JP2011226447A

JP2011226447A - Scroll compressor and refrigerating cycle device

Info

Publication number: JP2011226447A
Application number: JP2010099361A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Konno; 雅嗣近野; Mutsunori Matsunaga; 睦憲松永; Takeshi Tsuchiya; 豪土屋; Shigeji Miyake; 成志三宅; Eiji Sato; 英治佐藤; Yuichi Yanase; 裕一柳瀬; Makoto Aoki; 誠青木
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP5455763B2; CN102235354A; CN102235354B

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that the deflection of a shaft should be suppressed in a small level in order to secure the performance and reliability of a compressor.SOLUTION: In the compressor, a balance weight is arranged at a position closer to a turning scroll in order to reduce the deflection of the shaft. The balance weight is stored in a frame by dividing the frame for the purpose. The compressor can cope with high-speed application while the deflection of the shaft is suppressed and the low-speed performance of the compressor is maintained since action points of a centrifugal force acted on the turning scroll and the balance weight can be brought close by preparing the balance weight in the frame by dividing the frame.

Description

本発明は冷凍用や空調用などの冷凍サイクルに使用される冷媒圧縮機、或いは空気やその他のガスを圧縮するガス圧縮機として好適なスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor suitable as a refrigerant compressor used in a refrigeration cycle for refrigeration or air conditioning, or a gas compressor for compressing air or other gas.

スクロール圧縮機は、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設した旋回スクロールとを有している。両スクロールのラップを対向させて配置し、噛み合わせて、旋回スクロールを旋回させて互いのラップ間に形成される複数の圧縮室の容積を順次縮小させることにより、スクロール圧縮機は冷凍サイクルにおけるガス冷媒などの流体を圧縮する。 The scroll compressor has a fixed scroll in which a spiral wrap is erected on a base plate, and a turning scroll in which a spiral wrap is erected on an end plate. By arranging the scroll wraps to face each other, meshing them, turning the orbiting scroll to sequentially reduce the volume of the plurality of compression chambers formed between the laps, the scroll compressor can be used as a gas in the refrigeration cycle. Compresses fluid such as refrigerant.

この旋回スクロールの旋回運動により、クランク部を有するシャフトには遠心力が作用する。この遠心力を打ち消すため、特許文献１に示すように、シャフトには一般的にバランスウエイトが設けられている。 Due to the orbiting motion of the orbiting scroll, centrifugal force acts on the shaft having the crank portion. In order to cancel out this centrifugal force, as shown in Patent Document 1, a balance weight is generally provided on the shaft.

特開２００５−１６３６８７号公報JP 2005-163687 A

圧縮機の性能および信頼性を確保するためには、シャフトのたわみを小さく抑える必要がある。 In order to ensure the performance and reliability of the compressor, it is necessary to keep the shaft deflection small.

シャフトのたわみを小さくするため、バランスウエイトを旋回スクロールにより近い位置に配置する。そのためにフレームを分割し、その内部にバランスウエイトを収納する。 In order to reduce the deflection of the shaft, the balance weight is arranged closer to the orbiting scroll. For this purpose, the frame is divided and the balance weight is stored inside.

シャフトの変形を抑制して、低速性能を維持しつつ高速化に対応できる圧縮機を提供できる。 It is possible to provide a compressor capable of suppressing the deformation of the shaft and supporting high speed while maintaining low speed performance.

本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor showing an embodiment of the present invention. 固定スクロールと旋回スクロールの噛み合い状態を示す平面図。The top view which shows the meshing state of a fixed scroll and a turning scroll. 従来のスクロール圧縮機の構造を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the conventional scroll compressor. シャフトのたわみを模式的に示した概念図。The conceptual diagram which showed the deflection | deviation of the shaft typically. 本発明の別の一実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor which shows another one Example of this invention. 本発明の一実施例を示す冷凍サイクルの概念図。The conceptual diagram of the refrigerating cycle which shows one Example of this invention.

図３はスクロール圧縮機の従来構造を示す縦断面図である。図３に示すように、固定スクロール（固定スクロール部材）７は、円板状の台板７ａと、この台板７ａの上に渦巻状に立設されたラップ７ｂと、台板７ａの外周側に位置し、ラップ７ｂの先端面と連続する鏡板面を有してラップ７ｂを囲む筒状の支持部７ｄとを有する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a conventional structure of the scroll compressor. As shown in FIG. 3, the fixed scroll (fixed scroll member) 7 includes a disk-shaped base plate 7a, a wrap 7b erected on the base plate 7a in a spiral shape, and an outer peripheral side of the base plate 7a. And a cylindrical support portion 7d that has an end plate surface continuous with the tip surface of the wrap 7b and surrounds the wrap 7b.

