JP4329530B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、空調機、冷凍機等に使用されるスクロール圧縮機に関するものである。

以下に従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部への給油方式（例えば、特許文献１参照）について図面を参照にしながら説明する。

図１４は特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。

図１４に示すように、旋回軸受１８を潤滑した後の潤滑油は旋回スクロール２の背部５に満たされる。一方、旋回スクロール２のスクロールラップ２ｂの先端にはチップシール
溝２ｃが設けられており、これにチップシール２２が装着されている。また、固定スクロール１のスクロールラップ１ｂの先端にもチップシールが装着されている。旋回スクロール２には、このチップシール溝２ｃと旋回スクロール背部５とを連通させる連通孔２ｄが形成されている。この旋回スクロール背部５の圧力は連通孔２ｄの断面積で絞られ概ね一定に保たれているため、潤滑油量を常に好ましい状態に保つことができる。旋回スクロール２の背部５に満たされた潤滑油８は連通孔２ｄよりチップシール溝２ｃに供給され、チップシール２２の背面部２ｆはもちろんのことスクロールラップ２ｂ先端部の隙間まで全面が潤滑油８で覆われる。チップシール２２の周囲から溢れた潤滑油８はさらに、固定スクロール１に配設されたチップシール２１の周囲を覆うようになる。

この結果、チップシール２１、２２の全面が潤滑油８によって覆われるため、シール性能が向上し、さらにはチップシール先端面の摺動特性も向上する。また、潤滑油８は常に供給されるためチップシール先端部に摩擦熱がこもらず常に比較的低い温度が保たれ、摺動特性を向上させることができる。また、チップシール２２は図に示すように、潤滑油８の圧力によって固定スクロール１の歯底面に所定の力で押し付けられるため、スクロールラップの先端部における径方向の洩れを低減できる。
特開平６−２８８３６１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、吐出圧力空間に連通する給油孔２ｄが吸入空間に連通するチップシール溝２ｃに開口しているため、その圧力差に応じた給油量が連続的に給油孔２ｄ経由で吸入室内に供給されることになり、その結果吸入ガスは高温高圧オイルからの受熱損失により、体積効率が低下するという課題を有していた。

これを改善する方策としては、給油孔２ｄの孔径を小さくするかチップシール溝２ｃを浅くして流路抵抗により給油量を減らす、もしくはチップシール溝２ｃ長さを短くして端部を吸入室から離して、受熱損失を減らせばよいが、前者の方策ではチップシール溝２ｃとチップシール２２の間に生じる隙間を十分にシールできないという性能面の課題が生じ、後者の場合は吸入空間のシールと潤滑が不足するという信頼性面の課題が生じる。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高性能かつ高信頼性を確保するスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は旋回スクロール部品のラップ先端面にチップシール溝を設けずにかつラップ先端面に高圧空間のオイル溜まりに連通する複数の給油細孔を設けるものである。

この複数の給油細孔により、圧縮途中の圧縮室に差圧給油し、圧縮室のシールを高めるとともに、摺動部の潤滑と冷却を促進するものである。

本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロール部品のラップ先端に設けた複数の給油細孔からの給油によりチップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができる。

本発明は旋回スクロール部品のラップ先端面にチップシール溝を設けずにかつラップ先端面に高圧空間のオイル溜まりに連通する複数の給油細孔を設け、前記給油細孔の孔径を
、細孔の両端の差圧が大きくなるラップ巻終わり側ほど小さくすることによって、吸入空間への過剰給油を抑え、冷媒ガスの過熱による体積効率の低下を回避することができ、更なる高性能化を図ることができるものである。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図、図２は旋回スクロール部品の拡大断面図、図３は旋回スクロール部品をラップ側から見た図である。なお、図１は複数の給油細孔が別々の給油経路に接続されたもの、図２及び図３は複数の給油細孔が１つの給油経路に接続されたものを示しているが、いずれも本願発明の範疇に属するものである。

図１において、吸入管１０１より吸い込まれた冷媒ガスは、固定スクロール部品１０３の吸入通路１０２を経て、旋回スクロール部品１０４とかみ合わさってできる圧縮室１０５ａ、ｂに閉じ込められ、中心に向かって容積を減少させながら圧縮され、吐出ポート１０６より吐出される。潤滑油はトロコイドポンプ１０７によって吸い上げられ、クランクシャフト１０８の内部の貫通孔１０９を通り旋回スクロール部品１０４の偏心軸受け内部空間１１０へと導かれる。

