JP3806507B2

JP3806507B2 - Scroll compressor

Info

Publication number: JP3806507B2
Application number: JP09105598A
Authority: JP
Inventors: 和▲禧▼ 杉本; 敏彦光永; 里　　和哉; 一昭藤原; 兼三松本; 剛弘西川; 孝佐藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2018-03-19
Also published as: JPH11270476A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調・冷凍機器などに搭載されるスクロール型圧縮機に関するものであり、更に詳しくは、固定スクロールと揺動スクロールとを噛み合わせて形成される複数の圧縮室にて圧縮させた圧縮ガスを密閉容器内へ吐出した後、密閉容器外へ吐出するようにしたスクロール型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より空気調和機などの冷凍サイクルに使用される横置き型のスクロール型圧縮機は、例えば特公平７−９９１５０号公報に示されている。係る従来のスクロール型圧縮機を図４で説明すると、両端が閉鎖された筒状の密閉容器１の内側には電動要素２とスクロール圧縮要素３とが内蔵されている。電動要素２は密閉容器１の内壁面側に固定されたステータ４と、このステータ４の内側に回転自在に支持されたロータ５とから成り、このロータ５には回転軸６が貫通状態に結合されている。
【０００３】
この回転軸６の一端は上記スクロール圧縮要素３の一部を構成する支持フレーム７の軸受部に回転自在に支持されている。そして、回転軸６の他端側はロータ５から突出しており、この先端部にはトロコイドポンプなどの容積型ポンプ８が接続されている。そして、上記容積型ポンプ８の端部には油導入管９が接続されている。この油導入管９の吸込側の端部は上記密閉容器１内に収容された潤滑油ｂに没するように下方に延長されている。
【０００４】
また、上記回転軸６には容積型ポンプ８によって潤滑油ｂを供給する油通路が軸方向に穿設されており、潤滑油が支持フレーム７などの各摺動部に供給された後、再循環されるように構成されている。
【０００５】
そして、上記支持フレーム７に貫通する状態に支持された回転軸６の一端部は、その中心が回転軸６の軸心と偏心して設けられたピン部（クランク部）１０として形成されており、このピン部１０には揺動スクロール１１が連接されている。この揺動スクロール１１は円盤状に形成されており、背面の中央部に上記ピン部１０が接続されるボス穴部１２が形成されている。この揺動スクロール１１の表面には渦巻き形状のラップ１３が一体に形成されている。
【０００６】
また、支持フレーム７には固定スクロール１４が結合されている。この固定スクロール１４には上記揺動スクロール１１に対面する部分に渦巻き形状のラップ１５が形成されており、上記ラップ１３との間に複数の圧縮室１６を形成している。これらの圧縮室１６の外周部で冷媒ガスを吸い込み、漸次中心に移動していくことで容積を縮小して冷媒ガスを圧縮するように構成されている。
【０００７】
固定スクロール１４の中央部には吐出ポート１７が形成されており、この吐出ポート１７の外側を包囲する状態で固定スクロール１４には消音器１８が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では回転軸６の一端部に取り付けられた容積型ポンプ８によって密閉容器１内底部に収容された潤滑油ｂを吸い上げ、この回転軸６の一端から他端に渡って形成された油通路によって他端部から各摺動部に供給するように構成していたため、油導入管９や容積型ポンプ８が必要となり、部品点数が増加する問題があった。
【０００９】
そこで、揺動スクロール１１と支持フレーム７間を冷媒吸入側と同じ低圧とし、密閉容器１内の高圧との差圧を用いて各摺動部に給油を行う方法もある。係る方法によれば上記容積型ポンプ８などを廃止することが可能となる。しかしながら、係る差圧を構成するためには、支持フレームと回転軸の間を潤滑油にてガスシールするために、軸受部と回転軸間のクリアランスを狭くし、これを厳格に管理しなければ成らなくなる。
【００１０】
そして、係る問題は、ボス穴部１２とピン部１０の間のガスシールに対しても同様に発生する。
【００１１】
そこで、本発明は差圧により摺動部に給油する際のガスシールを容易としたスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のスクロール型圧縮機は、密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動要素によって駆動されるスクロール圧縮要素と、密閉容器内に装着されてスクロール圧縮要素を支持すると共に、中央に電動要素の回転軸の一端部側を軸支するための軸受部を設けた支持フレームと、密閉容器内に収容された潤滑油とを備え、スクロール圧縮要素は中央部に圧縮ガスの吐出ポートを設けると共に一方の面に渦巻き状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールに対して電動要素の駆動により公転し、一方の面に渦巻き状のラップを有する揺動スクロールとから構成され、両ラップを互いに噛み合わせて複数の圧縮室を形成し、密閉容器外から吸入した冷媒ガスをこの圧縮室にて圧縮して吐出ポートから密閉容器内に吐出した後、密閉容器外に吐出するようにしたものであって、回転軸内に形成された油通路と、この油通路に潤滑油を送るための給油手段と、支持フレームの軸受部に形成された収納部と、回転軸との間に所定のクリアランスを存して収納部内に移動自在に収納され、回転軸との間をシールする環状のシール部材とを備え、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたものである。
【００１３】
請求項１の発明によれば、シール部材は回転軸の回転により自動調芯され、荷重を受けない位置に安定するので、シール部材の寸法管理を適切に行うだけで、軸受部のガスシールを行うことが可能となると共に、回転軸と軸受部間のクリアランスの管理を厳密に行う必要がなくなり、加工コストを削減できると共に、軸受部の耐磨耗性が向上し、結果としてガスシール性も改善されるものである。
【００１４】
特に、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたので、密閉型ポンプなどが不要となり、部品点数を削減できるものである。また、シール部材と回転軸間には所定のクリアランスが構成されるので、シール部材の耐摩耗性の低下や摺動ロスの発生も回避できる。
【００１５】
