JPH0745876B2 - スクロール形圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として複数の部屋をもつビルなどの空調用
として好適なスクロール形圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、ビルなどの空気調和を行うにあたっては、第６
図に示したごとく、可変容量形としたスクロール形圧縮
機（Ｃ）をもつ室外機（Ａ）に、配管（Ｔ）を介して複
数の室内機（Ｂ）をそれぞれ接続し、これら各室内機
（Ｂ）の使用状態に応じて、前記スクロール形圧縮機
（Ｃ）の容量制御を行うようにしている。

しかして以上のごとく使用される可変容量形のスクロー
ル形圧縮機は、例えば実開昭61−12990号公報に記載さ
れているように、鏡板に渦巻体を突設して成る固定スク
ロールと、同じく鏡板に渦巻体を突設して成る可動スク
ロールとを、密閉ケーシングの内部に対向状に配設し、
前記各渦巻体間に二系統の圧縮室を形成して、これら各
圧縮室内で吸入流体を圧縮し、渦巻中央部の吐出孔から
前記固定スクロール側に確保した高圧チャンバーに圧縮
流体を吐出するようになすと共に、圧縮行程途中におけ
る前記各圧縮室に、それぞれバイパス孔を開口させ、か
つ、この各バイパス孔を流体吸入側に連通させるバイパ
ス通路と、該各バイパス通路を開閉するアンローダピス
トンとをそれぞれ設けて、この各アンローダピストンで
前記各バイパス通路を開閉させることにより、前記スク
ロール形圧縮機の全容量運転と、容量制御運転とを行う
ようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで以上のような可変容量形のスクロール形圧縮機
を使用して、ビルなどの空気調和を行う場合には、前記
室外機（Ａ）と前記各室内機（Ｂ）とを連絡する前記配
管（Ｔ）が通常長尺なものとなるため、前記圧縮機
（Ｃ）からの油上り量が多いと、前記配管（Ｔ）に油が
滞留し、前記圧縮機（Ｃ）になかなか油が返ってこない
ことになり、該圧縮機（Ｃ）での必要油量が確保できず
に軸受摺動部等で焼損の虞れが生ずると共に、油が前記
配管（Ｔ）の管内壁に付着し、該配管（Ｔ）の流路面積
が縮小されて圧力損失を増大させたり、又、油が前記各
室内機（Ｂ）の熱交換器の内面に付着し、効率低下を招
く等、システム全体の性能低下の問題も起こるのであっ
た。

