JP2000213480A - スクロ―ル圧縮機 - Google Patents

スクロ―ル圧縮機

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JP2000213480A JP11343247A JP34324799A JP2000213480A JP 2000213480 A JP2000213480 A JP 2000213480A JP 11343247 A JP11343247 A JP 11343247A JP 34324799 A JP34324799 A JP 34324799A JP 2000213480 A JP2000213480 A JP 2000213480A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の圧縮部へのオイルの供給過多を防止
して、オイルの消費量を減少させ、圧縮機の体積効率を
向上させるスクロール圧縮機を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 スクロール圧縮機のクランクシャフト６
１に形成されたオイルグルーブ６２を通過するオイルを
クランクシャフト６１の外部に排出させるためのオイル
排出通路６７をクランクシャフト６１に形成し、前記オ
イル排出通路６７には、クランクシャフト６１の回転運
動により発生する遠心力により前記オイル排出通路６７
を開閉させるバイパス手段を設けることにより、圧縮機
の高速運転時、クランクシャフト６１のオイルグルーブ
６２を通過するオイルの一部が前記クランクシャフト６
１の外部に流出されてオイル貯蔵槽６５に復帰するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスクロール圧縮機に
関するもので、特に、圧縮機の高速運転時には、クラン
クシャフトのオイルグルーブを通じて移動するオイルの
一部を前記クランクシャフトの外部に流出させ得る構造
を備えるスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的なスクロール圧縮機には、図６に
示すように、インボリュート形状のラップを有する固定
スクロール１と旋回スクロール３が噛み合うことによ
り、前記固定スクロール１と旋回スクロール３の側壁面
と底面により多数の大きさの異なる三日月形状の圧縮室
Ｐが形成される。ここで、前記旋回スクロール３のイン
ボリュート形状のラップは前記固定スクロール１のイン
ボリュート形状のラップに対して１８０°の位相差を有
するように形成されている。
【０００３】前記構造において、前記固定スクロール１
に対して前記旋回スクロール３が旋回運動すると、三日
月形状の圧縮室が前記固定スクロール１及び旋回スクロ
ール３の中心部に移動しつつ体積が次第に減少し、その
結果、前記固定スクロール１及び旋回スクロール３の内
部の冷媒を圧縮させることになる。
【０００４】このような圧縮作用は連続的で対称的にな
されるので、往復動式圧縮機又はロータリー圧縮機より
負荷の変動幅が遥かに小さくなる。したがって、スクロ
ール圧縮機は、振動及び騒音、圧縮効率、信頼性などの
面でほかのタイプの圧縮機より非常に有利である。
【０００５】図７を参照してより詳細に説明すると、従
来技術によるスクロール圧縮機では、吸入パイプ５を通
じて圧縮機の内部に流入された冷媒は、固定スクロール
１の一側面に形成された吸入ポートを通じて前記固定ス
クロール１及び旋回スクロール３の内部に供給される。
【０００６】この際に、モータの固定子７に電気を流す
と、誘導電流により内側の回転子９が回転する。前記回
転子９の中心にはクランクシャフト１１が挿入されてい
るので、前記回転子９とともにクランクシャフト１１が
回転するにつれて、前記クランクシャフト１１の偏心端
に結合された旋回スクロール３が旋回運動することにな
る。
【０００７】この際に、前記旋回スクロール３は、メイ
ンフレーム１３と旋回スクロール３との間に安着されて
いるオルダムリング１５により、自転はせず、公転運動
のみを行い、前記クランクシャフト１１は、上端及び下
端がそれぞれメインフレーム１３とサブフレーム１７に
支持されている。
【０００８】この後、前記固定スクロール１と旋回スク
ロール３の相互運動により圧縮室Ｐが中心部側に移動し
つつ体積が次第に減少することにより、前記圧縮室Ｐ内
の冷媒が圧縮される。このように、前記固定スクロール
１と旋回スクロール３により圧縮された冷媒は前記固定
スクロール１の中心部に形成された吐出口を通じて吐出
パイプ１９に提供された後、前記吐出パイプ１９を通じ
て圧縮機の外部に吐き出され、冷凍サイクルを循環する
ことになる。
【０００９】前記のような、冷媒を圧縮させるための構
造のほかにも、スクロール圧縮機には、圧縮部と機構部
の潤滑を円滑にするための構造が含まれている。このよ
