JPH08319971A

JPH08319971A - 密閉圧縮機

Info

Publication number: JPH08319971A
Application number: JP13024295A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Fujita; 勝博藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】運転時に低圧となる密閉ハウジング内に圧縮
機構及び電動モータを配設し、前記圧縮機構で圧縮され
吐出ガス冷媒中に混入して外部に流出した潤滑油を油分
離器でガス冷媒から分離し、分離された潤滑油を前記油
分離器と前記密閉ハウジングとの間に接続された油戻し
管を介して前記密閉ハウジング内に戻すよう構成された
密閉圧縮機において、圧縮機の低速運転時において、油
分離器から油戻し管を経てガス冷媒が密閉ハウジング内
へ戻ることを防ぎ、圧縮効率の低下を防止する。【構成】前記油戻し管を含む油流路に、吐出ガス冷媒
が流入してきたとき、その温度を感知して同油流路を絞
る流路絞り手段を設けたことを特徴とする密閉圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉圧縮機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置では、効率のよい圧縮がで
きるとの利点から、近時、インバータ制御によって回転
数を変え、運転能力を変更可能とした圧縮機が採用され
てきている。図３には従来のこの種スクロール型密閉圧
縮機の縦断面図である。図に示すように密閉ハウジング
８内上部にはスクロール型圧縮機構Ｃが、下部には電動
モータＭが配設され、これらは回転シャフト５によって
互いに連動連結されている。スクロール型圧縮機構Ｃは
固定スクロール１、旋回スクロール２、旋回スクロール
２の公転旋回運動を許容するが、その自転を阻止するオ
ルダムリング等の自転阻止機構３、回転シャフト５、こ
の回転シャフト５を軸支する主軸受７１及び副軸受７
２、旋回スクロール２を支持する旋回軸受７３及びスラ
スト軸受７４等からなる。

【０００３】固定スクロール１は端板１１とその内面に
立設されたうず巻体１２とを備え、端板１１には吐出ポ
ート１３が設けられている。旋回スクロール２は端板２
１とこの内面に立設されたうず巻体２２とを備え、この
端板２１の外面に立設されたボス２３内にはドライブブ
ッシュ２５が旋回軸受７３を介して回転自在に嵌装され
ている。このドライブブッシュ２５に穿設された偏心穴
に回転シャフト５の右端から突出する偏心ピン５３が回
転自在に嵌合されている。固定スクロール１と旋回スク
ロール２とを相互に公転旋回半径だけ偏心させるととも
に１８０°だけ角度をずらせて噛み合わせることによっ
て、点対称に複数個の密閉空間２４が形成されている。

【０００４】電動モータＭを駆動することによって回転
シャフト５、偏心ピン５３、ドライブブッシュ２５、旋
回軸受７３、ボス２３を介して旋回スクロール２が駆動
され、旋回スクロール２は自転阻止機構３によって自転
を阻止されながら公転旋回半径の円軌道上を公転旋回運
動する。すると、ガスが吸入管８２を経て密閉ハウジン
グ８内に入り、電動モータＭを冷却した後、フレーム６
に穿設された図示しない通路を通って密閉空間２４内に
吸入される。そして、旋回スクロール２の公転旋回運動
により密閉空間２４の容積が減少するのに伴って圧縮さ
れながら中央部に至り、吐出ポート１３より吐出弁１７
を押し開いて吐出キャビティー１４に入り、吐出管８３
を経て外部に吐出される。

【０００５】圧縮機の運転時、回転シャフト５によって
その軸端に設けられた油ポンプ９１が駆動されると、密
閉ハウジング８内底部に貯留された潤滑油８１はこの油
ポンプ９１内に吸い込まれ、付勢される。そして、回転
シャフト５の内部に穿設された油路９４を通ってスクロ
ール型圧縮機構Ｃの所要潤滑個所を潤滑した後、排油孔
（図示しない）を経て密閉ハウジング８内底部に滴下
し、ここに貯留される。

