JPS62191690A - 横置型スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 未完１叫は、潤滑油によって冷却、潤滑１シ一ル作用笠
を行わせる油冷式のスクロール圧ｌｉｉ機に関し　ｔ￥
にケーシングを横置きすることにより、クランク室の底
部側に油溜室を形成するようにした横置型の油冷式スク
ロール圧縮機に関する。 〔従来技術〕 従来、スクロール圧縮機としては、潤滑油を使用しない
無給油式スクロール圧縮機と、軸受、固定スクロールと
旋回スクロールの摺動面等に潤滑油を供、給することに
より、冷却、潤滑、ンール作用等を？ｉわせる油冷式ス
クロール圧縮機とが知られている。 そして、後者の油冷式スクロール圧ｍ機にあっては、油
分離器内に必要な全油漬を貯溜しておくと共に、ケーシ
ングを鉛直方向に配設し、圧縮運転時にはケーシングの
上部に設けた給油口から、該ケーシング内に適当：１１
．のホト滑油を供給し、軸受等を潤滑した後、自然流ド
を利用して固定スクロールと旋回スクロールとの間の隙
間に導き、これらの間の冷却、　１１′／（ｊ、シール
作用等を行い、最終的に圧縮空気と潤滑油の混合体とし
て吐出］１から油分離器に吐出させ、清浄な空気と油と
に分離し、当該油は再びケーシング内に供給するように
構成されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、このように構成される縦置型の油冷式スクロー
ル圧縮機にあっては、次のような問題点がある。 第１に、油分子ａ′ＪＡは潤滑油の全油呈を貯えるもの
であるから、大型となるばかりでなく、熱容ｈ２が大き
いから、低温起動時には油温かなかなかＬ昇せず、吐出
された圧縮空気中の水分が大量のドレンとして発生し、
圧縮機の寿命を低下させてしまう。 第２に、油分離器とケーシング上部に設けた給油口との
間は、油戻し配管によって接続されている。この結果、
該ケーシング、袖戻し配管、１核油戻し配管等の途中に
設けられるオイルクーラ等は、油分２Ｉ器内の吐出圧カ
レこ近い圧力が作用することになり、油戻し配管、オイ
ルクーラ等は大径で強固なものが必要どなる。 第３に、油分離器内を高圧状態に保ったまま圧縮運転を
停止すると、クランク室内に油戻し配管を介して該油分
離器内の吐出圧力が作用し、ケーシングやシールの１酎
圧ヒ、またドレンの発生４二大きな問題点がある。 本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされた
もので、ケーシングを氷モ方向に配、没する横置型とす
ると共に、該ケーシング内のクランク室底部側に油溜室
を形成して油分離器と間欠的に建通させ、該油溜室内を
常に一定の油面に維持することにより、油分離器を小型
化し、かつドレンの発生を最小限とした横置型スクロー
ル圧縮機を提供することにある。 〔問題点を解決するための７’−１ｔ’）Ｉ−記問題点
を解決するために１本発明は、−側が軸受部となると共
に他側が大径筒部となり、軸線が水上方向となるように
配置されるケーシングと、該ケーシングの大径筒部側に
固着され、周辺部に吸込み

【−１が、中心部に吐出口が
形成された固定スクロールと、前記ケーシングの軸受部
に回転自在に支持され、先端部分がクランクとなった駆
動軸と、該駆動軸のクランクに回転自在に支持され、前
記固定スクロールと重なり合って旋回する間に前記吸込
みｌ］から吸込んだ気体を圧縮する旋回スクロールと、
該旋回スクロールの背面側に位置して前記大径筒部内に
形成されたクランク室と、前記旋回スクロールの旋回に
よる不ｆ−衡をバランスするため該クランク室内に位置
