JPS60247082A

JPS60247082A - スクロ−ル式圧縮機

Info

Publication number: JPS60247082A
Application number: JP10127984A
Authority: JP
Inventors: Gen Kano; 玄加納; Kazunobu Nagashima; 永島　和暢
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-05-19
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1985-12-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、例えば空気や冷媒等の気体（以下、空気を迅
速に開放しうるようにしたスクロール式圧縮機に関する
。

〔従来技術〕

一般に１この種のスクロール式圧縮機は、ケーシングと
、該ケーシングに固着され、鏡板にうず巻状ラップ部を
立設した旋回スクロールと、前記ケーシングに回転自在
に設けられた駆動軸と、該駆動軸に回転自在に設けられ
、前記固定スクロールのラップ部と重なシ合って旋回す
る間に圧縮室を形成するように鏡板にうず巻状ラップ部
が立設された旋回スクロールと、該圧縮室で圧縮された
空気を吐出するために前記固定スクロールの中心位置に
設けられた吐出口と、該吐出口から離れた前記各ラップ
部の巻終シ近傍位置に設けられた吸込口と、前記ケーシ
ングと旋回スクロール背面との間に形成されたクランク
室と、前記圧縮室内の圧縮空気の一部を背圧として該ク
ランク室に導びくための背圧導入路とからなシ、駆動軸
に連なる駆動モータによって旋回スクロールを固定スク
ロールに対して見掛上自転しないように旋回させ、この
間吸込口から吸込んだ空気を圧縮室に密閉し、旋回スク
ロールが公転し７なから圧縮室を連続的に縮小し、この
圧縮空気を冷却、シール、および潤滑用の油と共に吐出
口から油分離器に吐出し、該油分離器で清浄となった空
気を空気機器に供給し、一方圧縮室内で圧縮途中にある
圧縮空気の一部を背圧導入路からクランク室に導入する
とと忙よシ、旋回スクロールの背面にこの圧力を作用さ
せ、該旋回スクロールを固定スクロール側に押圧して該
各スクロール間のシールを行なわせる構成となっている
。

ところで、前述のように構成されるスクロール式圧縮機
は、油分離器内が所定の圧力に達すると、吸込口に設け
られた圧力調整弁を自動的に閉弁して該吸込口への空気
の供給を停止し、駆動モータを無負荷運転するようにな
っている。これによυ、油分離器内が異常高圧状態とな
るのを防止している。

しかし、前記のように無負荷運転時に吸込口を閉塞する
無負荷運転方式にあっては、圧力調整弁が自動的に閉弁
した以後は吸込口近傍が極端な負圧になっているにも拘
わらず、吐出口近傍の圧縮室は依然として空気を連続圧
縮しているという状態が続く、即ち、スクロール式圧縮
機は、吸込圧力に対する吐出圧力の比は固有の値に定め
られるから、吸込側が負圧となりても吐出側は固有の圧
力比まで圧縮運転を行なうことになる。この結果、圧力
調整弁が閉弁しても長時間にわたって駆動軸に作用する
駆動力、即ち駆動モータの動力が軽減されないという欠
点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、吐出口からの吐出圧力、即ち吐出口近傍圧力、油
分離器内圧力、または別設置の空気タンク内圧力等が所
定圧力に達したとき、クランク室内圧力を大気に開放し
、該クランク室内圧力を低下させることにより、旋回ス
クロール背面に作用する押圧力を小さくシ、もって該旋
回スクロールを固定スクロールに対して浮かした状態と
することによシ、連続的に形成される複数の圧縮室を連
通させ、無負荷運転を行なわせるようにしたスクロール
式圧縮機を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する構成の特
徴は、吐出口側の吐出圧力が所定圧力に達したとき、ク
ランク室の圧力を逃す弁機構を設けたことにある。

〔実施例〕

以下、本発明に係るスクロール式圧縮機を実施例に基づ
き詳細に述べる。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、図中１はケーシ
ングで、該ケーシング１は軸受部Ｉ　Ａ　ト、大径の筒
部ＩＢとから形成されている。２は前記軸受部ＩＡに軸
受３Ａ、３Ｂを介して回転自在に支持された駆動軸で、
該駆動軸２の一端はケーシング１外に突出してモータ（
図示せず）に接続され、その他端は筒部ＩＢ内に突出し
てクランク２人となっている。そして、駆動軸２の軸線
０１に対してクランク２Ａの軸線０．は距離δだけ偏心
している。

