JP2020033908A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定スクロール及び可動スクロール間の潤滑不良による信頼性低下を抑制するスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】固定スクロール２４の第１鏡板２４ａは、可動スクロール２６の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第２鏡板２６ａの主表面と接するスラスト摺動面を有する。スラスト摺動面は、平面視において、第１鏡板２４ａの中心に対して円弧状に延びる油溝２４ｅを有する。油溝２４ｅには、高圧側の圧縮室４０と連通する高圧空間７１から油が供給される。第１鏡板２４ａは、周縁側の圧縮室４０の側面、及び、スラスト摺動面の両方に開口する第１連通孔を有する。第２鏡板２６ａは、第２ラップ２６ｂの反対側にある背圧空間７２と連通する第２連通孔を有する。第１連通孔は、可動スクロール２６の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、スラスト摺動面側の開口を介して第２連通孔と連通する。【選択図】図１

Description

スクロール圧縮機

従来、特許文献１（特開２００１−２１４８７２号公報）に開示されているように、固定スクロールのスラスト摺動部に油溝が形成されているスクロール圧縮機が知られている。油溝は、固定スクロールと可動スクロールとの接触部分を潤滑するための油が供給される空間である。

固定スクロールの全周に亘って油溝を形成することは難しい。そのため、固定スクロールと可動スクロールとの接触部分には、油溝の油によって十分に潤滑されない箇所があるという課題がある。

第１観点のスクロール圧縮機は、固定スクロールと、可動スクロールと、駆動部とを備える。固定スクロールは、平板状の第１鏡板と、第１鏡板の主表面から突出する渦巻状の第１ラップとを有する。可動スクロールは、平板状の第２鏡板と、第２鏡板の主表面から突出する渦巻状の第２ラップとを有する。駆動部は、可動スクロールとクランクシャフトを介して連結され、可動スクロールを旋回させる。固定スクロールと可動スクロールとは、第１鏡板の主表面と第２鏡板の主表面とが対向するように組み合わされることで、第１ラップと第２ラップとの間に圧縮室を形成する。第１鏡板は、可動スクロールの旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第２鏡板の主表面と接するスラスト摺動面を有する。スラスト摺動面は、平面視において、第１鏡板の中心に対して円弧状に延びる油溝を有する。油溝には、高圧側の圧縮室と連通する高圧空間から油が供給される。第１鏡板は、周縁側の圧縮室の側面、及び、スラスト摺動面の両方に開口する第１連通孔を有する。第２鏡板は、第２ラップの反対側にある背圧空間と連通する第２連通孔を有する。第１連通孔は、可動スクロールの旋回サイクル中の少なくとも一定期間、スラスト摺動面側の開口を介して第２連通孔と連通する。

第２観点のスクロール圧縮機は、第１観点のスクロール圧縮機であって、第１連通孔は、スラスト摺動面を平面視した場合において、油溝と重なっている。

第３観点のスクロール圧縮機は、第１観点又は第２観点のスクロール圧縮機であって、第１連通孔の圧縮室側の開口と第１鏡板の主表面との間の距離は、第１連通孔の圧縮室側の開口とスラスト摺動面との間の距離よりも短い。

第４観点のスクロール圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれかのスクロール圧縮機であって、第１連通孔は、所定の方向に延びている１本の通路からなる。

第５観点のスクロール圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれかのスクロール圧縮機であって、第１連通孔は、第１副連通孔と、第２副連通孔とを有する。第１副連通孔は、圧縮室の側面に開口し、スラスト摺動面に平行な孔である。第２副連通孔は、スラスト摺動面に開口し、スラスト摺動面に垂直な孔である。

スクロール圧縮機１０１の縦断面図である。 固定スクロール２４の下面図である。 可動スクロール２６の上面図である。 可動スクロール２６の第２ラップ２６ｂ、及び、圧縮室４０が示された固定スクロール２４の下面図である。 図２の線分Ｖ−Ｖにおける断面図である。 可動スクロール２６の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第１連通孔２４ｈが第２連通孔２６ｈと連通している状態を説明するための図である。 第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈの近傍における、固定スクロール２４及び可動スクロール２６の縦断面図である。 変形例の第１連通孔１２４ｈを説明するための図である。

（１）全体構成
スクロール圧縮機１０１は、冷媒を用いる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを備える機器に用いられる。スクロール圧縮機１０１が用いられる機器は、例えば、空気調和装置及び冷凍装置である。スクロール圧縮機１０１は、冷凍サイクルを構成する冷媒回路を循環する冷媒を圧縮する。

図１は、スクロール圧縮機１０１の縦断面図である。図１において、矢印Ｕは、鉛直方向上側を指している。スクロール圧縮機１０１は、主として、ケーシング１０と、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、オルダム継手３９と、モータ１６と、下部軸受６０と、クランクシャフト１７と、吸入管１９と、吐出管２０とから構成される。次に、スクロール圧縮機１０１の各構成要素について説明する。

