JPH07111183B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スクロール圧縮機、詳しくは、吸入管が開口
する低圧室をもった低圧ドーム形密閉ケーシング内に固
定スクロールを内装し、この固定スクロールの上部側
に、前記低圧室と区画された吐出チャンバーを設けたス
クロール圧縮機の油上り対策に関するものである。

（従来の技術） 従来の低圧ドーム形のスクロール圧縮機は、一般に、吸
入管が開口する低圧室をもった低圧ドーム形密閉ケーシ
ングの内方上部に、固定スクロールと可動スクロールと
を上下対向状に設けると共に、前記固定スクロールの上
部側に、該固定スクロールに設ける吐出口が開口し、前
記低圧室と区画された吐出チャンバーを形成している。
そして、前記吐出チャンバーにおける前記ケーシングの
側面に外部吐出管を接続して、前記量スクロール間で圧
縮した冷媒を、前記固定スクロールの吐出口から前記吐
出チャンバーに吐出し、前記外部吐出管から外部に吐出
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圧縮機では、前記固
定スクロールと可動スクロールとの間の摺動を良好なら
しめるために、該摺動部位に多量の潤滑油を必要とする
ことから、冷媒への油混入量が大となり、前記外部吐出
管から外部に吐出される油量が大となって、前記ケーシ
ングの低圧室底部に設けた油溜の油量が少なくなるとい
う、所謂油上がりの現象を招き易い。

特に、この油上りは、インバータ制御運転を行う場合
で、特に高速制御運転を行うときに顕著に現われる。

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６図に示したように、
密閉ケーシング（１）の内方上部側に、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
上下対向状に設け、前記固定スクロール（２）の上部側
に形成した吐出チャンバー（５）において、前記固定ス
クロール（２）に形成した吐出口（21）を取り囲むよう
に筒状の油分離体（７）を配設すると共に、前記吐出チ
ャンバー（５）における前記ケーシング（１）の側面
で、前記油分離体（７）との対向部位に、外部吐出管
（８）を開口させる一方、前記吐出チャンバー（５）と
各スクロールの下方に形成する低圧室との間に、一端側
が前記吐出チャンバー（５）底部に開口し、該吐出チャ
ンバー（５）の底部に溜る油を前記低圧室に戻す油戻し
用のキャピラリチューブなどの油戻し管（９）を配設し
て、前記吐出口（21）から冷媒と共に吐出された油を前
記油分離体（７）で分離し、冷媒のみを前記外部吐出管
（８）から外部に吐出させ、また前記油分離体（７）で
分離された油は、前記油戻し管（９）から前記ケーシン
グ（１）の油溜へと戻すようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上のように、前記外部吐出管（８）を前記油分
離体（７）と対向する前記吐出チャンバー（５）におけ
るケーシング（１）側面に開口させるときには、この開
口部が、前記吐出チャンバー（５）の底部に溜る油に近
くなるため、この外部吐出管（８）の開口部から、前記
油分離体（７）で分離されて前記吐出チャンバー（５）
の底部に溜る油が吐出流体により再度掻き上げられて外
部に流出し易くなり油上がりが依然として起こる問題が
あった。

