JPH0112951B2 - - Google Patents
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- JPH0112951B2 JPH0112951B2 JP61002461A JP246186A JPH0112951B2 JP H0112951 B2 JPH0112951 B2 JP H0112951B2 JP 61002461 A JP61002461 A JP 61002461A JP 246186 A JP246186 A JP 246186A JP H0112951 B2 JPH0112951 B2 JP H0112951B2
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- scroll
- shell
- oil
- oscillating
- space
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、固定スクロールと揺動スクロール
とを組合わせて用いるスクロール圧縮機に関し、
特に高圧シエルタイプのスクロール圧縮機の改良
に関するものである。
〔従来の技術〕
この発明の詳細説明に先立つて、まず半円弧を
接続させて形成されるスクロールを用いたスクロ
ール圧縮機の構成とその作用について簡単に述べ
る。
第1図は半円弧を順次に接続させて形成される
スクロールを示している。すなわち、この第1図
において、スクロール1は、点Oを中心に半径
(a−t)/2および(a+t)/2の各々半円
を描き、続いて前記点Oからa/2だけ離れた点
O′を中心に前記各半円弧の反対側に半径(2a−
t)/2および(2a+t)/2の各半円を描き、
以下これを繰り返して、この第1図の例では、基
本ピツチa、歯厚tの4つの半円弧群を順次にス
クロール状に接続して形成される。そしてこのよ
うな形状構成を以下2巻きのスクロールと呼ぶ。
なおこのスクロール1の最小半円弧の端末は、歯
厚tを直径とする半円弧におさめられている。
また第2図は前記第1図に示したスクロールの
1組を組合わせて構成したスクロール圧縮機の作
動の態様を原理的に示しており、この第2図にお
いて、2は固定側スクロール、3はこの固定側ス
クロール2に対称的に組合わされた揺動側スクロ
ールである。
こゝで前記固定側スクロール2は配置位置にお
いて静止固定されていて、その前記点Oに対応す
る中心O1は不動であり、またこの固定側スクロ
ール2に対して揺動側スクロール3は、その組合
わせ配置により、固定側スクロール2との間に、
閉ざされた円弧状空間からなる圧縮室4および5
が形成されている。
そして前記揺動側スクロール3の前記点O′に
対応する中心O2を、前記固定側スクロール2の
前記点O′に対応する不動な点Aのまわりに、O2
−Aの距離をa/2−tに保持し、かつその姿勢
を変えることなく回動、すなわち、揺動あるいは
公転させると、この第2図に0゜、90゜、180゜、270゜
の各角位置で示したように、前記圧縮室4,5
は、一旦外周部に開口されたのち、次第に中心部
に向つて容積を減じてゆき、取扱う圧縮対象が流
体であれば、点線で示した吐出口31からその流
体を取出すことができる。なおこの作動に際し
て、揺動側スクロール3のスクロール外端中心の
点Bは、固定側スクロール2の前記不動な点Aと
中心O1とを結ぶ線D−D′上の不動な点Cのまわ
りに、半径a/2−tの円運動を行なうことにな
る。
このようにして1組のスクロールの対称的な組
合わせによつて圧縮機を構成できるのである。
ところで、この種のスクロール圧縮機として
は、米国特許第4065279号が知られているが、こ
れによれば、主軸を介して電動モータにより圧縮
部を駆動させるスクロール圧縮機において、圧縮
部を上部に、モータを下部に配置しこれらを密閉
シエル内に収納し密閉シエル内空間に外部より吸
入ガスを導入し、モータを冷却した後圧縮部に吸
引され圧縮部で圧縮された後、圧縮部吐出口より
密閉シエルに接続された吐出管より排出される。
いわゆる、低圧シユルタイプ冷媒圧縮機が記載さ
れている。また、各摺動部への給油はシエル底部
に溜められた油に主軸下端部が浸漬され、この主
軸中に偏心して軸方向に設けられた給油穴より、
軸が回転することにより遠心ポンプ作用によつて
いる。
しかし、上記給油穴はその上端部が揺動スクロ
ール結合部に開口しているため効果的なガス抜き
通路が確保できないので、起動時の給油遅れを生
じやすく軸受信頼性の低下という問題点が生ず
る。更に、遠心ポンプ給油の場合、その給油量
は、軸の回転数が下がると低下していくので、回
転数制御時、その低速回転域は、主軸径によつて
規制を受ける。
また、揺動スクロールを軸方向に支承するスラ
スト軸受、及び自転防止機構への給油は、揺動ス
クロールと主軸の結合部より排出された油の飛散
によつてのみ行なわれるため十分な潤滑が期待で
きない、更に、圧縮部への油の流入は積極的に行
なわれないため油シールはむずかしく特別なシー
ル装置を必要とし、構成が全体に複雑になるなど
の欠点があつた。
〔発明の概要〕
この発明は、圧縮室から吐出された高圧ガスを
シエル内に排出してシエル内を高圧雰囲気にする
と共にシエル底部の油溜と揺動スクロールの台板
の背面側に形成された空間へクランク軸と揺動ス
クロールとの結合部を介して差圧給油するように
し、さらに、空間から圧縮室へ差圧給油するよう
に構成して上記欠点を除去すべくなされたもので
ある。
〔発明の実施例〕
この発明のスクロール圧縮機の実施例について
説明する。
第3図ないし第6図は前記した揺動側スクロー
ル3の一実施例を示しており、また第7図および
第8図はこの揺動側スクロール3の支持ならびに
揺動機構の一実施例を示している。
これらの第3図ないし第6図において、揺動側
スクロール3は、揺動スクロール歯6と、この揺
動スクロール歯6を一方の面に突設させた揺動ス
クロール台板7と、他方の面に延長させた揺動ス
クロール軸8と、同様に他方の面に同心円上で等
角間隔をおいて形成された揺動ガイド凹部9と、
揺動スクロールバランサ10とからなつており、
かつ符号11は前記揺動スクロール歯6の内面仮
想延長線である。
