JP2001207986A

JP2001207986A - 密閉型圧縮機

Info

Publication number: JP2001207986A
Application number: JP2000011252A
Authority: JP
Inventors: Motonobu Furukawa; 基信古川; Junya Tanaka; 順也田中
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】吐出室とモータ室とを連通する油戻し通路を
設け、油戻し通路に設けた油量調整手段により、圧縮機
の回転数に応じて、吐出室底部の潤滑油をモータ室へ戻
す量を最適に制御する。【解決手段】密閉容器１内に電動機２と圧縮部３を配
置し、密閉容器１内を圧縮ガスが吐出される吐出室14
と、電動機２を収容するモータ室2aとに区画し、圧縮ガ
スから潤滑油12a を分離し、潤滑油12a を密閉容器１底
部の油溜り12に溜め、この潤滑油12a を圧縮部３の摺動
部分に供給するものにおいて、吐出室14とモータ室2aと
を油戻し通路20により連通し、油戻し通路20に、吐出室
14底部に溜まった潤滑油12a の戻し量を調整する油量調
整手段18を設け、油量調整手段18にモータ室2aの圧力を
導く第一圧路21a と、吸入管15の圧力を導く第二圧路21
b とを設け、モータ室2aの圧力と吸入管15の圧力との圧
力差により、油量調整手段18を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機等に使
用される密閉型圧縮機に係り、詳しくは吐出室と、同吐
出室より圧力の低い部屋を連通する油通路を設け、同油
通路に設けた油量調整手段により吐出室底部の潤滑油を
他室へ戻す量を制御する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉型圧縮機は例えば特公平４ー
３２２４０公報に記載され、図５に示すものがある。密
閉容器１’内の上部に、固定スクロール２’と旋回スク
ロール３’とを架溝４を介して上下対向状に設け、前記
密閉容器１’の内部で前記固定スクロール２’の上部側
に高圧側内室（吐出室）１ａ’を、前記架溝４’の下方
部位に低圧側内室（モータ室）１ｂ’を形成し、前記高
圧側内室１ａ’の油を低圧側内室１ｂ’に設ける油溜に
戻す圧縮機における油戻し装置であって、前記高圧側内
室１ａ’と低圧側内室１ｂ’とを隔離する部材に通孔
６’を設けて、該通孔６’にブッシュ７’を介して支持
するキャピラリチューブ８’を挿通すると共に、前記ブ
ッシュ７’の前記高圧側内室１ａ’への開口側に、凹部
９’を形成して、この凹部９’の深さ内に、前記キャピ
ラリチューブ８’を前記ブッシュ７’から突出させた構
成としている。

【０００３】上記構成において、前記高圧側内室１ａ’
に至った油は、前記凹部９’に一旦貯溜され、該凹部
９’から前記キャピラリチューブ８’の内部を経て前記
低圧側内室１ｂ’に戻される。しかし、上記構成では圧
縮機の回転数等運転条件が変化した場合、高圧側内室
（吐出室）１ａ’への吐油量は変化するが、キャピラリ
チューブ８’から低圧側内室１ｂ’への油戻し量は、キ
ャピラリチューブ８’の径と長さによってほぼ一定量の
ままで固定されてしまう。

【０００４】例えば、低回転数運転時には吐油量が少な
く高圧側内室内室１ｂ’にはほとんど油が溜まらない。
従って圧縮された高温高圧の冷媒ガスが低圧側内室１
ｂ’の油溜に戻ることになり効率を低下してしまうとい
う問題がある。また、高回転数運転時には吐油量が多
く、高圧側内室内室１ｂ’に油が溜まり、低圧側内室１
ｂ’の油溜の潤滑油不足により軸受等が焼き付く恐れが
あり、信頼性を低下させていた。また、吐油量の増大は
熱交換器の性能を低下させることにもなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、吐出室とモータ室とを連通する油
戻し通路を設け、同油戻し通路に設けた油量調整手段に
より、圧縮機の回転数に応じて、吐出室底部の潤滑油を
モータ室へ戻す量を最適に制御することができる密閉型
圧縮機を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためなされたもので、密閉容器内に電動機と圧縮
部を配置し、同圧縮部を鏡板に渦捲き状のラップを有す
る固定スクロールと旋回スクロールとを互いに噛み合わ
せて複数の圧縮室を形成し、前記密閉容器内を前記固定
スクロールに設けた吐出口から圧縮ガスが吐出される吐
出室と、前記電動機を収容するモータ室とに区画し、同
モータ室を運転状況に応じて高圧と低圧に変更可能と
し、前記吐出室と前記密閉容器外を連通する吐出管と、
前記圧縮部の吸入室と前記密閉容器外を連通する吸入管
を設けるとともに、前記圧縮ガスから潤滑油を分離し、
同潤滑油を前記密閉容器底部の油溜りに溜め、この潤滑
油を供給機構により吸い上げ、前記圧縮部の摺動部分に
供給してなる密閉型圧縮機において、前記吐出室とモー
タ室とを油戻し通路により連通し、同油戻し通路に、前
記吐出室底部に溜まった潤滑油の戻し量を調整する油量
調整手段を設け、同油量調整手段に前記モータ室の圧力
を導く第一圧路と、前記吸入管の圧力を導く第二圧路と
を設け、前記モータ室の圧力と前記吸入管の圧力との圧
力差により、前記油量調整手段を調整する構成となって
いる。

