特開 2023-180698 スクロール圧縮機及びヒートポンプ式給湯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180698

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】スクロール圧縮機及びヒートポンプ式給湯機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20231214BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311W

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094219

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】大沼 敦

(72)【発明者】

【氏名】近野 雅嗣

【テーマコード（参考）】

3H039

【Ｆターム（参考）】

3H039AA04

3H039AA12

3H039BB11

3H039BB15

3H039BB28

3H039CC02

3H039CC03

3H039CC06

3H039CC27

(57)【要約】

【課題】固定ラップ歯底側への給油を確保し、固定ラップ歯底と旋回ラップ歯先との隙間のシール性を向上させて効率向上を図る。
【解決手段】スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールにより形成される吸込室及び圧縮室と、旋回スクロールの旋回ボス部に形成された旋回ボス部内空間と、旋回スクロールの背面に設けられた背圧室と、固定鏡板外周側に設けられた吸込口を備える。また、吸込口と吸込室との間に設けられた吸込部と、吸込口に設けられ冷媒ガスの流れを斜め流れに偏向させる壁部材と、旋回鏡板の外周側に設けられ、背圧室の油が導かれる給油凹部と、固定鏡板に設けられ給油凹部の油を吸込部側に導く吸込溝と、吸込溝の出口側に形成されたテーパ形状部を備え、吸込溝の吸込部側開口部を壁部材の下部に開口させて、壁部材が吸込溝から流出する油の傘となるように構成している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定鏡板に渦巻状の固定ラップを立設した固定スクロールと、旋回鏡板に立設した渦巻状の旋回ラップを有し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をする旋回スクロールと、前記固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される吸込室及び圧縮室と、前記旋回スクロールを旋回運動させるためのクランク軸と、前記旋回スクロールの旋回ボス部に設けられ前記クランク軸の偏心ピン部に対し前記旋回スクロールを軸方向に移動可能でかつ回転自在に支持するための旋回軸受と、前記旋回ボス部には密閉容器内に貯留された潤滑油が導かれて吐出圧力に近い圧力となる旋回ボス部内空間と、前記旋回スクロールの背面で前記旋回ボス部内空間よりも外周側に設けられ吐出圧力と吸込圧力との間の圧力となる背圧室と、前記固定スクロールの固定鏡板外周側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスが導かれる吸込口を備えるスクロール圧縮機であって、
前記吸込口と前記吸込室との間の前記固定鏡板に設けられた吸込部と、
前記吸込口における前記吸込パイプとは反対側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスの流れを斜め流れに偏向させる壁部材と、
前記旋回鏡板の外周側に設けられ、前記背圧室の油が導かれる給油凹部と、
前記固定鏡板に設けられ、前記給油凹部の油を前記吸込部側に導く吸込溝と、
前記吸込溝の出口側に形成され、前記吸込溝からの油の少なくとも一部を前記旋回ラップの歯先側に吐出させるためのテーパ形状部と、を備え、
前記吸込溝の吸込部側開口部を前記壁部材の背面側に開口させ、前記壁部材が、前記吸込パイプから流入する冷媒ガスに対し、前記吸込溝から流出する油の傘となるように構成していることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項2】

請求項１に記載のスクロール圧縮機であって、
前記吸込部を形成している前記固定鏡板に設けられ、前記吸込口側から前記吸込室側に向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記壁部材は、吸込パイプからの冷媒ガスの流れを前記傾斜部側に偏向させることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項3】

請求項２に記載のスクロール圧縮機であって、
前記吸込溝から吐出される油の少なくとも一部は前記傾斜部側に吐出されるように前記テーパ形状部が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項4】

請求項１に記載のスクロール圧縮機であって、
前記給油凹部は、前記旋回スクロールの旋回鏡板上面の外周側に形成された給油ポケットであることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項5】

請求項１に記載のスクロール圧縮機であって、
前記壁部材は、前記給油口に設けられた逆流防止弁であることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項6】

請求項５に記載のスクロール圧縮機であって、
前記吸込溝の吸込部側開口部を前記逆流防止弁の背面側に開口させ、前記逆流防止弁が、前記吸込パイプから流入する冷媒ガスに対し、前記吸込溝から流出する油の傘となるように構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項7】

請求項６に記載のスクロール圧縮機であって、
前記吸込溝における前記テーパ形状部の開口端の位置は、前記逆流防止弁の背面側であって、逆流防止弁の直径の４０～６０％の長さの部分が、前記テーパ形状部から吐出される油の傘として機能することを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項8】

請求項７に記載のスクロール圧縮機であって、
前記吸込溝における前記テーパ形状部の開口端の位置は、前記逆流防止弁の中心付近の背面側に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項9】

請求項１に記載のスクロール圧縮機であって、
前記固定スクロールには、前記背圧室の背圧を調整するための背圧弁を有する圧縮室給油路が備えられ、この圧縮室給油路は、前記背圧室に開口される背圧弁流入路と、前記圧縮室に連通する背圧弁流出路を備えることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項10】

固定鏡板に渦巻状の固定ラップを立設した固定スクロールと、旋回鏡板に立設した渦巻状の旋回ラップを有し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をする旋回スクロールと、前記固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される吸込室及び圧縮室と、前記旋回スクロールを旋回運動させるためのクランク軸と、前記旋回スクロールの旋回ボス部に設けられ前記クランク軸の偏心ピン部に対し前記旋回スクロールを軸方向に移動可能でかつ回転自在に支持するための旋回軸受と、前記旋回ボス部には密閉容器内に貯留された潤滑油が導かれて吐出圧力に近い圧力となる旋回ボス部内空間と、前記旋回スクロールの背面で前記旋回ボス部内空間よりも外周側に設けられ吐出圧力と吸込圧力との間の圧力となる背圧室と、前記固定スクロールの固定鏡板外周側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスが導かれる吸込口を備えるスクロール圧縮機であって、
前記吸込口と前記吸込室との間の前記固定鏡板に設けられた吸込部と、
前記吸込口における前記吸込パイプとは反対側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスの流れを斜め流れに偏向させる壁部材と、
前記旋回鏡板の外周側に設けられ、前記背圧室の油が導かれる給油凹部と、
前記固定鏡板に設けられ、前記給油凹部の油を前記壁部材の上流側における前記吸込口に吐出する給油経路を設けていることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項11】

