(57)【要約】【課題】トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒を使用した場合においても、摺動部に潤滑油を確実に供給する。【解決手段】スクロール圧縮機は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部をクランク軸を介して駆動する電動機とを備え、前記密閉容器の下部には油溜りが形成されている。前記冷媒は少なくともトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒であり、前記密閉容器の底部に設けられ、前記油溜りに溜められた油のうち、冷媒をより多く含む油を取り込むためのカバー部材と、前記カバー部材の径方向外側に形成された支持部と、前記支持部に設けられ、冷媒をより多く含む油を前記カバー部材の内部に流入させるための開口部を備える。【選択図】図２
2020033951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部をクランク軸を介して駆動する電動機とを備え、前記密閉容器の下部には油溜りが形成されているスクロール圧縮機において、
前記冷媒は少なくともトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒であり、
前記密閉容器の底部に設けられ、前記油溜りに溜められた油のうち、冷媒を含む油を取り込むためのカバー部材と、
前記カバー部材の径方向外側に形成された支持部と、
前記支持部に設けられ、冷媒を含む油を前記カバー部材の内部に流入させるための開口部を備えることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
前記カバー部材は、上面が鉛直方向の上方に凸形状に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載のスクロール圧縮機において、
前記クランク軸の下端部には前記油溜りの油を前記圧縮機構部に供給するための給油ポンプが設けられ、
この給油ポンプの下方に前記カバー部材が設置されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項３に記載のスクロール圧縮機において、
上方に凸形状に形成されている前記カバー部材の上面の傾斜角度よりも、前記支持部の傾斜角度が大きくなるように構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
前記密閉容器の底部には鉄系の異物を捕捉するためのマグネットが設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項６】
請求項５に記載のスクロール圧縮機において、
前記密閉容器の底部には前記マグネットを設置するためのマグネットホルダが設置され、このマグネットホルダに前記マグネットを設置すると共に、
前記マグネットホルダには前記カバー部材を取り付けるためのカバー部材取付け部が設けられ、このカバー部材取付け部に前記カバー部材が取り付けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項７】
請求項３に記載のスクロール圧縮機において、
前記給油ポンプは、ギアポンプ、遠心ポンプ、差圧で油を供給する差圧給油方式のポンプの何れかであることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項８】
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
前記冷媒はトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を少なくとも２５ｗｔ％以上含み、
前記油として、ポリオールエステル油（ＰＯＥ）またはポリビニルエーテル油（ＰＶＥ）の何れかを使用することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載のスクロール圧縮機において、
前記冷媒は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を少なくとも３０ｗｔ％以上含み、更にジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）と、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）を含む混合冷媒であることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項１０】
請求項９に記載のスクロール圧縮機において、
