WO2019155572A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2019155572A1
WO2019155572A1 PCT/JP2018/004403 JP2018004403W WO2019155572A1 WO 2019155572 A1 WO2019155572 A1 WO 2019155572A1 JP 2018004403 W JP2018004403 W JP 2018004403W WO 2019155572 A1 WO2019155572 A1 WO 2019155572A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
thrust bearing
shaft
compliant frame
scroll
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/004403
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠 伊勢野
圭亮 鳴海
茗ヶ原 将史
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2018/004403 priority Critical patent/WO2019155572A1/ja
Publication of WO2019155572A1 publication Critical patent/WO2019155572A1/ja

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents

Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to a scroll compressor having a frame in which a passage through which oil flows is formed.
  • Patent Document 1 An electric mechanism having a rotor and a stator, a shaft inserted into the rotor, a rocking scroll provided at an end of the shaft, and a compression mechanism having a fixed scroll combined with the rocking scroll, .
  • a scroll compressor has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the scroll compressor of Patent Document 1 includes a compliant frame that supports the orbiting scroll, an Oldham ring provided on the compliant frame, and a guide frame that accommodates the compliant frame.
  • a concave portion that accommodates the eccentric shaft portion of the shaft is formed.
  • An oil passage through which oil flows is formed in the shaft, and the oil in the oil passage of the shaft is supplied to the concave portion of the compliant frame.
  • the space formed in the concave portion of the compliant frame is the first space
  • the space in which the Oldham ring is provided and the second space the pressure in the second space is the first space.
  • the pressure is lower.
  • the oil in the concave portion of the compliant frame flows into the first space by the action of the differential pressure between the pressure in the first space and the pressure in the second space.
  • the oil path provided between the first space and the second space has an oil path passing through a thrust bearing portion formed in the compliant frame.
  • the thrust bearing slides with the base plate of the orbiting scroll.
  • the oil in the concave portion of the compliant frame flows into the oil path from the inner edge of the thrust bearing, and then reaches the outer edge of the thrust bearing corresponding to the outlet of the oil path.
  • the scroll compressor of patent document 1 since the oil path of the thrust bearing portion is formed in a narrow gap between the swing scroll and the compliant frame, the oil flows into the gap between the swing scroll and the compliant frame. Hateful. For this reason, the scroll compressor of patent document 1 has the subject that the oil of a thrust bearing part is insufficient, and a rocking scroll and a compliant frame are easy to wear.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor capable of suppressing wear of a compliant frame and an orbiting scroll.
  • a scroll compressor includes a fixed scroll having a first base plate and a first spiral body provided on the first base plate, and a second base provided at an interval from the first base plate.
  • An electric mechanism having a swing scroll provided on a plate and a second base plate and having a second spiral body combined with the first spiral body, a rotor provided rotatably, and a stator for rotating the rotor
  • the second shaft inserted in the boss portion of the orbiting scroll, the first shaft portion inserted into the rotor and the central shaft are eccentric with respect to the central shaft of the first shaft portion
  • a compliant frame having a shaft, a thrust bearing that supports the orbiting scroll, and a concave portion that accommodates the second shaft, and the first shaft is inserted into the compliant frame.
  • the first shaft portion is inserted A sliding surface that slides with the orbiting scroll on the thrust bearing portion, and the compliant frame slides between the oil inlet provided in the concave portion and the thrust bearing portion.
  • the oil in the concave portion is supplied from the oil passage onto the sliding surface of the thrust bearing portion, the shortage of oil in the thrust bearing portion of the compliant frame is suppressed. Wear of the compliant frame is suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 200 including a scroll compressor 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an appearance of a scroll compressor 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. It is a principal part enlarged view of sectional drawing shown in FIG. 3 is a top view of an Oldham ring 3.
  • FIG. 3 is a side view of an Oldham ring 3.
  • FIG. It is a figure which shows the Oldham ring 3 of the sectional view of FIG. 3, and the compliant frame 5 of the sectional view of FIG. 2 is a perspective view of a compliant frame 5.
  • FIG. 4 is a top view of the compliant frame 5.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line BB shown in FIG. It is a principal part enlarged view of sectional drawing shown in FIG. It is a figure which shows the shaft 6 of sectional drawing of FIG. 4 is a perspective view of a second shaft portion 6B and the like of the shaft 6.
  • FIG. It is a top view of the second shaft portion 6B and the like of the shaft 6.
  • FIG. 6 is a top view of a compliant frame 52 of a scroll compressor according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is explanatory drawing of the flow of oil when the thrust bearing part 52B of the compliant frame 52 is seen from the upper side.
  • 6 is a top view of a compliant frame 53 of a scroll compressor according to Embodiment 3.
  • Embodiment 1 FIG. The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
  • the size relationship of each component may be different from the actual one.
  • the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus 200 including a scroll compressor 100 according to the first embodiment. Based on FIG. 1, the structure of the refrigerating-cycle apparatus 200 is demonstrated.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes a scroll compressor 100 that compresses a refrigerant, a condenser 101 that liquefies the refrigerant, a throttle device 102 that depressurizes the refrigerant, and an evaporator 103 that vaporizes the refrigerant.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes a blower 101 ⁇ / b> A that supplies air to the condenser 101 and a blower 103 ⁇ / b> A that supplies air to the evaporator 103.
  • the refrigeration cycle apparatus 200 includes a control device Cnt that controls the rotation speed of the scroll compressor 100, the opening degree of the expansion device 102, the rotation speed of the blower 101A, and the rotation speed of the blower 103A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an appearance of the scroll compressor 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the cross-sectional view shown in FIG. 2A is a side view of the scroll compressor 100
  • FIG. 2B is a top view of the scroll compressor 100.
  • FIG.2 (b) the Oldham ring 3 accommodated in the airtight container 50 is typically shown with the broken line.
  • the configuration of the scroll compressor 100 will be described with reference to FIGS.
  • the scroll compressor 100 increases the pressure of the refrigerant and the temperature of the refrigerant by compressing the refrigerant.
  • the scroll compressor 100 includes a hermetically sealed container 50 that forms an outline of the scroll compressor 100, and a rotor E2 that is rotatably provided and an electric mechanism unit Em that includes a stator E1 that rotates the rotor. ing.
  • the rotor E2 is provided with a balance weight E2a that stabilizes the rotation of the rotor E2.
  • the scroll compressor 100 includes a shaft 6 that is inserted into the rotor E2 and fixed to the rotor E2.
  • the scroll compressor 100 includes a compression mechanism Cm having a fixed scroll 1 and a swing scroll 2, a compliant frame 5 that supports the swing scroll 2, and Oldham provided in the compliant frame 5.
  • a ring 3 and a guide frame 4 that accommodates the compliant frame 5 are provided.
  • the scroll compressor 100 includes a bearing 8 that supports the lower end of the shaft 6, a frame 7 that is fixed to the sealed container 50 and supports the bearing 8, and a bottom oil reservoir 50 ⁇ / b> A provided at the bottom of the sealed container 50.
  • an oil pipe 9 for guiding the oil to the shaft 6.
  • the scroll compressor 100 includes a suction pipe 21 that guides the refrigerant into the sealed container 50 and a discharge pipe 22 that guides the refrigerant compressed by the compression mechanism Cm from the sealed container 50 to the outside of the sealed container 50.
  • the stator E1, the guide frame 4, and the frame 7 are fixed to the inner peripheral surface of the sealed container 50. Further, the suction pipe 21 and the discharge pipe 22 are inserted into the sealed container 50.
  • the compression mechanism Cm has a function of compressing the refrigerant, and a refrigerant compression chamber SP1 that is a space in which the refrigerant is compressed is formed in the compression mechanism Cm.
  • the sealed container 50 is formed with a discharge space SP2 to which the refrigerant compressed in the refrigerant compression chamber SP1 of the compression mechanism Cm is supplied.
  • the fixed scroll 1 has a first base plate 1B in which a discharge passage 1C is formed, and a first spiral body 1A provided on the first base plate 1B.
  • the fixed scroll 1 has a check port 21A and a suction port 1D into which the suction pipe 21 is inserted.
  • the orbiting scroll 2 includes a second base plate 2B provided at an interval from the first base plate 1B, and a second spiral body provided on the second base plate 2B and combined with the first spiral body 1A. 2A and a boss 2C into which the upper end of the shaft 6 is inserted.
  • the refrigerant compression chamber SP1 is formed between the first spiral plate 1B and the second spiral plate 2B and between the first spiral body 1A and the second spiral body 2A.
