JP2721302B2 - スクロール型圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、密閉容器内にスクロー
ル型圧縮機構を収容してなるスクロール型圧縮装置の改
良に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、低圧の圧縮装置として、スクロー
ル型圧縮装置が知られている。この圧縮装置は、一対の
スクロール翼を軸方向に組合せて圧縮機構を構成したも
ので、小型、高効率、低振動等の利点を備えている。 【０００３】ところで、このようなスクロール型圧縮装
置は、通常、図１に示すように構成されている。すなわ
ち、密閉容器１内のやや上方寄りの位置に密閉容器１内
を上下方向に仕切る形態にフレーム２を固定し、このフ
レーム２の上方にスクロール型圧縮機構３を配置し、ま
たフレーム２の下方にスクロール型圧縮機構３に駆動動
力を与えるモータ４を配置し、さらに密閉容器１の底部
に潤滑油５を収容したものとなっている。 【０００４】スクロール型圧縮機構３は、固定要素１１
と、この固定要素１１の下方に配置された可動要素１２
とで構成されている。固定要素１１は、円板状の鏡板１
３と、この鏡板１３の一方の面の周縁部に突設された環
状壁１４と、この環状壁１４で囲まれた部分に環状壁１
４とほぼ等しい高さに突設されたスクロール翼１５と、
鏡板１３の中央部に設けられた吐出口１６と、鏡板１３
の周縁部に設けられた吸入口１７とで構成されている。 【０００５】固定要素１１は、環状壁１４およびスクロ
ール翼１５の突出方向を下方として環状壁１４の周縁部
がフレーム２の上面に固定され、また、吸込口１７が密
閉容器１の上壁を気密に貫通して設けられた吸込管１８
に接続されている。 【０００６】一方、可動要素１２は、環状壁１４の内径
より大きい外径の鏡板１９と、この鏡板１９の一方の面
にスクロール翼１５の高さとほぼ等しい高さに突設され
たスクロール翼２０と、鏡板１９の他方の面の中央部に
突設された筒部２１とで構成されている。 【０００７】この可動要素１２は、スクロール翼２０の
突設方向を上方として、スクロール翼２０とスクロール
翼１５とがかみ合い、かつ鏡板１９の周辺部が環状壁１
４の端面に摺接するように装着され、この装着状態が鏡
板１９と前述したフレーム２との間に設けられたオルダ
ム機構３１によって保持されている。 【０００８】オルダム機構３１は、図２に示すように、
鏡板１９の下面で、かつ筒部２１を境にして両側で同一
線上に位置するように固定されたキー３２ａ，３２ｂ
と、フレーム２の上面で、かつキー３２ａ，３２ｂの配
列線と直交する線上に固定されたキー３３ａ，３３ｂ
と、これらキー３３ａ，３３ｂ，３２ａ，３２ｂがそれ
ぞれ微小間隙をもって嵌入する溝３４ａ〜３４ｄを上下
面に有したリング３５とで構成されている。 【０００９】フレーム２には、筒部２１の軸心線とは偏
心した軸受孔４１が上下方向に貫通して設けられてい
る。この軸受孔４１は、筒部２１側に位置する部分が大
径に形成されている。軸受孔４１内には前述したモータ
４の回転軸４２が回転自在に支持されている。回転軸４
２には、前述した軸受孔４１の大径部分に位置する部分
に大径部４３が形成されており、この大径部４３に前述
した筒部２１に嵌入する小軸４４が形成されている。な
お、回転軸４２は、その下端が潤滑油５内に侵入する長
さに形成されており、また内部には遠心ポンプ作用で潤
滑油５を軸受面や筒部２１と小軸４４との嵌合部に汲み
上げる孔４５が形成されている。また、図１中４６は密
閉容器１内の上下方向中間部に通じて高圧ガスを送り出
す送出管を示し、また４７は高圧ガスおよび潤滑油を下
方へ案内する溝を示している。 【００１０】この装置は次のようにしてガス圧縮を行な
うようにしている。すなわち、モータ４を回転させる
と、その回転力が軸４２を介して可動要素１２に伝えら
れる。この場合、可動要素１２の筒部２１が軸４２に対
して偏心しており、また、可動要素１２がオルダム機構
３１によって支持されているので、結局、可動要素１２
は自転の伴なわない旋回運動を行なう。したがって、可
動要素１２のスクロール翼２０も旋回運動を行なう。こ
の旋回運動に伴なって、スクロール翼１５，２０間に形
成された、いわゆる圧縮室Ｐの容積が図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように周期的に小さくなり、これ
