JPH0456153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスクロール圧縮機、詳しくは固定スク
ロールと公転スクロールとを備え、前記公転スク
ロールとの背面側に、吐出側と連通する圧力室を
設けて、前記公転スクロールを支持する如くした
スクロール圧縮機に関する。

（従来の技術） 以上の如く構成するスクロール圧縮機は、特開
昭50−32512号公報に記載されており、すでに知
られている。このものを第２図に基づいて概略説
明すると、内圧を低圧とする密閉ケーシング６０
内に固定スクロール６１と公転スクロール６２と
からなる圧縮要素６３を内装する一方、前記公転
スクロール６２における背面の一部を作用面６２
ａとし、該作用面６２ａと駆動軸６９の下端に設
ける受体６４との間に圧力室６５を画成して、該
圧力室６５に通路６６を介して圧縮流体（吐出圧
力）を導き、前記圧力室６５における前記作用面
６２ａに吐出圧力を作用させて、前記公転スクロ
ール６２を圧縮要素６３の内圧（両スクロール６
１，６２間に働く離脱力）に抗して固定スクロー
ル６１側に押し付ける如く成し、このことによ
り、これらスクロール６１，６２の対向するスラ
スト面にこのスラスト面を相互に摺接させるため
のスラスト荷重が働くように成していたのであ
る。尚、第２図中、６７はＯリング、６８は予圧
ばねである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この種圧縮機を冷凍装置の圧縮機な
どのように吐出圧力が負荷により大きく変動する
装置に適用すると、この負荷変動により前記公転
スクロール６２を固定スクロール６１に押圧する
押圧力（支持力）が大きく変動するのであつて、
このため、例えば、低負荷で吐出圧力が低い時に
適当な前記スラスト荷重が得られるように前記作
用面６２ａの面積を設定しておくと、高負荷で吐
出圧力が高くなつた時には前記スラスト荷重が過
大になりすぎて、前記各スクロール６１，６２の
スラスト面間での摺動抵抗が増大し、動力損失が
著しく大きくなつたり、摩耗、焼付けを生じたり
する問題を生じていたのである。

而して、本発明は吐出側と連通する前記圧力室
を、通路を介して低圧側に連通させると共に、該
通路に前記圧縮要素における前記中間圧を背圧と
する圧力調整弁を介装して前記圧力室の圧力を前
記中間圧に基づいて調節できるようにすることに
より、前記スラスト荷重の大きさを吐出圧力の変
化に無関係にほゞ一定に保持でき、このことによ
り従来の動力損失及びスラスト面での摩耗・焼付
けの問題を解決する点にある。

本発明が更に解決しようとする問題は、前記圧
力室の圧を低圧側に逃がす前記通路の出口側を前
記圧縮要素における中間圧領域に開口させること
により、前記した問題点を解決できながら前記圧
力室から解放される圧縮流体を有効に利用して性
能の低下を防止できる上に、吐出量の増大をも計
れるようにする点にある。

（問題点を解決するための手段） 而して、本発明は固定スクロールと公転スクロ
ールとを備え、前記公転スクロールの背面側に、
吐出側と連通する圧力室を設けて、前記公転スク
ロールを支持するごとくしたスクロール圧縮機に
おいて、前記圧力室と、前記固定スクロールと公
転スクロールとにより形成する圧縮室であつて、
圧縮過程の中間圧となる領域との間に、連通路を
設けて、この連通路に圧力調整弁を設けると共
に、この調整弁の背圧室を、前記圧縮室であつ
て、前記圧縮過程の中間圧となる領域に開口する
中間圧通路に連通させたことを特徴とするのであ
る。

（作 用） 以上の如く成すことにより、圧力室の内圧を前
記圧縮室における中間圧で制御するようにしてい
るから前記スクロール間に働くスラスト荷重は吐
出圧力に関係なく中間圧に追随して制御でき、し
かも、吸入圧力の変化に対しても追随させられる
のであつて、負荷変動に対し御無関係にほぼ一定
の値に安定させられ、この結果、前記スクロール
の各スラスト面での摩耗・焼き付け及び動力損失
の問題を解消できるのである。

その上、前記圧力調整弁の作用により前記圧力
室から排出される圧縮流体を、中間圧領域の前記
圧縮室に導くようにしたから、前記圧力室から排
出される圧縮流体を吸入側に解放する場合に比較
して動力損失を少なくできるし、また、吸入側の
低圧流体を加熱することによる容積効率の低下も
少なくでき、しかも、前記圧力室からの圧縮流体
を前記圧縮室に導入することによるインジエクシ
ヨン効果により吐出量の増大も計れるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基つづいて説明
する。

