(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端板と該端板に立設する渦巻状のラップを有した固定スクロールと旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される圧縮室と、
前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、
前記旋回スクロールと前記クランク軸の偏心ピン部とを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合し、前記旋回スクロールの背面に備えられた旋回軸受部と、
前記クランク軸を回転自在に係合する支持部をフレーム部材の中央部に配設した主軸受部と、
前記旋回スクロールの背面と前記フレーム部材間に設置されたシール部材により区画された背圧室と、を備え、
前記シール部材の内側に区画された高圧室は吐出圧力にほぼ等しい圧力に維持され、前記シール部材の外側に区画された背圧室は吐出圧力より低い圧力に維持されるように構成したスクロール圧縮機において、
前記スクロール圧縮機の下部に油溜り部が設けられるとともに、前記クランク軸の下部に設けられ給油ポンプにより前記油溜り部の潤滑油が前記クランク軸の内部に形成された給油経路を通って前記高圧室に供給され、
前記旋回軸受部の外周面に前記高圧室と前記背圧室とを連通するスパイラル状の溝通路が形成されることで連続的に前記高圧室から前記背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
端板と該端板に立設する渦巻状のラップを有した固定スクロールと旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される圧縮室と、
前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、
前記旋回スクロールと前記クランク軸の偏心ピン部とを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合し、前記旋回スクロールの背面に備えられた旋回軸受部と、
前記クランク軸を回転自在に係合する支持部をフレーム部材の中央部に配設した主軸受部と、
前記旋回スクロールの背面と前記フレーム部材間に設置されたシール部材により区画された背圧室を備え、
前記シール部材の内側に区画された高圧室は吐出圧力にほぼ等しい圧力に維持され、前記シール部材の外側に区画された背圧室は吐出圧力より低い圧力に維持されるように構成したスクロール圧縮機において、
前記スクロール圧縮機の下部に油溜り部が設けられるとともに、前記クランク軸の下部に設けられ給油ポンプにより前記油溜り部の潤滑油が前記クランク軸の内部に形成された給油経路を通って前記高圧室に供給され、
前記旋回軸受部は前記旋回スクロールの背面側のボス部に備えられ、
前記ボス部の内周面に前記高圧室と前記背圧室とを連通するスパイラル状の溝通路が形成されることで連続的に前記高圧室から前記背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
端板と該端板に立設する渦巻状のラップを有した固定スクロールと旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される圧縮室と、
前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、
前記旋回スクロールと前記クランク軸の偏心ピン部とを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合し、前記旋回スクロールの背面に備えられた旋回軸受部と、
前記クランク軸を回転自在に係合する支持部をフレーム部材の中央部に配設した主軸受部と、
前記旋回スクロールの背面と前記フレーム部材間に設置されたシール部材により区画された背圧室を備え、
前記シール部材の内側に区画された高圧室は吐出圧力にほぼ等しい圧力に維持され、前記シール部材の外側に区画された背圧室は吐出圧力より低い圧力に維持されるように構成したスクロール圧縮機において、
前記スクロール圧縮機の下部に油溜り部が設けられるとともに、前記クランク軸の下部に設けられ給油ポンプにより前記油溜り部の潤滑油が前記クランク軸の内部に形成された給油経路を通って前記高圧室に供給され、