また第7図および第8図において、前記揺動側
スクロール3の揺動ガイド凹部9に対し、これよ
りも小径の軸端を各々に遊嵌させた各ガイドピン
12は、本体13のフランジ部13aに前記各凹
部9に対応して形成した各ガイドピン孔14に支
持されると共に、その先端のスラスト軸受面15
に前記揺動スクロール台板7が接し、かつ本体1
3中央の突出部13bにその両側に亘つて穿設さ
れた軸孔16に回転自在に枢支されたクランク軸
17の偏心孔18に前記揺動スクロール軸8が枢
支してある。従つて、クランク軸が回転すると軸
孔16の内周面とクランク軸17の外周面との間
に摺動面24が形成される。19はクランク軸1
7の中心点Jを通つてその一端と偏心孔18とを
連通する油孔(油路)、20,21は油孔19と
摺動面24とを連通する径方向の複数個の油孔
で、突出部13bの端部側で互いに軸線方向に離
間して穿設されている。22はスラスト軸受面1
5に設けられた油溝、23は偏心孔18の内面に
設けられた油溝である。
従つてこれらの第3図ないし第8図実施例によ
ると、揺動側スクロール3は、揺動スクロール軸
8がクランク軸17の偏心孔18に、また各揺動
ガイド凹部9が各ガイドピン12に各々拘束され
ているために、クランク軸17が第9図に示すよ
うに0゜→90゜→180゜→270゜と回転するにつれて、揺
動スクロール3は前記第2図においても示したよ
うに、相対姿勢をそのまゝにして揺動を行なうこ
とになる。
しかしこの揺動に際して、クランク軸17の中
心Jと揺動スクロール軸8の中心Kとの間隔は、
第2図での説明と同様にa/2−tに保持する必
要があり、これを実現させるためには、第9図に
示したように、ガイドピン12の直径をbとする
と、揺動ガイド凹部9の直径をa+b−2tとしな
ければならない。
なおまた前記第3図、第5図において、E〜
E′,F〜F′およびG〜G′は各々基線、Kは揺動ス
クロール軸の中心、hは揺動スクロール歯高、I
はバランサのないときの揺動スクロール歯部分の
重心位置である。
すなわち、このようにして少なくとも3個所以
上の揺動ガイド凹部9と、これに遊嵌係合される
各ガイドピン12とによつて、所期の揺動軌道を
構成できるのである。
こゝで前記第3図ないし第6図実施例の構成に
よる揺動側スクロール3のバランシングについて
みると、図示からも明らかなように、揺動スクロ
ール歯6の部分のみの重心は、基線G〜G′上の
I点付近に位置することになる。これはスクロー
ル歯の形状が対称的でないことに基因する。そし
てもしこの揺動側スクロール3を、バランサ10
の無い状態で前記のように揺動運動させるとする
と、前記第7図および第8図のクランク軸17の
中心Jのまわりに一定偏心位置を占めて回転され
るのではなく、別の中心のまわりに偏心回転運動
を行なうことになるもので、これは揺動側スクロ
ール3が揺動運動を行なうためで、このような場
合にバランシングをとることは非常に困難とな
る。
このために実施例にはバランサ10を設けて、
これらのスクロール歯6とバランサ10との合重
心点が揺動スクロール軸の中心Kに一致するよう
にさせるもので、これには作動を阻害しないため
に、仮想延長線11の外側にあつて、スクロール
歯高hと同一高さにして高さ方向の重心位置をも
一致させた形状とし、かつその質量を選択すれば
よく、これによつて揺動スクロール3の全体の重
心がKに等しくなり、かつクランク軸の中心Jの
まわりにバランシングをとつた偏心回転を行なわ
せ得るのである。
つゞいて前記クランク軸17の詳細は、第10
図ないし第12図に示したとおりであつて、軸部
基端側は段付けにより電動機取付け部26とさ
れ、かつ軸部外周に油溝27を形成させると共
に、軸先端部の鍔部28で前記軸孔16からの脱
落を防止している。従つて、鍔部28と軸孔16
との接合面を摺動面としてクランク軸17が回転
自在なため第15図に示すように鍔部28の周囲
に空間25が形成されている。
ついでまた前記揺動側スクロール3に組合わさ
れる固定側スクロール2の一実施例を第13図お
よび第14図に示し、特にその吐出口の位置と大
きさとについて述べる。
これらの第13図および第14図において、固
定側スクロール2は、固定スクロール歯29と、
この固定スクロール歯29を前記揺動スクロール
歯6に対応して一方の面に突設させた固定スクロ
ール台板30とからなつており、次に示す位置、
形状および大きさを有する吐出口31を形成して
ある。こゝで前記固定スクロール歯29は揺動ス
クロール歯6に等しい歯高hとされ、かつ吐出口
31は中心点から間隔cだけ偏心して直径dを有
している。
この固定側スクロール2の構成において、吐出
口31の直径dは、前記第2図からも明らかなよ
うに、少なくともスクロール歯厚tよりも小さく
して吐出流体のシールを行なえる大きさとし、か
つ第2図圧縮室4内の流体を完全に吐出させるた
めに、その中心は基線N〜N′上にあつて、内周
の点pを固定スクロール歯29の最内縁に接して
いる必要がある。
すなわち、この吐出口31の諸元に対する要請
は、スクロール台板30の中心から所定の間隔c
(a/2−t≦c<a−t/2)だけ偏心し、か
つその中心が台板中心とスクロール歯最内縁とを
結ぶ基線N〜N′上にあり、開口内周の点pがス
クロール歯最内縁に接した位置を占めると共に、
直径d(d=a−t−2cあるいは0<d≦t)を
もつ円形状のものであることにほかならない。
こゝで前述した各構成を組み上げてなるスクロ
ール圧縮機構の一実施例は、第15図および第1
6図に示すとおりであつて、前記本体13のフラ
ンジ外縁部にシリンダ32を配し、このシリンダ
32には吸入口33を形成して吸入空間34に連
通させると共に、固定側スクロール2を合わせて
ボルト穴35よりボルト36で結合したものであ
り、このシリンダ32は固定側および揺動側スク
ロール2,3相互の軸方向高さならびに隙間を調
節して設定する役割りをも果している。P−P′,
Q−Q′は基線である。
さらにこのように構成されるスクロール圧縮機
構に電動機を組込んで密閉形式としたスクロール
圧縮機を第17図に示してある。
第17図は密閉形式のシエル内を吐出側圧力に
保持した、いわゆる高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示しており、この第1
