(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール及び旋回スクロールを、ラップを内側にしてかみ合せ、旋回スクロールを主軸に連設する偏心軸部に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮空間を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐出するスクロール圧縮機において、
旋回スクロールの鏡板背面部に高圧の油圧室と低圧室とをシール部を介して備え、旋回スクロールの鏡板背面部にシール部のシールリング幅と同等以下の孔径を有する孔を備え、該孔を有する旋回スクロールが旋回運動をするに伴い、旋回スクロールの旋回ボス部内の高圧油圧室の油が該孔に溜まって、前記シールリングをまたいで低圧室側にて排出される油漏れ手段が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２】
円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール及び旋回スクロールを、ラップを内側にしてかみ合せ、旋回スクロールを主軸に連設する偏心軸部に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮空間を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐出するスクロール圧縮機において、
旋回スクロールの鏡板背面部に高圧の油圧室と低圧室とをシール部を介して備え、旋回スクロールの鏡板背面部と対向した静止側のフレーム台座部にシール部のシールリング幅と同等以下の孔径を有する孔を備え、シール部のシールリングを有する旋回スクロールが旋回運動をするに伴い、旋回スクロールの旋回ボス部内の高圧油圧室の油が前記孔に溜まって、前記シールリングが該孔をまたいで該孔が低圧の雰囲気へと間歇的に連通し、該孔に溜まった油が低圧室に排出される油漏れ手段が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３】
円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固定スクロール及び旋回スクロールを、ラップを内側にしてかみ合せ、旋回スクロールを主軸に連設する偏心軸部に係合し、旋回スクロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにて形成される圧縮空間を中心に移動させ容積を減少してガスを圧縮し、吐出口より圧縮ガスを吐出するスクロール圧縮機において、
旋回スクロール（６）の鏡板背面部に高圧油圧室（４１）と中間圧の背圧室（３６）とをシール部（３４）を介して備え、このシール部はフレームに形成された環状溝に収容されたシーリング（３４ａ）を有し、かつ前記旋回スクロールの旋回ボス部内の高圧油圧室と前記中間圧の背圧室とを連通可能に前記旋回スクロールに形成された通路（７４，７５，７６，７７）を有して、この通路でもって旋回スクロールの旋回運動を利用して前記シール部のフレームに形成された環状溝に収容されたシールリングを介して前記旋回ボス部内の高圧油圧室と前記中間圧の背圧室とを間歇的に連通させるようにして、前記旋回ボス部内の高圧油圧室の油を前記中間圧の背圧室に間歇的に排出されるようにした油漏れ手段を備えることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記シール部から背圧室への油漏れ量が、圧縮機吸い込み冷媒循環量に対して、重量比率で１％から２％の比率であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調用・冷蔵庫用等の冷媒用圧縮機として用いられるスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術のスクロール圧縮機は、例えば特開平２−９９７３号公報（特公平７−５１９５０号公報）で開示されているように、スクロール圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスは、上部の吐出室から連通路を介して電動機室に至る。次いで冷媒ガスは、電動機の周囲を通って、圧縮機の吐出管から外部に流出する。旋回スクロールの鏡板背面部の背圧室にはシールリングから排出された潤滑油が溜められやすい構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、背圧室（低圧室）には高圧室である油圧室からシールリングに設けた絞り通路を介して排出された潤滑油が溜まっており、その油がスラスト軸受面を経て全て吸入室側に流入する油経路となっている。その油量調節は、シールリングに設けた絞り通路と、旋回スクロールの鏡板外周の背面部に設けたスラスト軸受面の油膜厚さの大きさで行っている。このような構成では、単一の油量調節機能のみであること、さらに小さい絞り部でも大量の油が流出しやすいことから、その油量調節が不安定であること、さらに高圧油が吸入室側に流入する油経路となっているため、吸入冷媒ガスの油による加熱作用を受けて、圧縮機の体積効率が低下する等の問題がある。
