JPH08303370A - スクロール気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮室への適量給油と両スクロール間の摩擦
損失入力低減のできる給油通路が要求されていた。 【解決手段】 駆動軸４の主軸受１２に供給する潤滑油
を旋回スクロール１８の反圧縮室側に設けた高圧の油室
７８ａの潤滑油によって背面付勢する時の付与力を、旋
回スクロール１８が固定スクロール１５の側とスラスト
軸受２０の側との両側で支持されるべく限定したもので
ある。したがって、旋回スクロール１８と固定スクロー
ル１５との間の軸方向接触力が小さくなり、摺動部損失
の低減ができる。また、圧縮室異常圧力上昇時に旋回ス
クロール１８が固定スクロール１５から離反することに
よる過負荷軽減ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクロール気体圧縮
機の軸受部給油通路と、その給油通路に関与してスクロ
ール部材の背面部への付勢に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】低振動、低騒音特性を備えたスクロール
圧縮機は、吸入室が外周部にあり、吐出ポートが渦巻の
中心部に設けられ、圧縮流体の流れが一方向で往復動式
圧縮機や回転式圧縮機のような流体を圧縮するための吐
出弁を必要とせず圧縮比が一定で、吐出脈動も小さくて
大きな吐出空間を必要としないことから、各分野への利
用展開の実用化研究が成されている。

【０００３】しかし、圧縮室のシール部分が多いので圧
縮流体の漏れが多く、特に、家庭空調用冷媒圧縮機のよ
うな少排除容量のスクロール気体圧縮機の場合などは、
圧縮部の漏れ隙間を小さくするために渦巻部の寸法精度
を極めて高くする必要があるが、部品形状の複雑さ、渦
巻部寸法精度バラツキなどにより、スクロール気体圧縮
機のコストが高く、性能のバラツキも大きく、特に圧縮
機低速運転状態では、圧縮途中の気体漏れ率が多く、圧
縮効率が往復動式圧縮機や回転式圧縮機よりも低いとい
う欠点を有している。

【０００４】そこで、この種の課題解決のための方策と
して、圧縮途中の気体漏れ防止のために潤滑油を利用し
た油膜シール効果により渦巻部寸法精度の適正化と圧縮
効率向上を期待することが大きく、特開昭５７−８３８
６号公報にも記載されているように、圧縮途中の圧縮室
に潤滑油を適量注入し、潤滑油の油膜で圧縮室の隙間を
密封し、上記欠点を改善する提案が成されている。

【０００５】図２０は、密閉ケース内を高圧空間とした
構成の中型〜大型クラスのスクロール冷媒圧縮機の一般
的な構造例である。同図は、圧縮部と吐出室１０３１が
上部に、モータ（電動要素）が下部に、油溜が底部に、
圧縮機の最終出口である吐出配管１０４２がモータ（電
動要素）の近傍に配置された構成で、吐出室１０３１で
吐出冷媒ガスと潤滑油とが分離の後、潤滑油は油抜き穴
１０３５，１０３６を通してモータ（電動要素）を収納
する空間に戻り、底部の油溜に収集されると共に、吐出
冷媒ガスは吐出室１０３１の上部から別の通路を通して
モータ（電動要素）を収納する空間を経由の後、吐出配
管１０４２から排出される。

【０００６】また、密閉ケース内の高圧空間の圧力が低
い圧縮機起動初期からの圧縮途中冷媒ガス洩れを少なく
するために、圧縮室１０１５の冷媒ガスを旋回スクロー
ル１００６の鏡板１００４に設けられた背圧孔１０１７
を介して背圧室１０２５に導き、その冷媒ガス圧力によ
って圧縮機起動初期から旋回スクロール１００６を固定
スクロール１００３の側に押圧し、圧縮室１０１５の軸
方向隙間を少なくする。

【０００７】更に、圧縮室隙間を密封するために、密閉
ケース（チャンバー）１０１３の底部の潤滑油を駆動軸
（クランクシャフト）１００８の内部に設けた揚油穴１
０１９、駆動軸（クランクシャフト）１００８を支持し
固定スクロール１００３を固定した本体フレーム（フレ
ーム）１００９の軸受の隙間、駆動軸（クランクシャフ
ト）１００８のクランク軸部の隙間を経由させて軸受摺
動面を潤滑した後、旋回スクロール１００６の背面に設
けた背圧室１０２５に流入させ、その経路途中で減圧し
た中間圧力の潤滑油と、クランク軸上部の高圧の潤滑油
とで旋回スクロール１００６の背面を付勢し旋回スクロ
ール１００６が固定スクロール１００３から常時離反し
ないように背圧設定されている。

【０００８】背圧室１０２５の潤滑油は、背圧孔１０１
７を介して圧縮途中の圧縮室１０１５に流入の後、圧縮
室１０１５の隙間を密封しながら吸入冷媒ガスと共に圧
縮・吐出され、吐出室１０３１に吐出される構成である
（特開昭５６−１６５７８８号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の第
３７図のような、駆動軸（クランクシャフト）１００８
に係合する２箇所の摺動部〔駆動軸（クランクシャフ
ト）１００８を支持する本体フレーム（フレーム）１０
０９に設けた上部軸受衝動部と旋回スクロール１００６
を旋回させるクランク部の軸受摺動部〕に充分な量の潤
滑油を供給した後、その潤滑油を圧縮室１０１５に流入
させる構成では、圧縮室１０１５への流入箇所と流入量
が多く、高圧加熱された潤滑油と潤滑油中に混入した冷
媒ガスとが圧縮途中の圧縮室１０１５に流入するので、
圧縮効率が低下するという課題があった。

【００１０】また圧縮機起動初期には、圧縮室１０１５
から冷媒ガスが流入する背圧室１０２５の圧力が密閉ケ
ース（チャンバー）１０１３の底部の潤滑油圧力よりも
高いので、底部の油溜から駆動軸（クランクシャフト）
１００８を支持する軸受部への差圧給油ができず、圧縮
機起動初期の駆動軸（クランクシャフト）１００８の焼
付き発生を招くという課題があった。

【００１１】また、圧縮室１０１５で連続的な液圧縮等
が生じた場合には、圧縮室１０１５から背圧孔１０１７
を介して背圧室１０２５に異常高圧冷媒ガスが流れ込
み、背圧室１０２５が吐出圧力よりも異常圧力上昇し、
旋回スクロール１００６が固定スクロール１００３に過
剰押圧されると共に、圧縮負荷が急増する。その結果、
底部の油溜から駆動軸（クランクシャフト）１００８を
支持する軸受部への差圧給油ができず、駆動軸（クラン
クシャフト）１００８の焼付きを生じるという課題があ
った。

【００１２】なお、上記各種の課題解決の方策として、
圧縮室圧力が異常上昇した時に、旋回スクロールを固定
スクロールの側に過剰押圧させることなく、圧縮機起動
初期から旋回スクロールを固定スクロールの側に常時押
圧し圧縮室軸方向隙間を少なくすると共に、駆動軸の軸
受部へ充分な給油を行うと共に、別の給油通路を通じて
圧縮室への給油が可能な圧縮機の提案が成されている。

【００１３】図２１，図２２は、旋回スクロール１４２
４の背面に吐出圧力が作用する背面積の大きな背圧領域
１４５０を設ける一方、その外周部に低圧の領域１４５
１を設けると共に、背圧領域１４５０を形成するため
に、フレーム１４１３に固定され且つ背圧付勢面積を大
きくした環状のスラストシール１４４９で旋回スクロー
ル１４２４の背面を摺動シールし、旋回スクロール１４
２４を固定スクロール１４２６に常時押圧する。また、
密閉ケース内底部の潤滑油は細管を通して減圧し、旋回
スクロール１４２４の外周部と固定スクロール１４２６
の摺接面に差圧給油される。

【００１４】また、駆動軸１４１７内に設けられた油通
路（図示なし）による遠心ポンプ作用により、密閉ケー
ス内底部の高圧の潤滑油を汲み上げ、駆動軸１４１７の
軸受部を経て環状のスラストシール１４４９の内側に給
油の後、再び、密閉ケース内底部に戻す構成である（米
国特許第４５２２５７５号の明細書）。

【００１５】しかしながら、旋回スクロール１４２４を
固定スクロール１４２６に常時押圧させるので、両スク
ロール間の軸方向接触部への給油量確保の必要から、細
管を通じての吸入室と圧縮室への給油量が圧縮室密封の
ための所要量よりも多くなり、圧縮入力が増加する。

【００１６】また、両スクロール間の軸方向摺接部の摩
擦損失が大きいという課題があった。

【００１７】そこで、圧縮室への適量給油と両スクロー
ル間の摩擦損失入力低減のできる給油通路が要求されて
いた。

【００１８】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、通常運転時の両スクロール間の摩擦損失を
少なくし、圧縮室異常圧力上昇時に過負荷軽減できる給
油通路の構成を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、駆動軸の軸受部に供給する潤滑油を旋回ス
クロールの反圧縮室側の背面に付勢する時の付与力を、
旋回スクロールが圧縮室の側と反圧縮室の側との両側で
支持されるべく限定したものである。

