JP5141432B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor used in a cooling device such as a cooling / heating air conditioner or a refrigerator, or a heat pump type hot water supply device.
従来、冷凍空調機や冷凍機に用いられるスクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロールおよび旋回スクロールを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールを自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき、圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行うものである。運転中、旋回スクロールにはその背面の背圧室に圧力が印加されており、固定スクロールに張り付いた状態となっており、軸方向の密封を保っている。その背圧室に圧力を印加するため、背圧室と圧縮室を連絡する通路を設ける構成をとっていた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, scroll compressors used in refrigeration air conditioners and refrigerators generally have a compression chamber formed by meshing a fixed scroll and a rotating scroll in which a spiral wrap rises from an end plate, and the rotating scroll is rotated by a rotation restraint mechanism. When it is swung along a circular orbit under the constraint of the above, suction, compression, and discharge are performed by moving the compression chamber while changing the volume. During operation, pressure is applied to the back pressure chamber on the back of the orbiting scroll and it is in a state of sticking to the fixed scroll, maintaining the axial seal. In order to apply pressure to the back pressure chamber, a configuration is provided in which a passage connecting the back pressure chamber and the compression chamber is provided (see, for example, Patent Document 1).
図6は、特許文献1に記載された従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。図6において、旋回スクロール13の端板13aに設け、圧縮室15側に開口する圧縮室側開口部22cから背圧室29に開口する背圧室側開口部22bへ連通する連絡通路22を備え、旋回スクロール13の旋回運動に伴い、圧縮室側開口部22cが固定スクロール12の端板12aで開閉されることで連絡通路22の連通及び閉塞が行われる。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a compression mechanism portion of a conventional scroll compressor described in Patent Document 1. In FIG. 6, a communication passage 22 is provided on the end plate 13 a of the orbiting scroll 13 and communicates from the compression chamber side opening 22 c opening to the compression chamber 15 side to the back pressure chamber side opening 22 b opening to the back pressure chamber 29. As the orbiting scroll 13 rotates, the communication chamber 22 is connected and closed by opening and closing the compression chamber side opening 22c by the end plate 12a of the fixed scroll 12.
この構成により背圧室29と圧縮室15との間を流出入する流体の流動抵抗をより小さくして、かつ旋回スクロール13背面の背圧室29を所定の圧力に維持し、圧縮効率及び信頼性を向上するものである。
しかしながら、前記従来の構成では、背圧室への給油が明記されておらず、給油方式によっては背圧室の圧力が過大になる恐れがある。すなわち、旋回スクロールの背面に過剰な圧力が印加することで固定スクロールとの軸方向の摺動面(スラスト面)には過大な押し付け力が発生するため、摺動損失増大による性能悪化やかじりや異常磨耗等の信頼性悪化を引き起こすことになる。また、圧縮室への給油については、背圧室から圧縮室を連結する連絡通路により、片方の圧縮室に給油されるが、背圧室への給油方式によっては、多量のオイルが圧縮室へ流入してしまい、流入したオイルによる粘性動力により性能悪化を引き起こしてしまう。さらに、背圧室から圧縮室への連絡通路のみでは、もう片方の圧縮室にはオイルが供給されにくいためシールオイル不足による性能悪化を引き起こすことになる。 However, in the conventional configuration, the oil supply to the back pressure chamber is not specified, and the pressure in the back pressure chamber may become excessive depending on the oil supply method. In other words, excessive pressure is applied to the back of the orbiting scroll, and an excessive pressing force is generated on the axial sliding surface (thrust surface) with the fixed scroll. This will cause deterioration of reliability such as abnormal wear. In addition, the oil supply to the compression chamber is supplied to one of the compression chambers through a communication passage connecting the compression chamber from the back pressure chamber, but depending on the method of oil supply to the back pressure chamber, a large amount of oil may be supplied to the compression chamber. It will flow in and the performance will deteriorate due to the viscous power of the oil that flows in. Furthermore, if only the communication passage from the back pressure chamber to the compression chamber is used, it is difficult for oil to be supplied to the other compression chamber, resulting in performance deterioration due to insufficient seal oil.
そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吐出圧力雰囲気の高圧領域と背圧室、背圧室と圧縮室のそれぞれを間欠的に連通することで、安定した背圧の印加を実現できるとともに、適量のシールオイルを片方の圧縮室に供給し、さらに、高圧領域ともう片方の圧縮室を連通することで、適量のシールオイルをもう片方の圧縮室にも供給することにより、高効率で高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, and by applying intermittent communication between the high pressure region of the discharge pressure atmosphere and the back pressure chamber, and the back pressure chamber and the compression chamber, a stable back pressure can be applied. By supplying an appropriate amount of seal oil to one compression chamber, and by supplying an appropriate amount of seal oil to the other compression chamber by connecting the high pressure area and the other compression chamber. An object of the present invention is to provide a scroll compressor that realizes high efficiency and high reliability.
