WO2021157332A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
WO2021157332A1
WO2021157332A1 PCT/JP2021/001571 JP2021001571W WO2021157332A1 WO 2021157332 A1 WO2021157332 A1 WO 2021157332A1 JP 2021001571 W JP2021001571 W JP 2021001571W WO 2021157332 A1 WO2021157332 A1 WO 2021157332A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
scroll
swivel
bearing
swirl
tapered shape
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/001571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏 飯塚
悠介 今井
章史 兵藤
淳 作田
石田 貴規
優作 荒木
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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 パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to CN202180010824.5A priority Critical patent/CN115053069A/zh
Priority to EP21751392.8A priority patent/EP4102074A4/en
Priority to JP2021575692A priority patent/JPWO2021157332A1/ja
Publication of WO2021157332A1 publication Critical patent/WO2021157332A1/ja

Links

Images

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
    • F04C18/0207Rotary-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 both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-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 both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • 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
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • 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
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/603Centering; Aligning
    • 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
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/50Bearings
    • F04C2240/56Bearing bushings or details thereof
    • 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
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/60Shafts
    • F04C2240/601Shaft flexion
    • 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
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/60Shafts
    • F04C2240/605Shaft sleeves or details thereof
    • 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
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps

Definitions

  • the present disclosure relates to a scroll compressor particularly used in a refrigerator such as an air conditioner, a water heater or a refrigerator.
  • Patent Document 1 discloses a scroll compressor used in an air conditioner or the like.
  • the theory of this scroll compressor is that a back pressure region is provided on the opposite lap surface of the swivel scroll end plate, and the swivel scroll is pressed against the fixed scroll to suppress overturning of the swivel scroll and reduce leakage loss. It improves efficiency and cooling / heating capacity.
  • the present disclosure provides a highly efficient and highly reliable scroll compressor by making the overturning suppression of the swivel scroll more reliable.
  • the scroll compressor of the present disclosure has a back pressure region formed on the opposite lap surface of the swivel scroll end plate, and the swivel scroll is pressed against the fixed scroll.
  • the lap side of the swivel bearing of the swivel scroll is closed by the end plate, and the crankshaft side is open.
  • the swivel bearing of the swivel scroll has a tapered shape in which the diameter gradually increases toward the open side of the swivel bearing, or the eccentric shaft inserted into the swivel bearing opens the swivel bearing. It is configured to have a tapered shape in which the diameter gradually decreases toward the bearing side.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the scroll compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the compression mechanism part of the scroll compressor.
  • FIG. 3A is a diagram showing a change in the volume of the compression chamber due to the turning motion of the scroll compressor.
  • FIG. 3B is another diagram showing the volume change of the compression chamber due to the turning motion of the scroll compressor.
  • FIG. 3C is still another diagram showing a change in the volume of the compression chamber due to the turning motion of the scroll compressor.
  • FIG. 3D is yet another view showing the volume change of the compression chamber accompanying the turning motion of the scroll compressor.
  • FIG. 4A is a diagram showing a rotation axis during the compression operation of the scroll compressor.
  • FIG. 4A is a diagram showing a rotation axis during the compression operation of the scroll compressor.
  • FIG. 4B is a diagram showing the inclination of the rotation axis during the compression operation of the scroll compressor.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of a tapered shape provided on the swivel bearing of the scroll compressor and the inclination of the rotating shaft.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing a load applied to the eccentric bearing and a capsizing moment during the gas compression process of the scroll compressor.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram showing a load and an overturning moment applied to the eccentric bearing during the gas compression process in a configuration in which the swivel bearing or the eccentric shaft of the scroll compressor is tapered.
  • FIG. 6B is an explanatory diagram showing that the overturning moment is suppressed by the tapered shape provided on the swivel bearing or the eccentric shaft of the scroll compressor.
  • the present disclosure provides a highly efficient and highly reliable scroll compressor that suppresses the overturning of a swivel scroll.
  • the scroll compressor 100 is configured by arranging a compression mechanism unit 10 for compressing a refrigerant and an electric mechanism unit 20 for driving the compression mechanism unit 10 in a closed container 1. ..
  • the closed container 1 is composed of a cylindrical body portion 1a extending in the vertical direction, a lower lid 1b that closes the lower opening of the body portion 1a, and an upper lid 1c that closes the upper opening of the body portion 1a. ing.
  • the closed container 1 is provided with a refrigerant suction pipe 2 for introducing a refrigerant into the compression mechanism unit 10 and a refrigerant discharge pipe 3 for discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism unit 10 to the outside of the closed container 1. There is.
  • the compression mechanism unit 10 has a fixed scroll 11, a swivel scroll 12, and a rotary shaft 13 that swivels and drives the swivel scroll 12.
  • the electric mechanism unit 20 includes a stator 21 fixed to the closed container 1 and a rotor 22 arranged inside the stator 21.
  • the rotating shaft 13 is fixed to the rotor 22.
  • An eccentric shaft 13a eccentric with respect to the rotating shaft 13 is formed at the upper end of the rotating shaft 13.
  • An oil pool is formed in the eccentric shaft 13a by a recess opened on the upper surface of the eccentric shaft 13a.
  • a main bearing 30 that supports the fixed scroll 11 and the swivel scroll 12 is provided below the fixed scroll 11 and the swivel scroll 12.
  • the main bearing 30 includes a bearing portion 31 that pivotally supports the rotating shaft 13 and a boss accommodating portion 32.
  • the main bearing 30 is fixed to the closed container 1 by welding, shrink fitting, or the like.
  • the fixed scroll 11 includes a disk-shaped fixed scroll end plate 11a, a spiral fixed spiral wrap 11b erected from the fixed scroll end plate 11a, and an outer peripheral wall portion erected so as to surround the fixed spiral wrap 11b. 11c and.
  • a discharge port 14 is formed at a substantially central portion of the fixed scroll end plate 11a.
