WO2015064611A1 - スクロール型流体機械 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a scroll type fluid machine that includes a fixed scroll member and a movable scroll member, and compresses or expands a fluid by changing the volume of a sealed space formed by these members.
- a scroll type compressor as shown in Patent Document 1 is well known.
- This includes a fixed scroll member and a movable scroll member that revolves in contact with the fixed scroll member and forms a sealed space in which the volume changes according to the revolution between the fixed scroll member.
- a housing space portion that houses the drive mechanism of the movable scroll member is formed inside the first housing (front housing), and the drive shaft of the drive mechanism is pivoted on one end side of this housing space portion.
- a supporting bearing portion is provided, a thrust receiving portion for receiving the thrust force of the movable scroll member is formed on the other end side of the accommodating space portion, and is joined to the outer peripheral end surface of the first housing (front housing) on the thrust receiving portion side.
- a compression mechanism including a fixed scroll member and a movable scroll member is accommodated in the second housing (center housing).
- the lubricating oil is supplied into the first housing (front housing) for the purpose of lubrication and cooling of the bearing portion and each sliding portion of the drive mechanism.
- fluid refrigerant
- a discharge chamber formed in a third housing (rear housing) on the back side of the fixed scroll member and into which compressed fluid is introduced by an oil separator.
- An oil storage chamber for storing the lubricating oil separated from the oil is provided, and the lubricating oil in the oil storage chamber is supplied into the first housing (front housing).
- the first housing (front housing) side opening end of the lubricating oil supply passage for supplying the lubricating oil from the oil storage chamber to the first housing (front housing). Is provided in a fluid (refrigerant) suction chamber. For this reason, the lubricating oil supplied to the suction chamber from the lubricating oil supply passage is sucked again into the compression mechanism on the second housing (center housing) side together with the sucked refrigerant, and the inside of the first housing (front housing) There is a possibility that the lubricating oil may not be sufficiently supplied to the sliding portion between the bearing portion, the shaft seal portion, the thrust receiving portion, and the movable scroll.
- the present invention has been made paying attention to the above problems, and the lubricating oil supplied to the first housing side is not sucked into the second housing side, and the bearing portion and the shaft seal portion in the first housing are provided.
- Another object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine that can be sufficiently supplied to a sliding portion between a thrust receiving portion and a movable scroll.
- the scroll type fluid machine of the present invention revolves in the first housing so as to revolve while contacting the fixed scroll member and to form a sealed space whose volume changes with the revolving between the fixed scroll member and the fixed scroll member.
- An accommodation space portion for accommodating the drive mechanism of the scroll member is formed, a bearing portion for supporting the drive shaft of the drive mechanism is provided on one end side of the accommodation space portion, and the movable scroll is provided on the other end side of the accommodation space portion.
- a thrust receiving portion for receiving a thrust force of the member is formed, and the fixed scroll member and the movable scroll member are accommodated in a second housing joined to an outer peripheral end surface of the first housing on the thrust receiving portion side.
- a recess for storing lubricating oil is formed on a peripheral surface around the drive mechanism of the accommodating space, and the recess To characterized in that a guide portion for guiding the lubricating oil portion to the center of the drive mechanism.
- the lubricating oil can be stored in the concave portion formed in the accommodating space portion in the first housing that accommodates the drive mechanism of the movable scroll, and further, by the guide portion in the concave portion. Since the lubricating oil can be guided toward the drive mechanism of the movable scroll, the lubricating oil is sufficiently supplied to the bearing portion in the first housing, the shaft seal portion, and the sliding portion of each thrust receiving portion and the movable scroll. Will be able to.
- the wear of the sliding portion between the bearing portion, the shaft seal portion and the thrust receiving portion and the movable scroll can be suppressed, the durability of the fluid machine can be improved, and the efficiency of the fluid machine can be reduced due to heat generation of the sliding portion. Can be prevented.
- the scroll type fluid machine according to the present invention can be used as a compressor or an expander.
- a compressor an example of a compressor will be described.
- FIGS. 1 to 6 show the overall configuration of the scroll compressor according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a front view
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken away from the movable scroll of FIG. 3
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken away from the thrust plate of FIG. It is.
- the scroll compressor 1 includes a fixed scroll member 2 and a movable scroll member 3 that are arranged to face each other in the central axis direction.
- the fixed scroll member 2 is formed by integrally forming a spiral wrap 2b on an end plate 2a.
- the movable scroll member 3 is formed by integrally forming a spiral wrap 3b on an end plate 3a.
- Both scroll members 2 and 3 mesh both spiral wraps 2b and 3b, the edge of the spiral wrap 2b on the protruding side contacts the end plate 3a, and the edge of the spiral wrap 3b on the protruding side contacts the end plate 2a. Is arranged. A tip seal is embedded in the end edge of the spiral wraps 2b and 3b on the protruding side.
