JP6709971B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、特に空気調和機、給湯器、冷蔵庫等の冷凍機に用いられる、スクロール圧縮機に関する。

冷凍装置や空気調和装置には、蒸発器で蒸発したガス冷媒を吸入し、凝縮器にて凝縮させるために必要な圧力までガス冷媒を圧縮して冷媒回路中に高温高圧のガス冷媒を送り出すスクロール圧縮機が使用されている。
このようなスクロール圧縮機では、密閉容器の底部に潤滑油を貯留する貯油部が形成され、回転軸の下端から偏心軸に至る回転軸オイル供給孔が形成されている。そして、貯油部に貯留する潤滑油は、回転軸オイル供給孔を通って偏心軸に導入される。
従って、圧縮起動時には、貯油部から偏心軸に潤滑油が供給されるまでに若干の時間遅れが生じるという問題があり、再起動時に生じる、偏心軸周辺の潤滑油不足を解決するために、偏心軸の上面にオイル溜まりを設けることが提案されている（特許文献１）。

特開昭６２−１４２８８５号公報

しかし、偏心軸に導いた潤滑油を、旋回スクロール鏡板の外周部に更に導く場合があり、再起動時には、潤滑油をオイル溜まりから速やかに旋回スクロール鏡板の外周部に導く必要がある。

そこで本発明は、圧縮停止時にオイル溜まりに貯留された潤滑油を、再起同時に遠心力によって速やかに旋回スクロール鏡板の外周部に導くことができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、前記密閉容器の底部には、潤滑油を貯留する貯油部が形成され、前記圧縮機構部は、固定スクロールと、旋回スクロールと、前記旋回スクロールを旋回駆動する回転軸とを有し、前記固定スクロールは、円板状の固定スクロール鏡板と、前記固定スクロール鏡板に立設した固定渦巻きラップとを備え、前記旋回スクロールは、円板状の旋回スクロール鏡板と、前記旋回スクロール鏡板のラップ側端面に立設した旋回渦巻きラップと、前記旋回スクロール鏡板の反ラップ側端面に形成したボス部とを備え、前記回転軸の上端には、前記ボス部に挿入される偏心軸が形成され、前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとを相互に噛み合わせて、前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとの間に複数の圧縮室が形成され、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールの下方には、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを支持する主軸受が設けられ、前記主軸受には、前記回転軸を軸支する軸受部と、前記ボス部を収容するボス収容部とが形成され、前記固定スクロールと前記主軸受との間には、前記旋回スクロールの自転を拘束する自転拘束部材を設け、前記回転軸には、前記回転軸の下端から前記偏心軸に至る回転軸オイル供給孔が形成され、前記旋回スクロール鏡板には、前記ボス部内に形成した第１オイル導入孔と、前記ラップ側端面の外周に形成した第１オイル導出孔と、前記第１オイル導入孔と前記第１オイル導出孔とを連通する第１鏡板オイル連通路とを設け、前記ボス収容部を高圧領域とし、前記自転拘束部材を配置する前記旋回スクロールの外周部を中間圧領域として、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押しつけるスクロール圧縮機であって、前記偏心軸の上面にオイル溜まりを形成し、前記オイル溜まりを、前記回転軸の回転軸中心と前記第１オイル導入孔との間に配置し、前記圧縮室として、前記旋回渦巻きラップの外壁側には第１圧縮室が形成され、前記旋回渦巻きラップの内壁側には第２圧縮室が形成され、前記第１圧縮室の吸入容積を前記第２圧縮室の吸入容積よりも大きくし、前記固定スクロール鏡板に、前記圧縮室の中間圧を取り出す中間圧取出孔を設け、前記固定スクロールに、前記中間圧取出孔と前記中間圧領域とを連通する中間圧連通路を形成し、前記固定スクロールに、前記中間圧取出孔と前記密閉容器内の高圧空間とを連通する高圧連通路を形成し、前記高圧連通路の高圧開口部に、バランスバルブを設けたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記固定スクロールには、前記旋回渦巻きラップより外周に位置する前記旋回スクロール鏡板と摺動する固定スクロール摺動面を設け、前記固定スクロール摺動面より外周には、前記中間圧領域が形成され、前記固定スクロール摺動面には、前記中間圧領域に連通する摺動面溝を設け、前記貯油部に貯留する前記潤滑油は、前記回転軸オイル供給孔を通って前記ボス部内に導入され、前記ボス部内に導入された前記潤滑油は、前記第１鏡板オイル連通路を通って前記摺動面溝に導入され、前記摺動面溝に導入された前記潤滑油は、前記中間圧領域に導入されることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のスクロール圧縮機において、前記偏心軸の偏心軸中心が前記摺動面溝に最も近接する回転位置で、前記第１オイル導出孔と前記摺動面溝とが連通することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項２又は請求項３に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回スクロール鏡板には、前記中間圧領域に開口する第２オイル導入孔と、前記圧縮室の低圧空間に開口する第２オイル導出孔と、前記第２オイル導入孔と前記第２オイル導出孔とを連通する第２鏡板オイル連通路とを設け、前記中間圧領域に導入された前記潤滑油は、前記第２鏡板オイル連通路を通って前記圧縮室の前記低圧空間に導入されることを特徴とする。

