JP7254565B2 - 圧縮機及び輸送用冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機及び輸送用冷凍機に関するものである。

通常、長手方向の一端が筐体の内部に位置し、他端が筐体の外部に位置する駆動軸を有する開放型圧縮機では、筐体と駆動軸との間にシール機構を設けている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、ハウジングの内部から大気側への冷媒ガス及び潤滑油の漏出と、大気側からハウジングの内部への外気の吸入との両方を防止するリップシールを備えた開放型スクロール圧縮機が記載されている。リップシールは、内周縁部に設けられた内周シール部が駆動軸の外周面に当接し、駆動軸と軸穴との間をシールすると同時に、冷媒ガス中に含まれる潤滑油によって潤滑されることで自身の摩耗を防止している。

特開２０１８－１７１６１号公報

陸上輸送用冷凍ユニット等に適用される低温用の開放型圧縮機では、運転状態によって、筐体の内部が過渡的に負圧になることがある。特許文献１に記載されている圧縮機のように、筐体の内部に充填されている冷媒ガス中に含まれる潤滑油によってシール機構を潤滑する構造では、筐体の内部が負圧となると、シール機構に対して筐体の内部の潤滑油が好適に供給されないことがある。また、低温用の開放型圧縮機では、圧縮機構が冷媒を吸入する圧力が低く、冷媒の循環量が少ない運転をすることが多いため、シール機構に対して、好適に潤滑油が供給されない運転が継続する場合がある。

シール機構に対して好適に潤滑油が供給されないと、リップシールと駆動軸との間の摩擦が増大し、リップシールが摩耗し易くなる。リップシールの摩耗が増大すると、筐体と駆動軸との間を好適にシールすることができなくなる可能性がある。
運転状態によっては、シール機構に潤滑油が好適に供給されず、リップシールの摩耗が早期に進行し、シール性能が低下する可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シール機構のシール性能を好適に維持することができる圧縮機及び輸送用冷凍機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の圧縮機及び輸送用冷凍機は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る圧縮機は、潤滑油が含まれた冷媒が内部に充填されている筐体と、長手方向に延在する中心軸線を中心として回転し、前記長手方向の一端が前記筐体の外部に位置し、他端が前記筐体の内部に位置する駆動軸と、前記筐体の内部に配置され、前記駆動軸によって駆動される圧縮機構と、前記駆動軸の外周面と接触する第１シール部と、前記第１シール部よりも前記筐体の外部側に位置していて前記駆動軸の前記外周面と接触する第２シール部とを有し、前記筐体と前記駆動軸との間をシールするシール機構と、を備え、前記駆動軸の前記外周面は、前記第１シール部が接触する領域よりも、前記第２シール部が接触する領域の方が、表面粗さが小さい。

上記構成では、第２シール部が第１シール部よりも筐体の外部側に位置している。すなわち、第１シール部が駆動軸と接触する領域（以下、「第１シール領域」という。）は、駆動軸と第２シール部とが接触する領域（以下、「第２シール領域」という。）よりも、筐体の内部側に設けられている。このため、冷媒に含まれた潤滑油が、第１シール領域に供給され易い。また、第１シール領域は、第２シール領域よりも表面粗さが大きい。このため、供給された潤滑油が、第１シール領域に保持され易い。このように、第１シール領域は、潤滑油が供給され易く、かつ、潤滑油が保持され易いので、潤滑された状態が維持され易い。よって、第１シール部と駆動軸（詳細には、第１シール領域）との間の摩擦が低減することができる。したがって、第１シール部の摩耗を抑制することができる。

一方、第２シール領域は、表面粗さが小さい。このため、第２シール部と駆動軸（詳細には、第２シール領域）との間の摩擦を低減することができる。したがって、第２シール部の摩耗を抑制することができる。第２シール領域には、圧縮機の運転状態によっては潤滑油が好適に供給されない可能性がある。上記構成では、潤滑油に依らずに、第２シール部と駆動軸との間の摩擦を低減している。これにより、例えば、第２シール領域に潤滑油が好適に供給されない場合であっても、第２シール部の摩耗を抑制することができる。

このように、上記構成では、第１シール部及び第２シール部の摩耗を抑制し、シール機構のシール性能を好適に維持することができる。

また、第１シール領域に潤滑油が保持され易いので、筐体の内部の潤滑油を筐体の外部へ漏洩し難くすることができる。すなわち、第１シール領域の表面粗さを、第２シール領域と同程度に小さくする構成と比較して、筐体の外部への潤滑油の漏洩量を低減することができる。
なお、第２シール部が接触する領域の表面粗さは、例えば、Ｒｍａｘが０．８ｍｍ未満である。

