JP2006241994A

JP2006241994A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP2006241994A
Application number: JP2005054916A
Authority: JP
Inventors: Motoki Mizushima; 基紀水島; Tetsuzo Ukai; 徹三鵜飼; Hiroshi Yamazaki; 浩山崎; Masamitsu Takeuchi; 真実竹内; Kazuhide Watanabe; 和英渡辺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-02-28
Also published as: JP4681322B2

Abstract

【課題】スクロール圧縮機において、圧縮ガスに含有する循環油を確実に吸入室に戻すと共に装置の大型化及び複雑化を抑制する。
【解決手段】うず巻ラップ４５を有する固定スクロール１４をディスク４４によりハウジング１１に固定すると共に、うず巻ラップ５１を有する旋回スクロール１５このうず巻ラップ５１が固定スクロール１４のうず巻ラップ４５に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能にハウジング１１に支持し、このハウジング１１内をディスク４４により仕切って吸入室３９及び吐出室４１を設けると共に、各スクロール１４，１５のうず巻ラップ４５，５１とが噛み合うことで圧縮室４０を区画し、この圧縮室４０に残留する潤滑油を吸入室３９に戻す油戻し通路５９を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、車載用空調装置などに使用されて好適なスクロール圧縮機に関するものである。

一般的なスクロール圧縮機において、ハウジング内に、端板の一側面にうず巻状の壁体を立設した固定スクロールと、端板の一側面に固定スクロールの壁体と実質的に同一形状のうず巻状の壁体を立設した旋回スクロールとが組み合わされて収容されている。そして、この状態で固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで、各壁体間に形成した圧縮室の容積を漸次減少させ、この圧縮室内の流体を圧縮するようにしている。

また、このスクロール圧縮機では、吸入室にミスト状の潤滑油を含むガスが吸入され、圧縮機構によってこの流体ガスが圧縮されて吐出室に送られ、この吐出室でオイルセパレータにより流体ガスから潤滑油が分離されて下部に溜まる。そして、吐出室に溜まった潤滑油は、圧力差を駆動力として吸入室を仕切る仕切部材に形成された潤滑油通路を通して吸入室に戻される。

なお、一般的な従来のスクロール圧縮機としては、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された密閉型スクロール圧縮機は、固定スクロールを固定するフレームの台座面と鏡板との間に旋回スクロールの鏡板外周部を微小隙間を保って挾み込み、この旋回スクロールの鏡板外周部の側部空間と鏡板背部の背圧室を連通する給油溝を、旋回スクロールの鏡板外周部の背面部などに形成することにより、旋回スクロールの鏡板外周部の側部空間に生じる油圧変動を抑制し、圧縮機の動力低減作用をもたせるものである。

特開平０６−１９３５７０号公報

上述した従来のスクロール圧縮機にあっては、ミスト状の潤滑油を含むガスを圧縮機構によって圧縮して吐出室に送り、この吐出室で流体ガスと潤滑油とを分離し、流体ガスを吐出口から排出する一方、潤滑油をこの吐出室に一時的に溜め、この溜まった潤滑油を圧力差を利用し、潤滑油通路を通して吸入室に戻している。そのため、圧縮したガスを流体ガスと潤滑油とを分離するために、所定の容積を有する吐出室が必要となり、吐出室の大型化を招いてしまう。また、この吐出室にオイルセパレータを設けた場合には、装置の更なる大型化を招くと共に、オイルセパレータを装着するためのハウジングの形状が複雑になり、構造の大幅な複雑化を招いてしまう。

なお、上述した特許文献１に記載された密閉型スクロール圧縮機では、旋回スクロールの鏡板に細孔や放射状孔を設けているが、この細孔や放射状孔は、背圧室の油を圧縮室に送ったり、圧縮室のガスを鏡板の側部空間に導入するものであり、吐出室で分離された潤滑油を吸入室に戻すものではない。

本発明はこのような問題を解決するものであって、圧縮ガスに含有する循環油を確実に吸入室に戻すと共に装置の大型化及び複雑化を抑制したスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための請求項１の発明のスクロール圧縮機は、ハウジングと、うず巻状の壁板を有して端板が前記ハウジングに固定された固定スクロールと、うず巻状の壁体を有して該壁体が前記固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に支持された旋回スクロールと、該旋回スクロールを旋回駆動する駆動手段と、前記ハウジング内が前記固定スクロールの端板により仕切られて設けられた吸入室及び吐出室と、前記固定スクロールの壁体と前記旋回スクロールの壁体とが噛み合うことで区画された圧縮室と、該圧縮室に残留する潤滑油を前記吸入室に戻す油戻し通路とを具えたことを特徴とするものである。

請求項２の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板における前記壁体の付根近傍に形成されたことを特徴としている。

請求項３の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板における段付部に形成されたことを特徴としている。

