(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、電動機部と、前記電動機部に連結された圧縮機構部と、潤滑油の油溜めとを有し、前記圧縮機構部にて冷媒を圧縮するスクロール圧縮機において、
前記冷媒は、炭素二重結合を有するハロゲン化炭化水素とＲ３２の混合冷媒又は炭素二重結合を有するハロゲン化炭化水素とＲ４１の混合冷媒であり、
前記密閉容器内で摺れ合う関係の摺動部を構成している２つの部品のうち、少なくとも一方の部品の摺動面に、前記冷媒の分解及び重合を抑制する、鉄及びアルミを含まないコーティング処理又は皮膜処理がされて、鉄系金属又はアルミ系金属が露出しない構成となっている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮機構部は、
巻方向が互いに逆の渦巻部を組み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
前記揺動スクロールの反圧縮室側に設けられた揺動軸受と、
前記揺動スクロールのスラスト軸受面をスラストプレートを介して支承するフレームと、
キーとなる上下の凸部が前記揺動スクロールと前記フレームとに収容され前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールに駆動力を伝達し、前記フレームの中心部に設けられた主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を前記摺動部に供給するオイルポンプに連結された主軸と、
前記揺動軸受に回転自在に収められ、前記主軸が内側に挿入されるスライダと、
前記主軸受に回転自在に収められたスリーブと、
を備え、
前記スライダの内側のスライダ面に前記コーティング処理又は前記皮膜処理がされている
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記主軸と前記スライダの間にスライダプレートを備え、前記スライダプレートに前記コーティング処理又は前記皮膜処理がされている
ことを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記圧縮機構部は、
巻方向が互いに逆の渦巻部を組み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
キーとなる上下の凸部が前記固定スクロールと前記揺動スクロールとに収容され前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールの反圧縮室側に設けられた揺動軸受と、
前記揺動スクロールのスラスト面にスラスト軸受部材を配設し、前記スラスト軸受部材をスラストプレートを介して支承するフレームと、
前記揺動スクロールに駆動力を伝達し、前記フレームの中心部に設けられた主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を前記摺動部に供給するオイルポンプに連結された主軸と、
前記揺動軸受に回転自在に収められ、前記主軸が内側に挿入されるスライダと、
前記主軸と前記スライダの間のスライダプレートと、
前記主軸受に回転自在に収められたスリーブと、
を備え、
前記スライダの内側のスライダ面又は前記スライダプレートに前記コーティング処理又は前記皮膜処理がされている
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機構部は、
巻方向が互いに逆の渦巻部を組み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
前記揺動スクロールの反圧縮室側に設けられた揺動軸受と、
前記揺動スクロールのスラスト面に配設されたスラストプレートと、
前記スラストプレートを支承する部位にスラスト軸受部材を配設したフレームと、
キーとなる上下の凸部が前記揺動スクロールと前記フレームとに収容され前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールに駆動力を伝達し、前記フレームの中心部に設けられた主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を各摺動部に供給するためのオイルポンプに連結された主軸と、
前記揺動軸受に回転自在に収められ、前記主軸が内側に挿入されるスライダと、
前記主軸と前記スライダの間のスライダプレートと、
前記主軸受に回転自在に収められたスリーブと、
を備え、
前記スライダの内側のスライダ面又は前記スライダプレートに前記コーティング処理又は前記皮膜処理がされている
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記圧縮機構部は、
巻方向が互いに逆の渦巻部を組み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
前記揺動スクロールの反圧縮室側に設けられた揺動軸ピポッド部と、
前記揺動スクロールのスラスト面に配設されたスラストプレートと、
前記スラストプレートを支承する部位にスラスト軸受部材が配設された第１のフレームと、
前記第１のフレームの下部に配置された第２のフレームと、
キーとなる上下の凸部が前記揺動スクロールと前記第１のフレームとに収容され前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールに駆動力を伝達し、前記第１のフレームの中心部に設けられた上部主軸受と前記第２のフレームの中心部に設けられた下部主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を前記摺動部に供給するためのオイルポンプに連結され、自重が前記第２のフレームの副スラスト軸受にて支承される主軸と、
前記揺動軸ピポッド部を収容するスリーブと、
前記主軸に前記スリーブを回転自在に収容する揺動軸受と、
を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記圧縮機構部は、
巻方向が互いに逆の渦巻部を組み合わせることにより圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールと、
キーとなる上下の凸部が前記固定スクロールと前記揺動スクロールとに収容されて前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールの反圧縮室側に設けられた揺動軸受と、
前記揺動スクロールのスラスト面を支承するコンプライアントフレームと、
前記コンプライアントフレームを摺動可能に収容するガイドフレームと、
前記揺動スクロールに駆動力を伝達し、前記コンプライアントフレームの中心部に設けられた主軸受と補助主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を前記摺動部に供給するためのオイルポンプに連結され、自重をサブフレームの軸スラスト受にて支承する主軸と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮機構部は、渦巻部を対向して配置した一対の固定スクロールと、
前記一対の固定スクロールの間にあって前記一対の固定スクロールの各渦巻部にそれぞれ嵌合する渦巻部を軸方向の両側に有し、前記一対の固定スクロールとの間で圧縮室を形成する揺動スクロールと、
キーとなる上下の凸部の一方が前記固定スクロールの一方に、前記上下の凸部の他方が前記揺動スクロールに、それぞれ収容されて前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、
前記揺動スクロールの中心部を貫通する揺動軸受と、
前記各固定スクロールの中心部に設けられた上部主軸受及び下部主軸受と、
前記揺動軸受、前記上部主軸受及び前記下部主軸受を貫通し、前記油溜めの潤滑油を前記摺動部に供給するためのオイルポンプに連結され、自重を一方の固定スクロールの軸スラスト面にて支承する主軸と、
前記揺動軸受に回転自在に収められ、前記主軸が内側に挿入されるスライダと、
前記下部主軸受に回転自在に収められたスリーブと、
を備え、
前記スライダの内側のスライダ面に前記コーティング処理又は前記皮膜処理がされている
ことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記スライダの内側に前記主軸の偏芯スライダ軸が挿入されており、前記偏芯スライダ軸に突出して形成されたピポット部が、前記スライダプレートと密着している
ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍空調機器に用いるスクロール圧縮機に関するものであり、特に、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を圧縮するスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明者らは、近年の地球温暖化の対策として、いわゆる地球温暖化係数（ＧＷＰ）がより小さな冷媒を使用するスクロール圧縮機を検討している。その中で、地球温暖化対策には、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を用いることが有望であることがわかってきた。
