(57)【要約】【課題】高効率で信頼性の高い圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮部は、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともにハウジングに固定されて内設される固定スクロールと、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに該壁体が固定スクロールの壁体と噛み合った状態で固定スクロールと正対して、公転旋回可能にハウジング内に支持された旋回スクロールと、を備え、固定スクロールは、潤滑油分離部の内部にある潤滑油を圧縮部の内部へと供給する第一の通路を備え、旋回スクロールは、圧縮部の内部へと導入された潤滑油を圧縮部の外部へと排出する第二の通路を備える。【選択図】図１
2019100201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉型のケーシングと、前記ケーシング内に、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸を回転可能に支持する軸受部と、該回転軸の自転運動を公転運動に変換する変換機構を介して該回転軸と接続されるとともに該回転軸の回転力により作動して流体を圧縮する圧縮部と、該圧縮部の後流に設けられ該圧縮部により圧縮されて該圧縮部の外部へと吐出された圧縮流体中に含有する潤滑油を分離する潤滑油分離部とを有しており、
前記圧縮部は、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに前記ハウジングに固定されて内設される固定スクロールと、
壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに該壁体が前記固定スクロールの前記壁体と噛み合った状態で前記固定スクロールと正対して、公転旋回可能に前記ハウジング内に支持された旋回スクロールと、を備え、
前記固定スクロールは、前記潤滑油分離部の内部にある潤滑油を前記圧縮部の内部へと供給する第一の通路を備え、
前記旋回スクロールは、前記圧縮部の内部へと導入された潤滑油を前記圧縮部の外部へと排出する第二の通路を備えるスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記端板の平面視にて、前記壁体により挟まれて形成された圧縮室が前記圧縮部の作動時に前記壁体に沿って軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって移動するとき、
移動により前記圧縮室が描く軌跡の包絡線に囲まれた領域である渦巻状領域に対して、前記第一の通路と前記第二の通路の双方が開口している請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記圧縮部の作動時に前記軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって前記渦巻状領域内を移動する前記流体の移動を、上流側から下流側への流れとした際、
前記第一の通路の圧縮部内部側の開口が、前記第二の通路の圧縮部内部側の開口よりも前記流れの上流側に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記第一の通路及び前記第二の通路の圧縮部内部側の開口のうちの一方又は双方が、前記端板上に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、
前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、
前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記圧縮部の作動によって前記圧縮室が移動することにより、前記圧縮室のうちのある一つの圧縮室に対し、前記第一の通路と第二の通路の双方が同時に通じることが可能となる位置に、前記第一の通路と第二の通路の圧縮部内部側の開口が設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記端板における前記壁体が立設される側の面のうち、相対するもう一方の端板に向かって突出している領域である端板突出領域と、該端板突出領域の境界に沿って延在する段差部とを、前記端板上に有し、
