JP2003227480A

JP2003227480A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2003227480A
Application number: JP2002027307A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Bito; 宏明尾藤; Zenichi Yoshida; 善一吉田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】運転回転数可変式のスクロール型圧縮機にお
いて、低回転数運転時でも、スクロール型圧縮機構内の
潤滑及びシールを確実に実施できるスクロール型圧縮機
の提供を課題とする。【解決手段】高圧ガスの雰囲気中に設けられた貯留部
５１とスクロール型圧縮機構３４の吸入口ＳＵＣとの間
を、潤滑油供給流路１００で接続する構成を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、冷凍装置
や空気調和装置などに使用されるスクロール型圧縮機に
係り、特に、インバータ制御等により広範囲にわたる運
転回転数で使用されるスクロール型圧縮機の潤滑に用い
て好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍装置や空気調和装置で冷
媒ガスなどの圧縮に広く使用されているスクロール型圧
縮機においては、固定スクロール部材、旋回スクロール
部材及び自転阻止機構を具備することでスクロール型圧
縮機構を構成している。このスクロール型圧縮機構にお
いて、一方の固定スクロール部材は、吸入管及び吐出管
を接続したハウジング内に固定支持された不動のスクロ
ールである。他方の旋回スクロール部材は、固定スクロ
ール部材と上下または左右方向に噛み合わされた状態で
配置され、自転阻止機構により自転を阻止されると共
に、電動モータなどの駆動源と連結されて、固定スクロ
ール部材に対し公転旋回運動を行うものである。この旋
回スクロール部材は、固定スクロール部材と複数の接触
点で接触して三日月状の圧縮室を形成し、同圧縮室が外
周側より容積を減少させながら内側へ移動することによ
り、吸入・圧縮・吐出を同時に行うことができる。

【０００３】また、スクロール型圧縮機においても、焼
き付きの防止や冷却等を目的として各摺動部の潤滑が必
要になる。このため、スクロール型圧縮機では、従来よ
りハウジングの底部に潤滑油を貯留する貯留部が設けら
れ、たとえば電動モータの回転シャフト下端部付近に設
けた潤滑油ポンプ機構によって、回転シャフト等に設け
た油通路を通して回転シャフト上部の偏心ピン（ドライ
ブピン）上端面から各摺動部へ潤滑油を供給するように
構成した潤滑システムを備えている。

【０００４】以下、従来例として密閉縦型のスクロール
型圧縮機の構成及び潤滑システムを図４及び図５に基づ
いて簡単に説明する。このスクロール型圧縮機１は、有
底筒形状のハウジング２と、該ハウジング２内の上部に
上部軸受３で支持されたスクロール型圧縮機構４と、該
スクロール型圧縮機構４の下方、すなわちハウジング２
内の下部に上部軸受３などで支持して配設された駆動手
段のモータ５とを備え、該モータ５の回転シャフト６
が、スクロール型圧縮機構４の下部に連結されている。

【０００５】前記ハウジング２は、筒部２ａの下端及び
上端が底部２ｂ及び蓋部２ｃでそれぞれ閉塞状態とさ
れ、筒部２ａには吸入管７が内部と貫通状態に接続され
るとともに、蓋部２ｃには吐出管８が内部に突出状態に
接続された閉空間を形成している。前記スクロール型圧
縮機構４は、上部軸受３に固定された固定スクロール部
材９と、上部軸受３と固定スクロール部材９との間にス
ラスト軸受１０を介して公転旋回運動が可能に支持され
た旋回スクロール部材１１と、該旋回スクロール部材１
１の外面に設けられ旋回スクロール部材１１の公転旋回
運動を許容しながらその自転を阻止する周知のオルダム
リンク等よりなる自転阻止機構１２とを備えている。

【０００６】前記固定スクロール部材９は、固定側端板
９ａと、該固定側端板９ａの内面に立設された渦巻き状
の固定側渦巻体９ｂと、固定側端板９ａの周縁部に形成
された円筒状の周壁部９ｃとを備え、該固定側渦巻体９
ｂの先端面にはチップシール１３が嵌装されている。前
記固定側端板９ａには、その中央部に吐出通路１４が上
下に貫通状態に形成されるとともに、その上面にはハウ
ジング２内を高圧室ＨＲと低圧室ＬＲとに分割する仕切
部材として、ディスチャージカバー１５が配設されてい
る。このディスチャージカバー１５の中央部には吐出ポ
ート１６が開口しており、同吐出ポート１６を開閉する
吐出弁１７が設けられている。なお、高圧室ＨＲには、
前記吐出管８の開口端が貫通状態に固定され、吐出管８
と高圧室ＨＲとが接続されている。