  • the refrigerant compression chamber SP1 has an outermost chamber, an intermediate chamber, and an innermost chamber in order from the lowest pressure.
  • the shaft 6 is formed with an oil passage 6D1 through which oil supplied from the oil pipe 9 flows.
  • the oil passage 6D1 is formed from the oil pipe 9 side to the swing scroll 2 side.
  • an oil storage space SP ⁇ b> 3 to which oil in the oil passage 6 ⁇ / b> D ⁇ b> 1 is supplied is formed between the second base plate 2 ⁇ / b> B and the compliant frame 5.
  • the oil storage space SP ⁇ b> 3 has a function of storing oil supplied to various sliding portions of the scroll compressor 100. As shown in FIG.
  • the second base plate 2B is formed with a refrigerant passage 2B1 communicating with the refrigerant compression chamber SP1
  • the compliant frame 5 is formed with a refrigerant passage 5B1 communicating with the refrigerant passage 2B1.
  • a pressure chamber SP4 that communicates with the refrigerant compression chamber SP1 through the refrigerant passage 2B1 and the refrigerant passage 5B1 is formed.
  • the pressure chamber SP4 has a function of pushing up the compliant frame 5.
  • the guide frame 4 is provided with a packing pk that suppresses the refrigerant in the pressure chamber SP4 from flowing out of the pressure chamber SP4. Further, as shown in FIGS.
  • an Oldham ring space SP ⁇ b> 5 in which the Oldham ring 3 is provided is formed inside the guide frame 4.
  • the Oldham ring space SP5 is formed by the fixed scroll 1, the compliant frame 5, and the guide frame 4.
  • the Oldham ring space SP5 and the oil storage space SP3 are separated by the compliant frame 5, the second base plate 2B, and the guide frame 4.
  • FIG. 5 is a top view of the Oldham ring 3.
  • FIG. 6 is a side view of the Oldham ring 3.
  • 7 is a view showing the Oldham ring 3 in the sectional view of FIG. 3 and the compliant frame 5 in the sectional view of FIG.
  • the configuration of the Oldham ring 3 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and FIGS.
  • the Oldham ring 3 has a function of preventing the rotation of the swing scroll 2 and causing the swing scroll 2 to swing.
  • the Oldham ring 3 includes an annular portion 3A placed on the compliant frame 5, a pair of claw portions 3B inserted into a not-shown groove of the first base plate 1B, and an unillustrated second base plate 2B. And a pair of claw portions 3C to be inserted into the grooves.
  • FIG. 8 is a perspective view of the compliant frame 5.
  • FIG. 9 is a top view of the compliant frame 5.
  • 10 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 11 is an enlarged view of a main part of the cross-sectional view shown in FIG.
  • the configuration of the compliant frame 5 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and FIGS. 8 to 11 described above.
  • the compliant frame 5 has a placement portion 5A on which the Oldham ring 3 is placed, a thrust bearing portion 5B that supports the orbiting scroll 2, and a concave portion 5C that accommodates a portion on the upper end side of the shaft 6. doing.
  • the compliant frame 5 has a cylindrical bearing portion 5D into which the shaft 6 is inserted, and an annular bottom surface 5E formed around the shaft 6.
  • the compliant frame 5 is formed with a refrigerant passage 5B1 that connects the refrigerant passage 2B1 of the orbiting scroll 2 and the pressure chamber SP4. Further, the compliant frame 5 connects the oil inlet Op2 provided in the concave portion 5C, the oil outlet Op1 provided in the thrust bearing portion 5B, and the oil inlet Op2 and the oil outlet Op1.
  • An oil passage 5B2 is formed.
  • the mounting portion 5A is formed with an upper surface 5a on which the Oldham ring 3 is mounted, a lower surface 5aa formed on the opposite side of the upper surface 5a, and an oil passage 5A1 extending from the upper surface 5a side to the lower surface 5aa side.
  • the thrust bearing portion 5B protrudes from the placement portion 5A side to the orbiting scroll 2 side.
  • a sliding surface 5b that is pressed against the second base plate 2B of the orbiting scroll 2 is formed on the thrust bearing portion 5B.
  • the concave portion 5C separates the oil storage space SP3 and the Oldham ring space SP5. In the concave portion 5C, a linear oil passage 5B2 and an oil passage 5C1 shown in FIG. 16 to be described later are formed.
  • An oil outlet Op1 is formed on the sliding surface 5b of the concave portion 5C, and an oil inlet Op2 is formed on the inner peripheral surface 5bb of the concave portion 5C.
  • a plurality of oil passages 5B2 are formed in the concave portion 5C, the same number of oil outlets Op1 as the oil passages 5B2 are formed in the sliding surface 5b of the concave portion 5C, and an inner peripheral surface 5bb of the concave portion 5C is formed.
  • the same number of oil inlets Op2 as the oil passages 5B2 are formed.
  • the bearing portion 5 ⁇ / b> D has a function of supporting the shaft 6.
  • the oil supplied to the oil storage space SP3 is stored in the annular bottom surface 5E.
  • the compliant frame 5 has a circular groove part gr1 in which an oil outlet port Op1 is formed.
  • the oil passage 5B2 is connected to the groove gr1.
  • the diameter of the oil outlet Op1, that is, the diameter of the groove part gr1 is larger than the diameter of the oil passage 5B2.
  • the groove part gr1 has a function of storing the oil supplied from the oil passage 5B2.
  • FIG. 12 is a diagram showing the shaft 6 in the cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view of the second shaft portion 6 ⁇ / b> B and the like of the shaft 6.
  • FIG. 14 is a top view of the second shaft portion 6B of the shaft 6 and the like.
  • the configuration of the shaft 6 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 10 and FIGS.
  • the shaft 6 is formed with an oil passage 6D1 extending in the vertical direction and an oil passage 6D2 connected to the oil passage 6D1.
  • the shaft 6 has a first shaft portion 6A inserted into the rotor E2 and a center axis that is eccentric with respect to the center axis of the first shaft portion 6A, and the boss portion 2C of the orbiting scroll 2 And a second shaft portion 6B inserted into the.
  • the second shaft portion 6B is accommodated in the concave portion 5C of the compliant frame 5 shown in FIG.
  • the shaft 6 includes a flange portion 6C accommodated in the concave portion 5C and a balance weight 6E that is fixed to the flange portion 6C and stabilizes the rotation of the shaft 6.
  • the balance weight 6E includes a first weight portion 6E1 that faces the second shaft portion 6B, and a second weight portion 6E2 that is lighter than the first weight portion 6E1.
  • Embodiment 1 The flow of the refrigerant in the scroll compressor 100 will be described with reference to FIGS.
  • the pressure of the refrigerant flowing through the suction pipe 21 is applied to the check valve 21 ⁇ / b> A of the suction pipe 21.
  • the check valve 21A When the pressure in the suction pipe 21 exceeds a predetermined pressure, the check valve 21A is opened, and the refrigerant in the suction pipe 21 flows into the Oldham ring space SP5.
  • the refrigerant in the Oldham ring space SP5 flows into the refrigerant compression chamber SP1 and is compressed by the first spiral body 1A and the second spiral body 2A.
  • the refrigerant compressed in the refrigerant compression chamber SP1 flows from the discharge passage 1C of the fixed scroll 1 into the discharge space SP2.
  • the refrigerant in the discharge space SP2 flows into the discharge pipe 22.
  • a part of the refrigerant in the refrigerant compression chamber SP1 is supplied to the pressure chamber SP4 via the refrigerant passage 2B1 of the second base plate 2B of the orbiting scroll 2 and the refrigerant passage 5B1 of the compliant frame 5.
  • the refrigerant passage 2B1 and the refrigerant passage 5B1 are not always in communication, and the position of the lower end of the refrigerant passage 2B1 is the upper end of the refrigerant passage 5B1 in the process in which the swing scroll 2 continues the swinging motion.
  • a part of the refrigerant in the refrigerant compression chamber SP1 is supplied to the pressure chamber SP4.
  • the compliant frame 5 is pressed against the swing scroll 2 by the pressure of the refrigerant in the pressure chamber SP4.
  • the thrust bearing portion 5B of the compliant frame 5 is pressed against the lower surface of the second base plate 2B of the swing scroll 2, and as a result, the swing scroll 2 is pressed against the fixed scroll 1.
