JP4667649B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調装置に用いるスクロール圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、例えば特開平11−107938号公報に示された従来のスクロール圧縮機の縦断面図であり、図4は図3の給油穴近傍の詳細図である。図3及び図4において、1は固定スクロールであり、外周部は後述のガイドフレーム4にボルト(図示省略)により締結されており、また台板部1aの一方の面(図3において右側)には板状渦巻歯1bが形成されている。更に外周部には、後述のコンプライアントフレーム3の上嵌合円筒面3aと係合する円筒嵌合面1cが形成されており、また固定スクロール1の上面方向(図3において左側)からは吸入管14aが、密閉容器14を貫通して圧入されている。
2は揺動スクロールであり、台板部2aの一方の面(図3において左側)には固定スクロール1の板状渦巻歯1bと実質的に同一形状の板状渦巻歯2bが形成されており、また台板部2aの板状渦巻歯2bと反対側の面(図3において右側)の中心部には中空円筒状のボス部2fが形成されており、そのボス部2fの内側面には揺動軸受2dが形成されスライダ−(図示省略)と回転自在に係合されている。また、ボス部2fと同じ側の面の外周部には、コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3gと圧接摺動可能なスラスト面が形成されている。なお、固定スクロール1の板状渦巻歯1b及び揺動スクロール2の板状渦巻歯2bの歯先部には、それぞれ渦巻状の溝が形成されており、その溝にはそれぞれチップシール(図示省略)が挿入されている。
【0003】
3は、コンプライアントフレームであり、コンプライアントフレーム3の中心部には、電動機によって回転駆動される主軸5を半径方向に支持する主軸受3c及び補助主軸受3dが形成されている。また、コンプライアントフレーム3の寸止め面(図示省略)と固定スクロール1の寸止め面1dとの間には、寸止めプレート17が挿入されている。
【0004】
4は、ガイドフレームであり、ガイドフレーム4の外周面は焼嵌め、もしくは溶接などにより密閉容器14に固着されているものの、固定スクロール1の吐出ポート1eから吐出される高圧の冷媒ガスをガイドフレーム4より電動機側(図3において右側で、電動機固定子8、電動機回転子8a側)に設けられた吐出管14bに導く流路が密閉容器14の上半分に確保されていると同時に、密閉容器14の下半分には冷凍機油13の往来を可能とする流路が確保されている。また、ガイドフレーム4の内側面の電動機側(図3において右側)には、下嵌合円筒面4bが形成されており、コンプライアントフレーム3の外周面に形成された下嵌合円筒面3bと係合されている。
また、ガイドフレーム4の内側面4cには、シール材を収納するシール溝が2ヶ所に形成されており、それらのシール溝に上シール材9及び下シール材10が嵌着されている。そしてこれら2つのシール材9、10とガイドフレーム4の内側面4cとコンプライアントフレーム3の外側面3hとによって形成される空間、すなわちフレーム空間4dは、コンプライアントフレーム3に形成された均圧穴3qを介してボス部外側空間2hと連通している。
【0005】
また、上下を揺動スクロール2の台板部2aとコンプライアントフレーム3で囲われたスラスト軸受3gの外周側の空間、すなわち台板外周部空間2gは、板状渦巻歯の巻終わり近傍の空間であり、吸入ガスが吸込まれる低圧空間11と連通しているので吸入ガス雰囲気となっている。主軸5の揺動スクロール側(図3において左側)端部には、主軸の軸線方向と実質的に平行な平面部を有するピン部(図示省略)が形成されており、このピン部の平面部とスライダーの内側面に形成された平面部とが往復摺動可能に係合されている。そして、その下側には主軸バランサ5dが焼嵌められており、更にその下側にはコンプライアントフレーム3の主軸受3c及び補助主軸受3dと回転自在に係合する主軸部が形成されている。
【0006】
また、主軸の他端部には、サブフレーム18の副軸受18a及び補助副軸受18bと回転自在に係合する副軸部が形成されており、この副軸部と前述した主軸部との間に電動機回転子8aが焼嵌められている。また、この電動機回転子8aの左端部には上バランサ8bが、右端面には下バランサ8cが締結されており、前述した主軸バランサ5dとの3個のバランサによって静バランス及び動バランスがとられている。サブフレーム18には、サブフレームカバー18cが取り付けられており、主軸5の下端面との間に副軸受空間18dを形成している。また、密閉容器14の側面にはガラス端子14cが取り付けられており、電動機固定子8からのリード線が接合されている。
【0007】
次に、このスクロール圧縮機の基本動作について説明する。定常運転時は、コンプライアントフレーム3にはボス部外側空間2hの中間圧力に起因する力及びスラスト軸受3gを介しての揺動スクロール2からの押付け力の合計が下向きの力として作用するものの、フレーム空間4dの中間圧に起因する力及び下端面の高圧雰囲気に露出している部分に作用する高圧に起因する力の合計が上向きの力として作用し、そしてこの上向きの力は前述した下向きの力より大きくなるように設定されている。このためコンプライアントフレーム3は、上嵌合円筒面3aを固定スクロール1の嵌合円筒面1cに、下嵌合円筒面3bをガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bに案内され、固定スクロール1側(図3において左方向)に移動し、その結果、コンプライアントフレーム3の寸止め面は、寸止めプレート17を介して固定スクロール1の寸止め面1dに圧接している。他方、スラスト軸受3gを介してコンプライアントフレーム3に押し付けられている揺動スクロール2は、コンプライアントフレーム3に押されて左方向に移動するものの、揺動スクロール2の歯先と歯底は固定スクロール1のそれぞれ歯底と歯先と所定の隙間を有した状態で運転される。
かくして、吸入管14aから吸入された低圧の吸入ガスは、固定スクロ−ル1と揺動スクロ−ル2のそれぞれの板状渦巻歯1b、2bから形成される圧縮室で圧縮され、高圧のガスとなり吐出ポ−ト1eから密閉容器14内へ吐出され、吐出管14bから密閉容器14の外へ吐出される。
【0008】
尚、運転条件によっては、具体的には高圧縮比運転などの吐出ガス温度が高くなる条件では、両板状渦巻歯の熱膨張が特にその中心付近で大きくなり、両板状渦巻歯の歯先と歯底が圧接してしまうことが起こりうる。しかしその際には、揺動スクロール2はコンプライアントフレーム3と共に微小にリリーフするので、焼付等の信頼性のトラブルを引き起こすことはない。
【0009】
また、起動時や液圧縮時などには、揺動スクロール2に作用するスラスト方向ガス負荷Fgthが大きくなり、揺動スクロール2はスラスト軸受3gを介してコンプライアントフレーム3を固定スクロールと反対側(図3において右方向)に強く押し下げるので、揺動スクロール2の歯先や歯底と固定スクロール1の歯底や歯先との隙間が比較的大きくなり、圧縮室内の異常な圧力上昇が回避される。
【0010】
さて、コンプライアントフレーム3はスラスト軸受3gを介して揺動スクロール2の転覆モーメントの一部または全部を受けるものの、主軸受3cから受ける軸受負荷と、その反作用である2つの力の合力、すなわち上嵌合円筒面3aを介して固定スクロール1から受ける反力と、下嵌合円筒面3bを介してガイドフレーム4から受ける反力との合力とによって生ずる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性及びリリーフ動作安定性を有する。
【0011】