本発明の目的は、高圧の油圧室から低圧室への油の流入量を適正範囲にすることを容易に実現できるスクロール圧縮機を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、旋回スクロールの鏡板背面部に高圧の油圧室と低圧室とをシール部を介して備え、旋回スクロールの鏡板背面部にシール部のシールリング幅より同等以下の孔径を有する孔を備え、該孔を有する旋回スクロールが旋回円運動をするに伴い、油圧室の油が該孔に溜まって、前記シールリングをまたいで低圧室側にて排出される油漏れ手段を構成したことを特徴としている。
【０００５】
あるいは、旋回スクロールの鏡板背面部に高圧の油圧室と低圧室とをシール部を介して備え、旋回鏡板背面と対向した静止側のフレーム台座部にシール部のシールリング幅より同様以下の孔径を有する孔を備え、両室をシールするシール部のシールリングを有する旋回スクロールが旋回円運動をするに伴い、油圧室の油が上記孔に溜まって、前記シールリングが該孔をまたいで該孔が低圧の雰囲気へと間歇的に設定することにより、該孔に溜った油が低圧室にて排出される油漏れ手段を構成している。
【０００６】
このような、構成において、シール手段から低圧室もしくは、背圧室への油漏れ量を微量とせしめ、その微量油がオルダム部などの摺動部を潤滑したあと、旋回スクロールの鏡板部に設けた細孔を介して圧縮室に油を注入せしめた構成を特徴としている。このような構成手段とすることにより、高圧油圧室４１から背圧室３６への油の流入量を最適化することにより、従来機に対して軸受隙間から流出した油の、背圧室３６内部への流入量を大幅に減少させる効果がある。そのため、該空間３６の油溜り現象が回避される。
【０００７】
旋回スクロールの鏡板部に設けた細孔を介して圧縮室に油を注入せしめているので、背圧室から油の排出作用がスムースにいき、従来機の中間圧力が変動するような不安定現象は回避される。また、油が微量であれば攪拌損失がおこらなくなるものである。また、その微量の油は、オルダム室５１へ移動し、オルダム摺動部での油潤滑に供され、かつオルダムキー溝部に油が溜ってその周辺部での潤滑が確実に行われ、その部分での摺動性能が改善されるとともに、図２６に示すように、背圧室への漏れ油量を適正範囲とすることで、高性能化と圧縮機全体の騒音を低減できる作用がある。また、圧縮機内を循環する油の量を最小限にとどめているので、圧縮機から外部への油上がり量を低下せしめ、常に圧縮機内に油が保持されることになる。
【０００８】
また、シール手段に付加した具体的な油漏れ構造として、図１３乃至図１５に示すように、旋回スクロール軸受部を有する旋回ボス部の先端面に、フレーム中央部の端面の環状溝内に備えたシールリング幅より同等以下の孔径を有する孔を備え、該孔を有する旋回スクロール軸受部を有する旋回ボス部が旋回円運動をするに伴い、主軸周辺の油圧室の油が孔に溜まって、前記シールリングをまたいで背圧室側にて排出されるという油漏れ手段を構成した実施形態がある。
【０００９】
本構造による移送を以下「油ポケット式移送方法」と呼ぶ。該油ポケット式移送方法による漏れ油量（Ｑｏｂ）は、図２７に示すように、高圧油圧室と背圧室との差圧で決まらず、クランク軸の回転数と孔の総容積の大きさできまり、いかなる運転圧力条件によっても一定した油漏れ量とせしめることができ、従来機の油に起因した性能低下及び性能バラツキの大の課題も含めて改善できる効果、及び上記した従来機にみられた信頼性低下を防止できる作用と効果がある。
【００１０】
従来機の場合には、図２７の二点鎖線（直線（ａ））と破線（直線（ｂ））に示すように、高圧油圧室と背圧室との差圧に比例した油漏れ量特性となるため、十数ｋｇ／ｃｍ2 という必要なシール差圧条件で、例えば１００ｃｍ3 ／分以下に抑えたいときには、前記引用例における絞り部の通路面積は約０．０５ｍｍ2 と非常に小さく設定する必要があること、また漏れ油量も図２７の直線（ａ）と直線（ｂ）のようにばらつきの大きい油漏れ量特性となる課題もしくは問題を有することになる。
【００１１】
さらに、シール手段に付加したその他の微小油漏れ構造として、旋回ボス部の先端面にシールリング幅より同等以上の開口部を有する凹み部を備え、該凹み部を有する旋回ボス部が旋回円運動をするに伴い、主軸周辺の油圧室の油が凹み部に溜まって、前記シールリングをまたいで背圧室側にて排油される油漏れ手段を構成し、該凹み部の中心位置が旋回中心に対して、フレーム中央部の端面の環状溝に嵌まった環状のシールリングの中心径より内側に、あるいは外側に偏心して設定したことを特徴とするものである。
【００１２】
このようにすることで、主軸周辺の油圧室と背圧室とが間歇的に上記該凹み部を介して連通することになる。偏心寸法が大きくなるほど両室の連通期間が短くなって、油漏れ量を調節できるようになるものである。また、シール手段に付加したその他の油漏れ構造として、旋回スクロール軸受部を有する旋回ボス部の先端面にディンプル状の微細孔を設けてもよい。旋回ボス部の先端面のディンプル状微細孔構造は、樹脂製シールリングの摺動面の変形をやわらげる作用があり、該樹脂製シールリングの長寿命化が図れる効果がある。また、該シールリングの周方向に設けた微小隙間（合い口隙間）は、熱膨脹によるクリープ変形を避ける作用が得られる。