  • the orbiting scroll 2 is pressed against the fixed scroll 1
  • the formation of a gap between the lower end of the first spiral body 1A and the upper surface of the second base plate 2B is suppressed, and the second spiral body 2A
  • the formation of a gap between the upper end and the lower surface of the first base plate 1B is suppressed.
  • coolant compression chamber SP1 improves.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the oil flow when the compliant frame 5 and the like are viewed from above.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the oil flow when the compliant frame 5 and the like are viewed in cross section.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the oil flow when the compliant frame 5 is viewed obliquely from above.
  • the flow of oil in the scroll compressor 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 3 and FIGS. 15 to 17 described above.
  • 15 shows the compliant frame 5 and the shaft 6
  • FIG. 16 shows the swing scroll 2
  • FIG. 17 shows the compliant frame 5.
  • the configuration of the compliant frame 5 is indicated by a broken line
  • the oil flow is indicated by a solid line.
  • the pressure in the discharge space SP2 is higher than the pressure in the oil storage space SP3.
  • the oil in the bottom oil reservoir 50 ⁇ / b> A described in FIG. 3 flows into the oil passage 6 ⁇ / b> D ⁇ b> 1 of the shaft 6 through the oil pipe 9.
  • the oil that has flowed into the oil passage 6 ⁇ / b> D ⁇ b> 1 rises from the lower end side of the shaft 6 to the upper end side of the shaft 6.
  • the oil FL1 reaches the upper end of the shaft 6 as shown in FIG. 16, the oil spreads radially from the outlet of the oil passage 6D1 as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG.
  • the oil FL5 lubricates the second shaft portion 6B and the boss portion 2C, and then reaches the oil storage space SP3.
  • the gap between the second shaft portion 6B and the boss portion 2C is narrow, the gap between the second shaft portion 6B and the boss portion 2C has a function of reducing the pressure of the oil.
  • the high-pressure oil in the oil passage 6D1 is decompressed in the process of passing between the second shaft portion 6B and the boss portion 2C, and is supplied to the oil storage space SP3.
  • the pressure in the oil storage space SP3 is lower than the pressure in the discharge space SP2 and higher than the pressure in the Oldham ring space SP5.
  • part of the oil in the oil passage 6D1 flows into the oil passage 6D2.
  • the oil in the oil passage 6D2 flows between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D.
  • the oil FL3 flowing between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D lubricates the shaft 6 and the bearing portion 5D in the process of moving downward along the outer peripheral surface of the shaft 6.
  • the oil FL4 flowing between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D lubricates the shaft 6 and the bearing portion 5D in the process of moving upward along the outer peripheral surface of the shaft 6.
  • the oil FL4 moves upward along the outer peripheral surface of the shaft 6 to reach the oil storage space SP3.
  • the gap between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D is narrow, the gap between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D is a function of reducing oil pressure. have. For this reason, the oil in the oil passage 6D2 is decompressed in the process of passing through the gap between the outer peripheral surface of the shaft 6 and the inner peripheral surface of the bearing portion 5D, and is supplied to the oil storage space SP3.
  • the oil FL5 reaches the oil storage space SP3 after lubricating the second shaft portion 6B and the boss portion 2C
  • the oil FL4 reaches the oil storage space SP3 after lubricating the shaft 6 and the bearing portion 5D.
  • the oil in the oil storage space SP3 reaches the Oldham ring space SP5 from the first route, the second route, and the third route.
  • the first path is a path that passes through the oil passage 5C1, the outer peripheral surface of the compliant frame 5 and the inner peripheral surface of the guide frame 4, and the oil passage 5A1.
  • the second path is a path that passes through the oil passage 5B2 and the gap between the second base plate 2B and the thrust bearing portion 5B.
  • the third path is a path that passes through the gap between the second base plate 2B and the thrust bearing portion 5B, and that extends from the inner edge portion 5t1 of the thrust bearing portion 5B to the outer edge portion 5t2 of the thrust bearing portion 5B. is there.
  • the oil in the oil storage space SP3 is drawn into the oil passage 5C1 by the first action related to the differential pressure between the pressure in the oil storage space SP3 and the pressure in the Oldham ring space SP5.
  • the oil FL6 in the oil passage 5C1 reaches between the outer peripheral surface of the compliant frame 5 and the inner peripheral surface of the guide frame 4.
  • the oil FL7 between the outer peripheral surface of the compliant frame 5 and the inner peripheral surface of the guide frame 4 moves upward along the outer peripheral surface of the compliant frame 5, and the outer peripheral surface of the compliant frame 5 and the guide frame 4 is lubricated.
  • the oil FL7 moves along the outer peripheral surface of the compliant frame 5 to flow into the oil passage 5A1, and then reaches the Oldham ring space SP5.
  • the oil flow in the second path will be described.
  • the oil in the oil storage space SP3 is drawn into the oil passage 5B2.
  • the oil FL9 in the oil passage 5B2 flows out from the oil outlet Op1 to the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B.
  • the oil that has flowed to the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B has a second action that moves together with the orbiting scroll 2 due to friction between the orbiting scroll 2 and the oil.
  • the oil that has flowed out to the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B moves to the outer edge portion 5t2 side of the thrust bearing portion 5B, and then reaches the Oldham ring space SP5.
  • the oil flow in the third path will be described.
  • the oil in the oil storage space SP3 is drawn into the gap between the second base plate 2B and the thrust bearing portion 5B from the inner edge portion 5t1 of the thrust bearing portion 5B.
  • the second action acts on the oil FL8 between the second base plate 2B and the thrust bearing portion 5B.
  • the oil FL8 between the second base plate 2B and the thrust bearing portion 5B moves to the outer edge portion 5t2 side, and then reaches the Oldham ring space SP5.
  • the oil that has reached the Oldham ring space SP5 through the first path, the second path, and the third path lubricates the Oldham ring 3 and flows into the refrigerant compression chamber SP1.
  • the oil that has flowed into the refrigerant compression chamber SP1 lubricates the first spiral body 1A and the second spiral body 2A and flows into the discharge space SP2 through the discharge passage 1C.
  • Part of the oil that flows into the discharge space SP2 from the discharge passage 1C returns to the bottom oil reservoir 50A, and the other part of the oil that flows into the discharge space SP2 from the discharge passage 1C flows out of the sealed container 50 via the discharge pipe 22.
  • the oil flowing out from the sealed container 50 passes through the condenser 101, the expansion device 102, and the evaporator 103 shown in FIG.
  • Embodiment 1 The gap between the orbiting scroll 2 and the thrust bearing portion 5B is narrow, and the gap between the orbiting scroll 2 and the thrust bearing portion 5B is about several ⁇ m to several tens of ⁇ m. For this reason, the oil in the oil storage space SP3 of the concave portion 5C is unlikely to flow into the gap between the swing scroll 2 and the thrust bearing portion 5B.
  • the compliant frame 5 of the scroll compressor 100 according to the first embodiment is formed with an oil passage 5B2 that connects the oil inlet Op2 and the oil outlet Op1.
  • the oil in the oil storage space SP3 is not only supplied from the inner edge 5t1 of the thrust bearing portion 5B to the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B, but the oil in the oil storage space SP3 is supplied from the oil outlet Op1. Is also supplied onto the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B. Accordingly, a shortage of oil in the thrust bearing portion 5B is suppressed, and as a result, wear of the orbiting scroll 2 and the compliant frame 5 is suppressed.
  • the differential pressure between the pressure in the oil storage space SP3 and the pressure in the Oldham ring space SP5 varies depending on the operation status of the scroll compressor 100 and the like.
  • the differential pressure between the pressure in the oil storage space SP3 and the pressure in the Oldham ring space SP5 decreases, the oil in the oil storage space SP3 becomes more difficult to flow into the gap between the rocking scroll 2 and the thrust bearing portion 5B.
  • the compliant frame 5 is formed with an oil passage 5B2 that connects the oil inlet Op2 and the oil outlet Op1.
  • the swing scroll 2 tends to tilt with respect to the compliant frame 5 in a situation where the differential pressure is increased. This is because the force for tilting the orbiting scroll 2 may increase as these differential pressures increase.
  • the contact pressure on the sliding surface 5b increases.
  • the operating situation in which the rotation speed of the scroll compressor 100 increases is a situation in which the orbiting scroll 2 and the compliant frame 5 are easily worn.
