JP6429943B2 - Scroll compressor - Google Patents

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本発明は、スクロール圧縮機に関する。   The present invention relates to a scroll compressor.

従来のスクロール圧縮機では、密閉容器内の、固定スクロールの渦巻突起部と揺動スクロールの渦巻突起部とで形成された圧縮室で、流体が圧縮される。揺動スクロールは、スラストプレートによって揺動自在に保持され、且つ、オルダムリングによって自転が規制された状態で、クランク軸によって駆動される。クランク軸は、上端外周面と下端外周面が軸受けで保持された主軸部と、主軸部の上端面に連結され、主軸部の回転軸から偏心した偏心軸上で揺動スクロールに係合する偏心軸部と、を有する。揺動スクロールは、主軸部によって偏心軸部が回転されることによって、スラストプレート上を旋回する。また、主軸部の上端面には、揺動スクロールが偏心軸部に係合されることによって生じるアンバランスを相殺するために、バランスウエイト部が連結される。バランスウェイト部は、主軸部の回転軸を基準として偏心軸部の偏心軸の反対に、その重心が位置するように連結される(例えば、特許文献1を参照。)。   In the conventional scroll compressor, the fluid is compressed in a compression chamber formed by the spiral protrusion of the fixed scroll and the spiral protrusion of the orbiting scroll in the hermetic container. The orbiting scroll is driven by a crankshaft in a state in which the orbiting scroll is swingably held by a thrust plate and its rotation is restricted by an Oldham ring. The crankshaft is connected to a main shaft portion having an upper end outer peripheral surface and a lower end outer peripheral surface supported by a bearing, and an upper end surface of the main shaft portion, and is eccentrically engaged with the orbiting scroll on an eccentric shaft eccentric from the rotation shaft of the main shaft portion. And a shaft portion. The orbiting scroll revolves on the thrust plate when the eccentric shaft portion is rotated by the main shaft portion. In addition, a balance weight portion is connected to the upper end surface of the main shaft portion in order to cancel out an imbalance caused by the swing scroll being engaged with the eccentric shaft portion. The balance weight portion is connected so that the center of gravity is positioned opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion with respect to the rotation axis of the main shaft portion (see, for example, Patent Document 1).

特開昭61−261689号公報(第1頁右下欄第6行〜第3頁左下欄第16行、第1〜7図)JP-A-61-261689 (first page, lower right column, line 6 to page 3, lower left column, line 16, lines 1 to 7)

従来のスクロール圧縮機では、クランク軸の主軸部の上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全て(主軸部の上端面に連結された偏心軸部、主軸部の上端面に連結されたバランスウェイト部、揺動スクロール等)から定まる重心は、主軸部の回転軸と一致するように設定される。そのような場合には、クランク軸の回転速度に拘わらず、クランク軸の主軸部の上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てに生じる遠心力が釣り合う。   In a conventional scroll compressor, a portion connected to the upper end surface of the main shaft portion of the crankshaft and all members rotated or oscillated by the portion (the eccentric shaft portion connected to the upper end surface of the main shaft portion, the main shaft The center of gravity determined from the balance weight unit, the orbiting scroll, etc. connected to the upper end surface of the unit is set to coincide with the rotation axis of the main shaft unit. In such a case, regardless of the rotational speed of the crankshaft, the centrifugal force generated in the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion of the crankshaft and all members rotated or oscillated by the portion is balanced. .

しかし、そのような場合には、揺動スクロールがスラストプレート上に保持されているため、クランク軸が低速で回転する場合には、バランスウェイト部に作用する重力が支配的となり、バランスウェイト部の重心方向、つまり、主軸部の回転軸を基準として偏心軸部の偏心軸の反対の方向に、クランク軸の上端部が撓む。そのため、固定スクロールの渦巻突起部の側面と揺動スクロールの渦巻突起部の側面との間にクリアランスが生じて、流体が圧縮室から漏れてしまい、スクロール圧縮機の性能が低下する。   However, in such a case, since the orbiting scroll is held on the thrust plate, when the crankshaft rotates at a low speed, the gravity acting on the balance weight portion becomes dominant, and the balance weight portion The upper end portion of the crankshaft bends in the direction of the center of gravity, that is, in the direction opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion with respect to the rotation axis of the main shaft portion. Therefore, a clearance is generated between the side surface of the spiral projection portion of the fixed scroll and the side surface of the spiral projection portion of the orbiting scroll, and the fluid leaks from the compression chamber, so that the performance of the scroll compressor is deteriorated.

また、上述の流体の漏れが抑制されることを目的として、例えば、バランスウェイト部の重量が減らされる等、クランク軸の主軸部の上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、主軸部の回転軸を基準として偏心軸部の偏心軸と同じ側に設定されることも可能である。   Further, for the purpose of suppressing the above-described fluid leakage, for example, the weight of the balance weight portion is reduced, the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion of the crankshaft, and the portion is rotated or shaken by the portion. The center of gravity determined from all of the members to be moved can be set on the same side as the eccentric shaft of the eccentric shaft portion with respect to the rotation axis of the main shaft portion.

しかし、そのような場合には、クランク軸の主軸部の上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てに生じる遠心力が釣り合わず、クランク軸が高速で回転する場合には、主軸部の回転軸を基準として偏心軸部の偏心軸と同じ側に、クランク軸の上端部が撓む。そのため、固定スクロールの渦巻突起部の側面と揺動スクロールの渦巻突起部の側面との間に摺動損失が生じて、スクロール圧縮機の性能が低下する。   However, in such a case, the centrifugal force generated in the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion of the crankshaft and all the members rotated or oscillated by the portion is not balanced, and the crankshaft is at high speed. When rotating, the upper end portion of the crankshaft is bent on the same side as the eccentric shaft of the eccentric shaft portion with respect to the rotation shaft of the main shaft portion. Therefore, a sliding loss occurs between the side surface of the spiral projection portion of the fixed scroll and the side surface of the spiral projection portion of the orbiting scroll, and the performance of the scroll compressor is deteriorated.

つまり、従来のスクロール圧縮機では、クランク軸が低速で回転する場合に生じる流体の漏れの抑制と、クランク軸が高速で回転する場合に生じる摺動損失の抑制と、が両立されず、特に、インバータ駆動方式のスクロール圧縮機のように、クランク軸が複数の回転速度で回転される場合には、流体の漏れ及び摺動損失が生じることが全ての回転速度で抑制されず、スクロール圧縮機の性能が維持されないという問題点があった。   That is, in the conventional scroll compressor, suppression of fluid leakage that occurs when the crankshaft rotates at a low speed and suppression of sliding loss that occurs when the crankshaft rotates at a high speed are not compatible. When the crankshaft is rotated at a plurality of rotational speeds such as an inverter-driven scroll compressor, fluid leakage and sliding loss are not suppressed at all rotational speeds. There was a problem that performance was not maintained.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、クランク軸が低速で回転する場合に生じる流体の漏れの抑制と、クランク軸が高速で回転する場合に生じる摺動損失の抑制と、が両立され、クランク軸の回転速度の広い範囲において性能が維持されたスクロール圧縮機を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and suppresses fluid leakage that occurs when the crankshaft rotates at a low speed and sliding loss that occurs when the crankshaft rotates at a high speed. It is an object of the present invention to obtain a scroll compressor in which the suppression of the above is compatible and the performance is maintained in a wide range of the rotational speed of the crankshaft.

