JP2010001763A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール圧縮機の副軸受と主軸受へ、強制給油される潤滑油を安定して、適量配分することが可能な圧縮機を提供する。
【解決手段】シャフト４の主軸受部５に対応する部位における給油孔４３に対し、主軸受部５と接触するシャフト４の外周部に給油溝４３ａを連通形成する。
シャフト４の副軸受部６に対応する部位における給油孔４４に対し、副軸受部６と接触するシャフト４の外周部に給油溝４４ａを連通形成する。
給油溝４３ａ、給油溝４４ａの断面面積を主軸受部５＞副軸受部６とする。
例えば、主軸受部５側に対し、副軸受部６側を少なくとも、２：１から５：１以内としておく。
【選択図】図１

Description

本発明は圧縮機に関するものであり、特には、圧縮機の副軸受と主軸受へ、強制給油される潤滑油を安定して、適量配分することが可能な圧縮機に関するものである。

従来、圧縮機には、スクロール型がある。
かかるスクロール型では、モータ側先端に副軸受と、モータと圧縮機構部間に主軸受とを配置している。
各軸受にかかる荷重はスクロール固有の片持構造ゆえに、圧縮機構部側の荷重が大となるが、共にすべり軸受の為、潤滑が重要である。

例えば特許文献１では、各々の軸受へシャフト内の給油通路から、半径方向の通路を通じて、シャフトに設けられたスパイラル状の給油溝で軸受の潤滑を行っている。
しかしながら、副軸受側への給油量が増加すると、主軸受側の給油量が減少し、この分配の問題には言及されていない。

特開平８−２６１１７７号公報

また、特許文献２に見られる様に内部低圧構造の圧縮機にオイルセパレータを付与した横型圧縮機が公知である。
オイルセパレータによる差圧強制給油は構造上、圧縮機後方の貯油室からの給油の為、圧縮機構部の軸受側が上流側となりモータ先端の副軸受側軸受が最も給油側より遠方の下流となり、しかも副軸受側軸受は横型ゆえにモータ室の油面から離れた空間に配されることとなり、荷重負荷は小さいものの、潤滑環境は厳しいものであった。そこで圧縮機側より給油される供給量を主軸受とモータ軸受へ適量分配することが課題であった。

特開２００４−２１８５３６号公報

いずれにしろ副軸受側流量と主軸受側流量の安定した分配が課題であり、特に近年の温暖化対応でのＣＯ２冷媒を用いた圧縮機では荷重も大きく、潤滑環境も厳しいことより一層の重要な課題となってきた。
本発明は上記課題を解決するために提案されたものであって、スクロール圧縮機の副軸受と主軸受へ、強制給油される潤滑油を安定して、適量配分することが可能な圧縮機を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、作動媒体を圧縮する圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を支持してなり、荷重大となる主軸受部（５）と、主軸受部（５）より荷重小となる副軸受部（６）とを有する圧縮機において、シャフト（４）内に軸方向に沿う給油通路（４２）と、給油通路（４２）から主軸受部（５）と副軸受部（６）とに、径方向にそれぞれ連通する給油孔（４３、４４）と、給油孔（４３、４４）と連通してシャフト（４）外周に沿って設けた給油溝（４３ａ、４４ａ）とを備え、副軸受部（６）側の給油孔（４４）から給油溝（４４ａ）に亘る流路抵抗が、主軸受部（５）側の給油孔（４３）から給油溝（４３ａ）に亘る流路抵抗に比較して大としたことを特徴とする。

これにより、軸受荷重が副軸受部（６）に比較して大きい主軸受部（５）側の給油溝（４３ａ）に、潤滑油が流れやすくなり、同時に、比較的、軸受荷重の小さい副軸受部（６）側の給油溝（４４ａ）に対しても、流量は少なくなるが、潤滑油を流すことができる。 このようにすることで、主軸受部（５）と副軸受部（６）とに、必要な量の潤滑油を給油することができる。
主軸受部（５）の軸受を潤滑した後、センタケーシング（２１）の中央の孔内面とシャフト（４）の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り（１７）へと流下する。
一方、副軸受部（６）の軸受を潤滑した後、芯出し部材（１５）の中央の孔内面とシャフト（４）の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り（１９）へと流下する。