  • the compliant frame 5 is formed with an oil passage 5B2 that connects the oil inlet Op2 and the oil outlet Op1. For this reason, even in an operating situation in which the rotation speed of the scroll compressor 100 increases, the oil in the oil storage space SP3 is slid on the thrust bearing portion 5B via the oil inlet Op2, the oil passage 5B2, and the oil outlet Op1. Supplied on the moving surface 5b. Therefore, even in an operating situation in which the rotation speed of the scroll compressor 100 increases, a shortage of oil in the thrust bearing portion 5B is suppressed, and as a result, wear of the orbiting scroll 2 and the compliant frame 5 is suppressed.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of the oil flow when the thrust bearing portion 5B of the compliant frame 5 is viewed from above.
  • the solid line arrow indicates the flow of oil from the inner edge 5t1 to the sliding surface 5b of the thrust bearing 5B, and the broken arrow indicates the sliding surface of the thrust bearing 5B from the oil outlet Op1.
  • the flow of oil reaching 5b is shown.
  • the effects of the first embodiment will be further described based on FIG.
  • the oil in the oil storage space SP3 is supplied from the inner edge portion 5t1 onto the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B and from the oil outlet port Op1 to the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B.
  • the oil in the oil storage space SP3 is supplied to the thrust bearing portion 5B only from the inner edge portion 5t1. It will be. In such a case, even if the lubrication on the inner edge 5t1 side of the sliding surface 5b of the thrust bearing 5B is not insufficient, the outer edge 5t2 on the sliding surface 5b of the thrust bearing 5B is not provided. Lubrication may be insufficient. However, since the oil outlet Op1 is provided in the thrust bearing portion 5B, the oil in the oil storage space SP3 flows from the oil outlet Op1 to the inner edge portion 5t1 on the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B.
  • the compliant frame 5 has a groove part gr1 in which the oil outlet Op1 is formed. For this reason, the oil in the oil passage 5B2 is supplied to the groove part gr1 and stored in the groove part gr1. That is, since the compliant frame 5 has a configuration in which oil can be stored in the groove part gr1, it is easy to continuously supply oil to the sliding surface 5b.
  • the diameter of the oil outlet Op1 is larger than the diameter of the oil passage 5B2. For this reason, the oil of the groove part gr1 spreads efficiently on the sliding surface 5b of the thrust bearing part 5B. In this way, the supply of oil to the sliding surface 5b is easily performed continuously, and the oil in the groove gr1 efficiently spreads on the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 5B.
  • the shortage of oil is further suppressed, and as a result, the wear of the orbiting scroll 2 and the compliant frame 5 is further suppressed.
  • Embodiment 2 FIG. In the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. 19 is a top view of the compliant frame 52 of the scroll compressor according to the second embodiment. 20 is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG.
  • the configuration of the compliant frame 52 will be described with reference to FIGS.
  • the thrust bearing portion 52B of the compliant frame 52 has an arcuate groove portion gr2 in which the oil outlet Op1 is formed.
  • the compliant frame 52 has a plurality of oil passages 5B2 connected to the groove gr2.
  • the groove part gr2 is formed in an arc shape
  • the shape of the oil outlet Op1 is also an arc shape.
  • Two groove portions gr2 are formed in the thrust bearing portion 52B, and five oil passages 5B2 are formed in each groove portion gr2.
  • the opening area of the oil outlet Op1 of each groove part gr2 is larger than the total opening area obtained by summing the opening areas of the five oil passages 5B2 formed in each groove part gr2.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of the oil flow when the thrust bearing portion 52B of the compliant frame 52 is viewed from above.
  • the oil in the oil passage 5B2 is supplied to the groove part gr2, and then stored in the groove part gr2.
  • the oil in the groove part gr2 spreads not only radially from the position of the oil outlet Op1 onto the sliding surface 5b as in the oil FL20 shown in FIG. 21, but the oil in the groove part gr2 is as in the oil FL21 shown in FIG.
  • the oil flow outlet Op1 radially expands from the portion between the adjacent oil passages 5B2 onto the sliding surface 5b.
  • the scroll compressor according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the scroll compressor 100 according to the first embodiment.
  • the thrust bearing portion 52B has an arc-shaped groove portion gr2 in which the oil outlet Op1 is formed. For this reason, the oil of the groove part gr2 spreads radially on the sliding surface 5b from the portion between the adjacent oil passages 5B2 in the oil outlet Op1, as in the oil FL21 shown in FIG. Accordingly, an oil film is more uniformly formed on the sliding surface 5b of the thrust bearing portion 52B, and as a result, wear of the orbiting scroll 2 and the compliant frame 5 is further suppressed.
