JP2003184764A - スクロール圧縮機とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率かつ低コストなものとする。 【解決手段】 旋回渦巻部品１１を固定渦巻部品１０に
対し円軌道運動させて圧縮空間３２の容積変化により吸
入、圧縮および吐出を行うとともに、旋回渦巻部品１１
を駆動する軸６を通じこの軸６の圧縮機構部２側軸受部
に液４１を供給して潤滑し、またこの液４１を旋回渦巻
部品１１の背部に所定の制限のものとに供給しながら、
過剰液を圧縮機構部２に供給するのに、軸６を通じた前
記背圧の作用領域への液４１の供給経路１００に、軸６
の回転に伴い間欠的に直接または間接に通じる供給制限
部１０２を設けて液４１の供給を制限することにより、
上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍サイクル装置等
に用いられるスクロール圧縮機とその駆動方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧縮機としては、例え
ば、図４に示すように密閉容器３０１内に、電動機３０
３と、圧縮機構部３０２が配設されたスクロール圧縮機
がある。圧縮機構部３０２は旋回鏡板３２５および固定
鏡板３２７から羽根が立ち上がった固定渦巻部品３１０
と旋回渦巻部品３１１とが噛み合わされて双方間に圧縮
空間３３０が形成されている。電動機３０３のロータ３
０５に駆動軸３０６が貫通状態で結合されている。この
駆動軸３０６の一端は圧縮機構部３０２の一部を構成す
る主軸受部材３０７に主軸受３０８によって軸受けされ
ている。この駆動軸３０６の主軸受３０８から上に出た
先端には駆動軸３０６に対して偏心運動を行うクランク
軸３０９が備えられている。

【０００３】駆動軸３０６が電動機３０３により回転駆
動されると、前記クランク軸３０９により旋回軸受３１
３を介して旋回渦巻部品３１１を円軌道運動させる。こ
れによって圧縮空間３３０は外周部から渦巻の中心に向
かって容積を減少させながら移動させられて、吸入ポー
ト３１４を通じ外部サイクルから冷媒ガス等を吸入し、
圧縮する。圧縮した冷媒ガス等は吐出ポート３１５を通
じて密閉容器３０１内の空間３１６に吐出される。

【０００４】駆動軸３０６の他端側は副軸受部材３１７
によって副軸受３１７ａを介し軸受けされている。駆動
軸３０６の副軸受３１７ａから下方に出た他端側の先端
には容積型ポンプ３１８を備えている。容積型ポンプ３
１８は駆動軸３０６の回転によって駆動され液溜部３１
９に貯留されたオイルなどの潤滑油を吸入して駆動軸３
０６内の給油経路３２０を通じクランク軸３０９の上部
にある液溜まり３２１に供給する。液溜まり３２１に達
した液は旋回軸受３１３を潤滑および冷却した後、潤滑
油溜まり３２２を経て主軸受３０８を潤滑し、液溜部３
１９に戻って再循環を行う。

【０００５】一方、液溜まり３２１に供給された液の一
部は、旋回渦巻部品３１１の内部に設けられた長孔３２
３を経由して絞り部３２４により減圧され、旋回鏡板３
２５の背部の背圧室３２９に供給される。なお、背圧室
３２９はシール部材３２８により高圧部となる液溜まり
３２２との間をシールされている。背圧室３２９に供給
された液が溜まるに従い圧力が上昇するが、その圧力を
一定に保つために、背圧室３２９と圧縮空間３３０にお
ける低圧の吸入域３３０ａとの間に圧力調整機構３３１
が設けられている。この圧力調整機構３３１は背圧室３
２９の圧力が設定された圧力より高くなると背圧室３２
９内の過剰液を圧縮空間３３０の吸入域に逃がして、背
圧室３２９の圧力調整をするとともに、逃がした液を圧
縮機構部３０２内に供給する。

【０００６】これによって、背圧室３２９内の圧力はほ
ぼ一定に保たれる一方、吸入域３３０ａに供給された液
は圧縮空間３３０にて、圧縮中の冷媒ガス等の漏れを防
ぐシールの役割と、固定渦巻部品３１０と旋回渦巻部品
３１１の接触面を潤滑する役割を果たしている。

【０００７】絞り部３２４は図５に示すように、取付け
用のネジ部３２４ａを持つ円筒状のピンで中心に細孔３
３２が形成されている。この細孔は長孔３２３を通じ背
圧室３２９に供給される液に対し絞り作用を及ぼして減
圧し適正量が供給されるようにする。また適正量は細孔
３３２の内径を変更することにより調整している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように絞り部３２４の絞り効果を上げて背圧をより
抑え、吸入域へ液を過剰に供給することによる吸入加熱
を抑えるために細孔３３２の内径を小さくしたり細孔３
３２の長さを長くすると潤滑油に存在するゴミにより閉
塞しやすくなり、圧縮機の性能を低下させる。同時に、
細孔３３２の加工はコストが増大するといった課題を有
している。

