JPWO2020148857A1 - Scroll compressor - Google Patents
Scroll compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020148857A1 JPWO2020148857A1 JP2020566042A JP2020566042A JPWO2020148857A1 JP WO2020148857 A1 JPWO2020148857 A1 JP WO2020148857A1 JP 2020566042 A JP2020566042 A JP 2020566042A JP 2020566042 A JP2020566042 A JP 2020566042A JP WO2020148857 A1 JPWO2020148857 A1 JP WO2020148857A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- back pressure
- scroll
- oil
- pressure chamber
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 63
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 63
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 41
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 167
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 201000001880 Sexual dysfunction Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
スクロール圧縮機は、駆動シャフトの下端部に設けられ、駆動シャフトの回転に伴い、油貯蔵部の油を、駆動シャフトに形成された給油流路を通過させて駆動シャフトの摺動部に供給するオイルポンプと、揺動スクロールの背面に対向して背圧室に配置された背圧フレームとを備える。背圧室は、密閉容器内の空間と連通して高圧となる第1背圧室と、中間圧の流体または中間圧の油が導入されて揺動スクロールの背面に中間圧を作用させる第2背圧室と、に背圧フレームによって区画されている。The scroll compressor is provided at the lower end of the drive shaft, and as the drive shaft rotates, the oil in the oil storage portion is supplied to the sliding portion of the drive shaft through the oil supply flow path formed in the drive shaft. It includes an oil pump and a back pressure frame arranged in a back pressure chamber facing the back surface of the swing scroll. The back pressure chamber has a first back pressure chamber that communicates with the space inside the closed container and becomes a high pressure, and a second back pressure chamber in which an intermediate pressure fluid or an intermediate pressure oil is introduced to apply an intermediate pressure to the back surface of the swing scroll. It is partitioned by a back pressure chamber and a back pressure frame.
Description
本発明は、高圧シェルタイプのスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a high pressure shell type scroll compressor.
従来のスクロール圧縮機は、密閉容器内に圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機と、電動機の回転力を圧縮機構部に伝達する駆動シャフトとを備えている。圧縮機構部は、固定スクロールおよび揺動スクロールのそれぞれの渦巻体が噛み合って構成される圧縮室を有し、固定スクロールに対して揺動スクロールを揺動運動させることで、圧縮室の容積を縮小させて流体を圧縮する。 A conventional scroll compressor includes a compression mechanism unit, an electric motor for driving the compression mechanism unit, and a drive shaft for transmitting the rotational force of the electric motor to the compression mechanism unit in a closed container. The compression mechanism unit has a compression chamber formed by meshing spiral bodies of a fixed scroll and a swing scroll, and the volume of the compression chamber is reduced by swinging the swing scroll with respect to the fixed scroll. To compress the fluid.
密閉容器の内部が高圧となる高圧シェルタイプのスクロール圧縮機では、密閉容器内の底部に設けられた油貯蔵部内の油を、密閉容器内の上部に配置された圧縮機構部に差圧給油方式で給油している(例えば、特許文献1参照)。差圧給油方式は、密閉容器内の高圧に比べて圧力の低い中間圧の空間を、揺動スクロールにおいて渦巻歯とは反対側の背面に形成し、高圧となる油貯蔵部との差圧により給油する方式である。 In a high-pressure shell type scroll compressor in which the inside of the closed container has a high pressure, the oil in the oil storage section provided at the bottom of the closed container is subjected to a differential pressure lubrication method to the compression mechanism section located at the upper part of the closed container. (For example, see Patent Document 1). In the differential pressure refueling method, a space with an intermediate pressure that is lower than the high pressure in the closed container is formed on the back surface opposite to the spiral teeth in the swing scroll, and the differential pressure with the oil storage part that becomes high pressure is used. It is a method of refueling.
特許文献1の差圧給油方式では、流体が容器内に吸入される際の低圧と容器内の高圧との圧力差が大きい条件において、給油量が過剰となるという問題があった。 The differential pressure refueling method of Patent Document 1 has a problem that the amount of refueling becomes excessive under the condition that the pressure difference between the low pressure when the fluid is sucked into the container and the high pressure in the container is large.
また、スクロール圧縮機では、揺動スクロールおよび固定スクロールのそれぞれの渦巻歯の先端部と、対向する相手側のスクロールの台板部との間に隙間があると、流体漏れが生じて圧縮機の性能が低下する。このため、揺動スクロールを固定スクロール側に適正な圧力で押圧して隙間を無くすことが求められている。 Further, in a scroll compressor, if there is a gap between the tip of each of the spiral teeth of the swing scroll and the fixed scroll and the base plate of the scroll on the opposite side, fluid leakage occurs and the compressor Performance is reduced. Therefore, it is required to press the swing scroll against the fixed scroll side with an appropriate pressure to eliminate the gap.
本発明はこのような点を鑑みなされたもので、高圧シェルタイプのスクロール圧縮機において高低圧の圧力差が大きい条件における過剰な給油を抑制すると共に、揺動スクロールを固定スクロール側に適切な圧力で押圧することが可能なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and in a high-pressure shell type scroll compressor, excessive refueling is suppressed under a condition where the pressure difference between high and low pressure is large, and an appropriate pressure is applied to the fixed scroll side of the swing scroll. It is an object of the present invention to provide a scroll compressor capable of pressing with.
本発明に係るスクロール圧縮機は、固定台板部および固定台板部上に設けられた固定渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板部および揺動台板部上に設けられた揺動渦巻歯を有し、揺動渦巻歯が固定スクロールの固定渦巻歯に組み合わされて圧縮室を形成する揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する駆動シャフトと、揺動スクロールの揺動台板部の揺動渦巻歯とは反対側の背面に背圧室を形成する固定フレームと、固定スクロール、揺動スクロール、駆動シャフトおよび固定フレームを収納する容器であって、油を貯蔵する油貯蔵部を有し、圧縮室で低圧から高圧まで圧縮されて吐出された流体によって油貯蔵部と共に内部が高圧となる密閉容器と、駆動シャフトの下端部に設けられ、駆動シャフトの回転に伴い、油貯蔵部の油を、駆動シャフトに形成された給油流路を通過させて駆動シャフトの摺動部に供給するオイルポンプと、揺動スクロールの背面に対向して背圧室に配置された背圧フレームとを備え、背圧室は、密閉容器内の空間と連通して高圧となる第1背圧室と、中間圧の流体または中間圧の油が導入されて揺動スクロールの背面に中間圧を作用させる第2背圧室と、に背圧フレームによって区画されているものである。 The scroll compressor according to the present invention includes a fixed base plate portion and a fixed scroll having fixed spiral teeth provided on the fixed base plate portion, and a swing base plate portion and a swing provided on the rocking base plate portion. A swing scroll having spiral teeth, and the swing spiral teeth are combined with the fixed spiral teeth of the fixed scroll to form a compression chamber, a drive shaft for driving the swing scroll, and a swing base plate portion of the swing scroll. A fixed frame that forms a back pressure chamber on the back surface opposite to the swinging spiral teeth, and a container that stores the fixed scroll, swing scroll, drive shaft, and fixed frame, and has an oil storage unit that stores oil. It has a closed container whose inside becomes high pressure together with the oil storage part by the fluid compressed from low pressure to high pressure in the compression chamber and is provided at the lower end of the drive shaft, and the oil storage part is provided as the drive shaft rotates. An oil pump that supplies the oil of the above to the sliding part of the drive shaft through the oil supply flow path formed in the drive shaft, and a back pressure frame arranged in the back pressure chamber facing the back surface of the swing scroll. The back pressure chamber has a first back pressure chamber that communicates with the space inside the closed container and becomes high pressure, and an intermediate pressure fluid or intermediate pressure oil is introduced to act an intermediate pressure on the back surface of the swing scroll. It is partitioned by a back pressure frame and a second back pressure chamber.
