JP2007023790A - Scroll compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧縮空間から水抜きを行うための水抜き孔を備えたスクロールコンプレッサに関し、特には、車両搭載のコンプレッサとして、エンジン駆動のレシプロ型コンプレッサを補助する電動コンプレッサに好適な技術に関する。 The present invention relates to a scroll compressor having a drain hole for draining water from a compression space, and more particularly to a technique suitable for an electric compressor that assists an engine-driven reciprocating compressor as a compressor mounted on a vehicle.
一般に、スクロールコンプレッサは、エンジン駆動のレシプロ型コンプレッサに比べて小型で低騒音である。そこで、たとえば商用車において、エンジンルーム内のエンジン駆動のコンプレッサを補助するため、スクロールコンプレッサをエンジンルームの外に配置することは技術的に有効である。閉じられたエンジンルームの内部空間とは異なり、エンジンルームの外部はコンプレッサの据付け(たとえば、場所やそのスペースなど)に留意しなければならないし、発生音の影響に対処しなければならない。その点、スクロールコンプレッサがもつ小型、低騒音という特性は、エンジンルーム外部に配置するコンプレッサとして最適な特性である。 In general, scroll compressors are smaller and less noise than engine driven reciprocating compressors. Therefore, for example, in a commercial vehicle, it is technically effective to dispose the scroll compressor outside the engine room in order to assist the engine-driven compressor in the engine room. Unlike the interior space of a closed engine room, the exterior of the engine room must be mindful of compressor installation (eg, location, space, etc.) and must deal with the effects of sound generation. In this respect, the small size and low noise characteristics of the scroll compressor are optimal characteristics as a compressor disposed outside the engine room.
そこで、発明者は、車両に搭載、特にエンジンルームの外にスクロールコンプレッサを設置する場合について、いろいろな実験を重ねた。その結果、圧縮空間に発生する水の問題に気付いた。コンプレッサは、外気、つまり水分を含む大気を吸い込み、それを圧縮空気に変える。したがって、コンプレッサの停止時に圧縮空間内の空気が冷やされて水分を滴下し、その圧縮空間内に水が溜まる。車両の使用環境を考えると、圧縮空間に浸入した水は、夜間に凍結し、車両の始動時にコンプレッサに悪影響を与えることが考えられる。特に、スクロールコンプレッサは、互いにかみ合う固定スクロールと旋回スクロールとによって圧縮空間を区画しているため、スクロールの刃(スクロール先端部分)を傷めるおそれがある。 Therefore, the inventor conducted various experiments on the case where the scroll compressor is installed in the vehicle, particularly outside the engine room. As a result, I noticed the problem of water generated in the compression space. The compressor sucks outside air, that is, an atmosphere containing moisture, and converts it into compressed air. Therefore, when the compressor is stopped, the air in the compression space is cooled and moisture is dripped, and water accumulates in the compression space. Considering the environment in which the vehicle is used, it is conceivable that water that has entered the compression space freezes at night and adversely affects the compressor when the vehicle is started. In particular, since the scroll compressor partitions the compression space by the fixed scroll and the orbiting scroll that mesh with each other, there is a risk of damaging the scroll blade (scroll tip portion).
そのような水に起因する問題を解決するため、水抜き孔を設け、浸入した水を排出することは有効な対策である。水抜き孔について、先行技術を調査したところ、吐出ポートの付近に水抜き孔を設け、それを通して水を排出するという、特許文献1を発見した。特許文献1は、スクロールタイプではあるが、圧縮空気を得るためのコンプレッサではなく、真空ポンプである。しかし、スクロールタイプにおいて、浸入水を排出するため、水抜き孔を設けるという考え方を明らかにしている。
特許文献1の真空ポンプは、水抜き孔を設けることを示してはいるが、車両用のスクロールコンプレッサとして使用した場合、スクロール内部の圧縮空間と外気とは水抜き孔を通して常に連通するため、水抜き孔を通して外部から水等がスクロール内部に浸入する問題が残される。特に、車両の場合、高圧水による洗浄中に洗浄水が浸入することがあるだろうし、また、車両の運転中に泥水などが浸入することもあるだろう。そのような水あるいは水分を含む異物の浸入は、前記したように、圧縮空間内の水が凍結しスクロール部材の破損を生じたり、コンプレッサ機能を損ねることにもなりかねない。また、特許文献1が示す水抜き孔は、空気圧縮によって液化された水滴を排出するためのものであり、圧縮空間の中央付近に設けられている。したがって、コンプレッサの停止時に圧縮空間内の空気が冷やされることで生じた水分を有効に排出することはできない。 Although the vacuum pump of Patent Document 1 shows that a drain hole is provided, when used as a scroll compressor for a vehicle, the compression space inside the scroll and the outside air always communicate with each other through the drain hole. There remains a problem that water or the like enters the scroll from the outside through the hole. In particular, in the case of a vehicle, cleaning water may enter during cleaning with high-pressure water, and muddy water or the like may enter during operation of the vehicle. As described above, the intrusion of foreign matter containing water or moisture may freeze the water in the compression space and cause the scroll member to be damaged or the compressor function to be impaired. Moreover, the drain hole which patent document 1 shows is for discharging | emitting the water droplet liquefied by the air compression, and is provided in the center vicinity of compression space. Therefore, moisture generated by cooling the air in the compression space when the compressor is stopped cannot be effectively discharged.
