JPH05133355A - 密閉形スクロール圧縮機の給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】密閉容器１に設けられた吸入接続部１３より吸
入ガスは入り、電動機３を冷却した後、スクロール圧縮
機構２の吸入孔５ｃより吸入され吐出孔５ｄより吐出さ
れ、吐出ガスは油溜め容器１０に導びかれ、吐出ガス中
の油を分離する。一方、旋回スクロール４の背面を中間
圧力とし、駆動軸６の両端を吸入圧力とすることによ
り、旋回スクロール４に設けた軸受４ｃおよびフレーム
７に設けた軸受7a′を、油溜め容器１０内の吐出圧力状
態の油で給油する。 【効果】電動機は吸入ガスで効率よく冷却される。また
油溜め容器によって吐出ガス中の油は分離されるため、
サイクルへの油上りは少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉形スクロール圧縮機
に係り、特に、電動機部を吸入圧力とし、旋回スクロー
ルの背面に中間圧力を付加した密閉形スクロール圧縮機
の軸受部への給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】密閉形スクロール圧縮機の給油構造は特
開昭57−76201 号，特開昭58−214690号公報に記載され
ている。従来、この種の密閉形スクロール圧縮機の給油
方法は、密閉容器の下部に油を溜めて、この油を駆動軸
内に設けた給油穴を介して給油を行っていた。また電動
機を下部に設け、吐出接続部は圧縮機溝部と電動機の間
の空間部に設け、固定スクロールの吸入口より冷媒ガス
を吸入し、電動機は吐出ガスで冷却していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は油が電
動機の下部に溜められているため、油量が多い場合ある
いは油中には冷媒が溶け込んでいるため吐出圧力が低下
時フォーミングを生じた場合、油をロータが撹拌し動力
が増加し、発泡した油を軸受へ供給するため軸受に必要
な油量が確保されない問題があった。また、吐出接続部
を電動機の下部に設けると油が吐出接続部より排出され
てしまうため圧縮機溝部と電動機の間の空間に設けてい
る。一方、電動機は吐出ガスで冷却されており、圧縮機
溝部から電動機へ流れる吐出ガスの速度を大きくしない
と電動機の下部が冷却されない。しかし、吐出ガス速度
を大きくすると、吐出ガス内の油が分離されず吐出接続
部より吐出ガスと共に排出され圧縮機内の油が無くなり
軸受が焼付く問題があった。

【０００４】また、圧縮機を複数台設置し圧縮機の吸入
配管および吐出配管を一本にした場合、各々の圧縮機の
油を確保するため圧縮機の下部間を接続する均油管を設
けている例があるが、各々の圧縮機の下部間に圧力差が
生じ均油が出来ず、圧縮機内の油が移動し必要な油が確
保されず、軸受へ給油されなくなり軸受が焼損する問題
があった。

【０００５】本発明の目的は、電動機の冷却を良くして
ステータの焼損を防止すると共に、ロータによる油撹拌
を無くして動力が増加しないようにすると共に、密閉容
器を大きくすることなく、油上りを少なくして軸受への
給油を確実に行う給油装置を提供することにある。ま
た、複数台の圧縮機を使用した場合にも同様の給油装置
を提供するが、特に、給油を確実にするため、例えば一
台が停止し一台が運転している場合、油溜めより停止中
の圧縮機へ流れないようにし、停止中の圧縮機の起動を
可能にする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、夫々台板およびそれと一体的な渦巻状ラップ
からなり、且つ、両ラップを互いに噛み合わせて配置し
た固定スクロールおよび旋回スクロール，固定スクロー
ルに対して旋回スクロールが自転することなく旋回する
自転防止部材と、旋回スクロールを固定スクロールに対
して旋回駆動するための駆動軸と、前記駆動軸を支持す
るフレーム等からなる圧縮機溝部およびこれを駆動する
電動機を密閉容器内に備えた密閉形スクロール圧縮機に
おいて、固定スクロールの台板と前記フレームとの間に
前記旋回スクロールの台板を摺動自在に挾持し且つ旋回
スクロールの背面には吸入圧力と吐出圧力の中間圧力の
中間圧室を設け、電動機部を吸入圧力状態とし、固定ス
クロールの吐出口と連通した別体の油溜め容器を設け、
前記油溜め容器より油を差圧力で前記圧縮機溝部へ給油
する油路を形成した。

