JP2009103032A - 非対称スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】体積効率が高く、且つ、消費動力が削減される非対称スクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】非対称スクロール圧縮機は、固定スクロール(42)に設けられ、渦巻き方向でみて渦巻き溝(56)の外端領域に開口し、自身を通じて渦巻き溝(56)の外端領域に作動流体を供給する第１の吸入孔(66)と、固定スクロール(42)に設けられ、内側圧縮室(58b)及び外側圧縮室(58a)のうち少なくとも一方になる領域に連通可能な第２の吸入孔(68)と、第２の吸入孔(68)を開閉可能であり、内側圧縮室(58b)及び外側圧縮室(58a)のうち少なくとも一方になる領域への第２の吸入孔(68)を通じた作動流体の供給を許容する開閉弁(72)とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、非対称スクロール圧縮機に関する。

例えば冷媒等の作動流体の圧縮に使用されるスクロール圧縮機には、固定スクロールが渦巻き形状の渦巻き溝を有する非対称スクロール圧縮機がある（例えば、特許文献１参照）。
固定スクロールの渦巻き溝は、可動スクロールの渦巻き壁を旋回可能に収容し、可動スクロールの旋回運動に伴い、可動スクロールと固定スクロールとの間には作動流体を吸入しながら圧縮室が発生する。そして、発生した圧縮室は、渦巻き溝に沿って固定スクロールの径方向中央に向けて移動する。この移動中、圧縮室の容積が減少することにより吸入した作動流体が圧縮され、そして、径方向中央にて圧縮された作動流体が圧縮室から吐出される。
特許第3635826号公報

非対称スクロール圧縮機においては、固定スクロールに形成された１つの吸入孔のみを通じて、渦巻き溝の外端領域に作動流体が供給される。この場合、圧縮室になる領域中、圧縮室の進行方向でみて前側の部分には、外端領域からの流路長が長く、流動抵抗により作動流体が供給され難い。このため、非対称スクロール圧縮機においては、体積効率の低下が生じていた。特に、非対称スクロール圧縮機の場合、可動スクロールの渦巻き壁の内側に発生する圧縮室（内側圧縮室）よりも、その外側に発生する圧縮室（外側圧縮室）の方が大きく、外側圧縮室に対して作動流体が供給され難い。

また、圧縮室になる領域の前側の部分においては、渦巻き壁と渦巻き溝の側壁とが摺接するシール点近傍の圧力が局所的に低くなり、可動スクロールを旋回させるために余分な動力を要していた。
本発明は上述した事情に基づいてなされ、その目的とするところは、体積効率が高く、且つ、消費動力が削減される非対称スクロール圧縮機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明によれば、可動スクロールの渦巻き壁と当該渦巻き壁を旋回可能に収容した固定スクロールの渦巻き溝の側壁との間にて、前記可動スクロールの旋回に伴い前記渦巻き壁の内側及び外側に内側圧縮室及び当該内側圧縮室よりも大の外側圧縮室がそれぞれ発生し、発生した前記内側圧縮室及び外側圧縮室が前記渦巻き溝に沿って前記固定スクロールの径方向中央に向けて移動する非対称スクロール圧縮機において、前記固定スクロールに設けられ、渦巻き方向でみて前記渦巻き溝の外端領域に開口し、自身を通じて前記渦巻き溝の外端領域に作動流体を供給する第１の吸入孔と、前記固定スクロールに設けられ、前記内側圧縮室及び外側圧縮室のうち少なくとも一方になる領域に連通可能な第２の吸入孔と、前記第２の吸入孔を開閉可能であり、前記内側圧縮室及び外側圧縮室のうち少なくとも一方になる領域への前記第２の吸入孔を通じた作動流体の供給を許容する開閉手段とを備えることを特徴とする非対称スクロール圧縮機が提供される（請求項１）。

好ましくは、前記開閉手段は、前記可動スクロールの旋回に伴い回転して前記第２の吸入孔を開閉する弁体を有する（請求項２）。
好ましくは、前記第２の供給孔は、前記外側圧縮室になる領域に連通可能であり、前記渦巻き溝において前記第２の吸入孔が開口する位置は、前記外側圧縮室が発生したときの前記渦巻き壁と前記渦巻き溝の側壁との２つのシール点のうち、前記外側圧縮室の進行方向でみて前側のシール点から、前記渦巻き溝の側壁に対応するインボリュート曲線の角度θでみて９０°以内である（請求項３）。

本発明の請求項１の非対称スクロール圧縮機では、第１の吸入孔に加えて、第２の吸入孔を通じて、外側圧縮室及び内側圧縮室になる領域のうち少なくとも一方に作動流体が供給される。このため、外側圧縮室又は内側圧縮室になる領域に効率的に作動流体が供給され、非対称スクロール圧縮機の体積効率が向上する。
また、第２の吸入孔を通じて外側圧縮室又は内側圧縮室になる領域に効率的に作動流体が供給される結果、外側圧縮室になる領域中、前側のシール点近傍において、圧力が低くなることが防止される。このため、可動スクロールの旋回に必要な動力が削減され、非対称スクロール圧縮機の消費動力が削減される。

