WO2022149225A1 - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

圧縮機は、外郭を構成するシェルと、シェルの内部に設けられるモータと、モータに取り付けられ、モータの回転力を伝達する軸部と、シェルの内部に固定され、固定係止部が形成された固定スクロールと、軸部の上端部に接続され、モータの回転力によって揺動して固定スクロールと共に圧縮室を形成し、揺動係止部が形成された揺動スクロールと、固定係止部に係合する固定側係合部と、揺動係止部に係合する揺動側係合部とを有し、固定側係合部と固定係止部とが係合し、且つ、揺動側係合部と揺動係止部とが係合して固定スクロールと揺動スクロールとの間に設けられ、揺動スクロールの自転を防止するオルダムリング（１５）と、を備え、オルダムリング（１５）における固定側係合部（１５ｂ）と揺動側係合部（１５ｃ）との間の環状部（１５ａ）に、冷媒が流れる冷媒流路（９０）が形成されている。

Description

圧縮機

　本開示は、冷媒を圧縮する圧縮機に関する。

　従来、冷媒を圧縮する圧縮機として、冷凍用途又は空調用途等のスクロール圧縮機が知られている。スクロール圧縮機は、渦巻状の突起がそれぞれ設けられた固定スクロールと揺動スクロールとを組み合わせた圧縮部において、揺動スクロールを旋回することによって、冷媒を圧縮する。圧縮機は、揺動スクロールを円滑に旋回するために、主軸受及び副軸受という２個の軸受によって支持された軸部を、モータによって回転している。揺動スクロールは、オルダムリングによって自転することが抑制されている。主軸受、副軸受及び圧縮部には、油ポンプによって吸い上げられた油が供給されることによって、潤滑されている。これにより、主軸受、副軸受及び圧縮部が摩耗することが抑制されている。

　特許文献１には、冷媒として二酸化炭素等が用いられているスラスト荷重が大きいスクロール圧縮機が開示されている。特許文献１は、オルダムリングが、固定スクロールと揺動スクロールとの間であり、固定スクロールと揺動スクロールとの間に形成される冷媒を圧縮する圧縮室の外側に設けられている。これにより、特許文献１は、揺動スクロールにおける固定スクロール側とは反対側のスラスト面の面積を確保しようとするものである。

　特許文献１のように、オルダムリングが圧縮室の外側に配置されたスクロール圧縮機において、冷媒は、オルダムリングと揺動スクロール及び固定スクロールとの隙間を通って、圧縮室に取り込まれる。冷媒として二酸化炭素が用いられた場合、二酸化炭素は従来から使用されているＨＦＣ冷媒等と比べて常用密度が高いため、同じ冷凍能力を発揮する場合に、二酸化炭素の方が、体積流量が少なくて済む。このため、圧縮機の行程容積を小さくすることができる。例えば、スクロール圧縮機であれば、固定スクロール及び揺動スクロールの渦巻歯の高さが低くなり、オルダムリングと固定スクロール及び揺動スクロールとの隙間が小さい。

特開２００７－１４６８１３号公報

　上記のとおり、特許文献１に開示されたスクロール圧縮機は、冷媒として二酸化炭素が用いられるものであり、オルダムリングが、固定スクロールと揺動スクロールとの間に形成される冷媒を圧縮する圧縮室の外側に設けられている。このため、固定スクロール及び揺動スクロールの渦巻歯の高さが低くなり、オルダムリングと固定スクロール及び揺動スクロールとの隙間が小さい。オルダムリングと固定スクロール及び揺動スクロールとの隙間が小さいと、冷媒の円滑な流れが阻害され、取り込まれる冷媒の量が、本来取り込まれる冷媒の量よりも少なくなるため、体積効率が低下する。また、一旦オルダムリングの内側に入り込んだ油は、オルダムリングの外側に排出され難く、必要以上の油が圧縮室に取り込まれて、油上がりが増加する。油上がりが増加することによって、性能が低下し、圧縮機内部の油が枯渇して軸部が焼き付いて信頼性が低下するおそれがある。

　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、体積効率が向上し、油上がりの低減が見込めて、高性能且つ高信頼性を有する圧縮機を提供するものである。

