JPH0821379A

JPH0821379A - スクロール型流体機械

Info

Publication number: JPH0821379A
Application number: JP15136694A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saito; 健一斉藤; Hiromichi Ueno; 広道上野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】起動時の液圧縮を確実に防止する。【構成】可動スクロール３の背面にクランク軸４の偏心
軸部４１を受け入れる軸受筒３３を設け、クランク軸４
の端部に、軸受筒３３に嵌合される偏心カム６を配設し
て、偏心カム６とクランク軸４との間に、クランク軸４
の回転駆動に伴い偏心カム６を、可動スクロール３及び
固定スクロール２の各渦巻体２１，３１の渦巻間隙間を
変化させる方向に揺動させながら回転させるように偏心
軸部４１を設ける。クランク軸４を回転駆動させるモー
タＭを極数変換可能となし、該モータＭを運転起動時に
おいて、所定時間、液圧縮回避可能な低速回転となる極
数で運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型流体機械
における各スクロールの渦巻体の隙間制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固定スクロールと可動スクロール
とを有し、駆動軸に偏心カムを介して前記可動スクロー
ルを連動させて該可動スクロールを固定スクロールに対
し公転させ、そして、前記偏心カムの揺動による渦巻体
の隙間制御により、各スクロールの渦巻体で形成される
渦巻室が液圧縮等により異常高圧となる問題を回避でき
るようにしたスクロール型流体機械は、例えば特公平５
−７５２１号公報に記載のように知られている。

【０００３】このスクロール型流体機械は、図９に示す
ように、ケーシングＥに、渦巻体Ａ１，Ｂ１を有する可
動スクロールＡと固定スクロールＢとから成る圧縮要素
ＣＦを内装し、前記可動スクロールＡの鏡板Ａ３の背面
側中心に軸受筒Ａ２を突設する一方、固定スクロールＢ
の中心と同じ軸心を有するクランク軸Ｃの端部に、該ク
ランク軸Ｃの軸心に対し偏心させた偏心軸部Ｃ１を設け
て、前記クランク軸Ｃと前記可動スクロールＡとの間
に、前記軸受筒Ａ２に嵌合され、前記偏心軸部Ｃ１を嵌
合する偏心穴Ｄ１を有する偏心カムＤを介在させてい
る。

【０００４】また、前記偏心軸部Ｃ１は、図１０のよう
に、その中心Ｏ₂と前記偏心カムＤの中心、即ち、前記
可動スクロールの中心Ｏ₁とを結ぶ直線が、前記各渦巻
体Ａ１，Ｂ１の接触部における流体圧力による前記可動
スクロールＡにかかる接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向
に対し前記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を中心にして回
転方向ｘに、

【０００５】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾かせると共に、通常運転時に、前
記クランク軸Ｃの回転駆動によって生じる前記可動スク
ロールＡにかかる遠心力Ｆｃが前記接線方向ガス荷重Ｆ
ｔによって得られる力Ｆｔ・ｔａｎθと、前記接線方向
ガス荷重Ｆｔに対し半径方向に作用する半径方向ガス荷
重Ｆｒとを足した力よりも大きくなるように位置させて
設けている。

【０００６】従って、前記クランク軸Ｃの回転駆動によ
り前記偏心軸部Ｃ１が嵌合される前記偏心カムＤが連動
し、この偏心カムＤを嵌合する前記軸受筒Ａ２を偏心回
転させることにより、前記可動スクロールＡを公転運動
させるのであるのであるが、このとき、前記偏心カムＤ
が前記軸受筒Ａ２内に回転自由に嵌合されると共に、前
記偏心軸部Ｃ１も、前記偏心カムＤの偏心穴Ｄ１に回転
自由に嵌合されていることと、前記偏心カムＤに前記可
動スクロールＡにかかる遠心力Ｆｃが作用し、かつ、前
記半径方向ガス荷重Ｆｒと力Ｆｔ・ｔａｎθとを足した
力が前記遠心力Ｆｃにくらべ小さいことから、前記遠心
力Ｆｃにより、前記偏心カムＤが偏心回転しながら、前
記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を前記偏心軸部Ｃ１の中
心Ｏ₂を中心にして回転方向ｘに向けて移動させること
になるので、前記クランク軸Ｃの中心Ｏと前記可動スク
ロールＡの中心Ｏ₁との間の距離が増大するのである。

