JP2005140016A - スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 背圧室19の圧力調整手段として、旋回スクロール6と固定スクロール8との間に有って背圧室19の圧力上昇に伴いその空隙が減少する部位に、背圧室19と連通する圧力導入孔16を開口させた。
これは、作動室11などの高圧部と背圧室19とを連通する連通路を設け、その途中に、両スクロール6・8の近接に伴い流路面積が縮小する絞り手段として、圧力導入孔16を開口させている。これにより両スクロール6・8が接近するに従い圧力導入孔16が閉じられて背圧室19への高圧流体の供給が制限され、背圧圧力の上昇が抑制されて強く押圧されることがない。逆に、両スクロール6・8の間隔が開いた場合には圧力導入孔16への流路面積が拡大して背圧室19への高圧流体の供給が増大し、旋回スクロール6とハウジング1が強く摺接するのが防がれる。
【選択図】 図1
Description
すなわち、旋回スクロール(6)と固定スクロール(8)とが近接する側に状態が変化した場合には、背圧室(19)への高圧流体の供給が抑制されると共に、背圧室(19)からの流体流出量が増大して背圧圧力を速やかに低下できる。逆に、旋回スクロール(6)が固定スクロール(8)から離れてミドルハウジング(4)と近接する側に状態が変化した場合には、背圧室(19)への高圧流体の供給が増大すると共に、背圧室(19)からの流体流出量が抑制されて背圧圧力を速やかに上昇できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態におけるスクロール型圧縮機100の縦断面図である。冷凍サイクルでの冷媒圧縮に適用した例であり、冷凍サイクルの他の構成機器は図1に模式図で示す。200は圧縮機100から吐出する高温高圧の冷媒から放熱するための放熱器、300は放熱器200から流出した冷媒を減圧する減圧器、400は減圧器300にて減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器、500は余剰の冷媒を貯留するアキュムレータである。
以下の第2〜第5実施形態で、歯先部に設ける圧力導入孔16部分の構造について、各種具体的実施例を示す。まず図4は、本発明の第2実施形態を示し、(a)は旋回スクロール6中心部の部分拡大平面図、(b)(c)は旋回スクロール6中心部の部分拡大縦断面図であり、歯先に空隙のある状態と、空隙がなく圧力導入孔16が閉鎖された時の状態とを示す。
図5は、本発明の第3実施形態を示し、(a)は旋回スクロール6中心部の部分拡大平面図、(b)(c)は旋回スクロール6中心部の部分拡大縦断面図であり、歯先に空隙のある状態と、空隙がなく圧力導入孔16が閉鎖された時の状態とを示す。本実施形態での特徴を説明すると、圧力導入孔16の先端側に盤状シール部材21を設け、圧力導入孔16が盤状シール部材21でシールされる構造としている。これは、専用のシール部材を用いる例で、樹脂製の円盤状シール部材21を用いている。効果は上記した第2実施形態と同様であるが、これによれば、専用シール部材とすることで保持する窪み6fの孔位置・径やシール性等の設計の自由度を高めることができる。
図6は、本発明の第4実施形態を示し、(a)は旋回スクロール6中心部の部分拡大平面図、(b)(c)は旋回スクロール6中心部の部分拡大縦断面図であり、歯先に空隙のある状態と、空隙がなく圧力導入孔16が閉鎖された時の状態とを示す。
図7は、本発明の第5実施形態を示し、(a)は旋回スクロール6中心部の部分拡大平面図、(b)(c)は旋回スクロール6中心部の部分拡大縦断面図であり、歯先に空隙のある状態と、空隙がなく圧力導入孔16が閉鎖された時の状態とを示す。また図8は、図7(c)中の旋回スクロール6中心部を更に拡大して示す部分縦断面図である。
図9は、本発明の第6実施形態におけるスクロール型圧縮機100の縦断面図であり、図10の(a)は、図9の構成におけるミドルハウジング4の縦断面図であり、(b)は、(a)のミドルハウジング4を下面側から見た平面図である。背圧室19には高圧の吐出ガス、もしくは高圧の吐出ガスからオイルセパレータなどにより分離された高圧の潤滑油が、オリフィスやキャピラリチューブなどの流量絞り手段600を介し、背圧ポート23から圧力供給経路24経て供給される。26は、シール部材20で囲まれた背圧室19中に開口して吸入圧力雰囲気などの低圧側に連通する背圧逃し孔である。
図11(a)は、本発明の第7実施形態におけるミドルハウジング4を下面側から見た平面図であり、(b)は、(a)と違う例を示すミドルハウジング4を下面側から見た部分拡大平面図である。本実施形態での特徴を説明すると、背圧逃し孔26の近傍に、圧力導入孔16・背圧導入溝25・背圧逃し孔26のいずれにも連通しない非連通凹部28を設けている。これは、背圧逃し孔26の作用を更に確実にするための考案であり、これによれば、背圧逃し孔26の開口面積が増大すると、この非連通凹部28の圧力が低下するため、凹部近傍の背圧を確実に低下させることができる。
