JPH0637877B2 - 差圧給油用逆止弁装置を備えたスクロ−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 本発明は圧縮機の高圧側で圧縮気体から分離した潤滑油
を吸入室や圧縮室に戻す装置を有する差圧給油用逆止弁
装置を備えたスクロール気体圧縮機に関するものであ
る。

従来の技術 低振動、低騒音特性を備えたスクロール圧縮機は、吸入
室が外周部にあり、吐出ポートがうず巻きの中心部に設
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
とせず吐出脈動が比較的小さくて大きな吐出空間を必要
としないことがよく知られている。

しかし、実際のスクロール気体圧縮機などでは停止直後
の逆転防止のために吐出通路または吸入通路に逆止弁を
設けて圧縮流体の逆流を阻止する場合が多い。

また、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うず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、寸法バラツキなど
によりスクロール圧縮機のコストが高く性能バラツキも
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
中の圧縮空間隙間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正化と圧
縮機性能の安定化を期待して第９図に示すように潤滑油
を圧縮途中の圧縮室に直接流入させる構成が知られてい
る。同図に示す構成は、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て密閉容器内空
間７０２を吐出室とした構造で、吐出室底部の油溜７１
０の潤滑油を固定スクロール７０５の鏡板７０５ａに挿
入固定した絞り通路を有する油吸い込み管７２２を介し
て圧縮途中の圧縮室７２３に直接流入させる構成であっ
た（特開昭５７−８３８６号公報）。

また、第１０図のように潤滑油が駆動軸部を経由した
後、吸入通路に流入する構成も考えられ、同図は可動ス
クロール部材８１９に連結する主軸８１３が下方に延び
るように配置され、上方に固定スクロール部材８１８と
その周囲に吐出室８３１を配置し、吐出室８３１の底部
に収集した潤滑油がフィルター８３４、オリフィス８３
３を経由して減圧された後、主軸８１３の摺動部を潤滑
して吸入通路８２５で吸入ポート８２９から流入してき
た吸入ガスと合流し吸入室に流入後、圧縮ガスと共に圧
縮されながら圧縮空間の隙間を油膜密封の後、固定スク
ロール部材８１８の側板８１８１に設けられた吐出ポー
ト８１８６と逆止弁５００を経て再び吐出室８３１に吐
出される構成であった（特開昭５９−１９２８９０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９図のような圧縮室７２３と油溜
７１０とが常時連通する構成では、スクロール式圧縮機
構において流体圧縮のための吐出弁を必要とせず圧縮比
が一定なために、閉サイクル配管系に接続して運転する
圧縮機の冷時起動後しばらくの間は圧縮室７２３よりも
密閉容器内空間７０２の油溜７１０の方が低圧力の状態
が続き、圧縮室７２３の圧縮途上気体が油溜７１０に逆
流し、油溜７１０の潤滑油が逆流気体によって拡散され
吐出気体と共に圧縮機の外部配管系に流出して無くな
る。このため、圧縮機起動後しばらくして密閉容器内空
間７０２の圧力が上昇して圧縮室７２３の圧力よりも高
い状態になった場合でも、潤滑油が再び油溜７１０に収
集されるまでは圧縮室７２３への油流入による圧縮空間
隙間の密閉効果もなく、逆に密閉容器内空間７０２の圧
縮気体が圧縮室７２３に流入して圧縮効率の著しい低下
や異常温度上昇による摺動部耐久性の低下を招くなどの
問題があった。

また、上記の第１０図においても第９図の場合と同様に
吐出室１３１の底部の潤滑油が圧縮機停止直後の差圧に
よって吸入室や圧縮室に流入充満し、圧縮機再起動時の
負荷が異常増加したり潤滑油の突出などによって主軸１
１３の摺動部や逆止弁５００の耐久性を著しく劣下させ
る問題があった。

そこで、本発明は圧縮室へのインジェクション通路と摺
動部への給油通路の途中に両通路兼用の逆止弁装置を設
けて圧縮室から油溜への圧縮気体の逆流と圧縮機停止後
の油溜から圧縮室への流入継続を防止して潤滑油の有効
利用による圧縮効率や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 上記問題点を解決するために本発明のスクロール気体圧
縮機は、吐出通路または吸入通路に逆流防止弁装置を設
け、吐出室の油溜または吐出室に通じる油溜を上流側と
し、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圧縮室を下流側とする絞り通
路を有するインジェクション通路を設けてその通路途中
には常に付勢力を有する逆止弁装置を配置し、油溜と第
１圧縮室、第２圧縮室、吸入室または吸入室に通じる吸
入側との間を通路と開閉弁とを有する給油通路で連通
し、開閉弁の下流側の給油通路の途中には旋回スクロー
ルおよびその駆動軸に係わる摺動部を経由する潤滑通路
を設け、逆止弁装置が開閉弁を兼ねてほぼ同時に開閉作
動する構成である。