また、本発明の一態様に係る圧縮機は、前記第１シール部は、基部側が前記筐体に対して支持され、先端側が前記駆動軸かつ前記筐体の内部に向かって延びていて、前記第２シール部は、基部側が前記筐体に対して支持され、先端側が前記駆動軸かつ前記筐体の外部に向かって延びていてもよい。

上記構成では、第１シール部の先端側が駆動軸及び筐体の内部に向かって延びている。また、第２シール部の先端側が駆動軸及び筐体の外部に向かって延びている。すなわち、第１シール部と第２シール部とは、筐体側（基部側）から駆動軸側（先端側）に向かって、離間距離が大きくなる。これにより、第１シール領域と第２シール領域との距離を長くすることができる。したがって、第１シール領域の表面粗さと第２シール領域の表面粗さとを、異なる表面粗さとしやすくすることができる。

また、第１シール部に対して、筐体の内部側からの圧力（内圧）が作用した場合、押圧力によって、第１シール部の先端側が駆動軸に押し付けられる。よって、内圧に対する第１シール部のシール性を向上させることができる。
また、筐体の内部が負圧となった場合、第２シール部に対して、筐体の外部側から圧力が作用する。第２シール部に対して、筐体の外部側からの圧力が作用した場合、押圧力によって、第２シール部の先端側が駆動軸に押し付けられる。よって、筐体の外部側からの圧力に対する第２シール部のシール性を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る圧縮機は、前記第１シール部は、ゴム材で形成されていて、前記第２シール部は、合成樹脂材で形成されていてもよい。

上記構成では、第１シール部が弾性係数の比較的大きいゴム材で形成されている。これにより、第１シール部の緊迫力には、第１シール部自体の弾性力が付加される。したがって、第１シール部では、大きな緊迫力でシールすることができる。また、第１シール部は、潤滑油が供給され易い第１シール領域と接触するため、第１シール部の緊迫力が大きくなっても、第１シール部と駆動軸（詳細には、第１シール領域）との間の摩擦の増大を抑制することができる。よって、第１シール部の摩耗を抑制することができる。

また、上記構成では、第２シール部が、摩擦係数が比較的小さい合成樹脂材で形成されている。これにより、第２シール部と駆動軸（詳細には、第２シール領域）との間の摩擦をより低減することができる。したがって、第２シール部の摩耗をより抑制することができる。

すなわち、上記構成では、第１シール部及び第２シール部を、各シール部が接触する各領域の表面粗さに応じた素材で形成している。換言すれば、第１シール領域及び第２シール領域の表面粗さが、各領域に接触するシール部に応じた表面粗さとなっている。これにより、より好適に、各シール部の摩耗を抑制し、シール性を確保することができる。
なお、第２シール部を形成する合成樹脂材としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が挙げられる。

また、本発明の一態様に係る圧縮機は、輸送用冷凍機に適用されてもよい。

輸送用冷凍機では低温の冷房用空気を生成することから、輸送用冷凍機に適用される圧縮機では、運転状態によっては、筐体の内部の圧力が過渡的に負圧になり易い。筐体の内部が負圧となると、シール機構に対して潤滑油が好適に供給され難くなる。上記構成では、第２シール領域に潤滑油が好適に供給されない場合であっても、第２シール部の摩耗を抑制することができる。したがって、輸送用冷凍機に適用される圧縮機において、シール機構のシール性能を好適に維持することができる。

本発明の一態様に係る輸送用冷凍機は、上記いずれかに記載の圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備えている。

本発明によれば、シール機構のシール性能を好適に維持することができる。

本発明の一実施形態に係る開放型スクロール圧縮機を示す縦断面図である。 図１の要部を示す拡大図である。 図２の変形例を示す図である。

以下に、本発明に係る圧縮機及び輸送用冷凍機の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す開放型スクロール圧縮機（圧縮機）の縦断面図である。本実施形態に係る開放型スクロール圧縮機１は、例えば、陸上輸送用の車両に設けられる輸送用冷凍機１００に適用される。輸送用冷凍機１００は、冷媒を圧縮する開放型スクロール圧縮機１と、開放型スクロール圧縮機１で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器（図示省略）と、凝縮器で凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁（図示省略）と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器（図示省略）と、を備え、車両に設けられたコンテナ（図示省略）内を冷却する冷却用空気を生成する。