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、高圧領域と背圧室を間欠的に連通させる第1の経路と、背圧室と圧縮室を間欠的に連通させる第2の経路と、
圧縮室と高圧領域を連通させる第3の経路とを設けたものである。
In order to solve the conventional problem, the scroll compressor of the present invention includes a first path for intermittently communicating the high pressure region and the back pressure chamber, and a second path for intermittently communicating the back pressure chamber and the compression chamber. And the route
A third path for providing communication between the compression chamber and the high-pressure region is provided.
この構成により、安定した背圧の印加を実現できるとともに、双方間に形成される圧縮室に適量のシールオイルを供給することにより、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現することができる。 With this configuration, stable back pressure can be applied, and a high-efficiency and highly reliable scroll compressor can be realized by supplying an appropriate amount of seal oil to the compression chamber formed between the two. .
本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールの背面に形成される背圧室において安定した圧力を印加できるともに、双方間に形成される圧縮室に適量のシールオイルを供給できるため、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現することができる。 The scroll compressor according to the present invention can apply a stable pressure in the back pressure chamber formed on the back surface of the orbiting scroll, and can supply an appropriate amount of seal oil to the compression chamber formed between the two, so that it is highly efficient and highly efficient. A reliable scroll compressor can be realized.
第1の発明は、スクロール圧縮機において、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて、固定スクロールのラップ外壁と旋回スクロールのラップ内壁に第1の圧縮室と、固定スクロールのラップ内壁と旋回スクロールのラップ外壁に第2の圧縮室を形成し、旋回スクロール背面に吐出圧力雰囲気の高圧領域と背圧室を形成し、自転拘束機構による規制により旋回スクロールが円軌道に沿って所定の旋回半径で旋回することで、圧縮室が容積を変えながら中心に向かって移動し、吸入、圧縮、吐出の一連の動作を行うスクロール圧縮機において、高圧領域と背圧室を間欠的に連通させる第1の経路と、背圧室と圧縮室を間欠的に連通させる第2の経路と、高圧領域と圧縮室を連通させる第3の経路とを設けたものである。 According to a first aspect of the present invention, in the scroll compressor, the fixed scroll and the orbiting scroll where the spiral wrap rises from the end plate are meshed with each other, the first compression chamber and the fixed scroll on the outer wall of the fixed scroll and the inner wall of the orbiting scroll. A second compression chamber is formed on the inner wall of the wrap and the outer wall of the orbiting scroll, and a high pressure region and a back pressure chamber are formed on the back surface of the orbiting scroll, and the orbiting scroll follows the circular orbit by regulation by the rotation restraint mechanism. In a scroll compressor that performs a series of suction, compression, and discharge operations, the compression chamber moves toward the center while changing the volume by turning at a predetermined turning radius. A first path communicating with the second pressure path, a second path communicating intermittently between the back pressure chamber and the compression chamber, and a third path communicating between the high pressure region and the compression chamber. It is provided with a door.
これによって、高圧領域と背圧室、背圧室と圧縮室のそれぞれを間欠的に連通することで、安定した背圧の印加を実現できるとともに、適量のシールオイルを片方の圧縮室に供給し、さらに、高圧領域と圧縮室を連通することで、適量のシールオイルをもう片方の圧縮室にも供給することにより、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現できる。 As a result, the high pressure region and the back pressure chamber and the back pressure chamber and the compression chamber are intermittently connected to each other, so that stable back pressure can be applied and an appropriate amount of seal oil is supplied to one compression chamber. Furthermore, a high-efficiency and highly reliable scroll compressor can be realized by supplying an appropriate amount of seal oil to the other compression chamber by connecting the high-pressure region and the compression chamber.
第2の発明は、特に第1の発明で、第2の経路を第1の圧縮室と連通させるとともに、第3の経路を第2の圧縮室に連通させ、または、第2の経路を第2の圧縮室へ連通させるとともに、第3の経路を前記第1の圧縮室へ連通させたものである。 The second invention is particularly the first invention, wherein the second path communicates with the first compression chamber, the third path communicates with the second compression chamber, or the second path communicates with the first compression chamber. The second compression chamber communicates with the second compression chamber and the third path communicates with the first compression chamber.
