができない。このため、圧縮機、ひいては空調装置の性能や信頼性の低下を招くという問題がある。
特に近年におけるCO2冷媒を使用する圧縮機では、高圧化が進み、穴径も小さくなり、より一層のバラツキ低減が課題となってきている。
However, in the known intermittent lubrication mechanism according to the above-mentioned Patent Document 1, the accuracy of the machining hole position, the accuracy when the orbiting scroll and the fixed scroll are assembled, and the orbiting scroll rotates by a clearance during operation, or the rotation preventing mechanism. Since the initial position is shifted from the initial position, the opening area (i.e., the flow rate) varies during the intermittent operation due to these positional shifts, and a desired flow rate control characteristic cannot be obtained. For this reason, there exists a problem of causing the fall of the performance and reliability of a compressor and by extension, an air conditioner.
In particular, in recent years, a compressor using a CO 2 refrigerant has been increased in pressure, the hole diameter has been reduced, and further variation reduction has become a problem.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流量のバラツキを抑え、所望の流量制御特性を得ることができる間欠給油機構を備えたスクロール圧縮機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor provided with an intermittent oil supply mechanism capable of suppressing flow rate variation and obtaining desired flow rate control characteristics. .
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のスクロール圧縮機を提供する。
請求項1に記載のスクロール圧縮機は、高圧貯油室29につながる、圧縮機構部2の固定側又は可動側の一方に設けた上流側穴23eと、他方に設けた下流側穴22eとが、旋回スクロールを駆動する回転軸の回転に伴って間欠的に連通することで潤滑油流量制御又は背圧流量制御を行う間欠給油機構を有していて、上流側穴23eの穴径d1を下流側穴22eの穴径d2よりも小さくしていて、固定スクロール中心C 1 と上流側穴と下流側穴とのうち圧縮機構部の可動側に設けられた穴22eの旋回中心C 3 とを結ぶ線上における、可動側に設けられた穴の旋回中心C 3 に対し、±45度の角度範囲内に圧縮機構部の固定側に形成された穴が配置されているものであり、これにより、上流側穴と下流側穴とが位置ズレを起こしても、開口面積の減少を抑制することができる。また、上流側穴の穴径d1を下流側穴の穴径d2より小さくすることで間欠部が連通しない状態での間欠部の端面もれを低減できる。この場合、旋回スクロール22の自転ズレに対して、許容範囲内の変動しない状態とすることができる。
The present invention provides a scroll compressor according to each of the claims as means for solving the problems.
In the scroll compressor according to claim 1, an upstream hole 23 e provided on one of the fixed side and the movable side of the compression mechanism portion 2 connected to the high pressure oil storage chamber 29 and a downstream hole 22 e provided on the other side are provided. It has an intermittent oil supply mechanism that performs lubricating oil flow rate control or back pressure flow rate control by intermittently communicating with the rotation of the rotary shaft that drives the orbiting scroll, and the downstream diameter d 1 of the upstream hole 23e is set downstream. If it is smaller than the hole diameter d 2 side holes 22e, and a turning center C 3 of the fixed scroll center C 1 and upstream hole and the hole 22e provided on the movable side of the compression mechanism portion of the downstream hole A hole formed on the fixed side of the compression mechanism within an angle range of ± 45 degrees with respect to the turning center C 3 of the hole provided on the movable side on the connecting line , Even if the upstream hole and the downstream hole are misaligned, It can be suppressed small. In addition, by making the hole diameter d 1 of the upstream hole smaller than the hole diameter d 2 of the downstream hole, it is possible to reduce the end face leakage of the intermittent part when the intermittent part is not communicated. In this case, the rotation of the orbiting scroll 22 can be in a state that does not vary within an allowable range.
請求項2に記載のスクロール圧縮機は、高圧貯油室29につながる、圧縮機構部2の固定側又は可動側の一方に設けた上流側穴23eと、他方に設けた下流側穴22eとが、旋回スクロールを駆動する回転軸の回転に伴って間欠的に連通することで潤滑油流量制御又は背圧流量制御を行う間欠給油機構を有していて、上流側穴23eの穴径d 1 を下流側穴22eの穴径d 2 よりも小さくしていて、上流側穴と下流側穴とのうち圧縮機構部の可動側に設けられた穴23eの軌跡中心C 3 と圧縮機構部の固定側に形成された穴の中心C 4 との距離αと旋回半径γとの関係が、α<γであるようにしたものであり、これにより、上流側穴と下流側穴とが位置ズレを起こしても、開口面積の減少を抑制することができる。また、上流側穴の穴径d 1 を下流側穴の穴径d 2 より小さくすることで間欠部が連通しない状態での間欠部の端面もれを低減できる。また、仮にα=γとした場合は、開口面積比はずれた点でピークをもつようになるが、α<γとした場合には、旋回スクロール側穴と固定スクロール側穴との上下位置ズレに対する流量変化を均等にすることができる。 In the scroll compressor according to claim 2 , the upstream hole 23e provided on one of the fixed side and the movable side of the compression mechanism unit 2 and the downstream hole 22e provided on the other connected to the high-pressure oil storage chamber 29, It has an intermittent oil supply mechanism that performs lubricating oil flow rate control or back pressure flow rate control by intermittently communicating with the rotation of the rotary shaft that drives the orbiting scroll, and the downstream diameter d 1 of the upstream hole 23e is set downstream. If you are smaller than the hole diameter d 2 side holes 22e, the fixed side of the trajectory center C 3 and the compression mechanism portion of the hole 23e provided on the movable side of the compression mechanism portion of the upstream hole and downstream hole The relationship between the distance α to the center C 4 of the formed hole and the turning radius γ is such that α <γ. As a result, the upstream hole and the downstream hole are misaligned. In addition, the reduction of the opening area can be suppressed. In addition, by making the hole diameter d 1 of the upstream hole smaller than the hole diameter d 2 of the downstream hole, it is possible to reduce the end face leakage of the intermittent part when the intermittent part is not communicated. Further, if α = γ, the opening area ratio has a peak at a point shifted, but if α <γ, the vertical position shift between the orbiting scroll side hole and the fixed scroll side hole is not achieved. The flow rate change can be made uniform.
請求項のスクロール圧縮機は、上流側穴23eが圧縮機構部の固定側に形成された穴であり、下流側穴22eが旋回スクロール側穴として旋回スクロール端板部22aに設けられており、上流側穴23eと下流側穴22eとが、旋回スクロールの回転に伴って間欠的に連通することを規定したものである。
請求項4のスクロール圧縮機は、上流側穴23eが固定スクロール側穴として固定スクロール端板部23aに設けられ、下流側穴22eが旋回スクロール側穴として旋回スクロール端板部22aに設けられており、上流側穴23eと下流側穴22eとが、旋回スクロールの回転に伴って間欠的に連通することを規定したものである。
請求項5のスクロール圧縮機は、旋回スクロール22の自転方向と旋回スクロール側穴22eの回転方向とを接線方向としたものである。この場合、前記両方向を法線方向とするよりも、旋回スクロール22の自転ズレに対して、変動しない状態とすることができる。
In the scroll compressor according to claim 3 , the upstream side hole 23e is a hole formed on the fixed side of the compression mechanism portion, and the downstream side hole 22e is provided in the orbiting scroll end plate portion 22a as the orbiting scroll side hole. It is defined that the upstream hole 23e and the downstream hole 22e communicate intermittently with the rotation of the orbiting scroll.
In the scroll compressor of claim 4, the upstream side hole 23e is provided in the fixed scroll end plate part 23a as a fixed scroll side hole, and the downstream side hole 22e is provided in the orbiting scroll end plate part 22a as a turning scroll side hole. The upstream hole 23e and the downstream hole 22e are defined to intermittently communicate with the rotation of the orbiting scroll.
