JPH08193583A - スクロール気体圧縮機 - Google Patents

スクロール気体圧縮機

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JPH08193583A
JPH08193583A JP7004882A JP488295A JPH08193583A JP H08193583 A JPH08193583 A JP H08193583A JP 7004882 A JP7004882 A JP 7004882A JP 488295 A JP488295 A JP 488295A JP H08193583 A JPH08193583 A JP H08193583A
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orbiting scroll
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back chamber
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勝晴 藤尾
Kiyoshi Sano
潔 佐野
Shozo Hase
昭三 長谷
Takashi Morimoto
敬 森本
Shuichi Yamamoto
修一 山本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吐出室圧力と吸入室圧力の変動に対応すべ
く、旋回スクロールを支持する摺動面への荷重軽減と適
正給油によって圧縮機の効率と耐久性を高める。 【構成】 旋回スクロール13は本体フレーム5と固定
スクロール要素との間に、駆動軸4の軸方向に微小な隙
間を有して配置され、ラップ支持円板13bは反圧縮室
側面を本体フレーム5のスラスト軸受に支承可能な構成
とし、スラスト軸受面とラップ支持円板13bの反圧縮
室側面との間には、駆動軸4と旋回スクロール13との
係合摺動部を囲む環状シール部材18を配置した構成に
おいて、旋回スクロール13の反圧縮室側を、環状シー
ル部材18で囲んだ背面室A20と、スラスト軸受の内
で背面室A20を除く範囲の背面室B19と、背面室B
19の外側の背面室C16とに区画し、背面室A20に
供給した潤滑油を減圧の後、背面室B19および前記背
面室C16を順次経由して吸入室31に流入する給油通
路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスクロール圧縮機の入力
低減に関するものである。
【0002】
【従来の技術】低振動,低騒音特性を備えたスクロール
圧縮機は、吸入室が圧縮空間を形成する渦巻きの外周部
に有り、吐出口が渦巻きの中心部に設けられ、圧縮流体
の流れが一方向で往復動圧縮機や回転式圧縮機のような
流体を圧縮するための吐出弁を必要とせず圧縮比が一定
で、吐出脈動も比較的小さくて大きな吐出空間を必要と
しないことが一般に知られている。
【0003】また、振動や騒音特性をより一層改善する
ために、圧縮機高速運転時などにおける旋回スクロール
のジャンピング現象を少なくする方策として図7,図8
の構成が考えられている。
【0004】同図は駆動シャフト1007の先端部の駆
動ピン1007aに連結する旋回スクロール1001の
鏡板1001aが固定スクロール1002の鏡板100
2aとフレーム1008との間に微小隙間で支持され、
圧縮機の始動,停止時,高速運転時など圧縮負荷や回転
部材の慣性力などが変化する際に旋回スクロール100
1aが駆動シャフト1007の主軸方向に対して傾斜し
たり、また、主軸方向にジャンピングするのを阻止し、
旋回スクロール1001と固定スクロール1002との
軸方向微少隙間を確保して圧縮室の密封を図り、圧縮効
率を高めると共に、部材間の衝突により生じる異常音,
振動,摺動部耐久性低下を防止する工夫がなされてい
る。
【0005】また、圧縮室の密封をより一層向上させる
ために、圧縮機の流体を旋回スクロール1001の反圧
縮室側の背面室に導き、その流体圧力によって旋回スク
ロール1001を固定スクロール1002に押し付け、
旋回スクロール1001が圧縮室圧力によって固定スク
ロール1002から離反するのを防ぐ工夫もなされてい
る(特開昭55−142902号公報、米国特許399
4633号公報など)。
【0006】また、旋回スクロールを固定スクロールの