7図において、電動機を構成するロータ37は第
18図からも明らかなようにエンドリング38お
よびバランスウエイト39を有し、かつステータ
40はコイルエンド41を有していて、こゝにい
わゆる、カゴ形誘導電動機をなしており、また全
体を密閉するシエル42の内側上部に周設した取
付けフランジ43には、前記したスクロール圧縮
機構をそのボルト36により取付けると共に、シ
エル42を貫通して導入した吸入管44を前記吸
入口33に接続させ、かつシエル42からは吐出
管45を取出してあり、さらに前記取付けフラン
ジ43にシエル内空間47a,47bを連通させ
る連通口46を形成し、シエル内底部の油溜めに
は潤滑油48を貯溜させてある。そして前記ステ
ータ40のリード線49はハーメチツク端子50
を介してシエル外部に取出し、このステータ40
をシエル42の内面に間隙51を介して固定さ
せ、かつ前記ロータ37はステータ40との間に
エアギヤツプ52を介して対設されるように、そ
の中心部の取付け孔53を前記クランク軸17の
取付け部26に、例えば焼嵌めなどにより固定さ
せたものである。
従つてこの第17図実施例では、電動機への通
電によつてクランク軸17が回転駆動されると、
偏心孔18に回転自在に嵌装されている軸8によ
り、揺動スクロール3がその凹部9を遊嵌係合さ
せたガイドピン12に案内されて、前記第2図に
示した揺動運動を行ない、吸入管44から吸入空
間34に至つている気体を吸入し、圧縮室4,5
で圧縮して吐出口31からシエル内空間47aに
吐出させ、かつ吐出管45より外部に導出できる
のである。
しかしてこの圧縮作業中、シエル内空間47b
は連通口46を介して吐出ガスが流通して吐出圧
の高圧雰囲気になる。従つて、シエル内空間47
bに働いている吐出圧によつて、シエル内底部の
油溜めに貯蔵されている潤滑油48は、単線矢印
に示すように各油孔19,20,21および油溝
22,23,27から各潤滑部に供給され、摺動
面での摩耗による損失が少なくなる。すなわち、
油孔19を通じて揺動スクロール軸8と偏心孔1
8との結合部に至つた潤滑油及び油孔19から油
孔20,21へ至つた潤滑油は、油孔23及び揺
動スクロール軸8とクランク軸17の偏心孔18
との摺動面へ、油溝27及び本体13の軸孔16
とクランク軸17の外周との摺動面へ至る過程に
おいて絞られて減圧し、空間25は吐出ガス圧よ
りも低圧になるので、その差圧によつて潤滑油が
流通する。さらに、空間25に至つた潤滑油は、
油溝22及びスラスト軸受面7で絞られ、ある程
度の圧力損失を伴なつて最も圧力の低い吸入空間
に至る。そして、潤滑油は、吸入気体と一緒に固
定および揺動スクロール歯29,6間のシールを
なしてシエル内空間47aに吐出され、圧縮気体
と分離されて再度シエル内底部に戻る。すなわ
ち、このようにして差圧を利用したポンピングに
より、潤滑油、油シールおよび油分離作用を行な
う。特に圧縮作動に際して揺動側スクロール3に
は、圧縮室4,5での圧縮作用に伴なつてその台
板7と、本体13のスラスト軸受面15との間に
スラスト負荷が発生するが、油溝22への給油圧
力によつて負荷々重を軽減できるのである。
なお前記バランスウエイト39は、クランク軸
17の回転中心Jの回りに偏心運動を行なう揺動
側スクロール3のバランシングを行なう。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明では、圧縮室から吐出さ
れた高圧ガスをシエル内に排出してシエル内を高
圧雰囲気にすると共にシエル底部の油溜めの潤滑
油を揺動スクロールの台板の背面側に形成された
空間へ、油路およびクランク軸と揺動スクロール
との結合部を介して差圧給油するようにしたの
で、寸法的規制を受けることもなく、クランク軸
径を小さくできると共に回転数の影響も受けず安
定した給油を確保できる。又、クランク軸と揺動
スクロール軸との結合部を潤滑すると共に台板と
各歯の先端間及び各歯間を充分供給するので、シ
ール効果が高められ、かつ機械加工精度も比較的
低いもので機能を達成することができる。 [Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a scroll compressor that uses a combination of a fixed scroll and an oscillating scroll.
In particular, it relates to improvements in high-pressure shell type scroll compressors. [Prior Art] Prior to a detailed explanation of the present invention, the structure and operation of a scroll compressor using a scroll formed by connecting semicircular arcs will be briefly described. FIG. 1 shows a scroll formed by sequentially connecting semicircular arcs. That is, in FIG. 1, the scroll 1 draws a semicircle with radius (a-t)/2 and (a+t)/2 centering on point O, and then draws a semicircle a/2 apart from point O. point
Radius (2a−
Draw each semicircle of t)/2 and (2a+t)/2,
Thereafter, this process is repeated, and in the example shown in FIG. 1, four semicircular arc groups of basic pitch a and tooth thickness t are successively connected in a scroll shape. Hereinafter, such a configuration will be referred to as a two-turn scroll.
