JPH0738714Y2

JPH0738714Y2 - 油冷式スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPH0738714Y2
Application number: JP1988137083U
Authority: JP
Inventors: 祥文福原; 誠中川
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2003-10-20
Also published as: JPH0256886U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、例えば空気や冷媒（以下、空気という）を圧
縮するに際し、油を供給し冷却、潤滑等を行なうように
した油冷式スクロール圧縮機に関する。

〔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、ケーシングと、該ケーシングに回転自在に軸
支され、先端部が該ケーシング内に位置してクランクと
なった回転軸と、該回転軸のクランクに旋回自在に取付
けられ、鏡板にうず巻状ラップ部が設けられた旋回スク
ロールと、前記ケーシングに固着され、鏡板に該旋回ス
クロールのラップ部と重なり合って圧縮室を形成するう
ず巻状ラップ部が設けられた固定スクロールと、該固定
スクロールに穿設され、前記旋回スクロールとの間の給
油部位に開口する給油孔と、前記圧縮室から吐出される
圧縮気体中の油分を分離し、該給油孔に油を供給する油
分離タンクとを備え、前記給油孔を前記各圧縮室のうち
中間に位置する圧縮室に油を噴射する内側噴射孔及び前
記旋回スクロールの鏡板と固定スクロールとの間の摺動
面に油を噴射する外側噴射孔から構成したものが知られ
ている。

そして、従来技術にあっては、油分離タンクに接続する
一の給油路を固定スクロールに設けると共に、前記内側
噴射孔及び外側噴射孔を該給油路から分岐して連通させ
ることにより、油分離タンク内の油を各内側噴射孔、外
側噴射孔を介して各給油部位に供給し、当該各給油部位
の冷却、潤滑、シールを行う。そして、吸込口から吸込
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、該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。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、この種の油冷式スクロール圧縮機にあって
は、例えば圧縮室内への適量な給油量が約3l/minである
場合には、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールとの
間の適量の給油量は約300〜400cc/minで足り、両給油部
位間には7.5〜10:1という極端な給油量差がある。

しかるに、従来技術にあっては、油分離タンクから一の
給油路を介して各１個の内側噴射孔と外側噴射孔に油を
分配供給しているため、給油量が少なくて足りる旋回ス
クロールの鏡板との間にも圧縮室内と同量の油が供給さ
れることになり、過剰給油となってオーバーロードにな
る恐れがある。

上述した問題を解決する方法として、内側噴射孔の孔径
を大きくし、外側噴射孔の孔径を小さくすることが考え
られるが、圧縮室内に開口する内側噴射孔の孔径は旋回
スクロールのラップ部の歯幅、約３〜5mmより大きく設
定できないという制約があり、一方、旋回スクロールの
鏡板に向けて開口する外側噴射孔の孔径はフローティン
グシールのために固定スクロールに設けた油溝の約3mm
の溝幅より大きく設定できないのは勿論、給油量を絞る
ために約1.5〜2mm以下の小径孔に設定すると目詰り現象
が生じ易いという問題がある。

本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、各給油部位毎に適量の給油量を供給できるようにし
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。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成
の特徴は、内側噴射孔を外側噴射孔より多数個配設し、
該各内側噴射孔から噴射する油量を外側噴射孔から噴射
する油量よりも大としたことにある。

〔作用〕

上記構成により、油分離タンク内の油を複数個の内側噴
射孔から中間に位置する圧縮室内に多量に噴射でき、一
方、外側噴射孔からは旋回スクロールの鏡板と固定スク
ロールとの間の摺動面に前記各内側噴射孔による給油量
に比較して少量の油を噴射することになり、それぞれの
給油部位に適正量の油を供給できる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例として油分離タンク内に圧縮機本
体を横置きに配設した横置型油冷式スクロール圧縮機を
例に挙げ、第１図ないし第５図を参照しつつ詳述する。

まず、第１図において、１は油分離タンクで、該油分離
タンク１は筒状のタンク本体２と、該タンク本体２の右
側面に設けられた吐出側カバー３とからなり、内部には
潤滑油４が貯えられている。ここで、前記タンク本体２
の左側面には圧縮機本体取付穴2Aが形成されると共に、
該取付穴2Aの下部側に位置して通油穴５が形成され、そ
の他側面には油と一緒に吐出された圧縮空気中の油分を
除去する油分離フィルタ６が設けられている。さらに、
前記吐出側カバー３には油分離フィルタ６で清浄となっ
た圧縮空気を外部に吐出する吐出穴７が設けられてい
る。

