(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面上に第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第１及び第２のスクロール部材が相対的に旋回するにつれて容積を変更する移動ポケットが前記第１及び第２の螺旋翼によって形成されるように、前記第１の螺旋翼と噛合せて設置された第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材であって、前記移動ポケットは吸入圧ゾーンと吐出圧ゾーンとの間を動き、前記移動ポケットは吸入ガスを受入れるための第１の流体ポケットを含む第２のスクロール部材、
を備え、前記第１及び第２のスクロール部材の一方が前記第１の流体ポケットと連通する第１の通路を含み、さらに
前記第１の通路と間欠的に連通する第２の通路を形成し且つ吸入圧ゾーン内に設けられたチャンバを形成する手段、
このチャンバ内に配置されているインペラ、
上記チャンバ中に潤滑油を供給するためのポンプ手段、及び
第１及び第２のスクロール部材を相対的に旋回動させると共に前記インペラを回転させるための駆動部材であって、回転する前記インペラが上記チャンバから前記第１の通路を介して上記第１の流体ポケットに潤滑油を送り込む駆動部材、
を備えるスクロール式機械。
【請求項２】
前記第１の流体ポケットが吸入ガスを受入れるために開放するものであり、前記第１の通路が、第１の流体ポケットが開放したときに該ポケットに隣接位置するものである請求項１のスクロール式機械。
【請求項３】
前記インペラを、前記チャンバ内で回転する釣合い重りによって構成してある請求項１のスクロール式機械。
【請求項４】
前記チャンバを、第１及び第２のスクロール部材に近接位置させて配置してある請求項１のスクロール式機械。
【請求項５】
第１のスクロール部材が、第２のスクロール部材に対し相対的に旋回動せしめられるものであり、前記第１の通路を、該第１のスクロール部材中に設けてある請求項１のスクロール式機械。
【請求項６】
前記チャンバが環状のものであり、前記インペラを、該環状チャンバ内で回転する釣合い重りによって構成してある請求項１のスクロール式機械。
【請求項７】
前記インペラが、前記第１の通路が前記第１の流体ポケットに隣接位置したときにのみ、前記第１の通路を介して潤滑油を送り込む請求項１のスクロール式機械。
【請求項８】
第１及び第２のスクロール部材のうちの何れか一方のスクロール部材に固定してある上部軸受箱をさらに備え、前記上部軸受箱が、該上部軸受箱に形成された溝と、この溝と連通する入口を有する第２の通路と、この第２の通路を上部軸受箱の第１の受け面に接続する第１の出口とを含み、前記第１の出口は、前記第１の通路と間欠的に連通する請求項１のスクロール式機械。
【請求項９】
前記上部軸受箱がさらに、前記チャンバから流体を排出させることを可能とする第３の通路を含むものである請求項８のスクロール式機械。
【請求項１０】
前記チャンバを、前記上部軸受箱とその下方に配置した下部軸受箱とによって区画形成してある請求項８のスクロール式機械。
【請求項１１】
前記上部軸受箱が、第２の支持座面と、この第２の支持座面と油溜まり間での油流れを可能とする第４の通路とを含む請求項８のスクロール式機械。
【請求項１２】
一面上に第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第１及び第２のスクロール部材が相対的に旋回するにつれて容積を変更する移動ポケットが前記第１及び第２の螺旋翼によって形成されるように、前記第１の螺旋翼と噛合せて設置された第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材であって、前記移動ポケットは吸入圧ゾーンと吐出圧ゾーンとの間を動き、前記移動ポケットは吸入ガスを受入れるために開口する第１の流体ポケットを含む第２のスクロール部材、
