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JP2006291861A - Positive displacement compressor - Google Patents

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Publication number
JP2006291861A
JP2006291861A JP2005114277A JP2005114277A JP2006291861A JP 2006291861 A JP2006291861 A JP 2006291861A JP 2005114277 A JP2005114277 A JP 2005114277A JP 2005114277 A JP2005114277 A JP 2005114277A JP 2006291861 A JP2006291861 A JP 2006291861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive displacement
displacement compressor
shaft support
outside air
sealed container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005114277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Fujimura
和幸 藤村
Takeshi Tsuchiya
豪 土屋
Isao Hayase
功 早瀬
Makoto Aoki
誠 青木
Yuichi Yanase
裕一 柳瀬
Shigekazu Nozawa
重和 野沢
Mutsunori Matsunaga
睦憲 松永
Shigeji Miyake
成志 三宅
Satoshi Nakamura
中村  聡
Masaru Otawara
優 太田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005114277A priority Critical patent/JP2006291861A/en
Publication of JP2006291861A publication Critical patent/JP2006291861A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

【課題】容積形圧縮機において、設備費用や設備スペースの増大を抑制しつつ、電動機効率の向上と軸支持部や摺動部の信頼性の向上を図ること。
【解決手段】容積形圧縮機は、密閉容器1内に圧縮部とこの圧縮部を駆動する駆動部とを収納し、密閉容器1内に貯留された潤滑油13を軸支持部3c、9を通して強制的に循環する給油経路を有する。給油経路の一部を構成する配管20は密閉容器1外に引出して外気と熱交換するように設けられている。
【選択図】図1
An object of the present invention is to improve motor efficiency and reliability of a shaft support part and a sliding part while suppressing an increase in equipment cost and equipment space in a positive displacement compressor.
A positive displacement compressor stores a compression section and a drive section for driving the compression section in a hermetic container 1 and passes lubricating oil 13 stored in the hermetic container 1 through shaft support sections 3c and 9. It has an oil supply path that forcibly circulates. The pipe 20 constituting a part of the oil supply path is provided so as to be drawn out of the sealed container 1 and exchange heat with the outside air.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、冷媒などの圧縮性気体または液体を取扱う容積形圧縮機に係わり、特に、軸受部や摺動部などを潤滑するための潤滑油を有する空調用または冷凍用容積形圧縮機に好適なものである。   The present invention relates to a positive displacement compressor that handles a compressible gas or liquid such as a refrigerant, and is particularly suitable for an air conditioning or refrigeration positive displacement compressor having a lubricating oil for lubricating a bearing portion or a sliding portion. It is a thing.

容積形圧縮機は、空調・冷凍機器用の圧縮機として様々な分野で広く活用されている。特に、容積形圧縮機の一形態であるスクロール圧縮機は、高効率、高信頼性、静音などの優位性を備えており、研究・開発が盛んである。   Positive displacement compressors are widely used in various fields as compressors for air conditioning and refrigeration equipment. In particular, a scroll compressor, which is one form of a positive displacement compressor, has advantages such as high efficiency, high reliability, and low noise, and is actively researched and developed.

圧縮機内の潤滑油を循環させる背景技術について、図4に示す従来のスクロール圧縮機を用いて概略説明する。このスクロール圧縮機は、圧縮部と駆動部と給油経路を密閉容器1内に収納配設した構造となっている。   Background art of circulating the lubricating oil in the compressor will be schematically described using a conventional scroll compressor shown in FIG. This scroll compressor has a structure in which a compression unit, a drive unit, and an oil supply path are housed in a sealed container 1.

圧縮部の基本要素は、固定スクロール2と旋回スクロール3とフレーム4である。固定スクロール2の基本構成部分は、ラップ2aと鏡板2bと吸込口2cと吐出口2dである。旋回スクロール3の基本構成部分は、ラップ3aと鏡板3bと軸支持部3cと軸支持部端面3dである。フレーム4は密閉容器1に溶接等で固定され、固定スクロール2はフレーム4にボルト等で固定されている。   The basic elements of the compression unit are a fixed scroll 2, a turning scroll 3, and a frame 4. The basic components of the fixed scroll 2 are a wrap 2a, an end plate 2b, a suction port 2c, and a discharge port 2d. The basic components of the orbiting scroll 3 are a wrap 3a, an end plate 3b, a shaft support portion 3c, and a shaft support portion end surface 3d. The frame 4 is fixed to the sealed container 1 by welding or the like, and the fixed scroll 2 is fixed to the frame 4 with bolts or the like.

旋回スクロール3を旋回駆動させる駆動部の基本要素は、誘導電動機を用いた場合のステータ5及びロータ6と、回転軸7と、旋回スクロール3の自転防止機構の主要部品であるオルダムリング8と、フレーム4と、回転軸7を回転自在に係合する回転軸の主軸支持部9と、旋回スクロール3と回転軸7の偏心部とを回転軸方向に移動可能に且つ回転自在に係合する旋回スクロールの軸支持部3cである。   The basic elements of the drive unit that drives the orbiting scroll 3 to rotate are the stator 5 and the rotor 6 when using the induction motor, the rotating shaft 7, and the Oldham ring 8 that is a main part of the rotation preventing mechanism of the orbiting scroll 3, The frame 4, the main shaft support portion 9 of the rotary shaft that rotatably engages the rotary shaft 7, and the orbiting scroll 3 and the eccentric portion of the rotary shaft 7 that are movable and rotatable in the direction of the rotary shaft. This is the scroll shaft support 3c.