請求項２の発明のスクロール型圧縮機は、密閉容器内に設けられた電動要素と、この電動要素によって駆動されるスクロール圧縮要素と、密閉容器内に装着されてスクロール圧縮要素を支持すると共に、中央に電動要素の回転軸の一端部側を軸支するための軸受部を設けた支持フレームと、密閉容器内に収容された潤滑油とを備え、スクロール圧縮要素は中央部に圧縮ガスの吐出ポートを設けると共に一方の面に渦巻き状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールに対して電動要素の駆動により公転し、一方の面に渦巻き状のラップを有する揺動スクロールとから構成され、両ラップを互いに噛み合わせて複数の圧縮室を形成し、密閉容器外から吸入した冷媒ガスをこの圧縮室にて圧縮して吐出ポートから密閉容器内に吐出した後、密閉容器外に吐出するようにしたものであって、回転軸内に形成された油通路と、この油通路に潤滑油を送るための給油手段と、揺動スクロールの他方の面の中央部に突設されたボス穴部と、回転軸の先端にその中心が当該回転軸の軸心と偏心して設けられ、ボス穴部に挿入されたピン部と、ボス穴部内面に形成された収納部と、回転軸との間に所定のクリアランスを存して収納部内に移動自在に収納され、回転軸のピン部との間をシールする環状のシール部材とを備え、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、同様にシール部材は回転軸の回転により自動調芯され、荷重を受けない位置に安定するので、シール部材の寸法管理を適切に行うだけで、ボス穴部のガスシールを行うことが可能となると共に、回転軸のピン部と揺動スクロールのボス穴部間のクリアランスの管理を厳密に行う必要がなくなり、加工コストを削減できると共に、ボス穴部の耐磨耗性が向上し、結果としてガスシール性も改善されるものである。
【００１７】
特に、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたので、密閉型ポンプなどが不要となり、部品点数を削減できるものである。また、シール部材と回転軸間には所定のクリアランスが構成されるので、シール部材の耐摩耗性の低下や摺動ロスの発生も回避できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１に基づいて詳述する。図１は本発明に係る横置き型のスクロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【００１９】
図１に示される圧縮機２０はスクロール型圧縮機であり、両端が閉鎖された筒状の密閉容器２１を備えている。この密閉容器２１内には電動要素２２と、この電動要素２２によって駆動されるスクロール圧縮要素２３とが収容されている。
【００２０】
上記電動要素２２は上記密閉容器２１の内部に固定されたステータ２４と、このステータ２４の中央部に位置されたロータ２５とを有し、このロータ２５の中心部には上記密閉容器２１の軸心方向に向けられた回転軸２６が貫通状態に結合され、その一端側は上記スクロール圧縮要素２３を支持する支持フレーム２７の中央部に貫通され、回転自在に支持されている。上記支持フレーム２７は上記密閉容器２１の内壁面に結合固定されている。
【００２１】
また、上記支持フレーム２７を貫通した回転軸２６の端部にはその中心が回転軸２６の軸心と偏心して設けたピン部（クランク部）２９が形成されている。このピン部２９には揺動スクロール３０が連接されている。この揺動スクロール３０は、円盤状の鏡板の背面中央部に上記ピン部２９を挿入して連接するボス穴部３１と、上記鏡板の表面に形成された渦巻き状のラップ３２とを備えている。
【００２２】
また、上記支持フレーム２７には固定スクロール３３が結合されている。この固定スクロール３３は上記揺動スクロール３０のラップ３２に互い違い状態に位置して複数の圧縮室３４を形成する渦巻き状のラップ３５が形成されている。
【００２３】
そして、上記固定スクロール３３の側壁面には上記密閉容器２１に貫通された冷媒ガスの吸入管３６が接続されている。また、上記固定スクロール３３の中央部には、圧縮された冷媒ガスを密閉容器２１内に吐出する吐出ポート３７が設けられている。
【００２４】
この場合、吸入管３６から吸入される冷媒ガスのスクロール圧縮要素２３の吸入側と、上記揺動スクロール３０の背面（上記鏡板のボス穴部３１のある側の面）と上記支持フレーム２７との間は上記揺動スクロール３０の鏡板の周縁部において連通させてあるので、この間の圧力は上記冷媒ガス吸入側と略同じに低く、前記密閉容器２１内の圧力より低い中間圧となる。
【００２５】
ここで、支持フレーム２７の軸受部２８の揺動スクロール３０側の縁部は、図２に示す如く回転軸２６から離間する方向に拡張されており、この拡張部分の揺動スクロール３０側には環状のスラストプレート５２が支持フレーム２７に固定され、これら支持フレーム２７とスラストプレート５２によって軸受部２８には外側に拡開された収納部５３が形成されている。
【００２６】
そして、この収納部５３内には環状のシール部材５４が移動自在に収納され、回転軸２６の周囲に位置している。尚、前記ブッシュ５１と回転軸２６間のクリアランスは２０μｍ〜４０μｍ程度に設定されているが、シール部材５４と回転軸２６間のクリアランスは１０μｍ〜２０μｍに設定されている。
【００２７】
また、この実施例ではピン部２９とボス穴部３１間のクリアランスも１０μｍ〜２０μｍに設定されているものとする。
【００２８】
他方、回転軸２６の他の端部には差圧式給油部３８が設けられている。この給油部３８は、密閉容器２１内に装着されて回転軸２６を軸支すると共に、油導入管３９を装着した副軸受部４０を備えた副支持フレーム４１を備えている。この副支持フレーム４１と回転軸２６の間には、ベアリング４２が介在されており、このベアリング４２の受け部４３が前記副軸受部４０に設けられている。
【００２９】
ここで、上記密閉容器２１には所定のレベルまで潤滑油ｂが収容されており、この潤滑油ｂは前述した差圧によって前記給油部３８から吸い上げられて回転軸２６の中に設けた油通路４４を経て前記軸受部２８を含む各摺動部に送られ、循環して使用されるように構成されている。
【００３０】
回転軸２６は軸受部２８により軸支されている部分の中途に前記油通路４４から前記軸受部２８の摺動面に通じる小孔４５が設けられている。この小孔４５の出口から始まり前記揺動スクロール３０側に向かって回転軸２６の表面にこの小孔４５と連絡する溝４６が、回転軸２６が軸受部２８により軸支されている部分の外まで、設けられている。
【００３１】
そして、回転軸２６の一端面から出た潤滑油は、ボス穴部３１とピン部２９の摺動面をガスシールし、前記小孔４５を通過した潤滑油は前記溝４６を流れて摺動面を循環する。また、シール部材５４は密閉容器１内の圧力（高圧）と揺動スクロール３０及び支持フレーム２７間の圧力（中間圧）との差圧によってスラストプレート５２に押し付けられるので、このシール部材５４よりスクロール圧縮要素２３側も潤滑油によりガスシールされる。