従来、Ｒ１２７０（プロピレン）を冷媒として挙げている文献もあるが（例えば特許文献１）、それは炭化水素の一例として他の二重結合を有さない炭化水素と並列して記載されており、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素の例示として挙げられたものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７４３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素は、二重結合のない組成に比べて熱・化学的な安定性が低下し、分解や重合が発生しやすくなる傾向となる。そのため、冷媒の化学反応の発生を抑制するための技術が必要となる。一般に、炭化水素の重合には、高温、高圧の環境、及び化学反応を加速するための金属等の触媒が用いられる。スクロール圧縮機の内部においては、鉄系金属やアルミ系金属が露出している摺動部のそれぞれがこれに相当する条件を作り易くする。従って、スクロール圧縮機に、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用した場合には、次のような問題が生じる。
すなわち、冷媒が接触する可能性のあるスクロール圧縮機の上記摺動部において、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素の二重結合が、分解や重合され、スラッジとして発生し、圧縮機の摺動状態を悪化させたり、冷凍回路内のキャピラリーチューブなどの縮管部を詰まらせたりすることで、冷凍空調機器の信頼性を低下させる恐れがあった。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素を含む冷媒を使用した場合にも、上記冷媒の化学反応による分解や重合の発生を抑制できる、信頼性の高いスクロール圧縮機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるスクロール圧縮機は、密閉容器内に、電動機部と、電動機部に連結された圧縮機構部と、潤滑油の油溜めとを有し、圧縮機構部にて冷媒を圧縮するスクロール圧縮機において、冷媒は、炭素二重結合を有するハロゲン化炭化水素とＲ３２の混合冷媒又は炭素二重結合を有するハロゲン化炭化水素とＲ４１の混合冷媒であり、密閉容器内で摺れ合う関係の摺動部を構成している２つの部品のうち、少なくとも一方の部品の摺動面に、冷媒の分解及び重合を抑制する、鉄及びアルミを含まないコーティング処理又は皮膜処理がされて、鉄系金属又はアルミ系金属が露出しない構成となっている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によるスクロール圧縮機は、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素の冷媒に関して、圧縮機内部の摺動部における化学反応による分解や重合を抑制するため、化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系金属又はアルミ系金属が、圧縮機内部の摺動部の摺動面に直接露出しないように構成されている。このため、高温、高圧となりやすいスクロール圧縮機の摺動部においても、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図。
【図２】図１の態様の圧縮機における揺動スクロールとスラストプレートとで構成される摺動部の説明図。
【図３】図１の態様の圧縮機における揺動スクロールと固定スクロールとで構成される摺動部の説明図。
【図４】図１の態様の圧縮機における揺動スクロールとシール、及び固定スクロールとシールで構成される摺動部の説明図。
【図５】図１の態様の圧縮機における揺動スクロールとオルダムリング、及びオルダムリングとフレームで構成される摺動部の説明図。
【図６】図１の態様の圧縮機における揺動スクロールとスライダ、及びスライダと主軸で構成される摺動部の説明図。
【図７】図１の態様の圧縮機におけるフレームとスリーブ、及びスリーブと主軸で構成される摺動部の説明図。
【図８】この発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機のスライダの中に入るスライダプレートと主軸で構成される摺動部の説明図。
【図９】図８の各要素が組付けられた摺動部の摺動状態を示す説明図。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図。
【図１１】図１０の態様の圧縮機における揺動スクロールとオルダムリング、固定スクロールとオルダムリングで構成される摺動部の説明図。
【図１２】図１０の態様の圧縮機における揺動スクロールに設けられたスラスト軸受部材とスラストプレートで構成される摺動部の説明図。
【図１３】この発明の実施の形態４におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図。
【図１４】図１３の態様の圧縮機における揺動スクロールに設けたスラストプレートとフレームに設けたスラスト軸受部材とで構成される摺動部の説明図。
【図１５】この発明の実施の形態５におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図。
【図１６】図１５の態様の圧縮機における圧縮機構部を示す説明図。
【図１７】この発明の実施の形態６におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図。
【図１８】この発明の実施の形態７におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態のスクロール圧縮機が使用対象とする冷媒は以下の通りである。
（１）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素：例えば、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が４程度と低い値を有する「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）」。
「ＨＦＯ」は「Ｈｙｄｒｏは−Ｆｌｕｏｒｏ−Ｏｌｅｆｉｎ」の略で、「Ｏｌｅｆｉｎ」は二重結合を一つ持つ不飽和炭化水素のことである。
（２）組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素：例えば、「Ｒ１２７０（プロピレン）」。「Ｒ１２７０」はＧＷＰが３程度であり、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」のＧＷＰよりも小さいが、可燃性はそれよりも高い。
（３）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくともいずれかを含む混合物：例えば、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」と「Ｒ３２」若しくは「Ｒ４１」との混合物。「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」は、低圧冷媒のため圧損が大きくなり、冷凍サイクルにおいて性能の低下を起こしやすい。そのため、「ＨＦＯ−１２３４ｙｆ」より高圧冷媒である「Ｒ３２」や「Ｒ４１」等との混合物が実用に向いている。
以上の様な冷媒の使用を前提として、本発明の実施の形態を以下に順次説明する。なお、以下の各図において、同じ要素又は同等物には同じ符号を付す。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図である。このスクロール圧縮機は、固定スクロール１、揺動スクロール２、固定スクロール１を固定配置するフレーム３、フレーム３の中心に位置する主軸受４、揺動スクロール２の中心に位置する揺動軸受５を有する。また、揺動スクロール２を軸方向に支承するスラスト軸受となるスラストプレート６、揺動スクロール２の自転を防止し揺動運動を与えるオルダムリング７、電動機を構成する電動機ロータ８及び電動機ステータ９を備える。
さらに、電動機により回転駆動される主軸１０と、揺動スクロール２を公転運動させるために揺動スクロール２を支承するスライダ１１と、スライダ１１が主軸１０に対して偏芯するように主軸１０の上部に設置されたスライダ装着軸である偏芯スライダ軸１０ａを有する。また、偏芯スライダ軸１０ａの近傍にあり、フレーム３の中心に位置する主軸受４と主軸１０を円滑に回転運動させるためのスリーブ１２、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａにより揺動運動を行う揺動スクロール２と主軸１０の回転中心に対してアンバランスを相殺するためのバランサ１３，１４を備える。
主軸１０の軸方向下部にはサブフレーム１５があり、サブフレーム１５の中央に形成された軸受収容部１５ａにボールベアリング１６の外輪を圧入固定している。また、サブフレーム１５には、容積型のオイルポンプ１８が備わっており、オイルポンプ１８に回転力を伝達するポンプ軸１０ｂが主軸１０に一体成形されている。主軸１０の中央にはポンプ軸１０ｂ下端から主軸１０の上端まで貫通する油穴１０ｃが設けられており、下端側で油穴１０ｃはオイルポンプ１８と連通している。
【００１１】
上記の各要素を収容する密閉容器２０は、密閉容器胴部２０ａ、密閉容器下部２０ｂ、及び密閉容器上部２０ｃの３つの部分から構成されている。密閉容器胴部２０ａの上段には、固定スクロール１、揺動スクロール２、フレーム３等から構成される圧縮機構部が配置され、また冷媒を容器内に取り込む吸入管２１も設けられている。密閉容器胴部２０ａの下段には、電動機ロータ８や電動機ステータ９が配置されている。密閉容器下部２０ｂには油溜め１９が形成されており、密閉容器上部２０ｃには圧縮した冷媒を容器外に吐き出す吐出管２２が設けられている。
【００１２】
図２は、図１の態様の圧縮機における揺動スクロール２とスラストプレート６とで構成される摺動部の説明図である。スラストプレート６は揺動スクロール２を軸方向に支承するスラスト軸受となっている。揺動スクロール２とスラストプレート６とは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。すなわち、揺動スクロール２の背面（渦巻形状のある面と反対の面）にスラスト軸受部２ｈが形成され、それがスラストプレート６の摺動面６ａと潤滑油を介して密着して、スラスト軸受を構成している。