  • the swivel scroll 12 includes a disk-shaped swirl scroll end plate 12a, a swirl swirl wrap 12b erected from one surface (wrap side end face) of the swirl scroll end plate 12a, and the other surface (anti-wrap) of the swirl scroll end plate 12a. It is provided with a cylindrical boss portion 12c formed on the side end surface).
  • the other surface of the swivel scroll end plate 12a is a surface opposite to the lap side end surface of the swivel scroll end plate 12a.
  • the swivel bearing 13d is fitted to the cylindrical boss portion 12c as shown in FIG.
  • the lap side of the swivel bearing 13d is closed by the swivel scroll end plate 12a, and the non-lap side is open.
  • the eccentric shaft 13a of the rotating shaft 13 is inserted from the open side of the swivel bearing 13d.
  • the lap-side end of the swivel bearing 13d may be the first end 13da, and the open-side end may be the second end 13db.
  • the fixed swirl wrap 11b of the fixed scroll 11 and the swirl swirl wrap 12b of the swirl scroll 12 are meshed with each other, and a plurality of compression chambers 15 are formed between the fixed swirl wrap 11b and the swirl swirl wrap 12b.
  • the boss portion 12c is formed substantially in the center of the swivel scroll end plate 12a.
  • the boss portion 12c is housed in the boss housing portion 32 with the eccentric shaft 13a inserted into the boss portion 12c.
  • the fixed scroll 11 is fixed to the main bearing 30 at the outer peripheral wall portion 11c using a plurality of bolts (not shown).
  • the movement of the swivel scroll 12 with respect to the fixed scroll 11 is regulated by the rotation restraining member 17 such as the old dam ring.
  • the rotation restraint member 17 that restrains the rotation of the rotation scroll 12 is provided between the fixed scroll 11 and the main bearing 30.
  • the swivel scroll 12 makes a swivel motion without rotating with respect to the fixed scroll 11 as the eccentric shaft 13a of the rotary shaft 13 cranks.
  • An oil storage section 4 for storing lubricating oil is formed at the bottom of the closed container 1.
  • the lower end portion 13b of the rotating shaft 13 is pivotally supported by an auxiliary bearing 18 arranged below the closed container 1.
  • a positive displacement oil pump 5 is provided at the lower end of the rotating shaft 13.
  • the oil pump 5 is arranged so that the suction port of the oil pump 5 exists in the oil storage unit 4.
  • the oil pump 5 is driven by the rotating shaft 13 and reliably sucks up the lubricating oil in the oil storage unit 4 provided at the bottom of the closed container 1 regardless of the pressure conditions and the operating speed, so that the concern about running out of oil is eliminated. NS.
  • the rotating shaft 13 is formed with a rotating shaft oil supply hole 13c extending from the lower end portion 13b of the rotating shaft 13 to the eccentric shaft 13a.
  • the lubricating oil sucked up by the oil pump 5 is supplied into the bearing, the bearing portion 31, and the boss portion 12c of the auxiliary bearing 18 through the rotary shaft oil supply hole 13c formed in the rotary shaft 13.
  • the refrigerant sucked from the refrigerant suction pipe 2 is guided from the suction port 15a to the compression chamber 15.
  • the compression chamber 15 moves from the outer peripheral side toward the central portion while reducing the volume.
  • the refrigerant that has reached a predetermined pressure in the compression chamber 15 is discharged to the discharge chamber 6 from the discharge port 14 provided at the center of the fixed scroll 11.
  • the discharge port 14 is provided with a discharge reed valve (not shown).
  • the refrigerant that has reached a predetermined pressure in the compression chamber 15 pushes open the discharge reed valve, the refrigerant is discharged into the discharge chamber 6.
  • the refrigerant discharged into the discharge chamber 6 is led out to the upper part of the closed container 1 and discharged from the refrigerant discharge pipe 3.
  • the boss accommodating portion 32 is set to the high pressure region A, and the outer peripheral portion of the swivel scroll 12 in which the rotation restraint member 17 is arranged is set.
  • the intermediate pressure region B is used.
  • the swivel scroll 12 is pressed against the fixed scroll 11. The configuration will be described below.
  • the eccentric shaft 13a is inserted into the boss portion 12c so as to be swivel-driven via the swivel bearing 13d.
  • An oil groove 13e is formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft 13a.
  • a ring-shaped sealing member 33 is provided on the thrust surface of the main bearing 30 that receives the thrust force from the swivel scroll end plate 12a.
  • the seal member 33 is arranged on the outer periphery of the boss accommodating portion 32.
  • the inside of the closed container 1 is filled with the same high-pressure refrigerant as the refrigerant discharged to the discharge chamber 6.
  • the rotary shaft oil supply hole 13c is open at the upper end of the eccentric shaft 13a. Therefore, the inside of the boss portion 12c becomes a high pressure region A equivalent to the discharged refrigerant.
  • the lubricating oil introduced into the boss portion 12c through the rotary shaft oil supply hole 13c is supplied to the swivel bearing 13d and the boss accommodating portion 32 by the oil groove 13e formed on the outer peripheral surface of the eccentric shaft 13a. Since the seal member 33 is provided on the outer periphery of the boss accommodating portion 32, the inside of the boss accommodating portion 32 becomes the high pressure region A.
  • the swivel scroll end plate 12a has a first oil introduction hole 51 formed toward the inside of the boss portion 12c, a first oil outlet hole 52 that opens to the outer peripheral portion of the lap side end face, a first oil introduction hole 51, and a first oil introduction hole 51.
  • a first end plate oil communication passage 53 that communicates with the oil outlet hole 52 is provided.
  • the swivel scroll end plate 12a includes a second oil introduction hole 61 that opens in the intermediate pressure region B on the outer peripheral portion of the swivel scroll 12, a second oil outlet hole 62 that opens in the compression chamber 15, and a second oil introduction hole 61.
  • a second end plate oil communication passage 63 that communicates with the second oil outlet hole 62 is provided.
  • the second oil introduction hole 61 is formed so as to open on the upper surface of the swivel scroll end plate 12a.
  • the intermediate pressure region B and the compression chamber 15 are intermittently communicated with each other by the second oil outlet hole 62 of the swivel scroll 12.
  • the intermediate pressure of the compression chamber 15 is guided to the intermediate pressure region B, and the swivel scroll 12 can be pressed against the fixed scroll 11 with the minimum necessary load even under various operating conditions. Therefore, it is possible to prevent the swivel scroll 12 from separating from the fixed scroll 11 while reducing the friction loss of the compressor, and it is possible to improve the airtightness of the compression chamber 15.
  • FIG. 3A to 3D are diagrams showing the volume change of the compression chamber due to the swirling motion in the scroll compressor of the present embodiment, and the state in which the swirling scroll 12 is meshed with the fixed scroll 11 is shown in the swirling scroll 12. It is a view seen from the back.
  • FIG. 3B shows a state in which the rotation is advanced by 90 degrees from FIG. 3A
  • FIG. 3C shows a state in which the rotation is further advanced by 90 degrees from FIG. 3B
  • FIG. 3D shows a state in which the rotation is further advanced by 90 degrees from FIG. 3C. ..