によって圧縮されたガスが吐出口１６から吐出され、圧
縮装置としての機能が発揮される。 【００１１】しかしながら、上記のように構成された従
来のスクロール型圧縮装置にあっては次のような問題が
あった。すなわち、この装置を実際の冷凍サイクルに組
込んだ場合を例にとると、蒸発器を通った低圧の冷媒が
直接圧縮室Ｐ内に導入されることになる。このため、液
戻り現象が発生する虞れがある。この液戻り現象が発生
すると、スクロール翼１５，２０を破損させる。したが
って、従来の装置では、蒸発器と吸込管１８との間に大
きな容積の気液分離器を設ける必要があった。このた
め、気液分離器を設置するためのスペースが必要とな
り、結果的に装置全体が大型化する問題があった。ま
た、密閉容器１内は高圧に保持され、この高圧内にモー
タ４が設置されていることにある。周知のように、ガス
を圧縮して高圧化させたとき、この高圧ガスは高温とな
る。このため、上記構成であると、モータ４の冷却に特
別の工夫を施したり、また、温度的な余裕をみて当初か
ら容量の大きなモータを組込まなければならない問題も
あった。さらに、上記構成であると、密閉容器１の壁と
鏡板１３との両方を十分な位置合わせ精度で貫通させて
吸込管１８を設ける必要があるので、製作および組立て
が面倒化する問題もあった。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、製作、組立てが容易で、しかも実際に設置したとき
の省スペース化に寄与でき、そのうえ摺動部を長期に亙
って良好に潤滑できるとともに内蔵モータの良好な冷却
が行え、もって小型、高性能化を図れるスクロール型圧
縮装置を提供することにある。 【００１３】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスクロール型圧縮装置は、密閉容器
と、この密閉容器内を上下に高圧の吐出ガス圧空間と低
圧の吸込みガス圧空間とに区画する区画手段と、互いを
上下に軸方向に接合させて互いの間で圧縮室を構成する
形状にそれぞれが形成されるとともに上記圧縮室内で互
いにかみ合うスクロール翼をそれぞれが有した固定要素
と可動要素とを備え、上記固定要素に上記圧縮室で圧縮
されたガスを吐出させる吐出部を設け、この吐出部が前
記吐出ガス圧空間に連通し、上記圧縮室の周縁部にガス
を吸込ませる吸込部を設け、この吸込部が前記吸込みガ
ス圧空間に連通するように前記区画手段に保持されたス
クロール型圧縮機構と、前記吸込みガス圧空間内に設け
られてモータの動力で前記可動要素を自転の伴なわない
旋回運動させる駆動機構と、前記吸込みガス圧空間を構
成している前記密閉容器の壁に設けられたガス吸込口お
よび前記吐出ガス圧空間を構成している前記密閉容器の
壁に設けられたガス吐出口と、前記密閉容器内で前記吸
込みガス圧空間の底部に設定された潤滑油貯溜部と、こ
の潤滑油貯溜部に溜められている潤滑油を前記モータの
回転力で汲み上げて前記スクロール型圧縮機構の摺動部
に供給する手段と、前記吐出ガス圧空間に移行した潤滑
油を前記吸込みガス圧空間の前記潤滑油貯溜部に戻すた
めに前記区画手段に設けられた細い通路とを備えてい
る。 【００１４】 【作用】上記構成であると、ガス吸込口を介して吸込ま
れた低圧のガスは、一旦、密閉容器内の吸込みガス圧空
間に入った後に圧縮室に入ることになる。したがって、
上記吸込みガス圧空間を気液分離器として利用できるこ
とになる。このため、従来装置とは違って、気液分離器
を別設する必要がないので、それだけ省スペース化に寄
与し得る。また、モータは、低圧、低温のガスが流れ込
む吸込みガス圧空間に配置されている。このため、モー
タは、低温、低圧のガスに触れることになり、上記ガス
によって良好に冷却されることになる。したがって、従
来装置とは違って、格別な冷却装置を設ける必要はない
し、また、格別大容量のモータを組込む必要もない。こ
のため、装置全体の小型化を図ることができる。さら
に、上記構成であると、密閉容器の壁で吸込みガス圧空
間を構成している部分にガス吸込口が設けられ、密閉容
器の壁で吐出ガス圧空間を構成している部分にガス吐出
口が設けられているので、これらの口に吸込管および吐
出管を接続すればよく、その接続には精度の高い位置合
