(57)【要約】  貯油部２０から第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂに導く給油経路５０を設け、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を第１の圧縮室１５ａへの給油量より多くすることで、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができ、圧縮行程における漏れ損失の低減を図ることができる。
2010070790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するシャフトと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、
前記旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、前記旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、
前記貯油部から、前記第１の圧縮室と前記第２の圧縮室に導く給油経路を設け、前記第２の圧縮室への総給油量を前記第１の圧縮室への総給油量より多くすることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記固定スクロールのラップ先端と前記旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、前記旋回スクロールのラップ先端と前記固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
シャフトの一端にポンプを設け、前記ポンプの吸い込み口を前記貯油部内に設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記第１の圧縮室の閉じ込み位置と前記第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、前記給油経路の一部もしくは全てが前記背圧室を経由することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、前記シール部材の内側を高圧領域、前記シール部材の外側を背圧室に区画し、前記給油経路のうち少なくとも１つは、前記高圧領域から前記背圧室への背圧室給油経路と、前記背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されることを特徴とする請求項５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記背圧室給油経路の開口端が前記シール部材を往来していることを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮室給油経路を介して前記背圧室が連通する前記第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記圧縮室給油経路は、前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することで、前記背圧室と前記第２の圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記貯油部から前記第１の圧縮室及び前記第２の圧縮室へ導く前記給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、前記第２の給油経路を前記第１の給油経路に対し同数以上設けることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口することを特徴とする請求項１１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１３】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域と連通することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１４】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記背圧室を経由することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１５】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室を連通させる接続路と、前記背圧室と前記圧縮室とを連通させる供給路から構成されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１６】
前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする請求項請求項１５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１７】
前記供給路が、作動流体を閉じ込めた後の前記圧縮室に連通することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１８】
前記供給路が、前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１９】
前記供給路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２０】
前記間欠給油経路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項１１から請求項１９のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２１】
前記給油経路が、前記旋回スクロールの前記ラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、前記第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有することを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２２】
前記ラップ先端給油経路が、前記旋回スクロールの内部を通る通路と前記旋回スクロールの前記ラップ先端に設けた油溝で構成されることを特徴とする請求項２１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２３】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記高圧領域および前記背圧室を経由することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２４】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記背圧室を経由せずに前記高圧領域のみを経由することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２５】
前記ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室へ給油を行う経路で構成されることを特徴とする請求項２１から請求項２４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２６】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記給油量制御経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室へ給油を行う接続路と、前記背圧室と前記第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されることを特徴とする請求項２１から請求項２５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２７】
前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする請求項２６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２８】
前記供給路Ａが、前記作動流体を閉じ込めた後の前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする請求項２６または請求項２７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２９】
前記供給路Ａが、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項２６から請求項２８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項３０】
前記作動流体として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１から請求項２９のいずれか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】
本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍空調機や冷凍機に用いられるスクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて、双方間に圧縮室を形成している。そして、旋回スクロールを自転拘束機構による自転の拘束のもとに、円軌道に沿って旋回させる。このとき、圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うものである。このようなスクロール圧縮機において、作動流体を効率良く圧縮するためには、圧縮室への給油が不可欠であり、供給されたオイルは、主に圧縮室のシール性向上の役割を果たしている。
特に、旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積と、ラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積が異なる非対称スクロール圧縮機の場合には、先に作動流体を閉じ込める第１の圧縮室へオイルを多く供給し、第１の圧縮室から第２の圧縮室への漏れを防止する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
図２５は、特許文献１に記載された、従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。図２５において、旋回スクロール１０１と、固定スクロール１０２と、これら両スクロールの間に形成される複数の圧縮室１０３と、オイルを溜める貯油部とを備え、旋回スクロール１０１の外線側に形成される第１の圧縮室１０４ｏの吸入容積が、内線側に形成される第２の圧縮室１０４ｉの吸入容積よりも、大きいスクロール圧縮機において、貯油部と第1の圧縮室１０４ｏ及び第２の圧縮室１０４ｉとをつなぐ圧縮室給油路を設ける。そして、この圧縮室給油路を、旋回スクロールの第1の圧縮室１０４ｏが閉じきった後の位置に開口して、給油量を、第２の圧縮室１０４ｉよりも第1の圧縮室１０４ｏへ多くする。
これにより、吸入容積の大きい第1の圧縮室１０４ｏが先に圧縮を開始するため、第２の圧縮室１０４ｉが圧縮を開始する時点では、その圧力は吸入圧力よりも高くなっている。そこで、第1の圧縮室１０４ｏへの給油量を、第２の圧縮室１０４ｉへの給油量よりも多くするか、もしくは第1の圧縮室１０４ｏのみへ給油を行うことで、第1の圧縮室１０４ｏから第２の圧縮室１０４ｉへの漏れを抑制し、圧縮性能の向上を実現する。
【特許文献１】特許第４０７５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術では考慮されていない渦巻きラップ側面を介した漏れに関して言えば、第２の圧縮室１０４ｉから一つ低圧側の第２の圧縮室１０４ｉへの漏れは、第1の圧縮室１０４ｏから一つ低圧側の第1の圧縮室１０４ｏへの漏れよりも多くなる。この理由は、第２の圧縮室１０４ｉの吸入容積よりも第1の圧縮室１０４ｏの吸入容積が大きい非対称スクロール圧縮機では、吸入容積の小さい第２の圧縮室１０４ｉの方が、その吸入容積差によってクランク回転角に対する、圧力上昇速度が大きいからである。
図２６を用いて、第1の圧縮室１０４ｏと第２の圧縮室１０４ｉとの関係を説明する。
図２６に示すように、第２の圧縮室１０４ｉ−１とその後に形成された第２の圧縮室１０４ｉ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ２と、第1の圧縮室１０４ｏ−１とその後に形成される第1の圧縮室１０４ｏ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ１とが存在する。そして、第1の圧縮室１０４ｏと第２の圧縮室１０４ｉの圧力上昇速度を比較した場合、吸入容積の小さい第２の圧縮室１０４ｉの方が、圧力変化が大きくなる。これよって、渦巻きラップ接点部Ｄ２では、渦巻きラップ接点部Ｄ１よりも、漏れが発生しやすくなる。
従って、渦巻きラップ側面を介した漏れは冷媒の再圧縮を引き起こすため、結果として無駄な仕事による圧縮性能低下を生じていた。【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第２の圧縮室への給油量を多くすることにより、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、圧縮性能の向上を実現するスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
また、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、かつ給油を間欠にすることにより、オイル供給量を極少化し、性能向上させたスクロール圧縮機の提供を目的としている。
さらに、非対称スクロール圧縮機の圧縮室圧力分布及び漏れ経路を考慮した給油経路と、給油量制御とにより、高効率のスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するシャフトと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、前記旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、前記旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、前記貯油部から、前記第１の圧縮室と前記第２の圧縮室に導く給油経路を設け、前記第２の圧縮室への総給油量を前記第１の圧縮室への総給油量より多くすることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールのラップ先端と前記旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、前記旋回スクロールのラップ先端と前記固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくすることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機において、シャフトの一端にポンプを設け、前記ポンプの吸い込み口を前記貯油部内に設けることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記第１の圧縮室の閉じ込み位置と前記第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれていることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、前記給油経路の一部もしくは全てが前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、前記シール部材の内側を高圧領域、前記シール部材の外側を背圧室に区画し、前記給油経路のうち少なくとも１つは、前記高圧領域から前記背圧室への背圧室給油経路と、前記背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載のスクロール圧縮機において、前記背圧室給油経路の開口端が前記シール部材を往来していることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項６または請求項７に記載のスクロール圧縮機において、前記圧縮室給油経路を介して前記背圧室が連通する前記第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室であることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記圧縮室給油経路は、前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することで、前記背圧室と前記第２の圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記貯油部から前記第１の圧縮室及び前記第２の圧縮室へ導く前記給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、前記第２の給油経路を前記第１の給油経路に対し同数以上設けることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とすることを特徴とする。
請求項１２記載の本発明は、請求項１１に記載のスクロール圧縮機において、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口することを特徴とする。
請求項１３記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域と連通することを特徴とする。
請求項１４記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項１５記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室を連通させる接続路と、前記背圧室と前記圧縮室とを連通させる供給路から構成されることを特徴とする。
請求項１６記載の本発明は、請求項請求項１５に記載のスクロール圧縮機において、前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする。
請求項１７記載の本発明は、請求項１５または請求項１６に記載のスクロール圧縮機において、前記供給路が、作動流体を閉じ込めた後の前記圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項１８記載の本発明は、請求項１５から請求項１７のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路が、前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項１９記載の本発明は、請求項１５から請求項１８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項２０記載の本発明は、請求項１１から請求項１９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記間欠給油経路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記給油経路が、前記旋回スクロールの前記ラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、前記第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有することを特徴とする。
請求項２２記載の本発明は、請求項２１に記載のスクロール圧縮機において、前記ラップ先端給油経路が、前記旋回スクロールの内部を通る通路と前記旋回スクロールの前記ラップ先端に設けた油溝で構成されることを特徴とする。
請求項２３記載の本発明は、請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記高圧領域および前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項２４記載の本発明は、請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記背圧室を経由せずに前記高圧領域のみを経由することを特徴とする。
請求項２５記載の本発明は、請求項２１から請求項２４のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室へ給油を行う経路で構成されることを特徴とする。
請求項２６記載の本発明は、請求項２１から請求項２５のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記給油量制御経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室へ給油を行う接続路と、前記背圧室と前記第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されることを特徴とする。
請求項２７記載の本発明は、請求項２６に記載のスクロール圧縮機において、前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする。
請求項２８記載の本発明は、請求項２６または請求項２７に記載のスクロール圧縮機において、前記供給路Ａが、前記作動流体を閉じ込めた後の前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項２９記載の本発明は、請求項２６から請求項２８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路Ａが、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項３０記載の本発明は、請求項１から請求項２９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記作動流体として二酸化炭素を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方へオイルを多く供給する。吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方が圧力変化率が大きく、作動流体の漏れも多いことから、吸入容積の小さい圧縮室に多くのオイルを供給することにより、吸入容積の小さい圧縮室の漏れ損失を低減することができ、高効率のスクロール圧縮機を実現することができる。
また、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、かつ給油を間欠にする。これにより、オイル供給量を極少化し、性能向上させたスクロール圧縮機を提供することができる。
さらに、ラップ先端給油経路によって、旋回スクロールのラップ先端に対し連続的にオイル供給を行う。これにより、第１の圧縮室と第２の圧縮室間を仕切るラップ先端を介した漏れを抑制することができる。また、第１の圧縮室よりも第２の圧縮室への総給油量を多くする給油量制御経路を備える。これにより、圧力差の大きい第２の圧縮室と一つ低圧側の第２の圧縮室間のシール性を向上させ、第１の圧縮室への過剰なオイル供給を抑制することを可能とする。
即ち、本発明により、圧縮室間の漏れ経路を考慮し、旋回スクロールのラップ先端を介する漏れ及び渦巻きラップ側面を介する漏れに対して、効果的にオイル供給を行うことができる。この本発明により、圧縮室間のシール性を確保しつつ、過剰給油によるオイル噛み込み等の無駄な仕事が生じない高効率のスクロール圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本実施例におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図３】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図４】本実施例におけるスクロール圧縮機の第１の圧縮室と第２の圧縮室の圧力上昇カーブを示す特性図
【図５】本実施例におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図
【図６】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図７】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図８】本発明の実施例２におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図９】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図１０】本発明の実施例３におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図
【図１１】本発明の実施例４におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１２】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１３】本発明の実施例５におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１４】実施例４ならびに実施例６におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１５】本発明の実施例６におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１６】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１７】本発明の実施例７におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１８】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図
【図１９】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図２０】本発明の実施例８におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図２１】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図
【図２２】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図２３】本発明の実施例９におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図２４】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す一部拡大平面図
【図２５】従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す断面図