請求項１０に記載のスクロール圧縮機であって、
前記固定鏡板に設けられ、前記給油凹部の油を前記吸込部側に導く吸込溝と、
前記吸込溝の出口側に形成され、前記吸込溝からの油の少なくとも一部を前記旋回ラップの歯先側に吐出させるためのテーパ形状部を更に備え、
前記吸込溝の吸込部側開口部を前記壁部材の背面側に開口させ、前記壁部材が、前記吸込パイプから流入する冷媒ガスに対し、前記吸込溝から流出する油の傘となるように構成していることを特徴とするスクロール圧縮機。

【請求項12】

湯の沸き上げを行うヒートポンプユニット部と、湯を溜める貯湯タンクユニット部を備え、前記ヒートポンプユニット部は、スクロール圧縮機と、このスクロール圧縮機から吐出された高温高圧冷媒と被加熱媒体である水とを熱交換させる水－冷媒熱交換器と、この水－冷媒熱交換器から流出した冷媒を低温低圧に膨張させる膨張手段と、膨張手段から流出した低温低圧冷媒を蒸発させる空気側熱交換器とを備え、前記スクロール圧縮機は請求項１～１１の何れか一項に記載のスクロール圧縮機を採用していることを特徴とするヒートポンプ式給湯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は空調用や給湯用或いは冷凍用などの冷凍サイクル装置に使用されるスクロール圧縮機及びヒートポンプ式給湯機に関する。

【背景技術】

【0002】

空調用や給湯用或いは冷凍用などの冷凍サイクル装置に使用されるスクロール圧縮機としては、特許第６１４３８６２号公報（特許文献１）に記載されたものなどがある。この特許文献１のものには、台板に渦巻状のラップを立設した固定スクロールと、鏡板に渦巻状のラップを立設し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をすることにより吸込室または圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記旋回スクロールに前記固定スクロール側への押付力を付与する背圧室と、この背圧室の背圧を調整するための背圧弁と、この背圧弁の入口側と前記背圧室を連通する背圧弁流入路と、前記背圧弁の出口側と前記吸込室または圧縮室を連通する背圧弁流出路を備えたスクロール圧縮機が記載されている。

【0003】

また、前記背圧弁流出路の前記吸込室または圧縮室への流路出口部の少なくとも一部は、前記固定スクロールのラップ歯先の位置よりも歯底側に形成されると共に、前記背圧弁流出路における流路入口側の断面積よりも流路出口側の断面積を大きく形成することにより、前記背圧弁流出路の流路出口部の一部が、固定スクロールのラップ歯先の位置よりも歯底側となるようにすることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６１４３８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のものは、前記背圧弁流出路（給油経路）における流路出口側の断面積を流路入口側の断面積よりも大きく形成することにより、背圧室から吸込室または圧縮室に流入する油を、固定スクロールのラップ歯先側だけでなく、固定スクロール歯底と旋回スクロールのラップ歯先とのすき間へも供給することが記載されている。

【0006】

しかし、スクロール圧縮機の構造上の制約から、給油経路における流路出口側の断面積を大きく形成しても、流路出口部から吸込室に流出する油の経路上に、スクロール圧縮機の吸込口が存在すると、吸込口から吸入された軸方向のガス流れにより、固定スクロールのラップ歯底側に向かう油の流れが押さえ付けられてしまい、固定スクロールのラップ歯底側への給油を十分に行うことができない。このため、固定スクロールのラップ歯底と旋回スクロールのラップ歯先との隙間への給油が不足してシール性が低下し、体積効率が低下することによりスクロール圧縮機の効率低下を招くという課題がある。

【0007】

本発明の目的は、固定スクロールのラップ歯底側への給油を確保し、固定スクロールのラップ歯底と旋回スクロールのラップ歯先との隙間のシール性を向上させて効率向上を図ることのできるスクロール圧縮機及びヒートポンプ式給湯機を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、固定鏡板に渦巻状の固定ラップを立設した固定スクロールと、旋回鏡板に立設した渦巻状の旋回ラップを有し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をする旋回スクロールと、前記固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される吸込室及び圧縮室と、前記旋回スクロールを旋回運動させるためのクランク軸と、前記旋回スクロールの旋回ボス部に設けられ前記クランク軸の偏心ピン部に対し前記旋回スクロールを軸方向に移動可能でかつ回転自在に支持するための旋回軸受と、前記旋回ボス部には密閉容器内に貯留された潤滑油が導かれて吐出圧力に近い圧力となる旋回ボス部内空間と、前記旋回スクロールの背面で前記旋回ボス部内空間よりも外周側に設けられ吐出圧力と吸込圧力との間の圧力となる背圧室と、前記固定スクロールの固定鏡板外周側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスが導かれる吸込口を備えるスクロール圧縮機であって、前記吸込口と前記吸込室との間の前記固定鏡板に設けられた吸込部と、前記吸込口における前記吸込パイプとは反対側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスの流れを斜め流れに偏向させる壁部材と、前記旋回鏡板の外周側に設けられ、前記背圧室の油が導かれる給油凹部と、前記固定鏡板に設けられ、前記給油凹部の油を前記吸込部側に導く吸込溝と、前記吸込溝の出口側に形成され、前記吸込溝からの油の少なくとも一部を前記旋回ラップの歯先側に吐出させるためのテーパ形状部と、を備え、前記吸込溝の吸込部側開口部を前記壁部材の背面側に開口させ、前記壁部材が、前記吸込パイプから流入する冷媒ガスに対し、前記吸込溝から流出する油の傘となるように構成されていることを特徴とする。

