JP2000161254A - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺動スクロ−ルの軸方向移動可能な圧縮機
で、揺動スクロ−ルがリリ−フし易い。 【解決手段】 コンプライアントフレ−ム３とガイドフ
レ−ム１５間の空間１５ｆを中間圧として、コンプライ
アントフレ−ム３で揺動スクロ−ル２を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍空調機器に
使用される冷媒圧縮機に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、本発明者らによる先行例である
特願平９−２６８５７９に示されるスクロール圧縮機の縦断
面図である。１は固定スクロールであり、外周部はカ゛イト゛フレーム
１５にホ゛ルト（図示せず）によって締結されており、また
台板部１ａの一方の面（図８において下側）には板状渦
巻歯１ｂが形成されていると同時に、外周部には２個１
対のオルタ゛ム案内溝１ｃがほぼ一直線上に形成され、このオ
ルタ゛ム案内溝１ｃにはオルタ゛ムリンク゛９の２個１対の固定側爪
９ｃが往復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロー
ル１の側面方向（図８において右側）からは吸入管１０
ａが、密閉容器１０を貫通して圧入されている。２は揺
動スクロールであり、台板部２ａの一方の面（図８において
上側）には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に同
一形状の板状渦巻歯２ｂが形成されており、また台板部
２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面（図８において下
側）の中心部には中空円筒形状のホ゛ス部２ｆが形成され
ており、そのホ゛ス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形
成されている。また、ホ゛ス部２ｆと同じ側の面の外周部
には、コンフ゜ライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能
なスラスト面２ｄが形成されている。また、揺動スクロール２の
台板部２ａの外周部には、前記固定スクロールのオルタ゛ム案内溝
１ｃとほぼ９０度の位相差を持つ２個１対のオルタ゛ム案内
溝２ｅがほぼ一直線上に形成されており、このオルタ゛ム案
内溝２ｅにはオルタ゛ムリンク゛９の２個１対の揺動側爪９ａが
往復摺動自在に係合されている。

【０００３】コンフ゜ライアントフレーム３の中心部には、電動機に
よって回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸
受３ｃおよび補助主軸受３ｈが形成されている。カ゛イト゛フ
レーム１５の外周面１５ｇは焼きばめもしくは溶接などに
よって密閉容器１０に固着されているものの、固定スクロー
ル１の吐出ホ゜ート１ｆから吐出される高圧の冷媒カ゛スをカ゛イト
゛フレーム１５より電動機側（図８において下側）に設けら
れた吐出管１０ｂに導く流路は確保されている。またカ゛
イト゛フレーム１５の内側面の固定スクロール側（図８において上
側）には、上嵌合円筒面１５ａが形成されており、コンフ゜
ライアントフレーム３の外周面に形成された上嵌合円筒面３ｄと
係合されている。他方カ゛イト゛フレーム１５の内側面の電動機
側（図４１において下側）には、下嵌合円筒面１５ｂが
形成されており、コンフ゜ライアントフレーム３の外周面に形成され
た下嵌合円筒面３ｅと係合されている。またカ゛イト゛フレーム
１５の内側面には、シール材を収納するシール溝が２ヶ所に形
成されており、それらのシール溝に上シール材１６ａおよび下
シール材１６ｂが嵌着されている。そしてこれら２つのシール
材とカ゛イト゛フレーム１５の内側面とコンフ゜ライアントフレーム３の外側面
とによって形成された空間、すなわちフレーム空間１５ｆ
は、コンフ゜ライアントフレーム３に形成された均圧孔３ｉを介してホ
゛ス部外側空間２ｈと連通している。なお、上シール材１６
ａおよび下シール材１６ｂは必ずしも必要ではなく、係合
箇所の微小隙間でシールが可能で有れば省略できる部品で
ある。また、上下を揺動スクロールの台板部２ａとコンフ゜ライアント
フレーム３で囲われたスラスト軸受３ａの外周側の空間、すなわ
ち台板外周部空間２ｉは、板状渦巻歯の巻終わり近傍で
ある吸入空間１ｇと連通しているので、吸入カ゛ス雰囲気
となっている。

【０００４】主軸４の揺動スクロール側（図８において上
側）端部には、揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在
に係合する揺動軸部４ｂが形成されており、その下側に
は主軸ハ゛ランサ４ｅが焼きばめられており、さらにその下
側にはコンフ゜ライアントフレーム３の主軸受３ｃおよび補助主軸受
３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されてい
る。また主軸の他端部には、サフ゛フレーム６の副軸受６ａと
回転自在に係合する副軸部４ｄが形成されており、この
副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃとの間に電動機回転子
８が焼きばめられている。また、この電動機回転子８の
上端面には上ハ゛ランサ８ａが、下端面には下ハ゛ランサ８ｂが締
結されており、前述した主軸ハ゛ランサ４ｅとの３個のハ゛ランサ
によって静ハ゛ランスおよび動ハ゛ランスがとられている。さらに
主軸４の下端面にはオイルハ゜イフ゜４ｆが圧入されており、密
閉容器１０の底部に溜まった冷凍機油１０ｅを吸い上げ
る。また、密閉容器１０の側面にはカ゛ラス端子１０ｆが取
り付けれており、電動機固定子７からのリード線が接合
されている。

【０００５】次に、この従来のスクロール圧縮機の基本動作
について説明する。定常運転時には密閉容器空間１０ｄ
が吐出カ゛ス雰囲気の高圧となるので、密閉容器１０の底
部の冷凍機油１０ｅがオイルハ゜イフ゜４ｆ、主軸４に軸方向に
貫通して設けられた高圧油給油穴４ｇを経由してホ゛ス部
空間２ｇに導かれる。そして、この高圧油は揺動軸受２
ｃで減圧されて中間圧となり、ホ゛ス部外側空間２ｈに流
れる。中間圧となった冷凍機油は、均圧孔３ｉを通って
フレーム空間１５ｆに流れ、その後中間圧調整弁などを経由
して低圧空間である台板外周部空間２ｉに開放される。
さてコンフ゜ライアントフレーム３には、ホ゛ス部外側空間２ｈの中間圧
に起因する力およびスラスト軸受３ａを介しての揺動スクロール
２からの押付け力の合計が下向きの力として作用するも
のの、フレーム空間１５ｆの中間圧に起因する力および下端
面の高圧雰囲気に露出している部分に作用する高圧に起
因する力の合計が上向きの力として作用し、そして定常
運転時にはこの上向きの力が前述した下向きの力より大
きくなるように設定されている。このためコンフ゜ライアントフレー
ム３は、上嵌合円筒面３ｄをカ゛イト゛フレーム１５の上嵌合円筒
面１５ａに、下嵌合円筒面３ｅをカ゛イト゛フレーム１５の下嵌
合円筒面１５ｂに案内され、固定スクロール側（図８でおい
て上方）に浮き上がっている。そしてスラスト軸受３ａを介
してコンフ゜ライアントフレーム３に押し付けられている揺動スクロール２
も、同じく上方に浮き上がり、その結果揺動スクロール２の
歯先と歯底は、固定スクロール１のそれぞれ歯底と歯先に接
触し摺動する。

【０００６】また起動時や液圧縮時などには、揺動スクロー
ル２に作用するスラスト方向カ゛ス負荷Ｆｇｔｈが大きくり、揺
動スクロール２はスラスト軸受３ａを介してコンフ゜ライアントフレーム３を反
固定スクロール側（図８において下方）に強く押し下げるの
で、揺動スクロール２の歯先や歯底と固定スクロール１の歯底や歯
先との間には比較的大きな隙間が生じ、圧縮室内の異常
な圧力上昇が回避される。なお、この時のリリーフ量は、コン
フ゜ライアントフレーム３のリリーフ当り面３ｑとカ゛イト゛フレーム１５のリリーフ
当り面１５ｈとの距離によって管理される。さて、コンフ゜
ライアントフレーム３には、揺動スクロール２に発生する転覆モーメントの
一部または全部がスラスト軸受３ａを介して伝達されるもの
の、主軸受３ｃから受ける軸受負荷と、その反作用であ
る２つの力の合力、すなわち上嵌合円筒面３ｄを介して
カ゛イト゛フレーム１５から受ける反力と下嵌合円筒面３ｅを介
してカ゛イト゛フレーム１５から受ける反力との合力、とによっ
て生ずる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用す
るので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性および
リリーフ動作安定性を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した、コンフ゜
ライアントフレームがそれ自身のモーメントハ゛ランスをとりながら軸方向
に可動である先行例のスクロール圧縮機、いわゆる先行例のフ
レームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機では、運転圧力条件の振れや
液冷媒の吸入などの僅かな外乱が原因で揺動スクロール２がコ
ンフ゜ライアントフレーム３のスラスト軸受３ａの上でばたついた場合
に、ホ゛ス部外側空間２ｈの中間圧力が低圧雰囲気である
台板外周部空間２ｉに洩れ、さらに連鎖的にフレーム空間１
５ｆの中間圧力も均圧孔３ｉを介して低圧雰囲気である
台板外周部空間２ｉに洩れる。これにより、コンフ゜ライアントフ
レーム３を固定スクロール側（図８で上方）に持ち上げる力が減
少しコンフ゜ライアントフレーム３は揺動スクロール２と共に反固定スクロール
側（図８で下方）にリリーフしてしまう。すなわち、ちょっ
とした外乱で容易にリリーフしてしまうという不安定さを有
していた。この発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、僅かな外乱に起因する揺動スクロール２の
ばたつきでコンフ゜ライアントフレーム３および揺動スクロール２が容易に
リリーフするという不安定さを改善することを目的とする。