前記混合冷媒は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を３０〜５０ｗｔ％含み、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）を４０〜６０ｗｔ％含むことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール圧縮機に関し、特に、空気調和機などの冷凍サイクル装置に使用され冷媒を圧縮する圧縮機として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機などの冷凍サイクル装置に使用される冷媒としては、例えば、ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ４１０Ａ、ＨＦＣ４０７Ｃなどが使用されている。これらの冷媒は、オゾン層への影響が少ないものの地球温暖化係数（ＧＷＰ）が大きい。これに対する代替冷媒として、例えばＨＦＣ３２（ジフルオロメタン）が提案されている。ＨＦＣ３２は、ＨＦＣ４１０Ａと比較すると地球温暖化係数が約三分の一程度である。
【０００３】
しかし、ＨＦＣ３２はＧＷＰが６７５と低いものの、ＧＷＰの更なる低減が求められている。そこで、特開２０１１−２０２０３２号公報（特許文献１）に記載されているように、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）（ＧＷＰ＝０．４）を含む混合冷媒が検討されている。
【０００４】
前記特許文献１には、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む混合冷媒に対して優れた相溶性を有するともに、熱・化学的安定性が優れる冷凍機用潤滑油組成物についても記載されている。
【０００５】
また、特開２００７−９７８９号公報（特許文献２）には、圧縮機内のアキュムレータ部における中ほどに設けられ、バッフル板機能を持たせた副軸受支持プレートにより、軽い液冷媒と重い潤滑油を上下に分離し、前記副軸受支持プレート下方の潤滑油をオイルポンプで吸い上げる圧縮機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２０２０３２号公報
【特許文献２】特開２００７−９７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
冷凍サイクル装置に使用される冷媒として、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒を使用する場合、ＣＦ３Ｉの密度は冷凍機油の密度よりも通常２倍以上大きい。この密度の高いＣＦ３Ｉを多く含む冷媒を使用する場合、冷媒が溶解した冷凍機油の密度は、冷凍機油単体の密度よりも大きくなる。
【０００８】
圧縮機の停止時など、圧縮機の温度が低下し、冷媒が圧縮機内で液冷媒となって存在する冷媒寝込み状態になると、液冷媒が冷凍機油（以下単に、油または潤滑油ともいう）に多量に溶解し、密度の大きい冷媒を多く含む油の密度は大きくなり、冷媒溶解量の少ない油との間で二層分離が発生する。この二層分離が発生すると、圧縮機の油溜りの下部には冷媒リッチな油（冷媒を多く含む冷媒）が溜まり、油溜りの上部には冷媒溶解量の少ない油が溜まることになる。冷媒リッチな油は粘度低下して潤滑性が不足しており、この油が圧縮機の摺動部に供給されると、軸受損傷や焼き付きなどの故障が発生する課題がある。
【０００９】
上記特許文献２のものでは、圧縮機のアキュムレータ部に設けたバッフル板機能を持たせた副軸受支持プレートにより、軽い液冷媒と重い潤滑油を上下に分離し、前記副軸受支持プレート下方の粘度の高い潤滑油をオイルポンプで吸い上げて、摺動部に供給するものである。しかし、前述したトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を多く含む混合冷媒を使用する場合、冷媒が溶解した冷凍機油の密度は、冷凍機油単体の密度よりも大きくなるため、圧縮機の下部に冷媒リッチな油が溜まり、この油が摺動部に供給されると、軸受損傷や焼き付きなどが発生する課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒を使用した場合においても、摺動部に潤滑油を確実に供給することのできるスクロール圧縮機を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、密閉容器内に、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部をクランク軸を介して駆動する電動機とを備え、前記密閉容器の下部には油溜りが形成されているスクロール圧縮機において、前記冷媒は少なくともトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒であり、前記密閉容器の底部に設けられ、前記油溜りに溜められた油のうち、冷媒をより多く含む油を取り込むためのカバー部材と、前記カバー部材の径方向外側に形成された支持部と、前記支持部に設けられ、冷媒をより多く含む油を前記カバー部材の内部に流入させるための開口部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を含む冷媒を使用した場合においても、摺動部に潤滑油を確実に供給できるスクロール圧縮機を得ることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスクロール圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すスクロール圧縮機の副軸受付近を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図２に示すカバー部材の構成を説明する正面図である。
【図４】実施例１の動作を説明する図で、図２に示す油溜り付近の模式図である。
【図５】本発明のスクロール圧縮機の実施例２を説明する図で、図２に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一部分である。
【実施例１】
【００１５】
本発明のスクロール圧縮機の実施例１を図１〜図３を用いて説明する。  
図１は本実施例１のスクロール圧縮機の縦断面図である。  
まず、図１を用いて、本実施例１のスクロール圧縮機の全体構造を説明する。
【００１６】
本実施例におけるスクロール圧縮機１は、縦型で、圧縮機構部２とこの圧縮機構部２を駆動する駆動部３を密閉容器４内に収納して構成されている。前記密閉容器４は円筒状に構成されており、この密閉容器４内に、上から前記圧縮機構部２、前記駆動部３及び油溜り５の順に配設されている。前記圧縮機構部２はクランク軸６を介して前記駆動部３に連結されている。なお、３５は前記クランク軸６に取り付けられたバランスウェイトである。
【００１７】
前記圧縮機構部２は、固定スクロール７と、この固定スクロール７と対向して噛み合う旋回スクロール８と、前記固定スクロール７を固定するフレーム９を基本要素として構成されている。
【００１８】
前記フレーム９は密閉容器４に固定され、転がり軸受（コロ軸受）で構成された主軸受１０を設置する軸受支持部９ａ、この軸受支持部９ａの上部から外径方向に延び前記固定スクロール７を固定する支持部９ｂを有する。前記支持部９ｂは、その下面が平坦に形成されて前記密閉容器４を貫通するように設けられている吐出管１１よりも上方に配置され、この支持部９ｂの外周面は、前記密閉容器４の内周面に、溶接１２により周方向の複数箇所で固定されている。なお、３４は前記フレーム９の下端面を覆うと共に、前記主軸受１０を保持するためのフレームカバーである。
【００１９】
前記固定スクロール７は、台板７ａと、この台板７ａの下側に垂直に立設されたスクロールラップ７ｂを備え、また、前記台板７ａの外周部には吸入口７ｃが、前記台板の中心には吐出口７ｄが設けられている。この固定スクロール７は、前記フレーム９に複数のボルト１３により固定され、前記複数のボルト１３は周方向に均等に配置されている。
【００２０】
前記旋回スクロール８は、台板８ａと、この台板８ａの上側に垂直に立設されたスクロールラップ８ｂを備え、また、前記台板８ａの反スクロールラップ側の中央には旋回ボス部８ｃが垂直に突出するように設けられ、この旋回ボス部８ｃ内にはすべり軸受で構成された旋回軸受８ｄが圧入して設けられている。
【００２１】
前記固定スクロール７と前記旋回スクロール８を噛み合わせることにより圧縮室１４が形成され、前記旋回スクロール８が旋回運動することにより、その容積が減少する圧縮動作が行われる。即ち、前記密閉容器４の上キャップ４ａを貫通し、前記吸入口７ｃに接続されるように吸入管１５が設けられており、前記旋回スクロール８の旋回運動に伴って、冷凍サイクル（図示せず）の冷媒ガスが前記吸入管１５及び前記吸入口７ｃを介して前記圧縮室１４へ吸込まれる。
【００２２】
この圧縮室１４に吸込まれた冷媒ガスは、圧縮行程を経て、前記固定スクロール７の吐出口７ｄから密閉容器４内上部の吐出室１６に吐出され、その後前記フレーム９の外周面に形成された連通路（図示せず）から、前記駆動部３が設けられている電動機室１７側に流れる。電動機室１７側に流れた圧縮冷媒ガスは、前記吐出管１１から冷凍サイクルに流出する。この構成により、前記密閉容器４内の空間は吐出圧力に保たれる。
【００２３】