次に、図3及び図4により従来のスクロール圧縮機の給油経路を説明する。密閉容器14の底部に溜まった冷凍機油13は、ガイドフレーム4に設けられその一端が密閉容器14の底部に開口する給油穴4eに微差圧で吸い込まれ、コンプライアントフレーム3とガイドフレーム4との間の第2フレーム空間4fに導かれる。この第2フレーム空間4fは、図4において左側は下シール材10によって中間圧であるフレーム空間4dと仕切られており、右側はコンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bとガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bとの嵌合個所で仕切られている。次に第2フレーム空間4fの冷凍機油13は、コンプライアントフレーム3に設けられた給油穴3rを通って主軸潤滑入口空間3sに入る。その冷凍機油13の大部分は、主軸受3cの軸受クリアランスで絞られて減圧しながら図3もしくは図4において左側に進み、主軸受3cの上端面でボス部外側空間2hと同一の中間圧となる。他方、主軸潤滑入口空間3sに導かれた残りの冷凍機油13は、図4に示すように主軸5の主軸下半分斜縦溝5eに導かれて補助主軸受3dを潤滑する。
【0012】
尚、この主軸下半分斜縦溝5eは、その上端が主軸潤滑入口空間3sに連通すると共にその下端は補助主軸受3dの途中で止まりになっているので、大量の冷凍機油13が補助主軸受3dの右端から漏れ出ることはない。また、主軸下半分斜縦溝5eは、入口から袋小路に向かって(図3及び図4において、左から右に向かって)主軸5の回転方向と反対方向にねじられているので、ネジポンプ効果により主軸潤滑入口空間3sの冷凍機油13は袋小路に向かって(図3及び図4において右方向に)圧送される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
図3、図4に示す例えば特開平11−107938号公報に示されたスクロール圧縮機の構成によれば、コンプライアントフレーム3は、上嵌合円筒面3aを固定スクロール1の嵌合円筒面1cに、下嵌合円筒面3bをガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bに案内され、軸方向に運動自在である。従って、コンプライアントフレーム3はスラスト軸受3gを介して揺動スクロール2の転覆モーメントの一部または全部を受けるものの、主軸受3cから受ける軸受負荷と、その反作用である2つの力の合力、すなわち上嵌合円筒面3aを介して固定スクロール1から受ける反力と、下嵌合円筒面3bを介してガイドフレーム4から受ける反力との合力とによって生ずる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性及びリリーフ動作安定性を有する。
【0014】
しかしながら、前述のように軸受信頼性を確保するための給油経路は形成されているものの、固定スクロ−ル1の嵌合円筒面1cやガイドフレ−ム4の下嵌合円筒面4bに対して、定常運転時には約十数μの微小摺動運動を、また起動時や液圧縮時の非定常運転時には約数百μの微小摺動運動を行うコンプライアントフレーム3の上嵌合円筒面3aや下嵌合円筒面3bへの給油経路が形成されていないので、コンプライアントフレーム3の微小摺動運動により、これらの係合部において異常摩耗が発生するとともに、冷凍機油13による冷却効果が期待できないので、該係合部における接触温度が非常に高くなり、ひいては冷凍機油の劣化を促進する弊害をも誘発する。この現象はスクロール圧縮機の信頼性を著しく損なわせるものである。
【0015】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたものであり、コンプライアントフレ−ム3のような可動フレ−ムと固定スクロ−ル1又はガイドフレ−ム4のようなガイド部材との係合部に給油を行うことにより、可動フレ−ムの摺動運動による係合部の異常摩耗及び冷凍機油の劣化等を防止しスクロ−ル圧縮機の信頼性を向上させることを目的とする。
また、係合部の全面に冷凍機油がゆき渡るようにすることを目的とする。
また、冷凍機油が係合部に過剰に給油されることを防止して、他の給油場所への給油が不足しないようにすることを目的とする。
また、主軸の軸受への給油に悪影響がないように係合部に給油することを目的とする。
また、係合部で可動フレ−ムとガイド部材とが円滑に摺動できるようにすること等を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するよう互いに噛み合わされた固定スクロ−ル及び揺動スクロ−ルと、揺動スクロ−ルを軸方向に支持する可動フレ−ムであって、揺動スクロ−ルを駆動する主軸を軸受を介して半径方向に支持する可動フレ−ムと、可動フレ−ムを軸方向に移動可能に係合するガイド部材とを備えたスクロ−ル圧縮機において、可動フレ−ムとガイド部材との係合部に冷凍機油を供給する係合部油供給手段を備え、係合部油供給手段は、可動フレ−ムに設けられ、一端が該可動フレ−ムの内面側に開口し、他端が可動フレ−ムとガイド部材との係合部側に開口し、可動フレ−ムの内面側から冷凍機油が供給される油流路を形成するフレ−ム給油路を有し、フレ−ム給油路の可動フレ−ムの内面側の開口部と、主軸に形成した油流路である軸給油路の出口側の開口部とが主軸の回転により連通するものである。
【0018】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、主軸に形成した油流路である軸給油路は、主軸の軸方向に形成された軸方向給油路と該軸方向給油路から可動フレ−ム側に分岐し、主軸の外周面に開口する分岐軸給油路とを備え、分岐軸給油路の主軸の外周面の開口部がフレ−ム給油路の可動フレ−ム内面の開口部と主軸の回転により連通するものである。
【0019】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、主軸の軸受は、主軸の軸方向に間隔をあけて設けた第一の軸受と第二の軸受とし、両軸受間の軸受間空間を介して、二つの開口部が連通するものである。
【0020】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、可動フレ−ムとガイド部材との係合部の少なくとも一方側に主軸の軸方向とは角度をもたせた方向で、かつ係合部の係合面に沿った油溝を設けたものである。
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、油溝は、係合部の係合面に環状に形成されたものである。
【0021】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、可動フレ−ムとガイド部材との係合部に開口するフレ−ム給油路の開口部が油溝に開口するように油溝を設けたものである。
【0022】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、係合部油供給手段は、冷凍機油が供給される圧力の高い方の圧力室と、圧力の低い方の圧力室と、可動フレ−ムとガイド部材との係合部を介して、圧力の高い方の圧力室と圧力の低い方の圧力室とを接続する油流路としたものである。
【0023】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、圧力の高い方の圧力室が、その圧力が可動フレ−ムの軸方向の移動に寄与する圧力室であって、圧力の低い方の圧力室が吸入ガス圧力の圧力室であり、油流路の圧力の高い方の圧力室と係合部との間に両圧力室の圧力差が所定の圧力以上となった場合に開く開閉弁を備えたものである。
【0024】
また、本発明に係わるスクロ−ル圧縮機は、可動フレ−ムとガイド部との係合部は、それぞれ形成された嵌合円筒面により主軸の軸方向に移動可能に係合されたものである。
【0025】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明を実施の形態1により説明する。図1は、本発明の実施の形態1のスクロ−ル圧縮機を示す縦断面図、図2は、図1のA部詳細図である。また、図に示す矢印は、冷凍機油の流れを示す。
図1、図2において、1は、固定スクロールであり、外周部は後述のガイドフレ−ム4にボルト(図示省略)により締結されている。また、台板部1aの一方の面(図1において下側)には板状渦巻歯1bが形成されている。
2は、揺動スクロールであり、台板部2aの一方の面(図1において上側)には固定スクロール1の板状渦巻歯1bと実質的に同一形状の板状渦巻歯2bが形成されており、また台板部2aの板状渦巻歯2bと反対側の面(図1において下側)の中心部には中空円筒状のボス部2fが形成されており、そのボス部2fの内側面には揺動軸受2dが形成され、スライダ−(図示省略)と回転自在に係合されている。また、ボス部2fと同じ側の面の外周部には、後述のコンプライアントフレーム3のスラスト軸受3gと圧接摺動可能なスラスト面が形成されている。なお、固定スクロール1の板状渦巻歯1b及び揺動スクロール2の板状渦巻歯2bの歯先部には、それぞれ渦巻状の溝が形成されており、その溝にはそれぞれチップシ−ル(図示省略)が挿入されている。