開放型スクロール圧縮機１は、図１に示されるように、所定方向（後述する中心軸線Ｘに沿う方向）に延在する略円筒形状のハウジング（筐体）２を備えている。ハウジング２は、アルミ合金等で形成されている。ハウジング２は、本体をなすハウジング本体２Ａと、ハウジング本体２Ａの一端に設けられた開口部を気密的に閉塞するようにボルト等で固定されるフロントケース２Ｂとから構成されている。ハウジング本体２Ａにフロントケース２Ｂが固定された状態で、ハウジング２の内部には密閉空間が形成されている。ハウジング２の内部に形成された密閉空間には、スクロール圧縮機構（圧縮機構）５及び駆動軸６が収容される。

ハウジング本体２Ａの外周面には、冷媒ガス（冷媒）を密閉空間に流入させる吸入口２５と、スクロール圧縮機構５により圧縮された冷媒ガスを密閉空間から外部へ吐出する吐出口２４とが形成されている。このように、ハウジング２の内部に形成された密閉空間には、冷媒が充填されている。また、フロントケース２Ｂには、所定方向に延在する軸穴９が形成されている。軸穴９は、ハウジング２の内部に形成された密閉空間と、ハウジング２の外部とを連通している。

スクロール圧縮機構５は、駆動軸６により駆動されるとともにハウジング２の外周面に形成される吸入口２５から流入する冷媒ガス（冷媒）を圧縮してハウジング２に形成される吐出口２４から吐出するものである。
スクロール圧縮機構５は、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６とを１８０度位相をずらして噛み合わせることにより、固定スクロール１５と旋回スクロール１６との間に一対の圧縮室１７を形成し、その圧縮室１７を外周位置から中心位置へと容積を漸次減じながら移動させることにより冷媒ガスを圧縮する。

固定スクロール１５は、中心部位に圧縮した冷媒ガスを吐出する吐出ポート１８を備えており、ハウジング２の底壁面にボルト１９を介して固定されている。また、旋回スクロール１６は、駆動軸６のクランクピン１３にドライブブッシュ１４を介して連結され、フロントケース２Ｂのスラスト軸受面に公知の自転防止機構であるオルダムリンク２０を介して公転旋回駆動自在に支持されている。

固定スクロール１５の端板１５Ａの外周には、Ｏリング２１が設けられている。Ｏリング２１をハウジング２の内周面に密接させることにより、ハウジング２の内部空間が吐出チャンバー２２と吸入チャンバー２３とに区画される。

吐出チャンバー２２は、吐出ポート１８と連通しており、圧縮室１７からの冷媒ガス（圧縮された冷媒ガス）が吐出されるようになっている。吐出ポート１８の出口側の開口には、リテーナ２７を介してリード弁２８が設置されている。吐出ポート１８へ吐出された冷媒ガスは、ハウジング２に形成された吐出口２４から冷凍サイクル側へ吐出される。
吸入チャンバー２３は、ハウジング２に形成された吸入口２５と連通しており、冷凍サイクルを循環した低圧の冷媒ガスが吸入口２５から吸込まれ、吸入チャンバー２３を経て圧縮室１７内に冷媒ガスが吸入される。

また、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６は、それぞれ端板１５Ａ，１６Ａ上に渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂが立設された構成とされている。固定スクロール１５と旋回スクロール１６との間に、端板１５Ａ，１６Ａと渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂとで仕切られる一対の圧縮室１７が、スクロール中心に対して対称に形成される。また、旋回スクロール１６が固定スクロール１５周りにスムーズに公転旋回駆動するようになっている。

圧縮室１７は、図１に示されるように、その軸線方向高さが渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの外周側において内周側の高さよりも高くされている。これによって、圧縮室１７が外周側から中心側に容積を縮小しながら移動して冷媒ガスを圧縮する際、渦巻き状ラップ１５Ｂ，１６Ｂの周方向及びラップ高さ方向の双方に圧縮する三次元圧縮可能なスクロール圧縮機構５が構成されている。

駆動軸６は、フロントケース２Ｂにメイン軸受７及びサブ軸受８を介して回転自在に支持されている。メイン軸受７としては例えば単列深溝玉軸受が用いられ、サブ軸受８としては例えばニードル軸受が用いられている。駆動軸６は、軸穴９を挿通しており、長手方向の一端がハウジング２の外部に位置している。また、軸穴９には、内部にサブ軸受８が圧入されている。また、軸穴９の内部には、サブ軸受８の外方側（ハウジング２の外部側）に、リング形状のシール機構４が圧入されている。詳細には、サブ軸受８及びシール機構４は、駆動軸６の外周面６ａと、フロントケース２Ｂの軸穴９を規定する内周面９ａとの間に形成される空間に圧入されている。また、サブ軸受８及びシール機構４は、駆動軸６の周方向の全域に亘って設けられている。