請求項２に記載の発明では、作動媒体を圧縮する圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を支持してなり、荷重大となる主軸受部（５）と、主軸受部（５）より荷重小となる副軸受部（６）とを有する圧縮機において、シャフト（４）内に軸方向に沿う給油通路（４２）と、給油通路（４２）から主軸受部（５）と副軸受部（６）とに、径方向にそれぞれ連通する給油孔（４３、４４）と、給油孔（４３、４４）と連通して軸受側に設けた給油溝（４３ａ、４４ａ）とを備え、副軸受部（６）側の給油溝（４４ａ）における流路抵抗が、主軸受部（５）側の給油溝（４３ａ）における流路抵抗に比較して大としたことを特徴とする。

これにより、圧縮機の副軸受部（６）と主軸受部（５）へ、軸受側に設けた給油溝（４３ａ、４４ａ）に、強制給油される潤滑油を安定して、適量配分することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、流路抵抗は、それぞれ、給油孔（４３、４４）から給油溝（４３ａ、４４ａ）に亘る流路の流路断面積に基づいて設定したことを特徴とする。

これにより、流路抵抗は、給油溝（４３ａ、４４ａ）の溝断面積を調整することで、自在に加減することができる。

請求項４に記載の発明では、主軸受部（５）側の給油孔（４３）から給油溝（４３ａ）に亘る流路と副軸受部（６）側の給油孔（４４）から給油溝（４４ａ）に亘る流路とにおける流路断面面積比を、少なくとも２：１から５：１以内としたことを特徴とする。

これにより、主軸受部（５）側流量が、副軸受部（６）側より逆転することもなく、副軸受部（６）側が枯渇することもなく、良好に潤滑油を主軸受部（５）側と副軸受部（６）側に分配給油することができる。

請求項５に記載の発明では、流路抵抗は、給油溝（４３ａ、４４ａ）の溝長さに基づいて設定したことを特徴とする。

これにより、流路抵抗は、給油溝（４３ａ、４４ａ）の溝長を調整することで、自在に加減することができる。

請求項６に記載の発明では、圧縮機構部（２）はスクロール型であることを特徴とする。

これにより、主軸受部（５）と副軸受部（６）の荷重比が大きく、より分配が重要となり、有効である。

請求項７に記載の発明では、作動媒体である冷媒が、二酸化炭素（ＣＯ2）であることを特徴とする。

これにより、潤滑が難しいＣＯ2でより有効となる。

請求項８に記載の発明では、圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を略水平方向に支持してなる横型としたことを特徴とする。

これにより、副軸受部（６）側が、縦型の圧縮機のように、潤滑油中に浸漬されることなく、より確実に主軸受部（５）と副軸受部（６）とに潤滑油を分配することができる。

さらに請求項８に記載の発明では、圧縮機構部（２）と、圧縮機構部（２）を駆動する駆動部（３）と、圧縮機構部（２）及び駆動部（３）を収納する容器（１）と、圧縮機構部（２）の吐出側に設置され、作動媒体から分離された潤滑油を貯留する高圧側貯油室（２９）とを備えていて、分離した潤滑油を吐出圧と吸入圧との差圧を用いて、前記容器（１）内を循環させる構成としたことを特徴とする。

これにより、分離した潤滑油を吐出圧と吸入圧との差圧を用いて、圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）側の給油通路（４２）に送り込むことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

図１に、第１実施形態のスクロール圧縮機１００を示す。このスクロール圧縮機１００は、外部の冷凍サイクル系からの冷媒を容器内の圧縮機構部２で圧縮すると共に、圧縮された冷媒から潤滑油（オイル）を分離して、冷媒を外部の冷凍サイクル系に戻すようにしたもので、運転に伴い、分離したオイルを圧縮機構部等の可動部に対し、常時供給し、回収する構成としている。
この圧縮機１００では、作動媒体である冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）を用いるようにしている。ＣＯ2冷媒を用いる場合、従来のフロン系冷媒と比較して効率上、より高圧化が必要であり、圧縮機構部２である旋回スクロールと固定スクロールとが摺動する箇所に対する押圧力は過大なものとなるが、後述のように、運転時、常時、オイルを供給・回収する構成としていることから、ＣＯ2を冷媒とすることを可能としている。