【図２６】従来のスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【符号の説明】
【０００８】
４      シャフト
６      オイル
１２    固定スクロール
１２ａ  鏡板
１２ｂ  凹部
１２ｃ  ラップ先端
１２ｄ  固定先端隙間
１２ｅ  ラップ側鏡板面
１３    旋回スクロール
１３ａ  鏡板
１３ｂ  通路
１３ｃ  ラップ先端
１３ｄ  旋回先端隙間
１３ｅ  背面
１３ｆ  ラップ側鏡板面
１３ｉ  ラップ内壁側
１３ｏ  ラップ外壁側
１４    自転拘束機構
１５    圧縮室
１５ａ  第１の圧縮室
１５ｂ  第２の圧縮室
２０    貯油部
２５    ポンプ
２９    背圧室
３０    高圧領域
５０    給油経路
５１    背圧室給油経路
５１ａ  他方の開口端
５１ｂ  一方の開口端
５２    圧縮室給油経路
５２ａ  他方の開口端
５２ｂ  一方の開口端
５３    第１の給油経路
５４    第２の給油経路
５５    圧縮室給油経路
５５ａ  他方の開口端
５５ｂ  一方の開口端
５５ｃ  通路
５６，５７      間欠給油経路
５６ａ，５７ａ  他方の開口端
５６ｂ，５７ｂ  一方の開口端
５６ｃ，５７ｃ  通路
５８，６５  接続路
５８ａ，５９ａ  他方の開口端
５８ｂ，５９ｂ  一方の開口端
５９    供給路
５９ｃ，６７ｃ  通路
６５ａ，６６ａ，６７ａ  他方の開口端
６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ  一方の開口端
６６，６７    供給路Ａ
６６ｄ  段差
７８    シール部材
８３，８４    ラップ先端給油経路
８３ａ，８４ａ，８５ａ  他方の開口端
８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ  一方の開口端
８４ｃ，８５ｃ    通路
８４ｄ，８５ｄ    油溝
８５    供給路
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、旋回スクロールを駆動するシャフトと、固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、貯油部から、第１の圧縮室と第２の圧縮室に導く給油経路を設け、第２の圧縮室への総給油量を第１の圧縮室への総給油量より多くするものである。本実施の形態によれば、圧力変化率の大きい第２の圧縮室へ積極的に給油することで、１つ前に形成された第２の圧縮室から次に形成された第２の圧縮室への、漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができるので、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、固定スクロールのラップ先端と旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、旋回スクロールのラップ先端と固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくするものである。本実施の形態によれば、固定先端隙間で発生する漏れ（すなわち第１の圧縮室から第２の圧縮室への漏れ）の影響が小さくなる。そのため、漏れ損失に大きく影響を及ぼすのは、第２の圧縮室間で発生する漏れとなり、第２の圧縮室への総給油量を第１の圧縮室への総給油量より多くした効果が顕著に現れる。
本発明の第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、シャフトの一端にポンプを設け、ポンプの吸い込み口を貯油部内に設けるものである。本実施の形態によれば、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に給油を行うことができる。従って、第２の圧縮室の漏れを抑制できると同時に、オイル切れ等の課題も解決でき、高効率かつ高信頼性を実現することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１の圧縮室の閉じ込み位置と第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれているものである。本実施の形態によれば、吸入加熱の影響を小さくすることができる。また、最大吸入容積を確保することができるので、ラップ高さを低く設定することができる。その結果、ラップ接点部の漏れ隙間を縮小することができるので、漏れ損失の更なる低減が可能となる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、給油経路の一部もしくは全てが背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロール背面への圧力付加により、旋回スクロールは固定スクロールに安定的に押し付けられる。これにより、漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。また、給油経路を複数にすることで、必要な箇所へ必要な分だけ給油を行うことができる。さらに、背圧室を経由することで、供給する圧縮室との圧力差を小さくするとともに、極小給油を実現することができる。即ち、過剰な給油を防止することができ、吸入部における吸入加熱による性能低下や、圧縮部における粘性損失による入力増大等を抑制することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、シール部材の内側を高圧領域、シール部材の外側を背圧室に区画し、給油経路のうち少なくとも１つは、高圧領域から背圧室への背圧室給油経路と、背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されるものである。本実施の形態によれば、シール部材を用いることで、高圧領域と背圧室の圧力を完全に分離できる。そのため、旋回スクロールへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
本発明の第７の実施の形態は、第６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、背圧室給油経路の開口端がシール部材を往来しているものである。本実施の形態によれば、背圧室給油経路の開口端がシール部材を往来する割合により、背圧室への給油量をコントロールすることができる。そのため、極小給油の制御が可能となり、過剰供給を防止することができる。即ち、給油経路の径を小さくする必要がないため、異物による給油経路の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第６または第７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、圧縮室給油経路を介して背圧室が連通する第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室とするものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールが固定スクロールから離れて能力が低下するという、いわゆるチルティング現象を防止することができる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室の圧力を背圧室へ導くことが可能である。そのため、正常運転への早期復帰が可能となる。
本発明の第９の実施の形態は、第６から第８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、圧縮室給油経路は、旋回スクロールの内部に形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口することで、背圧室と第２の圧縮室が間欠的に連通するものである。本実施の形態によれば、背圧室と第２の圧縮室を間欠的に連通させることで、背圧室の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、貯油部から第１の圧縮室及び第２の圧縮室へ導く給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、第２の給油経路を第１の給油経路に対し同数以上設けるものである。本実施の形態によれば、確実に第２の圧縮室への給油量を多くすることができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とするものである。本実施の形態によれば、給油を間欠にすることで、第２の圧縮室内への給油量を最低限に抑えられる。そのため、オイル供給過多による粘性損失を低減することができる。
本発明の第１２の実施の形態は、第１１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口するものである。本実施の形態によれば、作動流体の閉じこみ時に、オイルによって圧縮室のシール効果を高めつつ、オイル供給過多に起因する吸入加熱による体積効率の低下を防止することができる。
本発明の第１３の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、高圧領域と連通するものである。本実施の形態によれば、高差圧条件時に、圧力差によって圧縮室への給油量を増やすことができる。そのため、圧縮機の信頼性をより向上させることが可能となる。
本発明の第１４の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、背圧室と圧縮室との圧力差が小さいことから、給油時膨張音を抑制でき、運転時の騒音を低下させることが可能となる。
本発明の第１５の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、高圧領域から背圧室を連通させる接続路と、背圧室と圧縮室とを連通させる供給路から構成されるものである。本実施の形態によれば、高圧領域から背圧室に高圧オイルを供給して旋回スクロール背面を押圧しつつ、背圧室と圧縮室とを連通させることで、背圧室の過剰な圧力上昇を防止する。したがって、安定した背圧の印加が可能となる。
本発明の第１６の実施の形態は、第１５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、接続路の開口端が、旋回スクロールの背面に設けられた高圧領域と背圧室を仕切るシール部材を往来するものである。本実施の形態によれば、接続路の開口端がシール部材を往来する割合により、背圧室への給油量の微少な調整が可能となり、過剰供給を防止することができる。また、給油経路の径を小さくする必要がないため、異物による給油経路の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。
本発明の第１７の実施の形態は、第１５または第１６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路が、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールが固定スクロールから離れて能力が低下するという、いわゆるチルティング現象を防止することができる。また、仮にチルティングが発生しても、圧縮室の圧力を背圧室へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
本発明の第１８の実施の形態は、第１５から第１７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路が、第２の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、第２の圧縮室への給油量を第１の圧縮室への給油量より多くでき、一つ前に閉じ込んだ第２の圧縮室から次に閉じ込んだ第２圧縮室間への漏れ防止効果をさらに高めることが可能となる。
本発明の第１９の実施の形態は、第１５から第１８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路は、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、背圧室と圧縮室を間欠的に連通させることで、背圧室の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
本発明の第２０の実施の形態は、第１１から第１９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、間欠給油経路は、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、凹部の配置と通路の位置調整により、任意のポイントに間欠給油経路を連通させることができるので、過剰なオイル供給を抑制し、粘性損失による性能低下を防止することができる。
本発明の第２１の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、給油経路が、旋回スクロールのラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールのラップ先端を介する漏れ及び渦巻きラップ側面を介する漏れに対し、効果的なオイル供給を行う給油経路を設けることで、圧縮室間のシール性を確保しつつ、過剰給油によるオイル噛み込み等の無駄な仕事を生じさせないので、高効率のスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２２の実施の形態は、第２１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、ラップ先端給油経路が、旋回スクロールの内部を通る通路と旋回スクロールのラップ先端に設けた油溝で構成されるものである。本実施の形態によれば、ラップ先端に供給されたオイルが、油溝を介してより広範囲のラップ先端に供給されるので、第１の圧縮室と第２の圧縮室間のシール性を、より広範囲に確保することができる。
本発明の第２３の実施の形態は、第２１または第２２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、ラップ先端給油経路が高圧領域および背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、ラップ先端隙間を介して圧縮室へオイルが供給される際に差圧が小さくなり、オイル供給時の膨張音を抑えることが可能である。そのため、騒音発生を抑制してラップ先端及び圧縮室へのオイル供給が可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２４の実施の形態は、第２１または第２２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、ラップ先端給油経路が背圧室を経由せずに高圧領域のみを経由するものである。本実施の形態によれば、ラップ先端給油経路を、より高圧側の圧縮室に臨むラップ先端にまで設けることが可能となる。また、ラップ先端のシール性をより広範囲に確保することも可能となる。さらに、圧縮機運転中に吸入圧力と吐出圧力の差圧が大きくなる条件に推移した際、その差圧を利用して、自動的にオイル供給量を増加させ、信頼性を向上させるスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２５の実施の形態は、第２１から第２４の実施の形態によるスクロール圧縮機において、ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の圧縮室へ給油を行う経路で構成されるものである。本実施の形態によれば、給油量制御経路からオイル供給前の第１および第２の圧縮室にオイル供給が行われ、圧縮室形成時もしくは圧縮室形成直後の漏れを抑制することが可能となる。そのため、第２１の実施の形態に記載の給油量制御経路とラップ先端給油経路が相補的に働き、より効果的なオイル供給を可能とするスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２６の実施の形態は、第２１から第２５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油量制御経路のうち少なくとも１つが、高圧領域から背圧室へ給油を行う接続路と、背圧室と第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されるものである。本実施の形態によれば、供給路Ａを介した第２の圧縮室へのオイル供給量を、接続路において制御可能であること、また安定した背圧を旋回スクロール背面に印加することにより、ラップ先端隙間を介した漏れを抑制したスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２７の実施の形態は、第２６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、接続路の開口端が、旋回スクロールの背面に設けられた高圧領域と背圧室を仕切るシール部材を往来するものである。本実施の形態によれば、接続路を介して背圧室に供給されるオイル量を、接続路の開口端が背圧室と連通する時間比率で、制御することが可能となる。結果として、供給路Ａを介して第２の圧縮室に供給されるオイル量を、精度良くコントロールすることが可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２８の実施の形態は、第２６または第２７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路Ａが、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、供給路Ａを通じて供給されるオイルは、第２の圧縮室形成後に限定されることから、制御したオイル量を確実に第２の圧縮室に供給することができる。また、供給路Ａを介して供給されるオイル圧を、圧縮室の圧力で制御することが可能である。即ち、背圧室の圧力を、供給路Ａが開口する第２の圧縮室の圧力で、コントロールできるので、適度な背圧の印加が行われるスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２９の実施の形態は、第２６から第２８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路Ａが、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、圧縮行程中の、第２の圧縮室の圧力が上昇する特定の区間のみで、背圧室と第２の圧縮室を連通させることができる。これにより、背圧の制御が可能なだけでなく、圧縮室の圧力が背圧室の圧力よりも高くなった状態における、供給路Ａを介した圧縮室から背圧室への逆流の防止が可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第３０の実施の形態は、第１から第２９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、作動流体として二酸化炭素を用いるものである。本実施の形態によれば、動作圧力が高く、圧縮室間の圧力差も大きくなっても、圧力上昇に伴う第２の圧縮室の漏れを効果的に抑制することができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の実施例１におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図２は、本実施例におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例のスクロール圧縮機について、その構成および動作を説明する。
図１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機は、圧縮機構２と、モータ部３と、オイル６を貯める貯油部２０とを備えた密閉容器１から構成される。圧縮機構２は、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めなどにて固定されて、シャフト４を支える主軸受部材１１と、この主軸受部材１１上にボルト止めした固定スクロール１２と、固定スクロール１２と噛み合う旋回スクロール１３とからを構成される。
固定スクロール１２及び旋回スクロール１３の鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がり、固定スクロール１２及び旋回スクロール１３のラップを噛み合わせて、双方間に圧縮室１５が形成されている。
旋回スクロール１３と主軸受部材１１との間には、旋回スクロール１３の自転を防止して円軌道運動するように案内する、オルダムリングなどから成る自転拘束機構１４を設けている。そして、シャフト４の上端にある偏心軸部４ａにて、旋回スクロール１３を偏心駆動することにより、旋回スクロール１３を円軌道運動させる。この円軌道運動により、圧縮室１５が、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動する。この移動に伴う容積変化を利用して、密閉容器１外に通じた吸入パイプ１６及び固定スクロール１２の外周部の吸入口１７から、作動流体を吸入して、圧縮室１５に閉じ込めて圧縮する。そして、所定の圧力に到達した作動流体は、リード弁１９を押し開いて、固定スクロール１２の中央部の吐出口１８から密閉容器１内に吐出される。【００１１】
また、シャフト４の一端には、ポンプ２５が設けられ、ポンプ２５の吸い込み口が貯油部２０内に存在するように配置する。ポンプ２５はスクロール圧縮機と同時に駆動される。そのために、ポンプ２５は密閉容器１の底部に設けられた貯油部２０にあるオイル６を、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に吸い上げる。これにより、オイル切れの心配が解消される。そして、ポンプ２５で吸い上げたオイル６は、シャフト４内を通縦しているオイル供給穴２６を通じて圧縮機構２に供給される。
なお、オイル６をポンプ２５で吸い上げる前もしくは吸い上げた後に、オイルフィルタ等でオイル６から異物を除去すると、圧縮機構２への異物混入が防止でき、更なる信頼性向上を図ることができる。
圧縮機構２に導かれたオイル６の圧力は、スクロール圧縮機の吐出圧力とほぼ同等であり、旋回スクロール１３に対する背圧源となる。これにより、旋回スクロール１３は固定スクロール１２から離れたり片当たりしたりするようなことはなく、所定の圧縮機能を安定して発揮する。さらに、オイル６の一部は、供給圧や自重によって、偏心軸部４ａと旋回スクロール１３との嵌合部や、シャフト４と主軸受部材１１との間の軸受部７６に進入する。そして、それぞれの部分を潤滑した後落下し、貯油部２０へ戻る。【００１２】
図３は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。
図３に示すように、固定スクロール１２と旋回スクロール１３により形成される圧縮室１５には、旋回スクロール１３のラップ外壁側１３ｏに形成される第１の圧縮室１５ａと、ラップ内壁側１３ｉに形成される第２の圧縮室１５ｂとがある。そして、第１の圧縮室１５ａの吸入容積の方が、第２の圧縮室１５ｂの吸入容積より大きい。即ち、作動流体を閉じ込めるタイミングが異なるため、対となる第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの圧力も異なる。
図４は、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの圧力上昇カーブを示す特性図である。本来は、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂは、閉じ込みのタイミングが異なるので、圧力カーブの開始点は一致しない。ここでは、違いを明確にするため、閉じ込みのタイミングを一致させたグラフを用いて説明する。
図４に示すように、吸入容積の小さい第２の圧縮室１５ｂの方が、第１の圧縮室１５ａに比べ、圧力変化率が大きいことが分かる。即ち、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１と、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２の圧力差ΔＰｂが、同じく第１の圧縮室１５ａ−１と第１の圧縮室１５ａ−２の圧力差ΔＰａより、大きいということが分かる。したがって、第２の圧縮室１５ｂに関しては、ラップの径方向接点部を介して、作動流体が漏れやすいことになる。【００１３】
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａおよび/または第２の圧縮室１５ｂに導く、給油経路５０を設け、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くする。
図５は、給油経路の概念図である。
図５において、実線や破線で示す給油経路５０は、例えば図２で示す背圧室給油経路５１及び圧縮室給油経路５２に相当する。
なお、この概念図において、破線で示す給油経路５０は、実線で示す給油経路５０以外に、更に追加設置してもよい給油経路であることを意味している。
そして、実線で示す給油経路５０のみの場合はもちろん、この実線給油経路に加え破線給油経路を含む場合において、各給油経路５０から第１の圧縮室１５ａ及び第２圧縮室１５ｂへ給油される給油量は、第１の圧縮室１５ａへの給油量をＧａ、第２の圧縮室１５ｂへの給油量をＧｂとすると、「Ｇａ＜Ｇｂ」の関係となるように設定している。
この構成により、圧力変化率の大きい第２の圧縮室１５ｂへ積極的に給油することになり、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができるので、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。【００１４】
また、図６は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。
図２に示すように、固定スクロール１２のラップ先端１２ｃと旋回スクロール１３のラップ側鏡板面１３ｆの間に形成されるところの、固定先端隙間１２ｄを介して発生する漏れは、図６から理解できるように、第１の圧縮室１５ａ−２から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−１への漏れである。即ち  固定先端隙間１２ｄを介して発生する漏れは、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れのみである。
これに対し、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃと固定スクロール１２のラップ側鏡板面１２ｅの間に形成されるところの、旋回先端隙間１３ｄを介して発生する漏れは、第１の圧縮室１５ａ−２から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第２の圧縮室１５ｂ−１から第１の圧縮室１５ａ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−１への漏れである。即ち、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れと、第２の圧縮室１５ｂから第１の圧縮室１５ａへの漏れの両方が存在する。