前記旋回軸受部は前記旋回スクロールの背面側のボス部に備えられ、
前記旋回軸受部の外周面に前記高圧室と前記ボス部の端面に連通するスパイラル状の溝通路が形成され、該溝通路が前記シール部材を跨いで往復することで、間欠的に前記高圧室から前記背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
端板と該端板に立設する渦巻状のラップを有した固定スクロールと旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される圧縮室と、
前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、
前記旋回スクロールと前記クランク軸の偏心ピン部とを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合し、前記旋回スクロールの背面に備えられた旋回軸受部と、
前記クランク軸を回転自在に係合する支持部をフレーム部材の中央部に配設した主軸受部と、
前記旋回スクロールの背面と前記フレーム部材間に設置されたシール部材により区画された背圧室を備え、
前記シール部材の内側に区画された高圧室は吐出圧力にほぼ等しい圧力に維持され、前記シール部材の外側に区画された背圧室は吐出圧力より低い圧力に維持されるように構成したスクロール圧縮機において、
前記スクロール圧縮機の下部に油溜り部が設けられるとともに、前記クランク軸の下部に設けられ給油ポンプにより前記油溜り部の潤滑油が前記クランク軸の内部に形成された給油経路を通って前記高圧室に供給され、
前記旋回軸受部は前記旋回スクロールの背面側のボス部に備えられ、
前記ボス部の内周面に前記高圧室と前記ボス部の端面に連通するスパイラル状の溝通路が形成され、該溝通路が前記シール部材を跨いで往復することで、間欠的に前記高圧室から前記背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記旋回軸受部に平板をロールして円筒形状にした巻きブッシュを用い、平板の状態で斜めの溝や矩形溝をプレス成形もしくはエッチング加工にて施した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、ＨＦＣ系冷媒，自然系冷媒である空気，二酸化炭素及びその他の圧縮性ガスを取扱うスクロール圧縮機に係り、特に、旋回スクロールの背面側で構成される高圧室（吐出圧力とほぼ等しい圧力）と背圧室（吐出圧力より低い圧力空間）とをシール手段によって圧力的に区画するスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる高圧チャンバ型のスクロール圧縮機は、クランク部を有するクランク軸と、クランク部が挿入される旋回軸受を有する旋回スクロールと、旋回スクロールと噛み合って圧縮室を形成する固定スクロールと、を備えており、背圧室の圧力により旋回スクロールを固定スクロールに押し付け、クランク軸の回転により旋回スクロールを旋回させることで圧縮室の容積を変化させて冷媒を圧縮する。
【０００３】
特許文献１には、「旋回スクロールの背面中央部周辺の高圧室と外周内部空間で形成される背圧室（低圧室）とをシールするシール手段を旋回スクロール背面のボス部端面に対向したフレーム内周面に備え、ボス部端面に潤滑油を保持する小孔を設けるなどして、旋回スクロールの背面中央部周辺の高圧室と背圧室とをシール手段を跨いで往復することで潤滑油を間欠的に供給するように構成した。これによれば、高圧室から背圧室へ供給する潤滑油量が適正化され、圧縮機の効率が大幅に向上できると共に、圧縮機の信頼性も改善できるものである。」と記載されている。
【０００４】