わせを必要としない。したがって、製作および組立ての
容易化も図ることができる。さらに、密閉容器内で吸込
みガス圧空間の底部に潤滑油貯溜部を設定し、この潤滑
油貯溜部に溜められている潤滑油をモータの回転力で汲
み上げてスクロール型圧縮機構の摺動部に供給する。摺
動部に供給された大部分の潤滑油は、吸込みガス圧空間
で前記潤滑油貯溜部に落下し貯溜されていく。しかしな
がら、摺動部に供給された潤滑油の一部は、吸込みガス
圧空間の冷媒ガスとともに上記スクロール型圧縮機構の
圧縮室内に吸い込まれ、吐出ガス圧空間に吐出される。
吐出ガス圧空間に移行し貯溜した潤滑油のほとんど全部
は、区画手段に設けられた細い通路を通って吸込みガス
圧空間の底に設定された潤滑油貯溜部に戻る。このと
き、区画手段に設けた細い通路内は、吐出ガス圧空間と
吸込みガス圧空間の圧力差を受けている。この圧力差で
潤滑油が吐出ガス圧空間から吸込みガス圧空間に戻ると
き潤滑油が受ける差圧、およびこの通路から吸込みガス
圧空間に吐出される境界での圧力変動により、潤滑油に
溶け込んでいる冷媒が潤滑油から分離される 。通路中で
分離された冷媒は、潤滑油とともに吸い込みガス圧空間
に抜け、吸い込みガス圧空間に吐出した潤滑油中の冷媒
は吸込みガス圧空間で分離して低圧ガスと混合して圧縮
室に供給される。これにより、サイクルへの吐油量を十
分に小さい値に抑えることができ、他のサイクル構成機
器へ潤滑油の影響が現れるのを抑制できるとともに、潤
滑油の減少を防止できる。 また、吐出ガス圧空間に移行
し、溶け込んでいる冷媒が分離された潤滑油を低温、低
圧の雰囲気にある潤滑油貯溜部へ戻し、それからモータ
の回転力で汲み上げるようにしているので潤滑油の粘度
を確保でき、各摺動部に必要な油膜を確実に形成させる
ことができる。したがって、長期に亙って安定した潤滑
特性を発揮させることが可能となる。 【００１５】 【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図４には本発明の一実施例に係るスクロール型圧縮
装置が示されている。図中１０１は、縦長に形成された
密閉容器であり、この密閉容器１０１内の上方寄りの位
置には密閉容器１０１内を上下方向に仕切る形態にフレ
ーム１０２が固定されている。そして、フレーム１０２
の上方にスクロール型圧縮機構１０３が配置され、また
フレーム１０２の下方にスクロール型圧縮機構１０３に
駆動動力を与えるためのモータ１０４が配置され、さら
に密閉容器１０１の底部に潤滑油１０５が収容されてい
る。 【００１６】スクロール型圧縮機構１０３は、公知のも
のと同様に、固定要素１１１と、この固定要素１１１の
下方に配置された可動要素１１２とで構成されている。
固定要素１１１は、円板状の鏡板１１３と、この鏡板１
１３の一方の面の周縁部に突設された環状壁１１４と、
この環状壁１１４で囲まれた部分に環状壁１１４とほぼ
等しい高さに突設されたスクロール翼１１５と、鏡板１
１３のほぼ中央部に設けられた吐出口１１６とで構成さ
れている。そして、環状壁１１４の内端縁は、適当な曲
率をもった曲面あるいは図５（ａ），（ｂ）に示すよう
なテーパ面等の切欠き面１１７に形成されている。 【００１７】上記のように構成された固定要素１１１
は、環状壁１１４およびスクロール翼１１５の突出方向
を下方として環状壁１１４の周縁部がボルト１１８によ
ってフレーム１０２の上面周縁部に気密に固定されてい
る。なお、固定時に固定要素１１１の上面にキャップ１
１９が当てがわれ、このキャップ１１９もボルト１１８
によって一体に固定されている。 【００１８】キャップ１１９は、鏡板１１３の上面との
間に所定厚の間隙１２０を形成し得る大きさに形成され
ており、この間隙１２０を形成する壁の一部に孔１２１
が形成されている。また、その側壁の一部には、後述す
る潤滑油を案内するための孔１２２が形成されている。 【００１９】一方、可動要素１１２は、環状壁１１４の
内径より若干大きい外径の鏡板１２３と、この鏡板１２
３の一方の面にスクロール翼１１５の高さとほぼ等しい
高さに突設されたスクロール翼１２４と、鏡板１２３の
他方の面の中央部に突設された筒部１２５とで構成され
ている。鏡板１２３のスクロール翼１２４が突設されて
いる側の面で、周縁部は、図６（ａ），（ｂ）に示すよ
うにテーパ面等の切欠き面１２６に形成されている。 【００２０】上記のように構成された可動要素１１２