Note that the end of the smallest semicircular arc of this scroll 1 is placed in a semicircular arc whose diameter is the tooth thickness t. Further, FIG. 2 shows the principle of operation of a scroll compressor constructed by combining one set of scrolls shown in FIG. 1, and in this FIG. 2, 2 is a fixed scroll; 3 is an oscillating scroll that is symmetrically combined with the fixed scroll 2 . Here, the fixed scroll 2 is stationary and fixed at the arrangement position, and its center O 1 corresponding to the point O is immovable . Due to the combined arrangement, there is a space between the fixed scroll 2 and the
Compression chambers 4 and 5 consisting of closed circular arc spaces
is formed. Then, the center O 2 corresponding to the point O' of the oscillating scroll 3 is moved around the stationary point A corresponding to the point O ' of the stationary scroll 2 .
If the distance of -A is maintained at a/2-t and the position is rotated, that is, oscillated or revolved, the angles of 0°, 90°, 180°, and 270° are shown in Fig. 2. As shown at each corner position, the compression chambers 4, 5
Once opened at the outer periphery, the volume gradually decreases toward the center, and if the object to be compressed is fluid, the fluid can be taken out from the discharge port 31 shown by the dotted line. During this operation, the center point B of the outer end of the scroll of the swinging scroll 3 is located around the fixed point C on the line D-D' connecting the fixed point A and the center O1 of the fixed scroll 2 . , a circular motion of radius a/2-t is performed. In this way, a compressor can be constructed by symmetrically combining one set of scrolls. By the way, this type of scroll compressor is known as U.S. Pat. No. 4,065,279, which describes a scroll compressor in which the compression section is driven by an electric motor via the main shaft, and the compression section is placed in the upper part. , the motor is placed at the bottom, these are housed in a sealed shell, suction gas is introduced from the outside into the space inside the sealed shell, and after the motor is cooled, it is sucked into the compression part and compressed in the compression part, and then the gas is passed through the compression part discharge port. It is discharged from a discharge pipe connected to the sealed shell.
A so-called low pressure shul type refrigerant compressor is described. In addition, the lower end of the main shaft is immersed in oil stored at the bottom of the shell, and each sliding part is supplied with oil through an oil supply hole eccentrically provided in the main shaft in the axial direction.
