JPH08303371A - スクロール気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動軸への給油不足を生じることなく、旋回
スクロールの背圧室の異常圧力低下を防ぎ、常に高い圧
縮効率を維持できる背圧室圧力調整手段が要求されてい
た。 【解決手段】 吐出圧力の作用する吐出室油溜３４，駆
動軸４に係わる軸受摺動部（１２，１８ｂ），旋回スク
ロール１８の背圧室３９，圧縮室６１ａ，６１ｂを順次
経由する差圧給油通路を構成し、軸受摺動部（１２，１
８ｂ）と背圧室３９との差圧が設定値以上の時に、軸受
摺動部（１２，１８ｂ）の側から背圧室３９へ潤滑油流
入を許容する通路開閉手段を有するバイパス給油通路を
備えたものである。上記バイパス給油通路の配設によっ
て、ガス流入が生じない旋回スクロール１８の背圧室３
９の圧力調整ができ、旋回スクロール１８への背圧付勢
力不足を回避することができる。

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
機の旋回スクロールの背圧室の圧力制御に関するもので
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、圧縮流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
うな少排除容量に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。しかしながら、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
３６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、種々の改良
がなされ既に量産化も実現している。

【０００６】図１６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
の潤滑油をクランク軸上部の高圧の潤滑油とで旋回スク
ロール１００６の背面を固定スクロール１００３の側に
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反させない
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の隙間を油膜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、背圧室
１０２５の圧力が適正でない場合には、以下に述べる種
々の課題を引き起こす。

【０００９】すなわち、圧縮機起動初期のように、吸入
圧力と吐出室１０３１の圧力との差圧が小さい場合に
は、吐出圧力が作用する油溜よりも圧縮途中の圧縮室１
０１５の圧力の方が高くて差圧給油ができないこともあ
る。また例え僅かな差圧があっても粘性の高い潤滑油が
軸受摺動部の微小隙間を通過することが困難なため、ク
ランクシャフト１００８に係合する摺動部が焼き付きを
生じると言う課題があった。

【００１０】また、圧縮機起動初期には、上述のよう
に、底部の油溜から駆動軸（クランクシャフト）１００
８を支持する軸受部への差圧給油ができないだけでな
く、圧縮途中の圧縮室１０１５の圧縮冷媒ガスが背圧室
１０２５を経由して駆動軸（クランクシャフト）１００
８の軸受隙間にまで逆流し、駆動軸（クランクシャフ
ト）１００８の微少軸受隙間の介在する潤滑油を流出さ
せる。その結果、圧縮機起動初期の駆動軸（クランクシ
ャフト）１００８の焼付き発生を助長すると言う課題が
あった。

【００１１】また、圧縮室１０１５で、液冷媒が圧縮さ
れて異常圧力上昇した場合にも、旋回スクロール１００
６の鏡板１００４設けられた背圧孔１０１７を介して圧
縮室１０１５から背圧室１０２５に高圧冷媒ガスが逆流
し、上記同様にクランクシャフト１００８の焼付き発生
を助長する。

【００１２】更に、旋回スクロール１００６が固定スク
ロール１００３の側に過剰押圧され、圧縮機入力が異常
増加する課題があった。

【００１３】また逆に圧縮室最終圧力が吐出室圧力より
過大な場合には、旋回スクロール１００６への背圧付勢
力よりも圧縮室冷媒ガス力が大きくなり、旋回スクロー
ル１００６が固定スクロール１００３から離反して著し
い圧縮冷媒ガス漏れが生じ、圧縮効率が著しく低下す
る。

【００１４】一方、上記課題を改善する方策として図１
７〜図１９に示す如く、吐出圧力が作用する油溜を上流
側とし、その油溜の潤滑油を減圧導入すると共に、圧縮
途中の圧縮室を下流側とする旋回スクロールの背圧室の
圧力を調整する２つの手段が提案されている（特開昭６
２−１７８７８９号公報）。

【００１５】すなわち、その第１の手段は、吐出室２２
０１ａと旋回スクロール（旋回スクロール部材）２２０
６の背圧室２２２０との間の連通路（通路２２３３，２
２３２，２２３４ｂ）を開閉する背圧制御弁２２３０を
固定スクロール２２０５の鏡板２２０５ａに配設し、背
圧制御弁２２３０は吐出室２２０１ａと背圧室２２２０
との圧力差が設定値以上の時に弁体２２３５がバネ２２
３７に抗して下がり連通路を開通させるべく作動し、そ
れによって吐出室２２０１ａの気体が背圧室２２２０に
導入されて、背圧室２２２０の圧力が上昇し、旋回スク
ロール（旋回スクロール部材）２２０６が固定スクロー
ル２２０５から離反するのを防止される。

【００１６】また、吐出室２２０１ａと背圧室２２２０
との圧力差が設定値未満の時に弁体２２３５がバネ２２
３７によって弁座２２３４の方に移動して連通路を閉じ
る構成である。

