JP3269567B2 - 潤滑剤の流れを確実にしたスクロール装置 - Google Patents

潤滑剤の流れを確実にしたスクロール装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にスクロール装置
に関し、特にスクロール包体を通してスクロール部材の
軸受に対する潤滑剤の確実な流れを確保する手段を有す
る共回転スクロール式流体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体を圧縮しまたは膨張させるスクロー
ル装置は、典型的にはそれぞれの軸の周りに作られる二
つの直立する相互嵌合インボリュートスピロード包体か
ら構成されている。それぞれの各インボリュート外被
は、端板上に設置され、その先端は他のそれぞれのスク
ロール包体の端板と接触してまたはほぼ接続して設けら
れている。各スクロール包体は更に、他のそれぞれのス
クロール包体の側面と移動線接触してまたはほぼ接触し
て隣接し、複数の移動室を形成する側面を備えている。
スクロール包体の相対軌道運動により、室はスクロール
包体の半径方向外端からスクロール包体の半径方向外端
まで動いて流体圧縮を行い、またはそれぞれのスクロー
ル包体の半径方向内端から逆に動いて流体膨張を行う。
スクロール包体に、室を形成するため、スクロールを非
回転相対運動に制約する駆動機構により相対軌道運動を
行わせる。スクロール包体の作製と動作との一般原理に
ついては米国特許第８０１、１８２号のような多数の特
許で説明されている。
【０００３】共回転スクロール装置を開発する多数の試
みが行われてきた。このような装置は、二つのスクロー
ル包体を平行で偏った軸の周りを同時回転運動させてそ
れぞれのスクロール包体要素の間に必要な軌道運動を発
生させることを考えている。しかし、現在までのところ
市販されている順調なスクロール装置はほとんど、共回
転スクロール装置を用いて成功を収める際の種々な困難
なため、固定スクロール軌道スクロール式のものであっ
た。
【０００４】典型的に存在する軸受面により消費される
エネルギの他に、他のエネルギ損失が発生する可能性が
ある。スクロールが回転するにつれて、スクロール近辺
およびその周りの流体は、スクロール部材により「あお
がれる」。スクロールが一定期間回転してから、スクロ
ールに隣接する流体が、スクロール部材の運動によりス
クロールの周辺に旋回または遠心流れ場を発生する。こ
のことによりスクロール部材を外殻または外囲器に入れ
るとき本質的な困難が生ずる。このように発生した流れ
場は、スクロールおよび流体が共に回転し、スクロール
装置全体の効率が下るため、スクロール装置全体の所要
エネルギが増大する。
【０００５】共回転スクロール装置のスクロール包体を
通して適切な潤滑剤の流れを得且つ制御することも困難
であった。冷凍及び空気調和のような多数の用途におい
て、スクロール装置は閉回路システム中のガス圧縮機と
して使用されている。このようなシステムでの圧縮機の
潤滑は代表的には、圧縮すべきガスに混入し得る潤滑剤
を準備し、この潤滑剤の全部または一部を閉システム中
で循環させることにより行われる。遠心流れ場の効果
は、この混入可能潤滑剤をガスから沈澱させ、スクロー
ル装置のスクロール包体を通して流すのに利用できる潤
滑剤を効果的に残さず、スクロールが潤滑剤と共に回転
する容易を満たすということである。容器に蓄積される
この潤滑剤もスクロールによって旋回させられる傾向が
あり、スクロールにエネルギ入力を追加する必要があ
る。
【０００６】或る共回転スクロール装置では、潤滑剤は
スクロール要素を支持する軸受にも供給される。この潤
滑剤は、軸受類を潤滑してから軸受類から流出するから
容器内に潤滑剤が蓄積される原因ともなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それ故、動作効率の良
い共回転スクロール装置を提供するのが本発明の目的で
ある。
【０００８】本発明の他の目的は、冷凍システムのよう
な閉回路システムで使用するのに適するスクロール装置
を提供することである。
【０００９】本発明の更に他の目的は、通過する潤滑剤
の調節された、有効な、適切な流れを維持する共回転ス
クロール装置を提供することである。
【００１０】本発明の更に他の目的は、簡単且つ廉価で
あり、しかも大量生産に適するスクロール装置を提供す
ることである。
【００１１】本発明のこれらのおよび他の目的は、付図
および以下に述べる好適実施例の説明から明らかになる
であろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機として
作用する同時に回転する二つのスクロール要素を備えた
共回転スクロール装置であり、各要素はその上に他のそ
れぞれのスクロール包体と差込み係合するスクロール包
体を備えている。スクロール要素は、流体用入口を備え
且つスクロール要素の軸が全般に垂直になる方向に向い
ている容器または外殻の中で動作する。スクロール要素
の一方にはスクロール要素を通して連絡する通路が設け
られ、潤滑剤をスクロール端板間に排出し、スクロール
包体が第１の圧縮室を形成する点に隣接するスクロール
包体の外端に隣接する出口すなわち開口から排出して潤
滑剤をスクロール包体の長さ全体に供給する。排出出口
はスクロール端板内に、潤滑剤を第１の圧縮室が形成さ