【００１３】
さらに、本構造では、従来機の側部空間から吸入室への高温の油漏れ作用を防止できるので、吸入室における吸入ガスの内部加熱量を軽減できる。このため、吸入ガスの内部加熱量低下による体積効率の向上と攪拌損失低減によって、全断熱効率の向上が大幅にはかれる。また、この効果と作用は、軸受油量が増加して吸入ガスの内部加熱量が増加する従来機の高圧力比域での運転条件において、本発明では、顕著な効果が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の諸実施形態について図１乃至図２８にわたって説明する。
【００１５】
図１及び図２は、旋回スクロール２００の鏡板背面部２００ａに対向する静止部材のフレーム台座部２０２に、高圧の油圧室２１５と低圧の油圧室２１６とを区画シールするシール部２２０を構成した本発明の実施形態を示す。低圧の油圧室２１６とは、吸入圧力の雰囲気の空間を意味し、あるいは吸入圧力と吐出圧力の中間圧力となる空間を意味する。
【００１６】
旋回スクロール２００の鏡板背面部２００ａには、シール部２２０のシールリング２２０ａの径方向の位置に対して略旋回スクロールの旋回半径εthの前後の大きさの距離範囲内の位置に、該シール部のシールリング２２０ａの幅Ｌ1 より同等以下の孔径ｄ1 を有する孔もしくは凹み部２０５を設けられており、該孔の断面形状は円形が好ましいが、その他多角形状としてもよい。図１では、シールリング２２０ａと孔２０５との中心間距離をＬｒで示しており、Ｌｒ≒εthの関係がある。図１において、該孔２０５を有する旋回スクロール２００が旋回円運動をするに伴い、油圧室２１５の油２２ａが該孔２０５に侵入して充満するようになる。
【００１７】
次ぎに、図２に示すように、上記した、旋回スクロール２００が旋回円運動をするに伴い、該孔の位置は破線の２０５ａの位置から実線の２０５ｂの位置へ移動することになる。その孔２０５ｂの位置は、低圧室２１６の雰囲気にあるため、該孔に溜まって油２２ａは、下方に排出されることになる。このように、旋回スクロール２００の鏡板背面部２００ａに設けた孔２０５（いわゆる「油ポケット」）が、旋回円運動に伴い、高圧油圧室２１５にて油を補給し、前記シールリングをまたいで低圧室側にて排出するような油漏れ手段を構成している。上記したＬｒ≒εthの寸法関係とすることにより、間歇的に行なわれる上記した油の補給作用と排出作用とを同等になさしめ、最も効率的に得られるものである。
【００１８】
図３及び図４は、旋回スクロール２００の鏡板背面部２００ａに、高圧の油圧室２１５と低圧室２１６とをシールする環状のシール部２２０を構成し、該シール部２２０と対向する静止部材のフレーム台座部２０２に上記油移送用孔２０６を設置した実施形態を示す。該孔２０６は、前記シール部２２０のシールリング２２０ａの幅Ｌ1 より同等以下の孔径ｄ1 を有する孔２０６である。旋回スクロール２００の鏡板背面部２００ａに設けたシール部２２０となるシールリング２２０ａは、フレーム台座部２０２の油移送用孔２０６の径方向位置に対して、旋回半径εthの前後の大きさの距離範囲内の位置にある。すなわち図１にてしめしたようにＬｒ≒εthの寸法関係にある。
【００１９】
図３に示すように、旋回スクロール２００が旋回円運動をするに伴い、油圧室２１５の油２２ａが該孔２０６に侵入して充満するようになり、次ぎに、図４に示すように、上記した、旋回スクロール２００が旋回円運動をするに伴い、該孔の位置は低圧室２１６の雰囲気にあるため、該孔に溜まった高圧の油２２ａは、流出排出されることになる。このように、フレーム台座部２０２に設けた孔２０６が、シールリングの旋回円運動に伴い、該孔２０６が高圧油圧室２１５の雰囲気となり、その次ぎには、低圧室２１６の雰囲気となって、その結果、該孔２０６の油の補給作用と排出作用を間歇的に機能せしめすことが可能となる。
【００２０】
図５以降の実施形態は、上記した油ポケット移送法による微量の油漏れ手段の具体的な実施形態を示したものである。
【００２１】
図５は、密閉形スクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。図５に示すように、密閉容器２内の上方に圧縮機部１００が、下方に電動機部３が収納されている。そして、密閉容器２内は上部室１ａ（吐出室）と上部電動機室１ｂ、下部電動機室１ｃとに区画されている。圧縮機部１００は固定スクロール５と旋回スクロール６を互に噛合せて圧縮室８を形成している。
【００２２】
固定スクロール５は、円板状の鏡板５ａと、これに直立しインボリュート曲線あるいはこれに近似の曲線に形成されたラップ５ｂとからなり、その中心部に吐出口１０、外周部に吸入口１６を備えている。フレーム１１は図６に示すように、中央部に軸受部４０を形成し、この軸受部４０に回転軸１４が支承され、回転軸先端の偏心軸１４ａは、上記旋回スクロール６のボス部６ｃに相対的な回転運動が可能なように挿入されており、旋回ボス底部２９との間に油室６ｋが形成されている。
【００２３】