【０００７】この結果、前記可動スクロールＡの渦巻体
Ａ１が、固定スクロールの渦巻体に接触することにな
り、各渦巻体間のシール力が得られることになる。

【０００８】また、前記各渦巻体Ａ１，Ｂ１により形成
される圧縮室内が異常高圧状態となるとき、前記遠心力
Ｆｃは変化せず、前記半径方向ガス荷重Ｆｒも殆ど変化
しないのに対し、前記接線方向ガス荷重Ｆｔが増大する
ことから、前記中心Ｏ−Ｏ₁間の距離を増大させようと
する力、つまり、Ｆｔ・ｔａｎθが、前記接線方向ガス
荷重Ｆｔの増大に伴い大きくなり、前記中心Ｏ−Ｏ₁間
の距離が減少されることになる。従って、異常高圧時に
は、前記各渦巻体は離反する方向に作用することにな
り、シール力がゼロ又は負となって、高圧流体を各渦巻
体の隙間から逃がすことになり、圧縮室内の異常高圧を
回避することができるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の前記
偏心カムＤを有するスクロール型流体機械では、前記ク
ランク軸Ｃと可動スクロールＡとの間に偏心カムＤを介
在させ、前記偏心軸部Ｃ１及び前記可動スクロールＡの
軸受筒Ａ２を前記したように配設したことにより、圧縮
室内の異常高圧を回避することができる構造となってい
るが、前記可動スクロールＡは、圧縮機停止時に一定位
置で停止しないため、例えばスクロール圧縮機等を長時
間停止しているときに、寝込みにより、前記各渦巻体Ａ
１，Ｂ１間に液冷媒が浸入している場合に、圧縮機を起
動させると、前記偏心カムＤの逃げが遅れて、液圧縮が
回避しきれず、前記渦巻体Ａ１，Ｂ１の割れ等の損傷が
依然として起こる問題があった。

【００１０】本発明は、上記問題に鑑みて成したもの
で、その目的は、各スクロールにおける圧縮室の運転開
始時の異常高圧を確実に回避して、渦巻体等の損傷を防
止することができるスクロール型流体機械を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、渦巻体２１，３１を有する
固定スクロール２と可動スクロール３とを備え、前記可
動スクロール３の背面にクランク軸４の偏心軸部４１を
受け入れる軸受筒３３を設け、該軸受筒３３に前記偏心
軸部４１を回転自由に嵌合させるスクロール型流体機械
において、前記クランク軸４の端部に、前記軸受筒３３
に嵌合される偏心カム６を配設して、該偏心カム６とク
ランク軸４との間に、前記クランク軸４の回転駆動に伴
い前記偏心カム６を、前記可動スクロール３の渦巻体３
１と前記固定スクロール２の渦巻体２１との渦巻間隙間
を変化させる方向に揺動させながら回転させる前記偏心
軸部４１を設ける一方、前記クランク軸４を回転駆動さ
せるモータＭを極数変換可能となし、該モータＭを運転
起動時において、所定時間、液圧縮回避可能な低速回転
となる極数で運転するようにしたのである。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記クランク軸４
と前記偏心カム６との一方に該偏心カム６の揺動を規制
するリミットピン７を突設し、他方に前記リミットピン
７が嵌合する係合溝８を形成すると共に、該係合溝８の
大きさを、前記リミットピン７が前記係合溝８内で、前
記可動スクロール３の渦巻体３１と前記固定スクロール
２の渦巻体２１との間の渦巻隙間を所定の範囲で変化可
能と成す大きさとして、前記係合溝８と前記リミットピ
ン７との間に、運転停止時に、前記固定スクロール２の
渦巻体２１に対し、前記可動スクロール３の渦巻体３１
を離反させるばね力を有するバネ９を介在させたのであ
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記可動スクロー
ル３及び固定スクロール２の渦巻体２１，３１間に形成
する圧縮室５での液圧縮条件を検知する液圧縮検知手段
Ｊと、該液圧縮検知手段Ｊの検知によりモータＭを、液
圧縮回避可能な低速回転となる極数で運転する運転制御
装置Ｇとを備えたのである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明では、運転停止時に、前記
各渦巻体２１，３１により形成される圧縮室５内に液冷
媒が浸入していても、運転起動時には、前記モータＭを
定常運転時よりも低速回転で液圧縮を回避できる所定の
時間だけ運転するようにしているから、低速回転によ
り、一回転する間の各渦巻体２１，３１の間からの流体
の漏れ時間を長くすることができるので、起動トルクを
小さくできながら、圧縮室内の液状流体を徐々に排出で
き、しかも、前記偏心カム６を、前記圧縮室５内の圧力
に応じて各渦巻体２１，３１の隙間を広げる方向に揺動
させることができるので、起動時の液圧縮を良好に回避
して、各渦巻体２１，３１の損傷を防止できるし、前記
モータＭの回転速度の変更を極数を切り換えるだけの簡
単な構成としているので、容量制御を目的として用いる
インバータ制御により回転速度の変更を可能とした場合
に比べても、コストを軽減できるのである。