また、特許文献２によれば、「旋回スクロールの背面側の背圧室において、シール部材により区画された内側領域（高圧室）から外側領域（低圧室）に潤滑油が供給されて、内側領域から供給された潤滑油を減圧して外側領域に供給する螺旋状の絞り通路を形成しているプラグ部材を旋回スクロール鏡板面に配設している。これによって、ストレートの絞り通路よりも螺旋状の絞り通路であるから通路長さを長く設定できる割合分だけ通路断面積を拡大でき、潤滑油に存在するゴミによる閉塞が発生しにくい高効率な圧縮機の安定化を図ることができる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７６７９４号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にある公知技術によれば、スクロール圧縮機において、圧縮機構部を上方に、電動機部を下方に位置させる縦型構造とすることが一般的で、旋回スクロールの背面ボス部中央部の高圧室と外周内部空間で形成される背圧室（低圧室）とをシールするシール手段を旋回スクロール背面のボス部端面に対向したフレーム内周面に備え、ボス部端面に潤滑油を保持する小孔を設けるなどして、高圧室と背圧室とを区画するシール手段を跨いで往復することで潤滑油を間欠的に供給するように構成している。
【０００７】
近年では、省エネルギー化が望まれており、その指標として通年エネルギー消費効率（Ａnnual Performance Factor：ＡＰＦ）を表示するようになってきたので、特に中間条件と言われる低速条件の重要性が増してきた。低速条件での圧縮機効率を向上させるには、圧縮機構部への給油量を増加してシール性を向上させることが有効である。このため、低速条件で運転された場合に旋回スクロール背面のボス部端面に設けた小孔等によって潤滑油を間欠的に供給する方式は、回転速度に依存して給油量が増加するから、低速条件で効率を高める必要量を確保できるように小孔個数を増加しなければならない。
【０００８】
しかし、低速条件での効率を高めるために小孔個数を増加すると、高速条件で運転された場合に背圧室への給油量が過多となり、背圧室で旋回運動を行う旋回スクロールの攪拌ロスが増えて圧縮機の効率を低下させてしまうことや圧縮室から吐出されるガスに油が混在し、吐出パイプからサイクルへ導出される油量が増加してしまい圧縮機内に油を保持できなくなると言う課題があった。
【０００９】
また、特許文献２にある公知技術によれば、旋回スクロールの渦巻状ラップ面の反対側の背圧室において、シール部材により区画された内側領域と外側領域とに潤滑油を供給して旋回スクロール部品をバックアップし、旋回スクロール部品が固定スクロール部品から離れて転覆することを防止するため、内側領域からの潤滑油を減圧して外側領域に通し供給する絞り部が螺旋状の絞り通路で周長を長く設定できる割合分だけ絞り通路断面積を大きく設定できるように構成している。
【００１０】
しかしながら、旋回スクロールの鏡板面に螺旋状の絞り通路を配設したプラグ部材を挿入すると前記プラグ部材の直径サイズ及び長さの寸法制約から絞り通路の長さを長くして断面積を大きく設定するには限界があり、絞り通路の断面積を高精度に加工しないと給油量のバラツキが大きくなってしまい、効率が低下してしまうと言う課題があった。
【００１１】
更には、シール部材を旋回スクロール鏡板裏面に配設した構成であり、前記シール部材の内側領域に高圧の旋回軸受上部空間の上部潤滑油溜りの他に潤滑油溜りを有し、前記潤滑油溜りの空間部を旋回スクロールが旋回運動をすることによって潤滑油を撹拌する損失が大きくなって、効率が低下してしまうと言う課題もあった。
【００１２】
給油ポンプに容積形ポンプを用いず、差圧給油方式のポンプにて、旋回軸受と主軸受に潤滑油を供給した後に背圧室へ給油する方式がある。この給油方式の場合は、すべり軸受の隙間等による減圧効果にて給油量を抑制するものであり、軸受隙間を管理して行うものである。ここで、すべり軸受の直径と隙間の設定値を隙間／直径の比率を０.００１とするのが一般的であり、軸受直径サイズが大きくなると、軸受隙間も当然広くなって背圧室へ供給する給油量も増加してしまう。
【００１３】
給油量は、軸受隙間の三乗に比例するので適正な給油量を軸受隙間でコントロールすることには限界がありかなり難しくなる。このような背景より、旋回スクロールの背面側で構成される高圧室（吐出圧力とほぼ等しい圧力）と背圧室（吐出圧力より低い圧力空間）とをシール手段によって圧力的に区画し、給油ポンプに容積形ポンプもしくは遠心ポンプを用いたスクロール圧縮機に関する方が背圧室への給油量を容易にコントロールすることができる。給油量が適切にコントロールできれば、効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の目的は、高効率な圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、