【０００７】また、上部軸受３の外周部には、吸入管７
からハウジング２内に導入してこれから圧縮しようとす
る流体（以下、圧縮流体と呼ぶ）を固定スクロール部材
３の固定側端板９ａ及び固定壁９ｃの内面側に導く吸入
口１８が形成されている。この吸入口１８は、固定スク
ロール部材９と旋回スクロール部材１１との間に形成さ
れる吸入室１９に接続されている。従って、吸入管７か
らハウジング２内に導入した圧縮流体は、吸入口１８を
通って吸入室１９からスクロール型圧縮機構４へと吸入
されていく。

【０００８】前記旋回スクロール部材１１は、前記固定
側端板９ａに対向状態に配された旋回側端板１１ａと、
該旋回側端板１１ａの内面に立設された固定側渦巻体９
ｂと噛み合わされた渦巻き状の旋回側渦巻体１１ｂとを
備え、該旋回側渦巻体１１ｂの先端面にはチップシール
１３が嵌装されている。前記旋回側端板１１ａには、そ
の外面に円筒形状のボス２０が軸線を同じくして立設さ
れ、該ボス２０の内部には、ブッシュ２１が旋回軸受２
２を介して回転可能に嵌装されている。また、該ブッシ
ュ２１には、その内部に軸線から偏心した貫通孔２１ａ
が形成されている。

【０００９】固定スクロール部材９と旋回スクロール部
材１１とは、互いに所定の距離だけ偏心した状態で、固
定側渦巻体９ｂと旋回側渦巻体１１ｂとの互いの側面が
複数個所で線接触するように１８０度の位相差をもって
噛み合わされている。また、この状態で、固定側渦巻体
９ｂ及び旋回側渦巻体１１ｂのチップシール１３がそれ
ぞれ旋回側端板１１ａ及び固定側端板９ａの内面に密接
して、図５に示すように、固定側渦巻体９ｂと旋回側渦
巻体１１ｂの中心に対して点対称の位置関係となる複数
個所に密閉空間となる圧縮室Ｐが形成される。なお、旋
回スクロール部材１１は、周知のオルダムリンクを備え
た自転阻止機構１２によって、上部軸受３及び同上部軸
受３に固定された固定スクロール部材９に対して、自転
が阻止された状態で公転旋回運動可能に配されている。

【００１０】前記モータ５の回転シャフト６は、上部軸
受３の内周面に配された上部軸受２３及びモータ５の下
方に位置する下部軸受２４に軸支され、軸線から所定量
偏心された偏心ピン２５が上端に突出状態に設けられて
いる。偏心ピン２５は、ブッシュ２１の貫通孔２１ａに
挿入され、ブッシュ２１を回転可能に支持している。な
お、回転シャフト６などの適所には、一体に回転するバ
ランスウエイトが固定されている。

【００１１】偏心ピン２５及び回転シャフト６には、こ
れらを上下に貫通する油通路２６が形成されるととも
に、回転シャフト６の下端には潤滑油ポンプ機構２７が
設けられている。この潤滑油ポンプ機構２７は、油通路
２６の下端に接続されている。また、ハウジング２の底
部２ｂには潤滑油の貯留部２８が設けられており、該貯
留部２８の潤滑油内に回転シャフト６下端の潤滑油ポン
プ機構２７が配されている。なお、図中の符号Ｌは、貯
留部２８に貯留されている潤滑油の油面を示している。

【００１２】次に、上記構成のスクロール型圧縮機１に
おけるガス（圧縮流体）の圧縮方法について説明する。
モータ５を駆動することにより、回転シャフト６の回転
が偏心ピン２５、ブッシュ２１、旋回軸受２２及びボス
２０を介して旋回スクロール部材１１に伝達されるとと
もに、旋回スクロール部材１１が自転阻止機構１２によ
って自転が阻止された状態で固定スクロール部材９に対
して公転旋回運動を行う。このとき、圧縮流体のガス
は、吸入管７からハウジング２内に供給されてモータ５
を冷却するとともに、さらに吸入口１８及び吸入室１９
を経て圧縮室Ｐへと供給される。

【００１３】そして、圧縮室Ｐ内のガスは、旋回スクロ
ール部材１１の上記公転旋回運動による圧縮室Ｐの容積
縮小に伴い、圧縮されながら中央部に移送される。この
ようにして、さらに圧縮されたガスは、吐出通路１４及
び吐出ポート１６から吐出弁１７を押し開けて高圧室Ｈ
Ｒ内に排出され、該高圧室ＨＲから吐出管８によって圧
縮機の外部へと導かれる。