揺動スクロール２は、鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成し、スラスト軸受部２ｈを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＤＬＣ−Ｓｉ（ダイヤモンドライクカーボン−シリコン）、ＣｒＮ（窒化クロム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）、ＷＣＣ（タングステンカーバイドコーティング）、ＶＣ（バナジウムカーバイド）などのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、スラストプレート６は、鉄系金属あるいはアルミ系金属で形成し、その摺動面６ａを含むスラストプレート６の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００１３】
図３は、図１の態様の圧縮機における揺動スクロール２と固定スクロール１とで構成される摺動部の説明図である。揺動スクロール２の渦巻形状を構成しているラップ部２ａと、固定スクロール１の渦巻形状を構成しているラップ部１ａとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。すなわち、揺動スクロール２の鏡板２ｂに概略垂直に渦巻形状に形成されたラップ部２ａと、固定スクロール１の鏡板１ｂに概略垂直に渦巻形状に形成されたラップ部１ａとが、潤滑油を介して密着して圧縮室２３を構成している。
揺動スクロール２のラップ部２ａは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、ラップ部２ａの側面２ｄを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、固定スクロール１のラップ部１ａは、固定スクロール１と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、ラップ部１ａの側面１ｄを含む固定スクロール１の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００１４】
図４は、図１の態様の圧縮機における揺動スクロール２と固定スクロール１のラップ部先端面に設けられたシール、及び固定スクロールと揺動スクロール２のラップ部先端面に設けられたシールで構成される摺動部の説明図である。
揺動スクロール２のラップ部２ａと、固定スクロール１のラップ部１ａとが潤滑油を介して密着して圧縮室２３を構成する際に、各ラップ部１ａ，２ａの先端面からの冷媒漏れを低減するために、それらの先端面に渦巻形状に沿って設けた溝にシール２４，２５を配設している。固定スクロール１のラップ部１ａの先端面にはシール２４が設けられており、そのシール２４部分と揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａ側の歯底面２ｅとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、揺動スクロール２のラップ部２ａの先端面にはシール２５が設けられており、そのシール２５部分と固定スクロール１の鏡板１ｂのラップ部１ａ側の歯底面１ｅとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。これらのシール２４，２５は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、セラミックなどの非金属材料で形成されている。
一方、固定スクロール１の歯底面１ｅは、固定スクロール１と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、固定スクロール１の歯底面１ｅを含む固定スクロール１の表面には、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、揺動スクロール２の歯底面２ｅは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動スクロール２の歯底面２ｅを含む揺動スクロール２の表面には、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００１５】
図５は、図１の態様の圧縮機における揺動スクロール２とオルダムリング７、及びオルダムリング７とフレーム３で構成される摺動部の説明図である。
揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面に設けたオルダム溝２ｆと、オルダムリング７のキーである上側凸部７ａとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、フレーム３の主軸受４の近傍に設けたオルダム溝３ｆとオルダムリング７のキーである下側凸部７ｂとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。すなわち、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面には、揺動スクロール２の自転を防止し揺動スクロール２に揺動運動を与えるために、オルダムリング７の上側凸部７ａを収容してそれを摺動させるオルダム溝２ｆを備えている。
オルダム溝２ｆは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動スクロール２のオルダム溝２ｆを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、固定スクロール１と締結されるフレーム３にオルダム溝３ｆを設け、そこにオルダムリング７の下側凸部７ｂを収容することにより、揺動スクロール２は固定スクロール１に対して揺動運動することができるようになっている。
フレーム３のオルダム溝３ｆは、フレーム３と同材料の鋳鉄などの鉄系金属で形成されているが、フレーム３のオルダム溝３ｆを含むフレーム３の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
オルダムリング７の各凸部７ａ，７ｂは、オルダムリング７と同材料の焼結などの鉄系金属あるいはアルミ系の合金属の高剛性で、且つ、軽量な材料で形成されているが、オルダムリング７の各凸部７ａ，７ｂを含むオルダムリング７の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００１６】
図６は、図１の態様の圧縮機における揺動スクロール２とスライダ１１、及びスライダ１１と主軸１０で構成される摺動部の説明図である。
揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面中央に設けられた揺動軸受５の内周と、主軸１０の回転中心に対して偏芯して揺動軸を駆動するスライダ１１の外周とは摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、スライダ１１を装着する偏芯スライダ軸１０ａと、スライダ１１の内側のスライド面１１ａとは摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。すなわち、揺動軸受５の内側には、スライダ１１が収容され、揺動軸受５の内周とスライダ１１の外周とが潤滑油を介して密着し、揺動軸受部を構成している。スライダ１１の内側には、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａが挿入される。スライダ１１の内側のスライド面１１ａと潤滑油を介して密着するのは、偏芯スライダ軸１０ａの平面部のほぼ中央にある第一ピポッド部１０ｄであり、第一ピポッド部１０ｄは平面部より概略円弧形状あるいは概略球形状で突出した部分である。
揺動軸受５の内周面には、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ（ポリアセタール）、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。スライダ１１は、焼結や合金工具鋼などの高硬度な鉄系金属で形成されているが、スライダ１１の外周面やスライド面１１ａを含むスライダ１１の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、第一ピポッド部１０ｄは、主軸１０と同材料の鋳鉄や機械構造用合金鋼などの鉄系金属で形成されているが、第一ピポッド部１０ｄを含む主軸１０の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００１７】
図７は、図１の態様の圧縮機におけるフレーム３とスリーブ１２、及びスリーブ１２と主軸１０で構成される摺動部の説明図である。
フレーム３の中央に設けられたフレーム軸受４の内周とスリーブ１２の外周とは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、スリーブ１２の内周面１２ａと主軸１０の第二ピポッド部１０ｅとは、摺動関係にあり摺動部を構成している。すなわち、フレーム軸受４の内側にスリーブ１２が収容され、フレーム軸受４の内周とスリーブ１２の外周が潤滑油を介して密着して主軸受部を構成している。また、スリーブ１２の内側には主軸１０が挿入され、スリーブ１２の内側の内周面１２ａと主軸１０の第二ピポッド部１０ｅとが潤滑油を介して密着している。第二ピポッド部１０ｅは円筒面より概略円弧形状あるいは球形状で突出した形状を有している。