【０００９】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、高効率かつ低コストのスクロール圧縮機と
その駆動方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のスクロール圧縮機は、鏡板から羽
根が立ち上がった固定渦巻部品と旋回渦巻部品とが噛み
合わされて双方間に圧縮空間が形成され、旋回渦巻部品
が固定渦巻部品に対し円軌道運動されて圧縮空間が移動
しながら容積を変化させることにより、流体の吸入、圧
縮および吐出を行う圧縮機構部と、旋回渦巻部品を駆動
する軸を通じ液を供給してこの軸の前記圧縮機構部側の
軸受部を潤滑するとともに旋回渦巻部品の背部の背圧室
に所定の制限の基に供給し旋回渦巻部品をバックアップ
しながら、過剰液を前記圧縮空間に供給して圧縮機構部
内の潤滑に供する潤滑機構とを備えたスクロール圧縮機
において、前記軸を通じた旋回渦巻部品の背部に至る液
の供給経路に、軸の回転に伴い間欠的に直接または間接
的に通じて液の供給を制限する供給制限部を設けたこと
を主たる特徴とする。

【００１１】このような構成では、軸の駆動で圧縮機構
部および潤滑機構が働き、潤滑機構は、前記軸を通じた
液の供給経路に沿って圧縮機構部における軸受部に液を
供給して潤滑するのに併せ、この液を所定の制限の基に
背圧室に供給するのに、特に、前記供給経路における供
給制限部が前記軸の回転に伴い間欠的に直接または間接
的に通じたときだけ液を供給するように供給制限をする
ので、この制限状態の設定によって、つまり軸の回転に
伴い間欠的に通じる時間割合や液量の設定によって、供
給経路の通路を狭くしなくても液を適正量に制限して供
給することができる。従って、背圧や吸入加熱を抑える
ために適正量をより少なくするような場合でも、従来の
ように絞り孔を小さくしていくことにより詰まりやすく
なっていた性能低下や信頼性の問題、および加工が困難
になってコスト高になるというような問題のいずれも解
消し、高効率で低コストなスクロール圧縮機を提供する
ことができる。

【００１２】供給制限部は、軸の回転に伴い相対移動す
る部材間に形成されていると、それらの相対移動によっ
て間欠的に直接または間接的に通じ合う開口の位置関係
などによって前記供給制限の状態を自由に設定すること
ができるし、必須の部材や既設の部材どうしでも実現す
る利点がある。

【００１３】供給制限部は、固定渦巻部品または前記軸
受部をなし旋回渦巻部品を背部から支持する支持部材に
おける旋回渦巻部品と摺動し合う面に形成された凹部
と、旋回渦巻部品の側の摺動し合う面に設けられた液の
供給経路の開口とからなり、旋回スクロールの凹部に対
する円軌道運動によって凹部が前記背圧室に間欠的に通
じ前記開口が凹部に常時通じる１つ目の状態と、凹部が
常時背圧室に通じ前記開口が前記凹部に間欠的に通じる
２つ目の状態と、凹部が背圧室と前記開口とに交互に通
じる３つ目の状態と、の１つを満足するものでよく、３
つ目の状態では、特に、供給経路と背圧室とが凹部を介
して同時に通じ合うことがなく、供給経路と通じて凹部
に受け入れた液だけが背圧室に供給されるので、同時に
通じ合って万一にも液が過剰に供給されてしまうような
ことを回避しやすく、供給経路に絞り部がない場合に特
に有効である。

【００１４】供給経路の一部に他の部分よりも狭くした
絞り部を有していると、この絞り部により加工や詰まり
に問題のない程度の絞り効果を得て、前記供給制限部と
併せ、より高い供給制限を容易に達成することができる
し、そのような絞り部は加工が容易であるので旋回渦巻
部品などの供給経路の一部を適度に狭くするだけで特別
な部材なしに形成することができる。特に、絞り部を供
給経路の開口部に設ければさらに容易に形成することが
できる。また、供給経路と背圧室とが凹部を介して通じ
合う時点があっても前記絞り部があるとその絞り効果に
よって万一にも液が過剰に供給されるようなことを抑制
することができ、前記供給制限の精度を確保しやすい。

【００１５】供給制限部や絞り部が旋回渦巻部品の供給
経路に設けられ、この供給経路の供給制限部や絞り部よ
りも上流側を旋回渦巻部品の羽根端面における固定渦巻
部品との間のシール部材を保持する保持溝にまで分岐さ
せることができる。

【００１６】このような構成では、前記軸受部の潤滑に
供される液の供給制限部や絞り部による供給制限を受け
る前の、従って、供給制限されずに十分な圧力および量
が確保された液を、下流側が供給制限部や絞り部により
背圧室への供給制限を受けて進みにくく余剰液を生みや
すくなっている分だけ、前記保持溝への供給量を増し
て、固定渦巻部品および旋回渦巻部品間のシールと潤滑
を十分に図ることができ、背圧室への供給制限が強いほ
ど、従って、供給制限部および絞り部双方が設けられて
いるほど有利である。

【００１７】以上のようなスクロール圧縮機における場
合を含む、本発明のスクロール圧縮機の駆動方法は、鏡
板から羽根が立ち上がった固定渦巻部品と旋回渦巻部品
との噛み合わせにて圧縮空間を形成した圧縮機構にて、
旋回渦巻部品を固定渦巻部品に対し円軌道運動させたと
きの圧縮空間の移動を伴う容積の変化により、流体の吸
入、圧縮および吐出を行わせるのに併せ、旋回渦巻部品
を駆動する軸を通じ液を供給してこの軸の圧縮機構部側
の軸受部を潤滑するとともに、旋回渦巻部品の背部には
所定の供給制限の基に供給してそれをバックアップしな
がら、ここでの過剰液を圧縮機構部に供給して潤滑を図
るスクロール圧縮機の駆動方法において、前記軸を通じ
た前記背圧が作用する背圧作用領域への液の供給経路
が、軸の回転に伴い間欠的に直接または間接に通じて液
の供給を制限することにより、前記背圧を所定の範囲に
保ちながら駆動することを主たる特徴とする。

