JP2020033881A - スクロール圧縮機及び冷凍空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮室の閉じ込み開始位置付近における気密性を向上させて、圧縮効率を向上する。【解決手段】スクロール圧縮機は、固定端板１ｂとこれに立設した固定スクロールラップ１ａを有する固定スクロール１と、旋回端板２ｂとこれに立設した旋回スクロールラップ２ａを有する旋回スクロール２と、前記旋回スクロールの背面側に形成され吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室４とを備え、前記背圧室に圧縮機吐出側の油を導入するように構成されている。また、前記旋回スクロールの旋回端板に形成され、前記背圧室と、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの噛み合いにより形成される吸込室６または圧縮室２００とを連通する給油路４０と、前記給油路に設けられ該給油路の通路を絞る絞り部材４１を備えている。【選択図】図２

Description

本発明はスクロール圧縮機及び冷凍空調装置に関し、特に、ルームエアコンなどの冷凍空調装置用のスクロール圧縮機として好適なものである。

近年ルームエアコン業界では、他社との省電力化競争が激化する中、高効率の圧縮機の開発は取り組むべき課題のひとつであり、そのなかでも、圧縮機構部における圧縮室の機密性を向上させることは、圧縮機開発において非常に重要である。
この種従来技術としては、特開２００９−２５７２８７号公報（特許文献１）に記載のものなどがある。

従来のスクロール圧縮機は、特許文献１に記載されているように、旋回スクロール背面に形成された背圧室を、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力(中間圧)に保持することで、旋回スクロールを固定スクロール側へ付勢し、固定スクロールと旋回スクロールにより形成される圧縮室の密閉性を高めるようにしている。

即ち、特許文献１に記載されているスクロール圧縮機の場合、吐出空間の油を背圧室へ導入し、背圧室に導入された油を、背圧制御弁を備える給油路（背圧室油流出路）を介して前記圧縮室内に排出することで、前記圧縮室への給油を行うようにしている。

また、前記給油路の圧縮室側開口は、固定スクロールの歯底における固定スクロールラップ間に形成される溝の溝幅中心に設けられており、旋回スクロールの旋回運動に伴って、旋回スクロールラップを挟んで形成される２つの圧縮室、即ち、旋回内線側圧縮室と旋回外線側圧縮室へ連通することで、それぞれの圧縮室に交互に給油が行われるように構成されている。

特開２００９−２５７２８７号公報

上記特許文献１に記載のスクロール圧縮機においては、旋回スクロールの旋回運動により冷媒の閉じ込みが行われ圧縮室が形成される。この圧縮室が形成される閉込み開始位置に対して、前記固定スクロールの歯底に設けられている前記給油路の圧縮室側開口の位置は、固定スクロールラップの渦形状に沿って吐出側（中心側）に設けられている。このため、前記閉込み開始位置から前記給油路の圧縮室側開口と連通する位置までの区間では給油が不足し、特に閉込み開始位置への給油はされ難く、形成される圧縮室における冷媒のシール性が損なわれる。従って、前記圧縮室の気密性低下により圧縮機効率が低下するという課題があった。

本発明の目的は、圧縮室の閉じ込み開始位置付近における気密性を向上させて、圧縮効率を向上することのできるスクロール圧縮機及び冷凍空調装置を得ることにある。

本発明の他の目的は、本発明のスクロール圧縮機を用いることにより高効率の冷凍空調装置を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、固定端板とこれに立設した固定スクロールラップを有する固定スクロールと、旋回端板とこれに立設した旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背面側に形成され吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室とを備え、前記背圧室に圧縮機吐出側の油を導入するように構成しているスクロール圧縮機において、前記旋回スクロールの旋回端板に形成され、前記背圧室と、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの噛み合いにより形成される吸込室または圧縮室とを連通する給油路と、前記給油路に設けられ該給油路の通路を絞る絞り部材を備えることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、スクロール圧縮機、四方弁、膨張弁、室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備え、これらが冷媒配管により環状に接続されて冷凍サイクルを構成している冷凍空調装置において、前記スクロール圧縮機は、上述したスクロール圧縮機を用いていることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮室の閉じ込み開始位置付近における気密性を向上させることができるので、圧縮効率を向上することのできるスクロール圧縮機が得られる効果がある。また、このスクロール圧縮機を用いることにより高効率の冷凍空調装置を得ることができる。