本発明によれば、背圧室内に背圧フレームを配置して第1背圧室を区画形成し、第1背圧室を、密閉容器内の空間に連通させて油貯蔵部と同様の高圧としたので、第1背圧室と油貯蔵部との圧力差が0となって差圧給油が行われず、給油量の差圧依存性を抑制できる。これにより、高低圧の圧力差が大きい条件における過剰な給油を抑制できる。そして、背圧室内が、背圧フレームによって、高圧の第1背圧室と、中間圧の流体または中間圧の油が導入されて中間圧となる第2背圧室とに区画されることで、揺動スクロールの背面に高圧と中間圧の2種類の背圧を作用させるができる。これにより、設計自由度が高まり、揺動スクロールを固定スクロール側に適切な圧力で押圧することが可能となる。 According to the present invention, a back pressure frame is arranged in a back pressure chamber to form a first back pressure chamber, and the first back pressure chamber is communicated with a space in a closed container to have a high pressure similar to that of an oil storage unit. Therefore, the pressure difference between the first back pressure chamber and the oil storage unit becomes 0, differential pressure refueling is not performed, and the differential pressure dependence of the refueling amount can be suppressed. As a result, excessive refueling under conditions where the pressure difference between high and low pressure is large can be suppressed. Then, the back pressure chamber is divided into a high-pressure first back pressure chamber and a second back pressure chamber into which an intermediate pressure fluid or an intermediate pressure oil is introduced to become an intermediate pressure by a back pressure frame. Two types of back pressure, high pressure and intermediate pressure, can be applied to the back surface of the swing scroll. As a result, the degree of freedom in design is increased, and the swing scroll can be pressed against the fixed scroll side with an appropriate pressure.
以下、発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機について図面等を参照しながら説明する。ここで、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、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、明細書に記載された形態に限定するものではない。また、圧力の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、システムおよび装置等における状態および動作等において相対的に定まるものとする。 Hereinafter, the scroll compressor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. Here, in the following drawings including FIG. 1, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereto, and are common to the whole texts of the embodiments described below. The form of the component represented in the entire specification is merely an example, and is not limited to the form described in the specification. In addition, the height of the pressure is not determined in relation to the absolute value, but is relatively determined in the state and operation of the system, the device, and the like.
[実施の形態1]
(構成)
本発明の実施の形態1のスクロール圧縮機を説明するものであって、図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の全体を示す概略縦断面図である。図2は、図1のA−A概略横断面図である。図3は、図1のB−B概略横断面図である。図4は、図1のC−C概略横断面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機における流体と油の流れの説明図である。図5において、白抜き矢印は流体の流れ、実線矢印は油の流れを示している。なお、各図は模式的に描かれたものであって、本発明は図示された形態に限定されるものではない。[Embodiment 1]
(composition)
The scroll compressor according to the first embodiment of the present invention will be described, and FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing the entire scroll compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of fluid and oil flow in the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, white arrows indicate fluid flow and solid arrows indicate oil flow. It should be noted that each figure is schematically drawn, and the present invention is not limited to the illustrated form.
本実施の形態1のスクロール圧縮機100は、密閉容器10の内部空間の大半が高圧となる高圧シェルタイプのスクロール圧縮機である。スクロール圧縮機100は、冷媒等の低圧の流体を吸入し、高圧の状態として吐出する機能を有し、密閉容器10内に、圧縮機構部90と、電動機8と、電動機8の回転力を圧縮機構部90に伝達する駆動シャフト7等を収納している。図1に示すように、密閉容器10内において、圧縮機構部90は上部に、電動機8は中央部に配置されている。密閉容器10の底部は、油を貯蔵する油貯蔵部10dとなっている。
The
密閉容器10には、低圧の流体が流入する吸入管11と、圧縮された高圧の流体が流出する吐出管12とが接続される。吸入管11は、密閉容器10を貫通して圧縮機構部90の後述の固定スクロール1に嵌入されている。吸入管11の端部は、圧縮機構部90の外周部の吸入空間90aに位置し、吸入空間90aに低圧の流体を吸入させる。また、密閉容器10には、電動機8に電力を供給する際に電気が通る端子(図示せず)が取り付けられている。
A
密閉容器10内は、圧縮機構部90より上部の上部空間10aと、圧縮機構部90より下部の下部空間10bとを有している。密閉容器10内において、圧縮機構部90で圧縮された流体が吐出される上部空間10aと下部空間10bとは、密閉容器10の内周面と圧縮機構部90との隙間および電動機8の構成要素同士の隙間等を介して連通している。故に、密閉容器10の内部は、圧縮機構部90から吐出された高圧の流体で満たされて高圧となっている。密閉容器10の下部に設けられた油貯蔵部10dは下部空間10bに接しており、油貯蔵部10dも下部空間10bおよび上部空間10aと同程度の高圧に保たれ、油貯蔵部10dに貯蔵される油も高圧に保たれる。
The
密閉容器10の内部には、固定フレーム3と補助フレーム5とが配置されている。固定フレーム3は、圧縮機構部90と電動機8との間に位置している。固定フレーム3は、圧縮機構部90を支持すると共に、圧縮機構部90の後述の揺動スクロール2との間に後述の背圧室3aを形成するものである。補助フレーム5は、電動機8の下側に位置している。固定フレーム3および補助フレーム5は、焼き嵌めまたは溶接等によって密閉容器10の内周面に固着されている。
A fixed
電動機8は、密閉容器10に固定された固定子8aと、固定子8aの内部に回転自在に配置された回転子8bとで構成される。回転子8bは駆動シャフト7の外周に固定されており、固定子8aに通電されることにより回転し、駆動シャフト7を回転させる。
The