  • a plurality of compression chambers 15 are formed by the fixed scroll 11 and the swivel scroll 12. As shown in FIG. 3A, the first compression chamber 15A is formed on the outer wall side of the swirl swirl wrap 12b, and the second compression chamber 15B is formed on the inner wall side of the swirl swirl wrap 12b as shown in FIG. 3C.
  • the outer circumference of the fixed swirl wrap 11b is arranged so that the outer peripheral end 11be of the fixed spiral wrap 11b and the outer peripheral end 12be of the swirl wrap 12b are at the same position.
  • the end 11be is extended.
  • the suction volume of the first compression chamber 15A is configured to be larger than the suction volume of the second compression chamber 15B.
  • the inner diameter surface 13dc of the swivel bearing 13d has a tapered shape (2nd end 13db) whose diameter increases as it approaches the end point (second end 13db) on the open side as shown in FIG. 5A. It has a first tapered shape T1).
  • the eccentric shaft 13a may have a tapered shape (second tapered shape T2) whose diameter becomes smaller as it approaches the open side of the swivel bearing 13d as shown in FIG. 5B.
  • the angle ⁇ formed by the first tapered shape T1 or the second tapered shape T2 and the axis of the swivel bearing 13d is the maximum that the rotating shaft 13 can incline.
  • the following relationship when the angle is equal to or greater than the angle and the distance between the upper end (first end 13da) of the swivel bearing 13d and the taper start point is L, the diameter of the eccentric shaft is d, and the diameter of the inner wall of the eccentric bearing is D. It may be set to satisfy the expression.
  • the maximum angle at which the rotary shaft 13 can be tilted is the clearance between the main bearing 30 and the rotary shaft 13 and the distance between the auxiliary bearing 18 and the rotary shaft 13 as shown in FIGS. 4A and 4B. Specified by clearance.
  • the tapered shape of the swivel bearing 13d or the tapered shape of the eccentric shaft 13a is the inner wall 13dc of the eccentric bearing 13d and the eccentric shaft 13a, which are sliding surfaces of the eccentric bearing 13d in the axial direction. It may be configured to start from a position in the middle of the sliding range with the outer peripheral 13ab.
  • the tapered shape formed on the swivel bearing 13d or the eccentric shaft 13a may be composed of a straight line, a continuous curve, or a combination thereof.
  • FIG. 4A and 4B show the rotational state of the rotary shaft 13 that swivels the swivel scroll.
  • FIG. 4A shows a state in which there is no compression load
  • FIG. 4B shows a state in which there is a compression load.
  • the eccentric shaft 13a located at the end of the rotating shaft 13 rotates while pushing the swivel bearing 13d of the swirling scroll 12.
  • the state in which the swivel scroll 12 is pressed against the fixed scroll 11 is maintained by the back pressure applied to the anti-lap surface of the swivel scroll end plate 12a of the swivel scroll 12. Therefore, as shown in FIG. 4B, the eccentric shaft 13a receives a force in a direction substantially opposite to the direction in which the refrigerant is compressed, and the rotating shaft 13 will rotate with the clearance between the main bearing 30 and the sub bearing 18 tilted. And.
  • FIGS. 6A and 6B The load and capsizing moment applied to the swirl bearing 13d in the gas compression process are shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 6A shows a case where the swivel bearing 13d has no taper
  • FIG. 6B shows a case where the swivel bearing 13d has a taper.
  • the magnitude of the reaction force of gas compression (bearing load) applied to the swivel bearing 13d in each case is shown in the lower left of FIGS. 6A and 6B.
  • the gap between the eccentric shaft 13a and the swivel bearing 13d is set at the start point of the taper. It can be the smallest. As a result, it is possible to prevent the surface pressure from increasing locally at the lower end (second end 13db) of the swivel bearing 13d on the open side, and promote the formation of an oil film on the sliding portion. can do.
  • the tapered shape formed on the swivel bearing 13d or the eccentric shaft 13a may be formed of a straight line, a continuous curve, or a combination thereof. As a result, the local surface pressure can be further dispersed, and a scroll compressor with lower input and higher efficiency can be provided.
  • the scroll compressor includes the compression mechanism unit 10 for compressing the refrigerant, the electric mechanism unit 20 for driving the compression mechanism unit 10, the compression mechanism unit 10 and the electric mechanism unit 20.
  • a closed container 1 is provided.
  • the compression mechanism unit 10 has a fixed scroll 11, a swivel scroll 12, and a rotating shaft 13 that swivels and drives the swivel scroll 12.
  • the fixed scroll 11 includes a disk-shaped fixed scroll end plate 11a and a fixed swirl wrap 11b erected on the fixed scroll end plate 11a
  • the swivel scroll 12 includes a disc-shaped swivel scroll end plate 12a and a swivel scroll end plate.
  • a swirl swirl wrap 12b erected on the lap side end surface of 12a.
  • the fixed swirl wrap 11b and the swirl swirl wrap 12b are meshed with each other, and a plurality of compression chambers 15 are formed between the fixed swirl wrap 11b and the swirl swirl wrap 12b.
  • a first compression chamber 15A is formed on the outer wall side of the swirl swirl wrap
  • a second compression chamber 15B is formed on the inner wall side of the swirl swirl wrap 12b.
  • the scroll compressor 100 has a tapered shape in which the swivel bearing 13d gradually increases in diameter toward the open side of the swivel bearing 13d, or the eccentric shaft 13a of the rotary shaft 13 inserted into the swivel bearing 13d has an eccentric shaft 13a.
  • the swivel bearing 13d is configured to have a tapered shape whose diameter gradually decreases toward the open side.
  • the swivel bearing 13d or the eccentric shaft 13a has a tapered shape, the distance between the force point when the gas load in the tangential direction is received on the side surface of the swivel scroll lap and the point where the reaction force of the swivel bearing is received is set. It becomes smaller, and the overturning moment that tries to overturn the swivel scroll 12 can be suppressed. Therefore, the behavior of the swivel scroll 12 is stable, and a highly efficient scroll compressor can be obtained.
  • the tapered shape of the swivel bearing 13d or the eccentric shaft 13a starts from the middle of the sliding surface between the swivel bearing 13d and the eccentric shaft 13a. This prevents the surface pressure from locally increasing at the lower end (second end 13db) of the swivel bearing 13d on the open side, and promotes the formation of an oil film between the sliding portions. Can be done.
  • the tapered shape formed on the swivel bearing 13d or the eccentric shaft 13a is composed of a straight line, a continuous curve, or a combination thereof.
  • the scroll compressor 100 of the present embodiment is configured such that the tapered shape provided on the swivel bearing 13d increases in diameter as it approaches the open side of the swivel bearing 13d.
  • the angle ⁇ formed by the tapered shape and the axis of the swivel bearing 13d is the upper end (first end 13da) of the swivel bearing 13d and the taper start point.
  • R32 carbon dioxide, or a refrigerant having a double bond between carbons can be used.
  • scroll compressor according to the present disclosure can realize high efficiency, it is useful for various refrigeration cycle devices such as hot water heaters, air conditioners, water heaters, and refrigerators.

