JP2001055988A - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
-
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- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-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
-
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S418/01—Non-working fluid separation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮効率を低下させずに、旋回スクロールの
スラスト荷重を効果的に低減しかつ構造が簡単なスクロ
ール圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール圧縮機１は、端板１０の一面
側に渦巻状突起１１が形成された固定スクロール８と、
端板１７の一面側に渦巻状突起１７が設けられかつこの
渦巻状突起１７が固定スクロール８の渦巻状突起１１と
組み合わされて渦巻状の圧縮室２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
を形成する旋回スクロール９と、旋回スクロール９の旋
回に伴い、導入した作動ガスを圧縮室２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ内で圧縮した後に吐出するものであり、旋回スク
ロール９の端板１７の背面側に、この端板１７とのスラ
スト面４０に圧力ポケット４１が形成されて旋回スクロ
ール９をスラスト支持するスラスト部材１９が対向配置
されている。このスラスト部材１９には圧力ポケット４
１に高圧油を導入するための導入孔４３が形成されてい
る。
スラスト荷重を効果的に低減しかつ構造が簡単なスクロ
ール圧縮機を提供する。 【解決手段】 スクロール圧縮機１は、端板１０の一面
側に渦巻状突起１１が形成された固定スクロール８と、
端板１７の一面側に渦巻状突起１７が設けられかつこの
渦巻状突起１７が固定スクロール８の渦巻状突起１１と
組み合わされて渦巻状の圧縮室２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
を形成する旋回スクロール９と、旋回スクロール９の旋
回に伴い、導入した作動ガスを圧縮室２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ内で圧縮した後に吐出するものであり、旋回スク
ロール９の端板１７の背面側に、この端板１７とのスラ
スト面４０に圧力ポケット４１が形成されて旋回スクロ
ール９をスラスト支持するスラスト部材１９が対向配置
されている。このスラスト部材１９には圧力ポケット４
１に高圧油を導入するための導入孔４３が形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に関し、特に二酸化炭素（ＣＯ2）等の超臨界域で冷媒
を使用する蒸気圧縮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。
に関し、特に二酸化炭素（ＣＯ2）等の超臨界域で冷媒
を使用する蒸気圧縮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。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護の観点から、蒸気圧縮式
冷凍サイクルにおいて、冷媒の脱フロン対策の１つとし
て、作動ガス（冷媒ガス）として二酸化炭素（ＣＯ2）
を使用した冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクル）が提
案されている（例えば、特公平７−１８６０２号公
報）。このＣＯ2サイクルの作動は、フロンを使用した
従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同様である。すなわ
ち、図７（ＣＯ2モリエル線図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａ
で示されるように、圧縮機で気相状態のＣＯ2を圧縮し
（Ａ−Ｂ）、この高温圧縮の気相状態のＣＯ2を放熱器
（ガスクーラ）にて冷却する（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧
器により減圧して（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ
2を蒸発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気等の外部流
体から奪って外部流体を冷却する。
冷凍サイクルにおいて、冷媒の脱フロン対策の１つとし
て、作動ガス（冷媒ガス）として二酸化炭素（ＣＯ2）
を使用した冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクル）が提
案されている（例えば、特公平７−１８６０２号公
報）。このＣＯ2サイクルの作動は、フロンを使用した
従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルと同様である。すなわ
ち、図７（ＣＯ2モリエル線図）のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａ
で示されるように、圧縮機で気相状態のＣＯ2を圧縮し
（Ａ−Ｂ）、この高温圧縮の気相状態のＣＯ2を放熱器
（ガスクーラ）にて冷却する（Ｂ−Ｃ）。そして、減圧
器により減圧して（Ｃ−Ｄ）、気液相状態となったＣＯ
2を蒸発させて（Ｄ−Ａ）、蒸発潜熱を空気等の外部流
体から奪って外部流体を冷却する。
【０００３】ところで、ＣＯ2の臨界温度は約３１℃と
従来の冷媒であるフロンの臨界点温度と比べて低いの
で、夏場等外気温の高いときには、放熱器側でのＣＯ2
の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってしまう。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（線
分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しない）。また、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力と放熱器出口
側でのＣＯ2温度によって決定され、放熱器出口側での
ＣＯ2温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、放熱器出口での温度は、実質
的には制御することができない。したがって、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力（放熱器出口
側圧力）を制御することによって制御可能となる。つま
り、夏場等外気温の高いときには、十分な冷却能力（エ
ンタルピ差）を確保するためには、Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅ
で示されるように、放熱器出口側圧力を高くする必要が
ある。そのために、圧縮機の運転圧力を従来のフロンを
用いた冷凍サイクルに比べて高くする必要がある。車両
用空調装置を例にすると、前記圧縮機の運転圧力は従来
のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／ｃｍ2程度であるの
に対してＣＯ2では４０ｋｇ／ｃｍ2程度と高く、また運
転停止圧力はＲ１３４（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2
程度であるのに対してＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2程度
と高くなる。
従来の冷媒であるフロンの臨界点温度と比べて低いの
で、夏場等外気温の高いときには、放熱器側でのＣＯ2
の温度がＣＯ2の臨界点温度よりも高くなってしまう。
つまり、放熱器出口側においてＣＯ2は凝縮しない（線
分ＢＣが飽和液線ＳＬと交差しない）。また、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力と放熱器出口
側でのＣＯ2温度によって決定され、放熱器出口側での
ＣＯ2温度は放熱器の放熱能力と外気温度（制御不可）
