(57)【要約】【課題】スクロール圧縮機において、鏡板面の潤滑を簡単な構造で確実に行なうことができるようにすると共に、摺動面圧を低くして鏡板面のかじりや焼付きを防止することができるようにする。【解決手段】スクロール圧縮機１は、台板１０１に渦巻き状のラップ１０２を立設した固定スクロール１００と、台板２０１に渦巻き状のラップ２０２を立設すると共に圧縮室１３０を形成するように固定スクロール１００に噛み合わせて旋回運動する旋回スクロール２００と、旋回スクロール２００の外側に吐出圧力より低い圧力を有すると共に油が供給される外周空間４１１とを備える。そして、固定スクロール１００は、圧縮室１３０より外周側に旋回スクロール２００の台板２０１が接触する鏡板面１０５を有する。また、鏡板面１０５には、一側を外周空間４１１に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝１０６が設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台板に渦巻き状のラップを立設した固定スクロールと、
台板に渦巻き状のラップを立設すると共に、圧縮室を形成するように前記固定スクロールに噛み合わせて旋回運動する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの外側に吐出圧力より低い圧力を有すると共に油が供給される外周空間とを備え、
前記固定スクロールは、前記圧縮室より外周側に前記旋回スクロールの台板が接触する鏡板面を有すると共に、一側を前記外周空間に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝を前記鏡板面に設けた
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
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鏡板面の内周から外周までの径方向の幅を前記旋回スクロールの旋回半径の２倍より大きくしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスクロール圧縮機において、前記給油溝を複数設け、この複数の給油溝を径方向で複数条となる部分を有するように形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記給油溝と前記圧縮室との間の前記鏡板面の幅を前記旋回スクロールの旋回半径の２倍以下としたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記給油溝を外周側から内周側に円弧状に延びるように形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記給油溝の一側から他側に延びる方向が前記旋回スクロールの旋回方向と同方向であることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項７】
台板に渦巻き状のラップを立設した固定スクロールと、
台板に渦巻き状のラップを立設すると共に、圧縮室を形成するように前記固定スクロールに噛み合わせて旋回運動する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールを駆動すると共に油通路を有する回転軸と、
底部に油溜りを有する密閉容器と、
前記旋回スクロールの背面側に吐出圧力と吸込み圧力との中間の圧力を有すると共に前記油溜りの油が前記回転軸の油通路を通して供給される背圧室とを備え、
前記固定スクロールは、前記圧縮室の最外周を形成するラップを含むその外周側に前記旋回スクロールの台板が接触する鏡板面を有すると共に、一側を前記旋回スクロールの外周側の空間に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝を前記固定スクロールの鏡板面に設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機に係り、特に、冷凍、空調用の冷媒圧縮機、空気やその他のガス圧縮機として好適なスクロール圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクロール圧縮機としては、特開昭５５−１６０１９３号公報（特許文献１）に示されたものがある。このスクロール圧縮機は、固定スクロールの圧縮室の最外周を形成するラップを含むその外周側に旋回スクロールの台板が接触する鏡板面を最外周まで設け、この鏡板面の内周近傍に円周方向に延びる給油溝を複数設け、各給油溝に連通するように固定スクロールの背面側（反ラップ側）から貫通して形成した給油穴を設け、この給油穴から油を供給するようにしたものである。これによって、固定スクロールと旋回スクロールとの外周部における潤滑性を向上させ、機密性及び信頼性の向上を図るようにしたものである。