【０００７】また、前記油量調整手段を前記油戻し通路
を開閉する弁体と、同弁体を閉じる方向に付勢する弾性
材からなる構成となっている。

【０００８】また、前記モータ室と前記潤滑油の供給機
構を収容するポンプ室とを低圧室とした構成となってい
る。

【０００９】また、前記モータ室の圧力を前記吸入管の
圧力より高くした構成となっている。

【００１０】また、前記弁体の開度を圧縮機の回転数に
応じて制御する構成となっている。

【００１１】また、前記弁体に針状のニードル弁を用い
た構成となっている。

【００１２】また、前記弾性材にスプリングを用いた構
成となっている。

【００１３】また、前記吸入管の圧力を前記弁体の上方
に導き、同弁体を押下げるようにし、前記モータ室の圧
力を前記弁体の下方に導き、同弁体を押上げるように構
成されている。

【００１４】また、前記油戻し通路を前記弁体を介し
て、水平に設けた構成となっている。

【００１５】また、前記油戻し通路の前記モータ室側通
路を前記吐出室側通路より下方に設けた構成となってい
る。

【００１６】また、前記弁体内に、同弁体内を貫通する
油戻し通路を設けた構成となっている。

【００１７】また、前記弁体の垂直方向の外周面に、少
なくとも２方向より吐出室圧力を導く構成となってい
る。

【００１８】また、前記弁体の周囲に環状の溝を設け、
同溝に対向する位置に吐出室側の油戻し通路を設けた構
成となっている。

【００１９】また、前記油量調整手段を前記固定スクロ
ールに内蔵した構成となっている。

【００２０】また、前記油量調整手段を前記圧縮部の一
部を形成するメインフレームに内蔵した構成となってい
る。

【００２１】また、前記油戻し通路を前記吐出管より下
方に設けた構成となっている。

【００２２】また、前記吐出管が前記吐出口より下方に
設けられた横置き型の圧縮機からなる構成となってい
る。

【００２３】また、前記油戻し通路の前記吐出室側入口
近傍にストレーナを設けた構成となっている。

【００２４】また、前記吐出室に油分離機構を設けた構
成となっている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいた実施例として詳細に説明する。図１および図
２において、密閉容器１内に左右に電動機２と圧縮部３
を配置し、同圧縮部３を、鏡板の内面に渦捲き状のラッ
プを立設させた固定スクロール４と旋回スクロール５と
を互いに噛み合わせて複数の圧縮室６を形成し、前記旋
回スクロール５の旋回駆動軸5aを挿入したクランク軸７
を形成して旋回駆動し、左端から右端まで貫通する潤滑
油送路８を形成したシャフト９と、前記クランク軸７を
軸支するメインフレーム10とで密閉型圧縮機を構成して
いる。

【００２６】前記密閉容器１内を前記固定スクロール４
に設けた吐出口4aから圧縮ガスが吐出される吐出室14
と、前記電動機２を収容するモータ室2aとに区画し、同
モータ室2aを運転状況に応じて高圧と低圧に変更可能と
し、前記吐出室14と前記密閉容器１外を連通する吐出管
16と、前記圧縮部３の吸入室3aと前記密閉容器１外を連
通する吸入管15とを設けるとともに、前記圧縮ガスから
潤滑油12a を油分離機構19を介して分離し、同潤滑油12
a を前記密閉容器１底部の油溜り12に溜め、この潤滑油
12a を供給機構としての、前記潤滑油送路８を通して前
記圧縮部３の摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプ11
と、前記密閉容器１の底部に設けられた油溜り12から潤
滑油12a を吸入し、前記オイルポンプ11に導く給油管13
とで構成されている。