そこで、本実施例では、固定先端隙間１２ｄを旋回先端隙間１３ｄより小さくする。この構成により、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れの影響を低減することができる。即ち、漏れ損失に大きく影響を及ぼすのは、第２の圧縮室１５ｂ間で発生する漏れであり、図６で示すと、第２の圧縮室１５ｂ−１から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れである。これにより、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くした効果が顕著に現れることが理解される。
さらに、固定スクロール１２と旋回スクロール１３を異なる材質で構成し、旋回スクロール１３の熱膨張係数を固定スクロール１２の熱膨張係数より大きくした場合には、固定先端隙間１２ｄと旋回先端隙間１３ｄは、固定スクロール１２と旋回スクロール１３の熱膨張差を考慮して設定する必要がある。即ち、旋回先端隙間１３ｄは、固定先端隙間１２ｄよりも大きく設定する必要があるため、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を多くする効果が一層顕著に現れることになる。【００１５】
また、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの作動流体を閉じ込める位置に関して、一般的な対称スクロールでは、図３の破線で示すように、固定スクロール１２の渦巻きの巻き終わり部を外側へ逃がしている。即ち、固定スクロール１２の渦巻きの巻き終わり部が旋回スクロール１３と接点をもたないように形成されている。この場合、第１の圧縮室１５ａの閉じ込み位置は、図３のＴ点となり、作動流体がＴ点に至る経路で加熱されて、体積効率の悪化を引き起こしている。
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、第１の圧縮室１５ａの作動流体を閉じ込める位置と第２の圧縮室１５ｂの作動流体を閉じ込める位置とが、略１８０度ずれるよう渦巻きラップを構成する。具体的には、固定スクロール１２と旋回スクロール１３を噛み合わせた状態で、固定スクロール１２の渦巻きラップを旋回スクロール１３の渦巻きラップと同等まで延長する構成である。
この場合、第１の圧縮室１５ａが作動流体を閉じ込める位置は、図３のＳ点となる。即ち、第１の圧縮室１５ａを閉じ込めた後、シャフト４の回転が１８０度程度進んでから、第２の圧縮室１５ｂが作動流体を閉じ込めることになる。この構成により、第１の圧縮室１５ａに対して、吸入加熱の影響を最も小さくすることができるとともに、さらに最大吸入容積を確保することができる。即ち、ラップ高さを低く設定でき、その結果ラップの径方向接点部の漏れ隙間（＝漏れ断面積）を縮小することができるので、漏れ損失の更なる低減が可能となる。【００１６】
また、図２に示すように、本実施例では、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成する。そして、高圧領域３０及び背圧室２９の圧力を、背面１３ｅに付加する。この背面１３ｅへの圧力付加により、旋回スクロール１３は固定スクロール１２に安定的に押し付けられ、背圧室２９から圧縮室１５への漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。
更に、背圧室２９と圧縮室１５とをつなぐ圧縮室給油経路５２（給油経路５０の一部を構成する）を設け、その給油経路の一部または全てが背圧室２９を経由する。この構成により、必要な箇所へ必要な分だけ給油を行うことができる。
例えば、圧縮室１５が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要であるものの、大量のオイルが供給されると作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率低下が引き起こる。また圧縮途中においても同様に、大量に供給されると粘性損失による入力増大が引き起こる。そこで、各箇所に必要な分だけ給油することが理想的であるので、それを実現するように圧縮室１５につながる圧縮室給油経路５２を形成することになる。
また、背圧室２９を経由することで、供給する圧縮室１５との圧力差を小さくすることができる。
例えば、吸入行程もしくは圧縮途中に対し、高圧領域３０からオイル６を直接供給するより、中間圧に設定された背圧室２９からオイル６を供給する方が、圧力差が小さくなるため、必要最低限の極小給油が可能となる。即ち、過剰な給油を防止でき、吸入加熱による性能低下や粘性損失による入力増大等を抑制することができる。【００１７】
本実施例では、図２に示すように、旋回スクロール１３の背面１３ｅにシール部材７８を配置する。そして、シール部材７８の内側を高圧領域３０に、シール部材７８の外側を背圧室２９に区画する。そして、高圧領域３０から背圧室２９への背圧室給油経路５１と、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの圧縮室給油経路５２との、複数の経路を介して給油経路５０を構成している。
上記のシール部材７８を用いる構成により、高圧領域３０と背圧室２９の圧力が完全に分離できる。そのため、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
また、高圧領域３０から背圧室２９への背圧室給油経路５１を設けることで、自転拘束機構１４の摺動部や、固定スクロール１２と旋回スクロール１３のスラスト摺動部にオイル６を供給することができる。
また、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの圧縮室給油経路５２を設ける。この圧縮室給油経路５２は、旋回スクロール１３の内部に形成され、背圧室２９に開口する他方の開口端５２ａと第２の圧縮室１５ｂに開口する一方の開口端５２ｂとを有して、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通するよう構成されている。この構成により、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を積極的に増やすことができ、第２の圧縮室１５ｂにおける漏れ損失を抑制することが可能となる。
また、図２に示すように、背圧室給油経路５１の一方の開口端５１ｂを旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成し、シール部材７８を往来させるとともに、他方の開口端５１ａを高圧領域３０に常時開口させる。この構成により、間欠給油が実現できる。【００１８】
図７は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図７に示すように、シール部材７８で、旋回スクロール１３の背面領域は内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切られている。図７の（Ｂ）の状態で、開口端５１ｂがシール部材７８の外側である背圧室２９に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給される。
これに対し、図７の（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端５１ｂはシール部材７８の内側に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。即ち、背圧室給油経路５１の開口端５１ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来することにより、背圧室給油経路５１の両開口端５１ａ，５１ｂで圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６が供給される。
この構成にすると、給油量を、開口端５１ｂがシール部材７８を往来する割合で、調整することができるため、背圧室給油経路５１の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。これにより、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなるため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑も良好な状態を維持できる。即ち、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお  本実施例では、開口端５１ａが常時高圧領域３０にあり、開口端５１ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成を例として説明したが、開口端５１ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端５１ｂが常時背圧室２９にある構成でも、両開口端５１ａ，５１ｂで圧力差が生じるため、間欠給油が実現でき同様の効果が得られる。【００１９】
ところで、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加が不十分な場合、旋回スクロール１３が固定スクロール１２から離れるチルティング現象を引き起こす恐れがある。チルティング状態では、背圧室２９から閉じ込み前の圧縮室１５へ作動流体が漏れるため、体積効率が悪化する。これを発生させないために、背圧室２９の圧力を所定の圧力に維持する必要がある。  そこで、本実施例では、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９とが連通するように、圧縮室給油経路５２を構成する。この構成により、背圧室２９の圧力は、吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
【実施例２】
【００２０】
本発明の第２の実施例について説明する。図８は、本発明の実施例２におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。本実施例では、実施例１と異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図８に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、給油経路５０は、背圧室給油経路５１と、圧縮室給油経路５５とから構成される。そして、圧縮室給油経路５５が、旋回スクロール１３の内部に形成されて開口端５５ａ及び開口端５５ｂを有した通路５５ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面１２ｅに形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、通路５５ｃの一方の開口端５５ｂをラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。
また、通路５５ｃの他方の開口端５５ａを、背圧室２９に常時開口させる。これにより、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させる。なお、図８の（Ａ）で、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口している状態を示し、図８の（Ｂ）の状態では、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口していない状態を示している。【００２１】
図９は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図９に示すように、旋回スクロール１３の内部に形成された通路５５ｃの開口端５５ｂを、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口させることで、間欠連通を実現させている。
図９の（Ｄ）の状態で、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、通路５５ｃ（＝圧縮室給油経路５５）を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図９の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口していないため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂに、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、背圧室２９のオイル６は、通路５５ｃを通って第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれるので、背圧室２９の圧力変動を抑制することができる。即ち、背圧室２９の圧力を所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。
【実施例３】
【００２２】
本発明の第３の実施例について説明する。図１０は、本発明の実施例３におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図である。本実施例では、実施例１及び実施例２と異なる発明部分について説明する。
図１０に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂへ導く給油経路５０を、複数個の第１の給油経路５３と、複数個の第２の給油経路５４とから構成する。そして、第２の給油経路５４の個数を、第１の給油経路５３の個数に対し、同数以上設ける。即ち、第１の給油経路５３の個数がｍ第２の給油経路５４の個数がｎの場合では、「ｍ≦ｎ」の関係となる。
例えば、第１の給油経路５３と第２の給油経路５４とを同数とし、且つ、それぞれの第１の給油経路５３の給油量に対し、同等の給油量を有するそれぞれの第２の給油経路５４でもって給油経路５０を形成すれば、第１の圧縮室１５ａへの給油量と第２の圧縮室１５ｂへの給油量は同等となる。そこで、さらに第２の給油経路５４を加えて形成すると、確実に第２の圧縮室１５ｂへの給油量を多くすることができる。
また、第１の給油経路５３と第２の給油経路５４が同数の場合には、給油経路５３が開口する第１の圧縮室１５ａの平均圧力よりも、給油経路５４が開口する第２の圧縮室１５ｂの平均圧力を低くすることで、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を多くすることができる。
そして、このような複数個の給油経路５３，５４を設ける構成の具体例としては、例えば先の実施例２で示したように、旋回スクロール１３に形成した通路５５ｃと固定スクロール１２に形成した凹部１２ｂとの組み合わせから成る圧縮室給油経路５５を複数箇所に設ける構成がある。また、前記実施例１で説明した破線の給油経路５０も、このような通路と凹部との組み合わせで形成することができる。
なお、本実施例では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａもしくは第２の圧縮室１５ｂへ直接導く第１及び第２の給油経路５３，５４を構成する例を説明したが、第１及び第２の給油経路５３，５４が背圧室２９を経由する構成にしてもよい。
【実施例４】
【００２３】
本発明の第４の実施例について説明する。図１１は、本発明の実施例４におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例では、実施例１などと異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図１１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、オイル６を貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂに導くところの、１つまたは複数の給油経路を設ける。そして、給油経路のうち少なくとも１つは、間欠的に貯油部２０と圧縮室１５とを連通させる間欠給油経路５６とし、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くする。即ち、第１の圧縮室１５ａへの給油量をＧａ、第２の圧縮室１５ｂへの給油量をＧｂとすると、「Ｇａ＜Ｇｂ」の関係となるように設定している。
この構成により、圧力変化率の大きい第２の圧縮室１５ｂへ積極的に給油することで、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができる。さらに、給油を間欠にすることで、必要最低限の極小給油が可能となり、粘性損失による入力増を抑制し、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
図１１に示すように、本実施例の間欠給油経路５６は、旋回スクロール１３に形成されて開口端５６ａ及び開口端５６ｂを有した通路５６ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の一方の開口端５６ｂを、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、間欠給油経路５６の他方の開口端５６ａを、高圧領域３０に常時開口させている。これにより、高圧領域３０と第２の圧縮室１５ｂを間欠的に連通させることができる。【００２４】
また、本実施例では、間欠給油経路５６の一方の開口端５６ｂは、作動流体を閉じ込める前の第２の圧縮室１５ｂが、開口するよう構成されている。この構成について、具体的に図１２を用いて説明する。
図１２は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、第２の圧縮室１５ｂが閉じ込める前と、第１の圧縮室１５ａが閉じ込める前を表した断面図である。
図１２の（Ａ）の状態では、作動流体を閉じ込める前の第２の圧縮室１５ｆ−２に、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の開口端５６ｂが、凹部１２ｂを介して、開口している。また、図１２の（Ｂ）の状態では、作動流体を閉じ込める前の第１の圧縮室１５ｆ−１に、間欠給油経路５６の開口端５６ｂが、凹部１２ｂを介して、開口している。
また、図１２中の矢印は、それぞれオイル６の流れを表している。圧縮室１５が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要である。しかしながら、大量のオイルが供給されると、作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率の低下を引き起こすことになる。そのため、シールに必要な量だけ給油することが理想的である。したがって、給油を間欠にすることで、過剰な給油を防止して、作動流体の吸入加熱による性能低下を抑制することができる。
特に、間欠給油経路５６の開口端５６ｂを、作動流体を閉じ込める前の第１の圧縮室１５ａならびに第２の圧縮室１５ｂに、開口させる。この構成によれば、閉じこみ時に、オイル６によって圧縮室１５ａ，１５ｂのシール効果を高めつつ、オイル供給過多に起因する作動流体の吸入加熱による体積効率の低下を防止することができる。
また、本実施例のスクロール圧縮機では、前述の図１１を用いた説明から明らかなように、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成し、間欠給油経路５６のうち、少なくとも１つが、高圧領域３０と連通するよう構成されている。この構成によれば、例えば高差圧運転時、高圧領域３０と連通する圧縮室１５との圧力差が大きいことから、圧縮室１５への給油量を多くすることが可能となり、オイル切れの防止等、信頼性を向上させることができる。
【実施例５】
【００２５】
本発明の第５の実施例について説明する。図１３は、本発明の実施例５におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図であり、本実施例における間欠給油経路を示している。
図１３に示すように、旋回スクロール１３の背面１３ｅには、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とが形成されている。間欠給油経路５７が、旋回スクロール１３に形成されて開口端５７ａ及び開口端５７ｂを有した通路５７ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、間欠給油経路５７（の通路５７ｃ）の一方の開口端５７ｂを、ラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、間欠給油経路５７の他方の開口端５７ａを、背圧室２９に常時開口させる。これにより、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させる。
即ち、上記実施例のスクロール圧縮機では、間欠給油経路のうち、少なくとも１つは背圧室を経由する構成となっている。この構成によれば、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂの圧力差は小さいので、給油時の膨張音を抑えることができ、運転時の騒音を低下させることができる。【００２６】
上記で説明した、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを、間欠給油経路５７を用いて、間欠的に連通させる動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１４に示すように、間欠給油経路５７において、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成された開口端５７ｂが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口することで、間欠連通を実現させている。
図１４の（Ｄ）の状態で、開口端５７ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、間欠給油経路５７を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図１４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５７ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、背圧室２９のオイル６は、間欠給油経路５７を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。さらに、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。また同時に、背圧室２９と連通する圧縮室を、第１の圧縮室１５ａとしても上記と同様の効果が得られるものである。
【実施例６】
【００２７】
本発明の第６の実施例について説明する。図１５は、本発明の実施例６におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。本実施例では、実施例４と異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例４と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図１５に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、給油経路としての間欠給油経路が、旋回スクロール１３の背面１３ｅに設けられた高圧領域３０と背圧室２９とを連通させる接続路５８と、背圧室２９と圧縮室１５とを連通させる供給路５９とから構成されている。この構成によれば、高圧領域３０から背圧室２９へオイル６を送り、そのオイル６の圧力を旋回スクロール１３の背面１３ｅに印加することで、旋回スクロール１３を固定スクロール１２に押し付けることができる。同時に、背圧室２９と圧縮室１５とを連通させることで、背圧室２９の押し付け力の過上昇を抑制することができる。そのため、安定した背圧の印加が可能となり、スラスト摺動損失の増大を抑制できる。
また、本実施例では、接続路５８の一方の開口端５８ｂは、旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成されている。そして、他方の開口端５８ａは、高圧領域３０に常時開口されている。そして、主軸受部材１１の旋回スクロール１３の背面１３ｅ側に、背圧室２９と高圧領域３０とを仕切るシール部材７８を配設している。そして、旋回スクロール１３の旋回運動により、接続路５８の開口端５８ｂが、シール部材７８を往来することにより、高圧領域３０と背圧室２９とに、交互に開口する構成となっている。この構成で、背圧室２９と高圧領域３０との間欠連通を実現させている。【００２８】
上記の間欠連通の構成について、具体的に図１６を用いて説明する。図１６は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面１３ｅから見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１６に示すように、シール部材７８で、旋回スクロール１３の背面１３ｅ領域を、内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切っている。
図１６の（Ｂ）の状態で、開口端５８ｂがシール部材７８の外側である背圧室２９に開口している。そのため、背圧室２９にオイル６が供給される。これに対し、図１６の（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端５８ｂはシール部材７８の内側である高圧領域３０に開口している。そのため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。即ち、接続路５８の開口端５８ｂが、高圧領域３０と背圧室２９とを往来して、接続路５８の両開口端５８ａ，５８ｂで圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６は供給される。
この構成にすると、接続路５８の開口端５８ｂがシール部材７８を往来する割合により、背圧室２９へのオイル給油量の微少な調整が可能となり、背圧室２９への過剰供給を防止することができる。さらに、オイル供給は開口端５８ｂがシール部材７８を往来する割合で調整できる。そのため、接続路５８の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。
この通路径を大きくする構成により、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなる。そのため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑も良好な状態を維持でき、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお、本実施例では、開口端５８ａが常時高圧領域３０にあり、開口端５８ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成を説明した。しかしながら、開口端５８ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端５８ｂが常時背圧室２９にある構成でも、両開口端５８ａ，５８ｂで圧力差が生じるため、間欠連通が実現でき、同様の効果が得られる。【００２９】
