(57)【要約】【課題】スラスト面の信頼性を向上しつつ、油上がり率を適切に維持することを可能にしたスクロール式流体機械を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機Ａのスラスト軸受１０４の底面には、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴いフレーム１０３の内側に形成されるオルダム収容部１０７と間欠的に連通する溝１０４ｂが形成されており、クランクシャフト１１２の油流路４２を介してフレーム１０３の中心側に冷凍機油１２０は供給され、オルダム収容部１０７及び溝１０４ｂを経由してきた冷凍機油１２０でスラスト軸受１０４は潤滑される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設した固定スクロールと、
鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設し、この渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻状突起と噛み合わされるように配置される揺動スクロールと、
前記揺動スクロールの背面側に配置されて前記揺動スクロールの自転運動を阻止するオルダム継ぎ手と、
前記オルダム継ぎ手が収容されるオルダム収容部、前記揺動スクロールを摺動可能に支持するスラスト面を有するフレームと、
前記揺動スクロールとともに揺動し、前記揺動スクロールの背面側で前記スラスト面を摺動するスラスト軸受と、
内部に油流路が形成され、前記揺動スクロールを揺動するクランクシャフトと、を備え、
前記スラスト軸受の前記スラスト面側には、前記揺動スクロールの揺動運動に伴い前記フレームの内側に形成される前記オルダム収容部と間欠的に連通する溝が形成されており、
前記スラスト軸受は、
前記クランクシャフトの前記油流路を介して前記フレームの中心側から前記オルダム収容部に供給され、前記オルダム収容部と連通した際に前記溝に導かれた冷凍機油で潤滑される
ことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
前記スラスト軸受は、
前記揺動スクロールとは別部材又は同一部材で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
【請求項３】
前記スラスト軸受の内周面には、前記スラスト軸受の両端面に開放するように形成された切り欠き部が形成されており、
前記溝は、
前記切り欠き部と連通しない位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記溝は、
前記フレームの内側に形成される空間と連通していない状態においては、前記スラスト面上において閉空間となっている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
前記溝は、
前記スラスト軸受又は前記揺動スクロールの周方向に延びるように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記溝は、
前記スラスト軸受又は前記揺動スクロールの径方向に複数列形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクロール式流体機械。
【請求項７】
径方向に並ぶ前記溝の間の距離は、
前記揺動スクロールの揺動半径の２倍より小さくする
ことを特徴とする請求項６に記載のスクロール式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた冷凍・空調装置に好適なスクロール圧縮機に適用されるスクロール式流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に多用されているスクロール圧縮機の主要部品である固定スクロールと揺動スクロールは、概略、鏡板上に渦巻を立設した構造である。揺動スクロールは、鏡板の渦巻形成面とは反対側の鏡板背面側には、スラスト荷重が作用するスラスト面を持っている。そして、スクロール圧縮機では、スラスト面に作用するスラスト荷重の大きさとスラスト面への給油量のバランスとがスラスト面の信頼性、つまりスクロール圧縮機の信頼性に大きく影響する。
