JP2000034989A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塩素を含まないＨＦＣｓ冷媒あるいはＨＣ冷媒
等の冷媒とその冷媒に対応する冷凍機油を用いても、駆
動軸および従動軸の軸受部でのガスの漏れを減少させ、
流体潤滑化を図ることで、高効率化および信頼性向上が
可能なスクロール圧縮機を提供すること。 【解決手段】駆動軸滑り軸受９および従動軸滑り軸受１
３の端部にそれぞれオイル溜まり４０、４１を備え、駆
動軸７に連結され駆動されるオイルポンプにより、駆動
軸滑り軸受および従動軸滑り軸受からそれぞれオイル溜
まりを経由してシェルオイル溜まり２にオイルを流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、業務用ま
たは家庭用の空調機等に使用されるスクロール圧縮機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクロール式の流体機械は、従来より良
く知られており、２つのスクロールの片方が固定され他
方が旋回運動する旋回型や、両方が同方向に回転運動す
る両回転型などがある。従来の両回転型スクロール圧縮
機としては、例えば、特公平１−３５１９６に示された
ものが知られている。

【０００３】図６に従来の両回転型スクロール圧縮機の
縦断面図を示す。この従来の両回転型スクロール圧縮機
は、ハウジング５０、吐出チャンバ５１、ハウジング５
０の内部に収容された駆動スクロール５２および従動ス
クロール５３、駆動スクロール５２と一体の駆動軸５
４、従動スクロール５３と一体の従動軸５５、駆動・従
動スクロール５２、５３の駆動源である電動機５６、摺
動リング５７により駆動スクロール５２の鏡板５８とこ
れに対向する第１ハウジング部材５９の内壁６０間に形
成された密閉空間６１、摺動リング６２により従動スク
ロール５３の鏡板６３とこれに対向する第２ハウジング
部材６４の内壁６５間に形成された密閉空間６６、およ
び潤滑系路とを備えている。

【０００４】ハウジング５０は、第１ハウジング部材５
９および第２ハウジング部材６４を組み合わせて構成さ
れている。第２ハウジング部材６４の側部にはガスの吸
入ポート６７が形成され、ハウジング５０内はガスの吸
入圧力、すなわち低圧となっている。また筒部６８の端
部には給油孔６９を有するエンドカバー７０が取り付け
られている。

【０００５】吐出チャンバ５１は、第１ハウジング部材
５９に連結され、またこの吐出チャンバ５１の側部には
ガスの排出口７１が形成され、さらに筒部７２には給油
孔８７が設けられ、筒部７２の端部にはエンドカバー７
３が取り付けられている。

【０００６】駆動スクロール５２は、鏡板５８およびラ
ップ７４を有している。一方、従動スクロール５３は、
鏡板６３、ラップ７５、鏡板６３に設けられた周縁部７
６、駆動スクロール５２の鏡板５８に対向させて周縁部
７６に設けられたフランジ７７を有している。また周縁
部７６には、ガスの吸入口７９が設けられてる。

【０００７】ラップ７４、７５はインボリュートまたは
これと類似の曲線からなる渦巻状に形成され、かつ、互
いにかみ合わされ、圧縮室７８を形成する。鏡板５８、
６３には、圧縮室７８から密閉空間６１、６６内にガス
圧を導入するガス通孔８０、８１が設けられている。さ
らに、駆動スクロール５２の鏡板５８と従動スクロール
５３のフランジ７７との間には、オルダム継手８２が組
み込まれ、駆動スクロール５２が駆動されるに伴い、従
動スクロール５３が同じ方向に駆動され、かつ、駆動ス
クロール５２に対して従動スクロール５３が自転しない
ように駆動連結されている。

【０００８】駆動スクロール５２の駆動軸５４と従動ス
クロール５３の従動軸５５とは、軸中心Ｒ，Ｑが互いに
間隔ε、偏心させて取り付けられている。駆動スクロー
ル５２の駆動軸５４には、ラップ７４、７５間に形成さ
れる圧縮室７８から吐出チャンバ５１に通じるガスの吐
出ポート８３が設けられている。また、駆動スクロール
５２の駆動軸５４は第１ハウジング部材５９のボス部に
設けられた軸受８４と吐出チャンバ５１の筒部７２内に
設けられた軸受８５とにより支持され、軸方向の定位置
で回転できるようになっており、かつ電動機５６に直結
されている。なお、駆動スクロール５２の駆動軸５４と
第１のハウジング部材５９のボス部の間には、給油管８
８に連通する給油孔８９を有するブッシュ９０が設けら
れている。

【０００９】一方、従動スクロール５３の従動軸５５は
第２ハウジング部材６４の筒部６８内に設けられた軸受
８６ａ，８６ｂとにより支持され駆動スクロール５２と
同期して回転する。

