JPH11324944A - Scroll compressor - Google Patents
Scroll compressorInfo
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- JPH11324944A JPH11324944A JP10137859A JP13785998A JPH11324944A JP H11324944 A JPH11324944 A JP H11324944A JP 10137859 A JP10137859 A JP 10137859A JP 13785998 A JP13785998 A JP 13785998A JP H11324944 A JPH11324944 A JP H11324944A
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- scroll
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータとスク
ロール型圧縮機が回転シャフトにより連動連結されたス
クロール圧縮機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor in which an electric motor and a scroll compressor are connected to each other by a rotating shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3、図4は従来のスクロール圧縮機の
縦断面図およびスラスト軸受周辺の縦断面図を示す。図
において、ハウジング8内上部にはスクロール型圧縮機
構が、下部には電動モータ4が配設され、これらは回転
シャフト5によって互いに連動連結されている。スクロ
ール型圧縮機構は固定スクロール1、旋回スクロール
2、旋回スクロール2の公転旋回運動を許容するがその
自転を阻止するオルダムリング3、固定スクロール1及
び電動モータ4が係止されるフレーム6、回転シャフト
5を軸支する上部軸受71及び下部軸受72、旋回スク
ロール2を支持する旋回軸受73及びスラスト軸受74
等を備えている。2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 are a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor and a longitudinal sectional view around a thrust bearing. In the figure, a scroll-type compression mechanism is provided at an upper portion inside a housing 8, and an electric motor 4 is provided at a lower portion, and these are linked to each other by a rotating shaft 5. The scroll-type compression mechanism includes a fixed scroll 1, a revolving scroll 2, an Oldham ring 3 that allows the revolving orbiting motion of the revolving scroll 2 but prevents its rotation, a frame 6 on which the fixed scroll 1 and the electric motor 4 are locked, and a rotating shaft. Upper bearing 71 and lower bearing 72 for supporting the orbit 5, orbiting bearing 73 and thrust bearing 74 for supporting the orbiting scroll 2
Etc. are provided.
【0003】固定スクロール1は固定スクロール端板1
1とこの内面に立設された固定スクロール渦巻ラップ1
2よりなり、固定スクロール端板11の中央部には吐出
ポート13と、これを開閉する吐出弁17が設けられて
いる。旋回スクロール2は旋回スクロール端板21と、
その内面に立設された旋回スクロール渦巻ラップ22
と、旋回スクロール端板21の外面中央部に突出された
ボス23よりなり、このボス23内にはドライブブッシ
ュ54が嵌装され、旋回軸受73を介して回転自在に軸
承されている。また、このドライブブッシュ54にはス
ライド溝55が穿設され、スライド溝55内には回転シ
ャフト5の上端面に突設された偏心駆動ピン53がスラ
イド可能に嵌合されている。そして、ドライブブッシュ
54の下端部には旋回スクロール2の公転旋回運動によ
る動的アンバランスを平衡させるためのバランスウェイ
ト63が固定されている。[0003] The fixed scroll 1 is a fixed scroll end plate 1.
1 and a fixed scroll spiral wrap 1 erected on the inner surface thereof
2, a discharge port 13 and a discharge valve 17 for opening and closing the discharge port 13 are provided at the center of the fixed scroll end plate 11. The orbiting scroll 2 includes an orbiting scroll end plate 21,
Orbiting scroll spiral wrap 22 erected on its inner surface
And a boss 23 protruding from the center of the outer surface of the orbiting scroll end plate 21. A drive bush 54 is fitted in the boss 23 and is rotatably supported via an orbiting bearing 73. A slide groove 55 is formed in the drive bush 54, and an eccentric drive pin 53 projecting from the upper end surface of the rotary shaft 5 is slidably fitted in the slide groove 55. At the lower end of the drive bush 54, a balance weight 63 for balancing dynamic imbalance due to the revolving orbiting motion of the orbiting scroll 2 is fixed.
【0004】ハウジング8の内底部に貯溜された潤滑油
81は、回転シャフト5の回転による遠心力によって入
口孔51から吸い上げられ、給油孔52を通って下部軸
受72、上部軸受71、ドライブブッシュ54等を潤滑
した後、バランスウェイト室61、排油孔62を経てハ
ウジング8の底部に排出される。電動モータ4を駆動す
ると、この回転トルクは回転シャフト5、偏心駆動ピン
53、ドライブブッシュ54、旋回軸受73を介して旋
回スクロール2に伝達され、旋回スクロール2はオルダ
ムリンク3によってその自転を阻止されながら公転旋回
運動する。The lubricating oil 81 stored in the inner bottom of the housing 8 is sucked up from the inlet hole 51 by centrifugal force due to the rotation of the rotary shaft 5, passes through the oil supply hole 52, and the lower bearing 72, the upper bearing 71, and the drive bush 54. After being lubricated, it is discharged to the bottom of the housing 8 through the balance weight chamber 61 and the oil drain hole 62. When the electric motor 4 is driven, the rotational torque is transmitted to the orbiting scroll 2 via the rotating shaft 5, the eccentric drive pin 53, the drive bush 54, and the orbiting bearing 73, and the orbiting scroll 2 is prevented from rotating by the Oldham link 3. While revolving around.
