JP4222044B2

JP4222044B2 - Scroll compressor

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Publication number: JP4222044B2
Application number: JP2003025791A
Authority: JP
Inventors: 隆司上川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: CN2714848Y; JP2004239070A; CN1651768A; CN100412381C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール型圧縮機に関し、特に、吐出温度の過上昇による潤滑不良を防止するための対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルで冷媒ガスを圧縮する圧縮機として、スクロール型圧縮機が使用されている。このスクロール型圧縮機は、ケーシング内に固定スクロールと旋回スクロールとを備えている。両スクロールは、それぞれ端板と、この端板に突設された渦巻き状のラップとを有している。固定スクロールは、ケーシングに固定される一方、旋回スクロールは、駆動軸の偏心部に連結されることで公転可能となっている。この旋回スクロールは、そのラップが固定スクロールのラップと噛み合った状態で自転することなく公転のみを行う。これにより、両スクロールの間に形成された圧縮室が連続的に収縮し、圧縮室内のガスを圧縮する。
【０００３】
ところで、上記スクロール型圧縮機においては、例えば特許文献１に開示されているように、圧縮室から吐出される流体の温度が過度に上昇し得ることが知られている。つまり、例えば、冷媒回路の膨張弁を閉鎖した状態で圧縮機を運転するポンプダウン運転時等の場合に、吐出冷媒の温度が異常昇温することがある。これは、圧縮機の吐出側の圧力が高いままで吸入側の圧力だけが低下してゆき、圧縮比が通常の運転時に比べて異常に大きくなるからである。
【０００４】
そして、吐出冷媒が異常昇温すると、スクロールのラップが熱膨張してその先端面と端板との面圧が過大となり、ラップや端板が摩耗したり、損傷するおそれがある。また、スクロール同士の摺動により生ずる摩擦熱も増大するため、吐出温度の上昇と相まって油温が上昇し、冷凍機油の劣化が促進されて潤滑不良の原因となるおそれもある。
【０００５】
このような異常昇温によって生ずる問題を解決すべく、上記特許文献１に開示されたスクロール型圧縮機では、高温の吐出冷媒を駆動モータが配設された低圧部に漏洩させることにより、この駆動モータを昇温させて圧縮機を停止させるようにしている。
【０００６】
具体的に、この圧縮機において、ケーシング内は、低圧の吸入冷媒で満たされた低圧部となっており、この低圧部内に駆動モータが配設されている。一方、圧縮室から吐出された冷媒が流れる吐出通路には、低圧部に連通する分岐通路が接続されている。この吐出通路における分岐通路の接続部には、バイメタル式弁が配設されている。このバイメタル式弁は、吐出冷媒の温度が過度に上昇すると開放するようになっている。これにより、吐出冷媒の温度が過度に上昇したときにはバイメタル式弁が作動し、高温の吐出冷媒が低圧部へと導かれて駆動モータの温度を上昇させる。そして、モータ保護用の温度センサが駆動モータの昇温を感知することで圧縮機を停止させ、吐出温度の高い状態で圧縮機が運転され続けるのを回避している。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０８４１０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された従来のものでは、吐出温度が過上昇したときに駆動モータを停止する構成であるので、ポンプダウンの完了までに長時間を要するという問題がある。また、圧縮機の起動と停止が繰り返されることとなるために、圧縮機の信頼性を損なうおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吐出温度がある程度高くなった状態でも潤滑不良を起こすことなくスクロール型圧縮機の運転を継続可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、スクロール（21,22）の少なくとも一方における端板（21a,22a）に、圧縮機構（15）へ潤滑油を供給するための油供給路（49）に連通可能に形成されるとともにラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍に開口する油通路（51）と、圧縮機構（15）で圧縮された流体の温度に応じて変形することにより、該流体の温度が所定値以上のときにだけ上記油通路（51）での潤滑油の流通を許容する弁部材（55）とを備えるようにしたものである。
【００１１】
具体的に、請求項１の発明は、ケーシング（11）と、端板（21a,22a）に渦巻き状のラップ（21b,22b）が立設された一対のスクロール（21,22）を備えて上記ケーシング（11）内に設置される圧縮機構（15）と、上記ケーシング（11）内に貯溜された潤滑油を上記圧縮機構（15）へ供給するための油供給路（49）とを備えるスクロール型圧縮機を前提として、上記スクロール（21,22）の少なくとも一方における端板（21a,22a）は、上記油供給路（49）と連通可能に形成されて上記ラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍に開口する油通路（51）と、上記圧縮機構（15）で圧縮された流体の温度に応じて変形することにより、該流体の温度が所定値以上のときにだけ上記油通路（51）での潤滑油の流通を許容する弁部材（55）とを備えている。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、弁部材（55）は、バイメタルによって構成されると共に、圧縮機構（15）で圧縮された流体に接触するように配置されている。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、弁部材（55）を備える端板（21a,22a）には、該弁部材（55）を押圧するためのバネ部材（57）が設けられる一方、上記弁部材（55）は、平板状態で上記バネ部材（57）に押圧されて上記油通路（51）を覆うことにより該油通路（51）での潤滑油の流通を阻止する一方、上記バネ部材（57）の押圧力に抗して湾曲状態となることにより上記油通路（51）での潤滑油の流通を許容する。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１，２又は３の発明において、一対のスクロール（21,22）のうち旋回スクロール（22）では、駆動軸（17）の端部に形成された偏心部（17a）を挿入するための筒状部（30）が端板（22a）におけるラップ（22b）とは反対側に突設され、油通路（51）は、上記旋回スクロール（22）の端板（22a）を貫通するように形成されて筒状部（30）の内部に開口し、油供給路（49）は、上記駆動軸（17）に形成されて偏心部（17a）の端面に開口している。
【００１５】
すなわち、請求項１の発明では、ケーシング（11）内に貯溜された潤滑油が油供給路（49）を介して圧縮機構（15）に導入されている。また、少なくとも一方のスクロール（21,22）における端板（21a,22a）には、上記油供給路（49）と連通可能に形成された油通路（51）と、弁部材（55）とが設けられる。油通路（51）は、ラップ（21b,22b）の中心側の端部の近傍に開口することで、油供給路（49）の潤滑油を渦巻き中心部付近に供給可能となっている。一方、上記弁部材（55）は、圧縮機構（15）で圧縮された流体の温度に応じて変形するようになっている。そして、この弁部材（55）は、流体の温度が所定値以上のときにだけ上記油通路（51）での潤滑油の流通を許容する。
【００１６】
この請求項１の発明において、圧縮機構（15）で圧縮された流体の温度が所定値以上に上昇すると、油供給路（49）内の潤滑油が油通路（51）を通じてラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍に流入する。例えばポンプダウン運転時等には、圧縮比が増大し、圧縮された流体の温度が異常に高くなる。このような状態では、弁部材（55）が変形して油通路（51）が連通状態となり、油供給路（49）内の潤滑油が油通路（51）を通じて流体室内へ供給される。
【００１７】
また、請求項２の発明では、弁部材（55）がバイメタルにより構成される。この弁部材（55）には、圧縮機構（15）で圧縮された流体が接触している。このために、例えばポンプダウン運転時等のようにラップ（21b,22b）の渦巻き中心部での温度が過度に上昇し、所定温度以上になると、弁部材（55）が変形して潤滑油が油通路（51）を流れるようになる。これにより、油供給路（49）内の潤滑油が油通路（51）を通じてラップ（21b,22b）の渦巻き中心部付近に流入する。
【００１８】
