JPH04101092A

JPH04101092A - 油冷式スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPH04101092A
Application number: JP21839690A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Horiuchi; 堀内　正義
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は油冷式スクロール圧縮機に関し、特に旋回スク
ロールに作用する背圧を制御できるようにした油冷式ス
クロール圧縮機に関する。

［従来の技術〕第４図に従来技術による油冷式スクロール圧縮機を示す
。

図において、１はスクロール式の圧縮機本体で、該圧縮
機本体１は筒状のケーシング２と、該ケーシング２の軸
方向−側に固着された固定スクロール３と、ケーシング
２の軸方向他側に軸受を介して回転可能に挿嵌され、該
ケーシング２内の先端側がクランクになった駆動軸４と
、該駆動軸４のクランクに回転自在に支持され、固定ス
クロール３との間に複数の圧縮室５，５．・・・を形成
すると共に、ケーシング２内に背圧室６を画成する旋回
スクロール７と、ケーシング２から固定スクロール３に
かけて形成され、低圧側の圧縮室５と連通ずる吸込口８
と、固定スクロール３の中心に形成され、高圧側の圧縮
室５と連通ずる吐出口９とから大略構成されている。

一方、１０は圧縮機本体１の軸方向−側を収容するよう
に該圧縮機本体１に設けられた油分離タンクで、該油分
離タンク１０は空気排出口１１Ａを有する有底筒状のタ
ンク本体１１と、空気排出口１１Ａを覆うように該タン
ク本体１１の一端側に設けられた油分離フィルタ１２と
、空気排出口１１Ａを覆うように設けられた吐出側カバ
ー１３とからなっている。そして、該油分離タンク１０
は圧縮機本体１内に供給されて各部の潤滑、冷却、シー
ルを行う潤滑油１４を蓄えると共に、吐出口９から吐出
される圧縮空気中の潤滑油１４を油分離フィルタ１２に
よって分離するようになっている。

１５は油分離タンク１０内で清浄化された圧縮空気を吐
出すべく、吐出側カバー１３に接続された吐出配管を示
し、該吐出配管１５の先端側は分岐管になっている。そ
して、該吐出配管１５の一側分岐管は図示しない空気タ
ンクと接続され、途中にアンロード電磁弁１６が設けら
れた他側分岐管は圧縮機本体１の吸込口８側と接続され
ている。

更に、１７は流入口１７Ａが油分離タンク１０内の下方
に開口した油通路で、該油通路１７は途中からケーシン
グ連通部１７Ｂ、固定スクロール連通部１７Ｃ及びクー
ラ連通部１７Ｄに分岐している。そして、該クーラ連通
部１７Ｄにはオイルクーラ１８が接続されており、該オ
イルクーラ１８からの戻り管１９はケーシング連通部１
７Ｂの途中に接続している。

２０は流入口１７Ａ、ケーシング連通部１７Ｂ及び固定
スクロール連通部１７Ｃ側とクーラ連通部１７Ｄ側との
間に位置して油通路１７に設けられた三方弁からなる温
度調整弁で、該温度調整弁２０は油分離タンク１０側の
潤滑油１４の温度に応じて流入口１７Ａからオイルクー
ラ１８へ流す油量を調整する働きを行う。また、２１は
温度調整弁２０と流入口１７Ａとの間に位置して油通路
１７の途中に設けられたオイルフィルタである。

更に、２２は圧縮運転中負圧状態になる吸込口８と背圧
室６との間を連通ずる背圧サクションバイパス、２３は
該背圧サクションバイパス２２の途中に設けられ、常閉
型の電磁弁から構成されたサクションバイパス弁を示し
、該サクションバイパス弁２３は、起動スイッチ（図示
せず）が閉成したときに所定時間だけ開弁じ、背圧を吸
込口８に導（ことによって起動負荷の軽減を図るように
なっている。