れるにつれてそこに流入させるスクロール包体の外端に
隣接するどの場所にでも配置することができる。
【００１３】潤滑剤は、スクロール部材の軸にある潤滑
剤路から潤滑剤通路に供給される。軸の端にある潤滑剤
ポンプは、スクロール部材の軸の端に隣接する低圧油だ
めにさらされている。油だめは一般にスクロール装置の
最低点にあるので、スクロール部材が入っている空間に
ある潤滑剤は油だめに集まる傾向がある。潤滑剤ポンプ
は、潤滑剤の確実な流れを油だめから潤滑剤路へ、従っ
て潤滑剤通路へ供給する。この確実な流れによりスクロ
ール包体への所要潤滑剤の流れが確保され、油だめに蓄
積される潤滑剤の量も制限される。
【００１４】被潤滑軸受を有する共回転スクロール装置
では、潤滑剤路が設けられているスクロール部材の軸受
に別に潤滑剤を供給することができる。これはスクロー
ル部材の軸にある潤滑剤通路を通して行われ、潤滑剤の
適量を軸を通して軸を支持している軸受に供給すること
ができる。
【００１５】
【実施例】スクロール圧縮機として図１に全般的に示し
たスクロール式流体装置に参照数字２０を付けてある。
本発明の好適実施例は密封スクロール圧縮機アセンブリ
であるから、スクロール圧縮機アセンブリを図示してあ
り、密封スクロール圧縮機アセンブリとして説明する。
スクロール圧縮機アセンブリ２０は、スクロール装置と
してまたは圧縮機アセンブリ２０として相互に交換して
呼ばれる。当業者には本発明の特徴を、流体ポンプ又は
膨張器として使用されるスクロール装置に、および密閉
式のものでないスクロール装置に容易に使用することが
できることが容易に明らかであろう。
【００１６】好適実施例では、圧縮機アセンブリ２０
は、上方部分２４、下方部分２６、および中央外殻２７
を有する密封外殻２２を備えており、中央外殻２７の中
に中間の、中央枠部分２８が固定されている。中央枠部
分２８は全般的に円筒形のまたは円環状の外側部分３０
およびその一端を横切って設けられている中心部分３２
により画定されている。中央枠部分２８の円環状外側部
分３０は中央外殻２７の中に封止嵌合する大きさになっ
ているので、圧入により、溶接により、または他の適切
な手段により中央外殻２７に接合することができる。
【００１７】中央枠部分２８と一体になって全般的に円
筒形の上部軸受ハウジング３４があり、これは円環状外
側部分３０の軸と実質上同軸である。駆動軸開口３６が
上部軸受ハウジング３４を貫いて軸方向に延びており、
上部主軸受３８が駆動軸受入れ開口３６の中に半径方向
に設置されている。望ましくは、上部主軸受３８は、回
転軸受または、たとえば、焼結青銅または同様な材料か
ら作られたジャーナル軸受である。上部主軸受３８はこ
ろ軸受または玉軸受の形式のものでもよい。
【００１８】モータ４０は、密封外殻２２の上方部分２
４および中央外殻２７の中に設置されている。モータ４
０は、ロータ４４の周りに円周方向に設置されているス
テータ４２から成り、それらの間にロータ４４，ステー
タ４２が自由に回転することができるばかりでなく潤滑
剤または冷媒流体が自由に流れることができる円環状空
間を有する単相または３相の電動機であることが望まし
い。ステータ４２は、中央外殻２７の中に、それらの間
の圧入により、複数のボルトまたは小ねじ（図示せず）
により、ステータ４２の適切な取付け面と中央外殻２７
（図示せず）との間の溶接により、または他の手段によ
り、固着することができる。当業者にはモータ４０およ
びモータ４０を取付ける手段の代りの形式、および駆動
手段の代りの形式が本発明の用途に同様に適しているこ
とが明らかであろう。
【００１９】高圧流体をスクロール装置２０から排出す
る排出開口５０は上方外殻部分２４に示してあり、低圧
流体をスクロール装置２０に受ける外殻吸込み開口５２
は、中央外殻２７に設置されて示してある。これにより
スクロール装置２０を適切な流体システムに接続するこ
とができる。望ましくは、スクロール圧縮機装置２０
は、冷媒または空気調和システムに接続される。このよ
うなシステムを全般的に概要図として図２に示してあ
る。代表的システムは、外殻排出開口５０と凝縮器６０
との間に接続された排出管路５４を備え、冷凍システム
からの熱を追い出して冷媒を凝縮させる。管路６２は、
凝縮器を膨張装置６４に接続している。膨張装置は、適
切な制御器（図示せず）により制御される熱作動または
電気作動の弁とすることができ、または１本以上の毛細
管とすることができる。他の管路６６は、膨張装置６４
を蒸発器６８に接続し、膨張した冷媒を膨張装置６４か
ら蒸発器６８に移して熱を受取る。最後に、冷凍システ
ムの吸込み管路７０は、蒸発した冷媒を蒸発器６８から
圧縮機アセンブリ２０に移し、ここで冷媒は圧縮されて
冷凍システムに戻される。
【００２０】このような圧縮機システム２０を使用する
ことができる冷凍システムの一般的原理は当業者には良
く理解されており、このような冷凍システムを構成する
装置および機構の説明はここに詳細に説明する必要はな
いと信ずる。当業者にはこのような冷凍システムまたは
空気調和システムが圧縮機アセンブリ２０を並列または
直列に接続した複数のユニットの他に、複数の凝縮器ま
たは蒸発器および他の構成要素を備えることができると
いうことも明らかであり、したがって冷凍システムのこ
のような実施例をここに詳細に説明する必要はないと信
ずる。
【００２１】圧縮機アセンブリ２０の一般的構成につい
