JPH0772548B2 - 密閉形スクロール圧縮機 - Google Patents

密閉形スクロール圧縮機

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JPH0772548B2
JPH0772548B2 JP59245955A JP24595584A JPH0772548B2 JP H0772548 B2 JPH0772548 B2 JP H0772548B2 JP 59245955 A JP59245955 A JP 59245955A JP 24595584 A JP24595584 A JP 24595584A JP H0772548 B2 JPH0772548 B2 JP H0772548B2
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好勝 富田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は作動ガスの冷却用の油注入機構あるいは冷媒注
入機構を採用した空気用あるいは冷凍空調用のスクロー
ル圧縮機に関するものである。
〔従来の技術〕
スクロール圧縮機の作動ガスの冷却及び圧縮機本体の冷
却のため冷却機構を備えたものとして、例えば実開昭56
−85087号公報に示されるように、高圧油を油冷却器を
介して固定スクロールの鏡板部に設けられた2ケの油注
入孔から注入するいわゆる油注入方式が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
スクロール圧縮機は、1対の圧縮室を有しており、この
ため、油注入用孔及び配管は2箇所を必要としていた。
このため1対の圧縮作動室に供給される油の調節箇所が
2箇所となり、両圧縮室へ均等に油を分配する方法が問
題となっており、この油量調節法が難しいという課題が
あった。すなわち油配管が1対となるため、均等で正確
な流量調節のため、絞り機構も2箇所必要としていた。
また、圧縮機まわりの配管が複雑化すること、及び前記
油注入用孔がスクロールラップの側壁に沿った鏡板部に
設けられるため、該細孔の位置決め上、高い加工精度が
要求され、製品のコストアップにつながるという問題が
あった。
本発明の目的は、液体をスクロール圧縮機の二つの圧縮
室に注入して圧縮室内の作動ガスを効果的に冷却すると
共に、その液体の注入機構を簡素化して小型で安価な圧
縮機ユニットとし、かつ注入液体の流量の調節が容易
で、前記二つの圧縮室内に対する冷却作用も均等化する
ことのできる密閉形スクロール圧縮機を得ることにあ
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、密閉容器内にスク
ロール圧縮機と電動機を収納すると共に、前記スクロー
ル圧縮機は、円板状鏡板に渦巻状のラップを直立する固
定スクロール及び旋回スクロールをラップを互いに内側
にしてかみ合わせ、旋回スクロールを回転軸に連接する
偏心機構に係合し、旋回スクロールを自転することなく
固定スクロールに対し旋回運動させ、固定スクロールに
は中心部に開口する吐出口と外周部に開口する吸入口を
設け、吸入口よりガスを吸入し、両スクロールにより形
成される圧縮室を中心に変動させて容積を減少させなが
らガスを圧縮し、吐出口から圧縮ガスを密閉容器室内に
吐出し、吐出管を介して密閉容器外に前記圧縮ガスを吐
出するものであって、作動ガス冷却のために前記圧縮室
に液体を注入する注入機構を固定スクロールの鏡板部に
備えた密閉形スクロール圧縮機において、前記液体を注
入する注入機構は、固定スクロールの鏡板部に1ヶ所形
成された液体注入用の細孔と、前記密閉容器に貫通して
前記細孔に接続され冷却された液体を細孔に供給する液
体の注入用配管とを備え、前記細孔は旋回スクロールの
ラップ歯先面に対向して開口し、かつ固定スクロールラ
ップの外側と旋回スクロールラップの内側とで形成され
る圧縮室及び固定スクロールラップの内側と旋回スクロ
ールラップの外側とで形成される圧縮室の二つの圧縮室
に間欠的に連通するように前記細孔を固定スクロールラ
ップの歯底面のラップ間の中央部付近に形成したことを
特徴とするものである。
〔作用〕
本発明によれば、冷却された液体(潤滑油あるいは液冷
媒)を注入する細孔を、固定スクロールラップの外側と
旋回スクロールラップの内側とで形成される圧縮室及び