【００２０】上記潤滑油による旋回スクロール背面への
付与力によって、旋回スクロールと固定スクロールとの
間の軸方向接触力が小さくなり、摺動部損失の低減がで
きる。

【００２１】また、圧縮室異常圧力上昇時に旋回スクロ
ールが固定スクロールから離反することによる過負荷軽
減ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、旋回スクロールのラッ
プ支持円盤は固定スクロールの鏡板と駆動軸を支持する
本体フレームに設けたスラスト軸受との間に、ラップ支
持円盤の両摺動面に少なくとも油膜形成可能な微小隙間
で配置され、旋回スクロールの反圧縮室側で且つスラス
ト軸受の内側に配置されて、ラップ支持円盤に隣接し且
つ駆動軸と旋回スクロールとが係合する旋回軸受摺動部
と前記主軸受に隣接し通じて区画配置された油室に、吐
出ポートに通じ且つモータを収納するモータ室の下部に
配設された吐出室油溜の潤滑油を吐出圧力が作用する状
態で供給し、吐出室油溜の潤滑油を駆動軸の圧縮室に近
い側の主軸受と旋回軸受部および圧縮空間に供給する通
路を有した構成において、吐出室油溜の潤滑油は、旋回
軸受部に通じる油室に駆動軸の軸受摺動部に設けた螺旋
状の油溝によるネジポンプ作用と、駆動軸によって駆動
される容積型ポンプ装置の内の少なくとも一方のポンプ
作用により供給され、主軸受と旋回軸受部に供給すべく
油室に供給した後、油室に供給した潤滑油の大部分を吐
出室油溜に帰還させる一方、残りの潤滑油を減圧してス
ラスト軸受と、自転阻止部材の係止部と、鏡板とラップ
支持円盤との摺動面を経由して、吸入室に間欠的に通じ
る第１圧縮室と吸入室のいずれか一方に供給する差圧給
油通路を形成する一方、ラップ支持円盤が圧縮機起動初
期を含めた低速運転時と圧縮室の圧力が異常圧力上昇し
た時にスラスト軸受に支持され、少なくとも定格負荷運
転時に鏡板に支持されるように、旋回スクロールの反圧
縮側に供給された潤滑油による旋回スクロールへの背圧
付与力を設定すると共に、背圧付与力は実質的に油室の
潤滑油圧力によって付与されるべく、油室による背圧付
与力を設定したものである。そしてこの構成によれば駆
動軸の軸受部に充分な潤滑油を供給すると共に、旋回ス
クロールと固定スクロールとの軸方向接触力が小さいの
で、通常運転時の両スクロール間の軸方向接触摺動損失
が少なく、静粛な圧縮作用が機能する。

【００２３】また、圧縮室圧力が吐出圧力よりも異常圧
力上昇した時に、旋回スクロールが固定スクロールから
軸方向に離反し、油室から減圧給油されているスラスト
軸受に円滑支持されると共に、圧縮室圧力が低下し、圧
縮負荷も軽減する。

【００２４】また、圧縮機起動初期には、吐出室油溜の
潤滑油圧力の圧力上昇が低い。このため、旋回スクロー
ルはスラスト軸受に支持された状態で、圧縮機起動初期
の圧縮負荷を小さくし、急激な圧縮負荷立ち上がりが回
避される。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明による第１の実施例のスクロ
ール冷媒圧縮機について、図１〜図１５を参照しながら
説明する。

【００２６】図１において、１は鉄製の密閉ケースで、
その内部が旋回スクロール１８と噛み合って圧縮室を形
成する固定スクロール１５をボルト固定し且つ駆動軸４
を支持する本体フレーム５により、上側のモータ室６と
下側のアキュームレータ室４６とに仕切られている。

【００２７】モータ室６は高圧雰囲気で、上部にモータ
３、下部に圧縮部を配置し、モータ３の回転子３ａを連
結固定した駆動軸４を支持する本体フレーム５は、摺動
特性と溶接性に優れた共晶黒鉛鋳鉄製で、その外周面部
に設けられた突起条部７９ａが上部密閉ケース１ａと下
部密閉ケース１ｂの内壁面と端面とに当接しており、突
起条部７９ａと上部密閉ケース１ａと下部密閉ケース１
ｂとが単一の溶接ビード７９ｂによって密封溶接されて
いる。

【００２８】駆動軸４は本体フレーム５の上端部に設け
られた上部軸受１１、中央部に設けられた主軸受１２、
本体フレーム５の上端面に設けられ且つ放射状の複数の
浅溝７を有するスラスト軸受部１３とで支持され、駆動
軸４の主軸から偏心した下端部のクランク軸１４が旋回
スクロール１８に設けられた旋回ボス部１８ｅの旋回軸
受１８ｂに係合している。

【００２９】固定スクロール１５は、その熱膨張係数が
純アルミニウム共晶黒鉛鋳鉄との中間の値に相当する高
珪素アルミニウム合金製で、図１４に示すような渦巻状
の固定スクロールラップ１５ａと鏡板１５ｂから成り、
鏡板１５ｂの中央部には、固定スクロールラップ１５ａ
の巻始め部で開口する吐出ポート１６がモータ室６に開
通する吐出通路８０に連通して設けられ、固定スクロー
ルラップ１５ａの外周部には吸入室１７が設けられてい
る。

【００３０】反旋回スクロール側の鏡板１５ｂ上には、
吐出ポート１６を覆うように逆止弁装置５０が取り付け
られ、その逆止弁装置５０は図３〜図６で詳描するよう
に、その外周部を数箇所切り欠いた形状の薄板鋼板から
成る弁体５０ｂ（または不連続な環状穴５０ｅａを有す
る弁体５０ｅ）と、逆止弁穴５０ａと中央穴５０ｇとそ
の周りの複数の吐出***５０ｈを有した弁ケース９９
と、弁体５０ｂと弁ケース９９との間に介在するバネ装
置５０ｃとから成る。バネ装置５０ｃは、それ自身の温
度が５０℃を超えると収縮し、それ自身の温度が５０℃
以下で伸長する形状記憶特性を有するもので、圧縮機運
転中は吐出冷媒ガス圧を受けて逆止弁穴５０ａの底面ま
で収縮し、それ自身の温度が５０℃以下の状態にある圧
縮機停止中は吐出ポート１６を塞ぐべく弁体５０を鏡板
１５ｂに押圧するように設定されている。

【００３１】図１および図１４に示すように、固定スク
ロールラップ１５ａに噛み合って圧縮室側壁を形成する
渦巻状の旋回スクロールラップ１８ａと、駆動軸４のク
ランク軸１４に係合した旋回ボス部１８ｅを直立させた
ラップ支持円盤１８ｃとから成るアルミニウム合金製の
旋回スクロール１８は、固定スクロール１５と本体フレ
ーム５とに囲まれて配置されており、ラップ支持円盤１
８ｃおよび旋回スクロールラップ１８ａの表面は多孔質
ニッケルメッキなどの硬化処理が成されている。図３に
示すように、旋回スクロールラップ１８ａの先端には渦
巻状のチップシール溝９８が設けられて、そのチップシ
ール溝９８には樹脂製のチップシール９８ａが微少隙間
を有して装着されている。旋回スクロール１８が固定ス
クロール１５の軸方向側に押圧されたとき、ラップ支持
円盤１８ｃの平面部は固定スクロールラップ１５ａの先
端に接するが、旋回スクロールラップ１８ａの先端は固
定スクロール１５に接することなく数ミクロン程度の微
少距離を保っている。

【００３２】吐出通路８０（図１参照）は、逆止弁装置
５０を覆うように鏡板１５ｂ上に取り付けられた吐出カ
バー２ａと鏡板１５ｂによって形成される吐出室２、固
定スクロール１５に設けられたガス通路Ｂ８０ｂ、本体
フレーム５に設けられたガス通路Ａ８０ａ、主軸受１２
を囲うように本体フレーム５に取り付けられた吐出ガイ
ド８１と本体フレーム５によって形成される吐出チャン
バー２ｂとから成り、ガス通路Ａ８０ａ、ガス通路Ｂ８
０ｂはそれぞれ対象位置に設けられている（図１４参
照）。

【００３３】吐出ガイド８１の上面には図７のように、
多数の***８１ａが設けられている。

【００３４】冷凍サイクルの蒸発器側に通じるアキュー
ムレータ室４６は、下部密閉ケース１ｂと固定スクロー
ル１５と本体フレーム５とで形成され、それに連通する
吸入管４７が下部密閉ケース１ｂの側面に設けられ、そ
の吸入管４７に対向する位置からそれぞれ約９０度隔て
た位置の２箇所で吸入穴４３が固定スクロール１５に設
けられている（図１４参照）。