スクロール圧縮機１００は、容器、好ましくは密閉型容器、としての外郭ハウジング１と、この外郭ハウジング１内に収容された圧縮機構部２、及び電動機部３とから構成されている。図１に示される密閉型スクロール圧縮機１００は、横置き型の圧縮機であり、図において下面が設置面とされ、右側に圧縮機構部２が左側に電動機部３が配置され、両者は、主軸としてのシャフト４によって接続されている。そして電動機部３により圧縮機構部２が駆動されるようになっている。

外郭ハウジング１は、円筒状の本体ハウジング１１、前部ハウジング１２及び後部ハウジング１３とから構成されている。これらのハウジング１１、１２、１３が固着されて外郭ハウジング１内には密閉された空間が形成されるようになっている。本体ハウジング１１には、圧縮機構部２の吸入室２５に接続する吸入パイプ（図示せず）と、同じく圧縮機構部２の吐出室２６に接続する吐出パイプ１８とが設けられている。冷凍サイクルからの低圧の冷媒及び低温のオイル（潤滑油）とが混合したガスが吸入パイプから外郭ハウジング１内に流入するようになっている。

電動機部３は、主軸としてのシャフト４に固定される回転子３１と、この回転子３１の外周側に配置される固定子３２とから構成されている。固定子３２は、本体ハウジング１１の内周面に焼嵌め又は圧入により固着されている。この電動機部３には、図示しない外部電源から電力が供給されるようになっており、これにより回転子３１が回転駆動され、それとともにシャフト４も回転駆動するようになっている。

圧縮機構部２は、センタケーシング２１、可動部材としての旋回スクロール２２、固定スクロール２３及び弁カバー２４等を備えている。センタケーシング２１は、本体ハウジング１１の内周面に焼嵌め又は圧入により固着されている。センタケーシング２１の中心部には、シャフト４を貫挿する孔が設けられており、この孔に軸受が嵌入されて、シャフト４を回転可能に軸支する主軸受部５となっている。一方、本体ハウジング１１の電動機部側には、シャフト４を支持するための支持部材１４が本体ハウジング１２の内周面に固定されており、この支持部材１４の中央部には、芯出し部材１５が固着されている。芯出し部材１５の中央部にもシャフト４を貫挿する孔が設けられ、この孔に軸受が嵌入されてシャフト４を回転可能に軸支する副軸受部６となっている。

旋回スクロール２２は、略円形をした旋回スクロール端板部２２ａと、この端板部２２ａの片側に突出して形成され、円筒形状をしたボス部２２ｃと、このボス部２２ｃが形成されている端板部２２ａの他面側に突出して形成されている渦巻き形状をした旋回スクロール羽根部２２ｂとからなる。ボス部２２ｃには、軸受が圧入固定されていてシャフト４のクランク部４１に回転自在に支持されている。なお、センタケーシング２１の旋回スクロール側の端面には、図示しないオルダムカップリングが配置されており、旋回スクロール２２の自転を防止している。これにより、旋回スクロール２２は公転のみが許容されている。

旋回スクロール２２に対して偏心した位置で対向して、回転方向に１８０度ずらして噛み合う固定スクロール２３が設けられ、この固定スクロール２３はボルト等によりセンタケーシング２１に固定されている。固定スクロール２３は、略円形をした固定スクロール端板部２３ａと、旋回スクロール羽根部２２ｂと略同形状をした渦巻状の固定スクロール羽根部２３ｂとからなり、この旋回スクロール羽根部２２ｂと相対するように組み付けられる。旋回スクロール羽根部２２ｂと固定スクロール羽根部２３ｂとが噛み合うことによって、それらの渦巻状の羽根部２２ｂ、２３ｂ間に冷媒を取り込んで圧縮する三日月状の作動室（圧縮室）２７が複数個形成されるが、２つのスクロール２２、２３の共通の中心部領域には、圧縮された冷媒の圧力が最も高くなる高圧作動室が１つだけ形成される。この固定スクロール端板部２３ａの略中央には、高圧作動室から圧縮された冷媒を吐出するための吐出口２３ｃが形成されている。