In the scroll compressor according to the fifth aspect, the rotation direction of the orbiting scroll 22 and the rotation direction of the orbiting scroll side hole 22e are tangential. In this case, it can be set as the state which does not fluctuate | vary with respect to the rotation gap of the turning scroll 22, rather than making the said both directions into a normal line direction.
請求項のスクロール圧縮機は、圧縮機構部の可動側に設けられた穴22eの軌跡中心C 3 と圧縮機構部の固定側に形成された穴の中心C 4 との距離αと旋回半径γとの関係が、y 0 を旋回スクロール側穴と固定スクロール側穴とが連通している間の旋回スクロール側穴の弧状の軌跡長さlが最大となるズレ量とし、Δyを穴加工の位置ズレや組立精度のズレ等のズレ量とすると、
となるようにしたものである。このように、軌跡中心C 3 と中心C 4 との距離αを旋回半径γからy 0 だけ予めずらしておくことで、穴加工の位置ズレや組立精度等のズレ量Δyによる開口面積比の変化ΔAを抑えることができ、給油流量の変化も抑えられ、圧縮機の性能低下や信頼性の低下を防止できる。
The scroll compressor according to claim 6 includes a distance α between the locus center C 3 of the hole 22e provided on the movable side of the compression mechanism section and the center C 4 of the hole formed on the fixed side of the compression mechanism section and a turning radius γ. relationship, and shift amount arcuate path length l is the maximum of the orbiting scroll side holes between the y 0 and the orbiting scroll side hole and the fixed scroll side hole is communicated, the position of the hole machining Δy between If the amount of deviation, such as deviation or deviation of assembly accuracy,
It was made to become. In this way, by changing the distance α between the locus center C 3 and the center C 4 from the turning radius γ in advance by y 0 , the change in the opening area ratio due to the positional deviation Δy of the hole machining position deviation and assembly accuracy, etc. ΔA can be suppressed, the change in the oil supply flow rate is also suppressed, and the performance degradation and reliability degradation of the compressor can be prevented.
請求項7のスクロール圧縮機は、作動媒体である冷媒をCO2にしたものであり、このようにCO2冷媒では、圧縮機の軸受等の潤滑油流量を、従来のHFC134のようなフッ素化合物を冷媒として使用したものと同等にしようとすると、圧力が高いために間欠給油穴を小さくする必要が生じ、穴の位置ズレの影響は致命的となるので、位置ズレを抑制する本発明は特に有効である。 The scroll compressor according to claim 7 is a refrigerant in which the refrigerant that is the working medium is CO 2. Thus, in the CO 2 refrigerant, the flow rate of the lubricating oil in the bearing of the compressor is changed to a fluorine compound such as the conventional HFC134. If an attempt is made to be equivalent to that used as a refrigerant, since the pressure is high, it is necessary to make the intermittent oiling hole small, and the influence of the positional deviation of the hole becomes fatal. It is valid.
以下、図面に従って本発明の実施の形態のスクロール圧縮機について説明する。図1は、本発明の実施の形態のスクロール圧縮機の断面図であり、図2は、本発明の主要部である間欠給油機構の詳細断面図である。   Hereinafter, a scroll compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of an intermittent oil supply mechanism that is a main part of the present invention.
スクロール圧縮機100は、容器としての外郭ハウジング1と、この外郭ハウジング1内に収容された圧縮機構部2、及び電動機部3とから構成されている。このスクロール圧縮機100は、横置きの圧縮機とされ、図1において下面が設置面とされ、右側に圧縮機構部2が左側に電動機部3が配置され、両者は、主軸としてのシャフト(回転軸)4によって接続されている。そして電動機部3により圧縮機構部2が駆動されるようになっている。   The scroll compressor 100 includes an outer housing 1 serving as a container, a compression mechanism portion 2 accommodated in the outer housing 1, and an electric motor portion 3. The scroll compressor 100 is a horizontally placed compressor. In FIG. 1, the lower surface is an installation surface, the compression mechanism unit 2 is disposed on the right side, and the motor unit 3 is disposed on the left side. Axis) 4 is connected. The compression mechanism 2 is driven by the electric motor 3.
外郭ハウジング1は、円筒状の本体ハウジング11、前部ハウジング12及び後部ハウジング13とから構成されている。これらのハウジング11,12,13が固着されて、外郭ハウジング1内には密閉された空間が形成されるようになっている。本体ハウジング11には、圧縮機構部2の吸入室25に接続する吸入パイプ(図示せず)と、同じく圧縮機構部2の吐出室26に接続する吐出パイプ18とが設けられている。この吸入パイプから冷凍サイクルからの低圧の冷媒及び低温のオイル(潤滑油)とが混合したガスが外郭ハウジング1内に流入するようになっている。   The outer housing 1 includes a cylindrical main body housing 11, a front housing 12, and a rear housing 13. These housings 11, 12, and 13 are fixed, and a sealed space is formed in the outer housing 1. The main body housing 11 is provided with a suction pipe (not shown) connected to the suction chamber 25 of the compression mechanism section 2 and a discharge pipe 18 connected to the discharge chamber 26 of the compression mechanism section 2. A gas in which low-pressure refrigerant from the refrigeration cycle and low-temperature oil (lubricating oil) are mixed flows from the suction pipe into the outer housing 1.
電動機部3は、主軸としてのシャフト4に固定される回転子31と、この回転子31の外周側に配置される固定子32とから構成されている。固定子32は、本体ハウジング11の内周面に焼嵌め又は圧入により固着されている。この電動機部3には、図示しない外部電源から電力が供給されるようになっており、これにより、回転子31が回転駆動され、それとともにシャフト4も回転駆動するようになっている。   The electric motor unit 3 includes a rotor 31 that is fixed to a shaft 4 as a main shaft, and a stator 32 that is disposed on the outer peripheral side of the rotor 31. The stator 32 is fixed to the inner peripheral surface of the main body housing 11 by shrink fitting or press fitting. Electric power is supplied to the electric motor unit 3 from an external power source (not shown), whereby the rotor 31 is driven to rotate and the shaft 4 is also driven to rotate.
圧縮機構部2は、センタケーシング21と、旋回スクロール22、固定スクロール23及び弁カバー24を備えている。センタケーシング21は、本体ハウジング11の内周面に焼嵌め又は圧入により固着されている。センタケーシング21の中心部には、シャフト4を貫挿する孔が設けられており、この孔に軸受が嵌挿されて、シャフト4を回転可能に軸支する主軸受部5となっている。一方、本体ハウジング11の電動機部側には、シャフト4を支持するために支持部材14が本体ハウジング11の内周面に固定されており、この支持部材14の中央部には、芯出し部材15が固着されている。芯出し部材15の中央部にもシャフト4を貫挿する孔が設けられ、この孔に軸受が嵌挿されてシャフト4を回転可能に軸支する副軸受部6となっている。   The compression mechanism unit 2 includes a center casing 21, a turning scroll 22, a fixed scroll 23, and a valve cover 24. The center casing 21 is fixed to the inner peripheral surface of the main body housing 11 by shrink fitting or press fitting. A hole through which the shaft 4 is inserted is provided in the center portion of the center casing 21, and a bearing is fitted into the hole to form a main bearing portion 5 that rotatably supports the shaft 4. On the other hand, a support member 14 is fixed to the inner peripheral surface of the main body housing 11 to support the shaft 4 on the motor portion side of the main body housing 11, and a centering member 15 is provided at the center of the support member 14. Is fixed. A hole through which the shaft 4 is inserted is also provided at the center of the centering member 15, and a bearing is fitted into the hole to form a sub-bearing portion 6 that rotatably supports the shaft 4.
シャフト4内には、内部を軸方向に貫通しているオイル通路42が設けられていると共に、シャフト4の先端には、シャフト4の中心軸から偏心したクランク部41が設けられていて、このクランク部41が旋回スクロール22に連結されることで、シャフト4の回転に伴って、旋回スクロール22が偏心回転運動をするようになっている。   In the shaft 4, an oil passage 42 penetrating the inside in the axial direction is provided, and a crank portion 41 eccentric from the central axis of the shaft 4 is provided at the tip of the shaft 4. By connecting the crank portion 41 to the orbiting scroll 22, the orbiting scroll 22 performs an eccentric rotational motion as the shaft 4 rotates.
旋回スクロール22は、略円形をした旋回スクロール端板部22aと、この端板部22aの片側に突出して形成され、円筒形状をしたボス部22cと、このボス部22cが形成されている端板部22aの他面側に突出して形成されている渦巻き形状をした旋回スクロール羽根部22bとからなる。ボス部22cには、軸受が圧入固定されていてシャフト4のクランク部41に回転自在に支持されている。   The orbiting scroll 22 has a substantially circular orbiting scroll end plate portion 22a, a boss portion 22c that is formed to protrude from one side of the end plate portion 22a, and an end plate on which the boss portion 22c is formed. It consists of the orbiting scroll blade | wing part 22b formed in the spiral shape which protrudes in the other surface side of the part 22a. A bearing is press-fitted and fixed to the boss portion 22 c and is rotatably supported by the crank portion 41 of the shaft 4.
旋回スクロール22に対して偏心した位置で対向して、回転方向に180度ずらして噛み合う固定スクロール23が設けられ、この固定スクロール23はボルト等によりセンタケーシング21に固定されている。固定スクロール23は、略円形をした固定スクロール端板部23aと、旋回スクロール羽根部22bと略同形状をした渦巻状の固定スクロール羽根部23bとからなり、この旋回スクロール羽根部22bと相対するように組み付けられる。旋回スクロール羽根部22bと固定スクロール羽根部23bとが噛み合うことによって、それらの渦巻状の羽根部22b,23b間に冷媒を取り込んで圧縮する三日月状の作動室(圧縮室)27が複数個形成されるが、2つのスクロール22,23の共通の中心部領域には、圧縮された冷媒の圧力が最も高くなる高圧作動室が1つだけ形成される。この固定スクロール端板部23aの略中央には、高圧作動室から圧縮された冷媒を吐出するために吐出口23cが形成されている。   A fixed scroll 23 that is opposed to the orbiting scroll 22 at an eccentric position and meshes with the rotational direction shifted by 180 degrees is provided. The fixed scroll 23 is fixed to the center casing 21 by bolts or the like. The fixed scroll 23 includes a substantially scroll-shaped fixed scroll end plate portion 23a and a spiral fixed scroll blade portion 23b having substantially the same shape as the orbiting scroll blade portion 22b, and is opposed to the orbiting scroll blade portion 22b. Assembled into. By engaging the orbiting scroll blade portion 22b and the fixed scroll blade portion 23b, a plurality of crescent-shaped working chambers (compression chambers) 27 are formed between the spiral blade portions 22b and 23b for taking in and compressing the refrigerant. However, only one high-pressure working chamber in which the pressure of the compressed refrigerant is highest is formed in the central region common to the two scrolls 22 and 23. A discharge port 23c is formed at substantially the center of the fixed scroll end plate portion 23a to discharge the compressed refrigerant from the high pressure working chamber.
固定スクロール23と旋回スクロール22の2つの渦巻状の羽根部23b,22bとが噛み合わされた外周側に位置して吸入室25が形成されている。吸入室25には吸入パイプ(図示せず)が接続していて、この吸入パイプが図示しない冷凍サイクルの低圧側と接続している。2つの渦巻状の羽根部23b,22bによって形成される作動室27のうちの最も外周側にある作動室が外周に向かって開いた時に、吸入室25から圧縮すべきCO2ガスが作動室に取り込まれるようになる。また、吸入室25は、センタケーシング21に設けられた連通孔21aによって、電動機部3が収容された密閉空間Sと連通している。 A suction chamber 25 is formed on the outer peripheral side where the two spiral blade portions 23 b and 22 b of the fixed scroll 23 and the orbiting scroll 22 are engaged with each other. A suction pipe (not shown) is connected to the suction chamber 25, and this suction pipe is connected to a low-pressure side of a refrigeration cycle (not shown). When the working chamber on the outermost side of the working chamber 27 formed by the two spiral blade portions 23b and 22b opens toward the outer circumference, the CO 2 gas to be compressed from the suction chamber 25 enters the working chamber. It will be captured. The suction chamber 25 communicates with the sealed space S in which the electric motor unit 3 is accommodated through a communication hole 21 a provided in the center casing 21.
固定スクロール端板部23aの羽根部23bと反対側の略中央部には、凹状に窪んだ吐出室26が設けられていて、吐出室26は弁カバー24で覆われている。吐出室26は、吐出口23cを介して高圧作動室(圧縮室)27と連通している。吐出室26にはリード弁26aが設けられている。このリード弁26aは吐出室26側に開く構成とされており、吐出室26内の高圧冷媒が作動室27に逆流することを防止する弁である。   A discharge chamber 26 that is recessed in a concave shape is provided at a substantially central portion opposite to the blade portion 23 b of the fixed scroll end plate portion 23 a, and the discharge chamber 26 is covered with a valve cover 24. The discharge chamber 26 communicates with a high pressure working chamber (compression chamber) 27 through a discharge port 23c. The discharge chamber 26 is provided with a reed valve 26a. The reed valve 26 a is configured to open toward the discharge chamber 26, and is a valve that prevents the high-pressure refrigerant in the discharge chamber 26 from flowing back into the working chamber 27.
吐出室26は吐出管15によって遠心力によって気体と液体とを分離する気液分離部28に連通しており、圧縮された吐出ガスは吐出室26から気液分離部28に入り、ここで高圧冷媒ガスと高温のオイルとに分離され、高圧冷媒ガスは、図示しない冷凍サイクルの高圧側へと送られる。後部ハウジング13には、隔壁16によって仕切られた高圧側貯油室29が設けられていて、気液分離部28の下部とフィルタ28aを介して連通しており、気液分離部28で分離された高温のオイルがフィルタ28aを通って一時的に高圧側貯油室29に貯溜する。   The discharge chamber 26 communicates with a gas-liquid separation unit 28 that separates gas and liquid by centrifugal force by the discharge pipe 15, and the compressed discharge gas enters the gas-liquid separation unit 28 from the discharge chamber 26, where high pressure The refrigerant gas and high-temperature oil are separated, and the high-pressure refrigerant gas is sent to the high-pressure side of a refrigeration cycle (not shown). The rear housing 13 is provided with a high-pressure-side oil storage chamber 29 partitioned by a partition wall 16 and communicates with the lower part of the gas-liquid separator 28 via a filter 28a and separated by the gas-liquid separator 28. Hot oil temporarily accumulates in the high pressure side oil storage chamber 29 through the filter 28a.
一方、外郭ハウジング1内をセンタケーシング21によって仕切られた電動機部3が収容された密閉空間S内の下部には、低圧側油溜り17が形成されている。なお、冷媒ガスの吸入室25は、センタケーシング21に設けた連通孔21aによって低圧側油溜り17が形成されている低圧側の密閉空間Sと連通しており、オイルがミスト状に混入している吸入冷媒ガスの一部は密閉空間S内に流入している。また、支持部材14には、複数の開口14aが設けられていて、支持部材14の電動機部3と反対であって、支持部材14と外郭ハウジング1とで囲まれる空間S′及び低圧側溜り17に密閉空間S及び吸入室25が連通するようになっている。また、吸入パイプ(図示せず)は、低圧側密閉空間Sに接続するように配設してもよい。   On the other hand, a low-pressure side oil sump 17 is formed in the lower part in the sealed space S in which the motor part 3 partitioned by the center casing 21 is contained in the outer housing 1. The refrigerant gas suction chamber 25 communicates with the low-pressure side sealed space S in which the low-pressure side oil sump 17 is formed by a communication hole 21a provided in the center casing 21, and the oil is mixed in a mist form. A part of the sucked refrigerant gas flows into the sealed space S. Further, the support member 14 is provided with a plurality of openings 14 a, opposite to the motor unit 3 of the support member 14, and surrounded by the space S ′ and the low-pressure side reservoir 17 surrounded by the support member 14 and the outer housing 1. The sealed space S and the suction chamber 25 communicate with each other. Further, the suction pipe (not shown) may be disposed so as to be connected to the low pressure side sealed space S.