ラップ７ｂが立設された台板７ａの表面は、ラップ７ｂの間にあるため歯底７ｃと呼ばれる。また、支持部７ｄが、旋回スクロール（旋回スクロール部材）８の鏡板８ａと接する面は、固定スクロール７の鏡板面７ｅとなっている。固定スクロール７は、その支持部７ｄがボルト等によりフレーム１７に固定され、固定スクロール７と一体となったフレーム１７は溶接等の固定手段によりケース（密閉容器）９に固定されている。 The surface of the base plate 7a on which the wrap 7b is erected is called a tooth bottom 7c because it is between the wraps 7b. Further, the surface of the support portion 7 d that contacts the end plate 8 a of the orbiting scroll (orbiting scroll member) 8 is the end plate surface 7 e of the fixed scroll 7. The support portion 7d of the fixed scroll 7 is fixed to the frame 17 by bolts or the like, and the frame 17 integrated with the fixed scroll 7 is fixed to the case (sealed container) 9 by fixing means such as welding.

前記旋回スクロール８は、固定スクロール７に対向して配置され、固定スクロールのラップ７ｂと旋回スクロールのラップ８ｂとが噛み合わされて、フレーム１７内に旋回可能に設けられている。旋回スクロール８は、円板状の鏡板８ａ、この鏡板８ａの表面である歯底８ｃから立設された渦巻状のラップ８ｂ、及び鏡板８ａの背面中央に設けられたボス部８ｄとを有する。また、鏡板８ａの外周部の、固定スクロール７と接する表面が、旋回スクロール８の鏡板面８ｅとなっている。 The orbiting scroll 8 is disposed so as to face the fixed scroll 7, and the fixed scroll wrap 7 b and the orbiting scroll wrap 8 b are engaged with each other so that the orbiting scroll 8 is disposed in the frame 17. The orbiting scroll 8 has a disc-shaped end plate 8a, a spiral wrap 8b erected from a tooth bottom 8c which is the surface of the end plate 8a, and a boss portion 8d provided at the center of the rear surface of the end plate 8a. Further, the surface of the outer peripheral portion of the end plate 8 a that contacts the fixed scroll 7 is the end plate surface 8 e of the orbiting scroll 8.

ケース９は、固定スクロール７と旋回スクロール８からなるスクロール部、モータ部１６（１６ａ：回転子，１６ｂ：固定子）及び潤滑油などを内部に収納した密閉容器構造となっている。モータ部１６の回転子１６ａと一体に固定されたシャフト（回転軸）１０は、フレーム１７に主軸受５を介して回転自在に支持され、固定スクロール７の中心軸線と同軸となっている。 The case 9 has a sealed container structure in which a scroll unit including the fixed scroll 7 and the orbiting scroll 8, a motor unit 16 (16a: rotor, 16b: stator), lubricating oil, and the like are housed. A shaft (rotary shaft) 10 fixed integrally with the rotor 16 a of the motor unit 16 is rotatably supported by the frame 17 via the main bearing 5, and is coaxial with the central axis of the fixed scroll 7.

シャフト１０の先端にはクランク部１０ａが設けられており、このクランク部１０ａは旋回スクロール８のボス部８ｄに設けられた旋回軸受１１に挿入され、旋回スクロール８はシャフト１０の回転に伴い旋回可能に構成されている。旋回スクロール８の中心軸線は固定スクロール７の中心軸線に対して所定距離だけ偏心した状態となる。また、旋回スクロール８のラップ８ｂは、固定スクロール７のラップ７ｂに周方向に所定角度だけずらして重ね合わせられている。１２は、旋回スクロール８を固定スクロール７に対して、自転しないように拘束しながら相対的に旋回運動させるためのオルダムリングである。 A crank portion 10 a is provided at the tip of the shaft 10, and the crank portion 10 a is inserted into the orbiting bearing 11 provided on the boss portion 8 d of the orbiting scroll 8. The orbiting scroll 8 can be orbited as the shaft 10 rotates. It is configured. The center axis of the orbiting scroll 8 is decentered by a predetermined distance with respect to the center axis of the fixed scroll 7. The wrap 8b of the orbiting scroll 8 is overlapped with the wrap 7b of the fixed scroll 7 while being shifted by a predetermined angle in the circumferential direction. Reference numeral 12 denotes an Oldham ring for causing the orbiting scroll 8 to relatively rotate with respect to the fixed scroll 7 while restraining it from rotating.