作 用 本発明は上記構成によって、圧縮機が冷時始動し、圧縮
機に流入し吸入通路途中で潤滑油を混入された吸入気体
は吸入室と圧縮室を経て吐出室に吐出され、潤滑油の一
部を分離すると共に吐出室圧力を次第に上昇させる。

しかし、インジェクション通路の開口する圧縮室（第１
圧縮室または第２圧縮室）の圧力が吐出室圧力よりも高
い間は、逆止弁装置の作動によってインジェクション通
路と給油通路とが閉じており、圧縮途中気体が吐出室の
油溜へバイパスせずに順次圧縮されて圧縮終了後に吐出
ポートを経て吐出室へ吐出する。

その後、吐出室圧縮がインジェクション通路の開口する
圧縮室圧よりも高くなるとインジェクション通路と給油
通路が開いて吐出室の油溜（または吐出室に通じる油
溜）に溜まった潤滑油がインジェンクション通路を通じ
て圧縮室に直接流入すると共に給油通路を通じても旋回
スクロールや駆動軸の摺動部を潤滑して圧縮室に流入
し、圧縮室間の微小隙間を油膜で密封して圧縮気体漏れ
を防ぎ、圧縮効率の向上と圧縮部冷却効果による摺動部
耐久性を向上する。

圧縮機が停止すると圧縮室間の隙間を通じて圧縮室の圧
力と吸入室圧力がほぼ等しくなり（圧縮機停止直後は、
逆流防止弁装置が圧縮室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の圧力が吸入側の圧力になり、
逆流防止弁装置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る。）、圧縮室圧力が
吐出室圧力に等しくなる構成ではインジェクション通路
と給油通路を通じての差圧給油が直ちに停止し、圧縮室
圧力が吸入室圧力に等しくなる構成では潤滑油が絞り通
路を有するインジェクション通路と給油通路を経て吐出
室の油溜（または吐出室に通じる油溜）から圧縮室に少
しずつ流入するが、次第に低下する吐出室の圧力と次第
に上昇する圧縮室の圧力との間の差圧が設定値以下にな
って潤滑油の圧縮室流入が早期に停止し、油溜からのそ
れ以上の無駄な潤滑油流出と圧縮機再起動時の負荷を低
減するものである。

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ール気体
圧縮機の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における
圧縮部の横断面図、第３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４図は各圧縮室にお
ける定点の圧力変化を示す特性図、第５図は第１図にお
ける逆止弁装置取り付け部の部分断面図、第６図は第５
図の部分外観図、第７図、第８図は本発明のそれぞれ異
なる別の実施例のおける部分断面図を示す。

第１図において、１、２ば鉄製の密閉ケース、３は鉄製
のフレームでその外周面部で密閉ケース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内の上側の吐出室５と下側の駆動室６（低圧側）とに
仕切っている。

フレーム３に支承されインバータ電源（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がはめ込まれ、旋回スクロール１０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にボルト固定され、固定スクロール１３の鏡板１
４には吐出ポート１５と油吸い込み穴４１および油穴４
６が設けられ、鏡板１４の上面には吐出ポート１５の開
口端を塞ぐリードバルブ型の逆流防止弁装置１６、油吸
い込み穴４１と油穴の開口端を塞ぐ逆止弁装置１７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のパンチングメタル１９との間には細金属線材から成
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が設けられている。

第１図、第２図、第５図、第６図において、吐出室５に
も吸入室３３にも連通しない第１圧縮室３９ｂと吐出室
油溜１８との間は、鏡板１４に設けられた油吸い込み穴
４、鏡板１４に吐出室仕切り板を兼ねた薄鋼板製の弁板
４２と共に取り付けられた逆止弁装置１７の弁押え４３
と鏡板１４との間に形成された弁空間４４、弁板４２の
打ち抜き溝４５、鏡板１４に設けられた極細通路のイン
ジェクションァ穴３０ｂとから成る絞り通路を有した第
１インジェクション通路によって連通し、第１圧縮室３
９ａと吐出室油溜１８との間は、インジェクション穴３
０ｂから分岐して鏡板１４に設けられたインジェクショ
ン連通穴５９、インジェクション穴３０ａとから成る絞
り通路を有する第２インジェクション通路によって連通
している。

吐出室油溜１８と低圧側の駆動室６や吸入室３３との間
は、第１インジェクション通路の途中から分岐して弁空
間４４、鏡板１４に設けられた油穴４６、フレーム３に
設けられた極細通路の油穴４７、駆動軸８を支承しフレ
ーム３に設けられた上部軸受穴４９の軸受隙間、旋回軸
１１と偏心穴９との隙間、駆動軸８に設けられた偏心油
穴２４と横油穴５０、駆動軸８を支承しフレーム３の下
端に設けられた下部軸受５１と上部軸受４９との間の軸
受油溜５２、下部軸受５１の軸受隙間を経由して駆動室
６に流入する第１潤滑通路と上部軸穴４８から自転阻止
部品１２の摺動部を経由して吸入室３３に流入する第２
潤滑通路から成る潤滑通路を有した給油通路によって連
通している。