図12は、本発明の第8実施形態におけるスクロール型圧縮機100の縦断面図である。本実施形態においては、旋回スクロール6の歯先部より高圧ガスを背圧室19に導入する経路を有すると共に、背圧室19には背圧逃し穴26を設けている。本構成とすることにより、背圧圧力が上昇し旋回スクロール6が固定スクロール8側に移動すると、歯先部の圧力導入孔16は絞られるため導入ガス流量は減少する。これと同時に旋回スクロール6の鏡板背面とミドルハウジング4のスラスト受け面の間隔が増大するため、背圧逃し孔26の開口面積が増大し逃し流量が増加する。
すなわち、旋回スクロール6と固定スクロール8とが近接する側に状態が変化した場合には、背圧室19への高圧流体の供給が抑制されると共に、背圧室19からの流体流出量が増大して背圧圧力を速やかに低下できる。逆に、旋回スクロール6が固定スクロール8から離れてミドルハウジング4と近接する側に状態が変化した場合には、背圧室19への高圧流体の供給が増大すると共に、背圧室19からの流体流出量が抑制されて背圧圧力を速やかに上昇できる。
上述の実施形態では、ハウジング1に直接に取り付けられたモータ3によってシャフト2が回転駆動される、いわゆるモータ直結型として構成されているが、本発明はこれに限られるものではなく、車両に搭載された内燃機関のような外部の原動機によってシャフト2が回転駆動される、いわゆる外部駆動型として構成しても良い。
2 シャフト
2a クランク部
4 ミドルハウジング
6 旋回スクロール
6a 端板部
6b スクロール歯(渦巻き形の羽根部)
6d チップシール溝(シール部材溝)
6f 窪み
8 固定スクロール
8a 端板部
8b スクロール歯(渦巻き形の羽根部)
11 作動室
16 圧力導入孔
17 一方向弁(一方向弁手段)
19 背圧室
21 盤状シール部材
21a 連通路
22 スプリング(付勢部材)
24 圧力供給経路
25 背圧導入溝
26 背圧逃し孔
28 非連通凹部
600 オリフィス、キャピラリチューブ(流量絞り手段)
H1 盤状シール部材の厚み
H2 窪みの深さ
Claims (15)
- ハウジング(1)と、
前記ハウジング(1)によって軸支されると共に一部に偏心したクランク部(2a)を有するシャフト(2)と、
端板部(6a)及び渦巻き形の羽根部(6b)を有し前記クランク部(2a)によって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロール(6)と、
端板部(8a)および前記旋回スクロール(6)と噛み合う渦巻き形の羽根部(8b)を有すると共に前記ハウジング(1)に固定された固定スクロール(8)とを備え、
前記旋回スクロール(6)が前記公転運動をする時に、前記両羽根部(6b、8b)間に形成される複数個の作動室(11)が外周部から中心部に向かって移動する問に、前記作動室(11)の容積が連続的に縮小することにより前記作動室(11)内において流体を圧縮するスクロール型圧縮機であり、
前記作動室(11)内の流体の圧縮圧力が上昇するのに伴って前記旋回スクロール(6)に作用する前記シャフト(2)の軸線方向のスラスト力を支持するために、前記旋回スクロール(6)の背後に前記ハウジング(1)の一部として設けられたミドルハウジング(4)と、
前記旋回スクロール(6)の端板部(6a)の背面と、それに対向してそれを支持している前記ミドルハウジング(4)の表面との間に形成された背圧室(19)を有するスクロール型圧縮機において、
前記背圧室(19)の圧力調整手段として、前記旋回スクロール(6)と前記固定スクロール(8)との間に有って前記背圧室(19)の圧力上昇に伴いその空隙が減少する部位に、前記背圧室(19)と連通する圧力導入孔(16)を開口させたことを特徴とするスクロール型圧縮機。 - ハウジング(1)と、
前記ハウジング(1)によって軸支されると共に一部に偏心したクランク部(2a)を有するシャフト(2)と、
端板部(6a)及び渦巻き形の羽根部(6b)を有し前記クランク部(2a)によって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロール(6)と、
端板部(8a)および前記旋回スクロール(6)と噛み合う渦巻き形の羽根部(8b)を有すると共に前記ハウジング(1)に固定された固定スクロール(8)とを備え、
前記旋回スクロール(6)が前記公転運動をする時に、前記両羽根部(6b、8b)間に形成される複数個の作動室(11)が外周部から中心部に向かって移動する問に、前記作動室(11)の容積が連続的に縮小することにより前記作動室(11)内において流体を圧縮するスクロール型圧縮機であり、
前記作動室(11)内の流体の圧縮圧力が上昇するのに伴って前記旋回スクロール(6)に作用する前記シャフト(2)の軸線方向のスラスト力を支持するために、前記旋回スクロール(6)の背後に前記ハウジング(1)の一部として設けられたミドルハウジング(4)と、
前記旋回スクロール(6)の端板部(6a)の背面と、それに対向してそれを支持している前記ミドルハウジング(4)の表面とのいずれか一方に形成された背圧室(19)を有するスクロール型圧縮機において、
前記背圧室(19)には、高圧側より流量絞り手段(600)を介して高圧流体が供給される圧力供給経路(24)を連通させると共に、前記旋回スクロール(6)が前記固定スクロール(8)側へ移動する伴いその空隙が増大する部位に、前記背圧室(19)内の高圧流体を低圧部に流出させるための背圧逃し孔(26)を開口させたことを特徴とするスクロール型圧縮機。 - ハウジング(1)と、
