冷媒圧縮機
【課題】 吸入圧が大気圧以下の負圧となる条件下でも、ハウジング内部への外気の侵入を防止して運転を継続することが可能な、冷媒圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】 駆動軸６の一端が圧縮機構１５に連結されるとともに、他端がハウジング２を貫通して外部に突出され、外部駆動源により駆動されるよう構成され、ハウジング２の駆動軸６が貫通する部位に、外気と吸入側空間２５との間をシールするリップシール１１が設置される冷媒圧縮機１において、ハウジング２内には、リップシール１１から圧縮機構１５側に、仕切り手段２６により吸入側空間２５から仕切られるリップシール室２７が形成され、該リップシール室２７には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスが導入されるガス導入通路２８が設けられる。
【解決手段】 駆動軸６の一端が圧縮機構１５に連結されるとともに、他端がハウジング２を貫通して外部に突出され、外部駆動源により駆動されるよう構成され、ハウジング２の駆動軸６が貫通する部位に、外気と吸入側空間２５との間をシールするリップシール１１が設置される冷媒圧縮機１において、ハウジング２内には、リップシール１１から圧縮機構１５側に、仕切り手段２６により吸入側空間２５から仕切られるリップシール室２７が形成され、該リップシール室２７には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスが導入されるガス導入通路２８が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部駆動源により駆動される冷媒圧縮機であって、吸入圧力が大気圧以下の負圧状態になっても、外気のハウジング内への侵入を防止して運転を継続することが可能な冷媒圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングの内部に、圧縮機構とそれを駆動する駆動軸とが収容設置される圧縮機であって、駆動軸の一端部がハウジングを貫通して外部に突出され、この突出部を介して外部駆動源により駆動される、いわゆる開放型タイプの冷媒圧縮機においては、ハウジングの駆動軸が貫通する部位にリップシールが設置される。そして、このリップシールによってハウジング内の冷媒ガスが外部に漏出しないように、また、外気がハウジング内に侵入しないように、外気とハウジング内部の吸入側空間との間が気密にシールされる。
【０００３】
上記のように、外気とのシールにリップシールが用いられている冷媒圧縮機では、冷凍機が比較的高い温度領域で使用される場合、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となることはない。しかし、極低温の冷凍領域で使用された場合、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となることがある。例えば、冷凍機用であって、冷媒にＲ４０４Ａが使用されている冷媒圧縮機では、蒸発温度が−４５℃以下になると、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となる。この場合、リップシール部分を通して、外気より空気等の不凝縮ガスがハウジング内部に吸い込まれることとなる。これが圧縮性能の低下、潤滑油の劣化、内部部品のサビ発生等をもたらすため、圧縮機を運転することが困難となるという問題がある。
【０００４】
一方、ハウジング内部を外気から遮断する軸シール部材と駆動軸を支持する軸受との間に、周囲から遮蔽される軸受部空間を形成し、この軸受部空間をハウジング内部の油溜め室に減圧チューブを介して連通させ、吐出側空間と吸入側空間との間の圧力差を利用して軸受部空間に中間圧の潤滑油を導入し、ここから潤滑油を軸受や吸入側空間等に供給する構成のスクロール型冷媒圧縮機が提案されている(特許文献１参照)。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７４７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１が提供しているのは、もっぱら圧力差を利用して油溜め室に溜まる潤滑油を、軸受部空間を介して軸受や吸入側空間に供給することであって、スクロール型冷媒圧縮機の極低温領域での使用や、その際におけるハウジング内部へのリップシール部からの外気侵入に関しては、些かの記載も示唆もされていない。
従って、いわゆる開放型タイプのスクロール型圧縮機を極低温領域で使用した場合において発生する可能性がある、リップシール部からの外気侵入に関する課題は、依然残されている状況にある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸入圧が大気圧以下の負圧となる条件下でも、ハウジング内部への外気の侵入を防止して圧縮機を継続して運転することが可能な、外部駆動源により駆動されるタイプの冷媒圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる冷媒圧縮機は、圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、前記圧縮機構および前記駆動軸が内部に収容設置されるハウジングとを備え、前記ハウジングの内部は、前記圧縮機構を境に吸入側空間と吐出側空間とに区切られ、前記駆動軸は、前記吸入側空間内にて前記ハウジングにその軸線回りに軸受を介して回転可能に支持され、その一端が前記圧縮機構に連結されるとともに、他端が前記ハウジングを貫通して外部に突出されて外部駆動源により駆動されるよう構成され、前記ハウジングの前記駆動軸が貫通する部位に、外気と前記吸入側空間との間をシールするリップシールが設置される冷媒圧縮機において、前記ハウジング内には、前記リップシールから前記圧縮機構側に、仕切り手段により前記吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、該リップシール室には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ハウジング内には、リップシールから圧縮機構側に、仕切り手段により吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、このリップシール室に、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられるので、リップシール室内は、常に大気圧よりも高い圧力に維持されることとなる。これにより、吸入圧が外気よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシールを通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止することができる。従って、吸入圧が負圧となる条件下でも圧縮機を継続して運転することが可能となり、圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。また、負圧運転を避けるための保護装置を不要とすることができるため、コスト低減を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記圧縮機構は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、圧縮機構が固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されるので、連続圧縮が可能で効率がよく、低騒音のスクロール圧縮機構を備える圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。従って、スクロール型の圧縮機をより低温領域で使用することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記吐出側空間に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジング内部において吐出側空間に連通され、ガス導入通路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、吐出側空間から高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをガス導入通路中の絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ガス導入通路をハウジングの内部に形成することができ、圧縮機の外形とコンパクト性を維持することができる。
【００１４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記圧縮機構の圧縮室に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジング内部において圧縮機構の圧縮室に連通され、ガス導入通路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、圧縮室から圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部を抽出し、これをガス導入通路中の絞りによって減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ガス導入通路をハウジングの内部に形成することができ、圧縮機の外形とコンパクト性を維持することができる。
【００１６】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記圧縮機構のスクロール部材背面には、圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室が設けられ、該背圧室を介して前記ガス導入通路が前記圧縮室に連通させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、圧縮機構のスクロール部材背面に圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室を設けたので、スクロール部材の圧力変形防止やチップ面のシール向上あるいはスラスト荷重の低減が実現される。また、この背圧室を介してガス導入通路が圧縮室に連通されるので、背圧室内に導入された後の圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部を再利用して、リップシール室内の圧力を常に大気圧よりも高い中間圧とすることができる。従って、圧縮室から抽出される冷媒ガスを多目的に有効活用することができる。
【００１８】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が前記吐出側空間に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジングの外部に配設され、その一端が吐出側空間に連通接続されるとともに、他端がリップシール室に連通接続される管路により構成され、この管路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、吐出側空間から高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをハウジング外部に配設される管路を介して絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ハウジング内の狭隘なスペースや構造物に制約されることなく、ガス導入通路を簡便に構成することができる。また、管路を全て圧縮機に付属させることができるため、圧縮機単体でハウジング内への外気侵入防止機能を完結することができる。
【００２０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端がリップシール室に連通接続される管路により構成され、この管路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、圧縮機から冷凍サイクル中に吐出された高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをハウジング外部に配設された管路を介して絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ハウジング内の狭隘なスペースや構造物に制約されることなく、ガス導入通路を簡易に構成することができる。
【００２２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられるので、吸入側圧力が大気圧以下の負圧となるおそれがある場合に限り、リップシール室に中間圧の冷媒ガスを導入し、リップシールを通して外気が侵入するのを防止することができる。従って、通常の運転時にリップシール室に圧縮冷媒ガスの一部が導入されることによって生じる冷媒ガスの再圧縮による微小な効率低下を防止することができる。なお、吸入側圧力の検出には、通常冷凍サイクルの吸入側系路に設置される低圧センサをそのまま利用することができる。
【００２４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋って当該軸受と共に前記ハウジングに付設される仕切り板により構成されることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受の一側面を蓋って当該軸受と共にハウジングに付設される仕切り板により構成されるので、駆動軸を支持するボール軸受やニードル軸受の軸受隙間を蓋う一枚の仕切り板を追加することによって、ハウジング内に吸入側空間から仕切られるリップシール室を形成することができる。従って、リップシール室を簡便に形成することができる。