【００３２】
上記のように構成した横置き型スクロール型圧縮機２０が運転を開始すると、冷媒ガスは吸入管３６からスクロール圧縮要素２３の外周部に吸入されて、漸次中心に移動していくことで圧縮され、固定スクロール３３の中央部に設けた吐出ポート３７から密閉容器２１内に吐出され、この空間で同伴した潤滑油が分離され、脈動が低減される。
【００３３】
吐出されたガスは固定スクロール３３と支持フレーム２７に設けた図示しない通路を流れて、電動要素２２側に行き、ロータ２５の回転による遠心力とステータ２４や副支持フレーム４１などの邪魔板効果などで冷媒ガス中の潤滑油がさらに分離される。そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは吐出管４７から密閉容器２１外に吐出される。分離された潤滑油は密閉容器２１の底部に溜まり、循環して使用される。
【００３４】
また、シール部材５４は、回転軸２６の回転により自動調芯され、荷重を受けない位置に安定する。
【００３５】
冷媒ガス吸入側と、揺動スクロール３０の背面と支持フレーム２７の間を連通させてあるので、この間の圧力は中間圧となり、密閉容器２１内の圧力より低くなっている。この差圧により、潤滑油ｂは前記給油部３８の油導入管３９から吸い上げられて、回転軸２６の中に設けた油通路４４を経て高圧下で供給される。
【００３６】
供給された高圧の潤滑油の一部は前記小孔４５を通過し、圧縮要素２３の方向に向かって溝４６を流れて摺動面を潤滑する。
【００３７】
このとき、回転軸２６とシール部材５４のクリアランスは前述の如く非常に小さいので、このシール部材５４と回転軸２６及びスラストプレート５２間は良くガスシールされる。
【００３８】
一方、回転軸２６の一端部から出た高圧の潤滑油はボス穴部３１とピン部２９の摺動面を良くガスシールする。これらの潤滑油は揺動スクロール３０と支持フレーム２７の間を流れ、オルダムリング４８溝部の潤滑を行った後、揺動スクロール３０の鏡板の周縁部を経てスクロール圧縮要素２３内の冷媒ガス吸入側に供給されて摺動面の潤滑を行い、その後圧縮ガスと共に吐出ポート３７から密閉容器２１内へ吐出され、圧縮ガスと分離されて密閉容器２１の底部に流れる。
【００３９】
尚、オルダムリング４８は、支持フレーム２７と揺動スクロール３０との間に介装されており、電動要素２２の駆動により固定スクロール３３に対して揺動スクロール３０が自転しないように円軌道上を公転させるように構成されている。
【００４０】
前記給油部３８の副支持フレーム４１と回転軸２６の間にはベアリング４２が介在させてあり、このベアリング４２の受け部４３を前記副軸受部４０に設けたので、回転軸２６の回転が安定し、スムーズになって圧縮効率が向上すると共に、振動や騒音が少なくなる効果がある。
【００４１】
回転軸２６と前記副軸受部４０の摺動部の間隙４９を調整することにより、冷媒ガスが潤滑油中に入らないようにすることができる。間隙４０をあまり大きくするとガスが潤滑油中に入る恐れがあり、逆に間隙４９をあまり小さくすると回転軸２６への抵抗が大きくなる恐れがあるので、間隙４９を適切に調整することが必要である。
【００４２】
ここで、図３はもう一つの発明のスクロール型圧縮機２０の構成を示している。この場合、揺動スクロール３０のボス穴部３１内面の支持フレーム２７側の縁部は、ピン部２９から離間する方向に拡張されており、この拡張部分の支持フレーム２７側には環状のスラストプレート６２がボス穴部３１に固定され、これらボス穴部３１とスラストプレート６２によって外側に拡開された収納部６３が形成されている。
【００４３】
また、この収納部６３のピン部２９の先端側には、ボス穴部３１とピン部２９との間に前述同様のブッシュ６６が介設されている。そして、前記収納部６３内には環状のシール部材６４が移動自在に収納され、ピン部２９の周囲に位置している。尚、前記ブッシュ６６とピン部２９間のクリアランスは２０μｍ〜４０μｍ程度に設定されているが、シール部材６４とピン部２９間のクリアランスは１０μｍ〜２０μｍに設定されている。
【００４４】
このように、ピン部２９とシール部材６４のクリアランスは非常に小さいので、このシール部材６４とピン部２９及びスラストプレート６２間は、回転軸２６の端面から出た潤滑油によって良くガスシールされることになる。
【００４５】
尚、本発明で使用する冷媒としては、オゾン層を破壊する危険性の無い若しくは少ない冷媒、具体的には、例えば、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）単体、又は、Ｒ１３４ａとジフルオロメタン（Ｒ−３２）とペンタフルオロエタン（Ｒ−１２５）との混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ）、Ｒ−３２とＲ−１２５との混合冷媒（Ｒ４１０Ａ）などのＨＦＣ系冷媒、ハイドロクロロジフルオロメタン（Ｒ２２）単体、又は、混合冷媒などのＨＣＦＣ系冷媒などを挙げることができる。
【００４６】
また、本発明で使用する潤滑油としては、具体的には、例えば、これらの冷媒と相溶性のあるエステル系オイル、エーテル系オイル、或いは、これらの冷媒と相溶性のないアルキルベンゼン系オイル、或いは、これらの混合物などを挙げることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１の発明によれば、回転軸内に形成された油通路と、この油通路に潤滑油を送るための給油手段と、支持フレームの軸受部に形成された収納部と、この収納部内に移動自在に収納され、回転軸との間をシールする環状のシール部材とを備えるため、シール部材は回転軸の回転により自動調芯され、荷重を受けない位置に安定する。即ち、本発明によれば、シール部材の寸法管理を適切に行うだけで、軸受部のガスシールを行うことが可能となる。
【００４８】
これにより、回転軸と軸受部間のクリアランスの管理を厳密に行う必要がなくなり、加工コストを削減できると共に、軸受部の耐磨耗性が向上し、結果としてガスシール性も改善されるものである。特に、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたので、密閉型ポンプなどが不要となり、部品点数を削減できるものである。また、シール部材と回転軸間には所定のクリアランスが構成されるので、シール部材の耐摩耗性の低下や摺動ロスの発生も回避できる。
【００４９】