【００３５】アキュームレータ室４６の底部の低圧油溜
４６ａと吸入穴４３とは吐出カバー２ａに設けられた油
吸い込み穴Ａ９ａ、固定スクロール１５に設けられた細
径の油吸い込み穴Ｂ９ｂとで連通しており、これら油吸
い込み穴（９ａ、９ｂ）は低圧油溜４６ａに滞溜してい
る冷媒液や潤滑油が吸入穴４３を冷媒ガスが通過する際
の負圧発生によって吸い上げられるように設定されてい
る。

【００３６】本体フレーム５に固定された割りピン形の
平行ピン１９によって回転方向の移動を拘束されて軸方
向にのみ移動が可能な平板形状のスラスト軸受２０は、
ラップ支持円盤１８ｃと本体フレーム５との間に配置さ
れており、スラスト軸受２０と本体フレーム５との間に
介在する環状のシールリング（ゴム製）７０（図１０参
照）の弾性力によって本体フレーム５と固定スクロール
１５との間の鏡板取り付け面１５ｂ１に当接している。

【００３７】旋回スクロール１８のラップ支持円盤１８
ｃに摺接する鏡板摺動面１５ｂ２から鏡板取り付け面１
５ｂ１迄の高さはラップ支持円盤１８ｃの油膜による摺
動部のシール性向上のために、ラップ支持円盤１８ｃの
厚さよりも約０．０１５〜０．０２０ｍｍ大きく設定さ
れている。

【００３８】図１、図８に示すように、旋回スクロール
１８の旋回ボス部１８ｅの本体フレーム５側端面には旋
回軸受１８ｂの中心と同芯の環状シール溝９５が設けら
れ、その環状シール溝９５には、図９に示すような、そ
の一部を切断した柔軟性を有する樹脂製の環状リング９
４が装着されている。環状リング９４の外周面は、圧縮
機運転時に環状リング９４の熱膨張と環状リング９４の
内側の潤滑油圧力によって、環状シール溝９５の側面に
密接すべく配置されている。環状リング９４は、駆動軸
４を支持する主軸受１２の側の油室Ａ９８ａの側から旋
回スクロール１８、本体フレーム５、スラスト軸受２０
によって形成される旋回スクロール１８の背圧室３９へ
の過剰な潤滑油漏洩を防ぐようにシールしている。

【００３９】環状のスラスト軸受２０は穴成形が容易な
焼結合金製で、図１０、図１１で示すように、割りピン
１９が可動挿入される２つのガイド穴９３と環状油溝９
２、油穴９１とを有しており、本体フレーム５のスラス
トリング溝９０に装着されている。

【００４０】本体フレーム５とスラスト軸受２０との間
には約０．０５ｍｍ程度のレリース隙間２７が設けら
れ、レリース隙間２７の内側と外側にはシールリング７
０を装着する環状溝２８が設けられている。シールリン
グ７０はレリース隙間２７と背圧室３９との間をシール
している。

【００４１】レリース隙間２７は、本体フレーム５に設
けられたスラスト背圧導入穴Ａ８９ａと固定スクロール
１５に設けられたスラスト背圧導入穴Ｂ８９ｂとによっ
て、最終圧縮行程の第３圧縮室６０ｂ（図１４参照）に
連通している。

【００４２】図１、図２に示すように、スラスト軸受２
０の内側に配置された旋回スクロール１８の自転阻止部
材（以下、オルダムリングと称する）２４は、焼結成形
や射出成形工法などに適した軽合金や強化繊維複合材か
ら成り、平らなリングの両面に互いに直交する平行キー
形状のキー部を備えたもので、上面側のキー部は本体フ
レーム５に設けられたキー溝７１ａに、下面側のキー部
はラップ支持円盤１８ｃに設けられたキー溝７１に係合
し、摺動する。

【００４３】オルダムリング２４のリングの厚さはオル
ダムリング２４が往復運動する際に、本体フレーム５と
ラップ支持円盤１８ｃとの間で円滑に摺動し且つジャン
ピング現象が生じないように設定されている。

【００４４】上部密閉ケース１ａの上端壁の外周部には
吐出管３１、中央部にはモータ電源接続用のガラスター
ミナル８８が取り付けられている。

【００４５】吐出管３１およびガラスターミナル８８の
側とモータ３の側とを上部密閉ケース１ａに取り付けら
れた油セパレータ８７が仕切っている。駆動軸４の段付
き部によって軸方向に位置決めされたモータ３の回転子
３ａは上部バランスウエイト７５と共に駆動軸４にボル
ト固定され、上部バランスウエイト７５は円盤形状を成
し、その外径は回転子３ａの外径より大きく設定されて
いる。

【００４６】回転子３ａの下端に取り付けられた下部バ
ランスウエイト７６と吐出ガイド８１との間には本体フ
レーム５に取り付けられた遮閉板８６が下部バランスウ
エイトに接近して配置されている。

【００４７】モータ室６の下部に設けられた吐出室油溜
３４は、モータ３の固定子３ｂの外周の一部を切り欠い
て設けた冷却通路３５によりモータ室６の上部と連通さ
れている。

【００４８】また、吐出室油溜３４は、本体フレーム５
に設けられた油穴Ａ３８ａを介して主軸受１２と旋回軸
受１８ｂとの中間位置の油室Ａ７８ａにも通じている。

【００４９】図１、図８に示すように、駆動軸４の摺動
軸部４ａおよびクランク軸１４の表面には、駆動軸４が
正回転する時、油室Ａ７８ａの潤滑油が旋回軸受１８ｂ
とクランク軸１４とで形成される油室Ｂ７８ｂおよびモ
ータ３側にネジポンプ給油される方向に螺旋状油溝４１
ａ、４１ｂが設けられて、その上端はスラスト軸受部１
３にまで達している。

【００５０】油室Ｂ７８ｂと主軸受１２面とは駆動軸４
に設けられた給油穴７３ａによって連通され、上部軸受
１１と主軸受１２との間の油溜り７２と背圧室３９とは
本体フレーム５に設けられた絞り通路部を有する油穴Ｂ
３８ｂによって連通され、油穴Ｂ３８ｂの背圧室３９側
開口端は環状リング９４に設けられた不連続な油溝９４
ａに間欠的に開通すると共に、環状リング９４によって
間欠的に開閉される位置に設けられている。

【００５１】図１、図１０、図１４図に示すように、背
圧室３９は、吸入室１７に間欠的に通じる第１圧縮室６
１ａ、６１ｂが吸入冷媒ガス閉じ込み完了前の約１８０
度の旋回角度範囲内で、スラスト軸受２０に設けられた
油穴９１、ラップ支持円盤１８ｃの外側の外周部空間３
７、ラップ支持円盤１８ｃに設けられた油穴Ｃ３８ｃ、
対称位置に配設された細径のインジェクション穴５２
ａ、５２ｂによって構成されるインジェクション通路７
４によって第１圧縮室６１ａ、６１ｂと連通しており、
スラスト軸受２０に設けられた油穴９１はラップ支持円
盤１８ｃによって間欠的に開閉される。

【００５２】図１２、図１３に示すように、ラップ支持
円盤１８ｃには背圧室３９の圧力を制御する背圧制御弁
装置２５が装着されている。

【００５３】背圧制御弁装置２５は、ラップ支持円盤１
８ｃの半径方向に設けられて大径部シリンダ２６ａと小
径部シリンダ２６ｂとから成る段付き形状のシリンダ２
６、そのシリンダ内を可動する段付き形状のプランジャ
ー２９、シリンダ２６の外周部空間３７側の開口端の一
部を塞ぐキャップ３２、キャップ３２とプランジャー２
９との間に配置されてプランジャー２９をクランク軸１
４の側に付勢するコイルバネ５３、大径部シリンダ２６
ａのクランク軸１４側と吸入室１７とを連通する油穴５
４ａ、小径部シリンダ２６ｂのクランク軸１４側と油室
Ｂ７８ｂおよび背圧室３９とをそれぞれ連通する油穴５
４ｂ、５４ｃによって構成されている。その作動は、背
圧室３９の圧力が適正範囲の時、図１２に示すように、
プランジャー２９の小径端面が油穴５４ｂのシリンダ側
開口端を塞ぎ、背圧室３９の圧力が不足の時、図１３に
示すように、プランジャー２９の大径部を境界とするプ
ランジャー２９の両側に作用する付勢力差によってプラ
ンジャー２９が外周部空間３７の側に移動し、油穴５４
ｂのシリンダ側開口端が開かれ、油室Ｂ７８ｂと背圧室
３９が通じるべくコイルバネ５３の付勢力およびシリン
ダ２６の各部寸法が設定されている。

