WO2019107306A1 - スクロール圧縮機 - Google Patents

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WO2019107306A1
WO2019107306A1 PCT/JP2018/043372 JP2018043372W WO2019107306A1 WO 2019107306 A1 WO2019107306 A1 WO 2019107306A1 JP 2018043372 W JP2018043372 W JP 2018043372W WO 2019107306 A1 WO2019107306 A1 WO 2019107306A1
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WO
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scroll
passage
end plate
compression
compression chamber
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Application number
PCT/JP2018/043372
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤田　勝博
孝幸 桑原
Original Assignee
三菱重工サーマルシステムズ株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a scroll compressor.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2017-229348, filed Nov. 29, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.
  • the scroll compression unit is a fixed scroll in which a wrap which is a spiral wall is erected on one side of an end plate, and a orbit in which a wrap having substantially the same shape as the wrap of the fixed scroll is erected on one side of the end plate.
  • the scrolls are engaged with each other.
  • the scroll compression unit revolves the orbiting scroll with respect to the fixed scroll, thereby gradually reducing the volume of the crescent-shaped compression chamber formed between the end plates and the wrap wall of each scroll. Compress the fluid.
  • Patent Document 1 discloses a compressor provided with a passage for discharging the lubricating oil remaining in the compression chamber to the outside of the scroll compression unit.
  • the discharged lubricating oil is guided to a bearing portion, a mechanism that converts rotation movement into revolution movement, and the like (various sliding points where friction occurs during operation of the compressor).
  • the periphery of the above-mentioned bearing portion and conversion mechanism (hereinafter referred to as "mechanism portion”) is a portion in particular that requires lubrication.
  • the present invention has been made in view of such problems, and provides a scroll compressor capable of enhancing compression efficiency and enhancing reliability.
  • a scroll compressor includes a closed casing, a rotary shaft rotatable about an axis in the casing, an electric motor for applying a rotational force to the rotary shaft, and a rotatable rotary shaft.
  • a scroll including a bearing unit to be supported, and a compression chamber connected to the rotary shaft via a conversion mechanism that converts the rotational movement of the rotary shaft to a revolution movement, and compressing the fluid by operating by the rotational force of the rotary shaft.
  • a scroll compression unit and a lubricant oil separation unit provided outside the scroll compression unit for separating lubricating oil contained in the compressed fluid compressed by the scroll compression unit and discharged to the outside of the scroll compression unit.
  • the compression unit has an end plate on which a wall is erected in a spiral and a fixed scroll fixed to the casing and installed therein, and the wall is erected in a spiral With end plate And an orbiting scroll supported in the casing so as to face the fixed scroll in a state where the wall is engaged with the wall of the fixed scroll, and the orbiting scroll is supported in the casing;
  • the first passage is provided to supply the lubricant oil separated inside the lubricant oil separation unit to the inside of the scroll compression unit, and the orbiting scroll includes the lubricant oil introduced into the scroll compression unit.
  • a second passage is provided for discharging to the outside of the scroll compressor.
  • the first passage for supplying the lubricating oil to the inside of the scroll compression portion it is possible to improve the sealing performance and the sliding in the compression chamber, so that the compression efficiency can be improved. It can be enhanced.
  • the second passage for discharging the lubricant introduced into the scroll compression unit to the outside of the scroll compression unit, the outside of the scroll compression unit (for example, the mechanical unit (drive unit outside the compression unit, Since it is possible to discharge directly to the sliding portion (such as the pressure receiving portion), the reliability can be enhanced.
  • a compression chamber formed by being pinched by the wall swirls around the axial center along the wall at the time of operation of the scroll compression section.
  • both the first passage and the second passage with respect to a spiral region which is a region surrounded by an envelope of a locus drawn by the compression chamber due to the movement. It may be open.
  • the supply of the lubricating oil to the inside of the compression chamber which is formed at the time of operation of the scroll compression unit and gradually shrinks while moving is performed, and the lubricating oil inside the compression chamber is discharged. It becomes possible.
  • the lubricating oil can be efficiently supplied to the spiral region, and the supply and discharge amount of the lubricating oil to the spiral region can be optimized.
  • the opening on the scroll compression portion inner side of the first passage may be provided on the upstream side of the flow with respect to the opening on the scroll compression portion inner side of the second passage.
  • the lubricating oil introduced from the first passage is moved while lubricating the scroll compression portion without resisting the spiral flow of the working fluid generated by the operation of the scroll compression portion, and then the second It will be discharged from the passage. For this reason, both supply and discharge of lubricating oil can be made smooth, without using a special additional means.
  • one or both of the first passage and the opening on the scroll compression portion inner side of the second passage may be provided on the end plate.
  • the opening is flush with the sliding surface between the tip of the wall (lap portion), which is a portion requiring more lubrication in the scroll compression portion, and the end plate of the orbiting scroll. It will be formed.
  • the movement path of the lubricating oil is formed on the sliding surface, so that the lubrication of the sliding surface is promoted, or the supply, movement and discharge of the lubricating oil are made smoother. it can.
  • the first compression chamber opening in the compression chamber describes the locus.
  • An opening on the compression chamber side of the passage is provided on a wall surface on the radially outer side of the wall of the fixed scroll or an end plate near the wall surface, and a boundary line on the outer peripheral side of the locus is fixed to the compression chamber.
  • the opening on the compression chamber side of the first passage opening into the compression chamber describing the locus thereof is the wall surface on the radially inner side of the wall of the fixed scroll or It may be provided on an end plate near the wall surface.
  • the second opening in the compression chamber which draws the locus.
  • An opening on the compression chamber side of the passage is provided on a wall surface on the radially inner side of the wall of the orbiting scroll or an end plate near the wall surface, and a boundary line on the outer peripheral side of the locus is the fixation in the compression chamber.
  • the opening on the compression chamber side of the second passage that opens to the compression chamber describing the locus thereof is the wall surface on the radially outward side of the wall of the orbiting scroll or It may be provided on an end plate near the wall surface.
  • both of the first passage and the second passage with respect to one compression chamber of the compression chambers.
  • An opening on the inner side of the scroll compression portion of the first passage and the second passage may be provided at a position where it can simultaneously communicate.
  • an end plate projecting region which is a region projecting toward the other opposite end plate, of surfaces of the end plates on which the wall is erected, and the end A stepped portion extending along the boundary of the plate projecting area on the end plate, and an opening on an inner side of the scroll compression portion of the second passage is in the vicinity of the stepped portion and the end plate projecting area It may be provided outside of.
  • the opening of the second passage is provided in the vicinity of the stepped portion.
  • the step portion is a portion where lubricating oil is more likely to be uneven and a seal is necessary.
  • the lubricating oil can be discharged from the step portion where the lubricating oil is further enriched by providing the first opening, it is possible to discharge the lubricating oil and supply the lubricating oil to the mechanical part more smoothly. It can be Further, since the first opening is provided, more lubricating oil is moved to the stepped portion, so that the lubricity and sealability of the stepped portion are secured.
  • the compression efficiency of the compressor can be enhanced, and the reliability of the compressor can be enhanced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the AA surface of the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention, showing only a fixed scroll.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the AA surface of the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention, and a diagram in which a lubricant oil outlet is added.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the AA plane of the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention, in which the orbiting scroll is turned about 1 ⁇ 6 turn from the state of FIG. 3;
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the AA plane of the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram in which the orbiting scroll is further turned about 1 ⁇ 6 turn from the state of FIG. 4; It is a sectional view of a scroll compression part which constitutes a scroll compressor concerning a second embodiment of the present invention.