【０００８】また、以上に説明した、コンフ゜ライアントフレームが
それ自身のモーメントハ゛ランスをとりながら軸方向に可動である
先行例のスクロール圧縮機、いわゆる先行例のフレームコンフ゜ライアント
スクロール圧縮機では、コンフ゜ライアントフレーム３を固定スクロール側（図
８で上方）に持ち上げる主要因であるフレーム空間１５ｆ
（中間圧力空間）の作用面積の設定は、ホ゛ス部外側空間
２ｈ（前記フレーム空間と同一の中間圧力空間）の作用面積
の制約を受けたため、自由度がほとんど無かった。この
発明は、上記の問題点を解消するためになされたもの
で、フレーム空間１５ｆの作用面積設定に自由度を与えるこ
とを目的とする。

【０００９】また、以上に説明した、コンフ゜ライアントフレームが
それ自身のモーメントハ゛ランスをとりながら軸方向に可動である
先行例のスクロール圧縮機、いわゆる先行例のフレームコンフ゜ライアント
スクロール圧縮機では、起動直後には、コンフ゜ライアントフレーム３を固
定スクロール側（図８で上方）に持ち上げる主要因であるフレー
ム空間１５ｆの中間圧力は、密閉容器１０の内圧が上昇
しその結果高圧の冷凍機油１０ｅが軸受で絞られてフレーム
空間１５ｆに流入することで発生する。それ故に、フレーム
空間１５ｆの中間圧力の上昇には時間遅れがある。その
ため、コンフ゜ライアントフレーム３が浮上し正常運転になるのに時
間が掛かる、すなわち起動に時間が掛かるという問題点
があった。この発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、起動性の優れた圧縮機を得ることを目
的とする。

【００１０】また、以上に説明した、コンフ゜ライアントフレームが
それ自身のモーメントハ゛ランスをとりながら軸方向に可動である
先行例のスクロール圧縮機、いわゆる先行例のフレームコンフ゜ライアント
スクロール圧縮機では、コンフ゜ライアントフレーム３の軸方向可動量が小
さい時には、運転中に液冷媒が吸入されると液圧縮によ
り固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと揺動スクロール２の板状渦
巻歯２ｂで形成される圧縮室内が異常昇圧し、前記板状
渦巻歯が破損する危険性や、揺動軸受２ｃや主軸受３ｃ
に過大な負荷が作用し焼付を起こすという問題点があっ
た。この発明は、上記の問題を解消するためになされた
もので、圧縮要素である板状渦巻歯の破損の可能性がな
く、軸受の焼き付くことのない圧縮機を得ることを目的
とする。

【００１１】また、以上に説明した、コンフ゜ライアントフレームが
それ自身のモーメントハ゛ランスをとりながら軸方向に可動である
先行例のスクロール圧縮機、いわゆる先行例のフレームコンフ゜ライアント
スクロール圧縮機では、コンフ゜ライアントフレーム３の軸方向可動量が大
きい時には、起動時にコンフ゜ライアントフレーム３が最大限にリリーフ
するすなわち揺動スクロール２が固定スクロール１から軸方向に最
大限に離れてしまい、圧縮動作を殆どすることなく空回
りし、その結果密閉容器１０の内圧がなかなか上昇せ
ず、コンフ゜ライアントフレーム３が浮上し正常運転になるのに極端
に時間が掛かる、もしくは最悪の場合には起動できない
という問題点があった。この発明は、上記の問題を解消
するためになされたもので、起動性に優れた圧縮機を得
ることを目的とする。

【００１２】さらに、この発明は、揺動スクロ−ルの摺
動損失の低減及び軸受部への安定した給油が可能な圧縮
機を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１のスクロール圧縮機
は、密閉容器内に設けられそれぞれの板状渦巻歯が相互
間に圧縮室を形成するように噛み合わされた固定スクロ
−ル及び揺動スクロ−ルと、この揺動スクロ−ルを軸方
向に支持すると共にこの揺動スクロ−ルを駆動する主軸
を半径方向に支持するコンプライアントフレ−ムと、こ
のコンプライアントフレ−ムを半径方向に支持し、密閉
容器に固定されたガイドフレ−ムとを備え、コンプライ
アントフレ−ムのガイドフレ−ムに対する軸方向の摺動
により揺動スクロ−ルを軸方向に移動可能としたスクロ
−ル圧縮機において、コンプライアントフレ−ムとガイ
ドフレ−ム間にフレ−ム空間を形成し、フレ−ム空間内
を吸入圧より高く、吐出圧以下の圧力としたものであ
る。

【００１４】請求項２のスクロール圧縮機は、請求項１のス
クロ−ル圧縮機において、揺動スクロ−ルとコンプライ
アントフレ−ム間に、空間内を吸入圧より高く、吐出圧
以下の圧力としたボス部外側空間を形成したものであ
る。

【００１５】請求項３のスクロール圧縮機は、請求項２のス
クロ−ル圧縮機において、ボス部外側空間とフレ−ム空
間とを連通し、かつ、ボス部外側空間からフレ−ム空間
にのみ流体の流れを許容するようにしたものである。

【００１６】請求項４のスクロール圧縮機は、請求項３のス
クロ−ル圧縮機において、冷凍機油の溜まる密閉容器の
底部を吐出圧力近傍の高圧とするとともに、ボス部外側
空間を給油経路途中とし、フレ−ム空間を圧力調整装置
を介して低圧空間に連通したものである。

【００１７】請求項５のスクロール圧縮機は、請求項２のス
クロ−ル圧縮機において、フレ−ム空間とボス部空間と
を圧力的に独立としたものである。

【００１８】請求項６のスクロ−ル圧縮機は、請求項２
のスクロ−ル圧縮機において、冷凍機油の溜まる密閉容
器の底部を吐出圧力近傍の高圧とするとともに、ボス部
外側空間を給油経路途中とし、ボス部外側空間を圧力調
整装置を介して低圧空間に連通したものである。

【００１９】請求項７のスクロ−ル圧縮機は、請求項
１、請求項２、請求項５又は請求項６のスクロ−ル圧縮
機において、フレ−ム空間と圧縮途中の圧縮室とを連通
することにより、フレ−ム空間内の圧力を吸入圧より高
く、吐出圧以下の圧力としたものである。