フレーム軸受４の内周面には、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。スリーブ１２は、焼結や合金工具鋼などの高硬度な鉄系金属で形成されているが、スリーブ１２の外周や内周面１２ａを含むスリーブ１２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。また、主軸１０の第二ピポッド部１０ｅは、主軸１０と同材料の鋳鉄や機械構造用合金鋼などの鉄系金属で形成されているが、主軸１０の第二ピポッド部１０ｅを含む主軸１０の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜のいずれかの皮膜処理を施している。
【００１８】
次に、実施の形態１のスクロール圧縮機の動作について説明する。電動機ステータ９に電源が印加されると、電動機ロータ８により主軸１０が回転駆動される。すると、その回転力が偏芯スライダ軸１０ａを収容しているスライダ１１を介して揺動軸受５に伝わり、そこから揺動スクロール２へ伝えられる。このとき、揺動スクロール２のオルダム溝２ｆとフレーム３のオルダム溝３ｆ内で往復運動するオルダムリング７により、揺動スクロール２は自転を抑制され揺動運動を行う。
主軸１０の回転を支持する主軸受４を有するフレーム３と、ボールベアリング１６の外輪を圧入固定している軸受収容部１５ａを中央に有するサブフレーム１５は、密閉容器２０内に固定されるが、この固定時の精度ばらつきや部品個々の精度ばらつきにより主軸受４とボールベアリング１６の軸芯ずれが生じる。また、主軸１０のたわみも加わり、主軸受４と主軸１０、ボールベアリング１６と主軸１０は必ずしも平行にはならない。そこでここでは、主軸受４内の摺動面を平行にするために、主軸１０と主軸受４の間にスリーブ１２を収容している。主軸受４とボールベアリング１６の軸芯ずれが生じた場合、主軸１０は主軸受４に対し傾斜するが、第二ピポッド部１０ｅがスリーブ１２の内周面に接触し、傾きを第二ピポッド部１０ｅが吸収することにより、スリーブ１２の外周は常時平行に主軸受４と摺動することが可能となる。
揺動スクロール２には遠心力が発生し、主軸１０のスライダ軸１０ａとスライダ１１内のスライド面１１ａのスライド可能範囲内でスライドし、揺動スクロール２のラップ部２ａと固定スクロール１のラップ部１ａが接触して圧縮室２３を構成する。揺動スクロール２の遠心力の荷重及び冷媒を圧縮するために発生する半径方向の荷重は、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａに加わり、偏芯スライダ軸１０ａがたわむことで、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面中央に設けられた揺動軸受５の内側に対し、必ずしも平行にはならなくなる。そこでここでは、揺動軸受５内の摺動面を平行にするために、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａと揺動軸受５の間にスライダ１１を収容している。偏芯スライダ軸１０ａがたわむことで、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａは揺動軸受５に対し傾斜するが、第一ピポッド部１０ｄがスライダ１１のスライド面１１ａに接触し、傾きを第一ピポッド部１０ｄが吸収することにより、スライダ１１の外周は常時平行に揺動軸受５と摺動することが可能となる。
【００１９】
このスクロール圧縮機で圧縮する冷媒は、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒である。冷媒は吸入管２１から密閉容器２０に吸入され、フレーム３の吸入ポート３ａから揺動スクロール２のラップ部２ａと固定スクロール１のラップ部１ａにより形成される圧縮室２３に入る。圧縮室２３は、揺動スクロール２の揺動運動により揺動スクロール２の中心へ移動し、さらに体積を縮小されることにより圧縮される。このとき、圧縮された冷媒により固定スクロール１と揺動スクロール２は軸方向に離れようとする荷重が働くが、その荷重は、揺動スクロール２の鏡板２ｂ背面のスラスト軸受部２ｈとスラストプレート６により構成された軸受にて支えられる。圧縮された冷媒は、固定スクロール１の吐出ポート１ｆを通り吐出弁２６を押し開けて密閉容器２０内の高圧部を通り、吐出管２２を介して密閉容器２０から吐出される。
【００２０】
以上のような一連の動作の中で、以下のような要素同士が摺れ合っており、それらが摺動部を構成している。
（ａ）揺動スクロール２のスラスト軸受部２ｈと、スラストプレート６の摺動面６ａ
（ｂ）揺動スクロール２のラップ部２ａと、固定スクロール１のラップ部１ａ
（ｃ）固定スクロール１のラップ部１ａの先端面に配設されたシール２４と、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａ側の歯底面２ｅ
（ｄ）揺動スクロール２のラップ部２ａの先端面に配設されたシール２５と、固定スクロール１の鏡板１ｂのラップ部１ａ側の歯底面１ｅ
（ｅ）揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面に設けたオルダム溝２ｆと、オルダムリング７のキーである上側凸部７ａ
（ｆ）フレーム３の主軸受４の近傍に設けたオルダム溝３ｆと、オルダムリング７のキーである下側凸部７ｂ
（ｇ）揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の背面中央に設けられた揺動軸受５の内周と、スライダ１１の外周
（ｈ）主軸１０の回転中心に対して偏芯して揺動軸を駆動するスライダ１１を装着する偏芯スライダ軸１０ａの第一ピポッド部１０ｄと、スライダ１１のスライド面１１ａ
（ｉ）フレーム３の中央に設けられたフレーム軸受４の内周と、主軸１０の回転を支承するスリーブ１２の外周
（ｊ）スリーブ１２の内周と、主軸１０の第二ピポッド部１０ｅ。
なお、実施の形態１のスクロール圧縮機が有する摺動部を表１にまとめて示した。表１では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表１】
0005642247.tif 000002
これらの摺動部には、密閉容器２０の下端の油溜め１９の潤滑油が供給される。すなわち、主軸１０の回転によりポンプ軸１０ｂでオイルポンプ１８が駆動され、油溜め１９の潤滑油が、主軸１０の下端から上端まで貫通する油穴１０ｃを介して上記摺動部に供給される。また、これらの摺動部は、高温になるため、密閉容器２０内に吸入された比較的温度の低い冷媒と同雰囲気になって、それにより冷却される。
【００２１】
実施の形態１のスクロール圧縮機は、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制されて、スラッジの発生を抑制し、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
なお、本発明の実施の形態のスクロール圧縮機では、潤滑油として、従来より一般に用いられてきた、ＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニールエーテル）、ＰＡＧ（ポリアルキレングルコール）、ＰＡＯ（ポリアルファオレフィン）、ＡＢ（アルキルベンゼン）、ＭＯ（鉱油）などを使用する。それらの潤滑油の粘度は、潤滑が十分にでき、かつスクロール圧縮機の性能を低下させないように選定される必要があり、動粘度（４０℃における）は、５〜３００［ｃＳｔ］程度とするのが好ましい。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２は、図６に示したようなスライダ１１の内側のスライド面１１ａを密着面とすることに代えて、スライダ１１の内側にスライダプレートを配置して、第一ピポッド部とスライダプレートとを潤滑油を介して密着させ、摺動部を構成するようにしたものである。なお、他の構成は、実施の形態１と同様である。
図８は、この発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機のスライダ１１の中に入るスライダプレート２７と主軸１０で構成される摺動部の説明図、図９は、図８の各要素が組付けられた摺動部の摺動状態を示す説明図である。スライダ１１の内側にはスライダプレート２７が備わり、スライダ１１の内側に主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａが挿入されている。スライダプレート２７と潤滑油を介して密着するのは、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａの平面部のほぼ中央にある第一ピポッド部１０ｄである。
スライダプレート２７は、ステンレス鋼や合金工具鋼やばね鋼などの鉄系金属で形成されているが、スライダプレート２７の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、第一ピポッド部１０ｄは、主軸１０と同材料の鋳鉄や機械構造用合金鋼などの鉄系金属で形成されているが、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａの平面部のほぼ中央にある第一ピポッド部１０ｄを含む主軸１０の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００２３】
なお、実施の形態２のスクロール圧縮機が有する摺動部を表２にまとめて示した。表２では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表２】
0005642247.tif 000003
実施の形態２のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
