JP5276514B2 - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内に、吐出冷媒ガスに含まれる油を分離する油分離機構が内蔵されている圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor in which an oil separation mechanism for separating oil contained in discharged refrigerant gas is built in a housing.
従来、冷凍サイクルに用いられる圧縮機において、ハウジングの内部に油分離機構を設け、圧縮された冷媒ガス中に含まれている潤滑油を圧縮機内で分離し、圧縮機から冷凍サイクル側に送出される冷媒ガス中の油量を可及的に低減することにより、冷凍サイクルを構成する凝縮器や蒸発器での熱交換効率の低下を抑制するようにしたものが種々提案されている。これらの圧縮機では、油分離機構で分離された油を圧縮機内の低圧側領域に戻すことにより摺動部の潤滑に供したり、圧縮室内に供給することにより圧縮室のシールに供したりしている。 Conventionally, in a compressor used in a refrigeration cycle, an oil separation mechanism is provided inside the housing, the lubricating oil contained in the compressed refrigerant gas is separated in the compressor, and sent from the compressor to the refrigeration cycle side. Various proposals have been made to suppress a reduction in heat exchange efficiency in a condenser or an evaporator constituting a refrigeration cycle by reducing the amount of oil in the refrigerant gas as much as possible. In these compressors, the oil separated by the oil separation mechanism is returned to the low pressure side region in the compressor to be used for lubrication of the sliding portion, or supplied to the compression chamber to be used for sealing the compression chamber. Yes.
上記圧縮機の高圧側領域から低圧側領域に油を戻す油戻し系路は、一般に絞り通路によって構成されている。特許文献1には、高圧側領域と低圧側領域とを連通する油戻し通路にピンを挿入し、ピン外周または通路内周に螺旋溝を設けることにより絞り通路を構成したものが示されている。また、特許文献2には、上記絞り通路と旋回スクロールの公転旋回を利用して油をスラスト軸受面とフレーム内部とに交互に戻すようにしたものが示されている。更に、特許文献3には、ハウジングに嵌合される固定スクロールの外周面またはハウジングの内周面のいずれかに長い溝を形成し、該溝により絞り通路を構成したものが提示されている。また、油戻し系路に電磁弁を設け、油戻し系路を開閉可能としたものも知られている。
The oil return path for returning oil from the high-pressure side region to the low-pressure side region of the compressor is generally constituted by a throttle passage. Patent Document 1 shows a configuration in which a throttle passage is configured by inserting a pin into an oil return passage communicating the high pressure side region and the low pressure side region and providing a spiral groove on the outer periphery of the pin or the inner periphery of the passage. . Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 discloses that the oil is alternately returned to the thrust bearing surface and the inside of the frame by utilizing the revolving turning of the throttle passage and the orbiting scroll. Further,
上記圧縮機において、油戻し系路を経て高圧側領域から低圧側領域に戻される潤滑油の量は、いずれの場合も差圧によって決まるため、圧縮機の回転数の増減により増減する油循環率(OCR)に対して、油戻し量が不足したり、油戻し量が多くなり過ぎて油戻し系路に油がなくなり冷媒が吹き抜けたりする等の問題が発生し易かった。つまり、圧縮機が高速で回転する時、油循環率(OCR)が大きくなるため、油戻し量を多くし、逆に圧縮機が低速で回転する時、油循環率(OCR)が小さくなるため、油戻し量を少なくすることが望ましいが、従来の圧縮機では、油戻し量が差圧で決まってしまうことから、望ましい油戻しを実現することができなかった。 In the above compressor, the amount of lubricating oil returned from the high pressure side region to the low pressure side region via the oil return system is determined by the differential pressure in all cases, so the oil circulation rate that increases or decreases as the number of rotations of the compressor increases or decreases In contrast to (OCR), the oil return amount is insufficient, or the oil return amount becomes too large, causing problems such as the oil returning to the oil return path and the refrigerant blowing through. That is, when the compressor rotates at a high speed, the oil circulation rate (OCR) increases. Therefore, the oil return amount increases, and conversely, when the compressor rotates at a low speed, the oil circulation rate (OCR) decreases. Although it is desirable to reduce the amount of oil return, the conventional compressor cannot realize the desired oil return because the oil return amount is determined by the differential pressure.
