JPWO2004010001A1

JPWO2004010001A1 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPWO2004010001A1
Application number: JP2004522734A
Authority: JP
Inventors: 石川　雅邦; 雅邦石川; 谷重　亮介; 亮介谷重
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: WO2004010001A1; JP4403074B2

Abstract

電動機（２）と、固定スクロール（３）と、揺動スクロール（４）と、吸入ガスが導入される低圧室（５）と、吐出ガスが導入される高圧室（６）とを備えたスクロール圧縮機（１）において、低圧室（５）に電動機（２）を収納し、高圧室（６）に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段（７）を設け、このオイル分離手段（７）により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路（８）を形成するとともに、揺動スクロール（４）の背面に背圧室（９）を形成し、オイル供給経路（８）が背圧室（９）を経由するようにし、背圧室（９）に導入されたオイルの圧力によって揺動スクロール（４）を固定スクロール（３）に向って付勢するようにした。

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に冷媒として二酸化炭素を使用する冷凍サイクルに適したスクロール圧縮機に関するものである。

従来、電動機と、固定スクロールと、揺動スクロールとを備えたスクロール圧縮機が知られている。この種のスクロール圧縮機は、電動機により駆動される回転軸の先端部に、揺動スクロールが回転軸の軸心に対して偏心して連結され、回転軸の回転に伴って揺動スクロールが偏心運動し、固定スクロールとの間に形成される複数の圧縮室において冷媒ガスの圧縮が行なわれる。
しかし、この種のスクロール圧縮機にあっては、圧縮された冷媒ガスの圧力で揺動スクロールが固定スクロールから離間する方向に力を受け、これによって、圧縮室に隙間が生じ、冷媒ガスのリークが発生し、効率が低下するという問題があった。
この問題を解決するため、揺動スクロールの背面に吐出ガスを導入して、吐出ガスの圧力によって揺動スクロールを固定スクロールに向かって付勢することが行われている。
近年、フロンに代わる冷媒として、二酸化炭素を用いた冷凍サイクルが開発されている。この種の二酸化炭素を用いた冷凍サイクルの圧縮機は、フロンを用いたものに比べて、吐出ガスが非常に高温高圧（１８０度・１５０ｋｇ／ｃｍ２）となる。
このため、吐出ガスにより揺動スクロールを付勢しようとすると、吐出ガスにさらされる電動機の樹脂材や電源端子が、従来のものでは高温高圧に耐えられないという問題があった。
また、高圧に耐えられるように密閉容器の肉厚を厚くする必要があるため、小型軽量化が困難であった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、電動機の周囲が低圧でありながら、圧縮室からの冷媒ガスのリークを防止しうるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

本願の請求項１記載の発明は、電動機と、固定スクロールと、揺動スクロールと、吸入ガスが導入される低圧室と、吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記低圧室に前記電動機を収納し、前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段を設け、このオイル分離手段により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、前記揺動スクロールの背面に背圧室を形成し、前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢するようにしたスクロール圧縮機である。
このような構成によると、電動機の周囲が低圧でありながら、圧縮室からの冷媒ガスのリークを防止しうるスクロール圧縮機が得られる。
すなわち、本発明によれば、電動機は低圧室に収納したので、電動機の耐圧強度は十分に確保されることとなる。
また、オイル供給経路におけるオイルの圧力によって揺動スクロールを固定スクロールに向かって付勢するようにしたので、圧縮室からの冷媒ガスのリークがより確実に防止され、冷媒ガスの圧縮効率が向上するという利点がある。
オイルは、オイル分離手段にて冷媒ガスから分離された後、高圧側と低圧側との差圧によってオイル供給路にもたらされる。つまり本発明は、各摺動部に対してオイルを合理的に供給するとともに、冷媒ガスの圧縮効率を向上するという顕著な効果を達成したスクロール圧縮機である。
