JPH01240787A - 圧縮機における油戻し機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主としてスクロール形圧縮機に用いる油戻し
機構、詳しくは吐出孔からの吐出冷媒を開放する高圧チ
ャンバーを備え、該高圧チャンバーに排出される油を、
低圧室側の油溜に戻すようにした圧縮機における油戻し
機構に関する。

（従来の技術） 一般にスクロール形の圧縮機は、例えば特開昭６１−２
２８５８８号公報に記載され、かつ第６図に示したごと
く、密閉ケーシング（１）の内方上部位置に、固定スク
ロール（２）と可動スクロール（３）とを架構（４）を
介して対向状に設けると共に、前記ケーシング（１）の
下部位置にモータ（Ｍ）を設け、このモータ（Ｍ）に結
合された駆動軸（７）を前記可動スクロール（３）に連
動連結させ、前記駆動軸（７）の回転に伴う前記可動ス
クロール（３）の固定スクロール（２）に対する公転駆
動により、前記ケーシング（１）の下方側低圧室（６）
から前記両スクロール（２）（３）間に吸入された冷媒
を圧縮し、この圧縮冷媒を前記ケーシング（１）の上方
側高圧チャンバー（５）から外部吐出管（８）を介して
外部に吐出させるようにしている。

また前記圧縮機においては、前記駆動軸（７）の内部上
下方向に、前記ケーシング（１）の底部に設けた油溜に
臨む油通路（７ａ）を形成し、該油通路（７ａ）を介し
て前記油溜から油を汲上げ、前記駆動軸（７）と前記架
構（４）との軸受箇所や前記両スクロール（２）（３）
の摺接箇所などに給油するようにしている。

しかして以上のごときスクロール形圧縮機においては、
前記駆動軸（７）と前記架橋（４）との軸受箇所や前記
両スクロール（２）（３）の摺接箇所など多くの給油箇
所に油を供給する必要があることから、冷媒への油温入
量が大となって、前記高圧チャンバー（５）に至る油量
も大となり、従って該高圧チャンバー（５）に至った油
を前記低圧室（６）の油溜に戻す必要がある。

そこで従来では、前記高圧チャンバー（５）から低圧室
（６）に油を戻すために、これら高圧チャンバー（５）
と低圧室（６）とを隔離する前記固定スクロール（２）
と架橋（４）とに、上下方向に延びる油戻し通路（ａ）
を直接貫通形成し、この油戻し通路（ａ）を介して前記
高圧チャンバー（５′）の油を前記低圧室（６）へと戻
すようにしている。

ところが前記油戻し通路（ａ）を形成するにあたっては
、前記高圧チャンバー（５）から前記低圧室（６）側に
圧縮冷媒が逆流して、これら高圧チャンバー（５）と低
圧室（６）との圧力均衡が崩れるのを阻止するため、前
記油戻し通路（ａ）の直径を極めて細径となし、かつ充
分な長さを確保する必要があるが、斯くのごとく細径で
長尺な油戻し通路（ａ）を、前記固定スクロール（２）
から架橋（４）にわたって直接貫通形成することは、加
工技術上非常に困難を伴うのであり、しかも前記油戻し
通路（ａ）にゴミなどが詰まり易く、この油戻し通路（
ａ）の機能を損なうなどの問題があった。

しかして以上のごとき問題点を解決するために、以前に
、前記固定スクロールと架構との間に前記油戻し通路を
直接貫通形成するのではなく、予め細径孔が開設されて
いるキャピラリチューブなどの油戻し管を利用し、該油
戻し管を前記固定スクロールや架構などに設ける比較的
大径の通孔に挿通させて取付ける（第１図における通孔
（９）と油戻し管（１１）との関係と同じ）ことにより
、細径の孔加工の困難性を排除して前記高圧チャンバー
の油を低圧室側に戻すようにした油戻し機構を提案した
のである。（特願昭６１−３１５２４３号、昭和６１年
１２月２８日）（発明が解決しようとする課題） ところが、以前に提案したものでは、油戻し機構の構築
には簡便のものとなるが、前記高圧チャンバー内におけ
る冷媒と油との分離についての工夫がなされていないた
め、該冷媒からの油の分離が不充分であって、油の一部
が冷媒と共に前記高圧チャンバーから外部吐出管を介し
て外部へと吐出され、前記低圧室側に設けられた油溜の
抽残量が少なくなって、所謂油上がりを沼く問題があっ
た。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなしたものであ
り、その目的は、簡単な構成でもって、前記高圧チャン
バー内における冷媒と油との分離効率を高め、この高圧
チャンバー内の油を前記低圧室側の油溜に確実かつスム
ーズに戻すことができる圧縮機の油戻し機構を提供しよ
うとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、吐出孔（２１）
からの吐出冷媒を開放する高圧チャンバー（５）を備え
、該高圧チャンバー（５）に排出される油を、低圧室（
６）側の油溜に戻すようにした圧縮機における油戻し機
構であって、冷媒の流通を許容し、かつ、油分離を行う
油分離体（１２）を形成して、該油分離体（１２）を前
記高圧チャンバー（５）内に、前記吐出孔（２１）を覆
うごとく配設して、前記高圧チャンバー（５）を２室に
区画し、前記吐出孔（２１）側の第１室（５Ａ）と区画
される第２室（５Ｂ）に、外部吐出管（８）を開口させ
ると共に、前記低圧室（６）に向けて延びる油戻し管（
１１）の端部（１１ａ）を開口させる一方、前記第１室
（５Ａ）と第２室（５Ｂ）とを、底部近くに設ける連通
部（１３，１４，１５）を介して連通させたことを特徴
とするものである。