逆止弁装置１７のリード弁５３と逆流防止弁装置１６の
リード弁５４とは弁板４２の一部を打ち抜いて構成さ
れ、逆止弁装置１７の弁押え４３はわずかに気体を通過
させ得る多孔質の焼結合金成型品から成り、その一部が
逆流防止弁装置１６の弁押え５５を兼ねており、弁押え
４３の上面には油溜を兼ねた浅穴５６、５７が設けられ
ている。

第３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す。

第４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６０は吐出室５にも吸入室３
３にも連通しない第１圧縮室39a、３９ｂのインジェクシ
ョン穴３０ａ、３０ｂの開口位置における圧力変化を表
し、点線６１は吸入室３３に連通する第２圧縮室４０
ａ、４０ｂ（第２図参照）の定点における圧力変化を表
し、一点鎖線６２は逆流防止弁装置１６を介して吐出室
５に連通する第３圧縮室６３ａ、６３ｂ（第２図参照）
の定点における圧力変化を表し、二点鎖線６４は第１圧
縮室３９ａ、３９ｂと第２圧縮室４０ａ、４０ｂとの間
の定点における圧力変化を表す。

第７図は別の実施例の逆流防止弁装置１７ａの配置、給
油通路、吸入通路の状態を示し、固定スクロール１３ｃ
とフレーム３ａとの間に鉄製の仕切り板１０１を配置固
定し、この仕切り板１０１はその外周面部で密閉ケース
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５ａと下側の駆動室
６ａ（低圧側）とに仕切っている。

吸入管２２は密閉ケース２の側面に設けられ、吸入管２
２を通じて密閉ケース２内に流入してきた吸入冷媒ガス
を吸入室３３ａに導くためにその先端が概水平方向に自
由な傾斜板１０２を有したサクションガイド１０３がフ
レーム３ａに取付けられ、吸入室３３ａとサクションガ
イド１０３との間の固定スクロール１３ｃの鏡板１４ａ
に設けたサクション通路１０４ａの上終端部の吸入室33
aとの接続付近に逆流防止弁装置１６ａが設けられてい
る。

逆流防止弁装置１６ａは薄板のフラッパーバルブ１０５
とコイルバネ１０６とから成り、吸入冷媒ガスの流れが
無い時にフラッパーバルブ１０５がその自重で落下して
仕切板１０１に設けられたサクション通路１０４ｂを塞
ぐ寸法構成で、コイルバネ１０６はそれ自身の温度が設
定値以下では伸長してフラッパーバルブ１０５に付勢力
を与え、それ自身の温度が設定温度を越えると元の長さ
に収縮してフラッパーバルブ１０５に付勢力を与え無い
ようなバネ特性を有する形状記憶合金材料から成る。

鏡板１４ａに設けた油吸い込み穴４１ａと油穴４６ａの
鏡板上面開口端をリード弁５３ａがほぼ同じに開閉する
構成で、リード弁５３ａは第６図の場合と同様に鏡板１
４ａに弁押え４３ａと共に固定された弁板４２ａの一部
を打ち抜いて形成され、鏡板１４ａ、リード弁５３ａ、
弁押え４３ａで形成された弁空間４４ａが鏡板１４ａに
設けられた極細通路のインジェクション穴３０ｃ、３０
ｄ、インジェクション連通穴５９ａを介して吐出室５ａ
に通じない第１圧縮室３９ｃ、３９ｄに連通している。
インジェクション穴３０ｃ、３０ｄ間を連通するインジ
ェクション連通穴５９ａは鏡板１４ａの上面に設けられ
た浅溝を弁板４２ａが塞ぐことによって形成されてい
る。

駆動軸８の上端とフレーム３ａの軸受穴と旋回スクロー
ル１０とによって形成された上部軸受穴４８ａは、第１
図の場合と同様にフレーム３ａに設けられた油穴４７
ａ、仕切り板１０１に設けられた油穴１０７、油穴４６
ａを介して弁空間44aに連通し、フレーム３ａのスラス
ト軸受部１０８を浅い油溝１０９を経由するバイパス通
路を介して吸入室３３ａに連通し、駆動軸８に係わる軸
受隙間を介して駆動室６ａにも連通しており、その他の
構成については第１図の場合と同様である。

第８図は別の実施例の逆流防止装置１６ｂと給油通路に
おける潤滑通路の異なる構成を示し、旋回スクロール１
０ｂのうず巻き形の旋回ラップ２０１を支持する鏡板２
０２の平面部が固定スクロール１３ｄの鏡板１４ｂとフ
レーム３ｂのスラスト軸受部１０８ｂとの間に微少隙間
を有して配置され、鏡板１４ｂの外周部を囲む空間は吐
出室５ｂと駆動室６ｂから隔離された背圧室２０３を形
成している。

