JP2003155983A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機停止時に逆止弁が吐出口をスムーズに
閉じ、冷媒の逆流による旋回スクロールの逆転を防止す
ることができるスクロール圧縮機を提供する。 【解決手段】 固定スクロール４の中央部に形成され、
圧縮室で圧縮されたガスを吐出室10へ吐出する吐出孔4a
の吐出口4bに配設され、吐出口4bを開閉すると共に、外
周近傍にガス通路となる透孔11a を備えた円板状の逆止
弁11と、逆止弁11を収納する弁室12a を有し、上部中央
に吐出室10と弁室12a を連通するガス通路孔12b を設
け、ガス通路孔12b の外周に、逆止弁11の上下の移動量
を規制する弁押え面12c を備えた筒状の弁カバー12とか
らなるスクロール圧縮機において、弁カバー12の下部側
壁に、弁室12a と吐出室10を連通する連通孔13を少なく
とも１つ以上設け、連通孔13の弁室12a 側開口面の中心
の高さ位置を、弁室12a の底面から逆止弁11の全移動範
囲の高さの１／３以下となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に係り、詳しくは固定スクロールの吐出孔の吐出口に配
設され、吐出ガスの逆流を防止する逆止弁および弁カバ
ーの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール圧縮機について、その
断面図である図６、及びその要部拡大断面図である図７
（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。スクロール圧縮機
は、密閉容器１内に上下に圧縮部２と電動機３を配置
し、同圧縮部２は、渦捲き状の固定スクロール４と、同
固定スクロール４と互いに噛み合わせて複数の圧縮室５
を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の
自転を防止するオルダムリング７と、前記旋回スクロー
ル６のボス部61a に、先端に形成した旋回軸8aを挿入し
て旋回駆動するシャフト８と、前記旋回軸8aの下部に形
成された主軸8bを支承するメインフレーム９とから構成
されている。

【０００３】電動機３が回転すると、シャフト８の先端
に形成した旋回軸8aによって旋回スクロール６を、オル
ダムリング７で自転を防止しながら旋回運動をさせる。
旋回スクロール６の旋回運動によって吸入管18から圧縮
部２に吸入された低圧冷媒は圧縮室５の外周部から中心
部へ順次移動しながら圧縮され高圧冷媒ガスとなり、同
冷媒ガスは吐出孔4aを経由して吐出口4bから吐出室９に
吐出され、吐出管19から密閉容器１の外部に放出され
る。

【０００４】上記において、圧縮機が停止直後、吐出さ
れた吐出室９の高圧冷媒ガスが高圧より低い前記圧縮室
５へ逆流して、前記旋回スクロール６を逆転させ、大き
な衝撃音や部品の破損を発生させてしまう。これを防止
するため、固定スクロール４の吐出口4bに逆止弁11' を
設けている。上記従来の圧縮機では、逆止弁11' は外周
近傍にガス通路となる複数の透孔11a'を備えた円板状に
形成され、筒状の弁カバー12' の弁室12a'に収納されお
り、ガスの流れ方向により、前記弁室12a'内を上下に移
動するように構成されている。

【０００５】前記弁カバー12' は上部中央に前記吐出室
10と前記弁室12a'を連通するガス通路孔12b'を設け、同
ガス通路孔12b'の外周に、前記逆止弁11' の上下の移動
量を規制する弁押え面12c'を備えた筒状に構成されてい
る。

【０００６】上記構成において、圧縮機運転時は図７
（Ａ）に示すように、圧縮された冷媒ガスは吐出孔4aを
経由して吐出口4bから弁室12a'に噴出されるため、高圧
圧力により逆止弁11' は上方に押し上げられ、弁押え面
12c'に張り付くと同時に、冷媒ガスは実線矢印で示すよ
うに、複数の透孔11a'を通り吐出室10へ流れ出る。圧縮
機が停止する際には、吐出室10から透孔11a'、弁室12a'
を通り吐出孔4aへ逆流する僅かな冷媒の作動により、逆
止弁11' は下降し吐出口4bに接し、同時に透孔11a'が固
定スクロール４の背面に接し塞がれるため、冷媒の圧縮
室５への逆流を無くす構造となっている。