【００１８】このような構成では、軸の駆動で圧縮機構
部を働かせて、吸入、圧縮、吐出を行わせるのに併せ、
潤滑機構も働かせて前記軸を通じた液の供給経路に沿っ
て圧縮機構部における軸受部に液を供給して潤滑する一
方、この液を所定の制限の基に前記背圧作用領域に供給
するのに、特に、前記供給経路における供給制限部での
前記軸の回転に伴う間欠的な直接または間接的の通じ合
い時のみ液を供給するように供給制限をするので、この
制限状態の設定によって、つまり軸の回転に伴い間欠的
に直接または間接に通じる時間割合や液量の設定によっ
て、供給経路の通路を狭くしなくても液を適正量に制限
して供給することができる。従って、背圧やそれを逃が
す吸入域での吸入加熱を抑えるために適正量をより少な
くするような場合でも、従来のように絞り孔を小さくし
ていくことにより詰まりやすくなっていた性能低下や信
頼性の問題、および加工が困難になってコスト高になる
といったような問題のいずれもが解消し、低コストなす
クロール圧縮機によって高効率な圧縮機能を発揮するこ
とができる。

【００１９】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り
において種々な組合せで複合して用いることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図１〜図３を参照しながら説明する。本実施
の形態は空調、冷凍機器に用いられる密閉型のメンテナ
ンスフリーなスクロール圧縮機に適用した場合を例示し
てある。したがって、取り扱う流体は冷媒であり、以
下、冷媒として説明する。しかし、本発明はこれに限ら
れるものではない。

【００２１】まず、本実施の形態に係るスクロール圧縮
機の駆動方法につき、図１〜図３を参照しながら説明す
る。図１に示すように、旋回鏡板２５および固定鏡板４
０から羽根が立ち上がった固定渦巻部品１０と旋回渦巻
部品１１との噛み合わせにて圧縮空間３２を形成した圧
縮機構部２にて、旋回渦巻部品１１を固定渦巻部品１０
に対し円軌道運動させたときの圧縮空間３２の移動を伴
う容積の変化により、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行
わせる。これに併せ、旋回渦巻部品１１を駆動する軸の
一例である駆動軸６（またはおよびその先端のクランク
軸９）を通じこの駆動軸６の圧縮機構部２側の軸受部の
一例である主軸受８および旋回軸受１３に液の一例であ
るオイルなどの潤滑油４１を供給して潤滑する一方、こ
の潤滑油４１を供給制限部１０２を利用した所定の供給
制限の基に旋回渦巻部品１１の背部に供給してそれをバ
ックアップしながら、ここでの過剰な潤滑油４１を圧縮
機構部２に供給して潤滑を図る。特に、前記駆動軸６を
通じた前記背圧が作用する背圧作用領域として設定した
例えば背圧室２９への潤滑油４１の供給経路１００が、
駆動軸６の回転に伴い間欠的に直接または間接に通じて
潤滑油４１の供給を制限することにより、前記背圧を所
定の範囲に保ちながら駆動する。

【００２２】このように本方法では、駆動軸６の駆動で
圧縮機構部２を働かせて、冷媒の外部サイクルからの吸
入、圧縮、外部サイクルへの吐出を行わせるのに併せ、
前記駆動軸６を通じた供給経路１００に沿って圧縮機構
部２における主軸受８および旋回軸受１３に潤滑油４１
を供給して潤滑する一方、この潤滑油４１を所定の制限
の基に前記背圧室２９に供給するのに、特に、前記供給
経路１００での前記駆動軸６の回転に伴う間欠的で直接
または間接的な通じ合い時のみ潤滑油４１を供給するよ
うに制限をするので、この制限状態の設定によって、つ
まり駆動軸６の回転に伴い間欠的に直接または間接的に
通じる時間割合や油量の設定によって、供給経路１００
の通路を狭くしなくても潤滑油４１を適正量に制限して
供給することができる。従って、背圧と、背圧を逃がす
吸入域３０での吸入加熱とを抑えるために適正量をより
少なく制限するような場合でも、従来の絞り孔を小さく
していくことにより詰まりやすくなっていた性能低下や
信頼性の問題、および加工が困難でコスト高になるとい
った問題のいずれもが解消し、低コストなスクロール圧
縮機にて高効率な運転ができる。

【００２３】これを達成するスクロール圧縮機として
は、前記した旋回鏡板２５および固定鏡板４０から羽根
が立ち上がった固定渦巻部品１０と旋回渦巻部品１１と
が噛み合わされて双方間に圧縮空間３２が形成され、旋
回渦巻部品１１が固定渦巻部品１０に対しオルダムリン
グを始めとする各種の自転拘束部品１２や機構による自
転拘束の基に円軌道運動されて圧縮空間３２が例えば周
辺から渦巻きの中央部に移動しながら容積を例えば縮小
していくように変化させることにより、流体の吸入、圧
縮および吐出を行う圧縮機構部２と、旋回渦巻部品１１
を駆動する駆動軸６（およびまたはその先端のクランク
軸９）を通じこの駆動軸６の前記圧縮機構部２側の軸受
部である例えば主軸受８および旋回軸受１３を潤滑した
後の潤滑油４１を旋回渦巻部品１１の背部の背圧室２９
に所定の制限の基に供給し旋回渦巻部品１１をバックア
ップしながら、潤滑油４１の過剰分を前記圧縮空間３２
に逃がして供給し圧縮機構部２内の潤滑に供する潤滑機
構１０１とを備え、特に、前記駆動軸６を通じた旋回渦
巻部品１１の背部に至る潤滑油４１の供給経路１００
に、駆動軸６の回転に伴い間欠的に直接または間接的に
通じて潤滑油４１の供給を制限する供給制限部１０２を
設けたもので足りる。

