(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクロール台板に渦巻き状のスクロールラップを形成してなる固定スクロールと揺動スクロールとを、互いのスクロールラップが噛み合うように軸方向に対向配置し、略水平な駆動軸を有する前記揺動スクロールを前記固定スクロールに対して偏芯配置し、揺動スクロール台板の外周端部を、前記固定スクロールとスラスト軸受との間で微小隙間を有して挟持すると共に軸受ハウジングに取り付け、スクロールラップ間で形成された流体室内で気相の流体を膨張又は圧縮させるスクロール形流体機械において、
前記軸受ハウジングには、潤滑油供給部に連通する潤滑油入口を設けると共に、環状のノズル本体を取り付け、
前記ノズル本体には、前記潤滑油入口に連通する環状油路を形成すると共に、前記スラスト軸受のランド部に向いて開口する噴油ノズルを周方向に間隔をおいて複数形成し、
前記各噴油ノズル孔は、それぞれノズル本体に形成された一定容積の油貯留部を介して前記環状油路に連通していることを特徴するスクロール形流体機械。
【請求項２】
前記揺動スクロールの背面には、前記スラスト軸受のランド部より径方向の内方位置に、前記噴油ノズル孔から噴出された潤滑油を周方向にガイドしうる環状突起を形成していることを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体機械。
【請求項３】
前記環状突起にオルダム継手用の溝を形成し、前記ノズル本体に前記溝と概ね直交する方向に延びるオルダム継手用の溝を形成し、
前記両溝に噛み合う突起を有する環状のオルダム継手を、前記環状突起と前記ノズル本体の間に介装し、
上記オルダム継手により、揺動スクロールの公転を阻止するようにしていることを特徴とする請求項２記載のスクロール形流体機械。
【請求項４】
前記複数の噴油ノズル孔及び油貯留部は、前記駆動軸の軸芯よりも上方に配置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクロール形流体機械。
【請求項５】
前記各噴油ノズル孔は、径方向の外方に向いて放射状に開口していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール形流体機械。
【請求項６】
前記各噴油ノズル孔は、上方に向いて開口していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール形流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機又は膨張機として利用されるスクロール形流体機械に関し、特に、略水平な駆動軸を有するスクロール形流体機械の摺動部の潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にスクロール形流体機械は、スクロール台板に渦巻き状のスクロールラップを形成してなる固定スクロールと揺動スクロールとを、互いのスクロールラップが噛み合うように軸方向に対向配置し、略水平な駆動軸を有する前記揺動スクロールを前記固定スクロールに対して偏芯配置し、揺動スクロール台板の外周端部を、前記固定スクロールとスラスト軸受との間で微小隙間を有して挟持すると共に軸受ハウジングに取り付け、スクロールラップ間で形成された流体室内で気相の流体を膨張又は圧縮させるように構成されている。
【０００３】
圧縮機として利用する場合は、駆動軸で揺動スクロールを公転させることにより、流体室内の流体（気体）を圧縮し、膨張機として利用する場合には、流体室内で流体を膨張させることにより、揺動スクロールを公転させ、駆動軸を回転させる。
【０００４】
このようなスクロール形流体機械において、公転する揺動スクロールは、前述のように固定スクロールとスラスト軸受との間で摺動可能に挟持されており、揺動スクロールの公転運動時の摩擦による出力ロスを防ぐためには、摺動部の潤滑が必要である。
【０００５】
