JPH0712061A - 密閉型スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液冷媒や冷凍機油の吸い込みによる圧縮機の
トラブルを防止し、信頼性の高い圧縮機を提供する。 【構成】 密閉シェル８内の底部に冷凍機油81を貯留
し、上部に吸入口15を備えた固定スクロール３と旋回ス
クロール４とからなる圧縮要素１と、下部に電動機要素
２を備えて、前記圧縮要素１とをフレーム７を介してな
り、外周部に吸入口15と連通する少なくとも１個以上の
冷媒ガスの吸入通路70を形成したフレーム７を前記密閉
シェル８内に固着設置してある。前記冷媒ガスの吸入通
路70の冷媒ガス流入口部に前記密閉シェル８に設けたガ
イダーピン101の一端を設け、該ガイダーピン101の外周
部より大きい穴部と前記冷媒ガスの吸入通路70の冷媒ガ
ス流入口部より大きい外形を有するフロート弁102をガ
イダーピン101に前記穴部を介して設置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調装置に用い
られる密閉型スクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉型スクロール圧縮機に関して
は、実公平４−10389号公報に示されている通りであ
る。

【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来の密閉
型スクロール圧縮機について説明する。図８は従来の密
閉型スクロール圧縮機の縦断面図であり、上部に圧縮要
素１を、下部に電動機要素２を配置している。圧縮要素
１として、固定スクロール３、旋回スクロール４、該旋
回スクロール４に公転を許し、かつ自転を防止する自転
防止機構５等よりなり、これらに電動機要素２と圧縮要
素１を連結するシャフト６、固定スクロール３と電動機
要素２を係止し、外周部に吸入通路70を備えたフレーム
７、シャフト６を支持する上部軸受け71、下部軸受け7
2、および旋回スクロール４を回転支持する旋回軸受け7
3、旋回スクロール４を軸方向に支持するスラスト軸受
け74等があって、上部シェル87と下部シェル85とで構成
する密閉シェル８内に収納されている。該密閉シェル８
は底部に冷凍機油81が封入されている。

【０００４】固定スクロール３は端板11および該端板11
と一体に構成される渦巻き12からなり、端板11の外周部
に吸入口15が、中央部に吐出口13、吐出弁17および渦巻
き12との逆側に吐出室14が設けられている。

【０００５】旋回スクロール４は端板21および該端板21
と一体に構成される渦巻き22からなり、端板21の渦巻き
22の逆側に旋回スクロール４を駆動するためのボス部23
が設けられ、このボス部23にシャフト６と旋回スクロー
ル４を連結する旋回軸受け73が配置されている。

【０００６】次に、前述のスクロール圧縮機における冷
媒ガスの流れを説明する。冷凍サイクル(図示せず)より
圧縮機に戻される低温・低圧の冷媒ガスは、吸入管82を
経て密閉シェル８内に導入され、フレーム７の外周部の
吸入通路70を通り、固定スクロール３に設けられた吸入
口15より固定スクロール３内に設けられた吸入室16に導
かれる。シャフト６には偏心軸63が一体に構成され、こ
の偏心軸63にはプッシュ64が装着され、旋回スクロール
４のボス部23に設けられた旋回軸受け73に装着されてい
る。

【０００７】電動機要素２により駆動される旋回スクロ
ール４は、自転防止機構５により公転運動を行い、両ス
クロール３，４の両渦巻き12，22で形成される密封空間
24が順次、該空間を減少しスクロール中央部に至る。こ
の間、空気容積が減少するのに伴い、冷媒ガスの圧力と
温度が上昇し、固定スクロール３の吐出口13より吐出弁
17を介して吐出室14に導入され、吐出管83より冷凍サイ
クル(図示せず)に吐出される。

【０００８】一方、密閉シェル８の底部に封入された冷
凍機油81は、シャフト６に設けられた給油ポンプ61によ
りシャフト中心に偏心して設けられた給油孔62を介して
下部軸受け72、およびシャフト６の偏心軸63を介して旋
回軸受け73，スラスト軸受け74，自転防止機構５等に潤
滑し、フレーム７のフレーム室77に至り、上部軸受け71
を潤滑、排油孔78より密閉シェル８の底部へ排出され
る。