端板と該端板に立設する渦巻状のラップを有した固定スクロールと旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される圧縮室と、該旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、該旋回スクロールと該クランク軸の偏心ピン部とを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合する旋回スクロールの背面に備えた旋回軸受部と、該クランク軸を回転自在に係合する支持部をフレーム部材の中央部に配設した主軸受部と、該旋回スクロールの背面とフレーム部材間に設置されたシール部材により区画された背圧室を備え、該シール部材の内側に区画された高圧室は吐出圧力にほぼ等しい圧力に維持され、該シール部材の外側に区画された背圧室は吐出圧力より低い圧力に維持されるように構成したスクロール圧縮機において、
旋回軸受外周面にスパイラル状の溝通路が形成し、背圧室へ連通する絞り通路を配設して連続的に高圧室から背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機
によって達成される。
【００１６】
また、上記目的は、
偏心ピン部を有するクランク軸と、
前記偏心ピン部が挿入される旋回軸受を有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールと噛み合って圧縮室を形成する固定スクロールと、を備え、
背圧室の圧力により前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付け、前記クランク軸の回転により前記旋回スクロールを旋回させることで前記圧縮室の容積を変化させて冷媒を圧縮するスクロール圧縮機において、
前記偏心ピン部の端面と前記旋回スクロールの背面との間に高圧室を形成し、
前記偏心ピン部と前記旋回軸受との間に絞り通路を設け、
前記高圧室から前記絞り通路を介して前記背圧室へ油を導入する排出通路を前記旋回スクロールに設ける
ことによって達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例におけるスクロール圧縮機の全体構造図である。
【図２】第１実施例における旋回スクロールボス部近傍の拡大図である。
【図３】背圧室給油量に関する効果の説明図である。
【図４】効率に関する効果の説明図である。
【図５】第２の実施例における旋回スクロールボス部近傍の拡大図である。
【図６】第３の実施例における旋回スクロールボス部近傍の拡大図である。
【図７】第４の実施例における旋回スクロールボス部近傍の拡大図である。
【図８】第１の実施例における旋回スクロールボス部組立状態の断面図。
【図９】第２の実施例における旋回スクロールボス部組立状態の断面図。
【図１０】第５の実施例における旋回軸受のロール前の展開図である。
【図１１】従来の旋回スクロールボス部近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施例を示すスクロール圧縮機について、図１，図２を用いて詳細に説明する。本発明の第１実施例を示すスクロール圧縮機の全体構造に関して説明する。
【００２１】
スクロール圧縮機１は、圧縮機構部２と駆動部３とを密閉容器１００内に収納して構成する。該圧縮機構部２は、固定スクロール１１０と旋回スクロール１２０とフレーム１６０から構成される。固定スクロール１１０は、端板１１０ｂと該端板１１０ｂに垂直に立設する渦巻状ラップ１１０ａを有し、かつラップ中央部に吐出口１１０ｅを有し、該フレーム１６０に複数のボルトを介して固定される。該旋回スクロール１２０は、端板１２０ｂと該端板１２０ｂに垂直に立設する渦巻状ラップ１２０ａを有し、該端板１２０ｂの背面側にボス部１２０ｅとボス部端面１２０ｆで構成される。
【００２２】
固定スクロール１１０と旋回スクロール１２０を噛み合わせて構成した圧縮室１３０は、該旋回スクロール１２０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を行う。この圧縮動作では、該旋回スクロール１２０の旋回運動に伴って、作動流体が吸込口１４０から該圧縮室１３０へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮行程を経て固定スクロール１１０の吐出口１１０ｅから密閉容器１００内の吐出空間１３６に吐出され、さらに吐出口１５０を経由して密閉容器１００から吐出される。これによって、密閉容器１００内の空間は吐出圧力に保たれる。このような圧縮機は、いわゆる高圧チャンバ型と呼ばれる。