これによって、第1の圧縮室および第2の圧縮室のそれぞれに別経路でオイルを供給することができるため、それぞれの圧縮室に最適量のオイルを供給することができ、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現できる。 As a result, oil can be supplied to each of the first compression chamber and the second compression chamber through separate paths, so that an optimal amount of oil can be supplied to each compression chamber, and high efficiency and high reliability can be achieved. A realistic scroll compressor can be realized.
第3の発明は、特に第1から2の発明で、第3の経路を旋回スクロールの内部に設け、第3の経路の圧縮室側の開口部を旋回スクロールのラップ先端部に設けたものである。 The third invention is the first to second inventions in particular, in which the third path is provided inside the orbiting scroll, and the opening on the compression chamber side of the third path is provided at the wrap tip of the orbiting scroll. is there.
第3の経路の圧縮室側の開口部を旋回スクロールのラップ先端部に設けているため、開口部の設置位置や開口部の形状を調整することが容易であり、圧縮室へ最適な位置に最適量のオイルを供給することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 Since the opening on the compression chamber side of the third path is provided at the wrap tip of the orbiting scroll, it is easy to adjust the installation position of the opening and the shape of the opening, making it the optimal position for the compression chamber An optimal amount of oil can be supplied, and a highly efficient scroll compressor can be realized.
第4の発明は、特に第3の発明で、第3の経路の圧縮室側の開口部に連通し、第1の圧縮室あるいは、第2の圧縮室に臨むように凹部を旋回スクロールのラップ先端部に設けたものである。 The fourth aspect of the invention is the third aspect of the invention, particularly in the third aspect of the invention, communicated with the opening on the compression chamber side of the third path, and turned the recess so as to face the first compression chamber or the second compression chamber. It is provided at the tip.
旋回スクロールのラップ先端部に設けた凹部の位置を調整することにより、第3の経路を経由したオイルを第1の圧縮室あるいは第2の圧縮室のいずれか片方の圧縮室に供給することができる。また、凹部の形状や深さを調整することにより、圧縮室へのオイル供給量を容易に調整することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 By adjusting the position of the recess provided at the tip of the lap of the orbiting scroll, the oil passing through the third path can be supplied to either the first compression chamber or the second compression chamber. it can. Moreover, by adjusting the shape and depth of the recess, the amount of oil supplied to the compression chamber can be easily adjusted, and a highly efficient scroll compressor can be realized.
第5の発明は、特に第1〜3の発明で、第3の経路が、高圧領域と圧縮室を間欠的に連通させたものである。高圧領域のオイルを間欠的に圧縮室へ連通させることによって、容易に圧縮室へ適量のオイルを供給することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 The fifth invention is particularly the first to third inventions, wherein the third path intermittently connects the high pressure region and the compression chamber. By intermittently communicating oil in the high pressure region to the compression chamber, an appropriate amount of oil can be easily supplied to the compression chamber, and a highly efficient scroll compressor can be realized.
第6の発明は、特に第5の発明で、第3の経路の圧縮室側の開口部が、旋回スクロールの旋回運動によって、間欠的に開口するように固定スクロールのラップ溝底面に凹部を設けたものである。これによって、固定スクロールのラップ溝底面に設けた凹部の形状を調整することによって、第3の経路の圧縮室側の開口部が圧縮室へ臨む開口時間を容易に制御することができるため、適量のオイルを圧縮室に供給することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 The sixth invention is the fifth invention, in particular, in which a recess is provided on the bottom surface of the wrap groove of the fixed scroll so that the opening on the compression chamber side of the third path is intermittently opened by the orbiting motion of the orbiting scroll. It is a thing. Thus, by adjusting the shape of the recess provided on the bottom surface of the wrap groove of the fixed scroll, the opening time of the opening on the compression chamber side of the third path facing the compression chamber can be easily controlled. Can be supplied to the compression chamber, and a highly efficient scroll compressor can be realized.
第7の発明は、特に第1、2あるいは5の発明で、第3の経路を旋回スクロールの内部に設け、第3の経路の圧縮室側の開口部を旋回スクロールのラップ底面部に設けたものである。これによって、旋回スクロールのラップ部を加工しないため、加工を単純化することができるとともに、旋回スクロールのラップ部の剛性低下を抑制することができる。 The seventh invention is particularly the first, second or fifth invention, wherein the third path is provided inside the orbiting scroll, and the opening on the compression chamber side of the third path is provided on the bottom surface of the orbiting scroll. Is. Accordingly, since the wrap portion of the orbiting scroll is not processed, it is possible to simplify the processing and to suppress a decrease in rigidity of the wrap portion of the orbiting scroll.