第１図に示すスクロール圧縮機は、冷凍装置の
圧縮機として適用するものであつて、固定スクロ
ール２と公転スクロール３とにより、圧縮要素４
を形成し、該圧縮要素４とモータ５とを密閉ケー
シング１内に上下方向に配設したものである。そ
して、前記公転スクロール３の背面に前記モータ
５のロータ５１に固定するクランク軸６を軸受メ
タル７を介して嵌合させ、前記モータ５の駆動に
より前記公転スクロール３を固定スクロール２に
対して公転させる如く成している。

また、前記圧縮要素４における固定スクロール
２に吸入ポート２１と吐出ポート２２とを設け
て、前記吸入ポート２１に吸入管８を接続する一
方、前記吐出ポート２２をケーシング１内に開口
させており、斯くして、前記公転スクロール３の
公転により低圧ガスを前記吸入管８を介して前記
圧縮要素４に吸入し、圧縮して圧縮流体を前記吐
出ポート２２からケーシング１内に一旦吐出し、
更に、該ケーシング１に接続される外部吐出管９
を介して機外に吐出する如く成しているのであ
る。

以上の如く構成する前記圧縮機において、前記
圧縮要素４とモータ５との間に、これら圧縮要素
４とモータ５とを支持する架構１０を、前記ケー
シング１に圧入して固定すると共に、該架構１０
における圧縮要素４側に凹入部１１を形成し、か
つ、この凹入部１１を前記圧縮要素４により閉鎖
して、前記公転スクロール２の背面側に圧力室１
２を形成するのである。

尚、第１図中、１３は前記架構１０に設ける軸
受部で、１４は該軸受部１３に内装する軸受メタ
ル、１５は前記架構１０とクランク軸６との間に
設ける軸受、６ａは前記クランク軸６に設けるバ
ランスウエイト、１６は前記公転スクロール３の
自転を防止するオルダム継手である。

更に、前記固定スクロール２の部材を利用し
て、前記圧力室１２と、固定スクロール２公転ス
クロール３とから成る圧力室２５であつて、圧縮
過程の中間圧となる領域とを連通する連通路１７
を形成し、この連通路１７に圧力調整弁１８を介
装するのである。この圧力調整弁１８は、前記固
定スクロール２の形成部材内に前記連通路１７の
途中を開口する弁孔１９を形成し、該弁孔１９に
前記連通路１７を開閉する弁体２０を内装すると
共に、前記弁孔１９における前記弁体２０の背圧
室２３にこの弁体２０を押圧するコイルばねから
成る押圧体２４を内装したものである。

更に、前記背圧室２３を、前記圧縮室２５であ
つて、前記連通路１７が開口する領域よりも高圧
側の領域に中間圧通路２６を介して連通するので
ある。

而して前記中間圧通路２６の前記圧縮室２５へ
の開口位置及び前記押圧体２４のばね力は、前記
圧力室１２の内圧により規定される前記スクロー
ル２，３間のスラスト荷重が常に所望の設定値に
保持できるように決定するのである。

尚、本実施例においては、前記圧力室１２を吐
出側に連通させるための特別な手段は設けていな
いが、この圧力室１２は前記架構１０の軸受部１
３における軸受メタル１４とクランク軸６との間
の間隙などを介してケーシング１内（吐出側）と
連通している。また、前記架構１０に、前記圧力
室１２とケーシング１内とを連通する通路を別途
に設けるようにしてもよい。

以上の如く構成するスクロール圧縮機の作用を
説明する。

前記モータ５の駆動により圧縮要素４が作用す
ると前記吐出ポート２２からケーシング１内に圧
縮流体が吐出され、該ケーシング１内が高圧とな
る。そして、このケーシング１内の圧縮流体は前
記した軸受メタル１４とクランク軸６との間の隙
間などを介して前記圧力室１２に流入する。

この時、この圧力室１２の圧力が前記中間圧と
前記押圧体２４で設定する圧力分との合計の圧力
（以下、基準圧力という）以下であれば、前記圧
力調整弁１８が閉動作し、前記連通路１７が閉鎖
され、このため前記圧力室１２の圧力は除々に上
昇するのである。

一方、前記圧力室１２の圧力が前記中間圧と押
圧体２４で設定する圧力分との合計より高くなる
と、前記圧力調整弁１８が前記連通路１７を開放
し、該通路１７を介して前記圧力室１２が該圧力
室１２の前記基準圧力より低い前記圧縮室２５に
おける中間圧領域に連通し、該圧力室１２の圧力
が低下するのである。

