JPH0631632B2

JPH0631632B2 - スクロ−ル気体圧縮機

Info

Publication number: JPH0631632B2
Application number: JP932187A
Authority: JP
Inventors: 勝晴藤尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPS63176689A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はスクロール気体圧縮機に関するものである。

従来の技術低振動、低騒音特性を備えたスクロール圧縮機は、吸入
室が外周部に有り、吐出ポートが渦巻きの中心部に設け
られ、圧縮流体の流れが一方向で往復動式圧縮機や回転
式圧縮機のような流体を圧縮するための吐出弁を必要と
せず圧縮比が一定で、吐出脈動も比較的小さくて大きな
吐出空間を必要としないことが一般に知られている。

しかし、特に気体を圧縮する場合などは圧縮部の漏れ隙
間を小さくするために渦巻き部の寸法精度を極めて高く
する必要があるが、部品形状の複雑さ、寸法精度のバラ
ツキなどにより、スクロール気体圧縮機のコストが高く
性能のバラツキも大きいという問題があった。

そこで、この種の問題解決のための方策として、圧縮途
中の気体漏れ防止のために潤滑油膜を利用したシール効
果により渦巻き部寸法精度の適正化と圧縮機性能の安定
化を期待することが大きく、第１０図に示す構成が考え
られ、摺動部に供給した潤滑油の一部を吸入気体と共に
圧縮室に流入させ、圧縮吐出後に圧縮気体から潤滑油を
分離後、油戻し通路を介して再び潤滑油溜に通じる空間
に戻して圧縮機外部への潤滑油流出を少なくするという
考え方の下に、吐出空間５８２に設けられたキャップ５
１９内の空間５２０で圧縮機体から分離された潤滑油が
孔５２２〜孔５８４の油戻し通路を通じて吸入通路とな
る空間５８０に戻され、油溜５０８に集められ、ポンプ
装置によって再び摺動部に供給される構成であった（特
開昭６０−７５７９５号公報）。

また、第１１図のように潤滑油を圧縮途中の圧縮室に直
接流入させる構成も考えられ、同図は密閉容器７０１内
の上部にモータ７０３を配置し下部に圧縮部を配置して
密閉容器内空間７０２を吐出室とした構造で、吐出室底
部の油溜７１０の潤滑油を油吸い込み管７２２を介して
圧縮途中の圧縮室７２３に直接流入させる構成であった
（特開昭５７−８３８６号公報）。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記の第１０図のような油戻し通路（孔５
２２〜孔５８４）を介して吐出空間５８２と低圧側の空
間５８０とが常に連通している構成では、例え常に空間
５２０や吐出空間５８２に潤滑油が存在する場合でも圧
縮機駆動軸の回転速度の変化に伴い摺動部給油量などが
変化して、圧縮気体中に含まれる潤滑油量も変化すると
共に吐出空間５８２と低圧側の空間５８０との差圧や潤
滑油の粘性も変化するなどして、過不足なく潤滑油を戻
す油戻し通路の設定が極めて困難であり、圧縮機高速運
転時などは潤滑油の吐出量が多くて圧縮機外部への潤滑
油多量流出を防ぐことが不可能である。

また、圧縮機停止中に空間５２０や吐出空間５８２の潤
滑油が差圧や自重などで圧縮機底部の油溜５０８に流入
し、圧縮機再起動後しばらくの間は空間５２０や吐出空
間５８２に充分な潤滑油が無く、多量の圧縮気体が油戻
し通路（孔５２２〜孔５８４）を通して低圧側の空間５
８０に流入して吸入効率，圧縮効率の著しい低下や耐久
性劣化を招くという問題があった。

また、上記の第１１図のような吐出圧力に等しい密閉容
器内空間７０２の底部の油溜７１０の潤滑油を圧縮途中
の圧縮室７２３に差圧により流入させる構成では、冷媒
圧縮機などに使用する際、圧縮機停止中にその自重や差
圧などにより圧縮機外部の冷凍サイクルから圧縮機内に
帰還した多量の冷媒が液化状態で油溜７１０の上部モー
タ７０３下面まで溜まり、冷媒液や潤滑油が油吸い込み
管７２２などを通じて圧縮室７２３に流入し充満する場
合もあり、このような状態では圧縮負荷が過大のため再
起動運転不能であり、例えモータ７０３の起動トルクが
大きくて再起動できるとも圧縮機破損を招く。

また、圧縮機運転条件によって油溜７１０の潤滑油が不
足する場合もあり、このような状態では圧縮室７２３に
圧縮気体が流入して圧縮効率の著しい低下や圧縮室内異
常圧力上昇に伴う圧縮機破損などを招くという問題があ
った。

また一方、第１２図、第１３図でも示すように圧縮機運
転時に吐出室９１０底部の油溜９１６に通じる給油通路
９１９を開いて圧縮部に差圧給油し、圧縮機停止時に給
油通路を閉じる構成の発明が特公昭５９−４４５１７号
公報によっても知られているが、この発明は吐出ポート
９０７の下流に吐出弁９０８を必要とするスライドベー
ン型回転式圧縮機の吐出弁９０８を通過前のシリンダ９
２７の圧力と吐出弁９０８通過後の吐出室９１０の圧力
との差圧を利用してプランジャー９２２を作動させ給油
通路９１９の開閉弁９２５を制御する構成である。