  • the scroll compressor 100 according to the embodiment illustrated in FIG. 1 is connected to, for example, a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus, and is used to compress refrigerant gas.
  • the scroll compressor 100 has a casing 1, a drive unit 2 housed inside the casing 1, a scroll compression unit 30, and an oil separator (lubricating oil separation unit).
  • the casing 1 forms the outer shape of the scroll compressor 100, and encloses and accommodates various internal mechanisms excluding the suction point and the discharge point of the working fluid.
  • the casing 1 has a substantially cylindrical shape, is elongated in the central axis extending direction of the cylindrical shape, and accommodates the drive portion 2, the scroll compression portion 30, and the oil separator arranged in this order and in the above direction. There is.
  • the drive unit 2 includes a mechanical unit 5 and an electric motor 6.
  • the mechanical unit 5 includes a rotating shaft 7, a bearing unit 8, and a conversion mechanism 9 for converting rotational motion around the rotation axis O 1 of the rotating shaft 7 into revolution motion.
  • the mechanical unit 5 is connected to the scroll compression unit 30 by the conversion mechanism 9, converts the rotation movement of the rotation shaft 7 into a revolution movement by the conversion mechanism 9, and transmits the revolution movement to the scroll compression unit 30.
  • the electric motor 6 applies a rotational force to the rotation shaft 7 supported rotatably around the rotation axis O1 by the bearing portion 8.
  • the motor 6 comprises a rotor core 11 and a stator core 12.
  • the rotor core 11 is fixed to the central portion of the rotating shaft 7 so as to surround it in the rotating direction (circumferential direction), and has a substantially cylindrical shape having the same center axis as the rotating axis O1.
  • the stator core 12 is fixed to the inner wall surface of the casing so as to surround the rotor core 11 in the circumferential direction from the outer peripheral side, and has a substantially cylindrical shape having the rotation axis O1 as a central axis.
  • the motor 6 is connected to a power source, and converts electric power into rotational force to rotate the rotation shaft 7 about the rotation axis O1.
  • the conversion mechanism 9 has an eccentric portion 13 and a drive bush 14.
  • the eccentric portion 13 is a cylindrical member fixed to the end of the rotating shaft 7 on the scroll compression portion 30 side.
  • the extension direction of the central axis of the eccentric portion 13 is parallel to the rotation axis O1 of the rotation shaft 7, and a finite distance is provided between the eccentric axis and the rotation axis O1.
  • the part 13 rotates around the rotation axis O1.
  • the drive bush 14 is a substantially cylindrical member fixed to the eccentric part 13 so as to surround the eccentric part 13, and the central axis of the drive bush 14 is an eccentric axis O2.
  • the drive bush 14 rotates integrally with the eccentric portion 13 about the rotation axis O1. As described above, the rotational force that the motor 6 applies to the rotating shaft 7 is converted into the revolving motion of the drive bush 14.
  • the compression chamber R0 is a generic name of a crescent moon-like space.
  • the compression chamber R indicates a compression chamber at a position where the spiral area D can be drawn by contraction from among the five compression chambers R0.
  • a total of two compression chambers R are present. Then, the compression chamber R moves inward to draw a spiral region D (fixed scroll outer wall side spiral region D1 and fixed scroll inner wall spiral region D2).
  • the compression chamber R1 indicates one specific compression chamber R of the compression chambers R (in the case of FIG. 3, one compression chamber R of two compression chambers R).
  • the scroll compression unit 30 has a fixed scroll 210A and a orbiting scroll 210B.
  • the fixed scroll 210A has a fixed end plate 220A (end plate) and a fixed wrap 230A.
  • the fixed end plate 220A is a disk-shaped metal plate, and a fixed wrap 230A is fixed to one surface of the fixed end plate 220A.
  • the fixed wrap 230A is a wall vertically erected from the fixed end plate 220A, and has a constant height in the upright direction. Further, in a state in which the fixed end plate 220A is viewed in plan, the fixed wrap 230A is provided in a spiral shape. As an example, this spiral shape is an involute curve centered on the center of the fixed end plate 220A.
  • the orbiting scroll 210B has an orbiting end plate 220B (end plate) and an orbiting wrap 230B.
  • the pivoting end plate 220B is a disk-shaped metal plate, and a pivoting wrap 230B is fixed to one surface of the pivoting end plate 220B.
  • the pivoting wrap 230B is also a wall vertically erected from the pivoting end plate 220B, and the height in the upright direction is constant. This height is the same as the height of the fixed wrap 230A.
  • the pivoting wrap 230B is provided in a spiral shape. As an example, this spiral shape is an involute curve centered on the center of the pivoting end plate 220B.
  • the fixed scroll 210A is fixed to the inner wall of the casing so as to share the central axis with the rotation axis O1.
  • the orbiting scroll 210B faces the surface of the fixed end plate 220A on which the fixed wrap 230A is erected and the surface of the orbiting end plate 220B on the side on which the orbiting wrap 230B is erected. In a state where certain lap tip surfaces are in contact with the end plates 220, that is, in a meshed state, they are rotatably supported on the fixed scroll 210A. At this time, the pivoting end plate 220B is supported so as to share the central axis with the eccentric axis O2.
  • a boss portion 24 is provided on the surface of the pivoting end plate 220B on which the pivoting wrap 230B is not provided.
  • the boss portion 24 is a cylindrical member sharing a central axis with the eccentric axis O2 which is also the central axis of the drive bush 14 in the conversion mechanism 9 described above, and integrally with the pivot end plate 220B, the pivot end plate 220B It stands vertically to the Since the drive bush 14 is coupled to the boss portion 24 so as to be relatively rotatable around the eccentric axis O2, the revolution movement of the drive bush 14 is transmitted to the boss portion 24 of the turning end plate 220B.
  • the orbiting scroll 210B revolves relative to the fixed scroll 210A. Here, rotation of the orbiting scroll 210 B is prohibited by the Oldham joint 25.
  • the compression chamber R0 which is a crescent-shaped space formed by the two wraps 230 and the end plate 220, contracts while moving around the rotation axis O1 while drawing a vortex to the center of the end plate 220.
  • the fluid such as the refrigerant gas can be compressed.
  • a discharge chamber constituted by the side of the fixed end plate 220A not provided with the fixed wrap 230A and the casing wall 1A is provided, and an oil separator (not shown) is provided on the casing wall.
  • centrifugal oil separators and the like are generally known, and have a cylindrical space containing a mixture of high pressure gas and lubricating oil, and a separation pipe having a diameter smaller than that of a space concentric with the cylindrical space. It is introduced into the oil separator so as to form a swirling flow, the gas and the lubricating oil are separated by centrifugal force, the gas is discharged from one of the separation pipes, and the lubricating oil is discharged from the other oil drain hole.
  • the refrigerant gas compressed by the operation of the scroll compressor 30 is scrolled from the discharge hole provided at the central portion of the fixed scroll 210A through the discharge valve provided on the side of the fixed end plate 220A where the fixed wrap 230A is not provided.
  • the fluid is discharged to a discharge chamber outside the compression unit 30, and is introduced into the oil separator from a passage (not shown) provided in the casing partition wall 1B.
  • the oil separator separates the lubricating oil contained in the introduced refrigerant gas, discharges the refrigerant gas to the outside of the compressor, and stores the lubricating oil inside as a lubricating oil reservoir.
  • the fixed scroll 210A is provided with a lubricating oil introduction passage 40 (first passage) for introducing the lubricating oil inside the oil separator into the inside of the compression chamber R0, and the orbiting scroll 210B is A lubricant oil discharge passage 50 (second passage) is provided for discharging the lubricant introduced into the inside of the compression chamber R0 to the outside of the compression chamber R0.