【００２６】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記仕切り板の少なくとも前記軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性のコーティングが施されることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、仕切り板の少なくとも軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性の、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のコーティングが施されるので、軸受の当接摺動に対してその摺動損失を最小限とすることができるとともに、磨耗に対して十分な寿命を確保することができる。
【００２８】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋うとともに、該軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共に前記ハウジングに付設されるシールリングにより構成されることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受の一側面を蓋うとともに、軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共にハウジングに付設されるシールリングにより構成されるので、一枚のシールリングを追加することによって、ハウジング内に吸入側空間から仕切られるリップシール室を形成することができる。また、軸受が当接摺動する部位をシール材に限定することができる。従って、リップシール室を簡便に形成することができるとともに、シール材の適切な選択により、十分な摺動性および耐摩耗性を確保することができる。
【００３０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受を構成するすべり軸受により構成されることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受を構成するすべり軸受により構成されるので、仕切り手段として別部材を設けることなく、ハウジング内に吸入側空間から仕切られたリップシール室を構成することができる。つまり、ハウジングに駆動軸を回転可能に支持する軸受にすべり軸受が用いられる場合、ハウジングと駆動軸との間はすべり軸受のすべり隙間のみとなるため、当該すべり軸受によりリップシール室を吸入側空間から仕切ることができる。従って、軸受以外の仕切り部材を不要とすることができる。
【００３２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段には、前記リップシール室内に導入された前記中間圧の冷媒ガスを減圧して前記吸入側空間に戻す減圧通路が設けられることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、仕切り手段には、リップシール室内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間に戻す減圧通路が設けられるので、リップシール室内を常に絞りにより調整された所要の中間圧に維持することができる。従って、リップシール室の圧力が過剰に上昇するのを抑え、リップシールに対する過剰な圧力負荷を防止し、リップシールを保護することができる。また、減圧通路を利用することによりリップシール室内で冷媒ガスから分離される潤滑油を速やかに吸入側空間に戻すことができる。
【００３４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記リップシール室の上方部位に連通され、前記減圧通路は、前記リップシール室の下方部位において前記仕切り手段に設けられることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、ガス導入通路がリップシール室の上方部位に連通され、減圧通路がリップシール室の下方部位において仕切り手段に設けられるので、ガス導入通路により冷媒ガス中に含まれてリップシール室に導入され、そこで冷媒ガスから分離されてリップシール室に溜まる潤滑油を、減圧通路を介して合理的に排出することができる。従って、リップシール室を適正に機能させることができるとともに、潤滑油の不要な溜まり込みを防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によると、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるので、吸入圧が外気よりも低圧の負圧状態となることがあっても、リップシールを通して外気がハウジング内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が負圧となる条件下でも圧縮機を継続して運転することが可能となる。
また、吸入圧が負圧となり易い極低温領域での使用が可能となるため、圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。
さらに、吸入圧が負圧となる運転を回避するための保護装置を省略することができるため、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本実施形態にかかる外部駆動源により駆動されるタイプのスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。このスクロール型冷媒圧縮機１は、低温輸送用の冷凍ユニット等に適用されるものである。
スクロール型冷媒圧縮機１は、その概略外形を構成するハウジング２を有する。このハウジング２は、カップ形状のリアハウジング３と、このリアハウジング３の開口端にシール材５を介して嵌合され、図示省略のボルトにより一体的に締め付け固定されるフロントハウジング４とから構成される。
【００３８】
フロントハウジング４の内部には、駆動軸６がメイン軸受７およびサブ軸受８を介して軸線Ｌ回りに回転自在に支持されている。駆動軸６の一端側(図において左側)は小径軸部６Ａとされ、この小径軸部６Ａは、フロントハウジング４を貫通して図１の左側に突出されている。小径軸部６Ａの突出部には、公知の如く、動力を受ける電磁クラッチ９およびプーリー１０等が設けられ、図示省略されたエンジン等の外部駆動源からＶベルト等を介して動力が伝達されることとなる。
【００３９】
フロントハウジング４の小径軸部６Ａが貫通する部位には、リップシール１１が設置されている。このリップシール１１は、メイン軸受７とサブ軸受８間の中間位置において駆動軸６の回りに配置され、ハウジング２内の吸入側圧力を利用することにより、ハウジング２内部から冷媒ガスが漏出しないよう、また、ハウジング２内部に外気が侵入しないよう、外気との間を気密にシールしている。
【００４０】
駆動軸６の他端側(図において右側)には、大径軸部６Ｂが設けられ、さらにこの大径軸部６Ｂには、駆動軸６の軸線Ｌより所定寸法だけ偏心した状態で偏心ピン６Ｃが一体に設けられている。この大径軸部６Ｂおよび上記小径軸部６Ａが、それぞれメイン軸受７およびサブ軸受８を介してフロントハウジング４に回転自在に支持される。そして、偏心ピン６Ｃには、ドライブブッシュ１２、ドライブ軸受１３を介して後述する旋回スクロール部材１７が連結され、駆動軸６が回転されることにより、旋回スクロール部材１７が旋回駆動されるようになっている。
【００４１】
ドライブブッシュ１２には、旋回スクロール部材１７が旋回駆動されることにより生じるアンバランス荷重を除去するためのバランスウェイト１４が設けられ、旋回スクロール部材１７の旋回駆動と共に旋回されるようになっている。
リアハウジング３の内部には、スクロール圧縮機構１５を構成する一対の固定スクロール部材１６と旋回スクロール部材１７が組み込まれる。固定スクロール部材１６は、端板１６Ａと該端板１６Ａから立設された渦巻き状ラップ１６Ｂとから構成され、一方、旋回スクロール部材１７は、端板１７Ａと該端板１７Ａから立設された渦巻き状ラップ１７Ｂとから構成される。
【００４２】
固定スクロール部材１６および旋回スクロール部材１７は、それぞれ渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂの先端面とボトム面との渦巻き方向に沿う所定位置に、それぞれ図示省略の段部を備えている。そして、この段部を境にしてラップ先端面では、軸線Ｌ方向に外周側の先端面が高く、内周側の先端面が低くされている。また、ボトム面では、軸線Ｌ方向に外周側のボトム面が低く、内周側のボトム面が高くされている。これによって、渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂは、その外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされている。
【００４３】
上記の固定スクロール部材１６および旋回スクロール部材１７は、各々の中心を旋回半径分だけ離すとともに、渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂ同士が１８０度位相をずらせて噛み合わせた状態で組み込まれる。これによって、図１に示されるように、両スクロール部材１６，１７間には、端板１６Ａ，１７Ａと渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂとにより限界される一対の圧縮室１８が、スクロール中心に対して対称に形成されることとなる。圧縮室１８は、その軸線Ｌ方向高さが渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂの外周側において内周側の高さよりも高くされ、これによって、周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な圧縮機構とされる。
【００４４】
固定スクロール部材１６は、リアハウジング３の内面にボルト１９により固定設置される。また。旋回スクロール部材１７は、端板１７Ａの背面に設けられているボス部１７Ｃに、駆動軸６の一端側に設けられている偏心ピン６Ｃが前述のとおり連結され、旋回駆動されるようになっている。
また、旋回スクロール部材１７は、フロントハウジング４に形成されているスラスト受け面に端板１７Ａの背面が支持されており、このスラスト受け面と旋回スクロール部材１７の背面との間に介装されるオルダムリング等の自転阻止機構２０により、旋回スクロール部材１７は、自転が阻止されながら固定スクロール部材１６に対して公転旋回駆動されるよう構成される。
【００４５】
固定スクロール部材１６の端板１６Ａの中央部には、圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート１６Ｃが開口されており、この吐出ポート１６Ｃには、端板１６Ａにリテーナ２１を介して取付けられた吐出リード弁２２が設けられる。さらに、固定スクロール部材１６の端板１６Ａの外周面には、リアハウジング３の内周面に密接されるようＯリング等のシール部材２３が介装され、リアハウジング３の内面との間でハウジング２の内部空間から区画された吐出側空間２４を形成している。これによって、スクロール圧縮機構１５を境に、吐出側空間２４を除くハウジング２の内部空間が、吸入側空間２５として区画されることとなる。吸入側空間２５には、図示省略の吸入口を介して冷凍サイクルから戻ってくる冷媒ガスが吸入され、この吸入側空間２５を経て固定スクロール部材１６と旋回スクロール部材１７間に形成される圧縮室１８に冷媒ガスが吸い込まれるようになっている。
【００４６】
本実施形態においては、上記構成のスクロール型冷媒圧縮機において、さらに、図２に示されるように、リップシール１１からスクロール圧縮機構１５側となる位置、すなわちリップシール１１とメイン軸受７との間に、仕切り板２６によって吸入側空間２５から仕切られたリップシール室２７が形成される。
リップシール室２７は、メイン軸受７をフロントハウジング４に圧入する際、フロントハウジング４とメイン軸受７の一側面との間にドーナツ形状の仕切り板２６を付設し、この仕切り板２６によりメイン軸受７の一側面を蓋うことにより形成することができる。つまり、メイン軸受７を構成するボール軸受の内輪と外輪間の隙間を仕切り板２６により閉塞することによって、リップシール室２７を周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成している。
【００４７】
上記仕切り板２６の少なくともメイン軸受７（ボール軸受）の内輪が当接摺動する側面には、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥという。）等の摺動性および耐摩耗性のコーティング２６Ａを施すことができる。
また、仕切り板２６には、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧孔２６Ｂを設けることができる。
【００４８】
リップシール室２７には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスがガス導入通路２８を介して導入されることとなる。