本発明に係るスクロール圧縮機は、流体を吸入する吸入口と、圧縮された前記流体を吐出する吐出口と、を有する密閉容器と、前記密閉容器内に設けられ、前記流体と共に潤滑油が供給され、それぞれ、台板部と、前記台板部に設けられた渦巻突起部と、を有し、互いの前記渦巻突起部を噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、上端外周面及び下端外周面が軸受けで回転自在に保持され、回転軸を中心として回転する主軸部と、前記主軸部の上端面に連結され、前記回転軸から偏心した偏心軸の軸上で前記揺動スクロールに係合する偏心軸部と、前記上端面に連結され、前記回転軸を基準として前記偏心軸の反対にその重心が位置するバランスウェイト部と、を有するクランク軸と、を備え、前記クランク軸の前記上端面に連結された部分、及び、該部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心は、前記回転軸を基準として前記偏心軸の反対に位置しており、前記偏心軸部は、前記上端面に連結された小径部と、前記小径部に連結され、前記揺動スクロールに係合する大径部と、を有し、前記偏心軸部は、前記小径部と前記大径部とが別部材で構成され、前記大径部を有する部材は、前記小径部の外周面の上端側の一部に嵌着されたものである。 A scroll compressor according to the present invention is provided in a sealed container having a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging the compressed fluid, and is supplied with lubricating oil together with the fluid. A fixed scroll and an orbiting scroll, each having a base plate portion and a spiral projection provided on the base plate portion, and meshing with each other to form a compression chamber; and an upper end An outer peripheral surface and a lower end outer peripheral surface are rotatably supported by a bearing, and are connected to a main shaft portion that rotates about a rotation shaft, and an eccentric shaft that is connected to the upper end surface of the main shaft portion and is eccentric from the rotation shaft. A crankshaft having an eccentric shaft portion that engages with a dynamic scroll, and a balance weight portion that is connected to the upper end surface and has a center of gravity opposite to the eccentric shaft with respect to the rotation shaft, Crankshaft The center of gravity determined from all of the parts connected to the upper end surface and the members rotated or oscillated by the parts is located opposite to the eccentric shaft with respect to the rotational axis, and the eccentric shaft portion is A small-diameter portion coupled to the upper end surface, and a large-diameter portion coupled to the small-diameter portion and engaged with the orbiting scroll, and the eccentric shaft portion includes the small-diameter portion and the large-diameter portion. And the member having the large diameter portion is fitted to a part of the upper end side of the outer peripheral surface of the small diameter portion .

本発明に係るスクロール圧縮機は、クランク軸の主軸部の上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、主軸部の回転軸を基準として偏心軸の反対に位置するものであるため、クランク軸が低速で回転する場合に生じる流体の漏れの抑制と、クランク軸が高速で回転する場合に生じる摺動損失の抑制と、が両立され、クランク軸の回転速度の広い範囲において性能が維持される。   In the scroll compressor according to the present invention, the center of gravity determined from the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion of the crankshaft and all the members rotated or swung by the portion is based on the rotation shaft of the main shaft portion. Since it is located opposite to the eccentric shaft, both suppression of fluid leakage that occurs when the crankshaft rotates at a low speed and suppression of sliding loss that occurs when the crankshaft rotates at a high speed are compatible, Performance is maintained over a wide range of crankshaft rotational speeds.

本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、要部上面図である。It is a principal part top view of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in case the crankshaft rotates at low speed of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が高速で回転する場合の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in case the crankshaft rotates at high speed of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の変形例の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in case the crankshaft rotates at low speed of the modification of the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in case the crankshaft rotates at low speed of the scroll compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、要部上面図である。It is a principal part top view of the scroll compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が高速で回転する場合の要部断面図である。It is principal part sectional drawing in case the crankshaft rotates at high speed of the scroll compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明に係るスクロール圧縮機について、図面を用いて説明する。なお、以下では、本発明に係るスクロール圧縮機が、空気調和装置の冷媒回路に適用され、圧縮する流体が冷媒である場合を説明するが、他の用途に適用され、圧縮する流体が他の流体であってもよい。また、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係るスクロール圧縮機は、そのような構成、動作等に限定されない。また、各図において、同一又は類似する部材又は部分には同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。   Hereinafter, the scroll compressor concerning the present invention is explained using a drawing. In the following description, a case where the scroll compressor according to the present invention is applied to a refrigerant circuit of an air conditioner and the fluid to be compressed is a refrigerant will be described. It may be a fluid. Moreover, the structure, operation | movement, etc. which are demonstrated below are examples, and the scroll compressor which concerns on this invention is not limited to such a structure, operation | movement. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar member or part. Further, the illustration of the fine structure is simplified or omitted as appropriate. In addition, overlapping or similar descriptions are appropriately simplified or omitted.

実施の形態1.
実施の形態1に係るスクロール圧縮機について説明する。
<スクロール圧縮機の構成>
以下に、実施の形態1に係るスクロール圧縮機の構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、縦断面図である。なお、図1では、中心線の左側と中心線の右側とで断面方向が90°異なるように図示されている。図1に示されるように、スクロール圧縮機1は、主に、密閉容器11と、固定スクロール31と、揺動スクロール41と、クランク軸51と、を備える。
Embodiment 1 FIG.
A scroll compressor according to Embodiment 1 will be described.
<Configuration of scroll compressor>
The configuration of the scroll compressor according to Embodiment 1 will be described below.
1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the cross-sectional directions are different by 90 ° between the left side of the center line and the right side of the center line. As shown in FIG. 1, the scroll compressor 1 mainly includes a sealed container 11, a fixed scroll 31, a swinging scroll 41, and a crankshaft 51.

密閉容器11は、密閉容器上部11aと、密閉容器中部11bと、密閉容器下部11cと、を有する。密閉容器中部11bには、冷媒回路と接続され、冷媒を密閉容器11内に吸い込む吸込口12が設けられる。密閉容器上部11aには、冷媒回路と接続され、圧縮した冷媒を密閉容器11外に吐き出す吐出口13が設けられる。密閉容器中部11bには、上側フレーム14aと下側フレーム14bとが設けられる。上側フレーム14aには、吸込口12から吸い込まれた冷媒を圧縮室61に供給する吸込ポート15が設けられる。   The sealed container 11 includes a sealed container upper part 11a, a sealed container middle part 11b, and a sealed container lower part 11c. The airtight container middle portion 11 b is provided with a suction port 12 that is connected to the refrigerant circuit and sucks the refrigerant into the airtight container 11. The airtight container upper part 11a is provided with a discharge port 13 that is connected to the refrigerant circuit and discharges the compressed refrigerant out of the airtight container 11. An upper frame 14a and a lower frame 14b are provided in the sealed container middle portion 11b. The upper frame 14 a is provided with a suction port 15 that supplies the refrigerant sucked from the suction port 12 to the compression chamber 61.

冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭化水素、又は、それらを含んで成る混合物である。炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素としては、例えば、オゾン層破壊係数がゼロであるHFC冷媒、フロン系低GWP冷媒と呼ばれるHFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等が例示される。混合物としては、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素HFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等に、炭素の二重結合を有しないR32、R41等が混合された冷媒である。炭化水素としては、例えば、自然冷媒であるプロパンやプロピレン等が例示される。   The refrigerant is, for example, a halogenated hydrocarbon having a carbon double bond, a hydrocarbon, or a mixture containing them in the composition. Examples of the halogenated hydrocarbon having a carbon double bond include HFC refrigerants having an ozone layer depletion coefficient of zero, HFO1234yf, HFO1234ze, HFO1243zf, which are called Freon-based low GWP refrigerants, and the like. The mixture is a refrigerant in which halogenated hydrocarbons HFO1234yf, HFO1234ze, HFO1243zf, etc. having a carbon double bond are mixed with R32, R41, etc. having no carbon double bond. Examples of the hydrocarbon include natural refrigerants such as propane and propylene.

上側フレーム14aには、固定スクロール31が固定される。固定スクロール31は、台板部31aと、台板部31aに設けられた渦巻突起部31bと、を有する。固定スクロール31は、吐出ポート部31cを有する。また、固定スクロール31には、吐出弁32が設けられる。   A fixed scroll 31 is fixed to the upper frame 14a. The fixed scroll 31 includes a base plate portion 31a and a spiral projection portion 31b provided on the base plate portion 31a. The fixed scroll 31 has a discharge port portion 31c. The fixed scroll 31 is provided with a discharge valve 32.

上側フレーム14aのスラスト軸受け部には、スラストプレート16が設けられ、スラストプレート16の上面に、揺動スクロール41が揺動自在に保持される。揺動スクロール41は、台板部41aと、台板部41aに設けられた渦巻突起部41bと、を有する。揺動スクロール41は、例えば、鋳鉄等の鉄系金属、又は、Al−Si系の合金属で形成される。固定スクロール31の渦巻突起部31bと、揺動スクロール41の渦巻突起部41bと、が噛み合うことで、圧縮室61が形成される。   A thrust plate 16 is provided on the thrust bearing portion of the upper frame 14a, and a swing scroll 41 is swingably held on the upper surface of the thrust plate 16. The orbiting scroll 41 has a base plate portion 41a and a spiral protrusion 41b provided on the base plate portion 41a. The orbiting scroll 41 is made of, for example, an iron-based metal such as cast iron or an Al—Si based metal. A compression chamber 61 is formed by the engagement of the spiral protrusion 31 b of the fixed scroll 31 and the spiral protrusion 41 b of the swing scroll 41.