また、台板部2aには、その上面とコンプライアントフレーム3側の面とを連通する細い穴である抽気孔2cが形成されている。7は、オルダムリングであり、揺動スクロール2の自転を拘束し、且つ固定スクロール1に対する公転運動を実現している。
【0026】
3は、コンプライアントフレームであり、また4は、ガイドフレ−ムであり、ガイドフレ−ム4の外周面は焼嵌め、又は溶接などにより密閉容器14に固着されている。
コンプライアントフレーム3は、その上嵌合円筒面3a及び下嵌合円筒面3bが、それぞれガイドフレ−ム4の上嵌合円筒面4a及び下嵌合円筒面4bに嵌入、係合され、自転は通常の方法で拘束され、主軸5の軸方向にのみ移動が許容される。
即ち、可動フレ−ムであるコンプライアントフレ−ム3は、ガイド部材であるガイドフレ−ム4と係合し、二つの係合部を形成し、ガイドフレ−ム4に案内されて主軸5の軸方向に移動可能に係合されている。
また、コンプライアントフレーム3には、電動機固定子8、電動機回転子8aによって回転駆動される主軸5の主軸部を半径方向に支持する第一の軸受である主軸受3c、第二の軸受である補助主軸受3dから成る軸受が両軸受間に軸受間空間3tを有して形成されている。
但し、前記においては、軸受は、第一の軸受、第二の軸受としているが、一体の軸受でもよく、また、コンプライアントフレ−ム3とは別部材としてもよい。
加えて、コンプライアントフレ−ム3の外側面3hにはOリング等のシール材を収納する上シール溝3e、下シール溝3fが形成されており、それらのシール溝に上シール材9および下シール材10が嵌着されている。そして、前記2つのシール材9、10とガイドフレーム4の内側面4cとコンプライアントフレーム3の外側面3hとによってフレーム空間4dが形成されている。さらに、コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3gの面から、コンプライアントフレ−ム3内に前記フレ−ム空間4dに連通する連通穴3iが形成されている。
【0027】
また、3jは、所定の圧力差が与えられた場合に開く、油流路に設けられた開閉弁であり、高い方の圧力室である中間圧室3kから低い方の圧力室である低圧空間11方向へのみ冷凍機油の流れを許容する逆止弁である。ここで、中間圧室3kは、揺動スクロール2とコンプライアントフレーム3と主軸5で囲われ、コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3gと揺動スクロール2の揺動軸受2dとコンプライアントフレーム3の主軸受3cにより密閉され形成される。また、低圧空間11は、板状渦巻歯1b、2bの巻終わり近傍の空間であり、低圧の吸入ガスが吸込まれる空間である。
前記の開閉弁である逆止弁3jは、前記中間圧室3kの下部から前記コンプライアントフレ−ム3と前記ガイドフレ−ム4の係合部に至る油流路に設けられている。
【0028】
また、図2に示すように、コンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bには、主軸受3cと補助主軸受3dの間の軸受間空間3tから前記下嵌合円筒面3bに貫通するフレ−ム給油路3Uが形成されるとともに、前記フレ−ム給油路3Uは、前記下嵌合円筒面3bに環状に形成された油溝3m内に開口している。
即ち、一端が、可動フレ−ムであるコンプライアントフレ−ム3の内面側で、第一の軸受である主軸受3cと第二の軸受である補助主軸受3dとの間の軸受間空間3tに開口し、他端が油溝に開口するフレ−ム給油路3Uがコンプライアントフレ−ム3に設けられている。
【0029】
主軸5の揺動スクロール側の端部には、主軸の軸線方向と実質的に平行な平面部を有するピン部(図示省略)が形成されており、このピン部の平面部とスライダー(図示省略)の内側面に形成された平面部とが往復摺動可能に係合されている。そして、その下側には主軸バランサ5dが焼嵌められており、更にその下側にはコンプライアントフレーム3の主軸受3c及び補助主軸受3dと回転自在に係合する主軸部が形成されている。
また、主軸5の他端部には、サブフレーム18の副軸受18aと回転自在に係合する副軸部が形成されており、この副軸部と前述した主軸部との間に前記の電動機回転子8aが焼嵌められている。また、この電動機回転子8aの一端部には上バランサ8bが、他端部には下バランサ8cが締結されており、前述した主軸バランサ5dとの3個のバランサによって静バランス及び動バランスがとられている。
また、5aは主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5aであり、下端にはオイルパイプ6が圧入固定され、密閉容器14の底部の冷凍機油13内まで延びている。また、軸方向給油路5aの他端は主軸5の上端部と揺動スクロ−ル2の台板部2aとで形成されたボス部空間2eに開口している。また、主軸5には、軸方向給油路5aの途中から分岐軸給油路5bが形成されており、主軸受3cと補助主軸受3dの間の軸受間空間3tに開口しており、前記コンプライアントフレーム3の主軸受3c及び補助主軸受3dに冷凍機油13を供給する。
また、前記の軸方向給油路5aと分岐軸給油路5b等の主軸5に形成された油流路を軸給油路とする。
【0030】
14aは、密閉容器14を貫通して圧入された吸入管であり、これにより低圧の吸入ガス(低圧の冷媒ガス)が低圧空間11へ導入される。14bは、吐出管であり、固定スクロ−ル1及び揺動スクロ−ル2のそれぞれの板状渦巻歯1b、2bにより形成される圧縮室により、前記吸入管14aから吸入された低圧ガスが圧縮され高圧ガス(高圧の冷媒ガス)となり、固定スクロ−ル1の吐出ポ−ト1eから密閉容器14内に吐出され、この吐出管14bから密閉容器14の外へ出される。
【0031】
次に、本スクロ−ル圧縮機の動作について説明する。但し、本圧縮機の圧縮動作は通常のスクロ−ル圧縮機と同じであるので省略する。
定常運転時には、密閉容器14の底部の冷凍機油13が密閉容器14内の高圧、軸方向給油路5aが偏芯している場合の遠心力等により、主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5aを経由して揺動スクロール2のボス部空間2eに導かれる。そして、この高圧の冷凍機油13は揺動軸受2dで減圧されて中間圧となり、中間圧室3kに流れる。他方もう一つの油流路として、軸方向給油路5aの高圧の冷凍機油13は、主軸5に設けられた分岐軸給油路5bから軸受間空間3tに至り、一部が補助主軸受3dへ流れ、他は、コンプライアントフレーム3の主軸受3cの高圧側である下部に導かれ、主軸受3cを給油しながら、この主軸受3cで減圧されて中間圧となり、同じく中間圧室3kに流れる。この時、中間圧室3kの中間圧力Pm1は、中間圧室3kに連通し、コンプライアントフレーム3に形成された油流路に設けられた逆止弁3jによってほぼ決定される所定の倍率αにより、
Pm1=Ps×α (Psは低圧空間11の圧力)
で制御されている。
【0032】
他方、揺動スクロール2の台板部2aに設けられた抽気穴2cは、コンプライアントフレーム3に設けられた連通穴3iと、常時もしくは間欠的に連通する。このため、固定スクロール1と揺動スクロール2とで形成される圧縮室からの圧縮途上の冷媒ガスが、揺動スクロール2の抽気孔2cおよびコンプライアントフレーム3の連通穴3iを介してフレーム空間4dに導かれる。したがって、フレーム空間4dの中間圧力Pm2は、抽気孔2cが実質的に連通する圧縮室の位置でほぼ決定される所定の倍率βによって、
Pm2=Ps×β (Psは低圧空間11の圧力)
で制御される。
【0033】