また、請求項２の発明によれば、回転軸内に形成された油通路と、この油通路に潤滑油を送るための給油手段と、揺動スクロールの背面の中央部に突設されたボス穴部と、回転軸の先端にその中心が当該回転軸の軸心と偏心して設けられ、ボス穴部に挿入されたピン部と、ボス穴部内面に形成された収納部と、この収納部内に移動自在に収納され、回転軸のピン部との間をシールする環状のシール部材とを備えているので、シール部材は回転軸の回転により自動調芯され、荷重を受けない位置に安定する。即ち、本発明によれば、シール部材の寸法管理を適切に行うだけで、ボス穴部のガスシールを行うことが可能となる。
【００５０】
これにより、回転軸のピン部と揺動スクロールのボス穴部間のクリアランスの管理を厳密に行う必要がなくなり、加工コストを削減できると共に、ボス穴部の耐磨耗性が向上し、結果としてガスシール性も改善されるものである。特に、密閉容器外から吸入した冷媒ガスの吸入側を揺動スクロールの背面と支持フレームの間に連通させてこの間の圧力を密閉容器内の圧力より低くし、この差圧によってシール部材を収納部内面に押し付けてガスシールすると共に、給油手段から潤滑油を油通路を経て各摺動部に送り、循環して使用するようにしたので、密閉型ポンプなどが不要となり、部品点数を削減できるものである。また、シール部材と回転軸間には所定のクリアランスが構成されるので、シール部材の耐摩耗性の低下や摺動ロスの発生も回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール型圧縮機の一実施例の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のスクロール型圧縮機の軸受部の拡大断面図である。
【図３】もう一つの本発明のスクロール型圧縮機のボス穴部の拡大断面図である。
【図４】従来の横置き型のスクロール型圧縮機の一実施例の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
ｂ潤滑油
２０スクロール型圧縮機
２１密閉容器
２２電動要素
２３スクロール圧縮要素
２６回転軸
２７支持フレーム
２８軸受部
２９ピン部
３０揺動スクロール
３１ボス穴部
３２、３５ラップ
３３固定スクロール
３４圧縮室
３６吸入管
３７吐出ポート
４４油通路
４７吐出管
５１、６６ブッシュ
５２、６２スラストプレート
５３、６３収納部
５４、６４シール部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll type compressor mounted on, for example, an air conditioning / refrigeration apparatus, and more specifically, compressed in a plurality of compression chambers formed by meshing a fixed scroll and an orbiting scroll. The present invention relates to a scroll type compressor in which compressed gas is discharged into a sealed container and then discharged out of the sealed container.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a horizontal scroll compressor used in a refrigeration cycle such as an air conditioner is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-99150. Such a conventional scroll compressor will be described with reference to FIG. 4. An electric element 2 and a scroll compression element 3 are built in a cylindrical sealed container 1 whose both ends are closed. The electric element 2 includes a stator 4 fixed to the inner wall surface side of the hermetic container 1 and a rotor 5 rotatably supported on the inner side of the stator 4. A rotating shaft 6 is coupled to the rotor 5 in a penetrating state. Has been.
[0003]
One end of the rotary shaft 6 is rotatably supported by a bearing portion of a support frame 7 constituting a part of the scroll compression element 3. And the other end side of the rotating shaft 6 protrudes from the rotor 5, and a positive displacement pump 8 such as a trochoid pump is connected to this distal end portion. An oil introduction pipe 9 is connected to the end of the positive displacement pump 8. The end portion on the suction side of the oil introduction pipe 9 is extended downward so as to be immersed in the lubricating oil b accommodated in the sealed container 1.
[0004]
The rotary shaft 6 is provided with an oil passage for supplying the lubricating oil b by the positive displacement pump 8 in the axial direction. After the lubricating oil is supplied to each sliding portion such as the support frame 7, the oil passage is restarted. It is configured to be circulated.