は、スクロール翼１２４の突出方向を上方として、スク
ロール翼１２４とスクロール翼１１５とがかみ合い、か
つ鏡板１２３の周辺部と環状壁１１４の端面およびスク
ロール翼１２４の端面と鏡板１１３およびスクロール翼
１１５の端面と鏡板１２３がそれぞれ摺接するように装
着され、この装着状態が鏡板１２３とフレーム１０２と
の間に設けられたオルダム機構１３０によって保持され
ている。 【００２１】オルダム機構１３０は、鏡板１２３の下面
周縁部で、かつ鏡板１２３の中心を通って描かれる同一
線上の２個所に設けられたキー溝１３１ａ，１３１ｂ
と、このキー溝１３１ａ，１３１ｂの配列方向と直交す
る線上で、かつフレーム１０２の上面に図７に示すよう
に設けられたキー溝１３２ａ，１３２ｂと、図７に示す
ように一方の面にキー溝１３１ａ，１３１ｂに嵌入する
キー１３３ａ，１３３ｂを有するとともに他方の面にキ
ー溝１３２ａ，１３２ｂに嵌入するキー１３４ａ，１３
４ｂを有したリング１３５とで構成されている。そし
て、リング１３５の両面には、実際には図８に示すよう
に摺動抵抗を減少させるための、たとえば網目状の油溝
１３６が形成されている。また、各キー溝１３２ａ，１
３２ｂ，１３１ａ，１３１ｂの内側面には、図９にキー
溝１３２ｂで代表して示すようにキーとの摺動面積を減
少させるための拡口段部１３７が形成されている。 【００２２】フレーム１０２には、可動要素１１２の筒
部１２５の軸心線に対して偏心した軸受孔１４１が上下
方向に貫通して設けられており、この軸受孔１４１の筒
部１２５側に位置する部分は大径に形成されている。 【００２３】上記大径側のフレーム構造は具体的には図
７に示すように構成されている。すなわち、最も外側に
密閉容器１０１の内径とほぼ等しい外径を有するととも
に内径が環状壁１１４の内径より大きく、環状壁１１４
がボルト１１８で締付け固定されるところの環状壁１４
２が形成されており、この内側に環状溝１４３を介して
鏡板１２３の下面周辺部を受ける環状受け面１４４が一
段低下して形成され、この内側にリング１３５を受ける
環状受け面１４５がさらに一段低下して形成され、この
内側にさらに一段低下して後述するスラスト力軽減機構
１４９を受ける環状受け面１４６が形成されている。そ
して、各受け面は、放射状に設けられた溝１４７によっ
て周方向に複数に分割されており、溝１４７の少なくと
も１つはフレーム１０２の壁に設けられ内外を直接通じ
させる孔１４８に通じている。なお、キー溝１３２ａ，
１３２ｂは、受け面１４５に形成されている。 【００２４】スラスト力軽減機構１４９は、具体的に
は、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、環状
受け面１４６に嵌入支持される環状体１５０と、この環
状体１５０の上面に刻設された環状溝１５１と、上記上
面で環状溝１５１の内側および外側にそれぞれ形成され
た環状溝１５１より浅くて細い環状溝１５２，１５３
と、これら環状溝１５２，１５３内に一部がそれぞれ外
方へ突出するように装着された、たとえば四弗化エチレ
ン製のシールリング１５４，１５５とで構成されてい
る。そして、シールリング１５４の外周面下端部には、
同図（ｃ）に示すようにテーパ面１５６が形成されてお
り、またシールリング１５５の内周面下端部にも同様な
テーパ面が形成されている。溝１５１の周方向４個所位
置には、この溝１５１の深さと同じ深さで溝１５１を環
状溝１５２，１５３に連通させる有底孔１５７が形成さ
れている。 【００２５】鏡板１２３の内部には、スラスト力軽減機
構１４９を図４に示すように装着した状態下で、環状体
１５１と、シールリング１５４，１５５と、鏡板１２３
の下面とで囲まれた空間を常に圧縮室Ｐの高圧室に連通
させる孔１５８が形成されている。 【００２６】フレーム１０２の軸受孔１４１には、モー
タ１０４の回転軸１６０が回転自在に支持されている。
回転軸１６０には、軸受孔１４１の大径部分に位置する
部分に大径部１６１が形成されており、この大径部１６
１に前述した筒部１２５に嵌入する小軸１６２が突設さ
れている。回転軸１６０は、その下端が潤滑油１０５中
に侵入する長さに形成されており、その下端部は密閉容
器１０１の内面に支持材２００を介して支持された下部
軸受１６３によって支持されている。また、回転軸１６