【００１５】請求項２記載の発明では、運転停止時に、
前記圧縮室５内に液冷媒が浸入していても、運転起動時
には、前記バネ９により前記リミットピン７を、前記各
渦巻体２１，３１間の隙間が所定の隙間に広がった状態
になるように前記係合溝８内に位置させることができ、
従って、前記各渦巻体２１，３１を常に所定の隙間に広
げた状態で起動させられるから、前記可動スクロール３
が公転駆動しても、各渦巻体２１，３１の隙間から液を
逃がしながら運転することができ、起動時の液圧縮をよ
り確実に回避することができるのである。

【００１６】請求項３記載の発明では、前記液圧縮検知
手段Ｊにより液圧縮を検知して、前記運転制御装置Ｇに
より前記モータＭを低速回転となる極数で運転するよう
にしたから、起動時のみならず、運転中に液冷媒を吸い
込んで液圧縮する場合でも、前記モータＭを低速運転さ
せられ、液圧縮による問題を回避できる。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例について図面に基づいて説明
する。図１に示す実施例は、スクロール型流体機械とし
て圧縮機に適用したものであり、密閉ケーシング１の内
方上部に圧縮要素ＣＦを、内方下部にモータＭを配設し
ており、前記圧縮要素ＣＦを、ハウジング１１を介して
前記ケーシング１に支持するようにしている。

【００１８】また、前記圧縮要素ＣＦは、前記ハウジン
グ１１の上部に固定する固定スクロール２と、この固定
スクロール２と前記ハウジング１１との間に介装され、
かつ、前記モータＭのクランク軸４に連結される可動ス
クロール３とを備えており、これら各スクロール２，３
は、それぞれ鏡板２２，３２と該鏡板２２，３２の一側
外面に固定された渦巻体２１，３１とから成り、前記各
スクロール２，３をその各渦巻体２１，３１が互いに噛
み合うように上下対設させ、前記固定スクロール２に対
する前記可動スクロール３の公転駆動により、前記各渦
巻体２１，３１間に形成される圧縮室５の容積を変化さ
せ、前記ケーシング１内に開口させる吸入管１２から吸
入されるガス流体を前記圧縮室５へ吸入して例えば圧縮
するようにしている。

【００１９】そして、前記固定スクロール２の鏡板２２
の中央部に吐出口２３を開口させ、該吐出口２３に外部
吐出管１３を接続することにより、前記固定スクロール
２に対する可動スクロール３の公転駆動により、前記吸
入管１２から前記ケーシング１内に導入されたガス流体
を前記圧縮室５に吸入して圧縮し、前記固定スクロール
２の吐出口２３から前記外部吐出管１３を介してケーシ
ング外部に吐出するようにしている。

【００２０】しかして、図１乃至図３に示した実施例
は、前記クランク軸４の端部に、その軸心に対し偏心す
る偏心軸部４１を突設すると共に、前記クランク軸４の
軸端に、前記偏心軸部４１に揺動可能に嵌合され、前記
クランク軸４の回転駆動により偏心回転する偏心カム６
を配設する一方、前記可動スクロール３の鏡板３２の下
面中央部に、前記偏心カム６を介して前記偏心軸部４１
を受け入れる軸受筒３３を一体形成して、この軸受筒３
３内に、前記偏心軸部４１を嵌合した前記偏心カム６を
嵌合させて、前記軸受筒３３を軸受支持した偏心カム機
構を用いたものである。