以上のような問題を解決するためには、前記配管（Ｔ）
における前記室外機（Ａ）の近くに、油分離器を設け
て、該油分離器で前記スクロール形圧縮機（Ｃ）から圧
縮流体と共に吐出される潤滑油を回収して、前記圧縮機
（Ｃ）側に還流させることが考えられるが、斯くする場
合には、前記配管（Ｔ）と油分離器との接続や油回収器
と前記圧縮機（Ａ）との接続等、配管構成が複雑とな
り、信頼性に欠けると共に、外付けの油分離器では占有
スペースもかさむ難がある。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたものであり、
その目的は、容量制御機構のスクロール形圧縮機内への
組付け性を向上でき、かつ、容量制御機構を設けている
にもかかわらず圧縮流体が吐出される高圧チャンバーの
スペースを十分確保できながら、スクロール形圧縮機の
外部に油分離器などを別途設けることなく、該スクロー
ル形圧縮機の内部で圧縮流体と共に吐出された潤滑油を
回収して、この圧縮機の油上がりを確実に防止すること
ができ、しかも、油を分離する油分離体を、容量制御機
構の一部分を利用して、簡単、かつ、位置ずれすること
なく組み付けられるようにしたことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、鏡板（21）
（31）に渦巻体（22）（32）をそれぞれ突設した固定及
び可動スクロール（２）（３）を対向状に備え、前記渦
巻体（22）（32）間に二系統の圧縮室（Ａ）（Ｂ）を形
成して、これら圧縮室（Ａ）（Ｂ）内で吸入流体を圧縮
し、渦巻中央部の吐出孔（12）から前記固定スクロール
（２）側に確保した高圧チャンバー（14）に吐出流体を
開放させると共に、圧縮行程途中における前記圧縮室
（Ａ）（Ｂ）を、該圧縮室（Ａ）（Ｂ）に開口するバイ
パス孔（6A）（6B）を介して吸入側に連通させて容量制
御を行うようにしたスクロール形圧縮機において、前記
固定スクロール（２）の鏡板（21）に、前記バイパス孔
（6A）（6B）を吸入側に連通させるバイパス通路（8A）
（8B）を形成すると共に、前記鏡板（21）の高圧チャン
バー（14）側で、前記バイパス孔（6A）（6B）との対向
位置に、高圧チャンバー（14）側に向けて突出する二つ
の筒状部（23）（23）を一体形成して、前記固定スクロ
ール（２）の鏡板（21）及び前記筒状部（23）（23）
に、前記バイパス通路（8A）（8B）を開閉するアンロー
ダピストン（9A）（9B）を内装するシリンダ（10A）（1
0B）を形成する一方、前記高圧チャンバー（14）内に、
流体流通を許容し油分離を行う環状の油分離体（15）
を、前記吐出孔（12）を覆い、かつ、相対向する前記各
筒状部（23）（23）の外周に位置するごとく配設して、
前記高圧チャンバー（14）を、前記吐出孔（12）が開口
する第１室（14a）と外部吐出管（16）が開口する第２
室（14b）とに区画し、前記各筒状部（23）（23）の外
周部における前記油分離体（15）との対向部に、該油分
離体（15）の位置ずれを規制するガイド部（23a）（23
a）を形成したのである。

（作用） 前記固定スクロール（２）に設けた前記各バイパス孔
（6A）（6B）を、前記各アンローダピストン（9A）（9
B）の進退操作に伴い開閉させることにより、前記各圧
縮室（Ａ）（Ｂ）の全体で流体の圧縮が行われ、又は該
各圧縮室（Ａ）（Ｂ）で圧縮される流体の一部が流体吸
入側にバイパスされて、前記スクロール形圧縮機の全容
量運転と容量制御運転とが選択的に行われるのである。

そして、圧縮機の運転時には、前記固定スクロール
（２）の吐出孔（12）から圧縮流体と共に吐出される潤
滑油は、前記高圧チャンバー（14）に配設した前記油分
離体（15）で分離回収されて、外部への流出が阻止さ
れ、前記圧縮機の油上がりが確実に防止される。

さらに、前記バイパス孔（6A）（6B）と、前記バイパス
通路（8A）（8B）と、前記シリンダ（10A）（10B）を前
記固定スクロール（２）に一体に形成しているので、こ
の固定スクロール（２）に前記バイパス孔（6A）（6B）
を形成するとき、前記各筒状部（23）（23）によって形
成される前記シリンダ（10A）（10B）内部からドリル加
工等を行うことにより、前記バイパス孔（6A）（6B）を
前記シリンダ（10A）（10B）と同一軸心上に正確に、か
つ、簡単に形成できるので、前記バイパス孔（6A）（6
B）と前記シリンダ（10A）（10B）との心合わせ作業を
別途行う必要がなくなるので、組み付け作業性を向上で
きるのである。

しかも、前記シリンダ（10A）（10B）を、前記各筒状部
（23）（23）だけでなく、前記固定スクロール（２）の
鏡板（21）の肉厚の範囲内にまで及んで形成することが
できるので、前記各シリンダ（10A）（10B）の前記高圧
チャンバー（14）への突出高さを低く抑えることがで
き、これにより高圧チャンバー（14）の内部を広く利用
することが可能となって、前記油分離体（15）の配置ス
ペースを十分確保することができると共に、該高圧チャ
ンバー（14）への圧縮流体の吐出による流体の脈動の軽
減も良好に行えるのである。