そこで、実際には、油戻し量が不足することにより潤滑不良に至らないように、差圧を考慮して油戻し量最大(MAX)で設定することが多かった。このため、差圧が大きくなった場合等に油戻し系路内に油がなくなってしまうことがあり、高圧の冷媒ガスが油戻し系路を介して低圧側に吹き抜け、効率の低下が発生するという問題があった。 Therefore, in practice, the maximum oil return amount (MAX) is often set in consideration of the differential pressure so as not to cause poor lubrication due to an insufficient oil return amount. For this reason, when the differential pressure increases, the oil may disappear in the oil return system, and high-pressure refrigerant gas will blow through the oil return system to the low pressure side, resulting in a decrease in efficiency. There was a problem.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、油戻し系路を介しての冷媒の低圧側への吹き抜けによる効率低下を抑制することができる圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a compressor capable of suppressing a decrease in efficiency due to blow-through of refrigerant to a low-pressure side through an oil return system. And
上記した課題を解決するために、本発明の圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる圧縮機は、ハウジング内に圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれている油を分離する油分離機構が内蔵され、該油分離機構で分離された油を前記ハウジング内の低圧側領域に戻す油戻し系路が設けられている圧縮機において、前記油戻し系路は、前記圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に前記油分離機構で分離された油を導く油導入路と、前記回転部材に設けられ、前記油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を前記回転部材の1回転毎に前記低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、前記回転部材は、前記軸受部材のジャーナル軸受部に回転自在に支持されている前記圧縮機構を駆動するクランク軸とされ、該クランク軸の外周面に前記油受取部が少なくとも1箇所に設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the compressor of the present invention employs the following means.
That is, the compressor according to the present invention has an oil separation mechanism for separating oil contained in the refrigerant gas discharged from the compression mechanism in the housing, and the oil separated by the oil separation mechanism is contained in the housing. In the compressor provided with an oil return path for returning to the low pressure side region, the oil return path is between a bearing member supporting the compression mechanism and a rotating member supported by the bearing member. An oil introduction path that guides the oil separated by the oil separation mechanism, an oil receiving section that is provided in the rotating member and receives a predetermined amount of oil guided through the oil introduction path, and the oil receiving section The compression mechanism is configured to include an oil discharge portion that discharges received oil to the low pressure side region for each rotation of the rotation member, and the rotation member is rotatably supported by a journal bearing portion of the bearing member. It is the crankshaft that drives the The oil receiving portion to the outer peripheral surface of the crankshaft, characterized in that provided in at least one place.
本発明によれば、油分離機構で分離された油をハウジング内の低圧側領域に戻す油戻し系路が、圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に油分離機構で分離された油を導く油導入路と、回転部材に設けられ、油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を回転部材の1回転毎に低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、回転部材が軸受部材のジャーナル軸受部に回転自在に支持されている圧縮機構を駆動するクランク軸とされ、該クランク軸の外周面に油受取部が少なくとも1箇所に設けられているため、油分離機構で分離された油をハウジング内の低圧側領域に戻す際の油戻し量を圧縮機の回転数に略比例するように増減させることができる。つまり、油戻し量は、クランク軸の外周面に設けられている油受取部で受取った油をクランク軸が1回転する毎に油排出部を介して低圧側領域に排出し、油分離機構で分離された油を順次ハウジング内の低圧側領域に戻すことから、油受取部の容積と回転部材であるクランク軸の回転数との積によって決まるため、圧縮機の回転数の増減に伴って油戻し量を増減させることが可能となる。従って、油受取部の容積を適正に設定することにより、圧力条件に左右されることなく、回転数に略比例する油循環量の増減に対応して油戻し量を増減させるという理想的な油戻しを実現することができ、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。 According to the present invention, the oil return path for returning the oil separated by the oil separation mechanism to the low pressure side region in the housing includes the bearing member supporting the compression mechanism and the rotating member supported by the bearing member. An oil introduction path that guides oil separated by the oil separation mechanism, an oil receiving section that is provided in the rotating member and receives a predetermined amount of oil guided through the oil introduction path, and receives the oil at the oil receiving section. An oil discharge portion that discharges the oil to the low pressure side region for each rotation of the rotating member, and the rotating member is a crankshaft that drives a compression mechanism that is rotatably supported by the journal bearing portion of the bearing member. Since the oil receiving portion is provided at least in one place on the outer peripheral surface of the crankshaft, the amount of oil return when returning the oil separated by the oil separation mechanism to the low pressure side region in the housing It can be increased or decreased so as to be approximately proportional to. In other words, the oil return amount is such that the oil received by the oil receiving portion provided on the outer peripheral surface of the crankshaft is discharged to the low pressure side region through the oil discharge portion every time the crankshaft rotates once, and the oil separation mechanism Since the separated oil is sequentially returned to the low pressure side region in the housing, it is determined by the product of the volume of the oil receiving portion and the rotational speed of the crankshaft as the rotating member. It is possible to increase or decrease the return amount. Therefore, by setting the volume of the oil receiving part appropriately, it is an ideal oil that increases or decreases the oil return amount corresponding to the increase or decrease of the oil circulation amount that is substantially proportional to the rotation speed without being influenced by the pressure condition. The return can be realized, and the efficiency reduction due to the blow-through of the refrigerant through the oil return system can be suppressed.