【００１０】次に上記構成からなる圧縮機の動作を図７
を用いて説明する。Ｑ点を原点に持つＸｊ−Ｙｊ座標系
の従動スクロール５３を、Ｑ点より距離εはなれた点Ｒ
を原点中心に持つＸｄ−Ｙｄ系の駆動スクロール５２と
かみ合わせた状態が図７（ａ）である。駆動スクロール
５２と従動スクロール５３がかみ合うことにより、複数
の圧縮室が同時に形成されるが、ここでは圧縮室Ｐに着
目して、圧縮機の動作を説明する。図７（ａ）の状態か
ら、矢印θの方向に駆動・従動スクロール５２、５３を
９０度各々の原点回りに回転させると図７（ｂ）のよう
になる。圧縮室Ｐは相似的に縮小し、相対的に回転せず
中心方向にずれた形で移動する。このため、圧縮室内の
ガス圧力が駆動スクロール５２および従動スクロール５
３を径方向に押す力、すなわち駆動軸５４および従動軸
５５に作用するガス圧力による荷重は、ほぼ一定方向と
なる。さらに、同様に９０度、１８０回転させると図７
（ｃ）、（ｄ）の状態となり、さらに９０度回転させる
と図７（ａ）の状態に戻る。このように、圧縮室Ｐが縮
小することで、圧縮室内部に吸い込まれたガスが圧縮さ
れ、圧縮されたガスは中央部より吐出される。

【００１１】このように、両回転型のスクロール圧縮機
は、駆動スクロール５２および従動スクロール５３を同
じ方向に回転運動させて冷媒を複数の圧縮室で同時にか
つ滑らかに圧縮することで、圧縮運転時の振動を小さく
し、高速用として使用できるようにしていた。

【００１２】一方、給油管８８で吸い上げられた潤滑油
４９は、ブッシュ９０、軸受８４を潤滑し、密閉空間６
１を経て、摺動リング５７を潤滑した後、ハウジング５
０の内部に入り、吸入口７９から圧縮室７８に吸い込ま
れる。また、潤滑油４９は、軸受８５を潤滑し、給油孔
８７、給油配管９１および給油孔６９を経て、第２ハウ
ジング部材６４の軸受８６ａ、８６ｂを潤滑した後、密
閉空間６６に入り、摺動リング６２を潤滑し、ついでハ
ウジング５０の内部に入り、吸入口７９から圧縮室７８
に吸い込まれる。圧縮室７８に吸い込まれた潤滑油は、
駆動・従動スクロール５２、５３のラップ７４、７５先
端と鏡板５８、６３との旋回運動による摺動面を潤滑し
た後、圧縮されたガスとともに吐出ポート８３を通っ
て、吐出チャンバ５１に戻り、潤滑サイクルが形成され
る。

【００１３】このように上記構成のスクロール圧縮機で
は、吐出チャンバ５１内の圧縮された高圧ガスがハウジ
ング５０内の低圧空間に流入しないように、駆動軸５４
と第１のハウジング部材５９の間にブッシュ９０を、さ
らに駆動スクロール５２の鏡板５８と第１のハウジング
部材５９の内壁６０の間に摺動リング５７を設けてい
る。そして、ブッシュ９０を潤滑し、高圧ガスをシール
するための潤滑油は給油孔８９からブッシュ９０、軸受
８４へと流れている。すなわち、シールを行う潤滑油の
流れの方向は、高圧ガスの流入する方向と同じ方向であ
った。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】今後、地球環境、特に
オゾン層保護の観点から空調機用冷媒を、従来用いてき
た冷媒ＨＣＦＣ２２から塩素を含まないハイドロフルオ
ロカーボン（ＨＦＣｓ）等の冷媒に切り替える必要があ
る。現在、冷媒ＨＣＦＣ２２の代替冷媒としてはＨＦＣ
ｓ冷媒である冷媒Ｒ４１０Ａが有力であると考えられて
いる。

【００１５】しかしながら、この冷媒Ｒ４１０Ａを用い
ると、圧縮機の吐出圧力は、従来用いてきた冷媒ＨＣＦ
Ｃ２２の約１．５倍もの高圧となる。また、冷媒が塩素
を含まないため、塩素による極圧剤的潤滑効果が期待で
きなくなる。そして、その際に使用する潤滑油（冷凍機
油）は、ＨＦＣｓ冷媒に対して相溶性が必要との観点か
ら、従来の鉱物油より潤滑性の乏しいＨＦＣｓ冷媒対応
の新しい潤滑油（エステル油、エーテル油など）を用い
なければならない。