【００１７】また、第２の手段は、吸入室２２０８と背
圧室２２２０との間の連通油路（通路２２５３，２２５
５，２２５６）を開閉する給油圧制御弁２２５０を固定
スクロール２２０５の鏡板２２０５ａに配設し、吐出室
２２０１ａと背圧室２２２０との圧力差が大きい通常の
運転時に、弁体２２５７がバネ２２５８に抗して弁座２
２５１ａの側に移動して連通油路（通路２２５３，２２
５５，２２５６）を閉じ、吐出室２２０１ａと背圧室２
２２０との圧力差が小さい異常運転時に、連通油路（通
路２２５３，２２５５，２２５６）を開通させて、駆動
軸（回転軸）２０１４内に設けた給油孔２２１４ｃおよ
び軸受部２２１１ａ，偏心軸２２１４ａの軸受隙間を介
して密閉ケース（密閉容器）２２０１内底部から背圧室
２２２０に差圧給油された中間圧力状態の潤滑油を、吸
入室２２０８に流入させる構成である。

【００１８】しかしながら、第１の手段の場合は、吐出
室２２０１ａと背圧室２２２０との圧力差が設定値以上
の時に、吐出室から導入した背圧室の気体が旋回スクロ
ール（旋回スクロール部材）２２０６のラップ支持円盤
（鏡板）２２０６ａに設けた細孔２２２１を介して圧縮
途中の圧縮室２２０９に流入するので、圧縮効率の著し
い低下を招くという課題があった。

【００１９】また、第２の手段の場合は、吐出室２２０
１ａと背圧室２２２０との圧力差が小さい異常運転時
に、密閉ケース（密閉容器）２２０１内底部から差圧給
油された背圧室２２２０の潤滑油が過剰に吸入室２２０
８に流入するので、圧縮入力の増大を招くという課題が
あった。

【００２０】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、駆動軸への給油不足を生じることなく、旋
回スクロールの背圧室の異常圧力低下を防ぎ、常に高い
圧縮効率を維持できる圧縮機を提供することを目的とす
る。

【００２１】

【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、吐出圧力の作用する吐出室油溜，駆動軸に
係わる軸受摺動部，旋回スクロールの背圧室，圧縮室を
順次経由する差圧給油通路を構成し、軸受摺動部と背圧
室との差圧が設定値以上の時に、軸受摺動部の側から背
圧室へ潤滑油流入を許容する通路開閉手段を有するバイ
パス給油通路を備えたものである。

【００２２】上記バイパス給油通路の配設によって、ガ
ス流入が生じない旋回スクロールの背圧室圧力調整がで
き、旋回スクロールへの背圧付勢力不足を回避すること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、旋回ス
クロールの反圧縮室側で且つ旋回スクロールの反圧縮室
側を支持するスラスト軸受の内側に配置され、しかも、
旋回スクロールのラップ支持円盤に隣接し且つ駆動軸と
旋回スクロールとが係合する旋回軸受摺動部と主軸受と
に隣接して区画された油室を配設し、吐出圧力が作用し
且つモータの底部に配設された吐出室油溜の潤滑油を、
駆動軸の軸受摺動部の設けたネジポンプ作用と、駆動軸
によって駆動される容積型ポンプ装置の内の少なくとも
一方のポンプ作用によって吐出室油溜と油溜との間を連
通する油穴を介して、主軸受と旋回軸受に供給すべく油
室に供給した後、油室に供給した潤滑油の大部分を吐出
室油溜に戻す軸受給油通路を構成する一方、残りの潤滑
油を減圧して、油室の外側で且つスラスト軸受を配置し
たラップ支持円盤の反圧縮室側に配設した背圧室を経由
して、圧縮室と吸入室のうちいづれか一方に流入させる
差圧給油通路を設けると共に、背圧室と油室との差圧が
設定値以上の時に、油室と背圧室との間を開通させ、そ
れ以外の時に庶断する通路開閉手段を有するバイパス給
油通路を設けたものである。そしてこの構成によれば、
主軸受と旋回軸受の摺動部への給油不足を生じることな
く、且つ、ガス流入が生じない背圧室への給油通路が構
成でき、旋回スクロールへの背圧付勢力が不足する際
に、駆動軸に係わる軸受摺動部を経由した潤滑油が背圧
室に流入して、背圧室圧力を適正に維持することができ
る。

【００２４】請求項２に記載の発明は、通路開閉手段が
油室から背圧室へのみの潤滑油流入を許容する逆止弁機
構を備えたものである。そしてこの構成によれば、圧縮
機起動初期などの如く、差圧給油通路の下流側となる圧
縮室の圧力が吐出室油溜の圧力よりも高い場合に、圧縮
室から背圧室を経由して軸受摺動部に圧縮途中気体が逆
流するのを少なくして、軸受摺動部の損傷を阻止するこ
とができる。

【００２５】請求項３に記載の発明は、通路開閉手段
が、油室と背圧室との差圧が設定値以上の時、油室の圧
力と吸入室の圧力による付勢力を受け且つ旋回スクロー
ルのラップ支持円盤内を半径方向に移動するプランジャ
ーを設け、プランジャーが、背圧室の圧力の作用する側
の付勢力に抗して油室の圧力と吸入室に圧力を受けて外
側に前進することにより開通し、背圧室の圧力の作用す
る側の付勢力が油室の圧力と吸入室圧力による付勢力よ
りも大きい時、プランジャーがラップ支持円盤の中心側
に後退して通路を閉じるべく作動するものである。そし
てこの構成によれば、旋回スクロールに背圧室圧力を吐
出圧力と吸入圧力に見合うべく制御し、常に旋回スクロ
ールへの適正な背圧付勢力を付与させることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明による第１の実施例のスクロー
ル冷媒圧縮機について、図１〜図１５を参照しながら説
明する。