第8の発明は、特に第1から7の発明で、第1の経路の高圧領域側の開口部と第3の経路の高圧領域側の開口部を同一位置としたものである。これによって、加工を単純化できるとともに、それぞれの経路に必要な部品を統一でき、部品点数を減少させることができる。また、加工箇所が減少するため、加工することによる旋回スクロールの剛性低下を抑制することができる。 The eighth invention is particularly the first to seventh inventions, in which the opening on the high-pressure region side of the first path and the opening on the high-pressure region side of the third path are located at the same position. As a result, machining can be simplified, parts necessary for each route can be unified, and the number of parts can be reduced. Moreover, since the number of machining points is reduced, it is possible to suppress a decrease in rigidity of the orbiting scroll due to machining.
第9の発明は、特に第1から8の発明で、作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素としたものである。二酸化炭素冷媒を使用する場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差は、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約7〜10倍以上高い。そのため、高圧領域から背圧室および高圧領域から圧縮室の差圧も大きいため、多量のオイルが流入しやすいが、第1から第8の発明により、差圧が大きな場合でも適量のオイルを供給することができ、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現できる。 The ninth invention is the first to eighth inventions in particular, and the working fluid is a high-pressure refrigerant, for example, carbon dioxide. When carbon dioxide refrigerant is used, the pressure difference between the discharge pressure and the suction pressure of the compressor is about 7 to 10 times higher than the pressure difference of the conventional refrigeration cycle using chlorofluorocarbon as the refrigerant. Therefore, a large amount of oil is likely to flow in because the differential pressure between the back pressure chamber from the high pressure region and the compression chamber from the high pressure region is large, but according to the first to eighth inventions, an appropriate amount of oil is supplied even when the differential pressure is large. Thus, a highly efficient and highly reliable scroll compressor can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係わるスクロール圧縮機の縦断面図、図2は図1の圧縮機構部の断面図、図3は圧縮機構部の平面図である。図のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a compression mechanism portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the compression mechanism portion. The operation and action of the scroll compressor configured as shown in the figure will be described below.
図1に示すように、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器1内に溶接や焼き嵌めなどして固定したクランク軸4の主軸受部材11と、この主軸受部材11上にボルト止めした固定スクロール12との間に、固定スクロール12と噛み合う旋回スクロール13を挟み込んでスクロール式の圧縮機構2を構成し、旋回スクロール13と主軸受部材11との間に旋回スクロール13の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転規制機構14を設けて、クランク軸4の上端にある偏心軸部4aにて旋回スクロール13を偏心駆動することにより旋回スクロール13を円軌道運動させ、これにより固定スクロール12と旋回スクロール13との間に、固定スクロール12のラップ12b外壁と旋回スクロール13のラップ13bの内壁に第1の圧縮室15aと固定スクロール12のラップ12b内壁と旋回スクロール13のラップ13bの外壁に第2の圧縮室15bを形成し、その第1の圧縮室15aと第2の圧縮室15bのそれぞれが外周側から中
央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器1外に通じた吸入パイプ16および固定スクロール12の外周部の吸入口17から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール12の中央部の吐出口18からリード弁19を押し開いて密閉容器1内に吐出させることを繰り返す。
As shown in FIG. 1, the scroll compressor of the present invention includes a main bearing member 11 of a crankshaft 4 fixed by welding or shrink fitting in an airtight container 1, and a fixed bolted on the main bearing member 11. The scroll-type compression mechanism 2 is configured by sandwiching the orbiting scroll 13 that meshes with the fixed scroll 12 between the scroll 12 and the rotation of the orbiting scroll 13 between the orbiting scroll 13 and the main bearing member 11 is prevented. A rotation restricting mechanism 14 such as an Oldham ring that guides the orbital motion is provided, and the orbiting scroll 13 is eccentrically driven by the eccentric shaft portion 4a at the upper end of the crankshaft 4, thereby causing the orbiting scroll 13 to move in a circular orbit. Thereby, between the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13, the outer wall of the wrap 12 b of the fixed scroll 12 and the orbiting scroll 13. The second compression chamber 15b is formed on the inner wall of the first compression chamber 15a, the inner wall of the wrap 12b of the fixed scroll 12 and the outer wall of the wrap 13b of the orbiting scroll 13, and the first compression chamber 15a and the second compression chamber 15b. Refrigerant gas is sucked from the suction pipe 16 communicating with the outside of the hermetic container 1 and the suction port 17 on the outer periphery of the fixed scroll 12 by utilizing the fact that each of the compression chambers 15b becomes smaller while moving from the outer periphery to the center. The refrigerant gas that has been compressed to a predetermined pressure or more is repeatedly discharged from the discharge port 18 at the center of the fixed scroll 12 by opening the reed valve 19 into the sealed container 1.