  • Embodiment 3 FIG.
  • portions common to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference from the first and second embodiments will be mainly described.
  • FIG. 22 is a top view of the compliant frame 53 of the scroll compressor according to the third embodiment.
  • 23 is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG.
  • the configuration of the compliant frame 53 will be described with reference to FIGS.
  • the thrust bearing portion 53B includes an annular inner edge portion 5t1 that is in contact with the second base plate 2B, and an annular outer edge portion 5t2 that is in contact with the second base plate 2B and disposed outside the inner edge portion 5t1. And have.
  • the thrust bearing portion 53B is separated from the second base plate 2B, and has an annular bottom portion 5b3 disposed between the inner edge portion 5t1 and the outer edge portion 5t2, and from the inner edge portion 5t1 to the bottom portion 5b3.
  • An annular first tapered surface 5b1 is formed, and an annular second tapered surface 5b2 is formed from the outer edge 5t2 to the bottom 5b3.
  • the oil outlet Op1 is provided at the bottom 5b3.
  • Embodiment 3 ⁇ Operation of Embodiment 3>
  • the oil is stored in the groove gr2, but in the third embodiment, the oil is stored in the bottom 5b3.
  • the oil at the bottom 5b3 spreads radially onto the sliding surface 5b, as in the second embodiment.
  • the scroll compressor according to the third embodiment has the same effect as that of the scroll compressor according to the second embodiment.

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Abstract

スクロール圧縮機のコンプライアントフレームのスラスト軸受部には、スラスト軸受部には、揺動スクロールと摺動する摺動面が形成され、コンプライアントフレームには、凹状部に設けられている油流入口とスラスト軸受部の摺動面に設けられている油流出口とを繋ぐ油通路が形成されている。

Description

スクロール圧縮機
 本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、油を流す通路が形成されているフレームを有しているスクロール圧縮機に関するものである。
 従来、ロータ及びステータを有する電動機構部と、ロータに挿入されているシャフトと、シャフトの端部に設けられている揺動スクロール及び揺動スクロールに組み合わせられている固定スクロールを有する圧縮機構部と、を備えたスクロール圧縮機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のスクロール圧縮機は、揺動スクロールを支持するコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームに設けられているオルダムリングと、コンプライアントフレームを収容するガイドフレームとを備えている。
 特許文献1のスクロール圧縮機のコンプライアントフレームには、シャフトの偏芯軸部を収容している凹状部が形成されている。また、シャフトには油が流れる油通路が形成されており、シャフトの油通路の油は、コンプライアントフレームの凹状部に供給される。ここで、コンプライアントフレームの凹状部に形成されている空間を第1の空間とし、オルダムリングが設けられている空間と第2の空間としたとき、第2の空間の圧力は第1の空間の圧力よりも低くなっている。このため、第1の空間の圧力と第2の空間の圧力との差圧の作用により、コンプライアントフレームの凹状部の油は、第1の空間へ流入する。
特開2011-111969号公報
 特許文献1のスクロール圧縮機において、上述の第1の空間と上述の第2の空間との間に設けられている油経路には、コンプライアントフレームに形成されているスラスト軸受部を通る油経路がある。スラスト軸受部は揺動スクロールの台板と摺動する。コンプライアントフレームの凹状部の油は、スラスト軸受部の内側縁部から油経路に流入し、その後、油経路の出口にあたるスラスト軸受部の外側縁部に至る。
 ここで、スラスト軸受部の油経路は揺動スクロールとコンプライアントフレームとの間の狭い隙間に形成されているため、その分、油は揺動スクロールとコンプライアントフレームとの間の隙間に流入しにくい。このため、特許文献1のスクロール圧縮機は、スラスト軸受部の油が不足し、揺動スクロール及びコンプライアントフレームが摩耗しやすい、という課題がある。
 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、コンプライアントフレーム及び揺動スクロールの摩耗を抑制することができるスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
 本発明に係るスクロール圧縮機は、第1台板と第1台板に設けられている第1渦巻体とを有する固定スクロールと、第1台板に間隔をあけて設けられている第2台板と第2台板に設けられ、第1渦巻体に組み合わせられている第2渦巻体とを有する揺動スクロールと、回転自在に設けられているロータとロータを回転させるステータとを有する電動機構部と、ロータに挿入されている第1の軸部と中心軸が第1の軸部の中心軸に対して偏芯しており、揺動スクロールのボス部に挿入されている第2の軸部とを有するシャフトと、揺動スクロールを支持するスラスト軸受部と第2の軸部を収容する凹状部とを有し、第1の軸部が挿入されているコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームを収容し、第1の軸部が挿入されているガイドフレームと、を備え、スラスト軸受部には、揺動スクロールと摺動する摺動面が形成され、コンプライアントフレームには、凹状部に設けられている油流入口とスラスト軸受部の摺動面に設けられている油流出口とを繋ぐ油通路が形成されている。
 本発明によれば、凹状部の油が油通路からスラスト軸受部の摺動面上に供給されるため、コンプライアントフレームのスラスト軸受部の油の不足が抑制され、その結果、揺動スクロール及びコンプライアントフレームの摩耗が抑制される。
実施の形態1に係るスクロール圧縮機100を備えた冷凍サイクル装置200の概要構成図である。 実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の外観を示す模式図である。 図2(b)に示すA-A断面図である。 図3に示す断面図の要部拡大図である。 オルダムリング3の上面図である。 オルダムリング3の側面図である。 図3の断面図のオルダムリング3及び図3の断面図のコンプライアントフレーム5を示す図である。 コンプライアントフレーム5の斜視図である。 コンプライアントフレーム5の上面図である。 図9に示すB-B断面図である。 図10に示す断面図の要部拡大図である。 図3の断面図のシャフト6を示す図である。 シャフト6の第2の軸部6B等の斜視図である。 シャフト6の第2の軸部6B等の上面図である。 コンプライアントフレーム5等を上面から見たときにおける、油の流れの説明図である。 コンプライアントフレーム5等を断面視したときにおける、油の流れの説明図である。 コンプライアントフレーム5を斜め上から見たときにおける、油の流れの説明図である。 コンプライアントフレーム5のスラスト軸受部5Bを上側から見たときにおける、油の流れの説明図である。 実施の形態2に係るスクロール圧縮機のコンプライアントフレーム52の上面図である。 図19に示すC-C断面図である。 コンプライアントフレーム52のスラスト軸受部52Bを上側から見たときにおける、油の流れの説明図である。 実施の形態3に係るスクロール圧縮機のコンプライアントフレーム53の上面図である。 図22に示すD-D断面図である。
実施の形態1.
 以下、図面を参照しながら実施の形態1について説明する。なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
<実施の形態1の構成>
 図1は、実施の形態1に係るスクロール圧縮機100を備えた冷凍サイクル装置200の概要構成図である。図1に基づいて、冷凍サイクル装置200の構成について説明する。冷凍サイクル装置200は、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機100と、冷媒を液化する凝縮器101と、冷媒を減圧させる絞り装置102と、冷媒を気化する蒸発器103とを備えている。また、冷凍サイクル装置200は、凝縮器101へ空気を供給する送風機101Aと、蒸発器103へ空気を供給する送風機103Aとを備えている。また、冷凍サイクル装置200は、スクロール圧縮機100の回転数、絞り装置102の開度、送風機101Aの回転数、及び送風機103Aの回転数を制御する制御装置Cntを備えている。
 図2は、実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の外観を示す模式図である。図3は、図2(b)に示すA-A断面図である。図4は、図3に示す断面図の要部拡大図である。なお、図2(a)はスクロール圧縮機100の側面図であり、図2(b)はスクロール圧縮機100の上面図である。また、図2(b)では、密閉容器50内に収容されているオルダムリング3を破線で模式的に示している。図2~図4に基づいて、スクロール圧縮機100の構成について説明する。