【００２４】駆動軸６の電動機３による駆動で圧縮機構
部２および潤滑機構１０１が働く。潤滑機構１０１は、
前記駆動軸６を通じた潤滑油４１の供給経路１００に沿
って圧縮機構部２における主軸受８および旋回軸受１３
に潤滑油を供給して潤滑するのに併せ、背圧室２９にも
供給して旋回渦巻部品１１をバックアップして固定渦巻
部品１０から離れたり、転覆したりするのを防止しなが
ら、背圧室２９での過剰な潤滑油４１を圧縮空間３２に
逃がしてそこでのシールや摺動部の潤滑に供するととも
に、背圧室２９を所定の圧力域に維持する。

【００２５】このような運転状態において、さらに、潤
滑油４１を所定の制限の基に背圧室２９に供給するの
に、前記供給制限部１０２が供給経路１００において前
記駆動軸６の回転に伴い間欠的に直接または間接的に通
じたときだけ潤滑油４１を供給するように供給制限をす
る。従って、この制限状態の設定によって、つまり供給
制限部１０２が間欠的に通じるときの時間割合や油量の
設定によって、供給経路１００の通路を狭くしなくても
潤滑油４１を適量に制限して供給することができる。従
って、背圧や吸入加熱を抑えるのに適正量をより少なく
制限するような場合でも、従来のように絞り孔を小さく
していくことにより詰まりやすくなっていた性能低下や
信頼性の問題、および加工が困難になってコスト高にな
るという問題のいずれもが解消し、高効率かつ低コスト
なスクロール圧縮機が実現する。

【００２６】供給制限部１０２は、駆動軸６の回転に伴
い相対移動する部材間に形成されていると、それらの相
対移動によって通路同士や通路と空間などが間欠的に直
接または間接的に通じ合う開口の位置関係などによって
前記供給制限の状態を自由に設定することができるし、
必須の部材や既設の部材どうしでも実現する利点があ
る。

【００２７】具体的には供給制限部１０２は、固定渦巻
部品１０または前記主軸受８などの軸受部をなし旋回渦
巻部品１１を背部から支持する支持部材の一例である主
軸受部材７、における旋回渦巻部品１１の例えば旋回鏡
板２５と摺動し合う面に形成された図１、図２に例示す
るような凹部３３と、旋回渦巻部品１１の側の摺動し合
う面に設けられた供給経路１００の開口１００ａとから
なり、旋回渦巻部品１１の凹部３３に対する円軌道運動
によって凹部３３が背圧室２９に間欠的に通じ前記開口
１００ａが凹部３３に常時通じる１つ目の状態と、凹部
３３が常時背圧室２９に通じ前記開口１００ａが前記凹
部３３に間欠的に通じる２つ目の状態と、凹部３３が背
圧室２９と前記開口１００ａとに交互に通じる３つ目の
状態と、の１つを満足するものでよい。この３つ目の状
態では、特に、供給経路１００と背圧室２９とが凹部３
３を介して同時に通じ合うことがなく、供給経路１００
に通じて凹部３３に供給された潤滑油４１だけが背圧室
２９に供給されるので、同時に通じ合って万一にも潤滑
油４１が過剰に供給されてしまうようなことを回避しや
すい。

【００２８】また、図１、図２に示すように供給経路１
００の一部に他の部分よりも径を絞るなどして狭くした
絞り孔２４を始めとする各種形態の絞り部を有している
と、この絞り部により加工や詰まりに問題のない程度の
絞り効果を得て、前記供給制限部１０２と併せ、より高
い供給制限を容易に達成することができるし、そのよう
な絞り部は加工が容易であるので旋回渦巻部品１１など
の供給経路１００の一部を狭くするだけで特別な部材な
しに形成することができる。特に、図１、図２に示すよ
うに供給経路１００の開口１００ａ部に設ければさらに
容易に精度よく形成することができ、丸孔とすれば特に
加工しやすい。また、図１、図２に示す例とは異なり供
給経路１００と背圧室２９とが凹部３３を介して通じ合
う時点があっても前記絞り孔２４などの絞り効果によっ
て万一にも潤滑油４１が過剰に供給されるようなことを
抑制することができ、前記供給制限の精度を確保しやす
い。