しかし、圧縮機冷時起動運転直後しばらくの間などは、
吐出室９１０の圧力が低くてシリンダ９２７内圧縮初期
行程から吐出弁９０８が開き吐出室９１０とシリンダ９
２７との圧力差が小さい。このため開閉弁９２５が開か
ず圧縮部への給油も無いので、ベーン５のジャンピング
現象が生じて異音や圧縮効率低下を招くなどの問題が有
り、圧縮機運転条件に影響されない給油通路制御装置の
実用化が望まれていた。

そこで、本発明はスクロール圧縮機が圧縮室圧力を上昇
させるための吐出弁を必要とせず圧縮比が一定であるこ
とに着目し、吸入室および吐出室に連通しない圧縮室と
吸入室などとの圧力差を利用して応用範囲の広い給油通
路制御装置を実用化することにより高効率、耐久性に優
れたスクロール気体圧縮機を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記問題を解決するために本発明のスクロール気体圧縮
機は、吐出室の油溜または吐出室に通じる油溜とその油
溜よりも圧力が低く吐出室に通じない圧縮室または吸入
室または吸入室に通じる吸入側とを給油通路により連通
させ、給油通路の途中には給油通路を開閉する開閉弁と
その開閉弁を制御するアクチェータとで構成される給油
通路制御弁装置を設け、アクチェータには弁体とその弁
体の両側に配置した弁体の背圧室Ａと背圧室Ｂおよび弁
体を付勢するバネ装置を設け、バネ装置はそれ自身の温
度が設定値を超えるとその付勢力を強める形状記憶合金
材質から成り、背圧室Ａは吐出室にも吸入室にも連通し
ない第１圧縮室に通じ、背圧室Ｂは吸入室に通じる第２
圧縮室または吸入室または吸入室に通じる吸入側に通
じ、背圧室Ａと背圧室Ｂとの間の差圧により弁体が弁体
自身の自重またはバネ装置の付勢力に抗して前進して開
閉弁を開き、差圧の無い場合に弁体自身の自重またはバ
ネ装置の付勢力により弁体が後退し、バネ装置の温度が
設定値を超えた場合にバネ装置の付勢力が急増して弁体
が後退して開閉弁を閉じる給油通路制御弁装置を備えた
構成である。

作用本発明は上記構成によって、圧縮機が始動し旋回スクロ
ールが旋回運動をして吸入室内の気体が第２圧縮室に吸
入され一定の圧縮比にまで圧縮されて吐出室に吐出され
ると共に、給油通路の途中に設けられた給油通路制御弁
装置のアクチェータの弁体は吐出室にも吸入室にも連通
しない第１圧縮室に通じる背圧室Ａと、吸入室に通じる
第２圧縮室などに通じる背圧室Ｂとの間の差圧力により
前進して開閉弁を開いて給油通路を連通させ、吐出室の
油溜（または吐出室に通じる油溜）の潤滑油は油溜より
も圧力が低く吐出室に通じない圧縮室（または吸入室ま
たは吸入室に通じる吸入側）に差圧給油され、吸入気体
と共に圧縮されながら圧縮室間の微小隙間を油膜で密封
して圧縮気体の隙間漏れを防ぐ。

吐出室の油溜（または吐出室に通じる油溜）の潤滑油が
不足して給油通路を通じて吐出室の圧縮気体が吸入室ま
たは圧縮室に流入して圧縮部の温度が異常上昇し、バネ
装置の温度が設定温度を超えるとバネ装置の付勢力急増
により弁体が後退して給油通路を閉じる。

圧縮機が停止すると圧縮室間の隙間を通じて圧縮空間の
圧力と吸入室圧力とが等しくなり（圧縮機停止後は、逆
転防止弁が圧縮空間と吐出室との間に設けられている場
合は圧縮室と吸入室の圧力が吸入側の圧力になり、逆転
防止弁が吸入側に設けられている場合は圧縮室と吸入室
の圧力が吐出室圧力になり、逆転防止弁のない場合は旋
回スクロールが逆転をして圧縮室と吸入室の圧力差が瞬
時に無くなる）、圧縮空間および吸入室にそれぞれ通じ
る背圧室Ａと背圧室Ｂとの間の差圧も無くなって弁体の
自重またはバネ装置の付勢力によって弁体が後退して開
閉弁を閉じて給油通路を遮断し、油溜の潤滑油の無駄な
流失を防ぐことができる。

実施例以下本発明の実施例のスクロール気体圧縮機について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における密閉型スクロー
ル冷媒圧縮機の縦断面図を示し、第２図、第３図は第１
図における給油通路制御弁装置の動作を説明する縦断面
図を示し、第４図は第１図のＡ−Ａ線における圧縮部の
横断面図を示し、第５図は吸入行程から吐出行程までの
気体の圧力変化の説明図を示し、第６図は吐出側に近く
て吐出室に連通しない圧縮室の圧力変化と給油通路制御
弁装置に導入された圧力変化との比較説明図を示し、第
７図〜第９図は本発明の別の実施例における密閉型スク
ロール冷媒圧縮機の縦断面図と給油通路制御弁装置の動
作などを説明する部分断面図を示す。