【0005】旋回スクロール2の旋回運動により、圧縮
ガスが吸入管82を経てハウジング8内に入り、電動モ
ータ4を冷却した後、吸入通路15から固定スクロール
1及び旋回スクロール2の渦巻ラップ12、22まわり
に形成された吸入キャビティ16を経て、固定スクロー
ル1と旋回スクロール2とを噛み合わせることによって
形成された複数の密閉空間24内に吸入される。そし
て、旋回スクロール2の公転旋回運動により密閉空間2
4の容積が減少するのに伴って圧縮されながら中央部に
至り、ここから吐出ポート13を通り吐出弁17を押し
上げて固定スクロール端板11の背面側に形成された吐
出キャビティ14に吐出され、更に、吐出孔18と吐出
管83を通って外部に吐出される。[0005] By the orbiting motion of the orbiting scroll 2, the compressed gas enters the housing 8 via the suction pipe 82 and cools the electric motor 4, and then from the suction passage 15, the spiral wraps 12 and 22 of the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2. Through a suction cavity 16 formed therearound, it is sucked into a plurality of sealed spaces 24 formed by meshing the fixed scroll 1 and the orbiting scroll 2. The closed space 2 is formed by the orbital movement of the orbiting scroll 2.
As the volume of 4 decreases, it reaches the center while being compressed, and from here it is discharged through a discharge port 13 to a discharge cavity 14 formed on the back side of the fixed scroll end plate 11 by pushing up a discharge valve 17, Further, it is discharged outside through the discharge hole 18 and the discharge pipe 83.
【0006】これと同時に、密閉されたハウジング8の
内底部の油溜り内に貯溜された潤滑油81は、入口孔5
1によって吸い上げられ、この回転シャフト5に穿設さ
れた給油孔52を通って下部軸受72、上部軸受71及
び偏心駆動ピン53、ドライブブッシュ54、旋回軸受
73等からなる公転旋回機構に供給されて、これらを潤
滑する。At the same time, the lubricating oil 81 stored in the oil reservoir at the inner bottom of the sealed housing 8 is
1 and is supplied to a revolving turning mechanism including a lower bearing 72, an upper bearing 71, an eccentric drive pin 53, a drive bush 54, a turning bearing 73 and the like through an oil supply hole 52 formed in the rotating shaft 5. Lubricate these.
【0007】公転旋回機構を潤滑した潤滑油81及びス
ライド溝55内を流過した潤滑油81は、フレーム6の
上面中央部に形成されたバランスウェイト室61に入
る。バランスウェイト室61に入った潤滑油81の一部
がスラスト面64に穿設された給油溝65内に入り、こ
の給油溝65を流れる過程で旋回スクロール2の公転旋
回運動により、スラスト面64に引き出されてスラスト
面64を潤滑する。そして、給油溝65を流過した潤滑
油及びスラスト面64を潤滑した潤滑油は、スラスト面
64の外周縁から流出してオルダムリング3を潤滑す
る。一方、バランスウェイト室61に入った余剰の潤滑
油は、排油孔62を通ってハウジング8の底部に戻る。The lubricating oil 81 that has lubricated the orbital turning mechanism and the lubricating oil 81 that has flowed through the slide groove 55 enter the balance weight chamber 61 formed at the center of the upper surface of the frame 6. A part of the lubricating oil 81 that has entered the balance weight chamber 61 enters the oil supply groove 65 formed in the thrust surface 64, and in the course of flowing through the oil supply groove 65, the orbiting scroll 2 revolves around the thrust surface 64. It is pulled out to lubricate the thrust surface 64. The lubricating oil that has flowed through the oil supply groove 65 and the lubricating oil that has lubricated the thrust surface 64 flow out from the outer peripheral edge of the thrust surface 64 to lubricate the Oldham ring 3. On the other hand, the surplus lubricating oil that has entered the balance weight chamber 61 returns to the bottom of the housing 8 through the oil drain hole 62.
【0008】このとき、回転シャフト5の回転数が増大
すると、回転シャフト5の回転による遠心力が増大し、
入口孔51より潤滑油81の吸い上げられる量が増加す
る。その結果、下部軸受72、上部軸受71、及びドラ
イブブッシュ54を潤滑する潤滑油量が増加し、バラン
スウェイト室61に多量の潤滑油81が溜まる。At this time, when the rotation speed of the rotating shaft 5 increases, the centrifugal force due to the rotation of the rotating shaft 5 increases,
The amount of the lubricating oil 81 sucked up from the inlet hole 51 increases. As a result, the amount of lubricating oil for lubricating the lower bearing 72, the upper bearing 71, and the drive bush 54 increases, and a large amount of lubricating oil 81 accumulates in the balance weight chamber 61.
