(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する揺動スクロールと、を互いの前記渦巻歯が噛み合うように備え、前記固定スクロールに対して前記揺動スクロールを公転運動させて、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとにより構成される複数の圧縮室を、外方側から内方側に向かって次第に縮小させて圧縮を行うスクロール圧縮機であって、
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの少なくとも一方の前記渦巻歯は、
側面に歯底側から歯先側に向けて潤滑油を流通させる複数の溝部が形成されており、
各前記溝部は、
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの中心軸方向に対して前記揺動スクロールの回転方向とは反対方向に傾斜して設けられると共に、前記歯先側の端部が開放されてなり、
各前記溝部における前記揺動スクロールの回転方向に隣り合う前記溝部同士の間には、
前記回転方向において互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部が形成され、
前記溝部が２つの圧縮室を跨る場合、前記溝部の前記歯底側の方が前記歯先側よりも圧力が高くなる、スクロール圧縮機。
【請求項２】
固定台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する揺動スクロールと、を互いの前記渦巻歯が噛み合うように備え、前記固定スクロールに対して前記揺動スクロールを公転運動させて、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとにより構成される複数の圧縮室を、外方側から内方側に向かって次第に縮小させて圧縮を行うスクロール圧縮機であって、
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの少なくとも一方の前記渦巻歯は、
側面に歯底側から歯先側に向けて潤滑油を流通させる複数の溝部が形成されており、
各前記溝部は、
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの中心軸方向に対して前記揺動スクロールの回転方向または回転方向とは反対方向に傾斜して設けられると共に、前記歯先側の端部が開放されてなり、
前記溝部の前記歯底側に配置される始点の位置が、前記渦巻歯の渦巻中心に向かうにつれ前記歯先に近づけた位置に配置され、
各前記溝部における前記揺動スクロールの回転方向に隣り合う前記溝部同士の間には、
前記回転方向において互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部が形成されている、スクロール圧縮機。
【請求項３】
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの少なくとも一方の前記渦巻歯における前記歯先側の端面に位置する前記溝部の開放された端部の周辺に、前記渦巻歯の厚みよりも小さい凹部が形成されている、請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの少なくとも一方の前記渦巻歯における前記歯先側の端面に、前記溝部の前記端部と連通する歯先溝がそれぞれ形成され、
各前記歯先溝は、
前記揺動スクロールの前記回転方向とは反対方向に延在し、各々連通しない位置に設置されている、請求項１〜３のいずれか一項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、固定スクロールと揺動スクロールとを備えるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、固定台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する揺動スクロールと、を互いの渦巻歯が噛み合うように備えている。そして、固定スクロールに対して揺動スクロールを公転運動させることで、これら固定スクロールと揺動スクロールとにより構成される複数の圧縮室を、外方側から内方側に向かって次第に縮小させることによって圧縮を行うものである。【０００３】
このようなスクロール圧縮機では、圧縮した冷媒ガスが隣接する圧縮室へ漏れないように、固定スクロールおよび揺動スクロールの各渦巻歯の歯先が、対向する揺動台板および固定台板に押し付けられて配置される。このとき、押し付けによる摺動性悪化を防止する目的で圧縮室には潤滑油としての冷凍機油が供給されるが、圧縮室の上方側に位置する揺動スクロール側の歯先には冷凍機油が供給され難く、焼付きが生じる要因となっていた。そのため、渦巻歯へ冷凍機油を供給するべく、渦巻歯の側面に歯底側から歯先側に向かって当該歯先側を揺動スクロールの回転方向に傾斜させてなる溝部を設けたスクロール圧縮機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−４０２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、渦巻歯の側面に軸方向に平行な溝を設ける場合、圧縮した冷媒ガスが溝部を通じて隣接する圧縮室の高圧側から低圧側へ漏れ、圧縮効率の低下を引き起こす要因となる。また、特許文献１のように、渦巻歯の側面に軸方向に傾斜した溝を設けたとしても、渦巻歯の軸方向において隣り合う溝部同士が重なる場合、渦巻歯の側面における隙間の合計面積が大きくなり、冷媒ガス漏れによる圧縮効率の低下を招く虞があった。【０００６】