【0009】

本発明の他の特徴は、固定鏡板に渦巻状の固定ラップを立設した固定スクロールと、旋回鏡板に立設した渦巻状の旋回ラップを有し前記固定スクロールと噛み合わされて旋回運動をする旋回スクロールと、前記固定スクロール及び旋回スクロールを互いに噛み合わせて形成される吸込室及び圧縮室と、前記旋回スクロールを旋回運動させるためのクランク軸と、前記旋回スクロールの旋回ボス部に設けられ前記クランク軸の偏心ピン部に対し前記旋回スクロールを軸方向に移動可能でかつ回転自在に支持するための旋回軸受と、前記旋回ボス部には密閉容器内に貯留された潤滑油が導かれて吐出圧力に近い圧力となる旋回ボス部内空間と、前記旋回スクロールの背面で前記旋回ボス部内空間よりも外周側に設けられ吐出圧力と吸込圧力との間の圧力となる背圧室と、前記固定スクロールの固定鏡板外周側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスが導かれる吸込口を備えるスクロール圧縮機であって、前記吸込口と前記吸込室との間の前記固定鏡板に設けられた吸込部と、前記吸込口における前記吸込パイプとは反対側に設けられ、吸込パイプからの冷媒ガスの流れを斜め流れに偏向させる壁部材と、前記旋回鏡板の外周側に設けられ、前記背圧室の油が導かれる給油凹部と、前記固定鏡板に設けられ、前記給油凹部の油を前記壁部材の上流側における前記吸込口に吐出する給油経路を設けていることにある。

【0010】

本発明の更に他の特徴は、湯の沸き上げを行うヒートポンプユニット部と、湯を溜める貯湯タンクユニット部を備え、前記ヒートポンプユニット部は、スクロール圧縮機と、このスクロール圧縮機から吐出された高温高圧冷媒と被加熱媒体である水とを熱交換させる水－冷媒熱交換器と、この水－冷媒熱交換器から流出した冷媒を低温低圧に膨張させる膨張手段と、膨張手段から流出した低温低圧冷媒を蒸発させる空気側熱交換器とを備え、前記スクロール圧縮機は上述したスクロール圧縮機を採用しているヒートポンプ式給湯機にある。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、固定スクロールのラップ歯底側への給油を確保し、固定スクロールのラップ歯底と旋回スクロールのラップ歯先との隙間のシール性を向上させて効率向上を図ることのできるスクロール圧縮機及びヒートポンプ式給湯機を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明のスクロール圧縮機の実施例１を示す縦断面図である。

【図2】固定スクロールに旋回スクロールを配した状態を示す固定スクロールの下面図である。

【図3】図１に示す旋回スクロールの平面図である。

【図4】図３のＨ－Ｈ線矢視断面図である。

【図5】図２のＪ－Ｊ線矢視断面図である。

【図6】図１のＳ部で囲む背圧弁付近の部分拡大縦断面図である。

【図7】本発明のスクロール圧縮機の実施例２を説明する図で、図５に相当する図である。

【図8】本発明の実施例３を説明する図で、ヒートポンプ式給湯機のシステム概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

【実施例0014】

本発明のスクロール圧縮機の実施例１を図１～図６を用いて説明する。
まず、図１、図２により、本実施例のスクロール圧縮機の全体構成を説明する。図１は本発明のスクロール圧縮機の実施例１を示す縦断面図、図２は固定スクロールに旋回スクロールを配した状態を示す固定スクロールの下面図である。

【0015】

スクロール圧縮機１は、密閉容器８内に、圧縮機構部１Ａ及びモータ部７などを収容して構成されている。
前記圧縮機構部１Ａは、フレーム４に固定された固定スクロール２に旋回スクロール３が噛み合わされて圧縮室１０が形成され、前記モータ部７の回転により、クランク軸（回転軸）６を介して前記旋回スクロール３を旋回運動させることにより、前記圧縮室１０の容積を減少させて圧縮動作を行う。

【0016】

この圧縮動作に伴って、作動流体（冷媒）が吸込パイプ１２から吸込口２ｓを経て吸込室１６（図２参照）へ吸込まれ、吸込まれた作動流体は圧縮室１０での圧縮行程を経て、吐出口２ｄから密閉容器８内の固定背面室である吐出空間１１に吐出される。この吐出空間１１に吐出された作動流体は、前記固定スクロール２の外周と前記フレーム４の外周に形成された通路（図示せず）を通って、モータ室９側に流れ、その後吐出パイプ１３から密閉容器８外に吐出されるように構成されている。

【0017】

前記固定スクロール２は、固定鏡板２ａ、この固定鏡板２ａに渦巻状に立設された固定ラップ２ｂ、前記固定鏡板２ａの外周側に位置し、前記固定ラップ２ｂの先端面とほぼ同じ高さの固定鏡板面２ｕを有して固定ラップ２ｂを囲むように筒状に設けられた支持部２ｃを備えている。前記固定ラップ２ｂが立設された固定鏡板２ａの表面は、固定ラップ２ｂの間にあるため、歯底と呼ばれる。

