JP2718295B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP2718295B2 JP3220169A JP22016991A JP2718295B2 JP 2718295 B2 JP2718295 B2 JP 2718295B2 JP 3220169 A JP3220169 A JP 3220169A JP 22016991 A JP22016991 A JP 22016991A JP 2718295 B2 JP2718295 B2 JP 2718295B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F04C18/0223—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving with symmetrical double wraps

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として冷凍装置に使用
するスクロール圧縮機、詳しくは、第１、第２及び第３
スクロールを備え、第２及び第３スクロールを、第１ス
クロールを挟んで両側に配置して成るスクロール圧縮機
に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、此種スクロール圧縮機は、特開昭６
１ー１５２９８４号公報に記載されている。この従来の
圧縮機は、図９に示すごとく１つの平板Ａの両面にそれ
ぞれ第１渦巻体Ｂ、Ｂを設けた第１スクロールＣと、前
記平板Ａのー面に対向する平面Ｄと第２渦巻体Ｅとをも
った第２スクロールＦと、前記平板Ａの他面に対向する
平面Ｇと、第３渦巻体Ｈとをもった第３スクロールＩと
を備え、前記第２及び第３スクロールＦ、Ｉを、前記第
１スクロールＣを挟んで両側に配置して、第１スクロー
ルＣのー面側の第１渦巻体Ｂと第２スクロールＦの第２
渦巻体Ｅとを噛合わせ、また、第１スクロールＣの他面
側の第１渦巻体Ｂと第３スクロールＩの第３渦巻体Ｈと
を噛合わせると共に、前記ー面側の第１渦巻体Ｂと第２
渦巻体Ｅとの巻終り部、及び前記他面側の第１渦巻体Ｂ
と第３渦巻体Ｈとの巻終り部に、それぞれ低圧ドームと
したケーシングＰの吸入空間Ｊと連通する吸入部Ｋ、Ｋ
を設ける一方、前記ー面側の第１渦巻体Ｂと第２渦巻体
Ｅとの巻始め部、及び前記他面側の第１渦巻体Ｂと第３
渦巻体Ｈとの巻始め部に、それぞれ吐出通路Ｌと連通す
る吐出部Ｍ、Ｍを設けて、前記各吸入部Ｋ、Ｋから前記
各渦巻体Ｂ、Ｅ、Ｈ間の圧縮部Ｎ、Ｎで圧縮した流体を
各吐出部Ｍ、Ｍで合流させ、これら吐出部Ｍ、Ｍに連通
する吐出通路Ｌから吐出するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
圧縮機は、以上のように前記第１スクロールＣの両面で
吸入圧縮作用を行うようにしたものであるから、前記第
１スクロールＣに作用するスラスト方向の荷重は、前記
第１スクロールＣの両面に形成される圧縮室での流体圧
力のバランスで相殺され、前記第１スクロールＣのスラ
スト軸受に作用するスラスト荷重を低減でき、スラスト
軸受での損失を少なくできると共に、容量を増大できる
のであるが、前記ケーシングＰを低圧ドームとして、該
ケーシングＰの内部に設ける吸入空間Ｊに二つの吸入部
Ｋ、Ｋを連通させて、これら吸入部Ｋ、Ｋから吸入し、
圧縮部Ｎ、Ｎで並列状に圧縮した後、二つの吐出部Ｍ、
Ｍから吐出通路Ｌに吐出するように構成しているため、
容積効率を有効に増大できなかった。即ち、前記第１及
び第２渦巻体Ｂ、Ｅの巻終り付近と、第１及び第３渦巻
体Ｂ、Ｈの巻終り付近とは、何れも吸入圧力の雰囲気中
にあるため、吸入、閉じ込みが終了した圧縮部Ｎ、Ｎ
は、何れも前記吸入空間Ｊに隣り合うことになり、この
結果、図１０に示すごとく二つの圧縮部Ｎ、Ｎで圧縮す
る圧縮過程の流体が、前記第１スクロールＣの両面に設
ける前記第１渦巻体の巻終り側端面と、第２及び第３ス
クロールＦ、Ｉの平面Ｄ、Ｇとの間の隙間からそれぞれ
吸入空間Ｊに漏洩することになるのである。しかも、こ
の漏れは前記第１スクロールＣの両側で生ずるのである
から、それだけ容積効率の改善を有効に行えない問題が
あった。