駆動軸８の上端とフレーム３ｂの軸受穴と旋回スクロー
ル１０ｂの鏡板２０２によって形成され上部軸受穴４８
ｂは、第１図、第７図の場合と同様にフレーム３ｂに設
けられた油穴４７ｂ、仕切り板１０１ｂに設けられた油
穴１０７ｂ、油穴４６ｂを介して弁空間４４ｂに連通
し、フレーム３ｂのスラスト軸受部１０８ｂの極細油溝
１０９ｂ、旋回スクロール１０ｂの鏡板２０２に設けら
れて自転阻止部材１２と係合するキー溝２０４、鏡板２
０２に設けられた極細のインジェクション穴２３０ｅ、
鏡板２０２と旋回ラップ２０１を貫通して設けられた極
細のインジェクション穴２３０ｆを経由するバイパス通
路を介して吸入室３３ｂや吸入室３３ｂに通じる第２圧
縮室（第２図参照）に連通し、駆動軸８に係わる微少な
軸受隙間を介して駆動室６ｂにも連通している。

吸入管２２の開口位置に対抗してフレーム３ａに固定さ
れたサクションガイド１０３ｂの傾斜板１０２ｂの先端
とサクションガイド１０３ｂの固定部とが引張りバネ２
０５で係合され、傾斜板１０２ｂの傾斜角度は吸入冷媒
ガスが傾斜板１０２ｂに衝突する際の運動エネルギーが
大きいほど吸入管２２の開口端から離れる構成で、引張
りバネ２０５はそれ自身の温度が下降すれば伸張し、上
昇すれば伸長して傾斜板１０２ｂの先端への付勢力を変
化させる形状記憶合金材質から成る。

吸入室３３ｂと駆動室６ｂとの間のサクション通路（１
０４ｃ、１０４ｄ）の途中の鏡板１４ｂ内の上終端部に
はフラッパーバルブ型の逆流防止弁装置１６ｂが設けら
れ、逆流防止弁装置１６ｂは吸入冷媒ガスの流れが無い
時、その自重で仕切り板１０１ｂに設けられたサクショ
ン通路104dを塞ぐ。その他の構成については第１図また
は第７図の場合と同様であるので省略する。

以上のように構成されたスクロール気体圧縮機につい
て、その動作を説明する。

第１図〜第６図において、モータ７によって駆動軸８が
回転駆動を始め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第２圧縮室４０ａ（４０
ｂ）を経て圧縮室内に閉じ込められ、旋回スクロール１
０の旋回運動に伴って第１圧縮室３９ａ(３３ｂ)、第３
圧縮室６３ａ（６３ｂ）へと順次移送圧縮され中央部の
吐出ポート１５、逆流防止弁装置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の小穴や細金属線か
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や弁押
え４３の浅穴５６、５７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、再び吸入冷媒ガスと共に吸入管２２を通し
て圧縮機内に帰還する。

圧縮機の冷時始動後しばらくの間は、第３図に示すよう
に吐出室５の圧力が第１圧縮室３９ａ（３３ｂ）の圧力
よりも低いので、吐出室油溜１８の潤滑油は第１給油通
路を通して差圧給油されず、また、逆止弁装置の効果に
よって第１圧縮室３９ａ（３９ｂ）から圧縮途中気体が
吐出室油溜１８に逆流することがない。

圧縮機の冷時始動後しばらくの後、吐出室５の圧力が第
１圧縮室３９ａ（３９ｂ）の圧力以上に上昇の後、吐出
室油溜１８の潤滑油は逆止弁装置１７のリード弁５３の
付勢力に抗して第１インジェクション通路（第２インジ
ェクション通路）を経て漸次減圧され第１圧縮室３９ａ
（３９ｂ）に差圧給油されると共に、第１インジェクシ
ョン通路の途中から分岐して構成される給油通路の打ち
抜き穴４５、油穴４６、４７を経て漸次減圧され吐出側
圧力と吸入側圧力との中間圧力に調整されて旋回スクロ
ール１０の反圧縮室側の上部軸受穴４８にも差圧給油さ
れる。この上部軸受穴４８の油圧力は、冷媒ガス圧縮時
に旋回スクロール１０に作用する下向きのスラスト力を
軽減する。

第１圧縮室３９ａ（３９ｂ）に差圧給油された潤滑油
は、吸入冷媒ガスと共に圧縮室に流入した潤滑油と合流
して隣接する圧縮室間の微少隙間を油膜により密閉して
圧縮気体漏れを防ぎ、圧縮室間の摺動面を潤滑しながら
圧縮気体と共に吐出室５に再び吐出される。

