JPH10318164A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉容器の底部近くの側壁に直接フランジを
設け、このフランジに油面計を設けた場合、圧縮機内は
潤滑油の油面の変動が激しく、正確な潤滑油の油面位置
を確認するのが困難であり、油面計を大型化しなくては
ならないという問題があったので、容易に正確な潤滑油
の油面位置を確認でき、かつ、正常時の潤滑油の油面範
囲内を全て確認できる小形化された油面計または油温検
知器を備えたスクロール圧縮機を得る。 【解決手段】 スクロール圧縮機において、上記密閉容
器の側壁の正常時の潤滑油の油面の上限、下限をそれぞ
れ確認できる位置に二つの油面計９４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は冷凍、空調機等に
使用されるスクロール圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば特開平４−５４２９４号公
報に示された従来のスクロール圧縮機を示す側断面図，
図８は従来のスクロール圧縮機の底部部分を示す断面図
である。図において、１は渦巻ラップ１ａを有する固定
スクロール、２は渦巻ラップ１ａに組み合わされる渦巻
ラップ２ａを有した揺動スクロール、３はこの揺動スク
ロール２を揺動運動させる主軸、４は上記揺動スクロー
ル２を主軸３に固定するオルダム継手、５は密閉容器８
に接触部１０にて焼嵌め固定されたフレーム（上部フレ
ーム）である。６はフレーム５の下方に設けられ主軸３
の下端を回転自在に支承するサブフレーム（下部フレー
ム）である。７はフレーム５とサブフレーム６との間に
配備された一般的な電動機で、主軸３を駆動するロータ
７ａとステータ７ｂから構成されている。１１は上記固
定スクロール１の軸心に穿設された吐出ポート、３１は
上記主軸３の軸心に穿設された給油通路、３２は潤滑油
を汲み上げて上記給油通路３１に送る油ポンプ部、５１
は上記揺動スクロール２のスラスト力を支えるスラスト
軸受、８１は密閉容器８に設けられた密封端子、８２は
冷媒ガス用の吸入管で、密閉容器８内の電動機側空間８
４に開口している。８３は吐出管で、密閉容器８内の固
定スクロール１側空間８５に開口し、上記吐出ポート１
１に連通している。８６は密閉容器底部の潤滑油溜めで
ある。

【０００３】次に前記従来のスクロール圧縮機の動作に
ついて説明する。密封端子８１に通電されると、電動機
７のロータ７ａと一体の主軸３が回転する。主軸３によ
って揺動運動する揺動スクロール２と固定スクロール１
との協動作用によって、冷媒ガスが圧縮される。この
際、冷媒ガスは、密閉容器８の外部から吸入管８２を通
って密閉容器８内の電動機側空間８４に吸引された後、
上記固定スクロール１、揺動スクロール２よりなる圧縮
室に吸入されて圧縮される。更に、圧縮された冷媒ガス
は吐出ポート１１から吐出管８３を経て密閉容器８外へ
吐出される。一方主軸３の回転により油ポンプ部３２が
連動し、潤滑油溜め８６内の潤滑油は、主軸３内に設け
られた給油通路３１を通ってスラスト軸受５１等を給油
した後、自重により密閉容器８内の隙間部を通って再び
底部の潤滑油溜め８６へ戻る。

【０００４】従来の圧縮機は以上のように構成されてい
るので、前記密閉容器内の潤滑油の油量が何処に位置し
ているのか分からず、潤滑油の油量が確認できないとい
う問題があった。

【０００５】そこで、図８に示すように密閉容器８の底
部近くの側壁に溶接などで取付けられたフランジ９１を
設け、このフランジ９１にパッキン９２を介してボルト
９３で気密に油面計９４を設けることが考えられ、この
ような手段は前記潤滑油の油量を確認するのに従来から
採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たように密閉容器の底部近くの側壁に直接フランジを設
け、このフランジに油面計を設けたとしても、圧縮機内
は潤滑油の油面の変動が激しく、正確な潤滑油の油面位
置を確認するのが困難であり、また、入力が大きくなっ
たり、油枯渇による潤滑不良が起こったりしない範囲を
表す正常時の潤滑油の油面範囲を一つの油面計で確認す
るには、油面計を大型化しなくてはならないという問題
がある。