請求項２の非対称スクロール圧縮機では、開閉手段が弁体を有し、弁体が可動スクロールの旋回に伴い回転して第２の吸入孔を開閉することにより、簡単な構成にて、第２の吸入孔を通じて外側圧縮室又は内側圧縮室になる領域に作動流体が供給される。
請求項３の非対称スクロール圧縮機では、渦巻き溝において第２の吸入孔が開口する位置が、外側圧縮室が発生したときの前側のシール点から、インボリュート曲線の角度θでみて９０°以内であることにより、前側のシール点近傍において、圧力が低くなることが確実に防止される。

図１は、本発明の第１実施形態の非対称スクロール圧縮機を示す。このスクロール圧縮は、例えば冷凍システム、空調システム、又は給湯システム等に適用され、作動流体としての冷媒等を圧縮する。
このスクロール圧縮機は、ハウジング（密閉容器）２を備えている。ハウジング２は、円筒部４と、円筒部４の上端及び下端に気密にそれぞれ嵌合された上蓋６及び下蓋８とからなる。円筒部４にはハウジング２内に作動流体を導入するための吸入管１０が接続され、上蓋６には、ハウジング２内で圧縮された作動流体を吐出するための吐出管１２が接続されている。なお、ハウジング２は、図の上下方向が鉛直方向に一致するように設置される。

円筒部４内には電動モータ１４が収容され、電動モータ１４は円筒状のステータ１４ａを有する。ステータ１４ａは円筒部４に固定され、ステータ１４ａの内側には円柱状のロータ１４ｂが回転可能に同心上に配置されている。
ロータ１４ｂは駆動軸１６によって軸線方向に貫通され、駆動軸１６はロータ１４ｂと一体に回転可能である。従って、駆動軸１６は電動モータ１４への通電によって回転駆動される。

駆動軸１６の下端は、仕切り壁１８の中央孔まで達している。仕切り壁１８の中央孔には、駆動軸１６の下端を囲む鍔付きのスリーブ２０が固定され、スリーブ２０と駆動軸１６との間にすべり軸受２２が介挿されている。
仕切り壁１８は、ハウジング２内を上下に区画し、仕切り壁１８と下蓋８との間には、潤滑油を貯留する貯油室２４が区画される。仕切り壁１８には潤滑油の導入孔１８ａが形成され、仕切り壁１８の上面に付着した潤滑油は、導入孔１８ａを通じて貯油室２４に流入する。

仕切り壁１８には、スリーブ２０の下端を閉塞するようにエンドプレート２６も固定され、スリーブ２０の鍔に形成された凹所には、内歯を有するアウタロータ２８ａと外歯を有するインナロータ２８ｂとが収容されている。
アウタロータ２８ａは凹所の外周面に固定され、インナロータ２８ｂは駆動軸１６の下端に一体的に回転可能に嵌合している。すなわち、スリーブ２０、エンドプレート２６、アウタロータ２８ａ、及びインナロータ２８ｂはトロコイドポンプ３０を構成し、スリーブ２０、エンドプレート２６は、トロコイドポンプ３０のケーシングを構成している。

エンドプレート２６の下面に開口したトロコイドポンプ３０の入口は、貯油室２４を望み、仕切り壁１８に固定されたノズル３２を通じて、貯油室２４の底近傍と連通している。一方、エンドプレート２６の上面に開口したトロコイドポンプ３０の出口には、駆動軸１６の下端面が面している。
駆動軸１６には、自身を軸線方向に貫通する内部流路１６ａが形成され、内部流路１６ａの入口は、駆動軸１６の下端面に開口している。このため内部流路１６ａは、トロコイドポンプ３０の出口と連通している。内部流路１６ａの出口は、駆動軸１６の上端面にて開口している。

なお、駆動軸１６の上端部は、偏心軸３４に成形され、偏心軸３４は、すべり軸受３６を介してボス３８に囲まれている。ボス３８は、可動スクロール４０の鏡板（基板）４０ａの背面に一体に形成されている。偏心軸３４、すべり軸受３６、及びボス３８は、駆動軸１６の回転運動を可動スクロール４０の旋回運動に変換するための変換機構を構成している。

可動スクロール４０は、上ブロック４２と下ブロック（センタフレーム）４４との間に形成されたスペース内に旋回可能に配置され、上ブロック４２及びセンタフレーム４４は、それぞれ円筒部４に溶接により固定されている。
より詳しくは、センタフレーム４４の上端部には、可動スクロール４０の鏡板４０ａを旋回可能に収容する凹所が形成され、当該凹所の底面４６の中央には、ボス３８を受け入れる中間孔４８が開口している。中間孔４８の底面とセンタフレーム４４の下端との間にはシャフト孔が延び、シャフト孔と駆動軸１６との間には、すべり軸受５０が介挿されている。従って、駆動軸１６は、ハウジング２によって、すべり軸受２２及びすべり軸受５０を介して回転可能に支持されている。