【０００４】本発明は以上の問題点に鑑み発明したもの
で、目的は、スラスト荷重を効果的に低減できながら、
圧縮過程の流体が吸入通路に漏洩することによる容積効
率の低下を少なくでき、従来例に比較して高効率なスク
ロール圧縮機を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の本発明のスクロール圧縮機は、１つの平板
の両面に渦巻体２２、２２を設けた第１スクロール２
と、前記平板の各面に対向する平面３１、４１と、渦巻
体３２、４２とを持った第２及び第３スクロール３、４
とを備え、前記第２及び第３スクロール３、４を、前記
第１スクロール２を挟んで両側に配置して、それぞれの
渦巻体２２、３２、４２を互いに噛み合わせたスクロー
ル圧縮機において、前記第１スクロール２の一面側の渦
巻体２２と、該渦巻体２２が噛み合う第２スクロール３
の渦巻体３２との巻終わり部に吸入通路１１と連通する
吸入部３３を設けて低段圧縮部３０を形成すると共に、
前記第１スクロール２の他面側の渦巻体２２と該渦巻体
２２が噛み合う第３スクロール４の渦巻体４２との巻始
め部に、吐出通路１２と連通する吐出部４４を設けて高
段圧縮部４０を形成し、前記低段圧縮部３０の吐出部３
４を前記高段圧縮部４０の吸込部４３に連通させたもの
である。
【０００６】本発明の好ましい実施例においては、請求
項２に記載のように、低段圧縮部３０の吐出部３４及び
高段圧縮部４０の吸込部４３は、低段圧縮部３０及び高
段圧縮部４０を収容するケーシング１内に開口させ、吐
出部３４及び吸込部４３はケーシング１の内部空間１３
を介して連通させ、高段圧縮部４０の吐出部４４を内部
空間１３と区画して吐出通路１２に連通させている。
【０００７】また本発明の他の好ましい実施例において
は、請求項３に記載のように、両面に渦巻体２２、２２
を設けた平板２１に、低段圧縮部３０の吐出部３４と高
段圧縮部４０の吸込部４３とを連通する連通路２６を設
け、高段圧縮部４０の吐出部４４を、低段圧縮部３０及
び高段圧縮部４０を収容するケーシング１の内部空間１
３に開放した構成を有している。本発明の他の局面にお
けるスクロール圧縮機は、請求項４に記載のように、両
側に渦巻体２２、２２を持った第１スクロール２と、片
側に渦巻体３２、４２を持った第２スクロール３及び第
３スクロール４とを備え、第１スクロール２の一側の渦
巻体２２と、該渦巻体２２が噛み合う第２スクロール３
の渦巻体３２との巻始め部に吐出部３４を、その巻終わ
り部に吸入部３３を設けて低段圧縮部３０を形成すると
共に、第１スクロール２の他側の渦巻体２２と、該渦巻
体２２が噛み合う第３スクロール４の渦巻体４２との巻
始め部に吐出部４４を、その巻終わり部に吸込部４３を
設けて高段圧縮部４０を形成し、低段圧縮部３０の吐出
部３４を高段圧縮部４０の吸込部４３に連通させている
ことを特徴とする。この局面の発明のスクロール圧縮機
においては、請求項５に記載のように、低段圧縮部３０
の吐出部３４と高段圧縮部４０の吸込部４３とを連通手
段を介して連通させることにより、低段圧縮部３０の吸
入部３３から吸い込んだ流体を高段圧縮部４０の吐出部
４４から吐き出すように構成されている。
【０００８】
【作用】請求項１及び請求項４に記載のスクリーン圧縮
機の構成によれば、第１スクロール２の一面側の渦巻体
２２と、第２スクロール３の渦巻体３２とで低段圧縮部
３０を形成して、吸入部３３から吸入した流体を低段圧
縮部３０で圧縮して吐出部３４から突出した後、この低
段圧縮部３０から突出された中間圧流体を高段圧縮部４
０の吸込部４３から吸い込んで高段圧縮部４０によりさ
らに圧縮し、吐出部４４から吐出通路１２に突出する所
謂２段圧縮構成としたことにより、次のように作用す
る。低段圧縮部３０においては、従来と同様、圧縮過程
の流体が吸入通路に漏洩することになるが、高段圧縮部
４０においては、低段圧縮部３０で圧縮された中間圧流
体を吸い込んでさらに圧縮するから、この高段圧縮部４
０では、圧縮過程の流体が吸入通路１１に漏洩しない。
従って、第１スクロール２に作用するスラスト荷重を効
果的に低減することができ、かつ、従来例のように圧縮
過程の流体が漏洩することによる容積効率の低下を少な
くすることができる。その結果、高効率のスクロール圧