本願の第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記オイル供給経路には、前記オイルの圧力を前記低圧室の圧力と前記高圧室の圧力との中間に設定する絞りを設けた構成のスクロール圧縮機である。
本発明によれば、揺動スクロールを固定スクロール側へより良好な付勢力でもって付勢することが可能となる。
本願の第３請求項に記載した発明は、請求項２において、前記絞りとしては、可変絞りを用いた構成のスクロール圧縮機である。
すなわち可変絞りによれば、高圧側と低圧側との差圧に応じてオイルの絞り量を調整することが可能となり、揺動スクロールの付勢については、極めて良好な付勢力が得られることとなる。
本願の第４請求項に記載した発明は、請求項１において、前記オイル供給経路は、固定スクロールに設けられた環状オイル溝を含み、この環状オイル溝の部位と揺動スクロールの部位とが摺動するように設けられている構成のスクロール圧縮機である。
このように構成すると、環状オイル溝に導かれたオイルにより摺動部分が潤滑されるので、摺動が円滑になされる。
本願の第５請求項に記載した発明は、電動機と、固定スクロールと、揺動スクロールと、吸入ガスが導入される低圧室と、吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロール圧縮機において、前記低圧室に前記電動機を収納し、前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段を設け、このオイル分離手段により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、前記揺動スクロールの背面に背圧室を形成し、前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢するようにし、更に、前記揺動スクロールの背面に位置するブロックと前記揺動スクロールとの間にばねを設けて、前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向かって付勢するようにしたスクロール圧縮機である。
すなわち、本発明によれば、電動機は低圧室に収納したので、電動機の耐圧強度は十分に確保されることとなる。
また、オイル供給経路におけるオイルの圧力によって揺動スクロールを固定スクロールに向かって付勢するようにしたので、圧縮室からの冷媒ガスのリークがより確実に防止され、冷媒ガスの圧縮効率が向上するという利点がある。
オイルは、オイル分離手段にて冷媒ガスから分離された後、高圧側と低圧側との差圧によってオイル供給路にもたらされる。
更に、揺動スクロールを前記固定スクロールに向かって付勢するばねを設けたので、背圧室のオイルが十分な圧力を得られない起動時等においても、ばねにより、揺動スクロールが固定スクロールに確実に押し付けられ、圧縮室からの冷媒ガスのリークが防止される。
つまり本発明は、各摺動部に対してオイルを合理的に供給するとともに、冷媒ガスの圧縮効率を向上するという顕著な効果を達成したスクロール圧縮機である。
本願の第６請求項に記載した発明は、請求項１において、前記高圧室のオイル溜りの上方には、孔を形成したバッフル板を設けた構成のスクロール圧縮機である。
このように、高圧室のオイル溜りの上方に、孔を形成したバッフル板を設けると、スクロール圧縮機を自動車に搭載したときに、車体が振動しても、オイル溜りに溜まったオイルの振動はバッフル板により規制されるので、オイル通路にオイルが流入しなくなる事態が防止され、オイルを安定して供給することができる。
また、バッフル板には孔が形成されているので、この孔を通って、上方よりオイルはバッフル板内に流入することができる。
本願の第７請求項に記載した発明は、請求項１において、前記高圧室に、孔を形成した囲い板を設けて、この囲い板でオイル溜りのオイル通路を囲う構成のスクロール圧縮機である。
従って、スクロール圧縮機を自動車に搭載したときに、車体が振動しても、オイル溜りに溜まったオイルの振動は囲い板により規制されるので、オイル通路にオイルが流入しなくなる事態が防止され、オイルを安定して供給することができる。
また、囲い板には孔が形成されているので、この孔を通って、上方よりオイルは囲い板内に流入することができる。

図１
本発明の第１具体例に係り、スクロール圧縮機の断面図である。
図２
本発明の第１具体例に係り、図２の要部拡大図である。
図３
本発明の第１具体例に係り、固定スクロールの平面図である。
図４
本発明の第１具体例に係り、オイル混合部の平面図である。
図５
本発明の第２具体例に係り、スクロール圧縮機の断面図である。
図６
本発明の第２具体例に係り、図５の要部拡大図である。
図７
本発明の第３具体例に係り、スクロール圧縮機の断面図である。