うな潤滑構造は、圧縮機の下端に、オイルを貯蔵するた
めに設けられたオイル貯蔵部２１と、前記オイル貯蔵部
２１のオイルを圧縮部と機構部側に移動させるため、前
記クランクシャフト１１の内部に形成されたオイルグル
ーブ１２と、前記オイルグルーブ１２にオイル貯蔵部２
１のオイルを供給するオイルポンプ２３とを含み、前記
オイルポンプ２３としては、通常、遠心ポンプ、容積ポ
ンプ、差圧ポンプなどが使用されている。
【００１０】しかし、前記のような従来のスクロール圧
縮機は、圧縮機の回転数に比例して、前記オイルポンプ
２３によるオイルの供給量が増加するため、圧縮機の高
速運転時には、オイルが過多に供給されて、圧縮部に供
給されるオイル量が増加し、これにより、オイルの吐出
量が増加して圧縮機の体積効率が低下する問題点があっ
た。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解決するためになされたもので、圧縮機の高速
運転時には、クランクシャフトのオイルグルーブを通じ
て移動するオイルの一部を前記クランクシャフトの外部
に流出させ得る構造を備えることで、圧縮部へのオイル
の供給過多を防止して、オイルの消費量を減少させ、圧
縮機の体積効率を向上させるスクロール圧縮機を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるスクロール圧縮機は、固定スクロール
と、前記固定スクロールと噛み合って、冷媒を圧縮する
圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記旋回スクロー
ルを旋回運動させるため、端部が旋回スクロールと結合
され、中心に、オイルポンプにより提供されるオイルが
通過するオイルグルーブが形成されたクランクシャフト
と、前記クランクシャフトに形成され、前記オイルグル
ーブを通過するオイルをクランクシャフトの外部に排出
するオイル排出通路と、前記オイル排出通路に設けら
れ、前記クランクシャフトの回転運動により発生する遠
心力により作動されて前記オイル排出通路を開閉させる
バイパス手段とから構成される。
【００１３】本発明の他の特徴によると、前記バイパス
手段は、遠心力により前後進するように、オイル排出通
路に設けられて、前記オイル排出通路を開閉させるボー
ルバルブと、前記クランクシャフトに設けられ、前記ボ
ールバルブを前記オイル排出通路側に付勢する弾性手段
とから構成され、前記オイル排出通路は、クランクシャ
フトの外側に行くほどに断面積が広くなる漏斗形状に形
成される。
【００１４】また、本発明の更に他の特徴によると、前
記バイパス手段は、遠心力により前後進するようにクラ
ンクシャフトに設けられ、前記オイル排出通路を開閉さ
せる円板バルブと、前記円板バルブが前後進し得るよう
に、前記円板バルブに弾性力を提供する弾性手段と、前
記弾性手段を支持するため、前記クランクシャフトに設
けられる支持手段とから構成され、前記オイル排出通路
は、円板バルブを含むバイパス手段が安着される円筒形
状の収容部と、前記収容部とクランクシャフトの外部と
を連通させ、前記円板バルブの前後進により開閉される
通路部とから構成される。
【００１５】このように構成される本発明は、前記オイ
ル排出通路とバイパス手段により、圧縮機の高速運転時
には、クランクシャフトのオイルグルーブを通じて移動
するオイルの一部を前記クランクシャフトの外部に流出
し得るので、圧縮部へのオイルの過多供給が防止される
ので、オイルの消費量が減少され、圧縮機の体積効率が
向上される利点がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。本発明によるスクロー
ル圧縮機は、図１に示すように、冷媒を圧縮させるた
め、噛み合って圧縮室を形成する固定スクロール５１及
び旋回スクロール５３と、前記旋回スクロール５３を旋
回運動させるため、端部が旋回スクロールと結合され、
中心に、オイルポンプ６３を通じて提供されるオイルが
通過するオイルグルーブ６２が形成されたクランクシャ
フト６１とを含んでなるスクロール圧縮機である。
【００１７】前記クランクシャフト６１には、前記オイ
ルグルーブ６２を通じて移動するオイルをクランクシャ
フト６１の外部に排出するオイル排出通路６７が形成さ
れ、前記オイル排出通路６７には、クランクシャフト６
１の回転運動により発生するオイルの遠心力により作動
され、前記クランクシャフト６１の回転速度によってオ
イル排出通路６７を開閉させるバイパス手段６９が設け
られる。
【００１８】ここで、前記バイパス手段は、図２及び図
３に示すように、遠心力により前後進するようにオイル
排出通路６７に設けられ、前記オイル排出通路６７を開
閉するボールバルブ７１と、前記クランクシャフト６１
の周囲に加圧状態で巻き着けられて、前記ボールバルブ
７１がオイル排出通路６７に圧着されるように、ボール