コンプライアントフレーム3は、中間圧室3kの中間圧力Pm1に起因する力及びスラスト軸受3gを介しての揺動スクロ−ル2からの押付ける力の合力が下向きの力として作用するものの、フレ−ム空間4dの中間圧力Pm2に起因する力及びコンプライアントフレーム3の下端面3nに作用する高圧空間12の圧力に起因する力の合力が上向きに作用し、そしてこの上向きの力が前記下向きの力より大きくなるように設定されているので、可動フレ−ムであるコンプライアントフレーム3は上嵌合円筒面3a、下嵌合円筒面3bがそれぞれガイド部材であるガイドフレーム4の上嵌合円筒面4a、下嵌合円筒面4bに案内され固定スクロール側(図1において上方)に浮き上がる。そのため、スラスト軸受3gを介してコンプライアントフレーム3に押し付けられている揺動スクロール2も同じく上方に浮き上がり、その結果揺動スクロール2の板状渦巻歯2bの歯先と台板部2aの歯底は、それぞれ固定スクロール1の台板部1aの歯底と板状渦巻歯1bの歯先に接触し、摺動しながら冷媒ガスを圧縮することになるので、冷媒ガスの漏れが少ない高効率な圧縮機が得られる。またコンプライアントフレーム3はスラスト軸受3aを介して揺動スクロール2の転覆モーメントの一部または全部を受けるものの、主軸受3cから受ける軸受負荷と、その反作用である2つの力の合力、すなわち上嵌合円筒面3aを介してガイドフレーム4から受ける反力と、下嵌合円筒面3bを介してガイドフレーム4から受ける反力との合力とによって生ずる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性を有する。
【0034】
また、起動時や液圧縮時などには、揺動スクロール2に作用するスラスト方向ガス負荷Fgthが大きくなり、揺動スクロール2はスラスト軸受3gを介してコンプライアントフレーム3を固定スクロールと反対側(図1において下方)に押し下げるので、揺動スクロール2と固定スクロール1のそれぞれの板状渦巻歯2b、1bの歯先と対向する台板部1a、2aの歯底との間には比較的大きな隙間が生じ、圧縮室内の異常な圧力上昇が回避されるので、渦巻や軸受の損傷が少ない信頼性の高い回転圧縮機が得られる。
【0035】
また、可動フレ−ムであるコンプライアントフレーム3には、主軸受3cと補助主軸受3dとの間の軸受間空間3tに一端が開口し、他端が前記下嵌合円筒面3bに環状に形成された油溝3m内に開口するフレ−ム給油路3Uが形成されているので、密閉容器14の底部の冷凍機油13が主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5a及びこれから分岐する分岐軸給油路5bを経由して軸受間空間3tに至り、この軸受間空間3tから主軸受3c及び補助主軸受3dに供給されるとともに、フレ−ム給油路3Uを介して油溝3mに供給される。
そこで、ガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bに対して、定常運転時には約十数μの微小運動を、起動時や液圧縮時の非定常運転時には約数百μの微小運動をするコンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bへの冷凍機油13の供給が可能となる。
即ち、コンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bとガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bとの係合部に給油され、これらの係合部が摺動しても異常摩耗が発生せず、更には冷凍機油13による冷却効果が期待できるので、接触温度の上昇を抑制でき、ひいては冷凍機油が劣化しにくくなる。
【0036】
また、主軸5の回転運動により、主軸5の分岐軸給油路5bと自転運動を拘束されたコンプライアントフレーム3に形成されたフレ−ム給油路3Uとが軸受間空間3tを経由して連通するが、間欠的連通であるので、前記係合部には過剰の冷凍機油が供給されることが防止でき、主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5aの下流側にある揺動軸受2d等を潤滑するために供給される冷凍機油の量が不足することがない。即ち、主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5aを経由して揺動スクロール2のボス部空間2eに導かれる冷凍機油13の量が著しく低下することは無く、揺動軸受2dに必要量の給油がなされ、揺動軸受2dの信頼性も維持可能である。
【0037】
また、コンプライアントフレーム3のフレ−ム給油路3Uが、主軸受3cと補助主軸受3dの間の軸受間空間3tからコンプライアントフレ−ム3内を貫通して下嵌合円筒面3bの油溝3mに開口しているので、係合部に給油できるとともに、軸受間空間3tから主軸受3cや補助主軸受3dへの給油もでき、主軸受3cや補助主軸受3dに要求される主軸5に作用する軸受負荷を支持するための油膜形成能力に影響を及ぼすことが無く、より高信頼性のスクロ−ル圧縮機を得ることができる。
この場合、フレ−ム給油路3Uはコンプライアントフレ−ム3の下嵌合円筒面3bの油溝3mに開口しているが、油溝3mを設けずに、直接コンプライアントフレ−ム3の下嵌合円筒面3bとガイドフレ−ム4の下嵌合円筒面4bとの係合部に開口してもよい。
【0038】
また、フレ−ム給油路3Uが油溝3m内に開口している場合は、冷凍機油13は流路抵抗を受けずに速やかにコンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bとガイドフレ−ム4の下嵌合円筒面4bの係合部へ供給され、係合部の全面に容易に供給される効果をも得ることが可能である。この場合、軸受への給油は別に行い、分岐軸給油路5bとフレ−ム給油路3Uとの連通は軸受間空間3tを介さずに直接連通してもよい。
【0039】
そこで、フレ−ム給油路3uは、両端部が、それぞれ、軸受間空間3t及び油溝3mに開口する必要はなく、一端がコンプライアントフレ−ム3の内面に開口し、例えば、主軸5に形成した分岐軸給油路5bの主軸5の外周面側の開口部と連通し冷凍機油が供給され、また他端はコンプライアントフレ−ム3の外面に開口し、ガイドフレ−ムとの係合部に開口するようにしてもよい。分岐軸給油路5bとフレ−ム給油路3uとは、この場合も間欠的な連通となる。
即ち、係合部給油手段として、コンプライアントフレ−ム3に設けられた油流路で、一端がコンプライアントフレ−ム3の内面側に開口し、他端がガイドフレ−ムとの係合部側に開口し、前記内面側の開口部から冷凍機油が供給されるフレ−ム給油路3uとすれば、この係合部給油手段により、コンプライアントフレーム3の下嵌合円筒面3bとガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bとの係合部に給油が可能である。
【0040】
また、フレ−ム給油路3Uの内面側の開口部と連通する主軸の油通路は、分岐軸給油路5bではなく、軸給油路の出口側の開口部としてもよい。
【0041】
また、前記の油溝3mは、コンプライアントフレ−ム3の下嵌合円筒面3bに環状に形成され、フレ−ム給油路3uの出口側の開口部が開口しているが、これに限るものではなく、次のようにしてもよい。
油溝3mは、コンプライアントフレ−ム3とガイドフレ−ム4の係合部の少なくとも一方側に、主軸5の軸方向と平行ではなく、角度をもたせた方向で、係合面に沿わせて形成し、かつ、フレ−ム給油路3uの出口側の開口部がこの油溝3mに開口するようにしてもよい。このようにしても前記と同様な効果が得られる。
また、フレ−ム給油路3uの出口側の開口部がこの油溝3mに開口しなくても、フレ−ム給油路3uの出口側の開口部から係合部に供給された冷凍機油は、この油溝3mにより係合面の全面に拡がり易くなる。
また、この場合、油溝3mを係合面の軸方向に複数形成すると、冷凍機油がより拡がり易くなる。
さらに、油溝3mは、フレ−ム給油路3uの出口側の開口部が開口する油溝3mと開口しない油溝3mの両者を形成することにより、流路抵抗を減少する効果と冷凍機油を係合面に拡げ易くする効果を合わせて得ることができる。
【0042】
また、一端がコンプライアントフレ−ム3の内面側に開口し、他端がガイドフレ−ムとの係合部側に開口するフレ−ム給油路3uを主軸5の外周に沿って複数形成することにより、主軸5に形成した分岐軸給油路5bの開口部との間欠連通の機会が増加し、前記の係合面への給油が容易となるとともに、係合面に均一に冷凍機油が行き渡りやすくなる効果がある。
複数形成したフレ−ム給油路3uに、それぞれ又は選択的に前記のように油溝3mを形成すれば給油効果は一層増加する。