また、チルティング現象を発生させないために、本実施例では、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室１５と背圧室２９が連通するように、供給路５９を構成している。
作動流体を閉じ込めた後の圧縮室１５の一つである第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９とが連通するよう供給路５９を設けた構成について、図１５を用いて説明する。
本実施例のスクロール圧縮機では、供給路５９が通路５９ｃと凹部１２ｂとから構成される。そして、通路５９ｃは、開口端５９ａ及び開口端５９ｂを有して、旋回スクロール１３に形成されている。そして、凹部１２ｂは、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成されている。そして、供給路５９（の通路５９ｃ）の一方の開口端５９ｂを、ラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。さらに、供給路５９の他方の開口端５９ａを、背圧室２９に常時開口させている。この構成により、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させている。【００３０】
上記構成により、背圧室２９の圧力は、吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能である。そのため、正常運転への早期復帰が可能となる。
また、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させることで、背圧室２９の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
さらに、本実施例のスクロール圧縮機では、供給路５９が第２の圧縮室１５ｂに連通する。この構成によれば、第２の圧縮室１５ｂへのオイル給油量を第１の圧縮室１５ａへのオイル給油量より多くでき、一つ前に閉じ込んだ第２の圧縮室１５ｂ−１から次に閉じ込んだ第２圧縮室１５ｂ−２への漏れ防止効果をさらに高めることが可能となる。
また、凹部１２ｂの形成する位置を固定スクロール１２のラップ側鏡板面の範囲内で適時変更することにより、背圧室２９と連通する圧縮室１５を、第２圧縮室１５ｂから第１の圧縮室１５ａへ変更することもできる。また、前述の第２の圧縮室１５ｂと連通する場合と同様の効果も得られる。【００３１】
上記で説明した、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを、供給路５９を用いて、間欠的に連通させる動作について、前述の図１４を用いて説明する。
図１４及び図１５に示すように、供給路５９において、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成された開口端５９ｂが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口することで、間欠連通を実現させている。
図１４の（Ｄ）の状態で、開口端５９ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、供給路５９を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し  図１４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５９ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、本実施例の構成により、背圧室２９のオイル６は、供給路５９を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。【００３２】
以上の説明のように、本実施例のスクロール圧縮機では、間欠給油経路５６，５７や、接続路５８及び供給路５９から成る間欠給油経路が、旋回スクロール１３に形成された通路と、固定スクロール１２に形成された凹部とから構成されている。そして、通路の開口端を、旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口させる構成になっている。この構成によれば、凹部の配置と通路の位置調整により、任意の場所に間欠給油経路を形成することができるので、過剰なオイル供給を抑制し、粘性損失による性能低下を防止することができる。【００３３】
ところで、図１５に示す本実施例のスクロール圧縮機では、図１１で説明した間欠給油経路５６が形成されている。そして、旋回スクロール１３に形成された間欠給油経路５６の通路５６ｃが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに開口するよう構成されている。
そして、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の一方の開口端５６ｂを、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させている。また、間欠給油経路５６の他方の開口端５６ａを、高圧領域３０に常時開口させている。
従って、間欠給油経路５６は、高圧領域３０と背圧室２９とを連通させる接続路５８と、一部の経路を共有している。以上の構成により、高圧領域３０と第２の圧縮室１５ｂは間欠的に連通されている。【００３４】
以上の説明から明らかなように、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂに、オイル６を導く給油経路として、接続路５８及び供給路５９から構成される経路と、間欠給油経路５６との、複数の経路が形成されている。この構成によれば、二つの経路による圧縮室へのオイルの供給量と供給タイミングを自由に選択することができる。
ところで、作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、特に動作圧力が高いため、漏れが大きくなる。しかしながら、本発明のスクロール圧縮機によれば、圧力上昇に伴う第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを効果的に抑制することができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例７】
【００３５】
本発明の第７の実施例について説明する。図１７は、本発明の実施例７におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例では、実施例１などと異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。【００３６】
ところで、図６に示したように、圧縮室１５には、旋回スクロール１３のラップ外壁側１３ｏに形成される第１の圧縮室１５ａと、ラップ内壁側１３ｉに形成される第２の圧縮室１５ｂとが存在する。そして、第１の圧縮室１５ａの吸入容積の方が、第２の圧縮室１５ｂの吸入容積より大きい。また、第２の圧縮室１５ｂ−１とその後に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ２と、第１の圧縮室１５ａ−１とその後に形成される第１の圧縮室１５ａ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ１とが存在する。
さらに、クランク回転角に対する第２の圧縮室１５ｂの圧力上昇速度は、第１の圧縮室１５ａの圧力上昇速度よりも速く、結果として、図６に示した、渦巻きラップ側面Ｄ２で仕切られる第２の圧縮室１５ｂ−１と、低圧側に形成される第２の圧縮室１５ｂ−２との、圧力差が大きくなる。このことから、第１の圧縮室１５ａと比較し、第２の圧縮室１５ｂの渦巻きラップ側面を介して、作動流体が漏れやすいことになる。
また、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃには、運転中の温度分布を測定した結果をもとに、中心部である巻き始め部から外周部である巻き終わり部にかけて、徐々にラップ高さが高くなるように、スロープ形状が設けられている。これにより、熱膨張による寸法変化を吸収し、局所摺動を防止することができる。しかしながら、ラップ先端１３ｃを介した第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを、上記スロープ形状だけで抑制することは、運転条件が一定でないことも加わり、困難である。【００３７】
そこで、図１７に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、一方のラップ先端１３ｃを介する漏れに関しては、貯油部２０からラップ先端１３ｃに、オイル６を導くラップ先端給油経路８３を設ける。このラップ先端給油経路８３は、旋回スクロール１３の内部に形成されて高圧領域３０に開口する他方の開口端８３ａと、ラップ先端１３ｃに形成されて圧縮室１５に開口する一方の開口端８３ｂとを有して、高圧領域３０と圧縮室１５とを連通するよう構成されている。この構成により、ラップ先端１３ｃを介した第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを抑制しつつ、ラップ先端１３ｃでの摺動損失を低減できる。
また、他方の第２の圧縮室１５ｂの渦巻きラップ側面を介する漏れに関しては、貯油部２０から第２の圧縮室１５ｂにオイル６を導く給油量制御経路を、高圧領域３０から背圧室２９へ給油を行う接続路６５と、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通させる供給路Ａ６６とで構成する。この構成により、第１の圧縮室１５ａより圧力上昇速度の大きい第２の圧縮室１５ｂへ、積極的にオイル６を供給することで、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。
即ち、接続路６５及び供給路Ａ６６から成る給油量制御経路と、ラップ先端給油経路８３とを有する給油経路により、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くして、圧縮行程における漏れ損失を効果的に低減することができる。従って、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。【００３８】
図１８は、本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図である。
図１７と図１８に示すように、供給路Ａ６６の一方の開口端６６ｂに連通し、内壁側圧縮室である第２の圧縮室１５ｂ側に開口しているところの、段差６６ｄをラップ先端１３ｃに設ける。そして、この段差６６ｄから第２の圧縮室１５ｂに、供給路Ａ６６の他方の開口端６６ａから一方の開口端６６ｂを経て来たオイル６を優先的に供給する。即ち、渦巻きラップ側面のシール性確保に必要なオイル６のうち、第１の圧縮室１５ａよりも余分に必要な分のオイル６を、この給油量制御経路の供給路Ａ６６により調整して、第２の圧縮室１５ｂに供給することを可能としている。
また、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成し、給油経路のうち少なくとも１つが背圧室２９を経由するよう構成する。この構成によれば、背面１３ｅへの圧力付加により、旋回スクロール１３は固定スクロール１２に安定的に押し付けられる。従って、背圧室２９から圧縮室１５への漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。
さらに、給油経路を、給油量制御経路とラップ先端給油経路８３の複数にすることで、必要な箇所へ必要な分だけオイル供給を行うことができる。例えば、図１８に示すように、ラップ先端給油経路８３の開口端８３ｂを、複数個形成する構成である。同様に、給油量制御経路（の供給路Ａ６６）の開口端６６ｂを、複数個形成する構成（図示せず）である。【００３９】
なお、圧縮室が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要であるものの、大量のオイルが供給されると作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率の低下を引き起こす。また圧縮途中においても同様に、大量にオイルが供給されると、粘性損失による入力増大を引き起こす場合がある。そこで、各箇所に必要な分だけ給油するのが理想的で、それを実現するために、給油経路を複数形成することが望まれる。
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の圧縮室へ給油する経路で構成されている。この構成によれば、給油量制御経路からオイルが供給される前の第１の圧縮室及び第２の圧縮室にオイルが供給されて、圧縮室形成時の漏れもしくは圧縮室形成直後の漏れを抑制することができる。そして、給油量制御経路及びラップ先端給油経路が相補的に働き、より効果的なオイル供給ができる。さらに、体積効率の低下や粘性損失による入力増大を回避することができる。【００４０】
次に、給油経路について、以下に詳細に説明する。
図１７において、旋回スクロール１３の背面１３ｅにシール部材７８を配置し、シール部材７８の内周側を高圧領域３０に、シール部材７８の外周側を背圧室２９に、区画する。そして、給油経路の少なくとも１つを、例えば給油量制御経路を、高圧領域３０から背圧室２９への接続路６５と、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの供給路Ａ６６とから構成させる。
シール部材７８を用いることにより、高圧領域３０と背圧室２９の圧力を完全に分離することができる。そのため、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
また、高圧領域３０から背圧室２９への接続路６５を設けることにより、自転拘束機構１４の摺動部や、固定スクロール１２と旋回スクロール１３のスラスト摺動部にオイル６を供給することができる。
また、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの供給路Ａ６６を設けることにより、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を積極的に増やすことができ、第２の圧縮室１５ｂにおける漏れ損失を抑制することが可能となる。【００４１】
そして、接続路６５の一方の開口端６５ｂを、旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成してシール部材７８を往来させ、他方の開口端６５ａを、高圧領域３０に常時開口させる。これにより、間欠給油が実現できる。
図１９は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１９に示すように、旋回スクロール１３の背面領域は、シール部材７８で内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切られている。図１９（Ｂ）の状態では、開口端６５ｂが、シール部材７８の外側である背圧室２９に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給される。これに対し、図１９（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端６５ｂが、シール部材７８の内側に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。
即ち、本実施例のスクロール圧縮機では、接続路６５の開口端６５ｂが、高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成になっている。したがって、接続路６５の両開口端６５ａ，６５ｂで、圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６は供給される。
この構成にすると、給油量は、開口端６５ｂがシール部材７８を往来する時間割合で、調整することができる。そのため、接続路６５の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。
この通路径を大きくする構成により、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなる。そのため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑とを良好な状態で維持でき、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお、本実施例では、開口端６５ａが常時高圧領域３０にあり、開口端６５ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成の場合を例として説明したが、開口端６５ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端６５ｂが常時背圧室２９にある構成の場合でも、両開口端６５ａ，６５ｂで圧力差が生じるため、間欠給油が実現でき同様の効果が得られる。
【実施例８】
【００４２】
本発明の第８の実施例について説明する。図２０は、本発明の実施例８におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。図２１は、本実施例におけるスクロール圧縮機を示す平面図である。
本実施例では、圧縮室１５へのオイル供給について、ラップ先端給油経路および給油量制御経路以外は、実施例７と同様なので、それらのラップ先端給油経路および給油量制御経路について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例７と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図２０と図２１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路８４が、旋回スクロール１３の内部とラップ内部に設けられて、高圧領域３０に開口する開口端８４ａ及び圧縮室１５に開口する開口端８４ｂを有する通路８４ｃと、ラップ先端１３ｃに設けた油溝８４ｄとにより構成されている。このとき、通路８４ｃは油溝８４ｄに連通して形成されている。この構成により、通路８４ｃを経由してラップ先端１３ｃに供給されたオイル６が、油溝８４ｄを介して、より広範囲のラップ先端１３ｃに供給される。そのため、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間のシール性を、より広範囲に確保することができる。【００４３】
また、本実施例では、ラップ先端給油経路８４が背圧室２９を経由せずに高圧領域３０のみを経由することにより、高圧領域３０から直接ラップ先端１３ｃへオイル６を供給する構成となっている。そして、通路８４ｃの開口端８４ａを、旋回スクロール１３の背面に形成されている高圧領域３０に開口することにより、ラップ先端給油経路８４を、より高圧側の圧縮室１５に臨むラップ先端１３ｃにまで設けることが可能となる。
また、図２１に示すように、油溝８４ｄを、渦巻きラップ形状に沿って延長拡大することによって、ラップ先端１３ｃのシール性を、より広範囲にまで確保することが可能となる。
さらに、圧縮機運転中に吸入圧力と吐出圧力の差が大きくなる条件に推移した際、その差圧を利用して自動的にオイル供給量を増加させ、信頼性を向上させることが可能となる。【００４４】
図２０に示すように、本実施例の給油量制御経路は、接続路６５と、供給路Ａ６７とから構成される。そして、供給路Ａ６７は、旋回スクロール１３の内部に形成された通路６７ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとを組み合わせることにより構成されている。通路６７ｃの一方の開口端６７ｂをラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、通路６７ｃの他方の開口端６７ａは背圧室２９に常時開口させる。この構成により、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させることができる。【００４５】
図２２は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図２２に示すように、ラップ先端１３ｃに形成された通路６７ｃの開口端６７ｂを、固定スクロール１２のラップ面鏡板に形成された凹部１２ｂに周期的に開口させることで、間欠連通を実現させている。
図２２の（Ｄ）の状態で、開口端６７ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、供給路Ａ６７を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図２２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端６７ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。  以上のことから、背圧室２９のオイル６は、供給路Ａ６７を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。
さらに、圧縮行程中の、第２の圧縮室１５ｂの圧力が上昇する特定の区間のみで、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通させることができる。これにより、背圧の制御が可能なだけでなく、圧縮室１５の圧力が背圧室２９の圧力よりも高くなった状態における、供給路Ａ６７を介した圧縮室１５から背圧室２９への逆流の防止が可能である。【００４６】
また、チルティング現象を発生させないために、本実施例や実施例７では、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９が連通するように供給路Ａ６７（供給路Ａ６６）を構成する。言い換えれば、供給路Ａ６７（供給路Ａ６６）が、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂに連通している。この構成により、背圧室２９の圧力は吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
なお、上記の構成によれば、供給路Ａ６７を通じて供給されるオイル６は、第２の圧縮室１５ｂ形成後に限定されることから、制御したオイル量を確実に第２の圧縮室１５ｂに供給することができる。また、供給路Ａ６７を介して供給されるオイル圧を圧縮室１５の圧力で制御することが可能である。即ち、背圧室２９の圧力を、第２の圧縮室１５ｂの圧力でコントロールできるので、適度な背圧の印加が行われるスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例９】
【００４７】
本発明の第９の実施例について説明する。図２３は、本発明の実施例９におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図であり、図２４は、本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールの一部拡大平面図である。
本実施例では、ラップ先端給油経路以外は、実施例７や実施例８と同様なので、そのラップ先端給油経路について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例７などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図２３に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路の供給路８５（通路８５ｃ）を、旋回スクロール１３の内部に設け、背圧室２９からラップ先端１３ｃへ、オイル６を供給する。この構成により、ラップ先端１３ｃおよび圧縮室１５へのオイル供給量を、背圧により制御することが可能となり、過剰なオイル供給を抑制し、適度な給油が行える。
なお、上記の実施例では、ラップ先端給油経路は、接続路６５と供給路８５とから成り、貯油部２０から高圧領域３０及び背圧室２９を経由させて、オイル６を背圧室２９の中間圧力でラップ先端１３ｃへ供給する構成となっている。この構成によれば、ラップ先端隙間を介して圧縮室１５へオイル６が供給される際に差圧が小さくなり、オイル供給時の膨張音を抑えることが可能である。そのため、騒音発生を抑制することができる。
また、図２４に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路が開口するラップ先端１３ｃにおいて、供給路８５の開口端８５ｂと油溝８５ｄが、渦巻きラップの厚み方向の中心線を外して設けられている。これにより、例えば、油溝８５ｄをラップ内壁側寄りに外して設ければ、ラップ先端給油経路から第２の圧縮室１５ｂに対し、積極的にオイル６が供給される。そして、第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂの、それぞれへのオイル供給量を、シール長Ｃ１，Ｃ２の寸法を変えることにより、調整することが可能となる。
即ち、本実施例の場合、ラップ先端給油経路にて、第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂへのオイル供給量を調整することが可能となる。
従って、ラップ先端給油経路と給油量制御経路を共通化して、一つの経路とすることも可能となる。【００４８】
最後に作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、特に動作圧力が高いため、オイル供給の際の差圧が大きくなり、膨張音が騒音となり易い。しかしながら、本発明のスクロール圧縮機によれば、差圧が小さくなり膨張音を抑えることができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、対となる圧縮室の吸入容積が異なる場合において、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方が圧力変化率が大きく、作動流体の漏れも多いことから、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方へオイルを多く供給することで、圧力変化率の大きい圧縮室の漏れ損失を低減することができ、高効率のスクロール圧縮機を実現することができる。そのために、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010070790.tif 000006
【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】
2010070790.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2010070790.tif 000027