請求項４の発明のスクロール圧縮機では、前記固定スクロールの中心部に前記圧縮室と前記吐出室とを連通する吐出ポートが設けられ、前記油戻し通路は、前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが旋回し、前記吐出ポートを開放する前に前記圧縮室と前記吸入室とを連通可能な位置に設けられたことを特徴としている。

請求項５の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、前記圧縮室に残留する潤滑油を前記吸入室における回転軸の軸受部に供給可能であることを特徴としている。

請求項６の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板及び壁体を貫通して形成されたことを特徴としている。

請求項７の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの中心から所定距離離間した位置に形成されたことを特徴としている。

請求項８の発明のスクロール圧縮機では、前記油戻し通路は、絞り部を有することを特徴としている。

請求項１の発明のスクロール圧縮機によれば、うず巻状の壁板を有して端板がハウジングに固定された固定スクロールと、うず巻状の壁体を有してこの壁体が固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に支持された旋回スクロールとを設け、ハウジング内を固定スクロールの端板により仕切って吸入室及び吐出室を設けると共に、固定スクロールの壁体と旋回スクロールの壁体とが噛み合うことで圧縮室を区画し、圧縮室に残留する潤滑油を吸入室に戻す油戻し通路を設けたので、ミスト状の潤滑油を含んだガスは吸入室から圧縮室に導入され、旋回スクロールが旋回して圧縮室の容積が漸次減少することで圧縮され、このとき、ミスト状の潤滑油は流体ガスから分離されて圧縮室の壁面に付着するため、この潤滑油は各スクロールの噛み合い部によりかき集められ、油戻し通路を通して吸入室に戻される一方、流体ガスは吐出室に送られることとなり、吐出室にオイルセパレータなどを設ける必要がなく、圧縮ガスに含有する循環油を確実に吸入室に戻すことができると共に、装置の大型化及び複雑化を抑制することができる。

請求項２の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路を、旋回スクロールの端板における壁体の付根近傍に形成したので、圧縮室でガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の壁面に付着しやすいため、油戻し通路を旋回スクロールの端板における壁体の付根近傍に形成することで、各スクロールの噛み合い部によりかき集められた潤滑油が油戻し通路から吸入室に戻りやすくなり、潤滑油を効率良く吸入室に戻すことができる。

請求項３の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路を、旋回スクロールの端板における段付部に形成したので、圧縮室でガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の壁面、特に、段付部によどんでたまりやすいため、油戻し通路を旋回スクロールの端板における壁体の付根近傍に形成することで、各スクロールの噛み合い部によりかき集められた潤滑油が油戻し通路から吸入室に戻りやすくなり、潤滑油を効率良く吸入室に戻すことができる。

請求項４の発明のスクロール圧縮機によれば、固定スクロールの中心部に圧縮室と吐出室とを連通する吐出ポートを設け、油戻し通路を、固定スクロールに対して旋回スクロールが旋回して吐出ポートを開放する前に圧縮室と吸入室とを連通可能な位置に設けたので、圧縮室で圧縮されたガスが開放された吐出ポートから吐出室に送られる前に、圧縮室でガスから分離された潤滑油を油戻し通路を通して吸入室に戻すこととなり、潤滑油を吐出ポートから吐出室に排出することなく、吸入室に確実に戻すことができる。

請求項５の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路は、圧縮室に残留する潤滑油を吸入室における回転軸の軸受部に供給可能としたので、圧縮室でガスから分離された潤滑油を油戻し通路から吸入室に位置する回転軸の軸受部に積極的に戻すことで、この回転軸の潤滑を確実に行い、信頼性を向上することができる。

請求項６の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路を、旋回スクロールの端板及び壁体を貫通して形成したので、圧縮室でガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の壁面、特に、固定スクロールにおける壁体の付根近傍に付着しやすいため、油戻し通路を旋回スクロールの端板及び壁体を貫通して形成することで、この固定スクロールにおける壁体の付根近傍に付着した潤滑油が油戻し通路から吸入室に戻りやすくなり、潤滑油を効率良く吸入室に戻すことができる。

請求項７の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路を、旋回スクロールの中心から所定距離離間した位置に形成したので、圧縮室でガスから分離された潤滑油を油戻し通路から吸入室の上方に積極的に戻すことで、戻された潤滑油が吸入されたガスと良好に混合し、吸入室全体に潤滑油を供給して潤滑性能を向上することができる。

請求項８の発明のスクロール圧縮機によれば、油戻し通路に絞り部を設けたので、圧縮室の圧力変動にかかわらず、所定量の潤滑油を吸入室に戻すことができ、常時安定した潤滑油の戻り量を確保することで、信頼性を向上することができる。

以下に、本発明に係るスクロール圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機を表す断面図、図２は、実施例１のスクロール圧縮機における固定スクロールの概略斜視図、図３は、実施例１のスクロール圧縮機における旋回スクロールの概略斜視図である。