側に押し付ける方法として、特公平5−67796号公
報が知られている。この発明は、旋回スクロールの反圧
縮室側の外周部に旋回スクロールの背面室を設け、この
背面室に吐出室の潤滑油を導いた構成である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】スクロール圧縮機は圧
縮比が一定で、圧縮室内の圧縮完了圧力が吸入圧力で定
まることが知られている。
【0008】しかしながら、圧縮完了気体が吐出ポート
から吐出室に排出された直後の吐出ポート付近の圧縮室
圧力は、吐出ポートや吐出室の圧力に等しくなる。
【0009】このために、実際の圧縮室内圧力分布は吐
出室圧力の影響を受けて変動する。特に、吐出室圧力が
圧縮完了気体圧力よりも異常に大きい場合には、吐出室
からの気体の逆流と圧縮室気体漏れの影響を受けて、吸
入室に近い圧縮室の圧力までも吐出室圧力の影響を受け
る。また、圧縮室気体漏れの割合が大きい圧縮機低速運
転時で且つ吐出室圧力が低い場合には、圧縮完了気体圧
力は吐出室圧力に近付く。このように、実際の圧縮室圧
力は吐出室圧力の影響を受ける。
【0010】この結果、特定の吸入圧力と吐出圧力の条
件設定で旋回スクロールを固定スクロールの側に適性押
圧できるように旋回スクロールへの背圧力を設定した場
合でも、実際の圧縮機運転時に背圧力の過不足が生じ
る。これによって、旋回スクロールが固定スクロールか
ら離反したり、また、固定スクロールへの過剰な押圧に
よって、圧縮気体漏れによる圧縮効率の低下や摺動部摩
擦抵抗増加による入力増加と耐久性低下を招くという課
題があった。
【0011】一方、上述のような圧縮室隙間不安定に基
づく課題を回避するために、例えば、米国特許4395
205号公報にも開示されているように、旋回スクロー
ルの反圧縮室の側に背面室を設けないで、旋回スクロー
ルに作用する圧縮室ガス圧力を静止部材に設けたスラス
ト軸受面(107)で支持し、そのスラスト軸受面(1
07)に潤滑油を供給する構成が知られている。
【0012】しかしながらこの構成は、旋回スクロール
とスラスト軸受との間の摩擦損失が大きく、また、圧縮
室の上下方向隙間を低コストで微小確保することの困難
性から圧縮途中ガス漏れの割合が多くて、特に小容量圧
縮機の圧縮効率が悪いという課題があった。
【0013】本第1の発明は、上記従来の課題に鑑み、
圧縮室気体圧力により固定スクロールから旋回スクロー
ルを離そうとする圧縮荷重の軽減と、旋回スクロールを
支持するスラスト軸受への給油を兼ねた給油通路によっ
て圧縮機の効率向上を図ることを目的とするものであ
る。
【0014】また本第2の発明は、圧縮室気体圧力によ
り固定スクロールから旋回スクロールを離そうとする圧
縮荷重を支持する摺動面への均一な給油と、全体の給油
通路系の潤滑油流れの円滑化によって圧縮機の効率向上
を図ることを目的とするものである。
【0015】また本第3の発明は、自転阻止部材と旋回
スクロールとの係合摺動部への充分な給油によって、耐
久性と圧縮効率の向上およびと低騒音化を図ることを目
的とするものである。
【0016】また本第4の発明は、圧縮室気体圧力によ
り固定スクロールから旋回スクロールを離そうとする圧
縮荷重の軽減と、旋回スクロールを支持するスラスト軸
受での常時潤滑油確保によって耐久性と圧縮機の効率向
上を図ることを目的とするものである。
【0017】また本第5の発明は、旋回スクロールを支
持するスラスト軸受摺動面への均一な給油によって圧縮
機の効率向上を図ることを目的とするものである。
【0018】また本第6の発明は、自転阻止部材と静止
部材との係合摺動部への充分な給油によって圧縮効率向
上を図ることを目的とするものである。
【0019】また本第7の発明は、旋回スクロールのラ
ップ支持円板と固定スクロールの鏡板との間の摺動面へ
の均一な給油によって圧縮機の効率と耐久性向上を図る
ことを目的とするものである。
【0020】また本第8の発明は、圧縮機運転速度に応
じて圧縮室への給油量調整によって圧縮効率向上を図る
ことを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本第1の発明のスクロール気体圧縮機は、旋回スクロ
ールを支持するスラスト軸受面と旋回スクロールのラッ
プ支持円板の反圧縮室側面との間には、駆動軸と旋回ス
クロールとの係合摺動部を囲む環状シール部材を配置し
た構成において、旋回スクロールの反圧縮室側を、環状