加えて、実施の形態２の構成では次のような特徴的効果を奏する。すなわち、スライダプレート２７は比較的硬度確保が容易な形状をしているので、スライダ１１にスライド面１１ａを形成するのに比べて、摩耗の抑制に必要な硬度確保のコストを低減できる。また、スライダ１１のスライド面１１ａに大きな荷重がかかることがなくスライド面１１ａの摩耗が抑制でき、低コストで高信頼性のスクロール圧縮機を得ることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図、図１１は、図１０の態様の圧縮機における揺動スクロール２とオルダムリング７、固定スクロール１とオルダムリング７で構成される摺動部の説明図である。
実施の形態１や実施の形態２では、オルダムリング７が揺動スクロール２とフレーム３の間に配置されたスクロール圧縮機を示した。これに対して、実施の形態３は、オルダムリング７が、揺動スクロール２と固定スクロール１の間に配置され、揺動スクロール２のスラスト軸受部２ｈに、スラスト軸受部材２ｇを備えたスクロール圧縮機である。ここでは、実施の形態１、２と異なる部分を中心に説明を行う。
揺動スクロール２は、その鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と同じ側に、オルダムリング７のキーである下側凸部７ｄを収容して摺動させるためのオルダム溝２ｆを備えている。また、固定スクロール１は、その鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と同じ側に、オルダムリング７のキーである上側凸部７ｃを収容して摺動させるオルダム溝１ｇを備えている。これにより、揺動スクロール２を、固定スクロール１に対して揺動運動をさせるようにしている。この場合、揺動スクロール２のオルダム溝２ｆと、オルダムリング７の下側凸部７ｄとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成する。また、固定スクロール１のオルダム溝１ｇと、オルダムリング７の上側凸部７ｃとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成する。
揺動スクロール２のオルダム溝２ｆは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動スクロール２のオルダム溝２ｆを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜のいずれかの皮膜処理を施している。
固定スクロール１のオルダム溝１ｇは、固定スクロール１と同材料の鋳鉄などの鉄系金属で形成されているが、固定スクロール１のオルダム溝１ｇを含む固定スクロール１の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜のいずれかの皮膜処理を施している。
オルダムリング７の上下の凸部７ｃ，７ｄは、オルダムリング７と同材料の焼結などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属の高剛性で、且つ、軽量な材料で形成されているが、オルダムリング７の各凸部７ｃ，７ｄを含むオルダムリング７の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜のいずれかの皮膜処理を施している。
【００２５】
図１２は、図１０の態様の圧縮機における揺動スクロール２に設けられたスラスト軸受部材２ｇとスラストプレート６で構成される摺動部の説明図である。
揺動スクロール２に設けられたスラスト軸受部材２ｇとスラストプレート６とは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成する。実施の形態３では、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と同じ側に、オルダム溝２ｆを配置したため、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の揺動スクロール２の背面に、大きなスラスト軸受部２ｈを形成することができ、そのためスラスト軸受部材２ｇを備えている。スラストプレート６の摺動面６ａと潤滑油を介して密着するのはスラスト軸受部材２ｇであり、スラストプレート６の摺動面６ａと揺動スクロール２のスラスト軸受部材２ｇとでスラスト軸受を構成している。
揺動スクロール２は、鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、スラスト軸受部材２ｇには、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。スラストプレート６は、ステンレス鋼や合金工具鋼やばね鋼などの鉄系金属で形成されているが、摺動面６ａを含むスラストプレート６の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００２６】
なお、実施の形態３のスクロール圧縮機が有する摺動部を表３にまとめて示した。表３では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表３】
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実施の形態３のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
加えて、実施の形態３のように構成することで、揺動スクロール２を揺動運動させるとき、フレーム３を介さずに、固定スクロール１と揺動スクロール２を直接オルダムリング７にて位相決めをすることができる。このため、固定スクロール１と揺動スクロール２の揺動運動を行うときの位相をより高精度に保つことができ、揺動スクロール２のラップ部２ａと固定スクロール１のラップ部１ａにより形成される圧縮室２３の漏れを少なくして、より高性能なスクロール圧縮機を得ることができる。また、揺動スクロール２のスラスト軸受部２ｈを大きくし、そこにスラスト軸受部材２ｇを備えたので、スラスト軸受の摺動特性が向上し、摺動損失の低減による高性能化や、信頼性の向上を図ることができる。
【００２７】
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図、図１４は、図１３の態様の圧縮機における揺動スクロール２に設けたスラストプレート６とフレーム３に設けたスラスト軸受部材３ｇとで構成される摺動部の説明図である。
実施の形態４のスクロール圧縮機は、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側の揺動スクロール２の背面にスラストプレート６を配設し、フレーム３のスラスト支持部にスラスト軸受部材３ｇを備えたものである。なおここでは、実施の形態１、２、３と異なる部分を中心に説明を行う。
密閉容器２０内に、ホルダ２８を介して、固定スクロール１、揺動スクロール２、フレーム３等からなる圧縮機構部と、電動機ステータ９と電動機ロータ８とで構成される電動機を固定している。そして、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側背面にはスラストプレート６を配設し、そのスラストプレート６と、フレーム３のスラスト支持部に設けたスラスト軸受部材３ｇとでスラスト軸受を構成している。このため、スラストプレート６とスラスト軸受部材３ｇは摺れ合う関係となり、摺動部を構成する。
なお、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側背面には、オルダムリング７のキーである上側凸部を収容するオルダム溝２ｆを有している。そのため、そのオルダム溝２ｆを避けるような形状のスラストプレート６を、接着あるいはボルトなどにより貼付けしている。また、スラスト軸受部材３ｇは、フレーム３の主軸受４近傍にあるスラスト支持部に配設されている。
スラストプレート６は、ステンレス鋼や合金工具鋼やばね鋼などの鉄系金属で形成されているが、スラストプレート６の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。また、フレーム３は、鋳鉄などの鉄系金属で形成されているが、スラスト軸受部材３ｇには、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。
【００２８】
なお、実施の形態４のスクロール圧縮機が有する摺動部を表４にまとめて示した。表４では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表４】
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実施の形態４のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
加えて、実施の形態４のように構成することで、スラスト軸受部材３ｇをコンパクトに構成することができ、スラスト軸受の摺動特性を維持しながら、摺動損失の低減による高性能化や、高価である軸受部材の使用量を少なくできる。従って、低コストで高信頼性、高性能なスクロール圧縮機を得ることができる。
【００２９】
実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５におけるスクロール圧縮機の構成を示す構造説明図、図１６は、図１５の態様の圧縮機における圧縮機構部を拡大して示す説明図である。