【図２６】
2010070790.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月11日(2011.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍空調機や冷凍機に用いられるスクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせて、双方間に圧縮室を形成している。そして、旋回スクロールを自転拘束機構による自転の拘束のもとに、円軌道に沿って旋回させる。このとき、圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うものである。このようなスクロール圧縮機において、作動流体を効率良く圧縮するためには、圧縮室への給油が不可欠であり、供給されたオイルは、主に圧縮室のシール性向上の役割を果たしている。
特に、旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積と、ラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積が異なる非対称スクロール圧縮機の場合には、先に作動流体を閉じ込める第１の圧縮室へオイルを多く供給し、第１の圧縮室から第２の圧縮室への漏れを防止する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
図２５は、特許文献１に記載された、従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。図２５において、旋回スクロール１０１と、固定スクロール１０２と、これら両スクロールの間に形成される複数の圧縮室１０３と、オイルを溜める貯油部とを備え、旋回スクロール１０１の外線側に形成される第１の圧縮室１０４ｏの吸入容積が、内線側に形成される第２の圧縮室１０４ｉの吸入容積よりも、大きいスクロール圧縮機において、貯油部と第1の圧縮室１０４ｏ及び第２の圧縮室１０４ｉとをつなぐ圧縮室給油路を設ける。そして、この圧縮室給油路を、旋回スクロールの第1の圧縮室１０４ｏが閉じきった後の位置に開口して、給油量を、第２の圧縮室１０４ｉよりも第1の圧縮室１０４ｏへ多くする。
これにより、吸入容積の大きい第1の圧縮室１０４ｏが先に圧縮を開始するため、第２の圧縮室１０４ｉが圧縮を開始する時点では、その圧力は吸入圧力よりも高くなっている。そこで、第1の圧縮室１０４ｏへの給油量を、第２の圧縮室１０４ｉへの給油量よりも多くするか、もしくは第1の圧縮室１０４ｏのみへ給油を行うことで、第1の圧縮室１０４ｏから第２の圧縮室１０４ｉへの漏れを抑制し、圧縮性能の向上を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０７５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では考慮されていない渦巻きラップ側面を介した漏れに関して言えば、第２の圧縮室１０４ｉから一つ低圧側の第２の圧縮室１０４ｉへの漏れは、第1の圧縮室１０４ｏから一つ低圧側の第1の圧縮室１０４ｏへの漏れよりも多くなる。この理由は、第２の圧縮室１０４ｉの吸入容積よりも第1の圧縮室１０４ｏの吸入容積が大きい非対称スクロール圧縮機では、吸入容積の小さい第２の圧縮室１０４ｉの方が、その吸入容積差によってクランク回転角に対する、圧力上昇速度が大きいからである。
図２６を用いて、第1の圧縮室１０４ｏと第２の圧縮室１０４ｉとの関係を説明する。
図２６に示すように、第２の圧縮室１０４ｉ−１とその後に形成された第２の圧縮室１０４ｉ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ２と、第1の圧縮室１０４ｏ−１とその後に形成される第1の圧縮室１０４ｏ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ１とが存在する。そして、第1の圧縮室１０４ｏと第２の圧縮室１０４ｉの圧力上昇速度を比較した場合、吸入容積の小さい第２の圧縮室１０４ｉの方が、圧力変化が大きくなる。これよって、渦巻きラップ接点部Ｄ２では、渦巻きラップ接点部Ｄ１よりも、漏れが発生しやすくなる。
従って、渦巻きラップ側面を介した漏れは冷媒の再圧縮を引き起こすため、結果として無駄な仕事による圧縮性能低下を生じていた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第２の圧縮室への給油量を多くすることにより、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、圧縮性能の向上を実現するスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
また、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、かつ給油を間欠にすることにより、オイル供給量を極少化し、性能向上させたスクロール圧縮機の提供を目的としている。
さらに、非対称スクロール圧縮機の圧縮室圧力分布及び漏れ経路を考慮した給油経路と、給油量制御とにより、高効率のスクロール圧縮機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するシャフトと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、前記旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、前記旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、前記貯油部から、前記第１の圧縮室と前記第２の圧縮室に導く給油経路を設け、前記第２の圧縮室への総給油量を前記第１の圧縮室への総給油量より多くすることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールのラップ先端と前記旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、前記旋回スクロールのラップ先端と前記固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくすることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機において、シャフトの一端にポンプを設け、前記ポンプの吸い込み口を前記貯油部内に設けることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記第１の圧縮室の閉じ込み位置と前記第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれていることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、前記給油経路の一部もしくは全てが前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、前記シール部材の内側を高圧領域、前記シール部材の外側を背圧室に区画し、前記給油経路のうち少なくとも１つは、前記高圧領域から前記背圧室への背圧室給油経路と、前記背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載のスクロール圧縮機において、前記背圧室給油経路の開口端が前記シール部材を往来していることを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項６または請求項７に記載のスクロール圧縮機において、前記圧縮室給油経路を介して前記背圧室が連通する前記第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室であることを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記圧縮室給油経路は、前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することで、前記背圧室と前記第２の圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記貯油部から前記第１の圧縮室及び前記第２の圧縮室へ導く前記給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、前記第２の給油経路を前記第１の給油経路に対し同数以上設けることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とすることを特徴とする。
請求項１２記載の本発明は、請求項１１に記載のスクロール圧縮機において、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口することを特徴とする。
請求項１３記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域と連通することを特徴とする。
請求項１４記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項１５記載の本発明は、請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室を連通させる接続路と、前記背圧室と前記圧縮室とを連通させる供給路から構成されることを特徴とする。
請求項１６記載の本発明は、請求項請求項１５に記載のスクロール圧縮機において、前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする。
請求項１７記載の本発明は、請求項１５または請求項１６に記載のスクロール圧縮機において、前記供給路が、作動流体を閉じ込めた後の前記圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項１８記載の本発明は、請求項１５から請求項１７のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路が、前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項１９記載の本発明は、請求項１５から請求項１８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項２０記載の本発明は、請求項１１から請求項１９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記間欠給油経路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記給油経路が、前記旋回スクロールの前記ラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、前記第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有することを特徴とする。
請求項２２記載の本発明は、請求項２１に記載のスクロール圧縮機において、前記ラップ先端給油経路が、前記旋回スクロールの内部を通る通路と前記旋回スクロールの前記ラップ先端に設けた油溝で構成されることを特徴とする。
請求項２３記載の本発明は、請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記高圧領域および前記背圧室を経由することを特徴とする。
請求項２４記載の本発明は、請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記背圧室を経由せずに前記高圧領域のみを経由することを特徴とする。
請求項２５記載の本発明は、請求項２１から請求項２４のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室へ給油を行う経路で構成されることを特徴とする。
請求項２６記載の本発明は、請求項２１から請求項２５のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記給油量制御経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室へ給油を行う接続路と、前記背圧室と前記第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されることを特徴とする。
請求項２７記載の本発明は、請求項２６に記載のスクロール圧縮機において、前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする。
請求項２８記載の本発明は、請求項２６または請求項２７に記載のスクロール圧縮機において、前記供給路Ａが、前記作動流体を閉じ込めた後の前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする。
請求項２９記載の本発明は、請求項２６から請求項２８のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記供給路Ａが、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする。
請求項３０記載の本発明は、請求項１から請求項２９のいずれかに記載のスクロール圧縮機において、前記作動流体として二酸化炭素を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方へオイルを多く供給する。吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方が圧力変化率が大きく、作動流体の漏れも多いことから、吸入容積の小さい圧縮室に多くのオイルを供給することにより、吸入容積の小さい圧縮室の漏れ損失を低減することができ、高効率のスクロール圧縮機を実現することができる。
また、ラップ接点部を経由した漏れを抑制し、かつ給油を間欠にする。これにより、オイル供給量を極少化し、性能向上させたスクロール圧縮機を提供することができる。
さらに、ラップ先端給油経路によって、旋回スクロールのラップ先端に対し連続的にオイル供給を行う。これにより、第１の圧縮室と第２の圧縮室間を仕切るラップ先端を介した漏れを抑制することができる。また、第１の圧縮室よりも第２の圧縮室への総給油量を多くする給油量制御経路を備える。これにより、圧力差の大きい第２の圧縮室と一つ低圧側の第２の圧縮室間のシール性を向上させ、第１の圧縮室への過剰なオイル供給を抑制することを可能とする。
即ち、本発明により、圧縮室間の漏れ経路を考慮し、旋回スクロールのラップ先端を介する漏れ及び渦巻きラップ側面を介する漏れに対して、効果的にオイル供給を行うことができる。この本発明により、圧縮室間のシール性を確保しつつ、過剰給油によるオイル噛み込み等の無駄な仕事が生じない高効率のスクロール圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本実施例におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図３】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図４】本実施例におけるスクロール圧縮機の第１の圧縮室と第２の圧縮室の圧力上昇カーブを示す特性図
【図５】本実施例におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図
【図６】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図７】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図８】本発明の実施例２におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図９】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【図１０】本発明の実施例３におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図
【図１１】本発明の実施例４におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１２】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１３】本発明の実施例５におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１４】実施例４ならびに実施例６におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１５】本発明の実施例６におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１６】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールと固定スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図１７】本発明の実施例７におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図１８】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図
【図１９】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図２０】本発明の実施例８におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図２１】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図
【図２２】本実施例におけるスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態を示す断面図
【図２３】本発明の実施例９におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図
【図２４】本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す一部拡大平面図
【図２５】従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す断面図
【図２６】従来のスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせた状態での断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、旋回スクロールを駆動するシャフトと、固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、貯油部から、第１の圧縮室と第２の圧縮室に導く給油経路を設け、第２の圧縮室への総給油量を第１の圧縮室への総給油量より多くするものである。本実施の形態によれば、圧力変化率の大きい第２の圧縮室へ積極的に給油することで、１つ前に形成された第２の圧縮室から次に形成された第２の圧縮室への、漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができるので、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、固定スクロールのラップ先端と旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、旋回スクロールのラップ先端と固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくするものである。本実施の形態によれば、固定先端隙間で発生する漏れ（すなわち第１の圧縮室から第２の圧縮室への漏れ）の影響が小さくなる。そのため、漏れ損失に大きく影響を及ぼすのは、第２の圧縮室間で発生する漏れとなり、第２の圧縮室への総給油量を第１の圧縮室への総給油量より多くした効果が顕著に現れる。
本発明の第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、シャフトの一端にポンプを設け、ポンプの吸い込み口を貯油部内に設けるものである。本実施の形態によれば、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に給油を行うことができる。従って、第２の圧縮室の漏れを抑制できると同時に、オイル切れ等の課題も解決でき、高効率かつ高信頼性を実現することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるスクロール圧縮機において、第１の圧縮室の閉じ込み位置と第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれているものである。本実施の形態によれば、吸入加熱の影響を小さくすることができる。また、最大吸入容積を確保することができるので、ラップ高さを低く設定することができる。その結果、ラップ接点部の漏れ隙間を縮小することができるので、漏れ損失の更なる低減が可能となる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、給油経路の一部もしくは全てが背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロール背面への圧力付加により、旋回スクロールは固定スクロールに安定的に押し付けられる。これにより、漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。また、給油経路を複数にすることで、必要な箇所へ必要な分だけ給油を行うことができる。さらに、背圧室を経由することで、供給する圧縮室との圧力差を小さくするとともに、極小給油を実現することができる。即ち、過剰な給油を防止することができ、吸入部における吸入加熱による性能低下や、圧縮部における粘性損失による入力増大等を抑制することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、シール部材の内側を高圧領域、シール部材の外側を背圧室に区画し、給油経路のうち少なくとも１つは、高圧領域から背圧室への背圧室給油経路と、背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されるものである。本実施の形態によれば、シール部材を用いることで、高圧領域と背圧室の圧力を完全に分離できる。そのため、旋回スクロールへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
本発明の第７の実施の形態は、第６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、背圧室給油経路の開口端がシール部材を往来しているものである。本実施の形態によれば、背圧室給油経路の開口端がシール部材を往来する割合により、背圧室への給油量をコントロールすることができる。そのため、極小給油の制御が可能となり、過剰供給を防止することができる。即ち、給油経路の径を小さくする必要がないため、異物による給油経路の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第６または第７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、圧縮室給油経路を介して背圧室が連通する第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室とするものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールが固定スクロールから離れて能力が低下するという、いわゆるチルティング現象を防止することができる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室の圧力を背圧室へ導くことが可能である。そのため、正常運転への早期復帰が可能となる。
本発明の第９の実施の形態は、第６から第８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、圧縮室給油経路は、旋回スクロールの内部に形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口することで、背圧室と第２の圧縮室が間欠的に連通するものである。本実施の形態によれば、背圧室と第２の圧縮室を間欠的に連通させることで、背圧室の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、貯油部から第１の圧縮室及び第２の圧縮室へ導く給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、第２の給油経路を第１の給油経路に対し同数以上設けるものである。本実施の形態によれば、確実に第２の圧縮室への給油量を多くすることができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とするものである。本実施の形態によれば、給油を間欠にすることで、第２の圧縮室内への給油量を最低限に抑えられる。そのため、オイル供給過多による粘性損失を低減することができる。
本発明の第１２の実施の形態は、第１１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口するものである。本実施の形態によれば、作動流体の閉じこみ時に、オイルによって圧縮室のシール効果を高めつつ、オイル供給過多に起因する吸入加熱による体積効率の低下を防止することができる。
本発明の第１３の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、高圧領域と連通するものである。本実施の形態によれば、高差圧条件時に、圧力差によって圧縮室への給油量を増やすことができる。そのため、圧縮機の信頼性をより向上させることが可能となる。
本発明の第１４の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、背圧室と圧縮室との圧力差が小さいことから、給油時膨張音を抑制でき、運転時の騒音を低下させることが可能となる。
本発明の第１５の実施の形態は、第１１または第１２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、間欠給油経路のうち少なくとも１つが、高圧領域から背圧室を連通させる接続路と、背圧室と圧縮室とを連通させる供給路から構成されるものである。本実施の形態によれば、高圧領域から背圧室に高圧オイルを供給して旋回スクロール背面を押圧しつつ、背圧室と圧縮室とを連通させることで、背圧室の過剰な圧力上昇を防止する。したがって、安定した背圧の印加が可能となる。
本発明の第１６の実施の形態は、第１５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、接続路の開口端が、旋回スクロールの背面に設けられた高圧領域と背圧室を仕切るシール部材を往来するものである。本実施の形態によれば、接続路の開口端がシール部材を往来する割合により、背圧室への給油量の微少な調整が可能となり、過剰供給を防止することができる。また、給油経路の径を小さくする必要がないため、異物による給油経路の閉塞も防止でき、安定した背圧を維持することができる。
