JPS647258Y2

JPS647258Y2 -

Info

Publication number: JPS647258Y2
Application number: JP1982171453U
Authority: JP
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1989-02-27
Also published as: JPS5975589U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、例えば空気や冷媒等の気体（以下、
空気という）を圧縮するのに用いて好適なスクロ
ール式圧縮機に関し、特に圧縮途中の圧縮気体を
クランク室内に導びき、旋回スクロールを固定ス
クロール側に押圧することにより、該旋回スクロ
ールと固定スクロールとの間の軸方向のシールを
行なわせるようにしたスクロール式圧縮機に関す
るものである。

従来、ケーシングには固定スクロールを固着し
て設け、該固定スクロールの中心位置には吐出口
を設けると共に該吐出口から離れた周辺位置には
吸込み口を設け、また前記ケーシングには駆動軸
を回転自在に設け、該駆動軸には前記固定スクロ
ールと重なり合つて旋回する旋回スクロールを回
転自在に設け、該旋回スクロール背面と前記ケー
シングとの間にクランク室を形成し、前記固定ス
クロールに対して旋回スクロールが旋回する間に
形成される圧縮室内の圧縮流体を前記クランク室
に導びくための背圧導入孔を該旋回スクロールに
形成してなるスクロール式圧縮機が知られてい
る。

そして、空気を圧縮するには、吸込み口から吸
込んだ空気を固定スクロールと旋回スクロールと
の間に形成される密閉空間を圧縮室としてこの内
部に密封し、旋回スクロールが公転しながら圧縮
室を縮小して空気を圧縮し、吐出口から吐出する
構成となつている。そして、圧縮室内で圧縮され
た空気のために旋回スクロールが軸線方向に押圧
力を受けて変位し、該圧縮室の気密が保持できな
くなるのを防止するため、旋回スクロールに形成
された背圧導入孔から圧縮途中の圧縮空気の一部
を背圧としてクランク室に導びき、旋回スクロー
ルが受ける軸線方向への押圧力を打消し、シール
を行なう構成としている。

ところで、前述したように圧縮空気の一部をク
ランク室に導びき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
うものにおいては、例えば固定スクロールや旋回
スクロールの加工精度が不十分である場合、圧縮
機の起動時において該各スクロール間の気密が不
完全であると共に背圧導入孔が絞りとなつてクラ
ンク室内圧力が十分に上昇しないうちに各スクロ
ール間の洩れのため各圧縮室内圧力が吐出口近傍
圧力と同圧近くまで上昇してしまい旋回スクロー
ルが浮き上つてしまう浮上現象が起きることがあ
る。このような浮上現象が起きると、クランク室
内圧力は旋回スクロール外周部と固定スクロール
との間の隙間から再び吸込み口に逃げ、いつにな
つても旋回スクロールが浮上したままの状態が継
続することになる。

ところで、この種の圧縮機は軸受や自転防止機
構を構成するオルダム接手等の潤滑のために軸受
に油を供給し、この油はクランク室から固定スク
ロールと旋回スクロールとの間の隙間を介して圧
縮室内に入り、圧縮空気と共に排出されるように
なされているから、前述した如く固定スクロール
や旋回スクロールの加工精度が多少不十分であつ
ても、該各スクロール間の摺動面に油が存在し、
この油によるシール作用が十分に行なわれている
通常の起動時には前述した旋回スクロールの浮上
現象は起きることはない。ところが、長時間運転
を停止した後等、各スクロール間の摺動面に油が
存在せず、油膜が切れてしまつている場合浮上現
象が起きる。

然るに、前述した従来技術によるものにおいて
は、浮上現象が起きた場合には固定スクロールと
旋回スクロールの摺動面に油を十分に供給し、一
度圧縮運転を停止して各スクロール間の密着を再
び確保した後再起動していた。しかし、このよう
な方式によるものは圧縮機の起動作業が煩わし
く、また自動運転には適さない欠点があつた。さ
らに、軸寂や自転防止機構としてのオルダム接手
等の潤滑不足による損傷を招く欠点もあつた。

本考案は、前述した従来技術による欠点を改良
し、圧縮運転開始直後のようにクランク室内圧力
が所定の圧力より低いときには固定スクロールと
旋回スクロールとの間の摺動面に多量の油を供給
することによつて、起動を安定させるようにした
スクロール式圧縮機を提供するものである。