又、前記連通部（１３，１４，１５）に変えて、前記油
戻し管（１１）における高圧チャンバー（５）側の開口
端部（１１ａ）を前記第１室（５Ａ）側に延長させて、
該第１室（５Ａ）の内部において前記端部（１１ａ）を
開口させるようにしてもよい。

（作用） しかして前記吐出孔（２１）から前記高圧チャンバー（
５）内に吐出された油混じりの冷媒は、該高圧チャンバ
ー（５）内に配設した分離体（１２）で分離される。

そして、前記分離体（１２）で分離された冷媒は、この
分離体（１２）で画成された前記第１室（５Ａ）側から
第２室（５Ｂ）へと至り、前記外部吐出管（８）を介し
て外部に吐出される。

一方、前記分離体（１２）で分離された油は、前記第１
室（５Ａ）内に貯溜されて、この第１室（５Ａ）から前
記連通部（１３，１４，１５）を介して前記第２室（５
Ｂ）側に排出され、該第２室（５Ｂ）に開口する前記油
戻し管（１１）の端部（１１ａ）から前記低圧室（６）
に向けて確実に戻されるのである。

又、前記油戻し管（１１）における高圧チャンバー（５
）側の開口端部（Ｌｌａ）を前記第１室（５Ａ）側に延
長させ、この第１室（５Ａ）の内部において前記端部（
１１ａ）を開口させる場合には、前記連通部（１３等）
を用いたりすることなく、前記油戻し管（１１）を存効
利用して、前記第１室（５Ａ）で分離貯溜された油を、
前記低圧室（６）に向けて直接かつ確実に戻し得るので
ある。

（実施例） 実施例について、図面を参照して説明する。

第１図は、スクロール形の圧縮機を示しており、密閉ケ
ーシング（１）の内方上部位置に、固定スクロール（２
）と可動スクロール（３）とを架構（４）を介して上下
対向状に設け、前記ケーシング（１）の内部で前記固定
スクロール（２）の上部側に、該固定スクロール（２）
に設けた吐出孔（２１）から吐出される冷媒を開放させ
る高圧チャンバー（５）を形成し、かつ前記ケーシング
（１）の内部で前記架構（４）の下方部位に低圧室（６
）を形成すると共に、前記架構（４）に軸受（Ｂ）を介
して上下方向に延びる駆動軸（７）を回転自由に支持す
る一方、該駆動軸（７）の上部側を前記可動スクロール
（３）に、また下部酉を前記ケーシング（１）の下部位
置に設けたモータ（Ｍ）にそれぞれ連結して、該モータ
（Ｍ）の駆動に伴う前記駆動軸（７）の回転により、前
記可動スクロール（３）を固定スクロール（２）に対し
て公転駆動させ、前記低圧室（６）から前記両スクロー
ル（２）（３）間に吸入された冷媒を圧縮して、この圧
縮冷媒を前記吐出孔（２１）から前記高圧チャンバー（
５）内に吐出させ、さらに該高圧チャンバー（５）から
外部吐出管（８）を介して外部に吐出させるようにして
いる。

また前記圧縮機においては、前記駆動軸−（７）の内部
に上下方向に向けて延びる油通路（７ａ）を形成し、こ
の油通路（７ａ）を介して前記低圧室（６）の底部油溜
（図示せず）から油を汲上げて、前記駆動軸（７）の軸
受（Ｂ）や前記両スクロール（２）（３）の摺接箇所な
どに給油するようにしている。