０内には遠心ポンプ作用で潤滑油１０５を、軸受面や小
軸１６２と筒部１２５との嵌合部に汲み上げる孔１６４
が形成されている。この孔１６４の入口部、つまり回転
軸１６０の下端部に位置する部分の形状は、回転軸１６
０の下端面中央部から上方に向けて延びる部分１６５
と、この部分１６５から半径方向に軸受１６３の内面ま
で延びる部分１６６と、この部分１６６から下方へ向け
て延びる部分１６７と、この部分１６７から回転軸１６
０の直径より僅かに短かい長さだけ半径方向に延びる部
分１６８とを組合せたものとなっている。 【００２７】モータ１０４はかご形の誘導電動機によっ
て構成されている。そして、その回転子１７０は磁気的
中心が固定子１７１の磁気的中心に対して下方へ若干ず
れる関係に回転軸１６０に装着されている。また、回転
子１７０の表面には、斜溝１７２が形成されている。 【００２８】一方、回転子１７０の上端に設けられたバ
ランスウエイト１７３と、フレーム１０２との間にはラ
チエット式の反転防止機構１７４が設けられており、こ
の反転防止機構１７４は具体的には図１１に示すように
構成されている。すなわち、バランスウエイト１７３の
内面側に回転軸中心線方向に向かう有底孔１７５を設
け、この有底孔１７５内にストッパ用のロッド１７６を
摺動自在に収容するとともにロッド１７６と有底孔１７
５の底壁内面との間にロッド１７６に有底孔１７５から
突出させる向きの力を付与するスプリング１７７を介在
させ、さらにロッド１７６の先端が摺接するフレーム１
０２の外面に爪状の切欠部１７８を設けたものとなって
いる。 【００２９】密閉容器１０１の側壁でスクロール型圧縮
機構１０３とモータ１０４との間に位置する部分には吸
込口が形成されており、この吸込口にはスクロール型圧
縮機構１０３とモータ１０４との間の空間１８０に連通
する関係に吸込管１８１が接続されている。また、密閉
容器１０１の上壁には吐出口が形成されており、この吐
出口には上記上壁と固定要素１１１との間に形成された
空間１８２に連通する関係に吐出管１８３が接続されて
いる。 【００３０】なお、図４中１８４は、空間１８２内に押
し出された潤滑油をフレーム１０２より下方へ戻すため
に環状壁１１４およびフレーム１０２に設けられた細孔
を示し、１８５はバランスウエイトを示し、１８６はモ
ータ１０４への給電用接続機構を示し、また１８７は潤
滑油を通過させるための孔を示している。 【００３１】次に、上記のように構成された圧縮装置の
動作を説明する。まず、モータ１０４に給電すると、回
転軸１６０が回転を開始し、この回転力が可動要素１１
２に伝えられる。この場合、可動要素１１２の筒部１２
５が回転軸１６０に対して偏心して設けられた小軸１６
２と嵌合しており、しかも可動要素１１２がオルダム機
構１３０によって支持されているので、可動要素１１２
は自転の伴なわない旋回運動を行なう。したがって、可
動要素１１２に設けられたスクロール翼１２４も旋回運
動を行なう。この旋回運動に伴なって、スクロール翼１
１５とスクロール翼１２４との間に形成された圧縮室Ｐ
の容積が図３に示したように周期的に小さくなり、これ
によって圧縮されたガスが吐出口１１６から吐出され
る。吐出された高圧ガスはキャップ１１９によって形成
された間隙１２０〜キャップ１１９に設けられた孔１２
１〜空間１８２を介して吐出管１８３から送り出され
る。上記のように空間１８２は、高圧の吐出ガスを充満
させる空間に供される。 【００３２】一方、上記のように可動要素１１２が旋回
運動すると、鏡板１２３の上面周縁部と環状壁１１４に
おける内端縁部とに切欠き面１２６，１１７が形成され
ていることが有効に作用して圧縮室Ｐの周縁部に吸込部
が形成され、この吸込部がフレーム１０２に形成されて
いる環状溝１４３に常に連通した状態となる。環状溝１
４３は、フレーム１０２に放射状に設けられた溝１４７
等を介して孔１４８に通じ、また、この孔１４８は空間
１８０を介して吸込管１８１に通じている。このため、
低圧のガスは吸込管１８１〜空間１８０〜孔１４８〜溝
１４７および環状溝１４３を経由して圧縮室Ｐ内の低圧
ポートに吸込まれることになり、ここに圧縮装置として
の機能が発揮される。 【００３３】そして、この場合には、吸込管１８１を介
して流れ込んだ低圧ガス中に冷媒等の液が混入していて
も、この液は空間１８０内を移動する間に下方へ落下