- the scroll members 2 and 3 are arranged such that the side walls of the spiral wraps 2b and 3b are partially in contact with each other with the circumferential angles of the spiral wraps 2b and 3b shifted from each other. Thereby, the fluid pocket 4 which is a crescent-shaped sealed space is formed between the spiral wraps 2b and 3b.
- the movable scroll member 3 is revolved around the central axis of the fixed scroll member 2 by a drive mechanism 8 and a rotation prevention mechanism 33, which will be described later, and rotation is prevented.
- the volume of the fluid pocket 4 changes in the shrinking direction by moving the fluid pocket 4 formed between the spiral wraps 2b and 3b from the outer ends of the spiral wraps 2b and 3b toward the center. . Therefore, the fluid (for example, refrigerant gas) taken into the fluid pocket 4 from the outer end side of the spiral wraps 2b and 3b is compressed.
- the volume of the fluid pocket 4 changes in the increasing direction by moving the fluid pocket 4 from the center of the spiral wraps 2b and 3b toward the outer end.
- the fluid taken into the fluid pocket 4 from the center side of 2b and 3b is expanded.
- the housing of the scroll compressor 1 includes a front housing (first housing) 5, a center housing (second housing) 6 that integrally includes the fixed scroll member 2, and a rear housing disposed on the back side thereof. (Third housing) 7.
- the front housing 5 is formed therein with a housing space 9 for housing the drive mechanism 8 of the movable scroll member 3, and a bearing 10 that supports the drive shaft of the drive mechanism 8 at one end of the housing space 9.
- a shaft seal portion 11 is provided.
- a thrust receiving portion 13 that supports the movable scroll member 3 in the thrust direction via an annular thrust plate 12 is formed on the other end side of the housing space portion 9.
- the fluid suction chamber 14 is formed above the accommodation space portion 9, and the fluid is sucked into the suction chamber 14 from the outside via a suction port 15 provided on the outer wall of the front housing 5. Is done.
- the center housing 6 is formed integrally with the fixed scroll member 2 as a casing (outer shell) of the fixed scroll member 2.
- the fixed scroll member 2 and the center housing 6 may be separate members, and the fixed scroll member 2 may be accommodated and fixed in the center housing 6.
- the center housing 6 is closed on the rear side by the end plate 2b of the fixed scroll member 2, and the front side is open.
- the front side to be opened is joined to the end face of the outer periphery of the front housing 5 on the thrust receiving portion 13 side and fastened by bolts 16.
- a bulging portion 17 is formed in a part of the circumferential direction. Inside the bulging portion 17, extending in a direction parallel to the central axis of the compressor, from the suction chamber 14 on the front housing 5 side to the vicinity of the outer ends of the spiral wraps 2 b and 3 b on the center housing 6 side, A fluid passage space 18 for guiding the fluid is formed.
- the rear housing 7 is fastened by a bolt 19 to the back side of the end plate 2b of the fixed scroll member 2, and forms the fluid discharge chamber 20 between the rear housing 7 and the end plate 2b.
- a discharge hole 21 for introducing the fluid in the fluid pocket 4 compressed by the revolving motion of the movable scroll member 3 into the discharge chamber 20 is opened at the center of the end plate 2b.
- a directional valve 22 is attached.
- a discharge port 23 for the fluid from the discharge chamber 20 to the outside is provided on the outer wall of the rear housing 7.
- the fluid is introduced into a suction chamber 14 in the front housing 5 from a suction port 15 provided in the front housing 5, and passes through a fluid passage space 18 inside the bulging portion 17 of the front housing 5 and the center housing 6. It is taken into the aforementioned fluid pocket 4 from the outer end side of the spiral wraps 2b and 3b and subjected to compression.
- the compressed fluid is discharged from the discharge hole 21 formed in the central portion of the end plate 2 a of the fixed scroll member 2 to the discharge chamber 20 in the rear housing 7, and is led out to the outside through the discharge port 23 from there. Is done.
- the drive mechanism 8 housed in the housing space 9 of the front housing 5 is provided on a drive shaft that is rotationally driven by a rotational drive force input from the outside, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-237288.
- a crank mechanism is provided and connected to the movable scroll member 3 via the crank mechanism.
- a drive shaft 24 is rotatably supported by a bearing 10 on one end side of the accommodating space 9.
- One end of the drive shaft 24 protrudes outside the front housing 5, and a pulley 26 is attached to the drive shaft 24 via an electromagnetic clutch 25. Accordingly, the drive shaft 24 is rotationally driven by the rotational driving force input from the pulley 26 via the electromagnetic clutch 25.
- the crank mechanism provided on the other end side of the drive shaft 24 includes a crank 28 pivotally supported on the inner peripheral wall of the accommodating space 9 via a bearing 27, and the crank 28 is eccentric with respect to the central axis of the drive shaft 24.
- the eccentric bush 29 is fitted to the inside of a cylindrical boss 30 projecting from the back surface of the end plate 3b of the movable scroll member 3 via a bearing 31. is doing.