して前記駆動＋Ｉ：ｂに設けられたバランスウェイ）・
とからなる横置型スクロール圧縮機であって、前記クラ
ンク室の底部側には前記バランスウェイトによってはね
かけ給油される油を佇える油溜室を形成し、また前記吐
出ｔ−目こは吐出された気体と油の混合体から油を分離
する油分＃器を設け、該油分離器内の油を前記油溜室に
供給するため、該油分踏器と油溜室とを接続する油路を
設け、かつ＋ｉｉｊ記油分敲器分離は油路の途中には油
溜室内の油ｊｉ′Ｌを一定に保つ弁機構を、没ける構成
としたことにある。 〔作用〕 −１−記構成により、油溜室内の油面を油分離器または
該油溜室側で管理するのみで、該油溜室内の油沿を常に
一定に保つことができ、必要部位には／ヘラメスウェイ
トの回転によってはねかけ潤滑を行うことができる。ま
た、油分離器の形状を小型化できるから、低温起動時の
ドレンの発生をなくすことができる。さらに、クランク
室、油溜室内はもとより、油戻し配管、オ・ｆルクーラ
等は旋回スクロールに作用する背圧に近い状態に保持し
うる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、詳細に述へ
る。 第１図は本発明の第１の実施例に係り、第１図中で、ｌ
は＋軸線０Ｈ−０＋が水上方向となるように配置された
ケーシングを示し、該ケーシング１は軸受部ＩＡと、後
述のクランク室、油溜室を形成する大径筒部ＩＢとから
なり、該人ｉイ筒部ＩＢの先端側には没伺きのスクロー
ル嵌合穴ＩＣが形成され、途中の内周側には径方向内側
にオルダム継ｒ増刊部ＩＤが形成されている。 ２は固定スクロールで、該固定スクロール２は鏡板２Ａ
と、該鏡板２ＡにＶ設されたうず巻状のう、ブ部２Ｂと
、ｌ漬うップ部２Ｂを囲むように１該う、プ部２Ｂと同
一高さに突出しに面が摺動面２Ｃとなった円筒部２Ｄと
、前記鏡板２Ａから半径方向に延びるフランジ部２Ｅと
から構成されている。そして、円筒部２Ｄをケージ７グ
１のスクロール嵌合穴ＩＣに嵌合し、フランジ部２Ｅを
大径筒部ＩＢの端面に当接させてボルト（図示せず）に
固着することにより、ケーシング１と固定スクロール２
とは一体化される。また、前記ラップ部２Ｂはインボリ
ュートまたはインボリュートに近い曲線に形成されてい
る。さらに、固定スクロール２にはフランジ部２Ｅに吸
込み口３が形成さ５れると共に、鏡板２Ａにはその中心
位置に吐出口４か形成されている。 ５は固定スクロール２と同−軸線ＯＨ−０＋　に設けら
れた駆動軸で、該駆動軸５は軸受部ＬＡに軸受６Ａ　、
６Ｂを介して回転自在に支持されている。そして駆動軸
５の一端はメカニカルシール７を介してケーシング１外
に突出し、モータ（図示せず）と接続され、その他端は
大径筒部ＩＢ内に突出してクランク５Ａとなり、該クラ
ンク５Ａの軸ＶｊＯ，・−０２ｉｆ前記駆動輔５　ノ’
ＲｈｋＱ　Ｏｌ−０１に対して距離δだけ偏心している
。 ８は１）ＩＩ記記動動軸５クランク５Ａに軸受９を介し
て回転［自在に支持された旋回スクロールで、該旋回ス
クロール８はクランク５Ａの軸線０７−０２と回−軸線
に設けられている。ここで、旋回スクロール８は鏡板８
Ａと、該鏡板８Ａにケ設されたうず巻状のラップ部８Ｂ
とからなり、該ラップ１８Ｂはインボリュートまたはイ
ンポリュー！・に近い曲線に形成されている。そして、
ラップ部８Ｂは固定スクロール２のラップ部２Ｂと所定
角度ずらせて市なり合うように取付けられ、該各ラップ
部２Ｂ　、８Ｂ間は密閉空間となった複数の圧縮室１０
を形成している。さらに鏡板８Ａはケーシング１のスク
ロール嵌合穴ＩＣに嵌合され、該鏡板８Ａは固定スクロ