そこで、この発明は、圧縮空間の内部の水を水抜き孔を通して排出することができ、しかもまた、水抜き孔を通して外部から無用な浸入がないようにした技術を提供することを目的とする。
また、この発明は、スクロールコンプレッサの運転中には水抜き孔を外部から遮断し、停止時に水抜き孔を外部に開放するようにした技術を提供することを他の目的とする。
この発明のその他の目的については、今後の説明から明らかになるであろう。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of discharging water inside the compression space through the drain hole and preventing unnecessary intrusion from the outside through the drain hole.
Another object of the present invention is to provide a technique in which the drain hole is blocked from the outside during the operation of the scroll compressor and the drain hole is opened to the outside when the scroll compressor is stopped.
Other objects of the present invention will become clear from the following description.
この発明は、圧縮空間の内部の水を排出するために、圧縮空間から外部に連絡する水抜き孔を設けることを前提とする。その前提の下で、その水抜き孔の開口近くに特定の開閉弁を設ける。「開口近く」とは、水抜き孔の通路中、水抜き孔を外部に開放する開口に近いことを意味する。開口近くの開閉弁は、水を確実にかつ素早く排出することができる。 This invention is based on the premise that a water drain hole communicating with the outside from the compression space is provided in order to discharge water inside the compression space. Under the premise, a specific on-off valve is provided near the opening of the drain hole. “Near the opening” means close to the opening that opens the drain hole to the outside in the passage of the drain hole. An on-off valve near the opening can discharge water reliably and quickly.
開閉弁は、スクロールコンプレッサ10の運転時に閉、停止時に開となるように構成する。たとえば、開閉弁を電磁的な制御弁とし、スクロールコンプレッサの運転/停止に伴う制御信号に応じて、弁の開閉を制御することもできる。しかし、好ましくは、スクロールコンプレッサの運転/停止に応じて圧縮空間の中が加圧状態/常圧(つまり、大気圧)状態になることを利用し、その圧縮空間の中の圧力を制御圧として弁の開閉を行うことが良い。そうすれば、電気的な信号を用いることなく、簡単なピストン構造あるいはスプール構造によって、弁を開閉制御することができる。
The on-off valve is configured to be closed when the
最も好ましい開閉弁は、小径部分と大径部分とを含み、それら大小径部分の各受圧面積の差に相当する受圧面積を規定するピストンと、そのピストンを軸線方向に押す弁ばねとを備える構成である。段付き構造のピストンは、スクロールコンプレッサの運転時、圧縮空間の中の圧縮空気の圧力を大小径部分の受圧面積の差に相当する部分に受け、その圧力に基づく力が弁ばねの力に打ち勝って開閉弁を閉じる。それに対し、スクロールコンプレッサの停止時には、圧縮空間の中の圧力が大気圧になるので、弁ばねの力により開閉弁が開き、圧縮空間の内部の水を開状態の開閉弁を通して外部に排出する。 The most preferred on-off valve includes a small-diameter portion and a large-diameter portion, and includes a piston that defines a pressure-receiving area corresponding to a difference in pressure-receiving areas of the large and small-diameter portions, and a valve spring that pushes the piston in the axial direction. It is. When the scroll compressor is in operation, the stepped piston receives the pressure of the compressed air in the compression space in a portion corresponding to the difference in the pressure receiving area of the large and small diameter portions, and the force based on the pressure overcomes the force of the valve spring. Close the on-off valve. On the other hand, when the scroll compressor is stopped, the pressure in the compression space becomes atmospheric pressure, so that the opening / closing valve is opened by the force of the valve spring, and the water inside the compression space is discharged outside through the opening / closing valve in the open state.