て説明してきたが、本発明の特徴について次に一層詳細
に説明する。再び図１を、および一層詳細には図３を参
照すると、任意に第１のスクロール部材７６と名付けた
駆動スクロール部材、および任意に第２のスクロール部
材７８と名付けたアイドラスクロール部材を備えたスク
ロール装置が開示されている。第１のスクロール部材７
６は、全般的に平面状の駆動スクロール端板８２と一体
となった直立する第１のインボリュートスクロール包体
８０を備えている。駆動スクロール端板８２は、直立イ
ンボリュートスクロール包体８０とは反対に突出する全
般的に中心に設置された第１のスクロール部材駆動軸８
４を備えている。排出路８６は、駆動軸８４の軸を貫い
て延びる穴によって画定されている。排出路８６は、駆
動スクロール端板８２を貫く全般的中心穴により画定さ
れている排出開口８８と流通している。駆動軸８４は、
上部主軸受３８を貫いて軸方向に延び軸受３８に自由回
転嵌合している第１の、比較的大きい直径の軸受部分９
０、およびロータ４４を貫いて軸方向に延び、ロータ４
４に固定されている第２の、比較的小さい直径のロータ
部分９２を備えている。ロータ４４は、並置キー溝によ
る動力伝達キーのような手段により、圧入により、また
は他の適切な手段によりロータ部分９２に固着すること
ができる。
【００２２】第２の、すなわちアイドラスクロール部材
７８は、第１のスクロール部材８０と相互嵌合、差込み
係合により設けられている第２の、アイドラスクロール
包体１００を備えている。第２のスクロール部材７８
は、実質的に平面状の第２の、すなわちアイドラ端板１
０２をも備えている。アイドラスクロール包体１００は
アイドラ端板１０２から突出する全般的に直立するイン
ボリュートである。第２のスクロール軸すなわちアイド
ラ軸スタブ１０４は、アイドラ端板１０２からアイドラ
スクロール包体部分１００とは反対に突出している。
【００２３】下部主軸受支持部材４６は、中央枠２８と
基底部２６との間で中央外殻２７に設けられ、第２のス
クロール部材７８を支持している。円環軸受１１０は、
たとえば焼結青銅材から作ったスリーブ軸受とすること
ができ、またはころ軸受または玉軸受の形式とすること
ができるが、第２の軸すなわちアイドラの軸受ハウジン
グ１１２を画定する円環壁の内部に設置されている。第
２の軸の軸受ハウジング１１２は、第２のスクロール部
材７８を回転支持する下部主軸受支持４６と一体にする
のが望ましい。開口４８が下部軸受支持４６に設けられ
て下部軸受支持４６を通して流通できるようにしてい
る。
【００２４】アイドラ軸スタブ１０４は望ましくは円環
状で、円筒状の潤滑剤路１２０を画定する内部凹所を備
えている。潤滑剤路１２０は、円筒外壁１２２、平面状
上面１２４、および軸１０４の下端１２６により画定さ
れている。潤滑剤路１２０の望ましい形状は円筒形であ
るが、溝（図示せず）または他の変形体を設けて潤滑剤
路１２０の内部の潤滑剤の制御を増強することも可能で
ある。
【００２５】潤滑剤ポンプ１３０は、アイドラスクロー
ル軸１０４の下端１２６にまたはそれに隣接して設置さ
れる。ポンプ１３０は、或る角度で曲った内壁１３２を
備えて遠心エネルギを取入れ開口１３４を通して入る潤
滑剤に伝え、これによりスクロール装置２０の動作中、
潤滑剤を潤滑剤路１２０に確実に流入させる汲上げ手段
として働く遠心ポンプであることが望ましい。
【００２６】蓄積潤滑剤の貯蔵所を備えている油だめ１
４０は、中央外殻２７の下部と密封外殻２２の基底部２
６とにより画定されている。基底部は、図１および図３
に示すようにドーム形状にして、強度を付加して密封外
殻２２の中の圧力に耐えると共に油だめ１４０の中の流
体に含まれているくずを油だめの中心付近ではなく油だ
め１４０の周囲まわりに、したがってポンプ１３０から
遠くに離して、定着させるようにするのが望ましい。こ
れによりこのようなくずがポンプ１３０の動作により潤
滑剤路１２０に入り込む機会が極少になる。
【００２７】油だめ１４０に入っている潤滑剤をバッフ
ルする手段は、潤滑剤を確実に静止させるので、潤滑剤
の泡だちが極少になり、油だめ１４０の中のくずが定着
しやすくなる。好適実施例によれば、下部主軸受支持４
６も油だめ１４０に入っている潤滑剤をバッフルする手
段として役立つ。しかし、当業者は、同等に適切となる
別のバッフルを設けることができること、および軸受支
持部材４６はそれ故潤滑剤をバッフルする手段として実
行する必要はないことを認めるであろう。
【００２８】好適実施においては、軸受送給通路１５０
がアイドラスクロール軸１０４を貫いて延び、潤滑剤の
流れを潤滑剤路１２０から軸受１１０に供給している。
軸受送給通路１５０は、軸受１１０への潤滑剤の流れの
体積を制御して特定のスクロール装置２０の軸受１１０
に使用する大きさと材料とに従って適格な潤滑を行う大
きさになっている。図示のように、軸受送給通路１５０
は、潤滑剤路１２０の上面１２４と下端１２６との間の
ほぼ中間に設置され、アイドラスクロール軸受１１０に
沿って潤滑剤を均等に比例して流すようにしている。
【００２９】下部軸受ハウジング１１２の上肩１７０
は、第１および第２のスクロール部材７６および７８の
重さの他に駆動軸９０およびロータ４４の重さをも受け
る円環状推力軸受として働く。当業者は、ロータ４４お
よびスクロール７６および７８の質量が第２のスクロー
ル部材７８を推力軸受１７０に対してバイアスするよう
