(57)【要約】【課題】旋回スクロールと固定スクロールのスラスト面を有効活用して旋回凹部と固定凹部を設けることで旋回スクロールの大径化を抑えながら、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減の両立を図ることができ、小型で高効率、高信頼性の圧縮機を提供すること。【解決手段】旋回スクロール９と固定スクロール６とのスラスト摺動面は、旋回スクロール９側の第一スラスト面９ｃと固定スクロール６側の第二スラスト面６ｃとが旋回摺動して形成され、第一スラスト面９ｃには少なくとも一つの旋回凹部９ｄが設けられ、第二スラスト面６ｃには少なくとも一つの固定凹部６ｄが設けられ、旋回スクロール９の旋回運動に伴い、旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄとの重なり範囲が変化する構成としたことを特徴とするスクロール圧縮機である。【選択図】図３
2018031292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールの一部をなす鏡板の一面に直立して形成された渦巻き状の固定スクロールラップと、旋回スクロールの支持円板上に直立する渦巻き状の旋回スクロールラップとを互いに噛み合わせて、両スクロール間に一対の圧縮室を形成し、前記旋回スクロールが前記固定スクロールに押し付けられながら、吸入側より吐出側に向けて連続移行して流体を圧縮すべく容積変化するスクロール圧縮機において、
前記旋回スクロールと前記固定スクロールとのスラスト摺動面は、前記旋回スクロール側の第一スラスト面と前記固定スクロール側の第二スラスト面とが旋回摺動して形成され、前記第一スラスト面には少なくとも一つの旋回凹部が設けられ、
前記第二スラスト面には少なくとも一つの固定凹部が設けられ、
前記旋回スクロールの旋回運動に伴い、前記旋回凹部と前記固定凹部との重なり範囲が変化する構成としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記旋回凹部または前記固定凹部のいずれか一方の内部に、高圧オイル、高圧ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とする前記請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは、下部にオイル溜りを有する密閉容器内に配されており、前記旋回スクロールには、前記オイル溜りの高圧オイルを導入する連通路が設けられており、前記連通路の下流端は、前記旋回凹部に対して開口している構成としたことを特徴とする前記請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記旋回スクロールの前記旋回スクロールラップと反対側には背圧室が形成されており、前記旋回凹部または前記固定凹部のいずれか一方の内部に、前記背圧室のオイル、ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とする前記請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記旋回凹部または前記固定凹部の少なくともいずれか一方の内部に、低圧オイル、低圧ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とする前記請求項１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、空調機、冷凍機、ブロワ、給湯機等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鏡板上に渦巻きラップを形成した固定スクロールと旋回スクロールをかみ合わせ複数の圧縮室を形成し、旋回スクロール背面に形成された背圧室に一定圧を印加することで固定スクロールラップ上面と旋回スクロール支持円板面とがスラスト摺動し、旋回スクロールに偏心部を有するクランク軸を連結させ、オルダムリングを用いて自転を防止し旋回運動をさせることで、中心に向かって容積を減少させながら圧縮を行っていくスクロール圧縮機において、昨今のインバータ制御化により、運転周波数や温度、圧力などの運転条件は、季節や設置環境等の変化に伴って様々に変わり、その結果、旋回スクロールを固定スクロールに押し付けるスラスト力も大きく変化する。
【０００３】
図８において、旋回スクロール１０１は、鏡板のスラスト面１０２を境としたクランク軸方向Ａの圧力差で生じる総スラスト力Ｆによって固定スクロール１０３に押し付けられると同時に、クランク軸方向と直角な径方向圧力差が主な要因として生じるモーメント、いわゆる転覆モーメントＭによって、旋回スクロール１０１の偏心方向Ｂを概ね軸として回転しようとする。
【０００４】