【０００９】また、密閉シェル８には下部シェル85と上
部シェル87が設けられていて、溶接部88a，88bにて溶接
され、密封容器を構成している。

【００１０】圧縮要素１と電動機要素２が一体的に取り
付けられたフレーム７は、密閉シェル８に固着され、ボ
ルト14aに吐出室仕切り板14bと一体化された吐出管83が
上部シェル87に溶接されることにより、密閉シェル８内
にセットされている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
の停止中に密閉シェル８の底部に封入されている冷凍機
油81に溶け込んだ冷凍サイクル内の冷媒が、圧縮機の再
起動時に密閉シェル８内の急激な圧力降下とシャフト６
の回転による撹拌によって冷凍機油81から抜け出す際の
オイルフォーミング現象によって冷凍機油81の油面81a
が急上昇し、冷媒と共にフレーム７の外周部の吸入通路
70を介して固定スクロール３に設けられた吸入口15よ
り、固定スクロール３内の吸入室16に吸い込まれる。

【００１２】また、冷凍サイクルの除霜運転等の運転条
件の急激な変動時に蒸発しきれなかった冷媒が液状とな
って密閉シェル８に設けられた吸入管82を経て密閉シェ
ル８内に一旦導入され、導入された液状冷媒は冷凍機油
81と混ざり、フォーミング現象を起こし、吸入通路70を
経て吸入口15より固定スクロール３内の吸入室16に吸い
込まれる。

【００１３】このため、圧縮要素１の密封空間24で冷凍
機油ないしは液状冷媒による液圧縮が発生し、密封空間
24内の圧力が急激に上昇し、圧縮要素１を構成する固定
スクロール３および旋回スクロール４に設けられた渦巻
き12，22に過剰応力が作用し、渦巻き12，22が破壊さ
れ、圧縮機の圧縮不良となる。

【００１４】一方、吸入室16に吸い込まれた冷凍機油81
は密封空間24を経て、吐出口13より吐出弁17，吐出室14
に導入され、吐出管83より冷凍サイクルへ吐出される。
このため、密閉シェル８内の冷凍機油81が減少し、油面
81aがシャフト６に設けられた給油ポンプ61より下方に
低下するため、給油機能をなくし、下部軸受け72等の摺
動部への給油が不十分となり、摺動部の焼き付きに至
る、といった欠点を有していた。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、液冷媒や冷凍機油の吸い込みによる圧縮機のトラブ
ルを防止し、信頼性の高い密閉型スクロール圧縮機を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し、目的を達成するために、上部と下部を密閉する上部
シェルと下部シェルとを有してなる密閉シェル内の底部
に冷凍機油を貯留し、上部に吸入口を備えた固定スクロ
ールと旋回スクロールとからなる圧縮要素と、下部に電
動要素を備えて前記圧縮要素とをフレームを介してなる
密閉型スクロール圧縮機であって、外周部に固定スクロ
ールの吸入口と連通する少なくとも１個以上の冷媒ガス
吸入通路を形成したフレームを前記密閉シェル内に固着
設置し、前記冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口部に前
記密閉シェルに設けたガイダーピンの一端を設け、該ガ
イダーピンの外周部より大きい穴と冷媒ガス吸入通路の
冷媒ガス流入口部より大きい外形を有するフロート弁を
ガイダーピンに前記穴を介して設けたことを特徴とす
る。

【００１７】また、フロート弁の上端部径を冷媒ガス吸
入通路の冷媒ガス流入口部より小さく、かつ下端部径を
大きくしたものである。

【００１８】また、フロート弁の外周部に少なくとも１
個以上の細溝を設けたものである。

【００１９】また、ガイダーピンの上端部にストッパー
を具備し、該ストッパーとフロート弁との間にスプリン
グを設けたものである。

【００２０】また、冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口
部と冷凍機油の油面との略中央近傍部のガイダーピンに
フロート弁の位置決め具を設けたものである。

【００２１】

【作用】本発明によれば、圧縮機の再起動時や冷凍サイ
クルの急激な圧力変動で発生するオイルフォーミング現
象による油面の上昇によって、フロート弁が押し上げら
れ、フレーム外周部に設けられた吸入通路の冷媒ガス流
入口部が封鎖されるので、固定スクロールの吸入室への
冷凍機油の吸い込みが防止できる。

【００２２】また、フロート弁の上端部径を冷媒ガス吸
入通路の冷媒ガス流入口部より小さく、かつ下端部径を
大きくしたことにより、フロート弁の冷媒ガス流入口部
の封鎖性が向上し、フロート弁を支持するガイダーピン
の取り付け精度をラフにすることができる。