２４は油分離タンク１０上に搭載され、起動スイッチに
より始動するようになった電動モータを示し、該電動モ
ータ２４はプーリ２５．２６、駆動ベルト２７を介して
駆動軸４を回転駆動するようになっている。

従来技術による油冷式スクロール圧縮機は上述の如き構
成を有するもので、電動モータ２４によって駆動軸４を
回転し、固定スクロール３に対して旋回スクロール７を
旋回運動させることにより、吸込口８を介して吸込んだ
空気を圧縮室５゜５、・・・内で圧縮し、圧縮した空気
を潤滑油１４と共に吐出口９から油分離タンク１０内に
吐出する。そして、この圧縮空気中の潤滑油１４は油分
離フィルタ１２によって分離され、清浄化された圧縮空
気のみが吐出配管１５を介して空気タンクにイ共糸合さ
れる。

また、上述した圧縮運転中、圧縮室５内で圧縮される空
気の圧力により、旋回スクロール７には固定スクロール
３から離間させる開離力が作用する。このため、旋回ス
クロール７に設けた背圧導大孔（図示せず）を介して中
間圧力部の圧縮室５の圧力を背圧室６内に導いて圧縮室
５側との圧力バランスを取り、旋回スクロール７の浮上
りを防止するようになっている。

一方、起動時には中間圧力部の圧縮室５内の圧縮空気が
背圧導入孔を介して背圧室６内に流入してしまうため、
最高圧力部側、即ち吐出口９側の圧縮室５内の圧力が上
昇しない。この結果、背圧室６内の方が圧縮室５側より
も高圧になって圧力バランスが崩れ、旋回スクロール７
が固定スクロール３側に押付けられて電動モータ２４に
過負荷を与えることになる。そこで、起動スイッチが閉
成したときは、サクションバイパス弁２３を一定時間だ
け開弁じ、背圧室６内の空気を吸込口８側に環流させて
背圧が発生しないようにすることにより、起動時の負荷
軽減を図るようにしている。

また、上述した圧縮運転中、油分離タンク１０内の潤滑
油１４は油通路１７を介して圧縮機本体１側に圧送され
るが、潤滑油１４が所定温度以上であるときには、温度
調整弁２０によってクーラ連通部１７Ｄ側に供給され、
オイルクーラ１８によって冷却した後、戻り管１９から
ケーシング連通部１７Ｂ、固定スクロール連通部１７Ｃ
を介して圧縮機本体１側に供給される。

このようにして、油通路１７から圧縮機本体１内に供給
された潤滑油１４は各部の潤滑、冷却、シールを行った
後、圧縮空気と共に吐出口９から再び油分離タンク１０
内に吐出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、例えば油分離タンク
１０内が油切れの状態になると、油通路１７内の油の流
動抵抗がなくなり、該油通路１７を介して油分離タンク
１０内の圧縮空気が背圧室６内に直接流入し、これによ
り背圧室６の背圧が異常に上昇して旋回スクロール７が
固定スクロール３側に強く押付けられてしまう。

このため、従来技術では、両スクロール３．７の摺動面
が異常摩耗したり、電動モータ２４に過負荷が生じて過
電流が流れ、電動モータ２４が焼損することがある上に
、起動スイッチによってサクションバイパス弁２３を一
定時間だけ開弁じ、背圧室６内の減圧を機械的に行うよ
うになっているから、不必要な減圧を行う場合もあり、
効率が悪いという問題がある。

一方、本出願人は上記問題点を解決すべく、実願平２−
３２５４７号（以下、先行技術という）において、圧縮
機本体には背圧室内の圧力を検出する背圧検出手段を設
け、該背圧検出手段の検出圧力に応じてサクションバイ
パス弁を開、閉するようにした油冷式スクロール圧縮機
を提案した。