しかも、渦巻歯の側面同士はほぼ線状に摺動するため、摺動点前後での隙間は軸受のように一定ではなく急激に大きくなる傾向にあり、所謂くさび効果が得られ難い。したがって、圧縮室間の圧力差が大きい場合においては、溝部の歯先側を揺動スクロールの回転方向に傾斜させたとしても高圧側からの冷媒ガス圧力がくさび効果による油膜圧力を上回るため、冷凍機油が溝部に沿って上昇せずに歯先の潤滑が不足となる虞があった。【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためのものであり、渦巻歯の歯先の焼付きを防止しつつ、冷媒ガス漏れによる圧縮効率の低下を抑制できる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】
【０００８】
本発明に係るスクロール圧縮機は、固定台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する固定スクロールと、揺動台板上に突出して形成された螺旋形状の渦巻歯を有する揺動スクロールと、を互いの前記渦巻歯が噛み合うように備え、前記固定スクロールに対して前記揺動スクロールを公転運動させて、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとにより構成される複数の圧縮室を、外方側から内方側に向かって次第に縮小させて圧縮を行うスクロール圧縮機であって、前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの少なくとも一方の前記渦巻歯は、側面に歯底側から歯先側に向けて潤滑油を流通させる複数の溝部が形成されており、各前記溝部は、前記固定スクロールまたは前記揺動スクロールの中心軸方向に対して前記揺動スクロールの回転方向とは反対方向に傾斜して設けられると共に、前記歯先側の端部が開放されてなり、各前記溝部における前記揺動スクロールの回転方向に隣り合う前記溝部同士の間には、前記回転方向において互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部が形成され、前記溝部が２つの圧縮室を跨る場合、前記溝部の前記歯底側の方が前記歯先側よりも圧力が高くなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスクロール圧縮機によれば、固定スクロールまたは揺動スクロールの少なくとも一方の渦巻歯の側面に設けられた溝部により、隣り合う圧縮室の圧力差によって歯底に溜まった潤滑油を歯底側から歯先側へと導くことができる。このとき、揺動スクロールの回転方向に隣り合う溝部同士の間には、当該回転方向において互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部が形成されているため、渦巻歯の側面における冷媒ガス漏れを抑制できる。かくして、本発明に係るスクロール圧縮機によれば、渦巻歯の歯先の焼付きを防止しつつ、冷媒ガス漏れによる圧縮効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１のスクロール圧縮機における揺動スクロールを示す斜視図である。
【図３】図１のスクロール圧縮機における圧縮機構部を下部から見て示す断面図である。
【図４】図３の圧縮機構部の側面をＡ方向から見て示す概略図である。
【図５】図４の揺動スクロールにおける運転中の様子を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る揺動スクロールを示す側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る揺動スクロールを示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る揺動スクロールを示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５の変形例に係る揺動スクロールを示す側面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係る固定スクロールと揺動スクロールとを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴うスクロール圧縮機も本発明の技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
【００１２】
実施の形態１．
＜スクロール圧縮機１の構成＞
図１を参照しながら、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１示す縦断面図である。図１に示すように、スクロール圧縮機１は、密閉容器２の内部に、圧縮機構部１０と、当該圧縮機構部１０を駆動する電動機部２０とを備えている。圧縮機構部１０は、固定スクロール１１と揺動スクロール１２とを有して構成されている。電動機部２０は、回転子２１と固定子２２とを有して構成されており、主軸３０を介して圧縮機構部１０を駆動する。