図８
本発明の第３具体例に係り、図７の要部拡大図である。
図９
本発明の第４具体例に係り、スクロール圧縮機の断面図である。
図１０
本発明の第４具体例に係り、図９の要部拡大図である。
図１１
本発明の第５具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図１２
本発明の第５具体例に係り、固定スクロールの右側面図である。
図１３
本発明の第６具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図１４
本発明の第７具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図１５
本発明の第７具体例に係り、固定スクロールの右側面図である。
図１６
本発明の第８具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図１７
図１６のＡ−Ａ線断面図である。
図１８
本発明の第９具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図１９
図１８のＡ−Ａ線断面図である。
図２０
本発明の第１０具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図２１
本発明の第１０具体例に係り、オイル供給経路を示すブロック図である。
図２２
本発明の第１０具体例に係り、可変絞りを示す断面図である。
図２３
本発明の第１０具体例に係り、中間圧特性を示すグラフである。
図２４
本発明の第１１具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図２５
本発明の第１１具体例に係り、オイル供給経路を示すブロック図である。
図２６
本発明の第１２具体例に係り、スクロール圧縮機の要部断面図である。
図２７
本発明の第１２具体例に係り、オイル供給経路を示すブロック図である。
図２８
本発明の第１２具体例に係り、可変絞りを示す断面図である。
図２９
本発明の第１２具体例に係り、可変絞りを示す断面図である。

以下に、本発明の第１具体例を、図面に基づいて説明する。
図１は縦置型のスクロール圧縮機１を示し、図２は図１の要部拡大図である。
この例において、円筒状の密閉容器１０には、上部に電動機２が、下部にスクロール部が、配設され、電動機２とスクロール部とは回転軸１１により連結されている。回転軸１１は、その上部はサブ軸受１２により、下部はメイン軸受１３により、支承されている。軸受１２，１３は、すべり軸受でも、ころがり軸受でもよい。
電動機２は、ロータ１４とステータ１５とからなる。ロータ１４は回転軸１１に固定され、ステータ１５は密閉容器１０に固定されている。尚、図中１６は電源端子で、ステータ１５のコイルのリード線１７が接続される。
スクロール部は固定スクロール３と揺動スクロール４とからなる。
固定スクロール３は、円板状の鏡板１８と、これに立設されたインボリュート曲線状のラップ１９とを備え、鏡板１８の中心部には吐出ポート２０が設けられている。
揺動スクロール４は、円板状の鏡板２１と、これに立設されて、固定スクロールのラップと同一形状に形成されたラップ２２と、鏡板２１の反ラップ面に形成されたボス２３とを備えている。
ブロック２４は中央部に軸受部を形成し、この軸受部に回転軸１１が支承され、回転軸先端の偏心軸２５は、ボス２３に挿入されている。ボス２３には軸受としてすべり軸受を用いてもよいし、ころがり軸受を用いてもよい。回転軸先端には偏心軸２５とバランスをとるためのバランスウエイト２６が設けられている。揺動スクロール４はオルダムリング２７によってブロック２４に支承され、固定スクロール３に対して、自転しないで旋回運動をするようになっている。
また、ブロック２４は揺動スクロール４の背面に背圧室９を形成している。
固定スクロール３と揺動スクロール４とを所定距離だけ偏心させるとともに、ラップを１８０度ずらして噛み合わせることによって複数個の密閉空間（圧縮室）が形成される。
図２において、細い矢印はオイルの流れを、白い太矢印はガスの流れを、黒い太矢印はオイルと混合されたガスの流れを示す（他の図においても同じ）。
以下に冷媒ガスの流れについて説明する。
低温低圧の冷媒ガスは吸入口２８から密閉容器１０内に導かれ、電動機２の収納された低圧室５に流入する。低圧室５に流入した冷媒ガスはオイル混合部２９によりオイルと混合され、ブロック２４に形成されたガス通路３０を通ってスクロール部に至る。揺動スクロール４の旋回運動により、両スクロールで形成される密閉空間は漸次縮小しつつスクロール中央部に移動し、冷媒ガスは圧力と温度を高められて中央の吐出ポート２０より高圧室６へ吐出される。