を備え、前記第１のスクロール部材は、前記第１の流体ポケットが開口すると前記第１の流体ポケットに隣接配置される第１の通路を含み、さらに
第１のスクロール部材を第２のスクロール部材に対し相対的に旋回動させるための駆動部材であって、前記第１のスクロール部材に近接位置させて前記吸入圧ゾーン内に設けられたチャンバ内で回転する釣合い重りを含む駆動部材、
油溜まりから上記チャンバ中に潤滑油を供給するためのポンプ手段、及び
前記第１の流体ポケットが開口するときに、前記チャンバから第１スクロール部材の第１の通路を経て第１の流体ポケット中へ潤滑油を間欠的に給送可能とする溝および油循環給送孔を包含する通路部であって、回転する釣合い重りがこの潤滑油を前記チャンバから前記第１の流体ポケットへ送り出す通路部、
を備えたスクロール式機械。
【請求項１３】
前記第１の流体ポケットは、前記釣合い重りの前縁が前記通路部と隣接した時に、前記第1の通路が前記通路部と連通し且つ前記第1のポケットが開口する請求項１２のスクロール式機械。
【請求項１４】
第２のスクロール部材に固定している上部軸受箱をさらに備え、前記通路部は、該上部軸受箱に形成した溝と、該溝と連通する入口を有する上部軸受箱の第２の通路と、前記第２の通路を上部軸受箱の第１の受け面に接続する第１の出口とを含み、前記第１の出口は、前記第１の流体ポケットが開口すると第１のスクロール部材の第１の通路と連通する請求項１３のスクロール式機械。
【請求項１５】
前記上部軸受箱が、前記チャンバから流体を排出させることを可能とする第３の通路を含むものである請求項１４のスクロール式機械。
【請求項１６】
前記チャンバを、前記上部軸受箱とその下方に配置した下部軸受箱とによって区画形成してある請求項１４のスクロール式機械。
【請求項１７】
前記上部軸受箱は、第２の支持座面と第４の通路とを含み、前記第４の通路は、第２の支持座面と前記油溜まり間での油流れを可能とする請求項１４のスクロール式機械。
【請求項１８】
一面上に第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第１及び第２のスクロール部材が相対的に旋回するにつれて容積を変更する移動ポケットが前記第１及び第２の螺旋翼によって形成されるように、前記第１の螺旋翼と噛合せて設置された第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材であって、前記移動ポケットは吸入圧ゾーンと吐出圧ゾーンとの間を動き、前記移動ポケットは吸入ガスを受入れるために開口する第１の流体ポケットを含む第２のスクロール部材、
を備え、前記第１のスクロール部材は、前記第１の流体ポケットが開口すると前記第１の流体ポケットに隣接配置される第１の通路を含み、さらに
第２のスクロール部材に固定し且つ第１のスクロール部材を支持するための第１の受け面を有する上部軸受箱であって、前記第１の受け面とは反対側で上部軸受箱の端部に形成された溝と、この溝に連通する入口を有する第２の通路と、前記第２の通路を前記第１の受け面に接続する出口とを含み、前記第２の通路は、前記第１の流体ポケットが開口すると前記第１の通路と連通する上部軸受箱、
上部軸受箱に固定し、該上部軸受箱と共に第１のスクロール部材に近接させて吸入圧ゾーンに配置したチャンバを形成する下部軸受箱であって、前記上部軸受箱は前記チャンバから流体を排出させる第３の通路を含む下部軸受箱、
上記チャンバ中に上記油溜まりから潤滑油を供給するためのポンプ手段、及び
第１のスクロール部材を第２のスクロール部材に対し相対的に旋回動させるための駆動部材であって、前記駆動部材はチャンバ内で回転する釣合い重りを含み、前記釣合い重りは、前記第１の流体ポケットが開口すると、前記チャンバから第１及び第２の通路を介して該第１の流体ポケットに潤滑油を送り込むように作動可能である駆動部材、