旋回スクロール13の背面部分には、主軸受部材11に配置されている摺動仕切り環78があり、旋回運動を行いながら摺動仕切り環78により、摺動仕切り環78の内側領域である吐出圧力雰囲気の高圧領域30と、外側領域である高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室29とに仕切られている。この背面の圧力付加により旋回スクロール13は固定スクロール12に安定的に押しつけられ、漏れを低減するとともに安定して円軌道運動を行うことができる。 A sliding partition ring 78 disposed on the main bearing member 11 is provided on the back surface portion of the orbiting scroll 13, and a discharge pressure that is an inner region of the sliding partition ring 78 is formed by the sliding partition ring 78 while performing a turning motion. It is partitioned into a high pressure region 30 of the atmosphere and a back pressure chamber 29 set to an intermediate region of high pressure and low pressure, which is an outer region. By applying pressure on the back surface, the orbiting scroll 13 is stably pressed against the fixed scroll 12, reducing leakage and performing stable circular orbit movement.
圧縮機運転中は、クランク軸4の下向きの他端にはポンプ25が設けられ、スクロール圧縮機と同時に駆動される。これによりポンプ25は密閉容器1の底部に設けられたオイル溜め20にあるオイル6を吸い上げてクランク軸4内を通縦しているオイル供給穴26を通じて圧縮機構2に供給する。このときの供給圧は、スクロール圧縮機の吐出圧力とほぼ同等であり、旋回スクロール13に対する背圧源ともなる。これにより、旋回スクロール13は固定スクロール12から離れたり片当たりしたりするようなことはなく、所定の圧縮機能を安定して発揮する。 During operation of the compressor, a pump 25 is provided at the other downward end of the crankshaft 4 and is driven simultaneously with the scroll compressor. As a result, the pump 25 sucks up the oil 6 in the oil reservoir 20 provided at the bottom of the hermetic container 1 and supplies it to the compression mechanism 2 through the oil supply hole 26 extending vertically through the crankshaft 4. The supply pressure at this time is substantially equal to the discharge pressure of the scroll compressor, and also serves as a back pressure source for the orbiting scroll 13. As a result, the orbiting scroll 13 does not move away from the fixed scroll 12 and does not come into contact with each other, and the predetermined compression function is stably exhibited.
このように供給されたオイル6の一部は、供給圧や自重によって、逃げ場を求めるようにして偏心軸部4aと旋回スクロール13との嵌合部、クランク軸4と主軸受部材11との間の軸受部66に進入してそれぞれの部分を潤滑した後落下し、オイル溜め20へ戻る。 A part of the oil 6 supplied in this way is obtained by a supply pressure or its own weight so as to obtain a clearance, between the fitting portion between the eccentric shaft portion 4a and the orbiting scroll 13, and between the crankshaft 4 and the main bearing member 11. Then, the oil enters the bearing portion 66, lubricates the respective portions, falls, and returns to the oil sump 20.
旋回スクロール13の鏡板13aの背面の高圧領域30に供給されたオイル6の別の一部を、旋回スクロール13の旋回運動によって摺動仕切り環78をまたいで、間欠的に背圧室29へ給油する第1の経路81を旋回スクロール13に設けている。 Another part of the oil 6 supplied to the high pressure region 30 on the back surface of the end plate 13 a of the orbiting scroll 13 is intermittently supplied to the back pressure chamber 29 across the sliding partition ring 78 by the orbiting movement of the orbiting scroll 13. A first path 81 is provided on the orbiting scroll 13.
図2のように、旋回スクロール13は、旋回運動に伴い、図2の(a)、(b)の状態を繰り返す。この時、旋回スクロール13の鏡板13aの背面において、環状仕切り環78の内側が高圧領域30を形成し、その外周部は背圧室29を形成している。したがって、第1の経路81の背圧室側の開口部が環状仕切り環78の外周部に位置する場合のみ高圧領域30と背圧室29が連通され、高圧のオイル6が背圧室29に供給される。図においては、オイル6が供給可能となるのは(a)の状態である。 As shown in FIG. 2, the orbiting scroll 13 repeats the states of (a) and (b) of FIG. At this time, on the back surface of the end plate 13 a of the orbiting scroll 13, the inner side of the annular partition ring 78 forms the high pressure region 30, and the outer peripheral portion forms the back pressure chamber 29. Therefore, the high pressure region 30 and the back pressure chamber 29 are communicated with each other only when the opening on the back pressure chamber side of the first path 81 is located on the outer peripheral portion of the annular partition ring 78, and the high pressure oil 6 enters the back pressure chamber 29. Supplied. In the figure, the oil 6 can be supplied in the state (a).