揺動スクロール41の、渦巻突起部41bが設けられた面の裏面の中央には、ボス部41cが設けられる。ボス部41cの穴には、揺動軸受け42が設けられる。揺動スクロール41のボス部41cに、揺動軸受け42を介して、クランク軸51の偏心軸部51cが収納されることで、揺動スクロール41のボス部41cとクランク軸51とが回転自在に係合される。   A boss 41c is provided at the center of the back surface of the swing scroll 41 on which the spiral protrusion 41b is provided. A rocking bearing 42 is provided in the hole of the boss 41c. The eccentric shaft portion 51c of the crankshaft 51 is accommodated in the boss portion 41c of the swing scroll 41 via the swing bearing 42 so that the boss portion 41c and the crankshaft 51 of the swing scroll 41 can rotate freely. Engaged.

クランク軸51は、主軸部51aと、主軸同軸部51bと、偏心軸部51cと、上側バランスウェイト部51dと、下側バランスウェイト部51eを有する。クランク軸51は、1つの部材で構成されてもよく、複数の部材で構成されてもよい。   The crankshaft 51 includes a main shaft portion 51a, a main shaft coaxial portion 51b, an eccentric shaft portion 51c, an upper balance weight portion 51d, and a lower balance weight portion 51e. The crankshaft 51 may be composed of one member or a plurality of members.

主軸部51aは、上側フレーム14aに設けられた主軸受け17によって、上端外周面が回転自在に保持される。主軸部51aと主軸受け17との間には、スリーブ52が設けられる。スリーブ52は、主軸部51aと主軸受け17とを円滑に回転運動させるために設けられる。また、主軸部51aは、下側フレーム14bに設けられた副軸受け18によって、下端外周面が回転自在に保持される。副軸受け18は、例えば、ボールベアリングであり、下側フレーム14bの軸受け収納部に圧入固定される。主軸部51aの外周面には、電動機ロータ53が設けられる。また、密閉容器中部11bには、電動機ステータ19が設けられる。電動機ロータ53と電動機ステータ19とによって、主軸部51aは、回転軸を中心として回転する。なお、クランク軸51の、主軸受け17と副軸受け18との間の領域の円柱形状部が、主軸部51aと定義される。   The main shaft portion 51a is rotatably held at its outer peripheral surface by a main bearing 17 provided on the upper frame 14a. A sleeve 52 is provided between the main shaft portion 51 a and the main bearing 17. The sleeve 52 is provided to smoothly rotate the main shaft portion 51a and the main bearing 17. Further, the lower end outer peripheral surface of the main shaft portion 51a is rotatably held by the auxiliary bearing 18 provided on the lower frame 14b. The secondary bearing 18 is, for example, a ball bearing, and is press-fitted and fixed to the bearing housing portion of the lower frame 14b. An electric motor rotor 53 is provided on the outer peripheral surface of the main shaft portion 51a. An electric motor stator 19 is provided in the sealed container middle portion 11b. By the electric motor rotor 53 and the electric motor stator 19, the main shaft portion 51a rotates around the rotation axis. In addition, the cylindrical part of the area | region between the main bearing 17 and the subbearing 18 of the crankshaft 51 is defined as the main shaft part 51a.

偏心軸部51cは、主軸同軸部51bを介して、主軸部51aの上端面に連結される。偏心軸部51cは、主軸部51aの回転軸から偏心した偏心軸を有する。偏心軸部51cは、主軸同軸部51bと連結される箇所は小径であり、揺動スクロール41のボス部41cに係合される箇所は大径である。なお、偏心軸部51cは、主軸同軸部51bを介さずに主軸部51aの上端面に連結されてもよい。   The eccentric shaft portion 51c is connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a via the main shaft coaxial portion 51b. The eccentric shaft portion 51c has an eccentric shaft that is eccentric from the rotation shaft of the main shaft portion 51a. The eccentric shaft portion 51c has a small diameter at a portion connected to the main shaft coaxial portion 51b, and has a large diameter at a portion engaged with the boss portion 41c of the swing scroll 41. The eccentric shaft portion 51c may be coupled to the upper end surface of the main shaft portion 51a without using the main shaft coaxial portion 51b.

上側バランスウェイト部51dは、偏心軸部51cに連結される。上側バランスウェイト部51dの重心は、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置する。下側バランスウェイト部51eは、主軸部51aに連結される。下側バランスウェイト部51eの重心は、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の90°方向に位置する。下側バランスウェイト部51eによって、クランク軸51が回転する際の動バランスが釣り合う。上側バランスウェイト部51dと下側バランスウェイト部51eとは、例えば、揺動スクロール41と同様に、鋳鉄等の鉄系金属、又は、Al−Si系の合金属で形成されてもよく、比重が比較的大きい黄銅等の非鉄金属で形成されてもよい。   The upper balance weight part 51d is connected to the eccentric shaft part 51c. The center of gravity of the upper balance weight portion 51d is located opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with reference to the rotation axis of the main shaft portion 51a. The lower balance weight portion 51e is connected to the main shaft portion 51a. The center of gravity of the lower balance weight portion 51e is located in the 90 ° direction of the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with reference to the rotation axis of the main shaft portion 51a. The lower balance weight 51e balances the dynamic balance when the crankshaft 51 rotates. The upper balance weight portion 51d and the lower balance weight portion 51e may be formed of, for example, an iron-based metal such as cast iron or an Al-Si based metal, like the swing scroll 41, and has a specific gravity. You may form with nonferrous metals, such as a comparatively big brass.

上側フレーム14aには、オルダムリング20が設けられる。オルダムリング20の爪部20aは、上側フレーム14aに形成された溝に係合する。オルダムリング20の爪部20aが設けられた面の裏面に設けられた爪部20bは、揺動スクロール41のボス部41cが設けられた面に形成された溝に係合する。オルダムリング20によって、揺動スクロール41の自転が規制される。   An Oldham ring 20 is provided on the upper frame 14a. The claw portion 20a of the Oldham ring 20 engages with a groove formed in the upper frame 14a. The claw portion 20b provided on the back surface of the Oldham ring 20 on which the claw portion 20a is provided engages with a groove formed on the surface on which the boss portion 41c of the swing scroll 41 is provided. The Oldham ring 20 restricts the rotation of the orbiting scroll 41.

密閉容器下部11cは、油溜め62を有する。下側フレーム14bには、容積型のオイルポンプ21が設けられる。オイルポンプ21には、クランク軸51の主軸部51aの下端面に連結されたポンプ軸部51fによって、クランク軸51の回転力が伝達される。また、クランク軸51の中央にはクランク軸51の下端面からクランク軸51の上端面までを貫通する油穴51gが設けられる。油穴51gは、オイルポンプ21に連通する。   The sealed container lower part 11 c has an oil sump 62. A positive displacement oil pump 21 is provided on the lower frame 14b. The rotational force of the crankshaft 51 is transmitted to the oil pump 21 by a pump shaft portion 51f connected to the lower end surface of the main shaft portion 51a of the crankshaft 51. Further, an oil hole 51 g that penetrates from the lower end surface of the crankshaft 51 to the upper end surface of the crankshaft 51 is provided at the center of the crankshaft 51. The oil hole 51 g communicates with the oil pump 21.

図2は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、要部上面図である。図2に示されるように、偏心軸部51cは、その大径部が円柱形状であり、主軸部51aの回転軸から偏心した偏心軸を有する。偏心軸の偏心量は、固定スクロール31の渦巻突起部31b及び揺動スクロール41の渦巻突起部41bの形状に応じて設定される。偏心軸部51cに連結される上側バランスウェイト部51dは、例えば、主軸部51aの回転軸と同軸の扇型である。上側バランスウェイト部51dの重心は、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置する。   FIG. 2 is a top view of the main part of the scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the eccentric shaft portion 51 c has a cylindrical portion with a large diameter portion, and has an eccentric shaft that is eccentric from the rotation shaft of the main shaft portion 51 a. The amount of eccentricity of the eccentric shaft is set according to the shapes of the spiral protrusion 31 b of the fixed scroll 31 and the spiral protrusion 41 b of the swing scroll 41. The upper balance weight part 51d connected to the eccentric shaft part 51c is, for example, a fan shape coaxial with the rotation shaft of the main shaft part 51a. The center of gravity of the upper balance weight portion 51d is located opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with reference to the rotation axis of the main shaft portion 51a.