上記摺動部の潤滑方式としては、駆動室内の下部に潤滑油を貯留し、貯留状態の潤滑油を、回転するバランサ等により掻き上げ、各摺動部にはねかける構造のものがある（特許文献１）。
【０００６】
しかし、上記掻き上げ方式では、所望の摺動部に的確に潤滑油を供給することが難しく、使用する潤滑油量が無駄に多くなると共に、掻き上げ時の潤滑油の抵抗により、出力ロスが生じる。
【０００７】
このような掻上げ方式に対し、噴油ノズルを利用した噴射方式があり、この方式によると、所望の摺動部に的確に潤滑油を供給でき、また、潤滑油の抵抗による出力ロスが生じることもない。
【特許文献１】特開平２−２４８６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記噴射方式の潤滑構造において、スラスト軸受のランド部の全周に亘って十分に潤滑油を供給できるようにするために、複数箇所に噴油ノズル孔を設けており、これら複数の噴油ノズル孔は一つの環状油路に連通し、該環状油路を介して外部の潤滑油供給部に連通している。
【０００９】
ところが、長時間流体機械を停止させた場合には、下位置の噴油ノズル孔から環状油路内の潤滑油が漏出するため、最も低い位置に形成した噴油ノズル孔の高さまで、環状油路内の潤滑油のレベルは低下する。したがって、再始動時、始動と同時に噴油ノズル孔から潤滑油を噴射することはできず、環状油路に一定量の潤滑油が供給されて後、初めて給油が始まることになる。すなわち、始動時において十分な潤滑が行えないという課題が残る。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、作動中、揺動スクロールをスラスト軸受の全周に亘り、十分に潤滑油を給油できると共に、長時間停止した後、再始動する場合にも、再始動と同時に給油を開始できるスクロール形流体機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、スクロール台板に渦巻き状のスクロールラップを形成してなる固定スクロールと揺動スクロールとを、互いのスクロールラップが噛み合うように軸方向に対向配置し、略水平な駆動軸を有する前記揺動スクロールを前記固定スクロールに対して偏芯配置し、揺動スクロール台板の外周端部を、前記固定スクロールとスラスト軸受との間で微小隙間を有して挟持すると共に軸受ハウジングに取り付け、スクロールラップ間で形成された流体室内で気相の流体を膨張又は圧縮させるスクロール形流体機械において、前記軸受ハウジングには、潤滑油供給部に連通する潤滑油入口を設けると共に、環状のノズル本体を取り付け、前記ノズル本体には、前記潤滑油入口に連通する環状油路を形成すると共に、前記スラスト軸受のランド部に向いて開口する噴油ノズルを周方向に間隔をおいて複数形成し、前記各噴油ノズル孔は、それぞれノズル本体に形成された一定容積の油貯留部を介して前記環状油路に連通している。
【００１２】
上記構成によると、円周方向に間隔を置いて配置された噴油ノズル孔から、スラスト軸受のランド部の所定の箇所に向けて、直接、潤滑油を噴射するので、所望の摺動部に的確に潤滑油を供給でき、しかも、流体機械を停止した時には、環状油路から潤滑油が漏出しても、各油貯留部に一定量の潤滑油が貯留されているので、長時間停止した後の再始動時でも、始動と同時に油貯留部の潤滑油を噴射に利用することができ、始動時の潤滑性能を維持することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のスクロール形流体機械において、前記揺動スクロールの背面には、前記スラスト軸受のランド部より径方向の内方位置に、前記噴油ノズル孔から噴出された潤滑油を周方向にガイドしうる環状突起を形成している。
【００１４】
上記構成によると、噴射後の潤滑油は、径方向内方側の環状突起の外周面に沿ってガイドされ、効率良くランド部の全周に行き渡り、潤滑性能が向上する。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のスクロール形流体機械において、前記環状突起にオルダム継手用の溝を形成し、前記ノズル本体に前記溝と概ね直交する方向に延びるオルダム継手用の溝を形成し、前記両溝に噛み合う突起を有する環状のオルダム継手を、前記環状突起と前記ノズル本体の間に介装し、上記オルダム継手により、揺動スクロールの公転を阻止するようにしている。
