JPH0633786B2 - スクロ−ル気体圧縮機 - 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気体圧縮機に関するものである。

従来の技術 スクロール式圧縮機は、吸入室が外周部に有り、吐出ポ
ートが渦巻きの中心部に設けられ、圧縮流体の流れが一
方向で往復動式圧縮機や回転式圧縮機のような流体を圧
縮するための吐出弁を必要とせず圧縮比が一定で、吐出
脈動も比較的小さくて大きな吐出空間を必要としないこ
とが一般に知られている。

しかし、特に気体を圧縮する場合などは圧縮部の漏れ隙
間を小さくするために渦巻き部の寸法精度を極めて高く
する必要があるが、部品形状の複雑さ、寸法精度のバラ
ツキなどにより、スクロール気体圧縮機のコストが高く
性能のバラツキも大きいという問題があった。

そこで、この種の問題解決のための方策として、圧縮途
中の気体漏れ防止のために潤滑油膜を利用したシール効
果により渦巻き部寸法精度の適性化と圧縮機性能の安定
化を期待することが大きく、第１２図に示す構成が考え
られ、摺動部に供給した潤滑油の一部を吸入気体と共に
圧縮室に流入させ、圧縮吐出後に圧縮気体から潤滑油を
分離後、油戻し通路を介して再び潤滑油溜に通じる空間
に戻して圧縮機外部への潤滑油流出を少なくするという
考え方の下に、吐出空間５８２に設けられたキャップ５
１９内の空間５２０で圧縮気体から分離された潤滑油が
孔５２２〜孔５８４の油戻し通路を通じて吸入通路とな
る空間５８０に戻され、油溜５０８に集められ、ポンプ
装置によって再び摺動部に供給される構成がある（特開
昭６０−７５７９５号公報）。

また、第１３図の構成も考えられ、吐出室６７４に設け
られた油分離エレメント６７２によって圧縮気体に含ま
れる潤滑油を分離して固定スクロール鏡板６０３上の油
溜６７３に潤滑油を収集し、固定スクロール６０１と旋
回スクロール６０６との間の摺動面６３１に差圧給油の
後、吸入室699に潤滑油を流入させて油膜のシール効果
によって圧縮室内での圧縮気体漏れを少なくする構成が
ある（特開昭５６−１６５７８７号公報）。

また、第１４図のように潤滑油を圧縮途中の圧縮室に直
接流入させる構成も考えられ、密閉容器７０１内の上部
にモータ７０３を配置し下部に圧縮部を配置し密閉容器
内空間７０２を吐出室とした構造で、吐出室底部の油溜
７１０の潤滑油を油吸い込み管７２２を介して圧縮途中
の圧縮室７２３に直接流入させる構成がある（特開昭５
７−８３８６号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の第１２図のような油戻し通路（孔５
２２〜孔５８４）を介して吐出空間５８２と低圧側の空
間５８０とが常に連通している構成では、例え常に空５
２０や吐出空間５８２に潤滑油が存在する場合でも圧縮
機駆動軸の回転速度の変化に伴い摺動部給油量などが変
化して、圧縮気体中に含まれる潤滑油量も変化すると共
に吐出空間５８２と低圧側の空間５８０との差圧や潤滑
油の粘性も変化するなどして、過不足なく潤滑油を戻す
油戻し通路の設定が極めて困難であり、圧縮機高速運転
時などは潤滑油の吐出量が多くて圧縮機外部への潤滑油
多量流出を防ぐことが不可能である。

また、圧縮機停止中に空間５２０や吐出空間５８２の潤
滑油が差圧や自重などで圧縮機底部の油溜５０８に流入
し、圧縮機再起動後しばらくの間は空間５２０や吐出空
間５８２に充分な潤滑油が無く、多量の圧縮気体が油戻
し通路（孔５２２〜孔５８４）を通して低圧側の空間５
８０に流入して吸入効率、圧縮効率の著しい低下や耐久
性劣化を招くという問題があった。

また、上記の第１３図のような固定スクロール鏡板６０
３上の油溜６７３の潤滑油を摺動面６３１を介して吸入
室６９９に流入させる構成では、第１２図の場合と同様
に圧縮機駆動軸が高速回転して気体吐出量が増加すると
油溜６７３の潤滑油が無い場合もある。このような場合
には吐出室674の圧縮気体が摺動面６３１を介して吸入
室６９９に多量流入し、吸入効率、圧縮効率の著しい低
下は勿論のこと摺動面６３１の摩耗や焼き付きを引き起
こすなどの問題があった。

また、上記の第１４図のような吐出圧力に等しい密閉容
器内空間７０２の底部の油溜７１０の潤滑油を圧縮途中
の圧縮室７２３に差圧により流入させる構成では、冷媒
圧縮機などに使用する際に、圧縮機停止中にその自重や
差圧等により圧縮機外部の冷凍サイクルから圧縮機内に
帰還した多量の冷媒が液化状態で油溜７１０の上部のモ
ータ７０３下面にまで溜まり、冷媒液や潤滑油が油吸い
込み管７２２などを通じて圧縮室７２３に流入し充満す
る場合もあり、このような状態では圧縮負荷が過大のた
め再起動運転不能であり、例えモータ７０３の起動トル
クが大きくて再起動できるとも圧縮機破損を招く。

また、圧縮機運転条件によって油溜７１０の潤滑油が不
足する場合もあり、このような状態では圧縮室７２３に
圧縮気体が流入して圧縮効率の著しい低下や圧縮室内異
常圧力上昇に伴う圧縮機破損を招くという問題があっ
た。

