JP2989375B2 - スクロール型流体機械 - Google Patents

スクロール型流体機械

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JP2989375B2
JP2989375B2 JP4124658A JP12465892A JP2989375B2 JP 2989375 B2 JP2989375 B2 JP 2989375B2 JP 4124658 A JP4124658 A JP 4124658A JP 12465892 A JP12465892 A JP 12465892A JP 2989375 B2 JP2989375 B2 JP 2989375B2
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徹三 鵜飼
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機・膨張機等とし
て用いられるスクロール型流体機械に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のスクロール型流体機械の縦
断面図、図3は図2のA−A断面の部分図である。図に
おいて、密閉ハウジング8の内部にはその上部にスクロ
ール型圧縮機構Cが、下部に電動モータMが配設され、
これらは回転シャフト5を介して互いに連動連結されて
いる。電動モータMはロータMaとステータMbとから
なり、ロータMaは回転シャフト5に固定され、ステー
タMbは密閉ハウジング8に固定されている。スクロー
ル型圧縮機構Cは固定スクロール1、旋回スクロール
2、旋回スクロール2の公転旋回運動を許容するが、そ
の自転を阻止するオルダムリンク等の自転阻止機構3、
固定スクロール1及び電動モータMが締結されるフレー
ム6、回転シャフト5を軸支する上部軸受71及び下部
軸受72等からなる。
【0003】固定スクロール1は端板11とその内面に
立設された渦巻き状ラップ12とを備え、この端板11
の中央部には吐出ポート13が設けられている。旋回ス
クロール2は端板21とこの内面に立設された渦巻き状
ラップ22とを備え、この端板21の外面に立設された
ボス23内にドライブブッシュ54が旋回軸受73を介
して回転自在に嵌装され、このドライブブッシュ54に
穿設された孔55内に回転シャフト5の上端から突出す
る偏心ピン53が回転自在に嵌合されている。固定スク
ロール1と旋回スクロール2とを相互に所定距離だけ偏
心させ、かつ、180度だけ角度をずらせて噛み合わせ
ることによって複数個の密閉空間24が形成されてい
る。
【0004】フレーム6は密閉ハウジング8に固定され
ており、このフレーム6の上面に形成された円環状のス
ラスト部65は旋回スクロール2の外面と摺接して旋回
スクロール2を支持している。このスラスト部65には
図3に示すように放射状に伸びる2本の給油溝66が穿
設されている。この図3の形の給油溝を第1の例とし後
述の他の形のものと区別する。回転シャフト5の内下部
には遠心式の油ポンプ51が備えられており、回転シャ
フト5の回転数の増加に伴ってその吐出圧力が増大する
ようになっている。
【0005】電動モータMを駆動することによって回転
シャフト5、偏心ピン53、ドライブブッシュ54、ボ
ス23等からなる公転旋回機構を介して旋回スクロール
2が駆動され、旋回スクロール2は自転阻止機構3によ
って自転を阻止されながら公転旋回半径の円軌道上を公
転旋回運動する。すると、ガスが吸入管82を経て密閉
ハウジング8内に入り、このガスは通路85を通り吸入
通路15を経て密閉空間24内に吸入される。そして、
旋回スクロール2の公転旋回運動により密閉空間24の
容積が減少するのに伴って、圧縮されながら中央部に至
り、吐出ポート13より逆止弁17を押し開いて吐出キ
ャビティ14内に入り、ここから吐出管83を経て外部
に吐出される。
【0006】これと同時に、密閉ハウジング8の内底部
の油溜り81に貯留された潤滑油は油ポンプ51によっ
て吸い上げられ、この回転シャフト5に穿設された給油
孔52を通って上部軸受71、偏心ピン53、旋回軸受
73に供給され、これらを潤滑する。偏心ピン53及び
旋回軸受73を潤滑し又は穴55内を流過した潤滑油は
フレーム6の上面中央に形成されている室61に入り、
一部の潤滑油は室61からスラスト部65に穿設された
