JP2870488B2 - スクロール気体圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクロール気体圧縮
機の軸受部への給油と、それに伴う旋回スクロールの背
面部を経由する給油通路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低振動、低騒音特性を備えたスクロール
圧縮機は、吸入室が外周部にあり、吐出ポートが渦巻の
中心部に設けられ、圧縮気体の流れが一方向で往復動式
圧縮機や回転式圧縮機のような流体を圧縮するための吐
出弁を必要とせず、吸入圧力と吐出圧力とで定まる運転
圧縮比に大きな変動がない場合には、圧縮室の吸入容積
と最終圧縮室容積とで定まる容積比を適切な値に設定す
ることにより、吐出脈動も小さくて大きな吐出空間を必
要としないことから、各分野への利用展開の実用化研究
が成されている。

【０００３】しかし、圧縮室のシール部分が多いので圧
縮流体の漏れが多く、特に、家庭空調用冷媒圧縮機のよ
うな少排除容量のスクロール気体圧縮機の場合などは、
圧縮部の漏れ隙間を小さくするために渦巻部の寸法精度
を極めて高くする必要があるが、部品形状の複雑さに起
因して、渦巻部寸法精度バラツキなどにより、スクロー
ル気体圧縮機のコストが高く、性能のバラツキも大き
く、特に圧縮機低速運転状態では、圧縮途中の気体漏れ
率が多く、圧縮効率が往復動式圧縮機や回転式圧縮機よ
りも低いという欠点を有している。

【０００４】そこで、この種の課題解決のための方策と
して、圧縮途中の気体漏れ防止のために渦巻部寸法精度
の適正化と、潤滑油を利用した油膜シール効果による圧
縮効率向上を期待することが大きく、特開昭５７−８３
８６号公報にも記載されているように、圧縮途中の圧縮
室に潤滑油を適量注入し、潤滑油の油膜で圧縮室の隙間
を密封し、上記欠点を改善する提案が成されている。

【０００５】特に、冷凍空調分野においてはスクロール
冷媒圧縮機の実用化がなされ、パッケージエアコン，チ
ラーユニット等の一吸入行程当りの冷媒容積が比較的大
きい中型−大型クラスの圧縮機に関しては、種々の改善
がなされ既に量産化も成されている。

【０００６】図１８は、密閉ケース（チャンバー）内を
高圧空間とした構成の中型〜大型クラスのスクロール冷
媒圧縮機の一般的な構造例である。同図は、圧縮部と吐
出室１０３１が上部に、モータ（電動要素）が下部に、
油溜が底部に、圧縮機の最終出口である吐出配管１０４
２がモータ（電動要素）の近傍に配置された構成で、吐
出室１０３１で吐出冷媒ガスと潤滑油とが分離の後、潤
滑油は油抜き穴１０３５，１０３６を通してモータ（電
動要素）を収納する空間に戻り、底部の油溜に収集され
ると共に、吐出冷媒ガスは吐出室１０３１の上部から別
の通路を通してモータ（電動要素）を収納する空間を経
由の後、再び、吐出配管１０４２から排出される。ま
た、圧縮室の軸方向隙間を少なくするために、密閉ケー
ス（チャンバー）１０１３の底部の吐出圧力が作用する
潤滑油を駆動軸（クランクシャフト）１００８の内部に
設けた揚油穴１０１９、駆動軸（クランクシャフト）１
００８を支持し固定スクロール１００３を固定した本体
フレーム（フレーム）１００９の軸受の隙間、駆動軸
（クランクシャフト）１００８のクランク軸部の隙間を
経由させて軸受摺動面を潤滑した後、旋回スクロール１
００６の背面に設けた背圧室１０２５に、その経路途中
で減圧した中間圧力の潤滑油を流入させ、その中間圧力
の潤滑油とクランク軸上部の高圧の潤滑油とで旋回スク
ロール１００６の背面を付勢する。それによって圧縮室
ガス圧力に抗して、旋回スクロール１００６を固定スク
ロールから離れないように背圧付勢力が設定されてい
る。

【０００７】背圧室１０２５の潤滑油は、旋回スクロー
ル１００６の鏡板１００４に設けられた背圧孔１０１７
を介して圧縮途中の圧縮室１０１５に流入の後、圧縮室
１０１５の隙間を密封しながら吸入冷媒ガスと共に圧縮
・吐出され、吐出室１０３１に吐出される構成である。
（特開昭５６−１６５７８８号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の図
１８のような構成は、以下に述べる２つの課題があっ
た。

【０００９】第１の課題の要旨は、２箇所の軸受部への
給油を充分に行う必要から、圧縮室への給油量が必然的
に多くなり、非圧縮性の潤滑油を圧縮することから圧縮
入力が大きくなり、圧縮効率の低下を招くというもので
ある。

【００１０】すなわち、駆動軸（クランクシャフト）１
００８に係合する２箇所の軸受摺動部[駆動軸（クラン
クシャフト）１００８を支持する本体フレーム（フレー
ム）１００９に設けた上部軸受摺動部と旋回スクロール
１００６を旋回させるクランク部の軸受摺動部]および
モータ（電動機）と駆動軸（クランクシャフト）１００
８との自重を支えるスラスト軸受部に潤滑油を供給した
後、圧縮機１０１５に流入させる構成では、軸受摺動部
への充分な給油の必要性から、圧縮室１０１５への流入
量が多くなり、高圧加熱された潤滑油と潤滑油中に混入
した冷媒ガスとが圧縮途中の圧縮室１０１５に流入する
ことによって、圧縮効率が低下すると言う課題があっ
た。

【００１１】また、第２の課題の要旨は、圧縮室への潤
滑油多量流入によって圧縮機の大型化を招くというもの
である。

【００１２】すなわち、冷媒ガス中の潤滑油を分離する
のに必要な容積を有した吐出室１０３１が圧縮室１０１
５の上部に配置され、モータ（ロータ１０１１とステー
タ１０１２）と油溜とが下部に配置された構成では、冷
媒ガスから潤滑油を分離させる空間とモータ（ロータ１
０１１とステータ１０１２）を収納し、且つモータを冷
却させる空間とが別構成のため、圧縮機の外形寸法が大
型化すると言う課題があった。

【００１３】一方、上記課題（大型化）を改善する方策
として、図１９に示す如く、密閉ケース（密閉容器）１
２０１の下部に圧縮部を、上部にモータ（電動機）１２
０３を、底部に吐出室油溜（油溜り）１２１５を、上壁
に吐出ガスの吐出管（送出管）１２１７を配置し、圧縮
冷媒ガスを排出管１２１４を介してモータ（電動機）１
２０３を収納する空間に導き（図示なし）、モータ（電
動機）１２０３の冷却と冷媒ガス中の潤滑油を分離の
後、吐出管（送出管）１２１７から機外に排出される一
方、駆動軸（クランク軸）１２０４を支持する軸受部お
よび圧縮室を吐出室油溜（油溜り）１２１５中に浸漬し
て、駆動軸（クランク軸）１２０４を支持する本体フレ
ーム（フレーム）１２０５のボス部１２０５ａに設けた
給油孔１２１２，駆動軸（クランク軸）１２０４を支持
する主軸受（軸受部）の軸受隙間，本体フレーム（フレ
ーム）１２０５と旋回スクロール１２０６との間に設け
られた背圧室（中間室）１２０８，旋回スクロール１２
０６に設けられた連通孔１２１１を介して吐出室油溜
（油溜り）１２１５の潤滑油を圧縮室１２１６に差圧給
油する構成で、圧縮機の小型化と圧縮機起動初期の吐出
室油溜（油溜り）１２１５の圧力上昇が小さい場合でも
軸受摺動部を潤滑できる（特開昭５７−３５１８４号公
報）。

【００１４】しかしながら、前述の図１８の場合と同様
に、駆動軸（クランク軸）１２０４を支持する主軸受
（軸受部）を潤滑した潤滑油の全油量が圧縮室１２１６
に流入する一方、その経路途中で少なくとも駆動軸（ク
ランク軸）１２０４とモータ（電動機）１２０３との自
重に加えて、吐出室油溜（油溜り）１２１５と背圧室
（中間室）１２０８との差圧によって駆動軸（クランク
軸）１２０４に作用する下向きのスラスト力も旋回スク
ロール１２０６で支持させる必要から、圧縮室１２１６
への流入潤滑油量が更に増し、圧縮効率の著しい低下を
招く課題があった。

【００１５】以上のように、単なる従来技術の組合せで
は、圧縮機入力の低減と圧縮効率および圧縮機小型化を
同時に解決することが困難であった。

【００１６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、低入力で圧縮効率の高い小型のスクロール
気体圧縮機を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、旋回軸受の摺動部を経由して吐出室油溜の
潤滑油を最終的に圧縮室に供給する差圧給油通路を設け
る一方、主軸受と相当高さで配置された吐出室油溜の潤
滑油を主軸受の摺動面に設けた油溝によるネジポンプ作
用で吸い込み・排出後、再び吐出室油溜に帰還させる軸
受給油通路を設けたものである。