（１−１）ケーシング
ケーシング１０は、円筒形状の胴部ケーシング部１１と、椀形状の上壁部１２と、椀形状の底壁部１３とから構成される。上壁部１２は、胴部ケーシング部１１の上端部に気密的に溶接されている。底壁部１３は、胴部ケーシング部１１の下端部に気密的に溶接されている。

ケーシング１０の内部には、主として、圧縮機構１５と、ハウジング２３と、オルダム継手３９と、モータ１６と、下部軸受６０と、クランクシャフト１７とが収容されている。ケーシング１０には、吸入管１９及び吐出管２０が気密的に溶接されている。

ケーシング１０の内部空間の底部には、潤滑油が貯留される空間である油溜まり部１０ａが形成されている。潤滑油は、スクロール圧縮機１０１の運転中において、圧縮機構１５及びクランクシャフト１７等の潤滑性を良好に保つために使用される冷凍機油である。

（１−２）圧縮機構
圧縮機構１５は、低温低圧の冷媒ガスを吸引して圧縮し、高温高圧の冷媒ガス（以下、「圧縮冷媒」と呼ぶ。）を吐出する。圧縮機構１５は、主として、固定スクロール２４と、可動スクロール２６とから構成される。固定スクロール２４は、ケーシング１０に対して固定されている。可動スクロール２６は、固定スクロール２４に対して旋回する公転運動を行う。図２は、鉛直方向に沿って見た固定スクロール２４の下面図である。図３は、鉛直方向に沿って見た可動スクロール２６の上面図である。

（１−２−１）固定スクロール
固定スクロール２４は、第１鏡板２４ａと、第１ラップ２４ｂとを有する。第１ラップ２４ｂは、平板状の第１鏡板２４ａの下側の主表面から突出している。第１ラップ２４ｂは、鉛直方向に沿って見た場合に、渦巻き形状を有している。第１鏡板２４ａの下側の主表面には、図２に示されるように、Ｃ字形状の油溝２４ｅが形成されている。第１ラップ２４ｂの外側において、第１鏡板２４ａの内部には、油連絡通路２４ｆが形成されている。油連絡通路２４ｆの一端は、第１鏡板２４ａの下側の主表面に開口し、他端は、油溝２４ｅと連通している。

第１鏡板２４ａには、主吸入孔２４ｃが形成されている。主吸入孔２４ｃは、吸入管１９と、後述する圧縮室４０とを接続する空間である。主吸入孔２４ｃは、低温低圧の冷媒ガスを吸入管１９から圧縮室４０に導入するための空間である。

図１に示されるように、第１鏡板２４ａの上側の主表面には、円柱形状の窪みである拡大凹部４２が形成されている。拡大凹部４２は、カバー部材４４によって覆われている。拡大凹部４２の底面には、吐出孔４１が形成されている。吐出孔４１は、圧縮室４０と連通する。

第１鏡板２４ａには、第１圧縮冷媒流路（図示せず）が形成されている。第１圧縮冷媒流路は、拡大凹部４２と連通し、かつ、第１鏡板２４ａの下側の主表面に開口している。第１圧縮冷媒流路は、この開口を介して、後述する第２圧縮冷媒流路と連通している。

第１鏡板２４ａの内部には、第１連通孔２４ｈが形成されている。第１連通孔２４ｈの詳細については後述する。

（１−２−２）可動スクロール
可動スクロール２６は、第２鏡板２６ａと、第２ラップ２６ｂと、上端軸受２６ｃとを有する。第２ラップ２６ｂは、平板状の第２鏡板２６ａの上側の主表面から突出している。第２ラップ２６ｂは、鉛直方向に沿って見た場合に、渦巻き形状を有している。上端軸受２６ｃは、第２鏡板２６ａの下側の主表面の中央部から突出している。上端軸受２６ｃは、円筒形状を有している。

固定スクロール２４及び可動スクロール２６は、第１鏡板２４ａの下側の主表面と第２鏡板２６ａの上側の主表面とが対向し、かつ、第１ラップ２４ｂと第２ラップ２６ｂとが噛み合うように組み合わされることにより、圧縮室４０を形成する。圧縮室４０は、第１鏡板２４ａと、第１ラップ２４ｂと、第２鏡板２６ａと、第２ラップ２６ｂとによって囲まれる空間である。圧縮室４０の容積は、可動スクロール２６の公転運動によって周期的に変化する。可動スクロール２６の公転中に、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａ及び第１ラップ２４ｂの表面は、可動スクロール２６の第２鏡板２６ａ及び第２ラップ２６ｂの表面と摺動する。以下、可動スクロール２６と摺動する第１鏡板２４ａの表面を、スラスト摺動面２４ｄと呼ぶ。スラスト摺動面２４ｄは、固定スクロール２４の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第２鏡板２６ａの上側の主表面と接する。