図２は固定スクロールと旋回スクロールとの噛み合い状態を示す平面図で、図に示すように、ラップ７ｂ，８ｂの間には三日月状の複数の圧縮室１３（１３ａ，１３ｂ）が形成され、旋回スクロール８を旋回運動させると、各圧縮室は中央部に移動するに従い連続的に容積が縮小される。即ち、旋回スクロールラップ８ｂの内線側及び外線側に、それぞれ旋回内線側圧縮室１３ａ及び旋回外線側圧縮室１３ｂが形成される。２０は吸込室で、流体を吸入している途中の空間である。この吸込室２０は、旋回スクロール８の旋回運動の位相が進んで、流体の閉じ込みを完了した時点から圧縮室１３となる。 FIG. 2 is a plan view showing the meshing state of the fixed scroll and the orbiting scroll. As shown in the figure, a plurality of crescent-shaped compression chambers 13 (13a and 13b) are formed between the wraps 7b and 8b. When the scroll 8 is turned, the volume of each compression chamber is continuously reduced as it moves to the center. That is, the orbiting inner line side compression chamber 13a and the orbiting outer line side compression chamber 13b are formed on the inner line side and outer line side of the orbiting scroll wrap 8b, respectively. Reference numeral 20 denotes a suction chamber, which is a space in the middle of sucking fluid. The suction chamber 20 becomes the compression chamber 13 when the phase of the orbiting motion of the orbiting scroll 8 advances and the closing of the fluid is completed.

吸込ポート１４は、図２，図３に示すように、固定スクロール７に設けられている。この吸込ポート１４は吸込室２０と連通するように台板７ａの外周側に穿設されている。また、吐出ポート１５は、最内周側の圧縮室１３と連通するように固定スクロール７の台板７ａの渦巻中心付近に穿設されている。 The suction port 14 is provided in the fixed scroll 7 as shown in FIGS. The suction port 14 is formed on the outer peripheral side of the base plate 7 a so as to communicate with the suction chamber 20. Further, the discharge port 15 is formed near the spiral center of the base plate 7a of the fixed scroll 7 so as to communicate with the compression chamber 13 on the innermost peripheral side.

モータ部１６によりシャフト１０を回転駆動すると、シャフト１０のクランク１０ａから旋回軸受１１を介して旋回スクロール８に伝えられ、旋回スクロール８は固定スクロール７の中心軸線を中心に、所定距離の旋回半径をもって旋回運動する。この旋回運動時に旋回スクロール８が公転のみして自転しないように、オルダムリング１２によって拘束される。 When the shaft 10 is rotationally driven by the motor unit 16, it is transmitted from the crank 10 a of the shaft 10 to the orbiting scroll 8 via the orbiting bearing 11, and the orbiting scroll 8 has a turning radius of a predetermined distance around the central axis of the fixed scroll 7. Make a swivel motion. During this orbiting motion, the orbiting scroll 8 is restrained by the Oldham ring 12 so that it only revolves and does not rotate.

旋回スクロール８の旋回運動によって、各ラップ７ｂ，８ｂの間にできる圧縮室１３は中央に連続的に移動し、その移動に従って圧縮室１３の容積が連続的に縮小する。これにより、吸込ポート１４から吸込まれた流体（例えば、冷凍サイクルを循環する冷媒ガス）を各圧縮室１３内で順次圧縮し、圧縮された流体は吐出ポート１５からケース上部の吐出空間５４に吐出される。吐出された流体は、吐出空間５４からケース９内のモータ室５２に入り、吐出パイプ６から圧縮機外、例えば冷凍サイクルに供給される。 By the orbiting motion of the orbiting scroll 8, the compression chamber 13 formed between the laps 7b and 8b is continuously moved to the center, and the volume of the compression chamber 13 is continuously reduced according to the movement. As a result, the fluid sucked from the suction port 14 (for example, refrigerant gas circulating in the refrigeration cycle) is sequentially compressed in each compression chamber 13, and the compressed fluid is discharged from the discharge port 15 to the discharge space 54 above the case. Is done. The discharged fluid enters the motor chamber 52 in the case 9 from the discharge space 54 and is supplied from the discharge pipe 6 to the outside of the compressor, for example, to the refrigeration cycle.