【００１８】上記軸受給油通路と差圧給油通路の構成に
よって、簡易で低入力な給油手段による主軸受への充分
な給油が実現できる一方、圧縮室への適量給油による圧
縮室隙間の油膜密封ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、スクロ
ール圧縮機構を密閉ケース内の下部に収納し、駆動軸に
連結するモータを密閉ケース内の上部に収納し、吐出ポ
ートから排出した気体がモータを冷却した後、密閉ケー
スの外部に排出される吐出気体通路を設け、吐出圧力が
作用する吐出室油溜の油面をモータの下部で且つ主軸受
の上端と相当高さで配置し、旋回軸受の摺動部とラップ
支持円板の反圧縮室側背面を経由して圧縮室と吸入室の
いずれか一方に吐出室油溜の潤滑油を供給する差圧給油
通路を設けた構成において、スラスト軸受の内側に配置
され且つ主軸受と旋回軸受とラップ支持円板とに隣接し
て区画配置された吐出圧力が作用する油室を差圧給油通
路の途中に配置し、主軸受の摺動面の軸方向全域に亘っ
て設けた螺旋状の油溝によるネジポンプ作用によって、
吐出室油溜から油室に潤滑油を導入し、その潤滑油の一
部を差圧給油通路に分岐する一方、残りの大部分の潤滑
油を吐出室油溜に帰還させる軸受給油通路を形成したも
のである。そしてこの構成によれば、吐出室油溜の潤滑
油を螺旋状の油溝によるネジポンプ作用によって油室に
導入する際に、圧縮室（または吸入室）との差圧による
吸引作用の援護を受けて油室への潤滑油導入が容易にな
り、低速〜高速運転時の所要ポンプ給油量確保が容易に
なると共に、ポンプ給油通路が短くなるので、螺旋状の
油溝によるネジポンプ機構のポンプ入力が極めて低くな
る。また、油室の潤滑油が旋回スクロールの反圧縮側を
付勢して旋回スクロールに作用するスラスト力を軽減し
て、旋回スクロールの軸方向摺接面の摩擦抵抗を少なく
する。

【００２０】請求項２に記載の発明は、主軸受の摺動面
に設けた螺旋状の油溝よりも下流側の軸受給油通路途中
に、駆動軸の摺動面に設けた別の螺旋状の油溝によるネ
ジポンプ手段を設け、少なくとも駆動軸とモータの自重
を支えるスラスト軸受部をネジポンプ手段の排出側に配
置したものである。そしてこの構成によれば、スラスト
軸受部で温度上昇した潤滑油が圧縮室へ流入することに
よる幣害を少なくする。

【００２１】請求項３に記載の発明は、スラスト軸受部
を軸受給油通路の終端に配置したものである。そしてこ
の構成によれば、スラスト軸受部で温度上昇した潤滑油
が圧縮室へ流入することによる弊害を回避すると共に、
主軸受への潤滑性能への弊害も回避できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例のスクロール冷媒圧縮
機について図面を参照して説明する。

【００２３】（実施例１）図１〜図１５において、１は
鉄製の密閉ケースで、その内容が旋回スクロール２１８
と噛み合って圧縮室を形成する固定スクロール１５をボ
ルト固定し且つ駆動軸２０４を支持する本体フレーム２
０５により、上側のモータ室６と下側のアキュームレー
タ室４６とに仕切られている。

【００２４】モータ室６は高圧雰囲気で、上部にモータ
３、下部に圧縮部を配置し、モータ３の回転子３ａを連
結固定した駆動軸２０４を支持する本体フレーム２０５
は、摺動特性と溶接性に優れた共晶黒鉛鋳鉄製で、その
外周面部に設けられた突起条部７９ａが上部密閉ケース
１ａと下部密閉ケース１ｂの内壁面と端面とに当接して
おり、突起条部７９ａと上部密閉ケース１ａと下部密閉
ケース１ｂとが単一の溶接ビート７９ｂによって密封溶
接されている。

【００２５】駆動軸２０４は本体フレーム２０５の上端
部に設けられた上部軸受２１１，中央部に設けられた主
軸受２１２，本体フレーム２０５の上端面に設けられた
且つ放射状の複数の浅溝７を有するスラスト軸受部２１
３とで支持され、駆動軸２０４の主軸から偏心した下端
部のクランク軸２１４が旋回スクロール２１８に設けら
れた旋回ボス部２１８ｅの旋回軸受２１８ｂに係合して
いる。

【００２６】固定スクロール１５は、その熱膨張係数が
純アルミニウムと共晶黒鉛鋳鉄との中間の値の相当する
高珪素アルミニウム合金製で、図１４に示すような渦巻
状の固定スクロールラップ１５ａと鏡板１５ｂから成
り、鏡板１５ｂの中央部には、固定スクロールラップ１
５ａの巻始め部で開口する吐出ポート１６がモータ室６
に開通する吐出通路８０に連通して設けられ、固定スク
ロールラップ１５ａの外周部には吸入室１７が設けられ
ている。

【００２７】反旋回スクロール側の鏡板１５ｂ上には、
吐出ポート１６を覆うように逆止弁装置５０が取り付け
られ、その逆止弁装置５０は図３〜図６で詳描するよう
に、その外周部を数箇所切り欠いた形状の薄板鋼板から
成る弁体５０ｂ（または不連続な環状穴５０ｅａを有す
る弁体５０ｅ）と、逆止弁穴５０ａと中央穴５０ｇとそ
の周りの複数の吐出小穴５０ｈを有した弁ケース９９
と、弁体５０ｂと弁ケース９９との間に介在するバネ装
置５０ｃとから成る。バネ装置５０ｃは、それ自身の温
度が５０℃を超えると収縮し、それ自信の温度が５０℃
以下で伸長する形状記憶特性を有するもので、圧縮機運
転中は吐出冷媒ガス圧を受けて逆止弁穴５０ａの底面ま
で収縮し、それ自身の温度が５０℃以下の状態にある圧
縮機停止中は吐出ポート１６を塞ぐべく弁体５０を鏡板
１５ｂに押圧するように設定されている。

【００２８】図１および図１４に示すように、固定スク
ロールラップ１５ａに噛み合って圧縮室側壁を形成する
渦巻状の旋回スクロールラップ２１８ａと、駆動軸２０
４のクランク軸２１４に係合した旋回ボス部２１８ｅを
直立させたラップ支持円盤２１８ｃとから成るアルミニ
ウム合金製の旋回スクロール２１８は、固定スクロール
１５と本体フレーム２０５とに囲まれて配置されてお
り、ラップ支持円盤２１８ｃおよび旋回スクロールラッ
プ２１８ａの表面は多孔質ニッケルメッキなどの硬化処
理が成されている。

【００２９】図３に示すように、旋回スクロールラップ
２１８ａの先端には渦巻状のチップシール溝９８が設け
られて、そのチップシール溝９８には樹脂製のチップシ
ール９８ａが微少隙間を有して装着されている。旋回ス
クロール２１８が固定スクロール１５の軸方向側に押圧
されたとき、ラップ支持円盤２１８ｃの平面部は固定ス
クロールラップ１５ａの先端に接するが、旋回スクロー
ルラップ２１８ａの先端は固定スクロール１５に接する
ことなく数ミクロン程度の微少距離を保っている。

【００３０】吐出通路８０（図１参照）は、逆止弁装置
５０を覆うように鏡板１５ｂ上に取り付けられた吐出カ
バー２ａと鏡板１５ｂによって形成される吐出室２，固
定スクロール１５に設けられたガス通路Ｂ８０ｂ，本体
フレーム２０５に設けられたガスＡ８０ａ，主軸受２１
２を囲うように本体フレーム２０５に取り付けられた吐
出ガイド８１と本体フレーム２０５によって形成される
吐出チャンバー２ｂとから成り、ガス通路Ａ８０ａ，ガ
ス通路Ｂ８０ｂはそれぞれ対象位置に設けられている
（図１４参照）。

【００３１】吐出ガイド８１の上面には図７のように、
多数の小穴８１ａが設けられている。

【００３２】冷凍サイクルの蒸発器側に通じるアキュー
ムレータ室４６は、下部密閉ケース１ｂと固定スクロー
ル１５と本体フレーム２０５とで形成され、それに連通
する吸入管４７が下部密閉ケース１ｂの側面に設けら
れ、その吸入管４７に対向する位置からそれぞれ約９０
度隔てた位置の２箇所で吸入穴４３が固定スクロール１
５に設けられている（図１４参照）。

【００３３】アキュームレータ室４６の底部の低圧油溜
４６ａと吸入穴４３とは吐出カバー２ａに設けられた油
吸い込み穴Ａ９ａ，固定スクロール１５に設けられた細
径の油吸い込み穴Ｂ９ｂとで連通しており、これら油吸
い込み穴（９ａ，９ｂ）は低圧油溜４６ａに滞溜してい
る冷媒液や潤滑油が吸入穴４３を冷媒ガスが通過する際
の負圧発生によって吸い上げられるように設定されてい
る。

【００３４】本体フレーム２０５に固定された割りピン
形の平行ピン１９によって回転方向の移動を拘束されて
軸方向にのみ移動が可能な平板形状のスラスト軸受２２
０は、ラップ支持円盤２１８ｃと本体フレーム２０５と
の間に配置されており、スラスト軸受２２０と本体フレ
ーム２０５との間に介在する環状のシールリング（ゴム
製）７０（図１３参照）の弾性力によって本体フレーム
５と固定スクロール１５との間の鏡板取り付け面１５ｂ
１に当接している。