本発明の第１７の実施の形態は、第１５または第１６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路が、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールが固定スクロールから離れて能力が低下するという、いわゆるチルティング現象を防止することができる。また、仮にチルティングが発生しても、圧縮室の圧力を背圧室へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
本発明の第１８の実施の形態は、第１５から第１７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路が、第２の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、第２の圧縮室への給油量を第１の圧縮室への給油量より多くでき、一つ前に閉じ込んだ第２の圧縮室から次に閉じ込んだ第２圧縮室間への漏れ防止効果をさらに高めることが可能となる。
本発明の第１９の実施の形態は、第１５から第１８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路は、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、背圧室と圧縮室を間欠的に連通させることで、背圧室の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
本発明の第２０の実施の形態は、第１１から第１９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、間欠給油経路は、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、凹部の配置と通路の位置調整により、任意のポイントに間欠給油経路を連通させることができるので、過剰なオイル供給を抑制し、粘性損失による性能低下を防止することができる。
本発明の第２１の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、給油経路が、旋回スクロールのラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有するものである。本実施の形態によれば、旋回スクロールのラップ先端を介する漏れ及び渦巻きラップ側面を介する漏れに対し、効果的なオイル供給を行う給油経路を設けることで、圧縮室間のシール性を確保しつつ、過剰給油によるオイル噛み込み等の無駄な仕事を生じさせないので、高効率のスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２２の実施の形態は、第２１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、ラップ先端給油経路が、旋回スクロールの内部を通る通路と旋回スクロールのラップ先端に設けた油溝で構成されるものである。本実施の形態によれば、ラップ先端に供給されたオイルが、油溝を介してより広範囲のラップ先端に供給されるので、第１の圧縮室と第２の圧縮室間のシール性を、より広範囲に確保することができる。
本発明の第２３の実施の形態は、第２１または第２２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、ラップ先端給油経路が高圧領域および背圧室を経由するものである。本実施の形態によれば、ラップ先端隙間を介して圧縮室へオイルが供給される際に差圧が小さくなり、オイル供給時の膨張音を抑えることが可能である。そのため、騒音発生を抑制してラップ先端及び圧縮室へのオイル供給が可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２４の実施の形態は、第２１または第２２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、ラップ先端給油経路が背圧室を経由せずに高圧領域のみを経由するものである。本実施の形態によれば、ラップ先端給油経路を、より高圧側の圧縮室に臨むラップ先端にまで設けることが可能となる。また、ラップ先端のシール性をより広範囲に確保することも可能となる。さらに、圧縮機運転中に吸入圧力と吐出圧力の差圧が大きくなる条件に推移した際、その差圧を利用して、自動的にオイル供給量を増加させ、信頼性を向上させるスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２５の実施の形態は、第２１から第２４の実施の形態によるスクロール圧縮機において、ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の圧縮室へ給油を行う経路で構成されるものである。本実施の形態によれば、給油量制御経路からオイル供給前の第１および第２の圧縮室にオイル供給が行われ、圧縮室形成時もしくは圧縮室形成直後の漏れを抑制することが可能となる。そのため、第２１の実施の形態に記載の給油量制御経路とラップ先端給油経路が相補的に働き、より効果的なオイル供給を可能とするスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２６の実施の形態は、第２１から第２５の実施の形態によるスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油量制御経路のうち少なくとも１つが、高圧領域から背圧室へ給油を行う接続路と、背圧室と第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されるものである。本実施の形態によれば、供給路Ａを介した第２の圧縮室へのオイル供給量を、接続路において制御可能であること、また安定した背圧を旋回スクロール背面に印加することにより、ラップ先端隙間を介した漏れを抑制したスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２７の実施の形態は、第２６の実施の形態によるスクロール圧縮機において、接続路の開口端が、旋回スクロールの背面に設けられた高圧領域と背圧室を仕切るシール部材を往来するものである。本実施の形態によれば、接続路を介して背圧室に供給されるオイル量を、接続路の開口端が背圧室と連通する時間比率で、制御することが可能となる。結果として、供給路Ａを介して第２の圧縮室に供給されるオイル量を、精度良くコントロールすることが可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２８の実施の形態は、第２６または第２７の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路Ａが、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室に連通するものである。本実施の形態によれば、供給路Ａを通じて供給されるオイルは、第２の圧縮室形成後に限定されることから、制御したオイル量を確実に第２の圧縮室に供給することができる。また、供給路Ａを介して供給されるオイル圧を、圧縮室の圧力で制御することが可能である。即ち、背圧室の圧力を、供給路Ａが開口する第２の圧縮室の圧力で、コントロールできるので、適度な背圧の印加が行われるスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第２９の実施の形態は、第２６から第２８の実施の形態によるスクロール圧縮機において、供給路Ａが、旋回スクロールに形成された通路と、固定スクロールのラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口するものである。本実施の形態によれば、圧縮行程中の、第２の圧縮室の圧力が上昇する特定の区間のみで、背圧室と第２の圧縮室を連通させることができる。これにより、背圧の制御が可能なだけでなく、圧縮室の圧力が背圧室の圧力よりも高くなった状態における、供給路Ａを介した圧縮室から背圧室への逆流の防止が可能なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第３０の実施の形態は、第１から第２９の実施の形態によるスクロール圧縮機において、作動流体として二酸化炭素を用いるものである。本実施の形態によれば、動作圧力が高く、圧縮室間の圧力差も大きくなっても、圧力上昇に伴う第２の圧縮室の漏れを効果的に抑制することができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の実施例１におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図２は、本実施例におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例のスクロール圧縮機について、その構成および動作を説明する。
図１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機は、圧縮機構２と、モータ部３と、オイル６を貯める貯油部２０とを備えた密閉容器１から構成される。圧縮機構２は、密閉容器１内に溶接や焼き嵌めなどにて固定されて、シャフト４を支える主軸受部材１１と、この主軸受部材１１上にボルト止めした固定スクロール１２と、固定スクロール１２と噛み合う旋回スクロール１３とからを構成される。
固定スクロール１２及び旋回スクロール１３の鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がり、固定スクロール１２及び旋回スクロール１３のラップを噛み合わせて、双方間に圧縮室１５が形成されている。
旋回スクロール１３と主軸受部材１１との間には、旋回スクロール１３の自転を防止して円軌道運動するように案内する、オルダムリングなどから成る自転拘束機構１４を設けている。そして、シャフト４の上端にある偏心軸部４ａにて、旋回スクロール１３を偏心駆動することにより、旋回スクロール１３を円軌道運動させる。この円軌道運動により、圧縮室１５が、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動する。この移動に伴う容積変化を利用して、密閉容器１外に通じた吸入パイプ１６及び固定スクロール１２の外周部の吸入口１７から、作動流体を吸入して、圧縮室１５に閉じ込めて圧縮する。そして、所定の圧力に到達した作動流体は、リード弁１９を押し開いて、固定スクロール１２の中央部の吐出口１８から密閉容器１内に吐出される。
【００１１】
また、シャフト４の一端には、ポンプ２５が設けられ、ポンプ２５の吸い込み口が貯油部２０内に存在するように配置する。ポンプ２５はスクロール圧縮機と同時に駆動される。そのために、ポンプ２５は密閉容器１の底部に設けられた貯油部２０にあるオイル６を、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に吸い上げる。これにより、オイル切れの心配が解消される。そして、ポンプ２５で吸い上げたオイル６は、シャフト４内を通縦しているオイル供給穴２６を通じて圧縮機構２に供給される。
なお、オイル６をポンプ２５で吸い上げる前もしくは吸い上げた後に、オイルフィルタ等でオイル６から異物を除去すると、圧縮機構２への異物混入が防止でき、更なる信頼性向上を図ることができる。
圧縮機構２に導かれたオイル６の圧力は、スクロール圧縮機の吐出圧力とほぼ同等であり、旋回スクロール１３に対する背圧源となる。これにより、旋回スクロール１３は固定スクロール１２から離れたり片当たりしたりするようなことはなく、所定の圧縮機能を安定して発揮する。さらに、オイル６の一部は、供給圧や自重によって、偏心軸部４ａと旋回スクロール１３との嵌合部や、シャフト４と主軸受部材１１との間の軸受部７６に進入する。そして、それぞれの部分を潤滑した後落下し、貯油部２０へ戻る。
【００１２】
図３は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。
図３に示すように、固定スクロール１２と旋回スクロール１３により形成される圧縮室１５には、旋回スクロール１３のラップ外壁側１３ｏに形成される第１の圧縮室１５ａと、ラップ内壁側１３ｉに形成される第２の圧縮室１５ｂとがある。そして、第１の圧縮室１５ａの吸入容積の方が、第２の圧縮室１５ｂの吸入容積より大きい。即ち、作動流体を閉じ込めるタイミングが異なるため、対となる第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの圧力も異なる。
図４は、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの圧力上昇カーブを示す特性図である。本来は、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂは、閉じ込みのタイミングが異なるので、圧力カーブの開始点は一致しない。ここでは、違いを明確にするため、閉じ込みのタイミングを一致させたグラフを用いて説明する。
図４に示すように、吸入容積の小さい第２の圧縮室１５ｂの方が、第１の圧縮室１５ａに比べ、圧力変化率が大きいことが分かる。即ち、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１と、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２の圧力差ΔＰｂが、同じく第１の圧縮室１５ａ−１と第１の圧縮室１５ａ−２の圧力差ΔＰａより、大きいということが分かる。したがって、第２の圧縮室１５ｂに関しては、ラップの径方向接点部を介して、作動流体が漏れやすいことになる。
【００１３】
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａおよび/または第２の圧縮室１５ｂに導く、給油経路５０を設け、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くする。
図５は、給油経路の概念図である。
図５において、実線や破線で示す給油経路５０は、例えば図２で示す背圧室給油経路５１及び圧縮室給油経路５２に相当する。
なお、この概念図において、破線で示す給油経路５０は、実線で示す給油経路５０以外に、更に追加設置してもよい給油経路であることを意味している。
そして、実線で示す給油経路５０のみの場合はもちろん、この実線給油経路に加え破線給油経路を含む場合において、各給油経路５０から第１の圧縮室１５ａ及び第２圧縮室１５ｂへ給油される給油量は、第１の圧縮室１５ａへの給油量をＧａ、第２の圧縮室１５ｂへの給油量をＧｂとすると、「Ｇａ＜Ｇｂ」の関係となるように設定している。
この構成により、圧力変化率の大きい第２の圧縮室１５ｂへ積極的に給油することになり、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができるので、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１４】
また、図６は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。
図２に示すように、固定スクロール１２のラップ先端１２ｃと旋回スクロール１３のラップ側鏡板面１３ｆの間に形成されるところの、固定先端隙間１２ｄを介して発生する漏れは、図６から理解できるように、第１の圧縮室１５ａ−２から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−１への漏れである。即ち  固定先端隙間１２ｄを介して発生する漏れは、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れのみである。
これに対し、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃと固定スクロール１２のラップ側鏡板面１２ｅの間に形成されるところの、旋回先端隙間１３ｄを介して発生する漏れは、第１の圧縮室１５ａ−２から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れ、第２の圧縮室１５ｂ−１から第１の圧縮室１５ａ−２への漏れ、第１の圧縮室１５ａ−１から第２の圧縮室１５ｂ−１への漏れである。即ち、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れと、第２の圧縮室１５ｂから第１の圧縮室１５ａへの漏れの両方が存在する。
そこで、本実施例では、固定先端隙間１２ｄを旋回先端隙間１３ｄより小さくする。この構成により、第１の圧縮室１５ａから第２の圧縮室１５ｂへの漏れの影響を低減することができる。即ち、漏れ損失に大きく影響を及ぼすのは、第２の圧縮室１５ｂ間で発生する漏れであり、図６で示すと、第２の圧縮室１５ｂ−１から第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れである。これにより、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くした効果が顕著に現れることが理解される。
さらに、固定スクロール１２と旋回スクロール１３を異なる材質で構成し、旋回スクロール１３の熱膨張係数を固定スクロール１２の熱膨張係数より大きくした場合には、固定先端隙間１２ｄと旋回先端隙間１３ｄは、固定スクロール１２と旋回スクロール１３の熱膨張差を考慮して設定する必要がある。即ち、旋回先端隙間１３ｄは、固定先端隙間１２ｄよりも大きく設定する必要があるため、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を多くする効果が一層顕著に現れることになる。
【００１５】
また、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂの作動流体を閉じ込める位置に関して、一般的な対称スクロールでは、図３の破線で示すように、固定スクロール１２の渦巻きの巻き終わり部を外側へ逃がしている。即ち、固定スクロール１２の渦巻きの巻き終わり部が旋回スクロール１３と接点をもたないように形成されている。この場合、第１の圧縮室１５ａの閉じ込み位置は、図３のＴ点となり、作動流体がＴ点に至る経路で加熱されて、体積効率の悪化を引き起こしている。
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、第１の圧縮室１５ａの作動流体を閉じ込める位置と第２の圧縮室１５ｂの作動流体を閉じ込める位置とが、略１８０度ずれるよう渦巻きラップを構成する。具体的には、固定スクロール１２と旋回スクロール１３を噛み合わせた状態で、固定スクロール１２の渦巻きラップを旋回スクロール１３の渦巻きラップと同等まで延長する構成である。
この場合、第１の圧縮室１５ａが作動流体を閉じ込める位置は、図３のＳ点となる。即ち、第１の圧縮室１５ａを閉じ込めた後、シャフト４の回転が１８０度程度進んでから、第２の圧縮室１５ｂが作動流体を閉じ込めることになる。この構成により、第１の圧縮室１５ａに対して、吸入加熱の影響を最も小さくすることができるとともに、さらに最大吸入容積を確保することができる。即ち、ラップ高さを低く設定でき、その結果ラップの径方向接点部の漏れ隙間（＝漏れ断面積）を縮小することができるので、漏れ損失の更なる低減が可能となる。
【００１６】
また、図２に示すように、本実施例では、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成する。そして、高圧領域３０及び背圧室２９の圧力を、背面１３ｅに付加する。この背面１３ｅへの圧力付加により、旋回スクロール１３は固定スクロール１２に安定的に押し付けられ、背圧室２９から圧縮室１５への漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。
更に、背圧室２９と圧縮室１５とをつなぐ圧縮室給油経路５２（給油経路５０の一部を構成する）を設け、その給油経路の一部または全てが背圧室２９を経由する。この構成により、必要な箇所へ必要な分だけ給油を行うことができる。
例えば、圧縮室１５が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要であるものの、大量のオイルが供給されると作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率低下が引き起こる。また圧縮途中においても同様に、大量に供給されると粘性損失による入力増大が引き起こる。そこで、各箇所に必要な分だけ給油することが理想的であるので、それを実現するように圧縮室１５につながる圧縮室給油経路５２を形成することになる。
また、背圧室２９を経由することで、供給する圧縮室１５との圧力差を小さくすることができる。
例えば、吸入行程もしくは圧縮途中に対し、高圧領域３０からオイル６を直接供給するより、中間圧に設定された背圧室２９からオイル６を供給する方が、圧力差が小さくなるため、必要最低限の極小給油が可能となる。即ち、過剰な給油を防止でき、吸入加熱による性能低下や粘性損失による入力増大等を抑制することができる。
【００１７】
本実施例では、図２に示すように、旋回スクロール１３の背面１３ｅにシール部材７８を配置する。そして、シール部材７８の内側を高圧領域３０に、シール部材７８の外側を背圧室２９に区画する。そして、高圧領域３０から背圧室２９への背圧室給油経路５１と、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの圧縮室給油経路５２との、複数の経路を介して給油経路５０を構成している。
上記のシール部材７８を用いる構成により、高圧領域３０と背圧室２９の圧力が完全に分離できる。そのため、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
また、高圧領域３０から背圧室２９への背圧室給油経路５１を設けることで、自転拘束機構１４の摺動部や、固定スクロール１２と旋回スクロール１３のスラスト摺動部にオイル６を供給することができる。
また、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの圧縮室給油経路５２を設ける。この圧縮室給油経路５２は、旋回スクロール１３の内部に形成され、背圧室２９に開口する他方の開口端５２ａと第２の圧縮室１５ｂに開口する一方の開口端５２ｂとを有して、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通するよう構成されている。この構成により、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を積極的に増やすことができ、第２の圧縮室１５ｂにおける漏れ損失を抑制することが可能となる。
また、図２に示すように、背圧室給油経路５１の一方の開口端５１ｂを旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成し、シール部材７８を往来させるとともに、他方の開口端５１ａを高圧領域３０に常時開口させる。この構成により、間欠給油が実現できる。
【００１８】
図７は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図７に示すように、シール部材７８で、旋回スクロール１３の背面領域は内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切られている。図７の（Ｂ）の状態で、開口端５１ｂがシール部材７８の外側である背圧室２９に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給される。
これに対し、図７の（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端５１ｂはシール部材７８の内側に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。即ち、背圧室給油経路５１の開口端５１ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来することにより、背圧室給油経路５１の両開口端５１ａ，５１ｂで圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６が供給される。
この構成にすると、給油量を、開口端５１ｂがシール部材７８を往来する割合で、調整することができるため、背圧室給油経路５１の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。これにより、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなるため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑も良好な状態を維持できる。即ち、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお  本実施例では、開口端５１ａが常時高圧領域３０にあり、開口端５１ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成を例として説明したが、開口端５１ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端５１ｂが常時背圧室２９にある構成でも、両開口端５１ａ，５１ｂで圧力差が生じるため、間欠給油が実現でき同様の効果が得られる。
【００１９】
ところで、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加が不十分な場合、旋回スクロール１３が固定スクロール１２から離れるチルティング現象を引き起こす恐れがある。チルティング状態では、背圧室２９から閉じ込み前の圧縮室１５へ作動流体が漏れるため、体積効率が悪化する。これを発生させないために、背圧室２９の圧力を所定の圧力に維持する必要がある。  そこで、本実施例では、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９とが連通するように、圧縮室給油経路５２を構成する。この構成により、背圧室２９の圧力は、吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
【実施例２】
【００２０】
本発明の第２の実施例について説明する。図８は、本発明の実施例２におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。本実施例では、実施例１と異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図８に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、給油経路５０は、背圧室給油経路５１と、圧縮室給油経路５５とから構成される。そして、圧縮室給油経路５５が、旋回スクロール１３の内部に形成されて開口端５５ａ及び開口端５５ｂを有した通路５５ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面１２ｅに形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、通路５５ｃの一方の開口端５５ｂをラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。
