JPS6241984A - 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〕 本発明は、アンロード運転機構を備えたスクロール圧縮
機に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、スクロール圧縮機は固定スクロールに対して旋
回スクロールが旋回運動を行う間に吸込口から吸込んだ
空気を圧縮室に封じ込め、該圧縮室を徐々に縮小して圧
力を高め、吐出口から吐出せしめる構成となっている。

このようなスクロール圧縮機では、空気タンク、油分離
器（油冷式圧縮機の場合）等の圧力が所定圧力に達した
ときには、定格圧力以上の高圧になるのを防止するため
に圧縮運転を停止する必要がある。

そこで、従来技術においては、吐出側圧力が所定の定格
圧力に達したとき、吸込口に設けられた圧力調整弁を自
動的に閉弁して該吸込口への空気供給を停止し、モータ
をアンロード運転する構成となっている。これにより、
空気タンク、油分離器等の内部が異常高圧になるのを防
止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述のようにアンロー１−′運転特番こ吸込口
を閉塞するアンロー１“運転方式にあっては、圧力調整
弁が自動的に閉弁した以後は吸込口近傍が極端な負圧に
なっているにも拘わらず、吐出口近傍の圧縮室は依然と
して空気を連続圧縮しているという状態が続く。即ち、
スクロール圧縮機では、吸込圧力に対する吐出圧力の比
は固有の値に定められるから、吸込側が負圧になっても
吐出側は固有の圧力比まで圧縮運転を行ｌ（うことに７
／る。この結果、圧力調整弁が閉弁しても回転軸に作用
する軸動力、即ちモータの動力が軽減しないという欠点
がある。

本発明はこのような従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、吐出側の圧力が所定圧力に達したときには旋回スク
ロールの押圧力を解除することにより、圧縮室内に作用
する開成１）力を利用して該旋回スクロールを浮上さ−
Ｕ、各圧縮室間をすべて連ｉｍ状態とき」Ｉてしまうこ
とにより、アンロード運転運転を行４ｆわせるようにし
たスクロール圧縮機を提供するごとにある。

ｒ問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明が採用する構成の
特徴は、旋回スクロールの反ラップ部側に設＋）られた
軸受穴内に油圧室を形成し、ロード運転時には該油圧室
に圧油を供給して旋回スクロールを固定スクロール側に
押圧し、アンロー１′運転時には圧油の供給を停止して
押圧力を解除する制御弁を設けたことにある。

Ｃ実施例〕 以下本発明について、第１図ないし第３図に基づいて詳
細に述べる。

図中、１はケーシングを示し、該ケーシング１は軸受部
ＩＡと、大径筒部ＩＢとからなり、該大径筒部１Ｂ内に
はスクロール嵌合穴ＩＣが形成さ　　　　　　　。

れている。

２ＣＪ固定スクロールで、該固定スクロール２は鏡板２
Ａと、該鏡板２Ａに立設されたうず巻状のラップ部２Ｂ
と、該ラップ部２Ｂを囲むように該うップ部２Ｂと同一
高さに突出した円筒部２Ｃと、鏡板２Ｂから径方向に延
びたフランジ部２Ｄとから構成されている。そして、円
筒部２Ｃをケーシング１のスクロール嵌合穴ＩＣに嵌合
し、フランジ部２Ｄを大径筒部１Ｂの端面に固着するこ
とにより、ケーシング１と固定スクロール２とが一体化
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２　Ｄに吸込口３が
形成されると共に、鏡板２人にはそのほぼ中心位置に吐
出口４が形成されている。

５ば固定スクロール２と同一の軸線０．−１−に設けら
れた回転軸で、該回転軸は軸受部１Ａに設けられた軸受
６Ａ、６Ｂを介して回転自在に支持されている。そして
、回転軸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（図示ゼず）と接続され、そ
の他端は大径筒部ＩＢ内に突出し、クランク５Ａとなっ
ており、該クランク５Ａの軸線０２は回転軸５の軸線０
１に対して距離δだけ偏心している。そして、前記クラ
ンク５Ａの外周には軸方向にｌｉｔスプライン５　Ｔ３
が形成され、後述の旋回軸受１０の雌スプライン１０Ｆ
’）と噛合するようになっている。なお、クランク５Ａ
は回転軸５と同一部材で形成するものとして図示したが
、別部材としてもよいものである。

８は前記回転軸５の軸線方向に穿設された油ｊｌ路で、
該油通路８の一端側は回転軸５の一端側端面に開口し、
その他端側はクランク５Ａの端面に開口し、後述する如
くロード運転に必要な圧油を供給するようになっている
。

９は旋回スクロールを示し、該旋回スクロール９は鏡板
９Ａと、該鏡板９Ａの一側面に立設されたラップ部９Ｂ
と、該ラップ部９Ｂの他側面に突設された筒部９Ｃと、
該筒部９Ｃに形成され、＼後述の旋回軸受１０を介して
クランク５Ａが取付けられる有底状の軸受穴９Ｄとから
構成される装置して、前記ラップ部９Ｂはインボリュー
トまたはインボリュー１−に近い曲線に形成されている
。