　本開示に係る圧縮機は、外郭を構成するシェルと、シェルの内部に設けられるモータと、モータに取り付けられ、モータの回転力を伝達する軸部と、シェルの内部に固定され、固定係止部が形成された固定スクロールと、軸部の上端部に接続され、モータの回転力によって揺動して固定スクロールと共に圧縮室を形成し、揺動係止部が形成された揺動スクロールと、固定係止部に係合する固定側係合部と、揺動係止部に係合する揺動側係合部とを有し、固定側係合部と固定係止部とが係合し、且つ、揺動側係合部と揺動係止部とが係合して固定スクロールと揺動スクロールとの間に設けられ、揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、を備え、オルダムリングにおける固定側係合部と揺動側係合部との間の環状部に、冷媒が流れる冷媒流路が形成されている。

　本開示によれば、オルダムリングにおける固定側係合部と揺動側係合部との間の環状部に、冷媒が流れる冷媒流路が形成されているため、冷媒の円滑な流れが阻害されることを抑制する。このため、取り込まれる冷媒の量が、本来取り込まれる冷媒の量に近付くため、体積効率を向上させることができる。また、オルダムリングの内側に入り込んだ油は、冷媒流路を通ってオルダムリングの外側に排出され易い。このため、油上がりを低減することができ、高性能且つ高信頼性を有する圧縮機を実現することができる。

実施の形態１に係る空気調和機を示す回路図である。 実施の形態１に係る圧縮機を示す断面図である。 実施の形態１に係るオルダムリングを示す図である。 実施の形態１に係る固定スクロール、揺動スクロール及びオルダムリングを示す図である。 実施の形態１に係る固定スクロール、揺動スクロール及びオルダムリングを示す図である。 実施の形態２に係るオルダムリングを示す図である。 実施の形態３に係るオルダムリングを示す図である。 実施の形態４に係るオルダムリングを示す図である。

　以下、本開示の圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本開示は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の説明において、本開示の理解を容易にするために方向を表す用語を適宜用いるが、これは本開示を説明するためのものであって、これらの用語は本開示を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」又は「後」等が挙げられる。なお、一部の図面において、断面図のハッチングを一部省略している。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る空気調和機１００を示す回路図である。図１に示すように、空気調和機１００は、室内空間の空気を調整する装置であり、室外機１０１と、室外機１０１と通信可能な室内機１０２とを備えている。室外機１０１には、圧縮機１、流路切替装置７２、室外熱交換器７３、室外送風機７４及び膨張部７５が設けられている。室内機１０２には、室内熱交換器７６及び室内送風機７７が設けられている。

　圧縮機１、流路切替装置７２、室外熱交換器７３、膨張部７５及び室内熱交換器７６が冷媒配管７０ａにより接続されて、冷媒である冷媒が流れる冷媒回路７０が構成されている。圧縮機１は、低温且つ低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温且つ高圧の状態の冷媒にして吐出するものである。流路切替装置７２は、冷媒回路７０において冷媒が流れる方向を切り替えるものであり、例えば四方弁である。室外熱交換器７３は、例えば室外空気と冷媒との間で熱交換するものである。室外熱交換器７３は、冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する。

　室外送風機７４は、室外熱交換器７３に室外空気を送る機器である。膨張部７５は、冷媒を減圧して膨張する減圧弁又は膨張弁である。膨張部７５は、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。室内熱交換器７６は、例えば室内空気と冷媒との間で熱交換するものである。室内熱交換器７６は、冷房運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する。室内送風機７７は、室内熱交換器７６に室内空気を送る機器である。

　（運転モード、冷房運転）
　次に、空気調和機１００の運転モードについて説明する。先ず、冷房運転について説明する。冷房運転において、圧縮機１に吸入された冷媒は、圧縮機１によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７２を通過して、凝縮器として作用する室外熱交換器７３に流入し、室外熱交換器７３において、室外送風機７４によって送られる室外空気と熱交換されて凝縮して液化する。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部７５に流入し、膨張部７５において膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する室内熱交換器７６に流入し、室内熱交換器７６において、室内送風機７７によって送られる室内空気と熱交換されて蒸発してガス化する。このとき、室内空気が冷やされ、室内において冷房が実施される。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７２を通過して、圧縮機１に吸入される。