【０００３】
また、従来のスクロール圧縮機としては、特開昭５９−１１０８８３号公報（特許文献２）に示されたものがある。このスクロール圧縮機は、旋回スクロールより外周側に中間圧力を有すると共に油が供給される背圧室を設け、固定スクロールのラップの外側に旋回スクロールの台板が接触する鏡板面の幅を旋回半径以下としたものである。これによって、さい差運動一回転中の半分を旋回スクロールの固定スクロールのシート面との摺動面を背圧室に出して油でぬらしてそれによってシート面に給油することができるようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１６０１９３号公報（第３図、第４図）
【特許文献２】
特開昭５９−１１０８８３号公報（第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１のスクロール圧縮機では、給油溝に背面側から油を供給する給油穴を設けた構造としているため、構造が複雑となり、高価なものになってしまうという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２のスクロール圧縮機では、固定スクロールの鏡板面の幅が狭いため、摺動面の面圧が高くなり、かじりや焼き付きが発生しやすくなるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、固定スクロールの外周の鏡板面の潤滑を簡単な構造で確実に行なうことができると共に、摺動面圧を低くして鏡板面のかじりや焼付きを防止することができ、安価で信頼性の優れたスクロール圧縮機を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のスクロール圧縮機は、台板に渦巻き状のラップを立設した固定スクロールと、台板に渦巻き状のラップを立設すると共に、圧縮室を形成するように前記固定スクロールに噛み合わせて旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの外側に吐出圧力より低い圧力を有すると共に油が供給される外周空間とを備え、前記固定スクロールは、前記圧縮室より外周側に前記旋回スクロールの台板が接触する鏡板面を有すると共に、一側を前記外周空間に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝を前記鏡板面に設けた構成にしたことにある。
【０００９】
そして、より好ましくは、前記固定スクロールの鏡板面の内周から外周までの径方向の幅を前記旋回スクロールの旋回半径の２倍より大きくしたことにある。また好ましくは、前記給油溝を複数設け、この複数の給油溝を径方向で複数条となる部分を有するように形成したことことにある。また好ましくは、前記給油溝と前記圧縮室との間の前記鏡板面の幅を前記旋回スクロールの旋回半径の２倍以下としたことにある。また好ましくは、前記給油溝を外周側から内周側に円弧状に延びるように形成したことにある。また好ましくは、前記給油溝の一側から他側に延びる方向が前記旋回スクロールの旋回方向と同方向にしたことにある。
【００１０】
さらには、本発明のスクロール圧縮機は、台板に渦巻き状のラップを立設した固定スクロールと、台板に渦巻き状のラップを立設すると共に、圧縮室を形成するように前記固定スクロールに噛み合わせて旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回スクロールを駆動すると共に油通路を有する回転軸と、底部に油溜りを有する密閉容器と、前記旋回スクロールの背面側に吐出圧力と吸込み圧力との中間の圧力を有すると共に前記油溜りの油が前記回転軸の油通路を通して供給される背圧室とを備え、前記固定スクロールは、前記圧縮室の最外周を形成するラップを含むその外周側に前記旋回スクロールの台板が接触する鏡板面を有すると共に、一側を前記旋回スクロールの外周側の空間に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝を前記固定スクロールの鏡板面に設けたことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のスクロール圧縮機を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１２】