【００３５】旋回スクロール２１８のラップ支持円盤２
１８ｃに摺接する鏡板摺動面１５ｂ２から鏡板取り付け
面１５ｂ１迄の高さはラップ支持円盤２１８ｃの油膜に
よる摺動部のシール性向上のために、ラップ支持円盤２
１８ｃの厚さよりも約０．０１５〜０．０２０ｍｍ大き
く設定されている。

【００３６】図１、図８に示すように、旋回スクロール
２１８の旋回ボス部２１８ｅの本体フレーム２０５側端
面には旋回軸受２１８ｂの中心と同芯の環状シール溝９
５が設けられ、その環状シール溝９５には、図１１に示
すような、その一部を切断して切口９４ｂを有し、柔軟
性を有する樹脂製の環状リング９４が装着されている。
環状リング９４の外周面は、圧縮機運転時に環状リング
９４の熱膨張と環状リング９４の内側の潤滑油圧力によ
って、環状シール溝９５の側面に密接すると共に、環状
リング９４の外周面に対して傾斜角度を有する切口９４
ｂが互いに密着すべく配置されている。環状リング９４
は、旋回スクロール２１８，本体フレーム２０５，スラ
スト軸受２２０によって形成される旋回スクロール２１
８の背圧室３９と駆動軸２０４を支持する主軸受２１２
の側の油室Ａ２７８ａとの間をシールし、油室Ａ２７８
ａから背圧室２３９への過剰な漏洩を防ぐようにシール
している。

【００３７】環状のスラスト軸受２２０は穴成形が容易
な焼結合金製で、図１２，図１３で示すように、割りピ
ン１９が可動挿入される２つのガイド穴９３と環状油溝
９２，油穴９１とを有しており、本体フレーム２０５の
スラストリング溝９０に装着されている。

【００３８】本体フレーム２０５とスラスト軸受２２０
との間には約０．０５ｍｍ程度のレリース隙間２７が設
けられ、レリース隙間２７の内側と外側にはシールリン
グ７０を装着する環状溝２８が設けられている。シール
リング７０はレリース隙間２７と背圧室２３９との間を
シールしている。

【００３９】レリース隙間２７は、本体フレーム２０５
に設けられたスラスト背圧導入穴Ａ８９ａと固定スクロ
ール１５に設けられたスラスト背圧導入穴Ｂ８９ｂとに
よって、最終圧縮行程の第３圧縮室６０ｂ（図１４参
照）に連通している。

【００４０】図１、図２に示すように、スラスト軸受２
２０の内側に配置された旋回スクロール２１８の自転阻
止部材（以下、オルダムリングと称する）２４は、焼結
成形や射出成形工法などに適した軽合金や強化繊維複合
材から成り、平らなリングの両面に互いに直交する平行
キー形状のキー部を備えたもので、上面側のキー部は本
体フレーム２０５に設けられたキー溝７１ａに、下面側
のキー部はラップ支持円盤２１８ｃに設けられたキー溝
７１に系合し、摺動する。

【００４１】オルダムリング２４のリングの厚さはオル
ダムリング２４が往復運動する際に、本体フレーム２０
５とラップ支持円盤２１８ｃとの間で円滑に摺動し且つ
ジャンピング現象が生じないように設定されている。

【００４２】上部密閉ケース１ａの上端壁の外周部には
吐出管３１、中央部にはモータ電源接続用のガラスター
ミナル８８が取り付けられている。

【００４３】吐出管３１およびガラスターミナル８８の
側とモータ３の側とを上部密閉ケース１ａに取り付けら
れた油セパレータ８７が仕切っている。駆動軸２０４の
段付き部によって軸方向に位置決めされたモータ３の回
転子３ａは上部バランスウエイト７５と共に駆動軸２０
４にボルト固定され、上部バランスウエイト７５は円盤
形状を成し、その外径は回転子３ａの外径より大きく設
定されている。

【００４４】回転子３ａの下端に取り付けられた下部バ
ランスウエイト７６と吐出ガイド８１との間には本体フ
レーム２０５に取り付けられた遮閉板８６が下部バラン
スウエイトに接近して配置されている。

【００４５】モータ室６の下部に設けられた吐出室油溜
３４は、モータ３の固定子３ｂの外周の一部を切り欠い
て設けた冷却通路３５によりモータ室６の上部と連通さ
れている。

【００４６】また、吐出室油溜３４は、本体フレーム２
０５に設けられた油穴Ａ２３８ａを介して主軸受２１２
と旋回軸受２１８ｂとの中間位置の油室Ａ２７８ａにも
通じている。

【００４７】図１、図８に示すように、駆動軸２０４の
摺動軸部２０４ａおよびクランク軸２１４の表面には、
駆動軸２０４が正回転する時、油室Ａ２７８ａの潤滑油
が旋回軸受２１８ｂとクランク軸２１４とで形成される
油室Ｂ２７８ｂおよびモータ３側にネジポンプ給油され
る方向に螺旋状油溝２４１ａ，２４１ｂが設けられて、
その上端はスラスト軸受部２１３にまで達している。

【００４８】本体フレーム２０５に設けられた油穴Ａ２
３８ａを介して吐出室油溜３４に通じた高圧の油室Ａ２
７８ａの段付き内壁には図９で示すような外観形状をし
た鋼板成形製の仕切りキャップ１０１が圧入されて、図
８のように、駆動軸２０４のツバ部１０２を覆う形態で
配置されている。キャップ１０１は、その一部に切口１
０１ａを有し、油室Ａ２７８ａの段付き内壁に装着され
た状態で切口１０１ａを塞ぎ、油室Ａ２７８ａを主軸受
２１２側と旋回軸受２１８ｂ側とに仕切っている。

【００４９】旋回スクロール２１８の旋回ボス部２１８
ｅには、図１０でその外観形状を示すような旋回軸受２
１８ｂが圧入されている。円筒形状をした旋回軸受２１
８ｂの外周部には、その一部が平面加工されており、そ
の段差Ｃは１００ミクロン程度に設定されている。この
段差Ｃの部分は、図８のように、旋回ボス部２１８ｅに
圧入された状態で絞り通路１０３を形成する。

【００５０】旋回ボス部２１８ｅには環状溝１０４と細
径の油穴１０５が設けられている。吐出室油溜３４と背
圧室２３９とは油穴Ａ２３８ａ，油室Ａ２７８ａ，螺旋
状油溝２４１ｂ，油室Ｂ２７８ｂ，絞り通路１０３，環
状溝１０４，油穴１０５とで連通されている。

【００５１】図１、図１３、図１４図に示すように、背
圧室２３９は、吸入室１７に間欠的に通じる第１圧縮室
６１ａ，６１ｂが吸入冷媒ガス閉じ込み完了前の約１８
０度の旋回角度範囲内で、スラスト軸受２２０に設けら
れた油溝２９１，ラップ支持円盤２１８ｃの外側の外周
部空間３７，ラップ支持円盤２１８ｃに設けられた油穴
Ｃ３８ｃ，対称位置に配設された細径のインジェクショ
ン穴５２ａ，５２ｂによって構成されるインジェクショ
ン通路７４によって第１圧縮室６１ａ，６１ｂと連通し
ており、スラスト軸受２２０に設けられた油溝２９１は
ラップ支持円盤２１８ｃによって間欠的に開閉される。

【００５２】図１５において、横軸は駆動軸４の回転角
度を示し、縦軸は冷媒圧力を示し、吸入・圧縮・吐出過
程における冷媒ガスの圧力変化状態を示し、実線６２は
正常圧力で運転時の圧力変化を示し、点数６３は異常圧
力上昇時の圧力変化を示す。

【００５３】以上のように構成されたスクロール冷媒圧
縮機について、その動作を説明する。

【００５４】図１〜図１５において、モータ３によって
駆動軸２０４が回転駆動すると、旋回スクロール２１８
は、駆動軸２０４のクランク機構によって駆動軸２０４
の主軸周りに回転しようとするが、オルダムリング２４
の旋回スクロール２１８の側のキー部（図２参照）が旋
回スクロール２１８のキー溝７１に係合し、反対側のキ
ー部が本体フレーム２０５のキー溝７１ａ（図１参照）
に係合しているので自転を阻止され、公転運動をして固
定スクロール１５と共に圧縮室の容積を変化させ、冷媒
ガスの吸入・圧縮作用を行う。

【００５５】最終圧縮行程の圧縮室（圧縮室が吐出ポー
ト１６に通じる直前行程の圧縮空間）に通じるスラスト
軸受２２０の背面側のレリース隙間２７は、圧縮開始直
からの時間経過と共に高圧冷媒ガスで充満される。その
背圧付勢とシールリング７０の弾性力によって、スラス
ト軸受２２０は固定スクロール１５の鏡板取り付け面１
５ｂ１に押接される。それによって、旋回スクロール２
１８のラップ支持円盤２１８ｃは鏡板摺動面１５ｂ２と
スラスト軸受２２０との間で狭持（１５〜２０ミクロン
の組立隙間）される。