【００２３】
旋回スクロール１２０を旋回運動させる駆動部３は、ステータ１０８及びロータ１０７と、クランク軸１０１と、旋回スクロール１２０の自転防止機構の主要部品であるオルダム継手１３４と、フレーム１６０と、主軸受１０４、副軸受１０５と、旋回軸受１０３で構成される。クランク軸１０１は主軸部１０１ｂと偏心ピン部１０１ａとを一体に備えて構成される。主軸受１０４，副軸受１０５はクランク軸１０１を回転自在に係合するように構成される。旋回軸受１０３は、クランク軸１０１の偏芯ピン部１０１ａを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合するように、旋回スクロールのボス部１２０ｅに備える。クランク軸を回転自在に係合する主軸受１０４，副軸受１０５は、ステータ１０８及びロータ１０７から構成される電動機の圧縮機構部２側と油溜り部１３１側とにそれぞれ配置される。
【００２４】
本実施例において、該圧縮機構部３側近傍の主軸受１０４にすべり軸受を用いることが望ましいが転がり軸受でも良い。しかし、油溜り部１３１近傍の副軸受１０５には図示のようなすべり軸受の他、使用条件に適応できる転がり軸受やその他の球面軸受部材でも良い。オルダム継手１３４は、旋回スクロール１２０とフレーム１６０とにより構成した背圧室１８０に配設されており、固定スクロール１１０と旋回スクロール１２０の自転防止部材である。オルダム継手１３４に形成した直交する２組のキー部分の１組がフレーム１６０に構成したキー溝を滑動し、残りの１組が旋回スクロール１２０の背面側に構成したキー溝を滑動する。
【００２５】
図１，図２を用いて、旋回スクロール１２０の背面側に構成する高圧室（吐出圧力にほぼ等しい圧力）と背圧室（吐出圧力よりも低い圧力）に分離するシール手段と高圧室から背圧室へ給油する経路に関して説明する。
【００２６】
図２は、図１の高圧室と背圧室近傍の拡大図（図１のＡ部）である。旋回スクロール１２０の背面側に構成される空間は、旋回スクロール１２０とフレーム１６０と固定スクロール１１０とで囲まれて構成される空間である。高圧室と背圧室との分離手段は、旋回スクロール背面のボス部端面１２０ｆと、これに対面するフレーム端面部１６４と、該端面部１６４に構成されたリング状溝１６１と、該リング状溝１６１に配設されたシール部材１７２とを備えて構成される。ここで、該ボス部端面１２０ｆは、該シール部材１７２と接するシール面である。該シール部材１７２は、背圧室１８０と高圧室１８１を圧力的に分離するシール手段である。
【００２７】
高圧室１８１は、クランク軸１０１の偏心ピン部１０１ａの端面と旋回スクロール１２０の背面との間に形成される。高圧室１８１は、旋回軸受１０３，主軸受１０４，スラスト軸受２０４から排出された潤滑油をシール部材１７２でシールしており、ポンプ作用による昇圧作用と軸受部や隙間部を通過する時に減圧作用を受けるもののほぼ吐出圧力程度の圧力空間になる。背圧室１８０内に配設したオルダム継手１３４等の摺動部は高圧室１８１へ供給した潤滑油の一部を供給するため、高圧室１８１の潤滑油はボス部１２０ｅと旋回軸受１０３の外周面に配設した螺旋状の絞り通路である溝２００ａを通過することで減圧され、背圧室１８０と連通させた排出通路２０１を通って該背圧室１８０へ潤滑油を連続的に供給させる。つまり、排出通路２０１は、高圧室１８１から絞り通路、すなわち溝２００ａを介して背圧室１８０ヘ潤滑油を導入する。なお、図示の通り、排出通路２０１は旋回スクロール１２０に設けられている。
【００２８】
この第１実施例による組立状態について図８を用いて説明すると、ボス部１２０ｅの外周面と旋回軸受１０３の内周面が嵌め合わされる部材間における嵌め合わせ前の旋回軸受１０３の開放された外周面に溝２００ａを形成して、前記旋回軸受１０３をボス部１２０ｅに嵌め合わせを行うだけでスパイラル状の溝２００ａを形成できる。特に、旋回軸受１０３を円筒部材にすると、スパイラル状の溝２００ａの加工が比較的簡単な旋盤加工等によって行えるから低コスト化を図れる。
【００２９】