またフレーム１１には固定スクロール５が複数本のボルトによって固定され、旋回スクロール部材６は、図７に示すように、オルダムリング部とオルダムキー部とからなるオルダムリング３８によってフレーム１１に支承され、旋回スクロール６は固定スクロール５に対して、自転しないで旋回運動をするように形成されている。オルダムリング３８の全体構造を示す斜視図を図１７に示す。回転軸１４には下部に、ロータ３ｂに固定された電動機軸１４ｂが一体に連設され、電動機部３が直結されている。
【００２４】
固定スクロール５の吸入口１６には密閉容器２を貫通して垂直方向の吸入管１７が接続され、吐出口１０が開口している上部室１ａは通路１８（１８ａ，１８ｂ）を介して上部電動機室１ｂと連通している。この上部電動機室１ｂは電動機ステータ３ａと密閉容器２の側壁２ａとの間の通路２５を介して下部電動機室１ｃに連通している。また上部電動機室１ｂは密閉容器２を貫通する吐出管２０に連通している。なお、２２は密閉容器底部の油溜りを示し、潤滑油２２ａは、密閉容器２の下部に油溜り２２として溜められる。１５は吸入部の逆止弁部であり、逆止弁用スプリング５ｈにより付勢されている。
【００２５】
回転軸１４の上端は偏心軸部（クランクピン）１４ａを備え、該偏心軸部１４ａが旋回スクロール６の鏡板６ａのボス部６ｃ内の旋回軸受３２を介して、スクロール圧縮要素部である旋回スクロール６と係合している。回転軸１４には、各軸受部への給油を行なうための偏心縦孔１３が回転軸１４の下端から上端面まで形成される。２３は、回転軸１４の下端と底部油溜り２２を連絡する揚油管である。偏心軸部１４ａの下部には、主軸受（スラスト鍔付きすべり軸受タイプ）４０があり、その外周部には、旋回スクロールの鏡板背面にある背圧室３６と主軸側周辺部の高圧油圧室４１とをシールするシール手段３４をフレーム端面１１ｃに備えている。
【００２６】
なお、旋回スクロール６の旋回運動に伴う遠心力を相殺する第１バランスウェイト９ａをフレーム１１下側の電動機室１ｂ側の主軸１４に固定して配置している。旋回スクロール６の旋回運動に伴う遠心力を相殺する第１バランスウェイト９ａをフレーム１１下側の電動機室１ｂ側の主軸１４に配置しているため、その空間は冷媒ガス域であり、その空間内が油の雰囲気でないことによって上記した該バランスウェイト９ａの回転による撹拌損失が大幅に減少できる。
【００２７】
潤滑油２２ａの油溜り２２内に浸漬された揚油管２３の下端は高圧の吐出圧力Ｐｄを受けている。容器底部の油溜り２２中の潤滑油２２ａは、偏心縦孔１３内の遠心ポンプ作用により、該偏心縦孔１３内を上昇する。なお、旋回軸受３２及び主軸受（すべり軸受４０）のまわりは、前記シール手段３４にて、旋回鏡板６ａに設けた細孔６ｄ（図８参照）により圧縮途中の圧力である中間圧力Ｐｍの状態にある背圧室３６と隔絶されているため、概略吐出圧力の雰囲気にある。偏心縦孔１３内を上昇した潤滑油２２ａは、主軸受４０及び旋回軸受３２へ給油される。それら軸受部３２、４０に給油された一部の微量の油は、シール手段３４を通って、背圧室３６に流入する。
【００２８】
なお、背圧室３６に流入した油は、図６に示すように、連通路用溝１１ｍを介してオルダム室５１に流入し、オルダムリング部３８周辺部を潤滑する。また、その微量の油の一部は、図７に示すように旋回鏡板外周部から鏡板摺動面５ｋを通って吸入室５ｆへもれ、吸入冷媒ガスと混合する。
【００２９】
一方、背圧室内部の油は、背圧孔６ｄを介して圧縮室８にも流出する。圧縮室８に至った油は、スクロールラップ間の間隙をシールしながら圧縮室間の漏れを防止しながら、冷媒ガスとともに加圧され、吐出口１０を介して固定スクロール５上方の吐出室１ａさらに電動機室１ｂへと移動する。この吐出室１ａと電動機室１ｂとで主に冷媒ガスと油は分離され、油は密閉容器２の下部の油溜り２２に落下し、再び各摺動部に供給される。このような油の流れとすることにより、圧縮機各部での潤滑が確実に行われる。
【００３０】
なお、下軸受部４４に自動調心球面ガイド軸受４４ａを適用し、主軸１４と主軸受部４０及び下軸受部４４との強い片当たりを防止している。尚図中実線矢印は冷媒ガスの流れ方向、破線矢印は油の流れ方向を示す。
【００３１】
図５において、主軸１４は、鍔付きすべり軸受部４１の鍔付き部で支えられている構成となっているが、仮に主軸が上方向に移動したときには、主軸段付き部１４ｍの上端面が旋回ボス端面（シール面）６ｎに接触して傷つけないように、主軸１４は、その偏心軸１４ａの上端面が旋回ボス底面６ｐに先に当接するように設定されている。主軸１４のスラスト移動量は、偏心軸１４ａの上端面と旋回ボス底面６ｐとの軸方向隙間で決まるようにしており、その隙間は、主軸の段付き部１４ｍの上端面と旋回ボス端面（シール面）６ｎとの隙間より小さく設定している。
【００３２】
また図５において、偏心穴１３から上昇した油は、主軸受け４０及び旋回軸受け３２に給油された後、高圧油圧室４１に至る。該油圧室４１の油は、排油穴３７から排油管６０に導かれて、密閉容器の内壁面２ｃに至る。次にその排出された油は、容器側壁面２ｃに沿って下方に落下する。
【００３３】
図６は、フレーム１１とシール手段３４の周辺部の構造を示す部分縦断面図である。中央部の主軸１４を支持するフレームの中間上方部に旋回スクロールの鏡板部の背面部を支える鏡板支持座１１ｆを形成し、旋回スクロールの自転防止部材としてオルダムリング本体部３８ａとオルダムキー部３８ｂとからなるオルダムリング３８を旋回スクロール６とフレーム１１との間に配置する。オルダムリング本体部３８ａが軸方向に対向するフレーム台座面１１ｐがある。