しかし、上述した先行技術では、圧縮機本体に背圧検出
手段を設けるための加工、取付作業等に手間がかかると
いう未解決の欠点がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので
、本発明は背圧室内の圧力上昇を防止して背圧を一定に
保持することができ、電動モータに過負荷が生じるのを
防止できる上に、起動時の背圧を効率的に制御できるよ
うにした油冷式スクロール圧縮機を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本発明が採用する構成の
特徴は、電動モータに供給される電流値を検出して検出
信号を出力する電流検出手段と、該電流検出手段からの
検出信号に基づいてサクションバイパス弁を開、閉弁さ
せるサクションバイパス弁制御手段とから構成したこと
にある。

また、前記サクションバイパス弁制御手段は、サクショ
ンバイパス弁を所定時間開弁させても電流検出手段から
の検出信号が所定の電流値を上回ったときには、前記電
動モータを停止させる構成とするのが好ましい。

〔作用〕

上記構成により、背圧室内の圧力が上昇して旋回スクロ
ールが固定スクロール側に押付けられ、電動モータが過
負荷状態になって、電流検出手段が検出する電動モータ
の電流値が所定の電流値をこえると、サクションバイパ
ス弁制御手段はサクションバイパス弁を開弁じ、背圧室
内の圧力を所定圧まで降下させることができる。

また、背圧室内の圧力が所定圧まで低下し、電動モータ
の過負荷状態が解消されて、電動モータに供給される電
流が所定の電流値になると、サクションバイパス制御手
段は電流検出手段からの検出信号に基づいてサクション
バイパス弁を閉弁し、圧縮機本体に通常運転を行なわせ
ることができる。

さらに、サクションバイパス弁が開弁じても、電動モー
タの過負荷状態が解消されず、該電動モータの電流値が
所定時間以上所定の電流値を上回ったときには、電動モ
ータを停止させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づき説
明する。なお、上述した従来技術の構成要素と同一の構
成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

図において、３１は電動モータ２４に取付けられたホー
ル素子等からなる電流検出手段としての電流センサを示
し、該電流センサ３１は第２図に示す如（、後述のコン
トロールユニット３２の入力側にリード線（図示せず）
を介して接続されている。そして、該電流センサ３１は
電動モータ２４に供給される電流値■を電気信号として
検出し、この検出信号をコントロールユニット３２に向
けて出力するようになっている。

３２はＣＰＵ等からなる演算回路とＲＯＭ。

ＲＡＭ等からなる記憶回路等から構成されたコントロー
ルユニットで、該コントロールユニット３２の記憶回路
内には記憶エリア３２Ａが設けられている。また、該コ
ントロールユニット３２の記憶回路内には第３図に示す
プログラム等が格納され、記憶エリア３２Ａ内には所定
の電流値■。

等が記憶されている。そして、該コントロールユニット
３２は、電流センサ３１からの検出信号に基づいて開、
閉弁信号を出力し、サクションバイパス弁２３を開、閉
弁させると共に、サクションバイパス弁２３を開弁じて
も電動モータ２４に供給される電流値Ｉが所定の電流値
工。を所定時間以上に亘って上回ったときは、電動モー
タ２４を停止させるようになっている。

３３はコントロールユニット３２の出力側に接続された
警告手段としての警告ランプで、該警告ランプ３３はコ
ントロールユニット３２からの制御信号により点灯し、
周囲の作業者等に警告するようになっており、例えば図
示しないパッケージの操作パネルに取付けられる。

本実施例による油冷式スクロール圧縮機は上述の如き構
成を有するもので、電動モータ２４により駆動軸４を介
して旋回スクロール７を回転させ、吸込口８から吸込ん
だ空気を各圧縮室５で圧縮して吐出口９から吐出する基
本的作動については、従来技術によるものと実質的に異
なるところはない。