潤滑油はケース９の底に貯留されており、シャフト１０の下端には容積型または遠心式の給油ポンプ２１を設けている。シャフトの回転とともに給油ポンプ２１も回転させ、潤滑油を給油ポンプケース２２に設けた潤滑油吸込口２５から吸入して、給油ポンプの吐出口２８から吐出する。吐出された潤滑油はシャフトに設けた貫通穴３を通って上部へ供給される。潤滑油の一部は、シャフト１０に設けた横穴２４を通って副軸受２３を潤滑し、ケース底部の油溜り５３に戻る。 Lubricating oil is stored at the bottom of the case 9, and a positive displacement or centrifugal oil pump 21 is provided at the lower end of the shaft 10. The oil pump 21 is also rotated with the rotation of the shaft, and the lubricating oil is sucked from the lubricating oil suction port 25 provided in the oil pump case 22 and discharged from the discharge port 28 of the oil pump. The discharged lubricating oil is supplied to the upper portion through a through hole 3 provided in the shaft. A portion of the lubricating oil lubricates the auxiliary bearing 23 through the lateral hole 24 provided in the shaft 10 and returns to the oil reservoir 53 at the bottom of the case.

その他大部分の潤滑油は、貫通穴３を通ってシャフト１０のクランク１０ａ上部に達し、クランク１０ａに設けた油溝５７を通って旋回軸受１１を潤滑する。そして旋回軸受１１の下部に設けた主軸受５を潤滑した後、排油穴２６ａ及び排油パイプ２６ｂを通ってケース底部へ戻る。ここで、油溝５７，旋回軸受１１で形成される空間および、主軸受５を収める空間（フレーム１７，シャフト１０，フレームシール５６，旋回スクロール８のボス部８ｄに設けられたつば形状の旋回ボス部材３４，シール部材３２で形成された空間）をあわせて第１の空間３３と呼ぶことにする。 Most of the other lubricating oil passes through the through hole 3 and reaches the upper part of the crank 10a of the shaft 10, and lubricates the slewing bearing 11 through an oil groove 57 provided in the crank 10a. And after lubricating the main bearing 5 provided in the lower part of the slewing bearing 11, it returns to a case bottom part through the oil drain hole 26a and the oil drain pipe 26b. Here, a space formed by the oil groove 57 and the orbiting bearing 11 and a space for accommodating the main bearing 5 (frame 17, shaft 10, frame seal 56, collar-shaped orbiting boss provided on the boss portion 8 d of the orbiting scroll 8. The space formed by the member 34 and the seal member 32) is collectively referred to as a first space 33.

この第１の空間３３は吐出圧力に近い圧力を有する空間である。主軸受５及び旋回軸受１１の潤滑のために第１の空間３３に流入した潤滑油の大部分は、排油穴２６ａ及び排油パイプ２６ｂを通ってケース底部へ戻るが、一部の潤滑油は、オルダムリング１２の潤滑、固定スクロール７と旋回スクロール８との摺動部の潤滑及びシールに必要な最低限の量が、シール部材３２の上端面と旋回ボス部材３４の端面間の油漏出手段を介して第２の空間である背圧室１８に入る。 The first space 33 is a space having a pressure close to the discharge pressure. Most of the lubricating oil flowing into the first space 33 for lubrication of the main bearing 5 and the slewing bearing 11 returns to the bottom of the case through the oil drain hole 26a and the oil drain pipe 26b. The minimum amount required for lubrication of the Oldham ring 12 and lubrication and sealing of the sliding portion between the fixed scroll 7 and the orbiting scroll 8 is an oil leak between the upper end surface of the seal member 32 and the end surface of the orbiting boss member 34. The back pressure chamber 18 which is the second space is entered through the means.

シール部材３２は、フレーム１７に設けられた円環溝３１に波状バネ（図示せず）と共に挿入されており、吐出圧力となっている第１の空間３３と、吸込圧力と吐出圧力の中間の圧力となっている背圧室１８とを仕切っている。前記油漏出手段は、旋回ボス部材３４に設けられた複数の穴３０と前記シール部材３２とで構成され、前記複数の穴３０は旋回スクロール８の旋回運動に伴いシール部材３２を跨いだ円運動を行い、第１の空間３３と背圧室１８との間を移動する。 The seal member 32 is inserted into an annular groove 31 provided in the frame 17 together with a wave spring (not shown), and has a first space 33 serving as a discharge pressure and an intermediate between the suction pressure and the discharge pressure. It partitions the back pressure chamber 18 that is in pressure. The oil leakage means includes a plurality of holes 30 provided in the orbiting boss member 34 and the seal member 32, and the plurality of holes 30 moves circularly across the seal member 32 along with the orbiting movement of the orbiting scroll 8. To move between the first space 33 and the back pressure chamber 18.

