(57)【要約】  本発明は、圧縮機及びそのオイル供給構造に関する。圧縮機の高速運転又は低速運転時、旋回スクロールのラップと固定スクロールのラップ間に形成される圧縮ポケットに所定量のオイルが供給されることによって、前記ラップ間での圧力漏れが防止されるので、圧縮機の性能が向上する。さらに、前記旋回スクロールと前記固定スクロール間の摩擦が防止されるので、前記構成要素の摩耗を最小限に抑えることができる。
2010525240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールと、
前記固定スクロールに隣接して配置されて前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールに形成されて前記圧縮室にオイルが供給されるようにする少なくとも１つのオイル孔と
を含むことを特徴とするスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項２】
前記少なくとも１つのオイル孔が、前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸と平行に延長され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のオイル供給構造。
【請求項３】
前記少なくとも１つのオイル孔が、前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸に対して傾斜して延長され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のオイル供給構造。
【請求項４】
前記オイル孔の内径が、前記旋回スクロールのラップの直径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項５】
前記少なくとも１つのオイル孔の内径が２．０〜３．５ｍｍであ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のオイル供給構造。
【請求項６】
前記少なくとも１つのオイル孔が、前記旋回スクロールの円板部を介して延設される孔を含むことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つのオイル孔が、前記円板部の一面に形成されて前記孔から所定の距離延長される延長溝をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項８】
前記延長溝が、実質的に円周方向に延長されることを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項９】
前記延長溝が、前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸に向かって延長されることを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１０】
前記延長溝が、前記少なくとも１つのオイル孔と前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸とを連結する線に対して傾斜して延長されることを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１１】
前記旋回スクロールが支持されるベアリング面を有するメインフレームをさらに含み、
前記メインフレームのベアリング面にオイルグルーブが形成され、
前記延長溝が、前記メインフレームに形成されたオイルグルーブと流体連通するように、前記オイルグルーブに隣接して位置することを特徴とする請求項７に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１２】
前記オイルグルーブが、環状のオイルグルーブ又は四角形状のオイルグルーブであ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のオイル供給構造。
【請求項１３】
前記オイルグルーブの内径が３．５〜４．５ｍｍであ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のオイル供給構造。
【請求項１４】
前記旋回スクロールが支持されるベアリング面を有するメインフレームをさらに含み、
前記メインフレームのベアリング面にオイルグルーブが形成され、
前記少なくとも１つのオイル孔が、前記メインフレームのベアリング面に形成されたオイルグルーブと流体連通するように隣接して位置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のオイル供給構造。
【請求項１５】
前記オイルグルーブが、環状のオイルグルーブ又は四角形状のオイルグルーブであることを特徴とする請求項１４に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１６】
前記オイルグルーブの深さが３．５〜４．５ｍｍであることを特徴とする請求項１４に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１７】
前記オイルグルーブが、前記少なくとも１つのオイル孔と継続的に連通することを特徴とする請求項１４に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１８】
前記オイルグルーブが、前記少なくとも１つのオイル孔と周期的に流体連通することを特徴とする請求項１４に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項１９】
前記旋回スクロールが支持されるベアリング面を有するメインフレームをさらに含み、
前記メインフレームに、前記旋回スクロールに形成された少なくとも１つのオイル孔と流体連通する少なくとも１つのオイル通路が形成され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のオイル供給構造。
【請求項２０】