ガス導入通路２８は、一端が吐出側空間２４に面して開口され、他端が固定スクロール部材１６の最外周側壁内を軸線Ｌ方向に貫通してその他端面に開口される吐出ガス通路２８Ａと、この吐出ガス通路２８Ａの他端開口とフロントハウジング４との間に接続される管状ガス通路２８Ｂと、管状ガス通路２８Ｂが一端に接続され、他端がリップシール室２７に開口されるようフロントハウジング４内に穿設されているガス通路２８Ｃと、から構成される。
【００４９】
吐出ガス通路２８Ａ内には、ストレーナ２９と絞り３０とが設けられ、吐出側空間２４から導入される高圧冷媒ガスを、大気圧よりも高く吐出冷媒ガスの圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスに減圧し、これを管状ガス通路２８Ｂおよびガス通路２８Ｃを経てリップシール室２７に導入できるよう構成されている。
【００５０】
続いて、本実施形態にかかるスクロール型圧縮機の作用を説明する。
外部駆動源からプーリー１０および電磁クラッチ９を介して回転駆動力が駆動軸６に伝達され、駆動軸６が回転されると、駆動軸６の偏心ピン６Ｃにドライブブッシュ１２およびドライブ軸受１３を介して連結されている旋回スクロール部材１７が、自転阻止機構２０により自転を阻止されながら、固定スクロール部材１６に対して公転旋回駆動される。
【００５１】
この旋回スクロール部材２０の公転旋回駆動により、半径方向最外方に形成される圧縮室１８内に、吸入側空間２５内の冷媒ガスが吸い込まれる。圧縮室１８は、所定の旋回角位置で吸入締め切りされた後、その容積が周方向およびラップ高さ方向に減少されながら中心側へと移動される。この間に冷媒ガスは圧縮され、当該圧縮室１８が吐出ポート１６Ｃに連通する位置に達すると、吐出リード弁２２が押し開かれて圧縮されたガスは吐出側空間２４内に吐き出され、この圧縮冷媒ガスは、吐出側空間２４を経て圧縮機外へと吐出される。
【００５２】
しかして、吐出側空間２４に吐出された高圧の冷媒ガスの一部は、ガス導入通路２８内に、吐出ガス通路２８Ａの一端開口から導入され、ストレーナ２９、絞り３０を経て大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスに減圧された後、管状ガス通路２８Ｂおよびガス通路２８Ｃを通ってリップシール室２７に導入されることとなる。
このため、リップシール室２７は、常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持されることとなるので、仮に、冷媒にＲ４０４Ａを用いている圧縮機が極低温領域で使用され、蒸発温度が−４５℃以下となり吸入圧力が大気圧以下となった場合でも、リップシール１１を介して外気（空気等の不凝縮性ガス）がハウジング２内に侵入するのを防止することができる。
【００５３】
従って、本実施形態によると、以下の効果を奏する。
リップシール室２７内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるので、吸入圧が外気よりも低い負圧状態となる運転条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング２内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となってもスクロール型圧縮機１を継続して運転することができる。
また、吸入圧が負圧となる極低温条件下においても、外部駆動源により駆動されるタイプのスクロール型圧縮機１を使用することが可能となるため、スクロール型圧縮機１の運転可能範囲を拡大することができる。
【００５４】
また、吸入圧が負圧となる運転を回避するための保護装置を不要とすることができるので、保護装置相当分のコスト低減を図ることができる。
また、仕切り板２６の少なくともメイン軸受７（ボール軸受）の内輪が当接摺動する側面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥという。）等の摺動性および耐摩耗性のコーティング２６Ａを施しているため、メイン軸受７の内輪が当接摺動することによる摺動損失を抑制することができるとともに、仕切り板２６の磨耗を防止して十分な寿命を確保することができる。
【００５５】
さらに、仕切り板２６に、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻す減圧孔２６Ｂを設けているため、リップシール室２７内の圧力を常に絞り３０により調整された中間圧に維持し、その過剰な圧力上昇を抑制することができる。従って、リップシール１１に対する過剰な圧力負荷を防止し、リップシール１１を保護することができる。また、この減圧孔２６Ｂを利用してリップシール室２７内で冷媒ガスから分離された潤滑油を速やかに吸入側空間２５に戻すことができる。
また、ガス導入通路２８がハウジング２内部に設けられているため、圧縮機１の外形形状に影響を及ぼすことがなく、そのコンパクト性を維持することができる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、リップシール室２７を形成する仕切り手段の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図３には、本実施形態にかかるリップシール室２７付近の構成図が示されている。本実施形態において、リップシール室２７は、フロントハウジング４とメイン軸受７の一側面との間に付設されるシールリング３１によって形成される。
【００５７】
シールリング３１は、フロントハウジング４とメイン軸受７との間に圧入されるドーナツ形状のリング材３１Ａと、このリング材３１Ａの一側面に保持され、メイン軸受（ボール軸受）７の内輪の側面が当接摺動するリング状のシール材３１Ｂとから構成される。なお、シール材３１Ｂには、摺動性および耐摩耗性の面からＰＴＦＥ樹脂が好適である。
また、シールリング３１には、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧孔３１Ｃを設けることができる。
このような構成のシールリング３１を用いることによっても、リップシール１１とメイン軸受７との間に周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成することができる。そして、このリップシール室２７内にガス導入通路２８を経て中間圧の冷媒ガスを導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
【００５８】
従って、本実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、シールリング３６のメイン軸受７が当接摺動する部位が、ＰＴＦＥ製のリング状シール材３６Ｂにより構成されているため、十分な摺動性および耐摩耗性を確保し、当該部位における摺動損失および磨耗を防止することができる。さらに、シールリング３１に設けられている減圧孔３１Ｃによって、リップシール室２７内の過剰な圧力上昇を抑制することができるとともに、冷媒ガスから分離された潤滑油を吸入側空間２５側に戻すことができる。
【００５９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、リップシール室２７を形成する仕切り手段の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図４には、本実施形態にかかるリップシール室２７付近の構成図が示されている。本実施形態において、リップシール室２７は、メイン軸受７を構成するすべり軸受７Ａによって形成される。
【００６０】
駆動軸６を支持するメイン軸受７としてすべり軸受７Ａが用いられる場合、フロントハウジング４と駆動軸６との間に存在する隙間は、すべり軸受７Ａのすべり隙間のみとなるため、このすべり軸受７Ａによってリップシール室２７を吸入側空間２５から仕切ることができる。従って、上記により、リップシール１１とすべり軸受７Ａとの間に周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成することができる。そして、このリップシール室２７内にガス導入通路２８を経て中間圧の冷媒ガスを導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
また、本実施形態においても、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧通路３２を設けることができる。この場合、減圧通路３２は、フロントハウジング４におけるすべり軸受７Ａの圧入部内面に軸線Ｌ方向に沿って設けられる溝により構成することができる。
【００６１】
従って、本実施形態によっても、上記した第１実施形態と同様の効果をえることができる。また、本実施形態の場合、リップシール室２７を形成する仕切り手段として、駆動軸６を支持するすべり軸受７Ａ（メイン軸受７）を利用できるので、軸受以外の別個の仕切り部材を不要とすることができるため、第１および第２実施形態に比べ内部構造を簡素化することができる。
【００６２】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第３実施形態に対して、ガス導入通路４１の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図５には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態において、ガス導入通路４１は、旋回スクロール部材１７の背面に構成される背圧室４２に連通される。
【００６３】
背圧室４２は、旋回スクロール部材１７の端板背面に設けられているボス部１７Ｃ内に形成される。ボス部１７Ｃには、上述のとおりドライブ軸受１３を介してドライブブッシュ１２が嵌合されている。このドライブブッシュ１２の頂面とボス部１７Ｃの内面との間に、リング状のＵ字断面を有するＵシール４３を介装することによって、吸入側空間２５から区画された背圧室４２を形成することができる。
旋回スクロール部材１７の端板１７Ａには、圧縮済の高圧冷媒ガスを圧縮室１８から背圧室４２に導入するための高圧冷媒ガス導入孔４４が設けられる。
【００６４】
背圧室４２に連通されるガス導入通路４１は、偏心ピン６Ｃとこれに嵌合されるドライブブッシュ１２との間に形成され、背圧室４２に連なる隙間通路４１Ａと、駆動軸６の大径軸部６Ｂを軸線Ｌ方向に貫通して設けられ、隙間通路４１Ａとリップシール室２７との間を連通する貫通孔４１Ｂとにより構成される。貫通孔４１Ｂには、高圧冷媒ガスを減圧するための絞り４５が設けられる。
また、駆動軸６の大径軸部６Ｂには、ドライブブッシュ１２との間の軸線Ｌ方向隙間をシールするためのＰＴＦＥ樹脂製シールリング４６が設けられる。
【００６５】
上記構成によると、圧縮室１８で圧縮された高圧冷媒ガスの一部を、高圧冷媒ガス導入孔４４を介して背圧室４２に導入することができる。この高圧冷媒ガスは、背圧室４２内において、公知の如く、旋回スクロール部材１７の端板１７Ａに負荷される圧縮室１８内の圧縮ガスに対する反力として作用する。これによって、端板１７Ａの圧力変形の防止、両渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂのチップ面のシール性向上、さらには旋回スクロール部材１７のスラスト支持面にかかるスラスト荷重の低減等の機能が達成される。
【００６６】
一方、背圧室４２内において、上記の用に供された高圧冷媒ガスは、その後、ガス導入通路４１を構成する隙間通路４１Ａおよび貫通孔４１Ｂを経て、この間に絞り４５により減圧され、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとなってリップシール室２７に導入される。これにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
【００６７】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる運転条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング２内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる極低温領域でも、スクロール型圧縮機１を継続して運転することが可能となり、その運転可能範囲を拡大することができる。
【００６８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第４実施形態に対して、背圧室４２に圧縮ガスを導入する中間圧冷媒ガス導入孔５１の構成が異なっている。その他の点については第４実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図６には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態においては、旋回スクロール部材１７の端板１７Ａに、圧縮途中の中間圧の冷媒ガスを、絞り５２を介して背圧室４２に導入するための中間圧冷媒ガス導入孔５１が設けられている。そして、この中間圧冷媒ガス導入孔５１を介して圧縮室１８から圧縮途中の中間圧の冷媒ガスを背圧室４２に導入することができる。
【００６９】
このような構成とすることによっても、圧縮室１８から絞り５２を有する中間圧冷媒ガス導入孔５１、背圧室４２、ガス導入通路４１を介して、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスをリップシール室２７に導入することができる。このため、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