【０００３】
スクロール圧縮機の軸受部は、径方向の荷重を支持する軸受部（ラジアル軸受）と、軸方向の荷重を支持する軸受部（スラスト軸受）と、に分類される。それらの軸受部は、一般的に、主に容積形ポンプ等を利用して直接給油する強制給油方式で潤滑される。スラスト面への強制的に給油された潤滑油については、スラスト面を潤滑後、圧縮室内に流入するため、油上がり増加の課題が発生する。エネルギー効率の向上ならびに信頼性の向上を図るためには、スラスト面への強制給油による信頼性の確保と、油上がりの低減と、の両者の課題に対応する必要がある。油上がりとは、スクロール圧縮機の外部に冷媒と一緒に持ち出されてしまう油のことである。
【０００４】
このような課題に対しては、たとえば、オルダム継ぎ手の外周側にスラスト軸受を配置した構造のスクロール圧縮機が提案されている。そのようなものとして、スラスト軸受に溝（第１の油流路２５ｃ、第２の油流路２５ｄ）を設け、フレーム内に配置されたオルダム継ぎ手を潤滑後の油をスラスト軸受に形成された溝内に連続的に導き、周方向に伸びた溝（第２の油流路２５ｄ）内を流れ、この溝に設けた排油口（返油穴２６）により、圧縮機下方の油溜まりに返油するようにしたスクロール圧縮機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６１６１２８号公報（第１図、第２図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スクロール圧縮機においては、信頼性の向上が従来から求められている課題であり、特にスラスト荷重が作用するスラスト面の信頼性を向上しつつ、油上がり率を適切に維持することが重要である。特許文献１に記載の技術は、スラスト軸受に設けた溝内に常時連続的に給油する構造になっているため、スラスト面の信頼性を向上することができるものの、スラスト面を潤滑後の油の圧縮室内への流入量も多くなり、油上がりに対しては改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、スラスト面の信頼性を向上しつつ、油上がり率を適切に維持することを可能にしたスクロール式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】
【０００８】
本発明に係るスクロール式流体機械は、鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設した固定スクロールと、鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設し、この渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻状突起と噛み合わされるように配置される揺動スクロールと、前記揺動スクロールの背面側に配置されて前記揺動スクロールの自転運動を阻止するオルダム継ぎ手と、前記オルダム継ぎ手が収容されるオルダム収容部、前記揺動スクロールを摺動可能に支持するスラスト面を有するフレームと、前記揺動スクロールとともに揺動し、前記揺動スクロールの背面側で前記スラスト面を摺動するスラスト軸受と、内部に油流路が形成され、前記揺動スクロールを揺動するクランクシャフトと、を備え、前記スラスト軸受の前記スラスト面側には、前記揺動スクロールの揺動運動に伴い前記フレームの内側に形成される前記オルダム収容部と間欠的に連通する溝が形成されており、前記スラスト軸受は、前記クランクシャフトの前記油流路を介して前記フレームの中心側から前記オルダム収容部に供給され、前記オルダム収容部と連通した際に前記溝に導かれた冷凍機油で潤滑されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスクロール式流体機械によれば、スラスト軸受の底面に揺動スクロールの揺動運動に伴いフレームの内側に形成されるオルダム収容部と間欠的に連通する溝を形成したので、スラスト軸受の高信頼性を確保しながら、油上がり率を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