JP2003227481A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮流体の混入による希釈を生じることなく
潤滑油を循環供給することができ、なおかつ構造がシン
プルな潤滑油強制供給構造を備えたスクロール型圧縮機
の提供を課題とする。 【解決手段】 ハウジング１０１の密閉空間ｍ内の潤滑
油を、該密閉空間ｍ外に取り出して貯留する潤滑油貯留
タンク１０５と、該潤滑油貯留タンク１０５内の潤滑油
を潤滑油供給ポンプ１０４に戻す潤滑油戻り配管１０６
とを備える構成を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機等に適
用されるスクロール型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型圧縮機は、空気調和機や冷
凍機等において、冷媒の圧縮機として広く用いられてい
る。この種の従来のスクロール型圧縮機の一例を、図２
に示す。このスクロール型圧縮機は、フロントハウジン
グ１及びリアハウジング２で構成されたハウジング３
と、該ハウジング３内の密閉空間に収容され、冷媒等の
圧縮流体を圧縮するスクロール圧縮機構４と、該スクロ
ール型圧縮機構４に駆動力を伝達する駆動力伝達機構５
と、スクロール圧縮機構４等に潤滑油を供給する潤滑油
供給ポンプ８とを備えて概略構成されている。

【０００３】スクロール型圧縮機構４は、固定スクロー
ル部材６、旋回スクロール部材７、旋回スクロール部材
７の公転旋回運動を許容するがその自転を阻止するオル
ダムリンク等から構成されている。固定スクロール部材
６は、固定端板６ａとその内面に立設された渦巻状壁体
６ｂとを備え、固定端板６ａの中央付近には、吐出ポー
ト６ａ１が形成されている。この吐出ポート６ａ１は、
吐出弁６ａ２により開閉される。

【０００４】旋回スクロール部材７は、旋回端板７ａと
その内面に立設された渦巻状壁体７ｂとを備えている。
旋回端板７ａの外面に立設されたボス７ａ１内には、偏
心ブッシュ７ａ２が旋回軸受７ａ３を介して回転自在に
嵌合され、この偏心ブッシュ７ａ２に穿設された穴に、
回転軸９の端部から突出した偏心ピン９ａが嵌合されて
いる。そして、固定スクロール部材６と旋回スクロール
部材７とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ１８０度
だけ角度をずらして噛み合わせることにより、複数の圧
縮室Ｃが形成されるようになっている。

【０００５】駆動力伝達機構５は、前記回転軸９と、図
示されないエンジンによりベルト駆動され、その回転駆
動力を回転軸９に伝達する電磁クラッチ１０とを備えて
構成されている。ハウジング３内の底部には、油溜まり
１１が設けられており、この油溜まり１１内に、前記ス
クロール型圧縮機構４や各軸受などの各摺動部分を潤滑
した後の潤滑油が、一時的に貯留されるようになってい
る。なお、同図における符号Ｌは、潤滑油の液面を示し
ている。そして、この油溜まり１１と前記潤滑油供給ポ
ンプ８との間には、油溜まり１１内の潤滑油を潤滑油供
給ポンプ８に向かって流す潤滑油供給路１２が形成され
ている。

【０００６】以上説明の構成を有するスクロール型圧縮
機によれば、電磁クラッチ１０からの動力が回転軸９に
伝達されると、この回転軸９、偏心ピン９ａ、偏心ブッ
シュ７ａ２、旋回軸受７ａ３、ボス７ａ１等からなる公
転旋回機構を介して、旋回スクロール部材７が、自転を
阻止されながら公転旋回運動する。このため、冷媒ガス
は、フロントハウジング１の上部に形成された吸入ポー
ト１ａからフロントハウジング１内に一旦入り、ガス通
路（図示せず）を通って前記スクロール型圧縮機構４の
圧縮室Ｃ内に供給される。

【０００７】そして、スクロール型圧縮機構４内に取り
込まれた冷媒ガスは、旋回スクロール部材７の公転旋回
運動により、各圧縮室Ｃの容積が減少するに伴って圧縮
されながら中央部に至り、固定スクロール部材６の吐出
ポート６ａ１より吐出弁６ａ２を押し開いて吐出キャビ
ティ２ａに入り、この吐出キャビティ２ａに連通するよ
うにリアハウジング２に形成された吐出ポート２ｂを経
て、外部に吐出される。