固定スクロール23及び旋回スクロール22には、高圧側貯油室29内のオイルを旋回スクロール22のボス部22c内の背圧空間22dへと導入する給油通路7が形成されている。本発明においては、固定スクロール23側の給油通路7と旋回スクロール22側の給油通路7とは、間欠的に連通するようになっているが、この間欠給油機構については、本発明の特徴をなすものであり後に詳述する。   The fixed scroll 23 and the orbiting scroll 22 are formed with an oil supply passage 7 for introducing the oil in the high-pressure side oil storage chamber 29 into the back pressure space 22 d in the boss portion 22 c of the orbiting scroll 22. In the present invention, the oil supply passage 7 on the fixed scroll 23 side and the oil supply passage 7 on the orbiting scroll 22 side are in intermittent communication, but this intermittent oil supply mechanism is characteristic of the present invention. Will be described later.
旋回スクロール22のボス部22c内の背圧空間22dに達したオイルは、シャフト4内のオイル通路42に流入する。シャフト4の主軸受部5に対応する部位には径方向の孔43が形成されている。したがって、オイル通路42内を流れるオイルの一部は、孔43を通って主軸受部5に供給され、主軸受部5の軸受を潤滑した後、センタケーシング21の中央の孔内面とシャフト4の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り17へと流下する。   The oil that has reached the back pressure space 22 d in the boss portion 22 c of the orbiting scroll 22 flows into the oil passage 42 in the shaft 4. A radial hole 43 is formed at a portion corresponding to the main bearing portion 5 of the shaft 4. Accordingly, a part of the oil flowing in the oil passage 42 is supplied to the main bearing portion 5 through the hole 43, and after lubricating the bearing of the main bearing portion 5, the inner surface of the hole in the center of the center casing 21 and the shaft 4 It flows down to a low pressure side oil sump 17 through a minute gap with the outer peripheral surface.
また、シャフト4の副軸受部6に対応する部位にも、シャフト4内のオイル通路42に連通する径方向の孔44が形成されている。したがって、オイル通路42内を流れるオイルの一部は、孔44を通って副軸受部6に供給され、副軸受部6の軸受を潤滑した後、芯出し部材15の中央の孔内面とシャフト4の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り19へと流下する。   A radial hole 44 communicating with the oil passage 42 in the shaft 4 is also formed in a portion corresponding to the auxiliary bearing portion 6 of the shaft 4. Accordingly, a part of the oil flowing in the oil passage 42 is supplied to the auxiliary bearing portion 6 through the hole 44, and after lubricating the bearing of the auxiliary bearing portion 6, the inner surface of the center hole of the centering member 15 and the shaft 4 are lubricated. The oil flows down to the low-pressure side oil sump 19 through a minute gap with the outer peripheral surface of the oil.
次に本発明の特徴である間欠給油機構について説明する。固定スクロール23の固定スクロール端板部23aに設けられる給油通路7の固定スクロール側穴23eが、旋回スクロール22に向けて開けられている。一方、旋回スクロール22の旋回スクロール端板部22aに設けられる給油通路7の旋回スクロール側穴22eが、固定スクロール23に向けて開けられている。固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとは、旋回スクロール22の旋回によって、間欠的に連通されるようになっている。したがって、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとで、間欠給油機構を構成している。なお、本実施形態においては、高圧貯油室29に対し上流側穴が固定スクロール側穴23eであり、下流側穴が旋回スクロール側穴22eである。   Next, the intermittent oil supply mechanism that is a feature of the present invention will be described. A fixed scroll side hole 23 e of the oil supply passage 7 provided in the fixed scroll end plate portion 23 a of the fixed scroll 23 is opened toward the orbiting scroll 22. On the other hand, the orbiting scroll side hole 22 e of the oil supply passage 7 provided in the orbiting scroll end plate portion 22 a of the orbiting scroll 22 is opened toward the fixed scroll 23. The fixed scroll side hole 23 e and the orbiting scroll side hole 22 e are communicated intermittently by the orbiting of the orbiting scroll 22. Therefore, the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e constitute an intermittent oil supply mechanism. In the present embodiment, the upstream side hole is the fixed scroll side hole 23e and the downstream side hole is the orbiting scroll side hole 22e with respect to the high pressure oil storage chamber 29.
本発明の実施形態においては、図2に示すようにまず固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとの間で穴径に差を設け、図2及び図3(a)に示すように高圧供給側である固定スクロール側穴23eの穴径d1を小さくし、相対する受け側である旋回スクロール側穴22eの穴径d2を大きくしている。図3(a)は、固定スクロール22の中心C1と旋回スクロール23の中心C2との関係及び固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとの関係を示す図であり、図3(b)は、両者の間で穴径に差を設けた場合と差を設けない場合の作用効果を説明する図である。図3(b)に示すように、両者の間で穴径に差を設けない場合には、両者の穴23e,22eがずれると開口面積が変わるが、穴径に差を設けた場合では、両者の穴23e,22eがずれても開口面積は変らない。本発明ではこのように、旋回スクロール側穴22eと固定スクロール側穴23eとが位置ズレを起こしても、両者間の開口面積の減少を抑えることができる。なお、高圧側である固定スクロール側穴23eの穴径d1を小さくしたのは、旋回スクロール側穴22eとの間で開口しない位置における両者の摺接面からの漏れを小さくするためである。 In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, first, a difference is made in the hole diameter between the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e, and the high pressure as shown in FIG. 2 and FIG. 3 (a). by reducing the diameter d 1 of the fixed scroll side hole 23e is a supply side to increase the diameter d 2 of the orbiting scroll side hole 22e is opposite the receiving side. 3 (a) is a diagram showing the relationship between the center C 1 and the relation and the fixed scroll side hole 23e of the center C 2 of the orbiting scroll 23 and the orbiting scroll side hole 22e of the stationary scroll 22, FIG. 3 (b (A) is a figure explaining the effect in the case where a difference is provided in a hole diameter between both, and the case where a difference is not provided. As shown in FIG. 3 (b), when there is no difference in the hole diameter between the two, the opening area changes when the holes 23e and 22e of both are shifted, but when the difference is provided in the hole diameter, Even if both the holes 23e and 22e are shifted, the opening area does not change. In the present invention, as described above, even if the orbiting scroll side hole 22e and the fixed scroll side hole 23e are displaced, it is possible to suppress a decrease in the opening area between them. The reason why a smaller hole diameter d 1 of the fixed scroll side hole 23e is the high pressure side is to reduce the leakage from the sliding surface of both at a position which is not open between the orbiting scroll side hole 22e.
更に本実施形態では、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとの位置関係を特定している。図4(a)は、本実施形態における固定スクロール23と旋回スクロールの中心C1,C2及び穴22e,23eの位置関係を示す図であり、図5(a)は、これらの位置関係が悪い例を示している。本実施形態では、図4(a)に示すように、旋回スクロール22の自転方向と旋回スクロール側穴22eの回転方向を接線方向としている。これに対し、図5(a)では、旋回スクロール22の自転方向と旋回スクロール側穴22eの回転方向を法線方向としている。 Furthermore, in this embodiment, the positional relationship between the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e is specified. FIG. 4A is a diagram showing a positional relationship between the fixed scroll 23, the centers C 1 and C 2 of the orbiting scroll, and the holes 22e and 23e in the present embodiment, and FIG. A bad example. In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the rotation direction of the orbiting scroll 22 and the rotation direction of the orbiting scroll side hole 22e are tangential directions. On the other hand, in FIG. 5A, the rotation direction of the orbiting scroll 22 and the rotation direction of the orbiting scroll side hole 22e are normal directions.