斯くして、前記圧力室１２の圧力は前記中間圧
よりも前記押圧体２４で設定する圧力分だけ高い
圧力（前記基準圧力）に常に保持できるのであ
る。

以上の如く、圧力室１２の内圧を吐出圧力と無
関係に、かつ前記中間圧に追随して、従つて吸入
圧力の変化にも追随して調節できるから、前記ス
ラスト荷重の大きさを負荷変動に対し無関係に
ほゞ一定に安定させられるのである。

その上、前記圧力調整弁１８の作用により前記
圧力室１２から解放される圧縮流体を、吸入側に
排出するのではなく、前記圧縮室２５の中間圧領
域に導くようにしたから下記する作用効果も達成
できるのである。

前記圧力室１２の圧縮流体を低圧である吸入
側に解放すると動力損失が大きくなるが、前記
圧縮流体を中間圧領域に解放するようにすれば
それだけ動力損失が少なくできる。

圧縮流体は高温となつているから、この圧縮
流体を吸入側に排出すると、吸入側の低圧流体
が過熱され性能が低下するが、前記圧縮流体を
中間圧領域に導くことにより上記した問題を解
消できる。

その上、前記圧縮室２５に、該圧縮室２５の
内圧よりも高い圧力をもつ前記圧力室１２の圧
力を導入するのであるから、インジエクシヨン
効果があり、吐出量も増大できるのである。

尚、上記実施例において、前記連通路１７の前
記圧縮室２５側開口部は前記公転スクロール３の
ラツプ先端面の公転により開閉されるものである
が、この連通路１７の圧縮室２５側開口部を開口
させるタイミングは前記圧縮室２５が吸入完了に
伴い閉鎖された後に設定してもよいし、また、前
記連通路１７から圧縮室２５に流入する圧縮流体
の流入速度を考慮して前記吸入完了時よりやゝ以
前の時点に設定してもよい。また、本実施例にお
いては、各軸受における摺接面への給油は、前記
クランク軸６内に、下端を前記ケーシング１底部
に形成する油溜３７に連通し、上部を分岐して各
軸受側に開口する給油通路３８を形成して、前記
クランク軸６の回転により前記通路３８に生じる
ポンプ作用及び圧力室１２とケーシング１内との
圧力差を利用して行う如く成しているのである
が、本実施例は前記した如く前記圧力室１２の内
圧を、前記油溜３７のあるケーシング１内の圧力
を導いて上昇させるように成しているから、起動
時に前記圧力室１２の圧が前記油溜３７のあるケ
ーシング１内の圧よりも先に立上がることがな
く、従つて、前記圧力室１２の内圧に規定される
前記給油通路３８の出口側の圧力が、起動時にお
いても前記油溜３７側の圧力より低くできるので
あつて、この結果、この起動時においても前記給
油通路３８を介して各軸受の摺接面に十分な潤滑
油を確実に供給できるのである。

（発明の効果） 以上の如く、本発明は前記圧力室１２の内圧を
前記圧縮室２５における中間圧で制御するように
しているから、前記スクロール２，３間に働くス
ラスト荷重は吐出圧力に関係なく中間圧に追随し
て制御でき、しかも、吸入圧力の変化に対しても
追随させられるのであつて、負荷変動に対し御無
関係にほぼ一定の値に安定させられ、この結果、
前記スクロール２，３の各スラスト面での摩耗・
焼き付け及び動力損失の問題を解消できるのであ
る。

その上、前記圧力調整弁１８の作用により前記
圧力室１２から排出される圧縮流体を、中間圧領
域の前記圧縮室２５に導くようにしたから、前記
圧力室１２から排出される圧縮流体を吸入側に解
放する場合に比較して動力損失を少なくできる
し、また、吸入側の低圧流体を加熱することによ
る容積効率の低下も少なくでき、しかも、前記圧
力室１２からの圧縮流体を前記圧縮室２５に導入
することによるインジエクシヨン効果により吐出
量の増大も計れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は
従来例の説明図である。 ２…固定スクロール、３…公転スクロール、１
２…圧力室、１７…連通路、１８…圧力調整弁、
２３…背圧室、２５…圧縮室、２６…中間圧通
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定スクロール２と公転スクロール３とを備
   え、前記公転スクロール３の背面側に、吐出側と
   連通する圧力室１２を設けて、前記公転スクロー
   ル３を支持するごとくしたスクロール圧縮機にお
   いて、前記圧力室１２と、前記固定スクロール２
   と公転スクロール３とにより形成する圧縮室２５
   であつて、圧縮過程の中間圧となる領域との間
   に、連通路１７を設けて、この連通路１７に圧力
   調整弁１８を設けると共に、この調整弁１８の背
   圧室２３を、前記圧縮室２５であつて、前記圧縮
   過程の中間圧となる領域に開口する中間圧通路２
   ６に連通させたことを特徴とするスクロール圧縮
   機。