本発明によれば、圧縮停止時にオイル溜まりに貯留された潤滑油を、再起同時に遠心力によって速やかに旋回スクロール鏡板の外周部に導くことができる。

本発明の一実施例によるスクロール圧縮機の縦断面図 図１の圧縮機構部の要部拡大断面図 図１及び図２に示す固定スクロール及び旋回スクロールの平面図 ボス部内にある潤滑油の中間圧領域への供給動作を示す説明図 中間圧領域にある潤滑油の圧縮室への導出動作を示す説明図 同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う給油経路とシール部材との位置関係を示す説明図 本実施例のスクロール圧縮機における中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動を示すグラフ 比較例としてのスクロール圧縮機における中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動を示すグラフ 比較例としてのスクロール圧縮機における中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動を示すグラフ

本発明の第１の実施の形態によるスクロール圧縮機は、偏心軸の上面にオイル溜まりを形成し、オイル溜まりを、回転軸の回転軸中心と第１オイル導入孔との間に配置し、圧縮室として、旋回渦巻きラップの外壁側には第１圧縮室が形成され、旋回渦巻きラップの内壁側には第２圧縮室が形成され、第１圧縮室の吸入容積を第２圧縮室の吸入容積よりも大きくし、固定スクロール鏡板に、圧縮室の中間圧を取り出す中間圧取出孔を設け、固定スクロールに、中間圧取出孔と中間圧領域とを連通する中間圧連通路を形成し、固定スクロールに、中間圧取出孔と密閉容器内の高圧空間とを連通する高圧連通路を形成し、高圧連通路の高圧開口部に、バランスバルブを設けたものである。本実施の形態によれば、圧縮停止時にオイル溜まりに貯留された潤滑油を、再起同時に遠心力によって速やかに第１オイル導入孔に導くことができる。また、特に低圧縮比条件において、旋回スクロールが固定スクロールから離反することを防止でき、圧縮室の気密性を高めることができる。また、圧縮室の圧縮途中における中間圧が高くなり過ぎるとバランスバルブが開放されることで、圧縮室の圧縮途中における中間圧が所定圧力に調整され、旋回スクロールが固定スクロールから離反する低圧縮比条件の圧縮比を小さくできる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるスクロール圧縮機において、固定スクロールには、旋回渦巻きラップより外周に位置する旋回スクロール鏡板と摺動する固定スクロール摺動面を設け、固定スクロール摺動面より外周には、中間圧領域が形成され、固定スクロール摺動面には、中間圧領域に連通する摺動面溝を設け、貯油部に貯留する潤滑油は、回転軸オイル供給孔を通ってボス部内に導入され、ボス部内に導入された潤滑油は、第１鏡板オイル連通路を通って摺動面溝に導入され、摺動面溝に導入された潤滑油は、中間圧領域に導入されるものである。本実施の形態によれば、ラップ側端面の外周に形成した第１オイル導出孔と、固定スクロール摺動面に形成した摺動面溝との連通によって、中間圧領域に間欠的に潤滑油を供給できる。また、本実施の形態によれば、ラップ側端面と固定スクロール摺動面とは、離反することなく密着状態を維持するため、第１オイル導出孔と摺動面溝とでオイル量を調整でき、オイル量の調整が容易である。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態によるスクロール圧縮機において、偏心軸の偏心軸中心が摺動面溝に最も近接する回転位置で、第１オイル導出孔と摺動面溝とが連通するものである。本実施の形態によれば、偏心軸の偏心軸中心が摺動面溝に最も近接する回転位置で、ボス部内に存在する潤滑油には最大の遠心力が加わる。従って、ボス部内に存在する潤滑油に最大の遠心力が加わったタイミングで第１オイル導出孔と摺動面溝とを連通させることで、摺動面溝に確実に潤滑油を導入することができる。

