JP6903228B2

JP6903228B2 - スクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置

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Publication number: JP6903228B2
Application number: JP2020515447A
Authority: JP
Inventors: 浩平達脇; 修平小山; 石園　文彦; 文彦石園
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: CN112041561A; JPWO2019207784A1; WO2019207784A1

Description

本発明は、スラストプレートに給油穴が設けられたスクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置に関する。

従来のスクロール圧縮機は、揺動スクロールと固定スクロールは互いに概ね対称形状の渦巻体をそれぞれ有しており、揺動スクロールと固定スクロールとは冷媒を吸入する冷媒吸入口を備えたフレームに収納されている。そして、フレーム内において揺動スクロールが揺動運動を行うことにより、冷媒吸入口から吸入された冷媒が圧縮される。この際、揺動スクロールはスラスト軸受面において摺動しながら揺動運動するものであり、揺動スクロールの摺動性を改善するために、揺動スクロールとフレームとの間にはスラストプレートが配置されている。

このようなスクロール圧縮機において、各摺動部位の摺動抵抗を軽減するために、各摺動部位には潤滑油が流通するようになっている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、低速回転時に、揺動スクロールと固定スクロールとの渦巻体同士の摺動性の改善及びシール性の向上による冷媒漏れ損失の低減を目的として、揺動スクロールのスラスト軸受面に油供給穴が設けられているとともに、スラストプレートに給油穴が設けられており、油供給穴から給油穴へ間欠的に給油を行うことで渦巻部への必要給油量を確保するスクロール圧縮機が開示されている。

特開２０１３−１３３７１５号公報

特許文献１の構成を採用すれば、スクロール圧縮機の低速回転時における必要給油量を確保できる。しかしながら、高速回転時における給油量が過大となり、油上がり量の増加に伴い冷凍能力低下及び性能低下を招いてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、低速回転時の必要給油量を確保しながら、高速回転時の給油量の増加を防止し、油上がり量が調整でき、冷凍能力の向上及び性能の向上を図るスクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

本発明に係るスクロール圧縮機は、固定側渦巻体を有する固定スクロールと、前記固定スクロールの前記固定側渦巻体に組み合わされる揺動側渦巻体を有する揺動スクロールと、前記揺動スクロールの下面を揺動可能に支持し、中心部に開口部を有するスラストプレートと、を備え、前記スラストプレートの内側に油溜り空間が形成され、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの間に圧縮する作動流体を吸入するための圧縮室が形成されるスクロール圧縮機であって、前記揺動スクロールは、前記スラストプレートと摺動する摺動面に設けられ、潤滑油が供給される油供給溝を備え、前記スラストプレートは、前記揺動スクロールと摺動する面から前記圧縮室へ通じる給油穴を有し、前記油供給溝は、潤滑油が流入する油流入部と、一方側が前記油流入部に通じ、前記油流入部から前記揺動スクロールの回転方向へ延びる油流通部と、前記油流通部の他方側に通じ、前記給油穴上に位置したときに前記油流通部を通った潤滑油を前記給油穴側へ流出させる油流出部と、を備え、前記揺動スクロールが揺動する１回転の中に、前記油流通部が前記スラストプレート上に位置し、前記油流通部を介して前記給油穴に潤滑油が供給される第１の回転期間と、前記油流通部が前記油溜り空間上に位置し、前記油流通部を介して前記給油穴に供給される潤滑油の量が前記第１の回転期間よりも少なくなる第２の回転期間と、を含み、前記揺動スクロールを摺動自在に保持するフレームと、前記フレーム及び前記固定スクロールを収容したシェルと、を備え、前記シェルは、第１内壁面と、前記第１内壁面から突出して前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、を有し、前記固定スクロールは、前記第１内壁面に固定され、前記シェルは、第２内壁面と、前記第２内壁面から突出して前記フレームを位置決めする第２突出部と、を有し、前記フレームは、前記第２内壁面に固定されているものである。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記のスクロール圧縮機を備えたものである。

本発明に係るスクロール圧縮機及び冷凍サイクル装置によれば、油供給溝において油流入部と油流出部との間に揺動スクロールの回転方向へ延びる油流通部が形成される。そして、第１の回転期間に油流通部を介して給油穴に潤滑油が供給できる。また、第２の回転期間に油流通部がスラストプレートの内側の油溜り空間につながって油流通部を介して給油穴に供給される潤滑油の量が第１の回転期間よりも少なくなる。よって、回転速度が高速回転になるほど、給油穴に至るべき油流通部における潤滑油の移動が制限される。このため、低速回転時の必要給油量を確保しながら、高速回転時の給油量増加を防止し、油上がり量が調整でき、どのような回転速度であっても冷凍能力向上及び性能向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の断面構成例を示す縦断面図である。図１のスクロール圧縮機におけるスラストプレートの一例を示す平面図である。図１のスクロール圧縮機における揺動スクロールのスラスト軸受面の一例を示す平面図である。図１のスクロール圧縮機において揺動スクロールが回転した際の給油穴と油供給溝との位置関係を示す模式図である。本発明の変形例１に係るスクロール圧縮機におけるスラストプレートの一例を示す平面図である。本発明の変形例１に係るスクロール圧縮機におけるスラスト軸受面の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の縦概略断面図である。本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機のメインフレーム、揺動スクロール等の分解斜視図である。図７の一点鎖線の領域の拡大図である。図９の二点鎖線の領域の拡大図である。図７のメインフレームを上から見た図である。図７のスクロール圧縮機において揺動スクロールが回転した際の給油穴と油供給溝との位置関係を示す模式図である。図７のメインシェルの一製造方法について説明するための図である。本発明の変形例２に係るスクロール圧縮機の断面図である。図１４の二点鎖線の領域の拡大図である。本発明の変形例２に係るメインシェルの一製造方法について説明するための図である。本発明の変形例３に係るスクロール圧縮機の断面図である。図１７の二点鎖線の領域の拡大図である。本発明の変形例４に係るスクロール圧縮機の断面図である。本発明の変形例５に係るスクロール圧縮機の断面図である。本発明の変形例６に係るスクロール圧縮機の断面図である。本発明の変形例７に係るスクロール圧縮機の断面図である。本発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングを省略している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の断面構成例を示す縦断面図である。スクロール圧縮機１００は、シェル１、固定スクロール３１、揺動スクロール３２、メインフレーム２、スラストプレート２４等を備えている。また、スクロール圧縮機１００は、シェル１内に収容されたモータ等からなる駆動機構部４を備えている。スクロール圧縮機１００は、シェル１内において固定スクロール３１及び揺動スクロール３２が上側に配置され、駆動機構部４が下側に配置されたいわゆる縦型のスクロール圧縮機について例示している。

シェル１は、内部に密閉空間を形成するものであり、メインシェル１１と、メインシェル１１の上部に設けられたアッパーシェル１２と、メインシェル１１の下部に設けられたロアシェル１３と、を有している。メインシェル１１には、圧縮する冷媒ガス等の作動流体を吸入するための吸入管１４が接続されている。アッパーシェル１２には、圧縮後の冷媒ガス等の作動流体を吐出するための吐出管１５が接続されている。また、メインシェル１１の内部は低圧室１１ａになっており、アッパーシェル１２の内部は高圧室１２ａになっている。メインシェル１１の上部側にはメインフレーム２が固定されており、下部側には主軸部６１を保持するサブフレーム５が固定されている。ロアシェル１３は潤滑油を貯留する油溜めになっている。

固定スクロール３１は、第１基板３１１と、第１基板３１１の一方の面に設けられた渦巻状突起である固定側渦巻体としての第１渦巻体３１２とを備えている。第１基板３１１はメインフレーム２の上側にボルト等によって固定されており、第１基板３１１の中央部には、圧縮され高圧になった冷媒ガス等の作動流体を吐出する吐出孔３５１が形成されている。また、吐出孔３５１上には高圧室１２ａから吐出孔３５１側へ冷媒が逆流するのを防止するための吐出弁３６が設けられている。

揺動スクロール３２は、第２基板３２１と、第２基板３２１の一方の面に設けられた渦巻状突起である揺動側渦巻体としての第２渦巻体３２２と、を備えている。第２基板３２１はメインフレーム２内に揺動可能に支持されている。すなわち、揺動スクロール３２の他方の面はスラストプレート２４を介してメインフレーム２に摺動するスラスト軸受面である摺動面３２１１として作用し、運転中に生じる荷重が摺動面３２１１を介してメインフレーム２において支持される。第２渦巻体３２２は、第１渦巻体３１２と実質的に同一形状を有しており、第１渦巻体３１２に組み合わされて第２渦巻体３２２と第１渦巻体３１２とを互いに組み合わされた状態でメインフレーム２内に収納されている。また、揺動スクロール３２は、他方の面（摺動面３２１１側）の中心部に中空円筒形状の筒状部３２３を有している。筒状部３２３には、主軸部６１の上端に設けられた偏心軸部６２が挿入される。そして、揺動スクロール３２は、主軸部６１が回転した際に固定スクロール３１に対して公転運動として揺動運動を行う。

固定スクロール３１と揺動スクロール３２とが組み合わされた状態では、第１渦巻体３１２と第２渦巻体３２２の巻方向が互いに逆となる。そして、第２渦巻体３２２と第１渦巻体３１２との間に圧縮室３４が形成されている。なお、固定スクロール３１及び揺動スクロール３２には、第１渦巻体３１２及び第２渦巻体３２２の先端面からの冷媒漏れを低減するため、第１渦巻体３１２及び第２渦巻体３２２の先端面にそれぞれシール３１６、３２５が設けられている。

メインフレーム２は、揺動スクロール３２と固定スクロール３１とを収納するものであり、シェル１の上部に固定されている。メインフレーム２には、吸入管１４から吸入した冷媒を流入させるための冷媒吸入口が設けられている。また、メインフレーム２は主軸部６１の上部を回転可能に支持する主軸受部２２を有している。

スラストプレート２４は、メインフレーム２と揺動スクロール３２の摺動面３２１１の間に設けられており、円環状に形成され筒状部３２３が挿入されるように中心部に開口部を有している（図２参照）。この開口部は、スラストプレート２４の下方かつ内側に形成される油溜り空間２５につながる。スラストプレート２４は、揺動スクロール３２がメインフレーム２に公転運転する際に、摺動面３２１１の摺動性を改善するものであり、揺動スクロール３２はスラストプレート２４を介してメインフレーム２に軸方向に支持された状態になっている。つまり、スラストプレート２４は、揺動スクロールの下面を揺動可能に支持している。

オルダムリング３３は、揺動スクロール３２とメインフレーム２との間に配置されており、揺動スクロール３２の自転運動を規制しながら主軸部６１の回転力を揺動スクロール３２に伝達するものである。オルダムリング３３は、メインフレーム２に対向する面側に突出した１対のオルダムキーとしての第１キー部３３２と、揺動スクロール３２に対向する面側に突出した１対のオルダムキーとしての第２キー部３３３と、を有している。そして、第２キー部３３３が揺動スクロール３２側に嵌め込まれ、第１キー部３３２はメインフレーム２側に嵌め込まれる。

具体的には、揺動スクロール３２の摺動面３２１１には、第２キー部３３３を挿入するための径方向に延びる第２オルダムキー溝３２４（図３参照）が設けられている。第２オルダムキー溝３２４は、揺動スクロール３２の所定の半径に対して線対称に一対設けられている。また、メインフレーム２側には、第１キー部３３２を挿入するための径方向に延びる第１オルダムキー溝２１５が形成されている。第２オルダムキー溝３２４と第１オルダムキー溝２１５とは、例えば位相が９０°ずれた位置に径方向に延びて形成されている。同様に、第２キー部３３３と第１キー部３３２とは、例えば位相が９０°ずれた位置に設けられている。そして、第２キー部３３３は第２オルダムキー溝３２４に径方向に移動可能に嵌め合わされ、第１キー部３３２が第１オルダムキー溝２１５に径方向に移動可能に嵌め合わされる。すると、第２キー部３３３及び第１キー部３３２が、それぞれ第２オルダムキー溝３２４及び第１オルダムキー溝２１５内を進退し、揺動スクロール３２の自転運動を規制しながら駆動機構部４の回転力を公転する揺動スクロール３２に伝達する。

