(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に設けられた電動要素と、上記密閉容器内に配置されてそれぞれの台板に設けられた渦巻き部相互を噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールからなり上記電動要素によって駆動される圧縮要素と、上記揺動スクロールの背面に設けられて上記電動要素のクランク軸の偏心ピン部に係合された揺動軸受と、上記密閉容器の底部に収容されて上記クランク軸の軸線に沿って設けられた給油孔を経て上記圧縮要素廻りに供給される冷凍機油と、上記偏心ピン部に嵌合されて上記揺動軸受内に配置され上記クランク軸の軸線と直交する方向に摺動し、かつ上記偏心ピン部と内周との反偏心方向隙間から上記揺動軸受の外部に連通するガス抜き流路が設けられ、上記偏心ピン部と上記内周との隙間を上記ガス抜き流路を除いて下端面により閉塞して上記揺動軸受の外部との流通を阻止するスライダーとを備えたスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固定スクロール及び揺動スクロールによる圧縮要素が設けられて空気調和装置等に用いられるスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は、例えば特開平４−１９１４８９号公報に示された従来のスクロール圧縮機を示す図で、図５は縦断面図、図６は図５のＡ部拡大図である。図において、１は密閉容器、２は密閉容器内に設けられた電動機からなる電動要素で、回転子３、固定子４並びに偏心ピン部５及び軸線に沿って設けられた給油孔６を有するクランク軸７によって構成されている。
【０００３】
８は密閉容器１内に配置されて電動要素２によって駆動される圧縮要素で、それぞれの台板に設けられた渦巻き部相互を噛み合わせて圧縮室９を形成する固定スクロール１０及び揺動スクロール１１によって構成されている。１２は揺動スクロール１１の背面に設けられて偏心ピン部５に係合された揺動軸受である。
【０００４】
１３は偏心ピン部５に嵌合されて揺動軸受１２に挿入されたスライダー、１４は主フレームで、密閉容器１内に配置されて圧縮要素８寄りに装備され、クランク軸７を枢持した主軸受１５が設けられている。１６は副フレームで、密閉容器１内に配置されて反圧縮要素８側に装備され、クランク軸７を枢持した副軸受１７が設けられている。
【０００５】
１８は揺動スクロール１１と主フレーム１４の間に設けられたオルダムリング、１９は密閉容器１内に配置され副フレーム１６の下側に設けられた給油ポンプ、２０は密閉容器１内の底部の油溜部２１に収容されて給油ポンプ１９により供給される冷凍機油、２２は密閉容器１に設けられた吸入管、２３は密閉容器１に設けられた吐出管である。
【０００６】
従来のスクロール圧縮機は上記のように構成され、電動要素２が付勢されるとクランク軸７の回転が、偏心ピン部５及びスライダー１３を介して揺動スクロール１１に伝達される。そして、揺動スクロール１１は自転防止機構であるオルダムリング１８により円軌道を変位する公転運動を行う。
【０００７】
そして、固定スクロール１０との間に形成される複数の圧縮室９の容積変化に従って冷媒が圧縮される。また、冷媒は外部の冷凍サイクル（図示しない）から吸入管２２を経て密閉容器１に流入し、圧縮要素８の圧縮室９内で、揺動スクロール１１の公転運動により圧縮されて高圧となる。そして、吐出管２３から密閉容器１の外部の冷凍サイクルへ流出する。
【０００８】
また、揺動スクロール１１に作用する冷媒の圧縮荷重の内、スラスト方向力は主フレーム１４の上面のスラスト軸受により支持され、またラジアル方向力は揺動軸受１２からスライダー１３を介してクランク軸７に伝達される。また、クランク軸７は主軸受１５及び副軸受１７によって密閉容器１に枢持されている。
【０００９】
また、偏心ピン部５、スライダー１３等の前述の各軸受箇所は、冷凍機油２０がクランク軸７の回転による給油ポンプ１９の作動により給油孔６を経て供給されて潤滑される。そして、揺動軸受１２、主軸受１５、副軸受１７等へ供給された冷凍機油２０は軸受から流出して油溜部２１に還流するようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のスクロール圧縮機において、冷凍機油２０が冷媒と相溶性があるため、各軸受箇所に供給されて貯溜部２１に還流した冷凍機油２０には通常、冷媒が溶解している。このため、冷凍機油２０と冷媒の混合液をクランク軸７の給油孔６を経て各軸受箇所に供給することになる。したがって、給油孔６内でクランク軸７の回転によって冷凍機油２０中の冷媒液がガス化し発泡する。