【００２３】また、フロート弁の外周部に少なくとも１
個以上の細溝を設けることにより、細溝より徐々に冷媒
が吸入室に吸い込まれるので、冷凍サイクルの機能を低
下することなく、また早期な圧縮機能の復帰が可能とな
る。

【００２４】また、フロート弁の上端部にストッパーを
具備し、該ストッパーとフロート弁の間にスプリングを
設けることにより、オイルフォーミングの解消と同時に
スプリングの作用によって下方へ押し下げられ、早期な
圧縮機能の復帰が可能となる。

【００２５】また、冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口
部と冷凍機油の油面との略中央近傍部のガイダーピンに
フロート弁の位置決め具を設けたことにより、油面の位
置に関係なく一定位置に維持されるので、油面の揺れに
よるフロート弁の揺れがなくなり、それによる異常音の
発生を防止することができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の密閉型スクロール圧縮機にお
ける各実施例を図面を参照しながら説明するが、従来の
密閉型スクロール圧縮機と同一構成要素には同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。

【００２７】図１および図２は本発明の第１の実施例に
おける密閉型スクロール圧縮機の構成図を示し、図１は
その縦断面図、図２は図１のフロート弁と冷媒ガス吸入
通路の冷媒ガス流入口部分の拡大断面図である。

【００２８】密閉シェル８は上部シェル87と下部シェル
85とで構成され、底部に冷凍機油81が貯留されている。
また上部に吸入口15を備えた固定スクロール３と旋回ス
クロール４とからなる圧縮要素１と、下部に電動機要素
２とを備え、圧縮要素１を固定スクロール３の吸入口15
と連通する少なくとも１個以上の冷媒ガスの吸入通路70
を形成するフレーム７を介して密閉シェル８に固着設置
されている。

【００２９】101はガイダーピンで、一端は密閉シェル
８に固着され、他端は冷媒ガスの吸入通路70の冷媒ガス
流入口部近傍に位置している。102はフロート弁で、図
２の拡大断面図に示すように冷媒ガスの吸入通路70の冷
媒ガス流入口より大きい外形と、ガイダーピン101の外
形部より大きい穴部102aとを有し、ガイダーピン101に
穴部102aを介して設置したものである。

【００３０】以上のように構成された密閉型スクロール
圧縮機の動作を説明する。

【００３１】圧縮機の再起動時や冷凍サイクルの急激な
圧力変動によって、密閉シェル８内の底部に貯留されて
いる冷凍機油81がオイルフォーミング現象を起こし、冷
凍機油81の油面81aが上昇する。この油面81aの上昇によ
ってガイダーピン101に設けられたフロート弁102が浮き
上がり、フレーム７の外周部に設けられた冷媒ガスの吸
入通路70の冷媒ガス流入口部にまで上昇し、冷媒ガスの
吸入通路70が封鎖される。次いで、フロート弁102の穴
部102aとガイダーピン101の隙間より徐々に冷媒ガスが
吸入室16に吸い込まれ、オイルフォーミングの解消によ
り冷凍機油81の油面81aが低下し、フロート弁102が降下
する。

【００３２】したがって、本実施例によれば、冷凍機油
81は冷媒ガスの吸入通路70から固定スクロール３の吸入
口15を介して吸入室16への流入が防止でき、圧縮機とし
ての作用は基本的に変わりはなく、正常な圧縮作用，冷
凍作用を行うことができる。

【００３３】図３は本発明の第２の実施例における密閉
型スクロール圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の
冷媒ガス流入口部分の拡大断面図である。103はフロー
ト弁で、該フロート弁103の上端部103aの径を冷媒ガス
の吸入通路70の冷媒ガス流入口部より小さく、かつ下端
部103bの径を大きくし、ガイダーピン101に穴部102aを
介して設置したものである。

【００３４】以上のように構成された密閉型スクロール
圧縮機の動作を説明する。

【００３５】密閉シェル８内に貯留されている冷凍機油
81がオイルフォーミング現象を起こした際、油面81aの
上昇によってガイダーピン101に設けられたフロート弁1
03が浮き上がり、冷媒ガスの吸入通路70まで上昇し、該
冷媒ガスの吸入通路70の冷媒ガス流入口部に上端部103a
が挿入され、吸入通路70を封鎖する。次いで、フロート
弁103の穴部102aとガイダーピン101の隙間より徐々に冷
媒ガスが吸入室16に吸い込まれ、オイルフォーミングの
解消により冷凍機油81の油面81aが低下し、フロート弁1
03が降下する。