【０００６】吐出管８３を経て外部に吐出されるガス冷
媒中にはスクロール型圧縮機構Ｃを潤滑した潤滑油がミ
スト状になって含まれ外部に流出する。インバータ制御
圧縮機では高速運転時のＯＣ％（吐出冷媒量に対するそ
れに含まれる油量の割合）が高くなるため、空気調和装
置側に油分離器を設け、吐出ガス冷媒中に含まれる油分
を分離して圧縮機に戻すことが行われている。

【０００７】図４は従来の油戻し径路を示す配管接続図
である。図において、インバータ制御スクロール型圧縮
機１００から吐出されたガス冷媒は吐出配管１０１を経
て油分離器１０２に入り、ここでガスと油分が分離され
る。油分が分離されたガスは図示しない凝縮器、膨張
弁、蒸発器をこの順に流過し、室内を冷房した後、吸入
配管１０３を経て圧縮機１００に戻る。一方、分離され
た潤滑油は油戻し管１０４を通って吸入配管１０３に入
り、吸入ガス冷媒に合流して圧縮機１００に戻る。１０
５は油戻し管１０４を流れる油量を調整するためのキャ
ピラリチューブ等の絞りである。

【０００８】図５は上記回路に用いられている一般的な
油分離器の構造を示す二面図であり、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図であり、横断面
を示している。これはサイクロン式油分離器といわれる
構造のもので、図のように鉛直に設置された密閉容器３
１の天井壁中央部にガス出口管３２、胴壁上方にガス入
口管３３、底壁には油排出管３４がそれぞれ取付けられ
ている。なお、ガス入口管３３は図５（ｂ）に示すよう
に容器３１の中心に対し偏心して取付けられている。

【０００９】圧縮機１００から吐出されたガス冷媒が、
ガス入口管３３を経て密閉容器３１内に導入されると、
流入したガス冷媒は密閉容器３１の胴壁内面３５に沿っ
て螺旋運転する。この螺旋運動の過程でガス冷媒は胴壁
内面３５に衝突し、この中にミスト状で含まれる潤滑油
が分離され、胴壁内面３５をつたって落下し、容器３１
の底部に貯留される。この貯留された潤滑油３６は油排
出管３４から外部に排出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の密閉圧縮機
においては、高速運転時のＯＣ％が高くなるため、圧縮
機１００の吐出側に油分離器１０２を設け、ここで吐出
ガス冷媒から油分を分離し、油戻し管１０４、吸入配管
１０３を経て圧縮機１００に戻す方法が採られている。
（図４参照）ＯＣ％は次式であらわされるものである。ＯＣ％＝（Ｏ／Ｌ）×１００．但し、Ｌ：吐出冷媒量（ｇ／ｈ）．Ｏ：吐出冷媒中に混入して流出する油量（ｇ／ｈ）．

【００１１】上記油戻し管１０４を経て圧縮機１００に
戻すことのできる油量（油戻し能力）は運転中の高低圧
の圧力差とこれに介装された絞り１０５の抵抗によって
ほぼ決まり、キャピラリチューブで構成される絞りの場
合、その内径と長さは、圧縮機１００から流出する油量
が最大になる最高速運転時に合わせ決められる。

【００１２】圧縮機１００の低速運転時には吐出冷媒量
が減少する上に、ＯＣ％が低くなるので圧縮機１００か
ら流出する油量は最高速運転時の油量に比し、極端に少
なくなる。このとき、高低圧の圧力差は小さくなるが、
上記のように最高速運転時に合わせて設計されている油
戻し管１０４の油戻し能力は低速運転時に極端に少なく
なった油量に対し過大となるので油分離器１０２内底部
に貯留される潤滑油（図５符号３６）の油面が低下し、
吐出ガス冷媒が油戻し管１０４を経て吸入側に戻り、圧
縮機の圧縮効率が低下するという問題があった。