そして、主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心、つまり、図1に示される構成では、主軸同軸部51bと偏心軸部51cと上側バランスウェイト部51dと揺動スクロール41との全てから定まる重心が、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置するように、例えば、上側バランスウェイト部51dの重量、形状等が設定される。   1 and the center of gravity determined from all of the members connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a and the members rotated or swung by the portion, that is, in the configuration shown in FIG. 1, the main shaft coaxial portion 51b and the eccentric shaft portion For example, the upper balance weight is set so that the center of gravity determined from all of 51c, the upper balance weight portion 51d, and the orbiting scroll 41 is located opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with respect to the rotation axis of the main shaft portion 51a. The weight, shape, etc. of the part 51d are set.

<スクロール圧縮機の動作>
以下に、実施の形態1に係るスクロール圧縮機の動作について説明する。
(基本動作)
まず、基本動作について説明する。
冷媒回路中の冷媒が、吸込口12から密閉容器11内に吸い込まれ、上側フレーム14aの吸込ポート15から、固定スクロール31の渦巻突起部31bと揺動スクロール41の渦巻突起部41bとで形成される圧縮室61に流入する。また、オイルポンプ21によって吸い上げられた潤滑油は、クランク軸51の油穴51gを介して各摺動箇所に供給され、圧縮室61に流入する。
<Operation of scroll compressor>
The operation of the scroll compressor according to Embodiment 1 will be described below.
(basic action)
First, the basic operation will be described.
The refrigerant in the refrigerant circuit is sucked into the sealed container 11 from the suction port 12 and is formed by the spiral protrusion 31b of the fixed scroll 31 and the spiral protrusion 41b of the swing scroll 41 from the suction port 15 of the upper frame 14a. Into the compression chamber 61. Further, the lubricating oil sucked up by the oil pump 21 is supplied to each sliding portion via the oil hole 51 g of the crankshaft 51 and flows into the compression chamber 61.

摺動箇所は、例えば、揺動スクロール41の台板部41aとスラストプレート16との間、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との間、固定スクロール31の渦巻突起部31bの先端面に設けられたシールと揺動スクロール41の台板部41aの渦巻突起部41b間の歯底面との間、揺動スクロール41の渦巻突起部41bの先端面に設けられたシールと固定スクロール31の台板部31aの渦巻突起部31b間の歯底面との間、オルダムリング20の爪部20aと上側フレーム14aに設けられた溝との間、オルダムリング20の爪部20bと固定スクロール31の台板部31aに設けられた溝との間、揺動軸受け42と偏心軸部51cの大径部の外周面との間、主軸受け17とスリーブ52の外周面との間等である。   The sliding portion is, for example, between the base plate portion 41a of the orbiting scroll 41 and the thrust plate 16, between the side surface of the spiral projection portion 31b of the fixed scroll 31 and the side surface of the spiral projection portion 41b of the orbiting scroll 41, Between the seal provided on the tip surface of the spiral projection 31b of the fixed scroll 31 and the tooth bottom surface between the spiral projections 41b of the base plate portion 41a of the swing scroll 41, the tip of the spiral projection 41b of the swing scroll 41 Between the seal provided on the surface and the tooth bottom surface between the spiral protrusions 31b of the base plate portion 31a of the fixed scroll 31, between the claw portion 20a of the Oldham ring 20 and the groove provided in the upper frame 14a, the Oldham ring 20 between the claw portion 20b of the 20 and the groove provided in the base plate portion 31a of the fixed scroll 31, between the swing bearing 42 and the outer peripheral surface of the large diameter portion of the eccentric shaft portion 51c, and the main bearing 17 It is between like the outer peripheral surface of the sleeve 52.

例えば、揺動スクロール41の台板部41aとスラストプレート16との間を潤滑し、揺動スクロール41の台板部41aの渦巻突起部41bが設けられた面に漏れた潤滑油は、吸込ポート15から流入する冷媒と共に、圧縮室61に流入する。圧縮室61に流入した潤滑油は、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との間、固定スクロール31の渦巻突起部31bの先端面に設けられたシールと揺動スクロール41の台板部41aの渦巻突起部41b間の歯底面との間、揺動スクロール41の渦巻突起部41bの先端面に設けられたシールと固定スクロール31の台板部31aの渦巻突起部31b間の歯底面との間等の摺動に利用される。   For example, the lubricating oil that lubricates between the base plate portion 41a of the orbiting scroll 41 and the thrust plate 16 and leaks to the surface of the base plate portion 41a of the orbiting scroll 41 on which the spiral protrusion 41b is provided is sucked into the suction port. Together with the refrigerant flowing in from 15, it flows into the compression chamber 61. The lubricating oil that has flowed into the compression chamber 61 is provided between the side surface of the spiral protrusion 31 b of the fixed scroll 31 and the side surface of the spiral protrusion 41 b of the orbiting scroll 41, on the tip surface of the spiral protrusion 31 b of the fixed scroll 31. The seal provided on the tip surface of the spiral projection 41b of the swing scroll 41 and the base plate portion of the fixed scroll 31 between the seal and the tooth bottom surface between the spiral projection 41b of the base plate portion 41a of the swing scroll 41 It is used for sliding between the spiral protrusion 31b of 31a and the tooth bottom surface.

これらの摺動箇所は、摺動に伴って高温になるが、密閉容器11内に吸入された比較的温度が低い冷媒が流入する空間に位置し、その流入した冷媒によって冷却される。また、吸込口12は、上側フレーム14aの吸込ポート15と、電動機ステータ19及び電動機ロータ53と、の近傍に設けられており、密閉容器11内に吸入された比較的温度の低い冷媒によって、電動機ステータ19、電動機ロータ53等が冷却される。   Although these sliding parts become high temperature with sliding, they are located in the space into which the refrigerant having a relatively low temperature sucked into the sealed container 11 flows, and are cooled by the refrigerant flowing therein. The suction port 12 is provided in the vicinity of the suction port 15 of the upper frame 14a, the motor stator 19 and the motor rotor 53, and the motor is driven by the relatively low temperature refrigerant sucked into the sealed container 11. The stator 19, the motor rotor 53, etc. are cooled.

一方、電動機ステータ19に電源が印加されると、電動機ロータ53と共に、クランク軸51が回転駆動される。電源には、50Hzや60Hzの一般商用電源が使用されるが、冷媒循環量を可変するために、600rpm〜15000rpmの範囲で駆動回転数を変化させて駆動させることができるインバータ電源も使用される。クランク軸51が回転駆動されると、偏心軸部51cが、主軸部51aと共に回転する。偏心軸部51cは、揺動軸受け42内で回転する。また、揺動スクロール41は、オルダムリング20によって自転が規制されている。そのため、偏心軸部51cの旋回運動のみが、揺動スクロール41へ伝達される。   On the other hand, when power is applied to the motor stator 19, the crankshaft 51 is rotationally driven together with the motor rotor 53. A general commercial power source of 50 Hz or 60 Hz is used as the power source, but an inverter power source that can be driven by changing the driving rotational speed in the range of 600 rpm to 15000 rpm is also used in order to vary the refrigerant circulation amount. . When the crankshaft 51 is driven to rotate, the eccentric shaft portion 51c rotates together with the main shaft portion 51a. The eccentric shaft portion 51 c rotates within the swing bearing 42. Further, the rotation of the swing scroll 41 is restricted by the Oldham ring 20. Therefore, only the turning motion of the eccentric shaft portion 51 c is transmitted to the swing scroll 41.

圧縮室61に流入した冷媒及び潤滑油は、揺動スクロール41の旋回運動によって、固定スクロール31及び揺動スクロール41の中心側へ移動する。この際、固定スクロール31の渦巻突起部31bと揺動スクロール41の渦巻突起部41bとで形成される圧縮室61が、形状を変化させて体積を小さくしていくことで、冷媒及び潤滑油は圧縮される。この際、圧縮された冷媒によって、固定スクロール31と揺動スクロール41とには、軸方向に離れようとする荷重が働く。上側フレーム14aのスラスト軸受け部に設けられたスラストプレート16で構成される軸受けによって、揺動スクロール41の台板部41aの渦巻突起部41bが設けられた面の裏面から、その荷重が支えられる。   The refrigerant and the lubricating oil that have flowed into the compression chamber 61 move to the center side of the fixed scroll 31 and the swing scroll 41 by the turning motion of the swing scroll 41. At this time, the compression chamber 61 formed by the spiral protrusion 31b of the fixed scroll 31 and the spiral protrusion 41b of the orbiting scroll 41 changes its shape to reduce the volume, so that the refrigerant and the lubricating oil are reduced. Compressed. At this time, a load is applied to the fixed scroll 31 and the swing scroll 41 by the compressed refrigerant so as to leave in the axial direction. The load is supported from the rear surface of the surface of the base plate portion 41a of the swing scroll 41 on which the spiral protrusion 41b is provided by the bearing constituted by the thrust plate 16 provided on the thrust bearing portion of the upper frame 14a.