【0009】バランスウェイト室61に溜まった油は、
一部排油孔62を通りハウジング8の底部に排出される
が、他の潤滑油81は、スラスト軸受74と旋回スクロ
ール端板21の背面との間の摺動面を通り、固定スクロ
ール1と旋回スクロール端板21との合わせ面のすきま
から吸入キャビティ16に流出する。吸入キャビティ1
6に流出した潤滑油81は、圧縮ガスと一緒に圧縮機外
部に吐出され、ハウジング8の底部に貯溜される潤滑油
81の量が次第に少なくなり、これに伴なって潤滑不良
又はこれに基く焼付き等の事故発生の恐れがある。The oil accumulated in the balance weight chamber 61 is
Although part of the lubricating oil 81 is discharged to the bottom of the housing 8 through the oil drain hole 62, the other lubricating oil 81 passes through the sliding surface between the thrust bearing 74 and the back surface of the orbiting scroll end plate 21, and It flows out to the suction cavity 16 from the clearance of the mating surface with the orbiting scroll end plate 21. Suction cavity 1
The lubricating oil 81 that has flowed out to the compressor 6 is discharged to the outside of the compressor together with the compressed gas, and the amount of the lubricating oil 81 stored at the bottom of the housing 8 gradually decreases, resulting in poor lubrication or poor lubrication. An accident such as seizure may occur.
【0010】このため、特開平5−149275号公報
に記載されているように、旋回スクロール端板の背面に
円環状のオイルシール溝76を設け、その溝内にオイル
シール材75を配設し、スラスト軸受の少なくとも一面
の内周と外周の油通路を遮断している。このようにして
油溜まり部に溜まった油は旋回スクロール端板のオイル
シール溝76に配設したオイルシール材75によって、
吸入キャビティ16へ流出することを防いでいる。For this reason, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-149275, an annular oil seal groove 76 is provided on the back surface of the orbiting scroll end plate, and an oil seal material 75 is provided in the groove. At least one surface of the thrust bearing blocks the inner and outer oil passages. The oil accumulated in the oil sump in this manner is removed by the oil seal member 75 disposed in the oil seal groove 76 of the orbiting scroll end plate.
Outflow to the suction cavity 16 is prevented.
【0011】また、特開平6−10872号公報には、
電動モータ4に供給される電流の周波数をインバータに
より増減してその回転速度を増減した場合に入口孔51
から吸い上げられる潤滑油81の流量の変動を抑制する
ために、排油孔62の出口に逆U字形のサイフォン管を
接続しこのサイフォン管の頂部をスラスト面64よりも
上方に設置する方法が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-10872 discloses that
When the frequency of the current supplied to the electric motor 4 is increased or decreased by an inverter to increase or decrease the rotation speed, the inlet hole 51
A method is disclosed in which an inverted U-shaped siphon pipe is connected to the outlet of the oil drain hole 62 and the top of the siphon pipe is located above the thrust surface 64 in order to suppress fluctuations in the flow rate of the lubricating oil 81 sucked up from the pipe. Have been.
【0012】また、動圧軸受装置としては、実開平5−
67819号公報に示すような永久磁石と磁性流体を用
いて、永久磁石の吸引力を利用して軸方向の位置を一定
に保つようにされた動圧軸受装置がある。In addition, as a dynamic pressure bearing device, there is disclosed a Japanese Utility Model Application Laid-Open No.
There is a hydrodynamic bearing device which uses an attractive force of a permanent magnet and maintains an axial position constant using a permanent magnet and a magnetic fluid as disclosed in Japanese Patent No. 67819.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スクロー
ル圧縮機においては、以下のような欠点があった。However, the above-mentioned scroll compressor has the following disadvantages.
【0014】まず、特開平5−149275号公報に記
載されている従来技術については、(1)端板のオイル
シール溝76に配設したオイルシール材75がスラスト
面64に接触して摺動しているため摺動摩擦損失が大き
くなり、その結果圧縮機の効率が低下する。First, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-149275, (1) an oil seal member 75 disposed in an oil seal groove 76 of an end plate is brought into contact with a thrust surface 64 to slide. As a result, the sliding friction loss increases, and as a result, the efficiency of the compressor decreases.
【0015】電動モータ4に供給される電流の周波数を
インバータにより増減してその回転速度を増減すると、
これに伴って入口孔51から吸い上げられる潤滑油81
の流量が変動する。従って、低速回転時にはスラスト面
64に供給される潤滑油81が少なくなり、スラスト面
64での潤滑不良が生じる。When the frequency of the current supplied to the electric motor 4 is increased or decreased by an inverter to increase or decrease the rotation speed,
As a result, the lubricating oil 81 sucked up from the inlet hole 51
Fluctuates. Therefore, during low-speed rotation, the amount of the lubricating oil 81 supplied to the thrust surface 64 decreases, and poor lubrication on the thrust surface 64 occurs.
【0016】次に、特開平6−10872号公報に記載
されている従来技術については、サイフォン管の頂部を
スラスト面64よりも上方に位置させる必要があるた
め、横型スクロール圧縮機に使用すると潤滑油81の供
給量を調整できない。Next, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-10872, it is necessary to position the top of the siphon tube above the thrust surface 64. The supply amount of oil 81 cannot be adjusted.