【０００７】

【作用】密閉容器に設けられた吸入接続部より吸入ガス
は密閉容器内に入り電動機を冷却した後、圧縮機溝部の
吸入口より吸入され固定スクロールの吐出孔より吐出さ
れる。吐出孔と油溜め容器は連通しており、油溜め容器
内で吐出ガス中に含まれる油は分離される。

【０００８】一方、駆動軸の両端面は吸入圧力になって
おり、また、旋回スクロールおよびフレームに設けられ
た軸受の端面は中間圧力あるいは、吸入圧力となってお
り、油溜め容器内の吐出圧力状態の油は、差圧力によっ
て軸受へ給油される。

【０００９】一台の圧縮機あるいは複数台の圧縮機を別
体の油溜めと接続して、同時に運転，停止を行う場合は
これらの作用により圧縮機の軸受等へは給油される。し
かし、複数台の圧縮機を個別運転する場合、停止中の圧
縮機の起動負荷低減のため、圧縮機の吐出部と油溜めの
配管途中には逆止弁を設け、停止中の圧縮機へ吐出ガス
が逆流しないようにする。また、停止中の圧縮機へ油溜
めより給油されると、旋回スクロールと固定スクロール
の渦巻内が油で満たされてしまい液圧縮のため起動不可
能となるため、油溜めと圧縮機を接続している給油配管
の途中には電磁弁を設けて、運転していない圧縮機へは
給油されないようにしてある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る縦形密閉形スクロー
ル圧縮機の全体構造を示す縦断面図である。なお本図は
縦形を示すが横形にも容易に適用可能であり、縦形で説
明する。図１において、密閉容器１内にはスクロール圧
縮機構２とこれを駆動する電動機３とが収納されてい
る。

【００１１】スクロール圧縮機構２は、旋回スクロール
４，固定スクロール５，電動機３で駆動されるクランク
軸をなす駆動軸６，フレーム７，自転防止機構８よりな
っている。

【００１２】旋回スクロール４は台板（鏡板）４ａ上に
渦巻状のラップ４ｂをもつ。また、台板４ａの背面には
駆動軸６のクランクピン部６ａが挿入される軸受４ｃが
設けられる。また、台板４ａには圧縮途中のラップ４ｂ
の空間と背圧室７ｃとを連通する均圧孔４ｄが設けられ
ている。また、台板４ａ内には、吸入圧力部に開口し、
駆動軸６の旋回スクロール側端部に連通する均圧穴４ｅ
が形成されている。

【００１３】フレーム７に固定された固定スクロール５
も同様に台板５ａ上に渦巻状のラップ５ｂをもつ。

【００１４】また、ラップの外周部には吸入孔５ｃ、ラ
ップ中心部には吐出孔５ｄが設けられている。

【００１５】容器１に固定されたフレーム７には駆動軸
６を支承する軸受７ａ，７ａ′，旋回スクロール４を固
定スクロール５との間で挾持する台座７ｂ，旋回スクロ
ール４に適切な押し付け力を与えるための背圧室７ｃが
設けられている。

【００１６】旋回スクロール４と固定スクロール５は互
いにラップ４ｂ，５ｂを内側に向けて組み合わされ、固
定スクロール５とフレーム７の台座７ｂとにより旋回ス
クロール４を挾持する。旋回スクロールの背面とフレー
ムの間には旋回スクロールの自転を防止するための自転
防止機構８が設置されている。