また、前記各筒状部（23）（23）は、前記固定スクロー
ル（２）の鏡板（21）に対して突出させて一体に形成し
ており、これら各筒状部（23）（23）の外周部に形成す
る前記ガイド部（23a）（23a）に対向させて前記油分離
体（15）を前記各筒状部（23）（23）の外周に位置させ
ているので、吐出流体の脈動に伴う振動等の影響で前記
油分離体（15）が位置ずれを起こそうとしても、前記固
定スクロール（２）の一部である前記各筒状部（23）
（23）により位置ずれを規制できるので、そのずれを少
なくすることができ、この油分離体（15）の構成部品を
大きな位置ずれによって損傷したりすることも未然に防
止できるのである。

（実施例） 実施例について、図面を参照して説明する。

第１図は可変容量形としたスクロール形圧縮機の全体構
造を示しており、密閉ケーシング（１）の内部に、鏡板
（21）にインボリュート形状に合致する渦巻体（22）を
突設した固定スクロール（２）と、同じく鏡板（31）に
インボリュート形状に合致する渦巻体（32）を突設した
可動スクロール（３）とを、架構（４）を介して、上下
対向状に支持すると共に、モータの駆動軸（図示せず）
と前記可動スクロール（３）との間に、カウンタウエイ
トやスイングリンク等の偏心回転部（図示せず）と、自
転防止機構を構成するオルダムリング（５）とをそれぞ
れ介装して、前記可動スクロール（３）を前記固定スク
ロール（２）に対し公転駆動させ、吸入ポート（11）
（11）から吸入した吸入流体を、前記各渦巻体（22）
（32）間に形成される二系統の圧縮室（Ａ）（Ｂ）内で
圧縮し、この圧縮流体を前記固定スクロール（２）の中
央上部側に設けた吐出孔（12）から、該吐出孔（12）に
備えた吐出弁（13）を介して、前記ケーシング（１）の
内部で前記固定スクロール（２）の上部側に形成した高
圧チャンバー（14）内に吐出させるようにしている。

しかして以上のような構成において、前記固定スクロー
ル（２）の鏡板（21）に、第１図及び第２図で明らかな
ように、圧縮行程途中の前記各圧縮室（Ａ）（Ｂ）に開
口される一対のバイパス孔（6A）（6B）と、前記吸入ポ
ート（11）（11）に連通される一対の吸入連絡孔（7A）
（7B）とを形成する。

前記各バイパス孔（6A）（6B）は、前記各渦巻体（22）
（32）の接線方向に沿う一対の摺接点（PA）（PB）が同
時に前記各バイパス孔（6A）（6B）を通過し、その通過
点から内周側に確保される二つの圧縮室（Ａ）（Ｂ）間
で圧力バランスがとれる位置に設ける。この場合、一般
に固定スクロール（２）の中心（Ｏ）に、その渦巻体
（22）のインボリュートを形作る基礎円（22a）の中心
をおくため、二つの前記各バイパス孔（6A）（6B）は、
前記中心（Ｏ）に対しては非対称位置に開口されること
になる。

尚、第２図において、白抜き矢印は、前記可動スクロー
ル（２）の回動に伴う前記各摺接点（PA）（PB）の移動
方向を示している。

そして、前記各バイパス孔（6A）（6B）を、それぞれ前
記各吸入連絡孔（7A）（7B）に連通させる一対のバイパ
ス通路（8A）（8B）と、前記各バイパス孔（6A）（6B）
を開閉するアンローダピストン（9A）（9B）のシリンダ
（10A）（10B）とを、それぞれ前記固定スクロール
（２）の鏡板（21）に一体に設け、前記各アンローダピ
ストン（9A）（9B）の進退操作に伴い前記各バイパス孔
（6A）（6B）を開閉させることにより、全容量運転と低
容量の容量制御運転とを選択的に行うのである。

前記各アンローダピストン（9A）（9B）は、第１図で明
らかなごとく、大径部（91）と小径部（92）とをもち、
この小径部（92）の先端に裁頭円錐形状とした弁シート
（93）を一体に設けて形成される。