本実施例の効果を説明する。高圧室１８１の潤滑油の一部を該ボス部１２０ｅと該旋回軸受外周面に設置した溝２００ａの流路の管路摩擦による圧力損失によって、高圧室の潤滑油を効果的に減圧しながら排出通路２０１を通過して背圧室１８０内へ供給できる。従って、低速条件では、給油量が増加して圧縮室１３０内のシール性を向上することによって圧縮機効率を高めることができる。また、高速条件においては、圧力差に依存するスパイラル状の溝２００ａが支配的になる給油方式であるがゆえに給油量を適正に制御でき、サイクルへ導出される油上り量を大幅に低減でき、圧縮機内の油を保持できるようになるため、高効率な圧縮機を実現できる。
【００３０】
しかし、従来のものでは、図１１に示すように、該ボス部端面１２０ｆに配設した小孔１７０がシール部材１７２の内側と外側とを往復して背圧室１８０へ高圧室１８１の潤滑油の一部を供給するので、回転速度に依存する給油方式であり、低速条件で給油量が不足し、高速条件においては、給油量が過剰となってしまうものであった。
【００３１】
本実施例における効果について従来と比較した結果を図３を用いて説明する。図は回転周波数と給油量比の関係を示している。なお、定格条件（回転周波数：６０Ｈｚ）の給油量を基準とした給油量比を示す。従来の小孔による給油方式では、回転速度に依存して給油量が変動するため、低速条件の例えば回転周波数が２０Ｈｚの給油量を増加しようとすると高速条件での給油量が必要以上に増加してしまう。
【００３２】
これに対し、本実施例のものは、圧力差に依存する方式であるため、低速条件から高速条件の範囲での給油量を一定に保持できるために、高速条件では従来よりも過剰な給油量とはならず、低速条件の給油量を増加することができる。即ち、中間条件の低速運転での圧縮機の効率を向上でき、かつ、高速条件での給油過多を起こさないので旋回スクロールの攪拌ロスの低減と吐出パイプからサイクルへ導出される油量を低減できるため信頼性・効率の両面を確保できるスクロール圧縮機を実現できるものである。
【００３３】
図４に本実施例による効率の効果を説明する。本図はＡＰＦ条件における冷房中間条件と冷房定格条件における本実施例と従来の効率比を示す。なお、効率比は従来の効率を基準としている。本実施例のスパイラル状の絞り通路にすれば、寄与率が高い冷房中間条件は、従来の小孔による給油方式よりも２％の効率を向上させることができ、冷房定格条件ではほぼ同等の効率を維持できる。従って、通年エネルギー消費効率が良好なスクロール圧縮機を実現できる。
【００３４】
以上のように、旋回スクロールボス部と旋回軸受の間にスパイラル状溝と背圧室へ連通する排出通路を配設して連続的に高圧室から背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けた。つまり、前記旋回スクロールボス部と旋回軸受の間にスパイラル状溝と背圧室へ連通する絞り通路を配設して連続的に高圧室から背圧室へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けた構成とした。本実施例によれば、旋回軸受外周面に沿って所定長を有したスパイラル状の溝通路が伸び、絞り通路を介して高圧室と背圧室とを連通させている。このような、絞り通路を形成することにより、潤滑油の流路長を長くすることができ、その流路の管路摩擦による圧力損失によって高圧室の潤滑油を効果的に減圧して背圧室へ供給できる。
【００３５】
従って、低速では供給量を増やし、高速では供給量を適正に制御することができる。つまり、従来よりも中間条件の低速運転での圧縮機効率を向上させることができ、かつ、高速条件での給油量が過多とならないようにできる。以上のように、低速条件で給油量を増加し、高速条件で給油量を適正化することで、圧縮機の高効率化と高速条件で吐出されるガスに油が混在する割合を大幅に低減できるので、サイクルへ導出される油上り量を大幅に低減でき、圧縮機内の油を保持できるようになる。
【実施例２】
【００３６】
本発明の第２の実施例を示すスクロール圧縮機について、図５と図９を用いて説明する。図５は、旋回スクロールボス部近傍の断面図である。図９は、旋回スクロール背面のボス部近傍の組立状態の断面図を示す。なお、前記旋回スクロールボス部に配置したスパイラル状溝の設置手段以外は第１の実施例と同様であり、異なる部分のみを説明する。
【００３７】