シール部材で囲んだ背面室Aと、スラスト軸受の内で背
面室Aを除く範囲の背面室Bと、背面室Bの外側の背面
室Cとに区画し、背面室Aに供給した潤滑油を減圧の
後、背面室Bおよび背面室Cを順次経由して吸入室に流
入する給油通路を設けたものである。
【0022】また本第2の発明のスクロール気体圧縮機
は、背面室Bを構成するラップ支持円板の反圧縮室側面
とスラスト軸受面の少なくとも一方の面に環状の油溝を
設け、環状の油溝と背面室Aとを連通したものである。
【0023】また本第3の発明のスクロール気体圧縮機
は、自転阻止部材と係合する旋回スクロールの係合溝を
スラスト軸受に設けた環状の油溝に連通させたものであ
る。
【0024】また本第4の発明のスクロール気体圧縮機
は、環状の油溝と背面室Cとの間を、ラップ支持円板の
反圧縮室側面とスラスト軸受面の少なくとも一方に設け
た絞り部を有する排出油通路で連通させたものである。
【0025】また本第5の発明のスクロール気体圧縮機
は、背面室Aから環状の油溝への油通路の開口位置を、
排出油通路の反対側に設けたものである。
【0026】また本第6の発明のスクロール気体圧縮機
は、自転阻止部材の係止部の近傍に、排出油通路を開口
させたものである。
【0027】また本第7の発明のスクロール気体圧縮機
は、背面室Cと吸入室との間の連通路を、旋回スクロー
ルのラップ支持円板と固定スクロールの鏡板との摺動面
に設けた油溝とし、その油溝と排出油通路とを互いに反
対位置に配置させたものである。
【0028】また本第8の発明のスクロール気体圧縮機
は、旋回スクロールが旋回運動することに伴って、背面
室Aから流出した潤滑油が環状の油溝に間欠的に流入す
べく給油通路を設けたものである。
【0029】
【作用】本第1の発明は上記構成によって、圧縮室気体
圧力によって旋回スクロールが固定スクロールから離さ
れようとする圧縮荷重は、背面室Aの潤滑油圧力に基づ
く背圧力によって軽減される。旋回スクロールに作用す
る圧縮荷重と背面室Aからの背圧力の大きさによって旋
回スクロールのラップ支持円板は、固定スクロールの鏡
板またはスラスト軸受のいずれかに摺動支持される。背
面室Aから背面室Bと背面室Cに流入した潤滑油が、そ
の摺動面の潤滑と旋回スクロールの円滑な旋回運動に供
される。背面室Cを経由して吸入室に流入した潤滑油は
圧縮室隙間を油膜密封して圧縮気体漏れを防ぐ。
【0030】また本第2の発明は、背面室Aから背面室
Bの環状の油溝に流入した潤滑油が背面室Bの全域に均
一分散し、旋回スクロールのラップ支持円板とスラスト
軸受との直接接触の回避に供され、駆動軸主軸方向の圧
縮室最大隙間が少なくなる。
【0031】また本第3の発明は、背面室Aの潤滑油が
スラスト軸受の環状の油溝を経由して、自転阻止部材と
係合する旋回スクロールの係合溝に常に流入し、自転阻
止部材の係合部に作用する交番荷重を支持する。
【0032】また本第4の発明は、背面室Aから背面室
Bに流入した潤滑油の圧力が背面室Aと背面室Cとの間
の中間圧力に保持され、背面室Bが旋回スクロールの背
圧室となり、その結果、旋回スクロールに作用する圧縮
荷重をより一層軽減してスラスト軸受荷重を少なくす
る。
【0033】また本第5の発明は、背面室Aから環状の
油溝へ流入した潤滑油が均一に分散してスラスト軸受面
を潤滑する。
【0034】また本第6の発明は、背面室Aの潤滑油が
スラスト軸受の環状の油溝を経由して、自転阻止部材と
係合する本体フレームの係合溝に常に流入し、自転阻止
部材の係合部に作用する交番荷重を支持する。
【0035】また本第7の発明は、背面室Aから背面室
Bを経由して背面室Cに流入した潤滑油が、吸入室に流
入する途中で旋回スクロールのラップ支持円板と固定ス
クロールの鏡板との間の摺動面を均一に潤滑する。
【0036】また本第8の発明は、背面室Aから背面室
Bと背面室Cを経由して吸入室に流入する給油通路の通
路抵抗が、旋回スクロールの旋回運動に伴って背面室B
への流入部で開通・遮断されることにより、圧縮機運転
速度が速い時には圧縮室への給油量を少なくし、圧縮機
運転速度が遅い時には圧縮室への給油量を多くして圧縮
室隙間を適正に油膜密封するように調整される。
【0037】
【実施例】以下、本発明の実施例のスクロール気体圧縮
機について、図面を参照しながら説明する。
【0038】図1〜図6において、1は鉄製の密閉ケー
スで、その内部全体は吐出管50に連通する高圧雰囲気