【００１４】また、底部２ｂの貯留部２８に貯留された
潤滑油は、潤滑油ポンプ機構２７によって吸い上げられ
るとともに油通路２６内を通って偏心ピン２５先端の給
油出口２６ａから吐出され、ブッシュ２１、旋回軸受２
２及び偏心ピン２５を潤滑した後、油だまり２９に溜ま
る。そして、この潤滑油はさらに、油だまり２９の上部
から溢れるようにしてスラスト軸受１０及び自転阻止機
構１２等の各潤滑部へと供給され、各部を通過して潤滑
した後、ハウジング２底部の貯留部２８に戻されて繰り
返し循環される。さらに、貯留部２８内の潤滑油が駆動
モータ５の回転により撹拌されミスト状となったもの
や、スラスト軸受１０および自転防止機構１２等の各潤
滑部へ供給された油が、圧縮流体のガスと共に吸入口１
８及び吸入室１９を経て圧縮室Ｐに供給され、スクロー
ル型圧縮機構４内の摺動部を潤滑すると共に、圧縮室Ｐ
間のシールをしている。なお、図中の符号３０は、油だ
まり２９内の潤滑油を底部２ｂの貯留部２８へ排出する
排油孔である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスクロール型圧縮機の潤滑システムには、下記
の問題点があった。すなわち、上述した従来の潤滑シス
テムにおいては、吸入管７より吸入された冷媒ガスなど
の圧縮流体と共にミスト状の潤滑油がスクロール型圧縮
機構４内へ供給されるようになっているため、たとえば
インバータ制御されるモータ５を駆動源として広い回転
数領域で運転されるような場合、低回転数で運転される
領域では撹拌によりミスト状となる潤滑油の量が減少す
る。このため、系内における潤滑油の循環量も減少する
ことになり、結果としてスクロール型圧縮機構４へ供給
される潤滑油の供給量が減少し、スクロール型圧縮機構
４における潤滑性能、およびシール性の低下が問題とな
る。

【００１６】このような潤滑性能の低下は、圧縮室Ｐ間
のシール機能を低下させることからスクロール型圧縮機
１の性能低下につながる。また、固定スクロール部材９
及び旋回スクロール部材１１間の摺動部では潤滑油不足
となるため、最悪の場合には焼き付きを生じて耐久性や
信頼性を低下させることが懸念される。さらに、シール
性が低下することにより、複数ある圧縮室間での圧縮ガ
スの漏れが多くなり、性能の低下を引き起こす。

【００１７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、運転回転数可変式のスクロール型圧縮機にお
いて、低回転数運転時でも、スクロール型圧縮機構内の
潤滑及びシールを確実に実施できるスクロール型圧縮機
の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、請求項
１に記載のスクロール型圧縮機は、ハウジング内におけ
る潤滑油の貯留部を、スクロール型圧縮機構により圧縮
された高圧ガスの雰囲気中に設け、前記貯留部と、前記
スクロール型圧縮機構内との間を、潤滑油供給流路で接
続したことを特徴とする。上記請求項１に記載のスクロ
ール型圧縮機によれば、貯留部における高圧環境と、ス
クロール型圧縮機構内における高圧より低い圧力環境と
の圧力差により、貯留部内の潤滑油を吸入口に向かわせ
る流れを形成することができるようになる。

【００１９】また、請求項２に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、
前記潤滑油供給流路に、前記スクロール型圧縮機構内に
吐出される前記潤滑油の流量制限を行う油量制御装置を
設けたことを特徴とする。上記請求項２に記載のスクロ
ール型圧縮機によれば、貯留部からスクロール型圧縮機
構に向かう潤滑油を、油量制御装置を通すことにより、
設計通りの流量で流すように制御することができるよう
になる。

【００２０】また、請求項３に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項２に記載のスクロール型圧縮機において、
前記油量制御装置が、前記潤滑油の流量を絞る複数のオ
リフィスを、多段に備えていることを特徴とする。上記
請求項３に記載のスクロール型圧縮機によれば、オリフ
ィスの個数とそれらの孔径との組み合わせにより、所望
の潤滑油流量を得るための流量制御を、高精度かつ容易
に行うことができるようになる。また、同一の圧力損失
を形成する際に、単一のオリフィスを通して形成するよ
りも、本発明のように、複数のオリフィスを通して形成
した方が、単位オリフィスあたりのオリフィス径を極端
に小さくせずに済むようになる。

