JPS592800B2 - スクロ−ル型圧縮機の潤滑油分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一枚の板上にうずまき体を固定したスクロー
ル部材の２つを、両うずまき体の角度をずらせて互にか
み合わせて重ね、両スクロール部材の相対的な円軌道運
動によって、両スクロール部材間に形成されている流体
ポケットの中心方向への移動とともに容積の減少を生せ
しめて流体の圧縮を行なうようにしたスクロール型圧縮
機に関するもので、特にこの種の圧縮機における潤滑油
を吐出される圧縮流体から分離する装置に関する。

スクロール型圧縮機自体は、米国特許第８０１１８２号
明細書を初めとして、多くの特許公報や他の文献に開示
され、その動作原理は良く知られている。

ところで、このスクロール型圧縮機においても可動部品
が用いられ、従って部品間の潤滑のだめに潤滑油が用い
られる。

流体圧縮のだめのポケットを形成する両スクロール部材
の相互接触部もまた潤滑される必要があり、その潤滑油
が霧状となって圧縮流体と一緒に圧縮機外部へ送り出さ
れる。

外部流体回路を通過する間に、霧状の潤滑油が導管中に
付着して圧縮機へ戻らず、これによって圧縮機内の潤滑
油の減少、流体回路への悪影響等の欠点がある。

本発明は、従って、スクロール型圧縮機において圧縮流
体中に混入する潤滑油を分離する装置を提供することを
目的とする。

本発明の他の目的は、また、圧縮流体中に混入した潤滑
油を、圧縮機の・・ウジング内で自動的に分離し、圧縮
機内の可動部品の潤滑へ再利用できるようにし、だスク
ロール型圧縮機の潤滑油分離装置を提供することである
。

本発明によれば、圧縮機ハウジング内に、第１の板体の
一面上に固定された第１のうずまき体を有する固定スク
ロール部材を、該第１の板体の該第１のうず゛まき体と
は反対の面と上記ハウジング内壁とで吐出室を限定しな
がら、固定し、該固定スクロール部材の第１のうず寸き
体に噛み合わされた第２のうずまき体を第２の板体に固
定した可動スクロール部材に円軌道運動を行わせて、流
体を圧縮し、上記第１の板体の中央部に設けた吐出孔か
ら上言闘上出室に吐出させるようにしたスクロール型圧
縮機において、上記ハウジングの上部に上記吐出室と連
通した圧縮流体の外部送出用の吐出ポートが設けられ、
上記固定スクロール部材は上記吐出孔を取り巻く位置か
ら上記吐出室側に突出した円需犬の隔壁を有し５、該隔
壁の先端部を上記ハウジング内壁に固定することによっ
て該固定スクロール部材かハウジング内に固定配置され
ており、しかも該吐出室が該円筒状隔壁によって、上記
吐出孔に通じる中心掌部分と該中心掌部分の外側に形成
され上記吐出ポートと通じる周囲室部外とに区隔されて
おり、該周囲室部分向に上記吐出ポートを塞ぐように多
孔質油分離部材を配置し、上記円筒状隔壁の上部で該吐
出ポートから角度的にずれた角度位置に上記中心掌部分
と周囲室部外とを接続する連通穴が形成されており、上
記多孔質油分離部材から該連通穴を越えた角度位置迄延
在するように流体偏向板が上記周囲室部分向に設けられ
、該周囲室底部は該偏向板および上記多孔質油分離部材
の備えによって周囲室上部で吐出ガスから分離された油
の溜り部を構成し、該周囲室内にはその上部と底部との
間を境界づけ吐出ガスによる油の擾乱を防止する油擾乱
防止壁が設けられていることを特徴とするスクロール型
圧縮機の潤滑油分離装置である。

本発明によれば、固定スクロール部材が、その板体から
吐出室の方へ突出された円筒状隔壁を・・ウジングに固
定することによって、ハウジング内に固定配置され、同
時にこの円筒状隔壁によって吐出室が、中心掌部分と周
囲室部外とに分割され、従ってハウジングの固定と吐出
室の分割が同時に行なわれる利点がある。