一方、上部軸受穴４８に差圧給油された潤滑油の一部
は、バイパス通路を通じて旋回スクロール１０に作用す
るスラスト荷重を支持するフレーム３との摺動面部や自
転阻止部１２の摺動面を潤滑して吸入冷媒ガスに混入し
再び圧縮室へ流入する。また、残りの潤滑油は潤滑通路
の一部である旋回軸１１と偏心穴９との隙間、偏心穴
９、偏心油穴２４、横油穴５０を経由する通路と上部軸
受４９の隙間とを経て軸受油溜５２に流入し、下部軸受
５１の微少隙間を通して最終減圧されて駆動室６に流入
し、その一部は吸入冷媒ガスに混入して再び圧縮室へ流
入するが残りの潤滑油はモータ室油溜２３に収集され
る。

モータ室油溜２３の潤滑油は、その油面がある程度高く
なるとモータ７の回転子の下端部に拡散されて駆動室６
内の吸入冷媒ガスに混入して再び圧縮室へ流入し、最終
的に吐出室油溜１８に収集する。

圧縮機停止後は、逆流防止弁装置１６のリード弁５４が
吐出ポート１５を塞ぎ、吐出ポート１５から第２圧縮室
４０ａ（４０ｂ）までの圧縮室間の圧力は圧縮室間の隙
間を通じて吸入室３３の圧力に等しくなる。そこで圧縮
機停止直後の吐出室油溜１８の潤滑油は、第１インジェ
クション通路、第２インジェクション通路、給油通路を
通じて第１圧縮室３９ａ（３９ｂ）や上部軸受穴４８に
少し流入するが、焼結合金材質から成る弁押え４３の微
細粒子間を通して圧縮気体が弁室間４４に少しずつ流入
し、吐出室５と弁空間４４の圧力差が縮まり潤滑油の流
入が停止する。また、第１圧縮室３９ａ（３９ｂ）や上
部軸受穴４８の圧力は、インジェクション穴３０ａ（３
０ｂ）の通路や油穴４７の通路が狭く通路途中の潤滑油
の密封効果により弁空間４４に流入した圧縮気体の流入
量が少ないのであまり昇圧しない。

また、弁板４２は吐出室油溜１８の潤滑油面が吐出気体
により拡散されるのを防ぐ。

第７図において、圧縮機が冷時始動し旋回スクロール１
０の旋回運動に伴って吸入室３３ａの圧力が降下し、駆
動室６ａや吸入室２２に接続された冷凍サイクル配管系
内の吸入冷媒ガス（または吸入冷媒液）がサクション通
路１０４ｂを経て吸入室３３ａに流入しようとする。し
かし、圧縮機の冷時始動後しばらくの間は圧縮機内の温
度が低いので逆流防止弁装置１６ａのコイルバネ１０６
が伸長してフラッパーバルブ１０５に付勢力を与えてフ
ラッパーバルブ１０５を降下せしめており、サクション
通路（１０４ａと１０４ｂとの間）の開度が小さい。こ
のため吸入冷媒ガス（または吸入冷媒液）が吸入室３３
ａに多量流入されず、圧縮機始動直後の負荷が小さいの
で旋回スクロール１０は円滑な旋回運動を継続する。ま
たサクション通路の開度が絞られているので吸入室３３
ａの圧力および第１圧縮室３９ｃ、３９ｄの圧力は圧縮
機冷時始動初期から吐出室５ａの圧力よりも低く、逆止
弁装置１７ａのリード弁５３ａが押し上げられて吐出室
油溜１８の潤滑油が油吸い込み穴４１ａから弁４４ａに
流入し、第１インジェクション通路および第２インジェ
クション通路を通じて第１圧縮室３９ｃ、３９ｄに流入
する一方、給油通路を通じても油穴４６ａ、１０７、４
７ａを経て吐出圧力と吸入圧力との中間の圧力にまで漸
次減圧されて上部軸受穴４８ａに差圧給油される。第１
圧縮室３９ｃ、３９ｄに流入し潤滑油は上述の如く圧縮
室間の隙間を油膜密封する。中間圧力状態の上部軸受穴
４８ａ内の潤滑油はスラスト軸受部１０８の油溝１０９
を経由して減圧され、旋回スクロール１０との摺動部を
潤滑して吸入室３３ａに流入すると共に上述の如く駆動
軸８に係わる時受隙間を経由して漸次減圧されて駆動室
に流入する。

圧縮機冷時始動しばらきの後、圧縮機内、特に固定スク
ロール１３ｃの鏡板１４ａが温度上昇してコイルバネ１
０６自身の温度が設定温度（例えば５０℃）を超え、コ
イルバネ１０６が収縮してフラッパーバルブ１０５への
付勢力が解除してサクション通路が正常な開度に復帰す
る。圧縮機停止後は、逆流防止弁装置１６ａのフラッパ
ーバルブ１０５がその自重により落下してサクション通
路１０４ｂを塞ぎ、吐出室５ａの圧縮冷媒ガスが吐出ポ
ート１５ａから逆流して圧縮空間、吸入室３３ａ、サク
ション通路１０４ａおよび上部軸受穴４８ａが吐出室圧
力に等しくなり、油吸い込み穴４１ａ、油穴４６ａの開
口端がリード弁５３ａによって塞がれて吐出室油溜１８
から第１圧縮室３９ｃ、３９ｄや上部軸受穴４８ａへの
潤滑油流入が停止する。上部軸受穴４８ａの潤滑油は駆
動軸８に係わる軸受の微少隙間を通じて漸次減圧されな
がら駆動室６ａに流入する。

