JPH062671A - 油冷式スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は起動時の負荷を軽減するよう構成し
た油冷式スクロール圧縮機を提供することを目的とす
る。 【構成】 油冷式スクロール圧縮機はモータ１５により
旋回スクロール１０を駆動して旋回スクロール１０と固
定スクロール９との間に形成された圧縮室１１内で空気
を圧縮する。油分離タンク４内の油は電磁弁２２の開弁
により油通路１９を介して圧縮室１１内に供給される。
油冷式スクロール圧縮機の運転を停止させる際は、電磁
弁２２を閉弁させたあと、一定時間運転を継続したのち
にモータ１５を停止させて圧縮室１１内に残留する油を
排出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油冷式スクロール圧縮機
に係り、特に起動時の負荷を軽減するよう構成した油冷
式スクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スクロール圧縮機のうち、油冷
式のスクロール圧縮機は、固定スクロールに対して旋回
スクロールが旋回運動する間に空気を圧縮する圧縮機本
体と、油を貯えると共に圧縮機本体から吐出された圧縮
空気中の油分を除去する油分離タンクとを備え、圧縮機
本体の各給油部位、例えば旋回スクロールと固定スクロ
ールの鏡板摺動面、圧縮室、軸受部分等の給油通路は夫
々外部配管を介して接続されている。

【０００３】このような油冷式スクロール圧縮機は、外
部配管を介して圧縮機本体の各給油部位に油を供給して
各給油部位の冷却、潤滑、シールを行いつつ空気吸込口
から吸い込んだ空気を圧縮し、この圧縮空気を油と一緒
に油分離タンク内に吐出し、油分離タンク内で油分が除
去された清浄な空気を空気タンクや空圧機器に供給する
ようになっている。

【０００４】そして、従来は固定スクロールと旋回スク
ロールにより画成された圧縮室と油分離タンクとの間を
油が循環する油通路に油を制御する機器が無く、圧縮機
の起動と同時に油が循環開始し、圧縮機の停止と同時に
油供給も停止するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は圧縮
機を停止させる際に油供給も停止するため、固定スクロ
ールと旋回スクロールとの間に画成された圧縮室には油
が残留してしまう。そのため、起動時には旋回スクロー
ルの旋回動作により圧縮室に残留する非圧縮性流体であ
る油を加圧することになり、駆動側の負荷が増大し起動
不良が生ずるといった課題がある。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決した油冷
式スクロール圧縮機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定スクロー
ルに対する旋回スクロールを旋回駆動して両部材間に形
成される圧縮室内で圧縮空気を生成し、該圧縮室に油を
供給する油冷式スクロール圧縮機において、前記圧縮室
へ油を供給する系路に開閉弁を設け、該油冷式スクロー
ル圧縮機の運転を停止する際、前記開閉弁を閉弁させた
あと、一定時間運転を継続させたのち運転を停止させる
制御手段を備えてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】油冷式スクロール圧縮機の運転を停止する際、
開閉弁が閉弁して油供給を先に停止させたあと、一定時
間運転を継続させたのち運転を停止するため、固定スク
ロールと旋回スクロールとの間の圧縮室の油が排出され
た状態で停止させることができ、次回起動時の負荷を軽
減することが可能となる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に本発明になる油冷式スクロー
ル圧縮機の一実施例を示す。

【００１０】両図中、油冷式スクロール圧縮機は、筐体
１内に圧縮ユニット２、駆動ユニット３、油分離タンク
（以下タンクと称す）４、油冷用クーラ５、圧縮空気供
給系路６、ドレン系路７が収納されている。

【００１１】圧縮ユニット２は圧縮機本体８に固定され
た固定スクロール９と固定スクロール９に対向する旋回
スクロール１０とを組み合わせてなる。図２に示す如
く、固定スクロール９は平板状の鏡板９ａと、鏡板９ａ
より旋回スクロール１０側へ突出するラップ部９ｂとを
有する。このラップ部９ｂは軸方向から見るとインボリ
ュート曲線又はインボリュート曲線に近いうず巻き状に
形成されている。