【００２０】請求項８のスクロ−ル圧縮機は、密閉容器
内に設けられそれぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を
形成するように噛み合わされた固定スクロ−ル及び揺動
スクロ−ルと、この揺動スクロ−ルを軸方向に支持する
と共にこの揺動スクロ−ルを駆動する主軸を半径方向に
支持するコンプライアントフレ−ムと、このコンプライ
アントフレ−ムを半径方向に支持し、密閉容器に固定さ
れたガイドフレ−ムとを備え、コンプライアントフレ−
ムのガイドフレ−ムに対する軸方向の摺動により揺動ス
クロ−ルを軸方向に移動可能としたスクロ−ル圧縮機に
おいて、コンプライアントフレ−ムとガイドフレ−ム間
にフレ−ム空間を形成し、フレ−ム空間内を吸入圧より
高く、吐出圧以下の圧力とするとともに、揺動スクロ−
ルのガイドフレ−ムに対する軸方向最大可動量が３０μ
ｍ以上で３００μｍ以下であるものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．まず最初に、図１
〜図５において、本発明の実施の形態１の説明を行う。
図１は本発明の実施の形態１の縦断面図であり、また図
２は本発明の実施の形態１の主要箇所の部分縦断面図あ
る。１は固定スクロールであり、外周部はカ゛イト゛フレーム１５にホ゛
ルト（図示せず）によって締結されており、また台板部１
ａの一方の面（図１において下側）には板状渦巻歯１ｂ
が形成されていると同時に、外周部には２個１対のオルタ゛
ム案内溝１ｃがほぼ一直線上に形成され、このオルタ゛ム案内
溝１ｃにはオルタ゛ムリンク゛９の２個１対の固定側爪９ｃが往
復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロール１の側
面方向（図１において右側）からは吸入管１０ａが、密
閉容器１０を貫通して圧入されている。２は揺動スクロール
であり、台板部２ａの一方の面（図１において上側）に
は固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の
板状渦巻歯２ｂが形成されており、また台板部２ａの板
状渦巻歯２ｂと反対側の面（図１において下側）の中心
部には中空円筒形状のホ゛ス部２ｆが形成されており、そ
のホ゛ス部２ｆの内側面には揺動軸受２ｃが形成されてい
る。また、ホ゛ス部２ｆと同じ側の面の外周部には、コンフ゜ラ
イアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄ
が形成されている。また、揺動スクロール２の台板部２ａの
外周部には、前記固定スクロールのオルタ゛ム案内溝１ｃとほぼ９
０度の位相差を持つ２個１対のオルタ゛ム案内溝２ｅがほぼ
一直線上に形成されており、このオルタ゛ム案内溝２ｅにはオ
ルタ゛ムリンク゛９の２個１対の揺動側爪９ａが往復摺動自在に
係合されている。さらに台板部２ａには、その固定スクロー
ル１側の面（図１において上側の面）と、コンフ゜ライアントフレーム
３側の面（図１において下側の面）とを連通する細い穴
である抽気孔２ｊが形成されている。そして、この抽気
孔２ｊのコンフ゜ライアントフレーム側の面の開口部、すなわち下開
口部２ｋは、通常運転時にはその円軌跡がコンフ゜ライアントフレー
ム３のスラスト軸受３ａの内部に常時収まるように位置され
ている。なお、この抽気孔２ｊは、図１に示すように１
本の斜め穴であっても、図２に示すように３本の穴と抽
気孔栓２ｌで構成されていても実質的には同じである。

【００２２】コンフ゜ライアントフレーム３の中心部には、電動機に
よって回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸
受３ｃおよび補助主軸受３ｈが形成されている。また、
コンフ゜ライアントフレーム３には、スラスト軸受３ａの面からフレーム空間
１５ｆに連通する連通穴３ｓが形成されている。また、
コンフ゜ライアントフレーム３には、調整弁収納空間３ｐも形成され
ており、この調整弁収納空間３ｐの一端（図２において
の下端）は調整弁前流路３ｊを介してホ゛ス部外部空間２
ｈに連通すると共に他端（図２において上端）は調整弁
後流路３ｎを介して台板外周部空間２ｉに連通する。ま
た、この調整弁収納空間３ｐには、その下部に往復運動
自在に中間圧調整弁３ｌが、その上部には中間圧調整スフ
゜リンク゛押え３ｔがコンフ゜ライアントフレーム３に固着されて収納され
ており、これら中間圧調整弁３ｌと中間圧調整スフ゜リンク゛
押え３ｔとには中間圧調整スフ゜リンク゛３ｍが自然長より縮
められて収納されている。カ゛イト゛フレーム１５の外周面１５
ｇは焼きばめもしくは溶接などによって密閉容器１０に
固着されているものの、固定スクロール１の吐出ホ゜ート１ｆか
ら吐出される高圧の冷媒カ゛スをカ゛イト゛フレーム１５より電動機
側（図１において下側）に設けられた吐出管１０ｂに導
く流路は確保されている。またカ゛イト゛フレーム１５の内側面
の固定スクロール側（図１において上側）には、上嵌合円筒
面１５ａが形成されており、コンフ゜ライアントフレーム３の外周面
に形成された上嵌合円筒面３ｄと係合されている。他方
カ゛イト゛フレーム１５の内側面の電動機側（図１において下
側）には、下嵌合円筒面１５ｂが形成されており、コンフ゜
ライアントフレーム３の外周面に形成された下嵌合円筒面３ｅと
係合されている。またカ゛イト゛フレーム１５の内側面には、シール
材を収納するリング状のシール溝が２ヶ所に形成されてお
り、それらのシール溝にリング状の上シール材１６ａおよびリ
ング状の下シール材１６ｂが嵌着されている。そしてこれ
ら２つのシール材とカ゛イト゛フレーム１５の内側面とコンフ゜ライアントフレー
ム３の外側面とによって形成された空間は、フレーム空間１
５ｆを形成している。なお、上シール材１６ａおよび下シール
材１６ｂは必ずしも必要ではなく、係合箇所の微小隙間
で（例えば、油膜形成等で）シールを行うことで省略でき
る部品である。また、上下を揺動スクロールの台板部２ａとコ
ンフ゜ライアントフレーム３で囲われたスラスト軸受３ａの外周側の空
間、すなわち台板外周部空間２ｉは、板状渦巻歯の巻終
わり近傍である吸入空間１ｇと連通しているので、吸入
カ゛ス雰囲気（吸入圧）の低圧空間となっている。

【００２３】主軸４の揺動スクロール側（図１において上
側）端部には、揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在
に係合する揺動軸部４ｂが形成されており、その下側に
は主軸ハ゛ランサ４ｅが焼きばめられており、さらにその下
側にはコンフ゜ライアントフレーム３の主軸受３ｃおよび補助主軸受
３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されてい
る。また主軸の他端部には、サフ゛フレーム６の副軸受６ａと
回転自在に係合する副軸部４ｄが形成されており、この
副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃとの間に電動機回転子
８が焼きばめられている。また、この電動機回転子８の
上端面には上ハ゛ランサ８ａが、下端面には下ハ゛ランサ８ｂが締
結されており、前述した主軸ハ゛ランサ４ｅとの３個のハ゛ランサ
によって静ハ゛ランスおよび動ハ゛ランスがとられている。さらに
主軸４の下端面にはオイルハ゜イフ゜４ｆが圧入されており、密
閉容器１０の底部に溜まった冷凍機油１０ｅを吸い上げ
る。なお、主軸４を長くすることで、このオイルハ゜イフ゜４ｆ
を廃止しても良い。また、密閉容器１０の側面にはカ゛ラス
端子１０ｆが取り付けれており、電動機固定子７からの
リード線が接合されている。

【００２４】次に、この実施の形態１のスクロール圧縮機の
定常運転時の動作について説明する。定常運転時には密
閉容器空間１０ｄが吐出カ゛ス雰囲気の高圧となるので、
密閉容器１０の底部の冷凍機油１０ｅがオイルハ゜イフ゜４ｆ、
主軸４に軸方向に貫通して設けられた高圧油給油穴４ｇ
を経由してホ゛ス部空間２ｇに導かれる。そして、この高
圧油は揺動軸受２ｃで減圧されて吸入圧より高く、吐出
圧以下の中間圧となり、ホ゛ス部外側空間２ｈに流れる。
他方もう一つの経路として、高圧油給油穴４ｇの高圧油
は、主軸４に設けられた横穴から主軸受３ｃの高圧側端
面（図１において下端面）に導かれ、この主軸受３ｃで
減圧されて中間圧となり、同じくホ゛ス部外側空間２ｈに
流れる。ホ゛ス部外側空間２ｈの中間圧となった冷凍機油
（冷凍機油に溶解していた冷媒の発泡で、一般にはカ゛ス
冷媒と冷凍機油の２相流になっている）は、調整弁前流
路３ｊを通り、中間圧調整スフ゜リンク゛３ｍによって負荷さ
れる力に打ち勝って中間圧調整弁３ｌを押し上げて吸入
圧力雰囲気すなわち低圧雰囲気である調整弁収納空間３
ｐに流れ、その後調整弁後流路３ｎを通って台板外周部
空間２ｉに開放される。以上に説明したように、ホ゛ス部
外側空間２ｈの中間圧力Ｐｍ１は、中間圧調整スフ゜リンク゛
３ｍのハ゛ネ力と中間圧調整弁３ｌの中間圧露出面積とに
よってほぼ決定される所定の圧力αによって、 Ｐｍ１＝Ｐｓ＋α （Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち低
圧） で制御されている。本実施の形態では、圧力が常時、吸
入空間（台板外周部空間２ｉ）＜ボス部外側空間＜吐出
空間（密閉容器空間１０ｄ）の大小関係となり、圧力調
整装置によって決まる所定の差圧によって、吐出空間の
高圧雰囲気の冷凍機油は安定的にボス部外側空間に流入
するので、安定した軸受部への給油が実現できる。