固定スクロールラップの内側と旋回スクロールラップの
外側とで形成される圧縮室の二つの圧縮室に間欠的に連
通するように、固定スクロールラップの歯底面のラップ
間の中央部付近に形成したので、前記注入用細孔は固定
スクロールに一個形成しただけで、前記二つの圧縮室に
間欠的に交互に冷却液体を注入することができ、作動ガ
スを効果的に冷却することができる。
また、液体注入用の配管も1本で良くなるので、圧縮機
まわりの配管構成が簡素化され、小型の圧縮機ユニット
を得ることができる。
上記注入用細孔は、注入液体の流量を調節する機能をも
つが、本発明では、細孔を一つだけ設ければ良いので、
二箇所の細孔等を設ける必要のあった従来技術に対し、
注入液体の流量の調節が容易になり、前記二つの圧縮室
内に対する冷却作用も均等にすることができる。
さらに、液体注入用細孔を固定スクロールの歯溝中央部
付近に設けているので、該細孔の位置決め上の加工精度
も緩和できる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示し、油注入機構を有する
冷凍、空調用の冷媒圧縮機ユニットを示す。
密閉容器1内には、スクロール圧縮基部2を上部に、電
動機部3を下部に連設した縦形の電動圧縮機が収納され
ている。圧縮機部は、圧縮要素を成す固定スクロール5
と旋回スクロール6(両者のラップはモデル化のため少
なくして示してある)の両スクロール部材と、該旋回ス
クロール6の自転防止部材6a及び、該旋回スクロール6
と係合するクランク軸7aを有する回転軸7、そして該回
転軸7を支える軸受部、即ち旋回スクロール6の軸受6c
とフレーム4に形成される主軸受4a、その下部の補助軸
受4b等から形成されている。この密閉形スクロー圧縮機
は密閉容器1内が吐出圧力(高圧側圧力)Pdの雰囲気に
ある高圧チャンバ方式の態様である。また、スクロール
ラップの形状はインボリュート、あるいはこれと近似な
曲線をなす。
次に、冷媒ガスの流れに従って、上記スクロール圧縮機
の作用を説明する(圧縮機内部の潤滑油の流れについて
は省略する)。定温低圧の冷媒ガスは、実線矢印に示す
様に吸入管11から導入され、吸入継手12及び逆止弁部13
を介して固定スクロール5内の吸入口14に至り、圧縮要
素部に至った冷媒ガスは密閉空間に導入される。旋回ス
クロール6の自転を防止された公転運動により、両スク
ロール部材で形成される圧縮室8は漸次縮小し、スクロ
ール中央部に移動するとともに、冷媒ガスは圧力を高め
られて中央の吐出口10から吐出され、吐出された高温高
圧の冷媒ガスは上記密閉容器1内の上部空間1aに吐出さ
れ、次いで通路16a,16bを介して電動機まわりの空間1b
を満たし、吐出管18を介し高圧の吐出圧力Pdで外部へ導
出される。また油注入用配管21は、固定スクロール5の
鏡板部に設けた油注入用細孔22に接続している。
圧縮機の定常運転において、油注入用配管21を介して供
給される油は、細孔22を介して圧縮室8に注入され、圧
縮室内の作動ガスの冷却を行なう。このような油注入用
配管21から注入された油は細孔22を介して圧縮室8に注
入され、作動ガスと混合し作動ガスとともに吐出口10よ
り吐出室1aに吐出される。次いで、通路16a,16bを通っ
て電動機室1bに至り、ここで作動ガスと油は分離する。
分離された油は密閉容器1の下部に落下し貯溜される。
油分の少ない作動ガスは、吐出管18により外部の油分離
器23に至る。ここで再度作動ガス中の油は分離され、該
油は油配管24,25を介して注入用油として供される。な
お、26は油冷却器であり、27は油量調節用弁である。な
お、容器底部には油取出管28が設けられ、該油配管28は
前記油配管24、25と合流し、これら油配管28、25、21等
にて油注入用配管経路を構成している。なお、実線矢印
は作動ガス(冷媒ガス)の流れ方向を、破線矢印は油の
流れ方向を示す。なお、油分離器23で油分を分離された
ガスは配管29により凝縮器30に送り出される。
次に、上記油注入用の細孔22について以下詳述する。第
2図は上記細孔の位置を示す固定スクロール5の下面図
である。図において、5eと5e′は固定スクロールラップ
5bの巻終わり部を示す。固定スクロールラップの歯底面
5gのほぼ中央位置の鏡板5aに油注入用細孔22が設けられ
ている。
第3図乃至第5図は第1図の実施例の固定スクロールを
用いた圧縮機構の油注入時の作動状況を示す。