の断面構成例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機に設けられるフレームを説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮部の構成を拡大して示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機のスラスト軸受の構成例を示す底面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機のスラスト軸受の他の構成例を示す底面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機のスラスト軸受とフレームとの位置関係を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機Ａの断面構成例を示す縦断面図である。図１に基づいて、スクロール圧縮機Ａの構成の概略について説明する。このスクロール圧縮機Ａは、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の各種産業機械に用いられる蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成要素の一つとなるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態では、スクロール式流体機械の代表的なものであるスクロール圧縮機Ａを例に説明する。
【００１２】
［スクロール圧縮機Ａの概略構成］
スクロール圧縮機Ａは、冷媒等の流体を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出するものである。スクロール圧縮機Ａは、圧縮部２０と駆動部３０とに大きく分類できる。圧縮部２０及び駆動部３０は、圧力容器となっている密閉容器（シェル）１０内に収納されている。図１に示すように、圧縮部２０が密閉容器１０の上側に配置され、駆動部３０が密閉容器１０の下側に配置されている。この密閉容器１０の底部は、冷凍機油１２０を貯留する油だめ１１となっている。また、密閉容器１０には、流体を吸入するための吸入側配管１２と、流体を吐出するための吐出側配管１３とが連接されている。
【００１３】
まず、圧縮部２０について説明する。圧縮部２０は、吸入側配管１２から吸入した流体を圧縮して密閉容器１０内の吐出空間１５に排出する機能を果たすようになっている。この吐出空間１５に排出された流体は、吐出側配管１３からスクロール圧縮機Ａの外部に吐出されるようになっている。圧縮部２０は、揺動スクロール１０１と、固定スクロール１００と、フレーム１０３とで構成されている。
【００１４】
固定スクロール１００は、鏡板１００ａと、鏡板１００ａの一方の面に立設された渦巻状突起であるラップ１００ｂと、で構成されている。揺動スクロール１０１は、鏡板１０１ａと、鏡板１０１ａの一方の面に立設された渦巻状突起であるラップ１０１ｂと、で構成されている。そして、固定スクロール１００のラップ１００ｂと、揺動スクロール１０１のラップ１０１ｂとを互いに噛み合わせるようにして、ラップ１００ｂとラップ１０１ｂとの間に相対的に容積が変化する圧縮室２１が形成されるようになっている。
【００１５】
固定スクロール１００は、外周部をフレーム１０３に図示省略のボルト等によって締結されて固定されている。固定スクロール１００の中央部には圧縮されて高圧となった流体を吐出する吐出ポート６３が形成されている。そして、圧縮された高圧の流体は、固定スクロール１００の上部に設けられている吐出空間１５に排出されるようになっている。なお、固定スクロール１００をボルト等で固定する場合に限定するものではなく、固定スクロール１００がフレーム１０３に固定されていればよい。
【００１６】
揺動スクロール１０１は、固定スクロール１００に対して自転運動することなく公転旋回運動を行うようになっている。また、揺動スクロール１０１のラップ１０１ｂが形成されている面とは反対側の面（以下、背面１０１ｄと称する）の中心部には、中空円筒状の揺動スクロールボス部１０１ｃが形成されている。この揺動スクロールボス部１０１ｃにクランクシャフト１１２の上端部に設けられた偏心ピン部４１が回転自在に係合されている。また、揺動スクロール１０１は、フレーム１０３の収容部１０３ｄに配置され、背面１０１ｄがフレーム１０３と摺動可能になっている。