【００２１】さらに、詳記すると、前記クランク軸４の
軸心Ｏは固定スクロール２の中心と一致させる一方、前
記クランク軸４の偏心軸部４１に前記偏心カム６を揺動
可能に嵌合し、その上で、前記偏心カム６に前記可動ス
クロールの軸受筒３３を嵌合したもので、図３に示すよ
うに、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁を、前記偏心カ
ム６の中心Ｏ₃と前記クランク軸４の中心Ｏとを結ぶ線
上で、前記偏心カム６の中心Ｏ₃から反クランク軸４中
心側に偏心位置させて、前記可動スクロール３の中心Ｏ
₁を前記固定スクロール２の中心Ｏに対し偏心させるよ
うにし、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁が、図３の二
点破線で示すように、前記固定スクロール２の中心Ｏの
周りを公転する公転運動により、前記圧縮室５で圧縮で
きるようにするのである。

【００２２】そして、前記クランク軸４に突設する前記
偏心軸部４１は、前記クランク軸４の回転駆動に伴い前
記偏心カム６を、前記可動スクロール３の渦巻体３１と
前記固定スクロール２の渦巻体２１との渦巻間隙間を変
化させる方向に揺動させながら偏心回転させられる位置
に突設するのである。図３に示す実施例では、定常運転
時、前記クランク軸４の回転駆動に伴って、前記偏心カ
ム６が前記偏心軸部４１の軸心Ｏ₂を中心にして遠心力
で回転方向ｘに向かって揺動するように、即ち、前記偏
心軸部４１を、図３のように、その中心Ｏ₂と前記可動
スクロール３の中心Ｏ₁とを結ぶ直線が、前記各渦巻体
２１，３１の接触部における流体圧力による前記可動ス
クロール３にかかる接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向に
対し前記可動スクロールＡの中心Ｏ₁を中心にして回転
方向ｘに、

【００２３】

【数１】０°＜θ＜９０° の範囲で所定角度θ傾かせると共に、通常運転時に、前
記クランク軸４の回転駆動によって生じる前記可動スク
ロール３にかかる遠心力Ｆｃが前記接線方向ガス荷重Ｆ
ｔによって得られる力Ｆｔ・ｔａｎθと、前記接線方向
ガス荷重Ｆｔに対し半径方向に作用する半径方向ガス荷
重Ｆｒとを足した力よりも大きくなるように位置させて
設けるのである。

【００２４】そして、通常運転時は、前記偏心カム６
を、前記遠心力Ｆｃにより前記固定スクロール２の中心
Ｏと可動スクロール３の中心Ｏ₁とが離反する方向に揺
動させることにより、前記可動スクロール３の渦巻体３
１を、前記固定スクロール２の渦巻体２１に近づくよう
にして渦巻体隙間を狭くするように成すのである。

【００２５】さらに、前記偏心カム６における前記クラ
ンク軸４の端面との対向面に、図２乃至図４に示すよう
に、前記偏心カム６の揺動を規制するリミットピン７を
突設する一方、前記クランク軸４の端面に、図２乃至図
４及び図７に示すように、前記リミットピン７を受け入
れる係合溝８を形成するのである。

【００２６】すなわち、前記リミットピン７は、前記偏
心カム６に圧入等により固定し、前記係合溝８は、前記
偏心カム６が、前記クランク軸４の回転駆動に伴って偏
心回転する際、該偏心カム６が、さらに前記偏心軸部４
１を中心にして各渦巻体２１，３１を接触させる方向に
揺動しようとするので、前記偏心カム６に設ける前記リ
ミットピン７がこの揺動に伴って移動しようとするＯ₂
を中心とした該リミットピン７の軌跡に沿った円弧状の
溝に形成するのである。

【００２７】そして、その係合溝８の長さは、前記偏心
カム６の偏心回転中、該偏心カム６が前記偏心軸部４１
を中心に揺動する際、前記固定スクロール２の渦巻体２
１と、前記可動スクロール３の渦巻体３１との隙間を最
小の所定隙間に維持する位置で、前記リミットピン７が
接触して前記偏心カム６の遠心力Ｆｃによる回転方向ｘ
への揺動の動きが規制されるように、一端側の前記係合
溝８の溝壁８１を設定し、さらに、前記各渦巻体２１，
３１間に形成する圧縮室５の内圧が異常上昇した時に、
前記偏心カム６に作用する内圧による荷重が遠心力Ｆｃ
に打ち勝って、前記可動スクロール３の中心Ｏ₁が前記
偏心軸部４１の中心Ｏ₂を中心に移動して前記固定スク
ロール２の中心Ｏに近づき、前記可動スクロール３の渦
巻体３１を前記固定スクロール２の渦巻体２１に対し離
反する方向に所定の逃げ揺動量、具体的には、前記固定
スクロール２の中心Ｏと可動スクロール３の中心Ｏ₁と
を結ぶ公転半径Ｒの範囲内で揺動できるように、前記リ
ミットピン７が所定の長さ移動できる逃げ空間８３を確
保して、他端側の溝壁８２を設定するのである。