圧縮室61で圧縮された冷媒及び潤滑油は、固定スクロール31の吐出ポート部31cを通り、固定スクロール31に設けられた吐出弁32を押し開けて、密閉容器11内の高圧部を通り、吐出口13から密閉容器11外に吐き出される。吐き出された冷媒及び潤滑油は、冷媒回路内を巡って、スクロール圧縮機1の吸込口12に戻る。   The refrigerant and lubricating oil compressed in the compression chamber 61 pass through the discharge port portion 31 c of the fixed scroll 31, push the discharge valve 32 provided in the fixed scroll 31 open, pass through the high pressure portion in the sealed container 11, and discharge the refrigerant. The gas is discharged from the outlet 13 to the outside of the sealed container 11. The discharged refrigerant and lubricant return to the inlet 12 of the scroll compressor 1 through the refrigerant circuit.

(低速回転時の動作)
次に、クランク軸51が低速で回転する場合の動作について説明する。
図3は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。なお、図3では、偏心軸部51cが、主軸部51aの上端面に主軸同軸部51bを介さずに連結される場合を示している。図3に示されるように、クランク軸51が低速で回転する場合に、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との隙間がほぼなくなるように、各部材の寸法が設定されている。そのため、冷媒の漏れが生じることが抑制され、また、摺動損失が生じることが抑制される。
(Operation at low speed)
Next, the operation when the crankshaft 51 rotates at a low speed will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part when the crankshaft rotates at a low speed of the scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 shows a case where the eccentric shaft portion 51c is connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a without the main shaft coaxial portion 51b. As shown in FIG. 3, when the crankshaft 51 rotates at a low speed, the gap between the side surface of the spiral projection portion 31 b of the fixed scroll 31 and the side surface of the spiral projection portion 41 b of the swing scroll 41 is almost eliminated. The dimension of each member is set. Therefore, the occurrence of refrigerant leakage is suppressed, and the occurrence of sliding loss is suppressed.

(高速回転時の動作)
次に、クランク軸51が高速で回転する場合の動作について説明する。
図4は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が高速で回転する場合の要部断面図である。なお、図4では、偏心軸部51cが、主軸部51aの上端面に主軸同軸部51bを介さずに連結される場合を示している。スクロール圧縮機1では、主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置するように設定されている。そのため、図4に示されるように、クランク軸51が高速で回転する場合には、遠心力によって、特に、偏心軸部51cの小径部が撓み、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との隙間が広がることとなって、摺動損失が生じることが抑制される。
(Operation at high speed)
Next, the operation when the crankshaft 51 rotates at a high speed will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part when the crankshaft rotates at a high speed of the scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 shows a case where the eccentric shaft portion 51c is connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a without the main shaft coaxial portion 51b. In the scroll compressor 1, the center of gravity determined from all of the part connected to the upper end surface of the main shaft part 51a and the member rotated or oscillated by the part is an eccentric shaft part based on the rotation axis of the main shaft part 51a. It is set so as to be opposite to the eccentric shaft 51c. Therefore, as shown in FIG. 4, when the crankshaft 51 rotates at a high speed, the small-diameter portion of the eccentric shaft portion 51 c bends due to centrifugal force, and the side surface of the spiral protrusion portion 31 b of the fixed scroll 31 is swung. A gap with the side surface of the spiral projection 41b of the dynamic scroll 41 is widened, and the occurrence of sliding loss is suppressed.

クランク軸51が高速で回転する際は、オイルポンプ21から各摺動箇所に供給される潤滑油の量が多くなる。そのため、例えば、揺動スクロール41の台板部41aとスラストプレート16との間を潤滑し、揺動スクロール41の台板部41aの渦巻突起部41bが設けられた面に漏れる潤滑油が増加する等によって、圧縮室61に流入する潤滑油が増加し、この潤滑油がオイルシールの役割を果たすこととなって、冷媒の漏れが生じることが抑制される。   When the crankshaft 51 rotates at a high speed, the amount of lubricating oil supplied from the oil pump 21 to each sliding portion increases. Therefore, for example, the lubricating oil that lubricates between the base plate portion 41a of the orbiting scroll 41 and the thrust plate 16 and leaks to the surface on which the spiral protrusion 41b of the base plate portion 41a of the orbiting scroll 41 is provided increases. As a result, the lubricating oil flowing into the compression chamber 61 is increased, and this lubricating oil serves as an oil seal, thereby suppressing the leakage of the refrigerant.

<スクロール圧縮機の作用>
以下に、実施の形態1に係るスクロール圧縮機の作用について説明する。
スクロール圧縮機1では、主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置するように設定される。そのため、クランク軸51が低速で回転される際も、高速で回転される際も、冷媒の漏れが生じることが抑制され、また、摺動損失が生じることが抑制される。
<Operation of scroll compressor>
The operation of the scroll compressor according to Embodiment 1 will be described below.
In the scroll compressor 1, the center of gravity determined from all of the part connected to the upper end surface of the main shaft part 51a and the member rotated or oscillated by the part is an eccentric shaft part based on the rotation axis of the main shaft part 51a. It is set so as to be opposite to the eccentric shaft 51c. Therefore, when the crankshaft 51 is rotated at a low speed and when the crankshaft 51 is rotated at a high speed, the leakage of the refrigerant is suppressed, and the occurrence of a sliding loss is suppressed.

また、スクロール圧縮機1では、上側バランスウェイト部51dが、主軸部51aの上端面に、偏心軸部51cを介して連結される。そのため、主軸部51aに生じる撓みが抑制され、主軸受け17と副軸受け18との間に軸芯ずれが生じて、主軸受け17と主軸部51aの外周面との平行性が損なわれることが抑制される。なお、主軸部51aの上端面に連結された主軸同軸部51bが十分に長いような場合には、上側バランスウェイト部51dが、主軸同軸部51bに、偏心軸部51cを介さずに連結されてもよい。   Further, in the scroll compressor 1, the upper balance weight portion 51d is connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a via the eccentric shaft portion 51c. Therefore, the bending which arises in the main shaft part 51a is suppressed, the axial misalignment occurs between the main bearing 17 and the sub bearing 18, and the parallelism between the main bearing 17 and the outer peripheral surface of the main shaft part 51a is suppressed. Is done. When the main shaft coaxial portion 51b connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a is sufficiently long, the upper balance weight portion 51d is connected to the main shaft coaxial portion 51b without the eccentric shaft portion 51c. Also good.

また、スクロール圧縮機1では、偏心軸部51cが、小径部と大径部とを有し、主軸部51aの上端面には、小径部が連結される。そのため、揺動スクロール41のボス部41cに係合される大径部に生じる撓みが抑制され、揺動軸受け42と偏心軸部51cの大径部の外周面との平行性が損なわれることが抑制される。   Moreover, in the scroll compressor 1, the eccentric shaft part 51c has a small diameter part and a large diameter part, and a small diameter part is connected with the upper end surface of the main shaft part 51a. For this reason, bending that occurs in the large diameter portion engaged with the boss portion 41c of the swing scroll 41 is suppressed, and the parallelism between the swing bearing 42 and the outer peripheral surface of the large diameter portion of the eccentric shaft portion 51c is impaired. It is suppressed.

また、近年、地球温暖化対策への取り組みが強化され、家庭用空気調和装置、業務用空気調和装置等に使用されているR410A冷媒の代替として、地球温暖化係数(GWP)の低い、フロン系低GWP冷媒、炭化水素系自然冷媒等への移行が検討されている。これらの冷媒で、従来と同等以上の冷凍能力、暖房能力、効率が発揮されるには、冷媒の循環量が増加される必要がある。冷媒の循環量は、R410Aに対して、HFO1234yf等のフロン系低GWP冷媒で、約2〜2.5倍、プロパン等の炭化水素系自然冷媒で、約1.5〜2倍に増加される必要がある。そして、そのような場合には、圧縮機は、運転回転数が増加されるか、又は、ストロークボリュームが増加される必要がある。また、HFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等は、低圧冷媒のため圧力損失が大きく、冷凍サイクルにおいて性能の低下を起こしやすい。これらの低圧冷媒に、HFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等よりも高圧冷媒であるR32、R41等が混合される場合には、圧力損失が改善されることとなるため、実用的である。   In recent years, efforts to combat global warming have been strengthened. As an alternative to R410A refrigerants used in home air conditioners and commercial air conditioners, CFCs with a low global warming potential (GWP) Transition to a low GWP refrigerant, a hydrocarbon-based natural refrigerant or the like is being studied. In order for these refrigerants to exhibit refrigeration capacity, heating capacity, and efficiency equivalent to or higher than those of conventional refrigerants, it is necessary to increase the circulation amount of the refrigerant. Refrigerant circulation volume is about 2-2.5 times higher for RFC-based low GWP refrigerants such as HFO1234yf, and about 1.5-2 times higher for hydrocarbon-based natural refrigerants such as propane. There is a need. In such a case, the compressor needs to have an increased operating speed or an increased stroke volume. In addition, HFO1234yf, HFO1234ze, HFO1243zf, and the like are low-pressure refrigerants, and therefore have a large pressure loss, and are likely to deteriorate in performance in the refrigeration cycle. When these low-pressure refrigerants are mixed with R32, R41, etc., which are higher-pressure refrigerants than HFO1234yf, HFO1234ze, HFO1243zf, etc., the pressure loss will be improved, which is practical.