しかして以上のごとき圧縮機においては、前記固定スク
ロール（２）の吐出孔（２１）から油混じりの冷媒が、
前記高圧チャンバー（５）に吐出されるのであるが、こ
の高圧チャンバー（５）に冷媒と共に吐出された油を前
記低圧室（６）に戻すための油戻し機構を、次のごとく
構成したのである。

即ち、前記高圧チャンバー（５）と前記低圧室（６）と
を隔離する前記固定スクロール（２）と架橋（４）とに
、これら両者を上下方向に貫通する比較的径大な通孔（
９）を形成すると共に、この通孔（９）に、ブツシュ（
ｌＯ）を介して細径な孔をもった長尺なキャピラリチュ
ーブなどから成る油戻し管（１１）を挿通支持する一方
、前記通孔（９）の前記高圧チャンバー（５）との対向
面側に凹部（９ａ）を形成して、該凹部（９ａ）に前記
油戻し管（１１）を、その上端部側が前記凹部（９ａ）
の深さ方向内方側に位置され、かつ下端部側が、前記架
橋（４）の下方で前記モータ（Ｍ）の近くに達するごと
く宙架状に支持させるのである。

また、前記油戻し管（１１）は、その上端開口部が前記
凹部（９ａ）の上端面よりやや低位となるように前記ブ
ツシュ（１０）を介して取付けることが望ましく、斯く
することにより前記高圧チャンバー（５）から前記油戻
し管（１１）を介して前記低圧室（６）へと戻される油
が、前記凹部（９ａ）に−旦貯溜されて、該凹部（９ａ
）でゴミなどが沈殿除去され、ゴミなどの混入しない油
が前記油戻し管（１１）に供給され、この油戻し管（１
１）の目詰まりが防止され、これによって該油戻し管（
１１）の内部を経て前記高圧チャンバー（５）内の油が
前記低圧室（６）側に確実に戻されるのである。

そして、第１図で明らかにしたごとく、冷媒の流通は許
容し、かつ油は流通させることなく、冷媒と油との分離
を行う油分離体（１２）を別途形成して、該油分離体（
１２）を前記高圧チャンバー（５）内に、前記吐出孔（
２１）を覆うごとく配設することにより、前記高圧チャ
ンバー（５）の内部を、前記吐出孔（２１）側に位置さ
れる第１室（５Ａ）と、該第１室（５Ａ）の外部画に位
置される第２室（５Ｂ）とにそれぞれ画成すると共に、
この第２室（５Ｂ）側に、前記外部吐出管（８）を開口
させ、かつ前記第２室（５Ｂ）の内部に、前記低圧室（
６）に向けて延びる前記油戻し管（１１）の端部（１１
ａ）を開口させる一方、前記第１室（５Ａ）と第２室（
５Ｂ）とを、底部近くに設ける連通部を介して連通させ
る。この連通部には、前記第１室（５Ａ）の底部近くに
一端が開口され、かつ他端側か前記固定スクロール（２
）に設けた凹部（９ａ）の近くに開口された連通管（１
３）を用いて構成する。

前記油分離体（１２）は、第２図でも明らかにしたごと
く、下部側を開放した有底円筒形状をなす筒体（１２ａ
）と、該筒体（１２ａ）内に介装される円環状のデミス
タ（１２ｂ）とから成り、前記筒体（１２ａ）の周壁部
に複数の開口窓（１２ｃ）を開設すると共に１、前記筒
体（１２ａ）の開放下部側に、半径方向外方に向けて延
びる複数の取付脚（１２ｄ）を形成し、該各取付脚（１
２ｄ）に設けた取付孔（１２ｅ）から前記固定スクロー
ル（２）の上面へと固定ポル）（１２ｆ）を螺締するこ
とにより、前記分離体（１２）を前記高圧チャンバー（
５）の内部で前記固定スクロール（２）の上部側に、前
記吐出孔（２１）を覆うごとく取付け、斯くのごとく取
付けられた前記油分離体（１２）の下方側で、前記固定
スクロール（２）の上面部位に、前記分離体（１２）の
内外つまり前記第１室（５Ａ）と第２室（５Ｂ）とを連
通させる前記連通管（１３）を取付けるのである。

また、前記油分離体（１２）を構成する前記デミスタ（
１２ｂ）は、例えば空間率が９５％以上１００％未満の
網体や、又は同様な空間率をもつパンチングプレート若
しくは発泡金属などで形成される。