まず、図１を参照しながら本発明の一実施形態を示すスクロール圧縮機の全体構造に関して説明する。
【００１３】
スクロール圧縮機１は、圧縮機構部２と駆動部３とを密閉容器７００内に収納して構成されている。本実施形態では、上から圧縮機構部２、駆動部３及び油溜り７３０の順に配設されており、回転軸３００を介して圧縮機構部２と駆動部３が連結されている縦型スクロール圧縮機である。
【００１４】
圧縮機構部２は、固定スクロール１００と旋回スクロール２００とフレーム４００を基本要素として構成されている。フレーム４００は密閉容器７００に固定され、転がり軸受４０１を配設する部材を構成している。固定スクロール１００は、台板１０１と渦巻き状ラップ１０２と吸込口１０３と吐出口１０４とを基本構成部分として構成され、フレーム４００にボルトを介して固定されている。ラップ１０２は台板１０１の一側に垂直に立設されている。旋回スクロール２００は、台板２０１と渦巻き状ラップ２０２とボス２０３と背圧穴２０４とを基本構成部分として構成されている。ラップ２０２は台板２０１の一側に垂直に立設されている。ボス２０３は台板２０１の他側（反ラップ側）に垂直に突出して形成されている。
【００１５】
固定スクロール１００と旋回スクロール２００を噛み合わせて構成した圧縮室１３０は、旋回スクロール２００が旋回運動することによりその容積が減少する圧縮動作が行われる。この圧縮動作では、旋回スクロール２００の旋回運動に伴って、作動流体が吸入口１０３を経由して圧縮室１３０へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮行程を経て固定スクロール１００の吐出口１０４から密閉容器７００内に吐出され、さらに吐出管７０１を経由して密閉容器７００から吐出される。これによって、密閉容器７００内の空間は吐出圧力に保たれる。圧縮室１３０にはインジェンクションパイプ７１２が弁を介して連通されるように設けられている。
【００１６】
密閉容器７００は、上キャップ７１０及び下キャップ７２０を有している。密閉容器７００の底面には脚部７２１が取付けられている。また、密閉容器７００の側面にはハーメ端子７０２が設けられ、電動機部６００に電力を供給できるようになっている。
【００１７】
旋回スクロール２００を旋回駆動する駆動部３は、ステータ６０１及びロータ６０２からなる電動機部６００と、回転軸３００と、旋回スクロール２００の自転防止機構の主要部品であるオルダム継手５００と、フレーム４００と、転がり軸受４０１、８０３と、ボス２０３とを基本要素として構成されている。
【００１８】
回転軸３００は主軸部３０２とクランクピン３０１とを一体に備えて構成されている。転がり軸受４０１、８０３は回転軸３００の主軸部３０２を回転自在に係合する主軸支持部を構成する。ボス２０３は、回転軸３００のクランクピン３０１を回転軸方向であるスラスト方向に移動可能にかつ回転自在に係合するように、旋回スクロール２００に備えられている。
【００１９】
上部の主軸支持部である転がり軸受４０１は電動機部６００の上側に配置され、下部の主軸支持部である副軸受部８００の主要部を構成する転がり軸受（副軸受）８０３は電動機部６００の下側に配置されている。密閉容器７００に固定された下フレームハウジング８０１にハウジング８０２がボルト８０５を介して固定されている。ハウジング８０２に転がり軸受８０３が上方から挿入され、その上方からさらにハウジングカバー８０４が取付けられている。ハウジング８０２の下端にポンプ部９００がボルト９１０を介して取付けられている。ポンプ部９００は、回転軸３００の下端に設けられたポンプ継手３１０を介して駆動される。
【００２０】
オルダム継手５００は、旋回スクロール２００の台板２０１の背面に配設されている。オルダム継手５００に形成した直交する２組のキー部分の１組がフレーム４００に構成したオルダム継手５００の受け部であるキー溝を滑動し、残りの１組が旋回スクロールラップ２０２の背面側に構成したキー溝を滑動する。これによって、旋回スクロール２００はスクロールラップ２０２の立設する方向である軸線方向に垂直な面内を固定スクロール１００に対して自転せずに旋回運動する。
【００２１】
圧縮機構部２は、電動機部６００に連結した回転軸３００の回転によりクランクピン３０１が偏心回転すると、旋回スクロール２００がオルダム継手５００の自転防止機構により固定スクロール１００に対し自転せずに旋回運動を行い、ガスを吸入管７１１および吸入口１０３を介してスクロールラップ１０２および２０２で形成される圧縮室１３０に吸入する。