【００１２】又、旋回スクロール１０は上記固定スクロ
ール９と同様平板状の鏡板１０ａとうず巻き状のラップ
１０ｂとを有する。そして、両スクロール９、１０は互
いにラップ部９ｂ，１０ｂとの間に三日月状の圧縮室１
１を画成する。尚、ラップ部９ｂ，１０ｂとの間には複
数の圧縮室１１が形成され、中央部付近の圧縮室１１ほ
どその容積が小さく外周側から圧縮室１１に流入した空
気は旋回スクロール１０の回転とともに中央部に移動し
ながら圧縮される。

【００１３】１２は回転軸で、圧縮機本体８の軸受１３
により軸承されている。回転軸１２は図１中左側端部に
従動プーリ１２ａを有し、右側端部にはバランスウェイ
ト１２ｂ及び回転軸１２の軸心に対して偏心した位置よ
り突出するクランク軸１２ｃを有する。

【００１４】このクランク軸１２ｃは旋回スクロール１
０の嵌合部１０ｃに軸受１４を介して嵌合している。そ
して、旋回スクロール１０はオルダム継手（図示せず）
により固定スクロール９に対して公転し、自転しないよ
うに回動動作を規制される。

【００１５】駆動ユニット３はタンク４の上部に取付ら
れた駆動モータ１５と、モータ１５の出力軸１５ａに嵌
合する駆動プーリ１５ｂと、駆動プーリ１５ｂと上記従
動プーリ１２ａとに巻き掛けされたベルト（図１中１点
鎖線で示す）１６とよりなる。従って、モータ１５の回
転駆動力はベルト１６、従動プーリ１２ａを介して回転
軸１２に伝達され、旋回スクロール１０は回転軸１２と
一体に設けられたクランク軸１２ｃの回転により公転運
動する。

【００１６】１７は空気吸込口で、圧縮機本体８内の通
路１８を介して固定スクロール９の外周側に接続されて
いる。

【００１７】１９は油通路で、圧縮機本体８内を貫通し
給油孔２０を介して固定スクロール９と旋回スクロール
１０との間の圧縮室１１に連通している。

【００１８】従って、旋回スクロール１０がモータ１５
により駆動されると、空気吸込口１７から空気が圧縮室
１１へ吸引されて圧縮されるとともに、油通路１９及び
固定スクロール９の給油孔９ｃを介して油が圧縮室１１
へ供給されて冷却が行われる。そして、圧縮室１１内で
圧縮された空気及び油は固定スクロール９の中央に穿設
された吐出口３４よりタンク４内に吐出される。

【００１９】圧縮機本体８にはタンク４の底部に連通す
る給油口２０が穿設されており、この給油口２０には油
供給系路の一部を形成する外部配管２１の一端が接続さ
れている。この外部配管２１の途中には電磁弁（開閉
弁）２２が配設され、外部配管２１の他端は前述した油
通路１９に接続されている。尚、電磁弁２２は上記外部
配管２１に限らず、要はタンク４の底部に連通する給油
口２０から上記固定スクロール９と旋回スクロール１０
との間の圧縮室１１に連通する油供給系路の途中に設け
られていれば良い。

【００２０】電磁弁２２は後述するようにモータ１５の
停止前に制御回路２３からの開弁信号により開弁し、モ
ータ１５の起動後に開弁信号がオフになると閉弁する。
従って、タンク４の底部に貯留された油は電磁弁２２が
開弁したとき、給油口２０、外部配管２１、油通路１９
を通って圧縮室１１へ供給される。

【００２１】即ち、制御回路２３は後述するように、上
記構成になる油冷式スクロール圧縮機の運転を停止する
際、先ず電磁弁２２を閉弁させてあと、一定時間運転を
継続させたのちにモータ１５を停止させることにより、
圧縮室１１内に油が残留することを防止する。

【００２２】２４は温調弁で、起動当初はタンク４から
の油を直接油通路１９へ給送しているが、油の温度が所
定温度以上に上昇すると、タンク４から吸引された油を
油冷却用クーラ５へ給送し、冷却された油が圧縮室１１
へ供給されるように切り替わる。そして、油の温度が所
定温度以下に下がると、温調弁２４はタンク４からの油
を直接油通路１９へ給送するように切り替わる。