本発明の実施例１のスクロール圧縮機を示す縦断面図。 図１に示す圧縮機構部付近の要部断面図。 図２のIII−III線矢視図で、内線側圧縮室の閉じ込み開始直後の状態を示す図。 図２のIII−III線矢視図で、外線側圧縮室の閉じ込み開始直後の状態を示す図。 図２に示す歯底ピンの形状を説明する正面図。 図４のＶ−Ｖ線矢視図。 図５のVI−VI線矢視方向から見た歯底ピン部周辺の要部断面図。 図５のVII−VII線矢視方向から見た歯底ピン部周辺の要部断面図。 本発明の実施例２のスクロール圧縮機を説明する図で、図２に相当する図。 本発明のスクロール圧縮機を採用した冷凍空調装置の実施例を示す冷凍サイクル構成図。

以下、本発明のスクロール圧縮機及び冷凍空調装置の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一または相当する部分である。

本発明の実施例１のスクロール圧縮機を図１〜図７を用いて説明する。
図１は本実施例１のスクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図であり、この図１により本実施例１のスクロール圧縮機１００の全体構成を説明する。

図１に示すように、固定スクロール１は、固定スクロールラップ（ラップ）１ａと固定端板１ｂとを有している。前記固定端板１ｂの中央付近には吐出穴１ｃが設けられている。旋回スクロール２は、旋回スクロールラップ（ラップ）２ａと旋回端板２ｂとを有している。このような前記固定スクロール１と前記旋回スクロール２を、それぞれのラップが内側になるように噛み合わせ、前記固定スクロール１をフレーム１５にネジ固定して圧縮機構部３０が形成されている。

前記旋回スクロールの旋回端板２ｂの反ラップ側の中央には旋回ボス部２ｃが設けられ、この旋回ボス部２ｃ内には旋回軸受２ｄが設けられ、シャフト９の偏心ピン部９aが挿入されている。前記シャフト９は、前記フレーム１５に設けられている主軸受１５ａに支持されている。

１６は、前記フレーム１５と前記旋回スクロール２との間に設けられたオルダムリングで、このオルダムリング１６のキー部が、前記旋回スクロール２の旋回端板２ｂに形成されたキー溝２ｅと、前記フレーム１５に形成されたキー溝（図示せず）と係合して摺動することにより、前記旋回スクロール２は旋回運動を行うように構成されている。

前記旋回端板２ｂの上面側には、前記固定スクロールラップ１ａと前記旋回スクロールラップ２ａにより圧縮室２００が形成され、前記旋回端板２ｂの下面側には、背圧室４が形成されている。前記背圧室４の圧力（背圧）を、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力(中間圧力)に保持することにより、前記旋回スクロール２を前記固定スクロール１側へ付勢し、固定スクロール１と旋回スクロール２により形成される圧縮室２００の気密性（密閉性）が保たれるようにしている。

前記固定スクロール１における固定スクロールラップ１ａの外周側には吸込穴３が設けられ、この吸込穴３には吸込パイプ１８が接続され、前記吸込パイプ１８は密閉容器２０を貫通して設けられている。

前記シャフト９の下方には、駆動部であるモータ１７のロータ１７ａが固定され、前記モータ１７のステータ１７ｂは前記密閉容器２０の内面に固定されている。また、前記密閉容器２０の内部には、前記圧縮機構部３０と前記モータ１７が配置され、前記圧縮機構部３０の上部には、圧縮室２００で圧縮された圧縮ガスと圧縮機構部３０を潤滑した油が吐出される吐出空間２０４が形成されている。一方、前記圧縮機構部３０の下部と前記モータ１７との間にはフレーム下部空間２０５が形成されている。このフレーム下部空間２０５に連通するように吐出パイプ１９が前記密閉容器２０を貫通して設けられている。

前記シャフト９の下部側は、前記密閉容器２０に固定された支え板１４に球面対偶を介して位置決めされた副軸受１４ａで支持されている。また、前記密閉容器２０の底部には油を溜める油溜り２１０が設けられている。

前記圧縮機構部３０の外周面には複数個の流通溝２０６が設けられ、前記吐出空間２０４と前記フレーム下部空間２０５とを連通している。また、前記ステータ１７ｂの外周面には返油のための返油溝２０７が設けられている。