　（運転モード、暖房運転）
　次に、暖房運転について説明する。暖房運転において、圧縮機１に吸入された冷媒は、圧縮機１によって圧縮されて高温且つ高圧のガス状態で吐出する。圧縮機１から吐出された高温且つ高圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７２を通過して、凝縮器として作用する室内熱交換器７６に流入し、室内熱交換器７６において、室内送風機７７によって送られる室内空気と熱交換されて凝縮して液化する。このとき、室内空気が暖められ、室内において暖房が実施される。凝縮された液状態の冷媒は、膨張部７５に流入し、膨張部７５において膨張及び減圧されて低温且つ低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、気液二相状態の冷媒は、蒸発器として作用する室外熱交換器７３に流入し、室外熱交換器７３において、室外送風機７４によって送られる室外空気と熱交換されて蒸発してガス化する。蒸発した低温且つ低圧のガス状態の冷媒は、流路切替装置７２を通過して、圧縮機１に吸入される。

　次に、圧縮機１について詳細に説明する。圧縮機１は、例えば冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和機１００、冷凍装置又は給湯器等といった冷凍用途及び空調用途の冷凍サイクル装置に使用されるものである。本実施の形態１では、空気調和機１００に用いられる圧縮機１について説明する。圧縮機１は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入して圧縮し、高温且つ高圧の状態にして吐出するものであり、例えば密閉型のスクロール圧縮機である。冷媒は、例えば二酸化炭素が用いられる。

　図２は、実施の形態１に係る圧縮機１を示す断面図である。圧縮機１は、図２に示すように、シェル２と、フレーム６と、サブフレーム２０と、軸部７と、主軸受８ａと、副軸受８ｂと、吸入管１１と、吐出管１２と、圧縮部５とを有している。また、圧縮機１は、偏心部４５と、オルダムリング１５と、スライダ１６と、スリーブ１７と、第１のバランサ１８と、第２のバランサ１９と、吐出弁１０と、油ポンプ３と、排油パイプ２１と、モータ４とを備えている。

　シェル２は、圧縮機１の外郭を構成する密閉容器であり、有底円筒状をなしている。シェル２は、ロアーシェル２ｂに載置されており、ドーム状のアッパーシェル２ａによって上部が塞がれている。シェル２の内部には、圧縮部５、モータ４及びそのほかの部品が収納されている。シェル２内において、上方に圧縮部５が配置され、下方にモータ４が配置されている。なお、シェル２の下部には、油溜まり１３が形成されている。

　フレーム６は、シェル２に固定され、圧縮部５を収容するものであり、例えば主軸受８ａを介して軸部７を回転自在に支持している。フレーム６は、モータ４の上方に配置されてモータ４と圧縮部５との間に位置している。フレーム６には、吸入ポート６ａが形成されており、冷媒は、吸入ポート６ａをとおって圧縮部５に流入する。

　サブフレーム２０は、シェル２の内部におけるモータ４の下方に配置されている。サブフレーム２０は、副軸受８ｂを介して軸部７を回転自在に支持するものである。フレーム６とサブフレーム２０とは、モータ４を挟んで対向するように、シェル２の内部に固定されている。フレーム６及びサブフレーム２０は、焼嵌又は溶接等によってシェル２の内周面に固着されている。

　軸部７は、シェル２の中央においてフレーム６に支持され、上下方向に延びる棒状のクランク軸であり、モータ４と圧縮部５とを接続している。軸部７は、モータ４と圧縮部５とを接続してモータ４の回転力を圧縮部５に伝達する。軸部７の内部には、油が通る油通路７ａが形成されている。主軸受８ａは、フレーム６の中央部に設けられており、軸部７の上部を回転自在に支持する。副軸受８ｂは、サブフレーム２０の中央部に設けられており、軸部７の下部を回転自在に支持する。

　吸入管１１は、シェル２の側部において、シェル２におけるモータ４と圧縮部５との間に形成された低圧空間に接続されている。吸入管１１は、冷媒配管７０ａから流れる低圧の冷媒を、低圧空間に吸入する。吐出管１２は、シェル２の上部において、シェル２における圧縮部５の上方に形成された高圧空間に接続されている。吐出管１２は、圧縮部５によって圧縮された高圧の冷媒を、圧縮機１の外部の冷媒配管７０ａに吐出する。

　圧縮部５は、吸入管１１から吸入された冷媒を圧縮し、シェル２の内部上方に形成されている高圧空間に排出する。圧縮部５は、固定スクロール３０と、揺動スクロール４０と、スラストプレート４６とを有している。