前記メインフレームに形成された少なくとも１つのオイル通路が、前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸に対して傾斜して延長されることを特徴とする請求項１９に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項２１】
前記メインフレームに形成された少なくとも１つのオイル通路が、第１端から、前記メインフレームのベアリング面に形成されたオイルグルーブ内に開口する第２端に延長されることを特徴とする請求項１９に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項２２】
前記メインフレームに形成された少なくとも１つのオイル通路に位置するオイル調節装置をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項２３】
前記メインフレームに形成されたオイルグルーブが、環状のオイルグルーブ又は四角形状のオイルグルーブであ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のオイル供給構造。
【請求項２４】
前記オイルグルーブの深さが３．５〜４．５ｍｍであ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のオイル供給構造。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのオイル孔が一定の内径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のオイル供給構造。
【請求項２６】
前記旋回スクロールが支持されるベアリング面を有するメインフレームをさらに含み、
前記メインフレームのベアリング面にオイルグルーブが形成され、
前記メインフレームのベアリング面に形成されたオイルグルーブが、前記少なくとも１つのオイル孔の旋回軌跡の一側に位置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のオイル供給構造。
【請求項２７】
前記メインフレームのベアリング面に形成されたオイルグルーブが、環状のオイルグルーブ又は四角形状のオイルグルーブであることを特徴とする請求項２５に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項２８】
請求項１に記載のオイル供給構造を備えるスクロール圧縮機。
【請求項２９】
固定スクロールと、
前記固定スクロールに隣接して配置されて前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールが支持されるベアリング面、及び前記旋回スクロールのボス部が挿入されるボス挿入孔を有するメインフレームとを含み、
前記メインフレームに、前記ボス挿入孔に貯蔵されたオイルが前記旋回スクロールの円板部と前記メインフレームのベアリング面間に流入するようにする少なくとも１つのオイル通路が形成されることを特徴とするスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのオイル通路が、前記ボス挿入孔から前記メインフレームのベアリング面に延長されることを特徴とする請求項２９に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項３１】
前記オイル通路の少なくとも１つの中心軸が、前記旋回スクロールの回転軸の回転中心軸に対して傾斜して延長されることを特徴とする請求項２９に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項３２】
前記メインフレームに形成された少なくとも１つのオイル通路に位置するオイル調節装置をさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載のスクロール圧縮機のオイル供給構造。
【請求項３３】
固定スクロール及び前記固定スクロールに隣接して配置されて圧縮室を形成する旋回スクロールを含むスクロール圧縮機において、
前記旋回スクロールに形成されて前記圧縮室にオイルが供給されるようにする少なくとも１つのオイル孔を提供する段階と、
前記旋回スクロールの回転時に前記少なくとも１つのオイル孔が前記オイル通路に連通して前記圧縮室にオイルが継続的に又は周期的に注入されるように、少なくとも１つの孔を、前記旋回スクロールを支持するメインフレームのベアリング面に形成されたオイル通路に隣接して位置させる段階と
を含むことを特徴とするスクロール圧縮機の圧縮室へのオイル供給方法。
【請求項３４】
前記位置させる段階は、
前記旋回スクロールの回転時に前記少なくとも１つの孔が前記オイル通路に連通して前記圧縮室にオイルが継続的に注入されるように、前記少なくとも１つのオイル孔を、前記旋回スクロールを支持するメインフレームのベアリング面に形成されたオイル通路に隣接して位置させる段階を含むことを特徴とする請求項３３に記載のスクロール圧縮機の圧縮室へのオイル供給方法。
【請求項３５】
前記位置させる段階は、
前記旋回スクロールの回転時に前記少なくとも１つのオイル孔が前記オイル通路に連通して前記圧縮室にオイルが周期的に注入されるように、前記少なくとも１つのオイル孔を、前記旋回スクロールを支持するメインフレームのベアリング面に形成されたオイル通路に隣接して位置させる段階を含むことを特徴とする請求項３３に記載のスクロール圧縮機の圧縮室へのオイル供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機及びそのオイル供給構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機についてはよく知られているが、これらには様々な不都合があった。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
以下の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。同図面において同様の参照番号は同様の構成要素を示す。