【００１３】
主軸３０は、電動機部２０の回転子２１が焼き嵌め等の手法によって固定され、回転子２１が回転することに伴って回転することで、圧縮機構部１０を駆動させる。また、スクロール圧縮機１の下部に位置する油溜り部５０には冷凍機油５１が貯油されており、主軸３０の下端に設けられた給油機構３１によって、冷凍機油５１を吸い上げ、各摺動部に供給される。主軸３０の先端まで吸い上げられた冷凍機油５１は、オルダムリング１３の設置空間を経由して圧縮室１４へ運ばれ、冷媒ガスの圧縮と共に渦巻中心まで移動し、密閉容器２内に再び戻される。
【００１４】
＜圧縮機構部１０＞
次に、図１〜図５を参照しながら、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機１の圧縮機構部１０について説明する。図２は、図１のスクロール圧縮機１における揺動スクロール１２を示す斜視図である。図３は、図１のスクロール圧縮機１における圧縮機構部１０を下部から見て示す断面図である。図４は、図３の圧縮機構部１０の側面をＡ方向から見て示す概略図である。図５は、図４の揺動スクロール１２における運転中の様子を示す概略図である。
【００１５】
図１〜図５に示すように、スクロール圧縮機１の圧縮機構部１０は、固定スクロール１１の螺旋状の渦巻歯１１１と、揺動スクロール１２の螺旋状の渦巻歯１２１と、を互いに噛み合わせて構成される。具体的に、固定スクロール１１は、固定台板上に螺旋形状に設けられた渦巻歯１１１を備えている。また、固定スクロール１１の側部には、冷媒ガスを吸入する吸入管６１と、当該吸入管６１から吸入した低温の冷媒ガスを取り込む吸入口４１と、が設けられている。さらに、固定スクロール１１の中央部には、圧縮された加熱媒体としてのガスを吐出する吐出口４２が設けられている。さらに、固定スクロール１１には、吸入管６１が圧入されている。また、固定スクロール１１の外周部は、不図示のボルトにてガイドフレーム１９に締結されている。
【００１６】
揺動スクロール１２は、固定スクロール１１と同様に揺動台板１２ａ上に螺旋形状に設けられた渦巻歯１２１を備えている。そして、固定スクロール１１と揺動スクロール１２とが、それぞれの渦巻歯１１１と渦巻歯１２１とを互いに噛み合うように設置されることで、圧縮室１４を構成している。
【００１７】
また、揺動スクロール１２は揺動軸受３を備えており、主軸３０の上端の揺動軸部３０ａに対して回転自在に支持されている。さらに、揺動スクロール１２は、オルダム機構４が往復摺動自在に係合されている。揺動スクロール１２は、固定スクロール１１に対して自転することなく、偏心旋回運動が可能となっている。ガイドフレーム１９の下部には空間５があり、当該空間５にはスクロール圧縮機１の外部へと連通する吐出管６２が接続されている。さらに、密閉容器２内の上部には、圧縮室１４に外部から吸入された被圧縮ガスが圧縮され、高温高圧の加熱媒体として吐出される空間としての吐出ガス空間６が設けられている。
【００１８】
本実施の形態１の場合、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１は、外向側の側面に歯底１２３側から歯先１２２側に向けて潤滑油としての冷凍機油５１を流通させる複数の溝部１５が形成されている。これら溝部１５は、揺動スクロール１２の中心軸方向に対して、揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対方向に向けて傾斜して設けられている。つまり、各溝部１５は、歯底１２３側の始点となる端部１５ａから歯先１２２側の端部１５ｂに向けて揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対方向に向けて傾斜している。また、これら溝部１５は、歯先１２２側の端部１５ｂが開放されてなる。さらに、これら溝部１５における揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５同士の間には、回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ１が形成されている。
【００１９】
＜スクロール圧縮機１の動作＞
次に、スクロール圧縮機１の動作について説明する。圧縮機構部１０は吸入管６１から吸入した低温の冷媒ガスを吸入口４１から取り込み、固定スクロール１１と揺動スクロール１２の渦巻歯１１１および１２１で形成された圧縮室１４に冷媒ガスが満たされる。
【００２０】
揺動スクロール１２は主軸３０の回転に伴い、固定スクロール１１に対して偏心旋回運動し、圧縮室１４の容積を順次縮小して冷媒ガスを圧縮し、吐出口４２から密閉容器２内に吐出する。このとき、油溜り部５０から吸い上げた冷凍機油５１も圧縮室１４に流れ込み、冷媒ガスと共に渦巻中心へ運ばれる。このように、加熱媒体として吐出された吐出ガスは密閉容器２内の吐出ガス空間６に満たされ、ガイドフレーム１９の下部にある空間５を通過して吐出管６２から、スクロール圧縮機１の外部へと吐き出される。
【００２１】