　固定スクロール３０は、揺動スクロール４０の上方においてフレーム６を介してシェル２にボルト（図示せず）等によって固定されており、鏡板３０ａと、固定渦巻歯３０ｂとを有している。鏡板３０ａは、固定スクロール３０の上部を構成する板状の部材である。固定渦巻歯３０ｂは、鏡板３０ａの下面から下方に延び、中心から外側に渦を巻いている渦巻状突起である。また、固定スクロール３０の中央部には、圧縮されて高圧となった冷媒が吐出される空間である吐出口９が貫通して形成されている。固定スクロール３０における吐出口９の出口側には、吐出弁１０が設けられる凹部３１が形成されている。なお、固定スクロール３０の下部には、オルダムリング１５の固定側係合部１５ｂ（図３参照）が収容される溝である固定係止部（図示せず）が形成されている。

　揺動スクロール４０は、固定スクロール３０に対して公転旋回運動、即ち揺動運動を行うものであり、ボス部４４と、台盤４３と、揺動渦巻歯４１とを有している。ボス部４４は、揺動スクロール４０の下部を構成するものであり、軸部７の偏心部４５が収容される円筒状をなしている。台盤４３は、ボス部４４と揺動渦巻歯４１とを接続する板状の部材である。揺動渦巻歯４１は、ボス部４４の上面から上方に延び、中心から外側に渦を巻いている渦巻状突起である。なお、揺動スクロール４０の上部には、オルダムリング１５の揺動側係合部１５ｃが収容される溝である揺動係止部（図示せず）が形成されている。

　また、揺動スクロール４０の下面は、摺動部であるスラスト面４０ａとなっている。固定スクロール３０及び揺動スクロール４０は、固定渦巻歯３０ｂと揺動渦巻歯４１とが互いに噛み合った状態で、シェル２内に設けられている。固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１は、インボリュート曲線に倣って形成されており、固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１が噛み合った状態で組み合わせられることにより、固定渦巻歯３０ｂと揺動渦巻歯４１との間に、複数の圧縮室５ａが形成される。

　スラストプレート４６は、フレーム６と揺動スクロール４０のスラスト面４０ａとの間に設けられている板状の部材である。スラストプレート４６は、揺動スクロール４０がフレーム６に対し公転運転する際にスラスト面４０ａの摺動性を改善するものである。これにより、揺動スクロール４０は、スラストプレート４６を介してフレーム６に軸方向に支持された状態となっている。

　また、揺動スクロール４０とスライダ１６との間には、揺動軸受８ｃが設けられている。揺動軸受８ｃは、軸部７と、偏心部４５とを覆い、軸部７を回転自在に支持する。偏心部４５は、軸部７の上端に設けられ、揺動スクロール４０を偏心回転させる。オルダムリング１５は、揺動スクロール４０において揺動渦巻歯４１が形成された面に設けられている。

　図３は、実施の形態１に係るオルダムリング１５を示す図である。図３の右上図は、オルダムリング１５の上面図であり、図３の左下図は、オルダムリング１５の冷媒流路９０を示す側面断面図である。オルダムリング１５は、揺動スクロール４０の偏心旋回運動中における自転運動を阻止し、揺動スクロール４０の公転運動を可能とする。オルダムリング１５は、固定スクロール３０と揺動スクロール４０との間において、固定スクロール３０の固定渦巻歯３０ｂ及び揺動スクロール４０の揺動渦巻歯４１の外周側に設けられている。図３に示すように、オルダムリング１５は、環状をなしており、固定側係合部１５ｂと、揺動側係合部１５ｃとを有している。

　固定側係合部１５ｂは、オルダムリング１５の中心を起点とした点対称の位置に２つ設けられ、固定スクロール３０側に突出している。固定側係合部１５ｂは、固定スクロール３０の固定係止部に係合するものである。揺動側係合部１５ｃは、オルダムリング１５の中心を起点とした点対称の位置に２つ設けられ、揺動スクロール４０側に突出している。揺動側係合部１５ｃは、揺動スクロール４０の揺動係止部に係合するものである。なお、２つの固定側係合部１５ｂを結ぶ直線と、２つの揺動側係合部１５ｃを結ぶ直線とは、直交している。

　オルダムリング１５において、固定側係合部１５ｂと揺動側係合部１５ｃとの間は、環状部１５ａとなっている。環状部１５ａには、冷媒が流れる冷媒流路９０が形成されている。図３に示すように、冷媒流路９０は、固定スクロール３０側から切り欠かれたものであり、更に、揺動スクロール４０側から切り欠かれたものである。従って、冷媒流路９０が形成された部分の環状部１５ａは、厚さが薄くなっている。冷媒流路９０が形成された部分の環状部１５ａは、例えば傾斜状でもよいし、円弧状でもよい。これにより、冷媒流路９０が形成された部分の環状部１５ａに、応力が集中して破壊されることを抑制することができる。本実施の形態１では、冷媒流路９０は、それぞれオルダムリング１５の中心を起点とした点対称の位置に２か所形成されている。