【００２１】また、請求項４に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項３に記載のスクロール型圧縮機において、
前記油量制御装置が、前記貯留部から前記各オリフィス
に向かう途中の前記潤滑油を一時的に溜める保油部と、
該保油部の前記潤滑油を前記各オリフィスに導く導油管
とを更に備え、前記保油部が、鉛直上方に開口を有し、
前記導油管の吸い込み口が、前記開口を通って前記保油
部内に挿入されていることを特徴とする。上記請求項４
に記載のスクロール型圧縮機によれば、保油部内に取り
込まれた潤滑油に冷媒が溶け込んでいても、保油部内で
発泡して気泡となり、鉛直上方の開口を通して逃がすこ
とができる。これにより、スクロール型圧縮機構内に向
かう潤滑油と気泡を分離して意図した給油量に制御する
ことができるようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明のスクロール型圧縮機の一
実施形態を、図１から図３を参照しながら以下に説明す
るが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないこ
とは勿論である。なお、図１は、本実施形態のスクロー
ル型圧縮機を示す図であって、回転シャフトの軸線を含
む断面より見た場合の断面図である。また、図２は、同
スクロール型圧縮機の油量制御装置を示す図であって、
図１のＡ部拡大図である。また、図３は、同油量制御装
置の要部を示す図であって、図２のＢ部拡大図である。

【００２３】図１に示すように、本実施形態のスクロー
ル型圧縮機３１は、有底筒形状の高圧ハウジング３２
と、該高圧ハウジング３２内部の上部に上部軸受３３で
支持されたスクロール型圧縮機構３４と、該スクロール
型圧縮機構３４の下方、すなわちハウジング３２内の下
部に上部軸受３３などで支持して配設された駆動手段で
あるモータ３５とを備え、該モータ３５の回転シャフト
３６が、スクロール型圧縮機構３４の下部に連結されて
いる。

【００２４】前記高圧ハウジング３２は、筒部３２ａの
下端及び上端が底部３２ｂ及び蓋部３２ｃでそれぞれ閉
塞状態とされ、ハウジング全体がスクロール型圧縮機構
３４で圧縮された高圧のガス圧力に耐えうる圧力容器と
なっている。そして、高圧ハウジング３２の筒部３２ａ
には、圧縮する冷媒ガスを導入する吸入管３７がスクロ
ール型圧縮機構３４の内部と貫通状態に接続され、さら
に、筒部３２ａには、スクロール型圧縮機構３４で圧縮
された高圧の冷媒ガスを外部へ導く吐出管３８が接続さ
れており、その一端が高圧ハウジング３２内の高圧ガス
雰囲気中に開口している。

【００２５】前記スクロール型圧縮機構３４は、上部軸
受３３に固定された固定スクロール部材３９と、上部軸
受３３と固定スクロール部材３９とで形成された密封空
間内にスラスト軸受面４０を介して公転旋回運動が可能
に支持された旋回スクロール部材４１と、該旋回スクロ
ール部材４１の外面に設けられ、この旋回スクロール部
材４１の公転旋回運動を許容しながら自転を阻止する周
知のオルダムリンク等よりなる自転阻止機構４２とを備
えている。

【００２６】前記固定スクロール部材３９は、固定側端
板３９ａと、該固定側端板３９ａの内面に立設された渦
巻き状の固定側渦巻体３９ｂと、固定側端板３９ａの周
縁部に形成された円筒状の周壁部３９ｃとを備えるこの
うち、前記固定側端板３９ａには、その中央部に吐出ポ
ート４３が上下に貫通状態に形成されると共に、同吐出
ポート４３を開閉する吐出弁４４が設けられている。ま
た、前記周壁部３９ｃには前記吸入管３７が接続されて
おり、該吸入管３７により、スクロール型圧縮機構３４
の密封空間内に、これから圧縮する冷媒ガスを吸入する
ようになっている。

【００２７】前記旋回スクロール部材４１は、前記固定
側端板３９ａに対向状態に配された旋回側端板４１ａ
と、該旋回側端板４１ａの内面に立設され、固定側渦巻
体３９ｂと噛み合わされた渦巻き状の旋回側渦巻体４１
ｂとを備える。前記旋回側端板４１ａには、その外面に
円筒形状のボス４５が軸線を同じくして立設され、該ボ
ス４５の内部には、ブッシュ４６が回転可能に嵌装され
ている。そして、このブッシュ４６の内部には、回転シ
ャフト３６の軸線から偏心した貫通孔が形成されてい
る。前記旋回スクロール部材４１と前記上部軸受３３と
の間には、高圧および高圧より低く吸入圧力より大きい
圧力にて、前記旋回スクロール部材４１を固定スクロー
ル部材３９に押し付け、前記旋回スクロール４１と固定
スクロール３９とをお互いに軸方向で密封させるべく、
それぞれ高圧室を形成するための高圧仕切りシール６０
および、中間圧力室を形成するための中間圧仕切りシー
ル部材６１とを備える。