【0017】さらに、実開平5−67819号公報に記
載されている従来技術では、(4)永久磁石の磁極が軸
方向と平行になるように、永久磁石同士がわずかな隙間
を空けて同心状に配置されており、永久磁石同士の吸引
力によって、軸方向の位置を一定に保つ構造であるた
め、圧縮機の場合のように運転状況によって冷媒圧力が
変化し、旋回スクロール渦巻ラップ22が軸方向に動く
場合には不都合である。Furthermore, in the prior art described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-67819, (4) the permanent magnets are concentric with a slight gap so that the magnetic poles of the permanent magnets are parallel to the axial direction. And the structure in which the position in the axial direction is kept constant by the attraction force of the permanent magnets, the refrigerant pressure changes depending on the operating conditions as in the case of a compressor, and the orbiting scroll spiral wrap 22 It is inconvenient when moving in the direction.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
したものであって、上記課題を解決するための手段とし
て、請求項1の発明では、電動モータとスクロール型圧
縮機が回転シャフトにより連動連結され、前記スクロー
ル型圧縮機が固定スクロールと旋回スクロールとオルダ
ムリングを備えるスクロール圧縮機において、前記旋回
スクロールを構成する旋回スクロール端板と該旋回スク
ロール端板に相対するスラスト面のいずれか一方に永久
磁石を配設し、他方に磁性体を配設し、前記永久磁石と
磁性体との間にスクロール圧縮機の潤滑油を基油とした
磁性流体を注入して磁性流体軸受を構成したことを特徴
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and as a means for solving the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, the electric motor and the scroll type compressor are constituted by a rotary shaft. In a scroll compressor in which the scroll type compressor is provided with a fixed scroll, an orbiting scroll, and an Oldham ring, one of an orbiting scroll end plate constituting the orbiting scroll and a thrust surface opposed to the orbiting scroll end plate. A magnetic fluid is arranged by disposing a permanent magnet on the other side, disposing a magnetic body on the other side, and injecting a magnetic fluid based on lubricating oil of a scroll compressor between the permanent magnet and the magnetic body. It is characterized by the following.
【0019】また、請求項2の発明では、請求項1に記
載のスクロール圧縮機において、前記永久磁石および磁
性体を前記電動モータの中心軸と同心の環状形状にし、
かつ前記永久磁石および磁性体の内周側または外周側に
多孔質材を配設したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the scroll compressor according to the first aspect, the permanent magnet and the magnetic body are formed in an annular shape concentric with a center axis of the electric motor.
Further, a porous material is provided on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the permanent magnet and the magnetic body.
【0020】また、請求項3の発明では、請求項1に記
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板に配設する永久磁石若しくは磁性体の幅を、前記スラ
スト面に配設する磁性体若しくは永久磁石の幅よりも少
なくとも旋回スクロールの公転旋回直径分広くしたこと
を特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the scroll compressor according to the first aspect, the width of the permanent magnet or the magnetic body provided on the orbiting scroll end plate is set on the thrust surface. Alternatively, it is characterized in that it is wider by at least the orbital diameter of the orbiting scroll than the width of the permanent magnet.
【0021】また、請求項4の発明では、請求項1に記
載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール端
板とスラスト面の間にオルダムリングを配設し、該旋回
スクロール端板とオルダムリングの間、該スラスト面と
オルダムリング間の間に磁性流体軸受を配設したことを
特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the scroll compressor according to the first aspect, an Oldham ring is disposed between the orbiting scroll end plate and the thrust surface, and the orbiting scroll end plate and the Oldham ring are disposed. A magnetic fluid bearing is disposed between the thrust surface and the Oldham ring.
【0022】請求項1の発明では、旋回スクロール端板
と該旋回スクロール端板に相対するスラスト面の間に形
成された磁性流体軸受構造によってオイルシールされて
いるので、潤滑油が吸入キャビティを通して圧縮機外部
へ流出することがなく、潤滑油の不足による潤滑不良や
焼付きを起こさない。さらに、スクロール圧縮機の潤滑
油を基油とした磁性流体を用いているので、温度上昇に
よる蒸発等により基油が減少しても、ハウジングの底部
から潤滑油が供給されるので磁性流体構造を維持するこ
とができる。According to the first aspect of the present invention, since the oil seal is provided by the magnetic fluid bearing structure formed between the orbiting scroll end plate and the thrust surface facing the orbiting scroll end plate, the lubricating oil is compressed through the suction cavity. It does not flow out of the machine and does not cause poor lubrication or seizure due to insufficient lubricating oil. Furthermore, since a magnetic fluid using the lubricating oil of a scroll compressor as a base oil is used, even if the base oil decreases due to evaporation due to a rise in temperature, the lubricating oil is supplied from the bottom of the housing. Can be maintained.
【0023】請求項2の発明では、このとき磁性流体軸
受を構成している旋回スクロール端板若しくはスラスト
面の少なくとも一方に多孔質材を配置することにより、
電動モータが高速回転中に潤滑油が多孔質材に貯蔵され
ているため、運転開始時や低速回転時には多孔質材から
潤滑油が磁性流体軸受構造に供給されるので、スラスト
面4での潤滑不良を防止することができる。また、磁性
流体軸受構造には磁性流体によって流体膜が形成されて
旋回スクロール端板とスラスト面は直接接触することな
く流体潤滑が行われるため摺動摩擦損失を低減すること
ができる。According to the second aspect of the present invention, a porous material is disposed on at least one of the orbiting scroll end plate and the thrust surface constituting the magnetic fluid bearing.