熱時における圧縮機再始動直後は、吐出室５ａの圧力上
昇が早いので吐出室油溜１８の潤滑油が上述の如く差圧
給油される。

第８図において、圧縮機の冷時始動直後は旋回スクロー
ル１０ｂの旋回運動に伴って第１圧縮室３９ｅ、３９ｆ
とこれに通ずる弁空間４４ｂの圧力が吐出室５ｂの圧力
よりも高くなり、リード弁５３ｂが油吸い込み穴４１ｂ
と油穴４６の開口端を塞いで圧縮冷媒ガスが吐出室油溜
１８と上部軸受穴４８ｂとに逆流するのを防ぐと共に第
１圧縮室３９ｅ、３９ｆの圧力低下を防止する。

圧縮機冷時始動後しばらくの後、吐出室５ｂの圧力が第
１圧縮室３９ｅ、３９ｆよりも高くなると吐出室油溜１
８に通じる油吸い込み４１ｂの潤滑圧力によってリード
弁５３ｂが開いてインジェクション通路と給油通路が開
通し、吐出室油溜１８の潤滑油が第１圧縮室３９ｅ、３
９ｆと上部軸受穴４８ｂに給油される。上部軸受穴４８
ｂに給油された潤滑油は、給油通路の途中であまり減圧
されず吐出室５ｂの圧力にほぼ同じ圧力で、低圧側の駆
動室６ｂに通じる軸受隙間などで構成される潤滑通路の
途中で漸次減圧され、背圧室２０３に通じるスラスト軸
受部１０８ｂの極細の油溝１０９ｂで低圧側に近い側の
中間圧力にまで減圧された後、キー溝２０４、インジェ
クション穴２３０ｅ、２３０ｆを経由するバイパス通路
などから吸入室３３ｂや吸入室３３ｂに通じる第２圧縮
室（第２図参照）に流入して上述の如く圧縮室間の隙間
密封と摺動部の潤滑に供される。また、上部軸受穴４８
ｂの潤滑油圧力は、圧縮室における冷媒ガス圧力によっ
て旋回スクロール１０ｂが固定スクロール１３ｄから離
れるのを防ぐ。

駆動軸８の回転速度が増加するに伴ない吸入管２２から
駆動室６ｂに流入する吸入冷媒ガスの流速が早くなり、
吸入冷媒ガスがサクションガイド１０３ｂの傾斜板１０
２に衝突する時のエネルギーが増大し、傾斜板１０２が
二点鎖線の如く傾斜する。この結果、駆動室における吸
入冷媒ガスの流れ分布が整流状態から乱流状態に変化し
て吸入冷媒ガス中の潤滑油の分離効率が良くなる。

また、駆動時８の回転速度が低下した場合には、サクシ
ョンガイド１０３の傾斜板１０２ｂが上述とは反対の側
に傾斜して吸入冷媒ガス中の潤滑油の分離効率が悪くな
る。

また、駆動室６ｂに流入する吸入冷媒ガスの温度によっ
て引張りバネ２０５の張力が変化して上述と同様に傾斜
板１０２ｂの傾斜角度が変わり、最終的には吐出室油溜
１８の潤滑油面も影響を受ける。