これにより、第１の空間３３の潤滑油を穴３０に溜め、背圧室１８に間欠的に移送して排出することにより、必要最小限の油を背圧室１８に導くことができる。複数の穴３０の代わりにスリットなどを設けて背圧室への油漏出手段としてもよい。 As a result, the lubricating oil in the first space 33 is accumulated in the hole 30, intermittently transferred to the back pressure chamber 18 and discharged, whereby the minimum necessary oil can be guided to the back pressure chamber 18. Instead of the plurality of holes 30, slits or the like may be provided as oil leakage means to the back pressure chamber.

背圧室１８に入った潤滑油は、背圧が高くなると、背圧室１８と圧縮室１３とを連通する背圧孔３５を通って圧縮室１３へ入り、吐出ポート１５から吐出され、一部は、例えば冷媒ガスと共に吐出パイプ６から冷凍サイクルへ吐出され、残りはケース９内で冷媒ガスと分離されてケース底の油溜り５３に貯留される。 When the back pressure increases, the lubricating oil that has entered the back pressure chamber 18 enters the compression chamber 13 through the back pressure hole 35 that connects the back pressure chamber 18 and the compression chamber 13, and is discharged from the discharge port 15. For example, the part is discharged together with the refrigerant gas from the discharge pipe 6 to the refrigeration cycle, and the remainder is separated from the refrigerant gas in the case 9 and stored in the oil sump 53 at the bottom of the case.

なお、上記で説明したように前記第１の空間３３と背圧室１８と油漏出手段を備えることで、各軸受部に必要な給油量と圧縮室に必要な給油量を独立に制御することができるため、圧縮室給油量の適正化が可能となり高効率な圧縮機を得ることができる。 As described above, by providing the first space 33, the back pressure chamber 18, and the oil leakage means, the amount of oil required for each bearing portion and the amount of oil required for the compression chamber can be controlled independently. Therefore, the amount of oil supplied to the compression chamber can be optimized and a highly efficient compressor can be obtained.

以上のような構造のスクロール圧縮機において、シャフト１０を回転駆動すると、旋回スクロール８が旋回運動するため、シャフト１０のクランク１０ａには遠心力が作用する。この遠心力を打ち消すため、バランスウエイト５５とカウンタウエイト５８がシャフト１０に設けられている。これらのウエイトにより、シャフト１０に作用する力およびモーメントを打ち消し、静的および動的なバランスをとっている。 In the scroll compressor having the above-described structure, when the shaft 10 is rotationally driven, the orbiting scroll 8 performs the orbiting motion, so that centrifugal force acts on the crank 10 a of the shaft 10. In order to counteract this centrifugal force, a balance weight 55 and a counterweight 58 are provided on the shaft 10. These weights cancel the forces and moments acting on the shaft 10 to achieve a static and dynamic balance.

ここで、旋回スクロール８の遠心力とバランスウエイト５５の遠心力の作用点間の距離ｄ（図１，図３，図５参照）が長いと、シャフト１０のたわみが大きくなる。図４にシャフト１０のたわみの概念図を示す。図４の縦軸はシャフト１０のたわみ量、横軸はシャフトの位置を示し、左側がシャフト上部（図１，図３，図５でいう上部）、右側がシャフト下部（図１，図３，図５でいう下部）を表す。従来構造において前記第１の空間３３を有する場合、バランスウエイト５５は主軸受５の下部に配置する以外に場所がなく、荷重の作用点間距離ｄがシャフト１０の軸径に比べて長くなるため、図４中の破線６０のようにたわみが大きくなってしまう。 Here, if the distance d (see FIGS. 1, 3, and 5) between the centrifugal force of the orbiting scroll 8 and the centrifugal force of the balance weight 55 is long, the deflection of the shaft 10 increases. FIG. 4 shows a conceptual diagram of the deflection of the shaft 10. The vertical axis in FIG. 4 indicates the amount of deflection of the shaft 10, the horizontal axis indicates the position of the shaft, the left side is the upper part of the shaft (upper part in FIGS. 1, 3 and 5), and the right side is the lower part of the shaft (FIGS. 1, 3 and 3). (Lower part in FIG. 5). In the case of having the first space 33 in the conventional structure, the balance weight 55 has no place other than being disposed below the main bearing 5, and the distance d between the acting points of the load is longer than the shaft diameter of the shaft 10. The deflection becomes large as indicated by a broken line 60 in FIG.