実施例１のスクロール圧縮機は、主として車両用空調装置の冷媒を圧縮するために用いられるものである。このスクロール圧縮機は、図１に示すように、ハウジング１１と、このハウジング１１内に収容された圧縮部１２と、この圧縮部１２を駆動する駆動装置１３とを有している。そして、圧縮部１２は固定スクロール１４と旋回スクロール１５とからなり、この圧縮部１２の旋回スクロール１５と駆動装置１３とは、回転軸１６により伝導連結され、駆動装置１３により圧縮部１２を駆動することができる。

即ち、ハウジング１１は横置きに配置されており、スクロール圧縮機全体を包む略円筒形状をなす密閉容器として構成されている。このハウジング１１は、センタハウジング２１と、このセンタハウジング２１に隣接して配置されたコンプレッサハウジング２２とから構成されている。そして、このセンタハウジング２１にコンプレッサハウジング２２が嵌合した状態で、複数の締結ボルト２３により固定されている。

そして、センタハウジング２１及びコンプレッサハウジング２２により、駆動装置１３と区画されて低圧室２５が設けられており、この低圧室２５に向けて開口する吸入口２６，２７が設けられている。この吸入口２６，２７は、駆動装置１３と圧縮部１２とを連結する回転軸１６に向けて開口しており、この駆動装置１３や圧縮部１２とは対向しない位置に形成されている。吸入口２６を駆動装置１３と対向しないように開口させたのは、吸入口２６からハウジング１１内に取り込んだ冷媒ガスが駆動装置１３の発熱により温度上昇し、これに起因する圧縮効率の低下や圧力損失の増大を抑制するためである。

センタハウジング２１は略円筒状をなし、端部に縮径したリング形状をなす支持部２８が形成されている。また、このセンタハウジング２２の内周部には、軸受２９，３０が装着されており、この軸受２９，３０により回転軸１６が回転自在に支持されている。また、軸受２９，３０との間にて、センタハウジング２２の内周部には回転軸１６との隙間を仕切ることで冷媒ガスの漏洩を防止するラバー３１が取付けられている。

一方、駆動装置１３において、回転軸１６の先端部には、回転板３２が連結ボルト３３により固定されており、この回転板３２の外周部には、リング形状をなす支持リング３４が複数の連結ピン３５により連結されている。そして、この支持リング３４に従動プーリ３６の端面が固定され、軸受３７を介してセンタハウジング２１の支持部２８に回転自在に支持されており、この従動プーリ３６内に電磁石３８が装着されることでマグネットクラッチが構成されている。なお、この従動プーリ３６には、図示しない駆動ベルトを介して駆動源（例えば、エンジン）が連結されている。

コンプレッサハウジング２２は略円筒形状をなし、圧縮部１２が収容されている。このコンプレッサハウジング２２は、圧縮部１２との間に空間として、低圧室２５に連通する吸入室３９が形成されると共に、圧縮部１２自身によって区画された圧縮室４０が形成されている。また、コンプレッサハウジング２２は、圧縮部１２との間に空間として、高圧室としての吐出室４１が形成され、この吐出室４１には吐出口４２が形成されている。

圧縮部１２は、スクロール式圧縮機構であり、吸入口２６，２７から吸収された冷媒ガスを圧縮するものである。この冷媒ガスは、スクロール圧縮機のハウジング１１内の各部を潤滑するための潤滑油がミスト状に含有された潤滑ミストを含有する気体となっている。この圧縮部１２は、前述したように、固定スクロール１４と旋回スクロール１５とから構成されている。

固定スクロール１４は、図１及び図２に示すように、コンプレッサハウジング２２の内周面に嵌合し、締結ボルト４３によりこのコンプレッサハウジング２２に固定されたディスク（端板）４４と、このディスク４４の片面に形成されたうず巻状ラップ（壁体）４５とを有している。そして、このディスク４４の中央には、圧縮室４０と吐出室４１とを連通する吐出ポート４６が設けられ、この吐出ポート４６は吐出弁４７により開閉可能となっている。また、ディスク４４は、うず巻状ラップ４５によって形成される底部が中心側において高くなる浅底部４４ａと、外周端側で低くなる深底部４４ｂとが形成されることで、円弧形状をなす底部側段付部４８が形成されている。また、このディスク４４の底部側段付き部４８に対応して、うず巻状ラップ４５の上縁には、中心部側が低く外周端側が高い壁体側段付部４９が形成されている。

旋回スクロール１５は、図１及び図３に示すように、ディスク（端板）５０と、このディスク５０の片面に形成されたうず巻状ラップ（壁体）５１とを有している。また、ディスク５０は、うず巻状ラップ５１によって形成される底部が中心側において高くなる浅底部５０ａと、外周端側で低くなる深底部５０ｂとが形成されることで、円弧形状をなす底部側段付部５２が形成されている。また、このディスク５０の底部側段付き部５１に対応して、うず巻状ラップ５１の上縁には、中心部側が低く外周端側が高い壁体側段付部５３が形成されている。