【図１】一実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。
【図２】一実施形態によるオイル供給構造のオイル孔の変形例を示す断面図である。
【図３】一実施形態によるオイル供給構造のオイル孔の変形例を示す断面図である。
【図４】一実施形態によるオイル供給構造のオイル孔の変形例を示す平面図である。
【図５】一実施形態によるオイル供給構造のオイル孔の変形例を示す平面図である。
【図６】一実施形態によるオイル供給構造のオイル孔の変形例を示す平面図である。
【図７】一実施形態によるオイル供給構造のオイルグルーブを示す平面図である。
【図８】一実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機の動作状態を示す断面図である。
【図９】他の実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。
【図１１】図１０のオイル供給構造のフレームを示す平面図である。
【図１２】図１０のオイル供給構造のオイル通路の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１０のオイル供給構造のオイル吐出通路を示す断面図である。
【図１４】図１０のオイル供給構造のオイル調節部を示す断面図である。
【図１５】図１４のオイル調節部の動作状態を示す断面図である。
【図１６】図１４のオイル調節部の動作状態を示す断面図である。
【図１７】図１０のオイル供給構造のオイル調節部の他の例を示す断面図である。
【図１８】図１７のオイル調節部の動作状態を示す断面図である。
【図１９】図１７のオイル調節部の動作状態を示す断面図である。
【図２０】本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機の設置例を示す図である。
【図２１】本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機の設置例を示す図である。
【図２２】本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機の設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【０００５】
一般に、圧縮機は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換してガスを圧縮する装置である。圧縮機は、駆動力を発生する駆動力発生部と、前記駆動力発生部から発生した駆動力を受けてガスを圧縮する圧縮部とを含む。圧縮機は、ガスを圧縮するための圧縮メカニズムによって、回転式圧縮機、往復動式圧縮機、スクロール圧縮機など、様々な種類に分けられる。
【０００６】
スクロール圧縮機においては、モータから発生した回転力が回転軸を介して旋回スクロールに伝達され、前記旋回スクロールが固定スクロールと噛み合って旋回運動することによって、前記固定スクロールのラップと前記旋回スクロールのラップとにより複数の圧縮室又は圧縮ポケットが形成される。前記圧縮室が中心に移動してその体積が変化することにより、ガスを吸入、圧縮、及び吐出する。ケーシング内に収容されたオイルが前記回転軸の内部に備えられたオイル通路に沿ってポンピングされ、前記旋回スクロールの背面と前記旋回スクロールの背面を支持するメインフレームのベアリング面間に供給される。その後、前記オイルは前記ケーシングの底面に戻る。
【０００７】
前記スクロール圧縮機の動作中には、前記圧縮ポケットの内部にオイルが十分に供給されなければならない。そうでない場合、前記旋回スクロールと前記固定スクロール間に摩擦が発生し、これらの間に摩耗が発生する。また、前記固定スクロールと前記旋回スクロール間のオイルシール性能が低下することによって、高圧側と低圧側間で圧力漏れが発生する。これにより、圧縮機の信頼性及び性能が低下する。
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態によるスクロール圧縮機を詳細に説明する。本発明の実施形態によるオイル供給装置は、スクロール圧縮機に実現されているものが詳細に記載されているが、他の種類の圧縮機でも実現可能である。また、本発明の実施形態によるオイル分離装置は、上方型又は下方型スクロール圧縮機（high or low side scroll compressor）で実現可能である。
【０００９】
図１は、一実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。図１に示すように、圧縮機１は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に所定の間隔をおいて配置されるメインフレーム２０及びサブフレーム３０と、メインフレーム２０とサブフレーム３０との間に配置される駆動モータＭとを含む。ケーシング１０には吸入管１１及び吐出管１２がそれぞれ結合され、ケーシング１０の内部にはオイルが収容される。
【００１０】
メインフレーム２０は、フレーム本体２１に所定の形状に形成されて回転軸７０を収容する軸挿入孔２２と、フレーム本体２１の上面で軸挿入孔２２から延長され、軸挿入孔２２の内径より大きい内径を有するボス挿入孔２３と、フレーム本体２１の上面に形成されるベアリング面２４と、ベアリング面２４に所定の幅及び深さを有するように環状に形成されるオイルグルーブ２５とを含む。
【００１１】
固定スクロール４０は、メインフレーム２０と所定の間隔をおいてケーシング１０の内部に結合される。また、旋回スクロール５０は、固定スクロール４０とメインフレーム２０との間に旋回運動可能に結合される。メインフレーム２０と旋回スクロール５０との間には、旋回スクロール５０の自転を防止するオルダムリング６０が結合される。
【００１２】
固定スクロール４０は、所定の形状を有する胴部４１と、胴部４１の一面に所定の高さ及び厚さを有するインボリュート曲線に形成されるラップ４２と、胴部４１の中心に形成される吐出孔４３と、胴部４１の一側に形成される吸入口４４とを含む。
【００１３】