【００１６】このような高圧雰囲気下で、しかも潤滑性
の乏しい冷媒とオイルを用いた場合、従来例に示すよう
な構成のスクロール圧縮機では、以下に述べるような課
題が生じていた。すなわち、従来例に示すようなスクロ
ール圧縮機では、吐出チャンバ５１内の圧縮された高圧
ガスがハウジング５０内の低圧空間に流入しないよう
に、駆動軸５４と第１のハウジング部材５９の間にブッ
シュ９０を、さらに駆動スクロール５２の鏡板５８と第
１のハウジング部材５９の内壁６０の間に摺動リング５
７を設けている。しかしながら、両回転型スクロール圧
縮機の場合、駆動軸および従動軸には、ほぼ一定方向の
荷重が作用するため、軸中心とブッシュ中心が偏心し、
軸とブッシュの隙間に偏りが生じ、反負荷側（荷重が作
用する方向の反対側）の軸隙間が大きくなる。しかもこ
の軸とブッシュの大きな隙間にはキャビテーションによ
りガス空間が生じやすい。このため、軸とブッシュの大
きな隙間はガス通路となりやすく、吐出された高圧ガス
がこの隙間を通って、密閉空間６１に流入する。摺動リ
ング５７では、高圧ガスのシールを行うことが困難であ
るため、吐出されガスが吸入室に流入することになる。
この結果、一度圧縮された高圧冷媒ガスが再度低圧室に
漏れ再圧縮されるため、圧縮機の効率が低下してしまっ
ていた。

【００１７】ブッシュ部で高圧ガスをシールするため
に、ブッシュと軸の隙間を小さくすれば、ガスの流入量
が減少し、圧縮機の体積効率は幾分向上するが、ブッシ
ュ部での摺動損失が増大し、圧縮機入力が増大し、圧縮
機の効率が低下するのみならず、ブッシュおよび軸の摩
耗を生じ信頼性も損ねていた。

【００１８】以上述べたように、従来の構成では、圧縮
機の効率が低下しやすく、また高圧ガスをシールするブ
ッシュ部が摩耗しやすいという課題があった。

【００１９】本発明は、このような従来のスクロール圧
縮機の上記課題に鑑み、塩素を含まないＨＦＣｓ冷媒、
ＨＣ冷媒等の冷媒とその冷媒に対応する冷凍機油を用い
ても、駆動軸および従動軸の軸受部でのガスの漏れを減
少させ、高効率化および信頼性向上が可能なスクロール
圧縮機を提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の本発明（請求項１記載の発明に対応）は、駆
動軸と、前記駆動軸に直結されて回転運動する駆動スク
ロールと、前記駆動軸に対して偏心して配置された従動
軸と、前記従動軸に直結され前記駆動スクロールと噛み
合わされ、前記駆動スクロールと同方向に同期回転運動
する従動スクロールと、前記駆動軸および前記従動軸を
それぞれ支持する駆動軸滑り軸受および従動軸滑り軸受
と、前記駆動軸に連結され駆動される、オイルを供給す
るためのオイルポンプとを備え、前記駆動軸滑り軸受及
び／又は前記従動軸滑り軸受の端部にそれぞれオイル溜
まりを設けたスクロール圧縮機である。

【００２１】又、第３の本発明（請求項３記載の発明に
対応）は、駆動軸と、前記駆動軸に直結されて回転運動
する駆動スクロールと、前記駆動軸に対して偏心して配
置された従動軸と、前記従動軸に直結され前記駆動スク
ロールと噛み合わされ、前記駆動スクロールと同方向に
同期回転運動する従動スクロールと、前記駆動軸および
前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸滑り軸受および従
動軸滑り軸受と、前記駆動軸に連結され駆動される、オ
イルを供給するためのオイルポンプとを備え、前記駆動
軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記駆動スクロー
ルから遠方側又は近い方側に、及び／又は前記従動軸滑
り軸受の、軸方向を基準として、前記従動スクロールか
ら遠方側又は近い方側にオイル溝を設けたスクロール圧
縮機である。

【００２２】又、第５の本発明（請求項５記載の発明に
対応）は、駆動軸と、前記駆動軸に直結されて回転運動
する駆動スクロールと、前記駆動軸に対して偏心して配
置された従動軸と、前記従動軸に直結され前記駆動スク
ロールと噛み合わされ、前記駆動スクロールと同方向に
同期回転運動する従動スクロールと、前記駆動軸および
前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸滑り軸受および従
動軸滑り軸受と、前記駆動軸に連結され駆動される、オ
イルを供給するためのオイルポンプとを備え、前記駆動
軸及び／又は前記従動軸に、径方向オイル溝を有する鍔
部を形成したスクロール圧縮機である。

【００２３】又、第７の本発明（請求項７記載の発明に
対応）は、駆動軸と、前記駆動軸に直結されて回転運動
する駆動スクロールと、前記駆動軸に対して偏心して配
置された従動軸と、前記従動軸に直結され前記駆動スク
ロールと噛み合わされ、前記駆動スクロールと同方向に
同期回転運動する従動スクロールと、前記駆動軸および
前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸滑り軸受および従
動軸滑り軸受と、前記駆動軸に連結され駆動される、オ
イルを供給するためのオイルポンプとを備え、前記駆動
軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記駆動スクロー
ルから遠方側又は近い方側に、及び／又は前記従動軸滑
り軸受の、軸方向を基準として、前記従動スクロールか
ら遠方側又は近い方側に軸方向オイル溝が設けられてお
り、前記駆動軸及び／又は前記従動軸に、径方向オイル
溝を有する鍔部が設けられており、前記径方向オイル溝
が、前記軸方向オイル溝と実質上連通するスクロール圧
縮機である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
けるスクロール圧縮機の縦断面図、図２は圧縮機構部の
要部断面図、図３はＡ−Ａ断面での要部断面図である。