【０００７】一方空気調和装置、冷凍機などのコンパク
ト化が近年の動向となっている。それに伴って、圧縮機
自体も小形化される傾向にある。従って、正常時の潤滑
油の油面範囲が大きくなり、油面計を大型化しなければ
ならなかった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、容易に正確な潤滑油の油面位置
を確認でき、かつ、正常時の潤滑油の油面範囲内を全て
確認できる小形化された油面計または油温検知器を備え
た圧縮機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決するためになされたもので、請求項１記載のスクロ
ール圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール及び揺動ス
クロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動
力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動要
素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上記
フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油
を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機にお
いて、上記密閉容器の側壁からスクロール圧縮機外部に
上下二か所に配管を設け、これらの配管に、窓上部が正
常時の潤滑油の油面上限より高く、窓下部が正常時の潤
滑油の油面下限より低い窓付部材を接続したものであ
る。

【００１０】また、この発明に係る請求項２記載のスク
ロール圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール及び揺動
スクロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆
動力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動
要素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上
記フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑
油を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機に
おいて、上記密閉容器の側壁の正常時の潤滑油の油面の
上限、下限をそれぞれ確認できる位置に二つの油面計を
設けたものである。

【００１１】また、この発明に係る請求項３記載のスク
ロール圧縮機は、上の油面計の上端、下の油面計の下端
をそれぞれ、正常時の潤滑油の油面の上限、下限に合わ
せたものである。

【００１２】また、この発明に係る請求項４記載のスク
ロール圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール及び揺動
スクロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆
動力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動
要素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上
記フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑
油を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機に
おいて、上記密閉容器の正常時の潤滑油の油面の上限、
下限を含む位置に、二つの油温検知器を設けたものであ
る。

【００１３】また、この発明に係る請求項５記載のスク
ロール圧縮機は、上記密閉容器と凝縮器との間に油分離
器を設け、この油分離器の底部と圧縮機の潤滑油溜めと
を第一の電磁弁を備えた返油用配管で接続し、さらに、
上記潤滑油の上限付近に位置する上記密閉容器の側壁と
油の予備タンクとを第二の電磁弁を備えた排油用配管で
接続したものである。

【００１４】また、この発明に係る請求項６記載のスク
ロール圧縮機は、上記密閉容器に取付ける上下の油面計
または上下の油温検知器を斜めに配置したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態の要部を示
し、圧縮機の底部部分の側断面図である。圧縮機本体に
ついては、従来のものと大差ないので、ここでは前記図
７を援用するものとし、全体的な説明は省略する。図に
おいて、８は密閉容器、６はこれに嵌合されたサブフレ
ーム、１２０は密閉容器８の外部に溶接された上下一対
の配管で、一端がサブフレーム６の上下位置に開口して
いる。９６は窓付部材で縦長の中空部材９６ａと窓９６
ｂより構成されている。この中空部材９６ａの上下は、
それぞれ上記配管１２０の他端に接続されている。ま
た、上記窓９６ｂは、窓上部が正常時の潤滑油の油面上
限より高く、窓下部が正常時の潤滑油の油面下限より低
い位置に配設され、これにより潤滑油のレベルを確認す
ることができる。また、本実施の形態１では、フレーム
がフレーム５，サブフレーム６とに分離されているタイ
プについて説明したが、フレームが分離されていないタ
イプでもよい。

【００１６】上記のように構成されたスクロール圧縮機
では、配管１２０を介して、密閉容器８内の低圧空間
（電動機側空間）８４と圧力バランスをとった窓付部材
９６があるので、潤滑油の油面の揺れがなく、潤滑油の
油面位置を確認しやすい。また、窓９６ｂの範囲が正常
時の潤滑油の油面範囲を全て確認できる。

【００１７】実施の形態２．図２はこの発明の他の実施
の形態の要部を示し、圧縮機の底部部分の側断面図であ
る。圧縮機本体については、従来のものと大差ないの
で、ここでは前記図７を援用するものとし、全体的な説
明は省略する。この例では、前記密閉容器の側壁の正常
時の潤滑油の油面の上限、下限をそれぞれ確認できる位
置に二つの油面計９４を設けたものであり、密閉容器８
の側壁のスクロール圧縮機外部に中心に、タップを切っ
たフランジ９１が上下二か所溶接などにより取付けら
れ、これらのフランジ９１に雄ネジを切った油面計９４
がそれぞれ取付けられている。