【００５４】なお５５は、プランジャー２９の小径外周
部をシールするために小径部シリンダ２６ｂに装着され
たＯ−リングである。

【００５５】図１５において、横軸は駆動軸４の回転角
度を示し、縦軸は冷媒圧力を示し、吸入・圧縮・吐出過
程における冷媒ガスの圧力変化状態を示し、実線６２は
正常圧力で運転時の圧力変化を示し、点線６３は異常圧
力上昇時の圧力変化を示す。

【００５６】以上のように構成されたスクロール冷媒圧
縮機について、その動作を説明する。

【００５７】図１〜図１６において、モータ３によって
駆動軸４が回転駆動すると、旋回スクロール１８は、駆
動軸４のクランク機構によって駆動軸４の主軸周りに回
転しようとするが、オルダムリング２４の旋回スクロー
ル１８の側のキー部（図２参照）が旋回スクロール１８
のキー溝７１に係合し、反対側のキー部が本体フレーム
５のキー溝７１ａ（図１参照）に係合しているので自転
を阻止され、公転運動をして固定スクロール１５と共に
圧縮室の容積を変化させ、冷媒ガスの吸入・圧縮作用を
行う。

【００５８】そして、圧縮機に接続した冷凍サイクルか
ら潤滑油を含んだ気液混合の吸入冷媒が、吸入管４７か
らアキュームレータ室４６に流入し、固定スクロール１
５の鏡板１５ｂの外側面に衝突の後、アキュームレータ
室４６の上部空間を経由して、二箇所の吸入穴４３（図
１４参照）を通じて吸入室１７に流入する。

【００５９】一方、気体と液体の重量差や流入方向転換
時の慣性力によって冷媒ガスから分離した液冷媒や潤滑
油はアキュームレータ室４６の底部に、一旦、収集さ
れ、吸入冷媒ガスが吸入穴４３を通過する際に生じる負
圧によって油吸い込み穴Ａ９ａ、油吸い込み穴Ｂ９ｂを
介して霧化状態で吸入穴４３に吸い上げられ、再び吸入
冷媒ガスに混入する。

【００６０】気液分離された吸入冷媒ガスは、吸入室１
７、旋回スクロール１８と固定スクロール１５との間に
形成された第１圧縮室６１ａ、６１ｂ（図１４参照）を
経て圧縮室内に閉じ込められ、第２圧縮室５１ａ、５１
ｂ、第３圧縮室６０ａ、６０ｂへと順次移送圧縮の後、
中央部の吐出ポート１６から逆止弁室５０ａに吐出さ
れ、吐出室２、ガス通路Ｂ８０ｂ、ガス通路Ａ８０ａ、
吐出チャンバー２ｂを順次経由してモータ室６へと吐出
される。

【００６１】圧縮完了直後に第３圧縮室６０ａ、６０ｂ
と吐出ポート１６が開通することによって、圧縮冷媒ガ
スは、第３圧縮室６０ａ、６０ｂから逆止弁室５０ａに
流入する際に急激な一次膨張が生じ、その直後の吐出完
了行程から圧縮開始行程までの間に逆止弁室５０ａの吐
出冷媒ガスが一時的に第３圧縮室６０ａ、６０ｂに逆流
する。

【００６２】その結果、冷媒ガスは、間欠的に第３圧縮
室（６０ａ、６０ｂ）からの流出・第３圧縮室（６０
ａ、６０ｂ）への流入を繰り返しながら、全体の流れと
して第３圧縮室（６０ａ、６０ｂ）から吐出室２へと流
出するが、逆止弁室５０ａ、吐出室２の吐出冷媒ガスは
第３圧縮室（６０ａ、６０ｂ）への流入・流出の際に圧
力変動が生じて脈動現象を呈する。

【００６３】吐出冷媒ガスの脈動は、逆止弁装置５０の
吐出***５０ｈを介して球面状の壁面を有する吐出室２
に流入する際の二次膨張、更に、対称位置に配設された
二つの吐出通路８０が吐出チャンバー２ｂ、モータ室６
で合流することによって、各吐出通路８０からの吐出ガ
ス脈動が互いに減衰し合う作用と第三次、第四次膨張に
よって、更に、順次減衰し、モータ室６の圧力変動はほ
とんど無い状態になる。

【００６４】なお、吐出冷媒ガスが吐出室２から逆止弁
室５０ａに瞬時的に逆流する際、その流れに追従して弁
体５０ｂが吐出ポート１６を塞ぐ方向に移動しようとす
るが、圧縮機運転中は、周囲の温度によって形状記憶特
性を有するコイルバネ５０ｃが全収縮して弁体５０ｂへ
の付勢を及ぼさないと共に、磁性を帯びた弁体５０ｂが
逆止弁室５０ａの底面に吸着して離反しないので、弁体
５０ｂが吐出ポート１６を塞ぐことはない。

【００６５】吐出ガイド８１の***８１ａから分散して
モータ室６に排出した吐出冷媒ガスは、環状の遮閉板８
６、モータ３の巻線に衝突した後、ステータ３ｂの外側
部の冷却通路３５や内側部の通路を経てモータ３を冷却
しながらモータ室６の上部側部へと流れ、吐出管３１か
ら外部の冷凍サイクルへ送出される。

【００６６】この際、吐出冷媒ガス中の潤滑油は、その
一部がモータ３の下部の巻線の表面に付着して冷媒ガス
から分離して吐出室油溜３４に収集するが、上部バラン
スウエイト７５、下部バランスウエイト７６の外周部を
通過する吐出冷媒ガス中の潤滑油は、上部バランスウエ
イト７５、下部バランスウエイト７６の回転によって遠
心分離され、モータ３の巻線の内側表面へと拡散され、
巻線束の内部空間に沿って下部へ流下し、吐出室油溜３
４に収集する。

【００６７】最終圧縮行程の圧縮室（圧縮室が吐出ポー
ト１６に通じる直前行程の圧縮空間）に通じるスラスト
軸受２０の背面側のレリース隙間２７は、圧縮開始後の
時間経過と共に高圧冷媒ガスで充満される。その背圧付
勢とシールリング７０の弾性力によって、スラスト軸受
２０は固定スクロール１５の鏡板取り付け面１５ｂ１に
押接される。それによって、旋回スクロール１８のラッ
プ支持円盤１８ｃは鏡板摺動面１５ｂ２とスラスト軸受
２０との間で挟持（１５〜２０ミクロンの組立隙間）さ
れる。

【００６８】吐出室油溜３４の潤滑油は、後述する経路
を経て油室Ａ７８ａと油室Ｂ７８ｂおよび背圧室３９に
流入し、次第に旋回スクロール１８への背圧付与力が大
きくなる。モータ室６の圧力上昇に追従して、ラップ支
持円盤１８ｃは徐々に固定スクロール１５の鏡板摺動面
１５ｂ２に適度な押圧力で接触する。固定スクロールラ
ップ１５ａの先端と旋回スクロール１８のラップ支持円
盤１８ｃとの間の隙間が無くなり、それによって圧縮室
が密封され、吸入冷媒ガスが効率良く圧縮されて、安定
運転が継続する。

【００６９】なお、旋回スクロールラップ１８ａの先端
と固定スクロール１５の鏡板１５ｂとの間の軸方向隙間
は、圧縮途中冷媒ガスが隣室の低圧側圧縮室に漏洩する
際に、チップシール溝９８（図３参照）に流入し、その
ガス背圧力によってチップシール９８ａがチップシール
溝９８ａの低圧縮側面および固定スクロール１５の鏡板
１５ｂに押圧されることによってシールされる。

【００７０】圧縮機停止の際に、圧縮室内冷媒ガスの圧
力差に基づく逆流によって、旋回スクロール１８が瞬時
的に逆旋回運動するが、冷媒ガスが圧縮室から吸入室１
７に逆流することから、旋回スクロール１８は図１４の
ように、第１圧縮室６１ａ、６１ｂが吸入室１７に通じ
た状態の旋回角度で停止する。図８のように、この停止
状態では環状リング９４が背圧室３９への潤滑油流入口
を塞ぐ。

【００７１】また圧縮機停止の際に、圧縮室の冷媒ガス
が吸入室１７へ逆流することによって吐出ポート１６の
冷媒ガス圧力が急低下し、吐出ポート１６と吐出室２と
の冷媒ガス圧力差によって弁体５０ｂが吐出ポート１６
を塞ぎ、吐出室２から圧縮室への吐出冷媒ガスの連続的
な逆流を阻止する。