- a balancer weight 32 is attached to the crank mechanism.
- the drive shaft 24 to the eccentric bush 29 are integrally illustrated as the drive mechanism 8 for simplification of the drawings.
- the movable scroll member 3 turns through the crank mechanism by the rotation of the drive shaft 24, the movable scroll member 3 is prevented from rotating by a rotation prevention mechanism 33 described later, and the movable scroll member 3 is connected to the fixed scroll member 2. Revolves around the central axis.
- the rotation preventing mechanism 33 of the movable scroll member 3 includes a plurality of round holes 34 (four in this embodiment) formed near the outer peripheral portion of the back surface of the end plate 3a of the movable scroll member 3, and each round The disc member 35 is inserted into the hole 34 with a slight gap and has an eccentric hole at a position shifted from the center position, and the thrust receiving portion 13 of the front housing 5 is provided with the same number of protrusions as the round hole 34.
- the movable scroll member 3 includes a pin 36 (four in this embodiment) that penetrates the thrust plate 12, and a small gap is provided in the eccentric hole of each disk member 35 to fit each pin 36. Regulating the rotation of
- a plurality (four in this embodiment) of recesses 40 for storing lubricating oil are formed on the peripheral surface around the drive mechanism 8 of the accommodation space 9 of the front housing 5.
- These concave portions 40 are formed from the thrust receiving portion 13 toward the bearing 27 along the central axis of the drive mechanism 8 with the pin 36 attachment region in the thrust receiving portion 13 interposed therebetween.
- the outer diameter of the recess 40 in the radial direction of the accommodating space 9 is formed smaller than the outer diameter of the thrust plate 12. Therefore, the accommodating space 9 is partitioned from the suction chamber 14 side and the fluid passage space 18 side by the thrust plate 12 and the end plate 3 b of the movable scroll member 3.
- the side portions of each recess 40 facing each other are formed toward the center direction of the drive mechanism 8, and a guide portion 40 a that guides the lubricating oil stored in the recess 40 toward the center direction of the drive mechanism 8. It has become.
- the rear housing 7 incorporates an oil separator, and an oil storage chamber 51 for storing lubricating oil separated from the fluid by the oil separator is formed in the lower portion of the rear housing 7.
- a lubricating oil supply passage 52 formed in the center housing 6 and the front housing 5 is opened as shown in FIG.
- the lubricating oil supply passage 52 is formed in a thick rib portion formed in a part of the center housing 6 and the front housing 5, and opens into one of the four recessed portions 40 formed in the accommodation space portion 9. Yes.
- the opening 53 on the recess 40 side of the lubricating oil supply passage 52 is opened at the end of the recess 40 on the bearing 27 side.
- the lubricating oil separated by the oil separator is stored in the oil storage chamber 51 below the rear housing 7.
- Lubricating oil in the oil storage chamber 51 is accommodated from the oil storage chamber 51 through the lubricating oil supply passage 52 due to a pressure difference between the interior of the rear housing 7 which is a high pressure region and the accommodation space 9 of the front housing 5 which is a low pressure region. It is supplied to the space 9 side and supplied to the recess 40 from the bearing 27 side opposite to the thrust receiving portion 13 side.
- the lubricating oil supplied to the recess 40 is guided toward the center of the drive mechanism 8 by the side wall portion of the recess 40, that is, the guide portion 40a, and the bearings 27 and 31 of the drive mechanism 8, the shaft seal portion 11 and the like. It is supplied to the sliding surface between the end plate 3 a of the movable scroll member 3 and the thrust plate 12.
- the lubricating oil is supplied to the side of the accommodating space 9 separated from the suction side space through which the fluid is sucked by the end plate 3a of the movable scroll member 3 and the thrust plate 12. Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from being led out to the suction side space as it is, and the sliding between the bearings 27 and 31 of the drive mechanism 8, the shaft seal portion 11 and the end plate 3 a of the movable scroll member 3 and the thrust plate 12. Sufficient lubricating oil can be supplied to the surface and the like.
- the side surface portion of the recess 40 is formed toward the center direction of the drive mechanism 8, the function of the guide portion 40 a that guides the lubricating oil in the center direction of the drive mechanism 8 is provided.
- the adhering lubricating oil can be effectively and continuously supplied to the bearings 27 and 31 of the drive mechanism 8, the shaft seal 11 and the sliding surface between the end plate 3a of the movable scroll member 3 and the thrust plate 12. Become.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a scroll compressor showing a second embodiment of the present invention.
- the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
- the thrust plate 12 is interposed between the end plate 3 a of the movable scroll member 3 and the thrust receiving portion 13.
- it is the structure which makes the end plate 3a of the movable scroll member 3 contact the thrust receiving part 13 directly, without providing the thrust plate 12.
- FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
- the outer diameter of the recess 40 in the radial direction of the accommodating space 9 is formed to be smaller than the minimum revolution radius of the movable scroll member 3 with respect to the central axis of the fixed scroll member 3.
- the lubricating oil supplied from the oil storage chamber 51 of the discharge chamber 20 to the recess 40 of the storage space portion 9 is not sucked into the suction side as it is and remains in the storage space portion 9. be able to.
- the lubricating oil can be sufficiently supplied to the bearings 27 and 31 of the drive mechanism 8, the shaft seal portion 11, the sliding surface between the end plate 3 a of the movable scroll member 3 and the thrust receiving portion 13, and the first embodiment.
- the wear and heat generation of each bearing portion and sliding portion that require supply of lubricating oil can be suppressed, and the efficiency and durability of the compressor 1 can be improved.
- the scroll type fluid machine including the oil separator is described.
- the sucked fluid is used instead of the lubricating oil supply passage 52 of each of the above embodiments.
- a communication passage that communicates the fluid supply passage space that guides the gas to the compression mechanism side and the concave portion 40 of the housing space portion 9 is formed in the thrust receiving portion 13.
- the lubricating oil mixed in the sucked fluid can be introduced into the concave portion 40 of the accommodation space portion 9, so that the bearings 27 and 31 of the drive mechanism 8, the shaft seal portion 11, and the end of the movable scroll member 3 can be provided.
- Lubricating oil can be sufficiently supplied to the sliding surface between the plate 3a and the thrust receiving portion 13.
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Abstract
【課題】スクロール型流体機械における各軸受部、軸シール部及び摺動部への潤滑油の供給不足を解消し、スクロール型流体機械の効率及び耐久性の向上を図る。 【解決手段】フロントハウジング5の内部に、可動スクロール部材3の駆動機構8を収容する収容空間部9を形成する。この収容空間部9の駆動機構8周りの周面に、潤滑油貯留用の凹部40を形成し、この凹部40に、駆動機構8の中心方向に潤滑油を案内するガイド部40aを設ける。圧縮流体が導入される吐出室20側で、オイルセパレータで分離した潤滑油を貯留する貯油室51と凹部40とを連通する潤滑油供給通路52を、フロントハウジング5及びセンターハウジング6に形成し、高圧領域の吐出室20側から低圧領域の収容空間部9側に潤滑油を供給する。
Description
本発明は、固定スクロール部材と可動スクロール部材とを備え、これらにより形成される密閉空間の容積を変化させることで流体を圧縮又は膨張させるスクロール型流体機械に関する。