第１図において、１，２は鉄製の密閉ケース、３は鉄製
のフレームでその外周面部で密閉ケース１，２と共に単
一の溶接ビート４によって溶接密封され密閉ケース１，
２内を上側の吐出室５と下側の駆動室６（低圧側）に仕
切っている。

フレーム３に支承されインバータ電源（図示なし）によ
って運転制御されるモータ７により回転駆動される駆動
軸８の上端部の偏心穴９には旋回スクロール１０の旋回
軸１１が填め込まれ、旋回スクロール１０の自転阻止部
品１２が旋回スクロール１０とフレーム３に係合し、旋
回スクロール１０に噛み合う固定スクロール１３がフレ
ーム３にボルト固定され、固定スクロール１３の鏡板１
４には吐出ポート１５が設けられ、鏡板１４の上面には
吐出ポート１５の開口端を塞ぐ逆止弁１６と給油通路制
御弁装置１７が取り付けられている。吐出室５の底部は
吐出室油溜１８でその上部には多数の***を有した傘状
のパンチングメタル１９が密閉ケース１に取り付けら
れ、密閉ケース１とパンチングメタル１９との間には細
鉄線から成るフィルター２０が詰められ、吐出室５は密
閉ケース１の上面に設けられた吐出管２１を通じて外部
の冷凍サイクル配管系を経て密閉ケース２の側面に設け
られた吸入管２２を通じて低圧側の駆動室６に連通し、
駆動室６の底部にはモータ室油溜２３が設けられ、偏心
穴９とモータ室油溜２３とを連通する偏心油穴２４を有
した駆動軸８の下端がモータ室油溜２３に埋没してい
る。

第２図，第３図，第４図において、給油通路制御弁装置
１７は鏡板１４にガスケット２５を挾んで取り付けら
れ、本体ケース２６に設けられてその一端がメクラ栓２
７によって塞がれたシリンダ２８内には外周溝２９を有
したプランジャー３０が移動可能に装着されている。シ
リンダ２８はプランジャー３０によって２つの背圧室に
仕切られ、メクラ栓２７の側の背圧室Ｂ３１はガス穴３
２によって吸入室３３に通じ、他方の背圧室Ａ３４は極
細の圧力導入穴３５によって吐出ポート１５とは連通せ
ず吐出ポート１５に最も近い圧縮室Ａ３６（第１圧縮
室）に連通している。背圧室Ｂ３１にはプランジャー３
０の一端に設けられた円筒穴３７に挿入支持された形状
記憶合金材料製のコイルバネ３８が配置され、コイルバ
ネ３８はその一端がメクラ栓２７に押接してコイルバネ
３８に付勢力を与え、その付勢力は吸入室３３と圧縮室
Ａ３６との間の差圧がほとんど無い場合に背圧室Ｂ３１
の容積を広げるべくプランジャー３０を一定量移動さ
せ、第３図の位置でプランジャー３０が停止し、吸入室
３２と圧縮室Ａ３６との間の差圧が設定値を超えた場合
に背圧室Ｂ３１の容積を一定量まで狭めるべくプランジ
ャー３０を移動させ、第２図の位置でプランジャー３０
が停止し、それ自身の温度が設定温度（例えば１３０
℃）を超えるコイルバネ３８のバネ定数が急増して付勢
力を強めて吸入室３２と圧縮室Ａ３６との間の差圧が設
定値を超えた場合でも背圧室Ｂ３１の容積を広げるべく
プランジャー３０を一定量移動させるように設定されて
いる。吸入室３３と圧縮室Ａ３６との間に位置して吸入
室３３とは連通しない圧縮室Ｂ３９（第３圧縮室）（圧
縮室Ｂａ３９ａ）はは極細の油インジェクション穴４０
（インジェクション管４０ａ）と外周溝２９と極細の油
吸い込み穴４１を介して吐出室油溜１８の底部に通じ、
プランジャー３０の停止位置により連通または遮断され
る。

第５図において、横軸は駆動軸８の回転角度を表し、縦
軸は冷媒圧力を表し、吸入・圧縮・吐出過程における冷
媒ガスの圧力変化状態を表す。

第６図において、横軸は駆動軸８の回転角度を表し、縦
軸は冷媒圧力を表し、実線４２は圧縮室Ａ３６の圧力を
表し、一点鎖線４３は背圧室Ａ３４の圧力を表し、二点
鎖線４２ａは圧縮室Ｂ３９の圧力を表す。

第７図は別の実施例のスクロール冷媒圧縮機の縦断面図
で、固定スクロール１３ａの鏡板１４ａに取り付けられ
た給油通路制御弁装置１７を介して吐出室油溜１８が駆
動室６とフレーム３ａの軸受油溜４４に通じている。す
なわち、吐出室油溜１８は、固定スクロール１３ａの鏡
板１４ａに設けられた油吸い込み穴４１ａ，給油通路弁
制御装置１７のプランジャー３０の外周溝２９、鏡板１
４ａに設けられた油穴Ａ４５、フレーム３ａに設けられ
た油穴Ｂ４６および油穴Ｃ４６によって構成される給油
通路を介して軸受油溜４４または駆動室６に通じてい
る。

