(57)【要約】鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品２及び旋回スクロール部品４を噛み合わせて双方間に圧縮室５を形成し、旋回スクロール部品４を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室５が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、ラップ４ａにおける鏡板４ｂと反対側の端面に窪み部１４を設け、窪み部１４と鏡板４ｂ背面とを連絡する連絡通路１５を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2005010372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品、及び鏡板から渦巻きラップが立ち上がる旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、前記ラップにおける鏡板と反対側の端面に窪み部を設け、前記窪み部と前記鏡板背面とを連絡する連絡通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記窪み部を前記旋回スクロール部品の内周側に形成し、前記窪み部を前記圧縮室に開口させたことを特徴とするクレーム１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記窪み部を前記旋回スクロール部品の外周側に形成し、前記窪み部を前記圧縮室に開口させたことを特徴とするクレーム１記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記窪み部の開口面にある前記圧縮室において、前記圧縮室を形成する前記旋回スクロール部品のラップ部と前記固定スクロール部品のラップ部との２つの接触点間の、前記旋回スクロール部品のラップに沿った長さに対して、前記窪み部における前記圧縮室への開口面の長さを短くしたことを特徴とするクレーム２またはクレーム３記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
冷媒として、ＨＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒を用いたことを特徴とするクレーム１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
冷媒として、二酸化炭素を用いたことを特徴とするクレーム１に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】  冷凍空調用の密閉型圧縮機としては、レシプロ式、ロータリ式、スクロール式があり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用されてきている。現在はコスト、性能面等でそれぞれの特徴を活かして開発が行われている。
中でも圧縮機構および電動機構を容器に収納した圧縮機は、防音とメンテナンスフリーを意図したいわゆる密閉型圧縮機で代表され、スクロール圧縮機とロータリ圧縮機が主流となっている。スクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行い、旋回スクロール部品の外周部及び渦巻きラップ背面に所定の背圧を潤滑用のオイルにより印加し、旋回スクロール部品が固定スクロール部品から離れて転覆しないようにしている。
従来技術によるスクロール圧縮機を例に挙げて示す。図７はスクロール圧縮機断面図である。吸入管１より吸い込まれた冷媒ガスは、ラップ部２ａと鏡板２ｂからなる固定スクロール部品２の吸入室３を経て、ラップ部４ａと鏡板４ｂからなる旋回スクロール部品４とかみ合わさってできる圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート６より吐出される。固定スクロール部品２と軸受７に囲まれて形成される背圧室８は旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２から引き離されないだけの背圧を常に有している必要がある。しかし、この背圧が過剰になると、旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。このため背圧は常に一定に保つ必要がある。そこで、背圧調整機構９を設けている。背圧調整機構９は、背圧室８から固定スクロール部品２の内部を通って吸入室３へと連通している通路１０に、バルブ１１を設けたもので、背圧室８の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１が開き、背圧室８のオイルが吸入室３へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。旋回スクロール部品４の背面には前述の中間力が印加され、運転中に転覆するのを抑えている。転覆すると固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４が離れてしまい、その部分に漏れが発生してしまう。また吸入室３へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
また、スクロールのラップ部の歯先面に、相手側の鏡板と摺動可能に接触して、歯先面からの漏れを低減させるためにチップシールを装着し、かつチップシールの背面に潤滑油を供給させるチップシール溝を形成している。これによって、チップシールの背面に背圧を印加して歯先面の漏れを防ぎながら、潤滑油によってチップシールが接触することによる摺動損失の増大を防いでいるものもある。
【特許文献１】特開平６−２８８３６１号公報