【００１６】
上記構成によると、オルダム継手の溝を形成する環状突起を、潤滑油のガイドとして利用しているので、特別のガイドを設ける必要がなく、加工及び部品点数を削減できると共に、オルダム継手の摺動部も的確に潤滑できる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のスクロール形流体機械において、  前記複数の噴油ノズル孔及び油貯留部は、前記駆動軸の軸芯よりも上方に配置している。
【００１８】
上記構成によると、略水平な駆動軸を有するスクロール形流体機械において、噴油ノズルの設置数を、無駄に多くすることなく、前記ランド部の全周を十分に潤滑することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール形流体機械において、  前記各噴油ノズル孔は、径方向の外方に向いて放射状に開口している。
【００２０】
上記構成によると、噴油ノズル孔から噴射される潤滑油を、最短距離で的確に前記ランド部に供給できる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール形流体機械において、  前記各噴油ノズル孔は、上方に向いて開口している。
【００２２】
上記構成によると、前記噴油ノズル孔を径方向の外方に向けて開口する構造に比べ、停止時において各油貯留部の溜まる潤滑油を増量させることができ、長期間停止後の再始動時における潤滑油性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［発明の第１の実施の形態］
図１〜図９は本発明の第１の実施の形態であり、スクロール形流体機械を、ランキンサイクル発電システムの膨張機として利用した例を示している。
【００２４】
（ランキンサイクル発電システムの全体の概要）
図７は、ランキンサイクル発明システムの概要を示しており、発電機１の駆動部としてスクロール形膨張機２を備えており、該スクロール形膨張機２に設けられた水平な駆動軸５は発電機１の発電機軸４に連結し、スクロール形膨張機２で駆動軸５及び発電機軸４を回転することにより、発電を行うようになっている。
【００２５】
スクロール形膨張機２を駆動するための作動媒体としては、たとえば水（水蒸気）が用いられており、この作動媒体の循環経路には、蒸気発生器７と、作動媒体供給ポンプ（復水ポンプ）８と、凝縮器９が配置されている。スクロール形膨張機２の中心部に形成された作動媒体入口１１は、作動媒体通路１２を介して蒸気発生器７の蒸気出口７ｂに接続し、蒸気発生器７の入口７ａは、作動媒体通路１３を介して作動媒体供給ポンプ８の吐出口８ｂに接続し、作動媒体供給ポンプ８の吸込口８ａは、作動媒体通路１４を介して凝縮器９の出口９ｂに接続し、凝縮器９の入口９ａは、作動媒体通路１５を介してスクロール形膨張機２の外周端部近傍に形成された作動媒体出口１６に接続している。
【００２６】
スクロール形膨張機２は、前記作動媒体循環経路とは別に、潤滑油供給装置５９、潤滑油ポンプ２１及び潤滑油タンク２２等からなる潤滑油循環経路を備えており、潤滑油供給装置５９はスクロール形膨張機２の駆動室４２内に配置され、スクロール形膨張機２の上端部に形成された潤滑油入口２０は、潤滑油通路２５を介して潤滑油ポンプ２１の吐出口２１ｂに接続し、潤滑油ポンプ２１の吸込口２１ａは、潤滑油通路２６を介して潤滑油タンク２２の潤滑油出口２２ｂに接続し、潤滑油タンク２２の入口２２ａは、潤滑油通路２７を介してスクロール形膨張機２の下端部近傍に形成された潤滑油出口２８に接続している。前記潤滑油ポンプ２１は、たとえば駆動軸５に連動連結されており、スクロール形膨張機２により駆動軸５が駆動されると、自動的に潤滑油ポンプ２１も駆動するようになっている。
【００２７】