を備えたスクロール式機械。
【請求項１９】
前記上部軸受箱がさらに、前記第１の受け面よりも放射方向の外側に配置された第２の支持座面と、この第２の支持座面と前記油溜まり間での油流れを可能とする第４の通路とを含む請求項１８のスクロール式機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はスクロール式機械、特に機械の作動中に油循環量を制御する改良された潤滑系統を備えたスクロール式圧縮機に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
流体圧縮用または膨張用のスクロール式機械は普通、それぞれの生成軸線まわりで生成されたインボリュート形の、互いに噛合されている２個の直立する螺旋翼ないしスクロールを、備えている。各スクロールは端板上に設けられ、相手側のスクロールの端板に接するかほぼ接する翼先を有する。各スクロールはさらに相手側のスクロールの翼側面に隣接する翼側面であって、相手側スクロールの翼側面に対し可動に線接触またはほぼ線接触して複数の移動する流体ポケットを形成する翼側面を、有する。両スクロール間の相対旋回運動に依存して流体ポケットは、流体圧縮のために両スクロールの放射方向外端位置から放射方向内端位置へと移動せしめられるか、或は流体膨張のために両スクロールの放射方向内端位置から放射方向外端位置へと移動せしめられる。流体ポケットを形成するため両スクロールは、駆動機構によって相対旋回運動を付与される。片方のみのスクロールが旋回動してもよいし、両スクロールを互いに偏心的に回転動してもよい。
【０００３】
非旋回スクロールを有する仕様の通常のスクロール式機械は、非旋回スクロールとかみ合う旋回スクロール、この旋回スクロールに加わる軸線方向の荷重を支えるスラスト軸受、及びこのスラスト軸受を含む種々の機械運動部分を潤滑するための潤滑油供給機構を有する。したがってスクロール式機械の分野では、改良された潤滑方法及び潤滑装置が絶えず要求されて来ている。
【０００４】
側部低圧型のスクロール式圧縮機では普通、潤滑の一部は吸入ガス流によって得られ、該ガス流は圧縮機の諸要素からの潤滑油の飛沫を捕捉してそれを圧縮機の全体にわたり循環させることとする。吸入ガスはその流れ方向を偏向され、吸入ガスによって捕捉される油量が定格運転条件下での圧縮機作動に適合したレベルへと制御されることとなる径路で圧縮機中を流れることとされる。冷却効果を高めるために油循環量を高めることが望ましいであろう高温の「高圧縮比」条件下で実際には、油循環量がより少なくなる。この低循環量は高圧縮比の運転条件下では吸入ガスの密度がずっと小さく、このため吸入ガスが多くの油飛沫を随伴できないことの結果である。
【０００５】
したがって圧縮機の全稼働範囲で吸入ガスが随伴する油量を制御することができれば、それは極く望ましいことであろう。このことは高圧縮比の稼働で生じる高温条件の場合にも、また圧縮機の低温で稼働する条件の場合にも、当てはまる。またスクロールの翼先の摩損を防止するための、何らかの形の油霧潤滑を行うことも、望ましいことである。
【０００６】
【発明の要約】
この発明はスクロール式機械における改良された潤滑系に係り、回転する上部釣合い重りによって生ぜしめられる遠心力を、潤滑系の一部における潤滑油の流れに対し影響を与えるように利用する。特にこの発明はスクロールの冷却と潤滑のための潤滑油を、両スクロール翼間に形成される移動する流体ポケット中に該ポケットが開放し流体を受入れる時点で、流量制御しながら供給することとする潤滑系を、提供するものである。この発明に係るスクロール潤滑系は機械の全作動範囲にわたり一定した潤滑油量を確保させるものともできるし、所望の場合には油温度が高い機械作動状態で選択的により多くの潤滑油の供給を行うものともできる。両スクロール翼間の流体ポケット中へ供給する潤滑油量は、一方のスクロール部材に形成する制御通路の形状によって調整可能である。