【0018】

前記固定鏡板面２ｕは、固定スクロール２の支持部２ｃが、旋回スクロール３の旋回鏡板３ａと接する摺動面となっている。固定スクロール２は、前記支持部２ｃをボルト等により前記フレーム４に固定しており、固定スクロール２と一体に結合された前記フレーム４は溶接等の固定手段により前記密閉容器８に固定されている。

【0019】

前記旋回スクロール３は、固定スクロール２に対向して配置され、固定スクロール２の固定ラップ２ｂと旋回スクロール３の旋回ラップ３ｂとが噛み合わされて、フレーム４内に旋回可能に設けられている。この旋回スクロール３は、円板状の旋回鏡板３ａの表面である歯底から立設された渦巻状の旋回ラップ３ｂ、及び前記旋回鏡板３ａの背面中央に設けられた旋回ボス部（ボス部）３ｃを有する。また、前記旋回鏡板３ａの外周部の前記固定スクロール２と接する表面は、旋回スクロール３の旋回鏡板上面３ａ１（図３参照）となっている。

【0020】

前記旋回スクロール３の旋回ラップ３ｂの先端部（ラップ歯先）は前記固定スクロール２の歯底と微小すき間をもって相対するように構成されている。同様に、固定スクロール２の固定ラップ２ｂの先端部（ラップ歯先）も前記旋回スクロール３の歯底と微小すき間をもって相対するように構成されている。

【0021】

前記圧縮機構部１Ａ及びモータ部７等を収容している前記密閉容器８の底部には、冷凍機油としての潤滑油（以下、単に油ともいう）を溜める貯油部８ｄが設けられている。前記モータ部７はロータ７ａとステータ７ｂにより構成され、前記ロータ７ａには前記クランク軸６が一体に固定されている。このクランク軸６は前記フレーム４に主軸受１４を介して回転自在に支持されている。

【0022】

前記クランク軸６の先端には偏心したピン部（偏心ピン部）６ａが設けられており、このピン部６ａは、前記旋回スクロール３の旋回ボス部３ｃに設けられた旋回軸受１５に挿入され、前記旋回スクロール３はクランク軸６の回転に伴い旋回可能に構成されている。

【0023】

前記旋回スクロール３の中心軸線は、前記固定スクロール２の中心軸線に対して所定距離だけ偏心した状態となる。５は、前記旋回スクロール３を前記固定スクロール２に対して、自転しないように拘束しながら相対的に旋回運動させるためのオルダムリングである。

【0024】

前記密閉容器８は、中央の円筒状の胴部８ａと、胴部８ａの上部を塞ぐ蓋キャップ８ｂと、胴部８ａの下部を塞ぐ底キャップ８ｃから構成されている。３０は前記蓋キャップ８ｂに設けられた電源端子である。また、前記ロータ７ａの上部にはカウンタウエイト３５が、ロータ７ａの下部にはカウンタウエイト３６が設けられている。

【0025】

２５は前記クランク軸６の下部を支持する副軸受で、この副軸受２５は、軸受ブッシュ２５ａと、軸受ブッシュ２５ａを収容する副軸受ハウジング２５ｂを備え、副軸受ハウジング２５ｂは、前記密閉容器８の下部側に固定された副フレーム２６に固定されている。

【0026】

前記モータ部７により前記クランク軸６を回転させると、旋回スクロール３は、固定スクロール２の中心軸線を中心に、所定の旋回半径をもって旋回運動する。これにより、冷凍サイクルの冷媒（冷媒ガス）が吸込パイプ１２から流入し、固定スクロール２に形成されている吸込口２ｓから、図２に示す吸込部１７を通って、固定ラップ２ｂと旋回ラップ３ｂで形成された吸込室１６に流入する。前記吸込部１７は前記吸込口２ｓと前記吸込室１６との間に形成され、前記吸込口２ｓからの冷媒ガス（流入ガス）を前記吸込室１６に導くための空間である。

【0027】

冷媒ガスは吸込室１６から圧縮室１０に取り込まれ、旋回スクロール３の旋回運動と共に圧縮室１０の容積は減少して冷媒ガスは圧縮される。圧縮された冷媒ガスは吐出口２ｄから吐出空間１１に吐出され、その後モータ室９側に流れる。この過程で冷媒中に含まれている油は分離されて前記貯油部８ｄに溜まる。油を分離された冷媒は吐出パイプ１３から、ヒートポンプ式給湯機や空調装置などの冷凍サイクルの凝縮器側に流出する。

【0028】

前記貯油部８ｄの油の流れについて説明する。前記クランク軸６の下端には、給油パイプ６ｃが設けられており、密閉容器８底部の貯油部８ｄに溜められた潤滑油は吐出圧力であり、この吐出圧力下の潤滑油は前記給油パイプ６ｃから流入して、前記クランク軸６内に軸方向に貫通するように形成されている給油穴６ｂを通って、前記ピン部６ａ上端の旋回ボス部３ｃ内の空間である旋回ボス部内空間（旋回軸受室）１９へ送られる。

【0029】

なお、前記給油穴６ｂを流れる潤滑油の一部は、前記クランク軸６に設けられている横穴を介して副軸受２５や主軸受１４に供給され、副軸受２５を潤滑した油は、密閉容器８底部の前記貯油部８ｄに戻る。前記主軸受１４を潤滑した油は前記貯油部８ｄに戻されるか、背圧室１８に流入する。

【0030】

前記給油穴６ｂを流れるその他の大部分の潤滑油は、偏心ピン部６ａ上端の前記旋回ボス部内空間（旋回軸受室）１９に達し、偏心ピン部６ａの外周面に設けた油溝を通って旋回軸受１５を潤滑する。この潤滑油は、その後、前記背圧室１８に流入する。貯油部８ｄの吐出圧力の油が旋回ボス部内空間１９に入り、その後旋回軸受１５を通過することにより減圧し、圧縮機構部１Ａの吸込側や前記圧縮室１０側に流れるので、背圧室１８の圧力は吐出圧力と吸込圧力の間の圧力（中間圧力）となっている。なお、前記旋回ボス部内空間１９の圧力は吐出圧力に近い圧力となっている。