【００５６】そして、圧縮機に接続した冷凍サイクルか
ら潤滑油を含んだ気液混合の吸入冷媒が、吸入管４７か
らアキュームレータ室４６に流入し、固定スクロール１
５の鏡板１５ｂの外側面に衝突の後、アキュームレータ
室４６の上部空間を経由して、二箇所の吸入穴４３（図
１４参照）を通じて吸入室１７に流入する。

【００５７】一方、気体と液体の重量差や流入方向転換
時の慣性力によって冷媒ガスから分離した液冷媒や潤滑
油はアキュームレータ室４６の底部に、一旦、収集さ
れ、吸入冷媒ガスが吸入穴４３を通過する際に生じる負
圧によって油吸い込み穴Ａ９ａ，油吸い込み穴Ｂ９ｂを
介して霧化状態で吸入穴４３に吸い上げられ、再び吸入
冷媒ガスに混入する。

【００５８】気液分離された吸入冷媒ガスは、吸入室１
７，旋回スクロール２１８と固定スクロール１５との間
に形成された第１圧縮室６１ａ，６１ｂ（図１４参照）
を経て圧縮室内に閉じ込められ、第２圧縮室５１ａ，５
１ｂ，第３圧縮室６０ａ，６０ｂへと順次移送圧縮の
後、中央部の吐出ポート１６から逆止弁室５０ａに吐出
され、吐出室２，ガス通路Ｂ８０ｂ，ガス通路Ａ８０
ａ、吐出チャンバー２ｂを順次経由してモータ室６へと
吐出される。

【００５９】なお、圧縮完了直後に圧縮室と吐出ポート
１６が開通することによって、圧縮冷媒ガスは、圧縮室
から逆止弁室５０ａに流入する際に急激な一次膨張が生
じ、その直後の吐出完了行程から圧縮完了行程までの間
に逆止弁室５０ａの吐出冷媒ガスが一次的に圧縮室に逆
流する。

【００６０】その結果、冷媒ガスは、間欠的に第３圧縮
室（６０ａ，６０ｂ）からの流出・第３圧縮室（６０
ａ，６０ｂ）への流入を繰り返しながら、全体の流れと
して第３圧縮室（６０ａ，６０ｂ）から吐出室２へと流
出するが、逆止弁室５０ａ，吐出室２の吐出冷媒ガスは
第３圧縮室（６０ａ，６０ｂ）への流入・流出の際に圧
力変動が生じて脈動現象を呈する。

【００６１】吐出冷媒ガスは逆止弁装置５０の吐出小穴
５０ｈを介して吐出室２を構成する球面状の壁面に向か
って流出する際の二次膨張、更に、球面状の壁面に衝突
して均等分散する。その後、更に、対称位置に配設され
た二つの吐出通路８０が吐出チャンバー２ｂ，モータ室
６で合流することによって、各吐出通路８０から吐出ガ
ス脈動が互いに減衰し合う作用と第三次，第四次膨張に
よって、更に、順次減衰し、モータ室６の圧力変動はほ
とんど無い状態になる。

【００６２】なお、吐出冷媒ガスが吐出室２から逆止弁
室５０ａに瞬時的に逆流する際、その流れに追従して弁
体５０ｂが吐出ポート１６を塞ぐ方向に移動しようとす
るが、圧縮機運転中は、周囲の温度によって形状記憶特
性を有するコイルバネ５０ｃが全収縮して弁体５０ｂへ
の付勢を及ぼさないと共に、磁性を帯びた弁体５０ｂが
逆止弁室５０ａの底面に吸着して離反せず、弁体５０ｂ
が吐出ポート１６を塞がない。

【００６３】吐出ガイド８１の小穴８１ａから分散して
モータ室６に排出した吐出冷媒ガスは、環状の遮閉板８
６，モータ３の巻線に衝突した後、ステータ３ｂの外側
部の冷却通路３５や内側部の通路を経てモータ３を冷却
しながらモータ室６の上部側部へと流れ、吐出管３１か
ら外部の冷凍サイクルへ送出される。

【００６４】この際、吐出冷媒ガス中の潤滑油は、その
一部がモータ３の下部の巻線の表面に付着して冷媒ガス
から分離して吐出室油溜３４に収集するが、上部バラン
スウエイト７５，下部バランスウエイト７６の外周部を
通過する吐出冷媒ガス中の潤滑油は、上部バランスウエ
イト７５，下部バランスウエイト７６の回転によって遠
心分離され、モータ３の巻線の内側表面へと拡散され、
巻線束の内部空間に沿って下部へ流下し、吐出室油溜３
４に収集する。

【００６５】吐出室油溜３４の潤滑油は、後述する経路
を経て油室Ａ２７８ａと油室Ｂ２７８ｂおよび背圧室２
３９に流入し、次第に旋回スクロール２１８への背圧付
与力が大きくなる。

【００６６】モータ室６の圧力上昇に追従して、ラップ
支持円盤２１８ｃは徐々に固定スクロール１５の鏡板摺
動面１５ｂ２に適度な押圧力で接触する。固定スクロー
ルラップ１５ａの先端と旋回スクロール２１８のラップ
支持円盤２１８ｃとの間の隙間が無くなり、それによっ
て圧縮室が密封され、吸入冷媒ガスが効率良く圧縮され
て、安定運転が継続する。

【００６７】なお、旋回スクロールラップ２１８ａの先
端と固定スクロール１５の鏡板１５ｂとの間の軸方向隙
間は、圧縮途中冷媒ガスが隣室の低圧側圧縮室に漏洩す
る際に、チップシール溝９８（図３参照）に流入し、そ
のガス背圧力によってチップシール９８ａがチップシー
ル溝９８ａの低圧縮室側面および固定スクロール１５の
鏡板１５ｂに押圧されることによってシールされる。

【００６８】圧縮機停止の際に、圧縮室内冷媒ガスの圧
力差に基づく逆流によって、旋回スクロール２１８が瞬
時的に逆旋回運動するが、冷媒ガスが圧縮室から吸入室
１７に逆流することから、旋回スクロール２１８は図１
４のように、第１圧縮室６１ａ，６１ｂが吸入室１７に
通じた状態の旋回角度で停止する。

【００６９】また圧縮機停止の際に、圧縮室の冷媒ガス
が吸入室１７へ逆流することによって吐出ポート１６の
冷媒ガス圧力が急低下し、吐出ポート１６と吐出室２と
の冷媒ガス圧力差によって弁体５０ｂが吐出ポート１６
を塞ぎ、吐出室２から圧縮室への吐出冷媒ガスの連続的
な逆流を阻止する。

【００７０】圧縮機停止直後の一時的な吐出冷媒ガスの
逆流と旋回スクロール２１８の逆旋回によって、磁性を
帯びた弁体５０ｂが逆止弁室５０ａの底面から離脱し、
冷凍サイクルが圧力バランスするまでの間、圧力差によ
って弁体５１ｂが吐出ポート１６を塞ぎ続ける。それと
並行して形状記憶特性を有するコイルバネ５０が温度低
下して伸長し、コイルバネ５０の付勢力によって弁体５
０ｂが吐出ポート１６を閉塞し続ける。

【００７１】吸入室１７と間欠的に連通する第１圧縮室
６１ａ，６１ｂと背圧室３９とは第１圧縮室６１ａ，６
１ｂが閉じ込み完了前の１８０度以内にある時のみスラ
スト軸受２２０に設けられた油溝２９１（図１３参照）
を介して連通すると共に、スラスト軸受２２０とラップ
支持円盤２１８ｃとの間は潤滑油膜でシールされるの
で、圧縮室から背圧室２３９に圧縮途中冷媒ガスが逆流
することはない。

【００７２】圧縮機長時間停止中は圧縮機内圧力が均衡
し、アキュームレータ室４６は勿論のこと、圧縮室内に
まで液冷媒が流入しており、圧縮機冷時起動初期には液
圧縮が生じ易く、圧縮室内の液圧縮冷媒圧力によって吐
出ポート１６と反対方向のスラスト力が旋回スクロール
２１８に作用する。その結果、旋回スクロール２１８が
固定スクロール１５から軸方向に離反し、圧縮負荷が軽
減する。

【００７３】一方、圧縮機冷時起動初期の背圧室２３９
の圧力は吐出室油溜３４の潤滑油圧力上昇が低いことか
ら、ほぼ吸入圧力相当である。その結果、旋回スクロー
ル２１８のラップ支持円盤２１８ｃは圧力上昇の低い油
室Ａ２７８ａの潤滑油によってのみ背圧付与される状態
で、鏡板摺動面１５ｂ２から離反してスラスト軸受２２
０まで後退し支持され、ラップ支持円盤２１８ｃと固定
スクロールラップ１５ａの先端との間に隙間（約０．０
１５〜０．０２０ミクロン）が生じ、圧縮室圧力が低下
し、起動初期の圧縮負荷が軽減する。

【００７４】万一、連続運転中に、圧縮室内で液圧縮な
どが生じて瞬時的に圧縮室圧力が異常上昇した場合など
には、旋回スクロール２１８に作用するスラスト力が旋
回スクロール２１８の背面に作用する背圧付勢力よりも
大きくなり、旋回スクロール２１８が軸方向に移動し、
スラスト軸受２２０に支持される。そして、圧縮室の密
封が上述と同様に解除して圧縮室圧力が低下し、圧縮負
荷が低下する。