【００２２】
旋回スクロール２００の旋回運動により、圧縮室１３０は中央部へ移動しながら容積を減少してガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口１０４より吐出室に吐出する。吐出室に吐出されたガスは、圧縮機構部３および電動機部６００の周囲を循環したのち吐出管７０１から圧縮機外へ放出される。なお、旋回スクロール２００の台板２０１には、圧縮室１３０と旋回背面の背圧室４１１とを連通させる背圧穴２０４が設けられており、背圧室４１１の圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力（中間圧力）に保っている。旋回スクロール２００の背面側に構成される背圧室４１１は、旋回スクロール２００とフレーム４００と固定スクロール１００とで囲まれて形成される空間である。
【００２３】
フレーム４００に設けられたシールリング４１０は背圧室への吐出ガス流入を防いでいる。旋回スクロール２００は前記中間圧力とシールリング４１０の内側に作用する吐出圧力の合力で固定スクロール１００に押し付けられている。
【００２４】
ここで、シールリング４１０の内径は転がり軸受４０１の外径より小さくなっている。このように構成を採用できるようにするために、本実施形態では、転がり軸受４０１をフレーム４００の回転駆動手段側からフレーム４００へ挿入し、挿入した転がり軸受４０１をフレームカバー４０３で固定する構成となっている。フレームカバー４０３にはスラスト軸受４０２が設けられている。フレームカバー４０３はフレーム４００と別体に形成されている。フレームカバー４０３はフレーム４００にボルト４０６により固定されている。このようにボルト固定とすることで、フレームカバー４０３とフレーム４００との間隙を的確にシールできることから、給油経路からの油漏れを抑制することができる。なお、フレームカバー４０３は、フレーム４００の内側に挿入されて転がり軸受４０１を押さえる部分と、フレーム４００の回転駆動手段側端面に当接してこれに固定される部分とから構成されている。
【００２５】
また、バランスウェイト４０７の回転動作による気流の乱れを吐出管７０１付近へ作用させないためのバランスウェイトカバー４０３を設けている。このバランスウェイトカバー４０３はバランスウェイト４０７の共締めでフレーム４００へボルト４０６にて固定しているので、部品点数の低減と省スペース化を図ることができる。バランスウェイトカバー４０３は、ステータ６０１のコイルエンドの内径より若干小径の略筒状に形成され、バランスウェイト４０７の周囲を覆ってバランスウェイト４０７の回転動作による気流の乱れを吐出管７０１付近へ作用させないようになっている。
【００２６】
次に、給油経路について説明する。回転軸３００が回転されると、ポンプ部９００により油溜り７３０の油が回転軸内の油通路３１１に送られる。油通路３１１に送られた油の一部は横穴３１２を通って転がり軸受である副軸受８０３に流れた後、油溜り７３０に戻る。油通路３１１を通ってクランクピン３０１の上部に到達した油は旋回軸受２１０を通り転がり軸受４０１へ流れる。転がり軸受４０１を潤滑した油は排油パイプ４０８を通り、油溜り７３０に戻る。
【００２７】
また、旋回スクロール２００のボス２０３の端面には給油ポケット２０５が設けられており、旋回スクロール２００が旋回運動することにより、給油ポケット２０５がシールリング４１０の外側と内側を往復し、旋回軸受２１０と軸受４０１の間にある油の一部を背圧室４１１に搬送する。搬送された油はオルダム継手５００に給油された後、固定スクロールの鏡板面１０５と旋回スクロールの台板２０１の摺動面に給油される。
【００２８】
背圧室４１１に搬送された油は、背圧穴２０４を通って、または鏡板摺動面の微小隙間を通って圧縮室１３０に流入する。圧縮室１３０に流入した油は圧縮された冷媒ガスと共に吐出口１０４から吐出され、密閉容器７００内で冷媒ガスと分離され油溜り７３０に戻る。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照しながら固定スクロール１００に関して説明する。固定スクロール１００は、圧縮室１３０より外周側に旋回スクロール２００の台板２０１が接触する鏡板面１０５を有している。鏡板面１０５は、圧縮室１３０の最外周を形成するラップを含むその外周側に形成されている。固定スクロール１００の鏡板面１０５の内周から外周までの径方向の幅Ｂは、旋回スクロール２００の旋回半径の２倍より大きくなっている。
