JP2011007095A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention utilizes the fact that a compression chamber is formed between both the fixed scroll and the orbiting scroll, and the compression chamber moves from the outer periphery to the center while reducing the volume due to the circular orbital motion of the orbiting scroll. The present invention relates to a scroll compressor that repeatedly sucks, compresses and discharges fluid.
従来、この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロールの外壁側圧縮室と内壁側圧縮室との閉じ込み容積が異なる場合に、外壁側圧縮室への給油量を内壁側圧縮室への給油量より多くしている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in this type of scroll compressor, when the closed volume of the outer wall side compression chamber and the inner wall side compression chamber of the orbiting scroll is different, the amount of oil supplied to the outer wall side compression chamber is more than the amount of oil supplied to the inner wall side compression chamber. It is increasing (see, for example, Patent Document 1).
図５は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の両スクロールの相関図を示すものである。図に示すように、旋回スクロール１の外壁側圧縮室２に給油孔３が設けられている。 FIG. 5 shows a correlation diagram of both scrolls of the conventional scroll compressor described in Patent Document 1. In FIG. As shown in the figure, an oil supply hole 3 is provided in the outer wall side compression chamber 2 of the orbiting scroll 1.
しかしながら、前記従来の構成では、旋回スクロールの内壁側圧縮室への給油量が不足し、内壁側圧縮室を形成するラップの壁面の漏れが抑えられず、性能が低下するという課題を有していた。 However, the conventional configuration has a problem that the amount of oil supplied to the inner wall side compression chamber of the orbiting scroll is insufficient, leakage of the wall surface of the wrap forming the inner wall side compression chamber cannot be suppressed, and performance is deteriorated. It was.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シール性を向上し、漏れを抑えることで、高効率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 solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a highly efficient scroll compressor by improving sealing performance and suppressing leakage.
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、旋回スクロールの外壁側に形成される圧縮室Ａと内壁側に形成される圧縮室Ｂのいずれかの圧縮室への給油量を他方の圧縮室への給油量より多くし、給油量の少ない方の圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面が最も近接する距離（以降、ラップ壁面隙間と称する）を、給油量の多い方の圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間より小さくするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the scroll compressor according to the present invention is an oil supply amount to any one of the compression chamber A formed on the outer wall side of the orbiting scroll and the compression chamber B formed on the inner wall side. The distance between the scroll lap wall surfaces of the two scrolls forming the compression chamber with the smaller amount of oil supply is the closest (hereinafter referred to as the lap wall surface gap) and the greater oil supply amount. It is made smaller than the gap between the wall surfaces of the two scrolls forming the compression chamber.
これによって、給油量が少ない方の圧縮室を形成するラップ壁面のシール性を向上し、漏れを抑えることができる。 Thereby, the sealing performance of the wrap wall surface forming the compression chamber with the smaller amount of oil supply can be improved, and leakage can be suppressed.
本発明のスクロール圧縮機は、総給油量を抑えつつ、シール性を向上させ、圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えられる。 Since the scroll compressor of the present invention can improve the sealing performance and suppress the leakage of the compression chamber while suppressing the total amount of oil supply, the performance degradation can be suppressed.
第１の発明は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールにより、双方間に前記旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１圧縮室と前記旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２圧縮室を形成するスクロール圧縮機において、第１圧縮室、第２圧縮室のいずれかの圧縮室への給油量を他方の圧縮室への給油量より多くし、給油量の少ない方の圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間を、給油量の多い方の圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間より小さくしたことにより、給油量が多い方の圧縮室を形成するラップ壁面の漏れはオイルのシール性により抑えられ、給油量が少ない方の圧縮室を形成するラップの壁面の漏れはラップ壁面隙間を狭くすることでシール性を向上させ抑えることができる。 According to a first aspect of the present invention, a fixed scroll having a spiral wrap on an end plate and a turning scroll having a wrap meshing with the fixed scroll facing the wrap are formed on the outer wall side of the turning scroll between the two. In a scroll compressor forming a compression chamber and a second compression chamber formed on the inner wall side of the orbiting scroll wrap, the amount of oil supplied to the compression chamber of either the first compression chamber or the second compression chamber is compressed by the other compression chamber. By making the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the compression chamber with the smaller oil supply amount smaller than the lap wall surface space between both scrolls forming the compression chamber with the larger oil supply amount. Leakage on the wall surface of the lap that forms the compression chamber with the larger amount of oil supply is suppressed by the sealing property of the oil. It is possible to suppress the sealing property is improved by narrowing the wrap wall clearance.