【００７５】なお、背圧室２３９は、第１圧縮室６１
ａ，６１ｂが吸入冷媒ガス閉じ込み完了前の約１８０度
の旋回角度範囲内で、スラスト軸受２２０に設けられた
油溝２９１を介して外周部空間３７に通じているので、
この連通旋回範囲内で液圧縮が生じることがない。した
がって、圧縮室での液圧縮発生を含めた如何なる圧縮機
運転状態において、背圧室２３９への圧縮室の冷媒ガス
の逆流が回避され、圧縮負荷軽減を阻害することはな
い。

【００７６】圧縮機冷時始動初期の吐出室油溜３４の潤
滑油は、駆動軸２０４に設けられた螺旋状油溝２４１
ａ，２４１ｂのネジポンプ作用によって、油穴Ａ２３８
ａを経由して油室Ａ２７８ａに吸い込まれる。

【００７７】この時、仕切りキャップ１０１は潤滑油が
駆動軸２０４の表面近傍を通過して油室Ａ２７８ａ，螺
旋状油溝２４１ｂへと流入すべく案内する。そのことに
よって潤滑油が油穴Ａ２３８ａから油室Ａ２７８ａに流
入する際に、駆動軸２０４が高速回転することによる遠
心拡散の影響を受けることなく螺旋状油溝２４１ａに吸
い込まれ良好なネジポンプ給油が行われる。

【００７８】その後、油室Ａ２７８ａの潤滑油は螺旋状
油溝２４１ｂを通して旋回軸受２１８ｂの摺動面を潤滑
後、油室Ｂ２７８ｂに供給され、絞り通路１０３を介し
て減圧され、環状溝１０４，油穴１０５を経由して背圧
室２３９に流入する一方、螺旋状油溝２４１ａのネジポ
ンプ作用によって主軸受２１２と上部軸受２１１とスラ
スト軸受部２１３の各摺動面に順次供給され、吐出室油
溜３４に帰還する。

【００７９】なお、モータ室６の冷媒ガスは、上部軸受
２１１を通過する潤滑油によって、油溜り７２への逆流
が阻止される。

【００８０】圧縮機冷時始動後の時間経過に追従してモ
ータ室６の吐出冷媒ガス圧力は上昇し、吐出室油溜３４
の潤滑油は背圧室２３９との間の差圧によっても油室Ａ
２７８ａに供給され、螺旋状油溝２４１ｂのネジポンプ
作用と併せて背圧室２３９に給油される。背圧室２３９
の圧力は次第に高くなり、油室Ａ２７８ａの吐出圧力相
当の潤滑油圧力との合成力が旋回スクロール２１８のラ
ップ支持円盤２１８ｃに作用する。その結果、圧縮室の
冷媒ガス圧力によって旋回スクロール２１８を固定スク
ロール１５から離反させようと作用するスラスト荷重が
相殺され、旋回スクロール２１８に作用するスラスト力
が軽減する。

【００８１】したがって、圧縮機冷時始動後のモータ室
６の圧力上昇が低い間は、油室Ａ２７８ａと背圧室２３
９の潤滑油圧力による旋回スクロール２１８への付与力
が圧縮室の冷媒ガス圧力による旋回スクロール２１８へ
のスラスト荷重よりも小さい。その結果、旋回スクロー
ル２１８は固定スクロール１５から離反して、シールリ
ング７０の弾性力と最終圧縮行程の圧縮室から導入され
た冷媒ガスによる背圧を受けるスラスト軸受２２０に支
持される。

【００８２】吐出圧力と吸入圧力との差圧が所要圧力を
超えた場合に、油室Ａ２７８ａと背圧室２３９の潤滑油
圧による旋回スクロール２１８への付与力が圧縮室の冷
媒ガス圧力による旋回スクロール２１８へのスラスト荷
重よりも大きくなる。そして、旋回スクロール２１８は
固定スクロール１５に支持される。

【００８３】圧縮室の中心，旋回軸受２１８ｅの中心，
環状リング９４の中心が各々ほぼ一致した配置構成にお
いて、環状リング９４は旋回スクロール２１８と共に旋
回運動をするので、その時の慣性力によって旋回ボス部
２１８ｅに設けられた環状シール溝９５から飛び出そう
とする。また、環状リング９４は、油室Ａ２７８ａと背
圧室２３９との差圧によってその内径を拡張し、熱膨張
と併せてその切口９４ｂを閉じる。これらの作用によっ
て、環状リング９４は本体フレーム２０５と環状シール
溝９５の外側面に押接されると共に、環状リング９４の
油掻き作用によって環状シール溝９５と環状リング９４
との間に潤滑油が押し込まれ、油室Ａ２７８ａから背圧
室２３９への過剰な潤滑油漏洩を防ぐ。

【００８４】更に、柔軟性に優れた樹脂製の環状リング
９４は、背圧室２３９と油室Ａ２７８ａとの間の圧力差
によってその内径を環状シール溝９５の外側面に沿って
拡張し、熱膨張と併せてその切口９４ｂを閉じると共
に、環状シール溝９５の外側面に押圧されるので、両空
間の間の漏洩を更に少なくする。

【００８５】なお、環状溝９４の表面に設けられた油溝
９４ａに滞溜する潤滑油の油膜によって環状リング９４
と本体フレーム２０５との間の摺動面を潤滑することに
よって摺動面の磨耗，摺動抵抗を少なくする。

【００８６】圧縮機定常運転時は、高圧の油室Ａ２７８
ａの潤滑油圧力と背圧室２３９の潤滑油圧力によって旋
回スクロール２１８は固定スクロール１５の側に背圧付
与され、ラップ支持円盤２１８ｃと鏡板摺動面１５ｂ２
との間は適度な接触力を保持しながら円滑に摺動し、圧
縮室の軸方向隙間を最小にしている。

【００８７】背圧室２３９に流入した潤滑油は、スラス
ト軸受２２０に設けられた油溝２９１を介して間欠的に
外周部空間３７に流入し、更にラップ支持円盤２１８ｃ
に設けられた油穴Ｃ３８ｃ，細径のインジェクション穴
５２ａ，５２ｂ（図１４参照）を通して漸次減圧され、
第１圧縮室６１ａ，６１ｂに流入する。潤滑油は、その
通路途中で各摺動面を潤滑し、摺動隙間を密封する。

【００８８】第１圧縮室６１ａ，６１ｂに注入された潤
滑油は、吸入冷媒ガスと共に圧縮室（圧縮空間）に流入
した潤滑油と合流し、隣接する圧縮室間の微少隙間を油
膜密封して圧縮冷媒ガス漏れを防ぎ、圧縮室間の摺動面
を潤滑しながら圧縮冷媒ガスと共に吐出ポート１６を経
てモータ室６に再び吐出される。

【００８９】背圧室２３９を経由する吐出室油溜３４か
ら第１圧縮室６１ａ，６１ｂまでの給油経路において、
背圧室２３９は吐出圧力と吸入圧力との間の適正な中間
圧力を維持する。

【００９０】また、スクロール冷媒圧縮機の圧縮比が一
定であることから、冷時起動直後のように吸入室１７と
吐出室２との差圧が小さい場合、あるいは、異常な液圧
縮が生じた場合などは、上述のように旋回スクロール２
１８が固定スクロール１５から離反し、スラスト軸受２
２０に支持される。

【００９１】しかしながら、背圧付勢されたスラスト軸
受２２０は、異常上昇した圧縮室圧力荷重を支持でき
ず、レリース隙間２７を減少させる方向に後退して、旋
回スクロール２１８のラップ支持円盤２１８ｃと固定ス
クロール１５の固定スクロールラップ１５ａの先端との
間の軸方向隙間が拡大する。これにより、圧縮室間に多
くの漏れが生じ、図１５の一点鎖線６３ａで示すよう
に、圧縮室圧力が圧縮途中で急低下する。

【００９２】旋回スクロール２１８が固定スクロール１
５から軸方向に離反する最大距離が約７０ミクロンに規
制されているので、ラップ支持円盤２１８ｃの両側摺動
面の各隙間に油膜が残留し、外周部空間３７と吸入室１
７とが直接連通することによる背圧室２３９の圧力変化
が抑制され、圧縮負荷が瞬時に軽減した後、スラスト軸
受２２０が瞬時に元の位置に復帰でき、安定運転が再継
続する。

【００９３】なお、旋回スクロール２１８がスラスト軸
受２２０の方へ後退する時、旋回スクロールラップ２１
８ａの先端と固定スクロール１５との間の軸方向寸法も
拡大するが、チップシール９８ａがその背面のガス圧に
よって固定スクロール１５の側に押圧されているので、
この部分からの圧縮冷媒ガス漏れはほとんど生じない。

【００９４】一方、旋回スクロール２１８のラップ支持
円盤２１８ｃと固定スクロール１５の固定スクロールラ
ップ１５ｂの先端との間の隙間が拡大し，圧縮室内での
圧縮冷媒ガス漏れが生じて、圧縮室圧力が急低下する。

【００９５】また、旋回スクロール２１８と固定スクロ
ール１５との間の軸方向隙間部に異物の噛み込みが生じ
た場合にも、上述と同様に、スラスト軸受２０が後退し
て異物を除去する。