縮機を実現することができる。
【０００９】また、請求項２に記載の本発明のスクロー
ル圧縮機の構成によれば、低段圧縮部３０の吐出部３４
及び高段圧縮部４０の吸込部４３を、低段圧縮部３０及
び高段圧縮部４０を収容するケーシング１内に開口さ
せ、吐出部３４及び吸込部４３をケーシング１の内部空
間１３を介して連通させ、高段圧縮部４０の吐出部４４
を内部空間１３と区画して吐出通路１２に連通させるこ
とにより、ケーシング１の内部空間１３を連絡路として
利用できると共に、高圧と低圧との間の中間圧にするこ
とができる。そのため、通路構成を簡単にできると共
に、可動側スクロールを駆動するモータを内部空間１３
に内装する場合、モータを中間圧流体によって有効に冷
却することができる。従って、ケーシング１の内部空間
１３を高圧にするようにした所謂高圧ドーム形圧縮機に
比べてモータの冷却効果が高くなり、その結果、モータ
の信頼性を向上させることができるとともに、モータ効
率の低下も少なくすることができる。また、内部空間１
３を低圧にするようにした所謂低圧ドーム形圧縮機に比
べてモータ加熱による吸入ガス加熱の影響を少なくする
ことができる。また、モータの駆動軸を支持する軸受な
どを潤滑した後の潤滑油を中間圧の流体に容易に付加さ
せることができるため、高段圧縮部４０における圧縮室
への特別な油インジェクション機構をなくすことができ
ると共に、中間圧の流体に軸受などを潤滑した後の潤滑
油を付加することができる。従って、吸い込み流体に潤
滑油を付加する場合に比較して吸い込み流体の加熱も少
なくすることができ、その結果容積効率の低下も少なく
することができる。
【００１０】また、請求項３に記載の本発明のスクロー
ル圧縮機の構成によれば、両面に渦巻体２２、２２を設
けた平板２１に、低段圧縮部３０の吐出部３４と高段圧
縮部４０の吸込部４３とを連通する連通路２６を設け、
高段圧縮部４０の吐出部４４を、低段圧縮部３０及び高
段圧縮部４０を収容するケーシング１の内部空間１３に
開放することにより、内部空間１３を高圧ドームにする
ことができる。従って、給油部に対する差圧給油が容易
に行なえると共に、給油部を高圧にできるため、第１ス
クロール２の両面での圧力バランスをとることができ、
第１スクロール２に作用するスラスト荷重をより小さく
することができる。
【００１１】
【実施例】先ず図１に示した第１実施例について説明す
る。図１において、１は吸入通路１１と吐出通路１２と
をもった密閉形ケーシング、２は１つの平板２１の両面
にそれぞれ渦巻体２２、２２を設けた第１スクロール、
３は前記平板２１のー面に対向する平面３１と渦巻体３
２とをもった第２スクロール、４は前記平板２１の他面
に対向する平面４１と、渦巻体４２とをもった第３スク
ロールであって、前記第２及び第３スクロール３、４
を、前記第１スクロール２を挟んで両側に配置し、第１
スクロール２のー面側の渦巻体２２と第２スクロール３
の渦巻体３２とを噛合わせ、また、第１スクロール２の
他面側の渦巻体２２と第３スクロール４の渦巻体４２と
を噛合わせるのである。又、これら三つのスクロールの
うち、第２スクロール３をケーシング１内に固定し、前
記第３スクロール４を前記ケーシング１に弾性支持手段
５により径方向に変位可能に支持すると共に、前記第１
スクロール２を公転自由に支持し、この第１スクロール
２を駆動軸６を介してモータ７に連動させるのである。
【００１２】そして、前記第１スクロール２のー面側の
渦巻体２２と、該渦巻体２２が噛み合う第２スクロール
３の渦巻体３２との巻終り部に、前記吸入通路１１と連
通する吸入部３３を設け、また、巻始め部に吐出部３４
を設けて低段圧縮部３０を形成する一方、前記第１スク
ロール２の他面側の渦巻体２２と該渦巻体２２が噛み合
う第３スクロール４の渦巻体４２との巻終り部に、吸込
部４３を設け、また、巻始め部に、前記吐出通路１２と
連通する吐出部４４を設けて高段圧縮部４０を形成し、
前記低段圧縮部３０の吐出部３４と、高段圧縮部４０の
吸込部４３とを、前記低段圧縮部３０及び高段圧縮部４
０を収容する前記ケーシング１の内部空間１３に開口さ
せ、前記吐出部３４及び吸込部４３を前記内部空間１３
を介して連通させると共に、前記高段圧縮部４０の吐出