更に、近年、家庭用空気調和装置、業務用空気調和装置等の性能は、定格条件での成績係数(いわゆるCOP)だけでなく、実際に使用される状態に近いAPFに代表される通年エネルギー消費効率等、実使用条件で1年間運転した場合の運転効率で評価される傾向となっている。つまり、家庭用空気調和装置、業務用空気調和装置等の性能は、運転中の大半を占める低速運転時の消費電力まで問われている。そして、これに搭載される圧縮機は、低速運転時から高速運転時までの全ての状態において、高効率であることが要求されている。   Furthermore, in recent years, the performance of home air conditioners, commercial air conditioners, etc. is not only the coefficient of performance under rated conditions (so-called COP), but also the year-round energy consumption represented by APF close to the actual use state. It tends to be evaluated by operating efficiency when operating for one year under actual use conditions such as efficiency. In other words, the performance of home air conditioners, commercial air conditioners, etc. is questioned up to the power consumption during low speed operation, which occupies most of the operation. And the compressor mounted in this is requested | required that it is highly efficient in all the states from the time of low speed operation to the time of high speed operation.

一方、スクロール圧縮機1が、空気調和装置の冷媒回路に適用され、圧縮する流体がフロン系低GWP冷媒、炭化水素系自然冷媒等である場合には、クランク軸51が高速で回転されても摺動損失が生じることが抑制されるため、運転回転数を増加させて冷媒の循環量を増加させることが可能である。また、クランク軸51の偏心軸の偏心量を大きくしても、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との隙間が狭まる構造ではないため、ストロークボリュームを大きくして冷媒の循環量を増加させることが可能である。また、低速運転時から高速運転時までの全ての状態において、高効率であるため、近年の家庭用空気調和装置、業務用空気調和装置等の性能に対する要求を満たすことができる。   On the other hand, when the scroll compressor 1 is applied to a refrigerant circuit of an air conditioner and the fluid to be compressed is a CFC-based low GWP refrigerant, a hydrocarbon-based natural refrigerant, or the like, the crankshaft 51 can be rotated at a high speed. Since the occurrence of sliding loss is suppressed, it is possible to increase the circulating speed of the refrigerant by increasing the operation speed. Even if the eccentric amount of the eccentric shaft of the crankshaft 51 is increased, the gap between the side surface of the spiral projection portion 31b of the fixed scroll 31 and the side surface of the spiral projection portion 41b of the orbiting scroll 41 is not reduced. It is possible to increase the circulation amount of the refrigerant by increasing the volume. Moreover, since it is highly efficient in all the states from the low speed operation to the high speed operation, it is possible to satisfy the demands for the performance of recent domestic air conditioners, commercial air conditioners and the like.

<変形例>
図5は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の変形例の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。スクロール圧縮機1では、主軸部51aが、スリーブ52を介して主軸受け17に保持されるが、図5に示されるように、主軸部51aの外周面にピポッド部51hが連結され、ピポッド部51hがスリーブ52に接触していてもよい。
<Modification>
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part when the crankshaft rotates at a low speed in a modification of the scroll compressor according to Embodiment 1 of the present invention. In the scroll compressor 1, the main shaft portion 51a is held by the main bearing 17 via the sleeve 52. As shown in FIG. 5, the pipette portion 51h is connected to the outer peripheral surface of the main shaft portion 51a, and the pipette portion 51h. May be in contact with the sleeve 52.

主軸受け17が設けられた上側フレーム14aの取付誤差、副軸受け18が設けられた下側フレーム14bの取付誤差、各部材の製造誤差等によって、主軸受け17と副軸受け18との間に軸芯ずれが生じる。また、重力及びクランク軸51が回転する際の遠心力によって、クランク軸51が撓むため、主軸受け17及び副軸受け18と、主軸部51aとの間に軸芯ずれが生じる。このように、主軸部51aの外周面にピポッド部51hが連結され、ピポッド部51hがスリーブ52に接触している場合には、ピポッド部51hが傾きを吸収することによって、スリーブ52の外周面は、常時平行に主軸受け17と摺動することが可能となる。特に、クランク軸51が高速で回転される場合には、主軸部51aが大きく撓むことになるため、ピポッド部51hが更に効果的に作用する。   Due to the mounting error of the upper frame 14a provided with the main bearing 17, the mounting error of the lower frame 14b provided with the sub bearing 18, the manufacturing error of each member, etc., the shaft core is between the main bearing 17 and the sub bearing 18. Deviation occurs. Further, since the crankshaft 51 is bent by gravity and the centrifugal force generated when the crankshaft 51 rotates, an axial misalignment occurs between the main bearing 17 and the sub-bearing 18 and the main shaft portion 51a. As described above, when the piped part 51h is connected to the outer peripheral surface of the main shaft part 51a and the piped part 51h is in contact with the sleeve 52, the piped part 51h absorbs the inclination, so that the outer peripheral surface of the sleeve 52 is It becomes possible to slide with the main bearing 17 in parallel at all times. In particular, when the crankshaft 51 is rotated at a high speed, the main shaft portion 51a is greatly bent, so that the pipette portion 51h works more effectively.

実施の形態2.
実施の形態2に係るスクロール圧縮機について説明する。なお、以下では、実施の形態1に係るスクロール圧縮機と重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
Embodiment 2. FIG.
A scroll compressor according to Embodiment 2 will be described. In addition, below, the description which overlaps or resembles the scroll compressor which concerns on Embodiment 1 is simplified or abbreviate | omitted suitably.

<スクロール圧縮機の構成>
以下に、実施の形態2に係るスクロール圧縮機の構成について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が低速で回転する場合の要部断面図である。図6に示されるように、スクロール圧縮機2は、クランク軸51が、回転部材54と、旋回部材55と、下側バランスウェイト部材56と、で構成される。
<Configuration of scroll compressor>
The configuration of the scroll compressor according to Embodiment 2 will be described below.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the scroll compressor according to Embodiment 2 of the present invention when the crankshaft rotates at a low speed. As shown in FIG. 6, in the scroll compressor 2, the crankshaft 51 includes a rotating member 54, a turning member 55, and a lower balance weight member 56.

回転部材54は、クランク軸51の、主軸部51aと、偏心軸部51cの小径部51c−1と、が連結されたものである。回転部材54の主軸部51aの外周面には、スリーブ52の内周面と接触するピポッド部51hが連結される。なお、回転部材54の主軸部51aの外周面に、ピポッド部51hが連結されなくてもよい。また、回転部材54が、主軸同軸部51bを介して、主軸部51aと、偏心軸部51cの小径部51c−1とを連結してもよい。旋回部材55は、クランク軸51の、偏心軸部51cの大径部51c−2と、上側バランスウェイト部51dとが、連結されたものである。旋回部材55には、回転部材54の小径部51c−1と嵌合する穴が形成される。下側バランスウェイト部材56は、クランク軸51の下側バランスウェイト部51eである。   The rotating member 54 is obtained by connecting the main shaft portion 51a of the crankshaft 51 and the small diameter portion 51c-1 of the eccentric shaft portion 51c. A pipette portion 51 h that contacts the inner peripheral surface of the sleeve 52 is connected to the outer peripheral surface of the main shaft portion 51 a of the rotating member 54. Note that the pipette portion 51 h may not be connected to the outer peripheral surface of the main shaft portion 51 a of the rotating member 54. Further, the rotating member 54 may connect the main shaft portion 51a and the small diameter portion 51c-1 of the eccentric shaft portion 51c through the main shaft coaxial portion 51b. The turning member 55 is formed by connecting the large-diameter portion 51c-2 of the eccentric shaft portion 51c of the crankshaft 51 and the upper balance weight portion 51d. The turning member 55 is formed with a hole that fits into the small diameter portion 51 c-1 of the rotating member 54. The lower balance weight member 56 is a lower balance weight portion 51e of the crankshaft 51.