【００２５】本実施の形態のスクロール圧縮機は横型で
あり、圧縮機シェル１の底部にシェルオイル溜まり２
を、中央に電動駆動部３を、右側に圧縮機構部４を設け
ている。電動駆動部３は固定子５とこの固定子内側に配
置した回転子６と、回転子６を取り付けた駆動軸７で構
成している。

【００２６】圧縮機シェル１の内壁に取り付けた駆動側
フレーム８には、駆動側回転軸中心Ｒを中心として回転
する駆動軸７を支持する駆動軸滑り軸受９と駆動スクロ
ール１７を駆動軸方向に支持する駆動側スラスト軸受１
０を設けている。従動側フレーム１１には、駆動軸７と
ε（図２参照）だけ偏心した従動側回転軸中心Ｑ を中
心として回転する従動軸１２を支持する従動軸滑り軸受
１３と、従動スクロール１８を従動軸方向に支持する従
動側スラスト軸受１４を設けている。駆動軸滑り軸受９
は、軸方向に２つ（９ａ、９ｂ）に分割され、その間に
オイル室１５を設けている。同様に、従動軸滑り軸受１
３は、軸方向に２つ（１３ａ、１３ｂ）に分割され、そ
の間にオイル室１６を設けている。さらに、駆動スクロ
ール１７および従動スクロール１８から遠方側の滑り軸
受である駆動軸滑り軸受９ａおよび従動軸滑り軸受１３
ａには、反負荷側（荷重が作用する方向の反対側）に、
オイル溝１９および２０を形成している。

【００２７】駆動側フレーム８と従動側フレーム１１
は、内部に空間を形成するようにボルト等（図示せず）
で固定され、かつその空間を吸入管２１と連通させ、低
圧室２２を形成している。 そして、駆動スクロール１
７、 従動スクロール１８および両スクロールを支える
駆動側スラスト軸受１０、従動側スラスト軸受１４を低
圧室２２に設置する構成としている。

【００２８】圧縮機構部４は上記駆動側フレーム８と、
従動側フレーム１１と、駆動軸７と連結キー２３でつな
がれ駆動回転する駆動スクロール１７と、この駆動スク
ロール１７と勘合され同方向に回転する従動スクロール
１８と、駆動スクロール１７と従動スクロール１８を同
期回転させるオルダムリング２４と、駆動スクロール１
７および 従動スクロール１８を支える駆動側スラスト
軸受１０および従動側スラスト軸受１４と、駆動軸７を
支持する駆動軸滑り軸受９および従動軸１２を支持する
従動軸滑り軸受１３の要素部品で構成している。

【００２９】駆動スクロール１７は円板状の鏡板２５
と、この鏡板の前面に立設したインボリュート状の曲線
からなる渦巻き状のラップ２６と、鏡板２５の裏面中央
に突設した駆動軸ボス部２７とで構成している。従動ス
クロール１８は円板状の鏡板２８の前面に立設したイン
ボリュート状の曲線からなる渦巻き状のラップ２９と、
鏡板２８の裏面中央に突設した従動軸１２とで構成して
いる。

【００３０】圧縮機シェル１の左側に設置した軸受ホル
ダー３０には、副軸受３１と容積型のオイルポンプ３２
ａを取り付けている。駆動軸７は、副軸受３１により左
側端部が支持され、左側端部の先端に連結されたオイル
ポンプ３２ａを駆動している。

【００３１】３３は吐出管、３４は圧縮機シェル１内の
圧縮された高圧ガスとオイル溜まり２が収容される高圧
室である。高圧室３４は、 ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ
からなり、軸受ホルダー３０と駆動側フレーム８、およ
び従動側フレーム１１にそれぞれ通路３０ａ，８ａ，１
１ａを設け、連通している。

【００３２】３５ａ、３５ｂはそれぞれ駆動軸７の内部
に軸方向および径方向に設けられたオイル通路であり、
３６、３７は、それぞれ駆動側フレーム８および従動側
フレーム１１の内部に設けたオイル通路である。また、
駆動軸滑り軸受９および従動軸滑り軸受１３の端部には
それぞれオイルカバー３８、３９を設けて、オイル溜ま
り４０および４１を形成している。４２、４３はオイル
カバー３８、３９の上部に設けたオイル排出口である。
オイルポンプ３２ａの吸込口３２ｂと、駆動軸７内部の
オイル通路３５ａ、３５ｂ、および駆動軸滑り軸受９ａ
と９ｂの間に設けたオイル室１５が連通している。そし
て、オイル室１５は、駆動軸滑り軸受９ａに設けたオイ
ル溝１９、オイル溜まり４０、オイル排出口４２を経由
して高圧室３４と連通している。一方、オイル室１５
は、駆動側フレーム８および従動側フレーム１１の内部
に設けたオイル通路３６、３７、従動軸滑り軸受１３ａ
と１３ｂの間に設けたオイル室１６、従動軸滑り軸受１
３ａに設けたオイル溝２０、オイル溜まり４１、オイル
排出口４３を経由して高圧室３４と連通している。