Abstract

スクロール圧縮機(100)は、旋回スクロール(12)の旋回軸受け(13d)に偏心軸(13a)を嵌合させて旋回スクロール(12)を回転させるように構成されるとともに、旋回軸受け(13d)または偏心軸(13a)にテーパ形状が設けられている。これにより、旋回スクロール(12)において圧縮荷重を受ける点と偏心軸(13a)が旋回軸受け(13d)を押しながら回転する点との距離が小さくなるので、旋回スクロール(12)の転覆モーメントが小さくなり、旋回スクロールの挙動が安定し、高効率で高信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができる。

Description

スクロール圧縮機
 本開示は、特に空気調和機、給湯器又は冷蔵庫等の冷凍機に用いられる、スクロール圧縮機に関する。
 特許文献1は、空気調和機等に用いられているスクロール圧縮機を開示する。このスクロール圧縮機は、旋回スクロール鏡板の反ラップ面に背圧領域が設けられ、旋回スクロールが固定スクロールに押し付けられる構成とすることで、旋回スクロールの転覆を抑制し、漏れ損失を低減させて理論効率お及び冷暖房能力を向上させている。
特許第4892238号公報
 本開示は、旋回スクロールの転覆抑制をより確実なものにして、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機を提供する。
 本開示のスクロール圧縮機は、旋回スクロール鏡板の反ラップ面に背圧領域が形成されており、旋回スクロールが固定スクロールに押しつけられる構成である。旋回スクロールの旋回軸受けのラップ側は鏡板により閉塞されており、クランクシャフト側は開放されている。スクロール圧縮機は、旋回スクロールの旋回軸受けが、当該旋回軸受けの開放されている側に向かって徐々に直径が大きくなるテーパ形状を有する、或いは旋回軸受けに挿入された偏心軸が、旋回軸受けの開放されている側に向かって徐々に直径が小さくなるテーパ形状を有するように構成されている。
図1は、実施の形態1におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。 図2は、同スクロール圧縮機の圧縮機構部を示す要部の拡大断面図である。 図3Aは、同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う、圧縮室の容積変化を示す図である。 図3Bは、同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う、圧縮室の容積変化を示す他の図である。 図3Cは、同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う、圧縮室の容積変化を示すさらに他の図である。 図3Dは、同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う、圧縮室の容積変化を示すさらに他の図である。 図4Aは、同スクロール圧縮機の圧縮運転時の回転軸を示す図である。 図4Bは、同スクロール圧縮機の圧縮運転時の回転軸の傾きを示す図である。 図5Aは、同スクロール圧縮機の旋回軸受けに設けられたテーパ形状の例と、回転軸の傾きを示す図である。 図5Bは、同スクロール圧縮機のガス圧縮過程時に偏心軸受けにかかる負荷及び転覆モーメントを示す説明図である。 図6Aは、スクロール圧縮機の旋回軸受け或いは偏心軸にテーパが設けられた構成において、ガス圧縮過程時に偏心軸受けにかかる負荷及び転覆モーメントを示す説明図である。 図6Bは、同スクロール圧縮機の旋回軸受け或いは偏心軸に設けられたテーパ形状により、転覆モーメントが抑制されることを示す説明図である。
 (本開示の基礎となった知見等)
 発明者らが本開示に想到するに至った当時、スクロール圧縮機は、背圧を利用して旋回スクロールを固定スクロールに押し付けることで、旋回スクロールの挙動をより安定させるようにしていた。しかしながら、このような構成においては、接線方向のガス荷重を旋回スクロールのラップ側面が受けることによる転覆モーメントが、旋回スクロールにかかる背圧による安定化モーメントよりも大きくなると、旋回スクロールが固定スクロールから離反してしまうという課題があることを発明者らは発見した。旋回スクロールが固定スクロールから離反すると、隣接する圧縮室間、または、中間圧力領域と圧縮室間との間の冷媒の漏れにより、スクロール圧縮機の性能が低下する。発明者らは、当該課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
 本開示は、旋回スクロールの転覆を抑制して、高効率で信頼性の高いスクロール圧縮機を提供する。
 以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
 (実施の形態1)
 以下、図1~図6Bを用いて、実施の形態1を説明する。
 [1-1.構成]
 図1に示すように、スクロール圧縮機100は、密閉容器1内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部10と、圧縮機構部10を駆動する電動機構部20と、が配置されて構成されている。
 密閉容器1は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴部1aと、胴部1aの下部開口を塞ぐ下蓋1bと、胴部1aの上部開口を塞ぐ上蓋1cと、で構成されている。密閉容器1には、圧縮機構部10に冷媒を導入する冷媒吸込管2と、圧縮機構部10にて圧縮された冷媒を密閉容器1の外に吐出する冷媒吐出管3と、が設けられている。
 圧縮機構部10は、固定スクロール11と、旋回スクロール12と、旋回スクロール12を旋回駆動する回転軸13と、を有している。
 電動機構部20は、密閉容器1に固定されたステータ21と、ステータ21の内側に配置されたロータ22と、を備える。ロータ22には上記回転軸13が固定されている。回転軸13の上端には、回転軸13に対して偏心した偏心軸13aが形成されている。偏心軸13aには、偏心軸13aの上面に開口する凹部によってオイル溜まりが形成されている。