【0031】

前記背圧室１８に入った潤滑油は、前記オルダムリング５の潤滑、前記固定スクロール２と旋回スクロール３との摺動部の潤滑、及び前記各ラップ２ｂ，３ｂの先端すき間などのシール（密閉）を行う。

【0032】

本実施例では、前記背圧室１８に流入した潤滑油の一部は、旋回スクロール３の旋回鏡板３ａの外周側に形成された給油ポケット（給油凹部）３ｄを介して前記吸込部１７に供給され、ここから吸込室１６側に流れるように構成されている。

【0033】

また、前記背圧室１８に流入した潤滑油の残りは、背圧弁２７を有する圧縮室給油路２８を介して圧縮室１０側に流れるように構成されている。
背圧室１８の油が前記吸込室１６や圧縮室１０に流れることにより、固定スクロール２と旋回スクロール３との摺動面、固定ラップ２ｂと旋回ラップ３ｂの摺動面、ラップ先端すき間などを潤滑すると共に、圧縮室間などのシールにも利用される。

【0034】

なお、図１において、２１は吸込口２ｓの下方側に設けられた逆流防止弁で、モータ部７が停止したときに、圧縮室１０内の圧縮された冷媒が前記吸込パイプ１２側に流れないようにするためのものである。また、図１，図２に示すように、固定スクロール２の外周側には、前記給油ポケット３ｄに間歇的に連通すると共に吸込部１７に常時連通する円弧状の吸込溝２ｒが形成されている。この吸込溝２ｒの出口側はテーパ形状部２ｋに形成されており、このテーパ形状部２ｋの開口部は前記逆流防止弁（壁部材）２１の下部側（背面側）に設けられている。

【0035】

図１に示す２ｅは固定スクロール２の固定鏡板２ａに形成されたバイパス孔で、このバイパス孔２ｅは、図２に示すように、固定ラップ２ｂ間の歯底で吐出口２ｄに近い圧縮室１０であって、旋回ラップ３ｂの内線側圧縮室及び外線側圧縮室に開口する位置に、この例では４か所設けられている。また、各バイパス孔２ｅには、図１に示すように、バイパス弁２２が設けられ、バイパス弁２２はストッパ３７に設けられたばね３８により押圧されている。バイパス孔２ｅが開口している圧縮室１０の圧力が吐出空間１１の圧力よりも高くなる過圧縮条件になり、ばね３８の押圧力よりも圧力差による力が大きくなるとバイパス弁２２は開き、圧縮室１０の冷媒ガスは吐出空間１１にバイパスして吐出される。

【0036】

図２は前記固定スクロール２と旋回スクロール３との噛み合い状態を説明する図で、旋回スクロール３については、旋回ラップ３ｂが断面で示され、旋回スクロール３の旋回鏡板３ａの外周に相当する旋回鏡板縁３ａ２は細い線の円で示している。

【0037】

この図２に示すように、固定ラップ２ｂと旋回ラップ３ｂ間には三日月状の複数の圧縮室１０（旋回内線側圧縮室、旋回外線側圧縮室）が形成され、旋回スクロール３を旋回運動させると、各圧縮室１０は中央部の方向に移動するに従い、連続的にその容積が縮小されていく。

【0038】

１６は吸込室で、流体を吸入している途中の空間である。この吸込室１６は、旋回スクロール３の旋回運動の位相が進んで、流体の閉じ込みを完了した時点から圧縮室１０となる。

【0039】

図１、図２に示すように、吸込パイプ１２下方の前記吸込口２ｓの部分から前記吸込室１６に向かって傾斜する（斜めの流路となる）ように、前記吸込部１７を形成している固定鏡板２ａの部分は傾斜部２ｔ（図５参照）に構成されている。即ち、吸込部１７は、吸込口２ｓの部分から下流側になるに従って広がるように形成されている。また、前記吸込口２ｓの下部には前記逆流防止弁２１が設けられており、この逆流防止弁２１が流れの壁（壁部材）となり、流れを吸込部１７方向に導く作用もある。これらの構成により、吸込パイプ１２から流入した冷媒ガスは、吸込口２ｓから吸込部１７に向かう斜め流れとなるように構成されている。また、前記吐出口２ｄは固定スクロール２の固定鏡板２ａの渦巻中心付近に穿設されている。

【0040】

次に、前記背圧室１８の油の一部を、給油ポケット３ｄを介して吸込部１７に供給する部分の構成について、図１、図２を参照しつつ、図３～図５を用いて説明する。図３は図１に示す旋回スクロールの平面図、図４は図３のＨ－Ｈ線矢視断面図、図５は図２のＪ－Ｊ線矢視断面図である。

【0041】

図３、図４において、３ａ１は旋回スクロール３の旋回鏡板３ａの上面（旋回鏡板上面）で、旋回スクロール３が固定スクロール２に押し付けられる際のスラスト面（旋回スラスト面）となる。３ａ２は旋回鏡板３ａの外周縁で、旋回鏡板縁とする。３ａ３は前記旋回鏡板３ａの下面（旋回鏡板下面）で、この旋回鏡板下面３ａ３の下側に前記背圧室１８が形成される。