］　０　心；１回転軸５のクランク５Ａと軸受穴９Ｄと
の間に設けられた旋回軸受で、該軸受１０は外輪１０Ａ
と、内輪１０１）と、これらの間に設番ＪられたコじＪ
部材１００とからなるコロ軸受として構成され、内輪１
０１３の内周面には＋ｌｔＩスプライン１０Ｄが軸方向
に形成されている。そして、前記旋回軸受１０の外輪１
０Ａは軸受穴９Ｄに圧入され、内輪１０Ｃ番、＋クラン
ク５Ａのｊ１ｔスプライン５Ｂと噛合するように保合さ
れ、旋回スクロール９は該旋回軸受１０を介してクラン
ク５Ａに対し軸方向に変角ｉｉＪ能となっている。

この際、旋回スクロール９は旋回軸受１０によってその
ラップ部９Ｂが固定スクロール２のラップ部２Ｂと所定
角度ずらせて重なり合うように取付けられ、該旋回スフ
１）−ル９が旋回する間にラップ部２Ｆ３．９Ｂ間に複
数の圧縮室＋１．１）゜・・・が形成されるような配置
関係となっている。

１２は前記軸受穴９Ｄ内に摺動可能に挿嵌され、かつク
ランク５Ａの端面に固着されたピストンで、該ピストン
１２の外周面には軸受穴９Ｄとの間をシールするＯリン
グ１３が設けられている。そして、ピストンＩ２には後
述の油圧室１４を油通路８と連ｊｍする連通穴］’％Ａ
が穿設されている。

１４はローｉ記ピストン１２によって軸受穴９Ｄ内に画
成された油圧室で、該油圧室１４内には連ｉｌ１穴１＼
Ａを介して油ｉｍ路８から圧油が供給されることにより
、旋回スクロール９を図中下方に押圧し、ロード運転を
行なわせることができる。

また、Ｉ５は吐出口４に接続された吐出配管、１６は該
■１出配管１５に接続された油分離器で、該油分離器１
６内には吐出口４から油と圧縮空気の混合体として吐出
された混合流体を油と空気に分離する油分離エレメント
（図示せず）が設けられている。１７は油分離器１６に
よって清浄となった圧縮空気を空気タンク、空気機器等
（図示せず）に（Ｊ（給する供給配管、１日は該供給配
管１７の途中に設けられた止め弁である。

１９は圧縮過程にある圧縮室１）に開口するように固定
スクロール２の鏡板２人に穿設された油噴出口で、該油
噴出「１）９ば油配管２０を介して油分離器１６と接続
され該油分離器１６内の油を圧縮室１）に噴射すること
により、固定スクロール２、旋回スクロール９等を冷却
、シール、潤滑するようになっている。

２１は前記油分離器１５内の圧力を検出する圧力検出器
で、該圧力検出器２１は予め設定された所定の上限圧力
に達したとき後述する制御弁２６にアンロード運転信号
を出力し、予め設定された所定の下限圧力に低下したと
きには上限圧力に達するまでロード運転信号を出力する
ように構成されている。

さらに、２２は油タンク、２３は該油タンク２２と油通
路８との間を連通ずる油配管、２４は該油配管２３の途
中に設けられたポンプ、２５は該ポンプ２４の最高圧を
設定するりリーフ弁であ制御弁２６は油配管２３の流入
側、流出側とそれぞれ接続する流出入ボート２６Ａ、２
６Ｂ、油配管２７を介してタンク２２と接続するタンク
ボー１−２６Ｃ，これら各ボー１−２６　Ａ〜２６Ｃの
ボート切換を行うソレノイド２６Ｄとから構成され、該
ソレノイド２６ｒ）は圧力検出器２１と接続されている
。そして、前記制御弁２６は圧力検出器２１からロード
運転信号が出力されている間はボート２６Ａ、２６Ｂ間
を連通し、アンロード運転信号が出力されている間はボ
ー）２６Ｂ、２６Ｃ間を連ｊｍする機能を有する。

本実施例はこのように構成されるが、次にこの作動につ
いて述べる。

まず、油分離器１６内は大気圧状態にあり、圧力検出器
２１からはロード運転信号が出力され、制御弁２６はボ
ート２６八、２６Ｂ間を連通している。従って、ポンプ
２４からの圧油は油配管２３、油通路８を介して油圧室
１４に供給され、旋回スクロール９は図中下方に押圧さ
れ、各圧縮室１）は独立的な密閉空間となっている（第
２図参照）。

この状態で、圧縮機を起動すべくモータを回転すると、
その回転は回転軸５、旋回軸受１０を介して旋回スクロ
ール９に伝えられ、該旋回スクロール９は固定スクロー
ル２に対して相対的な円運動を行なう。この結果、吸込
口３からの空気は圧縮室１）内に吸込まれ、旋回スクロ
ール９が旋回する間に徐々に圧縮され、吐出口４から吐
出される。そして、吐出された圧縮空気と油の混合体は
油分離器１６内で清浄な空気と油とに分離され、圧縮空
気は供給配管１７に供給され、油は油配管２０を介して
油噴出口１９から圧縮室１）内に噴射される。