また、通路５５ｃの他方の開口端５５ａを、背圧室２９に常時開口させる。これにより、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させる。なお、図８の（Ａ）で、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口している状態を示し、図８の（Ｂ）の状態では、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口していない状態を示している。
【００２１】
図９は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図９に示すように、旋回スクロール１３の内部に形成された通路５５ｃの開口端５５ｂを、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口させることで、間欠連通を実現させている。
図９の（Ｄ）の状態で、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、通路５５ｃ（＝圧縮室給油経路５５）を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図９の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５５ｂが凹部１２ｂに開口していないため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂに、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、背圧室２９のオイル６は、通路５５ｃを通って第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれるので、背圧室２９の圧力変動を抑制することができる。即ち、背圧室２９の圧力を所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。
【実施例３】
【００２２】
本発明の第３の実施例について説明する。図１０は、本発明の実施例３におけるスクロール圧縮機の給油経路の概念図である。本実施例では、実施例１及び実施例２と異なる発明部分について説明する。
図１０に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂへ導く給油経路５０を、複数個の第１の給油経路５３と、複数個の第２の給油経路５４とから構成する。そして、第２の給油経路５４の個数を、第１の給油経路５３の個数に対し、同数以上設ける。即ち、第１の給油経路５３の個数がｍ第２の給油経路５４の個数がｎの場合では、「ｍ≦ｎ」の関係となる。
例えば、第１の給油経路５３と第２の給油経路５４とを同数とし、且つ、それぞれの第１の給油経路５３の給油量に対し、同等の給油量を有するそれぞれの第２の給油経路５４でもって給油経路５０を形成すれば、第１の圧縮室１５ａへの給油量と第２の圧縮室１５ｂへの給油量は同等となる。そこで、さらに第２の給油経路５４を加えて形成すると、確実に第２の圧縮室１５ｂへの給油量を多くすることができる。
また、第１の給油経路５３と第２の給油経路５４が同数の場合には、給油経路５３が開口する第１の圧縮室１５ａの平均圧力よりも、給油経路５４が開口する第２の圧縮室１５ｂの平均圧力を低くすることで、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を多くすることができる。
そして、このような複数個の給油経路５３，５４を設ける構成の具体例としては、例えば先の実施例２で示したように、旋回スクロール１３に形成した通路５５ｃと固定スクロール１２に形成した凹部１２ｂとの組み合わせから成る圧縮室給油経路５５を複数箇所に設ける構成がある。また、前記実施例１で説明した破線の給油経路５０も、このような通路と凹部との組み合わせで形成することができる。
なお、本実施例では、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａもしくは第２の圧縮室１５ｂへ直接導く第１及び第２の給油経路５３，５４を構成する例を説明したが、第１及び第２の給油経路５３，５４が背圧室２９を経由する構成にしてもよい。
【実施例４】
【００２３】
本発明の第４の実施例について説明する。図１１は、本発明の実施例４におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例では、実施例１などと異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図１１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、オイル６を貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂに導くところの、１つまたは複数の給油経路を設ける。そして、給油経路のうち少なくとも１つは、間欠的に貯油部２０と圧縮室１５とを連通させる間欠給油経路５６とし、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くする。即ち、第１の圧縮室１５ａへの給油量をＧａ、第２の圧縮室１５ｂへの給油量をＧｂとすると、「Ｇａ＜Ｇｂ」の関係となるように設定している。
この構成により、圧力変化率の大きい第２の圧縮室１５ｂへ積極的に給油することで、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。即ち、圧縮行程における漏れ損失を低減することができる。さらに、給油を間欠にすることで、必要最低限の極小給油が可能となり、粘性損失による入力増を抑制し、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
図１１に示すように、本実施例の間欠給油経路５６は、旋回スクロール１３に形成されて開口端５６ａ及び開口端５６ｂを有した通路５６ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の一方の開口端５６ｂを、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、間欠給油経路５６の他方の開口端５６ａを、高圧領域３０に常時開口させている。これにより、高圧領域３０と第２の圧縮室１５ｂを間欠的に連通させることができる。
【００２４】
また、本実施例では、間欠給油経路５６の一方の開口端５６ｂは、作動流体を閉じ込める前の第２の圧縮室１５ｂが、開口するよう構成されている。この構成について、具体的に図１２を用いて説明する。
図１２は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、第２の圧縮室１５ｂが閉じ込める前と、第１の圧縮室１５ａが閉じ込める前を表した断面図である。
図１２の（Ａ）の状態では、作動流体を閉じ込める前の第２の圧縮室１５ｆ−２に、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の開口端５６ｂが、凹部１２ｂを介して、開口している。また、図１２の（Ｂ）の状態では、作動流体を閉じ込める前の第１の圧縮室１５ｆ−１に、間欠給油経路５６の開口端５６ｂが、凹部１２ｂを介して、開口している。
また、図１２中の矢印は、それぞれオイル６の流れを表している。圧縮室１５が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要である。しかしながら、大量のオイルが供給されると、作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率の低下を引き起こすことになる。そのため、シールに必要な量だけ給油することが理想的である。したがって、給油を間欠にすることで、過剰な給油を防止して、作動流体の吸入加熱による性能低下を抑制することができる。
特に、間欠給油経路５６の開口端５６ｂを、作動流体を閉じ込める前の第１の圧縮室１５ａならびに第２の圧縮室１５ｂに、開口させる。この構成によれば、閉じこみ時に、オイル６によって圧縮室１５ａ，１５ｂのシール効果を高めつつ、オイル供給過多に起因する作動流体の吸入加熱による体積効率の低下を防止することができる。
また、本実施例のスクロール圧縮機では、前述の図１１を用いた説明から明らかなように、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成し、間欠給油経路５６のうち、少なくとも１つが、高圧領域３０と連通するよう構成されている。この構成によれば、例えば高差圧運転時、高圧領域３０と連通する圧縮室１５との圧力差が大きいことから、圧縮室１５への給油量を多くすることが可能となり、オイル切れの防止等、信頼性を向上させることができる。
【実施例５】
【００２５】
本発明の第５の実施例について説明する。図１３は、本発明の実施例５におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図であり、本実施例における間欠給油経路を示している。
図１３に示すように、旋回スクロール１３の背面１３ｅには、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とが形成されている。間欠給油経路５７が、旋回スクロール１３に形成されて開口端５７ａ及び開口端５７ｂを有した通路５７ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとから構成されている。そして、間欠給油経路５７（の通路５７ｃ）の一方の開口端５７ｂを、ラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、間欠給油経路５７の他方の開口端５７ａを、背圧室２９に常時開口させる。これにより、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させる。
即ち、上記実施例のスクロール圧縮機では、間欠給油経路のうち、少なくとも１つは背圧室を経由する構成となっている。この構成によれば、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂの圧力差は小さいので、給油時の膨張音を抑えることができ、運転時の騒音を低下させることができる。
【００２６】
上記で説明した、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを、間欠給油経路５７を用いて、間欠的に連通させる動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１４に示すように、間欠給油経路５７において、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成された開口端５７ｂが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口することで、間欠連通を実現させている。
図１４の（Ｄ）の状態で、開口端５７ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、間欠給油経路５７を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図１４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５７ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、背圧室２９のオイル６は、間欠給油経路５７を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。さらに、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。また同時に、背圧室２９と連通する圧縮室を、第１の圧縮室１５ａとしても上記と同様の効果が得られるものである。
【実施例６】
【００２７】
本発明の第６の実施例について説明する。図１５は、本発明の実施例６におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。本実施例では、実施例４と異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例４と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図１５に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、給油経路としての間欠給油経路が、旋回スクロール１３の背面１３ｅに設けられた高圧領域３０と背圧室２９とを連通させる接続路５８と、背圧室２９と圧縮室１５とを連通させる供給路５９とから構成されている。この構成によれば、高圧領域３０から背圧室２９へオイル６を送り、そのオイル６の圧力を旋回スクロール１３の背面１３ｅに印加することで、旋回スクロール１３を固定スクロール１２に押し付けることができる。同時に、背圧室２９と圧縮室１５とを連通させることで、背圧室２９の押し付け力の過上昇を抑制することができる。そのため、安定した背圧の印加が可能となり、スラスト摺動損失の増大を抑制できる。
また、本実施例では、接続路５８の一方の開口端５８ｂは、旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成されている。そして、他方の開口端５８ａは、高圧領域３０に常時開口されている。そして、主軸受部材１１の旋回スクロール１３の背面１３ｅ側に、背圧室２９と高圧領域３０とを仕切るシール部材７８を配設している。そして、旋回スクロール１３の旋回運動により、接続路５８の開口端５８ｂが、シール部材７８を往来することにより、高圧領域３０と背圧室２９とに、交互に開口する構成となっている。この構成で、背圧室２９と高圧領域３０との間欠連通を実現させている。
【００２８】
上記の間欠連通の構成について、具体的に図１６を用いて説明する。図１６は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面１３ｅから見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１６に示すように、シール部材７８で、旋回スクロール１３の背面１３ｅ領域を、内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切っている。
図１６の（Ｂ）の状態で、開口端５８ｂがシール部材７８の外側である背圧室２９に開口している。そのため、背圧室２９にオイル６が供給される。これに対し、図１６の（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端５８ｂはシール部材７８の内側である高圧領域３０に開口している。そのため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。即ち、接続路５８の開口端５８ｂが、高圧領域３０と背圧室２９とを往来して、接続路５８の両開口端５８ａ，５８ｂで圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６は供給される。
この構成にすると、接続路５８の開口端５８ｂがシール部材７８を往来する割合により、背圧室２９へのオイル給油量の微少な調整が可能となり、背圧室２９への過剰供給を防止することができる。さらに、オイル供給は開口端５８ｂがシール部材７８を往来する割合で調整できる。そのため、接続路５８の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。
この通路径を大きくする構成により、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなる。そのため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑も良好な状態を維持でき、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお、本実施例では、開口端５８ａが常時高圧領域３０にあり、開口端５８ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成を説明した。しかしながら、開口端５８ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端５８ｂが常時背圧室２９にある構成でも、両開口端５８ａ，５８ｂで圧力差が生じるため、間欠連通が実現でき、同様の効果が得られる。
【００２９】
また、チルティング現象を発生させないために、本実施例では、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室１５と背圧室２９が連通するように、供給路５９を構成している。
作動流体を閉じ込めた後の圧縮室１５の一つである第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９とが連通するよう供給路５９を設けた構成について、図１５を用いて説明する。
本実施例のスクロール圧縮機では、供給路５９が通路５９ｃと凹部１２ｂとから構成される。そして、通路５９ｃは、開口端５９ａ及び開口端５９ｂを有して、旋回スクロール１３に形成されている。そして、凹部１２ｂは、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成されている。そして、供給路５９（の通路５９ｃ）の一方の開口端５９ｂを、ラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。さらに、供給路５９の他方の開口端５９ａを、背圧室２９に常時開口させている。この構成により、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させている。
【００３０】
上記構成により、背圧室２９の圧力は、吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能である。そのため、正常運転への早期復帰が可能となる。
また、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させることで、背圧室２９の圧力変動を抑制し、所定の圧力に制御することができる。
さらに、本実施例のスクロール圧縮機では、供給路５９が第２の圧縮室１５ｂに連通する。この構成によれば、第２の圧縮室１５ｂへのオイル給油量を第１の圧縮室１５ａへのオイル給油量より多くでき、一つ前に閉じ込んだ第２の圧縮室１５ｂ−１から次に閉じ込んだ第２圧縮室１５ｂ−２への漏れ防止効果をさらに高めることが可能となる。
また、凹部１２ｂの形成する位置を固定スクロール１２のラップ側鏡板面の範囲内で適時変更することにより、背圧室２９と連通する圧縮室１５を、第２圧縮室１５ｂから第１の圧縮室１５ａへ変更することもできる。また、前述の第２の圧縮室１５ｂと連通する場合と同様の効果も得られる。
【００３１】
上記で説明した、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを、供給路５９を用いて、間欠的に連通させる動作について、前述の図１４を用いて説明する。
図１４及び図１５に示すように、供給路５９において、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成された開口端５９ｂが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに周期的に開口することで、間欠連通を実現させている。
図１４の（Ｄ）の状態で、開口端５９ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、供給路５９を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し  図１４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端５９ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。
以上のことから、本実施例の構成により、背圧室２９のオイル６は、供給路５９を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。
【００３２】
以上の説明のように、本実施例のスクロール圧縮機では、間欠給油経路５６，５７や、接続路５８及び供給路５９から成る間欠給油経路が、旋回スクロール１３に形成された通路と、固定スクロール１２に形成された凹部とから構成されている。そして、通路の開口端を、旋回運動にあわせて周期的に凹部に開口させる構成になっている。この構成によれば、凹部の配置と通路の位置調整により、任意の場所に間欠給油経路を形成することができるので、過剰なオイル供給を抑制し、粘性損失による性能低下を防止することができる。
【００３３】
ところで、図１５に示す本実施例のスクロール圧縮機では、図１１で説明した間欠給油経路５６が形成されている。そして、旋回スクロール１３に形成された間欠給油経路５６の通路５６ｃが、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂに開口するよう構成されている。
そして、間欠給油経路５６（の通路５６ｃ）の一方の開口端５６ｂを、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させている。また、間欠給油経路５６の他方の開口端５６ａを、高圧領域３０に常時開口させている。
従って、間欠給油経路５６は、高圧領域３０と背圧室２９とを連通させる接続路５８と、一部の経路を共有している。以上の構成により、高圧領域３０と第２の圧縮室１５ｂは間欠的に連通されている。
【００３４】
以上の説明から明らかなように、貯油部２０から第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂに、オイル６を導く給油経路として、接続路５８及び供給路５９から構成される経路と、間欠給油経路５６との、複数の経路が形成されている。この構成によれば、二つの経路による圧縮室へのオイルの供給量と供給タイミングを自由に選択することができる。
ところで、作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、特に動作圧力が高いため、漏れが大きくなる。しかしながら、本発明のスクロール圧縮機によれば、圧力上昇に伴う第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを効果的に抑制することができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例７】
【００３５】
本発明の第７の実施例について説明する。図１７は、本発明の実施例７におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。以下、本実施例では、実施例１などと異なる発明部分について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例１などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
【００３６】
ところで、図６に示したように、圧縮室１５には、旋回スクロール１３のラップ外壁側１３ｏに形成される第１の圧縮室１５ａと、ラップ内壁側１３ｉに形成される第２の圧縮室１５ｂとが存在する。そして、第１の圧縮室１５ａの吸入容積の方が、第２の圧縮室１５ｂの吸入容積より大きい。また、第２の圧縮室１５ｂ−１とその後に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ２と、第１の圧縮室１５ａ−１とその後に形成される第１の圧縮室１５ａ−２を仕切る渦巻きラップ接点部Ｄ１とが存在する。
さらに、クランク回転角に対する第２の圧縮室１５ｂの圧力上昇速度は、第１の圧縮室１５ａの圧力上昇速度よりも速く、結果として、図６に示した、渦巻きラップ側面Ｄ２で仕切られる第２の圧縮室１５ｂ−１と、低圧側に形成される第２の圧縮室１５ｂ−２との、圧力差が大きくなる。このことから、第１の圧縮室１５ａと比較し、第２の圧縮室１５ｂの渦巻きラップ側面を介して、作動流体が漏れやすいことになる。
また、旋回スクロール１３のラップ先端１３ｃには、運転中の温度分布を測定した結果をもとに、中心部である巻き始め部から外周部である巻き終わり部にかけて、徐々にラップ高さが高くなるように、スロープ形状が設けられている。これにより、熱膨張による寸法変化を吸収し、局所摺動を防止することができる。しかしながら、ラップ先端１３ｃを介した第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを、上記スロープ形状だけで抑制することは、運転条件が一定でないことも加わり、困難である。
【００３７】
そこで、図１７に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、一方のラップ先端１３ｃを介する漏れに関しては、貯油部２０からラップ先端１３ｃに、オイル６を導くラップ先端給油経路８３を設ける。このラップ先端給油経路８３は、旋回スクロール１３の内部に形成されて高圧領域３０に開口する他方の開口端８３ａと、ラップ先端１３ｃに形成されて圧縮室１５に開口する一方の開口端８３ｂとを有して、高圧領域３０と圧縮室１５とを連通するよう構成されている。この構成により、ラップ先端１３ｃを介した第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間の漏れを抑制しつつ、ラップ先端１３ｃでの摺動損失を低減できる。
また、他方の第２の圧縮室１５ｂの渦巻きラップ側面を介する漏れに関しては、貯油部２０から第２の圧縮室１５ｂにオイル６を導く給油量制御経路を、高圧領域３０から背圧室２９へ給油を行う接続路６５と、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通させる供給路Ａ６６とで構成する。この構成により、第１の圧縮室１５ａより圧力上昇速度の大きい第２の圧縮室１５ｂへ、積極的にオイル６を供給することで、１つ前に形成された第２の圧縮室１５ｂ−１から、次に形成された第２の圧縮室１５ｂ−２への漏れを抑制することができる。
即ち、接続路６５及び供給路Ａ６６から成る給油量制御経路と、ラップ先端給油経路８３とを有する給油経路により、第２の圧縮室１５ｂへの総給油量を第１の圧縮室１５ａへの総給油量より多くして、圧縮行程における漏れ損失を効果的に低減することができる。従って、高効率を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【００３８】
図１８は、本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールを示す平面図である。