更にハウジング上部に吐出ポートが設けられ、円筒状隔
壁の上部に連通穴が設けられ、周囲室内に連通穴に対向
した流体偏向板と吐出ポートを塞ぐ多孔質油分離部材と
が配置されているので、油分離が周囲室上部で行なわれ
、分離された油が周囲室底部に溜り、吐出ガスによる擾
乱を受けにくい利点がある。

その上、連通穴は吐出ポートから角度的（でずれた位置
にあり、しかも偏向板は吐出ポートを塞ぐ多孔質油分離
部材の位置から該連通穴を越える位置迄延びているので
、連通穴から吐出ポート迄の流体通路が長くし力・も蛇
行するので、吐出ガス中の潤滑油の通路壁面への分離が
促進され、更に多孔質油分離部材による油分離が行われ
るので、油分離の効率が大幅に向上する。

また周囲室部分向には上部と底部とを仕切り吐出ガスの
底部への回り込みを防止する擾乱防止壁が設けられるの
で、中心掌部分から周囲室部外への圧縮ガスの吹出し位
置が上部にあり、油溜が周囲室部分域部であることと相
まって、底部に溜った油が吐出ガスの擾乱を受は再び吐
出ガス中に混入するような不都合が確実に防止されると
の利点もある。

構造的には、固定スクロール部材を固定するだめの突起
を円筒状として吐出室を２分する隔壁に利用しているの
で、追加部品は偏向板と多孔質油分離部材と擾乱防止壁
のみで、その形状も簡単で、安価に実現できる。

以下、本発明を図面に示す実施例を参照１〜で詳細に説
明する。

第１図を参照して、図示の圧縮機１は、アルミニウムあ
るいはアルミニウム合金で作られたフロントエンドプレ
ート１１と、これに設置されたカップ状部分１２とから
なる圧縮機・・ウジング１０を有している。

フロントエンドプレート１１は、主軸１３を挿通させる
だめの貫通孔１１１を中心に形成されており、背面には
貫通孔１１１と同心状の環状突起１１２が形成されてい
る。

一方、カップ状部分１２は、スチール板の絞り加工、あ
るいはアルミダイカストによって形成される。

カップ状部分１２は、その開口部をフロントエンドプレ
ートの環状突起１１２上に嵌合し固着される。

なお、〇−リング１４が接合部に挾持されてシールを行
なっている。

主軸１３の内端にはディスクロータ１５が固定されてお
り、このディスクロータ１５は貫通孔１１１内にボール
ベアリング１６によって回転可能に支持されている。

フロントエンドプレート１１は、また、主軸１３を取巻
くように前方に伸びたスリーブ１７を有している。

スリーブ１７は、フロントエンドプレート１１と一体に
形成されても良いが、ここでは、フロントエンドプレー
トトとは、８１Ｊｆ固にスチールにて形成され、ねじ１
８によって、フロントエンドプレート１１の前面に取付
けられている。

スリーブ１７内の前端部には、ボールベアリング１９が
設置されており、主軸１３を回転可能に支持している。

シャフトシール組立体２０ば、スリーブ１７中で主軸１
３上に組立てられている。

スリーブ１７の外面上には、ベアリング２１によって、
プーリー２２が回転可能に支持されるとともに、電磁石
２３が固定されている。

一方、主軸１３のスリーブ１７から突出した端部上には
、アーマチャプレート２４が弾性支持されている。

即ち、ブー１．１−２２、電磁石２３およびアーマチャ
プレート２４により、電磁クラッチが構成されており、
これによって、外部駆動源（例えば自動車エンジン）の
回転をベルトを介してプーリー２２へ伝え、電磁石２３
への通電によって、アーマチャプレート２４をプーリー
２２へ吸着することによって主軸１３へ回転力を伝達す
るようにしている。

