JPH0733832B2 - 密閉形スクロール圧縮機の給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔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、特に圧縮機の
軸受部への給油装置に関する。

〔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57−7620
1、特開昭58−214690、特開昭61−87994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クランク軸内
に設けた給油穴を介して給油を行っていた。また縦形の
圧縮機においては電動機を下部に設け吐出接続部は圧縮
機構部と電動機の間の空間部に設けていた。横形の圧縮
機においては電動機を水平に設け、ロータの下部に油を
溜め、吐出接続部は圧縮機構部と電動機の間の空間部に
設けていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の縦形圧縮機で電動機を吐出ガスで冷却す
る方法の場合、油は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すると共に、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構部と電
動機の間の空間に設けている。一方電動機は吐出ガスで
冷却しており、圧縮機構部から電動機へ流れる吐出ガス
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。横形圧縮
機の場合も縦形圧縮機同様油量が多い場合あるいはフォ
ーミングを生じた場合油をロータが撹拌するため動力が
増加する問題があった。このため油はロータの下端まで
しか封入できず、油量を増加することができなかった。
また電動機のステータ下部は油中にあるため油中にある
鉄粉等によりステータの電線被膜を傷付けステータが焼
損する場合があった。

また横形の圧縮機において吐出接続部を電動機の反圧縮
機構部に設けて圧縮機構部より吐出された吐出ガスを電
動機通過後吐出接続部より吐出すると、ステータ外径部
と密閉容器からなる通路を大きくし圧力損失を無くない
限り圧縮機構部と電動機の間の油は圧力差によって電動
機の反圧縮機構部側へ流されるため給油通路に油が確保
されず軸受の油切れを生じ軸受焼損の原因となるため、
吐出接続部は縦形と同様に設けているが縦形圧縮機と同
様に電動機の冷却と油上りに問題があった。特に電動機
をインバータ駆動し高速で運転すると油上りが増加する
問題があった。

また上記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。

本発明の目的は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、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
を提供することを目的とする。また複数台の圧縮機を使
用した場合においても同様の給油装置を提供することを
目的とするが、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すると共に、停止中の圧縮機の
起動を可能にすることを目的とする。

〔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、台板およびそれと一
体的な渦巻状ラップからなる固定スクロール及び旋回ス
クロール、両ラップを互に噛み合せて配置し、固定スク
ロールに対し旋回スクロールを自転することなく旋回さ
せる自転防止機構と、旋回スクロールを旋回駆動するた
めの駆動軸と、該駆動軸を支持するフレームおよび駆動
する電動機とを密閉容器内に備えたスクロール圧縮機に
おいて、上記密閉容器の吐出接続部と別体の油溜め容器
とを吐出配管で接続し、且つ油溜め容器と前記駆動軸の
電動機側端面に設けた給油孔に連通する油路を形成した
ものである。

〔作用〕

別体の油溜め容器と、圧縮機内の吐出ガスは配管によっ
て連通されている。また別体の油溜め容器に溜っている
油は、圧縮機駆動軸の電動機側端面に設けられた給油孔
を通り、各々の軸受の潤滑した後、旋回スクロールの背
面とフレームより形成される中間圧室へ排油される。

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、停止を行う場合は以上述べた作
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。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を実施した密閉形スクロール圧縮機の全
体構造断面図を示す。

第１図において、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等が収納されており、下部
は空間４となっている。

スクロール圧縮機構２は、旋回スクロール５、固定スク
ロール６、電動機３で駆動されるクランク軸をなす駆動
軸７、フレーム８、自転防止機構９よりなっている。

旋回スクロール５は台板（鏡板）5a上に渦巻き状のラッ
プ5bを有する。また台板5aの背面には駆動軸７のクラン
クピン部7aが挿入される軸受5cが設けられ、また台板5a
には圧縮途中のラップ5b空間と背圧室8cとを連通する均
圧孔5dが設けられている。

プレーム８に固定された固定スクロール６も同様に台板
6a上に渦巻き状のラップ6bを有する。

またラップ外周部には吸入孔6c、ラップ中心部には吐出
孔6dが設けられている。

容器１に固定されたフレーム８には駆動軸７を支承する
軸受8a,8a′、旋回スクロール５を固定スクロール６と
の間で挟持する台座8b、旋回スクロール５に適切な押し
付け力を与えるための背圧室8cが設けられている。

旋回スクロール５と固定スクロール６は互いにラップ5
b,6bを内側に向けて組み合わされ、固定スクロール６と
フレーム８の台座8bとにより旋回スクロール５を挟持す
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９が設置さ
れている。駆動軸７は一端が前記軸受5cに支持されてい
るクランクピン7aを有する。また駆動軸７内は給油孔7c
が該軸７の回転中心上に設けられている。この給油孔7c
は一端がクランクピン7aの端面に開口し、他端はカバ11
に設けた軸受11aの端部に開口すると共に、給油孔7fを
介して軸受8a,8a′の開口している。