フレーム4には主軸支持部9が内蔵されている。ステータ5は密閉容器1に焼ばめ等により固定されている。ロータ6は環状のステータ5内で回転可能に配置されている。回転軸7は、主軸支持部9により回転自在に支持され、回転軸7の中間部がロータ6の中心部を貫通している。回転軸7には、軸心部に両端面に貫通する給油孔10が設けられ、旋回スクロール3の運動に伴って生じる不釣り合い力を相殺し、圧縮機の振動を低く保ったりするための平衡部品であるバランスウェイト11が係合されている。   A main shaft support 9 is built in the frame 4. The stator 5 is fixed to the sealed container 1 by shrink fitting or the like. The rotor 6 is rotatably disposed in the annular stator 5. The rotating shaft 7 is rotatably supported by the main shaft support portion 9, and an intermediate portion of the rotating shaft 7 passes through the center portion of the rotor 6. The rotary shaft 7 is provided with an oil supply hole 10 penetrating the both end surfaces in the shaft center portion, and balances to cancel out the unbalanced force caused by the movement of the orbiting scroll 3 and keep the vibration of the compressor low. A balance weight 11 as a part is engaged.

オルダムリング8は、旋回スクロール3と共に、フレーム4及び固定スクロール2により構成した外周部空間12に配設され、オルダムリング8に形成した直交する2組のキー部分の1組が、フレーム4に構成したキー溝を、残りの1組が旋回スクロールラップ3aの背面側に構成したキー溝を滑動する。   The Oldham ring 8 is disposed in the outer peripheral space 12 formed by the frame 4 and the fixed scroll 2 together with the orbiting scroll 3, and one set of two orthogonal key portions formed on the Oldham ring 8 is configured in the frame 4. The remaining one set slides on the keyway formed on the back side of the orbiting scroll wrap 3a.

密閉容器1の下部空間に溜めた潤滑油13は、給油孔10の偏心回転動作による遠心ポンプ作用により、回転軸7の軸心部に設けた給油孔10を経由して、圧縮部や各支持部3c、9へと給油される。   The lubricating oil 13 accumulated in the lower space of the sealed container 1 is compressed by the centrifugal pump action by the eccentric rotation operation of the oil supply hole 10, via the oil supply hole 10 provided in the shaft center part of the rotary shaft 7, and each supporting part. Oil is supplied to the parts 3c and 9.

続いて、かかるスクロール圧縮機の基本要素の動作について説明する。ロータ6はステータ5が発生する回転磁界により回転力を与えられ、ロータ6に固定された回転軸7は、ロータ6の回転に伴い回転動作を行なう。旋回スクロール3は回転軸方向で移動可能に且つ回転自在に回転軸7の偏心部と係合しており、回転軸7の回転運動はオルダムリング8などの自転防止機構により旋回スクロール3の旋回運動へと変換される。固定スクロール2と旋回スクロール3を噛合せて構成した圧縮室14の容積は、旋回スクロール3が旋回運動することにより減少する。圧縮動作では、旋回スクロール3の旋回運動に伴って、作動流体が吸込パイプ15、吸込口2cを経由して圧縮室14へと吸込まれる。吸込まれた作動流体は、圧縮室14での圧縮行程を経て吐出口2dと連通し、吐出空間16、吐出パイプ17を経由し吐出される。   Subsequently, the operation of the basic elements of the scroll compressor will be described. The rotor 6 is given a rotational force by a rotating magnetic field generated by the stator 5, and the rotating shaft 7 fixed to the rotor 6 performs a rotating operation as the rotor 6 rotates. The orbiting scroll 3 is movably engaged with the eccentric portion of the rotating shaft 7 so as to be movable in the direction of the rotating shaft, and the rotating motion of the rotating shaft 7 is caused by the rotation preventing mechanism such as the Oldham ring 8 to rotate. Converted to. The volume of the compression chamber 14 formed by meshing the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 decreases as the orbiting scroll 3 orbits. In the compression operation, the working fluid is sucked into the compression chamber 14 via the suction pipe 15 and the suction port 2c as the orbiting scroll 3 turns. The sucked working fluid communicates with the discharge port 2d through the compression stroke in the compression chamber 14, and is discharged through the discharge space 16 and the discharge pipe 17.

