JPH1047267A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油溜内の潤滑油量の低下に応じて、システム
内への潤滑油の持ち出し量を低減させる。 【解決手段】 中央部に主軸６を貫通させる貫通穴４
１、外周部の下面側にアール形状を有した潤滑油分離面
４２、および潤滑油分離面４２の裏側外周部に設けられ
たフロート４４から構成され、フロート４４により油溜
１５内の潤滑油上に支持される潤滑油量保持装置４０を
備え、潤滑油分離面４２とシェル１２との間に返油通路
４３を形成したことにより、油溜内の潤滑油量の低下に
応じて、システム内への潤滑油の持ち出し量を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調あるいは冷凍
ユニットなどに用いられる密閉型スクロール圧縮機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール圧縮機としては特公平
４−７２９９８号公報に示されているものがある。以
下、図面を参照にしながら上記従来のスクロール圧縮機
を説明する。

【０００３】図２は従来のスクロール圧縮機の断面図で
ある。また、図３は図２のシェル下部断面図である。

【０００４】図２において、１は固定スクロール、２は
旋回スクロール、３は吸入口（吸入室）、４は吐出ポー
ト、５は圧縮室、６は主軸、７は吸入口７ａを有し、主
軸６下端と一定隙間を持って主軸下端部を覆うように装
着されたオイルキャップ、８，９は軸受けフレーム、１
０はモータ・ロータ、１１はモータ・ステータ、１２は
シェル、１３はオルダム継手、１４は邪魔板、１５はシ
ェル１２底部に設けた油溜で潤滑油１５ａがたまってい
る。

【０００５】１６は吸入管、１７は吐出管、１８は主軸
６に偏心して設けられた旋回スクロール軸２ｂと回転自
在に嵌入された旋回軸受、１９は主軸６上部の大径部６
ａを支承する第１の主軸受、２０は主軸６下部の小径部
６ｂを支承する第２の主軸受、２１は旋回スクロール２
の下端の軸方向から支承する第１のスラスト軸受、２２
は主軸６の大径部６ａと小径部６ｂ間の段部６ｃを軸方
向から支承する第２のスラスト軸受、２３は主軸６下端
に開口部２３ａを有し、主軸６内にその軸心より偏心し
て設けられた給油口で、各軸受１８、２０部へ連通して
いる。

【０００６】２４は主軸６内に設けられたガス抜き穴、
２５，２６は潤滑油経路用の返油穴、２７，２８は吸入
ガス経路用の連通口、３０は主軸６下端部を貫通させる
貫通穴３０ａと外縁部３０ｂと返油穴３０ｃを有し、主
軸６の下端部において前記油溜１５の上方を覆う仕切板
で、貫通穴３０ａは大径の押出基部３００ａと、小径の
押出基部３００ｂからなり、大径の押出基部３００ａと
小径の押出基部３００ｂで形成される一定長さの流通路
３００ｃと、押出基部３００ａから押出基部３００ｂへ
至るに従い貫通穴３０ａの径が小さくなるように油溜１
５側に突出した油上がり抑制通路３００ｄを有する。３
１は返油穴３０ｃを覆うように取りつけられた逆止弁で
ある。

【０００７】以上のように構成されたスクロール圧縮機
について以下その動作を説明する。モータ・ロータ１０
が回転すると、主軸６及びオルダム継手１３を介して旋
回スクロール２が旋回運動を始め、圧縮が開始する。こ
の時、冷媒ガスは吸入管１６よりシェル１２内に吸入さ
れ実線矢印に示すように軸受フレーム９とモータ・ステ
ータ１１との間の連通口２７、モータ・ロータ１０とモ
ータ・ステータ１１との間のエアギャップなどを通過し
てモータを冷却した後、シェル１２と軸受フレーム８，
９との間の連通口２８を通って固定スクロール１に設け
た吸入口３より圧縮室５へ取り込まれ圧縮される。

【０００８】圧縮されたガスは、吐出ポート４を経て吐
出管１７より圧縮機外へ排出される。又潤滑油１５ａ
は、油溜１５より破線矢印で示すように、主軸６に配設
されたオイル・キャップ７及び給油口２３による遠心ポ
ンプ作用によりオイル・キャップ７の吸入口７ａから給
油口２３を通して各軸受１８，２０を給油し、さらに軸
受１８からは軸受２１，１９，２２に給油される。