とによって決定するので、放熱器出口での温度は、実質
的には制御することができない。したがって、放熱器出
口側（Ｃ点）の状態は、圧縮機の吐出圧力（放熱器出口
側圧力）を制御することによって制御可能となる。つま
り、夏場等外気温の高いときには、十分な冷却能力（エ
ンタルピ差）を確保するためには、Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｅ
で示されるように、放熱器出口側圧力を高くする必要が
ある。そのために、圧縮機の運転圧力を従来のフロンを
用いた冷凍サイクルに比べて高くする必要がある。車両
用空調装置を例にすると、前記圧縮機の運転圧力は従来
のＲ１３４（フロン）では３ｋｇ／ｃｍ2程度であるの
に対してＣＯ2では４０ｋｇ／ｃｍ2程度と高く、また運
転停止圧力はＲ１３４（フロン）では１５ｋｇ／ｃｍ2
程度であるのに対してＣＯ2では１００ｋｇ／ｃｍ2程度
と高くなる。
【０００４】ここで、一般的なスクロール圧縮機は、ケ
ーシング内に、端板の一面側に渦巻状突起が形成された
固定スクロールと、端板の一面側に渦巻状突起が設けら
れかつこの渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻
状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室を形成する旋回
スクロールとを備え、前記旋回スクロールの旋回に伴
い、導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧縮した後に吐
出するものである。そして、上述のように、ＣＯ2を作
動ガスとした運転圧力の高いスクロール圧縮機では、旋
回スクロールにかかる大きなスラストに対抗するため
に、旋回スクロールの背面をスラスト玉軸受により支持
することにより、前記圧縮室からの作動ガスの漏れを極
力阻止している。また、例えば特開平３−５４３８７号
公報には、旋回スクロールの背面をスラスト板により支
持するとともに、このスラスト板の旋回スクロールとの
接触面に油または水をシールするための凹部を形成した
り、さらに、特公平１−４４９１１号公報には、旋回ス
クロールの背面に背圧室を設けるとともに、旋回スクロ
ールの背面をばねによって付勢されるピストンにより支
持する技術が開示されている。
ーシング内に、端板の一面側に渦巻状突起が形成された
固定スクロールと、端板の一面側に渦巻状突起が設けら
れかつこの渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻
状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室を形成する旋回
スクロールとを備え、前記旋回スクロールの旋回に伴
い、導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧縮した後に吐
出するものである。そして、上述のように、ＣＯ2を作
動ガスとした運転圧力の高いスクロール圧縮機では、旋
回スクロールにかかる大きなスラストに対抗するため
に、旋回スクロールの背面をスラスト玉軸受により支持
することにより、前記圧縮室からの作動ガスの漏れを極
力阻止している。また、例えば特開平３−５４３８７号
公報には、旋回スクロールの背面をスラスト板により支
持するとともに、このスラスト板の旋回スクロールとの
接触面に油または水をシールするための凹部を形成した
り、さらに、特公平１−４４９１１号公報には、旋回ス
クロールの背面に背圧室を設けるとともに、旋回スクロ
ールの背面をばねによって付勢されるピストンにより支
持する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、旋回スクロ
ールをスラスト玉軸受で支持するものは、特に長期間の
使用に伴って、玉軸受けの特性上騒音が大きくなる上に
スラスト荷重の低減効果が低下して、機械損失が大きく
なり、さらに、玉軸受け交換のためのメンテナンスに手
間がかかるという問題点、及び、スクロール圧縮機の小
径化が難しいという問題点がある。旋回スクロールを単
にスラスト板で支持するものも、スラスト荷重の低減効
果は低い。
ールをスラスト玉軸受で支持するものは、特に長期間の
使用に伴って、玉軸受けの特性上騒音が大きくなる上に
スラスト荷重の低減効果が低下して、機械損失が大きく
なり、さらに、玉軸受け交換のためのメンテナンスに手
間がかかるという問題点、及び、スクロール圧縮機の小
径化が難しいという問題点がある。旋回スクロールを単
にスラスト板で支持するものも、スラスト荷重の低減効
果は低い。
【０００６】そこで、本発明者らは、日々鋭意研究した
結果、スラスト板の旋回スクロールとの対向面に外部よ
り高圧油或いは作動ガスを導く簡単な構成に基づいて、
圧縮効率が低下せず、スラスト荷重（スラスト負荷）を
効果的に低減できる上に、潤滑作用をも確保でき、かつ
スクロール圧縮機の小径化が可能であることを見出し
た。すなわち、本発明は、上記従来技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、圧縮効率を低下させず
に、旋回スクロールのスラスト荷重を効果的に低減して
機械効率の向上を図り、構造が簡単でメンテナンスの容
易、かつ小径化が可能なスクロール圧縮機を提供するこ
とを目的としている。
結果、スラスト板の旋回スクロールとの対向面に外部よ
り高圧油或いは作動ガスを導く簡単な構成に基づいて、
圧縮効率が低下せず、スラスト荷重（スラスト負荷）を
効果的に低減できる上に、潤滑作用をも確保でき、かつ
スクロール圧縮機の小径化が可能であることを見出し
た。すなわち、本発明は、上記従来技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、圧縮効率を低下させず
に、旋回スクロールのスラスト荷重を効果的に低減して
機械効率の向上を図り、構造が簡単でメンテナンスの容
易、かつ小径化が可能なスクロール圧縮機を提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状突
起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦巻
状突起が設けられかつこの渦巻状突起が前記固定スクロ
ールの前記渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室
を形成する旋回スクロールとを備え、前記旋回スクロー
ルの旋回に伴い、導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧
縮した後に吐出するスクロール圧縮機において、前記旋
回スクロールの前記端板の背面側に、これをスラスト支
持するためのスラスト部材を対向配置させ、このスラス
ト部材または前記旋回スクロール端板のいずれか一方に
は、前記スラスト部材または前記旋回スクロール端板の
いずれか他方との対向面に圧力ポケットが形成されてい
るとともに、該圧力ポケットに高圧流体を導入するため
の高圧導入孔が、前記スラスト部材側または旋回スクロ
ール側に形成されていることを特徴とするものである。
の本発明は、ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状突
起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦巻
状突起が設けられかつこの渦巻状突起が前記固定スクロ
ールの前記渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮室
を形成する旋回スクロールとを備え、前記旋回スクロー
ルの旋回に伴い、導入した作動ガスを前記圧縮室内で圧
縮した後に吐出するスクロール圧縮機において、前記旋
回スクロールの前記端板の背面側に、これをスラスト支
持するためのスラスト部材を対向配置させ、このスラス
ト部材または前記旋回スクロール端板のいずれか一方に
は、前記スラスト部材または前記旋回スクロール端板の
いずれか他方との対向面に圧力ポケットが形成されてい
るとともに、該圧力ポケットに高圧流体を導入するため
の高圧導入孔が、前記スラスト部材側または旋回スクロ
ール側に形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】上記構成のスクロール圧縮機では、外部よ
り高圧流体として高圧油或いは作動ガスを、給油通路お
よび導入孔を通して圧力ポケットに供給することによ
り、この高圧流体により旋回スクロールのスラスト荷重
を低減する。
り高圧流体として高圧油或いは作動ガスを、給油通路お
よび導入孔を通して圧力ポケットに供給することによ
り、この高圧流体により旋回スクロールのスラスト荷重