フロントケース２Ｂの外周部にはプーリ軸受１０を介してプーリ１１が回転自在に設置されている。プーリ１１は、ハウジング２の外部に設けられた図示省略の駆動源（例えば、エンジン等）からの動力によって、駆動する。
ハウジング２の外部に位置する駆動軸６の一端部は、電磁クラッチ１２を介して、プーリ１１と連結されている。すなわち、電磁クラッチ１２が励磁されることで、プーリ１１と駆動軸６とが連結される。駆動軸６は、プーリ１１を駆動する駆動源からの動力が電磁クラッチ１２を介して伝達されることで、図１に示す中心軸線Ｘを中心として回転する。

駆動軸６の長手方向の他端は、ハウジング２の内部に形成された内部空間に位置している。駆動軸６の長手方向の他端には、所定寸法だけ偏心したクランクピン１３が一体に設けられている。また、駆動軸６の他端は、その旋回半径を可変とするドライブブッシュ１４を介して、スクロール圧縮機構５の旋回スクロール１６と連結されている。

冷媒ガス中には潤滑油（冷凍機油）が所定の比率で含まれており、この潤滑油のミストによってメイン軸受７、サブ軸受８、シール機構４、スクロール圧縮機構５等の各内部機構部が潤滑されるようになっている。

サブ軸受８が圧入される軸穴９の内周面９ａには、その周方向に等間隔で複数の冷媒誘導溝２６が形成されている。各冷媒誘導溝２６は、軸穴９の延在方向に延びる溝である。各冷媒誘導溝２６の一端（図中左端）は、サブ軸受８とシール機構４との間に形成された空間Ｓ２に連通している。また、各冷媒誘導溝２６の他端（図中右端）は、吸入口２５と連通する空間Ｓ１に連通している。このため、開放型スクロール圧縮機１の作動時には、潤滑油を含んだ冷媒ガスが、各冷媒誘導溝２６を介して、空間Ｓ１から空間Ｓ２に流れる。これにより、サブ軸受８及びシール機構４が、潤滑油によって潤滑される。

次に、本実施形態に係るシール機構４について、図２を用いて詳細に説明する。
シール機構４は、ハウジング２と駆動軸６との間に設けられるリング状の部材である。シール機構４は、外径が軸穴９の直径と略同一または軸穴９の直径よりもわずかに大きくなるように形成され、軸穴９に圧入されている。また、シール機構４は、ハウジング２の内部からハウジング２の外部（大気）への冷媒ガス及び潤滑油の漏出及び大気側からハウジング２の内部への外気の吸入の両方を防止する両方向遮断シールである。

シール機構４は、図２に示すように、駆動軸６の外周面６ａと接触するゴムリップ（第１シール部）３１と、ゴムリップ３１よりもハウジング２の外部側（大気側）に位置していて駆動軸６の外周面６ａと接触する樹脂リップ（第２シール部）３２と、ゴムリップ３１を補強するバックアップリング３３と、ゴムリップ３１及び樹脂リップ３２を押させるための第１押え金具３４及び第２押え金具３５と、を有する。ゴムリップ３１、樹脂リップ３２、バックアップリング３３、第１押え金具３４及び第２押え金具３５は、各々、駆動軸６の周方向の全域に亘って設けられている。

ゴムリップ３１は、例えば、耐油性のゴム材（ニトリルゴム：ＮＢＲ等）で形成されているリング状の部材である。また、ゴムリップ３１は、内周面９ａに沿って設けられる円筒状の第１基部３７と、第１基部３７のハウジング２の内部側の端部から駆動軸６の外周面６ａに向かって延びるリング状の第１傾斜部３８と、を一体的に有している。

第１基部３７は、外径が軸穴９の直径と略同一または軸穴９の直径よりもわずかに大きくなるように形成されていて、外周面が軸穴９の内周面９ａと当接するように、軸穴９に圧入されている。このように、第１基部３７が軸穴９に圧入されて摩擦係合することにより、シール機構４の全体が軸穴９の内部に固定される。また、第１基部３７の内部には、樹脂リップ３２、バックアップリング３３、第１押え金具３４及び第２押え金具３５が包含されている。また、樹脂リップ３２、バックアップリング３３、第１押え金具３４及び第２押え金具３５は、第１基部３７に対して固定されている。すなわち、シール機構４は、ゴムリップ３１、樹脂リップ３２、バックアップリング３３、第１押え金具３４及び第２押え金具３５が別体として設けられているのではなく、一体化（一部品化）されている。