The shaft rotates, resulting in a centrifugal pump action. However, since the upper end of the oil supply hole opens into the oscillating scroll joint, it is not possible to secure an effective gas venting passage, which tends to cause a delay in oil supply at startup, resulting in a problem of reduced bearing reliability. . Furthermore, in the case of centrifugal pump oil supply, the amount of oil supplied decreases as the rotation speed of the shaft decreases, so when controlling the rotation speed, the low speed rotation range is regulated by the diameter of the main shaft. In addition, sufficient lubrication is expected as the thrust bearing that supports the orbiting scroll in the axial direction and the anti-rotation mechanism are supplied only by splashing oil discharged from the joint between the orbiting scroll and the main shaft. Further, since the oil does not actively flow into the compression section, the oil seal is difficult and requires a special sealing device, and the overall structure is complicated. [Summary of the Invention] This invention discharges high-pressure gas discharged from a compression chamber into a shell to create a high-pressure atmosphere inside the shell, and an oil reservoir formed at the bottom of the shell and on the back side of a base plate of an oscillating scroll. In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the compression chamber is configured to supply differential pressure oil to the space between the crankshaft and the oscillating scroll through the joint between the crankshaft and the oscillating scroll, and to supply differential pressure oil from the space to the compression chamber. . [Embodiments of the Invention] Examples of the scroll compressor of the present invention will be described. 3 to 6 show an embodiment of the above-mentioned swinging scroll 3 , and FIGS. 7 and 8 show an embodiment of the support and swing mechanism for the swinging scroll 3 . It shows. In FIGS. 3 to 6, the swinging scroll 3 has swinging scroll teeth 6, a swinging scroll base plate 7 with the swinging scroll teeth 6 protruding from one surface, and a swinging scroll base plate 7 having the swinging scroll teeth 6 protruding from one surface. An oscillating scroll shaft 8 extending on the surface, and oscillating guide recesses 9 similarly formed on the other surface at equal angular intervals on a concentric circle;
It consists of an oscillating scroll balancer 10,
Further, reference numeral 11 is an imaginary extension line of the inner surface of the oscillating scroll tooth 6. In addition, in FIGS. 7 and 8, each guide pin 12 having a shaft end with a smaller diameter loosely fitted into the swing guide recess 9 of the swing side scroll 3 is connected to a flange portion of the main body 13 . The thrust bearing surface 15 at the tip is supported by each guide pin hole 14 formed in the guide pin hole 13a corresponding to each of the recesses 9.
The oscillating scroll base plate 7 is in contact with the main body 1
The oscillating scroll shaft 8 is pivotally supported in an eccentric hole 18 of a crankshaft 17, which is rotatably supported in a shaft hole 16 bored in the central protrusion 13b on both sides thereof. Therefore, when the crankshaft rotates, a sliding surface 24 is formed between the inner peripheral surface of the shaft hole 16 and the outer peripheral surface of the crankshaft 17. 19 is crankshaft 1
The oil hole (oil passage) communicates one end of the eccentric hole 18 with the eccentric hole 18 through the center point J of the oil hole 7, and the oil holes 20 and 21 are a plurality of oil holes in the radial direction that communicate the oil hole 19 and the sliding surface 24. , are bored apart from each other in the axial direction on the end side of the protrusion 13b. 22 is the thrust bearing surface 1
23 is an oil groove provided on the inner surface of the eccentric hole 18. Therefore, according to the embodiments shown in FIGS. 3 to 8, the swing scroll shaft 8 of the swing scroll shaft 8 is connected to the eccentric hole 18 of the crankshaft 17 , and each swing guide recess 9 is connected to each guide pin 12. As the crankshaft 17 rotates from 0° → 90° → 180° → 270° as shown in FIG. 9, the oscillating scroll 3 rotates as shown in FIG. Then, the relative position remains the same and the swing is performed. However, during this swinging, the distance between the center J of the crankshaft 17 and the center K of the swinging scroll shaft 8 is
It is necessary to hold the guide pin 12 at a/2-t as explained in FIG. 2, and in order to achieve this, as shown in FIG. The diameter of the guide recess 9 must be a+b-2t. Furthermore, in FIGS. 3 and 5, E~
E', F~F' and G~G' are each the base line, K is the center of the oscillating scroll shaft, h is the oscillating scroll tooth height, I
is the center of gravity of the oscillating scroll tooth portion when there is no balancer. That is, in this way, a desired swing trajectory can be constructed by at least three swing guide recesses 9 and each guide pin 12 that is loosely engaged with the swing guide recesses 9. Now, regarding the balancing of the swinging scroll 3 according to the configurations of the embodiments shown in FIGS. 3 to 6, as is clear from the drawings, the center of gravity of only the swinging scroll teeth 6 is located at the base line G~ It will be located near point I on G'. This is due to the fact that the shape of the scroll teeth is not symmetrical. If this swinging side scroll 3 is replaced by a balancer 10
If the rocking motion is to be made as described above in a state where there is no This is because the swinging side scroll 3 performs a swinging motion, and in such a case, it is extremely difficult to maintain balance. For this purpose, a balancer 10 is provided in the embodiment,
The center of gravity of these scroll teeth 6 and the balancer 10 is made to coincide with the center K of the oscillating scroll shaft, and in order not to impede the operation, it is placed outside the virtual extension line 11, It is sufficient to select a shape that has the same height as the scroll tooth height h and the center of gravity in the height direction, and also selects its mass, so that the entire center of gravity of the oscillating scroll 3 becomes equal to K. , and can perform balanced eccentric rotation around the center J of the crankshaft. The details of the crankshaft 17 are as follows.