スクロール型流体機械としては、特許文献1に示されるようなスクロール型圧縮機がよく知られている。これは、固定スクロール部材と、固定スクロール部材に接しつつ公転し、固定スクロール部材との間に前記公転に従って容積変化する密閉空間を形成する可動スクロール部材と、を備えている。また、この圧縮機では、第1のハウジング(フロントハウジング)の内部に、可動スクロール部材の駆動機構を収容する収容空間部を形成し、この収容空間部の一端側に駆動機構の駆動軸を軸支する軸受部を設け、収容空間部の他端側に可動スクロール部材のスラスト力を受けるスラスト受け部を形成し、第1のハウジング(フロントハウジング)のスラスト受け部側の外周部端面に接合する第2のハウジング(センターハウジング)に、固定スクロール部材と可動スクロール部材とを有して構成される圧縮機構を収容するようにしている。
ところで、この圧縮機では、駆動機構の軸受部や各摺動部等の潤滑や冷却を目的として、第1のハウジング(フロントハウジング)内に潤滑油を供給している。特許文献1に記載されている圧縮機では、固定スクロール部材の背面側の第3のハウジング(リアハウジング)内に形成されて圧縮流体が導入される吐出室に、オイルセパレータにより流体(冷媒)中から分離した潤滑油を貯留する貯油室を設け、この貯油室内の潤滑油を第1のハウジング(フロントハウジング)内に供給している。
しかしながら、特許文献1に記載された圧縮機においては、前記貯油室から第1のハウジング(フロントハウジング)に潤滑油を供給するための潤滑油供給通路の第1のハウジング(フロントハウジング)側開口端を、流体(冷媒)の吸入室に設けている。このため、潤滑油供給通路から吸入室に供給された潤滑油が、吸入冷媒と共に第2のハウジング(センターハウジング)側の圧縮機構に再度吸入されてしまい、第1のハウジング(フロントハウジング)内の軸受部、軸シール部及びスラスト受け部と可動スクロールとの摺動部に、潤滑油が十分に供給されない虞れがある。
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、第1のハウジング側に供給された潤滑油を、第2のハウジング側に吸入されずに第1のハウジング内の軸受部、軸シール部及びスラスト受け部と可動スクロールとの摺動部に十分に供給可能なスクロール型流体機械を提供することを目的とする。
このため、本発明のスクロール型流体機械は、第1のハウジングの内部に、固定スクロール部材に接しつつ公転し前記固定スクロール部材との間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成する可動スクロール部材の駆動機構を収容する収容空間部を形成し、該収容空間部の一端側に前記駆動機構の駆動軸を軸支する軸受部を設け、前記収容空間部の他端側に前記可動スクロール部材のスラスト力を受けるスラスト受け部を形成し、前記第1のハウジングの前記スラスト受け部側の外周部端面に接合する第2のハウジングの内部に、前記固定スクロール部材と可動スクロール部材を収容する構成としたスクロール型流体機械であって、前記収容空間部の駆動機構周りの周面に、潤滑油貯留用の凹部を形成すると共に、前記凹部に、当該凹部内の潤滑油を前記駆動機構の中心方向に案内するガイド部を設けたことを特徴する。
本発明のスクロール型流体機械によれば、可動スクロールの駆動機構を収容する第1のハウジング内の収容空間部に形成した凹部に潤滑油を貯留することができ、しかも、凹部内のガイド部によって、可動スクロールの駆動機構に向けて潤滑油を導くことができるので、第1のハウジング内の軸受部、軸シール部及び各スラスト受け部と可動スクロールとの摺動部に潤滑油を十分に供給することができるようになる。従って、軸受部、軸シール部及びスラスト受け部と可動スクロールとの摺動部の摩耗を抑制でき、流体機械の耐久性を向上できると共に、前記摺動部の発熱等による流体機械の効率低下を防止できる。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、本発明に係るスクロール型流体機械は、圧縮機或いは膨張機として使用することができるが、ここでは圧縮機の例で説明する。
先ず本発明の第1実施形態について図1~図6により説明する。
図1~図6は、第1実施形態でのスクロール型圧縮機の全体構成を示しており、図1は正面図、図2は図1のA-A矢視断面図、図3は図2のB-B矢視断面図、図4は図3の可動スクロールを取り除いた断面図、図5は図4のスラストプレートを取り除いた断面図、図6は図5のC-C矢視断面図である。
図1~図6は、第1実施形態でのスクロール型圧縮機の全体構成を示しており、図1は正面図、図2は図1のA-A矢視断面図、図3は図2のB-B矢視断面図、図4は図3の可動スクロールを取り除いた断面図、図5は図4のスラストプレートを取り除いた断面図、図6は図5のC-C矢視断面図である。
スクロール型圧縮機1は、中心軸方向に対向配置される固定スクロール部材2と可動スクロール部材3とを備えている。固定スクロール部材2は、端板2a上に渦巻きラップ2bが一体に形成されてなる。可動スクロール部材3は、同様に、端板3a上に渦巻きラップ3bが一体に形成されてなる。
両スクロール部材2、3は、両渦巻きラップ2b、3bを噛み合わせ、渦巻きラップ2bの突出側の端縁が端板3aに接触し、渦巻きラップ3bの突出側の端縁が端板2aに接触するように配設される。尚、両渦巻きラップ2b、3bの突出側の端縁にはチップシールが埋設されている。