図7は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、要部上面図である。図7に示されるように、回転部材54の小径部51c−1には、偏心軸に平行で、且つ、偏心軸の偏心方向と直交する平面部54a(いわゆるDカット)が設けられる。また、旋回部材55の大径部51c−2には、回転部材54の小径部51c−1の平面部54aと嵌合する平面部55a(いわゆるDカット)が設けられる。平面部54a、55aは、旋回部材55の上側バランスウェイト部51dに偏心軸から近い側に設けられる。   FIG. 7 is a top view of relevant parts of a scroll compressor according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 7, the small-diameter portion 51 c-1 of the rotating member 54 is provided with a flat portion 54 a (so-called D cut) that is parallel to the eccentric shaft and orthogonal to the eccentric direction of the eccentric shaft. The large-diameter portion 51c-2 of the turning member 55 is provided with a flat surface portion 55a (so-called D-cut) that fits with the flat surface portion 54a of the small-diameter portion 51c-1 of the rotating member 54. The plane portions 54a and 55a are provided on the side closer to the upper balance weight portion 51d of the turning member 55 from the eccentric shaft.

旋回部材55は、偏心軸部51cの大径部51c−2と上側バランスウェイト部51dとが、別部材で構成されてもよい。そのような場合には、上側バランスウェイト部51dが偏心軸部51cの大径部51c−2に取り付けられる際に、回転部材54の主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心の位置が、微調整されることが可能となる。上側バランスウェイト部51dの、偏心軸部51cの大径部51c−2への固定方向は、焼嵌め、圧入、隙間嵌め等、強固に固定できる方法が望ましい。   In the turning member 55, the large-diameter portion 51c-2 of the eccentric shaft portion 51c and the upper balance weight portion 51d may be configured as separate members. In such a case, when the upper balance weight portion 51d is attached to the large-diameter portion 51c-2 of the eccentric shaft portion 51c, the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion 51a of the rotating member 54, and the portion Thus, the position of the center of gravity determined from all of the members rotated or swung can be finely adjusted. The fixing direction of the upper balance weight portion 51d to the large-diameter portion 51c-2 of the eccentric shaft portion 51c is preferably a method that can be firmly fixed, such as shrink fitting, press fitting, and gap fitting.

<スクロール圧縮機の動作>
以下に、実施の形態2に係るスクロール圧縮機の動作について説明する。
(高速回転時の動作)
クランク軸51が高速で回転する場合の動作について説明する。
図8は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の、クランク軸が高速で回転する場合の要部断面図である。スクロール圧縮機2では、主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、回転部材54の主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置するように設定されている。そのため、図8に示されるように、クランク軸51が高速で回転する場合には、遠心力によって、特に、回転部材54の偏心軸部51cの小径部51c−1が撓み、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との隙間が広がることとなって、摺動損失が生じることが抑制される。
<Operation of scroll compressor>
The operation of the scroll compressor according to Embodiment 2 will be described below.
(Operation at high speed)
An operation when the crankshaft 51 rotates at a high speed will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part of the scroll compressor according to Embodiment 2 of the present invention when the crankshaft rotates at a high speed. In the scroll compressor 2, the center of gravity determined from all of the portion connected to the upper end surface of the main shaft portion 51 a and the member rotated or oscillated by the portion is based on the rotation axis of the main shaft portion 51 a of the rotating member 54. The eccentric shaft portion 51c is set to be opposite to the eccentric shaft. Therefore, as shown in FIG. 8, when the crankshaft 51 rotates at a high speed, the small-diameter portion 51 c-1 of the eccentric shaft portion 51 c of the rotating member 54 is particularly bent by the centrifugal force, and the spiral of the fixed scroll 31 is A gap between the side surface of the protruding portion 31b and the side surface of the spiral protruding portion 41b of the orbiting scroll 41 is widened, and the occurrence of sliding loss is suppressed.

<スクロール圧縮機の作用>
以下に、実施の形態2に係るスクロール圧縮機の作用について説明する。
スクロール圧縮機2では、クランク軸51の偏心軸部51cが、複数の部材で、つまり、小径部51c−1を有する回転部材54と、大径部51c−2を有する旋回部材55と、で構成される。そのため、揺動スクロール41のボス部41cに係合される旋回部材55の大径部51c−2に生じる撓みが抑制され、揺動軸受け42と旋回部材55の大径部51c−2の外周面との平行性が損なわれることが抑制される。
<Operation of scroll compressor>
The operation of the scroll compressor according to Embodiment 2 will be described below.
In the scroll compressor 2, the eccentric shaft portion 51c of the crankshaft 51 is composed of a plurality of members, that is, a rotating member 54 having a small diameter portion 51c-1 and a turning member 55 having a large diameter portion 51c-2. Is done. Therefore, the bending which arises in the large diameter part 51c-2 of the turning member 55 engaged with the boss | hub part 41c of the rocking | fluctuation scroll 41 is suppressed, and the outer peripheral surface of the large diameter part 51c-2 of the rocking bearing 42 and the turning member 55 It is suppressed that parallelism with is impaired.

また、スクロール圧縮機2では、回転部材54の小径部51c−1の外周面及び旋回部材55の大径部51c−2の内周面に、平面部54a、55aが設けられる。そのため、回転部材54の小径部51c−1と旋回部材55の大径部51c−2との位置及び角度の関係がずれることが抑制され、主軸部51aの上端面に連結された部分、及び、その部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心が、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に位置することが、強固に維持される。   In the scroll compressor 2, flat portions 54 a and 55 a are provided on the outer peripheral surface of the small diameter portion 51 c-1 of the rotating member 54 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 51 c-2 of the turning member 55. For this reason, the positional and angular relationship between the small diameter part 51c-1 of the rotating member 54 and the large diameter part 51c-2 of the turning member 55 is suppressed from shifting, and the part connected to the upper end surface of the main shaft part 51a, and It is firmly maintained that the center of gravity determined from all of the members rotated or oscillated by the portion is located opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with respect to the rotation axis of the main shaft portion 51a.

また、スクロール圧縮機2では、平面部54a、55aが、偏心軸に平行で、且つ、偏心軸の偏心方向と直交するように設けられる。そのため、偏心軸部51cが、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に撓むことが、確実化され、固定スクロール31の渦巻突起部31bの側面と揺動スクロール41の渦巻突起部41bの側面との隙間が、偏りを生じることなく均一に広げられる。なお、スクロール圧縮機2では、平面部54a、55aが、旋回部材55の上側バランスウェイト部51dに偏心軸から近い側に設けられているが、旋回部材55の上側バランスウェイト部51dに偏心軸から遠い側に設けられてもよい。そのような場合にも、偏心軸部51cが、主軸部51aの回転軸を基準として、偏心軸部51cの偏心軸の反対に撓むことが、確実化される。   In the scroll compressor 2, the flat portions 54a and 55a are provided so as to be parallel to the eccentric shaft and orthogonal to the eccentric direction of the eccentric shaft. Therefore, it is ensured that the eccentric shaft portion 51c bends opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with respect to the rotation axis of the main shaft portion 51a, and swings with the side surface of the spiral protrusion portion 31b of the fixed scroll 31. The gap with the side surface of the spiral protrusion 41b of the scroll 41 is uniformly expanded without causing any bias. In the scroll compressor 2, the flat portions 54a and 55a are provided on the side closer to the upper balance weight portion 51d of the turning member 55 from the eccentric shaft, but the upper balance weight portion 51d of the turning member 55 extends from the eccentric shaft. It may be provided on the far side. Even in such a case, it is ensured that the eccentric shaft portion 51c bends opposite to the eccentric shaft of the eccentric shaft portion 51c with reference to the rotation axis of the main shaft portion 51a.

また、平面部54a、55aの大きさを変更することで、偏心軸部51cのたわみ量を容易に設定することが可能である。そのため、容量が異なる圧縮機等への展開、つまり、容量が異なる圧縮機に対する部材、製造工程等の共通化が図られる。   In addition, it is possible to easily set the amount of deflection of the eccentric shaft portion 51c by changing the size of the plane portions 54a and 55a. Therefore, the development to compressors with different capacities, that is, the sharing of members, manufacturing processes, and the like for compressors with different capacities is achieved.