本実施例では、1個の油注入用細孔22で、2つの隣接圧
縮室8a,8bに間欠的に油を注入する。上記のように、各
圧縮室8a,8bと油注入用細孔22とが間欠的に連通させる
ことにより、注油量の制限(注油量の調節作用をもつい
わゆる絞り部)機能を持たせることができる。この場
合、細孔22の孔径dsは、旋回スクロールのラップ厚さt
に対して、実用的に次式を満たせればよい。
ds≦t ……(1) 第2図は場合、油注入用細孔22は両スクロールの吸入行
程時の作動室と間欠的に連通する位置にある。これによ
り起動時の油圧縮を防止する機能がでてくる。また、図
2において、上記細孔22が吸入行程時の作動室(例えば
第3図に示した5g,5g′の吸入室5fと連通した作動室)
と一時的に連通することにより、吸入行程時の作動ガス
の冷却効果が生まれ、これにより容積効率を向上できる
効果もある。
第4図と第5図は、旋回スクロール6の旋回運動に伴
い、油注入用細孔22が圧縮室8a及び圧縮室8bと間欠的に
連通し、これによって、各圧縮室に対して間欠的に(回
転軸の1回転に対して必ず一度連通すること)油注入作
用を行なうことができることを説明する図である。な
お、21は油注入用配管である。
第6図は、第2図に示した油注入用細孔22の位置よりも
更に中央部(圧力の高くなる位置)に寄った位置すなわ
ち吐出口10に近くなった位置に油注入用細孔22bを設け
た実施例である。なお、該細孔22bは、両スクロールで
形成される吸入行程時の作動室とは連通せず、常に密閉
空間を形成する圧縮室8c(第3図参照)等と連通するも
のである。このように、固定スクロールラップの歯底面
のほぼ中央位置に油注入用細孔22あるいは22bを設ける
理由は、圧縮室8aと圧縮室8bの両圧縮室への給油量の分
配を効率よく行なうためである。
第7図は、固定スクロール5の鏡板部5aに設ける油注入
用細孔22cを固定スクロールのラップ部の歯側面5mから
ラップ厚さtよりもわずかにラップ歯溝中央部側に寄っ
た位置に1個設け、かつ該細孔22cは、固定スクロール
5のラップ外側と旋回スクロール6のラップ内側とで形
成される圧縮室8aと、固定スクロール5のラップ内側と
旋回スクロール6のラップ外側とで形成される圧縮室8b
との両側の圧縮室に8a,8bに間欠的に連通するようにし
たものである。
即ち、第2図乃至第7図の実施例は、1個の注入用細孔
にて二つの圧縮室8a、8bに間欠的に注入する構造の実施
例である。
第8図は、液冷媒注入機構を用いた冷凍装置における実
施例である。実線矢印は冷媒ガスの流れ方向を、破線矢
印は冷却用冷媒液の流れ方向を示す。配管61、62は液注
入用配管であり固定スクロール5の鏡板部5aに設けた細
孔63は本発明の液冷媒注入用細孔となる。64は凝縮器、
65は蒸発器、66は主膨脹弁、67は副膨脹弁である。前記
液注入用配管61により液冷媒を導入し、液冷媒注入用細
孔63を介して、圧縮室8a,8bの両圧縮室へ常時あるいは
間欠的に冷却用の液冷媒が注入される。注入された液冷
媒は、圧縮過程中で圧縮熱の除去(冷媒ガスの冷却)を
行ない、モータ8等圧縮機全体の冷却作用にも供され
る。68は圧縮室から副膨脹弁67への液冷媒、冷媒ガスの
逆流を防止するための逆支弁である。スクロール圧縮機
の各部の構造は前述の各実施例と同様であるからその説
明を省略する。
第9図は第8図の固定スクロールの下面図を示し、液冷
媒注入用細孔63を固定スクロール5の鏡板部5aに設けた
実施例である。該液冷媒注入用細孔63は、固定スクロー
ルの中央部に設けた吐出口10に比較的近い位置となって
いる。該細孔63により、圧縮室8d、8d′へ間欠的に液冷
媒が注入される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、液体を注入する
ための細孔を固定スクロールの鏡板に1ヶ所設けただけ
で、スクロール圧縮機の二つの圧縮室に交互に冷却され
た液体を注入することができ、これによって前記細孔に
液体を供給する液体注入用の配管も1本で良くなるの
で、圧縮機まわりの配管構成が簡素化され、小型で安価
な圧縮機ユニットを得ることができる。
また、二箇所の細孔等を設ける必要のあった従来技術に
対し、注入液体の流量の調節が容易になり、前記二つの
圧縮室内に対する冷却作用も均等にすることができる。
さらに、液体注入用細孔を固定スクロールの歯溝中央部
付近に設けているので、該細孔の位置決め上の加工精度
