JPH0613871B2 - スクロール形圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スクロール形圧縮機における主として油戻し
機構に関する。

（従来の技術） 一般に、スクロール形圧縮機は、密閉ケーシングの内方
上部に、固定スクロールと可動スクロールとを上下対向
状に配設すると共に、前記ケーシングの上方側面に吐出
管を接続して、前記両スクロール間で圧縮した流体を、
前記固定スクロールの吐出口から前記吐出管を介して外
部に吐出させるようにしている。

ところで、以上のようなスクロール形圧縮機では、前記
両スクロールの摺動の良好ならしめるべく、この摺動部
位に多量の潤滑油を供給する必要があることから、流体
への油混入量が多くなり、これに伴い前記吐出管から外
部への油吐出量も大となって、前記ケーシングの底部に
設けた油溜めの油量が少なくなり、所謂油上がりの問題
が発生し、特に、斯かる油上がりは、インバータ制御運
転を行う場合で、高速制御運転を行うときに、顕著に発
生したのである。

そこで、以上のような油上がりを防止するために、以前
に、特願昭６３−６９１５６号（昭和６３年３月２２日
出願）を提案した。

即ち、以前に提案したものは、第３図に示したごとく、
密閉ケーシング（１）の内方上部に、固定スクロール
（２）と可動スクロール（３）とを架構（４）を介して
上下対向状に配設し、前記固定スクロール（２）の上部
側に、その吐出口（２１）を覆うように、上面が閉鎖
し、側部から吐出流体を排出可能とする油分離体（７）
を取付けて、該油分離体（７）で前記ケーシング（１）
の内方上部側に形成される吐出チャンバー（５）を、流
体の吐出室（５１）と排出室（５２）とに画成すると共
に、前記ケーシング（１）の側面における油分離体
（７）の一側部との対向部位に吐出管（８）を接続して
前記排出室（５２）に開口させると共に、該排出室（５
２）の底部側に、下方低圧域への延びる油戻し口（９）
を開設して、この油戻し口（９）にキャピラリーチュー
ブなどの油戻し管（１０）を配設する一方、前記固定ス
クロール（２）の上面側に、前記吐出室（５１）内に溜
る油を前記排出室（５２）内の前記油戻し口（９）に導
くための連通溝（Ａ）を、前記吐出室（５１）内から前
記油戻し口（９）に直接連通させるように形成したもの
である。

斯くして、前記吐出口（２１）から前記吐出室（５１）
内に流体と共に吐出された油を、前記油分離体（７）で
分離して、流体だけを前記排出室（５２）から吐出管
（８）へと吐出させ、また、前記油分離体（７）で分離
された油は、前記吐出室（５１）から連通溝（Ａ）を介
して前記油戻し口（９）へと案内し、前記ケーシング
（１）の底部油溜めへと速やかに戻すようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、以上のように、前記吐出管（８）を前記油分
離体（７）の一側部と対向するケーシング（１）の側面
に開口させるときには、この吐出管（８）の開口側と前
記吐出口（２１）との最も近い距離を結ぶ直線状の流体
流路が形成され、この流路範囲に位置される前記油分離
体（７）の一部だけを流体の殆どが通過するために、換
言すれば、前記油分離体（７）の一部だけが油分離に寄
与し、他の大部分は油分離に寄与しないこととなって、
前記油分離体（７）の油分離効率が悪い問題があった。

また、以上の圧縮機では、前記固定スクロール（２）の
上面側に、前記吐出室（５１）の内部と油戻し口（９）
とを直結する連通溝（Ａ）が形成されているために、該
連通溝（Ａ）を介して前記吐出室（５１）内の流体の一
部が排出室（５２）へと勢いよく流出し、この流出時に
前記連通溝（Ａ）や油戻し口（９）に位置する油が上方
に日吹き上げられて、該油戻し口（９）から油溜め側へ
の油戻し効率が悪く、しかも、吹き上げられた油が前記
吐出管（８）の開口側に吸入されて、油上がりの原因と
なるなどの問題もあった。