この転覆モーメントが作用する結果、その作用方向と直角方向の鏡板スラスト面１０２最外周部の二点でスラスト力が支持される。すなわち、それぞれの支持点でのスラスト力を支持スラスト力Ｆ１、Ｆ２と定義し、転覆モーメント回転軸からの距離をそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２、Ｍ＝Ｆ１×Ｌ１−Ｆ２×Ｌ２の関係が成立する。
【０００５】
低圧縮比の運転条件では、総スラスト力Ｆが特に小さく、支持スラスト力Ｆ１、Ｆ２のいずれかの小さい方の値、すなわち、最小スラスト力が負になると、旋回スクロール１０１が固定スクロール１０３から離反してしまい、その結果圧縮室シール部の隙間が拡大し、大幅な体積効率と圧縮効率の低下が生じ、最悪の場合、局所的な異常磨耗も併発する可能性がある。
【０００６】
一方、高圧縮比の運転条件では、総スラスト力Ｆが大きくなって旋回スクロール１０１を固定スクロール１０３に強く押し付けるため、スラスト面１０２での摺動損失が比較的大きくなり、機械効率が悪化する傾向にあり、スラスト面１０２の摺動状態悪化を誘発することもある。
【０００７】
したがって、圧縮機の運転範囲のなかで、幅広く高い効率と信頼性を実現できるように総スラスト力Ｆと最小スラスト力の二つのスラスト力を最適に設計する必要があり、旋回スクロール１０１の背圧を適正な値に設定することで、低圧縮比条件での旋回スクロール１０１の離反防止と高圧縮比条件での摺動損失低減の両立を図る方法が一般的に用いられる。
【０００８】
さらに、クランク軸が一回転する間にも総スラスト力Ｆおよび最小スラスト力は変動し、一回転のうちで最小スラスト力が極小となるクランク角で旋回スクロール１０１が最も離反しやすいことから、一回転あたりの総スラスト力Ｆと最小スラスト力の変動をコントロールする方法も考案されている。
【０００９】
図９に示す、特許文献１に記載された従来の構成では、旋回スクロール２０１の中心から偏心し、高圧オイルが導入された油溝２０２を設ける構成とすることにより、転覆モーメントＭが所定値以上になるクランク角領域で、転覆モーメントＭを軽減する転覆防止モーメントを発生させて最小スラスト力を増加させ、最低限の総スラスト力Ｆで旋回スクロール２０１の離反防止とスラスト面の摺動損失低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７４９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、スラスト面の外周部付近に油溝を設ける必要があるため、いかなるクランク角でも油溝が背圧室または圧縮室に連通しないように構成しようとすると、旋回スクロール鏡板の外径を比較的大きく設計せざるを得ず、圧縮機が大型化してしまうという課題を有していた。
【００１２】
また、旋回スクロール鏡板の外径を拡大した結果、スラスト面の摺動面積が増加して摺動損失が増大し、機械効率が低下するという課題も有していた。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、旋回スクロールと固定スクロールのスラスト面を有効活用して旋回スクロールの大径化を抑えながら、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減の両立を図ることで、小型で高効率、かつ、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、固定スクロールの一部をなす鏡板の一面に直立して形成された渦巻き状の固定スクロールラップと、旋回スクロールの支持円板上に直立する渦巻き状の旋回スクロールラップとを互いに噛み合わせて、両スクロール間に一対の圧縮室を形成し、前記旋回スクロールが前記固定スクロールに押し付けられながら、吸入側より吐出側に向けて連続移行して流体を圧縮すべく容積変化するスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとのスラスト摺動面は、前記旋回スクロール側の第一スラスト面と前記固定スクロール側の第二スラスト面とが旋回摺動して形成され、前記第一スラスト面には少なくとも一つの旋回凹部が設けられ、前記第二スラスト面には少なくとも一つの固定凹部が設けられ、前記旋回スクロールの旋回運動に伴い、前記旋回凹部と前記固定凹部との重なり範囲が変化する構成としたことを特徴とするものである。
【００１５】
これによって、旋回凹部と固定凹部の重なり範囲が最大のクランク角では、旋回凹部と固定凹部とで形成される旋回スクロールの受圧部面積が最小になり、また、重なり範囲が最小のクランク角では受圧部面積が最大になることで、両凹部の内部圧力によって旋回スクロールに加わる荷重を、クランク角一回転中に動的に変化させることができるため、一回転中の任意のクランク角での総スラスト力と最小スラスト力を自由に設定することができる。
【００１６】
