JP2005120939A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 背圧室から吸入室連絡路の連絡路弁室を通って吸入室に供給される潤滑油は、吸入パイプが径方向に設けられているので、吸入ガスの流れによって、圧縮室Ｂ側に供給されやすく、圧縮室Ａ側に供給されにくくシールが不足し漏れが発生やすいという課題を解決し、圧縮室のシールを十分行い、漏れによる損失を低減し効率の良いスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】 吸入室１４の圧縮室Ａ側と背圧室１７とを連通させる吸入室連通路２３を設け、この連通路内に絞り部を設けたものである。これによって、吸入ガスの流れに関係なく背圧室１７から圧縮室Ａに潤滑油が積極的に供給され圧縮室Ａのシールを十分行うことができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機に関するものである。

従来、この種のスクロール圧縮機は、旋回スクロールの背部に背圧室を設け、ここに導いた背圧によって旋回スクロールを固定スクロールの側に押圧し、圧縮室での流体圧により旋回スクロールが固定スクロールから押し離されないようしている（例えば、特許文献１参照）。

また、このようなスクロール圧縮機で圧縮機構部が電動機の上部に位置していて、吸入管が圧縮機構部の径方向に設けられている縦型のスクロール圧縮機もある（例えば、特許文献２参照）。

図７、８は、特許文献２に記載された従来のスクロール圧縮機を示すものである。図に示すように、固定スクロール１と、旋回スクロール２と、吸入口３と、背圧室４と、吸入室５と、吸入室連絡路６と、連絡路弁室７、圧縮室Ａ、圧縮室Ｂから構成されている。
特開２０００−２９１５７１号公報 特開２００３−４２０８０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、背圧室５から吸入室連絡路７の連絡路弁室８を通って吸入室６に供給される潤滑油は、吸入パイプ３が径方向に設けられているので、吸入ガスの流れによって、圧縮室Ｂ側に供給されやすく、圧縮室Ａ側に供給されにくくシールが不足し漏れが発生やすいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮室のシールを十分行い、漏れによる損失を低減し効率の良いスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、吸入室の圧縮室Ａ側と背圧室とを連通させる吸入室連通路を設け、この連通路内に絞り部を設けたものである。

これによって、吸入ガスの流れに関係なく背圧室から圧縮室Ａに潤滑油が積極的に供給され圧縮室Ａのシールを十分行うことができる。

本発明のスクロール圧縮機は、圧縮室のシールを十分行い、漏れによる損失を低減し効率を良くすることができる。

第１の発明は固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて固定スクロールの内壁と旋回スクロールの外壁の間に形成される圧縮室Ａと、固定スクロールの外壁と旋回スクロ
ールの内壁の間に形成される圧縮室Ｂを形成し、旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室に流体の吸入を図る吸入室と前記背圧室とを連絡する吸入室連絡路と、この連絡路内に連絡路弁室と、この弁室の弁座に背圧が一定値以上になるまで連絡路背圧弁を押し付けて常閉にするばねとを備えた背圧制御機構を有し、旋回スクロールの固定スクロールに対する円軌道運動により圧縮室Ａ、Ｂが外周部から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、吸入室の圧縮室Ａ側と背圧室とを連通させる吸入室連通路を設け、この連通路内に絞り部を設けることにより、吸入ガスの流れに関係なく背圧室から圧縮室Ａに潤滑油が積極的に供給されることとなり圧縮室Ａのシールを十分行うことができ、漏れによる損失を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の吸入室連通路内に連通路弁室と、この弁室の弁座に背圧が一定値以上になるまで連通路背圧弁を押し付けて常閉にするばねとを備えた背圧制御機構を設けたことにより、圧縮室Ａに供給される潤滑油の量を調整することができ、潤滑油の過給による吸入加熱の影響を抑制することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の連通路背圧弁の背圧設定を連絡路背圧弁の背圧設定より低く設定することにより、潤滑油の量を調整しつつ、圧縮室Ａにより多く給油できることとなり、潤滑油の過給による吸入加熱の影響を抑制しながら圧縮室Ａのシールを十分に行うことができ、漏れによる損失を低減することができる。

第４の発明は、特に、第２の発明の連通路背圧弁と連絡路背圧弁の背圧設定を同じにすることにより、圧縮室Ａと圧縮室Ｂに均等に給油されることとなり、潤滑油の過給による吸入加熱の影響を抑制しながら両圧縮室のシールを適正に行うことができ、両圧縮室の漏れによる損失を低減できる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の流体として高圧ガス、例えばＣＯ２を用いた場合、高差圧のためシールの不足による漏れが発生しやすく、シールによる漏れ損失低減がより有効である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部縦断面図を示すものである。また、図２は背圧制御機構の縦断面図である。また、図３は吸入室連通路の縦断面図である。また、図４は図１の圧縮機構部の横断面図である。