フロントエンドプレート１１によって開口部を閉じられ
たカップ状部分１２内には、固定スクロール部材２５、
可動スクロール部材２６、可動スクロール駆動機構２γ
および可動スクロール回転阻止機構２８が設けられてい
る。

固定スクロール部材２５は、一般に側板２５１とその一
面に固定されたうずまき体２５２とからなっており、側
板２５１の裏面には、第２図に示されるように、円筒状
の隔壁２５３が軸方向に突出して形成されており、その
壁部は等角度間隔の５個所の位置で壁厚が厚くなり、固
定スクロール取付脚２５４を構成する。

各脚２５４は、その先端面がカップ状部分１２の端板部
分１２１の内面に接触した状態で、端板部分１２２の外
部から脚２５４へねじ込まれたねじ２９によって、カッ
プ状部分１２に固定されている。

なお、ねじ２９に沿だ流体の漏れを防止するだめにシー
ルリング３０が、脚２５４の先端面と端板部分１２１の
内面間に挾持されている。

第２図を参照して、ねじ２９を螺入するねじ穴２５５と
、シールリング３０を嵌め込む環状溝２５６が各脚２５
３の端面に形成されている。

また側板２５１の外周面には、溝２５６が形成され、こ
の溝中には、シールリング３１が配置され、側板２５１
の外周面とカップ状部分１２の内面との間をシールして
いる。

従って、固定スクロール部材２５の側板２５１によって
、カップ状部分の内部は、隔壁２５３が存在する後方の
室３２と、うずまき体２５２の配置される前方の室３３
とに分離される。

室３１中には、可動スクロール部材２６が配置されてい
る。

可動スクロール部材２６は側板２６１とその一面に固定
されたうずまき体２６２からなり、うず捷き体２６２は
、うずまき体２５２と１８６）の角度ずれをもってかみ
合わされて、両うずまき体の間に流体ポケットを形成し
ている。

可動スクロール部材２６は、ディスクロータ１５の内端
面に偏心して結合した駆動輪２７１上へラジアルベアリ
ング２７２を介して、回転可能に設置されている。

一方、フロントエンドプレート１１へ固定結合された固
定リング２８１と、これと対向するように可動スクロー
ル２６の側板２６１へ固定された可動リング２８２と、
両リングに形成したボール受人２８３，２８４中に配置
したボール２８５とによって回転阻止機構２８が構成さ
れている。

圧縮機ハウジング１０は、カップ状部分１２に、外部の
流体回路と接続するだめの吸入ポート３４と吐出ポート
３５を設けている。

吸入ポート３４から・・ウジング内の室３３へ導入され
た流体は、両スクロール部材２５，２６間の流体ポケッ
ト中へ取り込まれ、可動スクロール２６の円軌道運動に
より圧縮されねがら中心部へ移動し、固定スクロール部
材２５の側板２５１の中心部に設けた吐出孔２５８から
室３２へ吹出し、そこから吐出ポート３５を通って流体
回路へ流出する。

ところで、前述したように、固定スクロール部材２５は
、円筒状の隔壁２５３をうずまき体とは反対の側に形成
されているので、室３２は、第３図によく示されるよう
に、中心室部分３２１と周囲掌部分３２２とに分割され
ており、両者は、隔壁２５３へ形成した穴２５９で互に
連通している。

連通穴２５９は円筒状隔壁２５３の上部で、吐出ポート
３５から角度的にずれた位置に形成されている。

円筒状隔壁２５３の上部外周には吐出ポート３５から連
通穴を越える角度範囲にわたって延在するΩ形に形成さ
れた板部材３６が嵌合されている。

この板部材３６は、吐出ポート３５から連通穴２５９を
越えた角度位置に穴３６１を有し、この穴３６１迄の部
分は、連通穴２５９から吹き出す流体の向きを変える偏
向板３６２の役目を果す。

この偏向板３６２の部分とカップ状部分１２の内壁との
間には、例えば金網のような、多孔質部材３７が配置さ
れ、さらに吐出ポート３５の入口を塞ぐように多孔質部
材３８が配置されている。