[0005]
The one end portion of the rotating shaft 6 supported so as to penetrate the support frame 7 is formed as a pin portion (crank portion) 10 whose center is eccentric from the axis of the rotating shaft 6. A rocking scroll 11 is connected to the pin portion 10. The orbiting scroll 11 is formed in a disc shape, and a boss hole 12 to which the pin portion 10 is connected is formed at the center of the back surface. A spiral wrap 13 is integrally formed on the surface of the swing scroll 11.
[0006]
A fixed scroll 14 is coupled to the support frame 7. The fixed scroll 14 is formed with a spiral wrap 15 at a portion facing the rocking scroll 11, and a plurality of compression chambers 16 are formed between the fixed scroll 14 and the wrap 13. The refrigerant gas is sucked in the outer peripheral portion of these compression chambers 16 and is gradually moved to the center to reduce the volume and compress the refrigerant gas.
[0007]
A discharge port 17 is formed at the center of the fixed scroll 14, and a silencer 18 is provided on the fixed scroll 14 so as to surround the outside of the discharge port 17.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, the lubricating oil b accommodated in the inner bottom portion of the hermetic container 1 is sucked up by the positive displacement pump 8 attached to one end portion of the rotating shaft 6, and formed from one end of the rotating shaft 6 to the other end. Since the oil passage is configured to supply each sliding portion from the other end portion, the oil introduction pipe 9 and the positive displacement pump 8 are necessary, and there is a problem that the number of parts increases.
[0009]
Therefore, there is also a method in which the pressure between the swing scroll 11 and the support frame 7 is set to the same low pressure as that on the refrigerant suction side, and oil is supplied to each sliding portion using a differential pressure from the high pressure in the sealed container 1. According to this method, the positive displacement pump 8 and the like can be eliminated. However, in order to construct such a differential pressure, the clearance between the bearing portion and the rotary shaft must be narrowed and strictly controlled in order to gas-seal the lubricating oil between the support frame and the rotary shaft. It will not be made.
[0010]
Such a problem also occurs in the gas seal between the boss hole portion 12 and the pin portion 10.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scroll compressor that facilitates gas sealing when oil is supplied to a sliding portion by differential pressure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The scroll compressor according to the first aspect of the present invention is an electric element provided in an airtight container, a scroll compression element driven by the electric element, and mounted in the airtight container to support the scroll compression element, The scroll compression element is provided with a support frame provided with a bearing portion for supporting one end of the rotating shaft of the electric element in the center, and lubricating oil contained in a sealed container. A fixed scroll having a spiral wrap on one surface and a revolving scroll driven by an electric element with respect to the fixed scroll and having a spiral wrap on one surface; Both wraps mesh with each other to form a plurality of compression chambers. Refrigerant gas drawn from outside the sealed container is compressed in this compression chamber and discharged from the discharge port into the sealed container. Thereafter, the oil is discharged to the outside of the sealed container, and is formed in an oil passage formed in the rotating shaft, an oil supply means for sending lubricating oil to the oil passage, and a bearing portion of the support frame. Refrigerant gas sucked from the outside of the hermetic container, comprising an annular seal member that is movably accommodated in the accommodating portion with a predetermined clearance between the accommodating portion and the rotating shaft, and that seals between the rotating shaft The suction side is communicated between the back of the orbiting scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the hermetic container, and the pressure difference seals the seal member against the inner surface of the storage portion by this differential pressure. Lubricating oil is sent from the means to each sliding part through the oil passage and circulated for use.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, since the seal member is automatically aligned by the rotation of the rotary shaft and is stable at a position not subjected to a load, the gas seal of the bearing portion can be obtained only by appropriately managing the dimensions of the seal member. It is possible to do this, and it becomes unnecessary to strictly manage the clearance between the rotating shaft and the bearing part, so that the processing cost can be reduced and the wear resistance of the bearing part is improved, and as a result, the gas sealing property is also improved. It will be improved.
[0014]
In particular, the suction side of the refrigerant gas sucked from the outside of the sealed container is communicated between the back surface of the swing scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the sealed container. Gas seals are pressed against the inner surface, and lubricating oil is sent from the oil supply means to each sliding part via the oil passage and circulated for use, eliminating the need for a sealed pump and reducing the number of parts It is. In addition, since a predetermined clearance is formed between the seal member and the rotating shaft, it is possible to avoid a decrease in wear resistance of the seal member and occurrence of sliding loss.
[0015]
The scroll compressor according to the invention of claim 2 is an electric element provided in the sealed container, a scroll compression element driven by the electric element, and mounted in the sealed container to support the scroll compression element, The scroll compression element is provided with a support frame provided with a bearing portion for supporting one end of the rotating shaft of the electric element in the center, and lubricating oil contained in a sealed container. A fixed scroll having a spiral wrap on one surface and a revolving scroll driven by an electric element with respect to the fixed scroll and having a spiral wrap on one surface; Both wraps mesh with each other to form a plurality of compression chambers. Refrigerant gas drawn from outside the sealed container is compressed in this compression chamber and discharged from the discharge port into the sealed container. After that, the oil is discharged out of the sealed container, and includes an oil passage formed in the rotary shaft, an oil supply means for sending lubricating oil to the oil passage, and the center of the other surface of the orbiting scroll. The boss hole projecting from the part, the center of the rotating shaft at the tip of the rotating shaft is eccentric from the axis of the rotating shaft, the pin part inserted into the boss hole, and the inner surface of the boss hole An annular sealing member that is movably accommodated in the accommodating portion with a predetermined clearance between the accommodating portion and the rotating shaft and that seals between the pin portion of the rotating shaft and is sucked from outside the sealed container The refrigerant gas suction side is communicated between the back surface of the orbiting scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the sealed container, and the seal member is pressed against the inner surface of the storage portion by this differential pressure to perform gas sealing. At the same time, lubricating oil from the oil supply means passes through the oil passage. Feeding the sliding portion, it is obtained by the use circulating.