【０００７】
この発明の他の特徴と長所は、添付図面を参照して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【０００８】
【実施例】
この発明は数多くの異なった型式のスクロール式機械において実施できるが、例示上の目的からしてスクロール式圧縮機において実施した例について述べる。図面の全体にわたり同一の符号は、同一の部分或は対応する部分を指すのに用いられている。図１にはこの発明に従った潤滑機構を組込んであるスクロール式圧縮機１０を、縦断面図で示してある。圧縮機１０はほぼ円筒状の密閉外殻１２を備え、この外殻１２の上端にはキャップ１４を溶着固定してある。キャップ１４には冷媒吐出管接手１６が設けられており、この吐出管接手１６には通常の吐出弁（図示せず）を内蔵させてもよい。円筒状外殻１２に取付けられた他の機械要素には、キャップ１４とほぼ同一の点で外殻１２に対し周端部を溶着してある横向きの仕切り壁１８、本技術分野で周知である方法により多数の点で外殻１２に対し周端部を溶着してある下部軸受箱２０、及び吸入ガス入口管接手２２が含まれる。
【０００９】
下部軸受箱２０は外殻１２内で主軸受箱２４、モータ固定子２６、下部軸受２８及び非旋回スクロール部材３０を位置決め支持している。上端に偏心したクランクピン３４を有するクランク軸３２を、下部軸受箱２０中の下部軸受２８と主軸受箱２４中の上部軸受３６とに回転自在に支承させて設けてある。クランク軸３２はその下端部に通常の比較的大径の油ポンプ用同心穴３８を有し、この穴３８は、クランク軸３２の上端まで延びるより小径の穴４０に連通させてある。円筒状外殻１２内の下端部分には通例のように潤滑油を収容してあり、クランク軸３２下端のポンプ穴３８は穴４０と協力して潤滑油を、潤滑を必要とする様々な圧縮機部分の全てに対し後述のように給油する。
【００１０】
クランク軸３２は、内部を貫通するモータ巻線４２を有するモータ固定子２６とクランク軸３２に圧嵌めされ下部釣合い重り４６及び上部釣合い重り４８を有するモータ回転子４４とを備える電動モータによって、回転駆動される。
【００１１】
主軸受箱２４は、軸受ケーシング５０と上部軸受箱５２を含んでいる。軸受ケーシング５０はほぼ円筒状の中心部５４を有し、この中心部５４内でクランク軸３２の上端部が軸受３６によって回転可能に支持されている。軸受ケーシング５０上には中心部５４の外周縁付近で直立する環状突部５６を設けてあり、この環状突部５６は精密に機械加工された放射方向外向きの面５８、精密に機械加工された放射方向内向きの面５９、及び上方向きの位置決め面６０を有する。周方向で間欠配置した複数個の支持アーム６２を、中心部５４からほぼ放射方向外向きに延出させてあり、該支持アーム６２は下部軸受箱２０に対し係合支持させるものに形成されている、軸線方向延出部分を備えている。各支持アーム６２における該軸線方向延出部分の端には、下部軸受箱２０に対し係合させる段部６４を設けてある。段部６４は下部軸受箱２０のつき合せ部に設けられた、対応する凹溝に嵌まって下部軸受箱２０に対し軸受ケーシング５０を放射方向で位置決めするものに、設計されている。
【００１２】