前記ハウジング(1)によって軸支されると共に一部に偏心したクランク部(2a)を有するシャフト(2)と、
端板部(6a)及び渦巻き形の羽根部(6b)を有し前記クランク部(2a)によって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロール(6)と、
端板部(8a)および前記旋回スクロール(6)と噛み合う渦巻き形の羽根部(8b)を有すると共に前記ハウジング(1)に固定された固定スクロール(8)とを備え、
前記旋回スクロール(6)が前記公転運動をする時に、前記両羽根部(6b、8b)間に形成される複数個の作動室(11)が外周部から中心部に向かって移動する問に、前記作動室(11)の容積が連続的に縮小することにより前記作動室(11)内において流体を圧縮するスクロール型圧縮機であり、
前記作動室(11)内の流体の圧縮圧力が上昇するのに伴って前記旋回スクロール(6)に作用する前記シャフト(2)の軸線方向のスラスト力を支持するために、前記旋回スクロール(6)の背後に前記ハウジング(1)の一部として設けられたミドルハウジング(4)と、
前記旋回スクロール(6)の端板部(6a)の背面と、それに対向してそれを支持している前記ミドルハウジング(4)の表面とのいずれか一方に形成された背圧室(19)を有するスクロール型圧縮機において、
前記背圧室(19)の圧力調整手段として、前記旋回スクロール(6)と前記固定スクロール(8)との間に有って前記背圧室(19)の圧力上昇に伴いその空隙が減少する部位に、前記背圧室(19)と連通する圧力導入孔(16)を開口させると共に、前記旋回スクロール(6)が前記固定スクロール(8)側へ移動する伴いその空隙が増大する部位に、前記背圧室(19)内の高圧流体を低圧部に流出させるための背圧逃し孔(26)を開口させたことを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 前記圧力導入孔(16)は、前記両羽根部(6b、8b)のいずれか側の先端部に設けたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力導入孔(16)と前記背圧室(19)との間に、前記背圧室(19)側への流体流れのみを許容する一方向弁手段(17)を設けたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力導入孔(16)を複数設けて連通させたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力導入孔(16)は、前記両羽根部(6b、8b)の先端部に設けられているシール部材溝(6d)内に開口させたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力導入孔(16)の先端側に盤状シール部材(21)を設け、前記圧力導入孔(16)が前記盤状シール部材(21)でシールされる構造としたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記圧力導入孔(16)と前記盤状シール部材(21)との間に、前記盤状シール部材(21)を前記圧力導入孔(16)開口面より離れる側に付勢する付勢部材(22)を設けたことを特徴とする請求項8に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記盤状シール部材(21)の前記圧力導入孔(16)と相対する位置に、前記盤状シール部材(21)を貫通する連通路(21a)を設けたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記盤状シール部材(21)の厚み(H1)は、それが嵌合する窪み(6f)の深さ(H2)よりも厚いことを特徴とする請求項8または請求項10のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
- 前記背圧室(19)の一部を構成する前記ミドルハウジング(4)のスラスト受け面に、前記圧力供給経路(24)からの前記高圧流体が前記背圧室(19)全面に均一に行き渡らせるための背圧導入溝(25)を設けると共に、前記圧力供給経路(24)は前記背圧導入溝(25)内に開口している事を特徴とする請求項2に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記背圧逃し孔(26)は前記背圧室(19)に開口し、低圧部に連通する連通路であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記背圧逃し孔(26)を複数設けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記背圧逃し孔(26)の近傍に、前記圧力導入孔(16)、前記背圧導入溝(25)、前記背圧逃し孔(26)のいずれにも連通しない非連通凹部(28)を設けたことを特徴とする請求項2、3、12のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
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