本発明の第４の実施の形態は、第２又は第３の実施の形態によるスクロール圧縮機であって、旋回スクロール鏡板には、中間圧領域に開口する第２オイル導入孔と、圧縮室の低圧空間に開口する第２オイル導出孔と、第２オイル導入孔と第２オイル導出孔とを連通する第２鏡板オイル連通路とを設け、中間圧領域に導入された潤滑油は、第２鏡板オイル連通路を通って圧縮室の低圧空間に導入されるものである。本実施の形態によれば、中間圧領域に導入された潤滑油を圧縮室の低圧空間に導くことで、中間圧領域内の潤滑油を循環させることができ、中間圧領域での給油不足や潤滑油の滞留によるオイル劣化を防止できる。

以下本発明の一実施例によるスクロール圧縮機について説明する。なお、以下の実施例によって本発明が限定されるものではない。
図１は、本実施例によるスクロール圧縮機の縦断面図である。
密閉容器１内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機構部２０とが配置されている。
密閉容器１は、上下方向に沿って延びる円筒状に形成された胴部１ａと、胴部１ａの上部開口を塞ぐ上蓋１ｃと、胴部１ａの下部開口を塞ぐ下蓋１ｂとで構成されている。
密閉容器１には、圧縮機構部１０に冷媒を導入する冷媒吸込管２と、圧縮機構部１０にて圧縮された冷媒を密閉容器１の外に吐出する冷媒吐出管３とを設けている。
圧縮機構部１０は、固定スクロール１１と、旋回スクロール１２と、旋回スクロール１２を旋回駆動する回転軸１３とを有している。
電動機構部２０は、密閉容器１に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内側に配置されたロータ２２とを備える。ロータ２２には回転軸１３が固定される。回転軸１３の上端には、回転軸１３に対して偏心した偏心軸１３ａが形成されている。
偏心軸１３ａには、偏心軸１３ａの上面に開口する凹部によってオイル溜まり８０を形成している。

固定スクロール１１及び旋回スクロール１２の下方には、固定スクロール１１及び旋回スクロール１２を支持する主軸受３０が設けられている。
主軸受３０には、回転軸１３を軸支する軸受部３１と、ボス収容部３２とが形成されている。主軸受３０は、密閉容器１に溶接や焼き嵌めによって固定される。

固定スクロール１１は、円板状の固定スクロール鏡板１１ａと、固定スクロール鏡板１１ａに立設した渦巻状の固定渦巻きラップ１１ｂと、固定渦巻きラップ１１ｂの周囲を取り囲むように立設した外周壁部１１ｃとを備え、固定スクロール鏡板１１ａの略中心部に吐出ポート１４が形成されている。
旋回スクロール１２は、円板状の旋回スクロール鏡板１２ａと、旋回スクロール鏡板１２ａのラップ側端面に立設した旋回渦巻きラップ１２ｂと、旋回スクロール鏡板１２ａの反ラップ側端面に形成した円筒状のボス部１２ｃとを備えている。
固定スクロール１１の固定渦巻きラップ１１ｂと旋回スクロール１２の旋回渦巻きラップ１２ｂとは相互に噛み合わされ、固定渦巻きラップ１１ｂと旋回渦巻きラップ１２ｂとの間に複数の圧縮室１５が形成される。
ボス部１２ｃは、旋回スクロール鏡板１２ａの略中央に形成される。偏心軸１３ａはボス部１２ｃに挿入され、ボス部１２ｃはボス収容部３２に収容される。

固定スクロール１１は、外周壁部１１ｃで複数本のボルト１６を用いて主軸受３０に固定される。一方、旋回スクロール１２は、オルダムリングなどの自転拘束部材１７を介して固定スクロール１１に支持されている。旋回スクロール１２の自転を拘束する自転拘束部材１７は、固定スクロール１１と主軸受３０との間に設けている。これにより、旋回スクロール１２は、固定スクロール１１に対して、自転しないで旋回運動をする。
回転軸１３の下端部１３ｂは、密閉容器１の下部に配置された副軸受１８に軸支されている。