図５に示すように、冷媒ガスと共に取り込まれた冷凍機油５１は圧縮室１４の底部に溜まりながら、固定スクロール１１および揺動スクロール１２の摺動部を潤滑する。圧縮過程において、複数の圧縮室１４は渦巻中心側ほど圧力が高く、例えば、圧縮室１４Ｈと１４Ｌでは１４Ｈの方が高圧となる。本実施の形態１において、各溝部１５は、歯先１２２側が揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対方向に傾斜している。このため、一つの溝部１５に注目したとき、冷凍機油５１は当該冷凍機油５１が溜まっている圧縮室１４Ｌ側の歯底１２３側から隣の圧縮室１４Ｈ側へと移行する。
【００２２】
したがって、溝部１５が圧縮室１４Ｌと圧縮室１４Ｈとに跨る場合、溝部１５の歯底１２３側の方が歯先１２２側よりも圧力が高くなる。よって、この圧力差により冷凍機油５１が溝部１５に沿って押し上げられ、揺動スクロール１２の歯先１２２側まで移動し、歯先１２２側を潤滑させることができる。
【００２３】
なお、渦巻歯１２１の側面に溝部１５を設けた場合、溝部１５が圧縮室１４間の連通路として機能し、冷媒ガスが高圧側から低圧側へ漏れて効率低下の要因となる虞があった。そこで、本実施の形態１のスクロール圧縮機１では、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５同士の間に、回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ１が形成されている。このため、圧縮室１４の各区切りにかかる溝部１５は常に一つであり、冷媒ガスの漏れ量は非常に小さく、圧縮効率の低下を抑制しながら、歯先１２２側へ冷凍機油５１を導くことができる。また、本実施の形態１において、歯先１２２側へ導く冷凍機油５１は圧縮室１４に流入したものであり、高温の背圧室等から給油されるわけではない。したがって、冷媒ガスが高温の冷凍機油５１によって加熱される等の損失も抑え、圧縮機効率を向上させることができる。
【００２４】
＜実施の形態１における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態１のスクロール圧縮機１では、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面に、揺動スクロール１２の中心軸方向に対して、揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対方向に向けて傾斜した複数の溝部１５を設けるようにした。このため、これら溝部１５により、隣り合う圧縮室１４の圧力差によって歯底１２３側に溜まった冷凍機油５１を歯底１２３側から歯先１２２側へと導くことができる。このとき、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５同士の間には、当該回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ１が形成されているため、渦巻歯１２１の側面における冷媒ガス漏れを抑制できる。かくして、本実施の形態１のスクロール圧縮機１によれば、渦巻歯１２１の歯先１２２の焼付きを防止しつつ、冷媒ガス漏れによる圧縮効率の低下を抑制できる。
【００２５】
なお、本実施の形態１のスクロール圧縮機１では、溝部１５を揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面に設ける場合について述べたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、溝部１５は、固定スクロール１１における渦巻歯１１１の側面に同様に形成されてもよいし、後述するように、固定スクロール１１における渦巻歯１１１の側面と、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面との双方に形成されてもよい。また、溝部１５の傾斜方向も、後述するように揺動スクロール１２の回転方向Ｘと同一方向であってもよい。
【００２６】
また、本実施の形態１のスクロール圧縮機１では、溝部１５を揺動スクロール１２の渦巻歯１２１における外向側の側面にのみ設ける場合について述べたが、本発明はこれに限ることはない。
【００２７】
ここで、図６を用いて、本実施の形態１の変形例におけるスクロール圧縮機１の圧縮機構部１０について説明する。図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係るスクロール圧縮機１の圧縮機構部１０を示す縦断面図である。
【００２８】
図６に示すように、溝部１５は揺動スクロール１２の外向面のみならず、これとは反対側の内向面にも形成することができる。つまり、溝部１５を渦巻歯１２１の側面の外向面と内向面との双方に備えていてもよい。このように、渦巻歯１２１の側面の外向面と内向面の双方に溝部１５を設ける場合、溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂが重ならないように設置するのが望ましい。また、溝部は、揺動スクロール１２の外向面ではなく、これとは反対側の内向面にのみ形成することもできる。いずれの場合も、本実施の形態１と同様の効果を得られるが、溝部１５を渦巻歯１２１の側面の外向面と内向面の双方に設けた場合、外向面側における効果と内向面側における効果との双方による相乗効果を得ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