【００１７】駆動軸６は一端が軸受４ｃに支持されてい
るクランクピン６ａをもつ。また駆動軸６内は給油孔６
ｂが駆動軸６の回転中心上に設けられている。

【００１８】給油孔６ｂは、クランクピン６ａ側の端面
は閉止されており、給油孔６ｃを介して軸受７ａ′に開
口している。また、給油孔６ｄを介して軸受４ｃに開口
している。

【００１９】固定スクロール５の吐出孔５ｄは油溜め容
器１０と吐出配管１１によって連通している。また、固
定スクロール５の台板５ａには油溜め容器１０と給油配
管１２を介して連通する給油孔５ｅ、および給油孔５ｅ
と連通し旋回スクロール４の台板４ａと固定スクロール
５とが摺動する部分に開口する給油孔５ｆが設けられて
いる。また旋回スクロール４の台板４ａ、および軸受４
ｃの挿入ボス部４ｆ内には、軸受４ｃの内面溝４ｇ，駆
動軸６内の給油孔６ｄと連通する給油孔４ｈが設けられ
ている。また、旋回スクロール４の台板４ａの固定スク
ロール５との摺動部には給油孔４ｈと固定スクロール５
内の給油孔５ｆとを連通する給油孔４ｉが設けられてい
る。旋回スクロール４の旋回運動中、常時給油孔４ｉと
５ｆは連通する構造となっている。

【００２０】また、密閉容器１の電動機３を含む空間９
には吸入配管１３が設けられている。

【００２１】次にスクロール圧縮機の作用について説明
する。電動機３により駆動軸６が回転すると、クランク
ピン６ａの回転運動および自転防止機構８の作用により
旋回スクロール４は自転することなく旋回運動を行う。
この結果、旋回スクロール４と固定スクロール５のラッ
プ４ｂ，５ｂおよび台板４ａ，５ａで形成される空間は
中心に移動しつつその容積を減少し、吸入配管１３より
吸入された吸入ガスは電動機３を冷却した後、フレーム
７と密閉容器１間で形成される通路１４を通って固定ス
クロール５の吸入孔５ｃより吸入したガスを圧縮し、吐
出孔５ｄより吐出する。吐出されたガスは吐出配管１１
によって油溜め容器１０に導びかれ、ガス中より油を分
離した後、逆止弁１５を介して吐出配管１６より吐出さ
れる。分離された油は油溜め容器の下方に溜まる。スク
ロールが圧縮作用を行うと旋回スクロール４と固定スク
ロール５を離そうとする力が作用するので、これを防止
すめため、旋回スクロールの背面の背圧室７ｃ内の圧力
は、均圧孔４ｄにより、各々の圧縮機の吐出圧力より低
く、各々の圧縮機の吸入圧力より高い圧力（中間圧力）
に保たれる。

【００２２】旋回スクロール４に設けられた軸受４ｃの
一端は、背圧室７ｃに開口し、他端は駆動軸６の端面と
旋回スクロール４で形成される空間に連通し、空間は均
圧穴４ｅにより吸入圧力となっている。また、軸受４ｃ
と摺動するクランクピン６ａの表面に、例えば油溝スリ
ットを設け油量を調整してもよい。油溝スリットは軸受
４ｃの内面あるいはクランクピン内あるいは両者に設け
てもよい。

【００２３】このように旋回スクロール４に設けられた
軸受４ｃは一端が吸入圧力、他端は中間圧力のため、油
溜め容器１０の下部の吐出圧力状態の油は、給油配管に
よりそれぞれの差圧で給油され、給油後は、一方は均圧
穴４ｅを介して吸入側へ、他方は背圧室７ｃへ排出され
る。