また、請求項３の発明では、弁部材（55）は、通常の運転時等には平板状態となっており、バネ部材（57）に押圧されて油通路（51）を覆うことで油通路（51）での潤滑油の流通を阻止する。一方、例えばポンプダウン運転時等のように、ラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍における流体の温度が通常運転時の温度よりも高い所定の温度以上に上昇すると、弁部材（55）は、バネ部材（57）による押圧力に抗して湾曲状態となる。そして、この弁部材（55）の変形により、油通路（51）での油の流通が可能となる。このため、潤滑油が油通路（51）を通って油供給路（49）からラップ（21b,22b）の渦巻き中心部付近に流入する。そして、上記流体の温度が所定温度よりも低下すると、弁部材（55）は、再び平板状態となる。
【００１９】
また、請求項４の発明では、ケーシング（11）内に貯溜された潤滑油は、駆動軸（17）に設けられた油供給路（49）を流れる。この油供給路（49）の潤滑油は、駆動軸（17）の端部に位置する偏心部（17a）の端面を流出して旋回スクロール（22）の筒状部（30）の内部に流入する。すなわち、ケーシング（11）内の潤滑油が圧縮機構（15）に供給される。一方、筒状部（30）の内部には、旋回スクロール（22）の端板（21a,22a）を貫通する油通路（51）の一端部が開口している。したがって、ラップ（21b,22b）の中心側端部での温度が所定値以上に上昇すると、駆動軸（17）の偏心部（17a）から流出した潤滑油は、筒状部（30）の内側を経由した後、油通路（51）を流れてラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍に流入する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本実施形態に係るスクロール型圧縮機は、冷媒ガスが循環して冷凍サイクル動作を行う図外の冷媒回路に接続され、冷媒ガスを圧縮するものである。
【００２２】
図１に示すように、このスクロール型圧縮機（10）は、密閉ドーム型の圧力容器により構成されたケーシング（11）を有する。このケーシング（11）の内部には、冷媒ガスを圧縮する圧縮機構（15）と、この圧縮機構（15）を駆動する駆動モータ（16）とが収容されている。この駆動モータ（16）は、圧縮機構（15）の下方に配置されるとともに、駆動軸（17）を介してこの圧縮機構（15）と駆動連結されている。
【００２３】
上記圧縮機構（15）は、固定スクロール（21）と、旋回スクロール（22）とを備えている。両スクロール（21,22）は、それぞれ端板（21a,22a）と、この端板（21a,22a）に立設された渦巻き状のラップ（21b,22b）とを有する。この各スクロール（21,22）のラップ（21b,22b）は、互いに噛み合った状態に設けられている。
【００２４】
固定スクロール（21）の端板（21a）は、その外周端部が旋回スクロール（22）側、即ち下側に張り出した有底筒状に形成されている。固定スクロール（21）の外周端部は、ケーシング（11）の内面に取付固定されている。固定スクロール（21）のラップ（21b）は、端板（21a）の下面から下側に向かって突出するように形成されている。また、ラップ（21b）の先端部には、チップシール（21c）が配設されている。
【００２５】
固定スクロール（21）の端板（21a）の外周端部における下端部には、平板状のフレーム（24）が気密状に取り付けられている。このフレーム（24）は、ケーシング（11）に固定されるとともに、固定スクロール（21）に締結されている。これにより、固定スクロール（21）とフレーム（24）との間に内部空間（26）が形成されている。フレーム（24）の中央部には、開口が設けられるとともに、この開口の周縁において下側に向かって筒状に張り出したボス部（28）が形成されている。上記駆動軸（17）は、このボス部（28）を貫通しており、ボス部（28）に回転自在に支持されている。
【００２６】
上記旋回スクロール（22）は、フレーム（24）に載置されて内部空間（26）内に配置されている。旋回スクロール（22）の端板（22a）の下面には、筒状部としての軸受部（30）が形成されている。この軸受部（30）は、上記フレーム（24）のボス部（28）の内側に挿入されている。一方、駆動軸（17）の先端部（上端部）には、偏心部（17a）が形成されている。この偏心部（17a）は、軸受部（30）に回転自在に挿入されている。軸受部（30）の内部には、偏心部（17a）の先端面と旋回スクロール（22）の端板（22a）との間に油室（32）が形成されている。
【００２７】
上記駆動モータ（16）は、ケーシング（11）に固定されたステータ（33）と、このステータ（33）の内側に回転自在に設けられたロータ（34）とを備えている。このロータ（34）には上記駆動軸（17）が嵌挿されており、このことで、駆動軸（17）は、電力の供給を受けて回転するようになっている。そして、駆動軸（17）が回転すると、旋回スクロール（22）は、駆動軸（17）の偏心部（17a）を介してフレーム（24）上を旋回するようになっている。また、旋回スクロール（22）は、図示省略したオルダムリングを介してフレーム（24）に支持されていて、自転しないようになっている。
【００２８】
旋回スクロール（22）は、ラップ（22b）が上側に向かって突出するように配置されている。このラップ（22b）の先端部には、チップシール（22c）が配設されている。そして、両スクロール（21,22）のラップ（21b,22b）における先端面と、それぞれ他方のスクロール（22,21）の端板（22a,21a）における端面とは、油膜を介した摺動面とされている。また、両スクロール（21,22）のラップ（21b,22b）間に圧縮室（37）が区画形成されている。この圧縮室（37）は、旋回スクロール（22）が公転すると、上記内部空間（26）の外周部から中央部に向かって移動しながら収縮するようになっている。この内部空間（26）の外周部は、ケーシング（11）内の低圧部を構成している。
【００２９】
上記ケーシング（11）には、冷媒回路の冷媒を上記内部空間（26）の外周部に導入する吸入管（41）と、ケーシング（11）内の冷媒をケーシング（11）外へ導出する吐出管（42）とがそれぞれ気密状に接合されている。固定スクロール（21）の端板（21a）の中央部分には、内部空間（26）の中央部と固定スクロール（21）の上部空間とを連通するガス吐出孔（43）が形成されている。ガス吐出孔（43）は、圧縮室（37）で圧縮された冷媒ガスをケーシング（11）内に吐出させるためのものである。つまり、本実施形態１に係るスクロール型圧縮機は、ケーシング（11）内が吐出冷媒ガスで満たされて高圧部となる、いわゆる高圧ドーム型に構成されている。
【００３０】
固定スクロール（21）及びフレーム（24）には、上部空間の冷媒をフレーム（24）の下側の下部空間に導く冷媒通路（44）が形成されている。この下部空間には、上記吐出管（42）の内端が開口している。
【００３１】
ケーシング（11）内の底部には油溜まり（46）が形成されており、上記駆動軸（17）の下端部には、該駆動軸（17）の回転により油溜まり（46）の潤滑油を汲み上げる給油ポンプ（47）が配設されている。ケーシング（11）内が高圧部となっているために、油溜まり（46）の潤滑油は高圧の油となっている。
【００３２】
駆動軸（17）には、ケーシング（11）内の潤滑油、すなわち油溜まり（46）の潤滑油を圧縮機構（15）に供給する油供給路（49）が設けられている。この油供給路（49）は、その下端が給油ポンプ（47）を介して油溜まり（46）に連通する一方、上端が駆動軸（17）の偏心部（17a）における先端面に開口している。つまり、油供給路（49）の流出端は、上記油室（32）に開口している。そして、油供給路（49）には、給油ポンプ（47）によって汲み上げられた潤滑油が駆動軸（17）の内部を下部から上部に向かって流れるようになっている。
【００３３】
また、油供給路（49）には、偏心部（17a）内において、駆動軸（17）の径方向に延びる分岐供給路（49a）が分岐形成されている。この分岐供給路（49a）の流出端は、流路面積が段差状に拡大するとともに偏心部（17a）の摺接面に開口している。分岐供給路（49a）は、油供給路（49）の潤滑油の一部を分流して偏心部（17a）の摺接面に直接供給するためのものである。
【００３４】
上記油室（32）内の潤滑油と上記摺接面に流出した潤滑油とは、軸受部（30）から流出するようになっている。そして、この潤滑油の一部は、ケーシング（11）内の低圧部となる内部空間（26）の外周部に吸引されるようになっている。
【００３５】
上記旋回スクロール（22）の端板（22a）における中央部には、図２にも示すように、油通路（51）が貫通形成されている。この油通路（51）は、その一端が軸受部（30）の内部において油室（32）に臨むように開口する一方、他端がラップ（22b）の中心側端部の近傍に開口している。この油通路（51）は、ラップ（22b）の内端部の内側に配置されており、圧縮室（37）を介して上記ガス吐出孔（43）と連通可能となっている。
【００３６】