ここから、オイル流路は二手に分岐し、一方は旋回スクロール部品１０４の鏡板内に設けられ反ラップ側に開口する絞り部１１１を経由して固定スクロール部品１０３と旋回スクロール部品１０４と主軸受部品１１２に囲まれて形成される背圧室１１３へと導かれる。この背圧室１１３は吐出圧力と吸入圧力の中間圧力となっており、背圧調整機構１１４によりこの中間圧力を一定圧となるよう制御する。背圧調整機構１１４は、背圧室１１３と固定スクロール部品１０３の吸入孔近傍１１５と連通する通路１１６との間に、バルブ１１７を設けたもので、背圧室１１３の圧力が設定圧力より高くなるとバルブ１１７が開き、背圧室１１３のオイルが吸入空間１１８へ供給され、背圧室内をほぼ一定の中間圧力に維持している。また吸入空間１１８へ供給されたオイルは旋回スクロール部品１０４の旋回運動とともに圧縮室１０５ａへと移動し、圧縮室間の漏れ防止に役立っている。

もう一方のオイル流路は旋回スクロール部品１０４の鏡板内に形成された第１の給油経路１１９ａからラップ内の高さ方向に設けられた第１の給油細孔１２０ａへ導かれ、圧縮室１０５ａに給油される。同様に、旋回スクロール部品１０４の鏡板内に形成された第２の給油経路１１９ｂからラップ内の高さ方向に設けられた第２の給油細孔１２０ｂへ導かれ、別の圧縮室１０５ｂに給油される。固定スクロール部品１０３のラップ高さと旋回スクロール部品１０４のラップ高さを適量に設定することによって、チップシールを使用しなくても第１の給油細孔１２０ａおよび第２の給油細孔１２０ｂからの給油によって、圧縮室間のシールを確保でき圧縮モレを回避することができる。また、この給油により、ラップ間等の摺動部の潤滑と冷却もおこなうことができ、摩耗や焼付きを回避することができる。

なお、第１の給油細孔１２０ａと第２の給油細孔１２０ｂは冷媒吸入から吐出までの間の給油が必要な任意の位置にそれぞれ設けることによって、給油配分することができる。本実施例では給油孔が２つの場合で説明したが、必要に応じてその数を増やせばよい。

そして、本願発明は、図２及び図３に示すように、ラップの巻終り側に設ける第２の給油細孔１２０ｈの径寸法を巻始め側に設ける第１の給油孔１２０ｇの径寸法より小さくする構成にしたものである。このような構成にすることによって、給油細孔の両開口端の差圧が大きくなる巻終り側の第２の給油細孔１２０ｈ経由の給油量を抵抗をつけることによ
って抑え、吸入ガスの過熱による体積効率の低下を回避することが可能になり、更なる高性能化を図ることができる。

以上のように、本発明のスクロール圧縮機は、チップシールを使用することなく、高性能かつ高信頼性を実現することができるので、空調機、冷凍機等に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図 同旋回スクロール部品の拡大断面図 同旋回スクロール部品をラップ側より見た図 従来のスクロール圧縮機の断面図

１０１ 吸入管
１０２ 吸入通路
１０３ 固定スクロール部品
１０４ 旋回スクロール部品
１０５ａ 圧縮室
１０５ｂ 圧縮室
１０６ 吐出ポート
１０７ トロコイドポンプ
１０８ クランクシャフト
１０９ 貫通孔
１１０ 偏心軸受け内部空間
１１１ 絞り部
１１２ 軸受
１１３ 背圧室
１１４ 背圧調整機構
１１６ 斜め通路
１１７ バルブ
１１９ 給油通路
１２０ 給油細孔

Claims (1)

1. 鏡板上に渦巻きラップを形成した固定スクロール部品と旋回スクロール部品のラップどうしをかみ合わせて複数の圧縮室を形成し、前記旋回スクロール部品の反ラップ側鏡板面に一定圧を印加することで両スクロール部品の鏡板部とラップ先端部とを互いに接触させ、前記旋回スクロール部品の反ラップ側鏡板面に配置された自転拘束部品により旋回スクロール部品の自転を防ぎつつ旋回運動をさせることにより、前記圧縮室を外周側から中心に向かって容積を減少させながら移動させて圧縮を行うスクロール圧縮機であって、前記旋回スクロール部品のラップ先端面に高圧空間のオイル溜まりに連通する複数の給油細孔を設け、前記旋回スクロール部品のラップ先端面に設けられる複数の給油細孔の孔径を、ラップ巻終わり側ほど小さくしたスクロール圧縮機。