【０００９】軸受２１等から漏れ出た潤滑油１５ａが直
接吸入口３へ吸引されないよう邪魔板１４が軸受フレー
ム８と旋回スクロール２の外周面との間の隙間を閉鎖す
るように設けられ、邪魔板１４と旋回スクロール２によ
り吸入口３と摺動機構部とを分離している。又、主軸６
に設けられたガス抜き穴２４は、圧縮機の起動時、オイ
ルキャップ７内のガスを迅速に軸外へ排出し、ポンプ効
率を高めるためのものである。

【００１０】返油口２６から排油された潤滑油１５ａ
は、いったん仕切板３０上面にたまる。仕切板３０上面
にたまった潤滑油１５ａは、潤滑油１５ａのヘッド差圧
により逆止弁３１が開いているため、返油穴３０ｃ及
び、貫通穴３０ａを通過して油溜１５へ戻される。

【００１１】一方、圧縮機の停止中に油溜１５内の潤滑
油１５ａ中に冷媒が寝込んだ状態で起動時などにフォー
ミングが生じた場合、図５に示すように、発砲による差
圧の為に逆止弁３１の自動端側が押しあげられ、返油穴
３０ｃは閉じられるため、返油穴３０ｃを通過して潤滑
油が上方へ逆流することはない又、貫通穴３０ａは主軸
下端部のオイル・キャップ７の側周面と仕切板の押出基
部３００ａからその先端部３００ｂで形成される一定長
さの流通路３００ｃを有し、しかも押出基部３００ａか
らその先端部３００ｂへ至るに従いその径が小さくなる
ように油溜１５側に突出した油上がり抑制通路３００ｄ
を備えているため、貫通穴３０ａを通しての、潤滑油１
５ａの上方への逆流は、一定長さの流通路３００ｃ及び
油上がり抑制通路３００ｄによる流通抵抗により抑制で
き、潤滑油１５ａの流路は図５の破線矢印に示すように
なる。

【００１２】更に、この仕切板３０は下方から上方への
流体の流れを抑制する特性を持つため、仕切板３０より
下方にある油溜１５の潤滑油１５ａは、圧縮機の起動
時、仕切板３０より下面の内圧が下がりにくく、フォー
ミング自体も抑えている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成は、仕切板３０上面にたまった潤滑油１５ａが
油溜１５に返油されるには、返油穴３０ｃ及び貫通穴３
０ａを通過しなければならないが、吸入管１６からシェ
ル１２内に吸入された冷媒ガスは主にシェル１２内壁と
モータ・ステータ１１との隙間を通過する上方から下方
への流れと、主軸６及びモータ・ロータ１０による遠心
力によるシェル１２内壁方向への流れを持つため、仕切
板３０上面に溜まった潤滑油１５ａはシェル１２内壁下
方へ流れようとし、水平方向の流れを持つため、返油穴
３０ｃ及び貫通穴３０ａを通過しない潤滑油１５ａがで
き、冷媒ガスに巻き上げられ再混合され持ち出せれると
いう欠点があった。

【００１４】さらに、仕切板３０がシェル１２内壁に固
定されているため仕切板上方の冷媒ガスの流速は一定と
なり、油溜内の油量に関係なく潤滑油の持ち出し量が一
定となるという欠点があった。

【００１５】本発明は従来の課題を解決するもので、油
溜内の油量に応じて潤滑油の持ち出し量を低減できるス
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】この目的を達成するため
本発明のスクロール圧縮機は、中央部に主軸を貫通させ
る貫通穴、外周部の下面側にアール形状を有した潤滑油
分離面、および前記潤滑油分離面の裏側外周部に設けら
れたフロートから構成され、前記フロートにより油溜内
の潤滑油上に支持される潤滑油量保持装置を備え、前記
潤滑油分離面とシェルとの間に返油通路を形成したので
ある。