  • the lubricating oil introduction passage 40 is provided so as to penetrate the fixed end plate 220A from the bottom side of the recess 26 of the fixed scroll 210A toward the side on which the fixed wrap 230A is provided, that is, the compression chamber R0 side. In the middle of the lubricating oil introduction passage 40, a restriction 44 for providing flow resistance to the introduced lubricating oil is provided.
  • the opening (the lubricating oil supply port 410) on the compression chamber R0 side of the lubricating oil introduction passage 40 is on the fixed end plate 220A near the root of the fixed wrap 230A.
  • the lubricating oil discharge passage 50 is provided so as to penetrate the turning end plate 220B from the compression chamber R0 side of the turning scroll 210B toward the side on which the turning wrap 230B is not provided, ie, the mechanical unit 5 side.
  • the opening (the lubricating oil outlet 510) on the compression chamber R0 side of the lubricating oil discharge passage 50 is on the pivoting end plate 220B near the pivoting wrap root.
  • a restriction 54 for providing flow resistance to the introduced lubricating oil is provided in the middle of the lubricating oil discharge passage 50.
  • it is preferable to set the flow passage resistance of each squeeze so that the lubricating oil introduced into the compression chamber R0 and the lubricating oil discharged are as equal as possible.
  • the lubricating oil supply port 410 is provided on the upstream side (outside side) of this region, and the lubricating oil discharge port 510 is provided on the downstream side (inward side) of the lubricating oil supply port 410. Further, the distance between these openings is such that both the lubricating oil supply port 410 and the lubricating oil discharge port 510 can be opened to the same compression chamber R1 when the scroll compression unit 30 is operated. There is.
  • two of the above-described spiral regions D exist. That is, it comprises the envelope of the locus of the compression chamber formed by the inner arc of the fixed scroll wrap and the fixed scroll outer wall side spiral region D1 formed of the envelope of the locus of the compression chamber formed of the outer arc of the fixed scroll wrap. It is a fixed scroll inner wall side spiral region D2.
  • the two spiral regions D overlap each other at the center of the gap between the fixed wraps 230A.
  • the lubricating oil supply port 410 corresponding to each of the fixed scroll outer wall side spiral region D1 and the fixed scroll inner wall side spiral region D2 is opened, and the flow paths overlap each other.
  • FIG. 4 shows a state in which the orbiting scroll 210B is turned about 1 ⁇ 6 cycle from the state shown in FIG. 3 to the direction in which the refrigerant gas is compressed.
  • the lubricating oil supply port 410 is provided at a position adjacent to the fixed wrap 230A on the end plate of the fixed scroll 210A, the state of FIG. 3 is obtained even if the pivot wrap 230B approaches the fixed wrap 230A.
  • the lubricating oil supply port 410 is not closed between the condition of FIG.
  • FIG. 5 shows a state in which the orbiting scroll 210B is further turned about 1/6 period in the direction of compressing the refrigerant gas from the state shown in FIG.
  • the lubricating oil discharge port 510 is provided at a position adjacent to the turning wrap 230B on the end plate of the turning scroll 210B, even when the turning wrap 230B approaches the fixing wrap 230A, the state of FIG. The lubricating oil outlet 510 is not closed during the period from the state shown in FIG.
  • the lubricating oil supply port 410 and the lubricating oil discharge port 510 are provided at positions that may be closed by the scroll wraps 230 facing each other at the time of operation, and the time for which the opening continues is more It is arranged to be long.
  • the fixed scroll 210A is provided with the lubricating oil introduction passage 40 for introducing the lubricating oil separated by the oil separator into the inside of the compression chamber R, members constituting the compression chamber R Lubrication is promoted. Thereby, even if the lubricating oil in the compression chamber R is discharged to the outside of the compression chamber R by the lubricating oil discharge passage 50, the lubrication of the scroll compression unit 30 and the sealability of the compression chamber R are secured. The reliability of the unit 30 is improved, and the compression efficiency can be improved. Furthermore, since the lubricating oil discharged from the compression chamber R is supplied to the bearing portion 8 and the conversion mechanism 9, the lubricity of the mechanical portion 5 is improved to improve the reliability and the operating efficiency.
  • lubricating oil can be supplied in the one compression chamber R1 formed of the action
  • the lubrication of movement of each compression chamber R is promoted, and the sealing performance is improved, and excess of the supply amount and discharge amount of lubricating oil in each compression chamber R1 unit is suppressed, and each compression chamber R1 unit Can optimize the amount of lubricating oil in Further, as described above, the lubricating oil supply port 410 is provided on the upstream side of the spiral region D, and the lubricating oil discharge port 510 is provided on the downstream side, thereby guiding the lubricating oil along the flow of the working fluid. Thus, the lubricating oil can be smoothly supplied and discharged without using any special means.
  • the lubricating oil supply port 410 and the lubricating oil discharge port 510 are provided adjacent to the wraps 230 on the scrolls of each other. For this reason, even during operation of the scroll compression unit 30, it is possible to continuously open the compression chamber R1 for a longer time. Thus, the lubricating oil can be supplied and discharged more smoothly.
  • both the lubricating oil supply port 410 and the lubricating oil discharge port 510 are provided at the same position that can be opened to a certain compression chamber R1. .
  • the scroll compressor 100 can improve the lubricity of the mechanical unit 5 as well as improve the lubricity and sealability of the scroll compression unit 30 as described above. Reliability and efficiency can be improved.
  • the lubricating oil supply port 410 is an end plate portion further outward than the fixed wrap 230A outer end, and is provided in the vicinity of the fixed wrap 230A wall outer surface, and the outside of the turning wrap 230B.
  • the forward end is provided in the vicinity immediately below the vertical direction (FIGS. 3 to 6).
  • the lubricating oil flows out from the outer end of the swirling wrap 230B to outside the compression chamber by gravity. It is easy to start up while the compression chamber is liquid-sealed at the subsequent restart, so that so-called liquid compression does not easily occur, and an advantage can be obtained also in terms of noise and reliability.
  • a scroll compressor 300 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. Of the components of the scroll compressor 300, only the scroll compressor 350 is shown in FIG. In FIG. 6, the same components as those of the scroll compressor 100 of the first embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the scroll compressor 300 according to the second embodiment has the same configuration as the scroll compressor 100 except that a scroll compressor 350 is provided instead of the scroll compressor 30 constituting the scroll compressor 100 of the first embodiment. It is done.
  • the central portion of the pivoting end plate 221B or the fixed end plate 221A is a protrusion projecting in a trapezoidal shape in the direction in which the pivoting wrap 231B or the fixing wrap 231A is erected (this embodiment)
  • the central portion of the pivoting end plate 221B is a protrusion
  • the top of the projection is a flat surface parallel to the pivoting end plate 221 B, and the parallel flat surface is the end plate projecting area P.
  • a semicircular turning scroll step portion 61B is provided at the boundary between the end plate projecting area P of the turning end plate 221B and the outside of the area.
  • the height of the fixed wrap 231A of the fixed scroll 210A is low at the central portion with the step 71A as a boundary, and is high at the outer side.
  • the wrap heights of the central portion and the outer portion of the fixed end plate 221A of the fixed scroll 211A are adapted to the thickness of the turning end plate 221B of the turning scroll 211B when the fixed scroll 211A and the turning scroll 211B are combined. It is set.
  • the orbiting scroll step portion 61B is provided in the middle of a spiral region sandwiched between the orbiting wrap 231B and the fixing wrap 231A on the orbiting end plate 221B (not shown).