油通路（51）は、図３に拡大して示しているように、流入端が油室（32）に臨む端板（22a）の下端面に開口する流入路（51a）と、この流入路（51a）の流出端に連通するとともに該流入路（51a）よりも大径の流通路（51b）とからなる。この流通路（51b）の流出端は、端板（22a）の上面から凹陥された凹部（52）の底面に開口している。
【００３７】
流通路（51b）は、流入路（51a）に対して段差状に拡大しており、このことで、流入路（51a）の側壁が流通路（51b）の底壁を構成している。流通路（51b）には、弁部材（55）とブッシュ（56）とバネ部材（57）とが配設されている。
【００３８】
弁部材（55）は、流入路（51a）の直径よりも大きな径を有する円板状の平板状態に形成されている。このことで、弁部材（55）は、流入路（51a）を塞ぐようになっている。つまり、弁部材（55）は、油通路（51）を覆うように設けられている。弁部材（55）は、バイメタルにより構成されていて、温度の上昇に伴って変形可能となっている。このバイメタルは、線膨張率の異なる異種金属によって２層構造に構成されたものである。そして、弁部材（55）は、線膨張率の大きな層が上側になるように油通路（51）に配置されている。
【００３９】
ブッシュ（56）は、流通路（51b）の上端部に嵌め込まれて固定されている。バネ部材（57）は、コイルばねからなり、弁部材（55）とブッシュ（56）との間に縮装されている。そして、バネ部材（57）は、弁部材（55）を流通路（51b）の底壁に押さえ付けている。つまり、流通路（51b）の底壁は弁部材（55）の弁座として機能している。
【００４０】
弁部材（55）は、上端がラップ（22b）の中心側端部の近傍に開口した油通路（51）に配置されることで、圧縮室（37）で圧縮された冷媒ガスが接触するようになっている。つまり、弁部材（55）は、圧縮された冷媒ガスに曝されており、この冷媒ガスの温度の影響を受けるようになっている。そして、弁部材（55）は、所定値以上になると、バネ部材（57）による押圧力に抗して湾曲状態となるようになっている。この所定値は、通常運転時におけるラップ（22b）の中心側端部近傍での冷媒ガスの温度よりも高い値とされている。そして、このときには、図４に示すように、弁部材（55）は、同図における上側へ凸となるように変形する。これにより、弁部材（55）と流通路（51b）の底壁との間に隙間が形成されて、潤滑油の流通が許容される。
【００４１】
本実施形態に係るスクロール型圧縮機（10）では、両スクロール（21,22）のラップ（21b,22b）が互いに噛み合った状態で、旋回スクロール（22）が固定スクロール（21）に対して旋回する。これにより、冷媒回路の冷媒ガスが内部空間（26）の外周部から圧縮室（37）へ吸入される。そして、圧縮室（37）は、内部空間（26）の外周部から中央部に向かって移動しながら収縮するので、これに伴って圧縮室（37）中の冷媒ガスは、圧縮されるとともに昇温する。このために、旋回スクロール（22）の端板（22a）は、中央部分ほど高温の冷媒ガスに曝されている。このとき、例えばポンプダウン運転時であれば、吐出側の冷媒圧力が高いままで圧縮室（37）に吸入される吸入側の冷媒圧力が次第に低下してゆき、圧縮比は、通常の運転時に比べて異常に大きくなり、吐出温度が非常に高温となる。
【００４２】
一方、油通路（51）に配設された弁部材（55）は、圧縮室（37）で圧縮された冷媒ガスに曝されている。このために、吐出温度が通常運転時における温度と同等のときには、図３に示すように、弁部材（55）は平板状態でバネ部材（57）によって流通路（51b）の底壁に押圧されている。したがって、このときには、潤滑油は、油通路（51）を流通しない。尚、弁部材（55）は油通路（51）を完全にシールしているわけではないので、僅かに潤滑油が漏れることもあり得るが、油通路（51）は高圧の油室（32）に繋がっているために、圧縮効率の低下に繋がるものでもなく問題はない。
【００４３】
そして、吐出温度が過上昇して所定値以上となると、弁部材（55）は、図４に示すように、バネ部材（57）による押圧力に抗して湾曲状態となる。そして、この弁部材（55）の変形により、油通路（51）が連通状態となる。
【００４４】
ポンプダウン運転時には、圧縮室（37）の吸入側での冷媒ガス圧力が低下している。一方、スクロール型圧縮機（10）において、圧縮室（37）の容積の最大時と最小時との比は、固定されている。このため、図５に示すように、圧縮機構（15）の圧縮室（37）では、圧縮に伴って冷媒ガス圧力が次第に上昇したとしても、ケーシング（11）内の圧力に達しない。そして、旋回スクロール（22）の旋回に伴ってガス吐出孔（43）に連通した圧縮室（37）には、ケーシング（11）内の高圧冷媒ガスが一旦逆流する。このとき、圧縮室（37）内のガス圧力は、ケーシング（11）内のガス圧力を受ける油室（32）の油圧よりも一時的に低くなる。この結果、油室（32）の潤滑油が油通路（51）を通じてラップ（21b,22b）の中心側端部付近へ噴射される。
【００４５】
一方、吐出側での冷媒ガスの温度が所定温度よりも低いときには、弁部材（55）は、再び平板状態となってバネ部材（57）によって油通路（51）に押し付けられる。これにより、油通路（51）の潤滑油の流通が遮断される。
【００４６】
本実施形態では、油通路（51）を介して油供給路（49）の潤滑油を強制的にラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍に供給している。このため、熱膨張によってラップ（21b,22b）と端板（21a,22a）の面圧が高くなった状態でも、供給された油によってラップ（21b,22b）と端板（21a,22a）の潤滑を確実に行うことができ、スクロール（21,22）の摩耗や焼き付きを防止できる。また、油通路（51）を通じて供給される油は、通常は圧縮後の冷媒ガスよりも低温である。したがって、この油を供給することでラップ（21b,22b）を冷却することができ、ラップ（21b,22b）の熱膨張を低減することができる。
【００４７】
この結果、渦巻き中心部付近での温度が過大となる運転状態でも、運転を継続させることが可能となる。これにより、ポンプダウン運転を短時間で行うことができる。また、圧縮機（10）の停止及び再起動を繰り返すという事態を回避でき、圧縮機（10）のトラブルを未然に防止できる。さらに、潤滑油の供給により冷媒ガス温度の過上昇を抑制できるために、焼き付き等の原因となる潤滑油の劣化を抑制できる。
【００４８】
また、本実施形態では、冷媒ガスの温度に応じて変形する弁部材（55）で油通路（51）を開閉している。このため、圧縮後の冷媒温度が過上昇したときには、特別な制御等を行わなくても、油通路（51）を通じて確実に油を供給することが可能となる。
【００４９】
また、圧縮された冷媒ガスの温度が過大となるポンプダウン運転時等に潤滑油を供給するので、このような運転時におけるラップ（21b,22b）の熱膨張を考慮して端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）とのクリアランスを広めに調整しておくという必要がなくなる。つまり、通常運転時における端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）とのクリアランスを狭めることができる。したがって、本実施形態によれば、端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）との隙間からの冷媒の漏洩量を削減でき、圧縮機（10）の効率向上を図ることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、弁部材（55）をバイメタルによって構成したので、冷媒ガスの温度が所定値以上のときにだけ潤滑油の流通を許容する弁部材（55）を簡易に且つ低コストで実現できるようになっている。また、バイメタルが用いられるので、弁部材（55）を所定の温度で確実に変形させることができる。
【００５１】
また、平板状態の弁部材（55）をバネ部材（57）によって押圧するようにしたので、簡易な構成で通常運転時における油通路（51）での潤滑油の流通を確実に抑制できる。また、ラップ（21b,22b）の中心側端部での温度が所定値以上に上昇すると、弁部材（55）がバネ部材（57）のバネ力に抗して湾曲するので、油通路（51）での潤滑油の流通を確保できる。
【００５２】