【0042】

前記旋回鏡板上面３ａ１には渦巻状の旋回ラップ３ｂが立設されている。また、前記旋回鏡板上面３a１の外周側には、前記背圧室１８の油が流入して油溜めとなる丸穴状の給油ポケット３ｄが形成されている。なお、図４に示す１５は旋回軸受、１９は前記クランク軸６のピン部６ａ上面と旋回スクロールとの間に形成される空間である旋回ボス部内空間（旋回軸受室）である。

【0043】

前記給油ポケット３ｄは、図２に示すように、旋回スクロール３の旋回運動に伴い、掃引領域３１内で、３２の矢印で示す旋回運動方向に軌跡を描いて、背圧室１８（図１参照）と吸込室１６に連通した吸込溝２ｒとに間欠的に連通するように構成されている。

【0044】

前記給油ポケット３ｄが背圧室１８に連通している状態では、背圧室１８内(圧力は吐出圧力と吸込圧力の中間の圧力)の油が前記給油ポケット３ｄ内に溜められる。また、前記給油ポケット３ｄが、旋回スクロール３の旋回運動に伴い、前記吸込溝２ｒ（圧力は吸込圧力）に連通すると、前記給油ポケット３ｄ内の油が、圧力差により前記吸込溝２ｒを通って前記吸込室１６に流入する。この動作を旋回スクロール３の旋回動作に伴って繰り返すことにより、前記背圧室１８内の油は、順次吸込室１６に移送される。前記給油ポケット３ｄの容積や個数を調整することにより、前記背圧室１８から前記吸込室１６への給油量を任意に調整することが可能となる。

【0045】

なお、図２、図３に示す例では、前記給油ポケット（給油凹部）３ｄを丸穴状（円形）に形成したが、これに限るものではなく、前記給油ポケット３ｄを深さの浅いスリット状（溝）としても良い。給油ポケット３ｄをスリット状とすることにより、背圧室と間欠的に連通させるだけでなく、背圧室１８と吸込部１７に常時連通させることも可能になる。給油ポケット３ｄに代えて、背圧室１８と吸込溝２ｒを常時連通するスリット状の連通溝（給油凹部）とした場合でも、背圧室１８と吸込部１７との圧力差により、背圧室１８の油を吸込室１６側に流入させることができる。また、スリット状の連通溝の深さ、幅、長さ或いは個数などを調整することにより給油量を調整することもできる。

【0046】

次に、給油ポケット３ｄを有する旋回スクロール３により、背圧室１８の油を吸込部１７に供給する給油経路の構成を、図２を参照しつつ、図５を用いて説明する。
旋回スクロール３の旋回に伴って、給油ポケット３ｄは、図２に示すように、所定の掃引領域３１を矢印３２で示す方向に旋回運動する。また、固定スクロール２には、前記給油ポケット３ｄの掃引領域３１から吸込部１７に向けて延在する吸込溝２ｒが設けられている。更に、前記固定スクロール２の固定ラップ２ｂ外周側には、常時背圧室１８（図１参照）と連通して油が保持されている環状凹部２４と湾状凹部２３が形成されている。前記湾状凹部２３は、旋回スクロールに形成されている前記給油ポケット３ｄの旋回運動範囲（掃引領域）の一部と重なる位置に設けられている。

【0047】

従って、前記給油ポケット３ｄは、前記吸込溝２ｒと前記湾状凹部２３に対し、それぞれに重なる瞬間がある。給油ポケット３ｄを介して湾状凹部２３と吸込溝２ｒは常時連通するわけではなく、旋回スクロール３の旋回動作に同期して、給油ポケット３ｄが湾状凹部２３に臨んだときに油を汲み取り、給油ポケット３ｄが吸込溝２ｒへ臨んだときに吸込溝２ｒから吸込部１７へ油を吐出する。

【0048】

旋回スクロール３の一旋回当りの給油量は、給油ポケット３ｄの容積が上限となるため、過剰な油が吸込部１７に供給されるのを抑制できる。このように、給油ポケット３ｄによって、背圧室１８の油は、吸込部１７へ少量だけ給油され、残りの油は圧縮室給油路２８を介して圧縮室１０へ供給される。

【0049】

前記吸込溝２ｒの吸込部１７側開口部は図２及び図５に示すように、逆流防止弁（壁部材）２１の下部側（背面側）に開口し、逆流防止弁２１が吸込溝２ｒから吐出する油の傘になる位置に設けられている。また、前記吸込溝２ｒの出口側はテーパ形状部２ｋに形成されており、図５に示すように、吸込溝２ｒから吸込部１７に吐出する油は、水平方向だけでなく、上方側にも向かう流れが形成されるように構成されている。

【0050】

即ち、前記テーパ形状部２ｋから吐出される油は、旋回ラップ３ｂの歯底側（固定ラップ２ｂの歯先側）だけでなく、旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）にも十分に供給されるように構成されている。

【0051】

しかし、前記吸込溝２ｒの出口側をテーパ形状部２ｋに形成するだけでは、上方側に向かって油が吐出されても、吸込パイプ１２から吸入される冷媒の流れ（流入ガスの流れＧ）によって、下方に押し付けられてしまい、旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）に油が十分に供給されないという課題を見い出した。そこで、本実施例では、前記吸込溝２ｒの出口側をテーパ形状部２ｋに形成すると共に、吸込溝２ｒの吸込部１７側開口部を逆流防止弁２１の下部側に開口させて、逆流防止弁２１が吸込溝２ｒから流出する油の傘になるように構成したものである。

【0052】

本実施例のように構成することにより、前記テーパ形状部２ｋから吐出される油は吸込パイプ１２からの流入ガスにより下方に押さえ付けられるのを抑制することができる。従って、テーパ形状部２ｋから吐出される油を、旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）にも十分に供給することができる。従って、吸込室１６や圧縮室１０におけるの潤滑を良好にすると共に、シール性も向上できるため、圧縮途中の作動流体の漏れも抑制できるから、スクロール圧縮機の効率を向上できる効果が得られる。