４は前記駆動軸２のクランク２人に軸受５を介して回転
自在に支持された旋回スクロールで、該旋回スクロール
４はクランク２人の軸線０．と同一軸線に設けられてい
る。そして、前記旋回スクロール４の鏡板４Ａにはイン
？リュートまたはイン？リュートに近い曲線状に形成さ
れたラップ部４Ｂが形成されている。

６はケーシング１の筒部ＩＢの開口側に固着された固定
スクロールで、該固定スクロール６は駆動軸２の軸線０
１と同一軸線となるように設けられている。そして、前
記固定スクロール６の鏡板６Ａにはインデリュートまた
はイン？リュート忙近い曲線からなるラップ部６Ｂが形
成され、該ラップ部６Ｂは前記旋回スクロール４のラッ
プ部４、Ｂと所定角度ずらせて重な）合うように配設さ
れ、・、該各ラップ部４Ｂ　、６Ｂ間は密閉空間となっ
た複数の圧縮室７を形成している。

８は固定スクロール６の側面に形成された吸込み口で、
該吸込み口８の一側は吸込み空気量を調整する圧力調整
弁を介して吸込みフィルタ（いずれも図示せず）と接続
され、また該吸込み口８の他側は各スクロール４，６の
各ラップ部４Ｂ。

６Ｂの最外側に位置する圧縮室７に開口し、旋回スクロ
ール４が旋回する間に外部空気を吸込むようＫなされて
いる。一方、９は固定スクロール６の中心位置に設けら
れた吐出口で、該吐出口９からは旋回スクロール４が旋
回する間に圧縮室７で連続的に圧縮された空気を後述の
油分離タンク内に油と共に吐出するよう罠なされている
。

１０はケーシング１と旋回スクロール４め背面との間に
形成された密閉空間からなるクランク室で、該旋回スフ
ローフ４の鏡板４Ａには該クランク室１０に圧縮途中に
ある圧縮室７内の圧力の一部を背圧として導びくための
背圧導入孔１１が形成すれ、旋回スクロール４に対し固
定スクロール６側に向けて押圧力を与えている。

また、１２は例えば筒状体からなる油分離タンクで、該
油分離タンク１２の上面側は固定スクロール６の下面に
固着されている。そして、油分離タンク１２はその中間
位置に設けられたシール板１３によって油分離室１２Ａ
と油溜室１２Ｂとに画成され、かつ油分離室１２Ａと油
溜室１２Ｂとはシール板１３に形成された複数の通気孔
１４によって連通している。また、前記油分離室１２Ａ
内には筒状の油分離エレメント１５が設けられ、該油分
離エレメント１５は通気孔１４を介して筒内に供給され
た圧縮空気内の油分を分離し、清浄な空気とするよう釦
なされ、一方前記油溜室１２Ｂ内に所定量の油１６が貯
えられている。

１７は吐出口９から吐出され圧縮空気と油の混合体を油
溜室１２ＢＫ導び〈吐出管で、該吐出管１７はその一端
が吐出口９に接続され、中間部が油分離エレメント１５
の筒内を貫通し、その他端がシール板１３を介して油溜
室１２Ｂの上部に開口している。

一方、１８は油分離タンク１２の油分離室１２Ａ側壁に
開口した空気流出口で、該流出口１８には吐出配管１９
の一端が接続され、その他端は空気タンクまたは空圧工
具（いずれも図示せず）Ｋ接続されている。

次に、２０はケーシング１の軸受部ＩＡ上面に固着され
たブラケットで、該ブラケット２０には軸受３Ａ、３Ｂ
、５等に油を給油するため、一端が雌接手となり他端が
ケーシング１内に開口して給油口となった油通路２１が
形成され、第１の給油手段を構成している。