旋回スクロール3の軸支持部端面3dとその端面に対面するフレーム4との間で、フレーム4のリング状溝を保持されたシール部材18を設けている。このシール部材18により、中心部にあってほぼ吐出圧力に等しい圧力を有し且つ密閉容器1の底部に溜められている潤滑油13が上部へ導かれる給油路を開口させた中央部空間19と、その外周部にあって吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力に維持される外周部空間12とに分割している。シール部材18に中央部空間19と外周部空間12との圧力差に相当する力を下側から上側へ作用させてシール部材18の上端面と旋回スクロール3の軸支持部端面3dとの間をシールすると共に、同じく前記圧力差に相当する力を内側から外側に作用させてシール部材18の外周側とフレーム4のリング状溝の外周面との間でもシールする構成を有している。これにより、回転軸7の給油孔10から、中央部空間19内に供給した潤滑油13の大部分を密閉容器内の圧縮ガスと混合させることなく、旋回スクロール3の軸支持部3cや主軸支持部9を潤滑させ、排油パイプ20を経由し、密閉容器1内底部へ戻すようにしている。かかるスクロール流体機械においては、高い軸受信頼性、良好な圧縮効率、低い油上り量を得ることができる。このようなスクロール圧縮機に関連する特許文献としては、特開平6−258308号公報(特許文献1)が挙げられる。   Between the shaft support portion end surface 3d of the orbiting scroll 3 and the frame 4 facing the end surface, a seal member 18 that holds the ring-shaped groove of the frame 4 is provided. The seal member 18 has a central space 19 having an opening in the oil supply passage at the center thereof, which has a pressure substantially equal to the discharge pressure and through which the lubricating oil 13 stored at the bottom of the sealed container 1 is guided upward. The outer peripheral space 12 is divided into the outer peripheral space 12 which is maintained at an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure. A force corresponding to a pressure difference between the central space 19 and the outer peripheral space 12 is applied to the seal member 18 from the lower side to the upper side, so that the gap between the upper end surface of the seal member 18 and the shaft support portion end surface 3d of the orbiting scroll 3 is increased. In addition to sealing, a force corresponding to the pressure difference is applied from the inside to the outside to seal between the outer peripheral side of the seal member 18 and the outer peripheral surface of the ring-shaped groove of the frame 4. Thereby, the shaft support portion 3c and the main shaft support of the orbiting scroll 3 are mixed without mixing most of the lubricating oil 13 supplied from the oil supply hole 10 of the rotary shaft 7 into the central space 19 with the compressed gas in the sealed container. The portion 9 is lubricated and returned to the inner bottom portion of the sealed container 1 via the oil drain pipe 20. In such a scroll fluid machine, it is possible to obtain high bearing reliability, good compression efficiency, and low oil climbing amount. Japanese Patent Laid-Open No. 6-258308 (Patent Document 1) is cited as a patent document related to such a scroll compressor.

また、従来のスクロール圧縮機としては、特開2004−293530号公報(特許文献2)に示されたものがある。このスクロール圧縮機は、特許文献1と同様な給油経路を有する構成とし、潤滑油の大部分を各軸支持部に給油させ、排油パイプを経由し、密閉容器内底部に戻すようにしており、給油方法として、回転軸下部に給油ポンプを設ける構成としている。   Moreover, as a conventional scroll compressor, there exists a thing shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-293530 (patent document 2). This scroll compressor is configured to have an oil supply path similar to that of Patent Document 1, and a large part of the lubricating oil is supplied to each shaft support portion and returned to the bottom of the sealed container via an oil drain pipe. As an oil supply method, an oil supply pump is provided below the rotary shaft.

さらには、圧縮機の潤滑油を冷却する背景技術については、特開2001−133051号公報(特許文献3)に示された冷媒回路設備がある。この冷媒回路設備は、圧縮機内に潤滑油の冷却部と、潤滑油よりも低温の環境に配備される冷媒凝縮部とを、環状に配管接続したオイルクーラー専用回路として、冷媒回路と別個独立に設けたものであり、オイルクーラー専用回路内の冷媒が冷却部で蒸発し、冷媒凝縮部で凝縮して循環するようにすることにより、潤滑油を冷却させるようになっている。   Furthermore, there is a refrigerant circuit facility disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-133051 (Patent Document 3) as background art for cooling the lubricating oil of the compressor. This refrigerant circuit equipment is an oil cooler dedicated circuit in which a cooling unit for lubricating oil in the compressor and a refrigerant condensing unit arranged in an environment lower in temperature than the lubricating oil are connected in a ring shape separately from the refrigerant circuit. The cooling oil is cooled by evaporating the refrigerant in the circuit dedicated to the oil cooler in the cooling unit, condensing it in the refrigerant condensing unit, and circulating it.

特開平6−258308号公報JP-A-6-258308 特開2004−293530号公報JP 2004-293530 A 特開2001−133051号公報JP 2001-133051 A