部４４を、隔壁８を介して前記内部空間１３と区画され
た高圧空間１４に開口させ、この高圧空間１４に前記吐
出通路１２を連通させている。また、前記低段圧縮部３
０の吐出容積（吐出開始直前の圧縮室容積）と高段圧縮
部４０の取り込み容積とは同じに形成するのが理想的に
は好ましいのであるが、誤差などを考慮すれば、図２の
ごとく低段圧縮部３０の吐出容積Ｖ1 を、高段圧縮部４
０の取り込み容積Ｖ2 よりも若干小容積に形成するのが
好ましい。また、後記するようにガスインジェクション
を可能にする場合、ガスインジェクション量に応じ例え
ば容積Ｖ2 を容積Ｖ1 に対し１．１〜１．３倍にするの
が好ましい。
【００１３】また、前記第１スクロール２の平板２１と
第３スクロール４との間には、前記駆動軸６の駆動によ
り前記第１スクロール２を公転駆動させるためのオルダ
ム継手５０を設けており、また、前記第１スクロール２
における第２スクロール側の中心部には筒状のボス部２
３を設けて、前記駆動軸６の先端部に設ける偏心軸部６
１を、軸受９を介して前記ボス部２３に嵌合している。
そして、前記軸受９部は、連通路３５を介して前記低段
圧縮部３０の吐出部３４に連通させており、前記駆動軸
６の中心部に設けられ給油ポンプ（図示せず）と連通し
ている給油通路６２から前記軸受９に給油した後の潤滑
油を、前記連通路３５から低段圧縮部３０にインジェク
ションできるようにすると共に、前記駆動軸６の中間部
を、前記第２スクロール３の中心に設けられた軸受孔に
軸受１０を介して回転自由に支持し、この軸受１０の近
くに前記吐出部３４を開口させ、前記給油通路６２から
連通路３５を介してインジェクションした潤滑油を、前
記吐出部３４から内部空間１３に中間圧ガスとともに戻
せるようにしている。
【００１４】しかして、前記吐出部３４から前記内部空
間１３に吐出された中間圧ガスは、前記モータ７を有効
に冷却すると共に、前記第２スクロール３の外周部と前
記密閉ケーシング１の内面との間の隙間を経て前記高段
圧縮部４０の吸込部４３に至り、該吸込部４３から前記
高段圧縮部４０に吸込まれるのであるが、前記中間圧ガ
スにインジェクションされた油は前記モータ７との衝突
により分離されて、前記ケーシング１の底部に設ける油
溜りに有効に戻されるのであり、また、分離されなかっ
た油は、前記吸込部４３に吸込まれる過程で前記オルダ
ム継手５０の摺動部分や、前記第１スクロール２のスラ
スト軸受９、１０部に給油されるのである。
【００１５】又、前記第３スクロール４を弾性的に支持
する弾性支持手段５は、コイルばね、板ばねなどの弾性
体を用いて前記第３スクロール４における周方向の複数
箇所を弾性的に支持して、この第３スクロール４を前記
第１スクロール２に対し径方向に変位可能とするのであ
る。
【００１６】また、前記隔壁８には、前記ケーシング１
の内部空間１３に開口する油戻し通路８１を設けて、前
記高圧空間１４内で高圧ガスから分離された油を前記内
部空間１３に返油するようにしている。
【００１７】尚、図１中５１は前記内部空間１３におけ
る前記吸込部４３の近くに開口させたインジェクション
管であって、このインジェクション管５１から前記内部
空間１３の吸込部４３近くにガス或は液又は油を注入可
能とし、前記高段圧縮部４０のガス吸込量を増大させて
能力向上させたり、或は高段圧縮部４０での冷却又はシ
−ルが行えるようにしている。この場合、前記インジェ
クション管５１は、前記ケーシング１に突入させるだけ
ですむから、その配管構成を簡素化できると共に、特
に、ガスインジェクションの場合、固定スクロールにイ
ンジェクションポートを設けて圧縮過程にガスインジェ
クションする従来例においては、インジェクション圧力
が運転条件により圧縮過程の圧縮室内圧より低くなって
逆流ロスが生ずる問題があるのに対し前記構成では、前
記内部空間１３にインジェクションするのであるから、
つまり、運転条件により変化することが殆どなく一定圧
力にできる内部空間１３にインジェクションするのであ
るから、インジェクション量をほゞ一定にできると共
に、逆流もなくし得るのであって、逆流によるロスをな
くせるし、また、インジェクション脈動もなくし得るの
である。
【００１８】図１のごとく構成した第１実施例の圧縮機
は、モータ７の駆動により、第１スクロール２を駆動す