さらに、本発明の圧縮機は、上記の圧縮機において、前記油受取部は、前記クランク軸の外周面に設けられている凹部により構成されていることを特徴とする。 Furthermore, the compressor of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned compressor, the oil receiving portion is constituted by a concave portion provided on an outer peripheral surface of the crankshaft.
本発明によれば、油受取部が、クランク軸の外周面に設けられている凹部により構成されているため、クランク軸の外周面に適正な容積の凹部を設けることによって容易に油受取部を構成することができ、この油受取部を介してクランク軸の1回転毎に設定量の油を油分離機構側からハウジング内の低圧側領域に戻すことができる。従って、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けに防止しながら油循環量の増減に対応した適量の油を低圧側領域に戻すことができる。 According to the present invention, since the oil receiving portion is constituted by the concave portion provided on the outer peripheral surface of the crankshaft, the oil receiving portion can be easily provided by providing the concave portion having an appropriate volume on the outer peripheral surface of the crankshaft. A set amount of oil can be returned from the oil separation mechanism side to the low pressure side region in the housing for each rotation of the crankshaft through the oil receiving portion. Accordingly, an appropriate amount of oil corresponding to the increase or decrease of the oil circulation amount can be returned to the low pressure side region while preventing the refrigerant from being blown through the oil return system.
さらに、本発明の圧縮機は、上述のいずれかの圧縮機において、前記ジャーナル軸受部には、前記油受取部の軸方向両側部に対応する位置にシール部材が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the compressor according to the present invention is characterized in that, in any of the above-described compressors, the journal bearing portion is provided with seal members at positions corresponding to both axial sides of the oil receiving portion. To do.
本発明によれば、ジャーナル軸受部の油受取部の軸方向両側部に対応する位置にシール部材が設けられているため、軸受隙間からの油の漏れをシール部材により防止し、常に油受取部を介して設定量の油を油分離機構側からハウジング内の低圧側領域に戻すことができる。従って、設定通りの油戻しを実現し、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。 According to the present invention, since the seal member is provided at a position corresponding to both axial sides of the oil receiving portion of the journal bearing portion, oil leakage from the bearing gap is prevented by the seal member, and the oil receiving portion is always provided. A set amount of oil can be returned from the oil separation mechanism side to the low pressure side region in the housing via the. Therefore, the oil return as set can be realized, and the efficiency reduction due to the blow-through of the refrigerant through the oil return system path can be suppressed.
さらに、本発明にかかる圧縮機は、ハウジング内に圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれている油を分離する油分離機構が内蔵され、該油分離機構で分離された油を前記ハウジング内の低圧側領域に戻す油戻し系路が設けられている圧縮機において、前記圧縮機構は、スクロール圧縮機構とされ、前記油戻し系路は、前記圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に前記油分離機構で分離された油を導く油導入路と、前記回転部材に設けられ、前記油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を前記回転部材の1回転毎に前記低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、前記回転部材は、前記軸受部材のスラスト軸受部に旋回自在に支持されている前記スクロール圧縮機構の旋回スクロールとされ、該旋回スクロールの端板背面に前記油受取部が少なくとも1箇所に設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the compressor according to the present invention has an oil separation mechanism for separating oil contained in the refrigerant gas discharged from the compression mechanism in the housing, and the oil separated by the oil separation mechanism is contained in the housing. In the compressor provided with the oil return path for returning to the low pressure side region, the compression mechanism is a scroll compression mechanism, and the oil return path is a bearing member that supports the compression mechanism and the bearing. An oil introduction path that guides the oil separated by the oil separation mechanism between the rotation member supported by the member, and a predetermined amount of oil that is provided in the rotation member and guided through the oil introduction path. An oil receiving portion that receives the oil, and an oil discharge portion that discharges oil received by the oil receiving portion to the low-pressure side region for each rotation of the rotating member, the rotating member being a thrust bearing portion of the bearing member Is pivotally supported by Is an orbiting scroll of the serial scroll compression mechanism, the oil receiving portion to the end plate back surface of the orbiting scroll, characterized in that provided in at least one place.