図４は、可動スクロール２６の第２ラップ２６ｂ、及び、圧縮室４０が示された固定スクロール２４の下面図である。図４において、ハッチングされた領域は、スラスト摺動面２４ｄを表す。図４に示されるように、固定スクロール２４の油溝２４ｅは、スラスト摺動面２４ｄに納まるように第１鏡板２４ａの下側の主表面に形成されている。油溝２４ｅは、スラスト摺動面２４ｄを平面視した場合において、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａの中心に対して円弧状に延びている。

第２鏡板２６ａの内部には、第２連通孔２６ｈが形成されている。第２連通孔２６ｈの詳細については後述する。

（１−３）ハウジング
ハウジング２３は、圧縮機構１５の下方、かつ、モータ１６の上方に配置されている。ハウジング２３の外周面は、胴部ケーシング部１１の内周面に気密的に接合されている。これにより、ケーシング１０の内部空間は、ハウジング２３の下方の高圧空間７１と、ハウジング２３の上方かつ固定スクロール２４の上方の低圧空間７３と、背圧空間７２とに区画されている。図１に示されるように、背圧空間７２は、ハウジング２３と固定スクロール２４と可動スクロール２６とによって区画されている空間である。背圧空間７２の圧力によって、可動スクロール２６は、固定スクロール２４に押し付けられている。油溜まり部１０ａは、高圧空間７１の底部に位置している。

ハウジング２３は、固定スクロール２４を載置し、固定スクロール２４と共に可動スクロール２６を挟み込んでいる。ハウジング２３の外周部には、第２圧縮冷媒流路（図示せず）が形成されている。第２圧縮冷媒流路は、ハウジング２３の外周部を鉛直方向に貫通する孔である。第２圧縮冷媒流路は、ハウジング２３の上面において第１圧縮冷媒流路と連通し、ハウジング２３の下面において高圧空間７１と連通する。すなわち、圧縮機構１５の吐出孔４１は、拡大凹部４２、第１圧縮冷媒流路及び第２圧縮冷媒流路を介して、高圧空間７１と連通する。

ハウジング２３の上面には、クランク室２３ａと呼ばれる窪みが形成されている。ハウジング２３には、ハウジング貫通孔３１が形成されている。ハウジング貫通孔３１は、クランク室２３ａの底面の中央部から、ハウジング２３の下面の中央部まで、ハウジング２３を鉛直方向に貫通する孔である。以下、ハウジング２３の一部であり、かつ、ハウジング貫通孔３１の周囲の部分を、上部軸受３２と呼ぶ。クランク室２３ａの底面の外周部には、環状溝２３ｇが形成されている。

ハウジング２３には、クランク室２３ａと高圧空間７１とを連通する油排出通路２３ｂが形成されている。クランク室２３ａにおいて、油排出通路２３ｂの開口は、クランク室２３ａの底面付近に形成されている。

ハウジング２３には、圧縮機構１５に潤滑油を供給するためのハウジング給油路２３ｃが形成されている。ハウジング給油路２３ｃの一端は、環状溝２３ｇに開口している。ハウジング給油路２３ｃの他端は、ハウジング２３の上面の外周部に開口し、固定スクロール２４の油連絡通路２４ｆと連通している。クランク室２３ａの潤滑油は、環状溝２３ｇ、ハウジング給油路２３ｃ及び油連絡通路２４ｆを経由して油溝２４ｅに流入し、スラスト摺動面２４ｄを介して圧縮室４０に供給される。すなわち、油溝２４ｅには、高圧側の圧縮室４０と連通する高圧空間７１から潤滑油が供給される。なお、ハウジング給油路２３ｃの内部には、ハウジング給油路２３ｃを流れる潤滑油を減圧する絞り機構（図示せず）が挿入されている。

（１−４）オルダム継手
オルダム継手３９は、旋回している可動スクロール２６の自転を抑制するための部材である。オルダム継手３９は、背圧空間７２において、可動スクロール２６とハウジング２３との間に配置されている。

（１−５）モータ
モータ１６は、ハウジング２３の下方に配置されるモータである。モータ１６は、主として、ステータ５１と、ロータ５２とを有する。

ステータ５１は、主として、ステータコア５１ａと、複数のコイル５１ｂとから構成される。ステータコア５１ａは、ケーシング１０の内周面に固定される円筒形状の部材である。ステータコア５１ａは、複数のティース（図示せず）を有する。ティースに巻線が巻かれることで、コイル５１ｂが形成される。