ると、吸入通路１１から吸入部３３に吸入した低圧ガス
を低段圧縮部３０の圧縮室で中間圧に圧縮して、吐出部
３４からケーシング１の内部空間１３に吐出するのであ
る。そして、この内部空間１３の中間圧ガスが吸込部４
３に吸込まれて、高段圧縮部４０の圧縮室で圧縮され、
吐出部４４からケーシング１の高圧空間１４に吐出され
て、吐出通路１２に供給されるのであって、低段圧縮部
３０で圧縮した中間圧ガスを更に高段圧縮部４０で圧縮
する２段圧縮構成としているから、低段圧縮部３０にお
いては、従来と同様、圧縮過程のガスが吸入通路１１に
漏洩することになるが、高段圧縮部４０においては、吸
入通路１１への漏洩はないのである。このため、圧縮過
程のガスが吸入通路１１に漏洩することによる容積効率
の低下を少なくできるのである。しかも、低段圧縮部３
０と高段圧縮部４０とは、密閉ケーシング１の内部空間
１３を介して連通させているから、つまり、前記内部空
間１３を連絡路に利用しているから、通路構成を簡素化
できると共に、内部空間１３に低圧と高圧との間の中間
圧ガスが吐出されるから、前記第１スクロール２を駆動
するモータ７を、前記中間圧ガスにより有効に冷却する
ことができるのであり、この結果、前記ケーシング１の
内部空間１３を高圧にするようにした所謂高圧ドーム形
圧縮機に比べて前記モータ７の冷却効果を高くでき、モ
ータ７の信頼性を向上できるし、モータ効率の低下も少
なくできるのであり、また、前記内部空間１３を低圧に
するようにした所謂低圧ドーム形圧縮機に比べてモータ
過熱による吸入ガス過熱の影響を少なくできるのであ
る。
【００１９】また、以上の第１実施例では、前記軸受９
に給油する潤滑油を低段圧縮部３０に容易にインジェク
ションできると共に、インジェクションした油を前記吐
出部３４から中間圧ガスとともに内部空間１３に戻せる
ので、油戻しが有効に、かつ容易に行えるのであり、ま
た、前記内部空間１３に油を戻しても、この内部空間１
３は中間圧力域であるから、吸入ガス過熱は殆どない
し、また、内部空間１３に戻される油の一部を利用して
オルダム継手５１の摺動部分やスラスト軸受５２等に給
油できるのである。
【００２０】更に、ガスインジェクションする場合も、
その配管構成を簡素化できるだけでなく、前記したよう
に安定したインジェクションが可能となるし、また、前
記隔壁８に油戻し通路８１を設けることにより、前記高
圧空間１４からの油戻しができながら、高段圧縮部４０
への油インジェクションができると共に、オルダム継手
５１の摺動部分やスラスト軸受５２等への給油も容易に
行えることになる。
【００２１】また、低段圧縮部３０から吐出した中間圧
ガスを更に高段圧縮部４０で圧縮して高圧にするから、
特に高段圧縮部４０の全体径を大きくする必要がないの
であり、この結果、高段圧縮部４０の外周側を利用して
前記オルダム継手５０を容易に配設できるのである。
【００２２】また、第３スクロール４を弾性支持手段５
を介して弾性的に支持することにより、前記駆動軸６の
第３スクロール４への支持部及び偏心軸部に寸法誤差が
ある場合、第１スクロール２の公転駆動時、第３スクロ
ール４を第１スクロール２に対し径方向に変位させて、
各渦巻体２２、４２の接触抵抗を減少できるのであり、
又、高段圧縮部４０内で液圧縮されたり、或は渦巻体２
２、４２間にゴミが噛み込んだりした場合、第３スクロ
ール４を第１スクロール２に対し径方向に変位させるこ
とができるのであり、この結果、各渦巻体２２、４２の
接触抵抗が増大するのを回避できる。
【００２３】尚、図１に示した実施例において、図５に
示すごとく前記第１スクロール２の平板２１に、前記渦
巻体２２、４２の外径に近い大きさの断熱空間２４を設
けるのが好ましいし、また、前記第３スクロール４の平
面４１に、前記高段圧縮部４０と前記断熱空間２４とを
連通する細径の連絡路２５を設けて、前記高段圧縮部４
０で圧縮する圧縮過程の中間温度のガスを、前記連絡路
２５から断熱空間２４に導入するのが更に好ましい。こ
の場合、前記高段圧縮部４０との温度差による低段圧縮
部３０への伝熱を抑えられるので、伝熱ロスを少なくで
き、低段圧縮部３０での圧縮効率を改善できる。また、
前記高段圧縮部４０で圧縮する圧縮過程のガスを前記断