固定スクロール２３と旋回スクロール２２の２つの渦巻状の羽根部２３ｂ、２２ｂとがかみ合わされた外周側に位置して吸入室２５が形成されている。吸入室２５には吸入パイプ（図示せず）に接続していて、この吸入パイプが図示しない冷凍サイクルの低圧側と接続している。２つの渦巻状の羽根部２３ｂ、２２ｂによって形成される作動室２７のうちの最も外周側にある作動室が外周に向かって開いた時に、吸入室２５から圧縮すべきＣＯ2ガスが作動室に取り込まれるようになる。また、吸入室２５は、センタケーシング２１に設けられた連通孔２１ａによって、電動機部３が収容された密閉空間Ｓと連通している。

固定スクロール端板部２３ａの羽根部２３ｂと反対側の略中央部には、凹状に窪んだ吐出室２６が設けられていて、吐出室２６は弁カバー２４で覆われている。吐出室２６は、吐出口２３ｃを介して高圧作動室（圧縮室）２７と連通している。吐出室２６にはリード弁２６ａが設けられている。このリード弁２６ａは吐出室２６側に開く構成とされており、吐出室２６内の高圧冷媒が作動室２７に逆流することを防止する弁である。吐出室２６は、吐出管１８の一端が径方向に接続されており、固定スクロール端板部２３ａには、該吐出管１８の周囲に微小な断熱隙間Ｇが形成されるように径方向に円筒状空間部２３ｆが設けられている。隙間Ｇは、単なる空間以外に断熱材を充填して断熱効果を向上させることもできる。

吐出管１８の他端は、容器１の外部で円筒状の気液分離部２８に接線方向に接続している。このようにして吐出室２６は吐出管１８によって遠心力によって気体と液体とを分離する気液分離部２８に連通しており、圧縮された吐出ガスは吐出室２６から気液分離部２８に入り、ここで高圧冷媒ガスと高温のオイルとに分離され、高圧冷媒ガスは、図示しない冷凍サイクルの高圧側へと送られる。後部ハウジング１３には、隔壁１６によって仕切られた高圧側貯油室２９が設けられていて、気液分離部２８の下部と連通しており、気液分離部２８で分離された高温のオイルが一時的に高圧側貯油室２９に貯溜する。また、圧縮機構部２と隔壁１６との間には、断熱空間Ｓ2が形成される。なお、隔壁１６は溶接によって後部ハウジング１３に固着されている。

一方、外郭ハウジング１内をセンタケーシング２１によって仕切られた電動機部３が収容された密閉空間Ｓ内の下部には、低圧側油溜り１７が形成されている。なお、冷媒ガスの吸入室２５は、センタケーシング２１に設けた連通孔２１ａによって低圧側油溜り１７が形成されている低圧側の密閉空間Ｓと連通しており、オイルがミスト状に混入している吸入冷媒ガスの一部は密閉空間Ｓ内に流入している。また、支持部材１４には、複数の開口１４ａが設けられていて、支持部材１４の電動機部と反対であって、支持部材１４と外郭ハウジング１とで囲まれる空間Ｓ′及び低圧側溜り１７に連通するようになっている。また、吸入パイプ（図示せず）は、低圧側密閉空間Ｓに接続するように配設してもよい。

固定スクロール２３及び旋回スクロール２２には、高圧側貯油室２９内のオイルを旋回スクロール２２のボス部２２ｃ内の背圧空間２２ｄへと導入する給油通路７が形成されている。本発明においては、固定スクロール２３側の第１給油通路７２と旋回スクロール２２側の第２給油通路７３とは、間欠的に連通するようになっているが、この間欠給油機構については、後に説明する。

給油通路７は、高圧側貯油室２９を上流側として、パイプよりなる送油管７１、固定スクロール端板部２３ａに形成された第１給油通路７２及び旋回スクロール端板部２２ａに形成された第２給油通路７３とより構成されている。第１給油通路７２と第２給油通路７３とは、旋回スクロール２２の回転によって、間欠的に連通するようになっている（後述）。