【００２８】斯くすることにより、実施例では、前記偏
心カム６の揺動により、前記各渦巻体２１，３１間の隙
間を制御して、定常運転時には、前記各渦巻体２１，３
１間の隙間を最小に維持して運転して前記可動スクロー
ル３を安定した状態で公転駆動させ、かつ、各渦巻体２
１，３１同士の接触が起こらないので、強い当たりや、
接触による擦れなどが原因で生じる運転音を低減するこ
とができながら、前記圧縮室５の内圧が異常上昇したと
き、前記係合溝８の逃げ空間８３の逃げ量の範囲で各渦
巻体２１，３１の隙間を広げて高圧流体をこの隙間から
逃がすことにより、液圧縮等を回避できるようにしてい
る。

【００２９】さらに、実施例では、前記クランク軸４を
回転駆動させるモータＭを、極数変換可能に駆動させら
れるようにしており、該モータＭの運転起動時におい
て、所定時間、液圧縮回避可能な低速回転となる極数で
運転するようにしている。

【００３０】具体的には、前記モータＭを２極と４極と
に極数変換可能に構成して、図８に示す運転制御装置Ｇ
により、前記モータＭの運転起動時に、５秒間、４極で
運転するように、極数変換器Ｈを作動させ、この後、２
極に切り換えて運転するように成すのであって、定常運
転時は、２極運転によって、前記モータＭを３６００rp
mで回転させ、起動時においては４極運転により１８０
０rpmで５秒間、前記モータＭを回転させるのである。

【００３１】従って、運転停止時に、前記各渦巻体２
１，３１により形成される圧縮室５内に液冷媒が浸入し
ていても、運転起動時には、前記モータＭを定常運転時
よりも低速回転で液圧縮を回避できる所定の時間だけ運
転するようにしているから、低速回転により、一回転す
る間の各渦巻体２１，３１の間からの流体の漏れ時間を
長くすることができるので、起動トルクを小さくできな
がら、圧縮室内の液状流体を徐々に排出できながら、前
記圧縮室５内の圧力に応じて前記偏心カム６を、各渦巻
体２１，３１の隙間を広げる方向に揺動させることがで
きるので、起動時の液圧縮を良好に回避して、各渦巻体
２１，３１の損傷を防止できるし、前記モータＭの回転
速度の変更を極数を切り換えるだけの簡単な構成として
いるので、容量制御を目的として用いるインバータ制御
により回転速度の変更を可能とした場合に比べても、コ
ストを軽減できるのである。

【００３２】また、実施例では、前記係合溝８と前記リ
ミットピン７との間に、運転停止時に、前記固定スクロ
ール２の渦巻体２１に対し、前記可動スクロール３の渦
巻体３１を離反させるバネ力を有するバネ９を介在させ
ている。

【００３３】具体的には、図５乃至図７に示すように、
前記係合溝８の回転方向前方側に位置する前記溝壁８１
側端部に、該溝壁８１に開口し、前記バネ９の一端側を
保持するバネ収容溝８４を、前記接線方向ガス荷重Ｆｔ
の作用方向線に対し、所定角度αを有するように形成
し、該バネ収容溝８４に、前記バネ９の一端を保持さ
せ、他端を前記係合溝８内に回転方向後方側に位置する
前記溝壁８２に向けて突出させて、前記係合溝８内に前
記リミットピン７を内装したとき、該リミットピン７
を、運転停止時に、前記係合溝８における前記溝壁８２
に押しつけ、運転起動により、前記リミットピン７を前
記溝壁８１に接触するように成し、運転停止時に、前記
固定スクロール２の渦巻体２１に対し、前記可動スクロ
ール３の渦巻体３１を離反させるように前記偏心カム６
を揺動させるように成すのである。