また、両スクロール部材2、3は、両渦巻きラップ2b、3bの周方向の角度が互いにずれた状態で、両渦巻きラップ2b、3bの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。これにより、両渦巻きラップ2b、3b間に三日月状の密閉空間である流体ポケット4が形成される。
可動スクロール部材3は、後述する駆動機構8と自転阻止機構33により、固定スクロール部材2の中心軸回りに公転運動され、自転は阻止される。これにより、両渦巻きラップ2b、3b間に形成される流体ポケット4が渦巻きラップ2b、3bの外端部から中心部へ向かって移動されることにより、流体ポケット4の容積が縮小方向に変化する。従って、渦巻きラップ2b、3bの外端部側から流体ポケット4内に取込まれた流体(例えば冷媒ガス)が圧縮される。
尚、膨張機の場合には、流体ポケット4が逆に渦巻きラップ2b、3bの中心部から外端部へ向かって移動されることにより、流体ポケット4の容積が増大方向に変化し、渦巻きラップ2b、3bの中心部側から流体ポケット4内に取込まれた流体が膨張される。
スクロール型圧縮機1のハウジングは、フロントハウジング(第1のハウジング)5と、固定スクロール部材2を一体的に内包するセンターハウジング(第2のハウジング)6と、その背面側に配置されるリアハウジング(第3のハウジング)7とから構成されている。
フロントハウジング5は、その内部に、可動スクロール部材3の駆動機構8を収容する収容空間部9が形成され、前記収容空間部9の一端側に駆動機構8の駆動軸を軸支する軸受10と軸シール部11が設けられている。収容空間部9の他端側には、環状のスラストプレート12を介して可動スクロール部材3をスラスト方向に支持するスラスト受け部13が形成されている。また、フロントハウジング5は、収容空間部9の上方に上記流体の吸入室14が形成されており、フロントハウジング5の外壁に設けた吸入ポート15を介して外部から吸入室14へ上記流体が吸入される。
センターハウジング6は、本実施形態では、固定スクロール部材2と一体に固定スクロール部材2の筐体部(外殻シェル)として形成されている。但し、固定スクロール部材2とセンターハウジング6とを別部材として、センターハウジング6内に固定スクロール部材2を収容固定する構造としてもよい。センターハウジング6は、リア側が固定スクロール部材2の端板2bにより閉止され、フロント側が開口している。開口するフロント側は、スラスト受け部13側のフロントハウジング5外周部端面に接合し、ボルト16により締結されている。
フロントハウジング5及びセンターハウジング6には、周方向の一部に、膨出部17が形成されている。膨出部17の内部には、圧縮機中心軸と平行な方向に延在して、フロントハウジング5側の吸入室14からセンターハウジング6側の両渦巻きラップ2b、3bの外端部付近へ、上記流体を案内する流体通路空間部18が形成されている。
リアハウジング7は、固定スクロール部材2の端板2bの背面側にボルト19により締結され、端板2bとの間に上記流体の吐出室20を形成している。端板2bの中心部には、可動スクロール部材3の公転運動により圧縮された流体ポケット4内の上記流体を吐出室20へ導入する吐出孔21が開設され、吐出孔21の出口側には一方向弁22が付設されている。また、リアハウジング7の外壁には、吐出室20から外部への上記流体の吐出ポート23が設けられている。
上記流体は、フロントハウジング5に設けられた吸入ポート15からフロントハウジング5内の吸入室14に導入され、フロントハウジング5及びセンターハウジング6の膨出部17内側の流体通路空間18を経由して、渦巻きラップ2b、3bの外端部側から前述の流体ポケット4内に取込まれ、圧縮に供される。圧縮された流体は、固定スクロール部材2の端板2aの中央部に穿設された吐出孔21から、リアハウジング7内の吐出室20に吐出され、そこから吐出ポート23を介して外部に導出される。
フロントハウジング5の収容空間部9に収容される駆動機構8は、例えば特開2012-237288号公報等に記載されているように、外部から入力される回転駆動力により回転駆動される駆動軸にクランク機構を設け、このクランク機構を介して可動スクロール部材3に連結されている。
駆動機構8は、収容空間部9の一端側で駆動軸24が軸受10により回転自在に軸支されている。この駆動軸24の一端側はフロントハウジング5の外に突出しており、ここに電磁クラッチ25を介してプーリ26が取付けられている。従って、プーリ26から電磁クラッチ25を介して入力される回転駆動力により、駆動軸24が回転駆動される。駆動軸24の他端側に設けられるクランク機構は、収容空間部9の内周壁に軸受27を介して軸支されるクランク28と、このクランク28に駆動軸24の中心軸に対して偏心させて取付けられる偏心ブッシュ29と、を備えて構成され、偏心ブッシュ29は、可動スクロール部材3の端板3bの背面に突出形成された円筒状のボス部30の内部に軸受31を介して嵌合している。クランク機構には、バランサウエイト32が取付けられている。尚、図2及び図6において、図の簡略化のため、駆動軸24から偏心ブッシュ29までを駆動機構8として一体的に図示している。
従って、駆動軸24の回転によりクランク機構を介して可動スクロール部材3は旋回し、可動スクロール部材3は、後述の自転阻止機構33により自転が阻止され、可動スクロール部材3は、固定スクロール部材2の中心軸周りに公転旋回運動する。