 固定スクロール11及び旋回スクロール12の下方には、固定スクロール11及び旋回スクロール12を支持する主軸受30が設けられている。
 主軸受30には、回転軸13を軸支する軸受部31と、ボス収容部32と、が構成されている。主軸受30は、溶接又は焼き嵌め等によって密閉容器1に固定される。
 固定スクロール11は、円板状の固定スクロール鏡板11aと、固定スクロール鏡板11aから立設された渦巻状の固定渦巻きラップ11bと、固定渦巻きラップ11bの周囲を取り囲むように立設された外周壁部11cと、を備える。固定スクロール鏡板11aの略中心部に吐出ポート14が形成されている。
 旋回スクロール12は、円板状の旋回スクロール鏡板12aと、旋回スクロール鏡板12aの一方の面(ラップ側端面)から立設された旋回渦巻きラップ12bと、旋回スクロール鏡板12aの他方の面(反ラップ側端面)に形成された円筒状のボス部12cと、を備えている。旋回スクロール鏡板12aの他方の面は、旋回スクロール鏡板12aのラップ側端面と反対側の面である。
 旋回軸受け13dは、図2に示すように円筒状のボス部12cに嵌合されている。旋回軸受け13dのラップ側は、旋回スクロール鏡板12aによって閉塞され、反ラップ側は開放されている。旋回軸受け13dの開放されている側から、回転軸13の偏心軸13aが挿入されている。以下の説明においては、旋回軸受け13dのラップ側の端部を第1の端部13da、開放側の端部を第2の端部13dbとすることがある。
 固定スクロール11の固定渦巻きラップ11bと旋回スクロール12の旋回渦巻きラップ12bとは相互に噛み合わされ、固定渦巻きラップ11bと旋回渦巻きラップ12bとの間に複数の圧縮室15が形成される。
 ボス部12cは、旋回スクロール鏡板12aの略中央に形成されている。ボス部12cは、偏心軸13aがボス部12cに挿入された状態でボス収容部32に収容されている。
 固定スクロール11は、外周壁部11cで複数本のボルト(図示せず)を用いて主軸受30に固定される。一方、旋回スクロール12は、オルダムリングなどの自転拘束部材17によって、固定スクロール11に対する動きが規制される。旋回スクロール12の自転を拘束する自転拘束部材17は、固定スクロール11と主軸受30との間に設けられている。これにより、旋回スクロール12は、回転軸13の偏心軸13aがクランク回転するのに伴い、固定スクロール11に対して自転しないで旋回運動をする。
 密閉容器1の底部には、潤滑油を貯留する貯油部4が形成されている。回転軸13の下端部13bは、密閉容器1の下部に配置された副軸受18に軸支されている。
 回転軸13の下端には容積型のオイルポンプ5が設けられている。オイルポンプ5は、オイルポンプ5の吸い込み口が貯油部4内に存在するように配置されている。オイルポンプ5は、回転軸13によって駆動され、密閉容器1の底部に設けられた貯油部4にある潤滑油を、圧力条件や運転速度に関係なく確実に吸い上げるので、オイル切れの心配が解消される。
 回転軸13には、回転軸13の下端部13bから偏心軸13aに至る回転軸オイル供給孔13cが形成されている。オイルポンプ5で吸い上げられた潤滑油は、回転軸13内に形成されている回転軸オイル供給孔13cを通じて、副軸受18の軸受、軸受部31、ボス部12c内に供給される。
 冷媒吸込管2から吸入された冷媒は、吸入ポート15aから圧縮室15に導かれる。圧縮室15は、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動する。圧縮室15で所定の圧力に到達した冷媒は、固定スクロール11の中央部に設けられた吐出ポート14から吐出室6に吐出される。吐出ポート14には吐出リード弁(図示せず)が設けられている。圧縮室15で所定の圧力に到達した冷媒が吐出リード弁を押し開くことで、冷媒が吐出室6に吐出される。吐出室6に吐出された冷媒は、密閉容器1内上部に導出され、冷媒吐出管3から吐出される。
 本実施の形態のスクロール圧縮機100は、図2の要部の拡大断面図に示すように、ボス収容部32を高圧領域Aとし、自転拘束部材17の配置された旋回スクロール12の外周部を中間圧領域Bとしている。旋回スクロール12は、固定スクロール11に押しつけられている。以下、その構成を説明していく。
 偏心軸13aは、旋回軸受け13dを介して、ボス部12cに旋回駆動可能に挿入されている。偏心軸13aの外周面にはオイル溝13eが形成されている。
 旋回スクロール鏡板12aからのスラスト力を受ける主軸受30のスラスト面には、リング状のシール部材33が設けられている。シール部材33はボス収容部32の外周に配置されている。
 密閉容器1内は、吐出室6に吐出される冷媒と同じ高圧の冷媒で満たされている。回転軸オイル供給孔13cは、偏心軸13aの上端に開口している。このため、ボス部12cの内部は吐出冷媒と同等の高圧領域Aとなる。
 回転軸オイル供給孔13cを通ってボス部12c内に導入された潤滑油は、偏心軸13aの外周面に形成されたオイル溝13eによって旋回軸受け13d及びボス収容部32に供給される。ボス収容部32の外周にはシール部材33が設けられているので、ボス収容部32の内部は高圧領域Aとなる。
 旋回スクロール鏡板12aには、ボス部12c内に向かって形成された第1オイル導入孔51と、ラップ側端面の外周部に開口する第1オイル導出孔52と、第1オイル導入孔51と第1オイル導出孔52とを連通する第1鏡板オイル連通路53と、が設けられている。
 旋回スクロール鏡板12aには、旋回スクロール12の外周部における中間圧領域Bに開口する第2オイル導入孔61と、圧縮室15に開口する第2オイル導出孔62と、第2オイル導入孔61と第2オイル導出孔62とを連通する第2鏡板オイル連通路63と、が設けられている。本実施の形態の例では、第2オイル導入孔61は、旋回スクロール鏡板12aの上面に開口するように形成されている。