【００２７】図１において、１は鉄製の密閉ケースで、
その内部が旋回スクロール１８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４
を支持する本体フレーム５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。

【００２８】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４を支持する本体フレーム５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１
ｂとが単一の溶接ビード７９ｂによって密封溶接されて
いる。

【００２９】駆動軸４は本体フレーム５の上端部に設け
られた上部軸受１１，中央部に設けられた主軸受１２，
本体フレーム５の上端面に設けられ且つ放射状の複数の
浅溝７を有するスラスト軸受部１３とで支持され、駆動
軸４の主軸から偏心した下端部のクランク軸１４が旋回
スクロール１８に設けられた旋回ボス部１８ｅの旋回軸
受１８ｂに係合している。

【００３０】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に相当する
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。

【００３１】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、それ自身の温度が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。

【００３２】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１８ａと、駆動軸４のク
ランク軸１４に係合した旋回ボス部１８ｅを直立させた
ラップ支持円盤１８ｃとから成るアルミニウム合金製の
旋回スクロール１８は、固定スクロール１５と本体フレ
ーム５とに囲まれて配置されており、ラップ支持円盤１
８ｃおよび旋回スクロールラップ１８ａ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。図３に
示すように、旋回スクロールラップ１８ａ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１８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１８ｃ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１８ａ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。

【００３３】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５に設けられたガス通路Ａ８０ａ，主軸受１２
を囲うように本体フレーム５に取り付けられた吐出ガイ
ド８１と本体フレーム５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Ｂ８
０ｂはそれぞれ対象位置に設けられている（図１４参
照）。

【００３４】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。

【００３５】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５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１５に設
けられている（図１４参照）。

【００３６】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。

【００３７】本体フレーム５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２０は、
ラップ支持円盤１８ｃと本体フレーム５との間に配置さ
れており、スラスト軸受２０と本体フレーム５との間に
介在する環状のシールリング（ゴム製）７０（図１０参
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１５ｂ１に当接している。

【００３８】旋回スクロール１８のラップ支持円盤１８
ｃに摺接する鏡板摺動面１５ｂ２から鏡板取り付け面１
５ｂ１迄の高さはラップ支持円盤１８ｃ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１８ｃの
厚さよりも約０．０１５〜０．０２０ｍｍ大きく設定さ
れている。

【００３９】図１、図８に示すように、旋回スクロール
１８の旋回ボス部１８ｅの本体フレーム５側端面には旋
回軸受１８ｂの中心と同芯の環状シール溝９５が設けら
れ、その環状シール溝９５には、図９に示すような、そ
の一部を切断した柔軟性を有する樹脂製の環状リング９
４が装着されている。環状リング９４のその外周面は、
圧縮機運転時に環状リング９４の熱膨張と環状リング９
４の内側の潤滑油圧力によって、環状シール溝９５の側
面に密接すべく配置されている。環状リング９４は、駆
動軸４を支持する主軸受１２の側の油室Ａ９８ａから旋
回スクロール１８，本体フレーム５，スラスト軸受２０
によって形成される旋回スクロール１８の背圧室３９へ
の過剰な潤滑油漏洩を少なくするようにシールしてい
る。

【００４０】環状のスラスト軸受２０は穴成形が容易な
焼結合金製で、図１０，図１１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９
２，油穴９１とを有しており、本体フレーム５のスラス
トリング溝９０に装着されている。

【００４１】本体フレーム５とスラスト軸受２０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７
０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３９との間をシール
している。

【００４２】レリース隙間２７は、本体フレーム５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。

【００４３】図１、図２に示すように、スラスト軸受２
０の内側に配置された旋回スクロール１８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５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１８ｃに設けられたキー溝７１に係合
し、摺動する。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５
とラップ支持円盤１８ｃ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。

【００４４】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。

【００４５】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４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。

【００４６】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５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。

【００４７】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。

【００４８】また、吐出室油溜３４は、本体フレーム５
に設けられた油穴Ａ３８ａを介して主軸受１２と旋回軸
受１８ｂとの中間位置の油室Ａ７８ａにも通じてる。

【００４９】図１、図８に示すように、駆動軸４の摺動
軸部４ａおよびクランク軸１４の表面には、駆動軸４が
正回転する時、油室Ａ７８ａの潤滑油が旋回軸受１８ｂ
とクランク軸１４とで形成される油室Ｂ７８ｂ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４１
ａ，４１ｂが設けられて、その上端はスラスト軸受部１
３にまで達している。

【００５０】油室Ｂ７８ｂ主軸受１２面とは駆動軸４に
設けられた給油穴７３ａによって連通され、上部軸受１
１と主軸受１２との間の油溜り７２と背圧室３９とは本
体フレーム５に設けられた絞り通路部を有する油穴Ｂ３
８ｂによって連通され、油穴Ｂ３８ｂの背圧室３９側開
口端は環状リング９４に設けられた不連続な油溝９４ａ
に間欠的に開通すると共に、環状リング９４によって間
欠的に開閉される位置に設けられている。

