JPH03237287A - スクロール形圧縮機 - 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、インバータ等による可変速モータで駆動され
るスクロール形圧縮機に関する。

（従来の技術） この種スクロール形圧縮機では、スクロール同士の摺動
動作を円滑に行うと共に渦巻体間に画成される圧縮室を
シールして機密性を保持するため、圧縮室に油膜形成に
必要な所定量の油を供給してやる必要がある。通常の商
用周波数で定速駆動される標準機では、圧縮室に吸入さ
れる吸入ガスの流速にのせてケーシング内に浮遊する油
分をある程度自然吸入させることができるが、インバー
タ等により可変速とした機種では、低周波数での低速回
転時吸入ガスの流速が低下するため、自然吸入のみに頼
っていたのでは、圧縮室に十分な油を供給できない難点
がある。

このため、従来、本出願人が先に特願平１−２０４３８
８号（平成１年８月７日提出）で提案し且つ第４図に示
すように、駆動軸（Ｄ）内の給油通路（Ｎ）に連通され
るメタル軸受（Ｍ）の油流出側に、油通路（Ｔ）及びこ
れに連続する油供給管（Ｕ）を延設して、該供給管（Ｕ
）の端部をスクロール（Ｓ）の外周部低圧空間（Ｌ）に
開口し、前記メタル軸受（Ｍ）に供給された油を利用し
て、圧縮室（Ｃ）に積極的に給油できるような改善を行
っている。尚、前記油通路（Ｔ）は、スクロール（Ｓ）
のスラスト軸受（Ｒ）にも連通され、該軸受（Ｒ）も給
油するようにしている。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかし、上記従来構造では、低速時にスクロール（Ｓ）
への給油量を確保できるが、スクロール（Ｓ）に油を供
給する給油経路は、軸受部を構成するメタル軸受（Ｍ）
の下流側に設けられ、該メタル軸受（Ｍ）と同様に常時
給油通路（Ｎ）に接続されることになるから、高速にな
り、給油通路（Ｎ）に汲上げられる油量が増大すると、
油供給管（Ｕ）からスクロール（Ｓ）に供給される油量
も増し、油膜形成に必要な所定量以上の油が圧縮室（Ｃ
）に供給されることになり、油戻しの観点から好ましく
ない結果となる問題がある。

すなわち、給油通路（Ｎ）に汲上げられる油量は、定容
積式の油ポンプを用いた場合、回転数に比例して増大す
ることになり、又、スクロール（Ｓ）に供給された油は
吐出ガスと共に高圧チャンバーあるいは吐出管を経て圧
縮機外に流出され易いため、該スクロール（Ｓ）への給
油経路を軸受部の下流側から延長させ、常時給油通路（
Ｎ）に接続されるようにしていたのでは、高速時、汲上
げ油量の増大に伴い、スクロール（Ｓ）への給油量が増
え、所渭油上がりを招き易いのである。

本発明の目的は、スクロールへの給油経路を工夫するこ
とにより、低速時にスクロールへの給油を確保しながら
、高速時に油上がりを未然に防止できるスクロール形圧
縮機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこで１本発明では、上記目的を達成するため、圧縮室
（３０）を画成するスクロール形の圧縮要素（３）を備
え、該圧縮要素（３）を可変速モータ（４）の駆動軸（
５）に連動すると共に、前記駆動軸（５）に油ポンプ（
６）を設けたスクロール形圧縮機において、前記駆動軸
（５）に、軸受部に油を供給する第１給油通路（５１）
と、前記圧縮室（３０）に油を供給する第２給油通路（
５２）とを設けると共に、前記モータ（４）の高速回転
時、前記第２給油通路（５２）を閉鎖する閉鎖手段（７
）を設けることにした。

又、上記構成において、閉鎖手段（７）が、遠心力の増
大で第２給油通路（５２）を塞ぐ弁体（７１）を備える
ものとした。

（作用） 可変速モータ（４）の低速回転時には、第２給油通路（
５２）を介して圧縮室（３０）に油が供給され、圧縮要
素（３）での摺動動作及び圧縮室（３０）のシールに必
要な給油量を確保することかできる。一方、前記モータ
（４）の高速回転時には、閉鎖手段（７）により前記第
２給油通路（５２）が閉鎖されて、圧縮室（３０）への
給油が中止され、該圧縮室（３０）への過剰な給油が阻
止できる。又、低速・高速に拘らず、軸受部には、第１
給油通路（５１）を介して給油が行われてその潤滑が保
証される。