熱空間２４に導入することにより、前記平板２１の撓み
を極小化でき、前記各渦巻体２２、３２、４２間の洩れ
を極小化できるのである。又、図５の場合、前記平板２
１は厚さ方向中間から二つに分割して前記断熱空間２４
を形成し、前記平板２１の分割面を貼り合わせている。
【００２４】又、以上の第１実施例では、隔壁８を設け
て密閉ケーシング１内に高圧空間１４を設けたが、その
他図６に示すごとく前記第２スクロール３を前記ケーシ
ング１の内径に対応する大きさに形成して、この第３ス
クロール３をケーシング１に固定することにより前記高
圧空間１４を形成してもよい。この場合、前記第１スク
ロール２のスラスト軸受５２部に、環状の圧力室５３を
形成し、この圧力室５３を、連絡路５４を介して前記内
部空間１３又は高段圧縮部４０の圧縮室若しくは前記高
圧空間１４に連通させ、この圧力室５３に中間圧ガス、
又は高圧ガスを導入して、圧力室５３を中間圧、又は高
圧にすることにより、前記第１スクロール２のスラスト
荷重をより一層減少できるようにするのが好ましい。
【００２５】次に図７に示した第２実施例について説明
する。この図７に示した実施例は、前記第１スクロール
２の平板２１に、低段圧縮部３０の吐出部と、高段圧縮
部４０の吸込部４３とを連通する連通路２６を設けると
共に、前記隔壁８をなくして、前記高段圧縮部４０の吐
出部４４を、前記ケーシング１の内部空間１３に開放
し、この内部空間１３が高圧となるようにしたのであっ
て、他の構成は図１の第１実施例と変わりない。
【００２６】また、図７では、前記各スクロール２、
３、４の外周部間に密閉状の収容空間５５を設けて、こ
の収容空間５５に前記オルダム継手５０を配置すると共
に、前記平板２１に、低段圧縮部３０の吸入部３３と連
通する均圧路２７を設けている。又、前記弾性支持手段
５をなくし、前記第３スクロール４を前記ケーシング１
に固定すると共に、前記第３スクロール４に、前記吸込
部４３に開口する前記インジェクション管５１の嵌合孔
４５を設けていると共に、前記吐出通路１２を、前記内
部空間１３に開口させ、高圧ドームとしている。尚、図
７中１５は前記内部空間１３の底部に設けた油溜めであ
る。
【００２７】図７のごとく構成した圧縮機は、第１スク
ロール２の平板２１に前記連通路２６を設けているか
ら、第１スクロール２の公転駆動により低段圧縮部３０
の吐出部３４から吐出された中間圧ガスは連通路２６を
介して吸込部４３に直接吸込まれて、高段圧縮部４０の
圧縮室で圧縮され、吐出部４４から内部空間１３に吐出
されるのであって、内部空間１３は高圧ドームとなる。
【００２８】しかして、内部空間１３を高圧ドームとす
るから、第１実施例のように給油ポンプを用いなくとも
前記油溜め１５の油を前記給油通路６２から各軸受９、
１０に差圧給油できるのであり、また、前記給油通路６
２内の高圧と前記低段圧縮部３０の中間圧力との圧力差
により、前記給油通路６２の油を、連通路３５から前記
低段圧縮部３０に容易に油インジェクションできるので
あり、また、前記駆動軸６の軸端面と対向する前記ボス
部２３内空間を、前記高段圧縮部４０の吐出部側圧力と
同程度の高圧にできるので、前記第１スクロール２のス
ラスト荷重をより一層減少できるのである。
【００２９】また、インジェクション管５１から吸込部
４３にガス或は油を注入できるので、このインジェクシ
ョン管５１からの注入圧と前記吸込部４３の圧力変動の
ない中間圧との安定差圧で前記ガス或は油を注入できる
のである。
【００３０】また、前記吸入通路１１の低圧ガスを、均
圧路２７から収容空間５５に導入して、該収容空間５５
を低圧で均圧にできるから、前記第１スクロール２のス
ラスト荷重を更に減少できるのである。
【００３１】尚、図７に示した実施例において、図８に
示すごとく前記ケーシング１に隔壁８を設けて高圧空間
１４を形成し、この高圧空間１４と内部空間１３とをバ
イパス管５６で連通させて、内部空間１３を高圧にして
もよいし、また、図５と同様、前記第１スクロール２の
平板２１に、前記渦巻体２２、４２の外径に近い大きさ
の断熱空間２４を設け、この断熱空間２４を前記連通路
２６に連通させて、前記低段圧縮部３０の吐出部３４か
ら連通路２６に吐出された中間圧ガスの一部を前記断熱
空間２４に導入して前記高段圧縮部４０の圧縮時におけ