その結果、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減を両立した、幅広い運転範囲で高効率化と高信頼性化を実現可能であることに加え、旋回凹部と固定凹部を任意の形状で設計し、スラスト面の自由な場所にコンパクトに設けることができるため、スラスト面を有効活用して旋回スクロールの大径化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、旋回スクロールと固定スクロールのスラスト面を有効活用して旋回スクロールの大径化を抑えながら、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減の両立を図ることで、小型で高効率、かつ、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における圧縮機構の圧縮工程を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における圧縮機構の圧縮工程を示す他の図
【図４】本発明の実施の形態１における圧縮機構の縦断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の他の圧縮機構の縦断面図
【図６】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の他の圧縮機構を示す図
【図７】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の他の圧縮機構を示す図
【図８】従来の圧縮機における圧縮機構を示す図
【図９】従来の圧縮機における他の圧縮機構を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、固定スクロールの一部をなす鏡板の一面に直立して形成された渦巻き状の固定スクロールラップと、旋回スクロールの支持円板上に直立する渦巻き状の旋回スクロールラップとを互いに噛み合わせて、両スクロール間に一対の圧縮室を形成し、前記旋回スクロールが前記固定スクロールに押し付けられながら、吸入側より吐出側に向けて連続移行して流体を圧縮すべく容積変化するスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとのスラスト摺動面は、前記旋回スクロール側の第一スラスト面と前記固定スクロール側の第二スラスト面とが旋回摺動して形成され、前記第一スラスト面には少なくとも一つの旋回凹部が設けられ、前記第二スラスト面には少なくとも一つの固定凹部が設けられ、前記旋回スクロールの旋回運動に伴い、前記旋回凹部と前記固定凹部との重なり範囲が変化する構成としたことを特徴とするスクロール圧縮機である。
【００２０】
これにより、それらの重なり範囲が最大のクランク角では旋回凹部と固定凹部とで形成される旋回スクロールの受圧部面積が最小になり、また、重なり範囲が最小のクランク角では受圧部面積が最大になることで、両凹部の内部圧力によって旋回スクロールに加わる荷重をクランク角一回転中に動的に変化させることができるため、一回転中の任意のクランク角での総スラスト力と最小スラスト力を自由に設定することができる。
【００２１】
その結果、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減を両立した、幅広い運転範囲で高効率化と高信頼性化を実現可能であることに加え、旋回凹部と固定凹部を任意の形状で設計し、スラスト面の自由な場所にコンパクトに設けることができるため、スラスト面を有効活用して旋回スクロールの大径化を抑えることができる。
【００２２】
第２の発明は、特に、第１の発明のスクロール圧縮機において、前記旋回凹部または前記固定凹部のいずれか一方の内部に、高圧オイル、高圧ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、旋回凹部と固定凹部とで形成される旋回スクロールの受圧部面積の一回転あたりの変化に伴う旋回スクロールに加わる荷重の変化量を最大限に確保することができるため、総スラスト力と最小スラスト力の設計自由度が高くなり、より広い圧縮機運転範囲や圧縮機構部の設計寸法に対応することが可能である。
【００２４】
また、高圧雰囲気の旋回凹部と固定凹部により、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力を打ち消す向きに荷重が加わるため、総スラスト力が比較的小さくなり、スラ
スト面の摺動損失低減による高効率化を実現しやすい。
【００２５】
第３の発明は、特に、第２の発明のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは、下部にオイル溜りを有する密閉容器内に配されており、前記旋回スクロールには、前記オイル溜りの高圧オイルを導入する連通路が設けられており、前記連通路の下流端は、前記旋回凹部に対して開口している構成としたことを特徴とするものである。