上記目的を達成するために、本考案で採用する
構成の特徴は、固定スクロールのフランジ部と旋
回スクロールの鏡板との間の摺動面には給油溝を
形成し、該給油溝と吐出された気体中の油分を分
離する油分離器との間には、該油分離器内の油を
該給油溝に供給する給油配管を設け、該給油配管
の途中には前記クランク室内の圧力が所定圧力に
達したとき該給油配管を流れる油の流量を絞る絞
り弁機構を設けたことにある。

このように構成することにより、始動初期のよ
うにクランク室内が低圧状態にあるときには、絞
り弁機構が開弁し、油分離器内の油を給油溝に多
量に供給し油膜によるシール作用で、固定スクロ
ールと旋回スクロールとの摺動面を円滑にシール
し、早期に定格圧縮運転を行なわせる。

以下、本考案について図面に示す実施例と共に
説明する。

図は本考案の全体構成図で、ケーシング１には
軸受部１Ａと後述のクランク室を形成する軸受部
１Ａよりも大径な円筒部１Ｂとが形成され、該円
筒部１Ｂには固定スクロール２が固着して設けら
れている。前記固定スクロール２は鏡板２Ａと、
該鏡板２Ａに立設されたうず巻状のラツプ部２Ｂ
と、前記円筒部１Ｂに固着されるフランジ部２Ｃ
とからなり、該ラツプ部２Ｂはインボリユートま
たはイワボリユートに近い曲線に形成されてい
る。また、前記固定スクロール２のフランジ部２
Ｃ近くには吸込み口３が形成されると共に鏡板２
Ａの中心位置には吐出口４が形成されている。

５は固定スクロール２と同一軸線O₁に設けら
れた駆動軸で、該駆動軸５はケーシングの軸受部
１Ａに軸受６，６を介して回転自在に支持されて
いる。前記駆動軸５には旋回スクロール７が軸受
８を介して回転自在に支持され、旋回スクロール
７の軸線O₂は駆動軸５の軸線O₁に対して距離δ
だけ偏心するるように設けられている。ここで、
旋回スクロール７は鏡板７Ａと、該鏡板７Ａに立
設されたうず巻状のラツプ部７Ｂとからなり、該
ラツプ部７Ｂはインボリユートまたはインボリユ
ートに近い曲線に形成されている。そして、ラツ
プ部７Ｂは固定スクロール２のラツプ部２Ｂと所
定角度ずらせて重なり合うように取付けられ、該
各ラツプ部２Ｂ，７Ｂ間は密閉空間となつて複数
の圧縮室９を形成し、かつ鏡板７Ａと固定スクロ
ール２のフランジ部２Ｃとが摺動面１０となつて
互いに摺動するように構成されている。

１１はケーシング１と旋回スクロール７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、該クランク室１１内に圧縮室９内の圧縮空気
の一部を導びくため、旋回スクロール７の鏡板７
Ａには背圧導入孔１２が１または２箇所形成され
ている。なお、クランク室１１内には吸込み口３
の圧力よりも高く、吐出口４の吐出圧力よりも低
い圧力を導びくため、背圧導入孔１２は吸込み口
３と吐出口４との中間部位の圧縮室９に開口し、
圧縮運転中はクランク室１１内は当該中間部位に
位置する圧縮室９の圧力と等圧となつて旋回スク
ロール７に押圧力を与えている。

１３はクランク室１１内に設けられた自転防止
機構としてのオルダム接手で、該オルダム接手１
３はオルダムリング１３Ａと、該オルダムリング
１３Ａの複数箇所に形成された十字状の凹溝１３
Ｂと、旋回スクロール７に植設され、凹溝１３Ｂ
に嵌合している軸１３Ｃとからなる。従つて、駆
動軸５を回転すると、旋回スクロール７はオルダ
ム接手１３によつて案内されつつ該駆動軸５の軸
線O₁を中心として半径δをもつて公転する。

また、１４は固定スクロール２のフランジ部２
Ｃに摺動面１０に向け開口するように形成された
環状の給油溝で、該給油溝１４は該固定スクロー
ル２に形成された油通路１５を介して後述の給油
配管と接続されている。なお、給油溝１４は１本
の溝に限ることなく、複数本の環状溝としてもよ
い。

次に、１６は一端が吐出口４に接続され、他端
が空気タンクまたは空圧機器（いずれも図示せ
ず）に接続された空気配管で、該空気配管１６の
途中には圧縮空気中に混入した油分を分離するた
めの油分離器１７が設けられ、該油分離器１７の
次段には該油分離器１７内圧力が所定の設定圧
力、例えば３Kg／cm²となつたとき開弁する常閉の
圧力調整弁１８が設けられている。従つて、圧縮
運転中は空気配管１６、油分離器１７内等は圧力
調整弁１８の開弁圧力と等圧以上となつている。