　図４は、実施の形態１に係る固定スクロール３０、揺動スクロール４０及びオルダムリング１５を示す図である。図４に示すように、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃが、固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と非対向している。即ち、オルダムリング１５の固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃと、固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０との周方向の位置が一致していない。なお、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃが、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１のいずれか一方の巻き終わり８０と非対向していればよい。

　図５は、実施の形態１に係る固定スクロール３０、揺動スクロール４０及びオルダムリング１５を示す図である。冷媒流路９０は、固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と対向している。即ち、冷媒流路９０は、固定渦巻歯３０ｂの巻き終わり８０と揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０とを結ぶ線上に存在する。なお、図５に示すように、冷媒流路９０は、固定渦巻歯３０ｂの巻き終わり８０と揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０とを結ぶ線上の近傍にあってもよい。この場合、冷媒流路９０は、固定渦巻歯３０ｂの巻き終わり８０と揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０とが延長された部分に存在するといえる。このように、冷媒流路９０は、固定渦巻歯３０ｂの巻き終わり８０と揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０に対向しない部分には存在しないことが好ましい。

　スライダ１６は、軸部７の上部の外周面に取り付けられた筒状の部材であり、揺動スクロール４０の下部の内面に位置している。即ち、揺動スクロール４０は、スライダ１６を介して軸部７に取り付けられており、軸部７の回転に伴って揺動スクロール４０も回転する。スリーブ１７は、フレーム６と主軸受８ａとの間に設けられた筒状の部材であり、フレーム６と軸部７との傾斜状態を吸収するものである。

　第１のバランサ１８は、軸部７に取り付けられており、フレーム６とロータ４ａとの間に位置している。第１のバランサ１８は、揺動スクロール４０及びスライダ１６によって生じるアンバランスを相殺するものである。なお、第１のバランサ１８は、バランサカバー１８ａに収容されている。また、第２のバランサ１９は、軸部７に取り付けられており、ロータ４ａとサブフレーム２０との間に位置し、ロータ４ａの下面に取り付けられている。第２のバランサ１９は、揺動スクロール４０及びスライダ１６によって生じるアンバランスを相殺するものである。

　吐出弁１０は、固定スクロール３０の凹部３１に設けられ、吐出口９を覆い、冷媒の逆流を防止する板バネ製の部材である。圧縮室５ａ内で冷媒が所定の圧力にまで圧縮されると、冷媒は、吐出弁１０の弾性力に逆らって吐出弁１０を持ち上げる。そして、圧縮された冷媒は、吐出口９から高圧空間に吐出され、吐出管１２を通って圧縮機１の外部に吐出される。

　油ポンプ３は、シェル２の下部に収容され、油溜まり１３から油を吸い上げる。油ポンプ３は、軸部７の下部に固着されている。油ポンプ３は、例えば容積型ポンプであり、油溜まり１３に挿入されたポンプ吸込口６０から油を吸い上げて、ポンプ吐出口から油を吐出する。軸部７の回転に従って、油溜まり１３に貯留する油を軸部７の内部に形成された油通路７ａに吸い上げ、油通路７ａをとおって副軸受８ｂ、主軸受８ａ及び揺動軸受８ｃに供給する。揺動軸受８ｃを潤滑した油は、圧縮室５ａに取り込まれる。

　排油パイプ２１は、フレーム６と揺動スクロール４０との間の空間と、フレーム６とサブフレーム２０との間の空間とを接続する管である。排油パイプ２１は、フレーム６と揺動スクロール４０との間の空間に流通する油のうち、過剰な油を、フレーム６とサブフレーム２０との間の空間に流出させる。フレーム６とサブフレーム２０との間の空間に流出した油は、サブフレーム２０を通過して油溜まり１３に戻る。

　モータ４は、シェル２の内部において、例えばフレーム６とサブフレーム２０との間の冷媒が吸入される低圧側の低圧空間に設けられている。モータ４は、圧縮部５を構成する揺動スクロール４０を駆動する。即ち、モータ４は、軸部７を介して揺動スクロール４０を回転駆動することによって、圧縮部５において冷媒が圧縮される。モータ４は、ロータ４ａと、ステータ４ｂとを有している。ロータ４ａは、ステータ４ｂの内周側に設けられている。ロータ４ａは、インバータ（図示せず）からステータ４ｂに通電されることによって回転駆動し、軸部７を回転させる。ロータ４ａは、軸部７の外周に固定されており、ステータ４ｂと僅かな隙間を隔てて保持されている。