【００２９】供給制限部１０２や絞り孔２４などの絞り
部が、図１に示すように旋回渦巻部品１１の供給経路１
００に設けられ、この供給経路１００の供給制限部１０
２や絞り部よりも上流側を旋回渦巻部品１１の羽根端面
における固定渦巻部品１０との間のシール部材としての
チップシール３５を保持する保持溝３６にまで分岐させ
た分岐路３４を形成してある。これにより、供給制限部
１０２や絞り孔２４などの絞り部による供給制限を受け
る前の、従って、供給制限されずに十分な圧力および量
が確保された潤滑油４１を、下流側が供給制限部１０２
や絞り部により背圧室２９への供給制限を受けて進みに
くく余剰液を生みやすくなっている分だけ、分岐路３４
を通じた前記保持溝３６への供給量を増して、固定渦巻
部品１０および旋回渦巻部品１１間のシールと潤滑を十
分に図ることができ、供給制限が強いほど、従って、供
給制限部１０２と絞り孔２４などの絞り部との双方が設
けられているほど有利である。このような固定渦巻部品
１０と旋回渦巻部品１１との摺動部に直接に潤滑油４１
を供給する機構によって十分なシール性および潤滑性が
確保できる場合、背圧室２９の過剰な潤滑油４１を圧力
調整機構３１により逃がすのに吸入域３０に対して行わ
なくてもよい。

【００３０】本実施の形態の図１、図２に示す例につい
て、さらに具体的に説明する。駆動軸６は電動機３に連
結されて圧縮機構部２を駆動する。圧縮機構部２および
電動機３は縦型の密閉容器１内に上下に配設されてい
る。電動機３は密閉容器１の内側に固定されたステータ
４と、このステータ４の内側に回転できるように配置さ
れたロータ５とで構成されている。このロータ５には駆
動軸６が貫通状態で結合され、この駆動軸６の一端は上
記圧縮機構部２の一部を構成する主軸受部材７に主軸受
８を介し軸受けされ、他端側は密閉容器１内の下部に設
けられた副軸受け部材１０６により副軸受１７を介し軸
受けされ、これによって、駆動軸６はロータ５とともに
一体回転できるように支持されている。

【００３１】駆動軸６の主軸受８の上に出た一端側の先
端には駆動軸６に対して偏心運動を行うクランク軸９が
備えられている。一方、密閉容器１内に主軸受部材７を
介して、または直接固定された固定渦巻部品１０と旋回
渦巻部品１１を噛み合わせることにより複数の圧縮空間
３２を形成するとともに、主軸受部材７と固定渦巻部品
１０との間に旋回渦巻部品１１を挟み込んで保持してい
る。主軸受部材７と旋回渦巻部品１１との間に自転拘束
部品１２を備えて旋回渦巻部品１１の自転を防止するの
に併せ、クランク軸９により旋回渦巻部品１１を旋回軸
受１３を介し駆動することにより、旋回渦巻部品１１を
円軌道に沿って旋回運動のみをさせる。これによって、
圧縮空間３２を外周部から渦巻の中心に向かって容積を
減少させながら移動させ、吸入ポート１４を通じて外部
サイクルから冷媒ガス等を吸入し、圧縮する。また、圧
縮した冷媒ガス等は吐出ポート１５を通り、密閉容器内
空間１６に吐出される。

【００３２】また駆動軸６の副軸受１７から下方に出た
他端側の先端には容積型ポンプ１８を備え、駆動軸６に
よって圧縮機構部２と共に駆動される。容積型ポンプ１
８は密閉容器１の下部に形成された液溜部１９に貯留さ
れた潤滑油４１を吸入した後、駆動軸６内にその軸方向
に設けられた給油路２０を経てクランク軸９の上部の液
溜まり２１に供給する。これにより、液溜まり２１に供
給された潤滑油４１はこれに続く旋回軸受１３に送り込
まれてそれを潤滑および冷却した後、次の液溜まり２２
を経てさらに主軸受８に送り込まれてこれを潤滑し、そ
の後液溜部１９に戻って再循環される。一方、液溜まり
２１に供給された潤滑油４１の一部は、旋回渦巻部品１
１の内部に設けられた長孔２３を経由して長孔２３より
も細くした絞り部としての絞り孔２４を経て背圧室２９
に供給される。この供給のために前記凹部３３が固定渦
巻部品１０の旋回鏡板２５と摺動する面２７に形成さ
れ、駆動軸６の回転に伴う旋回渦巻部品１１の円軌道運
動により絞り孔２４が前記凹部３３と間欠的に通じ合っ
て潤滑油４１を供給するようにしてある。従って、絞り
孔２４から凹部３３に潤滑油４１が供給されるのは絞り
孔２４が凹部３３に臨んでいる場合のみとなる。

【００３３】さらに凹部３３は旋回鏡板２５の旋回によ
り旋回鏡板２５が凹部３３と背圧室２９を間欠に連通す
るようになっている。また凹部３３と背圧室２９の連通
区間は絞り孔２４が凹部３３に臨まない区間となるよう
に設定されており、絞り孔２４と背圧室２９が凹部３３
を通して連通することはない。絞り孔２４から凹部３３
に供給された潤滑油４１は凹部３３と背圧室２９が連通
したときに双方の差圧により背圧室２９へ供給される。
なお、背圧室２９は旋回鏡板２５と主軸受部材７に設け
られた窪み２６と固定渦巻部品１０の面２７とシール部
材２８で構成された空間であるが、どのように構成され
てもよい。