圧縮機停止後は逆流防止弁装置１６ｂがその自重により
落下してサクション通路１０４ｂを塞ぎ、第７図の場合
と同様にインジェクション通路と給油通路とが遮断され
る。

以上のように上記実施例によれば吐出ポート１５と吐出
室５との間（または吸入室３３の上流側）に逆流防止弁
装置（１７または１６ａまたは１６ｂ）を設け吐出室油
溜１８を上流側とし、吐出室油溜１８よりも圧力が低く
吐出室５に通じない第１圧縮室３９ａ、３９ｂ（または
３９ｃ、３９ｄまたは３９ｅ、３９ｆ）または吸入室３
３（または３３ａまたは３３ｂ）に通じる第２圧縮室４
０ａ、４０ｂを下流側とする絞り通路を有するインジェ
クション通路（油吸い込み穴４１、弁空間４４、インジ
ェクション穴３０ｂ、インジェクション連通穴５９、イ
ンジェクション穴３０ａまたは油吸い込み穴４１ａ、弁
空間４４ａ、インジェクション穴３０ｃ、インジェクシ
ョン連通穴５９ａ、インジェクション穴３０ｄまたは油
吸い込み穴４１ｂ、弁空間４４ｂ、インジェクション穴
３０ｅ、インジェクション連通穴３０ｆを順次経由する
通路）を設けて油吸い込み穴４１（または４１ａまたは
４１ｂ）と弁空間４４（または４４ａまたは４４ｂ）と
の間には常に油吸い込み穴４１（または４１ａまたは４
１ｂ）を閉塞しようとする付勢力を有する逆止弁装置１
７（または１７ａまたは１７ｂ）を配置し、吐出室油溜
１８と第１圧縮室３９ａ、３９ｂ（または３９ｃ、３９
ｄまたは３９ｅ、３９ｆ）または第２圧縮室４０ａ、４
０ｂまたは吸入室３３（または３３ａまたは３３ｂ）ま
たは吸入室３３（または３３ａまたは３３ｂ）に通じる
駆動室６（または６ａまたは６ｂ）との間を絞り通路と
開閉弁〔リード弁５３（または５３ａまたは５３ｂ）〕
を有する給油通路〔油吸い込み穴４１、弁空間４４、油
穴４６、油穴４７、上部軸受穴４８、駆動軸８の摺動部
に係わる隙間（４９、５１）や空間（９、５２）などを
順次経由する通路または油吸い込み穴４１ａ、弁空間４
４ａ、油穴４６ａ、油穴107、油穴４７ａ、上部軸受穴４
８ａ、駆動軸８の摺動部に係わる隙間と空間およびスラ
スト軸受部108の油溝１０９を順次経由する通路または
油吸い込み穴４１ｂ、弁空間４４ｂ、油穴４６ｂ、油穴
１０７ｂ、油穴４７ｂ、上部軸受穴４８ｂ、駆動軸８の
摺動部に係わる隙間と空間およびスラスト軸受部１０８
ｂの極細の油溝１０９ｂ、背圧室２０３、キー溝２０
４、インジェクション穴２３０ｅ、２３０ｆなどを順次
経由する通路〕で連通し、逆止弁装置１７（または１７
ａまたは１７）の弁体（リード弁５３または５３ａまた
は５３ｂ）が給油通路の開閉弁を兼ねていることによ
り、圧縮機冷時始動後や暖時再始動後のしばらくの間、
吐出室５（または５ａ、または５ｂ）の圧力よりもイン
ジェクション通路が開口する第１圧縮室３９ａ、３９ｂ
（または３９ｃ、３９ｄまたは３９ｅ、３９ｆ）の圧力
の方が高くとも圧縮途中の気体は逆止弁装置１７（また
は１７ａまたは１７ｂ）の逆止弁作用によって吐出室油
溜１８への逆流や上部軸受穴４８（または４８ａまたは
４８ｂ）への流入がなく、圧縮完了後に吐出室５（また
は５ａまたは５ｂ）に吐出されて吐出室５（または５ａ
または５ｂ）の圧力上昇を早めると共に、逆流気体によ
り吐出室油溜１８（または１８ａまたは１８ｂ）潤滑油
が拡散して圧縮機外部の冷凍サイクルへ流出するのを防
ぐことが出来るので、吐出室圧力上昇の後第１圧縮室３
９ａ、３９ｂ（または３９ｃ、３９ｄまたは３９ｅ、３
９ｆ）への油インジェクション作用や給油通路への給油
を早めて圧縮室間隙間の密封による圧縮効率向上の早期
効果開始と摺動部耐久性向上を図ることが出来る。

また、逆流防止弁装置１７（または１７ａまたは１７
ｂ）の弁体が給油通路の開閉弁を兼ねているので省スペ
ース、低コストでしかも開閉弁の動作が早くて確実な信
頼性の高い差圧給油用逆止弁装置を備えたスクロール気
体圧縮機を提供するものである。

なお、上記実施例では吐出室５（または５ａまたは５
ｂ）内の吐出室油溜１８（または１８ａまたは１８ｂ）
の代りに圧縮機外の高圧側に油溜を設けて密閉ケース１
を貫通する給油配管を経由して上述の圧縮室や摺動部に
給油させてもよい。

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。

また、上記実施例ではインジェクション通路の最上流側
の通路（油吸い込み穴４１または４１ａまたは４１ｂ）
を給油通路の最上流側の通路と兼ねたが各々別々の通路
にしてもよい。

また、圧縮機停止後は、逆流防止弁装置１７が吐出ポー
ト１５と吐出室５との間に設けられている場合は、吐出
ポート１５が逆流防止弁装置１７によって閉塞されて圧
縮空間、吸入室３３が低圧側圧力になり、逆止弁装置１
７のリード弁５３の付勢力に抗して潤滑油が吐出室油溜
１８から圧縮空間や吸入室３３および給油通路に流入す
るが差圧が設定値以下になればリード弁５３の付勢力に
よってインジェクション通路と給油通路が閉塞されて潤
滑油の流入が停止し、逆流防止装置17a（または１７
ｂ）が吸入室３３ａ（または３３ｂ）の上流側に設けら
れている場合は、瞬時に圧縮空間や吸入室３３ａ（また
は３３ｂ）が吐出圧力に等しくなってリード弁５３の付
勢力によってインジェクション通路と給油通路が閉塞さ
れて潤滑油を流入が停止するので圧縮機再開始動時の油
圧縮を少なくして起動負荷を軽減し、圧縮機再始動後に
おける吐出室油溜１８の潤滑油不足を防いで第１圧縮室
や摺動部への給油を円滑にして上述の効果をより一層高
めることが出来る。