に推力軸受を垂直または垂直に近い姿勢（たとえば、垂
直から４５°以内）にしておくことが望ましいことを認
めるであろう。
【００３０】最後に、潤滑剤を入れる貯蔵器１８０が枠
部分２８の中心部分３２に設けられている。この中の潤
滑剤は、上部軸受ハウジング３４の上部軸受潤滑剤穴１
８２を通して上部主軸受３８に供給される。上部主軸受
３８の大きさは駆動軸８４に対して油だめ１４０に排出
される潤滑剤の流れが量的に制御されるようになってい
る。
【００３１】潤滑剤通路２００は、第２のスクロール端
板１０２の中を半径方向外向きに延びている。潤滑剤通
路２００は、上面１２４に隣接する潤滑剤路１２０と流
れ接続している。潤滑剤通路出口２０２は、潤滑剤通路
からの流体をスクロール包体７６および７８のそれぞれ
の外端２０６および２０８により形成される第１の室２
０４に流す。圧縮装置の第１の室２０４は圧縮室である
が、第１の室２０４は、スクロール装置の回転の少くと
も一部の期間中吸込み圧力に対して開いているので、事
実吸込室でもあり、それ故用語をここでは相互交換可能
に使用していることに注目する。
【００３２】プラグ２１８が潤滑剤通路２００の半径方
向外端に設けられている。このプラグ２１８は、図示の
ような潤滑剤通路２００が第２のスクロール端板１０２
に穴あけされているという事実により必要である。第２
のスクロール端板１０２を構成する代りの手段は、通路
２００が第２のスクロール端板１０２の中に完全に入っ
ているので、プラグ２１８を不要にすることがある。当
業者は、通路２００を形成する代りの手段またはプラグ
２１８を交換する代りの手段を利用可能であることを認
めるであろう。
【００３３】当業者は、半径方向に対向する二つの潤滑
剤通路２００を開示したように第２のスクロール端板１
０２の中に図示してあるが、一つ、三つ、四つ、または
それ以上の潤滑剤通路２００を設けることが可能であ
り、しかもこのような通路２００を半径方向に対向させ
たり、半径方向に等間隔にまたは曲げて設けたりする必
要がないことをも認めるであろう。それ故、二つの潤滑
剤通路の設置を説明の目的だけに各実施例を明細書およ
び図に図示してある。
【００３４】スクロール装置２０を図１および図３に、
第１のスクロール部材７６と第２のスクロール部材７８
との間に相互接続駆動手段を備えて示してある。駆動手
段は駆動スクロール端板８２から突出する半径方向に対
向する二つの駆動キー２２０および二つの半径方向に対
向するアイドラキー（図示せず）を備えている。駆動キ
ー２２０およびアイドラキーは、スクロール部材の軸の
周りに９０°間隔で設置され、駆動接手２３０の駆動ス
ロット２２８と滑り係合し、スクロール部材７６および
７８が確実に同時回転するようにしている。当業者は、
第１のスクロール部材７６と第２のスクロール部材７８
とを同時回転させる幾つかの代りの手段を容易に利用で
きることを認めるであろう。それらにはそれぞれのスク
ロール端板に固着した柔軟部材の使用、または各スクロ
ール部材と係合している歯車および軸の設置がある。共
回転スクロール装置２０を動作させる同等に適切な種々
の代りの駆動手段が存在ので、特定のどれかの駆動手段
についてこれ以上説明することはここでは不必要である
と信ぜられ、スクロール装置２０に駆動手段を設けるこ
とは図４および図５に連結矢印Ｄにより示してある。
【００３５】二つ以上の図に同じ品目または特徴を示す
ときは、対応する参照数字を付けて本発明の理解の助け
としていることに注意すべきである。更に、混乱を最少
限にして本発明を明瞭にするためにすべての図にすべて
の参照数字を表示してあるわけではないので、特定の図
を参照する場合でも明細書を理解する助けとして必要な
すべての図を参照すべきである。同じ品目または特徴が
特徴のその部分の代りの実施例を表わすか開示する図に
現われている時は、再び同じ参照数字を付け、その後に
明細書におけるその代りの実施例に対応する数字の添字
を付けてある。代りの実施例の数字による命名はその選
択とは対応せず、本発明を理解する上での助けとするこ
とを目的としている。
【００３６】今度は図４に転ずると、好適実施例の遠心
ポンプ３０の代りに容積式ポンプ１３０−１が設けられ
ているスクロール装置２０−１の代りの実施例が示され
ている。容積式ポンプ１３０−１は、比較的低い回転速
度で動作するスクロール装置２０−１で、またはスクロ
ール装置２０−１が広い速度範囲にわたり動作する場合
に、潤滑剤を確実に流すという長所を示す。容積式ポン
プ１３０−１は、油だめ１４０−１の中まで延びて潤滑
剤をポンプ１３０−１まで確実に流す潤滑剤入口管２４
０−１をも備えている。容積式ポンプ１３０−１の望ま
しい形式は内歯歯車ポンプであるが、軸端用途に適する
幾つかの形式の容積式ポンプ１３０−１が存在する。内
歯歯車ポンプおよび他のこのような適切なポンプ１３０
−１は当業者には周知であると信ぜられ、広範囲にわた
る説明はここでは必要がないと信ずる。
【００３７】図５には、図４に示したような容積式ポン
プ１３０−１を示してある。この代りの実施例では、軸
受ハウジングの床４９−２が設けられてアイドラスクロ
ール軸１０４−２の下端１２６−２を取囲むか又は実質
上取囲んでおり、圧力封止２５０−２が軸受ハウジング
の床４９−２と潤滑剤入口管との間に設けられてアイド
ラスクロール軸の下端１２６−２と下部軸受ハウジング