密閉容器１の底部には、潤滑油を貯留する貯油部４が形成されている。
回転軸１３の下端には容積型のオイルポンプ５を設けている。オイルポンプ５は、その吸い込み口が貯油部４内に存在するように配置する。オイルポンプ５は、回転軸１３によって駆動され、密閉容器１の底部に設けられた貯油部４にある潤滑油を、圧力条件や運転速度に関係なく、確実に吸い上げることができ、オイル切れの心配も解消される。
回転軸１３には、回転軸１３の下端部１３ｂから偏心軸１３ａに至る回転軸オイル供給孔１３ｃが形成されている。
オイルポンプ５で吸い上げた潤滑油は、回転軸１３内に形成している回転軸オイル供給孔１３ｃを通じて、副軸受１８の軸受、軸受部３１、ボス部１２ｃ内に供給される。

冷媒吸込管２から吸入される冷媒は、吸入ポート１５ａから圧縮室１５に導かれる。圧縮室１５は、外周側から中央部に向かって容積を縮めながら移動し、圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、固定スクロール１１の中央部に設けた吐出ポート１４から吐出室６に吐出される。吐出ポート１４には吐出リード弁（図示せず）を設けている。圧縮室１５で所定の圧力に到達した冷媒は、吐出リード弁を押し開いて吐出室６に吐出される。吐出室６に吐出された冷媒は、密閉容器１内上部に導出され、圧縮機構部１０に形成した冷媒通路（図示せず）を通り、電動機構部２０周囲に至り、冷媒吐出管３から吐出される。

図２は図１の圧縮機構部の要部拡大断面図である。
本実施例によるスクロール圧縮機は、ボス収容部３２を高圧領域Ａとし、自転拘束部材１７を配置する旋回スクロール１２の外周部を中間圧領域Ｂとして、旋回スクロール１２を固定スクロール１１に押しつける。
偏心軸１３ａは、旋回軸受１３ｄを介して、ボス部１２ｃに旋回駆動可能に挿入されている。偏心軸１３ａの外周面にはオイル溝１３ｅが形成されている。
旋回スクロール鏡板１２ａのスラスト力を受ける主軸受３０のスラスト面には、リング状のシール部材３３を設けている。シール部材３３はボス収容部３２の外周に配置している。
密閉容器１内は、吐出室６に吐出される冷媒と同じ高圧の冷媒で満たされ、回転軸オイル供給孔１３ｃは、偏心軸１３ａの上端に開口しているため、ボス部１２ｃ内は吐出冷媒と同等の高圧領域Ａとなる。
回転軸オイル供給孔１３ｃを通ってボス部１２ｃ内に導入された潤滑油は、偏心軸１３ａの外周面に形成されたオイル溝１３ｅによって旋回軸受１３ｄ及びボス収容部３２に供給される。ボス収容部３２の外周にはシール部材３３を設けているので、ボス収容部３２は高圧領域Ａとなる。

固定スクロール鏡板１１ａには、圧縮室１５の中間圧を取り出す中間圧取出孔４１と、この中間圧取出孔４１に連通する鏡板側中間圧連通路４２ａと、中間圧取出孔４１と密閉容器１内の高圧空間とを連通する高圧連通路７１とを設けている。高圧連通路７１の高圧開口部７２には、バランスバルブ７３を設けている。
固定スクロール１１の外周壁部１１ｃには、鏡板側中間圧連通路４２ａと中間圧領域Ｂとを連通する周壁側中間圧連通路４２ｂを設けている。
鏡板側中間圧連通路４２ａと周壁側中間圧連通路４２ｂとで中間圧連通路４２を形成している。中間圧連通路４２は、固定スクロール１１に形成し、中間圧取出孔４１と中間圧領域Ｂとを連通する。
このように、固定スクロール１１に、中間圧取出孔４１と中間圧領域Ｂとを連通する中間圧連通路４２を形成し、圧縮室１５の中間圧を中間圧領域Ｂに導くことで、特に低圧縮比条件において、旋回スクロール１２が固定スクロール１１から離反することを防止でき、圧縮室１５の気密性を高めることができる。
また、特に低圧縮比条件において、圧縮室１５の圧縮途中における中間圧が高くなり過ぎるとバランスバルブ７３が開放されることで、圧縮室１５の圧縮途中における中間圧が所定圧力に調整され、旋回スクロール１２が固定スクロール１１から離反する低圧縮比条件の圧縮比を小さくできる。