給油溝66内にその内側端から入り、この中を放射方向
に流れる過程で旋回スクロール2の公転旋回運動によ
り、スラスト部65に引き出されてスラスト部65を潤
滑する。そして、スラスト部65を潤滑し又は給油溝6
6を流過した潤滑油はスラスト部65の外周縁から流出
して自転阻止機構3を潤滑する。一方、室61に入った
余剰の潤滑油は排油通路62を通って排出され油溜り8
1に戻る。
【0007】図4は図2のA−A断面の第2の例の部分
図である。この例は放射状に伸びる給油溝66が4本設
けられている例である。図5は図2のA−A断面の第3
の例の部分図である。この例は円環状の給油溝66Xが
穿設され、内周縁に位置する流入口66aと外周縁に位
置する排出口66bにそれぞれ通じている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクロール
型流体機械においては、インバータ等で電動モータMを
介して回転シャフト5の回転速度を増減コントロールす
る場合、これに伴って油ポンプ51の吐出出力が変動す
る。このため、回転シャフト5の低速回転時にスラスト
部65に適量の潤滑油を供給できるようにこのスラスト
部65や排油通路等62の流路抵抗を設定しておくと、
高速回転時には油ポンプ51の吐出圧力が上昇するため
スラスト部65に潤滑油が過剰に供給され、この結果、
多量の潤滑油の飛沫が通路85及び吸入通路15を流れ
るガスに伴なわれて密閉空間24に吸入され易く油上が
り量(吐出ガスに含まれる潤滑油の量をいう)が増大す
る不具合があった。
【0009】一方、回転シャフト5の高速回転時に適量
給油できるようにスラスト部65等の流路抵抗を設定し
ておくと、低速回転時にはスラスト部65に十分な量の
潤滑油を供給できず潤滑不良を招く。
【0010】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、回
転シャフトの回転数に関係なく、スラスト部に適量の潤
滑油が供給されるようにしようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、固定スクロールと互に噛み合わせら
れる旋回スクロールを、フレームに形成されたスラスト
部に摺動可能に支持し、同旋回スクロールを駆動する回
転シャフトにその回転によって油溜り部から潤滑油を吸
い上げ吐出する油ポンプを備え、その吐出された潤滑油
を上記スラスト部に穿設された給油溝に供給し、余剰の
潤滑油を上記フレームに穿設された排油通路から排出し
て上記油溜り部へ戻すスクロール型流体機械において
上記給油溝と排油通路とを連通するスロットを設け、こ
のスロット内にピンを移動可能に嵌装したことを特徴と
するスクロール型流体機械を提供するものである。
【0012】
【作用】本発明は、上記のように構成され、スロットと
ピンを設けたので、ピンはその自重と、給油溝及び排油
通路の圧力に基づく力とによってスロット内を自在に移
動し、給油溝及び排油通路のそれぞれの流路を狭め又は
広げる。従って、回転シャフトが低速回転で駆動されて
油ポンプの吐出圧力が低い場合には、ピンがスロット内
を移動して給油溝を広げるとともに排油通路を狭め、こ
れにより、スラスト部への給油量が増加する。一方、回
転シャフトが高速回転で駆動されて油ポンプの吐出圧力
が高い場合には、ピンがスロット内を移動して排油通路
を広げるとともに給油溝を狭め、これによりスラスト部
への給油量が減少する。
【0013】
【実施例】図1は本発明の実施例の部分的縦断面図で
ある。これは従来技術の第1の例(図2,図3)を改良
したものであり、従来技術と同じ部材には同じ符号が付
してある。図において、68はスラスト部65の各給油
溝66と排油通路62とを連通するようにフレーム6に
穿設されたスロット、69はこのスロット68内に嵌装
されているピンである。上記以外の部分は従来技術と同
じである。
【0014】ピン69はその自重と、給油溝66及び排
油通路62の圧力に基づく力とによってスロット68内
を自在に上下移動し給油溝66及び排油通路62のそれ
ぞれの流路を狭め又は広げるようになっている。即ち、
ピン69の自重をW、ピン69の位置の給油溝66側圧
力をPs及びピン69の上部の受圧面積をAs、ピン6
9の位置の排油通路62側圧力をPe及びピン69の下