ここで、大小径部分(段付き部分)の受圧面積の差に相当する部分に受ける圧力としては、コンプレッサにおける吸込み口から吐出し口に至る間の中間の圧力を適宜選択して適用することができる。それに応じて、弁ばねのばね定数を定めることができる。また、圧縮空間の内部の圧縮空気は、吸込み口から吐出し口に至るにつれて次第に圧力を高めていく。そのため、圧縮空間中互いに異なる部分二個所からの圧力を引き出すことにより、ピストンあるいはスプールの両端に、互いに異なる圧力を作用させる形態を採ることもできる。 Here, as the pressure received by the portion corresponding to the difference in pressure receiving area of the large and small diameter portions (stepped portions), an intermediate pressure between the suction port and the discharge port in the compressor may be appropriately selected and applied. it can. Accordingly, the spring constant of the valve spring can be determined. Further, the compressed air inside the compression space gradually increases the pressure from the suction port to the discharge port. Therefore, it is possible to adopt a form in which different pressures are applied to both ends of the piston or the spool by drawing out pressures from two different portions in the compression space.
また、水は重力によって圧縮空間の中を下降するので、水抜き孔は、スクロールコンプレッサを据え付けた状態で、固定スクロールおよび旋回スクロールの下方に配置するのが良い。 Further, since water descends in the compression space due to gravity, the drain hole is preferably disposed below the fixed scroll and the orbiting scroll with the scroll compressor installed.
図1は、この発明の実施例であるスクロールコンプレッサ10の断面構造を示す図である。この図1を参照しながら、まず、スクロールコンプレッサ10の全体構造を明らかにし、その後に、この発明の特徴へと言及する。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a
スクロールコンプレッサ10の外郭は、椀形状の第1ハウジング101と、皿形状の第2ハウジング102とである。第2ハウジング102は、外周のリング部分102aと、そのリング部分の内周の円盤部分102bとを含む。円盤部分102bは、固定スクロール20の鏡板を構成する部分でもある。したがって、円盤部分102bの内面は平坦であり、その平坦な面上に、渦巻き状の固定ラップ22がある。固定ラップ22は、円盤部分102bと一体であり、平坦な一面に対し直立に立っている。そして、固定ラップ22の先端に溝があり、その中にチップシール24が入っている。
The outer shell of the
そのような固定ラップ22を一体に携えた第2ハウジング102は、位置決めピン103によって位置決めされつつ、取付けボルト(図示しない)によって第1ハウジング101に対し一体に結合される。第2ハウジング102と結合した第1ハウジング101は、その内周側の空間部分に旋回スクロール30を収容する。
The
旋回スクロール30は、平坦な一面に、渦巻き状の旋回ラップ32を一体に備える。旋回ラップ32も、固定ラップ22と同様、平坦な一面に直立し、その先端にチップシール34を保持する。旋回スクロール30の平坦な一面の半径方向外側部分は、第2ハウジング102の外周のリング部分102aに達し、そのリング部分102aが保持するシール部材104と相俟って、第2ハウジング102の内周側の空間を密にシールする。しかもまた、旋回スクロール30の旋回ラップ32は、固定スクロール20の固定ラップ22とかみ合うことにより、圧縮空間を区画する。
The orbiting
スクロールコンプレッサ10は、常に一定状態を維持する固定スクロール20に対し、旋回スクロール30を自転させることなく旋回運動させることによって、圧縮空気を作り出す。旋回スクロール30を自転させることなく旋回運動させる機構は、第1ハウジング101の中心部分のクランク軸40(クランク軸40は、図示しない電気モータによって回転駆動される)と、クランク軸40の周囲3カ所に配置した自転防止機構50(自転防止機構50は、従動クランク軸やオルダム継手によって構成される)とである。
The
スクロールコンプレッサ10は、第1ハウジング101の外周部分に吸込み口105、また、第2ハウジング102の中心部に吐出し口107をそれぞれもつ。外周部分の吸込み口105から吸い込まれる大気は、固定ラップ22および旋回ラップ32が取り囲む圧縮空間に入り、旋回ラップ32の運動に伴って(旋回ラップ32が、固定ラップ22との接触部分を外周側から内周側へと移動させる)、次第に加圧されていく。加圧された圧縮空気は、第2ハウジング102の中心部の吐出し口107から配管およびエアドライヤを通してエアタンクに供給され、たとえば車両のブレーキ作動に利用される。
The
エアタンク内部の圧縮空気は、予めエアドライヤによって水分を除去されているが、吸込み口105からスクロールコンプレッサ10の内部に入る空気は、水分を含んでいる。したがって、すでに述べたように、固定ラップ22および旋回ラップ32が取り囲む圧縮空間に水が溜まることは必至である。そうした水の多くは、旋回ラップ32の運動に伴って重力作用によって、スクロールコンプレッサ10の下方側に流れていく。
The compressed air inside the air tank has moisture removed beforehand by an air dryer, but the air that enters the
この発明では、そのような水を外部に排出するため、スクロールコンプレッサ10の下部に水抜き孔60を設け、しかもまた、その水抜き孔60の開口近くに開閉弁70を設けるようにしている。