 スクロール圧縮機100は、冷媒を圧縮することで、冷媒の圧力及び冷媒の温度を上昇させる。スクロール圧縮機100は、スクロール圧縮機100の外郭を構成している密閉容器50と、回転自在に設けられているロータE2及びロータを回転させるステータE1を有している電動機構部Emとを備えている。ロータE2には、ロータE2の回転を安定させるバランスウエイトE2aが設けられている。また、スクロール圧縮機100は、ロータE2に挿入され、ロータE2に固定されているシャフト6を備えている。また、スクロール圧縮機100は、固定スクロール1及び揺動スクロール2を有している圧縮機構部Cmと、揺動スクロール2を支持するコンプライアントフレーム5と、コンプライアントフレーム5に設けられているオルダムリング3と、コンプライアントフレーム5を収容するガイドフレーム4とを備えている。また、スクロール圧縮機100は、シャフト6の下端部を支持する軸受8と、密閉容器50に固定され、軸受8を支持するフレーム7と、密閉容器50の底部に設けられている底部油溜50Aの油をシャフト6へ導くオイルパイプ9とを備えている。更に、スクロール圧縮機100は、密閉容器50内に冷媒を導く吸入管21と、圧縮機構部Cmで圧縮した冷媒を密閉容器50内から密閉容器50外へ導く吐出管22とを備えている。
 密閉容器50の内周面には、ステータE1と、ガイドフレーム4と、フレーム7とが固定されている。また、密閉容器50には、吸入管21及び吐出管22が挿入されている。圧縮機構部Cmは冷媒を圧縮する機能を有しており、圧縮機構部Cmには冷媒が圧縮される空間である冷媒圧縮室SP1が形成されている。また、密閉容器50には、圧縮機構部Cmの冷媒圧縮室SP1で圧縮された冷媒が供給される吐出空間SP2が形成されている。固定スクロール1は、吐出通路1Cが形成されている第1台板1Bと、第1台板1Bに設けられている第1渦巻体1Aとを有している。また、固定スクロール1は、逆止弁21Aが設けられ、吸入管21が挿入されている吸入ポート1Dを有している。揺動スクロール2は、第1台板1Bに間隔をあけて設けられている第2台板2Bと、第2台板2Bに設けられ、第1渦巻体1Aに組み合わせられている第2渦巻体2Aと、シャフト6の上端部が挿入されているボス部2Cとを有している。冷媒圧縮室SP1は、第1台板1Bと第2台板2Bとの間であって第1渦巻体1Aと第2渦巻体2Aとの間に形成されている。冷媒圧縮室SP1は、圧力が低い方から順番に、最外室と中間室と最内室とを有している。
 シャフト6には、オイルパイプ9から供給された油が流れる油通路6D1が形成されている。油通路6D1は、オイルパイプ9側から揺動スクロール2側にかけて形成されている。図3及び図4に示すように、第2台板2Bとコンプライアントフレーム5との間には、油通路6D1の油が供給される油貯留空間SP3が形成されている。油貯留空間SP3はスクロール圧縮機100の各種の摺動部に供給する油を貯留する機能を有している。また、図4に示すように、第2台板2Bには冷媒圧縮室SP1に連通する冷媒通路2B1が形成され、コンプライアントフレーム5には冷媒通路2B1に連通する冷媒通路5B1が形成されている。コンプライアントフレーム5とガイドフレーム4との間には、冷媒通路2B1及び冷媒通路5B1を介して冷媒圧縮室SP1に連通する圧力室SP4が形成されている。圧力室SP4は、コンプライアントフレーム5を押し上げる機能を有している。図4に示すように、ガイドフレーム4には、圧力室SP4内の冷媒が圧力室SP4から流出することを抑制するパッキンpkが設けられている。更に、図3及び図4に示すように、ガイドフレーム4の内側には、オルダムリング3が設けられているオルダムリング空間SP5が形成されている。オルダムリング空間SP5は、固定スクロール1とコンプライアントフレーム5とガイドフレーム4とによって形成されている。オルダムリング空間SP5と油貯留空間SP3とは、コンプライアントフレーム5、第2台板2B及びガイドフレーム4によって隔てられている。
 図5は、オルダムリング3の上面図である。図6は、オルダムリング3の側面図である。図7は、図3の断面図のオルダムリング3及び図3の断面図のコンプライアントフレーム5を示す図である。先述した図3、4と、図5~7とに基づいてオルダムリング3の構成について説明する。オルダムリング3は、揺動スクロール2の自転運動を防止し、揺動スクロール2を揺動運動させる機能を有している。オルダムリング3は、コンプライアントフレーム5に載置されている環状部3Aと、第1台板1Bの図示省略の溝に挿入される一対の爪部3Bと、第2台板2Bの図示省略の溝に挿入される一対の爪部3Cとを備えている。
 図8は、コンプライアントフレーム5の斜視図である。図9は、コンプライアントフレーム5の上面図である。図10は、図9に示すB-B断面図である。図11は、図10に示す断面図の要部拡大図である。先述した図3、4と、図8~図11に基づいてコンプライアントフレーム5の構成について説明する。コンプライアントフレーム5は、オルダムリング3が載置されている載置部5Aと、揺動スクロール2を支持するスラスト軸受部5Bと、シャフト6の上端側の部分を収容する凹状部5Cとを有している。また、コンプライアントフレーム5は、シャフト6が挿入されている筒状の軸受部5Dと、シャフト6の周囲に形成されている環状底面5Eとを有している。また、コンプライアントフレーム5には、揺動スクロール2の冷媒通路2B1と圧力室SP4とを連通する冷媒通路5B1が形成されている。更に、コンプライアントフレーム5には、凹状部5Cに設けられている油流入口Op2と、スラスト軸受部5Bに設けられている油流出口Op1と、油流入口Op2と油流出口Op1とを繋ぐ油通路5B2と、が形成されている。
 載置部5Aには、オルダムリング3が載置される上面5aと、上面5aの反対側に形成されている下面5aaと、上面5a側から下面5aa側に延びる油通路5A1と、が形成されている。スラスト軸受部5Bは、載置部5A側から揺動スクロール2側へ突出している。スラスト軸受部5Bには揺動スクロール2の第2台板2Bに押しつけられる摺動面5bが形成されている。凹状部5Cは、油貯留空間SP3とオルダムリング空間SP5とを隔てている。凹状部5Cには、直線状の油通路5B2と、後述する図16に示す油通路5C1と、が形成されている。また、凹状部5Cの摺動面5bには油流出口Op1が形成され、凹状部5Cの内周面5bbには油流入口Op2が形成されている。また、凹状部5Cには複数の油通路5B2が形成され、凹状部5Cの摺動面5bには油通路5B2と同数の油流出口Op1が形成され、凹状部5Cの内周面5bbには油通路5B2と同数の油流入口Op2が形成されている。軸受部5Dは、シャフト6を支持する機能を有している。環状底面5Eには、油貯留空間SP3に供給された油が溜められる。
 図11に示すように、コンプライアントフレーム5は、油流出口Op1が形成されている円形状の溝部gr1を有している。また、油通路5B2は、溝部gr1に繋がっている。油流出口Op1の径、すなわち溝部gr1の径は、油通路5B2の径よりも大きくなっている。溝部gr1は油通路5B2から供給された油を貯留する機能を有している。
 図12は、図3の断面図のシャフト6を示す図である。図13は、シャフト6の第2の軸部6B等の斜視図である。図14は、シャフト6の第2の軸部6B等の上面図である。先述した図3、4、10と、図12~14に基づいてシャフト6の構成について説明する。図12に示すように、シャフト6には、上下方向に延びる油通路6D1と、油通路6D1に繋がっている油通路6D2とが形成されている。また、シャフト6は、ロータE2に挿入されている第1の軸部6Aと、中心軸が第1の軸部6Aの中心軸に対して偏芯しており、揺動スクロール2のボス部2Cに挿入されている第2の軸部6Bとを有している。第2の軸部6Bは、図10に示すコンプライアントフレーム5の凹状部5Cに収容されている。また、シャフト6には、凹状部5Cに収容されているフランジ部6Cと、フランジ部6Cに固定され、シャフト6の回転を安定させるバランスウエイト6Eとを有している。バランスウエイト6Eは、第2の軸部6Bに向かい合う第1のウエイト部6E1と、第1のウエイト部6E1よりも軽い第2のウエイト部6E2とを有している。
<実施の形態1の動作>
 上述した図3、4に基づいて、スクロール圧縮機100の冷媒の流れについて説明する。吸入管21の逆止弁21Aには吸入管21を流れる冷媒の圧力が加わっている。吸入管21の圧力が予め定められた圧力を超えると、逆止弁21Aが開き、吸入管21の冷媒はオルダムリング空間SP5に流入する。オルダムリング空間SP5の冷媒は、冷媒圧縮室SP1に流入し、第1渦巻体1Aと第2渦巻体2Aとにより圧縮される。冷媒圧縮室SP1で圧縮された冷媒は、固定スクロール1の吐出通路1Cから吐出空間SP2へ流入する。吐出空間SP2の冷媒は、吐出管22へ流入する。
 また、冷媒圧縮室SP1の冷媒の一部は、揺動スクロール2の第2台板2Bの冷媒通路2B1とコンプライアントフレーム5の冷媒通路5B1とを介して圧力室SP4に供給される。具体的には、冷媒通路2B1と冷媒通路5B1とは常時連通しているわけではなく、揺動スクロール2が揺動運動を継続する過程において冷媒通路2B1の下端の位置が冷媒通路5B1の上端の位置に一致すると、冷媒圧縮室SP1の冷媒の一部が圧力室SP4に供給される。コンプライアントフレーム5は、圧力室SP4の冷媒の圧力により、揺動スクロール2に押しつけられる。これにより、コンプライアントフレーム5のスラスト軸受部5Bが、揺動スクロール2の第2台板2Bの下面に押しつけられ、その結果、揺動スクロール2が固定スクロール1に押しつけられる。揺動スクロール2が固定スクロール1に押しつけられることで、第1渦巻体1Aの下端と第2台板2Bの上面との間に隙間が形成されることが抑制されるとともに第2渦巻体2Aの上端と第1台板1Bの下面との間に隙間が形成されることが抑制される。これにより、冷媒圧縮室SP1の密閉性が向上する。
 図15は、コンプライアントフレーム5等を上面から見たときにおける、油の流れの説明図である。図16は、コンプライアントフレーム5等を断面視したときにおける、油の流れの説明図である。図17は、コンプライアントフレーム5を斜め上から見たときにおける、油の流れの説明図である。先述した図1、3と、図15~図17とに基づいて、スクロール圧縮機100の油の流れについて説明する。なお、図15はコンプライアントフレーム5及びシャフト6を示し、図16は揺動スクロール2、コンプライアントフレーム5及びシャフト6を示し、図17はコンプライアントフレーム5を示している。また、図17では、説明の便宜上、コンプライアントフレーム5の構成を破線で示し、油の流れを実線で示している。
 吐出空間SP2の圧力は油貯留空間SP3の圧力よりも高くなっている。このため、図3で説明した底部油溜50Aの油は、オイルパイプ9を介してシャフト6の油通路6D1に流入する。油通路6D1に流入した油は、シャフト6の下端側からシャフト6の上端側へ上昇する。図16に示すように油FL1がシャフト6の上端に至ると、図15に示すように油は油通路6D1の出口から放射状に拡がる。具体的には、図16に示すように、油FL5が放射状に拡がる過程において、油FL5は第2の軸部6B及びボス部2Cを潤滑し、その後、油貯留空間SP3に至る。ここで、第2の軸部6Bとボス部2Cとの間の隙間は狭いため、第2の軸部6Bとボス部2Cとの間の隙間は油の圧力の減圧機能を有している。このため、油通路6D1の高圧の油は、第2の軸部6Bとボス部2Cとの間を通過する過程で減圧され、油貯留空間SP3に供給される。油貯留空間SP3の圧力は、吐出空間SP2の圧力よりも低く、オルダムリング空間SP5の圧力よりも高い。