吸込パイプ１８から流入した冷媒は、吸込穴３から吸込室６（図２参照）に流入した後、前記圧縮室２００に流入して圧縮され、吐出穴１ｃから吐出空間２０４に吐出される。この結果、密閉容器２０の内部は概略吐出圧力となる。前記吐出空間２０４に吐出された油を含む冷媒は、前記圧縮機構部３０の外周面に形成された前記流通溝２０６を通ってフレーム下部空間２０５に入り、密閉容器に設けられている吐出パイプ１９から圧縮機外の冷凍サイクルに流出される。

油溜り２１０はほぼ吐出圧力となっており、前記背圧室４の圧力は吸込圧力と吐出圧力の間の中間圧力となっているので、前記油溜り２１０の油は、前記吐出圧力と前記中間圧力との圧力差により、前記シャフト９に形成された給油穴９ｂを通り、旋回軸受２ｄや主軸受１５ａに供給されて、これらを潤滑した後、前記背圧室４に流入する。吐出圧力の油は前記旋回軸受２ｄや前記主軸受１５ａを通過する際の流路抵抗により減圧されて背圧室４に流入する。

背圧室４へ流入した油の一部はオルダムリング１６のキー部の潤滑を行いつつ、旋回スクロール２の旋回端板２ｂに形成された後述する給油路４０（図２参照）を通って、吸込室に供給される。吸込室に供給された油は圧縮室２００に流入し、旋回スクロールラップ２ａの先端部と固定端板１ｂの摺動面、固定スクロールラップ１ａの先端部と旋回端板２ｂとの摺動面、及び固定スクロールラップ１ａと旋回スクロールラップ２ａとの摺動面を潤滑すると共にそれらの間をシールする。

その後、油は冷媒と共に吐出穴１ｃから吐出空間２０４に吐き出される。吐出空間２０４に吐出された油は前記流通溝２０６を通過後、ステータ１７ｂ外周面に設けた前記返油溝２０７を通って前記油溜り２１０に戻される。

次に、図２〜図７を用いて、図１に示す圧縮機構部３０付近の構成を詳細に説明する。図２は図１に示す圧縮機構部付近の要部断面図、図３Ａは図２のIII−III線矢視図で、内線側圧縮室の閉じ込み開始直後の状態を示す図、図３Ｂは図２のIII−III線矢視図で、外線側圧縮室の閉じ込み開始直後の状態を示す図、図４は図２に示す歯底ピンの形状を説明する図、図５は図４のＶ−Ｖ線矢視図（歯底ピンの底面図）、図６は図５のVI−VI線矢視方向から見た歯底ピン部周辺の要部断面図、図７は図５のVII−VII線矢視方向から見た歯底ピン部周辺の要部断面図である。

図２に示すように、本実施例１のスクロール圧縮機１００は、旋回スクロール２の旋回端板２ｂの外周側に、背圧室４と吸込室６を連通するように給油路４０が形成されており、この給油路４０には、該給油路４０の通路を絞って絞り部を形成するための歯底ピン（絞り部材）４１が設けられている。この歯底ピン４１の前記吸込室６側（旋回スクロールラップ２ａ側）端面は、前記旋回端板２ｂの表面から前記吸込室６側に突出しないように、即ち旋回端板２ｂの表面と面一か、前記表面よりも僅かに窪んだ位置となるように設けられている。

前記吸込室６は、図２及び図３Ａ，図３Ｂに示すように、固定スクロールラップ１ａと旋回スクロールラップ２ａの巻き始め側に形成されると共に、冷媒ガスが導入される吸込穴３に連通している。また、固定スクロール１と旋回スクロール２とが噛み合わされることにより形成される圧縮室２００は、旋回スクロールラップ２ａの内線側に形成される旋回内線側圧縮室２００ａと、前記旋回スクロールラップ２ａの外線側に形成される旋回外線側圧縮室２００ｂにより構成されている。

旋回スクロール２の旋回端板２ｂの外周側に形成されている前記給油路４０は、図３Ａ，図３Ｂに一点鎖線で示すように、前記吸込室６における吸込穴３側で、前記吸込室６に常時開口する位置に設けられている。