また一方、第１５図，第１６図でも示すように圧縮機運
動時に吐出室９１０底部の油溜９１６に通じる給油通路
９１９を開いて圧縮部に差圧給油し、圧縮機停止時に給
油通路を閉じる構成の発明が特公昭５９−４４５１７号
公報によっても知られているが、この発明は吐出ポート
９０７の下流に吐出弁９０８を必要とするスライドベー
ン型回転式気体圧縮機の吐出弁９０８通過前のシリンダ
９２７の圧力と吐出弁９０８通過後の吐出室９１０の圧
力との差圧を利用してプランジャー９２２を作動させ給
油通路９１９の開閉弁９２５を制御する構成である。

しかし、圧縮機運転中は給油通路が常時開いており、油
溜９１６に潤滑油がない場合は吐出室９１０の高圧気体
が圧縮部に多量流入して圧縮効率や摺動面の耐久性を著
しく低下させるという問題があった。

そこで、本発明は圧縮室への給油通路と摺動部への給油
通路を別々に設け、圧縮機運転中の摺動部への給油通路
を常時開通し、圧縮室への給油通路を油溜の潤滑油面レ
ベルに応じて開通・遮断して圧縮室への高圧気体の流入
を防いで圧縮効率、耐久性に優れたスクロール気体圧縮
機を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明のスクロール気体圧縮
機は、吐出室の油溜または吐出室に通じる油溜とその油
溜よりも圧力が低く吐出室に通じない第１圧縮室、吸入
室に通じる第２圧縮室、または吸入室または吸入室に通
じる吸入側との間を第１給油通路と第２給油通路とでそ
れぞれ別々に連通させ、駆動軸の摺動部または旋回スク
ロールに係わる揺動面を経由する第２給油通路は油溜へ
の開口位置が第１給油通路の開口位置よりも低位置に配
置され、第１給油通路の途中には第１給油通路制御弁装
置を設け、第２給油通路の途中には第２給油通路制御弁
装置を設け、それぞれの給油通路制御弁装置はそれぞれ
の給油通路を開閉する各々の開閉弁とその開閉弁をそれ
ぞれ作動させるアクチェータとで構成され、各アクテェ
ータは吸入通路から吐出ポートまでの気体通路に生じる
差圧を利用して作動し、差圧のない場合にはそれぞれの
開閉弁を閉じ、設定値を超えた差圧のある場合には第１
給油通路の開閉弁を閉じ、それ以外の場合には各々の開
閉弁を開く給油通路制御弁装置を備えた構成である。

作 用 本発明は上記構成によって、圧縮機が始動し旋回スクロ
ールが旋回運動をして吸入室内の気体が２つの圧縮室に
それぞれ吸入され一定の圧縮比にまでそれぞれ圧縮され
て吐出ポートで合流して吐出室に吐出されると共に、そ
れぞれの給油通路の途中に設けられた給油通路制御弁装
置の開閉弁は吸入通路から吐出ポートまでの気体通路に
生じる差圧を利用して作動するアクチェータの作動によ
り開いてそれぞれの給油通路を連通させ、吐出室の油溜
（吐出室に通じる油溜）の潤滑油は第１給油通路を経て
吸入室または圧縮空間に給油されると共に、第２給油通
路も経て駆動軸の摺動部または旋回スクロールに係わる
摺動面を潤滑した後に吸入室または圧縮空間に給油され
る。

万一、吐出室の油溜（吐出室に通じる油溜）の潤滑油面
レベルが第１給油通路の上流開口位置よりも低下して第
１給油通路を通して高温高圧の圧縮気体が圧縮室に多量
に流入して圧縮室圧力が異常上昇して気体通路に生じる
差圧が設定値を超え、第１給油通路制御装置のアクチェ
ータが作動して開閉弁を閉じて第１給油通路からの給油
を遮断するが第２給油通路は開通を続ける。

圧縮機が停止すると圧縮室間の隙間を通じて圧縮空間の
圧力と吸入室圧力とが等しくなり（圧縮機停止直後は、
逆転防止弁が圧縮空間と吐出室との間に設けられている
場合は圧縮室と吸入室との圧力が吸入側の圧力になり、
逆転防止弁が吸入側に設けられている場合は圧縮室と吸
入室の圧力が吐出室圧力になり、逆転防止弁のない場合
は旋回スクロールが逆転をして圧縮室と吸入室との圧力
差が瞬時に無くなる）、アクチェータが作動して開閉弁
を閉じてそれぞれの給油通路を遮断し、吐出室の油溜
（吐出室に通じる油溜）の潤滑油の無駄な流失を防ぐこ
とができる。

実施例 以下本発明の一実施例のスクロール気体圧縮機につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるスクロル気体圧
縮機の縦断面図を示し、第２図〜第６図は第１図におけ
る給油通路制御弁装置の動作を説明する部分断面図を示
し、第７図，第８図は第１図のＡ−Ａ線における圧縮部
の変化を説明する横断面図を示し、第９図は吸入工程か
ら吐出工程までの気体の圧力変化の説明図を示し、第１
０図は吐出側に近くて吐出室に連通しない圧縮室の圧力
変化と給油通路制御弁装置に導入された圧力変化との比
較説明図を示し、第１１図は本発明の別の実施例におけ
るスクロール気体圧縮機の縦断面図を示す。