[0016]
According to the invention of claim 2, similarly, the seal member is automatically centered by the rotation of the rotary shaft and is stabilized at a position not subjected to a load. Gas sealing can be performed, and it is not necessary to strictly manage the clearance between the pin part of the rotating shaft and the boss hole part of the orbiting scroll, so that the machining cost can be reduced and the boss hole part can be polished. The wear resistance is improved, and as a result, the gas sealability is also improved.
[0017]
In particular, the suction side of the refrigerant gas sucked from the outside of the sealed container is communicated between the back surface of the swing scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the sealed container. Gas seals are pressed against the inner surface, and lubricating oil is sent from the oil supply means to each sliding part via the oil passage and circulated for use, eliminating the need for a sealed pump and reducing the number of parts It is. In addition, since a predetermined clearance is formed between the seal member and the rotating shaft, it is possible to avoid a decrease in wear resistance of the seal member and occurrence of sliding loss.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a horizontal scroll compressor according to the present invention.
[0019]
A compressor 20 shown in FIG. 1 is a scroll type compressor, and includes a cylindrical sealed container 21 whose both ends are closed. An electric element 22 and a scroll compression element 23 driven by the electric element 22 are accommodated in the sealed container 21.
[0020]
The electric element 22 has a stator 24 fixed inside the sealed container 21 and a rotor 25 positioned at the center of the stator 24, and the shaft of the sealed container 21 is located at the center of the rotor 25. A rotating shaft 26 directed in the center direction is coupled in a penetrating state, and one end thereof is penetrated through a central portion of a support frame 27 that supports the scroll compression element 23 and is rotatably supported. The support frame 27 is coupled and fixed to the inner wall surface of the sealed container 21.
[0021]
A pin portion (crank portion) 29 is formed at the end portion of the rotating shaft 26 penetrating the support frame 27 so that its center is eccentric from the axis of the rotating shaft 26. A rocking scroll 30 is connected to the pin portion 29. The orbiting scroll 30 includes a boss hole portion 31 that is connected by inserting the pin portion 29 in the center of the back surface of a disc-shaped end plate, and a spiral wrap 32 formed on the surface of the end plate. .
[0022]
A fixed scroll 33 is coupled to the support frame 27. The fixed scroll 33 is formed with spiral wraps 35 that are alternately positioned on the wraps 32 of the rocking scroll 30 and form a plurality of compression chambers 34.
[0023]
A refrigerant gas suction pipe 36 penetrating the sealed container 21 is connected to the side wall surface of the fixed scroll 33. A discharge port 37 for discharging the compressed refrigerant gas into the sealed container 21 is provided at the center of the fixed scroll 33.
[0024]
In this case, the suction side of the scroll compression element 23 for refrigerant gas sucked from the suction pipe 36, the back surface of the swing scroll 30 (the surface on the side where the boss hole 31 of the end plate is located), and the support frame 27 Since the gap is communicated at the peripheral edge of the end plate of the orbiting scroll 30, the pressure therebetween is substantially the same as the refrigerant gas suction side and is an intermediate pressure lower than the pressure in the sealed container 21.
[0025]
Here, the edge of the bearing portion 28 of the support frame 27 on the side of the orbiting scroll 30 is expanded in a direction away from the rotary shaft 26 as shown in FIG. An annular thrust plate 52 is fixed to the support frame 27, and the support frame 27 and the thrust plate 52 form a storage portion 53 that is spread outward on the bearing portion 28.
[0026]
An annular seal member 54 is movably accommodated in the accommodating portion 53 and is located around the rotation shaft 26. The clearance between the bush 51 and the rotary shaft 26 is set to about 20 μm to 40 μm, but the clearance between the seal member 54 and the rotary shaft 26 is set to 10 μm to 20 μm.
[0027]
In this embodiment, the clearance between the pin portion 29 and the boss hole portion 31 is also set to 10 μm to 20 μm.
[0028]
On the other hand, a differential pressure type oil supply unit 38 is provided at the other end of the rotating shaft 26. The oil supply unit 38 is mounted in the sealed container 21 to support the rotating shaft 26 and includes a sub-support frame 41 including a sub-bearing unit 40 to which an oil introduction pipe 39 is mounted. A bearing 42 is interposed between the auxiliary support frame 41 and the rotating shaft 26, and a receiving portion 43 of the bearing 42 is provided in the auxiliary bearing portion 40.
[0029]
Here, lubricating oil b is accommodated in the sealed container 21 up to a predetermined level, and this lubricating oil b is sucked up from the oil supply portion 38 by the above-described differential pressure and provided in the rotating shaft 26. Through 44, it is sent to each sliding part including the bearing part 28, and is configured to be circulated for use.
[0030]
The rotary shaft 26 is provided with a small hole 45 communicating with the sliding surface of the bearing portion 28 from the oil passage 44 in the middle of the portion supported by the bearing portion 28. A groove 46 communicating with the small hole 45 is formed on the surface of the rotary shaft 26 starting from the outlet of the small hole 45 toward the rocking scroll 30, and is outside the portion where the rotary shaft 26 is pivotally supported by the bearing portion 28. Until.
[0031]
The lubricating oil coming out from one end surface of the rotary shaft 26 gas seals the sliding surfaces of the boss hole portion 31 and the pin portion 29, and the lubricating oil that has passed through the small hole 45 flows through the groove 46 and slides. Circulate face. The seal member 54 is pressed against the thrust plate 52 by the pressure difference between the pressure (high pressure) in the sealed container 1 and the pressure (intermediate pressure) between the swing scroll 30 and the support frame 27. The compression element 23 side is also gas-sealed with lubricating oil.