【００１７】
フレーム１０３は、揺動スクロール１０１及び固定スクロール１００を支持するものであり、密閉容器１０内に固着されるようになっている。たとえば、フレーム１０３の外周面は、焼きばめや溶接等によって密閉容器１０に固着されている。また、フレーム１０３の中心開口部（図に示す中心開口部１０３ｇに同じ）には、駆動部３０（特にクランクシャフト１１２）を軸支するための主軸受１０３ａが形成されている。なお、フレーム１０３については、図２、図３でも説明する。
【００１８】
また、揺動スクロール１０１と固定スクロール１００との間には、揺動スクロール１０１の偏心旋回運動中における自転運動を阻止するためのオルダム継ぎ手１１０が配設されている。つまり、オルダム継ぎ手１１０は、揺動スクロール１０１の自転防止機構として機能する。オルダム継ぎ手１１０には、フレーム１０３に形成されているオルダム継ぎ手溝１０３ｂに嵌め合わされる少なくとも２つの爪（図３に図示した爪１１０ａ）が下方に突出するように形成されている。また、オルダム継ぎ手１１０には、揺動スクロール１０１の背面１０１ｄに形成されているオルダム継ぎ手溝（図示省略）に嵌め合わされる少なくとも２つの爪（図３に図示した爪１１０ｂ）が上方に突出するように形成されている。
【００１９】
オルダム継ぎ手１１０は、爪が、オルダム継ぎ手溝１０３ｂ及び揺動スクロール１０１のオルダム継ぎ手溝に嵌め合わされることによって所定方向（２つのオルダム継ぎ手溝１０３ｂを結ぶ直線方向と、この直線方向に直交する直線方向）に往復運動（摺動）することができる。すなわち、オルダム継ぎ手１１０は、各爪と、それを収容する各オルダム継ぎ手溝とによって、前後左右に往復運動することができる。したがって、オルダム継ぎ手１１０を配設することによって、揺動スクロール１０１の自転運動を阻止しつつ、揺動スクロール１０１の公転旋回運動が可能となる。
【００２０】
次に、駆動部３０について説明する。駆動部３０は、圧縮部２０で流体を圧縮するために、圧縮部２０を構成する揺動スクロール１０１を駆動する機能を果たすようになっている。駆動部３０は、クランクシャフト１１２と、クランクシャフト１１２に固定されたロータ１１４と、密閉容器１０に固定されたステータ１１１と、で構成されている。ロータ１１４は、ステータ１１１への通電により一定方向に回転駆動するようになっている。ステータ１１１は、外周面が焼きばめ等により密閉容器１０に固定され、ロータ１１４を回転させるようになっている。なお、ロータ１１４とステータ１１１とで電動機の主要部を構成している。
【００２１】
クランクシャフト１１２の上端部は、揺動スクロール１０１の揺動スクロールボス部１０１ｃと回転自在に係合する偏心ピン部４１が形成されている。また、クランクシャフト１１２の内部には、上端面まで連通している油流路４２が形成されている。この油流路４２は、油だめ１１に貯留してある冷凍機油１２０の流路となるものである。この油流路４２を導通する冷凍機油１２０は、フレーム１０３の主軸受１０３ａや揺動スクロールボス部１０１ｃ、揺動スクロール１０１とフレーム１０３との摺動部に給油される。
【００２２】
［フレーム１０３の構成］
図２は、スクロール圧縮機Ａに設けられるフレーム１０３を説明するための説明図である。図２に基づいて、フレーム１０３について詳細に説明する。なお、図２（ａ）がフレーム１０３の上面図を、図２（ｂ）が図２（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ断面図を、それぞれ図示している。また、図２（ａ）に示すＯは、スクロール圧縮機Ａの軸中心を表している。