  • the end plate projecting area P and the step surface connecting the outside of the end plate are upright with respect to the end plate in the same manner as the direction in which the wrap 231 extends, and in the plan view of the end plate, toward the downstream side of the spiral region D. Extends in a bulging semicircular shape.
  • the lubricating oil discharge port 511 is adjacent to the turning wrap 231B, and is near the turning scroll step portion 61B in the turning end plate 221B, and an end plate projecting area It is provided on the pivoting end plate 221B outside P.
  • the positional relationship of the other openings is the same as in the first embodiment.
  • the lubricating oil discharge port 511 is in the vicinity of the orbiting scroll step portion 61B in the orbiting end plate 221B, and the lubricating oil that tends to be unevenly distributed outside the end plate projecting area P is effectively It can be discharged. As a result, the discharge of the lubricating oil is promoted, and the lubricating oil can be supplied to the mechanical unit 5 more efficiently. Further, since the lubricating oil supply port 410 is also provided on the upstream side of the spiral region D, in the vicinity of the orbiting scroll step portion 61B, which is a region where the demand for lubrication and seal is higher due to the nature of the compressor 101 configured as described above.
  • the lubricity and sealability of the scroll compression unit 350 that enables three-dimensional compression as described above can also improve the lubricity of the mechanical unit 5 while improving the lubricity and sealability. Reliability and efficiency can be improved.
  • a specific structure is not restricted to this embodiment, Design of the range which does not deviate from the summary of this invention Changes are also included.
  • a plurality of lubricating oil supply ports 410 and a plurality of lubricating oil discharge ports 511 may be provided for each corresponding spiral region, and a plurality of lubricating oil introduction passages 40 and a plurality of lubricating oil discharge passages 50 may also be provided.
  • the present invention is not limited to this, and the wall surface of the wrap 230 may be opened. You may open from the tooth tip. Further, the lubricating oil discharge port led from the compression chamber R by the lubricating oil discharge passage 50 may be opened in the boss portion of the orbiting scroll 210B. Moreover, in the second embodiment, an example is shown in which the central portion of the turning end plate 221B is a protruding portion, but the central portion of the fixed end plate 221A may be similarly a protruding portion.
  • the configuration on the stationary side is on the swivel side and the configuration on the swivel side is on the stationary side. It goes without saying that it will further have a configuration replaced by.
  • the compressor driven by the motor 6 is described in detail.
  • the compressor may be a compressor that obtains the driving force directly from the engine regardless of the driving force.
  • the oil separator may be of other types besides centrifugal.
  • the present invention is applicable to scroll compressors.

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Abstract

固定スクロール（２１０Ａ）は、潤滑油分離部であるオイルセパレータの内部にある潤滑油をスクロール圧縮部（３０）の内部へと供給する第一の通路である潤滑油導入通路（４０）を備え、旋回スクロール（２１０Ｂ）は、スクロール圧縮部（３０）の内部へと導入された潤滑油をスクロール圧縮部（３０）の外部へと排出する第二の通路である潤滑油排出通路（５０）を備える。

Description

スクロール圧縮機
　本発明は、スクロール圧縮機に関する。
　本願は、２０１７年１１月２９日に、日本に出願された特願２０１７－２２９３４８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　密閉型のケーシング内にスクロール圧縮部を有するスクロール圧縮機が知られている。スクロール圧縮部は、端板の一側面に渦巻状の壁体であるラップを立設した固定スクロールと、端板の一側面に固定スクロールのラップと実質的に同一形状のラップを立設した旋回スクロールとを互いに噛み合わせた構成とされている。
　スクロール圧縮部は、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで、各スクロールのラップ壁体、および端板間に形成される三日月状圧縮室の容積を漸次減少させることで、圧縮室内の流体を圧縮する。
　特許文献１には、圧縮室に残留する潤滑油をスクロール圧縮部の外部に排出する通路を設けた圧縮機が開示されている。
　特許文献１に開示された圧縮機では、排出された潤滑油を、軸受部や自転運動を公転運動に変換する機構など（圧縮機作動時に摩擦の発生する種々の摺動箇所）に誘導している。上記軸受部や変換機構の周辺（以下、「メカ部」という）は、特に潤滑が必要な部分である。