実施の形態５のスクロール圧縮機は、実施の形態１〜４のフレーム３を第１のフレーム（フレームＡとも称する）２９と第２のフレーム（フレームＢとも称する）３０とに分け、主軸下部のサブフレーム１５を廃止した態様である。そして、密閉容器２０内に、第２のフレーム３０を介して、固定スクロール１、揺動スクロール２、第１のフレーム２９を備えた圧縮機構部と、電動機ステータ９及び電動機ロータ８とで構成される電動機を固定している。また、揺動軸受５を主軸１０の先端に偏芯させて配設し、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａと反対側の背面の中央には、揺動軸ピポッド部２ｋを備えた構成としている。なおここでは、実施の形態１〜４と異なる部分を中心に説明を行う。
【００３０】
第１のフレーム２９の中央に設けられたフレーム軸受４ｃの内側と、主軸１０の上端部に位置する第１の外周部１０ｇの外周が潤滑油を介して密着して主軸受部Ａを構成している。それらは摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、第２のフレーム３０の中央に設けられたフレーム軸受４ｄの内側と、主軸１０のほぼ中央部に位置する第２の外周部１０ｈの外周が潤滑油を介して密着して主軸受部Ｂを構成している。これらも摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。主軸１０の自重を支えるのは主軸１０の軸スラスト面１０ｆと第２のフレーム３０の副スラスト軸受３０ｇである。主軸１０の上端部には、主軸１０の回転中心に対して偏芯した位置に揺動軸受５が埋設されている。揺動軸受５にはスリーブ１２が収容され、スリーブ１２の内側には、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａと反対側の背面の中央に設けられた揺動軸ピポッド部２ｋが挿入されている。スリーブ１２の内側の内周面と潤滑油を介して密着するのは揺動軸ピポッド部２ｋであり、揺動軸ピポッド部２ｋは円筒面より概略円弧形状あるいは球形状で突出した部分である。
また、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側背面に、接着あるいはボルトなどにより貼付けされたスラストプレート６と、第１のフレーム２９のフレーム軸受４ｃの近傍にあるスラスト支持部に配設されたスラスト軸受部材（スラストメタルとも称する）２９ｇとは、スラスト軸受を構成している。従って、スラストプレート６とスラスト軸受部材２９ｇとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。
ここで、フレーム軸受４ｃ及びフレーム軸受４ｄの内径と副スラスト軸受３０ｇの表面には、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。また、主軸１０の第１の外周部１０ｇと、第２の外周部１０ｈと、軸スラスト面１０ｆとは、主軸１０と同材料の鉄などの鉄系金属で形成されているが、それらを含む主軸１０の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、スリーブ１２の外周や内周面１２ａは、スリーブ１２と同材料の焼結や合金工具鋼などの高硬度な鉄系金属で形成されているが、スリーブ１２の外周や内周面１２ａを含むスリーブ１２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
さらに、揺動軸ピポッド部２ｋは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動軸ピポッド部２ｋを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００３１】
なお、実施の形態５のスクロール圧縮機が有する摺動部を表５にまとめて示した。表５では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表５】
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実施の形態５のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
加えて、実施の形態５の構成によれば、揺動スクロール２の遠心力や荷重を受ける揺動軸受５と主軸１０の回転を支持するフレーム軸受４ｃが同じ位置にあるので、主軸１０のたわみを少なくすることができる。従って、加工が複雑である主軸１０へのピポッド部加工が不要になり、より低コストで高信頼性、高性能なスクロール圧縮機を得ることができる。
【００３２】
実施の形態６．
図１７は、この発明の実施の形態６におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図である。なお、ここでも、実施の形態１〜４と異なる部分を中心に説明を行う。固定スクロール１は、その外周部がガイドフレーム３２にボルトにより締結されており、固定スクロール１の鏡板１ｂのラップ部１ａと同じ側にはオルダム溝１ｇが形成され、オルダムリング７のキーである上側凸部７ｃを摺動可能に収容している。さらに、固定スクロール１の側面方向からは、吸入管２１が、密閉容器２０を貫通して圧入されている。固定スクロール１に対峙する揺動スクロール２には、その鏡板２ｂのラップ部２ａと同じ側にオルダム溝２ｆが形成され、オルダムリング７のキーである下側凸部（図示せず）を摺動可能に収容している。揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａと反対側の背面のほぼ中央には揺動軸受５を備え、ラップ部２ａと反対側の背面の外周はスラスト軸受部２ｈが、コンプライアントフレーム３１のスラスト軸受部３１ａと摺動可能に構成されている。揺動スクロール２の鏡板２ｂには、ラップ部２ａ側とスラスト軸受部２ｈ側とを連通する抽気孔２ｊが形成されており、揺動スクロール２の公転運動により、抽気孔２ｊとコンプライアントフレーム３１の開口部３１ｂとが開口する。
コンプライアントフレーム３１の中心には、電動機によって回転駆動される主軸１０を半径方向に支持する主軸受３１ｃ及び補助主軸受３１ｄが形成されている。また、コンプライアントフレーム３１には、スラスト軸受部３１ａの面からフレーム空間３１ｅに開口する開口部３１ｂが設けられ、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａ側から抽気孔２ｊを通り、開口部３１ｂを経由して圧力調整弁（図示せず）により適正な圧力に調整された冷媒が、フレーム空間３１ｅに取り入れられる。
ガイドフレーム３２の外周は焼嵌めもしくは溶接などにより密閉容器２０に固定されている。また、ガイドフレーム３２の内側上方には上部摺動円筒面３２ａが形成されており、コンプライアントフレーム３１の外周面の上方に形成された上部摺動円筒面３１ｆと係合されている。ガイドフレーム３２の内側下方には下部摺動円筒面３２ｂが形成されており、コンプライアントフレーム３１の外周面の下方に形成された下部摺動円筒面３１ｇと係合されている。なお、ガイドフレーム３２の内周面、上部摺動円筒面３２ａ、下部摺動円筒面３２ｂ、コンプライアントフレーム３１、上部摺動円筒面３１ｆ、及び下部摺動円筒面３１ｇで区画された空間は、フレーム空間３１ｅである。
主軸１０の揺動スクロール２側上端部には、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａを形成した側と反対側背面に、揺動軸受５と回転自在に係合する主軸偏芯部１０ｈが形成されている。また、その下側には第１のバランサ１３ｂが取り付けられている。さらにその下には、コンプライアントフレーム３１の主軸受３１ｃ及び補助主軸受３１ｄと回転自在に係合する主軸部１０ｋが形成されている。
主軸１０の下端には、サブフレーム１５の副軸受１５ｂと回転自在に係合する副軸部１０ｊが形成されており、この副軸部１０ｊと主軸部１０ｋとの間に電動機ロータ８が取り付けられている。また、電動機ロータ８の上端面には第２のバランサ１３ａが、下端面には第３のバランサ１４が締結されており、第１のバランサ１３ｂを含めた３個のバランサによって静的バランス及び動的バランスがとられている。さらに、主軸１０の下端には、オイルポンプ１８が取り付けられており、密閉容器２０の底部の油溜め１９の潤滑油を吸い上げて主軸１０の油穴１０ｃを通り、各摺動部へ潤滑油を供給している。また、主軸１０の最下端には、主軸１０の自重を支えるための軸スラスト受１５ｃがサブフレーム１５に備えられている。
【００３３】
次にこのスクロール圧縮機の動作について説明する。定常時の密閉容器２０内は吐出ガス雰囲気の高圧となるので、密閉容器２０内の油溜め１９の潤滑油がオイルポンプ１８、主軸１０の油穴１０ｃを経由して揺動軸受空間３７ａに導かれる。そして、高圧になっている潤滑油は揺動軸受５で減圧され、吸入圧より高く吐出圧以下の中間圧となり、ボス部外側空間３７ｂに流れる。他方、揺動スクロール２の鏡板２ｂに設けられた抽気孔２ｊは、コンプライアントフレーム３１に設けられた開口部３１ｂのスラスト軸受付近と常時もしくは間欠的に開口する。このため、固定スクロール１と揺動スクロール２とで形成される圧縮室２３からの圧縮途中の吸入圧より高く、吐出圧より低い中間圧の冷媒が、揺動スクロール２の抽気孔２ｊ及びコンプライアントフレーム３１の開口部３１ｂを介してフレーム空間３１ｅに導かれる。コンプライアントフレーム３１には、ボス部外側空間３７ｂの中間圧に起因する力及びスラスト軸受部３１ａを介しての揺動スクロール２からの押付け力の合計が下向きの力として作用するが、フレーム空間３１ｅの中間圧に起因する力及び下端面の高圧雰囲気に露出している部分に作用する高圧に起因する力の合計が上向きの力として作用し、定常時にはこの上向きの力が前述の下向きの力より大きくなるように設定されている。このため、コンプライアントフレーム３１は、上部摺動円筒面３１ｆをガイドフレーム３２の上部摺動円筒面３２ａに、下部摺動円筒面３１ｇをガイドフレーム３２の下部摺動円筒面３２ｂに案内される。すなわち、コンプライアントフレーム３１はガイドフレーム３２に対して摺動可能となっており、固定スクロール１側に浮き上がっている。そして、スラスト軸受部３１ａを介してコンプライアントフレーム３１に押付けられている揺動スクロール２も、同じく上方に浮き上がり、その結果、揺動スクロール２の歯先面と歯底面２ｅは、固定スクロール１の歯底面１ｅと歯先面にそれぞれ接触して摺動する。