そして、固定スクロール１４のうず巻状ラップ４５に対して、旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされており、各ラップ４５，５１の間の空間が圧縮室４０となっている。

また、図１に示すように、旋回スクロール１５におけるディスク５０の反対側の面にはボス５３が設けられている。一方、回転軸１６の他端部には所定量だけ偏心した位置に偏心軸５４が設けられており、この偏心軸５４はドライブブッシュ５５及び軸受５６介してボス５３に回動自在に支持されている。これにより、旋回スクロール１５は、回転軸１６の回転によって公転旋回運動することができる。また、センタハウジング２１と旋回スクロール１５との間には、自転阻止機構５７が介装され、この旋回スクロール１５は自転を阻止されつつ、公転旋回運動可能となっている。更に、回転軸１６には、旋回スクロール１５に与えられたアンバランス量を打ち消すためのバランスウェイト５８が固定されている。

ところで、上述したスクロール圧縮機では、吸入室３９にミスト状の潤滑油を含むガスが吸入され、圧縮部１２によってこの流体ガスが圧縮されて吐出室４１に送られると共に、流体ガスから潤滑油が分離されることとなりことから、流体ガスから分離された潤滑油を、吸入室３９側に戻す必要がある。

そこで、本実施例では、固定スクール１４と旋回スクロール１５とで形成された圧縮室４０で流体ガスから潤滑油が分離されるため、この圧縮室４０に残留する潤滑油を吸入室３９（低圧室２５）に戻す油戻し通路を旋回スクロール１５に設けている。

即ち、図１及び図３に示すように、旋回スクロール１５は、ディスク５０にうず巻ラップ５１により浅底部５０ａ及び深底部５０ｂが設けられており、この浅底部５０ａに油戻し通路５９が形成されている。この油戻し通路５９は、旋回スクロール１５のディスク５０におけるうず巻ラップ５１の付根近傍に形成されており、一端が圧縮室４０に開口し、他端が吸入室３９（低圧室２５）における回転軸１６の軸受部、つまり、偏心軸５４、ドライブブッシュ５５、軸受５６の近傍に開口している。

ここで、上述した本実施例のスクロール圧縮機の作用について説明する。

駆動源を駆動すると、駆動力が駆動装置１３の従動プーリ３６に伝達され、回転軸１６が回転し、この回転力が偏心軸５６等を介して旋回スクロール１５に伝達され、この旋回スクロール１５が自転阻止機構５７によって自転を阻止されながら公転軌道上を旋回する。すると、潤滑油のミストを含む低温の冷媒ガスが吸入口２６、２７からハウジング１１の低圧室２５に吸い込まれ、この冷媒ガスは低圧室２５から吸入室３９を経て圧縮室４０内に吸い込まれる。

そして、旋回スクロール１４が旋回し続けると、これに伴って圧縮室４０が次第に狭められ、内部の冷媒ガスが圧縮されつつ中央部に至り、吐出ポート４６を通って吐出室４１へ吐き出される。吐出弁４７は、圧縮室４０と吐出室４１との差圧により開閉する。即ち、圧縮室４０の冷媒ガスの圧力が吐出室４１の圧力よりも高くなると、吐出弁４７を押し開いて高圧の冷媒ガスが吐出室４１に流出する。その後、高圧の冷媒ガスは、吐出室４１から吐出口４２を経て外部に吐き出される。

このとき、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスは圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮されるが、この圧縮室４０では、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離される。そして、この分離した潤滑油は、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が回転することで、その噛み合い部によりかき集められ、圧縮室４０の圧力により油戻し通路５９を通して吸入室３９（低圧室２５）側に戻される。

即ち、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室４０で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室４０の内壁面に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が各スクロール１５，１５の表面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路５９に導き、圧力差により吸入室３９側に潤滑油を送り出すことができる。

従って、圧縮室４０で冷媒ガスから分離された潤滑油を、吐出室４１に送ることなく吸入室３９に直接戻すことができ、この吸入室３９に戻された潤滑油は、回転軸１６の軸受部、つまり、偏心軸５４、ドライブブッシュ５５、軸受５６の近傍に供給されることとなり、この回転軸１６の潤滑を確実に行うことができる。

このように実施例１のスクロール圧縮機にあっては、うず巻ラップ４５を有する固定スクロール１４をディスク４４によりハウジング１１に固定すると共に、うず巻ラップ５１を有する旋回スクロール１５このうず巻ラップ５１が固定スクロール１４のうず巻ラップ４５に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能にハウジング１１に支持し、このハウジング１１内をディスク４４により仕切って吸入室３９及び吐出室４１を設けると共に、各スクロール１４，１５のうず巻ラップ４５，５１とが噛み合うことで圧縮室４０を区画し、この圧縮室４０に残留する潤滑油を吸入室３９に戻す油戻し通路５９を設けている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだガスは吸入室３９から圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮され、このとき、ミスト状の潤滑油は冷媒ガスから分離されて圧縮室４０の壁面に付着するため、この潤滑油は各スクロール１４，１５の噛み合い部によりかき集められ、油戻し通路５９を通して吸入室３９に戻される一方、高圧の冷媒ガスは吐出室４１に送られることとなり、吐出室４１にオイルセパレータなどを設ける必要がなく、高圧の冷媒ガスに含有する循環油を確実に吸入室３９に戻すことができ、また、装置の大型化及び複雑化を抑制することができる。