特許文献1及び特許文献2のスクロール圧縮機では、主に吐出口から吐出された作動流体により電動機の冷却を行なっているため、電動機の発熱量を十分に吸熱することが困難で、電動機が運転中に温度上昇してしまい、運転中の電動機効率が低いものとなっていた。また、循環する潤滑油の温度も運転中に温度上昇してしまい、軸支持部や摺動部の信頼性の低下を招いていた。さらには、停止中に密閉容器内に貯留された潤滑油に作動流体が溶け込み、この溶け込んだ作動流体が起動時に電動機などの発熱により加熱されて蒸発することにより、圧縮機内部が外気温度より低い状態となる。この低温状態は作動流体が完全に気化するまで継続するため、空調機または冷凍機の運転立ち上りを遅延させる原因となっていた。しかも、低温のために潤滑油の粘性が増大して、軸支持部や摺動部の撹拌損失を増大させるとともに、軸支持部や摺動部の破損など原因ともなる。   In the scroll compressors of Patent Document 1 and Patent Document 2, since the motor is cooled mainly by the working fluid discharged from the discharge port, it is difficult to sufficiently absorb the heat generated by the motor, and the motor operates. The temperature increased during the operation, and the motor efficiency during operation was low. In addition, the temperature of the circulating lubricating oil also rises during operation, leading to a decrease in the reliability of the shaft support portion and the sliding portion. Furthermore, the working fluid dissolves in the lubricating oil stored in the sealed container during the stop, and the melted working fluid is heated and evaporated by the heat generated by the electric motor or the like at the time of startup, so that the inside of the compressor is lower than the outside air temperature. It becomes a state. This low-temperature state continues until the working fluid is completely vaporized, which causes a delay in the start-up of the air conditioner or the refrigerator. In addition, the viscosity of the lubricating oil increases due to the low temperature, which increases the agitation loss of the shaft support portion and the sliding portion, and causes damage to the shaft support portion and the sliding portion.

特許文献3の冷媒設備では、潤滑油の冷却のための独立したオイルクーラー専用回路を設けているため、設備費用や設備スペースの増大を生じるという課題がある。   In the refrigerant equipment of patent document 3, since the independent circuit for exclusive use of an oil cooler for cooling of lubricant oil is provided, there is a subject that equipment cost and equipment space increase.

本発明の目的は、設備費用や設備スペースの増大を抑制しつつ、電動機効率の向上と軸支持部や摺動部の信頼性の向上を図ることができる容積形圧縮機を得ることにある。   An object of the present invention is to obtain a positive displacement compressor capable of improving the efficiency of a motor and improving the reliability of a shaft support part and a sliding part while suppressing an increase in equipment cost and equipment space.

前述の目的を達成するために、本発明は、密閉容器内に圧縮部とこの圧縮部を駆動する駆動部とを収納し、前記密閉容器内に貯留された潤滑油を軸支持部を通して強制的に循環する給油経路を有する容積形圧縮機において、前記給油経路の一部を構成する配管を前記密閉容器外に引出して外気と熱交換するように設けた構成にしたことにある。   In order to achieve the above-described object, the present invention stores a compression unit and a drive unit that drives the compression unit in a sealed container, and forces the lubricating oil stored in the sealed container through a shaft support unit. In the positive displacement compressor having an oil supply path that circulates, a pipe that constitutes a part of the oil supply path is provided so as to be drawn out of the sealed container and to exchange heat with the outside air.

係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
(1)軸支持部を潤滑した後の前記給油経路の一部を構成する配管を前記密閉容器外に引出して外気と熱交換するように設けたこと。
(2)前記密閉容器外に引出した配管を外気と強制的に熱交換させるファンを備えたこと。
(3)当該容積形圧縮機が用いられる冷凍サイクルの熱源側熱交換器を外気と熱交換させる熱源側ファンを、前記密閉容器外に引出した配管を外気と強制的に熱交換させるファンとして用いたこと。
(4)前記密閉容器外に引出した配管を起動時のみ加熱するヒータを設けたこと。
A more preferable specific configuration example of the present invention is as follows.
(1) A pipe that constitutes a part of the oil supply path after lubricating the shaft support portion is provided so as to be drawn out of the sealed container and to exchange heat with the outside air.
(2) A fan for forcibly exchanging heat with the outside air is provided for the piping drawn out of the sealed container.
(3) The heat source side heat exchanger for exchanging heat with the outside air in the heat source side heat exchanger of the refrigeration cycle in which the positive displacement compressor is used is used as a fan for forcibly exchanging heat with the outside air through the pipe drawn out of the sealed container. That was.
(4) A heater for heating the pipe drawn out of the hermetic container only at the start-up is provided.

本発明によれば、設備費用や設備スペースの増大を抑制しつつ、電動機効率の向上と軸支持部や摺動部の信頼性の向上を図ることができる容積形圧縮機を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the positive displacement compressor which can aim at the improvement of motor efficiency and the reliability of a shaft support part or a sliding part can be obtained, suppressing the increase in installation cost or installation space.

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態の容積形圧縮機を図1から図3を用いて説明する。図1は本発明の第1実施形態の容積形圧縮機を示す縦断面図である。本実施形態では、容積形圧縮機の一形態であるスクロール圧縮機を例にして説明する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or equivalent.
(First embodiment)
First, a positive displacement compressor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a positive displacement compressor according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a scroll compressor that is one form of a positive displacement compressor will be described as an example.

スクロール圧縮機は、圧縮部と駆動部と給油経路とを密閉容器1内に収納配設した構造となっている。   The scroll compressor has a structure in which a compression unit, a drive unit, and an oil supply path are housed in a sealed container 1.