本発明は以上のような各種問題に鑑みてなしたもので、
その目的は、油分離効率を高めることができながら、油
溜めへの油戻し効率を高めて、油上がりの問題を解決す
ることができるスクロール形圧縮機を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、密閉ケーシング
（１）の上部に、固定スクロール（２）及び可動スクロ
ール（３）を内装し、前記固定スクロール（２）の中心
部に設ける吐出口（２１）から、該吐出口（２１）の上
部に設ける吐出チャンバー（５）に吐出流体を吐出する
ようにしたスクロール形圧縮機において、前記固定スク
ロール（２）の上部に、前記吐出口（２１）を覆い、か
つ、上面を閉鎖し、側部から吐出流体を排出可能とする
油分離体（７）を配設して、前記吐出チャンバー（５）
を、前記吐出口（２１）が開口される吐出室（５１）
と、該吐出室（５１）と画成される排出室（５２）とに
区画し、この排出室（５２）における前記油分離（７）
の上方位置に吐出管（８）の開口部（８１）を上向きに
開口すると共に、前記排出室（５２）の底部に、低圧側
に延びる油戻し口（９）を開口する一方、前記固定スク
ロール（２）の上面側に、一端を前記吐出室（５１）内
に開口し、他端を前記排出室（５２）内に開口して、前
記吐出室（５１）内に溜る油を前記排出室（５２）の底
部に排出する連通路（１２）を形成し、かつ、該連通路
（１２）の前記排出室（５２）への開口部の前記油戻し
口（９）と離れた位置に形成したのである。

（作用） まず、上面を閉鎖し、側面から吐出流体を排出可能とし
た前記油分離体（７）の上方位置に吐出管油を開口させ
たから、吐出室（５１）に吐出された流体を、前記油分
離体（７）の側部全体を経て排出室（５２）に通過させ
られ、従って、前記油分離体（７）を有効に利用でき、
それだけ油分離効率が高められるし、さらに、前記噴出
管（８）の開口部（８１）を、前記油分離体（７）の上
方位置で上向きに開口させたから、前記油分離体（７）
の側部全体を経て、この油分離体（７）の上方に至る上
向きの流れを下向きの流れに変えて、前記開口部（８
１）に至らしめることができ、従って、前記油分離体
（７）から排出室（５２）に排出された吐出流体中に油
が残っている場合でも、この油は流体の流れを、上向き
から下向きに変えることによる抵抗で前記開口部（８
１）に至るまでにさらに分離できるのであって、油分離
効率がより高められるのである。

また、前記連通路（１２）の前記排出室（５２）への開
口部が前記油戻し口（９）と離れた位置になるように形
成したから、前記連通路（１２）を通過する吐出流体の
一部が前記油戻し口（９）近くの油を吹き上げたりする
ことを無くせるのであって、分離した油が吐出流体によ
る吹き上げで前記吐出管（８）から外部へ流出するのが
防止され、この吹き上げ防止により、前記油戻し口
（９）から前記ケーシング（１）の底部油溜め側への油
戻し効率が高められる。

（実施例） 第１図に示したスクロール形圧縮機は、密閉ケーシング
（１）の内方上部側に、中心部に吐出口（２１）をもっ
た固定スクロール（２）と、可動スクロール（３）と
を、架構（４）を介して上下対向状に支持すると共に、
前記ケーシング（１）の下部側に速度可変モータ（Ｍ）
を配設して、該モータ（Ｍ）の駆動軸（Ｓ）を前記可動
スクルロール（３）に伝動機構（Ｄ）を介して連動連結
する一方、前記ケーシング（１）の内部で固定スクロー
ル（２）の上部側に吐出チャンバー（５）を、また、前
記可動スクロール（３）の下部側に吸入チャンバー
（６）をそれぞれ形成して、前記モータ（Ｍ）に伴う駆
動軸（Ｓ）の回転により、前記可動スクロール（３）を
固定スクロール（２）に対し公転駆動させ、前記吸入チ
ャンバー（６）から前記各スクロール（２）（３）間に
吸入された流体を圧縮して、この圧縮流体を前記吐出口
（２１）から前記吐出チャンバー（５）内に吐出させる
ようにしている。

しかして、以上のスクロール形圧縮機において、前記固
定スクロール（２）の上部側に、その吐出口（２１）を
取り囲むように、上面が閉鎖された筒状の油分離体
（７）を配設して、該油分離体（７）で前記吐出チャン
バー（５）の内部を、前記吐出口（２１）が開口する吐
出室（５１）と、該吐出室（５１）の外部側に位置さ
れ、吐出管（８）が開口する排出室（５２）とに区画す
ると共に、前記固定スクロール（２）の上方位置で、前
記ケーシング（１）の上部側壁に、前記吐出管（８）を
接続して、この吐出管（８）の先端開口部（８１）を、
前記排出室（５２）の内部で前記油分離体（７）のほぼ
真上に位置させ、かつ、上向きに開口させるのである。