となり、その中央部にモータ3、右部に圧縮部を、左部
に給油ポンプ装置51を配置し、モータ3の回転子3a
に固定された駆動軸4を支承する圧縮部の本体フレーム
5に固定スクロール7が取り付けられている。
【0039】本体フレーム5は密閉ケース1に固定され
ている。駆動軸4は本体フレーム5の主軸受8とモータ
3の固定子3bに取り付けられた補助フレーム6の副軸
受9とで支持されて、その端部には給油ポンプ装置51
が接続されている。給油ポンプ装置51の一端が油溜1
1に浸入している。
【0040】駆動軸4に設けられた縦方向の油穴12
は、その一端が給油ポンプ装置51に通じ、他端が最終
的に主軸受8に通じている。
【0041】固定スクロール7と噛み合って圧縮室2を
形成する旋回スクロール13は、固定スクロール7と本
体フレーム5との間に配置され、渦巻き状の旋回スクロ
ールラップ13aと旋回軸13cとを直立させたラップ
支持円盤13bとから成る。
【0042】固定スクロール7は、鏡板7aと渦巻き状
の固定スクロールラップ7aとから成り、固定スクロー
ルラップ7aの中央部に吐出ポート30、外周部に吸入
室31が配置されている。
【0043】吐出ポート30は、隣接する吐出室32を
介してモータ3が配置された高圧空間に通じている。
【0044】吸入室31は、密閉容器1の端壁を貫通す
る吸入管33に通じている。駆動軸4の主軸から偏芯し
て駆動軸4の右端穴部に配置された旋回軸受14は、旋
回スクロール13の旋回軸13cと係合摺動すべく構成
されている。
【0045】旋回スクロール13のラップ支持円板13
bと本体フレーム5に設けられたスラスト軸受19との
間は、油膜形成可能な微小隙間が設けられている。
【0046】ラップ支持円板13bには旋回軸13cと
ほぼ同芯の環状溝17が設けられ、環状溝17に環状シ
ール部材18が装着されている。
【0047】環状シール部材18は、図3にその外観を
示すごとく、切口を有しており、環状溝17の外周壁に
接して、溝ラップ支持円板13bが配置された空間を、
その内側の背面室A20と外側とに仕切っている。
【0048】背面室A20は、主軸受8および旋回軸受
14の摺動面を介して駆動軸4の油穴12にも通じてい
る。
【0049】旋回軸受14の底部の油室15と、ラップ
支持円板13bの外周部空間の背面室C16との間は、
ラップ支持円板13bに設けられた油通路21を介して
通じている。油通路21は、その両端に絞り部A22と
絞り部B23を、その中間にバイパス穴24を有してい
る。
【0050】バイパス穴24は、旋回スクロール13の
旋回運動に伴って、スラスト軸受19面に設けられた環
状の油溝25に間欠的に通じるべく配置されている。
【0051】環状の油溝25と背面室C16とは、環状
の油溝25の一部に設けられた絞り部を有する排出油通
路26を介して通じている。
【0052】排出油通路26は旋回スクロール13の自
転阻止部材27に係合する本体フレーム5に設けられた
係止溝28の近傍に配置されている。
【0053】スラスト軸受19の環状溝25は、自転阻
止部材27と係合する旋回スクロール13の係止溝34
(図示参照)にも間欠的に連通すべく配置されている。
【0054】環状シール部材18の外側と背面室C16
との間の空間が、背面室A20と背面室C16との間の
圧力の背面室B29を形成できるように、環状油溝25
と背面室C16とが区画・連通している。
【0055】背面室C16と吸入室31との間は、ラッ
プ支持円板13bと摺接する鏡板7aの表面に設けられ
た油溝(図示なし)を介して連通している。
【0056】以上のように構成されたスクロール気体圧
縮機について、その動作を説明する。
【0057】図1〜図6において、モータ3によって駆
動軸4が回転駆動すると本体フレーム5のスラスト軸受
19に支持された旋回スクロール13が旋回運動をし、
圧縮機に接続した冷凍サイクルから潤滑油を含んだ吸入
冷媒ガスが、吸入管33を経由して吸入室31に流入
し、旋回スクロール13と固定スクロール7との間に形
成された圧縮室5へと圧縮移送され、中央部の吐出口3
0,吐出室32を経てモータ3を冷却しながら吐出管5
0から圧縮機外部に排出される。潤滑油を含んだ吐出冷
媒ガスは、吐出室32から吐出管50までの通路途中で
分離され、油溜11に収集する。
【0058】吐出圧力が作用する潤滑油は、給油ポンプ
装置51により、その一部が副軸受9に給油され、残り
の大部分が駆動軸4の油穴12を経由して油室15に送