クランクシャフト６は、主軸部６１と、偏心軸部６２と、を有する。主軸部６１は、シェル１内において、上部がメインフレーム２に設けられた主軸受部２２によって回転自在に支持されており、主軸部６１の下部は副軸受部５１によって回転自在に支持されている。なお、副軸受部５１は、シェル１内の下部に設けられたサブフレーム５の中央部に形成された軸受収納部に圧入され固定されている。主軸部６１の上端には偏心軸部６２が主軸部６１に対し偏心した状態で取付けられており、偏心軸部６２には揺動スクロール３２の筒状部３２３が公転運動可能に設けられている。

また、サブフレーム５には、容積型のオイルポンプ５２が設けられている。オイルポンプ５２は、ロアシェル１３に貯留された潤滑油を吸引し、主軸部６１の内部に形成された通油路６３を介して各摺動部に送るものである。なお、揺動スクロール３２の筒状部３２３の外周側とメインフレーム２との間には、通油路６３に通じる空間である油溜り空間２５が形成されており、油溜り空間２５には通油路６３から供給される潤滑油が供給される。また、油溜り空間２５は揺動スクロール３２の第２オルダムキー溝３２４に通じており、油溜り空間２５の潤滑油は第２オルダムキー溝３２４に供給される。

また、主軸部６１には、揺動スクロール３２が揺動することにより生じるアンバランスを相殺するための第１バランスウェイト６４及び第２バランスウェイト６５が設けられている。第１バランスウェイト６４は主軸部６１の上部に焼き嵌めによって固定され、第２バランスウェイト６５は主軸部６１の下部にステータ４１と一体的に固定される。

駆動機構部４は、例えばモータからなっており、シェル１に固定されたステータ４１と、主軸部６１に固定されたロータ４２と、を備えている。ステータ４１及びロータ４２は、例えば第１バランスウェイト６４の下部に配置されている。ステータ４１は、例えばコイルが巻線されたものであって、メインシェル１１に焼き嵌め固定されている。このステータ４１には、メインシェル１１に設けられた給電端子８２を介して電力が供給される。ロータ４２は、例えば永久磁石を有するものであり、主軸部６１に焼き嵌め固定されている。そして、ステータ４１へ通電が開始されることにより、ロータ４２及び主軸部６１が回転するようになっている。

次に、図１を参照してスクロール圧縮機１００の動作について説明する。外部から給電端子８２に電力が供給された際に、ステータ４１のコイルに電流が流れて磁界が発生する。この磁界は、ロータ４２を回転させるように働いてロータ４２にトルクが発生し、ロータ４２及び主軸部６１が回転駆動する。主軸部６１が回転駆動すると偏心軸部６２から揺動スクロール３２へ回転力が伝達され、揺動スクロール３２がオルダムリング３３により自転運動を規制されながら公転運動を行う。なお、ロータ４２が回転する際に、第１バランスウェイト６４及び第２バランスウェイト６５により揺動スクロール３２の偏心公転運動に対するバランスが保たれている。

一方、冷媒ガス等の作動流体は、吸入管１４を介してシェル１内に流入される。この冷媒ガス等の作動流体の一部は、圧縮室３４内へ流れて圧縮過程が開始される。この際、揺動スクロール３２の公転運動により圧縮室３４は揺動スクロール３２の中心へ移動して体積が縮小されて行き、圧縮室３４に吸入された冷媒ガスは圧縮されて行く。圧縮された冷媒は固定スクロール３１の吐出孔３８を通り、吐出弁３６を押し開けて高圧室１２ａに流入する。そして、吐出管１５を介してシェル１から吐出される。なお、冷媒ガスの残りの一部は、ステータ４１の鋼板の切り欠き（図示せず）を通って駆動機構部４及び潤滑油を冷却する。

この際、摺動面３２１１を支持するメインフレーム２が圧縮室３４内の冷媒ガスの圧力により発生する摺動面３２１１への荷重を受けている。また、第１バランスウェイト６４と第２バランスウェイト６５に生じる遠心力及び作動流体からの荷重は、主軸受部２２及び副軸受部５１で受けている。さらに、低圧室１１ａ内の低圧冷媒ガスと高圧室１２ａ内の高圧作動流体とは、固定スクロール３１及びメインフレーム２により仕切られており、気密性が保たれている。

また、スクロール圧縮機１００が動作する際、部品同士が摺動する摺動部位に潤滑油が供給される。具体的には、ロアシェル１３に貯留されている潤滑油はオイルポンプ５２により通油路６３を主軸部６１の下部から上側へ流れ、主軸部６１の上端から主軸部６１と揺動スクロール３２の筒状部３２３との間に供給される。そして、潤滑油は、主軸部６１と揺動スクロール３２の筒状部３２３との摺動部分を潤滑しながら、筒状部３２３の外周側の空間にある油溜り空間２５に流れる。油溜り空間２５の潤滑油のうち一部の潤滑油は、第２オルダムキー溝３２４へ供給される。一方、残りの一部の潤滑油は、図示しない排油穴を通り、メインフレーム２の外側に排出されてロアシェル１３に戻る。

圧縮室３４に流入した潤滑油は、圧縮室３４の作動流体と混合する。そして、圧縮室３４で作動流体と混合した潤滑油は、第１渦巻体３１２及び第２渦巻体３２２の摺動部位に付着し、圧縮室３４の気密性を向上させるとともに摩耗を抑制する。

このように、潤滑油は、固定スクロール３１と揺動スクロール３２との潤滑部位を潤滑するために、スラストプレート２４及び揺動スクロール３２を介して圧縮室３４内へ流入される。この際、圧縮室３４内へ流入される潤滑油の給油量が足りない場合には摩耗等による不具合が生じてしまい、給油量が過多の場合にはスクロール圧縮機１００としての性能低下を招いてしまう。そこで、スクロール圧縮機１００は適切な給油量の潤滑油を圧縮室３４に供給する構造を有している。

図２は、図１のスクロール圧縮機におけるスラストプレート２４の一例を示す平面図である。図２に示すように、メインフレーム２に載置されたスラストプレート２４には給油穴２４ａが形成されており、給油穴２４ａは圧縮室３４（図１参照）に通じている。給油穴２４ａは、後述の油流入部９１につながった一対の第２オルダムキー溝３２４のうちの一方とは反対側の他方の近傍に形成されている。したがって、給油穴２４ａに潤滑油が供給された際には給油穴２４ａに潤滑油が溜まり、その後、給油穴２４ａから圧縮室３４に潤滑油が供給される。給油穴２４ａは、スラストプレート２４の外周側に設けられており、揺動スクロール３２が公転運動した際に所定の回転期間において揺動スクロール３２から露出する。この露出期間に給油穴２４ａから圧縮室３４に潤滑油が供給される。この給油穴２４ａの形成位置は必要に応じて適宜設定することができる。

図３は、図１のスクロール圧縮機におけるスラスト軸受面としての摺動面３２１１の一例を示す平面図である。図３に示すように、摺動面３２１１には油供給溝９０が形成されている。油供給溝９０は、油流入部９１、油流通部９２、油流出部９３を備えている。油流入部９１は、潤滑油が流入する部位であって、例えば揺動スクロール３２側の第２オルダムキー溝３２４に接続されている。そして、油流入部９１には第２オルダムキー溝３２４内に充填されている潤滑油が流入される。ここで、第２オルダムキー溝３２４では、第２キー部３３３が往復運動を行う。このため、油流入部９１につながった第２オルダムキー溝３２４の空間は、第２キー部３３３が往復運動を行うことにより、広がったり狭められたりする。油流入部９１につながった第２オルダムキー溝３２４の空間が狭められるときに、第２キー部３３３が潤滑油を圧送するポンプ機能を発揮し、油流入部９１に第２オルダムキー溝３２４内に充填されている潤滑油が流入される。

油流通部９２は、一方側が油流入部９１に通じており、油流入部９１から揺動スクロール３２の回転方向（矢印Ｒ方向）へ向かって延びるように形成されている。ここで、油流通部９２は、例えば円弧状に形成されており、この円弧形状は、揺動スクロール３２の回転軌道に沿った形状を有している。すなわち、油流通部９２は、揺動スクロール３２の外周と内周との間に周方向に沿った鈍角の円弧状に形成されている。揺動スクロール３２が揺動運動している際に、油流通部９２を流れる潤滑油は相対的に反力が弱まって揺動運動の回転方向（矢印Ｒ方向）への流れが抑制される。

油流出部９３は、油流通部９２の他方側に通じており、油流通部９２を通った潤滑油を給油穴２４ａへ流出させるものである。油流出部９３は、例えば円弧形状の油流通部９２の先端部分に設けられている。言い換えれば、油流出部９３は、油流入部９１よりも回転方向（矢印Ｒ方向）側に設けられている。そして、油流出部９３が油流入部９１につながった一対の第２オルダムキー溝３２４のうちの一方とは反対側の他方の近傍に形成された給油穴２４ａ上に位置した際に、油流通部９２を流通する潤滑油が給油穴２４ａへ供給される。ここで、油供給溝９０は、揺動スクロール３２が１回転の揺動運動をする中に、第１の回転期間において、油流出部９３が給油穴２４ａ上に位置するように形成されている。

図４は、図１のスクロール圧縮機１００において揺動スクロール３２が回転した際の給油穴２４ａと油供給溝９０との位置関係を示す模式図である。なお、図４において、揺動スクロール３２の所定の回転位置を回転期間θで表し、θが０°から３６５°までとなる１回転の間の揺動スクロール３２が４５°ずつ回転した状態を示している。はじめに、回転期間θ＝０°〜１３５°の第２の回転期間において、給油穴２４ａ上に油供給溝９０の油流出部９３が位置している。しかし、油流通部９２の一部分が中心側に揺動してスラストプレート２４の内側の油溜り空間２５とつながっており、油流通部９２を介して給油穴２４ａに供給される潤滑油の量が少なくなる。たとえば、第２の回転期間では、給油穴２４ａに潤滑油が供給されず、圧縮室３４に潤滑油が供給されない。たとえば、第２の回転期間では、潤滑油が油溜り空間２５に戻される。

回転期間θ＝１３５°〜１８０°付近において、給油穴２４ａが揺動スクロール外周から露出し、給油穴２４ａが圧縮室３４とつながる。そのため、給油穴２４ａに油が充填されている場合は、給油穴２４ａに充填されている油が潤滑油として圧縮室３４に供給される。

回転期間θ＝１８０°〜３１５°の第１の回転期間において、油流通部９２の全てはスラストプレート２４上に位置して油溜り空間２５とつながっておらず、第２オルダムキー溝３２４を介して、油流入部９１に流入した潤滑油が油流通部９２を流れる。また、このとき油流通部９２を移動する潤滑油の移動方向が揺動スクロール３２の回転方向が概ね一致するため、潤滑油の移動に対して反力が弱まり、相対的に油流出部９３へ向かう油の流れの搬送作用が抑制される。そして、回転期間θ＝３１５°付近において、再び給油穴２４ａ上に油供給溝９０の油流出部９３が位置し、油流出部９３と給油穴２４ａとがつながり、油流通部９２を通って油流出部９３まで潤滑油が到達している場合は、油流出部９３から給油穴２４ａに潤滑油が充填される。