しかしながら、固定スクロール部品と旋回スクロール部品との間に形成される各圧縮室は圧縮作用を行う際には、各ラップ部の歯先面の隙間を大きくする場合、そこから漏れが増大し、性能低下を招くという問題を有していた。また、各ラップ部の歯先面の隙間を小さくする場合、過負荷時の熱歪みや圧力変形により歯先面が強く接触してカジリや異常磨耗が発生するという課題を有していた。
また、二酸化炭素を冷媒として用いた場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差は、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１０倍以上高い。このため、固定スクロール部品と旋回スクロール部品との間に形成される各圧縮室は、圧縮作用を行う際には各ラップ部の歯先面からの漏れが更に増大し、性能低下を招くという問題を有していた。
また、チップシール背面に供給される潤滑油の量を適切にコントロールすることは困難であり、チップシール背面を通って圧縮室に潤滑油が過剰に供給されることによって、冷媒が過熱されて性能が低下したり、部品点数の増加及び加工工程の増加により生産性を低下させるという問題を有していた。また、二酸化炭素を冷媒として用いた場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差は、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１０倍以上高い。このため、圧縮室に入る潤滑油は多くなり、更に性能の低下を引き起こしていた。
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、簡単で低コストを図った構成としながらも、高効率および高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【発明の開示】
本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品、及び鏡板から渦巻きラップが立ち上がる旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、ラップにおける鏡板と反対側の端面に窪み部を設け、窪み部と鏡板背面とを連絡する連絡通路を設けたものである。
本実施の形態によれば、圧縮室に供給された潤滑油は歯先面を潤滑するので、カジリや異常磨耗が発生しない。また、圧縮室に供給された潤滑油はシールオイルとしても作用し、ラップ部の歯先面からの漏れを低減させることができる。また、チップシールを設けなくても良いので部品点数を増やすことがなく、コストを低く抑えることができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるによるスクロール圧縮機において、窪み部を旋回スクロール部品の内周側に形成し、窪み部を圧縮室に開口させたものである。
本実施の形態によれば、潤滑油が旋回スクロール部品の内周側により多く供給されるので、旋回スクロール部品の内周側の圧縮室のシール性を更に高め、ラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態によるによるスクロール圧縮機において、窪み部を旋回スクロール部品の外周側に形成し、窪み部を圧縮室に開口させたものである。
本実施の形態によれば、潤滑油が旋回スクロール部品の外周側により多く供給されるので、旋回スクロール部品の外周側の圧縮室のシール性を更に高め、ラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第２または第３の実施の形態によるスクロール圧縮機において、窪み部の開口面にある圧縮室において、圧縮室を形成する旋回スクロール部品のラップ部と固定スクロール部品のラップ部との２つの接触点間の、旋回スクロール部品のラップに沿った長さに対して、窪み部における圧縮室への開口面の長さを短く構成したものである。
本実施の形態によれば、窪み部が開口している圧縮室と、その圧縮室より吐出側に形成された圧縮室、又は吸入側に形成された圧縮室とが連通することがないので、圧縮室間の漏れを最小限にすることができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒としてＨＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒を用いたものである。
本実施の形態によれば、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第６記載の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒として二酸化炭素を用いたものである。
本実施の形態によれば、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１０倍以上高い場合であっても、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の断面図
図２は、本発明の一実施例を示す旋回スクロール部品と窪み部の拡大図
図３は、本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の圧縮行程図
図４は、チップシール溝にチップシールが挿入されたときの運転中の位置を示す断面図
図５は、チップシールがある場合のスクロール圧縮機の圧縮行程図
図６は、圧力差と潤滑油量の関係を表したグラフ
図７は、従来例を示すスクロール圧縮機の断面図
【発明を実施するための最良の形態】  図１〜図３に第１の実施例を示す。同図には、この実施例のスクロール圧縮機と従来のスクロール圧縮機との相違を明確するために、図７と同一若しくは機能的に同等のものには、同一の符号を付してある。密閉容器の下部に溜まった潤滑油は、シャフト１３の内部に形成された通路１３Ａを通って、旋回スクロール部品４内に取り付けられた絞り孔１２で減圧された後、背圧室８に供給される。また、旋回スクロール部品４のラップ部４ａの先端に窪み部１４を設け、窪み部１４と鏡板４ｂの背面とを連絡する連絡通路１５を設けている。また、本実施例では吸入管１及び吸入室３と背圧調整機構９が重なるために、便宜的にシャフト１３を中心にして左右に分けて図示する。