【００２５】他方、揺動スクロール２の台板部２ａに設けら
れた抽気孔２ｊの下開口部２ｋは、コンフ゜ライアントフレーム３に
設けられた連通穴３ｓのスラスト軸受側開口部すなわち上開
口部３ｕ（図２において上側の開口部）と、常時もしく
は間欠的に連通する。このため、固定スクロール１と揺動スクロ
ール２とで形成される圧縮室からの圧縮途上の吸入圧より
高く、吐出圧以下の中間圧の冷媒カ゛スが、揺動スクロール２の
抽気孔２ｊおよびコンフ゜ライアントフレーム３の連通穴３ｓを介し
てフレーム空間１５ｆに導かれる。但し導かれると言って
も、フレーム空間１５ｆは上シール材１６ａと下シール材１６ｂと
で密閉された閉空間なので、定常運転時には圧縮室の圧
力変動に呼応して圧縮室とフレーム空間１５ｆとは双方向の
微小な流れを有する、いわば呼吸している状態となる。
以上に説明したように、フレーム空間１５ｆの中間圧力Ｐｍ
２は、連通する圧縮室の位置でほぼ決定される所定の倍
率βによって、 Ｐｍ２＝Ｐｓ×β （Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち低
圧） で制御される。

【００２６】さて、コンフ゜ライアントフレーム３には、ホ゛ス部外側空
間２ｈの中間圧Ｐｍ１に起因する力およびスラスト軸受３ａ
を介しての揺動スクロール２からの押付け力の合計が下向き
の力として作用するものの、フレーム空間１５ｆの中間圧Ｐ
ｍ２に起因する力および下端面の高圧雰囲気に露出して
いる部分に作用する高圧に起因する力の合計が上向きの
力として作用し、そして定常運転時にはこの上向きの力
が前述した下向きの力より大きくなるように設定されて
いる。このためコンフ゜ライアントフレーム３は、上嵌合円筒面３ｄ
をカ゛イト゛フレーム１５の上嵌合円筒面１５ａに、下嵌合円筒
面３ｅをカ゛イト゛フレーム１５の下嵌合円筒面１５ｂに案内さ
れ、即ち、コンプライアントフレ−ム３はガイドフレ−
ム１５に対して摺動可能となっており、固定スクロール側
（図１でおいて上方）に浮き上がっている。そしてスラスト
軸受３ａを介してコンフ゜ライアントフレーム３に押し付けられてい
る揺動スクロール２も、同じく上方に浮き上がり、その結果
揺動スクロール２の歯先と歯底は、固定スクロール１のそれぞれ歯
底と歯先に接触し摺動する。なお、本実施の形態では、
ボス部外部空間２ｈを設け内部を吸入圧力より高い中間
圧としているので、揺動スクロ−ルとコンプライアント
フレ−ムとを軸方向に引き離す作用を持ち、揺動スクロ
−ルのスラスト面とコンプライアントフレ−ムのスラス
ト軸受との圧接力が一部キャンセルされ、揺動スクロ−
ルの摺動損失が低減されるとともに過大な負荷によるス
ラスト軸受の焼付きも回避される。

【００２７】引き続いて図２において起動時の基本動作
説明を行う。一般に起動直前は密閉容器１０の内部の圧
力は全て同一の圧力、いわゆるバランス圧力となってい
る。すなわち、吸入雰囲気も吐出雰囲気も同一の圧力に
なっている。そして起動直後から、吸入雰囲気の圧力は
圧縮動作に伴い低下し、他方吐出雰囲気の圧力は圧縮動
作に伴い上昇する。さて、この実施の形態１のフレームコンフ゜
ライアントスクロール圧縮機では、起動直後にフレーム空間１５ｆには
起動直前のバランス圧をやや圧縮した圧力、すなわちバ
ランス圧よりやや高い圧力（バランス圧力×β）が導か
れる。従来のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機では密閉容器１
０の内圧すなわち吐出雰囲気圧力が上昇し、それに遅れ
てフレーム空間１５ｆの圧力が上昇したのに対して、実施の
形態１では吐出雰囲気圧力よりも早くフレーム空間１５ｆの
圧力が上昇する。このためコンフ゜ライアントフレーム３は比較的短
時間に持ち上げられ、それに伴い揺動スクロール２が持ち上
げられ固定スクロール１と軸方向に接触摺動し正常運転状態
となる。すなわち、起動性に優れた高効率な圧縮機が実
現されている。

【００２８】また、従来のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機、
すなわちホ゛ス部外側空間２ｈとフレーム空間１５ｆとが均圧
孔３ｉで連通して実質的に同一の空間となっている圧縮
機で、仮にホ゛ス部外側空間２ｈおよびフレーム空間１５ｆの
中間圧力を、圧縮途中の冷媒カ゛スを導くことで生成した
場合（中間圧力＝吸入圧力×βの場合）、起動直後にフレ
ーム空間１５ｆの圧力が上昇するので本実施の形態１と同
様に起動性に優れた圧縮機が得られるように思えるが、
実は以下の２点の問題点を有する。第１の問題点は、フレ
ーム空間１５ｆの圧力上昇と同期してホ゛ス部外側空間２ｈ
の圧力も上昇するので、揺動スクロール２とコンフ゜ライアントフレーム３
とを引き離す力が大きくなり、揺動スクロールが不安定にな
ることである。このことにより、揺動スクロール２のスラスト面
２ｄとコンフ゜ライアントフレーム３のスラスト軸受３ａとの洩れ隙間が
増大し、フレーム空間１５ｆの中間圧力の減少を招き、起動
性が悪化することに加えて、各種軸受の片当たりによる
信頼性上のトラブルの危険性が生ずることである。また
第２の問題点は、同じくフレーム空間１５ｆの圧力上昇と同
期してホ゛ス部外側空間２ｈの圧力も上昇するので、密閉
容器１０の底部に溜まっている冷凍機油１０ｅの圧力す
なわち密閉容器内の吐出圧力よりホ゛ス部外側空間２ｈの
圧力が高い状態が起動後しばらく続くことである。この
ことにより、冷凍機油１０ｅの差圧給油が行われず、こ
のしばらくの間は揺動軸受２ｃや主軸受３ｃが無給油運
転となり、軸受の摩耗や焼付といった信頼性上のトラブ
ルを生じることである。これに対して、本発明の実施の
形態１は、起動性の改善と起動直後の給油確保を両立さ
せた、信頼性の高い高効率な圧縮機が実現されている。

【００２９】また、本発明の実施の形態１のフレームコンフ゜ライ
アントスクロール圧縮機は、何らかの外乱で揺動スクロール２がコンフ゜ラ
イアントフレーム３のスラスト軸受３ａの上でハ゛タハ゛タした場合に、ホ゛
ス部外側空間２ｈの中間圧力Ｐｍ１は低下するもののフレー
ム空間１５ｆの中間圧力Ｐｍ２が低下することはないの
で、容易にリリーフしてしまうことはない。すなわち信頼性
の高い高効率な圧縮機が実現されている。加えて、ホ゛ス
部外側空間２ｈとフレーム空間１５ｆとが連通することなく
圧力的に独立した空間として形成されているので、各々
の空間の軸方向の圧力作用面積設定の自由度の高い、コン
ハ゜クトで低コストの圧縮機が実現されている。なお、本発
明の実施の形態１では、中間圧調整スフ゜リンク゛３ｍや中間
圧調整弁３ｌを採用することでホ゛ス部外側空間２ｈを中
間圧力に制御する例で説明したが、中間圧調整スフ゜リンク゛
３ｍや中間圧調整弁３ｌを採用せずにホ゛ス部外側空間２
ｈと台板外周部空間２ｉとを直接連通することで、ホ゛ス
部外側空間２ｈを台板外周部空間２ｉと同じ低圧空間
（吸入雰囲気空間）とする構造でも同等の効果が得られ
る。