As shown in the figures or FIG. 12, the base end of the shaft is stepped to form a motor mounting part 26, and an oil groove 27 is formed on the outer periphery of the shaft. Falling off from the shaft hole 16 is prevented. Therefore, the flange 28 and the shaft hole 16
Since the crankshaft 17 is rotatable using the joint surface with the flange 28 as a sliding surface, a space 25 is formed around the flange 28 as shown in FIG. Next, an embodiment of the fixed scroll 2 combined with the swinging scroll 3 is shown in FIGS. 13 and 14, and the position and size of its discharge port will be described in particular. In these FIGS. 13 and 14, the fixed scroll 2 has fixed scroll teeth 29,
This fixed scroll tooth 29 is made up of a fixed scroll base plate 30 which is protruded from one surface corresponding to the oscillating scroll tooth 6, and is located at the following positions:
A discharge port 31 having a certain shape and size is formed. Here, the fixed scroll teeth 29 have a tooth height h equal to that of the oscillating scroll teeth 6, and the discharge port 31 is eccentric from the center point by a distance c and has a diameter d. In this configuration of the fixed scroll 2 , as is clear from FIG. 2, the diameter d of the discharge port 31 is made smaller than at least the scroll tooth thickness t, and is large enough to seal the discharged fluid. In order to completely discharge the fluid in the compression chamber 4 (FIG. 2), its center must be on the base line N to N', and the point p on the inner circumference must be in contact with the innermost edge of the fixed scroll tooth 29. In other words, the requirements for the specifications of the discharge port 31 are as follows:
It is eccentric by (a/2-t≦c<a-t/2), and its center is on the base line N~N' connecting the center of the base plate and the innermost edge of the scroll tooth, and the point p on the inner circumference of the opening is It occupies a position adjacent to the innermost edge of the scroll teeth, and
It is nothing but a circular shape with a diameter d (d=a-t-2c or 0<d≦t). One embodiment of a scroll compression mechanism formed by assembling each of the above-mentioned components is shown in FIGS. 15 and 1.
As shown in FIG. 6, a cylinder 32 is disposed on the outer edge of the flange of the main body 13 , a suction port 33 is formed in the cylinder 32 to communicate with a suction space 34, and the fixed scroll 2 is aligned with the cylinder 32 . They are connected by bolts 36 through bolt holes 35, and this cylinder 32 also plays the role of adjusting and setting the axial height and clearance between the fixed and swinging scrolls 2 and 3 . P-P′,
Q-Q' is the baseline. Further, FIG. 17 shows a scroll compressor of a closed type in which an electric motor is incorporated into the scroll compression mechanism constructed as described above. FIG. 17 shows a scroll compressor according to an embodiment of the so-called high-pressure shell type in which the inside of the closed shell is maintained at the discharge side pressure.
In FIG. 7, the rotor 37 constituting the electric motor has an end ring 38 and a balance weight 39, as is clear from FIG. The above-mentioned scroll compression mechanism is attached to the mounting flange 43 provided around the upper inner side of the shell 42 which forms a type of induction motor and which seals the whole body with its bolt 36. A pipe 44 is connected to the suction port 33, and a discharge pipe 45 is taken out from the shell 42. Furthermore, a communication port 46 is formed in the mounting flange 43 to communicate the inner spaces 47a and 47b of the shell. Lubricating oil 48 is stored in the oil reservoir. The lead wire 49 of the stator 40 is connected to a hermetic terminal 50.
This stator 40 is taken out to the outside of the shell through
is fixed to the inner surface of the shell 42 through a gap 51, and a mounting hole 53 in the center of the rotor 37 is connected to the crankshaft 17 so that the rotor 37 is opposed to the stator 40 with an air gap 52 interposed therebetween. It is fixed to the mounting portion 26 by, for example, shrink fitting. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 17, when the crankshaft 17 is driven to rotate by energizing the electric motor,
The oscillating scroll 3 is guided by the guide pin 12 into which the recess 9 is loosely engaged by the shaft 8 rotatably fitted in the eccentric hole 18, thereby performing the oscillating movement shown in FIG. The gas flowing from the suction pipe 44 to the suction space 34 is sucked into the compression chambers 4 and 5.
The compressed air can be compressed and discharged from the discharge port 31 into the shell inner space 47a, and can be led out through the discharge pipe 45. However, during the compression work of the lever, the inner shell space 47b
The discharge gas flows through the communication port 46 to create a high-pressure atmosphere with a discharge pressure. Therefore, the shell internal space 47
Due to the discharge pressure acting on b, the lubricating oil 48 stored in the oil reservoir at the inner bottom of the shell is discharged from each oil hole 19, 20, 21 and oil groove 22, 23, 27 as shown by the single line arrow. It is supplied to each lubricating part, reducing loss due to wear on sliding surfaces. That is,
The oscillating scroll shaft 8 and the eccentric hole 1 are connected through the oil hole 19.