さらに、１９は一端が油分離器１７内の油溜め
部と接続され、他端が油通路１５と接続された給
油配管で、該給油配管１９の途中には絞り弁機構
２０が設けられている。即ち、前記絞り弁機構２
０は給油配管１９の途中に設けられた圧力応動弁
２１と、該給油配管１９から分岐した分岐管２２
の途中に設けられた固定絞り２３とから大略構成
される。そして、前記圧力応動弁２１は給油配管
１９の途中に挿入された弁本体２１Ａと、該弁本
体２１Ａに設けられたシリンダ２１Ｂと、前記弁
２１Ａの弁座２１Ｃに離着座する弁体２１Ｄと、
一端が該弁体２１Ｄに固着され他端がシリンダ２
１Ｂ内のピストン２１Ｅに固着された弁棒２１Ｆ
と、弁体２１Ｄを開弁方向に付勢するためピスト
ン２１Ｅの一側面と弁本体２１Ａとの間に張設さ
れたばね２１Ｇとからなる。２４はパイロツト配
管で、該パイロツト配管２４の一端は固定スクロ
ール１の円筒部１Ｂに形成された通気孔２５を介
してクランク室１１と連通し、その他端はシリン
ダ２１Ｂに形成された給排口２１Ｈと接続され、
クランク室１１内圧力をパイロツト圧としてピス
トン２１Ｅの他側面に作用させるようになされて
いる。

本考案は以上のように構成されるが、モータ
（図示せず）を回転すると、その回転は駆動軸５、
軸受８を介して旋回スクロール７に伝えられ、該
旋回スクロール７は固定スクロール２に対して軸
線O₁を中心として相対的な円運動を行なう。そ
して、吸込み口３から吸込まれた空気は圧縮室９
内で徐々に圧縮され、所定の圧力に高められた後
に吐出口４から吐出される。さらに、この圧縮空
気は空気配管１６を介して油分離器１７に供給さ
れ、該圧縮空気中の油分が除去される。油分離器
１７内が圧力調整弁１８の設定圧力より高圧とな
ると該圧力調整弁１８が開弁し、清浄な圧縮空気
が空気タンク等に供給される。

前述の如く、圧縮運転の開始により旋回スクロ
ール７が円運動を行なうと、吐出口４からの圧縮
空気は直ちに油分離器１７に供給され、このとき
圧力調整弁１８は所定の設定圧力に達するまで閉
弁している共に油分離器１７の容積は小さいか
ら、油分離器１７内圧力も直ちに上昇し、この内
部の油は給油配管１９、圧力応動弁２１、絞り２
３、油通路１５を介して給油溝１４に供給され、
摺動面１０に給油を行つて油膜によるシール作用
を行なう。この際固定絞り２３に圧力応動弁２１
の開口面積を例えば10倍としておけば、絞り２３
のみの場合に比較して10倍の油量が得られ、シー
ル作用を十分効果的に行なうことができる。

また、圧縮室９内の圧縮空気は背圧導入孔１２
を介してクランク室１１に供給され、旋回スクロ
ール７の背面にこの圧力を作用させて該旋回スク
ロール７を固定スクロール２側に押圧して該各ス
クロール２，７間のシールを行なう。

そして、クランク室１１内圧力が所定の圧力、
例えば背圧導入孔１２が穿設された圧縮室９の圧
力と同圧まで上昇すると、この圧力は通気孔２
５、パイロツト配管２４を介して圧力応動弁２１
のピストン２１Ｅに作用し、該ピストン２１Ｅを
ばね２１Ｇに抗して図中左方に変位し、弁体２１
Ｄを弁座２１Ｃに着座せしめる。これにより、定
格運転時には給油配管１９内を流れる油は固定絞
り２３のみとなつてその油量を減少させ、給油溝
１４に過剰な油が存在することによつて、この油
圧で旋回スクロール７を浮き上らせたり、またク
ランク室１１内に漏れ出す油のため機械的損失が
増大するのを防止している。

ところで、前述した如く例えば固定スクロール
２や旋回スクロール７の加工精度が不十分である
場合、これらの各ラツプ部２Ｂ，７Ｂ間や該各ラ
ツプ部２Ｂ，７Ｂと鏡板２Ａ，７Ａとの間等、各
部位間の気密が不十分となる。この結果、圧縮機
起動初期に背圧導入孔１２が絞りとなつてその時
間遅れのためクランク室１１内圧力が十分に上昇
しないうちに、上記各部位間の漏れのために各圧
縮室９内圧力が吐出口４近傍圧力と同圧近くまで
上昇し、旋回スクロール７が浮き上つてしまう。