旋回スクロール５０は、所定の厚さ及び面積を有する円板部５１と、円板部５１の一面に所定の厚さ及び高さを有するインボリュート曲線に形成されるラップ５２と、円板部５１の他面に所定の高さを有するように形成されるボス部５３とを含む。円板部５１の下面はベアリング面５４を形成し、ボス部５３内には所定の外径及び深さを有する軸挿入孔５５が形成される。
【００１４】
旋回スクロール５０の円板部５１には、少なくとも１つのオイル孔５６が形成される。オイル孔５６は、固定スクロール４０のラップ４２と旋回スクロール５０のラップ５２とにより形成される圧縮ポケット又は圧縮室を含む圧縮部の吸入側に位置する。例えば、オイル孔５６は、旋回スクロール５０の円板部５１に突出形成されたラップ５２の延長線上でラップ５２の一端に隣接して配置される。オイル孔５６は、ラップ５２の一端と接するように形成してもよく、加工を容易にするために、ラップ５２の一端に隣接して形成してもよい。オイル孔５６の内径は、旋回スクロール５０のラップ５２の厚さより小さい。オイル孔５６は、円板部５１に対して垂直に形成され、一定の内径を有する。または、オイル孔５６は、図２に示すように、円板部５１に対して傾斜して形成してもよい。オイル孔５４は、例えば２．０〜３．５ｍｍの内径を有する。
【００１５】
図３及び図４に示すように、オイル孔５６は、円板部５１の上面に所定の内径及び長さを有するように形成される円形孔部５６Ａと、円形孔部５６Ａに連通する長溝部５６Ｂとからなるように形成してもよい。長溝部５６Ｂは、円板部５１の底面に円形孔部５６Ａの断面積より広い断面積を有するように形成される。長溝部５６Ｂは、その長手方向が円板部５１の中心に向かって延長されるように形成される。
【００１６】
図５に示すように、長溝部５６Ｂは、円板部５１の上面に形成された旋回スクロール５０のラップ５２の延長線上でラップ５２の一端に隣接して形成してもよい。また、図６に示すように、長溝部５６Ｂは、ラップ５２の一端に対して傾斜して形成してもよい。オイル孔５６に連通するオイルグルーブ２６は、旋回スクロール５０の円板部５１の下面を支持するメインフレーム２０のベアリング面２４に形成される。図７に示すように、オイルグルーブ２６は、旋回スクロール５０の旋回運動によって移動するオイル孔５６の旋回軌跡（orbiting path）の一側に位置する。オイルグルーブ２６は、四角形状に形成されるが、四角形状の他に、環状などの様々な形状に形成されてもよい。また、オイルグルーブ２６は、３．５〜４．５ｍｍの深さを有する。
【００１７】
旋回スクロール５０のラップ５２は、固定スクロール４０のラップ４２と噛み合い、ボス部５３は、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に挿入される。円板部５１のベアリング面は、メインフレーム２０のベアリング面２４に支持される。
【００１８】
メインフレーム２０に形成された環状のオイルグルーブ２５は、オイルグルーブ２６の役割を果たすようにしてもよい。この場合、オイルグルーブ２６をメインフレーム２０にさらに形成する必要がない。旋回スクロール５０の旋回運動時、前記旋回スクロールのオイル孔５６はオイルグルーブ２５と接触する。駆動モータＭから発生した回転力を旋回スクロール５０に伝達する回転軸７０は、駆動モータＭに結合される。回転軸７０は、所定の長さを有する軸部７１と、軸部７１から延長される偏心部７２と、軸部７０及び偏心部７２に貫通形成されるオイル通路７３とを含む。回転軸７０の軸部７１は、駆動モータＭの回転子に圧入され、メインフレーム２０に貫挿される。また、偏心部７２は、旋回スクロール５０のボス部５３の軸挿入孔５５に挿入される。回転軸７０の一端はケーシング１０内に収容されたオイルに浸漬される。符号Ｂはブッシュであり、１００は回転軸７０に装着されたオイルフィーダであり、１１０はバランスウエイトである。
【００１９】
以下、一実施形態による圧縮機のオイル供給構造の作用を説明する。
【００２０】
前記圧縮機に電源が供給されると、駆動モータＭが動作して回転力を発生する。駆動モータＭから発生した回転力を受けて回転軸７０が回転すると、偏心部７２に結合された旋回スクロール５０がオルダムリング６０により回転軸７０を中心に旋回運動する。旋回スクロール５０が旋回運動することにより、旋回スクロール５０のラップ５２が固定スクロール４０のラップ４２と噛み合って複数の圧縮ポケット又は圧縮室Ｐを形成し、複数の圧縮ポケット又は圧縮室Ｐが旋回スクロール５０の中心に向かって移動する。圧縮ポケット又は圧縮室Ｐの体積が変化することにより、ガスが吸入及び圧縮されて固定スクロール４０の吐出孔４３から吐出される。吸入管１１を介してケーシング１０の内部に吸入されたガスは、固定スクロール４０の吸入口４４及び旋回スクロール５０により形成される吸入通路を介して圧縮ポケット又は圧縮室Ｐに吸入される。
【００２１】
図８に示すように、ケーシング１０内に収容されたオイルは、回転軸７０に形成されたオイル通路７３にポンピングされ、ボス挿入孔２３に充填される。旋回スクロール５０のボス部５３がボス挿入孔２３で円運動することにより、ボス挿入孔２３に充填されたオイルが旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されて潤滑作用をする。旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されたオイルの一部は、旋回スクロール５０の円板部５１に貫通形成されたオイル孔５６から、旋回スクロール５０のラップ５２と固定スクロール４０のラップ４２とにより形成される圧縮部、すなわち圧縮ポケット又は圧縮室Ｐに流入する。その結果、オイルシールにより高圧の圧縮ポケット又は圧縮室Ｐと低圧の圧縮ポケット又は圧縮室Ｐ間の圧力漏れが防止されるだけではなく、旋回スクロール５０と固定スクロール４０間の接触面での摩擦が防止される。前記圧縮機の定速運転時だけではなく、高速運転又は低速運転時にも、前記圧縮部へのオイル供給を円滑にする。さらに、旋回スクロール５０のオイル孔５６が吸入側に形成された場合、旋回スクロール５０のラップ５２と固定スクロール４０のラップ４２とにより形成される圧縮ポケットＰに吸入されたガスが流動するので、オイル孔５６から圧縮ポケットＰへのオイル供給性能が向上する。