【００３４】
図６において、旋回スクロールの鏡板背面にある背圧室３６と主軸側周辺部の高圧油圧室４１とをシールするシール手段３４をフレーム中央部端面１１ｃに備えている。軸受隙間から流出した油が、シール手段３４にて背圧室３６内部への流入を極力阻止されるも、圧縮機の性能と信頼性確保のため、かつ騒音低減のため、油を微量混入する給油路を、例えば、図１３や図１４および図１８に示すような前記した「油ポケット移送法」による給油経路を構成している。背圧室３６に混入した微量油は、オルダム室５１へ移動し、オルダム摺動部での油潤滑に供される。
【００３５】
また、旋回スクロール６の数十ミクロンという軸方向移動及び傾動に拘りなく該シール手段のシール部を除いて、旋回ボス部６ｃの先端面６ｎと上記フレーム内周面１１ｃとに軸方向隙間δｃを確保している。すなわち、フレーム台座部１１ｆの高さＬｆ寸法に対して旋回ボス部高さＬｍ寸法を数百ミクロン小さく設定している。実用的には、軸方向隙間δｃ＝０．３ｍｍから０．５ｍｍ前後の隙間となる。このことで、上記先端面６ｎを傷つけることがなくなり、シール部３４のシール面をも損傷を回避でき、シール部機構の長寿命化と信頼性向上が図れる。
【００３６】
即ち、旋回スクロール６の軸方向移動及び傾動に拘りなく該シール手段のシール部を除いて、図６に示すように、旋回ボス部６ｃの高さＬｍに対してフレーム台座部１１ｆから中央端面の深さＬｆを、Ｌｆ＞Ｌｍの寸法関係としているので、旋回スクロールからフレーム側に移動しても、旋回ボス部６ｃの先端面６ｎと上記フレーム端面１１ｃとに軸方向隙間δｃを確保できるので、上記先端面６ｎを傷つけることがなくなる。すなわち、上記のＬｆ＞Ｌｍの寸法関係とすることで、旋回スクロールの鏡板背面部の軸方向の動きを上記フレーム台座部の上端面部で規制している構成としている。
【００３７】
図７及び図１６において、旋回スクロールの鏡板６ａの背面とフレーム１１とで形成される空間を、旋回スクロールの鏡板背面のフレーム側軸方向移動を規制する環状のフレーム台座部１１ｆによって旋回ボス部６ｃの周辺の背圧室３６とフレーム台座部より外側にあってオルダム機構部を備えたオルダム室５１とに区画し、該背圧室とオルダム室を連通する溝１１ｍを上記フレーム台座部の上端面に形成するも、該連通溝１１ｍの底面を該フレーム台座部１１ｆの外側のオルダム室５１の底面１１ｐの位置より上方位置に設定している。
【００３８】
すなわち、上記連通溝１１ｍの底面は上記オルダム室５１の底面１１ｐに対してＬ５寸法分突起した構造としている。このような構成により、該突起部５９にて、前記鏡板支持座１１ｆの外周部となるオルダム室を油溜め部としての機能を有することになる。また、必然的にオルダムキー溝部５７ａにも油がたまることになる。
【００３９】
また、オルダム室５１に溜った油２２ａがオルダムリング本体部３８ａの往復移動にともない周辺部に飛散し、油滴となって背圧室及びオルダム室５１の摺動部の潤滑に供される。このため、圧縮機が停止されてもその部分には油が残っており、特に自転荷重の作用するオルダムキー溝部５７ａには常に油が有る。そして、圧縮機の再起動時においては、従来機のような油量不足が生じることがなくなる。また、油量不足によるオルダム機構部の摺動部の潤滑性能が損なわれることも解消され、そのオルダム機構部の信頼性が向上できる。
【００４０】
なお、旋回スクロールの鏡板６ａは、図７に示すように、固定スクロール鏡板面とフレーム台座部１１ｆの上端面とによって数十ミクロンの微小隙間δｈ（背面隙間）でもってはさまれており、通常は、この隙間は、旋回鏡板の背面側にある。その微小隙間δｈは、前述した軸方向隙間δｃに対して約１／１０の大きさになっている。
【００４１】
図８及び図９は旋回スクロールの平面図と縦断面図である。旋回スクロール６の旋回軸受部３２を有する旋回ボス部の先端面６ｎに複数個の小孔５８を備えている。旋回ボス部の先端部６ｃは、旋回軸受部３２の中央部６ｈのハウジング径より大きく設定している。６ｍは、旋回スクロール側のオルダムキー溝部である。旋回鏡板６ａに設けた細孔６ｄは、スクロール巻き終わり部６ｊ，６ｉからラップ中央部に向かって１巻き以内のラップ側壁６ｂ近傍の鏡板部６ａに位置している。例えば、スクロール巻き終わり６ｉのラップ巻き角即ち旋回外線室側のラップ巻き終り角は、インボリュート曲線のインボリュート伸開角度にしてλｅ＝１６．０ｒａｄの位置となっている。一方、細孔６ｄは、インボリュート伸開角度にしてλｂ＝１２．３ｒａｄの位置となっている。このような位置関係とすることにより、吸入過程時の圧縮途中の圧力となる中間圧力Ｐｍを背圧室３６に導くことができるとともに、背圧室３６にある潤滑油をその孔６ｄを介して、圧縮室８側への排出作用をスムーズに行なわせしめることができる。
【００４２】
