WO2004010001A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

　電動機（２）と、固定スクロール（３）と、揺動スクロール（４）と、吸入ガスが導入される低圧室（５）と、吐出ガスが導入される高圧室（６）とを備えたスクロール圧縮機（１）において、低圧室（５）に電動機（２）を収納し、高圧室（６）に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段（７）を設け、このオイル分離手段（７）により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路（８）を形成するとともに、揺動スクロール（４）の背面に背圧室（９）を形成し、オイル供給経路（８）が背圧室（９）を経由するようにし、背圧室（９）に導入されたオイルの圧力によって揺動スクロール（４）を固定スクロール（３）に向って付勢するようにした。

Description

明糸田

スクロール圧縮機 技術分野

本発明は、 スクロール圧縮機に関し、 特に冷媒として二酸化炭素を 使用する冷凍サイ クルに適したスクロール圧縮機に関するものであ る o 背景技術

従来、 電動機と、 固定スクロールと、 揺動スクロールとを備えたス クロール圧縮機が知られている。 この種のスクロール圧縮機は、 電動 機により駆動される回転軸の先端部に、 揺動スクロールが回転軸の軸 心に対して偏心して連結され、 回転軸の回転に伴って揺動スクロール が偏心運動し、 固定スクロールとの間に形成される複数の圧縮室にお いて冷媒ガスの圧縮が行なわれる。

しかし、 この種のスクロール圧縮機にあっては、 圧縮された冷媒ガ スの圧力で揺動スクロールが固定スクロールから離間する方向に力 を受け、 これに.よって、 圧縮室に隙間が生じ、 冷媒ガスのリークが発 生し、 効率が低下するという問題があった。

この問題を解決するため、 揺動スクロールの背面に吐出ガスを導入 して、 吐出ガスの圧力によって揺動スクロールを固定スクロールに向 かって付勢することが行われている。

近年、 フロンに代わる冷媒として、 二酸化炭素を用いた冷凍サイク ルが開発されている。 この種の二酸化炭素を用いた冷凍サイ クルの圧 縮機は、フロンを用いたものに比べて、吐出ガスが非常に高温高圧（ 1 8 0度 · 1 5 0 k g / c m 2 ) となる。

このため、 吐出ガスにより揺動スクロールを付勢しょう とすると、 吐出ガスにさ らされる電動機の樹脂材ゃ電源端子が、 従来のものでは 高温高圧に耐えられないという問題があった。 また、 高圧に耐えられるように密閉容器の肉厚を厚くする必要があ るため、 小型軽量化が困難であった。

本発明は、 上記の問題点に鑑みてなされたもので、 電動機の周囲が 低圧でありながら、 圧縮室からの冷媒ガスのリークを防止しうるスク ロール圧縮機を提供することを目的とする。 発明の開示

本願の請求項 1記載の発明は、 電動機と、 固定スクロールと、 揺動 スクロールと、 吸入ガスが導入される低圧室と、 吐出ガスが導入され る高圧室とを備えたスクロ一ル圧縮機において、 前記低圧室に前記電 動機を収納し、 前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイル分 離手段を設け、 このオイル分離手段により分離されたオイルを差圧に より各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、 前記揺 動スクロールの背面に背圧室を形成し、 前記オイル供給経路が前記背 圧室を経由するようにし、 前記背圧室に導入されたオイルの圧力によ つて前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢するよ うにしたスクロール圧縮機である。

このような構成によると、 電動機の周囲が低圧でありながら、 圧縮 室からの冷媒ガスのリークを防止しう るスクロール圧縮機が得られ る。

すなわち、 本発明によれば、 電動機は低圧室に収納したので、 電動 機の耐圧強度は十分に確保されることとなる。

また、 オイル供給経路におけるオイルの圧力によって揺動スクロ一 ルを固定スクロールに向かって付勢するようにしたので、 圧縮室から の冷媒ガスのリークがより確実に防止され、 冷媒ガスの圧縮効率が向 上するという利点がある。

オイルは、 オイル分離手段にて冷媒ガスから分離された後、 高圧側 と低圧側との差圧によってオイル供給路にもたらされる。 つま り本発 明は、 各摺動部に対してオイルを合理的に供給するとともに、 冷媒ガ スの圧縮効率を向上するという顕著な効果を達成したスクロール圧 縮機である。

本願の第 2請求項に記載した発明は、 請求項 1 において、 前記オイ ル供給経路には、 前記オイルの圧力を前記低圧室の圧力と前記高圧室 の圧力との中間に設定する絞り を設けた構成のスクロール圧縮機で ある。

本発明によれば、 摇動スク口一ルを固定スク口一ル側へより良好な 付勢力でもって付勢することが可能となる。

本願の第 3請求項に記載した発明は、 請求項 2において、 前記絞り としては、 可変絞り を用いた構成のスクロール圧縮機である。

すなわち可変絞り によれば、 高圧側と低圧側との差圧に応じてオイ ルの絞り量を調整することが可能となり、 揺動スクロールの付勢につ いては、 極めて良好な付勢力が得られることとなる。

本願の第 4請求項に記載した発明は、 請求項 1 において、 前記オイ ル供給経路は、 固定スクロールに設けられた環状オイル溝を含み、 こ の環状オイル溝の部位と揺動スクロールの部位とが摺動するよう に 設けられている構成のスクロール圧縮機である。