次に、図７を参照しながら、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機１について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る揺動スクロール１２を示す側面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００３０】
図７に示すとおり、本実施の形態２では、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面における溝部１５の歯底１２３側の始点となる端部１５ａの位置が、渦巻中心側ほど高くなるように設置されている。換言すれば、溝部１５の歯底１２３側に配置される始点としての端部１５ａの位置が、渦巻歯１２１の渦巻中心に向かうにつれ歯先１２２側に近づく位置に配置されている。これにより、溝部１５は、その全長が渦巻歯１２１の渦巻中心側に向かうにつれ短くなっている。なお、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５同士の間には、回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ２が形成されている。
【００３１】
スクロール圧縮機１の圧縮室１４（図１参照）は、揺動スクロール１２の回転に伴い、容積を縮小させながら渦巻中心に向かうにつれ冷媒ガスを圧縮している。このとき、冷凍機油５１も同様に渦巻中心へ運ばれるが、冷凍機油５１は液体であるため、圧縮率は小さく体積の変化量は小さい。そのため、圧縮室１４の容積に対して、冷凍機油５１の体積が占める比率は渦巻中心に進むほど大きくなり、圧縮室１４に溜まる冷凍機油５１の高さが高くなる。したがって、冷凍機油５１の歯底１２３からの高さが高くなるため、渦巻中心に向かうにつれ、溝部１５の歯底１２３側の端部１５ａの位置を高くしても、歯先１２２へ冷凍機油５１を導くことができる。
【００３２】
ここで、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面に設けた溝部１５は、上述のとおり、冷媒ガスの漏れ経路となるため、溝部１５の長さは短いほうが望ましい。そこで、本実施の形態２のように、溝部１５の歯底１２３側の端部１５ａの配置を、渦巻中心に向かうにつれ高くすることで、溝部１５の長さを短くすることができる。よって、冷媒ガスの漏れ量を抑制しながら、適切に歯先１２２へと冷凍機油５１を導くことができ、歯先１２２の焼付きを防止することができる。
【００３３】
＜実施の形態２における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態２のスクロール圧縮機１では、渦巻中心に向かうにつれ圧縮室１４の容積が小さくなる。このため、溝部１５の歯底１２３側に配置される端部１５ａの位置が歯先１２２側に寄って高くなっても、歯先１２２側へと冷凍機油を導くことが可能であり、溝部１５の長さを短くすることで渦巻歯１２１の側面の冷媒ガス漏れ量を低減できる。
【００３４】
実施の形態３．
次に、図８を参照しながら、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１について説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係る揺動スクロール１２を示す平面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００３５】
図８に示すように、本実施の形態３では、実施の形態１におけるスクロール圧縮機１と同様の揺動スクロール１２において、渦巻歯１２１の側面に設けられた溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂ周辺に凹部１６を設けている。この凹部１６の大きさは渦巻歯１２１の厚みよりも小さくし、凹部１６の設置位置は溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂに対して、揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対側が望ましい。
【００３６】
このように、溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂ周辺に凹部１６を設けることで、歯底１２３側から溝部１５に沿って歯先１２２側まで導かれた冷凍機油５１が、凹部１６に貯留される。凹部１６に貯留された冷凍機油５１は、冷凍機油５１の粘性または固定スクロール１１の歯底１１３側（図６参照）との摩擦力によって、揺動スクロール１２の回転と共に歯先１２２で広がり、歯先１２２側の面全体が潤滑される。これにより、歯先１２２の潤滑性が向上し、さらに焼付き耐力を向上させることができる。
【００３７】
＜実施の形態３における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態３のスクロール圧縮機１では、溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂ周辺に凹部１６を設けることで、歯底１２３側から溝部１５に沿って歯先１２２側へと導かれた冷凍機油５１が、凹部１６に貯留する。そして、この冷凍機油５１は、揺動スクロール１２の回転と共に凹部１６から引きずられ、歯先１２２側全体を潤滑することができる。これにより、歯先１２２の潤滑性が向上し、さらに焼付き耐力を向上させることができる。