高圧室６にはオイル分離手段７が設けられており、これにより冷媒ガス中からオイルを分離する。オイル分離手段７は吐出ガスを高圧室６の半径方向の壁に衝突させることにより、冷媒ガスとオイルを分離する。分離したオイルは下方のオイル溜り３１に溜まる。オイルと分離された冷媒ガスは固定スクロール３に設けられたガス通路３２を通って吐出口３３から出て行く。
オイル分離手段７により分離され、高圧室６のオイル溜り３１に溜まった高圧オイルは、オイル供給経路８により、各摺動部に供給される。このオイル供給は差圧給油によりなされる。また、このオイル供給経路８は背圧室９を経由し、背圧室９に導入されたオイルの圧力によって揺動スクロール４を固定スクロール３に向って付勢するようになっている。
以下に、オイル供給経路８について図２及び図３を参照して具体的に説明する。図３は固定スクロール３の平面図である。
オイル溜り３１に溜まった高圧オイルは、オイル吸入パイプ３４を通って、固定スクロール３に形成されたオイル通路３５に導入される。オイル通路３５に導入された高圧オイルはフィルタ３６で濾過され、絞り３７により第１段の減圧がなされ、吐出圧と吸入圧との中間である中間圧となる。
中間圧となったオイルは固定スクロール３に設けられた環状オイル溝３８に導入される。固定スクロール３と揺動スクロール４の摺動については、揺動スクロール４の鏡板２１のラップ２２側の面の周辺部が、固定スクロール３の環状オイル溝３８の部分と摺動するようになっており、環状オイル溝３８に導かれた中間圧オイルにより摺動部分が潤滑される。
両スクロールの摺動部分を潤滑した中間圧オイルは、ブロック２４の要所に形成された縦溝９０を通って揺動スクロール４の背後の背圧室９に導かれ、中間圧で揺動スクロール４を固定スクロール３に向かって付勢するとともに、オルダムリング２７、シールベアリング３９を潤滑する。
オルダムリング２７、シールベアリング３９を潤滑した中間圧オイルは、揺動スクロール４と偏心軸２５との隙間を通って、偏心軸２５及び回転軸１１の内部に形成された軸方向のオイル通路４０に導入される。オイル通路４０に導入された中間圧オイルは、絞り４１により第２段の減圧がなされ、吸入圧（低圧）となる。
低圧となったオイルの一部は、回転軸１１の半径方向に形成されたオイル通路４２から回転軸１１の表面に出て、回転軸表面のらせん溝４３を通ってメイン軸受１３を潤滑する。メイン軸受１３を潤滑した低圧オイルは、オイル混合部２９に流入し吸入冷媒ガスと混合される。
一方、回転軸内の軸方向のオイル通路４０を流れた低圧オイルは、回転軸１１の低圧室５側の端から出てサブ軸受１２を潤滑した後（図１参照）、低圧室５内を落下してオイル溜り４４に溜まる。
低圧室５のオイル溜り４４に溜まった低圧オイルは、オイル混合部２９に流入し、フィルタ４５で濾過された後、冷媒ガスと混合される。
尚、中間圧部と低圧部との間に設けられたシールベアリング３９により、中間圧部から低圧部へのオイルのリークが防止される。
また、サブ軸受１２と回転軸１１との間には弾性体（図示省略）が設けられ、回転軸１１を上方向に付勢している。これにより、背圧室９のオイルが十分な圧力を得られない起動時等においても、シールベアリング３９がブロック２４に確実に押し付けられ、シール性が高められる。
次に、図４を参照して、オイル混合部２９の構造及び作用について説明する。図４はオイル混合部２９の平面図である。
低圧室５の低圧冷媒ガスは、ガス入口４６がらＣ字状通路４７に吸入される。Ｃ字状通路４７は、オイル通路４８と交わる部分で連通しており、ここで冷媒ガスとオイルとが混合される。オイルと混合されたガスは、オイル混合ガス出口４９から出てブロック２４のガス通路３０を通ってスクロール部へ至る。
本具体例において、第２段の絞りは、偏心軸の内部のオイル通路４０に設けたが、揺動スクロールのボス２３の軸受がすべり軸受の場合は、揺動スクロール４と偏心軸２５との隙間によって絞ってもよい。
本例のスクロール圧縮機は、図１の右側を下にして横置きにすれば、そのまま横置型として使用することもできる。
以上説明した本例のスクロール圧縮機によれば、電動機が低圧室に収納されるので、仮に二酸化炭素を冷媒ガスとして用いた冷凍サイクルであっても、高温高圧に耐える特別製の電動機や電源端子を用いる必要がなく、従来のものが使用でき、コストの上昇を抑えることができる。しかも、モータ収納部の密閉容器の肉厚を薄くすることができるので、小型軽量化が図れる。
また、各摺動部にはオイルを差圧で供給するため、そのオイル供給の信頼性は満足に確保される。
そして、オイルの圧力によって揺動スクロールを固定スクロールに向って付勢するようにしたので、圧縮室からの冷媒ガスのリークが防止され、冷媒ガスの圧縮効率も向上するという利点もある。
次に、本発明の第２具体例を図面に基づいて説明する。図５は横置型のスクロール圧縮機を示し、図６は図５の要部拡大図である。尚、以下の具体例において、第１具体例と構造及び作用が共通する部分には共通の符号を付して、その説明を省力する。
本例は、基本的には第１具体例のものを横置きにしたものであるが、以下の点が異なる。