圧縮部の基本要素は、固定スクロール2と旋回スクロール3とフレーム4である。固定スクロール2の基本構成部分は、ラップ2aと鏡板2bと吸込口2cと吐出口2dであり、旋回スクロール3の基本構成部分は、ラップ3aと鏡板3bと軸支持部3cと軸支持部端面3dである。フレーム4は密閉容器1に溶接等で固定され、固定スクロール2はフレーム4にボルト等で固定されている。   The basic elements of the compression unit are a fixed scroll 2, a turning scroll 3, and a frame 4. The basic components of the fixed scroll 2 are a wrap 2a, an end plate 2b, a suction port 2c, and a discharge port 2d. The basic components of the orbiting scroll 3 are a wrap 3a, an end plate 3b, a shaft support portion 3c, and an end surface 3d of the shaft support portion. It is. The frame 4 is fixed to the sealed container 1 by welding or the like, and the fixed scroll 2 is fixed to the frame 4 with bolts or the like.

旋回スクロール3を旋回駆動させる駆動部の基本要素は、誘導電動機を構成するステータ5及びロータ6と、回転軸7と、旋回スクロール3の自転防止機構の主要部品であるオルダムリング8と、フレーム4と、回転軸7を回転自在に係合する回転軸の主軸支持部9と、旋回スクロール3と回転軸7の偏心部とを回転軸方向に移動可能に且つ回転自在に係合する旋回スクロールの軸支持部3cである。   The basic elements of the drive unit that drives the orbiting scroll 3 to rotate are the stator 5 and the rotor 6 that constitute the induction motor, the rotating shaft 7, the Oldham ring 8 that is a main part of the rotation preventing mechanism of the orbiting scroll 3, and the frame 4. A rotary shaft main shaft support portion 9 that rotatably engages the rotary shaft 7, and the orbiting scroll 3 and the eccentric portion of the rotary shaft 7 are movable in the direction of the rotary shaft and rotatably engaged. This is the shaft support portion 3c.

フレーム4には、主軸支持部9が内蔵されている。ステータ5は、密閉容器1に焼ばめ等により固定されている。ロータ6は、環状のステータ5内で回転可能に配置されている。回転軸7は、主軸支持部9により回転自在に支持され、回転軸7の中間部がロータ6の中心部を貫通している。回転軸7には、軸心部に両端面に貫通する給油孔10が設けられ、旋回スクロール3の運動に伴って生じる不釣り合い力を相殺し、圧縮機の振動を低く保ったりするための平衡部品であるバランスウェイト11が係合されている。   The frame 4 incorporates a main shaft support portion 9. The stator 5 is fixed to the sealed container 1 by shrink fitting or the like. The rotor 6 is rotatably disposed within the annular stator 5. The rotating shaft 7 is rotatably supported by the main shaft support portion 9, and an intermediate portion of the rotating shaft 7 passes through the center portion of the rotor 6. The rotary shaft 7 is provided with an oil supply hole 10 penetrating the both end surfaces in the shaft center portion, and balances to cancel out the unbalanced force caused by the movement of the orbiting scroll 3 and keep the vibration of the compressor low. A balance weight 11 as a part is engaged.

オルダムリング8は、旋回スクロール3と共に、フレーム4と固定スクロール2とにより構成した外周部空間12に配設され、オルダムリング8に形成した直交する2組のキー部分の1組が、フレーム4に構成したキー溝を、残りの1組が旋回スクロールラップ3aの背面側に構成したキー溝を滑動する。   The Oldham ring 8 is disposed in the outer peripheral space 12 constituted by the frame 4 and the fixed scroll 2 together with the orbiting scroll 3, and one set of two orthogonal key portions formed on the Oldham ring 8 is attached to the frame 4. The remaining one set of the configured keyway slides on the keyway formed on the back side of the orbiting scroll wrap 3a.

続いて、上述した基本要素の動作について説明する。ロータ6はステータ5が発生する回転磁界により回転力を与えられ、ロータ6に固定された回転軸7は、ロータ6の回転に伴い回転動作を行なう。旋回スクロール3は回転軸方向で移動可能に且つ回転自在に回転軸7の偏心部と係合しており、回転軸7の回転運動はオルダムリング8などの自転防止機構により旋回スクロール3の旋回運動へと変換される。固定スクロール2と旋回スクロール3を噛合せて構成した圧縮室14の容積は、旋回スクロール3が旋回運動することにより減少する。圧縮動作では、旋回スクロール3の旋回運動に伴って、作動流体が吸込パイプ15、吸込口2cを経由して圧縮室14へと吸込まれる。吸込まれた作動流体は、圧縮室14での圧縮行程を経て吐出口2dと連通し、吐出空間16、吐出パイプ17を経由し吐出される。   Next, the operation of the basic element described above will be described. The rotor 6 is given a rotational force by a rotating magnetic field generated by the stator 5, and the rotating shaft 7 fixed to the rotor 6 performs a rotating operation as the rotor 6 rotates. The orbiting scroll 3 is movably engaged with the eccentric portion of the rotating shaft 7 so as to be movable in the direction of the rotating shaft, and the rotating motion of the rotating shaft 7 is caused by the rotation preventing mechanism such as the Oldham ring 8 to rotate. Converted to. The volume of the compression chamber 14 formed by meshing the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 decreases as the orbiting scroll 3 orbits. In the compression operation, the working fluid is sucked into the compression chamber 14 via the suction pipe 15 and the suction port 2c as the orbiting scroll 3 turns. The sucked working fluid communicates with the discharge port 2d through the compression stroke in the compression chamber 14, and is discharged through the discharge space 16 and the discharge pipe 17.