この構成によれば、窪み部１４から供給された潤滑油は、圧縮室５に閉じ込められて中心に向かって移動するので、過負荷時の熱歪みや圧力変形により歯先面が強く接触する旋回スクロール４のラップ部４ａの中心部において、歯先面を潤滑してカジリや異常磨耗の発生を防ぐことができる。また、窪み部１４から供給された潤滑油はシールオイルとしても作用し、ラップ部の歯先面からの漏れを低減させることができる。
また、窪み部１４が開口している内側の圧縮室５１に、潤滑油がより多く供給されるので、窪み部１４が開口している内側の圧縮室のラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
また、窪み部１４を、旋回スクロール部品４の外周側に形成し、圧縮室５に開口している場合（図示せず）には、窪み部１４が開口している外側の圧縮室５２に、潤滑油がより多く供給されるので、窪み部１４が開口している外側の圧縮室のラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
また、窪み部１４の開口面にある圧縮室５において、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａの２つの接触点間の、旋回スクロール部品４のラップに沿った長さに対して、窪み部１４における圧縮室５への開口面の長さ１４ａを短く構成する。その場合、窪み部１４が開口している圧縮室５と、その圧縮室５より吐出側に形成された圧縮室又は吐出空間５ａとが連通することがなく、また窪み部１４が開口している圧縮室５と、吸入側に形成された圧縮室又は吸入空間５ｂとが連通することがないので、圧縮室間の漏れを最小限にしながら、圧縮室５に潤滑油を供給することができる。
図４と図５に第２の実施例を示す。ＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０Ａを用いた場合のスクロール圧縮機において、チップシール溝１６ｂに潤滑油を供給させる連絡通路１５を設けた場合の圧縮室への給油量について説明する。チップシール溝１６ｂに挿入されたチップシール１６ａは、内周側の圧縮室５１と外周側の圧縮室５２との圧力差によってチップシール溝１６ｂの外周側に寄せられ、結果として内周側の圧縮室５１との間に隙間１７ａができる。
更に、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａの２つの接触点１８ａ、１８ｂ間にチップシール溝１６ｂに潤滑油を供給させる連絡通路１５がある場合を考える。連絡通路１５が連通している鏡板４ｂの背面は吐出圧力の潤滑油で満たされているので、連絡通路１５がチップシール溝１６ｂに臨んでいる場所の潤滑油の圧力も吐出圧力となる。結果、チップシール１６ａの背面とチップシール溝１６ｂとの隙間における連絡通路１５よりも吐出側（中心側）の隙間１７ｂは、吐出ガスが満たされ、連絡通路１５よりも吸入側（外周側）の隙間１７ｃは、連絡通路１５を通ってきた潤滑油で満たされることとなる。
つまり、潤滑油は鏡板４ｂから連絡通路１５を通って、チップシール１６ａの背面とチップシール溝１６ｂとの間における吸入側の隙間１７ｃへと流れながら、圧縮室５に潤滑油が供給されることとなる。
また、圧縮室５内の圧力は、回転にともなって吸入圧力から吐出圧力へと変化するが、連絡通路１５を通って出てくる潤滑油は吐出圧力であるので、圧縮室５が吐出圧力より低いときのみ圧縮室５に潤滑油が供給される。
以上のことを考慮して、圧縮室５に供給される潤滑油の量を、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａとの２つの接触点１８ａ、１８ｂのうち、吸入側（外周側）の接点１８ｂと連絡通路１５との間の旋回スクロール部４のラップ部４ａに沿った長さと、圧縮室５１内圧力と吐出圧力との差圧を掛けた量に対して、圧縮室５に供給される潤滑油の量を整理したものを図６に示す。
図６を見て分るように、漏れに寄与する外周側の接点１８ｂと連絡通路１５との間の旋回スクロール部４のラップ部４ａに沿った長さと、圧縮室５内圧力と吐出圧力との差圧を掛けた量に対して比例関係になるものの、チップシール１６ａを設けた場合は、漏れに寄与する長さは自在に調節することができない。
そこで、窪み部１４における圧縮室５に開口する長さ１４ａを決めることによって、図５に示すような関係で、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができる。結果として、冷媒過熱で性能を低下させることなく漏れを防ぎながら、摺動部の潤滑油として必要な量を任意に決定して供給することができるので、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
また、冷媒を、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１０倍以上高い二酸化炭素とする場合でも、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】  本発明のスクロール圧縮機は、家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用される密閉型圧縮機として利用することができる。
【図１】
2005010372.tif 000003
【図２】
2005010372.tif 000004
【図３】
2005010372.tif 000005
【図４】
2005010372.tif 000006
【図５】
2005010372.tif 000007