このように、揺動スクロール３２が１回転する期間において、潤滑油が給油穴２４ａに供給される第１の回転期間と、潤滑油が油供給溝９０から給油穴２４ａに供給され難くなる第２の回転期間と、潤滑油が給油穴２４ａを介して圧縮室３４に供給される第３の回転期間と、が存在する。すなわち、揺動スクロール３２が揺動する１回転の中に、油流通部９２の全てがスラストプレート２４上に位置し、油流通部９２を介して給油穴２４ａに潤滑油が供給される第１の回転期間と、油流通部９２の少なくとも一部分がスラストプレート２４の内側の油溜り空間２５上に位置し、油流通部９２を介して給油穴２４ａに供給される潤滑油の量が第１の回転期間よりも少なくなる第２の回転期間と、を含んでいる。したがって、給油穴２４ａには１回転のうちで間欠的に潤滑油が供給されることになる。さらに、潤滑油が油供給溝９０から給油穴２４ａに供給される第１の回転期間において、潤滑油が油流出部９３側に流れて給油穴２４ａに供給されるか否かは、揺動スクロール３２の回転速度に依存する。

スクロール圧縮機１００の低速回転時においては、揺動スクロール３２が１回転するのに必要な時間が高速回転時に比べて長い。よって、揺動スクロール３２の油供給溝９０を介してスラストプレート２４の給油穴２４ａに油を搬送する時間が充分に有り、かつ、揺動スクロール３２の回転速度が遅い。このため揺動スクロール３２の回転軌道による油供給溝９０（油流通部９２）内の油の流れを妨げる効果が低く、揺動スクロール３２の油供給溝９０を介してスラストプレート２４の給油穴２４ａへ油が供給される。

一方、スクロール圧縮機１００の高速回転時においては、揺動スクロール３２が１回転するのに必要な時間が低速回転時に比べて短い。すなわち、高速回転時のθ＝１８０°〜３１５°のときに、油流入部９１から油流通部９２にかけての流路がスラストプレート２４上に形成され、潤滑油が油流通部９２から油流出部９３に向かう。しかし、油流通部９２内の潤滑油は、高速回転時の揺動スクロール３２の揺動に対し、油流出部９３にまで至る移動時間を十分かせげず、油流通部９２内での油流出部９３にまで至る潤滑油の移動が制限される。そして、θ＝０°になると、油流入部９１から油流通部９２にかけての流路がスラストプレート２４の内径よりも内側に来て、潤滑油が油流通部９２から油溜り空間２５に落下するので、潤滑油の供給量が増加しない。よって、揺動スクロール３２の油供給溝９０を介してスラストプレート２４の給油穴２４ａに油を供給される時間が充分に無く、かつ、スクロールの回転速度が速い。このため、揺動スクロール３２の回転軌道による油供給溝９０（油流通部９２）内の油の流れを妨げる効果が高く、揺動スクロール３２の油供給溝９０を介してスラストプレート２４の給油穴２４ａへの油の供給が抑制される。

このように、油供給溝９０に揺動スクロール３２の回転方向に延びる油流通部９２が形成されていることにより、低速回転時の必要給油量を確保しながら、高速回転時の給油量の増加を防止し、油上がり量が調整できるため、冷凍能力の向上及び性能の向上を図ることができる。すなわち、従来のように、揺動スクロール３２の摺動面３２１１に油供給穴が設けられるとともに、スラストプレート２４に給油穴が設けられている場合、スクロール圧縮機の低速回転時に摺動性改善及びシール性向上による冷媒漏れ損失を低減させることができる。しかしながら、従来では、回転速度が大きくなるほど給油量が増加してしまうため、高速回転時においては給油量が過大になる。その結果、高速回転時に油上がり量が増加してしまい、冷凍能力低下及び性能低下を招いてしまう。

一方、上述したスクロール圧縮機１００においては、給油穴２４ａと油供給溝９０が、揺動スクロール３２が１回転する回転期間のうち所定の回転期間で位置が重複するよう配置される。この位置が重複している第１の回転期間においても揺動スクロール３２の回転軌道が油供給溝９０内の油の流れを妨げるように反力が弱まる効果が発揮される構成となっている。したがって、高速回転時に過剰に潤滑油が圧縮機構部３に供給されることがなく、油上がり量を調整することができる。

さらに、油供給溝９０の油流出部９３が、揺動スクロール３２が揺動運動した際の第１の回転期間において、給油穴２４ａ上に位置するように形成されている場合、低速回転時において油供給溝９０から給油穴２４ａへ潤滑油を供給することができるため、低速回転時において潤滑油が不足することを防止することができる。

また、図３に示すように、油流通部９２が、円弧状に形成され、特に揺動スクロール３２の回転軌道に沿って形成されている場合、潤滑油に反力が弱まる効果が働き、油流通部９２内における潤滑油の移動をより効率的に規制することができる。

＜変形例１＞
図５は、本発明の変形例１に係るスクロール圧縮機１００におけるスラストプレート２４の一例を示す平面図、図６は、本発明の変形例１に係るスクロール圧縮機１００におけるスラスト軸受面としての摺動面３２１１の一例を示す平面図であり、図５及び図６を参照してスクロール圧縮機１００の変形例１について説明する。なお、図５及び図６において、図２及び図３と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

図５及び図６のスラストプレート２４の給油穴２４ａと揺動スクロール３２の油供給溝９０が、それぞれ２個ずつ設けられている。この２つの給油穴２４ａと油供給溝９０とは、それぞれ例えば回転対称になる位置に形成されている。すなわち、スラストプレート２４の給油穴２４ａ及び揺動スクロール３２の油供給溝９０は、スラストプレート２４及び揺動スクロール３２の所定の半径に対して線対称にそれぞれ２個設けられている。

上記変形例１によれば、油供給溝９０及び給油穴２４ａが２つ設けられていることにより、圧縮室３４への給油量を増加させることができるため、低速回転時の必要給油量が確保できない場合等も必要に応じて必要給油量を確保することができる。この場合であっても、第２の回転期間が存在するため、実施の形態１と同様、高速回転時に過剰な潤滑油が供給されることによる油上がり量の増加及び性能低下を抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されない。たとえば、上記実施の形態１及び変形例１において、揺動スクロール３２の油供給溝９０が円弧形状で構成されている場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、回転方向（矢印Ｒ方向）へ向かって延びているものであればよい。言い換えれば、油流通部９２は、油供給溝９０における油流入部９１から油流出部９３までの潤滑油の流れが揺動スクロール３２の回転軌道に妨げられるものであれば、例えば直線形状、楕円形状もしくは多角形状等のどのような形状でもよい。また、変形例１において、２つの油供給溝９０及び給油穴２４ａが設けられている場合について例示しているが、３つ以上の複数個設けられていてもよい。

さらに、図３において、油供給溝９０が第２オルダムキー溝３２４に通じており、潤滑油が第２オルダムキー溝３２４を介して油供給溝９０に供給される場合について例示しているが、潤滑油が油供給溝９０に供給される経路が形成されていればこの形状に限定されない。

実施の形態２．
以下、実施の形態２について説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００の縦概略断面図である。図８は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機１００のメインフレーム２、揺動スクロール３２等の分解斜視図である。図９は、図７の一点鎖線の領域の拡大図である。なお、図７のスクロール圧縮機１００は、クランクシャフト６の中心軸が地面に対して略垂直の状態で使用される、いわゆる縦型のスクロール圧縮機である。

スクロール圧縮機１００は、シェル１と、メインフレーム２と、圧縮機構部３と、駆動機構部４と、サブフレーム５と、クランクシャフト６と、ブッシュ７と、給電部８と、を備えている。以下では、メインフレーム２を基準として、圧縮機構部３が設けられている側（上側）を一端側Ｕ、駆動機構部４が設けられている側（下側）を他端側Ｌと方向づけて説明する。

シェル１は、金属などの導電性部材からなる両端が閉塞された筒状の筐体であり、メインシェル１１と、アッパーシェル１２と、ロアシェル１３と、を備えている。メインシェル１１は、円筒状を呈し、その側壁には吸入管１４が溶接等により接続されている。吸入管１４は、冷媒をシェル１内に導入する管であり、メインシェル１１内と連通している。アッパーシェル１２は、略半球状を呈する第１シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の上端部において溶接等により接続され、メインシェル１１の上側の開口を覆っている。アッパーシェル１２の上部には、吐出管１５が溶接等により接続されている。吐出管１５は、冷媒をシェル１外に吐出する管であり、メインシェル１１の内部空間と連通している。ロアシェル１３は、略半球状を呈する第２シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の下端部において、連結シェル１６を介して溶接等により接続され、メインシェル１１の下側の開口を覆っている。なお、シェル１は、複数のネジ穴を備える固定台１７によって支持されている。固定台１７には、複数のネジ穴が形成されており、それらのネジ穴にネジをねじ込むことによって、スクロール圧縮機を室外機の筐体等の他の部材に固定可能になっている。

メインフレーム２は、空洞が形成された中空な金属製のフレームであり、シェル１の内部に設けられている。メインフレーム２は、本体部２１と、主軸受部２２と、返油管２３と、を備えている。本体部２１は、メインシェル１１の一端側Ｕの内壁面に固定されており、その中央にはシェル１の長手方向に沿って収容空間２１１が形成されている。収容空間２１１は、一端側Ｕが開口しているとともに、他端側Ｌに向かって空間が狭くなる段差状になっている。本体部２１の一端側Ｕには、収容空間２１１を囲むように環状の平坦面２１２が形成されている。平坦面２１２には、バルブ鋼などの鋼板系材料からなるリング状のスラストプレート２４が配置されている。よって、本実施の形態では、スラストプレート２４がスラスト軸受として機能する。また、平坦面２１２の外端側のスラストプレート２４と重ならない位置には、吸入ポート２１３が形成されている。吸入ポート２１３は、本体部２１の上下方向、すなわちアッパーシェル１２側とロアシェル１３側に貫通する空間である。吸入ポート２１３は、一つに限らず、複数形成されていても良い。

メインフレーム２の平坦面２１２よりも他端側Ｌの段差部分には、オルダム収容部２１４が形成されている。オルダム収容部２１４には、第１オルダムキー溝２１５が形成されている。第１オルダムキー溝２１５は、外端側の一部が平坦面２１２の内端側を削るように形成されている。そのため、メインフレーム２を一端側Ｕから見たときに、第１オルダムキー溝２１５の一部は、スラストプレート２４と重なる。第１オルダムキー溝２１５は、一対が対向するように形成されている。主軸受部２２は、本体部２１の他端側Ｌに連続して形成され、その内部には軸孔２２１が形成されている。軸孔２２１は、主軸受部２２の上下方向に貫通し、その一端側Ｕが収容空間２１１と連通している。返油管２３は、収容空間２１１に溜まった潤滑油をロアシェル１３の内側の油溜めに戻すための管であり、メインフレーム２に内外に貫通して形成された排油孔に挿入固定されている。

潤滑油は、例えば、エステル系合成油を含む冷凍機油である。潤滑油は、シェル１の下部、すなわちロアシェル１３に貯留されており、後述するオイルポンプ５２で吸い上げられて、クランクシャフト６内の通油路６３を通り、圧縮機構部３等の機械的に接触するパーツ同士の摩耗低減、摺動部の温度調節、シール性を改善する。潤滑油としては、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性、低温流動性などに優れるとともに、適度な粘度の油が好適である。

圧縮機構部３は、冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮機構部３は、固定スクロール３１と、揺動スクロール３２と、を備えたスクロール圧縮機構である。固定スクロール３１は、鋳鉄等の金属からなり、第１基板３１１と、第１渦巻体３１２と、を備えている。第１基板３１１は、円盤状を呈しており、その中央には上下方向に貫通して吐出ポート３１３が形成されている。第１基板３１１は、メインシェル１１に固定されている。第１渦巻体３１２は、第１基板３１１の他端側Ｌの面から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は他端側Ｌに突出している。揺動スクロール３２は、アルミニウム等の金属からなり、第２基板３２１と、第２渦巻体３２２と、筒状部３２３と、第２オルダムキー溝３２４と、を備えている。第２基板３２１は、第１渦巻体３１２が形成された一方の面と、外周領域の少なくとも一部が摺動面３２１１となる他方の面と、径方向の最外部に位置し、一方の面と他方の面とを接続する側面３２１２と、を備えた円盤状を呈し、その摺動面３２１１がスラストプレート２４に摺動可能に、メインフレーム２に支持（支承）されている。第２基板３２１は、固定スクロール３１とメインフレーム２との間に配置され、メインシェル１１の内周面に対して空隙を有している。第２渦巻体３２２は、第２基板３２１の一方の面から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は一端側Ｕに突出している。なお、固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２の先端部には、冷媒の漏れを抑制するためのシール部材が設けられている。筒状部３２３は、第２基板３２１の他方の面の略中央から他端側Ｌに突出して形成された円筒状のボスである。筒状部３２３の内周面には、後述するスライダ７１を回転自在に支持する揺動軸受、いわゆるジャーナル軸受が、その中心軸がクランクシャフト６の中心軸と平行になるように設けられている。第２オルダムキー溝３２４は、第２基板３２１の他方の面に形成された長丸形状の溝である。第２オルダムキー溝３２４は、一対が対向するように設けられている。一対の第２オルダムキー溝３２４を結ぶ線は、一対の第１オルダムキー溝２１５を結ぶ線に対して、直交するように設けられている。