し、潤滑油１０５が溜っているタンク１０１の底部へと
移行しようとする。なお、モータ１０４が自己発熱して
いるので、落下した液は上記熱によってガス化され、す
でにガス化しているものの流れに混入して圧縮室Ｐ内へ
と移動する。したがって、空間１８０は気液分離器と全
く同じ作用を行っていることになり、この空間１８０の
存在、つまり、このようなガス流路の存在によってスク
ロール翼１１５，１２４の破損が防止される。 【００３４】一方、上記のようにモータ１０４が回転す
ると、潤滑油１０５の一部が孔１６４の形状に伴なう遠
心ポンプ作用によって孔１６４内の上方へと汲み上げら
れる。 【００３５】この汲み上げられた潤滑油は、軸受孔１４
１の内周面を潤滑した後、小軸１６２と筒部１２５との
嵌合部を潤滑し、続いて孔１８７を介してオルダム機構
１３０が設けられている部分を潤滑し、その後、一部が
孔１４８から下方へと流下し、残りが圧縮室Ｐ内へと侵
入して圧縮室Ｐ内の摺動部を潤滑する。そして、圧縮室
Ｐ内に入り込んだ潤滑油は、最終的に吐出孔１１６から
排出された後、キャップ１１９に設けられた孔１２２か
ら流れ出し、その後、圧力差で細孔１８４、つまり狭い
通路を介して空間１８０へと流下する。したがって、吐
出管１８３からは潤滑油の混入していない高圧ガスが吐
出されることになる。また、潤滑油の減少も防止され
る。この場合、空間１８０は、低温、低圧の雰囲気にあ
るので、空間１８０に戻った潤滑油に溶け込んでいるガ
スは空間１８０に放出され、また潤滑油は良好に冷却さ
れる。この冷却によって潤滑油の粘度を確保でき、各摺
動部に必要な油膜を確実に形成させることができる。し
たがって、長期に亙って安定した潤滑特性を発揮させる
ことが可能となる。 【００３６】また、上述の如く、可動要素１１２が、旋
回運動を行なって、圧縮動作が行なわれると、圧縮室Ｐ
内が高圧になるので、可動要素１１２が下向きの力を受
け、この力がオルダム機構１３０、フレーム１０２の受
け面１４４等に加わり、これらの要素に焼付き現象が発
生する虞れがある。しかし、この実施例の場合、スラス
ト力軽減機構１４９およびモータ１０４が次のようにし
て焼付き現象の発生を防止している。 【００３７】すなわち、スラスト力軽減機構１４９の環
状体１５０、シールリング１５４，１５５および鏡板１
２３で囲まれた環状空間は、孔１５８を介して常に、圧
縮室Ｐのいわゆる高圧ポートに通じている。したがっ
て、鏡板１２３は、上記環状空間内のガス圧によって上
方に向かう力を受け、この力の存在によって鏡板１２３
が受ける下向きの力が軽減されることになる。また、モ
ータ１０４の回転子１７０は、その磁気的中心が固定子
１７１の磁気的中心より若干下方にずれている。しかも
回転子１７０の表面には斜溝１７２が形成されている。
したがって、モータ１０４に給電すると、固定子１７１
の磁気的中心と回転子１７０の磁気的中心とを一致させ
るように回転子１７０に上向きの磁気力が常に作用す
る。この磁気力は鏡板１２３に作用する下向きの力とは
１８０度異なるので、結局、上記磁気力によっても鏡板
１２３が受ける下向きの力が軽減され、この軽減によっ
て焼付き現象の発生が防止される。なお、可動要素１１
２に加わる下向きの力は、圧縮空間の位置の変化に伴な
って脈動する。このため、スラスト力軽減機構１４９か
ら高圧ガスが低圧側に漏れる虞れがあるが、この実施例
においては、第１０図に示したように環状溝１５１とシ
ールリング１５４，１５５が装着される環状溝１５２，
１５３とを連通させる有底孔１５７を設けているので、
シールリング１５４，１５５には常に、図１０（ｃ）に
実線矢印で示すような力、つまりシールリング１５４，
１５５を鏡板１２３の下面に押し付ける力が作用する。
したがって、この押し付けによって高圧ガスの漏れが防
止される。 【００３８】さらに、モータ１０４を停止させたとき、
空間１８２と空間１８０との圧力差によって可動要素１
１２が逆旋回して高圧ガスが低圧側に流れ込む虞れがあ
る。しかし、この実施例の場合、ラチエット式の反転防
止機構１７４が設けられているので、逆旋回の発生が確
実に防止され、高圧ガスの流出が防止される。 【００３９】このように、フレーム１０２とスクロール
型圧縮機構１０３の固定要素１１１とで密閉容器１０１
内を低圧の空間１８０と高圧の空間１８２とに区画し、
ガス吸込口を介して吸込まれた低圧のガスを空間１８０