このように構成すると、 環状オイル溝に導かれたオイルにより摺動 部分が潤滑されるので、 摺動が円滑になされる。

本願の第 5請求項に記載した発明は、 電動機と、 固定スクロールと、 摇動スクロールと、 吸入ガスが導入される低圧室と、 吐出ガスが導入 される高圧室とを備えたスクロール圧縮機において、 前記低圧室に前 記電動機を収納し、 前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイ ル分離手段を設け、 このオイル分離手段により分離されたオイルを差 圧により各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、 前 記揺動スクロールの背面に背圧室を形成し、 前記オイル供給経路が前 記背圧室を経由するようにし、 前記背圧室に導入されたオイルの圧力 によって前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢す るようにし、 更に、 前記摇動スクロールの背面に位置するブロックと 前記揺動スクロールとの間にばねを設けて、 前記揺動スクロールを前 記固定スクロールに向かって付勢するようにしたスクロール圧縮機 である。

すなわち'、 本発明によれば、 電動機は低圧室に収納したので、 電動 機の耐圧強度は十分に確保されることとなる。

また、 オイル供給経路におけるオイルの圧力によって揺動スクロ一 ルを固定スクロールに向かって付勢するようにしたので、 圧縮室から の冷媒ガスのリークがよ り確実に防止され、 冷媒ガスの圧縮効率が向 上するという利点がある。

オイルは、 オイル分離手段にて冷媒ガスから分離された後、 高圧側 と低圧側との差圧によってオイル供給路にもたらされる。

更に、 揺動スクロールを前記固定スクロールに向かって付勢するば ねを設けたので、 背圧室のオイルが十分な圧力を得られない起動時等 においても、 ばねにより、 揺動スクロールが固定スクロールに確実に 押し付けられ、 圧縮室からの冷媒ガスのリークが防止される。

つま り本発明は、 各摺動部に対してオイルを合理的に供給するとと もに、 冷媒ガスの圧縮効率を向上するという顕著な効果を達成したス クロール圧縮機である。

本願の第 6請求項に記載した発明は、 請求項 1において、 前記高圧 室のオイル溜りの上方には、 孔を形成したバッフル板を設けた構成の スクロール圧縮機である。

このように、 高圧室のオイル溜りの上方に、 孔を形成したバッフル 板を設けると、 スクロール圧縮機を自動車に搭載したときに、 車体が 振動しても、 オイル溜りに溜まったオイルの振動はバヅフル板により 規制されるので、 オイル通路にオイルが流入しなくなる事態が防止さ れ、 オイルを安定して供給することができる。

また、 バッフル板には孔が形成されているので、 この孔を通って、 上方よりオイルはバヅフル板内に流入することができる。

本願の第 7請求項に記載した発明は、 請求項 1 において、 前記高圧 室に、 孔を形成した囲い板を設けて、 この囲い板でオイル溜りのオイ ル通路を囲う構成のスクロール圧縮機である。

従って、 スクロール圧縮機を自動車に搭載したときに、 車体が振動 しても、 オイル溜りに溜まったオイルの振動は囲い板により規制され るので、 オイル通路にオイルが流入しなくなる事態が防止され、 オイ ルを安定して供給することができる。

また、 囲い板には孔が形成されているので、 この孔を通って、 上方 よりオイルは囲い板内に流入することができる。 図面の簡単な説明 本発明の第 1具体例に係り、 スクロール圧縮機の断面図である 図 2