本発明によれば、圧縮機構がスクロール圧縮機構とされており、油戻し系路が、圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に油分離機構で分離された油を導く油導入路と、回転部材に設けられ、油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を回転部材の1回転毎に低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、回転部材が、軸受部材のスラスト軸受部に旋回自在に支持されているスクロール圧縮機構の旋回スクロールとされ、該旋回スクロールの端板背面に油受取部が少なくとも1箇所に設けられているため、旋回スクロールの端板背面に設けられている油受取部で受取った油を旋回スクロールが公転旋回毎に油排出部において低圧側領域に排出し、油分離機構で分離された油を順次ハウジング内の低圧側領域に戻すことができる。従って、旋回スクロールの旋回数(回転数)に略比例する油循環量の増減に対応して油戻し量を増減する理想的な油戻しを実現することができるとともに、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。 According to the present invention, the compression mechanism is a scroll compression mechanism, and the oil return path is provided between the bearing member supporting the compression mechanism and the rotating member supported by the bearing member. An oil introduction path that guides the oil separated in step, an oil receiving section that is provided in the rotating member and receives the oil guided through the oil introduction path by a predetermined amount, and the oil received by the oil receiving section An oil discharge portion that discharges to the low-pressure side region for each rotation, and the rotating member is a turning scroll of a scroll compression mechanism that is rotatably supported by a thrust bearing portion of the bearing member. Since the oil receiving part is provided in at least one place on the back surface of the plate, the oil received by the oil receiving part provided on the back surface of the end plate of the orbiting scroll receives the oil received at the low pressure side region in the oil discharging part every revolution revolution. Drained into oil Oil separated in the mechanism can be sequentially returned to the low pressure side region of the housing. Accordingly, it is possible to realize an ideal oil return that increases or decreases the oil return amount in accordance with an increase or decrease in the oil circulation amount that is substantially proportional to the number of revolutions (the number of revolutions) of the orbiting scroll, and through the oil return system. It is possible to suppress a decrease in efficiency due to the blow-through of the refrigerant.
さらに、本発明の圧縮機は、上記の圧縮機において、前記油受取部は、前記旋回スクロールの端板背面に設けられている凹部により構成されていることを特徴とする。 Furthermore, the compressor of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned compressor, the oil receiving portion is constituted by a concave portion provided on a rear surface of the end plate of the orbiting scroll.
本発明によれば、油受取部が、旋回スクロールの端板背面に設けられている凹部により構成されているため、旋回スクロールの端板背面に適正な容積の凹部を設けることにより容易に油受取部を構成することができ、この油受取部を介して旋回スクロールが公転旋回する毎に設定量の油を油分離機構側からハウジング内の低圧側領域に戻すことができる。従って、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けに防止しながら油循環量の増減に対応した適量の油を低圧側領域に戻すことができる。 According to the present invention, since the oil receiving portion is constituted by the concave portion provided on the back surface of the end plate of the orbiting scroll, the oil receiving portion can be easily received by providing the concave portion having an appropriate volume on the back surface of the end plate of the orbiting scroll. A set amount of oil can be returned from the oil separation mechanism side to the low pressure side region in the housing each time the orbiting scroll revolves through the oil receiving portion. Accordingly, an appropriate amount of oil corresponding to the increase or decrease of the oil circulation amount can be returned to the low pressure side region while preventing the refrigerant from being blown through the oil return system.
さらに、本発明の圧縮機は、上述のいずれかの圧縮機において、前記油受取部は、前記旋回スクロールの端板背面の公転旋回毎に前記スラスト軸受部から半径方向外方に移動する位置に設けられ、該位置への公転旋回毎の移動により油を前記スクロール圧縮機構の冷媒吸入路へと排出するように構成されていることを特徴とする。 Furthermore, the compressor of the present invention is the compressor according to any one of the above-described compressors, wherein the oil receiving portion is moved radially outward from the thrust bearing portion every revolution revolution on the rear surface of the end plate of the orbiting scroll. It is provided, and it is constituted so that oil may be discharged to the refrigerant suction passage of the scroll compression mechanism by movement for each revolution turning to this position.
本発明によれば、油受取部が、旋回スクロールの端板背面の公転旋回毎にスラスト軸受部から半径方向外方に移動する位置に設けられ、該位置への公転旋回毎の移動により油をスクロール圧縮機構の冷媒吸入路へと排出するように構成されているため、油分離機構で分離された油を旋回スクロールの公転旋回毎に設定量ずつスクロール圧縮機構の冷媒吸入路に戻し、常に一定量の油を油分離機構とスクロール圧縮機構との間で循環させることができる。これによって、スクロール圧縮機構での油によるガスシール効果を高めることができ、圧縮効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, the oil receiving portion is provided at a position where the oil receiving portion moves radially outward from the thrust bearing portion every revolution revolution on the rear surface of the end plate of the orbiting scroll, and the oil is supplied by the movement every revolution revolution to the position. Since it is configured to discharge to the refrigerant suction passage of the scroll compression mechanism, the oil separated by the oil separation mechanism is returned to the refrigerant suction passage of the scroll compression mechanism by a set amount every revolution revolution of the orbiting scroll, and always constant An amount of oil can be circulated between the oil separation mechanism and the scroll compression mechanism. Thereby, the gas sealing effect by the oil in the scroll compression mechanism can be enhanced, and the compression efficiency can be improved.
さらに、本発明の圧縮機は、上述のいずれかの圧縮機において、前記スラスト軸受部または前記旋回スクロールの端板背面のいずれか一方には、前記油導入路および前記油受取部と連通する環状の油溜めが設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in the compressor according to any one of the above-described compressors, any one of the thrust bearing portion and the end plate rear surface of the orbiting scroll has an annular shape that communicates with the oil introduction path and the oil receiving portion. An oil sump is provided.