前記旋回軸受１０３前記ボス部１２０ｅの外周面にスパイラル状の溝２００ｂを形成し、背圧室１８０へ連通する排出通路２０１を配設して連続的に高圧室１８１から該背圧室１８０へと潤滑油を供給できるような絞り通路を設けた構成とした。
【００３８】
このような構成手段とすることにより、高圧室１８１と背圧室１８０への潤滑油を低速では供給量を増やし、高速では供給量を適正に制御することができ、従来よりも中間条件の低速運転での圧縮機効率を向上させることができ、かつ、高速条件での給油量が過多とならないようにできる。このように、低速条件で給油量を増加し、高速条件で給油量を適正化することで、圧縮機の高効率化と高速条件で吐出されるガスに油が混在する割合を大幅に低減できるので、サイクルへ導出される油上り量を大幅に低減でき、圧縮機内の油を保持できるようになる。
【００３９】
本実施例によれば、ボス部１２０ｅの外周面と旋回軸受１０３の内周面が嵌め合わされる部材における嵌め合わせ前のボス部１２０ｅの内周面にスパイラル状の溝２００ｂを形成して、前記旋回軸受１０３をボス部１２０ｅに嵌め合わせを行うだけでスパイラル状の溝２００ｂの絞り通路となる。特に、旋回ボス部の内周面のスパイラル状の溝２００ｂの加工が比較的簡単な旋盤加工等によって行えるから低コスト化を図れる。
【実施例３】
【００４０】
本発明の第３の実施例を示すスクロール圧縮機について、図６を用いて説明する。図６は、旋回スクロール背面のボス部近傍の断面図を示す。なお、前記旋回スクロールボス部に配置した排出通路以外は第１の実施例と同様であり、異なる部分のみを説明する。
【００４１】
前記ボス部１２０ｅと旋回軸受１０３外周面にスパイラル状の溝２００ａを形成し、ボス部端面１２０ｆへ連通する絞り通路（２０２）を配設してシール部材１７２を跨いで往復すると該絞り通路（２０２）に給油された潤滑油が間欠的に高圧室１８１から該背圧室１８０へと潤滑油を供給できるような構成とした。このような構成手段とすることにより、高圧室１８１と背圧室１８０への潤滑油を低速では供給量を増やし、高速では供給量を適正に制御することができ、従来よりも中間条件の低速運転での圧縮機効率を向上させることができ、かつ、高速条件での給油量が過多とならないようにできる。このように、低速条件で給油量を増加し、高速条件で給油量を適正化することで、圧縮機の高効率化と高速条件で吐出されるガスに油が混在する割合を大幅に低減できるので、サイクルへ導出される油上り量を大幅に低減でき、圧縮機内の油を保持できるようになる。
【００４２】
この第３実施例のような間欠的な給油手段にすれば、第１実施例のような連続的な給油手段よりも、スパイラル状の溝通路断面積を更に拡大しても、同様な減圧効果が得られるので、スパイラル状の溝通路断面積の寸法公差を拡大することができる。前記通路断面積を拡大すると第１実施例よりも給油量のバラツキを抑えることができ、加工性が更に簡素化でき、低コスト化が可能となる。
【００４３】
本実施例では、前記旋回スクロールボス部と旋回軸受の間にスパイラル状溝と旋回ボス部端面に連通する絞り通路を配設して、高圧室と背圧室とを区画するシール手段を跨いで往復することで潤滑油を間欠的に供給できるような絞り通路を設けた構成とした。このような構成手段とすることにより、第１発明の連続的な給油手段よりも、更に通路断面積を拡大しても同様な減圧効果が得られるので、通路断面積の寸法公差を拡大しても給油量のバラツキを少なく抑えることができる。
【００４４】
これにより、高圧室と背圧室への潤滑油を低速では供給量を増やし、高速では供給量を適正に制御することができる。つまり、従来よりも中間条件の低速運転での圧縮機効率を向上させることができ、かつ、高速条件での給油量が過多とならないようにできる。
【実施例４】
【００４５】
本発明の第４の実施例を示すスクロール圧縮機について、図７を用いて説明する。図７は、旋回スクロール背面のボス部近傍の断面図を示す。
【００４６】
前記旋回軸受１０３と前記ボス部１２０ｅの内周面にスパイラル状の溝２００ｂを形成し、ボス部端面１２０ｆへ連通する絞り通路（２０２）を配設してシール部材１７２を跨いで往復すると該絞り通路（２０２）に給油された潤滑油が間欠的に高圧室１８１から該背圧室１８０へと潤滑油を供給できるような構成とした。このような構成手段とすることにより、高圧室１８１と背圧室１８０への潤滑油を低速では供給量を増やし、高速では供給量を適正に制御することができ、従来よりも中間条件の低速運転での圧縮機効率を向上させることができ、かつ、高速条件での給油量が過多とならないようにできる。