更に、前記油分離体（１２）を構成する前記筒体（１２
ａ）の土壁部側に、前記場合と同様に開口窓（１２ｃ）
を形成し、該開口窓（１２ｃ）に前記デミスタ（１２ｂ
）を取付けることもできるが、以上説明したごとく、前
記筒体（１２ａ）の周壁部のみに複数の開口窓（１２ｃ
）を形成して、該各開口窓（１２ｃ）に前記デミスタ（
１２ｂ）を取付ける場合にも、前記高圧チャンバー（５
）の内部空間を仔効利用して、前記筒体（１２ａ）の高
さを比較的高く確保できることから、前記開口窓（１２
ｃ）の開口面積を十分に増大させることが可能となり、
ひいては前記デミスタ（１２ｂ）の面積も増大させるこ
とが可能となって、該デミスタ（１２ｂ）による冷媒と
油との分離効率を十分に高め得るのである。

以上の構成とする場合には、前記固定スクロール（２）
の吐出孔（２１）から前記高圧チャンバー（５）内に吐
出された油混じりの冷媒が、この高圧チャンバー（５）
内に配設した前記油分離体（１２）のデミスタ（１２ｂ
）で分離され、該デミスタ（１２ｂ）を通過して前記第
１室（５Ａ）側から第２室（５Ｂ）へと至り、前記外部
吐出管（８）を介して外部に吐出されるのである。

一方、前記冷媒と分離された油は、前記デミスタ（１２
ｂ）を通過することなく、前記油分離体（１２）内の第
１室（５Ａ）に貯溜され、この第１室（５Ａ）から前記
連通管（１３）を介して前記第２室（５Ｂ）側の前記凹
部（９ａ）近くに排出され、該凹部（９ａ）に開口する
前記油戻し管（１１）の端部（１１ａ）から前記低圧室
（６）側に向けて戻されるのである。

因みに、前記油分離体（１２）や前記連通管（１３）を
設けない場合、前記高圧チャンバー（５）に吐出された
冷媒に混入する油のうち、約２％が前記外部吐出管（８
）から外部に吐出されていたというものを例に採り上げ
て実測値を示すと、このものに、前記油分離体（１２）
のみを設けた場合には、前記外部吐出管（８）からの油
吐出量が、約１．５％に低減でき、また前記油分離体（
１２）と前記連通管（１３）とを共に設けた場合には、
前記外部吐出管（８）からの油吐出量が、約０．５〜０
．８％となって、両者（１２）（１３）の併用で油上が
りの著しい改善をみるに至ったＯ 油分離体（１２）のみでは、２％から１．５％へと、０
．５％の改善にとどまったのは、第１室（５Ａ）の底部
に分離油が堆積し、次々と吐出されてくる吐出冷媒と干
渉すること、及び油分離体（１２）の外周から不均一に
堆積部かにじみ出てくること等が原因していると考えら
れる。これに対し、連通管（１３）を加えると、第１室
（５Ａ）での分離油は該連通管（１３）を介して第２室
（５Ｂ）に常時均一に送られ、第１室（５Ａ）の油の堆
積をなくして良好なる排出が行えるからである。よって
、油分離体（１２）と連通部（１３）の組合せで顕著な
改善をみるに至ったのである。

また、本発明にかかる油戻し機構における第１室（５Ａ
）と第２室（５Ｂ）との連通部としては、第３図で明ら
かにしたごとく、前記第１図及び第２図の実施例で用い
た前記連通管（１３）に変えて、前記高圧チャンバー（
５）の底部材、即ち前記固定スクロ・−ル（２）の上面
側に、前記第１室（５Ａ）と前記第２室（５Ｂ）側に設
けた凹部（９ａ）とを連通ずる連通溝（１４）を形成し
、この連通溝（１４）を介して前記第１室（５Ａ）内の
油を前記第２室（５Ｂ　）　＃の凹部（９ａ）へと排出
し、以後は前記実施例の場合と同様に、前記油戻し管（
１１）を介して前記低圧室（６）側に戻すようにしても
よく、斯（するときには、上述した連通管（１３）を不
要にでき、少ない部品点数でもって、前記第１室（５Ａ
）内の油を前記低圧室（６）側に戻し得るのである。こ
の他、第４図に示すように、脚部（１５ａ）（１５ｂ）
とアーチ杖の開放部（１５ｂ）をもつ所定長さの板状連
通体（１５）を形成して、固定スクロール（２）の上面
に配設し、第１室（５Ａ）及び第２室（５Ｂ）間の連通
部と成してもよい。

更に、本発明の油戻し機構は、第５図に示したごとく、
前記油戻し管（１１）における高圧チャンバー（５）側
の開口端部（１１ａ）を、前記第１室（５Ａ）の内部側
にまで延長させて、該第１室（５Ａ）の内部において前
記端部（１１ａ）を・開口させるように゛してもよく、
斯くするときには、前記第１室（５Ａ）に貯溜された油
を、該第１室（５Ａ）側から前記油戻し管（１１）を介
して前記低圧室（６）に直接的にしかも確実に戻し得る
のである。