まず、第１具体例のオイル吸入パイプ３４は横置きの場合は必要ないので設けられていない。同様に、オイル混合部２９のガス入口４６は、オイルが流入するおそれがないので、第１具体例のように突出していない。
次に、オイル分離手段５０は、吐出ガスを高圧室６の半径方向ではなく軸方向の壁に衝突させることにより、冷媒ガスとオイルを分離するようになっている。尚、オイル分離手段は、第１具体例のように半径方向の壁に衝突させるようなものでもよい。
また、吐出口５１は高圧室６の軸方向の壁に設けられているが、半径方向の壁に設けてもよい。
次に、本発明の第３具体例を図面に基づいて説明する。図７は縦置型のスクロール圧縮機を示し、図８は図７の要部拡大図である。
本例は、第１具体例とは以下の点が異なる。
まず、第１具体例は密閉容器１０の内部に電動機２、固定スクロール３、ブロック２４などが収納された構造であるのに対し、本例では、電動機２を収納するカップ状の密閉容器５２と、固定スクロール３、第１ブロック５３及び第２ブロック５４が図示しないボルトで連結された構造になっている。下部は上部に比べて径が大きく、周壁も厚くなっている。
次に、オイル分離手段５５を備えた高圧室５６がスクロール部の上部に設けられている。この高圧室５６は第１ブロック５３と第２ブロック５４により形成される。高圧室５６はスクロール部の下部に設けられたオイル溜り室５７とオイル通路５８により連通している。
以下に、本例における冷媒ガスの流れについて説明する。
低温低圧の冷媒ガスは吸入口２８から密閉容器５２内に導びかれ、電動機２の収納された低圧室５に流入する。低圧室５に流入した冷媒ガスはオイル混合部２９によりオイルと混合され、第１ブロック５３及び第２ブロック５４に形成されたガス通路３０を通ってスクロール部に至る。
揺動スクロール４の旋回運動により、両スクロールで形成される密閉空間は漸次縮小しスクロール中央部に移動し、スクロール部に至った冷媒ガスは、圧力と温度を高められて中央の吐出ポート２０より吐出される。吐出冷媒ガスは固定スクロール３及び第２ブロック５４に形成されたガス通路５９を通って高圧室５６に至る。
高圧室５６にはオイル分離手段５５が設けられており、これにより冷媒ガスとオイルを分離する。オイル分離手段５５は吐出ガスを高圧室５６の壁に衝突させることにより、冷媒ガスとオイルを分離する。分離したオイルは下方のオイル溜り６０に溜まる。オイルと分離された冷媒ガスは吐出口６１から出て行く。
オイル分離手段５５により分離され、高圧室５６のオイル溜り６０に溜まった高圧オイルは、オイル通路５８を通ってオイル溜り室５７へ導入され、ここからオイル供給経路８により、各摺動部に供給される。このオイル供給は差圧給油によりなされる。
また、このオイル供給経路８は背圧室９を経由し、背圧室９に導入されたオイルの圧力によって揺動スクロール４を固定スクロール３に向かって付勢するようになっている。オイル供給経路８の詳細については、第１具体例と同じであるので説明を省略する。
次に、本発明の第４具体例を図面に基づいて説明する。図９は横置型のスクロール圧縮機を示し、図１０は図９の要部拡大図である。
本例は、基本的には第３具体例のものを横置きにしたものであるが、以下の点が異なる。
まず、第３具体例のオイル溜り室５７及びオイル通路５８がなく、高圧室５６のオイル溜り６０に溜まった高圧オイルは、ここから直接にオイル供給経路８により、各摺動部に供給される。オイル供給経路８については、最初の部分のオイル通路３５の向きが逆である点以外は第３具体例と同じである。
また、オイル混合部２９のガス入口４６は、オイルが流入するおそれがないので、第３具体例のように突出していない。
次に、本発明の第５具体例を図面に基づいて説明する。図１１は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。
本例は、基本的には第２具体例のものと同じであるが、以下の点が異なる。
まず、第２具体例にある第１段の絞り３７が本例にはない。従って、背圧室９に導入されるオイルの圧力が、第２具体例では中間圧であるのに対し、本例では吐出圧（高圧）である。
また、第２具体例ではオルダムリング２７と背圧室９とはオイルが連通しているのに対し、本例ではオルダムリング２７と背圧室９とはブロック２４により隔絶されている。さらに、オイル供給経路６２も異なる。
以下に、オイル供給経路６２について図１１及び図１２を参照して具体的に説明する。図１２は固定スクロール３の右側面図である。
オイル溜り３１に溜まった高圧オイルは、固定スクロール３及びブロック２４に形成されたオイル通路６３に導入される。オイル通路６３に導入された高圧オイルはフィルタ３６で濾過され、高圧のまま揺動スクロール４の背後の背圧室９に導入される。
背圧室９に導入されたオイルは高圧で揺動スクロール４を固定スクロール３に向かって付勢するとともに、シールベアリング３９を潤滑する。