次に、８はタンク本体２の圧縮機本体取付穴2Aを介して
該タンク本体２内に後述の回転軸と同一軸線をもって横
置に取付けられた圧縮機本体を示し、該圧縮機本体８は
第２図に示すような構成となっている。

即ち、第２図において、９は圧縮機本体８を構成する筒
状のケーシングで、該ケーシング９は軸受部9Aと、内部
にクランク室9Bを形成すべく、該軸受部9Aの他側に形成
された大径筒部9Cと、前記軸受部9Aの軸方向中間に形成
されたフランジ部9Dと、該フランジ部9Dの左側面に位置
して、軸受部9Aの下面側に形成された弁・フィルタ取付
部9Eおよび側面側に形成された吸込口形成部9Fと（第１
図参照）、前記フランジ部9Dの右側面に位置して、軸受
部9Aの側面側に形成された吸込通路形成部9Gおよび下面
側に形成された油通路形成部9Hと（第１図参照）から一
体的に構成されている。そして、このケーシング９は大
径筒部9Cがタンク本体２内に位置するように圧縮機本体
取付穴2Aに挿入され、フランジ部9Dを介してその左側面
に固着されている。

10はケーシング９の軸受部9Aに軸受11,11を介して回転
自在に取付けられた回転軸を示し、該回転軸10の左端側
にはタンク本体２外に位置して油分離タンク１に搭載さ
れたモータ（図示せず）と連結されるプーリ12が設けら
れ、その右端側はクランク室9B内に延在してクランク10
Aとなっている。そして、回転軸10の軸線O₁−O₁に対し
てクランク10Aの軸線O₂−O₂は半径距離δだけ偏心して
いる。

13は回転軸10のクランク10Aに旋回軸受14を介して旋回
自在に支持された旋回スクロールで、該旋回スクロール
13はクランク10Aの軸線O₂−O₂と同一軸線に設けられて
いる。そして、旋回スクロール13は平板状の鏡板13A
と、該鏡板13Aの右側面にインボリュートまたはインボ
リュートに近いうず巻状に形成されたラップ部13Bとか
ら形成されている。なお、15は自転防止機構としてのオ
ルダム継手で、該オルダム継手15は旋回スクロール13を
回転軸10の軸線O₁−O₁を中心とし、半径δをもって公転
するように案内するものである。16は旋回スクロール13
の偏心回転をバランスさせるため、回転軸10に設けられ
たバランスウェイトである。

また、17はケーシング９の大径筒部9C開口端に固着して
設けられた固定スクロールで、該固定スクロール17は回
転軸10の軸線O₁−O₁と同一軸線となるように設けられて
いる。ここで、固定スクロール17は鏡板17Aと、該鏡板1
7Aにインボリュートまたはインボリュートに近いうず巻
状に形成され、旋回スクロール13のラップ部13Bと重な
り合うように配設され、これらの間に複数の圧縮室18,1
8,…を形成するラップ部17Bと、該ラップ部17Bを囲むよ
うに形成された周壁部17Cと、該周壁部17Cの先端部から
半径方向に延び、ケーシング９の大径筒部9C開口端に固
着されるフランジ部17Dと、前記周壁部17Cの側面側に径
方向に突出するように形成され、ケーシング９の吸込通
路形成部9Gと同一軸線をなす吸込通路形成部17Eと、前
記周壁部17Cの下面側に形成され、ケーシング９の油通
路形成部9Hと同一軸線をなす油通路形成部17Fと、前記
鏡板17Aの反ラップ側面（裏面）に位置して、後述の内
側噴射孔24、外側噴射孔25及び油通路36の開口部を囲む
ように略「ひ」字状に形成され、後述のカバー26側通油
溝27に嵌合する溝形成壁17Gとから構成されている。そ
して、該固定スクロール17の周壁部17Cの先端部端面に
は溝幅が3mm程度の２本の円環状油溝19,20が同心円状に
形成されている。