第２の発明は、特に第１の発明の第１圧縮室への給油量を第２圧縮室への給油量より多くし、第２圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間を、第１圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間より小さくしたことにより、第１圧縮室の閉じ込み容積が第２圧縮室の閉じ込み容積より大きい非対称スクロール圧縮機で第１圧縮室の圧力が第２圧縮室の圧力より高い場合に、第１圧縮室から第２圧縮室への漏れや第１圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面の漏れは第１圧縮室に供給されたオイルのシール性により抑え、第２圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面の漏れはラップ壁面隙間を狭くすることで抑えることができるため、漏れによる圧縮損失を抑えることに効果的である。 In the second invention, in particular, the amount of oil supplied to the first compression chamber of the first invention is made larger than the amount of oil supplied to the second compression chamber, and the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber is By making the gap smaller than the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the compression chamber, the pressure in the first compression chamber is the second in the asymmetric scroll compressor in which the confining volume of the first compression chamber is larger than the confining volume of the second compression chamber. When the pressure in the compression chamber is higher, leakage from the first compression chamber to the second compression chamber and leakage of the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber are caused by the sealing property of the oil supplied to the first compression chamber. Since leakage of the wrap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber can be suppressed by narrowing the lap wall surface gap, it is effective in suppressing compression loss due to leakage.
第３の発明は、特に第１の発明の第２圧縮室への給油量を第１圧縮室への給油量より多くし、第１圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間を、第２圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間より小さくしたことにより、旋回スクロールのラップ先端隙間が固定スクロールのラップ先端隙間より大きく、旋回スクロールのラップ先端隙間を通じて第２圧縮室から第１圧縮室への漏れが起こる場合に、第２圧縮室から第１圧縮室への漏れや第２圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面の漏れは第２圧縮室に供給されたオイルのシール性により抑え、第１圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面の漏れはラップ壁面隙間を狭くすることで抑えることができるため、漏れによる圧縮損失を抑えることに効果的である。 In the third invention, the amount of oil supplied to the second compression chamber of the first invention is made larger than the amount of oil supplied to the first compression chamber. By making it smaller than the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the compression chamber, the gap between the wrap tips of the orbiting scroll is larger than the gap between the wrap tips of the fixed scroll, and from the second compression chamber to the first compression chamber through the lap tip gap of the orbiting scroll. When leakage occurs, the leakage from the second compression chamber to the first compression chamber and the leakage of the wrap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber are suppressed by the sealing property of the oil supplied to the second compression chamber, Since leakage of the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber can be suppressed by narrowing the lap wall surface gap, it is effective for suppressing compression loss due to leakage.
第４の発明は、特に第２の発明の旋回スクロールの基礎円半径を固定スクロールの基礎円半径より小さくしたことにより、ラップの外周側にいくほど第２圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなり、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the base circle radius of the orbiting scroll of the second invention is made smaller than the base circle radius of the fixed scroll, so that the wrap wall surfaces of both scrolls that form the second compression chamber toward the outer peripheral side of the wrap. The gap is reduced, the sealing performance at the closing point is improved, and the volume efficiency can be improved.