【００５１】図１、図１０、図１４図に示すように、背
圧室３９は、吸入室１７に間欠的に通じる第１圧縮室６
１ａ，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２０に設けられた
油穴９１，ラップ支持円盤１８ｃの外側の外周部空間３
７，ラップ支持円盤１８ｃ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５２
ａ，５２ｂによって構成されるインジェクション通路７
４によって第１圧縮室６１ａ，６１ｂと連通しており、
スラスト軸受２０に設けられた油穴９１はラップ支持円
盤１８ｃによって間欠的に開閉される。

【００５２】図１２，図１３に示すように、ラップ支持
円盤１８ｃには背圧室３９の圧力を制御する背圧制御弁
装置２５が装着されている。

【００５３】背圧制御弁装置２５は、ラップ支持円盤１
８ｃの半径方向に設けられて大径部シリンダ２６ａと小
径部シリンダ２６ｂとから成る段付き形状のシリンダ２
６，そのシリンダ内を可動する段付き形状のプランジャ
ー２９，シリンダ２６の外周部空間３７側の開口端の一
部を塞ぐキャップ３２，キャップ３２とプランジャー２
９との間に配置されてプランジャー２９をクランク軸１
４の側に付勢するコイルバネ５３，大径部シリンダ２６
ａのクランク軸１４側と吸入室１７とを連通する油穴５
４ａ，小径部シリンダ２６ｂのクランク軸１４側と油室
Ｂ７８ｂおよび背圧室３９とをそれぞれ連通する油穴５
４ｂ，５４ｃによって構成されている。その作動は、背
圧室３９の圧力が適正範囲の時、図１２に示すように、
プランジャー２９の小径端面が油穴５４ｂのシリンダ側
開口端を塞ぎ、背圧室３９の圧力が不足の時、図１３に
示すように、プランジャー２９の大径部を境界とするプ
ランジャー２９の両側に作用する付勢力差によってプラ
ンジャー２９が外周部空間３７の側に移動し、油穴５４
ｂのシリンダ側開口端が開かれ、油室Ｂ７８ｂと背圧室
３９とが通じるべくコイルバネ５３の付勢力およびシリ
ンダ２６の各部寸法が設定されている。

【００５４】なお、５５は、プランジャー２９の小径外
周部をシールするために小径部シリンダ２６ｂに装着さ
れたＯーリングである。

【００５５】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、点線６３は異常圧
力上昇時の圧力変化を示す。

【００５６】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。

【００５７】図１〜図１５において、モータ３によって
駆動軸４が回転駆動すると、旋回スクロール１８は、駆
動軸４のクランク機構によって駆動軸４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１８の側のキー部（図２参照）が旋回スクロール１８
のキー溝７１に係合し、反対側のキー部が本体フレーム
５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。

【００５８】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）通じて吸入室に流入する。

【００５９】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。

【００６０】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１８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，５１
ｂ，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Ａ８０ａ，
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。

【００６１】圧縮完了直後に第３圧縮室６０ａ，６０ｂ
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、第３圧縮室６０ａ，６０ｂ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
了行程から圧縮開始行程までの間に逆止弁室５０ａの吐
出冷媒ガスが一次的に第３圧縮室６０ａ，６０ｂに逆流
する。

【００６２】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。

【００６３】吐出冷媒ガスの脈動は、逆止弁装置５０の
吐出小穴５０ｈを介して球面状の壁面を有する吐出室２
に流入する際の二次膨張、更に、対称位置に配置された
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からの吐出ガ
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。

【００６４】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ので、弁体５０ｂが吐出ポート１６
を塞ぐことはない。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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２０の背面側のレリース隙間２７は、圧縮開始直後
から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２０は固定
スクロール１５の鏡板取り付け面１５ｂ１に押接され
る。それによって、旋回スクロール１８のラップ支持円
盤１８ｃは鏡板摺動面１５ｂ２とスラスト軸受２０との
間で狭持（１５〜２０ミクロンの組立隙間）される。

【００６８】吐出室油溜３４の潤滑油は、後述する経路
を経て油室Ａ７８ａと油室Ｂ７８ｂおよび背圧室３９に
流入し、次第に旋回スクロール１８への背圧付与力が大
きくなる。モータ室６の圧力上昇に追従して、ラップ支
持円盤１８ｃ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１８のラップ支持円
盤１８ｃ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。

【００６９】なお、旋回スクロールラップ１８ａ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。

【００７０】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１８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１
７に逆流することから、旋回スクロール１８は図１４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。図８のように、この停止
状態では環状リング９４が背圧室３９への潤滑油流入口
を塞ぐ。

【００７１】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。

【００７２】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１８の逆旋回によって、弁体５０
ｂ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５０ｂが吐出ポー
ト１６を閉塞し続ける。

【００７３】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２０に設けられた油穴９１（図１０参照）を介
して連通すると共に、スラスト軸受２０とラップ支持円
盤１８ｃ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３９に圧縮途中冷媒ガスが逆流することはな
い。