【００１７】これにより、油溜内の油量に応じて潤滑油
の持ち出し量を低減できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、それぞれ渦巻を有し、
これらの渦巻を互いに組み合わせることにより前記渦巻
間に圧縮室を形成する固定スクロール及び旋回スクロー
ルと、前記旋回スクロールに旋回運動を与え、前記圧縮
室内に吸入された冷媒ガスを圧縮させるオルダム継手及
び主軸と、前記主軸下方に設けられ潤滑油を溜める油溜
と、前記主軸を回転させるモータ・ロータおよびモータ
・ステータと、前記固定スクロール及び旋回スクロール
を上部に、前記モータ・ロータおよびモータ・ステータ
を下部に位置させ、前記主軸の下端を油溜内に浸漬する
ように収納するシェルと、前記主軸の回転または差圧に
より前記油溜内の潤滑油を前記主軸下端に形成された吸
入口を介して前記主軸受部に供給する給油口と、中央部
に前記主軸を貫通させる貫通穴、外周部の下面側にアー
ル形状を有した潤滑油分離面、および前記潤滑油分離面
の裏側外周部に設けられたフロートから構成され前記フ
ロートにより油溜内の潤滑油上に支持される潤滑油量保
持装置と、前記潤滑油分離面と前記シェルとの間に形成
される返油通路から構成されるものであり、潤滑油保持
装置を有するため、油溜内の油量に応じて潤滑油の再混
合量の低減、さらに冷媒ガスからの分離量を増加を行え
るので、油溜内の油量に応じて持ち出し量の低減ができ
る。

【００１９】また、潤滑油分離面とシェルとの間に形成
される返油通路を有するため、シェル内壁、モータ・ス
テータ表面、潤滑油分離面で分離した潤滑油が潤滑油分
離面上に溜まることなく油溜内に回収できるので持ち出
し量の低減ができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明によるスクロール圧縮機の第１
の実施例について、図面を参照にしながら説明する。な
お、従来と同一構成については、同一符号を付してその
詳細な説明を省略する。

【００２１】図１は本発明の第１の実施例におけるスク
ロール圧縮機の断面図である。図１において、１は固定
スクロール、２は旋回スクロール、３は吸入口（吸入
室）、４は吐出ポート、５は圧縮室、６は主軸、７は吸
入口７ａを有し、主軸６下端と一定隙間を持って主軸下
端部を覆うように装着されたオイルキャップ、８，９は
軸受けフレーム、１０はモータ・ロータ、１１はモータ
・ステータ、１２はシェル、１３はオルダム継手、１４
は邪魔板、１５はシェル１２底部に設けた油溜で潤滑油
１５ａがたまっている。

【００２２】１６は吸入管、１７は吐出管、１８は主軸
６に偏心して設けられた旋回スクロール軸２ｂと回転自
在に嵌入された旋回軸受、１９は主軸６上部の大径部６
ａを支承する第１の主軸受、２０は主軸６下部の小径部
６ｂを支承する第２の主軸受、２１は旋回スクロール２
の下端の軸方向から支承する第１のスラスト軸受、２２
は主軸６の大径部６ａと小径部６ｂ間の段部６ｃを軸方
向から支承する第２のスラスト軸受、２３は主軸６下端
に開口部２３ａを有し、主軸６内にその軸心より偏心し
て設けられた給油口で、各軸受１８、２０部へ連通して
いる。２４は主軸６内に設けられたガス抜き穴、２５，
２６は潤滑油経路用の返油穴、２７，２８は吸入ガス経
路用の連通口である。

【００２３】４０は、主軸６の下端部において油溜１５
の上方を覆う潤滑油量保持装置である。潤滑油量保持装
置４０は、中央部に主軸６を貫通させる貫通穴４１、外
周部の下面側にアール形状を有した潤滑油分離面４２、
潤滑油分離面裏側外周部にフロート４４を有し、フロー
トにより油溜１５に溜まった潤滑油上に支持されてい
る。