また、以上の問題に対処するためには、第６図の仮想線
で示すように、前記外部吐出管（８′）をケーシング
（１）のトップに接続し、その開口部を前記油分離体
（７）の上方に位置させて前記吐出チャンバー（５）底
部に溜る油から遠ざけることにより、前記吐出口（21）
から吐出する吐出冷媒による前記開口部からの油の流出
を低減できるのであるが、斯くするときには、前記油戻
し管（９）が目詰まりを起こしたような非常事態のと
き、前記固定スクロール（２）の上面と前記外部吐出管
（８′）の開口部との間の落差が大きいため、該落差の
範囲にわたって分離油が前記吐出チャンバー（５）内に
大量に貯溜され、非常事態のときに外部吐出管（８′）
から冷凍機器類を経て前記ケーシング（１）の低圧室に
おける油溜へと油を還流されることが期待できず、油溜
の油が枯渇して、各摺動部位に焼付き等が発生するとい
う回復不能な故障に至るのである。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、通常は、前記外部吐出管からの油の流出を低減
して、油戻し管を介して吐出チャンバー内の油を低圧室
に戻すことができながら、油戻し管が目詰まりを起こす
非常事態のときには、外部吐出管を介して、低圧室に油
を還流させて、油溜の油枯渇を防止することができるス
クロール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、本発明では、吸入管が開口
する低圧室（６）をもった低圧ドーム形密閉ケーシング
（１）の上部に、中心部に吐出口（21）を設けた固定ス
クロール（２）及び可動スクロール（３）を内奏し、前
記固定スクロール（２）の上部側に、前記吐出口（21）
が開口し、前記低圧室（６）と区画された吐出チャンバ
ー（５）を形成すると共に、前記吐出チャンバー（５）
と前記低圧室（６）との間に、一端側が前記吐出チャン
バー（５）底部に開口し、該吐出チャンバー（５）の底
部に溜る油を前記低圧室（６）に戻す油戻し管（９）を
配設したスクロール圧縮機において、前記吐出チャンバ
ー（５）に前記吐出口（21）を覆う油分離体（７）を配
設する一方、前記ケーシング（１）側面における前記吐
出チャンバー（５）の底部近くに、外部吐出管（８）を
接続し、この外部吐出管（８）を、前記油分離体（７）
より上方位置に開口させると共に、前記吐出チャンバー
（５）の底部近くに位置する前記外部吐出案（８）に油
戻し口（82）を開口させたのである。

また、以上の構成において、油分離体の構造を簡単にす
るために、油分離体（７′）を、吐出チャンバー（５）
におけるケーシング（１）内を横断する平板状として、
該油分離体（７′）を、吐出口（21）の上部対向位置に
取付けて、前記吐出チャンバー（５）を、前記吐出口
（21）が開口する吐出室（5A）と、排出室（5B）とに区
画すると共に、前記油分離体（７′）の中心部に挿通孔
（73）を設けて、この挿通孔（73）に、外部吐出管
（８）を上下方向に挿通させ前記排出室（5B）に開口さ
せることが好ましい。

さらに、油分離体（７）で油分離した吐出流体から、さ
らに、油を分離するために、外部吐出管（８）のケーシ
ング（１）内での開口部（81）を、上方に指向させるよ
うにしてもよい。

（作用） 前記外部吐出管（８）が、吐出チャンバー（５）の底部
に溜る油より離れた、前記油分離体（７）の上方位置で
開口されていることから、前記固定スクロール（２）の
吐出口（21）から吐出された冷媒が、前記油分離体
（７）を通って前記外部吐出管（８）の開口部に至るま
でに、吐出チャンバー（５）の底部に溜る油を掻き上げ
ても、開口吹から流出されにくいのであり、それだけ前
記外部吐出管（８）からの油の流出を低減できるし、前
記外部吐出管（８）の前記吐出チャンバー（５）の底部
近くに油戻し口（82）が開口されていることから、たと
え油戻し管（９）が目詰まりを起こすことがあっても、
分離した油は、前記吐出チャンバー（５）内に大量に溜
ることなく、前記油戻し口（82）から外部吐出管（８）
及び冷凍機器を経て前記ケーシング（２）の低圧室
（６）における油溜へと還流されるのであり、従って、
前記油戻し管（９）が目詰まりを起こしても、油溜での
油枯渇の問題が解決されるのである。

又、油分離体（７′）を前記吐出チャンバー（５）にお
けるケーシング（１）内を横断する平板状とし、その中
心部の挿通孔（73）に外部吐出管（８）を上下に挿通さ
せる場合は、前記油分離体（７′）の構造を簡単にしな
がら、油分離が行えるのである。

さらに、前記外部吐出管（８）のケーシング（１）内で
の開口吹（81）を上方に指向させる場合は、吐出流体の
流速に乗って分離した油が前記開口部（81）に流入して
しまうのをさらに抑制できるものである。