また、油戻し通路５９を旋回スクロール１５のディスク５０におけるうず巻ラップ５１の付根近傍に形成している。従って、圧縮室４０でガスから分離された潤滑油は、この圧縮室４０の壁面に付着しやすいため、油戻し通路５９を旋回スクロール１５のディスク５１におけるうず巻ラップ５１の付根近傍に形成することで、各スクロール１５，１５の噛み合い部によりかき集められた潤滑油が油戻し通路５９から吸入室３９に戻りやすくなり、潤滑油を効率良く吸入室に戻すことができる。

更に、油戻し通路５９により圧縮室４０に残留する潤滑油を吸入室３９における回転軸１６の軸受部に供給可能としている。従って、圧縮室４０でガスから分離された潤滑油は、油戻し通路５９から吸入室３９に位置する回転軸１６の軸受部、つまり、偏心軸５４、ドライブブッシュ５５、軸受５６の近傍に積極的に戻されることとなり、この回転軸１６の潤滑を確実に行い、信頼性を向上することができる。

図４は、本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２のスクロール圧縮機において、図４に示すように、旋回スクロール１５は、ディスク５０にうず巻ラップ５１により浅底部５０ａ及び深底部５０ｂが設けられており、この浅底部５０ａと深底部５０ｂの間に設けられた円弧形状をなす底部側段付部５２に油戻し通路６１が形成されている。この油戻し通路５９は、旋回スクロール１５のディスク５０におけるうず巻ラップ５１の付根近傍に形成されており、一端が圧縮室に開口し、他端が吸入室における回転軸の軸受部の近傍に開口している。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスは圧縮室に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室の容積が漸次減少することで圧縮されるが、この圧縮室では、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離される。そして、この分離した潤滑油は、固定スクロールに対して旋回スクロール１５が回転することで、その噛み合い部によりかき集められ、圧縮室の圧力により油戻し通路６１を通して吸入室側に戻される。

即ち、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の内壁面、特に、旋回スクロール１５の底部側段付部５２の近傍によどんでたまりやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が各スクロール１５の表面、特に、旋回スクロール１５の底部側段付部５２、この底部側段付部５２に対応した固定スクロールの底部側段付部に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路６１に導き、圧力差により吸入室側に潤滑油を送り出すことができる。そして、圧縮室で冷媒ガスから分離された潤滑油は、回転軸の軸受部に供給されることとなる。

このように実施例２のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５にて、ディスク５０にうず巻ラップ５１により浅底部５０ａと深底部５０ｂを設けることで円弧形状をなす底部側段付部５２を設け、この底部側段付部５２に油戻し通路６１を設けている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだガスは吸入室から圧縮室に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室の容積が漸次減少することで圧縮されるとき、ミスト状の潤滑油が冷媒ガスから分離されて圧縮室の壁面、特に、旋回スクロール１５の底部側段付部５２の近傍によどんでたまりやすいため、この旋回スクロール１５の回転によりこの潤滑油は各スクロール１５の噛み合い部によりかき集められ、油戻し通路６１を通して吸入室に戻される一方、高圧の冷媒ガスは吐出室に送られることとなり、高圧の冷媒ガスに含有する循環油を効率良く吸入室に戻すことができる。

なお、この実施例２では、旋回スクロール１５底部側段付部５２にて、外側のうず巻ラップ５１の付根近傍に油戻し通路６１を形成したが、底部側段付部５２における内側のうず巻ラップ５１の付根近傍に油戻し通路６１を形成してもよい。また、円弧状をなす底部側段付部５２上において、外側のうず巻ラップ５１の付根近傍と底部側段付部５２における内側のうず巻ラップ５１の付根近傍の間のいずれの箇所にも油戻し通路６１を形成してもよい。

図５は、本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３のスクロール圧縮機において、図５に示すように、固定スクロール１４は、ハウジングに固定されたディスク４４と、このディスク４４の片面に形成されたうず巻状ラップ４５とを有しており、ディスク４４の中央には吐出室４１に連通する吐出ポート４６が設けられている。一方、旋回スクロール１５は、ディスク５０と、このディスク５０の片面に形成されたうず巻状ラップ５１とを有しており、固定スクロール１４のうず巻状ラップ４５に対して旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされ、各ラップ４５，５１の間に圧縮室４０が形成されている。