部の受圧面積をAe、ピン69に働く力をFとすると、 F=W+(As・Ps−Ae・Pe) の式によって力Fがバランスしたところでピン69の上
下方向の位置が決まる。
【0015】また、ピン69は給油溝66側に対しては
その出口近くに位置し、一方排油通路62側に対しては
その入口近くに位置しており、給油溝66側に比べて排
油通路62側の方が流れの損失に基づく圧力降下を小さ
くしてピン69に作用する圧力が高くなるように設定さ
れている。なお、便宜上、両者の受圧面積As、Aeは
等しいものとする。
【0016】本装置において、回転シャフト5が低速回
転で駆動されて油ポンプ51の吐出圧力が低い場合に
は、自重Wの項が大きく効きピン69は下方に押されて
給油溝66を広げるとともに排油通路62を狭める。こ
れにより、スラスト部65への給油量が増加する。一
方、回転シャフト5が高速回転で駆動されて油ポンプ5
1の吐出圧力が高い場合には、圧力Ps、Peの項が大
きく効きピン69は上方に押されて排油通路62を広げ
るとともに給油溝66を狭める。これによりスラスト6
5部への給油量が減少する。
【0017】このようにして、回転シャフト5の回転数
が変更されて油ポンプ51の吐出圧力が上昇又は降下し
た場合にもピン69がスロット68内を上下動して給油
溝66及び排油通路62の流路を広狭調整するので、ス
ラスト部65には適量の潤滑油が供給される。なお、図
1には給油溝66側及び排油通路62側におけるピン6
9の位置を選定してこのピン69に作用する圧力を異な
らしめるようになっているが、排油通路62側に比べて
給油溝66側のピン69の受圧面積を小さく設定するこ
とによって低速回転時には排油通路62を狭める一方、
高速回転時には給油溝66を狭めるように調整すること
もできる。
【0018】本実施例によれば、排油通路と給油溝とを
連通するスロットを設け、このスロット内にピンを移動
自在に嵌挿したため、回転シャフトの回転数が変更され
て油ポンプの吐出圧力が上昇又は降下した場合にもピン
がスロット内を移動して給油溝及び排油通路の流路を広
狭調整するのでスラスト部に適量の潤滑油を供給するこ
とができ、この結果、潤滑不良を回避できるとともに油
上がり量を低減でき、信頼性の高い圧縮機を提供するこ
とができる。
【0019】
【発明の効果】本発明のスクロール型流体機械において
は、給油溝と排油通路とを連通するスロットを設け、こ
のスロット内にピンを移動可能に嵌装してあり、回転シ
ャフトの回転数に関係なく、スラスト部に適量の潤滑油
を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の部分的縦断面図。
【図2】従来のスクロール型流体機械の縦断面図。
【図3】同流体機械のスラスト部の第1の例の平面図。
【図4】同流体機械のスラスト部の第2の例の平面図。
【図5】同流体機械のスラスト部の第3の例の平面図。
【符号の説明】
1 固定スクロール 2 旋回スクロール 5 回転シャフト 6 フレーム 8 密閉ハウジング 51 油ポンプ 52 給油孔 61 室 62 排油通路 65 スラスト部 66 放射状の給油溝 66X 円環状の給油溝 66a 流入口 66b 排出口 67 通孔 68 スロット 69 ピン 90 開閉弁装置 92 バネ受け 93 弁体 94 コイルスプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04C 18/311 F04C 29/02 321 F04C 29/02 361

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定スクロールと互に噛み合わせられる
    旋回スクロールを、フレームに形成されたスラスト部に
    摺動可能に支持し、同旋回スクロールを駆動する回転シ
    ャフトにその回転によって油溜り部から潤滑油を吸い上
    げ吐出する油ポンプを備え、その吐出された潤滑油を上
    記スラスト部に穿設された給油溝に供給し、余剰の潤滑
    油を上記フレームに穿設された排油通路から排出して上
    記油溜り部へ戻すスクロール型流体機械において、上記
    給油溝と排油通路とを連通するスロットを設け、このス
    ロット内にピンを移動可能に嵌装したことを特徴とする
    スクロール型流体機械。
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