も緩和でき、製品の原価をさらに安価できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す油注入機構を備えた冷
凍空調用冷凍装置の圧縮機ユニットの断面図、第2図は
第1図の固定スクロールの下面図、第3図は第2図に示
す固定スクロールが旋回スクロールと噛合った状態を示
す平面図、第4図は油注入機構部の縦断面図、第5図は
その作動を示す縦断面図である。第6図は他の実施例を
示し、油注入孔の位置が異なる固定スクロールの下面
図、第7図は更に他の実施例を示し、固定スクロールが
旋回スクロールと噛合った状態を示す平面図、第8図も
更に他の実施例を示す液冷媒注入機構を備えた冷凍装置
の構成図、第9図は第8図に示す固定スクロールが旋回
スクロールと噛合った状態を示す平面図である。 5……固定スクロール、5a……鏡板、5b……ラップ、6
……旋回スクロール、6a……鏡板、6b……ラップ、7…
…回転軸、7a……偏心軸、10……吐出口、8a,8b,8c……
圧縮室、22,22b,22c……油注入用細孔、31,41,51,……
油注入用細孔、63……液注入用細孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 好勝 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所機械研究所内 (72)発明者 末藤 和孝 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−173503(JP,A) 特開 昭55−107093(JP,A) 実開 昭56−85087(JP,U)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉容器内にスクロール圧縮機と電動機を
    収容すると共に、前記スクロール圧縮機は、円板状鏡板
    に渦巻状のラップを直立する固定スクロール及び旋回ス
    クロールをラップを互いに内側にしてかみ合せ、旋回ス
    クロールを回転軸に連設する偏心機構に係合し、旋回ス
    クロールを自転することなく固定スクロールに対し旋回
    運動させ、固定スクロールには中心部に開口する吐出口
    と外周部に開口する吸入口を設け、吸入口よりガスを吸
    入し、両スクロールにより形成される圧縮室を中心に移
    動させて容積を減少させながらガスを圧縮し、吐出口か
    ら圧縮ガスを密閉容器室内に吐出し、吐出管を介して密
    閉容器外に前記圧縮ガスを吐出するものであって、作動
    ガス冷却のために前記圧縮室に液体を注入する注入機構
    を固定スクロールの鏡板部に備えた密閉形スクロール圧
    縮機において、 前記液体を注入する注入機構は、固定スクロールの鏡板
    部に1ヶ所形成された液体注入用の細孔と、前記密閉容
    器に貫通して前記細孔に接続され冷却された液体を細孔
    に供給する液体の注入用配管とを備え、前記細孔は旋回
    スクロールのラップ歯先面に対向して開口し、かつ固定
    スクロールラップの外側と旋回スクロールラップの内側
    とで形成される圧縮室及び固定スクロールラップの内側
    と旋回スクロールラップの外側とで形成される圧縮室の
    二つの圧縮室に間欠的に連通するように前記細孔を固定
    スクロールラップの歯底面のラップ間の中央部付近に形
    成したことを特徴とする密閉形スクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】前記注入機構から注入する液体は、冷却さ
    れた潤滑油であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の密閉形スクロール圧縮機。
  3. 【請求項3】前記注入機構から注入する液体は、冷凍装
    置における凝縮器で冷却された液冷媒であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の密閉形スクロール
    圧縮機。
JP59245955A 1984-11-22 1984-11-22 密閉形スクロール圧縮機 Expired - Lifetime JPH0772548B2 (ja)

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