従って、本実施形態によっても、上記した第４実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態の場合、圧縮ガス導入孔５１内に絞り５２を設けているため、ガス導入通路４１を構成する貫通孔４１Ｂ内の絞り４５は省略されることとなる。
【００７０】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第５実施形態に対して、ガス導入通路６１の構成が異なっている。その他の点については第１ないし第５実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図６には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態にあって、ガス導入通路６１は、ハウジング２の外部において管路６１Ａにより構成される。
【００７１】
管路６１Ａは、一端が継ぎ手６１Ｂを介してリアハウジング３に接続され、ハウジング２内の吐出側空間２４に連通されるとともに、他端が継ぎ手６１Ｃを介してフロントハウジング４に接続され、ハウジング２内のリップシール室２７に連通される。この管路６１Ａ中には、キャピラリチューブ等の絞り６２が設けられる。
ここで、管路６１Ａは、リップシール室２７の上方部位に連通されるよう継ぎ手６１Ｃがフロントハウジング４に接続される。また、リップシール室２７を仕切る仕切り板２６に設けられる減圧孔２６Ｂは、リップシール室２７の下方部位に設けられる。
また、管路６１Ａ中に電磁弁等の開閉手段６３を設け、この開閉手段６３を、吸入側圧力を検出してそれが設定圧以下のとき、開放されるよう構成してもよい。
【００７２】
上記のように、ガス導入通路６１をハウジング２の外部に配設することにより、吐出側空間２４から高圧の冷媒ガスの一部を一旦ハウジング２の外部に導出し、これを管路６１Bを経る途中で絞り６２により減圧し、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとした後、再びハウジング２内のリップシール室２７に導入することができる。
このような構成とすることによっても、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができるため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止することができる。
【００７３】
従って、本実施形態によっても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の場合、スペース的に狭隘で構造物の多いハウジング２の内部を避け、ハウジング２の外部に管路６１Ａにより構成されるガス導入通路６１を配設しているため、ガス導入通路６１を簡便に構成することができる。また、管路６１Ａ、継ぎ手６１Ｂ，６１Ｃ、絞り６２の全てをスクロール型圧縮機１に付属させて設けることができるため、圧縮機単体でハウジング２内への外気侵入防止機能を完結することができる。
【００７４】
また、ガス導入通路６１を構成する管路６１Ａがリップシール室２７の上方部位に連通接続され、リップシール室２７内の冷媒ガスを吸入側空間２５に戻す減圧孔２６Ｂがリップシール室２７の下方部位において仕切り板２６に設けられているため、リップシール室２７の過剰な圧力上昇を抑制できるのみならず、ガス導入通路６１により冷媒ガス中に含まれてリップシール室２７に導入され、そこで冷媒ガスから分離されてリップシール室２７に溜まる潤滑油を、減圧孔２６Ｂから速やかに排出することができる。このため、リップシール室２７の機能を適正に発揮させることができるとともに、リップシール室２７への潤滑油の不要な溜まり込みを防止することができる。
【００７５】
さらに、管路６１Ａ中に電磁弁等の開閉手段６３を設け、これを吸入力が設定圧以下のとき、開放するようにしているため、吸入側圧力が大気圧以下の負圧となるおそれがある場合に限り、開閉手段６３を開き、ガス導入通路６１を介してリップシール室２７に中間圧の冷媒ガスを導入し、リップシール室２７内を大気圧より高く吐出圧力よりも低い中間圧とすることができる。従って、これによっても、リップシール１１を通して外気が侵入するのを防止することができる。また、この場合、通常の運転時には、開閉手段６３を閉じておくことができるため、リップシール室２７に圧縮ガスの一部が導入されることによって生じるガスの再圧縮による微小な効率低下を防止することができる。なお、吸入側圧力の検出には、通常冷凍サイクルの吸入側系路に設置される低圧センサをそのまま利用することができる。
【００７６】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第６実施形態に対して、ガス導入通路７１の構成が異なっている。その他の点については第１ないし第６実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図８には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１を含む冷凍サイクル図が示されている。本実施形態において、スクロール型冷媒圧縮機１は、図７に示したものと同様の構成であってもよく、ガス導入通路７１は、ハウジング２の外部において管路７１Ａにより構成される。
【００７７】
管路７１Ａは、スクロール型圧縮機１、オイルセパレータ７４、凝縮器７５、ドライヤ７６、膨張弁７７、蒸発器７８等を冷媒配管により接続して構成される冷凍サイクルの高圧ガス系路、すなわちスクロール型圧縮機１から凝縮器７５に至るまでの間の冷媒回路に一端が接続され、他端が継ぎ手７１Ｂを介してフロントハウジング４に接続され、ハウジング２内のリップシール室２７に連通される。この管路７１Ａ中には、キャピラリチューブ等の絞り７２と電磁弁等の開閉手段７３とが設けられる。
【００７８】
上記のような構成とすることによって、スクロール型圧縮機１から冷凍サイクルへと吐出された高圧冷媒ガスの一部を、ガス導入通路７１を介して絞り７２により減圧し、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとしてリップシール室２７に導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシールを通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止し、圧縮機１の運転を継続することができる。
【００７９】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、スペース的に狭隘で構造物の多いハウジング２の内部を避けて、ハウジング２の外部にガス導入通路７１を配設しているため、ガス導入通路７１を簡便に構成することができる。
また、管路７１Ａ中に電磁弁等の開閉手段７３を設けているため、上記第６実施形態と同様に、吸入圧が大気圧以下になる可能性のある場合のみ、開閉手段７３を開け、リップシール室２７内に中間圧の冷媒ガスを導入して、リップシール１１からの外気侵入を防止するようにし、通常運転時は効率優先の運転を行わせることが可能となる。
【００８０】
なお、上記第６実施形態において説明した、ガス導入通路６１をリップシール室２７の上方部位に連通接続し、減圧孔２６Ｂをリップシール室２７の下方部位に設ける構成は、他の各実施形態においても同様に適用することができる。
同様に、第６および第７実施形態において説明した、ガス導入通路６１，７１中に開閉手段６３，７３を設ける構成は、他の各実施形態においても適用可能である。
また、上記第４ないし第７実施形態におけるリップシール室２７を形成するための仕切り手段は、第１ないし第３実施形態に示された仕切り手段のいずれであってもよい。
【００８１】
さらに、上記各実施形態では、スクロール型圧縮機を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、外部駆動源により駆動される開放タイプの他の回転型、揺動型、往復動型、斜板型等の圧縮機にも広く適用することが可能である。特に、冷凍車等のように走行用エンジンもしくはサブエンジンで駆動される圧縮機が搭載される冷凍ユニット用であって、冷媒の蒸発温度がマイナス数十度となる低温輸送用に適用される冷凍ユニットの圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面である。
【図２】図１に示すスクロール型圧縮機の部分拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るスクロール型圧縮機の部分拡大図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るスクロール型圧縮機の部分拡大図（Ａ）とその右側面図（Ｂ）である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係るスクロール型圧縮機を含む冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ スクロール型圧縮機
２ ハウジング
６ 駆動軸
７ メイン軸受
７Ａ すべり軸受
１１ リップシール
１５ スクロール圧縮機構
１６ 固定スクロール部材
１７ 旋回スクロール部材
１８ 圧縮室
２４ 吐出側空間
２５ 吸入側空間
２６ 仕切り板
２６Ａ コーティング
２６Ｂ 減圧孔
２７ リップシール室
２８，４１，６１，７１ ガス導入通路
３０，４５，５２，６２，７２ 絞り
３１ シールリング
３１Ｂ シール材
３１Ｃ 減圧孔
３２ 減圧通路
４２ 背圧室
４４ 高圧冷媒ガス導入孔
５１ 中間圧冷媒ガス導入孔
６１Ａ 管路
６３，７３ 開閉手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部駆動源により駆動される冷媒圧縮機であって、吸入圧力が大気圧以下の負圧状態になっても、外気のハウジング内への侵入を防止して運転を継続することが可能な冷媒圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングの内部に、圧縮機構とそれを駆動する駆動軸とが収容設置される圧縮機であって、駆動軸の一端部がハウジングを貫通して外部に突出され、この突出部を介して外部駆動源により駆動される、いわゆる開放型タイプの冷媒圧縮機においては、ハウジングの駆動軸が貫通する部位にリップシールが設置される。そして、このリップシールによってハウジング内の冷媒ガスが外部に漏出しないように、また、外気がハウジング内に侵入しないように、外気とハウジング内部の吸入側空間との間が気密にシールされる。
【０００３】
上記のように、外気とのシールにリップシールが用いられている冷媒圧縮機では、冷凍機が比較的高い温度領域で使用される場合、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となることはない。しかし、極低温の冷凍領域で使用された場合、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となることがある。例えば、冷凍機用であって、冷媒にＲ４０４Ａが使用されている冷媒圧縮機では、蒸発温度が−４５℃以下になると、吸入側圧力が大気圧以下の負圧状態となる。この場合、リップシール部分を通して、外気より空気等の不凝縮ガスがハウジング内部に吸い込まれることとなる。これが圧縮性能の低下、潤滑油の劣化、内部部品のサビ発生等をもたらすため、圧縮機を運転することが困難となるという問題がある。
【０００４】
一方、ハウジング内部を外気から遮断する軸シール部材と駆動軸を支持する軸受との間に、周囲から遮蔽される軸受部空間を形成し、この軸受部空間をハウジング内部の油溜め室に減圧チューブを介して連通させ、吐出側空間と吸入側空間との間の圧力差を利用して軸受部空間に中間圧の潤滑油を導入し、ここから潤滑油を軸受や吸入側空間等に供給する構成のスクロール型冷媒圧縮機が提案されている(特許文献１参照)。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７４７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１が提供しているのは、もっぱら圧力差を利用して油溜め室に溜まる潤滑油を、軸受部空間を介して軸受や吸入側空間に供給することであって、スクロール型冷媒圧縮機の極低温領域での使用や、その際におけるハウジング内部へのリップシール部からの外気侵入に関しては、些かの記載も示唆もされていない。