圧縮機構部90は、流体を圧縮する機構であり、固定スクロール1と揺動スクロール2とを組み合わされて構成されている。固定スクロール1は、円盤状の固定台板部1aと、固定台板部1aに設けられた板状渦巻歯(以下「固定渦巻歯」と称す)1bとを有する。固定スクロール1は、固定台板部1aの外周部でボルト(図示せず)によって固定フレーム3に締結されて密閉容器10に固定されている。固定スクロール1の固定台板部1aの中央付近には、圧縮されて高圧となった流体を吐出する吐出ポート1dが形成されている。圧縮されて高圧となった流体は、吐出ポート1dから密閉容器10内の上部空間10aに吐出される。
The
揺動スクロール2は、円盤状の揺動台板部2aと、揺動台板部2aに設けられ、固定渦巻歯1bと実質的に同一形状の板状渦巻歯(以下「揺動渦巻歯」と称す)2bとを有する。揺動台板部2aの揺動渦巻歯2bと反対側の面(以下、背面という)の中心部には、中空円筒状の軸受部2cが形成されている。軸受部2cには、駆動シャフト7の上端に設けられた後述の偏心軸7aが挿入されている。揺動スクロール2と固定フレーム3との間には、オルダム機構6が配置されており、揺動スクロール2は、駆動シャフト7の回転によって駆動され、オルダム機構6により自転が規制されながら揺動運動する。揺動スクロール2は、揺動台板部2aの背面の一部であるスラスト面2fで後述の背圧フレーム4のスラスト受け面に対して摺動する。
The
揺動スクロール2の背面には背圧室3aが形成されている。背圧室3aは、揺動スクロール2を固定スクロール1に押し付ける圧力を揺動スクロール2に作用させるための空間であって、固定フレーム3の上面に形成された凹部内の空間で形成されている。
A
固定スクロール1および揺動スクロール2は、固定渦巻歯1bと揺動渦巻歯2bとを互いに噛み合わせた状態で、密閉容器10内に配置されている。固定渦巻歯1bと揺動渦巻歯2bとが組み合わされることで、固定渦巻歯1bと揺動渦巻歯2bとの間に圧縮室13が形成される。圧縮室13は、揺動スクロール2が固定スクロール1に対して揺動運動することにより外周側から内周側に移動し、徐々に体積が縮小することで圧縮動作を行う。
The fixed scroll 1 and the
駆動シャフト7は、回転子8bの回転に伴って回転し、電動機8の回転駆動力を圧縮機構部90に伝達する。駆動シャフト7の上部の主軸7bは、固定フレーム3の中央部に設けられた主軸受によって回転自在に支持されている。駆動シャフト7の上端には、駆動シャフト7の中心軸に対して偏心した偏心軸7aが設けられている。偏心軸7aは、揺動スクロール2の軸受部2cに挿入されている。駆動シャフト7の下部の副軸7cは、補助フレーム5の中央部に設けられた副軸受によって回転自在に支持されている。このように、駆動シャフト7は、主軸受および副軸受によって回転自在に支持されている。また、駆動シャフト7には、揺動スクロール2の揺動運動に伴うアンバランスを平衡するバランサ7dが背圧室3a内に位置して設けられている。バランサ7dは、駆動シャフト7の中心軸を中心とした筒状の外周面を有するものである。
The
駆動シャフト7の下端部には、駆動シャフト7の回転に従い、油貯蔵部10dに溜められた潤滑油を吸い上げる容積型のオイルポンプ20が設けられている。オイルポンプ20は、スラスト軸受9を介して駆動シャフト7の下端部に取り付けられている。スラスト軸受9は、スラストホルダ40で保持されている。オイルポンプ20により吸い上げられた潤滑油は、主軸7bの内部に形成された給油流路7eを介して、圧縮機構101および主軸受等の摺動部に供給される。給油流路7eには、駆動シャフト7を軸方向に貫通する縦穴と、縦穴から駆動シャフト7の外周面に向かって駆動シャフト7の半径方向に延びる複数の横穴と、が含まれる。駆動シャフト7の摺動部である各軸受には、軸方向穴および横穴を介して油貯蔵部10dの潤滑油が供給される。
A positive
ここで、固定フレーム3に形成された油流路について説明する。
固定フレーム3には、背圧室3a内に溜まった油を油貯蔵部10dに返油する第1油流路31と、背圧室3a内に溜まった油を吸入空間90aに供給する第2油流路32とが形成されている。第2油流路32は、図1では第1油流路31に連通した構成としているが、第1油流路31とは独立して背圧室3aに連通する構成としてもよい。また、固定フレーム3は、外周の一部が切り欠かれ、密閉容器10との間に油戻し流路81を形成している。油戻し流路81は、圧縮機構部90に供給された油を油貯蔵部10dに戻す流路である。油戻し流路81は、密閉容器10内において流体が流れる流路と合流しない位置に設けられている。これにより、油戻し流路81から流出して油貯蔵部10dへ戻る途中の油が、流体によって巻上げられ、流体と共に圧縮機外部へ流出することを防止できる。その結果、圧縮機内部の油が枯渇して潤滑不良になることを抑制でき、信頼性を向上できる。Here, the oil flow path formed in the fixed
The fixed
以上のように構成されたスクロール圧縮機100の動作について簡単に説明する。
電動機8に電力が供給されて駆動シャフト7が回転すると、揺動スクロール2がオルダム機構6により自転を規制されて揺動運動する。圧縮機構部90の圧縮室13には、吸入管11から密閉容器10内に吸入されたガス状の流体が流入する。流体が流入した圧縮室13は、揺動スクロール2の揺動運動に伴い、外周部から中心方向に移動しながら容積を減じ、流体を圧縮する。The operation of the
When electric power is supplied to the
圧縮された流体は、固定スクロール1の中央付近に設けられた吐出ポート1dから密閉容器10内の上部空間10aに吐出される。上部空間10aに吐出された流体は、密閉容器10の内周面と固定スクロール1の外周面との間の隙間である流体流路82(図2および図3参照)を通り、電動機8が設置された密閉容器10内の下部空間10bに流入する。下部空間10bに流入した流体は、電動機8に形成された隙間を通って下降し、補助フレーム5で折り返して上昇し、吐出管12から密閉容器外へ吐出される。
The compressed fluid is discharged from the
次に、スクロール圧縮機100における油の流れについて説明する。
電動機8に電力が供給されて駆動シャフト7が回転すると、油貯蔵部10dに貯蔵された油が、駆動シャフト7の下端部に設けたオイルポンプ20により汲み上げられ、駆動シャフト7内の給油流路7eを通って駆動シャフト7の摺動部に供給される。給油流路7eの縦穴の上端開口から流出した油および横穴から流出した油は、高圧の状態で背圧室3a内に流入する。背圧室3a内に流入した油の一部は、第1油流路31を介して下部空間10bに流出し、油貯蔵部10dに戻される。背圧室3a内に流入した油のその他は、第2油流路32を介して圧縮機構部90の吸入空間90aに供給される。Next, the flow of oil in the
When electric power is supplied to the
[給油量の差圧依存性の抑制]
従来の特許文献1では、背圧室3a内の圧力を高圧と低圧の間の中間圧とし、油貯蔵部10dの高圧と背圧室3aの中間圧との圧力差により、軸受等へ給油している。このような差圧給油方式では、給油量が圧力差に依存するため、圧力差が大きい場合に過剰給油となる。そこで、本実施の形態1では、差圧給油方式による給油を採用せず、容積型のオイルポンプ20で給油することで、差圧依存性の抑制を図る。しかし、単にオイルポンプ20を用いるだけでは、差圧依存性は抑制されない。オイルポンプ20を構成する複数の部品同士の間には適宜の隙間が設けられている。このため、背圧室3aと油貯蔵部10dとの間に圧力差があると、油貯蔵部10dの油がオイルポンプ20の隙間を通じて上昇し、駆動シャフト7内の給油流路7eを通って各摺動部に供給され、差圧給油が行われてしまう。[Suppression of differential pressure dependence of refueling amount]
In the conventional patent document 1, the pressure in the
そこで、本実施の形態1では、背圧室3aを、第1油流路31を介して下部空間10bと連通させ、背圧室3aと油貯蔵部10dとの圧力差を0にする。これにより、背圧室3aの圧力は、油貯蔵部10dと同様の高圧となる。背圧室3aと油貯蔵部10dとが同様の高圧となることで、圧力差による給油は行われなくなり、摺動部等への給油は、あくまでも駆動シャフト7の回転に伴うオイルポンプ20の動作によって行われる。このように第1油流路31は、背圧室3a内の油を油貯蔵部10dに返油する流路としての機能だけでなく、背圧室3a内を下部空間10bと連通させて油貯蔵部10dと同様の高圧にする機能も有する。
Therefore, in the first embodiment, the
なお、オイルポンプ20による給油量は、駆動シャフト7の回転数に依存する。よって、高回転数では過剰給油になる可能性がある。そこで、本実施の形態1では、高回転数時の過剰給油を抑制するために、第2油流路32の流路抵抗を、第1油流路31の流路抵抗よりも大きくして、第2油流路32を通って圧縮機構部90の吸入空間90aへ給油される量を、第1油流路31を通って油貯蔵部10dへ返油される量よりも少なくしている。
The amount of oil supplied by the
流路抵抗は、流路の長さLを断面積Aで割った値で表される。したがって、「第1油流路31の断面積A1および長さL1」と、「第2油流路32の断面積A2および長さL2」との関係を「L1/A1 > L2/A2」としている。このように、第1油流路31の流路抵抗と第2油流路32の流路抵抗とを調整することで、高回転数時の過剰給油を抑制でき、回転数の幅広い範囲において適量の給油を実現できる。
The flow path resistance is represented by a value obtained by dividing the flow path length L by the cross-sectional area A. Therefore, the relationship between the "cross-sectional area A1 and length L1 of the first