第５の発明は、特に第３の発明の旋回スクロールの基礎円半径を固定スクロールの基礎円半径より大きくしたことにより、ラップの外周側にいくほど第１圧縮室を形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなり、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 In the fifth aspect of the invention, in particular, the base circle radius of the orbiting scroll of the third aspect of the invention is made larger than the basic circle radius of the fixed scroll, so that the first compression chamber is formed closer to the outer peripheral side of the wrap. The gap is reduced, the sealing performance at the closing point is improved, and the volume efficiency can be improved.
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の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図２は、本発明の第１の実施の形態における両スクロールの相関図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a correlation diagram of both scrolls in the first embodiment of the present invention.
図１、図２に示すスクロール圧縮機においては、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６が構成される。固定スクロール１４と旋回スクロール１５の双方間には、旋回スクロール１５のラップ外壁側に第１圧縮室Ａと、旋回スクロール１５のラップ内壁側に第２圧縮室Ｂとが形成され、第１圧縮室Ａの閉じ込み容積は第２圧縮室Ｂの閉じ込み容積より大きくなるよう構成される。旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５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防止機構１７が設けられ、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａは旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合している。固定スクロール１４の外周部には、冷媒ガスを吸入するための吸入室１９が設けられ、吸入室１９には密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。 In the scroll compressor shown in FIGS. 1 and 2, the main bearing member 13 of the crankshaft 12 fixed in the sealed container 11 by welding or shrink fitting, and the fixed scroll 14 bolted on the main bearing member 13. A scroll-type compression mechanism 16 is formed by sandwiching a turning scroll 15 that meshes with the fixed scroll 14. Between both the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 15, a first compression chamber A is formed on the outer wall side of the orbiting scroll 15 and a second compression chamber B is formed on the inner wall side of the orbiting scroll 15, and the first compression chamber is formed. The confining volume of A is configured to be larger than the confining volume of the second compression chamber B. Between the orbiting scroll 15 and the main bearing member 13, there is provided an anti-rotation mechanism 17 such as an Oldham ring for preventing the orbiting scroll 15 from rotating and guiding it so as to move in a circular orbit. The part 12 a is fitted to a revolving bearing 18 provided on the orbiting scroll 15. A suction chamber 19 for sucking refrigerant gas is provided on the outer peripheral portion of the fixed scroll 14, and a suction pipe 20 communicating with the outside of the sealed container 11 is fitted in the suction chamber 19.
クランクシャフト１２の下端は、密閉容器１１の下部のオイル溜まり２１に達しており、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２２により安定に回転できるように軸支されている。 The lower end of the crankshaft 12 reaches an oil sump 21 at the bottom of the sealed container 11 and is pivotally supported so that it can be stably rotated by a secondary bearing member 22 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11. Yes.
電動機２３は、主軸受部材１３と副軸受部材２２との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２３ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２３ｂとで構成される。この回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。 The electric motor 23 is positioned between the main bearing member 13 and the auxiliary bearing member 22, and is integrally formed with a stator 23 a fixed to the sealed container 11 by welding or shrink fitting, and the outer periphery in the middle of the crankshaft 12. It is comprised with the rotor 23b couple | bonded. On the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 23b, the rotor 23b and the crankshaft 12 are stably rotated, and the balance weight 25a fixed by the pin 24 is used to stably move the orbiting scroll 15 in a circular orbit. 25b are provided.
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２６によって構成されており、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７が形成されている。 The oil supply mechanism is constituted by a pump 26 driven at the lower end of the crankshaft 12, and an oil supply passage 27 penetrating in the axial direction is formed in the crankshaft 12 to supply oil in the oil reservoir 21. Yes.
旋回スクロール１５の外周部には背圧室２８が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。 A back pressure chamber 28 is formed on the outer peripheral portion of the orbiting scroll 15 by the fixed scroll 14 and the main bearing member 13, and back pressure is radially applied from the orbiting bearing portion space 29 formed between the orbiting shaft portion 12 a and the orbiting scroll 15. An oil supply path 30 penetrating to the chamber 28 is provided in the end plate 15 a of the orbiting scroll 15.
旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は、主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧室２８と第１圧縮室Ａは背圧制御通路３２により連通し、背圧制御通路３２の第１圧縮室Ａ側開口端は閉じ込み完了後の第１圧縮室Ａに開口している。 The main bearing member 13 side of the end plate 15 a of the orbiting scroll 15 is partitioned by a sealing material 31 having a rectangular cross section disposed on the main bearing member 13, and the back pressure chamber 28 becomes a high pressure on the inside and a back pressure chamber 28 on the outside. The first compression chamber A communicates with the back pressure control passage 32, and the opening end of the back pressure control passage 32 on the first compression chamber A side opens into the first compression chamber A after completion of closing.
旋回スクロール１５の基礎円半径は、固定スクロール１４の基礎円半径より小さい。 The basic circle radius of the orbiting scroll 15 is smaller than the basic circle radius of the fixed scroll 14.
以上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。まず、電動機２３によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより、旋回スクロール１５は円軌道運動する。これにより、固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成される第１及び第２圧縮室Ａ、Ｂ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１１外に通じた吸入パイプ２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９から冷媒ガスが吸入され、固定スクロール１４及び旋回スクロール１５は、吸入された冷媒ガスを圧縮していく。このとき、閉じ込み容積の大きい第１圧縮室Ａが先に圧縮を開始するため、第２圧縮室Ｂよりも圧力が高くなっている。所定圧以上になった冷媒ガスは
固定スクロール１４の中央部の吐出孔３３から吐出バルブ３４を押し開いて容器内吐出室３５に吐出される。以上の動作がスクロール圧縮機では繰り返される。
About the scroll compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. First, as the crankshaft 12 is rotationally driven by the electric motor 23, the orbiting scroll 15 is moved in a circular orbit due to the eccentric drive of the orbiting shaft portion 12a at the upper end of the crankshaft 12. As a result, the first and second compression chambers A and B formed between the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 15 are made smaller while moving from the outer peripheral side to the center portion, and thus, outside the sealed container 11. Refrigerant gas is sucked from the suction pipe 20 and the suction chamber 19 on the outer periphery of the fixed scroll 14, and the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 15 compress the sucked refrigerant gas. At this time, since the first compression chamber A having a large confining volume starts to be compressed first, the pressure is higher than that of the second compression chamber B. Refrigerant gas that has become a predetermined pressure or more is discharged into the in-container discharge chamber 35 by opening the discharge valve 34 from the discharge hole 33 at the center of the fixed scroll 14. The above operation is repeated in the scroll compressor.
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３６を通り回転子２３ｂの上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路３７を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａの外周に配した固定子ガス通路３８、圧縮機構部１６の外周に配した圧縮機構部切り欠き（図示せず）を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４０から密閉容器１１外へ吐出される。 The discharged refrigerant gas passes through the discharge gas passage 36 penetrating the compression mechanism section 16 and reaches the upper portion of the rotor 23b, passes through the rotor gas passage 37 penetrating the rotor 23b, and the lower portion of the hermetic container 11. And reaches the upper part of the hermetic container 11 through the stator gas passage 38 disposed on the outer periphery of the stator 23a and the compression mechanism section notch (not shown) disposed on the outer periphery of the compression mechanism section 16. The liquid is discharged from the tube 40 to the outside of the sealed container 11.
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２７を通じて旋回軸受部空間２９に供給される。供給されたオイルは２系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４１を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり２１に回収される。 The oil in the oil reservoir 21 is supplied to the swivel bearing space 29 through an oil supply passage 27 that passes through the crankshaft 12 in the axial direction by a pump 26. The supplied oil is branched into two systems, and one system lubricates the slewing bearing 18 and the slewing shaft part 12a, lubricates the main shaft part 12b and the main bearing 41, and then drops under the main bearing member 13, finally. The oil is collected in the oil reservoir 21.