前記第二の通路の圧縮部内部側の開口が、前記段差部の付近かつ前記端板突出領域の外に設けられている請求項５から請求項７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、スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉型のハウジング内にスクロール式の圧縮機構を有するスクロール圧縮機が知られている。スクロール式の圧縮機構は、端板の一側面に渦巻状の壁体であるラップを立設した固定スクロールと、同じく端板の一側面に固定スクロールのラップと実質的に同一形状のラップを立設した旋回スクロールとを互いに噛み合わせた機構である。密閉型のハウジング内にこの機構を設け、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで、各スクロールのラップ壁体、および端板間に形成される三日月状圧縮室の容積を漸次減少させ、圧縮室内の流体を圧縮することができる。
【０００３】
このような圧縮機の一例として、例えば特許文献１には、圧縮室に残留する潤滑油を圧縮機構の外部に排出する通路を設けた構成が開示されている。上記文献の圧縮機では、この排出された潤滑油を、軸受部や自転運動を公転運動に変換する機構などの圧縮機作動時に摩擦の発生する種々の摺動箇所に誘導している。圧縮機を作動させる上で、上記のような軸受部や上記変換機構の周辺（以下メカ部）は、特に潤滑が必要な部分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、メカ部だけではなくスクロール式の圧縮機構そのものも摺動箇所を多く持つ。このため、圧縮機構の内部にも潤滑油が十分に存在すれば、摩擦抵抗の低減による効率向上だけでなく、信頼性の向上にもつながる。その上、シール性の向上等の圧縮性能の向上にも貢献する。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された圧縮機では以下の問題が生じていた。即ち、当該圧縮機では圧縮機構の内部の潤滑油を圧縮機構の外部にあるメカ部に排出することとなるため、圧縮機構の内部の潤滑油が相対的に減少する。そのため、圧縮機構の信頼性の低下や圧縮効率の低下を招く場合があった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、高効率で信頼性の高い圧縮機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用している。
即ち、密閉型のケーシングと、前記ケーシング内に、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に回転力を与える電動機と、該回転軸を回転可能に支持する軸受部と、該回転軸の自転運動を公転運動に変換する変換機構を介して該回転軸と接続されるとともに該回転軸の回転力により作動して流体を圧縮する圧縮部と、該圧縮部の外部に設けられ該圧縮部により圧縮されて該圧縮部の外部へと吐出された圧縮流体中に含有する潤滑油を分離する潤滑油分離部とを有しており、前記圧縮部は、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに前記ハウジングに固定されて内設される固定スクロールと、前記壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに該壁体が前記固定スクロールの前記壁体と噛み合った状態で前記固定スクロールと正対して、公転旋回可能に前記ハウジング内に支持された旋回スクロールと、を備え、前記固定スクロールは、前記潤滑油分離部の内部で分離された潤滑油を前記圧縮部の内部へと供給する第一の通路を備え、前記旋回スクロールは、前記圧縮部の内部へと導入された潤滑油を前記圧縮部の外部へと排出する第二の通路を備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、スクロール式圧縮機構の潤滑性及びシール性を向上させた上で、メカ部の潤滑性を高めることができる。より具体的には、油分離機で分離した潤滑油を直接圧縮室へ導入することにより、圧縮室内のシール性の向上及び摺動の改善を実現させることで、高効率の圧縮仕事を得るとともに、かつ、潤滑油をメカ部、すなわち圧縮室外の駆動部、受圧部などの摺動部へ直接排出することで高信頼性を得ることができる。
【００１０】