従って、いわゆる開放型タイプのスクロール型圧縮機を極低温領域で使用した場合において発生する可能性がある、リップシール部からの外気侵入に関する課題は、依然残されている状況にある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸入圧が大気圧以下の負圧となる条件下でも、ハウジング内部への外気の侵入を防止して圧縮機を継続して運転することが可能な、外部駆動源により駆動されるタイプの冷媒圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる冷媒圧縮機は、圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、前記圧縮機構および前記駆動軸が内部に収容設置されるハウジングとを備え、前記ハウジングの内部は、前記圧縮機構を境に吸入側空間と吐出側空間とに区切られ、前記駆動軸は、前記吸入側空間内にて前記ハウジングにその軸線回りに軸受を介して回転可能に支持され、その一端が前記圧縮機構に連結されるとともに、他端が前記ハウジングを貫通して外部に突出されて外部駆動源により駆動されるよう構成され、前記ハウジングの前記駆動軸が貫通する部位に、外気と前記吸入側空間との間をシールするリップシールが設置される冷媒圧縮機において、前記ハウジング内には、前記リップシールから前記圧縮機構側に、仕切り手段により前記吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、該リップシール室には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ハウジング内には、リップシールから圧縮機構側に、仕切り手段により吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、このリップシール室に、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられるので、リップシール室内は、常に大気圧よりも高い圧力に維持されることとなる。これにより、吸入圧が外気よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシールを通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止することができる。従って、吸入圧が負圧となる条件下でも圧縮機を継続して運転することが可能となり、圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。また、負圧運転を避けるための保護装置を不要とすることができるため、コスト低減を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記圧縮機構は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、圧縮機構が固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されるので、連続圧縮が可能で効率がよく、低騒音のスクロール圧縮機構を備える圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。従って、スクロール型の圧縮機をより低温領域で使用することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記吐出側空間に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジング内部において吐出側空間に連通され、ガス導入通路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、吐出側空間から高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをガス導入通路中の絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ガス導入通路をハウジングの内部に形成することができ、圧縮機の外形とコンパクト性を維持することができる。
【００１４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記圧縮機構の圧縮室に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジング内部において圧縮機構の圧縮室に連通され、ガス導入通路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、圧縮室から圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部を抽出し、これをガス導入通路中の絞りによって減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ガス導入通路をハウジングの内部に形成することができ、圧縮機の外形とコンパクト性を維持することができる。
【００１６】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記圧縮機構のスクロール部材背面には、圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室が設けられ、該背圧室を介して前記ガス導入通路が前記圧縮室に連通させることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、圧縮機構のスクロール部材背面に圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室を設けたので、スクロール部材の圧力変形防止やチップ面のシール向上あるいはスラスト荷重の低減が実現される。また、この背圧室を介してガス導入通路が圧縮室に連通されるので、背圧室内に導入された後の圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部を再利用して、リップシール室内の圧力を常に大気圧よりも高い中間圧とすることができる。従って、圧縮室から抽出される冷媒ガスを多目的に有効活用することができる。
【００１８】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が前記吐出側空間に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジングの外部に配設され、その一端が吐出側空間に連通接続されるとともに、他端がリップシール室に連通接続される管路により構成され、この管路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、吐出側空間から高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをハウジング外部に配設される管路を介して絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ハウジング内の狭隘なスペースや構造物に制約されることなく、ガス導入通路を簡便に構成することができる。また、管路を全て圧縮機に付属させることができるため、圧縮機単体でハウジング内への外気侵入防止機能を完結することができる。
【００２０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、ガス導入通路がハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端がリップシール室に連通接続される管路により構成され、この管路中に設けられる絞りを介して中間圧の冷媒ガスがリップシール室に導入されるので、圧縮機から冷凍サイクル中に吐出された高圧冷媒ガスの一部を抽出し、これをハウジング外部に配設された管路を介して絞りにより減圧し、所要圧力の中間圧冷媒ガスとしてリップシール室に導入することができる。従って、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるとともに、ハウジング内の狭隘なスペースや構造物に制約されることなく、ガス導入通路を簡易に構成することができる。
【００２２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられるので、吸入側圧力が大気圧以下の負圧となるおそれがある場合に限り、リップシール室に中間圧の冷媒ガスを導入し、リップシールを通して外気が侵入するのを防止することができる。従って、通常の運転時にリップシール室に圧縮冷媒ガスの一部が導入されることによって生じる冷媒ガスの再圧縮による微小な効率低下を防止することができる。なお、吸入側圧力の検出には、通常冷凍サイクルの吸入側系路に設置される低圧センサをそのまま利用することができる。
【００２４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋って当該軸受と共に前記ハウジングに付設される仕切り板により構成されることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受の一側面を蓋って当該軸受と共にハウジングに付設される仕切り板により構成されるので、駆動軸を支持するボール軸受やニードル軸受の軸受隙間を蓋う一枚の仕切り板を追加することによって、ハウジング内に吸入側空間から仕切られるリップシール室を形成することができる。従って、リップシール室を簡便に形成することができる。
【００２６】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記仕切り板の少なくとも前記軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性のコーティングが施されることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、仕切り板の少なくとも軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性の、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のコーティングが施されるので、軸受の当接摺動に対してその摺動損失を最小限とすることができるとともに、磨耗に対して十分な寿命を確保することができる。
【００２８】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋うとともに、該軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共に前記ハウジングに付設されるシールリングにより構成されることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受の一側面を蓋うとともに、軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共にハウジングに付設されるシールリングにより構成されるので、一枚のシールリングを追加することによって、ハウジング内に吸入側空間から仕切られるリップシール室を形成することができる。また、軸受が当接摺動する部位をシール材に限定することができる。従って、リップシール室を簡便に形成することができるとともに、シール材の適切な選択により、十分な摺動性および耐摩耗性を確保することができる。
【００３０】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受を構成するすべり軸受により構成されることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、仕切り手段が駆動軸を支持する軸受を構成するすべり軸受により構成されるので、仕切り手段として別部材を設けることなく、ハウジング内に吸入側空間から仕切られたリップシール室を構成することができる。つまり、ハウジングに駆動軸を回転可能に支持する軸受にすべり軸受が用いられる場合、ハウジングと駆動軸との間はすべり軸受のすべり隙間のみとなるため、当該すべり軸受によりリップシール室を吸入側空間から仕切ることができる。従って、軸受以外の仕切り部材を不要とすることができる。
【００３２】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記仕切り手段には、前記リップシール室内に導入された前記中間圧の冷媒ガスを減圧して前記吸入側空間に戻す減圧通路が設けられることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、仕切り手段には、リップシール室内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間に戻す減圧通路が設けられるので、リップシール室内を常に絞りにより調整された所要の中間圧に維持することができる。従って、リップシール室の圧力が過剰に上昇するのを抑え、リップシールに対する過剰な圧力負荷を防止し、リップシールを保護することができる。また、減圧通路を利用することによりリップシール室内で冷媒ガスから分離される潤滑油を速やかに吸入側空間に戻すことができる。
【００３４】
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記ガス導入通路は、前記リップシール室の上方部位に連通され、前記減圧通路は、前記リップシール室の下方部位において前記仕切り手段に設けられることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、ガス導入通路がリップシール室の上方部位に連通され、減圧通路がリップシール室の下方部位において仕切り手段に設けられるので、ガス導入通路により冷媒ガス中に含まれてリップシール室に導入され、そこで冷媒ガスから分離されてリップシール室に溜まる潤滑油を、減圧通路を介して合理的に排出することができる。従って、リップシール室を適正に機能させることができるとともに、潤滑油の不要な溜まり込みを防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によると、リップシール室内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるので、吸入圧が外気よりも低圧の負圧状態となることがあっても、リップシールを通して外気がハウジング内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が負圧となる条件下でも圧縮機を継続して運転することが可能となる。