なお、前記圧縮機構部２で圧縮される冷媒としては、地球環境に配慮した地球温暖化係数（ＧＷＰ）が低く不燃冷媒であるトリフルオロヨードメタン（以下、ＣＦ３Ｉともいう）を少なくとも含む冷媒、好ましくはＣＦ３Ｉを２５％以上、更に好ましくは３０％以上含む混合冷媒が用いられる。
【００２４】
また、前記冷媒としてトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を少なくとも３０ｗｔ％以上含み、更にジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）と、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）を含む混合冷媒であることが望ましく、更に、前記混合冷媒は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を３０〜５０ｗｔ％含み、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）を４０〜６０ｗｔ％含むことが好ましく、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）とジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）とを合せて８５〜９５ｗｔ％含むことが更に好ましい。前記ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）は前記混合冷媒に５〜１５ｗｔ％含ませることが好ましい。
【００２５】
また、前記冷凍機油としては、前記冷媒に対して相溶性の良い油、例えばポリオールエステル油（ＰＯＥ）またはポリビニルエーテル油（ＰＶＥ）の何れかを使用することが好ましい。
【００２６】
なお、３１は前記旋回ボス部８ｃの下端面に対向する前記フレーム９の上面の溝に設けられたシールリングである。このシールリング３１は、前記旋回スクロール８の背面に形成されている背圧室３２に、吐出圧力状態の冷媒ガスや油が流入するのを抑制している。従って、前記背圧室３２は吐出圧力と吸入圧力との間の中間圧力となっており、前記旋回スクロール８は、前記背圧室３２における中間圧力と前記シールリング３１内側に作用する吐出圧力との合力で、前記固定スクロール７に押し付けられている。
【００２７】
前記旋回スクロール８を旋回運動させるための前記駆動部３は、ステータ１８ａ及びロータ１８ｂを備える電動機１８と、前記ロータ１８ｂと一体に回転する前記クランク軸６と、前記旋回スクロール８の自転を防止するためのオルダム継手１９等により構成されている。１８ｃは前記電動機１８の前記ステータ１８ａのコイルエンド部である。
【００２８】
前記クランク軸６は、前記フレーム９の軸受支持部９ａに設けられた前記主軸受１０で回転支持される主軸部６ａと、前記電動機１８の下方に設けられ前記密閉容器４に副フレーム２０を介して取り付けられた副軸受２１に回転支持される副軸部６ｂと、前記主軸部６ａの上端側に設けられ前記旋回スクロール８の旋回軸受８ｄに挿入されて係合する偏心ピン部６ｃ等で構成されている。前記主軸部６ａと前記副軸部６ｂとは同一軸心上に形成され、前記偏心ピン部６ｃは前記主軸部６ａに対して偏心させて設けられている。また、前記偏心ピン部６ｃは前記旋回スクロール８の旋回軸受８ｄに、軸方向に移動可能で且つ回転自在に係合されている。
【００２９】
前記クランク軸６の下端部には、給油ポンプ２２が設けられており、また、クランク軸６内には軸方向に貫通するように形成された油通路６ｄ（図２参照）を有していて、前記密閉容器４下部の油溜り５の冷凍機油（以下、油または潤滑油ともいう）は前記給油ポンプ２２を介して前記油通路６ｄに供給される。また、前記副軸部６ｂには前記油通路６ｄから径方向に分岐して前記副軸受２１に油を供給するための給油穴６ｅ（図２参照）が設けられている。
【００３０】
前記給油ポンプ２２から前記油通路６ｄを介して、前記偏心ピン部６ｃ端部の前記旋回ボス部８ｃ内に供給された油は、前記旋回軸受８ｄを潤滑後、一部は、前記旋回ボス部８ｃの下端面に形成された給油穴や給油溝（図示せず）などを介して前記シールリング３１を跨いで通過し、前記背圧室３２に供給される。残りの油は前記主軸受１０を潤滑後、排油パイプ３３を介して前記油溜り５に戻される。
【００３１】
前記主軸受１０は転がり軸受であるコロ軸受により構成され、前記クランク軸６の前記電動機１８よりも上側に配設されている。一方、前記副軸受２１は転がり軸受である玉軸受により構成され、前記電動機１８よりも下側に配設されている。これら主軸受１０と副軸受２１により前記クランク軸６を回転支持している。
【００３２】