【0053】

なお、前記テーパ形状部２ｋの開口端の位置は、本実施例では、前記逆流防止弁２１の中心付近の下部に開口させている。即ち、前記テーパ形状部２ｋから吐出される油の上方側に向かう流れが、吸込口２ｓから流入するガス流れに対し、逆流防止弁２１が傘として十分機能して、油が旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）にも十分供給されるように、前記テーパ形状部２ｋの開口端の位置を決める。例えば、逆流防止弁２１の直径の４０～６０％の長さの部分が、テーパ形状部２ｋから吐出される油の傘として機能するように構成すると良い。

【0054】

また、旋回スクロール３の給油ポケット３ｄの径方向位置は、固定スクロール２に設けた吸込口２ｓの径方向位置と略同じ位置にすると、図２に示すように、吸込溝２ｒを固定ラップ２ｂに沿って円弧状に形成できるから製作が容易で、よりコンパクトに製作できる。

【0055】

なお、前記吸込溝２ｒの出口側をテーパ形状部２ｋに形成したが、テーパ形状部２ｋの代わりに、１段または複数段の細かい段差でテーパ状に形成しても良い。このようにテーパ形状部２ｋを１段または複数段の段差で構成した段差形状部とすることにより、吐出される油の流れを乱流にして、拡散作用を助長することができる。

【0056】

なお、本実施例では、逆流防止弁２１を有する場合について説明したが、逆流防止弁を設けない場合には、前記テーパ形状部２ｋから吐出される油の傘となる壁部材を設けることにより同様の効果を得ることができる。この壁部材は、逆流防止弁２１と同様に、吸込パイプ１２から流入するガスの流れを、吸込口２ｓから吸込部１７側に向かう斜め流れにするように設けると良い。

【0057】

次に、図１に示す圧縮室給油路２８の部分の構成について、図１、図２を参照しつつ、図６を用いて詳細に説明する。図６は図１のＳ部で囲む背圧弁２７付近の部分拡大縦断面図である。
まず、前記背圧室１８の機能について説明する。背圧室１８は、固定スクロール２、旋回スクロール３及びフレーム４により囲まれた空間として形成され、この背圧室１８には前述したように油が溜まっている。

【0058】

スクロール圧縮機１では、その圧縮作用により、固定スクロール２と旋回スクロール３を互いに引離そうとする軸方向の力（引き離し力）が発生する。この軸方向の力により、前記両スクロールが引き離される、いわゆる旋回スクロール３の離脱現象が発生すると、圧縮室１０の密閉性が悪化し、圧縮機効率を低下させる。

【0059】

そこで、旋回スクロール３の旋回鏡板３ａ背面側に、吐出圧力と吸込圧力の間の圧力となる背圧室１８を設け、この背圧室１８の圧力（背圧）により、前記引き離し力を打ち消すと共に、旋回スクロール３を固定スクロール２に押付けるようにしている。このときの押付力が大きすぎると、旋回スクロール３の旋回鏡板上面３ａ１（図４参照）と固定スクロール２の固定鏡板面２ｕとの摺動損失が増大し、圧縮機効率が低下する。

【0060】

つまり、前記背圧には最適な値が存在し、小さすぎると圧縮室の密閉性が悪化して熱流体損失が増大し、大きすぎると摺動損失が増大する。従って、背圧を最適な値に維持することが、圧縮機の高性能化、高信頼性化において重要である。

【0061】

この最適な背圧値を得るため、本実施例のスクロール圧縮機では、図１に示すように、前記背圧室１８の背圧を調整するための背圧弁２７を有する前記圧縮室給油路２８が前記固定スクロール２の支持部２ｃに備えられている。背圧室１８の油は、背圧弁２７が開くと、圧縮室給油路２８を通じて圧縮室１０に流入する。

【0062】

２７ａは、背圧弁２７の弁座となる背圧弁ピース（弁座部品）で、固定スクロール２に圧入されている。２９は背圧弁２７とこの背圧弁を押圧するばね２９ｂを収容する背圧弁収容空間であり、前記ばね２９ｂはストッパ２９ａで支持されている。なお、図６に示す２９ｃは止め栓であり、背圧弁流出路２８ｂを設けるために形成された横穴の端部を密閉して塞ぐためのものである。

【0063】

圧縮室給油路２８は、背圧室１８に開口された背圧弁流入路２８ａ、圧縮室１０に連通された背圧弁流出路２８ｂ及び前記背圧弁２７を収容している背圧弁収容空間２９により構成されている。また、前記背圧弁流入路２８ａは、前記背圧弁ピース２７ａを貫通する穴で構成されている。

【0064】

ここで、図２により、本実施例における固定スクロール２の構成を説明する。
前記背圧弁流入路２８ａ近傍の固定スクロール２には、固定鏡板面２ｕの内周側に位置する環状凹部２４と、旋回鏡板３ａの外周縁に位置する湾状凹部２３が形成されている。前記環状凹部２４は、旋回スクロール３の旋回鏡板３ａが旋回運動するときの掃引範囲よりも大きい外径を有する環状、好ましくは円環状の部分として形成されている。

【0065】

前記湾状凹部２３は、環状凹部２４より内周側に位置し、固定ラップ２ｂの最外周部分に凹状、好ましくは湾状に食い込んだ形状に構成されている。この湾状凹部２３は、常に旋回鏡板３ａの外側まで広がっているため、背圧室１８と常に連通しており、常に背圧室１８の油が保持されている。これにより、圧縮室給油路２８は、背圧室１８の油を、湾状凹部２３側の開口部から圧縮室１０側に供給できる。