密閉容器1の下部空間に溜めた潤滑油13は、回転軸7の軸心部に設けた給油孔10を経由して、回転軸下部の給油ポンプ21を用いて圧縮部や軸支持部3c、9へと給油され、潤滑油13の大部分が、排油パイプ20を通り、密閉容器1の下部空間に戻される。回転軸下部の給油ポンプ21の代わりに、給油孔10の偏心回転動作による遠心ポンプを用いてもよい。   Lubricating oil 13 accumulated in the lower space of the sealed container 1 passes through an oil supply hole 10 provided in the shaft center portion of the rotating shaft 7 and uses an oil pump 21 at the lower portion of the rotating shaft to compress the shaft and the shaft support portion 3c, 9, most of the lubricating oil 13 passes through the oil drain pipe 20 and is returned to the lower space of the sealed container 1. Instead of the oil pump 21 at the lower part of the rotating shaft, a centrifugal pump by an eccentric rotation operation of the oil hole 10 may be used.

旋回スクロール3の軸支持部端面3dとその端面に対面するフレーム4との間で、フレーム4のリング状溝を保持されたシール部材18を設けている。このシール部材18により、中心部にあってほぼ吐出圧力に等しい圧力を有し且つ密閉容器1の底部に溜められている潤滑油13が上部へ導かれる給油路を開口させた中央部空間19と、その外周部にあって吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力に維持される外周部空間12とに分割している。シール部材18に中央部空間19と外周部空間12との圧力差に相当する力を下側から上側へ作用させてシール部材18の上端面と旋回スクロール3の軸支持部端面3dとの間をシールすると共に、同じく前記圧力差に相当する力を内側から外側に作用させてシール部材18の外周側とフレーム4のリング状溝の外周面との間でもシールする構成を有している。これにより、回転軸7の給油孔10から、中央部空間19内に供給した潤滑油13の大部分を密閉容器内の圧縮ガスと混合させることなく、旋回スクロール3の軸支持部3cや主軸支持部9を潤滑させ、排油パイプ20を経由し、密閉容器1内底部へ戻すようにしている。   Between the shaft support portion end surface 3d of the orbiting scroll 3 and the frame 4 facing the end surface, a seal member 18 that holds the ring-shaped groove of the frame 4 is provided. The seal member 18 has a central space 19 having an opening in the oil supply passage at the center thereof, which has a pressure substantially equal to the discharge pressure and through which the lubricating oil 13 stored at the bottom of the sealed container 1 is guided upward. The outer peripheral space 12 is divided into the outer peripheral space 12 which is maintained at an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure. A force corresponding to a pressure difference between the central space 19 and the outer peripheral space 12 is applied to the seal member 18 from the lower side to the upper side, so that the gap between the upper end surface of the seal member 18 and the shaft support portion end surface 3d of the orbiting scroll 3 is increased. In addition to sealing, a force corresponding to the pressure difference is applied from the inside to the outside to seal between the outer peripheral side of the seal member 18 and the outer peripheral surface of the ring-shaped groove of the frame 4. Thereby, the shaft support portion 3c and the main shaft support of the orbiting scroll 3 are mixed without mixing most of the lubricating oil 13 supplied from the oil supply hole 10 of the rotary shaft 7 into the central space 19 with the compressed gas in the sealed container. The portion 9 is lubricated and returned to the inner bottom portion of the sealed container 1 via the oil drain pipe 20.

なお、中央部空間19と旋回スクロール3の軸支持部3cと排油パイプ20内は、ポンプ作用による昇圧効果と軸支持部3c、9や隙間部通過による減圧効果を受けるものの、おおよそ吐出圧程度の圧力空間となっている。   The central space 19, the shaft support portion 3 c of the orbiting scroll 3, and the oil drain pipe 20 are subjected to a pressure increase effect due to the pump action and a pressure reduction effect due to the passage through the shaft support portions 3 c and 9 and the gap portion, but approximately the discharge pressure level. It is a pressure space.