を低減する。
【０００９】ここで、請求項２記載の発明のように、前
記高圧導入孔は前記スラスト部材に形成され、一端が前
記圧力ポケットに開口すると共に、他端が前記ケーシン
グに開口し、さらに、前記ケーシングには前記高圧導入
孔と連通する流体通路が形成され、前記圧縮室から高圧
流体が前記流体通路および高圧導入孔を経て前記圧力ポ
ケットに供給されるようにすることで、圧力ポケットに
高圧流体を供給することができる。具体的には、請求項
３記載の発明のように、前記給油通路に高圧流体を供給
する高圧流体供給手段として、前記吐出された高圧の作
動ガスより潤滑油を分離するための油分離器と、この油
分離器で分離された潤滑油を前記流体通路に戻すための
潤滑油戻り配管とを備えているものとすることにより、
高圧油を再利用できる。また、請求項４記載の発明のよ
うに、前記高圧導入孔は前記旋回スクロールの端板に形
成され、一端が前記圧力ポケットに開口すると共に、他
端が前記圧縮室に開口し、高圧流体として該圧縮室内の
作動ガスが前記高圧導入孔を経て前記圧力ポケットに供
給されるようにすることで、圧力ポケットに圧縮室内の
高圧流体を供給することができる。さらにまた、請求項
５記載の発明のように、前記高圧導入孔は前記旋回スク
ロールの端板に形成され、一端が前記圧力ポケットに開
口すると共に、他端が前記圧縮室に開口し、高圧流体と
して複数の前記圧縮室内の複数圧力の作動ガスが前記高
圧導入孔を経て前記圧力ポケットに供給されるようにし
ても良い。この場合、高圧導入孔を複数設けることによ
って複数圧の作動ガスを圧力ポケットに導入しても良い
し、ひとつの高圧導入孔の他端を枝分かれさせることと
しても良い。この発明によれば、複数の圧力の作動ガス
を組み合わせて圧力ポケットに導入させることができ
る。そして、本発明は、請求項６のように、作動ガスと
して二酸化炭素を使用した冷凍サイクルに使用される、
運転圧力が高いスクロール圧縮機に適用することが効果
的である。
記高圧導入孔は前記スラスト部材に形成され、一端が前
記圧力ポケットに開口すると共に、他端が前記ケーシン
グに開口し、さらに、前記ケーシングには前記高圧導入
孔と連通する流体通路が形成され、前記圧縮室から高圧
流体が前記流体通路および高圧導入孔を経て前記圧力ポ
ケットに供給されるようにすることで、圧力ポケットに
高圧流体を供給することができる。具体的には、請求項
３記載の発明のように、前記給油通路に高圧流体を供給
する高圧流体供給手段として、前記吐出された高圧の作
動ガスより潤滑油を分離するための油分離器と、この油
分離器で分離された潤滑油を前記流体通路に戻すための
潤滑油戻り配管とを備えているものとすることにより、
高圧油を再利用できる。また、請求項４記載の発明のよ
うに、前記高圧導入孔は前記旋回スクロールの端板に形
成され、一端が前記圧力ポケットに開口すると共に、他
端が前記圧縮室に開口し、高圧流体として該圧縮室内の
作動ガスが前記高圧導入孔を経て前記圧力ポケットに供
給されるようにすることで、圧力ポケットに圧縮室内の
高圧流体を供給することができる。さらにまた、請求項
５記載の発明のように、前記高圧導入孔は前記旋回スク
ロールの端板に形成され、一端が前記圧力ポケットに開
口すると共に、他端が前記圧縮室に開口し、高圧流体と
して複数の前記圧縮室内の複数圧力の作動ガスが前記高
圧導入孔を経て前記圧力ポケットに供給されるようにし
ても良い。この場合、高圧導入孔を複数設けることによ
って複数圧の作動ガスを圧力ポケットに導入しても良い
し、ひとつの高圧導入孔の他端を枝分かれさせることと
しても良い。この発明によれば、複数の圧力の作動ガス
を組み合わせて圧力ポケットに導入させることができ
る。そして、本発明は、請求項６のように、作動ガスと
して二酸化炭素を使用した冷凍サイクルに使用される、
運転圧力が高いスクロール圧縮機に適用することが効果
的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係わるスクロール
圧縮機の実施形態について図面を参照して説明する。先
ず、本発明のスクロール圧縮機を備えたＣＯ2サイクル
について、図６を参照して説明する。このＣＯ2サイク
ルＳは例えば車両用空調装置に適用したものであり、１
は気相状態のＣＯ2を圧縮するスクロール圧縮機であ
る。スクロール圧縮機１は図示しない駆動源（例えばエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動する。１ａは、スクロ
ール圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交
換して冷却する放熱器（ガスクーラ）であり、１ｃは放
熱器１ａ出口側でのＣＯ2温度に応じて放熱器１ａ出口
側圧力を制御する圧力制御弁である。ＣＯ2は、この圧
力制御弁１ｂおよび絞り１ｃにより減圧されて低温低圧
の気液２相状態のＣＯ2となる。１ｄは、車室内の空気
冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）で、気液２相状態のＣ
Ｏ2は蒸発器１ｄ内で気化（蒸発）する際に、車室内空
気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却する。１ｅ
は、気相状態のＣＯ2を一時的に蓄えるアキュムレータ
である。そして、スクロール圧縮機１、放熱器１ａ、圧
力制御弁１ｂ、絞り１ｃ、蒸発器１ｄおよびアキュムレ
ータ１ｅは、それぞれ配管１ｆによって接続されて閉回
路を形成している。
圧縮機の実施形態について図面を参照して説明する。先
ず、本発明のスクロール圧縮機を備えたＣＯ2サイクル
について、図６を参照して説明する。このＣＯ2サイク
ルＳは例えば車両用空調装置に適用したものであり、１
は気相状態のＣＯ2を圧縮するスクロール圧縮機であ
る。スクロール圧縮機１は図示しない駆動源（例えばエ
ンジン等）から駆動力を得て駆動する。１ａは、スクロ
ール圧縮機１で圧縮されたＣＯ2を外気等との間で熱交
換して冷却する放熱器（ガスクーラ）であり、１ｃは放
熱器１ａ出口側でのＣＯ2温度に応じて放熱器１ａ出口
側圧力を制御する圧力制御弁である。ＣＯ2は、この圧
力制御弁１ｂおよび絞り１ｃにより減圧されて低温低圧
の気液２相状態のＣＯ2となる。１ｄは、車室内の空気
冷却手段をなす蒸発器（吸熱器）で、気液２相状態のＣ
Ｏ2は蒸発器１ｄ内で気化（蒸発）する際に、車室内空
気から蒸発潜熱を奪って車室内空気を冷却する。１ｅ
は、気相状態のＣＯ2を一時的に蓄えるアキュムレータ
である。そして、スクロール圧縮機１、放熱器１ａ、圧
力制御弁１ｂ、絞り１ｃ、蒸発器１ｄおよびアキュムレ
ータ１ｅは、それぞれ配管１ｆによって接続されて閉回
路を形成している。
【００１１】次に、スクロール圧縮機１の第１実施形態
について、図１を参照して説明する。スクロール圧縮機
１のハウジング１Ａ（ケーシング）は、カップ状のケー
ス本体２と、これにボルト３により締結されたフロント
ケース４（クランクケース）とから構成されている。ク
ランクシャフト５はフロントケース４を貫通し、メイン
軸受６およびサブ軸受７を介してフロントケース４に回
転自在に支持されている。クランクシャフト５には、図
示しない車両エンジンの回転が公知の電磁クラッチ３２
を介して伝動されるようになっている。なお、符号３２
ａ，３２ｂはそれぞれ電磁クラッチ３２のコイルおよび
プーリを示している。
について、図１を参照して説明する。スクロール圧縮機
１のハウジング１Ａ（ケーシング）は、カップ状のケー
ス本体２と、これにボルト３により締結されたフロント
ケース４（クランクケース）とから構成されている。ク
ランクシャフト５はフロントケース４を貫通し、メイン
軸受６およびサブ軸受７を介してフロントケース４に回
転自在に支持されている。クランクシャフト５には、図
示しない車両エンジンの回転が公知の電磁クラッチ３２
を介して伝動されるようになっている。なお、符号３２
ａ，３２ｂはそれぞれ電磁クラッチ３２のコイルおよび
プーリを示している。
【００１２】ハウジング１Ａの内部には固定スクロール
８および旋回スクロール９が配設されている。固定スク
ロール８は端板１０とその内面に立設された渦巻状突起
（ラップ）１１とを備え、この端板１０の背面にはリン
グ状の背圧ブロック１３が固定手段としての複数本のボ
ルト１２により分解可能に固定されている。背圧ブロッ
ク１３の内周面および外周面にはＯリング１４ａ，１４
ｂがぞれぞれ埋設されており、これらＯリング１４ａ，
１４ｂは、ケース本体２の内周面に密接し、ケース本体
２内の低圧室１５（吸入室）より後述する高圧室（吐出
チャンバ）１６が隔離されている。この高圧室１６は、
背圧ブロック１３の小径内空間１３ａと、小径内空間１