　次に、圧縮機１の動作について説明する。ステータ４ｂに電力が供給されると、ロータ４ａがトルクを発生して、フレーム６に設けられた主軸受８ａとサブフレーム２０に設けられた副軸受８ｂとに支持された軸部７が回転する。軸部７に設けられた偏心部４５に取り付けられて回転するボス部４４を有する揺動スクロール４０は、オルダムリング１５によって自転が規制され、公転運動する。

　即ち、オルダムリング１５によって自転を規制された状態で、揺動スクロール４０のボス部４４が軸部７の偏心部４５によって偏心運動することによって、揺動スクロール４０が揺動運動する。これにより、固定スクロール３０の固定渦巻歯３０ｂと揺動スクロール４０の渦巻歯との間に形成された圧縮室５ａの容積が変化する。なお、軸部７に取り付けられた第１のバランサ１８と、ロータ４ａに取り付けられた第２のバランサ１９とは、揺動スクロール４０とオルダムリング１５との運動に伴うアンバランスが釣り合うように制御している。

　次に、圧縮機１の内部における冷媒の流れについて説明する。流体状の冷媒は、圧縮機１の外部から吸入管１１を通ってシェル２内に吸入され、先ず、フレーム６とモータ４との間の空間に流入する。そして、フレーム６とモータ４との間の空間に流入した冷媒は、フレーム６に形成された吸入ポート６ａを通って、固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０から、圧縮部５に流入する。圧縮部５に流入した冷媒は、圧縮部５の圧縮室５ａによって圧縮される。圧縮された冷媒は、固定スクロール３０から吐出されて、吐出空間に収容される。その後、吐出空間から流出した冷媒は、マフラー１４を通過して、吐出管１２から圧縮機１の外部、即ち冷媒回路７０の冷媒配管７０ａに吐出される。

　次に、圧縮機１の内部における油の流れについて説明する。油ポンプ３によって油溜まり１３から吸い上げられた油は、軸部７の内部に形成された油通路７ａに流入する。油通路７ａに流入した油の一部は、径方向に形成された流路を通って、副軸受８ｂを潤滑する。そして、副軸受８ｂを潤滑した油は、サブフレーム２０を通って、油溜まり１３に戻る。

　また、油通路７ａに流入した油の一部は、径方向に形成された通路を通って、主軸受８ａを潤滑する。主軸受８ａを潤滑した油は、フレーム６とモータ４との間の空間に流出する。フレーム６とモータ４との間の空間に流出した油は、ロータ４ａとステータ４ｂとの間を通って、フレーム６とモータ４との間の空間に流入し、サブフレーム２０を通って、油溜まり１３に戻る。更に、油通路７ａに流入した油の一部は、軸部７の上端部まで到達し、揺動軸受８ｃを潤滑する。揺動軸受８ｃを潤滑した油は、フレーム６と揺動スクロール４０との間の空間に流出し、スラスト面４０ａ等を潤滑する。スラスト面４０ａに供給された油の一部は、排油パイプ２１を通って油溜まり１３に戻る。スラスト面４０ａに供給された油の他部は、冷媒と共に、圧縮室５ａの外側に配置されたオルダムリング１５の隙間を通って、圧縮室５ａに取り込まれる。

　上記のとおり、オルダムリング１５は、固定スクロール３０と揺動スクロール４０との間に形成される冷媒を圧縮する圧縮室５ａの外側に設けられている。この場合、概して、固定スクロール３０及び揺動スクロール４０の固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の高さが低くなり、オルダムリング１５と固定スクロール３０及び揺動スクロール４０との隙間が小さい。オルダムリング１５と固定スクロール３０及び揺動スクロール４０との隙間が小さいと、冷媒の円滑な流れが阻害され、取り込まれる冷媒の量が、本来取り込まれる冷媒の量よりも少なくなるため、体積効率が低下する。

　また、一旦オルダムリング１５の内側に入り込んだ油は、オルダムリング１５の外側に排出され難く、必要以上の油が圧縮室５ａに取り込まれて、油上がりが増加する。油上がりが増加することによって、性能が低下し、圧縮機１内部の油が枯渇して軸部７が焼き付いて信頼性が低下するおそれがある。