もう１系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。背圧室２８に導かれたオイルは背圧制御通路３２を通り、閉じ込み完了後の第１圧縮室Ａに給油され、背圧室２８の圧力は第１圧縮室Ａの圧力により制御される。 The other system is guided to the back pressure chamber 28 through the oil supply path 30 by the differential pressure between the slewing bearing space 29 and the back pressure chamber 28. The oil guided to the back pressure chamber 28 passes through the back pressure control passage 32 and is supplied to the first compression chamber A after completion of the closing, and the pressure in the back pressure chamber 28 is controlled by the pressure in the first compression chamber A. .
ここで、本実施の形態では、第１及び第２圧縮室Ａ，Ｂのうち給油は第１圧縮室Ａのみに行われ、第１圧縮室Ａに供給されたオイルにより、圧力差による第１圧縮室Ａから第２圧縮室Ｂへの漏れや第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間の漏れを抑えることができる。また、旋回スクロール１５の基礎円半径は固定スクロール１４の基礎円半径より小さくされているので、ラップの外周側にいくほど第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなると共に、第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が大きくなるため、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 Here, in the present embodiment, the first and second compression chambers A and B are refueled only in the first compression chamber A, and the oil supplied to the first compression chamber A causes the first pressure difference. Leakage from the compression chamber A to the second compression chamber B and leakage of the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber A can be suppressed. In addition, since the basic circle radius of the orbiting scroll 15 is smaller than the basic circle radius of the fixed scroll 14, the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber B becomes smaller toward the outer peripheral side of the wrap, Since the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber A is increased, the sealing performance at the closing point is improved, and the volume efficiency can be improved.
以上のように本実施の形態においては、第１及び第２圧縮室Ａ，Ｂのうち給油は第１圧縮室Ａのみに行われ、第１圧縮室Ａに供給されたオイルにより、圧力差による第１圧縮室Ａから第２圧縮室Ｂへの漏れや第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間の漏れを抑えることができる。また、旋回スクロール１５の基礎円半径を固定スクロール１４の基礎円半径より小さくしているので、ラップの外周側にいくほど第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなり、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, refueling is performed only in the first compression chamber A of the first and second compression chambers A and B, and the oil supplied to the first compression chamber A causes a pressure difference. Leakage from the first compression chamber A to the second compression chamber B and leakage of the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber A can be suppressed. In addition, since the base circle radius of the orbiting scroll 15 is smaller than the base circle radius of the fixed scroll 14, the gap between the wrap wall surfaces of the two scrolls forming the second compression chamber B becomes smaller toward the outer peripheral side of the wrap and closed. The sealing performance at the intrusion point is improved, and the volume efficiency can be improved.
また、旋回スクロール１５と固定スクロール１４とが異材質で旋回スクロール１５の熱膨張係数の方が大きい場合、運転時に温度が上昇すると、外周側に行くほど熱膨張による伸びの差が大きくなり第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間は拡がるので、基礎円半径を適当な値に設定することで、第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間を巻き始めから巻き終わりまで均一にすることができ、より漏れ低減効果が大きくなる。 Further, when the orbiting scroll 15 and the fixed scroll 14 are made of different materials and the thermal expansion coefficient of the orbiting scroll 15 is larger, when the temperature rises during operation, the difference in elongation due to the thermal expansion increases toward the outer peripheral side. Since the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the compression chamber B is widened, by setting the base circle radius to an appropriate value, the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber B is from the start to the end of winding. It can be made uniform, and the effect of reducing leakage is further increased.
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図４は、本発明の第２の実施の形態における両スクロールの相関図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a correlation diagram of both scrolls in the second embodiment of the present invention.