【００２３】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、フレーム１０３の中心下部には、上下に貫通するように開口部（以下、中心開口部１０３ｇと称する）が形成されている。この中心開口部１０３ｇの内壁には、図２（ｂ）に示すように主軸受１０３ａが設けられている。また、フレーム１０３の中心開口部１０３ｇと収容部１０３ｄとの間には、揺動スクロール１０１の揺動スクロールボス部１０１ｃが旋回可能に収容されるボス部収容部１０３ｅが形成されている。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、フレーム１０３の収容部１０３ｄの下方には、径が、収容部１０３ｄの径よりも小さく、ボス部収容部１０３ｅの径よりも大きなオルダム収容部１０７が形成されている。オルダム収容部１０７は、収容部１０３ｄの底面に設けられるスラスト面１０３ｃよりも内側に位置し、スラスト面１０３ｃよりも高さ位置が低く、ボス部収容部１０３ｅの底面よりも高さ位置が高くなるように段差を設けて形成されている。つまり、フレーム１０３には、収容部１０３ｄ、オルダム収容部１０７、ボス部収容部１０３ｅ、中心開口部１０３ｇが、紙面上側から径が小さくなっていくように形成されており、それらは互いに連通するようになっている。
【００２５】
また、図２（ａ）に示すように、フレーム１０３のオルダム収容部１０７の底面には、揺動スクロール１０１の自転防止のためのオルダム継ぎ手１１０の爪（図３に図示した爪１１０ａ）が嵌め合わされるオルダム継ぎ手溝１０３ｂが軸中心Ｏを中心として対向位置に並行に２ヶ所設けられている。さらに、フレーム１０３のオルダム継ぎ手溝１０３ｂの外側、つまり収容部１０３ｄの底面には、スラスト荷重を受けるスラスト面１０３ｃが設けられている。なお、収容部１０３ｄの底面をスラスト面１０３ｃとして機能させてもよい。
【００２６】
オルダム収容部１０７の底面の一部には、フレーム１０３内への給油された冷凍機油１２０をスクロール圧縮機Ａの下方へ戻すための排油穴１０５が設けられている。この排油穴１０５は、フレーム１０３内に揺動スクロール１０１を配置したときに、スラスト軸受１０４の内周よりも内側になるように形成されている。排油穴１０５は、上端開口部がオルダム収容部１０７の底面の一部に形成した溝部１０５ａを介してフレーム１０３の中心開口部と連通している。また、排油穴１０５は、オルダム収容部１０７とフレーム１０３の下端側とを連通するように貫通形成されている。
【００２７】
排油穴１０５には、図２（ｂ）に示すように排油管１０５ｂが固定されている。排油管１０５ｂは、その先端（上端）が、排油穴１０５の上端開口部付近まで挿入されることで、排油穴１０５に固定されている。そして、排油管１０５ｂは、フレーム１０３の下端側では、電動機を避けるように曲げられて、電動機の外周側を下方に延設されるようになっている。なお、排油穴１０５を２つ以上形成してもよい。また、オルダム収容部１０７の底面の一部に形成した溝部１０５ａは、クランクシャフト１１２を中心として径方向に延びるように形成されている。また、図３で説明するが、スラスト軸受１０４は、背面１０１ｄ側に揺動スクロール１０１とは別部材として設けられるものである。
【００２８】
［圧縮部２０の詳細構成］
図３は、スクロール圧縮機Ａの圧縮部２０の構成を拡大して示す概略構成図である。図３に基づいて、スクロール圧縮機Ａの圧縮部２０について詳細に説明する。図３に示すように、揺動スクロール１０１がフレーム１０３に設置された状態においては、揺動スクロールボス部１０１ｃが、フレーム１０３のボス部収容部１０３ｅに収容される。また、揺動スクロール１０１の背面１０１ｄ側には、オルダム継ぎ手１１０がオルダム収容部１０７に収容された状態で設けられる。なお、図３に示す矢印Ａは、冷凍機油１２０の流れを模式的に図示したものである。また、図３では、クランクシャフト１１２の図示を省略している。
【００２９】
図３に示すように、揺動スクロール１０１の背面１０１ｄ側には、揺動スクロール１０１とは別部材のスラスト軸受１０４が配置されている。スラスト軸受１０４は、ボルト１１５により揺動スクロール１０１に対しての位置が決められ、背面１０１ｄ側に配置されるようになっている。また、スクロール圧縮機Ａでは、フレーム１０３のスラスト面１０３ｃ上に厚みの薄い鋼板１０６が配置されている。そのため、揺動スクロール１０１が駆動すると、スラスト面１０３ｃではスラスト軸受１０４と鋼板１０６とがスラスト荷重を受けながら摺動する。なお、鋼板１０６の厚さや材質を特に限定するものではなく、各部との関係から決定すればよい。