【図６】
2005010372.tif 000008
【図７】
2005010372.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品、及び鏡板から渦巻きラップが立ち上がる旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、前記ラップにおける鏡板と反対側の端面に窪み部を設け、前記窪み部と前記鏡板背面とを連絡する連絡通路を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記窪み部を前記旋回スクロール部品の内周側に形成し、前記窪み部を前記圧縮室に開口させたことを特徴とするクレーム１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記窪み部を前記旋回スクロール部品の外周側に形成し、前記窪み部を前記圧縮室に開口させたことを特徴とするクレーム１記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記窪み部の開口面にある前記圧縮室において、前記圧縮室を形成する前記旋回スクロール部品のラップ部と前記固定スクロール部品のラップ部との２つの接触点間の、前記旋回スクロール部品のラップに沿った長さに対して、前記窪み部における前記圧縮室への開口面の長さを短くしたことを特徴とするクレーム２またはクレーム３記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
冷媒として、ＨＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒を用いたことを特徴とするクレーム１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
冷媒として、二酸化炭素を用いたことを特徴とするクレーム１に記載のスクロール圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍空調用の密閉型圧縮機としては、レシプロ式、ロータリ式、スクロール式があり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用されてきている。現在はコスト、性能面等でそれぞれの特徴を活かして開発が行われている。
中でも圧縮機構および電動機構を容器に収納した圧縮機は、防音とメンテナンスフリーを意図したいわゆる密閉型圧縮機で代表され、スクロール圧縮機とロータリ圧縮機が主流となっている。スクロール圧縮機は、一般に、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品及び旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで吸入、圧縮、吐出を行い、旋回スクロール部品の外周部及び渦巻きラップ背面に所定の背圧を潤滑用のオイルにより印加し、旋回スクロール部品が固定スクロール部品から離れて転覆しないようにしている。
従来技術によるスクロール圧縮機を例に挙げて示す。図７はスクロール圧縮機断面図である。吸入管１より吸い込まれた冷媒ガスは、ラップ部２ａと鏡板２ｂからなる固定スクロール部品２の吸入室３を経て、ラップ部４ａと鏡板４ｂからなる旋回スクロール部品４とかみ合わさってできる圧縮室５に閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート６より吐出される。固定スクロール部品２と軸受７に囲まれて形成される背圧室８は旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２から引き離されないだけの背圧を常に有している必要がある。しかし、この背圧が過剰になると、旋回スクロール部品４が固定スクロール部品２に強く押し付けられて、スクロール摺動部の異常磨耗や入力増加を招くことになる。このため背圧は常に一定に保つ必要がある。そこで、背圧調整機構９を設けている。背圧調整機構９は、背圧室８から固定スクロール部品２の内部を通って吸入室３へと連通している通路１0に、バルブ１１を設けたもので、背圧室８の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１が開き、背圧室８のオイルが吸入室３へと供給され、背圧室内を一定の中間圧に維持している。旋回スクロール部品４の背面には前述の中間力が印加され、運転中に転覆するのを抑えている。転覆すると固定スクロール部品２と旋回スクロール部品４が離れてしまい、その部分に漏れが発生してしまう。また吸入室３へと供給されたオイルは旋回運動とともに圧縮室５へと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。
また、スクロールのラップ部の歯先面に、相手側の鏡板と摺動可能に接触して、歯先面からの漏れを低減させるためにチップシールを装着し、かつチップシールの背面に潤滑油を供給させるチップシール溝を形成している。これによって、チップシールの背面に背圧を印加して歯先面の漏れを防ぎながら、潤滑油によってチップシールが接触することによる摺動損失の増大を防いでいるものもある。
【特許文献１】  特開平６−２８８３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、固定スクロール部品と旋回スクロール部品との間に形成される各圧縮室は圧縮作用を行う際には、各ラップ部の歯先面の隙間を大きくする場合、そこから漏れが増大し、性能低下を招くという問題を有していた。また、各ラップ部の歯先面の隙間を小さくする場合、過負荷時の熱歪みや圧力変形により歯先面が強く接触してカジリや異常磨耗が発生するという課題を有していた。