本発明の第 1具体例に係り、 図 2の要部拡大図である

図 3

本発明の第 1具体例に係り、 固定スクロールの平面図である 図 4

本発明の第 1具体例に係り、 オイル混合部の平面図である 図 5

本発明の第 2具体例に係り、 スクロール圧縮機の断面図である 図 6

本発明の第 2具体例に係り、 図 5の要部拡大図である

図 7

本発明の第 3具体例に係り、 スクロール圧縮機の断面図である 図 8

本発明の第 3具体例に係り、 図 7の要部拡大図である

図 9

本発明の第 4具体例に係り、 スクロール圧縮機の断面図である 図 1 0 本発明の第 4具体例に係り、 図 9の要部拡大図である。

図 1 1

本発明の第 5具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図である 図 1 2

本発明の第 5具体例に係り、 固定スクロールの右側面図である。 図 1 3

本発明の第 6具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図である 図 1 4

本発明の第 7具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図である 図 1 5

本発明の第 7具体例に係り、 固定スクロールの右側面図である。 図 1 6

本発明の第 8具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図である 図 1 7

図 1 6の A— A線断面図である。

図 1 8

本発明の第 9具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図である 図 1 9

図 1 8の A— A線断面図である。

図 2 0 ' 本発明の第 1 0具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図であ る。

図 2 1

本発明の第 1 0具体例に係り、 オイル供給経路を示すプロック図で ある。

図 2 2

本発明の第 1 0具体例に係り、 可変絞りを示す断面図である。 図 2 3

本発明の第 1 0具体例に係り、 中間圧特性を示すグラフである。 図 2 4

本発明の第 1 1具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図であ o

図 2 5

本発明の第 1 1具体例に係り、 オイル供給経路を示すプロック図で める。

図 2 6

本発明の第 1 2具体例に係り、 スクロール圧縮機の要部断面図であ

Ό o

図 2 7

本発明の第 1 2具体例に係り、 オイル供給経路を示すブロック図で ある。

図 2 8

本発明の第 1 2具体例に係り、 可変絞りを示す断面図である 図 2 9

本発明の第 1 2具体例に係り、 可変絞りを示す断面図である 発明を実施するための最良の形態

以下に、 本発明の第 1具体例を、 図面に基づいて説明する。

図 1は縦置型のスクロール圧縮機 1 を示し、 図 2は図 1の要部拡大 図である。

この例において、 円筒状の密閉容器 1 0には、 上部に電動機 2が、 下部にスクロール部が、 配設され、 電動機 2 とスクロール部とは回転 軸 1 1により連結されている。 回転軸 1 1は、 その上部はサブ軸受 1 2により、 下部はメイン軸受 1 3により、 支承されている。 軸受 1 2 1 3は、 すべり軸受でも、 ころがり軸受でもよい。

電動機 2は、 Π—夕 1 4 とステ一夕 1 5 とからなる。 口一夕 1 4は 回転軸 1 1 に固定され、 ステ一夕 1 5は密閉容器 1 0に固定されてい る。 尚、 図中 1 6は電源端子で、 ステ一夕 1 5のコイルのリード線 1 7が接続される。

スクロ一ル部は固定スクロール 3 と揺動スクロール 4 とからなる。 固定スクロール 3は、 円板状の鏡板 1 8 と、 これに立設されたイ ンポ リ ュー ト曲線状のラップ 1 9 とを備え、 鏡板 1 8の中心部には吐出ポ ート 2 0が設けられている。

揺動スクロール 4は、 円板状の鏡板 2 1 と、 これに立設されて、 固 定スクロールのラ ヅプと同一形状に形成されたラ ップ 2 2 と、 鏡板 2 1の反ラ ップ面に形成されたボス 2 3 とを備えている。

ブロ ック 2 4は中央部に軸受部を形成し、 この軸受部に回転軸 1 1 が支承され、 回転軸先端の偏心軸 2 5は、 ボス 2 3 に揷入されている , ボス 2 3 には軸受としてすベり軸受を用いてもよい し、 ころがり軸受 を用いてもよい。 回転軸先端には偏心軸 2 5 とバランスをとるための バランスウェイ ト 2 6が設けられている。 揺動スクロール 4はオルダ ムリ ング 2 7 によってブロ ヅク 2 4に支承され、 固定スクロール 3 に 対して、 自転しないで旋回運動をするよう になっている。

また、 ブロ ック 2 4は揺動スクロール 4の背面に背圧室 9 を形成し ている。

固定スクロール 3 と揺動スク ロール 4 とを所定距離だけ偏心させ るとともに、 ラ ヅプを 1 8 0度ずら して嚙み合わせることによって複 数個の密閉空間 （圧縮室） が形成される。

図 2 において、 細い矢印はオイルの流れを、 白い太矢印はガスの流 れを、 黒い太矢印はオイルと混合されたガスの流れを示す （他の図に おいても同じ） 。

以下に冷媒ガスの流れについて説明する。

低温低圧の冷媒ガスは吸入口 2 8から密閉容器 1 0内に導かれ、 電 動機 2の収納された低圧室 5に流入する。 低圧室 5 に流入した冷媒ガ スはオイル混合部 2 9 によりオイルと混合され、 ブロ ック 2 4に形成 されたガス通路 3 0を通ってスクロール部に至る。 揺動スクロール 4 の旋回運動によ り、 両スクロールで形成される密閉空間は漸次縮小し つつスクロール中央部に移動し、 冷媒ガスは圧力と温度を高められて 中央の吐出ポート 2 0より高圧室 6へ吐出される。

高圧室 6 にはオイル分離手段 7が設けられており、 これにより冷媒 ガス中からオイルを分離する。 オイル分離手段 7は吐出ガスを高圧室 6の半径方向の壁に衝突させることにより、 冷媒ガスとオイルを分離 する。 分離したオイルは下方のオイル溜り 3 1 に溜まる。 オイルと分 離された冷媒ガスは固定スクロール 3 に設けられたガス通路 3 2 を 通って吐出口 3 3から出て行く。

オイル分離手段 7により分離され、 高圧室 6のオイル溜り 3 1 に溜 まった高圧オイルは、 オイル供給経路 8により、 各摺動部に供給され る。 このオイル供給は差圧給油によりなされる。，また、 このオイル供 給経路 8は背圧室 9 を経由し、 背圧室 9に導入されたオイルの圧力に よって揺動スクロール 4を固定スクロール 3 に向って付勢するよう になっている。

以下に、 オイル供給経路 8について図 2及び図 3を参照して具体的 に説明する。 図 3は固定スクロール 3の平面図である。

オイル溜り 3 1に溜まつた高圧オイルは、 オイル吸入パイプ 3 4を 通って、 固定スクロール 3に形成されたオイル通路 3 5に導入される, オイル通路 3 5に導入された高圧オイルはフィル夕 3 6で濾過され、 絞り 3 7により第 1段の減圧がなされ、 吐出圧と吸入圧との中間であ る中間圧となる。

中間圧となったオイルは固定スクロール 3 に設けられた環状オイ ル溝 3 8に導入される。 固定スクロール 3 と揺動スクロール 4の摺動 については、 揺動スクロール 4の鏡板 2 1のラップ 2 2側の面の周辺 部が、 固定スクロール 3の環状オイル溝 3 8の部分と摺動するように なっており、 環状オイル溝 3 8に導かれた中間圧オイルにより摺動部 分が潤滑される。