第１図において、１，２は鉄製の密閉ケース、３は鉄製
のフレームでその外周部が密閉ケース１，２と共に単一
の溶接ビード４によって溶接密封され密閉ケース１，２
内を上側の吐出室５と下側の駆動室６（低圧側）に仕切
っている。

インバータ電源（図示なし）によって運転制御されるモ
ータ７により回転駆動される駆動軸８は上部端受１０１
と下部軸受１０２およびスラスト軸受１０３とでフレー
ム３に支承され、その上端部の偏心穴９には旋回スクロ
ール１０の旋回軸１１が填め込まれ、旋回スクロール１
０の自転阻止部品１２が旋回スクロール１０とフレーム
３に係合し、旋回スクロール１０に噛み合う固定スクロ
ール１３がフレーム３に固定され、固定スクロール１３
の鏡板１４には吐出ポート１５が設けられ、鏡板１４の
上面には吐出ポート１５の開口端を塞ぐ逆止弁１６と第
１給油通路制御弁装置１７ａおよび第２給油通路制御弁
装置１７ｂが取り付けられている。

吐出室５の底部は吐出室油溜１８でその上部には多数の
小穴を有した傘状のパンチングメタル１９が密閉ケース
１に取り付けられ、密閉ケース１とパンチングケース１
９との間には繊維質から成るフィルター２０が詰めら
れ、吐出室５は密閉ケース１の上面に設けられた吐出管
２１を通じて外部の冷凍サイクル配管系を経て密閉ケー
ス２の側面に設けられた吸入管２２を通じて低圧側の駆
動室６に連通し、駆動室６の底部にはモータ室油溜２３
が設けられ、モータ室油溜２３は密閉ケース２に圧入固
定されたモータ７と密閉ケース２との間のモータ冷却通
路１０４を介して駆動室６の上部に通じている。

駆動軸８の上端面と旋回スクロール１０との間の軸受油
溜Ａ１０５と吐出室油溜１８とは第２給油通路制御弁装
置１７ｂ、固定スクロール１３の鏡板１４に設けられた
油穴Ａ４５と圧力調整弁装置１０６、フレーム３に設け
られた油穴Ｂ４６とを介して連通し、上部軸受１０１と
下部軸受１０２の間の軸受油溜Ｂ１０７と偏心穴９とは
駆動軸８の偏心油穴２４により連通している。

圧力調整弁装置１０６はその通路を塞ぐ鋼球１０８と鋼
球１０８を常時付勢するコイルバネ１０９とから成り、
コイルバネ１０９はそれ自身の温度が上昇すると伸長し
て鋼球１０８への付勢力を強めるバネ特性を有する形状
記録合金材質から成る。

第２図〜第７図において、第１供給通路制御弁装置１７
ａは鏡板１４にガスケット２５ａを挟んで取り付けら
れ、本体ケース２６ａに設けられてその一端がそのメク
ラ栓２７によって塞がれたシリンダ２８ａ内には外周溝
２９ａを有したプランジャー３０ａが移動可能に装着さ
れている。シリンダ２８ａはプランジャー３０ａによっ
て２つの背圧室に仕切られ、メクラ栓２７の側の第１背
圧室Ｂ３１ａはガス穴３２ａによって吸入室３３に通
じ、他方の第１背圧室Ａ３４ａは極細の圧力導入穴３５
ａによって吐出ポート１５とは連通せず吐出ポート１５
に最も近い圧縮室Ａ３６ａ（第３圧縮室）に連通してい
る。第１背圧室Ｂ３１ａにはプランジャー３０ａの一端
に設けられた円筒穴３７ａに挿入支持されプランジャー
３０ａに付勢力を与えるバネ装置３８がコイルバネＡ３
８ａとコイルバネＣ３８ｃの二重構造で形成され、コイ
ルバネＣ３８ｃの外側に配置された形状記憶合金製のコ
イルバネＡ３８ａはその自由長さがコイルバネＣ３８ｃ
よりも長く、コイルバネＣ３８ｃのバネ定数はコイルバ
ネＡ３８ａよりも極端に大きく設定され、コイルバネＡ
３８ａの付勢力は吸入室３３と圧縮室Ａ３６ａとの間の
差圧がほとんど無い場合に第１背圧室Ｂ３１ａの容積を
広げるべくプランジャー３０ａを一定量移動させ、第３
図の位置でプランジャー３０ａが停止し、吸入室３３と
圧縮室Ａ３６ａとの間に差圧が有りその差圧が設定値の
範囲にある場合に、プランジャー３０ａに作用する差圧
力は第１背圧室Ｂ３１ａの容積をコイルバネＡ３８ａに
抗して狭めるべくプランジャー３０ａを前進させるがコ
イルバネＣ３８ｃをわずかに収縮せしめた第２図の位置
でプランジャー３０ａが停止し、コイルバネＡ３８ａは
それ自身の温度が設定温度（例えば１３０℃）を超える
とバネ定数が急増して付勢力を強めてプランジャー３０
ａを第３図の位置に復帰させる。

圧力導入穴３５ａを介して圧縮室Ａ３６ａに通じる第１
背圧室Ａ３４ａの圧力が異常上昇して第１背圧室Ａ３４
ａと第１背圧室Ｂ３１ａとの間の差圧が設定値を超えた
場合には、プランジャー３０ａがコイルバネＡ３８ａ、
コイルバネＣ３８ｃに抗して移動し第４図の位置で停止
する。