また、二酸化炭素を冷媒として用いた場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差は、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１0倍以上高い。このため、固定スクロール部品と旋回スクロール部品との間に形成される各圧縮室は、圧縮作用を行う際には各ラップ部の歯先面からの漏れが更に増大し、性能低下を招くという問題を有していた。
また、チップシール背面に供給される潤滑油の量を適切にコントロールすることは困難であり、チップシール背面を通って圧縮室に潤滑油が過剰に供給されることによって、冷媒が過熱されて性能が低下したり、部品点数の増加及び加工工程の増加により生産性を低下させるという問題を有していた。また、二酸化炭素を冷媒として用いた場合、圧縮機の吐出圧力と吸入圧力の圧力差は、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１0倍以上高い。このため、圧縮室に入る潤滑油は多くなり、更に性能の低下を引き起こしていた。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、簡単で低コストを図った構成としながらも、高効率および高信頼性を有するスクロール圧縮機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、鏡板から渦巻きラップが立ち上がる固定スクロール部品、及び鏡板から渦巻きラップが立ち上がる旋回スクロール部品を噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロール部品を自転拘束機構による自転の拘束のもとに円軌道に沿って旋回させたとき圧縮室が容積を変えながら移動することで、吸入、圧縮、吐出を行うスクロール圧縮機において、ラップにおける鏡板と反対側の端面に窪み部を設け、窪み部と鏡板背面とを連絡する連絡通路を設けたものである。
本実施の形態によれば、圧縮室に供給された潤滑油は歯先面を潤滑するので、カジリや異常磨耗が発生しない。また、圧縮室に供給された潤滑油はシールオイルとしても作用し、ラップ部の歯先面からの漏れを低減させることができる。また、チップシールを設けなくても良いので部品点数を増やすことがなく、コストを低く抑えることができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるによるスクロール圧縮機において、窪み部を旋回スクロール部品の内周側に形成し、窪み部を圧縮室に開口させたものである。
本実施の形態によれば、潤滑油が旋回スクロール部品の内周側により多く供給されるので、旋回スクロール部品の内周側の圧縮室のシール性を更に高め、ラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態によるによるスクロール圧縮機において、窪み部を旋回スクロール部品の外周側に形成し、窪み部を圧縮室に開口させたものである。
本実施の形態によれば、潤滑油が旋回スクロール部品の外周側により多く供給されるので、旋回スクロール部品の外周側の圧縮室のシール性を更に高め、ラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第２または第３の実施の形態によるスクロール圧縮機において、窪み部の開口面にある圧縮室において、圧縮室を形成する旋回スクロール部品のラップ部と固定スクロール部品のラップ部との２つの接触点間の、旋回スクロール部品のラップに沿った長さに対して、窪み部における圧縮室への開口面の長さを短く構成したものである。
本実施の形態によれば、窪み部が開口している圧縮室と、その圧縮室より吐出側に形成された圧縮室、又は吸入側に形成された圧縮室とが連通することがないので、圧縮室間の漏れを最小限にすることができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒としてＨＦＣ系冷媒又はＨＣＦＣ系冷媒を用いたものである。
本実施の形態によれば、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
本発明の第６記載の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、冷媒として二酸化炭素を用いたものである。
本実施の形態によれば、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１0倍以上高い場合であっても、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、圧縮室に供給された潤滑油は歯先面を潤滑するので、カジリや異常磨耗が発生しない。また、圧縮室に供給された潤滑油はシールオイルとしても作用し、ラップ部の歯先面からの漏れを低減させることができる。また、チップシールを設けなくても良いので部品点数を増やすことがなく、コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】（実施の形態１）
【０００７】
図１〜図３に第１の実施例を示す。同図には、この実施例のスクロール圧縮機と従来のスクロール圧縮機との相違を明確するために、図７と同一若しくは機能的に同等のものには、同一の符号を付してある。密閉容器の下部に溜まった潤滑油は、シャフト１３の内部に形成された通路１３Aを通って、旋回スクロール部品４内に取り付けられた絞り孔１２で減圧された後、背圧室８に供給される。また、旋回スクロール部品４のラップ部４ａの先端に窪み部１４を設け、窪み部１４と鏡板４ｂの背面とを連絡する連絡通路１５を設けている。また、本実施例では吸入管１及び吸入室３と背圧調整機構９が重なるために、便宜的にシャフト１３を中心にして左右に分けて図示する。