両スクロールの摺動部分を潤滑した中間圧オイルは、 ブロック 2 4 の要所に形成された縦溝 9 0 を通って揺動スクロール 4の背後の背 圧室 9に導かれ、 中間圧で揺動スクロール 4を固定スクロール 3に向 かって付勢するとともに、 オルダムリング 2 7、 シールベアリ ング 3 9を潤滑する。

ォルダムリ ング 2 7、 シールベアリ ング 3 9を潤滑した中間圧オイ ルは、 揺動スクロール 4 と偏心軸 2 5 との隙間を通って、 偏心軸 2 5 及び回転軸 1 1 の内部に形成された軸方向のオイル通路 4 0 に導入 される。 オイル通路 4 0に導入された中間圧オイルは、 絞り 4 1 によ り第 2段の減圧がなされ、 吸入圧 （低圧） となる。

低圧となったオイルの一部は、 回転軸 1 1 の半径方向に形成された オイル通路 4 2から回転軸 1 1の表面に出て、 回転軸表面のらせん溝 4 3を通ってメイ ン軸受 1 3を潤滑する。 メイ ン軸受 1 3を潤滑した 低圧オイルは、 オイル混合部 2 9 に流入し吸入冷媒ガスと混合される , 一方、 回転軸内の軸方向のオイル通路 4 0を流れた低圧オイルは、 回転軸 1 1の低圧室 5側の端から出てサブ軸受 1 2を潤滑した後 （図 1参照） 、 低圧室 5内を落下してオイル溜り 4 4に溜まる。

低圧室 5のオイル溜り 4 4に溜まった低圧オイルは、 オイル混合部 2 9に流入し、 フィルタ 4 5で濾過された後、 冷媒ガスと混合される , 尚、 中間圧部と低圧部との間に設けられたシールベアリ ング 3 9に より、 中間圧部から低圧部へのオイルのリークが防止される。

また、 サブ軸受 1 2 と回転軸 1 1 との間には弾性体 （図示省略） が 設けられ、 回転軸 1 1 を上方向に付勢している。 これにより、 背圧室 9のオイルが十分な圧力を得られない起動時等においても、 シールべ ァリ ング 3 9がプロヅク 2 4に確実に押し付けられ、 シ一ル性が高め られる。

次に、 図 4を参照して、 オイル混合部 2 9の構造及び作用について 説明する。 図 4はオイル混合部 2 9の平面図である。

低圧室 5の低圧冷媒ガスは、 ガス入口 4 6から C字状通路 4 7に吸 入される。 C字状通路 4 7は、 オイル通路 4 8 と交わる部分で連通し ており、 ここで冷媒ガスとオイルとが混合される。 オイルと混合され たガスは、 オイル混合ガス出口 4 9から出てブロック 2 4のガス通路 3 0を通ってスクロール部へ至る。

本具体例において、 第 2段の絞りは、 偏心軸の内部のオイル通路 4 0に設けたが、 揺動スクロールのボス 2 3の軸受がすべり軸受の場合 は、 揺動スクロール 4 と偏心軸 2 5 との隙間によって絞ってもよい。 本例のスクロール圧縮機は、 図 1の右側を下にして横置きにすれば. そのまま横置型として使用することもできる。

以上説明した本例のスクロール圧縮機によれば、 電動機が低圧室に 収納されるので、 仮に二酸化炭素を冷媒ガスとして用いた冷凍サイク ルであっても、 高温高圧に耐える特別製の電動機や電源端子を用いる 必要がなく、 従来のものが使用でき、 コス トの上昇を抑えることがで きる。 しかも、 モ一夕収納部の密閉容器の肉厚を薄くすることができ るので、 小型軽量化が図れる。

また、 各摺動部にはオイルを差圧で供給するため、 そのオイル供給 の信頼性は満足に確保される。 - そして、 オイルの圧力によって摇動スクロールを固定スクロールに 向って付勢するようにしたので、 圧縮室からの冷媒ガスのリークが防 止され、 冷媒ガスの圧縮効率も向上するという利点もある。

次に、 本発明の第 2具体例を図面に基づいて説明する。 図 5は横置 型のスクロール圧縮機を示し、 図 6は図 5の要部拡大図である。 尚、 以下の具体例において、 第 1具体例と構造及び作用が共通する部分に は共通の符号を付して、 その説明を省力する。

本例は、 基本的には第 1具体例のものを横置きにしたものであるが. 以下の点が異なる。

まず、 第 1具体例のオイル吸入パイプ 3 4は横置きの場合は必要な いので設けられていない。 同様に、 オイル混合部 2 9のガス入口 4 6 は、 オイルが流入するおそれがないので、 第 1具体例のように突出し ていない。

次に、 オイル分離手段 5 0は、 吐出ガスを高圧室 6の半径方向では なく軸方向の壁に衝突させることにより、 冷媒ガスとオイルを分離す るようになっている。 尚、 オイル分離手段は、 第 1具体例のように半 径方向の壁に衝突させるようなものでもよい。