【００７２】圧縮機停止直後の一時的な吐出冷媒ガスの
逆流と旋回スクロール１８の逆旋回によって、磁性を帯
びた弁体５０ｂが逆止弁室５０ａの底面から離脱し、冷
凍サイクルが圧力バランスするまでの間、圧力差によっ
て弁体５１ｂが吐出ポート１６を塞ぎ続ける。それと並
行して形状記憶特性を有するコイルバネ５０が温度低下
して伸長し、コイルバネ５０の付勢力によって弁体５０
ｂが吐出ポート１６を閉塞し続ける。

【００７３】吸入室１７と間欠的に連通する第１圧縮室
６１ａ、６１ｂと背圧室３９とは第１圧縮室６１ａ、６
１ｂが閉じ込み完了前の１８０度以内にある時にのみス
ラスト軸受２０に設けられた油穴９１（図１０参照）を
介して連通すると共に、スラスト軸受２０とラップ支持
円盤１８ｃとの間は潤滑油膜でシールされるので、圧縮
室から背圧室３９に圧縮途中冷媒ガスが逆流することは
ない。

【００７４】圧縮機長時間停止中は圧縮機内圧力が均衡
し、アキュームレータ室４６は勿論のこと、圧縮室内に
まで液冷媒が流入しており、圧縮機冷時起動初期には液
圧縮が生じ易く、圧縮室内の液圧縮冷媒圧力によって吐
出ポート１６と反対方向のスラスト力が旋回スクロール
１８に作用する。その結果、旋回スクロール１８が固定
スクロール１５から軸方向に離反し、圧縮負荷が軽減す
る。

【００７５】一方、圧縮機冷時起動初期の背圧室３９の
圧力は吐出室油溜３４の圧力上昇が低い関係から、ほぼ
吸入圧力相当である。その結果、旋回スクロール１８の
ラップ支持円盤１８ｃは圧力上昇の低い油室Ａ７８ａの
潤滑油によってのみ背圧付与される状態で、鏡板摺動面
１５ｂ２から離反してスラスト軸受２０まで後退し支持
され、ラップ支持円盤１８ｃと固定スクロールラップ１
５ａの先端との間に隙間が生じ、圧縮室圧力が低下し、
起動初期の圧縮負荷が軽減する。

【００７６】万一、連続運転中に、圧縮室内で液圧縮な
どが生じて順次的に圧縮室圧力が異常上昇した場合など
には、旋回スクロール１８に作用するスラスト力が旋回
スクロール１８の背面に作用する背圧付勢力よりも大き
くなり、旋回スクロール１８が軸方向に移動し、スラス
ト軸受２０に支持される。そして、圧縮室の密封が上述
と同様に解除して圧縮室圧力が低下し、圧縮負荷が低下
する。

【００７７】なお、背圧室３９は、第１圧縮室６１ａ、
６１ｂが吸入冷媒ガス閉じ込み完了前の約１８０度の旋
回角度範囲内で、スラスト軸受２０に設けられた油穴９
１を介して外周部空間３７に通じているので、この連通
旋回範囲内で液圧縮が生じることがない。

【００７８】したがって、圧縮室での液圧縮発生を含め
た如何なる圧縮機運転状態において、背圧室３９への圧
縮室の冷媒ガスの逆流が回避され、圧縮負荷軽減を阻害
することはない。

【００７９】圧縮機冷時始動初期の吐出室油溜３４の潤
滑油は、駆動軸４に設けられた螺旋状油溝４１ａ、４１
ｂのネジポンプ作用によって、油穴Ａ３８ａを経由して
油室Ａ７８ａに吸い込まれる。

【００８０】その後、潤滑油の一部は螺旋状油溝４１
ｂ、油室Ｂ７８ｂ、給油穴７３ａを順次経由途中で旋回
軸受１８ｂの摺動面を潤滑し、主軸受１２の摺動面に供
給され、油溜り７２に送出される。

【００８１】螺旋状油溝４１ａによって主軸受１２に供
給された潤滑油は、油室Ｂ７８ｂを経由してきた潤滑油
と共に油溜り７２で合流した後、潤滑油の一部は油穴Ｂ
３８ｂ（図８参照）の絞り通路部で減圧されて背圧室３
９に間欠給油され、残りの潤滑油は上部軸受１１とスラ
スト軸受部１３の各摺動面を潤滑の後、吐出室油溜３４
に再回収される。

【００８２】なお、モータ室６の冷媒ガスは、上部軸受
１１を通過する潤滑油によって、油溜り７２への逆流が
阻止される。

【００８３】圧縮機冷時始動後の時間経過に追従してモ
ータ室６の吐出冷媒ガス圧力は上昇し、吐出室油溜３４
の潤滑油は背圧室３９との間の差圧によっても油室Ａ７
８ａに吸入され、螺旋状油溝４１ａ、４１ｂのネジポン
プ作用と併せて背圧室３９に給油される。背圧室３９の
圧力は次第に高くなり、油室Ａ７８ａの吐出圧力相当の
潤滑油圧力との合成力が旋回スクロール１８のラップ支
持円盤１８ｃに作用する。その結果、圧縮室の冷媒ガス
圧力によって旋回スクロール１８を固定スクロール１５
から離反させようと作用するスラスト荷重が相殺され、
旋回スクロール１８に作用するスラスト力が軽減する。

【００８４】したがって、圧縮機冷時始動後のモータ室
６の圧力上昇が低い間は、油室Ａ７８ａと背圧室３９の
潤滑油圧力による旋回スクロール１８への付与力が圧縮
室の冷媒ガス圧力による旋回スクロール１８へのスラス
ト荷重よりも小さい。その結果、旋回スクロール１８は
固定スクロール１５から離反して、シールリング７０の
弾性力と最終圧縮行程の圧縮室から導入された冷媒ガス
による背圧を受けるスラスト軸受２０に支持される。

【００８５】吐出圧力と吸入圧力との差圧が所要圧力を
超えた場合に、油室Ａ７８ａと背圧室３９の潤滑油圧力
による旋回スクロール１８への付与力が圧縮室の冷媒ガ
ス圧力による旋回スクロール１８へのスラスト荷重より
も大きくなる。そして、旋回スクロール１８は固定スク
ロール１５に支持される。

【００８６】圧縮室の中心、旋回軸受１８ｅの中心、環
状リング９４の中心が各々ほぼ一致した配置構成におい
て、環状リング９４は旋回スクロール１８と共に旋回運
動をするので、その時の慣性力によって旋回ボス部１８
ｅに設けられた環状シール溝９５から飛び出そうとす
る。また、環状リング９４は、油室Ａ７８ａと背圧室３
９との差圧によってその内径を拡張し、熱膨張と併せて
その切口を閉じる。これらの作用によって、環状リング
９４は本体フレーム５と環状シール溝９５の外側面に押
接されると共に、環状リング９４の油掻き作用によって
環状シール溝９５と環状リング９４との間に潤滑油が押
し込まれ、油室Ａ７８ａから背圧室３９への過剰漏洩を
防ぐ。

【００８７】更に、柔軟性に優れた樹脂製の環状リング
９４は、背圧室３９と油室Ａ７８ａとの間の圧力差によ
ってその内径を環状シール溝９５の外側面に沿って拡張
し、熱膨張と併せてその切口を閉じると共に、環状シー
ル溝９５の外側面に押圧されるので、両空間の間の直接
的な漏洩を更に少なくする。

【００８８】なお、環状溝９４の表面に設けられた油溝
９４ａに滞溜する潤滑油の油膜によって環状リング９４
と本体フレーム５との間の摺動面を潤滑し、摺動面の磨
耗、摺動抵抗を少なくする。

【００８９】圧縮機定常運転時は、高圧の油室Ａ７８ａ
の潤滑油圧力と背圧室３９の潤滑油圧力によって旋回ス
クロール１８は固定スクロール１５の側に背圧付与さ
れ、ラップ支持円盤１８ｃと鏡板摺動面１５ｂ２との間
は適度な接触力を保持しながら円滑に摺動し、圧縮室の
軸方向隙間を最小にしている。

【００９０】背圧室３９に流入した潤滑油は、スラスト
軸受２０に設けられた油穴９１を介して間欠的に外周部
空間３７に流入し、更にラップ支持円盤１８ｃに設けら
れた油穴Ｃ３８ｃ、細径のインジェクション穴５２ａ、
５２ｂ（図１４参照）を通して漸次減圧され、第１圧縮
室６１ａ、６１ｂに流入する。潤滑油は、その通路途中
で各摺動面を潤滑し、摺動隙間を密封する。

【００９１】第１圧縮室６１ａ、６１ｂに注入された潤
滑油は、吸入冷媒ガスと共に圧縮室（圧縮空間）に流入
した潤滑油と合流し、隣接する圧縮室間の微少隙間を油
膜密封して圧縮冷媒ガス漏れを防ぎ、圧縮室間の摺動面
を潤滑しながら圧縮冷媒ガスと共に吐出ポート１６を経
てモータ室６に再び吐出される。