In the present invention, in order to discharge such water to the outside, the
図2は、図1に符号2で示す部分の拡大図であり、(A)はスクロールコンプレッサ10が停止時、また、(B)はスクロールコンプレッサ10が運転時の各状態をそれぞれ示している。水抜き孔60は、第2ハウジング102の最も下方に位置し、内側の端部601がリング部分102aの内周に臨み、外側の端部602が外部に臨んでいる。水抜き孔60は、垂直に延びる孔であり、内側の端部601から外側の端部602に向かって、順次径を大きくする複数の段付きの孔構成になっている。すなわち、内側の端部601の側に小径な第1孔61、第1孔61に隣り合う中径な第2孔62、第2孔62に続く大径な第3孔63、さらに、第3孔63よりも大径な第4孔64の順番である。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion indicated by
そのような水抜き孔60の中に、段付きのピストン72を主体とした開閉弁70がある。段付きのピストン72は、小径部分721と大径部分722とを含み、それら両部分の各外周にシールリング721s,722sをそれぞれ保持している。段付きのピストン72は、小径部分721を第2孔62に入れ、しかもまた、大径部分722を第3孔63に入れ、それら大小径部分の各受圧面積の差に相当する受圧面積を規定している。そして、水抜き孔60の第2孔62と第3孔63との段部分に、制御圧力通路80の一端が開口している。制御圧力通路80は、第2ハウジング102の内部に設けた内部通路であり、その他端は圧縮空間の内部に連絡している。固定スクロールおよび旋回スクロールが区画する圧縮空間の圧力は、外周の吸込み口105から中心部の吐出し口107に行くにつれて、次第に贈圧するが、この例では、径方向のほぼ中間に位置する部分の圧力(スクロールコンプレッサ10が作り出す圧力よりは低い圧力)を導き出すようにしている。なお、段付きのピストン72には、中心を貫く貫通孔723がある。
In such a
また、水抜き孔60中、段付きのピストン72に隣り合う部分に弁座部材74がある。弁座部材74は、第3孔63から第4孔64にわたるように位置し、ストッパリング75と自らの段部742との間に支持されている。弁座部材74は、内側の端面にリング型の弁座740をもち、また、側面部分に内側の一端と外側の他端とを連絡するための切欠き743がある。さらにまた、弁座部材74と段付きピストン72との間に弁ばね76がある。弁ばね76は、スクロールコンプレッサ10が停止するとき(つまり、圧力通路80の圧力が大気圧のとき)、段付きピストン72を水抜き孔60の内側に押し、段付きピストン72を弁座部材74の弁座740から離座させるだけのばね力をもつ。しかし、弁ばね76のばね力については、スクロールコンプレッサ10が運転するに伴い、圧力空間に連絡する制御圧力通路80の圧力が高まるとき、その圧力に基づく力よりは小さな値に設定する。そのような設定により、スクロールコンプレッサ10の運転/停止に応じて、開閉弁70を閉/開となるように制御することができる。なお、圧力空間の内部の水は、スクロールコンプレッサ10の停止時に、水抜き孔60中、第1孔61、段付きピストン72の貫通孔723、さらに弁座部材74の切欠き743、第4孔64を通して外部に排出される。
Further, a
10 スクロールコンプレッサ
20 固定スクロール
30 旋回スクロール
40 クランク軸
50 自転防止機構
60 水抜き孔
70 開閉弁
72 ピストン(段付きピストン)
74 弁座部材
76 弁ばね
80 制御圧力通路
105 吸込み口
107 吐出し口
DESCRIPTION OF
74
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005202846A JP2007023790A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005202846A JP2007023790A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Scroll compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007023790A true JP2007023790A (en) | 2007-02-01 |
Family
ID=37784915
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005202846A Abandoned JP2007023790A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Scroll compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007023790A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008093740A1 (en) | 2007-02-02 | 2008-08-07 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Agent for improving alpha acid content or hop oil content in hop |
-
2005
- 2005-07-12 JP JP2005202846A patent/JP2007023790A/en not_active Abandoned
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WO2008093740A1 (en) | 2007-02-02 | 2008-08-07 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Agent for improving alpha acid content or hop oil content in hop |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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A762 | Written abandonment of application |
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