【００２７】前記モータ室2aと前記潤滑油12a の供給機
構を収容するポンプ室11a とを低圧室とし、同ポンプ室
11a に第一出入管17a を、前記モータ室2aに第二出入管
17bをそれぞれ接続した構成となっている。上記構成に
おいて、冷凍サイクルを循環してきた低温低圧の冷媒
は、前記第一出入管17a を通り、前記ポンプ室11a およ
び前記モータ室2aに入り、その冷媒が前記電動機２や潤
滑油12a を冷却した後、前記第二出入管17b を通り接続
配管（図示せず）を経由して前記吸入管15より前記圧縮
部３の吸入室3aに吸入され、圧縮された圧縮ガスは吐出
室14を経由し吐出管16より外部に吐出される。このと
き、冷媒が前記第二出入管17b より吸入管15へ行くまで
に圧力損失が生じ、前記吸入管15の内部の圧力や吸入室
3aの圧力は前記モータ室2aの圧力より低くなる。

【００２８】前記吐出室14と前記モータ室2aとを油戻し
通路20により連通し、同油戻し通路20に、前記吐出室14
の底部に溜まった潤滑油12a の戻し量を調整する油量調
整手段18を設け、同油量調整手段18に前記モータ室2aの
圧力を導く第一圧路21a と、前記吸入管15の内部の圧力
を導く第二圧路21b とを設け、前記モータ室2aの圧力と
前記吸入管15との圧力差により、前記油量調整手段18を
調整する構成となっている。この油量調整手段18は、前
記油戻し通路20に嵌装される針状のニードル弁等の弁体
18a と、同弁体18a に荷重を加える複数のスプリング等
の弾性材18b と、同弾性材18b を押えるための凹部18c
でそれぞれ押さえ、弁体18a の周囲から油戻り量を均等
に出すよう構成されている。

【００２９】また、図２に示すように、前記弁体18a の
上面にフランジａを設け、同フランジａの外周にシール
材ｂを装着し、前記吸入管15の圧力を前記第二圧路21b
を通して前記弁体18a の上面に導き、同弁体18a を押下
げるようにし、前記モータ室2aの圧力を前記第一圧路21
a を通して、前記凹部18c 下部の孔ｃより前記フランジ
ａの裏面に導き、前記弁体18a を押上げるように構成さ
れている。

【００３０】上記構成において、前記吸入管15の圧力
は、圧縮機（電動機２）の回転数が上昇するに従って、
圧力損失により前記モータ室2aの圧力より低くなるの
で、弁体18a を押下げる力が減少し、回転数の上昇とと
もに、弁体18a の開度が徐々に開いていく。

【００３１】前記弁体18a の開度は、図３のグラフに示
すように、圧縮機の回転数対吐油量、回転数対圧力差の
関数より与えられ、この関数は圧縮機毎や空気調和装置
毎あるいは弁体毎に決定される。また、圧力差によって
油戻り量を制御する場合、弾性材の弾性係数および弁体
の形状は図３のグラフに基づき決定される。

【００３２】図４は本発明の第二の実施例を示すもの
で、図３の第一の実施例が、前記油戻し通路20を前記弁
体18a を介して、水平に設けた構成となっているのに対
し、図４は油戻し通路の前記モータ室2a側通路20a を前
記吐出室14側通路20b より下方に設けた構成とすること
により、吐出室14側からモータ室2a側への潤滑油12a の
流れを良くするようになされている。

【００３３】図５は本発明の第三の実施例を示すもの
で、（Ａ）は弁体18a と、同弁体18aに荷重を加える一
個の弾性材18b と、同弾性材18b の一端を固定する固定
具18dとから構成し、前記吸入管15の圧力を前記第二圧
路21b を通して前記弁体18a の上面に導くようにしてい
る。この構成において、前記吸入管15を流れる冷媒の流
速は、圧縮機の回転数が上昇するとともに速くなるので
静圧が低下する。静圧が低下すると弁体18a が回転数の
上昇とともに徐々に上昇し、弁体18a の開度が開いてい
くため、弁体18a に前記モータ室2aの圧力を加える必要
がなく、部品点数の削減が可能となる。（Ｂ）は（Ａ）
対して、油戻し通路の前記モータ室2a側通路20a を前記
吐出室14側通路20b より下方に設けた構成とすることに
より、吐出室14側からモータ室2a側への潤滑油12a の流
れを良くするようになされている。