プランジャー３０ａの外周溝２９ａに連通すべく本体ケ
ース２６ａに接続固定されたインジェクション管４１ａ
の一端が吐出室油溜１８に浸漬し、吐出室油溜１８と圧
縮室Ｂ３９ａとの間はインジェクション管４１ａ、外周
溝２９ａ、インジェクション穴４０ａで構成される第１
給油通路により連通し、プランジャー３０ａの停止位置
により外周溝２９ａとインジェクション管４１ａとが連
通・遮断して第１給油通路が開閉される。

第２給油通路制御弁装置１７ｂは、吐出ポート１５に対
して第１給油通路制御弁装置１７ａの反対側に対象的に
配置されて鏡板１４にガスケット２５ｂを挟んで取り付
けられ、本体ケース２６ｂに設けられてその一端がメク
ラ栓２７によって塞がれたシリンダ２８ｂ内には外周溝
２９ｂを有したプランジャー３０ｂが移動可能に装着さ
れている。シリンダー２８ｂはプランジャー３０ｂによ
って２つの背圧室に仕切られ、メクラ栓２７の側の第２
背圧室Ｂ３１ｂはガス穴３２ｂによって吸入室３３に通
じ、他方の第２背圧室Ａ３４ｂは極細の圧力導入穴３５
ｂによって吐出ポート１５にも吸入室３３にも通ぜず吸
入室３３に近い側の圧縮室Ｂ３９ｂ（第１圧縮室）に連
通している。第２背圧室Ｂ３１ｂにはプランジャー３０
ｂの一端に設けられた円筒穴３７ｂに挿入支持されたコ
イルバネ３８ｂが配置され、コイルバネ３８ｂはその一
端がメクラ栓２７に押接してプランジャー３０ｂに付勢
力を与え、その付勢力は吸入室３３と圧縮室Ｂ３９ｂと
の間の差圧がほとんど無い場所に第２背圧室Ｂ３１ｂの
容積を広げるべくプランジャー３０ｂを一定量移動さ
せ、第５図の位置でプランジャー３０ｂが停止し、吸入
室３３と圧縮室Ｂ３９ｂとの間に差圧が有る場合に第２
背圧室Ｂ３１ｂの容積を一定量まで挟めるべくプランジ
ャー３０ｂを移動させ、第６図の位置でプランジャー３
０ｂが停止するように設定されている。軸受油溜Ａ１０
５に通じる圧力調整弁装置１０６は極細の油穴Ａ４５、
外周溝２９ｂ、その一端が吐出室油溜１８に浸漬し他端
が外周溝２９ｂに連通すべく本体ケース２６ｂに接続固
定されたインジェクション管４１ｂを介して吐出室油溜
１８の底部に通じ、プランジャー３０ｂの停止位置によ
り連通または遮断される。

インジェクション管４１ｂの油溜開口端はインジェクシ
ョン管４１ａの油溜開口端よりも吐出室油溜１８の底部
に位置してフレーム３に設けられた油溜１１０にまで伸
びている。

第７図、第８図に示すように圧縮室Ａ３６ａと圧縮室Ａ
３６ｂまたは圧縮室Ｂ３９ａと圧縮室Ｂ３９ｂとは吸入
・圧縮行程の気体通路が異なる。気体通路は吸入室３
３、吸入室３３に通じる第２圧縮室４５ａ、圧縮室Ｂ３
９ａ１（圧縮室Ａ３６ａ）、吐出ポート１５に連通する
第４圧縮室４６ａを順次移動する圧縮通路Ａと吸入室３
３、吸入室３３に通じる第２圧縮室４５ｂ、圧縮室Ｂ３
９ｂ１（圧縮室Ａ３６ｂ１）、吐出ポート１５に通じる
第４圧縮室４６ｂａを順次移動する圧縮通路Ｂとから成
り、圧縮通路Ａと圧縮通路Ｂとは吐出ポート１５で連通
する。また、圧縮室Ｂ３９ａと圧縮室Ｂ３９ｂとはイン
ジェクション穴４０ａとインジェクション連通穴４０ｂ
と圧力導入穴３５ｂとにより連通している。

第９図において、横軸は駆動軸８の回転角度を表し、縦
軸は冷媒圧力を表し、吸入・圧縮・吐出過程における冷
媒ガスの圧力変化状態を表し、実線６９は圧縮室圧力が
正常運転時の圧力変化を表し、点線７０は圧縮室圧力が
異常上昇時の圧力変化を表す。

第１０図において、横軸は駆動軸８の回転角度を表し、
縦軸は冷媒圧力を表し、実線４２は圧縮室圧力正常時に
おける圧縮室Ａ３６ａの圧力導入穴３５ａ開口部の圧力
変化を表し、一点鎖線４３は圧縮室圧力正常時における
第１背圧室Ａ３４ａ，第２背圧室Ａ３４ｂの圧力変化を
表し、三点鎖線４２ａは圧縮室圧力正常時における圧縮
室Ｂ３９ａ，３９ｂのインジェクション穴４０ａ開口部
またはインジェクション穴４０ｂ開口部の圧力変化を表
し、点線７１は圧縮室圧力異常上昇時における圧縮室Ａ
３６ａ，３６ｂの圧力導入穴３５ａ開口部の圧力変化を
表わし、二転鎖線７２は圧縮室圧力異常上昇時における
第１背圧室Ａ３４ａ、第２背圧室Ａ３４ｂの圧力変化を
表わす。