【００２４】以上のように構成されたスクロール圧縮機
について以下その動作を説明する。冷媒ガスの主となる
流通空間で冷媒と潤滑油１５ａとの分離が行われるシェ
ル１２下方では、冷媒ガスがシェル１２内壁、モータ・
ステータ１１表面、潤滑油分離面４２を通過する際、冷
媒と潤滑油１５ａとの分離が行われ潤滑油分離面４２上
面に一端溜まる。一方、潤滑油分離面上面での冷媒ガス
の流れは、シェル１２内壁とモータ・ステータ１１との
隙間を通過する上方から下方への流れと、主軸６及びモ
ータ・ロータ１０による遠心力によりシェル１２内壁へ
向かう流れのためシェル１２内壁の下方に向かう。その
ため、潤滑油分離面４２上面に一端溜まった潤滑油１５
ａは、シェル１２内壁に沿って設けられている潤滑油分
離面４２とシェル１２との間に形成される返油通路４３
に向かって移動し、油溜１５内に返油通路を通ってすみ
やかに返油される。

【００２５】また、潤滑油の再混合に大きく影響を及ぼ
す潤滑分離面４２上方の冷媒ガスの流速は油溜１５上に
浮かぶ潤滑油量保持装置４０によって前記油溜と区別さ
れるシェル１２下方部の容積に依存し決定されるが、油
溜１５の油量が減少すれば潤滑油量保持装置４０が下方
にさがり容積が増大するため流速は低下し、この結果冷
媒ガスにより巻き上げる潤滑油量が減少し、潤滑油の再
混合低下する。

【００２６】さらに、潤滑油と冷媒ガスの分離に影響を
大きく及ぼすシェル１２下方の流速も潤滑油分離面上方
の流速と同様に決定され、油溜１５の油量が減少すれば
流速が低下するために潤滑油の分離作用が向上し、この
結果潤滑油の持ち出し量が減少する。

【００２７】以上のように本実施例のスクロール圧縮機
は、油溜１５内の潤滑油量の低下に応じて、潤滑油が冷
媒ガスの流れに再混合される量を減少させるとともに、
冷媒ガスから分離される潤滑油量を増加させることによ
りシステム内への潤滑油の持ち出し量を低減させること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるスクロ
ール圧縮機は、中央部に前記主軸を貫通させる貫通穴、
外周部の下面側にアール形状を有した潤滑油分離面、お
よび前記潤滑油分離面裏側に設けられたフロートから構
成され前記フロートにより油溜に溜まった潤滑油上に支
持される潤滑油量保持装置と、前記潤滑油分離面とシェ
ルとの間に形成される返油通路を備えることにより、油
溜内の油量に低下に応じて潤滑油の持ち出し量を減少す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスクロール圧縮機の第１の実施例
の断面図

【図２】従来のスクロール圧縮機の断面図

【図３】従来のスクロール圧縮機のシェル下部断面図

【符号の説明】

１ 固定スクロール ２ 旋回スクロール ６ 主軸 １０ モータ・ロータ １１ モータ・ステータ １２ シェル １３ オルダム継手 １５ 油溜 ２３ 給油口 ４０ 潤滑油量保持装置 ４３ 返油通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ渦巻を有し、これらの渦巻を互
   いに組み合わせることにより前記渦巻間に圧縮室を形成
   する固定スクロール及び旋回スクロールと、前記旋回ス
   クロールに旋回運動を与え、前記圧縮室内に吸入された
   冷媒ガスを圧縮させるオルダム継手及び主軸と、前記主
   軸下方に設けられ潤滑油を溜める油溜と、前記主軸を回
   転させるモータ・ロータおよびモータ・ステータと、前
   記固定スクロール及び旋回スクロールを上部に、前記モ
   ータ・ロータおよびモータ・ステータを下部に位置さ
   せ、前記主軸の下端を油溜内に浸漬するように収納する
   シェルと、前記主軸の回転または差圧により前記油溜内
   の潤滑油を前記主軸下端に形成された吸入口を介して前
   記主軸受部に供給する給油口と、中央部に前記主軸を貫
   通させる貫通穴、外周部の下面側にアール形状を有した
   潤滑油分離面、および前記潤滑油分離面の裏側外周部に
   設けられたフロートから構成され前記フロートにより油
   溜内の潤滑油上に支持される潤滑油量保持装置と、前記
   潤滑油分離面と前記シェルとの間に形成される返油通路
   からなるスクロール圧縮機。