上記構成により、背圧室29への高圧のオイル6の供給が間欠的になされ、連通時間を調整することにより背圧室29へ適量のオイルを供給することが可能となり、自転規制機構14の摺動部を潤滑するのに併せ、背圧室29にて旋回スクロール13の背圧を印加する。 With the above configuration, the high-pressure oil 6 is intermittently supplied to the back pressure chamber 29, and an appropriate amount of oil can be supplied to the back pressure chamber 29 by adjusting the communication time. Along with lubricating the sliding portion, the back pressure of the orbiting scroll 13 is applied in the back pressure chamber 29.
また、背圧室29と圧縮室15を連通するように、第2の経路82を旋回スクロール13に設けるとともに、旋回スクロール13の旋回運動によって、第2の経路82の圧縮室15側の開口部82bが間欠的に開口するように、固定スクロール12のラップ溝底面12cに凹部84を設けている。 Further, the second path 82 is provided in the orbiting scroll 13 so that the back pressure chamber 29 and the compression chamber 15 communicate with each other, and the opening of the second path 82 on the compression chamber 15 side by the orbiting motion of the orbiting scroll 13. A recess 84 is provided on the bottom surface 12c of the wrap groove of the fixed scroll 12 so that 82b opens intermittently.
図2(a)の状態の時、第2の経路82の圧縮室15側の開口部82bが固定スクロール12のラップ溝底面12cに設けられた凹部84に開口し、凹部84は、圧縮室15bと連通しているため、背圧室29と圧縮室15bが連通し、背圧室29のオイルは圧縮室15bへ供給され、圧縮室15間の漏れ防止と摺動部の潤滑に寄与している。一方、図2
(b)の状態の時、背圧室29は、圧縮室15bに開口しない状態である。
In the state of FIG. 2A, the opening 82b on the compression chamber 15 side of the second path 82 opens into the recess 84 provided in the bottom surface 12c of the wrap groove of the fixed scroll 12, and the recess 84 is formed in the compression chamber 15b. Therefore, the back pressure chamber 29 and the compression chamber 15b communicate with each other, and the oil in the back pressure chamber 29 is supplied to the compression chamber 15b, contributing to prevention of leakage between the compression chambers 15 and lubrication of the sliding portion. Yes. On the other hand, FIG.
In the state of (b), the back pressure chamber 29 is not open to the compression chamber 15b.
上記構成により、背圧室29と圧縮室15bが短い時間で間欠的に連通できるため、背圧室29の圧力を、変動の少ない所定の圧力に維持することが容易となる。また、双方に形成される圧縮室15の片方の圧縮室15bにのみ背圧室29と開口しているため、背圧室29の圧力が圧縮室15の圧力より常に高い状態となるため、圧縮室15から背圧室29への逆流を防止できるので、高効率化を実現できる。 With the above configuration, the back pressure chamber 29 and the compression chamber 15b can be intermittently communicated in a short time, so that the pressure of the back pressure chamber 29 can be easily maintained at a predetermined pressure with little fluctuation. Further, since the back pressure chamber 29 is opened only in one compression chamber 15b of the compression chamber 15 formed on both sides, the pressure in the back pressure chamber 29 is always higher than the pressure in the compression chamber 15, so that the compression is performed. Since back flow from the chamber 15 to the back pressure chamber 29 can be prevented, high efficiency can be realized.
さらに、高圧領域30と、第2の経路82が連通する圧縮室15bとは違うもう片方の圧縮室15aが連通するように、第3の経路83を旋回スクロール13に設けるとともに、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bと圧縮室15aが連通するように旋回スクロール13のラップ先端部13dに凹部85を設けている。 Furthermore, a third path 83 is provided in the orbiting scroll 13 so that the other compression chamber 15a, which is different from the compression chamber 15b in communication with the high pressure region 30 and the second path 82, communicates, and the third path A recess 85 is provided in the wrap tip 13d of the orbiting scroll 13 so that the opening 83b on the compression chamber 15 side of 83 and the compression chamber 15a communicate with each other.
これにより、第2の経路82により片方の圧縮室15bに適量のシールオイルを供給し、さらに、高圧領域30ともう片方の圧縮室15aを連通することで、適量のシールオイルをもう片方の圧縮室15aにも供給することにより、高効率で高信頼性なスクロール圧縮機を実現できる。また、凹部85の設置位置や形状、あるいは凹部85の深さを調整することにより、最適量のオイルを供給することが可能である。 As a result, an appropriate amount of seal oil is supplied to one compression chamber 15b by the second path 82, and the high pressure region 30 and the other compression chamber 15a are connected to each other so that an appropriate amount of seal oil is compressed to the other compression chamber 15b. By supplying also to the chamber 15a, a highly efficient and highly reliable scroll compressor can be realized. Further, it is possible to supply an optimum amount of oil by adjusting the installation position and shape of the recess 85 or the depth of the recess 85.