られ、その大部分が主軸受8を経由して油溜11に帰還
する一方、残りの潤滑油が旋回スクロール13に設けら
れた油通路21を経由して最終的に背面室C16に流入
する。
【0059】油通路21を流れる潤滑油は、その入口部
の絞り部A22で一次減圧され、その一部の潤滑油がバ
イパス穴24を通じてスラスト軸受19に設けられた環
状油溝25に流入し、残りの潤滑油が絞り部B23で二
次減圧された後、吸入室31とほぼ同圧力の背面室C1
6に流入する。
【0060】油通路21の潤滑油は、旋回スクロール1
3の旋回運動に伴ってバイパス穴24が環状油溝25に
間欠的に連通する際の通路抵抗の影響を受ける。すなわ
ち、旋回速度が遅い時には油通路21の潤滑油が環状油
溝25に多く流入し、旋回速度が速い時には油通路21
の潤滑油が環状油溝25に少なく流入するように調整さ
れる。
【0061】環状油溝25の潤滑油は、環状油溝25の
全周部から背面室C16に微少漏れしてスラスト軸受1
9面を潤滑する一方、バイパス穴24と反対側に設けら
れた絞り部を有する油排出通路26を通過する際に減圧
されて背面室C16に流入し、油排出通路26の近傍に
設けられた自転阻止部材27の係止溝28を潤滑する。
また、環状油溝25の潤滑油は、旋回スクロール13の
係止溝34(図示参照)に間欠的に流出する際にも減圧
されて背面室C16に流入する。
【0062】自転阻止部材27の係止溝28を潤滑した
潤滑油は、油排出通路26と反対側に設けられた鏡板7
aの油溝(図示なし)に向かって流れ、旋回スクロール
13の係止溝34から排出された潤滑油と共に周辺摺動
部を潤滑しながら吸入室31に流入する。
【0063】圧縮室5の冷媒ガス圧力は、駆動軸4の軸
方向に旋回スクロール13を固定スクロール7から離反
させようと作用する。一方、旋回スクロール13のラッ
プ支持円板13bが吐出圧力の作用する背面室A20
(環状シール部材18で囲まれた部分)と、吐出圧力と
吸入圧力との中間圧力が作用する背面室B29とからの
合成背圧を受けている。したがって、旋回スクロール1
3を固定スクロール7から離反させようとする力と合成
背圧力とが相殺される。その結果、旋回スクロール13
の離反力よりも合成背圧力が大きい場合には、ラップ支
持円板13bは固定スクロール7の鏡板7aに支持され
(図5参照)、反対の場合にはスラスト軸受19に支持
される(図6参照)。上述のいずれの場合にもラップ支
持円板13bとその摺動面の間は微小隙間が保持され
て、その摺動面に供給された潤滑油によって油膜形成さ
れており、その摺動抵抗が軽減されている。
【0064】旋回スクロール13のラップ支持円板13
bが固定スクロール7の鏡板7aまたはスラスト軸受1
9のいずれに支持される場合でも、圧縮室2の隙間は微
小で、圧縮室2に流入した潤滑油の油膜で密封されてい
る。
【0065】以上のように上記実施例によれば、固定ス
クロール7の一部をなす鏡板7aと渦巻き状の固定スク
ロールラップ7bに対して、旋回スクロール13の一部
をなすラップ支持円板13b上の旋回スクロールラップ
13aを揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロール間に
渦巻き形の圧縮空間を形成し、鏡板7bの中心部に吐出
ポート30を設け、固定スクロールラップ7bの外側に
は吸入室31を設け、圧縮空間は吸入側より吐出側に向
けて連続移行する複数個の圧縮室15に区画されて流体
を圧縮すべく、駆動軸4を支承する本体フレーム5と旋
回スクロール13との間に、旋回スクロール13の自転
阻止部材27を係合させて旋回スクロール13を旋回運
動させるスクロール圧縮機構を形成し、旋回スクロール
13は本体フレーム5と固定スクロール7との間に、駆
動軸4の軸方向に微小な隙間を有して配置され、ラップ
支持円板13bは反圧縮室側面を本体フレーム5のスラ
スト軸受19に支承可能な構成とし、スラスト軸受19
面とラップ支持円板13bの反圧縮室側面との間には、
駆動軸4と旋回スクロール13の旋回軸13cとが係合
摺動する旋回軸受14を囲む環状シール部材18を配置
した構成において、旋回スクロール13の反圧縮室側
を、環状シール部材18で囲んだ背面室A20と、スラ
スト軸受19の内で背面室A20を除く範囲の背面室B
29と、背面室B29の外側の背面室C16とに区画
し、吐出圧力が作用する油溜11から背面室A20に供
給した潤滑油を旋回スクロール13のラップ支持円板1