を経由させてスクロール型圧縮機構１０３の圧縮室Ｐに
導くようにしている。したがって、空間１０８を気液分
離器として利用できる。このため、従来装置とは違っ
て、気液分離器を別設する必要がないので、それだけ省
スペース化に寄与できる。また、モータ１０４は、低圧
のガスが流れ込む空間１８０に配置されている。このた
め、モータ１０４は、低温、低圧のガスに触れることに
なり、上記ガスによって良好に冷却されることになる。
したがって、従来装置とは違って、格別な冷却装置を設
ける必要はないし、また、格別大容量のモータを組込む
必要もない。このため、なお一層、装置全体の小型化を
図ることができる。 【００４０】さらに、上記構成であると、密閉容器１０
１内に低圧の空間１８０と高圧の空間１８２とを形成し
ているので、密閉容器壁にガス吸込口およびガス吐出口
を設け、これらの口に吸込管１８１および吐出管１８３
を接続すればよく、その接続には精度の高い位置合わせ
を必要としない。したがって、製作および組立ての容易
化も図ることができる。さらに、上記構成であると高圧
の空間１８２に移行した潤滑油を空間１８２と空間１８
０との間の圧力差で細孔１８４を介して低圧の空間１８
０に自動的に戻すことができるので、潤滑油の減少を防
止でき、長期に亙って安定した潤滑特性を発揮させるこ
とができるので、結局、前述した効果が得られる。 【００４１】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。たとえば空間１８０に、気液の分離
を促進させる公知の促進機構を設置するようにしてもよ
い。また、圧縮室Ｐの吸込部を形成するために可動要素
１１２および固定要素１１１に設けられる切欠き面１２
６，１１７は、通流抵抗を増加させない形状であればよ
く、一方だけに設けるようにしてもよい。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス吸込口を介して吸込まれた低圧のガスを、密閉容器
内の吸込みガス圧空間を経由させて圧縮室へ導くように
しているので、上記吸込みガス圧空間を気液分離器とし
て利用でき、気液分離器を別設する必要がないので省ス
ペース化に寄与できる。また、スクロール型圧縮機構の
旋回要素を駆動する駆動機構の動力源であるモータを上
記吸込みガス圧空間に配置しているので、低温、低圧の
ガスにモータを触れさせることができ、上記ガスによっ
てモータを良好に冷却できるので、格別な冷却装置を設
ける必要はないし、格別大容量のモータを組込む必要も
ない。このため、装置全体の小型化を図ることができ
る。さらに、密閉容器の壁で吸込みガス圧空間を構成し
ている部分にガス吸込口を設け、また密閉容器の壁で吐
出ガス圧空間を構成している部分にガス吐出口を設けて
いるので、これらの口に吸込管および吐出管を接続すれ
ばよく、その接続には精度の高い位置合わせを必要とし
ない。したがって、製作および組立ての容易化も図るこ
とができる。さらに、密閉容器内で吸込みガス圧空間の
底部に潤滑油貯溜部を設定し、この潤滑油貯溜部に溜め
られている潤滑油をモータの回転力で汲み上げてスクロ
ール型圧縮機構の摺動部に供給する。摺動部に供給され
た大部分の潤滑油は、吸込みガス圧空間で前記潤滑油貯
溜部に落下し貯溜されていく。しかしながら、摺動部に
供給された潤滑油の一部は、吸込みガス圧空間の冷媒ガ
スとともに上記スクロール型圧縮機構の圧縮室内に吸い
込まれ、吐出ガス圧空間に吐出される。吐出ガス圧空間
に移行し貯溜した潤滑油のほとんど全部は、区画手段に
設けられた細い通路を通って吸込みガス圧空間の底に設
定された潤滑油貯溜部に戻る。このとき、区画手段に設
けた細い通路内は、吐出ガス圧空間と吸込みガス圧空間
の圧力差を受けている。この圧力差で潤滑油が吐出ガス
圧空間から吸込みガス圧空間に戻るとき潤滑油が受ける
差圧、およびこの通路から吸込みガス圧空間に吐出され
る境界での圧力変動により、潤滑油に溶け込んでいる冷
媒が潤滑油から分離される。通路中で分離された冷媒
は、潤滑油とともに吸い込みガス圧空間に抜け、吸い込
みガス圧空間に吐出した潤滑油中の冷媒は吸込みガス圧
空間で分離して低圧ガスと混合して圧縮室に供給され
る。これによ り、サイクルへの吐油量を十分に小さい値
に抑えることができ、他のサイクル構成機器へ潤滑油の
影響が現れるのを抑制できるとともに、潤滑油の減少を