メインフレーム２のオルダム収容部２１４には、オルダムリング３３が設けられている。オルダムリング３３は、リング部３３１と、第１キー部３３２と、第２キー部３３３と、を備えている。リング部３３１は、リング状である。第１キー部３３２は、リング部３３１の他端側Ｌの面に一対が対向するように形成されており、メインフレーム２の一対の第１オルダムキー溝２１５に収容される。第２キー部３３３は、リング部３３１の一端側Ｕの面に一対が対向するように形成されており、揺動スクロール３２の一対の第２オルダムキー溝３２４に収容される。クランクシャフト６の回転によって揺動スクロール３２が公転旋回する際に、第１キー部３３２は第１オルダムキー溝２１５、第２キー部３３３は第２オルダムキー溝３２４でスライドすることにより、オルダムリング３３は、揺動スクロール３２が自転することを防止する。

これら固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２と、を互いに噛み合わせることにより圧縮室３４が形成される。圧縮室３４は、半径方向において、外側から内側へ向かうに従って容積が縮小するものであるため、冷媒を渦巻体の外端側から取り入れて、中央側に移動させることで徐々に圧縮される。圧縮室３４は、固定スクロール３１の中央部において、吐出ポート３１３と連通する。固定スクロール３１の一端側Ｕの面には、吐出孔３５１を有するマフラー３５が設けられているとともに、吐出孔３５１を所定に開閉し、冷媒の逆流を防止する吐出弁３６が設けられている。

冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素、炭化水素、又は、それらを含む混合物からなる。炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、オゾン層破壊係数がゼロであるＨＦＣ冷媒、フロン系低ＧＷＰ冷媒である。低ＧＷＰ冷媒としては、例えばＨＦＯ冷媒があり、化学式がＣ３Ｈ２Ｆ４で表されるＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２４３ｚｆ等のテトラフルオロプロペンが例示される。炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素は、ＣＨ２Ｆ２で表されるＲ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ４１等が混合された冷媒が例示される。炭化水素は、自然冷媒であるプロパンやプロピレン等が例示される。混合物は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２４３ｚｆ等に、Ｒ３２、Ｒ４１等を混合した混合冷媒が例示される。

駆動機構部４は、シェル１内部のメインフレーム２の他端側Ｌに設けられている。駆動機構部４はステータ４１と、ロータ４２と、を備えている。ステータ４１は、例えば電磁鋼板を複数積層してなる鉄心に、絶縁層を介して巻線を巻回してなる固定子で、リング状に形成されている。ステータ４１は、焼き嵌め等によりメインシェル１１内部に固着支持されている。ロータ４２は、電磁鋼板を複数積層してなる鉄心の内部に永久磁石を内蔵するとともに、中央に上下方向に貫通する貫通穴を有する円筒状の回転子であり、ステータ４１の内部空間に配置されている。

サブフレーム５は、金属製のフレームであり、シェル１内部の内部に駆動機構部４の他端側Ｌに設けられている。サブフレーム５は、焼き嵌め、又は溶接等によってメインシェル１１の他端側Ｌの内周面に固着支持されている。サブフレーム５は、副軸受部５１と、オイルポンプ５２と、を備えている。副軸受部５１は、サブフレーム５の中央部上側に設けられたボールベアリングであり、中央に上下方向に貫通する孔を有している。オイルポンプ５２は、サブフレーム５の中央部下側に設けられており、シェル１の油溜めに貯留された潤滑油に少なくとも一部が浸漬するように配置されている。

クランクシャフト６は、長尺な金属製の棒状部材であり、シェル１の内部に設けられている。クランクシャフト６は、主軸部６１と、偏心軸部６２と、通油路６３と、を備えている。主軸部６１は、クランクシャフト６の主要部を構成する軸であり、その中心軸がメインシェル１１の中心軸と一致するように配置されている。主軸部６１は、その外表面にはロータ４２が接触固定されている。偏心軸部６２は、その中心軸が主軸部６１の中心軸に対して偏心するように主軸部６１の一端側Ｕに設けられている。通油路６３は、主軸部６１及び偏心軸部６２の内部に上下に貫通して設けられている。このクランクシャフト６は、主軸部６１の一端側Ｕがメインフレーム２の主軸受部２２内に挿入され、他端側Ｌがサブフレーム５の副軸受部５１に挿入固定される。これにより、偏心軸部６２は筒状部３２３の筒内に配置され、ロータ４２は、その外周面がステータ４１の内周面と所定の隙間を保って配置される。また、主軸部６１の一端側Ｕには第１バランスウェイト６４、他端側Ｌには第２バランスウェイト６５が、揺動スクロール３２の搖動によるアンバランスを相殺するために設けられている。

ブッシュ７は、鉄等の金属からなり、揺動スクロール３２とクランクシャフト６を接続する接続部材である。ブッシュ７は、本実施の形態では２パーツで構成され、スライダ７１と、バランサ７２と、を備える。スライダ７１は、鍔が形成された筒状の部材であり、偏心軸部６２及び筒状部３２３のそれぞれに嵌入されている。バランサ７２は、図８に示すように一端側Ｕから見た形状が略Ｃ状を呈するウエイト部７２１を備えたドーナツ状の部材であり、揺動スクロール３２の遠心力を相殺するために、回転中心に対して偏芯して設けられている。バランサ７２は、例えばスライダ７１の鍔に焼嵌め等の方法により、嵌合されている。

給電部８は、スクロール圧縮機に給電する給電部材であり、シェル１のメインシェル１１の外周面に形成されている。給電部８は、カバー８１と、給電端子８２と、配線８３と、を備えている。カバー８１は、有底開口のカバー部材である。給電端子８２は、金属部材からなり、一方がカバー８１の内部に設けられ、他方がシェル１の内部に設けられている。配線８３は、一方が給電端子８２と接続され、他方がステータ４１と接続されている。

次に、シェル１と圧縮機構部３の関係について、図９及び図１０を参照してさらに詳しく説明する。図１０は、図９の二点鎖線の領域の拡大図である。

図１０に示すように、シェル１は、第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール３１を位置決めする第１突出部１１２と、第１突出部１１２においてアッパーシェル１２の側に向いている第１位置決め面１１３と、を有している。つまり、メインシェル１１は、他端側Ｌに向かって内径が大きくなる段状の部分を備えている。そして、固定スクロール３１は、第１位置決め面１１３で位置決めされた状態で、第１内壁面１１１に焼嵌め等により固定されている。この構造により、従来のように固定スクロール３１をネジ固定するための壁がメインフレーム２に不要になる。すなわち、揺動スクロール３２の第２基板３２１の側面３２１２とメインシェル１１の内壁面との間にメインフレーム２の壁が介在せず、第２基板３２１の側面３２１２とメインシェル１１の内壁面とが対向して配置される構造となる。そのため、メインシェル１１内における固定スクロール３１の第１基板３１１とメインフレーム２のスラスト軸受との間に設けられ、揺動スクロール３２が配置される冷媒取込空間３７を従来よりも広げることができる。また、メインフレーム２の構造が簡素化されるため、加工性が良くなるとともに、軽量化を図ることができる。

冷媒取込空間３７が広がることで種々のメリットを得ることができる。例えば、本実施の形態のような、駆動機構部４が配置されたメインシェル１１内の空間及び冷媒取込空間３７の圧力が冷媒取込空間３７の圧力よりも低くなる、いわゆる低圧シェル構造では、圧縮された冷媒の圧力によって揺動スクロール３２の第２基板３２１がスラストプレート２４に押し付けられるため、摺動箇所でのスラスト荷重が発生する。そこで、渦巻体等は従来設計のままで、揺動スクロール３２の第２基板３２１及びスラストプレート２４の直径を大きくし、摺動面積を大きくする構造にすることで、スラスト荷重を低減することが可能となる。そのため、本実施の形態のスクロール圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備え、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置であって、Ｒ３２を含むためにスラスト軸受にかかる負担が大きくなる高圧冷媒を使用した場合であっても、信頼性を高めることができる。

また、図９に示すように、アッパーシェル１２の外径をメインシェル１１の一端側よりも小さくすることで、固定スクロール３１をアッパーシェル１２と第１突出部１１２の第１位置決め面１１３とで挟むように構成している。これにより、製造時にアッパーシェル１２で固定スクロール３１を第１位置決め面１１３に押し付けることができ、固定スクロール３１の位置決め精度を高めることができる。また、輸送時やスクロール圧縮機の駆動中に発生しうる振動等による固定スクロール３１の上下方向の位置ズレを抑制することができる。なお、アッパーシェル１２の外壁面の少なくとも一部がメインシェル１１の内壁面に内接する状態であると、メインシェル１１とアッパーシェル１２の溶接等による固定強度が高まり、固定スクロール３１の上下方向の位置ズレを抑制できるため、さらに望ましい。

なお、メインフレーム２も、シェル１の第２内壁面１１４から突出する第２突出部１１５の第２位置決め面１１６で位置決めされた状態で、第２内壁面１１４に焼嵌め等により固定されている。

図１１は、メインフレーム２を上から見た図である。メインフレーム２の平坦面２１２の外端部には、アッパーシェル１２方向に突出するリング状の突壁２１６が形成されている。スラストプレート２４は、突壁２１６の内側の平坦面２１２に、第１オルダムキー溝２１５の一部を覆って配置されている。図９に示すように、突壁２１６の平坦面２１２からの高さｈは、スラストプレート２４の厚みｄより小さく設定されているため、揺動スクロール３２をスラストプレート２４と摺動させることができる。なお、スラストプレート２４の厚みｄを調整することで、一方のスクロールの基板と、他方のスクロールの渦巻体との間隔である渦巻先端隙間を好適な範囲に設定することも可能である。例えば、スラストプレート２４の厚みｄは、通常０．５ｍｍ程度であるが、厚みｄが０．６ｍｍ程度のものを使用すれば、渦巻先端隙間を小さくすることができ、冷媒が渦巻先端と基板の隙間を通って、隣の圧縮空間に漏れることを抑制できる。

ここで、スラストプレート２４及び突壁２１６には、凸部又は凹部が形成されており、スラストプレート２４の回転を抑止可能に凸部と凹部とが係合している。これは、メインフレーム２の平坦面２１２及びスラストプレート２４は、ともにリング状であることで、揺動スクロール３２の揺動に伴ってスラストプレート２４が平坦面２１２に対して回転する場合があるためであり、凹部に凸部を係止することで、その回転を抑制する。本実施の形態では、凸部は、突壁２１６からスラストプレート２４の方向に突出して形成された一対の突部２１７、凹部は、スラストプレート２４の外周部分に形成された切欠き２４１で構成され、一対の突部２１７を切欠き２４１の対向する辺にそれぞれ係止するように設けている。なお、メインフレーム２の一対の突部２１７の間に位置する部分には、吸入ポート２１３が配置されている。すなわち、切欠き２４１部分に吸入ポート２１３を配置しているため、冷媒をスラストプレート２４によって遮られることなく、冷媒取込空間３７に取り込むことができる。