【００２６】
これにより、旋回凹部と固定凹部の内部空間をオイルで満たしてスラスト面にオイルを常に供給することができるため、スラスト面の潤滑状態の改善と、スラスト面と圧縮室との間のシール性確保によって高効率化と高信頼性化が可能である。
【００２７】
第４の発明は、特に、第１の発明のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの前記旋回スクロールラップと反対側には背圧室が形成されており、前記旋回凹部または前記固定凹部のいずれか一方の内部に、前記背圧室のオイル、ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とするものである。
【００２８】
これにより、背圧室から旋回凹部または固定凹部への導入通路を設けることなく、または、簡単な導入通路を設けるだけで構成することができ、加工工数低減によって低コスト化を実現することが可能である。
【００２９】
第５の発明は、特に、第１の発明のスクロール圧縮機において、前記旋回凹部または前記固定凹部の少なくともいずれか一方の内部に、低圧オイル、低圧ガスのうち少なくともいずれか一方が導入される構成としたことを特徴とするものである。
【００３０】
これにより、低圧雰囲気の旋回凹部と固定凹部によって旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける向きにさらに荷重が加わるため、最小スラスト力を比較的大きく確保することができ、旋回スクロールの離反を抑制して高効率化と高信頼性化を実現可能である。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【００３３】
図１において、密閉容器１の内部全体は吐出管２に連通する吐出圧力雰囲気となり、その中央部に電動機３、上部に圧縮機構が配置され、電動機３の回転子３ａに固定されたクランク軸４の一端を支承する圧縮機構の本体フレーム５が密閉容器１に固定されており、その本体フレーム５に固定スクロール６が取り付けられている。
【００３４】
クランク軸４に設けられた主軸方向の油通路７は、その一端が給油ポンプ装置８に通じ、他端が最終的に旋回スクロール９の偏心軸受１０に通じている。固定スクロール６と噛み合って圧縮室１１を形成する旋回スクロール９は、渦巻き状の旋回スクロールラップ９ａと偏心軸受１０とを直立させたラップ支持円板９ｂとからなり、固定スクロール６と本体フレーム５との間に配置されている。
【００３５】
固定スクロール６は、鏡板６ａと渦巻き状の固定スクロールラップ６ｂとからなり、固定スクロールラップ６ｂの中央部に吐出口１２、外周部に吸入口１３が配置されている。
【００３６】
クランク軸４の主軸１４から偏心してクランク軸４の上端部に配置された偏心軸１５は
、旋回スクロール９の偏心軸受１０と係合摺動すべく構成されている。
【００３７】
主軸１４は、本体フレーム５の主軸受１６と係合摺動し、本体フレーム５には、主軸受１６と同心の環状シール部材１７が遊合状態で装着されており、その環状シール部材１７は、その内側の概ね吐出圧力雰囲気の背面室１８と外側の中間圧力雰囲気の背圧室１９とを仕切っている。
【００３８】
給油ポンプ装置８によって吸い上げられたオイルは、クランク軸４の油通路７を通り旋回スクロール９と偏心軸１５との間に形成された内部空間２０へ導かれ、一方は旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂの背面に設けられた絞り部２１を経由して固定スクロール６と本体フレーム５とによって囲まれて形成される背圧室１９へと通じ、背圧調整弁２２、オイル供給通路２２ａを通って圧縮室１１へと導かれる。
【００３９】
背圧調整弁２２は、吸入圧力よりも高めの中間圧力を維持して旋回スクロール９を固定スクロール６に押さえつける機能を持ち、旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂと固定スクロールラップ６ｂ上面および鏡板６ａとでスラスト軸受２３を形成する。もう一方は偏心軸受１０、背面室１８、主軸受１６を通り圧縮機構外部へ排出される。
【００４０】
吐出口１２の出口側を開閉する逆止弁装置２４が固定スクロール６の鏡板６ａの反ラップ側平面上に取り付けられており、その逆止弁装置２４は薄鋼板製のリード弁２４ａと弁押さえ２４ｂとからなる。
【００４１】
クランク軸４の下端は密閉容器１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受け２５により軸受けされ、安定に回転することができる。副軸受け２５はジャーナル軸受け構成となっており、給油ポンプ装置８によって吸い上げられたオイルの一部が副軸受け２５へと供給される。