旋回スクロール鏡板１２ａには、ボス部１２ｃ内に形成した第１オイル導入孔５１と、ラップ側端面の外周に形成した第１オイル導出孔５２と、第１オイル導入孔５１と第１オイル導出孔５２とを連通する第１鏡板オイル連通路５３とを設けている。
また、旋回スクロール鏡板１２ａには、中間圧領域Ｂに開口する第２オイル導入孔６１と、圧縮室１５の低圧空間に開口する第２オイル導出孔６２と、第２オイル導入孔６１と第２オイル導出孔６２とを連通する第２鏡板オイル連通路６３とを設けている。第２オイル導入孔６１は、旋回スクロール鏡板１２ａの側面に形成している。

図３は図１及び図２に示す固定スクロール及び旋回スクロールの平面図である。
図３（ａ）は本実施例による固定スクロールを固定渦巻きラップ側から見た平面図、図３（ｂ）は本実施例による旋回スクロールを旋回渦巻きラップ側から見た平面図を示している。
図３（ａ）に、中間圧領域Ｂをグレーゾーンで示している。図示のように、中間圧領域Ｂは、固定渦巻きラップ１１ｂの外周に形成される。なお、図４（ａ）に示すように、周壁側中間圧連通路４２ｂの中間圧領域Ｂへの開口部周辺には凹み１１ｄを形成している。
固定スクロール１１には、図３（ｂ）に示す旋回渦巻きラップ１２ｂより外周に位置する旋回スクロール鏡板１２ａと摺動する固定スクロール摺動面１１ｅを設けている。中間圧領域Ｂは、固定スクロール摺動面１１ｅより外周に形成される。
固定スクロール摺動面１１ｅには、中間圧領域Ｂに連通する摺動面溝５４を設けている。
図３（ｂ）に示すように、第１オイル導出孔５２と第２オイル導出孔６２とは、旋回スクロール鏡板１２ａのラップ側端面の外周に開口している。

図４は、ボス部内にある潤滑油の中間圧領域への供給動作を示す説明図である。
図４（ａ）は、図３（ａ）に示す固定スクロールに図３（ｂ）に示す旋回スクロールを噛み合わせた状態を示す平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態にある旋回スクロールと偏心軸との状態を示す平面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の要部拡大平面図を示している。
図４に示すように、偏心軸１３ａの偏心軸中心Ｃが摺動面溝５４に最も近接する回転位置で、第１オイル導出孔５２と摺動面溝５４とが連通する。
偏心軸１３ａの偏心軸中心Ｃは、回転軸１３の回転軸中心Ｄの周りを軌跡Ｅのように回転する。第１オイル導出孔５２は、偏心軸中心Ｃの軌跡Ｅと同様に軌跡Ｆのように回転する。
従って、第１オイル導出孔５２は、偏心軸１３ａの偏心軸中心Ｃが摺動面溝５４に最も近接する回転位置で摺動面溝５４と連通し、その他の位置では連通しない。

オイル溜まり８０は、回転軸１３の回転軸中心Ｄと第１オイル導入孔５１との間に配置している。このように、オイル溜まり８０を回転軸１３の回転軸中心Ｄと第１オイル導入孔５１との間に配置することで、遠心力によってオイル溜まり８０から流出する潤滑油は速やかに第１オイル導入孔５１に導かれる。更に、第１オイル導出孔５２が摺動面溝５４と連通するタイミングで、オイル溜まり８０から第１オイル導入孔５１に向けた遠心力が働くために、第１鏡板オイル連通路５３には十分な潤滑油が流れる。

図１で示すように、貯油部４に貯留する潤滑油は、回転軸オイル供給孔１３ｃを通ってボス部１２ｃ内に導入される。そして、ボス部１２ｃ内に導入された潤滑油は、図４に示すように、第１鏡板オイル連通路５３を通って摺動面溝５４に導入され、摺動面溝５４に導入された潤滑油は、中間圧領域Ｂに間欠的に導入される。