次に、スクロール圧縮機１００の動作について説明する。給電部８の給電端子８２に通電すると、ステータ４１とロータ４２とにトルクが発生し、これに伴ってクランクシャフト６が回転する。クランクシャフト６の回転は、偏心軸部６２及びブッシュ７を介して揺動スクロール３２に伝えられる。回転駆動力が伝達された揺動スクロール３２は、オルダムリング３３により自転を規制され、固定スクロール３１に対して偏心公転運動する。その際、揺動スクロール３２の他方の面が、スラストプレート２４と摺動する。

揺動スクロール３２の揺動運動に伴い、吸入管１４からシェル１の内部に吸入された冷媒は、メインフレーム２の吸入ポート２１３を通って冷媒取込空間３７に到達し、固定スクロール３１と揺動スクロール３２とで形成される圧縮室３４に取り込まれる。そして、冷媒は、揺動スクロール３２の偏心公転運動に伴い、外周部から中心方向に移動しながら体積を減じられて圧縮される。揺動スクロール３２の偏心公転運転時、揺動スクロール３２は自身の遠心力により、ブッシュ７と共に径方向に移動し、第２渦巻体３２２と第１渦巻体３１２の側壁面同士が密接する。圧縮された冷媒は、固定スクロール３１の吐出ポート３１３から固定スクロール３１の吐出孔３５１に至り、吐出弁３６に逆らってシェル１の外部に吐出される。

この際、摺動面３２１１を支持するメインフレーム２が圧縮室３４内の冷媒の圧力により発生する摺動面３２１１への荷重を受けている。また、第１バランスウェイト６４と第２バランスウェイト６５に生じる遠心力及び作動流体からの荷重は、主軸受部２２及び副軸受部５１で受けている。さらに、低圧室１１ａ内の低圧冷媒ガスと高圧室１２ａ内の高圧冷媒とは、固定スクロール３１及びメインフレーム２により仕切られており、気密性が保たれている。

圧縮室３４に流入した潤滑油は、圧縮室３４の冷媒と混合する。そして、圧縮室３４で冷媒と混合した潤滑油は、第１渦巻体３１２及び第２渦巻体３２２の摺動部位に付着し、圧縮室３４の気密性を向上させるとともに摩耗を抑制する。

図１１に示すように、メインフレーム２に載置されたスラストプレート２４には給油穴２４ａが形成されており、給油穴２４ａは圧縮室３４（図７参照）に通じている。給油穴２４ａは、後述の油流入部９１につながった一対の第２オルダムキー溝３２４のうちの一方とは反対側の他方の近傍に形成されている。したがって、給油穴２４ａに潤滑油が供給された際には給油穴２４ａに潤滑油が溜まり、その後、給油穴２４ａから圧縮室３４に潤滑油が供給される。給油穴２４ａは、スラストプレート２４の内周と外周との間に設けられており、揺動スクロール３２が公転運動した際に所定の回転期間において揺動スクロール３２から露出する。この露出期間に給油穴２４ａから圧縮室３４に潤滑油が供給される。この給油穴２４ａの形成位置は必要に応じて適宜設定することができる。

実施の形態１での図３に示すように、摺動面３２１１には油供給溝９０が形成されている。油供給溝９０は、油流入部９１、油流通部９２、油流出部９３を備えている。油流入部９１は、潤滑油が流入する部位であって、例えば揺動スクロール３２側の第２オルダムキー溝３２４に接続されている。そして、油流入部９１には第２オルダムキー溝３２４内に充填されている潤滑油が流入される。ここで、第２オルダムキー溝３２４では、第２キー部３３３が往復運動を行う。このため、油流入部９１につながった第２オルダムキー溝３２４の空間は、第２キー部３３３が往復運動を行うことにより、広がったり狭められたりする。油流入部９１につながった第２オルダムキー溝３２４の空間が狭められるときに、第２キー部３３３が潤滑油を圧送するポンプ機能を発揮し、油流入部９１に第２オルダムキー溝３２４内に充填されている潤滑油が流入される。

油流出部９３は、油流通部９２の他方側に通じており、油流通部９２を通った潤滑油を給油穴２４ａへ流出させるものである。油流出部９３は、例えば円弧形状の油流通部９２の先端部分に設けられている。言い換えれば、油流出部９３は、油流入部９１よりも回転方向（矢印Ｒ方向）側に設けられている。そして、油流出部９３が油流入部９１につながった一対の第２オルダムキー溝３２４のうちの一方とは反対側の他方の近傍に形成された給油穴２４ａ上に位置した際に、油流通部９２を流通する潤滑油が給油穴２４ａへ供給される。ここで、油供給溝９０は、揺動スクロール３２が１回転の揺動運動するうち、第１の回転期間において、油流出部９３が給油穴２４ａ上に位置するように形成されている。

図１２は、図７のスクロール圧縮機１００において揺動スクロール３２が回転した際の給油穴２４ａと油供給溝９０との位置関係を示す模式図である。なお、図１２において、揺動スクロール３２の所定の回転位置を回転期間θで表し、θが０°から３６５°までとなる１回転の間の揺動スクロール３２が４５°ずつ回転した状態を示している。はじめに、回転期間θ＝０°〜１３５°の第２の回転期間において、給油穴２４ａ上に油供給溝９０の油流出部９３が位置している。しかし、油流通部９２の一部分が中心側に揺動してスラストプレート２４の内側の油溜り空間２５とつながっており、油流通部９２を介して給油穴２４ａに供給される潤滑油の量が少なくなる。たとえば、第２の回転期間では、給油穴２４ａに潤滑油が供給されず、圧縮室３４に潤滑油が供給されない。たとえば、第２の回転期間では、潤滑油が油溜り空間２５に戻される。

このように、揺動スクロール３２が１回転する期間において、潤滑油が給油穴２４ａに供給される第１の回転期間と、潤滑油が油供給溝９０から給油穴２４ａに供給され難くなる第２の回転期間と、潤滑油が給油穴２４ａを介して圧縮室３４に供給される第３の回転期間と、が存在する。したがって、給油穴２４ａには１回転のうちで間欠的に潤滑油が供給されることになる。さらに、潤滑油が油供給溝９０から給油穴２４ａに供給される第１の回転期間において、潤滑油が油流出部９３側に流れて給油穴２４ａに供給されるか否かは、揺動スクロール３２の回転速度に依存する。

このように、油供給溝９０に揺動スクロール３２の回転方向に延びる油流通部９２が形成されていることにより、低速回転時の必要給油量を確保しながら、高速回転時の給油量の増加を防止し、油上がり量が調整できるため、冷凍能力の向上及び性能の向上を図ることができる。ここで、実施の形態２では、固定スクロール３１がシェル１に固定されている。これにより、揺動スクロール３２が大型化できる。大型化した揺動スクロール３２は、揺動動作の安定性が課題となる。揺動スクロール３２の揺動動作には、揺動スクロール３２の摺動に作用する潤滑油の給油量が関係する。そこで、本発明の低速回転時の必要給油量を確保しながら、高速回転時の給油量の増加を防止し、油上がり量が調整できる構成を採用することにより、低速回転時から高速回転時までの油上がり量が最適化でき、揺動スクロール３２の揺動動作が安定化できる。すなわち、従来のように、揺動スクロール３２の摺動面３２１１に油供給穴が設けられるとともに、スラストプレート２４に給油穴が設けられている場合、スクロール圧縮機の低速回転時に摺動性改善及びシール性向上による冷媒漏れ損失を低減させることができる。しかしながら、従来では、回転速度が大きくなるほど給油量が増加してしまうため、高速回転時においては給油量が過大になる。その結果、高速回転時に油上がり量が増加してしまい、冷凍能力低下及び性能低下を招いてしまう。

一方、上述したスクロール圧縮機１００においては、給油穴２４ａと油供給溝９０が、揺動スクロール３２が１回転する回転期間のうち所定の回転期間で位置が重複するよう配置され、この位置が重複している第１の回転期間においても揺動スクロール３２の回転軌道が油供給溝９０内の油の流れを妨げるように反力が弱まる効果が発揮される構成となっている。したがって、高速回転時に過剰に潤滑油が圧縮機構部３に供給されることがなく、揺動スクロール３２が大型化しても油上がり量を適切に調整することができる。

さらに、油供給溝９０の油流出部９３が、揺動スクロール３２が揺動運動した際の第１の回転期間において、給油穴２４ａ上に位置するように形成されている場合、低速回転時において油供給溝９０から給油穴２４ａへ潤滑油を供給することができるため、揺動スクロール３２が大型化しても低速回転時において潤滑油が不足することを防止することができる。

また、実施の形態１の図３に示すように、油流通部９２が、円弧状に形成され、特に揺動スクロール３２の回転軌道に沿って形成されている場合、潤滑油に反力が弱まる効果が働き、油流通部９２内における潤滑油の移動をより効率的に規制することができる。

本実施の形態のスクロール圧縮機１００の製造方法、特にメインシェル１１の加工と固定スクロール３１等の配置について、図１３を参照してさらに詳しく説明する。図１３は、メインシェルの一製造方法について説明するための図である。なお、図１３は、メインシェル１１の一つの壁の断面をわかりやすく図示したものであり、実際の寸法や厚みとは異なる。

まず、（ａ）のようなメインシェル１１の一端側Ｕから切削用のブラシ等を挿入して、内壁面を厚み方向に所定の深さだけ切削加工して、（ｂ）のように第２内壁面１１４及び第２突出部１１５による段差を形成する。メインシェル１１の厚みは、例えば４〜６ｍｍであり、突出部の高さ、すなわち切削加工による削り深さは、例えば０．３ｍｍ前後である。次に、第２突出部１１５からアッパーシェル１２の方向に所定距離離れた第２内壁面１１４において、切削用のブラシ等で内壁面を厚み方向に所定の深さだけ切削加工することで、（ｃ）のように第１内壁面１１１及び第１突出部１１２による段差を形成する。このため、第１内壁面１１１の内径ｒ１は、第２内壁面１１４の内径ｒ２よりも大きくなる。また、第１突出部１１２は、第２突出部１１５よりもアッパーシェル１２の方向に形成され、その内壁面は第２内壁面１１４を兼ねた構成となる。なお、第１突出部１１２を形成した後で、第２突出部１１５を形成するようにしても良い。

また、（ｂ）（ｃ）の切削加工後に、第１突出部１１２における第１内壁面１１１との接続部分（第１位置決め面１１３の第１内壁面１１１の側）、及び第２突出部１１５における第２内壁面１１４との接続部分（第２位置決め面１１６の第２内壁面１１４の側）に、菱形インサート等で外径加工することで、ロアシェル１３の方向に凹んだ形状の凹み１１３１、１１６１をそれぞれ形成する。凹み１１３１、１１６１は、切削加工によって上記接続部分に生じやすい曲面を除去する、いわゆるヌスミである。すなわち、切削加工を行うと、第１内壁面１１１と第１位置決め面１１３との接続部分が直角ではなく、アールが形成されやすい。当該部分にアールが形成されると、固定スクロール３１を第１突出部１１２に配置しても、第１位置決め面１１３に接触せずに浮いてしまい、位置決めの精度が低くなる。これに対して、凹み１１３１を形成することで、固定スクロール３１が第１位置決め面１１３に確実に接触するため、位置決め精度を高めることができる。凹み１１６１についても同様で、メインフレーム２の位置決め精度を高めることができる。なお、凹み１１３１、１１６１をロアシェル１３の方向に凹む形状とすることで、凹みをメインシェルの径方向に形成する場合と比較して、メインシェル１１の肉厚減少を抑制できるため、強度の低下を抑制することができる。

次に、上記のように形成されたメインシェル１１の一端側Ｕから、メインフレーム２を挿入する。メインフレーム２は、第２突出部１１５の第２位置決め面１１６に面で接触し、高さ方向の位置決めがされる。その状態で、メインフレーム２を第２内壁面１１４に焼嵌めやアークスポット溶接等により固定する。そして、メインフレーム２の軸孔２２１にクランクシャフト６を挿入したのち、偏心軸部６２にブッシュ７を取り付け、さらにオルダムリング３３や揺動スクロール３２等を配置する。