【００２８】固定スクロール部材３９と旋回スクロール
部材４１とは、互いに所定の距離だけ偏心した状態で、
固定側渦巻体３９ｂと旋回側渦巻体４１ｂとの互いの側
面が複数個所で線接触するように１８０度の位相差をも
って噛み合わされている。また、この状態で、固定側渦
巻体３９ｂ及び旋回側渦巻体４１ｂの先端がそれぞれ旋
回側端板４１ａ及び固定側端板３９ａの内面に旋回スク
ロールの渦巻き体と反対側から固定スクロールに押し付
ける背圧力により密接して、固定側渦巻体３９ｂと旋回
側渦巻体４１ｂの中心に対して点対称の位置関係となる
複数個所に、密閉空間となる圧縮室Ｐが形成される。な
お、旋回スクロール部材４１は、周知のオルダムリンク
を備えた自転阻止機構４２により、上部軸受３３及び同
上部軸受３３に固定された固定スクロール部材３９に対
して、自転が阻止された状態で公転旋回運動可能に配さ
れている。

【００２９】前記モータ３５の回転シャフト３６は、上
部軸受３３と、モータ３５の下方に位置する下部軸受６
０とで軸支され、その軸線から所定量偏心された偏心ピ
ン４８が上端に突出状態に設けられている。偏心ピン４
８は、ブッシュ４６の貫通孔に挿入され、ブッシュ４６
を回転可能に支持している。なお、回転シャフト３６な
どの適所には、一体に回転するバランスウエイト（図示
せず）が固定されている。

【００３０】偏心ピン４８及び回転シャフト３６には、
これらを上下に貫通する油通路４９が形成されるととも
に、回転シャフト３６の下端には潤滑油ポンプ機構５０
が設けられている。この潤滑油ポンプ機構５０は、油通
路４９の下端に接続されている。また、スクロール型圧
縮機構３４により圧縮された冷媒ガス（高圧ガス）の雰
囲気中となるハウジング３２内の底部３２ｂには、潤滑
油を貯留しておく貯留部５１が設けられており、該貯留
部５１に所定量以上の潤滑油が溜まった正常な状態で
は、回転シャフト３６下端の潤滑油ポンプ機構５０が潤
滑油中に位置するようになっている。なお、図中のＬは
潤滑油の油面を示している。

【００３１】そして、本実施形態のスクロール型圧縮機
３１は、貯留部５１と、スクロール型圧縮機３４の吸入
口ＳＵＣとの間を、潤滑油供給流路１００で直接接続す
る構成を採用している。この潤滑油供給流路１００は、
貯留部５１内の潤滑油を吸い込むように下端が開口した
前記油通路４９（以下、油通路１００ａとして説明す
る）と、該油通路１００ａの上端開口に連通し、ボス４
５の凹部内面及びブッシュ４６外面間の隙間流路１００
ｂと、該隙間流路１００ｂ及び前記吸入口ＳＵＣ間を連
通させるように、上部軸受３３内に形成された上部軸受
内流路１００ｃと、該上部軸受内流路１００ｃから前記
吸入口ＳＵＣに向かう潤滑油のうち、余剰分を前記貯留
部５１に戻す戻り流路１００ｄとを備えて構成されてい
る。そして、この潤滑油供給流路１００には、吸入口Ｓ
ＵＣに吐出される潤滑油の流量制限を行う油量制御装置
２００が接続されている。

【００３２】図２に示すように、油量制御装置２００
は、前記上部軸受内流路１００ｃ及び戻り流路１００ｄ
間を接続する保油部２０１と、該保油部２０１内に、鉛
直上方をその軸線が向くように固定された外側本体２０
２及び内側本体２０３と、これら外側本体２０２及び内
側本体２０３間に挟み込まれた状態に保持固定された複
数枚のオリフィス２０４及びパッキン２０５（図３参
照）と、内側本体２０３の下端に固定されたストレーナ
２０６とを備えて構成されている。

【００３３】前記保油部２０１は、前記貯留部５１から
各オリフィス２０４に向かう途中の潤滑油を一時的に溜
める凹部空間であり、鉛直上方に開口２０１ａを有した
状態で、上部軸受３３内に形成されている。前記外側本
体２０２は、周囲に雄ねじが形成された筒体であり、上
部軸受３３に形成された雌ねじ孔に螺着固定されてい
る。そして、この外側本体２０２の上端には、流量調整
済みの潤滑油を吐出する吐出口２０２ａが形成されてい
る。なお、図２に示す符号４０ｘは、吐出口２０２ａか
ら吐出された潤滑油を、真上のスクロール型圧縮機構３
４に向かって導出すべく、上部軸受４０に形成された貫
通孔である。