また、 吐出口 5 1は高圧室 6の軸方向の壁に設けられているが、 半 径方向の壁に設けてもよい。

次に、 本発明の第 3具体例を図面に基づいて説明する。 図 7 は縦置 型のスクロール圧縮機を示し、 図 8は図 7の要部拡大図である。

本例は、 第 1具体例とは以下の点が異なる。

まず、 第 1具体例は密閉容器 1 0の内部に電動機 2、 固定スクロ一 ル 3、 ブロック 2 4などが収納された構造であるのに対し、 本例では、 電動機 2 を収納するカツプ状の密閉容器 5 2 と、 固定スクロール 3、 第 1 ブロ ック 5 3及び第 2 ブロ ック 5 4が図示しないボル トで連結 された構造になっている。 下部は上部に比べて径が大きく、 周壁も厚 くなつている。

次に、 オイル分離手段 5 5を備えた高圧室 5 6がスクロール部の上 部に設けられている。 この高圧室 5 6は第 1 ブロック 5 3 と第 2プロ ック 5 4により形成される。 高圧室 5 6はスクロール部の下部に設け られたォィル溜り室 5 7 とオイル通路 5 8によ り連通している。

以下に、 本例における冷媒ガスの流れについて説明する。

低温低圧の冷媒ガスは吸入口 2 8から密閉容器 5 2内に導びかれ、 電動機 2の収納された低圧室 5に流入する。 低圧室 5に流入した冷媒 ガスはオイル混合部 2 9 によりオイルと混合され、 第 1ブロック 5 3 及び第 2 プロ ヅク 5 4に形成されたガス通路 3 0 を通ってスクロー ル部に至る。

揺動スクロール 4の旋回運動により、 両スクロールで形成される密 閉空間は漸次縮小しスクロール中央部に移動し、 スクロール部に至つ た冷媒ガスは、 圧力と温度を高められて中央の吐出ポート 2 0より吐 出される。 吐出冷媒ガスは固定スクロール 3及び第 2 プロック 5 4に 形成されたガス通路 5 9 を通って高圧室 5 6に至る。 高圧室 5 6にはオイル分離手段 5 5が設けられており、 これにより 冷媒ガスとオイルを分離する。 オイル分離手段 5 5は吐出ガスを高圧 室 5 6の壁に衝突させることにより、 冷媒ガスとオイルを分離する。 分離したオイルは下方のオイル溜り 6 0に溜まる。 オイルと分離され た冷媒ガスは吐出口 6 1から出て行く。

オイル分離手段 5 5により分離され、 高圧室 5 6のオイル溜り 6 0 に溜まった高圧オイルは、 オイル通路 5 8を通ってオイル溜り室 5 7 へ導入され、 ここからオイル供給経路 8により、 各摺動部に供給され る。 このオイル供給は差圧給油によりなされる。

また、 このオイル供給経路 8は背圧室 9を経由し、 背圧室 9 に導入 されたオイルの圧力によって揺動スクロール 4を固定スクロール 3 に向かって付勢するようになっている。 オイル供給経路 8の詳細につ いては、 第 1具体例と同じであるので説明を省略する。

次に、 本発明の第 4具体例を図面に基づいて説明する。 図 9は横置 型のスクロール圧縮機を示し、 図 1 0は図 9の要部拡大図である。

本例は、 基本的には第 3具体例のものを横置きにしたものであるが. 以下の点が異なる。

まず、 第 3具体例のオイル溜り室 5 7及びオイル通路 5 8がなく、 高圧室 5 6のオイル溜り 6 0に溜まつた高圧オイルは、 ここから直接 にオイル供給経路 8により、 各摺動部に供給される。 オイル供給経路 8については、 最初の部分のオイル通路 3 5の向きが逆である点以外 は第 3具体例と同じである。

また、 オイル混合部 2 9のガス入口 4 6は、 オイルが流入するおそ れがないので、 第 3具体例のように突出していない。

次に、 本発明の第 5具体例を図面に基づいて説明する。 図 1 1は横 置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。

本例は、 基本的には第 2具体例のものと同じであるが、 以下の点が 異なる。

まず、 第 2具体例にある第 1段の絞り 3 7が本例にはない。 従って- 背圧室 9 に導入されるオイルの圧力が、 第 2具体例では中間圧である のに対し、 本例では吐出圧 （高圧） である。

また、 第 2具体例ではオルダムリ ング 2 7 と背圧室 9 とはオイルが 連通しているのに対し、 本例ではオルダムリ ング 2 7 と背圧室 9 とは ブロック 2 4により隔絶されている。 さらに、 オイル供給経路 6 2も 異なる。

以下に、 オイル供給経路 6 2について図 1 1及び図 1 2を参照して 具体的に説明する。 図 1 2は固定スクロール 3の右側面図である。

オイル溜り 3 1 に溜まった高圧オイルは、 固定スクロール 3及びブ ロック 2 4に形成されたオイル通路 6 3に導入される。 オイル通路 6 3に導入された高圧オイルはフ ィ ル夕 3 6で濾過され、 高圧のまま摇 動スクロール 4の背後の背圧室 9に導入される。

背圧室 9 に導入されたオイルは高圧で揺動スクロール 4を固定ス クロール 3に向かって付勢するとともに、 シールベアリ ング 3 9を潤 滑する。

シールベアリ ング 3 9を潤滑した高圧オイルは、 揺動スクロール 4 と偏心軸 2 5 との隙間を通って、 偏心軸 2 5及び回転軸 1 1の内部に 形成された軸方向のオイル通路 4 0に導入される。 高圧オイルは絞り 4 1、 または摇動スクロール 4と偏心軸 2 5 との隙間により （この場 合絞り 4 1は不要） 、 吸入圧 （低圧） に減圧される。