【００３０】次に図３から図５において、軸方向最大可
動量に関する説明を行う。通常運転時には、図３（ａ）
に示すようにコンフ゜ライアントフレーム３は揺動スクロール２と共に浮上
しているので、コンフ゜ライアントフレーム３とカ゛イト゛フレーム１５との間
には「軸方向最大可動量（軸方向最大リリーフ量）」の隙間
が存在した状態となっている。他方リリーフ運転状態には、
図３（ｂ）に示すようにコンフ゜ライアントフレーム３とガイドフレ
−ム１５とは軸方向に接触しているので、両者の軸方向
隙間はセ゛ロである。図４は液冷媒圧縮時の内圧上昇の説
明図である。図に置いて横軸は軸方向最大リリーフ量、すな
わち定常運転時のコンフ゜ライアントフレームとカ゛イト゛フレームの軸方向間
隔であり、縦軸は液冷媒や冷凍機油などの液圧縮時に圧
縮室で発生する最大圧力である。図に示すように、軸方
向最大リリーフ量が３０μｍ以下の場合には圧縮室で発生す
る最大圧力が許容圧力を越えるので、固定スクロールおよび
揺動スクロールの板状渦巻歯の疲労破壊を含めた破損や、軸
受負荷の増大に伴う異常摩耗や焼付と言った信頼性上の
トラフ゛ルが発生する危険性が高くなる。本発明の実施の形
態１のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機は、軸方向最大リリーフ量
を３０μｍ以上に設定しているので、上記のような信頼
性上のトラフ゛ルを招く危険性はない。なお、一般に揺動スクロ
ールが軸方向に単体で可動であるように構成されたスクロール
圧縮機では、揺動スクロールの軸方向最大リリーフ量を大きく設
定すると、揺動スクロールがリリーフ動作する際に揺動軸受の片
当たり度合が増し軸の焼付を招く危険性が高かったが、
本発明の実施の形態１に限らずフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮
機に於いては、リリーフ動作の際には揺動スクロールとコンフ゜ライアント
フレームが一体になって上下方向に動くので片当たりの度合
が増すことはない。

【００３１】また図５は起動性の善し悪しを説明する図
である。図において横軸は図４と同じく軸方向最大リリーフ
量であり、縦軸は起動に要する時間すなわち起動後にコン
フ゜ライアントフレームが浮上し通常運転状態になるまでの時間で
ある。図に示すように、軸方向最大リリーフ量が３００μｍ
以上の場合には起動時間が許容起動時間を越えるので、
立ち上がりの悪い圧縮機となるばかりか、場合によって
は永遠に起動しない不良品となる危険性がある。本発明
の実施の形態１のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機は、軸方向
最大リリーフ量を３００μｍ以下に設定しているので、上記
のような信頼性上、効率上のトラフ゛ルを引き起こす危険性
はない。

【００３２】なお、コンフ゜ライアントフレーム３には、揺動スクロール２
に発生する転覆モーメントの一部または全部がスラスト軸受３ａ
を介して伝達されるものの、主軸受３ｃから受ける軸受
負荷と、その反作用である２つの力の合力、すなわち上
嵌合円筒面３ｄを介してカ゛イト゛フレーム１５から受ける反力
と下嵌合円筒面３ｅを介してカ゛イト゛フレーム１５から受ける
反力との合力、とによって生ずる偶力が前記転覆モーメント
を打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転
時追随動作安定性およびリリーフ動作安定性を有するのは従
来のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機と同様である。

【００３３】実施の形態２．引き続いて図６において、
本発明の実施の形態２の説明を行う。図６は本発明の実
施の形態２の主要箇所の部分縦断面図である。他の部分
は実施の形態１と同様であり、省略する。コンフ゜ライアントフレー
ム３には、調整弁収納空間３ｐが形成されており、この
調整弁収納空間３ｐの一端（図６においての下端）は調
整弁前流路３ｊを介してフレーム空間１５ｆに連通すると共
に他端（図６において上端）は調整弁後流路３ｎを介し
て台板外周部空間２ｉに連通する。また、この調整弁収
納空間３ｐには、その下部に往復運動自在に中間圧調整
弁３ｌが、その上部には中間圧調整スフ゜リンク゛押え３ｔがコ
ンフ゜ライアントフレーム３に固着されて収納されており、これら中
間圧調整弁３ｌと中間圧調整スフ゜リンク゛押え３ｔとには中
間圧調整スフ゜リンク゛３ｍが自然長より縮められて収納され
ている。さらにコンフ゜ライアントフレーム３には、逆止弁収納空間
３ｖが形成されており、この逆止弁収納空間３ｖの一端
（図６においての上端）は逆止弁前流路３ｗを介してホ゛
ス部外側空間２ｈに連通すると共に他端（図６において
下端）は逆止弁後流路３ｘを介してフレーム空間１５ｆに連
通する。また、この逆止弁収納空間３ｖには、その上部
に往復運動自在に逆止弁３ｙが、その下部には逆止弁スフ
゜リンク゛押え３ｚがコンフ゜ライアントフレーム３に固着されて収納され
ており、これら逆止弁３ｙと逆止弁スフ゜リンク゛押え３ｚと
には逆止弁スフ゜リンク゛３ｂが自然長より縮められて収納さ
れている。

【００３４】またカ゛イト゛フレーム１５の内側面には、シール材を
収納するリング状のシール溝が２ヶ所に形成されており、
それらのシール溝にリング状の上シール材１６ａおよびリング
状の下シール材１６ｂが嵌着されている。そしてこれら２
つのシール材とカ゛イト゛フレーム１５の内側面とコンフ゜ライアントフレーム３
の外側面とによって形成された空間は、フレーム空間１５ｆ
を形成している。なお、上シール材１６ａおよび下シール材１
６ｂは必ずしも必要ではなく、係合箇所の微小隙間で
（例えば油膜形成等で）シールを行うことにより、省略で
きる部品である。また、上下を揺動スクロールの台板部２ａ
とコンフ゜ライアントフレーム３で囲われたスラスト軸受３ａの外周側の
空間、すなわち台板外周部空間２ｉは、板状渦巻歯の巻
終わり近傍である吸入空間と連通しているので、吸入カ゛
ス雰囲気となっている。

【００３５】次に、この実施の形態２のスクロール圧縮機の
定常運転時の動作について説明する。定常運転時には密
閉容器空間１０ｄが吐出カ゛ス雰囲気の高圧となるので、
密閉容器の底部の冷凍機油が主軸４に軸方向に貫通して
設けられた高圧油給油穴４ｇを経由してホ゛ス部空間２ｇ
に導かれる。そして、この高圧油は揺動軸受２ｃで減圧
されて吸入圧より高く、吐出圧力以下の中間圧となり、
ホ゛ス部外側空間２ｈに流れる。他方もう一つの経路とし
て、高圧油給油穴４ｇの高圧油は、主軸４に設けられた
横穴から主軸受３ｃの高圧側端面（図６において下端
面）に導かれ、この主軸受３ｃで減圧されて中間圧とな
り、同じくホ゛ス部外側空間２ｈに流れる。ホ゛ス部外側空間
２ｈの中間圧となった冷凍機油（冷凍機油に溶解してい
た冷媒の発泡で、一般にはカ゛ス冷媒と冷凍機油の２相流
になっている）は、逆止弁前流路３ｗを通り、逆止弁スフ
゜リンク゛３ｂによって負荷される力に打ち勝って逆止弁３
ｙを押し上げて逆止弁収納空間３ｖに流れ、その後逆止
弁後流路３ｘを通って別の、吸入圧より高く、吐出圧力
以下の中間圧空間であるフレーム空間１５ｆに開放される。
そしてその後フレーム空間１５ｆの別の中間圧となった冷凍
機油（冷凍機油に溶解していた冷媒の発泡で、一般には
カ゛ス冷媒と冷凍機油の２相流になっている）は、調整弁
前流路３ｊを通り、中間圧調整スフ゜リンク゛３ｍによって負
荷される力に打ち勝って中間圧調整弁３ｌを押し上げて
吸入圧力雰囲気すなわち低圧雰囲気である調整弁収納空
間３ｐに流れ、その後調整弁後流路３ｎを通って台板外
周部空間２ｉに開放される。

【００３６】以上に説明したように、まずフレーム空間１５
ｆの中間圧力Ｐｍ２は、中間圧調整スフ゜リンク゛３ｍのハ゛ネ力
と中間圧調整弁３ｌのフレーム空間露出面積とによってほぼ
決定される所定の圧力α１によって、 Ｐｍ２＝Ｐｓ＋α１ （Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち
低圧） で制御されている。他方、ホ゛ス部外側空間２ｈの中間圧
力Ｐｍ１は、逆止弁スフ゜リンク゛３ｂのハ゛ネ力と逆止弁のホ゛ス
部外側空間露出面積とによってほぼ決定される所定の圧
力α２によって、 Ｐｍ１＝Ｐｍ２＋α２＝Ｐｓ＋（α１＋α２） （Ｐｓ
は吸入雰囲気圧力） で制御される。