3bに設けた油通路21の絞り部A22で減圧の後、バ
イパス穴24を経由して間欠的にスラスト軸受19に設
けた環状油溝25を有する背面室B29に減圧給油する
一方、絞り部B23を経由して減圧の後、背面室C16
を順次経由して吸入室31に流入する給油通路を設けた
ことにより、圧縮室冷媒ガス圧力によって旋回スクロー
ル13が固定スクロール7から離されようとする圧縮荷
重が、背面室A20の潤滑油圧力に基づく背圧力によっ
て軽減されると共に、固定スクロール7の鏡板7aまた
はスラスト軸受19のいずれかに摺動支持された旋回ス
クロール13のラップ支持円板13bの摺動面が、背面
室A20から背面室B29と背面室C16に流入した潤
滑油によってその摺動面が潤滑されるので、摺動部摩擦
損失を低減することができる。また、旋回スクロール1
3のラップ支持円板13bの摺動面に供給した潤滑油が
圧縮室にも供給されるので、圧縮室隙間を油膜密封して
圧縮途中冷媒ガス漏れを防ぎ、圧縮効率を高めることも
できる。
【0066】上記実施例では、環状シール部材18をラ
ップ支持円板13bに設けたが、スラスト軸受19に設
けても良い。
【0067】また、上記実施例では、環状油溝25をス
ラスト軸受19に設けたが、ラップ支持円板13bに設
けても良く、その場合の油通路21の一部を本体フレー
ム5に設けて、背面室A20と環状油溝25との間を絞
り通路で連通しても良い。
【0068】また、上記実施例では、背面室B29を吐
出圧力と吸入圧力との中間圧力となるように設定した
が、吐出圧力と吸入圧力の変動範囲に応じて背面室C1
6と同圧力となるように設定しても良い。
【0069】また、上記実施例では、背面室C16を吸
入室31と同圧力となるように設定したが、吐出圧力と
吸入圧力の変動範囲に応じて背面室B19と吸入室31
との中間圧力となるように設定しても良い。
【0070】
【発明の効果】以上のように本第1の発明のスクロール
気体圧縮機は、固定スクロールの一部をなす鏡板と渦巻
き状の固定スクロールラップから成る固定スクロール要
素に対して、旋回スクロールの一部をなすラップ支持円
板上の旋回スクロールラップを揺動回転自在に噛み合わ
せ、両スクロール間に渦巻き形の圧縮空間を形成し、鏡
板の中心部に吐出ポートを設け、固定スクロールラップ
の外側には吸入室を設け、圧縮空間は吸入側より吐出側
に向けて連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体
を圧縮すべく、駆動軸を支承する本体フレームと旋回ス
クロールとの間に、旋回スクロールの自転阻止部材を係
合させて旋回スクロールを旋回運動させるスクロール圧
縮機構を形成し、旋回スクロールは本体フレームと固定
スクロール要素との間に、駆動軸の軸方向に微小な隙間
を有して配置され、ラップ支持円板は反圧縮室側面を本
体フレームのスラスト軸受に支承可能な構成とし、スラ
スト軸受面とラップ支持円板の反圧縮室側面との間に
は、駆動軸と旋回スクロールとの係合摺動部を囲む環状
シール部材を配置した構成において、旋回スクロールの
反圧縮室側を、環状シール部材で囲んだ背面室Aと、前
記スラスト軸受の内で背面室Aを除く範囲の背面室B
と、前記背面室Bの外側の背面室Cとに区画し、背面室
Aに供給した潤滑油を減圧の後、背面室Bおよび前記背
面室Cを順次経由して吸入室に流入する給油通路を設け
たことにより、圧縮室気体圧力によって旋回スクロール
が固定スクロールから離されようとする圧縮荷重が、背
面室Aの潤滑油圧力に基づく背圧力によって軽減される
と共に、固定スクロールの鏡板またはスラスト軸受のい
ずれかに摺動支持された旋回スクロールのラップ支持円
板の摺動面が、背面室Aから背面室Bと背面室Cに流入
した潤滑油によってその摺動面が潤滑されるので、摺動
部摩擦損失を低減することができる。また、旋回スクロ
ールのラップ支持円板の摺動面に供給した潤滑油が圧縮
室にも供給されるので、圧縮室隙間を油膜密封して圧縮
途中気体漏れを防ぎ、圧縮効率を高めることもできる。
【0071】また本第2の発明は、背面室Bを構成する
ラップ支持円板の反圧縮室側面とスラスト軸受面の少な
くとも一方の面に環状の油溝を設け、環状の油溝と背面
室Aとを連通したことにより、背面室Aから背面室Bの
環状の油溝に流入した潤滑油を背面室Bの全域に均一分
散させ、均一な油膜形成により旋回スクロールのラップ
支持円板を支持すると共に、駆動軸方向の圧縮室隙間を