Since the lubricating oil is stored in the porous material when the electric motor is rotating at high speed, the lubricating oil is supplied from the porous material to the magnetic fluid bearing structure at the start of operation or at low speed, so that the lubrication on the thrust surface 4 is performed. Defects can be prevented. Further, a fluid film is formed on the ferrofluid bearing structure by a magnetic fluid, and fluid lubrication is performed without direct contact between the orbiting scroll end plate and the thrust surface, so that sliding friction loss can be reduced.
【0024】請求項3、請求項4の発明では、永久磁石
と磁性体を環状に形成したり、公転旋回運動により旋回
スクロールが動く長さだけ旋回スクロールに配設する永
久磁石若しくは磁性体の幅をスラスト面に配設する磁性
体若しくは永久磁石の幅よりも大きくしたり、さらにオ
ルダムリングを磁性体で構成することにより、磁性流体
軸受部の構造がスクロール公転旋回運動に適した形状と
なり磁性流体軸受構造を簡略化できる。According to the third and fourth aspects of the present invention, the permanent magnet and the magnetic body are formed in an annular shape, or the width of the permanent magnet or the magnetic body disposed on the orbiting scroll by a length that the orbiting scroll moves by the orbital orbital motion. The structure of the magnetic fluid bearing part becomes a shape suitable for the scroll revolving orbiting motion by making the width larger than the width of the magnetic material or permanent magnet disposed on the thrust surface, and configuring the Oldham ring with a magnetic material. The bearing structure can be simplified.
【0025】また、磁性流体軸受構造を使用しているの
で、永久磁石の磁力により、旋回スクロール端板とスラ
スト面の間では、常に磁性流体が保持されているため、
圧縮機本体の設置方向に制限がなく、圧縮機を横型スク
ロール圧縮機とすることができる。Since the magnetic fluid bearing structure is used, the magnetic fluid is always held between the orbiting scroll end plate and the thrust surface by the magnetic force of the permanent magnet.
There is no limitation on the installation direction of the compressor body, and the compressor can be a horizontal scroll compressor.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】図1に、本発明のスクロール圧縮
機の旋回スクロール端板21とスラスト面64の間に磁
性流体軸受構造が形成された第1実施例を示す。第1実
施例では永久磁石91と磁性体92の形状は電動モータ
4の中心軸と同心の環状形状となっており、旋回スクロ
ール端板21に配設された磁性体92の環状幅(W1)
が、スラスト面64に配設された永久磁石91の環状幅
(W2)と旋回スクロール2の公転旋回直径の長さ(W
3)の和と同じ、あるいは和以上になるように形成して
いる。また、このとき旋回スクロール端板21とフレー
ム6はアルミなどの非磁性体で構成している。本実施例
では、旋回スクロール端板21に配設された磁性体92
の内周側とスラスト面64に配設された永久磁石91の
内周側にそれぞれ多孔質材93を配設している。多孔質
材93はいずれか一方のみ配設することも永久磁石、磁
性体外側に配設することも可能であり、また外周側にそ
れぞれ多孔質材93を配設することも可能であるが、実
施例1の構造が最も好ましい。また本実施例では旋回ス
クロール端板21に磁性体92を配設し、スラスト面6
4に永久磁石91を配設したが、勿論磁性体と永久磁石
を入れ換えることが可能であり、また両方を永久磁石に
することも可能である。他の部分の構成は図3に示す従
来のものと同様である。FIG. 1 shows a first embodiment of a scroll compressor according to the present invention in which a magnetic fluid bearing structure is formed between an orbiting scroll end plate 21 and a thrust surface 64. FIG. In the first embodiment, the shape of the permanent magnet 91 and the magnetic body 92 is an annular shape concentric with the center axis of the electric motor 4, and the annular width (W1) of the magnetic body 92 provided on the orbiting scroll end plate 21.
Is the annular width (W2) of the permanent magnet 91 disposed on the thrust surface 64 and the length (W) of the orbital diameter of the orbiting scroll 2.
It is formed so as to be equal to or greater than the sum of 3). At this time, the orbiting scroll end plate 21 and the frame 6 are made of a non-magnetic material such as aluminum. In this embodiment, the magnetic body 92 provided on the orbiting scroll end plate 21
And a porous material 93 is disposed on the inner peripheral side of the permanent magnet 91 disposed on the thrust surface 64. The porous material 93 may be provided only on one of the permanent magnets or on the outer side of the magnetic body, and the porous material 93 may be provided on the outer peripheral side. The structure of Example 1 is most preferable. Further, in this embodiment, the magnetic body 92 is provided on the orbiting scroll end plate 21 and the thrust surface 6 is provided.
Although the permanent magnets 91 are provided in 4, it is of course possible to replace the magnetic material with the permanent magnets, or to use both permanent magnets. The configuration of the other parts is the same as the conventional one shown in FIG.