そこで、次にサクションバイパス弁制御手段について、
第３図を参照しつつ説明する。

まず、コントロールユニット３２は、ステップＩで記憶
エリア３２Ａから所定の電流値Ｉ。を読出し、ステップ
２で電流センサ３１が検出した電動モータ２４の電流値
Ｉを読込み、次に、ステップ３では電動モータ２４の電
流値工が所定の電流値■。よりも大きいか否かを判定し
、このステップ３でｒＮＯＪと判定したときは、電動モ
ータ２４が過負荷状態ではなく、背圧室６内の圧力が所
定圧より低い状態にあると予測できるから、ステップ１
に戻って監視を繰り返す。一方、このステップ３でｒＹ
ＥｓＪと判定したときは、背圧室６内の圧力が上昇して
旋回スクロール７が固定スクロール３側に押付けられ、
電動モータ２４が過負荷状態になっている場合だから、
ステップ４に移って開弁信号を出力し、サクションバイ
パス弁２３を開弁させて背圧室６内の圧力を吸込口８側
に逃がす。そして、ステップ５では、タイマｔをセット
し、ステップ６で再び電流センサ３１からの検出信号■
を読込み、ステップ７で電動モータ２４の電流値工が所
定の電流値■。よりも小さいか否かを判定する。このス
テップ７でｒＹＥｓＪと判定したならば、前記ステップ
４で開弁じたサクションバイパス弁２３によって背圧室
６の圧力が正常に低下している場合だから、ステップ８
でタイマｔをリセットし、ステップ９に移って閉弁信号
を出力し、サクションバイパス弁２３を閉弁させて圧縮
機本体１を定常運転状態にし、ステップ１に戻る。

一方、前記ステップ７でｒＮＯＪと判定したときはステ
ップ１０に移り、ステップ１０で規定する所定時間ｔ。

以上電動モータ２４の過負荷状態（Ｉ＞Ｉ。）が継続し
ているか否か監視する。そして、このステップ１０でｒ
ＮＯＪと判定したときにはステップ６に戻り待ちループ
となる。

方、このステップ１０でｒＹＥＳＪと判定したときは、
例えば潤滑油１４の不足（油切れ）や旋回スクロール７
と固定スクロール３とのカジリ現象等の他の異常が生じ
ている場合であるから、ステップ１１に移って速やかに
電動モータ２４を停止させると共に、警告ランプ３３を
点灯させて周囲の作業者等に異常を報知した後、ステッ
プ１３でタイマｔをリセットして処理を終了する。

かくして、本実施例によれば、電動モータ２４に供給さ
れる電流値■を電流センサ３１で検出し、この電流値■
と所定の電流値■。とを比較することにより、電動モー
タ２４の負荷状態を検出でき、これに基づいてサクショ
ンバイパス弁２３を開、閉弁させて背圧室６内の圧力を
効率的よく所定圧に保持することができる上に、サクシ
ョンバイパス弁２３を開弁じて背圧室６内を減圧した場
合でも、再び電流センサ３１の検出信号■を読込んで、
所定時間ｔ。以上電動モータ２４の過負荷状態（■〉■
ｏ）が継続しているか否か監視するようにしているから
、背圧の異常上昇以外に油切れやカジリ等の他の異常も
検出することができ、警告ランプ３３を点灯させて周囲
の作業者等に報知することができる。

また、旋回スクロール７が固定スクロール３側に強く押
付けられて摩耗するのを防止でき、電動モータ２４が長
期に亘って過負荷状態になるのを確実に防止し、焼損事
故等を効果的に防止することができる上に、電動モータ
２４に電流センサ３１を取付けるだけでよいから、従来
の油冷式スクロール圧縮機にも上述した背圧制御機能を
簡単に付設することができ、低廉に製造できるばかりで
なく、当該油冷式スクロール圧縮機の信頼性や寿命を大
幅に向上させることができる。

なお、前記実施例では、サクションバイパス弁制御手段
は、コントロールユニット３２に格納した第３図に示す
プログラムよって行うものとして述べたが、これに替え
て、例えばリレー　タイマ、電圧比較器等を用いたハー
ド回路によって構成してもよい。