また、第１基部３７は、内周面が第１押え金具３４によって覆われている。第１押え金具３４は、第１基部３７の内周面に沿って設けられている。第１押え金具３４は、金属製のリング状の部材であって、軸方向に沿う断面の形状が略Ｌ字状に形成されている。また、第１押え金具３４は、第１基部３７を内周側から支持している。また、第１押え金具３４は、内周面の一部が第２押え金具３５によって覆われている。第２押え金具３５は、第１押え金具３４の内周面に沿って設けられている。第２押え金具３５は、金属製のリング状の部材であって、軸方向に沿う断面の形状が略Ｊ字状に形成されている。また、第１押え金具３４は、第１基部３７を内周側から支持している。

第１傾斜部３８は、駆動軸６の外周面６ａに向かって延びるとともに、ハウジング２の内部（空間Ｓ２）に向かって延びている。すなわち、第１傾斜部３８は、駆動軸６の軸方向に沿う断面視（図２参照）で、先端部３８ａの位置が、第１基部３７よりもハウジング２の内部（空間Ｓ２）側に位置している。換言すれば、この第１傾斜部３８は、先端部３８ａがハウジング２の内部（空間Ｓ２）に向かうように、駆動軸６の外周面６ａに対して傾斜している。第１傾斜部３８の先端部３８ａは、駆動軸６の外周面６ａ（詳細には、後述する第１シール領域Ａ）に、適当な緊迫力をもって当接している。
また、第１傾斜部３８は、内周面がバックアップリング３３によって覆われている。バックアップリング３３は、第１傾斜部３８に沿うように形成された金属製の部材である。また、バックアップリング３３は、第１基部３７を内周側から支持している。

樹脂リップ３２は、例えば、ゴム材よりも硬質であって、かつ、摩擦係数の小さいＰＴＦＥ樹脂材で形成されているリング状の部材である。樹脂リップ３２は、バックアップリング３３と第２押え金具３５とに挟持されるリング状の第２基部３９と、第２基部３９の内周端部から駆動軸６の外周面６ａに向かって延びるリング状の第２傾斜部４０と、第２傾斜部４０のハウジング２の外部側の端部から曲折して、駆動軸６の外周面６ａに沿って延びる円筒状の接触部４１と、を一体的に有している。

第２基部３９は、第１押え金具３４の内周面の近傍から、中心軸線Ｘと交差する方向へ所定距離延びている。
第２傾斜部４０は、駆動軸６の外周面６ａに向かって延びるとともに、ハウジング２の外部側（大気側）に向かって延びている。すなわち、第２傾斜部４０は、駆動軸６の軸方向に沿う断面視（図２参照）で、内周側（駆動軸側）の端部の位置が、第２基部３９よりもハウジング２の外部側に位置している。換言すれば、この第２傾斜部４０は、先端がハウジング２の外部に向かうように、駆動軸６の外周面６ａに対して傾斜している。
接触部４１の内周面は、駆動軸６の外周面６ａ（詳細には、後述する第２シール領域Ｂ）に、適当な緊迫力をもって当接している。

また、フロントケース２Ｂの軸穴９を規定する内周面９ａには、該内周面９ａから突出する内側突出部４２及び外側突出部４３が形成されている。内側突出部４２は、シール機構４よりも、ハウジング２の内部側に設けられていて、シール機構４の内部側へのずれを防止している。外側突出部４３は、シール機構４よりも、ハウジング２の外部側に設けられていて、シール機構４の外部側へのずれを防止している。

また、駆動軸６の外周面６ａは、領域によって表面粗さが異なっている。詳細には、駆動軸６の外周面６ａのうち、ゴムリップ３１（詳細には、第１傾斜部３８の先端部３８ａ）が接触する領域を含む領域（以下、「第１シール領域Ａ」という。）の表面粗さＲｍａｘは、外周面６ａに潤滑油が十分に保持される粗さとされている。具体的には、第１シール領域Ａの表面粗さＲｍａｘは、０．８ｍｍ以上であって３．２ｍｍ以下とされている。

これに対し、駆動軸６の外周面６ａのうち、樹脂リップ３２（詳細には、接触部４１）が接触する領域を含む領域（以下、「第２シール領域Ｂ」という。）の表面粗さＲｍａｘは、０．８ｍｍ未満とされている。なお、より好ましくは、第２シール領域Ｂの表面粗さＲｍａｘは、０．５ｍｍ以下とされる。また、さらに好ましくは、第２シール領域Ｂの表面粗さＲｍａｘは、０．３ｍｍ以下とされる。