第８図は給油通路制御弁装置の開閉弁部を固定スクロー
ル１３ｄの鏡板１４ｄの内部に設けた別の実施例のスク
ロール冷媒圧縮機の部分断面図で、シリンダ２８ｄが鏡
板１４ｄに設けられ、吐出室５とは連通せず吐出室５に
最も近い側の圧縮室Ａ３６と背圧室３４ｄとは埋め込み
ネジ６６とネジ穴との微小隙間を介した圧力導入穴３５
ｄで連通され、吸入室３３とは連通せず吸入室３３に近
い側の圧縮室Ｂ３９とプランジャー３０の外周溝２９と
は鏡板１４ｄに設けられたインジェクション穴４０ｄ，
鏡板１４ｄとガスケット２５ｄとガスケット押さえ６７
とで形成される極細のインジェクション通路６８とで連
通し、プランジャー３０に付勢力に与えるコイルバネ３
８はそれ自身が設定温度（例えば１３０℃）を超えると
その付勢力を強めて外周溝２９とインジェクション通路
６８との連通を断つべくプランジャー３０を作動させる
ようなバネ特性を備えた形状記憶合金材質から成り、吐
出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９までの給油通路が油吸い
込み穴４１ｄ，外周溝２９，インジェクション通路６
８，インジェクション穴４０ｄで構成される。

第９図は給油通路制御弁装置の別の実施例を固定スクロ
ールに取り付けた状態の部分断面図を示し、本体２６ｇ
とケース２６ｆとで挾まれた薄板のダイヤフラム８０が
その外周部で単一の溶接ビード８１により本体２６ｇと
ケース２６ｆと共に密封溶接され、本体２６ｇとケース
２６ｆとで形成される内部空間を背圧室Ｂ３１ｆと背圧
室Ａ３４ｆに仕切っている。背圧室Ａ３４ｆは圧力導入
管３５ｇと固定スクロール１３の鏡板１４に設けられた
極細の圧力導入穴３５ｆとを介して圧縮室Ａ３６に通
じ、背圧室Ｂ３１ｆは本体２６ｇに設けられたガス穴８
２と鏡板１４に設けられたガス穴３２ｆとを介して吸入
室３３に通じている。本体２６ｇには背圧室Ｂ３１ｆに
開口したシリンダ２８ｆと、シリンダ２８ｆに継続して
設けられシリンダ２８ｆの直径よりも大きく本体２６ｇ
の鏡板４１取り付け面に開口した弁穴８３とが設けら
れ、弁穴８３の開口端は鏡板１４に設けられた吐出室油
溜１８の底部に開口した油吸い込み穴４１に通じてい
る。本体２６ｇに設けられたインジェクション穴４０ｆ
はその上端をシリンダ２８ｆの中央部内壁に開口し、そ
の他端が鏡板１４に設けられたインジェクション穴４０
を介して圧縮室Ｂ３９に通じている。弁穴８３にはシリ
ンダ３１ｆの直径よりも大きいコイルバネ３８とその上
部に鋼球８４が装着され、シリンダ３１ｆにはその下半
部が細径ピン形状で上半部が精密円筒形状でその中央部
に外周溝２９ｆを有したプランジャー３０ｆが遊合状態
で装着されている。外周溝２９ｆは***８５を介して弁
穴８３に通じプランジャー３０ｆの上端はダイヤフラム
８０によって移動を規制され、下端はコイルバネ３８に
よって付勢力を得た鋼球８４によって移動を規制され
る。

以上のように構成されたスクロール冷媒圧縮機につい
て、その動作を説明する。

第１図〜第６図において、モータ７によって駆動軸８が
回転駆動されると旋回スクロール１０が旋回運動をし、
圧縮機に接続した冷凍サイクルから吸入冷媒ガスが吸入
管２２を通して駆動室６に流入し、その中に含まれる潤
滑油の一部が分離された後に吸入室３３に吸入され、こ
の吸入冷媒ガスは旋回スクロール１０と固定スクロール
１３との間に形成された圧縮室内に閉じ込められ、旋回
スクロール１０の旋回運動に伴って順次圧縮され中央部
の吐出ポート１５，逆止弁１６を経て吐出室５へ吐出さ
れ、吐出冷媒ガス中に含まれる潤滑油の一部はその自重
およびパンチングメタル１９の***や細鉄線から成るフ
ィルター２０を通過する際にその表面に付着などして吐
出冷媒ガスから分離して吐出室油溜１８に収集され、残
りの潤滑油は吐出冷媒ガスと共に吐出管２１を経て外部
の冷凍サイクルへ搬出され、再び吸入冷媒ガスと共に吸
入管２２を通して圧縮機内に帰還する。

一方、駆動室６で吸入冷媒ガスから分離した底部のモー
タ室油溜２３に収集された潤滑油は駆動軸８の偏心油穴
２４による遠心ポンプ作用で偏心油穴２４，駆動軸８に
係わる軸受隙間（偏心穴９と旋回軸１１との隙間を含
む），旋回スクロール１０に係わるスラスト軸受部や自
転阻止部品１２の摺動面を順次潤滑して吸入冷媒ガスと
共に吸入室３３へ流入し、隣接する圧縮空間の隙間を油
膜で密封し圧縮冷媒ガスの漏洩を少なくする。