【００９２】背圧室３９を経由する吐出室油溜３４から
第１圧縮室６１ａ、６１ｂまでの給油経路において、背
圧室３９は吐出圧力と吸入圧力との間の適正な中間圧力
を維持する。

【００９３】また、スクロール冷媒圧縮機の圧縮比が一
定であることから、冷時起動直後のように吸入室１７と
吐出室２との差圧が小さい場合、あるいは、異常な液圧
縮が生じた場合などは、上述のように旋回スクロール１
８が固定スクロール１５から離反し、スラスト軸受２０
に支持される。

【００９４】しかしながら、背圧付勢されたスラスト軸
受２０は、異常上昇した圧縮室圧力荷重を支持できず、
レリース隙間２７を減少せる方向に後退して、旋回スク
ロール１８のラップ支持円盤１８ｃと固定スクロール１
５の固定スクロールラップ１５ａの先端との間の軸方向
隙間が拡大する。これにより、圧縮室間に多くの漏れが
生じ、図１５の一点鎖線６３ａで示すように、圧縮室圧
力が圧縮途中で急低下する。

【００９５】旋回スクロール１８が固定スクロール１５
から軸方向に離反する最大距離が約７０ミクロンに規制
されているので、外周部空間３７と吸入室１７とが直接
連通することによる背圧室３９の圧力変化が抑制され、
圧縮負荷が瞬時に軽減した後、スラスト軸受２０が瞬時
に元の位置に復帰でき、安定運転が再継続する。

【００９６】なお、旋回スクロール１８がスラスト軸受
２０の方へ後退する時、旋回スクロールラップ１８ａの
先端と固定スクロール１５との間の軸方向寸法も拡大す
るが、チップシール９８ａがその背面のガス圧によって
固定スクロール１５の側に押圧されているので、この部
分から圧縮冷媒ガス漏れはほとんど生じない。

【００９７】一方、旋回スクロール１８のラップ支持円
盤１８ｃと固定スクロール１５の固定スクロールラップ
１５ｂの先端との間の隙間が拡大し、圧縮室内での圧縮
冷媒ガス漏れが生じて、圧縮室圧力が急低下する。

【００９８】また、旋回スクロール１８と固定スクロー
ル１５との間の軸方向隙間部に異物の噛み込みが生じた
場合にも、上述と同様に、スラスト軸受２０が後退して
異物を除去する。

【００９９】また、冷時起動初期や定常運転時に、瞬時
的な液圧縮が生じた場合の圧縮室圧力は、図１５の点線
６３のように異常な過圧縮が生じるが、吐出ポート１６
に連通する高圧空間容積が大きく、しかも、逆止弁室５
０ａ、吐出室２、吐出チャンバー２ｂを順次通過する間
に膨張を繰り返し、モータ室６の圧力変化はほとんど生
じない。

【０１００】また、圧縮機運転速度が増加するに伴い単
位時間当りの圧縮室冷媒ガス漏れが少なくなる。その反
面、一旋回運動当りのインジェクション穴５２ａ、５２
ｂの開口時間が短くなり、一旋回運動当りの圧縮室への
油インジェクション量が抑制されて不要な油圧縮が少な
くなると共に、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３９との間の遮断
回数増加による通路抵抗が増加して、油室Ａ７８ａから
背圧室３９への潤滑油流入量も抑制され、背圧室３９の
圧力が適切に維持される。

【０１０１】また、ヒートポンプ冷凍サイクルに組み込
まれて運転中のスクロール冷媒圧縮機は、暖房運転から
除霜運転に切り替わった際、短時間ではあるが、高圧側
が蒸発器に、低圧側が凝縮器側に通じる関係からモータ
室６の圧力が瞬時的に低下する。それに追従して油穴Ｂ
３８ｂ、油溜り７２、油室Ａ７８ａを順次介してモータ
室６に通じる背圧室３９の圧力と外周部空間３７の圧力
とが低下する一方、吸入室１７と圧縮室の圧力が一時的
に圧力上昇して、適正背圧力を維持できなくなる場合に
は、図１２のようにラップ支持円盤１８ｃに設けられた
背圧制御弁装置２５のプランジャー２９が油室Ｂ７８ｂ
に通じる油穴５４ｂの潤滑油圧力によって、コイルバネ
５３と背圧室３９に通じる潤滑油の背圧力に抗して図１
３のように外周部空間３７の方へ移動し、油室Ｂ７８ｂ
と背圧室３９とが連通して高圧の潤滑油が背圧室３９に
流入し、背圧室３９を適正圧力に復帰させ、再び図１２
のようにプランジャー２９を油室Ｂ７８ｂの側に移動さ
せ、油室Ｂ７８ｂと背圧室３９とが遮断される。

【０１０２】また、蒸発器側の熱負荷が高く且つ凝縮器
側の凝縮能力が大きい場合には、吸入圧力が比較的高
く、吐出圧力が比較的低い状態で運転される。

【０１０３】このような場合には、圧縮室圧力が通常運
転時より高くなるので背圧室圧力を通常よりも高くする
必要が有るが、このような場合も上記と同様に、プラン
ジャー２９が油室Ｂ７８ｂに通じる油穴５４ｂの潤滑油
圧力と油穴５４ａを介して吸入室１７に通じる吸入側の
冷媒圧力とによって、コイルバネ５３と背圧室３９に通
じる潤滑油の背圧力に抗して図１３のように外周部空間
３７の方へ移動し、油室Ｂ７８ｂと背圧室３９とが間欠
的（または部分的）に連通して高圧の潤滑油が背圧室３
９に流入し、背圧室３９を適正圧力に維持する。

【０１０４】当然のことながら、プランジャー２９は、
プランジャー２９に作用する慣性力および摩擦力の影響
を受けて、外周部空間３７の方へ移動しようとして小径
部シリンダ２６ｂと油穴５４ｃとの間の連通面積を広げ
るので、背圧室３９の圧力は圧縮機運転速度が増加する
のに追従して高くなる。

【０１０５】また、上記実施例ではスラスト軸受２０の
背面に設けたレリース隙間２７に最終圧縮行程中の圧縮
冷媒ガスを導入したが、圧縮最終行程の圧縮室と吐出ポ
ート１６とが通じる領域の吐出冷媒ガスをレリース隙間
２７に導入してもよい。

【０１０６】また、上記実施例では旋回スクロール１８
のラップ支持円盤１８ｃとスラスト軸受２０との間の摺
動隙間を潤滑油の油膜のみでシールしたが、発明者が特
願昭６３−１５９９９６号公報で提案しているような、
環状リング（８２）をラップ支持円盤１８ｃの背面側に
装着し、背圧室３９と外周部空間３７との間の摺動部隙
間のシール性能を向上してもよい。

【０１０７】なお、図８では、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３
９とが間欠的に連通する一旋回運動当りの区間を多く設
定したが、圧縮負荷が比較的小さい圧縮機運転条件の場
合には、油穴Ｂ３８ｂと背圧室３９との一旋回運動当り
の連通区間が少なくなるように、油穴Ｂ３８ｂの開口位
置を本体フレーム５の中心部側に移動させて、油室Ａ７
８ａの潤滑油が背圧室３９および圧縮室へ流入する量を
少なくする必要があることは、従来技術の説明から明ら
かであろう。これに伴い、背圧室３９および外周部空間
３７の圧力も低くなる。

【０１０８】以上のように、上記実施例によれば、圧縮
機起動初期から定常運転に到達するまでの間、および圧
縮室の圧力が液圧縮などにより異常圧力上昇した時に、
旋回スクロール１８のラップ支持円盤１８ｃが固定スク
ロール１５の鏡板１５ｂから離反してスラスト軸受２０
に支持され、定常運転時のように定格負荷作用時に鏡板
１５ｂに支持されるべく、旋回スクロールの反圧縮側の
油室Ａ７８ａに供給された高圧の潤滑油と背圧室３９に
減圧供給された潤滑油による旋回スクロール１８への背
圧付与力を設定することができる。

【０１０９】また、圧縮機の負荷仕様が小さい場合で
も、その仕様に合わせて油室Ａ７８ａの配設を変えるこ
となく、背圧室３９への給油量のみを減少させ、その背
圧付与力を小さくして、旋回スクロール１８を上述通り
に作動させることができる。

【０１１０】すなわち、圧縮機負荷仕様に合わせて、旋
回スクロール１９への背圧付与力設定を容易に調整でき
る。

【０１１１】それによって、旋回スクロール１８と固定
スクロール１５との間、および旋回スクロール１８とス
ラスト軸受２０との間の過剰な軸方向接触を回避して、
過圧縮防止と圧縮入力の低減と摺動部耐久性の向上を図
ることができる。

【０１１２】（実施例２）図１６は、本発明の第２の実
施例のスクロール冷媒圧縮機の縦断面図で、図１におけ
るネジポンプ作用に加えて、駆動軸の先端に容積型ポン
プ装置を配設し、特に、圧縮機極低速運転の持続が可能
な軸受給油の構成を示す。

