JPH0326890A - スクロール圧縮機械の給油装置 - 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、冷凍・空調等の流体圧縮機として用いられる
スクロール圧縮機械の給油装置に関するものである。

従来の技術 スクロール圧縮機械の作動原理を第５図を用いて説明す
る。実質的に同形状の渦巻状のラップ１を鏡板２（第６
図参照）上に有する旋回スクロール３と固定スクロール
４とを互いにラップｌを内側にして噛み合わせ、旋回ス
クロール３を自転を阻止して旋回運動させると、旋回ス
クロール３と固定スクロール４で囲まれた圧縮室５　（
５ａ，５ｂ，・・・〉がその容積を次第に縮小しながら
中心部に移動し、圧縮室５に封じられた流体は圧力を高
めて吐出口６から吐出される。

次にスクロール圧縮機械の基本構戒について第６図を用
いて説明する。旋回スクロール３と固定スクロール４と
互いにラップ１を内側にして噛み合わせ、旋回スクロー
ル３とフレーム７との間に自転阻止機構８を段ける。フ
レーム７の中心にある軸受９に回転支・持されたクラン
ク軸１０は、その一端を旋回スクロール３に係合し，駆
動源１ｌにより回転駆動される。吸入口１２から吸入さ
れた流体は、圧縮室５内で圧縮され吐出口６がら吐出通
路１３、フレーム７上部の空間を経由して吐出管１４へ
流れる。なお、これら圧縮機構部は密閉容器１５に収納
されており、フレーム７上方には潤滑油１６が溜まった
高圧室１８が形成されている。また旋回スクロール３の
背面にはフレーム７と固定スクロール４に囲まれ、かつ
圧力的に分離された背面室１７が形成されている。

スクロール圧縮機械において、効率のよい圧縮作用をす
るためには圧縮室５を形成する旋回スクロール３及び固
定スクロール４の各々ラップ１と鏡板２の隙間Ｃａ，及
びラップ１同志の隙間ｃｂのシール性を維持することが
重要で、そのために圧縮室５内に適量の潤滑油を供給し
て流体シールを行う。また、旋回スクロール３には圧縮
室５内の圧力が固定スクロール４と離す方向に作用し、
背面室ｌ７には圧縮室５内の圧力に平衡する圧力を有す
ることが必要である。背面室１７圧力が高すぎると旋回
スクロール３と固定スクロール４の摺動抵抗が増加し、
逆に低過ぎると旋回スクロール３と固定スクロール４の
間に隙間Ｃｃが生じて圧縮室５内の流体の漏洩により圧
縮効率の低下となる。

第７図にて第６図Ａ部に示す背面室ｌ７への油流量及び
圧力の調整機構を説明する。上記フレーム７に高圧室１
８と背面室１７に連通する弁筒２０が挿着され、その一
端が高圧側に他端が低圧側に面しテーパ通路を有してそ
の軸方向に移動可能に挿入されたピストン２ｌが高圧室
ｌ８と背面室ｌ７の圧力差に平衡する力を有するバネ２
２によって支持された構成の油流量調整機溝が配設され
ている。一方、固定スクロール４には前記背面室１７と
圧縮室５の外周部の低圧部５ｃと連通ずる形で、背面室
１．７を一定圧力に保つ圧力調整機構２３が配設されて
おり、背面室ｌ７の圧力が所定圧力以上に上昇すると圧
力調整機構２３が作動し、背面室１７内の油が低圧部５
ｃへ漏れ込む構造となっている。

旋回スクロール３と固定スクロール４の摺動部及びシー
ル部に適量な潤滑油の供給により摺動性及びシール性の
向上が得られるが、潤滑油の供給量が多すぎると圧縮室
５内へ潤滑油が混入し圧縮効率の低下あるいは液圧縮状
態による過負荷となる。

発明が解決しようとする課題 圧縮室５内の圧力によって旋回スクロール３が固定スク
ロール４と離れる方向に作用する力と平衡する力を得る
ために、背面室１７の圧力を適切な一定圧力に維持し、
かつ旋回スクロール３と固定スクロール４の摺動部及び
シール部すなわち圧縮室５内へ適量の潤滑油を供給する
ことが望ましい。

しかし、潤滑油の流量は圧力変化及び温度変化の影響を
受けやすく、特に温度変化に対しては油の粘度変化が著
しく、流量への影響は大きい。

本発明は、圧力変化はもとより温度変化に対する依存性
の少ないスクロール圧縮機械の油供給機構を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解消するために、第１の発明は、高圧室と
背面室との間に、弁筒の軸方向に移動可能なテーパ状の
ピストンに高圧室と背面室の圧力差に応じて伸縮するバ
ネを係合して構成した油流量弁に加え、該ピストンを弁
筒より熱膨脹率の大きい材質とし、ピストンの熱膨脹に
よるノズル絞りの断面積を変化させ油流量の温度依存度
を少なくした構成としたものである。