次いで、メインシェル１１の一端側Ｕから、固定スクロール３１を挿入する。固定スクロール３１は、第１突出部１１２の第１位置決め面１１３に面で接触し、高さ方向に位置決めがされる。なお、本実施の形態では、固定スクロール３１の周方向の位置決めをする従来のネジのような部材がないため、固定スクロール３１を第１内壁面１１１に固定するまでは揺動スクロール３２に対して固定スクロール３１が回転可能であり、第１渦巻体３１２と第２渦巻体３２２の位置関係がずれて、スクロール圧縮機の製品ごとに圧縮ばらつきや圧縮不良が発生するおそれがある。そこで、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２に対する第１渦巻体３１２の位置関係が所定となるように固定スクロール３１を回転させて位相を調整したのち、固定スクロール３１を第１内壁面１１１に焼嵌めやアークスポット溶接等により固定する。

最後に、メインシェル１１の一端側Ｕから、アッパーシェル１２を挿入したのち、メインシェル１１とアッパーシェル１２を溶接やアークスポット溶接等により固定する。その際、アッパーシェル１２で固定スクロール３１を第１位置決め面１１３に押付けるように挿入し、かつその状態を維持して固定スクロール３１をメインシェル１１に固定することで、スクロール圧縮機ごとの冷媒取込空間３７の高さのばらつきを抑制し、位置精度を高めるとともに、スクロール圧縮機の駆動時に固定スクロール３１が上下方向にずれることを抑制する。ただし、第１突出部１１２は、少なくとも固定スクロール３１の製造上の位置決めさえできれば良いので、固定スクロール３１を第１内壁面１１１への固定後に、固定スクロール３１が第１位置決め面１１３と接触していることは必須ではない。メインフレーム２と第２突出部１１５との関係についても同様である。

以上のような製造方法により、従来のようにメインフレーム２と固定スクロール３１をネジ等で接続する方法と同等に、メインフレーム２、固定スクロール３１及び揺動スクロール３２の位置精度を実現しつつ、冷媒取込空間３７を拡大することができる。また、ネジ等を使わないため、製造を容易化することができる。

本実施の形態では、揺動スクロール３２を摺動自在に保持するメインフレーム２と、揺動スクロール３２とともに圧縮室３４を形成する固定スクロール３１と、固定スクロール３１を収容したシェル１と、を備え、シェル１は、第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール３１が位置決めされる第１突出部１１２と、を有し、固定スクロール３１は、第１内壁面１１１に固定されているため、揺動スクロール３２の径方向の最外部に位置する側面３２１２とシェル１の内壁面とが対向し、メインフレーム２が第２基板３２１の側面３２１２とメインシェル１１の内壁面との間に介在しない構造となる。したがって、固定スクロール３１を固定するための周壁をメインフレーム２に形成することなく、固定スクロール３１をシェル１内へ配置することができ、揺動スクロール３２を配置する冷媒取込空間３７を拡大することができる。これにより、例えば、揺動スクロール３２の第２基板３２１及びスラストプレート２４の直径を大きくすることで、摺動面積を大きくし、スラスト荷重による面圧を低減することが可能となる。また、メインフレーム２に固定スクロール３１を固定するための壁が必要なくなるため、メインフレーム２の加工時間を短縮化することができるとともに、軽量化を図ることもできる。

シェル１は、第２内壁面１１４と、第２内壁面１１４から突出し、メインフレーム２に位置決めされる第２突出部１１５と、をさらに有し、メインフレーム２は、第２内壁面１１４に固定されている。したがって、固定スクロール３１もメインフレーム２も一連の製造工程にて同様の方法でシェル１に固定することができ、製造を容易化できる。

第２内壁面１１４は、第１突出部１１２の内壁面に形成されている。つまり、第１突出部１１２の内壁面は、第２内壁面１１４を兼ねている。したがって、少ない工程で第１突出部１１２及び第２突出部１１５を形成することができる。また、第１内壁面１１１の内径ｒ１は、第２内壁面１１４の内径ｒ２よりも大きく形成され、シェル１は、両端が開口したメインシェル１１と、メインシェル１１の一端側の開口を覆うアッパーシェル１２と、メインシェル１１の他端側の開口を覆うロアシェル１３と、を備え、第１突出部１１２のアッパーシェル１２の側に、固定スクロール３１を位置決めする第１位置決め面１１３が形成され、第１位置決め面１１３が形成され、第２突出部１１５のアッパーシェル１２の側に、メインフレーム２を位置決めする第２位置決め面１１６が形成されている。したがって、メインシェル１１に固定スクロール３１及びメインフレーム２を同様の方法で固定することができるため、組立を容易化することができる。

また、第１位置決め面１１３は、メインフレーム２と摺動する揺動スクロール３２の摺動面３２１１よりもアッパーシェル１２の方向に形成され、第２位置決め面１１６は、摺動面３２１１よりもロアシェル１３の方向に形成されている。したがって、メインフレーム２を一端側Ｕからメインシェル１１に挿入固定後、メインシェル１１をそのままの体勢で順次、揺動スクロール３２や固定スクロール３１を挿入固定することができるため、組立を容易化することができる。

第１突出部１１２における第１内壁面１１１との接続部分及び第２突出部１１５における第２内壁面１１４との接続部分には、ロアシェルの方向に凹み１１３１、１１６１が形成されている。したがって、第１位置決め面１１３と固定スクロール３１の接触、及び第２位置決め面１１６とメインフレーム２の接触を良好に保つことができ、位置決め精度を高めることができる。

アッパーシェル１２の外径は、メインシェル１１の一端側の内径よりも小さく、アッパーシェル１２は、固定スクロール３１を第１突出部１１２とで挟んでいる。したがって、固定スクロール３１を第１位置決め面１１３に確実に接触させるように押し付けることができる。また、固定スクロール３１のメインシェル１１に対する上下方向の移動を抑制できる。

メインフレーム２は、揺動スクロール３２と対向する平坦面２１２に、摺動面３２１１と摺動するスラストプレート２４を有し、メインフレーム２の平坦面２１２の外端部には、アッパーシェル１２の方向に突出する突壁２１６が形成されており、突壁２１６の平坦面２１２からの高さｈは、スラストプレート２４の厚みｄより小さい。したがって、揺動スクロール３２がメインフレーム２に干渉することなく、スラストプレート２４に摺動させることができる。

また、スラストプレート２４及び突壁２１６には、凸部又は凹部が形成されており、スラストプレートの回転を抑止可能に凸部と凹部とが係合している。凸部は、突壁２１６からスラストプレート２４の方向に突出して形成された一対の突部２１７、凹部は、スラストプレートの外周部分に形成された切欠き２４１であり、一対の突部２１７は、切欠き２４１に設けられている。したがって、スラストプレート２４がメインフレーム２の平坦面２１２に対して回転することを抑制することができる。また、フレームの一対の突部２１７の間には、アッパーシェル１２の方向とロアシェル１３の方向とに貫通して吸入ポート２１３が形成されている。したがって、吸入ポート２１３がスラストプレート２４によって塞がれることを抑制でき、冷媒取込空間３７に冷媒を安定して供給することができる。

スクロール圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備え、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置であって、冷媒に例えばＲ３２などを含む高圧冷媒を使用してもよい。Ｒ３２などを含む高圧冷媒を使用した場合、スラスト軸受にかかる負担が大きくなるが、本実施の形態では、揺動スクロール３２の第２基板３２１及びスラストプレート２４の直径を大きくし、摺動面積を大きくすることも可能であるため、スラスト軸受にかかる負担を軽減でき、信頼性を高めることができる。

＜変形例２＞
図１４は、本発明の変形例２に係るスクロール圧縮機１００の断面図、図１５は、図１４の二点鎖線の領域の拡大図である。以下の実施の形態等では、図７〜図１３のスクロール圧縮機１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

変形例２では、メインシェル１１Ａは、第１直管部１１７Ａと、第２直管部１１８Ａと、連結部１１９Ａと、を備えた段付き形状となっている。第１直管部１１７Ａは、メインシェル１１Ａの一端側Ｕに設けられている。第２直管部１１８Ａは、第１直管部１１７Ａの外径Ｒ１よりも外径Ｒ２が小さく、第１直管部１１７Ａよりも他端側Ｌに設けられている。連結部１１９Ａは、外壁面が第２直管部１１８Ａから第１直管部１１７Ａに向かって拡径するように変化しており、第１直管部１１７Ａと第２直管部１１８Ａとをつないでいる。

そして、図１５からわかるように、第２内壁面１１４Ａの少なくとも一部は、連結部１１９Ａの内壁面に形成されている。すなわち、連結部１１９Ａの外壁面は、外径が変化する形状であるが、内壁はクランクシャフト６の中心軸に沿ったフラットな面を有する。特に、第２内壁面１１４Ａは、第１直管部１１７Ａ、第２直管部１１８Ａ及び連結部１１９Ａのそれぞれの内壁に跨るように、かつ面一に形成されている。その連結部１９よりも他端側Ｌ側の第２内壁面１１４Ａからは第２突出部１１５Ａが突出し、第２突出部１１５Ａの一端側Ｕは第２位置決め面１１６Ａが形成されており、メインシェル１１Ａが第２突出部１１５Ａで位置決めされた状態で、第２内壁面１１４Ａに固定されている。また、第１内壁面１１１Ａは、第１直管部１１７Ａの内壁面に形成されている。

本実施の形態のスクロール圧縮機１００のメインシェル１１Ａの加工方法について、図１６を参照してさらに詳しく説明する。図１６は、本発明の変形例２に係るメインシェルの一製造方法について説明するための図である。なお、図１６は、メインシェル１１Ａの一つの壁の断面をわかりやすく図示したものであり、実際の寸法や厚みとは異なる。

まず、（ａ）のような円筒状に形成されたメインシェル１１Ａの一端側Ｕからプレス機を挿入し、メインシェル１１Ａにプレス加工等を行うことで、（ｂ）のように第１直管部１１７Ａと、第２直管部１１８Ａと、連結部１１９Ａと、を備えた段付き形状に形成する。次に、メインシェル１１Ａの一端側Ｕから切削用のブラシ等を挿入して、連結部１１９Ａ及び第２直管部１１８Ａの一部の内壁面を厚み方向に切削加工し、第２内壁面１１４Ａ及び第２突出部１１５Ａによる段差を形成する。ここでは、第１直管部１１７Ａは削らないことにより、切削後の連結部１１９Ａ及び第２直管部１１８Ａの内径ｒ３を、第１直管部１１７Ａの内径ｒ４よりも小さくする。次いで、メインシェル１１Ａの一端側Ｕから切削用のブラシ等で第１直管部１１７Ａの内壁面を厚み方向に所定の深さだけ切削加工することで、第１内壁面１１１Ａ及び第１突出部１１２Ａによる段差を形成する。そして、本実施の形態と同様に、凹み１１３１Ａ、１１６１Ａ等を形成したのち、メインフレーム２や固定スクロール３１等を順次配置する。この製造方法では、内壁面に２つの段差を形成するための切削は、第１直管部１１７Ａと、第２直管部１１８Ａ及び連結部１１９Ａとで独立して行うことができるため、メインシェル１１Ａの切削量は、図１６（ｃ）の点線で示す範囲のみとなり、切削による時間を短縮することができる。また、第１内壁面１１１Ａにおける第１直管部１１７Ａ部分の厚みと、第２内壁面１１４Ａにおける第２直管部１１８Ａ部分の厚みを同程度にすることができ、切削したことにより、メインシェル１１Ａの厚みが局所的に薄くなることを抑制できる。