 このような構成により、旋回スクロール12の第2オイル導出孔62によって、中間圧領域Bと圧縮室15とが間欠的に連通される。これにより、圧縮室15の中間圧が中間圧領域Bに導かれ、様々な運転条件でも、必要最小限の荷重で旋回スクロール12を固定スクロール11に押し付けることができる。よって、圧縮機の摩擦損失を低減しつつ、旋回スクロール12が固定スクロール11から離反することを防止でき、圧縮室15の気密性を高めることができる。
 図3A~図3Dは、本実施の形態のスクロール圧縮機において、旋回運動に伴う圧縮室の容積変化を示す図であり、固定スクロール11に旋回スクロール12が噛み合わされた状態を、旋回スクロール12の背面から見た図である。図3Bは、図3Aから90度回転が進んだ状態、図3Cは、図3Bから更に90度回転が進んだ状態、図3Dは、図3Cから更に90度回転が進んだ状態を示している。
 固定スクロール11と旋回スクロール12とにより複数の圧縮室15が形成される。図3Aに示すように、旋回渦巻きラップ12bの外壁側には第1圧縮室15Aが形成され、図3Cに示すように旋回渦巻きラップ12bの内壁側には第2圧縮室15Bが形成される。
 固定スクロール11と旋回スクロール12とが噛み合わされた状態で、固定渦巻きラップ11bの外周端部11beと旋回渦巻きラップ12bの外周端部12beとが同等の位置となるように、固定渦巻きラップ11bの外周端部11beを延設させている。これにより、第1圧縮室15Aの冷媒を閉じ込める位置と第2圧縮室15Bの冷媒を閉じ込める位置とが、略180度ずれた位置になるようにしている。第1圧縮室15Aの吸入容積は、第2圧縮室15Bの吸入容積よりも大きくなるように構成されている。
 ここで、本実施形態のスクロール圧縮機100において、旋回軸受け13dの内径面13dcは、図5Aに示すように開放側の端点(第2の端部13db)に近づくほど径が大きくなるテーパ形状(第1のテーパ形状T1)を有する。或いは、スクロール圧縮機100において、偏心軸13aは、図5Bに示すように旋回軸受け13dの開放側に近づくほど径が小さくなるテーパ形状(第2のテーパ形状T2)を有していてもよい。旋回軸受け13dの軸線を含む平面における旋回軸受け13dの断面視において、第1のテーパ形状T1又は第2のテーパ形状T2と旋回軸受け13dの軸線とがなす角度θは、回転軸13が傾斜できる最大角度以上であり、且つ旋回軸受け13dの上端(第1の端部13da)とテーパ開始点との距離:L、偏心軸の直径:d、偏心軸受けの内壁の直径:Dとした時に以下の関係式を満たすように設定されていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 本実施の形態において、回転軸13が傾斜できる最大角度は、図4Aおよび図4Bに示す、主軸受30と回転軸13との間のクリアランス、及び、副軸受18と回転軸13との間のクリアランスによって規定される。
 旋回軸受け13dのテーパ形状または偏心軸13aのテーパ形状は、図5Aおよび図Bに示すように、偏心軸受け13dの軸方向における互いの摺動面である、偏心軸受け13dの内壁13dcと偏心軸13aの外周13abとの摺動範囲の途中の位置から開始する構成であってもよい。旋回軸受け13dまたは偏心軸13aに形成されるテーパ形状は、直線若しくは連続した曲線又はこれらの組合せにより構成されていてもよい。
 [1-2.動作]
 以上のように構成されたスクロール圧縮機100について、以下その動作、作用について説明する。
 図4Aおよび図4Bは、旋回スクロールを旋回させる回転軸13の回転状態を示している。図4Aは、圧縮負荷がない状態をしましており、図4Bは圧縮負荷がある状態を示している。スクロール圧縮機100は、ガス圧縮時には、回転軸13の端部に位置する偏心軸13aは、旋回スクロール12の旋回軸受け13dを押しながら回転するようになる。この際、旋回スクロール12の旋回スクロール鏡板12aの反ラップ面にかかる背圧によって、固定スクロール11に旋回スクロール12が押しつけられた状態が維持されている。そのため、図4Bに示すように、偏心軸13aは冷媒を圧縮する方向と略反対方向の力を受け、回転軸13は主軸受け30と副軸受け18とのクリアランス分が傾斜した状態で、回転しようとする。
 ガス圧縮過程における旋回軸受け13dにかかる負荷と転覆モーメントは、図6Aおよび図6Bに示すようになる。図6Aは旋回軸受け13dにテーパがない場合、図6Bは旋回軸受け13dにテーパを有する場合である。また、図6Aおよび図6Bの左下に、それぞれの場合において旋回軸受け13dにかかるガス圧縮の反力の大きさ(軸受け負荷)を示している。
 旋回軸受け13dにテーパ形状を有する図6Bの場合は、回転軸13が軸線に対して傾斜した状態で回転しても、旋回軸受け13dの下端(第2の端部13db)にガス圧縮力の反力が集中しないようにすることができる。このため、旋回スクロール12を転覆させようとする転覆モーメントZを抑制することができる。つまり、旋回スクロール12が受ける接線方向のガス荷重を旋回スクロールラップ側面で受ける力点と、旋回軸受け13dの反力を受ける点との距離が小さくなるため、旋回スクロール12を転覆させようとする転覆モーメントを抑制できる。従って、旋回スクロール12の挙動が安定するため、圧縮機の信頼性を高め、且つ、高効率なスクロール圧縮機とすることができる。
 また、図6Aの場合は、旋回軸受け13dの下端(第2の端部13db)にガス圧縮の反力が集中するため、旋回軸受け13dの上端(第1の端部13da)に向かって、偏心軸13aと旋回軸受け13dとのクリアランスが大きくなる。このため、偏心軸13aと旋回軸受け13dとの間に油膜を均等に形成するのが困難である。一方、図6Bの場合は、偏心軸13aと旋回軸受け13dとの間に適切なクリアランスができるため、金属接触を防ぐとともに、摺動部の油膜の形成を促進することができる。つまり、傾斜した偏心軸13aと旋回軸受け13dとの隙間を適切に設定でき、当該隙間に油膜を形成することで局所的な金属接触を防ぐことができる。よって、更に高効率な圧縮機とすることができる。