本発明によれば、スラスト軸受部または旋回スクロールの端板背面の一方に、油導入路および油受取部と連通する環状の油溜めが設けられているため、油分離機構で分離された高圧の油を油導入路により環状の油溜めに導き、該油溜めに常時一定量の高圧油を保持することにより、スラスト軸受部を潤滑することができるとともに、旋回スクロールの端板背面に背圧を負荷し、スラスト力の一部をキャンセルすることができる。従って、潤滑性能を向上することができると同時に、スラスト軸受部での摺動損失を低減し、圧縮機効率を向上することができる。 According to the present invention, an annular oil sump that communicates with the oil introduction path and the oil receiving part is provided on one of the thrust bearing part or the back of the end plate of the orbiting scroll, so that the high pressure separated by the oil separation mechanism is provided. By guiding the oil to the annular oil sump through the oil introduction path and constantly holding a certain amount of high-pressure oil in the sump, the thrust bearing can be lubricated and back pressure is applied to the back of the end plate of the orbiting scroll. The load can be canceled and a part of the thrust force can be canceled. Therefore, the lubrication performance can be improved, and at the same time, the sliding loss in the thrust bearing portion can be reduced and the compressor efficiency can be improved.
本発明によると、油分離機構で分離された油をハウジング内の低圧側領域に戻す際の油戻し量を圧縮機の回転数に略比例するように増減させることができるため、油受取部の容積を適正に設定することにより、圧力条件に左右されることなく、回転数に略比例する油循環量の増減に対応して油戻し量を増減させるという理想的な油戻しを実現することができ、油戻し系路を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。 According to the present invention, the oil return amount when the oil separated by the oil separation mechanism is returned to the low pressure side region in the housing can be increased or decreased so as to be substantially proportional to the rotational speed of the compressor. By setting the volume appropriately, it is possible to realize an ideal oil return that increases or decreases the oil return amount in response to an increase or decrease in the oil circulation amount that is approximately proportional to the rotation speed, regardless of the pressure condition. It is possible to suppress a decrease in efficiency due to the blow-through of the refrigerant through the oil return path.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係る圧縮機の縦断面図が示されている。本実施形態では、本発明をスクロール圧縮機(圧縮機)1に適用した場合について説明する。
スクロール圧縮機(圧縮機)1は、円筒状の中間ハウジング3と、その上端側を密閉する上部ハウジング4と、中間ハウジング3の下端側を密閉する図示省略の下部ハウジングとからなる密閉ハウジング(ハウジング)2を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a compressor according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a scroll compressor (compressor) 1 will be described.
A scroll compressor (compressor) 1 includes a cylindrical
中間ハウジング3の下方部位には、ステータ6とロータ7とからなる電動モータ5が固定設置され、この電動モータ5のロータ7には、クランク軸8が一体に結合されている。
また、中間ハウジング3の上方部位には、軸受部材9が外周上の複数箇所で栓溶接またはカシメされることによって固定設置されている。該軸受部材9のジャーナル軸受部9Aには、クランク軸(回転部材)8の上方部分が回転自在に支持されているとともに、軸受部材9の上方部には、固定スクロール11と旋回スクロール12とからなるスクロール圧縮機構(圧縮機構)10が組み込まれている。
An
Further, the bearing
スクロール圧縮機構10を構成する固定スクロール11は、軸受部材9にボルト等を介して固定支持されており、一方、旋回スクロール12は、固定スクロール11と噛合わされた状態で軸受部材9のスラスト軸受部9Bによって旋回可能に支持されている。旋回スクロール12は、その端板12Aの背面に設けられているボス部12Bにクランク軸8の軸端に偏心して設けられているクランクピン8Aがドライブブッシュ13等を介して嵌合されることにより、旋回駆動されるようになっている。また、旋回スクロール12の端板12Aの背面と軸受部材9との間には、旋回スクロール12の自転を阻止するオルダムリング等の自転阻止機構14が介装され、これによって、旋回スクロール12が固定スクロール11の周りに公転旋回駆動されるように構成されている。
The fixed
固定スクロール11の端板11Aの中央部位には、吐出ポート11Bが設けられ、該吐出ポート11Bは、密閉ハウジング2内を低圧側領域LPと高圧側領域HPとに仕切るディスチャージカバー15に設けられている吐出穴15Aに連通されている。ディスチャージカバー15上には、油分離機構16が設けられており、その内部に吐出穴15Aを介してスクロール圧縮機構10で圧縮された潤滑油を含む高圧冷媒ガスが吐出されるようになっている。