さらに、分岐軸給油路5bから可動フレ−ムとガイド部材との係合部に至る油流路において、前記の軸受間空間3tの有無及び各種の油溝3mの形成を選択することは、分散して存在する給油部である軸受及び前記係合部への給油量の調整にも使用できる。
【0043】
また、コンプライアントフレーム3の軸方向の移動は、ガイドフレーム4の上嵌合円筒面4a、下嵌合円筒面4bによりコンプライアントフレーム3の上嵌合円筒面3a、下嵌合円筒面3bが案内されるので、即ち、円筒面の係合であるので、これらの係合部の面内に前記ガイド機能を損なわせるような箇所(接触ヘルツ応力が非常に大きくなる)が存在しえず、円滑な摺動形態を確保可能となる。
【0044】
また、主軸5に軸方向に貫通して設けられた軸方向給油路5aを経由して揺動スクロール2のボス部空間2eに導かれる高圧の冷凍機油13は、前述の如く揺動軸受2dを経由して減圧され中間圧となり中間圧室3kに流入する。その後、中間圧室3k側の圧力が低圧空間11側の圧力より所定の圧力高くなると、油流路にある逆止弁3jが開いて、中間圧室3kから逆止弁3jを通じて低圧空間11に至るが、コンプライアントフレーム3の上嵌合円筒面3aとガイドフレ−ム4の上嵌合円筒面4aとの係合部は、この圧力差により生じる冷凍機油13の一連の流れの流路上に配置されているので、この係合部も一種の油流路となり、中間圧室3kから低圧空間11に冷凍機油が流れることにより、この係合部への冷凍機油13の供給が可能となる。
【0045】
従って、これらの係合部において、コンプライアントフレーム3の上嵌合円筒面3aとガイドフレ−ム4の上嵌合円筒面4aとが摺動しても、異常摩耗が発生せず、更には冷凍機油13による冷却効果が期待できるので該係合部における接触温度の上昇を抑制でき、ひいては冷凍機油が劣化しにくいので高信頼性のスクロール圧縮機を得ることができる。
即ち、冷凍機油が供給される圧力の高い方の圧力室と、圧力の低い方の圧力室と、これらの係合部を介して前記両圧力室を接続する油流路とで前記係合部に冷凍機油を供給する係合部給油手段によりコンプライアントフレ−ム3とガイドフレ−ム4の係合部への冷凍機油13の供給が可能となる。
【0046】
また、前記圧力の高い方の圧力室と前記圧力の低い方の圧力室をつなぐ前記油流路の前記係合部の上流側に、前記両圧力室の圧力差が所定の圧力以上となった場合に開く開閉弁を設けたので、開閉弁が開くことにより前記係合部に給油できるとともに、前記圧力の高い方の圧力室の圧力を吸入ガスの圧力より所定の圧力だけ高くでき、従って、可動スクロ−ルを軸方向に移動させる力の変動を低減でき、固定、揺動両スクロ−ルの板状渦巻歯の噛み合わせ力の変動を低減でき、信頼性の高いスクロ−ル圧縮機を得ることができる。
しかも中間圧力室3kを低圧の吸入圧力より所定の圧力だけ高くする制御を前記逆止弁を前記の係合部油供給手段の油流路に設けるだけで実現しているので、前記中間圧力室3kの圧力制御に、別途専用の圧力調整用の通路等の形成を必要としない。
【0047】
本実施の形態では、前記圧力の高い方の圧力室を中間圧力で、揺動スクロ−ル、可動フレ−ム及び主軸で囲まれた中間圧室3kとしたが、これに限定されるものではなく、係合部給油手段としては、油流路に油の流れを生じる圧力差を生じる、低い方の圧力室より圧力の高い圧力室であればよい。
また、前記下嵌合円筒面の係合部の場合と同様に、上嵌合円筒面の係合部に、少なくとも上嵌合円筒面のどちらか一方に、主軸の軸方向とは角度を付けて、油溝を設けてもよい。このようにすることにより、前記下嵌合円筒面の係合部の場合と同様の効果が得られる。
この油溝は、係合部の入口、出口に接続する油流路の端部まで形成しても、係合部内に形成してもよい。また、係合部が直接圧力の低い方の圧力室に通じている場合も同じである。
【0048】
本実施の形態では、可動フレ−ムであるコンプライアントフレ−ム3の二つの嵌合円筒面3a、3bのうち、上嵌合円筒面3aと係合するガイド部材をガイドフレ−ム4の上嵌合円筒面4aとした場合について記載したが、従来の技術で記載した特開平11−107938号公報に記載のスクロ−ル圧縮機のように固定スクロ−ルの嵌合円筒面とする場合も、本実施の形態に記載の係合部給油技術が適用できる。
また、本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム3とガイドフレ−ム4との係合部は、円筒面の嵌合で形成したが、これに限定するものではなく、要するにコンプライアントフレ−ム3がガイドフレ−ム4に案内されて主軸5の軸方向に摺動可能にできるものであればよい。その際、係合部で嵌合により軸方向の摺動と同時にコンプライアントフレ−ムの自転が防止できる構造のものであればなお望ましい。
【0049】
【発明の効果】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するよう互いに噛み合わされた固定スクロ−ル及び揺動スクロ−ルと、揺動スクロ−ルを軸方向に支持する可動フレ−ムであって、揺動スクロ−ルを駆動する主軸を軸受を介して半径方向に支持する可動フレ−ムと、可動フレ−ムを軸方向に移動可能に係合するガイド部材とを備えたスクロ−ル圧縮機において、可動フレ−ムとガイド部材との係合部に冷凍機油を供給する係合部油供給手段を備えたので、可動フレ−ムが摺動しても、これらの係合部に前記係合部油供給手段から冷凍機油が供給され、これらの係合部において異常摩耗が発生せず、更には冷凍機油による冷却効果が期待できるので、摺動による接触温度の上昇を抑制でき、ひいては冷凍機油の劣化を防止でき、高信頼性のスクロ−ル圧縮機が得られる。
また、係合部油供給手段は、可動フレ−ムに設けられ、一端が該可動フレ−ムの内面側に開口し、他端が可動フレ−ムとガイド部材との係合部側に開口し、可動フレ−ムの内面側から冷凍機油が供給される油流路を形成するフレ−ム給油路と、可動フレ−ムとガイド部材との係合部の少なくとも一方側に、主軸の軸方向とは角度をもたせた方向で、かつ係合部の係合面に沿った油溝とを有し、フレ−ム給油路の可動フレ−ムの内面側の開口部と、主軸に形成した油流路である軸給油路の出口側の開口部とが主軸の回転により連通する。このため、可動フレ−ムとガイド部材との係合部の連通により給油が可能であるとともに、間欠的な連通であるため過剰の冷凍機油の供給が防止できる。
【0051】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、主軸に形成した油流路である軸給油路は、主軸の軸方向に形成された軸方向給油路と該軸方向給油路から可動フレ−ム側に分岐し、主軸の外周面に開口する分岐軸給油路とを備え、分岐軸給油路の主軸の外周面の開口部がフレ−ム給油路の可動フレ−ム内面の開口部と主軸の回転により連通するので、軸給油路の冷凍機油は、分岐軸給油路へは過剰に流れることはなく、残りの冷凍機油が軸方向給油路から冷凍機油が供給される別の給油部への給油が可能となる。特に下流の給油部への給油不足を解消できる。
【0052】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、主軸の軸受は、主軸の軸方向に間隔をあけて設けた第一の軸受と第二の軸受とし、両軸受間の軸受間空間を介して、二つの開口部が連通するので、両軸受間の軸受間空間から第一の軸受と第二の軸受への給油が可能であり、主軸の軸受の油膜形成能力に影響を及ぼすこと無く、即ち、主軸に作用する軸受負荷を支持するための油膜形成能力を満足させるとともに可動フレ−ムとガイド部材との係合部に給油が可能である。
【0053】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、可動フレ−ムとガイド部材との係合部の少なくとも一方側に主軸の軸方向とは角度をもたせた方向で、かつ、係合部の係合面に沿った油溝を設けたので、該油溝により係合部全体に冷凍機油が行き渡りやすくなり、より高い潤滑効果、冷却効果及び冷凍機油劣化防止効果を得ることが可能となる。
【0054】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、可動フレ−ムとガイド部材との係合部に開口するフレ−ム給油路の開口部が油溝に開口するように油溝を設けたので、冷凍機油はフレ−ム給油路から油溝に流路抵抗を受けずに速やかに流れ、一層容易に係合部全体に行き渡り、さらに高い潤滑効果、冷却効果及び冷凍機油劣化防止効果を得ることが可能となる。