【００１８】上記のように構成されたスクロール圧縮機
においては、上記二つの油面計９４により正常時の潤滑
油の油面範囲を全て確認できる。また、それぞれの油面
計９４の役割としては正常時の潤滑油の油面の上限、下
限を確認できればよいので、油面計９４の可視範囲を小
さくでき、油面計を小形化することができる。

【００１９】更に、フランジ９１に取り付ける二つの油
面計９４で上の油面計９４の上端、下の油面計９４の下
端をそれぞれ正常時の潤滑油の油面の上限、下限に合わ
せるにとにより、潤滑油が正常範囲内にない状態を一目
で判断できる。つまり、潤滑油の油面が上の油面計９４
の上端一杯にある時は油過多で、潤滑油の油面が下の油
面計９４から全く見えないとさきは、油不足であるとい
う判断ができる。

【００２０】実施の形態３．図３は、この発明の他の実
施の形態の要部を示し、圧縮機の底部部分の側断面図で
ある。この例では密閉容器８の側壁のスクロール圧縮機
外部に中心に、タップを切ったフランジ９１が上下二か
所溶接などにより取付けられ、これらのフランジ９１に
雄ネジを切った油温検知器９５がそれぞれ取付けられて
いる。ここで上下油温検知器９５は、前記密閉容器の側
壁の正常時の潤滑油の油面の上限、下限となる位置に取
り付けられている。

【００２１】上記のように構成されたスクロール圧縮機
において、上部、下部の油温検知器９５で検知した温度
をそれぞれＴ１，Ｔ２とすると、Ｔ１≠Ｔ２の場合は、
潤滑油の油面は必ず下限を超え、かつ上限未満であり、
正常油面と判断できる。次にＴ１＝Ｔ２の場合は、潤滑
油の油面は下限以下か上限以上であり、正常油面範囲外
と判断できる。このように、油温検知器９５により油温
を測定し、二つの測定値を比較することにより、潤滑油
の油面が正常時の潤滑油の油面範囲にあるか否かを確認
することができる。

【００２２】実施の形態４．図４、図５はこの発明の他
の実施の形態を示すもので、図４は圧縮機を含めた油分
離器および予備タンクを示した説明図、図５は電磁弁を
開閉させる制御部のフローチャートである。この例で
は、図４に示すように、圧縮機の密閉容器８と凝縮器
（図示せず）との間に油分離器１３０が配設され、この
油分離器１３０には、圧縮機の吐出側につながる入口側
配管１３３、凝縮器に通ずる配管１３４および底部から
密閉容器８の潤滑油溜め８６につながる返油用配管１３
１が備えられ、この返油用配管１３１には第一の電磁弁
１３２が設けられている。また、圧縮機の密閉容器８の
外部に予備タンク１４０が配設され、密閉容器側壁の正
常時の潤滑油の上限より上方に設けた排油孔８ａと上記
予備タンク１４０とが排油用配管１４１によって接続さ
れ、この排油用配管１４１には第二の電磁弁１４２が設
けられ、且つ排油用配管１４１の直径は返油用配管１３
１の直径より大きく設定されている。

【００２３】以上のように構成された圧縮機において
は、上部、下部の油温検知器９５で検知した温度Ｔ１，
Ｔ２がＴ１≠Ｔ２の場合、潤滑油の変動は無いので、第
一の電磁弁１３２，第二の電磁弁１４２は共に閉じてい
る。しかし、Ｔ１＝Ｔ２の場合は、第一の電磁弁１３
２，第二の電磁弁１４２は共に開となり潤滑油の変動が
起こる。図５に示すように、油が不足したときは、第一
の電磁弁１３２が開となり、油が高圧部の油分離器１３
０の底部の潤滑油溜めから返油用配管１３１を通り、低
圧部の圧縮機の潤滑油溜め８６内に供給され、このと
き、第一の電磁弁１３２と同時に第二の電磁弁１４２も
開となっているが、潤滑油は排油孔８ａのレベル以上に
ないので、排油用配管１４１から予備タンク１４０には
流れない。また、潤滑油が正常時の油量範囲になり、油
温検知器９５で検知した温度Ｔ１，Ｔ２がＴ１≠Ｔ２と
なり、第一の電磁弁１３２，第二の電磁弁１４２は共に
閉じる。次に圧縮機の潤滑油溜め８６内の潤滑油が過多
となった時は、Ｔ１＝Ｔ２となるので、第一の電磁弁１
３２，第二の電磁弁１４２は共に開となり、排油孔８ａ
以上の潤滑油は排油用配管１４１から予備タンク１４０
に流れこみ、油量が減少する。このとき、油分離器１３
０の底部の潤滑油溜めから返油用配管１３１を通り、低
圧部の圧縮機の潤滑油溜め８６内に供給されるが、排油
用配管１４１の直径は返油用配管１３１の直径より大き
く設定されているので油量は増加することはない。上記
のように構成された圧縮機では、潤滑油溜め内の潤滑油
が不足の場合は、油を補給し、潤滑油溜め内の潤滑油が
過多の場合は油を排油し、潤滑油が正常時の油面範囲に
なるように油量を自動調整することができる。