【００３６】したがって、本実施例によれば、フロート
弁103による吸入通路70の封鎖性が向上し、冷凍機油81
の吸入室16への流入が防止でき、圧縮機としての作用は
基本的に変わりはなく、正常な圧縮作用，冷凍作用を行
うことができる。

【００３７】図４は本発明の第３の実施例における密閉
型スクロール圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の
冷媒ガス流入口部分の拡大断面図、図５は図４のＡ−Ａ
線における矢視図である。104はフロート弁で、該フロ
ート弁104の外周部に少なくとも１個以上の細溝104aを
縦状に設けた構造としたものである。

【００３８】以上のように構成された密閉型スクロール
圧縮機の動作を説明する。

【００３９】密閉シェル８内に貯留されている冷凍機油
81がオイルフォーミング現象を起こした際、油面81aの
上昇によってガイダーピン101に設けられたフロート弁1
04が浮き上がり、冷媒ガスの吸入通路70まで上昇し、該
吸入通路70を封鎖する。次いで、フロート弁104の細溝1
04a、およびフロート弁104の穴部102aとガイダーピン10
1の隙間より徐々に冷媒ガスが吸入室16に吸い込まれ、
オイルフォーミングの解消により冷凍機油81の油面81a
が低下し、フロート弁104が降下する。

【００４０】したがって、本実施例によれば、冷凍機油
81の吸入室16への流入が防止でき、圧縮機としての作用
は基本的に変わりはなく、正常な圧縮作用，冷凍作用を
行うことができる。

【００４１】図６は本発明の第４の実施例における密閉
型スクロール圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の
冷媒ガス流入口部分の拡大断面図である。ガイダーピン
101の上端部にストッパー101aを具備し、ストッパー101
aとフロート弁102の間にスプリング110を配置したもの
である。

【００４２】以上のように構成された密閉型スクロール
圧縮機の動作を説明する。

【００４３】密閉シェル８内に貯留されている冷凍機油
81がオイルフォーミング現象を起こした際、油面81aの
上昇によってガイダーピン101に設けられたフロート弁1
02が浮き上がり、冷媒ガスの吸入通路70まで上昇し、吸
入通路70を封鎖する。次いで、フロート弁102の穴部102
aとガイダーピン101の隙間より徐々に冷媒ガスが吸入室
16に吸い込まれ、オイルフォーミングの解消により冷凍
機油81の油面81aが低下と同時にスプリング110の作用に
よりフロート弁102が下方へ押し下げられる。

【００４４】したがって、本実施例によれば、冷凍機油
81の吸入室16への流入が防止でき、圧縮機としての作用
は基本的に変わりはなく、早期な圧縮機能の復帰による
正常な圧縮作用，冷凍作用を行うことができる。

【００４５】図７は本発明の第５の実施例における密閉
型スクロール圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の
冷媒ガス流入口部分の拡大断面図である。106はフロー
ト弁102の位置決め具であって、ガイダーピン101の冷媒
ガスの吸入通路70の冷媒ガス流入口部と冷凍機油81の油
面81aとの略中央部近傍の位置に具備した構成としたも
のである。

【００４６】以上のように構成された密閉型スクロール
圧縮機の動作を説明する。

【００４７】冷凍機油81のオイルフォーミング現象の解
消による油面81aの低下によってフロート弁102が降下
し、冷凍機油81の油面81aより高い位置にある位置決め
具106の位置で停止する。

【００４８】したがって、本実施例によれば、通常運転
時におけるフロート弁102の位置は、油面81aの位置より
も高い一定の位置に維持されるので、油面81aの変動や
揺れによるフロート弁102の揺れがなくなり、それによ
る異常音の発生を防止することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の密閉型ス
クロール圧縮機は、外周部に固定スクロールの吸入口と
連通する少なくとも１個以上の冷媒ガス吸入通路を形成
したフレームを密閉シェル内に固着設置し、冷媒ガス吸
入通路の冷媒ガス流入口部に密閉シェルに設けたガイダ
ーピンの一端を設け、該ガイダーピンの外周部より大き
い穴と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口部より大きい
外形を有するフロート弁をガイダーピンに穴を介して設
置した構成とすることにより、圧縮機の再起動時や冷凍
サイクルの急激な圧力変動により起きるオイルフォーミ
ング現象による油面の上昇の際、フロート弁の浮上によ
って流入通路が封鎖されるので、吸入室への冷凍機油の
吸い込みが防止され、オイル圧縮による圧縮要素部の破
壊および冷凍機油量の減少による給油不良から摺動部の
焼き付きといった圧縮機のトラブルが防止できる。