このように、駆動軸６の外周面６ａには、ゴムリップ３１の先端部３８ａと樹脂リップ３２の接触部４１との間に、表面粗さが変化する境界Ｙが設けられている。すなわち、境界Ｙよりもハウジング２の内部側が第１シール領域Ａとなり、境界Ｙよりもハウジング２の外部側が第２シール領域Ｂとなされている。表面粗さが変化する境界Ｙは、ゴムリップ３１の先端部３８ａと樹脂リップ３２の接触部４１との離間距離の略中心に設けられていてもよい。

次に、吸入口２５から吸入される流体に含まれるミスト状の潤滑油をスクロール圧縮機構５へ供給する機構について説明する。
開放型スクロール圧縮機１において、駆動軸６が回転すると、スクロール圧縮機構５が冷媒ガスを吸入することよって吸入口２５から空間Ｓ１に冷媒ガスが導入される。この冷媒ガスは、スクロール圧縮機構５によって圧縮されて圧縮冷媒ガスとなり、ハウジング２に形成された吐出口２４から吐出されて凝縮器等に供給される。また、空間Ｓ１に導入された冷媒ガスの一部は、冷媒誘導溝２６を介して空間Ｓ２に流入する。

空間Ｓ２に流入した冷媒ガスの一部は、空間Ｓ２から大気側へ向かうが、シール機構４により、駆動軸６と軸穴９との間からの冷媒ガス及び冷媒ガスに混合されている潤滑油の漏洩が抑制される。また、空間Ｓ１が負圧になった場合等、外気が大気側から空間Ｓ１へと向かう場合には、シール機構４によって、大気側からハウジング２内部への外気の吸い込みが抑制される。

具体的には、シール機構４のゴムリップ３１によってハウジング２内部の圧力が保持され、ハウジング２内部から大気側への冷媒ガスの漏洩が防止される。このとき、冷媒ガスに含まれている潤滑油が、第１シール領域Ａに保持される。これにより、ゴムリップ３１と駆動軸６の外周面６ａとの間の摩擦が低減される。ゴムリップ３１の第１傾斜部３８は、先端部３８ａがハウジング２の内部（空間Ｓ２）に向かうように、駆動軸６の外周面６ａに対して傾斜している。このため、第１傾斜部３８は、ハウジング２内部の冷媒ガス圧力が高くなる程、第１傾斜部３８の背面（空間Ｓ２に面する面）が駆動軸６の外周面６ａに押し付けられるので、緊迫力が大きくなる。このため、ゴムリップ３１のシール力が増す。

一方、樹脂リップ３２によってハウジング２外部の圧力が遮断され、大気側からハウジング２内部への外気の吸い込みが防止される。なお、冷媒ガスの大半はゴムリップ３１によって遮断されるため、冷媒ガスは樹脂リップ３２及び第２シール領域Ｂまでほとんど到達しない。樹脂リップ３２の第２傾斜部４０は、先端がハウジング２の外部に向かうように、駆動軸６の外周面６ａに対して傾斜している。このため、ハウジング２内部の負圧が大きくなる程、接触部４１が駆動軸６の外周面側に押し付けられるので、緊迫力が大きくなる。このため、樹脂リップ３２のシール力が増す。

このように、ゴムリップ３１によってハウジング２内部から大気側への冷媒ガスの漏洩を防止できることに加えて、樹脂リップ３２によってハウジング２内部が負圧になった時に大気側からハウジング２の内部側へ外気が吸い込まれることを効果的に防止することができる。こうして、駆動軸６と軸穴９との間を確実にシールすることができる。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、樹脂リップ３２がゴムリップ３１よりもハウジング２の外部側に位置している。すなわち、ゴムリップ３１が駆動軸６と接触する領域（以下、「第１シール領域Ａ」という。）は、駆動軸６と樹脂リップ３２とが接触する領域（以下、「第２シール領域Ｂ」という。）よりも、ハウジング２の内部側に設けられている。このため、冷媒ガスに含まれた潤滑油が、第１シール領域Ａに供給され易い。また、第１シール領域Ａは、第２シール領域Ｂよりも表面粗さが大きい。このため、供給された潤滑油が、第１シール領域Ａに保持され易い。このように、第１シール領域Ａは、潤滑油が供給され易く、かつ、潤滑油が保持され易いので、潤滑された状態が維持され易い。よって、ゴムリップ３１と駆動軸６（詳細には、第１シール領域Ａ）との間の摩擦を低減することができる。したがって、ゴムリップ３１の摩耗を抑制することができる。