本実施例のスクロール圧縮機によれば、高圧領域Ａと中間圧領域Ｂとを形成して旋回スクロール１２を固定スクロール１１に押しつけるため、旋回スクロール鏡板１２ａのラップ側端面と固定スクロール摺動面１１ｅとは、離反することなく密着状態を維持できる。従って、第１オイル導出孔５２と摺動面溝５４とでオイル量を調整でき、オイル量の調整が容易である。
また、本実施例のスクロール圧縮機によれば、偏心軸１３ａの偏心軸中心Ｃが摺動面溝５４に最も近接する回転位置で、ボス部１２ｃ内に存在する潤滑油には最大の遠心力が加わるため、ボス部１２ｃ内に存在する潤滑油に最大の遠心力が加わったタイミングで第１オイル導出孔５２と摺動面溝５４とを連通させることで、摺動面溝５４に確実に潤滑油を導入することができる。

図５は、中間圧領域にある潤滑油の圧縮室への導出動作を示す説明図である。
図５（ａ）は、図４（ａ）と同様の状態で図４（ａ）と旋回スクロールの位置を異にする平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の要部拡大平面図を示している。
図５に示す第２オイル導出孔６２は、図４に示す偏心軸中心Ｃの軌跡Ｅと同様に軌跡Ｇのように回転する。
図５に示す状態では、第２オイル導出孔６２は圧縮室１５の低圧空間に連通している。従って、中間圧領域Ｂにある潤滑油は、第２オイル導入孔６１から導入され、第２鏡板オイル連通路６３を通って第２オイル導出孔６２から圧縮室１５の低圧空間に導入される。なお、図５に示す以外の状態では、第２オイル導出孔６２は固定スクロール摺動面１１ｅで閉塞される。従って、中間圧領域Ｂにある潤滑油は、圧縮室１５の低圧空間に間欠的に導入される。
本実施例のスクロール圧縮機によれば、中間圧領域Ｂに導入された潤滑油を圧縮室１５の低圧空間に導くことで、中間圧領域Ｂ内の潤滑油を循環させることができ、中間圧領域Ｂでの給油不足や潤滑油の滞留によるオイル劣化を防止できる。

図６は、同スクロール圧縮機の旋回運動に伴う給油経路とシール部材との位置関係を示す説明図である。
図６は固定スクロール１１に旋回スクロール１２を噛み合わせ、旋回スクロール１２の背面から見た状態である。図６（ｂ）は、図６（ａ）から９０度回転が進んだ状態、図６（ｃ）は、図６（ｂ）から更に９０度回転が進んだ状態、図６（ｄ）は、図６（ｃ）から更に９０度回転が進んだ状態を示している。
固定スクロール１１と旋回スクロール１２とにより形成される圧縮室１５として、旋回渦巻きラップ１２ｂの外壁側には第１圧縮室１５Ａが形成され、旋回渦巻きラップ１２ｂの内壁側には第２圧縮室１５Ｂが形成される。
図６に示すように、固定スクロール１１と旋回スクロール１２を噛み合わせた状態で、固定渦巻きラップ１１ｂの外周端部１１ｂｅを旋回渦巻きラップ１２ｂの外周端部１２ｂｅと同等まで延長することで、第１圧縮室１５Ａの冷媒を閉じ込める位置と第２圧縮室１５Ｂの冷媒を閉じ込める位置とは、略１８０度ずらしている。

図６（ａ）に示す状態が第１圧縮室１５Ａの冷媒を閉じ込める位置であり、図６（ｃ）に示す状態が第２圧縮室１５Ｂの冷媒を閉じ込める位置である。
図６（ａ）に示す状態では、３つの第１圧縮室１５Ａが形成されており、最外周に位置する第１圧縮室１５Ａ１は冷媒を閉じ込めた直後の低圧状態であり、第１圧縮室１５Ａ１より内周側に形成された第１圧縮室１５Ａ２は中間圧状態であり、第１圧縮室１５Ａ２より更に内周側に形成された第１圧縮室１５Ａ３は吐出前の高圧状態である。なお、図６（ａ）では第２圧縮室１５Ｂの符号は省略している。
図６（ｃ）に示す状態では、３つの第２圧縮室１５Ｂが形成されており、最外周に位置する第２圧縮室１５Ｂ１は冷媒を閉じ込めた直後の低圧状態であり、第２圧縮室１５Ｂ１より内周側に形成された第２圧縮室１５Ｂ２は中間圧状態であり、第２圧縮室１５Ｂ２より更に内周側に形成された第２圧縮室１５Ｂ３は吐出状態にある高圧状態である。
図６（ａ）に示す第１圧縮室１５Ａ１が第１圧縮室１５Ａの吸入容積であり、図６（ｃ）に示す第２圧縮室１５Ｂ１が第２圧縮室１５Ｂの吸入容積であり、第１圧縮室１５Ａの冷媒を閉じ込める位置と第２圧縮室１５Ｂの冷媒を閉じ込める位置とを１８０度ずらすことで、第１圧縮室１５Ａの吸入容積を第２圧縮室１５Ｂの吸入容積よりも大きくしている。