【００５０】また、フロート弁の上端部径を冷媒ガス吸
入通路の冷媒ガス流入口部より小さく、かつ下端部径を
大きくしたことにより、フロート弁を支持するガイダー
ピンの取り付け精度をラフにすることができ、かつ冷媒
ガス吸入通路の封鎖効果に優れ、吸入室への冷凍機油の
吸い込み防止効果が向上する。

【００５１】また、フロート弁の外周部に少なくとも１
個以上の細溝を設けたことにより、冷媒ガス吸入通路の
封鎖後、フロート弁の細溝よりオイルフォーミング中の
冷凍機油内の冷媒が吸入室に吸い込まれるので、オイル
フォーミングが速く解消し、冷凍サイクルの機能を低下
することなく、早期な圧縮機能の復帰が可能となる。

【００５２】また、ガイダーピンの上端部にストッパー
を具備し、該ストッパーとフロート弁との間にスプリン
グを配置したことにより、オイルフォーミングの解消と
同時にスプリングの作用によってフロート弁が下方へ押
し下げられるので、冷凍サイクルの機能を低下すること
なく、早期な圧縮機能の復帰が可能となる。

【００５３】また、冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口
部と冷凍機油の油面との略中央近傍部のガイダーピンに
フロート弁の位置決め具を備えたことにより、フロート
弁は油面の位置に関係なく一定位置に維持されるので、
油面の揺れによるフロート弁の揺れがなくなり、それに
よる異常音の発生を防止することができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における密閉型スクロー
ル圧縮機の構成を示す縦断面図である。

【図２】図１のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガ
ス流入口部分の拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における密閉型スクロー
ル圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流
入口部分の拡大断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例における密閉型スクロー
ル圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流
入口部分の拡大断面図である。

【図５】図４のフロート弁のＡ−Ａ線における矢視図で
ある。

【図６】本発明の第４の実施例における密閉型スクロー
ル圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流
入口部分の拡大断面図である。

【図７】本発明の第５の実施例における密閉型スクロー
ル圧縮機のフロート弁と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流
入口部分の拡大断面図である。

【図８】従来の密閉型スクロール圧縮機の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…圧縮要素、 ２…電動機要素、 ３…固定スクロー
ル、 ４…旋回スクロール、 ７…フレーム、 ８…密
閉シェル、 15…吸入口、 16…吸入室、 70…吸入通
路、 81…冷凍機油、 81a…油面、 101…ガイダーピ
ン、 101a…ストッパー、 102，103，104…フロート
弁、 102a…フロート弁の穴部、 103a…フロート弁上
端部、 103b…フロート弁下端部、 104a…細溝、 10
6…位置決め具、 110…スプリング。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部と下部を密閉する上部シェルと下部
   シェルとを有してなる密閉シェル内の底部に冷凍機油を
   貯留し、上部に吸入口を備えた固定スクロールと旋回ス
   クロールとからなる圧縮要素と、下部に電動要素を備え
   て前記圧縮要素とをフレームを介してなる密閉型スクロ
   ール圧縮機であって、外周部に固定スクロールの吸入口
   と連通する少なくとも１個以上の冷媒ガス吸入通路を形
   成したフレームを前記密閉シェル内に固着設置し、前記
   冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口部に前記密閉シェル
   に設けたガイダーピンの一端を設け、該ガイダーピンの
   外周部より大きい穴と冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入
   口部より大きい外形を有するフロート弁をガイダーピン
   に前記穴を介して設けたことを特徴とする密閉型スクロ
   ール圧縮機。
2. 【請求項２】 フロート弁の上端部径を冷媒ガス吸入通
   路の冷媒ガス流入口部より小さく、かつ下端部径を大き
   くした形状としたことを特徴とする請求項１記載の密閉
   型スクロール圧縮機。
3. 【請求項３】 フロート弁の外周部に少なくとも１個以
   上の細溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の密閉
   型スクロール圧縮機。
4. 【請求項４】 ガイダーピンの上端部にストッパーを具
   備し、該ストッパーとフロート弁との間にスプリングを
   設けたことを特徴とする請求項１記載の密閉型スクロー
   ル圧縮機。
5. 【請求項５】 冷媒ガス吸入通路の冷媒ガス流入口部と
   冷凍機油の油面との略中央近傍部のガイダーピンにフロ
   ート弁の位置決め具を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の密閉型スクロール圧縮機。