【００２２】
旋回スクロール５０のオイル孔５６に連通するオイルグルーブ２６がメインフレーム２０のベアリング面２４に形成された場合、旋回スクロール５０の旋回運動時にオイル孔５６から圧縮ポケットＰに供給されるオイルの量が増加する。より詳細には、旋回スクロール５０の旋回運動時、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に流入したオイルの一部がオイルグルーブ２６に貯蔵される。旋回スクロール５０が旋回運動することにより、オイル孔５６が任意の点を中心点として円運動する。オイル孔５６の円運動時、オイル孔５６がメインフレーム２０のベアリング面２４に形成されたオイルグルーブ２６に連通することにより、オイルグルーブ２６に貯蔵されていたオイルがオイル孔５６に流入し、再び圧縮ポケットＰに流入する。オイルグルーブ２６は圧縮ポケットＰへのオイル供給性能を向上させる。圧縮ポケットＰへのオイル供給性能は前記圧縮機の低速運転時にさらに向上する。
【００２３】
本実施形態によれば、圧縮機の定速モード又は変速モードでの動作時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。つまり、圧縮機の高速運転又は低速運転時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。
【００２４】
図９は、他の実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。図示のように、図９の圧縮機は、ケーシング１０、メインフレーム２０、固定スクロール４０、旋回スクロール５０、回転軸７０、及び駆動モータＭを含み、メインフレーム２０の一側には、メインフレーム２０のベアリング面２４又は旋回スクロール５０のベアリング面５４にオイルを供給するオイル通路２７が備えられる。本実施形態の圧縮機は、メインフレーム２０を除けば、前述の圧縮機と同様の構造を有する。メインフレーム２０は、所定の形状を有するフレーム本体２１に形成されて回転軸７０を収容する軸挿入孔２２と、フレーム本体２１の上面で軸挿入孔２２から延長され、軸挿入孔２２の内径より大きい内径及び所定の深さを有するボス挿入孔２３と、フレーム本体２１の上面に形成されるベアリング面２４と、ベアリング面２４に所定の幅及び深さを有するように環状に形成されるオイルグルーブ２５とを含む。オイル通路２７は、ボス挿入孔２３に貯蔵されたオイルが旋回スクロール５０の円板部５１と円板部５１を支持するメインフレーム２０のベアリング面２４間に流入するように、ボス挿入孔２３及びメインフレーム２０のベアリング面２４に貫通形成される。オイル通路２７は、メインフレーム２０のベアリング面２４に対して傾斜して形成してもよく、また直線状の孔にしてもよい。
【００２５】
以下、本実施形態によるオイル供給構造の作用を説明する。
【００２６】
圧縮機の運転中、回転軸７０が回転することにより、ケーシング１０内のオイルが回転軸７０に形成されたオイル通路７３にポンピングされる。このオイルは、ボス挿入孔２３に充填され、ボス部５３がボス挿入孔２３で円運動することにより、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給される。
【００２７】
ボス挿入孔２３に充填されたオイルの一部がオイル通路２７を介して旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されることによって、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されるオイルの量が増加する。旋回スクロール５０のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されたオイルの一部は、ガスと共に圧縮ポケットＰに吸入される。
【００２８】
つまり、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されるオイルの量が増加することにより、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間から吐出されるオイルの量が増加する。その結果、ガスと共に圧縮部（圧縮ポケット又は圧縮室）に吸入されるオイルの量も増加する。
【００２９】
本実施形態によれば、圧縮機の定速モード又は変速モードでの動作時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。つまり、圧縮機の高速運転又は低速運転時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。
【００３０】
図１０は、さらに他の実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機を示す断面図である。図示のように、図１０の圧縮機は、ケーシング１０、メインフレーム２０、固定スクロール４０、旋回スクロール５０、回転軸７０、及び駆動モータＭを含む。旋回スクロール５０の円板部５１には、旋回スクロール５０の旋回運動時に前記圧縮部にオイルを流入させるためのオイル孔５６が貫通形成され、メインフレーム２０の一側には、オイル孔５６にオイルを供給するためのオイル通路２７が貫通形成される。本実施形態の圧縮機は、メインフレーム２０及び旋回スクロール５０を除けば、前述の圧縮機と同様の構造を有する。
【００３１】
つまり、旋回スクロール５０は、所定の厚さ及び面積を有する円板部５１と、円板部５１の一面に所定の厚さ及び高さを有するインボリュート曲線に形成されるラップ５２と、円板部５１の他面に所定の高さを有するように形成されるボス部５３とを含む。ボス部５３内には所定の外径及び深さを有する軸挿入孔５５が形成される。
【００３２】
旋回スクロール５０の円板部５１にはオイル孔５６が形成される。オイル孔５６は、固定スクロール４０のラップ４２と旋回スクロール５０のラップ５２とにより形成される圧縮部の吸入側に位置する。すなわち、オイル孔５６は、旋回スクロール５０の円板部５１に突出形成されたラップ５２の延長線上でラップ５２の一端に隣接して配置される。オイル孔５６は、ラップ５２の一端と接するように形成してもよく、加工を容易にするために、ラップ５２の一端に隣接して形成してもよい。本実施形態の旋回スクロール５０のオイル孔５６の構造は、図１の実施形態の構造と同様である。
【００３３】
メインフレーム２０は、フレーム本体２１に所定の形状に形成されて回転軸７０を収容する軸挿入孔２２と、フレーム本体２１の上面で軸挿入孔２２から延長され、軸挿入孔２２の内径より大きい内径及び所定の深さを有するボス挿入孔２３と、フレーム本体２１の上面に形成されるベアリング面２４と、ベアリング面２４に所定の幅及び深さを有するように環状に形成されるオイルグルーブ２５とを含む。前記環状のオイルグルーブは、圧縮機の構造によって排除してもよい。
【００３４】
メインフレーム２０のオイル通路２７は、ボス挿入孔２３に貯蔵されたオイルが旋回スクロール５０の円板部５１と円板部５１を支持するメインフレーム２０のベアリング面２４間に流入するように、ボス挿入孔２３及びメインフレーム２０のベアリング面２４に貫通形成される。所定の面積を有してオイル孔５６に連通するオイルグルーブ２６は、メインフレーム２０のベアリング面２４に形成される。オイルグルーブ２６は、旋回スクロール５０の旋回運動によって移動するオイル孔の旋回軌跡の一側に位置する。オイル通路２７はオイルグルーブ２６に連通する。オイルグルーブ２６は、図１の実施形態におけるオイルグルーブと同様の形状を有する。
【００３５】
図１１に示すように、メインフレーム２０のオイル通路２７は、ボス挿入孔２３及び旋回スクロール５０の円板部５１が支持されるベアリング面を貫通する直線状の貫通孔であり、オイル通路２７の長手方向は、メインフレーム２０のボス挿入孔２３の中心に対して傾斜して形成される。オイル通路２７は、旋回スクロール５０のボス部５３が円運動するときボス挿入孔２３に貯蔵されたオイルが効果的に吐出されるように、傾斜して形成される。
【００３６】
図１２に示すように、他の実施形態におけるメインフレーム２０のオイル通路２７は、メインフレーム２０のボス挿入孔２３の内周壁とメインフレーム２０の外面を直線状に貫通する第１貫通孔２７Ａと、第１貫通孔２７Ａとメインフレーム２０のベアリング面２４を直線状に貫通する第２貫通孔２７Ｂとからなるように形成してもよい。第１貫通孔２７Ａにおけるメインフレーム２０の外面には、第１貫通孔２７Ａを閉塞する栓２７Ｃが設置されており、このようにすればオイル通路２７の加工が容易である。
【００３７】
図１３に示すように、メインフレーム２０の一側には、ボス挿入孔２３内部のオイルを排出するためのオイル排出通路２８が形成される。ボス挿入孔２３の内周壁に位置するオイル排出通路２８の入口は、ボス挿入孔２３の内周壁に形成されたオイル通路２７の入口より上側に位置する。オイル排出通路２８は、ボス挿入孔２３の内周壁とメインフレーム２０の外周面を貫通する第１通路２８Ａと、メインフレーム２０の外周面に第１通路２８Ａと連通するように垂直方向に形成される第２通路２８Ｂとからなる。オイル排出通路２８は、ボス挿入孔２３に過度に収容されたオイルをケーシング１０の底面に排出させる役割を果たす。
【００３８】
メインフレーム２０のオイル通路２７の内部には、オイル通路２７を介して圧縮部に流入するオイルの量を調節するオイル調節部が備えられる。一例によるオイル調節部は、図１４に示すように、小管部２７Ｄと、小管部２７Ｄより大きい内径を有する拡管部２７Ｅとからなり、小管部２７Ｄの内径と拡管部２７Ｅの内径との差により形成される段差面の内側縁部には、オイルが通過する補助通路２７Ｆが形成される。オイル通路２７の拡管部２７Ｅには、内部に貫通孔１２１が形成されたストッパ１２０が結合され、拡管部２７Ｅの内部には、ストッパ１２０の貫通孔１２１を開閉する開閉ボール１３０が挿入される。開閉ボール１３０は、拡管部２７Ｅの内部を流れる流速によって移動する。拡管部２７Ｅの内部には、開閉ボール１３０を弾性支持するスプリング１４０が挿入される。
【００３９】
ストッパ１２０は、所定の長さを有し、拡管部２７Ｅの断面に対応する円形断面形状を有するように形成される。ストッパ１２０の内部には貫通孔１２１が形成され、貫通孔１２１の内周壁にはスプリング１４０が支持される支持面が備えられる。
【００４０】
開閉ボール１３０は球状に形成される。開閉ボール１３０の最大直径は、拡管部２７Ｅの内径より小さくストッパ１２０の貫通孔１２１の内径より大きく形成される。スプリング１４０はコイルばねである。この場合、前記コイルばねの一側はストッパ１２０の支持面に支持され、他側は開閉ボール１３０に支持される。
【００４１】
圧縮機の低速運転時、前記オイル調節部は、図１５に示すように、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に収容されたオイルが小管部２７Ｄ、補助通路２７Ｆ、ストッパ１２０の貫通孔１２１、及び拡管部２７Ｅを介して旋回スクロール５０のオイル孔５６に供給されるように動作する。メインフレーム２０のボス挿入孔２３で円運動する旋回スクロール５０のボス部５３の回転速度が遅くなり、オイル通路２７にポンピングされるオイルの量が少なくなることによって、スプリング１４０の弾性力により開閉ボール１３０が段差面に支持され、ストッパ１２０の貫通孔１２１を開放する。
【００４２】
圧縮機の高速運転時には、図１６に示すように、ボス挿入孔２３からオイル通路２７にポンピングされるオイルの量が多くなるため、そのオイルの流動圧力により開閉ボール１３０が移動し、ストッパ１２０の貫通孔１２１を閉塞する。これにより、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に収容されたオイルがオイル通路２７を介して旋回スクロール５０のオイル孔５６に流動することを防止する。ボス挿入孔２３に収容されたオイルは、旋回スクロール５０のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間の空間を介して旋回スクロール５０のオイル孔５６に供給される。
【００４３】
前記オイル調節部は、圧縮機の低速回転時、圧縮部へのオイル供給を円滑にし、圧縮機の高速回転時、圧縮部にオイルが過度に供給されることを防止する。特に、前記オイル調節部は、圧縮機の低速回転時、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に収容されたオイルがオイル通路２７を介して旋回スクロールのオイル孔５６に供給されるようにし、圧縮機の高速回転時、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に収容されたオイルがオイル通路２７を介して旋回スクロールのオイル孔５６に供給されることを防止する。
【００４４】
図１７は、他の例によるオイル調節部の断面図である。本例のオイル調節部は、内部に貫通孔１５１が形成され、オイル通路２７の垂直通路２７Ｇの拡管部２７Ｋに固定結合されるストッパ１５０と、拡管部２７Ｋに位置し、オイルの流速によって移動してストッパ１５０の貫通孔１５１を開閉する開閉ボール１６０と、ストッパ１５０に結合されて開閉ボール１６０を弾性支持するスプリング１７０とを含む。
【００４５】
オイル通路２７は、メインフレーム２０のボス挿入孔２３の内周壁とメインフレーム２０のベアリング面２４を貫通する傾斜通路２７Ｈと、メインフレーム２０のベアリング面２４とメインフレーム２０のフレーム本体２１の下面を貫通する垂直通路２７Ｇとからなる。垂直通路２７Ｇ及び傾斜通路２７Ｈは、メインフレーム２０のベアリング面２４に連結され、その連結部分には、所定の面積及び深さを有する共通孔２７Ｍが形成される。共通孔２７Ｍは、前記オイルグルーブの役割を果たすようにしてもよい。
【００４６】
拡管部２７Ｋは垂直通路２７Ｇに形成され、拡管部２７Ｋの開始部分には段差面が形成される。
【００４７】
ストッパ１５０は前記段差面と所定の間隔をおいて拡管部２７Ｋに結合され、ストッパ１５０と前記段差面との間には球状の開閉ボール１６０が位置する。
【００４８】
スプリング１７０はコイルばねである。この場合、前記コイルばねの一側は前記段差面に支持され、他側は開閉ボール１６０に支持される。開閉ボール１６０は、前記コイルばねの弾性力を受けてストッパ１５０の貫通孔１５１を閉塞する。
【００４９】
圧縮機の低速運転時、前記オイル調節部は、図１８に示すように、メインフレーム２０のボス挿入孔２３に収容されたオイルが傾斜通路２７Ｈを介して旋回スクロールのオイル孔５６に供給されるように動作する。この場合、ボス挿入孔２３から傾斜通路２７Ｈにポンピングされるオイルの量が少ないため、共通孔２７Ｍの油圧が低く、従って、スプリング１７０の弾性力により開閉ボール１６０が垂直通路２７Ｇを閉塞する。
【００５０】
圧縮機の高速運転時には、図１９に示すように、ボス挿入孔２３から傾斜通路２７Ｈにポンピングされるオイルの量が多くなるため、共通孔２７Ｍの油圧が高くなり、スプリング１７０が収縮することによって、開閉ボール１６０が垂直通路２７Ｇを開放し、傾斜通路２７Ｈにポンピングされるオイルが垂直通路２７Ｇを介してメインフレーム２０の下側に排出される。これにより、旋回スクロール５０のオイル孔５６に流入するオイルの量が調節され、高速運転時に圧縮部にオイルが過度に流入することが防止される。
【００５１】
前記オイル調節部は、図９のオイル供給構造にも適用可能である。圧縮機の高速運転時に圧縮部にオイルが過度に供給されることを防止する。
【００５２】
以下、他の実施形態による圧縮機のオイル供給構造の作用を説明する。
【００５３】
前記圧縮機の運転過程において、ケーシング１０内のオイルは、回転軸７０の回転により回転軸７０の内部に形成されたオイル通路７３にポンピングされ、ボス挿入孔２３に充填された後、旋回スクロール５０のボス部５３がボス挿入孔２３で円運動することにより、メインフレーム２０のオイル通路２７を介して、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給される。ボス挿入孔２３に収容されたオイルは、旋回スクロール５０のボス部５３の回転により、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に流入する。旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に供給されたオイルは、旋回スクロール５０の旋回運動により、旋回スクロール５０のオイル孔５６から、旋回スクロール５０のラップ５２と固定スクロール４０のラップ４２とにより形成される圧縮部、すなわち圧縮ポケットＰに流入する。
【００５４】
一方、旋回スクロール５０のオイル孔５６に連通するオイルグルーブ２６がメインフレーム２０のベアリング面２４に形成された場合、旋回スクロール５０の旋回運動時にオイル孔５６から圧縮部に供給されるオイルの量が増加する。より詳細には、旋回スクロール５０の動作時、旋回スクロール５０の円板部５１のベアリング面５４とメインフレーム２０のベアリング面２４間に流入したオイルの一部がオイルグルーブ２６に貯蔵される。そして、旋回スクロール５０が旋回運動することにより、旋回スクロール５０の円板部５１に形成されたオイル孔５６が任意の点を中心点として円運動する。旋回スクロール５０のオイル孔５６の円運動時、オイル孔５６がメインフレーム２０のベアリング面２４に形成されたオイルグルーブ２６に連通することにより、オイルグルーブ２６に充填されたオイルがオイル孔５６に流入し、再び圧縮ポケットＰに流入する。オイルグルーブ２６は、圧縮ポケットＰへのオイル供給性能を促進させる。圧縮機の低速運転時、圧縮ポケットＰへのオイル供給性能がさらに向上する。
【００５５】
本実施形態によれば、圧縮機の定速モード又は変速モードでの動作時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。つまり、圧縮機の高速運転又は低速運転時、圧縮部へのオイル供給を円滑にする。
【００５６】
メインフレーム２０のオイル通路２７にオイル調節部が備えられた場合、圧縮機の高速運転時、旋回スクロール５０のラップ５２と固定スクロール４０のラップ４２とにより形成される圧縮ポケットＰにオイルが過度に供給されることが防止される。
【００５７】
前記圧縮機のオイル供給構造は、圧縮ポケットＰの外部に備えられるオイル貯蔵部と、旋回スクロール５０の円板部５１に貫通形成され、旋回スクロール５０の旋回運動により前記オイル貯蔵部に貯蔵されたオイルを圧縮ポケットＰの内部に供給するオイル通路とをさらに含んでもよい。
【００５８】
前述のように、本発明の実施形態による圧縮機の高速運転時、旋回スクロール５０のラップ５２と固定スクロール４０のラップ４２とにより形成される圧縮ポケットＰに一定量のオイルを供給することができるだけではなく、低速運転時にも、圧縮ポケットＰにオイルを円滑に供給することができる。
【００５９】
前記圧縮機のオイル供給構造は、圧縮機の定速運転又は変速運転時、圧縮ポケットＰに一定量のオイルを供給することにより、旋回スクロールのラップと固定スクロールのラップ間の圧力漏れを防止して圧縮性能を向上させ、また、旋回スクロールと固定スクロール間の摩擦を抑制してこれらの摩耗を最小限に抑えることにより、圧縮機の信頼性を向上させるという効果がある。
【００６０】
本明細書に開示された実施形態による圧縮機及びそのオイル供給構造は、様々な適用例を有する。その適用例には、例えば空調及び冷蔵（冷凍）適用例が含まれる。本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機７１０が冷蔵庫／冷凍庫７００に設置されている適用例を図２０に示す。冷蔵庫内の圧縮機の設置及び性能は、米国特許第７，０８２，７７６号、第６，９５５，０６４号、第７，１１４、３４５号、第７，０５５，３３８号、及び第６，７７２，６０１号に詳細に記述されている。
【００６１】
図２１には本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機８１０がエアコン８００の室外器に設置されている他の適用例を示す。エアコン内の圧縮機の設置及び性能は、米国特許第７，１２１，１０６号、第６，８６８，６８１号、第５，７７５，１２０号、第６，３７４，４９２号、第６，９６２，０５８号、第６，９５１，６２８号、及び第５，９４７，３７３号に詳細に記述されている。
【００６２】
図２２には本明細書に開示された実施形態によるオイル供給構造を有する圧縮機９１０が単一の一体型空調装置９００に設置されているさらに他の適用例を示す。空調装置内の圧縮機の設置及び性能は、米国特許第７，０３２，４０４号、第６，４１２，２９８号、第７，０３６，３３１号、第６，５８８，２２８号、第６，１８２，４６０号、及び第５，７７５，１２３号に詳細に記述されている。
【００６３】
本明細書に開示された実施形態においては、固定スクロールのラップと旋回スクロールのラップとにより形成される圧縮部（圧縮ポケット）内にオイルが円滑に供給されるようにする圧縮機のオイル供給構造を提供する。
【００６４】
本明細書に開示された一実施形態によれば、固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合って圧縮部を形成する旋回スクロールと、前記旋回スクロールを支持するベアリング面及び前記旋回スクロールのボス部が挿入されるボス挿入孔を有するフレームとを含む、圧縮機のオイル供給構造を提供する。前記旋回スクロールの円板部には、前記圧縮部にオイルを流入させるためのオイル孔が貫通形成される。
【００６５】
本明細書に開示された他の実施形態によれば、固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合って圧縮部を形成する旋回スクロールと、前記旋回スクロールを支持するベアリング面及び前記旋回スクロールのボス部が挿入されるボス挿入孔を有するフレームとを含む、圧縮機のオイル供給構造を提供する。前記フレームのボス挿入孔及びベアリング面には、前記ボス挿入孔に貯蔵されたオイルを前記旋回スクロールの円板部と前記フレームのベアリング面間に流入させるためのオイル通路が貫通形成される。
【００６６】
本明細書に開示されたさらに他の実施形態によれば、固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合って圧縮部を形成する旋回スクロールと、前記旋回スクロールを支持するベアリング面及び前記旋回スクロールのボス部が挿入されるボス挿入孔を有するフレームとを含む、圧縮機のオイル供給構造を提供する。前記旋回スクロールの円板部には、前記圧縮部にオイルを流入させるためのオイル孔が貫通形成され、前記フレームの一側には、前記オイル孔にオイルを供給するためのオイル通路が貫通形成される。
【００６７】
本明細書における一実施形態、実施例などに関する言及は、上記実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所で見られるそのような語句は必ずしも同じ実施形態を意味するものではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性がいずれかの実施形態に関連して説明されている場合、当業者の理解範囲内でその特性、構造、又は特徴を他の実施形態に関連して達成することができる。
【００６８】
本発明はその例示的な実施形態に基づいて説明されたが、当業者であれば本発明の原理の思想及び範囲内で様々な変形及び他の実施形態を導き出すことができることを理解すべきである。特に、明細書、図面、及び添付の請求の範囲内で、構成要素及び／又は構成要素の配列（subject combination arrangement）において様々な変更及び変形が可能である。前記構成要素及び／又は配列の変更及び変形に加えて、代案的利用も当業者には明らかである。
【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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【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】
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【国際調査報告】
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