また、本実施形態では、ケーシング（11）内の潤滑油が、駆動軸（17）内の油供給路（49）を流れて油室（32）に流入する。一方、圧縮機構（15）では、旋回スクロール（22）の端板（22a）を油通路（51）が貫通するとともに、この油通路（51）の一端は軸受部（30）の内部の油室（32）に開口している。したがって、ケーシング（11）内の潤滑油を油供給路（49）によって圧縮機構（15）に導く構成のスクロール型圧縮機（10）において、油室（32）を通じて油供給路（49）の潤滑油を容易に油通路（51）に導くことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ケーシング（11）内が高圧部に形成された高圧ドーム型の圧縮機（10）としており、油室（32）は、この高圧部に連通している。一方、ポンプダウン運転時には、吸入ガス圧力が低下するので、それに伴い、圧縮室（37）で圧縮されたガス圧力も低下する。このため、渦巻き中心部でのガス圧力は、ケーシング（11）内のガス圧力よりも一時的に低下する。これにより、油室（32）の高圧油を油通路（51）を通じて確実に渦巻き中心部に供給することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、油通路（51）は、旋回スクロール（22）の端板（22a）を貫通している。したがって、旋回スクロール（22）の端板（22a）に貫通孔を設けるのみで油通路（51）を形成できる。この結果、専用の旋回スクロール（22）を新たに製作する必要がなく、低コストで本実施形態のスクロール型圧縮機（10）を実現できる。
【００５５】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態において、弁部材（55）とバネ部材（57）とを入れ換えた構成としてもよい。つまり、バネ部材（57）によって弁部材（55）をブッシュ（56）に押し付ける構成としてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態と異なり、弁部材（55）は、端板（22a）の凹部（52）に配置して油通路（51）を塞ぐ構成としてもよい。この場合には、例えば、弁部材（55）の一端部を旋回スクロール（22）の端板（22a）に締結固定することができる。そして、弁部材（55）をバイメタルにより構成することで、平板状態で油通路（51）を覆う一方、湾曲状態となったときには油通路（51）の流出端を開放させることができる。
【００５７】
また、上記実施形態について、弁部材（55）は、バイメタルにより構成されるものに限られるものではなく、例えば形状記憶合金からなる構成としてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、油通路（51）を旋回スクロール（22）の端板（22a）に設ける構成としたが、油通路（51）は、固定スクロール（21）の端板（21a）に設ける構成としてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００６０】
請求項１の発明では、ラップ（21b,22b）の中心側端部での流体の温度が過大となると、油通路（51）を通じて潤滑油をラップ（21b,22b）の中心側端部の近傍へ供給するようにしている。このため、熱膨張によってラップ（21b,22b）と端板（21a,22a）の面圧が高くなった状態でも、供給された油によってラップ（21b,22b）と端板（21a,22a）の潤滑を確実に行うことができ、スクロール（21,22）の摩耗や焼き付きを防止できる。また、油通路（51）を通じて供給される油は、通常は圧縮後の流体よりも低温である。したがって、この油を供給することでラップ（21b,22b）を冷却することができ、ラップ（21b,22b）の熱膨張を低減することができる。
【００６１】
したがって、請求項１の発明によれば、渦巻き中心部付近での温度が過大となる運転状態でも、運転を継続させることが可能となる。これにより、ポンプダウン運転を短時間で行うことができる。また、圧縮機（10）の停止及び再起動を繰り返すという事態を回避でき、圧縮機（10）のトラブルを未然に防止できる。さらに、潤滑油の供給により流体温度の過上昇を抑制できるために、焼き付き等の原因となる潤滑油の劣化を抑制できる。
【００６２】
また、請求項１の発明では、流体の温度に応じて変形する弁部材（55）で油通路（51）を開閉している。このため、圧縮後の流体温度が過上昇したときには、特別な制御等を行わなくても、油通路（51）を通じて確実に油を供給することが可能となる。
【００６３】
また、圧縮された流体の温度が過大となるポンプダウン運転時等に潤滑油を供給するので、このような運転時におけるラップ（21b,22b）の熱膨張を考慮して端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）とのクリアランスを広めに調整しておくという必要がなくなる。つまり、通常運転時における端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）とのクリアランスを狭めることができる。したがって、本発明によれば、端板（21a,22a）とラップ（21b,22b）との隙間からの流体の漏洩量を削減でき、圧縮機（10）の効率向上を図ることができる。
【００６４】
請求項２の発明では、弁部材（55）をバイメタルによって構成したので、流体の温度が所定値以上のときにだけ潤滑油の流通を許容する弁部材（55）を簡易に且つ低コストで実現することができる。また、バイメタルが用いられるので、弁部材（55）を所定の温度で確実に変形させることができる。
【００６５】
請求項３の発明では、平板状態の弁部材（55）をバネ部材（57）によって押圧して油通路（51）を覆うようにしたので、簡易な構成で通常運転時における油通路（51）での潤滑油の流通を確実に抑制できる。一方、ラップ（21b,22b）の中心側端部での温度が所定値以上に上昇すると、弁部材（55）がバネ部材（57）のバネ力に抗して湾曲するので、油通路（51）での潤滑油の流通を確保できる。
【００６６】
請求項４の発明では、ケーシング（11）内の潤滑油が駆動軸（17）内を流れて圧縮機構（15）の筒状部（30）内に流入する。一方、油通路（51）の一端は筒状部（30）の内部に開口している。したがって、本発明によれば、ケーシング（11）内の潤滑油を駆動軸（17）内の油供給路（49）を通じて圧縮機構（15）に導く構成のスクロール型圧縮機（10）において、油供給路（49）を流出した潤滑油を容易に油通路（51）に導くことができる。
【００６７】
また、本発明では、油通路（51）は、旋回スクロール（22）の端板（22a）を貫通するように設けられる。したがって、旋回スクロール（22）の端板（22a）に貫通孔を設けるのみで油通路（51）を形成できる。この結果、専用の旋回スクロール（22）を新たに製作する必要がなく、低コストで本発明のスクロール型圧縮機（10）を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスクロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。
【図２】旋回スクロールに形成された油通路を示す斜視図である。
【図３】油通路に配置された弁部材、バネ部材及びブッシュを示す断面図である。
【図４】弁部材が変形した状態を示す特性図である。
【図５】圧縮室における圧力変化を示す特性図である。
【符号の説明】
（11）ケーシング
（15）圧縮機構
（17）駆動軸
（17a）偏心部
（21）固定スクロール
（21a）端板
（21b）ラップ
（22）旋回スクロール
（22a）端板
（22b）ラップ
（30）軸受部
（49）油供給路
（51）油通路
（55）弁部材
（57）バネ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scroll compressor, and particularly relates to measures for preventing poor lubrication due to excessive increase in discharge temperature.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, scroll compressors have been used as compressors that compress refrigerant gas in a refrigeration cycle. This scroll compressor includes a fixed scroll and a turning scroll in a casing. Both scrolls each have an end plate and a spiral wrap projecting from the end plate. The fixed scroll is fixed to the casing, while the orbiting scroll can be revolved by being connected to the eccentric portion of the drive shaft. This orbiting scroll only revolves without rotating in a state where the lap is engaged with the wrap of the fixed scroll. Thereby, the compression chamber formed between both scrolls shrinks continuously, and the gas in the compression chamber is compressed.