【００３３】次に、上記構成からなる圧縮機の動作を、
冷媒ガスとオイルの流れに沿って説明する。まず、冷媒
ガスは、吸入管２１より吸入され低圧室２２に入り、駆
動スクロール１７と従動スクロール１８とで形成される
最外周に位置する圧縮室４４に取り込まれる。取り込ま
れた冷媒ガスは、電動駆動部３による駆動スクロール１
７の回転にともなって回転中心方向に移動しながら圧縮
室４４が容積を減じるため圧縮され、高圧冷媒ガスとな
って中央の吐出口４５より高圧室３４ａへ吐出される。
吐出された冷媒ガスは、高圧室３４ａから高圧室３４ｂ
に流入し、電動駆動部３を冷却しながら高圧室３４ｂを
通過して、高圧室３４ｃに流入した後、吐出管３３より
圧縮機シェル１外へ吐出される。

【００３４】次に、オイルの流れを説明する。本実施の
形態では、冷媒としてＨＦＣｓ冷媒のＲ４１０Ａを、ま
た、オイル、即ち冷凍機油にはＨＦＣｓ冷媒に対して相
溶性が必要との観点から分岐型脂肪酸とペンタエリスリ
トールあるいはその多量体を原料とした分岐型エステル
油（４０℃において粘度６８ｍｍ²/ｓ）を用いた。

【００３５】オイル（冷凍機油）は、シェルオイル溜ま
り２中に浸漬させたオイルポンプ３２ａのオイル吸込口
３２ｂより吸い上げられ、駆動軸７内オイル通路３５
ａ、３５ｂを通って、駆動側のオイル室１５に供給され
た後、二つの系路に分岐される。

【００３６】第一の系路は、駆動軸滑り軸受９ａに軸方
向に設けたオイル溝１９を通って、オイル溜まり４０に
流入し、オイル溜まり４０を充満した後、オイルカバー
３８の上部に設けたオイル排出口４２から高圧室３４ｂ
に流出するオイル供給系である。第二の系路は、駆動側
フレーム８および従動側フレーム１１の内部に設けたオ
イル通路３６、３７を通って、従動軸滑り軸受１３ａと
１３ｂの間に設けた従動側のオイル室１６に流入するオ
イル供給系である。従動側のオイル室１６に流入したオ
イルの多くは、従動軸滑り軸受１３ａに設けたオイル溝
２０を通って、オイル溜まり４１に流入し、オイル溜ま
り４１を充満した後、オイルカバー３９の上部に設けた
オイル排出口４３から高圧室３４ａに流出する。従動側
のオイル室１６に流入したオイルのうち一部は、従動軸
滑り軸受１３ｂと従動軸１２の軸受隙間を潤滑し低圧室
２２に流れ出る。同様に、駆動側のオイル室１５に流入
したオイルのうち一部は、駆動軸滑り軸受９ｂと従動軸
７の軸受隙間を潤滑し低圧室２２に流れ出る。低圧室２
２に流れ出たオイルは駆動側スラスト軸受１０および従
動側スラスト軸受１４を潤滑した後、吸入管２１より吸
い込まれた冷媒ガスと一緒に圧縮室４４を経て、吐出口
４５より高圧室３４へ吐出される。高圧の冷媒ガスとオ
イルの混合物が、高圧室３４ａ，３４ｂ，３４ｃを通過
する間に、オイルはほとんど分離され、圧縮機シェル１
の下部のオイル溜まり２へ回収される。

【００３７】上述のように、本実施形態では、オイルポ
ンプ３２ａにより吸い上げられたオイルが、オイル室１
５から駆動軸滑り軸受９ａに設けたオイル溝１９を通っ
てオイル溜まり４０に流れる構成としてある。このた
め、オイルポンプ３２ａによる圧力により、オイル溝１
９を流れるオイルは駆動軸７の高速回転により駆動軸滑
り軸受９ａと駆動軸７の間に安定な油膜を形成しつつオ
イル溜まり４０方向に流れる。このため、高圧冷媒ガス
がオイルの流れに逆らって、駆動軸滑り軸受９ａと駆動
軸７の隙間を通って低圧室２２方向に流れにくくなる。

【００３８】さらに、本実施形態では、駆動軸滑り軸受
９の端部にオイルで充満されたオイル溜まり４０を設け
ているため、高圧室３４ｂの高圧冷媒ガスがオイル溜ま
り４０を貫通して、駆動軸滑り軸受９ａと駆動軸７の隙
間に流入することはなくなる。このため、高圧室３４か
ら低圧室２２への高圧ガスの漏れはなくなる。