 また、油通路6D1の油の一部は、油通路6D2に流入する。図16に示すように、油通路6D2の油は、シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間に流入する。シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間に流入した油FL3は、シャフト6の外周面に沿って下に移動する過程で、シャフト6及び軸受部5Dを潤滑する。また、シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間に流入した油FL4は、シャフト6の外周面に沿って上に移動する過程で、シャフト6及び軸受部5Dを潤滑する。そして、油FL4はシャフト6の外周面に沿って上に移動することで油貯留空間SP3に至る。ここで、シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間の隙間は狭いため、シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間の隙間は油の圧力の減圧機能を有している。このため、油通路6D2の油は、シャフト6の外周面と軸受部5Dの内周面との間の隙間を通過する過程で減圧され、油貯留空間SP3に供給される。
 上述したように、油FL5は第2の軸部6B及びボス部2Cを潤滑した後に油貯留空間SP3に至り、油FL4はシャフト6及び軸受部5Dを潤滑した後に油貯留空間SP3に至る。油貯留空間SP3の油は、次に説明するように、第1の経路と、第2の経路と、第3の経路とから、オルダムリング空間SP5へ至る。第1の経路は、油通路5C1と、コンプライアントフレーム5の外周面とガイドフレーム4の内周面との間と、油通路5A1とを通る経路である。第2の経路は、油通路5B2と、第2台板2Bとスラスト軸受部5Bとの間の隙間とを通る経路である。第3の経路は、第2台板2Bとスラスト軸受部5Bとの間の隙間を通る経路であってスラスト軸受部5Bの内側縁部5t1からスラスト軸受部5Bの外側縁部5t2へ至る経路である。
 まず、第1の経路の油の流れについて説明する。油貯留空間SP3の圧力とオルダムリング空間SP5の圧力との差圧に係る第1の作用により、油貯留空間SP3の油は、油通路5C1に引き込まれる。油通路5C1の油FL6は、コンプライアントフレーム5の外周面とガイドフレーム4の内周面との間に至る。コンプライアントフレーム5の外周面とガイドフレーム4の内周面との間の油FL7は、コンプライアントフレーム5の外周面に沿って上側に移動する過程で、コンプライアントフレーム5の外周面及びガイドフレーム4の内周面を潤滑する。そして、油FL7は、コンプライアントフレーム5の外周面に沿って移動することで油通路5A1に流入し、その後、オルダムリング空間SP5に至る。
 次に、第2の経路の油の流れについて説明する。第1の作用により、油貯留空間SP3の油は、油通路5B2に引き込まれる。油通路5B2の油FL9は、油流出口Op1からスラスト軸受部5Bの摺動面5bに流出する。スラスト軸受部5Bの摺動面5bに流出した油には、第1の作用に加えて、揺動スクロール2と油との摩擦によって揺動スクロール2とともに移動する第2の作用が働く。第1の作用及び第2の作用により、スラスト軸受部5Bの摺動面5bに流出した油は、スラスト軸受部5Bの外側縁部5t2側に移動し、その後、オルダムリング空間SP5に至る。
 次に、第3の経路の油の流れについて説明する。第1の作用により、油貯留空間SP3の油は、スラスト軸受部5Bの内側縁部5t1から、第2台板2Bとスラスト軸受部5Bとの間の隙間に引き込まれる。第2台板2Bとスラスト軸受部5Bとの間の油FL8には、第1の作用に加えて第2の作用が働く。第1の作用及び第2の作用により、第2台板2Bとスラスト軸受部5Bとの間の油FL8は、外側縁部5t2側に移動し、その後、オルダムリング空間SP5に至る。
 第1の経路、第2の経路及び第3の経路を介してオルダムリング空間SP5に至った油は、オルダムリング3を潤滑し、冷媒圧縮室SP1に流入する。冷媒圧縮室SP1に流入した油は、第1渦巻体1A及び第2渦巻体2Aを潤滑し、吐出通路1Cを介して吐出空間SP2に流入する。吐出通路1Cから吐出空間SP2に流入した油の一部は、底部油溜50Aに戻り、吐出通路1Cから吐出空間SP2に流入した油の他部は、吐出管22を介して密閉容器50から流出する。密閉容器50から流出した油は、図1に示す凝縮器101、絞り装置102及び蒸発器103を通過した後に、吸入管21を介して密閉容器50内に流入する。
<実施の形態1の効果>
 揺動スクロール2とスラスト軸受部5Bとの間の隙間は狭くなっており、揺動スクロール2とスラスト軸受部5Bとの間の隙間は数μm~十数μm程度である。このため、凹状部5Cの油貯留空間SP3の油は揺動スクロール2とスラスト軸受部5Bとの間の隙間に流入しにくい。しかし、実施の形態1に係るスクロール圧縮機100のコンプライアントフレーム5には、油流入口Op2と油流出口Op1とを繋ぐ油通路5B2が形成されている。このため、油貯留空間SP3の油はスラスト軸受部5Bの内側縁部5t1からスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給されるだけでなく、油貯留空間SP3の油は油流出口Op1からもスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給される。したがって、スラスト軸受部5Bの油の不足が抑制され、その結果、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗が抑制される。
 スクロール圧縮機100の運転状況等に応じて、油貯留空間SP3の圧力とオルダムリング空間SP5の圧力との差圧は変化する。油貯留空間SP3の圧力とオルダムリング空間SP5の圧力との差圧が低下すると、油貯留空間SP3の油は揺動スクロール2とスラスト軸受部5Bとの間の隙間に更に流入しにくくなる。しかし、コンプライアントフレーム5には油流入口Op2と油流出口Op1とを繋ぐ油通路5B2が形成されている。このため、油貯留空間SP3の圧力とオルダムリング空間SP5の圧力との差圧の低下に起因して、油貯留空間SP3の油がスラスト軸受部5Bの内側縁部5t1から揺動スクロール2とスラスト軸受部5Bとの間の隙間へ流入しにくくなったときにおいても、油貯留空間SP3の油は、油流入口Op2、油通路5B2及び油流出口Op1を介してスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給される。したがって、油貯留空間SP3の圧力とオルダムリング空間SP5の圧力との差圧が低下した状況においても、スラスト軸受部5Bの油の不足が抑制され、その結果、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗が抑制される。
 スクロール圧縮機100の回転数が増大すると、その分、揺動スクロール2の揺動運動の速度が上昇する。揺動スクロール2の揺動運転の速度が上昇すると、揺動スクロール2が単位時間あたりに摺動面5b上を揺動する回数が増加してしまう。また、スクロール圧縮機100の回転数が増大すると、その分、冷媒の圧縮比が上昇する。冷媒の圧縮比が上昇すると、冷媒圧縮室SP1の最外室と冷媒圧縮室SP1の中間室との差圧が上昇しやすくなるとともに、冷媒圧縮室SP1の中間室と冷媒圧縮室SP1の最内室との差圧が上昇しやすくなる。一般的に、これらの差圧の上昇した状況において揺動スクロール2はコンプライアントフレーム5に対して傾きやすくなる。これらの差圧の上昇に伴って、揺動スクロール2を傾ける力が増大する場合があるためである。揺動スクロール2はコンプライアントフレーム5に対して傾くと、摺動面5bにおける接触圧力が増大してしまう。以上のように、スクロール圧縮機100の回転数が増大すると、揺動スクロール2が単位時間あたりに摺動面5b上を揺動する回数が増加するとともに、摺動面5bにおける接触圧力が増大してしまう。言い換えると、スクロール圧縮機100の回転数が増大する運転状況は、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗しやすい状況である。しかし、コンプライアントフレーム5には油流入口Op2と油流出口Op1とを繋ぐ油通路5B2が形成されている。このため、スクロール圧縮機100の回転数が増大する運転状況であっても、油貯留空間SP3の油は、油流入口Op2、油通路5B2及び油流出口Op1を介してスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給される。したがって、スクロール圧縮機100の回転数が増大する運転状況であっても、スラスト軸受部5Bの油の不足が抑制され、その結果、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗が抑制される。
 図18は、コンプライアントフレーム5のスラスト軸受部5Bを上側から見たときにおける、油の流れの説明図である。なお、図18において、実線矢印は、内側縁部5t1からスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に至る油の流れを示し、破線矢印は、油流出口Op1からスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に至る油の流れを示している。図18に基づいて実施の形態1の効果について更に説明する。油貯留空間SP3の油は、内側縁部5t1からスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給されるとともに、油流出口Op1からスラスト軸受部5Bの摺動面5b上に供給される。仮に油流入口Op2、油流出口Op1及び油通路5B2がコンプライアントフレーム5に形成されていない場合には、油貯留空間SP3の油は、内側縁部5t1のみからスラスト軸受部5Bに供給されることになる。このような場合には、スラスト軸受部5Bの摺動面5bのうち内側縁部5t1側の潤滑が不足しなくても、スラスト軸受部5Bの摺動面5b上のうち外側縁部5t2側の潤滑が不足する可能性がある。しかし、油流出口Op1がスラスト軸受部5Bに設けられていることから、油貯留空間SP3の油は、油流出口Op1から、スラスト軸受部5Bの摺動面5b上のうち内側縁部5t1と外側縁部5t2との間の部分へ、供給される。このため、スラスト軸受部5Bの摺動面5b上のうち外側縁部5t2側の潤滑の不足が抑制される。したがって、スラスト軸受部5Bの摺動面5bは、内側縁部5t1側の部分の潤滑の不足、及び、外側縁部5t2側の部分の潤滑の不足が抑制される。つまり、油流出口Op1がスラスト軸受部5Bに設けられているので、スラスト軸受部5Bの摺動面5b上には油膜が均一に形成される。よって、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗が抑制される。
 コンプライアントフレーム5は、油流出口Op1が形成されている溝部gr1を有している。このため、油通路5B2の油は溝部gr1に供給されて溝部gr1に貯留される。つまり、コンプライアントフレーム5は溝部gr1に油を貯留させることができる構成であるため、摺動面5bへの油の供給が継続的に行われやすくなっている。また、油流出口Op1の径は、油通路5B2の径よりも大きい。このため、溝部gr1の油が効率的にスラスト軸受部5Bの摺動面5bに拡がる。このように、摺動面5bへの油の供給が継続的に行われやすく、且つ、溝部gr1の油が効率的にスラスト軸受部5Bの摺動面5bに拡がる、ので、スラスト軸受部5Bの油の不足が更に抑制され、その結果、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗が更に抑制される。
実施の形態2.