ステータコア５１ａの外周面には、複数のコアカットが形成されている。コアカットは、ステータコア５１ａの上端面から下端面に亘って鉛直方向に形成される溝である。

ロータ５２は、ステータコア５１ａの内側に配置される円柱形状の部材である。ステータコア５１ａの内周面と、ロータ５２の外周面との間には、エアギャップが形成されている。ロータ５２は、クランクシャフト１７に連結されている。ロータ５２は、クランクシャフト１７を介して、圧縮機構１５に接続されている。ロータ５２は、回転軸１６ａの周りにクランクシャフト１７を回転させる。回転軸１６ａは、ロータ５２の中心軸を通る。

モータ１６は、可動スクロール２６を旋回させて、圧縮室４０内のガス冷媒を圧縮する。

（１−６）下部軸受
下部軸受６０は、モータ１６の下方に配置される。下部軸受６０の外周面は、ケーシング１０の内周面に接合されている。下部軸受６０は、クランクシャフト１７を回転可能に支持する。

（１−７）クランクシャフト
クランクシャフト１７は、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置されている。クランクシャフト１７の上端部の軸心は、上端部を除く部分の軸心に対して偏心している。クランクシャフト１７は、バランスウェイト１８を有する。バランスウェイト１８は、ハウジング２３の下方かつモータ１６の上方の高さ位置において、クランクシャフト１７に密着して固定されている。

クランクシャフト１７は、ロータ５２の回転中心部を鉛直方向に貫通して、ロータ５２に連結されている。クランクシャフト１７の上端部は、可動スクロール２６の上端軸受２６ｃに嵌め込まれている。これにより、クランクシャフト１７は、可動スクロール２６に接続されている。クランクシャフト１７は、上部軸受３２及び下部軸受６０によって回転可能に支持されている。

クランクシャフト１７の内部には、主給油路６１が形成されている。主給油路６１は、クランクシャフト１７の軸方向（鉛直方向）に沿って延びている。主給油路６１の上端は、クランクシャフト１７の上端面と第２鏡板２６ａの下側の主表面との間の空間である油室８３と連通している。主給油路６１の下端は、油溜まり部１０ａに連通している。

クランクシャフト１７は、主給油路６１から分岐する第１副給油路６１ａ、第２副給油路６１ｂ及び第３副給油路６１ｃを有している。第１副給油路６１ａ、第２副給油路６１ｂ及び第３副給油路６１ｃは、水平方向に延びている。第１副給油路６１ａは、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの摺動部に開口している。第２副給油路６１ｂは、クランクシャフト１７とハウジング２３の上部軸受３２との摺動部に開口している。第３副給油路６１ｃは、クランクシャフト１７と下部軸受６０との摺動部に開口している。

（１−８）吸入管
吸入管１９は、ケーシング１０の外部から圧縮機構１５へ、冷媒回路の冷媒を導入するための管である。吸入管１９は、ケーシング１０の上壁部１２を貫通する。ケーシング１０の内部において、吸入管１９の端部は、固定スクロール２４の主吸入孔２４ｃに嵌め込まれている。

（１−９）吐出管
吐出管２０は、高圧空間７１からケーシング１０の外部へ、圧縮冷媒を吐出するための管である。吐出管２０は、ケーシング１０の胴部ケーシング部１１を貫通する。

（２）詳細構成
次に、第１鏡板２４ａの内部に形成される第１連通孔２４ｈ、及び、第２鏡板２６ａの内部に形成される第２連通孔２６ｈについて説明する。

図５は、図２の線分Ｖ−Ｖにおける断面図である。図５は、第１連通孔２４ｈが延びる方向に沿って、第１鏡板２４ａを鉛直方向に切断した場合の断面図である。図５では、第１鏡板２４ａのスラスト摺動面２４ｄは、図１と同様に下側に描かれている。

第１連通孔２４ｈは、第１鏡板２４ａの周縁側に位置する中間圧の圧縮室４０の側面、及び、スラスト摺動面２４ｄの両方に開口する。中間圧とは、圧縮機構１５に吸入される低圧のガス冷媒の圧力と、圧縮機構１５から吐出される高圧のガス冷媒の圧力との中間の圧力を意味する。第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０側の第１開口２４ｈ１と、スラスト摺動面２４ｄ側の第２開口２４ｈ２とを有する。第１連通孔２４ｈは、所定の方向に延びている１本の通路からなる。ここで、所定の方向とは、図５に示されるように、中間圧の圧縮室４０の側面、及び、スラスト摺動面２４ｄの両方に対して傾斜している方向である。すなわち、第１連通孔２４ｈは、水平方向及び鉛直方向の両方に対して傾斜する方向に延びている。また、固定スクロール２４を鉛直方向に沿って見た場合に、第１連通孔２４ｈは、固定スクロール２４の径方向に延びている。固定スクロール２４の径方向とは、固定スクロール２４を鉛直方向に沿って見た場合に、略円形状の第１鏡板２４ａの径方向に平行な方向を意味する。図４に示されるように、第２開口２４ｈ２は、スラスト摺動面２４ｄに納まる位置に形成されている。