カバ11は、駆動軸７を支承する軸受11a、別体の油溜り
容器10から油を導びく油通11bが設けられており、電動
機３と一緒にフレーム８にボルト17で諦結されている。

また軸受11aには、電動機３側に向かって揚程を発生す
るスパイラル状の油溝11cを有している。

次に前記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７が回転すると、クランクピン7aの
回転運動および自転防止機構９の作用により旋回スクロ
ール５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５と固定スクロール６のラップ5b,6b及
び台板5a,6a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、吸入孔6cより吸入したガスを圧縮し、吐
出孔6dより吐出する。吐出されたガスは固定スクロール
６の台板6aおよびフレーム８に形成した通路12を通って
電動機３を冷却した後、吐出管1cより吐出される。スク
ロールが圧縮作用を行うと旋回スクロール５と固定スク
ロール６を離そうとする力が作用するので、これを防止
するため、旋回スクロールの背面の背圧室8c内の圧力
は、均圧孔5dにより、吐出圧力より低く、吸入圧力より
高い圧力（中間圧力）に保たれる。

これにより、旋回スクロールの軸受5cとフレームの軸受
8a′の背圧室8c側端面は上記中間圧力に保たれる。一方
密閉容器１の下部に設けられた吐出配管1cは別体の油溜
め容器10と吐出配管13により接続される。油溜め容器10
内は吐出冷媒と油を分離する構造となっており油は下部
に溜められ、冷媒は上部より冷凍サイクルへ導かれる。
油溜り容器10の下部とカバ11に設けられた油通路11bは
給油配管14によって連通してあり、油溜め容器10は吐出
圧力状態となっており、油は油溜め容器10より給油配管
14を介してカバ11に設けられた油通路11bを介して、駆
動軸７の給油孔7cに導びかれる。該給油孔7c内は吐出圧
力の油で満たされ、旋回スクロール５およびフレーム８
の軸受8a′の背圧室8c側端面は中間圧力となっているた
め各々の軸受は吐出圧力と中間圧力の差圧によって摺動
面に給油される。

また軸受11aは、軸受11aに有するスパイラル状の油溝11
cにより油を加圧し給油している。

以上は単一の圧縮機の給油方法について述べたが、複数
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13、給油配管14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。

第３図は複数台の圧縮機を各々運転、停止する場合の給
油系統図を示す。各々の吐出配管13は逆止弁15を介して
圧縮機１と油溜め容器10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14は電磁弁16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。

以上の実施例は、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。

〔発明の効果〕

以上説明したように圧縮機構部より吐出された吐出ガス
は電動機を通過後密閉容器より吐出されるため、電動機
の冷却は効率良く行われる。

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
撹拌による動力増加はない。

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
する場合においては各々の圧縮機の容量又は運転回転数
が異っていても運転している圧縮機の摺動部へは確実に
給油が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の密閉形スクロール圧縮機の
縦断面図、第２図は第１図の圧縮機を備えた給油系統
図、第３図は２台の圧縮機を備えた給油系統図である。 １……密閉容器、1c……吐出配管、２……スクロール圧
縮機構、３……電動機、５……旋回スクロール、６……
固定スクロール、７……駆動軸、7c,7f……給油孔、８
……フレーム、10……油溜め容器、11……カバ、11b…
…油通路、13……吐出配管、14……給油配管、15……逆
止弁、16……電磁弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板およびそれと一体的な渦巻状ラップか
   らなる固定スクロール及び旋回スクロール、両ラップを
   互に噛み合せて配置し、固定スクロールに対し旋回スク
   ロールを自転することなく旋回させる自転防止機構と、
   旋回スクロールを旋回駆動するための駆動軸と、該駆動
   軸を支持するフレーム等から成る圧縮機構部およびこれ
   を駆動する電動機を密閉容器内に備えたスクロール圧縮
   機において、上記密閉容器の吐出接続部と別体の油溜の
   容器とを吐出配管で接続し、且つ油溜め容器と前記駆動
   軸の電動機端面に設けた給油孔に連通する油通路を形成
   し、差圧力で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。
2. 【請求項２】圧縮機構部および電動機を収納する複数台
   の密閉容器と別体の油溜め容器を接続する吐出配管途中
   に逆止弁を設け油溜め容器から密閉容器への逆流を防ぐ
   と共に、油溜め容器と駆動軸の電動機側端面に設けた給
   油孔を接続する給油配管途中には電磁弁を設けたことを
   特徴とする特許請求範囲第１項記載の密閉形スクロール
   圧縮機の給油装置。