第１１図は第１図における第１給油通路制御弁装置１７
ａと第２給油通路制御弁装置１７ｂとを一体にした構成
である。すなわち、吐出室５に通ぜず吐出室５に近い側
の圧縮室Ａ３６ｂに極細の圧力導入穴３５ｄを介して通
じる背圧室Ａ３４ｄが共通で、背圧室Ａ３４ｄに通じる
シリンダ２８ｄ，２８ｄ１が両側に配置されて第１図に
おける第１給油通路制御弁装置１７ａ、第２給油通路制
御弁装置１７ｂと同様の作動をし吐出ポート１５ｄおよ
び逆止弁１６を備えた給油通路制御弁装置１７ｄが鏡板
１４ｄに取り付けられている。

圧縮通路の異なる圧縮室Ｂ３９ａと圧縮室Ｂ３９ｂとは
鏡板１４ｄに設けられたインジェクション穴４０ｄ，４
０ｄ１，インジェクション連通穴４０ｅを介して通じて
いる。その他の部品構成は第１図の場合と類似である。

以上のように構成されたスクロール冷媒圧縮機につい
て、その動作を説明する。

第１図〜第１０図において、モータ７によって駆動軸８
が回転駆動されると旋回スクロール１０が旋回運動を
し、圧縮機に接続した冷凍サイクルから吸入冷媒ガスが
吸入管２２を通して駆動室６に流入し、その中に含まれ
る潤滑油の一部が分離された後に吸入室３３に吸入さ
れ、この吸入冷媒ガスは旋回スクロール１０と固定スク
ロール１３との間に形成された圧縮室内に閉じ込めら
れ、旋回スクロール１０の旋回運動に伴って順次圧縮さ
れ中央部の吐出ポート１５、逆止弁１６を経て吐出室５
へ吐出され、吐出冷媒ガス中に含まれる潤滑油の一部は
その自重およびパンチングメタル１９の小穴や繊維質か
ら成るフィルター２０を通過する際にその表面に付着な
どして吐出冷媒ガスから分離して吐出室油溜１８に収集
され、残りの潤滑油は吐出冷媒ガスと共に吐出管２１を
経て外部の冷凍サイクルへ搬出され、再び吸入ガスと共
に吸入管２２を通して圧縮機内に帰還する。

一方、駆動室６で吸入冷媒ガスから分離した底部のモー
タ室油溜２３に収集された潤滑油は油面高さが一定レベ
ル以上になるとモータ７の回転子の端部により拡散され
て吸入冷媒ガス中に混入して油面レベルのコントロール
がなされる。

また、吸入室３３に連通せず吸入室３３に近い側の圧縮
室Ｂ３９ａ，３９ｂや吐出室５に通ぜず吐出室５に近い
側の圧縮室Ａ３６ａ，３６ｂの圧縮機運転中の圧力は第
１０図のように大きく変化するが、極細の圧力導入穴３
５を介して導入した背圧室Ａ圧力４３はその変化が少な
くて圧縮室Ｂ圧力４２ａの最大値よりも大きい。このた
め第１背圧室Ａ３４ａおよび第２背圧室Ａ３４ｂの圧力
は吸入室３３に通じる第１背圧室Ｂ３１ａおよび第２背
圧室Ｂ３１ｂの圧力よりも安定して大きい。このために
第２給油通路制御弁装置１７ｂのプランジャー３０ｂが
コイルバネ３８ｂの付勢力に抗してメクラ栓２７の方へ
移動し、第１図と第６図に示すように吐出室油溜１８と
駆動軸８の上端部の軸受油溜Ａ１０５との間がインジェ
クション管４１ｂ、外周溝２９ｂ、鏡板１４に設けられ
た油穴Ａ４５、潤滑油圧力によりコイルバネ１０９の付
勢力に抗して鋼玉１０８がわずかに押し下げられて開通
した圧力調整弁装置１０６の絞り通路、フレーム３に設
けられた極細通路の油穴Ｂ４６で構成される絞り通路に
より連通されて吐出室油溜１８の潤滑油が給油され、さ
らに潤滑油は軸受油溜Ａ１０５から上部軸受１０１の微
小隙間、旋回軸１１に係わる微小隙間、偏心穴９、偏心
油穴２４、軸受油溜Ｂ１０７、下部軸受１０２の微小隙
間を順次減圧潤滑しながら駆動室６を経て吸入室３３に
流入すると共に旋回スクロール１０に係わるスラスト軸
受部や自転阻止部品１２の摺動面も順次潤滑して吸入室
３３に流入し、隣接する圧縮室間の隙間を油膜で密封し
て圧縮冷媒ガスの漏洩を少なくする。

また、第２給油通路制御弁装置１７ａのプランジャー３
０ａがコイルバネＡ３８ａの付勢力に抗して前進しコイ
ルバネＣ３８ｃにも付勢力を与える。しかし、コイルバ
ネＣ３８ｃの付勢力が大きいのでプランジャー３０ａは
第２図に示す位置で停止して給油通路が開かれ、吐出室
油溜１８の潤滑油はインジェクション管４１ａ、外周溝
２９ａ、インジェクション穴４０ａを経て漸次減圧され
て圧縮室Ｂ３９ａに流入すると共に、インジェクション
穴４０ａの途中から分岐したインジェクション連通穴４
０ｂおよびこれに連通する圧力導入穴３５ｂを経て圧縮
室Ｂ３９ａとは圧縮通路が異なる圧縮室Ｂ３９ｂにも流
入し、上述の如く潤滑油の効果を生じて圧縮冷媒ガスと
共に吐出室５へ吐出される。