【００４７】
このように、低速条件で給油量を増加し、高速条件で給油量を適正化することで、圧縮機の高効率化と高速条件で吐出されるガスに油が混在する割合を大幅に低減できるので、サイクルへ導出される油上り量を大幅に低減でき、圧縮機内の油を保持できるようになる。この第４実施例のような間欠的な給油手段にすれば、第２実施例のような連続的な給油手段よりも、スパイラル状の溝通路断面積を更に拡大しても、同様な減圧効果が得られるので、スパイラル状の溝通路断面積の寸法公差を拡大することができる。前記通路断面積を拡大すると第１実施例よりも給油量のバラツキを抑えることができ、加工性が更に簡素化でき、低コスト化が可能となる。
【実施例５】
【００４８】
本発明の第５の実施例を示す巻ブッシュを平板状に展開した状態を図１０を用いて説明する。前記旋回軸受１０３に巻ブッシュタイプの軸受材を用いる場合は、平板をロールして円筒形状に巻いて円筒状のブッシュ形状を形成させる。前記巻ブッシュの成形過程の平板の状態にて、旋回軸受外周面１０３ａに斜め溝２００ｃもしくは矩形溝２００ｄをプレス成形もしくはエッチング加工にて施すことが可能となり、更に低コストな加工ができることにある。
【００４９】
巻ブッシュの形状であれば、溝形状を自由に設定でき、平板をロール成形することによって、斜め溝２００ｃは溝２００ｂとなるし、矩形溝２００ｄも前記溝２００ｂと同様な絞り通路を形成できる。
【００５０】
以上のような構成手段であっても、第１〜第４実施例の円筒状の軸受材と同様に低速条件で給油量を増加し、高速条件で給油量を適正化することでき、圧縮機の高効率化と高速条件で吐出されるガスに油が混在する割合を大幅に低減できる。
【００５１】
以上、各実施例によれば、旋回スクロールの背面ボス部中央部の高圧室と外周内部空間で形成される背圧室（低圧室）とをシールするシール手段を備え、旋回スクロール背面のボス部内周面と旋回軸受外周面との間にスパイラル状の通路溝を設け、高圧室の潤滑油をスパイラル状の絞り通路内で減圧させながら背圧室へ連続的もしくは間欠的に供給できるようにした。これによって、中間条件の低速運転ではスパイラル状の溝通路による減圧効果で給油量を従来の小孔のみの間欠給油よりも大幅に増加することかでき、かつ、高速条件の運転においては給油量が過多とならないように適正化できる。
【００５２】
また、旋回ボス部内周面と旋回軸受外周面との間にスパイラル状の溝通路を設置するので、前記旋回スクロール鏡板面に螺旋状の絞り通路長さよりも長く設定できる分だけ断面積を大きくできるから寸法公差を拡大しても給油量のバラツキを少なく抑制できる。寸法公差を拡大した分だけ低コストの圧縮機を提供できることにある。
【００５３】
旋回スクロールの背面ボス部端面にシール手段を備え、旋回スクロール背面ボス部中央部の高圧室と外周内部空間で形成される背圧室とをシールする構成としているから、高圧の油溜りを形成しなくてもよい。よって、旋回スクロールが旋回運動をすることで、高圧の潤滑油を撹拌することが無く、撹拌損失を低減できることになり、高効率な圧縮機を提供できることになる。
【符号の説明】
【００５４】
１  スクロール圧縮機
２  圧縮機構部
３  駆動部
１００  密閉容器
１０１  クランク軸
１０１ａ  偏芯ピン部
１０１ｂ  主軸部
１０１ｄ  鍔部
１０２  クランク軸の給油経路
１０３  旋回軸受
１０４  主軸受
１０５  副軸受
１０６  給油ポンプ
１０７  ロータ
１０８  ステータ
１１０  固定スクロール
１１０ａ，１２０ａ  渦巻状ラップ
１１０ｂ，１２０ｂ  端板
１１０ｅ，１５０  吐出口
１２０  旋回スクロール
１２０ｅ  ボス部
１２０ｆ  ボス部端面
１３０  圧縮室
１３１  油溜り部
１３４  オルダム継手
１３６  吐出空間
１４０  吸込口
１６０  フレーム
１６１  リング状溝
１６４  フレーム端面部
１７０  小孔
１７２  シール部材
１８０  背圧室
１８１  高圧室
２００ａ，２００ｂ  溝
２００ｃ  斜め溝
２００ｄ  矩形溝
２０１，２０２  排出通路
２０４  スラスト軸受
【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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