【０００７】しかしながら、圧縮機停止時に冷媒が吐出
孔4aに向かって逆流する際に、図７（Ｂ）に示すよう
に、吐出孔4aに入りきれなかった一部の冷媒が、弁室12
a'の側壁方向に流れ壁面に沿って上昇し、逆止弁11' が
閉じる際の抵抗となっていた。これにより、圧縮機停止
時に逆止弁11' が吐出口4bに張り付くことができず、旋
回スクロール６の逆転を防止できないことがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、圧縮機停止時に吐出孔に入りきれ
なかった一部の冷媒を、吐出室に逃がす構造とし、逆止
弁が吐出口をスムーズに閉じ、冷媒の逆流による旋回ス
クロールの逆転を防止することができるスクロール圧縮
機を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためなされたもので、密閉容器内の上下に電動機
と圧縮部を配置し、同圧縮部を鏡板に渦捲き状のラップ
を有する固定スクロールと、同固定スクロールと互いに
噛み合わせて複数の圧縮室を形成する旋回スクロール
と、前記固定スクロールの中央部に形成され、前記圧縮
室で圧縮されたガスを吐出室へ吐出する吐出孔の吐出口
に配設され、同吐出口を開閉するとともに、外周近傍に
ガス通路となる透孔を備えた円板状の逆止弁と、同逆止
弁を収納する弁室を有し、上部中央に前記吐出室と前記
弁室を連通するガス通路孔を設け、同ガス通路孔の外周
に、前記逆止弁の上下の移動量を規制する弁押え面を備
えた筒状の弁カバーとからなるスクロール圧縮機におい
て、前記弁カバーの下部側壁に、前記弁室と前記吐出室
を連通する連通孔を少なくとも１つ以上設け、同連通孔
の前記弁室側開口面の中心の高さ位置を、前記弁室の底
面から前記逆止弁の全移動範囲の高さの１／３以下とな
るようにした構成となっている。

【００１０】また、前記逆止弁の透孔を複数設けた構成
となっている。

【００１１】また、前記連通孔の総断面積をＳ１、前記
透孔の総断面積をＳ２、前記吐出孔の最小断面積をＳ３
したとき、１／４Ｓ３≦Ｓ１≦Ｓ２とした構成となって
いる。

【００１２】また、前記弁カバーの内周壁面に、同内周
壁面の下部から上部に延伸する少なくとも１つ以上の溝
を設けた構成となっている。

【００１３】また、前記溝の下端面を前記弁室の高さの
下端から１／３以下の位置とするとともに、前記溝の上
端面を前記弁室の高さの下端から２／３以上としてなる
構成となっている。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明における
スクロール圧縮機の縦断面図、図２は本発明における要
部拡大図で、（Ａ）は圧縮機運転時の逆止弁を示したも
ので、（Ｂ）は停止時を示したもので、（Ｃ）は逆止弁
の上面図である。図において、密閉容器１内に上下に圧
縮部２と電動機３を配置し、同圧縮部２は、渦捲き状の
固定スクロール４と、同固定スクロール４と互いに噛み
合わせて複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６
と、同旋回スクロール６の自転を防止するオルダムリン
グ７と、前記旋回スクロール６のボス部61a に、先端に
形成した旋回軸8aを挿入して旋回駆動するシャフト８
と、前記旋回軸8aの下部に形成された主軸8bを支承する
メインフレーム９とから構成されている。

【００１５】前記固定スクロール４の中央部に形成さ
れ、前記圧縮室５で圧縮されたガスを吐出室10へ吐出す
る吐出孔4aの吐出口4bに、同吐出口4bを開閉し、圧縮機
停止時に前記吐出室10から、前記圧縮室５に圧縮ガスの
逆流を防止する逆止弁11が配設されている。前記逆止弁
11は、図２（Ｃ）に示すように、外周近傍にガス通路と
なる複数の透孔11a を備えた円板状に形成され、弁カバ
ー12の弁室12a に収納され、ガスの流れ方向により、前
記弁室12a 内を上下に移動するように構成されている。

【００１６】前記弁カバー12は上部中央に前記吐出室10
と前記弁室12a を連通するガス通路孔12b を設け、同ガ
ス通路孔12b の外周に、前記逆止弁11の上下の移動量を
規制する弁押え面12c を備えた筒状に構成されている。

【００１７】前記弁カバー12の下部側壁には、前記弁室
12a と前記吐出室10とを連通する連通孔13が少なくとも
１つ以上設けられている。そして、図３（Ａ）に示すよ
うに、前記弁室12a の底面から前記逆止弁11の底面の移
動上限までの高さをｈとしたとき、前記連通孔13の弁室
12a 側開口面の中心の高さ位置は、少なくとも１／３ｈ
以下になるように形成されている。

【００１８】上記構成において、圧縮機が運転される
と、旋回スクロール６の旋回運動によって吸入管18から
圧縮部２の吸入室5aに吸入された低圧冷媒は、圧縮室５
の外周部から中心部へ順次移動しながら圧縮され高圧冷
媒ガスとなり、同冷媒ガスは吐出孔4aを経由して吐出口
4bから圧力により逆止弁11を開弁して弁室12a 流入し、
逆止弁11を上方に押し上げ、更に弁押え面12c に張り付
くと同時に、冷媒ガスは図２（Ａ）の実線矢印で示すよ
うに、逆止弁11の複数の透孔11a を通り吐出室10に吐出
される。そして、冷媒は吐出管19から密閉容器１の外部
に放出される。