そして、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が旋回することで圧縮室４０内の冷媒ガスが圧縮され、所定の圧力になると吐出ポート４６が開放して高圧の冷媒ガスを吐出室に吐出するが、本実施例では、この吐出ポート４６を開放する前に圧縮室４０と吸入室とを連通可能な位置に油戻し通路６２が形成されている。この油戻し通路６２は、旋回スクロール１５のディスク５０におけるうず巻ラップ５１の付根近傍に形成されており、一端が圧縮室４０に開口し、他端が吸入室における回転軸の軸受部の近傍に開口している。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスは圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮されるが、この圧縮室４０では、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離される。そして、この分離した潤滑油は、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が回転することで、その噛み合い部によりかき集められ、吐出ポート４６が開放それる前に、圧縮室４０の圧力により油戻し通路６１を通して吸入室側に戻される。

即ち、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室４０で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室４０の内壁面に付着しやすい。そのため、吐出ポート４６が閉止した状態で旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が各スクロール１４，１５の表面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路６２に導き、圧力差により吸入室側に潤滑油を送り出すことができる。そして、潤滑油を油戻し通路６２により吸入室側に送り出した後、吐出ポート４６が開放されることで、圧縮室４０の高圧冷媒ガスが吐出室に吐出されることとなる。

このように実施例３のスクロール圧縮機にあっては、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が旋回することで圧縮室４０内の冷媒ガスが圧縮され、その後に吐出ポート４６が開放する前に圧縮室４０と吸入室とを連通するように、旋回スクロール１５の所定の位置に油戻し通路６２を設けている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだガスは吸入室から圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮されるとき、ミスト状の潤滑油が冷媒ガスから分離されて圧縮室４０の内壁面に付着しやすいため、この旋回スクロール１５の回転によりこの潤滑油は各スクロール１５の噛み合い部によりかき集められ、吐出ポート４６が開放する前に油戻し通路６２が開放して潤滑油が吸入室に戻される一方、その後に吐出ポート４６が開放されると、高圧の冷媒ガスが吐出室に送られることとなり、潤滑油を吐出ポート４６から吐出室に排出することなく、吸入室に確実に戻すことができる。

図６は、本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機を表す断面図、図７は、実施例４のスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４のスクロール圧縮機において、図６及び図７に示すように、固定スクロール１４は、ハウジング１１に固定されたディスク４４と、このディスク４４の片面に形成されたうず巻状ラップ４５とを有し、ディスク４４の中央に吐出ポート４６が設けられている。一方、旋回スクロール１５は、ディスク５０と、このディスク５０の片面に形成されたうず巻状ラップ５１とを有し、固定スクロール１４のうず巻状ラップ４５に対して旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされ、各ラップ４５，５１の間に圧縮室４０が形成されている。

そして、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が旋回することで圧縮室４０内の冷媒ガスが圧縮され、所定の圧力になると吐出ポート４６が開放して高圧の冷媒ガスを吐出室に吐出する。本実施例では、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通して油戻し通路７１が形成されている。即ち、旋回スクロール１５にて、一端部が吸入室３９（低圧室２５）に開口する第１通路７２がディスク５０の軸心方向に沿って形成され、この第１通路７１の他端部は、ディスク４４に径方向に沿って形成された第２通路７３の一端部に連通し、この第２通路７３の他端部は、一端部が圧縮室４０側に開口してうず巻状ラップ５１に軸心方向に沿って形成された第３通路７４の他端部に連通しており、この互いに連通する３つの通路７１，７２，７３により油戻し通路７１が構成されている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスは圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮されるが、この圧縮室４０では、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離される。そして、この分離した潤滑油は、固定スクロール１４に対して旋回スクロール１５が回転することで、その噛み合い部によりかき集められ、圧縮室４０の圧力により油戻し通路７１を通して吸入室３９側に戻される。

即ち、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室４０で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室４０の内壁面、特に、固定スクロールにおけるうず巻ラップ４５の付根近傍に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が固定スクロール１５の表面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路７１に導き、圧力差により吸入室３９側に送り出すことができる。そして、圧縮室４０で冷媒ガスから分離された潤滑油は、回転軸１６の軸受部に供給されることとなる。

このように実施例４のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５にて、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通し、うず巻状ラップ５１の先端側で圧縮室４０に開口する油戻し通路７１を設けている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだガスは吸入室から圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０の容積が漸次減少することで圧縮されるとき、ミスト状の潤滑油が冷媒ガスから分離されて圧縮室４０の内壁面、特に、固定スクロール１４のうず巻ラップ４５の付根近傍に付着しやすいため、この旋回スクロール１５の回転によりこの潤滑油は各スクロール１５の噛み合い部によりかき集められ、うず巻状ラップ５１の先端側から油戻し通路７１に入り込み、この油戻し通路７１を通して吸入室３９に戻される一方、高圧の冷媒ガスは吐出室に送られることとなり、高圧の冷媒ガスに含有する循環油を効率良く吸入室に戻すことができる。