【００３８】
実施の形態４．
次に、図９を参照しながら、本発明の実施の形態４に係るスクロール圧縮機１について説明する。図９は、本発明の実施の形態４に係る揺動スクロール１２を示す平面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００３９】
図９に示すように、本実施の形態４では、実施の形態１におけるスクロール圧縮機１と同様の揺動スクロール１２において、渦巻歯１２１の側面に設けられた溝部１５の歯先１２２側の端部１５ｂと、歯先１２２面との間を連通する歯先溝１７が設けられている。この歯先溝１７は、揺動スクロール１２の回転方向Ｘとは反対方向に延在し、溝部１５毎に設けられている。そして、各歯先溝１７は、それぞれが連通しないように設置されている。
【００４０】
歯先溝１７は、渦巻歯１２１の側面の溝部１５における歯先１２２側の端部１５ｂから延在している。このため、歯底１２３側から導かれた冷凍機油５１は、歯先溝１７に流れ込み、揺動スクロール１２の回転に伴い歯先溝１７に貯留される。歯先溝１７に貯留された冷凍機油５１は、歯先溝１７が設けられた区間を潤滑するだけでなく、実施の形態３と同様に歯先１２２の面全体を潤滑することができる。さらに、歯先溝１７は歯先１２２の総面積に対してある一定の面積を有し、圧力をもった冷凍機油５１を流し込む。このため、揺動スクロール１２の歯先１２２と固定スクロール１１の歯底１１３（図６参照）を引き離す方向に圧力が生じ、歯先１２２の過度な押付け荷重を低減することができる。これにより、揺動スクロール１２の歯先１２２の焼付き耐力を更に向上させることができる。
【００４１】
＜実施の形態４における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態４のスクロール圧縮機１では、歯先溝１７に貯留された冷凍機油５１は、歯先溝１７が設けられた区間を潤滑するだけでなく、実施の形態３と同様に歯先１２２の面全体を潤滑することができる。また、歯先１２２の総面積に対する歯先溝１７の面積が大きくなるため、流入する冷凍機油５１の圧力によって、渦巻歯１２１と渦巻歯１１１とを引き離す方向に圧力が生じ、渦巻歯１２１と渦巻歯１１１との押付け荷重を低減して焼付きを防止できる。
【００４２】
実施の形態５．
次に、図１０を参照しながら、本発明の実施の形態５に係るスクロール圧縮機１について説明する。図１０は、本発明の実施の形態５に係るスクロール圧縮機１の圧縮機構部１０を示す縦断面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００４３】
図１０に示すとおり、本実施の形態５では、固定スクロール１１の渦巻歯１１１の側面に、前述した実施の形態１の溝部１５と同様の溝部１８を設けている。ただし、実施の形態５における溝部１８は固定スクロール１１の歯先１１２側の図示省略する端部が、揺動スクロール１２の回転方向Ｘと同方向に傾斜している。また、固定スクロール１１の渦巻歯１１１の側面において、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１８同士は中心軸方向に重なり合わない区間を有し、歯底１１３側の図示省略する端部は歯底１１３の面まで溝部１８が設けられている。冷凍機油５１の移動経路は、実施の形態１と同様である。渦巻歯１１１の溝部１８は、固定スクロール１１の歯先１１２側から高圧の圧縮室１４に移行する。このため、固定スクロール１１の歯先１１２側端部周辺である、揺動スクロール１２の歯底１２３に溜まった冷凍機油５１が固定スクロール１１の渦巻歯１１１の溝部１８に沿って、圧力差で歯底１１３まで導かれる。圧縮室１４の上部である歯底１１３まで導かれ、持ち上げられた冷凍機油５１は、揺動スクロール１２の回転と共に、揺動スクロール１２の歯先１２２側に引きずられて歯先１２２を潤滑する。このとき、渦巻歯１１１の溝部１８における歯底１１３側の端部は、歯底１１３の面までとしたが、溝部１８と連通し、歯底１１３にかかる凹部を設けてもよい。また、図１０では、渦巻歯１１１の側面における内向面のみに溝部１８を設けているが、外向面のみ、または内向面と外向面との双方に設けてもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態５では、固定スクロール１１の渦巻歯１１１の側面に、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに傾斜している溝部１８を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限ることはない。例えば、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面に、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに傾斜している溝部１５を設けるようにしてもよい。図１１は、本発明の実施の形態５の変形例に係る揺動スクロール１２を示す側面図である。この場合、図１１に示すように、スクロール圧縮機１の揺動スクロール１２において、溝部１５が、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに傾斜している点を除いて、実施の形態１におけるスクロール圧縮機１と同様に構成されている。この場合、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５同士の間には、回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ３が形成されている。なお、スクロール圧縮機１の運転条件または仕様によっては圧縮比が小さく、隣り合う圧縮室１４の圧力差が小さい場合がある。その場合においては、圧力差によって冷凍機油５１を運ぶよりも冷凍機油５１のくさび効果等によって押し上げる方が効果的な場合がある。