防止できる。また、吐出ガス圧空間に移行し、溶け込ん
でいる冷媒が分離された潤滑油を低温、低圧の雰囲気に
ある潤滑油貯溜部へ戻し、それからモータの回転力で汲
み上げるようにしているので潤滑油の粘度を確保でき、
各摺動部に必要な油膜を確実に形成させることができ
る。したがって、長期に亙って安定した潤滑特性を発揮
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来のこの種の装置の縦断面図 【図２】同装置に組込まれたオルダム機構の説明図 【図３】同装置の圧縮原理を説明するための図 【図４】本発明の一実施例に係るスクロール型圧縮装置
の縦断面図 【図５】(a) は同装置における固定要素の下面図で、
(b) は(a) におけるＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に
みた設置条件下の断面図 【図６】(a) は同装置における可動要素の上面図で、
(b) は(a) におけるＢ−Ｂ線切断矢視図 【図７】同装置におけるフレームの上部だけを取り出し
て示す一部切欠分解斜視図 【図８】同装置におけるオルダム機構要部の平面図 【図９】同オルダム機構のキー溝の形状を説明するため
の図 【図１０】(a) は同装置に組込まれた摺動摩擦減少機構
の上面図で、(b) は(a) におけるＣ−Ｃ線矢視図で、
(c) は同機構に組込まれたシールリングの形状を説明す
るための図 【図１１】図４におけるＤ−Ｄ線切断矢視図 【符号の説明】 １０１…密閉容器 １０２…フレー
ム １０３…スクロール型圧縮機構 １０４…モータ １０５…潤滑油 １１１…固定要
素 １１２…可動要素 １１５，１２４
…スクロール翼 １１６…吐出口 １３０…オルダ
ム機構 １４１…軸受孔 １４３…環状溝 １４７…溝 １４８…孔 １４９…スラスト力軽減機構 １６０…回転軸 １６４…遠心ポンプ用の孔 １７０…回転子 １７１…固定子 １７４…反転防
止機構 １８０，１８２…空間 １８１…吸込管 １８３…吐出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早野 誠 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 羽鳥 三男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−43217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−160194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−165788（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．密閉容器と、 この密閉容器内を上下に高圧の吐出ガス圧空間と低圧の
   吸込みガス圧空間とに区画する区画手段と、 互いを上下に軸方向に接合させて互いの間で圧縮室を構
   成する形状にそれぞれが形成されるとともに上記圧縮室
   内で互いにかみ合うスクロール翼をそれぞれが有した固
   定要素と可動要素とを備え、上記固定要素に上記圧縮室
   で圧縮されたガスを吐出させる吐出部を設け、この吐出
   部が前記吐出ガス圧空間に連通し、上記圧縮室の周縁部
   にガスを吸込ませる吸込部を設け、この吸込部が前記吸
   込みガス圧空間に連通するように前記区画手段に保持さ
   れたスクロール型圧縮機構と、 前記吸込みガス圧空間内に設けられてモータの動力で前
   記可動要素を自転の伴なわない旋回運動させる駆動機構
   と、 前記吸込みガス圧空間を構成している前記密閉容器の壁
   に設けられたガス吸込口および前記吐出ガス圧空間を構
   成している前記密閉容器の壁に設けられたガス吐出口
   と、前記密閉容器内で前記吸込みガス圧空間の底部に設定さ
   れた潤滑油貯溜部と、 この潤滑油貯溜部に溜められている潤滑油を前記モータ
   の回転力で汲み上げて前記スクロール型圧縮機構の摺動
   部に供給する手段と、 前記吐出ガス圧空間に移行した潤滑油を前記吸込みガス
   圧空間の前記潤滑油貯溜部に戻すために前記区画手段に
   設けられた細い通路と を具備してなることを特徴とする
   スクロール型圧縮装置。