【０１１３】すなわち、本体フレーム３０５に設けられ
た油穴Ａ３３８ａを介して吐出室油溜３４に通じた高圧
の油室Ａ３７８ａの段付き内壁には図１６で示すよう
に、鋼板成形製の仕切りキャンプ１０１が圧入されて、
駆動軸３０４のツバ部１０２を覆う形態で配置され、油
室Ａ３７８ａを主軸受３１２側と旋回軸受３１８ｂ側と
に仕切っている。

【０１１４】旋回スクロール３１８の旋回ボス部３１８
ｅには、旋回軸受３１８ｂが圧入されて、その底部には
アウターロータ１０６ａとインナーロータ１０６ｂとか
ら成るトロコイドポンプ装置１０６が装着されている。

【０１１５】トロコイドポンプ装置１０６は駆動軸３０
４の端部のクランク軸３１４の先端に設けられた駆動端
軸１０７に連結されて駆動される。クランク軸３１４と
駆動端軸１０７とは同芯である。

【０１１６】旋回軸受３１８ｂとトロコイドポンプ装置
１０６との間には、図１８に示すような、吸入穴１０８
と中央穴１０９とを有する仕切り板１１０が装着固定さ
れている。

【０１１７】旋回スクロール３１８のラップ支持円盤３
１８ｃの中央部に設けられた油溝１１１はトロコイドポ
ンプ装置１０６の吐出ポートになっており、油溝１１１
と主軸受３１２の摺動面とは駆動軸３０４に設けられた
軸方向油穴１１２と半径方向油穴１１３とで連通してい
る。

【０１１８】吐出室油溜３４と旋回スクロール３１８の
背圧室３３９とは、油穴Ａ３３８ａ、油室Ａ３７８ａ、
螺旋状油溝３４１ｂ、吸入穴１０８、トロコイドポンプ
装置１０６、油溝１１１、軸方向油穴１１２、半径方向
油穴１１３、主軸受３１２の軸受隙間を経由して油溜り
７２に連通する給油通路Ａと、油室Ａ３７８ａから螺旋
状油溝３４１ａを経由して油溜り７２に連通する給油通
路Ｂとから成る給油通路Ｃおよび油穴Ｂ３８ｂとで連通
されている。

【０１１９】その他の構成は、図１に準じており、説明
を省略する。そして、この実施例によれば、圧縮機起動
初期の極低速運転時から油穴Ａ３３８ａ、油室Ａ３７８
ａを介して、吐出室油溜３４の潤滑油をトロコイドポン
プ装置１０６により吸い込み、クランク軸３１４と主軸
受３１２の摺動面に所要量供給することができる。

【０１２０】それによって、モータ室６の圧力上昇が小
さい場合でも、旋回スクロール３１８がスラスト軸受３
２０に支持された状態で背圧室３３９とスラスト軸受３
２０を経由する摺動部潤滑と圧縮効率向上のための第１
圧縮室６１ａへの差圧給油ができる。その結果、省エネ
ルギー運転のための極低速運転持続が可能になる。

【０１２１】（実施例３）図１９は、本発明の第３の実
施例のスクロール冷媒圧縮機の縦断面図で、軟鉄製の密
閉ケース８０１の内部は、図１の場合と同様に駆動軸７
０４を支持する本体フレーム８０５によって上部密閉ケ
ース８０１ａの側と下部密閉ケース８０１ｂの側とに仕
切られており、上部密閉ケース８０１ａの内部はモータ
７０３を内蔵する高圧空間で、下部密閉ケース８０１ｂ
の内部は蒸発器の下流側に通じる低圧空間でアキューム
レータ室８４６を構成する。

【０１２２】モータ７０３を連結する駆動軸７０４は、
本体フレーム８０５の主軸受８１２と上部フレーム１２
６とに支持されている。

【０１２３】吐出室２は、固定スクロール８１５に設け
られたガス通路Ｂ８８０ｂ、本体フレーム８０５に設け
られたガス通路Ａ８８０ａ、本体フレーム８０５と吐出
ガイド８１とで形成された吐出チャンバー２ｃを介して
高圧側のモータ室８０６に通じている。

【０１２４】上部密閉ケース８０１ａの上端に設けられ
た吐出管８３１は、上部フレーム１２６に設けられたガ
ス穴１２９を介してモータ室８０６に通じている。

【０１２５】スラスト軸受２２０の背面側の反圧縮室側
には、コイルバネ１３１が等間隔で複数個配置され、コ
イルバネ１３１は本体フレーム８０５に取り付けられた
吐出ガイド８８１によってその端面を押さえられて、ス
ラスト軸受２２０を固定スクロール８１５の鏡板８１５
ｂに押圧している。

【０１２６】スラスト軸受２２０の背面側は、本体フレ
ーム８０５に設けられたコイルバネ装着穴１３２と吐出
ガイド８８１に設けられた油導入穴１３３によって吐出
室油溜３４に通じている。

【０１２７】スラスト軸受２２０の背面側は、内側にの
みシールリングＡ７０ａが装着されており、外周側はス
ラスト軸受２２０が鏡板８１５ｂに押接することによっ
てシールされている。

【０１２８】旋回スクロール８１８の外周部空間３７
は、スラスト軸受２２０に設けた浅溝８９１を介して背
圧室８３９に間欠的に通じると共に、吸入室１７に間欠
的に通じる第１圧縮室６１ａ、６１ｂとは連通せずに、
固定スクロール８１５の鏡板８１５ｂの摺動面に設けた
油溝８９９を介して吸入室１７に通じている。

【０１２９】そして、この実施例によれば、油室Ａ８７
８ａから背圧室８３９への潤滑油流入量に或る程度の変
動がある場合でも、背圧室８３９は吸入室１７の圧力に
近い圧力を保持する。

【０１３０】したがって、固定スクロール８１５の側に
作用させる旋回スクロール８１８への背圧付与力は、油
室Ａ８７８ａの潤滑油圧力のみに依存するのに等しい。

【０１３１】この背圧付与形態によれば、圧縮機起動初
期から定常運転に到達するまでの間、および圧縮室の圧
力が液圧縮などにより異常圧力上昇した時に、旋回スク
ロール８１８のラップ支持円盤８１８ｃが固定スクロー
ル８１５の鏡板８１５ｂから離反してスラスト軸受２２
０に支持され、定常運転時のように定格負荷作用時に鏡
板８１５ｂに支持されるべく、旋回スクロールの反圧縮
側の油室Ａ８７８ａに供給された高圧の潤滑油による旋
回スクロール８１８への背圧付与力が設定できる。

【０１３２】それによって、旋回スクロール８１８と固
定スクロール８１５との間、および旋回スクロール８１
８とスラスト軸受２２０との間の過剰な軸方向接触を回
避して、過圧縮防止、圧縮入力の低減、摺動部耐久性と
円滑な起動性の向上を図ることができる。

【０１３３】なお、駆動軸７０４の端部に図１６で示し
た容積型ポンプ装置を付加し、極低速運転を持続するこ
ともできる。

【０１３４】なお、上記実施例では駆動軸４の主軸方向
に主軸受１２と旋回軸受１８ｂを隣接させて配置した
が、特開昭５８−７９６８４号公報や特開昭６３−２０
５４９０号公報で示されているように、主軸受の内側に
旋回軸受を配置する構成の場合でも、上述と同様の作用
・効果を期待できる。

【０１３５】また、上記実施例では、縦置形圧縮機の構
成を示しその作用・効果を説明したが、例えば図１にお
ける油穴Ａ（３８ａ他）の上流側を密閉ケース（１他）
の底部側とした横置形圧縮機の構成の場合などについて
も同様の作用効果が期待できる。なお、横置形圧縮機の
構成の場合は、図１６における吐出室油溜３４の潤滑油
を油室（３７８ａ）に導くための油穴を、図２０、図２
１の場合と同様に駆動軸３０４内に設けることも容易に
可能で、上述と同様の作用・効果を期待できることは明
らかである。