送油管７１は、容器１の外部に配置され、その一端は高圧側貯油室２９の底部に接続し、他端は、第１給油通路７２に接続している。なお、高圧側貯油室２９の底部は、後部ハウジング１３の一部である。送油管７１の一端は、高圧側貯油室２９の底面から突出量δだけ突出するように、その底部に連結されている。したがって、高圧側貯油室２９の底面に堆積したオイル中の異物を送油管７１が直接吸引するのを防止できる。
また、送油管７１の内径ｄ2は、間欠給油絞り部である固定スクロール側穴２３ｅの径ｄ1よりも大きい。これにより、オイル中の異物によって、比較的に長い経路の送油管７１が詰まることが防止できる。送油管７１の下流となり間欠給油絞り部の上流となる固定スクロール通路（第１給油通路７２）内には、フィルタ７５が設置され、微少絞りとなる間欠給油絞り部への異物流入を防止している。

ここで間欠給油機構について説明する。固定スクロール２３の固定スクロール端板部２３ａに設けられる第１給油通路７２の固定スクロール側穴２３ｅが、旋回スクロール２２に向けて開けられている。
この場合、固定スクロール側穴２３ｅは間欠給油絞り部に相当するものである。
一方、旋回スクロール２２の旋回スクロール端板部２２ａに設けられる第２給油通路７３の旋回スクロール側穴２２ｅが、固定スクロール２３に向けて開けられている。
固定スクロール側穴２３ｅと旋回スクロール側穴２２ｅとは、旋回スクロール２２の旋回によって、間欠的に連通されるようになっている。したがって、固定スクロール側穴２３ｅと旋回スクロール側穴２２ｅとで、間欠給油機構を構成している。

次に本発明の特徴である、電動機部３における回転子３１のシャフト４について説明する。
かかるシャフト４内の軸方向の給油通路４２には、回転子旋回スクロール２２のボス部２２ｃ内の背圧空間２２ｄに達したオイルが流入するが、シャフト４の主軸受部５に対応する部位には径方向の給油孔４３が形成されている。かかる給油孔４３に対し、主軸受部５と接触するシャフト４の外周部に給油溝４３ａが連通形成されている。
これにより、給油通路４２内を流れるオイルの一部は、給油孔４３を通って給油溝４３ａを介し、主軸受部５に供給され、主軸受部５の軸受を潤滑した後、センタケーシング２１の中央の孔内面を通って低圧側油溜り１７へと流下する。尚図示されていないが、給油溝４３ａと低圧側油溜り１７は給油溝４３aに比べ充分断面積の大きい通路で連通されている。

一方、シャフト４の副軸受部６に対応する部位にも、シャフト４内の給油通路４２に連通する径方向の給油孔４４が形成されている。かかる給油孔４４に対し、副軸受部６と接触するシャフト４の外周部に給油溝４４ａが連通形成されている。
この場合、副軸受部６側の給油溝４４ａは、副軸受部６内で片側を閉塞し、他端側を低圧側密閉空間Ｓに連通させ、流路抵抗を形成できるように構成している。
これにより、給油通路４２内を流れるオイルの一部は、給油孔４４を通って給油溝４４ａを介し副軸受部６に供給され、副軸受部６の軸受を潤滑した後、低圧側油溜り１７へと流下する。

ここで、前述した様に軸受荷重は主軸受部５側が副軸受部６側より大となっているため、発熱量が大きく、冷却のため、流量を多くとる必要があり、主軸受部５側の給油溝４３ａを、副軸受部６側の給油溝４４ａに比較して大きくすることにより、より主軸受部５側へ流れ易くしている。具体的には溝の断面面積を主軸受部５側＞副軸受部６側とし、主軸受部５側の流量を多く確保しつつ、副軸受部６側の流量も少量となるが、同時に確保している。

なお、実際の荷重は主軸受部５側に対し、副軸受部６側は、１／５程度になり、理論上はその程度でよいことになるが、実際には溝の加工精度によるばらつきにより、副軸受部６側の流量は極度に低下するため、本例では面積比を主軸受部５側:副軸受部６側＝３：１程度とした。少なくとも、２：１から５：１以内としておけば、主軸受部５側流量が、副軸受部６側より逆転することもなく、副軸受部６側が枯渇することもない。
また、主軸受部５側の給油溝４３ａと副軸受部６側の給油溝４４ａは、スクロール固有の荷重のかかり方が片持ちのため、ほぼ１８０°反対側に設けられている（図２、図３参照）。
本実施例ではシャフト４側に給油溝４３ａ、４４ａを設けたが、軸受け側に設けてもよい。