前記給油路４０を、図２、図３Ａ、図３Ｂに示すように、吸込室６に設けることにより、背圧室４の油は、前記給油路４０を通って前記吸込室６に流入し、吸込穴３から吸入室６に流入した冷媒ガスと共に、旋回スクロールラップ２ａの外線側及び内線側に流入し、内線側圧縮室２００ａ及び外線側圧縮室２００ｂに取り込まれる。

従って、旋回スクロールラップ２ａの先端部と固定端板１ｂの摺動面、固定スクロールラップ１ａの先端部と旋回端板２ｂとの摺動面、及び固定スクロールラップ１ａと旋回スクロールラップ２ａとの摺動面を潤滑すると共にそれらの間を油によりシールすることができる。

更に、本実施例によれば、内線側圧縮室２００ａの閉じ込み開始位置２００ａａや外線側圧縮室２００ｂの閉じ込み開始位置２００ｂｂにも油を十分に供給できるから、これらの閉じ込み開始位置２００ａａ，２００ｂｂの部分の潤滑及びシールも確実に行うことができる。従って、本実施例のスクロール圧縮機１００によれば、圧縮室の閉じ込み開始位置２００ａａ，２００ｂｂ付近における気密性を向上させることができるので、圧縮効率の向上を図ることのできるスクロール圧縮機が得られる。

次に、前記給油路４０の通路を絞って絞り部を形成するための、図２に示す歯底ピン（絞り部材）４１の形状を、図４及び図５を用いて説明する。
図４に示すように、歯底ピン４１は、図２に示す給油路４０の吸込室６側（流出側）に配置される大径の円柱部分４１ａと、前記給油路４０の背圧室４側（流入側）に配置される小径の圧入部分４１ｂにより大略構成されている。

また、前記圧入部分４１ａには図４、図５に示すように、円柱状の圧入部分４１ｂの一部を平面状にカットしたカット部（平面カット部）４１ｃが設けられている。本実施例では、前記カット部４１は、図４の正面側と背面側の２か所に設けられているが、２か所に限られず、１か所でも、或いは周方向に３個所以上設けるようにしても良い。また、前記カット部４１ｃは平面状にカットしたものには限られず、曲面状にカットしたものでも良く、円柱状の圧入部分４１ｂの一部をカットした形状であれば良い。

更に、前記歯底ピン４１には、前記圧入部分４１ｂの前記円柱部分４１ａ側に、前記圧入部分４１ｂの圧入深さを調整するための突き当て部４１ｄが設けられている。この突き当て部４１ｄは、前記円柱部分４１ａの径より小さく且つ前記圧入部分４１ｂの径よりも大きい径で形成され、該突き当て部４１ｄにも、前記円柱部分４１ｂに形成された平面状の前記カット部４１ｃと同一平面或いは同一面となるように連続するカット部が形成されている。これにより、前記突き当て部４１ｄの形状は、図５に示すように、前記圧入部分４１ｂよりも一回り大きな径で構成された円弧状に形成される。

前記突き当て部４１ｄに形成されるカット部も、前記圧入部分４１ｂに形成されたカット部４１ｃと同様に、平面状でも曲面状にカットしても良い。また、前記圧入部分４１ｂに形成されたカット部４１ｃと前記突き当て部４１ｄに形成されるカット部とは連続する同一の平面または曲面に形成すると良い。

次に、図４、図５に示す歯底ピン４１を、旋回スクロール２の旋回端板３ｂに形成した給油路４０に圧入した状態を図６及び図７により説明する。図６は、給油路４０を形成する給油路形成孔４０ａの小径部分に、歯底ピン４１の圧入部分４１ｂを圧入している部分の断面（図５のVI−VI線矢視方向から見た断面）を示し、図７は、前記給油路形成孔４０ａの小径部分と圧入部分４１ｂのカット部４１ｃとの間に給油路４０が形成されている部分の断面（図５のVII−VII線矢視方向から見た断面）を示している。

図６、図７に示すように、給油路４０を形成する給油路形成孔４０ａは、吸込室６（図２参照）側（流出側）となる大径部と、背圧室４（図２参照）側（流入側）となる小径部により、断面形状が段差部４０ｂを有するＴ字状に形成されている。