【００１１】
そして、ガス化した冷媒はクランク軸７の上端部へ移動するが、揺動軸受１２においてクランク軸７上端が揺動スクロール１１の台板によって閉塞されている。このため、スライダー１３の外周部に設けられた揺動軸受１２の給油溝（図示しない）にはガス化した冷媒が供給される。したがって、冷凍機油２０の供給が阻害されて潤滑不良となり揺動軸受１２等の焼き付きや、異常磨耗を生じるという問題点があった。
【００１２】
なお、スクロール圧縮機の長期休止後の起動、すなわち寝込み起動時においては特にスクロール圧縮機と外部冷凍サイクルの熱容量の差により貯溜部２１内に収容された冷凍機油２０中に多量に液冷媒が溶解している。この場合には起動と共に冷凍機油２０中の冷媒液がガス化し発泡する現象、すなわちフォーミング現象が発生する。そして、このときには冷凍機油２０の供給阻害が一層顕著となって潤滑不良となり焼き付き、異常磨耗を生じ易くなる。
【００１３】
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、冷凍機油中の溶解冷媒が潤滑流通しないスクロール圧縮機を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るスクロール圧縮機においては、密閉容器内に設けられた電動要素と、密閉容器内に配置されてそれぞれの台板に設けられた渦巻き部相互を噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールからなり電動要素によって駆動される圧縮要素と、揺動スクロールの背面に設けられて電動要素のクランク軸の偏心ピン部に係合された揺動軸受と、密閉容器の底部に収容されてクランク軸の軸線に沿って設けられた給油孔を経て圧縮要素廻りに供給される冷凍機油と、偏心ピン部に嵌合されて揺動軸受内に配置されクランク軸の軸線と直交する方向に摺動し、かつ偏心ピン部と内周との反偏心方向隙間から揺動軸受の外部に連通するガス抜き流路が設けられ、偏心ピン部と内周との隙間をガス抜き流路を除いて下端面により閉塞して揺動軸受の外部との流通を阻止するスライダーとが設けられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図３は、この発明の実施の形態の一例を示す図で、図１は縦断面図、図２は図１のＢ部拡大図、図３は図２のスライダー箇所の拡大平面図である。図において、１は密閉容器、２は密閉容器内に設けられた電動からなる電動要素で、回転子３、固定子４並びに偏心ピン部５及び軸線に沿って設けられた給油孔６を有するクランク軸７によって構成されている。
【００１６】
８は密閉容器１内に配置されて電動要素２によって駆動される圧縮要素で、それぞれの台板に設けられた渦巻き部相互を噛み合わせて圧縮室９を形成する固定スクロール１０及び揺動スクロール１１によって構成されている。１２は揺動スクロール１１の背面に設けられて偏心ピン部５に係合された揺動軸受である。
【００１７】
１３は偏心ピン部５に嵌合されて揺動軸受１２に挿入されたスライダー、１４は主フレームで、密閉容器１内に配置されて圧縮要素８寄りに装備され、クランク軸７を枢持した主軸受１５が設けられている。１６は副フレームで、密閉容器１内に配置されて反圧縮要素８側に装備され、クランク軸７を枢持した副軸受１７が設けられている。
【００１８】
１８は揺動スクロール１１と主フレーム１４の間に設けられたオルダムリング、１９は密閉容器１内に配置され副フレーム１６の下側に設けられた給油ポンプ、２０は密閉容器１内の底部の油溜部２１に収容されて給油ポンプ１９により供給される冷凍機油、２２は密閉容器１に設けられた吸入管、２３は密閉容器１に設けられた吐出管である。
【００１９】
２４はスライダー１３の外周給油溝で、スライダー１３外周の偏心方向とはほぼ直交する方向に設けられる。２５は偏心ピン部５とスライダー１３内周の間の反偏心方向側隙間、２６は偏心ピン部５とスライダー１３内周の間の偏心方向側隙間、２７はスライダー１３の反偏心方向側隙間２５に対応した下端部が溝状に切欠されてなるガス抜き流路である。