特開２００７－２８５１８７号公報
　ところで、メカ部だけではなく、スクロール圧縮部自体も摺動箇所を多く有している。
　このため、スクロール圧縮部の内部にも潤滑油が十分に存在すれば、摩擦抵抗の低減による効率向上だけでなく、信頼性の向上にもつながる。その上、シール性の向上等の圧縮性能の向上にも貢献する。
　しかしながら、上記特許文献１のスクロール圧縮機では、スクロール圧縮部の内部の潤滑油をスクロール圧縮部の外部にあるメカ部に排出することになるため、スクロール圧縮部の内部の潤滑油が相対的に減少し、スクロール圧縮部の信頼性の低下や圧縮効率の低下を招く可能性があった。
　そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、圧縮効率を高めることが可能で、かつ信頼性を高めることの可能なスクロール圧縮機を提供する。
　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用している。
　本発明の一観点のスクロール圧縮機は、密閉型のケーシングと、前記ケーシング内に、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に回転力を与える電動機と、該回転軸を回転可能に支持する軸受部と、該回転軸の自転運動を公転運動に変換する変換機構を介して該回転軸と接続されるとともに該回転軸の回転力により作動して流体を圧縮する圧縮室を含むスクロールスクロール圧縮部と、該スクロール圧縮部の外部に設けられ該スクロール圧縮部により圧縮されて該スクロール圧縮部の外部へと吐出された圧縮流体中に含有する潤滑油を分離する潤滑油分離部とを有しており、前記圧縮部は、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに前記ケーシングに固定されて内設される固定スクロールと、前記壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに該壁体が前記固定スクロールの前記壁体と噛み合った状態で前記固定スクロールと正対して、公転旋回可能に前記ケーシング内に支持された旋回スクロールと、を備え、前記固定スクロールは、前記潤滑油分離部の内部で分離された潤滑油を前記スクロール圧縮部の内部へと供給する第一の通路を備え、前記旋回スクロールは、前記スクロール圧縮部の内部へと導入された潤滑油を前記スクロール圧縮部の外部へと排出する第二の通路を備える。
　本発明によれば、潤滑油をスクロール圧縮部の内部へと供給する第一の通路を有することで、圧縮室内のシール性の向上及び摺動の改善させることが可能となるので、圧縮効率を高めることができる。
　また、スクロール圧縮部の内部へと導入された潤滑油をスクロール圧縮部の外部へと排出する第二の通路を有することで、スクロール圧縮部の外部（例えば、メカ部（圧縮室外の駆動部、受圧部などの摺動部）へ直接排出することが可能なるので、信頼性を高めることができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記端板の平面視にて、前記壁体により挟まれて形成された圧縮室が前記スクロール圧縮部の作動時に前記壁体に沿って軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって移動するとき、移動により前記圧縮室が描く軌跡の包絡線に囲まれた領域である渦巻状領域に対して、前記第一の通路と前記第二の通路の双方が開口していてもよい。
　このような構成とすることで、スクロール圧縮部の作動時に形成され、移動しつつ漸次収縮する圧縮室内部への潤滑油の供給と、該圧縮室内部の潤滑油の排出と、を行うことが可能となる。
　これにより、渦巻状領域に対して効率的に潤滑油を供給できる上、渦巻状領域に対する潤滑油の供給及び排出量を適正化することができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記スクロール圧縮部の作動時に前記軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって前記渦巻状領域内を移動する前記流体の移動を、上流側から下流側への流れとした際、前記第一の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が、前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口よりも前記流れの上流側に設けられていてもよい。
　この構成によれば、第一の通路から導入された潤滑油は、スクロール圧縮部の作動によって生ずる作動流体の渦巻き状の流れに逆らうことなくスクロール圧縮部を潤滑させながら移動した後に、第二の通路から排出されることとなる。このため、特段の付加的な手段を用いずとも、潤滑油の供給と排出の双方を円滑なものとすることができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記第一の通路及び前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口のうちの一方又は双方が、前記端板上に設けられていてもよい。
　このような構成とすることで、スクロール圧縮部の中でもより潤滑が必要な部分である壁体（ラップ部）の歯先面と旋回スクロールの端板との摺動面と同一面上に開口が形成されることになる。
　これにより、潤滑油の移動経路が上記摺動面上に形成されることになるため該摺動面の潤滑が促進され、又は潤滑油の供給、移動、排出をより円滑なものとすることができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられていてもよい。
　このような構成とすることで、スクロール圧縮部の作動により、旋回スクロールの公転に伴い圧縮室が縮小しても、第一の通路の連続開口時間を長くすることが可能となるので、圧縮室への潤滑油の供給をより円滑なものとすることができる。
　また、上記構成とすることで、壁体の付近や壁体上にも潤滑油の移動経路を形成することが可能となるので、壁体同士の接触箇所における潤滑の促進およびシール性を向上させることができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられていてもよい。
　このような構成とすることで、スクロール圧縮部の作動により、旋回スクロールの公転に伴い圧縮室が縮小しても、第二の通路の連続開口時間を長くすることが可能となる。これにより、圧縮室からの潤滑油の排出及びメカ部への潤滑油の供給をより円滑なものとすることができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記スクロール圧縮部の作動によって前記圧縮室が移動することにより、前記圧縮室のうちのある一つの圧縮室に対し、前記第一の通路と第二の通路の双方が同時に通じることが可能となる位置に、前記第一の通路と第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が設けられていてもよい。
　このような構成とすることで、圧縮室への潤滑油の供給と圧縮室からの潤滑油の排出の双方を同時に行う時間をとることが可能となる。
　これにより、スクロール圧縮部の内部に存在する潤滑油の総量の変動を小さくすることが可能となるので、スクロール圧縮部内部にある潤滑油の過多又は過少状態を回避することができる。
　また、上記スクロール圧縮機において、前記端板における前記壁体が立設される側の面のうち、相対するもう一方の端板に向かって突出している領域である端板突出領域と、該端板突出領域の境界に沿って延在する段差部とを、前記端板上に有し、前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が、前記段差部の付近かつ前記端板突出領域の外に設けられていてもよい。
　この構成によれば、段差部付近に第二の通路の開口を設けることとなる。スクロールの径方向と周方向だけでなく、軸線方向にも圧縮可能としたスクロール式のスクロール圧縮部中で、該段差部は、より潤滑油が偏在しやすく、かつ、シールが必要な部分である。これにより、第一の開口を設けたことによって一層潤滑油が豊富となった段差部から潤滑油を排出可能となるため、潤滑油の排出およびメカ部への潤滑油への供給をより円滑なものとすることができる。また、第一の開口が設けられているために段差部へより多くの潤滑油が移動するため、該段差部の潤滑性とシール性も確保される。
　本発明によれば、圧縮機の圧縮効率を高めることができるとともに、圧縮機の信頼性を高めることができる。