また、万一、圧縮機運転中に冷凍サイクル配管系内に一
時的な潤滑油停滞が生じて圧縮機内への潤滑油帰還がな
く吐出室油溜１８の油面が低下してインジェクション管
４１ａを通して高温で粘性の小さい吐出冷媒ガスが圧縮
室Ｂ３９ａ，３９ｂに多量流入した場合は、第９図に示
すように圧縮室Ａ３６ａの圧力が点線７０のように異常
上昇して圧力導入穴３５ａを介して通じた第１背圧室Ａ
３４ａの圧力も異常上昇するのでプランジャー３０ａが
コイルバネＡ３８ａ、コイルバネＣ38ｃの付勢力に抗し
て前進し第４図に示す位置で停止し給油通路（第１給油
通路）を遮断して吐出ガスが圧縮室Ｂ３９ａ，３９ｂに
継続的に流入するのを防ぐ。

一方、第２給油通路制御弁装置１７ｂを経由する給油通
路（第２給油通路）は開通を続けるが、圧縮室圧力の異
常上昇に伴って圧縮室温度も異常上昇して鏡板１４に設
けられ吸入室３３に隣接する圧力調整弁装置１０６のコ
イルバネ１０９が設定温度を（例えば１００℃）を超え
た場合には、コイルバネ１０９が伸長して鋼玉１０８へ
の付勢力を増し、油穴Ａ４５と圧力調整弁装置１０６と
の接続部の通路抵抗が増加して潤滑油供給量を制限し吐
出室油溜１８の潤滑油面の確保を図る。

また、例え吐出室油溜１８の潤滑油が充分に確保されて
いる場合でも、圧縮機が高速運転され吐出室５や鏡板１
４の温度が上昇して第１給油通路制御弁装置１７ａのコ
イルバネＡ３８ａが設定温度（例えば１３０℃）を超え
た場合には、コイルバネＡ３８ａの付勢力が急増して第
３図のようにプランジャー３０ａを後退せしめて第１給
油通路を遮断して吐出室油溜１８の潤滑油が圧縮室Ｂ３
９ａ，３９ｂに流入する量を減少させる。

圧縮機停止後は逆止弁１６が閉じ、吐出室５の圧力は数
分間ほぼ吐出圧力状態を保持されるが相対滑り運動のな
い吐出室間の隙間は油膜による密封効果が無く、吐出ポ
ート１５と各圧縮室の圧力は旋回スクロール１０の瞬時
逆転によって吸入室３３と同じ圧力になる。この結果、
第１給油通路制御弁装置１７ａのプランジャー３０ａは
コイルバネＡ３８ａの付勢力によって移動して第３図に
示すように第１給油通路が遮断され、第２給油通路制御
弁装置１７ｂのプランジャー３０ｂはコイルバネＢ３８
ｂの付勢力によって第５図に示すように第２給油通路が
遮断されて吐出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９ａ、駆動室
６への給油が停止する。

第１１図においても給油通路制御弁装置１７ｄのプラン
ジャー３０ｄ，３０ｄ１は上述と同様の作用をしてそれ
ぞれの給油通路を開閉する。

また、上述の第１給油通路はインジェクション穴４０ａ
の途中から分岐した給油通路（インジェクション連通穴
４０ｂ、圧力導入穴３５ｂ）を設けることによって圧縮
通路の異なる圧縮室Ｂ３９ａ，３９ｂに通じたが、イン
ジェクション連通穴４０ｂを設けず、第１給油通路を圧
縮室Ｂ３９ａにのみ通じ、圧縮室Ｂ３９ｂへは第２給油
通路の途中の軸受油溜Ａ１０５から旋回スクロール１０
に設けた連通穴を介して通じさせることも出来る。

以上のように上記実施例によれば吐出室油溜１８と吐出
室油溜１８よりも圧力が低く吐出室５に通じない圧縮室
Ｂ３９ａとの間を第１給油通路（インジェクション管４
１ａ、プランジャー３０ａの外周溝２９ａ、インジェク
ション穴４０ａ）で連通させ、吐出室油溜１８と吸入室
３３との間を第２給油通路〔インジェクション管４１
ａ、プランジャー３０ｂの外周溝２９ｂ、油穴Ａ４５、
圧力調整弁装置１０６、油穴Ｂ４６、軸受油溜Ａ１０
５、上部軸受１０１（旋回軸１１の軸受隙間、偏心穴
９、偏心油穴２４）、軸受油溜Ｂ１０７、下部軸受１０
２、駆動室６〕で連通させ、駆動軸８の摺動部と旋回ス
クロール１０に係わる摺動面を経由する第２給油通路は
吐出室油溜１８への開口位置が第１給油通路の開口位置
よりも低位置に配置され、第１給油通路の途中には第１
給油通路制御弁装置１７ａを設け、第２給油通路の途中
には第２給油通路制御弁装置１７ｂを設け、第１給油通
路制御弁装置１７ａは第１給油通路を開閉弁（プランジ
ャー３０ａ）とその開閉弁を作動させるアクチェータ
（本体ケース２６ａ、メクラ栓２７、プランジャー３０
ａ、コイルバネＡ３８ａとコイルバネ３８ｃから成るバ
ネ装置３８）とで構成され、第２給油通路制御弁装置１
７ｂは第２給油通路を開閉弁（プランジャー３０ｂ）と
その開閉弁を作動させるアクチェータ（本体ケース２６
ｂ、メクラ栓２７、プランジャー３０ｂ、コイルバネＢ
３８ｂ）とで構成され、前述のアクチェータは吸入室３
３から圧縮室Ａ３６ａ（３６ｂ）までの気体通路に生じ
る差圧を利用してプランジャー３０ａ（プランジャー３
０ｂ）を作動させ、前述の差圧のない場合にはそれぞれ
の開閉弁（プランジャー３０ａ、３０ｂ）の通路を閉
じ、前述の差圧が設定値を超えた場合には第１給油通路
の開閉弁（プランジャー３０ｂ）がその通路を閉じ、そ
れ以外の場合に開閉弁（プランジャー３０ａ、３０ｂ）
がその通路を開く第１給油通路制御弁装置１７ａと第２
給油通路制御弁装置１７ｂを備えたもので、圧縮機運転
時に吐出室油溜１８の潤滑油が充分ある場合には、第１
給油通路を通じて圧縮室Ａ３９ａ（３９ｂ）に給油する
と共に第２給油通路を通じても駆動軸８と旋回軸１１に
係わる摺動部に給油した後、吸入室３３へも給油して潤
滑油の有効活用を図り、耐久性の向上および隣接する圧
縮室間隙間の油密封効果による圧縮効率の向上を図るこ
とが出来る。