ール２の摺動面２Ｃと生いに摺動しつつ旋回するように
構成されている。 １１はケーシングｌの大径筒部ｌＢ内と旋回スクロール
８マチ面との間に形成されたクランク室で、該クランク
室１１内に圧縮室１０からの圧縮空気を導くため、旋回
スクロール８の鏡板８Ａには背圧導入孔１２が１または
２箇所形成されている。なお、クランク室１１内には吸
込み目３の圧力よりも高く、吐出口４の吐出圧力よりも
低い圧力を導くため、背圧導入孔１２は吸込み１−１３
と吐出口４との中間部位に形成される圧縮室１０に開１
１シ、圧縮運転中はクランク室１１内は当該中間部に位
置する圧縮室１０の圧力と等圧となって旋回スクロール
８に押圧力をかえている。 １３はクランク室ｌｌ内に位置してオルダム継り取付部
ＩＤに設けられた自転病１に機構としてのオルダム継ｐ
で、該オルダム継Ｔ−１３は駆動軸５を回転して旋回ス
クロール８を回転する際、該旋回スクロール８を駆動軸
５の軸線０＋　−０１を中心としてＦＲｔδをもって公
転するように案内するものである。 また、１４はクランク室ｌｌ内に位置して駆動ｌｋｌ＋
５に固着して設けられたバランスウェイトで、該バラン
スウェイト１４は旋回スクロール８の偏心方向とは反対
方向に固着され、旋回スクロール８が旋回することによ
り生じる不Ｖ衡力を吸収し、駆動軸５が円滑に回転しう
るようになされてイル。なお、前記バランスウェイト１
４は後述する油溜室１５内の油をはねかけ給油する機能
も併せ右している。 さらしこ、１５は前記クランク室１１の底部側、即ち、
ケーシングｌの大径筒部ＩＢ内の底部側に位置してその
内壁とオルダム継手取付部ＩＤとの間に画成された油溜
室で、該油溜室１５には大径筒部ＩＨの底面に穿設され
た油流入口１６を介して後述の油分＃器２０から所定賃
の油１７が流入するようになっている。 次に、１８は一端か吐ｉｔ）　ｌ’＋　４に接続され、
他端か油分＃器２０内に開１】シた吐出配管で、該吐出
配管１８の途中には圧縮室１０からのみ圧縮空気の吐出
を詐す逆１ｉ二弁１つが設けられている。 ２ｏは＋ｉｉｉ記吐出配管１８から吐出された圧縮？；
ｉ気と油の混合体を清浄な圧縮空気と油に分離する油分
離器を示し、該油分離器２０は吐出配管１８が開口し、
内部に所定にの油１７を貯える油分離器本体２０Ａと、
該本体２０ＡのＬ部側に設けられた油分離エレメント２
０Ｂとから大略構成されている。そして、前記油分離エ
レメント２０Ｂで７古浄となった圧縮空気は空気配管２
１を介して空気タンク２２に吐出されるようになってい
る。なお、前記油分離器本体２０Ａは、その内部に貯え
られる油１７の油面が、油溜室１５内の油１７の油面よ
りも、常時若１−Ｌ方となるように配置されている。 一方、２３は油分＃器２０内に設けられたフロート弁を
示し、該フロート弁２３は油分離器本体２０Ａの底面か
ら油１７内に突出した油流出管２３Ａと、油１７の油面
に追従して昇降するフロート２３Ｂと、該フロー）２３
Ｂの下側から下方に突出し、油流出管２３Ａの開口を開
閉する弁体２３Ｃとから構成され、油面に応じてフロー
ト２３Ｂがに昇したときには油１７を流出させ、該フロ
ート２３Ｂが下降したときには油１７の流出を阻１にす
るようになっている。 ２４は油戻し配管を示し、該油戻し配管２４の一端は前
記油流出管２３Ａと接続され、その他端は油溜室１５の
油流入口１６と接続されている。 そして、前記油戻し配管２４の途中には流出：１ニーを
、没定する絞リブｊ２５、油冷却用のオイルクーラ２６
が設けられている。 さらに、２７は固定スクロール２の下部側に位置して円
筒部２Ｄの軸方向に穿、没された油噴出穴で、１１に油
噴出穴２７の噴出口は旋回スクロール８の鏡板８Ａとの