以上の構成において電磁クラッチ２２−２３−２４の動
作によって外部駆動源（図示せず）によって主軸１３が
回転されると、可動スクロール駆動源２７および回転阻
止機構２８を介して可動スクロール部材２６が、円軌道
運動を行う。

とのため両スクロール部材２５，２６間に形成される流
体ポケットが、吸入ポート３４から導入された流体を取
り込んで、容積の減少を伴いかがら中心方向へ移動し、
これによって圧縮された流体が吐出孔２５８から吐出室
３２の中心掌部分３２１へ吐出される。

例えば主軸１３を支持するベアリング１６、可動スライ
ダ駆動機構のベアリング２７２、回転阻止機構２８の可
動部、可動スクロール部材２６と固定スクロール部材２
５との摺動部等、可動部品や摺動部を潤滑するために潤
滑油がノ・ウジング内に用いられているが圧縮機の動作
中、この潤滑油が霧状になって、圧縮流体に混入し、吐
出孔２５８から、吐出室３２へ吐出される。

吐出室３２の中心掌部分３２１へ吐出された圧縮流体は
連通穴２５９を通って周囲室部分３２２へ吹き出す。

このとき連通穴２５９を被うように配置された偏向板３
６２に衝突１向きを変えられ穴３６１を通った後、多孔
質部材３７．３８を順次通過して吐出ポート３５へ送り
出される。

中心掌部分３２１から吐出ポートへ至る流体通路は、上
述のように曲りくねり長さを長くされているので、流体
の壁部への衝突や流れ方向の変化が多く発生し、これに
より、混入した潤滑油の壁部への付着分離を促進し、更
に多孔質部材３７．３８で油の分離が行われる。

このようにして圧縮流体から潤滑油が分離されるので外
部流体回路への潤滑油の流出が極めて少なく抑えられる
。

なお分離された油は偏向板３６の表面や円筒状隔壁２５
３の表面に沿って流下し、吐出室３２の周囲室部分３２
２の下部に溜る。

偏向板３６の下部の外方へ開いた７ランジ部３６３は、
周囲室部分３２２の下部（即ち油溜め部分３２２ａに溜
った潤滑油が、吐出ガスの回り込みによって再び吹き上
げられることを防止するために、油溜め部分と上部とを
仕切る油擾乱防止壁として作用する。

分離され、油溜め部分３２２ａに溜った潤滑油は、例え
ば、フィルタ３９を先端に設けたオイルチューブ４０を
介して、固定スクロール部材３６の反対側の室３３へ戻
し、再利用するようにすると良い０図示の例では、オイ
ルチューブ４０を、フロントエンドプレート１１に設け
たオイル通路１１３に接続し、このオイル通路を通って
スリーブ１７内のシャフトシールポケットへ潤滑油を導
き、シャフトシール２０を潤滑した後ベアリング１６を
潤滑して室３３中へ戻るようになっている。

なお、第１図で４５は吐出弁であも 第４図および第５図は、本発明の他の実施例で、第１〜
３図の偏向板３６２と、擾乱防止壁３６３を別の構造で
実現したものである。

両図を参照して、偏向板部分３６グと擾乱防止壁部分３
６３′は、円筒状隔壁２５３の先端と、カップ状部分１
２の端板部１２１の間に挾持される平板部分４１１を有
する一枚の板からなる部品４１の一部として与えられて
いる。

即ち板部材から、円筒状隔壁の外形に略一致した平板部
分を残し、その上部と両側を水平方向に折曲げてそれぞ
れ偏向板部分３６２′と擾乱防止壁３６３′を形成して
いる。

なお平板部分４１１は隔壁２５３の先端と端板部分１２
１の間に挾持されるので、隔壁２５３のねじ穴２５５に
対応する位置に固定スクロール２５の固定用ボルト２９
の挿通穴４１２を有している。