【００３４】図６は本発明の第４の実施例を示すもの
で、（Ａ）はモータ室2a側の油戻し通路20a を弁体18a
の下方に設けるとともに、吐出室14側の油戻し通路20b
を２方向から弁体18a の側面に向けて設け、図中左右方
向の力をバランスさせ、弁体18a が上下方向にスムーズ
に動くように構成したものである。（Ｂ）は弁体18a の
内部にＴ字状の油戻し通路20c を設け、弁体18a が上下
に移動すると油戻し通路20c が開く構成となっている。
（Ｃ）は（Ｂ）を上面から見た図で、吐出室14側の油戻
し通路20b を放射状に多数設け、吐出圧を多数の方向か
ら作用させて、バランスさせ摩擦を抑えた構成となって
いる。

【００３５】図７（Ａ）は円筒状の弁体18a'の内部に水
平方向に油戻し通路20d を設け、弁体18a'の下部に弾性
材18b を設け、モータ室2aの圧力を第一圧路21a を通し
て弁体18a'の下部に導き、弁体18a'が上下に移動すると
油戻し通路20c が開く構成となっている。図７（Ｂ）は
弁体18a'' の周囲に環状の溝ｄを設け、同溝ｄに対向す
る位置に吐出室14側の油戻し通路20b を設け、バランス
させ摩擦を抑えた構成となっている。

【００３６】また、前記油量調整手段18を前記固定スク
ロール４または前記メインフレーム10に内蔵した構成と
することにより、前記密閉容器１内のスペースを有効に
利用することができる。

【００３７】また、前記油戻し通路20を前記吐出管16よ
り下方に設けた構成とすることにより、吐出室14内での
潤滑油12a の溜まりを少なくするとともに、潤滑油12a
の吐出管16側へ流入を抑えることができる。

【００３８】また、前記吐出管16が前記吐出口4aより下
方に設けられた横置き型の圧縮機で構成とすることによ
り、吐出室14内の潤滑油12a が前記油分離機構に達する
ことがなく、油分離機能を損なうことがない。

【００３９】また、前記油通路17の前記吐出室14側入口
近傍にストレーナａを設け、潤滑油12a 中の不純物を濾
別し、前記圧縮部３の摺動部分に不純物が入るのを防止
する構成となっている。

【００４０】また、前記吐出室14側の吐出口4a近傍に油
分離機構19を設け、圧縮ガスから潤滑油12a を分離し易
い構成となっている。

【００４１】上記構成おいて、吐出室14とモータ室2aと
を連通する油戻し通路20を設け、同油戻し通路20に設け
た油量調整手段18により、圧縮機の回転数に応じて、吐
出室14底部の潤滑油12a をモータ室2aへ戻す戻し量を最
適に制御することができ、高効率で信頼性の高い密閉型
圧縮機となる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明においては、吐出室
とモータ室とを連通する油戻し通路を設け、同油戻し通
路に設けた油量調整手段により、圧縮機の回転数に応じ
て、吐出室底部の潤滑油をモータ室へ戻す戻し量を最適
に制御することができ、高効率で信頼性の高い密閉型圧
縮機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す密閉型圧縮機の断面図
である。

【図２】本発明の油量調整手段の第一の実施例を示す要
部拡大断面図である。

【図３】本発明のによる圧縮機の回転数対吐油量および
圧力差の関係を示したものである。

【図４】本発明の第二の実施例を示す要部拡大断面図で
ある。

【図５】本発明の第三の実施例を示す要部拡大断面図
で、（Ａ）は吸入管の圧力のみで弁体の開度を制御する
もので、（Ｂ）は（Ａ）の油戻し通路のモータ室側通路
を吐出室側通路より下方に設けたものである。

【図６】本発明の第四の実施例を示す要部拡大断面図
で、（Ａ）はモータ室2a側の油戻し通路を弁体の下方に
設けたもので、（Ｂ）は（Ａ）の弁体内に油戻し通路を
設けたもので、（Ｃ）は吐出室側の油戻し通路を複数設
けた（Ａ）の上面図である。

【図７】本発明の第五の実施例を示す要部拡大断面図
で、（Ａ）はモータ室からの第一圧路を弁体の下部に設
けたもので、（Ｂ）は弁体の周囲に環状の溝を設けたも
のである。