本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮機の断面図である。 本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮機のＡ－Ａ面の断面図であって、固定スクロールのみを示すものである。 本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮機のＡ－Ａ面の断面図であって、潤滑油排出口を書き加えた図である。 本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮機のＡ－Ａ面の断面図であって、図３の状態から旋回スクロールを約１／６周旋回させた図である。 本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮機のＡ－Ａ面の断面図であって、図４の状態から旋回スクロールをさらに約１／６周旋回させた図である。 本発明の第二実施形態に係るスクロール圧縮機を構成するスクロール圧縮部の断面図である。
　[第一実施形態]
　以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１に示す実施形態のスクロール圧縮機１００は、例えば冷凍装置の冷媒回路に接続され、冷媒ガスを圧縮するのに用いられる。
　スクロール圧縮機１００は、ケーシング１と、ケーシング１の内部に収容された駆動部２と、スクロール圧縮部３０と、オイルセパレータ（潤滑油分離部）と、を有している。ケーシング１は、スクロール圧縮機１００の外形をなしており、作動流体の吸入箇所と吐出箇所を除く内部の諸機構を密閉して収容している。
　ケーシング１は略円柱形であり、円柱形の中心軸延伸方向に長く、駆動部２と、、スクロール圧縮部３０と、オイルセパレータと、をこの順にかつ上記方向に直列に配置して収容している。
　駆動部２は、メカ部５と、電動機６と、を有する。
　メカ部５は、回転軸７と、軸受部８と、回転軸７の回転軸線Ｏ１回りの自転運動を公転運動に変換する変換機構９とからなる。メカ部５は、変換機構９によってスクロール圧縮部３０に接続されており、回転軸７の自転運動を変換機構９で公転運動に変換しスクロール圧縮部３０に伝達する。
　電動機６は、軸受部８により回転軸線Ｏ１回りに自転可能に支持された回転軸７に対して、回転力を与える。電動機６は、ロータコア１１とステータコア１２から成る。
　ロータコア１１は、回転軸７の中央部に回転方向（周方向）に取り囲むようにして固定され、回転軸線Ｏ１を同一の中心軸を持つ略円筒形をなしている。ステータコア１２は、ロータコア１１を外周側から周方向に取り囲むようにしてケーシング内壁面に固定されており、同じく回転軸線Ｏ１を中心軸に持つ略円筒形をなしている。電動機６は電源に接続されており、電力を回転力に変換することで、回転軸７を回転軸線Ｏ１回りに自転させる。
　変換機構９は、偏心部１３と、ドライブブッシュ１４と、を有している。
　偏心部１３は、回転軸７のスクロール圧縮部３０側の終端に固定された円柱形の部材である。偏心部１３の中心軸の延伸方向は、回転軸７の回転軸線Ｏ１と平行であり、偏心軸線と回転軸線Ｏ１とは有限の距離が設けられているため、回転軸７の回転に伴い、偏心部１３は回転軸線Ｏ１回りに回転する。
　ドライブブッシュ１４は、偏心部１３を取り囲むように偏心部１３に固定された略円柱形の部材であり、ドライブブッシュ１４の中心軸線が偏心軸線Ｏ２である。ドライブブッシュ１４は、偏心部１３と一体となって回転軸線Ｏ１回りに回転する。
　上述の通り、電動機６が回転軸７に与える回転力は、ドライブブッシュ１４の公転運動へと変換される。
　図１、図３、図４を参照して、本発明の第一実施形態に係るスクロール圧縮部３０について詳細に説明する前に、図３に示す圧縮室Ｒ、圧縮室Ｒ０、及び圧縮室Ｒ１について説明する。
　圧縮室Ｒ０は、三日月状空間の総称である。図３の場合、５つ圧縮室Ｒ０がある。
　圧縮室Ｒは、５つの圧縮室Ｒ０のうち、これから収縮することで渦巻状用域Ｄを描きうる位置にある圧縮室を示しています。図３の場合、合計２つの圧縮室Ｒが存在している。そして、圧縮室Ｒが、内側へ移動することで渦巻状用域Ｄ（固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ1及び固定スクロール内璧側渦巻状領域Ｄ2）が描かれる。
　圧縮室Ｒ１は、圧縮室Ｒのうち、特定の１つの圧縮室Ｒ（図３の場合、２つの圧縮室Ｒのうち、一方の圧縮室Ｒ）を示している。
　スクロール圧縮部３０は、固定スクロール２１０Ａと旋回スクロール２１０Ｂとを有している。
　固定スクロール２１０Ａは、固定端板２２０Ａ（端板）と、固定ラップ２３０Ａを有している。固定端板２２０Ａは円盤状の金属板であり、固定端板２２０Ａの一面に固定ラップ２３０Ａが固定されて設けられている。固定ラップ２３０Ａは、固定端板２２０Ａから垂直に立てられた壁体であり、直立方向の高さが一定である。また、固定端板２２０Ａを平面視した状態において、固定ラップ２３０Ａは、渦巻き状となるように設けられている。一例としてこの渦巻き形状は、固定端板２２０Ａの中心を中心とするインボリュート曲線をなしている。
　旋回スクロール２１０Ｂは、旋回端板２２０Ｂ（端板）と、旋回ラップ２３０Ｂを有している。旋回端板２２０Ｂは円盤状の金属板であり、旋回端板２２０Ｂの一面に旋回ラップ２３０Ｂが固定されて設けられている。旋回ラップ２３０Ｂも、旋回端板２２０Ｂから垂直に立てられた壁体であり、直立方向の高さが一定である。この高さは、固定ラップ２３０Ａの高さと同じである。また、旋回端板２２０Ｂの平面視にて、旋回ラップ２３０Ｂは、渦巻き状となるように設けられている。一例としてこの渦巻き形状は、旋回端板２２０Ｂの中心を中心とするインボリュート曲線をなしている。
　固定スクロール２１０Ａは、回転軸線Ｏ１と中心軸を共有するようにケーシング内壁面に固定されている。
　旋回スクロール２１０Ｂは、固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが立設された面と旋回端板２２０Ｂの旋回ラップ２３０Ｂが立設された側の面とを互いに正対しつつ、互いの壁体の頂部であるラップ歯先面を互いの端板２２０に接した状態、つまり噛み合った状態で固定スクロール２１０Ａに対して公転可能に支持されている。このとき、旋回端板２２０Ｂは偏心軸線Ｏ２と中心軸を共有するように支持される。
　旋回端板２２０Ｂの旋回ラップ２３０Ｂが立設されていない方の面には、ボス部２４が設けられている。
　ボス部２４は、上記の変換機構９のうちドライブブッシュ１４の中心軸線でもある偏心軸線Ｏ２と中心軸を共有する円筒形の部材であり、旋回端板２２０Ｂと一体となって、旋回端板２２０Ｂに対して垂直に立設されている。このボス部２４にドライブブッシュ１４が偏心軸線Ｏ２回りに相対的に回転可能であるように篏合することで、ドライブブッシュ１４の公転運動が旋回端板２２０Ｂのボス部２４に伝達されるため、旋回スクロール２１０Ｂは、固定スクロール２１０Ａに対して公転する。ここで、旋回スクロール２１０Ｂは、オルダム継手部２５により自転が禁止されている。
　上述のように、回転軸７の自転運動が変換機構９を介して公転運動へと変換後、旋回スクロール２１０Ｂに伝達される。これにより、二つのラップ２３０と端板２２０によって形成された三日月状空間である圧縮室Ｒ０が、回転軸線Ｏ１回りに旋回しながら端板２２０の中心へと渦を描きながら移動しつつ収縮することで、冷媒ガス等の流体を圧縮することができる。
　固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが設けられていない側とケーシング壁１Ａにより構成された吐出室が設けられ、またケーシング壁にはオイルセパレータ（図示しない）が設けられている。
　具体的には、遠心式オイルセパレータなどが一般に知られており、高圧ガスと潤滑油の混ざった流体を円柱状の空間と、円柱状空間に同心して配置される空間より小径の分離管を有するオイルセパレータ内に旋回流となるよう導入し、遠心力によりガスと潤滑油を分離した上、ガスを一方の分離管から排出し、他方の排油孔より潤滑油を排出するものである。
　スクロール圧縮部３０の作動により圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール２１０Ａの中央部に設けられた吐出孔から固定端板２２０Ａの固定ラップ２３０Ａが設けられていない側に設置された吐出弁を介しスクロール圧縮部３０の外部の吐出室に吐出され、ケーシング隔壁１Ｂに設けられた図示しない通路からオイルセパレータ内部へと導かれる。オイルセパレータは、導かれた冷媒ガス中に含有する潤滑油を分離し、冷媒ガスを圧縮機機外へ排出した上で潤滑油を内部に潤滑油だまりとして貯留する。
　ここで、本実施形態においては、固定スクロール２１０Ａは、オイルセパレータの内部にある潤滑油を圧縮室Ｒ０の内部へと導入する潤滑油導入通路４０（第一の通路）を備え、旋回スクロール２１０Ｂは、圧縮室Ｒ０の内部へと導入された潤滑油を圧縮室Ｒ０の外部へと排出する潤滑油排出通路５０（第二の通路）を備えている。
　潤滑油導入通路４０は、固定スクロール２１０Ａのくぼみ部２６の底辺から、固定ラップ２３０Ａが設けられている側、すなわち圧縮室Ｒ０側に向かって固定端板２２０Ａを貫通して設けられている。潤滑油導入通路４０の中途には、導入される潤滑油に流路抵抗を与えるしぼり４４が設けられている。潤滑油導入通路４０の圧縮室Ｒ０側の開口（潤滑油供給口４１０）は、固定ラップ２３０Ａ根本付近の固定端板２２０Ａ上にある。