また、前記実施例では、電流検出手段としての電流セン
サ３１はホール素子等から構成されるものとして述べた
が、これに替えて、例えばファラデー効果等を利用した
光学式の電流センサ、電流計からなるメータリレー等を
用いてもよい。

また、前記実施例では、警告手段として警告ランプ３３
を用いるものとして述べたが、これに替えて、警告ブザ
ーや音声合成装置等を用いてもよい。

一方、前記実施例では、背圧サクションバイパス２２は
圧縮機本体１のケーシング２外に設けるものとして図示
したが、該ケーシング２内に空気通路として穿設しても
よい。

さらに、前記実施例では、ザクジョンバイパス弁２３は
常閉型の電磁弁から構成するものとして述べたが、本発
明はこれに限らず、例えばエアパイロット式の開閉弁か
らサクションバイパス弁を構成してもよい。

〔発明の効果１以上詳述した辿り、本発明によれば、電動モータに供給
される電流値を検出して検出信号を出力する電流検出手
段と、該電流検出手段からの検出信号に基づいてサクシ
ョンバイパス弁を開、閉弁させるサクションバイパス弁
制御手段とから構成したから、背圧の上昇による旋回ス
クロールと固定スクロールの異常摩耗や、電動モータの
過負荷による焼損事故を未然に防止することができる上
に、電流検出手段によりサクションバイパス弁を開、閉
弁するようにしたから、背圧の制御を効率的に行うこと
ができる。

さらに、サクションバイパス弁を開弁じても所定時間以
上電流検出手段が検出した電動モータの電流値が所定の
電流値を上回ったときは、背圧の異常上昇以外に油切れ
やカジリ等の他の異常も検出することができ、周囲の作
業者等に警告することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例に係り、第１図は
本実施例による油冷式スクロール圧縮機の縦断面図、第
２図は回路構成を示すブロック図、第３図はサクション
バイパス弁制御処理を示す流れ図、第４図は従来技術に
係る油冷式スクロール圧縮機の縦断面図である。１・・・圧縮機本体、２・・・ケーシング、３・・・固
定スクロール、４・・・駆動軸、５・・・圧縮室、６・
・・背圧室、７・・・旋回スクロール、８・・・吸込口
、９・・・吐出口、１０・・・油分離タンク、１７・・
・油通路、２２・・・背圧サクションバイパス、２３・
・・サクションバイパス弁、２４・・・電動モータ、３
１・・・電流検出センサ（電流検出手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油の供給を受けつつ空気を圧縮する圧縮機本体と
、該圧縮機本体に設けられ、該圧縮機本体から圧縮空気
と一緒に吐出される油を貯えると共に、油通路を介して
該圧縮機本体に油を供給する油タンクと、外部からの給
電により回転し、前記圧縮機本体を駆動する電動モータ
とを備え、前記圧縮機本体はケーシングと、該ケーシン
グに固着された固定スクロールと、駆動軸を介して前記
ケーシングに回転可能に支持され、該固定スクロールと
の間に複数の圧縮室を形成すると共に、前記ケーシング
内に背圧室を画成する旋回スクロールと、前記圧縮室に
連通する吸込口と背圧室との間を連通する背圧サクショ
ンバイパスと、該背圧サクションバイパスに設けられた
サクションバイパス弁とから構成してなる油冷式スクロ
ール圧縮機において、前記電動モータに供給される電流
値を検出して検出信号を出力する電流検出手段と、該電
流検出手段からの検出信号に基づいて前記サクシヨンバ
イパス弁を開，閉弁させるサクションバイパス弁制御手
段とから構成したことを特徴とする油冷式スクロール圧
縮機。
（２）前記サクションバイパス弁制御手段は、サクショ
ンバイパス弁を所定時間開弁させても電流検出手段から
の検出信号が所定の電流値を上回ったときには、前記電
動モータを停止させる構成としてなる請求項（１）に記
載の油冷式スクロール圧縮機。