図4(b)及び図5(b)は、それぞれの場合における穴22e,23eの角度ズレ方向を示しており、図8は、図4の位置関係の場合と図5の位置関係の場合における自転角度ズレに対する開口面積比を示すグラフである。このように、図4のように旋回スクロール22の自転方向と旋回スクロール側穴22eの回転方向を接線方向とすることで、図4に示すようにこれらを法線方向とするよりも、図8に示すように旋回スクロール22の自転ズレに対して開口面積比を変動しない状態にすることができる。   4 (b) and 5 (b) show the angular deviation directions of the holes 22e and 23e in each case, and FIG. 8 shows the positional relationship of FIG. 4 and the positional relationship of FIG. It is a graph which shows opening area ratio with respect to a rotation angle gap. Thus, by making the rotation direction of the orbiting scroll 22 and the rotation direction of the orbiting scroll side hole 22e as shown in FIG. 4 tangential, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the opening area ratio can be kept from changing with respect to the rotation displacement of the orbiting scroll 22.
図6は旋回スクロール側穴22eの旋回中心C3に対する固定スクロール側穴23eの設置範囲を説明する図である。即ち、固定スクロール23の中心C1と旋回スクロール側穴22eの旋回中心C3とを結び、旋回スクロール側穴22eの旋回中心C3に対し、90度の角度範囲内に固定スクロール側穴23eを配置するようにしている。上述したように、旋回スクロール22の自転方向と旋回スクロール側穴22eの回転方向を法線方向にすることが、両者の穴の開口面積比を最も悪くするものであるが、旋回スクロール側穴22eの旋回中心C3に対し、90度の角度範囲内に固定スクロール側穴23eを配置するのであれば、許容することができる。 6 is a diagram for explaining the installation range of the fixed scroll side hole 23e for turning center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e. That is, the center C 1 of the fixed scroll 23 is connected to the turning center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e, and the fixed scroll side hole 23e is within an angle range of 90 degrees with respect to the turning center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e. I try to arrange it. As described above, when the rotation direction of the orbiting scroll 22 and the rotation direction of the orbiting scroll side hole 22e are set to the normal direction, the ratio of the opening area between the two holes becomes the worst, but the orbiting scroll side hole 22e. to turning center C 3 of, as long as placing the fixed scroll side hole 23e in the angular range of 90 degrees it can be tolerated.
更に本実施形態では、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eの軌跡が図7に示されるような関係をもつように定めている。図7に示すようにスクロール型では旋回半径γが小さいために旋回スクロール側穴22eは固定スクロール側穴23eを真横に横切るのではなく、円弧を描きながら固定スクロール側穴23eとクロスするため、図7に示すように、y方向のズレに対し固定スクロール側穴23eの中心C4と旋回スクロール側穴22eの軌跡中心C3の組合わせ状態での距離αを旋回半径γと同一とする(図7(a)参照)と、図9のグラフに示すように、両者の開口面積比はy0ずれた点で最大となる。そこで、図7(b)に示すように本実施形態では固定スクロール側穴23eの中心C4と旋回スクロール側穴22eの軌跡中心C3との組合わせ状態での距離αと旋回半径γとの関係が、α<γとすることで、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとの上下位置ズレに対する流量変化を均等にしている。 Furthermore, in this embodiment, the locus of the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e is determined so as to have a relationship as shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the scroll type, since the turning radius γ is small, the turning scroll side hole 22e does not cross the fixed scroll side hole 23e, but crosses the fixed scroll side hole 23e while drawing an arc. 7, the distance α in the combined state of the center C 4 of the fixed scroll side hole 23e and the locus center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e with respect to the deviation in the y direction is made equal to the turning radius γ (see FIG. 7). 7 (a)) and the graph of FIG. 9, the opening area ratio between them is maximized at the point where y 0 is shifted. Therefore, as shown in FIG. 7B, in the present embodiment, the distance α and the turning radius γ in the combined state of the center C 4 of the fixed scroll side hole 23e and the locus center C 3 of the turning scroll side hole 22e. When the relationship is α <γ, the flow rate change with respect to the vertical position deviation between the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e is made uniform.
このように本実施形態では、旋回スクロール側穴22eは固定スクロール側穴23eと円弧状の軌跡を描きながら連通する。図7(b)に示すように固定スクロール側穴23eの中心C4と旋回スクロール側穴22eの軌跡中心C3との距離αと旋回スクロール22の旋回半径γとが、y方向にy0だけずれたときに、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eの開口面積比は最大となる。この場合、ズレ量y0は、旋回スクロール側穴22eと固定スクロール側穴23eとが連通している間の旋回スクロール側穴22eの弧状の軌跡長さlが最大となるズレ量として与えられる。 Thus, in the present embodiment, the orbiting scroll side hole 22e communicates with the fixed scroll side hole 23e while drawing an arcuate locus. As shown in FIG. 7B, the distance α between the center C 4 of the fixed scroll side hole 23e and the locus center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e and the orbiting radius γ of the orbiting scroll 22 are only y 0 in the y direction. When deviated, the opening area ratio between the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e is maximized. In this case, the shift amount y 0 is given as a shift amount that maximizes the arcuate trajectory length l of the orbiting scroll side hole 22e while the orbiting scroll side hole 22e and the fixed scroll side hole 23e communicate with each other.
以下に開口面積比を最大にするための弧状の軌跡長さlが最大となるy方向のズレ量y0の導出について説明する。図10(a)に示すように軌跡中心C3を中心として旋回半径γで旋回スクロール側穴22eが回転する。弧状の軌跡長さlがなす角を2θcとすると、弧状の軌跡長さlは、次の式で表わされる。
l=2γθc …(1)
Described below is the derivation of the displacement amount y 0 in the y direction that maximizes the arcuate trajectory length l for maximizing the opening area ratio. Orbiting scroll side hole 22e in turning radius γ around the trajectory center C 3 as shown in FIG. 10 (a) is rotated. If the angle formed by the arc-shaped trajectory length l is 2θ c , the arc-shaped trajectory length l is expressed by the following equation.
l = 2γθ c (1)
ここで、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとが接する角度θcを求める。なお、Lは穴22eの中心と穴23eの中心との距離である。
2L=d1+d2より、(2)式を整理すると、
となり、この(3)式から
(4)式が得られる。
この(4)式を(1)式に挿入すると、
(5)式が得られる。
Here, an angle θ c at which the fixed scroll side hole 23e and the orbiting scroll side hole 22e contact is obtained. L is the distance between the center of the hole 22e and the center of the hole 23e.
From 2L = d 1 + d 2 , formula (2) is rearranged:
From this equation (3)
Equation (4) is obtained.
When this equation (4) is inserted into equation (1),
Equation (5) is obtained.
一般にY=cosθ、θ=cos-1Yは、図10(b)に示すような曲線で表わされる。即ち、θ=0のときY=1で最大である。
(5)式の括弧内を、yとして置くと、
となる。したがって、軌跡長さlの最大値を与えるのは、yが最小のときであり、yの最小を与えるy0を求める。
このため、(6)式をy0で微分して、整理すると
y′=(2γ2−2γy0-2〔−2γ(d2/2+d1/2)2+4γ20−2γy0 2〕 …(7)
となる。
In general, Y = cos θ and θ = cos −1 Y are represented by curves as shown in FIG. That is, when θ = 0, Y = 1 is the maximum.
(5) When the parenthesis in the expression is put as y,
It becomes. Therefore, the maximum value of the trajectory length l is given when y is the minimum, and y 0 that gives the minimum of y is obtained.