１１２−２との間に形成される圧力平衡室２５２−２か
らの流体の交換が行われないようにしている。圧力封止
２５０−２は、軸受ハウジングの床４９−２の開口を封
止して潤滑剤入口管２４０−２が油だめ１４０−２の中
まで延びてそこから潤滑剤を引出すことができるように
する。第２のスクロール端板１０２−２にある圧力放出
通路２５４−２は、スクロール包体８０−２および１０
０−２により形成される室の一つからの加圧流体を下部
軸受ハウジング１１２−２にある通路２５６−２により
室２５２−２に流入させ、加圧流体がアイドラスクロー
ル軸１０４−２に作用して駆動スクロール７６−２に圧
力バイアス力を与えるようにする。
【００３８】スクロール装置２０の上述の代りの実施例
のいずれの動作も下に説明する好適実施例の動作と実質
上同じであり、別に説明することは不必要であると信ず
る。
【００３９】再び図１および図３に戻って参照すると、
模範的スクロール装置２０の動作を説明することができ
る。動作中、圧縮機アセンブリ２０のモータ４０は、適
切な電源（図示せず）に接続され、作動されてロータ４
４を回転させる。ロータ４４は、駆動軸８４を回転さ
せ、被駆動端板８２を駆動する。駆動手段Ｄは、下方の
すなわち第２のスクロール要素７８を同時回転させる。
第１のスクロール部材７６と第２のスクロール部材７８
との軸は一直線上にないので、相対軌道運動が被駆動ス
クロール包体８０とアイドラスクロール包体１００との
間に発生して複数の室を形成し、外側スクロール部２０
６および２０８により画定される第１の室が、吸込み空
間に対して交互に開閉する第１の室を形成する。このよ
うに形成される室の体積は、それぞれのスクロール包体
８０および１００の半径方向内端に向って増大し、第１
の室に引込まれる流体が、それぞれのスクロール包体８
０および１００の半径方向内端に向って動くにつれて、
圧縮される。
【００４０】圧縮された流体は、スクロール包体８０お
よび１００から排出開口８８を通して排出路８６に排出
され、その後上部外殻部分２４により画定される密封外
殻２２の排出圧力部に排出される。
【００４１】入口吸込流体から分離された潤滑剤は、油
だめ１４０に流入し、そこで上部主軸受３８から排出さ
れたものと共に蓄積する。油だめ１４０の中に蓄積する
潤滑剤は、ポンプ１３０により潤滑剤路１２０に押込ま
れる。遠心ポンプ１３０は、スクロール装置２０が動作
している限り潤滑剤の確実な流れを潤滑剤路１２０に送
り続ける。
【００４２】下部主軸受１１０の潤滑は、スクロール装
置２０の動作が開始し、潤滑剤路１２０の中の潤滑剤の
レベルが、潤滑剤が軸受送給通路１５０に達してから、
潤滑剤が通路１５０を通してアイドラ軸受１１０に流れ
る状態で行われる。
【００４３】当業者は、潤滑剤ポンプ１３０は油だめ１
４０の潤滑剤のレベルを所要レベルに維持し、流体が潤
滑剤だけであろうと圧縮すべきガスから凝縮されたもの
であろうとまたは他の汲み上げられない流体であろう
と、流体が不要に蓄積しないようにするという事実を認
めるであろう。種々な潤滑剤通路２００は、潤滑剤を汲
み上げる際に動力を甚だしく消費せずにスクロール包体
８０および１００を適切に潤滑し続けるという望ましい
効果を発揮する。潤滑剤の確実で適切な流れはまたスク
ロール装置の室の封止を向上し、別の性能利益をもたら
す。更に、本発明は、スクロール装置２０に実質的修正
を加えることなくスクロール装置で容易に実現され、一
方不断の確実な潤滑を行うことによりスクロール包体の
不要な磨耗が防止されると共に適切な潤滑が確保され、
圧縮機アセンブリ２０における不要な磨耗や保守の必要
の可能性が減少する。それ故、圧縮機アセンブリ２０は
信頼性および効率を共に向上させたことが認められる。
【００４４】本発明の好適実施例および代りの実施例に
対する修正は特許請求の範囲の範囲内であることは当業
者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用した共回転スクロール装置の断面
図を示す。
【図２】本発明を適切に採用することができる冷凍シス
テムまたは空気調和システムのような閉回路システムの
概要図を示す。
【図３】図１のスクロール装置の拡大部分断面図を示
す。
【図４】本発明を採用したスクロール装置の第１の代り
の実施例の拡大部分断面図を示す。
【図５】本発明を採用したスクロール装置の第２の代り
の実施例の拡大部分断面図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート イイ．アッター アメリカ合衆国 テキサス州 75791, ホワイトハウス，トレントン ドライヴ 10873 (56)参考文献 特開 平２−227579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−131889（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−81587（ＪＰ，Ａ) 特表 昭61−502200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01C 1/12 F04C 18/02 F04C 29/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸込み圧力部と、該吸込み圧力部内に