なお、第２内壁面１１４Ａを作成する際に、切削部分の内壁面の内径ｒ３を第１直管部１１７Ａの内壁面の内径ｒ４とほぼ同じになるように切削してもよい。すなわち、第１直管部１１７Ａ、第２直管部１１８Ａ及び連結部１１９Ａの各々の内壁面を面一にすることで、第２内壁面１１４Ａを形成しても良い。これらを面一にすることで、段差がなくなるため、メインシェル１１Ａの一端側Ｕからのメインフレーム２の挿入をスムーズに行うことができる。連結部１１９Ａ及び第２直管部１１８Ａの内壁面を第１直管部１１７Ａの内壁面の内径ｒ４とほぼ同じになるように切削することが製造誤差上困難な場合は、連結部１１９Ａ及び第２直管部１１８Ａの内壁面を切削する際に、第１直管部１１７Ａの内壁面も僅かに削ることで面一にしても構わない。

この変形例では、メインシェル１１Ａは、第１直管部１１７Ａと、第１直管部１１７Ａの外径Ｒ１よりも外径Ｒ２が小さい第２直管部１１８Ａと、第１直管部１１７Ａと第２直管部１１８Ａとを連結する連結部１１９Ａと、を備え、第２内壁面１１４Ａの少なくとも一部は、連結部１１９Ａの内壁に形成されている。したがって、連結部１１９Ａの内壁面を削ることで第２突出部１１５Ａ全体又はその一部を形成することができ、通常の円筒形状のメインシェル１１Ａの場合と比較して削る量が削減され、製造を容易化することができる。

また、第１内壁面１１１Ａは、第１直管部１１７Ａの内壁に形成され、第２内壁面１１４Ａは、第２直管部１１８Ａ及び連結部１１９Ａの内壁に形成されている。したがって、第１直管部１１７Ａの一部の内壁面を削ることで第１突出部１１２Ａを、連結部１１９Ａと第２直管部１１８Ａの一部の内壁面を削ることで第２突出部１１５Ａを形成することができる。そのため、第１突出部１１２Ａ及び第２突出部１１５Ａを形成するために切削する深さを同程度にすることができ、切削された第１直管部１１７Ａの厚みが薄くなりすぎることを抑制できる。また、第２内壁面１１４Ａが十分な長さとなり、メインフレーム２との固定強度を高めることができる。なお、第２内壁面１１４Ａの内径ｒ３は、第１直管部１１７Ａの内径ｒ４よりも小さくなるため段差状となるが、その段差は僅かであるとともに、連結部１１９Ａの内壁面の形状はテーパ状になっているため、メインフレーム２をメインシェル１１Ａの一端側Ｕから挿入する際にその段差によってスムーズな挿入が抑制されることはない。よって、第２内壁面１１４Ａを形成するために削る量は削減しつつ、製造を容易に行うことができる。

＜変形例３＞
図１７は、本発明の変形例３に係るスクロール圧縮機１００の断面図、図１８は、図１７の二点鎖線の領域の拡大図である。

変形例３では、アッパーシェル１２Ｂの内径は、メインシェル１１Ｂの一端側の外径よりも大きく設定されおり、固定スクロール３１Ｂは、メインシェル１１Ｂの一端側Ｕで位置決めされた状態で、アッパーシェル１２Ｂの内壁面に固定されている。すなわち、メインシェル１１Ｂとアッパーシェル１２Ｂとによって段差が形成され、アッパーシェル１２Ｂの内壁面が第１内壁面１１１Ｂを、メインシェル１１Ｂの一端側Ｕが第１突出部１１２Ｂを、メインシェル１１Ｂの一端側Ｕの端面が第１位置決め面１１３Ｂを兼ねている。このため、第１突出部１１２Ｂを形成するためにメインシェル１１Ｂの内壁面を切削等する必要がなくなり、製造を容易化することができる。なお、固定スクロール３１Ｂは、アッパーシェル１２Ｂにネジ止めしたり、アッパーシェル１２Ｂとレーザー等でスポット溶接したり、メインシェル１１Ｂの一端側Ｕの端面にネジ止めしたりする等により固定できる。また、メインシェル１１Ｂとアッパーシェル１２Ｂを溶接することを考慮すると、アッパーシェル１２Ｂはメインシェル１１Ｂに少なくとも一部が内接するように設けられるのが望ましい。

また、図１８に示すように、固定スクロール３１Ｂの第１基板３１１Ｂの外端部には、他端側Ｌに突出する突出壁３１４Ｂが形成されている。突出壁３１４Ｂは、メインシェル１１Ｂに対する固定スクロール３１Ｂの径方向の位置決めをするための突片であり、その外壁面がメインシェル１１Ｂの内壁面に接触するように配置され、かつ焼嵌めにより固定している。これにより、固定スクロール３１Ｂを第１位置決め面１１３Ｂに配置した際に、固定スクロール３１Ｂがメインシェル１１Ｂに対して径方向にずれることを抑制することができる。

この変形例では、アッパーシェル１２Ｂの内径は、メインシェル１１Ｂの一端側の外径よりも大きく、第１位置決め面１１３Ｂは、メインシェル１１Ｂのアッパーシェル１２Ｂの側の端部に形成されていることで、第１突出部１１２Ｂを形成するためにメインシェル１１Ｂの内壁面を切削等する必要がなくなり、製造を容易化することができる。

＜変形例４＞
図１９は、本発明の変形例４に係るスクロール圧縮機１００の断面図である。

変形例４では、第１突出部１１２Ｃを第１内壁面１１１Ｃから突出する突起状に形成し、その第１突出部１１２Ｃに固定スクロール３１Ｃを位置決めしている。そのため、第１突出部１１２Ｃを容易に形成することができる。この第１突出部１１２Ｃは、第１内壁面１１１Ｃに切削により形成できるほか、あらかじめ形成された突起状の部材を内壁面に接着等することにより、形成することができる。また、第１位置決め面１１３Ｃを第１突出部１１２Ｃにテーパ状に形成するとともに、固定スクロール３１Ｃの第１基板３１１Ｃにも傾斜面３１５Ｃを形成し、傾斜面同士で接触させている。そのため、メインシェル１１Ｃに対する固定スクロール３１Ｃの位置決め精度を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、縦型スクロール圧縮機について説明したが、横型のスクロール圧縮機にも適用できる。その際、横型のスクロール圧縮機においても、メインフレームを基準として、圧縮機構部が設けられている側を一端側、駆動機構部が設けられている側を他端側と方向づけて見ることができる。また、低圧シェル方式のスクロール圧縮機に限らず、駆動機構部が配置されたメインシェル内の空間の圧力が冷媒取込空間の圧力よりも高くなる高圧シェル方式のスクロール圧縮機にも適用できる。高圧シェル方式では、スラスト軸受における荷重が小さいため、後述する図１３のように、押しのけ量を大きくする構造や、図１４のように圧縮機の小型化する構造を採用するのが望ましい。

メインシェル１１は、円筒状に限らず、多角筒等であっても良い。また、上記実施の形態では、メインシェル１１内における固定スクロール３１の第１基板３１１とメインフレーム２のスラスト軸受との間の冷媒取込空間３７を従来よりも広げることができる効果により、渦巻体等は従来設計のままで、揺動スクロール３２の第２基板３２１及びスラストプレート２４の直径を大きくすることで、摺動面積を大きくし、スラスト荷重を低減する構成としたが、これに限られない。

図２０は、本発明の変形例５に係るスクロール圧縮機１００の断面図である。例えば、図２０のように、揺動スクロール３２Ｄの第２基板３２１Ｄを大径化する点は本実施の形態と同じだが、さらに固定スクロール３１Ｄの第１渦巻体３１２Ｄを第１基板３１１Ｄの端部付近まで形成するとともに、揺動スクロール３２Ｄの第２渦巻体３２２Ｄを第２基板３２１Ｄの端部付近まで形成しても良い。これにより、スクロールによる冷媒の最大取込量、いわゆる押しのけ量を増加させることができるため、圧縮比を高めることができ、スクロール圧縮機の性能を高めることができる。なお、低ＧＷＰ冷媒であるＦＯ冷媒、特にＨＦＯ１２３４ｙｆは、密度が低い冷媒であるため、押しのけ量を大きくすることが望ましい。そのため、図１３の構成と組み合わせることで、サイズアップを抑制しつつ、性能の高いスクロール圧縮機を実現できる。

なお、揺動スクロール３２Ｄの第２渦巻体３２２Ｄや第２基板３２１Ｄを大きくした場合、重量化等により揺動スクロール３２Ｄの揺動運動による遠心力が大きくなる。そのため、バランサ７２Ｄのウエイト部７２１Ｄの体積ないし重量を大きくしてその遠心力を相殺する必要がある。これに対して、本発明では、メインフレーム２においてネジ止めするための壁をなくしたことで、メインフレーム２Ｄの設計自由度も高まるため、メインフレーム２Ｄの本体部２１Ｄの収容空間２１１Ｄを大きく確保することができる。収容空間２１１Ｄを大きくすることで、体積の大きなウエイト部７２１Ｄを有するバランサ７２Ｄを使用することできるため、重量化等により大きくなった揺動スクロール３２Ｄの遠心力を相殺して、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２に作用する径方向の荷重を低減できる。よって、揺動スクロール３２の信頼性を向上できるとともに、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２と固定スクロール３１の第１渦巻体３１２との間の摺動損失を低減できる。

上記の構造であるので、スクロール圧縮機１００の増速（高速回転数化）時の揺動スクロール３２の信頼性確保と、スクロール圧縮機１００の増速（高速回転数化）時のスクロール高回転数化による揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２と固定スクロール３１の第１渦巻体３１２との間の摺動損失抑制と、が実現でき、信頼性と性能を確保しながらスクロール圧縮機１００の増速（高回転数化）による冷凍能力の拡大が図れる。

ただし、スクロール圧縮機１００を増速（高回転数化）すると、給油量が過大となり、油上がり量の増加に伴い冷凍能力低下及び性能低下を招く。しかしながら、油供給溝９０を備えるので、揺動スクロール３２の信頼性の確保と、渦巻摺動損失の抑制と、油上がり量増加に伴う冷凍能力低下及び性能低下の抑制と、が実現でき、スクロール圧縮機１００の増速（高回転数化）による冷凍能力の拡大が図れる。

また、上記の構造であるので、揺動スクロール３２のスラスト摺動面（及びスラストプレート２４の径方向幅）をより大きく設計できる。これにより、油流通部９２の形状の設計自由度が高まる。たとえば、油流通部９２は、直線形状、楕円形状、多角形形状などに形成できる。また、油供給溝９０及び給油穴２４ａについては、個数の選択幅が広がる。これらの設計自由度から、油供給溝９０の効果がより効果的に発揮させられる。

図２１は、本発明の変形例６に係るスクロール圧縮機１００の断面図である。図２１のように、揺動スクロール３２のサイズはそのままで、シェル１Ｅ、すなわち、メインシェル１１Ｅやアッパーシェル１２Ｅ等は従来よりも小さい内径のものを使用しても良い。これにより、従来と比較して押しのけ量は同等で、小型のスクロール圧縮機を実現することができる。

第１突出部１１２及び第１位置決め面１１３は、固定スクロール３１を精度良く位置決めできるものであれば、様々な形状や製法を採用可能である。例えば、第１突出部１１２は、固定スクロール３１を位置決めできれば良いので、メインシェル１１の内壁面に形成された少なくとも２箇所以上の突起で構成されていても良い。また、メインシェル１１の外側から叩打することにより第１突出部１１２を形成しても良い。第１位置決め面１１３に凸部を形成し、固定スクロール３１に形成された凹部と嵌合させることで、メインシェル１１に対する固定スクロール３１の回転を抑制するようにしても良い。

図２２は、本発明の変形例７に係るスクロール圧縮機１００の断面図である。スラストプレート２４Ｆ及び突壁２１６Ｆに形成される凸部又は凹部は、図２２のように、スラストプレート２４Ｆに突壁２１６Ｆの方向に突出して一対の突部２４２Ｆを形成し、突壁２１６Ｆに切欠き２１８Ｆを形成し、切欠き２１８Ｆに一対の突部２４２Ｆを配置するようにしても良い。これにより、第１の実施の形態と同様に、スラストプレート２４Ｆの回転を抑止することができる。