【００２３】２５はセパレータエレメントで、タンク４
内の圧縮空気と油とを分離して圧縮空気のみを圧縮空気
供給経路６の空気配管２６に供給する。尚、セパレータ
エレメント２５により分離された油はタンク４に回収さ
れる。

【００２４】又、空気配管２６にはタンク４内の空気圧
を検出する圧力スイッチ２７、調圧弁２８、圧力開閉器
２９、吐出弁３０が配設されている。筐体１の上部には
操作パネル３１が設けられており、操作パネル３１には
スタート釦３２、停止釦３３、圧力スイッチ２７の表示
部２７ａ等が配設されている。

【００２５】又、ドレン経路７のドレン管３５にはフィ
ルタ３６、オイルトラップ３７、ドレン弁３８が配設さ
れている。タンク４の底部に溜まった水はドレン管３５
に流入し、ドレン弁３８はオイルトラップ３７で油から
分離した水を自動的に外部に排出する。

【００２６】ここで、上記構成になる油冷式スクロール
圧縮機における制御回路２３の処理動作を図３、図４を
併せ参照して説明する。

【００２７】制御回路２３はスタート釦３２が押下され
ると図３に示す処理を実行する。

【００２８】図３中、ステップＳ１（以下ステップを省
略する）でスタート釦３２が押下されてスタートスイッ
チがオンになると、Ｓ２に移りタイマをオン（タイマカ
ウンタ計時開始）にする。このタイマの時間Ｔは予め設
定されており、本実施例ではＴ＝４分間として４分間毎
の間欠運転を行う。

【００２９】タイマがオンになるとともにＳ３に移り、
モータスイッチ（図示せず）をオンにしてモータ１５を
起動させる。次のＳ４では図４に示すように電磁弁２２
を閉弁させて起動時に圧縮室１１へ油が供給されないよ
うにする。これは、モータ１５の起動と同時に圧縮室１
１へ油が供給されてしまうと旋回スクロール１０の起動
負荷が増大するからであり、所定時間ｔ₁ の間電磁弁２
２を閉弁させることにより起動負荷を軽減して起動不良
を防止できる。

【００３０】従って、Ｓ５では起動時から所定時間ｔ₁
が経過したかどうかをチェックしており、図４に示すよ
うに所定時間ｔ₁ が経過すると、Ｓ６に移り電磁弁２２
を開弁させる。これで、タンク４内の油が油通路１９を
通って圧縮室１１へ供給されて圧縮室１１が冷却される
とともに、油の温度が徐々に上昇する。

【００３１】尚、起動から所定時間ｔ₁ が経過すると、
モータ１５の回転数も上がり回転トルクも増大している
ため、非圧縮性流体である油が圧縮室１１に流入しても
起動不良とはならない。

【００３２】また、上記所定時間ｔ₁ はモータ１５の容
量に応じて予め設定されており、例えばｔ₁ ＝１０〜１
５秒程度である。

【００３３】次のＳ７では、タイマのカウント値がモー
タ１５が起動してから時間Ｔに達する所定時間ｔ₁ 前に
なったかどうかをチェックしており、つまり電磁弁２２
を閉弁する時間になったかどうかをチェックしている。

【００３４】従って、図４に示すようにＳ７においてタ
イマカウンタ値がＴ−ｔ₁ になったとき、Ｓ８で電磁弁
２２を閉弁させ、さらにＳ９でタイマカウンタ値がＴに
なったときは、Ｓ１０に移りタイマをリセットするとと
もにＳ１１でモータスイッチをオフにしてモータ１５を
停止させる。

【００３５】このように、モータ１５を停止させる前に
電磁弁２２が閉弁して圧縮室１１への油供給が止まるた
め、圧縮室１１内の油は吐出口３４よりタンク４に排出
される。これにより再起動時の負荷が軽減される。