【００７４】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
１８に作用する。その結果、旋回スクロール１８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。

【００７５】一方、圧縮機冷時起動初期の背圧室３９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１８のラップ支持円盤１８ｃは圧力上昇の低い油室Ａ
７８ａ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２０まで後
退し支持され、ラップ支持円盤１８ｃと固定スクロール
ラップ１５ａの先端との間に隙間が生じ、圧縮室圧力が
低下し、起動初期の圧縮負荷が軽減する。

【００７６】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１８に作用するスラスト力が旋回
スクロール１８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１８が軸方向に移動し、スラス
ト軸受２０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。

【００７７】なお、背圧室３９は、第１圧縮室６１ａ，
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２０に設けられた油穴９
１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。

【００７８】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３９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。

【００７９】圧縮機冷時始動初期の吐出室油溜３４の潤
滑油は、駆動軸４に設けられた螺旋状油溝４１ａ，４１
ｂのネジポンプ作用によって、油穴Ａ３８ａを経由して
油室Ａ７８ａに吸い込まれる。

【００８０】その後、潤滑油の一部は螺旋状油溝４１
ｂ，油室Ｂ７８ｂ，給油穴７３ａを順次経由途中で旋回
軸受１８ｂの摺動面を潤滑し、主軸受１２の摺動面に供
給され、油溜り７２に送出される。

【００８１】螺旋状油溝４１ａによって主軸受１２に供
給された潤滑油は、油室Ｂ７８ｂを経由してきた潤滑油
と共に油溜り７２で合流した後、潤滑油の一部は油穴Ｂ
３８ｂ（図８参照）の絞り通路部で減圧されて背圧室３
９に間欠給油され、残りの潤滑油は上部軸受１１とスラ
スト軸受１３の各摺動面を潤滑の後、吐出室油溜３４に
再回収される。

【００８２】なお、油溜り７２とモータ室６との間は上
部軸受１１を潤滑する油膜のシール作用により冷媒ガス
が遮断される。

【００８３】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３９との間の差圧によっても油室Ａ７
８ａに吸入され、螺旋状油溝４１ａ，４１ｂのネジポン
プ作用と併せて背圧室３９に給油される。背圧室３９の
圧力は次第に高くなり、油室Ａ７８ａ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１８のラップ支
持円盤１８ｃ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１８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１８に作用するスラスト力が軽減する。

【００８４】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Ａ７８ａと背圧室３９の
潤滑油圧力による旋回スクロール１８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１８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１８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２０に支持される。

【００８５】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Ａ７８ａと背圧室３９の潤滑油圧力
による旋回スクロール１８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１８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１８は固定スク
ロール１５に支持される。

【００８６】圧縮室の中心，旋回軸受１８ｅ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１８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１８
ｅ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Ａ７８ａと背圧室３
９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５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Ａ７８ａと背圧室３９との間の潤滑油漏
洩を少なくする。

【００８７】更に、柔軟性に優れた樹脂製の環状リング
９４は、背圧室３９と油室Ａ７８ａ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。

【００８８】なお、環状溝９４の表面に設けられた油溝
９４ａに滞留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５との間の摺動面を潤滑し、摺動面の摩
耗，摺動抵抗を少なくする。

【００８９】圧縮機定常運転時は、高圧の油室Ａ７８ａ
の潤滑油圧力と背圧室３９の潤滑油圧力によって旋回ス
クロール１８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１８ｃ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。

【００９０】背圧室３９に流入した潤滑油は、スラスト
軸受２０に設けられた油穴９１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１８ｃに設けら
れた油穴ｃ３８ｃ，細径のインジェクション穴５２（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。

【００９１】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小隙間を油
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。

【００９２】背圧室３９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３９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。

【００９３】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１
８が固定スクロール１５から離反し、スラスト軸受２０
に支持される。

【００９４】しかしながら、背圧付勢されたスラスト軸
受２０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１８のラップ支持円盤１８ｃ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。

【００９５】旋回スクロール１８が固定スクロール１５
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、外周部空間３７と吸入室１７とが直接
連通することによる背圧室３９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２０が瞬時
に元の位置に復帰でき、安定運転が再継続する。

【００９６】なお、旋回スクロール１８がスラスト軸受
２０の方へ後退する時、旋回スクロールラップ１８ａ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。

【００９７】一方、旋回スクロール１８のラップ支持円
盤１８ｃ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。

【００９８】また、旋回スクロール１８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。

【００９９】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。

【０１００】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
くなると共に、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３９との間の遮断
回数増加による通路抵抗が増加して、油室Ａ７８ａから
背圧室３９への潤滑油流入量も抑制され、背圧室３９の
圧力が適切に維持される。