【００９６】また、冷時起動初期や定常運転時に、瞬時
的な液圧縮が生じた場合の圧縮室圧力は、図１５の点線
６３のように異常な過圧縮が生じるが、吐出ポート１６
に連通する高圧空間容積が大きく、しかも、逆止弁室５
０ａ，吐出室２，吐出チャンバー２ｂを順次通過する間
に膨張を繰り返し、モータ室６の圧力変化はほとんど生
じない。

【００９７】また、圧縮機運転速度が増加するに伴い単
位時間当りの圧縮室冷媒ガス漏れが少なくなる。その反
面、一旋回運動当りのインジェクション穴５２ａ，５２
ｂの開口時間が短くなり、一旋回運動当りの圧縮室への
油インジェクション量が抑制されて不要な油圧縮が少な
くなる。

【００９８】また、上記実施例ではスラスト軸受２２０
の背面に設けたレリース隙間２７に最終圧縮行程中の圧
縮冷媒ガスを導入したが、圧縮最終行程の圧縮室と吐出
ポート１６とが通じる領域の吐出冷媒ガスをレリース隙
間２７に導入してもよい。

【００９９】また、上記実施例では旋回スクロール２１
８のラップ支持円盤２１８ｃとスラスト軸受２２０との
間の摺動隙間を潤滑油の油膜のみでシールしたが、発明
者が特願昭６３−１５９９９６号公報で提案しているよ
うな、環状リングをラップ支持円盤２１８ｃの背面側に
装着し、背圧室２３９と外周部空間３７との間の摺動部
隙間のシール性能を向上してもよい。

【０１００】なお、吸入室１７に間欠的に通じる第１圧
縮室６１ａ，６１ｂに通じるインジェクション穴５２
ａ，５２ｂの開口位置を変えることによって、背圧室２
３９の圧力を吸入圧力に近い中間圧力に設定することも
できる。

【０１０１】なお、上記実施例では、環状リング９４を
旋回スクロール２１８の旋回ボス部２１８ｅに設けた環
状シール溝９５に配設したが、前述の実開昭６１−１２
８３９６号公報のように、本体フレーム２０５に環状シ
ール溝と環状リングを配設する場合も上記同様に作用す
る。

【０１０２】以上のように上記実施例によれば、以下に
述べる実施形態による効果を得ることができる。

【０１０３】すなわち、第１の実施の形態は、スクロー
ル圧縮機構を密閉ケース１の下部に収納し、駆動軸２０
４に連結するモータ３を密閉ケース１の上部に収納し、
吐出ポート１６から排出した吐出冷媒ガスがモータ３を
冷却した後、密閉ケース１の外部に排出される吐出冷媒
ガス通路を設け、吐出圧力が作用する吐出室油溜３４を
モータ３の下部で且つ駆動軸２０４を支持し且つ圧縮室
に近い側の主軸受２１２と相当高さで配置し、駆動軸２
０４と旋回スクロール２１８とが係合する旋回軸受２１
８ｂの摺動部と旋回スクロール２１８の反圧縮側を経由
して第１圧縮室６１ａ，６１ｂに吐出室油溜３４の潤滑
油を供給する差圧給油通路を設けた構成において、駆動
軸２０４を支持する本体フレーム２０５に設けられたス
ラスト軸受２０２の内側に配置され且つ主軸受２１２と
旋回軸受２１８ｂとラップ支持円板２１８ｃとに隣接し
て区画配置された油室Ａ２７８ａを差圧給油通路の途中
に配置し、主軸受２１２の摺動面に設けた螺旋状の油溝
２４１ａによるネジポンプ作用によって、差圧給油通路
から分岐して油室Ａ２７８ａの潤滑油を吐出室油溜３４
に帰還させる軸受給油通路を形成したものである。

【０１０４】そしてこの構成によれば、吐出室油溜３４
の潤滑油を螺旋状の油溝２４１ａによるポンプ作用によ
って油室Ａ２７５ａに導入する際に、第１圧縮室６１
ａ，６１ｂとの差圧による吸引作用の援護を受けて油室
Ａ２７８ａへの潤滑油導入が容易になり、低速〜高速運
転時の所要ポンプ給油量確保が容易にできると共に、ポ
ンプ給油通路が短くなるので、螺旋状の油溝２４１ａに
よるネジポンプ機構のポンプ入力を極めて低くできる。
また、油室Ａ２７８ａの潤滑油が旋回スクロール２１８
の反圧縮側を付勢して旋回スクロール２１８に作用する
スラスト力を軽減して、旋回スクロール２１８の軸方向
摺接面の摩擦抵抗を少なくすることもできる。

【０１０５】第２の実施の形態は、駆動軸２０４とモー
タ３のロータ３ａの自重を支えるスラスト軸受部２１３
を軸受給油通路の途中に配置したものである。そしてこ
の構成によれば、スラスト軸受部２１３で温度上昇した
潤滑油が第１圧縮室６１ａ，６１ｂへ流入することによ
る熱的弊害を少なくすることができる。

【０１０６】第３の実施の形態は、スラスト軸受部２１
３を軸受給油通路の終端に配置したものである。そして
この構成によれば、スラスト軸受部２１３で温度上昇し
た潤滑油が第１圧縮室６１ａ，６１ｂへ流入することが
ないので、圧縮効率の低下を防ぐと共に、主軸受２１２
への潤滑性能への弊害も回避できる。

【０１０７】（実施例２）図１６は、本発明の第２の実
施例のスクロール冷媒圧縮機の縦断面図で、密閉ケース
２００１の内部は高圧空間で、下部に吐出室油溜２０３
４とスクロール圧縮機溝部を、上部にモータ３を配置し
ている。

【０１０８】吸入室１７は、鉄製の密閉ケース２００１
の側壁を貫通する吸入管２０４７を介して圧縮機外部の
低圧側に直接連通している。

【０１０９】鋳鉄製の本体フレーム２００５は、固定ス
クロール２０１５を固定すると共に、密閉ケース２００
１の側壁に数箇所で溶接固定されている。

【０１１０】モータ３に連結する駆動軸２００４は、本
体フレーム２００５の圧縮部に近い側の主軸受２０１２
とモータの側の上部軸受２０１１とで支持されており、
そのクランク軸２０１４が旋回スクロール２０１８の旋
回軸受２０１８ｂ部と摺動連結している。

【０１１１】吐出室油溜２０３４は、本体フレーム２０
０５と固定スクロール２０１５に設けられた油吸い込み
通路２０３８を介して主軸受２０１２の圧縮室側の油室
Ａ２０７８ａに通じている。

【０１１２】クランク軸２０１４と旋回軸受２０１８ｂ
とで形成された油室Ｂ２０７８ｂは、旋回スクロール２
０１８の旋回ボス部２０１８ｅに設けられた細穴２１４
０を介して背圧室２０３９に通じると共に、旋回軸受２
０１８ｂ部の摺動隙間を介して油室Ａ２０７８ａに通じ
ている。

【０１１３】旋回スクロール２０１８の外周部空間２０
３７と背圧室２０３９との間は、オルダムリング２０２
４に係合する旋回スクロール２０１８のキー溝２０７１
とスラスト軸受２２０に設けられた油溝２９１を介し
て、第１圧縮室６１ａ，６１ｂ（第１４図参照）が吸入
室１７に通じる間にのみ間欠的に連通するように構成さ
れている。

【０１１４】２箇所に設けられた油溝２９１とキー溝２
０７１ａは、それぞれ、反対側位置に配置され、背圧室
２０３９と外周部空間２０３７との間を１８０度の位相
角度を成して間欠的に連通される。

【０１１５】その他の構成は、第１の実施例と類似であ
るので、説明を省略する。次に、この実施例の動作につ
いて説明する。

【０１１６】吐出圧力の作用する吐出室油溜２０３４と
圧縮室との間の圧力差によって吐出室油溜２０３４の潤
滑油は、次の差圧経路を経て圧縮室に流入し、その通路
途中で摺動部の潤滑，旋回スクロール２０１８を固定ス
クロール２０１５の側へ押圧するための背圧付勢，摺動
部隙間のガス漏れを防止するための油膜密封に提供され
る。

【０１１７】すなわち、吐出室油溜２０３４の潤滑油
は、本体フレーム２００５と固定スクロール２０１５と
に設けられた油吸い込み通路２０３８を介して油室Ａ２
０７８ａに流入する。

【０１１８】油室Ａ２０７８ａの潤滑油は、駆動軸２０
０４に設けられた螺旋状油溝によって主軸受２０１２，
上部軸受２０１１へと供給されると共に、クランク軸２
０１４と旋回軸受２０１８ｂとの間の軸受隙間を介して
一次減圧され、油室Ｂ２０７８ｂに流入し、細穴２０４
０を経て二次減圧された後、背圧室２０３９に流入す
る。

【０１１９】旋回ボス部２０１８ｅの２箇所に設けられ
た細穴２０４０の背圧室２０３９への開口部は、オルダ
ムリング２０２４と本体フレーム２００５との間の係合
摺動部のキー溝２０７１ａの近傍に位置しており、油室
Ｂ２０７８ｂから背圧室２０３９に流入した潤滑油は、
キー溝２０７１ａの摺動面を強制的に潤滑する。