更に、このスクロール形膨張機２は、スクロール形膨張機２の前記作動媒体出口１６及び潤滑油出口２８よりもさらに下方位置に、スクロール形膨張機２の膨出室４０内から漏出する液相の作動媒体を排出するための作動媒体排出口３１と、膨張機２の駆動室４２内から漏出する潤滑油を排出するための潤滑油排出口３２を備えている。前記作動媒体排出口３１は、作動媒体通路３３を介して、前記凝縮器９の出口９ｂと作動媒体供給ポンプ８の吸込口８ａとの間の作動媒体通路１４に接続し、前記潤滑油排出口３２は、前記潤滑油タンク２２に併設された比重分離方式の分離タンク部３５に接続している。分離タンク部３５の底壁にはドレン弁３６が設けられている。
【００２８】
（スクロール形膨張機の構造）
図１はスクロール形膨張機２の縦断面拡大図であり、この図１において、スクロール形膨張機２は、軸方向に対向配置された固定スクロール５１及び揺動スクロール５２と、環状のスラスト軸受５３と、揺動軸部（偏芯軸部）５ａを一体に有するクランク状の前記駆動軸５と、該駆動軸５を回転自在に支持するころ軸受５６と、該ころ軸受５６及び前記スラスト軸受５３を支持する軸受ハウジング５７と、バランサ５８と、前記潤滑油供給装置５９と、から主構成されている。
【００２９】
説明の都合上、軸芯方向の固定スクロール配置側を、矢印のように「前方」として、以下説明する。固定スクロール５１は、円板状の台板６１と、該台板６１の鏡面（後面）６１ａに形成された渦巻き状の固定スクロールラップ６２と、台板６１の外周端部に形成された環状外周壁６４とを一体に備えており、環状外周壁６４は外向きフランジ部６４ａを一体に有している。前記固定スクロールラップ６２は鏡面６１ａから後方へ突出している。
【００３０】
揺動スクロール５２は、円板状の台板７１と、該台板７１の鏡面（前面）７１ａに形成された渦巻き状の揺動スクロールラップ７２とを一体に備えている。前記揺動スクロールラップ７２は鏡面７１ａから前方に突出している。
【００３１】
両スクロール５１，５２は、両スクロールラップ６２，７２が互いに噛み合うように軸方向に対向配置され、各スクロールラップ６２，７２の軸方向の先端面６２ａ，７２ａは、それぞれ相手スクロール５１，５２の鏡面６１，７１に微小隙間を置いて対向しており、これにより、両スクロールラップ６２，７２と鏡面６１ａ，７１ａとの間で、流体室として、複数の三日月状の膨張室４０を形成している。
【００３２】
スラスト軸受５３は、外周端部が、固定スクロール５１の環状外周壁６４のフランジ部６４ａと軸受ハウジング５７の外向きフランジ部５７ａとの間に挟持され、複数のボルト６６により締結されており、内周端部には前方に突出する環状のランド部６７が形成され、該ランド部６７により、揺動スクロール５２の背面の外周端部近傍を摺動自在に支持している。前記環状のランド部６７の径方向の外方側には、径方向の外方に向かって後方に傾斜するテーパ面６８が形成されている。
【００３３】
揺動スクロール５２の背面の中央部には、後方に突出するボス部７５が一体に形成されており、該ボス部７５の内周面に、ニードル軸受（又は軸受メタル）７６を介して前記駆動軸５の揺動軸部５ａが回転自在に嵌合している。揺動軸部５ａの軸芯Ｏ2は、駆動軸５の軸芯Ｏ1から一定量εだけ変位しており、揺動軸部５ａが揺動スクロール５２と共に駆動軸芯Ｏ1回りに公転することにより、駆動軸５及び発電機軸４を回転するようになっている。揺動スクロール５２の背面と、軸受ハウジング５７の内周面に固着された潤滑油供給装置５９の環状ノズル本体７７との間には、揺動スクロール５２の公転時に、揺動スクロール５２が自転するのを防止するために、リング状のオルダム継手８０が介装されている。
【００３４】
図６はオルダム継手８０の分解斜視図であり、オルダム継手８０には、前面の上下端部に前方に突出する第１の突起８０ａが形成され、後面の左右端部に後方に突出する第２の突起８０ｂが形成されている。一方、揺動スクロール台板７１の背面には、補強用の環状突起（環状リブ）８１が形成され、該環状突起８１の上下端部に、上下方向に貫通する係合溝８１ａがそれぞれ形成され、該係合溝８１ａに前記オルダム継手８０の第１の突起８０ａが上下方向移動可能に係合している。また、環状ノズル本体７７の前面の左右端部には、左右に貫通する係合溝７７ａがそれぞれ形成され、該係合溝７７ａにオルダム継手８０の第２の突起８０ｂが左右方向移動可能に係合している。