[0003]
By the way, in the said scroll type compressor, as disclosed, for example in patent document 1, it is known that the temperature of the fluid discharged from a compression chamber may rise excessively. That is, for example, in the case of a pump-down operation in which the compressor is operated with the expansion valve of the refrigerant circuit closed, the temperature of the discharged refrigerant may be abnormally increased. This is because the pressure on the discharge side of the compressor remains high and only the pressure on the suction side decreases, and the compression ratio becomes abnormally larger than that during normal operation.
[0004]
If the temperature of the discharged refrigerant rises abnormally, the scroll wrap expands thermally, the surface pressure between the tip surface and the end plate becomes excessive, and the wrap and the end plate may be worn or damaged. In addition, since the frictional heat generated by the sliding between the scrolls increases, the oil temperature rises together with the increase in the discharge temperature, and the deterioration of the refrigerating machine oil is promoted, which may cause lubrication failure.
[0005]
In order to solve the problem caused by such an abnormal temperature rise, the scroll compressor disclosed in Patent Document 1 leaks high-temperature discharged refrigerant to the low-pressure portion where the drive motor is disposed, thereby driving the drive. The compressor is stopped by raising the temperature of the motor.
[0006]
Specifically, in this compressor, the casing is a low-pressure portion filled with low-pressure suction refrigerant, and a drive motor is disposed in the low-pressure portion. On the other hand, a branch passage communicating with the low pressure portion is connected to a discharge passage through which the refrigerant discharged from the compression chamber flows. A bimetal valve is disposed at the connecting portion of the branch passage in the discharge passage. This bimetal valve is opened when the temperature of the discharged refrigerant rises excessively. As a result, when the temperature of the discharged refrigerant rises excessively, the bimetal valve is operated, and the high-temperature discharged refrigerant is guided to the low-pressure portion to raise the temperature of the drive motor. The temperature sensor for protecting the motor senses the temperature rise of the drive motor to stop the compressor, and the compressor is kept from being operated at a high discharge temperature.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3084105
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional device disclosed in the above publication has a problem that it takes a long time to complete pump-down because the drive motor is stopped when the discharge temperature rises excessively. Moreover, since starting and stopping of the compressor are repeated, the reliability of the compressor may be impaired.
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is that the operation of the scroll compressor can be continued without causing poor lubrication even when the discharge temperature is raised to some extent. There is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, an oil supply passage (49) for supplying lubricating oil to the compression mechanism (15) to the end plates (21a, 22a) in at least one of the scrolls (21, 22). By deforming according to the temperature of the fluid compressed by the compression mechanism (15) and the oil passage (51) that is formed so as to be able to communicate with the lap (21b, 22b) and open near the center side end of the wrap (21b, 22b) And a valve member (55) that permits the flow of the lubricating oil in the oil passage (51) only when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined value.
[0011]
Specifically, the invention of claim 1 includes a casing (11) and a pair of scrolls (21, 22) in which spiral wraps (21b, 22b) are erected on end plates (21a, 22a). A compression mechanism (15) installed in the casing (11); and an oil supply path (49) for supplying lubricating oil stored in the casing (11) to the compression mechanism (15). On the premise of a scroll compressor, end plates (21a, 22a) in at least one of the scrolls (21, 22) are formed so as to be able to communicate with the oil supply passage (49), and the end plates (21b, 22b) By deforming according to the temperature of the fluid compressed by the compression mechanism (15) and the oil passage (51) that opens in the vicinity of the center side end, only when the temperature of the fluid is a predetermined value or more And a valve member (55) that allows the lubricating oil to flow through the oil passage (51).
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the valve member (55) is made of a bimetal and is disposed so as to contact the fluid compressed by the compression mechanism (15).
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a spring member (57 for pressing the valve member (55) is applied to the end plate (21a, 22a) including the valve member (55). ) Is provided, and the valve member (55) is pressed by the spring member (57) in a flat plate state to cover the oil passage (51), thereby allowing the lubricating oil to flow through the oil passage (51). On the other hand, the lubricating oil is allowed to flow through the oil passage (51) by being bent against the pressing force of the spring member (57).
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect of the invention, in the orbiting scroll (22) of the pair of scrolls (21, 22), the eccentric formed at the end of the drive shaft (17). A cylindrical portion (30) for inserting the portion (17a) projects from the end plate (22a) on the opposite side of the wrap (22b), and the oil passage (51) is the end of the orbiting scroll (22). It is formed so as to penetrate the plate (22a) and opens into the cylindrical part (30), and the oil supply passage (49) is formed on the drive shaft (17) on the end face of the eccentric part (17a). It is open.
[0015]
That is, in the invention of claim 1, the lubricating oil stored in the casing (11) is introduced into the compression mechanism (15) via the oil supply path (49). The end plate (21a, 22a) of at least one of the scrolls (21, 22) has an oil passage (51) formed to be able to communicate with the oil supply passage (49) and a valve member (55). Provided. The oil passage (51) opens near the center end of the wrap (21b, 22b), so that the lubricating oil in the oil supply passage (49) can be supplied near the spiral center. On the other hand, the valve member (55) is deformed according to the temperature of the fluid compressed by the compression mechanism (15). The valve member (55) allows the lubricating oil to flow through the oil passage (51) only when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined value.
[0016]
In the first aspect of the present invention, when the temperature of the fluid compressed by the compression mechanism (15) rises to a predetermined value or more, the lubricating oil in the oil supply passage (49) passes through the oil passage (51) and wraps (21b, 22b). ) In the vicinity of the center side end. For example, during a pump down operation, the compression ratio increases, and the temperature of the compressed fluid becomes abnormally high. In such a state, the valve member (55) is deformed and the oil passage (51) is in communication, and the lubricating oil in the oil supply passage (49) is supplied into the fluid chamber through the oil passage (51).
[0017]
Moreover, in invention of Claim 2, a valve member (55) is comprised with the bimetal. The valve member (55) is in contact with the fluid compressed by the compression mechanism (15). For this reason, for example, when the temperature at the center of the spiral of the wrap (21b, 22b) rises excessively, such as during pump down operation, and the temperature rises above a predetermined temperature, the valve member (55) is deformed and the lubricating oil is removed. It flows through the oil passage (51). Thereby, the lubricating oil in the oil supply passage (49) flows into the vicinity of the spiral center of the wrap (21b, 22b) through the oil passage (51).
[0018]
Further, in the invention of claim 3, the valve member (55) is in a flat plate state during normal operation or the like, and is pressed by the spring member (57) to cover the oil passage (51) so as to cover the oil passage. Block distribution of lubricating oil at (51). On the other hand, when the temperature of the fluid in the vicinity of the center side end of the lap (21b, 22b) rises above a predetermined temperature higher than the temperature during normal operation, such as during pump down operation, the valve member (55 ) Is bent against the pressing force of the spring member (57). And the distribution | circulation of the oil in an oil channel | path (51) is attained by the deformation | transformation of this valve member (55). For this reason, the lubricating oil flows through the oil passage (51) from the oil supply passage (49) to the vicinity of the spiral center of the wrap (21b, 22b). And if the temperature of the said fluid falls below predetermined temperature, a valve member (55) will be in a flat state again.
[0019]
In the invention of claim 4, the lubricating oil stored in the casing (11) flows through the oil supply path (49) provided in the drive shaft (17). The lubricating oil in the oil supply passage (49) flows out from the end face of the eccentric part (17a) located at the end part of the drive shaft (17) and flows into the cylindrical part (30) of the orbiting scroll (22). To do. That is, the lubricating oil in the casing (11) is supplied to the compression mechanism (15). On the other hand, one end of an oil passage (51) passing through the end plates (21a, 22a) of the orbiting scroll (22) is opened inside the cylindrical portion (30). Therefore, when the temperature at the center side end of the wrap (21b, 22b) rises above a predetermined value, the lubricating oil that has flowed out of the eccentric part (17a) of the drive shaft (17) After passing through, flows through the oil passage (51) and flows into the vicinity of the center side end of the wrap (21b, 22b).