また、オイルポンプ20で損失を発生させずに、吸入空間90aに適量を給油するには、油が駆動シャフト7の偏心軸7aおよび主軸7bを通過する際の抵抗を小さくすればよい。よって、「第2油流路32の断面積A2および長さL2」と、「駆動シャフト7の偏心軸7aと揺動スクロール2の軸受部2cとの間の隙間の断面積A3および隙間の軸方向の長さL3」との関係を「L2/A2 > L3/A3」とすることが望ましい。断面積A3および長さL3については図3を参照されたい。
Further, in order to supply an appropriate amount of oil to the
[背圧室の高圧化に伴う新たな課題]
本実施の形態1では、上述したように、背圧室3aを油貯蔵部10dと同様の高圧として圧力差を0とすることで、給油量の差圧依存性を抑制できるが、背圧室3a内を高圧とすることで新たな課題が生じる。[New issues associated with higher pressure in the back pressure chamber]
In the first embodiment, as described above, by setting the
新たな課題とは、背圧室3a内が高圧となることで、揺動スクロール2の背面に高圧の背圧が作用し、揺動スクロール2を固定スクロール1に押付ける力が過大となることである。押付け力が過大になると、揺動スクロール2および固定スクロール1のそれぞれの渦巻歯の先端部が、対向する相手側のスクロールの台板部に接触し、異常摩耗または焼付き等が発生して信頼性に問題が生じる。
A new problem is that the high pressure inside the
[本実施の形態の特徴]
そこで、本実施の形態1では、背圧室3a内に背圧フレーム4を配置し、背圧室3a内に、密閉容器10内の下部空間10bと連通して高圧となる室と区画して、揺動スクロール2の背面に中間圧を作用させる室、を別途形成したことを特徴とする。以下、具体的な構成について説明する。[Characteristics of the present embodiment]
Therefore, in the first embodiment, the
背圧フレーム4は、駆動シャフト7と直交する方向に延びる円環板状に構成されており、揺動スクロール2の揺動台板部2aの背面に対向して配置されている。背圧フレーム4において内周側と外周側とのそれぞれには、図4に示すように互いに半径方向に間隔を空けて対向する一対の環状壁4dが形成され、一対の環状壁4dの間の溝にシール材4cが収容されている。シール材4cの先端面は揺動スクロール2の揺動台板部2aの背面に接触しており、背圧室3a内に、高圧となる第1背圧室3aaから区画して環状の第2背圧室3abが形成されている。第2背圧室3abは、揺動スクロール2の揺動台板部2aに形成された抽気孔2dによって圧縮途中の圧縮室13に連通することで中間圧となっている。このように、背圧フレーム4は、背圧室3a内を、高圧の第1背圧室3aaと中間圧の第2背圧室3abとに区画し、揺動スクロール2の揺動台板部2aの背面に、異なる2種類の背圧を作用させる。
The
背圧フレーム4は固定フレーム3に固定されており、環状壁4dの先端面は、揺動スクロール2の揺動運動中に揺動スクロール2のスラスト面2fと摺動するスラスト受け面となっている。
The
揺動スクロール2および固定スクロール1のそれぞれの渦巻歯の先端部が、対向する相手側のスクロールの台板部に接触する圧力は、第2背圧室3abへ導入する圧力の大きさと、第2背圧室3abの受圧面積の大きさによる。言い換えれば、第2背圧室3abへ導入する圧力の大きさと、第2背圧室3abの受圧面積とによって、歯先に作用する荷重(以下、歯先荷重という)を変えることができる。以下、この点について、背圧フレーム4を設ける場合と、設けない場合とで比較して説明する。
The pressure at which the tips of the spiral teeth of the
図6は、揺動スクロールに作用する背圧によって揺動スクロールを固定スクロール側に押圧する押圧力の説明図である。
歯先荷重Ftipは、揺動スクロール2を固定スクロール1側に押し上げる力Fupから揺動スクロール2を固定スクロール1から離そうとする力Fdownを減算した力となる。FIG. 6 is an explanatory diagram of a pressing force that presses the swing scroll toward the fixed scroll side by the back pressure acting on the swing scroll.
The tooth tip load Ftip is a force obtained by subtracting the force Fdown that tries to separate the
Fdownは、圧縮機構部90のガス圧力による力と、揺動スクロール2に作用する重力との合力であり、揺動スクロール2の形状が変わらない限り、略不変である。
Fdown is a resultant force of the force due to the gas pressure of the
これに対し、揺動スクロール2を固定スクロール1側に押し上げる力Fupは、背圧フレーム4を設ける場合と設けない場合とで異なり、それぞれ以下で表される。
On the other hand, the force Fup that pushes the
(a)背圧フレーム4を設ける場合
Fup=(Pd×B1)+(Pm×B2)
ここで、
Pd:第1背圧室3aaの圧力
Pm:第2背圧室3abの圧力
B1:第1背圧室3aaの受圧面積
B2:第2背圧室3abの受圧面積(A) When the
here,
Pd: Pressure of the first back pressure chamber 3aa Pm: Pressure of the second back pressure chamber 3ab B1: Pressure receiving area of the first back pressure chamber 3aa B2: Pressure receiving area of the second back pressure chamber 3ab
(b)背圧フレーム4を設けない場合
Fup=Pd×(B1+B2)(B) When the
背圧フレーム4を設けない場合にFupを決定する圧力は、第1背圧室3aaの圧力Pdのみである。これに対し、背圧フレーム4を設ける場合は、第1背圧室3aaの圧力Pdに加えて第2背圧室3abの圧力Pmも関わってくる。このため、第2背圧室3abの圧力Pmと、受圧面積B2とを調整することで、歯先荷重を変えることができる。つまり、背圧フレーム4を設けて揺動スクロール2の背面に異なる2種類の背圧を作用させる構成とすることで、設計自由度が高まる。よって、第2背圧室3ab内の圧力を、圧縮室13のガス漏れと摩擦とを低減する適切な圧力に設計できる。
When the
具体的には、歯先荷重は、第2背圧室3abの受圧面積B2を増やすことで低減する。第2背圧室3abの受圧面積B2を増やすには、背圧フレーム4の内半径Rf(図4参照)とバランサ7dの外半径Rb(図3参照)との関係を、「背圧フレーム内半径Rf < バランサ外半径Rb」とすればよい。したがって、第2背圧室3abの受圧面積B2を適切に設定することで、圧縮室13のガス漏れと摩擦とを低減する適切な圧力の設定と、圧縮機駆動時の回転バランスとを両立できる。
Specifically, the tooth tip load is reduced by increasing the pressure receiving area B2 of the second back pressure chamber 3ab. In order to increase the pressure receiving area B2 of the second back pressure chamber 3ab, the relationship between the inner radius Rf of the back pressure frame 4 (see FIG. 4) and the outer radius Rb of the
上記(a)の場合と、(b)の場合の歯先荷重を比較した結果を次の図に示す。 The following figure shows the result of comparing the tooth tip load in the case of (a) and the case of (b).
図7は、背圧フレームを設けた場合と設けない場合の歯先荷重の違いを説明する図である。図7において、ドット部分は圧力Pdによる歯先荷重、ハッチング部分は圧力Pmによる歯先荷重を示している。
図7から明らかなように、(a)背圧フレーム4を設ける場合は、(b)背圧フレーム4を設けない場合に比べて歯先荷重を軽減できる。(b)では、許容荷重を超えることで焼き付き等が発生する。歯先荷重は0以下となると、歯先に隙間が生じて効率が低下するため、0を僅かに上回ることが理想的である。(a)では歯先荷重が0を僅かに上回っており、理想的であると言える。FIG. 7 is a diagram illustrating a difference in tooth tip load between the case where the back pressure frame is provided and the case where the back pressure frame is not provided. In FIG. 7, the dot portion shows the tooth tip load due to the pressure Pd, and the hatched portion shows the tooth tip load due to the pressure Pm.