    位置し吸込み圧力下にある油だめとを画定する外殻、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外
    端を有する、第１のスクロール包体とを備えている第１
    のスクロール部材、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の室
    を画定する第２のスクロール外端を有する、第２のスク
    ロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は更
    に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２のス
    クロール端板内に画定されて前記第１の室と流通する潤
    滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定しており、前記
    第２のスクロール軸は、下端を備えていると共に更に前
    記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通する潤滑剤
    路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の流れを前記油だめから前記潤滑剤路に供給する
    手段、および前記第１および第２のスクロール部材を同
    時に回転させる手段、 から成り、 前記外殻は更に、第２のスクロール部材の軸を支持し且
    つ前記油だめをバッフルして前記油だめの中の潤滑剤が
    静止するようにする軸受支持部材を備え、 前記軸受支持部材は更に、該軸受支持部材内に設置され
    て前記第２のスクロール部材に対する回転支持を行う軸
    受を備え、 前記第２のスクロール軸は更に、前記潤滑剤路と前記軸
    受とを流通させて潤滑剤を前記軸受に流す軸受送給通路
    を画定し、 前記外殻は更に、前記油だめの中に潤滑剤からのくずを
    前記汲み上げ手段から遠くに離して定着させる部分を備
    えていることを特徴とするスクロール装置。
  2. 【請求項２】 吸込み圧力部と排出圧力部とを画定
    し、更に前記吸込み圧力部内に位置し吸込み圧力下にあ
    る油だめを画定する基底部を備えている密封外殻、 前記吸込み圧力部に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外
    端を有する、第１のスクロール包体とをそなえている第
    １のスクロール部材、 前記吸込み圧力部に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の圧
    縮室を画定する第２のスクロール外端を有する、第２の
    スクロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は
    更に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２の
    スクロール端板内に画定されて前記第１の圧縮室と流通
    する潤滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定してお
    り、前記第２のスクロール軸は、下端を備えていると共
    に更に前記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通す
    る潤滑剤路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の流れを前記油だめから前記潤滑油路に供給する
    手段、 前記吸込み部内にあって前記第２のスクロール部材を支
    持する軸受支持部材、前記油だめの内の潤滑剤をバッフ
    ルする手段、 前記軸受支持部材内の前記第２のスクロール部材を回転
    可能に支持する軸受手段、 前記第２のスクロール軸内に画定され、前記潤滑剤路お
    よび前記軸受と流通して潤滑剤を前記軸受に流す軸受送
    給通路、 前記第１のスクロール部材の軸に駆動可能に接続されて
    前記第１のスクロール部材を回転させるモータ、および
    前記第２のスクロール部材を前記第１のスクロール部材
    と同時に回転させる手段、 から構成されており、 前記基底部は、ドーム形状を成し、その周囲は潤滑剤か
    らのくずを定着させるようになっていることを特徴とす
    るスクロール装置。
  3. 【請求項３】 吸込み圧力部と排出圧力部とを画定
    し、更に前記吸込み圧力部内に位置し吸込み圧力下にあ
    る油だめを画定する基底部を備えている密封外殻、 前記吸込み圧力部に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外
    端を有する、第１のスクロール包体とをそなえている第
    １のスクロール部材、 前記吸込み圧力部に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の圧
    縮室を画定する第２のスクロール外端を有する、第２の
    スクロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は