【００２４】同様に、フレーム７に設けた電動機３側軸
受７ａ′も一端は背圧室７ｃと連通し他端は吸入圧力と
なっているため、駆動軸内の給油孔６ｄ，６ｂ，６ｃを
介してそれぞれの差圧で給油され、給油後は、一方は、
背圧室７ｃへ、他方は電動機３を含む空間９へ排出され
る。

【００２５】以上は単一の圧縮機の給油方法について述
べたが、複数台の圧縮機を同時に運転，停止する場合
は、油溜め容器と複数台の圧縮機を吐出配管１７，給油
配管１８によって接続することによって各々の圧縮機の
軸受への給油は可能である。

【００２６】図２は複数台の図１に示す圧縮機１９を各
々運転，停止する場合の給油系統図を示す。各々の吐出
配管１７は逆止弁２０を介して圧縮機１と油溜め容器１
０を接続しており、停止中の圧縮機へは運転中の圧縮機
より吐出ガスが逆流しない構造となっている。また、給
油配管１８は電磁弁２１を介して圧縮機と油溜め容器と
を接続しており、運転中の圧縮機へは給油され、停止中
の圧縮機へは給油されないようにそれぞれの電磁弁は開
又は閉の状態となっている。

【００２７】次に他の実施例について図３，図４により
説明する。

【００２８】図３は、油溜め容器１０と駆動軸２２内に
設けた給油孔２２ａにフレーム２３およびフレーム２３
の電動機３側に設けた軸受２３ａを介して連通する油路
23bを形成する。軸受２３ａの内面には円周溝２３ｃお
よびスパイラル溝２３ｄが形成されている。

【００２９】駆動軸２２内は給油孔２２ｂが駆動軸２２
の回転中心上に設けられている。この給油孔２２ｂは、
クランクピン２２ｃ側の端面は閉止されており、給油孔
22aを介して軸受２３ａに開口している。また、給油孔
２２ｄを介して軸受２４ａに開口している。

【００３０】旋回スクロール２４の台板２４ｂの背面に
は駆動軸２２のクランクピン部22cが挿入される軸受２
４ａが設けられ、また、台板２４ｂには、圧縮途中のラ
ップの空間と背圧室２３ｅとを連通する均圧穴２４ｃが
設けられている。軸受２４ａの内面には円周溝２４ｄお
よびスパイラル溝２４ｅが形成されている。また、台板
２４ｂ内には、吸入圧力部に開口し、駆動軸２２の旋回
スクロール側端部に連通する均圧穴２４ｆが形成されて
いる。

【００３１】以上により、旋回スクロール２４に設けた
軸受２４ａの旋回スクロール２４側の一端が吸入圧力、
他端は中間圧力のため、油溜め容器１０の下部の吐出圧
力状態の油は、それぞれの差圧で給油される。

【００３２】同様にフレーム２３に設けた電動機３側軸
受２３ａも電動機３側端面は吸入圧力、他端は中間圧力
のため、吐出圧力との差圧で給油される。

【００３３】図４は、油溜め容器１０とフレーム２５の
電動機３側に設けた軸受２５ａ内面とをフレーム２５を
介して連通する油路２５ｂを形成する。軸受２５ａの内
面には円周溝２５ｃおよびスパイラル溝２５ｄが形成さ
れている。

【００３４】駆動軸２６内は給油孔２６ａが軸２６の回
転中心上に両端開口して設けられている。これにより駆
動軸の旋回スクロール２７側端面は吸入圧力状態とな
る。

【００３５】旋回スクロール２７の台板２７ａの背面に
は駆動軸２６のクランクピン部26bが挿入される軸受２
７ｂが設けられ、また台板２７ａには圧縮途中のラップ
の空間と背圧室２５ｃとを連通する均圧穴２７ｃが設け
られている。軸受２７ｂの内面には、背圧室２５ｃに開
口するスパイラル溝２７ｄが形成されている。