As is clear from FIG. 7, when (a) the
以上説明したように本実施の形態1によれば、差圧給油が行われないようにするために、背圧室3aと油貯蔵部10dとの圧力差を0にする。具体的には、背圧室3aを、密閉容器10内において油貯蔵部10dと接する空間である下部空間10bと連通させる。この連通は、固定フレーム3に設けた第1油流路31で行われる。そして、給油は、駆動シャフト7の下端部に設けた容積型のオイルポンプ20で行う。これにより、差圧給油が行われず、高低圧の圧力差が大きい条件における過剰な給油を抑制できる。その結果、圧縮機構部90内に吸い込まれた流体が、圧縮機構部90内に過剰に供給された油によって加熱されることによる圧縮機損失を低減でき、圧縮機の効率向上が図れる。また、このスクロール圧縮機100を適用した空調機では、冷房暖房能力の向上が図れる。
As described above, according to the first embodiment, the pressure difference between the
そして、本実施の形態1では、揺動スクロール2の背面に対向して背圧室3aに背圧フレーム4を配置している。背圧室3a内は、背圧フレーム4によって、高圧となる第1背圧室3aaと、揺動スクロール2の背面に中間圧を作用させる第2背圧室3abとに区画される。このように、背圧室3aに背圧フレーム4を設けたことで、揺動スクロール2の背面に、高圧と中間圧の2種類の背圧を作用させることができ、設計自由度が高まる。したがって、揺動スクロール2を固定スクロール1側に適正な圧力で押圧することが可能となる。
Then, in the first embodiment, the
本実施の形態1では、固定スクロールには、第1背圧室3aaと下部空間10bとを連通する第1油流路31と、第1背圧室3aaと低圧の流体が吸入される密閉容器10内の吸入空間90aとを連通する第2油流路32とが形成されている。これにより、背圧室3a内の油を、吸入空間90aに供給すると共に、油貯蔵部10dに戻すことができる。
In the first embodiment, the fixed scroll includes a first
本実施の形態1では、「第1油流路31の断面積A1および長さL1」と、「第2油流路32の断面積A2および長さL2」との関係を「L1/A1 > L2/A2」としている。これにより、高回転時の過剰な給油を抑制できる。
In the first embodiment, the relationship between the "cross-sectional area A1 and length L1 of the first
本実施の形態1では、「第2油流路32の断面積A2および長さL2」と、「駆動シャフト7の偏心軸7aと揺動スクロール2の軸受部2cとの間の隙間の断面積A3および隙間の軸方向の長さL3」との関係を、「L2/A2 > L3/A3」としている。これにより、オイルポンプ20で損失を発生させずに吸入空間90aに適量を給油できる。
In the first embodiment, the cross-sectional area of the gap between the "cross-sectional area A2 and length L2 of the second
本実施の形態1では、背圧フレーム4の内半径Rfとバランサ7dの外半径Rbとの関係を「背圧フレーム内半径Rf < バランサ外半径Rb」としている。これにより、揺動渦巻歯2bに作用する荷重の抑制と、回転バランスとの両立を図ることができる。
In the first embodiment, the relationship between the inner radius Rf of the
本実施の形態1では、揺動スクロール2の揺動台板部2aには、圧縮途中の圧縮室13と第2背圧室3abとを連通する抽気孔2dが形成されている。これにより、圧縮途中の中間圧の流体が第2背圧室3abに導入され、第2背圧室3abを中間圧にできる。
In the first embodiment, the rocking
[実施の形態2] 油戻し用の配管
実施の形態2について図8を参照して説明する。図8は、本発明の実施の形態2に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。図8において、白抜き矢印は流体の流れ、実線矢印は油の流れを示している。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。[Embodiment 2] Piping for
実施の形態2では、図1に示した実施の形態1に対して、第1油流路31と油貯蔵部10dとを連通する油戻し用の配管80を設けた構成である。配管80は、この例では密閉容器10の外部に配置されているが、密閉容器10の内部に配置してもよい。
In the second embodiment, the
配管80は、高回転時に過剰にオイルポンプ20によって汲み上げられる油を、第1油流路31から油貯蔵部10dに直接、戻す。これにより、第1油流路31から流出した油は、油貯蔵部10dに戻されるまでの間に下部空間10bの流体の流れと合流しない。したがって、油が流体によって巻上げられ、流体と共に圧縮機外部へ流出することを防止できる。その結果、圧縮機内部の油が枯渇して潤滑不良になることを抑制でき、信頼性を向上できる。
The
以上説明したように本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、第1油流路31と油貯蔵部10dとを連通する配管80を設けたことで以下の効果が得られる。すなわち、第1油流路31から油貯蔵部10dに戻される油が、流体によって巻上げられて流体と共に圧縮機外部へ流出することを防止でき、信頼性を向上できる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
[実施の形態3] 駆動シャフト7のスライダー化
実施の形態3について図9、図10および図11を参照して説明する。図9は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。図10は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の駆動シャフトの上部を示す斜視図である。図11は、本発明の実施の形態3に係るスクロール圧縮機の駆動シャフト周りの形状を示す図である。以下、実施の形態3が実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。[Embodiment 3]
実施の形態3のスクロール圧縮機100は、実施の形態1に対してスライダー70を備えている。スライダー70は、揺動スクロール2の公転時に、常に揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bが固定スクロール1の固定渦巻歯1bと接した状態となるように設けられたものである。このスライダー70は、バランサ部70aと軸部70bとを有し、バランサ部70aは、実施の形態1のバランサ7dと同様の機能を有する。軸部70bは筒状に構成され、揺動スクロール2の軸受部2cと駆動シャフト7の偏心軸7aとの間に介在する。スライダー70は、駆動シャフト7の回転力を揺動スクロール2に伝達して揺動スクロール2を偏心公転運動させる。
The
偏心軸7aは、一対の対向する平面部7aaと、平面部7aaの両端を繋ぐ円弧部7abとで構成されており、スライダー70のスライダー穴70cにスライド可能に嵌め合わさっている。スライダー穴70cは、偏心軸7aの一対の平面部7aaを面方向に引き延ばした形状を有する。
The
(スライダーの機能)
スライダー70は、バランサ部70aに作用する遠心力によって偏心軸7aの平面部7aaにならって半径方向外側へスライドする。揺動スクロール2の回転中心はスライダー70の軸方向中心に等しいため、スライダー70が半径方向へスライドすることで、揺動スクロール2も同様にスライドする。このとき、揺動スクロール2は、揺動渦巻歯2bの歯側面が固定渦巻歯1bの歯側面に接触するまでスライダー70と共にスライドする。これにより、揺動スクロール2の公転時、固定スクロール1の固定渦巻歯1bと揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bとが、互いに常に接した状態となり、圧縮室13からの流体漏れが抑制される。(Slider function)
The
以上説明したように本実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、スライダー70を設けたことで、以下の効果を有する。すなわちスライダー70によって揺動スクロール2が半径方向にスライドすることで、揺動渦巻歯2bの歯側面が固定渦巻歯1bの歯側面と接触した状態で圧縮運動が行われる。このため、圧縮室13内の圧縮途中の流体、または圧縮室13の中心部の吐出圧流体の、固定渦巻歯1bおよび揺動渦巻歯2bの半径方向隙間からの漏れを防止することができ、圧縮効率が向上する。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
[実施の形態4] 第2背圧室の圧力がばね力依存
実施の形態4について図12を参照して説明する。図12は、本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機の要部を拡大した概略縦断面図である。以下、実施の形態4が実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。[Embodiment 4] The pressure in the second back pressure chamber depends on the spring force. The fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an enlarged schematic vertical sectional view of a main part of the scroll compressor according to the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration in which the fourth embodiment is different from the first embodiment will be mainly described.