【０００８】一方、油溜まり１１内の潤滑油は、潤滑油
供給ポンプ９の吸引力によって潤滑油供給路１２を介し
て吸い上げられ、各軸受等の摺動部分へと強制的に供給
されていく。そして、各部を潤滑した後の潤滑油は、再
び油溜まり１１へと戻っていく。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記説明の
従来のスクロール型圧縮機は、以下に説明する問題を有
していた。すなわち、冷媒ガスの流路に油溜まり１１の
液面Ｌが常に接しているため、潤滑油が冷媒ガスで希釈
されてしまうという問題である。このような冷媒ガスに
よる希釈を制限するための機構を新たに加えることも考
えられるが、この場合には、複雑な制御機構が必要とな
り、システムの複雑化を招来する恐れがある。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、圧縮流体の混入による希釈を生じることなく潤滑油
を循環供給することができ、なおかつ構造がシンプルな
潤滑油強制供給構造を備えたスクロール型圧縮機の提供
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、 請求
項１に記載のスクロール型圧縮機は、内部に密閉空間を
有するハウジングと、該ハウジング内に配置され、該密
閉空間内に取り込まれた流体を圧縮するスクロール型圧
縮機構と、該スクロール型圧縮機構を駆動する回転軸
と、該回転軸の駆動により前記密閉空間内に潤滑油を供
給する潤滑油供給ポンプとを備えたスクロール型圧縮機
において、前記密閉空間内の潤滑油を、前記密閉空間外
に取り出して貯留する潤滑油貯留タンクと、該潤滑油貯
留タンク内の潤滑油を前記潤滑油供給ポンプに戻す潤滑
油戻り流路とが備えられていることを特徴とする。上記
請求項１に記載のスクロール型圧縮機によれば、潤滑を
終えた潤滑油は、直ちに密閉空間内から潤滑油貯留タン
ク内へと導出されるので、密閉空間内に取り込まれた流
体に晒される時間を最小限に抑えることができるように
なる。

【００１２】請求項２に記載のスクロール型圧縮機は、
請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、前記密
閉空間の下部に、前記潤滑油を集める集油部が設けら
れ、該集油部と前記潤滑油貯留タンクとの間が、配管接
続されていることを特徴とする。上記請求項２に記載の
スクロール型圧縮機によれば、密閉空間内の潤滑油は、
その自重によって落下するため、自然と集油部に一旦集
められる。したがって、密閉空間内に留まっている時間
を最小限に抑えることができるようになる。

【００１３】請求項３に記載のスクロール型圧縮機は、
請求項２に記載のスクロール型圧縮機において、前記潤
滑油貯留タンクが、前記集油部よりも下方位置に配置さ
れていることを特徴とする。上記請求項３に記載のスク
ロール型圧縮機によれば、密閉空間内の潤滑油は、その
自重によって落下するため、自然と集油部に一旦集めら
れ、直ちに配管を通って潤滑油貯留タンク内に集油され
る。したがって、密閉空間内に留まっている時間を最小
限に抑えることができるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のスクロール型圧縮機の一
実施形態について、図１を参照しながら以下に説明する
が、本発明がこれに限定解釈されるものでないことは勿
論である。なお、図１は、本実施形態のスクロール型圧
縮機を示す図であって、その回転軸の軸線を含む断面で
見た場合の断面図である。

【００１５】図１に示すように、本実施形態のスクロー
ル型圧縮機は、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１
０１と、該ハウジング１０１内に配置され、密閉空間ｍ
内に取り込まれた冷媒等の圧縮流体（流体）を圧縮する
スクロール型圧縮機構１０２と、該スクロール型圧縮機
構１０２を駆動する回転軸１０３と、該回転軸１０３の
駆動により密閉空間ｍ内に潤滑油を供給する潤滑油供給
ポンプ１０４とを備えて概略構成されている。

【００１６】そして、本実施形態のスクロール型圧縮機
は、前記密閉空間ｍ内の潤滑油を、密閉空間ｍ外に取り
出して貯留する潤滑油貯留タンク１０５と、該潤滑油貯
留タンク１０５内の潤滑油を潤滑油供給ポンプ１０４に
戻す潤滑油戻り配管１０６とをさらに備えたことが特徴
的となっている。以下、各要素の詳細について説明す
る。