また、上記の圧縮機は、前記端板の平面視にて、前記壁体により挟まれて形成された圧縮室が前記圧縮部の作動時に前記壁体に沿って軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって移動するとき、移動により前記圧縮室が描く軌跡の包絡線に囲まれた領域である渦巻状領域に対して、前記第一の通路と前記第二の通路の双方が開口しいてもよい。
【００１１】
この構成によれば、圧縮機構作動時に形成されて移動しつつ漸次収縮する、ある一つの圧縮室内部への潤滑油の供給と、その圧縮室内部からの潤滑油の排出の双方を行うことができる。これにより、圧縮機構のうち特に圧縮室を形成する領域に効率的に潤滑油を供給できる上、上記の圧縮流路を単位とした潤滑油の供給及び排出量を適正化することができる。
【００１２】
また、上記の圧縮機は、前記圧縮部の作動時に前記軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって前記渦巻状領域内を移動する前記流体の移動を、上流側から下流側への流れとした際、前記第一の通路の圧縮部内部側の開口が、前記第二の通路の圧縮部内部側の開口よりも前記流れの上流側に設けられていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、第一の通路から導入された潤滑油は、圧縮機構の作動によって生ずる作動流体の渦巻き状の流れに逆らうことなく圧縮機構を潤滑させながら移動した後に、第二の通路から排出されることとなる。このため、特段の付加的な手段を用いずとも、潤滑油の供給と排出の双方を円滑なものとすることができる。
【００１４】
また、上記の圧縮機は、前記第一の通路及び前記第二の通路の圧縮部内部側の開口のうちの一方又は双方が、前記端板上に設けられていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、スクロール圧縮機構の中でもより潤滑が必要な部分である、壁体（ラップ部）の歯先面とスクロール端板との摺動面と同一面上に開口を設けることとなる。これにより、潤滑油の移動経路がこの摺動面上に形成されることとなるため、該摺動面の潤滑が促進され、又は潤滑油の供給、移動、排出をより円滑なものとすることができる。
【００１６】
また、上記の圧縮機は、前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、圧縮機構の作動により、旋回スクロールの公転に伴い圧縮室が縮小しても、第一の通路の連続開口時間を長期化することができ、圧縮室への潤滑油の供給をより円滑なものとすることができる。
また、この構成によれば、壁体の付近や壁体上にも潤滑油の移動経路が形成される。これにより、壁体同士の接触箇所における潤滑の促進およびシール性が向上される。
【００１８】
また、上記の圧縮機は、前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、圧縮機構の作動により、旋回スクロールの公転に伴い圧縮室が縮小しても、第二の通路の連続開口時間を長期化することができ、圧縮室からの潤滑油の排出及びメカ部への潤滑油の供給をより円滑なものとすることができる。
【００２０】
また、上記の圧縮機は、前記圧縮部の作動によって前記圧縮室が移動することにより、前記圧縮室のうちのある一つの圧縮室に対し、前記第一の通路と第二の通路の双方が同時に通じることが可能となる位置に、前記第一の通路と第二の通路の圧縮部内部側の開口が設けられていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、圧縮室への潤滑油の供給と圧縮室からの潤滑油の排出の双方を同時に行う時間をとることができるため、圧縮機構内部に存在する潤滑油の総量の変動が緩和される。このため、圧縮機構内部にある潤滑油の過多又は過少状態を回避することができる。
【００２２】
また、上記の圧縮機は、前記端板における前記壁体が立設される側の面のうち、相対するもう一方の端板に向かって突出している領域である端板突出領域と、該端板突出領域の境界に沿って延在する段差部とを、前記端板上に有し、前記第二の通路の圧縮部内部側の開口が、前記段差部の付近かつ前記端板突出領域の外に設けられていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、段差部付近に第二の通路の開口を設けることとなる。スクロールの径方向と周方向だけでなく、軸線方向にも圧縮可能としたスクロール式の圧縮機構中で、該段差部は、より潤滑油が偏在しやすく、かつ、シールが必要な部分である。これにより、第一の開口を設けたことによって一層潤滑油が豊富となった段差部から潤滑油を排出可能となるため、潤滑油の排出およびメカ部への潤滑油への供給をより円滑なものとすることができる。また、第一の開口が設けられているために段差部へより多くの潤滑油が移動するため、該段差部の潤滑性とシール性も確保される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の圧縮機によれば、高効率で信頼性が高い運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る圧縮機のＡ−Ａ面の断面図であって、固定スクロールのみを示すものである。