【００３５】
（膨張機内の作動媒体の通路構造）
図１において、前記作動媒体入口１１は、固定スクロール５１の台板６１の中心部（略駆動軸芯Ｏ1上）に形成され、中心部近傍の膨張室４０に略常時連通しており、作動媒体出口１６は、固定スクロール５１の外周壁６４の下端部に形成されている。揺動スクロール５２の外周端面の径方向の外方部分には、環状外周空間Ｓ１が形成されており、固定スクロール５１の環状外周壁６４には、揺動スクロール台板７１の外周端面に径方向の外方から対向すると共に、前記揺動スクロール外周空間Ｓ１内へ径方向の内方に突出する環状突起８２が形成され、該環状突起８２の前面には環状のＵ字溝８３が形成されている。
【００３６】
図３は図１の下端部の拡大図であり、環状のＵ字溝８３は、断面形状が径方向の外方に向かって前方に傾斜しており、固定スクロール５１のフランジ部６４ａの前面に形成された座繰り８４を介して前記作動媒体排出口３１に連通している。前記揺動スクロール外周空間Ｓ１は、図示しないが固定スクロール５１の作動媒体出口１６の圧力と略同じ圧力となるように、作動媒体出口１６と連通している。
【００３７】
また、固定スクロール５１の外周壁６４の後端面には、揺動スクロール台板７１の外周端部が揺動スクロール５２の公転により間欠的に摺動する位置に、環状の逃がし溝９１が形成されている。
【００３８】
（膨張機内の潤滑油の通路構造）
図２は、図１の上端部の拡大図であり、潤滑油供給装置５９のノズル本体７７は、軸受ハウジング５７の後壁面と内周壁面に密着するように取り付けられており、ノズル本体７７の後端部の外周端面には環状油路８９が形成され、該環状油路８９の上端部は前記潤滑油入口２０に連通している。
【００３９】
ノズル本体７７には、断面が概ね三角形状で一定容積を有する油貯留部８８と、該油貯留部８８に連通すると共に前方に延びる噴油ノズル孔９３とが、形成されている。油貯留部８８はノズル本体７７の後面に後方開口状に形成されると共に、軸受ハウジング５７の後壁面により閉塞されている。噴油ノズル孔９３は油貯留部８８から前方に向かって径方向の外方に傾斜しており、その前端噴口は、スラスト軸受５３のランド部６７の摺動部に向かって開口している。
【００４０】
図４は図１のIV-IV断面図であり、前記油貯留部８８及び噴油ノズル孔９３は、それぞれノズル本体７７の周方向に間隔をおいた三カ所に形成されており、一組の油貯留部８８及び噴油ノズル孔９３はノズル本体７７の上端に形成され、残りの２組は、上記上端から周方向の両方向に、所定角度θを隔てた位置にそれぞれ形成されている。上記角度θは９０°より小さく、したがって、周方向両方向の油貯留部８８及び噴油ノズル孔９３は、駆動軸芯Ｏ１よりも上方に位置している。
【００４１】
図５は、図４の矢印Ｖ部分の拡大図であり、また、各噴油ノズル孔９３は、後方から見ると放射状に延びている。
【００４２】
図３において、軸受ハウジング５７の駆動室４２の下端部は、スラスト軸受５３のランド部６７まで亘る潤滑油溜まり９２となっており、該潤滑油溜まり９２は軸受ハウジング５７の下端部に形成された潤滑油通路９４を介して前記潤滑油出口２８に連通している。
また、前記固定スクロール５１のフランジ６４ａに形成された台板環状突起８２の後側には、環状突起８２よりも下方へ広がる潤滑油排出室８５が形成されており、該潤滑油排出室８５は、スラスト軸受５３の下端部に形成された排油孔８６及び軸受ハウジング５７の下端部の排油孔８７を介して前記潤滑油排出口３２に連通している。
【００４３】
（膨張機の基本的な作動）