【００１７】ハウジング１０１は、フロントハウジング
１０７と、リアハウジング１０８とを備えてなり、これ
らを組み合わせてから複数本のボルト１０９で結合する
ことにより、内部に密閉空間ｍを形成している。なお、
符号１１０は、これらフロントハウジング１０７及びリ
アハウジング１０８間の接合部分をシールして前記密閉
空間ｍの密閉状態を保つＯリングである。フロントハウ
ジング１０７の上部には、冷媒等の圧縮流体を吸入する
吸入ポート１０７ａが、密閉空間ｍに連通するように形
成されている。リアハウジング１０８の側部には、スク
ロール型圧縮機構１０２で圧縮された後の圧縮流体を吐
出する吐出ポート１０８ａが形成されている。また、リ
アハウジング１０８の下部空間（すなわち、密閉空間ｍ
の下部）は、スクロール型圧縮機構１０２や各軸受など
の各摺動部分を潤滑した後の潤滑油を集める集油部１０
８ｂとなっている。

【００１８】スクロール型圧縮機構１０２は、固定スク
ロール部材１１１、旋回スクロール部材１１２、旋回ス
クロール部材１１２の公転旋回運動を許容するがその自
転を阻止するオルダムリンク等から構成されている。固
定スクロール部材１１１は、固定端板１１１ａとその内
面に立設された渦巻状壁体１１１ｂとを備え、固定端板
１１１ａの中央付近には、吐出ポート１１１ａ１が形成
されている。この吐出ポート１１１ａ１は、吐出弁１１
１ａ２により開閉される。

【００１９】旋回スクロール部材１１２は、旋回端板１
１２ａとその内面に立設された渦巻状壁体１１２ｂとを
備えている。旋回端板１１２ａの外面に立設されたボス
１１２ａ１内には、偏心ブッシュ１０３ｘが、図示され
ない旋回軸受を介して回転自在に嵌合され、この偏心ブ
ッシュ１０３ｘに穿設された穴に、回転軸１０３の端部
から突出した偏心ピン１０３ａが嵌合されている。そし
て、固定スクロール部材１１１と旋回スクロール部材１
１２とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ１８０度だ
け角度をずらして噛み合わせることにより、複数の圧縮
室Ｃが形成されるようになっている。

【００２０】回転軸１０３は、エンジンや電動モータな
どの図示されない駆動機構により、その軸線回りに回転
するロータシャフトであり、その先端には、偏心した軸
線を有する前記偏心ピン１０３ａが突出形成されてい
る。そして、この回転軸１０３は、フロントハウジング
１０７側に設けられた第１軸受１１３と、リアハウジン
グ１０８及びフロントハウジング１０７間に固定され、
旋回スクロール部材１１２のスラスト力を受ける第２軸
受１１４とにより、その軸線回りに回転可能に支持され
ている。また、回転軸１０３の内部には、前記潤滑油供
給ポンプ１０４からの潤滑油を、前記ボス１１２ａ１内
や、前記スクロール型圧縮機構１０２などの潤滑を要す
る各摺動部分に向かって供給する潤滑油供給路１０３ｙ
が、その軸線と同軸に形成されている。

【００２１】潤滑油貯留タンク１０５は、二点差線に示
す集油管１１５を介して、前記集油部１０８ｂに対して
配管接続されている。このとき、潤滑油貯留タンク１０
５は、前記集油部１０８ｂよりも下方位置に配置される
ようになっている。したがって、密閉空間ｍ内の潤滑油
は、その自重によって落下するため、自然と集油部１０
８ｂに一旦集められ、直ちに、集油管１１５を通って潤
滑油貯留タンク１０５内に集油される。したがって、密
閉空間ｍ内に留まっている時間を最小限に抑えることが
できるようになっている。また、潤滑油貯留タンク１０
５の下部と、前記潤滑油供給ポンプ１０４との間は、前
記潤滑油戻り配管１０６で配管接続されている。

【００２２】以上説明の構成を有する本実施形態のスク
ロール型圧縮機によれば、前記駆動機構で回転軸１０３
を回転駆動させると、旋回スクロール部材１１２が、固
定スクロール部材１１１に対して公転旋回運動する。す
ると、各圧縮室Ｃは、旋回スクロール部材１１１の公転
旋回運動に伴って外周端側から中心部側に向けて移動す
る。このようにして容積を漸次減少させながら高圧化し
ていく圧縮ガスは、最終的には固定端板１１１ａの中心
部に設置されている吐出ポート１１１ａ１から吐出され
ていく。

【００２３】一方、潤滑油貯留タンク１０５内の潤滑油
は、潤滑油供給ポンプ１０４の吸引力によって潤滑油戻
り配管１０６を介して吸い上げられ、各摺動部分へと強
制的に供給されていく。そして、各摺動部を潤滑した後
の潤滑油は、その自重によって集油部１０８ｂに集めら
れ、直ちに、密閉空間ｍ内から潤滑油貯留タンク１０５
内へと導出されていく。