低圧となったオイルの一部は、 回転軸 1 1の半径方向に形成された オイル通路 4 2から回転軸 1 1の表面に出て、 回転軸表面のらせん溝 4 3を通ってメイ ン軸受 1 3を潤滑する。 メイ ン軸受 1 3を潤滑した 低圧オイルはオイル混合部 2 9に流入し吸入冷媒ガスと混合される。

また、 メイ ン軸受 1 3を潤滑した低圧オイルの一部はプロック 2 4 に形成されたオイル通路 6 4を通ってオルダムリ ング 2 7に至り、 ォ ルダムリ ング 2 7を潤滑する。

オルダムリ ング 2 7を潤滑した低圧オイルは、 固定スクロール 3に 設けられた環状オイル溝 3 8に導入され、 固定スクロール 3 と摇動ス クロール 4の摺動部分を潤滑する。 そして、 環状オイル溝 3 8のオイ ルは小穴 6 6を通ってスクロール吸入室 6 5へ流入する。

回転軸内の軸方向のオイル通路 4 0 を流れた低圧オイルの以後の 経路については、 第 2具体例と同じなので説明を省略する。

尚、 高圧部と低圧部との間に設けられたシールベアリング 3 9によ り、 高圧部から低圧部へのオイルのリークが防止される。

次に、 本発明の第 6具体例を図面に基づいて説明する。 図 1 3は横 置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。

本例は、 第 2具体例のスクロール圧縮機において、 ばね 6 8の弾性 力によ り プレート 6 7 を介して揺動スクロール 4の背面を固定スク ロール 3に向かって付勢する付勢手段を設けたものである。

このような付勢手段を補助的に設けることにより、 背圧室 9のオイ ルが十分な圧力を得られない起動時等においても、 揺動スクロール 4 が固定スクロール 3に確実に押し付けられ、 圧縮室からの冷媒ガスの リークが防止される。

次に、 本発明の第 7具体例を図面に基づいて説明する。 図 1 4は横 置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。

本例は、 基本的には第 2具体例のものと同じであるが、 オルダムリ ング 2 7へのオイル供給に関し、 以下の点が異なる。

すなわち、 オルダムリ ング 2 7の上側部分と背圧室 9 とはオイルが 連通しているのに対し、 オルダムリ ング 2 7の下側部分と背圧室 9 と はプロヅク 2 4により隔絶されている。 また、 オイル供給経路 6 9 も 異なる。

以下に、 本例のオイル供給経路 6 9について図 1 4及び図 1 5を参 照して具体的に説明する。 図 1 5は固定スクロール 3の右側面図であ ο

オイル溜り 3 1からオイル通路 7 0に導入されたオイルは、 固定ス クロ一ル 3に設けられた環状オイル溝 3 8に向う前に、 オルダムリ ン グ 2 7の下側部分を経由して、 該オルダムリング 2 7を潤滑する。 ォ ルダムリ ング 2 7の上側部分については、 第 2具体例と同様に、 環状 オイル溝 3 8から縦溝 9 0を経て背圧室 9に導かれたオイルが、 該ォ ルダムリ ング 2 7 を潤滑する。

横置型のスクロール圧縮機のオルダムリ ング 2 7へのオイル供給 について、 本例のよう尚ィル供給経路をとれば、 オルダムリ ング 2 7 の下側部分にオイルがよどむことを防止できる。

次に、 本発明の第 8具体例を図面に基づいて説明する。 図 1 6は横 置型のスクロール圧縮機の要部断面図、 図 1 7は図 1 6の A— A線断 面図である。

本例は、 第 2具体例のスクロ ル圧縮機において、 高圧室 6 にバ ヅ フル板 7 1 を設け、 オイル溜り 3 1 を区画したものである。 ノ ッフル 板 7 1 にはオイルと冷媒ガスの連通路となる孔 7 2が設けられてい る。

本例のスクロール圧縮機によれば、 自動車に搭載したときに、 車体 が振動しても、 オイル溜り 3 1に溜まったオイルの振動はバヅフル板 7 1によ り規制されるので、 オイル通路 3 5にオイルが流入しなくな る事態が防止され、 オイルを安定して供給することができる。

次に、 本発明の第 9具体例を図面に基づいて説明する。 図 1 8は横 置型のスクロール圧縮機の要部断面図、 図 1 9は図 1 8の A— A線断 面図である。

本例は、 第 2具体例のスクロール圧縮機において、 高圧室 6に、 ォ ィル通路 3 5の入口を囲うようにして囲い板 7 3 , 7 4を設け、 オイ ル溜り 3 1を区画したものである。 囲い板 7 3 , 7 4にはオイルと冷 媒ガスの連通路となる孔 7 5 , 7 6がそれそれ設けられている。

本例のスクロール圧縮機によれば、 自動車に搭載したときに、 車体 が振動しても、 オイル溜り 3 1に溜まったオイルの振動は囲い板 7 3 7 4により規制されるので、 オイル通路 3 5にオイルが流入しなくな る事態が防止され、 オイルを安定して供給することができる。