[0032]
When the horizontal scroll compressor 20 configured as described above starts operation, the refrigerant gas is sucked into the outer peripheral portion of the scroll compression element 23 from the suction pipe 36 and is compressed by gradually moving to the center. The lubricating oil discharged from the discharge port 37 provided in the central portion of the fixed scroll 33 into the sealed container 21 is separated in this space, and pulsation is reduced.
[0033]
The discharged gas flows through a passage (not shown) provided in the fixed scroll 33 and the support frame 27, travels to the electric element 22 side, centrifugal force due to the rotation of the rotor 25, and baffle effects such as the stator 24 and the sub-support frame 41. Thus, the lubricating oil in the refrigerant gas is further separated. The refrigerant gas from which the lubricating oil has been separated is discharged from the discharge pipe 47 to the outside of the sealed container 21. The separated lubricating oil accumulates at the bottom of the sealed container 21 and is circulated for use.
[0034]
Further, the seal member 54 is automatically aligned by the rotation of the rotary shaft 26 and is stabilized at a position where no load is received.
[0035]
Since the refrigerant gas suction side, the back surface of the orbiting scroll 30 and the support frame 27 are communicated with each other, the pressure therebetween is an intermediate pressure, which is lower than the pressure in the sealed container 21. Due to this differential pressure, the lubricating oil b is sucked up from the oil introduction pipe 39 of the oil supply section 38 and is supplied under high pressure through an oil passage 44 provided in the rotary shaft 26.
[0036]
Part of the supplied high-pressure lubricating oil passes through the small hole 45 and flows in the groove 46 toward the compression element 23 to lubricate the sliding surface.
[0037]
At this time, since the clearance between the rotary shaft 26 and the seal member 54 is very small as described above, the gap between the seal member 54 and the rotary shaft 26 and the thrust plate 52 is well sealed.
[0038]
On the other hand, the high-pressure lubricating oil coming out from one end portion of the rotating shaft 26 gas-seals the sliding surfaces of the boss hole portion 31 and the pin portion 29 well. These lubricants flow between the orbiting scroll 30 and the support frame 27, lubricate the Oldham ring 48 groove, and then pass through the peripheral edge of the end plate of the orbiting scroll 30 to the refrigerant gas suction side in the scroll compression element 23. Is then supplied to the sliding surface to lubricate the sliding surface, and then discharged together with the compressed gas from the discharge port 37 into the sealed container 21, separated from the compressed gas, and flows to the bottom of the sealed container 21.
[0039]
The Oldham ring 48 is interposed between the support frame 27 and the orbiting scroll 30, so that the orbiting scroll 30 does not rotate with respect to the fixed scroll 33 by driving the electric element 22. It is configured to revolve.
[0040]
A bearing 42 is interposed between the auxiliary support frame 41 and the rotary shaft 26 of the oil supply portion 38, and the receiving portion 43 of the bearing 42 is provided in the auxiliary bearing portion 40, so that the rotation of the rotary shaft 26 is stable. As a result, the compression efficiency is improved and the vibration and noise are reduced.
[0041]
By adjusting the gap 49 between the rotary shaft 26 and the sliding portion of the auxiliary bearing portion 40, the refrigerant gas can be prevented from entering the lubricating oil. If the gap 40 is too large, gas may enter the lubricating oil. Conversely, if the gap 49 is too small, the resistance to the rotating shaft 26 may increase, so it is necessary to adjust the gap 49 appropriately. is there.
[0042]
Here, FIG. 3 shows a configuration of the scroll compressor 20 of another invention. In this case, the edge on the support frame 27 side of the inner surface of the boss hole 31 of the orbiting scroll 30 is expanded in a direction away from the pin portion 29, and an annular thrust plate is formed on the support frame 27 side of the expanded portion. 62 is fixed to the boss hole portion 31, and a storage portion 63 that is expanded outward by the boss hole portion 31 and the thrust plate 62 is formed.
[0043]
Further, a bush 66 similar to that described above is interposed between the boss hole portion 31 and the pin portion 29 on the tip end side of the pin portion 29 of the storage portion 63. An annular seal member 64 is movably accommodated in the accommodating portion 63 and is located around the pin portion 29. The clearance between the bush 66 and the pin portion 29 is set to about 20 μm to 40 μm, but the clearance between the seal member 64 and the pin portion 29 is set to 10 μm to 20 μm.
[0044]
Thus, since the clearance between the pin portion 29 and the seal member 64 is very small, the gap between the seal member 64 and the pin portion 29 and the thrust plate 62 is well gas-sealed by the lubricating oil that comes out from the end face of the rotating shaft 26. It will be.
[0045]
The refrigerant used in the present invention has no or little risk of destroying the ozone layer. Specifically, for example, 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a) alone or R134a HFC-based refrigerants such as a mixed refrigerant (R407C), R-32 and R-125 mixed refrigerant (R410A), hydrochlorodifluoromethane (R-32) and pentafluoroethane (R-125) R22) HCFC-based refrigerants such as simple substances or mixed refrigerants.
[0046]
Further, as the lubricating oil used in the present invention, specifically, for example, ester oils, ether oils that are compatible with these refrigerants, alkylbenzene oils that are not compatible with these refrigerants, or And a mixture thereof.
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the oil passage formed in the rotating shaft, the oil supply means for sending the lubricating oil to the oil passage, and the storage portion formed in the bearing portion of the support frame. And an annular seal member that is movably accommodated in the accommodating portion and seals between the rotation shaft and the seal member is automatically centered by the rotation of the rotation shaft, and is stable at a position that does not receive a load. . That is, according to the present invention, it is possible to perform gas sealing of the bearing portion only by appropriately managing the dimensions of the seal member.