図１、図２、図３、図４において、固定スクロール１１と旋回スクロール１２とを噛み合わせて固定スクロール１１の内壁と旋回スクロール１２の外壁の間に形成される圧縮室Ａと、固定スクロール１１の外壁と旋回スクロール１２の内壁の間に形成される圧縮室Ｂを形成し、旋回スクロール１２の固定スクロール１１に対する円軌道運動により圧縮室Ａ、Ｂが外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、吸入口１３、吸入室１４を通じた冷媒の吸入、圧縮、吐出口１５を通じた冷媒の吐出を行う圧縮機構１６を形成している。

また、旋回スクロール１２の背部に位置して旋回スクロール１２を固定スクロール１１側に押圧する背圧を働かせる背圧室１７と、圧縮室に冷媒の吸入を図る吸入室１４と背圧室１７とを連絡する吸入室連絡路１８と、この連絡路１８内に連絡路弁室１９と、この弁室１９の弁座に背圧が一定値以上になるまで連絡路背圧弁２０を押し付けて常閉にするば
ね２１とを備えた背圧制御機構２２を有し、吸入室１４の圧縮室Ａ側と背圧室１７とを連通させる吸入室連通路２３と、この連通路内に絞り部を有する。

以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

背圧室１７の圧力が吸入圧とばね２１の弾性力の和より大きくなると連絡路背圧弁２０が押し上げられ背圧室１７と吸入室１４が連通し、背圧室１７の潤滑油が吸入室１４に供給され、供給された潤滑油は径方向からの冷媒の流れにより、圧縮室Ｂにより多く供給される。

一方、吸入室連通路２３内の絞り部を通って吸入室１４の圧縮室Ａ側に供給された潤滑油は冷媒の径方向の流れによらず圧縮室Ａに供給される。

以上のように、本実施の形態においては吸入室１４の圧縮室Ａ側と背圧室１７とを連通させる吸入室連通路２３を設けることにより、圧縮室Ａに潤滑油を十分供給できシールを行うことで漏れによる損失を低減することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態のスクロール圧縮機の圧縮機構部縦断面図である。また、図６は、図５の圧縮機構部の横断面図である。

図５、図６において、固定スクロール１１と旋回スクロール１２とを噛み合わせて固定スクロール１１の内壁と旋回スクロール１２の外壁の間に形成される圧縮室Ａと、固定スクロール１１の外壁と旋回スクロール１２の内壁の間に形成される圧縮室Ｂを形成し、旋回スクロール１２の固定スクロール１１に対する円軌道運動により圧縮室Ａ、Ｂが外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、吸入口１３、吸入室１４を通じた冷媒の吸入、圧縮、吐出口１５を通じた冷媒の吐出を行う圧縮機構１６を形成している。

また、旋回スクロール１２の背部に位置して旋回スクロール１２を固定スクロール１１側に押圧する背圧を働かせる背圧室１７と、圧縮室に冷媒の吸入を図る吸入室１４と背圧室１７とを連絡する吸入室連絡路１８と、この連絡路１８内に連絡路弁室１９と、この弁室１９の弁座に背圧が一定値以上になるまで連絡路背圧弁２０を押し付けて常閉にするばね２１とを備えた背圧制御機構２２を有し、吸入室１４の圧縮室Ａ側と背圧室１７とを連通させる吸入室連通路２３を有し、この連通路２３内に連通路弁室２４と、この弁室２４の弁座に背圧が一定値以上になるまで連通路背圧弁２５を押し付けて常閉にするばね２６とを備えた背圧制御機構２７で構成している。

以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

背圧室１７の圧力が吸入圧とばね２１の弾性力の和より大きくなると連絡路背圧弁２０が押し上げられ背圧室１７と吸入室１４が連通し、背圧室１７の潤滑油が吸入室１４に供給され、供給された潤滑油は径方向からの冷媒の流れにより、圧縮室Ｂにより多く供給される。

一方、背圧室１７の圧力が吸入圧とばね２６の弾性力の和より大きくなると連通路背圧弁２５が押し上げられ背圧室１７と吸入室１４の圧縮室Ａ側が連通し、背圧室１７の潤滑油が吸入室１４の圧縮室Ａ側に供給され、供給された潤滑油は冷媒の径方向の流れによらず圧縮室Ａに供給される。

以上のように、本実施の形態においては吸入室１４の圧縮室Ａ側と背圧室１７とを連通
させる吸入室連通路２３を設け、この連通路２２内に連通路弁室２４と、この弁室２４の弁座に背圧が一定値以上になるまで連通路背圧弁２５を押し付けて常閉にするばね２６を備えた背圧制御機構２７を設けることにより、連通路背圧弁２５のばね２６の弾性力の設定により、圧縮室Ａ供給される潤滑油の量を調整できるため、潤滑油の過給による吸入加熱を抑制することができる。