【００３７】以上に説明したように、本発明の実施の形
態２のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機では、ホ゛ス部外側空間
２ｈからフレーム空間１５ｆへの流体の流れを許容すると共
にその逆の流れすなわちフレーム空間１５ｆからホ゛ス部外側
空間２ｈへの流体の流れを阻止するいわゆる逆止弁を設
けたので、何らかの外乱で揺動スクロール２がコンフ゜ライアントフレーム
３のスラスト軸受３ａの上でハ゛タ付いた場合に、ホ゛ス部外側空
間２ｈの中間圧力Ｐｍ１は低下するもののフレーム空間１５
ｆの中間圧力Ｐｍ２がその影響で低下することがないの
で、容易にリリーフすることは起こり得ない。しかも給油機
能を損なうことはない、すなわち信頼性の高い高効率な
圧縮機が実現されている。なお、上記α２の設定は逆止
弁スフ゜リンク゛のハ゛ネ力の設定などで簡単にかつ自由に調整で
きるので、実際的にはホ゛ス部外側空間２ｈとフレーム空間１
５ｆとが独立した空間として扱える。このため、上記２
つの中間圧力空間の軸方向の圧力作用面積設定の自由度
の高い、コンハ゜クトで低コストの圧縮機が実現されている。
また、本実施の形態では、冷凍機油の溜まる密閉容器の
底部を吐出圧力近傍の高圧とするとともに、ボス部外側
空間を給油経路途中とし、フレ−ム空間を圧力調整装置
を介して低圧空間に連通したので、圧力は常時、吸入空
間（台板外周部空間２ｉ）＜フレ−ム空間＜ボス部外側
空間＜吐出空間（密閉容器空間１０ｄ）の大小関係とな
り、圧力調整装置及び逆止弁によって決まる所定の差圧
によって、吐出空間の高圧雰囲気の冷凍機油は安定的に
ボス部外側空間に流入するので、安定した軸受部への給
油が実現できる。また、本実施の形態ではボス部外部空
間１５ｆへの流体の流れを許容すると共にその逆の流れ
すなわちフレーム空間１５ｆからホ゛ス部外側空間２ｈへの流
体の流れを阻止する手段として、逆止弁を用いたものを
記載しているが、逆止弁に限定するものではなく、他の
ものでも同様の作用をするものであればよい。

【００３８】引き続いて図６において起動時の動作説明
を行う。一般に起動直前は密閉容器１０の内部の圧力は
全て同一の圧力、いわゆるバランス圧力となっている。
すなわち、吸入雰囲気も吐出雰囲気も同一の圧力になっ
ている。そして起動直後から、吸入雰囲気の圧力は圧縮
動作に伴い低下し、他方吐出雰囲気の圧力は圧縮動作に
伴い上昇する。さて、この実施の形態２のフレームコンフ゜ライアン
トスクロール圧縮機では、起動直後にホ゛ス部外側空間２ｈの中
間圧力Ｐｍ１は、吸入雰囲気圧力の低下およびそれに伴
っての台板外周部空間２ｉの圧力低下に引きずられる形
で低下する。他方吐出雰囲気圧力は起動直後から上昇す
るので、密閉容器１０の底部に溜まっている冷凍機油を
揺動軸受２ｃや主軸受３ｃに供給するための差圧が起動
直後から確保される。すなわち起動直後の軸受給油が十
分に確保された信頼性の高い圧縮機が実現されている。

【００３９】以上は、２セットの弁・スフ゜リンク゛モシ゛ュール
を、１つ（発生差圧α２）はホ゛ス部外側空間２ｈとフレーム
空間１５ｆとの間に、もう１つ（発生差圧α１）はフレーム
空間１５ｆと低圧雰囲気空間との間に設置することで、 Ｐｍ１＝Ｐｓ＋（α１＋α２） Ｐｍ２＝Ｐｓ＋α１ で制御する例で説明したが、別の方法として２セットの
弁・スフ゜リンク゛モシ゛ュールを、１つ（発生差圧α２）はホ゛ス部外
側空間２ｈと今度は直接に低圧雰囲気空間との間に、も
う１つ（発生差圧α１）はフレーム空間１５ｆと低圧雰囲気
空間との間に設置することで、 Ｐｍ１＝Ｐｓ＋α２ Ｐｍ２＝Ｐｓ＋α１ で制御することでも同様の効果が得られる。この場合に
は、揺動軸受２ｃで減圧されて中間圧となる冷凍機油を
ホ゛ス部外側空間に、主軸受３ｃで減圧されて中間圧とな
る冷凍機油をフレーム空間に導く構造がシンフ゜ルとなる。

【００４０】実施の形態３ 次に図７において、本発明の実施の形態３の説明を行
う。図７は本発明の実施の形態３の主要箇所の部分縦断
面図である。他の部分は実施の形態１と同様であり、省
略する。揺動スクロール２の台板部２ａには、その固定スクロール
側の面（図７において上側の面）と、コンフ゜ライアントフレーム３
側の面（図７において下側の面）とを連通する細い穴で
ある抽気孔２ｊが形成されている。そして、この抽気孔
２ｊのコンフ゜ライアントフレーム側の面の開口部、すなわち下開口
部２ｋは、通常運転時にはその円軌跡がコンフ゜ライアントフレーム
３のスラスト軸受３ａの内部に常時収まるように位置されて
いる。また、台板部２ａには、その固定スクロール側の面
（図７において上側の面）と、コンフ゜ライアントフレーム３側の面
（図７において下側の面）とを連通するもう一つの細い
穴である第２抽気孔２ｍが形成されている。そして、こ
の第２抽気孔２ｍのコンフ゜ライアントフレーム側の面の開口部は、
通常運転時にはその円軌跡がホ゛ス部外側空間２ｈと常時
もしくは間欠的に連通するように位置されている。また
コンフ゜ライアントフレーム３には、スラスト軸受３ａの面からフレーム空間
１５ｆに連通する連通穴３ｓが形成されている。またカ゛
イト゛フレーム１５の内側面には、シール材を収納するリング状の
シール溝が２ヶ所に形成されており、それらのシール溝にリン
グ状の上シール材１６ａおよびリング状の下シール材１６ｂが
嵌着されている。そしてこれら２つのシール材とカ゛イト゛フレーム
１５の内側面とコンフ゜ライアントフレーム３の外側面とによって形
成された空間は、フレーム空間１５ｆを形成している。な
お、上シール材１６ａおよび下シール材１６ｂは必ずしも必要
ではなく、係合箇所の微小隙間で（例えば油膜形成等
で）シールを行うことにより、省略できる部品である。ま
た、上下を揺動スクロールの台板部２ａとコンフ゜ライアントフレーム３で
囲われたスラスト軸受３ａの外周側の空間、すなわち台板外
周部空間２ｉは、板状渦巻歯の巻終わり近傍である吸入
空間と連通しているので、吸入カ゛ス雰囲気となってい
る。