【００３４】前記内側本体２０３は、保油部２０１の潤
滑油を各オリフィス２０４に導く導油管であり、その下
端に形成された吸い込み口２０３ｂが、前記開口２０１
ａを通って前記保油部２０１内に溜まっている潤滑油内
に挿入されている。さらに、この内側本体２０３は、周
囲に雄ねじが形成されており、外側本体２０２の内部に
形成された雌ねじ孔に対して螺着固定されている。そし
て、この内側本体２０３内には、鉛直方向に向かって流
路２０３ａが形成されており、前記各オリフィス２０４
及びパッキン２０５を介して、前記吐出口２０２ａに連
通している。前記ストレーナ２０６は、前記吸い込み口
２０３ｂに設けられており、吸い込む潤滑油に含まれる
ゴミ等を除去し、各オリフィス２０４の目詰まりを防止
する役目をなしている。

【００３５】図３に示すように、前記各オリフィス２０
４は、前記吸入口ＳＵＣに向かって吐出される潤滑油の
流量を絞る穴あきの円盤状部品であり、これらのオリフ
ィス孔２０４ａを同軸に合わせた状態で、前記各パッキ
ン２０５を介在させることによって、互いに所定間隔を
おいて多段に重ね合わされている。前記各パッキン２０
５は、弾性を有する穴あきの円盤状部品であり、各オリ
フィス２０４を通って流れる潤滑油が、各オリフィス孔
２０４ａを通らずにバイパスする流れを防止するための
シール材としての役目と、各オリフィス２０４間に、オ
リフィス孔２０４ａよりも大きい孔径で空間２０５ａを
確保し、各オリフィス間の差圧を安定させる役目とをな
している。

【００３６】そして、これらオリフィス２０４及びパッ
キン２０５は、交互に重ね合わされた状態で外側本体２
０２内に挿入され、さらにこの外側本体２０２内に内側
本体２０３を螺着させることで、各オリフィス及び各パ
ッキン２０５間を密接に圧着させるものとなっている。

【００３７】なお、前記吸入口ＳＵＣに対する潤滑油の
供給条件（吐出圧力、吐出流量など）は、オリフィス２
０４の枚数と、それらのオリフィス孔２０４ａの孔径と
の組み合わせにより調整可能であり、高精度かつ容易に
制御することができるようになっている。

【００３８】また、同一の圧力損失を形成する際に、単
一のオリフィスを通して形成するよりも、本発明のよう
に、複数のオリフィス２０４を通して形成した方が、単
位オリフィスあたりのオリフィス径を極端に小さくせず
に済むようになるので、より好ましい。これは下記数式
（１）で説明することができる。なお、この数式（１）
において、Ｑは潤滑油流量、Ａはオリフィス孔の流路面
積、Ｃは流量係数、△Ｐはオリフィスを通過する際に生
じる圧力損失、ρは潤滑油の密度である。

【００３９】

【数１】

【００４０】上記数式（１）において、貯留部５１から
送られてくる潤滑油を、所望の吐出量となるように潤滑
油流量Ｑを絞るには、流路面積Ａを小さくするか、また
は、圧力損失△Ｐを大きくするかの２つの方法がある。
流路面積Ａを小さくすることは、工作上の限界がある。
そこで、オリフィス２０４を複数多段に設けて各段を通
過する度に圧力損失△Ｐを加えてやるようにすること
で、オリフィスの孔径を極端に小さくせずに適切な潤滑
油流量Ｑを得られるものとなっている。すなわち、オリ
フィスの枚数をｎ（ｎ≧２）枚にした場合、上記数式
（１）の△Ｐは、△Ｐ／ｎとなり、代わりに、オリフィ
スの孔径がｎ^1/4倍になる。したがって、オリフィスの
孔径を極端に小さくすることなく、所望の流量に制御す
ることが可能となる。

【００４１】以上説明のように構成されたスクロール型
圧縮機３１によれば、モータ３５を駆動させることによ
り、旋回スクロール部材４１が自転阻止機構４２により
自転が阻止された状態で、固定スクロール部材３９に対
して公転旋回運動を行う。この結果、吸入管３７から圧
縮室Ｐに吸入した冷媒ガスが、その容積の減少に伴って
圧縮され、高圧の冷媒ガスとなる。この高圧の冷媒ガス
は、吐出ポート４３から吐出弁４４を押し開いて高圧ハ
ウジング３２内に流出し、高圧ハウジング３２内に充満
するとともに、吐出管３８から外部へと吐出されてい
く。この時、高圧ハウジング３２内は、スクロール型圧
縮機構３４の吐出圧力と同一またはほぼ同一の高圧状態
にあり、この高圧が貯留部５１内の潤滑油液面Ｌにも作
用している。