主軸受箱２４の上部軸受箱５２はほぼカップ状のものに形成されており、一体形成された上部環状ガイドリング部６６、このリング部６６の下方に配置された環状の軸線方向スラスト受け面６８、及びこの軸線方向スラスト受け面６８の下方で該受け面６８の放射方向外側を取り巻くように位置させてある第２の支持座面７０を有する。軸線方向スラスト受け面６８は旋回スクロール部材７２を軸線方向で可動に支持するのに役立ち、支持座面７０はオルダム接手７４用の支持体となっている。上部軸受箱５２の下端は、放射方向内向きの面７６及び軸線方向下向きの面７８をそれぞれ形成する環状凹溝を含み、面７６，７８は、軸受ケーシング５０の面５８，６０と係合して該軸受ケーシング５０と上部軸受箱５２とを互いに軸線方向及び放射方向で位置決めするものに形成されている。クランク軸３２の上端に取付けられている上部釣合い重り４８の回転運動を許容する空所８０も、設けられている。この空所８０を設けることにより上部釣合い重り４８を旋回スクロール部材７２の至近位置に配置でき、該釣合い重りの全体としてみた寸法を減らすことができる。また空所８０内で回転する該釣合い重り４８は後述するように、圧縮機１０の一部分を潤滑するための油ポンプ作用を与える釣合い重りポンプとしても機能する。
【００１３】
上部軸受箱５２に一体形成した環状ガイドリング６６は、非旋回スクロール部材３０における放射方向外向きのフランジ部８４を取り巻くように配置されており、該フランジ部８４に対し係合して非旋回スクロール部材３０を放射方向で位置決めすると共に軸線方向で可動にガイドするものに形成されている放射方向外向きの面８８を有する。
【００１４】
非旋回スクロール部材３０は中心に配置の吐出通路９４を有し、この吐出通路９４は上向きに開口した溝９６に対し連通し、溝９６は仕切り壁１８中の開口９８を介して、キャップ１４と仕切り壁１８とにより区画形成されている吐出消音室１００に対し連通している。非旋回スクロール部材３０はまたその上面に、同心配置の平行する両内側壁を有する環状凹溝１０２を備えていて、この環状凹溝１０２内には環状の浮動シール１０４を上下動可能に密封配置してある。この浮動シール１０４は凹溝１０２の底部を吸入圧力のガス及び吐出圧力のガスから隔離して、該底部を通路（図示せず）により中間圧力の流体源に対し連通させ得ることとする。これによって非旋回スクロール部材３０は旋回スクロール部材７２に向けて軸線方向で、非旋回スクロール部材３０の中心部に加わる吐出圧力に基因する力と凹溝１０２の底に加わる中間流体圧力に基因する力とによって移動付勢を受ける。この軸線方向での圧力付勢及びスクロール部材３０を軸線方向で制限された範囲内で可動に支持するための種々の技術手段は、本願出願人が所有する米国特許Ｎｏ．４，８７７，３８２に詳細に記載されており、ここに同特許を引用してその記載を加入する。
【００１５】
両スクロール部材３０，７２間の相対回転は上述した米国特許Ｎｏ．４，８７７，３８２に開示されている型式の通常のオルダム接手７４によって阻止できるが、また本願出願人の出願に係る特願平３−２５４４０６号（特開平４−２３４５０２号公報参照）に開示されている型式のオルダム接手も用いることができる。
【００１６】
図示の圧縮機はガス入口２２を介して導入される吸入ガスが一部、外殻１２内へと逃げてモータの冷却を援ける「側部低圧（ｌｏｗ  ｓｉｄｅ）」型式のものである。戻り吸入ガスの適切な流れがある限り、モータは所期の温度限界内に留められる。しかし同流れが著しく低下すると、冷却の消失により温度センサから制御装置に対し信号が送られて機械が停止されるように、図られている。
【００１７】
以上に説明して来たスクロール式圧縮機の構造は、既に公知であるか或は本願出願人の係属中の特許出願の主題とされているものである。この発明の原理とするところを組込んである構造部は、独特の潤滑機構に係り、同機構はその全体を符号２００で指して示してある。潤滑機構２００はスラスト受け面６８の潤滑、信頼性を増すための潤滑系の息抜き、及び効率を高めると共に騒音を減少させるための、圧縮直前の冷媒ガス中への少量の潤滑油の注入を、司どる。
【００１８】