また、上記記述では、第2の経路82が圧縮室15b、第3の経路83が圧縮室15aと連通しているが、第2の経路82が圧縮室15a、第3の経路83が圧縮室15bに連通しても、同様の効果があることは言うまでもない。 In the above description, the second path 82 is in communication with the compression chamber 15b and the third path 83 is in communication with the compression chamber 15a. However, the second path 82 is in the compression chamber 15a, and the third path 83 is in the compression chamber. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the communication is made to 15b.
(実施の形態2)
図4を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図を示す。図4に示すように、高圧領域30と、第2の経路82が連通する圧縮室15bとは違うもう片方の圧縮室15aが連通するように、第3の経路83を旋回スクロール13に設けるとともに、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bと圧縮室15aが間欠的に連通するように固定スクロール12のラップ溝底面12cに凹部86を設けている。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the compression mechanism portion of the scroll compressor according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, a third path 83 is provided in the orbiting scroll 13 so that the other compression chamber 15 a different from the compression chamber 15 b communicated with the high pressure region 30 and the second path 82 communicates. A recess 86 is provided in the bottom surface 12c of the wrap groove of the fixed scroll 12 so that the opening 83b on the compression chamber 15 side of the third path 83 and the compression chamber 15a communicate intermittently.
図4(a)の状態の時、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bが固定スクロール12のラップ溝底面12cに設けられた凹部86に開口し、凹部86は、圧縮室15aと連通しているため、高圧領域30と圧縮室15aが連通し、高圧領域のオイルは圧縮室15aへ供給され、圧縮室15間の漏れ防止と摺動部の潤滑に寄与している。一方、図4(b)の状態の時、高圧領域30は、圧縮室15aに開口しない状態である。 In the state of FIG. 4A, the opening 83b on the compression chamber 15 side of the third path 83 opens into a recess 86 provided on the bottom surface 12c of the wrap groove of the fixed scroll 12, and the recess 86 is formed in the compression chamber 15a. Therefore, the high pressure region 30 and the compression chamber 15a communicate with each other, and oil in the high pressure region is supplied to the compression chamber 15a, contributing to leakage prevention between the compression chambers 15 and lubrication of the sliding portion. On the other hand, in the state of FIG. 4B, the high-pressure region 30 is not open to the compression chamber 15a.
この構成により、第2の経路82により片方の圧縮室15bに適量のシールオイルを供給するとともに、第3の経路83によって、高圧領域30ともう片方の圧縮室15aにもシールオイルを供給するが、固定スクロール12のラップ溝底面12cに設けた凹部86の形状、位置、深さを調整することによって、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bが圧縮室15aへ臨む開口時間や流路抵抗を制御することができるため、適量のオイルを容易に制御して圧縮室15aに供給することができ、高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 With this configuration, an appropriate amount of seal oil is supplied to one compression chamber 15b through the second path 82, and seal oil is also supplied to the high pressure region 30 and the other compression chamber 15a through the third path 83. By adjusting the shape, position, and depth of the recess 86 provided on the bottom surface 12c of the wrap groove of the fixed scroll 12, the opening time when the opening 83b on the compression chamber 15 side of the third path 83 faces the compression chamber 15a, Since the flow resistance can be controlled, an appropriate amount of oil can be easily controlled and supplied to the compression chamber 15a, and a highly efficient scroll compressor can be realized.
(実施の形態3)
図5を用いて、本発明の第3の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第3の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図を示す。図5に示すように、高圧領域30と、第2の経路82が連通する圧縮室15bとは違うもう片方の圧縮室15aが連通するように、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bを旋回スクロール12
のラップ底面部12cに設けている。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the compression mechanism portion of the scroll compressor according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the opening on the compression chamber 15 side of the third path 83 is communicated with the other compression chamber 15a different from the compression chamber 15b with which the high pressure region 30 and the second path 82 communicate. Rotating scroll 12 through part 83b
Is provided on the bottom surface portion 12c of the wrap.