摺動面２Ｃに開［コシている。そして、＋ｉｉｊ記油噴
出穴２７の流入［」はキャピラリチューブ等からなる油
配管２８を介して油分子ａ器２０の回収油流出ｎ　２０
　Ｇと接続され、油分離ニレメン）２０Ｂによって分離
回収された回収油を噴出することにより、前記摺動面２
Ｃの潤滑を行うようになっている。 本実施例はこのように構成されるが、モータを回転する
と、その回転は駆動軸５．軸受９を介して旋回スクロー
ル８に伝えられ、該旋回スクロール８は固定スクロール
２に対して相対的な円運動を行う、この結果、吸込み口
３から吸込まれた空気は圧縮室１０内で徐々に加圧され
、所定の圧力に高められた後吐出［］４から圧縮空気と
油の混合体として吐出される。そして、これらの混合体
は吐出配管１８、逆止ｊ１’１９を介して油分＃器２０
に供給され、油分を除去した後、清浄となった圧縮空気
は空気タンク２２に貯えられる。 この間、圧縮室１０内の圧縮空気は、背圧導入孔１２を
介してクランク室１１に供給され、旋回スクロール８の
背面にその圧力を作用させ、該旋回スクロール８を固定
スクロール２側に押圧して該各スクロール２　、８　間
のシールを行う。 一方、旋回スクロール８は駆動軸５の軸線（ｈ　−Ｏｔ
　に対して所定距離δだけ偏心して旋回するものである
から、旋回スクロール８による不平衡力をバランスウェ
イｌ＝　１４の回転で７ヘランスしている。このように
、バランスウェイト１４が回転する際、該バランスウェ
イト１４の先端は油溜室１５の油１７に浸清し、′−′
Ｉ該油１７をクラ／り室ｌｌの−Ｅ方に向けはねＥげる
。この結果、はね［二げられた油は軸受６Ｂ、９．オル
ダム継Ｌ１３等はもとより、軸受６Ａ、　　メカニカル
シール７笠にも給油され、これらの潤滑を行う、また。 はね１−げられた油は旋回スクロール８の鏡板８Ａを冷
却すると共に、該鏡板８Ａから固定スクロール２の摺動
面２Ｃへと供給され、当該摺動面２Ｃから圧縮室１０へ
と入り、各ラップ部２Ｂ　、　８Ｂ等を含めた摺動部位
の潤滑、シール作用等を行い、叱出口４から圧縮空気と
の混合体となって吐出される。 かくして、圧縮運転の継続によって、油溜室１５内の油
１７が圧縮空気と一緒に吐出口４から吐出されるため、
該油溜室１５内の油１７が減少する一方、油分離器２０
内の油１７は徐々に増加することになる。この結果、油
分離器２０内の油１７の増加に伴ない、その油面に浮遊
しているフロート弁２３のフロート２３Ｂが″′Ｉ該油
面に追従してに昇し、５１体２３Ｃが油流出？ｉτ２３
Ａの開口を開弁する。 これにより、油分＃器２０内の油１７は油流出管２３Ａ
、油戻し配管２４、絞り弁２５、オイルクーラ２６を順
次介して、油流入（１１６から油溜室１５内へと、該油
分離器２０と油溜室１５との間の圧力差によって供給さ
れる。なお、油の供給流量は絞り弁２５の開度によって
調節される。そして、油分離器２０内の油面が低下する
と、フロート２３Ｂもド降して油流出管２３Ａの開ＩＪ
を閉塞し、油１７の流出を停止１ニする。かくして、上
記動作を繰返すことにより、油溜室１５内に常に一定の
油１７を貯えておくことができ、円滑なはねかけ給油動
作を行わせることができる。 さらに、油分離器２０の油分離エレメント２０Ｂで回収
された回収油は、油配管２８を介して油噴出穴２７から
固定スクロール２と旋回スクロール８との摺動部位に噴
射され、これらの潤滑を行うことができる。 而して、本実施例によれば、油分＃雰２０から油溜室１
５への油の供給は、該油分離器２０内の油面がＪ：　’
ｒ７　したときのみ、フロート弁２３の動作に基づいて
行われるものであるから、該油溜室１５内の油面が所定