る熱が低段圧縮部３０に伝わりにくいようにしてもよ
い。この場合も、前記平板２１は図８のごとく厚さ方向
中間から二つに分割して前記断熱空間２４を形成し、前
記平板２１の分割面を貼り合わせている。
【００３２】
【発明の効果】以上のごとく本発明は、１つの平板の両
面に渦巻体２２、２２を設けた第１スクロール２と、前
記平板の各面に対向する平面３１、４１と、渦巻体３
２、４２とをもった第２及び第３スクロール３、４とを
備え、前記第２及び第３スクロール３、４を、前記第１
スクロール２を挟んで両側に配置して、それぞれの渦巻
体２２、３２、４２を互いに噛合わせたスクロール圧縮
機において、前記第１スクロール２のー面側の渦巻体２
２と、該渦巻体２２が噛み合う第２スクロール３の渦巻
体３２との巻終り部に吸入通路１１と連通する吸入部３
３を設けて低段圧縮部３０を形成すると共に、前記第１
スクロール２の他面側の渦巻体２２と該渦巻体２２が噛
み合う第３スクロール４の渦巻体４２との巻始め部に、
吐出通路１２と連通する吐出部４４を設けて高段圧縮部
４０を形成し、前記低段圧縮部３０の吐出部３４を前記
高段圧縮部４０の吸込部４３に連通させたから、低段圧
縮部３０の吸入部３３から吸入した流体を圧縮して吐出
部３４から吐出した後、この低段圧縮部３０から吐出さ
れた中間圧流体を高段圧縮部４０の吸込部４３から吸込
んで更に圧縮し、吐出部４４から吐出通路１２に吐出す
る所謂２段圧縮構成としたのであるから、低段圧縮部３
０においては、従来と同様、圧縮過程の流体が吸入通路
１１に漏洩することになるが、高段圧縮部４０において
は、吸入通路１１に漏洩しないのであり、この結果、前
記第１スクロール２に作用するスラスト荷重を効果的に
低減できながら、従来例のように圧縮過程の流体が漏洩
することによる容積効率の低下を少なくでき、高効率の
スクロール圧縮機を実現できるのである。
【００３３】また、前記低段圧縮部３０の吐出部３４及
び高段圧縮部４０の吸込部４３を、前記低段圧縮部３０
及び高段圧縮部４０を収容するケーシング１内に開口さ
せ、前記吐出部３４及び吸込部４３を前記ケーシング１
の内部空間１３を介して連通させ、高段圧縮部４０の吐
出部４４を前記内部空間１３と区画して吐出通路１２に
連通させることにより、前記ケーシング１の内部空間１
３を連絡路に利用できながら、高圧と低圧との間の中間
圧にできるから、通路構成を簡単にできると共に、可動
側スクロールを駆動するモータを前記内部空間１３に内
装する場合、前記モータを中間圧流体により有効に冷却
することができるのである。従って、前記ケーシング１
の内部空間１３を高圧にするようにした所謂高圧ドーム
形圧縮機に比べて前記モータの冷却効果を高くでき、モ
ータの信頼性を向上できるし、モータ効率の低下も少な
くできるのであり、また、前記内部空間１３を低圧にす
るようにした所謂低圧ドーム形圧縮機に比べてモータ過
熱による吸入ガス過熱の影響を少なくできるのである。
又、前記モータの駆動軸を支持する軸受などを潤滑した
後の潤滑油を前記中間圧の流体に容易に付加させること
ができるので、高段圧縮部４０における圧縮室への特別
な油インジェクション機構をなくすることができると共
に、中間圧の流体に前記軸受などを潤滑した後の潤滑油
を付加するのであるから、吸込流体に潤滑油を付加する
場合に比較して吸込流体の過熱も少なく、容積効率の低
下も少なくできるのである。
【００３４】また、前記両面に渦巻体２２、２２を設け
る平板２１に、低段圧縮部３０の吐出部３４と高段圧縮
部４０の吸込部４３とを連通する連通路２６を設け、前
記高段圧縮部４０の吐出部４４を、前記低段圧縮部３０
及び高段圧縮部４０を収容するケーシング１の内部空間
１３に開放することにより、前記内部空間１３を高圧ド
ームにでき、従って、給油部に対する差圧給油が容易に
できると共に、給油部を高圧にできるから、第１スクロ
ール２の両面での圧力バランスがとれ、前記第１スクロ
ール２に作用するスラスト荷重をより小さくできるので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明圧縮機の一部省略縦断面図である。
【図２】低段圧縮部及び高段圧縮部の容積と圧力との関
係を示す説明図である。