【図３】本発明の第一実施形態に係る圧縮機のＡ−Ａ面の断面図であって、潤滑油排出口を書き加えた図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る圧縮機のＡ−Ａ面の断面図であって、図３の状態から旋回スクロールを約１／６周旋回させた図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る圧縮機のＡ−Ａ面の断面図であって、図４の状態から旋回スクロールをさらに約１／６周旋回させた図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る圧縮機のＡ−Ａ面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す実施形態の圧縮機１００は、例えば冷凍装置の冷媒回路に接続され、冷媒ガスを圧縮するのに用いられる。
【００２７】
圧縮機１００は、ケーシング１と、ケーシング１の内部に収容された、駆動部２と圧縮機構３０とオイルセパレータとを有している。ケーシング１は、圧縮機１００の外形をなしており、作動流体の吸入箇所と吐出箇所を除く内部の諸機構を密閉して収容している。ケーシング１は略円柱形であり、円柱形の中心軸延伸方向に長く、駆動部２と圧縮機構３０とオイルセパレータとをこの順にかつ上記方向に直列に配置して収容している。
【００２８】
駆動部２は、メカ部５と電動機６とからなる。
メカ部５は、回転軸７と、軸受部８と、回転軸７の回転軸線Ｏ１回りの自転運動を公転運動に変換する変換機構９とからなる。メカ部５は、変換機構９によって圧縮機構３０に接続されており、回転軸７の自転運動を変換機構９で公転運動に変換し圧縮機構３０に伝達する。
電動機６は、軸受部８により回転軸線Ｏ１回りに自転可能に支持された回転軸７に対して、回転力を与える。電動機６は、ロータコア１１とステータコア１２から成る。ロータコア１１は、回転軸７の中央部に回転方向（周方向）に取り囲むようにして固定され、回転軸線Ｏ１を同一の中心軸を持つ略円筒形をなしている。ステータコア１２は、ロータコア１１を外周側から周方向に取り囲むようにしてケーシング内壁面に固定されており、同じく回転軸線Ｏ１を中心軸に持つ略円筒形をなしている。電動機６は電源に接続されており、電力を回転力に変換することで、回転軸７を回転軸線Ｏ１回りに自転させる。
【００２９】
変換機構９は、偏心部１３と、ドライブブッシュ１４と、を有している。
偏心部１３は、回転軸７の圧縮機構３０側の終端に固定された円柱形の部材である。偏心部１３の中心軸の延伸方向は、回転軸７の回転軸線Ｏ１と平行であり、偏心軸線と回転軸線Ｏ１とは有限の距離が設けられているため、回転軸７の回転に伴い、偏心部１３は回転軸線Ｏ１回りに回転する。
ドライブブッシュ１４は、偏心部１３を取り囲むように偏心部１３に固定された略円柱形の部材であり、ドライブブッシュ１４の中心軸線が偏心軸線Ｏ２である。ドライブブッシュ１４は、偏心部１３と一体となって回転軸線Ｏ１回りに回転する
上述の通り、電動機６が回転軸７に与える回転力は、ドライブブッシュ１４の公転運動へと変換される。
【００３０】
以下、本発明の第一実施形態に係る圧縮部３０について図１、図３、図４を参照して詳細に説明する。
圧縮機構３０は、固定スクロール２１０Ａと旋回スクロール２１０Ｂとを有している。
固定スクロール２１０Ａは、固定端板２２０Ａと固定ラップ２３０Ａを有している。固定端板２２０Ａは円盤状の金属板であり、固定端板２２０Ａの一面に固定ラップ２３０Ａが固定されて設けられている。固定ラップ２３０Ａは、固定端板２２０Ａから垂直に立てられた壁体であり、直立方向の高さが一定である。また、固定端板２２０Ａの平面視にて、固定ラップ２３０Ａは、渦巻き状となるように設けられている。一例としてこの渦巻き形状は、固定端板２２０Ａの中心を中心とするインボリュート曲線をなしている。