【００３４】
コンプライアントフレーム３１の中央に設けられたスラスト軸受部３１ａと揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａと反対側の背面のスラスト軸受部２ｈとは、摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。また、コンプライアントフレーム３１の上部摺動円筒面３１ｆ、下部摺動円筒面３１ｇと、ガイドフレーム３２の上部摺動円筒面３２ａ、下部摺動円筒面３２ｂとは、それぞれ上部同士、下部同士で摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。
コンプライアントフレーム３１のスラスト軸受部３１ａ、上部摺動円筒面３１ｆ、及び下部摺動円筒面３１ｇは、コンプライアントフレーム３１と同材料の鋳鉄などの鉄系金属で形成されているが、スラスト軸受部３１ａ、上部摺動円筒面３１ｆ、及び下部摺動円筒面３１ｇを含むコンプライアントフレーム３１の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、ガイドフレーム３２の上部摺動円筒面３２ａと下部摺動円筒面３２ｂは、ガイドフレーム３２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属で形成されているが、ガイドフレーム３２の上部摺動円筒面３２ａと下部摺動円筒面３２ｂを含むガイドフレーム３２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、揺動スクロール２の鏡板２ｂのラップ部２ａと反対側の背面のスラスト軸受部２ｈは、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、スラスト軸受部２ｈを含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
さらに、揺動スクロール２の歯先面と固定スクロール１の歯底面、揺動スクロール２の歯底面と固定スクロール１の歯先面とが摺動部を構成している。揺動スクロール２の歯先面と歯底面は、揺動スクロール２と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動スクロール２の歯先面と歯底面を含む揺動スクロール２の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
固定スクロール１の歯先面と歯底面は、固定スクロール１と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、固定スクロール１の歯先面と歯底面を含む固定スクロール１の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００３５】
また、コンプライアントフレーム３１の中間部にある主軸受３１ｃ及び補助主軸受３１ｄと主軸１０、主軸１０の下端の副軸部１０ｊとサブフレーム１５の副軸受１５ｂ、さらに、主軸１０の最下端とサブフレーム１５に備えてある軸スラスト受１５ｃとは、それぞれ摺れ合う関係にあり摺動部を構成している。これらの摺動部において、コンプライアントフレーム３１の主軸受３１ｃ及び補助主軸受３１ｄには、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。
主軸１０の主軸部１０ｋと副軸部１０ｊ、及び主軸１０の最下端は、主軸１０と同材料の鉄などの鉄系金属で形成されているが、主軸１０の主軸部１０ｋと副軸部１０ｊ、及び主軸１０の最下端を含む主軸１０の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
サブフレーム１５の副軸受１５ｂには、ＰＴＦＥ、ＰＯＭ、カーボンなどを主成分としている非金属系の軸受を使用している。また、サブフレーム１５の軸スラスト受１５ｃは、サブフレーム１５と同材料の鉄などの鉄系金属で形成されているが、サブフレーム１５の軸スラスト受１５ｃを含むサブフレーム１５の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００３６】
なお、実施の形態６のスクロール圧縮機が有する摺動部を表６にまとめて示した。表６では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表６】
0005642247.tif 000007
実施の形態６のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
加えて、実施の形態６の構成によれば、揺動スクロール２の歯先面と歯底面を、固定スクロール１のそれぞれ歯底面と歯先面に適度に接触させることで、シール材を使用することなくラップ部先端の漏れを低減することができる。また、ピポッド部を持たない構造としているため、ピポッド部加工が不要になる。そしてそれらにより、より低コストで高信頼性、高性能なスクロール圧縮機を得ることができる。
【００３７】
実施の形態７．
図１８は、この発明の実施の形態７におけるスクロール圧縮機の内部を示す断面図である。なお、ここでも実施の形態１〜６と異なる部分を中心に説明を行う。
この圧縮機は、密閉容器２０を有し、容器上部に電動機ステータ９及び電動機ロータ８からなる電動機が収容され、容器下部に冷媒を圧縮するための圧縮機構部を構成している機械部品が収容されている。密閉容器２０の側壁上部の電動機より上方には、冷媒ガスを吸入するための吸入管２１が側方に向けて突設されており、密閉容器２０の側壁下部の機械部品に対応した位置には、圧縮された冷媒を外部に吐出するための吐出管２２が突設されている。電動機の内、電動機ロータ８には、主軸１０の上部が挿入されており、主軸１０の中央部は機械部品を貫通して密閉容器２０の下方まで伸び、主軸１０の最下端にはオイルポンプ１８が備わり、密閉容器下部の油溜め１９に封入されている潤滑油に浸漬されている。電動機ロータ８により駆動された主軸１０の回転によりオイルポンプ１８が駆動され、オイルポンプ１８によって汲み上げられた潤滑油を機械部品の各摺動部に供給するため、主軸１０には油穴１０ｃが貫通形成されている。
【００３８】
圧縮機構部を構成する機械部品は、上下一対の固定スクロール３３，３４を備えている。各固定スクロール３３，３４は、密閉容器２０の内壁面にホルダ２８を介して固定される。上側の固定スクロール３３の上にはホルダ２８を介して電動機ステータ９が固定されている。また、上側の固定スクロール３３の鏡板３３ｂの中央には、主軸１０を通すための上部主軸受４ａを有し、鏡板３３ｂの下面には渦巻形状のラップ部３３ａが備わる。下側の固定スクロール３４は上側の固定スクロール３３と略対称形状であり、下側の固定スクロール３４の鏡板３４ｂの中央には、主軸１０を通しスリーブ１２を収容するための下部主軸受４ｂを有し、鏡板３４ｂの上面には渦巻形状のラップ部３４ａが備わっている。そして、上下一対の固定スクロール３３，３４はそれぞれ渦巻側を向き合わせに配置し、これらの固定スクロール３３，３４の間に、揺動スクロール３５が配置されている。揺動スクロール３５は、円盤状の鏡板３５ｂの上下両側に渦巻形状のラップ部３５ａ，３５ｃを備えており、鏡板３５ｂの中央には、主軸１０のほぼ中央にある偏芯スライダ軸１０ａを通し、スライダ１１を収容する揺動軸受５を有している。
【００３９】
揺動スクロール３５の鏡板３５ｂの上面側では、揺動スクロール３５の上面側ラップ部３５ａの表面が、上側の固定スクロール３３のラップ部３３ａの表面の複数箇所で夫々接触しており、これらの接触部の間で冷媒ガスを圧縮するための圧縮室２３が形成される。また、揺動スクロール３５の鏡板３５ｂの下面側では、揺動スクロール３５の下面側ラップ部３５ｃと下側の固定スクロール３４のラップ部３４ａとの間で、上面側と同様に、冷媒ガスを圧縮するための圧縮室２３が形成される。
揺動スクロール３５の鏡板３５ｂの上面側では、揺動スクロール３５の上面側ラップ部３５ａの歯先面にシール２５を、上側の固定スクロール３３のラップ部３３ａの歯先面にシール２４をそれぞれ配設し、シール２５，２４の背圧により揺動スクロール３５を下側固定スクロール３４側へ軽く押付けている。これにより、揺動スクロール３５の下側のラップ部３５ｃの歯先面と下側の固定スクロール３４の歯底面３４ｅとを、また揺動スクロール３５の下側の歯底面３５ｅと固定スクロール３４のラップ部３４ａの歯先面とを適度に接触させることで、ラップ部の歯先面からの冷媒漏れを抑制している。
また、揺動スクロール３５の中央部には主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａを挿入しスライダ１１を収容するための揺動軸受５が形成されている。揺動軸受５の両端にはラップ部３５ａ，３５ｃの高さとほぼ同じ高さ寸法を持ったボス部が形成され、圧縮室２３とスライダ１１を収容する空間とを仕切るためのシールリング３６が配設され、それが上下の固定スクロール３３，３４のシールリング摺動面３３ｋ，３４ｋと摺動運動をする。また、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａは、揺動スクロール３５の上下面のラップ部３５ａ，３５ｃの表面と固定スクロール３３，３４のラップ部３３ａ，３４ａの表面がちょうど接触するだけの長さだけ、主軸１０の回転中心に対して偏芯されている。