この分配方法は流路抵抗に依存するため、分配後の抵抗が大きいと面積比によらない分配比となるため、副軸受部６側開口部と主軸受部５側開口部は、同一圧力空間且つ溝分配後下流の通路面積は必ず、分配溝面積より大としている。
本例では、主軸受部５側分配溝開口部は図示されない通路により、電動機室と溝面積以上の通路で連絡されている。また上流となる半径方向の貫通穴の断面積も、各々の溝断面積より大きく設定されている。上流、下流の通路面積は流路長や流路の曲がりによる抵抗等も加味し夫々、溝部断面積の２倍以上とし、余裕度を確保している。

次に上記のように構成された本発明のスクロール圧縮機１００の動作、作用について説明する。
電動機部３に外部から電力が供給されると、回転子３１が回転駆動し、それに伴いシャフト４が回転する。このシャフト４が回転することに伴いシャフト４の先端のクランク部４１が所定の偏心量をもってシャフト４のまわりを回転し、クランク部４１に連結された旋回スクロール２２は旋回する。これにより、圧縮機構部２の作動が行われる。

圧縮機構部２の作動に伴う冷媒及びオイル（潤滑油）の流れは以下のように行われる。なお、本発明では、冷媒として好適には二酸化炭素（ＣＯ2）が使用される。
まず、圧縮機構部２の作動により、外部の冷凍サイクル系から吸入パイプを通って圧縮機構部２の吸入室２５内に低圧の冷媒と低温のオイルの混合ガスが流入する。なお、吸入パイプから流入する冷媒は原則として気体である。この混合ガスは、圧縮機構部２の作動室２７内に入り圧縮された後に吐出口２３ｃから吐出室２６内に吐出される。なお、吸入室２５内の混合ガスの一部は、センタケーシング２１の連通孔２１ａを通って低圧側密閉空間Ｓ内に流入する。

吐出室２６内の圧縮された混合ガスは、吐出管１８を通って気液分離部２８に運ばれ、ここで高温の冷媒ガスと高温のオイルとに分離され、高温の冷媒ガスは外部の冷凍サイクル系に送られる。なお、吐出管１８は断熱間隙Ｇが形成されるようにして固定スクロール２３に設けた吐出室２６に接続しているので、吐出管１８を通過する高温の吐出冷媒による熱影響により、吸入冷媒が加熱されて圧縮効率が低下することを防止できる。
一方、高温のオイルは高圧側貯油室２９に一時的に貯溜される。高圧側貯油室２９は、後部ハウジング１３の側壁面を一杯に使用して高圧側貯油室２９の側壁としているので、容積を充分に確保することができ、潤滑に使用されるオイル不足を生じることがなくなる。
更に、圧縮機構部２、特に吐出室２６をカバーする弁カバー２４と、高圧側貯油室２９を形成する隔壁１６との間に断熱空間Ｓ2が形成されているので、高圧側貯油室２９に貯留される高温オイルによる熱影響により、吸入冷媒が加熱されることもなく、圧縮効率の低下を防止できる。

その後、オイルは送油管７１、第１給油通路７２及び第２給油通路７３よりなる給油通路７を通って背圧室２２ｄに供給される。
送油管７１は、容器外を通って高圧側貯油室２９の底部に接続するようにしているので、高圧側貯油室２９の高圧によって接続部が変形し、オイル漏れを起こすようなことはない。
また、送油管７１の一端は、高圧側貯油室２９の底面から突出するようにその底部に接続されているので、高圧側貯油室２９の底部に堆積したオイル内の異物を直接吸引することが防止でき、給油通路７の異物による詰まりを回避できる。更には、送油管７１の内径を間欠給油絞り部である、固定スクロール側穴２３ｅの径より大きくすることで、送油管７１の異物による詰まりを防止することができる。

給油通路７の途中において、固定スクロール側穴２３ｅと旋回スクロール側穴２２ｅとからなる間欠給油機構により、旋回スクロール２２の回転により第１給油通路７２と第２給油通路７３とが間欠的に連通することで、高圧側貯油室２９から背圧室２２ｄに送られるオイルが流量制御又は背圧流量制御される。
背圧室２２ｄに送給されたオイルは、シャフト４の給油通路４２を通って、主軸受部５及び副軸受部６に供給され、それらの軸受を潤滑する。