３ａに連続して形成された大径内空間１３ｂと、固定ス
クロール８の端板１０の背面に大径内空間１３ｂと連続
するように形成された凹部１０ａとから構成されてい
る。固定スクロール８の端板１０には吐出ポート３４
（トップクリアランス）が穿設されており、この吐出ポ
ート３４を開閉するための吐出弁３５が前記凹部１０ａ
に位置している。
８および旋回スクロール９が配設されている。固定スク
ロール８は端板１０とその内面に立設された渦巻状突起
（ラップ）１１とを備え、この端板１０の背面にはリン
グ状の背圧ブロック１３が固定手段としての複数本のボ
ルト１２により分解可能に固定されている。背圧ブロッ
ク１３の内周面および外周面にはＯリング１４ａ，１４
ｂがぞれぞれ埋設されており、これらＯリング１４ａ，
１４ｂは、ケース本体２の内周面に密接し、ケース本体
２内の低圧室１５（吸入室）より後述する高圧室（吐出
チャンバ）１６が隔離されている。この高圧室１６は、
背圧ブロック１３の小径内空間１３ａと、小径内空間１
３ａに連続して形成された大径内空間１３ｂと、固定ス
クロール８の端板１０の背面に大径内空間１３ｂと連続
するように形成された凹部１０ａとから構成されてい
る。固定スクロール８の端板１０には吐出ポート３４
（トップクリアランス）が穿設されており、この吐出ポ
ート３４を開閉するための吐出弁３５が前記凹部１０ａ
に位置している。
【００１３】旋回スクロール９は端板１７とその内面に
立設された渦巻状突起（ラップ）１８とを備え、この渦
巻状突起１８は前記固定スクロール８の渦巻状突起１１
と実質的に同一の形状を有している。
立設された渦巻状突起（ラップ）１８とを備え、この渦
巻状突起１８は前記固定スクロール８の渦巻状突起１１
と実質的に同一の形状を有している。
【００１４】固定スクロール８とフロントケース４との
間にはリング状の板ばね２０ａが配置されており、この
板ばね２０ａは複数のボルト２１ｂを介して、周方向に
交互に固定スクロール８およびフロントケース４に締結
されている。これにより、固定スクロール８はその軸方
向においてのみ板ばね２０ａの最大撓み量だけ、移動を
許容されている（フロート構造）。なお、リング状の板
ばね２０ａおよびボルト２０ｂにより固定スクロール支
持装置２０（軸方向コンプライアンス支持装置）が構成
されている。前記背圧ブロック１３の背面突出部とハウ
ジング１Ａとの間には隙間ｃが設けられていることによ
り、この背圧ブロック１３は前記軸方向に可動となって
いる。固定スクロール８と旋回スクロール９とは、相互
に公転旋回半径だけ偏心し、かつ、１８０°だけ位相を
ずらせて図示のように噛み合わされ、渦巻状突起１１の
先端に埋設されたチップシール（不図示）は端板１７の
内面に密接し、渦巻状突起１８の先端に埋設されたチッ
プシール（不図示）は端板１０の内面に密接し、また、
渦巻状突起１１，１８の側面に互いに複数箇所で密接す
る。これにより、渦巻状の中心に対してほぼ点対称をな
す複数の密閉空間２１ａ，２１ｂが限界される。固定ス
クロール８と旋回スクロール９との間には、旋回スクロ
ール９の自転を阻止して公転を許容する自転防止リング
２７（オルダム接手）が設けられている。
間にはリング状の板ばね２０ａが配置されており、この
板ばね２０ａは複数のボルト２１ｂを介して、周方向に
交互に固定スクロール８およびフロントケース４に締結
されている。これにより、固定スクロール８はその軸方
向においてのみ板ばね２０ａの最大撓み量だけ、移動を
許容されている（フロート構造）。なお、リング状の板
ばね２０ａおよびボルト２０ｂにより固定スクロール支
持装置２０（軸方向コンプライアンス支持装置）が構成
されている。前記背圧ブロック１３の背面突出部とハウ
ジング１Ａとの間には隙間ｃが設けられていることによ
り、この背圧ブロック１３は前記軸方向に可動となって
いる。固定スクロール８と旋回スクロール９とは、相互
に公転旋回半径だけ偏心し、かつ、１８０°だけ位相を
ずらせて図示のように噛み合わされ、渦巻状突起１１の
先端に埋設されたチップシール（不図示）は端板１７の
内面に密接し、渦巻状突起１８の先端に埋設されたチッ
プシール（不図示）は端板１０の内面に密接し、また、
渦巻状突起１１，１８の側面に互いに複数箇所で密接す
る。これにより、渦巻状の中心に対してほぼ点対称をな
す複数の密閉空間２１ａ，２１ｂが限界される。固定ス
クロール８と旋回スクロール９との間には、旋回スクロ
ール９の自転を阻止して公転を許容する自転防止リング
２７（オルダム接手）が設けられている。
【００１５】上述のように、吐出ポート３４（トップク
リアランス）を固定スクロール８の端板１０にのみに形
成し、かつこの吐出ポート３４を開閉するための吐出弁
３５を直接固定スクロール８の端板１０に取付けたこと
により、吐出ポート３４を背圧ブロック１３に形成する
必要はなく、吐出ポート３４の長さおよび容積を小さく
できる。したがって、圧縮機の再圧縮動力を低く抑え、
性能が向上する。また、背圧ブロック１３および固定ス
クロール８は互いに別体のものであり、背圧ブロック１
３を固定スクロール８にボルト１２（固定手段）により
着脱自在に固定することにより、背圧ブロック１３を固
定スクロール８に固定する前に、固定スクロール８の端
板１０に吐出弁３５を容易に取付けることができ、しか
も取付け箇所の自由度が高まる。
リアランス）を固定スクロール８の端板１０にのみに形
成し、かつこの吐出ポート３４を開閉するための吐出弁
３５を直接固定スクロール８の端板１０に取付けたこと
により、吐出ポート３４を背圧ブロック１３に形成する
必要はなく、吐出ポート３４の長さおよび容積を小さく
できる。したがって、圧縮機の再圧縮動力を低く抑え、
性能が向上する。また、背圧ブロック１３および固定ス
クロール８は互いに別体のものであり、背圧ブロック１
３を固定スクロール８にボルト１２（固定手段）により
着脱自在に固定することにより、背圧ブロック１３を固
定スクロール８に固定する前に、固定スクロール８の端
板１０に吐出弁３５を容易に取付けることができ、しか
も取付け箇所の自由度が高まる。
【００１６】端板１７の外面中央部に形成された円筒状
のボス２２の内部にはドライブブッシュ２３が、ラジア
ル軸受を兼ねる旋回軸受２４（ドライブ軸受）を介して
回動自在に収容され、このドライブブッシュ２３に穿設
された貫通孔２５内にはクランクシャフト５の内端に突
設された偏心軸２６が回動自在に嵌合されている。ま
た、端板１７の外面の外周縁とフロントケース４との間
には、旋回スクロール９をスラスト支持するための後述
するスラスト板１９（スラスト部材）が配置されてい
る。
のボス２２の内部にはドライブブッシュ２３が、ラジア
ル軸受を兼ねる旋回軸受２４（ドライブ軸受）を介して
回動自在に収容され、このドライブブッシュ２３に穿設
された貫通孔２５内にはクランクシャフト５の内端に突
設された偏心軸２６が回動自在に嵌合されている。ま
た、端板１７の外面の外周縁とフロントケース４との間
には、旋回スクロール９をスラスト支持するための後述
するスラスト板１９（スラスト部材）が配置されてい
る。
【００１７】クランクシャフト５の外周には、軸封装置
としての公知のメカニカルシール２８（シャフトシー
ル）が配置されており、このメニカルシール２８は、フ
ロントケース４に固定されたシートリング２８ａと、ク
ランクシャフト５とともに回転する従動リング２８ｂと
を備え、この従動リング２８ｂは、付勢部材２８ｃによ
りシートリング２８ａに圧接されていることにより、ク
ランクシャフト５の回転に伴いシートリング２８ａに対
して摺動する。
としての公知のメカニカルシール２８（シャフトシー
ル）が配置されており、このメニカルシール２８は、フ
ロントケース４に固定されたシートリング２８ａと、ク
ランクシャフト５とともに回転する従動リング２８ｂと
を備え、この従動リング２８ｂは、付勢部材２８ｃによ
りシートリング２８ａに圧接されていることにより、ク
ランクシャフト５の回転に伴いシートリング２８ａに対
して摺動する。
【００１８】次に、本実施形態の特徴部について説明す
る。図１および図２に示すように、旋回スクロール９の
背後には、その端板１７に近接かつ対向する形態で、リ
ング状のスラスト板１９が設けられており、このスラス
ト板１９はフロントケーシング４の端面に固定されてい
る。スラスト板１９の旋回スクロール９の端板１７側の
スラスト面４０には、圧力ポケット４１が環状に形成さ
れており、この圧力ポケット４１の奥面４２の一部に
は、圧力ポケット４１に高圧油を導入するための高圧導
入孔４３が開口している。この高圧導入孔４３はＬ字型
通路となっており、その他方の開口はスラスト板１９に
形成されている。一方、ハウジング１Ａ（ケーシング）
のケース本体２には前記高圧導入孔４３に連通するよう
な給油通路（流体通路）４４が形成されている。