一方、固定スクロール６には圧縮途中にある圧縮室７内
に油を噴射することによって該固定スクロール６のラッ
プ部６Ｂと旋回スクロール４のラップ部４Ｂとの間のシ
ールと冷却を行なうため、一端が雌接手となシ他端が圧
縮途中にある圧縮室７内に開口して給油口となった油通
路２２が形成され、第２の給油手段を構成している。な
お、圧縮途中の圧縮室とは、各ラップ部４Ｂ　、６Ｂの
最外周側で空気を閉じ込むべく圧縮室を形成した瞬間、
または多少圧縮工程に入った時の最外側圧縮室等、比較
的低圧側の圧縮室を意味する。前記背圧導入孔１１の形
成位置についても同様である。

また、固定スクロール６には該固定スクロール６の摺動
面６Ｃと旋回スクロール４の鏡板４Ａとの間の摺動部位
の潤滑とこれらの間のシーをを行なうため、一端が雌接
手となシ、他端が摺動面６Ｃに開口した油通路２３が形
成され、第３の給油手段を構成している。そして、前記
摺動面６Ｃと鏡板４Ａとの摺動部位に油膜切れができる
のを防止するため、固定スクロール６には通常複数の油
通路２３が形成されている。

さらに、２４は油分離タンク１２の油溜室１２Ｂ側壁に
油１６の油面よシも下方に位置して開口した油流出口、
２５１ｉ核油流出口２４と前記各油通路２２．２３の雌
接手との間を接続する油配管で、核油配管２５を介して
油が供給される。また、２６は油分離タンク１２の油分
離室１２Ａ側壁にシール板１３に近接して開口した油流
出口、２７は核油流出口２６と油通路２１との間を接続
する油配管で、該配管２７から油通路２１を介して軸受
３Ａ、３Ｂ、５等に給油するようになっている。

次に、２８はクランク室１０に開口する如くケーシング
１に穿設された背圧流出口で、該背圧流出口２８には背
圧流出配管２９の一端が接続されている。

３０は背圧流出配管２９の途中に設けられた常閉の圧力
調整弁で、該圧力調整弁３０の・ンイロット部３０Ａは
・千イロット配管３１を介して吐出配管１９と接続され
ている。そして、前記圧力調整弁３０は吐出配管１９内
圧力が所定の圧力に達したとき／母イロット部３０Ａが
受圧する圧縮空気の圧力によ）開弁してクランク室ｌｏ
内の圧縮空気を逃し、また吐出配管１９内圧力が開弁時
の圧力よシも低い所定の圧力に達したとき閉弁すること
によ）自動的に無負荷運転制御を行なうように構成され
ている。

なお、図中３２は自転防止機構としてのオルダム接手で
、該オルダム接手３２は駆動軸２を回転する際、旋回ス
クロール４を駆動軸２の軸線ｏ１を中心として半径δを
もって公転するように案内するものである。また、３３
は駆動軸２に固着されたバランスウェート、３４は吐出
配管１９に設けられた止め弁である。

本実施例によるスクロール式圧縮機は前述のように構成
されるが、モータを回転するとその回転は駆動軸２、軸
受５を介して旋回スクロール４に伝えられ、該旋回スク
ロール４はオルダム接手３２に案内されつつ固定スクロ
ール６に対して相対的な円運動を行なう。そして、吸込
み口８がら吸込まれた空気と油の混合体は、圧縮室７内
で除徐に加圧され、所定の圧力に高められた後に吐出口
９から吐出管１７を介して油分離タンク１２の油溜室１
２Ｂ内に吐出される。さらに、油溜室１２Ｂ内の圧縮空
気は通気孔１４を介して油分離エレメント１５の筒内に
導かれ、該エレメント１５を通過する間にミスト状とな
った油分が除去され、清浄となった空気は空気流出口１
８から吐出配管１９を介して空気タンク等に供給される
。

一方、圧縮途中にある圧縮室７内の圧縮空気の一部は背
圧導入孔１１からクランク室１０に供給され、旋回スク
ロール４の鏡板４Ａ背面にこの圧力を作用させる。この
結果、旋回スクロール４に押圧力（図中下方への力）が
発生し、圧縮室７内で圧縮された空気のために旋回スク
ロール４に作用する開離力（図中上方への力）を相殺し
、各スクロール４．６間の軸方向シールを良好に行なわ
せることができる。