図５に示されるように、第１連通孔２４ｈの第１開口２４ｈ１と第１鏡板２４ａの主表面（第１ラップ２４ｂが突出している主表面）との間の距離Ｄ１は、第１連通孔２４ｈの第１開口２４ｈ１とスラスト摺動面２４ｄとの間の距離Ｄ２よりも短い。第１連通孔２４ｈは、スラスト摺動面２４ｄを平面視した場合において、油溝２４ｅと重なっている。具体的には、図２に示されるように、第１連通孔２４ｈは、油溝２４ｅと交差している。

第２連通孔２６ｈは、第２鏡板２６ａを鉛直方向に貫通する孔である。第２連通孔２６ｈは、第２ラップ２６ｂの反対側において、背圧空間７２と常に連通している。

可動スクロール２６は、モータ１６によって駆動されるクランクシャフト１７の回転によって旋回する公転運動を行う。第１連通孔２４ｈは、可動スクロール２６の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第２開口２４ｈ２を介して第２連通孔２６ｈと連通する。旋回サイクル中の少なくとも一定期間とは、可動スクロール２６が１回公転する間の期間における、少なくとも一部の期間を意味する。すなわち、第１連通孔２４ｈは、第２連通孔２６ｈと常時連通しているのではなく、可動スクロール２６が公転している間、第２連通孔２６ｈと連通したり連通しなかったりする。これにより、可動スクロール２６が公転している間、第１連通孔２４ｈは、第２連通孔２６ｈと周期的に連通する。従って、可動スクロール２６が公転している間、中間圧の圧縮室４０は、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈを介して、背圧空間７２と周期的に連通する。

図６は、可動スクロール２６の旋回サイクル中の少なくとも一定期間、第１連通孔２４ｈが第２連通孔２６ｈと連通している状態を説明するための図である。図６は、可動スクロール２６を鉛直方向に沿って下側から見た平面図である。図６には、可動スクロール２６が公転運動している間における、可動スクロール２６に対する、固定スクロール２４の第１連通孔２４ｈの第２開口２４ｈ２の相対的な位置の変化が、点線の矢印で示されている。実際には、固定スクロール２４は固定され、可動スクロール２６は旋回しているので、第２開口２４ｈ２の位置は変化せず、可動スクロール２６の第２連通孔２６ｈの位置が変化する。

図６に示されるように、第２連通孔２６ｈに対する第２開口２４ｈ２の相対的な位置の変化を表す軌跡（点線の矢印）の一部は、第２連通孔２６ｈと重なっている。そのため、第２連通孔２６ｈと第２開口２４ｈ２とが互いに重なっている間、第１連通孔２４ｈは、第２開口２４ｈ２を介して、第２連通孔２６ｈと連通する。また、第２連通孔２６ｈと第２開口２４ｈ２とが互いに重なっていない間、第２開口２４ｈ２は、可動スクロール２６の第２鏡板２６ａによって塞がれているので、第１連通孔２４ｈは、第２連通孔２６ｈと連通しない。

可動スクロール２６の旋回サイクル中、第２連通孔２６ｈに対する第２開口２４ｈ２の相対的な位置は、図６に示される円形の軌跡に沿って変化する。そのため、可動スクロール２６が旋回している間、第１連通孔２４ｈは、第２連通孔２６ｈと周期的に連通する。第２連通孔２６ｈは、図６に示されるように、第１連通孔２４ｈと第２連通孔２６ｈとが周期的に連通するような位置に形成されている。これにより、可動スクロール２６が公転している間、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとを周期的に連通させる。

図７は、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈの近傍における、固定スクロール２４及び可動スクロール２６の縦断面図である。図７は、可動スクロール２６が公転している間における第１連通孔２４ｈと第２連通孔２６ｈとの位置関係の変化を示す２つの図を含む。図７において、第１連通孔２４ｈと第２連通孔２６ｈとの位置関係は、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ａ）の順番で繰り返される。図７（ａ）では、第１連通孔２４ｈの第２開口２４ｈ２は、第２鏡板２６ａの上側の主表面によって閉じられている。そのため、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとを連通させない。一方、図７（ｂ）では、第１連通孔２４ｈの第２開口２４ｈ２は、第２鏡板２６ａの上側の主表面によって閉じられていない。そのため、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとを連通させる。このように、第１連通孔２４ｈの第２開口２４ｈ２は、可動スクロール２６が旋回している間、第２鏡板２６ａによって周期的に開閉される。従って、可動スクロール２６が公転している間、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとを周期的に連通させる。その結果、可動スクロール２６が公転している間、中間圧の圧縮室４０は、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈを介して、背圧空間７２と周期的に連通する。