 また、本実施の形態においては、旋回軸受け13dまたは偏心軸13aのテーパ形状が互いの摺動面の途中から開始しているため、偏心軸13aと旋回軸受け13dとの隙間をテーパの開始点において最も小さくすることができる。これにより、旋回軸受け13dの開放されている側の下端(第2の端部13db)で局所的に面圧が大きくなることを防ぐことができ、摺動部分に油膜が形成されるのを促進することができる。
 なお、旋回軸受け13dまたは偏心軸13aに形成されるテーパ形状は、直線若しくは連続した曲線又はこれらの組合せにより構成されていてもよい。これにより、局所的な面圧をさらに分散させることができ、より低入力で高効率なスクロール圧縮機を提供できる。
 [1-3.効果等]
 以上のように、本実施の形態におけるスクロール圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部10と、圧縮機構部10を駆動する電動機構部20と、圧縮機構部10及び電動機構部20を収容した密閉容器1とを備える。圧縮機構部10は、固定スクロール11と、旋回スクロール12と、旋回スクロール12を旋回駆動する回転軸13とを有する。固定スクロール11は、円板状の固定スクロール鏡板11aと、固定スクロール鏡板11aに立設された固定渦巻きラップ11bとを備え、旋回スクロール12は、円板状の旋回スクロール鏡板12aと、旋回スクロール鏡板12aのラップ側端面に立設された旋回渦巻きラップ12bとを備える。固定渦巻きラップ11bと旋回渦巻きラップ12bとが相互に噛み合わされ、固定渦巻きラップ11bと旋回渦巻きラップ12bとの間に複数の圧縮室15が形成されている。圧縮室15は、旋回渦巻きラップの外壁側に第1圧縮室15A、旋回渦巻きラップ12bの内壁側に第2圧縮室15Bが形成されている。旋回スクロール鏡板12aの反ラップ面側に形成される背圧により、旋回スクロール12が固定スクロール11に押しつけられている。旋回スクロール12の旋回軸受け13dのラップ側は鏡板により閉塞されており、回転軸13の偏心軸13a側は解放されている。スクロール圧縮機100は、旋回軸受け13dが旋回軸受け13dの開放している側に向かって徐々に直径が大きくなるテーパ形状を有する、または、旋回軸受け13dに挿入された回転軸13の偏心軸13aが旋回軸受け13dの開放されている側に向かって徐々に直径が小さくなるテーパ形状を有するように構成されている。
 この形態によれば、旋回軸受け13dまたは偏心軸13aがテーパ形状を有することにより、接線方向のガス荷重を旋回スクロールラップ側面で受ける際の力点と、旋回軸受けの反力を受ける点との距離が小さくなり、旋回スクロール12を転覆させようとする転覆モーメントを抑制できる。従って、旋回スクロール12の挙動が安定し、高効率なスクロール圧縮機とすることができる。なお、本実施の形態ように、第1圧縮室15Aの吸入容積が第2圧縮室15Bの吸入容積よりも大きい構成等によって旋回スクロール12の挙動が不安定になりやすい場合においては、より効果的に旋回スクロール12の挙動を安定させることができる。
 本実施の形態の例では、旋回軸受け13dまたは偏心軸13aのテーパ形状が、旋回軸受け13dと偏心軸13aとの摺動面の途中から開始している構成である。これにより、旋回軸受け13dの開放された側の下端(第2の端部13db)において局所的に面圧が大きくなることを防ぎ、摺動部分の間に油膜が形成されるのを促進することができる。
 本実施の形態の例では、旋回軸受け13dまたは偏心軸13aに形成されるテーパ形状は、直線若しくは連続した曲線またはこれらの組合せで構成される。これにより、局所的な面圧をさらに分散させることができ、より低入力で高効率なスクロール圧縮機を提供できる。
 本実施の形態のスクロール圧縮機100は、旋回軸受け13dに設けられたテーパ形状が、旋回軸受け13dの開放側に近づくほど径が大きくなるように構成されている。なお、偏心軸受け13dの軸線を含む平面における旋回軸受け13dの断面において、テーパ形状と旋回軸受け13dの軸線とがなす角度θは、旋回軸受け13dの上端(第1の端部13da)とテーパ開始点との距離:L、偏心軸の直径:d、旋回軸受けの直径:Dとした際に、以下の関係式を満たすように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 これにより、偏心軸と旋回軸受けとの間に適切なクリアランスができ、金属接触を防ぐとともに、摺動部における油膜の形成を促進することができる。
 以上、本開示について上記実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、又は省略などを行うことができる。
 なお、本開示のスクロール圧縮機の冷媒としては、R32、二酸化炭素、又は炭素間に二重結合を有する冷媒を用いることができる。
 本開示にかかるスクロール圧縮機は、高効率化を実現できるため、温水暖房装置、空気調和機、給湯器、又は冷凍機などの各種冷凍サイクル装置に有用である。
 1 密閉容器
 1a 胴部
 1b 下蓋
 1c 上蓋
 2 冷媒吸込管
 3 冷媒吐出管
 4 貯油部
 5 オイルポンプ
 6 吐出室
 10 圧縮機構部
 11 固定スクロール
 11a 固定スクロール鏡板
 11b 固定渦巻きラップ
 11be 外周端部
 12 旋回スクロール
 12a 旋回スクロール鏡板
 12b 旋回渦巻きラップ
 12be 外周端部
 12c ボス部
 13 回転軸
 13a 偏心軸
 13ab 外周
 13b 下端部
 13c 回転軸オイル供給孔
 13d 旋回軸受け
 13da 第1の端部
 13db 第2の端部
 13dc 内壁(内径面)
 13e オイル溝
 14 吐出ポート
 15 圧縮室
 15A 第1圧縮室
 15B 第2圧縮室
 15a 吸入ポート
 17 自転拘束部材
 18 副軸受
 20 電動機構部
 21 ステータ
 22 ロータ
 30 主軸受
 31 軸受部
 32 ボス収容部
 33 シール部材
 51 第1オイル導入孔
 52 第1オイル導出孔
 53 第1鏡板オイル連通路
 61 第2オイル導入孔
 62 第2オイル導出孔
 63 第2鏡板オイル連通路
 100 スクロール圧縮機