【００２４】実施の形態５．図６はこの発明の他の実施
の形態を示すもので、上下フランジの配置図である。
この例では、油面計９４及び油温検知器９５を取付ける
ために設けている二つのフランジ９１を密閉容器８の側
壁に斜めに配したものである。図のように、フランジ９
１を斜めに配した方が垂直に配するよりもフランジ９１
間の距離を大きく取れる。｛（ｃ×ｃ）＝（ａ×ａ）＋
（ｂ×ｂ）｝この発明においては、フランジ９１を溶接
などの方法で取付ける場合、そのときの熱の影響により
発生する密閉容器の応力の低減を計ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
のスクロール圧縮機は、密閉容器と、固定スクロール及
び揺動スクロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動
機の駆動力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備え
た駆動要素と、上記主軸を回転可能に支持するフレーム
と、上記フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜し
た潤滑油を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧
縮機において、上記密閉容器の側壁の上下二か所に配管
を設け、これらの配管に、窓上部が正常時の潤滑油の油
面上限より高く、窓下部が正常時の潤滑油の油面下限よ
り低い窓付部材を接続したので、密閉容器内の正常時の
潤滑油の油面範囲を全て確認できる。さらに、配管を介
して、スクロール圧縮機外部に密閉容器内の低圧空間と
均圧させた窓付部材があることにより、潤滑油の油面の
揺れがなく、このため、潤滑油の油面位置を確認しやす
い。

【００２６】本発明の請求項２のスクロール圧縮機は、
密閉容器と、固定スクロール及び揺動スクロールを備え
た圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動力を上記揺動ス
クロールに伝達する主軸を備えた駆動要素と、上記主軸
を回転可能に支持するフレームと、上記フレームと上記
密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油を汲み上げる油
ポンプ部を設けたスクロール圧縮機において、上記密閉
容器の側壁の正常時の潤滑油の油面の上限、下限をそれ
ぞれ確認できる位置に二つの油面計を設けたので、それ
ぞれの油面計の役割としては正常時の潤滑油の油面の上
限・下限のみ確認できればよいので、油面の可視範囲を
小さくでき、つまり、油面計を小型化できる。

【００２７】本発明の請求項３のスクロール圧縮機は、
上の油面計の上端、下の油面計の下端をそれぞれ、正常
時の潤滑油の油面の上限、下限に合わせたので、請求項
２の効果に加え、潤滑油が正常時の潤滑油の油面範囲内
にない状態、つまり、潤滑油の過不足の状態を瞬時に判
断できる。

【００２８】本発明の請求項４のスクロール圧縮機は、
密閉容器と、固定スクロール及び揺動スクロールを備え
た圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動力を上記揺動ス
クロールに伝達する主軸を備えた駆動要素と、上記主軸
を回転可能に支持するフレームと、上記フレームと上記
密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油を汲み上げる油
ポンプ部を設けたスクロール圧縮機において、上記密閉
容器の正常時の潤滑油の油面の上限、下限を含む位置
に、二つの油温検知器を設けたので、二か所の油温の測
定値を比較することにより、潤滑油が正常時の油面範囲
内にあるかどうかを確認できる。