一方、第２シール領域Ｂは、表面粗さが小さい。このため、樹脂リップ３２と駆動軸６（詳細には、第２シール領域Ｂ）との間の摩擦を低減することができる。したがって、樹脂リップ３２の摩耗を抑制することができる。第２シール領域Ｂには、圧縮機の運転状態によっては潤滑油が好適に供給されない可能性がある。本実施形態では、潤滑油に依らずに、樹脂リップ３２と駆動軸６との間の摩擦を低減している。これにより、例えば、第２シール領域Ｂに潤滑油が好適に供給されない場合であっても、樹脂リップ３２の摩耗を抑制することができる。

このように、上記実施形態では、ゴムリップ３１及び樹脂リップ３２の摩耗を抑制し、シール機構４のシール性能を好適に維持することができる。

また、第１シール領域Ａに潤滑油が保持され易いので、ハウジング２の内部の潤滑油をハウジング２の外部へ漏洩し難くすることができる。すなわち、第１シール領域Ａの表面粗さを、第２シール領域Ｂと同程度（表面粗さＲｍａｘを０．８ｍｍ未満）とする構成と比較して、ハウジング２の外部への潤滑油の漏洩量を低減することができる。

本実施形態では、ゴムリップ３１の先端側である第１傾斜部３８が、駆動軸６及びハウジング２の内部に向かって延びている。また、樹脂リップ３２の先端側である第２傾斜部４０が、駆動軸６及びハウジング２の外部に向かって延びている。すなわち、ゴムリップ３１と樹脂リップ３２とは、ハウジング２側（基部側）から駆動軸６側（先端側）に向かって、離間距離が大きくなる。これにより、ゴムリップ３１と外周面６ａとが接触する領域と、樹脂リップ３２と外周面６ａとが接触する領域との離間距離も大きくすることができる。したがって、第１シール領域Ａの表面粗さと第２シール領域Ｂの表面粗さとを、異なる表面粗さとしやすくすることができる。すなわち、ゴムリップ３１と外周面６ａとが接触する領域と、樹脂リップ３２と外周面６ａとが接触する領域との離間距離が小さい場合には、第１シール領域Ａと第２シール領域Ｂとの境界Ｙを精密に設ける必要がある。一方、離間距離が大きい場合には、離間距離が小さい場合よりも精度を要求されないため、第１シール領域Ａと第２シール領域Ｂとを異なる表面粗さとしやすくすることができる。

また、ゴムリップ３１に対して、ハウジング２の内部側からの圧力（内圧）が作用した場合、押圧力によって、ゴムリップ３１の先端部３８ａが駆動軸６に押し付けられる。これにより、ゴムリップ３１と駆動軸６との接触が解除され難くなる。よって、内圧に対するゴムリップ３１の耐力を向上させることができる。
また、ハウジング２の内部が負圧となった場合、樹脂リップ３２に対して、ハウジング２の外部側から圧力が作用する。樹脂リップ３２に対して、ハウジング２の外部側からの圧力が作用した場合、押圧力によって、樹脂リップ３２の先端側が駆動軸６に押し付けられる。これにより、樹脂リップ３２と駆動軸６との接触が解除され難くなる。よって、ハウジング２の外部側からの圧力に対する樹脂リップ３２の耐力を向上させることができる。

本実施形態では、ゴムリップ３１が弾性係数の比較的大きいゴム材で形成されている。これにより、ゴムリップ３１の緊迫力には、ゴムリップ３１自体の弾性力が付加される。したがって、ゴムリップ３１では、大きな緊迫力でシールすることができる。また、ゴムリップ３１は、潤滑油が供給され易い第１シール領域Ａと接触するため、ゴムリップ３１の緊迫力が大きくなっても、ゴムリップ３１と駆動軸６（詳細には、第１シール領域Ａ）との間の摩擦の増大を抑制することができる。よって、ゴムリップ３１の摩耗を抑制することができる。
また、本実施形態では、樹脂リップ３２が、摩擦係数が比較的小さい合成樹脂材（ＰＴＦＥ樹脂材）で形成されている。これにより、樹脂リップ３２と駆動軸６（詳細には、第２シール領域Ｂ）との間の摩擦をより低減することができる。したがって、樹脂リップ３２の摩耗をより抑制することができる。
すなわち、本実施形態では、ゴムリップ３１及び樹脂リップ３２を、各リップ３１、３２が接触する各領域の表面粗さに応じた材料で形成している。換言すれば、第１シール領域Ａ及び第２シール領域Ｂの表面粗さが、各領域に接触する各リップ３１、３２に応じた表面粗さとなっている。これにより、より好適に、ゴムリップ３１及び樹脂リップ３２の摩耗を抑制することができる。