実施の形態4のスクロール圧縮機100は、実施の形態1に示したスクロール圧縮機100における揺動スクロール2の抽気孔2dが撤去されている。また、実施の形態4のスクロール圧縮機100には、第2背圧室3abと第2油流路32とを連通して第1油流路31の油を第2背圧室3abに供給する抽気流路33が固定フレーム3に形成されている。第2油流路32には第2背圧室3abの圧力を調整する圧力調整機構60が配置されている。圧力調整機構60は、第2油流路32を開閉する弁体60aを備え、弁体60aは第2油流路32を閉じる方向にばね61で付勢されている。
In the
図13は、本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機において弁体に作用する力の説明図である。
弁体60aには、吸入空間90aの圧力Psが下向きに作用し、第2背圧室3abの圧力Pmが上向きに作用する。また、弁体60aには、ばね力Fによる圧力、つまりばね力Fを弁体60aの受圧面積で除算した圧力F/Aが下向きに作用する。したがって、「圧力Pmと圧力Psとの差圧ΔP」がばね力Fによる圧力F/Aよりも小さい場合は、図12に示すように第2油流路32が弁体60aによって閉じられている。一方、「圧力Pmと圧力Psとの差圧ΔP」がばね力Fによる圧力F/Aよりも大きい場合は、弁体60aがばね61の付勢力に対して上方に持ち上がり、第2油流路32が開く。第2油流路32が開くことで、第2背圧室3abが抽気流路33および第2油流路32を介して吸入空間90aに連通する。つまり、第2背圧室3abの圧力PmがPs+F/Aより大きくなると、第2油流路32が開いて第2背圧室3abの圧力が逃される。このため、第2背圧室3abの圧力PmはPs+F/Aに維持される。FIG. 13 is an explanatory diagram of the force acting on the valve body in the scroll compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
The pressure Ps of the
以上説明したように本実施の形態4によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、第2背圧室3abの圧力に関し、実施の形態1における流体の容積変化依存から、ばね力依存へ変えることができ、設計の自由度が広がる。これにより、揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bに作用する荷重を適切に設定でき、スクロール圧縮機100の圧力運転範囲を広げることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the pressure of the second back pressure chamber 3ab depends on the volume change of the fluid in the first embodiment. It can be changed to force dependence, increasing the degree of freedom in design. As a result, the load acting on the
なお、図12では、圧力調整機構60がばね61で付勢された弁体60aを備えた構成であったが、次の図14のように構成してもよい。
In addition, although the
図14は、本発明の実施の形態4に係るスクロール圧縮機の変形例を示す図である。
この変形例では、圧力調整機構60が弁体60cを有するリード弁を備えた構成である。本構成により部材点数を削減でき、より簡素な構造で、図12の構成と同様の効果が得られる。FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the scroll compressor according to the fourth embodiment of the present invention.
In this modification, the
[実施の形態5] 可動フレーム、第3背圧室
実施の形態5について図15を参照して説明する。図15は、本発明の実施の形態5に係るスクロール圧縮機の要部を拡大した概略縦断面図である。以下、実施の形態5が実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。[Embodiment 5] Movable frame, third back
本実施の形態5は、圧縮室13内の中間圧を背圧として浮上し、揺動スクロール2を固定スクロール1へ押し付ける可動フレーム50を固定フレーム3内に配置した構成である。以下に詳細を説明する。
In the fifth embodiment, the
可動フレーム50は、揺動スクロール2の背面側に、固定フレーム3に対して軸方向に移動可能に配置される。可動フレーム50は、大径の筒状部50dと、筒状部50dの下部に設けられた小径の筒状部50eとを有する。可動フレーム50の筒状部50dの内側が背圧室3aとなっており、背圧室3aと第1油流路31とを連通する第3油流路50cが筒状部50dに形成されている。筒状部50dの上面には窪みが形成され、その窪みに背圧フレーム4が配置されている。実施の形態5では、背圧フレーム4および可動フレーム50のそれぞれの上面が、揺動スクロール2の揺動台板部2aのスラスト面2fと摺動するスラスト受け面となっている。
The
可動フレーム50の筒状部50eの外面は固定フレーム3の上部筒状部3cの内面に囲まれている。また、筒状部50eの外面は固定フレーム3の下部筒状部3dの内面に囲まれている。筒状部50dと上部筒状部3cとの間には環状のシール部11aおよびシール部11bが設けられ、筒状部50eと下部筒状部3dとの間には、シール部11cが設けられている。これにより、可動フレーム50の背面側に、他の空間から仕切られた第3背圧室50aが形成されている。
The outer surface of the
可動フレーム50の筒状部50dには、軸方向に貫通する連通孔50bが形成されている。連通孔50bの上端側は、揺動スクロール2の揺動台板部2aと対向する面に開口し、下端側は第3背圧室50aに連通している。
A
揺動スクロール2の揺動台板部2aには抽気孔2gが形成されている。抽気孔2gは、揺動台板部2aを固定スクロール1側から可動フレーム50側に貫通している。抽気孔2gは、圧縮途中の圧縮室13の流体を第3背圧室50aに供給するための細い孔である。抽気孔2gの可動フレーム50側の開口部は、開口部の円軌跡が、運転時に可動フレーム50の内部に常時収まる位置に配置され、可動フレーム50に設けられた連通孔50bの上端側の開口部と常時もしくは間欠的に連通する。これにより、第3背圧室50aには、圧縮室13内の中間圧が抽気孔2gおよび連通孔50bを介して常時もしくは間欠的に導かれる。第3背圧室50a内の圧力は、可動フレーム50の背圧として作用し、背圧により可動フレーム50が浮上して揺動スクロール2を固定スクロール1へ押し付ける動作を行う。
An
以上説明したように本実施の形態5によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、第1背圧室3aa、第2背圧室3abおよび第3背圧室50aの3つの背圧を揺動スクロール2に付与できる。これにより、揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bに作用する荷重を適切に設定でき、揺動スクロール2のスラスト面2fと可動フレーム50のスラスト受け面との摺動損失が低減され、スクロール歯先の摺動損失を低減できる。その結果、より圧縮機の圧力運転範囲を広げることができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the three back pressure chambers 3aa, the second back pressure chamber 3ab, and the third
[実施の形態6] 可動フレーム+スライダー
実施の形態6について図16を参照して説明する。図16は、本発明の実施の形態6に係るスクロール圧縮機の要部を拡大した概略縦断面図である。[Embodiment 6] Movable frame +
本実施の形態6は、実施の形態3と実施の形態5とを組み合わせた形態であり、可動フレーム50を備えた実施の形態5に実施の形態3のスライダー70を設けた構成を有する。
The sixth embodiment is a combination of the third embodiment and the fifth embodiment, and has a configuration in which the
本実施の形態6によれば、実施の形態3および実施の形態5と同様の効果を得ることができる。 According to the sixth embodiment, the same effects as those of the third embodiment and the fifth embodiment can be obtained.