また、第２発明は、上記構成に加え、ピストンの一方の
端部の弁筒内にこれら弁筒及びピストンより熱膨脹率の
大きい材質で成る絞り弁を設け、圧力変化と温度変化に
対応する二段絞り構成としたものである。

また、第３の発明は、上記構成に加え、ピストンの高圧
側低圧側いずれか一方の開口部に絞り隙間を有して感熱
変形体（たとえばバイメタル）を設け、温度変化に応じ
て開口部の流路面積を変化させ油流量の温度依存度を少
なくした構成としたものである。

作　　　用 第１の発明の作用は、ピストンのテーパによって弁筒と
のノイズ隙間を変化させ、高圧室から背面室へ流入する
潤滑油の量を制御するとともに、ピストンを熱膨脹率の
大きい材質で成し、ノズル隙間を潤滑油の温度変化に応
じて可変することにより、圧力差による流量変化はピス
トンのテーバによる流路面積の変化で、また温度変化に
よる流量変化はピストンの熱伸縮でそれぞれノズル隙間
を調整し潤滑油の流量を制御することができる。

第２の発明の作用は、ピストンのテーパによって弁筒と
のノズル隙間を変化させ、高圧室から背面室へ流入する
潤滑油の量を制御するとともに、ピストンと直列に装着
した熱膨脹率の大きい材質で成る絞り弁が、潤滑油の温
度変化によって伸縮し絞り隙間を可変し、圧力差と温度
変化による流量変化を制御することができる。

第３の発明の作用は、ピストンのテーパによって弁筒の
ノズル隙間が変化し高圧室から背面室へ流入する潤滑油
の量を制御するとともに、流路の開口部に配設した感熱
変形体の湾曲量が温度変化によって可変し絞り隙間が変
イ，ヒする。よって圧力差による流量変化はピストンの
テーパによる流路面積の変化で、また温度変化による流
量変化は感熱変形体の湾曲量で絞り隙間を変えて潤滑油
の流量を制御することができる。

実施例 以下本発明の第１の実施例におけるスクロール圧縮機械
の給油装置について再１図を参照しながら説明する。

第１図は、同給油装置の構成を示すものである。前述の
スクロール圧縮機械の給油装置の基本構成で述べたフレ
ーム７に、高圧室１８と背面室】７とに連通して弁筒２
５を挿着し、その軸方向に移動可能にテーパ状のピスト
ン２６を挿入、ピストン２６の背面室側端面には高圧室
１８と背面室ｌ７との圧力差に平衡するバネ２２を設け
、その圧力差とバネ力の釣合に応じてピストン２６が移
動し、ピストン２６のテーパと弁筒２５とのノズル隙間
Ｃ１が変化し高圧室１８から背面室１７へ流入する油量
を制御する。

更にピストン２６の材質を弁筒２５より熱膨脹率の高い
ものとし、ピストン２５の直径が温度によって伸縮し、
ノズル隙間Ｃ１は温度にも対応して変化する。

すなわち、圧力差による流量変化はピストン２６のテー
パで、また温度変化による流量変化はピストン２６の熱
伸縮で、ノズル隙間ＣＩを調整し油の流量を制御するこ
とができ、圧力変化・温度変化の両方の変化に対しても
流量変化の少ない給油装置が得られる。

第２図は、本発明の第２の実施例におけるスクロール圧
縮機械の給油装置を示すものである。前述のスクロール
圧縮装置の基本構成で述べたフレーム７に高圧室１８と
背面室１７とに連通して弁筒３０を挿着し、その軸方向
に移動可能にテーバ状のピストン３１を挿入、ピストン
３１の背面室側端面には高圧室１８と背面室１７との圧
力差に平衡するバネ２２を設け、その圧力差とバネ力の
釣合に応じてピストン３１が移動し、ピストン３ｌのテ
ーパと弁筒３０とのノズル隙間Ｃ３が変化し、高圧室１
８から背面室ｌ７へ流入する油量を制御する。

さらに弁筒３０内に装着した、弁筒３０及びピストン３
１より熱膨脹率の大きい材質で戒る絞り弁３２が代滑油
１６の温度変化によって伸縮し絞り隙間Ｃ４が変化する
。また、絞り隙間Ｃ４からノズル隙間Ｃ，へ流路３３で
連通する。