また、図６に示すように、歯底ピン４１の圧入部分４１ｂは前記穴４０ａの小径部に圧入によって挿入されており、その圧入深さ（挿入深さ）は突き当て部４１ｄが前記穴の段差部４０ｂに当ることで、決められている。歯底ピン４１の円柱部分４１ａの外径よりも前記給油路形成孔４０ａの大径部の内径は大きく形成されており、前記円柱部分４１ａは前記給油路形成孔４０ａの大径部に隙間嵌めで配置されている。これにより、前記円柱部分４１ａと前記給油路形成孔４０ａの大径部との間には、絞り部となる狭い隙間の円筒状流路４１ｅが形成されている。

更に、図７に示すように、前記給油路形成孔４０ａの小径部と前記歯底ピン４１のカット部４１ｃとの間にも流路が形成される。図６の断面に示す突き当て部４１ｄは、図７の断面では、前記カット部４１ｃと同一面となるカット部に形成されているので、前記円柱部分４１ａの下面と前記給油路形成孔４０ａの段差部４０ｂとの間にも流路が形成されている。前記円筒状流路４１ｅ、前記圧入部分４１ｂに設けられたカット部４１ｃ及び前記突き当て部に設けられたカット部により形成される流路により、一点鎖線で示すように、背圧室４の油が吸込室６側に流れる給油路４０が形成される。従って、前記歯底ピン４１の圧入部分４１ｂや前記突き当て部４１ｄにより前記給油路４０内の流れが阻害されることはない。

このように、本実施例によれば、歯底ピン４１を、給油路４０を形成する給油路形成孔４０ａの所定位置に圧入固定することにより、背圧室４の油を吸込室６側に流すための狭い隙間の給油路４０が形成され、この給油路４０の絞り作用により、背圧室４の圧力を、吸込圧力と吐出圧力との間の適正な中間圧力に保持することができる。従って、旋回スクロール２を適正な力で固定スクロール１側に押圧することができる。

また、前記給油路形成孔４０ａの大径部と歯底ピン４１の円柱部分４１ａとの間に狭い隙間の円筒状流路４１ｅが形成されるので、給油路４０を流れる油は前記円筒状流路４１ｅで絞られ、前記円筒状流路４１ｅから吸込室６に円状で且つミスト状に拡散される。従って、油が吸込室６全体に広範囲に拡散されて、旋回スクロールラップ２ａの内線側及び外線側に流入し、圧縮室２００に取り込まれる。

従って、旋回スクロールラップ２ａの先端部と固定端板１ｂの摺動面、固定スクロールラップ１ａの先端部と旋回端板２ｂとの摺動面、及び固定スクロールラップ１ａと旋回スクロールラップ２ａとの摺動面だけでなく、内線側圧縮室２００ａの閉じ込み開始位置２００ａａや外線側圧縮室２００ｂの閉じ込み開始位置２００ｂｂにも油を十分に供給できる。また、狭い隙間の前記給油路４０の絞り作用により、背圧室４の圧力を適正な中間圧力に保持できるから、旋回スクロール２を固定スクロール１に適正な圧力で押し付けることができる。これらの作用により、前記圧縮室２００の気密性（密閉性）を向上させることができ、特に、閉じ込み開始位置２００ａａ，２００ｂｂ付近における潤滑及びシールも確実に行うことができるから、スクロール圧縮機の圧縮効率を向上させることができる。

また、本実施例によれば、歯底ピン４１の円柱部分４１ａの外径、或いは前記給油路形成孔４０ａの大径部の内径を調整することにより、絞り部として作用する前記給油路４０の絞り量を容易に調整することも可能となる。更に、本実施例によれば、旋回端板２ｂに設けた給油路４０と歯底ピン４１により、背圧室４の圧力調整を実現できるので、構成が簡単で安価に製作することも可能になる。また、前記円筒状流路４１ｅにより強制的に油をミスト化させて吸込室６や圧縮室２００へ供給できるので、吸込室６や圧縮室２００にミスト状油を充満させることができ、圧縮室２００の閉じ込み開始位置２００ａａ，２００ｂｂを含め、圧縮室全体の気密性を向上できる効果もある。