【００１９】また、圧縮機が停止する際には、図２
（Ｂ）の実線矢印で示すように、吐出室10から透孔11a
、弁室12を通り吐出孔4aへ逆流する僅かな冷媒の作動
により、逆止弁11は下降し、さらに吐出孔4aに入りきれ
なかった一部の冷媒は、前記弁室12a から連通孔13から
吐出室10に吐出される。このため、逆止弁11が閉じる際
の抵抗がなくなり、逆止弁11はスムーズに吐出口4bに接
して閉じ、同時に透孔11a が固定スクロール４の背面に
接し塞がれるため、冷媒の圧縮室５への逆流を無くすこ
とができ、旋回スクロール６の逆転を防止することがで
きる。

【００２０】図３（Ｂ）は、前記連通孔13の弁室12a 側
開口面の中心の高さ位置を横軸に変化させ、縦軸に電動
機３への電流供給停止から圧縮機停止（旋回スクロール
６停止）までにかかる時間を示したものである。即ち、
連通孔13がない場合（従来）を１とし、停止時における
圧縮機逆転時間の変化を表わしたものである。これによ
れば、連通孔13の弁室12a 側開口面の中心の高さ位置
が、逆止弁11の底面の移動上限までの高さの１／３を超
えると連通孔13の効果がほとんどなくなることが分か
る。

【００２１】また、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す
ように、前記複数の連通孔13の開口部断面の総断面積を
Ｓ１とし、前記複数の透孔11a の総断面積をＳ２とし、
前記吐出孔4aの最小断面積をＳ３したとき、これらの面
積の関係を１／４Ｓ３≦Ｓ１≦Ｓ２とした構成となって
いる。図４（Ｄ）は、連通孔13の総面積Ｓ１に対する透
孔11a の総面積Ｓ２、および吐出孔4aの最小断面積Ｓ３
の相対比を横軸に変化させ、縦軸に電動機３への電流供
給停止から圧縮機停止（旋回スクロール６停止）までに
かかる時間を示したものである。即ち、連通孔13がない
場合（従来）を１とし、停止時における圧縮機逆転時間
の変化を表わしたものである。

【００２２】連通孔13の総面積Ｓ１が透孔11a の総面積
Ｓ２より大きいと、図４（Ａ）に示すように、連通孔13
から吐出孔4aに向かって冷媒が流れてしまい、逆止弁11
を押し上げる力が発生してしまう。また、連通孔13の総
面積Ｓ１が吐出孔4aの最小断面積Ｓ３の１／４より小さ
いと、連通孔13から吐出室10に冷媒が流出しきれず、上
記同様に逆止弁11を押し上げる力が発生し、旋回スクロ
ール６の逆転を防止できなくなる。

【００２３】図５は本発明による他の実施例を示したも
ので、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記弁カバー
12の内周壁面に、同内周壁面の下部から上部に延伸する
少なくとも１つ以上の溝14を設けた構成となっている。
そして、前記弁室12a の底面から前記逆止弁11の底面の
移動上限までの高さをｈとしたとき、前記溝14の下端面
の高さを１／３ｈ以下の位置とするとともに、前記溝14
の上端面の高さを２／３ｈ以上となるように形成されて
いる。

【００２４】上記構成において、圧縮機が停止する際に
は、図５（Ａ）の実線矢印で示すように、吐出室10から
透孔11a 、弁室12を通り吐出孔4aへ逆流する僅かな冷媒
の作動により、逆止弁11は下降し、さらに吐出孔4aに入
りきれなかった一部の冷媒は、前記弁室12a から溝14か
ら吐出室10に吐出される。このため、上記実施例と同様
に、逆止弁11が閉じる際の抵抗がなくなり、逆止弁11は
スムーズに吐出口4bに接して閉じ、同時に透孔11a が固
定スクロール４の背面に接し塞がれるため、冷媒の圧縮
室５への逆流を無くすことができ、旋回スクロール６の
逆転を防止することができる。

【００２５】前記溝14の下端面の高さが１／３ｈを超え
ると上記実施例と同様に、溝14の効果がほとんどなくな
る（図３Ｂ参照）。また、前記溝14の上端面の高さが２
／３ｈ以下となると、溝14へ冷媒が流れなくなり逆止弁
11閉じる動作を妨げ、図５（Ｄ）に示すように溝14の効
果がほとんどなくなる。図５（Ｃ）はこれらの冷媒の流
れを示したものである。