【０１３６】また、上記実施例では冷媒圧縮機について
説明したが、潤滑油を使用する酸素、窒素、ヘリウムな
どの他の気体圧縮機の場合も同様の作用効果を期待でき
る。

【０１３７】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本発明
は、旋回スクロールのラップ支持円盤は固定スクロール
の鏡板と駆動軸を支持する主軸受を有する本体フレーム
に設けたスラスト軸受との間に、ラップ支持円盤の両摺
動面に少なくとも油膜形成可能な微小隙間で配置された
構成で、旋回スクロールの反圧縮室側で且つスラスト軸
受の内側に配置され、ラップ支持円盤に隣接し且つ駆動
軸と旋回スクロールとが係合する旋回軸受摺動部と主軸
受部に隣接し通じて区画配置された油室に、吐出ポート
に通じ且つモータを収納するモータ室の下部に配設され
た吐出室油溜の潤滑油を吐出圧力が作用する状態で供給
し、吐出室油溜の潤滑油を主軸受と旋回軸受部および圧
縮空間に供給する通路を有した構成において、吐出室油
溜の潤滑油は、旋回軸受部に通じる油室に駆動軸の軸受
摺動部に設けた螺旋状の油溝によるネジポンプ作用と、
駆動軸によって駆動される容積型ポンプ装置の内の少な
くとも一方のポンプ作用により供給され、主軸受と旋回
軸受部に供給すべく油室に供給した後、油室に供給した
潤滑油の大部分を吐出室油溜に帰還させる一方、残りの
潤滑油を減圧してスラスト軸受と、旋回スクロールの自
転阻止部材の係止部と、鏡板とラップ支持円盤との摺動
面を経由して、吸入室に間欠的に通じる第１圧縮室と吸
入室のいずれか一方に供給する差圧給油通路を設け、ラ
ップ支持円盤が圧縮機起動初期を含めた低速運転時と圧
縮室の圧力が異常圧力上昇した時にスラスト軸受に支持
され、少なくとも定格負荷運転時に鏡板に支持されるべ
く、旋回スクロールの反圧縮側に供給された潤滑油によ
る旋回スクロールへの背圧付与力を設定すると共に、背
圧付与力は実質的に油室の潤滑油圧力によって主として
付与されるべく、油室による背圧付与力を設定するもの
で、この構成によれば圧縮機起動初期には吐出室油溜の
潤滑油圧力上昇が小さいので、油室の潤滑油による旋回
スクロールへの背圧付与力が小さい。このために、スラ
スト力を相殺軽減された状態で旋回スクロールをスラス
ト軸受で支持し、ポンプ給油による早期摺動部潤滑およ
び急激な圧縮室圧力上昇を回避して低入力化を図り、円
滑な圧縮機起動性と省エネルギーのための圧縮機低速運
転の持続が実現できる。

【０１３８】また、異常過圧縮時でも油室の潤滑油圧力
による旋回スクロールへの背圧付与力に変動がないの
で、旋回スクロールを固定スクロールから容易に離反さ
せることができ、異常過圧縮時の過負荷軽減機能の信頼
性を高めることができる。

【０１３９】また、定格負荷運転を含めた定常負荷運転
時には、旋回スクロールを固定スクロールの側に適度な
力で接触せしめ、圧縮入力の低減と圧縮室隙間密封によ
る圧縮効率向上を図ることができる。

【０１４０】特に、油室の潤滑油圧力を旋回スクロール
への主要背圧付与力として作用させ得るので、差圧給油
通路における絞り通路の減圧バラツキの影響を受けるこ
となく、背圧付与力を安定させることができる。その結
果、瞬時的な圧縮室圧力変動に影響されることなく、継
続的な圧縮負荷に対応した摺動部摩擦損失低減および圧
縮室隙間の密封・解除作用を設定できるので、量産圧縮
機における高性能・高品質確保と安定化を図ることがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すスクロール冷媒圧縮機
の縦断面図

【図２】同圧縮機における主要部品の分解図

【図３】同圧縮機における吐出ポート部に配置した逆止
弁装置の部分断面図

【図４】図３における逆止弁装置の構成部品の斜視図

【図５】同逆止弁装置の要部斜視図

【図６】同逆止弁装置の要部斜視図

【図７】同圧縮機における小物部品の分解斜視図

【図８】同圧縮機における主要軸受部の部分断面図

【図９】同圧縮機におけるシール部品の斜視図

【図１０】同圧縮機におけるスラスト軸受部の部分断面
図

【図１１】図１０におけるスラスト軸受の斜視図

【図１２】同圧縮機における背圧制御弁装置の動作説明
断面図

【図１３】同動作説明断面図

【図１４】図１におけるＡ−Ａ線に沿った横断面図

【図１５】同圧縮機の吸入行程から吐出行程までの冷媒
ガスの圧力変化を示す特性図

【図１６】本発明の他の実施例を示すスクロール冷媒圧
縮機の縦断面図

【図１７】同圧縮機における主要軸受部の部分断面図

【図１８】図１６におけるトロコイドポンプ装置に使用
する仕切り板の斜視図

【図１９】本発明の更に他の実施例を示すスクロール冷
媒圧縮機の縦断面図

【図２０】従来のスクロール圧縮機の縦断面図

【図２１】他の従来のスクロール圧縮機の縦断面図

【図２２】図２１における３−３線に沿った横断面図

【符号の説明】

４ 駆動軸 ５ 本体フレーム １２ 主軸受 １５ 固定スクロール １６ 吐出ポート １７ 吸入室 １８ 旋回スクロール １８ｃ ラップ支持円盤 １５ｂ 鏡板 １８ 旋回軸受 ２０ スラスト軸受 ２４ 自転阻止部材 ３４ 吐出室油溜 ４１ａ 螺旋状油溝 ４１ｂ 螺旋状油溝 ６１ａ 第１圧縮室 ７８ａ 油室Ａ ７８ｂ 油室Ｂ １０６ トロコイドポンプ装置 ２２０ スラスト軸受 ３０４ 駆動軸 ３０５ 本体フレーム ３１２ 主軸受 ３１８ 旋回スクロール ３２０ スラスト軸受 ３７８ａ 油室Ａ ７０４ 駆動軸 ８０５ 本体フレーム ８１２ 主軸受 ８１５ 固定スクロール ８１８ 旋回スクロール ８１５ｂ 鏡板 ８７８ａ 油室Ａ ８７８ｂ 油室Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールの一部を成す鏡板の一面
   に形成された渦巻状の固定スクロールラップに対して旋
   回スクロールの一部を成すラップ支持円盤上の旋回スク
   ロールラップを揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロー
   ル間に渦巻形の圧縮空間を形成し、前記固定スクロール
   ラップまたは前記旋回スクロールラップの中心部には吐
   出ポートを設け、前記固定スクロールラップの外側には
   吸入室を設け、前記圧縮空間は吸入側より吐出側に向け
   て連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧縮
   すべく、駆動軸を支持する主軸受を中央部に有する本体
   フレームと前記旋回スクロールとの間に前記旋回スクロ
   ールの自転阻止部材を係合させて前記旋回スクロールを
   旋回運動させるスクロール圧縮機構を形成し、前記スク
   ロール圧縮機構と前記駆動軸に連接するモータを密閉ケ
   ース内に収納し、前記ラップ支持円盤は前記鏡板と前記
   本体フレームに設けたスラスト軸受との間に、前記ラッ
   プ支持円盤の両摺動面に少なくとも油膜形成可能な微小
   隙間で配置された構成で、前記旋回スクロールの反圧縮
   室側で且つ前記スラスト軸受の内側に配置され、前記ラ
   ップ支持円盤に隣接し且つ前記駆動軸と前記旋回スクロ
   ールとが係合する旋回軸受摺動部と前記主軸受に隣接し
   て通じて区画配置された油室に、前記吐出ポートに通じ
   且つ前記モータを収納するモータ室の下部に配設された
   吐出室油溜の潤滑油を吐出圧力が作用する状態で供給
   し、前記吐出室油溜の潤滑油を前記主軸受と前記旋回軸
   受部および前記圧縮空間に供給する通路を有した構成に
   おいて、前記吐出室油溜の前記潤滑油は、前記旋回軸受
   部に通じる前記油室に前記駆動軸の軸受摺動部に設けた
   螺旋状の油溝によるネジポンプ作用と、前記駆動軸によ
   って駆動される容積型ポンプ装置の内の少なくとも一方
   のポンプ作用により供給され、前記主軸受と前記旋回軸
   受部に供給すべく前記油室に供給した後、前記油室に供
   給した潤滑油の大部分を前記吐出室油溜に帰還させる一
   方、残りの潤滑油を減圧して前記スラスト軸受と、前記
   自転阻止部材の係止部と、前記鏡板と前記ラップ支持円
   盤との摺動面を経由して、前記吸入室に間欠的に通じる
   第１圧縮室と前記吸入室のいずれか一方に供給する差圧
   給油通路を設け、前記ラップ支持円盤が圧縮機起動初期
   を含めた低速運転時と前記圧縮室の圧力が異常圧力上昇
   した時に前記スラスト軸受に支持され、少なくとも定格
   負荷運転時に前記鏡板に支持されるべく、前記旋回スク
   ロールの反圧縮側に供給された潤滑油による前記旋回ス
   クロールへの背圧付与力を設定すると共に、前記背圧付
   与力は実質的に前記油室の潤滑油圧力によって付与され
   るべく、前記油室による背圧付与力を設定したスクロー
   ル気体圧縮機。