実施の形態6では、実施の形態3と実施の形態5とを組み合わせた形態を示したが、この組み合わせ以外にも、各実施の形態の特徴的な構成を適宜組み合わせてスクロール圧縮機を構成してもよい。また、実施の形態4で説明した変形例は、他の実施の形態と組み合わせた構成においても、同様に適用できる。
In the sixth embodiment, the
1 固定スクロール、1a 固定台板部、1b 固定渦巻歯、1d 吐出ポート、2 揺動スクロール、2a 揺動台板部、2b 揺動渦巻歯、2c 軸受部、2d 抽気孔、2f スラスト面、2g 抽気孔、3 固定フレーム、3a 背圧室、3aa 第1背圧室、3ab 第2背圧室、3c 上部筒状部、3d 下部筒状部、4 背圧フレーム、4c シール材、4d 環状壁、5 補助フレーム、6 オルダム機構、7 駆動シャフト、7a 偏心軸、7aa 平面部、7ab 円弧部、7b 主軸、7c 副軸、7d バランサ、7e 給油流路、8 電動機、8a 固定子、8b 回転子、9 スラスト軸受、10 密閉容器、10a 上部空間、10b 下部空間、10d 油貯蔵部、11 吸入管、11a シール部、11b シール部、11c シール部、12 吐出管、13 圧縮室、19 固定フレーム、20 オイルポンプ、31 第1油流路、32 第2油流路、33 抽気流路、40 スラストホルダ、50 可動フレーム、50a 第3背圧室、50b 連通孔、50c 第3油流路、50d 筒状部、50e 筒状部、60 圧力調整機構、60a 弁体、60c 弁体、61 ばね、70 スライダー、70a バランサ部、70b 軸部、70c スライダー穴、80 配管、81 油戻し流路、82 流体流路、90 圧縮機構部、90a 吸入空間、100 スクロール圧縮機。 1 Fixed scroll, 1a Fixed base plate part, 1b Fixed spiral tooth, 1d discharge port, 2 Swing scroll, 2a Swing base plate part, 2b Swing swirl tooth, 2c Bearing part, 2d Air extraction hole, 2f Thrust surface, 2g Extraction hole, 3 Fixed frame, 3a back pressure chamber, 3aa 1st back pressure chamber, 3ab 2nd back pressure chamber, 3c upper tubular part, 3d lower tubular part, 4 back pressure frame, 4c sealant, 4d annular wall 5, Auxiliary frame, 6 Oldham mechanism, 7 Drive shaft, 7a Eccentric shaft, 7aa Flat surface, 7ab Arc, 7b Main shaft, 7c Sub-shaft, 7d Balancer, 7e Refueling flow path, 8 Electric, 8a Fixture, 8b Rotor , 9 thrust bearing, 10 sealed container, 10a upper space, 10b lower space, 10d oil storage, 11 suction pipe, 11a seal, 11b seal, 11c seal, 12 discharge pipe, 13 compression chamber, 19 fixed frame, 20 Oil pump, 31 1st oil flow path, 32 2nd oil flow path, 33 Extraction flow path, 40 Thrust holder, 50 Movable frame, 50a 3rd back pressure chamber, 50b communication hole, 50c 3rd oil flow path, 50d Cylindrical part, 50e tubular part, 60 pressure adjustment mechanism, 60a valve body, 60c valve body, 61 spring, 70 slider, 70a balancer part, 70b shaft part, 70c slider hole, 80 piping, 81 oil return flow path, 82 Fluid flow path, 90 compression mechanism, 90a suction space, 100 scroll compressor.
本発明に係るスクロール圧縮機は、固定台板部および固定台板部上に設けられた固定渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板部および揺動台板部上に設けられた揺動渦巻歯を有し、揺動渦巻歯が固定スクロールの固定渦巻歯に組み合わされて圧縮室を形成する揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する駆動シャフトと、揺動スクロールの揺動台板部の揺動渦巻歯とは反対側の背面に背圧室を形成する固定フレームと、固定スクロール、揺動スクロール、駆動シャフトおよび固定フレームを収納する容器であって、油を貯蔵する油貯蔵部を有し、圧縮室で低圧から高圧まで圧縮されて吐出された流体によって油貯蔵部と共に内部が高圧となる密閉容器と、駆動シャフトの下端部に設けられ、駆動シャフトの回転に伴い、油貯蔵部の油を、駆動シャフトに形成された給油流路を通過させて駆動シャフトの摺動部に供給するオイルポンプと、揺動スクロールの背面に対向して背圧室に配置された背圧フレームとを備え、背圧室は、密閉容器内の空間と連通して高圧となる第1背圧室と、中間圧の流体または中間圧の油が導入されて揺動スクロールの背面に中間圧を作用させる第2背圧室と、に背圧フレームによって区画されており、固定フレームには、第1背圧室と密閉容器内において油貯蔵部に接する空間とを連通する第1油流路と、第1背圧室と低圧の流体が吸入される密閉容器内の吸入空間とを連通する第2油流路と、第2油流路と第2背圧室とを連通して、第2油流路内の油を第2背圧室に導入する抽気流路と、が形成されており、第2油流路内には、第2油流路を開閉する弁体を有し、第2背圧室の圧力を調整する圧力調整機構が設けられているものである。 The scroll compressor according to the present invention includes a fixed scroll having a fixed base plate portion and fixed spiral teeth provided on the fixed base plate portion, and a swing provided on the swing base plate portion and the rocking base plate portion. A swing scroll that has spiral teeth and the swing spiral teeth are combined with the fixed spiral teeth of the fixed scroll to form a compression chamber, a drive shaft that drives the swing scroll, and a swing base plate portion of the swing scroll. A fixed frame that forms a back pressure chamber on the back surface opposite to the swinging spiral teeth, and a container that stores the fixed scroll, swing scroll, drive shaft, and fixed frame, and has an oil storage section that stores oil. It has a closed container whose inside becomes high pressure together with the oil storage part by the fluid compressed from low pressure to high pressure in the compression chamber and is provided at the lower end of the drive shaft. An oil pump that supplies the oil of the above to the sliding part of the drive shaft through the oil supply flow path formed in the drive shaft, and a back pressure frame arranged in the back pressure chamber facing the back surface of the swing scroll. The back pressure chamber has a first back pressure chamber that communicates with the space inside the closed container and becomes high pressure, and an intermediate pressure fluid or intermediate pressure oil is introduced to act an intermediate pressure on the back surface of the swing scroll. The second back pressure chamber is partitioned by a back pressure frame, and the fixed frame includes a first oil flow path that communicates the first back pressure chamber and the space in contact with the oil storage portion in the closed container. The second oil flow path that communicates the first back pressure chamber and the suction space in the closed container in which the low-pressure fluid is sucked, and the second oil flow path and the second back pressure chamber that communicate with each other. An air extraction flow path for introducing the oil in the flow path into the second back pressure chamber is formed, and the second oil flow path has a valve body for opening and closing the second oil flow path, and the second A pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure in the back pressure chamber is provided .
Claims (10)
揺動台板部および前記揺動台板部上に設けられた揺動渦巻歯を有し、前記揺動渦巻歯が前記固定スクロールの前記固定渦巻歯に組み合わされて圧縮室を形成する揺動スクロールと、
前記揺動スクロールを駆動する駆動シャフトと、
前記揺動スクロールの前記揺動台板部の前記揺動渦巻歯とは反対側の背面に背圧室を形成する固定フレームと、
前記固定スクロール、前記揺動スクロール、前記駆動シャフトおよび前記固定フレームを収納する容器であって、油を貯蔵する油貯蔵部を有し、前記圧縮室で低圧から高圧まで圧縮されて吐出された流体によって前記油貯蔵部と共に内部が高圧となる密閉容器と、
前記駆動シャフトの下端部に設けられ、前記駆動シャフトの回転に伴い、前記油貯蔵部の前記油を、前記駆動シャフトに形成された給油流路を通過させて前記駆動シャフトの摺動部に供給するオイルポンプと、
前記揺動スクロールの前記背面に対向して前記背圧室に配置された背圧フレームとを備え、
前記背圧室は、前記密閉容器内の空間と連通して高圧となる第1背圧室と、中間圧の前記流体または中間圧の前記油が導入されて前記揺動スクロールの前記背面に中間圧を作用させる第2背圧室と、に前記背圧フレームによって区画されているスクロール圧縮機。A fixed scroll having a fixed base plate portion and fixed spiral teeth provided on the fixed base plate portion, and
It has a rocking base plate portion and swinging spiral teeth provided on the rocking base plate portion, and the swinging spiral teeth are combined with the fixed spiral teeth of the fixed scroll to form a compression chamber. Scrolling and
The drive shaft that drives the swing scroll and
A fixed frame that forms a back pressure chamber on the back surface of the rocking base plate portion of the rocking scroll opposite to the rocking spiral teeth.