【００４１】次に、この実施の形態３のスクロール圧縮機の
定常運転時の動作について説明する。定常運転時には密
閉容器空間１０ｄが吐出カ゛ス雰囲気の高圧となるので、
密閉容器の底部の冷凍機油が主軸４に軸方向に貫通して
設けられた高圧油給油穴４ｇを経由してホ゛ス部空間２ｇ
に導かれる。そして、この高圧油は揺動軸受２ｃで減圧
されて中間圧となり、ホ゛ス部外側空間２ｈに流れる。他
方もう一つの経路として、高圧油給油穴４ｇの高圧油
は、主軸４に設けられた横穴から主軸受３ｃの高圧側端
面（図３１において下端面）に導かれ、この主軸受３ｃ
で減圧されて中間圧となり、同じくホ゛ス部外側空間２ｈ
に流れる。ホ゛ス部外側空間２ｈの中間圧となった冷凍機
油（冷凍機油に溶解していた冷媒の発泡で、一般にはカ゛
ス冷媒と冷凍機油の２相流になっている）は、次に第２
抽気孔２ｍを通って固定スクロール１と揺動スクロール２とで形成
される圧縮室に流れる。つまり圧縮途上の冷媒カ゛スにインシ
゛ェクションされることになる。以上に説明したように、ホ゛ス
部外側空間２ｈの中間圧力Ｐｍ１は、第２抽気孔２ｍが
実質的に連通する圧縮室の位置やインシ゛ェクションされる冷凍
機油などの量によってほぼ決定される所定の倍率β１に
よって、 Ｐｍ１＝Ｐｓ＋β１ （Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち
低圧） で制御されている。他方、揺動スクロール２の台板部２ａに
設けられた抽気孔２ｊの下開口部２ｋは、コンフ゜ライアントフレー
ム３に設けられた連通穴３ｓのスラスト軸受側開口部すなわ
ち上開口部３ｕ（図３１において上側の開口部）と、常
時もしくは間欠的に連通する。このため、固定スクロール１
と揺動スクロール２とで形成される圧縮室からの圧縮途上の
冷媒カ゛スが、揺動スクロール２の抽気孔２ｊおよびコンフ゜ライアントフ
レーム３の連通穴３ｓを介してフレーム空間１５ｆに導かれ
る。但し導かれると言っても、フレーム空間１５ｆは上シール
材１６ａと下シール材１６ｂとで密閉された閉空間なの
で、定常運転時には圧縮室の圧力変動に呼応して圧縮室
とフレーム空間１５ｆとは双方向の微小な流れを有する、い
わば呼吸している状態となる。以上に説明したように、
フレーム空間１５ｆの中間圧力Ｐｍ２は、抽気孔２ｊが実質
的に連通する圧縮室の位置でほぼ決定される所定の倍率
β２によって、 Ｐｍ２＝Ｐｓ×β２ （Ｐｓは吸入雰囲気圧力すなわち
低圧） で制御される。

【００４２】以上に説明したように、本発明の実施の形
態３のフレームコンフ゜ライアントスクロール圧縮機では、ホ゛ス部外側空間
２ｈとフレーム空間１５ｆとが各々独立した部屋で形成され
ているので、何らかの外乱で揺動スクロール２がコンフ゜ライアントフレ
ーム３のスラスト軸受３ａの上でハ゛タ付いた場合に、ホ゛ス部外側
空間２ｈの中間圧力Ｐｍ１は低下するもののフレーム空間１
５ｆの中間圧力Ｐｍ２がその影響で低下することがない
ので、容易にリリーフすることは起こり得ない。すなわち信
頼性の高い高効率な圧縮機が実現されている。

【００４３】引き続いて図７において起動時の動作説明
を行う。一般に起動直前は密閉容器１０の内部の圧力は
全て同一の圧力、いわゆるバランス圧力となっている。
すなわち、吸入雰囲気も吐出雰囲気も同一の圧力になっ
ている。そして起動直後から、吸入雰囲気の圧力は圧縮
動作に伴い低下し、他方吐出雰囲気の圧力は圧縮動作に
伴い上昇する。さて、この実施の形態３のフレームコンフ゜ライアン
トスクロール圧縮機では、起動直後にフレーム空間１５ｆには起動
直前のバランス圧をやや圧縮した圧力、すなわちバラン
ス圧よりやや高い圧力（バランス圧力×β２）が導かれ
る。このため吐出雰囲気圧力よりも早くフレーム空間１５ｆ
の圧力が上昇し、ためコンフ゜ライアントフレーム３は比較的短時間
に持ち上げられ、それに伴い揺動スクロール２が持ち上げら
れ固定スクロール１と軸方向に接触摺動し正常運転状態とな
る。すなわち、起動性に優れた高効率な圧縮機が実現さ
れている。加えて、ホ゛ス部外側空間２ｈとフレーム空間１５
ｆとが独立した空間として形成されているので、各々の
空間の軸方向の圧力作用面積設定の自由度の高い、コンハ゜
クトで低コストの圧縮機が実現されている。

【００４４】なお、本発明の実施の形態１から３は、す
べて小型・中型の冷凍機・空調機で主に採用されている
密閉型圧縮機で説明したが、自動車用空調機で主に採用
されている駆動要素を圧縮要素収納容器の外部に有する
タイフ゜の圧縮機でも同様の効果が得られる。また、本発明
の実施の形態１から３は、密閉容器空間１０ｄを吐出ガ
ス雰囲気又は吐出ガス雰囲気近傍の高圧とした、いわゆ
る高圧シェルタイプのスクロ−ル圧縮機で説明したが、
密閉容器空間１０ｄを吸入ガス雰囲気又は吸入ガス雰囲
気近傍の低圧とした、いわゆる低圧シェルタイプのスク
ロ−ル圧縮機とし、冷凍機油１０ｅを主軸４の端部に給
油ポンプを設けて、ポンプ圧力で給油を行うようにして
も、ほぼ同様の作用・効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１のスクロール圧縮機は、密閉容器内
に設けられそれぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形
成するように噛み合わされた固定スクロ−ル及び揺動ス
クロ−ルと、この揺動スクロ−ルを軸方向に支持すると
共にこの揺動スクロ−ルを駆動する主軸を半径方向に支
持するコンプライアントフレ−ムと、このコンプライア
ントフレ−ムを半径方向に支持し、密閉容器に固定され
たガイドフレ−ムとを備え、コンプライアントフレ−ム
のガイドフレ−ムに対する軸方向の摺動により揺動スク
ロ−ルを軸方向に移動可能としたスクロ−ル圧縮機にお
いて、コンプライアントフレ−ムとガイドフレ−ム間に
フレ−ム空間を形成し、フレ−ム空間内を吸入圧より高
く、吐出圧以下の圧力としたので、運転圧力条件の振れ
や液冷媒の吸入などの僅かな外乱によって揺動スクロールが
ばたついた時に、フレーム空間の吸入圧より高く、吐出圧以
下の圧力は低下することがなく揺動スクロ−ルが容易に
リリーフしてしまうことが回避される。このため、信頼性が
高くかつ高効率な圧縮機が得られる。

【００４６】請求項２のスクロール圧縮機は、請求項１のス
クロ−ル圧縮機において、揺動スクロ−ルとコンプライ
アントフレ−ム間に、空間内を吸入圧より高く、吐出圧
以下の圧力としたボス部外側空間を形成したので、請求
項１の効果に加えて、ボス部外側空間が吸入圧力より高
い中間圧力なので、揺動スクロ−ルとコンプライアント
フレ−ムとを軸方向に引き離す作用を持ち、揺動スクロ
−ルのスラスト面とコンプライアントフレ−ムのスラス
ト軸受との圧接力が一部キャンセルされ、揺動スクロ−
ルの摺動損失が低減されるとともに過大な負荷によるス
ラスト軸受の焼付きも回避される。即ち、高効率で信頼
性の高い圧縮機が得られる。

【００４７】請求項３のスクロール圧縮機は、請求項２のス
クロ−ル圧縮機において、ボス部外側空間とフレ−ム空
間とを連通し、かつ、ボス部外側空間からフレ−ム空間
にのみ流体の流れを許容するようにしたので、請求項２
の効果に加えて、運転圧力条件の振れや液冷媒の吸入な
どの僅かな外乱によって揺動スクロールがばたついた時に、
ボス部外側空間の中間圧力は低下するものの、流体の逆
流がないのでフレーム空間の圧力は低下することがなく揺動
スクロ−ルが容易にリリーフしてしまうことが回避される。
また、フレ−ム空間への圧力の導入が容易となる。この
ため、信頼性が高くかつ低コストな圧縮機が得られる。

【００４８】請求項４のスクロール圧縮機は、請求項３のス
クロ−ル圧縮機において、冷凍機油の溜まる密閉容器の
底部を吐出圧力近傍の高圧とするとともに、ボス部外側
空間を給油経路途中とし、フレ−ム空間を圧力調整装置
を介して低圧空間に連通したので、請求項３の効果に加
えて、圧力は常時、吸入空間＜フレ−ム空間＜ボス部外
側空間＜吐出空間の大小関係となり、圧力調整装置等に
よって決まる所定の差圧によって、高圧雰囲気の冷凍機
油は安定的にボス部外側空間に流入するので、安定した
軸受部への給油が実現できる。その結果、軸受のまさつ
係数を小さくできるとともに、軸受の焼付きも回避でき
る。即ち、高効率で信頼性の高い圧縮機が得られる。

【００４９】請求項５のスクロール圧縮機は、請求項２のス
クロ−ル圧縮機において、フレ−ム空間とボス部空間と
を圧力的に独立としたので、請求項2の効果に加えて、ホ
゛ス部外部空間の圧力とフレーム空間の圧力とを別々に設定で
き、フレーム空間の作用面積がホ゛ス部外部空間の作用面積の
制約を受けることがない、すなわち作用面積設定の自由
度が高くなる。このため、信頼性が高くかつ高効率でコ
ンパクトな圧縮機が得られる。