【００３１】
旋回スクロール２１０Ｂは、旋回端板２２０Ｂと旋回ラップ２３０Ｂを有している。旋回端板２２０Ｂは円盤状の金属板であり、旋回端板２２０Ｂの一面に旋回ラップ２３０Ｂが固定されて設けられている。旋回ラップ２３０Ｂも、旋回端板２２０Ｂから垂直に立てられた壁体であり、直立方向の高さが一定である。この高さは、固定ラップ２３０Ａの高さと同じである。また、旋回端板２２０Ｂの平面視にて、旋回ラップ２３０Ｂは、渦巻き状となるように設けられている。一例としてこの渦巻き形状は、旋回端板２２０Ｂの中心を中心とするインボリュート曲線をなしている。
【００３２】
固定スクロール２１０Ａは、回転軸線Ｏ１と中心軸を共有するようにケーシング内壁面に固定されている。
旋回スクロール２１０Ｂは、固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが立設された面と旋回端板２２０Ｂの旋回ラップ２３０Ｂが立設された側の面とを互いに正対しつつ、互いの壁体の頂部であるラップ歯先面を互いの端板２２０に接した状態、つまり噛み合った状態で固定スクロール２１０Ａに対して公転可能に支持されている。このとき、旋回端板２２０Ｂは偏心軸線Ｏ２と中心軸を共有するように支持される。
【００３３】
旋回端板２２０Ｂの旋回ラップ２３０Ｂが立設されていない方の面には、ボス部２４が設けられている。
ボス部２４は、上記の変換機構９のうちドライブブッシュ１４の中心軸線でもある偏心軸線Ｏ２と中心軸を共有する円筒形の部材であり、旋回端板２２０Ｂと一体となって、旋回端板２２０Ｂに対して垂直に立設されている。このボス部２４にドライブブッシュ１４が偏心軸線Ｏ２回りに相対的に回転可能であるように篏合することで、ドライブブッシュ１４の公転運動が旋回端板２２０Ｂのボス部２４に伝達されるため、旋回スクロール２１０Ｂは、固定スクロール２１０Ａに対して公転する。ここで、旋回スクロール２１０Ｂは、オルダム継手部２５により自転が禁止されている。
【００３４】
上述のように、回転軸７の自転運動が変換機構９を介して公転運動へと変換後、旋回スクロール２１０Ｂに伝達される。これにより、二つのラップ２３０と端板２２０によって形成された三日月状空間である圧縮室Ｒ０が、回転軸線Ｏ１回りに旋回しながら端板２２０の中心へと渦を描きながら移動しつつ収縮することで、冷媒ガス等の流体を圧縮することができる。
【００３５】
固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが設けられていない側とケーシング壁１Ａにより構成された吐出室が設けられ、またケーシング壁にはオイルセパレータ（図示しない）が設けられている。具体的には、遠心式オイルセパレータなどが一般に知られており、高圧ガスと潤滑油の混ざった流体を円柱状の空間と、円柱状空間に同心して配置される空間より小径の分離管を有するオイルセパレータ内に旋回流となるよう導入し、遠心力によりガスと潤滑油を分離した上、ガスを一方の分離管から排出し、他方の排油孔より潤滑油を排出するものである。圧縮機構３０の作動により圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール２１０Ａの中央部に設けられた吐出孔から固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが設けられていない側に設置された吐出弁を介し圧縮機構３０の外部の吐出室に吐出され、ケーシング隔壁１Ｂに設けられた図示しない通路からオイルセパレータ内部へと導かれる。オイルセパレータは、導かれた冷媒ガス中に含有する潤滑油を分離し、冷媒ガスを圧縮機機外へ排出した上で潤滑油を内部に潤滑油だまりとして貯留する。
【００３６】
ここで、本実施形態においては、固定スクロール２１０Ａは、オイルセパレータの内部にある潤滑油を圧縮室Ｒ０の内部へと導入する潤滑油導入通路４０を備え、旋回スクロール２１０Ｂは、圧縮室Ｒ０の内部へと導入された潤滑油を圧縮室Ｒ０の外部へと排出する潤滑油排出通路５０を備えている。
【００３７】
潤滑油導入通路４０は、固定スクロール２１０Ａのくぼみ部２６の底辺から、固定ラップ２３０Ａが設けられている側、すなわち圧縮室Ｒ０側に向かって固定端板２２０Ａを貫通して設けられている。潤滑油導入通路４０の中途には、導入される潤滑油に流路抵抗を与えるしぼり４４が設けられている。潤滑油導入通路４０の圧縮室Ｒ０側の開口（潤滑油供給口４１０）は、固定ラップ２３０Ａ根本付近の固定端板２２０Ａ上にある。