図5(a)状態の時、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bが圧縮室15aと連通しているため、高圧領域30と圧縮室15aが連通し、高圧領域のオイルは圧縮室15aへ供給され、圧縮室15間の漏れ防止と摺動部の潤滑に寄与している。一方、図5(b)の状態の時、第3の経路83の圧縮室15側の開口部83bが固定スクロール12のラップ先端部12dあるいは鏡板12aにより閉塞し、高圧領域30は、圧縮室15aに開口しない状態である。 In the state of FIG. 5A, since the opening 83b on the compression chamber 15 side of the third path 83 communicates with the compression chamber 15a, the high pressure region 30 and the compression chamber 15a communicate with each other, and the oil in the high pressure region It is supplied to the compression chamber 15a and contributes to prevention of leakage between the compression chambers 15 and lubrication of the sliding portion. On the other hand, in the state of FIG. 5B, the opening 83b on the compression chamber 15 side of the third path 83 is blocked by the wrap tip 12d of the fixed scroll 12 or the end plate 12a, and the high pressure region 30 is in the compression chamber 15a. It is in a state that does not open.
この構成により、第2の経路82により片方の圧縮室15bに適量のシールオイルを供給し、第3の経路83によって、間欠的に高圧領域30ともう片方の圧縮室15aにもシールオイルを供給するため高効率なスクロール圧縮機を実現できる。 With this configuration, an appropriate amount of seal oil is supplied to one compression chamber 15b through the second path 82, and seal oil is intermittently supplied to the high pressure region 30 and the other compression chamber 15a through the third path 83. Therefore, a highly efficient scroll compressor can be realized.
また、旋回スクロール13のラップ部13bを加工しないため、加工を単純化することができるとともに、旋回スクロール13のラップ部13bの剛性低下を抑制することができる。 In addition, since the wrap portion 13b of the orbiting scroll 13 is not processed, the processing can be simplified and a decrease in rigidity of the lap portion 13b of the orbiting scroll 13 can be suppressed.
また、第1の経路81の高圧領域30側の開口部81aと第3の経路83の高圧領域30側の開口部83aを同一位置としている。これによって、加工を単純化できるとともに、それぞれの経路に必要な部品を統一でき、部品点数を減少させることができる。また、加工箇所が減少するため、加工することによる旋回スクロール13の剛性低下を抑制することができる。 Further, the opening 81 a on the high pressure region 30 side of the first path 81 and the opening 83 a on the high pressure region 30 side of the third path 83 are set at the same position. As a result, machining can be simplified, parts necessary for each route can be unified, and the number of parts can be reduced. Moreover, since the number of machining points is reduced, it is possible to suppress a decrease in the rigidity of the orbiting scroll 13 due to machining.
最後に、作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、吐出圧力と吸入圧力の差圧が大きいため、高圧領域から背圧室および高圧領域から圧縮室の差圧も大きいため、多量のオイルが流入しやすく、また、背圧室29の圧力によっては、旋回スクロール13が固定スクロール12に過大な押し付け荷重が発生するので、本発明の実施の形態の効果が顕著に現れ、高効率、高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。 Finally, when the working fluid is a high-pressure refrigerant, such as carbon dioxide, the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure is large, so the differential pressure between the high-pressure region and the back-pressure chamber and from the high-pressure region to the compression chamber is also large. Oil easily flows in, and depending on the pressure in the back pressure chamber 29, an excessive pressing load is generated on the orbiting scroll 13 on the fixed scroll 12. Therefore, the effect of the embodiment of the present invention appears remarkably, and high efficiency, A scroll compressor that achieves high reliability can be provided.
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、あらゆる運転条件下においても、高効率、高信頼性を実現することがき、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。 As described above, the scroll compressor according to the present invention can realize high efficiency and high reliability under all operating conditions, and the air scroll compressor, the vacuum pump, The present invention can also be applied to a scroll fluid machine such as a scroll type expander.
6 オイル
11 主軸受部材
12 固定スクロール
12a 鏡板
12b ラップ
12c ラップ溝底面
12d ラップ先端部
13 旋回スクロール
13a 鏡板
13b ラップ
13c ラップ底面
14 自転規制機構
15、15a、15b 圧縮室
29 背圧室
30 高圧領域
81 第1の経路
81a 高圧領域側開口部
81b 背圧室側開口部
82 第2の経路
82a 背圧室側開口部
82b 圧縮室側開口部
83 第3の経路
83a 高圧領域側開口部
83b 圧縮室側開口部
84 凹部
85 凹部
86 凹部
6 oil 11 main bearing member 12 fixed scroll 12a end plate 12b wrap 12c lap groove bottom surface 12d lap tip 13 turning scroll 13a end plate 13b wrap 13c lap bottom surface 14 rotation restricting mechanism 15, 15a, 15b compression chamber 29 back pressure chamber 30 high pressure region 81 First path 81a High pressure region side opening 81b Back pressure chamber side opening 82 Second route 82a Back pressure chamber side opening 82b Compression chamber side opening 83 Third route 83a High pressure region side opening 83b Compression chamber side Opening 84 Recess 85 Recess 86 Recess
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