また、吐出室５に連通せず吐出ポート１５に最も近い側
の圧縮室Ａ３６の圧縮機運転中の圧力は第６図に示すよ
う大きく変化するが、極細の圧力導入穴３５を介して導
入した背圧室Ａ圧力４３はその変化が少なくて圧縮室Ｂ
圧力４２ａの最大値よりも大きい。このため背圧室Ａ３
４の圧力は吸入室３３に通じる背圧室Ｂ３１の圧力より
も安定して大きく、このためにプランジャー３０がコイ
ルバネ３８の付勢力に抗してメクラ栓２７の方向へ移動
し、第２図に示すように吐出室油溜１８と圧縮室Ｂ３９
（吸入室３３に連通せず吸入室に近い側の圧縮室）との
間が油吸い込み穴４１，外周溝２９，極細のインジェク
ション穴４０で構成される給油通路により連通され、吐
出室油溜１８の潤滑油が給油通路を通り適切に漸次減圧
されて圧縮室Ｂ３９に間欠給油され、この潤滑油はモー
タ室油溜２３から給油され、吸入冷媒ガスと共に吸入室
３３を経て圧縮室Ｂ３９に搬送されて来た潤滑油と合流
し、隣接する圧縮空間の隙間を油膜でより一層の密封を
図る。

また、圧縮機停止後は逆止弁１６が閉じ、吐出室５の圧
力は数分間ほぼ吐出圧力状態を保持されるが相対滑り運
動の無い圧縮室間の隙間は油膜による密封効果が無く、
吐出ポート１５と各圧縮室の圧力は旋回スクロールの瞬
時逆転によって吸入室３３と同じ圧力になる。

この結果、プランジャー３０はコイルバネ３８の付勢力
によって移動し、第３図に示すように給油通路が遮断さ
れて吐出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９への給油が停止す
る。

また、万一、圧縮機運転中に冷凍サイクル配管系の詰ま
り現象などによって圧縮機内への潤滑油帰還が無く吐出
室油溜１８の潤滑油が不足して給油通路を経て吐出冷媒
ガスが多量に圧縮室Ｂ３９に流入した場合は、短時間に
圧縮室や吐出室５内で異常温度上昇しコイルバネ３８が
設定温度（例えば１３０℃）を超え、形状記憶合金材質
から成るコイルバネ３８の付勢力が増大してプランジャ
ー３０は第３図の位置（圧縮機停止中と同じ位置）で静
止し給油経路が遮断される。

第７図においては、圧縮機運転中の吐出室油溜１８の潤
滑油は上述のようにプランジャー３０の作動によって油
吸い込み穴４１ａ，外周溝２９，油穴Ａ４５，油穴Ｂ４
６および油穴Ｃ４６Ｃで構成される給油通路を経て適切
に漸次減圧され軸受油溜４４への給油や駆動室６への油
戻しに供され、その後は駆動軸８に係わる軸受部や旋回
スクロール１０のスラスト軸受部などの摺動面を潤滑し
ながら低圧側の駆動室６や吸入室３３に流入する。吸入
冷媒ガスと共に吸入室に流入した潤滑油は上述のように
隣接する圧縮室間の隙間を油膜により密封して圧縮効率
を高め、駆動室６に流入した潤滑油は底部のモータ室油
溜２３に収集された後、駆動軸８に設けられた偏心油穴
２４の遠心ポンプ作用によって上述のように各摺動面へ
供給される。

また、万一、吐出室油溜１８の潤滑油が不足して給油通
路を介して流通抵抗の少ない高温の吐出冷媒ガスが多量
に駆動室６に流入した場合は、駆動室６を通過する吸入
冷媒ガスが過熱され、その吸入冷媒ガスを圧縮する圧縮
部や吐出室５内が異常温度上昇し、上述のように給油通
路制御弁装置１７が作動して給油通路を遮断する。

なお、圧縮機停止後の給油通路の遮断や冷媒ガスの流
れ、冷媒ガス中の潤滑油の分離などについては上述と同
様で説明を省略する。

第８図においては、圧縮機運転中に吐出室油溜１８の潤
滑油が不足した場合には、高温で粘性の少ない圧縮冷媒
ガスが給油通路（油吸い込み穴４１ｄ，外周溝２９，イ
ンジェクション通路６８，インジェクション穴４０ｄ）
を経て圧縮室Ｂ３９に多量流入し、圧縮冷媒ガスの圧力
や温度を異常上昇せしめる。この結果、鏡板１４ｄの内
部に装着された形状記憶合金材質から成るコイルバネ３
８は圧縮室Ａ３６，圧縮室Ｂ３９，吐出室５からの直接
的伝熱によって早急に設定温度（例えば１３０℃）を超
えて付勢力が増大してプランジャー３０を後退せしめて
給油通路を遮断する。

また、吐出室油溜１８に潤滑油が充分にあり、通常の圧
縮機運転中や停止後の給油通路の開閉については上述の
通りである。

第９図においては、圧縮機が運転され圧縮機Ａ３６に通
じる背圧室Ａ３４ｆが圧力上昇し、吸入室３３に通じる
背圧室Ｂ３１ｆと背圧室Ａ３４ｆとの差圧によってダイ
ヤフラム８０が変形してその中央部はプランジャー３０
ｆの先端を押圧し、コイルバネ３８の付勢力に抗して鋼
球８４を移動させ、吐出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９ま
での給油通路（油吸い込み穴４１，弁穴８３，シリンダ
２８ｆ，***８５，外周溝２９，インジェクション穴４
０，４０ｆ）が開き、潤滑油が差圧給油される。