スラストプレート２４は、円環状に限らず、Ｃ状とし、そのスラストプレート２４が切れた部分に開口面積の大きな吸入ポート２１３を配置しても良い。これにより、吸入ポート２１３の面積を広げることができる。その際、吸入ポート２１３の面積を広げると、揺動スクロール３２の搖動のタイミングによっては、揺動スクロール３２によって、吸入ポート２１３の一部が塞がれる場合がある。この場合には、固定スクロール３１と揺動スクロール３２とで冷媒を取り込むタイミングでは揺動スクロール３２で吸入ポート２１３を塞がない位置関係とすれば、吸入ポート２１３が塞がれる影響を少なくできる。

スラストプレート２４は必須ではなく、メインフレーム２の平坦面２１２が揺動スクロール３２と摺動する構成でも良い。

メインシェル１１の内壁面に、クランクシャフト６の中心軸に沿う方向に凸部（又は凹部）、メインフレーム２及び固定スクロール３１にその凸部（又は凹部）に係合する凹部（又は凸部）を形成してもよい。これにより、固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２の位相を合わせることができるため、揺動スクロール３２に対して固定スクロール３１を回転させて位相を調整する工程を省略することができる。

実施の形態３．
＜冷凍サイクル装置１０１＞
図２３は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１００を適用した冷凍サイクル装置１０１を示す冷媒回路図である。

図２３に示すように、冷凍サイクル装置１０１は、スクロール圧縮機１００、凝縮器１０２、膨張弁１０３及び蒸発器１０４を備える。これらスクロール圧縮機１００、凝縮器１０２、膨張弁１０３及び蒸発器１０４が冷媒配管で接続されて冷凍サイクル回路を形成している。そして、蒸発器１０４から流出した冷媒は、スクロール圧縮機１００に吸入されて高温高圧となる。高温高圧となった冷媒は、凝縮器１０２において凝縮されて液体になる。液体となった冷媒は、膨張弁１０３で減圧膨張されて低温低圧の気液二相となり、気液二相の冷媒が蒸発器１０４において熱交換される。

実施の形態１、２のスクロール圧縮機１００は、このような冷凍サイクル装置１０１に適用できる。なお、冷凍サイクル装置１０１としては、たとえば空気調和装置、冷凍装置又は給湯器等が挙げられる。

１、１Ｅシェル、２、２Ｄメインフレーム、３圧縮機構部、４駆動機構部、５サブフレーム、６クランクシャフト、７ブッシュ、８給電部、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｅメインシェル、１１ａ低圧室、１２、１２Ｂ、１２Ｅアッパーシェル、１２ａ高圧室、１３ロアシェル、１４吸入管、１５吐出管、１６連結シェル、１７固定台、１９連結部、２１、２１Ｄ本体部、２２主軸受部、２３返油管、２４、２４Ｆスラストプレート、２４ａ給油穴、２５油溜り空間、３１、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ固定スクロール、３２、３２Ｄ揺動スクロール、３３オルダムリング、３４圧縮室、３５マフラー、３６吐出弁、３７冷媒取込空間、３８吐出孔、４１ステータ、４２ロータ、５１副軸受部、５２オイルポンプ、６１主軸部、６２偏心軸部、６３通油路、６４第１バランスウェイト、６５第２バランスウェイト、７１スライダ、７２、７２Ｄバランサ、８１カバー、８２給電端子、８３配線、９０油供給溝、９１油流入部、９２油流通部、９３油流出部、１００スクロール圧縮機、１０１冷凍サイクル装置、１０２凝縮器、１０３膨張弁、１０４蒸発器、１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ第１内壁面、１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ第１突出部、１１３、１１３Ｂ、１１３Ｃ第１位置決め面、１１４、１１４Ａ第２内壁面、１１５、１１５Ａ第２突出部、１１６、１１６Ａ第２位置決め面、１１７Ａ第１直管部、１１８Ａ第２直管部、１１９Ａ連結部、２１１、２１１Ｄ収容空間、２１２平坦面、２１３吸入ポート、２１４オルダム収容部、２１５第１オルダムキー溝、２１６、２１６Ｆ突壁、２１７突部、２１８Ｆ切欠き、２２１軸孔、２４１切欠き、２４２Ｆ突部、３１１、３１１Ｂ、３１１Ｃ、３１１Ｄ第１基板、３１２、３１２Ｄ第１渦巻体、３１３吐出ポート、３１４Ｂ突出壁、３１５Ｃ傾斜面、３１６シール、３２１、３２１Ｄ第２基板、３２２、３２２Ｄ第２渦巻体、３２３筒状部、３２４第２オルダムキー溝、３２５シール、３３１リング部、３３２第１キー部、３３３第２キー部、３５１吐出孔、７２１、７２１Ｄウエイト部、１１３１、１１３１Ａ凹み、１１６１凹み、１１６１Ａ凹み、３２１１摺動面、３２１２側面。

Claims

固定側渦巻体を有する固定スクロールと、
前記固定スクロールの前記固定側渦巻体に組み合わされる揺動側渦巻体を有する揺動スクロールと、
前記揺動スクロールの下面を揺動可能に支持し、中心部に開口部を有するスラストプレートと、
を備え、
前記スラストプレートの内側に油溜り空間が形成され、
前記固定スクロールと前記揺動スクロールとの間に圧縮する作動流体を吸入するための圧縮室が形成されるスクロール圧縮機であって、
前記揺動スクロールは、前記スラストプレートと摺動する摺動面に設けられ、潤滑油が供給される油供給溝を備え、
前記スラストプレートは、前記揺動スクロールと摺動する面から前記圧縮室へ通じる給油穴を有し、
前記油供給溝は、
潤滑油が流入する油流入部と、
一方側が前記油流入部に通じ、前記油流入部から前記揺動スクロールの回転方向へ延びる油流通部と、
前記油流通部の他方側に通じ、前記給油穴上に位置したときに前記油流通部を通った潤滑油を前記給油穴側へ流出させる油流出部と、
を備え、
前記揺動スクロールが揺動する１回転の中に、
前記油流通部が前記スラストプレート上に位置し、前記油流通部を介して前記給油穴に潤滑油が供給される第１の回転期間と、
前記油流通部が前記油溜り空間上に位置し、前記油流通部を介して前記給油穴に供給される潤滑油の量が前記第１の回転期間よりも少なくなる第２の回転期間と、
を含み、
前記揺動スクロールを摺動自在に保持するフレームと、
前記フレーム及び前記固定スクロールを収容したシェルと、
を備え、
前記シェルは、第１内壁面と、前記第１内壁面から突出して前記固定スクロールを位置決めする第１突出部と、を有し、
前記固定スクロールは、前記第１内壁面に固定され、
前記シェルは、第２内壁面と、前記第２内壁面から突出して前記フレームを位置決めする第２突出部と、を有し、
前記フレームは、前記第２内壁面に固定されているスクロール圧縮機。
前記油供給溝の油流出部は、前記第１の回転期間において、前記給油穴上に位置するように形成されている請求項１に記載のスクロール圧縮機。
前記油流通部は、円弧状に形成されている請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機。
前記油流通部は、前記揺動スクロールの回転軌道に沿って形成されている請求項３に記載のスクロール圧縮機。
前記油流通部は、前記揺動スクロールの外周と内周との間に周方向に沿った鈍角の円弧状に形成されている請求項３又は４に記載のスクロール圧縮機。
前記揺動スクロールを摺動自在に保持するフレームと、
前記フレームと前記揺動スクロールの間に設けられ、前記揺動スクロールの自転運動を規制するオルダムリングと、
をさらに備え、
前記オルダムリングは、前記揺動スクロール側に突出したオルダムキーを備え、
前記揺動スクロールは、前記オルダムキーが嵌め込まれるオルダムキー溝を有し、
前記油流入部は、前記オルダムキー溝に通じており、前記オルダムキー溝内の潤滑油が流入されるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記オルダムキー溝は、前記揺動スクロールの所定の半径に対して線対称に一対設けられ、
前記給油穴は、前記油流入部につながった前記一対のオルダムキー溝のうちの一方とは反対側の他方の近傍に形成されている請求項６に記載のスクロール圧縮機。
前記スラストプレートの前記給油穴及び前記揺動スクロールの前記油供給溝は、それぞれ複数個設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記スラストプレートの前記給油穴及び前記揺動スクロールの前記油供給溝は、それぞれ２個設けられている請求項８に記載のスクロール圧縮機。
前記スラストプレートの前記給油穴及び前記揺動スクロールの前記油供給溝は、前記スラストプレート及び前記揺動スクロールの所定の半径に対して線対称にそれぞれ２個設けられている請求項９に記載のスクロール圧縮機。
前記揺動スクロールは、径方向の最外部に位置する側面を備え、前記側面と前記シェルの内壁面とが対向している請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記第２内壁面は、前記第１突出部の内壁面に形成されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記第１内壁面の内径は、前記第２内壁面の内径よりも大きく形成されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記シェルは、両端が開口したメインシェルと、前記メインシェルの一端側の開口を覆う第１シェルと、前記メインシェルの他端側の開口を覆う第２シェルと、を備え、
前記第１突出部の前記第１シェルの側に、前記固定スクロールを位置決めする第１位置決め面が形成され、
前記第２突出部の前記第１シェルの側に、前記フレームを位置決めする第２位置決め面が形成されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記第１位置決め面は、前記フレームと摺動する前記揺動スクロールの摺動面よりも前記第１シェルの方向に形成され、
前記第２位置決め面は、前記摺動面よりも前記第２シェルの方向に形成されている請求項１４に記載のスクロール圧縮機。
前記メインシェルは、第１直管部と、前記第１直管部の外径よりも外径が小さい第２直管部と、前記第１直管部と前記第２直管部とを連結する連結部と、を備え、
前記第２内壁面の少なくとも一部は、前記連結部の内壁に形成されている請求項１４又は１５に記載のスクロール圧縮機。
前記第１内壁面は、前記第１直管部の内壁に形成され、
前記第２内壁面は、前記第２直管部の少なくとも一部及び前記連結部の内壁に形成されている請求項１６に記載のスクロール圧縮機。
前記第２内壁面の内径は、前記第１直管部の内径よりも小さく形成されている請求項１６又は１７に記載のスクロール圧縮機。
前記第１突出部における前記第１内壁面との接続部分、及び前記第２突出部における前記第２内壁面との接続部分の少なくとも一方には、前記第２シェルの方向に凹みが形成されている請求項１４〜１８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記第１シェルの外径は、前記メインシェルの前記一端側の内径よりも小さく形成され、
前記第１シェルは、前記固定スクロールを前記第１突出部とで挟んでいる請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記第１シェルの内径は、前記メインシェルの前記一端側の外径よりも大きく形成され、
前記第１位置決め面は、前記メインシェルの前記第１シェルの側の端部に形成されている請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
前記フレームは、前記揺動スクロールと対向する平坦面に、前記摺動面と摺動する前記スラストプレートを有し、
前記フレームの前記平坦面の外端部には、前記第１シェルの方向に突出する突壁が形成されており、
前記突壁の前記平坦面からの高さは、前記スラストプレートの厚みより小さい請求項１４に記載のスクロール圧縮機。
前記スラストプレート及び前記突壁には、凸部又は凹部が形成されており、
前記スラストプレートの回転を抑止可能に前記凸部と前記凹部とが係合している請求項２２に記載のスクロール圧縮機。
前記凸部は、一対の突部であり、
前記凹部は、切欠きであり、
前記一対の突部は、前記切欠きに設けられている請求項２３に記載のスクロール圧縮機。
前記フレームには、前記一対の突部の間の部分に吸入ポートが貫通して形成されている請求項２４に記載のスクロール圧縮機。
請求項１〜２５のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機を備えた冷凍サイクル装置。
前記スクロール圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備え、作動流体として冷媒を循環させる冷凍サイクル装置であって、
前記冷媒は、Ｒ３２又はＨＦＯ冷媒を含む請求項２６に記載の冷凍サイクル装置。