　潤滑油排出通路５０は、旋回スクロール２１０Ｂの圧縮室Ｒ０側から、旋回ラップ２３０Ｂが設けられていない側、すなわちメカ部５側に向かって旋回端板２２０Ｂを貫通して設けられている。潤滑油排出通路５０の圧縮室Ｒ０側の開口（潤滑油排出口５１０）は、旋回ラップ根本付近の旋回端板２２０Ｂ上にある。潤滑油排出通路５０の中途にも、導入される潤滑油に流路抵抗を与えるしぼり５４が設けられている。ここで圧縮室Ｒ０に導入される潤滑油と排出される潤滑油ができるだけ同等となるよう各しぼりの流路抵抗を設定するのが好ましい。
　以下に、潤滑油供給口４１０と、潤滑油排出口５１０のそれぞれの位置とその関係について、図２から図５に基づき詳細に述べる。
　図３から図５に示すように、固定スクロール２１０Ａの、旋回スクロール２１０Ｂ側からの平面視にて、三日月状の圧縮室Ｒは、作動時には軸中心周りに旋回転しつつ軸中心へと向かうことで容積を収縮しながら移動する。このときスクロール端板上に、この三日月状の圧縮室の軌跡の包絡線により構成される渦巻状領域Ｄとするとき、この渦巻状領域Ｄに対し、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が開口している。
　図２は、固定スクロールを例として、上記の渦巻状領域Ｄ（固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１及び固定スクロール内璧側渦巻状領域Ｄ２）を示している。なお冷媒ガスは、この渦巻状領域Ｄに沿って渦巻型の経路をたどって中心部に行くに従い圧縮される。本実施形態では、この領域の上流側（外方側）に潤滑油供給口４１０が、潤滑油供給口４１０よりも下流側（内方側）に潤滑油排出口５１０が設けられている。また、これらの開口同士の距離は、スクロール圧縮部３０の作動時に、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、同じ圧縮室Ｒ１に対して開口することが可能な距離となっている。
　ここで、図２に示すように、本実施形態のスクロール圧縮機１００では、上記の渦巻状領域Ｄは２つ存在する。
　すなわち、固定スクロールラップの外側円弧により構成される圧縮室の軌跡の包絡線からなる固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１と、固定スクロールラップの内側円弧により構成される圧縮室の軌跡の包絡線からなる固定スクロール内璧側渦巻状領域Ｄ２である。上記２つの渦巻状領域Ｄは固定ラップ２３０Ａ同士のはざまにおける中央部で互いに重複している。
　本実施形態においては、固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１と固定スクロール内壁側渦巻状領域Ｄ２の双方に、それぞれの領域に対応する潤滑油供給口４１０が開口しており、かつ、流路が重複する領域には開口していない。
　以下、簡単のため、図３から図５では、図２中の固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１に対して開口する潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０を例にとり、それらの位置関係と機能について詳述する。
　図３に示す通り、固定スクロール外壁側渦巻状領域Ｄ１上を通過する圧縮室Ｒ０の容積が最大となっているとき、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、圧縮室Ｒ１に対して開口している。図３に示す状態からから、冷媒ガスを圧縮する方向へ約１／６周期旋回スクロール２１０Ｂを旋回させた状態を、図４に示す。本実施形態においては、潤滑油供給口４１０は固定スクロール２１０Ａの端板上の固定ラップ２３０Ａに隣接する位置に設けられているため、旋回ラップ２３０Ｂが固定ラップ２３０Ａに近づいても、図３の状態から図４の状態に至るまでの間は、潤滑油供給口４１０は閉じられない。
　同様に、図４に示す状態から、冷媒ガスを圧縮する方向へさらに約１／６周期旋回スクロール２１０Ｂを旋回させた状態を、図５に示す。本実施形態においては、潤滑油排出口５１０は旋回スクロール２１０Ｂの端板上の旋回ラップ２３０Ｂに隣接する位置に設けられているため、旋回ラップ２３０Ｂが固定ラップ２３０Ａに近づいても、図３の状態から図５の状態に至るまの間は、潤滑油排出口５１０は閉じられない。
　上記のように、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１０は、作動時に互いに対向するスクロールのラップ２３０により塞がれる場合がある位置に設けられてはいるもの、開口が継続する時間がより長くなるように配置されている。
　上記構成のスクロール圧縮機１００では、オイルセパレータで分離された潤滑油を圧縮室Ｒの内部へと導入する潤滑油導入通路４０が固定スクロール２１０Ａに設けられているため、圧縮室Ｒを構成する部材の潤滑が促進される。これにより、圧縮室Ｒ内部の潤滑油を潤滑油排出通路５０により圧縮室Ｒの外部へと排出しても、スクロール圧縮部３０の潤滑および圧縮室Ｒのシール性が確保されるため、スクロール圧縮部３０の信頼性が向上するとともに、圧縮効率を向上できる。さらに、圧縮室Ｒから排出された潤滑油は軸受部８や変換機構９に供給されるため、メカ部５の潤滑性の向上による、信頼性及び運転効率が向上する。
　また、上記構成のスクロール圧縮機１００では、スクロール圧縮部３０の作動により形成されるある一つの圧縮室Ｒ１内に潤滑油を供給し、その圧縮室Ｒ１内から潤滑油を排出できる。これにより、各圧縮室Ｒそれぞれの移動の潤滑を促進させ、かつ、シール性を向上させるとともに、各圧縮室Ｒ１単位における潤滑油の供給量と排出量の過多を抑止し、各圧縮室Ｒ１単位での潤滑油量を適正化できる。
　また、上記のとおり、渦巻状領域Ｄの上流側に潤滑油供給口４１０が、下流側に潤滑油排出口５１０が設けられていることで、作動流体の流れに沿って潤滑油を誘導することとなるため、特段の手段を用いずとも潤滑油の供給と排出を円滑化できる。
　さらに、本実施形態におけるスクロール圧縮機１００では、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０が互いのスクロール上のラップ２３０に隣接して設けられている。このため、スクロール圧縮部３０の作動中でも、より長時間連続して圧縮室Ｒ１に対して開口することができる。これにより、より円滑に潤滑油の供給と排出を行うことができる。
　加えて、本実施形態におけるスクロール圧縮機１００では、潤滑油供給口４１０と潤滑油排出口５１０の双方が、同一の、ある圧縮室Ｒ１に対して開口することが可能な位置に設けられている。これにより、潤滑油の供給と排出が同時に行われる時間を確保することができるため、スクロール圧縮部３０内部での潤滑油量の過多及び過少を回避することができ、より信頼性の高い運転を行うことができる。
　よって、本実施形態に係るスクロール圧縮機１００は、以上のようにスクロール圧縮部３０における潤滑性及びシール性を向上させた上で、メカ部５の潤滑性を高めることができるため、圧縮機の信頼性及び効率性を向上させることができる。
　また、スクロール圧縮機１００では潤滑油供給口４１０が固定ラップ２３０Ａ外方端部よりさらに外方の端板部分であって、固定ラップ２３０Ａ壁面外方近傍に設けられており、かつ旋回ラップ２３０Ｂ外方端部が鉛直方向直下近傍に設けられている（図３～６）。この場合、スクロール圧縮機１００の停止時にオイルセパレータで分離された大量の潤滑油が圧縮室Ｒ内に供給された場合でも、潤滑油は重力により旋回ラップ２３０Ｂ外方端部から圧縮室外に流出しやすく、その後の再起動時に圧縮室が液封されたまま起動する、いわゆる液圧縮が発生しにくく、騒音や信頼性面でも利点が得られる。
　[第二実施形態]
　　次に、図６を参照して、第二実施形態に係るスクロール圧縮機３００について説明する。図６では、スクロール圧縮機３００の構成要素のうち、スクロール圧縮部３５０のみ図示する。
　図６において、第一実施形態のスクロール圧縮機１００と同一構成部分には、同一符号を付す。
　第二実施形態に係るスクロール圧縮機３００は、第一実施形態のスクロール圧縮機１００を構成するスクロール圧縮部３０に替えて、スクロール圧縮部３５０を有すること以外は、スクロール圧縮機１００と同様に構成されている。
　第二実施形態では、旋回端板２２１Ｂ又は固定端盤２２１Ａの中央部が、旋回ラップ２３１Ｂ又は固定ラップ２３１Ａが立設する方向に向かって台状に突出した突出部とされている（本実施形態では、旋回端盤２２１Ｂの中央部が突出部とされている例を示す）。該突出部の頂部は、旋回端板２２１Ｂに対して平行な平面とされており、当該平行な平面が端板突出領域Ｐである。旋回端板２２１Ｂにおける端板突出領域Ｐと該領域外との境界には半円形状の旋回スクロール段差部６１Ｂが設けられている。
　一方で固定スクロール２１０Ａの固定ラップ２３１Ａの高さは段差７１Ａを境界として中央部が低く、外方部が高くなっている。固定スクロール２１１Ａの固定端板２２１Ａにおける中央部、外方部のラップ高さは、固定スクロール２１１Ａと旋回スクロール２１１Ｂとを組み合わせた場合に旋回スクロール２１１Ｂの旋回端板２２１Ｂの厚さに適合するように設定されている。