　これに対し、本実施の形態１によれば、オルダムリング１５における固定側係合部１５ｂと揺動側係合部１５ｃとの間の環状部１５ａに、冷媒が流れる冷媒流路９０が形成されているため、冷媒の円滑な流れが阻害されることを抑制する。このため、取り込まれる冷媒の量が、本来取り込まれる冷媒の量に近付くため、体積効率を向上させることができる。また、オルダムリング１５の内側に入り込んだ油は、冷媒流路９０を通ってオルダムリング１５の外側に排出され易い。このため、油上がりを低減することができ、高性能且つ高信頼性を有する圧縮機１を実現することができる。

　また、冷媒流路９０は、固定スクロール３０側から切り欠かれたものであり、また、揺動スクロール４０側から切り欠かれたものである。このように、冷媒流路９０は、オルダムリング１５の環状部１５ａを、固定スクロール３０側の面及び揺動スクロール４０側の面から削ぎ落とすだけで形成されるため、製造工程が容易である。

　固定スクロール３０は、中心から外側に渦を巻いている固定渦巻歯３０ｂを有し、揺動スクロール４０は、中心から外側に渦を巻いている揺動渦巻歯４１を有する。そして、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃが、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と非対向している。固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃが、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と対向している場合、冷媒流路９０が形成されていても、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃにおいて、冷媒の取込み損失が発生する。本実施の形態１は、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃが、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と非対向しているため、固定側係合部１５ｂ及び揺動側係合部１５ｃにおいて、冷媒の取込み損失が発生することを抑制することができる。

　更に、固定スクロール３０は、中心から外側に渦を巻いている固定渦巻歯３０ｂを有し、揺動スクロール４０は、中心から外側に渦を巻いている揺動渦巻歯４１を有し、冷媒流路９０が、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０と対向している。これにより、冷媒は、冷媒流路９０を通ったあと、直ちに固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０に到達する。従って、冷媒の取込み効率が向上する。

　本実施の形態１は、圧縮機１の圧力が高まるため、冷媒として二酸化炭素が用いられる短い固定渦巻歯３０ｂ及び揺動渦巻歯４１の圧縮機１に、特に有効である。固定スクロール３０の鏡板３０ａと揺動スクロール４０の台盤４３との間の距離に対するオルダムリング１５の厚さが占める割合が大きくなると、冷媒が圧縮室５ａに取り込まれ難くなる。本実施の形態１は、オルダムリング１５に冷媒流路９０が形成されているため、冷媒の取込みを阻害することを抑制することができる。

実施の形態２．
　図６は、実施の形態２に係るオルダムリング１１５を示す図である。本実施の形態２は、冷媒流路１９０の形状が、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

　図６に示すように、冷媒流路１９０は、環状部１５ａの外側と内側とを貫通するものである。このように、冷媒流路１９０は、環状部１５ａを中空にした部分である。これにより、揺動スクロール４０側の摺動する部分の形状は変更されないため、実施の形態１と同様の効果を得られつつ、摺動面積を十分に確保することができる。

実施の形態３．
　図７は、実施の形態３に係るオルダムリング２１５を示す図である。本実施の形態３は、環状部１５ａの形状が、実施の形態１と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１及び２と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。

　図７に示すように、環状部１５ａは、冷媒流路２９０が形成されている部分に設けられる補強部２９１を有する。補強部２９１は、環状部１５ａにおける冷媒流路２９０が形成されている部分から、オルダムリング２１５の中心に向かって延在するものである。このように、補強部２９１を設けることによって、冷媒流路２９０が形成された部分が薄肉となっても、冷媒流路２９０が形成されていない部分と同等の強度を確保することができる。

実施の形態４．
　図８は、実施の形態４に係るオルダムリング３１５を示す図である。本実施の形態４は、冷媒流路３９０の形状が、実施の形態１と相違する。本実施の形態４では、実施の形態１～３と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１～３との相違点を中心に説明する。

　図８に示すように、冷媒流路３９０は、環状部１５ａの外側から内側に向かって細くなっている。これにより、冷媒が、冷媒流路３９０にガイドされるため、オルダムリング３１５の内側に取り込まれ易くなる。このため、オルダムリング３１５の内側に取り込まれた冷媒が、固定渦巻歯３０ｂ又は揺動渦巻歯４１の巻き終わり８０に円滑にガイドされる。このように、冷媒流路３９０は、環状部１５ａの幅及び厚さ等を適宜変更することができる。