る。図１および図２に示すように、旋回スクロール９の
背後には、その端板１７に近接かつ対向する形態で、リ
ング状のスラスト板１９が設けられており、このスラス
ト板１９はフロントケーシング４の端面に固定されてい
る。スラスト板１９の旋回スクロール９の端板１７側の
スラスト面４０には、圧力ポケット４１が環状に形成さ
れており、この圧力ポケット４１の奥面４２の一部に
は、圧力ポケット４１に高圧油を導入するための高圧導
入孔４３が開口している。この高圧導入孔４３はＬ字型
通路となっており、その他方の開口はスラスト板１９に
形成されている。一方、ハウジング１Ａ（ケーシング）
のケース本体２には前記高圧導入孔４３に連通するよう
な給油通路（流体通路）４４が形成されている。
【００１９】図１に示すように、スクロール圧縮機１の
吐出口３８に接続された配管１ｆには油分離器５０（オ
イルセパレータ）が設けられており、この油分離器５０
によって吐出作動ガスより捕集した高圧流体としての潤
滑油（高圧油）は戻り配管５１を通して、前記給油通路
４４に供給されるようになっている。すなわち、スクロ
ール圧縮機１の作動に伴って、図示しない手段によりス
クロール圧縮機１内に潤滑油が供給されるとともに、吐
出口３８から吐出された高圧作動ガスは、油分離器５０
を通過する際に油分を除去される。そして、捕集した潤
滑油は高圧油として、戻り配管５１、給油通路４４およ
び高圧導入孔４３を通って圧力ポケット４１に導入さ
れ、充満する。
吐出口３８に接続された配管１ｆには油分離器５０（オ
イルセパレータ）が設けられており、この油分離器５０
によって吐出作動ガスより捕集した高圧流体としての潤
滑油（高圧油）は戻り配管５１を通して、前記給油通路
４４に供給されるようになっている。すなわち、スクロ
ール圧縮機１の作動に伴って、図示しない手段によりス
クロール圧縮機１内に潤滑油が供給されるとともに、吐
出口３８から吐出された高圧作動ガスは、油分離器５０
を通過する際に油分を除去される。そして、捕集した潤
滑油は高圧油として、戻り配管５１、給油通路４４およ
び高圧導入孔４３を通って圧力ポケット４１に導入さ
れ、充満する。
【００２０】次に、上記スクロール圧縮機１の動作につ
いて説明する。電磁クラッチ３２のコイル３２ａに通電
して、車両エンジンの回転をクランクシャフト５に伝動
させると、クランクシャフト５の回転は、偏心軸２６、
貫通孔２５、ドライブブッシュ２３、旋回軸受２４、ボ
ス２２からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール９
が駆動され、旋回スクロール９は自転防止リング２７に
よってその自転を阻止されながら公転旋回半径を半径と
する円軌道上を公転旋回運動する。
いて説明する。電磁クラッチ３２のコイル３２ａに通電
して、車両エンジンの回転をクランクシャフト５に伝動
させると、クランクシャフト５の回転は、偏心軸２６、
貫通孔２５、ドライブブッシュ２３、旋回軸受２４、ボ
ス２２からなる旋回駆動機構を介して旋回スクロール９
が駆動され、旋回スクロール９は自転防止リング２７に
よってその自転を阻止されながら公転旋回半径を半径と
する円軌道上を公転旋回運動する。
【００２１】旋回スクロール９が公転旋回運動すると、
双方の渦巻状突起１１，１８の線接触部が次第に渦巻の
中心方向に移動し、この結果、密閉空間２１ａ，２１ｂ
（圧縮室）が容積を減少しながら、渦巻の中心方向へ移
動する。これに伴って吸入口（不図示）を通って吸入室
１５へ流入した作動ガス（矢印Ａ参照）が、双方の渦巻
状突起１１，１８との外終端開口部から密閉空間２１ａ
内に取り込まれ、圧縮されながら圧縮室の中心部２１ｃ
に至り、ここから固定スクロール８の端板１０に穿設さ
れた吐出ポート３４を通り、吐出弁３５を押開いて高圧
室１６へ吐出され、さらに吐出口３８から吐出される。
このように、旋回スクロール９の旋回により、吸入室１
５より導入した流体を前記密閉空間２１ａ，２１ｂ内で
圧縮し、この圧縮ガスを吐出する。電磁クラッチ３２の
コイル３２ａへの通電を解除して、クランクシャフト５
への回転力の伝動を絶つと、スクロール圧縮機１の運転
は停止される。そして、電磁クラッチ３２のコイル３２
ａへ再び通電すると、スクロール圧縮機１は再起動され
る。
双方の渦巻状突起１１，１８の線接触部が次第に渦巻の
中心方向に移動し、この結果、密閉空間２１ａ，２１ｂ
（圧縮室）が容積を減少しながら、渦巻の中心方向へ移
動する。これに伴って吸入口（不図示）を通って吸入室
１５へ流入した作動ガス（矢印Ａ参照）が、双方の渦巻
状突起１１，１８との外終端開口部から密閉空間２１ａ
内に取り込まれ、圧縮されながら圧縮室の中心部２１ｃ
に至り、ここから固定スクロール８の端板１０に穿設さ
れた吐出ポート３４を通り、吐出弁３５を押開いて高圧
室１６へ吐出され、さらに吐出口３８から吐出される。
このように、旋回スクロール９の旋回により、吸入室１
５より導入した流体を前記密閉空間２１ａ，２１ｂ内で
圧縮し、この圧縮ガスを吐出する。電磁クラッチ３２の
コイル３２ａへの通電を解除して、クランクシャフト５
への回転力の伝動を絶つと、スクロール圧縮機１の運転
は停止される。そして、電磁クラッチ３２のコイル３２
ａへ再び通電すると、スクロール圧縮機１は再起動され
る。
【００２２】吐出口３８から吐出された高圧作動ガス
は、油分離器５０を通過する際に油分を除去される。そ
して、捕集した潤滑油は高圧油として戻り配管５１を通
過して給油通路４４に供給される。給油通路４４に供給
された高圧油は、高圧導入孔４３を通って圧力ポケット
４１に導入され充満される。この高圧油により旋回スク
ロール９を均等にスラスト支持し、旋回スクロール９の
スラスト荷重を低減する。
は、油分離器５０を通過する際に油分を除去される。そ
して、捕集した潤滑油は高圧油として戻り配管５１を通
過して給油通路４４に供給される。給油通路４４に供給
された高圧油は、高圧導入孔４３を通って圧力ポケット
４１に導入され充満される。この高圧油により旋回スク
ロール９を均等にスラスト支持し、旋回スクロール９の
スラスト荷重を低減する。
【００２３】すなわち、圧力ポケット４１の開口面積、
および圧力ポケット４１内の高圧油の圧力をそれぞれＡ
およびＲとすると、スラスト軽減力Ｆoilは、Ｆoil＝Ａ
×Ｒ で表せる。また、固定スクロール８および旋回ス
クロール９間を離間させようとする力をＦth、固定スク
ロール８が背圧ブロック１３により付与される背圧をＦ
Zとすると、旋回スクロール９のスラスト荷重ＦSはＦth
＋ＦZ−Ｆoilに軽減されることになる。ここで、ＦZ＞
Ｆoilとなるように、高圧油の圧力および圧力ポケット
の開口面積が設定されている。スラスト板１９と旋回ス
クロール９の端板１７との隙間Ｃ１は、例えば、数〜数
十μｍ程度に設定されており、圧力ポケット４１より前
記隙間Ｃ１を通って漏れ出た油は潤滑油として利用され
る。
および圧力ポケット４１内の高圧油の圧力をそれぞれＡ
およびＲとすると、スラスト軽減力Ｆoilは、Ｆoil＝Ａ
×Ｒ で表せる。また、固定スクロール８および旋回ス
クロール９間を離間させようとする力をＦth、固定スク
ロール８が背圧ブロック１３により付与される背圧をＦ
Zとすると、旋回スクロール９のスラスト荷重ＦSはＦth
＋ＦZ−Ｆoilに軽減されることになる。ここで、ＦZ＞
Ｆoilとなるように、高圧油の圧力および圧力ポケット
の開口面積が設定されている。スラスト板１９と旋回ス
クロール９の端板１７との隙間Ｃ１は、例えば、数〜数
十μｍ程度に設定されており、圧力ポケット４１より前
記隙間Ｃ１を通って漏れ出た油は潤滑油として利用され
る。
【００２４】このように本実施形態では、外部より高圧
油を、給油通路４４および導入孔４３を通して圧力ポケ
ット４１に供給することにより、騒音が発生することな
く、圧縮効率を低下させることなく長期間に渡って高圧
油により旋回スクロール９のスラスト荷重を低減させ、
機械損失の向上を図れる。また、従来のスクロール圧縮
機と比較して構造が簡単であるため、メンテナンスが容
易、かつ小径化が可能である。さらにまた、圧力ポケッ
ト４１より漏れ出た油は、スクロール圧縮機１内部の潤
滑作用を果たす。そして、高圧流体供給手段として、高
圧の吐出作動ガスより潤滑油を分離するための油分離器
５０と、この油分離器５０で分離された潤滑油を給油通
路４４に戻すための潤滑油戻り配管５１とを備えている
ものとすることにより、高圧油を再利用できる。
油を、給油通路４４および導入孔４３を通して圧力ポケ
ット４１に供給することにより、騒音が発生することな
く、圧縮効率を低下させることなく長期間に渡って高圧
油により旋回スクロール９のスラスト荷重を低減させ、
機械損失の向上を図れる。また、従来のスクロール圧縮
機と比較して構造が簡単であるため、メンテナンスが容