また、前記各シリンダ（10A）（10B）を形成するにあた
っては、第１図及び第３図で明らかにしたごとく、前記
固定スクロール（２）における鏡板（21）の上面側で、
前記各バイパス孔（6A）（6B）との対向位置に、それぞ
れ前記高圧チャンバー（14）側に向けて部分的に突出さ
れる筒状部（23）（23）を対向状に一体形成して、この
各筒状部（23）（23）と鏡板（21）とに前記各シリンダ
（10A）（10B）を形成して、該各シリンダ（10A）（10
B）に前記各アンローダピストン（9A）（9B）を進退動
自由に内装すると共に、前記各シリンダ（10A）（10B）
の先端側で、前記各圧縮室（Ａ）（Ｂ）への近接部位
に、前記各ピストン（9A）（9B）の弁シート（93）が着
座されるシート面（24）を形成する。

更に、前記高圧チャンバー（14）の内部で、前記固定ス
クロール（２）の上部側に、前記吐出孔（12）から吐出
される圧縮流体の通過は許容し、該圧縮流体に混入する
潤滑油の通過は阻止する油分離体（15）を、前記吐出孔
（12）を覆い、かつ、相対向する前記各筒状部（23）
（23）の外周に位置するごとく配設すると共に、前記油
分離体（15）で前記高圧チャンバー（14）の内部を、二
つの第１室（14a）と第２室（14b）とに区画し、この第
１室（14a）に前記吐出孔（12）からの圧縮流体を吐出
させ、該圧縮流体に混入する潤滑油を、前記油分離体
（15）の通過時に分離除去するごとくなす一方、前記第
１室（14a）と区画された第２室（14b）側に、外部吐出
管（16）を開口させる。

前記油分離体（15）は、第４図及び第５図に詳しく示し
たように、筒状に巻回形成されたデミスタ（15a）と、
該デミスタ（15a）を収容する下方側が開放された概略
ハット形状のカバー（15b）とから構成し、このカバー
（15b）に、前記高圧チャンバー（14）内に設けた第１
室（14a）を第２室（14b）側に開放させる複数の流体流
通部（15c）を形成する。

更に詳しくは、前記カバー（15b）を、中央部位が凹陥
された円板状の上壁（15d）と、該上壁（15d）の外周囲
から下方側に向けて一体状に延びる環状の周壁（15e）
とで形成し、この周壁（15e）の下方開放端部に、半径
方向外方に向けて延びる鍔部（15f）を一体に形成する
と共に、前記周壁（15e）の上部側から前記鍔部（15f）
の一部にかけて、前記各流体流通部（15c）を形成する
のであり、斯くすることにより前記各流通部（15c）を
出来るだけ広範囲に形成するようにしている。

また、前記カバー（15b）の上壁（15d）には、前記固定
スクロール（２）の鏡板（21）上に突設された前記各筒
状部（23）を受入可能とした開口部（15g）を形成して
いる。一方、前記各筒状部（23）の外周側には、第３図
に示すように、前記デミスタ（15a）の内径に沿う円弧
形のガイド部（23a）をそれぞれ形成して、前記デミス
タ（15a）の横ずれを規制する如く成すと共に、前記各
筒状部（23）における前記ガイド部（23a）の上端近く
に、前記開口部（15g）の外周に位置する円弧形の爪部
（15h）を受入れる段部（23b）を形成している。

尚、前記カバー（15b）内に収容される前記デミスタ（1
5a）には、一例として線径が約0.25mmとされたメッシュ
部材を用い、このメッシュ部材を５周以上巻回させて、
空間率が約97.5％とされたものを使用している。

また、前記各アンローダピストン（9A）（9B）における
大径部（91）と小径部（92）との間に形成される段部
と、前記鏡板（21）におけるシート面（24）の近くとに
は、前記各アンローダピストン（9A）（9B）を前記各バ
イパス孔（6A）（6B）から離間方向に付勢させるスプリ
ング（25）を介装させている。