【００３４】つまり、前記バネ９のバネ力を、次式のよ
うに設定するのであって、前記バネ９のバネ定数をｋ、
バネ９の初期長さをＸ０、バネ９の運転停止時に縮んだ
ときの長さをＸ１、バネ９の運転起動後に縮んだ長さを
Ｘ２、接線方向ガス荷重Ｆｔの作用方向線に対するバネ
９の軸方向線との間の角度をα、前記可動スクロール３
の重量をＭos、前記偏心カム６の重量をＭcam、前記可
動スクロール３の公転半径をＲ、前記可動スクロール３
中心Ｏ₂が前記固定スクロール２中心Ｏに近づく移動に
よる公転半径方向の移動量をｒ、前記クランク軸４の角
速度をωとし、前記バネ９の運転停止時のバネ荷重Ｆｂ
を

【００３５】

【数２】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０−Ｘ１）ｃｏｓα とすると、前記バネ９は、

【００３６】

【数３】Ｆｂ＝ｋ（Ｘ０−Ｘ１）ｃｏｓα＞（Ｍｏｓ＋
Ｍｃａｍ）を満たすように、即ち、前記可動スクロール３の重量と
偏心カム６の重量とを足した重量を動かすことができる
バネ力を有すると共に、起動時の可動スクロール３の遠
心力Ｆｃを、

【００３７】

【数４】Ｆｃ＝Ｍos・（Ｒ−ｒ）・ω² とすると、起動時には、前記リミットピン７を、遠心力
Ｆｃがバネ力に打ち勝って回転方向ｘに移動させるよう
に、

【００３８】

【数５】Ｆｃ−Ｆｂ＞０を満足するバネ力を有する前記バネ９を前記係合溝８内
に内装するのである。

【００３９】しかも、定常運転状態にあるときは、

【００４０】

【数６】Ｆｃ−Ｆｒ−Ｆｔ・ｔａｎθ−ｋ（Ｘ０−Ｘ
２）ｃｏｓα＞０を満足するようにバネ力を設定して、定常運転時におい
ては、前記偏心カム６を、各渦巻体２１，３１が近接す
る方向に作用させるように成すのである。

【００４１】しかして実施例では、前記可動スクロール
３を、前記クランク軸４の回転駆動により、前記偏心カ
ム６を介して公転駆動させ、しかも、前記係合溝８に前
記リミットピン７を係合させて、該リミットピン７が前
記係合溝８内で、前記可動スクロール３の渦巻体３１と
前記固定スクロール２の渦巻体２１との間の渦巻隙間を
所定の範囲で変化可能と成すようにしたから、前記可動
スクロール３の渦巻体３１と前記固定スクロール２の渦
巻体２１との渦巻間隙間を制御できるし、しかも、前記
係合溝８と前記リミットピン７との間に、運転停止時
に、前記固定スクロール２の渦巻体２１に対し、前記可
動スクロール３の渦巻体３１を離反させるバネ力を有す
る前記バネ９を介在させたから、運転停止時に、前記圧
縮室５内に液冷媒が浸入していても、運転起動時には、
前記バネ９により前記リミットピン７を前記溝壁８２に
接触させて、前記各渦巻体２１，３１間の隙間を、常に
所定の隙間に広げた状態で起動させられるから、前記可
動スクロール３が公転駆動しても、各渦巻体２１，３１
の隙間から液を逃がしながら運転することができるの
で、起動時の液圧縮を確実に回避することができるの
で、各渦巻体２１，３１の損傷を防止できるのである。

【００４２】前記実施例では、前記偏心カム６に形成す
る前記リミットピン７を、前記バネ９により前記クラン
ク軸４に形成する前記係合溝８の回転方向後方側に位置
する前記溝壁８２に押しつけるようにしたが、前記リミ
ットピン７を、前記バネ９により前記係合溝８の回転方
向後方側に位置する前記溝壁８２に引き付けるようにし
てもよい。

【００４３】また、前記実施例では、前記リミットピン
７を前記偏心カム６に固定し、前記係合溝８を前記クラ
ンク軸４に形成したが、前記リミットピン７を前記クラ
ンク軸４に固定し、前記偏心カム６に前記係合溝８を形
成するようにしてもよい。