（実施例） 第１実施例について、第１図に基づいて説明する。第１
図に示したスクロール圧縮機は、吸入管（図示せず）が
開口する低圧室（６）をもった低圧ドーム形密閉ケーシ
ング（１）の内方上部側に、中心部位に吐出口（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）の下部側に速度制御可能とし
たモータ（Ｍ）を設けて、該モータ（Ｍ）に結合した駆
動軸（Ｓ）を前記駆動スクロール（３）に伝動機構
（Ｄ）を介して連動連結させる一方、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、前記
吐出口（21）から吐出される吐出冷媒を開放させ、前記
低圧室（６）と区画された吐出チャンバー（５）を形成
して、前記モータ（Ｍ）に伴う前記駆動軸（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）に対して公転駆動させ、前記低圧室（６）から前
記各スクロール（２）（３）間に吸入された冷媒を圧縮
して、この圧縮冷媒を前記吐出孔（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。

また、前記固定スクロール（２）、及び、前記架構
（４）に、前記吐出チャンバー（５）と前記低圧室
（６）との間を連通し、一端側が前記吐出チャンバー
（５）の底部に開口し、該吐出チャンバー（５）の底部
に流る油を前記低圧室（６）に戻す、上下方向に延びる
キャピラリチューブなどの油戻し管（９）を配設してい
る。

しかして以上のようなスクロール圧縮機において、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、油の流通は阻止し、冷媒の流通のみを
許容する上面が閉鎖し、側面から冷媒を通過させる筒状
の油分離対（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）側に
位置される吐出室（5A）と、該吐出室（5A）の外部側に
位置される排出室（5B）とに画成すると共に、前記ケー
シング（１）の側面における前記吐出チャンバー（５）
の底部近くに外部吐出管（８）を接続して、この吐出管
（８）の前記ケーシング（１）内へと延びる先端側の開
口部（81）を、前記吐出チャンバー（５）における排出
室（5B）内で前記油分離体（７）のほぼ真上部に位置さ
せる一方、前記ケーシング（１）内に突入位置された前
記外部吐出管（８）における前記吐出チャンバー（５）
の底部近くに、油戻し口（82）を開口させたのである。

具体的には、前記外部吐出管（８）を、前記ケーシング
（１）内に位置される内管（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（8A）
（8B）を、前記ケーシング（１）側面における固定スク
ロール（２）の上方近く、即ち、前記吐出チャンバー
（５）の底部近くに取付けた継手管（8C）にそれぞれ接
続すると共に、前記内管（8A）における継手管（8C）の
近くを前記油分離体（７）の側壁に沿って上方へと立ち
上げ、この立ち上がり先端部を前記油分離体（７）のほ
ぼ真上部へと屈曲させることにより、前記内管（8A）の
開口部（81）を前記油分離体（７）の真上部に位置させ
る一方、前記内管（8A）の前記継手管（8C）への接続部
位近くに、前記無度し口（82）を開設するのである。

そして、前記無戻し管（９）を、前記油分離体（７）の
外周部位に配設すると共に、前記固定スクロール（２）
の上面側に、前記吐出室（5A）と排出室（5B）との間を
連通する油通路（22）を形成して、前記油分離体（７）
で分離された油を前記油通路（22）を介して前記吐出室
（5A）から排出室（5B）へ導き、前記油戻し管（９）を
介して前記ケーシング（１）の低圧室（６）底部油溜へ
と戻すようになす。

以上のように、前記内管（8A）の先端開口部（81）を、
前記油分離体（７）の間上部に位置させることにより、
前記吐出口（21）から吐出された冷媒が、前記油分離体
（７）の周囲全体を通って前記開口部（81）に至ること
になり、従って前記油分離体（７）の前外周囲でもって
油の分離が行われて、該油分離体（７）の油分離効率が
高められるし、前記開口部（81）が前記吐出チャンバー
（５）の底部に溜る油から離れた位置となるので、分離
した油が吐出冷媒によって、前記開口部（81）へと運ば
れて外部に流出するのを低減できるのである。

さらに、前記内管（8A）の前記吐出チャンバー（５）の
底部近くに前記油戻し口（82）を開口させたことによ
り、たとえ前記油戻し管（９）が目詰まりを起こす非常
事態が生じて、前記吐出チャンバー（５）内に分離油が
溜り続けるようなことがあっても、この油は、前記吐出
チャンバー（５）内に大量に溜ることなく、前記油戻し
口（82）から外部吐出管（８）及び冷凍機器を経て前記
ケーシング（１）の低圧室（６）油溜へと還流されるの
で、前記非常事態が生じても、前記油溜めの油切れが生
じるのを防止できるのである。