上下固定スクロール３３，３４の外周側には、密閉容器２０内から圧縮室２３に冷媒が流れる吸入ポートが設けられている。上下の固定スクロール３３，３４と揺動スクロール３５で形成される圧縮室２３では、冷媒は渦巻形状の外側から内部方向に流れ、上側の固定スクロール３３のラップ部３３ａと揺動スクロール３５の上面のラップ部３５ａの間の圧縮室２３で圧縮された冷媒は、揺動スクロール３５のボス部近傍にある連通孔３５ｄを通り、下側の固定スクロール３４のラップ部３４ａと揺動スクロール３５の下面のラップ部３５ｃの間の圧縮室２３で圧縮された冷媒と合流し、下側の固定スクロール３４の軸受４ｂ近傍の吐出弁２６を開いて、吐出管２２を通り、密閉容器２０外へ吐出される。
【００４０】
主軸１０と各スクロール３３，３４，３５との間には、既に説明しているように上部主軸受４ａ、下部主軸受４ｂ、揺動軸受５が配設されている。主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａと揺動スクロール３５の揺動軸受５の内面との間にスライダ１１が嵌合され、偏芯スライダ軸１０ａに備わった第一ピポッド部とスライダ１１の内側のスライダ面が潤滑油を介して密接し摺動部を構成している。また、下部主軸受４ｂの内面と主軸１０の第二ピポッド部との間にはスリーブ１２が嵌合され潤滑油を介して密接し摺動部を構成している。これらの摺動部を潤滑する潤滑油は、主軸１０の回転によりオイルポンプ１８が駆動することにより、油穴１０ｃを通り供給されるようになっている。
また、主軸１０には上側の固定スクロール３３の上側位置と下側の固定スクロール３４の下側位置とに、夫々偏心回転運動する揺動スクロールの静バランス及び動バランスをとるためのバランサ１３，１４がそれぞれ設けられている。主軸１０の自重を含む鉛直方向の荷重を支えるのは、主軸１０のスラスト面１０ｆと上側の固定スクロール３３の軸スラスト面３３ｉである。また、上側の固定スクロール３３と揺動スクロール３５の間のラップ部３３ａ，３５ａの外周側には、揺動スクロール３５の自転を抑制し、揺動スクロール３５に所定の揺動運動を行わせるためのオルダムリング７が配置されている。
【００４１】
シール２４，２５及びシールリング３６は、ＰＴＦＥ、ＰＰＳ、ＬＣＰ、セラミック材料などの非金属材料で形成されている。このシール２５と摺動する上側の固定スクロール３３の歯底面３３ｅは、上側の固定スクロール３３と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、上側の固定スクロール３３の歯底面３３ｅを含む上側の固定スクロール３３の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
シール２４と摺動する揺動スクロール３５の鏡板３５ｂの上側の歯底面３５ｅは、揺動スクロール３５と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、揺動スクロール３５の歯底面３５ｅを含む揺動スクロール３５の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
また、シールリング３６と摺動する上側の固定スクロール３３のシールリング摺動面３３ｋは、上側の固定スクロール３３と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、上側の固定スクロール３３のシールリング摺動面３３ｋを含む上側の固定スクロール３３の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
もう一方のシールリング３６と摺動する下側の固定スクロール３４のシールリング摺動面３４ｋは、下側の固定スクロール３４と同材料の鋳鉄などの鉄系金属あるいはＡｌ−Ｓｉ系の合金属で形成されているが、下側の固定スクロール３４のシールリング摺動面３４ｋを含む下側の固定スクロール３４の表面に、ＤＬＣ、ＤＬＣ−Ｓｉ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＷＣＣ、ＶＣなどのいずれかのコーティング、あるいは、リン酸マンガン皮膜、二硫化モリブデン皮膜などのいずれかの皮膜処理を施している。
【００４２】
なお、実施の形態７のスクロール圧縮機が有する摺動部を表７にまとめて示した。表７では、摺動部を構成する２つの部品（部品１、部品２）の名称と、それらの部品の母材名とを示すとともに、それらの部品に対して、前述した表面処理（コーティングで代表表示）、若しくはセラミック材や樹脂への置き換えを施すことを、＊印により明示している。
【表７】
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実施の形態７のスクロール圧縮機も、冷媒として組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は炭化水素若しくはそれらを含む混合物である冷媒を使用するものである。しかし、その冷媒の化学反応を促進する金属触媒となり得る鉄系又はアルミ系金属が、高温になり易い摺動部の摺動面に直接露出しないように、コーティング、皮膜、若しくは、非金属材料への置換などの対策を施しているため、冷媒の分解や重合が抑制され、スラッジの発生を抑制して、圧縮機の故障や冷凍回路内の詰まりを抑制し、圧縮機の長期にわたる信頼性を得ることが可能となる。
【００４３】
次に、このスクロール圧縮機の動作について説明する。電動機ステータ９に電圧が印加され電動機ロータ８が駆動すると、主軸１０が軸心を中心として回転する。この時、主軸１０の偏芯スライダ軸１０ａは軸心（回転中心）に対し、公転運動を行う。この公転運動により、偏芯スライダ軸１０ａが嵌合されている揺動スクロール３５は、上下固定スクロール３３，３４に対して揺動運動する。揺動スクロール３５の自転を抑制するオルダムリング７のために、揺動スクロール３５は自転することなしに揺動運動が行える。そして、揺動スクロール３５の鏡板３５ｂの上下面では夫々のラップ部３５ａ，３３ａ、３５ｃ，３４ａの夫々の接触箇所が、中心に向かって移動し、各々の圧縮室２３は中心に向かい容積を縮小しながら移動する。この動作により、冷媒は吸入管２１から吸入ポートを通り圧縮室２３に流入し圧縮され、ラップ部３５ａ，３３ａ、３５ｃ，３４ａの中心部に達した後、吐出ポート３４ｍを経て吐出管２２から吐出される。
実施の形態７のスクロール圧縮機は、揺動スクロール３５の円盤状の鏡板３５ｂの上下両側に渦巻形状のラップ部３５ａ，３５ｃを備えており、揺動スクロール３５に発生するスラスト力を相殺でき、スラスト軸受構造を必要としない。また、揺動スクロール３５の上側ラップ部歯先面に配設したシール２５の背圧により揺動スクロール３５を下側固定スクロール３４側へ軽く押付けて、揺動スクロール３５の下側のラップ部３５ｃの歯先面と下側の固定スクロール３４の歯底面３４ｅとを、また揺動スクロール３５の下側の歯底面３５ｅと固定スクロール３４のラップ部３４ａの歯先面とを適度に接触させることで、揺動スクロール３５の下側ラップ部歯先面にシールを使用することなく、ラップ部先端の漏れを低減することができる。そしてこれらにより、より低コストで高信頼性、高性能なスクロール圧縮機を得ることができる。
【００４４】
ところで、実施の形態１〜７において示した表１〜７の中において、用語「コーティング」は、各実施の形態で説明しているような材料にて摺動面にコーティング又は皮膜を施す意味を表し、用語「セラミック」は、少なくとも摺動面をシリコンカーバイド、二酸化ジルコニウム、窒化ケイ素などのセラミック材で構成する意味を表し、そして、用語「ＰＴＦＥ」は、少なくとも摺動面をポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂若しくはカーボンなどの非金属材料で構成する意味を表している。
なお、鉄系金属又はアルミ系金属を直接露出させない処置が、表１〜７に示した摺動部の全てにではなく、それらの一部に対して施されていた場合でも、上記冷媒の化学反応による分解や重合の発生を低減させる作用があるため、本発明は有効である。また、上記処置は摺動部を構成している一方の部品の摺動面だけに施されていても有効である。
【符号の説明】
【００４５】
１  固定スクロール、１ａ  固定スクロールラップ部、１ｂ  固定スクロール鏡板、１ｄ  固定スクロールラップ部側面、１ｅ  固定スクロール歯底面、１ｆ  吐出ポート、１ｇ  固定スクロールオルダム溝、２  揺動スクロール、２ａ  揺動スクロールラップ部、２ｂ  揺動スクロール鏡板、２ｄ  揺動スクロールラップ部側面、２ｅ  揺動スクロール歯底面、２ｆ  揺動スクロールオルダム溝、３  フレーム、３ａ  フレーム吸入ポート、３ｆ  フレームオルダム溝、４  主軸受、５  揺動軸受、６  スラストプレート、６ａ  摺動面、７  オルダムリング、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  キー凸部、８  電動機ロータ、９  電動機ステータ、１０  主軸、１０ａ  偏芯スライダ軸、１０ｂ  ポンプ軸、１０ｃ  油穴、１０ｄ  第一ピポッド部、１０ｅ  第二ピポッド部、１１  スライダ、１２  スリーブ、１３，１４  バランサ、１５  サブフレーム、１５ａ  軸受収納部、１５ｂ  副軸受、１５ｃ  軸スラスト受、１６  ボールベアリング、１８  オイルポンプ、１９  油溜め、２０  密閉容器、２０ａ  密閉容器胴部、２０ｂ  密閉容器下部、２０ｃ  密閉容器上部、２１  吸入管、２２  吐出管、２３  圧縮室、２４，２５  シール、２６  吐出弁、２７  スライダプレート、２９  第１のフレーム、３０  第２のフレーム。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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