【００４２】
圧縮機構にて圧縮されたガスは、逆止弁装置２４下流側の吐出室２６から圧縮機構外周部付近に設けられた下向きガス流路２７を通り、図示された点線矢印のごとく回転子３ａ上部へと導かれる。
【００４３】
ここで主軸受１６などを潤滑後排出されたオイルと合流し、回転子３ａ内部に設けられた回転子通路３ｂを通って回転子３ａ下部へと到達後、ガスとオイルの混合流が遠心力によって固定子３ｃの下部コイルエンドに衝突し、気液分離される。気液分離後のガスは固定子３ｃ外周に設けられた固定子通路３ｄを通って、仕切り部材２８で回転子３ａ上部の空間と仕切られた固定子３ｃ上部の空間へと導かれ、圧縮機構に設けられた図示されていない上向きガス流路を通って圧縮機構上側空間へ到達後、吐出管２から密閉容器１外部へと吐出される。
【００４４】
図２および図３は、圧縮機構におけるクランク角９０度毎の圧縮工程を説明する図であり、図２は、固定スクロール６と旋回スクロール９との組合せの正面図、図３は、圧縮機構の拡大断面図である。旋回スクロールラップ９ａの外壁と固定スクロールラップ６ｂの内壁とで形成される第一圧縮室１１ａが吸入ガスを閉じ込んだ瞬間を示す図２（ａ）および図３（ａ）から図２および図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に圧縮が進む。
【００４５】
スラスト軸受２３は、軸方向のスラスト力によって、旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂの第一スラスト面９ｃが固定スクロールラップ６ｂ上面および鏡板６ａで構成される第二スラスト面６ｃに押し付けられて形成され、第一スラスト面９ｃには旋回凹部９ｄが設けられ、第二スラスト面６ｃには固定凹部６ｄが設けられている。図２において、旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂの外周と旋回凹部９ｄは二点鎖線で示す。
【００４６】
旋回凹部９ｄは、旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂに設けた連通路２９により、高圧オイルで満たされた内部空間２０と常に連通しており、固定凹部６ｄと断続的に重なることにより、旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄの内部は概ね高圧オイルで満たされている。また、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄは、圧縮室１１や背圧室１９と連通することはない。
【００４７】
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４８】
幅広い圧縮機の運転範囲の中でも、特に低圧縮比の運転条件では、最小スラスト力が負になると旋回スクロール９が固定スクロール６から離反してしまい、その結果、圧縮室１１のシール部の隙間が拡大し、大幅な体積効率と圧縮効率の低下が生じ、最悪の場合、局所的な異常磨耗も併発する可能性がある。
【００４９】
一方、高圧縮比の運転条件では、総スラスト力が大きくなって旋回スクロール９を固定スクロール６に強く押し付けるため、第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃでの摺動損失が比較的大きくなり、機械効率が悪化する傾向にあり、第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃの摺動状態悪化を誘発することもある。
【００５０】
したがって、幅広い運転範囲で高い効率と信頼性を実現できるように総スラスト力と最小スラスト力の二つのスラスト力を最適に設計する必要があり、背圧室１９の圧力を適正な値に設定することで、低圧縮比条件での旋回スクロール９の離反防止と高圧縮比条件での第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃでの摺動損失低減の両立を図る方法が一般的に用いられる。
【００５１】
さらに、クランク軸４が一回転する間にも、圧縮室１１の圧力変動に伴って総スラスト力および最小スラスト力は変動するため、総スラスト力と最小スラスト力の変動を適切にコントロールすることが圧縮機の高効率化と高信頼性化のポイントとなる。本実施の形態１の構成は、この総スラスト力と最小スラスト力の変動をコントロールする方法の一例である。
【００５２】
図２に示すとおり、旋回凹部９ｄは、固定凹部６ｄに対して重なったり離れたりしながら旋回運動を繰り返し、その結果、クランク軸４が一回転する間に、重なり合う旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄの第一スラスト面９ｃへの投影面積、すなわち旋回スクロール９の受圧面積が変動することになる。したがって、運転条件によって概ね決定される圧縮室１１の圧力変動と、本実施の形態１の構成による固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄの受圧面変動との重ね合わせによってスラスト力が変動する。