The lubricating oil that has reached the connection part with 8 and the lubricating oil that has reached the oil holes 20 and 21 from the oil hole 19 is transferred to the oil hole 23 and the eccentric hole 18 of the swinging scroll shaft 8 and the crankshaft 17.
to the sliding surface of the oil groove 27 and the shaft hole 16 of the main body 13.
In the process of reaching the sliding surface between the outer periphery of the crankshaft 17, the pressure is reduced and the pressure in the space 25 becomes lower than the discharge gas pressure, so the lubricating oil flows due to the differential pressure. Furthermore, the lubricating oil that has reached the space 25 is
It is constricted by the oil groove 22 and the thrust bearing surface 7, and reaches the suction space where the pressure is lowest with some pressure loss. The lubricating oil is then discharged into the shell inner space 47a together with the intake gas forming a seal between the fixed and swinging scroll teeth 29 and 6, separated from the compressed gas, and returned to the shell inner bottom again. That is, the lubricating oil, the oil seal, and the oil separation function are performed by pumping using differential pressure in this manner. In particular, during compression operation, a thrust load is generated on the swinging scroll 3 between its base plate 7 and the thrust bearing surface 15 of the main body 13 due to the compression action in the compression chambers 4 and 5. The load can be reduced by applying oil pressure to the groove 22. The balance weight 39 balances the swinging scroll 3 that performs an eccentric movement around the rotation center J of the crankshaft 17. [Effects of the Invention] As described above, in this invention, the high-pressure gas discharged from the compression chamber is discharged into the shell to create a high-pressure atmosphere inside the shell, and the lubricating oil in the oil reservoir at the bottom of the shell is transferred to the base of the oscillating scroll. Since differential pressure oil is supplied to the space formed on the back side of the plate through the oil passage and the joint between the crankshaft and the oscillating scroll, there are no dimensional restrictions and the crankshaft diameter can be reduced. At the same time, stable lubrication can be ensured without being affected by the rotation speed. In addition, it lubricates the joint between the crankshaft and the oscillating scroll shaft and provides sufficient lubrication between the base plate and the tip of each tooth and between each tooth, so the sealing effect is enhanced and the machining accuracy is relatively low. The function can be achieved with .
第1図は半径の異なる半円弧を順次スクロール
状に接続してなるスクロールの説明図、第2図は
同上1組のスクロールを相互に組合わせて構成す
るスクロール圧縮機構の作動図、第3図および第
4図は揺動側スクロールの平面および底面図、第
5図および第6図は第3図E−E′およびF−H−
G′部の各々断面図、第7図は揺動側スクロール
の支持ならびに揺動機構を示す要部を縦断した正
面図、第8図は同上支持部の平面図、第9図は揺
動機構の作動図、第10図、第11図および第1
2図はクランク軸の側面断面図および端面図、第
13図は固定側スクロールの平面図、第14図は
第13図N−N′部の断面図、第15図および第
16図はスクロール圧縮機構の一実施例による相
互にP−P′およびQ−Q′部の各々側断面および平
断面図、第17図は高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示す縦断面図、第18
図はクランク軸に組合わされる電動機ロータを示
す斜視図である。
1……スクロール、2および3……固定側およ
び揺動側スクロール、4,5……圧縮室、6……
揺動スクロール歯、7……揺動スクロール台板、
8……揺動スクロール軸、13……本体、15…
…スラスト軸受面、16……軸孔、17……クラ
ンク軸、18……偏心孔、19……油孔(油路)、
20,21……油孔、22,23,27……油
溝、25……空間、28……鍔部、29……固定
スクロール歯、30……固定スクロール台板、3
1……吐出口、32……シリンダ、33……吸入
口、34……吸入空間、37……ロータ、40…
…ステータ、42……シエル、43……取付けフ
ランジ、44……吸入管、45……吐出管、46
……連通口、47a,47b……シエル内空間、
48……潤滑油。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a scroll formed by sequentially connecting semicircular arcs with different radii in a scroll shape, Fig. 2 is an operational diagram of a scroll compression mechanism constructed by mutually combining a set of scrolls as described above, and Fig. 3 4 is a plan view and a bottom view of the swinging scroll, and FIGS. 5 and 6 are EE' and FH-
Each sectional view of the G' section, FIG. 7 is a longitudinally sectional front view of the main parts showing the support and swing mechanism of the swinging side scroll, FIG. 8 is a plan view of the same supporting part, and FIG. 9 is the swing mechanism. 10, 11 and 1
Figure 2 is a side sectional view and end view of the crankshaft, Figure 13 is a plan view of the stationary scroll, Figure 14 is a sectional view taken along line N-N' in Figure 13, and Figures 15 and 16 are scroll compression. FIG. 17 is a side cross-sectional view and a plane cross-sectional view of the P-P' and Q-Q' portions according to an embodiment of the mechanism; FIG. 17 is a vertical cross-sectional view showing a scroll compressor according to an embodiment of the high-pressure shell type; FIG.
The figure is a perspective view showing an electric motor rotor combined with a crankshaft. 1 ...Scroll, 2 and 3 ...Fixed side and swing side scroll, 4, 5...Compression chamber, 6...
