JP2003322092A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置大型化や効率低下を招くことなく、圧縮
室への過大な潤滑油流入を防ぐことができるスクロール
型圧縮機の提供を課題とする。 【解決手段】 固定端板１１１ａに、ハウジング１０１
内の冷媒ガスを、該固定端板１１１ａの他側面側の空間
である内部空間１０８Ａから下部ポートに向かって導入
する下部ポート２０３を設ける構成を採用した。

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３
及び図４に示す。このスクロール型圧縮機は、ハウジン
グ１と、該ハウジング１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２と、該ス
クロール型圧縮機構２に駆動力を伝達する回転軸（図示
せず）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２は、固定スクロー
ル部材３、旋回スクロール部材４、該旋回スクロール部
材４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（図示せず）等から構成されている。固定
スクロール部材３は、固定端板３ａとその内面に立設さ
れた渦巻状壁体３ｂとを備え、固定端板３ａの中央付近
には、内部吐出ポート３ａ１が形成されている。この内
部吐出ポート３ａ１は、吐出弁３ａ２により開閉され
る。

【０００４】旋回スクロール部材４は、旋回端板４ａと
その内面に立設された渦巻状壁体４ｂとを備えている。
旋回端板４ａの外面に立設されたボス４ａ１内には、図
示を省略するが、偏心ブッシュが旋回軸受を介して回転
自在に嵌合され、この偏心ブッシュに形成された穴に、
回転軸の端部から突出した偏心ピンが嵌合されている。
そして、固定スクロール部材３と旋回スクロール部材４
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】ハウジング１内の底部には、油溜まり１ｃ
が設けられており、この油溜まり１ｃ内に、スクロール
型圧縮機構２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、図３における符号Ｌは、潤滑油の液面を示してい
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、前記回転軸を回転させることにより、旋回
スクロール部材４が、自転を阻止されながら公転旋回運
動する。すると、図４に示すように、相対的に上方に位
置する吸入口５と、該吸入口５よりも下方に位置する吸
入口６との２方向から、冷媒ガスがスクロール型圧縮機
構２内に供給されていく。

【０００７】そして、スクロール型圧縮機構２内に取り
込まれた冷媒ガスは、旋回スクロール部材４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３の内部
吐出ポート３ａ１より吐出弁３ａ２を押し開いて吐出キ
ャビティ１ａに入り、この吐出キャビティ１ａに連通す
る外部吐出ポート１ｂを経て、外部に吐出される。

【０００８】

【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、旋回スクロール部材４の公転旋回
運動の軸線が水平方向を向くように配置される横置き型
のスクロール型圧縮機では、下方に位置する油溜まり１
ｃ内の潤滑油が、同じく下方に位置する吸入口６に流れ
込んでスクロール型圧縮機構２の破損を招く恐れがあ
る。

【０００９】そこで、このような潤滑油の吸い込みを防
ぐ手段として、例えば図５に示すように、固定スクロー
ル部材３側の渦巻状壁体３ｂの長さを半巻き長くするこ
とで、吸入口６の位置を上方に配置する構造が考えられ
る。しかしながら、この構造では、その外径が、２点鎖
線に示す外径寸法から破線に示す外径寸法に拡径するた
め、スクロール型圧縮機の大型化を招いてしまう。この
ような大型化を避けるために、渦巻状壁体３ｂの延長長
さを半巻き以下にすることも考えられるが、今度は、吸
入口６が図４の場合に比較して絞られる（寸法ｂ＜寸法
ａ）ため、冷媒ガスが流れ込みにくくなってスクロール
型圧縮機の効率低下を招く恐れがある。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、装置大型化や効率低下を招くことなく、圧縮室への
過大な潤滑油流入を防ぐことができるスクロール型圧縮
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、ハウジングと、該ハ
ウジング内に取り込んだ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に駆動力を伝達する
回転軸とを備え、前記スクロール型圧縮機構が、固定端
板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有し、定位置
に固定された固定スクロール部材と、旋回端板の一側面
に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体同
士をかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能
に支持された旋回スクロール部材とを備え、前記旋回ス
クロール部材の公転旋回の軸線が、水平方向を向く横置
き配置とされ、前記流体を、相対的に上方に位置する第
１吸入口と、該第１吸入口よりも下方に位置する第２吸
入口とから吸入するスクロール型圧縮機において、前記
固定端板には、前記ハウジング内の流体を、該固定端板
の他側面側の空間から前記第２吸入口に向かって導入す
る流体導入流路が設け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、第２
吸入口は、潤滑油を使用する回転軸側の空間から遠く離
れた、固定端板の他側面側の空間（すなわち、スクロー
ル型圧縮機構を間に挟んで、回転軸側の周囲空間と反対
側に位置する空間）より、流体を吸入する。したがっ
て、この第２吸入口を介してスクロール型圧縮機構内に
取り込まれる潤滑油量を、固定スクロール部材の壁体を
延長することなく、従来よりも低減させることができる
ようになる。また、固定スクロール部材の壁体を延長せ
ずに済むことから、スクロール型圧縮機構に流体を導入
する開口面積を、従来と同様の開口面積に確保すること
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、前記ハ
ウジングと、前記スクロール型圧縮機構との間には、前
記回転軸側の空間から前記流体導入流路側に向かう潤滑
油の流出を阻止するシール部が設けられていることを特
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、流体導入流路内に回転軸側の潤滑油が入り込む
のを、シール部によって確実に阻止することができる。