【０１０１】また、ヒートポンプ冷凍サイクルに組み込
まれて運転中のスクロール冷媒圧縮機は、暖房運転から
除霜運転に切り替わった際、短時間ではあるが、高圧側
が蒸発器に、低圧側が凝縮器側に通じる関係からモータ
室６の圧力が瞬時的に低下する。それに追従して油穴Ｂ
３８ｂ，油溜り７２，油室Ａ７８ａを順次介してモータ
室６に通じる背圧室３９の圧力と外周部空間３７の圧力
とが低下する一方、吸入室１７と圧縮室の圧力が一時的
に圧力上昇して、適正背圧力を維持できなくなる場合に
は、図１２のようにラップ支持円盤１８ｃに設けられた
背圧制御弁装置２５のプランジャー２９が油室Ｂ７８ｂ
に通じる油穴５４ｂの潤滑油圧力によって、コイルバネ
５３と背圧室３９に通じる潤滑油の背圧力に抗して図１
３のように外周部空間３７の方へ移動し、油室Ｂ７８ｂ
と背圧室３９とが連通して高圧の潤滑油が背圧室３９に
流入し、背圧室３９を適正圧力に復帰させ、再び図１２
のようにプランジャー２９を油室Ｂ７８ｂの側に移動さ
せ、油室Ｂ７８ｂと背圧室３９とが遮断される。

【０１０２】また、蒸発器側の熱負荷が高く且つ凝縮器
側の凝縮能力が大きい場合には、吸入圧力が比較的高
く、吐出圧力が比較的低い状態で運転される。

【０１０３】このような場合には、圧縮室圧力が通常運
転時より高くなるので背圧室圧力を通常よりも高くする
必要が有るが、このような場合も上記と同様に、プラン
ジャー２９が油室Ｂ７８ｂに通じる油穴５４ｂの潤滑油
圧力と油穴５４ａを介して吸入室１７に通じる吸入側の
冷媒圧力とによって、コイルバネ５３と背圧室３９に通
じる潤滑油の背圧力に抗して図１３のように外周部空間
３７の方へ移動し、油室Ｂ７８ｂと背圧室３９とが間欠
的（または部分的）に連通して高圧の潤滑油が背圧室３
９に流入し、背圧室３９を適正圧力に維持する。

【０１０４】当然のことながら、プランジャー２９は、
プランジャー２９に作用する慣性力および摩擦力の影響
をうけて、外周部空間３７の方へ移動しようとして小径
部シリンダ２６ｂと油穴５４ｃとの間の連通面積を広げ
るので、背圧室３９の圧力は圧縮機運転速度が増加する
のに追従して高くなる。

【０１０５】また、上記実施例ではスラスト軸受２０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。

【０１０６】また、上記実施例では旋回スクロール１８
のラップ支持円盤１８ｃとスラスト軸受２０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（８２）をラップ支持円盤１８ｃの背面側に
装着し、背圧室３９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。

【０１０７】なお、図８では、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３
９とが間欠的に連通する一旋回運動当りの区間を多く設
定したが、圧縮負荷が比較的小さい圧縮機運転条件の場
合には、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３９との一旋回運動当り
の連通区間が少なくなるように、油穴Ｂ３８ｂの開口位
置を本体フレーム５の中心部側に移動させて、油室Ａ７
８ａの潤滑油が背圧室３９および圧縮室へ流入する量を
少なくする必要があることは、従来技術の説明から明か
であろう。これに伴い、背圧室３９および外周部空間３
７の圧力も低くなる。

【０１０８】また、上記実施例では外周部空間３７と第
１圧縮室６１ａ，６１ｂとを連通させたが、旋回スクロ
ール１８のラップ支持円盤１８ｃに摺接する鏡板１５ｂ
の摺動面上に油溝を設けて外周部空間３７と吸入室１７
とを連通させても良い。この場合の背圧室３９の圧力
は、第１圧縮室６１ａ，６１ｂと連通させる場合よりも
低く設定することができ、吸入圧力相当にまで低下させ
ることもできる。

【０１０９】また、上記実施例では駆動軸４に設けた螺
旋状の油溝４１ａ，４１ｂによるネジポンプ作用によっ
て、吐出室油溜３４の潤滑油を主軸受１２，旋回軸受１
８ｂ，上部軸受１１の摺動部に供給したが、例えば、ク
ランク軸７１ａの先端部にトロコイドポンプなどの容積
型ポンプ装置を連接させて、吐出室油溜３４の潤滑油を
主軸受１２，旋回軸受１８ｂ，上部軸受１１の摺動部に
供給させても良い。

【０１１０】この場合は、圧縮機極低速運転時でも軸受
摺動部に所要の給油ができる。以上のように、上記実施
例によれば、旋回スクロール１８の反圧縮室側を支持す
るスラスト軸受２０の内側に配置され、しかも、旋回ス
クロール１８のラップ支持円盤１８ｃに隣接し且つ駆動
軸４と旋回スクロール１８とが係合する旋回軸受１８ｂ
の摺動部に隣接して区画配置された油室７８ａに、吐出
圧力の作用する吐出室油溜３４の潤滑油を、駆動軸４に
設けた螺旋状の油溝４１ａ，４１ｂによるネジポンプ作
用により供給し、油室７８ａの潤滑油を旋回軸受１８ｂ
摺動部と駆動軸４を支持する圧縮室に近い側の主軸受１
２と上部軸受１１とに供給の後、吐出室油溜３４に戻す
軸受給油通路を構成する一方、旋回軸受１８ｂ摺動部と
主軸受１２とに供給した潤滑油の一部を減圧して、油室
７８ａの外側で且つスラスト軸受２０を配置したラップ
支持円盤１８ｃの背圧室３９を経由して、第１圧縮室６
１ａ，６１ｂに流入させる差圧給油通路を設けると共
に、背圧室３９と油室７８ａとの差圧が設定値以上の時
に、油室７８ａと背圧室３９との間を開通させ、それ以
外の時に遮断する通路開閉手段を有するバイパス給油通
路を設けたものである。そしてこの構成によれば、主軸
受１２と旋回軸受１８ｂの摺動部への給油不足を生じる
ことなく、且つ、ガス流入が生じない背圧室３９への給
油通路ができ、旋回スクロール１８への背圧付勢力が不
足する際に、駆動軸４に係わる軸受摺動部を経由した潤
滑油が背圧室３９に流入して、背圧室圧力を適正に維持
し、旋回スクロール１８が固定スクロール１５から離反
するのを防ぎ、圧縮効率低下を防止することができる。