図１０乃至図１２はシール手段３４のシールリング部３４ａの平面図と縦断面図および部分斜視図である。該シールリング部３４ａは、鋳鉄製、アルミ製あるいはフッ素樹脂材料系統の材料でよい。シールリング部３４ａは、熱膨張によるクリープ変形を避けるため、樹脂性リング３４ａに段階状カット３４ｈと、その周方向に初期隙間（例えば数十ミクロンの微小隙間）Ｌ９を設けている。このＬ９を「合い口隙間」と呼ぶ。段階状のカット（切り込み部）を設けることによって、該シールリング３４ａの内側に内圧が作用すると、図１０の破線で示すように、ΔＬ寸法分ふくらみ、合い口隙間Ｌ９が大きくなるとともに、外周面３４ｍが環状溝の外側面３３ｍに密着してシール性が向上する。このΔＬ寸法分と変形後の合い口隙間Ｌ９’とは、次の関係がある。
【００４３】
Ｌ９’＝Ｌ９＋２×３．１４×ΔＬ          …（１）
上下の合い口隙間の空間３４ｃをシールするのは、周方向シール部３４ｈの直線部（曲線部）となる。そのシール長さＬ１０は、実用的にシール幅Ｌ１、シール高さＬ１の約１．５倍以上から２倍前後のシール長さとなる。結果的にＬ９’＝０．２以下になるように、環状溝の大きさ、シールリング外径などが決められよう。このように、樹脂性シール手段３４たとえば、テフロン系統の軟質樹脂性シールリングを設けることにより、シール性能を確保して、シールリング溝部の周辺部の寸法精度を緩和できる効果がある。周方向の隙間として、実験的に、Ｌ８＝Ｌ９＝０〜０．１ｍｍがシール性能的に良好である。
【００４４】
樹脂性シールリング３４ａの階段状のカット（切り込み部）を設けたものは、周方向の隙間を微小隙間にカットした帯状のシールリングとすることで、図１２の実線矢印に示すように、微小な圧力差でも、帯状のシールリングは周方向と径方向の二方向に微動して、該リング溝３３の外周面３３ｍの全周域に密着できるようになり、起動初期の微小差圧であっても、上記した作動によってその部分のシール性能が発揮できるものである。
【００４５】
図１３乃至図１５は、シール手段に付加した微小油漏れ構造として、旋回スクロール６の旋回軸受部３２を有する旋回ボス部の先端面６ｎに複数個の小孔５８を備えた実施形態である。複数個の小孔５８は、フレーム中央部の端面１１ｃの環状溝３３に備えたシールリング３４ａの中心径Ｄ１とほぼ同等の中心径Ｄ２の位置に、シールリング幅Ｌ１より同等以下の孔径ｄ１を有する。このような構成とすることで、複数個の小孔５８は、該孔を有する旋回スクロールの旋回ボス部が旋回円運動をするに伴い、主軸周辺の油圧室４１の油が小孔に溜まって図１３の状態から、前記シールリング３４ａをまたいで、図１４の状態の背圧室３６側に間歇的に排油されることになり、油の補給作用と排出作用とを効率的に機能せしめることができる。孔５８からの油の抜けを良くするため孔底を円錐形状とし、その孔深さＨ1 を孔径ｄ1 とほぼ同等としている。
【００４６】
図１３において、１４ｇは、主軸１４を主軸受４０のスラスト受け面部４０ａで支え、かつ接触摺動可能とせしめるために設けたつば部である。該つば部１４ｇの回転運動に伴い、油圧室４１内にあるつば部１４ｇ周囲の油を上方に押し上げる作用をなし、その押し上げられた油は矢印のように小孔５８に侵入しやすくなり、上記した油の確実な補給作用が得られる。なお、図１４において、環状溝３３の溝外径Ｄ４の内側の範囲が吐出圧力域となり、この部分の油圧力が旋回スクロール側への軸方向押しつけ力の大部分を占める。
【００４７】
図１５に示すように、円周等分に配置した複数個の各々の小孔５８は、クランク軸の１回転につき１回の油移送機能を備えることになる。図中のεthは旋回半径を意味する。この油ポケット式移送方法による漏れ油量は、図２７の実線で示すように、概ね油圧室と背圧室との差圧（Ｐｄ−Ｐｍ）で決まらず、クランク軸の回転数と小孔５８の総容積の大きさできまる。すなわち、油漏れ量Ｑｏｂ（ｃｃ／ｍｉｎ）は、概略次式で求まる。
【００４８】
Ｑｏｂ＝Ｎ×３．１４×ｄ1 2 ×Ｈ×ｎ×η／４      …（２）
ここで、  Ｎ：回転数（ｒｐｍ）      ｎ：小孔の個数
η：移送効率（理論流量に対する実流量の比）
また、上記した油の抜けを更に良くし、流出抵抗を低減するために、環状溝の外側のフレーム端面１１ｃに環状の凹み部６３を設けている。なお、図２６は、シール手段から背圧室への油漏れを量が、圧縮機吸い込み冷媒量に対して、重量比率でｒo ＝１．５％前後であるように、上記油漏れ量を調節微量とせしめることで、圧縮機性能がピーク値となり、騒音レベルが低くなる作用と効果のあることを示す実験値である。なお、図１３には、シールリング３４ａの作動を確実になさしめるため、シールリング３４ａの背部にバックアップスプリング３４ｆを付加した構造を示す。該バックアップスプリングは、例えば、バネ用ステンレス鋼帯の材質で、板厚が０．２ｍｍ前後でリングの自由高さが１ｍｍ前後の波板状で環状に形成してよい。（図示省略）上記微量の油は、式（２）で表わされるように、差圧によらず常に一定量確保されるため、背圧室とオルダム室内部の摺動部の油切れ現象が回避される。
【００４９】
図１８乃至図２５は、そのほかの微小油漏れ手段を構成した実施形態である。図１８は、旋回ボス部６ｃの先端面６ｎにシールリング幅より同等以下の径方向幅Ｗ１の開口部を有する凹み部７２を備え、該凹み部７２は周方向に伸びた長孔形状とした実施形態である。該凹み部７２は、図１８に示した摺動接触する幅（摺接幅）Ｗ２内にあって、少なくともシールリング幅より内側に設定している。同図において６ｓは摺動接触面を示す。図１９及び図２０は、凹み部５８，７２の孔形状を示す。それぞれ矩形断面と円錐断面の例である。