図８の（ａ）〜（ｆ）は、膨張機の作動を段階的に示してものであり、説明を容易にするために、説明の対象としている膨張室４０をクロスハッチングで示しているが、対称位置にある膨張室４０も同様の作用を行う。図８の（ａ）の状態は、中心部の一対の膨張室４０に作動媒体入口１１から高温高圧の気相作動媒体（水蒸気）を導入した直後の状態である。図８の（ｂ）の状態は、図８の（ａ）の状態から揺動スクロール５２が矢印Ｒ方向へ少し公転し、作動媒体入口１１が閉じられた状態である。図６の（ｃ）〜図８の（ｅ）は、作動媒体の膨張により、膨張室４０が容積を広げながら径方向の外方に移動し、それより揺動スクロール５２が公転する過程を示している。そして、図８の（ｆ）の状態は、前記膨張室４０が最も径方向の外方まで移動し、作動媒体出口１６に連通し、膨張室４０内の作動媒体が作動媒体出口１６から排出される状態を示している。
【００４４】
このように、中心部の膨張室４０に導入された高温高圧の気相の作動媒体が膨張して行くことにより、膨張室４０は拡張しながら径方向の外方移動し、それにより揺動スクロールを矢印Ｒ方向の公転し、それにより、図１の駆動軸を回転させて、発電を行うのである。
【００４５】
（作動媒体の流れ）
（１）図７に示す前記作動媒体通路１２，１３，１４，１５のうち、液相の作動媒体が通過する通路１３，１４は太い実線で示し、気相の作動媒体が通過する通路１２は白抜き線で示し、気相と液相が混じり合っている作動媒体が通過する通路１５は太い破線で示している。この図７において、蒸気発生器７で蒸発した高温高圧の気相の作動媒体は、スクロール形膨張機２の中心部の作動媒体入口１１から中心部付近の膨張室４０内に圧入される。
【００４６】
（２）図１において、作動媒体入口１１から膨張室４０内に圧入された気相の作動媒体は、前述のように膨張室４０内で膨張することにより、揺動スクロール５２を公転させるが、飽和状態の気相作動媒体は、前述のように膨張する過程で湿り域に入り、気相の作動媒体の一部は液相に変化する。この液相の作動媒体は、固定スクロール台板６１の鏡面６１ａと揺動スクロールラップ７２の先端面７２ａとの間の隙間、揺動スクロール台板７１の鏡面７１ａと固定スクロールラップ６２の先端面６２ａとの間の隙間並びに両スクロールラップ６２，７２の径方向の摺動部の隙間に入り込み、それら摺動部（隙間）に作動媒体の液膜をつくり、それにより、それら摺接部をシールし、かつ、潤滑する。
【００４７】
（３）図２及び図３において、上記のように膨張室４０の各摺動部を潤滑した液相の作動媒体は、部分的には気相の作動媒体と共に作動媒体出口１６から排出されるが、一部は、固定スクロール５１の外周壁６４の後端面と揺動スクロール台板７１の外周端部の鏡面７１ａとの隙間から外方に漏出し、そして、固定スクロール５１の外周壁６４の環状逃がし溝９１に一旦逃がされ、揺動する揺動スクロール台板７１の外周端部により、上記逃がし溝９１内から外方に掻き出され、環状突起８２及びＵ字溝８３にガイドされながら、座繰り８４を経て、液相作動媒体排出口３１から排出される。
【００４８】
この作動媒体排出作用において、揺動スクロール外周空間Ｓ１は、作動媒体出口１６と略同じ圧力に保たれているので、揺動スクロール台板７１の鏡面７１ａと固定スクロール５１の外周壁６４の後端面との隙間を通過した液相作動媒体は、揺動スクロール外周空間Ｓ１に噴出することなく、かつ、上記のように、逃がし溝９１に一旦蓄えられた後、揺動スクロール台板７１の外周端部にて、Ｕ字溝８３内に掻き落とされる。また、Ｕ字溝８３は、径方向の外方に向かって前方へ傾斜しているので、液相の作動媒体は、速やかに作動媒体排出口３１に導かれる。また、Ｕ字溝８３の入口に、揺動スクロール外周空間Ｓ１に向かって突出する環状突起８２を形成しているので、環状突起８２が堰の役目を果たし、前記液相の冷却媒体が、潤滑油排出口潤滑油排出室８５側へ流れ込むことはない。
【００４９】
（４）図７において、スクロール型膨張機２の作動媒体出口１６から排出される作動媒体は、液相と気相が混じり合っており、作動媒体通路１５を通り、凝縮器９に供給され、凝縮される。この場合、潤滑油は混じっていないので、効率良く凝縮される。
【００５０】