【００３６】以上により、フレーム２５の電動機３側軸
受２５ａの電動機３側端面は吸入圧力、他端は中間圧力
のため、油溜め容器１０の下部の吐出圧力状態の油は、
差圧で給油される。一方は電動機３を含む空間へ排出さ
れ、他方は背圧室へ導びかれる。

【００３７】そして、旋回スクロール２７に設けた軸受
２７ｂは中間圧力と、吸入圧力の差圧により給油され、
駆動軸２６内の給油孔２６ａより、電動機３を含む空間
へ排出される。

【００３８】以上、図３，図４は単一の圧縮機の給油方
法について述べたが、この圧縮機を図２のように複数台
設置してもよい。この例を図５、および図６に示す。図
５は図３の圧縮機２８、図６は図４の圧縮機２９をそれ
ぞれ複数台配置した場合の給油系統図を示す。

【００３９】また、前述の説明図はすべて、スクロール
圧縮機構とこれを駆動する駆動軸とを垂直に配置したい
わゆる縦形スクロール圧縮機について説明したが、密閉
容器内に駆動軸を水平に配置した、いわゆる、横形スク
ロール圧縮機にも本発明は容易に適用可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、電動機の冷却は吸入ガ
スにより効率よく行われる。

【００４１】また、密閉容器内の油は吐出ガスと共に別
体の油溜め容器に移されるため、電動機は油中に浸るこ
とはなく、油の撹拌による動力の増加はない。

【００４２】また別体の油溜め容器によって吐出ガス中
の油は分離されるため、サイクルへの油上りは少なくな
り圧縮機の摺動部への給油は確実となる。また、複数台
の圧縮機を使用する場合には各々の圧縮機の容量又は運
転回転数が異なっていても運転している圧縮機の摺動部
へは確実な給油が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る縦形密閉形スクロール
圧縮機の断面図。

【図２】図１の圧縮機を複数台配置した場合の給油系統
図。

【図３】他の実施例に係る縦形密閉形スクロール圧縮機
の断面図。

【図４】他の実施例に係る縦形密閉形スクロール圧縮機
の断面図。

【図５】図３の圧縮機を複数台配置した場合の給油系統
図。

【図６】図４の圧縮機を複数台配置した場合の給油系統
図。

【符号の説明】

１…密閉容器、２…スクロール圧縮機構、３…電動機、
４…旋回スクロール、４ｃ，７ａ′…軸受、４ｄ，４ｅ
…均圧穴、４ｈ，４ｉ，５ｅ，５ｆ，６ｂ，６ｃ，６ｄ
…給油孔、５…固定スクロール、６…駆動軸、７…フレ
ーム、７ｃ…背圧室、８…自転防止機構、９…空間、１
０…油溜め容器、１１，１６…吐出配管、１２…給油配
管、１３…吸入配管、１４…通路、１５…逆止弁。

フロントページの続き (72)発明者 松永 睦憲 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】夫々台板およびそれと一体的な渦巻状ラッ
   プからなり、且つ両ラップを互いに噛み合わせて配置し
   た固定スクロールおよび旋回スクロール、前記固定スク
   ロールに対して前記旋回スクロールが自転することなく
   旋回する自転防止部材と、前記旋回スクロールを前記固
   定スクロールに対して旋回駆動するための駆動軸と、前
   記駆動軸を支持するフレーム等からなる圧縮機溝部、前
   記圧縮機溝部を駆動する電動機を密閉容器内に備えた密
   閉形スクロール圧縮機において、前記固定スクロールの
   台板と前記フレームとの間に前記旋回スクロールの台板
   を摺動自在に挾持し前記旋回スクロールの背面には吸入
   圧力と吐出圧力の中間圧力をもつ中間圧室を設け、電動
   機部を吸入圧力状態とし、前記固定スクロールの吐出口
   と連通した油溜め容器を設け、前記油溜め容器より油を
   差圧力で前記圧縮機溝部へ給油することを特徴とする密
   閉形スクロール圧縮機の給油装置。