【００３４】このような凹部３３と絞り孔２４などの開
口１００ａとの間で間欠的に通じ合う構成では、凹部３
３の形状や大きさと開口１００ａの位置との組み合わせ
によって前記間欠的に通じ合う時間割合や液量を種々に
設定するのが容易である。特に凹部３３が供給経路１０
０と背圧室２９とに交互に通じて所定量の潤滑油４１を
持ち運び供給するタイプでは、凹部３３の容量設定によ
って１回に供給する液量を自由に設定することができ、
背圧室２９に通じ合う時間割合との積によって背圧室２
９への潤滑油４１の供給量を決めることができる。

【００３５】また、このような凹部３３を主軸受部材７
の旋回渦巻部品１１と摺動する面に設けて、旋回渦巻部
品１１の摺動面に設けた供給経路１００の開口１００ａ
と間欠的に通じ合うようにすることもできる。さらに、
凹部３３は旋回渦巻部品１１の固定渦巻部品１０ないし
は主軸受部材７との摺動面に形成し、この摺動面と摺動
する固定渦巻部品１０または主軸受部材７の摺動面に前
記凹部３３と一端が間欠的に通じ、他端が背圧室２９に
常時通じるように設けられた孔との組み合わせでも原理
的には同様な作用効果が得られる。

【００３６】上記図示したものにおいて、潤滑油４１の
供給経路１００は、駆動軸６の下向きの他端から給油路
２０、液溜まり２１、長孔２３、絞り孔２４および凹部
３３により構成されて、絞り孔２４は供給制限部１０２
とともに液溜まり２１から背圧室２９への潤滑油４１の
供給量を制限し、適正量が供給できるようにする。ここ
に、液溜まり２１や２２と背圧室２９との間には圧力差
があり、液溜まり２１の側が背圧室２９の側に対する高
圧側となっているため、前記シール部材２８は旋回渦巻
部品１１および主軸受部材７間にて環状に設けられ、中
央側の液溜まり２１、２２とその外回りに位置する背圧
室２９とを仕切って、それらが前記供給制限部１０２お
よび絞り孔２４を通らずに通じ合うのを防止している。

【００３７】ところで、供給経路１００は主軸受８およ
び旋回軸受１３の一方または双方を経る経路とされても
よい。供給経路１００が主軸受８または旋回軸受１３を
経る経路であるような場合、それを滑り軸受としたとき
の隙間を絞り部として利用することができるし、このよ
うにすれば絞り孔２４を省略しても同様な絞り効果が得
られ、双方を併用するようにすれば絞り効果がさらに向
上する。もっとも、供給制限部１００は必須のものとし
て採用するのは勿論であり、これも原理的には供給経路
１０２のどの位置に設けられてもよく、駆動軸６の回転
に伴う相対移動部分を利用するのが好適である。

【００３８】また、背圧室２９には前記自転拘束部品１
２が配設されており、この背圧室２９に供給される潤滑
油４１により潤滑を行っている。背圧室２９に供給され
た潤滑油４１が溜まるに従い、背圧室２９の圧力が上昇
するが、その圧力を一定に保つために、背圧室２９と圧
縮空間を生成する吸入域３０の間に圧力調整機構３１が
構成されている。背圧室２９の圧力が設定された圧力よ
り高くなると圧力調整機構３１が作動して背圧室２９内
の過剰な潤滑油４１を圧縮空間３２における低圧部であ
る吸入域３０に逃がす。これによって、背圧室２９内の
圧力を設定されたほぼ一定の範囲に保つと共に、吸入域
３０に逃がした潤滑油４１を圧縮空間３２に供給するこ
とによって圧縮中の冷媒ガス等の漏れを防ぐシールの役
割と、固定渦巻部品１０と旋回渦巻部品１１の接触面を
潤滑する役割を果たす。

【００３９】ここに、供給制限部１０２、絞り孔２４、
および圧力調整機構３１のそれぞれは、背圧室２９の圧
力を調整するのに役立っているが、圧力調整機構３１は
圧縮機構部２の潤滑および圧縮空間３２での冷媒圧縮時
のシールにも役立ち、このような潤滑およびシールが必
須であるとき、圧縮機構部２への特別な潤滑油４１の供
給手段を設けない限り圧力調整機構３１は必須となり、
少なくとも供給制限部１０２と協働して背圧室２９の圧
力調整を行うことになる。

【００４０】次に図１、図２に示す例での絞り孔２４と
凹部３３とについて、図３をも併用して詳細に説明す
る。絞り孔２４は旋回渦巻部品１１の図２の（ａ）〜
（ｄ）に示す９０°毎の旋回運動状態からわかるよう
に、旋回渦巻部品１１の旋回に伴い、固定渦巻部品１０
の面２７と凹部３３にそれぞれ臨む円運動を行う。絞り
孔２４が（ｃ）に示すように凹部３３に臨んでいる時に
液溜り２１の潤滑油４１は長孔２３と絞り孔２４を経由
して凹部３３に供給される。このとき、凹部３３は旋回
鏡板２５により閉塞されて背圧室２９に通じていない。
一方、絞り孔２４が（ａ）（ｂ）（ｄ）に示すように固
定渦巻部品１０の面２７に臨んでいる場合、絞り孔２４
がその面２７により閉塞されて潤滑油４１は凹部３３に
供給されない。このとき凹部３３は旋回鏡板２５から背
圧室２９にはみ出し、背圧室２９に通じている。