値に達していればフロート弁２３は閉弁している。この
結果、空気タンク２２内が規定圧力に達した等の理由で
圧縮運転を停止Ｆしたとしても、油溜室１５やクランク
室１１に吐出圧力が作用することがなく、時間の経過と
共にクランク室１１内は大気圧に近づくことになる。 従って、油分離器２０側を高圧状態に保持したまま圧縮
運転を停止しても油溜室１５内にドレンが発生するのを
防止しうる。 また、油１７は油分離器２０と油溜室１５の双方に貯え
ておくものであるから、該油分離器２０の貯油）１１が
少なくてすむ。このため、油分離器２０を小型化しうる
と共に、熱容狼が小さいから、特に低温起動時において
もドレン発生を最小限とすることができる。 また、油戻し配管２４に絞りｊｒ２５を、没けておくこ
とにより、該油戻し配管２４．オイルクーラ２６、クラ
ンク室ｌｌ内等は、該クランク室ｌｌ側の背圧と同程度
の圧力が作用するのみであるから、これらの１ｌｆｌ　
ＪＥを低くすることができ、またケージフグｌは薄肉で
すむから軒昂としうる。 さらに、油分離器２０の回収油は油噴出穴２７を介して
噴射されるが、圧縮運転の停止り時に該油噴出穴２７の
噴出口を旋回スクロール８の鏡板８Ａによって閉塞する
構成とすることにより（第１図参照）、前記各効果は一
層大である。 次に、第２図は本発明の第２の実施例を示し、前記第１
の実施例と同一・構成′Ａｉ素には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。 然るに、本実施例の４￥徴は、第１の実施例におけるフ
ロート弁２３に代え、オイルゲージと電磁ブｒとの組合
わせによって構成したことにある。 即ち、第２図において、３１は油溜室１５内に１没けら
れ、該油溜室１５内の油面を検知するオイルゲージで、
該オイルゲージ３１からは検知した油＋（ｉｉに対応す
る検知信号を制御装置３２に出力するようになっている
。３３は油戻し配管２４の途中に設けられた常閉の゛電
磁弁で、該′電磁弁３３は制御装置３２からの信号によ
り開弁するようになっている。ここで、前記制御装置３
２はオイルゲージ３１から油溜室１５内が所定の下限ま
で油面が低下した旨の信号が入力されたとき、゛電磁弁
３３に開弁性［）を出力し、オイルゲージ３１から油溜
室１５内が所定のに限まで油面が１−昇した旨の信号が
入力されたとき閉弁信号を出力する機能を有する。 本実施例はこのように構成されるが、油溜室１５内の油
面が低下したときのみ’ｉｆｆ磁弁３３が開弁して、油
分離器２０内の油１７を該油溜室１５に供給しうるちの
であるから、第１の実施例と全（同様の効果を発揮しう
る。しかも、本実施例でフロート弁２３の如く機械的弁
機構を用いていないから、安定した制御を行うことがで
きる。 なお、本発明ではケーシング１を水モ方向に設けて横１
〆１型とする際、完全な氷モ位置とする必要はなく１名
１−傾けて配置する場合も含むものである。また、油噴
出穴２７は旋回スクロール８の鏡板８Ａによって常時閉
塞されている位置に開目するものとして図示したが、該
旋回スクロール８の旋回連動に伴なって間欠的に閉塞さ
れる位置に開「１させてもよく、この場合には圧縮運転
停止１時に旋回スクロール８がド方に偏心するように（
図示の状態と逆に偏心した位置）、該旋回スクロール８
をド方に偏心させるばねＬ段を設ければよい。 さらに、第２の実施例の場合、オイルゲージ３１を油分
離器２０内に設けてもよく、この場合には油面が」−昇
したとき電磁弁３３を開弁させる構成とすればよい。 〔発明の効果〕 本発明に係る横置型スクロール圧縮機は以１―詳細に述
へた如くであって、油分離器とは別にケーシング内のク