【００１３】

【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、図面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。また、図２は、同スクロール
型圧縮機の固定スクロール部材と旋回スクロール部材と
のかみ合わせ状態を示す図であって、図１のＢ−Ｂ矢視
図である。

【００１４】図１に示すように、本実施形態のスクロー
ル型圧縮機は、内部に密閉空間を有するハウジング１０
１と、該ハウジング１０１内に配置され、密閉空間内に
取り込まれた冷媒ガス（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
閉空間内に潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプ１０４
と、密閉空間内の潤滑油を、密閉空間外に取り出して貯
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とを備えて概略構成されている。以
下、各要素の詳細について説明する。

【００１５】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（図示せず）で結
合することにより、内部に密閉空間を形成している。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
密閉空間の密閉状態を保つＯリングである。

【００１６】フロントハウジング１０７の上部には、冷
媒ガスを吸入する吸入ポート１０７ａが、密閉空間に連
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
の冷媒ガスを吐出する外部吐出ポート１０８ａが形成さ
れている。

【００１７】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、内部吐出ポート１１１ａ１が形
成されている。この内部吐出ポート１１１ａ１は、吐出
弁１１１ａ２により開閉される。なお、本実施形態のス
クロール型圧縮機は、この固定スクロール部材１１１が
特に特徴的となっているが、その特徴点については、後
述で説明する。

【００１８】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に形成された穴に、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。図２に示すよう
に、圧縮室Ｃを形成するスクロール型圧縮機構１０２
は、相対的に上方に位置する第１吸入口２００と、該第
１吸入口２００よりも下方に位置する第２吸入口２０１
とから、冷媒ガスを吸入するようになっている。また、
図１に示すように、本実施形態のスクロール型圧縮機
は、旋回スクロール部材１１２の公転旋回の軸線が水平
方向を向く、横置き型のスクロール型圧縮機となってい
る。

【００１９】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。

【００２０】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、ハウジング１０１の底部に配
管接続されている。このとき、潤滑油貯留タンク１０５
は、前記底部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、密閉空間内の潤滑油は、その自重に
よって落下するため、自然と前記底部に一旦集められ、
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。また、潤滑油貯留タンク１０５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。

【００２１】そして、本実施形態のスクロール型圧縮機
構は、前述のように、その固定スクロール部材１１１の
構造が特に特徴的となっている。すなわち、図１及び図
２に示すように、固定スクロール部材１１１の固定端板
１１１ａには、上部ポート２０２及び下部ポート２０３
が形成されている。なお、説明のために、図１では、上
部ポート２０２及び下部ポート２０３の位置がそれぞれ
真上と真下に図示しているが、実際には、図２に示す配
置となっている。

【００２２】上部ポート２０２は、回転軸１０３の周囲
空間（すなわち、フロントハウジング１０７の内部空間
１０７Ａ）から、固定端板１１１ａの、渦巻き状壁体１
１１ｂが形成された面とは反対側の他側面に対向する空
間（すなわち、リアハウジング１０８の内部空間１０８
Ａ）に向かって冷媒ガスを一旦導く貫通孔であり、回転
軸１０３の回転軸線よりも上方位置に形成されている。
下部ポート２０３は、内部空間１０８Ａ（固定端板１１
１ａの他側面側の空間）内に導入された冷媒ガスを、前
記第２吸入口２０１に向かって導入する貫通孔であり、
回転軸１０３の回転軸線よりも下方でかつ、第２吸入口
２０１に極力近い位置に形成されている。

【００２３】また、ハウジング１０１のリアハウジング
１０８の内周面と、スクロール型圧縮機構１０２の外周
面との間には、前記内部空間１０７Ａ側から下部ポート
２０３側に向かう潤滑油の流出を阻止するＯリング２０
６（シール部）が設けられている。このＯリング２０６
は、固定端板１１１ａの周囲に形成された凹溝内にはめ
込まれている。