次に、 本発明の第 1 0具体例を図面に基づいて説明する。 図 2 0は 横置型のスクロール圧縮機の要部断面図、 図 2 1はオイル供給経路を 示すブロック図、 図 2 2は可変絞りを示す断面図、 図 2 3は中間圧特 性を示すグラフである。

本例の場合、 オイル供給経路 6 2には、 高圧側と低圧側との差圧に 応じてオイルの絞り量を調整する可変絞り 7 7を設けている。 オルダ ムリ ング 2 7 には、 背圧室 9から所定のオイル通路 7 8を介してオイ ルが供給される。 尚、 その他の基本構成は前述した第 5具体例と同様 である。

つま り、 これらの図に示すように、オイル溜り 3 1における高圧（P d ) のオイルは、 オイル溜り 3 1 と背圧室 9 とを連通するオイル流路 6 3に設けられた絞り 3 7を通過して中間圧 （P m ) となり、 背圧室 9にもたらされる。

そして、 背圧室 9のオイルは、 シールベアリング 3 9、 メイン軸受 1 3、 オイル混合部 2 9、 を順次通過してスクロール吸入室 6 5にも たらされる。 シールベアリ ング 3 9 とメイ ン軸受 1 3 との間には絞り 4 1が設けられており、 オイルはこれを通過することによ り低圧 （ P s ) となる。

一方、 背圧室 9から所定のオイル通路 7 8を通過してオルダムリ ン グ 2 7に供給されたオイルは、 環状オイル溝 3 8を通過した後にスク ロール吸入室 6 5にもたらされる。 環状オイル溝 3 8 とスクロール吸 入室 6 5 との間には可変絞り 7 7が設けられており、 オイルはこの可 変絞り 7 7を通過することにより低圧 （ P s ) となる。

可変絞り Ί 7は、 環状オイル溝 3 8のオイルをスクロール吸入室 6 5へ導く小穴 6 6に対して離合可能に設けられたピス ト ン体 7 7 a と、 ピス トン体 7 7 aを往復移動可能に保持するシリ ンダ部 7 7 bと. ビス ト ン体 7 7 bを小穴 6 6側に付勢する弾性体 7 7 cと、 低圧 （P s ) のガスをシリンダ部 7 7 bの一方の内部に導入する連通路 7 7 d と、 高圧 （P d ) のガスをシリ ンダ部 7 7 bの他方の内部に導入する 連通路 7 7 eとを備えたものである （図 2 2参照） 。 低圧 （ P s ) の ガスを導入する連通路 7 7 dは、 ピス トン体 7 7 aに形成されている つまり この可変絞り 77は、 低圧 （P s ) のガスと高圧 （P d) のガ スとの圧力差が小さい場合はピス ト ン体 7 7 aを小穴 6 6に接近し てオイルの絞り量を増加し、 またそれらの圧力差が大きい場合はビス ト ン体 7 7 aを小穴 6 6から離反してオイルの絞り量を減少する構 成となっている。

このような可変絞り 7 7を用いることによれば、 高圧側と低圧側と の差圧に応じてオイルの絞り量を調整することが可能となり、 オイル 供給経路 6 2におけるオイルについては、極めて良好な中間圧（ P m) が設定される。 すなわち、 揺動スクロール 4を付勢する付勢力を一層 合理的に得ることができる。 以下に、 その考え方について説明する。

図 2 3に示すように、 オイル供給経路 6 2に非可変絞りのみを設け た場合は、 中間圧と低圧との圧力差 （Pm— P s ) は、 およそ高圧と 低圧との圧力差 （P d— P s ) に比例する。 これに対し、 可変絞り 7 7を用いた場合は、 高圧と低圧との圧力差 （P d— P s ) が小さいと- 中間圧と低圧との圧力差 （P m— P s ) は比較的大きくなり、 更に高 圧と低圧との圧力差 （P d— P s ) がある程度大き くなると、 中間圧 と低圧との圧力差 （Pm— P s) は比較的小さ くなる。

つま り、 高圧と低圧との圧力差 （P d— P s ) が小さいスクロール 圧縮機 1の初動時や低稼動時においては、 摇動スクロール 4が固定ス クロ一ル 3に対して微妙に揺れ動く傾向にあるため、 中間圧 （ P m ) を比較的大きく設定することにより、 揺動スクロール 4の不要な摇れ を防止する。 一方、 高圧と低圧との圧力差 （P d— P s ) が大きいス クロール圧縮機 1の高稼動時においては、 固定スクロール 3と揺動ス クロール 4との間におけるスラス ト損失が増大するため、 中間圧 （P m) を比較的小さ く設定することにより、 その損失を軽減する。

このような構成によれば、 より優れたスクロール圧縮機 1を得るこ とができる。

次に、 本発明の第 1 1具体例を図面に基づいて説明する。 図 2 4は 横置型のスク D—ル圧縮機の要部断面図、 図 2 5はオイル供給経路を 示すブロック図である。

本例の場合、 オイル溜り 3 1 と背圧室 9とを連通するオイル流路 6 3には絞りを設けずに、 背圧室 9とオルダムリ ング 2 9とを連通する 流路 7 8に絞りを設けている。 ついては、 背圧室 9におけるオイルの 圧力は高圧 （P d) となる。 尚、 その他の基本構成は前述した第 1 0 具体例と同様である。