そこで本実施例では、図１に示すように、フレーム１７を上部１７ａと下部１７ｂに分割し、その間にバランスウエイト５５を配置する構成となっている。フレーム１７を分割することで、バランスウエイト５５を旋回スクロール８と主軸受５との間に配置することが可能となり、作用点間距離ｄをシャフト１０の軸径と同程度まで短くすることができる。このため、シャフト１０のたわみを小さく抑えることができる。この方法によると、バランスウエイト５５の外径が、主軸受５あるいはシール部材３２の外径よりも大きい場合においても、旋回スクロール８と主軸受５の間にバランスウエイト５５を配置することができる。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the frame 17 is divided into an upper part 17a and a lower part 17b, and a balance weight 55 is arranged between them. By dividing the frame 17, the balance weight 55 can be disposed between the orbiting scroll 8 and the main bearing 5, and the distance d between the operating points can be shortened to the same extent as the shaft diameter of the shaft 10. . For this reason, the deflection of the shaft 10 can be kept small. According to this method, even when the outer diameter of the balance weight 55 is larger than the outer diameter of the main bearing 5 or the seal member 32, the balance weight 55 can be disposed between the orbiting scroll 8 and the main bearing 5.

なお、図５に示すように、フレーム１７を分割するのではなく、シール部材３２を収容する部材６５を、フレーム１７に圧入等の手段により固定する構成でもよい。この場合は、フレーム１７における、主軸受５の圧入部６６およびオルダムリング１２との摺動部６７を同時に加工できるので、フレーム１７を上下部に分割する構成よりも圧縮機の組立精度が向上する。 In addition, as shown in FIG. 5, the structure which fixes the member 65 which accommodates the sealing member 32 to the flame | frame 17 by means, such as press injection, may be sufficient instead of dividing | segmenting the flame | frame 17. As shown in FIG. In this case, since the press-fit portion 66 of the main bearing 5 and the sliding portion 67 with the Oldham ring 12 in the frame 17 can be processed at the same time, the assembly accuracy of the compressor is improved as compared with the configuration in which the frame 17 is divided into upper and lower portions. .

以上説明した構成によると、図４中の６１のように、シャフト１０のたわみを従来構造に比べて小さく抑えることができる。 According to the configuration described above, the deflection of the shaft 10 can be reduced as compared with the conventional structure, as indicated by 61 in FIG.

実施例によれば、シャフト１０のたわみ量は、圧縮機の性能および信頼性に大きな影響を及ぼすスクロールラップの径方向すき間δｒ（図２参照）の設計自由度を制限する。例えば、空調用圧縮機においては、低速低負荷である中間条件での性能向上が、年間を通じた消費電力量低減のために重要となる。この中間条件においては、低速であるため漏れ損失が増大しやすく、できるだけ径方向すき間δｒを小さくして漏れを抑える必要がある。 According to the embodiment, the amount of deflection of the shaft 10 limits the degree of freedom in designing the radial gap δr (see FIG. 2) of the scroll wrap that greatly affects the performance and reliability of the compressor. For example, in an air-conditioning compressor, performance improvement under intermediate conditions of low speed and low load is important for reducing power consumption throughout the year. Under these intermediate conditions, since the speed is low, leakage loss tends to increase, and it is necessary to reduce leakage by reducing the radial clearance δr as much as possible.

さらに別の要求として、圧縮機の高速化により運転範囲を拡大し、より使い勝手のよい空調機を提供することも求められる。圧縮機の高速化に伴い、旋回スクロール８およびバランスウエイト５５に作用する遠心力が増大するため、シャフト１０のたわみは大きくなる。そしてシャフト１０のたわみ量が径方向すき間δｒより大きくなると、旋回スクロール８のラップ８ｂは固定スクロール７のラップ７ｂに接触する。さらにたわみが大きくなると、旋回軸受１１や主軸受５とシャフト１０との軸受すき間でも逃げ切れなくなり、ラップ破損や軸受のかじり，焼き付き等が発生する恐れがあり、信頼性が確保できない。 As another requirement, it is also required to expand the operating range by increasing the speed of the compressor and to provide a more convenient air conditioner. As the compressor speed increases, the centrifugal force acting on the orbiting scroll 8 and the balance weight 55 increases, so that the deflection of the shaft 10 increases. When the amount of deflection of the shaft 10 becomes larger than the radial clearance δr, the wrap 8 b of the orbiting scroll 8 comes into contact with the wrap 7 b of the fixed scroll 7. If the deflection is further increased, the bearing clearance between the slewing bearing 11 or the main bearing 5 and the shaft 10 cannot be escaped, and there is a risk of lap breakage, bearing galling, seizure, etc., and reliability cannot be ensured.