圧縮機運転中に吐出室油溜１８の潤滑油が不足した場合
は、上述のように吐出室５および鏡板１４の温度が異常
上昇し、この結果、鏡板１４に接して配置された形状記
憶合金材質から成るコイルバネ３８は鏡板１４からの直
接的伝熱によって早急に設定温度（例えば１３０℃）を
超えて付勢力が増大し鋼球８４を介してプランジャー３
０ｆとダイヤフラム８０を後退せしめて給油通路を遮断
する。

圧縮機停止後は上述の実施例と同様に、コイルバネ３８
の付勢によってプランジャー３０ｆを介してダイヤフラ
ム８０は８０ａの位置まで復帰し、鋼球８４がシリンダ
２８ｆの弁穴８３開口端部を塞ぎ給油通路を遮断する。

以上のように上記実施例によれば吐出室油溜１８の底部
とそれよりも圧力が低く吐出室５に通せず吸入室３３に
近い側の圧縮室Ｂ３９（または、吸入通路となる駆動室
６や駆動室６に通じる駆動軸８の軸受油溜４４）との間
を油吸い込み穴４１，外周溝２９，インジェクション穴
４０などで形成される給油通路により連通され、給油通
路の途中には給油通路を開閉するプランジャー３０（ま
たは鋼球８４）とプランジャー３０（または鋼球８４）
を制御するアクチェータとで構成される給油通路制御弁
装置１７を設け、そのアクチェータにはプランジャー３
０（またはダイヤフラム８０）とプランジャー３０（ま
たはダイヤフラム８０）の両側に配置した背圧室Ａ３４
（または３４ｆ）と背圧室Ｂ３１（または３１ｆ）およ
びプランジャー３０を付勢するコイルバネ３８を設け、
コイルバネ３８はそれ自身の温度が設定値（１３０℃）
を超えると伸長してその付勢力を強める特性を有する形
状記憶合金材質から成り、背圧室Ａ３４（または３４
ｆ）は吐出室５にも吸入室３３にも連通せず吐出口１５
に近い側の圧縮室Ａ３６（第１圧縮室に通じ、背圧室Ｂ
３１は吸入室３３に通じ、背圧室Ａ３４（または３４
ｆ）と背圧室Ｂ３１（または３１ｆ）との間の差圧によ
りプランジャー３０（またはダイヤフラム８０）が前進
して油吸い込み穴４１とプランジャー３０の外周溝２９
とインジェクション穴４０との間（または弁穴８３とシ
リンダ２８ｆとインジェクション穴４０ｆとの間）を連
通し、背圧室Ａ３４（または３４ｆ）と背圧室Ｂ３１
（または３１ｆ）との間の差圧の無い場合にプランジャ
ー３０の自重（またはコイルバネ３８の付勢力と油吸い
込み穴４１の潤滑油圧力）によってプランジャー３０
（またはダイヤフラム８０）が後退して開閉通路を閉
じ、コイルバネ３８の温度が設定値（１３０℃）を超え
た場合にコイルバネ３８の付勢力が急増してプランジャ
ー３０（またはダイヤフラム８０）が後退して開閉通路
を閉じる給油通路制御弁装置１７を備えることにより、
冷媒ガスの圧縮比が一定なために圧縮室Ａ３６の圧力は
吐出室５の圧力に影響されずに吸入室３３の圧力の一定
倍率の圧力まで確実に上昇し、プランジャー３０（また
はダイヤフラム８０）が差圧力によって前進して圧縮機
起動直後から給油通路を開き、吐出室油溜１８の潤滑油
を圧縮初期行程から圧縮室Ｂ３９へ油インジェクション
させて隣接する圧縮室間の隙間を油膜で密封して、圧縮
機起動初期から圧縮効率を高めると共に圧縮冷媒ガスの
異常温度上昇を防ぎ耐久性を向上できる。また、圧縮室
への油インジェクションによりスクロール部の加工寸法
精度を適性化して圧縮機コストの低減が図れる。

また、万一、吐出室油溜１８の潤滑油が不足して給油通
路を介して流通抵抗の少ない高温の吐出冷媒ガスが多量
に吸入側の駆動室６や圧縮室Ｂ３９に流入した場合で
も、圧縮室内が異常温度上昇し、これに通じる背圧室Ａ
３４を経由する伝熱によってコイルバネ３８の温度が設
定値（１３０℃）を超えてコイルバネ３８の付勢力が急
増し、プランジャー３０（または鋼球８４）が後退して
給油通路を遮断することによって以後の圧縮室への吐出
冷媒ガス流入を阻止し、継続的な圧縮効率の低下や異常
温度上昇を防ぐことができる。

また、圧縮機停止後は吸入室３３と圧縮室Ａ３６との差
圧が無くなりコイルバネ３８（またはコイルバネ３８の
付勢力と油吸い込み穴４１の潤滑油圧力）によってプラ
ンジャー３０（または鋼球８４）が後退して給油通路が
遮断されるので、吐出室油溜１８から圧縮室Ｂ３９への
無駄な潤滑油流入を防止して、冷却効果や隙間密封効果
を有する潤滑油の有効利用により摺動面の耐久性や圧縮
効率の向上、圧縮機再起動時の油圧縮による圧縮機破損
防止を図ることが出来る。