なお、上述した実施例では、前記給油路４０の位置を、前記吸込室６における吸込穴３側で、前記吸込室６に常時開口する位置に設ける例を説明したが、前記給油路４０の位置を、旋回端板２ｂにおける旋回スクロールラップ２ａの巻き始めに近い位置で前記吸込室６に連通する位置に設けても良い。更に、前記給油路４０の位置を、前記旋回端板２ｂにおける圧縮室２００に開口する位置に設けるようにしても良い。この場合には、給油路４０が旋回スクロールラップ２ａにおける巻き始め側のラップ内線側及びラップ外線側の両方に開口するように形成すると良い。

本発明の実施例２のスクロール圧縮機を、図８を用いて説明する。図８は実施例１の図２に相当する図であり、この図８において、図１〜図７と同一符号を付した部分は実施例１と同様の部分であり、給油路４０や歯底ピン４１の構成は図３Ａ、図３Ｂ、図４〜図７に示すものと同様であるので、同様の部分については説明を省略し、実施例１と異なる部分を中心に説明する。

本実施例２が上述した実施例１と異なる部分は、背圧室４に導入された油を、背圧制御弁５０を備える給油路を介して、吸込室６或いは圧縮室２００内に排出する構成を更に追加したものである。本実施例２においても、給油路４０及び歯底ピン４１を備える構成は実施例１と同様に備えられている。背圧制御弁５０を備える給油路を更に備えることにより、背圧室４の圧力をより適正な中間圧力に制御できるようにしたものである。

図８において、５０は背圧制御弁、５０ａは弁板、５０ｂは背圧弁流入路、５０ｃは背圧弁流出路である。前記背圧制御弁５０は、固定端板１ｂに形成された背圧弁穴に設けられ、前記弁板５０ａとこの弁板５０ａを押圧するコイルばね、このコイルばねを保持すると共に前記背圧弁穴の上部を塞ぐ弁キャップ等により構成されている。

前記背圧弁流入路５０ｂは固定端板１ｂに形成され、前記背圧室４と前記弁板５０ａ側を連通している。前記背圧弁流出路５０ｃは、一端側が前記背圧弁穴に連通し、他端側は固定スクロールラップ１ａ間の固定端板１ｂ側から旋回内側線側圧縮室２００ａ側及び旋回外側線側圧縮室２００ｂ側の両方に開口する位置に設けられ、シャフト９の回転位相角によって各圧縮室２００ａ，２００ｂに開口するように構成されている。なお、前記背圧弁流出路５０ｃを吸込室６に開口するように構成しても良い。

このように構成することにより、背圧室４の油が背圧制御弁５０を備える給油路を介しても圧縮室２００或いは吸込室６に供給することができるので、旋回スクロールラップ２ａの先端部と固定端板１ｂの摺動面、固定スクロールラップ１ａの先端部と旋回端板２ｂとの摺動面、及び固定スクロールラップ１ａと旋回スクロールラップ２ａとの摺動面だけでなく、内線側圧縮室２００ａの閉じ込み開始位置２００ａａや外線側圧縮室２００ｂの閉じ込み開始位置２００ｂｂ（図３Ａ，図３Ｂ参照）にも油をより確実に供給できる。

このように本実施例２によれば、上記実施例１と同様の効果が得られる上に、圧縮室２００や閉じ込み開始位置２００ａａ，２００ｂｂへの給油を確実にして圧縮室２００の気密性を向上し、固定スクロールラップ１ａや旋回スクロールラップ１ｂが摺動する摺動部分の潤滑性も向上できる。更に、本実施例２によれば、背圧制御弁５０を備えているので、背圧室４の圧力をより適切に制御できるから、旋回スクロール２の固定スクロール１への押付け力もより適正にすることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施例１、２によれば、前記旋回スクロールの旋回端板に形成され、前記背圧室と、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの噛み合いにより形成される吸込室または圧縮室とを連通する給油路と、前記給油路に設けられ該給油路の通路を絞る絞り部材を備える構成としているので、特に、圧縮室の閉じ込み開始位置付近における気密性を向上させることができ、これにより圧縮効率を向上することのできるスクロール圧縮機が得られる。

また、旋回端板に設けた給油路内にカット部を有する歯底ピンを圧入固定し、背圧室の油を、絞り部となる円筒状流路から吸込室或いは圧縮室内へ流出させるように構成することで、油をミスト化して広範囲に拡散させて吸込室や圧縮室に供給できるので、圧縮室の閉じ込み開始位置を含め圧縮室全体の気密性を向上できる効果が得られる。