つまり、低速運転時の圧縮機性能を確保するためには、径方向すき間δｒを小さくする必要があるが、小さく設定した場合に、高速運転時のシャフト１０のたわみが大きいと、ラップや軸受に不具合が発生し、高速運転時の信頼性が確保できない。よって低速性能，高速での信頼性を両立させるためには、シャフト１０のたわみを小さく抑えることが重要となる。 That is, in order to ensure the compressor performance during low-speed operation, it is necessary to reduce the radial clearance δr. Failure occurs and reliability during high-speed operation cannot be secured. Therefore, in order to achieve both low speed performance and high speed reliability, it is important to keep the deflection of the shaft 10 small.

その点、本実施例においては、以上述べてきたようにシャフトのたわみを小さく抑えることができるため、圧縮機の性能および信頼性を向上することが可能となる。 In this respect, in the present embodiment, as described above, since the deflection of the shaft can be suppressed, it is possible to improve the performance and reliability of the compressor.

なお、別の実施例として、上記構成に加えて、図１および図５中の追加ウエイト５９を配置することで、シャフト１０の変形モードを変え、たわみ量をより低減することができる。これは、凸型にたわむシャフト１０のたわみの頂点付近に、逆方向へたわませようとする追加ウエイト５９を配置するものである。これにより図４中の６２に示すような変形モードおよびたわみ量となり、たわみをより小さく抑えることができる。 As another embodiment, in addition to the above configuration, the additional weight 59 in FIGS. 1 and 5 can be arranged to change the deformation mode of the shaft 10 and further reduce the amount of deflection. In this configuration, an additional weight 59 that is to be deflected in the reverse direction is disposed near the apex of the deflection of the shaft 10 that is bent in a convex shape. As a result, the deformation mode and the amount of deflection are as indicated by 62 in FIG. 4, and the deflection can be further reduced.

また、図１および図５に示すように、バランスウエイト５５を配置した空間６８に冷媒ガスを流入させる通路６９を設けてもよい。空間６８内の圧力は、液体の油が排油パイプ２６ｂを自由落下するヘッドの分だけ、吐出圧力である圧縮機ケース９内の圧力よりも僅かに低い。よって前記通路６９を、例えばケース９内と空間６８を連通させるようにフレーム１７に設けることで、空間６８内にケース９内の冷媒ガスを流入させることができる。 Further, as shown in FIGS. 1 and 5, a passage 69 through which refrigerant gas flows into the space 68 in which the balance weight 55 is disposed may be provided. The pressure in the space 68 is slightly lower than the pressure in the compressor case 9, which is the discharge pressure, by the amount of the head in which liquid oil freely falls through the oil drain pipe 26b. Therefore, by providing the passage 69 in the frame 17 so that the inside of the case 9 and the space 68 are communicated, for example, the refrigerant gas in the case 9 can flow into the space 68.

本構成により、空間６８内に液体である油のみが充満してそれをバランスウエイト５５が撹拌する場合に対し、冷媒ガスを流入させて液体と気体が混在した状態とするため、バランスウエイトによる撹拌損失を低減することができる。なお、一度吐出圧力まで圧縮した冷媒ガスを、吐出圧力よりわずかに圧力の低い空間６８に流入させるだけなので、冷媒ガスを再膨張させることによる圧縮機性能の低下は微小である。 With this configuration, in contrast to the case where the space 68 is filled with only liquid oil and the balance weight 55 is agitated, the refrigerant gas is introduced to bring the liquid and gas into a mixed state. Loss can be reduced. Note that the refrigerant gas once compressed to the discharge pressure is only allowed to flow into the space 68 whose pressure is slightly lower than the discharge pressure, so that the deterioration of the compressor performance due to re-expansion of the refrigerant gas is very small.

以上説明してきた圧縮機１と、凝縮器４０，膨張弁４１，蒸発器４２，四方弁４３を用いて、図６に示すように空調用の冷凍サイクルを構成することで、年間を通じた消費電力量が小さく、かつ運転範囲の広い使い勝手のよい空調機を提供することができる。 By using the compressor 1, the condenser 40, the expansion valve 41, the evaporator 42, and the four-way valve 43 described above to configure an air conditioning refrigeration cycle as shown in FIG. 6, power consumption throughout the year is achieved. An easy-to-use air conditioner with a small amount and a wide operating range can be provided.