また、第１給油通路の上流側開口端よりも吐出室油溜１
８の油面が低下した場合には、第１給油通路を通じて圧
縮室Ｂ３９ａに高温高圧で粘性の小さい冷媒ガスが流入
し圧縮室Ｂ３９ａよりも圧縮後行程空間の圧縮室Ａ３６
ａ（３６ｂ）と吸入室３３との間の差圧が設定圧力より
も大きくなり、第１給油通路が遮断して総給油量を減少
せしめ、以降の吐出室油溜１８内の潤滑油面低下を防
ぎ、吐出室油溜１８への開口位置が低い第２給油通路を
通じて駆動軸８や旋回スクロール１０の摺動面への継続
的な給油および吸入室３３への継続給油によって常に油
膜による圧出室間隙間の密封効果による圧縮効率向上と
摺動面耐久性の維持が図れる。

また、圧縮機停止後は、吸入室３３と圧縮室Ａ３６ａ
（３６ｂ）との差圧がなくなり、第１給油通路と第２給
油通路を遮断して吐出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９ａ
（３９ｂ）や駆動室６への無駄な潤滑油流出を防いで再
起動時の潤滑油圧縮防止や起動負荷軽減、更には潤滑油
不足をなくして耐久性向上を図ることが出来る。

また、上記実施例では第１給油通路を圧縮室Ｂ３９ａに
連通させ、第２給油通路を圧縮室Ｂ３９ｂに連通させた
如く第１給油通路と第２給油通路の連通圧縮空間を異な
る圧縮通路とすることにより、第１給油通路を通じて吐
出室油溜１８から高温高圧冷媒ガスが圧縮室Ｂ３９ｂに
流入した場合でも、圧縮室内圧力が正常なため、圧縮部
の異常温度上昇が一部箇所のみで、しかも圧縮過負荷も
半減するので旋回スクロール１０や駆動軸８に係わる摺
動部の耐久性低下を防ぐことが出来る。

なお、上記実施例では第１背圧室Ｂ３１ａ、第２背圧室
Ｂ３１ｂに通じる空間を吸入室３３としたが、吸入室３
３の上流の吸入通路（例えば駆動室６）または吸入室３
３に通じる第２圧縮室４５ａ，４５ｂとしてもよい。

また、上記実施例では第１背圧室Ａ３４ａに通じる空間
を圧縮室Ａ３６ａとし第２背圧室Ａ３４ｂに通じる空間
を圧縮室Ａ３６ｂとしたが、第１背圧室Ａ３４ａおよび
第２背圧室Ａ３４ｂ通じる空間を吐出ポート１５として
もよい。

また、上記実施例では冷媒圧縮機について動作を説明し
たが、潤滑油を使用する酸素、窒素、ヘリウムなどの他
の気体圧縮機の場合も同様の作用効果を期待できる。

発明の効果 以上のように本発明は固定スクロールに対して旋回スク
ロールを揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロール間に
渦巻き形の圧縮空間を形成し、圧縮空間は吐出ポートに
対して概対称に配置されて吸入・圧縮行程通路の異なる
圧縮通路Ａ、圧縮通路Ｂに分かれ吸入側より吐出側にか
けて連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧
縮するスクロール式圧縮機構を形成し、吐出室の油溜ま
たは吐出室に通じる油溜と油溜よりも圧力が低く吐出室
に通じない第１圧縮室または吸入室に通じる第２圧縮室
または吸入室または吸入室に通じる吸入側との間を第１
給油通路と第２給油通路とでそれぞれ別々に連通され、
駆動軸の摺動部または旋回スクロールに係わる摺動面を
経由する第２給油通路は油溜への開口位置が第１給油通
路の開口位置よりも低位置に配置され、第１給油通路の
途中には第１給油通路制御弁装置を設け、第２給油通路
の途中には第２給油通路制御弁装置を設け、それぞれの
給油通路制御弁装置はそれぞれの給油通路を開閉する各
々の開閉弁とその開閉弁をそれぞれ作動させるアクチェ
ータとで構成され、各アクチェータは吸入通路から吐出
ポートまでの気体通路に生じる差圧を利用して作動し、
差圧のない場合にはそれぞれの開閉弁を閉じ、設定値を
超えた差圧のある場合には第１給油通路の開閉弁を閉
じ、それ以外の場合に各々の開閉弁を開く給油通路制御
弁装置を備えることにより、圧縮機運転時に吐出室の油
溜（または吐出室に通じる油溜）の潤滑油が充分ある場
合には、第１給油通路を通じて第１圧縮室（または吸入
室に通じる第２圧縮室または吸入室または吸入室に通じ
る吸入側）に給油すると共に第２給油通路を通じても駆
動軸の摺動部または旋回スクロールに係わる揺動面に給
油した後、第１圧縮室（または吸入室に通じる第２圧縮
室または吸入室または吸入室に通じる吸入側）へも給油
して潤滑油の有効活用を図り、耐久性の向上および圧縮
空間の隙間の油密封効果による圧縮効率の向上を図るこ
とが出来る。