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
The scroll compressor according to the present embodiment is connected to a refrigerant circuit (not shown) in which refrigerant gas circulates and performs a refrigeration cycle operation, and compresses the refrigerant gas.
[0022]
As shown in FIG. 1, the scroll compressor (10) has a casing (11) constituted by a closed dome type pressure vessel. The casing (11) contains a compression mechanism (15) for compressing the refrigerant gas and a drive motor (16) for driving the compression mechanism (15). The drive motor (16) is disposed below the compression mechanism (15) and is drivingly connected to the compression mechanism (15) via a drive shaft (17).
[0023]
The compression mechanism (15) includes a fixed scroll (21) and a turning scroll (22). Both scrolls (21, 22) each have an end plate (21a, 22a) and a spiral wrap (21b, 22b) standing on the end plate (21a, 22a). The wraps (21b, 22b) of the scrolls (21, 22) are provided so as to mesh with each other.
[0024]
The end plate (21a) of the fixed scroll (21) is formed in a bottomed cylindrical shape with its outer peripheral end projecting toward the orbiting scroll (22), that is, the lower side. The outer peripheral end of the fixed scroll (21) is fixedly attached to the inner surface of the casing (11). The wrap (21b) of the fixed scroll (21) is formed so as to protrude downward from the lower surface of the end plate (21a). In addition, a tip seal (21c) is disposed at the tip of the wrap (21b).
[0025]
A flat frame (24) is airtightly attached to the lower end of the outer peripheral end of the end plate (21a) of the fixed scroll (21). The frame (24) is fixed to the casing (11) and fastened to the fixed scroll (21). Thereby, an internal space (26) is formed between the fixed scroll (21) and the frame (24). An opening is provided in the central portion of the frame (24), and a boss portion (28) projecting in a cylindrical shape toward the lower side at the periphery of the opening is formed. The drive shaft (17) passes through the boss portion (28) and is rotatably supported by the boss portion (28).
[0026]
The orbiting scroll (22) is placed on the frame (24) and disposed in the internal space (26). A bearing portion (30) as a cylindrical portion is formed on the lower surface of the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). The bearing portion (30) is inserted inside the boss portion (28) of the frame (24). On the other hand, the eccentric part (17a) is formed in the front-end | tip part (upper end part) of a drive shaft (17). The eccentric part (17a) is rotatably inserted into the bearing part (30). Inside the bearing portion (30), an oil chamber (32) is formed between the tip surface of the eccentric portion (17a) and the end plate (22a) of the orbiting scroll (22).
[0027]
The drive motor (16) includes a stator (33) fixed to the casing (11), and a rotor (34) rotatably provided inside the stator (33). The drive shaft (17) is inserted into the rotor (34), and the drive shaft (17) is rotated by receiving electric power. When the drive shaft (17) rotates, the orbiting scroll (22) turns on the frame (24) via the eccentric portion (17a) of the drive shaft (17). The orbiting scroll (22) is supported by the frame (24) via an Oldham ring (not shown) so that it does not rotate.
[0028]
The orbiting scroll (22) is arranged such that the wrap (22b) protrudes upward. A tip seal (22c) is disposed at the tip of the wrap (22b). And the front end surface in the wrap (21b, 22b) of both scrolls (21, 22) and the end surface in the end plate (22a, 21a) of each other scroll (22, 21) are sliding surfaces through an oil film. It is said that. A compression chamber (37) is defined between the wraps (21b, 22b) of both scrolls (21, 22). When the orbiting scroll (22) revolves, the compression chamber (37) contracts while moving from the outer peripheral portion of the internal space (26) toward the central portion. The outer peripheral part of the internal space (26) constitutes a low-pressure part in the casing (11).
[0029]
The casing (11) includes a suction pipe (41) for introducing the refrigerant of the refrigerant circuit to the outer peripheral portion of the internal space (26), and a discharge pipe for leading the refrigerant in the casing (11) out of the casing (11). (42) are joined in an airtight manner. A gas discharge hole (43) that connects the central portion of the internal space (26) and the upper space of the fixed scroll (21) is formed in the central portion of the end plate (21a) of the fixed scroll (21). The gas discharge hole (43) is for discharging the refrigerant gas compressed in the compression chamber (37) into the casing (11). That is, the scroll compressor according to the first embodiment is configured as a so-called high-pressure dome type in which the inside of the casing (11) is filled with the discharged refrigerant gas and becomes a high-pressure part.
[0030]
The fixed scroll (21) and the frame (24) are formed with a refrigerant passage (44) that guides the refrigerant in the upper space to the lower space below the frame (24). In the lower space, the inner end of the discharge pipe (42) is opened.
[0031]
An oil sump (46) is formed at the bottom of the casing (11), and lubricating oil in the oil sump (46) is applied to the lower end of the drive shaft (17) by the rotation of the drive shaft (17). An oil pump (47) for pumping is arranged. Since the inside of the casing (11) is a high pressure portion, the lubricating oil in the oil sump (46) is high pressure oil.
[0032]
The drive shaft (17) is provided with an oil supply path (49) for supplying lubricating oil in the casing (11), that is, lubricating oil in the oil reservoir (46) to the compression mechanism (15). The lower end of the oil supply passage (49) communicates with the oil reservoir (46) via the oil supply pump (47), while the upper end opens to the tip surface of the eccentric portion (17a) of the drive shaft (17). Yes. That is, the outflow end of the oil supply path (49) opens into the oil chamber (32). In the oil supply path (49), the lubricating oil pumped up by the oil supply pump (47) flows from the lower part to the upper part in the drive shaft (17).
[0033]
Further, a branch supply path (49a) extending in the radial direction of the drive shaft (17) is formed in the oil supply path (49) in the eccentric portion (17a). The outflow end of the branch supply path (49a) has an enlarged flow path area in a step shape, and is open to the sliding contact surface of the eccentric part (17a). The branch supply path (49a) is for diverting a part of the lubricating oil in the oil supply path (49) and supplying it directly to the sliding contact surface of the eccentric part (17a).
[0034]
The lubricating oil in the oil chamber (32) and the lubricating oil that has flowed out to the sliding contact surface flow out from the bearing portion (30). And a part of this lubricating oil is attracted | sucked by the outer peripheral part of the internal space (26) used as the low voltage | pressure part in a casing (11).
[0035]
As shown in FIG. 2, an oil passage (51) is formed through the central portion of the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). One end of the oil passage (51) opens so as to face the oil chamber (32) inside the bearing portion (30), and the other end opens near the center end of the wrap (22b). Yes. The oil passage (51) is disposed inside the inner end of the wrap (22b), and can communicate with the gas discharge hole (43) through the compression chamber (37).
[0036]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the oil passage (51) includes an inflow passage (51a) that opens at the lower end surface of the end plate (22a) whose inflow end faces the oil chamber (32), and the inflow passage. It is in communication with the outflow end of (51a) and comprises a flow passage (51b) having a diameter larger than that of the inflow passage (51a). The outflow end of the flow passage (51b) opens to the bottom surface of the recess (52) that is recessed from the top surface of the end plate (22a).
[0037]
The flow path (51b) expands in a stepped manner with respect to the inflow path (51a), whereby the side wall of the inflow path (51a) forms the bottom wall of the flow path (51b). A valve member (55), a bush (56), and a spring member (57) are disposed in the flow passage (51b).
[0038]
The valve member (55) is formed in a disk-like flat plate state having a diameter larger than the diameter of the inflow passage (51a). Thus, the valve member (55) is configured to block the inflow passage (51a). That is, the valve member (55) is provided so as to cover the oil passage (51). The valve member (55) is made of bimetal and can be deformed as the temperature rises. This bimetal has a two-layer structure made of dissimilar metals having different linear expansion coefficients. The valve member (55) is disposed in the oil passage (51) so that the layer having a large linear expansion coefficient is on the upper side.