【００３０】
［スラスト軸受１０４の構成］
図４は、スクロール圧縮機Ａのスラスト軸受１０４の構成例を示す底面図である。図５は、スクロール圧縮機Ａのスラスト軸受１０４の他の構成例を示す底面図である。図４及び図５に基づいて、スラスト軸受１０４の構成について詳細に説明する。上述したように、スラスト軸受１０４は、背面１０１ｄ側に揺動スクロール１０１とは別部材として設けられるものである。
【００３１】
図４及び図５に示すように、スラスト軸受１０４の内周面には、オルダム継ぎ手１１０との干渉を回避するための切り欠き部１０４ａがスラスト軸受１０４の両端面（上下端面）に開放するように形成されている。スラスト軸受１０４は、切り欠き部１０４ａの位置がオルダム継ぎ手溝１０３ｂの位置と略一致するように背面１０１ｄに配置される。そして、スラスト軸受１０４の下面（スラスト面１０３ｃとの対向面）には、切り欠き部１０４ａと連通しない位置であって揺動スクロール１０１の揺動（旋回）運動に伴いフレーム１０３の内側の空間（つまりオルダム収容部１０７）と間欠的に連通する溝１０４ｂが形成されている。この溝１０４ｂは、スラスト軸受１０４の周方向に延びるように形成されている。
【００３２】
図４では、溝１０４ｂが、切り欠き部１０４ａと連通しないように２つに分断されている状態を例に示しているが、切り欠き部１０４ａと連通しなければ、溝１０４ｂを３つ以上に分断してもよい。また、図５に示すように、溝１０４ｂを径方向に複数列となるように形成してもよい。この場合、径方向に並ぶ溝１０４ｂ間の距離は、揺動スクロール１０１の揺動半径の２倍より小さくする。この場合においても、溝１０４ｂが切り欠き部１０４ａと連通しなければ、各列の溝１０４ｂをいくつに分断してもよく、一方の溝１０４ｂと他方の溝１０４ｂの分断数が同じでなくてもよい。
【００３３】
ここで、スクロール圧縮機Ａの動作について図１を用いて説明する。
電動機を構成するロータ１１４は、ステータ１１１が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ロータ１１４に固定されたクランクシャフト１１２が回転駆動する。揺動スクロール１０１は、クランクシャフト１１２の偏心ピン部４１に係合されており、揺動スクロール１０１の自転回転運動がオルダム継ぎ手１１０の自転防止機構によって公転旋回運動に変換される。このクランクシャフト１１２の回転駆動によって、密閉容器１０内の流体が固定スクロール１００のラップ１００ｂと揺動スクロール１０１のラップ１０１ｂとにより形成される圧縮室２１内へ流れ、吸入過程が開始する。
【００３４】
圧縮室２１内に流体が吸入されると、偏心させられた揺動スクロール１０１の公転旋回運動で、圧縮室２１の容積を減少させる圧縮過程へと移行する。この圧縮過程では、圧縮室２１内の流体の圧力が上昇する。そして、このガス圧の作用によって、背面１０１ｄに設けられたスラスト軸受１０４及び鋼板１０６が、スラスト荷重で押し付けられながら摺動する。また、オルダム継ぎ手１１０は、揺動スクロール１０１に作用する揺動スクロール１０１の回転方向と反対方向に加わるガス荷重を爪１１０ａ及び爪１１０ｂで受けるため、爪１１０ａ及び爪１１０ｂがそれぞれのオルダム継ぎ手溝内で摺動する。
【００３５】
そして、圧縮室２１で圧縮された流体は、吐出過程に移行する。圧縮過程の圧縮室２１にある流体が吐出ポート６３に連通した後から吐出過程に移行する。吐出工程では、流体が、固定スクロール１００の吐出ポート６３から吐出空間１５に排出され、吐出側配管１３からスクロール圧縮機Ａの外部へと吐出される。
【００３６】
次に、冷凍機油１２０の流れについて図１を用いて説明する。
密閉容器１０の油だめ１１に貯留されている冷凍機油１２０は、クランクシャフト１１２の油流路４２内を導通し（図１に示す矢印（１））、フレーム１０３の主軸受１０３ａの高さ位置でクランクシャフト１１２の径方向に設けられた給油孔（図示省略）と、クランクシャフト１１２の上端面側とに分流する。図示省略の給油孔に流入した冷凍機油１２０は、フレーム１０３の主軸受１０３ａに給油され、クランクシャフト１１２と主軸受１０３ａとを潤滑する（図１に示す矢印（２））。
【００３７】