潤滑油排出通路５０は、旋回スクロール２１０Ｂの圧縮室Ｒ０側から、旋回ラップ２３０Ｂが設けられていない側、すなわちメカ部５側に向かって旋回端板２２０Ｂを貫通して設けられている。潤滑油排出通路５０の圧縮室Ｒ０側の開口（潤滑油排出口５１０）は、旋回ラップ根本付近の旋回端板２２０Ｂ上にある。潤滑油排出通路５０の中途にも、導入される潤滑油に流路抵抗を与えるしぼり５４が設けられている。ここで圧縮室Ｒ０に導入される潤滑油と排出される潤滑油ができるだけ同等となるよう各しぼりの流路抵抗を設定するのが好ましい。
【００３８】
以下に、潤滑油供給口４１０と、潤滑油排出口５１０のそれぞれの位置とその関係について、図２から５に基づき詳細に述べる。
図３から５に示すように、固定スクロール２１０Ａの、旋回スクロール２１０Ｂ側からの平面視にて、三日月状の圧縮室Ｒは、作動時には軸中心周りに旋回転しつつ軸中心へと向かうことで容積を収縮しながら移動する。このときスクロール端板上に、この三日月状の圧縮室の軌跡の包絡線により構成される渦巻状領域Ｄとするとき、この渦巻状領域Ｄに対し、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が開口している。  図２は、固定スクロールを例として、上記の渦巻状領域Ｄ（Ｄ１及びＤ２）を示している。なお冷媒ガスは、この渦巻状領域Ｄに沿って渦巻型の経路をたどって中心部に行くに従い圧縮される。本実施形態では、この領域の上流側（外方側）に潤滑油供給口４１０が、潤滑油供給口４１０よりも下流側（内方側）に潤滑油排出口５１０が設けられている。また、これらの開口同士の距離は、圧縮機構３０の作動時に、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、同じ圧縮室Ｒ１に対して開口することが可能な距離となっている。
【００３９】
ここで、図２に示すように、本実施形態のスクロール式圧縮機１００では、上記の渦巻状領域Ｄは２つ存在する。すなわち、固定スクロールラップの外側円弧により構成される圧縮室の軌跡の包絡線からなるＤ１と、固定スクロールラップの内側円弧により構成される圧縮室の軌跡の包絡線からなるＤ２である。上記２つの渦巻状領域Ｄは固定ラップ２３０Ａ同士のはざまにおける中央部で互いに重複している。本実施形態においては、固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１と固定スクロール内壁側渦巻状領域Ｄ２の双方に、それぞれの領域に対応する潤滑油供給口４１０が開口しており、かつ、流路が重複する領域には開口していない。
以下、簡単のため、図３から５では、図２中の固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１に対して開口する潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０を例にとり、それらの位置関係と機能について詳述する。
【００４０】
図３に示す通り、固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１上を通過する圧縮室Ｒ０の容積が最大となっているとき、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、圧縮室Ｒ１に対して開口している。図３に示す状態からから、冷媒ガスを圧縮する方向へ約１／６周期旋回スクロール２１０Ｂを旋回させた状態を、図４に示す。本実施形態においては、潤滑油供給口４１０は固定スクロール２１０Ａの端板上の固定ラップ２３０Ａに隣接する位置に設けられているため、旋回ラップ２３０Ｂが固定ラップ２３０Ａに近づいても、図３の状態から図４の状態に至るまの間は、潤滑油供給口４１０は閉じられない。
【００４１】
同様に、図４に示す状態からから、冷媒ガスを圧縮する方向へさらに約１／６周期旋回スクロール２１０Ｂを旋回させた状態を、図５に示す。本実施形態においては、潤滑油排出口５１０は旋回スクロール２１０Ｂの端板上の旋回ラップ２３０Ｂに隣接する位置に設けられているため、旋回ラップ２３０Ｂが固定ラップ２３０Ａに近づいても、図３の状態から図５の状態に至るまの間は、潤滑油排出口５１０は閉じられない。
上記のように、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０は、作動時に互いに対向するスクロールのラップ２３０により塞がれる場合がある位置に設けられてはいるもの、開口が継続する時間がより長くなるように配置されている。