可動スクロール部材3の自転阻止機構33は、本実施形態では、可動スクロール部材3の端板3aの背面の外周部寄りに複数(本実施形態では4個)形成された丸穴34と、各丸穴34内にわずかな隙間を有して挿入され、中心位置からずれた位置に偏心穴を有する円板部材35と、フロントハウジング5のスラスト受け部13に丸穴34と同じ数突設されてスラストプレート12を貫通するピン36(本実施形態では4個)とを含んで構成され、各円板部材35の偏心穴にわずかな隙間を設けて各ピン36を嵌合させて可動スクロール部材3の自転を規制している。
ここにおいて、フロントハウジング5の収容空間部9の駆動機構8周りの周面には、複数(本実施形態では4個)の潤滑油貯留用の凹部40が形成されている。これら凹部40は、スラスト受け部13におけるピン36の取付け領域を挟んで駆動機構8の中心軸に沿ってスラスト受け部13から軸受27方向に向かって形成されている。また、収容空間部9の径方向における凹部40の外径は、スラストプレート12の外径より小さく形成されている。従って、収容空間部9は、スラストプレート12と可動スクロール部材3の端板3bによって、吸入室14側及び流体通路空間部18側と仕切られている。また、各凹部40の互いに対向する側面部は、駆動機構8の中心方向に向けて形成されており、凹部40内に貯留される潤滑油を駆動機構8の中心方向に案内するガイド部40aとなっている。
リアハウジング7には、図示しないがオイルセパレータが内蔵されており、オイルセパレータで流体中から分離された潤滑油を貯留する貯油室51がリアハウジング7下部に形成されている。
リアハウジング7の貯油室51には、図6に示すようにセンターハウジング6とフロントハウジング5に穿設した潤滑油供給通路52の一端が開口している。前記潤滑油供給通路52は、センターハウジング6とフロントハウジング5の一部に形成した厚肉のリブ部に形成され、収容空間部9に形成された4つのうちの1つの凹部40に開口している。潤滑油供給通路52の凹部40側の開口部53は、凹部40の軸受27側の端部に開口させている。
かかる構成のスクロール型圧縮機1では、外部からの回転駆動力によりプーリ26が回転すると、電磁クラッチ25を介して駆動軸24が回転し、クランク機構によって可動スクロール部材3が、固定スクロール部材2の中心軸周りに公転運動する。可動スクロール部材3の公転運動により、吸入ポート15から吸入室14及び流体通路空間18を経由して渦巻きラップ2b、3bの外端部側から流体ポケット4内に流体(冷媒ガス)が取込まれ、流体ポケット4の容積の縮小変化によって圧縮された流体は、固定スクロール部材2中央部の吐出孔21から吐出室20に吐出される。吐出室20に吐出された流体は、オイルセパレータにより流体中に混入している潤滑油が分離され、潤滑油の分離された冷媒ガスは、吐出ポート23を介して外部に導出される。
一方、オイルセパレータで分離された潤滑油は、リアハウジング7の下部の貯油室51に貯留される。貯油室51内の潤滑油は、高圧領域であるリアハウジング7内部と低圧領域であるフロントハウジング5の収容空間部9内部との圧力差によって、貯油室51から潤滑油供給通路52を通って収容空間部9側に供給され、スラスト受け部13側とは反対側の軸受27側から凹部40に供給される。凹部40に供給された潤滑油は、凹部40の側壁部、即ち、ガイド部40aによって、駆動機構8の中心方向に向けて案内され、駆動機構8の各軸受27,31、軸シール部11や可動スクロール部材3の端板3aとスラストプレート12との摺動面等に供給される。
かかる本実施形態のスクロール型圧縮機1によれば、可動スクロール部材3の端板3aとスラストプレート12によって、流体が吸入される吸入側空間と仕切られた収容空間部9側へ潤滑油を供給するので、潤滑油が吸入側空間へそのまま導出されることを防止でき、駆動機構8の各軸受27,31、軸シール部11や可動スクロール部材3の端板3aとスラストプレート12との摺動面等に、十分な潤滑油を供給することができる。
また、凹部40の側面部を駆動機構8の中心方向に向けて形成することで、潤滑油を駆動機構8の中心方向に案内するガイド部40aの機能を持たせるようにしたので、凹部40に付着した潤滑油を効果的に、駆動機構8の各軸受27,31、軸シール部11や可動スクロール部材3の端板3aとスラストプレート12との摺動面等へ継続的に供給できるようになる。
従って、潤滑油の供給を必要とする各軸受部や摺動部の摩耗や発熱を抑制でき、圧縮機1の効率向上及び耐久性向上を図ることができる。
次に、本発明の第2実施形態について図7により説明する。
図7は、本発明の第2実施形態を示すスクロール型圧縮機の断面図である。尚、説明を簡略化するため、第1実施形態と同一要素には同一符号を付してある。
図7は、本発明の第2実施形態を示すスクロール型圧縮機の断面図である。尚、説明を簡略化するため、第1実施形態と同一要素には同一符号を付してある。
第1実施形態では、可動スクロール部材3の端板3aとスラスト受け部13との間に、スラストプレート12を介在させる構成である。これに対して、第2実施形態では、スラストプレート12を設けずに、可動スクロール部材3の端板3aをスラスト受け部13に直接接触させる構成である。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
かかる構成の第2実施形態では、収容空間部9の径方向における凹部40の外径は、固定スクロール部材3の中心軸に対する可動スクロール部材3の最小公転半径より小さく形成している。これにより、可動スクロール部材3が公転運動した時でも、可動スクロール部材3の端板3aによって収容空間部9側と吸入室14側を仕切ることができる。