このように、 背圧室 9におけるオイルの圧力を高圧 （P d) とする とともに、 オルダムリ ング 2 9に供給するオイルの圧力を中間圧 （ P m) としてもよい。 揺動スクロール 4の中央は高圧 （P d) のオイル にて付勢され、 その周囲は中間圧 （Pm) のオイルにて付勢される。 このような構成によれば、 揺動スクロール 4に対する付勢力をさらに バランスよく設定することができる。

次に、 本発明の第 1 2具体例を図面に基づいて説明する。 図 2 6は 横置型スクロール圧縮機の要部断面図、 図 2 7はオイル供給経路を示 すブロ ック図、 図 2 8及び図 2 9は可変絞り'を示す断面図である。 本例の場合、 オイル溜り 3 1 と背圧室 9とを連通するオイル流路 6 3には可変絞り 8 0を設けるとともに、 環状オイル溝 3 8とスクロ一 ル吸入室 6 5との間 （具体的には小穴 6 6 ) には非可変絞り 8 1を設 けている。 尚、 その他の基本構成は前述した第 1 0具体例と同様であ る。

前記可変絞り 8 0は、 オイル溜り 3 1 と背圧室 9とを連通するオイ ル流路 6 3の内部に出没可能に設けられたビス トン体 8 0 aと、 ビス トン体 8 0 aを往復移動可能に保持するシリ ンダ部 8 0 bと、 ピス ト ン体 8 0 aをオイル流路 6 3の反対側に付勢する弾性体 8 0 cと、 低 圧 （P s ) のガスをシリンダ部 8 O bの一方の内部に導入する連通路 8 0 dと、 高圧 （ P d ) のガスをシリ ンダ部 8 0 bの他方の内部に導 入する連通路 8 0 eとを備えたものである （図 2 8参照） 。

高圧 （P d) のガスを導入する連通路 8 0 eは、 ピス トン体 8 0 a に形成されている。 ピス トン体 8 0 aの先端部は、 オイル流路 6 3及 び連通路 8 0 eに対応した適宜形状となっている。 或いは連通路 8 0 eは、 ピス トン体 8 0 aの外部に形成することも可能である （図 2 9 参照） 。 つま り この可変絞り 8 0は、 低圧 （P s ) のガスと高圧 （P d ) のガスとの圧力差が小さい場合はピス トン体 8 0 aをシリ ンダ部 に収納してオイルの絞り量を減少し、 またそれらの圧力差が大きい場 合はビス ト ン体 8 0 aをオイル流路 6 3の内部に突出してオイ ルの 絞り量を増加する構成となっている。

高圧側と低圧側との差圧に応じてオイルの絞り量を調整する可変 絞り としては、 このような可変絞り 8 0を採用することも可能である , 勿論、 可変絞りの位置や構造は、 本例及び前述した具体例に限定され るものではない。 産業上の利用可能性

本発明は、 と りわけ、 冷媒として二酸化炭素を使用する冷凍サイ ク ルに適したスクロール圧縮機であり、 自動車に搭載され、 或いは家庭 用の空調装置に好適である。

Claims

言青求の範囲

1 . 電動機と、 固定スクロールと、 摇動スクロールと、 吸入ガスが 導入される低圧室と、 吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロ 5 —ル圧縮機において、

前記低圧室に前記電動機を収納し、 前記高圧室に吐出ガスからオイ ルを分離するオイル分離手段を設け、

このオイル分離手段によ り分離されたオイルを差圧によ り各摺動 ' 部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、 前記揺動スクロ一 10 ルの背面に背圧室を形成し、

前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、

前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって、 前記揺動スクロ一 ルを前記固定スクロールに向って付勢するようにしたことを特徴と ' するスクロール圧縮機。

15

2 . 前記オイル供給経路には、 前記オイルの圧力を前記低圧室の圧 力と前記高圧室の圧力との中間に設定する絞りを設けたことを特徴 とする請求項 1記載のスクロール圧縮機。

20 3 . 前記絞り としては、 可変絞りを用いたことを特徴とする請求項 2記載のスクロール圧縮機。

4 . 前記オイル供給経路は、 固定スクロールに設けられた環状オイ ル溝を含み、 この環状オイル溝の部位と揺動スクロールの部位とが摺 25 動するように設けられているこ とを特徴とする請求項 1記載のスク ロール圧縮機。

5 . 電動機と、 固定スクロールと、 摇動スクロールと、 吸入ガスが 導入される低圧室と、 吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロ ール圧縮機において、

前記低圧室に前記電動機を収納し、 前記高圧室に吐出ガスからオイ ルを分離するオイル分離手段を設け、

このオイル分離手段によ り分離されたオイルを差圧によ り各摺動 部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、 前記揺動スクロ一 ルの背面に背圧室を形成し、

前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、

前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって前記摇動スクロー ルを前記固定スクロールに向って付勢するようにし、

更に、 前記揺動スクロールの背面に位置するブロックと前記揺動ス クロールとの間にばねを設けて、 前記揺動スクロールを前記固定スク ロールに向かって付勢するようにしたことを特徴とするスクロール 圧縮機。

6 . 前記高圧室のオイル溜りの上方には、 孔を形成したバッフル板 を設けたこ とを特徴とする請求項 1記載のスクロール圧縮機。

7 . 前記高圧室に、 孔を形成した囲い板を設けて、 この囲い板でォ ィル溜りのオイル通路を囲う ことを特徴とする請求項 1記載のスク ロール圧縮機。