発明の効果 以上のように本発明は、圧縮空間の上流または下流側に
逆流防止弁装置を設け、吐出室の油溜または吐出室に通
じる油溜を上流側とし、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圧縮室を
下流側とする絞り通路を有するインジェクション通路を
設けてその通路途中には常に付勢力を有する逆止弁装置
を配置し、油溜と第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との間を絞り通路と開
閉弁とを備えた給油通路で連通し、開閉弁の下流側の給
油通路の途中には旋回スクロールおよびその駆動軸に係
わる摺動部を経由する潤滑通路を設け、逆止弁装置が開
閉弁を兼ねることにより、スクロール式圧縮機構の圧縮
比が一定で吐出室に連通しない圧縮室の圧力が吐出室圧
力の影響をあまり受けず、圧縮機冷時始動後や暖時再始
動後のしばらくの間、吐出室の圧力よりもインジェクシ
ョン通路が開口する第１圧縮室または第２圧縮室の圧力
の方が高い場合でも逆止弁装置の逆止弁作用によってイ
ンジェクション通路が閉塞され、同時に給油通路も閉塞
されるので圧縮途中の気体が吐出室油溜（または吐出室
に通じる油溜）へ逆流せず、また、潤滑通路へも流入せ
ず、圧縮完了後に吐出室に吐出されて吐出室の圧力上昇
を早め、さらには逆流気体により吐出室油溜（または吐
出室に通じる油溜）の潤滑油が拡散して圧縮機外部の配
管系へ流出するのを防ぐことが出来るので、吐出室圧力
上昇後の第１圧縮室または第２圧縮室への油インジェク
ションを早く開始させて油膜による圧縮空間の隙間密封
により圧縮率向上の早期効果開始を図ると共に、摺動部
への気体流入を少なくして潤滑油膜機能を高めて摺動部
の耐久性向上ならびに潤滑通路における急激な圧力降下
を阻止して吸入即などへの潤滑油多量流入による圧縮効
率低下を防ぐことが出来る。

また圧縮機停止後は、常に付勢力を有した逆止弁装置に
よってインジェクション通路と給油通路が閉塞されるの
で油溜から圧縮室や吸入側への無駄な潤滑油流出を少な
くして圧縮機再始動時の油圧縮による過大な負荷発生を
防いで摺動部の焼付きやかじりを防止すると共に圧縮機
再始動後における潤滑油不足を無くして上述の油膜効果
をより一層高めることが出来る。

また、逆止弁装置が給油通路の開閉弁を兼ねているので
省スペースでありコストも安く、開閉弁の動作が早くて
確実で信頼性が高いなど数多くの優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるスクロール気体
圧縮機の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における
圧縮部の横断面図、第３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４図は各圧縮室にお
ける定点の圧力変化を示す特性図、第５図は第１図にお
ける逆止弁装置取り付け部の部分断面図、第６図は第５
図の部分外観図、第７図、第８図は本発明のそれぞれ異
なる別の実施例における逆止弁装置取り付け部の部分断
面図、第９図、第１０図は従来の給油通路を備えたスク
ロール気体圧縮機の断面図を示す。 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、１４……鏡板、１５……吐出ポート、１６
……逆流防止弁装置、１７……逆止弁装置、１８……吐
出室油溜、２１……吐出管、２２……吸入管、２３……
モータ室油溜、３０ａ、３０ｂ……インジェクション
穴、３３……吸入室、３９ａ、３９ｂ……第１圧縮室、
４０ａ、４０ｂ……第２圧縮室、４１……油吸い込み
穴、４３……弁押さえ、４５……打ち抜き穴、５３、５
４……リード弁、５５……弁押さえ、５９……インジェ
クション連通穴。

Claims (1)

【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
   縮するスクロール圧縮機構を形成し、前記圧縮空間の上
   流または下流側に逆流防止弁装置を設け、吐出室の油溜
   または吐出室に通じる油溜を上流側とし、前記油溜より
   も圧力が低く前記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圧縮室を下流側とする絞り通路を有す
   るインジェクション通路を設け、前記インジェクション
   通路の途中に常に付勢力を有する逆止弁装置を配置し、
   前記油溜と前記第１圧縮室、前記第２圧縮室、吸入室、
   または吸入室に通じる吸入側との間を絞り通路と開閉弁
   とを備えた給油通路で連通し、前記開閉弁の下流側の前
   記給油通路の途中に前記旋回スクロールおよびその駆動
   軸に係わる摺動部を経由する潤滑通路を設け、前記逆止
   弁装置が前記開閉弁を兼ねた差圧給油用逆止弁装置を備
   えたスクロール気体圧縮機。