図８は、本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例５のスクロール圧縮機において、図８に示すように、旋回スクロール１５は、ディスク５０と、このディスク５０の片面に形成されたうず巻状ラップ５１とを有し、このうず巻状ラップ５１の上縁に中心部側が低く外周端側が高い壁体側段付部５３が形成され、壁体側段付部５３を挟んでうず巻状ラップ５１の各上縁にチップシール５１ａ，５１ｂが形成されている。そして、固定スクロールのうず巻状ラップに対して旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされることで、両者の間に圧縮室が形成されている。そして、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通して油戻し通路７６が形成され、この油戻し通路７６は、一端部が外周端側の高いチップシール５１ｂ内に開口している。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の内壁面、特に、固定スクロールにおけるうず巻ラップの付根近傍に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が固定スクロールの表面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路７６に導き、圧力差により吸入室側に送り出すことができる。そして、圧縮室で冷媒ガスから分離された潤滑油は、回転軸の軸受部に供給されることとなる。

このように実施例５のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５にて、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通し、うず巻状ラップ５１の先端のチップシール５１ｂで圧縮室に開口する油戻し通路７６を設けている。従って、旋回スクロール１５の回転によりこの潤滑油は各スクロール１５の噛み合い部によりかき集められ、うず巻状ラップ５１のチップシール５１ｂ近傍から油戻し通路７６に入り込み、この油戻し通路７６を通して吸入室に戻されることとなり、高圧の冷媒ガスに含有する循環油を効率良く吸入室に戻すことができる。

図９は、本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例６のスクロール圧縮機において、図９に示すように、旋回スクロール１５は、ディスク５０とうず巻状ラップ５１とを有し、このうず巻状ラップ５１の上縁に壁体側段付部５３を挟んでチップシール５１ａ，５１ｂが形成されている。本実施例では、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通して油戻し通路７７が形成され、この油戻し通路７７は、一端部が外周端側の低いチップシール５１ａ内に開口している。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室で圧縮されると、冷媒ガスから分離された潤滑油は、この圧縮室の内壁面、特に、固定スクロールにおけるうず巻ラップの付根近傍に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が固定スクロールの表面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路７７に導き、圧力差により吸入室側に送り出すことができる。そして、圧縮室で冷媒ガスから分離された潤滑油は、回転軸の軸受部に供給されることとなる。

このように実施例６のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５にて、旋回スクロール１５のディスク５０及びうず巻状ラップ５１を貫通し、うず巻状ラップ５１の先端のチップシール５１ａで圧縮室に開口する油戻し通路７７を設けている。従って、旋回スクロール１５の回転によりこの潤滑油は各スクロール１５の噛み合い部によりかき集められ、うず巻状ラップ５１のチップシール５１ｂ近傍から油戻し通路７７に入り込み、この油戻し通路７７を通して吸入室に戻されることとなり、高圧の冷媒ガスに含有する循環油を効率良く吸入室に戻すことができる。

図１０は、本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例７のスクロール圧縮機において、図１０に示すように、固定スクロール１４は、ハウジング１１に固定されたディスク４４と、このディスク４４に形成されたうず巻状ラップ４５と、ディスク４４の中央に形成された吐出ポート４６とを有している。一方、旋回スクロール１５は、ディスク５０と、このディスク５０に形成されたうず巻状ラップ５１とを有し、固定スクロール１４のうず巻状ラップ４５に対して旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされ、両者の間に圧縮室４０が形成されている。

そして、本実施例では、旋回スクロール１５の軸中心に位置して、ディスク５０を貫通する油戻し通路５９が形成されると共に、ディスク５０の軸中心に形成された油戻し通路５９から所定距離離間した位置に、ディスク５０を貫通する別の油戻し通路８１が形成されている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０で圧縮されると、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離され、この分離した潤滑油は圧縮室４０の内壁面に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が圧縮室４０の内壁面に付着している潤滑油をかき集めて各油戻し通路５９，８１に導き、圧力差により吸入室３９側に送り出すことができる。この場合、圧縮室４０で冷媒ガスから分離された潤滑油は、油戻し通路５９により吸入室３９（低圧室２５）の中心部に戻されると共に、油戻し通路８１により吸入室３９（低圧室２５）の外周部に戻される。即ち、油戻し通路５９から吸入室３９に戻された潤滑油は、回転軸１６の軸受部に供給され、油戻し通路８１から吸入室３９に戻された潤滑油は、自転阻止機構５７の近傍に供給されることとなる。また、油戻し通路８１から吸入室３９に戻された潤滑油は、吸入口２６，２７から吸入された冷媒ガスと良好に混合し、ハウジング１１内の摺動部分全体に供給される。