【００３９】従動側についても同様な構成を採用してい
るため、高圧室３４ａの高圧冷媒ガスがオイルの流れに
逆らって高圧室３４から低圧室２２へ漏れることはなく
なる。

【００４０】以上述べてきたように、本実施の形態は、
高圧冷媒のＲ４１０Ａを用いた場合でも、高圧室から低
圧室への高圧冷媒ガスの漏れがほとんど無くなるため、
圧縮機の体積効率が著しく向上する。また、従来例のよ
うにブッシュを用いて、ブッシュと軸との隙間を減少さ
せて高圧ガスをシールする方法に比べ、摺動損失を減少
させることが可能となり、圧縮機の高効率化を図ること
ができる。さらに、本実施の形態では、潤滑性の乏しい
冷媒Ｒ４１０Ａおよび分岐型エステル油を用いた場合で
も、駆動軸および従動軸の滑り軸受部は流体潤滑となる
ため、軸受部が摩耗することはなくなり、信頼性の向上
を図ることができる。

【００４１】なお、従来例のブッシュの代わりに、リッ
プシールあるいはメカニカルシール等を用いて、高圧冷
媒ガスが低圧室に漏れないようにシールする方法もある
が、ブッシュを用いる場合と同様に、摺動損失の増大に
よる効率低下とシール部の摩耗による信頼性低下を招
く。したがって、本実施の形態を採用することにより、
高効率化と高信頼性化を図ることができる。

【００４２】以上のことから、本実施の形態を採用する
ことにより、潤滑性に乏しい代替冷媒とそれに対応した
冷凍機油を用いた場合でも、駆動軸および従動軸の滑り
軸受部の摩耗を生じさせることなく、スクロール圧縮機
の高効率化・高信頼性化が可能となる。

【００４３】なお、本実施の形態では、塩素を含まない
ＨＦＣｓ冷媒であるＲ４１０Ａを用いた場合について説
明したが、他の冷媒Ｒ４０７Ｃあるいはハイドロカーボ
ン（ＨＣ）冷媒を用いても同様な効果が得られる。ま
た、オイルにエーテル油もしくはカーボネート油を用い
ても、同様な効果が得られることは言うまでもない。

【００４４】さらに、冷媒／オイルに従来のＨＣＦＣｓ
冷媒／鉱物油あるいはＨＣＦＣｓ冷媒／合成油を用いる
場合にも、本実施の形態を採用することにより、滑り軸
受部での流体潤滑化と高圧ガスの漏れ減少が可能とな
り、スクロール圧縮機の効率を著しく向上させることが
可能である。 （実施の形態２）以下、本発明の第２の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００４５】図４は本発明の第２の実施の形態における
スクロール圧縮機の圧縮機構部の拡大断面図、図５はＢ
−Ｂ断面での要部断面図である。第１の実施の形態と異
なるのは、駆動軸滑り軸受９および従動軸滑り軸受１３
の端部に設けたオイル溜まり４０および４１を廃して、
駆動軸７および従動軸１２にそれぞれ円板状の鍔部４
６、４７を設けた点である。駆動軸７の鍔部４６および
従動軸１２の鍔部４７は、それぞれ駆動軸滑り軸受９お
よび従動軸滑り軸受１３と近接するように設置してい
る。さらに、円板状の鍔部４６、４７には、径方向にオ
イル溝４８および４９を形成し、駆動軸滑り軸受９およ
び従動軸滑り軸受１３に形成したオイル溝１９および２
０と連通させている。

【００４６】また、冷媒にはＲ４０７Ｃを、また冷凍機
油にはＨＦＣｓ冷媒に対して溶解性は低いが低粘度化に
よって冷凍機油の流動性を高めたアルキルベンゼン油を
用いている。

【００４７】本実施の形態では、オイルポンプ３２ａに
より吸い上げられ、駆動軸滑り軸受９ａのオイル溝１９
を流れてきたオイルは、駆動軸７の鍔部４６に形成した
径方向のオイル溝４８を通って、高圧室３４ｂに流出す
る。駆動軸７は高速で回転しているため、駆動軸滑り軸
受９ａのオイル溝１９内を流れるオイルは駆動軸滑り軸
受９ａと駆動軸７の間に安定な油膜を形成する。また、
駆動軸７の鍔部４６も高速回転するため、鍔部４６に形
成した径方向のオイル溝４８を流れるオイルは円周方向
に引き延ばされ鍔部４６全域に安定な油膜を形成しつ
つ、外周方向に流れる。このため、高圧室３４ｂの高圧
冷媒ガスがオイルの流れに逆らって、駆動軸７の鍔部４
６と駆動軸滑り軸受９の隙間および駆動軸滑り軸受９ａ
と駆動軸７の隙間を通って低圧室２２に流入することは
なくなる。従動側についても同様な構成を採用している
ため、高圧室３４ａの高圧冷媒ガスがオイルの流れに逆
らって、従動軸１２の鍔部４７と従動軸滑り軸受１３の
隙間および従動軸滑り軸受１３ａと駆動軸１２の隙間を
通って低圧室２２に流入することはなくなる。