【００２６】以上に説明したように、前記弁カバー12の
下部側壁には、前記弁室12a と前記吐出室10とを連通す
る連通孔13が少なくとも１つ以上設けたことにより、圧
縮機停止時に吐出孔4aに入りきれなかった一部の冷媒
を、吐出室10に逃がすことができ、逆止弁11が吐出口4b
をスムーズに閉じ、冷媒の逆流による旋回スクロール６
の逆転を防止することができるスクロール圧縮機とな
る。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明においては、圧縮機
停止時に吐出孔に入りきれなかった一部の冷媒を、吐出
室に逃がす構造とし、逆止弁が吐出口をスムーズに閉
じ、冷媒の逆流による旋回スクロールの逆転を防止する
ことができるスクロール圧縮機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すスクロール圧縮機の縦断
面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す要部拡大断面図で、
（Ａ）は圧縮機運転時、（Ｂ）は圧縮機停止時の状態、
（Ａ）は逆止弁の上面図である。

【図３】本発明による連通孔の位置関係を説明する図
で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は連通孔の高さと、停止時
における圧縮機逆転時間の関係を表わすグラフである。

【図４】本発明による連通孔の断面積と、透孔の断面積
および吐出孔の断面積の関係を説明する図で、（Ａ）は
連通孔の断面積を表わす断面図、（Ｂ）は透孔の断面積
を表わす上面図、（Ｃ）は吐出孔の断面積を表わす断面
図、（Ｄ）は連通孔の総面積と、停止時における圧縮機
逆転時間の関係を表わすグラフである。

【図５】本発明による他の実施例を示す要部拡大上面図
で、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ矢視図、
（Ｃ）は溝の高さ関係を示す断面図、（Ｄ）は溝の上端
位置と、停止時における圧縮機逆転時間の関係を表わす
グラフである。

【図６】従来例によるスクロール圧縮機の縦断面図であ
る。

【図７】従来例による要部拡大断面図で、（Ａ）は圧縮
機運転時、（Ｂ）は圧縮機停止時の状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 圧縮部 ３ 電動機 ４ 固定スクロール 4a 吐出孔 4b 吐出口 ５ 圧縮室 ６ 旋回スクロール 6a ボス部 6c 動軸 ７ オルダムリング ８ シャフト 8a 旋回駆 ９ メインフレーム 10 吐出室 11 逆止弁 11a 透孔 12 弁カバー 12a 弁室 12b ガス通路孔 12c 弁押え面 13 連通孔 14 溝 18 吸入管 19 吐出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AB01 BB41 BB51 CC15 3H039 AA03 AA04 AA12 BB21 BB28 CC29 CC30 3H058 AA03 BB04 BB40 CA03 CC02 CC04 EE05 EE10 EE13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内の上下に電動機と圧縮部を配
   置し、同圧縮部を鏡板に渦捲き状のラップを有する固定
   スクロールと、同固定スクロールと互いに噛み合わせて
   複数の圧縮室を形成する旋回スクロールと、前記固定ス
   クロールの中央部に形成され、前記圧縮室で圧縮された
   ガスを吐出室へ吐出する吐出孔の吐出口に配設され、同
   吐出口を開閉するとともに、外周近傍にガス通路となる
   透孔を備えた円板状の逆止弁と、同逆止弁を収納する弁
   室を有し、上部中央に前記吐出室と前記弁室を連通する
   ガス通路孔を設け、同ガス通路孔の外周に、前記逆止弁
   の上下の移動量を規制する弁押え面を備えた筒状の弁カ
   バーとからなるスクロール圧縮機において、 前記弁カバーの下部側壁に、前記弁室と前記吐出室を連
   通する連通孔を少なくとも１つ以上設け、同連通孔の前
   記弁室側開口面の中心の高さ位置を、前記弁室の底面か
   ら前記逆止弁の全移動範囲の高さの１／３以下となるよ
   うにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】 前記逆止弁の透孔を複数設けてなること
   を特徴徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】 前記連通孔の総断面積をＳ１、前記透孔
   の総断面積をＳ２、前記吐出孔の最小断面積をＳ３した
   とき、１／４Ｓ３≦Ｓ１≦Ｓ２と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。
4. 【請求項４】 前記弁カバーの内周壁面に、同内周壁面
   の下部から上部に延伸する少なくとも１つ以上の溝を設
   けてなることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧
   縮機。
5. 【請求項５】 前記溝の下端面を前記弁室の高さの下端
   から１／３以下の位置とするとともに、前記溝の上端面
   を前記弁室の高さの下端から２／３以上としてなること
   を特徴とする請求項１または４記載のスクロール圧縮
   機。