又、閉鎖手段（７）を、遠心力の増大で第２給油通路（
５２）を塞ぐ弁体（７１）を備えるものとした場合、回
転数に応じて自動的に、圧縮室（３０）への給油及びそ
の中止が行え、制御が簡便なものとなる。

（実施例） 第１図に示すものは、ケーシング（１０）の上部に、各
鏡板（Ａ、Ｂ）に渦巻体（ａ、ｂ）を突設した第１及び
第２スクロール（１，２）をもつスクロール形の圧縮要
素（３）を配設し、前記各渦巻体（ａ、ｂ）間に複数の
圧縮室（３０）を画成すると共に、その下部に、インバ
ータによる可変速モータ（４）を配設し、前記モータ（
４）の駆動軸（５）に突設するピン部（５０）を、前記
第２スクロール（２）のボス筒（２０）に嵌合し、前記
圧縮要素（３）とモータ（４）とを連動させたものであ
る。

前記第１スクロール（１）は上部ハウジング（８）にポ
ル）（１１）で固定され、前記第２スクロール（２）は
上部ハウジング（８）の端面に形成するスラスト軸受（
８１）に回動自由に支持される。

また、前記駆動軸（５）は、上部ハウジング（８）及び
下部ハウジング（９）に各々介装するメタル軸受（８２
）（９２）に回転自由に支持されると共に、下部に、定
容積式の油ポンプ（６）を取付けている。尚、前記油ポ
ンプ（６）の下面はプレート形のスラスト軸受（９１）
に支持している。

こうして、前記モータ（４）の駆動により、吸入管（１
３）からケーシング（１０）内に取込んだ吸入ガスを、
前記圧縮要素（３）の外周部低圧空間（３１）から圧縮
室（３０）に吸入し、圧縮後の吐出ガスを、第１スクロ
ール（１）の中心部に設ける吐出穴（３２）から隔壁（
３３）で区画される高圧チャンバー（３４）に吐出し、
吐出管（１４）から外部に取出すようにしている。なお
、（３５）は油分離体、（３Ｂ）は油戻しキャピラリー
である。

以上の構成で、前記駆動軸（５）に、軸受部を構成する
上部側のメタル軸受（８２）及び第２スクロール（２）
のスラスト軸受（８１）に油を供給するための第１給油
通路（５１）と、前記圧縮室（３０）に油を供給するた
めの第２給油通路（５２）とを、下部のストレートな油
穴（５３）から分岐させて設けると共に、前記モータ（
４）の高速回転時、前記第２給油通路（５２）を閉鎖す
る閉鎖手段（７）を設ける。

前記第１給油通路（５１）は、第２図に明示するように
、ビン部（５０）の上端面に開放状に形成され、前記メ
タル軸受（８２）の下方側の円周溝（８２ａ）に、径方
向の連通穴（５１ａ）を介して連通している。そして、
第３図に明示するように、前記円周溝（８２ａ）から斜
め上方に延びる傾斜溝（８２ｂ）を介して、このメタル
軸受（８２）の内面全体に給油すると共に、前記傾斜溝
（８２ｂ）の端部横穴（８２ｃ）から、第１図に示す通
り、上部ハウジング（８）に形成する油通路（８３）、
及び端面側の円周に沿う油プール（８４）を介して前記
スラスト軸受（８１）に給油するようにしている。

一方、前記第２給油通路（５２）は、前記メタル軸受（
８２）の上方側の円周溝（８２ｄ）に、径方向の連通穴
（５２ａ）を介して連通している。

そして、前記円周溝（８２ｄ）から斜め上方に延びる傾
斜溝（８２ｅ）の端部横穴（８２ｆ）から、第１図に示
す通り、上部ハウジング（８）に形成する油通路（８５
）、及びこれに連続する油供給管（８６）を介して前記
圧縮室（３０）の外方部に開口し、該圧縮室（３０）に
給油するようにしている。

又、前記閉鎖手段（７）は、駆動軸（５）に一体化する
バランサ（５４）の部分に設けるのであり、前記第２給
油通路（５２）に直交状に連通ずるスプール穴（７０）
と、これに内装され、２ランド（７１ａ）　　（７１ｂ
）とこれらランドを連結する細径部（７１ｃ）とをもつ
スプール形の弁体（７１）を備え、前記弁体（７１）の
外方端部をスプリング（７２）を介して、常時は前記弁
体（７１）の細径部（７１ｃ）を介して第２給油通路（
５２）を開放するようにし、駆動軸（５）の高速回転に
より弁体（７１）に作用する遠心力が増大したとき、弁
体（７１）をスプール（７２）に抗して移動し、ランド
（７１ａ）により第２給油通路（５２）を閉鎖するよう
にしている。尚、（７３）は詰め栓である。