すなわち高圧室１８と背面室１７との圧力差の変化によ
る流量変化はピストン３１のテーパで、また温度に依存
する潤滑油ｌ６の粘度変化による流量変化は絞り弁３２
の熱伸縮で絞り隙間Ｃ４を調整し潤滑油の流量を制御す
ることができ、圧力変化●温度変化の両方の変化に対し
ても流量変化の少ない給油装置が得られる。

第３図は、本発明の第３の実施例におけるスクロール圧
縮機械の給油装置を示すものである。前述のスクロール
圧縮装置の゛基本構成で述べたフレーム７に高圧室ｌ８
と背面室１７とに連通して弁筒４０を挿着し゛、その軸
方向に移動可能にテーパ状のピストン４１を挿入、ピス
トン４１の背面室側端面には高圧室１８と背面室ｌ７と
の圧力差に平衡するバネ２２を設け、その圧力差とバネ
力の釣合に応じてピストン４１が移動し，ピストン４ｌ
のテーバと弁筒４０とのノズル間隔Ｃ，が変化し、高圧
室１８から背面室１７へ流入する油量を制御する。

さらにピストン４１端邪の開口部４２に絞り隙間Ｃ６を
有して配設した感熱変形体くたとえばバイメタル）４３
の湾曲量が油の温度変化に応じて変化し絞り隙間Ｃ６が
変化する。

すなわち高圧室ｌ８と背面室１７との圧力差の変化によ
る流量変化はピストン４１の移動によるテーパの変位で
、また温度変゛イヒによる流量変化は感熱変形体４３の
湾曲量の変位で、絞り隙間Ｃ６ を調整し、圧力変化・温度変化の両方の変化に対しても
流量変化の少ない給油装置が得られる。

第４図は、上記各実施例における給油装置の温度／流量
特性を示すグラフで、ａはテーパ状のピストンのみでの
特性で温度変化に対して流量が直線的に増加するのに対
し、ｂは圧力変化・流量変化の両方に対応することがで
き、ある温度以上で流量がおおむね飽和する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、油流量の温度依存度を少
なくすることができる。

この結果、背面室の圧力を適切な一定圧力に維持し、か
つ旋回スクロールと固定スクロールの摺動部及びシール
部すなわち圧縮室内へ適量の潤滑油を供給することがで
き、圧縮効率の低下・液圧縮による過負荷な防止等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるスクロール圧縮
機械の給油装置の断面図、第２図は本発明の第２の実施
例におけるスクロール圧縮機械の給油装置の断面図、第
３図は本発明の第３の実勾〜−−イｉ 第５図はスクロール圧縮機械の基本原理を示す圧縮部の
平面図、第６図はスクロール圧縮機械の全体構造を示す
縦断面図、第７図は第６図のスクロール圧縮機械の従来
の油流量弁機構の詳細断面図である。 １７・・・・・・背面室、ｌ８・・・・・・高圧室、２
５．３０．４０・・・・・・弁筒、２６．３１．４１・
・・・・・ピストン、２２・・・・・・バネ、３２・・
・・・・絞り弁、４２・・・・・・開口部、４３・・・
・・・感熱変形体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡板に直立したラップを有する２つのスクロール
   体が互いにラップを内側にして噛み合い、一方のスクロ
   ール体が自転を阻止された状態で他方のスクロール体に
   対して旋回連動して流体の圧縮作用を行うスクロール圧
   縮機械において、旋回スクロールのラップと反対側の面
   に背面室を備え、油溜りを兼ねた高圧室と背面室との間
   に油流量弁を備え、また背面室と低圧室との間に定圧弁
   を備えた油供給装置であって、前記油流量弁を、一端が
   高圧室に面し他端は背面室に面して、弁筒の軸方向に移
   動可能なテーパ状のピストンと、このピストンの背面室
   側端面に係合して各々端面に作用する圧力差に応じて伸
   縮するバネとによって形成しかつ前記ピストンを前記弁
   筒より熱膨脹率の大きい材質としたことを特徴とするス
   クロール圧縮機械の給油装置。
2. （２）ピストンの高圧側の弁筒内にこれら弁筒及びピス
   トンより熱膨脹率の大きい材質で成る絞り弁を設け、こ
   の絞り弁の隙間から前記弁筒と前記ピストンとで形成さ
   れたノズル絞り部分へ流路を形成したことを特徴とする
   請求項１記載のスクロール圧縮機械の給油装置。
3. （３）油流量弁の高圧側低圧側いずれか一方の開口部に
   絞り隙間を有して感熱変形体を設けたことを特徴とする
   請求項１記載のスクロール圧縮機械の給油装置。