その際、シャフト４内の軸方向の給油通路４２において、シャフト４の主軸受部５に対応する部位には径方向の給油孔４３が形成され、かかる給油孔４３に対し、主軸受部５と接触するシャフト４の外周部に給油溝４３ａを連通形成しているため、給油通路４２内を流れるオイルの一部は、給油孔４３を通って給油溝４３ａを介し、主軸受部５に供給され、主軸受部５の軸受を潤滑した後、センタケーシング２１の中央の孔内面とシャフト４の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り１７へと流下する。

一方、シャフト４の副軸受部６に対応する部位にも、シャフト４内の給油通路４２に連通する径方向の給油孔４４が形成され、かかる給油孔４４に対し、副軸受部６と接触するシャフト４の外周部に給油溝４４ａを連通形成しているため、給油通路４２内を流れるオイルの一部は、給油孔４４を通って給油溝４４ａを介し副軸受部６に供給され、副軸受部６の軸受を潤滑した後、芯出し部材１５の中央の孔内面とシャフト４の外周面との微小な隙間を通って低圧側油溜り１７へと流下する。

ここで、シャフト４に対する軸受荷重は、実際上、主軸受部５側に対し、副軸受部６側は、１／５程度となっているため、給油溝４３ａ、４４ａの断面面積を主軸受部５側＞副軸受部６側とすることで、主軸受部５側の流量を多く確保しつつ、副軸受部６側の流量も少量となるが、同時に確保することができる。
なお、実際には給油溝４３ａ、４４ａの加工精度によるばらつきにより、副軸受部６側の流量は極度に低下するため、本例では面積比を主軸受部５側:副軸受部６側＝３：１程度とした。
このように、給油溝４３ａ、４４ａの断面面積の面積比を、少なくとも、２：１から５：１以内としておけば、主軸受部５側流量が、副軸受部６側より逆転することもなく、副軸受部６側が枯渇することもなく、良好にオイルを主軸受部５側と副軸受部６側に分配給油することができる。

なお、かかる分配方法は流路抵抗に依存し、分配後の抵抗が大きいと面積比によらない分配比となるため、副軸受部６側開口部と主軸受部５側開口部は、同一圧力空間且つ溝分配後下流の通路面積は必ず、分配溝面積より大とした。
また上流となる半径方向の給油孔４３、４４の断面積も、各々の給油溝４３ａ、４４ａの断面面積より大きく設定した。
さらに上流、下流の通路面積は流路長や流路の曲がりによる抵抗等も加味し夫々、溝部断面積の２倍以上としたことで、一層、好適にオイルを主軸受部５側と副軸受部６側に分配給油することができる。

そして、低圧側油溜り１７に貯油されたオイルは、センタケーシング２１に設けられた連通孔２１ａを通じて吸入室２５に戻すことができる。
吸入室２５に戻ったオイルは、旋回スクロール２２と固定スクロール２３の摺動面に供給され、作動室２７で冷媒と共に圧縮され、再び気液分離部２８によって冷媒から分離され、高圧貯油室２９における耐圧容器１４にオイルを貯油することができる。
尚、本実施形態では、給油溝の流路断面積によって分配比を設定したが、給油溝上流の給油孔の断面積によって分配を行なっても、同様の効果が得られる。当然その場合には給油溝の流路抵抗は給油孔の流路抵抗よりも小さく設定されるものである。

以上のように、本発明によれば、圧縮機の副軸受と主軸受へ、強制給油される潤滑油を安定して、適量配分することが可能な圧縮機を提供することができる。

本発明にかかる圧縮機のうち、スクロール型圧縮機の一例を示す、断面図である。 図１に示す、電動機部のシャフトのＡ−Ａ線に沿って切断した切断矢視図である。 図１に示す、電動機部のシャフトのＢ−Ｂ線に沿って切断した切断矢視図である。