この構成によれば、窪み部１４から供給された潤滑油は、圧縮室５に閉じ込められて中心に向かって移動するので、過負荷時の熱歪みや圧力変形により歯先面が強く接触する旋回スクロール４のラップ部４ａの中心部において、歯先面を潤滑してカジリや異常磨耗の発生を防ぐことができる。また、窪み部１４から供給された潤滑油はシールオイルとしても作用し、ラップ部の歯先面からの漏れを低減させることができる。
また、窪み部１４が開口している内側の圧縮室５１に、潤滑油がより多く供給されるので、窪み部１４が開口している内側の圧縮室のラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
また、窪み部１４を、旋回スクロール部品４の外周側に形成し、圧縮室５に開口している場合（図示せず）には、窪み部１４が開口している外側の圧縮室５２に、潤滑油がより多く供給されるので、窪み部１４が開口している外側の圧縮室のラップ部の側壁からの漏れを低減させる効果を高めることができる。
また、窪み部１４の開口面にある圧縮室５において、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａの２つの接触点間の、旋回スクロール部品４のラップに沿った長さに対して、窪み部１４における圧縮室５への開口面の長さ１４ａを短く構成する。その場合、窪み部１４が開口している圧縮室５と、その圧縮室５より吐出側に形成された圧縮室又は吐出空間５ａとが連通することがなく、また窪み部１４が開口している圧縮室５と、吸入側に形成された圧縮室又は吸入空間５ｂとが連通することがないので、圧縮室間の漏れを最小限にしながら、圧縮室５に潤滑油を供給することができる。
（実施の形態２）
【０００８】
図４と図５に第２の実施例を示す。ＨＦＣ系冷媒であるR４１0Aを用いた場合のスクロール圧縮機において、チップシール溝１６ｂに潤滑油を供給させる連絡通路１５を設けた場合の圧縮室への給油量について説明する。チップシール溝１６ｂに挿入されたチップシール１６ａは、内周側の圧縮室５１と外周側の圧縮室５２との圧力差によってチップシール溝１６ｂの外周側に寄せられ、結果として内周側の圧縮室５１との間に隙間１７ａができる。
更に、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａの２つの接触点１８ａ、１８ｂ間にチップシール溝１６ｂに潤滑油を供給させる連絡通路１５がある場合を考える。連絡通路１５が連通している鏡板４ｂの背面は吐出圧力の潤滑油で満たされているので、連絡通路１５がチップシール溝１６ｂに臨んでいる場所の潤滑油の圧力も吐出圧力となる。結果、チップシール１６ａの背面とチップシール溝１６ｂとの隙間における連絡通路１５よりも吐出側（中心側）の隙間１７ｂは、吐出ガスが満たされ、連絡通路１５よりも吸入側（外周側）の隙間１７ｃは、連絡通路１５を通ってきた潤滑油で満たされることとなる。
つまり、潤滑油は鏡板４ｂから連絡通路１５を通って、チップシール１６ａの背面とチップシール溝１６ｂとの間における吸入側の隙間１７ｃへと流れながら、圧縮室５に潤滑油が供給されることとなる。
また、圧縮室５内の圧力は、回転にともなって吸入圧力から吐出圧力へと変化するが、連絡通路１５を通って出てくる潤滑油は吐出圧力であるので、圧縮室５が吐出圧力より低いときのみ圧縮室５に潤滑油が供給される。
【０００９】
以上のことを考慮して、圧縮室５に供給される潤滑油の量を、圧縮室５を形成する旋回スクロール部品４のラップ部４ａと固定スクロール部品２のラップ部２ａとの２つの接触点１８ａ、１８ｂのうち、吸入側（外周側）の接点１８ｂと連絡通路１５との間の旋回スクロール部４のラップ部４ａに沿った長さと、圧縮室５１内圧力と吐出圧力との差圧を掛けた量に対して、圧縮室５に供給される潤滑油の量を整理したものを図６に示す。
図６を見て分るように、漏れに寄与する外周側の接点１８ｂと連絡通路１５との間の旋回スクロール部４のラップ部４ａに沿った長さと、圧縮室５内圧力と吐出圧力との差圧を掛けた量に対して比例関係になるものの、チップシール１６ａを設けた場合は、漏れに寄与する長さは自在に調節することができない。
そこで、窪み部１４における圧縮室５に開口する長さ１４ａを決めることによって、図５に示すような関係で、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができる。結果として、冷媒過熱で性能を低下させることなく漏れを防ぎながら、摺動部の潤滑油として必要な量を任意に決定して供給することができるので、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
また、冷媒を、フロンを冷媒とする従来の冷凍サイクルの圧力差の約７〜１0倍以上高い二酸化炭素とする場合でも、圧縮室に供給される潤滑油を適切にコントロールすることができ、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
本発明のスクロール圧縮機は、家庭用、業務用の冷凍空調分野で使用される密閉型圧縮機として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の断面図
【図２】  本発明の一実施例を示す旋回スクロール部品と窪み部の拡大図
【図３】  本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の圧縮行程図
【図４】  チップシール溝にチップシールが挿入されたときの運転中の位置を示す断面図
【図５】  チップシールがある場合のスクロール圧縮機の圧縮行程図
【図６】  圧力差と潤滑油量の関係を表したグラフ
【図７】  従来例を示すスクロール圧縮機の断面図
【符号の説明】
【００１２】
２  固定スクロール部品
４  旋回スクロール部品
４ｂ  鏡板
５  圧縮室
１４  窪み部
１５  連絡通路
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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