【００４８】したがって、高圧室から低圧室への高圧冷
媒ガスの漏れがほとんど無くなるため、圧縮機の体積効
率が著しく向上する。また、従来例のようにブッシュを
用いて、ブッシュと軸との隙間を減少させて高圧ガスを
シールする方法に比べ、摺動損失を減少させることが可
能となり、圧縮機の高効率化が図ることができる。

【００４９】さらに、本実施の形態では、冷凍機油の流
動性を高めた低粘度（４０℃において、粘度８ｍｍ²/
ｓ）アルキルベンゼン油を用いるため、駆動軸滑り軸受
９および従動軸滑り軸受１３での軸受損失を一層減少さ
せ、圧縮機の効率を高めることが可能となる。なお、冷
凍機油に低粘度鉱油（４０℃において、粘度８ｍｍ²/ｓ
程度）を用いても同様な効果が得られることは言うまで
もない。

【００５０】また、アルキルベンゼン油を用いることに
より、耐加水分解性を第１の実施の形態のエステル油よ
り著しく高めることが可能となり、冷凍機油の劣化を抑
え、潤滑性を初期の状態で維持、すなわちスクロール圧
縮機の効率の経時的劣化を抑えることができる。

【００５１】なお、第１の実施の形態および第２の実施
の形態を組み合わせても、同様な効果があることは言う
までもない。

【００５２】また、本発明のスクロール圧縮機は、上述
した第１および第２の実施の形態において、横置型であ
るとして説明したが、これに限るものではなく、駆動軸
および従動軸が鉛直方向に配置されたものでも同様な効
果がある。

【００５３】また、上記実施の形態では、駆動軸滑り軸
受および従動軸滑り軸受の端部にそれぞれオイル溜まり
を設けた場合について述べたが、これに限らず例えば、
駆動軸滑り軸受又は、従動軸滑り軸受の端部にオイル溜
まりを設ける構成でも良い。

【００５４】また、上記実施の形態では、オイル溝は、
駆動軸滑り軸受の、駆動スクロールから遠方側の位置に
設けられ、且つ、従動軸滑り軸受の、従動スクロールか
ら遠方側の位置に設けられている場合について述べた
が、これに限らず例えば、何れか一方の滑り軸受にのみ
設けられている構成であっても良い。

【００５５】また、上記実施の形態では、駆動軸及び従
動軸に、径方向オイル溝を有する鍔部が形成されている
場合について述べたが、これに限らず例えば、駆動軸又
は従動軸の何れか一方の軸に、上記鍔部が形成されてい
る構成でも良い。

【００５６】また、上記実施の形態では、オイル溜まり
と軸方向オイル溝との双方を設けた場合について述べた
が、これに限らず例えば、何れか一方のみを設ける構成
でも良い。

【００５７】また、上記実施の形態では、軸方向オイル
溝と鍔部との双方を設けた場合について述べたが、これ
に限らず例えば、何れか一方のみを設ける構成でも良
い。

【００５８】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、塩素を含まないＨＦＣｓ冷媒あるいはＨＣ冷媒
等の冷媒とその冷媒に対応する冷凍機油を用いても、高
効率化および信頼性向上が可能であるという長所を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるスクロール
圧縮機の縦断面図

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるスクロール
圧縮機の圧縮機構部の要部縦断面図

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるスクロール
圧縮機のＡ−Ａ断面図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるスクロール
圧縮機の圧縮機構部の要部縦断面図

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるスクロール
圧縮機のＢ−Ｂ断面図

【図６】従来の両回転型スクロール圧縮機の縦断面図

【図７】（ａ）〜（ｄ）：従来の両回転型スクロール圧
縮機の駆動・従動スクロールの動作説明図

【符号の説明】

１ 圧縮機シェル ２ シェルオイル溜まり ３ 電動駆動部 ４ 圧縮機構部 ５ 固定子 ６ 回転子 ７ 駆動軸 ８ 駆動側フレーム ９、９ａ、９ｂ 駆動軸滑り軸受 １０ 駆動側スラスト軸受 １１ 従動側フレーム １２ 従動軸 １３、１３ａ、１３ｂ 従動軸滑り軸受 １４ 従動側スラスト軸受 １５、１６ オイル室 １７ 駆動スクロール １８ 従動スクロール １９、２０、４８、４９ オイル溝 ２２ 低圧室 ２４ オルダムリング ３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 高圧室 ３６、３７ オイル通路 ４０、４１ オイル溜まり ４４ 圧縮室 ４６、４７ 鍔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 照丸 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 新宅 秀信 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 長谷川 寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA12 AA15 AB03 BB01 BB03 BB06 BB16 BB42 BB43 BB44 CC01 CC16 CC18 CC22 CC26 CC32 CC35 CC38 3H039 AA02 AA03 AA06 AA13 BB04 BB11 BB15 BB28 CC12 CC19 CC27 CC34 CC35 CC41 CC44