また、上記実施例によれば給油通路制御弁装置１７を吐
出室５内の固定スクロール１３の鏡板１４上に取り付け
ることにより、コイルバネ３８が吐出室５と鏡板１４の
両側から加熱されるので、吐出室油溜１８の潤滑油が不
足して圧縮室や吐出室５の温度が急上昇した場合でもコ
イルバネ３８への伝熱速度が早く、給油通路の早期遮断
により圧縮効率の低下や異常温度上昇を最少限度にとど
めることが出来る。

また、上記実施例によれば給油通路制御弁装置１７を固
定スクロール１３の鏡板１４内に設けることにより、コ
イルバネ３８の温度上昇が吐出室５内の吐出冷却ガス温
度に影響されることが少なくなるので、吐出室油溜１８
の潤滑油が不足して圧縮室の温度が急上昇した場合でも
上述よりも早く給油通路を遮断するなど吐出室油溜１８
に潤滑油が有る時のみ吸入通路であり給油装置（駆動軸
８に設けた偏心油穴２４）を有した駆動室６および圧縮
途中の圧縮室Ｂ３９に差圧給油による油戻しをし、吐出
室油溜１８に潤滑油が継続して無い場合と圧縮機停止時
には上述の給油通路を閉じるという潤滑油の有無検出、
通路開閉機能を備えたスクロール冷媒圧縮機を提供でき
る。

なお、上記実施例では背圧室Ｂ３１と吸入室３３とを通
じ、背圧室Ａ３４と圧縮室Ａ３６とを通じたが、吸入室
３３に通じる圧縮室（第２圧縮室）または吸入室３３に
通じる吸入側と背圧室Ｂ３１とを連通し、吐出室５にも
吸入室３３にも通ぜず吸入側に近い側の圧縮室と背圧室
Ａ３６とを連通してプランジャー３０（またはダイヤフ
ラム８０）を作動させてもよく上述と同様の作用効果を
生じる。

また、上記実施例では給油通路の下流側を吐出室５にも
吸入室３３にも通ぜず吸入室３３に近い側の圧縮室Ｂ３
９としたが、吸入室３３または第２圧縮室としてもよ
い。

また、上記実施例ではプランジャー３０が水平方向に移
動可能なように給油通路制御弁装置１７を鏡板１４に取
り付けたが、背圧室Ａ３４を下部に、背圧室Ｂ３１を上
部に配置してプランジャー３０が上下方向に移動可能な
立型給油通路制御弁装置にして圧縮機停止時にプランジ
ャー３０がその自重によって背圧室Ａ３４の方へ後退さ
せてもよい。

上記実施例では冷媒圧縮機について動作を説明したが、
潤滑油を使用する酸素，窒素，ヘリウムなどの他の気体
圧縮機の場合も同様の作用効果を期待できる。

また、上記実施例ではインジェクション管４０ａを用い
てプランジャー３０の外周溝２９と圧縮室Ａ３６とを連
通したが、インジェクション管４０ａの代わりに鏡板１
４にその通路を設けてもよい。

また、上記実施例ではプランジャー３０の外周部に特別
なシール部材を設けていないが、例えばテフロン製のピ
ストンリングやテフロン被膜を施して滑りを良くしたゴ
ム製のオーリングなどを使用してプランジャー３０外周
部からの軸方向漏れを少なくしてもよい。

発明の効果以上のように本発明は、吐出室の油溜または吐出室に通
じる油溜とその油溜よりも圧力が低く吐出室に通じない
圧縮室または吸入室または吸入室に通じる吸入側とを給
油通路により連通させ、給油通路の途中には給油通路を
開閉する開閉弁とその開閉弁を制御するアクチェータと
で構成される給油通路制御弁装置を設け、アクチェータ
には弁体の両側に配置した弁体の背圧室Ａと背圧室Ｂお
よび弁体を付勢するバネ装置を設け、バネ装置はそれ自
身の温度が設定値を超えるとその付勢力を強める特性を
有する形状記憶合金材質から成り、背圧室Ａは吐出室に
も吸入室にも連通しない第１圧縮室に通じ、背圧室Ｂは
吸入室に通じる第２圧縮室または吸入室またはこれに通
じる吸入側に通じ、背圧室Ａと背圧室Ｂとの間の差圧に
より弁体がその弁体自身の自重またはバネ装置の付勢力
に抗して前進して開閉弁を開き、差圧のない場合に弁体
自身の自重またはバネ装置の付勢力により弁体が後退
し、バネ装置の温度が設定値を超えた場合にバネ装置の
付勢力が急増して弁体が後退して開閉弁を閉じる給油通
路制御弁装置を備えることにより、圧縮機運転中に第２
圧縮室に吸入された気体は吐出室圧力の影響を受けずに
吸入室圧力の一定倍率の圧力まで確実に上昇して圧縮機
起動初期から背圧室Ａと背圧室Ｂとの間に差圧が生じて
その差圧力によって弁体が前進して開閉弁が開かれ、圧
縮機起動初期から油溜の潤滑油が吸入室に差圧給油さ
れ、吸入気体と共に圧縮されながら圧縮室間の微小隙間
の油膜で密封して圧縮気体の隙間漏れを少なくして圧縮
効率を高めるとともに圧縮部の異常温度上昇を防いで耐
久性を向上し、スクロール部の加工寸法精度を量産適性
化して圧縮機コストの低減を図ることも出来る。また、
吐出室の油溜の潤滑油を再び吸入室に戻すので圧縮機外
部への潤滑油流失を少なくして圧縮機内での潤滑油の確
保を図って潤滑油の有効利用により冷却効果、油膜形成
による摺動抵抗低減効果や緩衝撃効果も期待できる。