【００５０】
図２１は、旋回ボス部の先端面にシールリング幅より同等以上の開口部を有する凹み部７４，７５もしくは放射状溝７６，７７を備え、該凹み部もしくは放射状溝の中心位置が旋回中心Ｏｍに対して、フレーム中央部の端面の環状溝３３に嵌まった環状のシールリング３４ａの中心径（概ねＤ１寸法）より内側に、あるいは外側に設定した実施形態である。図２２と図２３は、内側に設定した放射状溝７７とシールリング３４ａとの位置関係を示す部分断面図である。このように上記凹み部もしくは放射状溝を摺接範囲Ｗ２の中心径Ｄ１，Ｄ２に対して偏心した位置に設定することで、それらの凹み部７４，７５もしくは放射状溝７６，７７は、旋回スクロールの旋回ボス部が旋回円運動をするに伴い、主軸周辺の油を背圧室３６側に間歇的に排油することになる。例えば、放射溝７７についていえば、主軸周辺の油圧室４１の油が該放射状溝７７に溜まって図２２の状態から、前記シールリング３４ａをまたいで、図２３の状態の背圧室３６側に間歇的に排油されることになる。この場合には、差圧による油漏れ特性が伴うので油量が増えることになる。このように構成することで、主軸周辺の油圧室と背圧室とが間歇的に上記凹み部もしくは放射状溝が与える通路を介して連通することになる。すなわち、旋回ボス部の先端面に備えられるシールリング幅より同等以上の開口部を有した凹み部７４，７５もしくは放射状溝７６，７７は、旋回スクロールの旋回運動を利用して、旋回ボス部内の高圧油圧室と中間圧の背圧室とを間歇的に連通させる通路を与えるものである。また、中心径Ｄ１，Ｄ２となる円７９との偏心量が大きくなるほど両室の連通期間が短くなって、ひいては油漏れ量を調節できるようになるものである。
【００５１】
図２４及び図２５は、そのほかの油漏れ構造として、旋回スクロール軸受部を有する旋回スクロールの鏡板背面部に設けられた旋回ボス部の先端面６ｎにシールリング幅より同等以下の径のディンプル状円形微細孔８２（８２ａ，８２ｂ）を多数設けた実施形態であり、例えば該微細孔８２の最大径は０．２〜０．５ｍｍ前後のものとする。ディンプル状の微細孔８２ｈは、旋回ボス部の先端面の全周面に設けても良いし、図２４に示すようにある角度範囲θｓに限ってもよい。該ディンプル状の微細孔８２の孔径ｄ５は、１ｍｍ以下の値で散在しても良い。ディンプル状微細孔構造は、樹脂製シールリングの摺動面の変形をやわらげ、小さな傷などの損傷を防止できる作用を備え、該樹脂製シールリングの長寿命化が図れる効果がある。
【００５２】
図２８は、横形スクロール圧縮機３００に本発明とは若干異なる参考発明を適用した実施形態である。図２８にしめした部材番号で、図１から図２７にしめした部材番号と同じ番号となっている部材は、これまで説明したものと同一機能を有する。旋回スクロール６の鏡板背面部２００ａに対向する静止部材のフレーム台座部９７ｆに、高圧の油圧室４１ａと低圧室３６ｃ（吸入圧力の雰囲気の室）とをシールするシール部３４を構成し、旋回スクロール６の鏡板背面部２００ａには、シール部３４のシールリング３４ａの位置の径方向に対して旋回半径εｔｈの前後の大きさの距離範囲内の位置に、該シール部のシールリング３４ａの幅Ｌ１より同等以下の孔径ｄ１を有する孔５８ｐ，５８ｒを設けている。図２８において、該孔５８ｐを有する旋回スクロール６が旋回円運動をするに伴い、油圧室４１の油が該孔５８ｐに侵入して充満するようになり、一方該孔５８ｐと１８０度反対の位置にある孔５８ｒは、油の排出作用をなし、該排出油は、それより外周部に位置するスラスト摺動部９２ひいてはオルダム摺動部３８へ移動して、潤滑に供されることになる。なお、９５ａは、吐出室１ａの油溜め部で、９５ｂは、電動機室１ｂの油溜め部である。両油溜め部を油通路９６にてつないでいる。９５ｂと給油孔１３及び軸受部３２の軸受隙間を介して油圧室４１ａとは給油経路として連通している（図示省略）。
【００５３】
上記実施形態によれば、従来機でみられた側部空間から吸入室５ｆへの高温の油漏れ作用を極力微小量に抑制できるので、吸入室における吸入ガスの内部加熱量を大幅に軽減できる。このため、吸入ガスの内部加熱量低下による体積効率の向上と攪拌損失低減によって、全断熱効率の向上が大幅にはかれる。また、この効果と作用は、差圧給油方法による従来機と比較して、軸受油量が増加して吸入ガスの内部加熱量が増加する高圧力比運転条件において、顕著な効果となる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果がある。
【００５５】
（１）旋回スクロールの旋回運動と前記シール部とにより、旋回スクロールの旋回ボス部内の高圧油圧室の油が低圧室側に間歇的に排出される油漏れ手段を備えているので、高圧油圧室から低圧室への油の流入量を適正範囲にすることが容易にでき、従来に比べ、高圧油圧室から低圧室への油の流入量を大幅に減少させることが可能となるから、該低圧室空間での油溜り現象を回避できる。この結果、オルダム摺動部等への油の適正量の供給を確実に行うことができ、しかも油を適正な最小量にすることが可能となるから、油の攪拌損失を低減して圧縮機の高性能化を達成できると共に、圧縮機から外部への油上がり量も低減できる。