尚、各図において、（ＩＦ５）は前記固定スクロール（
２）における吐出孔（２１）の外部側に取付けた逆止弁
である。

（発明の効果） 本発明にかかる圧縮機の油戻し機構は、以上説明したよ
うに、冷媒の流通を許容し、かつ、油分離を行う油分離
体（１２）を形成して、該油分離体（１２）を高圧チャ
ンバー（５）の内部に吐出孔（２１）を覆うごとく配設
して、前記高圧チャンバー（５）の内部を２室に区画し
、前記吐出孔（２１）側の第１室（５Ａ）と区画される
第２室（５Ｂ）に、外部吐出管（８）を開口させ、また
前記第２室（５Ｂ）に低圧室（８）に向けて延びる油戻
し管（１１）の端部（１１ａ）を開口させると共に、前
記第１室（５Ａ）と第２室（５Ｂ）とを、底部近くに設
ける連通部（１３，１４，１５）を介して連通させるよ
うにしたから、簡単な構成でもって、前記高圧チャンバ
ー（５）内における冷媒と油との分離効率を高め、この
高圧チャンバー（５）内の油を前記低圧室（８）側の油
溜に確実かつスムーズに戻すことができるに至ったので
ある。

また、前記油戻し管（１１）における高圧チャンバー（
５）側の開口端部（１１ａ）を前記第１室（５Ａ）側に
延長させ、この第１室（５Ａ）の内部において前記端部
（１１ａ）を開口させる場合には、前記連通管（１３）
や連通溝（１４）を用いたりすることなく、前記油戻し
管、（１１）を利用した極めて簡単な部品構成でもって
、前記第１室（５Ａ）で分離貯溜された油を、前記低圧
室（６）に向けて直接的にしかも確実に戻し得るのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる油戻し機構を実施した圧縮機の
縦断面図、第２図は同油戻し機構の要部を示す一部切欠
平面図、第３図と第４図及び第５図はそれぞれ他の実施
例を示す断面図、第６図は従来例を示す縦断面図である
。 （５）−−−・・高圧チャンバー （５Ａ）−−・・第１室 （５Ｂ）・・・・第２室 （６）・拳・・・低圧室 （８）・争・拳・外部吐出管 （１１）・・・・油戻し管 （１１ａ）・・拳開口端部 （１２）−−＠・油分離体 （１３）・・・・連通管 （１４）・辱・・連通溝 （Ｌ５）−・・・板状連通体 （２１）・・・・吐出孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　吐出孔（２１）からの吐出冷媒を開放する高圧チ
   ャンバー（５）を備え、該高圧チャンバー（５）に排出
   される油を、低圧室（６）側の油溜に戻すようにした圧
   縮機における油戻し機構であって、冷媒の流通を許容し
   、かつ、油分離を行う油分離体（１２）を形成して、該
   油分離体（１２）を前記高圧チャンバー（５）内に、前
   記吐出孔（２１）を覆うごとく配設して、前記高圧チャ
   ンバー（５）を２室に区画し、前記吐出孔（２１）側の
   第１室（５Ａ）と区画される第２室（５Ｂ）に、外部吐
   出管（８）を開口させると共に、前記低圧室（８）に向
   けて延びる油戻し管（１１）の端部（１１ａ）を開口さ
   せる一方、前記第１室（５Ａ）と第２室（５Ｂ）とを、
   底部近くに設ける連通部（１３、１４、１５）を介して
   連通させたことを特徴とする圧縮機における油戻し機構
   。 ２）　吐出孔（２１）からの吐出冷媒を開放する高圧チ
   ャンバー（５）を備え、該高圧チャンバー（５）に排出
   される油を、低圧室（６）側の油溜に戻すようにした圧
   縮機における油戻し機構であって、冷媒の流通を許容し
   、かつ、油分離を行う油分離体（１２）を形成して、該
   油分離体（１２）を前記高圧チャンバー（５）内に、前
   記吐出孔（２１）を覆うごとく配設して、前記高圧チャ
   ンバー（５）を２室に区画し、前記吐出孔（２１）側の
   第１室（５Ａ）と区画される第２室（５Ｂ）に、外部吐
   出管（８）を開口させると共に、前記第１室（５Ａ）に
   、前記低圧室（８）に向けて延びる油戻し管（１１）の
   端部（１１ａ）を開口させたことを特徴とする圧縮機に
   おける油戻し機構。