（３）スクロール圧縮機の動作
最初に、スクロール圧縮機１０１内部における冷媒の流れについて説明する。次に、スクロール圧縮機１０１内部における潤滑油の流れについて説明する。

（３−１）冷媒の流れ
圧縮される前の低温低圧の冷媒は、吸入管１９から主吸入孔２４ｃを経由して、圧縮機構１５の圧縮室４０に供給される。圧縮室４０において、冷媒は圧縮されて圧縮冷媒となる。圧縮冷媒は、吐出孔４１から拡大凹部４２に吐出された後、高圧空間７１へ供給されて、吐出管２０からスクロール圧縮機１０１の外部に吐出される。

（３−２）潤滑油の流れ
圧縮機構１５が冷媒を圧縮し、高圧空間７１に圧縮冷媒が供給されると、高圧空間７１の圧力が上昇する。高圧空間７１は、主給油路６１、ハウジング給油路２３ｃ及び油連絡通路２４ｆ等を介して、固定スクロール２４の油溝２４ｅと連通し、かつ、油溝２４ｅはスラスト摺動面２４ｄを介して背圧空間７２に連通している。背圧空間７２は、高圧空間７１よりも低圧の空間である。そのため、高圧空間７１と背圧空間７２との間には、圧力差が発生している。その結果、この圧力差によって、高圧空間７１の油溜まり部１０ａに貯留されている潤滑油は、主給油路６１を上昇して背圧空間７２に向かって吸引される。

主給油路６１を上昇する潤滑油は、各摺動部に供給される。ここで、摺動部とは、クランクシャフト１７と下部軸受６０との間の摺動部、ハウジング２３の上部軸受３２との間の摺動部、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの間の摺動部、及び、クランクシャフト１７と可動スクロール２６の上端軸受２６ｃとの間の摺動部である。各摺動部を潤滑した潤滑油の一部は、高圧空間７１に流入して油溜まり部１０ａに戻り、残りは、クランク室２３ａに流入する。クランク室２３ａに流入した潤滑油の一部は、油排出通路２３ｂを経由して高圧空間７１に流入し、油溜まり部１０ａに戻る。クランク室２３ａに流入した潤滑油の大部分は、環状溝２３ｇ、ハウジング給油路２３ｃ及び油連絡通路２４ｆを通過して、油溝２４ｅに供給される。油溝２４ｅに供給された潤滑油の一部は、スラスト摺動面２４ｄをシールしながら、背圧空間７２及び圧縮室４０に流入する。圧縮室４０に流入した潤滑油は、微小な油滴の状態で圧縮冷媒に混入され、圧縮冷媒と共に高圧空間７１に流入し、油溜まり部１０ａに戻る。

（４）特徴
（４−１）
スクロール圧縮機１０１では、図６及び図７に示されるように、可動スクロール２６が旋回している間、固定スクロール２４の第１連通孔２４ｈは、可動スクロール２６の第２連通孔２６ｈと周期的に連通する。これにより、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとを周期的に連通させる。また、第２連通孔２６ｈは、背圧空間７２と連通している。そのため、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈを介して、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが連通すると、背圧空間７２の圧力は、中間圧の圧縮室４０の圧力と同じになる。

従来のスクロール圧縮機では、背圧空間の圧力を中間圧の圧縮室の圧力と同じにするために、例えば、固定スクロールのスラスト摺動面に、中間圧の圧縮室と背圧空間とを連通させるための溝が形成される場合があった。しかし、この溝の存在によって、固定スクロールの油溝の範囲が制限され、その結果、固定スクロールと可動スクロールとの接触部分に、油溝から油が十分に供給されない箇所が生じることがあった。

しかし、スクロール圧縮機１０１では、背圧空間７２の圧力を中間圧の圧縮室４０の圧力と同じにするため、固定スクロール２４のスラスト摺動面２４ｄに溝が形成される代わりに、固定スクロール２４に第１連通孔２４ｈが形成されている。第１連通孔２４ｈは、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａの内部に形成される孔である。そのため、図２に示されるように、固定スクロール２４を鉛直方向に沿って見た場合に、油溝２４ｅと第１連通孔２４ｈとは互いに重なっていてもよい。これにより、第１連通孔２４ｈの存在によって油溝２４ｅの範囲が制限されないので、従来よりも油溝２４ｅの範囲を大きくすることが容易になる。具体的には、図２に示されるように、固定スクロール２４の第１ラップ２４ｂの巻き終わりの近傍まで、油溝２４ｅの端部を延ばすことができる。その結果、固定スクロール２４のスラスト摺動面２４ｄ全体に、油溝２４ｅの潤滑油が供給されやすくなり、スラスト摺動面２４ｄにおける焼き付き等の不具合の発生が抑えられる。