    更に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２の
    スクロール端板内に画定されて前記第１の圧縮室と流通
    する潤滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定してお
    り、前記第２のスクロール軸は、下端を備えていると共
    に更に前記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通す
    る潤滑剤路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の流れを前記油だめから前記潤滑油路に供給する
    手段、 前記吸込み部内にあって前記第２のスクロール部材を支
    持する軸受支持部材、前記油だめの内の潤滑剤をバッフ
    ルする手段、 前記軸受支持部材内の前記第２のスクロール部材を回転
    可能に支持する軸受手段、 前記第２のスクロール軸内に画定され、前記潤滑剤路お
    よび前記軸受と流通して潤滑剤を前記軸受に流す軸受送
    給通路、 前記第１のスクロール部材の軸に駆動可能に接続されて
    前記第１のスクロール部材を回転させるモータ、および
    前記第２のスクロール部材を前記第１のスクロール部材
    と同時に回転させる手段、 から構成されており、 前記汲み上げ手段は更に、前記汲み上げ手段から前記油
    だめの中まで延びる潤滑剤入口管を備え、 前記軸受支持部材は更に、 前記第２のスクロール軸の前記下端を実質的に取囲んで
    いる軸受ハウジングの床、 前記軸受ハウジングの床と前記潤滑剤入口管との間、前
    記軸受支持部材と前記第２のスクロール軸との間に設置
    され、圧力平衡室を画定している圧力封止、を備えてい
    ることを特徴とするスクロール装置。
  4. 【請求項４】 前記第２のスクロール端板は更に、前
    記第１および第２のスクロール包体により形成されてい
    る室から加圧流体を前記圧力平衡室に供給して前記第２
    のスクロール部材をバイアスする圧力放出通路を備えて
    いることを特徴とする請求項３に記載のスクロール装
    置。
  5. 【請求項５】 閉ループ接続による冷媒を循環させる
    冷凍システムであって、 冷媒を液体の形に凝縮する凝縮器、 前記凝縮器から液体冷媒を受取って冷媒を膨張させる膨
    張装置、 前記膨張装置から冷媒を受取って冷媒を蒸気の形に蒸発
    させる蒸発器、 蒸発器から冷媒を受取り、冷媒を圧縮し、冷媒を凝縮器
    に送る圧縮機、 を備えているものにおいて前記圧縮機が、 吸込み圧力部および排出圧力部を画定し、更に前記吸込
    み圧力部内に位置し吸込み圧力下にある油だめを画定す
    る基底部を備えている密封外殻、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外端を
    有する、第１のスクロール包体とを備えている第１のス
    クロール部材、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の圧
    縮室を画定する第２のスクロール外端を有する、第２の
    スクロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は
    更に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２の
    スクロール端板内に画定されて前記第１の圧縮室と流通
    する潤滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定してお
    り、前記第２のスクロール軸は、下端を備えていると共
    に更に前記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通す
    る潤滑剤路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の確実な流れを前記油だめから前記潤滑剤路に供
    給する手段、 前記吸込み圧力部内にあって前記第２のスクロール部材
    を支持する軸受支持部材、 前記油だめ内の潤滑剤をバッフルする手段、 前記軸受支持部材内の前記第２のスクロール部材を回転
    可能に支持する軸受手段、 前記第１のスクロール部材の軸に駆動可能に接続されて
    前記第１のスクロール部材を回転させるモータ、 前記第２のスクロール部材を前記第１のスクロール部材
    を同時に回転させる手段、 から構成され、 前記圧縮機の基底部は、潤滑剤からのくずを定着させる
    周囲を備えていることを特徴とする冷凍システム。
  6. 【請求項６】 閉ループ接続による冷媒を循環させる
    冷凍システムであって、 冷媒を液体の形に凝縮する凝縮器、 前記凝縮器から液体冷媒を受取って冷媒を膨張させる膨
    張装置、 前記膨張装置から冷媒を受取って冷媒を蒸気の形に蒸発
    させる蒸発器、 蒸発器から冷媒を受取り、冷媒を圧縮し、冷媒を凝縮器
    に送る圧縮機、 を備えているものにおいて前記圧縮機が、 吸込み圧力部および排出圧力部を画定し、更に前記吸込
    み圧力部内に位置し吸込み圧力下にある油だめを画定す