【００４２】一方、潤滑油ポンプ機構５０は、貯留部５
１内に貯留されている潤滑油を吸い込んで、前記油通路
１００ａ、隙間流路１００ｂ、そして上部軸受内流路１
００ｃの順序で吸い上げて前記保油部２０１に供給す
る。そして、保油部２０１内の圧力は、スクロール型圧
縮機構３４の吸入口ＳＵＣにおける圧力に比較して圧が
高い（差圧が生じている）ので、この差圧を利用して、
高圧側である保油部２０１から、低圧側である吸入口Ｓ
ＵＣへ向けて、保油部２０１内の潤滑油が押し上げられ
るように流れていく。このため、スクロール型圧縮機構
３４内への潤滑油の供給は、従来の撹拌によるミスト状
の潤滑油供給とは異なり、スクロール型圧縮機３１の運
転速度に関係なく安定して行われるようになる。

【００４３】さらに詳細に言うと、前記潤滑油ポンプ機
構５０により、貯留部５１から保油部２０１内に潤滑油
が取り込まれる。この時、潤滑油供給量が多くて保油部
２０１から溢れた分の潤滑油は、戻り流路１００ｄを介
して再び貯留部５１へと戻されていく。保油部２０１内
に一時的に蓄えられた潤滑油は、前記差圧の作用によ
り、内側本体２０３内の流路２０３ａを通って各オリフ
ィス２０４に供給されていく。この時の潤滑油は、スト
レーナ２０６を通っているため、ゴミ等が取り除かれた
ものとなっている。さらには、保油部２０１内に取り込
まれた潤滑油に気泡が溶け込んでいても、保油部５１内
で発泡して気泡となり、鉛直上方の開口２０１ａを通し
て逃がすことができるので、吸入口ＳＵＣに向かう潤滑
油と気泡を分離して意図した給油量に制御することが可
能となっている。

【００４４】このようにして気泡及びゴミが取り除かれ
た潤滑油は、各オリフィス２０４を通過することで流量
調整がなされ、適切な供給量で吸入口ＳＵＣへの潤滑油
供給が行われる。

【００４５】以上説明の本実施形態のスクロール型圧縮
機３１は、高圧ガスの雰囲気中に設けられた貯留部５１
とスクロール型圧縮機構３４の吸入口ＳＵＣとの間を、
潤滑油供給流路１００で接続する構成を採用した。この
構成によれば、スクロール型圧縮機３１のいずれの運転
条件においても、保油部２０１と吸入口ＳＵＣとの間に
生じる圧力差を利用して潤滑油の流れを形成させるもの
であるので、低回転数運転時でも、スクロール型圧縮機
構３４内の潤滑及びシールを確実に実施することが可能
となる。

【００４６】また、本実施形態のスクロール型圧縮機３
１は、潤滑油供給流路１００に油量制御装置２００を設
ける構成を採用した。この構成によれば、適切な流量に
調整された潤滑油を供給することが可能となる。さら
に、本実施形態では、油量制御装置２００が、複数のオ
リフィス２０４を多段に備えている構成を採用した。こ
の構成によれば、１個のオリフィスで流量制御する場合
に比較して、単位オリフィスあたりの孔径を極端に小さ
くせずに済むので、潤滑油の細かい流量制御が可能とな
っている。また、孔詰まりもしにくくなるので、流量制
御の信頼性を高めることも可能となっている。

【００４７】また、本実施形態のスクロール型圧縮機３
１は、油量制御装置２００が、保油部２０１及び内側本
体２０３を更に備え、この保油部２０１が鉛直上方に開
口２０１ａを有し、内側本体２０３の吸い込み口２０３
ｂが、前記開口２０１ａを通って保油部２０１内に挿入
されている構成を採用した。この構成によれば、スクロ
ール型圧縮機構３４の吸入口ＳＵＣに入り込む潤滑油と
ともに気泡が入り込むのを低減させることができ、圧縮
効率の低下を防ぐことが可能となっている。