シールベアリング３９を潤滑した高圧オイルは、揺動スクロール４と偏心軸２５との隙間を通って、偏心軸２５及び回転軸１１の内部に形成された軸方向のオイル通路４０に導入される。高圧オイルは絞り４１、または揺動スクロール４と偏心軸２５との隙間により（この場合絞り４１は不要）、吸入圧（低圧）に減圧される。
低圧となったオイルの一部は、回転軸１１の半径方向に形成されたオイル通路４２から回転軸１１の表面に出て、回転軸表面のらせん溝４３を通ってメイン軸受１３を潤滑する。メイン軸受１３を潤滑した低圧オイルはオイル混合部２９に流入し吸入冷媒ガスと混合される。
また、メイン軸受１３を潤滑した低圧オイルの一部はブロック２４に形成されたオイル通路６４を通ってオルダムリング２７に至り、オルダムリング２７を潤滑する。
オルダムリング２７を潤滑した低圧オイルは、固定スクロール３に設けられた環状オイル溝３８に導入され、固定スクロール３と揺動スクロール４の摺動部分を潤滑する。そして、環状オイル溝３８のオイルは小穴６６を通ってスクロール吸入室６５へ流入する。
回転軸内の軸方向のオイル通路４０を流れた低圧オイルの以後の経路については、第２具体例と同じなので説明を省略する。
尚、高圧部と低圧部との間に設けられたシールベアリング３９により、高圧部から低圧部へのオイルのリークが防止される。
次に、本発明の第６具体例を図面に基づいて説明する。図１３は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。
本例は、第２具体例のスクロール圧縮機において、ばね６８の弾性力によりプレート６７を介して揺動スクロール４の背面を固定スクロール３に向かって付勢する付勢手段を設けたものである。
このような付勢手段を補助的に設けることにより、背圧室９のオイルが十分な圧力を得られない起動時等においても、揺動スクロール４が固定スクロール３に確実に押し付けられ、圧縮室からの冷媒ガスのリークが防止される。
次に、本発明の第７具体例を図面に基づいて説明する。図１４は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図である。
本例は、基本的には第２具体例のものと同じであるが、オルダムリング２７へのオイル供給に関し、以下の点が異なる。
すなわち、オルダムリング２７の上側部分と背圧室９とはオイルが連通しているのに対し、オルダムリング２７の下側部分と背圧室９とはブロック２４により隔絶されている。また、オイル供給経路６９も異なる。
以下に、本例のオイル供給経路６９について図１４及び図１５を参照して具体的に説明する。図１５は固定スクロール３の右側面図である。
オイル溜り３１からオイル通路７０に導入されたオイルは、固定スクロール３に設けられた環状オイル溝３８に向う前に、オルダムリング２７の下側部分を経由して、該オルダムリング２７を潤滑する。オルダムリング２７の上側部分については、第２具体例と同様に、環状オイル溝３８から縦溝９０を経て背圧室９に導かれたオイルが、該オルダムリング２７を潤滑する。
横置型のスクロール圧縮機のオルダムリング２７へのオイル供給について、本例のよう尚イル供給経路をとれば、オルダムリング２７の下側部分にオイルがよどむことを防止できる。
次に、本発明の第８具体例を図面に基づいて説明する。図１６は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図、図１７は図１６のＡ−Ａ線断面図である。
本例は、第２具体例のスクロール圧縮機において、高圧室６にバッフル板７１を設け、オイル溜り３１を区画したものである。バッフル板７１にはオイルと冷媒ガスの連通路となる孔７２が設けられている。
本例のスクロール圧縮機によれば、自動車に搭載したときに、車体が振動しても、オイル溜り３１に溜まったオイルの振動はバッフル板７１により規制されるので、オイル通路３５にオイルが流入しなくなる事態が防止され、オイルを安定して供給することができる。
次に、本発明の第９具体例を図面に基づいて説明する。図１８は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図、図１９は図１８のＡ−Ａ線断面図である。
本例は、第２具体例のスクロール圧縮機において、高圧室６に、オイル通路３５の入口を囲うようにして囲い板７３，７４を設け、オイル溜り３１を区画したものである。囲い板７３，７４にはオイルと冷媒ガスの連通路となる孔７５，７６がそれぞれ設けられている。
本例のスクロール圧縮機によれば、自動車に搭載したときに、車体が振動しても、オイル溜り３１に溜まったオイルの振動は囲い板７３，７４により規制されるので、オイル通路３５にオイルが流入しなくなる事態が防止され、オイルを安定して供給することができる。
次に、本発明の第１０具体例を図面に基づいて説明する。図２０は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図、図２１はオイル供給経路を示すブロック図、図２２は可変絞りを示す断面図、図２３は中間圧特性を示すグラフである。