第１図の実施例においては、前記油分離体（７）を、筒
状をなすフィルタ（71）と、該フィルタ（71）を内装
し、上面が閉鎖され、側面に複数の開口窓（72a）を設
けたカバー体（72）とから構成して、前記吐出口（21）
からの吐出冷媒を前記フイルタ（71）で濾過し、冷媒の
みを前記カバー体（72）の開口窓（72a）から前記内管
（8A）の開口部（81）へと供給し、前記フィルタ（71）
による分離油は、前記油通路（22）を経て前記油戻し管
（９）へと供給するようにしている。

また、前記油戻し管（９）を配設するにあたっては、前
記固定スクロール（２）と架構（４）との間に、上下方
向に向けて延びる貫通孔（10）を形成して、該貫通孔
（10）に支持体（11）を介して前記油戻し管（９）を挿
通支持させるようにしている。

ところで、以上の実施例では、前記開口部（81）は側方
に向かって開口しているが、第２図に示す第２実施例の
ように、内管（8A）を、ケーシング（１）の中心部で上
方に立上がらせ、その開口部（81）を上方に指向させて
もよい。

かくする場合には、油分離体（７）で分離された分離油
が、流速に乗って前記開口部（81）に流入してしまうの
をさらに抑制できるし、前記油分離体（７）により油が
分離された吐出冷媒中に残る油を、吐出冷媒の流れを上
方向きから下方向きに変更するので、その変更される際
の抵抗で油がさらに分離されるのであり、一層油分離効
率が高められる。

更に、以上の各実施例では、前記油分離体（７）を筒状
に形成したが、第３図に示す第３実施例のように油分離
体（７′）を、前記吐出チャンバー（５）におけるケー
シング（１）内を横断する平板状として、該油分離体
（７′）を、吐出口（21）の上部対向位置に取付けて、
前記吐出チャンバー（５）を前記吐出口（21）が開口す
る吐出室（5A）と、排出室（5B）とに区画すると共に、
前記油分離体（７′）の中心部に挿通孔（73）を設け
て、この挿通孔（73）に、外部吐出管（８）を上下方向
に挿通させ前記排出室（5B）に開口させるようにしても
よい。この場合、第４図及び第５図に示すように、網体
等のフィルタ（71′）を、外周部を保持する保持枠（7
4）と、前記挿通孔（73）から放射状に延びる補強リブ
（75）とでサンドイッチ状に支持して前記油分離体
（７′）を形成する。そして、前記保持枠（74）の外周
面を前記ケーシング（１）の内壁面に圧入すると共に、
前記挿通孔（73）に前記外部吐出管（８）の内管（8A）
を密着状に挿入する。

かくする場合には、油分離体（７）の構造がシンプルで
あるばかりか、上述した筒状の油分離体（７）をもつ実
施例のように、内管（8A）におけるケーシング（１）へ
の側方接続部から上方への立上り部分に占める配管スペ
ースにより油分離体の筒外径が抑えられるといった制約
をなくすことができる。又、前記挿通孔（73）に内管
（8A）の末端側を支持できるため、該内管（8A）の支持
強度が増すと共に、振動等を排除することもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のスクロール圧縮機では、
吸入管が開口する低圧室（６）をもった低圧ドーム形密
閉ケーシング（１）内に内装した固定スクロール（２）
の上部側に、吐出チャンバー（５）を形成すると共に、
該吐出チャンバー（５）と前記低圧室（６）との間に、
油戻し管（９）を配設したスクロール圧縮機において、
前記吐出チャンバー（５）に前記吐出口（21）を覆う油
分離体（７）を配設する一方、前記ケーシング（１）側
面における前記吐出チャンバー（５）の底部近くに、外
部吐出管（８）を接続し、この外部吐出管（８）を、前
記油分離体（７）より上方位置に開口させると共に、前
記吐出チャンバー（５）の底部近くに位置する前記外部
吐出管（８）に油戻し口（82）を開口させたから、この
開口部を前記吐出チャンバー（５）の底部に溜る油から
離すことができるので、前記固定スクロール（２）の吐
出口（21）から吐出された冷媒が、前記油分離体（７）
を通って前記外部吐出管（８）の開口部に至るまでに、
吐出チャンバー（５）の底部に溜る油を掻き上げても、
前記外部吐出管（８）の開口部から流出されにくいので
あり、それだけ前記外部吐出管（８）からの油の流出を
低減できるし、前記吐出チャンバー（５）の底部近くに
位置する外部吐出管（８）に油戻し口（82）を開口させ
ていることから、たとえ油戻し管（９）が目詰まりを起
こすことがあっても、分離油は、前記吐出チャンバー
（５）内に大量に溜ることなく、前記油戻し口（82）か
ら外部吐出管（８）及び冷凍機器を経て前記ケーシング
（１）の低圧室（６）における油溜へと還流できるので
あり、従って、前記油戻し管（９）が目詰まりを起こし
ても、油溜での油枯渇の問題を解決できるのである。