　旋回スクロール段差部６１Ｂは、旋回端板２２１Ｂ（図示せず）上で旋回ラップ２３１Ｂと固定ラップ２３１Ａとの間に挟まれた渦巻き状の領域の中途に設けられている。端板突出領域Ｐと該領域外をつなぐ段差面は、ラップ２３１の延びる方向と同様に端板に対して直立しており、端板の平面視にて、渦巻状領域Ｄの下流側に向かって膨らんだ半円形を成して延在している。
　本実施形態では、第一実施形態と同様に潤滑油排出口５１１が旋回ラップ２３１Ｂに隣接しており、さらに、旋回端板２２１Ｂにおける旋回スクロール段差部６１Ｂの付近であり、かつ、端板突出領域Ｐの外の旋回端板２２１Ｂ上に設けられている。その他の各開口の位置関係は第一実施形態と同様である。
　上記構成の圧縮機１０１では、潤滑油排出口５１１が、旋回端板２２１Ｂにおける旋回スクロール段差部６１Ｂの付近であり、かつ、端板突出領域Ｐの外に偏在しやすい潤滑油を、効果的に排出することができる。これにより、潤滑油の排出が促進され、より効率的にメカ部５へと潤滑油を供給することができる。また、潤滑油供給口４１０も、渦巻状領域Ｄの上流側に設けられているため、上記構成の圧縮機１０１の性質上潤滑及びシールの需要がより高い領域である、旋回スクロール段差部６１Ｂ付近の潤滑及びシール性も確保される。
　よって、上記のように三次元的圧縮を可能としたスクロール圧縮部３５０においても、潤滑性及びシール性を向上させた上で、メカ部５の潤滑性を高めることができるため、圧縮機１０１の信頼性及び効率性を向上させることができる。
　以上、本発明の第一実施形態と第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　例えば、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１１は、対応する渦巻状領域ごとにそれぞれ複数設けてもよいし、潤滑油導入通路４０及び潤滑油排出通路５０も同様に複数設けてもよい。
　上記実施形態では、潤滑油供給口４１０及び潤滑油排出口５１１を端板２２０上に設けたが、これに限られるものではなく、ラップ２３０の壁面にて開口してもよいし、ラップ２３０の歯先から開口してもよい。また、圧縮室Ｒから潤滑油排出通路５０により導かれた潤滑油排出口は旋回スクロール２１０Ｂのボス部内に開口していてもよい。
　また、第二実施形態においては、旋回端盤２２１Ｂの中央部が突出部とされている例を示したが、固定端盤２２１Ａの中央部も同様に突出部とされてもよい。本発明はこの場合、第二実施形態に記載された固定スクロール２２１Ａ及び旋回スクロール２２１Ｂに含まれる端盤やラップ等の構成については、固定側の構成が旋回側に、旋回側の構成が固定側に置換された構成をさらに有することとなるのは言うまでもない。
　また、上記の各実施形態では電動機６により駆動される圧縮機として詳述したが、駆動力については問わずたとえばエンジンから直接駆動力を得る圧縮機であってもよい。
　さらに、オイルセパレータは遠心式以外の他の形式であってもよい。
　本発明は、スクロール圧縮機に適用可能である。
　１　　ケーシング
　１Ａ　　ケーシング壁
　１Ｂ　　ケーシング隔壁
　２　　駆動部
　４　　オイルセパレータ
　５　　メカ部
　６　　電動機
　７　　回転軸
　８　　軸受部
　９　　変換機構
　１１　　ロータコア
　１２　　ステータコア
　１３　　偏心部
　１４　　ドライブブッシュ
　２４　　ボス部
　２５　　オルダム継手部
　２６　　くぼみ部
　３０、３５０　　スクロール圧縮部
　４０　　潤滑油導入通路
　５０　　潤滑油排出通路
　４４、５４　　しぼり
　６１Ｂ　　旋回スクロール段差部
　５１　　突出部
　７１Ａ　　固定ラップ歯先段差部
　８１　　段差面
　１００、３００　　スクロール圧縮機
　２１０Ａ　　固定スクロール
　２１０Ｂ　　旋回スクロール
　２２０Ａ　　固定端板
　２２０Ｂ　　旋回端板
　２３０Ａ　　固定ラップ
　２３０Ｂ　　旋回ラップ
　４１０　　潤滑油供給口
　５１０　　潤滑油排出口
　Ｄ　　渦巻状用域
　Ｄ１　　固定スクロール外壁側渦巻状領域
　Ｄ２　　固定スクロール内璧側渦巻状領域
　Ｏ１　　回転軸線
　Ｏ２　　偏心軸線
　Ｐ　　端板突出領域
　Ｒ、Ｒ１　　圧縮室

Claims (8)

  1. 　密閉型のケーシングと、前記ケーシング内に、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸を回転可能に支持する軸受部と、該回転軸の自転運動を公転運動に変換する変換機構を介して該回転軸と接続されるとともに該回転軸の回転力により作動して流体を圧縮する圧縮室を含むスクロール圧縮部と、該スクロール圧縮部の後流に設けられ該スクロール圧縮部により圧縮されて該スクロール圧縮部の外部へと吐出された圧縮流体中に含有する潤滑油を分離する潤滑油分離部とを有しており、
    　前記スクロール圧縮部は、壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに前記ケーシングに固定されて内設される固定スクロールと、
    　壁体が渦巻状に立設される端板を有するとともに該壁体が前記固定スクロールの前記壁体と噛み合った状態で前記固定スクロールと正対して、公転旋回可能に前記ケーシング内に支持された旋回スクロールと、を備え、
    　前記固定スクロールは、前記潤滑油分離部の内部にある潤滑油を前記スクロール圧縮部の内部へと供給する第一の通路を備え、
    　前記旋回スクロールは、前記スクロール圧縮部の内部へと導入された潤滑油を前記スクロール圧縮部の外部へと排出する第二の通路を備えるスクロール圧縮機。
  2. 　前記端板の平面視にて、前記壁体により挟まれて形成された前記圧縮室が前記スクロール圧縮部の作動時に前記壁体に沿って軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって移動するとき、
    　移動により前記圧縮室が描く軌跡の包絡線に囲まれた領域である渦巻状領域に対して、前記第一の通路と前記第二の通路の双方が開口している請求項１に記載のスクロール圧縮機。
  3. 　前記スクロール圧縮部の作動時に前記軸中心周りに旋回しつつ前記軸中心へと向かって前記渦巻状領域内を移動する前記流体の移動を、上流側から下流側への流れとした際、
    　前記第一の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が、前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口よりも前記流れの上流側に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  4. 　前記第一の通路及び前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口のうちの一方又は双方が、前記端板に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  5. 　前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、
    　前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第一の通路の圧縮室側の開口が、前記固定スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  6. 　前記軌跡の内周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向内方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられ、
    　前記軌跡の外周側の境界線が前記圧縮室における前記固定スクロールの壁体の壁面によって描かれる場合は、その軌跡を描く前記圧縮室に開口する前記第二の通路の圧縮室側の開口が、前記旋回スクロールの壁体の径方向外方側の壁面又は該壁面の付近の端板に設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  7. 　前記スクロール圧縮部の作動によって前記圧縮室が移動することにより、前記圧縮室のうちのある一つの圧縮室に対し、前記第一の通路と第二の通路の双方が同時に通じることが可能となる位置に、前記第一の通路と第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が設けられている請求項２に記載のスクロール圧縮機。
  8. 　前記端板における前記壁体が立設される側の面のうち、相対するもう一方の端板に向かって突出している領域である端板突出領域と、該端板突出領域の境界に沿って延在する段差部とを、前記端板上に有し、
    　前記第二の通路のスクロール圧縮部内部側の開口が、前記段差部の付近かつ前記端板突出領域の外に設けられている請求項５から請求項７に記載のスクロール圧縮機。
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