【００５３】
本発明は、任意の形状と位置に設計されるとともに所定の圧力に設定された旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄの重なり範囲の変動により、スラスト力を任意の変動値に設定することができ、最低限の最小スラスト力維持しながら総スラスト力を低減させて、低圧縮比条件での転覆防止と高圧縮比条件での第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃでの低摺動損失を両立して、高効率で高信頼性の圧縮機を実現することが可能である。
【００５４】
また、旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄを任意の形状で設計し、第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃの自由な場所にコンパクトに設けることができるため、第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃを有効活用して旋回スクロール９の大径化を抑えることができる。
【００５５】
本実施の形態１では、旋回凹部９ｄと内部空間２０とを連通させており、旋回凹部９ｄの内部と、旋回凹部９ｄに断続的に連通する固定凹部６ｄの内部とが高圧オイルで満たさ
れ、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄで形成される旋回スクロール９の受圧面積の変動に伴うスラスト力の変動量を大きく確保することができるため、総スラスト力と最小スラスト力の設計自由度が高くなり、より広い圧縮機運転範囲や圧縮機構部の設計寸法に対応することが可能である。
【００５６】
また、高圧雰囲気の固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄによって旋回スクロール９を固定スクロール６から引き離す向きに荷重が加わりやすいため、総スラスト力が比較的小さくなり、第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃの摺動損失低減による高効率化を実現しやすい。
【００５７】
加えて、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄの内部をオイルで満たして第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃにオイルを常に供給することができるため、潤滑状態の改善と圧縮室１１のシール性確保によって高効率化と高信頼性化が可能である。
【００５８】
なお、旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄは、必ずしも完全に重なったり離れたりする必要はなく、必要とする総スラスト力および最小スラスト力と、構成可能な場所を勘案して設計すればよい。
【００５９】
また、図４に示す圧縮機構の縦断面図においては、固定凹部６ｄは、固定スクロール６に設けた連通路２９により、吐出室２６と常に連通し、分離される前のオイルを多く含んだ吐出ガスが旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄに導入される構成となっている。
【００６０】
この構成は、連通路２９の加工が比較的容易であるため、より低コストで高効率、高信頼性の圧縮機を実現することができる。
【００６１】
第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃでのオイル潤滑と圧縮室１１のシール性確保を重視して、吐出室２６内のオイルを選択的に連通路２９に導く構成としてもよい。一例として、連通路２９の吐出室２６側にザグリを設けてオイルトラップとする方法が挙げられる。
【００６２】
なお、連通路２９は必ずしも吐出室２６に開口する必要はなく、吐出管２から密閉容器１外部へ吐出される直前の吐出ガス雰囲気の圧縮機構上側空間３０に開口していても、加工性が容易であることに変わりはない。
【００６３】
また、図５に示す圧縮機構の縦断面図においては、旋回凹部９ｄは、旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂに設けた連通路２９により、中間圧力のオイルで満たされた背圧室１９と常に連通しており、旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄの内部は概ね中間圧オイルで満たされている。