【００５０】請求項６のスクロ−ル圧縮機は、請求項２
のスクロ−ル圧縮機において、冷凍機油の溜まる密閉容
器の底部を吐出圧力近傍の高圧とするとともに、ボス部
外側空間を給油経路途中とし、ボス部外側空間を圧力調
整装置を介して低圧空間に連通したので、請求項２の効
果に加えて、圧力が常時、吸入空間＜ボス部外側空間＜
吐出空間の大小関係となり、圧力調整装置によって決ま
る所定の差圧によって、吐出空間の高圧雰囲気の冷凍機
油は安定的にボス部外側空間に流入するので、安定した
軸受給油が実現できる。その結果、軸受のまさつ係数を
小さくできるとともに、軸受の焼付きも回避できる。即
ち、高効率で信頼性の高い圧縮機が得られる。

【００５１】請求項７のスクロ−ル圧縮機は、請求項
１、請求項２、請求項５又は請求項６のスクロ−ル圧縮
機において、フレ−ム空間と圧縮途中の圧縮室とを連通
することにより、フレ−ム空間内の圧力を吸入圧より高
く、吐出圧以下の圧力としたので、請求項１、２、５又
は６の効果に加えて、起動直後のコンフ゜ライアントフレームを固定ス
クロール側に持ち上げる主要因であるフレーム空間の圧力は、圧
縮室内圧力が上昇するのに呼応して上昇し、比較的短時
間にコンフ゜ライアントフレームが浮上し正常運転となる、すなわち
起動性に優れる。このため、信頼性が高くかつ高効率な
圧縮機が得られる。

【００５２】請求項８のスクロ−ル圧縮機は、密閉容器
内に設けられそれぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を
形成するように噛み合わされた固定スクロ−ル及び揺動
スクロ−ルと、この揺動スクロ−ルを軸方向に支持する
と共にこの揺動スクロ−ルを駆動する主軸を半径方向に
支持するコンプライアントフレ−ムと、このコンプライ
アントフレ−ムを半径方向に支持し、密閉容器に固定さ
れたガイドフレ−ムとを備え、コンプライアントフレ−
ムのガイドフレ−ムに対する軸方向の摺動により揺動ス
クロ−ルを軸方向に移動可能としたスクロ−ル圧縮機に
おいて、コンプライアントフレ−ムとガイドフレ−ム間
にフレ−ム空間を形成し、フレ−ム空間内を吸入圧より
高く、吐出圧以下の圧力とするとともに、揺動スクロ−
ルのガイドフレ−ムに対する軸方向最大可動量が３０μ
ｍ以上で３００μｍ以下としたので、運転中に液冷媒が
吸入された場合でも、圧縮室内圧が異常に昇圧する前に
コンプライアントフレ−ムが比較的大きく軸方向にリリ
−フするので、圧縮室内の異常昇圧によって板状渦巻歯
などが破損することや、揺動軸受や主軸受に過大な負荷
が作用することによる焼き付けを回避できる。また、軸
方向最大可動量を３００μｍ以下としたので、起動時に
コンフ゜ライアントフレームが最大限に軸方向にリリーフしているすなわ
ち揺動スクロールが固定スクロールから最大限に離れている場合で
も、圧縮動作が全く行われないいわゆる空回り運転とな
り正常運転になるのに極端に時間が掛かることが回避さ
れる、すなわち起動性に優れる。これにより、信頼性の
高くかつ高性能な圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の縦断面図

【図２】 この発明の実施の形態１の主要箇所の部分縦
断面図

【図３】 この発明の実施の形態１の軸方向最大可動量
の説明図

【図４】 この発明の実施の形態１の液冷媒圧縮時の内
圧上昇説明図

【図５】 この発明の実施の形態１の起動性の説明図

【図６】 この発明の実施の形態２の主要箇所の部分縦
断面図

【図７】 この発明の実施の形態３の主要箇所の部分縦
断面図

【図８】 先行例のスクロール圧縮機の縦断面図

【符号の説明】

１ 固定スクロール、１ｂ 板状渦巻歯、２ 揺動スクロール、２
ｂ 板状渦巻歯、２ｈホ゛ス部外側空間、２ｉ 台板外周
部空間、３ コンフ゜ライアントフレーム、４ 主軸、１０密閉容
器、１０ｅ 冷凍機油、１５ カ゛イト゛フレーム、１５ｆ フレー
ム空間、２１ 圧縮室、２２ 圧力調整装置、２３ 圧力
調整装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 清春 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 康巨 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 伏木 毅 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 瀬畑 崇史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川口 進 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H039 AA03 AA06 AA12 BB11 CC09 CC22 CC26 CC27 CC30 CC42

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に設けられそれぞれの板状渦
   巻歯が相互間に圧縮室を形成するように噛み合わされた
   固定スクロ−ル及び揺動スクロ−ルと、この揺動スクロ
   −ルを軸方向に支持すると共にこの揺動スクロ−ルを駆
   動する主軸を半径方向に支持するコンプライアントフレ
   −ムと、このコンプライアントフレ−ムを半径方向に支
   持し、密閉容器に固定されたガイドフレ−ムとを備え、
   前記コンプライアントフレ−ムの前記ガイドフレ−ムに
   対する軸方向の摺動により前記揺動スクロ−ルを軸方向
   に移動可能としたスクロ−ル圧縮機において、前記コン
   プライアントフレ−ムと前記ガイドフレ−ム間にフレ−
   ム空間を形成し、前記フレ−ム空間内を吸入圧より高
   く、吐出圧以下の圧力としたことを特徴とするスクロ−
   ル圧縮機。
2. 【請求項２】 前記揺動スクロ−ルと前記コンプライア
   ントフレ−ム間に、空間内を吸入圧より高く、吐出圧以
   下の圧力としたボス部外側空間を形成したことを特徴と
   する請求項１記載のスクロ−ル圧縮機。
3. 【請求項３】 前記ボス部外側空間と前記フレ−ム空間
   とを連通し、かつ、前記ボス部外側空間から前記フレ−
   ム空間にのみ流体の流れを許容するようにしたことを特
   徴とする請求項２記載のスクロ−ル圧縮機。
4. 【請求項４】 冷凍機油の溜まる密閉容器の底部を吐出
   圧力近傍の高圧とするとともに、前記ボス部外側空間を
   給油経路途中とし、前記フレ−ム空間を圧力調整装置を
   介して低圧空間に連通したことを特徴とする請求項３記
   載のスクロ−ル圧縮機。
5. 【請求項５】 前記フレ−ム空間と前記ボス部空間とを
   圧力的に独立としたことを特徴とする請求項２記載のス
   クロ−ル圧縮機。
6. 【請求項６】 冷凍機油の溜まる密閉容器の底部を吐出
   圧力近傍の高圧とするとともに、前記ボス部外側空間を
   給油経路途中とし、前記ボス部外側空間を圧力調整装置
   を介して低圧空間に連通したことを特徴とする請求項２
   記載のスクロ−ル圧縮機。
7. 【請求項７】 前記フレ−ム空間と圧縮途中の圧縮室と
   を連通することにより、前記フレ−ム空間内の圧力を吸
   入圧より高く、吐出圧以下の圧力としたことを特徴とす
   る請求項１、請求項２、請求項５又は請求項６記載のス
   クロ−ル圧縮機。
8. 【請求項８】 密閉容器内に設けられそれぞれの板状渦
   巻歯が相互間に圧縮室を形成するように噛み合わされた
   固定スクロ−ル及び揺動スクロ−ルと、この揺動スクロ
   −ルを軸方向に支持すると共にこの揺動スクロ−ルを駆
   動する主軸を半径方向に支持するコンプライアントフレ
   −ムと、このコンプライアントフレ−ムを半径方向に支
   持し、密閉容器に固定されたガイドフレ−ムとを備え、
   前記コンプライアントフレ−ムの前記ガイドフレ−ムに
   対する軸方向の摺動により前記揺動スクロ−ルを軸方向
   に移動可能としたスクロ−ル圧縮機において、前記コン
   プライアントフレ−ムと前記ガイドフレ−ム間にフレ−
   ム空間を形成し、前記フレ−ム空間内を吸入圧より高
   く、吐出圧以下の圧力とするとともに、前記揺動スクロ
   −ルの前記ガイドフレ−ムに対する軸方向最大可動量が
   ３０μｍ以上で３００μｍ以下であることを特徴とする
   スクロ−ル圧縮機。