Therefore, by differentiating the equation (6) at y 0, and rearranging y '= (2γ 2 -2γy 0 ) -2 [-2γ (d 2/2 + d 1/2) 2 + 4γ 2 y 0 -2γy 0 2 ] (7)
It becomes.
y′=0より、また、γ=y0となることはないので、
−2γ(d2/2+d1/2)2+4γ20−2γy0 2=0 …(8)
上記(8)式の2次方程式を解くと、
となり、y0がマイナス値であることから、
が得られる。
Since y ′ = 0, and γ = y 0 ,
-2γ (d 2/2 + d 1/2) 2 + 4γ 2 y 0 -2γy 0 2 = 0 ... (8)
Solving the quadratic equation (8) above,
Since y 0 is a negative value,
Is obtained.
このようにして、旋回スクロール側穴22eの軌跡中心C3と固定スクロール側穴23eの中心C4との距離αと旋回半径γとが、両者の穴22e,23eの開口面積比を最大とするy方向のズレ量y0は、
で与えられる。なお、この場合、Δyを穴加工及び組立精度のズレ量とすると、α=γ+(y0±Δy)であり、Δy=βγとするとβ=0〜0.1であることが望ましい。
In this way, the distance α between the locus center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e and the center C 4 of the fixed scroll side hole 23e and the orbiting radius γ maximize the opening area ratio between the holes 22e and 23e. The displacement y 0 in the y direction is
Given in. In this case, α = γ + (y 0 ± Δy) is assumed when Δy is the amount of deviation in the drilling and assembly accuracy, and β = 0-0.1 is desirable when Δy = βγ.
図11(a)は、固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴とのy方向の位置ズレに対して、両者の開口面積比(流量比)がどのように変化するかを表わした図であり、横軸がy方向の位置ズレで、縦軸が開口面積比である。即ち、ズレ量y0で開口面積比が最大になる。なお、Δyは、穴加工の位置ズレや組立精度のズレを示している。 FIG. 11A is a diagram showing how the opening area ratio (flow rate ratio) of the fixed scroll side hole and the orbiting scroll side hole changes with respect to the positional deviation in the y direction. The horizontal axis is the positional deviation in the y direction, and the vertical axis is the aperture area ratio. That is, the opening area ratio is maximized with the shift amount y 0 . In addition, Δy indicates a positional deviation of the hole processing and a deviation of the assembly accuracy.
図11(b)と図11(c)は、位置ズレがない場合と位置ズレがある場合の開口面積比の変化ΔAを比較する図である。これらの図から分るように、位置ズレがある場合の方が、Δyによる開口面積比の変化ΔAを小さくすることができる。即ち、固定スクロール側穴23eの中心C4と旋回スクロール側穴22eの軌跡中心C3との距離を旋回半径γからズレ量y0だけ予めずらしておくことで、穴加工の位置ズレや組立精度のズレ等のズレ量Δyによる開口面積比の変化ΔAを抑えることができる。これにより、給油流量の変化も抑えられ、圧縮機の性能低下や信頼性の低下を防止することができる。 FIG. 11B and FIG. 11C are diagrams for comparing the change ΔA of the opening area ratio when there is no positional deviation and when there is a positional deviation. As can be seen from these figures, the change ΔA in the opening area ratio due to Δy can be reduced when there is a positional shift. That is, by shifting the distance between the center C 4 of the fixed scroll side hole 23e and the locus center C 3 of the orbiting scroll side hole 22e from the orbiting radius γ by a deviation amount y 0 in advance, the positional deviation of the hole machining and the assembly accuracy The change ΔA in the opening area ratio due to the shift amount Δy such as the shift of the shift can be suppressed. Thereby, the change of the oil supply flow rate is also suppressed, and it is possible to prevent the deterioration of the compressor performance and the reliability.
次に上記のように構成されたスクロール圧縮機100の作動について説明する。電動機部3に外部から電力が供給されると、回転子31が回転駆動し、それに伴いシャフト4が回転する。このシャフト4が回転することに伴いシャフト4の先端のクランク部41が所定の偏心量γをもってシャフト4のまわりを回転し、クランク部41に連結された旋回スクロール22は旋回する。これにより、圧縮機構部2の作動が行われる。   Next, the operation of the scroll compressor 100 configured as described above will be described. When electric power is supplied to the motor unit 3 from the outside, the rotor 31 is driven to rotate, and the shaft 4 rotates accordingly. As the shaft 4 rotates, the crank portion 41 at the tip of the shaft 4 rotates around the shaft 4 with a predetermined eccentric amount γ, and the orbiting scroll 22 connected to the crank portion 41 turns. Thereby, the operation of the compression mechanism unit 2 is performed.
圧縮機構部2の作動に伴う冷媒及びオイル(潤滑油)の流れは以下のように行われる。なお、本発明では、冷媒として好適には二酸化炭素(CO2)が使用される。
まず、圧縮機構部2の作動により、外部の冷凍サイクル系から吸入パイプを通って圧縮機構部2の吸入室25内に低圧の冷媒と低温のオイルの混合ガスが流入する。なお、吸入パイプから流入する冷媒は原則として気体である。この混合ガスは、圧縮機構部2の作動室27内に入り圧縮された後に吐出口23cから吐出室26内に吐出される。なお、吸入室25内の混合ガスの一部は、センタケーシング21の連通孔21aを通って低圧側密閉空間S内に流入する。
The flow of refrigerant and oil (lubricating oil) associated with the operation of the compression mechanism unit 2 is performed as follows. In the present invention, carbon dioxide (CO 2 ) is preferably used as the refrigerant.
First, by the operation of the compression mechanism unit 2, a mixed gas of low-pressure refrigerant and low-temperature oil flows into the suction chamber 25 of the compression mechanism unit 2 from the external refrigeration cycle system through the suction pipe. In principle, the refrigerant flowing from the suction pipe is a gas. The mixed gas enters the working chamber 27 of the compression mechanism unit 2 and is compressed, and then discharged from the discharge port 23 c into the discharge chamber 26. A part of the mixed gas in the suction chamber 25 flows into the low pressure side sealed space S through the communication hole 21 a of the center casing 21.
吐出室26内の圧縮された混合ガスは、吐出管15を通って気液分離部28に運ばれ、ここで高温の冷媒ガスの高温のオイルとに分離され、高温の冷媒ガスは外部の冷凍サイクル系に送られる。一方、高温のオイルは高圧側貯油室29に一時的に貯溜され、その後、給油通路7を通って背圧室22dに供給される。なお、給油通路7の途中には、固定スクロール側穴23eと旋回スクロール側穴22eとからなる間欠給油機構が設けられていて、旋回スクロールの回転により間欠的に連通することで、高圧側貯油室29から背圧室22dに送られるオイルが流量制御又は背圧流量制御される。背圧室22dに送給されたオイルは、シャフト4のオイル通路42を通って、主軸受部5及び副軸受部6に供給され、それらの軸受を潤滑する。オイル通路42から孔43を通って主軸受部5に供給される高温オイルは、その後主軸受部5の微小な隙間を通って低圧側油溜り17へと流下し、同様にオイル通路42から孔44を通って副軸受部6の微小な隙間を通って低圧側油溜り19へと流下する。   The compressed mixed gas in the discharge chamber 26 is conveyed to the gas-liquid separator 28 through the discharge pipe 15, where it is separated into high-temperature oil of high-temperature refrigerant gas, and the high-temperature refrigerant gas is externally frozen. Sent to the cycle system. On the other hand, high-temperature oil is temporarily stored in the high-pressure side oil storage chamber 29, and then supplied to the back pressure chamber 22 d through the oil supply passage 7. An intermittent oil supply mechanism comprising a fixed scroll side hole 23e and an orbiting scroll side hole 22e is provided in the middle of the oil supply passage 7, and intermittently communicates with the rotation of the orbiting scroll so that the high pressure side oil storage chamber is provided. The oil sent from 29 to the back pressure chamber 22d is subjected to flow control or back pressure flow control. The oil supplied to the back pressure chamber 22d passes through the oil passage 42 of the shaft 4 and is supplied to the main bearing portion 5 and the sub bearing portion 6 to lubricate these bearings. The high temperature oil supplied from the oil passage 42 through the hole 43 to the main bearing portion 5 then flows down to the low-pressure side oil sump 17 through a minute gap in the main bearing portion 5, and similarly from the oil passage 42 to the hole. It flows down to the low pressure side oil sump 19 through a small gap of the auxiliary bearing portion 6 through 44.