【００６４】
この構成は、連通路２９の加工が比較的容易であるため、より低コストで高効率、高信頼性の圧縮機を実現することができる。
【００６５】
加えて、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄの内部をオイルで満たして第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃにオイルを常に供給することができるため、潤滑状態の改善と圧縮室１１のシール性確保によって高効率化と高信頼性化が可能である。
【００６６】
また、図６に示す圧縮機構の正面図においては、背圧調整弁２２を背圧室１９に常に開口させて背圧室１９の圧力を安定させることを目的として背圧調整弁２２の入口にはザグリ２２ｂが設けられ、固定凹部６ｄは連通路２９により、ザグリ２２ｂと常に連通しているため、背圧室１９の中間圧オイルが旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄに導入される構成とな
っている。
【００６７】
この構成は、連通路２９の加工が特に容易であり、図６のような連通路２９を設ける構成だけではなく、固定凹部６ｄとザグリ２２ｂが重なる設計や、固定凹部６ｄが旋回スクロール９のラップ支持円板９ｂの最外周よりも外側の背圧室１９に臨むクランク角を持つような設計を行えば、連通路２９を加工する必要がなくなるため、より一層低コストで高効率、高信頼性の圧縮機を実現することができる。
【００６８】
加えて、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄの内部をオイルで満たして第一スラスト面９ｃ、第二スラスト面６ｃにオイルを常に供給することができるため、潤滑状態の改善と圧縮室１１のシール性確保によって高効率化と高信頼性化が可能である。
【００６９】
また、図７に示す圧縮機構の正面図においては、固定凹部６ｄは、固定スクロール６に設けた連通路２９により、吸入口１３と圧縮室１１との間に位置する常に吸入圧力の吸入室３１と常に連通し、低圧の吸入ガスが旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄに導入される構成となっている。
【００７０】
この構成も連通路２９の加工が比較的容易であるか、固定凹部６ｄと吸入室３１が重なる設計によって連通路２９が不要な構成とすることができ、より低コストで高効率、高信頼性の圧縮機を実現することができる。
【００７１】
また、低圧雰囲気の旋回凹部９ｄと固定凹部６ｄによって旋回スクロール９を固定スクロール６に押し付ける向きに荷重が加わりやすいため、圧力変動幅が大きく、旋回スクロール９が固定スクロール６から離反しやすい二酸化炭素等の比較的高圧の冷媒を用いた圧縮機においても最小スラスト力を十分に確保することができ、より効果的に高効率化と高信頼性化を実現可能である。
【００７２】
なお、固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄに吸入圧力のオイルを満たせば、スラスト軸受２３での潤滑状態の改善と圧縮室１１のシール性確保によって高効率化と高信頼性化が可能であり、密閉容器１内部が吸入圧力雰囲気の低圧型スクロール圧縮機にて密閉容器１下部のオイルを固定凹部６ｄ、旋回凹部９ｄに導入する構成を用いれば実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、旋回スクロールと固定スクロールのスラスト面を有効活用して旋回スクロールの大径化を抑えながら、旋回スクロール離反防止と総スラスト力低減の両立を図ることで、小型で高効率、かつ、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供できるため、ＨＦＣ系冷媒やＨＣＦＣ系冷媒、ＨＦＯ系冷媒を用いたエアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機のほかに、自然冷媒の二酸化炭素を用いたエアーコンディショナーやヒートポンプ式給湯機などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１  密閉容器
６  固定スクロール
６ａ  鏡板
６ｂ  固定スクロールラップ
６ｃ  第二スラスト面
６ｄ  固定凹部
９  旋回スクロール
９ａ  旋回スクロールラップ
９ｂ  ラップ支持円板
９ｃ  第一スラスト面
９ｄ  旋回凹部
１１  圧縮室
１９  背圧室
２３  スラスト軸受
２９  連通路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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