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸と、 前記駆動軸に直結されて回転運動する駆動スクロール
   と、 前記駆動軸に対して偏心して配置された従動軸と、 前記従動軸に直結され前記駆動スクロールと噛み合わさ
   れ、前記駆動スクロールと同方向に同期回転運動する従
   動スクロールと、 前記駆動軸および前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸
   滑り軸受および従動軸滑り軸受と、 前記駆動軸に連結され駆動される、オイルを供給するた
   めのオイルポンプとを備え、 前記駆動軸滑り軸受及び／又は前記従動軸滑り軸受の端
   部にそれぞれオイル溜まりを設けたことを特徴とするス
   クロール圧縮機。
2. 【請求項２】 前記オイルポンプにより、前記駆動軸滑
   り軸受及び／又は前記従動軸滑り軸受からそれぞれ前記
   オイル溜まりを経由してシェルオイル溜まりにオイルを
   流すことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮
   機。
3. 【請求項３】 駆動軸と、 前記駆動軸に直結されて回転運動する駆動スクロール
   と、 前記駆動軸に対して偏心して配置された従動軸と、 前記従動軸に直結され前記駆動スクロールと噛み合わさ
   れ、前記駆動スクロールと同方向に同期回転運動する従
   動スクロールと、 前記駆動軸および前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸
   滑り軸受および従動軸滑り軸受と、 前記駆動軸に連結され駆動される、オイルを供給するた
   めのオイルポンプとを備え、 前記駆動軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記駆動
   スクロールから遠方側又は近い方側に、及び／又は前記
   従動軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記従動スク
   ロールから遠方側又は近い方側にオイル溝を設けたこと
   を特徴とするスクロール圧縮機。
4. 【請求項４】 前記オイル溝が、前記駆動軸滑り軸受
   の、前記駆動スクロールから遠方側の位置に設けられ、
   且つ、前記従動軸滑り軸受の、前記従動スクロールから
   遠方側の位置に設けられていることを特徴とする請求項
   ３に記載のスクロール圧縮機。
5. 【請求項５】 駆動軸と、 前記駆動軸に直結されて回転運動する駆動スクロール
   と、 前記駆動軸に対して偏心して配置された従動軸と、 前記従動軸に直結され前記駆動スクロールと噛み合わさ
   れ、前記駆動スクロールと同方向に同期回転運動する従
   動スクロールと、 前記駆動軸および前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸
   滑り軸受および従動軸滑り軸受と、 前記駆動軸に連結され駆動される、オイルを供給するた
   めのオイルポンプとを備え、 前記駆動軸及び／又は前記従動軸に、径方向オイル溝を
   有する鍔部を形成したことを特徴とするスクロール圧縮
   機。
6. 【請求項６】 前記駆動軸及び／又は前記従動軸の鍔部
   を、前記駆動軸滑り軸受及び／又は前記従動軸滑り軸受
   と近接するように設けたことを請求項５に記載のスクロ
   ール圧縮機。
7. 【請求項７】 駆動軸と、 前記駆動軸に直結されて回転運動する駆動スクロール
   と、 前記駆動軸に対して偏心して配置された従動軸と、 前記従動軸に直結され前記駆動スクロールと噛み合わさ
   れ、前記駆動スクロールと同方向に同期回転運動する従
   動スクロールと、 前記駆動軸および前記従動軸をそれぞれ支持する駆動軸
   滑り軸受および従動軸滑り軸受と、 前記駆動軸に連結され駆動される、オイルを供給するた
   めのオイルポンプとを備え、 前記駆動軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記駆動
   スクロールから遠方側又は近い方側に、及び／又は前記
   従動軸滑り軸受の、軸方向を基準として、前記従動スク
   ロールから遠方側又は近い方側に軸方向オイル溝が設け
   られており、 前記駆動軸及び／又は前記従動軸に、径方向オイル溝を
   有する鍔部が設けられており、 前記径方向オイル溝が、前記軸方向オイル溝と実質上連
   通することを特徴とするスクロール圧縮機。
8. 【請求項８】 塩素を含まない冷媒を作動流体として用
   いて運転することを特徴とする請求項１〜７の何れか一
   つに記載のスクロール圧縮機。
9. 【請求項９】 前記オイルとしてエステル油、エーテル
   油もしくはカーボネート油を用いた請求項１〜８の何れ
   か一つに記載のスクロール圧縮機。
10. 【請求項１０】 作動流体としてハイドロフルオロカー
    ボン（ＨＦＣｓ）冷媒を、前記オイルとしてＨＦＣｓ冷
    媒に対する溶解性が乏しい鉱物油もしくは低粘度冷凍機
    油を用いた請求項１〜７の何れか一つに記載のスクロー
    ル圧縮機。