Oscillating scroll tooth, 7...Occillating scroll base plate,
8... Oscillating scroll shaft, 13 ... Main body, 15...
... Thrust bearing surface, 16 ... Shaft hole, 17 ... Crankshaft, 18 ... Eccentric hole, 19 ... Oil hole (oil passage),
20, 21... Oil hole, 22, 23, 27... Oil groove, 25... Space, 28... Flange, 29... Fixed scroll tooth, 30... Fixed scroll base plate, 3
1... Discharge port, 32... Cylinder, 33... Suction port, 34... Suction space, 37... Rotor, 40...
... Stator, 42 ... Shell, 43 ... Mounting flange, 44 ... Suction pipe, 45 ... Discharge pipe, 46
...Communication port, 47a, 47b...Space inside the shell,
48...Lubricating oil.
Claims (1)
を上下に仕切るように取付けられかつ上下方向に
貫通する軸孔16を有する本体13と、この本体
13の軸孔16内に回転自在に挿入して支承され
るクランク軸17と、このクランク軸17の上端
部に結合された台板7とスクロール状の歯6とを
有し前記シエル42内に配設された揺動スクロー
ル3と、この揺動スクロール3の台板7に対向す
る台板30と前記揺動スクロール3の歯6と組合
わされ揺動運動に伴なあてスクロール状に移動し
つつ容積が変化する圧縮室4,5を形成するスク
ロール状の歯29とを有し前記シエル42内に配
設された固定スクロール2とを備え、前記固定ス
クロール2および揺動スクロール3は、前記シエ
ル42底部の油溜め内に貯溜されている潤滑油4
8の油面よりも高い位置に配設されるとともに、
前記圧縮室4,5から吐出された高圧ガスを前記
潤滑油48の油面上方のシエル42内空間に導入
する連通路46が設けられており、前記クランク
軸17には、前記揺動スクロール3の台板7下面
側に形成される空間25内に前記クランク軸17
と前述揺動スクロール3との結合部を介して一端
部が連通し他端部が前記油溜め内の潤滑油48中
に開口する油路19が設けられ、かつ前記空間2
5は揺動スクロール3の台板7下面を本体13上
で支持するスラスト軸受15を介して前記圧縮室
4,5に連通され、前記油路19内に他端部から
導入される前記潤滑油48が、前記空間25との
圧力差により前記結合部を介して前記空間25内
に供給され、さらにこの空間25から前記圧縮室
4,5に差圧供給されるように構成したことを特
徴とするスクロール圧縮機。1. A sealed shell 42, a main body 13 which is attached to partition the inside of this shell 42 into upper and lower parts and has a shaft hole 16 that penetrates in the vertical direction, and a main body 13 that is rotatably inserted into the shaft hole 16 of this main body 13. A supported crankshaft 17, an oscillating scroll 3 having a base plate 7 coupled to the upper end of the crankshaft 17 and scroll-shaped teeth 6 and disposed within the shell 42, and the oscillating scroll 3 disposed within the shell 42; A scroll that is combined with a base plate 30 opposite to the base plate 7 of the scroll 3 and the teeth 6 of the oscillating scroll 3 to form compression chambers 4 and 5 whose volumes change while moving in a scroll-like manner with the oscillating motion. a fixed scroll 2 having shaped teeth 29 and disposed within the shell 42; 4
It is located at a higher position than the oil level of 8, and
A communication passage 46 is provided for introducing the high-pressure gas discharged from the compression chambers 4 and 5 into the inner space of the shell 42 above the oil level of the lubricating oil 48. The crankshaft 17 is placed in a space 25 formed on the lower surface side of the base plate 7.
An oil passage 19 is provided, one end of which communicates with the above-mentioned oscillating scroll 3 and the other end of which opens into the lubricating oil 48 in the oil reservoir.
The lubricating oil 5 is communicated with the compression chambers 4 and 5 via a thrust bearing 15 that supports the lower surface of the base plate 7 of the rocking scroll 3 on the main body 13, and is introduced into the oil passage 19 from the other end. 48 is supplied into the space 25 via the coupling part due to a pressure difference with the space 25, and further, the pressure difference is supplied from this space 25 to the compression chambers 4 and 5. scroll compressor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP246186A JPS61167188A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Scroll type compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP246186A JPS61167188A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Scroll type compressor |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12098878A Division JPS5546081A (en) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | Scroll compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61167188A JPS61167188A (en) | 1986-07-28 |
| JPH0112951B2 true JPH0112951B2 (en) | 1989-03-02 |
Family
ID=11529938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP246186A Granted JPS61167188A (en) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Scroll type compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61167188A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2544135B2 (en) * | 1987-05-20 | 1996-10-16 | トキコ株式会社 | Scroll type fluid machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559001Y2 (en) * | 1976-07-17 | 1980-02-27 | ||
| US4065279A (en) * | 1976-09-13 | 1977-12-27 | Arthur D. Little, Inc. | Scroll-type apparatus with hydrodynamic thrust bearing |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP246186A patent/JPS61167188A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61167188A (en) | 1986-07-28 |
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