【図８】従来例を示す密閉型圧縮機の縦断面図である。

【符号の説明】

１密閉容器２電動機 2a モータ室３圧縮部 3a 吸入室４固定スクロール 4a 吐出口５旋回スクロール６圧縮室８潤滑油送路９シャフト 10 フレーム 11 オイルポンプ 11a ポンプ室 12 油溜め 12a 潤滑油 14 吐出室 15 吸入管 16 吐出管 18 油量調整手段 18a 弁体 18b 弾性材 18c 押え部 18d 固定具 19 油分離機構 20 油戻し通路 21a 第一の圧路 21b 第二の圧路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AA21 AB03 BB03 BB51 CC07 CC09 CC12 CC22 CC33 CC51 CC53 CC61 3H039 AA02 AA04 AA12 BB11 BB21 CC27 CC30 CC32 CC33 CC40 CC42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に電動機と圧縮部を配置し、
同圧縮部を鏡板に渦捲き状のラップを有する固定スクロ
ールと旋回スクロールとを互いに噛み合わせて複数の圧
縮室を形成し、前記密閉容器内を前記固定スクロールに
設けた吐出口から圧縮ガスが吐出される吐出室と、前記
電動機を収容するモータ室とに区画し、同モータ室を運
転状況に応じて高圧と低圧に変更可能とし、前記吐出室
と前記密閉容器外を連通する吐出管と、前記圧縮部の吸
入室と前記密閉容器外を連通する吸入管を設けるととも
に、前記圧縮ガスから潤滑油を分離し、同潤滑油を前記
密閉容器底部の油溜りに溜め、この潤滑油を供給機構に
より吸い上げ、前記圧縮部の摺動部分に供給してなる密
閉型圧縮機において、前記吐出室とモータ室とを油戻し通路により連通し、同
油戻し通路に、前記吐出室底部に溜まった潤滑油の戻し
量を調整する油量調整手段を設け、同油量調整手段に前
記モータ室の圧力を導く第一圧路と、前記吸入管の圧力
を導く第二圧路とを設け、前記モータ室の圧力と前記吸
入管の圧力との圧力差により、前記油量調整手段を調整
してなることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】前記油量調整手段を前記油戻し通路を開
閉する弁体と、同弁体を閉じる方向に付勢する弾性材か
らなることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】前記モータ室と前記潤滑油の供給機構を
収容するポンプ室とを低圧室としてなることを特徴とす
る請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】前記モータ室の圧力を前記吸入管の圧力
より高くしてなることを特徴とする請求項１記載の密閉
型圧縮機。
【請求項５】前記弁体の開度を圧縮機の回転数に応じ
て制御してなることを特徴とする請求項１または２記載
の密閉型圧縮機。
【請求項６】前記弁体に針状のニードル弁を用いてな
ることを特徴とする請求項２記載の密閉型圧縮機。
【請求項７】前記弾性材にスプリングを用いてなるこ
とを特徴とする請求項２記載の密閉型圧縮機。
【請求項８】前記吸入管の圧力を前記弁体の上方に導
き、同弁体を押下げるようにし、前記モータ室の圧力を
前記弁体の下方に導き、同弁体を押上げるよように構成
してなることを特徴とする請求項１または２記載の密閉
型圧縮機。
【請求項９】前記油戻し通路を前記弁体を介して、水
平に設けてなることを特徴とする請求項１または２記載
の密閉型圧縮機。
【請求項１０】前記油戻し通路を前記弁体を挟ん
で、、前記モータ室側通路を前記吐出室側通路より下方
に設けてなることを特徴とする請求項１または２記載の
密閉型圧縮機。
【請求項１１】前記弁体内に、同弁体内を貫通する油
戻し通路を設けてなることを特徴とする請求項２記載の
密閉型圧縮機。
【請求項１２】前記弁体の垂直方向の外周面に、少な
くとも２方向より吐出室圧力を導いてなることを特徴と
する請求項２記載の密閉型圧縮機。
【請求項１３】前記弁体の周囲に環状の溝を設け、同
溝に対向する位置に吐出室側の油戻し通路を設けてなる
ことを特徴とする請求項２記載の密閉型圧縮機。
【請求項１４】前記油量調整手段を前記固定スクロー
ルに内蔵してなることを特徴とする請求項１または２記
載の密閉型圧縮機。
【請求項１５】前記油量調整手段を前記圧縮部の一部
を形成するメインフレームに内蔵してなることを特徴と
する請求項１または２記載の密閉型圧縮機。
【請求項１６】前記油戻し通路を前記吐出管より下方
に設けてなることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧
縮機。
【請求項１７】前記吐出管が前記吐出口より下方に設
けられた横置き型の圧縮機からなることを特徴とする請
求項とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項１８】前記油戻し通路の前記吐出室側入口近
傍にストレーナを設けてなることを特徴とする請求項１
記載の密閉型圧縮機。
【請求項１９】前記吐出室に油分離機構を設けてなる
ことを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。