従って、スクロール圧縮機１０１は、固定スクロール２４及び可動スクロール２６間の潤滑不良による信頼性低下を抑制することができる。

（４−２）
スクロール圧縮機１０１では、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈを介して、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが周期的に連通する。これにより、背圧空間７２の圧力を所望の圧力に制御することが可能となる。所望の圧力とは、中間圧の圧縮室４０の圧力である。

また、スクロール圧縮機１０１では、背圧空間７２の圧力を所望の圧力にするために、適切なタイミングで中間圧の圧縮室４０と第２連通孔２６ｈとが連通するように、第１連通孔２４ｈの位置及び断面積等を設定することができる。例えば、図６において、第２連通孔２６ｈの内部における第２開口２４ｈ２の軌跡の長さがより長くなる位置に第１連通孔２４ｈを形成することで、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが連通する時間が長くなる。また、第１連通孔２４ｈの断面積を大きくすることでも、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが連通する時間が長くなる。

従って、スクロール圧縮機１０１では、第１連通孔２４ｈの位置及び断面積等を変更することで、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが連通するタイミングを比較的容易に調節することができる。そのため、スクロール圧縮機１０１は、背圧空間７２の圧力を所望の圧力に容易に制御することができる。

（４−３）
スクロール圧縮機１０１では、図２に示されるように、第１連通孔２４ｈは、第１鏡板２４ａの内部に形成される直線状の孔である。そのため、第１連通孔２４ｈを形成する加工作業は比較的容易であるので、加工コストを低減することができる。また、第１連通孔２４ｈをドリル等で形成する場合、第１連通孔２４ｈの位置及び断面積を容易に変更できる。そのため、上述したように、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とが連通するタイミングを比較的容易に調節することができる。

（４−４）
スクロール圧縮機１０１では、図７に示されるように、可動スクロール２６の旋回サイクル中、第１連通孔２４ｈの第２開口２４ｈ２は、第２鏡板２６ａの上側の主表面によって開閉される。可動スクロール２６は、背圧空間７２の圧力によって、固定スクロール２４に向かって押し付けられている。そのため、第２開口２４ｈ２が第２鏡板２６ａの上側の主表面によって閉じられている間、第２鏡板２６ａは第２開口２４ｈ２に押し付けられているので、第１連通孔２４ｈから第２開口２４ｈ２を介して背圧空間７２に冷媒が漏れ出ることが抑制される。従って、中間圧の圧縮室４０の冷媒が背圧空間７２に流入することに起因する、圧縮機構１５の圧縮効率の低下を抑えることができる。

（４−５）
スクロール圧縮機１０１では、図５に示されるように、第１連通孔２４ｈの第１開口２４ｈ１と第１鏡板２４ａの主表面（第１ラップ２４ｂが突出している主表面）との間の距離Ｄ１は、第１連通孔２４ｈの第１開口２４ｈ１とスラスト摺動面２４ｄとの間の距離Ｄ２よりも短い。言い換えると、第１連通孔２４ｈの第１開口２４ｈ１は、スラスト摺動面２４ｄよりも上方、かつ、スラスト摺動面２４ｄから鉛直方向に比較的離れた位置に形成されている。そのため、油溝２４ｅからスラスト摺動面２４ｄに供給された潤滑油が、圧縮室４０に漏れ出た後、第１開口２４ｈ１から第１連通孔２４ｈ内に流入することが抑えられる。

第１開口２４ｈ１から第１連通孔２４ｈ内に流入した潤滑油は、第２開口２４ｈ２から流出して再びスラスト摺動面２４ｄに供給される。スラスト摺動面２４ｄに供給された潤滑油の一部は、圧縮機構１５外部の背圧空間７２にも漏れ出す。そのため、第１開口２４ｈ１から第１連通孔２４ｈ内に流入する潤滑油の量を抑えることで、圧縮室４０内の潤滑油が不足することが抑制される。

また、第１開口２４ｈ１から第１連通孔２４ｈ内に潤滑油が流入することで、中間圧の圧縮室４０から背圧空間７２への冷媒の流れが阻害される。そのため、第１開口２４ｈ１から第１連通孔２４ｈ内に流入する潤滑油の量を抑えることで、背圧空間７２の圧力を所望の圧力に制御しやすくなる。

（５）変形例
スクロール圧縮機１０１では、第１連通孔２４ｈは、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａの内部に形成される孔である。第１連通孔２４ｈは、所定の方向に延びている１本の通路からなる。ここで、所定の方向とは、図５に示されるように、中間圧の圧縮室４０の側面、及び、スラスト摺動面２４ｄの両方に対して傾斜している方向である。

しかし、第１連通孔２４ｈは、中間圧の圧縮室４０側の第１開口２４ｈ１と、スラスト摺動面２４ｄ側の第２開口２４ｈ２とを有するのであれば、所定の方向に延びている複数本の通路からなってもよい。この場合においても、第１連通孔２４ｈ及び第２連通孔２６ｈは、可動スクロール２６の旋回サイクル中において、中間圧の圧縮室４０と背圧空間７２とを周期的に連通させることができる。