21は前記ケーシング９の吸込口形成部9Fに形成された吸
込口、22は該吸込口21を圧縮室18と連通させるべく、前
記ケーシング９、固定スクロール17の吸込通路形成部17
E内に水平方向に延びるように形成された吸込通路を示
し、吸込口21には吸込フィルタ（図示せず）が設けら
れ、また吸込通路22の右端は最外周側に位置して形成さ
れる圧縮室18に開口し、旋回スクロール13が旋回する間
に、外部空気を吸込むようになっている。一方、23は固
定スクロール17の鏡板17Aのほぼ中心位置に穿設された
吐出口で、該吐出口23からは最内周の圧縮室18で圧縮さ
れた空気をカバー26側の吐出口28を介して油分離タンク
１内に吐出するようになっている。

24A,24B,24Cは固定スクロール17の鏡板17Aに穿設された
３個の内側噴射孔で、該内側噴射孔24A,24B,24C（以下
内側噴射孔24と総称する）は孔径が旋回スクロール13の
ラップ部13B歯幅より短い寸法に設定されている。ま
た、該内側噴射孔24は、反ラップ部側面が溝形成壁17G
で囲まれた油通路に開口し、かつラップ部側面が各ラッ
プ部13B,17B間に形成される各圧縮室18のうち中間に位
置する圧縮室18に開口するようにして周方向に列設され
ている。そして、該内側噴射孔24は、前記溝形成壁17G
内に供給された潤滑油４を中間の圧縮室18内に噴射して
各ラップ部13B,17Bのシール、潤滑、冷却等を行うもの
である。

一方、25は前記内側噴射孔24の外周側に位置して固定ス
クロール17に設けられた１個の外側噴射孔で、該外側噴
射孔25は周壁部17C端面の内側油溝20に開口しており、
その孔径は油溝20の溝幅とほぼ等しい大きさにすること
により、目詰りの防止が図られている。そして、該外側
噴射孔25は油溝20内に油を噴射することによって、旋回
スクロール13の鏡板13Aと固定スクロール17の周壁部17C
端面との間の摺動面の潤滑、シールを行うようになって
いる。

次に、26は固定スクロール17の鏡板17A反ラップ部側面
に固着して取付けられたカバーを示し、該カバー26は第
５図に示すように固定スクロール17側の溝形成壁17Gに
対応して「ひ」字状に形成された通油溝27と、固定スク
ロール17の吐出口23から吐出された圧縮空気と油との混
合体を斜め上方に向けて吐出する吐出口28とから構成さ
れている。そして、前記カバー26を固定スクロール17の
鏡板17Aに取付けたとき、溝形成壁17Gが通油溝27に嵌合
し、内部に油通路を形成するようになっている。

さらに、第２図において、29はケーシング９の弁・フィ
ルタ取付部9Eに形成されたフィルタ室で、該フィルタ室
29はタンク本体２の通油穴５と連通する通油穴30を介し
て油分離タンク１と連通し、内部にオイルフィルタ31が
収納され、該オイルフィルタ31は蓋体32によって交換可
能に固定されている。また、33は前記弁・フィルタ取付
部9Eに水平方向に穿設された弁取付穴、34は該弁取付穴
33をフィルタ室29と連通させる油通路を示し、前記弁取
付穴33内には流量調整用の絞り弁、オイルクーラ（図示
せず）へ流す油量を油温に応じて調節する温度調節弁等
の弁機構35が設けられている。36はケーシング９の油通
路形成部9H、固定スクロール17の油通路形成部17Fに水
平方向に延びるように形成された油通路を示し、該油通
路36の一端36Aは弁取付穴33に開口し、他端36Bは固定ス
クロール17の溝形成壁17Gの下端部に開口している。

なお、図中37は軸受11に給油すべく、ケーシング９の軸
受部9A後端に穿設された給油口、38は該軸受部9Aの後端
に設けられたメカニカルシールを示す。

本実施例はこのように構成されるが、次にその作動につ
いて述べる。

いま、油分離タンク１等に載置されたモータを回転駆動
すると、その回転はプーリ12を介して回転軸10に伝えら
れ、該回転軸10は旋回スクロール13を旋回する。する
と、該旋回スクロール13はオルダム継手15に案内されつ
つ、固定スクロール17に対して半径δをもった相対的な
円運動を行なう。