なお、前記副軸受２１は、密閉容器４に溶接により固定された前記副フレーム２０にボルト２３で取り付けた副軸受ハウジング２４内に設けられている。詳しくは、前記副軸受ハウジングには、前記駆動部３側に前記副軸受２１を挿入するための開口部２４ａを有しており、この開口部２４ａから前記副軸受２１が上方から挿入され、更に、該副軸受２１の上方の前記開口部２４ａを覆うハウジングカバー２５が備えられている。
【００３３】
前記ハウジングカバー２５は、前記副軸受２１に給油される油が前記駆動部３側に飛散するのを防止するためのもので、前記クランク軸６の外周側から前記副軸受（玉軸受）２１の外輪の部分までの部分を覆うように構成されている。
【００３４】
前記密閉容器４は、上キャップ４ａ及び底キャップ４ｂを有している。上キャップ４ａ及び底キャップ４ｂは密閉容器４の中央筒部４ｃに対して外側に被せるように嵌合され、その嵌合端部が溶接トーチにより斜め下方および斜め上方から加熱されて溶着されている。また、前記密閉容器４の底面には脚部４ｄが取付けられている。２６は前記底キャップ４ｂの内側に取り付けられたマグネットで、このマグネット２６は圧縮機内の鉄系の異物（粉塵）を回収する役目を果たしている。
【００３５】
また、前記密閉容器４の側面にはハーメ端子２７が設けられ、前記電動機１８に電力を供給できるようになっている。前記ハーメ端子２７は、前記密閉容器４を貫通して設けられ、前記ステータ１８ａにおける上側のコイルエンド１８ｃと前記フレーム９との間に位置している。
【００３６】
次に、図２を用いて図１に示す副軸受２１付近の構成を詳細に説明する。図２は図１に示すスクロール圧縮機の副軸受付近を拡大して示す拡大断面図である。  
図２において、２８は、前記副軸受２１とクランク軸６の間に設けられた絶縁スリーブである。前記絶縁スリーブ２８は、前記電動機１８をインバータ駆動することにより発生する軸電流が、前記クランク軸６を介して、転がり軸受で構成された前記副軸受２１に流入するのを遮断し、前記副軸受２１に電食が発生するのを防止する。
【００３７】
前記給油ポンプ２２は、前記クランク軸６の下端部と連結されて前記副軸受ハウジング２４にねじ２９等で固定されている。  
前記クランク軸６には、軸方向に貫通するように形成された前記油通路６ｄと、該油通路６ｄから分岐して径方向に形成された前記給油穴６ｅが設けられているので、前記クランク軸６が回転して前記給油ポンプ２２が駆動されると、この給油ポンプ２２は前記油溜り５から油を吸い上げ、前記油通路６ｄ及び前記給油穴６ｅを介して、前記絶縁スリーブ２８に給油される。本実施例では、クランク軸６に形成された前記給油穴６ｅを介して前記絶縁スリーブ２８の背面に油を供給するように構成しているので、絶縁スリーブ２８がクランク軸６と摺動しても、該絶縁スリーブ２８の摩耗を防ぐことができる。
【００３８】
前記給油穴６ｅ及び前記軸方向溝６ｆを介して供給された油は、前記ハウジングカバー２５と前記内輪との間に形成される前記流路３０を介して、前記副軸受２１である玉軸受（転がり軸受）の転動体２１ｃに供給された後、下方の油溜り５側に排出される。
【００３９】
前記ハウジングカバー２５を設けているので、クランク軸６に形成された前記給油穴６ｅを介して前記副軸受２１へ供給される油の飛散を防止できる。スクロール圧縮機においては、各摺動部分への連続的給油が必要となるが、前記副軸受２１に転がり軸受を用いると、副軸受に供給された油が密閉容器４内に飛散し、冷媒と共に圧縮機外へ吐出されて、圧縮機の各摺動部に適切な量の油を供給できなくなる課題がある。これに対し、本実施例では前記ハウジングカバー２５を設けているので、前記副軸受２１へ供給される油の飛散を防止して、圧縮機の各摺動部に適切な量の油を連続的に供給できる。
【００４０】
また、本実施例では、前記油溜り５の中央下部に、密度の大きい冷媒が多く溶解して密度が大きくなっている冷凍機油を溜めるために、液冷媒トラップ用のカバー部材４０が、密閉容器４の底キャップ４ｂに溶接などにより設置されている。前記カバー部材４０は、前記給油ポンプ２２の下方に設置されている。
【００４１】
このカバー部材４０の外側（外周側）の側面には、液冷媒を多く含む油、即ち冷媒リッチな油を流入させるための開口部４１が設けられており、このカバー部材４０の上面は、冷媒リッチな油が溜まらないように、鉛直方向の上方に凸形状に形成されている。冷媒リッチな密度の大きい油は、冷媒溶解量の少ない油よりも比重が大きくなるので、下方に移動して前記カバー部材４０の上面に到達する。ここから、凸形状に構成されているカバー部材４０の上面の斜面に沿って下降し、前記開口部４１に到達して、ここから前記カバー部材４０の内部に流入する。
【００４２】