更に、前記油分離体（15）の上部側で、前記固定スクロ
ール（２）の各筒状部（23）に設けたシリンダ（10A）
（10B）との対向位置には、これら各シリンダ（10A）
（10B）を閉鎖する上蓋（26）を取付けると共に、この
上蓋（26）に、前記シリンダ（10A）（10B）に内装させ
た前記各アンローダピストン（9A）（9B）の背面側に至
る圧力通路（27）を形成する一方、該通路（27）に高圧
側と低圧側とに選択的に切換えられる制御圧力の導入管
（28）を接続させている。

斯くして前記導入管（28）から前記圧力通路（27）を経
て、前記各アンローダピストン（9A）（9B）の背面側
に、高圧圧力を導入させることにより、前記各アンロー
ダピストン（9A）（9B）が、それぞれ前記各スプリング
（25）に抗して前記各バイパス孔（6A）（6B）側に進出
され、その各シート面（24）に前記各ピストン（9A）
（9B）の弁シート（93）が着座されて、前記各バイパス
孔（6A）（6B）と前記各バイパス通路（8A）（8B）との
連通が遮断されて、前記スクロール形圧縮機の全容量運
転が行われる。

また、前記各アンローダピストン（9A）（9B）の背面側
を、前記圧力通路（27）及び導入管（28）を介して低圧
域に連通させることにより、前記各アンローダピストン
（9A）（9B）が、前記各スプリング（25）の付勢力でも
って、前記各バイパス孔（6A）（6B）から外方側に離間
され、圧縮行程途中における前記各圧縮室（Ａ）（Ｂ）
の内部が前記各バイパス孔（6A）（6B）と前記各吸入連
絡孔（7A）（7B）とを介して流体吸入側に開放され、前
記圧縮機の容量制御運転が行われる。

更に、以上のような圧縮機の運転時に、前記固定スクロ
ール（２）の吐出孔（12）から吐出された圧縮流体は、
前記高圧チャンバー（14）の第１室（14a）に至り、該
第１室（14b）に設けた油分離体（15）のデミスタ（15
a）を通過し、前記カバー（15b）に設けた各流通部（15
c）を経て、前記第２室（14b）側から前記吐出管（16）
を介して外部に取出されるのであり、また前記圧縮流体
と共に前記第１室（14b）に吐出された潤滑油は、前記
油分離体（15）のデミスタ（15a）で分離回収されて、
油戻し管（100）を介してケーシング（１）の底部油溜
に返され、外部への流出が阻止されるのである。

従って、第６図に示したごとく、前記圧縮機を複数の部
屋をもつビルなどに使用する場合にあっても、前記室外
機（Ａ）から前記各室内機（Ｂ）側に、潤滑油が流出さ
れることがなく、このことから前記圧縮機の油上がりを
招いたりすることが確実に阻止されるのである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のスクロール形圧縮機で
は、前記吐出孔（12）から圧縮流体と共に吐出される潤
滑油を、前記高圧チャンバー（14）に配設した前記油分
離体（15）で分離回収して、外部への流出を阻止するこ
とができ、従って前記スクロール形圧縮機の油上がりを
確実に防止できるのである。

さらに、前記バイパス孔（6A）（6B）と、前記バイパス
通路（8A）（8B）と、前記シリンダ（10A）（10B）を前
記固定スクロール（２）に一体に形成しているので、こ
の固定スクロール（２）に前記バイパス孔（6A）（6B）
を形成するとき、前記各筒状部（23）（23）によって形
成される前記シリンダ（10A）（10B）内部からドリル加
工等を行うことにより、前記バイパス孔（6A）（6B）を
前記シリンダ（10A）（10B）と同一軸心上に正確に、か
つ、簡単に形成できるので、前記バイパス孔（6A）（6
B）と前記シリンダ（10A）（10B）との心合わせ作業を
別途行う必要がなくなるので、組み付け作業性を向上で
きるのである。

しかも、前記シリンダ（10A）（10B）を、前記各筒状部
（23）（23）だけでなく、前記固定スクロール（２）の
鏡板（21）の肉厚の範囲内にまで及んで形成することが
できるので、前記各シリンダ（10A）（10B）の前記高圧
チャンバー（14）への突出高さを低く抑えることがで
き、これにより高圧チャンバー（14）の内部を広く利用
することが可能となって、前記油分離体（15）の配置ス
ペースを十分確保することができると共に、該高圧チャ
ンバー（14）への圧縮流体の吐出による流体の脈動の軽
減も良好に行えるのである。