これにより、油分離タンク１外に開口した吸込口21から
吸込まれた空気は、吸込通路22を介して最外周側の圧縮
室18に至り、該圧縮室18から徐々に圧縮され、最内周側
の圧縮室18にいく間所定の圧力に高められた後、固定ス
クロール17の吐出口23、カバー26の吐出口28を介して油
分離タンク１内に油と一緒に吐出される。そして、油分
離タンク１に設けられた油分離フィルタ６によって油分
を除去した後、清浄となった圧縮空気は吐出穴７から外
部に供給される。

この際、カバー26に形成した吐出口28は斜め上方に向け
て開口するようになっているから、圧縮空気が油分離フ
ィルタ６に直接衝突して該油分離フィルタ６を損傷して
しまうのを防止すべく、吐出方向を制限していると共
に、固定スクロール17の吐出口23から吐出した圧縮空気
をカバー26の壁面に衝突させ、オイルミストの衝突分離
作用を良好ならしめている。

また、圧縮運転中は油分離タンク１内は安全弁（図示せ
ず）で設定した所定圧まで高められているから、この内
部に貯えられた潤滑油４は、タンク本体２に穿設した通
油穴５、ケーシング９に形成した通油穴30、フィルタ室
29、オイルフィルタ31、油通路34、弁取付穴33、油通路
36を介して、該油通路36の他端36Bから、カバー26に形
成した通油溝27に向けて供給される。この際、油通路36
は水平方向に形成されているから、潤滑油４は円滑に流
れると共に、この時の流量は弁機構35を構成する絞り弁
によって調整される。

さらに、前記通油溝27に至った潤滑油４は、該通油溝27
内を上昇し、内側噴射孔24A,24B,24Cから圧縮過程にあ
る中間の圧縮室18内に噴射され、旋回スクロール13、固
定スクロール17の各ラップ部13B,17B間の潤滑、シー
ル、冷却を行なうと共に、外側噴射孔25から旋回スクロ
ール13の鏡板13Aと固定スクロール17の周壁部17C間の摺
動面部位に供給され、これらの潤滑、シール等を行な
う。なお、ケーシング９の給油口37からも給油され、軸
受11、旋回軸受14、オルダム継手15等の潤滑を行なう。
そして、これら各部位に給油された油は圧縮空気と共に
油分離タンク１内に吐出され、また油分離タンク１内の
油は別途設けたオイルクーラによって冷却される。

実施例は叙上した如くであるが、旋回スクロール13の鏡
板13Aと固定スクロール17との間の摺動面に１個の外側
噴射孔25から給油を行い、また各圧縮室18のうち中間に
位置する圧縮室18には３個の内側噴射孔24A,24B,24Cを
介して給油を行う構成としているから、旋回スクロール
13の鏡板13Aと固定スクロール17との間の摺動面には適
正給油量である少量の潤滑油４を、また、中間に位置す
る圧縮室18には適正給油量である多量の潤滑油４をそれ
ぞれ供給することができ、それぞれの給油部位に応じて
適量の潤滑油４を供給することで過剰給油や給油不測に
よるオーバーロードの発生を防止し、信頼性や寿命を大
幅に向上することができる。また、内側噴射孔24A,24B,
24Cを旋回スクロール13のラップ部13B歯幅より短い寸法
に設定しているから、該内側噴射孔24を介して各圧縮室
18が連通するのを防止でき、圧縮効率が低下するのを確
実に防止することができる。なお、内側噴射孔24は３個
に限られず、外側噴射孔25より多い個数であれば２個で
も４個以上でもよく、それぞれの給油部位の給油量差に
応じて適宜選択的に個数を設定すればよいものである。

また、本実施例によれば固定スクロール17の反ラップ部
側面に「ひ」字状の通油溝27を形成し、該通油溝27を介
して内側噴射孔24、外側噴射孔25に潤滑油４を供給する
構成としているから、外部油配管を全く用いずこれら内
側噴射孔24、外側噴射孔25に油を導びくことができ、配
管レスなスクロール圧縮機とすることができる。従っ
て、内側噴射孔24、外側噴射孔25に最短の油通路で給油
が可能となり、またカバー26の通油溝27の形状を適宜に
形成するのみで、内側噴射孔24、外側噴射孔25等の穿設
位置、穿設個数を適宜に選択でき、通油路のマニホール
ド化が可能となる。さらに、油配管、継手、シール部材
等が不要となるから構成が簡略化され、低廉に製造しう
る。