さらに、圧縮運転中は油分離タンク１２内は吐出圧力と
同圧となっているから、この内部の油１６は油流出口２
４、油配管２５、油通路２３を介して旋回ス゛クロール
４と固定スクロール６との摺動面に供給され、これらの
間の潤滑とシールを行なう。また、前記油流出口２４か
らの油は油配管２５、油通路２２を介して圧縮室７内に
供給され、ラップ部４Ｂ　、６Ｂ間の潤滑、シール、冷
却を行なう。一方、油分離エレメント１５によって分離
された油は、油流出口２６がら油配管２７、油通路２１
を介して軸受３Ａ、３Ｂ、５、オルダム接手３３等に給
油される。そして、これら”各部位に給油された油は圧
縮空気と共に吐出口９がら油分離タンク１２に向けて吐
出され、円滑な圧縮運転が行なわれる。

而して、油分離タンク１２内が所定の圧力に達すると、
吐出配管１９も同圧となっているから、該吐出配管１９
の圧力は・（イロット配管３１を介して圧力調整弁３０
０）ｆイロット部３０Ａに供給され、該圧力調整弁３ｏ
を開弁する。この結果、クランク室１０内圧力は背圧流
出配管２９、圧力調整弁３０を介して外部に排出され、
該クランク室１０内圧力を低下させる。

かくして、モータによシ駆動軸２と共に旋回スクロール
４が旋回し、圧縮室７内で圧縮作用を行なわせているが
、クランク室１０内の圧力が低下し、旋回スクロール４
に対する押圧力が小さくなっているため、圧縮室７内の
圧力によって旋回スクロール４に作用する開離力の方が
大きくなる。

この結果、固定スクロール６に対する旋回スクロール４
の軸方向のシール性が失なわれ、各圧縮室７はそれぞれ
連通状態とな）、゛圧縮作用は行なわれず、無負荷運転
させることができる。

その後、吐出配管１９内圧圧力が圧力制御弁３０の設定
圧力まで低下すると、これを検出しているパイロット部
３０Ａが作動し、該圧力制御弁３０を閉弁する。このた
め、背圧導入孔１１を介して圧縮途中にある圧縮室７内
の圧力は除々にクランク室１０に供給され、該クランク
室１０内圧力を高め、負荷運転を再開させることができ
る。

次に、第２図は本発明の第２の実施例を示し、前述した
第１の実施例と同一構成要素には同一符号を付し、その
説明を省略する。なお、本実施例には第１の実施例にお
ける背圧導入孔１１、圧力制御弁３０は設けられていな
い。

然るに、４１は固定スクロール６の鏡板６Ａに形成され
た背圧導入用通路で、該背圧導入用通路４１の一端は圧
縮途中にある圧縮室７に開口している。４２は背圧導入
用配管で、該配管４２の一端は前記背圧導入用通路４１
の他端に接続され、該配管４２の他端はクランク室１０
に開口する如くケーシング１に形成された背圧流入口４
３と接続されている。この結果、圧縮途中の圧縮室７と
クランク室１０との間は背圧導入用通路４１、背圧導入
用配管４２、背圧流入口４３からなる背圧導入路を介し
て接続され、第１の実施例における背圧導入孔１１と同
一の作用を発揮する。

４４は背圧流出配管２９の途中に設けられた常閉の二方
口の電磁弁、４５は吐出配管１９に設けられた圧力検出
スイッチで、該スイッチ４５は信号線４６を介して電磁
弁４４のソレノイド４４Ａと接続されている。ここで、
圧力検出スイッチ４５は吐出配管１９内圧力が所定圧力
に達したとき閉成してソレノイド４４Ａを励磁し、電磁
弁４４を開弁し、また吐出配管１９内圧力が前記所定圧
力よシ低い所定圧力に達したとき開成してソレノイド４
４Ａを消磁し、電磁弁４４を閉成する機能を有する。従
って、本実施例では第１の実施例における機械式圧力制
御弁３０に代えて、電磁式圧力制御弁を構成している。

本実施例は前述のように構成されるが、吐出配管１９内
圧力が所定圧力に達したとき電磁弁４４が開弁して無負
荷運転とし、吐出配管１９内圧力が所定圧力まで低下し
たとき電磁弁４４を閉弁して負荷運転を再開する。その
他の作動については第１の実施例と変るところがない。