本例の場合、オイル供給経路６２には、高圧側と低圧側との差圧に応じてオイルの絞り量を調整する可変絞り７７を設けている。オルダムリング２７には、背圧室９から所定のオイル通路７８を介してオイルが供給される。尚、その他の基本構成は前述した第５具体例と同様である。
つまり、これらの図に示すように、オイル溜り３１における高圧（Ｐｄ）のオイルは、オイル溜り３１と背圧室９とを連通するオイル流路６３に設けられた絞り３７を通過して中間圧（Ｐｍ）となり、背圧室９にもたらされる。
そして、背圧室９のオイルは、シールベアリング３９、メイン軸受１３、オイル混合部２９、を順次通過してスクロール吸入室６５にもたらされる。シールベアリング３９とメイン軸受１３との間には絞り４１が設けられており、オイルはこれを通過することにより低圧（Ｐｓ）となる。
一方、背圧室９から所定のオイル通路７８を通過してオルダムリング２７に供給されたオイルは、環状オイル溝３８を通過した後にスクロール吸入室６５にもたらされる。環状オイル溝３８とスクロール吸入室６５との間には可変絞り７７が設けられており、オイルはこの可変絞り７７を通過することにより低圧（Ｐｓ）となる。
可変絞り７７は、環状オイル溝３８のオイルをスクロール吸入室６５へ導く小穴６６に対して離合可能に設けられたピストン体７７ａと、ピストン体７７ａを往復移動可能に保持するシリンダ部７７ｂと、ピストン体７７ｂを小穴６６側に付勢する弾性体７７ｃと、低圧（Ｐｓ）のガスをシリンダ部７７ｂの一方の内部に導入する連通路７７ｄと、高圧（Ｐｄ）のガスをシリンダ部７７ｂの他方の内部に導入する連通路７７ｅとを備えたものである（図２２参照）。低圧（Ｐｓ）のガスを導入する連通路７７ｄは、ピストン体７７ａに形成されている。つまりこの可変絞り７７は、低圧（Ｐｓ）のガスと高圧（Ｐｄ）のガスとの圧力差が小さい場合はピストン体７７ａを小穴６６に接近してオイルの絞り量を増加し、またそれらの圧力差が大きい場合はピストン体７７ａを小穴６６から離反してオイルの絞り量を減少する構成となっている。
このような可変絞り７７を用いることによれば、高圧側と低圧側との差圧に応じてオイルの絞り量を調整することが可能となり、オイル供給経路６２におけるオイルについては、極めて良好な中間圧（Ｐｍ）が設定される。すなわち、揺動スクロール４を付勢する付勢力を一層合理的に得ることができる。以下に、その考え方について説明する。
図２３に示すように、オイル供給経路６２に非可変絞りのみを設けた場合は、中間圧と低圧との圧力差（Ｐｍ−Ｐｓ）は、およそ高圧と低圧との圧力差（Ｐｄ−Ｐｓ）に比例する。これに対し、可変絞り７７を用いた場合は、高圧と低圧との圧力差（Ｐｄ−Ｐｓ）が小さいと、中間圧と低圧との圧力差（Ｐｍ−Ｐｓ）は比較的大きくなり、更に高圧と低圧との圧力差（Ｐｄ−Ｐｓ）がある程度大きくなると、中間圧と低圧との圧力差（Ｐｍ−Ｐｓ）は比較的小さくなる。
つまり、高圧と低圧との圧力差（Ｐｄ−Ｐｓ）が小さいスクロール圧縮機１の初動時や低稼動時においては、揺動スクロール４が固定スクロール３に対して微妙に揺れ動く傾向にあるため、中間圧（Ｐｍ）を比較的大きく設定することにより、揺動スクロール４の不要な揺れを防止する。一方、高圧と低圧との圧力差（Ｐｄ−Ｐｓ）が大きいスクロール圧縮機１の高稼動時においては、固定スクロール３と揺動スクロール４との間におけるスラスト損失が増大するため、中間圧（Ｐｍ）を比較的小さく設定することにより、その損失を軽減する。
このような構成によれば、より優れたスクロール圧縮機１を得ることができる。
次に、本発明の第１１具体例を図面に基づいて説明する。図２４は横置型のスクロール圧縮機の要部断面図、図２５はオイル供給経路を示すブロック図である。
本例の場合、オイル溜り３１と背圧室９とを連通するオイル流路６３には絞りを設けずに、背圧室９とオルダムリング２９とを連通する流路７８に絞りを設けている。ついては、背圧室９におけるオイルの圧力は高圧（Ｐｄ）となる。尚、その他の基本構成は前述した第１０具体例と同様である。
このように、背圧室９におけるオイルの圧力を高圧（Ｐｄ）とするとともに、オルダムリング２９に供給するオイルの圧力を中間圧（Ｐｍ）としてもよい。揺動スクロール４の中央は高圧（Ｐｄ）のオイルにて付勢され、その周囲は中間圧（Ｐｍ）のオイルにて付勢される。このような構成によれば、揺動スクロール４に対する付勢力をさらにバランスよく設定することができる。
次に、本発明の第１２具体例を図面に基づいて説明する。図２６は横置型スクロール圧縮機の要部断面図、図２７はオイル供給経路を示すブロック図、図２８及び図２９は可変絞りを示す断面図である。
本例の場合、オイル溜り３１と背圧室９とを連通するオイル流路６３には可変絞り８０を設けるとともに、環状オイル溝３８とスクロール吸入室６５との間（具体的には小穴６６）には非可変絞り８１を設けている。尚、その他の基本構成は前述した第１０具体例と同様である。