【００２９】本発明の請求項５のスクロール圧縮機は、
上記密閉容器と凝縮器との間に油分離器を設け、この油
分離器の底部と圧縮機の潤滑油溜めとを第一の電磁弁を
備えた返油用配管で接続し、さらに、上記潤滑油の上限
付近に位置する上記密閉容器の側壁と油の予備タンクと
を第二の電磁弁を備えた排油用配管で接続したので、潤
滑油が正常時の油面範囲内になるように、自動的にコン
トロールすることが出来る。

【００３０】本発明の請求項６のスクロール圧縮機は、
上記密閉容器に取付ける上下の油面計または上下の油温
検知器を斜めに配置したので、二つのフランジ間の距離
を大きく取れることにより、フランジ溶接の際発生する
熱の影響による密閉容器の応力の低減を計ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機
の底部の縦断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機
の底部の縦断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機
の底部の縦断面図である。

【図４】本発明の実施の形態４に係るスクロール圧縮機
と油分離器および予備タンクの断面を示した説明図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態４に係るフローチャート図
である。

【図６】本発明の実施の形態５に係る説明図である。

【図７】従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。

【図８】従来のスクロール圧縮機の底部の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定スクロール、１ａ 渦巻ラップ、２ 揺動スク
ロール、２ａ 渦巻ラップ、３ 主軸、４ オルダム継
手、５ フレーム、６ サブフレーム、７ 電動機、７
ａ ロータ、７ｂ ステータ、８ 密閉容器、８ａ 排
油孔、１０ 接触部、１１ 吐出ポート、３１ 給油通
路、３２ 油ポンプ部、５１ スラスト軸受、８１ 密
封端子、８２ 吸入管、８３ 吐出管、８４ 電動機側
空間、８５ 固定スクロール１側空間、８６ 潤滑油溜
め、９１ フランジ、９２ パッキン、９３ ボルト、
９４ 油面計、９５ 油温検知器、９６ 窓付部材、９
６ａ 中空部材、９６ｂ 窓、１２０ 配管、１３０
油分離器、１３１ 返油用配管、１３２ 第一の電磁
弁、１３３ 入口側配管、１３４ 配管、１４０ 予備
タンク、１４１ 排油用配管、１４２ 第二の電磁弁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器と、固定スクロール及び揺動ス
   クロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動
   力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動要
   素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上記
   フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油
   を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機にお
   いて、上記密閉容器の側壁からスクロール圧縮機外部に
   上下二か所に配管を設け、これらの配管に、窓上部が正
   常時の潤滑油の油面上限より高く、窓下部が正常時の潤
   滑油の油面下限より低い窓付部材を接続したことを特徴
   とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 密閉容器と、固定スクロール及び揺動ス
   クロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動
   力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動要
   素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上記
   フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油
   を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機にお
   いて、上記密閉容器の側壁の正常時の潤滑油の油面の上
   限、下限をそれぞれ確認できる位置に二つの油面計を設
   けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】 上の油面計の上端、下の油面計の下端を
   それぞれ、正常時の潤滑油の油面の上限、下限に合わせ
   たことを特徴とする請求項２記載のスクロール圧縮機。
4. 【請求項４】 密閉容器と、固定スクロール及び揺動ス
   クロールを備えた圧縮要素と、電動機及び電動機の駆動
   力を上記揺動スクロールに伝達する主軸を備えた駆動要
   素と、上記主軸を回転可能に支持するフレームと、上記
   フレームと上記密閉容器の底部との間に貯溜した潤滑油
   を汲み上げる油ポンプ部を設けたスクロール圧縮機にお
   いて、上記密閉容器の正常時の潤滑油の油面の上限、下
   限を含む位置に、二つの油温検知器を設けたことを特徴
   とするスクロール圧縮機。
5. 【請求項５】 上記密閉容器と凝縮器との間に油分離器
   を設け、この油分離器の底部と圧縮機の潤滑油溜めとを
   第一の電磁弁を備えた返油用配管で接続し、さらに、上
   記潤滑油の上限付近に位置する上記密閉容器の側壁と油
   の予備タンクとを第二の電磁弁を備えた排油用配管で接
   続したことを特徴とする請求項４記載のスクロール圧縮
   機。
6. 【請求項６】 上記密閉容器に取付ける上下の油面計ま
   たは上下の油温検知器を斜めに配置したことを特徴とす
   る請求項２〜５記載のスクロール圧縮機。