なお、第２の実施例の場合、背圧導入用配管４２の他端
を背圧流出配管２９の途中で電磁弁４４の流入側と接続
してもよい。この場合には、ケーシング１に背圧導入口
４３を穿設する必要はない。

また、第２の実施例の場合には、背圧流出配管２９、背
圧流出口２８を廃止し、圧力検出スイッチ４５で作動す
る二方口電磁弁を背圧導入用配管４２の途中に設け、該
二方口電磁弁が消磁しているときには背圧導入用通路４
１からの圧縮空気をクランク室１０に供給するような接
続関係とし、圧力検出スイッチ４５が作動したときには
該二方口電磁弁が励磁し、クランク室ｌｏ内の背圧を排
出すると共に背圧導入用通路４１との接続を遮断するよ
うな接続関係とする構成としてもよい。

さらに、第２の実施例では圧力検出スイッチ４５は油分
離タンク１２内、または別途設置される空気タンク内圧
力を検出する構成としてもよいことは勿論である◎ 各実施例のスクロール式圧縮機は以上の如くであるが、
給油式圧縮機を例に挙げ述べたが、無給油式圧縮機とし
てもよい。この場合には油分離タンク１２は不要となる
。

〔発明の効果〕

本発明に係るスクロール式圧縮機は以上詳細に述べた如
くであって、吐出口側の圧力が所定圧力に達したときに
は、この圧力を検出して作動する弁機構によってクラン
ク室内の背圧を解放し、旋回スクロールに作用する開離
力で各圧縮室相互間を連通し、無負荷運転せしめる構成
としたから、無負荷運転時の動力を著るしく軽減するこ
とができる。また、無負荷運転時にも、モータは継続し
て回転せしめ、潤滑油のみは循環させることができるか
ら、油が冷却してドレンが発生することがなく、再起動
を円滑に行なわせることができる。

さらに、吸込み口側釦容量調整弁等を設ける必要がない
から、構成を簡略化することｒｌｌＥできる。

【図面の簡単な説明】

５ト第１は本発明の第１の実施例を示す縦断面図、第２図は
同じく本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。１・・・ケーシング、２・・・駆動軸、４・・・旋回ス
クロール、４Ａ・・・鏡板、４Ｂ・・・ラップ部、６・
・・固定スクロール、６Ａ・・・鏡板、６Ｂ・・・ラッ
プ部、７・・・圧縮室、８・・・吸込み口、９・・・吐
出口、１０・・・クランク室、１１・・・背圧導入孔、
１２・・・油分離タンク、１７・・・吐出管、２１．２
２．２３・・・油通路、１９・・・吐出配管、２９・・
・背圧流出配管、３０・・・圧力調整弁、３１・・・・
ｆイロット配管、４１・・・背圧導入用通路、４２・・
・背圧導入用配管。特許出願人　トキコ株式会社代理人弁理士　広　瀬　和　音間　中　村　直　樹

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ケーシングと、該ケーシングに固着され、鏡板
にうず巻状う、ゾ部を立設した旋回スクロールと、前記
ケーシングに回転自在に設けられた駆動軸と、該駆動軸
に回転自在に設けられ、前記固定スクロールのラップ部
と重なシ合って旋回する間に圧縮室を形成するように鏡
板にうず巻状ラッグ部が立設された旋回スクロールと、
該圧縮室で圧縮された空気を吐出するために前記固定ス
クロールの中心位置に設けられた吐出口と、該吐出口か
ら離れた前記各ラップ部の巻終り近傍位置に設けられた
吸込口と、前記ケーシングと旋回スクロール背面との間
に形成されたクランク室と、前記圧縮室内の圧縮空気の
一部を背圧として該クランク室に導びくための背圧導入
路とからなるスクロール式圧縮機において、前記吐出口
側の吐出圧力が所定圧力に達したとき前記クランク室の
圧力を逃す弁機構を設けたことを特徴とするスクロール
式圧縮機。
（２）前記弁機構は前記吐出口側の圧力を検出して作動
する圧力調整弁である特許請求の範囲（１）項記載のス
クロール式圧縮機。
（３）前記弁機構は前記吐出口側圧力を検出する圧力検
出スイッチと、該スイッチによシ作動する電磁弁とから
構成してなる特許請求の範囲（１）項記載のスクロール
式圧縮機。