中間圧取出孔４１は、図６（ａ）に示すように中間圧状態にある第１圧縮室１５Ａ２に開口し、図６（ｃ）に示すように中間圧状態にある第２圧縮室１５Ｂ２に開口している。中間圧取出孔４１を中間圧状態となる固定渦巻きラップ１１ｂのピッチ間の中心に配置することで、中間圧状態にある第１圧縮室１５Ａ２と中間圧状態にある第２圧縮室１５Ｂ２とに均等に開口させることができる。
図６（ｂ）に示す位置で、第２オイル導出孔６２は定圧状態にある第１圧縮室１５Ａ１に開口している。
図６に示すように、冷媒を閉じ込めるタイミングを第１圧縮室１５Ａと第２圧縮室１５Ｂとで１８０度程度ずらすことで、吸入容積を最大にできるためラップ高さを低く設定できる。

図７は、本実施例のスクロール圧縮機における中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動を示すグラフ、図８及び図９は比較例としてのスクロール圧縮機における中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動を示すグラフである。
すなわち、図７は、第１圧縮室の吸入容積と第２圧縮室の吸入容積とが異なる非対称スクロール圧縮機において、固定スクロールに中間圧連通路を設けた場合の中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動幅を示している。
図８は、第１圧縮室の吸入容積と第２圧縮室の吸入容積とが異なる非対称スクロール圧縮機において、固定スクロールに中間圧連通路を設けた場合の中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動幅を示している。
図９は、第１圧縮室の吸入容積と第２圧縮室の吸入容積とが同一である対称スクロール圧縮機において、固定スクロール又は旋回スクロールに中間圧連通路を設けた場合の中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動幅を示している。

図７から図９において、横軸はクランク角度、縦軸は圧縮室の圧力を示している。
図中、曲線Ｈは第１圧縮室の圧力変動を、曲線Ｊは第２圧縮室の圧力変動を示している。
図７に示すように、第１圧縮室の吸入容積と第２圧縮室の吸入容積とが異なる非対称スクロール圧縮機で固定スクロールに中間圧取出孔を設けることで、図８に示す非対称スクロール圧縮機において旋回スクロールに中間圧取出孔を設ける場合より、また図９に示す対称スクロール圧縮機において旋回スクロール又は固定スクロールに中間圧取出孔を設ける場合より、中間圧取出孔から取り出す中間圧の圧力変動幅を小さくできる。従って、中間圧力領域での脈動を小さくでき、旋回スクロールを安定して固定スクロールに押しつけることができる。

なお、本発明の冷媒には、Ｒ３２、二酸化炭素、又は炭素間に二重結合を有する冷媒を用いることができる。

本発明のスクロール圧縮機は、温水暖房装置、空気調和装置、給湯器、又は冷凍機などの冷凍サイクル装置に有用である。

１ 密閉容器
２ 冷媒吸込管
３ 冷媒吐出管
４ 貯油部
５ オイルポンプ
６ 吐出室
１０ 圧縮機構部
１１ 固定スクロール
１２ 旋回スクロール
１３ 回転軸
１３ａ 偏心軸
１３ｂ 下端部
１３ｃ 回転軸オイル供給孔
１３ｄ 旋回軸受
１３ｅ オイル溝
１４ 吐出ポート
１５ 圧縮室
１５Ａ 第１圧縮室
１５Ｂ 第２圧縮室
１６ ボルト
１７ 自転拘束部材
１８ 副軸受
２０ 電動機構部
２１ ステータ
２２ ロータ
３０ 主軸受
３１ 軸受部
３２ ボス収容部
４１ 中間圧取出孔
４２ 中間圧連通路
５１ 第１オイル導入孔
５２ 第１オイル導出孔
５３ 第１鏡板オイル連通路
６１ 第２オイル導入孔
６２ 第２オイル導出孔
６３ 第２鏡板オイル連通路
７１ 高圧連通路
７２ 高圧開口部
７３ バランスバルブ
８０ オイル溜まり