（５）凝縮器９で液相に凝縮された作動媒体は、作動媒体通路１４を通り、作動媒体供給ポンプ８に吸い込まれる。一方、スクロール形膨張機２の作動媒体排出口３１から排出された液相の作動媒体は、凝縮器９の出口側の作動媒体通路１４に供給され、前記凝縮器９からの液相作動媒体と合流して、作動媒体供給ポンプ８に吸い込まれる。このように、作動媒体排出口３１から排出される液相の作動媒体を凝縮器９の出口側に接続する構造は、作動媒体排出口３１から排出される作動媒体の温度が低い場合に有効であり、凝縮器９に必要なエネルギーを節約することができる。
【００５１】
（６）作動媒体供給ポンプ８から吐出される液相の作動媒体は、作動媒体通路１３を通り、蒸気発生器７に供給され、加熱され、蒸発する。そして、高温高圧の気相状態で、蒸気出口７ｂから作動媒体通路１２を介してスクロール膨張機２の作動媒体入口１１に再度供給される。
【００５２】
（潤滑油の流れ）
（１）図７において、潤滑油ポンプ２１から吐出される潤滑油は、スクロール形膨張機２の上端潤滑油入口２０に供給される。図２において、前記潤滑油入口２０に供給された潤滑油は、まず、潤滑油供給装置５９の環状油路８９に入り、ノズル本体７７の全周に行き渡るように流れ、各油貯留部８８にそれぞれ供給される。そして、各油貯留部８８から噴油ノズル９３にそれぞれ圧入され、各噴油ノズル孔９３の前端噴口からスラスト軸受５３のランド部６７の摺動面に向かって潤滑油を噴射し、上記摺動部を潤滑する。
【００５３】
（２）前述のようにランド部６７に向けて噴射された潤滑油は、ランド部６７の摺動部を潤滑すると共に、図９に示すように揺動スクロール５２の背面に形成された環状突起８１の外周面に沿って下方に流れ、それによりランド部６７の概ね全周を潤滑すると共に、図６の環状突起８１の溝８１ａ（オルダム継手の摺動部）も潤滑し、さらに、噴霧を利用して、図１の駆動室４２内の揺動軸部５ａのニードル軸受７６及び駆動軸５のころ軸受５６及びオルダム継手８９等も潤滑し、最終的に駆動室５２の下端部に至る。
【００５４】
（３）図３において、駆動室４２の底部の潤滑油溜まり９２に溜まる潤滑油は、潤滑油路９４を介して潤滑油出口２８から排出されるが、一部は、スラスト軸受５３のランド部６７と揺動スクロール台板７１との隙間を通り、外方に漏出する。この漏出した潤滑油は、スラスト軸受５３のテーパ面６８に沿って後方へとガイドされ、環状突起８２の後側に形成された潤滑油排出室８５に溜まり、そこから排出孔８６，８７を通り、潤滑油排出口３２から排出される。
【００５５】
（４）スクロール形膨張機２の潤滑油出口２８から排出される潤滑油は、潤滑油タンク２２に貯められた後、潤滑油通路２６を介して潤滑油ポンプ２１に吸い込まれ、潤滑油通路２５を介して再度スクロール形膨張機２の潤滑油入口２０に供給される。また、潤滑油排出口３２から排出された潤滑油は、作動媒体が混合している可能性があるので、潤滑油と作動媒体との比重差を利用した分離タンク部３５により、比重の大きい作動媒体を潤滑油から分離し、分離後の潤滑油を潤滑油タンク２２に供給する。分離タンク部３５の下層に溜まる作動媒体（水）は、ドレン弁３６を介して外部に排出される。
【００５６】
（５）スクロール形膨張機２を停止した時には、図７の潤滑油ポンプ２１も停止し、潤滑油装置５９への潤滑油の供給が停止される。この停止期間において、図４に示すように環状油路８９内の潤滑油は、下位置の噴油ノズル孔９３から徐々に漏出し、それにより、環状油路８９内の油面は、最も下位置の噴油ノズル孔９３の前端開口に対応する高さＨ１まで低下する。しかし、各噴油ノズル孔９３に対応する箇所には、それぞれ一定容積の油貯留部８８が形成してあるので、各貯留部８８はそれぞれ一定量の潤滑油が駐留された状態に維持される。具体的には、上端の油貯留部８８は略満杯状態で維持されるが、下位置の両油貯留部８８には、油貯留部８８の底部から、対応する噴油ノズル孔９３の前端開口位置の高さＨ１までの深さ（深さｄ１）の潤滑油が貯留される。
【００５７】
（６）停止後、スクロール膨張機２を再始動した時には、始動と略同時に、各油貯留部８８内の潤滑油が噴油ノズル孔９３を介して噴射される。すなわち、再始動時において、潤滑作用の遅れを生じさせることなく、始動と略同時に潤滑を始めることができ、始動時の潤滑不足を無くすことができる。