上記構成によれば、低周波数による低速回転時には、前
記第２給油通路（５２）が開かれて、該通路（５２）を
介して前記圧縮室（３０）に油が積極的に供給され、ス
クロール（１）（２）の摺動動作及び圧縮室（３０）の
シールに必要な給油量を確保することができる。

一方、高周波数による高速回転時には、前記閉鎖手段（
７）を構成する弁体（７１）により、前記第２給油通路
（５２）が閉鎖されて、圧縮室（３０）への積極的な給
油が中止され、前記圧縮室（３０）への過剰な給油が阻
止され、油上がりが未然に防止できる。そして、この高
速時は、前記ケーシング（１０）内に浮遊する油の自然
吸入により、圧縮室（３０）に適正給油が行えるのであ
る。

又、低速・高速に拘らず、軸受部を構成するメタル軸受
（８２）及びスラスト軸受（８１）には、常時、第１給
油通路（５１）を介して給油が行われ、潤滑が保証でき
る。同様に、下部のメタル軸受（９１）には、前記油量
（５３）の径方向に設ける連通穴（５３ａ）を介して常
時給油できるようにしている。

更に、閉鎖手段（７）には、電磁弁等を用いることも可
能だが、特に、以上のように遠心力の増大で動作する弁
体（７１）を設けて構成したから、回転数に応じて自動
的に、圧縮室（３０）への給油及びその中止が行え、制
御を簡便に行うことができる。

尚、以上の実施例で、前記油量（５３）及び各給油通路
（５１）（５２）に油を汲上げるための前記油ポンプ（
６）は、１回転あたりの汲上げ油量が一定となる定容積
式のものであり、すなわち、第１図に示すように、駆動
軸（５）に圧入するボス部（６１）と偏心部（６２）と
をもつローラ（６３）及び、前記偏心部（６２）に嵌合
してポンプ室（６４）を画成する長孔（６５）をもつヨ
ーク（６６）を備え、油吸入路（６７）を介して底部油
溜（１０ａ）からポンプ室（６４）に油を吸入し、この
吸入した油を、油吐出路（６８）を介して前記油量（５
３）に吐出し、前記ポンプ室（６４）の容積に相当する
一定量の油を汲上げるようにしている。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、低速回転時には圧縮要素（３）
の摺動動作及び圧縮室（３０）のシールに必要な給油量
を確保することができ、高速回転時には、圧縮室（３０
）への過剰な給油が阻止できて油上がりを未然に防止す
ることができるのである。

又、閉鎖手段（７）を、遠心力の増大で動作する弁体（
７１）を備えるものとした場合、回転数に応じて自動的
に、圧縮室（３０）への給油及びその中止が行え、制御
を簡便に行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の断面図、第２図は同駆動軸部分
を抽出して一部を断面とした要部側面図、第３図は上部
側のメタル軸受の内面の展開図、第４図は従来例の断面
図である。 （３）・・・・圧縮要素 （４）・・・・可変速モータ （５）・・・・駆動軸 （６）・・・・油ポンプ （７）・・・・閉鎖手段 （３０）・・・・圧縮室 （５１）・・・・第１給油通路 （５２）・・・・第２給油通路 （７１）・・・・弁体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮室（３０）を画成するスクロール形の圧縮要
   素（３）を備え、該圧縮要素（３）を可変速モータ（４
   ）の駆動軸（５）に連動すると共に、前記駆動軸（５）
   に油ポンプ（６）を設けたスクロール形圧縮機において
   、前記駆動軸（５）に、軸受部に油を供給する第１給油
   通路（５１）と、前記圧縮室（３０）に油を供給する第
   ２給油通路（５２）とを設けると共に、前記モータ（４
   ）の高速回転時、前記第２給油通路（５２）を閉鎖する
   閉鎖手段（７）を設けたことを特徴とするスクロール形
   圧縮機。
2. （２）閉鎖手段（７）が、遠心力の増大で第２給油通路
   （５２）を塞ぐ弁体（７１）を備える請求項１記載のス
   クロール形圧縮機。