【００３６】尚、始動時はタンク４内に圧力に拘わらず
４分間の運転を行う。これは油温が低いと油に含まれて
いる水分が分離して圧縮室１１内の腐食の原因になった
り旋回スクロール１０の負荷増大の原因になるからであ
り、油温が約５５度以上となるようにして油に含まれた
水分が分離することを防止する。

【００３７】Ｓ１２において、タンク４内が基準圧力Ｐ
₁ 以上であるときは運転する必要がないが、空気配管２
６の吐出弁３０の開弁により外部への空気供給が行われ
てタンク４内の圧力が基準圧力Ｐ₁ 以下に低下したとき
は、Ｓ１３に移りタイマをオンするとともに、Ｓ１４で
モータスイッチをオンにしてモータ１５を起動させる。
このとき、電磁弁２２は開弁しておらず、起動時の油供
給を中断させている。

【００３８】そして、Ｓ１５でモータ起動から時間ｔ₁
が経過すると、Ｓ１６に移り電磁弁２２を開弁させて圧
縮室１１への油供給を再開する。

【００３９】次のＳ１７では圧力スイッチ２７から検出
信号の有無をチェックしており、タンク４内の圧力が基
準圧力Ｐ₁ 以下のときはタイマの時間に拘わらずモータ
１５による圧縮運転が継続される。しかし、Ｓ１７にお
いて、タンク４内の圧力が基準圧力Ｐ₁ 以上に上昇した
ときはＳ７に戻りＳ７〜Ｓ１１の処理を行ってモータ１
５を停止させる。そして、タンク４内の圧力変動に応じ
てＳ７〜Ｓ１７の処理が繰り返し実行される。

【００４０】尚、停止釦３３が押下されると割込処理が
行われて電磁弁２２を閉弁した後（所定時間ｔ₁ ）モー
タ１５を停止させるとともに図３の処理は終了する。

【００４１】又、上記実施例では、モータ１５の起動後
一定時間ｔ₁ 経過するまで電磁弁２２を閉弁させ、且つ
モータ１５を停止させる時間ｔ₁ 前に電磁弁２２を閉弁
させるようにしたが、これに限らず、少なくとも停止時
の所定時間前に電磁弁２２を閉弁させれば良い。

【００４２】又、上記実施例では、外部配管２１に電磁
弁２２を設けたが、これに限らず、電磁弁以外の開閉
弁、例えば空気式切替弁等を使用しても良い。

【００４３】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる油冷式スクロ
ール圧縮機は、油冷式スクロール圧縮機の運転を停止す
る際、開閉弁が閉弁して油供給を先に停止させたあと、
一定時間運転を継続させたのち運転を停止するため、固
定スクロールと旋回スクロールとの間の圧縮室の油が排
出された状態で停止させることができ、次回起動時の負
荷を軽減することが可能となり、起動不良を防止するこ
とが出来る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる油冷式スクロール圧縮機の一実施
例の構成図である。

【図２】本発明の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図３】制御回路が実行する処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図４】制御回路により制御される電磁弁、及びモー
タ、圧力スイッチ、タイマ、スタート釦のタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 圧縮ユニット ３ 駆動ユニット ４ 油分離タンク ５ 油冷却用クーラ ８ 圧縮機本体 ９ 固定スクロール １０ 旋回スクロール １１ 圧縮室 １２ 回転軸 １５ 駆動モータ １７ 空気吸込口 １９ 油通路 ２０ 給油口 ２１ 外部配管 ２２ 電磁弁 ２３ 制御回路 ２４ 温調弁 ２５ セパレータエレメント ２７ 圧力スイッチ ３２ スタート釦 ３３ 停止釦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールに対する旋回スクロール
   を旋回駆動して両部材間に形成される圧縮室内で圧縮空
   気を生成し、該圧縮室に油を供給する油冷式スクロール
   圧縮機において、 前記圧縮室へ油を供給する系路に開閉弁を設け、 該油冷式スクロール圧縮機の運転を停止する際、前記開
   閉弁を閉弁させたあと、一定時間運転を継続させたのち
   運転を停止させる制御手段を備えてなることを特徴とす
   る油冷式スクロール圧縮機。