【００５８】
第１の実施の形態によると、スクロール形膨張機２内において、膨張室４０を構成するスクロールラップ６２，７２及び鏡面６１ａ，７１ａの各隙間は、液相の作動媒体によりシールされ、且つ潤滑され、一方、駆動室４２内のスラスト軸受５３、揺動軸部５ａの嵌合部、駆動軸５のころ軸受５６及びオルダム継手８０は、作動媒体とは別の潤滑油供給装置５９からの潤滑油で潤滑されており、これにより、潤滑油の使用量を減らすことができ、しかも、液相の作動媒体と潤滑油とを、環状突起８２等により、略完全に分離した状態で排出するので、排出後の作動媒体及び潤滑油の管理及び処理が容易になる。
【００５９】
「第２の実施の形態］
図１０は本発明の第２の実施の形態であり、すべての噴油ノズル孔９３を、後方から見て上向きとなるように形成している。すなわち、前記第１の実施の形態と比較して、上端の噴油ノズル孔９３は、実質的に第１の実施の形態と同じ方向（上方、かつ、放射方向）に向いているが、周方向の両方の下位置の各噴油ノズル孔９３は、第１の実施の形態の場合と異なり、上方に向いている。
【００６０】
該実施の形態のように、噴油ノズル孔９３の開口方向、特に上端以外の噴油ノズル孔９３の開口方向を、後方から見て上向きとしていることにより、膨張機２の停止時、油貯留部８８に残留する潤滑油の深さｄ２を、第１の実施の形態の場合（深さｄ１）よりも高くすることができ、それにより、再始動時の潤滑性能をさらに向上させることができる。
［その他の実施の形態］
【００６１】
（１）前記各実施の形態のスクロール流体機械は、スクロール形膨張機として利用した例であるが、外部の駆動源により駆動軸を回転させ、流体室の気体を圧縮するスクロール圧縮機として利用することも可能である。
【００６２】
（２）膨張機を作動させる作動媒体又は圧縮させる媒体として、前述の水（水蒸気）の他に、アンモニアと水の混合媒体を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るスクロール形膨張機（スクロール形流体機械）の第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の上端部分の拡大図である。
【図３】図１の下端部分の拡大図である。
【図４】図１のIV-IV断面図である。
【図５】図４の矢印Ｖ部分の拡大図である。
【図６】図１のオルダム継手の分解斜視図である。
【図７】図１のスクロール形膨張機を備えたランキンサイクル発電システムの概要図である。
【図８】図１のスクロール形膨張機の作動説明図である。
【図９】潤滑油の流れを示す図１のIX-IX断面相当図である。
【図１０】本発明に係るスクロール形膨張機（スクロール形流体機械）の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  発電機
２  スクロール形膨張機（スクロール形流体機械の一例）
５  駆動軸
５ａ  揺動軸部
２１  潤滑油ポンプ（潤滑油供給部）
２２  潤滑油タンク
４０  膨張室（流体室）
４２  駆動室
５１  固定スクロール
５２  揺動スクロール
５３  スラスト軸
５７  軸受ハウジング
５９  潤滑油供給装置
６７  ランド部
７１  揺動スクロール台板
７１ａ  揺動スクロールの鏡面
７２  揺動スクロールラップ
７７ａ  溝
８０  オルダム継手
８１  環状突起
８１ａ  溝
８８  油貯留部
８９  環状油路
９３  噴油ノズル孔
【図１】
0004537949.tif 000002
【図２】
0004537949.tif 000003
【図３】
0004537949.tif 000004
【図４】
0004537949.tif 000005
【図５】
0004537949.tif 000006
【図６】
0004537949.tif 000007
【図７】
0004537949.tif 000008
【図８】
0004537949.tif 000009
【図９】
0004537949.tif 000010
【図１０】
0004537949.tif 000011