図８は、本変形例の具体例である第１連通孔１２４ｈを説明するための図である。図８は、図５と同様の断面図である。第１連通孔１２４ｈは、固定スクロール２４の第１鏡板２４ａの内部に形成される孔である。第１連通孔１２４ｈは、中間圧の圧縮室４０側の第１開口１２４ｈ１と、スラスト摺動面２４ｄ側の第２開口１２４ｈ２とを有する。第１開口１２４ｈ１及び第２開口１２４ｈ２の位置は、それぞれ、実施形態の第１開口２４ｈ１及び第２開口２４ｈ２の位置と同じである。

第１連通孔１２４ｈは、所定の方向に延びている２本の通路である、第１副連通孔１２４ｉ及び第２副連通孔１２４ｊからなる。第１副連通孔１２４ｉは、第１開口１２４ｈ１を介して中間圧の圧縮室４０の側面に開口し、スラスト摺動面２４ｄに平行な孔である。第１副連通孔１２４ｉは、固定スクロール２４の径方向に延びている。第２副連通孔１２４ｊは、第２開口１２４ｈ２を介してスラスト摺動面２４ｄに開口し、スラスト摺動面２４ｄに垂直な孔である。第２副連通孔１２４ｊは、第１副連通孔１２４ｉと交差する方向に延びている。図８に示されるように、第１副連通孔１２４ｉ及び第２副連通孔１２４ｊは、互いに直交していてもよい。

（６）むすび
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

スクロール圧縮機は、固定スクロール及び可動スクロール間の潤滑不良による信頼性低下を抑制する。

１６ モータ（駆動部）
１７ クランクシャフト
２４ 固定スクロール
２４ａ 第１鏡板
２４ｂ 第１ラップ
２４ｄ スラスト摺動面
２４ｅ 油溝
２４ｈ 第１連通孔
２６ 可動スクロール
２６ａ 第２鏡板
２６ｂ 第２ラップ
２６ｈ 第２連通孔
４０ 圧縮室
７１ 高圧空間
７２ 背圧空間
１０１ スクロール圧縮機
１２４ｈ 第１連通孔
１２４ｉ 第１副連通孔
１２４ｊ 第２副連通孔

特開２００１−２１４８７２号公報

Claims (5)

1. 平板状の第１鏡板（２４ａ）と、前記第１鏡板の主表面から突出する渦巻状の第１ラップ（２４ｂ）とを有する固定スクロール（２４）と、
   平板状の第２鏡板（２６ａ）と、前記第２鏡板の主表面から突出する渦巻状の第２ラップ（２６ｂ）とを有する可動スクロール（２６）と、
   前記可動スクロールとクランクシャフト（１７）を介して連結され、前記可動スクロールを旋回させる駆動部（１６）と、
   を備え、
   前記固定スクロールと前記可動スクロールとは、前記第１鏡板の前記主表面と前記第２鏡板の前記主表面とが対向するように組み合わされることで、前記第１ラップと前記第２ラップとの間に圧縮室（４０）を形成し、
   前記第１鏡板は、前記可動スクロールの旋回サイクル中の少なくとも一定期間、前記第２鏡板の前記主表面と接するスラスト摺動面（２４ｄ）を有し、
   前記スラスト摺動面は、平面視において、前記第１鏡板の中心に対して円弧状に延びる油溝（２４ｅ）を有し、
   前記油溝には、高圧側の前記圧縮室と連通する高圧空間（７１）から油が供給され、
   前記第１鏡板は、周縁側の前記圧縮室の側面、及び、前記スラスト摺動面の両方に開口する第１連通孔（２４ｈ，１２４ｈ）を有し、
   前記第２鏡板は、前記第２ラップの反対側にある背圧空間（７２）と連通する第２連通孔（２６ｈ）を有し、
   前記第１連通孔は、前記可動スクロールの前記旋回サイクル中の少なくとも一定期間、前記スラスト摺動面側の開口を介して前記第２連通孔と連通する、
   スクロール圧縮機（１０１）。
2. 前記第１連通孔は、前記スラスト摺動面を平面視した場合において、前記油溝と重なっている、
   請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記第１連通孔の前記圧縮室側の開口と前記第１鏡板の前記主表面との間の距離は、前記第１連通孔の前記圧縮室側の開口と前記スラスト摺動面との間の距離よりも短い、
   請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記第１連通孔は、所定の方向に延びている１本の通路からなる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記第１連通孔は、
   前記圧縮室の側面に開口し、前記スラスト摺動面に平行な第１副連通孔（１２４ｉ）と、
   前記スラスト摺動面に開口し、前記スラスト摺動面に垂直な第２副連通孔（１２４ｊ）と、
   を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

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