【００２４】以上説明の本実施形態のスクロール型圧縮
機は、ハウジング１０１の密閉空間ｍ内の潤滑油を、該
密閉空間ｍ外に取り出して貯留する潤滑油貯留タンク１
０５と、該潤滑油貯留タンク１０５内の潤滑油を潤滑油
供給ポンプ１０４に戻す潤滑油戻り配管１０６とを備え
ている構成を採用した。この構成によれば、潤滑油が、
密閉空間ｍ内を流れる圧縮流体に晒される時間を最小限
に止めることができるので、潤滑油が圧縮流体によって
希釈されるのを極力抑えることが可能となる。しかも、
潤滑油貯留タンク１０５は容器であり、複雑な制御機構
などを不要としている。したがって、圧縮流体の混入に
よる希釈を生じることなく潤滑油を循環供給することが
でき、なおかつ構造がシンプルな潤滑油強制供給構造と
することが可能となる。

【００２５】また、本実施形態のスクロール型圧縮機
は、密閉空間ｍの下部に集油部１０８ｂを設け、該集油
部１０８ｂと潤滑油貯留タンク１０５との間を、集油管
１１５で配管接続する構成を採用した。この構成によれ
ば、密閉空間ｍ内の潤滑油を効率良く収集することが可
能となる。また、本実施形態のスクロール型圧縮機は、
潤滑油貯留タンク１０５を、集油部１０８ｂよりも下方
位置に配置する構成を採用した。この構成によれば、密
閉空間ｍ内の潤滑油を効率良く潤滑油貯留タンク１０５
内に収集することが可能となる。

【００２６】なお、本発明のスクロール型圧縮機は、定
置用（半密閉型、開放型）に限らず、車輌用にも適用可
能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のスクロール型
圧縮機は、ハウジングの密閉空間内の潤滑油を、該密閉
空間外に取り出して貯留する潤滑油貯留タンクと、該潤
滑油貯留タンク内の潤滑油を潤滑油供給ポンプに戻す潤
滑油戻り流路とを備えている構成を採用した。この構成
によれば、潤滑油が、密閉空間内を流れる流体に晒され
る時間を最小限に止めることができるので、潤滑油が流
体によって希釈されるのを極力抑えることが可能とな
る。しかも、潤滑油貯留タンクは容器であり、複雑な制
御機構などを不要としている。したがって、圧縮流体の
混入による希釈を生じることなく潤滑油を循環供給する
ことができ、なおかつ構造がシンプルな潤滑油強制供給
構造とすることが可能となる。

【００２８】また、請求項２に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、
密閉空間の下部に集油部を設け、該集油部と潤滑油貯留
タンクとの間を配管接続する構成を採用した。この構成
によれば、密閉空間内の潤滑油を効率良く収集すること
が可能となる。

【００２９】また、請求項３に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項２に記載のスクロール型圧縮機において、
潤滑油貯留タンクを、集油部よりも下方位置に配置する
構成を採用した。この構成によれば、密閉空間内の潤滑
油を効率良く潤滑油貯留タンク内に収集することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態を
示す断面図である。

【図２】 従来のスクロール型圧縮機の一例を示す断面
図である。

【符号の説明】 １０１・・・ハウジング １０２・・・スクロール型圧縮機構 １０３・・・回転軸 １０４・・・潤滑油供給ポンプ １０５・・・潤滑油貯留タンク １０６・・・潤滑油戻り配管（潤滑油戻り流路） １０８ｂ・・・集油部 ｍ・・・密閉空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AB03 BB04 CC23 3H039 AA02 AA12 BB11 BB15 BB16 CC27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に密閉空間を有するハウジングと、
   該ハウジング内に配置され、該密閉空間内に取り込まれ
   た流体を圧縮するスクロール型圧縮機構と、該スクロー
   ル型圧縮機構を駆動する回転軸と、該回転軸の駆動によ
   り前記密閉空間内に潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプ
   とを備えたスクロール型圧縮機において、 前記密閉空間内の潤滑油を、前記密閉空間外に取り出し
   て貯留する潤滑油貯留タンクと、該潤滑油貯留タンク内
   の潤滑油を前記潤滑油供給ポンプに戻す潤滑油戻り流路
   とが備えられていることを特徴とするスクロール型圧縮
   機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスクロール型圧縮機に
   おいて、 前記密閉空間の下部には、前記潤滑油を集める集油部が
   設けられ、 該集油部と前記潤滑油貯留タンクとの間が、配管接続さ
   れていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のスクロール型圧縮機に
   おいて、 前記潤滑油貯留タンクは、前記集油部よりも下方位置に
   配置されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。