図１７と図１８に示すように、供給路Ａ６６の一方の開口端６６ｂに連通し、内壁側圧縮室である第２の圧縮室１５ｂ側に開口しているところの、段差６６ｄをラップ先端１３ｃに設ける。そして、この段差６６ｄから第２の圧縮室１５ｂに、供給路Ａ６６の他方の開口端６６ａから一方の開口端６６ｂを経て来たオイル６を優先的に供給する。即ち、渦巻きラップ側面のシール性確保に必要なオイル６のうち、第１の圧縮室１５ａよりも余分に必要な分のオイル６を、この給油量制御経路の供給路Ａ６６により調整して、第２の圧縮室１５ｂに供給することを可能としている。
また、旋回スクロール１３の背面１３ｅに、高圧領域３０と、高圧と低圧の中間圧に設定された背圧室２９とを形成し、給油経路のうち少なくとも１つが背圧室２９を経由するよう構成する。この構成によれば、背面１３ｅへの圧力付加により、旋回スクロール１３は固定スクロール１２に安定的に押し付けられる。従って、背圧室２９から圧縮室１５への漏れを低減するとともに、安定した運転を行うことができる。
さらに、給油経路を、給油量制御経路とラップ先端給油経路８３の複数にすることで、必要な箇所へ必要な分だけオイル供給を行うことができる。例えば、図１８に示すように、ラップ先端給油経路８３の開口端８３ｂを、複数個形成する構成である。同様に、給油量制御経路（の供給路Ａ６６）の開口端６６ｂを、複数個形成する構成（図示せず）である。
【００３９】
なお、圧縮室が作動流体を閉じ込める前の吸入行程においては、ある程度のシールオイルは必要であるものの、大量のオイルが供給されると作動流体の吸入加熱が起こり、体積効率の低下を引き起こす。また圧縮途中においても同様に、大量にオイルが供給されると、粘性損失による入力増大を引き起こす場合がある。そこで、各箇所に必要な分だけ給油するのが理想的で、それを実現するために、給油経路を複数形成することが望まれる。
そこで、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の圧縮室へ給油する経路で構成されている。この構成によれば、給油量制御経路からオイルが供給される前の第１の圧縮室及び第２の圧縮室にオイルが供給されて、圧縮室形成時の漏れもしくは圧縮室形成直後の漏れを抑制することができる。そして、給油量制御経路及びラップ先端給油経路が相補的に働き、より効果的なオイル供給ができる。さらに、体積効率の低下や粘性損失による入力増大を回避することができる。
【００４０】
次に、給油経路について、以下に詳細に説明する。
図１７において、旋回スクロール１３の背面１３ｅにシール部材７８を配置し、シール部材７８の内周側を高圧領域３０に、シール部材７８の外周側を背圧室２９に、区画する。そして、給油経路の少なくとも１つを、例えば給油量制御経路を、高圧領域３０から背圧室２９への接続路６５と、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの供給路Ａ６６とから構成させる。
シール部材７８を用いることにより、高圧領域３０と背圧室２９の圧力を完全に分離することができる。そのため、旋回スクロール１３の背面１３ｅへの圧力付加を安定的に制御することが可能となる。
また、高圧領域３０から背圧室２９への接続路６５を設けることにより、自転拘束機構１４の摺動部や、固定スクロール１２と旋回スクロール１３のスラスト摺動部にオイル６を供給することができる。
また、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへの供給路Ａ６６を設けることにより、第２の圧縮室１５ｂへの給油量を積極的に増やすことができ、第２の圧縮室１５ｂにおける漏れ損失を抑制することが可能となる。
【００４１】
そして、接続路６５の一方の開口端６５ｂを、旋回スクロール１３の背面１３ｅに形成してシール部材７８を往来させ、他方の開口端６５ａを、高圧領域３０に常時開口させる。これにより、間欠給油が実現できる。
図１９は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図１９に示すように、旋回スクロール１３の背面領域は、シール部材７８で内側の高圧領域３０と外側の背圧室２９とに仕切られている。図１９（Ｂ）の状態では、開口端６５ｂが、シール部材７８の外側である背圧室２９に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給される。これに対し、図１９（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の状態では、開口端６５ｂが、シール部材７８の内側に開口しているため、オイル６が背圧室２９に供給されることはない。
即ち、本実施例のスクロール圧縮機では、接続路６５の開口端６５ｂが、高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成になっている。したがって、接続路６５の両開口端６５ａ，６５ｂで、圧力差が生じたときのみ、背圧室２９へオイル６は供給される。
この構成にすると、給油量は、開口端６５ｂがシール部材７８を往来する時間割合で、調整することができる。そのため、接続路６５の通路径を、オイルフィルタに対し１０倍以上の、大きい寸法で構成することが可能となる。
この通路径を大きくする構成により、通路に異物が噛み込んで閉塞する恐れがなくなる。そのため、安定した背圧の印加と同時にスラスト摺動部及び自転拘束機構１４の潤滑とを良好な状態で維持でき、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
なお、本実施例では、開口端６５ａが常時高圧領域３０にあり、開口端６５ｂが高圧領域３０と背圧室２９とを往来する構成の場合を例として説明したが、開口端６５ａが高圧領域３０と背圧室２９とを往来し、開口端６５ｂが常時背圧室２９にある構成の場合でも、両開口端６５ａ，６５ｂで圧力差が生じるため、間欠給油が実現でき同様の効果が得られる。
【実施例８】
【００４２】
本発明の第８の実施例について説明する。図２０は、本発明の実施例８におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図である。図２１は、本実施例におけるスクロール圧縮機を示す平面図である。
本実施例では、圧縮室１５へのオイル供給について、ラップ先端給油経路および給油量制御経路以外は、実施例７と同様なので、それらのラップ先端給油経路および給油量制御経路について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例７と同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図２０と図２１に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路８４が、旋回スクロール１３の内部とラップ内部に設けられて、高圧領域３０に開口する開口端８４ａ及び圧縮室１５に開口する開口端８４ｂを有する通路８４ｃと、ラップ先端１３ｃに設けた油溝８４ｄとにより構成されている。このとき、通路８４ｃは油溝８４ｄに連通して形成されている。この構成により、通路８４ｃを経由してラップ先端１３ｃに供給されたオイル６が、油溝８４ｄを介して、より広範囲のラップ先端１３ｃに供給される。そのため、第１の圧縮室１５ａと第２の圧縮室１５ｂ間のシール性を、より広範囲に確保することができる。
【００４３】
また、本実施例では、ラップ先端給油経路８４が背圧室２９を経由せずに高圧領域３０のみを経由することにより、高圧領域３０から直接ラップ先端１３ｃへオイル６を供給する構成となっている。そして、通路８４ｃの開口端８４ａを、旋回スクロール１３の背面に形成されている高圧領域３０に開口することにより、ラップ先端給油経路８４を、より高圧側の圧縮室１５に臨むラップ先端１３ｃにまで設けることが可能となる。
また、図２１に示すように、油溝８４ｄを、渦巻きラップ形状に沿って延長拡大することによって、ラップ先端１３ｃのシール性を、より広範囲にまで確保することが可能となる。
さらに、圧縮機運転中に吸入圧力と吐出圧力の差が大きくなる条件に推移した際、その差圧を利用して自動的にオイル供給量を増加させ、信頼性を向上させることが可能となる。
【００４４】
図２０に示すように、本実施例の給油量制御経路は、接続路６５と、供給路Ａ６７とから構成される。そして、供給路Ａ６７は、旋回スクロール１３の内部に形成された通路６７ｃと、固定スクロール１２のラップ側鏡板面に形成された凹部１２ｂとを組み合わせることにより構成されている。通路６７ｃの一方の開口端６７ｂをラップ先端１３ｃに形成し、旋回運動にあわせて周期的に凹部１２ｂに開口させる。そして、通路６７ｃの他方の開口端６７ａは背圧室２９に常時開口させる。この構成により、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを間欠的に連通させることができる。
【００４５】
図２２は、固定スクロール１２に旋回スクロール１３を噛み合わせた状態を示す断面図である。即ち、旋回スクロール１３の背面から見た状態であり、位相を９０度ずつずらした図である。
図２２に示すように、ラップ先端１３ｃに形成された通路６７ｃの開口端６７ｂを、固定スクロール１２のラップ面鏡板に形成された凹部１２ｂに周期的に開口させることで、間欠連通を実現させている。
図２２の（Ｄ）の状態で、開口端６７ｂが凹部１２ｂに開口している。この状態では、供給路Ａ６７を通って、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給される。これに対し、図２２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態では、開口端６７ｂが凹部１２ｂに開口していない。そのため、背圧室２９から第２の圧縮室１５ｂへ、オイル６が供給されることはない。  以上のことから、背圧室２９のオイル６は、供給路Ａ６７を通って、第２の圧縮室１５ｂへ間欠的に導かれる。そのため、背圧室２９の圧力変動を抑制することができ、所定の圧力に制御することが可能となる。また同時に、第２の圧縮室１５ｂへ供給されたオイル６は、圧縮時のシール性向上や潤滑性向上の役割を果たすことができる。
さらに、圧縮行程中の、第２の圧縮室１５ｂの圧力が上昇する特定の区間のみで、背圧室２９と第２の圧縮室１５ｂとを連通させることができる。これにより、背圧の制御が可能なだけでなく、圧縮室１５の圧力が背圧室２９の圧力よりも高くなった状態における、供給路Ａ６７を介した圧縮室１５から背圧室２９への逆流の防止が可能である。
【００４６】
また、チルティング現象を発生させないために、本実施例や実施例７では、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂと背圧室２９が連通するように供給路Ａ６７（供給路Ａ６６）を構成する。言い換えれば、供給路Ａ６７（供給路Ａ６６）が、作動流体を閉じ込めた後の第２の圧縮室１５ｂに連通している。この構成により、背圧室２９の圧力は吸入圧力より高い所定の圧力となる。そのため、チルティング現象を防止することができ、高効率を実現することが可能となる。また、仮にチルティングが発生しても、第２の圧縮室１５ｂの圧力を背圧室２９へ導くことが可能であるため、正常運転への早期復帰が可能となる。
なお、上記の構成によれば、供給路Ａ６７を通じて供給されるオイル６は、第２の圧縮室１５ｂ形成後に限定されることから、制御したオイル量を確実に第２の圧縮室１５ｂに供給することができる。また、供給路Ａ６７を介して供給されるオイル圧を圧縮室１５の圧力で制御することが可能である。即ち、背圧室２９の圧力を、第２の圧縮室１５ｂの圧力でコントロールできるので、適度な背圧の印加が行われるスクロール圧縮機を提供することができる。
【実施例９】
【００４７】
本発明の第９の実施例について説明する。図２３は、本発明の実施例９におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部の要部拡大断面図であり、図２４は、本実施例におけるスクロール圧縮機の旋回スクロールの一部拡大平面図である。
本実施例では、ラップ先端給油経路以外は、実施例７や実施例８と同様なので、そのラップ先端給油経路について説明する。即ち、本実施例のスクロール圧縮機において、実施例７などと同じ構成については同じ符号を用い、その構成と動作についての説明を省略する。
図２３に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路の供給路８５（通路８５ｃ）を、旋回スクロール１３の内部に設け、背圧室２９からラップ先端１３ｃへ、オイル６を供給する。この構成により、ラップ先端１３ｃおよび圧縮室１５へのオイル供給量を、背圧により制御することが可能となり、過剰なオイル供給を抑制し、適度な給油が行える。
なお、上記の実施例では、ラップ先端給油経路は、接続路６５と供給路８５とから成り、貯油部２０から高圧領域３０及び背圧室２９を経由させて、オイル６を背圧室２９の中間圧力でラップ先端１３ｃへ供給する構成となっている。この構成によれば、ラップ先端隙間を介して圧縮室１５へオイル６が供給される際に差圧が小さくなり、オイル供給時の膨張音を抑えることが可能である。そのため、騒音発生を抑制することができる。
また、図２４に示すように、本実施例のスクロール圧縮機では、ラップ先端給油経路が開口するラップ先端１３ｃにおいて、供給路８５の開口端８５ｂと油溝８５ｄが、渦巻きラップの厚み方向の中心線を外して設けられている。これにより、例えば、油溝８５ｄをラップ内壁側寄りに外して設ければ、ラップ先端給油経路から第２の圧縮室１５ｂに対し、積極的にオイル６が供給される。そして、第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂの、それぞれへのオイル供給量を、シール長Ｃ１，Ｃ２の寸法を変えることにより、調整することが可能となる。
即ち、本実施例の場合、ラップ先端給油経路にて、第１の圧縮室１５ａ及び第２の圧縮室１５ｂへのオイル供給量を調整することが可能となる。
従って、ラップ先端給油経路と給油量制御経路を共通化して、一つの経路とすることも可能となる。
【００４８】
最後に作動流体を、高圧冷媒、例えば二酸化炭素とした場合、特に動作圧力が高いため、オイル供給の際の差圧が大きくなり、膨張音が騒音となり易い。しかしながら、本発明のスクロール圧縮機によれば、差圧が小さくなり膨張音を抑えることができる。即ち、本発明の効果が顕著に現れ、高効率かつ高信頼性を実現するスクロール圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、対となる圧縮室の吸入容積が異なる場合において、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方が圧力変化率が大きく、作動流体の漏れも多いことから、吸入容積の大きい圧縮室よりも、小さい圧縮室の方へオイルを多く供給することで、圧力変化率の大きい圧縮室の漏れ損失を低減することができ、高効率のスクロール圧縮機を実現することができる。そのために、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
４      シャフト
６      オイル
１２    固定スクロール
１２ａ  鏡板
１２ｂ  凹部
１２ｃ  ラップ先端
１２ｄ  固定先端隙間
１２ｅ  ラップ側鏡板面
１３    旋回スクロール
１３ａ  鏡板
１３ｂ  通路
１３ｃ  ラップ先端
１３ｄ  旋回先端隙間
１３ｅ  背面
１３ｆ  ラップ側鏡板面
１３ｉ  ラップ内壁側
１３ｏ  ラップ外壁側
１４    自転拘束機構
１５    圧縮室
１５ａ  第１の圧縮室
１５ｂ  第２の圧縮室
２０    貯油部
２５    ポンプ
２９    背圧室
３０    高圧領域
５０    給油経路
５１    背圧室給油経路
５１ａ  他方の開口端
５１ｂ  一方の開口端
５２    圧縮室給油経路
５２ａ  他方の開口端
５２ｂ  一方の開口端
５３    第１の給油経路
５４    第２の給油経路
５５    圧縮室給油経路
５５ａ  他方の開口端
５５ｂ  一方の開口端
５５ｃ  通路
５６，５７      間欠給油経路
５６ａ，５７ａ  他方の開口端
５６ｂ，５７ｂ  一方の開口端
５６ｃ，５７ｃ  通路
５８，６５  接続路
５８ａ，５９ａ  他方の開口端
５８ｂ，５９ｂ  一方の開口端
５９    供給路
５９ｃ，６７ｃ  通路
６５ａ，６６ａ，６７ａ  他方の開口端
６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ  一方の開口端
６６，６７    供給路Ａ
６６ｄ  段差
７８    シール部材
８３，８４    ラップ先端給油経路
８３ａ，８４ａ，８５ａ  他方の開口端
８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ  一方の開口端
８４ｃ，８５ｃ    通路
８４ｄ，８５ｄ    油溝
８５    供給路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板から渦巻き状のラップが立ち上がる固定スクロール及び旋回スクロールと、前記旋回スクロールを駆動するシャフトと、前記固定スクロールと前記旋回スクロールを噛み合わせて双方間に形成される圧縮室と、オイルを溜める貯油部とを備え、
前記旋回スクロールのラップ外壁側に形成される第１の圧縮室の吸入容積が、前記旋回スクロールのラップ内壁側に形成される第２の圧縮室の吸入容積より大きいスクロール圧縮機であって、
前記貯油部から、前記第１の圧縮室と前記第２の圧縮室に導く給油経路を設け、前記第２の圧縮室への総給油量を前記第１の圧縮室への総給油量より多くすることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記固定スクロールのラップ先端と前記旋回スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される固定先端隙間を、前記旋回スクロールのラップ先端と前記固定スクロールのラップ側鏡板面の間に形成される旋回先端隙間より小さくすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
シャフトの一端にポンプを設け、前記ポンプの吸い込み口を前記貯油部内に設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記第１の圧縮室の閉じ込み位置と前記第２の圧縮室の閉じ込み位置が略１８０度ずれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、給油経路を複数設け、前記給油経路の一部もしくは全てが前記背圧室を経由することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記旋回スクロールの背面にシール部材を配置し、前記シール部材の内側を高圧領域、前記シール部材の外側を背圧室に区画し、前記給油経路のうち少なくとも１つは、前記高圧領域から前記背圧室への背圧室給油経路と、前記背圧室から第２の圧縮室への圧縮室給油経路から構成されることを特徴とする請求項５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記背圧室給油経路の開口端が前記シール部材を往来していることを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮室給油経路を介して前記背圧室が連通する前記第２の圧縮室は、作動流体を閉じ込めた後の圧縮室であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記圧縮室給油経路は、前記旋回スクロールの内部に形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することで、前記背圧室と前記第２の圧縮室が間欠的に連通することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記貯油部から前記第１の圧縮室及び前記第２の圧縮室へ導く前記給油経路を、それぞれ第１の給油経路、第２の給油経路とし、前記第２の給油経路を前記第１の給油経路に対し同数以上設けることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記給油経路のうち少なくとも１つを、間欠的連通を行う間欠給油経路とすることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室に開口端を開口することを特徴とする請求項１１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１３】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域と連通することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１４】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記背圧室を経由することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１５】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記間欠給油経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室を連通させる接続路と、前記背圧室と前記圧縮室とを連通させる供給路から構成されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１６】
前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする請求項請求項１５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１７】
前記供給路が、作動流体を閉じ込めた後の前記圧縮室に連通することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１８】
前記供給路が、前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１９】
前記供給路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２０】
前記間欠給油経路は、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項１１から請求項１９のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２１】
前記給油経路が、前記旋回スクロールの前記ラップ先端に給油を行うラップ先端給油経路と、前記第２の圧縮室に開口した給油量制御経路とを有することを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２２】
前記ラップ先端給油経路が、前記旋回スクロールの内部を通る通路と前記旋回スクロールの前記ラップ先端に設けた油溝で構成されることを特徴とする請求項２１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２３】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記高圧領域および前記背圧室を経由することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２４】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記ラップ先端給油経路が前記背圧室を経由せずに前記高圧領域のみを経由することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２５】
前記ラップ先端給油経路のうち少なくとも１つが、作動流体を閉じ込める前の前記圧縮室へ給油を行う経路で構成されることを特徴とする請求項２１から請求項２４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２６】
前記旋回スクロールの背面に高圧領域と背圧室を形成し、前記給油量制御経路のうち少なくとも１つが、前記高圧領域から前記背圧室へ給油を行う接続路と、前記背圧室と前記第２の圧縮室とを連通させる供給路Ａで構成されることを特徴とする請求項２１から請求項２５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項２７】
前記接続路の開口端が、前記旋回スクロールの前記背面に設けられた前記高圧領域と前記背圧室を仕切るシール部材を往来することを特徴とする請求項２６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２８】
前記供給路Ａが、前記作動流体を閉じ込めた後の前記第２の圧縮室に連通することを特徴とする請求項２６または請求項２７に記載のスクロール圧縮機。
【請求項２９】
前記供給路Ａが、前記旋回スクロールに形成された通路と、前記固定スクロールの前記ラップ側鏡板面に形成された凹部から構成され、前記通路の一方の開口端が旋回運動にあわせて周期的に前記凹部に開口することを特徴とする請求項２６から請求項２８のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項３０】
前記作動流体として二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項１から請求項２９のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010070790.tif 000029
【図２】
2010070790.tif 000030
【図３】
2010070790.tif 000031
【図４】
2010070790.tif 000032
【図５】
2010070790.tif 000033
【図６】
2010070790.tif 000034
【図７】
2010070790.tif 000035
【図８】
2010070790.tif 000036
【図９】
2010070790.tif 000037
【図１０】
2010070790.tif 000038
【図１１】
2010070790.tif 000039
【図１２】
2010070790.tif 000040
【図１３】
2010070790.tif 000041
【図１４】
2010070790.tif 000042
【図１５】
2010070790.tif 000043
【図１６】
2010070790.tif 000044
【図１７】
2010070790.tif 000045
【図１８】
2010070790.tif 000046
【図１９】
2010070790.tif 000047
【図２０】
2010070790.tif 000048
【図２１】
2010070790.tif 000049
【図２２】
2010070790.tif 000050
【図２３】
2010070790.tif 000051
【図２４】
2010070790.tif 000052
【図２５】
2010070790.tif 000053
【図２６】
2010070790.tif 000054
【国際調査報告】
2010070790.tif 000055
2010070790.tif 000056
2010070790.tif 000057
2010070790.tif 000058