【００４８】なお、本実施形態では、流量制御装置２０
０を上部軸受３３内に設ける構成を採用したが、これに
限らず、固定スクロール部材３９側に接続して、該固定
スクロール部材３９側から吸入口ＳＵＣに吐出する構成
を採用しても良い。また、流量制御装置２００と、貯留
部５１との間を、配管で直接接続する構成を採用しても
良い。また、本実施形態のスクロール型圧縮機３１は、
高圧シール及び中間圧シールを有する場合を図示してい
るが、これに限らず、高圧シールのみを有するタイプの
スクロール型圧縮機に本発明を適用しても良い。また、
冷媒に限らず、その他の圧縮流体を圧縮するスクロール
型圧縮機に本発明を適用しても良いことは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のスクロール型
圧縮機は、高圧ガスの雰囲気中に設けられた貯留部とス
クロール型圧縮機構の吸入口との間を、潤滑油供給流路
で接続する構成を採用した。この構成によれば、スクロ
ール型圧縮機のいずれの運転条件においても貯留部と吸
入口との間に生じる圧力差を利用して潤滑油の流れを形
成させるものであるので、低回転数運転時でも、スクロ
ール型圧縮機構内の潤滑及びシールを確実に実施するこ
とが可能となる。

【００５０】また、請求項２に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、
前記潤滑油供給流路に油量制御装置を設ける構成を採用
した。この構成によれば、適切な流量に調整された潤滑
油を供給することが可能となる。

【００５１】また、請求項３に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項２に記載のスクロール型圧縮機において、
前記油量制御装置が、複数のオリフィスを多段に備えて
いる構成を採用した。この構成によれば、１個のオリフ
ィスで流量制御する場合に比較して、単位オリフィスあ
たりの孔径を極端に小さくせずに済むので、潤滑油の細
かい流量制御が可能となる。また、孔詰まりもしにくく
なるので、流量制御の信頼性を高めることも可能とな
る。

【００５２】また、請求項４に記載のスクロール型圧縮
機は、請求項３に記載のスクロール型圧縮機において、
前記油量制御装置が、保油部及び導油管を更に備え、こ
の保油部が鉛直上方に開口を有し、導油管の吸い込み口
が、前記開口を通って保油部内に挿入されている構成を
採用した。この構成によれば、スクロール型圧縮機構の
吸入口に入り込む潤滑油とともに気泡が入り込むのを低
減させることができ、圧縮効率の低下を防ぐことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態を
示す図であって、回転シャフトの軸線を含む断面より見
た場合の断面図である。

【図２】同スクロール型圧縮機の油量制御装置を示す
図であって、図１のＡ部拡大図である。

【図３】同スクロール型圧縮機の同油量制御装置の要
部を示す図であって、図２のＢ部拡大図である。

【図４】従来のスクロール型圧縮機の一例を示す図で
あって、回転シャフトの軸線を含む断面より見た場合の
断面図である。

【図５】同スクロール型圧縮機のスクロール型圧縮機
構における、固定スクロール部材と旋回スクロール部材
との噛み合い状態を示す断面図である。

【符号の説明】３１・・・スクロール型圧縮機３２・・・高圧ハウジング（ハウジング）３４・・・スクロール型圧縮機構５１・・・貯留部１００・・・潤滑油供給流路２００・・・油量制御装置２０１・・・保油部２０１ａ・・・開口２０３・・・内側本体（導油管）２０３ｂ・・・吸い込み口２０４・・・オリフィスＳＵＣ・・・吸入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AB02 AB03 BB06 CC33 3H039 AA06 AA12 BB11 CC27 CC42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内における潤滑油の貯留部
を、スクロール型圧縮機構により圧縮された高圧ガスの
雰囲気中に設け、前記貯留部と、前記スクロール型圧縮機構との間を、潤
滑油供給流路で接続したことを特徴とするスクロール型
圧縮機。
【請求項２】請求項１に記載のスクロール型圧縮機に
おいて、前記潤滑油供給流路に、前記スクロール型圧縮機構に吐
出される前記潤滑油の流量制限を行う油量制御装置を設
けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】請求項２に記載のスクロール型圧縮機に
おいて、前記油量制御装置は、前記潤滑油の流量を絞る複数のオ
リフィスを、多段に備えていることを特徴とするスクロ
ール型圧縮機。
【請求項４】請求項３に記載のスクロール型圧縮機に
おいて、前記油量制御装置は、前記貯留部から前記各オリフィス
に向かう途中の前記潤滑油を一時的に溜める保油部と、
該保油部の前記潤滑油を前記各オリフィスに導く導油管
とを更に備え、前記保油部は、鉛直上方に開口を有し、前記導油管の吸い込み口は、前記開口を通って前記保油
部内に挿入されていることを特徴とするスクロール型圧
縮機。