また、吸入圧が負圧となり易い極低温領域での使用が可能となるため、圧縮機の運転可能範囲を拡大することができる。
さらに、吸入圧が負圧となる運転を回避するための保護装置を省略することができるため、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本実施形態にかかる外部駆動源により駆動されるタイプのスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。このスクロール型冷媒圧縮機１は、低温輸送用の冷凍ユニット等に適用されるものである。
スクロール型冷媒圧縮機１は、その概略外形を構成するハウジング２を有する。このハウジング２は、カップ形状のリアハウジング３と、このリアハウジング３の開口端にシール材５を介して嵌合され、図示省略のボルトにより一体的に締め付け固定されるフロントハウジング４とから構成される。
【００３８】
フロントハウジング４の内部には、駆動軸６がメイン軸受７およびサブ軸受８を介して軸線Ｌ回りに回転自在に支持されている。駆動軸６の一端側(図において左側)は小径軸部６Ａとされ、この小径軸部６Ａは、フロントハウジング４を貫通して図１の左側に突出されている。小径軸部６Ａの突出部には、公知の如く、動力を受ける電磁クラッチ９およびプーリー１０等が設けられ、図示省略されたエンジン等の外部駆動源からＶベルト等を介して動力が伝達されることとなる。
【００３９】
フロントハウジング４の小径軸部６Ａが貫通する部位には、リップシール１１が設置されている。このリップシール１１は、メイン軸受７とサブ軸受８間の中間位置において駆動軸６の回りに配置され、ハウジング２内の吸入側圧力を利用することにより、ハウジング２内部から冷媒ガスが漏出しないよう、また、ハウジング２内部に外気が侵入しないよう、外気との間を気密にシールしている。
【００４０】
駆動軸６の他端側(図において右側)には、大径軸部６Ｂが設けられ、さらにこの大径軸部６Ｂには、駆動軸６の軸線Ｌより所定寸法だけ偏心した状態で偏心ピン６Ｃが一体に設けられている。この大径軸部６Ｂおよび上記小径軸部６Ａが、それぞれメイン軸受７およびサブ軸受８を介してフロントハウジング４に回転自在に支持される。そして、偏心ピン６Ｃには、ドライブブッシュ１２、ドライブ軸受１３を介して後述する旋回スクロール部材１７が連結され、駆動軸６が回転されることにより、旋回スクロール部材１７が旋回駆動されるようになっている。
【００４１】
ドライブブッシュ１２には、旋回スクロール部材１７が旋回駆動されることにより生じるアンバランス荷重を除去するためのバランスウェイト１４が設けられ、旋回スクロール部材１７の旋回駆動と共に旋回されるようになっている。
リアハウジング３の内部には、スクロール圧縮機構１５を構成する一対の固定スクロール部材１６と旋回スクロール部材１７が組み込まれる。固定スクロール部材１６は、端板１６Ａと該端板１６Ａから立設された渦巻き状ラップ１６Ｂとから構成され、一方、旋回スクロール部材１７は、端板１７Ａと該端板１７Ａから立設された渦巻き状ラップ１７Ｂとから構成される。
【００４２】
固定スクロール部材１６および旋回スクロール部材１７は、それぞれ渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂの先端面とボトム面との渦巻き方向に沿う所定位置に、それぞれ図示省略の段部を備えている。そして、この段部を境にしてラップ先端面では、軸線Ｌ方向に外周側の先端面が高く、内周側の先端面が低くされている。また、ボトム面では、軸線Ｌ方向に外周側のボトム面が低く、内周側のボトム面が高くされている。これによって、渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂは、その外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされている。
【００４３】
上記の固定スクロール部材１６および旋回スクロール部材１７は、各々の中心を旋回半径分だけ離すとともに、渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂ同士が１８０度位相をずらせて噛み合わせた状態で組み込まれる。これによって、図１に示されるように、両スクロール部材１６，１７間には、端板１６Ａ，１７Ａと渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂとにより限界される一対の圧縮室１８が、スクロール中心に対して対称に形成されることとなる。圧縮室１８は、その軸線Ｌ方向高さが渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂの外周側において内周側の高さよりも高くされ、これによって、周方向およびラップ高さ方向に圧縮ができる三次元圧縮が可能な圧縮機構とされる。
【００４４】
固定スクロール部材１６は、リアハウジング３の内面にボルト１９により固定設置される。また。旋回スクロール部材１７は、端板１７Ａの背面に設けられているボス部１７Ｃに、駆動軸６の一端側に設けられている偏心ピン６Ｃが前述のとおり連結され、旋回駆動されるようになっている。
また、旋回スクロール部材１７は、フロントハウジング４に形成されているスラスト受け面に端板１７Ａの背面が支持されており、このスラスト受け面と旋回スクロール部材１７の背面との間に介装されるオルダムリング等の自転阻止機構２０により、旋回スクロール部材１７は、自転が阻止されながら固定スクロール部材１６に対して公転旋回駆動されるよう構成される。
【００４５】
固定スクロール部材１６の端板１６Ａの中央部には、圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート１６Ｃが開口されており、この吐出ポート１６Ｃには、端板１６Ａにリテーナ２１を介して取付けられた吐出リード弁２２が設けられる。さらに、固定スクロール部材１６の端板１６Ａの外周面には、リアハウジング３の内周面に密接されるようＯリング等のシール部材２３が介装され、リアハウジング３の内面との間でハウジング２の内部空間から区画された吐出側空間２４を形成している。これによって、スクロール圧縮機構１５を境に、吐出側空間２４を除くハウジング２の内部空間が、吸入側空間２５として区画されることとなる。吸入側空間２５には、図示省略の吸入口を介して冷凍サイクルから戻ってくる冷媒ガスが吸入され、この吸入側空間２５を経て固定スクロール部材１６と旋回スクロール部材１７間に形成される圧縮室１８に冷媒ガスが吸い込まれるようになっている。
【００４６】
本実施形態においては、上記構成のスクロール型冷媒圧縮機において、さらに、図２に示されるように、リップシール１１からスクロール圧縮機構１５側となる位置、すなわちリップシール１１とメイン軸受７との間に、仕切り板２６によって吸入側空間２５から仕切られたリップシール室２７が形成される。
リップシール室２７は、メイン軸受７をフロントハウジング４に圧入する際、フロントハウジング４とメイン軸受７の一側面との間にドーナツ形状の仕切り板２６を付設し、この仕切り板２６によりメイン軸受７の一側面を蓋うことにより形成することができる。つまり、メイン軸受７を構成するボール軸受の内輪と外輪間の隙間を仕切り板２６により閉塞することによって、リップシール室２７を周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成している。
【００４７】
上記仕切り板２６の少なくともメイン軸受７（ボール軸受）の内輪が当接摺動する側面には、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥという。）等の摺動性および耐摩耗性のコーティング２６Ａを施すことができる。
また、仕切り板２６には、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧孔２６Ｂを設けることができる。
【００４８】
リップシール室２７には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスがガス導入通路２８を介して導入されることとなる。
ガス導入通路２８は、一端が吐出側空間２４に面して開口され、他端が固定スクロール部材１６の最外周側壁内を軸線Ｌ方向に貫通してその他端面に開口される吐出ガス通路２８Ａと、この吐出ガス通路２８Ａの他端開口とフロントハウジング４との間に接続される管状ガス通路２８Ｂと、管状ガス通路２８Ｂが一端に接続され、他端がリップシール室２７に開口されるようフロントハウジング４内に穿設されているガス通路２８Ｃと、から構成される。
【００４９】
吐出ガス通路２８Ａ内には、ストレーナ２９と絞り３０とが設けられ、吐出側空間２４から導入される高圧冷媒ガスを、大気圧よりも高く吐出冷媒ガスの圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスに減圧し、これを管状ガス通路２８Ｂおよびガス通路２８Ｃを経てリップシール室２７に導入できるよう構成されている。
【００５０】
続いて、本実施形態にかかるスクロール型圧縮機の作用を説明する。
外部駆動源からプーリー１０および電磁クラッチ９を介して回転駆動力が駆動軸６に伝達され、駆動軸６が回転されると、駆動軸６の偏心ピン６Ｃにドライブブッシュ１２およびドライブ軸受１３を介して連結されている旋回スクロール部材１７が、自転阻止機構２０により自転を阻止されながら、固定スクロール部材１６に対して公転旋回駆動される。
【００５１】
この旋回スクロール部材２０の公転旋回駆動により、半径方向最外方に形成される圧縮室１８内に、吸入側空間２５内の冷媒ガスが吸い込まれる。圧縮室１８は、所定の旋回角位置で吸入締め切りされた後、その容積が周方向およびラップ高さ方向に減少されながら中心側へと移動される。この間に冷媒ガスは圧縮され、当該圧縮室１８が吐出ポート１６Ｃに連通する位置に達すると、吐出リード弁２２が押し開かれて圧縮されたガスは吐出側空間２４内に吐き出され、この圧縮冷媒ガスは、吐出側空間２４を経て圧縮機外へと吐出される。
【００５２】
しかして、吐出側空間２４に吐出された高圧の冷媒ガスの一部は、ガス導入通路２８内に、吐出ガス通路２８Ａの一端開口から導入され、ストレーナ２９、絞り３０を経て大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスに減圧された後、管状ガス通路２８Ｂおよびガス通路２８Ｃを通ってリップシール室２７に導入されることとなる。
このため、リップシール室２７は、常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持されることとなるので、仮に、冷媒にＲ４０４Ａを用いている圧縮機が極低温領域で使用され、蒸発温度が−４５℃以下となり吸入圧力が大気圧以下となった場合でも、リップシール１１を介して外気（空気等の不凝縮性ガス）がハウジング２内に侵入するのを防止することができる。
【００５３】
従って、本実施形態によると、以下の効果を奏する。
リップシール室２７内を常に大気圧よりも高い圧力に維持することができるので、吸入圧が外気よりも低い負圧状態となる運転条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング２内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となってもスクロール型圧縮機１を継続して運転することができる。
また、吸入圧が負圧となる極低温条件下においても、外部駆動源により駆動されるタイプのスクロール型圧縮機１を使用することが可能となるため、スクロール型圧縮機１の運転可能範囲を拡大することができる。
【００５４】
また、吸入圧が負圧となる運転を回避するための保護装置を不要とすることができるので、保護装置相当分のコスト低減を図ることができる。
また、仕切り板２６の少なくともメイン軸受７（ボール軸受）の内輪が当接摺動する側面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥという。）等の摺動性および耐摩耗性のコーティング２６Ａを施しているため、メイン軸受７の内輪が当接摺動することによる摺動損失を抑制することができるとともに、仕切り板２６の磨耗を防止して十分な寿命を確保することができる。
【００５５】
さらに、仕切り板２６に、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻す減圧孔２６Ｂを設けているため、リップシール室２７内の圧力を常に絞り３０により調整された中間圧に維持し、その過剰な圧力上昇を抑制することができる。従って、リップシール１１に対する過剰な圧力負荷を防止し、リップシール１１を保護することができる。また、この減圧孔２６Ｂを利用してリップシール室２７内で冷媒ガスから分離された潤滑油を速やかに吸入側空間２５に戻すことができる。
また、ガス導入通路２８がハウジング２内部に設けられているため、圧縮機１の外形形状に影響を及ぼすことがなく、そのコンパクト性を維持することができる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、リップシール室２７を形成する仕切り手段の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図３には、本実施形態にかかるリップシール室２７付近の構成図が示されている。本実施形態において、リップシール室２７は、フロントハウジング４とメイン軸受７の一側面との間に付設されるシールリング３１によって形成される。