小さくして圧縮効率を向上することができる。
【0072】また本第3の発明は、自転阻止部材と係合
する旋回スクロールの係合溝をスラスト軸受に設けた環
状の油溝に連通させたことにより、背面室Aの潤滑油を
スラスト軸受の環状の油溝を経由して、自転阻止部材と
係合する旋回スクロールの係合溝に常に流入させ、自転
阻止部材の係合部に作用する交番荷重を支持すべく供給
できるので、自転阻止部材と旋回スクロールとの係合摺
動部の摩耗を防ぐと共に、旋回スクロールと固定スクロ
ールとの噛み合い角度を保持して圧縮室の半径方向隙間
(駆動軸の主軸と直角の方向)の拡大を防止し、圧縮効
率低下を防ぐことができる。
【0073】また、係合部の摺動隙間を小さく保持でき
るので、自転阻止部材と係止部材との衝突音発生も少な
く、低騒音化も実現できる。
【0074】また本第4の発明は、環状の油溝と背面室
Cとの間を、ラップ支持円板の反圧縮室側面とスラスト
軸受面の少なくとも一方に設けた絞り部を有する排出油
通路で連通させたことにより、背面室Aから背面室Bに
流入させた潤滑油によって背圧室Bを背面室Aと背面室
Cとの間の中間圧力に保持することができる。それによ
って、背面室Bを旋回スクロールの背圧室に構成でき、
その結果、旋回スクロールに作用する圧縮荷重をより一
層軽減してスラスト軸受荷重を少なくし、圧縮機入力を
低減して効率を向上することができる。
【0075】また本第5の発明は、背面室Aから環状の
油溝への油通路の開口位置を、排出油通路の反対側に設
けたことにより、背面室Aから環状の油溝へ流入した潤
滑油をスラスト軸受面に均一に分散して、均一な油膜形
成によってスラスト軸受の摺動抵抗を少なくし、圧縮機
効率を向上することができる。
【0076】また本第6の発明は、自転阻止部材の係止
部の近傍に、排出油通路を開口させたことにより、背面
室Aの潤滑油をスラスト軸受の環状の油溝を経由して、
自転阻止部材と係合する本体フレームの係合溝に常に供
給して、自転阻止部材の係合部に作用する交番荷重を支
持させ、自転阻止部材と本体フレームとの係合摺動部の
摩耗を防ぐと共に、旋回スクロールと固定スクロールと
の噛み合い角度を保持して圧縮室の半径方向隙間(駆動
軸の主軸と直角の方向)の拡大を防止し、圧縮効率低下
を防ぐことができる。
【0077】また、係合部の摺動隙間を小さく保持でき
るので、自転阻止部材と本体フレームとの衝突音発生も
少なく、低騒音化も実現できる。
【0078】また本第7の発明は、背面室Cと吸入室と
の間の連通路を、旋回スクロールのラップ支持円板と固
定スクロールの鏡板との摺動面に設けた油溝とし、油溝
と排出油通路とを互いに反対位置に配置させたことによ
り、背面室Aから背面室Bを経由して背面室Cに流入さ
せた潤滑油を、吸入室に流入させる途中で旋回スクロー
ルのラップ支持円板と固定スクロールの鏡板との間の摺
動面を均一に供給し、摺動摩擦抵抗を少なくして圧縮機
の効率と耐久性向上を図ることができる。
【0079】また本第8の発明は、旋回スクロールが旋
回運動することに伴って、背面室Aから流出した潤滑油
が環状の油溝に間欠的に流入すべく給油通路を設けたこ
とにより、背面室Aから背面室Bと背面室Cを経由して
吸入室に流入する給油通路の通路抵抗を、旋回スクロー
ルの旋回運動に伴って背面室Bへの流入部で開通・遮断
させ、圧縮機運転速度が速い時には圧縮室への給油量を
少なくし、圧縮機運転速度が遅い時には圧縮室への給油
量を多くするように調整して圧縮機運転速度に応じた圧
縮室への適正給油をすることができる。これにより、圧
縮室隙間を油膜密封して圧縮室気体漏れを少なくし、圧
縮効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスクロール気体圧縮機の一実施例の縦
断面図
【図2】同要部拡大縦断面図
【図3】環状シール部材18の外観図
【図4】図1におけるA−A線に沿った断面図
【図5】旋回スクロール13と固定スクロール7との接
触状態を示す部分断面図
【図6】旋回スクロール13とスラスト軸受19との接
触状態を示す部分断面図
【図7】従来のスクロール圧縮機の縦断面図
【図8】同要部拡大縦断面図
【符号の説明】