ここで、給油経路の一部を構成する配管である排油パイプ20を密閉容器1の外部に引出して外気と熱交換するように設けられている。その排油パイプ20は、外気と良好に熱交換するように、銅やアルミなどの熱伝導の良好な蛇行パイプで構成されている。かかる構成によって、圧縮機運転中に高温となる圧縮機内部で加熱された潤滑油13を圧縮機外部で外気温度と熱交換させ、冷却することができる。冷却された潤滑油13は、圧縮機内を循環することによって、圧縮機内部を冷却し、特に電動機の発熱量を吸熱し、電動機効率を高効率に維持させ、圧縮機の性能を向上させるとともに、軸支持部3c、9や摺動部の発熱量を吸熱することによって、信頼性を向上させることができる。本実施形態では、軸支持部3c、9を潤滑した後の給油経路の一部を構成する排油パイプ20を密閉容器1外に引出して外気と熱交換するように設けているので、最も温度上昇された潤滑油を外気で冷却することができ、密閉容器内に貯留された潤滑油を外気で冷却する場合に比較してその冷却性能を格段に向上することができる。   Here, an oil drain pipe 20 that is a pipe constituting a part of the oil supply path is drawn out of the sealed container 1 so as to exchange heat with the outside air. The oil draining pipe 20 is constituted by a meandering pipe having good heat conduction such as copper or aluminum so as to exchange heat with the outside air. With such a configuration, the lubricating oil 13 heated inside the compressor that becomes a high temperature during the operation of the compressor can be cooled by exchanging heat with the outside air temperature outside the compressor. The cooled lubricating oil 13 circulates in the compressor to cool the inside of the compressor, in particular, to absorb the heat generated by the motor, maintain the motor efficiency at a high efficiency, and improve the performance of the compressor. Reliability can be improved by absorbing heat generated by the shaft support portions 3c and 9 and the sliding portion. In the present embodiment, the oil drain pipe 20 that constitutes a part of the oil supply path after lubricating the shaft support portions 3c and 9 is provided so as to be drawn out of the sealed container 1 and to exchange heat with the outside air. The raised lubricating oil can be cooled with the outside air, and the cooling performance can be remarkably improved as compared with the case where the lubricating oil stored in the sealed container is cooled with the outside air.

また、従来の課題として説明したように、停止中に密閉容器内に貯留された潤滑油に作動流体が溶け込み、この溶け込んだ作動流体が起動時に電動機などの発熱により加熱されて蒸発することにより、圧縮機内部が外気温度より低い状態となる。本実施形態では、この低温である潤滑油13を圧縮機外部で外気と熱交換させて加熱することにより、圧縮機内部の温度上昇を促進し、空調機または冷凍機の運転立ち上げを速めることができる。しかも、潤滑油を加熱してその粘性を低下させることによって、軸支持部や摺動部の撹拌損失を低減させることができるとともに、軸支持部や摺動部の破損などを防止できる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図2用いて説明する。図2は本発明の第2実施形態の容積形圧縮機の縦断面図である。この第2実施形態は、次に述べる点で第1実施形態と相違するものであり、その他の点については第1実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
In addition, as described as a conventional problem, the working fluid is dissolved in the lubricating oil stored in the sealed container during the stop, and the melted working fluid is heated by the heat generated by the electric motor or the like at the time of start-up to evaporate, The inside of the compressor becomes lower than the outside air temperature. In the present embodiment, the low-temperature lubricating oil 13 is heated by exchanging heat with the outside air outside the compressor, thereby promoting the temperature rise inside the compressor and speeding up the start-up of the air conditioner or the refrigerator. Can do. Moreover, by heating the lubricating oil and reducing its viscosity, it is possible to reduce the stirring loss of the shaft support portion and the sliding portion, and to prevent the shaft support portion and the sliding portion from being damaged.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a positive displacement compressor according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in the points described below, and the other points are basically the same as those in the first embodiment, so that the duplicate description is omitted.

本実施形態では、密閉容器1外に引出した排油パイプ20の近傍にファン21を設置し、その排油パイプ20を外気と強制的に熱交換させ、潤滑油の冷却をより積極的に促進するようにしたものである。かかる構成によって、潤滑油13をさらに低温にすることができ、電動機効率の向上及び信頼性の向上をより一層図ることができる。   In the present embodiment, a fan 21 is installed in the vicinity of the oil drain pipe 20 drawn out of the sealed container 1, and the oil drain pipe 20 is forced to exchange heat with the outside air, thereby more actively promoting cooling of the lubricating oil. It is what you do. With this configuration, the lubricating oil 13 can be further cooled, and the motor efficiency and reliability can be further improved.

なお、当該容積形圧縮機が用いられる冷凍サイクルの熱源側熱交換器を外気と熱交換させる熱源側ファンを、前記密閉容器外に引出した配管を外気と強制的に熱交換させるファンとして用いてもよい。その場合には、設備費用や設備スペースの増大を抑制しつつ、電動機効率の向上及び信頼性の向上をより一層図ることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図3用いて説明する。図3は本発明の第3実施形態の容積形圧縮機の縦断面図である。この第3実施形態は、次に述べる点で第1実施形態と相違するものであり、その他の点については第1実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
The heat source side heat exchanger of the refrigeration cycle in which the positive displacement compressor is used is used as a fan for forcibly exchanging heat with the outside of the pipe drawn out of the sealed container. Also good. In that case, it is possible to further improve the efficiency and reliability of the motor while suppressing an increase in equipment cost and equipment space.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a positive displacement compressor according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first embodiment in the following points, and the other points are basically the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.