前記油分離体（７）は、円筒状をなすフィルタ（７１）
と、該フィルタ（７１）の外周囲に套嵌された上面が閉
鎖し、側部に複数の開口窓（７２ａ）をもつ円筒状のカ
バー体（７２）とから成り、前記吐出口（２１）からの
吐出流体を前記フィルタ（７１）で濾過して、吐出流体
から油成分を除去し、流体のみを前記開口窓（７２ａ）
から前記排出室（５２）へと吐出させるように成す。

また、前記吐出管（８）は、前記ケーシング（１）の内
部側に位置される内管（８Ａ）と、外部側に位置される
外管（８Ｂ）とに分割形成して、これら内，外管（８
Ａ）（８Ｂ）をそれぞれ前記ケーシング（１）の上方側
壁に取付けた継手（８Ｃ）に接続すると共に、前記内管
（８Ａ）の継手（８Ｃ）近くを、前記油分離体（７）に
おけるカバー体（７２）の側壁に沿って上方に立上げ、
この立上がり先端部を前記カバー体（７２）の上面に沿
って屈曲させ、さらに、該カバー体（７２）の上面のほ
ぼ中央上方位置において上方側へと屈曲させることによ
り、このカバー体（７２）の真上部において前記内管
（８Ａ）の先端開口部（８１）を上向きに開放させるの
である。

以上のように、前記内管（８Ａ）の開口部（８１）を前
記油分離体（７）の中央上方位置において上向きに開口
させることにより、前記吐出室（５１）から排出室（５
２）に至る流体の流路が一定箇所に特定されることがな
く、前記吐出室（５１）に吐出された流体は、前記カバ
ー体（７２）の外周囲に設けた各開口窓（７２ａ）をほ
ぼ均一に通って前記開口部（８１）に至ることとなり、
従って、前記フィルタ（７１）による油の分離効率が高
められるのである。

さらに、前記吐出管（８）の開口部（８１）を、前記油
分離体（７）の上方位置で、上向きに開口させたから、
前記油分離体（７）を通過した上向きに流れる吐出流体
を、下向きに変えて前記開口部（８１）に至らしめるこ
とができるのであり、吐出流体の流れを変えることによ
る抵抗で、吐出流体中に残っている油をさらに分離でき
るのである。

また、第２図でも明らかにしたごとく、前記固定スクロ
ール（２）の上面外周部位で、前記油分離体（７）で画
成された前記排出室（５２）の底部側に、前記固定スク
ロール（２）と架構（４）とを貫通して前記ケーシング
（１）の吸入チャンバー（６）へと至る油戻し口（９）
を開設し、この油戻し口（９）に、該油戻し口（９）の
上面近くから前記吸入チャンバー（６）側へと上下方向
に延びる油戻し管（１０）を支持体（１１）を介して取
付けると共に、前記固定スクロール（２）の上面に、一
端が前記吐出室（５１）内に開口し、他端が前記排出室
（５２）内に開口する径方向に延びる溝から成り、前記
吐出室（５１）内に溜る油を前記排出室（５２）の底部
に排出する連通路（１２）を形成し、かつ、該連通路
（１２）の前記排出室（５２）への開口部が前記油戻し
口（９）と所定距離離れた位置となるように、つまり、
前記開口部が周方向に所定角度離れた位置となるように
形成するのである。

次に、前記油戻し口（９）に対する前記連通路（１２）
の前記排出室（５２）側開口部の離間角度を各種変更さ
せた場合の実測データを挙げて説明する。尚、後述する
油上がり立率、 （吐出ガス中に含まれる油量）／（吐出ガス＋吐出ガス
中に含まれる油量）×１００％ の式で計算した数値である。

先ず、前記連通路（１２）を幅８ｍｍ、深さ５ｍｍとな
す径方向に延びる溝となし、この連通路（１２）を前記
油戻し口（９）に対し前記固定スクロール（２）の吐出
口（２１）を中心にして周方向に３０度だけ離間させた
場合の油上がり率は、０．７０％であり、また、前記と
同様の連通路（１２）を前記油戻し口（９）に対し周方
向に１８０度離間させた場合の油上がり率は、０．２３
％である。