【００４２】
上記構成の圧縮機１００では、オイルセパレータで分離された潤滑油を圧縮室Ｒの内部へと導入する潤滑油導入通路４０が固定スクロール２１０Ａに設けられているため、圧縮室Ｒを構成する部材の潤滑が促進される。これにより、圧縮室Ｒ内部の潤滑油を潤滑油排出通路５０により圧縮室Ｒの外部へと排出しても、圧縮機構３０の潤滑および圧縮室Ｒのシール性が確保されるため、圧縮機構３０の信頼性が向上するとともに、圧縮効率を向上できる。さらに、圧縮室Ｒから排出された潤滑油は軸受部８や変換機構９に供給されるため、メカ部５の潤滑性の向上による、信頼性及び運転効率が向上する。
【００４３】
また、上記構成の圧縮機１００はでは、圧縮機構３０の作動により形成されるある一つの圧縮室Ｒ１内に潤滑油を供給し、その圧縮室Ｒ１内から潤滑油を排出できる。これにより、各圧縮室Ｒそれぞれの移動の潤滑を促進させ、かつ、シール性を向上させるとともに、各圧縮室Ｒ１単位における潤滑油の供給量と排出量の過多を抑止し、各圧縮室Ｒ１単位での潤滑油量を適正化できる。
また、上記のとおり、渦巻状領域Ｄの上流側に潤滑油供給口４１０が、下流側に潤滑油排出口５１０が設けられていることで、作動流体の流れに沿って潤滑油を誘導することとなるため、特段の手段を用いずとも潤滑油の供給と排出を円滑化できる。
【００４４】
さらに、本実施形態における圧縮機１００では、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０が互いのスクロール上のラップ２３０に隣接して設けられている。このため、圧縮機構３０の作動中でも、より長時間連続して圧縮室Ｒ１に対して開口することができる。これにより、より円滑に潤滑油の供給と排出を行うことができる。
加えて、本実施形態における圧縮機１００はでは、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、同一の、ある圧縮室Ｒ１に対して開口することが可能な位置に設けられている。これにより、潤滑油の供給と排出が同時に行われる時間を確保することができるため、圧縮機構３０内部での潤滑油量の過多及び過少を回避することができ、より信頼性の高い運転を行うことができる。
よって、本実施形態に係る圧縮機１００は、以上のようにスクロール式圧縮機構３０における潤滑性及びシール性を向上させた上で、メカ部５の潤滑性を高めることができるため、圧縮機の信頼性及び効率性を向上させることができる。
また圧縮機１００では潤滑油供給口４１０が固定ラップ２３０Ａ外方端部よりさらに外方の端板部分であって、固定ラップ２３０Ａ壁面外方近傍に設けられており、かつ旋回ラップ２３０Ｂ外方端部が鉛直方向直下近傍に設けられている（図３〜６）。この場合、圧縮機１００の停止時にオイルセパレータで分離された大量の潤滑油が圧縮室Ｒ内に供給された場合でも、潤滑油は重力により旋回ラップ２３０Ｂ外方端部から圧縮室外に流出しやすく、その後の再起動時に圧縮室が液封されたまま起動する、いわゆる液圧縮が発生しにくく、騒音や信頼性面でも利点が得られる。
【００４５】
[第二実施形態]
次に第二実施形態について図６を参照して説明する。第二実施形態では第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第二実施形態は、第一実施形態と比較して、固定スクロール２１１Ａおよび旋回スクロール２１１Ｂの構成が異なっている。
本実施形態では、旋回スクロール端板２２１Ｂの中央部が、ラップ２３１が立設する方向に向かって台状に突出した突出部とされている。該突出部の頂部は端板２２１Ｂと平行の平面とされており、当該平行な面が端板突出領域Ｐである。端板２２１における端板突出領域Ｐと該領域外との境界には半円形状の段差部６１Ｂが設けられている。
一方で固定スクロール２１０Ａのラップ２３１Ａの高さは段差７１Ａを境界として中央部が低く、外方部が高くなっている。固定スクロール２１０Ａの固定端板２２０Ａにおける中央部、外方部のラップ高さは、固定スクロール２１０Ａと旋回スクロール２１０Ｂとを組み合わせた場合に旋回スクロール２１０Ｂの旋回端板２２０Ｂの厚さに適合するように設定されている。
【００４６】
段差部６１は、端板２２１上でラップ２３１同士に挟まれた渦巻き状の領域の中途に設けられている。端板突出領域Ｐと該領域外をつなぐ段差面８１は、ラップ２３１の延びる方向と同様に端板に対して直立しており、端板の平面視にて、渦巻状領域Ｄの下流側に向かって、即ち、中心側に向かって膨らんだ半円形を成して延在している。この段差部６１に対応する相手のラップ２３１の頂部（歯先）にも、この段差部６１と噛み合うようにラップ歯先段差部７１（図６中には固定ラップ歯先段差部７１Ｂのみ図示）が設けられている。