A
油分離機構16は、上部ハウジング4内に形成されている吐出チャンバー17の内周方向に沿って潤滑油を含む高圧冷媒ガスを吐き出す吐出しパイプ16Aを2箇所に備え、吐出チャンバー17内で冷媒ガス中に含まれている潤滑油を遠心分離するように構成されている。吐出チャンバー17内で分離された油は、その最下部に形成されている油溜り18に溜められ、一方、油が分離された高圧冷媒ガスは、吐出配管19を介して冷凍サイクル側へと送出されるようになっている。
The
また、高圧側領域HPである油溜り18と密閉ハウジング2内の低圧側領域LPとの間には、油溜り18に溜められた高圧の油を低圧側領域LPに戻す油戻し系路20が設けられている。この油戻し系路20は、油溜り18の油を軸受部材9のジャーナル軸受部9Aと該ジャーナル軸受部9Aで回転支持されているクランク軸8との間、ジャーナル軸受面に導く油導入路21と、クランク軸8の外周面に設けられた凹部により構成され、油導入路21を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部22と、ジャーナル軸受部9Aの油導入路21と対向する反対側に設けられ、油受取部22で受取った油をクランク軸8の1回転毎に低圧側領域LPに排出する放射状穴からなる油排出部23とによって構成されている。
An
油導入路21は、油溜り18とジャーナル軸受部9Aとの間にL字状に曲げられたパイプを差し込むことにより構成することができる。また、油受取部22は、所定の容積を有する凹部をクランク軸8の外周面の少なくとも1箇所に設けることにより構成することができる。この油受取部22の容積によって、クランク軸8の1回転当りの油戻し量が決まることになる。なお、油受取部22は、複数個の凹部に分割して設けてもよい。更に、油排出部23は、クランク軸8の回転による遠心力で油受取部22から放射方向に放出される油をそのまま低圧側領域LPに排出できるように、ジャーナル軸受部9Aに放射状に設けられた穴によって構成することができる。
The
また、図1に示されるように、ジャーナル軸受部9Aの油受取部22の軸方向両側部に対応する位置に、それぞれOリング等のシール部材24を設け、油導入路21を経てジャーナル軸受面に導かれた油がその軸受隙間から排出されないようにすることにより、常に油受取部22を介して設定量の油が戻されるように構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 1, seal members 24 such as O-rings are provided at positions corresponding to both axial sides of the
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
スクロール圧縮機構10は、電動モータ5が回転され、クランク軸8を介して旋回スクロール12が固定スクロール11の周りに公転旋回駆動されることにより冷媒ガスを圧縮し、それを吐出ポート11Bおよび吐出穴15Aを経て油分離機構16内に吐き出す。この高圧冷媒ガスには、潤滑油が含まれており、該油は油分離機構16の吐出しパイプ16Aを介して吐出チャンバー17内に吐き出される過程で遠心分離され、油が分離された高圧冷媒ガスは、吐出配管19を介して冷凍サイクル側へと送出される。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
The
吐出チャンバー17内で分離された油は、油溜り18に溜められ、そこから油戻し系路20を介して圧縮機1の回転数に略比例するように順次設定量ずつ密閉ハウジング2内の低圧側領域LPに戻される。つまり、油溜り18に溜められた高圧の油は、油導入路21を介してジャーナル軸受部9Aとクランク軸8との間、すなわちジャーナル軸受面に導かれ、クランク軸8の外周面に設けられている油受取部22に受け渡される。この油受取部22が受け取った油は、クランク軸8側に保持され、クランク軸8が1回転する毎に油排出部23を介して密閉ハウジング2内の低圧側領域LPに排出される。
The oil separated in the
上記の油戻し系路20を介して油溜り18から密閉ハウジング2内の低圧側領域LPに戻される油の量は、クランク軸8に設けられている油受取部22の容積とクランク軸8の回転数の積によって決まり、圧縮機1の回転数の増減に略比例して油戻し量を増減させることが可能となる。
このため、油受取部22の容積を適正に設定することにより、圧力条件に左右されることなく、圧縮機1回転数に略比例する油循環量の増減に対応して油戻し量を増減させるという理想的な油戻しを実現することができる。また、これによって、差圧の影響で油戻し系路20に油がなくなり、油戻し系路20を経て高圧冷媒ガスが低圧側領域に吹き抜けるのを防止し、高圧冷媒ガスの吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。
The amount of oil returned from the
For this reason, by appropriately setting the volume of the
また、クランク軸8の外周面に適正な容積の凹部を設けることによって容易に油受取部22を構成することができ、この油受取部22を介してクランク軸8の1回転毎に順次設定された量の油を油分離機構16側からハウジング2内の低圧側領域LPへと戻すことが可能となる。このため、油戻し系路20を介しての冷媒の吹き抜けに防止しながらクランク軸8の回転数に略比例する油循環量の増減に対応した適量の油を、油分離機構16側から低圧側領域LPに戻すことができる。
In addition, the
さらに、本実施形態では、ジャーナル軸受部9Aにおける油受取部22の軸方向両側部に対応する位置に、Oリング等のシール部材24を設けているので、ジャーナル軸受面の軸受隙間からの油の漏れをシール部材24により防止することができる。このため、常に油受取部22を介して設定量の油を油分離機構16側からハウジング2内の低圧側領域LPに戻すことができ、従って、設定通りの油戻しを実現し、油戻し系路20を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, since seal members 24 such as O-rings are provided at positions corresponding to both axial sides of the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図2ないし図4を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、油受取部32を設ける位置が異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図2に示されるように、油戻し系路20の油導入路31を構成するU字状に曲げられているパイプを油溜り18と軸受部材9のスラスト軸受部9Bとの間に接続し、油溜り18からの油をスラスト軸受部9Bと旋回スクロール12の端板12Aの背面との間、すなわちスラスト軸受面に導くようにしている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment differs from the first embodiment described above in the position where the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a pipe bent in a U shape that constitutes the