しかし、本考案においては圧縮運転を開始する
と油分離器１７内圧力の上昇によつて、該油分離
器１７内の油は圧力応動弁２１、固定絞り２３を
介して給油溝１４に大量に供給され、油膜によつ
て摺動面１０のシールを行なうことができ、該摺
動面１０の気密を十分に保つことができる。従つ
て、前述の如く旋回スクロール７が浮き上つて
も、摺動面１０のシールが行なわれているから、
クランク室１１内の圧力が再び吸込み口３に逃
げ、いつになつても該クランク室１１内圧力が上
昇しないという問題は生じない。これ故、背圧導
入孔１２が絞りとなつてクランク室１１内に供給
される圧縮空気の供給時間が長びいても、時間の
経過と共に該クランク室１１は圧縮室９と同圧と
なり、旋回スクロール７を固定スクロール２に向
け押し付け、該各スクロール２，７間のシールを
自動的に行なうことができる。そして、クランク
室１１内が所定圧力に達すると圧力応動弁２１を
閉弁し、給油溝１４には固定絞り２３のみから油
を供給しつつ、定格運転を行なうことができる。

なお、前述の実施例では絞り弁機構２０は圧力
応動弁２１と固定絞り２３とから構成するものと
して述べたが、クランク室１１内圧力をパイロツ
ト圧として作動する可変絞り弁として構成しても
よいものである。

本考案に係るスクロール式圧縮機は以上詳細に
述べた如くであつて、圧縮機の起動初期に固定ス
クロールと旋回スクロールとの摺動面に多量の油
を供給し、油膜によるシール作用を行なうことが
できるから、各スクロールの加工精度が悪い場合
であつてもクランク室内圧力が再び吸込み口に吸
込まれてしまう事故を防止でき、時間の経過と共
にクランク室内圧力を上昇させ、旋回スクロール
を固定スクロールに押し付けた状態で定格圧縮運
転を行なうことができる。また、定格圧縮運転時
には給油溝には小量の油しか供給しないから、油
圧力によつて旋回スクロールが浮き上つたり、ク
ランク室に油が充満して油の抵抗による機械損失
を招く等の不工合を防止できる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係るスクロール式圧縮機の全体構
成図である。１……ケーシング、２……固定スクロール、２
Ｃ……フランジ部、３……吸込み口、４……吐出
口、５……駆動軸、７……旋回スクロール、９…
…圧縮室、１０……摺動面、１１……クランク
室、１２……背圧導入孔、１３……オルダム接
手、１４……給油溝、１６……空気配管、１７…
…油分離器、１８……圧力調整弁、１９……給油
配管、２０……絞り弁機構、２１……圧力応動
弁、２２……分岐管、２３……固定絞り、２４…
…パイロツト配管。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

軸受部と該軸受部よりも大径な円筒部とからな
るケーシングと、鏡板にうず巻状のラツプ部が立
設され、該ラツプ部の外周側に設けられたフラン
ジ部が前記ケーシングの円筒部に固着された固定
スクロールと、前記ケーシングの軸受部に回転自
在に軸支された駆動軸と、前記ケーシングの円筒
部内に位置して該駆動軸に旋回自在に設けられ、
鏡板には前記固定スクロールのラツプ部と重なり
合つて複数の圧縮室を形成するラツプ部が立設さ
れた旋回スクロールと、該旋回スクロールの鏡板
背面側と前記ケーシングの円筒部との間に形成さ
れたクランク室と、前記旋回スクロールの鏡板に
穿設され、前記圧縮室内で圧縮される気体の一部
を背圧として前記クランク室に導入する背圧導入
孔と、前記固定スクロールに対して旋回スクロー
ルが旋回する間に圧縮され、外部に吐出された圧
縮気体中の油分を分離する油分離器とからなるス
クロール式圧縮機において、前記固定スクロール
のフランジ部と旋回スクロールの鏡板との間の摺
動面には給油溝を形成し、該給油溝と前記油分離
器との間には該油分離器内の油を該給油溝に供給
する給油配管を設け、該給油配管の途中には前記
クランク室内の圧力が所定圧力に達したとき該給
油配管を流れる油の流量を絞る絞り弁機構を設け
たことを特徴とするスクロール式圧縮機。