図９は本発明のスクロール圧縮機を採用した冷凍空調装置の実施例を示す冷凍サイクル構成図を示し、この図９を用いて本発明のスクロール圧縮機を冷凍空調装置に適用した実施例を説明する。この実施例３は実施例１または実施例２で説明したスクロール圧縮機を冷凍空調装置としての空気調和機に適用した例である。

図９に示すように、空気調和機（冷凍空調装置）１０１は、スクロール圧縮機１００、四方弁１０２、電子膨張弁などで構成された膨張弁１０３、室内側熱交換器１０４及び室外側熱交換器１０５を備えており、これらが冷媒配管１０６により環状に接続された構成になっている。前記スクロール圧縮機１００は、図１〜図７に示す実施例１のスクロール圧縮機を採用している。なお、背圧調整をより高精度に行う場合には、背圧制御弁５０を備える上記実施例２のスクロール圧縮機を採用すると良い。

空気調和機１０１は、四方弁１０２を切替えることで冷房運転と暖房運転とを行うことができる。空気調和機１０１は、冷房運転時に、室内側熱交換器１０４を蒸発器として使用すると共に、室外側熱交換器１０５を凝縮器として使用する。一方、空気調和機１０１は、暖房運転時に、室内熱交換器１０４を凝縮器として使用すると共に、室外側熱交換器１０５を蒸発器として使用する。

図１中、実線矢印Ｘは冷房運転時におけるガス状の冷媒（作動流体）の循環方向を示しており、また、破線矢印Ｙは暖房運転時における冷媒の循環方向を示している。空気調和機１０１は、例えば、冷房運転時に、以下のように動作する。

冷房運転時において、まず、空気調和機１０１は、スクロール圧縮機１００で冷媒を圧縮する。このとき、冷媒は、圧縮されることにより、高温高圧状態になる。空気調和機１０１は、四方弁１０２を介して、その状態の冷媒を室外側熱交換器１０５に送り込む。

室外側熱交換器１０５内において、冷媒は、空気との間で熱交換を行い、その熱交換により放熱して凝縮する。空気調和機１０１は、凝縮された冷媒を膨張弁１０３に送り込む。膨張弁１０３内において、冷媒は、等エンタルピ膨張し、低温低圧状態のガス冷媒と液冷媒とが混在した気液二相流の状態になる。空気調和機１０１は、その状態の冷媒を室内側熱交換器１０４に送り込む。

室内側熱交換器１０４内において、液冷媒は、空気との間で熱交換を行い、その熱交換で吸熱して気化し、ガス冷媒となる。このとき、液冷媒が気化することにより、室内側熱交換器１０４が周囲の空気を冷却する。その結果、空気調和機１０１は、冷房機能を発揮する。

この後、空気調和機１０１は、冷媒を室内側熱交換器１０４からスクロール圧縮機１００に戻す。そして、空気調和機１０１は、再び、スクロール圧縮機１００で冷媒を圧縮した後、四方弁１０２、室外熱交換器１０５、冷暖房絞り装置１０３、及び室内熱交換器１０４に順に送り込む。

このようにして空気調和機１０１は、スクロール圧縮機１００、四方弁１０２、室外側熱交換器１０５、膨張弁１０３及び室内側熱交換器１０４で冷媒の循環系を構成し、これらの間で冷媒の循環を繰り返すことで冷凍サイクルを形成する構成となっている。