【０１１１】また、上記実施例によれば、通路開閉手段
が油室７８ａから背圧室３９へのみの潤滑油流入を許容
する逆止弁機構を備えたものである。そしてこの構成に
よれば、圧縮機起動初期などの如く、差圧給油通路の下
流側となる第１圧縮室６１ａ，６１ｂの圧力が吐出室油
溜３４の圧力よりも高い場合に、第１圧縮室６１ａ，６
１ｂから背圧室３９，油穴Ｂ３８ｂを経由して上部軸受
１１，主軸受１２の摺動部に圧縮途中気体が逆流するの
を阻止して、軸受摺動部の損傷を阻止することができ
る。

【０１１２】また、上記実施例によれば、通路開閉手段
が、油室７８ａと背圧室３９との差圧が設定値以上の
時、油室７８ａの圧力と吸入室１７の圧力による付勢力
を受け且つ旋回スクロール１８のラップ支持円盤１８ｃ
内を半径方向に移動するプランジャー２９を設け、プラ
ンジャー２９が、背圧室３９の圧力の作用する側の付勢
力に抗して外側に前進することにより開通し、背圧室３
９の圧力の作用する側の付勢力が油室７８ａの圧力と吸
入室１７の圧力による付勢力よりも大きい時、プランジ
ャー２９がラップ支持円盤１８ｃの中心側に後退して通
路を閉じるべく作動するものである。そしてこの構成に
よれば、旋回スクロール１８の背圧室３９圧力を吐出圧
力と吸入圧力に見合うべく制御し、常に旋回スクロール
１８への適正な背圧付勢力を付与させ、旋回スクロール
１８と固定スクロール１５との軸方向過剰接触を防止し
て摺動部損失入力を低下させることができる。

【０１１３】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
ど他の気体圧縮機の場合も、同様の作用効果を期待でき
る。

【０１１４】また、上記実施例では、縦置形圧縮機の構
成を示したその効果を説明したが、横置形圧縮機の構成
についても同様の作用効果が期待できる。

【０１１５】

【発明の効果】上記実施例から明かなように、請求項１
に記載の発明は、旋回スクロールの反圧縮室側で且つ旋
回スクロールの反圧縮室側を支持するスラスト軸受の内
側に配置され、しかも、旋回スクロールのラップ支持円
盤に隣接し且つ駆動軸と旋回スクロールとが係合する旋
回軸受摺動部と主軸受とに隣接して区画された油室を配
置し、吐出圧力が作用し且つモータの底部に配置された
吐出室油溜の潤滑油を、駆動軸の軸受摺動部に設けたネ
ジポンプ作用と、駆動軸によって駆動される容積型ポン
プ装置の内に少なくとも一方のポンプ作用によって吐出
室油溜と油室との間を連通する油穴を介して、主軸受と
旋回軸受に供給すべく油室に供給した後、油室に供給し
た潤滑油の大部分を吐出室油溜に戻す軸受給油通路を構
成する一方、残りの潤滑油を減圧して、油室の外側で且
つスラスト軸受を配置したラップ支持円盤の背圧室を経
由して、圧縮室と吸入室のうちいづれか一方に流入させ
る差圧給油通路を設けると共に、背圧室と油室との差圧
が設定値以上の時に、油室と背圧室との間を開通させ、
それ以外の時に遮断する通路開閉手段を有するバイパス
給油通路を設けたもので、この構成によれば、主軸受と
旋回軸受の摺動部への給油不足が生じることなく、且
つ、ガス流入が生じない背圧室への給油通路が構成で
き、旋回スクロールへの背圧付勢力が不足する際に、駆
動軸に係わる軸受摺動部を経由した潤滑油が背圧室に流
入して、背圧室圧力を適正に維持し、旋回スクロールが
固定スクロールから離反するのを防ぎ、圧縮効率低下を
防止することができるという効果を奏する。

【０１１６】請求項２に記載の発明は、通路開閉手段が
油室から背圧室へのみの潤滑油流入を許容する逆止弁機
構を備えたもので、この構成によれば、圧縮機起動初期
などの如く、差圧給油通路の下流側となる圧縮室の圧力
が吐出室油溜の圧力よりも高い場合に、圧縮室から背圧
室を経由して軸受摺動部に圧縮途中気体が逆流するのを
少なくして、軸受摺動部の潤滑油流出を防ぎ、軸受摺動
部の損傷を阻止することができるという効果を奏する。