輸送用冷凍機１００では、低温（例えば、摂氏０度以下）の冷凍用空気を生成する場合がある。これにより、輸送用冷凍機１００に適用される開放型スクロール圧縮機１は、運転状態によっては、ハウジング２の内部の圧力が過渡的に負圧になり易い。ハウジング２の内部が負圧となると、シール機構４に対して潤滑油が好適に供給され難くなる。本実施形態では、第２シール領域Ｂに潤滑油が好適に供給されない場合であっても、樹脂リップ３２の摩耗を抑制することができる。したがって、輸送用冷凍機１００に適用される開放型スクロール圧縮機１において、シール機構４のシール性能を好適に維持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、開放型スクロール圧縮機１を、陸上輸送用の車両に設けられる輸送用冷凍機１００に適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る開放型スクロール圧縮機１は、カーエアコン、居住空間空調、店舗等における冷蔵・冷凍システム、ヒートポンプ式給湯システム等に用いられる開放型圧縮機にも広く適用することができる。

また、上記実施形態では、ゴムリップ３１の第１傾斜部３８の傾斜方向と、樹脂リップ３２の第２傾斜部４０の傾斜方向とを異なる方向とする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示すように、樹脂リップ３２の第２傾斜部５０の傾斜方向を、第１傾斜部３８の傾斜方向と同方向としてもよい。

１ ：開放型スクロール圧縮機（圧縮機）
２ ：ハウジング（筐体）
２Ａ ：ハウジング本体
２Ｂ ：フロントケース
４ ：シール機構
５ ：スクロール圧縮機構（圧縮機構）
６ ：駆動軸
６ａ ：外周面
７ ：メイン軸受
８ ：サブ軸受
９ ：軸穴
９ａ ：内周面
１０ ：プーリ軸受
１１ ：プーリ
１２ ：電磁クラッチ
１３ ：クランクピン
１４ ：ドライブブッシュ
１５ ：固定スクロール
１５Ａ ：端板
１５Ｂ ：渦巻き状ラップ
１６ ：旋回スクロール
１６Ａ ：端板
１６Ｂ ：渦巻き状ラップ
１７ ：圧縮室
１８ ：吐出ポート
１９ ：ボルト
２０ ：オルダムリンク
２１ ：Ｏリング
２２ ：吐出チャンバー
２３ ：吸入チャンバー
２４ ：吐出口
２５ ：吸入口
２６ ：冷媒誘導溝
２７ ：リテーナ
２８ ：リード弁
３１ ：ゴムリップ（第１シール部）
３２ ：樹脂リップ（第２シール部）
３３ ：バックアップリング
３４ ：第１押え金具
３５ ：第２押え金具
３７ ：第１基部
３８ ：第１傾斜部
３８ａ ：先端部
３９ ：第２基部
４０ ：第２傾斜部
４１ ：接触部
５０ ：第２傾斜部
１００ ：輸送用冷凍機
Ａ ：第１シール領域
Ｂ ：第２シール領域

Claims (5)

1. 潤滑油が含まれた冷媒が内部に充填されている筐体と、
   長手方向に延在する中心軸線を中心として回転し、前記長手方向の一端が前記筐体の外部に位置し、他端が前記筐体の内部に位置する駆動軸と、
   前記筐体の内部に配置され、前記駆動軸によって駆動される圧縮機構と、
   前記駆動軸の外周面と接触する第１シール部と、前記第１シール部よりも前記筐体の外部側に位置していて前記駆動軸の前記外周面と接触する第２シール部とを有し、前記筐体と前記駆動軸との間をシールするシール機構と、を備え、
   前記駆動軸の前記外周面は、前記第１シール部が接触する第１領域よりも、前記第１領域よりも前記筐体の外部側の領域であって前記第２シール部が接触する第２領域の方が、表面粗さが小さい圧縮機。
2. 前記第１シール部は、基部側が前記筐体に対して支持され、先端側が前記駆動軸かつ前記筐体の内部に向かって延びていて、
   前記第２シール部は、基部側が前記筐体に対して支持され、先端側が前記駆動軸かつ前記筐体の外部に向かって延びている請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記第１シール部は、ゴム材で形成されていて、
   前記第２シール部は、合成樹脂材で形成されている請求項１または請求項２に記載の圧縮機。
4. 輸送用冷凍機に適用される請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮機。
5. 請求項４に記載の圧縮機と、
   前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、
   前記凝縮器で凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、
   前記膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、を備えた輸送用冷凍機。

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