 実施の形態2では、実施の形態1と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
<実施の形態2の構成>
 図19は、実施の形態2に係るスクロール圧縮機のコンプライアントフレーム52の上面図である。図20は、図19に示すC-C断面図である。図19、20に基づいてコンプライアントフレーム52の構成を説明する。コンプライアントフレーム52のスラスト軸受部52Bは、油流出口Op1が形成されている円弧状の溝部gr2を有している。コンプライアントフレーム52には、溝部gr2に繋がっている油通路5B2が複数形成されている。ここで、溝部gr2は円弧状に形成されているため、油流出口Op1の形状も円弧状である。スラスト軸受部52Bには2つの溝部gr2が形成され、各溝部gr2には5つの油通路5B2が形成されている。各溝部gr2の油流出口Op1の開口面積は、各溝部gr2に形成されている5つの油通路5B2の開口面積を合計した総開口面積よりも、大きくなっている。
<実施の形態2の動作>
 図21は、コンプライアントフレーム52のスラスト軸受部52Bを上側から見たときにおける、油の流れの説明図である。油通路5B2の油は、溝部gr2に供給され、その後、溝部gr2に貯留される。溝部gr2の油は、図21に示す油FL20のように、油流出口Op1の位置から摺動面5b上へ放射状に拡がるだけでなく、溝部gr2の油は、図21に示す油FL21のように、油流出口Op1のうち隣接する油通路5B2の間の部分から摺動面5b上へ放射状に拡がる。
<実施の形態2の効果>
 実施の形態2に係るスクロール圧縮機は実施の形態1に係るスクロール圧縮機100の有する効果に加えて次の効果を有する。スラスト軸受部52Bは油流出口Op1が形成されている円弧状の溝部gr2を有している。このため、溝部gr2の油は、図21に示す油FL21のように、油流出口Op1のうち隣接する油通路5B2の間の部分からも摺動面5b上へ放射状に拡がる。したがって、スラスト軸受部52Bの摺動面5b上には油膜がより均一に形成され、その結果、揺動スクロール2及びコンプライアントフレーム5の摩耗がより抑制される。
実施の形態3.
 実施の形態3では、実施の形態1、2と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1、2との相違点を中心に説明する。
<実施の形態3の構成>
 図22は、実施の形態3に係るスクロール圧縮機のコンプライアントフレーム53の上面図である。図23は、図22に示すD-D断面図である。図22、23に基づいてコンプライアントフレーム53の構成を説明する。スラスト軸受部53Bは、第2台板2Bに接触している環状の内側縁部5t1と、第2台板2Bに接触し、内側縁部5t1の外側に配置されている環状の外側縁部5t2とを有している。また、スラスト軸受部53Bは、第2台板2Bから離間しており、内側縁部5t1と外側縁部5t2との間に配置されている環状の底部5b3と、内側縁部5t1から底部5b3にかけて形成されている環状の第1のテーパー面5b1と、外側縁部5t2から底部5b3にかけて形成されている環状の第2のテーパー面5b2とを有している。油流出口Op1は、底部5b3に設けられている。
<実施の形態3の動作>
 実施の形態2では溝部gr2に油が貯留される態様であったが、実施の形態3では底部5b3に油が貯留されることになる。底部5b3の油は、実施の形態2と同様に、摺動面5b上へ放射状に拡がる。
<実施の形態3の効果>
 実施の形態3に係るスクロール圧縮機は実施の形態2に係るスクロール圧縮機の有する効果と同様の効果を有する。
 1 固定スクロール、1A 第1渦巻体、1B 第1台板、1C 吐出通路、1D 吸入ポート、2 揺動スクロール、2A 第2渦巻体、2B 第2台板、2B1 冷媒通路、2C ボス部、3 オルダムリング、3A 環状部、3B 爪部、3C 爪部、4 ガイドフレーム、5 コンプライアントフレーム、5A 載置部、5A1 油通路、5B スラスト軸受部、5B1 冷媒通路、5B2 油通路、5C 凹状部、5C1 油通路、5D 軸受部、5E 環状底面、5a 上面、5aa 下面、5b 摺動面、5b1 第1のテーパー面、5b2 第2のテーパー面、5b3 底部、5bb 内周面、5t1 内側縁部、5t2 外側縁部、6 シャフト、6A 第1の軸部、6B 第2の軸部、6C フランジ部、6D1 油通路、6D2 油通路、6E バランスウエイト、6E1 第1のウエイト部、6E2 第2のウエイト部、7 フレーム、8 軸受、9 オイルパイプ、21 吸入管、21A 逆止弁、22 吐出管、50 密閉容器、50A 底部油溜、52 コンプライアントフレーム、52B スラスト軸受部、53 コンプライアントフレーム、53B スラスト軸受部、100 スクロール圧縮機、101 凝縮器、101A 送風機、102 絞り装置、103 蒸発器、103A 送風機、200 冷凍サイクル装置、Cm 圧縮機構部、Cnt 制御装置、E1 ステータ、E2 ロータ、E2a バランスウエイト、Em 電動機構部、Op1 油流出口、Op2 油流入口、SP1 冷媒圧縮室、SP2 吐出空間、SP3 油貯留空間、SP4 圧力室、SP5 オルダムリング空間、gr1 溝部、gr2 溝部、pk パッキン。

Claims (4)

  1.  第1台板と前記第1台板に設けられている第1渦巻体とを有する固定スクロールと、
     前記第1台板に間隔をあけて設けられている第2台板と前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻体に組み合わせられている第2渦巻体とを有する揺動スクロールと、
     回転自在に設けられているロータと前記ロータを回転させるステータとを有する電動機構部と、
     前記ロータに挿入されている第1の軸部と中心軸が前記第1の軸部の中心軸に対して偏芯しており、前記揺動スクロールのボス部に挿入されている第2の軸部とを有するシャフトと、
     前記揺動スクロールを支持するスラスト軸受部と前記第2の軸部を収容する凹状部とを有し、前記第1の軸部が挿入されているコンプライアントフレームと、
     前記コンプライアントフレームを収容し、前記第1の軸部が挿入されているガイドフレームと、
     を備え、
     前記スラスト軸受部には、前記揺動スクロールと摺動する摺動面が形成され、
     前記コンプライアントフレームには、前記凹状部に設けられている油流入口と前記スラスト軸受部の前記摺動面に設けられている油流出口とを繋ぐ油通路が形成されている
     スクロール圧縮機。
  2.  前記スラスト軸受部は、前記油流出口が形成されている溝部を有し、
     前記油通路は、前記溝部に繋がっており、
     前記油流出口の径は、前記油通路の径よりも大きい
     請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3.  前記スラスト軸受部は、前記油流出口が形成されている円弧状の溝部を有し、
     前記コンプライアントフレームには、前記溝部に繋がっている前記油通路が複数形成されている
     請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  4.  前記スラスト軸受部は、前記第2台板に接触している環状の内側縁部と、前記第2台板に接触し、前記内側縁部の外側に配置されている環状の外側縁部と、前記第2台板から離間しており、前記内側縁部と前記外側縁部との間に配置されている環状の底部と、前記内側縁部から前記底部にかけて形成されている環状の第1のテーパー面と、前記外側縁部から前記底部にかけて形成されている環状の第2のテーパー面とを有し、
     前記油流出口は、前記底部に設けられている
     請求項1に記載のスクロール圧縮機。
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