また、前記各筒状部（23）（23）は、前記固定スクロー
ル（２）の鏡板（21）に対して突出させて一体に形成し
ており、これら各筒状部（23）（23）の外周部に形成す
る前記ガイド部（23a）（23a）に対向させて前記油分離
体（15）を前記各筒状部（23）（23）の外周に位置させ
ているので、吐出流体の脈動に伴う振動等の影響で前記
油分離体（15）が位置ずれを起こそうとしても、前記固
定スクロール（２）の一部である前記各筒状部（23）
（23）により位置ずれを規制できるので、そのずれを少
なくすることができ、この油分離体（15）の構成部品を
大きな位置ずれによって損傷したりすることも未然に防
止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるスクロール形圧縮機を示す縦断
面図、第２図は同要部の平断面図、第３図は固定スクロ
ールの平面図、第４図は油分離体の平面図、第５図は同
油分離体の側断面図、第６図は従来例を説明する図面で
ある。 （２）……固定スクロール （３）……可動スクロール （6A）（6B）……バイパス孔 （8A）（8B）……バイパス通路 （9A）（9B）……アンローダピストン （10A）（10B）……シリンダ （12）……吐出孔 （14）……高圧チャンバー （14a）……第１室 （14b）……第２室 （15）……油分離体 （15c）……流通部 （16）……外部吐出管 （21）（31）……鏡板 （22）（32）……渦巻体 （23）……筒状部 （23a）……ガイド部 （Ａ）（Ｂ）……圧縮室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 満 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 中田 春男 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (56)参考文献 特開 昭56−165788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−73885（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−86392（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鏡板（21）（31）に渦巻体（22）（32）を
   それぞれ突設した固定及び可動スクロール（２）（３）
   を対向状に備え、前記渦巻体（22）（32）間に二系統の
   圧縮室（Ａ）（Ｂ）を形成して、これら圧縮室（Ａ）
   （Ｂ）内で吸入流体を圧縮し、渦巻中央部の吐出孔（1
   2）から前記固定スクロール（２）側に確保した高圧チ
   ャンバー（14）に吐出流体を開放させると共に、圧縮行
   程途中における前記圧縮室（Ａ）（Ｂ）を、該圧縮室
   （Ａ）（Ｂ）に開口するバイパス孔（6A）（6B）を介し
   て吸入側に連通させて容量制御を行うようにしたスクロ
   ール形圧縮機において、 前記固定スクロール（２）の鏡板（21）に、前記バイパ
   ス孔（6A）（6B）を吸入側に連通させるバイパス通路
   （8A）（8B）を形成すると共に、前記鏡板（21）の高圧
   チャンバー（14）側で、前記バイパス孔（6A）（6B）と
   の対向位置に、高圧チャンバー（14）側に向けて突出す
   る二つの筒状部（23）（23）を一体形成して、前記固定
   スクロール（２）の鏡板（21）及び前記筒状部（23）
   （23）に、前記バイパス通路（8A）（8B）を開閉するア
   ンローダピストン（9A）（9B）を内装するシリンダ（10
   A）（10B）を形成する一方、 前記高圧チャンバー（14）内に、流体流通を許容し油分
   離を行う環状の油分離体（15）を、前記吐出孔（12）を
   覆い、かつ、相対向する前記各筒状部（23）（23）の外
   周に位置するごとく配設して、前記高圧チャンバー（1
   4）を、前記吐出孔（12）が開口する第１室（14a）と外
   部吐出管（16）が開口する第２室（14b）とに区画し、 前記各筒状部（23）（23）の外周部における前記油分離
   体（15）との対向部に、該油分離体（15）の位置ずれを
   規制するガイド部（23a）（23a）を形成していることを
   特徴とするスクロール形圧縮機。