【０１１７】請求項３に記載の発明は、通路開閉手段
が、油室と背圧室との差圧が設定値以上の時、油室の圧
力と吸入室の圧力による付勢力を受け且つ旋回スクロー
ルのラップ支持円盤内を半径方向に移動するプランジャ
ーを設け、プランジャーが、背圧室の圧力の作用する側
の付勢力に抗して油室の圧力と吸入室の圧力を受けて外
側に前進することにより開通し、背圧室の圧力の作用す
る側の付勢力が油室の圧力と吸入室圧力による付勢力よ
りも大きい時、プランジャーがラップ支持円盤の中心側
に後退して通路を閉じるべく作動するもので、この構成
によれば、旋回スクロールの背圧室圧力を吐出圧力と吸
入圧力に見合うべく制御し、常に旋回スクロールへの適
正な背圧付勢力を付与させ、旋回スクロールと固定スク
ロールとの軸方向過剰接触を防止して摺動部損失入力を
低下させ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品断面図

【図９】同圧縮機におけるシール部品の斜視図

【図１０】同圧縮機におけるスラスト軸受部の部分断面
図

【図１１】図１０におけるスラスト軸受の斜視図

【図１２】同圧縮機における背圧制御弁装置の動作説明
断面図

【図１３】同動作説明断面図

【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】それぞれ異なる従来のスクロール圧縮機の縦
断面図

【図１７】それぞれ異なる従来のスクロール圧縮機の縦
断面図

【図１８】図１７におけるそれぞれ異なる背圧室圧力調
整弁装置の部分断面図

【図１９】同背圧室圧力調整弁装置の部分断面図

【符号の説明】

１ 密閉ケース ４ 駆動軸 ５ 本体フレーム １２ 主軸受 １５ 固定スクロール １６ 吐出ポート １７ 吸入室 １８ 旋回スクロール １８ｃ ラップ支持円盤 １５ｂ 鏡板 １８ 旋回軸受 ２９ プランジャー ２０ スラスト軸受 ２４ 自転阻止部材 ３４ 吐出室油溜 ４１ａ 螺旋状油溝 ４１ｂ 螺旋状油溝 ６１ａ 第１圧縮室 ７８ａ 油室Ａ

Claims (3)

【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、駆動軸を支持し且つ圧縮室
   に近い側の主軸受を中央部に有する本体フレームと前記
   旋回スクロール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
   を前記駆動軸に連接するモータを密室ケース内に収納
   し、前記ラップ支持円盤は前記鏡板と前記本体フレーム
   に設けたスラスト軸受との間に、前記ラップ支持円盤の
   両摺動面に少なくとも油膜形成可能な隙間を有して配置
   された構成で、前記旋回スクロールの反圧縮室側で且つ
   前記スラスト軸受の内側に配置され、しかも、前記ラッ
   プ支持円盤に隣接し且つ前記駆動軸と前記旋回スクロー
   ルとが係合する旋回軸受摺動部と前記主軸受とに隣接し
   て区画された油室を配設し、吐出圧力が作用し且つ前記
   モータの底部に配設された吐出室油溜の潤滑油を、前記
   駆動軸の軸受摺動部に設けたネジポンプ作用と、前記駆
   動軸によって駆動される容積型ポンプ装置の内の少なく
   とも一方のポンプ作用によって前記吐出室油溜と前記油
   室との間を連通する油穴を介して、前記主軸受と前記旋
   回軸受に供給すべく前記油室に供給した後、前記油室に
   供給した潤滑油の大部分を前記吐出室油溜に戻す軸受給
   油通路を構成する一方、残りの潤滑油を減圧して、前記
   油室の外側で且つ前記スラスト軸受を配置した前記ラッ
   プ支持円盤の反圧縮室側に配設した背圧室を経由して、
   前記圧縮室と前記吸入室のうちいづれか一方に流入させ
   る差圧給油通路を設けると共に、前記背圧室を前記油室
   との差圧が設定値以上の時に、前記油室と前記背圧室と
   の間を開通させ、それ以外の時の庶断する通路開閉手段
   を有するバイパス給油通路を設けたスクロール気体圧縮
   機。
2. 【請求項２】通路開閉手段は油室から背圧室へのみの潤
   滑油流入を許容する逆止弁機構を備えた請求項１記載の
   スクロール気体圧縮機。
3. 【請求項３】通路開閉手段は、油室と背圧室との差圧が
   設定値以上の時、前記油室の圧力と吸入室の圧力による
   付勢力を受け且つ旋回スクロールのラップ支持円盤内を
   半径方向に移動するプランジャーを設け、前記プランジ
   ャーが、前記背圧室の圧力の作用する側の付勢力に抗し
   て前記油室の圧力と前記吸入室の圧力を受けて外側に前
   進することにより開通し、前記背圧室の圧力の作用する
   側の付勢力が前記油室の圧力と前記吸入室圧力による付
   勢力よりも大きい時、前記プランジャーが前記ラップ支
   持円盤の中心側に後退して通路を閉じるべく作動する請
   求項１記載のスクロール気体圧縮機。