ランク室底部側に油溜室を設け、該油溜室内の油をバラ
ンスウェイトによってはねかけ潤滑し、該油溜室内の油
面が低下したときには油分離器内の油を供給する構成と
したから、油分離器を小型化してドレンの発生を防止す
ると共に、クランク室内の圧力をｉテ圧に近い圧力まで
下げることができ、圧縮運転停止ｌ：時にも油溜室にド
レンが発生するのを防止し、かつケーシングや油路を形
成する油戻し配管笠の耐圧を下げることができる笠の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発ＩＩの第１の実施例を示す縦断面図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。 ｌ・・・ケーシング、ＩＡ・・・軸受部、２・・・固定
スクロール、３・・・吸込み［］、４・・・吐出１−１
．５・・・駆動軸、５Ａ・・・クランク、８・・・旋回
スクロール、１０・・・圧縮室、１１・・・クランク室
、１２・・・背圧導入孔、１３・・・自転病１１：機構
、１４・・・バランスウェイト、１５・・・油溜室、１
６・・・油流入１１、エフ・・・油、１８・・・吐出配
管、２０・・・油分離器、２０Ａ・・・油分離器本体、
２０Ｂ・・・油分離エレメント、２３・・・フロードブ
ｒ、２４・・・油戻し配管、２７・・・油噴出穴、２８
・・・油配管、３１・・・オイルゲージ、３３・・・電
磁弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一側が軸受部となると共に他側が大径筒部となり
   、軸線が水平方向となるように配置されるケーシングと
   、該ケーシングの大径筒部側に固着され、周辺部に吸込
   み口が、中心部に吐出口が形成された固定スクロールと
   、前記ケーシングの軸受部に回転自在に支持され、先端
   部分がクランクとなった駆動軸と、該駆動軸のクランク
   に回転自在に支持され、前記固定スクロールと重なり合
   って旋回する間に前記吸込み口から吸込んだ気体を圧縮
   する旋回スクロールと、該旋回スクロールの背面側に位
   置して前記大径筒部内に形成されたクランク室と、前記
   旋回スクロールの旋回による不平衡をバランスするため
   該クランク室内に位置して前記駆動軸に設けられたバラ
   ンスウェイトとからなる横置型スクロール圧縮機であっ
   て、前記クランク室の底部側には前記バランスウェイト
   によってはねかけ給油される油を貯える油溜室を形成し
   、また前記吐出口には吐出された気体と油の混合体から
   油を分離する油分離器を設け、該油分離器内の油を前記
   油溜室に供給するため、該油分離器と油溜室とを接続す
   る油路を設け、かつ前記油分離器または油路の途中には
   油溜室内の油量を一定に保つ弁機構を設けてなる横置型
   スクロール圧縮機。
2. （２）前記弁機構は、前記油分離器内に設けられ、該油
   分離器内が所定油面まで上昇したとき開弁して前記油溜
   室に油を供給するフロート弁である特許請求の範囲（１
   ）項記載の横置型スクロール圧縮機。
3. （３）前記弁機構は、前記油路の途中に設けられ、前記
   油溜室内が所定油面まで低下したことを検知したときの
   信号により開弁する常閉の電磁弁である特許請求の範囲
   （１）項記載の横置型スクロール圧縮機。
4. （４）前記油分離器内の油分離エレメントによる回収油
   は、前記固定スクロールと旋回スクロールとの摺動面に
   供給するようにしてなる特許請求の範囲（１）項記載の
   横置型スクロール圧縮機。