易、かつ小径化が可能である。さらにまた、圧力ポケッ
ト４１より漏れ出た油は、スクロール圧縮機１内部の潤
滑作用を果たす。そして、高圧流体供給手段として、高
圧の吐出作動ガスより潤滑油を分離するための油分離器
５０と、この油分離器５０で分離された潤滑油を給油通
路４４に戻すための潤滑油戻り配管５１とを備えている
ものとすることにより、高圧油を再利用できる。
【００２５】次に、本発明に係わるスクロール圧縮機の
第２実施形態について説明する。図１に示したスクロー
ル圧縮機では、固定スクロール８がその軸方向に移動可
能（フロート構造）でかつ背圧ブロック１３により背圧
を付与する構造であるが、本実施形態では図３に示すよ
うに、固定スクロール８はボルト１２によりケーシング
本体２にリジッドに固定された非フロート構造となって
おり、かつ背圧ブロックを備えていない。固定スクロー
ル８の端板１０の外周面にＯリング１４が嵌め込まれて
おり、ケーシング２内を低圧室１５と高圧室１６とに区
画している。
第２実施形態について説明する。図１に示したスクロー
ル圧縮機では、固定スクロール８がその軸方向に移動可
能（フロート構造）でかつ背圧ブロック１３により背圧
を付与する構造であるが、本実施形態では図３に示すよ
うに、固定スクロール８はボルト１２によりケーシング
本体２にリジッドに固定された非フロート構造となって
おり、かつ背圧ブロックを備えていない。固定スクロー
ル８の端板１０の外周面にＯリング１４が嵌め込まれて
おり、ケーシング２内を低圧室１５と高圧室１６とに区
画している。
【００２６】そして、本実施形態では、スラスト板１９
と旋回スクロール９の端板１７との隙間Ｃ2（図２参
照）を第１の実施形態の隙間Ｃ1（図２参照）よりも小
さく、数μｍ〜２０μｍ程度に設定されており、この隙
間Ｃ2から高圧油が極力漏れ出ない構造となっている。
その他の構造は図１および図２に示したものと同様であ
るので、その説明は省略する。そして、固定スクロール
８および旋回スクロール９間を離間させようとする力を
Ｆthとすると、スラスト軽減力ＦoilがＦthより大きく
なるように、高圧油の圧力および圧力ポケット４１の面
積を選定することにより、全スラスト荷重に対抗する。
以上のように構成されていることにより、本例のスクロ
ール圧縮機においても上記第１実施形態と同様の効果を
得ることができる。
と旋回スクロール９の端板１７との隙間Ｃ2（図２参
照）を第１の実施形態の隙間Ｃ1（図２参照）よりも小
さく、数μｍ〜２０μｍ程度に設定されており、この隙
間Ｃ2から高圧油が極力漏れ出ない構造となっている。
その他の構造は図１および図２に示したものと同様であ
るので、その説明は省略する。そして、固定スクロール
８および旋回スクロール９間を離間させようとする力を
Ｆthとすると、スラスト軽減力ＦoilがＦthより大きく
なるように、高圧油の圧力および圧力ポケット４１の面
積を選定することにより、全スラスト荷重に対抗する。
以上のように構成されていることにより、本例のスクロ
ール圧縮機においても上記第１実施形態と同様の効果を
得ることができる。
【００２７】上記スラスト板１９の圧力ポケット４１
は、リング状に形成されているので、もしもスラスト板
１９のスラスト面４０の一部の面精度が悪い場合、この
部分の圧力ポケット４１より高圧油が過度に漏れ出て、
圧力ポケット４１全体において高圧油を維持できなくな
る恐れがある。その場合、以下の構成を採用することが
できる。図４（ａ），（ｂ）に示すように、スラスト板
６０をスラスト面側部材６１ａおよび反スラスト面側部
材６１ｂに厚さ方向に分割した２つ割り構造とする。ス
ラスト面側部材６１ａのスラスト面６２に互いに独立す
る圧力ポケット６３を周方向に並ぶように複数（例えば
８個）形成され、スラスト面側部材６１ａおよび反スラ
スト面側部材６１ｂの接続部に跨ぐように圧力ポケット
６３を接続する円弧状の通路６４を形成するとともに、
この通路６４に連通してスラスト板６０の周面に開口す
る高圧導入孔６５をスラスト面側部材６１ａおよび反ス
ラスト面側部材６１ｂに形成したものである。スラスト
面側部材６１ａおよび反スラスト面側部材６１ｂを例え
ば溶接により一体化してスラスト板６０とする。このよ
うな構成により、スラスト板６０のスラスト面６２の精
度が局所的に悪い場合には、その部分の圧力ポケット６
３からの高圧油の過度漏れが起こるにとどまり、他の圧
力ポケット６３では高圧油が保持されやすく、過度漏れ
が発生しにくい。
は、リング状に形成されているので、もしもスラスト板
１９のスラスト面４０の一部の面精度が悪い場合、この
部分の圧力ポケット４１より高圧油が過度に漏れ出て、
圧力ポケット４１全体において高圧油を維持できなくな
る恐れがある。その場合、以下の構成を採用することが
できる。図４（ａ），（ｂ）に示すように、スラスト板
６０をスラスト面側部材６１ａおよび反スラスト面側部
材６１ｂに厚さ方向に分割した２つ割り構造とする。ス
ラスト面側部材６１ａのスラスト面６２に互いに独立す
る圧力ポケット６３を周方向に並ぶように複数（例えば
８個）形成され、スラスト面側部材６１ａおよび反スラ
スト面側部材６１ｂの接続部に跨ぐように圧力ポケット
６３を接続する円弧状の通路６４を形成するとともに、
この通路６４に連通してスラスト板６０の周面に開口す
る高圧導入孔６５をスラスト面側部材６１ａおよび反ス
ラスト面側部材６１ｂに形成したものである。スラスト
面側部材６１ａおよび反スラスト面側部材６１ｂを例え
ば溶接により一体化してスラスト板６０とする。このよ
うな構成により、スラスト板６０のスラスト面６２の精
度が局所的に悪い場合には、その部分の圧力ポケット６
３からの高圧油の過度漏れが起こるにとどまり、他の圧
力ポケット６３では高圧油が保持されやすく、過度漏れ
が発生しにくい。
【００２８】なお、上記第１及び第２実施形態におい
て、潤滑油戻り配管５１を設けずに、高圧油を貯留する
高圧油タンクを別途設け、この高圧油タンクより高圧油
を配管を介して給油通路４４に供給してもよい。また、
高圧流体として油分離器５０において作動ガスから分離
された潤滑油を圧力ポケット４１に供給するようにした
が、吐出口３８から吐出された作動ガスの一部を給油通
路４４および高圧導入口４３を経て圧力ポケット４１に
導入するようにしても良い。また、圧縮室からの中間圧
を圧力ポケット４１に導入しても良い。この場合も、上
記と同様に、騒音が発生することなく、旋回スクロール
９のスラスト荷重を低減させ、機械損失の向上を図るこ
とができる。
て、潤滑油戻り配管５１を設けずに、高圧油を貯留する
高圧油タンクを別途設け、この高圧油タンクより高圧油
を配管を介して給油通路４４に供給してもよい。また、
高圧流体として油分離器５０において作動ガスから分離
された潤滑油を圧力ポケット４１に供給するようにした
が、吐出口３８から吐出された作動ガスの一部を給油通
路４４および高圧導入口４３を経て圧力ポケット４１に
導入するようにしても良い。また、圧縮室からの中間圧
を圧力ポケット４１に導入しても良い。この場合も、上
記と同様に、騒音が発生することなく、旋回スクロール
９のスラスト荷重を低減させ、機械損失の向上を図るこ
とができる。
【００２９】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。図５に示したスクロール圧縮機では、旋回スクロ
ール９の端板１７のスラスト板１９に接する側面に圧力
ポケット４１’が環状に形成されており、この圧力ポケ
ット４１’には、圧力ポケット４１’に圧縮ガスを供給
する高圧導入孔４３’が開口している。この高圧導入孔
４３’の他方の開口は端板１７の渦巻状突起１８側にお
いて密閉空間２１ａまたは２１ｂに開口している。その
他の構成は図１に示す第１の実施形態と同様であるの
で、その説明は省略する。
する。図５に示したスクロール圧縮機では、旋回スクロ
ール９の端板１７のスラスト板１９に接する側面に圧力
ポケット４１’が環状に形成されており、この圧力ポケ
ット４１’には、圧力ポケット４１’に圧縮ガスを供給
する高圧導入孔４３’が開口している。この高圧導入孔
４３’の他方の開口は端板１７の渦巻状突起１８側にお
いて密閉空間２１ａまたは２１ｂに開口している。その
他の構成は図１に示す第１の実施形態と同様であるの
で、その説明は省略する。
【００３０】このスクロール圧縮機では、密閉空間２１
ａまたは２１ｂ内の圧縮ガスの一部が高圧導入孔４３’
を介して圧力ポケット４１’に供給され、高圧流体とし
ての圧縮ガスがスラスト荷重の一部を支持するので、上
記各実施形態と同様に、騒音が発生することなく、長期
間に渡って高圧油により旋回スクロール９のスラスト荷
重を低減させ、機械損失の向上を図ることができる。ま
た、従来のスクロール圧縮機と比較して構造が簡単であ