従って、本実施例によれば、冷媒リッチな油をカバー部材４０の内部に溜めることができるので、カバー部材４０上方の冷媒溶解量の少ない油だけを前記給油ポンプ２２により吸い込み、圧縮機の各摺動部に供給することが可能となる。また、前記カバー部材４０内に取り込まれた冷媒リッチな油は、前記カバー部材４０により前記給油ポンプ２２から隔離されるから、冷媒溶解量の少ない油に巻き込まれて給油ポンプ２２に吸込まれるのを防止できる。
【００４３】
なお、前記カバー部材４０の外径は前記密閉容器４の油溜り５の部分の内径の１／２程度、前記カバー部材４０の高さは前記密閉容器４の油溜り５の部分の内径の「１／５〜１／１０」程度に構成すると、冷媒リッチな油を前記カバー部材４０内に十分に取り込むことが可能となる。
【００４４】
前記カバー部材４０の具体的構成を、図３を用いて説明する。図３は図２に示すカバー部材の構成を説明する正面図である。  
カバー部材４０は、平面形状は円形であり、正面形状は、図３に示すように、鉛直方向の上方に凸、即ち、カバー部材４０の上面の中央部が上に凸形状に構成されている。また、カバー部材４０の外周部分には複数の開口部４１を有する支持部４２が円周方向に設けられており、また前記支持部４２の２箇所以上には密閉容器４の底部へ取り付けるための取付け部４２ａが設けられている。即ち、前記支持部４２は、図３に示すように周方向に複数個設けられているが、そのうちの少なくとも２個以上の支持部４２に前記取付け部４２ａが設けられ、この取付け部４２ａを密閉容器４の底部にスポット溶接などの手段で固定している。
【００４５】
前記支持部４２の傾斜角度は、上方に凸形状に形成されている前記カバー部材４０の上面の傾斜角度よりも大きくなるように構成され、カバー部材４０の上面を伝わって流下する冷媒リッチの油が、前記開口部４１から容易にカバー部材４０内に取り込まれるように構成されている。また、前記支持部４２の傾斜角度を大きくすることにより、カバー部材４０内の容積をより大きくでき、より多くの冷媒リッチな油を取り込むことができる。
【００４６】
次に、図４を用いて、本実施例１の動作を説明する。図４は実施例１の動作を説明する図で、図２に示す油溜り５付近の模式図である。この図４を用いて、油溜り５に溜められた冷凍機油の動作（挙動）を説明する。
【００４７】
クランク軸６の下端には給油ポンプ２２が連結されており、前記クランク軸６が回転すると前記給油ポンプ２２が回転し、密閉容器４の底部の油溜り５に貯油されている冷凍機油を、前記給油ポンプ２２を介してクランク軸６に形成されている油通路６ｄ（図２参照）に供給し、該油通路６ｄから、図１に示す旋回軸受８ｄ、主軸受１０、副軸受２１、圧縮機構部２の各摺動部等に供給されるように構成されている。
【００４８】
各摺動部等に油を供給するための前記給油ポンプ２２は、ギアポンプ（トロコイドポンプ）、遠心ポンプ、差圧で油を供給する差圧給油方式のポンプなど、何れのタイプのものでも良い。
【００４９】
前記給油ポンプ２２の下端よりも下方には、前記カバー部材４０が設けられており、このカバー部材４０よりも上方に存在する油のうち、密度の大きい冷媒の溶解量が多い冷媒リッチの密度の大きい油は、冷媒溶解量の少ない密度の小さい油よりも下方に移動する。その後、密度の大きい冷媒リッチの油は、図４に細い実線の矢印で示すように、上に凸形状に形成されている前記カバー部材４０の傾斜面に沿って下降し、前記カバー部材４０の開口部４１からカバー部材４０内に流入し、図４に符号Ｂで示すように溜められる。
【００５０】
一方、冷媒の溶解量の少ない密度の小さい油は、図４に符号Ａで示すように、油溜り５の上部に溜まる。従って、給油ポンプ２２が回転すると、冷媒溶解量の少ない油が、太い白抜きの矢印で示すように、前記給油ポンプ２２に吸い込まれ、圧縮機の各摺動部に供給されるので、軸受損傷や摺動部の焼き付きが発生するのを防止することができる。
【００５１】
なお、前記カバー部材４０内に取り込まれた油に含まれている冷媒は、圧縮機が運転されて温度上昇すると、冷媒ガスとなって油から分離され、圧縮機から冷凍サイクルに流出するので、冷媒リッチな油がカバー部材内に蓄積されて新たな冷媒リッチな油を取り込めなくなるということはない。
【００５２】
本実施例のように、密度の高いＣＦ３Ｉを多く含む冷媒を使用する場合、冷媒が溶解した冷凍機油の密度が冷凍機油単体の密度よりも大きくなる。また、圧縮機の停止時などに冷媒寝込み状態になると、冷媒を多く含み密度が大きくなっている冷凍機油と、冷媒溶解量が少なく密度が小さい冷凍機油との二層分離が発生し易い。このため、スクロール圧縮機の油溜り５の下部には冷媒リッチな密度の大きい油が溜まり、油溜り５の上部には冷媒溶解量の少ない密度の小さい油が溜まることになる。
【００５３】
しかし、本実施例のように、油溜り５の底部に、冷媒を多く含む密度の大きい油を溜めるカバー部材４０を備える構成とすることにより、冷媒を多く含む油が直接給油ポンプ２２から吸い込まれるのを防止することができる。従って、本実施例によれば、冷媒溶解量の少ない油を圧縮機の各摺動部に供給できるから、スクロール圧縮機の信頼性を向上できる効果が得られる。