【００４４】さらに、前記実施例では、前記モータＭを
極数変換するために、前記運転制御装置Ｇにおいて、そ
の制御を前記モータＭの起動時に所定の時間、４極運転
を行うように設定したが、前記可動スクロール３及び固
定スクロール２の渦巻体２１，３１間に形成する圧縮室
５での液圧縮条件を検知する所定の液圧縮検知手段Ｊを
設けて、この液圧縮検知手段Ｊの検知により前記運転制
御装置Ｇを作動させて、前記モータＭを、液圧縮回避可
能な低速回転となる極数で運転するように駆動させるよ
うにしてもよい。

【００４５】前記液圧縮検知手段Ｊとしては、図８に示
すように、前記ケーシング１内部の底部油溜の液面を検
知する液面検知器Ｊ１、前記ケーシング１の胴体温度を
検知するケーシング胴体温度検知器Ｊ２、圧縮機を有す
る冷凍システムの蒸発器での温度又はその周辺温度を検
知する検知器Ｊ３、デフロスト運転開始及び終了を検知
する検知器Ｊ４等があげられる。

【００４６】前記液面検知器Ｊ１は、前記ケーシング１
内部の底部油溜の液面高さを静電容量法、または、超音
波エコー法等を用いて検知するものであり、前記液面検
知器Ｊ１の検知により、前記運転制御装置Ｇにおいて前
記油溜の液面高さが所定の高さより高くなったときに、
前記モータＭを低速回転となる極数に変換するように設
定するのである。

【００４７】また、前記ケーシング１の胴体温度を検知
するケーシング胴体温度検知器Ｊ２は、前記ケーシング
１の胴体における前記油溜近く上方において胴体温度を
検知するように成すのであって、この胴体温度が所定の
温度より低いときに、前記モータＭを低速回転となる極
数に変換するように前記運転制御装置Ｇを設定するので
ある。

【００４８】さらに、冷凍システムの蒸発器での温度又
はその周辺温度を検知する検知器Ｊ３は、前記蒸発器の
出口側の配管温度を検知するか、また、前記蒸発器の出
口側における周辺の温度を検知するようにしており、こ
の蒸発器の温度検知器Ｊ３と前記ケーシング胴体温度検
知器Ｊ２との検知結果により、前記モータＭを低速回転
となる極数に変換するように前記運転制御装置Ｇを設定
するのであって、前記蒸発器側の温度とケーシング側の
温度との温度差が所定の温度差より大きくなったとき
に、前記モータＭを低速回転となる極数に変換するよう
に成すのである。

【００４９】また、デフロスト運転開始及び終了を検知
する検知器Ｊ４は、冷凍システムを冷暖房可能な構造に
している場合、室外熱交換器の除霜運転（デフロスト運
転）を行うときに、前記圧縮機のケーシング１に液冷媒
が液バックする可能性があるので、この液バックによる
液圧縮を防止するための検知器Ｊ４であり、該検知器Ｊ
４は、デフロスト運転を制御する運転制御装置に接続
し、該運転制御装置でのデフロスト運転制御に基づいて
前記モータＭの極数変換を行うようにするのである。

【００５０】以上の液圧縮検知手段Ｊの検知結果による
前記モータＭの運転制御は、前記各検知器を単独で使用
するようにしてもよいし、複数の検知器を組み合わせて
前記モータＭの運転制御を行うようにしてもよい。

【００５１】従って、前記液圧縮検知手段Ｊにより液圧
縮を検知して、前記運転制御装置Ｇにより前記モータＭ
を低速回転となる極数で運転するようにしたから、多量
の液冷媒があるときにのみ前記モータＭを低速回転で運
転することができ、前記モータＭを効率よく運転するこ
とができるのである。