第６図は、偏向板と擾乱防止壁とを与える更に他の実施
例の構造を示へこの図では偏向板４２と擾乱防止壁４３
ともに、円筒状隔壁２５３と一体に成形されている。

これは、例えばアルミニウムのダイカスト薄等で容易に
実現される。

この例では、多孔質油分離部材３γは、隔壁２５３と偏
向板４２との間に設けたが、もちろん、先の実施例のよ
うに、偏向板４２と・・ウジング内壁との間に設置して
も良い。

なお、擾乱防止壁は、円筒状隔壁２５３のみに形成され
る必要はなり、・・ウジング内面から突出させても良く
、第６図のように両者から突出させて設けても良い。

このようにすると、一体成形時の擾乱防止壁の形成が容
易であり、また破損しにくくなる利点がある。

以上、本発明をいくつかの実施例について述べたが、本
発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で種々の変形や設計が可能であることは言
う迄もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるスクロール型圧縮機
の縦断面図、第２図は、第１図の固定スクロール部材の
背後からの斜視図、第３図は、第１図の■−■線に沿っ
た断面図、第４図は、他の実施例を示す図で、第３図と
同様の断面図、第５図は、第４図の実施例における一部
品の斜視図、第６図は、更に他の実施例を示す図で、第
３図と同様の断面図である。 １・・・スクロール型圧縮機、１０・・・圧縮機ハウジ
ング、１３・・・主軸、２５・・・固定スクロール部材
、２６・・・可動スクロール部材、２７・・・可動スク
ロール駆動機構、２８・・・回転阻止機構、２５３・・
・円筒状隔壁、２５８・・・吐出Ｊ［，２５９・・・連
通穴、３２・・・吐出室、３２１・・・中心室部分、３
２２・・・周囲室部分、３５・・・吐出ポー）、３７，
３８・・・多孔質油分離部材、３６２・；・３６グ、４
２・・・偏向板、３６３．３６イ、４３・・・擾乱防止
竪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機ハウジング内に、第１の板体の一面上に固定
   された第１のうずまき体を有する固定スクロール部材を
   、該第１の板体の該第１のうずまき体とは反対の面と上
   記ハウジング内壁とで吐出室を限定しながら固定し、該
   固定スクロール部材の第１のうずまき体に噛み合わされ
   た第２のうずまき体を第２の板体に固定した可動スクロ
   ール部材に円軌道運動を行わせて、流体を圧縮へ上記第
   １の板体の中央部に設けた吐出孔から上記吐出室に吐出
   させるようにしたスクロール型圧縮機において、上記ハ
   ウジングの上部に上言計出室と連通した圧縮流体の外部
   送出用の吐出ポートが設けられ、上記固定スクロール部
   材は上記吐出孔を取り巻く位置から上記吐出室側に突出
   した円筒状の隔壁を有し、該隔壁の先端部を上記ハウジ
   ング内壁に固定することによって該固定スクロール部材
   がハウジング内に固定配置されており、しかも該吐出室
   が該円筒状隔壁によって、上記吐出孔に通じる中心室部
   分と該中心室部分の外側に形成され上記吐出ポートと通
   じる周囲部分とに区隔されており、該周囲室部分向に上
   記吐出ポートを塞ぐように多孔質油分離部材を配置し、
   上記円筒状隔壁の上部で該吐出ポートから角度的にずれ
   た角度位置に上記中心室部分と周囲室部分とを接続する
   連通穴が形成されており、上記多孔質油分離部材から該
   連通穴を越えた角度位置迄延在するように流体偏向板が
   上記周囲室部分向に設けられ、該周囲室底部は該偏向板
   および上記多孔質油分離部材の備えによって周囲室上部
   で吐出ガスから分離された油の溜り部を構成し、該周囲
   室内にはその上部と底部との間を境界づけ吐出ガスによ
   る油の擾乱を防止する油擾乱防止壁が設けられているこ
   とを特徴とするスクロール型圧縮機の潤滑油分離袋も