【００２４】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、吸入ポート１０７ａを介して内部空間１０７Ａに
冷媒ガスが取り込まれ、そのうちの略半分が、第１吸入
口２００に導入される。その他の冷媒ガスは、上部ポー
ト２０２を通って内部空間１０７Ａ側から内部空間１０
８Ａ側に抜けた後、下部ポート２０３を介して第２吸入
口２０１に導入される。このときの冷媒ガスの流れは、
潤滑油が溜まる内部空間１０７Ａの下部を避け、内部空
間１０７Ａの上部を通ってから、下部に位置する第２吸
入口２０１に向かうものであるため、従来のように内部
空間１０７Ａの下部から直接、第２吸入口２０１に供給
する場合に比較して、この第２吸入口２０１から取り込
む潤滑油量を極めて低減させることが可能となってい
る。

【００２５】このようにして、潤滑油含有量の少ない冷
媒ガスを取り込んだ各圧縮室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。そして、その容積を漸次減少させなが
ら高圧化していき、最終的には固定端板１１１ａの中心
部に設置されている内部吐出ポート１１１ａ１から吐出
されていく。

【００２６】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、その自重によって内部空間１０７Ａの下部
に集められ、潤滑油貯留タンク１０５内へと導出されて
いく。

【００２７】以上説明の本実施形態のスクロール型圧縮
機によれば、固定端板１１１ａに、内部空間１０８Ａ側
から第２吸入口２０１に向かって冷媒ガスを導入する下
部ポート２０３を設けたことにより、固定スクロール部
材１１１の渦巻状壁体１１１ｂの長さを延長せずとも、
スクロール型圧縮機構１０２内に取り込む潤滑油量を低
減させることができるようになる。これにより、スクロ
ール型圧縮機構１０２に冷媒ガスを導入する開口面積
を、従来と同様の開口面積に確保することができるよう
になる。したがって、装置大型化や効率低下を招くこと
なく、圧縮室Ｃへの過大な潤滑油流入を防ぐことが可能
となる。

【００２８】また、本実施形態のスクロール型圧縮機に
よれば、下部ポート２０３側に向かう潤滑油の流出を阻
止するＯリング２０６を設けたことにより、スクロール
型圧縮機構１０２内に潤滑油が入り込むのをより確実に
防止することが可能となっている。

【００２９】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。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のスクロール型
圧縮機によれば、固定端板に、該固定端板の他側面側の
空間から第２吸入口に向かって流体を導入する流体導入
流路を設けたことにより、固定スクロール部材の壁体長
さを延長せずとも、スクロール型圧縮機構内に取り込む
潤滑油量を低減させることができるようになる。これに
より、スクロール型圧縮機構に流体を導入する開口面積
を、従来と同様の開口面積に確保することができるよう
になる。したがって、装置大型化や効率低下を招くこと
なく、圧縮室への過大な潤滑油流入を防ぐことが可能と
なる。

【００３１】また、請求項２に記載のスクロール型圧縮
機によれば、流体導入流路側に向かう潤滑油の流出を阻
止するシール部を設けたことにより、スクロール型圧縮
機構内に潤滑油が入り込むのをより確実に防止すること
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】 同スクロール型圧縮機の固定スクロール部材
と旋回スクロール部材とのかみ合わせ状態を示す図であ
って、図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図３】 従来のスクロール型圧縮機の一例を示す縦断
面図である。

【図４】 同スクロール型圧縮機の固定スクロール部材
と旋回スクロール部材とのかみ合わせ状態を示す図であ
って、図３のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】 同スクロール型圧縮機の変形例を示す図であ
って、図４に相当する矢視図である。

【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 １０８Ａ・・・内部空間（固定端板の他側面側の空間） １１１・・・固定スクロール部材 １１１ａ・・・固定端板 １１１ｂ，１１２ｂ・・・渦巻状壁体（壁体） １１２・・・旋回スクロール部材 １１２ａ・・・旋回端板 ２００・・・第１吸入口 ２０１・・・第２吸入口 ２０３・・・下部ポート（流体導入流路） ２０６・・・Ｏリング（シール部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジング内に取り込
   んだ流体を圧縮するスクロール型圧縮機構と、該スクロ
   ール型圧縮機構に駆動力を伝達する回転軸とを備え、 前記スクロール型圧縮機構が、固定端板の一側面に立設
   された渦巻き状の壁体を有し、定位置に固定された固定
   スクロール部材と、旋回端板の一側面に立設された渦巻
   き状の他の壁体を有し、前記各壁体同士をかみ合わせて
   自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回
   スクロール部材とを備え、前記旋回スクロール部材の公
   転旋回の軸線が、水平方向を向く横置き配置とされ、前
   記流体を、相対的に上方に位置する第１吸入口と、該第
   １吸入口よりも下方に位置する第２吸入口とから吸入す
   るスクロール型圧縮機において、 前記固定端板には、前記ハウジング内の流体を、該固定
   端板の他側面側の空間から前記第２吸入口に向かって導
   入する流体導入流路が設け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、 前記ハウジングと、前記スクロール型圧縮機構との間に
   は、前記回転軸側の空間から前記流体導入流路側に向か
   う潤滑油の流出を阻止するシール部が設けられているこ
   とを特徴とするスクロール型圧縮機。