るため、メンテナンスが容易、かつ小径化が可能であ
る。さらに、圧力ポケット４１’から漏れ出た圧縮ガス
に含まれる潤滑油により、スクロール圧縮機１内部の潤
滑作用を果たす。なお、圧縮ガスによる荷重負担を大き
くするには、圧力ポケット４１’の開口断面積をできる
だけ大きくすることが望ましい。また、本例において、
高圧導入孔４３’の他端は一つの密閉空間２１または２
１ｂに開口しているが、複数の密閉空間２１ａ、２１ｂ
に開口し、複数圧力の圧縮ガスが圧力ポケット４１’に
導入されるようにしても良い。そのためには、高圧導入
孔を複数設けることによって複数圧の作動ガスを圧力ポ
ケットに導入しても良いし、ひとつの高圧導入孔の他端
を枝分かれさせることとしても良い。このように構成す
ることにより、複数の圧力の作動ガスを組み合わせて圧
力ポケット４１’に導入させることができる。
ａまたは２１ｂ内の圧縮ガスの一部が高圧導入孔４３’
を介して圧力ポケット４１’に供給され、高圧流体とし
ての圧縮ガスがスラスト荷重の一部を支持するので、上
記各実施形態と同様に、騒音が発生することなく、長期
間に渡って高圧油により旋回スクロール９のスラスト荷
重を低減させ、機械損失の向上を図ることができる。ま
た、従来のスクロール圧縮機と比較して構造が簡単であ
るため、メンテナンスが容易、かつ小径化が可能であ
る。さらに、圧力ポケット４１’から漏れ出た圧縮ガス
に含まれる潤滑油により、スクロール圧縮機１内部の潤
滑作用を果たす。なお、圧縮ガスによる荷重負担を大き
くするには、圧力ポケット４１’の開口断面積をできる
だけ大きくすることが望ましい。また、本例において、
高圧導入孔４３’の他端は一つの密閉空間２１または２
１ｂに開口しているが、複数の密閉空間２１ａ、２１ｂ
に開口し、複数圧力の圧縮ガスが圧力ポケット４１’に
導入されるようにしても良い。そのためには、高圧導入
孔を複数設けることによって複数圧の作動ガスを圧力ポ
ケットに導入しても良いし、ひとつの高圧導入孔の他端
を枝分かれさせることとしても良い。このように構成す
ることにより、複数の圧力の作動ガスを組み合わせて圧
力ポケット４１’に導入させることができる。
【００３１】なお、上記各実施形態において、圧力ポケ
ット４１，６３，４１’はスラスト板１９、または、旋
回スクロール９のスラスト板１９側のどちら側に設けて
も良い。すなわち、上記第１及び第２実施形態において
は圧力ポケット４１，６３をスラスト板１９に設けた
が、これを旋回スクロール９側に設けても良く、第３実
施形態においては圧力ポケット４１’を旋回スクロール
９側に設けたが、これをスラスト板１９に設けても良
い。
ット４１，６３，４１’はスラスト板１９、または、旋
回スクロール９のスラスト板１９側のどちら側に設けて
も良い。すなわち、上記第１及び第２実施形態において
は圧力ポケット４１，６３をスラスト板１９に設けた
が、これを旋回スクロール９側に設けても良く、第３実
施形態においては圧力ポケット４１’を旋回スクロール
９側に設けたが、これをスラスト板１９に設けても良
い。
【００３２】また、上記各実施形態では、スクロール圧
縮機を、ＣＯ2を作動ガスとするＣＯ2サイクルに適用し
たが、これに限らず、通常のフロン等を作動ガスとする
蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用してもよい。
縮機を、ＣＯ2を作動ガスとするＣＯ2サイクルに適用し
たが、これに限らず、通常のフロン等を作動ガスとする
蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１記載の発明は、高圧流体を、流体通路および高圧
導入孔を通して圧力ポケットに供給することにより、騒
音が発生することなく、長期間に渡って高圧流体により
旋回スクロールのスラスト荷重を低減させ、機械損失の
向上を図れる。また、従来のスクロール圧縮機と比較し
て構造が簡単であるため、メンテナンスが容易、かつ小
径化が可能である。
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１記載の発明は、高圧流体を、流体通路および高圧
導入孔を通して圧力ポケットに供給することにより、騒
音が発生することなく、長期間に渡って高圧流体により
旋回スクロールのスラスト荷重を低減させ、機械損失の
向上を図れる。また、従来のスクロール圧縮機と比較し
て構造が簡単であるため、メンテナンスが容易、かつ小
径化が可能である。
【００３４】ここで、請求項２記載の発明のように、ケ
ーシングに流体通路を設け、請求項３記載の発明のよう
に前記流体通路に高圧流体を供給する高圧油供給手段と
して、前記吐出された高圧の作動ガスより潤滑油を分離
するための油分離器と、この油分離器で分離された潤滑
油を前記流体通路に戻すための潤滑油戻り配管とを備え
ているものとすることにより、高圧油を再利用できる。
また、請求項４記載の発明のように、圧縮室内の作動ガ
スを高圧流体として採用することもできる。さらにま
た、請求項５記載の発明のように、圧縮室内の複数の圧
力の異なる作動ガスを高圧流体として採用することもで
きる。そして、本発明は、請求項６のように、作動ガス
として二酸化炭素を使用した冷凍サイクルに使用され
る、運転圧力が高いスクロール圧縮機に適用することに
より、上記効果が特に有効なものとなる。
ーシングに流体通路を設け、請求項３記載の発明のよう
に前記流体通路に高圧流体を供給する高圧油供給手段と
して、前記吐出された高圧の作動ガスより潤滑油を分離
するための油分離器と、この油分離器で分離された潤滑
油を前記流体通路に戻すための潤滑油戻り配管とを備え
ているものとすることにより、高圧油を再利用できる。
また、請求項４記載の発明のように、圧縮室内の作動ガ
スを高圧流体として採用することもできる。さらにま
た、請求項５記載の発明のように、圧縮室内の複数の圧
力の異なる作動ガスを高圧流体として採用することもで
きる。そして、本発明は、請求項６のように、作動ガス
として二酸化炭素を使用した冷凍サイクルに使用され
る、運転圧力が高いスクロール圧縮機に適用することに
より、上記効果が特に有効なものとなる。
【図１】 本発明に係るスクロール圧縮機の一実施形態
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図２】 図１に示したスラスト板およびその近傍の拡
大図である。
大図である。
【図３】 本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形
態の縦断面図である。
態の縦断面図である。
【図４】 （ａ）および（ｂ）はスラスト板の他の形態
の側面図および断面図である。
の側面図および断面図である。
【図５】 本発明に係るスクロール圧縮機の他の実施形
態の縦断面図である。
態の縦断面図である。
【図６】 蒸気圧縮式冷凍サイクルを示す模式図であ
る。
る。
【図７】 ＣＯ2のモエリエ線図である。
Ｓ ＣＯ2サイクル １ スクロール圧縮機 １Ａ ハウジング ２ ケース本体 ４ フロントケース（クランクケース） ５ クランクシャフト ６ メイン軸受 ８ 固定スクロール ９ 旋回スクロール １２ ボルト（固定手段） １３ 背圧ブロック １５ 低圧室（吸入室、機械室） １６ 高圧室 １９ スラスト板（スラスト部材） ２７ 自転防止リング（オルダム接手） ２８ メカニカルシール（シャフトシール） ３４ 吐出ポート ３５ 吐出弁 ４０ スラスト面 ４１、４１’、６３ 圧力ポケット ４３、４３’ 高圧導入孔 ４４ 給油通路（流体通路） ５０ 油分離器（オイルセパレータ） ５１ 戻り配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 隆英 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 鵜飼 徹三 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内 Ｆターム(参考） 3H039 AA02 AA12 BB02 BB11 BB28 CC02 CC08 CC22 CC24 CC27 CC33 CC34
Claims (6)
- 【請求項１】 ケーシング内に、端板の一面側に渦巻状
突起が形成された固定スクロールと、端板の一面側に渦
巻状突起が設けられかつこの渦巻状突起が前記固定スク
ロールの前記渦巻状突起と組み合わされて渦巻状の圧縮
室を形成する旋回スクロールとを備え、前記旋回スクロ
ールの旋回に伴い、導入した作動ガスを前記圧縮室内で
圧縮した後に吐出するスクロール圧縮機において、前記
旋回スクロールの前記端板の背面側に、これをスラスト
支持するためのスラスト部材を対向配置させ、このスラ