【0066】

前記背圧弁２７は、前記背圧弁流入路２８ａと前記背圧弁流出路２８ｂを仕切るように配置されており、背圧室１８の圧力（背圧）が所定値Ｐｍ以上になると開弁して、背圧は吐出圧Ｐｄより低く維持される。これにより、背圧は、吸込圧力Ｐｓより高く吐出圧力Ｐｄよりも低い圧力である中間圧力Ｐｍになっている。また、圧縮室１０による圧縮が開始され、背圧弁２７が開くと、背圧室１８の油が圧縮室１０側に流入する。

【0067】

つまり、前記背圧弁２７は、背圧室１８内の圧力がある値よりも高くなった場合に、該背圧室１８内の流体を前記圧縮室１０に逃がし、前記背圧室１８の背圧を適正値に調整する機能を有している。

【0068】

また、前記圧縮室１０へ流入した油は、ラップ摺動面やラップ先端すき間などを良好に潤滑すると共に、圧縮室間などのシールに利用されて、シール性も向上できるため、スクロール圧縮機の効率を向上できる。

【0069】

圧縮室１０に流入した油は、その後吐出口２ｄから吐出空間１１に吐出される。この吐出された油の一部は、例えば、冷媒ガスと共に前記吐出パイプ１３から冷凍サイクルへ吐出され、残りは密閉容器８内で冷媒ガスと分離されて密閉容器８底部の貯油部８ｄに貯溜される。

【0070】

なお、本実施例においては、背圧弁流出路２８ｂは、吸込過程を完了して圧縮を開始した後の圧縮室１０に連通している。また、前記背圧弁流出路２８ｂの開口部は、図２に示すように、固定スクロール２の歯底中央に設けられ、旋回スクロールの旋回運動により旋回外線室と旋回内線室の両方に交互に連通するようにしている。従って、両方の圧縮室に油を供給することができ、何れかの圧縮室１０で給油不足となる不具合も回避できる。

【0071】

上述したように、本発明の実施例１によれば、背圧室１８へ流入した油は、図５に示す給油ポケット３ｄにより、吸込室１６側に供給する第１の給油路と、圧縮室給油路２８を経由して圧縮室１０へ供給する第２の給油路を備えているので、吸込室１６及び圧縮室１０の潤滑及びシールを良好に行うことができる。従って、スクロール圧縮機の潤滑性を向上してスクロール圧縮機の信頼性を向上できると共に、体積効率を向上できるから、スクロール圧縮機の効率向上も図ることができる効果が得られる。

【0072】

また、本実施例では、前記背圧弁２７を有する第２の給油路を設けているので、背圧室１８内の油の一部を、吸込室１６を経由することなく、前記背圧弁２７を介して圧縮室１０に直接供給することができる。
即ち、前記背圧室１８へ供給された油のうち第１の給油路により決定される量だけが吸込室に導入され、残りの油は第２の給油路を介して圧縮室１０に導入される。
従って、前記第１の給油路と第２の給油路のそれぞれの給油量を調整することにより、吸込室１６への給油量と圧縮室１０への給油量をそれぞれ適切な量に制御することが可能となる。

【実施例0073】

本発明のスクロール圧縮機の実施例２を、図７を用いて説明する。図７は本実施例２を説明する図で、図５に相当する図である。なお、図７において、図１～図６と同じ符号を付した部分は同様の部分を示しており、同様の部分の説明は基本的に省略し、異なる部分を中心に説明する。

【0074】

本実施例２でも、実施例１と同様に、旋回スクロール３に給油ポケット３ｄが設けられ、この給油ポケット３ｄには背圧室１８の油が間歇的に供給されている。本実施例２が実施例１と異なる点は、前記給油ポケット３ｄに供給された油を、逆流防止弁（壁部材）２１の上方（上流側）における吸込口２ｓの部分に吐出する給油経路２ｍを備えている点である。

【0075】

本実施例によれば、前記給油経路２ｍを備えることにより、給油ポケット３ｄに供給された油を、前記給油経路２ｍを介して、吸込パイプ１２下方の吸込口２ｓに油を吐出することができる。従って、給油経路２ｍから吸込口２ｓに吐出された油は、吸込パイプ１２から吸い込まれた流入ガスと共に、固定スクロール２の傾斜部２ｔに沿って吸込部１７へ流れるので、油を旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）にも十分供給できる。

【0076】

また、本実施例２では、実施例１と同様に吸込溝２ｒとテーパ形状部２ｋも備えているから、給油ポケット３ｄの油を前記テーパ形状部２ｋから上方に向かって吐出する構成も有する。従って、実施例１と同様に、テーパ形状部２ｋから吐出される油についても旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）に供給することができる。

【0077】

従って、本実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、吸込室１６や圧縮室１０におけるの潤滑やシール性を更に良好にできるから、スクロール圧縮機の効率を更に向上できる。

【0078】

なお、図７に示す実施例２では、前記給油経路２ｍと、吸込溝２ｒとテーパ形状部２ｋを備える構成としているが、吸込溝２ｒ下流のテーパ形状部２ｋを無くして吸込溝２ｒをその分延長する構成にしたり、或いは吸込溝２ｒも無くして、給油経路２ｍだけにしても、実施例１とほぼ同様の効果を得ることができる。

【0079】

本変形例２によれば、給油ポケット３ｄから供給された油を、逆流防止弁２１の上方（上流側）における吸込口２ｓの部分に吐出するように構成しているので、旋回ラップ３ｂの歯先側（固定ラップ２ｂの歯底側）にも油を十分に供給することができ、吸込室１６や圧縮室１０におけるの潤滑やシール性を良好にできる。