上記油導入路31によりスラスト軸受面に導かれた油を受取る油受取部32は、図3に示されるように、公転旋回運動を行う旋回スクロール(回転部材)12の端板12Aの背面に設けられており、該端板12Aの特定位置の旋回円上で油導入路31の開口部と一致された際に油を受取ることができるように構成されている。この油受取部32は、所定の容積を有する凹部により構成され、旋回スクロール12が公転旋回駆動される毎に、その端板12Aの背面がスラスト軸受部9Bのスラスト軸受面から半径方向外方に移動する位置に設けられている。また、この移動位置を油排出部33としており、該位置への公転旋回毎の移動により油受取部32が保持していた油をスクロール圧縮機構10の冷媒吸入路34へと排出するように構成されている。
An
更に、上記に加えて、旋回スクロール12の端板12Aの背面またはスラスト軸受部9Bのスラスト軸受面のいずれかに、油導入路31および油受取部32に連通され、油溜り18から導かれた一定量の高圧油を保持する環状溝等によって構成された油溜め35を設けた構成としてもよい。なお、この油溜め35は、スラスト軸受部9Bのスラスト軸受面に設けられている既設の油溜め溝を利用したものであってもよい。
Further, in addition to the above, either the back surface of the
しかして、本実施形態によれば、回転部材がスクロール圧縮機構10の旋回スクロール12とされており、その端板12Aの背面に油受取部32が少なくとも1箇所に設けられた構成とされているため、油溜り18から油導入路31を介してスラスト軸受面に導かれた油を油受取部32で受取り、その油を旋回スクロール12が公転旋回する毎に油排出部33で低圧側領域LPであるスクロール圧縮機構10の冷媒吸入路34に排出し、油分離機構16で分離された油を順次ハウジング2内の低圧側領域LPに戻すことができる。
Thus, according to the present embodiment, the rotating member is the orbiting
従って、上記した第1実施形態と同様、旋回スクロールの旋回数(=クランク軸8の回転数)に略比例する油循環量の増減に対応して油戻し量を増減する理想的な油戻しを実現することができるとともに、油戻し系路20を介しての冷媒の吹き抜けによる効率低下を抑制することができる。
また、油分離機構16の油溜り18から導かれた油を低圧側領域LPであるスクロール圧縮機構10の冷媒吸入路34に公転旋回毎に設定量ずつ戻し、常に一定量の油が油分離機構16とスクロール圧縮機構10との間で循環されるようにしているため、スクロール圧縮機構10での油によるガスシール効果を高め、圧縮効率の向上を図ることができる。
Therefore, as in the first embodiment described above, an ideal oil return that increases or decreases the oil return amount corresponding to an increase or decrease in the oil circulation amount that is substantially proportional to the number of revolutions of the orbiting scroll (= the number of revolutions of the crankshaft 8). While being realizable, the efficiency fall by the blow-through of the refrigerant | coolant through the oil
Further, the oil guided from the
さらに、旋回スクロール12の端板12Aの背面に適正な容積の凹部を設けることによって容易に油受取部32を構成することができ、この油受取部32を介して旋回スクロール12の1旋回毎に順次設定された量の油を油分離機構16側からハウジング2内の低圧側領域LPへと戻すことが可能となる。従って、油戻し系路20を介しての冷媒の吹き抜けに防止しながら旋回スクロール12の旋回数に略比例する油循環量の増減に対応した適量の油を、油分離機構16側から低圧側領域LPに戻すことができる。
Furthermore, the
加えて、本実施形態では、スラスト軸受部9Bのスラスト軸受面または旋回スクロール12の端板12Aの背面のいずれか一方に、油導入路31および油受取部32と連通する環状の油溜め35を設けているため、油分離機構16で分離された高圧の潤滑油を油導入路31により環状の油溜め35に導き、該油溜め35に常時一定量の高圧油を保持することができる。このため、スラスト軸受部9Bを潤滑することができるとともに、旋回スクロール12の端板12Aの背面に背圧を負荷し、スラスト力の一部をキャンセルすることができ、これによって、潤滑性能を向上することができると同時に、スラスト軸受部9Bでの摺動損失を低減し、圧縮機の効率を向上することができる。
In addition, in this embodiment, an
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、圧縮機1としては、上記したスクロール圧縮機1に限らず、他の圧縮機構を備えた圧縮機に対しても同様に適用することができる。また、油分離機構16は、潤滑油を含んでいる高圧冷媒ガスを吐出しパイプ16Aを介して吐出チャンバー17の内周に沿って吐出され、油を遠心分離する方式のものについて説明したが、これに限らず如何なる構成の油分離機構であってもよい。
In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, the compressor 1 is not limited to the scroll compressor 1 described above, and can be similarly applied to a compressor having another compression mechanism. Further, the
1 スクロール圧縮機(圧縮機)
2 密閉ハウジング(ハウジング)
8 クランク軸(回転部材)
9 軸受部材
9A ジャーナル軸受部
9B スラスト軸受部
10 スクロール圧縮機構(圧縮機構)
12 旋回スクロール(回転部材)
12A 端板
16 油分離機構
20 油戻し系路
21,31 油導入路
22,32 油受取部
23,33 油排出部
24 シール部材
34 冷媒吸入路
35 油溜め
LP 低圧側領域
1 Scroll compressor (compressor)
2 Sealed housing (housing)
8 Crankshaft (Rotating member)
9 Bearing
12 Orbiting scroll (rotating member)
Claims (7)