上述した実施形態では、固定側に設けた穴を固定スクロールに設けたもので説明しているが、固定スクロールではなく、旋回スクロールに相対するハウジングに穴を設けるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the hole provided on the fixed side is described as being provided in the fixed scroll. However, the hole may be provided in the housing facing the orbiting scroll instead of the fixed scroll.
以上説明したように、本発明では、間欠給油穴の位置ズレによる開口面積(流量)のばらつきを抑えることができ、所望の流量制御特性及び背圧流量制御特性を有するスクロール圧縮機を提供できる。
なお、CO2冷媒を用いた圧縮機では、軸受等の潤滑油量を従来並にしようとすると、圧力が高いため間欠給油穴を小さくする必要が生じ、位置ずれの影響は致命的となるが、本発明では、位置ずれがあっても、その影響を抑制できるので、本発明のようなCO2冷媒を用いたスクロール圧縮機に特に有効である。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress variation in the opening area (flow rate) due to misalignment of the intermittent oil supply holes, and it is possible to provide a scroll compressor having desired flow rate control characteristics and back pressure flow rate control characteristics.
In a compressor using a CO 2 refrigerant, if the amount of lubricating oil in a bearing or the like is to be kept at the same level as the conventional one, the intermittent oil supply hole needs to be made small because the pressure is high, and the effect of misalignment becomes fatal. In the present invention, even if there is a position shift, the influence can be suppressed, so that it is particularly effective for a scroll compressor using a CO 2 refrigerant as in the present invention.
本発明の実施の形態のスクロール圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the scroll compressor of embodiment of this invention. 本発明の要部詳細断面図である。It is principal part detailed sectional drawing of this invention. 本実施形態におけるスクロール圧縮機において、(a)は固定スクロールの中心C1と旋回スクロールの中心C2及び固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との関係を説明する図であり、(b)はその作用効果を説明する図である。In the scroll compressor according to the present embodiment, (a) is a diagram for explaining the relationship between the center C 1 of the fixed scroll, the center C 2 of the orbiting scroll, and the fixed scroll side hole and the orbiting scroll side hole, and (b). It is a figure explaining the effect. (a)固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との連通時の良い例の関係を説明する図であり、(b)は、両者の穴のズレ方向を説明する図である。(A) It is a figure explaining the relationship of the good example at the time of communication with a fixed scroll side hole and a turning scroll side hole, (b) is a figure explaining the gap | deviation direction of both holes. (a)固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との連通時の悪い例の関係を説明する図であり、(b)は、両者の穴のズレ方向を説明する図である。(A) It is a figure explaining the relationship of the bad example at the time of communication with a fixed scroll side hole and a turning scroll side hole, (b) is a figure explaining the gap | deviation direction of both holes. 本実施形態における固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との連通範囲(固定スクロール側穴の配置範囲)を説明する図である。It is a figure explaining the communication range (arrangement range of a fixed scroll side hole) of the fixed scroll side hole and turning scroll side hole in this embodiment. 本実施形態における、固定スクロール側穴の中心C4と旋回スクロール側穴の軌跡中心C3との距離αと旋回半径γとの関係を説明する図(a),(b)である。In this embodiment, it is a diagram illustrating the relationship between the distance α and the turning radius γ of the center C 4 of the fixed scroll side hole and the locus center C 3 of the orbiting scroll side holes (a), (b). 固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との連通時の配置が、図4と図5とにおけるときの、旋回スクロールの自転角度と開口面積比との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the orbiting scroll and the opening area ratio when the arrangement at the time of communication between the fixed scroll side hole and the orbiting scroll side hole is in FIG. 4 and FIG. 固定スクロール側穴の中心C4と旋回スクロール側穴の軌跡中心C3との距離αと旋回半径γとがα=γのときの、y方向のピーク点での位置ズレを示すグラフである。When the center C 4 of the fixed scroll side holes and the distance alpha between the trajectory center C 3 of the orbiting scroll side hole and turning radius gamma is alpha = gamma, is a graph showing a positional shift at the peak point in the y-direction. (a)は、固定スクロールと旋回スクロールの両者の穴が連通している間の旋回スクロール側穴の弧状の軌跡長さlとこの軌跡長さがなす角2θcを説明する図であり、(b)は、θ=cos-1Yのグラフを説明する図である。(A) is a figure explaining the arc-shaped locus | trajectory length l of the turning scroll side hole and the angle | corner 2 ( theta) c which this locus | trajectory length forms while both holes of a fixed scroll and a turning scroll are communicating, b) is a diagram illustrating a graph of θ = cos −1 Y. FIG. (a)は、固定スクロール側穴と旋回スクロール側穴との位置ズレに対する開口面積比の変化を示す図であり、(b),(c)は位置ズレがある場合とない場合との開口面積比の変化を比較する図である。(A) is a figure which shows the change of the opening area ratio with respect to the position shift of a fixed scroll side hole and a turning scroll side hole, (b), (c) is an opening area with and without a position shift. It is a figure which compares the change of ratio.
符号の説明Explanation of symbols
100 スクロール圧縮機
1 外郭ハウジング(容器)
11 本体ハウジング
12 前部ハウジング
13 後部ハウジング
14 支持部材
17 低圧側油溜り
2 圧縮機構部
21 センタケーシング
22 旋回スクロール
22a 旋回スクロール端板部
22b 旋回スクロール羽根部
22d 背圧室
22e 旋回スクロール側穴(間欠給油機構)
23 固定スクロール
23a 固定スクロール端板部
23b 固定スクロール羽根部
23e 固定スクロール側穴(間欠給油機構)
25 吸入室
26 吐出室
27 作動室(圧縮室)
28 気液分離部
29 高圧側貯油室
3 電動機部
31 回転子
32 固定子
4 シャフト
42 オイル通路
5 主軸受部
6 副軸受部
7 給油通路
S 密閉空間
1 固定スクロールの中心
2 旋回スクロールの中心
3 旋回スクロールの旋回(軌跡)中心
4 固定スクロール側穴の中心
100 Scroll compressor 1 Outer housing (container)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Main body housing 12 Front housing 13 Rear housing 14 Support member 17 Low pressure side oil sump 2 Compression mechanism part 21 Center casing 22 Orbiting scroll 22a Orbiting scroll end plate part 22b Orbiting scroll blade part 22d Back pressure chamber 22e Orbiting scroll side hole (intermittent) (Lubrication mechanism)
23 Fixed scroll 23a Fixed scroll end plate part 23b Fixed scroll blade | wing part 23e Fixed scroll side hole (intermittent oil supply mechanism)
25 Suction chamber 26 Discharge chamber 27 Working chamber (compression chamber)
28 Gas-Liquid Separation Unit 29 High Pressure Side Oil Storage Chamber 3 Motor Unit 31 Rotor 32 Stator 4 Shaft 42 Oil Passage 5 Main Bearing 6 Sub-Bearing 7 Oil Supply Passage S Sealed Space C 1 Center of Fixed Scroll C 2 Center of Revolving Scroll C 3 Center of orbit (trajectory) of orbiting scroll C 4 Center of fixed scroll side hole

Claims (7)

  1. 旋回スクロール(22)及び固定スクロール(23)とを互いに摺動するように組み合わせて構成し、作動媒体を圧縮する圧縮機構部(2)と、
    前記圧縮機構部(2)を収納する容器(1)と、
    前記圧縮機構部(2)の吐出側に設置され、作動媒体から分離された潤滑油を一時的に貯留する高圧貯油室(29)と、
    を備えていて、分離した潤滑油を吐出圧と吸入圧、或いはそれらの中間圧との差圧を利用して、潤滑油を循環させるスクロール圧縮機(100)において、
    前記高圧貯油室(29)につながる前記圧縮機構部(2)の固定側又は可動側の一方に設けられた、前記高圧貯留室に対し上流側穴(23e)と、他方に設けた下流側穴(22e)とが、旋回スクロールを駆動する回転軸の回転に伴って間欠的に連通することで潤滑油流量制御又は背圧流量制御を行う間欠給油機構を有していて、前記上流側穴(23e)の穴径d1が前記下流側穴(22e)の穴径d2よりも小さく、また
    固定スクロール中心C 1 と前記上流側穴(23e)と前記下流側穴(22e)のうち前記圧縮機構部(2)の可動側に設けられた穴(22e)の旋回中心C 3 とを結ぶ線上における、可動側に設けられた穴の旋回中心C 3 に対し、±45度の角度範囲内に前記上流側穴(23e)と前記下流側穴(22e)のうち前記圧縮機構部の固定側に形成された穴が配置されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
    A orbiting scroll (22) and a fixed scroll (23) combined to slide relative to each other, and a compression mechanism (2) for compressing the working medium;
    A container (1) for storing the compression mechanism (2);
    A high pressure oil storage chamber (29) that is installed on the discharge side of the compression mechanism section (2) and temporarily stores the lubricating oil separated from the working medium;
    In a scroll compressor (100) that circulates lubricating oil using a differential pressure between discharge pressure and suction pressure, or intermediate pressure between the separated lubricating oil,
    An upstream hole (23e) and a downstream hole provided on the other side of the high pressure storage chamber provided on one of the fixed side and the movable side of the compression mechanism section (2) connected to the high pressure oil storage chamber (29). (22e) has an intermittent oil supply mechanism that performs lubricating oil flow rate control or back pressure flow rate control by intermittently communicating with the rotation of the rotary shaft that drives the orbiting scroll, and the upstream side hole ( diameter d 1 of 23e) is rather smaller than the diameter d 2 of the downstream hole (22e), also
    Line connecting the turning center C 3 hole provided in the movable side of the compression mechanism portion of the fixed scroll center C 1 upstream hole (23e) and said downstream hole (22e) (2) (22e ) in respect turning center C 3 hole provided in the movable side, the fixed side of the compression mechanism of the upstream hole within an angular range of 45 degrees ± (23e) and said downstream hole (22e) A scroll compressor characterized in that formed holes are arranged .