【００３０】
固定スクロール１００の鏡板面１０５には、給油溝１０６が設けられている。この給油溝１０６は、その一側を外周空間である背圧室４１１に連通するように開放しており、他側を円周方向に延び且つ圧縮室１３に連通しないように閉塞通路としている。給油溝１０６は複数設けられ（図示例では２つ設けられ）、この複数の給油溝１０６は径方向で複数条となる部分を有するように形成されている。給油溝１０６と圧縮室１３０との間の鏡板面１０６の幅は、旋回スクロール２００の旋回半径の２倍以下となっている。また、内側の給油溝１０６と外側の給油溝１０６との間の鏡板面１０６の幅Ｌ、及び外側の給油溝１０６と旋回スクロール２００の外周との間の鏡板面１０６の幅も、旋回スクロール２００の旋回半径の２倍以下となっている。さらには、給油溝１０６は、外周側から内周側に圧縮室１０６に近づくように円弧状に、しかも旋回スクロール２００の旋回方向と同方向に延びるように形成されている。外周側から内周側に延びる給油溝１０６の円弧は、複数の円弧（図示例では２つの円弧）で形成されている。
【００３１】
本実施形態によれば、固定スクロール１００は、圧縮室１３０より外周側に旋回スクロール２００の台板２０１が接触する鏡板面１０５を有すると共に、一側を外周空間４１１に連通し且つ他側を円周方向に延びる閉塞通路とした給油溝１０６を鏡板面に設けているので、旋回スクロール２００の外周空間４１１に供給されている油を給油溝１０６に簡単な構造で確実に供給することができと共に、鏡板面１０５の幅Ｂを大きく確保することができる。これによって、固定スクロール１００の鏡板面１０５の潤滑を簡単な構造で確実に行なうことができると共に、摺動面圧を低くして鏡板面１０５のかじりや焼付きを防止することができ、安価で信頼性の優れたものとすることができる。
【００３２】
また、固定スクロール１００の鏡板面１０５の内周から外周までの径方向の幅Ｂを旋回スクロール２００の旋回半径の２倍より大きくしているので、旋回スクロール２００の旋回時に常に広い面積で鏡板面１０５が旋回スクロールに摺接することとなり、より一層の信頼性の向上を図ることができる。
【００３３】
また、給油溝１０６を複数設け、この複数の給油溝１０６を径方向で複数条となる部分を有するように形成しているので、固定スクロール１００の鏡板面１０５の内周から外周までの径方向の幅Ｂを大きくしても、鏡板面１０５を確実に潤滑することが可能となり、より一層の信頼性の向上を図ることができる。ここで、給油溝１０６と圧縮室１３０との間の鏡板面１０５の幅を旋回スクロール２００の旋回半径の２倍以下としているので、この鏡板面１０５の潤滑を確実に行なうことができる。
【００３４】
また、給油溝１０６を外周側から内周側に円弧状に延びるように形成すると共に、旋回スクロール２００の旋回方向と同方向に形成しているので、旋回スクロール２００の外周の油が給油溝１０６により一層良好に導かれ、給油量の増大を図ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、固定スクロールの外周の鏡板面の潤滑を簡単な構造で確実に行なうことができると共に、摺動面圧を低くして鏡板面のかじりや焼付きを防止することができ、安価で信頼性の優れたスクロール圧縮機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図を示す。
【図２】図１のスクロール圧縮機に用いる固定スクロールを示す。
【符号の説明】
１００…固定スクロール、１０１…台板、１０２…ラップ、１０３…吸入口、１０４…吐出口、１０５…鏡板面、１０６…給油溝、２００…旋回スクロール、２０１…台板、２０２…ラップ、２０３…ボス、２０４…背圧穴、２０５…給油ポケット、２１０…旋回軸受、３００…回転軸、３０１…クランクピン、３１０…ポンプ継手、３１１…油通路、３１２…横穴、４００…フレーム、４０１…転がり軸受、４０２…スラスト軸受、４０３…フレームカバー、４０４…バランスウェイトカバー、４０７…バランスウェイト、４０８…排油パイプ、４１０…シールリング、４１１…背圧室、５００…オルダム継手、６００…電動機部、６０１…ステータ、６０２…ロータ、７００…密閉容器、７０１…吐出管、７０２…ハーメ端子、７１０…上キャップ、７１１…吸入管、７２０…下キャップ、７２１…脚部、７０…油溜り、８００…副軸受部、８０１…下フレームハウジング、８０２…ハウジング、８０３…転がり軸受（副軸受）、８０４…ハウジングカバー、８０５…ボルト、９００…ポンプ部。
【図１】
2004293533.tif 000003
【図２】
2004293533.tif 000004