[0048]
This eliminates the need for strict control of the clearance between the rotating shaft and the bearing section, reduces processing costs, improves the wear resistance of the bearing section, and consequently improves the gas sealing performance. is there. In particular, the suction side of the refrigerant gas sucked from the outside of the sealed container is communicated between the back surface of the swing scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the sealed container. Gas seals are pressed against the inner surface, and lubricating oil is sent from the oil supply means to each sliding part via the oil passage and circulated for use, eliminating the need for a sealed pump and reducing the number of parts It is. In addition, since a predetermined clearance is formed between the seal member and the rotating shaft, it is possible to avoid a decrease in wear resistance of the seal member and occurrence of sliding loss.
[0049]
According to a second aspect of the present invention, an oil passage formed in the rotating shaft, an oil supply means for sending lubricating oil to the oil passage, and a boss projecting from the center of the back of the orbiting scroll A hole, a pin that is provided at the tip of the rotary shaft with its center decentered from the axis of the rotary shaft, a pin inserted into the boss hole, a storage formed on the inner surface of the boss hole, And a ring-shaped sealing member that seals between the pin portion of the rotating shaft, and the sealing member is automatically aligned by the rotation of the rotating shaft, and is stable at a position that does not receive a load. . That is, according to the present invention, it is possible to perform gas sealing of the boss hole only by appropriately managing the dimensions of the seal member.
[0050]
This eliminates the need to strictly manage the clearance between the pin portion of the rotating shaft and the boss hole of the orbiting scroll, reduces processing costs, and improves the wear resistance of the boss hole. Gas sealability is also improved. In particular, the suction side of the refrigerant gas sucked from the outside of the sealed container is communicated between the back surface of the swing scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the sealed container. Gas seals are pressed against the inner surface, and lubricating oil is sent from the oil supply means to each sliding part via the oil passage and circulated for use, eliminating the need for a sealed pump and reducing the number of parts It is. In addition, since a predetermined clearance is formed between the seal member and the rotating shaft, it is possible to avoid a decrease in wear resistance of the seal member and occurrence of sliding loss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an embodiment of a scroll compressor according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a bearing portion of the scroll compressor of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a boss hole portion of another scroll compressor according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an embodiment of a conventional horizontal scroll compressor.
[Explanation of symbols]
b Lubricating oil 20 Scroll compressor 21 Sealed container 22 Electric element 23 Scroll compression element 26 Rotating shaft 27 Support frame 28 Bearing part 29 Pin part 30 Oscillating scroll 31 Boss hole part 32, 35 Lap 33 Fixed scroll 34 Compression chamber 36 Inhalation Pipe 37 Discharge port 44 Oil passage 47 Discharge pipe 51, 66 Bush 52, 62 Thrust plate 53, 63 Storage part 54, 64 Seal member

Claims

An electric element provided in the hermetic container, a scroll compression element driven by the electric element, and an end of the rotating shaft of the electric element at the center while being mounted in the hermetic container and supporting the scroll compression element A support frame provided with a bearing for pivotally supporting the part side, and lubricating oil accommodated in the sealed container, and the scroll compression element is provided with a compressed gas discharge port at a central portion and one surface. A fixed scroll having a spiral wrap and an orbiting scroll having a spiral wrap on one surface that revolves by driving the electric element with respect to the fixed scroll. In combination, a plurality of compression chambers are formed, and the refrigerant gas sucked from outside the sealed container is compressed in the compression chambers and discharged from the discharge port into the sealed container. After, in the scroll type compressor which is adapted to discharge outside the closed container,
An oil passage formed in the rotating shaft, an oil supply means for sending the lubricating oil to the oil passage, a storage portion formed in a bearing portion of the support frame, and a predetermined portion between the rotating shaft An annular seal member that is movably accommodated in the accommodating portion with a clearance and seals between the rotating shaft and the suction side of the refrigerant gas drawn from outside the sealed container The back surface and the support frame communicate with each other so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the hermetic container, and the pressure difference causes the seal member to be pressed against the inner surface of the storage portion for gas sealing and lubrication from the oil supply means. A scroll type compressor characterized in that oil is sent to each sliding portion through the oil passage and circulated for use.

An electric element provided in the hermetic container, a scroll compression element driven by the electric element, and an end of the rotating shaft of the electric element at the center while being mounted in the hermetic container and supporting the scroll compression element A support frame provided with a bearing for pivotally supporting the part side, and lubricating oil accommodated in the sealed container, and the scroll compression element is provided with a compressed gas discharge port at a central portion and one surface. A fixed scroll having a spiral wrap and an orbiting scroll having a spiral wrap on one surface that revolves by driving the electric element with respect to the fixed scroll. In combination, a plurality of compression chambers are formed, and the refrigerant gas sucked from outside the sealed container is compressed in the compression chambers and discharged from the discharge port into the sealed container. After, in the scroll type compressor which is adapted to discharge outside the closed container,
An oil passage formed in the rotating shaft, an oil supply means for feeding the lubricating oil to the oil passage, a boss hole projecting from the center of the other surface of the orbiting scroll, and the rotation A center of the shaft is provided eccentrically with the axis of the rotary shaft, and a pin portion inserted into the boss hole portion, a storage portion formed on the inner surface of the boss hole portion, and the rotary shaft. And an annular seal member that is slidably accommodated in the accommodating part with a predetermined clearance and seals between the pin part of the rotating shaft, and a suction side of the refrigerant gas sucked from outside the sealed container Is communicated between the back surface of the orbiting scroll and the support frame so that the pressure therebetween is lower than the pressure in the hermetic container, and the seal member is pressed against the inner surface of the storage portion by this differential pressure, and gas sealing is performed. The lubricating oil from the oiling means Scroll compressor, characterized in that said oil passage feeding the respective sliding portions through, and to use circulating.