【００４７】
本実施形態では、第一実施形態と同様に潤滑油排出口５１１が旋回ラップ２３０Ｂに隣接しており、さらに、旋回端板２２０Ｂにおける旋回スクロール段差部６１Ｂの付近であり、かつ、端板突出領域Ｐの外の旋回端板２２１Ｂ上に設けられている。その他の各開口の位置関係は第一実施形態と同様である。
【００４８】
上記構成の圧縮機１０１では、潤滑油排出口５１１が、旋回端板２２１Ｂにおける旋回スクロール段差部６１Ｂの付近であり、かつ、端板突出領域Ｐの外に偏在しやすい潤滑油を、効果的に排出することができる。これにより、潤滑油の排出が促進され、より効率的にメカ部５へと潤滑油を供給することができる。また、潤滑油供給口４１０も、渦巻状領域Ｄの上流側に設けられているため、上記構成の圧縮機１０１の性質上潤滑及びシールの需要がより高い領域である、段差部６１付近の潤滑及びシール性も確保される。
よって、上記のように三次元的圧縮を可能としたスクロール式圧縮機構３１においても、潤滑性及びシール性を向上させた上で、メカ部５の潤滑性を高めることができるため、圧縮機１０１の信頼性及び効率性を向上させることができる。
【００４９】
以上、本発明の第一実施形態と第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０、５１１は、対応する渦巻状領域ごとにそれぞれ複数設けてもよいし、潤滑油供給通路４０及び潤滑油供給通路５０も同様に複数設けてもよい。
本実施形態では、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０、５１１を端板２２０上に設けたが、これに限られるものではなく、ラップ２３０の壁面にて開口してもよいし、ラップ２３０の歯先から開口してもよい。また、圧縮室Ｒから潤滑油排出通路５０により導かれた潤滑油排出口は旋回スクロール２１０Ｂのボス部内に開口していてもよい。
また、上記の各実施形態では電動機６により駆動される圧縮機として詳述したが、駆動力については問わずたとえばエンジンから直接駆動力を得る圧縮機であってもよい。
さらに、オイルセパレータは遠心式以外の他の形式であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１           ケーシング
１Ａ         ケーシング壁
１Ｂ         ケーシング隔壁
２           駆動部
４           オイルセパレータ
５           メカ部
６           電動機
７           回転軸
８           軸受部
９           変換機構
１１         ロータコア
１２         ステータコア
１３         偏心部
１４         ドライブブッシュ
２４         ボス部
２５         オルダム継手部
２６         くぼみ部
３０、３１   圧縮機構
４０         潤滑油導入通路
５０         潤滑油排出通路
４４、５４   しぼり
６１         段差部
６１Ｂ             旋回スクロール段差部
５１         突出部
７１         ラップ歯先段差部
７１Ａ             固定ラップ歯先段差部
８１         段差面
１００、１０１圧縮機
２１０Ａ     固定スクロール
２１０Ｂ     旋回スクロール
２２０Ａ     固定端板
２２０Ｂ     旋回端板
２３０Ａ     固定ラップ
２３０Ｂ     旋回ラップ
４１０             潤滑油供給口
５１０             潤滑油排出口
Ｄ           渦巻状用域
Ｄ１         固定スクロール外壁側渦巻状領域
Ｄ２         固定スクロール内璧側渦巻状領域
Ｏ１         回転軸線
Ｏ２         偏心軸線
Ｐ           端板突出領域
Ｒ、Ｒ１     圧縮室
【図１】
2019100201.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2019100201.tif 000006
【図５】
2019100201.tif 000007
【図６】
2019100201.tif 000008