【0055】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、係合部油供給手段は、冷凍機油が供給される圧力の高い方の圧力室と、圧力の低い方の圧力室と、可動フレ−ムとガイド部材との係合部を介して、圧力の高い方の圧力室と圧力の低い方の圧力室とを接続する油流路としたものであるので、圧力の高い方の圧力室に供給された冷凍機油が圧力差により油流路により圧力の低い方の圧力室に流れるが、係合部が油流路の一部を形成しているので係合部にも冷凍機油が供給され、係合部において異常摩耗が発生せず、また冷凍機油による冷却効果が期待できるので、接触温度の上昇を抑制でき、さらに冷凍機油の劣化も防止でき、高信頼性のスクロ−ル圧縮機が得られる。
【0056】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、圧力の高い方の圧力室が、その圧力が可動フレ−ムの軸方向の移動に寄与する圧力室であって、圧力の低い方の圧力室が吸入ガス圧力の圧力室であり、油流路の圧力の高い方の圧力室と係合部との間に両圧力室の圧力差が所定の圧力以上となった場合に開く開閉弁を備えたので、開閉弁が開くことにより係合部に給油できるとともに、圧力の高い方の圧力室の圧力を吸入ガスの圧力より所定の圧力高くでき、従って可動フレ−ムを軸方向に移動させる力の変動を低減でき、可動フレ−ムの移動を安定化でき、固定、揺動両スクロ−ルの板状渦巻歯の噛み合わせ力の変動を低減、安定化でき、信頼性の高いスクロ−ル圧縮機を得ることができる。
しかも、これらの係合部への給油と、可動フレ−ムの移動の安定化という両働きを開閉弁を備えた油流路で達成できる。
【0057】
本発明に係わるスクロ−ル圧縮機によれば、可動フレ−ムとガイド部との係合部は、それぞれ形成された嵌合円筒面により主軸の軸方向に移動可能に係合されたものとしたので、これらの嵌合円筒面内にガイド機能を損なわせるような箇所(接触ヘルツ応力が非常に大きくなる)が存在しえず、上記のいずれかの発明の効果に加えて、さらに円滑な摺動形態を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1を示す縦断面図
【図2】 図1のA部詳細図
【図3】 従来スクロール圧縮機の縦断面図
【図4】 図3の給油穴近傍の詳細図
【符号の説明】
1 固定スクロール、1b 板状渦巻歯、2 揺動スクロール、2b 板状渦巻歯、3 可動フレ−ム、3a 嵌合円筒面、3b 嵌合円筒面、3c 第一の軸受(軸受)、3d 第二の軸受(軸受)、3j 開閉弁、3k 圧力の高い方の圧力室、3m 油溝、3t 軸受間空間、3u フレ−ム給油路、4 ガイド部材、4a 嵌合円筒面、4b 嵌合円筒面、5 主軸、5a 軸方向給油路(軸給油路)、5b分岐軸給油路(軸給油路)、11 圧力の低い方の圧力室、13 冷凍機油、14 密閉容器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll compressor used in a refrigeration air conditioner.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-107938, and FIG. 4 is a detailed view of the vicinity of the oil supply hole in FIG. 3 and 4,
[0003]
[0004]
In addition, the
[0005]
The space on the outer peripheral side of the thrust bearing 3g surrounded by the
[0006]
Further, the other end portion of the main shaft is formed with a sub-shaft portion that is rotatably engaged with the
[0007]
Next, the basic operation of this scroll compressor will be described. During steady operation, although the sum of the force resulting from the intermediate pressure in the boss
Thus, the low-pressure suction gas sucked from the
[0008]
Depending on the operating conditions, specifically, when the discharge gas temperature is high, such as in a high compression ratio operation, the thermal expansion of both plate-like spiral teeth increases particularly near its center, and the teeth of both plate-like spiral teeth It may happen that the tip and the root of the tooth come into pressure contact. However, in that case, the
[0009]
Further, at the time of start-up or liquid compression, the thrust direction gas load Fgth acting on the orbiting
[0010]
The
[0011]
Next, the oil supply path of the conventional scroll compressor will be described with reference to FIGS. The refrigerating
[0012]
Since the lower half oblique
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
3 and FIG. 4, for example, according to the configuration of the scroll compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-107938, the
[0014]
However, although the oil supply path for ensuring the bearing reliability is formed as described above, with respect to the fitting
[0015]
The present invention has been made to solve these problems, and relates to the relationship between a movable frame such as a
It is another object of the present invention to allow refrigeration oil to spread over the entire surface of the engaging portion.
It is another object of the present invention to prevent the refrigerating machine oil from being excessively supplied to the engaging portion so that the oil supply to other oil supply locations is not insufficient.
It is another object of the present invention to supply oil to the engaging portion so as not to adversely affect the oil supply to the bearing of the main shaft.