圧縮機１０の潤滑系は、通常の態様で潤滑油を満たしてある円筒状外殻１２内の下端部分から始まる。クランク軸３２底部の前記穴３８は穴４０と協力して、潤滑を必要とする圧縮機諸部分の全てに対し潤滑油を給送する主ポンプとして働く。クランク軸３２を貫通して穴３８にまで延びる横向きの穴１５４を、下部軸受２８に対し潤滑油を供給するために設けてある。クランク軸３２の外面には、下部軸受２８に対する潤滑油の分配を援ける平坦面部（図示せず）を設けてある。クランク軸３２を貫通して穴４０にまで延びる第２の横向きの穴１５８も、上部軸受３６に対し潤滑油を供給するために設けてある。クランク軸３２の外面には、上部軸受３６に対する潤滑油の分配を援けるための平坦面部１６０を設けてある。横向きの穴１５８を通して上部軸受３６へと給送される潤滑油は該上部軸受３６の周囲を流れ、その一部は外殻１２下部に戻され他部は空所８０中に放出される。図２から明瞭に見てとれるように穴３８，４０中を給送される潤滑油の残りの部分はクランク軸３２の上端で穴４０を出て、偏心するクランクピン３４の外面上に配置してある駆動軸受１６２、及び負荷軽減ブッシュ（ｕｎｌｏａｄｅｒ  ｂｕｓｈｉｎｇ）１６４を潤滑する。クランクピン３４外面の平坦駆動面１７２に対する潤滑油の供給は、負荷軽減ブッシュ１６４を貫通しているブリード孔１７４によって行われる。負荷軽減ブッシュ１６４を適切に潤滑するため潤滑油は、負荷軽減ブッシュ１６４とクランクピン３４間の凹溝を通して流動する。潤滑油とそれに含まれる気泡は、クランクピン３４を取囲む領域で空所８０内に放出される。
【００１９】
潤滑機構２００は空所８０内の上部釣合い重り４８の回転運動を、圧縮機１０の上方側スクロール部分に対し潤滑油を給送するインペラとして機能する釣合い重りポンプ２０２として利用したものに構成されている。軸受ケーシング５０の前記した内向きの面５９は、上部釣合い重り４８の旋回直径よりも僅かに大きな内径寸法を有するものとされている。釣合い重り４８と内向き壁面５９間の該近接配置関係によって釣合い重り４８の回転時に強い遠心ポンプ作用が得られることとなって、釣合い重りポンプ２０２が提供されることとなる。この釣合い重りポンプ２０２は、外殻１２の内部から潤滑油と吸入ガスを取り上げて軸受ケーシング５０の内向き壁面５９に沿う強い渦流をつくり出すこととする油の圧力ヘッドを、生じさせる。生ぜしめられた圧力ヘッドは潤滑油を、内向き壁面５９上で上昇させることとする。環状の油流れの一部は、上部軸受箱５２中に設けられ図４に示すように放射方向の内向きに湾曲させてある、フライス削りされた溝１７６に流入する。溝１７６は急に終っており、該溝１７６端から潤滑油はその速度ヘッドによって、同様に上部軸受箱５２中に設けられた上下方向に沿う油循環給送孔２１０中を上昇する。旋回スクロール部材７２の端板を貫通する油循環制御孔２１６を設けてあって、この制御孔２１６は後述するように給送孔２１０から潤滑油を受取る。
【００２０】
空所８０内で内向き壁面５９に沿って流れる環状の油流れの残りの部分は、上部軸受箱５２中に設けられ図４に示すように放射方向の外向きに湾曲させてある、フライス削りされた溝２０４に流入し、軸受ケーシング５０中の油放出孔２１２に連通させて上部軸受箱５２中に設けてある油放出孔２０６中へ入る。この潤滑油は放出孔２０６，２１２中を流れて外殻１２の内面へと接触し、外殻１２内面上を滑り落ちて油溜まりに達する。この釣合い重りポンプ２０２によるポンプ作用によっても空所８０内が減圧され、穴３８の全体としてみた油ポンプヘッド（揚程）が増すことになる。
【００２１】
主軸受箱２４の上部軸受箱５２における前記第２の環状支持座面７０は、それに切削加工を施して形成された環状油溝２１８を有する。この油溝２１８はスラスト受け面６８から放出される潤滑油を集め、オルダム接手７４に対し潤滑油を供給するように働く。２個の傾斜した油放出孔２２０を、主軸受箱２４の上部軸受箱５２の外面から環状油溝２１８と交わる点にかけて、ドリル加工により上部軸受箱５２に形成してある。したがって環状油溝２１８内に蓄積しようとする油は重力の作用によって、油放出孔２２０を通して外殻１２内の下部に排出される。
【００２２】