【００１３】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、圧
縮機の低速運転時において、油戻し管を経て高温の吐出
ガス冷媒が密閉ハウジングに戻らないようにしようとす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、運転時に低圧となる密閉ハウジング
内に圧縮機構及び電動モータを配設し、前記圧縮機構で
圧縮され吐出ガス冷媒中に混入して外部に流出した潤滑
油を油分離器でガス冷媒から分離し、分離された潤滑油
を前記油分離器と前記密閉ハウジングとの間に接続され
た油戻し管を介して前記密閉ハウジング内に戻すよう構
成された密閉圧縮機において、次の特徴を有する密閉圧
縮機に関するものである。（１）前記油戻し管を含む油流路に、高温の吐出ガス冷
媒が流入してきたとき、その温度を感知して同油流路を
絞る流路絞り手段を設けた。（２）前記密閉ハウジングに前記油戻し管を接続する油
戻し接続口を設け、この油戻し接続口に、油が流入する
ときは開となり、高温の吐出ガス冷媒が流入するときに
はその温度を感知して流路を絞るよう、温度によって作
動する弁機構を設けた。（３）前記（２）項に記載の密閉圧縮機において、弁機
構における弁を、油戻し接続口に油が流入するときは原
型を保って開となり高温の吐出ガス冷媒が流入するとき
にはその温度によって変形し油戻し接続口の密閉ハウジ
ング内への開口部を絞るバイメタルによって構成した。

【００１５】

【作用】本発明においては、上記構成を具えているた
め、油分離器から油戻し管を経て圧縮機密閉ハウジング
内に潤滑油が戻るときは、弁機構は開となっているた
め、油戻し管は圧縮機最高速運転時の最大油量に対応で
きる油戻し能力を確保することができる。

【００１６】そして、油分離器から油戻し管を経て圧縮
機密閉ハウジング内に吐出ガス冷媒が戻るときは、弁機
構はこの高温を感知し、油流路を絞るので、油戻し管の
油戻し能力を低下させ、圧縮機低速運転時の最小油量に
見合うようにすることができる。このように、油戻し管
の油戻し能力と油量とのバランスがよくなれば、油分離
器内底部に貯留される潤滑油の油面が回復し、吐出ガス
冷媒が圧縮機密閉ハウジング内に戻るのを防止すること
ができる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るスクロール型
密閉圧縮機の縦断面図、図２は同実施例の要部拡大図で
あり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図で
ある。これらの図において、８４はハウジング８の胴壁
下部を貫通して設けられている油戻し接続口であり、別
置の油分離器から出る油戻し管１０４（図４参照）に接
続される部分である。図４に示した従来技術においては
油戻し管は吸入配管１０３に接続され、吸入管８２を経
てハウジング８に入るようになっていたが、本実施例で
は上述のように吸入配管１０３及び吸入管８２とは別に
設けられた油戻し接続口８４に接続される。８４ａは同
接続口の開口面、８５はバイメタル製の弁であり、油戻
し接続口８４のハウジング胴壁内面の接続口開口面８４
ａの付近にスポット溶接等によって取付けられているも
のである。上記以外の部分は従来技術と同じであるから
説明を省略する。

【００１８】弁８５は低温時には油戻し接続口８４の密
閉ハウジング８内面への開口面８４ａから十分離れた形
状（図２に実線で示す）を保ち、高温になると矢印の方
向に変形し、上記開口面８４ａに接近し（図２に点線で
示す。）、その開口面積を縮小するように設計・製作さ
れている。

【００１９】本装置において、油分離器１０２から油戻
し管１０４を経て密閉ハウジング８内に潤滑油が戻ると
きは、弁８５は低温の吸入ガス冷媒にさらされており油
戻し接続口８４の開口面８４ａから十分離れた形状（図
２に実線で示す）を保つので、油戻し管１０４は圧縮機
最高運転時の最大油量に対応できる油戻し能力を確保す
ることができる。そして、油分離器１０２から油戻し管
１０４を経て密閉ハウジング８内に高温の吐出ガス冷媒
が流入するときは、弁８５はこの高温の吐出ガス冷媒が
衝突するので高温になり、矢印の方向に変形し、油戻し
接続口８４の開口面８４ａに接近し、その開口面積を縮
小する（図２に点線で示す）。開口面積の縮小程度を調
整することにより、圧縮機低速運転時の最小油量に見合
うように油戻し管１０４の油戻し能力を低下させること
ができる。