一方、クランクシャフト１１２の上端面側に流入した冷凍機油１２０は、揺動スクロールボス部１０１ｃの高さ位置で、クランクシャフト１１２の径方向に設けられた給油孔（図示省略）と、クランクシャフト上端面側とに分流する。図示省略の給油孔に流入した冷凍機油１２０は、偏心ピン部４１と揺動スクロールボス部１０１ｃの揺動軸受部とを潤滑し、図３の矢印Ａで示すように揺動軸受部の下方からフレーム１０３のボス部収容部１０３ｅ側に流入する（図１に示す矢印（３））。
【００３８】
ボス部収容部１０３ｅに流入した冷凍機油１２０は、その後、図３の矢印Ａの先であるフレーム１０３のオルダム収容部１０７に供給される。そして、フレーム１０３のオルダム収容部１０７に流入した冷凍機油１２０は、主にオルダム継ぎ手溝１０３ｂ内に流れ、その摺動部を潤滑後にスラスト軸受１０４の内側に設けられた排油穴１０５から密閉容器１０の下方の油だめ１１に返油される。
【００３９】
［スラスト軸受１０４とフレーム１０３との関係］
図６は、スクロール圧縮機Ａのスラスト軸受１０４とフレーム１０３との位置関係を説明するための模式図である。図６に基づいて、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴うスラスト軸受１０４の溝１０４ｂとフレーム１０３との関係について説明する。なお、図６では、揺動スクロール１０１の揺動運動の遷移を底面側から見た状態を示している。また、図６では、説明の便宜上、揺動スクロール１０１が揺動を開始したときの状態が（ａ）で、それから順に状態が（ｄ）まで変化する場合を例に示している。よって、揺動スクロール１０１が揺動を開始したときの状態が（ａ）である場合に限定されるものでない。また、図６において、紙面右側の溝１０４ｂを溝１０４ｂ１、紙面左側の溝１０４ｂを溝１０４ｂ２と称するものとする。
【００４０】
図６に示すように、揺動スクロール１０１は、フレーム１０３に支持された状態で揺動する。なお、図６では、最外周がフレーム１０３の外周を表している。また、図６では、揺動スクロール１０１の揺動運転を分かりやすくするために、フレーム１０３とスラスト軸受１０４以外の部材については図示を省略している。揺動スクロール１０１はスラスト軸受１０４に隠れて見えないが、揺動スクロール１０１の動きはスラスト軸受１０４の動きと同じである。
【００４１】
図６に示すように、フレーム１０３に支持された状態で揺動スクロール１０１が揺動運動すると、ボルト１１５で位置決めされて揺動スクロール１０１の背面１０１ｄ側に配置されているスラスト軸受１０４も併せて揺動運動する。
【００４２】
まず、揺動スクロール１０１が揺動運動を開始した状態では、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴いスラスト軸受１０４に設けられた溝１０４ｂ２とフレーム１０３のオルダム収容部１０７とが連通している（図６（ａ）の状態）。この状態では、オルダム収容部１０７に供給された冷凍機油１２０が、溝１０４ｂ２に供給されることになる。上述したように、オルダム収容部１０７に流入した冷凍機油１２０は、排油穴１０５から返油されることになるが、その一部が溝１０４ｂ２に供給され、スラスト面１０３ｃの潤滑に利用されることになる。
【００４３】
一方、図６（ａ）の状態においては、溝１０４ｂ１とフレーム１０３のオルダム収容部１０７とは連通していない。つまり、溝１０４ｂ１は、スラスト面１０３ｃにより閉空間になる。そうすると、溝１０４ｂ１内に供給されている冷凍機油１２０は、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴って、径方向に流れてゆき、スラスト面１０３ｃに行き渡り、スラスト面１０３ｃを潤滑してゆく。
【００４４】
揺動スクロール１０１の揺動運動が９０°進行すると、スラスト軸受１０４は図６（ｂ）の状態に遷移する。このときでもまだ、溝１０４ｂ２とフレーム１０３のオルダム収容部１０７とが連通している。一方、溝１０４ｂ１もフレーム１０３のオルダム収容部１０７と連通することになる。
【００４５】