潤滑系は潤滑油を連続して下部軸受２８、上部軸受３６、駆動軸受１６２、負荷軽減ブッシュ１６４、スクロール負荷の受け面６８，７０、オルダム接手７４に対し、また油循環制御孔２１６を介してスクロール油循環機構に対し、供給するように働く。潤滑油の給送は外殻１２内下部の油溜まり中で始まり、油は穴３８及び穴４０内を汲み上げられて行ってクランク軸３２の上端から出て行く。潤滑油が穴３８，４０内を上方向きに流動する間に該潤滑油の一部は横向きの穴１５４を通して下部軸受２８に、また横向きの穴１５８を通して上部軸受３６に、向けられる。クランク軸３２の上端から出ると潤滑油は、駆動軸受１６２及び負荷軽減ブッシュ１６４を潤滑する。上部軸受３６から放出される潤滑油及びクランク軸３２の上端から出る潤滑油は、空所８０内に蓄積する。同空所８０内で上部釣合い重り４８が回転して、空所８０内の油の一部をそれぞれフライス削りされている溝１７６及び溝２０４中へと給送する。溝２０４中へ給送された潤滑油部分は前述したように放出孔２０６中へ流れ、油放出孔２１２を通して油溜まりに戻される。溝１７６中に給送された潤滑油部分は油循環給送孔２１０内を上昇して、油循環制御孔２１６を含むスクロール油循環制御機構に対し潤滑油を提供する。溝１７６中へ給送された潤滑油の一部は該溝１７６から溢流して、上部釣合い重り４８によって旋回スクロール部材７２のスラスト面に対しはねかけられる。このはねかけ潤滑油は、旋回スクロール部材７２の旋回運動によってスラスト受け面６８上に移送される。必要な潤滑油量をスラスト受け面６８上に維持するのに十分である量の潤滑油が供給されることになる。
【００２３】
スクロール油循環制御機構に対する潤滑油の供給は、特定の時限で行われる。油循環制御孔２１６、フライス削りされた溝１７６、及び油循環給送孔２１０はスクロールの周方向でみて、最も外側のスクロール入口圧縮チャンバ（流体ポケット）が開放しつつある間に上部釣合い重り４８の前縁（リーディングエッジ）が溝１７６及び油循環給送孔２１０の位置を通過し給送孔２１０を通して潤滑油が給送されるように、配置されている。それと同じ時限に制御孔２１６が油循環給送孔２１０の直上方を通過して旋回動し、これによって潤滑油が油循環給送孔２１０内を上昇し制御孔２１６中に、そして開放した最外側のスクロール入口圧縮チャンバ中に、流入することとされている。
【００２４】
上述した油循環制御機構は、圧縮機１０がどのような条件下で作動していようとも油循環流量を常に制御可能とする。油循環流量は、油潤滑制御孔２１６の寸法と形状を変更することにより選択できる性質のものである。この油循環流量ないし油流量は圧縮機の全作動状態にわたり一定に維持することもできるし（オプション＃１）或はまた圧縮機が比較的高温で作動している状態で増すこともできる（オプション＃２）。上述したように最も外側のスクロール入口圧縮チャンバ（流体ポケット）が開放したときに、吸入ガスが開口を通し圧縮チャンバに入るにつれて吸入ガスの流れが開始する。制御孔２１６は、開放した圧縮チャンバ（流体ポケット）の始端部に隣接させて配置してある。同一の時点で該制御孔２１６は油循環給送孔２１０の直上方位置にあり、或る量の潤滑油が制御孔２１６を通して給送され開放した圧縮チャンバ中に注入される。制御孔２１６を通して給送され注入される潤滑油の量は、該制御孔２１６の寸法と形状を変更することによって選択可能である。
【００２５】
制御孔２１６の上端で動圧ＰＶ2 ／２に等しい減圧が生じる。スクロールの吸入過程は定容積のものであるので、吸入速度Ｖも一定である。したがって制御孔２１６上端での動圧減圧は吸入ガス密度によってのみ影響される。このことは、油循環流量を一定に維持する（オプション＃１）ためには吸入ガス密度が大であるほど油流量を大にする必要があることを、意味している。
油循環流量比＝油質量流量／全質量流量