A container for storing the fixed scroll, the swing scroll, the drive shaft, and the fixed frame, which has an oil storage unit for storing oil, and is compressed and discharged from a low pressure to a high pressure in the compression chamber. A closed container with a high pressure inside together with the oil storage
Provided at the lower end of the drive shaft, the oil in the oil storage portion is supplied to the sliding portion of the drive shaft by passing through an oil supply flow path formed in the drive shaft as the drive shaft rotates. Oil pump and
A back pressure frame arranged in the back pressure chamber facing the back surface of the swing scroll is provided.
The back pressure chamber is intermediate between the first back pressure chamber, which communicates with the space in the closed container and becomes high pressure, and the back pressure chamber, in which the fluid of intermediate pressure or the oil of intermediate pressure is introduced and the back pressure chamber is introduced. A scroll compressor partitioned by the back pressure frame in a second back pressure chamber on which pressure is applied.
前記第1背圧室と前記密閉容器内において前記油貯蔵部に接する空間とを連通する第1油流路と、
前記第1背圧室と低圧の前記流体が吸入される前記密閉容器内の吸入空間とを連通する第2油流路とが形成されている請求項1記載のスクロール圧縮機。The fixed frame
A first oil flow path that communicates the first back pressure chamber with a space in the closed container that is in contact with the oil storage portion.
The scroll compressor according to claim 1, wherein a second oil flow path communicating the first back pressure chamber and the suction space in the closed container into which the low-pressure fluid is sucked is formed.
前記第2油流路の断面積A2および長さL2と、前記駆動シャフトの前記偏心軸と前記揺動スクロールの前記軸受部との間の隙間の断面積A3および前記隙間の軸方向の長さL3との関係が、「L2/A2 > L3/A3」である請求項2または請求項3記載のスクロール圧縮機。A bearing portion into which an eccentric shaft formed at an end portion of the drive shaft is inserted is formed on the back surface of the swing scroll.
The cross-sectional area A2 and length L2 of the second oil flow path, and the cross-sectional area A3 of the gap between the eccentric shaft of the drive shaft and the bearing portion of the swing scroll, and the axial length of the gap. The scroll compressor according to claim 2 or 3, wherein the relationship with L3 is "L2 / A2> L3 / A3".
前記背圧フレームの内半径Rfと前記バランサの外半径Rbとの関係が、「背圧フレーム内半径Rf < バランサ外半径Rb」である請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。It is arranged in the first back pressure chamber, has a tubular outer peripheral surface, and is provided with a balancer that balances the imbalance caused by the swinging motion of the swinging scroll.
The one according to any one of claims 1 to 4, wherein the relationship between the inner radius Rf of the back pressure frame and the outer radius Rb of the balancer is "back pressure frame inner radius Rf <balancer outer radius Rb". Scroll compressor.
前記第2油流路内には、前記第2油流路を開閉する弁体を有し、前記第2背圧室の圧力を調整する圧力調整機構が設けられている請求項2および請求項2に従属する請求項3〜請求項6のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。The fixed frame is formed with an air extraction flow path that communicates the second oil flow path and the second back pressure chamber to introduce the oil in the second oil flow path into the second back pressure chamber. And
Claims 2 and 2 include a valve body that opens and closes the second oil flow path in the second oil flow path, and is provided with a pressure adjusting mechanism that adjusts the pressure in the second back pressure chamber. The scroll compressor according to any one of claims 3 to 6, which is subordinate to 2.
前記可動フレームと前記固定フレームと間には、圧縮途中の前記圧縮室から中間圧の前記流体が導かれる第3背圧室が形成されており、前記第3背圧室における中間圧によって前記可動フレームが浮上して前記揺動スクロールを前記固定スクロールに押し付ける請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。A movable frame arranged between the swing scroll and the fixed frame is provided.
A third back pressure chamber in which the fluid of intermediate pressure is guided from the compression chamber during compression is formed between the movable frame and the fixed frame, and the movable is caused by the intermediate pressure in the third back pressure chamber. The scroll compressor according to any one of claims 1 to 8, wherein the frame floats and presses the swing scroll against the fixed scroll.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/001244 WO2020148857A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Scroll compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020148857A1 true JPWO2020148857A1 (en) | 2021-09-09 |
JP6972391B2 JP6972391B2 (en) | 2021-11-24 |
Family
ID=71613204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020566042A Active JP6972391B2 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Scroll compressor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6972391B2 (en) |
WO (1) | WO2020148857A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112524022B (en) * | 2020-12-18 | 2024-06-28 | 广东金霸智能科技股份有限公司 | Scroll compressor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03105091A (en) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Daikin Ind Ltd | Scroll type compressor |
JPH04370384A (en) * | 1991-06-20 | 1992-12-22 | Hitachi Ltd | Scroll compressor |
CN101303018A (en) * | 2008-06-06 | 2008-11-12 | 西安交通大学 | Vortex compressor |
US20140348679A1 (en) * | 2005-10-26 | 2014-11-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll compressor |
WO2015107705A1 (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 三菱電機株式会社 | Scroll compressor |
JP2018062863A (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | サンデン・エンバイロメントプロダクツ株式会社 | Scroll Type Fluid Machine |
-
2019
- 2019-01-17 JP JP2020566042A patent/JP6972391B2/en active Active
- 2019-01-17 WO PCT/JP2019/001244 patent/WO2020148857A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03105091A (en) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Daikin Ind Ltd | Scroll type compressor |
JPH04370384A (en) * | 1991-06-20 | 1992-12-22 | Hitachi Ltd | Scroll compressor |
US20140348679A1 (en) * | 2005-10-26 | 2014-11-27 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Scroll compressor |
CN101303018A (en) * | 2008-06-06 | 2008-11-12 | 西安交通大学 | Vortex compressor |
WO2015107705A1 (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 三菱電機株式会社 | Scroll compressor |
JP2018062863A (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | サンデン・エンバイロメントプロダクツ株式会社 | Scroll Type Fluid Machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020148857A1 (en) | 2020-07-23 |
JP6972391B2 (en) | 2021-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150147214A1 (en) | Scroll compressor | |
US20080304994A1 (en) | Scroll Fluid Machine | |
JP2010043641A (en) | Scroll compressor | |
JP2010525240A (en) | Compressor and oil supply structure thereof | |
JP4519489B2 (en) | Scroll compressor | |
US6113373A (en) | Scroll compressor having an annular seal for a stationary scroll pressure receiving surface | |
US20090098000A1 (en) | Scroll compressor with scroll deflection compensation | |
JP2010101188A (en) | Scroll compressor | |
JP2011226447A (en) | Scroll compressor and refrigerating cycle device | |
EP2947320B1 (en) | Scroll compressor | |
JP2008038616A (en) | Rotary compressor | |
JP6972391B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2008144597A (en) | Fluid machine | |
JP6134903B2 (en) | Positive displacement compressor | |
JP2008121481A (en) | Scroll fluid machine | |
CN110878751B (en) | Scroll compressor having a rotor with a rotor shaft having a rotor shaft with a | |
KR20010014606A (en) | Positive displacement fluid machine | |
JP2011021511A (en) | Scroll compressor | |
JP5209279B2 (en) | Scroll compressor | |
US10247188B2 (en) | Scroll compressor | |
JP7154421B2 (en) | scroll compressor | |
JP5871713B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2014129756A (en) | Scroll compressor | |
JP5097369B2 (en) | Hermetic scroll compressor | |
JP2009243346A (en) | Scroll compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201222 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6972391 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |