(57)【要約】【課題】  余分な給油をしなくても十分な潤滑を行え、これにより吐出される冷媒中の油含有率を低減させ熱効率の低下を防止できるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】  密閉されたハウジング３内に設けられた主軸受１９と、主軸受１９とハウジング３に設けられたころがり軸受４１とによってそれぞれ回転自在に軸支され、ハウジング３の外部で駆動源に接続される回転軸３９と、主軸受１９およびころがり軸受４１よりも駆動源側の回転軸３９に設けられたメカニカルシール５１と、固定スクロール２１と、旋回スクロール２３と、を具備するスクロール圧縮機１において、ころがり軸受４１の前方に、後方への潤滑油の流入を阻害する微小隙間部５３を設け、微小隙間部５３とメカニカルシール５１との間に潤滑油を供給し、旋回スクロール２３の駆動部および主軸受１９へ潤滑油を供給する油ポンプ５７を設けたことを特徴とする。【選択図】      図１
2005282446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉されたハウジング内に設けられた第一軸受と、
該第一軸受と前記ハウジングに設けられた第二軸受とによってそれぞれ回転自在に軸支されるとともに、前記ハウジングの外部で駆動源に接続される回転軸と、
前記第一軸受および第二軸受よりも前記駆動源側の回転軸に設けられたメカニカルシールと、
前記駆動源に対して反対側位置で、前記ハウジング内に固定支持された固定スクロールと、
前記第一軸受に支持され、前記固定スクロールとかみ合わされた状態で旋回駆動される旋回スクロールと、を具備するスクロール圧縮機において、
前記第二軸受は、ころがり軸受とされ、
該ころがり軸受の前記駆動源側に、前記ころがり軸受側への潤滑油の流入を阻害する潤滑油シール部を設け、
該潤滑油シール部と前記メカニカルシールとの間に潤滑油を供給し、前記旋回スクロールの駆動部および前記第一軸受へ潤滑油を供給する油供給手段を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記潤滑油シール部は、前記回転軸と前記ハウジングとの間に設けられた油膜シールを形成する微小隙間部により構成されたことを特徴とする請求項１に記載されたスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記油供給手段は、前記回転軸により駆動される油ポンプで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載されたスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記ハウジング内に形成される低圧空間部に下方から接続される油タンクを設け、
前記油ポンプは、前記油タンクから潤滑油を供給することを特徴とする請求項３に記載されたスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記油供給手段は、外部の潤滑油源との間で生じる差圧を利用して供給するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載されたスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば空気調和装置等の冷媒圧縮機などに使用されてい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、空気調和装置や冷凍機等において、冷媒圧縮機として広く使用されている。このようなスクロール圧縮機には、例えば特許文献１に示すものがある。
このスクロール圧縮機は、密閉されたハウジング内に設けられた相互にかみ合う固定スクロールと旋回スクロールとを有するスクロール圧縮機構を備えている。このスクロール圧縮機構を駆動する回転軸が、ハウジング内部に設けられた第一軸受とハウジング部に設けられた第二軸受とにより軸支され、ハウジング外へ突出して設けられている。この回転軸は、第二軸受の外側においてメカニカルシールによりハウジングとの間でシールされている。そして、第一軸受と第二軸受との間に潤滑油供給用の油ポンプ機構が設けられている。
回転軸は、ハウジングの外に設けられた駆動源により駆動されて回転することで、旋回スクロールを駆動する。旋回スクロールが駆動されることにより、固定スクロールとの間で冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。
このとき、回転軸の回転により油ポンプ機構が作動して、第一軸受と第二軸受との間に形成された油溜りに潤滑油を供給して、さらに回転軸の内部の油通路をとおして旋回スクロールの駆動部等に供給している。旋回スクロールの駆動部等を潤滑した潤滑油は、ハウジング内の低圧部に戻り、再び油ポンプ機構で循環供給される。
この低圧部に溜まる潤滑油は、吸入された冷媒によりスクロール圧縮機構内に運ばれて、該機構内の摺動部の潤滑を行う。このため、圧縮された高圧の冷媒ガスには、潤滑油が含有されているので、熱交換器に送られると、油の存在により熱交換効率が低下したり、熱交換器の信頼性が損なわれたりする不具合がある。そのため、スクロール圧縮機から熱交換器に送られる冷媒ガスに含まれる油含有率を低減することが求められている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５０６１号公報（段落［００３０］〜［００４０］，及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示されるスクロール圧縮機では、第二軸受としてすべり軸受を採用しているので、第二軸受に対して潤滑油を供給する必要がある。また、メカニカルシールは第二軸受から洩れる潤滑油で潤滑されるように構成されているので、第二軸受から洩れる潤滑油の量が何かの要因で少しでも減少するとメカニカルシールは潤滑不良となり、冷媒の洩れ、焼付き等の不具合が生じることになる。このため、第二軸受から洩れる量が減少するような事態が起きても、メカニカルシールでの潤滑不良が生じないようにするために潤滑油の供給量を増加させる必要があった。
このように、特許文献１に示されるものは、供給される潤滑油の量が多いので、スクロール圧縮機構へ運ばれる潤滑油の量は多くなる。このため、スクロール圧縮機から吐出される冷媒に含まれる油含有率が増加するという問題があった。
また、潤滑油を供給するためには、第一軸受と第二軸受との間に形成された油溜りの圧力を維持する必要があるので、回転軸とハウジングとの間をＯリング等で封止することがよく行われていた。このようにすると、部品数が増加してコスト増となるし、接触損失による回転軸の駆動力低下により圧縮効率が低減するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、不必要に余分な給油をしなくても十分な潤滑を行え、これにより吐出される冷媒中の油含有率を低減させ熱効率の低下を防止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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、密閉されたハウジング内に設けられた第一軸受と、該第一軸受と前記ハウジングに設けられた第二軸受とによってそれぞれ回転自在に軸支されるとともに、前記ハウジングの外部で駆動源に接続される回転軸と、前記第一軸受および第二軸受よりも前記駆動源側の回転軸に設けられたメカニカルシールと、前記駆動源に対して反対側位置で、前記ハウジング内に固定支持された固定スクロールと、前記第一軸受に支持され、前記固定スクロールとかみ合わされた状態で旋回駆動される旋回スクロールと、を具備するスクロール圧縮機において、前記第二軸受は、ころがり軸受とされ、該ころがり軸受の前記駆動源側に、前記ころがり軸受側への潤滑油の流入を阻害する潤滑油シール部を設け、該潤滑油シール部と前記メカニカルシールとの間に潤滑油を供給し、前記旋回スクロールの駆動部および前記第一軸受へ潤滑油を供給する油供給手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
第二軸受が給油を必要としないころがり軸受としているので、ころがり軸受とメカニカルシールとの間に、潤滑油シール部を設けて潤滑油がころがり軸受の方へ流れるのを封止した。そして、油供給手段により潤滑油シール部とメカニカルシールとの間に潤滑油を供給することとした。これにより、メカニカルシールには直接潤滑油が供給されることになるので、メカニカルシールを十分潤滑することができ、かつ冷却することができる。このため、従来のように間接的な給油のために余分な給油を行う必要がなくなるので、不必要な潤滑油量の増加を防止できる。これにより、冷媒に混合する潤滑油量の不必要な増加がなくなるので、熱効率の低下を防止できる。
【０００８】
また、本発明にかかるスクロール圧縮機では、前記潤滑油シール部は、前記回転軸と前記ハウジングとの間に設けられた油膜シールを形成する微小隙間部により構成されたことを特徴とする。
【０００９】
このように、回転軸とハウジングとの間に設けられた微小隙間により油膜シールを形成し潤滑油を封止して供給のための油圧を維持するようにしているので、従来において広く採用されていたＯリング等に比べて接触損失による効率低下を防止でき、かつ部品数削減に伴い安価とできる。
【００１０】
さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機では、前記油供給手段は、前記回転軸により駆動される油ポンプで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、油供給手段として回転軸により駆動される油ポンプを採用しているので、回転軸が回転し始めると潤滑油の供給が強制的に行われることになる。また、高速運転になり回転軸の回転が上がると、それに伴い油ポンプの潤滑油供給量が増加することになる。
したがって、スクロール圧縮機は起動時から高速運転時まで潤滑油がスムーズに供給されるので、各部において潤滑油不足による焼付きを防止できる。
【００１２】
また、本発明にかかるスクロール圧縮機では、前記ハウジング内に形成される低圧空間部に下方から接続される油タンクを設け、前記油ポンプは、前記油タンクから潤滑油を供給することを特徴とする。
【００１３】
このように、油ポンプの潤滑油供給源である油タンクは、ハウジング内に形成される低圧空間部に下方から接続されているので、運転時に油ポンプが油タンクから潤滑油を吸いだして油タンク内が低圧になると、低圧空間部に蓄積される潤滑油は油タンクの方に移動して回収される。
したがって、運転時に低圧空間部に蓄積される潤滑油量が少なくなるので、固定スクロールと旋回スクロールとで形成される圧縮室に吸引される冷媒とともに吸込まれる油量が減少する。このため、冷媒に混合され、融解されて、スクロール圧縮機より外部に吐出される潤滑油量を少なくすることができるので、冷媒中の潤滑油循環量が多くなって冷凍能力を低下させることを防止できる。
なお、「低圧空間部」とは、冷媒の吐出圧力に対して低圧に維持されている空間のことである。
【００１４】
さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機では、前記油供給手段は、外部の潤滑油源との間で生じる差圧を利用して供給するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
このように、油供給手段は、外部の潤滑油源との間で生じる差圧を利用して供給するように構成されているので、スクロール圧縮機内の構造が簡素化でき、安価に製造できる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、メカニカルシールには直接潤滑油が供給されることになるので、不必要な潤滑油量の増加を防止できる。これにより、冷媒に混合する潤滑油量の不必要な増加がなくなるので、熱効率の低下を防止できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、回転軸とハウジングとの間に設けられた微小隙間により油膜シールを形成し潤滑油を封止して供給のための油圧を維持するようにしているので、従来において広く採用されていたＯリング等に比べて接触損失による効率低下を防止でき、かつ部品数削減に伴い安価とできる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、油供給手段として回転軸により駆動される油ポンプを採用しているので、スクロール圧縮機は起動時から高速運転時まで潤滑油がスムーズに供給され、各部において潤滑油不足による焼付きを防止できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、油ポンプの潤滑油供給源である油タンクは、ハウジング内に形成される低圧空間部に下方から接続されているので、冷媒中の潤滑油循環量が多くなって冷凍能力を低下させることを防止できる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、油供給手段は、外部の潤滑油源との間で生じる差圧を利用して供給するように構成されているので、スクロール圧縮機内の構造が簡素化でき、安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明を適用する空気調和装置の冷媒圧縮機に使用されるスクロール圧縮機１の全体構造を示す縦断面図である。
スクロール圧縮機１には、左右に延設された有底筒形状のハウジング３と、ハウジング内部に設けられたスクロール圧縮機構５と、スクロール圧縮機構５を駆動する駆動機構７とが設けられている。
【００２２】
ハウジング３には、リアハウジング９と、フロントハウジング１１と駆動部ハウジング１３とが設けられている。フロントハウジング１１の後部にリアハウジング９がボルトで固定されて密閉空間を形成している。駆動部ハウジング１３は鍔付きの略円筒形状をしており、鍔部１４がフロントハウジング１１の前壁部１２にボルトで固定されている。
リアハウジング９の上部には、冷媒の吸入ポート１５が穿設されている。また、リアハウジング９の後端部には、冷媒の吐出ポート１７が穿設されている。
ハウジング３内におけるフロントハウジング１１の後端に、主軸受（第一軸受）１９が固定されている。
【００２３】
スクロール圧縮機構５には、主軸受１９に固定された固定スクロール２１と、主軸受１９と固定スクロール２１との間にスラスト軸受を介して公転旋回運動が可能に支持された旋回スクロール２３と、旋回スクロール２３の外面に設けられ旋回スクロール２３の公転旋回運動を許容しながらその自転を阻止する周知のオルダムリンク機構２５とが設けられている。
【００２４】
固定スクロール２１は、固定側端板２１ａと、固定側端板２１ａの内面に前方に向けて立設された渦巻き状の固定側渦巻体２１ｂと、固定側端板２１ａの周縁部に形成された円筒状の周壁部２１ｃとを備えている。固定スクロール端板２１ａ中心近傍には、吐出通路２７の吐出口を開閉する吐出弁２９および吐出弁２９の動きを規制する吐出弁リテーナ３１が設けられている。
【００２５】
旋回スクロール２３は、上述した固定側端板２１ａに対向状態に配された旋回側端板２３ａと、旋回側端板２３ａの内面に後方に向けて立設されて固定側渦巻体２１ｂと噛み合わされた渦巻き状の旋回側渦巻体２３ｂとを備えている。旋回側端板２３ａには、その前面に円筒形状のボス３３が軸線を同じくして立設されている。
固定側渦巻体２１ｂおよび旋回側渦巻体２３ｂの先端面にはチップシールが嵌装されている。
【００２６】
固定スクロール２１と旋回スクロール２３とは、互いに所定の距離だけ偏心した状態で、固定側渦巻体２１ｂと旋回側渦巻体２３ｂとの互いの側面が複数個所で線接触するように１８０度の位相差をもって噛み合わされている。また、この状態で、固定側渦巻体２１ｂの先端面および旋回側渦巻体２３ｂのチップシールがそれぞれ旋回側端板２３ａ及び固定側端板２１ａの内面に密接されている。これにより、固定側渦巻体２１ｂと旋回側渦巻体２３ｂの中心に対して点対称の位置関係となる複数個所に密閉空間となる圧縮室Ｐが形成される。
【００２７】
固定スクロール２１と旋回スクロール２３との間に、吸入ポート１５に接続される吸入室１６が設けられている。そして、リアハウジング９と固定スクロール２１の外周とで形成される低圧空間部２２が吸入室１６と連通されて、低圧雰囲気とされている。
なお、旋回スクロール２３は、周知のオルダムリンク機構２５によって、主軸受１９および主軸受１９に固定された固定スクロール２１に対して、自転が阻止された状態で公転旋回運動可能に構成されている。
【００２８】
旋回スクロール２３と主軸受１９との間には、ボス３３の回りに背圧室３５が設けられている。
また、ブッシュ４７の外周には、一体に回転するバランスウェイト３７が嵌装されている。
【００２９】
駆動機構７には、旋回スクロール２３を駆動する回転軸３９と、電磁クラッチ（駆動源）４３とが備えられている。
回転軸３９は、その軸線がハウジング３の軸線に略沿うように水平方向に延設されている。回転軸３９は、後方に行くに従い径が大きくなる多段円筒形状をしており、後端部が主軸受１９、中間部分がフロントハウジング１１に取り付けられたころがり軸受（第二軸受）４１にそれぞれ軸支されている。回転軸３９の後端には、軸線から所定量偏心された偏心ピン４５が突出状態に設けられている。
偏心ピン４５は、ボス３３の貫通孔に挿入され、偏心ブッシュ４７および旋回軸受４９を介してボス３３を回転可能に支持している。
【００３０】
ころがり軸受４１よりも前方の回転軸３９には、駆動部ハウジング１３との間に、ハウジング３内部空間をシールするメカニカルシール５１が設けられている。
電磁クラッチ４３は、駆動部ハウジング１３の外周に回転可能に取り付けられ、図示しないエンジンによりベルト駆動されるように構成されている。電磁クラッチ４３と回転軸３９の前端部とは連結されており、電磁クラッチ４３の投入により回転軸３９が回転駆動される。
【００３１】
ころがり軸受４１の前方に、ころがり軸受４１と隣接して、フロントハウジング１１と回転軸３９との間に微小隙間部（潤滑油シール部）５３が設けられている。微小隙間部５３は、油膜シールを形成してころがり軸受４１の方へ潤滑油が流入するのを阻害するように構成されている。微小隙間部５３の隙間は、使用する際の回転速度、潤滑油の種類および温度等の条件により、いずれの場合でも油膜シールが形成される大きさ、例えば、１００μｍとする。
【００３２】
微小隙間部５３とメカニカルシール５１とで油溜り５５が画成されている。
微小隙間部５３の前側で、駆動部ハウジング１３すぐ後に位置する回転軸３９には、油ポンプ５７が取り付けられている。油ポンプ５７の吸引部とハウジング３内部の下部とを連通する吸引連通孔５９が設けられている。油ポンプ５７は、回転軸３９の回動に伴い作動し、ハウジング３内の下部に貯留した潤滑油を吸引連通孔５９経由で吸引し、油溜り５５に吐出する。そして、回転軸３９の内部に設けられた油孔６１を通って主軸受１９および旋回軸受４９へ供給する。
【００３３】
以上説明した、本実施形態にかかるスクロール圧縮機１の動作について説明する。
電磁クラッチ４３を投入すると、回転軸３９が回転する。回転軸３９の回転により旋回スクロール２３はオルダムリンク機構２５によって自転を阻止されつつ公転旋回運動を行う。そして、吸入ポート１５より冷媒ガスを吸入室１６に導入すると固定側渦巻体２１ｂと旋回側渦巻体２３ｂとで形成される圧縮室Ｐが順次移動することにより圧縮が行われる。圧縮された高圧の冷媒ガスは、吐出通路２７を通って、吐出弁２９を開いて吐出ポート１７より吐出される。吐出ポート１７から吐出された高圧の冷媒ガスは空気調和装置の熱交換器に送られる。
【００３４】
このとき、回転軸３９の回転に伴い油ポンプ５７が作動して、ハウジング３内の下部に貯留している潤滑油を吸引連通孔５９から吸引し、加圧して、微小隙間部５３とメカニカルシール５１とで画成される油溜り５５に供給する。そして、加圧され高圧になった潤滑油は圧力差を利用して、油孔６１を通って後方へ運ばれ、主軸受１９の軸支部および旋回スクロール２３のボス３３の軸支部を潤滑する。
油ポンプ５７は、回転軸３９が回転すれば作動するので、始動時から強制的に潤滑油が供給される。また、油ポンプ５７は、回転軸３９の回転速度に比例して潤滑油の供給量が変化するので、高速運転時には、潤滑油の供給量が増加する。このため、始動時から高速運転時まで必要な潤滑油量を状況に応じて供給できるので、主軸受１９や旋回軸受４９において焼付け等の不具合が生じることはない。
【００３５】
そして、油溜り５５の前端部を構成するメカニカルシール５１は、下流側へ送られる潤滑油の経路を構成していることになる。したがって、メカニカルシール５１には常時潤滑油が直接に供給されていることになるので、メカニカルシール５１は十分に潤滑されるとともに冷却される。このため、従来の間接給油のように、不必要な潤滑油量の増加をなくせるので、吸入ポート１５から吸入される冷媒により圧縮室Ｐに運ばれる潤滑油量がこの分だけ少なくなる。これに伴い、吐出ポート１７から熱交換器へ吐出される高圧の冷媒ガスに含有される油分が減少するので、熱交換器での熱効率の低下を防止できる。
【００３６】
また、油溜り５５の後端部は、微小隙間部５３により生じる油膜シールにて封止しているので、回転軸３９に対して接触するのは油だけである。このため、従来広く採用されていたＯリング等の回転軸３９に接触するシールに比べて接触により生じる動力損失が少ないので、この分だけ効率低下を防止できる。さらに、シールのために余分な部品がない分、安価に製造できる。
【００３７】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態にかかるスクロール圧縮機によれば、回転軸３９のフロントハウジング１１への軸支が給油を必要としないころがり軸受４１としているので、ころがり軸受４１とメカニカルシール５１との間に、微小隙間部５３を設けて潤滑油がころがり軸受４１の方へ流れるのを封止した。そして、油ポンプにより微小隙間部５３とメカニカルシール５１との間に潤滑油を供給することとした。これにより、メカニカルシール５１には直接潤滑油が供給されることになるので、メカニカルシール５１を十分潤滑することができ、かつ冷却することができる。このため、従来のように間接的な給油のために余分な給油を行う必要がなくなるので、不必要な潤滑油量の増加を防止できる。これにより、冷媒に混合する潤滑油量の不必要な増加がなくなるので、熱効率の低下を防止できる。
【００３８】
また、本実施形態にかかるスクロール圧縮機によれば、回転軸３９とフロントハウジング１１との間に設けられた微小隙間部５３により油膜シールを形成し潤滑油を封止して供給のための油圧を維持するようにしているので、従来において広く採用されていたＯリング等に比べて接触損失による効率低下を防止でき、かつ部品数削減に伴い安価とできる。
【００３９】
さらに、本実施形態にかかるスクロール圧縮機によれば、油供給手段として回転軸により駆動される油ポンプ５７を採用しているので、回転軸３９が回転し始めると潤滑油の供給が強制的に行われることになる。また、高速運転になり回転軸３９の回転が上がると、それに伴い油ポンプ５７の潤滑油供給量が増加することになる。
したがって、スクロール圧縮機１は起動時から高速運転時まで潤滑油がスムーズに供給されるので、各部において潤滑油不足による焼付きを防止できる。
【００４０】
なお、本実施形態では、油ポンプ５７の吸引部とハウジング３内部の下部とを連通する吸引連通孔５９を設けて、潤滑油の供給源を油ポンプ５７に近い位置にあるハウジング３内部の下部としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図２に示すように、ハウジング３の下部にボンベ型の油タンク６３を取り付け、油タンク６３の前端に設けた供給配管６５を吸引連通孔５９に接続する。そして、油タンク６３の後端に設けた油回収管６７をリアハウジング９と固定スクロール２１とで形成される低圧空間部に接続する。
このようにすると、油ポンプ５７の潤滑油供給源である油タンク６３は、ハウジング内に形成される低圧空間部２２に下方から接続されているので、運転時に油ポンプ５７が油タンク６３から供給配管６５および吸引連通孔５９を経由して潤滑油を吸いだして油タンク６３内の油量が低下すると、低圧空間部２２に蓄積される潤滑油は油タンク６３の方に移動して回収される。
したがって、運転時に低圧空間部２２に蓄積される潤滑油量が少なくなるので、固定スクロール２１と旋回スクロール２３とで形成される圧縮室Ｐに吸引される冷媒とともに吸込まれる余分な潤滑油量が減少する。このため、冷媒に混合され、融解されて、スクロール圧縮機１より外部に吐出される潤滑油量を少なくすることができるので、冷媒中の潤滑油循環量が多くなって冷凍能力を低下させることを防止できる。
【００４１】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態におけるスクロール圧縮機１は、油供給手段の構成が前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第一実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
フロントハウジング１１の前端下部には、凹所６９が設けられている。フロントハウジング１１において油溜り５５と凹所６９との間に、供給連通孔７１が設けられている。凹所６９に開口している供給連通孔７１には、図示しない潤滑油供給源から潤滑油を供給する供給配管７３が接続されている。供給配管７３では絞りを調節して潤滑油を高圧にしてハウジング３内部の被潤滑部との差圧で供給するように構成されている。
【００４３】
以上説明した、本実施形態にかかるスクロール圧縮機１の動作について説明する。
電磁クラッチ４３を投入すると、回転軸３９が回転する。回転軸３９の回転により旋回スクロール２３はオルダムリンク機構２５によって自転を阻止されつつ公転旋回運動を行う。そして、吸入ポート１５より冷媒ガスを吸入室１６に導入すると固定側渦巻体２１ｂと旋回側渦巻体２３ｂとで形成される圧縮室Ｐが順次移動することにより圧縮が行われる。圧縮された高圧の冷媒ガスは、吐出通路２７を通って、吐出弁２９を開いて吐出ポート１７より吐出される。吐出ポート１７から吐出された高圧の冷媒ガスは空気調和装置の熱交換器に送られる。
【００４４】
スクロール圧縮機１の始動時、潤滑油供給源から高圧にされた潤滑油を供給配管７３から供給連通孔７１を介して、微小隙間部５３とメカニカルシール５１とで画成される油溜り５５に供給する。そして、供給された高圧の潤滑油は圧力差を利用して、油孔６１を通って後方へ運ばれ、主軸受１９の軸支部および旋回スクロール２３のボス３３の軸支部を潤滑する。
このように、スクロール圧縮機１側では、供給連通孔７１を設けるだけでよいので、構造が簡素化され、安価に製造できる。
【００４５】
そして、油溜り５５の前端部を構成するメカニカルシール５１は、下流側へ送られる潤滑油の経路を構成していることになる。したがって、メカニカルシール５１には常時潤滑油が直接に供給されていることになるので、メカニカルシール５１は十分に潤滑されるとともに冷却される。このため、従来の間接給油のように、不必要な潤滑油量の増加をなくせるので、吸入ポート１５から吸入される冷媒により圧縮室Ｐに運ばれる潤滑油量がこの分だけ少なくなる。これに伴い、吐出ポート１７から熱交換器へ吐出される高圧の冷媒ガスに含有される油分が減少するので、熱交換器での熱効率の低下を防止できる。