【００４１】このようにして、旋回渦巻部品１１の旋回
により絞り孔２４は固定渦巻部品１０の面２７によって
凹部３３と間欠的に連通させられ、凹部３３は旋回鏡板
２５によって背圧室２９と間欠的に連通させられる。ま
た凹部３３と背圧室２９の連通区間は絞り孔２４が凹部
３３に臨まない区間に設定されており、絞り孔２４と背
圧室２９が凹部３３を通して連通し合うことはない。凹
部３３に絞り孔２４より供給された潤滑油４１は凹部３
３と背圧室２９が連通したときにそれらの圧力差によっ
て凹部３３から背圧室２９へ供給される。

【００４２】この供給は凹部３３が背圧室２９と同圧に
なるまで行われるのは勿論であり、凹部３３には背圧室
２９と同圧の潤滑油が残る。従って、凹部３３が次に供
給経路１００と通じて供給される油量は、前記差圧に相
当する分だけであり、これが毎回背圧室２９に定量供給
される。

【００４３】このように、凹部３３に溜まった潤滑油４
１のみが駆動軸６の回転に伴い背圧室２９へ間欠的に持
ち運ばれて供給されるため、背圧室２９、延いては吸入
域３０へ供給される潤滑油４１を抑制でき、過剰背圧に
よる過剰接触や吸入域３０への過剰供給による吸入加熱
を低減して性能低下を抑えることができる。背圧室２９
へ供給される潤滑油４１の量は凹部３３の深さや径を変
えることにより、あるいは前記差圧の設定を変更するこ
とにより調整することができる。また凹部３３の形状は
図４に示すような円形でなくともよい。

【００４４】なお、本発明は潤滑油の供給に容積型ポン
プを用いたが、冷媒の吐出圧を利用した背圧室２９との
差圧により潤滑油４１を供給する差圧給油型ポンプ方式
を採用する場合にも同様の効果を得ることができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明のスクロール圧縮機およびその駆
動方法によれば、軸の駆動で圧縮機構部および潤滑機構
が働き、潤滑機構は、前記軸を通じた液の供給経路に沿
って圧縮機構部における軸受部に液を供給して潤滑する
のに併せ、この液を所定の制限の基に背圧室に供給する
のに、特に、前記供給経路における供給制限部が前記軸
の回転に伴い間欠的に直接または間接的に通じたときだ
け液を供給するように供給制限をするので、この制限状
態の設定によって、つまり間欠的に通じる時間割合や液
量の設定によって、供給経路の通路を狭くしなくても液
を適正量に制限して供給することができる。従って、背
圧や吸入加熱を抑えるために適正量をより少なくするよ
うな場合でも、従来のように絞り孔を小さくしていくこ
とにより詰まりやすくなっていた性能低下や信頼性の問
題、および加工が困難になってコスト高になるというよ
うな問題のいずれもが解消し、高効率で低コストなスク
ロール圧縮機が実現する。

【００４６】さらに、供給制限部が、軸の回転に伴い相
対移動する部材間に形成されていると、それらの相対移
動によって間欠的に直接または間接的に通じ合う開口の
位置関係などによって前記供給制限の状態を自由に設定
することができるし、必須の部材や既設の部材どうしで
も実現する利点がある。

【００４７】また、供給制限部が、固定渦巻部品または
前記軸受部をなし旋回渦巻部品を背部から支持する支持
部材における旋回渦巻部品と摺動し合う面に形成された
凹部と、旋回渦巻部品の側の摺動し合う面に設けられた
液の供給経路の開口とからなり、旋回スクロールの凹部
に対する円軌道運動によって凹部が前記背圧室に間欠的
に通じ前記開口が凹部に常時通じる１つ目の状態と、凹
部が常時背圧室に通じ前記開口が前記凹部に間欠的に通
じる２つ目の状態と、凹部が背圧室と前記開口とに交互
に通じる３つ目の状態と、の１つを満足するものでよ
く、３つ目の状態では、特に、供給経路と背圧室とが凹
部を介して同時に通じ合うことがなく、供給経路と通じ
て凹部に受け入れた液だけが背圧室に供給されるので、
同時に通じ合って万一にも液が過剰に供給されてしまう
ようなことを回避しやすく、供給経路に絞り部がない場
合に特に有効である。

【００４８】また、供給経路の一部に他の部分よりも狭
くした絞り部を有していると、この絞り部により加工や
詰まりに問題のない程度の絞り効果を得て、前記供給制
限部と併せ、より高い供給制限を容易に達成することが
できるし、そのような絞り部は加工が容易であるので旋
回渦巻部品などの供給経路の一部を適度に狭くするだけ
で特別な部材なしに形成することができる。特に、絞り
部を供給経路の開口部に設ければさらに容易に形成する
ことができる。また、供給経路と背圧室とが凹部を介し
て通じ合う時点があっても前記絞り部があるとその絞り
効果によって万一にも液が過剰に供給されるようなこと
を抑制することができ、前記供給制限の精度を確保しや
すい。

【００４９】また、供給制限部や絞り部が旋回渦巻部品
の供給経路に設けられ、この供給経路の供給制限部や絞
り部よりも上流側を旋回渦巻部品の羽根端面における固
定渦巻部品との間のシール部材を保持する保持溝にまで
分岐させると、前記軸受部の潤滑に供される液の供給制
限部や絞り部による供給制限を受ける前の、従って、供
給制限されずに十分な圧力および量が確保された液を、
下流側が供給制限部や絞り部により背圧室への供給制限
を受けて進みにくく余剰液を生みやすくなっている分だ
け、前記保持溝への供給量を増して、固定渦巻部品およ
び旋回渦巻部品間のシールと潤滑を十分に図ることがで
き、背圧室への供給制限が強いほど、従って、供給制限
部および絞り部双方が設けられているほど有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態に係るスクロール圧
縮機を示す断面図。