【００５７】
シールリング３１は、フロントハウジング４とメイン軸受７との間に圧入されるドーナツ形状のリング材３１Ａと、このリング材３１Ａの一側面に保持され、メイン軸受（ボール軸受）７の内輪の側面が当接摺動するリング状のシール材３１Ｂとから構成される。なお、シール材３１Ｂには、摺動性および耐摩耗性の面からＰＴＦＥ樹脂が好適である。
また、シールリング３１には、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧孔３１Ｃを設けることができる。
このような構成のシールリング３１を用いることによっても、リップシール１１とメイン軸受７との間に周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成することができる。そして、このリップシール室２７内にガス導入通路２８を経て中間圧の冷媒ガスを導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
【００５８】
従って、本実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、シールリング３６のメイン軸受７が当接摺動する部位が、ＰＴＦＥ製のリング状シール材３６Ｂにより構成されているため、十分な摺動性および耐摩耗性を確保し、当該部位における摺動損失および磨耗を防止することができる。さらに、シールリング３１に設けられている減圧孔３１Ｃによって、リップシール室２７内の過剰な圧力上昇を抑制することができるとともに、冷媒ガスから分離された潤滑油を吸入側空間２５側に戻すことができる。
【００５９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、リップシール室２７を形成する仕切り手段の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図４には、本実施形態にかかるリップシール室２７付近の構成図が示されている。本実施形態において、リップシール室２７は、メイン軸受７を構成するすべり軸受７Ａによって形成される。
【００６０】
駆動軸６を支持するメイン軸受７としてすべり軸受７Ａが用いられる場合、フロントハウジング４と駆動軸６との間に存在する隙間は、すべり軸受７Ａのすべり隙間のみとなるため、このすべり軸受７Ａによってリップシール室２７を吸入側空間２５から仕切ることができる。従って、上記により、リップシール１１とすべり軸受７Ａとの間に周囲から遮蔽されたリップシール室２７を形成することができる。そして、このリップシール室２７内にガス導入通路２８を経て中間圧の冷媒ガスを導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
また、本実施形態においても、リップシール室２７内に導入された中間圧の冷媒ガスを減圧して吸入側空間２５に戻すための減圧通路３２を設けることができる。この場合、減圧通路３２は、フロントハウジング４におけるすべり軸受７Ａの圧入部内面に軸線Ｌ方向に沿って設けられる溝により構成することができる。
【００６１】
従って、本実施形態によっても、上記した第１実施形態と同様の効果をえることができる。また、本実施形態の場合、リップシール室２７を形成する仕切り手段として、駆動軸６を支持するすべり軸受７Ａ（メイン軸受７）を利用できるので、軸受以外の別個の仕切り部材を不要とすることができるため、第１および第２実施形態に比べ内部構造を簡素化することができる。
【００６２】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第３実施形態に対して、ガス導入通路４１の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図５には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態において、ガス導入通路４１は、旋回スクロール部材１７の背面に構成される背圧室４２に連通される。
【００６３】
背圧室４２は、旋回スクロール部材１７の端板背面に設けられているボス部１７Ｃ内に形成される。ボス部１７Ｃには、上述のとおりドライブ軸受１３を介してドライブブッシュ１２が嵌合されている。このドライブブッシュ１２の頂面とボス部１７Ｃの内面との間に、リング状のＵ字断面を有するＵシール４３を介装することによって、吸入側空間２５から区画された背圧室４２を形成することができる。
旋回スクロール部材１７の端板１７Ａには、圧縮済の高圧冷媒ガスを圧縮室１８から背圧室４２に導入するための高圧冷媒ガス導入孔４４が設けられる。
【００６４】
背圧室４２に連通されるガス導入通路４１は、偏心ピン６Ｃとこれに嵌合されるドライブブッシュ１２との間に形成され、背圧室４２に連なる隙間通路４１Ａと、駆動軸６の大径軸部６Ｂを軸線Ｌ方向に貫通して設けられ、隙間通路４１Ａとリップシール室２７との間を連通する貫通孔４１Ｂとにより構成される。貫通孔４１Ｂには、高圧冷媒ガスを減圧するための絞り４５が設けられる。
また、駆動軸６の大径軸部６Ｂには、ドライブブッシュ１２との間の軸線Ｌ方向隙間をシールするためのＰＴＦＥ樹脂製シールリング４６が設けられる。
【００６５】
上記構成によると、圧縮室１８で圧縮された高圧冷媒ガスの一部を、高圧冷媒ガス導入孔４４を介して背圧室４２に導入することができる。この高圧冷媒ガスは、背圧室４２内において、公知の如く、旋回スクロール部材１７の端板１７Ａに負荷される圧縮室１８内の圧縮ガスに対する反力として作用する。これによって、端板１７Ａの圧力変形の防止、両渦巻き状ラップ１６Ｂ，１７Ｂのチップ面のシール性向上、さらには旋回スクロール部材１７のスラスト支持面にかかるスラスト荷重の低減等の機能が達成される。
【００６６】
一方、背圧室４２内において、上記の用に供された高圧冷媒ガスは、その後、ガス導入通路４１を構成する隙間通路４１Ａおよび貫通孔４１Ｂを経て、この間に絞り４５により減圧され、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとなってリップシール室２７に導入される。これにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
【００６７】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる運転条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング２内に侵入するのを防止することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる極低温領域でも、スクロール型圧縮機１を継続して運転することが可能となり、その運転可能範囲を拡大することができる。
【００６８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第４実施形態に対して、背圧室４２に圧縮ガスを導入する中間圧冷媒ガス導入孔５１の構成が異なっている。その他の点については第４実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図６には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態においては、旋回スクロール部材１７の端板１７Ａに、圧縮途中の中間圧の冷媒ガスを、絞り５２を介して背圧室４２に導入するための中間圧冷媒ガス導入孔５１が設けられている。そして、この中間圧冷媒ガス導入孔５１を介して圧縮室１８から圧縮途中の中間圧の冷媒ガスを背圧室４２に導入することができる。
【００６９】
このような構成とすることによっても、圧縮室１８から絞り５２を有する中間圧冷媒ガス導入孔５１、背圧室４２、ガス導入通路４１を介して、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスをリップシール室２７に導入することができる。このため、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。
従って、本実施形態によっても、上記した第４実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態の場合、圧縮ガス導入孔５１内に絞り５２を設けているため、ガス導入通路４１を構成する貫通孔４１Ｂ内の絞り４５は省略されることとなる。
【００７０】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第５実施形態に対して、ガス導入通路６１の構成が異なっている。その他の点については第１ないし第５実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図６には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１の縦断面図が示されている。本実施形態にあって、ガス導入通路６１は、ハウジング２の外部において管路６１Ａにより構成される。
【００７１】
管路６１Ａは、一端が継ぎ手６１Ｂを介してリアハウジング３に接続され、ハウジング２内の吐出側空間２４に連通されるとともに、他端が継ぎ手６１Ｃを介してフロントハウジング４に接続され、ハウジング２内のリップシール室２７に連通される。この管路６１Ａ中には、キャピラリチューブ等の絞り６２が設けられる。
ここで、管路６１Ａは、リップシール室２７の上方部位に連通されるよう継ぎ手６１Ｃがフロントハウジング４に接続される。また、リップシール室２７を仕切る仕切り板２６に設けられる減圧孔２６Ｂは、リップシール室２７の下方部位に設けられる。
また、管路６１Ａ中に電磁弁等の開閉手段６３を設け、この開閉手段６３を、吸入側圧力を検出してそれが設定圧以下のとき、開放されるよう構成してもよい。
【００７２】
上記のように、ガス導入通路６１をハウジング２の外部に配設することにより、吐出側空間２４から高圧の冷媒ガスの一部を一旦ハウジング２の外部に導出し、これを管路６１Bを経る途中で絞り６２により減圧し、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとした後、再びハウジング２内のリップシール室２７に導入することができる。
このような構成とすることによっても、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができるため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシール１１を通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止することができる。
【００７３】
従って、本実施形態によっても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の場合、スペース的に狭隘で構造物の多いハウジング２の内部を避け、ハウジング２の外部に管路６１Ａにより構成されるガス導入通路６１を配設しているため、ガス導入通路６１を簡便に構成することができる。また、管路６１Ａ、継ぎ手６１Ｂ，６１Ｃ、絞り６２の全てをスクロール型圧縮機１に付属させて設けることができるため、圧縮機単体でハウジング２内への外気侵入防止機能を完結することができる。
【００７４】
また、ガス導入通路６１を構成する管路６１Ａがリップシール室２７の上方部位に連通接続され、リップシール室２７内の冷媒ガスを吸入側空間２５に戻す減圧孔２６Ｂがリップシール室２７の下方部位において仕切り板２６に設けられているため、リップシール室２７の過剰な圧力上昇を抑制できるのみならず、ガス導入通路６１により冷媒ガス中に含まれてリップシール室２７に導入され、そこで冷媒ガスから分離されてリップシール室２７に溜まる潤滑油を、減圧孔２６Ｂから速やかに排出することができる。このため、リップシール室２７の機能を適正に発揮させることができるとともに、リップシール室２７への潤滑油の不要な溜まり込みを防止することができる。
【００７５】
さらに、管路６１Ａ中に電磁弁等の開閉手段６３を設け、これを吸入力が設定圧以下のとき、開放するようにしているため、吸入側圧力が大気圧以下の負圧となるおそれがある場合に限り、開閉手段６３を開き、ガス導入通路６１を介してリップシール室２７に中間圧の冷媒ガスを導入し、リップシール室２７内を大気圧より高く吐出圧力よりも低い中間圧とすることができる。従って、これによっても、リップシール１１を通して外気が侵入するのを防止することができる。また、この場合、通常の運転時には、開閉手段６３を閉じておくことができるため、リップシール室２７に圧縮ガスの一部が導入されることによって生じるガスの再圧縮による微小な効率低下を防止することができる。なお、吸入側圧力の検出には、通常冷凍サイクルの吸入側系路に設置される低圧センサをそのまま利用することができる。
【００７６】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第６実施形態に対して、ガス導入通路７１の構成が異なっている。その他の点については第１ないし第６実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図８には、本実施形態にかかるスクロール型冷媒圧縮機１を含む冷凍サイクル図が示されている。本実施形態において、スクロール型冷媒圧縮機１は、図７に示したものと同様の構成であってもよく、ガス導入通路７１は、ハウジング２の外部において管路７１Ａにより構成される。
【００７７】