一方、本発明の比較例として、前記と同様の連通路（１
２）を前記油戻し口（９）と直接連通させて設けたもの
も実測してしたが、この場合の油上がり率は、２．０８
％であり、この油上がり率と比較して、前述したように
連通路（１２）の油戻し口（９）に対して周方向に所定
角度離間させた場合の油上がり率は、それぞれ著しく低
減されており、このことから、連通路（１２）を油戻し
口（９）に対し離間させることにより、前記吐出管
（８）への油の吸入量を少なくできると同時に、前記油
戻し口（９）からの油戻し量を増大させ得ることが可能
となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のスクロール形圧縮機で
は、前記固定スクロール（２）の上部に、前記吐出口
（２１）を覆い、かつ、上面を閉鎖し、側部から吐出流
体を排出可能とする油分離体（７）を配設して、前記吐
出チャンバー（５）を、前記吐出口（２１）が開口され
る吐出室（５１）と、該吐出室（５１）と画成される排
出室（５２）とに区画し、この排出室（５２）における
前記油分離体（７）の上方位置に吐出管（８）の開口部
（８１）を上向きに開口すると共に、前記排出室（５
２）の底部に、低圧側に延びる油戻し口（９）を開口す
る一方、前記固定スクロール（２）の上面側に、一端を
前記吐出室（５１）内に開口し、他端を前記排出室（５
２）内に開口して、前記吐出室（５１）内に溜る油を前
記排出室（５２）の底部に排出する連通路（１２）を形
成し、かつ、該連通路（１２）の前記排出室（５２）へ
の開口部を前記油戻し口（９）と離れた位置に形成した
から、まず、上面を閉鎖し、側面から吐出流体を排出可
能とした前記油分離体（７）の上方位置に前記吐出管
（８）を開口させたことにより、吐出室（５１）に吐出
された流体を、前記油分離体（７）の側部全体を経て排
出室（５２）に通過させられ、従って、前記油分離体
（７）を有効に利用でき、それだけ油分離効率が高めら
れるし、さらに、前記吐出管（８）の開口部（８１）
を、前記油分離体（７）の上方位置で上向きに開口させ
たから、前記油分離体（７）の側部全体を経て、この油
分離体（７）の上方に至る上向きの流れを下向きの流れ
に変えて、前記開口部（８１）に至らしめることがで
き、従って、前記油分離体（７）から排出室（５２）に
排出された吐出流体中に油が残っている場合でも、この
油は流体の流れを、上向きから下向きに変えることによ
る抵抗で前記開口部（８１）に至るまでにさらに分離で
きるのであって、油分離効率がより高められるのであ
る。

また、前記連通路（１２）の前記排出室（５２）への開
口部が前記油戻し口（９）と離れた位置になるように形
成したから、前記連通路（１２）を通過する吐出流体の
一部が前記油戻し口（９）近くの油を吹き上げたりする
ことを無くせるのであって、分離した油が吐出流体によ
る吹き上げで前記吐出管（８）から外部へ流出するのが
防止され、この吹き上げ防止により、前記油戻し口
（９）から前記ケーシング（１）の底部油溜め側への油
戻し効率が高められる。

従って、圧縮された吐出流体に混入する油の分離効率を
高められながら、分離された油が吐出管（８）から流出
するのも防止できるので、油戻し効率も高められるので
あって、圧縮機からの油上がりの低減を向上できるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるスクロール形圧縮機の要部を示
す縦断面図、第２図は、固定スクロールの平面図、第３
図は従来例を示す断面図である。 （１）……密閉ケーシング （２）……固定スクロール （２１）……吐出口 （３）……可動スクロール （５）……吐出しチャンバー （５１）……吐出室 （５２）……排出室 （７）……油分離体 （８）……吐出管 （８１）……開口部 （９）……油戻し口 （１２）……連通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉ケーシング（１）の上部に、固定スク
   ロール（２）及び可動スクロール（３）を内装し、前記
   固定スクロール（２）の中心部に設ける吐出口（２１）
   から、該吐出口（２１）の上部に設ける吐出チャンバー
   （５）に吐出流体を吐出するようにしたスクロール形圧
   縮機において、前記固定スクロール（２）の上部に、前
   記吐出口（２１）を覆い、かつ、上面を閉鎖し、側部か
   ら吐出流体を排出可能とする油分離体（７）を配設し
   て、前記吐出チャンバー（５）を、前記吐出口（２１）
   が開口される吐出室（５１）と、該吐出室（５１）と画
   成される排出室（５２）とに区画し、この排出室（５
   ２）における前記油分離体（７）の上方位置に吐出管
   （８）の開口部（８１）を上向きに開口すると共に、前
   記排出室（５２）の底部に、低圧側に延びる油戻し口
   （９）を開口する一方、前記固定スクロール（２）の上
   面側に、一端を前記吐出室（５１）内に開口し、他端を
   前記排出室（５２）内に開口して、前記吐出室（５１）
   内に溜る油を前記排出室（５２）の底部に排出する連通
   路（１２）を形成し、かつ、該連通路（１２）の前記排
   出室（５２）への開口部を前記油戻し口（９）と離れた
   位置に形成していることを特徴とするスクロール形圧縮
   機。