【００４５】
ただし、前述の通り渦巻歯１１１および１２１同士の接触は、軸受等と異なり摺動点前後での隙間が大きいため、くさび効果の影響が小さくなり、圧力差の影響によって冷凍機油５１は上昇し難くなる。したがって、溝部１５を揺動スクロール１２の回転方向と同方向に傾斜させる場合は、傾斜を垂直に近づける等して渦巻歯１１１および１２１同士の隙間が小さい範囲で溝部１５を設置することが望ましい。これにより、隣り合う圧縮室１４間の圧力差の影響を小さくできると共に、くさび効果を生じ易くすることができる。
【００４６】
＜実施の形態５における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態５のスクロール圧縮機１では、固定スクロール１１の渦巻歯１１１の側面に、前述した実施の形態１の揺動スクロール１２の渦巻歯１２１の側面における溝部１５と同様の溝部１８を設けるようにした。このため、固定スクロール１１の歯先１１２側端部周辺である、揺動スクロール１２の歯底１２３に溜まった冷凍機油５１は、固定スクロール１１の渦巻歯１１１の溝部１８に沿って、圧力差で歯底１１３まで導かれる。そして、圧縮室１４の上部である歯底１１３まで導かれた冷凍機油５１は、揺動スクロール１２の回転と共に、揺動スクロール１２の歯先１２２側に引きずられて歯先１２２を潤滑する。このように、本実施の形態５のスクロール圧縮機１では、前述した実施の形態１とは異なり、圧力差ではなく、くさび効果によって歯先１１２側へ冷凍機油５１を導くことができる。特に、隣り合う圧縮室１４間の圧力差が小さい場合に効果的である。
【００４７】
＜変形例＞
なお、前述した実施の形態１〜５の構成は一例であり、それぞれを組み合わせてもよい。図１２は、本発明の他の実施の形態に係る固定スクロールと揺動スクロールとを示す側面図である。例えば、図１２に示すように、揺動スクロール１２の渦巻歯１２１および固定スクロールの渦巻歯１１１が重なり合う双方の面に、それぞれ溝部１５と溝部１８とを設けてもよい。ただし、それぞれの溝部１５と溝部１８とは、軸方向で重なり合わない区間を有するように設置する。すなわち、揺動スクロール１２の回転方向Ｘに隣り合う溝部１５および溝部１８、溝部１５同士、並びに、溝部１８同士の間には、回転方向Ｘにおいて互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部Ｌ４が形成されている。このように、隣り合う溝部１５および溝部１８、溝部１５同士、並びに、溝部１８同士で中心軸方向に重ならないようにすることで、冷媒ガスの漏れを抑えながら、歯先１２２側の潤滑性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  スクロール圧縮機、２  密閉容器、３  揺動軸受、４  オルダム機構、５  空間、６  吐出ガス空間、１０  圧縮機構部、１１  固定スクロール、１２  揺動スクロール、１２ａ  揺動台板、１３  オルダムリング、１４  圧縮室、１４Ｈ  圧縮室、１４Ｌ  圧縮室、１５  溝部、１５ａ  端部、１５ｂ  端部、１６  凹部、１７  歯先溝、１８  溝部、１９  ガイドフレーム、２０  電動機部、２１  回転子、２２  固定子、３０  主軸、３０ａ  揺動軸部、３１  給油機構、４１  吸入口、４２  吐出口、５０  油溜り部、５１  冷凍機油、６１  吸入管、６２  吐出管、１１１  渦巻歯、１１２  歯先、１１３  歯底、１２１  渦巻歯、１２２  歯先、１２３  歯底、Ｌ１〜Ｌ４  非積重部、Ｘ  回転方向。
【要約】
固定スクロールと揺動スクロールとを互いの渦巻歯が噛み合うように備え、固定スクロールに対して揺動スクロールを公転運動させて圧縮を行うスクロール圧縮機であって、固定スクロールまたは揺動スクロールの少なくとも一方の渦巻歯は、側面に歯底側から歯先側に向けて潤滑油を流通させる複数の溝部が形成されており、各溝部は、固定スクロールまたは揺動スクロールの中心軸方向に対して傾斜して設けられると共に、歯先側の端部が開放されてなり、各溝部における揺動スクロールの回転方向に隣り合う溝部同士の間には、回転方向において互いが重なり合うことのない一定の間隔を設けた非積重部が形成されている。これにより、渦巻歯の歯先の焼付きを防止しつつ、冷媒ガス漏れによる圧縮効率の低下を抑制できる。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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