【００５２】また、通常運転時においても、極数を選択
できるようにすれば、負荷に応じて容量制御運転が可能
となる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、運転停止
時に、前記各渦巻体２１，３１により形成される圧縮室
５内に液冷媒が浸入していても、運転起動時には、前記
モータＭを定常運転時よりも低速回転で液圧縮を回避で
きる所定の時間だけ運転するようにしているから、低速
回転により、一回転する間の各渦巻体２１，３１の間か
らの流体の漏れ時間を長くすることができるので、起動
トルクを小さくできながら、圧縮室内の液状流体を徐々
に排出でき、しかも、前記偏心カム６を、前記圧縮室５
内の圧力に応じて各渦巻体２１，３１の隙間を広げる方
向に揺動させることができるので、起動時の液圧縮を良
好に回避して、各渦巻体２１，３１の損傷を防止できる
し、前記モータＭの回転速度の変更を極数を切り換える
だけの簡単な構成としているので、容量制御を目的とし
て用いるインバータ制御により回転速度の変更を可能と
した場合に比べても、コストを軽減できるのである。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、運転停止時
に、前記圧縮室５内に液冷媒が浸入していても、運転起
動時には、前記バネ９により前記リミットピン７を、前
記各渦巻体２１，３１間の隙間が所定の隙間に広がった
状態になるように前記係合溝８内に位置させることがで
き、従って、前記各渦巻体２１，３１を常に所定の隙間
に広げた状態で起動させられるから、前記可動スクロー
ル３が公転駆動しても、各渦巻体２１，３１の隙間から
液を逃がしながら運転することができ、起動時の液圧縮
をより確実に回避することができるのである。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、前記液圧縮
検知手段Ｊにより液圧縮を検知して、前記運転制御装置
Ｇにより前記モータＭを低速回転となる極数で運転する
ようにしたから、起動時のみならず、運転中に液冷媒を
吸い込んで液圧縮する場合でも、前記モータＭを低速運
転させられ、液圧縮による問題を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール型流体機械における実施例
を示す圧縮機の部分断面図。

【図２】同実施例の駆動時における要部拡大縦断面図。

【図３】図２におけるI−I線横断面図。

【図４】図３のII−II線における要部縦断面図。

【図５】実施例の停止時における要部横断面図。

【図６】図５のIII−III線における要部縦断面図。

【図７】同実施例のクランク軸の端面を示す上面図。

【図８】モータの運転制御を示す説明図。

【図９】従来のスクロール型流体機械を示す部分縦断面
図。

【図１０】従来のスクロール型流体機械の固定スクロー
ルと可動スクロールとの作用説明図。

【符号の説明】

２固定スクロール２１渦巻体３可動スクロール３１渦巻体３３軸受筒４クランク軸４１偏心軸部５圧縮室６偏心カム７リミットピン８係合溝９バネＭモータＪ液圧縮検知手段Ｇ運転制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】渦巻体（２１）（３１）を有する固定スク
ロール（２）と可動スクロール（３）とを備え、前記可
動スクロール（３）の背面にクランク軸（４）の偏心軸
部（４１）を受け入れる軸受筒（３３）を設け、該軸受
筒（３３）に前記偏心軸部（４１）を回転自由に嵌合さ
せるスクロール型流体機械において、前記クランク軸
（４）の端部に、前記軸受筒（３３）に嵌合される偏心
カム（６）を配設して、該偏心カム（６）とクランク軸
（４）との間に、前記クランク軸（４）の回転駆動に伴
い前記偏心カム（６）を、前記可動スクロール（３）の
渦巻体（３１）と前記固定スクロール（２）の渦巻体
（２１）との渦巻間隙間を変化させる方向に揺動させな
がら回転させる前記偏心軸部（４１）を設ける一方、前
記クランク軸（４）を回転駆動させるモータ（Ｍ）を極
数変換可能となし、該モータ（Ｍ）を運転起動時におい
て、所定時間、液圧縮回避可能な低速回転となる極数で
運転することを特徴とするスクロール型流体機械。
【請求項２】クランク軸（４）と偏心カム（６）との一
方に該偏心カム（６）の揺動を規制するリミットピン
（７）を突設し、他方に前記リミットピン（７）が嵌合
する係合溝（８）を形成すると共に、該係合溝（８）の
大きさを、前記リミットピン（７）が前記係合溝（８）
内で、前記可動スクロール（３）の渦巻体（３１）と前
記固定スクロール（２）の渦巻体（２１）との間の渦巻
隙間を所定の範囲で変化可能と成す大きさとして、前記
係合溝（８）と前記リミットピン（７）との間に、運転
停止時に、前記固定スクロール（２）の渦巻体（２１）
に対し、前記可動スクロール（３）の渦巻体（３１）を
離反させるばね力を有するバネ（９）を介在させている
請求項１記載のスクロール型流体機械。
【請求項３】固定スクロール（２）及び可動スクロール
（３）の渦巻体（２１）（３１）間に形成する圧縮室
（５）での液圧縮条件を検知する液圧縮検知手段（Ｊ）
と、該液圧縮検知手段（Ｊ）の検知によりモータ（Ｍ）
を、液圧縮回避可能な低速回転となる極数で運転する運
転制御装置（Ｇ）とを備えている請求項１記載のスクロ
ール型流体機械。