【０１２０】背圧室２０３９の潤滑油は、旋回スクロー
ル２０１８に設けられた２箇所のキー溝２０７１とスラ
スト溝受２２０に設けられた２箇所の浅溝２９１を経由
し、キー溝２０７１の摺動面を潤滑しながら１８０度の
位相角度を成して、それぞれ反対側の位置から間欠的に
外周部空間２０３７に三次減圧されて流入する。

【０１２１】外周部空間２０３７から圧縮室への潤滑油
流入経路は、第１の実施例の場合と同様である。

【０１２２】油室Ａ２０７８ａと油室Ｂ２０７８ｂとの
間の圧力差によって、駆動軸２００４は旋回スクロール
２０１８の旋回ボス部２０１８ｅの端面に当接し、摺動
支持されている。

【０１２３】固定スクロール２０１５と本体フレーム２
００５との結合面は、その外側で吐出室油溜２０３４の
潤滑油によって囲まれており、高圧側の冷媒ガスがその
結合面を介して外周部空間２０３７に流入するのを、結
合面に閉じ込められた油膜が阻止するので、外周部空間
２０３７への高圧冷媒ガスの流入がない。

【０１２４】吸入管２０４７を介して吸入室１７に流入
した冷媒ガスは、圧縮された後、吐出室２に排出され、
対称位置に設けられた２箇所の吐出通路２０８０を介し
て吐出チャンバー２００２ｂに排出後、モータ室２００
６を経て吐出管２０３１から外部の冷凍サイクルへ送出
される。

【０１２５】なお、対称位置に設けられた吐出通路２０
８０から吐出チャンバー２００２ｂに排出される吐出冷
媒ガスの圧力脈動と吐出音とは、互いに干渉し合って減
衰し、その後、再び、吐出チャンバー２００２ｂからモ
ータ室２００６へ同様に均等排出されて圧力脈動を減衰
される。その結果、外部配管系に通じるモータ室２００
６の圧力変動は外部配管系の振動に影響を及ぼさない程
度にまで減衰している。

【０１２６】また、圧縮冷媒ガスが圧縮室から吐出室２
に排出される際に発する吐出音は、圧縮室と吐出室２を
囲む吐出室油溜２０３４の潤滑油によって遮閉され、密
閉ケース２００１外部へ伝播されることが少ない。

【０１２７】また、圧縮冷媒ガスが圧縮室から吐出室２
に排出される際の吐出音は、圧縮機運転速度に追従して
増加するが、圧縮機運転速度が定常運転時（例えば、３
６００ｒｐｍ）以下の場合には、吐出チャンバー２００
２ｂを廃止して、吐出冷媒ガスを対称位置に設けられた
２箇所の吐出通路２０８０からモータ室２００６に直接
排出する場合もある。

【０１２８】なお、上記第１，第２の実施例について説
明したが、圧縮機運転条件に応じて、これらの実施例を
適宜組み合わせて構成することもできる。

【０１２９】また、上記実施例では、背圧室の潤滑油を
第１圧縮室６１ａ，６１ｂに流入させたが、圧縮機運転
条件（運転速度，圧縮負荷など）に応じて他の圧縮室
（吸入室１７や吐出ポート１６に通じない圧縮室）や吸
入室１７に流入させる給油通路を構成してもよい。吸入
室１７に流入させる給油通路を構成する場合は、背圧室
を吸入圧力に近い圧力設定にすることもできる。

【０１３０】以上のように上記実施例によれば、スクロ
ール圧縮機構を密閉ケース２００１の下部に収納し、駆
動軸２００４に連結するモータ３を密閉ケース２００１
の上部に収納し、吐出ポート１６から排出した吐出冷媒
ガスがモータ３を冷却した後、密閉ケース２００１の外
部に排出される吐出冷媒ガス通路を設け、吐出圧力が作
用する吐出室油溜２０３４を駆動軸２００４を支持し且
つ圧縮室に近い側の主軸受２０１２と相当高さで配置
し、駆動軸２００４と旋回スクロール２０１８とが係合
する旋回軸受２０１８ｂの摺動部と旋回スクロール２０
１８の反圧縮室側を経由して第１圧縮室６１ａ，６１ｂ
に吐出室油溜２０３４の潤滑油を供給する差圧給油通路
を設けた構成において、駆動軸２００４を支持する本体
フレーム２００５に設けられたスラスト軸受２０２の内
側に配置され且つ主軸受２０１２と旋回軸受２０１８ｂ
とラップ支持円板２０１８ｃとの隣接して区画配置され
た油室Ａ２０７８ａを差圧給油通路の途中に配置し、主
軸受２０１２の摺動面に設けた螺旋状の油溝２０４１ａ
によるポンプ作用によって油室Ａ２０７８ａの潤滑油を
吐出室油溜２０３４に帰還させる軸受給油通路を形成し
たものである。そしてこの構成によれば、吐出室油溜２
０３４の潤滑油を螺旋状の油溝２０４１ａによるポンプ
作用によって油室Ａ２０７５ａに導入する際に、潤滑油
の自重および第１圧縮室６１ａ，６１ｂとの差圧による
吸引作用の援護を受けて油室Ａ２０７８ａへの潤滑油導
入が容易になり、低速〜高速運転時の所要ポンプ給油量
確保が容易にできると共に、ポンプ給油通路抵抗が小さ
くなるので、螺旋状の油溝２０４１ａによるネジポンプ
機構のポンプ入力を極めて低くできる。

【０１３１】また、油室Ａ２０７８ａの潤滑油が旋回ス
クロール２０１８の反圧縮側を付勢して旋回スクロール
２０１８に作用するスラスト力を軽減して、旋回スクロ
ール２０１８の軸方向摺接面の摩擦抵抗を少なくするこ
ともできる。

【０１３２】（実施例３）図１７は、本発明の第３の実
施例のスクロール冷媒圧縮機の縦断面図で、軟鉄製の密
閉ケース８０１の内部は、図１の場合と同様に、駆動軸
７０４を支持する本体フレーム８０５によって上部密閉
ケース８０１ａの側と下部密閉ケース８０１ｂの側とに
仕切られており、上部密閉ケース８０１ａの内部はモー
タ７０３を内蔵する高圧空間で、下部密閉ケース８０１
ｂの内部は蒸発器の下流側に通じる低圧空間でアキュー
ムレータ室８４６を構成する。

【０１３３】モータ７０３を連結する駆動軸７０４は、
モータ室８０６の側から本体フレーム８０５の主軸受８
１２に挿入可能な形態で、主軸受８１２と上部フレーム
（図示なし）とに支持されている。

【０１３４】吐出室２は、固定スクロール８１５に設け
られたガス通路Ｂ８８０ｂ，本体フレーム８０５に設け
られたガス通路Ａ８８０ａ，本体フレーム８０５と吐出
ガイド８１とで形成された吐出チャンバー２ｃを介して
高圧側のモータ室８０６に通じている。

【０１３５】上部密閉ケース８０１ａの上端に設けられ
た吐出管（図示なし）はモータ室８０６に通じている。

【０１３６】駆動軸７０４に設けた螺旋状の油溝８４１
ａと螺旋状の油溝８４１ｂのネジポンプ作用によって、
吐出室油溜３４の潤滑油が油室Ａ８７８ａと油室Ａ８７
８ｂに導入されるべく給油通路が設けられている。油室
Ａ８７８ｂの潤滑油は、旋回スクロール８１８のラップ
支持円盤８１８ｃに設けられた細穴２０４０ａを通して
減圧されて背圧室８３９に流入する一方、主軸受８１２
にも供給され、螺旋状の油溝８４１ａを通して主軸受８
１２に供給された潤滑油と合流の後、モータ７０３のロ
ータ７０３ａと駆動軸７０４の自重を支えるスラスト軸
受部８１３を経て吐出室油溜３４に帰還する軸受給油通
路を構成している。

【０１３７】スラスト軸受２２０の背面側の反圧縮側に
は、コイルバネ１３１が等間隔で複数個配置され、コイ
ルバネ１３１は本体フレーム８０５に取り付けられた吐
出ガイド８８１によってその端面を押さえられて、スラ
スト軸受２２０を固定スクロール８１５の鏡板８１５ｂ
に押圧している。

【０１３８】スラスト軸受２２０の背面側は、本体フレ
ーム８０５に設けられたコイルバネ装着穴１３２と吐出
ガイド８８１に設けられた油導入穴１３３によって吐出
室油溜３４に通じている。

【０１３９】スラスト軸受２２０の背面側は、内側にの
みシールリングＡ７０ａが装着されており、外周側は、
スラスト軸受２２０が鏡板８１５ｂに押接することによ
ってシールされている。

【０１４０】旋回スクロール８１８の外周部空間３７
は、スラスト軸受２２０に設けた浅溝８９１を介して背
圧室８３９に間欠的に通じると共に、固定スクロール８
１８の鏡板８１８ｂの摺動面に設けた油溝８９９を介し
て吸入室１７に通じている。