バルブ７１に圧着力を提供する弾性ベルト７３とから構
成されている。
【００１９】そして、前記弾性ベルト７３は、一側に孔
７３ａが形成され、その孔７３ａに前記ボールバルブ７
１の一部が結合されるように構成されている。また、前
記オイル排出通路６７は、クランクシャフト６１の外側
に行くほどに断面積が広くなる漏斗形状に形成されてい
る。
【００２０】このように構成された本発明によるスクロ
ール圧縮機では、吸入パイプ５５を通じて圧縮機の内部
に流入された冷媒が、固定スクロール５１の一側面に形
成された吸入ポートを通じて前記固定スクロール５１及
び旋回スクロール５３の内部に供給されると、モータの
回転子５７が作動して、前記回転子５７に挿設されたク
ランクシャフト６１が回転することになる。
【００２１】前記クランクシャフト６１が回転すると、
クランクシャフト６１の偏心端に結合された旋回スクロ
ール５３が旋回運動し、旋回スクロール５３の旋回運動
により、前記固定スクロール５１と旋回スクロール５３
との間に形成された三日月形状の圧縮室が中心部側に移
動しながら体積が減少して冷媒を圧縮させる。
【００２２】この後、前記固定スクロール５１と旋回ス
クロール５３により圧縮された冷媒は、前記固定スクロ
ール５１の中心部に形成された吐出口を通じて吐出パイ
プ５９に提供された後、前記吐出パイプ５９を通じて圧
縮機の外部に吐き出され、冷凍サイクルを循環すること
になる。
【００２３】このように冷媒が圧縮される間、圧縮機の
圧縮部と機構部には、潤滑のためのオイルが供給され
る。すなわち、オイルポンプ６３の作動によりオイル貯
蔵部６５に貯蔵されたオイルが前記オイルグルーブ６２
を通じて機構部のベアリング、スラスト面及び圧縮部に
供給されて潤滑作用をする。
【００２４】この際、圧縮機が低速運転時であると、前
記クランクシャフト６１のオイル排出通路６７を塞いで
いるように、ボールバルブ７１を前記オイル排出通路６
７側に加圧する弾性ベルト７３の圧着力が前記クランク
シャフト６１のオイルグルーブ６２を通過するオイルの
遠心力及びボールバルブ７１の遠心力より大きくなる。
したがって、前記ボールバルブ７１は、図２に示すよう
に、前記オイル排出通路６７を遮断した状態を維持し、
前記オイルポンプ６３を通じてオイルグルーブ６２に提
供されたオイルはすべて圧縮部と機構部に供給される。
【００２５】反面、圧縮機が設定値以上の速度に運転さ
れる高速運転時であると、前記オイルグルーブ６２を通
過するオイルの遠心力及びボールバルブ７１の遠心力が
前記オイル排出通路６７側にボールバルブ７１を加圧す
る弾性バルト７３の圧着力より大きくなる。したがっ
て、前記ボールバルブ７１は、図３に示すように、前記
クランクシャフト６１の外側に移動して前記オイル排出
通路６７を開放し、前記オイルグルーブ６２を通過する
オイルの一部を前記オイル排出通路６７を通じてクラン
クシャフト６１の外部に排出してオイル貯蔵槽に復帰さ
せる。これにより圧縮部へのオイルの供給過多が防止さ
れる。
【００２６】また、本発明の他の実施の形態によるバイ
パス手段６９は、図４及び図５に示すように、オイルの
遠心力により前後進し得るようにオイル排出通路６７に
設けられ、前記オイル排出通路６７を開閉させる円板バ
ルブ８１と、前記円板バルブ８１が前後進し得るよう
に、円板バルブ８１に弾性力を与えるスプリング８３
と、前記スプリング８３を支持するため、前記クランク
シャフト６１に固定された固定蓋８５とから構成され
る。
【００２７】前記オイル排出通路６７は、円板バルブ８
１を含むバイパス手段６９が安着される円筒形態の収容
部６７ａに連通され、前記収容部６７ａは、その内側端
がクランクシャフト６１の外部に連通されるように形成
された通路部６７ｂに連通されている。
【００２８】前記構造によると、圧縮機の低速運転時に
は、前記クランクシャフト６１のオイル排出通路６７を
塞いでいるように、円板バルブ８１を前記オイル排出通
路６７側に加圧するスプリング８３の付勢力が前記クラ
ンクシャフト６１のオイルグルーブ６２を通過するオイ
ルの遠心力及び円板バルブ８１の遠心力より大きくな
る。したがって、前記円板バルブ８１が、図４に示すよ
うに、前記オイル排出通路６７を遮断した状態を維持す
るため、前記オイルポンプ６３を通じてオイルグルーブ
６２に提供されたオイルはすべて圧縮部と機構部に供給
される。
【００２９】反面、圧縮機が設定値以上の速度で運転さ
れる高速運転時であると、前記オイルグルーブ６２を通
過するオイルの遠心力及び円板バルブ８１の遠心力が、
前記オイル排出通路６７側に円板バルブ８１を加圧する
スプリングの付勢力より大きくなる。したがって、前記
円板バルブ８１は、図５に示すように、前記クランクシ
ャフト６１の外側に移動して、前記オイル排出通路６７
と通路部６７ｂを開放する。これにより、前記オイルグ
ルーブ６２を通過するオイルの一部が前記オイル排出通
路の通路部６７ｂを通じてクランクシャフト６１の外部