更に揺動スクロール１０１の揺動運動が９０°進行すると、スラスト軸受１０４は図６（ｃ）の状態に遷移する。このとき、溝１０４ｂ２はフレーム１０３のオルダム収容部１０７と連通していない状態になる。つまり、溝１０４ｂ２は、スラスト面１０３ｃにより閉空間になる。そうすると、溝１０４ｂ２内に供給されている冷凍機油１２０は、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴って、径方向に流れてゆき、スラスト面１０３ｃに行き渡り、スラスト面１０３ｃを潤滑してゆく。
【００４６】
一方、図６（ｃ）の状態では、溝１０４ｂ１とフレーム１０３のオルダム収容部１０７とは連通した状態が維持されている。この状態では、オルダム収容部１０７に供給された冷凍機油１２０が、溝１０４ｂ１に供給されることになる。上述したように、オルダム収容部１０７に流入した冷凍機油１２０は、排油穴１０５から返油されることになるが、その一部が溝１０４ｂ１に供給され、スラスト面１０３ｃの潤滑に利用されることになる。
【００４７】
更に揺動スクロール１０１の揺動運動が９０°進行すると、スラスト軸受１０４は図６（ｄ）の状態に遷移する。つまり、溝１０４ｂ２がフレーム１０３のオルダム収容部１０７と連通した状態に戻る。そして、スラスト面１０３ｃを潤滑し、スラスト軸受１０４の外周側に到達した冷凍機油１２０は、吸入された流体と混合されて圧縮室２１内に吸い込まれ、圧縮されてゆく。このときでもまだ、溝１０４ｂ１とフレーム１０３のオルダム収容部１０７とが連通している。
【００４８】
なお、スラスト軸受１０４に形成する溝１０４ｂの幅や深さ、位置を特に限定するものではなく、溝１０４ｂとオルダム収容部１０７との連通時間を調整して圧縮室２１内に流入する冷凍機油１２０の量を考慮して決定すればよい。
【００４９】
［スクロール圧縮機Ａの奏する効果］
スクロール圧縮機Ａによれば、揺動スクロール１０１の揺動運動に伴い間欠的にオルダム収容部１０７と連通する溝１０４ｂをスラスト軸受１０４に形成しているので、圧縮室２１内へ流入する冷凍機油１２０の量を低減することができる。また、スクロール圧縮機Ａによれば、スラスト軸受１０４に形成した溝１０４ｂを介してスラスト面１０３ｃに強制的に冷凍機油１２０を供給することができる。すなわち、スクロール圧縮機Ａによれば、スラスト面１０３ｃの信頼性を向上しつつ、油上がり率を適切に維持することが可能になり、高いエネルギー効率を発揮することができる。
【００５０】
なお、上記では溝１０４ｂをスラスト軸受１０４に形成した場合を例に説明したが、揺動スクロール１０１の背面１０１ｄ側に溝１０４ｂを直接形成してもよい。この場合も、溝１０４ｂは、揺動スクロール１０１に伴いオルダム収容部１０７と間欠的に連通する位置に形成するものとする。溝１０４ｂを揺動スクロール１０１側に形成してスクロール圧縮機Ａを構成しても、上述した効果と同じ効果を奏することになる。また、本発明の実施の形態に係るスクロール式流体機械としては、スクロール圧縮機Ａだけでなく、ポンプ等の流体機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  密閉容器、１１  油だめ、１２  吸入側配管、１３  吐出側配管、１５  吐出空間、２０  圧縮部、２１  圧縮室、３０  駆動部、４１  偏心ピン部、４２  油流路、６３  吐出ポート、１００  固定スクロール、１００ａ  鏡板、１００ｂ  ラップ、１０１  揺動スクロール、１０１ａ  鏡板、１０１ｂ  ラップ、１０１ｃ  揺動スクロールボス部、１０１ｄ  背面、１０３  フレーム、１０３ａ  主軸受、１０３ｂ  オルダム継ぎ手溝、１０３ｃ  スラスト面、１０３ｄ  収容部、１０３ｅ  ボス部収容部、１０３ｇ  中心開口部、１０４  スラスト軸受、１０４ａ  切り欠き部、１０４ｂ  溝、１０５  排油穴、１０５ａ  溝部、１０５ｂ  排油管、１０６  鋼板、１０７  オルダム収容部、１１０  オルダム継ぎ手、１１０ａ  爪、１１０ｂ  爪、１１１  ステータ、１１２  クランクシャフト、１１４  ロータ、１１５  ボルト、１２０  冷凍機油、Ａ  スクロール圧縮機。
【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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