1 密閉ケース 2 圧縮室 3 モータ 3a 回転子 3b 固定子 4 駆動軸 5 本体フレーム 6 補助フレーム 7 固定スクロール 7a 鏡板 7b 固定スクロールラップ 8 主軸受 9 副軸受 11 油溜 12 油穴 13 旋回スクロール 13a 旋回スクロールラップ 13b ラップ支持円板 13c 旋回軸 14 旋回軸受 15 油室 16 背面室C 17 環状溝 18 環状シール部材 19 背面室B 20 背面室A 21 油通路 22 絞り部A 23 絞り部B 24 バイパス穴 25 環状油溝 26 排出油通路 27 自転阻止部材 28 係止溝 29 背面室B 30 吐出ポート 31 吸入室 32 吐出室 33 吸入管 34 係止溝 50 吐出管 51 給油ポンプ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 敬 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 修一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定スクロールの一部をなす鏡板と渦巻
    き状の固定スクロールラップに対して、旋回スクロール
    の一部をなすラップ支持円板上の旋回スクロールラップ
    を揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロール間に渦巻き
    形の圧縮空間を形成し、前記鏡板の中心部に吐出ポート
    を設け、前記固定スクロールラップの外側には吸入室を
    設け、前記圧縮空間は吸入側より吐出側に向けて連続移
    行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧縮すべく、
    駆動軸を支承する本体フレームと前記旋回スクロールと
    の間に、前記旋回スクロールの自転阻止部材を係合させ
    て前記旋回スクロールを旋回運動させるスクロール圧縮
    機構を形成し、前記旋回スクロールは前記本体フレーム
    と前記固定スクロールとの間に、前記駆動軸の軸方向に
    微小な隙間を有して配置され、前記ラップ支持円板は反
    圧縮室側面を前記本体フレームのスラスト軸受に支承可
    能な構成とし、前記スラスト軸受面と前記ラップ支持円
    板の反圧縮室側面との間には、前記駆動軸と前記旋回ス
    クロールとの係合摺動部を囲む環状シール部材を配置し
    た構成において、前記旋回スクロールの反圧縮室側を、
    前記環状シール部材で囲んだ背面室Aと、前記スラスト
    軸受の内で前記背面室Aを除く範囲の背面室Bと、前記
    背面室Bの外側の背面室Cとに区画し、前記背面室Aに
    供給した潤滑油を減圧の後、前記背面室Bおよび前記背
    面室Cを順次経由して前記吸入室に流入する給油通路を
    設けたスクロール気体圧縮機。
  2. 【請求項2】 背面室Bを構成するラップ支持円板の反
    圧縮室側面とスラスト軸受面の少なくとも一方の面に環
    状の油溝を設け、前記環状の油溝と背面室Aとを連通し
    た請求項1記載のスクロール気体圧縮機。
  3. 【請求項3】 自転阻止部材と係合する旋回スクロール
    の係合溝をスラスト軸受に設けた環状の油溝に連通させ
    た請求項2記載のスクロール気体圧縮機。
  4. 【請求項4】 環状の油溝と背面室Cとの間を、ラップ
    支持円板の反圧縮室側面とスラスト軸受面の少なくとも
    一方に設けた絞り部を有する排出油通路で連通させた請
    求項2または請求項3記載のスクロール気体圧縮機。
  5. 【請求項5】 背面室Aから環状の油溝への油通路の開
    口位置を、排出油通路の反対側に設けた請求項4記載の
    スクロール気体圧縮機。
  6. 【請求項6】 自転阻止部材の係止部の近傍に、排出油
    通路を開口させた請求項4記載のスクロール気体圧縮
    機。
  7. 【請求項7】 背面室Cと吸入室との間の連通路を、旋
    回スクロールのラップ支持円板と固定スクロールの鏡板
    との摺動面に設けた油溝とし、前記油溝と排出油通路と
    を互いに反対位置に配置させた請求項4記載のスクロー
    ル気体圧縮機。
  8. 【請求項8】 旋回スクロールが旋回運動することに伴
    って、背面室Aから流出した潤滑油が環状の油溝に間欠
    的に流入すべく給油通路を設けた請求項2記載のスクロ
    ール気体圧縮機。
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