【００４６】
また、油溜り５５の後端部は、微小隙間部５３により生じる油膜シールにて封止しているので、回転軸３９に対して接触するのは油だけである。このため、従来広く採用されていたＯリング等の回転軸３９に接触するシールに比べて接触により生じる動力損失が少ないので、この分だけ効率低下を防止できる。さらに、シールのために余分な部品がない分、安価に製造できる。
【００４７】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態にかかるスクロール圧縮機１によれば、回転軸３９のフロントハウジング１１への軸支が給油を必要としないころがり軸受４１としているので、ころがり軸受４１とメカニカルシール５１との間に、微小隙間部５３を設けて潤滑油がころがり軸受４１の方へ流れるのを封止した。そして、油ポンプにより微小隙間部５３とメカニカルシール５１との間に潤滑油を供給することとした。これにより、メカニカルシール５１には直接潤滑油が供給されることになるので、メカニカルシール５１を十分潤滑することができ、かつ冷却することができる。このため、従来のように間接的な給油のために余分な給油を行う必要がなくなるので、不必要な潤滑油量の増加を防止できる。これにより、冷媒に混合する潤滑油量の不必要な増加がなくなるので、熱効率の低下を防止できる。
【００４８】
また、本実施形態にかかるスクロール圧縮機によれば、回転軸３９とフロントハウジング１１との間に設けられた微小隙間部５３により油膜シールを形成し潤滑油を封止して供給のための油圧を維持するようにしているので、従来において広く採用されていたＯリング等に比べて接触損失による効率低下を防止でき、かつ部品数削減に伴い安価とできる。
【００４９】
このように、油供給手段は、外部の潤滑油源との間で生じる差圧を利用して供給するように構成されているので、スクロール圧縮機１内の構造が簡素化でき、安価に製造できる。
【００５０】
なお、本実施形態では、潤滑油の供給源と被潤滑部との間の差圧のみを利用して潤滑油を供給しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、回転軸３９に油ポンプ７５を追加して設けてもよい。そして、油ポンプ７５の吸引部はハウジング３内部の下部に連通し、同部に貯留する潤滑油が吸引されるよう構成されている。なお、油ポンプ７５の吸引部に接続される潤滑油源としては、図２に示す油タンク６３でもよいし、低圧であるまったく別の容器でもよい。
このようにすると、差圧による給油と油ポンプによる給油とが併せて行われることになるので、それぞれの給油量を低減することができる。このため、差圧給油機構および油ポンプ７５それぞれの構造を簡素化できる。また、相互に機能を補完できる。
例えば、低負荷運転時などの差圧が小さい時でも油ポンプ７５が作動して必要な潤滑油量を確保できる。
また、油ポンプ７５による潤滑油の供給量に見合う分だけ、差圧による潤滑油の供給量を低減できる。このため、例えば、差圧による給油を固定絞りとし、低差圧時に必要な給油量となるよう設定した場合でも、高差圧時に給油量過多となる影響を低減できる。したがって、構造が簡単で、操作が不要となる固定絞りとしても、給油量の増加により冷媒へ混入する潤滑油量が増加して熱効率が低下するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態にかかるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態にかかるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態にかかるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  スクロール圧縮機
３  ハウジング
１９  主軸受
２１  固定スクロール
２２  低圧空間部
２３  旋回スクロール
３９  回転軸
４１  ころがり軸受
５１  メカニカルシール
５７  油ポンプ
６３  油タンク
【図１】
2005282446.tif 000003
【図２】
2005282446.tif 000004
【図３】
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【図４】
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