[0039]
The bush (56) is fitted and fixed to the upper end of the flow passage (51b). The spring member (57) is formed of a coil spring and is contracted between the valve member (55) and the bush (56). The spring member (57) presses the valve member (55) against the bottom wall of the flow passage (51b). That is, the bottom wall of the flow passage (51b) functions as a valve seat for the valve member (55).
[0040]
The valve member (55) is arranged in an oil passage (51) whose upper end is opened in the vicinity of the center side end of the wrap (22b) so that the refrigerant gas compressed in the compression chamber (37) comes into contact therewith. It has become. That is, the valve member (55) is exposed to the compressed refrigerant gas and is affected by the temperature of the refrigerant gas. When the valve member (55) reaches a predetermined value or more, the valve member (55) is bent against the pressing force of the spring member (57). This predetermined value is a value higher than the temperature of the refrigerant gas in the vicinity of the center side end of the lap (22b) during normal operation. At this time, as shown in FIG. 4, the valve member (55) is deformed so as to protrude upward in FIG. Thereby, a clearance gap is formed between the valve member (55) and the bottom wall of the flow passage (51b), and the circulation of the lubricating oil is allowed.
[0041]
In the scroll compressor (10) according to the present embodiment, the orbiting scroll (22) orbits with respect to the fixed scroll (21) with the wraps (21b, 22b) of both scrolls (21, 22) engaged with each other. To do. Thereby, the refrigerant gas of the refrigerant circuit is sucked into the compression chamber (37) from the outer peripheral portion of the internal space (26). Since the compression chamber (37) contracts while moving from the outer peripheral portion of the internal space (26) toward the center portion, the refrigerant gas in the compression chamber (37) is compressed and rises accordingly. Warm up. For this reason, the end plate (22a) of the orbiting scroll (22) is exposed to a higher-temperature refrigerant gas at the center. At this time, for example, during the pump-down operation, the suction-side refrigerant pressure sucked into the compression chamber (37) gradually decreases while the discharge-side refrigerant pressure remains high, and the compression ratio is Compared with it, it becomes abnormally large and the discharge temperature becomes very high.
[0042]
On the other hand, the valve member (55) disposed in the oil passage (51) is exposed to the refrigerant gas compressed in the compression chamber (37). Therefore, when the discharge temperature is equal to the temperature during normal operation, the valve member (55) is pressed against the bottom wall of the flow passage (51b) by the spring member (57) in a flat state as shown in FIG. ing. Accordingly, at this time, the lubricating oil does not flow through the oil passage (51). In addition, since the valve member (55) does not completely seal the oil passage (51), the lubricating oil may leak slightly, but the oil passage (51) is a high-pressure oil chamber (32). Therefore, there is no problem because the compression efficiency is not lowered.
[0043]
When the discharge temperature rises excessively and exceeds a predetermined value, the valve member (55) is bent against the pressing force by the spring member (57) as shown in FIG. The oil passage (51) is brought into a communication state by the deformation of the valve member (55).
[0044]
During the pump down operation, the refrigerant gas pressure on the suction side of the compression chamber (37) decreases. On the other hand, in the scroll compressor (10), the ratio of the maximum volume and the minimum volume of the compression chamber (37) is fixed. For this reason, as shown in FIG. 5, in the compression chamber (37) of the compression mechanism (15), even if the refrigerant gas pressure gradually increases with compression, the pressure in the casing (11) does not reach. Then, the high-pressure refrigerant gas in the casing (11) once flows back into the compression chamber (37) communicating with the gas discharge hole (43) as the orbiting scroll (22) rotates. At this time, the gas pressure in the compression chamber (37) is temporarily lower than the oil pressure in the oil chamber (32) that receives the gas pressure in the casing (11). As a result, the lubricating oil in the oil chamber (32) is injected through the oil passage (51) to the vicinity of the center side end of the wrap (21b, 22b).
[0045]
On the other hand, when the temperature of the refrigerant gas on the discharge side is lower than the predetermined temperature, the valve member (55) again becomes a flat plate state and is pressed against the oil passage (51) by the spring member (57). Thereby, the distribution of the lubricating oil in the oil passage (51) is blocked.
[0046]
In the present embodiment, the lubricating oil in the oil supply passage (49) is forcibly supplied to the vicinity of the center side end of the wrap (21b, 22b) via the oil passage (51). For this reason, even if the surface pressure of the wrap (21b, 22b) and the end plate (21a, 22a) is increased due to thermal expansion, the supplied oil causes the wrap (21b, 22b) and the end plate (21a, 22a) to Lubrication can be performed reliably, and wear and seizure of the scrolls (21, 22) can be prevented. The oil supplied through the oil passage (51) is usually at a lower temperature than the compressed refrigerant gas. Therefore, the wrap (21b, 22b) can be cooled by supplying this oil, and the thermal expansion of the wrap (21b, 22b) can be reduced.
[0047]
As a result, the operation can be continued even in an operation state where the temperature in the vicinity of the spiral center is excessive. Thereby, the pump-down operation can be performed in a short time. Moreover, the situation where the stop and restart of the compressor (10) are repeated can be avoided, and troubles of the compressor (10) can be prevented in advance. Furthermore, since the excessive increase in the refrigerant gas temperature can be suppressed by supplying the lubricating oil, it is possible to suppress the deterioration of the lubricating oil that causes seizure or the like.
[0048]
In the present embodiment, the oil passage (51) is opened and closed by a valve member (55) that deforms according to the temperature of the refrigerant gas. For this reason, when the refrigerant temperature after compression excessively rises, oil can be reliably supplied through the oil passage (51) without performing special control or the like.
[0049]
In addition, since lubricating oil is supplied during a pump-down operation where the temperature of the compressed refrigerant gas becomes excessive, the end plates (21a, 22b) are taken into account for the thermal expansion of the lap (21b, 22b) during such operation. It is not necessary to adjust the clearance between 22a) and the lap (21b, 22b) wider. That is, the clearance between the end plates (21a, 22a) and the wraps (21b, 22b) during normal operation can be reduced. Therefore, according to this embodiment, the amount of refrigerant leakage from the gap between the end plates (21a, 22a) and the wraps (21b, 22b) can be reduced, and the efficiency of the compressor (10) can be improved.
[0050]
Further, in the present embodiment, since the valve member (55) is made of bimetal, the valve member (55) that allows the flow of the lubricating oil only when the temperature of the refrigerant gas is equal to or higher than a predetermined value can be simply and inexpensively. It can be realized. Further, since bimetal is used, the valve member (55) can be reliably deformed at a predetermined temperature.
[0051]
Further, since the flat valve member (55) is pressed by the spring member (57), the flow of the lubricating oil in the oil passage (51) during normal operation can be reliably suppressed with a simple configuration. Further, when the temperature at the center side end of the wrap (21b, 22b) rises to a predetermined value or more, the valve member (55) bends against the spring force of the spring member (57), so that the oil passage (51 ) Can ensure the distribution of lubricating oil.
[0052]
In the present embodiment, the lubricating oil in the casing (11) flows through the oil supply path (49) in the drive shaft (17) and flows into the oil chamber (32). On the other hand, in the compression mechanism (15), the oil passage (51) passes through the end plate (22a) of the orbiting scroll (22), and one end of the oil passage (51) is an oil chamber inside the bearing portion (30). Open to (32). Therefore, in the scroll compressor (10) configured to guide the lubricating oil in the casing (11) to the compression mechanism (15) by the oil supply passage (49), the oil supply passage (49) is lubricated through the oil chamber (32). Oil can be easily guided to the oil passage (51).