【図３】低段圧縮部の横断面図である。
【図４】高段圧縮部の横断面図である。
【図５】別の実施例を示す部分断面図である。
【図６】同別の実施例を示す部分断面図である。
【図７】同別の実施例を示す縦断面図である。
【図８】同別の実施例を示す部分断面図である。
【図９】従来例の断面図である。
【図１０】同従来例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング １１ 吸入通路 １２ 吐出通路 １３ 内部空間 ２ 第１スクロール ２１ 平板 ２２ 渦巻体 ２６ 連通路 ３ 第２スクロール ３１ 平面 ３０ 低段圧縮部 ３２ 渦巻体 ３３ 吸入部 ３４ 吐出部 ４ 第３スクロール ４０ 高段圧縮部 ４１ 平面 ４２ 渦巻体 ４３ 吸込部 ４４ 吐出部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １つの平板の両面に渦巻体２２、２２を
    設けた第１スクロール２と、前記平板の各面に対向する
    平面３１、４１と、渦巻体３２、４２とを持った第２及
    び第３スクロール３、４とを備え、前記第２及び第３ス
    クロール３、４を、前記第１スクロール２を挟んで両側
    に配置して、それぞれの渦巻体２２、３２、４２を互い
    に噛み合わせたスクロール圧縮機において、前記第１ス
    クロール２の一面側の渦巻体２２と、該渦巻体２２が噛
    み合う第２スクロール３の渦巻体３２との巻終わり部に
    吸入通路１１と連通する吸入部３３を設けて低段圧縮部
    ３０を形成すると共に、前記第１スクロール２の他面側
    の渦巻体２２と該渦巻体２２が噛み合う第３スクロール
    ４の渦巻体４２との巻始め部に、吐出通路１２と連通す
    る吐出部４４を設けて高段圧縮部４０を形成し、前記低
    段圧縮部３０の吐出部３４を前記高段圧縮部４０の吸い
    込み部４３に連通させていることを特徴とするスクロー
    ル圧縮機。
  2. 【請求項２】 低段圧縮部３０の吐出部３４及び高段圧
    縮部４０の吸込部４３を、前記低段圧縮部３０及び高段
    圧縮部４０を収容するケーシング１内に開口させ、前記
    吐出部３４及び吸込部４３を前記ケーシング１の内部空
    間１３を介して連通させ、前記高段圧縮部４０の吐出部
    ４４を前記内部空間１３と区画して吐出通路１２に連通
    させている請求項１記載のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項３】 両面に渦巻体２２、２２を設ける平板２
    １に、低段圧縮部３０の吐出部３４と高段圧縮部４０の
    吸込部４３とを連通する連通路２６を設け、前記高段圧
    縮部４０の吐出部４４を、前記低段圧縮部３０及び高段
    圧縮部４０を収容するケーシング１の内部空間１３に開
    放している請求項１記載のスクロール圧縮機。
  4. 【請求項４】 両側に渦巻体２２、２２を持った第１ス
    クロール２と、片側に渦巻体３２、４２を持った第２ス
    クロール３及び第３スクロール４とを備え、前記第１ス
    クロール２の一側の渦巻体２２と、該渦巻体２２が噛み
    合う第２スクロール３の渦巻体３２との巻始め部に吐出
    部３４を、その巻終わり部に吸入部３３を設けて低段圧
    縮部３０を形成すると共に、前記第１スクロール２の他
    側の渦巻体２２と、該渦巻体２２が噛み合う第３スクロ
    ール４の渦巻体４２との巻始め部に吐出部４４を、その
    巻終わり部に吸込部４３を設けて高段圧縮部４０を形成
    し、前記低段圧縮部３０の吐出部３４を前記高段圧縮部
    ４０の吸込部４３に連通させていることを特徴とするス
    クロール圧縮機。
  5. 【請求項５】 前記低段圧縮部３０の吐出部３４と前記
    高段圧縮部４０の吸込部４３とを連通手段を介して連通
    させて、前記低段圧縮部３０の吸込部３３から吸い込ん
    だ流体を高段圧縮部４０の吐出部４４から吐き出すよう
    にした請求項４に記載のスクロール圧縮機。
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