スト部材または前記旋回スクロール端板のいずれか一方
には、前記スラスト部材または前記旋回スクロール端板
のいずれか他方との対向面に圧力ポケットが形成されて
いるとともに、 該圧力ポケットに高圧流体を導入するための高圧導入孔
が、前記スラスト部材側または旋回スクロール側に形成
されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスクロール圧縮機にお
いて、前記高圧導入孔は前記スラスト部材に形成され、
一端が前記圧力ポケットに開口すると共に、他端が前記
ケーシングに開口し、 さらに、前記ケーシングには前記高圧導入孔と連通する
流体通路が形成され、 前記圧縮室から高圧流体が前記流体通路および高圧導入
孔を経て前記圧力ポケットに供給されることを特徴とす
るスクロール圧縮機。 - 【請求項３】 請求項２に記載のスクロール圧縮機にお
いて、前記流体通路に高圧流体を供給する高圧流体供給
手段として、前記吐出された高圧の作動ガスより潤滑油
を分離するための油分離器と、この油分離器で分離され
た潤滑油を前記流体通路に戻すための潤滑油戻り配管と
を備えていることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 【請求項４】 請求項１に記載のスクロール圧縮機にお
いて、前記高圧導入孔は前記旋回スクロールの端板に形
成され、一端が前記圧力ポケットに開口すると共に、他
端が前記圧縮室に開口し、高圧流体として該圧縮室内の
作動ガスが前記高圧導入孔を経て前記圧力ポケットに供
給されることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 【請求項５】 請求項１に記載のスクロール圧縮機にお
いて、前記高圧導入孔は前記旋回スクロールの端板に形
成され、一端が前記圧力ポケットに開口すると共に、他
端が前記圧縮室に開口し、高圧流体として複数の前記圧
縮室内の複数圧力の作動ガスが前記高圧導入孔を経て前
記圧力ポケットに供給されることを特徴とするスクロー
ル圧縮機。 - 【請求項６】 前記作動ガスは二酸化炭素である請求項
１ないし請求項５記載のスクロール圧縮機。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000060915A JP2001055988A (ja) | 1999-06-08 | 2000-03-06 | スクロール圧縮機 |
| KR1020000023864A KR100349480B1 (ko) | 1999-06-08 | 2000-05-04 | 스크롤 압축기 |
| CN00118004A CN1131378C (zh) | 1999-06-08 | 2000-06-06 | 将高压流体引入推力面的涡卷式压缩机 |
| NO20002916A NO20002916L (no) | 1999-06-08 | 2000-06-07 | Spiral-kompressor for innföring av höytrykksfluid på aksialsiden for å redusere aksialbelastningen påfört en roterende spiral |
| US09/588,776 US6334764B1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-07 | Scroll compressor for introducing high-pressure fluid to thrust-face side so as to decrease thrust load imposed on revolving scroll |
| EP00111854A EP1059448B1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | Scroll compressor |
| DE60013357T DE60013357T2 (de) | 1999-06-08 | 2000-06-08 | Spiralverdichter |
| US09/985,294 US6428295B1 (en) | 1999-06-08 | 2001-11-02 | Scroll compressor for introducing high-pressure fluid to thrust-face side so as to decrease thrust load imposed on revolving scroll |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-161691 | 1999-06-08 | ||
| JP16169199 | 1999-06-08 | ||
| JP2000060915A JP2001055988A (ja) | 1999-06-08 | 2000-03-06 | スクロール圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001055988A true JP2001055988A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=26487736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000060915A Pending JP2001055988A (ja) | 1999-06-08 | 2000-03-06 | スクロール圧縮機 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6334764B1 (ja) |
| EP (1) | EP1059448B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001055988A (ja) |
| KR (1) | KR100349480B1 (ja) |
| CN (1) | CN1131378C (ja) |
| DE (1) | DE60013357T2 (ja) |
| NO (1) | NO20002916L (ja) |
Cited By (4)
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| JP2002339883A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nippon Soken Inc | スクロール型圧縮機 |
| US7438539B2 (en) | 2005-03-24 | 2008-10-21 | Hitachi Air Conditioning Systems Co., Ltd | Hermetic type scroll compressor and refrigerating and air-conditioning apparatus |
| KR20230110044A (ko) | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
| KR20230110045A (ko) * | 2022-01-14 | 2023-07-21 | 엘지전자 주식회사 | 스크롤 압축기 |
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| ES2579834T3 (es) * | 2004-07-13 | 2016-08-17 | Tiax Llc | Sistema y método de refrigeración |
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| DE102008013784B4 (de) * | 2007-03-15 | 2017-03-23 | Denso Corporation | Kompressor |
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| DE102016217358A1 (de) | 2016-09-12 | 2018-03-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Scrollverdichter |
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- 2000-03-06 JP JP2000060915A patent/JP2001055988A/ja active Pending
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