本実施形態では、密閉容器1外に引出した排油パイプ20を起動時のみ加熱するヒータ22を設け、起動時における潤滑油の加熱をより積極的に促進するようにしたものである。かかる構成によって、潤滑油13をより素早く加熱し、さらに外気温度以上に加熱することにより、空調機または冷凍機の運転立ち上げをより効果的に速めることができる。   In the present embodiment, a heater 22 that heats the drain oil pipe 20 drawn out of the hermetic container 1 only at the time of start-up is provided, and heating of the lubricating oil at the time of start-up is more actively promoted. With such a configuration, the start-up of the air conditioner or the refrigerator can be more effectively accelerated by heating the lubricating oil 13 more quickly and further by heating to the outside air temperature or higher.

なお、本発明は、上述した実施形態に開示した形態に限られるものではなく、公知技術などに基づく変更を許容するものである。   Note that the present invention is not limited to the form disclosed in the above-described embodiment, but allows modifications based on known techniques.

本発明の第1実施形態の容積形圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a positive displacement compressor of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の容積形圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the positive displacement compressor of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の容積形圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the positive displacement compressor of 3rd Embodiment of this invention. 従来の容積形圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional positive displacement compressor.

符号の説明Explanation of symbols

1…密閉容器、2…固定スクロール、2a…固定スクロール・ラップ、2b…鏡板、2c…吸込口、2d…吐出口、3…旋回スクロール、3a…ラップ、3b…鏡板、3c…軸支持部、3d…軸支持部端面、4…フレーム、5…ステータ、6…ロータ、7…回転軸、8…オルダムリング、9…主軸支持部、10…給油孔、11…バランスウェイト、12…外周部空間、13…潤滑油、14…圧縮室、15…吸込パイプ、16…吐出空間、17…吐出パイプ、18…シール部材、19…中央部空間、20…排油パイプ、21…給油ポンプ、22…冷却ファン、23…加熱ヒータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sealed container, 2 ... Fixed scroll, 2a ... Fixed scroll wrap, 2b ... End plate, 2c ... Suction port, 2d ... Discharge port, 3 ... Turning scroll, 3a ... Wrap, 3b ... End plate, 3c ... Shaft support part, 3d ... End surface of the shaft support portion, 4 ... Frame, 5 ... Stator, 6 ... Rotor, 7 ... Rotating shaft, 8 ... Oldham ring, 9 ... Main shaft support portion, 10 ... Oil supply hole, 11 ... Balance weight, 12 ... Outer space , 13 ... Lubricating oil, 14 ... Compression chamber, 15 ... Suction pipe, 16 ... Discharge space, 17 ... Discharge pipe, 18 ... Seal member, 19 ... Central space, 20 ... Oil discharge pipe, 21 ... Oil supply pump, 22 ... Cooling fan, 23 ... heater.

Claims (5)

密閉容器内に圧縮部とこの圧縮部を駆動する駆動部とを収納し、
前記密閉容器内に貯留された潤滑油を軸支持部を通して強制的に循環する給油経路を有する容積形圧縮機において、
前記給油経路の一部を構成する配管を前記密閉容器外に引出して外気と熱交換するように設けたことを特徴とする容積形圧縮機。
A compression unit and a drive unit that drives the compression unit are housed in a sealed container,
In the positive displacement compressor having an oil supply path for forcibly circulating the lubricating oil stored in the sealed container through the shaft support,
A positive displacement compressor characterized in that a pipe constituting a part of the oil supply path is provided so as to be drawn out of the hermetic container to exchange heat with outside air.
請求項1に記載の容積形圧縮機において、軸支持部を潤滑した後の前記給油経路の一部を構成する配管を前記密閉容器外に引出して外気と熱交換するように設けたことを特徴とする容積形圧縮機。   2. The positive displacement compressor according to claim 1, wherein a pipe constituting a part of the oil supply path after the shaft support portion is lubricated is drawn out of the hermetic container to exchange heat with outside air. The positive displacement compressor. 請求項1または2に記載の容積形圧縮機において、前記密閉容器外に引出した配管を外気と強制的に熱交換させるファンを備えたことを特徴とする容積形圧縮機。   3. The positive displacement compressor according to claim 1, further comprising a fan for forcibly exchanging heat between the pipe drawn out of the sealed container and outside air. 請求項3に記載の容積形圧縮機において、当該容積形圧縮機が用いられる冷凍サイクルの熱源側熱交換器を外気と熱交換させる熱源側ファンを、前記密閉容器外に引出した配管を外気と強制的に熱交換させるファンとして用いたことを特徴とする容積形圧縮機。   4. The positive displacement compressor according to claim 3, wherein a heat source side fan for exchanging heat with the outside air of a heat source side heat exchanger of a refrigeration cycle in which the positive displacement compressor is used, and a pipe led out of the hermetic container are outside air. A positive displacement compressor characterized by being used as a fan for forcibly exchanging heat. 請求項1から4の何れかに記載の容積形圧縮機において、前記密閉容器外に引出した配管を起動時のみ加熱するヒータを設けたことを特徴とする容積形圧縮機。
5. The positive displacement compressor according to claim 1, further comprising a heater that heats a pipe drawn out of the hermetic container only at the time of start-up.
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