管路７１Ａは、スクロール型圧縮機１、オイルセパレータ７４、凝縮器７５、ドライヤ７６、膨張弁７７、蒸発器７８等を冷媒配管により接続して構成される冷凍サイクルの高圧ガス系路、すなわちスクロール型圧縮機１から凝縮器７５に至るまでの間の冷媒回路に一端が接続され、他端が継ぎ手７１Ｂを介してフロントハウジング４に接続され、ハウジング２内のリップシール室２７に連通される。この管路７１Ａ中には、キャピラリチューブ等の絞り７２と電磁弁等の開閉手段７３とが設けられる。
【００７８】
上記のような構成とすることによって、スクロール型圧縮機１から冷凍サイクルへと吐出された高圧冷媒ガスの一部を、ガス導入通路７１を介して絞り７２により減圧し、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスとしてリップシール室２７に導入することにより、リップシール室２７内の圧力を常に大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧に維持することができる。このため、吸入圧が大気圧よりも低い負圧状態となる条件下においても、リップシールを通して外気から空気等の不凝縮性ガスがハウジング内に侵入するのを防止し、圧縮機１の運転を継続することができる。
【００７９】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、スペース的に狭隘で構造物の多いハウジング２の内部を避けて、ハウジング２の外部にガス導入通路７１を配設しているため、ガス導入通路７１を簡便に構成することができる。
また、管路７１Ａ中に電磁弁等の開閉手段７３を設けているため、上記第６実施形態と同様に、吸入圧が大気圧以下になる可能性のある場合のみ、開閉手段７３を開け、リップシール室２７内に中間圧の冷媒ガスを導入して、リップシール１１からの外気侵入を防止するようにし、通常運転時は効率優先の運転を行わせることが可能となる。
【００８０】
なお、上記第６実施形態において説明した、ガス導入通路６１をリップシール室２７の上方部位に連通接続し、減圧孔２６Ｂをリップシール室２７の下方部位に設ける構成は、他の各実施形態においても同様に適用することができる。
同様に、第６および第７実施形態において説明した、ガス導入通路６１，７１中に開閉手段６３，７３を設ける構成は、他の各実施形態においても適用可能である。
また、上記第４ないし第７実施形態におけるリップシール室２７を形成するための仕切り手段は、第１ないし第３実施形態に示された仕切り手段のいずれであってもよい。
【００８１】
さらに、上記各実施形態では、スクロール型圧縮機を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、外部駆動源により駆動される開放タイプの他の回転型、揺動型、往復動型、斜板型等の圧縮機にも広く適用することが可能である。特に、冷凍車等のように走行用エンジンもしくはサブエンジンで駆動される圧縮機が搭載される冷凍ユニット用であって、冷媒の蒸発温度がマイナス数十度となる低温輸送用に適用される冷凍ユニットの圧縮機として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面である。
【図２】図１に示すスクロール型圧縮機の部分拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るスクロール型圧縮機の部分拡大図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るスクロール型圧縮機の部分拡大図（Ａ）とその右側面図（Ｂ）である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係るスクロール型圧縮機を含む冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ スクロール型圧縮機
２ ハウジング
６ 駆動軸
７ メイン軸受
７Ａ すべり軸受
１１ リップシール
１５ スクロール圧縮機構
１６ 固定スクロール部材
１７ 旋回スクロール部材
１８ 圧縮室
２４ 吐出側空間
２５ 吸入側空間
２６ 仕切り板
２６Ａ コーティング
２６Ｂ 減圧孔
２７ リップシール室
２８，４１，６１，７１ ガス導入通路
３０，４５，５２，６２，７２ 絞り
３１ シールリング
３１Ｂ シール材
３１Ｃ 減圧孔
３２ 減圧通路
４２ 背圧室
４４ 高圧冷媒ガス導入孔
５１ 中間圧冷媒ガス導入孔
６１Ａ 管路
６３，７３ 開閉手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、前記圧縮機構および前記駆動軸が内部に収容設置されるハウジングとを備え、
前記ハウジングの内部は、前記圧縮機構を境に吸入側空間と吐出側空間とに区切られ、
前記駆動軸は、前記吸入側空間内にて前記ハウジングにその軸線回りに軸受を介して回転可能に支持され、その一端が前記圧縮機構に連結されるとともに、他端が前記ハウジングを貫通して外部に突出されて外部駆動源により駆動されるよう構成され、
前記ハウジングの前記駆動軸が貫通する部位に、外気と前記吸入側空間との間をシールするリップシールが設置される冷媒圧縮機において、
前記ハウジング内には、前記リップシールから前記圧縮機構側に、仕切り手段により前記吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、
該リップシール室には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮機構は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記吐出側空間に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記圧縮機構の圧縮室に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機構のスクロール部材背面には、圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室が設けられ、該背圧室を介して前記ガス導入通路が前記圧縮室に連通させることを特徴とする請求項４に記載の冷媒圧縮機。
【請求項６】
前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が前記吐出側空間に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項８】
前記ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項９】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋って当該軸受と共に前記ハウジングに付設される仕切り板により構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１０】
前記仕切り板の少なくとも前記軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性のコーティングが施されることを特徴とする請求項９に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１１】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋うとともに、該軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共に前記ハウジングに付設されるシールリングにより構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１２】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受を構成するすべり軸受により構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１３】
前記仕切り手段には、前記リップシール室内に導入された前記中間圧の冷媒ガスを減圧して前記吸入側空間に戻す減圧通路が設けられることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１４】
前記ガス導入通路は、前記リップシール室の上方部位に連通され、前記減圧通路は、前記リップシール室の下方部位において前記仕切り手段に設けられることを特徴とする請求項１３に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１】
圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する駆動軸と、前記圧縮機構および前記駆動軸が内部に収容設置されるハウジングとを備え、
前記ハウジングの内部は、前記圧縮機構を境に吸入側空間と吐出側空間とに区切られ、
前記駆動軸は、前記吸入側空間内にて前記ハウジングにその軸線回りに軸受を介して回転可能に支持され、その一端が前記圧縮機構に連結されるとともに、他端が前記ハウジングを貫通して外部に突出されて外部駆動源により駆動されるよう構成され、
前記ハウジングの前記駆動軸が貫通する部位に、外気と前記吸入側空間との間をシールするリップシールが設置される冷媒圧縮機において、
前記ハウジング内には、前記リップシールから前記圧縮機構側に、仕切り手段により前記吸入側空間から仕切られるリップシール室が形成され、
該リップシール室には、大気圧よりも高く吐出圧力よりも低い中間圧の冷媒ガスを導入するガス導入通路が設けられることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮機構は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とが噛み合わされて圧縮室が形成されるスクロール圧縮機構により構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記吐出側空間に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記ガス導入通路は、前記ハウジング内部において前記圧縮機構の圧縮室に連通され、前記ガス導入通路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機構のスクロール部材背面には、圧縮済ないし圧縮中の冷媒ガスの一部が導入される背圧室が設けられ、該背圧室を介して前記ガス導入通路が前記圧縮室に連通させることを特徴とする請求項４に記載の冷媒圧縮機。
【請求項６】
前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が前記吐出側空間に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
前記ガス導入通路は、前記ハウジングの外部に配設され、その一端が冷凍サイクルの高圧ガス系路に連通接続されるとともに、他端が前記リップシール室に連通接続される管路により構成され、該管路中に設けられる絞りを介して前記中間圧の冷媒ガスが前記リップシール室に導入されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項８】
前記ガス導入通路には、吸入側圧力が設定圧以下のときに開放される開閉手段が設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項９】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋って当該軸受と共に前記ハウジングに付設される仕切り板により構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１０】
前記仕切り板の少なくとも前記軸受の一部が当接摺動する面には、摺動性および耐摩耗性のコーティングが施されることを特徴とする請求項９に記載の冷媒圧縮機。
【請求項１１】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受の一側面を蓋うとともに、該軸受の一部が当接摺動するシール材を備え、当該軸受と共に前記ハウジングに付設されるシールリングにより構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１２】
前記仕切り手段は、前記駆動軸を支持する前記軸受を構成するすべり軸受により構成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１３】
前記仕切り手段には、前記リップシール室内に導入された前記中間圧の冷媒ガスを減圧して前記吸入側空間に戻す減圧通路が設けられることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の冷媒圧縮機。
【請求項１４】
前記ガス導入通路は、前記リップシール室の上方部位に連通され、前記減圧通路は、前記リップシール室の下方部位において前記仕切り手段に設けられることを特徴とする請求項１３に記載の冷媒圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１９８０２（Ｐ２００８−１９８０２Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９２９２７（Ｐ２００６−１９２９２７）
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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