前記油戻し系路は、前記圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に前記油分離機構で分離された油を導く油導入路と、前記回転部材に設けられ、前記油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を前記回転部材の1回転毎に前記低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、
前記回転部材は、前記軸受部材のジャーナル軸受部に回転自在に支持されている前記圧縮機構を駆動するクランク軸とされ、該クランク軸の外周面に前記油受取部が少なくとも1箇所に設けられていることを特徴とする圧縮機。 An oil separation mechanism that separates oil contained in the refrigerant gas discharged from the compression mechanism in the housing, and returns the oil separated by the oil separation mechanism to the low pressure side region in the housing In the compressor provided with
The oil return system path includes an oil introduction path that guides the oil separated by the oil separation mechanism between a bearing member supporting the compression mechanism and a rotating member supported by the bearing member; and the rotation An oil receiving portion provided on the member and receiving a predetermined amount of oil guided through the oil introduction path, and the oil received by the oil receiving portion is discharged to the low pressure side region for each rotation of the rotating member. An oil discharge part ,
The rotating member is a crankshaft that drives the compression mechanism that is rotatably supported by the journal bearing portion of the bearing member, and the oil receiving portion is provided in at least one place on the outer peripheral surface of the crankshaft. The compressor characterized by having.
前記圧縮機構は、スクロール圧縮機構とされ、
前記油戻し系路は、前記圧縮機構を支持している軸受部材と該軸受部材により支持されている回転部材との間に前記油分離機構で分離された油を導く油導入路と、前記回転部材に設けられ、前記油導入路を介して導かれた油を所定量ずつ受取る油受取部と、該油受取部で受取った油を前記回転部材の1回転毎に前記低圧側領域に排出する油排出部とから構成され、
前記回転部材は、前記軸受部材のスラスト軸受部に旋回自在に支持されている前記スクロール圧縮機構の旋回スクロールとされ、該旋回スクロールの端板背面に前記油受取部が少なくとも1箇所に設けられていることを特徴とする圧縮機。 An oil separation mechanism that separates oil contained in the refrigerant gas discharged from the compression mechanism in the housing, and returns the oil separated by the oil separation mechanism to the low pressure side region in the housing In the compressor provided with
The compression mechanism is a scroll compression mechanism,
The oil return system path includes an oil introduction path that guides the oil separated by the oil separation mechanism between a bearing member supporting the compression mechanism and a rotating member supported by the bearing member; and the rotation An oil receiving portion provided on the member and receiving a predetermined amount of oil guided through the oil introduction path, and the oil received by the oil receiving portion is discharged to the low pressure side region for each rotation of the rotating member. An oil discharge part,
The rotating member is a orbiting scroll of the scroll compression mechanism that is rotatably supported by a thrust bearing portion of the bearing member, and the oil receiving portion is provided in at least one place on the rear surface of the end plate of the orbiting scroll. The compressor characterized by having.
The thrust bearing portion or on one of the end plates back surface of the orbiting scroll, to 4 claims, wherein the oil introduction passage and sump annular communicating with the oil receiving portion is provided 6 The compressor in any one of.
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