また、油分離体（７′）を、吐出チャンバー（５）にお
けるケーシング（１）内を横断する平板状として、該油
分離体（７′）を、吐出口（21）の上部対向位置に取付
けて、前記吐出チャンバー（５）を、前記吐出口（21）
が開口する吐出室（5A）と、排出室（5B）とに区画する
と共に、前記油分離体（７′）の中心部に挿通孔（73）
を設けて、この挿通孔（73）に、外部吐出管（８）を上
下方向に挿通させ前記排出室（5B）に開口させるときに
は、前記油分離体（７′）の構造を簡単にできなら、油
分離が行えるのである。

さらに、前記外部吐出管（８）のケーシング（１）内で
の開口部（81）を、上方に指向させるようにしたときに
は、吐出冷媒の流速に乗って分離した油が前記開口部
（81）に流入してしまうのをさらに抑制できるのであ
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圧縮機の第１実施例
を示す要部縦断面図、第２図は同第２実施例の要部縦断
面図、第３図は同第３実施例の要部縦断面図、第４図は
平板状油分離体の平面図、第５図はそのＶ−Ｖ断面図、
第６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）……吐出チャンバー （5A）……吐出室 （5B）……排出室 （６）……低圧室 （７）（７′）……油分離体 （73）……挿通孔 （８）……外部吐出管 （81）……開口部 （82）……油戻し口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 昌弘 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 (72)発明者 田中 陽介 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 (56)参考文献 特開 昭56−165788（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−37238（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入管が開口する低圧室（６）をもった低
   圧ドーム形密閉ケーシング（１）の上部に、中心部に吐
   出口（21）を設けた固定スクロール（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）の上
   部側に、前記吐出口（21）が開口し、前記低圧室（６）
   と区画された吐出チャンバー（５）を形成すると共に、
   前記吐出チャンバー（５）と前記低圧室（６）との間
   に、一端側が前記吐出チャンバー（５）底部に開口し、
   該吐出チャンバー（５）の底部に溜る油を前記低圧室
   （６）に戻す油戻し管（９）を配設したスクロール圧縮
   機において、前記吐出チャンバー（５）に前記吐出口
   （21）を覆う油分離体（７）を配設する一方、前記ケー
   シング（１）側面における前記吐出チャンバー（５）の
   底部近くに、外部吐出管（８）を接続し、この外部吐出
   管（８）を、前記油分離体（７）より上方位置に開口さ
   せると共に、前記吐出チャンバー（５）の底部近くに位
   置する前記外部吐出管（８）に油戻し口（82）を開口さ
   せたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】油分離体（７′）を、吐出チャンバー
   （５）におけるケーシング（１）内を横断する平板状と
   して、該油分離体（７′）を、吐出口（21）の上部対向
   位置に取付けて、前記吐出チャンバー（５）を、前記吐
   出口（21）が開口する吐出室（5A）と、排出管（5B）と
   に区画すると共に、前記油分離体（７′）の中心部に挿
   通孔（73）を設けて、この挿通孔（73）に、外部吐出管
   （８）を上下方向に挿通させ前記排出室（5B）に開口さ
   せている請求項１記載のスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】外部吐出管（８）のケーシング（１）内で
   の開口部（81）を、上方に指向させている請求項１又は
   請求項２記載のスクロール圧縮機。