１圧縮機
３貫通穴
５主軸受
６吐出パイプ
７固定スクロール
７ａ台板
７ｂ，８ｂラップ
７ｃ，８ｃ歯底
７ｄ支持部
７ｅ，８ｅ鏡板面
８旋回スクロール
８ａ鏡板
８ｄボス部
９ケース（密閉容器）
１０シャフト（回転軸）
１０ａクランク部
１１旋回軸受
１２オルダムリング
１３圧縮室
１３ａ旋回内線側圧縮室
１３ｂ旋回外線側圧縮室
１４吸込ポート
１５吐出ポート
１６モータ部
１６ａ回転子
１６ｂ固定子
１７フレーム
１７ａ上部
１７ｂ下部
１８背圧室
２０吸込室
２１給油ポンプ
２２給油ポンプケース
２３副軸受
２４横穴
２５潤滑油吸込口
２６ａ排油穴
２６ｂ排油パイプ
２８給油ポンプの吐出口
３０穴
３１円環溝
３２シール部材
３３第１の空間
３４旋回ボス部材
３５背圧孔
４０凝縮器
４１膨張弁
４２蒸発器
４３四方弁
５２モータ室
５３油溜り
５４吐出空間
５５バランスウエイト
５６フレームシール
５７油溝
５８カウンタウエイト
５９追加ウエイト
６５シール部材３２を収容する部材
６６圧入部
６７摺動部
６８空間
６９冷媒ガスを流入させる通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 3 Through-hole 5 Main bearing 6 Discharge pipe 7 Fixed scroll 7a Base plate 7b, 8b Lap 7c, 8c Tooth bottom 7d Support part 7e, 8e End plate surface 8 Orbiting scroll 8a End plate 8d Boss part 9 Case (sealed container)
10 Shaft (Rotating shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a Crank part 11 Slewing bearing 12 Oldham ring 13 Compression chamber 13a Turning inner line side compression chamber 13b Turning outer line side compression chamber 14 Suction port 15 Discharge port 16 Motor part 16a Rotor 16b Stator 17 Frame 17a Upper part 17b Lower part 18 Back pressure chamber 20 Suction chamber 21 Oil pump 22 Oil pump case 23 Sub bearing 24 Side hole 25 Lubricating oil suction port 26a Oil drain hole 26b Oil drain pipe 28 Oil pump discharge port 30 Hole 31 annular groove 32 Seal member 33 First space 34 Swivel boss Member 35 Back pressure hole 40 Condenser 41 Expansion valve 42 Evaporator 43 Four-way valve 52 Motor chamber 53 Oil reservoir 54 Discharge space 55 Balance weight 56 Frame seal 57 Oil groove 58 Counterweight 59 Additional weight 65 Member 66 for accommodating the seal member 32 Press-in part 67 Sliding part 68 Space 69 Refrigerant gas Passage to enter

Claims

A scroll compressor having a fixed scroll and a turning scroll fixed to a frame,
A first space at the center of the rear surface of the orbiting scroll that has a pressure close to the discharge pressure and into which the lubricating oil stored in the bottom of the hermetic container is guided, and the discharge pressure and suction provided on the rear surface of the orbiting scroll A seal portion that partitions the second space that is a pressure between the pressures;
Means for leaking lubricating oil from the first space to the second space;
A balance weight disposed closer to the orbiting scroll than the main bearing;
The scroll compressor characterized by having.

In claim 1,
The outer diameter of the balance weight is larger than the diameter of the seal part or the diameter of the main bearing, and is arranged between the seal part and the main bearing.

In claim 1,
The scroll compressor according to claim 1, wherein the balance weight is divided between the frame and the fixed scroll.

In claim 3,
A scroll compressor characterized in that a member constituting the seal portion is fixed to the frame.

In claim 1,
A shaft for turning the orbiting scroll is driven by a motor and is supported by the frame, and has an additional balance weight disposed in a direction opposite to the balance weight with respect to the bearing position. Scroll compressor.

In claim 1,
A scroll compressor characterized in that a communication path for introducing a gas having a pressure higher than that of the space is provided in a space for accommodating the balance weight.

The scroll compressor according to claim 6, wherein the communication path is provided in a frame for introducing a gas having a discharge pressure in the sealed container.

A refrigerating cycle device for air conditioning configured using the scroll compressor according to any one of claims 1 to 7.