また、第１給油通路の上流側開口端よりも吐出室の油溜
（また吐出室に通じる油溜）の油面が低下した場合に
は、第１給油通路を通じて第１圧縮室（または吸入室に
通じる第２圧縮室または吸入室または吸入室に通じる吸
入側）に高温高圧で粘性の小さい冷媒ガスが流入し吐出
ポートから吸入側までの間の差圧が設定圧力よりも大き
くなり、第１給油通路が遮断して総給油量を減少せし
め、以降の吐出室の油溜（吐出室に通じる油溜）内の潤
滑油面低下を防ぎ、吐出室の油溜（吐出室に通じる油
溜）への開口位置が低い第２給油通路を通じて駆動軸の
摺動部または旋回スクロールに係わる摺動面への継続的
な給油および第１圧縮室（または第２圧縮室または吸入
室または吸入室に通じる吸入側）への継続給油によって
常に油膜による圧縮室間の隙間密封効果による圧縮効率
向上と摺動面耐久性の向上が図れる。

また、圧縮機停止後は気体通路の差圧がなくなり、第１
給油通路と第２給油通路とを遮断するので吐出室の油溜
（または吐出室に通じる油溜）が圧縮室よりも高位置に
ある場合でも第１圧縮室、第２圧縮室、吸入室、吸入側
への無駄な潤滑油流出を防いで再起動時の潤滑油圧縮防
止や起動負荷軽減、更には潤滑油不足をなくして一層の
耐久性向上を図ることが出来るなど、圧縮機の運転、休
止、吐出室の油溜（または吐出室に通じる油溜）の潤滑
油量状態に応じた圧縮通路Ａ、圧縮通路Ｂへの自動的な
給油量調整によって耐久性、高圧縮効率の維持ができる
優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスクロール気体圧縮
機の縦断面図、第２図〜第６図は第１図の給油通路制御
弁装置の動作を示す部分断面図、第７図、第８図は第１
図のＡ−Ａ線における圧縮部の変化を示す横断面図、第
９図は吸入行程から吐出行程までの気体の圧力変化を示
す特性図、第１０図は各圧縮室における定点の圧力変化
を示す特性図、第１１図は本発明の他の実施例における
スクロール気体圧縮機の縦断面図、第１２図〜第１４図
はそれぞれ異なる従来のスクロール気体圧縮機の縦断面
図、第１５図は従来の給油通路制御弁装置を備えたロー
タリ式気体圧縮機の縦断面図、第１６図は第１５図のＡ
−Ａ線における縦断面図である。 １，２……密閉ケース、５……吐出室、６……駆動室、
７……モータ、１０……旋回スクロール、１３……固定
スクロール、１５……吐出ポート、１７ａ……第１給油
通路制御弁装置、１７ｂ……第２給油通路制御弁装置、
１８……吐出室油溜、３３……吸入室、３９ａ，３９ｂ
……圧縮室Ｂ、１０６……圧力調整弁装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定スクロールに対して旋回スクロールを
   揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロール間に渦巻き形
   の圧縮空間を形成し、前記圧縮空間は吐出ポートに対し
   て概対称に配置されて吸入・圧縮行程通路の異なる圧縮
   通路Ａ、圧縮通路Ｂに分かれ吸入側より吐出側に向けて
   連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧縮す
   るスクロール式圧縮機構を形成し、吐出室の油溜または
   吐出室に通じる油溜と前記油溜よりも圧力が低く吐出室
   に通じない第１圧縮室、吸入室に通じる第２圧縮室、ま
   たは吸入室若しくは吸入室に通じる吸入側との間を第１
   給油通路と第２給油通路とでそれぞれ別々に連通させ、
   駆動軸の摺動部または旋回スクロールに係わる揺動面を
   経由する前記第２給油通路は前記油溜への開口位置が前
   記第１給油通路の開口位置よりも低位置に配置され、前
   記第１給油通路の途中には第１給油通路制御弁装置を設
   け、前記第２給油通路の途中には第２給油通路制御弁装
   置を設け、前記のそれぞれの給油通路制御弁装置は前記
   のそれぞれの給油通路を開閉する各々の開閉弁とその開
   閉弁をそれぞれ作動させるアクチェータとで構成され、
   前記の各アクチェータは吸入通路から吐出ポートまでの
   気体通路に生じる差圧を利用して作動し、前記差圧のな
   い場合にはそれぞれの開閉弁を閉じ、設定値を超えた差
   圧のある場合には第１給油通路の開閉弁を閉じ、それ以
   外の場合に前記の各々の開閉弁を開く給油通路制御弁装
   置を備えたスクロール気体圧縮機。
2. 【請求項２】第１給油通路と第２給油通路を異なる圧縮
   通路に連通させた特許請求の範囲第１項記載のスクロー
   ル気体圧縮機。