本実施例３は、上述した図９に示す空気調和機１０１に搭載されているスクロール圧縮機１００として、上述した実施例１または実施例２で説明したスクロール圧縮機１００を採用するものであり、これにより高効率の空気調和機１０１を実現することができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１：固定スクロール、１ａ：固定スクロールラップ（ラップ）、
１ｂ：固定端板、１ｃ：吐出穴、
２：旋回スクロール、２ａ：旋回スクロールラップ（ラップ）、２ｂ：旋回端板、
２ｃ：旋回ボス部、２ｄ：旋回軸受、２ｅ：キー溝、
３：吸込穴、４：背圧室、６：吸込室、
９：シャフト、９ａ：偏心ピン部、９ｂ：給油穴、
１４：支え板、１４ａ：副軸受、１５：フレーム、１５ａ：主軸受、
１６：オルダムリング、１７：モータ、１７ａ：ロータ、１７ｂ：ステータ、
１８：吸込パイプ、１９：吐出パイプ、２０：密閉容器、３０：圧縮機構部、
４０：給油路、４０ａ：給油路形成孔、４０ｂ：段差部、
４１：歯底ピン（絞り部材）、４１ａ：円柱部分、４１ｂ：圧入部分、４１ｃ：カット部、
４１ｄ：突き当て部、４１ｅ：円筒状流路、
５０：背圧制御弁、５０ａ：弁板、５０ｂ：背圧弁流入路、５０ｃ：背圧弁流出路、
１００：スクロール圧縮機、１０１：空気調和機（冷凍空調装置）、１０２：四方弁、
１０３：膨張弁、１０４：室内側熱交換器、１０５：室外側熱交換器、
１０６：冷媒配管、
２００：圧縮室、２００ａ：内線側圧縮室、２００ａａ：閉じ込み開始位置、
２００ｂ：外線側圧縮室、２００ｂｂ：閉じ込み開始位置、
２０４：吐出空間、２０５：フレーム下部空間、２０６：流通溝、２０７：返油溝、
２１０：油溜り。

Claims (10)

1. 固定端板とこれに立設した固定スクロールラップを有する固定スクロールと、旋回端板とこれに立設した旋回スクロールラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背面側に形成され吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室とを備え、前記背圧室に圧縮機吐出側の油を導入するように構成しているスクロール圧縮機において、
   前記旋回スクロールの旋回端板に形成され、前記背圧室と、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの噛み合いにより形成される吸込室または圧縮室とを連通する給油路と、
   前記給油路に設けられ該給油路の通路を絞る絞り部材を備える
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記給油路は前記旋回端板に形成された給油路形成孔を備え、
   前記給油路形成孔内に設けられた歯底ピンにより、前記絞り部材を構成し、
   前記歯底ピンには、前記給油路形成孔との間で流路を形成するためのカット部が設けられ、前記カット部により形成された流路により前記給油路が構成されることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項２に記載のスクロール圧縮機において、
   前記給油路形成孔は流出側となる大径部と、流入側となる小径部を有し、
   前記歯底ピンは、前記給油路形成孔の大径部に配置される大径の円柱部分と、前記給油路形成孔の小径部に圧入固定される小径の圧入部分を備え、前記圧入部分に前記カット部が形成され、
   前記給油路形成孔の大径部と前記歯底ピンの円柱部分との間には絞り部となる円筒状流路が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項３に記載のスクロール圧縮機において、
   前記歯底ピンにおける前記圧入部分の前記円柱部分側に、前記圧入部分の圧入深さを調整するための突き当て部を設け、前記突き当て部にも、前記圧入部分に形成したカット部と連続するカット部を形成し、この突き当て部に形成したカット部により突き当て部の部分にも流路が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項４に記載のスクロール圧縮機において、
   前記圧入部分に形成されたカット部及び前記突き当て部に形成されたカット部は平面状にカットされた平面カット部であることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 請求項３に記載のスクロール圧縮機において、
   前記歯底ピンにおける旋回スクロールラップ側の端面は、前記旋回端板から前記吸込室または圧縮室側に突出しないように、旋回端板の表面と面一か、前記表面よりも僅かに窪んだ位置となるように設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
7. 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には、冷媒が流入し且つ前記吸込室に連通する吸込穴が設けられ、
   前記旋回端板に設けられている前記給油路は、前記吸込室における前記吸込穴側で前記吸込室に常時開口する位置に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
8. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記旋回端板に設けられている前記給油路は、前記旋回端板における旋回スクロールラップの巻き始めに近い位置で前記吸込室に連通する位置に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。
9. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記背圧室の圧力を制御する背圧制御弁を備える給油路を設け、前記背圧室に導入された油を、前記背圧制御弁を備える前記給油路を介して、前記吸込室或いは前記圧縮室内に排出する構成を更に備えていることを特徴とするスクロール圧縮機。
10. スクロール圧縮機、四方弁、膨張弁、室内側熱交換器及び室外側熱交換器を備え、これらが冷媒配管により環状に接続されて冷凍サイクルを構成している冷凍空調装置において、
    前記スクロール圧縮機は、請求項１〜９の何れか１項に記載のスクロール圧縮機を用いていることを特徴とする冷凍空調装置。

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