前記可変絞り８０は、オイル溜り３１と背圧室９とを連通するオイル流路６３の内部に出没可能に設けられたピストン体８０ａと、ピストン体８０ａを往復移動可能に保持するシリンダ部８０ｂと、ピストン体８０ａをオイル流路６３の反対側に付勢する弾性体８０ｃと、低圧（Ｐｓ）のガスをシリンダ部８０ｂの一方の内部に導入する連通路８０ｄと、高圧（Ｐｄ）のガスをシリンダ部８０ｂの他方の内部に導入する連通路８０ｅとを備えたものである（図２８参照）。
高圧（Ｐｄ）のガスを導入する連通路８０ｅは、ピストン体８０ａに形成されている。ピストン体８０ａの先端部は、オイル流路６３及び連通路８０ｅに対応した適宜形状となっている。或いは連通路８０ｅは、ピストン体８０ａの外部に形成することも可能である（図２９参照）。つまりこの可変絞り８０は、低圧（Ｐｓ）のガスと高圧（Ｐｄ）のガスとの圧力差が小さい場合はピストン体８０ａをシリンダ部に収納してオイルの絞り量を減少し、またそれらの圧力差が大きい場合はピストン体８０ａをオイル流路６３の内部に突出してオイルの絞り量を増加する構成となっている。
高圧側と低圧側との差圧に応じてオイルの絞り量を調整する可変絞りとしては、このような可変絞り８０を採用することも可能である。勿論、可変絞りの位置や構造は、本例及び前述した具体例に限定されるものではない。

本発明は、とりわけ、冷媒として二酸化炭素を使用する冷凍サイクルに適したスクロール圧縮機であり、自動車に搭載され、或いは家庭用の空調装置に好適である。

Claims

電動機と、固定スクロールと、揺動スクロールと、吸入ガスが導入される低圧室と、吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロール圧縮機において、
前記低圧室に前記電動機を収納し、前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段を設け、
このオイル分離手段により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、前記揺動スクロールの背面に背圧室を形成し、
前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、
前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって、前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢するようにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
前記オイル供給経路には、前記オイルの圧力を前記低圧室の圧力と前記高圧室の圧力との中間に設定する絞りを設けたことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
前記絞りとしては、可変絞りを用いたことを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機。
前記オイル供給経路は、固定スクロールに設けられた環状オイル溝を含み、この環状オイル溝の部位と揺動スクロールの部位とが摺動するように設けられていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
電動機と、固定スクロールと、揺動スクロールと、吸入ガスが導入される低圧室と、吐出ガスが導入される高圧室とを備えたスクロール圧縮機において、
前記低圧室に前記電動機を収納し、前記高圧室に吐出ガスからオイルを分離するオイル分離手段を設け、
このオイル分離手段により分離されたオイルを差圧により各摺動部に供給するオイル供給経路を形成するとともに、前記揺動スクロールの背面に背圧室を形成し、
前記オイル供給経路が前記背圧室を経由するようにし、
前記背圧室に導入されたオイルの圧力によって前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向って付勢するようにし、
更に、前記揺動スクロールの背面に位置するブロックと前記揺動スクロールとの間にばねを設けて、前記揺動スクロールを前記固定スクロールに向かって付勢するようにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
前記高圧室のオイル溜りの上方には、孔を形成したバッフル板を設けたことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
前記高圧室に、孔を形成した囲い板を設けて、この囲い板でオイル溜りのオイル通路を囲うことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。