【実施例２】
【００５４】
本発明のスクロール圧縮機の実施例２を、図５を用いて説明する。図５において、図１〜図４と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しており、この実施例２の説明においては実施例１と異なる部分を中心に説明し、同一部分については説明を省略する。
【００５５】
図５は本実施例２のスクロール圧縮機を説明する図で、図２に相当する図である。この実施例２のスクロール圧縮機が実施例１のものと異なる部分は、密閉容器４の底キャップ４ｂの中央底面、即ち油溜り５の中央底部に、マグネットホルダ４３をスポット溶接４４などの手段で前記密閉容器４に固定して設けていることである。このマグネットホルダ４３の中央には凹部が設けられ、この凹部に、鉄粉などの圧縮機内の鉄系異物を吸着捕捉して回収するためのマグネット２６が嵌め込まれている。前記マグネットホルダ４３や前記密閉容器４は鉄材で構成されているので、前記マグネット２６はその吸着力で密閉容器４の底部に固定される。従って、接着剤などで前記マグネット２６を固定する必要はない。
【００５６】
また、本実施例では、前記マグネットホルダ４３を利用して、密度の大きい冷媒を多く含む冷凍機油を取り込むためのカバー部材４０を取り付けている。前記マグネットホルダ４３は円形状にしても矩形状にしても良いが、本実施例では矩形状になっているものとして説明する。前記マグネットホルダ４３の外縁部（外周縁部）には、カバー部材取付け部４３ａが設けられており、このカバー部材取付け部４３ａに円形状の前記カバー部材４０が嵌め込まれて固定される構造になっている。
【００５７】
従って、本実施例２では、図３に示すように、カバー部材４０の脚部４２に取付け部４２ａを設けて前記カバー部材４０を溶接などで密閉容器４に固定する必要がなくなる。また、密閉容器４に予め前記マグネットホルダ４３を取り付けておけば、圧縮機の組立て時に前記マグネット２６や前記カバー部材４０を容易に取り付けることができるので、圧縮機の組立ても容易になる効果がある。また、前記マグネットホルダ４３を矩形状に構成しているので、その製作もより容易になる。
【００５８】
更に、液冷媒トラップ用の前記カバー部材４０内に、鉄系の異物を捕捉するマグネット２６を設けているので、給油ポンプ２２から異物が潤滑油と共に摺動部に供給されるのを抑制でき、スクロール圧縮機の信頼性をより一層向上することができる。
他の構成は実施例１と同様である。
【００５９】
冷媒として、トリフルオロヨードメタンと他の冷媒とを含む混合冷媒を用いてもよい。他の冷媒としては、ＣＯ２、炭化水素、エーテル、フルオロエーテル、フルオロアルケン、ＨＦＣ、ＨＦＯ、ＨＣｌＦＯ、 ＨＣｌＦＯ、およびＨＢｒＦＯなどが例示される。なお、「ＨＦＣ」は、ハイドロフルオロカーボンを示す。「ＨＦＯ」は、炭素原子、フッ素原子、および水素原子からなるハイドロフルオロオレフィンであり、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する。「ＨＣｌＦＯ」は、炭素、塩素、フッ素、および水素原子からなり、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する。「ＨＢｒＦＯ」は、炭素、臭素、フッ素、および水素原子からなり、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する。
【００６０】
ＨＦＣとしては、ジフルオロメタン（ＨＦＣ３２）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ１２５）、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ１３４ａ）、トリフルオロエタン（ＨＦＣ１４３ａ）、ジフルオロエタン（ＨＦＣ１５２ａ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ２２７ｅａ）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ２３６ｆａ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、および１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）が例示される。
【００６１】