図３、図４において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャ
フト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、固定スクロール１４と旋回スクロール１５の双方間に、旋回スクロール１５のラップ外壁側に第１圧縮室Ａと、旋回スクロール１５のラップ内壁側に第２圧縮室Ｂを形成している。旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５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防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａを旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合させている。固定スクロール１４の外周部には冷媒ガスを吸入するための吸入室１９が設けられ、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。
3 and FIG. 4, fixing is performed between the main bearing member 13 of the crankshaft 12 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11 and the fixed scroll 14 bolted on the main bearing member 13. The scroll-type compression mechanism 16 is configured by sandwiching the orbiting scroll 15 that meshes with the scroll 14. A second compression chamber B is formed on the inner wall side of the wrap. A rotation prevention mechanism 17 such as an Oldham ring that guides the orbiting scroll 15 so as to prevent the rotation of the orbiting scroll 15 from rotating is provided between the orbiting scroll 15 and the main bearing member 13, and the orbiting shaft portion at the upper end of the crankshaft 12 is provided. 12 a is fitted to a revolving bearing 18 provided on the orbiting scroll 15. A suction chamber 19 for sucking refrigerant gas is provided on the outer peripheral portion of the fixed scroll 14, and a suction pipe 20 communicating with the outside of the sealed container 11 is fitted.
クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり２１に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２２により安定に回転できるように軸支されている。 The lower end of the crankshaft 12 reaches an oil reservoir 21 below the sealed container 11 and is pivotally supported by a secondary bearing member 22 fixed by welding or shrink fitting in the sealed container 11.
電動機２３は主軸受部材１３と副軸受部材２２との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２３ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２３ｂとで構成され、回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。 The electric motor 23 is located between the main bearing member 13 and the auxiliary bearing member 22, and is integrally coupled to the stator 23 a fixed to the sealed container 11 by welding or shrink fitting, and the outer periphery in the middle of the crankshaft 12. The rotor 23b and the crankshaft 12 are stably rotated on the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 23b, and the orbiting scroll 15 is stably moved in a circular orbit. Balance weights 25a and 25b fixed by 24 are provided.
給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２６によって構成され、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７を形成している。 The oil supply mechanism is constituted by a pump 26 driven at the lower end of the crankshaft 12, and an oil supply passage 27 penetrating in the axial direction is formed in the crankshaft 12 to supply oil in the oil reservoir 21.
旋回スクロール１５の外周部には背圧室２８が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。 A back pressure chamber 28 is formed on the outer peripheral portion of the orbiting scroll 15 by the fixed scroll 14 and the main bearing member 13, and back pressure is radially applied from the orbiting bearing portion space 29 formed between the orbiting shaft portion 12 a and the orbiting scroll 15. An oil supply path 30 penetrating to the chamber 28 is provided in the end plate 15 a of the orbiting scroll 15.
旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧室２８と第２圧縮室Ｂは背圧制御通路３２により連通し、背圧制御通路３２の圧縮室Ｂ側開口端は閉じ込み完了後の圧縮室Ｂに開口している。 The main bearing member 13 side of the end plate 15a of the orbiting scroll 15 is partitioned by a sealing material 31 having a rectangular cross section disposed on the main bearing member 13, and the inside is a high pressure and the outside is a back pressure chamber 28. The second compression chamber B communicates with the back pressure control passage 32, and the compression chamber B side opening end of the back pressure control passage 32 opens to the compression chamber B after completion of the closing.
ここで、旋回スクロール１５のラップ先端隙間は固定スクロール１４のラップ先端隙間より大きく、旋回スクロール１５の基礎円半径は固定スクロール１４の基礎円半径より大きく設計されている。 Here, the gap between the wrap tips of the orbiting scroll 15 is larger than the gap between the lap tips of the fixed scroll 14, and the basic circle radius of the orbiting scroll 15 is designed to be larger than the basic circle radius of the fixed scroll 14.