【0027】本実施例における圧縮ガスの流れは図3と
同様であり、潤滑油81の流れは次のようになる。ハウ
ジング8の底部に貯留された潤滑油81は回転シャフト
5の遠心力によって吸い上げられ、この回転シャフト5
に穿設された給油孔52を通って下部軸受72、上部軸
受71及び偏心駆動ピン53、ドライブブッシュ54、
旋回軸受73等からなる公転旋回機構に供給されて、こ
れらを潤滑する。公転旋回機構を潤滑した潤滑油81及
びスライド溝55内を流過した潤滑油81は、フレーム
6の上面中央部に形成されたバランスウェイト室61に
入る。バランスウェイト室61に入った潤滑油81の一
部がスラスト面64に穿設された給油溝65内に入り、
この給油溝65を流れる過程で旋回スクロール2の公転
旋回運動により、オルダムリング3を潤滑し、スラスト
面64に引き出されてスラスト面64を潤滑する。この
とき、旋回スクロール端板21に配設されている磁性体
92は公転旋回直径の距離だけ、電動モータ4の中心軸
から半径方向に運動する。磁性流体9は永久磁石91の
磁力によって永久磁石91と磁性体92の間に保持され
ているが、磁性体92の環状幅が公転旋回直径の距離だ
け大きくなっているので、旋回スクロール2が公転旋回
運動しても永久磁石91と磁性体92は常に相対してい
る状態を保つ。このため、その間には磁性流体軸受が形
成されることになる。The flow of the compressed gas in this embodiment is the same as that in FIG. 3, and the flow of the lubricating oil 81 is as follows. The lubricating oil 81 stored at the bottom of the housing 8 is sucked up by the centrifugal force of the rotating shaft 5,
The lower bearing 72, the upper bearing 71, the eccentric drive pin 53, the drive bush 54,
It is supplied to a revolving turning mechanism including a turning bearing 73 and the like to lubricate them. The lubricating oil 81 that has lubricated the orbital turning mechanism and the lubricating oil 81 that has flowed through the slide groove 55 enter the balance weight chamber 61 formed at the center of the upper surface of the frame 6. Part of the lubricating oil 81 that has entered the balance weight chamber 61 enters an oil supply groove 65 formed in the thrust surface 64,
In the course of flowing through the oil supply groove 65, the revolving orbiting motion of the orbiting scroll 2 lubricates the Oldham ring 3 and is drawn out to the thrust surface 64 to lubricate the thrust surface 64. At this time, the magnetic body 92 disposed on the orbiting scroll end plate 21 moves in the radial direction from the center axis of the electric motor 4 by the distance of the orbital diameter. The magnetic fluid 9 is held between the permanent magnet 91 and the magnetic body 92 by the magnetic force of the permanent magnet 91. However, since the annular width of the magnetic body 92 is increased by the distance of the orbital diameter, the orbiting scroll 2 revolves. The permanent magnet 91 and the magnetic body 92 always keep a state of facing each other even if they make a turning movement. Therefore, a magnetic fluid bearing is formed therebetween.
【0028】このとき、バランスウェイト室61と吸入
キャビィティ16の間は、磁性流体軸受構造によってシ
ールされており、潤滑油81は吸入キャビティ16を通
して圧縮機外部へ流出することがないので、潤滑油81
の不足による潤滑不良や焼付きを起こさない。多孔質材
93には、潤滑油81が貯蔵されているので、運転開始
時などの低速回転の場合にハウジング8の底部から供給
される潤滑油81が少ないときでも、多孔質材93から
潤滑油81を供給することにより潤滑状態を良好に保つ
ことができる。また、磁性流体軸受構造では磁性流体9
によって流体膜が形成されているため、旋回スクロール
端板21とスラスト面64は直接接触することなく流体
潤滑が行われるため、摺動摩擦損失を低減することがで
きる。すなわち、磁性流体軸受構造においては、スラス
ト軸受とオイルシールの2つの機能を同時に果たしてい
る。さらに、スクロール圧縮機の潤滑油81を基油とし
た磁性流体9を用いているので、温度上昇による蒸発等
により基油が減少しても、ハウジング8の底部から潤滑
油81が供給されるので磁性流体構造を維持することが
できる。一方、バランスウェイト室61に入った余剰の
潤滑油は排油孔62を通ってハウジング8の底部に戻
る。At this time, the space between the balance weight chamber 61 and the suction cavity 16 is sealed by a magnetic fluid bearing structure, and the lubricating oil 81 does not flow out of the compressor through the suction cavity 16.
It does not cause poor lubrication or seizure due to lack of oil. Since the lubricating oil 81 is stored in the porous material 93, even when the lubricating oil 81 supplied from the bottom of the housing 8 is small at the time of low speed rotation such as at the start of operation, the lubricating oil 81 is stored in the porous material 93. By supplying 81, a good lubrication state can be maintained. In the magnetic fluid bearing structure, the magnetic fluid 9 is used.