【００２０】本実施例においては、油分離器から油戻し
管を経て圧縮機密閉ハウジング内に潤滑油が戻るとき
は、弁機構は開となるため、油戻し管は圧縮機最高速運
転時の最大油量に対応できる油戻し能力を確保すること
ができる。従って、圧縮機から吐出ガス冷媒に混入する
油量が最大となる最高速運転時においてこの油量を支障
なく圧縮機に戻すことができる。そして、油分離器から
油戻し管を経て圧縮機密閉ハウジング内に吐出ガス冷媒
が戻るときは、弁機構はこの高温を感知し、油流路を絞
るので、油戻し管の油戻し能力を低下させ、圧縮機低速
運転時の最小油量に見合うようにすることができる。こ
のように、油戻し管の油戻し能力と油量とのバランスが
よくなれば、油分離器内底部に貯留される潤滑油の油面
が回復し、吐出ガス冷媒が圧縮機密閉ハウジング内に戻
るのを防止することができる。従って、圧縮機低速運転
時に吸入側に吐出ガスが戻り、圧縮機の圧縮効率が低下
し、能力低下するのを防止することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の密閉圧縮機においては、油戻し
管を含む油流路に、吐出ガス冷媒が流入してきたとき、
その温度を感知して同油流路を絞る流路絞り手段を設け
てあるので、圧縮機の低速運転時において、油分離器か
ら油戻し管を経てガス冷媒が密閉ハウジング内へ戻るこ
とがなく、圧縮機の圧縮効率の低下を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスクロール型密閉圧縮
機の縦断面図。

【図２】同実施例の要部拡大図であり、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図。

【図３】従来のスクロール圧密閉圧縮機の縦断面図。

【図４】従来の油戻し経路を示す配管接続図。

【図５】従来から用いられている一般的な油分離器の構
造を示す二面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図。

【符号の説明】

８密閉ハウジング８４油戻し接続口８５バイメタル弁１００密閉圧縮機１０２油分離器１０４油戻し管１０５絞りＣスクロール型圧縮機構Ｍ電動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転時に低圧となる密閉ハウジング内に
圧縮機構及び電動モータを配設し、前記圧縮機構で圧縮
され吐出ガス冷媒中に混入して外部に流出した潤滑油を
油分離器でガス冷媒から分離し、分離された潤滑油を前
記油分離器と前記密閉ハウジングとの間に接続された油
戻し管を介して前記密閉ハウジング内に戻すよう構成さ
れた密閉圧縮機において、前記油戻し管を含む油流路
に、高温の吐出ガス冷媒が流入してきたとき、その温度
を感知して同油流路を絞る流路絞り手段を設けたことを
特徴とする密閉圧縮機。
【請求項２】運転時に低圧となる密閉ハウジング内に
圧縮機構及び電動モータを配設し、前記圧縮機構で圧縮
され吐出ガス冷媒中に混入して外部に流出した潤滑油を
油分離器でガス冷媒から分離し、分離された潤滑油を前
記油分離器と前記密閉ハウジングとの間に接続された油
戻し管を介して前記密閉ハウジング内に戻すよう構成さ
れた密閉圧縮機において、前記密閉ハウジングに前記油
戻し管を接続する油戻し接続口を設け、この油戻し接続
口に、油が流入するときは開となり、高温の吐出ガス冷
媒が流入するときにはその温度を感知して流路を絞るよ
う、温度によって作動する弁機構を設けたことを特徴と
する密閉圧縮機。
【請求項３】弁機構における弁を、油戻し接続口に油
が流入するときは原型を保って開となり高温の吐出ガス
冷媒が流入するときにはその温度によって変形し油戻し
接続口の密閉ハウジング内への開口部を絞るバイメタル
によって構成したことを特徴とする請求項２に記載の密
閉圧縮機。