従って、第2実施形態の場合も、吐出室20の貯油室51から収容空間部9の凹部40に供給された潤滑油が、そのまま吸入側に吸い込まれることがなく、収容空間部9内に留めることができる。これにより、駆動機構8の各軸受27,31、軸シール部11や可動スクロール部材3の端板3aとスラスト受け部13との摺動面等へ十分に潤滑油を供給でき、第1実施形態と同様に、潤滑油の供給を必要とする各軸受部や摺動部の摩耗や発熱を抑制でき、圧縮機1の効率向上及び耐久性向上を図ることができる。
尚、上記各実施形態では、オイルセパレータを内蔵するスクロール型流体機械について説明したが、オイルセパレータを内蔵しないスクロール型流体機械では、上記各実施形態の潤滑油供給通路52に代えて、吸入した流体を圧縮機構側に導く流体供給通路空間と収容空間部9の凹部40とを連通する連通路を、スラスト受け部13に形成する。これにより、吸入された流体中に混在した潤滑油を収容空間部9の凹部40に導入することができるので、駆動機構8の各軸受27,31、軸シール部11や可動スクロール部材3の端板3aとスラスト受け部13との摺動面等へ十分に潤滑油を供給できるようになる。
1 スクロール型圧縮機
2 固定スクロール部材
2a 端板
2b 渦巻きラップ
3 可動スクロール部材
3a 端板
3b 渦巻きラップ
4 流体ポケット(密閉空間)
5 フロントハウジング(第1のハウジング)
6 センターハウジング(第2のハウジング)
7 リアハウジング(第3のハウジング)
8 駆動機構
9 収容空間部
10 軸受
11 軸シール部
12 スラストプレート
13 スラスト受け部
14 吸入室
20 吐出室
21 吐出孔
22 一方向弁
23 吐出ポート
24 駆動軸
27 軸受
28 クランク
29 偏心ブッシュ
30 ボス部
31 軸受
33 自転阻止機構
36 自転阻止機構のピン
40 凹部
40a ガイド部
51 貯油室
52 潤滑油供給通路
53 開口部(凹部側)
2 固定スクロール部材
2a 端板
2b 渦巻きラップ
3 可動スクロール部材
3a 端板
3b 渦巻きラップ
4 流体ポケット(密閉空間)
5 フロントハウジング(第1のハウジング)
6 センターハウジング(第2のハウジング)
7 リアハウジング(第3のハウジング)
8 駆動機構
9 収容空間部
10 軸受
11 軸シール部
12 スラストプレート
13 スラスト受け部
14 吸入室
20 吐出室
21 吐出孔
22 一方向弁
23 吐出ポート
24 駆動軸
27 軸受
28 クランク
29 偏心ブッシュ
30 ボス部
31 軸受
33 自転阻止機構
36 自転阻止機構のピン
40 凹部
40a ガイド部
51 貯油室
52 潤滑油供給通路
53 開口部(凹部側)
Claims (8)
- 第1のハウジングの内部に、固定スクロール部材に接しつつ公転し前記固定スクロール部材との間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成する可動スクロール部材の駆動機構を収容する収容空間部を形成し、該収容空間部の一端側に前記駆動機構の駆動軸を軸支する軸受部を設け、前記収容空間部の他端側に前記可動スクロール部材のスラスト力を受けるスラスト受け部を形成し、前記第1のハウジングの前記スラスト受け部側の外周部端面に接合する第2のハウジングの内部に、前記固定スクロール部材と可動スクロール部材を収容する構成としたスクロール型流体機械であって、
前記収容空間部の駆動機構周りの周面に、潤滑油貯留用の凹部を形成すると共に、前記凹部に、当該凹部内の潤滑油を前記駆動機構の中心方向に案内するガイド部を設けたことを特徴するスクロール型流体機械。 - 前記第2のハウジングの固定スクロール部材背面側の外周部に接合されて圧縮流体が導入される第3のハウジング内に、オイルセパレータで流体中から分離された潤滑油を貯留する貯油部を設け、該貯油部と前記凹部とを連通する潤滑油供給通路を、前記第1及び第2のハウジングに形成した請求項1に記載のスクロール型流体機械。
- 前記潤滑油供給通路の凹部側開口部位置を、前記駆動機構の中心軸方向における前記軸受部側とした請求項2に記載のスクロール型流体機械。
- 前記凹部を、収容空間部の駆動機構周りに複数設けた請求項1~3のいずれか1つに記載のスクロール型流体機械。
- 前記凹部は、前記収容空間部の駆動機構周りの周面に、前記駆動機構の中心軸に沿って前記スラスト受け部から前記軸受部方向に向かって形成した請求項1~4のいずれか1つに記載のスクロール型流体機械。
- 前記スラスト受け部は、前記可動スクロール部材側に突出して、前記可動スクロール部材の自転を阻止するピンが取り付けられており、前記複数の凹部は、前記ピンの取付け領域を挟んで形成する請求項4、5に記載のスクロール型流体機械。
- 前記スラスト受け部が、スラストプレートを介して前記可動スクロール部材のスラスト力を受ける構成であって、前記収容空間部の径方向における前記凹部の外径が、前記スラストプレートの外径より小さい請求項5に記載のスクロール型流体機械。
- 前記スラスト受け部が、前記可動スクロール部材のスラスト力を直接受ける構成であって、前記収容空間部の径方向における前記凹部の外径が、前記固定スクロール部材の中心軸に対する前記可動スクロール部材の最小公転半径より小さい請求項5に記載のスクロール型流体機械。
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