然るに、油分離器１６内が所定の上限圧力に達すると、
圧力検出器２１からアンロード運転信号が出力され、制
御弁２６はポート２６Ｂ、２６Ｃ間が連ｉｍする。この
結果、油圧室１４内は油タンク２２と連通ずる状態とな
り、圧縮室１）内の圧力によって旋回スクロール９に作
用する開離力のため、油圧室１４内の油は制御弁２６を
介して油タンク２２に排出される。かくして、旋回スク
ロ−ル９は図中−Ｌ方に浮上し、各圧縮室１）間がすべ
て連１ｆｆｉＬ、アンロード運転状態となる（第３図参
照）。

さらに、油分離器１６内の圧縮空気が消費され、所定の
下限圧力に達すると、圧力検出器２１からはロード運転
信号が出力され、制御弁２６は再びポート２６Ａ、２６
Ｂ間を連通し、油圧室１４に油を供給し、旋回スクロー
ル９に押圧力を作用させ、ロード運転を再開せしめる。

本実施例は以−りの如くであって、油圧室１４に供給さ
れる油圧力を利用して旋回スクロール９を押圧すること
によってロード運転し、またこれを浮上させることによ
ってアンロード運転させるものであるから、アンロード
運転時の動力軽減を著るしく向上させることができる。

なお、実施例では油分離器１６内の圧力を検出すること
によって制御弁２６を制御するものとして述べたが、吐
出配管１５の圧力、空気タンク内の圧力等を用いてもよ
く、要は吐出側圧力であればよい。

また、実施例では制御弁２６は圧力検出器２１からの信
号に基づいて作動する電磁式制御弁を例に挙げたが、油
分離器１６内の油、圧縮空気によって作動する流体圧式
制御弁としてもよい。

また、実施例では旋回スクロール９を軸方向に変位させ
る手段として、雄スプライン５Ｂと雌スプラインＩＯＤ
のスプライン結合を例に挙げたが、これに限ることなく
、キー結合等によってもよく、さらにはコロ部材１０Ｃ
のガタ分を利用するものであってもよく、このガタ分を
利用する場合には内輪１０Ｂをクランク５Ｂに対して圧
入させてもよい。

さらに、圧縮機としては給油式圧縮機に限ることなく、
無給油式圧縮機としてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係るスクロール圧縮機は以上詳細に述べた如く
であって、吐出側の圧力が所定の上限圧力に達したとき
、旋回スクロールの背面側に位置する油圧室内の油を排
出して、該旋回スクロールに作用する押圧力を解除し、
アンロード運転状態とせしめる構成としたから、アンロ
ード運転時にはすべて圧縮室が連通状態となり、動力を
著しく軽減することができ、アンロード機構として好適
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例によるスクロール圧縮機の全体構成図
、第２図はロード運転時の状態を示す第１図の要部拡大
図、第３図はアンロード運転時の状態を示す第１図の要
部拡大図である。 １・・・ケーシング、２・・・固定スクロール、２Ａ・
・・鏡板、２Ｂ・・・ラップ部、３・・・吸込口、４・
・・吐出口、５・・・回転軸、５Ａ・・・クランク、５
Ｂ・・・雄スプライン、８・・・油通路、９・・・旋回
スクロール、９Ａ・・・鏡板、９Ｃ・・・ラップ部、９
Ｄ・・・軸受穴、１０・・・旋回軸受、ＩＯＤ・・・雌
スプライン、１）・・・圧縮室、１２・・・ピストン、
１４・・・油圧室、１５・・・吐出配管、１６・・・油
分離器、２１・・・圧力検出器、２２・・・油タンク、
２４・・・ポンプ、２６・・・制御弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングと、該ケーシングに固着され、うず巻
   状ラップ部が立設された固定スクロールと、前記ケーシ
   ングに回転自在に設けられ、先端部分がクランクとなっ
   た回転軸と、一側面に前記固定スクロールのラップ部と
   重なり合って旋回する間に圧縮室を形成するうず巻状ラ
   ップ部が立設され、他側面に前記回転軸のクランクが嵌
   入する軸受穴が形成された旋回スクロールと、前記クラ
   ンクと軸受穴との間に設けられ、旋回スクロールを回転
   自在に支持する旋回軸受とからなるスクロール圧縮機に
   おいて、前記軸受穴内に油圧室を形成し、ロード運転時
   には該油圧室に圧油を供給して旋回スクロールを固定ス
   クロール側に押圧し、アンロード運転時には圧油の供給
   を停止して押圧力を解除する制御弁を設けたことを特徴
   とするスクロール圧縮機。
2. （２）前記制御弁は吐出側圧力を検出する圧力検出器か
   らの信号により作動するように構成してなる特許請求の
   範囲第（１）項記載のスクロール圧縮機。