【００２０】
上記のように構成されたスクロール圧縮機において、電動要素２が付勢されるとクランク軸７の回転が、偏心ピン部５及びスライダー１３を介して揺動スクロール１１に伝達される。そして、揺動スクロール１１は自転防止機構であるオルダムリング１８により円軌道を変位する公転運動を行う。
【００２１】
そして、固定スクロール１０との間に形成される複数の圧縮室９の容積変化に従って冷媒が圧縮される。また、冷媒は外部の冷凍サイクル（図示しない）から吸入管２２を経て密閉容器１に流入し、圧縮要素８の圧縮室９内で、揺動スクロール１１の公転運動により圧縮されて高圧となる。そして、吐出管２３から密閉容器１の外部の冷凍サイクルへ流出する。
【００２２】
また、揺動スクロール１１に作用する冷媒の圧縮荷重の内、スラスト方向力は主フレーム１４の上面のスラスト軸受により支持され、またラジアル方向力は揺動軸受１２からスライダー１３を介してクランク軸７に伝達される。なお、クランク軸７は主軸受１５及び副軸受１７によって密閉容器１に枢持される。
【００２３】
また、偏心ピン部５、スライダー１３等の前述の各軸受箇所は、冷凍機油２０がクランク軸７の回転により給油ポンプ１９を介して給油孔６を経て供給されて潤滑される。そして、揺動軸受１２、主軸受１５、副軸受１７等へ供給された冷凍機油２０は軸受から流出して油溜部２１に還流する。
【００２４】
そして、冷凍機油２０は前述の各軸受箇所へ移送される場合に、クランク軸７の回転により給油孔６内で、溶解されている冷媒がガス化して発泡する。このガス化した冷媒はスライダー１３上端の揺動軸受１２により閉鎖された空間に移動する。そして、偏心ピン部５に係合されているスライダー１３の回転偏心動作により、冷媒ガスと冷凍機油２０に遠心分離されて比重の大きい冷凍機油２０のみがスライダー１３の外周給油溝２４に移動する。
【００２５】
これに対して、比重の小さい冷媒ガスはスライダー１３の反偏心方向側隙間２５を経てスライダー１３の下端へ移動し、ガス抜き流路２７から揺動軸受１２外へ流出する。また、偏心ピン部５とスライダー１３の下端部におけるガス抜き流路２７を除いた隙間は、スライダー１３の下端面とクランク軸７の偏心ピン部５基部面とにより閉塞されるので冷凍機油２０が流出することはない。
【００２６】
このような構造のため、比重の大きい冷凍機油２０は確実にスライダー１３外周の偏心とはほぼ直交する方向に設けられた外周給油溝２４を経て揺動軸受１２へ供給される。なお、スライダー１３の偏心回転動作による冷媒ガスと冷凍機油２０に遠心分離作用を図３によって説明する。
【００２７】
すなわち、スライダー１３の偏心回転により冷媒ガスと冷凍機油２０はそれぞれの比重差に応じて遠心分離されて、外周側に冷凍機油２０が内周側に冷媒ガスが滞留する。ここで、図３に示すようにクランク軸７中心の給油孔６の中心から反偏心方向側隙間２５のスライダー１３面までの距離をＬ１、スライダー１３の外周給油溝２４面までの距離をＬ２とする。
【００２８】
そして、これらの距離はＬ１＜Ｌ２であるので、比重の小さい冷媒ガスはスライダー１３の反偏心方向側隙間２５を経てスライダー１３の下端へ移動し、ガス抜き流路２７から揺動軸受１２外へ流出する。また、比重の大きい冷凍機油２０のみがスライダー１３の外周給油溝２４へ供給される。
【００２９】
これによって、液バック運転時、長期休止後の起動時等であっても、冷凍機油２０中に溶解した冷媒が発泡、ガス化してなる物質を揺動軸受１２へ進入させる不具合を解消することができる。このため、冷凍機油２０中の溶解冷媒が潤滑流通せず、所要の粘度を有する冷凍機油２０のみを確実に供給することができ、潤滑不良による焼き付き、異常磨耗を生じることがない作動信頼度の高いスクロール圧縮機を得ることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図４は、この発明の他の実施の形態の一例を示す縦断面図である。図において、図１〜図３と同符号は相当部分を示し、２８はガス抜き流路で、一端が揺動スクロール１１の台板の背面中心に開口し、他端は揺動スクロール１１の台板の外周面に開口したガス抜き孔によって形成されている。なお、図示が省略してあるが図１〜図３の実施の形態と同様に、スライダー１３外周の偏心方向とはほぼ直交する方向に設けられた外周給油溝２４が配置されている。