<変形例>
スクロール圧縮機2では、回転部材54の小径部51c−1の外周面及び旋回部材55の大径部51c−2の内周面に、平面部54a、55aが設けられるが、平面部54a、55aが設けられず、他の固定方法によって、旋回部材55の大径部51c−2が、回転部材54の小径部51c−1に固定されもよい。他の固定方法は、例えば、焼嵌め、接着、溶接等、回転部材54の小径部51c−1と旋回部材55の大径部51c−2との位置及び角度の関係がずれにくい固定方法であることが望ましい。なお、回転部材54の小径部51c−1の外周面にピポッド部が連結され、回転部材54の小径部51c−1と旋回部材55の大径部51c−2とがピポッド部を介して固定されてもよい。
<Modification>
In the scroll compressor 2, flat portions 54 a and 55 a are provided on the outer peripheral surface of the small diameter portion 51 c-1 of the rotating member 54 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 51 c-2 of the turning member 55. The large-diameter portion 51c-2 of the turning member 55 may be fixed to the small-diameter portion 51c-1 of the rotating member 54 by another fixing method. Another fixing method is a fixing method in which the relationship between the position and the angle between the small-diameter portion 51c-1 of the rotating member 54 and the large-diameter portion 51c-2 of the turning member 55 is not easily shifted, for example, by shrink fitting, bonding, or welding. It is desirable. In addition, a pipette part is connected with the outer peripheral surface of the small diameter part 51c-1 of the rotating member 54, and the small diameter part 51c-1 of the rotating member 54 and the large diameter part 51c-2 of the turning member 55 are fixed via the piped part. May be.

以上、実施の形態1及び実施の形態2について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態、各変形例等を組み合わせることも可能である。   As mentioned above, although Embodiment 1 and Embodiment 2 were demonstrated, this invention is not limited to description of each embodiment. For example, it is possible to combine the embodiments, the modifications, and the like.

1、2 スクロール圧縮機、11 密閉容器、11a 密閉容器上部、11b 密閉容器中部、11c 密閉容器下部、12 吸込口、13 吐出口、14a 上側フレーム、14b 下側フレーム、15 吸込ポート、16 スラストプレート、17 主軸受け、18 副軸受け、19 電動機ステータ、20 オルダムリング、20a、20b 爪部、21 オイルポンプ、31 固定スクロール、31a 台板部、31b 渦巻突起部、31c 吐出ポート部、32 吐出弁、41 揺動スクロール、41a 台板部、41b 渦巻突起部、41c ボス部、42 揺動軸受け、51 クランク軸、51a 主軸部、51b 主軸同軸部、51c 偏心軸部、51c−1 偏心軸部の小径部、51c−2 偏心軸部の大径部、51d 上側バランスウェイト部、51e 下側バランスウェイト部、51f ポンプ軸部、51g 油穴、51h ピポッド部、52 スリーブ、53 電動機ロータ、54 回転部材、54a、55a 平面部、55 旋回部材、56 下側バランスウェイト部材、61 圧縮室、62 油溜め。   1, 2 Scroll compressor, 11 Sealed container, 11a Sealed container upper part, 11b Sealed container middle part, 11c Sealed container lower part, 12 Suction port, 13 Discharge port, 14a Upper frame, 14b Lower frame, 15 Suction port, 16 Thrust plate , 17 Main bearing, 18 Sub bearing, 19 Motor stator, 20 Oldham ring, 20a, 20b Claw part, 21 Oil pump, 31 Fixed scroll, 31a Base plate part, 31b Spiral projection part, 31c Discharge port part, 32 Discharge valve, 41 oscillating scroll, 41a base plate part, 41b spiral projection part, 41c boss part, 42 oscillating bearing, 51 crankshaft, 51a spindle part, 51b spindle coaxial part, 51c eccentric shaft part, 51c-1 small diameter of eccentric shaft part Part, 51c-2 Large diameter part of eccentric shaft part, 51d Upper balance weight part 51e Lower balance weight part, 51f Pump shaft part, 51g Oil hole, 51h Pipod part, 52 Sleeve, 53 Motor rotor, 54 Rotating member, 54a, 55a Plane part, 55 Turning member, 56 Lower balance weight member, 61 Compression Chamber, 62 Oil sump.

Claims (6)

流体を吸入する吸入口と、圧縮された前記流体を吐出する吐出口と、を有する密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、前記流体と共に潤滑油が供給され、それぞれ、台板部と、前記台板部に設けられた渦巻突起部と、を有し、互いの前記渦巻突起部を噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
上端外周面及び下端外周面が軸受けで回転自在に保持され、回転軸を中心として回転する主軸部と、前記主軸部の上端面に連結され、前記回転軸から偏心した偏心軸の軸上で前記揺動スクロールに係合する偏心軸部と、前記上端面に連結され、前記回転軸を基準として前記偏心軸の反対にその重心が位置するバランスウェイト部と、を有するクランク軸と、
を備え、
前記クランク軸の前記上端面に連結された部分、及び、該部分によって回転又は揺動される部材の全てから定まる重心は、前記回転軸を基準として前記偏心軸の反対に位置しており、
前記偏心軸部は、前記上端面に連結された小径部と、前記小径部に連結され、前記揺動スクロールに係合する大径部と、を有し、
前記偏心軸部は、前記小径部と前記大径部とが別部材で構成され、
前記大径部を有する部材は、前記小径部の外周面の上端側の一部に嵌着された、
スクロール圧縮機。
A sealed container having a suction port for sucking fluid and a discharge port for discharging the compressed fluid;
Lubricating oil is supplied together with the fluid provided in the sealed container, each having a base plate portion and a spiral projection portion provided on the base plate portion, and meshing the spiral projection portions of each other A fixed scroll and an orbiting scroll to form a compression chamber;
Upper outer peripheral surface and the lower end outer peripheral surface is rotatably held by a bearing, a main shaft which rotates about an axis of rotation, is connected to the upper end surface of the main shaft portion, wherein on the axis of the eccentric shaft eccentric from the rotational axis A crankshaft having an eccentric shaft portion that engages with an orbiting scroll, and a balance weight portion that is connected to the upper end surface and has a center of gravity opposite to the eccentric shaft with respect to the rotational shaft;
With
A portion connected to the upper end surface of the crankshaft and a center of gravity determined from all of the members rotated or swung by the portion are located opposite to the eccentric shaft with respect to the rotation shaft,
The eccentric shaft portion has a small diameter portion connected to the upper end surface, and a large diameter portion connected to the small diameter portion and engaged with the swing scroll,
The eccentric shaft portion is configured such that the small diameter portion and the large diameter portion are separate members,
The member having the large-diameter portion is fitted to a part of the upper end side of the outer peripheral surface of the small-diameter portion,
Scroll compressor.
前記小径部を有する部材は、前記小径部の外周面に前記偏心軸と平行な平面部を有し、
前記大径部を有する部材は、前記大径部の内周面に前記平面部と嵌合する平面部を有する、
請求項に記載のスクロール圧縮機。
The member having the small diameter portion has a plane portion parallel to the eccentric shaft on the outer peripheral surface of the small diameter portion,
The member having the large diameter portion has a flat surface portion that fits with the flat surface portion on the inner peripheral surface of the large diameter portion.
The scroll compressor according to claim 1 .
前記小径部を有する部材の前記平面部、及び前記大径部を有する部材の前記平面部は、前記偏心軸の偏心方向と直交する、
請求項に記載のスクロール圧縮機。
The planar portion of the member having the small diameter portion and the planar portion of the member having the large diameter portion are orthogonal to the eccentric direction of the eccentric shaft,
The scroll compressor according to claim 2 .
前記クランク軸は、前記主軸部の外周面に連結されたピポッド部を有し、
前記主軸部は、前記軸受けに前記ピポッド部を介して保持された、
請求項1〜のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
The crankshaft has a piped part connected to the outer peripheral surface of the main shaft part,
The main shaft portion is held on the bearing via the piped portion,
The scroll compressor as described in any one of Claims 1-3 .
前記流体は、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭化水素、及び、それらの混合物のいずれかを含む冷媒である、
請求項1〜のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
The fluid is a refrigerant containing any of halogenated hydrocarbons having a carbon double bond, hydrocarbons, and mixtures thereof in the composition.
The scroll compressor as described in any one of Claims 1-4 .
前記バランスウェイト部は、前記偏心軸部を介して前記上端面に連結された、
請求項1〜のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
The balance weight portion is connected to the upper end surface via the eccentric shaft portion,
The scroll compressor as described in any one of Claims 1-5 .
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