【００５６】
（２）請求項１及び２の発明によれば、旋回スクロールの旋回ボス部内の高圧油圧室から低圧室への油の流入量を、差圧によらず常に一定量確保できるため、背圧室とオルダム室内部の摺動部の油切れ現象をより確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクロール圧縮機のフレーム台座部にシール部を備え、旋回スクロール鏡板背面部に油移送用の孔を設置した１実施形態を示す断面図
【図２】図１に示す旋回スクロールが１８０度旋回した状態を示す断面図
【図３】本発明に係るスクロール圧縮機の旋回スクロールの鏡板背面部にシール部を備え、フレーム台座部に油移送用の孔を設置した他の実施形態を示す断面図
【図４】図３に示す旋回スクロールが１８０度旋回した状態を示す断面図
【図５】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態の全体構成を示す縦断面図
【図６】本発明に係るスクロール圧縮機のフレームにシール部材を組み込んだ１実施形態の圧縮機部の部分断面図
【図７】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態のオルダム室近傍の部分縦断面図
【図８】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態における旋回スクロールを示す平面図
【図９】図９のＡ−Ｏｍ−Ａ断面図
【図１０】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態におけるシールリングの平面図
【図１１】図１０のＭ−Ｍ断面図
【図１２】図１０に示すシールリングの突き合せ部の斜視図
【図１３】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態におけるシールリングと小孔との位置関係を示す部分断面図
【図１４】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態において、旋回スクロールが１８０度旋回した状態を示す図
【図１５】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態におけるシールリングと小孔との位置関係を示す平面図
【図１６】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態におけるフレームの平面図
【図１７】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態におけるオルダムリングの平面図
【図１８】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態における旋回ボス部の平面図
【図１９】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態における凹み部の断面形状の１例を示す図
【図２０】本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形態における凹み部の断面形状の他の例を示す図
【図２１】本発明に係るスクロール圧縮機のさらに他の実施形態における旋回ボス部の部分平面図
【図２２】図２１示すスクロール圧縮機の旋回ボス部に設けた溝とシールリングの位置関係を表す部分断面図
【図２３】図２２の状態から旋回スクロールが１８０度旋回した際の溝とシールリングの位置関係を表す部分断面図
【図２４】本発明に係るスクロール圧縮機のさらに他の実施形態における旋回ボス部の部分平面図
【図２５】図２４における凹み部の部分断面図
【図２６】本発明における効率及び騒音レベル上の効果を説明するための図
【図２７】本発明における背圧室油量に関する効果を説明するための図
【図２８】  参考発明を横形スクロール圧縮機に適用した実施形態を示す図
【符号の説明】
２…密閉容器                        ５…固定スクロール
５ａ，６ａ…スクロール鏡板部        ６…旋回スクロール
１１…フレーム                      １４…主軸（クランク軸）
１４ａ…偏心軸部                    １８…連通路
３４…シール手段                    ３６…背圧室
３８…オルダム機構部                ４０…主軸受
４１…高圧室                        ５１…オルダム室
５８…小孔                          ７２…凹み部
７４，７５，７６，７７…凹み部
２００…旋回スクロール              ２０２…台座部
２０５…孔                          ２１５…高圧室
２１６…低圧室                      ２２０…シール部
２２０ａ…シールリング              εｔｈ…旋回半径
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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