　なお、上記実施の形態１～４に記載された構成は、適宜変更することができる。例えば、実施の形態１～４では、冷媒流路９０が二か所に形成されている場合について例示しているが、全ての固定側係合部１５ｂと揺動側係合部１５ｃとの間に形成されてもよいし、三か所以上形成されてもよい。

　１　圧縮機、２　シェル、２ａ　アッパーシェル、２ｂ　ロアーシェル、３　油ポンプ、４　モータ、４ａ　ロータ、４ｂ　ステータ、５　圧縮部、５ａ　圧縮室、６　フレーム、７　軸部、７ａ　油通路、８ａ　主軸受、８ｂ　副軸受、８ｃ　揺動軸受、９　吐出口、１０　吐出弁、１１　吸入管、１２　吐出管、１３　油溜まり、１４　マフラー、１５　オルダムリング、１５ａ　環状部、１５ｂ　固定側係合部、１５ｃ　揺動側係合部、１６　スライダ、１７　スリーブ、１８　第１のバランサ、１８ａ　バランサカバー、１９　第２のバランサ、２０　サブフレーム、２１　排油パイプ、３０　固定スクロール、３０ａ　鏡板、３０ｂ　固定渦巻歯、３１　凹部、４０　揺動スクロール、４０ａ　スラスト面、４１　揺動渦巻歯、４３　台盤、４４　ボス部、４５　偏心部、４６　スラストプレート、７０　冷媒回路、７０ａ　冷媒配管、７２　流路切替装置、７３　室外熱交換器、７４　室外送風機、７５　膨張部、７６　室内熱交換器、７７　室内送風機、８０　巻き終わり、９０　冷媒流路、１００　空気調和機、１１５　オルダムリング、１９０　冷媒流路、２１５　オルダムリング、２９０　冷媒流路、２９１　補強部、３１５　オルダムリング、３９０　冷媒流路。

Claims (8)

1. 　外郭を構成するシェルと、
   　前記シェルの内部に設けられるモータと、
   　前記モータに取り付けられ、前記モータの回転力を伝達する軸部と、
   　前記シェルの内部に固定され、固定係止部が形成された固定スクロールと、
   　前記軸部の上端部に接続され、前記モータの回転力によって揺動して前記固定スクロールと共に圧縮室を形成し、揺動係止部が形成された揺動スクロールと、
   　前記固定係止部に係合する固定側係合部と、前記揺動係止部に係合する揺動側係合部とを有し、前記固定側係合部と前記固定係止部とが係合し、且つ、前記揺動側係合部と前記揺動係止部とが係合して前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの間に設けられ、前記揺動スクロールの自転を防止するオルダムリングと、を備え、
   　前記オルダムリングにおける前記固定側係合部と前記揺動側係合部との間の環状部に、冷媒が流れる冷媒流路が形成されている
   　圧縮機。
2. 　前記冷媒流路は、
   　前記固定スクロール側から切り欠かれたものである
   　請求項１記載の圧縮機。
3. 　前記冷媒流路は、
   　前記揺動スクロール側から切り欠かれたものである
   　請求項１又は２記載の圧縮機。
4. 　前記冷媒流路は、
   　前記環状部の外側と内側とを貫通するものである
   　請求項１～３のいずれか１項に記載の圧縮機。
5. 　前記環状部は、
   　前記冷媒流路が形成されている部分に設けられる補強部を有する
   　請求項１～４のいずれか１項に記載の圧縮機。
6. 　前記固定スクロールは、
   　中心から外側に渦を巻いている固定渦巻歯を有し、
   　前記揺動スクロールは、
   　中心から外側に渦を巻いている揺動渦巻歯を有し、
   　前記固定側係合部及び前記揺動側係合部が、前記固定渦巻歯又は前記揺動渦巻歯の巻き終わりと非対向している
   　請求項１～５のいずれか１項に記載の圧縮機。
7. 　前記固定スクロールは、
   　中心から外側に渦を巻いている固定渦巻歯を有し、
   　前記揺動スクロールは、
   　中心から外側に渦を巻いている揺動渦巻歯を有し、
   　前記冷媒流路が、前記固定渦巻歯又は前記揺動渦巻歯の巻き終わりと対向している
   　請求項１～６のいずれか１項に記載の圧縮機。
8. 　前記冷媒流路は、
   　前記環状部の外側から内側に向かって細くなっている
   　請求項１～７のいずれか１項に記載の圧縮機。

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