以上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。 About the scroll compressor comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、電動機２３によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより、旋回スクロール１５は円軌道運動する。これにより、固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成される第１及び第２圧縮室Ａ、Ｂ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１１外に通じた吸入パイプ２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９から冷媒ガスを吸入され、固定スクロール１４及び旋回スクロール１５は、吸入された冷媒ガスを圧縮していく。所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出孔３３から吐出バルブ３４を押し開いて容器内吐出室３５に吐出される。以上の動
作がスクロール圧縮機では繰り返される。
First, as the crankshaft 12 is rotationally driven by the electric motor 23, the orbiting scroll 15 is moved in a circular orbit due to the eccentric drive of the orbiting shaft portion 12a at the upper end of the crankshaft 12. As a result, the first and second compression chambers A and B formed between the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 15 become smaller while moving from the outer peripheral side to the central portion, and thus outside the sealed container 11. Refrigerant gas is sucked from the suction pipe 20 and the suction chamber 19 on the outer periphery of the fixed scroll 14, and the fixed scroll 14 and the orbiting scroll 15 compress the sucked refrigerant gas. Refrigerant gas that has become a predetermined pressure or more is discharged into the in-container discharge chamber 35 by opening the discharge valve 34 from the discharge hole 33 at the center of the fixed scroll 14. The above operation is repeated in the scroll compressor.
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３６を通り回転子２３ｂの上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路３７を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａ外周に配した固定子ガス通路３８、圧縮機構部１６の外周に配した圧縮機構部切り欠きを通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４０から密閉容器１１外へ吐出される。 The discharged refrigerant gas passes through the discharge gas passage 36 penetrating the compression mechanism section 16 and reaches the upper portion of the rotor 23b, passes through the rotor gas passage 37 penetrating the rotor 23b, and the lower portion of the hermetic container 11. To the upper part of the hermetic container 11 through the stator gas passage 38 disposed on the outer periphery of the stator 23a and the notch of the compression mechanism part disposed on the outer periphery of the compression mechanism part 16, and from the discharge pipe 40 to the hermetic container 11 It is discharged outside.
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２７を通じて旋回軸受部空間２９に供給される。供給されたオイルは２系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４１を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり２１に回収される。 The oil in the oil reservoir 21 is supplied to the swivel bearing space 29 through an oil supply passage 27 that passes through the crankshaft 12 in the axial direction by a pump 26. The supplied oil is branched into two systems, and one system lubricates the slewing bearing 18 and the slewing shaft part 12a, lubricates the main shaft part 12b and the main bearing 41, and then drops under the main bearing member 13, finally. The oil is collected in the oil reservoir 21.
もう１系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。背圧室２８に導かれたオイルは背圧制御通路３２を通り、閉じ込み完了後の第２圧縮室Ｂに給油され、背圧室２８の圧力は第２圧縮室Ｂの圧力により制御される。 The other system is guided to the back pressure chamber 28 through the oil supply path 30 by the differential pressure between the slewing bearing space 29 and the back pressure chamber 28. The oil guided to the back pressure chamber 28 passes through the back pressure control passage 32 and is supplied to the second compression chamber B after completion of the closing, and the pressure in the back pressure chamber 28 is controlled by the pressure in the second compression chamber B. .
ここで、本実施の形態では、第１及び第２圧縮室Ａ，Ｂのうち給油は第２圧縮室Ｂのみに行われ、第２圧縮室Ｂに供給されたオイルにより、旋回スクロール１５のラップ先端隙間を通じて漏れる圧力の高い第２圧縮室Ｂから圧力の低い第１圧縮室Ａへの漏れや、第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間の漏れを抑えることができる。また、旋回スクロール１５の基礎円半径を固定スクロール１４の基礎円半径より大きくしているので、ラップの外周側にいくほど第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなり、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 Here, in the present embodiment, of the first and second compression chambers A and B, refueling is performed only in the second compression chamber B, and the oil supplied to the second compression chamber B is used to wrap the orbiting scroll 15. It is possible to suppress leakage from the second compression chamber B having a high pressure leaking through the tip clearance to the first compression chamber A having a low pressure and leakage of the lap wall surface gaps of both scrolls forming the second compression chamber B. Further, since the base circle radius of the orbiting scroll 15 is made larger than the base circle radius of the fixed scroll 14, the gap between the wrap wall surfaces of the two scrolls forming the first compression chamber A becomes smaller toward the outer peripheral side of the wrap, and is closed. The sealing performance at the intrusion point is improved, and the volume efficiency can be improved.