Since the fluid film is formed, the orbiting scroll end plate 21 and the thrust surface 64 are fluidly lubricated without directly contacting with each other, so that sliding friction loss can be reduced. That is, in the magnetic fluid bearing structure, the two functions of the thrust bearing and the oil seal are simultaneously performed. Further, since the magnetic fluid 9 using the lubricating oil 81 of the scroll compressor as the base oil is used, even if the base oil decreases due to evaporation or the like due to temperature rise, the lubricating oil 81 is supplied from the bottom of the housing 8. The ferrofluid structure can be maintained. On the other hand, the surplus lubricating oil that has entered the balance weight chamber 61 returns to the bottom of the housing 8 through the oil drain hole 62.
【0029】図2に本発明の磁性流体軸受構造の第2実
施例を示す。本実施例では、前記実施例1におけるオル
ダムリング3と磁性体92を一体構造とし、さらにオル
ダムリング3と相対するスラスト面64と旋回スクロー
ル端板21のそれぞれに永久磁石91を配設している。
このとき、磁性流体9はスラスト面64とオルダムリン
グ3との間、旋回スクロール端板21とオルダムリング
3との間においてそれぞれ磁性流体軸受を形成する。こ
のようにして、オルダムリング3に旋回スクロール2の
自転を阻止する機能と、スラスト軸受の機能、オイルシ
ールの機能の3つの機能を兼用させている。その他の部
分の構成、圧縮ガス、潤滑油81の流れは実施例1と同
様である。FIG. 2 shows a second embodiment of the magnetic fluid bearing structure of the present invention. In the present embodiment, the Oldham ring 3 and the magnetic body 92 in the first embodiment are integrated, and a permanent magnet 91 is disposed on each of the thrust surface 64 and the orbiting scroll end plate 21 facing the Oldham ring 3. .
At this time, the magnetic fluid 9 forms a magnetic fluid bearing between the thrust surface 64 and the Oldham ring 3, and between the orbiting scroll end plate 21 and the Oldham ring 3, respectively. In this manner, the Oldham ring 3 has a function of preventing rotation of the orbiting scroll 2, a function of a thrust bearing, and a function of an oil seal. The configuration of the other parts, the flow of the compressed gas, and the flow of the lubricating oil 81 are the same as in the first embodiment.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果がある。As described above, the present invention has the following effects.
【0031】旋回スクロール端板21とスラスト面64
との間に磁性流体軸受を形成することにより潤滑油81
が吸入キャビティ16を通って圧縮機外部へ流出するの
を防ぐことができる。The orbiting scroll end plate 21 and the thrust surface 64
To form a lubricating oil 81
Can be prevented from flowing out of the compressor through the suction cavity 16.
【0032】旋回スクロール端板21とスラスト面64
との間に磁性流体軸受を形成することにより、潤滑状態
が固体同士の接触を含む境界潤滑状態(摩擦係数0.0
1〜1.0程度)から流体潤滑(摩擦係数0.002程
度)に改善される。従来のスクロール圧縮機ではスラス
ト軸受部分の摩擦損失は圧縮機全体の摩擦損失の約25
%(摩擦損失量は約30W)あるが、磁性流体軸受構造
とすることにより、摺動摩擦損失は5分の1以下に低減
され圧縮機の効率が向上する。The orbiting scroll end plate 21 and the thrust surface 64
Forming a ferrofluid bearing between the boundary lubrication state and the boundary lubrication state including contact between solids (friction coefficient 0.0
From about 1 to 1.0) to fluid lubrication (friction coefficient about 0.002). In the conventional scroll compressor, the friction loss of the thrust bearing portion is about 25% of the friction loss of the entire compressor.
% (The amount of friction loss is about 30 W), but by employing a magnetic fluid bearing structure, sliding friction loss is reduced to 1/5 or less, and the efficiency of the compressor is improved.
【0033】磁性流体9の基油としてスクロール圧縮機
の潤滑油81を使用することにより、温度上昇による蒸
発などにより基油が減少しても、ハウジング8の底部か
ら潤滑油81が供給されるので磁性流体構造を維持する
ことができる。By using the lubricating oil 81 of the scroll compressor as the base oil of the magnetic fluid 9, the lubricating oil 81 is supplied from the bottom of the housing 8 even if the base oil decreases due to evaporation due to temperature rise. The ferrofluid structure can be maintained.
【0034】多孔質材93に潤滑油81が貯蔵されてい
るので、運転開始時や低速回転時には多孔質材93から
潤滑油81が磁性流体軸受構造に供給されスラスト面6
4での潤滑不良を防止することができる。Since the lubricating oil 81 is stored in the porous material 93, the lubricating oil 81 is supplied from the porous material 93 to the magnetic fluid bearing structure at the start of operation or at a low speed so that the thrust surface 6
4 can prevent poor lubrication.
【0035】磁性流体軸受では永久磁石91の磁力によ
り磁性流体9が保持されるので、圧縮機本体の設置方向
に制限がなく、圧縮機を横型スクロール圧縮機とするこ
とができる。In the magnetic fluid bearing, since the magnetic fluid 9 is held by the magnetic force of the permanent magnet 91, there is no restriction on the installation direction of the compressor body, and the compressor can be a horizontal scroll compressor.