Claims (6)

  1.  冷媒を圧縮する圧縮機構部であって、固定スクロールと、旋回スクロールと、偏心軸を有して前記旋回スクロールを旋回駆動する回転軸と、を有する圧縮機構部と、
     前記圧縮機構部を駆動する電動機構部と、
     前記圧縮機構部及び電動機構部が収容された密閉容器と、を備えたスクロール圧縮機であって、
     前記固定スクロールは、円板状の固定スクロール鏡板と、固定スクロール鏡板に立設された固定渦巻きラップと、を有し、
     前記旋回スクロールは、円板状の旋回スクロール鏡板と、前記旋回スクロール鏡板の一方の面に立設された旋回渦巻きラップと、前記旋回スクロール鏡板の他方の面に配置された円筒状のボス部と、前記ボス部の内部に嵌合され、前記偏心軸を受ける旋回軸受けと、を有し、
     前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとが相互に噛み合わされて、前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとの間に複数の圧縮室が形成されており、
     前記旋回スクロールは、前記旋回スクロール鏡板の前記他方の面の側からの背圧によって前記固定スクロールに押しつけられるように構成されており、
     前記旋回軸受けは、前記旋回スクロール鏡板の側に配置された第1の端部、及び、前記第1の端部の反対側に配置されて前記偏心軸の挿入される第2の端部を有し、
     前記スクロール圧縮機は、
      前記旋回軸受けの内壁が、第1の端部側から第2の端部側に向かうに従って直径の大きくなる第1のテーパ形状を有する、または、
      前記旋回軸受けに挿入された偏心軸の外周が、前記第1の端部側から前記第2の端部側に向かうに従って直径の小さくなる第2のテーパ形状を有するように構成されている、
    スクロール圧縮機。
  2.  前記第1のテーパ形状または前記第2のテーパ形状は、前記偏心軸受けの軸方向における前記偏心軸受けの前記内壁と前記偏心軸の前記外周との摺動範囲の途中の位置から開始するように構成されている、
    請求項1に記載のスクロール圧縮機。
  3.  前記第1のテーパ形状または前記第2のテーパ形状は、直線若しくは連続した曲線又はこれらの組合せで構成されている、
    請求項1または請求項2に記載のスクロール圧縮機。
  4.  前記第1のテーパ形状又は前記第2のテーパ形状は、前記旋回軸受けの軸線を含む平面での断面視において、
      前記第1のテーパ形状又は前記第2のテーパ形状の表面と前記軸線とのなす角度θが前記回転軸の傾斜できる角度より大きく、且つ
      旋回軸受けの前記第1の端部と前記第1のテーパ形状又は前記第2のテーパ形状のテーパ開始点との距離:L、前記偏心軸の直径:d、前記旋回軸受けの前記内壁の直径:Dとした時に以下の関係式を満たすように構成されている、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  5.  前記スクロール圧縮機は、前記回転軸を軸支する、主軸受け及び副軸受けを有し、
     前記回転軸の傾斜できる前記角度は、前記主軸受けと前記回転軸との間、および、前記副軸受けと前記回転軸との間のクリアランスによって規定される、
    請求項4に記載のスクロール圧縮機。
  6.  前記複数の圧縮室は、前記旋回渦巻きラップの外壁側に配置された第1圧縮室と、前記旋回渦巻きラップの内壁側に配置された第2圧縮室と、を含み、
     前記第1圧縮室の吸入容積は、前記第2圧縮室の吸入容積よりも大きい、
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のスクロール圧縮機。
PCT/JP2021/001571 2020-02-05 2021-01-19 スクロール圧縮機 WO2021157332A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180010824.5A CN115053069A (zh) 2020-02-05 2021-01-19 涡旋式压缩机
EP21751392.8A EP4102074A4 (en) 2020-02-05 2021-01-19 SPIRAL COMPRESSOR
JP2021575692A JPWO2021157332A1 (ja) 2020-02-05 2021-01-19

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020017533 2020-02-05
JP2020-017533 2020-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021157332A1 true WO2021157332A1 (ja) 2021-08-12

Family

ID=77199272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/001571 WO2021157332A1 (ja) 2020-02-05 2021-01-19 スクロール圧縮機

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4102074A4 (ja)
JP (1) JPWO2021157332A1 (ja)
CN (1) CN115053069A (ja)
WO (1) WO2021157332A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09195956A (ja) * 1997-03-07 1997-07-29 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JPH11141472A (ja) * 1997-11-11 1999-05-25 Daikin Ind Ltd スクロール型流体機械
JP2000179481A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JP4892238B2 (ja) 2003-10-17 2012-03-07 パナソニック株式会社 スクロール圧縮機
JP2017082840A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 ダイキン工業株式会社 軸受構造、及びスクロール型圧縮機
WO2018096823A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 非対称スクロール圧縮機

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4836758A (en) * 1987-11-20 1989-06-06 Copeland Corporation Scroll compressor with canted drive busing surface
JPH0472484A (ja) * 1990-07-10 1992-03-06 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
KR100414123B1 (ko) * 2001-12-26 2004-01-07 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 마찰손실 저감 장치
KR100451232B1 (ko) * 2002-02-19 2004-10-02 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기의 가스 압축력 지지구조
JP6578504B2 (ja) * 2013-04-30 2019-09-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 スクロール圧縮機
JP6484796B2 (ja) * 2014-04-24 2019-03-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 スクロール圧縮機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09195956A (ja) * 1997-03-07 1997-07-29 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
JPH11141472A (ja) * 1997-11-11 1999-05-25 Daikin Ind Ltd スクロール型流体機械
JP2000179481A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JP4892238B2 (ja) 2003-10-17 2012-03-07 パナソニック株式会社 スクロール圧縮機
JP2017082840A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 ダイキン工業株式会社 軸受構造、及びスクロール型圧縮機
WO2018096823A1 (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 非対称スクロール圧縮機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4102074A4

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021157332A1 (ja) 2021-08-12
CN115053069A (zh) 2022-09-13
EP4102074A1 (en) 2022-12-14
EP4102074A4 (en) 2023-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10830237B2 (en) Compressor having integrated flow path structure
US9157438B2 (en) Scroll compressor with bypass hole
US11248608B2 (en) Compressor having centrifugation and differential pressure structure for oil supplying
KR102056371B1 (ko) 스크롤 압축기
KR102051094B1 (ko) 스크롤 압축기
KR100518016B1 (ko) 스크롤 압축기의 역방향 운전방지장치
WO2021157332A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2008121481A (ja) スクロール流体機械
KR20140136797A (ko) 스크롤 압축기
KR20010014606A (ko) 용적형 유체 기계
US11434908B2 (en) Compressor having lubrication structure for thrust surface
JP2009174407A (ja) スクロール圧縮機
WO2021153099A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2008274964A (ja) スクロール型圧縮機
KR100548488B1 (ko) 스크롤압축기의 오일 공급구조
JP2005163745A (ja) スクロール圧縮機
WO2018051750A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2021099035A (ja) スクロール圧縮機
WO2022176487A1 (ja) スクロール圧縮機及び機器
JP5278228B2 (ja) スクロール圧縮機
JPS62291401A (ja) スクロ−ル形流体機械
WO2021124973A1 (ja) スクロール圧縮機
KR102492951B1 (ko) 올담링을 구비한 압축기
WO2022264792A1 (ja) スクロール圧縮機
KR101988719B1 (ko) 편심부 하면에 오일 그루브가 구비된 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21751392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021575692

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021751392

Country of ref document: EP

Effective date: 20220905