以上のように本実施の形態においては、第１及び第２圧縮室Ａ，Ｂのうち給油は第２圧縮室Ｂのみに行われ、第２圧縮室Ｂに供給されたオイルにより、旋回スクロール１５のラップ先端隙間を通じて漏れる圧力の高い第２圧縮室Ｂから圧力の低い第１圧縮室Ａへの漏れや、第２圧縮室Ｂを形成する両スクロールのラップ壁面隙間の漏れを抑えることができる。また、旋回スクロール１５の基礎円半径を固定スクロール１４の基礎円半径より大きくしているので、ラップの外周側にいくほど第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が小さくなると共に、第１圧縮室Ａを形成する両スクロールのラップ壁面隙間が大きくなるため、閉じ込み点でのシール性が向上し、体積効率を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, of the first and second compression chambers A and B, refueling is performed only in the second compression chamber B, and the orbiting scroll 15 is supplied by the oil supplied to the second compression chamber B. It is possible to suppress leakage from the second compression chamber B having a high pressure leaking through the gap between the wrap tips to the first compression chamber A having a low pressure, and leakage of the lap wall surfaces of both scrolls forming the second compression chamber B. Further, since the basic circle radius of the orbiting scroll 15 is larger than the basic circle radius of the fixed scroll 14, the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber A becomes smaller toward the outer peripheral side of the wrap, Since the gap between the wrap wall surfaces of both scrolls forming the first compression chamber A is increased, the sealing performance at the closing point is improved, and the volume efficiency can be improved.
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、総給油量を抑えつつ、シール性を向上することができるため、圧縮室の漏れによる性能低下を抑えることが可能となるので、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、より省エネで環境に優しい快適な製品とすることが可能である。 As described above, since the scroll compressor according to the present invention can improve the sealing performance while suppressing the total oil supply amount, it is possible to suppress the performance deterioration due to the leakage of the compression chamber, and thus, the high efficiency. A scroll compressor can be provided. Furthermore, it is possible to make the product more comfortable and environmentally friendly as an air conditioner such as a room air conditioner or a heat pump water heater.
１１ 密閉容器
１２ クランクシャフト
１２ａ 旋回軸部
１２ｂ 主軸部
１３ 主軸受部材
１４ 固定スクロール
１５ 旋回スクロール
１５ａ 鏡板
１６ 圧縮機構
１７ 自転防止機構
１８ 旋回軸受
１９ 吸入室
２０ 吸入パイプ
２１ オイル溜まり
２２ 副軸受部材
２３ 電動機
２３ａ 固定子
２３ｂ 回転子
２４ ピン
２５ａ、２５ｂ バランスウェイト
２６ ポンプ
２７ 給油通路
２８ 背圧室
２９ 旋回軸受部空間
３０ 給油経路
３１ シール材
３２ 背圧制御通路
３３ 吐出孔
３４ 吐出バルブ
３５ 容器内吐出室
３６ 吐出ガス通路
３７ 回転子ガス通路
３８ 固定子ガス通路
３９ 圧縮機構部切り欠き
４０ 吐出管
４１ 主軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Airtight container 12 Crankshaft 12a Orbiting shaft part 12b Main axis part 13 Main bearing member 14 Fixed scroll 15 Orbiting scroll 15a End plate 16 Compression mechanism 17 Anti-rotation mechanism 18 Orbiting bearing 19 Suction chamber 20 Suction pipe 21 Oil reservoir 22 Sub bearing member 23 Electric motor 23a Stator 23b Rotor 24 Pins 25a, 25b Balance weight 26 Pump 27 Oil supply passage 28 Back pressure chamber 29 Swivel bearing space 30 Oil supply passage 31 Sealing material 32 Back pressure control passage 33 Discharge hole 34 Discharge valve 35 Discharge chamber in container 36 Discharge gas passage 37 Rotor gas passage 38 Stator gas passage 39 Compression mechanism cutout 40 Discharge pipe 41 Main bearing
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