このように実施例７のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５にて、軸中心に位置する油戻し通路５９を設けると共に、軸中心から所定距離離間して位置する別の油戻し通路８１を設けている。従って、複数の油戻し通路５９，８１により圧縮室４０で分離された潤滑油を吸入室３９の積極的に戻すと共に、油戻し通路８１により潤滑油を吸入室３９の上方に戻して吸入口２６，２７から吸入された冷媒ガスと良好に混合することで、潤滑油をハウジング１１内の摺動部分全体に供給して潤滑性能を向上することができる。

図１１は、本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例８のスクロール圧縮機において、図１１に示すように、固定スクロール１４は、ハウジング１１に固定されたディスク４４と、このディスク４４に形成されたうず巻状ラップ４５と、ディスク４４の中央に形成された吐出ポート４６とを有している。一方、旋回スクロール１５は、ディスク５０と、このディスク５０に形成されたうず巻状ラップ５１とを有し、固定スクロール１４のうず巻状ラップ４５に対して旋回スクロール１５のうず巻状ラップ５１が噛み合うように組み合わされ、両者の間に圧縮室４０が形成されている。

そして、本実施例では、旋回スクロール１５のほぼ軸中心に位置して、ディスク５０を貫通する油戻し通路９１が形成されており、この油戻し通路９１は、吐出室４１に開口する開口部９２と、この開口部９２と吸入室３９（低圧室２５）とを連通して開口部９２の内径より小さい内径の絞り部９３とから構成されている。

従って、ミスト状の潤滑油を含んだ冷媒ガスが圧縮室４０に導入され、旋回スクロール１５が旋回して圧縮室４０で圧縮されると、冷媒ガスからミスト状の潤滑油が分離され、この分離した潤滑油は圧縮室４０の内壁面に付着しやすい。そのため、旋回スクロール１５が回転することで、この旋回スクロール１５のうず巻ラップ５１が圧縮室４０の内壁面に付着している潤滑油をかき集めて油戻し通路９１に導き、圧力差により吸入室３９側に送り出すことができる。この場合、油戻し通路９１に絞り部９３が設けられているため、圧縮室４０の圧力変動にかかわらず、潤滑油を確実に吸入室３９に戻される。

このように実施例８のスクロール圧縮機にあっては、旋回スクロール１５のディスク５０に絞り部９３を有する油戻し通路９１を設けている。従って、圧縮室４０の圧力変動にかかわらず、所定量の潤滑油を吸入室３９に確実に戻すことができ、常時安定した潤滑油の戻り量を確保することで、信頼性を向上することができる。

なお、上述した各実施例において、油戻し通路５９，６１，６２，７１，７６，７７，８１，９１の形状、個数、位置などは実施例に限定されるものではなく、適宜、スクロール圧縮機の形式、形状、用途などに応じて設定すればよいものである。

本発明に係るスクロール圧縮機は、圧縮室に残留する潤滑油を吸入室に戻す油戻し通路を設けるものであり、内部に一対のスクロールを有する圧縮機に適用して有用である。

本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。実施例１のスクロール圧縮機における固定スクロールの概略斜視図である。実施例１のスクロール圧縮機における旋回スクロールの概略斜視図である。本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。実施例４のスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールの正面図である。本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機を表す断面図である。

符号の説明

１１ハウジング
１２圧縮部
１３駆動装置
１４固定スクロール
１５旋回スクロール
１６回転軸
２５低圧室
２６，２７吸入口
３９吸入室
４０圧縮室
４１吐出室
４２吐出口
４６吐出ポート
５０ディスク（端板）
５１うず巻ラップ（壁体）
５２底部側段付部
５４偏心部
５９，６１，６２，７１，７６，７７，８１，９１油戻し通路
９３絞り部

Claims

ハウジングと、うず巻状の壁板を有して端板が前記ハウジングに固定された固定スクロールと、うず巻状の壁体を有して該壁体が前記固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に支持された旋回スクロールと、該旋回スクロールを旋回駆動する駆動手段と、前記ハウジング内が前記固定スクロールの端板により仕切られて設けられた吸入室及び吐出室と、前記固定スクロールの壁体と前記旋回スクロールの壁体とが噛み合うことで区画された圧縮室と、該圧縮室に残留する潤滑油を前記吸入室に戻す油戻し通路とを具えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板における前記壁体の付根近傍に形成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項２に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板における段付部に形成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの中心部に前記圧縮室と前記吐出室とを連通する吐出ポートが設けられ、前記油戻し通路は、前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが旋回し、前記吐出ポートを開放する前に前記圧縮室と前記吸入室とを連通可能な位置に設けられたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、前記圧縮室に残留する潤滑油を前記吸入室における回転軸の軸受部に供給可能であることを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの端板及び壁体を貫通して形成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、前記旋回スクロールの中心から所定距離離間した位置に形成されたことを特徴とするスクロール圧縮機。
請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記油戻し通路は、絞り部を有することを特徴とするスクロール圧縮機。