【０１４１】そして、この実施例によれば、背圧室８３
９は吸入室１７と相当の圧力を保持する。

【０１４２】したがって、固定スクロール８１５の側に
作用させる旋回スクロール８１８への背圧付与は、油室
Ａ８７８ａの潤滑油圧力のみに依存する。

【０１４３】この背圧付与形態と差圧給油通路の形態に
よれば、圧縮機起動直後から、油室Ａ８７８ａと油室Ｂ
８７８ｂに吐出室油溜３４の潤滑油を供給でき、それに
隣接する軸受摺動面への給油が圧縮機極低速運転時でも
容易にできる。

【０１４４】なお、上記実施例では駆動軸２０４の主軸
方向に主軸受２１２と旋回軸受２１８ｂを隣接させて配
置したが、特開昭５８−７９６８４号公報や特開昭６３
−２０５４９０号公報で示されているように、主軸受の
内側に旋回軸受を配置する構成の場合でも、上述と同様
の作用・効果を期待できることは明らかである。

【０１４５】また、上記実施例では冷媒圧縮機について
説明したが、潤滑油を使用する酸素，窒素，ヘリウムな
どの他の気体圧縮機の場合も同様の作用効果を期待でき
る。

【０１４６】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、スクロール圧縮機構を密閉ケース内
の下部に収納し、駆動軸に連結するモータを密閉ケース
内の上部に収納し、吐出ポートから排出した気体がモー
タを冷却した後、密閉ケースの外部に排出される吐出気
体通路を設け、吐出圧力が作用する吐出室油溜の油面を
モータの下部で且つ主軸受の上端と相当高さで配置し、
旋回軸受の摺動部とラップ支持円板の反圧縮室側背面を
経由して圧縮室と吸入室のいずれか一方に吐出室油溜の
潤滑油を供給する差圧給油通路を設けた構成において、
スラスト軸受の内側に配置され且つ主軸受と旋回軸受と
ラップ支持円板とに隣接して区画配置された吐出圧力が
作用する油室を差圧給油通路の途中に配置し、主軸受の
摺動面の軸方向全域に亘って設けた螺旋状の油溝による
ネジポンプ作用によって、吐出室油溜から油室に潤滑油
を導入し、その潤滑油の一部を差圧給油通路に分岐する
一方、残りの大部分の潤滑油を吐出室油溜に帰還させる
軸受給油通路を形成したもので、この構成によれば、吐
出室油溜の潤滑油を螺旋状の油溝による小揚程能力のポ
ンプ作用によって油室に導入する際に、潤滑油の自重お
よび圧縮室（または吸入室）との差圧による吸引作用の
援護を受けて油室への潤滑油導入が容易になり、圧縮負
荷の大部分を支持する主軸受への低速〜高速運転時の所
要ポンプ給油量確保が容易になると共に、ポンプ給油通
路抵抗が小さくなるので、主軸受の摩擦損失低減と耐久
性向上および螺旋状の油溝によるネジポンプ機構のポン
プ入力を極めて低くすることができる。また、油室の潤
滑油が旋回スクロールの反圧縮側を付勢して旋回スクロ
ールに作用するスラスト力を軽減して、旋回スクロール
の軸方向摺接面の摩擦抵抗を少なくし、ポンプ作用効果
と相乗して圧縮機入力の低減と耐久性向上を図ることが
できるという効果を奏する。

【０１４７】請求項２に記載の発明は、主軸受の摺動面
に設けた螺旋状の油溝よりも下流側の軸受給油通路途中
に、駆動軸の摺動面に設けた別の螺旋状の油溝によるネ
ジポンプ手段を設け、少なくとも駆動軸とモータの自重
を支えるスラスト軸受部を前記ネジポンプ手段の排出側
に配置したもので、この構成によれば、簡単なネジポン
プ機能によってスラスト軸受部への十分な給油を実現す
ることができると共に、スラスト軸受部で温度上昇した
潤滑油が圧縮室へ流入することによる弊害を少なくし、
圧縮効率の低下を防止できるという効果を奏する。

【０１４８】請求項３に記載の発明は、スラスト軸受部
を軸受給油通路の終端に配置したもので、この構成によ
れば、スラスト軸受部で温度上昇した潤滑油が圧縮室へ
流入することによる弊害を回避すると共に、主軸受への
潤滑性能への弊害も回避して、圧縮効率低下を防ぎ、軸
受摺動部の耐久性向上を図ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すスクロール冷媒圧縮機
の縦断面図

【図２】同圧縮機における主要部品の分解図

【図３】同圧縮機における吐出ポート部に配置した逆止
弁装置の部分断面図

【図４】図３における逆止弁装置の構成部品の斜視図

【図５】同逆止弁装置の要部斜視図

【図６】同逆止弁装置の要部斜視図

【図７】同圧縮機における小物部品の分解斜視図

【図８】同圧縮機における主要軸受部の部分断面図

【図９】同圧縮機における仕切りキャップと軸受部品の
斜視図

【図１０】同仕切りキャップと軸受部品の斜視図

【図１１】同圧縮機におけるシール部品の斜視図

【図１２】同圧縮機におけるスラスト軸受の斜視図

【図１３】同圧縮機におけるスラスト軸受部の部分断面
図

【図１４】図１におけるＡ−Ａ線に沿った横断面図

【図１５】同圧縮機の吸入行程から吐出行程までの冷媒
ガスの圧力変化を示す特性図

【図１６】本発明の第２の実施例を示すスクロール冷媒
圧縮機の縦断面図

【図１７】本発明の第３の実施例を示すスクロール冷媒
圧縮機の縦断面図

【図１８】従来のスクロール圧縮機の縦断面図

【図１９】他の従来のスクロール圧縮機の縦断面図

【符号の説明】

１ 閉ケース １５ 固定スクロール １５ａ 固定スクロールラップ １５ｂ 鏡板 １６ 吐出ポート １７ 吸入室 ２４ 自転阻止機構 ３４ 吐出室油溜 ６０ａ 第３圧縮室 ２０４ 駆動軸 ２０５ 本体フレーム ２１２ 主軸受 ２１８ 旋回スクロール ２１８ａ 旋回スクロールラップ ２１８ｂ 旋回軸受部 ２１８ｃ ラップ支持円盤 ２２０ スラスト軸受 ２４１ａ，２４１ｂ 油溝 ２７８ａ 油室Ａ ２７８ｂ 油室Ｂ ２１３ スラスト軸受部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールの一部を成す鏡板の一面
   に形成された渦巻状の固定スクロールラップに対して旋
   回スクロールの一部を成すラップ支持円盤上の旋回スク
   ロールラップを揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロー
   ル間に渦巻形の圧縮空間を形成し、前記固定スクロール
   ラップまたは前記旋回スクロールラップの中心部には吐
   出ポートを設け、前記固定スクロールラップの外側には
   吸入室を設け、前記圧縮空間は吸入側より吐出側に向け
   て連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧縮
   すべく、前記ラップ支持円盤を前記鏡板と、駆動軸を支
   持し且つ前記圧縮室に近い側の主軸受と前記ラップ支持
   円盤の反圧縮室側を支持するスラスト軸受とを有する本
   体フレームとの間に配置すると共に、前記ラップ支持円
   盤と前記本体フレームとの間に前記旋回スクロールの自
   転阻止部材を係合させ、前記駆動軸と前記旋回スクロー
   ルラップとが係合する旋回軸受を介して前記旋回スクロ
   ールを旋回運動させるスクロール圧縮機構を形成し、前
   記スクロール圧縮機構を密閉ケース内の下部に収納し、
   前記駆動軸に連結するモータを前記密閉ケース内の上部
   に収納し、前記吐出ポートから排出した気体が前記モー
   タを冷却した後、前記密閉ケースの外部に排出される吐
   出気体通路を設け、吐出圧力が作用する吐出室油溜の油
   面を前記モータの下部で且つ前記主軸受の上端と相当高
   さで配置し、前記旋回軸受の摺動部と前記ラップ支持円
   板の反圧縮室側背面を経由して前記圧縮室と前記吸入室
   のいずれか一方に前記吐出室油溜の潤滑油を供給する差
   圧給油通路を設けた構成において、前記スラスト軸受の
   内側に配置され且つ前記主軸受と前記旋回軸受と前記ラ
   ップ支持円板とに隣接して区画配置された吐出圧力が作
   用する油室を前記差圧給油通路の途中に配置し、前記主
   軸受の摺動面の軸方向全域に亘って設けた螺旋状の油溝
   によるネジポンプ作用によって、前記吐出室油溜から前
   記油室に潤滑油を導入し、その潤滑油の一部を前記差圧
   給油通路に分岐する一方、残りの大部分の潤滑油を前記
   吐出室油溜に帰還させる軸受給油通路を形成したスクロ
   ール気体圧縮機。
2. 【請求項２】 主軸受の摺動面に設けた螺旋状の油溝よ
   りも下流側の軸受給油通路途中に、駆動軸の摺動面に設
   けた別の螺旋状の油溝によるネジポンプ手段を設け、少
   なくとも駆動軸とモータの自重を支えるスラスト軸受部
   を前記ネジポンプ手段の排出側に配置した請求項１記載
   のスクロール気体圧縮機。
3. 【請求項３】 スラスト軸受部を軸受給油通路の終端に
   配置した請求項１記載のスクロール気体圧縮機。