また、本実施の形態において、連通路背圧弁２５のばね２６の弾性力を連絡路背圧弁２０のばね２１の弾性力より小さくすることにより、吸入連通路２３を通り吸入室１４の圧縮室Ａ側に供給される潤滑油を、吸入室連絡路１８を通り供給される潤滑油より多くできるため、圧縮室Ａのシールを十分行うことができ、潤滑油の過給による吸入加熱を抑制しつつ、漏れによる損失を低減することができる。

また、本実施の形態において、連通路背圧弁２５のばね２６の弾性力と連絡路背圧弁２０のばね２１の弾性力を同じにすることにより、吸入連通路２３を通り吸入室１４の圧縮室Ａ側に供給される潤滑油と吸入室連絡路１８を通り供給される潤滑油が均等になり、両圧縮室に均等に潤滑油を供給される。これにより、両圧縮室のシールを適正に行うことができ、潤滑油の過給による吸入加熱を最小限に抑えつつ、両圧縮室の漏れによる損失も低減することができる。

また、冷媒として高圧ガス（例えばＣＯ２）を用いた場合、高差圧になるため、よりシールの不足による漏れが発生しやすい。そのため、実施の形態１、２を施すことによってシールを行う効果が顕著に現れ、漏れによる損失を低減する効果が大きい。

以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、圧縮室のシールを行うことにより、漏れによる損失を低減することが可能となるので、高効率のスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、快適で且つ消費電力の少ない製品とすることが可能である。

本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部縦断面図 図１の背圧制御機構の縦断面図 図１の吸入室連通路の縦断面図 図１の圧縮機構部の横断面図 本発明の実施の形態２におけるスクロール圧縮機の圧縮機構部縦断面図 図５の圧縮機構部の横断面図 従来のスクロール圧縮機の縦断面図 従来のスクロール圧縮機の圧縮機構部の横断面図

符号の説明

１１ 固定スクロール
１２ 旋回スクロール
１３ 吸入口
１４ 吸入室
１５ 吐出口
１６ 圧縮機構
１７ 背圧室
１８ 吸入室連絡路
１９ 連絡路弁室
２０ 連絡路背圧弁
２１ ２６ ばね
２２ ２７ 背圧制御機構
２３ 吸入室連通路
２４ 連通路弁室
２５ 連通路背圧弁

Claims (5)

1. 固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて固定スクロールの内壁と旋回スクロールの外壁の間に形成される圧縮室Ａと、固定スクロールの外壁と旋回スクロールの内壁の間に形成される圧縮室Ｂとを形成し、旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室Ａ、Ｂに流体の吸入を図る吸入室と前記背圧室とを連絡する吸入室連絡路と、この連絡路内に連絡路弁室と、この弁室の弁座に背圧が一定値以上になるまで連絡路背圧弁を押し付けて常閉にするばねとを備えた背圧制御機構を有し、前記旋回スクロールの固定スクロールに対する円軌道運動により圧縮室Ａ、圧縮室Ｂが外周部から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、前記吸入室の圧縮室Ａ側と前記背圧室とを連通させる吸入室連通路を設け、この連通路に絞り機構を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 固定スクロールと旋回スクロールを噛み合わせて固定スクロールの内壁と旋回スクロールの外壁の間に形成される圧縮室Ａと、固定スクロールの外壁と旋回スクロールの内壁の間に形成される圧縮室Ｂとを形成し、旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室Ａ、Ｂに流体の吸入を図る吸入室と前記背圧室とを連絡する吸入室連絡路と、この連絡路内に連絡路弁室と、この弁室の弁座に背圧が一定値以上になるまで連絡路背圧弁を押し付けて常閉にするばねとを備えた背圧制御機構を有し、前記旋回スクロールの固定スクロールに対する円軌道運動により圧縮室Ａ、圧縮室Ｂが外周部から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、前記吸入室の圧縮室Ａ側と前記背圧室とを連通させる吸入室連通路を設け、この連通路内に連通路弁室と、この弁室の弁座に背圧が一定値以上になるまで連通路背圧弁を押し付けて常閉にするばねとを備えた背圧制御機構を有することを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 連通路背圧弁の背圧設定を連絡路背圧弁の背圧設定より低くしたことを特徴とした請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 連絡路背圧弁と連通路背圧弁の背圧設定を同じにしたことを特徴とした請求項２に記載のスクロール圧縮機。
5. 流体として高圧ガス、例えばＣＯ２を用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
   

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