更に、油通路36についても、ケーシング９、固定スクロ
ール17内に形成されているから、従来のキャピラリチュ
ーブ等が不要となる。しかも、流量調整のための絞り
弁、オイルクーラへの温度調節弁の弁機構35、オイルフ
ィルタ31は油分離タンク１外に配設することができるか
ら、これらの修理、交換等は圧縮機本体８を非分解のま
ま行なうことができる。

更にまた、カバー26には圧縮空気の吐出方向を制限する
吐出口28を形成し、油分離フィルタ６に直接圧縮空気が
衝突するのを防止しているから、該油分離フィルタ６の
損傷を防止し、さらに固定スクロール17の吐出口23から
吐出した圧縮空気をカバー26の壁面に衝突させ、オイル
ミストの衝突分離作用を良好ならしめることができる。

なお、実施例ではカバー26の通油溝27は「ひ」字状に形
成するものとして述べたが、内側噴射孔24、外側噴射孔
25を含む給油穴、油通路36等の位置、個数に応じて
「Ｙ」字状、「Ｓ」字状等適宜の形状によるマニホール
ド化が可能である。

また、実施例は外部油配管を用いずに内側噴射孔24及び
外側噴射孔25に油を導びくことができるようにした配管
レスの油冷式スクロール圧縮機を例に挙げたが、外部油
配管によって各噴射孔に油を導びくようにした油冷式ス
クロール圧縮機にも本考案は適用できるものである。

〔考案の効果〕

本考案は以上詳細に述べた如くであって、内側噴射孔を
外側噴射孔より多数個配設し、該各内側噴射孔から噴射
する油量を外側噴射孔から噴射する油量よりも大とする
構成としているから、油分離タンク内の油を多数個の内
側噴射孔から中間に位置する圧縮室内に多量に噴射で
き、また、外側噴射孔から旋回スクロールの鏡板と固定
スクロールとの間の摺動面に少量の油を噴射させること
ができ、それぞれの給油部位に必要給油量に応じた適正
量の給油を可能にし、過剰給油等によるオーバーロード
を防止して信頼性等を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例による油冷式スクロール圧縮機の全体
構成図、第２図は圧縮機本体の縦断面図、第３図は固定
スクロールのラップ側面を示す平面図、第４図は固定ス
クロールの反ラップ部側面を示す平面図、第５図はカバ
ーの平面図である。１…油分離タンク、４…潤滑油、７…吐出穴、８…圧縮
機本体、９…ケーシング、10…回転軸、10A…クラン
ク、13…旋回スクロール、13A…鏡板、13B…ラップ部、
17…固定スクロール、17A…鏡板、17B…ラップ部、18…
圧縮室、21…吸込口、22…吸込通路、23,28…吐出口、2
4…内側噴射孔、25…外側噴射孔、26…カバー、27…通
油溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ケーシングと、該ケーシングに回転自在に
軸支され、先端部が該ケーシング内に位置してクランク
となった回転軸と、該回転軸のクランクに旋回自在に取
付けられ、鏡板にうず巻状ラップ部が設けられた旋回ス
クロールと、前記ケーシングに固着され、鏡板に該旋回
スクロールのラップ部と重なり合って圧縮室を形成する
うず巻状ラップ部が設けられた固定スクロールと、該固
定スクロールに穿設され、前記旋回スクロールとの間の
給油部位に開口する給油孔と、前記圧縮室から吐出され
る圧縮気体中の油分を分離し、該給油孔に油を供給する
油分離タンクとを備え、前記給油孔を前記各圧縮室のう
ち中間に位置する圧縮室内に油を噴射する内側噴射孔及
び前記旋回スクロールの鏡板と固定スクロールとの間の
摺動面に油を噴射する外側噴射孔によって構成してなる
油冷式スクロール圧縮機において、前記内側噴射孔を前
記外側噴射孔より多数個配設し、該各内側噴射孔から噴
射する油量を外側噴射孔から噴射する油量よりも大とし
たことを特徴とする油冷式スクロール圧縮機。