フルオロアルケンとしては、フルオロエテン、フルオロプロペン、フルオロブテン、クロロフルオロエテン、クロロフルオロプロペン、およびクロロフルオロブテンが例示される。フルオロプロペンとしては、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ１２４３ｚｆ）、 １，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｚｅ）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆ）、およびＨＦＯ１２２５が例示される。フルオロブテンとしては、Ｃ４Ｈ４Ｆ４、Ｃ４Ｈ３Ｆ５（ＨＦＯ１３４５）、およびＣ４Ｈ２Ｆ６（ＨＦＯ１３３６）が例示される。クロロフルオロエテンとしては、Ｃ２Ｆ３Ｃｌ（ＣＴＦＥ）が例示される。クロロフルオロプロペンとしては、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｘｆ）、および１−クロロ−３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）が例示される。
【００６２】
ＧＷＰは、気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）第４次評価報告書（ＡＲ４）の値（１００年値）が用いられる。また、ＡＲ４に記載されていない冷媒のＧＷＰは、ＩＰＣＣ第５次評価報告書（ＡＲ５）の値を用いてもよいし、他の公知文献に記載された値を用いてもよいし、公知の方法を用いて算出または測定した値を用いてもよい。 ＡＲ４によると、トリフルオロヨードメタンのＧＷＰは０．４であり、ＨＦＣ３２のＧＷＰは６７５であり、ＨＦＣ１２５のＧＷＰは３，５００である。
【００６３】
冷凍機油としては、４０℃における動粘度が３０〜１００ｍｍ２／ｓのポリオールエステル油又はポリビニルエーテル油が好ましい。動粘度は、ISO（International Organization for Standardization，国際標準化機構）3104、ASTM（American Society for Testing and Materials，米国材料試験協会）D445、D7042等の規格に基づいて測定される。冷媒と冷凍機油との低温側臨界溶解温度は、＋１０℃以下であることが好ましい。
【００６４】
上記特性を有する冷凍機油としては、化学式（化１）、（化２）で表わされるポリオールエステル油、化学式（化３）で表されるポリビニルエーテル油が例示される。式（化１）、（化２）中、Ｒ１〜Ｒ１０は、炭素数４〜９のアルキル基を表し、それぞれ同一であっても異なってもよい。また、式（化３）中、ＯＲ１１は、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基又はブチルオキシ基であり、ｎは、５〜１５である。
【００６５】
【化１】
2020033951.tif 000003
【００６６】
【化２】
2020033951.tif 000004
【００６７】
【化３】
2020033951.tif 000005
【００６８】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６９】
１：スクロール圧縮機、２：圧縮機構部、３：駆動部、
４：密閉容器、４ａ：上キャップ、４ｂ：底キャップ、４ｃ：中央筒部、４ｄ：脚部、
５：油溜り、
６：クランク軸、６ｃ：偏心ピン部、６ａ：主軸部、６ｂ：副軸部、
６ｄ：油通路、６ｅ：給油穴、６ｆ：軸方向溝、
７：固定スクロール、７ａ：台板、７ｂ：スクロールラップ、
７ｃ：吸入口、７ｄ：吐出口、１０５：鏡板面、
８：旋回スクロール、８ａ：台板、８ｂ：スクロールラップ、
８ｃ：旋回ボス部、８ｄ：旋回軸受、
９：フレーム、９ａ：軸受支持部、９ｂ：圧縮機構支持部、
１０：主軸受、１１：吐出管、１２：溶接、
１３，２３：ボルト、１４：圧縮室、１５：吸入管、
１６：吐出室、１７：電動機室、
１８：電動機、１８ａ：ステータ、１８ｂ：ロータ、１８ｃ：コイルエンド、
１９：オルダム継手、２０：副フレーム、
２１：副軸受、２１ａ：内輪、２１ｂ：外輪、２１ｃ：転動体、
２２：給油ポンプ、
２４：副軸受ハウジング、２４ａ：開口部、
２５：ハウジングカバー、２５ａ：内側部、２５ｂ：外側部、
２６：マグネット、２７：ハーメ端子、２８：絶縁スリーブ、２９：ねじ、
３０：流路、３１：シールリング、３２：背圧室、３３：排油パイプ、
３４：フレームカバー、３５：バランスウェイト、
４０：カバー部材、４１：開口部、４２：支持部、４２ａ：取付け部、
４３：マグネットホルダ、４３ａ：カバー部材取付け部、４４：スポット溶接。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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