【図1】本発明の第1実施例の構成図を示す。FIG. 1 shows a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例の構成図を示す。FIG. 2 shows a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示す。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor.
【図4】従来のスクロール圧縮機のスラスト軸受周辺の
縦断面図を示す。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of a thrust bearing of a conventional scroll compressor.
1 固定スクロール 2 旋回スクロール 3 オルダムリング 4 電動モータ 5 回転シャフト 6 フレーム 7 軸受 8 ハウジング 9 磁性流体 11 固定スクロール端板 12 固定スクロール渦巻ラップ 13 吐出ポート 14 吐出キャビティ 15 吸入通路 16 吸入キャビティ 21 旋回スクロール端板 22 旋回スクロール渦巻ラップ 23 ボス 53 偏心駆動ピン 54 ドライブブッシュ 61 バランスウエイト室 64 スラスト面 65 給油溝 81 潤滑油 82 吸入管 83 吐出管 91 永久磁石 92 磁性体 93 多孔質材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed scroll 2 Orbiting scroll 3 Oldham ring 4 Electric motor 5 Rotating shaft 6 Frame 7 Bearing 8 Housing 9 Magnetic fluid 11 Fixed scroll end plate 12 Fixed scroll spiral wrap 13 Discharge port 14 Discharge cavity 15 Intake passage 16 Suction cavity 21 Orbital scroll end Plate 22 Orbiting scroll spiral wrap 23 Boss 53 Eccentric drive pin 54 Drive bush 61 Balance weight chamber 64 Thrust surface 65 Oil supply groove 81 Lubricating oil 82 Suction pipe 83 Discharge pipe 91 Permanent magnet 92 Magnetic body 93 Porous material
Claims (4)
シャフトにより連動連結され、前記スクロール型圧縮機
が固定スクロールと旋回スクロールとオルダムリングを
備えるスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール
を構成する旋回スクロール端板と該旋回スクロール端板
に相対するスラスト面のいずれか一方に永久磁石を配設
し、他方に磁性体を配設し、前記永久磁石と磁性体との
間にスクロール圧縮機の潤滑油を基油とした磁性流体を
注入して磁性流体軸受を構成したことを特徴とするスク
ロール圧縮機。1. A scroll compressor comprising an electric motor and a scroll compressor interlocked by a rotating shaft, wherein the scroll compressor includes a fixed scroll, a orbiting scroll, and an Oldham ring. A permanent magnet is provided on one of the plate and the thrust surface facing the orbiting scroll end plate, and a magnetic material is provided on the other, and lubricating oil for a scroll compressor is provided between the permanent magnet and the magnetic material. A scroll compressor wherein a magnetic fluid bearing is formed by injecting a magnetic fluid as a base oil.
ータの中心軸と同心の環状形状にし、かつ前記永久磁石
および磁性体の内周側または外周側に多孔質材を配設し
たことを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮
機。2. The permanent magnet and the magnetic body are formed in an annular shape concentric with the center axis of the electric motor, and a porous material is provided on the inner or outer peripheral side of the permanent magnet and the magnetic body. The scroll compressor according to claim 1, wherein
磁石若しくは磁性体の幅を、前記スラスト面に配設する
磁性体若しくは永久磁石の幅よりも少なくとも旋回スク
ロールの公転旋回直径分広くしたことを特徴とする請求
項1に記載のスクロール圧縮機。3. The width of a permanent magnet or a magnetic material disposed on the end plate of the orbiting scroll is made wider than the width of the magnetic material or permanent magnet disposed on the thrust surface by at least the revolving diameter of the orbiting scroll. The scroll compressor according to claim 1, wherein:
間にオルダムリングを配設し、該旋回スクロール端板と
オルダムリングの間、該スラスト面とオルダムリング間
の間に磁性流体軸受を配設したことを特徴とする請求項
1に記載のスクロール圧縮機。4. An Oldham ring is disposed between the orbiting scroll end plate and the thrust surface, and a magnetic fluid bearing is disposed between the orbiting scroll end plate and the Oldham ring and between the thrust surface and the Oldham ring. The scroll compressor according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10137859A JPH11324944A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10137859A JPH11324944A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Scroll compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11324944A true JPH11324944A (en) | 1999-11-26 |
Family
ID=15208441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10137859A Pending JPH11324944A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Scroll compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11324944A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7021912B2 (en) * | 2002-09-11 | 2006-04-04 | Hitachi, Ltd. | Scroll fluid machine |
KR101386484B1 (en) * | 2008-07-07 | 2014-04-18 | 엘지전자 주식회사 | Reciprocating compressor |
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CN110671323A (en) * | 2019-11-05 | 2020-01-10 | 北京金茂绿建科技有限公司 | Scroll compressor with axial magnetic suspension structure |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10137859A patent/JPH11324944A/en active Pending
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CN104343687B (en) * | 2013-07-31 | 2016-12-28 | 思科涡旋科技(杭州)有限公司 | There is magnetic fluid translation slide thrust bearing and seal the scroll vacuum pump of structure |
CN105485005A (en) * | 2016-02-01 | 2016-04-13 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Scroll compressor and air conditioner |
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