It is another object of the present invention to allow the movable frame and the guide member to smoothly slide at the engaging portion.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
Main departureClearlyThe scroll compressor according to the present invention is provided in a hermetic container, and a fixed scroll and an oscillating scroll in which respective plate-like spiral teeth are meshed with each other so as to form a compression chamber therebetween, and an oscillating scroll. -A movable frame that supports the shaft in the axial direction, the movable frame that supports the main shaft that drives the oscillating scroll in the radial direction via a bearing, and the movable frame that moves in the axial direction In a scroll compressor including a guide member that engages with each other, an engagement portion oil supply means that supplies refrigerating machine oil to an engagement portion between the movable frame and the guide member is provided.The engaging part oil supply means is provided in the movable frame, and one end opens to the inner surface side of the movable frame and the other end opens to the engaging part side of the movable frame and the guide member. A frame oil supply passage that forms an oil passage through which the refrigeration oil is supplied from the inner surface side of the movable frame, and the opening on the inner surface side of the movable frame in the frame oil supply passage and the main shaft The opening on the outlet side of the shaft oil supply passage that is the formed oil passage communicates with the rotation of the main shaft.Is.
[0018]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved is, mainAn axial oil supply passage which is an oil flow path formed on the shaft is divided into an axial oil supply passage formed in the axial direction of the main shaft, a branch branched from the axial oil supply passage to the movable frame side, and opened to the outer peripheral surface of the main shaft A shaft oil supply passage is provided, and the opening on the outer peripheral surface of the main shaft of the branch shaft oil supply passage communicates with the opening on the inner surface of the movable frame of the frame oil supply passage by the rotation of the main shaft.
[0019]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved is, mainThe shaft bearings are a first bearing and a second bearing that are spaced apart in the axial direction of the main shaft, and the two openings communicate with each other through a space between the bearings.
[0020]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved isYesAn oil groove is provided on at least one side of the engaging portion between the moving frame and the guide member in a direction that is angled with respect to the axial direction of the main shaft and along the engaging surface of the engaging portion.
In the scroll compressor according to the present invention, the oil groove is formed in an annular shape on the engaging surface of the engaging portion.
[0021]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved isYesAn oil groove is provided so that the opening of the frame oil supply passage that opens to the engaging portion between the moving frame and the guide member opens to the oil groove.
[0022]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved is, ClerkThe joint oil supply means has a high pressure through the engagement portion between the higher pressure chamber to which the refrigerating machine oil is supplied, the lower pressure chamber, and the movable frame and the guide member. This is an oil flow path that connects the pressure chamber of one side and the pressure chamber of the lower pressure side.
[0023]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved is, PressureThe pressure chamber with the higher force is the pressure chamber whose pressure contributes to the axial movement of the movable frame, and the pressure chamber with the lower pressure is the pressure chamber of the suction gas pressure, An opening / closing valve is provided between the pressure chamber having the higher pressure and the engaging portion, which opens when the pressure difference between the two pressure chambers exceeds a predetermined pressure.
[0024]
In addition, this departureClearlyThe scroll compressor involved isYesThe engaging portions between the moving frame and the guide portion are engaged with each other by the formed cylindrical surfaces so as to be movable in the axial direction of the main shaft.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the first embodiment. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a scroll compressor according to
1 and 2,
Further, the
[0026]
The
That is, the
The
However, in the above description, the bearings are the first bearing and the second bearing, but they may be integral bearings or may be separate members from the
In addition, an
[0027]
Further, 3j is an on-off valve provided in the oil flow path that opens when a predetermined pressure difference is given, and a low pressure space that is a lower pressure chamber from the
The
[0028]
Further, as shown in FIG. 2, the lower fitting
That is, one end of the
[0029]
A pin portion (not shown) having a flat portion substantially parallel to the axial direction of the main shaft is formed at the end of the
Further, the other end portion of the
Moreover, let the oil flow path formed in the
[0030]
[0031]
Next, the operation of this scroll compressor will be described. However, since the compression operation of this compressor is the same as that of a normal scroll compressor, it is omitted.
During steady operation, the refrigerating
Pm1 = Ps × α (Ps is the pressure in the low pressure space 11)
It is controlled by.
[0032]
On the other hand, the
Pm2 = Ps × β (Ps is the pressure in the low pressure space 11)
It is controlled by.
[0033]
In the
[0034]
Further, at the time of start-up or liquid compression, the thrust direction gas load Fgth acting on the
[0035]
Further, the
Accordingly, the compliant movement of the lower fitting
That is, oil is supplied to the engaging portion between the lower fitting
[0036]
Further, due to the rotational movement of the
[0037]
Further, the frame oil supply path 3U of the
In this case, the frame oil supply passage 3U opens into the
[0038]
When the frame oil supply path 3U is open in the
[0039]
Therefore, it is not necessary for both ends of the frame
That is, as an engaging portion oil supply means, an oil flow path provided in the
[0040]
Further, the main shaft oil passage communicating with the opening on the inner surface side of the frame oil supply passage 3U may be an opening on the outlet side of the shaft oil supply passage instead of the branch shaft
[0041]
The
The
Further, even if the opening on the outlet side of the frame
In this case, if a plurality of
Furthermore, the
[0042]
Further, a plurality of frame
If the
Further, in the oil flow path from the branch shaft
[0043]
The axial movement of the
[0044]
The high-
[0045]
Therefore, even if the upper fitting
That is, the engagement portion is configured by a pressure chamber having a higher pressure to which the refrigerating machine oil is supplied, a pressure chamber having a lower pressure, and an oil flow path connecting the pressure chambers via the engagement portions. The refrigerating
[0046]
Further, the pressure difference between the two pressure chambers is equal to or higher than a predetermined pressure on the upstream side of the engaging portion of the oil flow path connecting the higher pressure chamber and the lower pressure chamber. Since the on-off valve that opens in this case is provided, the on-off valve can be opened to supply oil to the engaging portion, and the pressure in the higher pressure chamber can be increased by a predetermined pressure from the pressure of the suction gas. The fluctuation of the force that moves the movable scroll in the axial direction can be reduced, the fluctuation of the meshing force of the plate-like spiral teeth of both fixed and swinging scrolls can be reduced, and a highly reliable scroll compressor can be achieved. Obtainable.
In addition, since the control for increasing the
[0047]
In the present embodiment, the higher pressure chamber is the
Further, as in the case of the engaging portion of the lower fitting cylindrical surface, the engaging portion of the upper fitting cylindrical surface is provided with an angle with respect to the axial direction of the main shaft at least on one of the upper fitting cylindrical surfaces. An oil groove may be provided. By doing in this way, the effect similar to the case of the engaging part of the said lower fitting cylindrical surface is acquired.
The oil groove may be formed up to the end of the oil flow path connected to the inlet and outlet of the engaging portion, or may be formed in the engaging portion. The same applies to the case where the engaging portion communicates directly with the lower pressure chamber.
[0048]
In the present embodiment, of the two fitting
In this embodiment, the engaging portion between the
[0049]
【The invention's effect】
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor, the fixed scroll and the swinging scroll, which are provided in the hermetic container and in which the respective plate-like spiral teeth are meshed with each other so as to form a compression chamber between them, A movable frame that supports the moving scroll in the axial direction, and that supports the main shaft for driving the oscillating scroll in the radial direction via a bearing, and the movable frame in the axial direction. In the scroll compressor having a guide member that is movably engaged with the movable portion, the engagement portion oil supply means for supplying the refrigerating machine oil to the engagement portion between the movable frame and the guide member is provided. Even if the frame slides, refrigeration oil is supplied to the engagement portions from the engagement portion oil supply means, and abnormal wear does not occur in these engagement portions, and further, the cooling effect by the refrigeration oil. Therefore, it is possible to suppress the increase in contact temperature due to sliding. And thus it can prevent the deterioration of the refrigerating machine oil, highly reliable scroll - Le compressor is obtained.