制御孔２１６を通して流れる油の量は油給送圧力、オリフィス損失及び粘性損失の関数である。油給送圧力が極く小さいか一定であるとすると、制御孔２１６を通して流れる潤滑油の量は次式に依存する。
ΔＰ（孔）＝ＫＰ0 Ｑ0 2 ／２＋Ｍ0 Ｑ0 ｌ／ｄ4 
ここにＫＰ0 Ｑ0 2 ／２はオリフィス損失であり、Ｍ0 Ｑ0 ｌ／ｄ4 は粘性損失である。Ｐ0 は油密度、Ｑ0 は流量、Ｍ0 は油粘度、Ｋはオリフィスの損失係数、ｌは制御孔２１６の長さ、ｄは制御孔２１６の直径である。
【００２６】
圧縮機１０が中点値で作動している場合の油循環流量が基準線になると認められる。圧縮機の中点値作動はＡＲＩ（Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）により定められた標準に近い。かなり一様である油循環流量を維持したい場合には、図８に示したタイプの制御孔２１６を選択する。このタイプの制御孔を採用すると制御孔２１６での主たる損失が、上に掲げた式中のオリフィス損失項に由来し粘性損失項にはほとんど依存しないことになる。したがって油循環流量はかなり一様に維持され、粘性損失によってはほとんど影響されないことになる。作動温度が高いほど油循環流量を増したい場合には、図９に示す制御孔２１６のように長くて狭い制御孔を選択する。この長くて狭い制御孔２１６は粘性損失を、油循環流量を決定する主たる要因とし、この要因は潤滑油温度に大きく依存する。ＨＣＲ（高圧縮比）条件での高温度或はより多量の吸入ガスは何れも潤滑油の粘度を低下させるのに、したがって油の流量を増すのに、役立つ。このため圧縮機１０の高温作動状態で油循環流量が増すことになる。
【００２７】
この発明の好ましい図示実施例について詳細に説明して来たが、特許請求の範囲の記載を公正に解釈した範囲を逸脱することなしに数多くの修正及び変更を加えて本発明を実施可能である点が、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の原理とするところを具体化してある密閉型のスクロール式圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１の圧縮機の上端近くの領域を示す拡大縦断面図である。
【図３】図１，２に示されている上部軸受箱の平面図である。
【図４】上記した上部軸受箱の底面図である。
【図５】図３の５−５線に沿った断面図である。
【図６】図４の６−６線に沿った断面図である。
【図７】図４の７−７線に沿った断面図である。
【図８】この発明に従った油循環制御孔の一例を示す拡大断面図である。
【図９】この発明に従った油循環制御孔の他例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０        圧縮機
２０        下部軸受箱
２４        主軸受箱
３０        非旋回スクロール部材
３２        クランク軸
３８        穴
４０        穴
４８        上部釣合い重り
５０        軸受ケーシング
５２        上部軸受箱
６８        スラスト受け面
７０        支持座面
７２        旋回スクロール部材
８０        空所（チャンバ）
１５８      穴
１７４      ブリード孔
１７６      溝
２００      潤滑機構
２０２      釣合い重りポンプ
２０４      溝
２０６      油放出孔
２１０      油循環給送孔
２１２      油放出孔
２１６      油循環制御孔
２１８      油溝
２２０      油放出孔
【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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