  2. 旋回スクロール(22)及び固定スクロール(23)とを互いに摺動するように組み合わせて構成し、作動媒体を圧縮する圧縮機構部(2)と、
    前記圧縮機構部(2)を収納する容器(1)と、
    前記圧縮機構部(2)の吐出側に設置され、作動媒体から分離された潤滑油を一時的に貯留する高圧貯油室(29)と、
    を備えていて、分離した潤滑油を吐出圧と吸入圧、或いはそれらの中間圧との差圧を利用して、潤滑油を循環させるスクロール圧縮機(100)において、
    前記高圧貯油室(29)につながる前記圧縮機構部(2)の固定側又は可動側の一方に設けられた、前記高圧貯留室に対し上流側穴(23e)と、他方に設けた下流側穴(22e)とが、旋回スクロールを駆動する回転軸の回転に伴って間欠的に連通することで潤滑油流量制御又は背圧流量制御を行う間欠給油機構を有していて、前記上流側穴(23e)の穴径d1が前記下流側穴(22e)の穴径d2よりも小さく、また
    前記上流側穴(23e)と前記下流側穴(22e)のうち前記圧縮機構部(2)の可動側に設けられた穴(22e)の軌跡中心C 3 と前記上流側穴(23e)と前記下流側穴(22e)のうち前記圧縮機構部の固定側に形成された穴の中心C 4 との距離αと旋回半径γとの関係が、α<γであることを特徴とするスクロール圧縮機。
    A orbiting scroll (22) and a fixed scroll (23) combined to slide relative to each other, and a compression mechanism (2) for compressing the working medium;
    A container (1) for storing the compression mechanism (2);
    A high pressure oil storage chamber (29) that is installed on the discharge side of the compression mechanism section (2) and temporarily stores the lubricating oil separated from the working medium;
    In a scroll compressor (100) that circulates lubricating oil using a differential pressure between discharge pressure and suction pressure, or intermediate pressure between the separated lubricating oil,
    An upstream hole (23e) and a downstream hole provided on the other side of the high pressure storage chamber provided on one of the fixed side and the movable side of the compression mechanism section (2) connected to the high pressure oil storage chamber (29). (22e) has an intermittent oil supply mechanism that performs lubricating oil flow rate control or back pressure flow rate control by intermittently communicating with the rotation of the rotary shaft that drives the orbiting scroll, and the upstream side hole ( diameter d 1 of 23e) is rather smaller than the diameter d 2 of the downstream hole (22e), also
    Wherein the locus center C 3 hole provided in the movable side of the compression mechanism (2) (22e) the upstream hole and (23e) of said upstream hole (23e) and said downstream hole (22e) relationship between the distance alpha between the turning radius gamma between the center C 4 of the hole formed in the fixed side of the compression mechanism of the downstream hole (22e) a scroll compressor, which is a alpha <gamma .
  3. 前記上流側穴(23e)が前記圧縮機構部の固定側に形成された穴であり、前記下流側穴(22e)が旋回スクロール側穴として旋回スクロール端板部(22a)に設けられており、前記上流側穴(23e)と、前記下流側穴(22e)とが、旋回スクロールの回転に伴って間欠的に連通することを特徴とする請求項1又は2に記載のスクロール圧縮機。 The upstream hole (23e) is a hole formed on the fixed side of the compression mechanism part, and the downstream hole (22e) is provided in the orbiting scroll end plate part (22a) as an orbiting scroll side hole, The scroll compressor according to claim 1 or 2 , wherein the upstream hole (23e) and the downstream hole (22e) are intermittently communicated with the rotation of the orbiting scroll.
  4. 前記上流側穴(23e)が前記固定側に形成された穴として固定スクロール端板部(23a)に設けられ、前記下流側穴(22e)が旋回スクロール側穴として旋回スクロール端板部(22a)に設けられており、前記上流側穴(23e)と、前記下流側穴(22e)とが、旋回スクロールの回転に伴って間欠的に連通することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 The upstream hole (23e) fixed scroll end plate portion as a hole formed in the fixed side provided (23a), the downstream bore (22e) is orbiting scroll end plate portion as the orbiting scroll side hole (22a) The upstream hole (23e) and the downstream hole (22e) are intermittently communicated with the rotation of the orbiting scroll . The scroll compressor according to one item .
  5. 前記旋回スクロール(22)の自転方向と前記旋回スクロール側穴(22e)の回転方向を接線方向とすることを特徴とする請求項3又は4に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 3 or 4 , wherein the rotation direction of the orbiting scroll (22) and the rotation direction of the orbiting scroll side hole (22e) are tangential directions.
  6. 前記圧縮機構部の可動側に設けられた穴(22e)の軌跡中心C3前記固定側に形成された穴の中心C4との距離αと旋回半径γとの関係が、y0を旋回スクロール側穴と固定スクロール側穴とが連通している間の旋回スクロール側穴の弧状の軌跡長さlが最大となるズレ量とし、Δyを穴加工・組立精度のズレ量とすると、
    であることを特徴とする請求項に記載のスクロール圧縮機。
    The relationship between the distance α between the locus center C 3 of the hole (22e) provided on the movable side of the compression mechanism section and the center C 4 of the hole formed on the fixed side and the turning radius γ turns y 0 . When the arc-shaped locus length l of the orbiting scroll side hole is maximized while the scroll side hole and the fixed scroll side hole communicate with each other, and Δy is the amount of deviation of the hole machining / assembly accuracy,
    The scroll compressor according to claim 2 , wherein
  7. 作動媒体である冷媒が、二酸化炭素(CO2)であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 Refrigerant as a working medium, carbon dioxide (CO 2) scroll compressor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a.
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