The engaging portion oil supply means is provided in the movable frame, and one end opens on the inner surface side of the movable frame, and the other end opens on the engaging portion side between the movable frame and the guide member. The main shaft is disposed on at least one side of a frame oil supply path that forms an oil flow path to which refrigeration oil is supplied from the inner surface side of the movable frame, and an engaging portion between the movable frame and the guide member. The direction is an angled direction and has an oil groove along the engaging surface of the engaging portion, and is formed on the main shaft and the opening on the inner surface side of the movable frame of the frame oil supply passage The opening on the outlet side of the shaft oil supply passage, which is an oil passage, communicates with the rotation of the main shaft. For this reason, it is possible to supply oil by communication between the engaging portions of the movable frame and the guide member, and it is possible to prevent excessive supply of refrigeration oil because of the intermittent communication.
[0051]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involved, mainAn axial oil supply passage which is an oil flow path formed on the shaft is divided into an axial oil supply passage formed in the axial direction of the main shaft, a branch branched from the axial oil supply passage to the movable frame side, and opened to the outer peripheral surface of the main shaft A shaft oil passage, and the opening on the outer peripheral surface of the main shaft of the branch shaft oil passage communicates with the opening on the inner surface of the movable frame of the frame oil passage by rotation of the main shaft. The branch shaft oil supply passage does not flow excessively, and the remaining refrigerating machine oil can be supplied to another oil supply portion to which the refrigerating machine oil is supplied from the axial oil supply passage. In particular, the shortage of oil supply to the downstream oil supply part can be solved.
[0052]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involved, mainThe shaft bearings are a first bearing and a second bearing that are spaced apart in the axial direction of the main shaft, and the two openings communicate with each other through the space between the bearings. Oil can be supplied to the first bearing and the second bearing from the space between the bearings of the main shaft without affecting the oil film forming ability of the main shaft bearing, that is, the oil film for supporting the bearing load acting on the main shaft. In addition to satisfying the forming ability, oil can be supplied to the engaging portion between the movable frame and the guide member.
[0053]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involvedYesSince an oil groove is provided on at least one side of the engaging portion between the moving frame and the guide member in a direction having an angle with the axial direction of the main shaft and along the engaging surface of the engaging portion. The oil groove makes it easier for the refrigerating machine oil to spread over the entire engaging portion, and a higher lubrication effect, cooling effect, and refrigerating machine oil deterioration preventing effect can be obtained.
[0054]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involvedYesSince the oil groove is provided so that the opening of the frame oil supply passage that opens to the engaging portion between the dynamic frame and the guide member opens to the oil groove, the refrigeration oil is transferred from the frame oil supply passage to the oil groove. It is possible to flow quickly without receiving the flow path resistance, and more easily reach the entire engaging portion, and obtain a higher lubrication effect, cooling effect, and refrigerating machine oil deterioration preventing effect.
[0055]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involved, ClerkThe joint oil supply means has a high pressure through the engagement portion between the higher pressure chamber to which the refrigerating machine oil is supplied, the lower pressure chamber, and the movable frame and the guide member. Since the oil flow path connecting the one pressure chamber and the pressure chamber having the lower pressure is used, the refrigerating machine oil supplied to the pressure chamber having the higher pressure has a lower pressure due to the pressure difference due to the oil flow path. However, since the engaging part forms part of the oil flow path, the refrigeration oil is supplied to the engaging part, and no abnormal wear occurs in the engaging part. Since a cooling effect can be expected, an increase in contact temperature can be suppressed, and further, deterioration of the refrigeration oil can be prevented, and a highly reliable scroll compressor can be obtained.
[0056]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involved, PressureThe pressure chamber with the higher force is the pressure chamber whose pressure contributes to the axial movement of the movable frame, and the pressure chamber with the lower pressure is the pressure chamber of the suction gas pressure, Since there is an on-off valve that opens when the pressure difference between the two pressure chambers exceeds a predetermined pressure between the pressure chamber with the higher pressure and the engaging part, the on-off valve opens to the engaging part. In addition to being able to lubricate, the pressure in the higher pressure chamber can be higher than the pressure of the suction gas by a predetermined pressure, thus reducing fluctuations in the force that moves the movable frame in the axial direction, and moving the movable frame. A highly reliable scroll compressor can be obtained that can stabilize, reduce and stabilize fluctuations in the meshing force of the plate-like spiral teeth of both fixed and swinging scrolls.
In addition, both the functions of supplying oil to these engaging portions and stabilizing the movement of the movable frame can be achieved by the oil flow path provided with the on-off valve.
[0057]
Main departureClearlyAccording to the scroll compressor involvedYesSince the engaging portion between the moving frame and the guide portion is engaged so as to be movable in the axial direction of the main shaft by the formed fitting cylindrical surface, a guide function is provided in these fitting cylindrical surfaces. There can be no point that would damage the contact (the contact Hertz stress becomes very large)the aboveIn addition to the effect of any of the inventions, a smoother sliding form can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor
4 is a detailed view of the vicinity of the oil supply hole in FIG.
[Explanation of symbols]
1 fixed scroll, 1b plate-like spiral tooth, 2 orbiting scroll, 2b plate-like spiral tooth, 3 movable frame, 3a fitting cylindrical surface, 3b fitting cylindrical surface, 3c first bearing (bearing), 3d first 2 bearings (bearings), 3j open / close valve, 3k pressure chamber with higher pressure, 3m oil groove, 3t space between bearings, 3u frame oil supply path, 4 guide member, 4a fitting cylinder surface, 4b fitting cylinder Surface, 5 main shaft, 5a axial oil supply passage (shaft oil supply passage), 5b branch shaft oil supply passage (shaft oil supply passage), 11 lower pressure chamber, 13 refrigerating machine oil, 14 airtight container.
Claims (9)
前記可動フレ−ムと前記ガイド部材との係合部に冷凍機油を供給する係合部油供給手段を備え、
前記係合部油供給手段は、
前記可動フレ−ムに設けられ、一端が該可動フレ−ムの内面側に開口し、他端が前記可動フレ−ムと前記ガイド部材との係合部側に開口し、前記可動フレ−ムの内面側から冷凍機油が供給される油流路を形成するフレ−ム給油路を有し、
前記フレ−ム給油路の前記可動フレ−ムの内面側の開口部と、前記主軸に形成した油流路である軸給油路の出口側の開口部とが前記主軸の回転により連通することを特徴とするスクロール圧縮機。A fixed scroll and an oscillating scroll, which are provided in a sealed container and in which the respective plate-like spiral teeth mesh with each other so as to form a compression chamber therebetween, and support the oscillating scroll in the axial direction. A movable frame that supports a main shaft for driving the swing scroll in a radial direction via a bearing, and engages the movable frame so as to be movable in the axial direction. In a scroll compressor provided with a guide member,
An engagement portion oil supply means for supplying refrigerating machine oil to the engagement portion between the movable frame and the guide member ;
The engaging part oil supply means includes
The movable frame is provided with one end opened to the inner surface side of the movable frame, the other end opened to the engaging portion side of the movable frame and the guide member, and the movable frame A frame oil supply passage that forms an oil passage through which refrigerating machine oil is supplied from the inner surface side of
The opening on the inner surface side of the movable frame of the frame oil supply passage communicates with the opening on the outlet side of the shaft oil supply passage which is an oil passage formed in the main shaft by the rotation of the main shaft. A featured scroll compressor.
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