Claims (4)

1. 密閉容器内には、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機構部とが配置され、
   前記密閉容器の底部には、潤滑油を貯留する貯油部が形成され、
   前記圧縮機構部は、固定スクロールと、旋回スクロールと、前記旋回スクロールを旋回駆動する回転軸とを有し、
   前記固定スクロールは、円板状の固定スクロール鏡板と、前記固定スクロール鏡板に立設した固定渦巻きラップとを備え、
   前記旋回スクロールは、円板状の旋回スクロール鏡板と、前記旋回スクロール鏡板のラップ側端面に立設した旋回渦巻きラップと、前記旋回スクロール鏡板の反ラップ側端面に形成したボス部とを備え、
   前記回転軸の上端には、前記ボス部に挿入される偏心軸が形成され、
   前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとを相互に噛み合わせて、前記固定渦巻きラップと前記旋回渦巻きラップとの間に複数の圧縮室が形成され、
   前記固定スクロール及び前記旋回スクロールの下方には、前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを支持する主軸受が設けられ、
   前記主軸受には、前記回転軸を軸支する軸受部と、前記ボス部を収容するボス収容部とが形成され、
   前記固定スクロールと前記主軸受との間には、前記旋回スクロールの自転を拘束する自転拘束部材を設け、
   前記回転軸には、前記回転軸の下端から前記偏心軸に至る回転軸オイル供給孔が形成され、
   前記旋回スクロール鏡板には、前記ボス部内に形成した第１オイル導入孔と、前記ラップ側端面の外周に形成した第１オイル導出孔と、前記第１オイル導入孔と前記第１オイル導出孔とを連通する第１鏡板オイル連通路とを設け、
   前記ボス収容部を高圧領域とし、前記自転拘束部材を配置する前記旋回スクロールの外周部を中間圧領域として、前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押しつけるスクロール圧縮機であって、
   前記偏心軸の上面にオイル溜まりを形成し、
   前記オイル溜まりを、前記回転軸の回転軸中心と前記第１オイル導入孔との間に配置し、
   前記圧縮室として、
   前記旋回渦巻きラップの外壁側には第１圧縮室が形成され、前記旋回渦巻きラップの内壁側には第２圧縮室が形成され、
   前記第１圧縮室の吸入容積を前記第２圧縮室の吸入容積よりも大きくし、
   前記固定スクロール鏡板に、前記圧縮室の中間圧を取り出す中間圧取出孔を設け、
   前記固定スクロールに、前記中間圧取出孔と前記中間圧領域とを連通する中間圧連通路を形成し、
   前記固定スクロールに、前記中間圧取出孔と前記密閉容器内の高圧空間とを連通する高圧連通路を形成し、
   前記高圧連通路の高圧開口部に、バランスバルブを設けた
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記固定スクロールには、前記旋回渦巻きラップより外周に位置する前記旋回スクロール鏡板と摺動する固定スクロール摺動面を設け、
   前記固定スクロール摺動面より外周には、前記中間圧領域が形成され、
   前記固定スクロール摺動面には、前記中間圧領域に連通する摺動面溝を設け、
   前記貯油部に貯留する前記潤滑油は、前記回転軸オイル供給孔を通って前記ボス部内に導入され、
   前記ボス部内に導入された前記潤滑油は、前記第１鏡板オイル連通路を通って前記摺動面溝に導入され、
   前記摺動面溝に導入された前記潤滑油は、前記中間圧領域に導入される
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記偏心軸の偏心軸中心が前記摺動面溝に最も近接する回転位置で、前記第１オイル導出孔と前記摺動面溝とが連通する
   ことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記旋回スクロール鏡板には、前記中間圧領域に開口する第２オイル導入孔と、前記圧縮室の低圧空間に開口する第２オイル導出孔と、前記第２オイル導入孔と前記第２オイル導出孔とを連通する第２鏡板オイル連通路とを設け、
   前記中間圧領域に導入された前記潤滑油は、前記第２鏡板オイル連通路を通って前記圧縮室の前記低圧空間に導入される
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のスクロール圧縮機。