[0053]
Moreover, in this embodiment, it is set as the high pressure dome type compressor (10) in which the inside of the casing (11) was formed in the high voltage | pressure part, and the oil chamber (32) is connected to this high voltage | pressure part. On the other hand, during the pump-down operation, the suction gas pressure decreases, and accordingly, the gas pressure compressed in the compression chamber (37) also decreases. For this reason, the gas pressure at the center of the spiral is temporarily lower than the gas pressure in the casing (11). Thereby, the high-pressure oil in the oil chamber (32) can be reliably supplied to the spiral center through the oil passage (51).
[0054]
In the present embodiment, the oil passage (51) passes through the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). Therefore, the oil passage (51) can be formed only by providing a through hole in the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). As a result, it is not necessary to newly manufacture a dedicated orbiting scroll (22), and the scroll compressor (10) of this embodiment can be realized at low cost.
[0055]
Other Embodiments of the Invention
In the above embodiment, the valve member (55) and the spring member (57) may be interchanged. In other words, the valve member (55) may be pressed against the bush (56) by the spring member (57).
[0056]
Unlike the above embodiment, the valve member (55) may be arranged in the recess (52) of the end plate (22a) to close the oil passage (51). In this case, for example, one end of the valve member (55) can be fastened and fixed to the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). And by comprising a valve member (55) with a bimetal, while covering the oil channel | path (51) in a flat plate state, when it will be in a curved state, the outflow end of an oil channel | path (51) can be open | released.
[0057]
Moreover, about the said embodiment, a valve member (55) is not restricted to what is comprised by bimetal, For example, it is good also as a structure which consists of a shape memory alloy.
[0058]
In the above embodiment, the oil passage (51) is provided in the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). However, the oil passage (51) is provided in the end plate (21a) of the fixed scroll (21). It is good also as a structure to provide.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0060]
In the first aspect of the invention, when the temperature of the fluid at the center side end of the wrap (21b, 22b) becomes excessive, the lubricating oil is passed through the oil passage (51) in the vicinity of the center side end of the wrap (21b, 22b). To supply. For this reason, even if the surface pressure of the wrap (21b, 22b) and the end plate (21a, 22a) is increased due to thermal expansion, the supplied oil causes the wrap (21b, 22b) and the end plate (21a, 22a) to Lubrication can be performed reliably, and wear and seizure of the scrolls (21, 22) can be prevented. The oil supplied through the oil passage (51) is usually at a lower temperature than the compressed fluid. Therefore, the wrap (21b, 22b) can be cooled by supplying this oil, and the thermal expansion of the wrap (21b, 22b) can be reduced.
[0061]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the operation can be continued even in an operation state in which the temperature in the vicinity of the spiral center is excessive. Thereby, the pump-down operation can be performed in a short time. Moreover, the situation where the stop and restart of the compressor (10) are repeated can be avoided, and troubles of the compressor (10) can be prevented in advance. Furthermore, since an excessive increase in fluid temperature can be suppressed by supplying the lubricating oil, deterioration of the lubricating oil that causes seizure or the like can be suppressed.
[0062]
According to the first aspect of the present invention, the oil passage (51) is opened and closed by the valve member (55) which is deformed according to the temperature of the fluid. For this reason, when the fluid temperature after compression rises excessively, oil can be reliably supplied through the oil passage (51) without performing special control or the like.
[0063]
Also, since the lubricating oil is supplied during pump down operation, etc., when the temperature of the compressed fluid becomes excessive, the end plates (21a, 22a) are considered in consideration of the thermal expansion of the lap (21b, 22b) during such operation. ) And the lap (21b, 22b) need not be adjusted wider. That is, the clearance between the end plates (21a, 22a) and the wraps (21b, 22b) during normal operation can be reduced. Therefore, according to the present invention, the amount of fluid leakage from the gap between the end plates (21a, 22a) and the wrap (21b, 22b) can be reduced, and the efficiency of the compressor (10) can be improved.
[0064]
In the invention of claim 2, since the valve member (55) is made of bimetal, the valve member (55) that allows the flow of the lubricating oil only when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined value can be realized simply and at low cost. can do. Further, since bimetal is used, the valve member (55) can be reliably deformed at a predetermined temperature.
[0065]
In the invention of claim 3, since the flat valve member (55) is pressed by the spring member (57) to cover the oil passage (51), the oil passage (51) during normal operation with a simple configuration is provided. It is possible to reliably suppress the distribution of the lubricating oil in the tank. On the other hand, when the temperature at the center side end of the wrap (21b, 22b) rises to a predetermined value or more, the valve member (55) bends against the spring force of the spring member (57). ) Can ensure the distribution of lubricating oil.
[0066]
In the invention of claim 4, the lubricating oil in the casing (11) flows through the drive shaft (17) and flows into the cylindrical portion (30) of the compression mechanism (15). On the other hand, one end of the oil passage (51) opens into the cylindrical portion (30). Therefore, according to the present invention, in the scroll compressor (10) configured to guide the lubricating oil in the casing (11) to the compression mechanism (15) through the oil supply path (49) in the drive shaft (17), the oil The lubricating oil that has flowed out of the supply passage (49) can be easily guided to the oil passage (51).
[0067]
In the present invention, the oil passage (51) is provided so as to penetrate the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). Therefore, the oil passage (51) can be formed only by providing a through hole in the end plate (22a) of the orbiting scroll (22). As a result, it is not necessary to newly manufacture a dedicated orbiting scroll (22), and the scroll compressor (10) of the present invention can be realized at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an oil passage formed in the orbiting scroll.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a valve member, a spring member, and a bush arranged in the oil passage.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a state in which the valve member is deformed.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a pressure change in the compression chamber.
[Explanation of symbols]
(11) Casing
(15) Compression mechanism
(17) Drive shaft
(17a) Eccentric part
(21) Fixed scroll
(21a) End plate
(21b) Wrap
(22) Orbiting scroll
(22a) End plate
(22b) Wrap
(30) Bearing section
(49) Oil supply path
(51) Oil passage
(55) Valve member
(57) Spring member

Claims

A compression installed in the casing (11) with a casing (11) and a pair of scrolls (21, 22) in which spiral wraps (21b, 22b) are erected on the end plates (21a, 22a) A scroll compressor comprising a mechanism (15) and an oil supply passage (49) for supplying lubricating oil stored in the casing (11) to the compression mechanism (15),
The end plates (21a, 22a) on at least one of the scrolls (21, 22)
An oil passage (51) formed so as to be able to communicate with the oil supply passage (49) and opened in the vicinity of the center side end of the wrap (21b, 22b);
A valve member that deforms according to the temperature of the fluid compressed by the compression mechanism (15), and allows the lubricating oil to flow through the oil passage (51) only when the temperature of the fluid is equal to or higher than a predetermined value. (55). A scroll compressor characterized by comprising:

In claim 1,
The scroll member characterized in that the valve member (55) is made of bimetal and is arranged so as to contact the fluid compressed by the compression mechanism (15).

In claim 1 or 2,
The end plate (21a, 22a) including the valve member (55) is provided with a spring member (57) for pressing the valve member (55),
The valve member (55) is pressed by the spring member (57) in a flat plate state to cover the oil passage (51), thereby preventing the lubricating oil from flowing in the oil passage (51), while the spring A scroll compressor characterized in that the lubricating oil is allowed to flow through the oil passage (51) by being bent against the pressing force of the member (57).

In claim 1, 2 or 3,
In the orbiting scroll (22) of the pair of scrolls (21, 22), the cylindrical portion (30) for inserting the eccentric portion (17a) formed at the end of the drive shaft (17) has an end plate (22a ) On the opposite side of the wrap (22b)
The oil passage (51) is formed so as to pass through the end plate (22a) of the orbiting scroll (22) and opens into the cylindrical portion (30).
The scroll type compressor, wherein the oil supply path (49) is formed in the drive shaft (17) and opens at an end face of the eccentric part (17a).