【図２】図１の圧縮機における供給制限部の動作状態を
（ａ）〜（ｄ）の旋回渦巻部品の９０°毎の旋回位置に
よって示す説明図。

【図３】図２の供給制限部の部分拡大図。

【図４】従来のスクロール圧縮機を示す断面図。

【図５】図４の圧縮機における潤滑油を背圧室に供給す
る経路に設けられた絞り部の断面図。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 圧縮機構部 ３ 電動機 ６ 駆動軸 ７ 主軸受部材 ８ 主軸受 ９ クランク軸 １０ 固定渦巻部品 １１ 旋回渦巻部品 １２ 自転拘束部品 １３ 旋回軸受 １４ 吸入ポート １５ 吐出ポート １６ 密閉容器内空間 １７ 副軸受 １８ 容積型ポンプ １９ 液溜部 ２０ 給油路 ２１ 液溜まり ２２ 液溜まり ２３ 長孔 ２４ 絞り孔 ２５ 旋回鏡板 ２９ 背圧室 ３０ 吸入域 ３１ 圧力調整機構 ３２ 圧縮空間 ３３ 凹部 ３４ 分岐路 ３５ チップシール ３６ 保持溝 １００ 供給経路 １０１ 潤滑機構 １０２ 供給制限部

フロントページの続き (72)発明者 鶸田 晃 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 AA14 AB03 BB01 BB03 BB06 BB08 BB09 BB42 BB43 CC06 CC32 CC34 CC58 3H039 AA03 AA06 AA12 BB04 BB11 BB15 BB16 BB28 CC08 CC09 CC11 CC27 CC29 CC30 CC40 CC44

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡板から羽根が立ち上がった固定渦巻部
   品と旋回渦巻部品とが噛み合わされて双方間に圧縮空間
   が形成され、旋回渦巻部品が固定渦巻部品に対し円軌道
   運動されて圧縮空間が移動しながら容積を変化させるこ
   とにより、流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構
   部と、旋回渦巻部品を駆動する軸を通じ液を供給してこ
   の軸の前記圧縮機構部側の軸受部を潤滑するとともに旋
   回渦巻部品の背部の背圧室に所定の制限の基に供給し旋
   回渦巻部品をバックアップしながら、過剰液を前記圧縮
   空間に供給して圧縮機構部内の潤滑に供する潤滑機構と
   を備えたスクロール圧縮機において、 前記軸を通じた旋回渦巻部品の背部に至る液の供給経路
   に、軸の回転に伴い間欠的に直接または間接的に通じて
   液の供給を制限する供給制限部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】 供給制限部は、軸の回転に伴い相対移動
   する部材間で形成している請求項１に記載のスクロール
   圧縮機。
3. 【請求項３】 供給制限部は、固定渦巻部品または前記
   軸受部をなし旋回渦巻部品を背部から支持する支持部材
   における旋回渦巻部品と摺動し合う面に形成された凹部
   と、旋回渦巻部品の側の摺動し合う面に設けられた液の
   供給経路の開口とからなり、旋回スクロールの凹部に対
   する円軌道運動によって凹部が前記背圧室に間欠的に通
   じ前記開口が凹部に常時通じる状態と、凹部が常時背圧
   室に通じ前記開口が前記凹部に間欠的に通じる状態と、
   凹部が背圧室と前記開口とに交互に通じる状態と、の１
   つを満足する請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 【請求項４】 供給経路の一部に他の部分よりも狭くし
   た絞り部を有した請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   スクロール圧縮機。
5. 【請求項５】 供給制限部や絞り部は、旋回渦巻部品の
   供給経路に設けられ、この供給経路の供給制限部や絞り
   部よりも上流側を旋回渦巻部品の羽根端面における固定
   渦巻部品との間のシール部材を保持する保持溝にまで分
   岐させた請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロー
   ル圧縮機。
6. 【請求項６】 鏡板から羽根が立ち上がった固定渦巻部
   品と旋回渦巻部品との噛み合わせにて圧縮空間を形成し
   た圧縮機構にて、旋回渦巻部品を固定渦巻部品に対し円
   軌道運動させたときの圧縮空間の移動を伴う容積の変化
   により、流体の吸入、圧縮および吐出を行わせるのに併
   せ、旋回渦巻部品を駆動する軸を通じ液を供給してこの
   軸の圧縮機構部側の軸受部を潤滑するとともに旋回渦巻
   部品の背部には所定の制限のものとに供給してそれをバ
   ックアップしながら、ここでの過剰液を圧縮機構部に供
   給して潤滑を図るスクロール圧縮機の駆動方法におい
   て、 前記軸を通じた前記背圧が作用する背圧作用領域への液
   の供給経路が、軸の回転に伴い間欠的に直接または間接
   に通じて液の供給を制限することにより、前記背圧を所
   定の範囲に保ちながら駆動することを特徴とするスクロ
   ール圧縮機の駆動方法。
7. 【請求項７】 供給経路の一部で他の部分よりも狭くし
   た絞り部にて供給する液に絞り作用をもたらす請求項６
   に記載のスクロール圧縮機の駆動方法。