    る基底部を備えている密封外殻、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外端を
    有する、第１のスクロール包体とを備えている第１のス
    クロール部材、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の圧
    縮室を画定する第２のスクロール外端を有する、第２の
    スクロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は
    更に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２の
    スクロール端板内に画定されて前記第１の圧縮室と流通
    する潤滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定してお
    り、前記第２のスクロール軸は、下端を備えていると共
    に更に前記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通す
    る潤滑剤路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の確実な流れを前記油だめから前記潤滑剤路に供
    給する手段、 前記吸込み圧力部内にあって前記第２のスクロール部材
    を支持する軸受支持部材、 前記油だめ内の潤滑剤をバッフルする手段、 前記軸受支持部材内の前記第２のスクロール部材を回転
    可能に支持する軸受手段、 前記第１のスクロール部材の軸に駆動可能に接続されて
    前記第１のスクロール部材を回転させるモータ、 前記第２のスクロール部材を前記第１のスクロール部材
    を同時に回転させる手段、 から構成され、 前記汲み上げ手段は更に、前記汲み上げ手段から前記油
    だめの中まで延びる潤滑剤入口管を備え、 前記軸受支持部材は更に、 前記第２のスクロール軸の前記下端を実質的に取囲んで
    いる軸受ハウジングの床、 前記軸受ハウジングの床と前記潤滑剤入口管との間、前
    記軸受支持部材と前記第２のスクロール軸との間に設置
    されて圧力平衡室を画定する圧力封止、 を備えていることを特徴とする冷凍システム。
  7. 【請求項７】 閉ループ接続による冷媒を循環させる
    冷凍システムであって、 冷媒を液体の形に凝縮する凝縮器、 前記凝縮器から液体冷媒を受取って冷媒を膨張させる膨
    張装置、 前記膨張装置から冷媒を受取って冷媒を蒸気の形に蒸発
    させる蒸発器、 蒸発器から冷媒を受取り、冷媒を圧縮し、冷媒を凝縮器
    に送る圧縮機、 を備えているものにおいて前記圧縮機が、 吸込み圧力部および排出圧力部を画定し、更に前記吸込
    み圧力部内に位置し吸込み圧力下にある油だめを画定す
    る基底部を備えている密封外殻、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第１のスクロール端板
    と、第１のスクロール軸と、前記第１のスクロール端板
    上に第１のスクロール軸と反対の側に設けられ、外端を
    有する、第１のスクロール包体とを備えている第１のス
    クロール部材、 前記吸込み圧力部内に設けられ、第２のスクロール端板
    と、第２のスクロール軸と、前記第２のスクロール端板
    上に前記第１のスクロール包体に対向して差込み係合し
    て設けられ、且つ前記第１のスクロール包体と協働して
    それぞれのスクロール包体間に交互に開閉する第１の圧
    縮室を画定する第２のスクロール外端を有する、第２の
    スクロール包体とを備え、前記第２のスクロール端板は
    更に、前記第２のスクロール外端に隣接する前記第２の
    スクロール端板内に画定されて前記第１の圧縮室と流通
    する潤滑剤通路出口を有する潤滑剤通路を画定してお
    り、前記第２のスクロール軸は、下端を備えていると共
    に更に前記軸の下端に隣接して前記潤滑剤通路と流通す
    る潤滑剤路を画定している第２のスクロール部材、 前記油だめから前記潤滑剤路に潤滑剤を汲み上げる手段
    であって、前記第２のスクロール軸の下端に設置されて
    潤滑剤の確実な流れを前記油だめから前記潤滑剤路に供
    給する手段、 前記吸込み圧力部内にあって前記第２のスクロール部材
    を支持する軸受支持部材、 前記油だめ内の潤滑剤をバッフルする手段、 前記軸受支持部材内の前記第２のスクロール部材を回転
    可能に支持する軸受手段、 前記第１のスクロール部材の軸に駆動可能に接続されて
    前記第１のスクロール部材を回転させるモータ、 前記第２のスクロール部材を前記第１のスクロール部材
    を同時に回転させる手段、 から構成され、 前記汲み上げ手段は更に、前記汲み上げ手段から前記油
    だめの中まで延びる潤滑剤入口管を備え、 前記第２のスクロール端板は更に、前記第１および第２
    のスクロール包体により画定される室から加圧流体を前
    記圧力平衡室に供給して前記第２のスクロール部材をバ
    イアスする圧力放出通路を備えていることを特徴とする
    冷凍システム。
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