【００３１】
上記のように構成されたスクロール圧縮機においても、図１〜図３の実施の形態と同様な動作により冷媒が圧縮される。そして、クランク軸７の回転により給油孔６内で冷凍機油２０中からガス化して発泡した冷媒が、給油孔６を上昇してスライダー１３の上端と揺動軸受１２によって閉鎖された空間に供給される。
【００３２】
そして、この空間で偏心ピン部５に係合されているスライダー１３の回転偏心動作により、冷媒ガスと冷凍機油２０に遠心分離されて比重の大きい冷凍機油２０のみがスライダー１３の外周給油溝２４に移動する。これに対して、比重の小さい冷媒ガスは揺動スクロール１１のガス抜き流路２８を経て揺動スクロール１１台板外周に移動する。
【００３３】
このような構造によって冷凍機油２０中の溶解冷媒が潤滑流通することはなく、比重の大きい冷凍機油２０がスライダー１３外周の偏心とはほぼ直交する方向に設けられた外周給油溝２４を経て確実に揺動軸受１２に供給される。したがって、詳細な説明を省略するが図４の実施の形態においても図１〜図３の実施の形態と同様な作用を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、密閉容器内に設けられた電動要素と、密閉容器内に配置されてそれぞれの台板に設けられた渦巻き部相互を噛み合わせて圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動スクロールからなり電動要素によって駆動される圧縮要素と、揺動スクロールの背面に設けられて電動要素のクランク軸の偏心ピン部に係合された揺動軸受と、密閉容器の底部に収容されてクランク軸の軸線に沿って設けられた給油孔を経て圧縮要素廻りに供給される冷凍機油と、偏心ピン部に嵌合されて揺動軸受内に配置されクランク軸の軸線と直交する方向に摺動し、かつ偏心ピン部と内周との反偏心方向隙間から揺動軸受の外部に連通するガス抜き流路が設けられ、偏心ピン部と内周との隙間をガス抜き流路を除いて下端面により閉塞して揺動軸受の外部との流通を阻止するスライダーとを設けたものである。
【００３５】
この構造において、冷凍機油は各軸受箇所へ移送されるときにクランク軸の回転により給油孔内で、溶解されている冷媒がガス化して発泡する。そして、ガス化した冷媒はスライダー上端の揺動軸受により閉鎖された空間に移動して、偏心ピン部に係合されているスライダーの回転偏心動作により、冷媒ガスと冷凍機油に遠心分離される。
【００３６】
これによって、比重の大きい冷凍機油のみがスライダーの外周給油溝に移動し、また比重の小さい冷媒ガスはスライダーの反偏心方向側隙間を経てスライダーの下端へ移動し、ガス抜き流路から揺動軸受外へ流出する。なお、偏心ピン部とスライダーの下端部の隙間は、ガス抜き流路を除いてスライダーの下端面とクランク軸の偏心ピン部基部面とにより閉塞されるので冷凍機油が流出することはない。
【００３７】
そして、比重の大きい冷凍機油は確実にスライダー外周の偏心方向とはほぼ直交する方向に設けられた外周給油溝を経て揺動軸受へ供給される。したがって、冷凍機油中に溶解した冷媒が発泡、ガス化してなる物質が揺動軸受へ進入する不具合を解消することができ、所要の粘度を有する冷凍機油のみを確実に供給することができ、潤滑不良による焼き付き、異常磨耗を生じることがなく作動信頼性を向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す縦断面図。
【図２】図１のＢ部拡大図。
【図３】図２のスライダー箇所の拡大平面図。
【図４】この発明の実施の形態２を示す縦断面図。
【図５】従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図。
【図６】図５のＡ部拡大図。
【符号の説明】
１  密閉容器、２  電動要素、５  偏心ピン部、６  給油孔、７  クランク軸、８  圧縮要  素、９  圧縮室、１０  固定スクロール、１１  揺動スクロール、１２  揺動軸受、１３  ス  ライダー、２０  冷凍機油、２５  反偏心方向隙間、２７  ガス抜き流路、２８  ガス抜き流路。
【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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