に排出されてオイル貯蔵部６５に復帰するので、圧縮部
へのオイルの供給過多が防止される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるスク
ロール圧縮機は、圧縮機が設定値以上の速度で運転され
ると、クランクシャフト６１のオイル排出通路６７を遮
断しているバイパス手段６９が作動して前記オイル排出
通路６７を開放することにより、圧縮機の高速運転時に
は、クランクシャフト６１のオイルグルーブ６２を通過
するオイルの一部が前記オイル排出通路６７を通じてオ
イル貯蔵槽６５に復帰するので、圧縮部へのオイルの供
給過多が防止され、これによりオイルの消費量が減少
し、圧縮機の体積効率が向上される利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクロール圧縮機の構造を示す部
分縦断面図である。
【図２】本発明によるバイパス手段のボールバルブが閉
鎖された状態を示す拡大縦断面図である。
【図３】本発明によるバイパス手段のボールバルブが開
放された状態を示す拡大縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態によるバイパス手段の
円板バルブが閉鎖された状態を示す拡大縦断面図であ
る。
【図５】本発明の他の実施の形態によるバイパス手段の
円板バルブが開放された状態を示す拡大縦断面図であ
る。
【図６】一般的なスクロール圧縮機の圧縮原理を示す概
略図である。
【図７】従来の技術によるスクロール圧縮機の構造を示
す部分縦断面図である。
【符号の説明】
５１…固定スクロール ５３…旋回スクロール ６１…クランクシャフト ６２…オイルグルーブ ６３…オイルポンプ ６５…オイル貯蔵部 ６７…オイル排出通路 ６７ａ…安着部 ６７ｂ…通路部 ６９…バイパス手段 ７１…ボールバルブ ７３…弾性ベルト ８１…円板バルブ ８３…スプリング ８５…固定蓋

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定スクロールと、 前記固定スクロールと噛み合って、冷媒を圧縮する圧縮
    室を形成する旋回スクロールと、 前記旋回スクロールを旋回運動させるため、端部が旋回
    スクロールと結合され、中心に、オイルポンプにより提
    供されるオイルが通過するオイルグルーブが形成された
    クランクシャフトと、 前記クランクシャフトに形成され、前記オイルグルーブ
    を通過するオイルをクランクシャフトの外部に排出する
    オイル排出通路と、 前記オイル排出通路に設けられ、前記クランクシャフト
    の回転運動により発生する遠心力により作動されて前記
    オイル排出通路を開閉させるバイパス手段とから構成さ
    れることを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項２】 前記バイパス手段は、遠心力により前後
    進するように、オイル排出通路に設けられて、前記オイ
    ル排出通路を開閉させるボールバルブと、前記クランク
    シャフトに設けられ、前記ボールバルブを前記オイル排
    出通路側に付勢する弾性手段とから構成されることを特
    徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項３】 前記弾性手段は前記クランクシャフトに
    巻回された弾性ベルトから構成され、前記弾性ベルトに
    は孔が形成され、前記ボールバルブの一部が前記孔に結
    合されることを特徴とする請求項２記載のスクロール圧
    縮機。
  4. 【請求項４】 前記オイル排出通路は、クランクシャフ
    トの外側に行くほどに断面積が広くなる漏斗形状に形成
    されることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮
    機。
  5. 【請求項５】 前記バイパス手段は、遠心力により前後
    進するようにクランクシャフトに設けられ、前記オイル
    排出通路を開閉させる円板バルブと、前記円板バルブの
    外側に配置され、前記円板バルブを前記オイル排出通路
    側に付勢する弾性手段と、前記弾性手段を支持するた
    め、前記クランクシャフトに設けられる支持手段とから
    構成されることを特徴とする請求項１記載のスクロール
    圧縮機。
  6. 【請求項６】 前記オイル排出通路は円板バルブを含む
    バイパス手段を収容する円筒形状の収容部に連結され、
    前記収容部の内側端は前記クランクシャフトの外側に連
    通される通路部に連結されることを特徴とする請求項５
    記載のスクロール圧縮機。
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