符号の説明

１００ スクロール圧縮機
１ 外郭ハウジング（容器）
１１ 本体ハウジング
１２ 前部ハウジング
１３ 後部ハウジング
１４ 支持部材
１６ 隔壁
１７ 低圧側油溜り
１８ 吐出管
２ 圧縮機構部
２１ センタケーシング
２２ 旋回スクロール
２２ａ 旋回スクロール端板部
２２ｂ 旋回スクロール羽根部
２２ｄ 背圧室
２２ｅ 旋回スクロール側穴（間欠給油機構）
２３ 固定スクロール
２３ａ 固定スクロール端板部
２３ｂ 固定スクロール羽根部
２３ｅ 固定スクロール側穴（間欠給油機構、間欠給油絞り部）
２５ 吸入室
２６ 吐出室
２７ 作動室（圧縮室）
２８ 気液分離部
２９ 高圧側貯油室
３ 電動機部
３１ 回転子
３２ 固定子
４ シャフト
４２ オイル通路
５ 主軸受部
６ 副軸受部
７ 給油通路
７１ 送油管
７１ａ 曲げ部
７１ｂ 放熱フィン
７２ 第１給油通路
７３ 第２給油通路
７４ 第３給油通路
７５ フィルタ
Ｓ 密閉空間
Ｓ2 断熱空間
Ｇ 断熱隙間

Claims (9)

1. 作動媒体を圧縮する圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を支持してなり、荷重大となる主軸受部（５）と、主軸受部（５）より荷重小となる副軸受部（６）とを有する圧縮機において、
   前記シャフト（４）内に軸方向に沿う給油通路（４２）と、
   前記給油通路（４２）から前記主軸受部（５）と副軸受部（６）とに、径方向にそれぞれ連通する給油孔（４３、４４）と、
   前記給油孔（４３、４４）と連通して前記シャフト（４）外周に沿って設けた給油溝（４３ａ、４４ａ）と、
   を備え、
   前記副軸受部（６）側の給油孔（４４）から給油溝（４４ａ）に亘る流路抵抗が、前記主軸受部（５）側の給油孔（４３）から給油溝（４３ａ）に亘る流路抵抗に比較して大としたことを特徴とする圧縮機。
2. 作動媒体を圧縮する圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を支持してなり、荷重大となる主軸受部（５）と、主軸受部（５）より荷重小となる副軸受部（６）とを有する圧縮機において、
   前記シャフト（４）内に軸方向に沿う給油通路（４２）と、
   前記給油通路（４２）から前記主軸受部（５）と副軸受部（６）とに、径方向にそれぞれ連通する給油孔（４３、４４）と、
   前記給油孔（４３、４４）と連通して軸受側に設けた給油溝（４３ａ、４４ａ）と、
   を備え、
   前記副軸受部（６）側の給油溝（４４ａ）における流路抵抗が、前記主軸受部（５）側の給油溝（４３ａ）における流路抵抗に比較して大としたことを特徴とする圧縮機。
3. 前記流路抵抗は、それぞれ、前記給油孔（４３、４４）から前記給油溝（４３ａ、４４ａ）に亘る流路の流路断面積に基づいて設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 前記主軸受部（５）側の給油孔（４３）から給油溝（４３ａ）に亘る流路と前記副軸受部（６）側の給油孔（４４）から給油溝（４４ａ）に亘る流路とにおける流路断面面積比を、少なくとも２：１から５：１以内としたことを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
5. 前記流路抵抗は、給油溝（４３ａ、４４ａ）の溝長さに基づいて設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
6. 前記圧縮機構部（２）がスクロール型であることを特徴とする請求項１乃至５記載のうち、いずれか１に記載の圧縮機。
7. 作動媒体である冷媒が、二酸化炭素（ＣＯ2）であることを特徴とする請求項１乃至６記載のうちのいずれか１に記載の圧縮機。
8. 前記圧縮機構部（２）におけるシャフト（４）を略水平方向に支持してなる横型としたことを特徴とする請求項１乃至７記載のうちのいずれ１に記載の圧縮機。
9. 前記圧縮機構部（２）と、
   前記圧縮機構部（２）を駆動する駆動部（３）と、
   前記圧縮機構部（２）及び前記駆動部（３）を収納する容器（１）と、
   前記圧縮機構部（２）の吐出側に設置され、作動媒体から分離された潤滑油を貯留する高圧側貯油室（２９）と、
   を備えていて、分離した潤滑油を吐出圧と吸入圧との差圧を用いて、前記容器（１）内を循環させる構成としたことを特徴とする請求項１乃至８記載のうち、いずれか１に記載の圧縮機。

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