また、圧縮機運転中の吐出室の油溜（または吐出室に通
じる油溜）の潤滑油が不足した場合には、給油通路を通
じて吐出室の圧縮気体が吸入室に流入して圧縮部の温度
が異常上昇しバネ装置の温度が設定値を超えてバネ装置
の付勢力が急増して弁体が後退し給油通路を閉じるの
で、圧縮効率の低下や圧縮部温度の異常上昇による潤滑
油の劣化および摺動部の耐久性低下を防ぐことが出来
る。

また、圧縮機停止後は圧縮空間が同じ圧力になり、これ
に通じる背圧室Ａと背圧室Ｂとの間の差圧が無くなり弁
体の自重またはバネ装置の付勢力によって弁体が後退し
て開閉弁を閉じて給油通路を遮断するので、吐出室の油
溜（または吐出室に通じる油溜）から吸入室への無駄な
潤滑油流入を防止して圧縮機再起動後の給油不足や油圧
縮を無くして耐久性を向上できる。また、潤滑油の有効
利用により上述の圧縮機運転中の効果を一層高めること
も出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における密閉型スクロー
ル冷媒圧縮機の縦断面図、第２図，第３図は第１図にお
ける給油通路制御弁装置の動作を説明する縦断面図、第
４図は第１図のＡ−Ａ線における圧縮部の横断面図、第
５図は吸入行程から吐出行程までの気体の圧力変化を示
す特性図、第６図は圧縮室の定点における圧力変化など
を比較した特性図、第７図は本発明の別の実施例の密閉
型スクロール冷媒圧縮機の縦断面図、第８図，第９図は
本発明の別の実施例のスクロール型冷媒圧縮機の部分断
面図、第１０図，第１１図はそれぞれ異なる従来のスク
ロール型気体圧縮機の縦断面図、第１２図は従来の給油
通路制御装置を備えたロータリー型気体圧縮機の縦断面
図、第１３図は第１２図のＡ−Ａ線における縦断面図で
ある。１，２……密閉ケース、５……吐出室、６……駆動室、
７……モータ、１０……旋回スクロール、１３……固定
スクロール、１５……吐出ポート、１７……給油通路制
御弁装置、１８……吐出室油溜、２３……モータ室油
溜、３０……プランジャー、３１……背圧室Ｂ、３３…
…吸入室、３４……背圧室Ａ、３６……圧縮室Ａ、３８
……コイルバネ、３９……圧縮室Ｂ、４０……インジェ
クション穴、４１……油吸い込み穴、４４……軸受油
溜、８０……ダイヤフラム、８４……鋼球。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定スクロールに対して旋回スクロールを
揺動回転自在に噛み合わせ、両スクロール間に渦巻き形
の圧縮空間を形成し、前記圧縮空間は吸入側より吐出側
に向けて連続移行する複数個の圧縮室に区画されて液体
を圧縮するスクロール式圧縮機構を形成し、吐出室の油
溜または吐出室に通じる油溜と前記油溜よりも圧力が低
く前記吐出室に通じない圧縮室または吸入室または吸入
室に通じる吸入側とを給油通路により連通させ、前記給
油通路の途中には前記給油通路を開閉する開閉弁と前記
開閉弁を制御するアクチェータとで構成される給油通路
制御弁装置を設け、前記アクチェータには弁体と前記弁
体の両側に配置した前記弁体の背圧室Ａと背圧室Ｂおよ
び前記弁体を付勢するバネ装置を設け、前記バネ装置は
それ自身の温度が設定値を超えるとその付勢力を強める
特性を有する形状記憶合金材質から成り、前記背圧室Ａ
は吐出室にも吸入室にも連通しない第１圧縮室に通じ、
前記背圧室Ｂは吸入室に通じる第２圧縮室または吸入室
またはこれに通じる吸入側に通じ、前記背圧室Ａと前記
背圧室Ｂとの間の差圧により前記弁体が前記弁体自身の
自重または前記バネ装置の付勢力に抗して前進して前記
開閉弁を開き、前記差圧のない場合に前記弁体自身の自
重または前記バネ装置の付勢力により前記弁体が後退
し、前記バネ装置の温度が設定値を超えた場合に前記バ
ネ装置の付勢力が急増して前記弁体が後退して前記開閉
弁を閉じる給油通路制御弁装置を備えたスクロール気体
圧縮機。
【請求項２】給油通路制御弁装置を吐出室内または吐出
室に接する固定スクロール部材に取り付けた特許請求の
範囲第１項記載のスクロール気体圧縮機。
【請求項３】渦巻き状のラップを固定する固定スクロー
ルの鏡板内に給油通路制御弁装置を設けた特許請求の範
囲第１項記載のスクロール気体圧縮機。