可動スクロール４０の鏡板４０ａと凹所の底面４６とは、駆動軸１６の軸線方向にて所定の隙間を存して対向しており、これらの間には、可動スクロール４０の旋回中、可動スクロール４０の自転を阻止する自転阻止装置が設けられている。自転阻止装置は、例えば、複数のピン５２を有し、各ピン５２の根元は、鏡板４０ａの背面に開口したピン穴に圧入されている。各ピン５２の先端部は、凹所の底面４６に開口した有底穴５４に受け入れられている。

上ブロック４２の下端部には、可動スクロール４０の渦巻き形状の渦巻き壁４０ｂを旋回可能に収容する渦巻き形状の渦巻き溝５６が形成されており、上ブロック４２と可動スクロール４０との間に圧縮室５８が形成される。つまり上ブロック４２は、固定スクロールとしての機能を有する。このため以下では、上ブロック４２を固定スクロール４２とも称する。

また固定スクロール４２には吐出孔６０が形成され、吐出孔６０は固定スクロール４２の略中央部を軸線方向に貫通している。圧縮室５８で圧縮された作動流体は、吐出孔６０を通じて圧縮室５８から吐出される。
吐出孔６０は、吐出弁６２としてのリード弁によって開閉され、吐出弁６２はカバー６４によって覆われている。カバー６４内の空間は、固定スクロール４２、センタフレーム４４及びロータ１４ｂにそれぞれ形成された、作動流体及び作動流体に含まれる潤滑油のための下降流路（図示せず）や、ステータ１４ａにおけるスロット間の隙間を通じて仕切り壁１８まで繋がっている。そして、ステータ１４ａ、センタフレーム４４及び固定スクロール４２の外周には、仕切り壁１８から上蓋６、即ち吐出管１２まで達する作動流体のための上昇流路が形成されている。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、固定スクール４２には、渦巻き方向でみたときの渦巻き溝５６の外端領域と、吸入管１０の内端とを繋ぐ第１の吸入孔６６が形成されている。第１の吸入孔６６の開口は、渦巻き溝５６の外端領域の底面に開口している。
また、固定スクロール４２には、第２の吸入孔６８が形成され、第２の吸入孔６８の一端は、渦巻き溝５６の外端領域に開口している。具体的には、第２の吸入孔６８の一端は、渦巻き溝５６の半円筒形状の端壁に開口している。なお、第２の吸入孔６８は、第１の吸入孔６６から分岐されていてもよく、吸入管１０の内端と連通していればよい。

第２の吸入孔６８の他端は、渦巻き溝５６の側壁のうち、固定スクロール４２の径方向でみて外側の側壁（外側壁）に形成された凹み７０の底面に開口している。そして、第２の吸入孔６８には、当該第２の吸入孔６８を開閉可能な開閉弁７２が介挿されている。
図３に示したように、凹み７０にはシール板７４が配置されている。シール板７４の外形は、凹み７０の形状にほぼ一致しており、シール板７４は、凹み７０のほぼ全域に亘って広がっている。つまり、シール板７４の厚さは、凹み７０の深さと略同じであり、シール板７４は、渦巻き溝５６の外側壁の曲率に合致するように湾曲している。

シール板７４は、一端が凹み７０に固定されているけれども、他端は自由である。そして、シール板７４は、弾性的に湾曲可能な材料からなる。凹み７０内には、圧縮コイルばねからなる開放ばね７６が配置され、開放ばね７６は、シール板７４の他端を凹み７０の外に向けて付勢している。この付勢力によって、シール板７４に可動スクロール４０の渦巻き壁４０ｂが摺接していなければ、シール板７４の他端が凹み７０からはみ出し、第２の吸入孔６８の他端が、凹み７０を通じて渦巻き溝５６と連通する。

ここで、再び図２を参照すると、図２は、可動スクロール４０の径方向でみて渦巻き壁４０ｂの外側にて、圧縮室５８が発生したときの状態を示している。以下では、渦巻き壁４０ｂの外側の圧縮室５８を外側圧縮室５８ａといい、渦巻き壁４０ｂの内側の圧縮室５８を内側圧縮室５８ｂという。
発生した外側圧縮室５８ａは、可動スクロール４０の渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅから、渦巻き壁４０ｂの所定の部位４０ｆに亘っており、当該部位４０ｆは、渦巻き壁４０ｂに対応するインボリュート曲線の角度θでみて、渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅから３６０°離間している。

つまり、渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅ及び部位４０ｆが、渦巻き溝５６の外側壁に対してそれぞれ摺接して２つのシール点を構成し、これにより外側圧縮室５８ａが発生する。発生した外側圧縮室５８ａは、可動スクロール４０の旋回に伴い、渦巻き溝５６に沿って径方向中央に向けて移動し、図２の配置から可動スクロール４０が３６０°旋回すると、再び図２と同じ配置になる。

可動スクロール４０の旋回に伴い、外側圧縮室５８ａを形成する２つのシール点は、渦巻き溝５６の側壁及び渦巻き壁４０ｂに沿って移動する。なお、２つのシール点のうち、外側圧縮室５８ａの進行方向でみて後ろ側のシール点が、渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅによって形成されたときに外側圧縮室５８ａが発生する。そして、外側圧縮室５８ａは、可動スクロール４０が３６０°旋回するたびに発生し、１つ前に発生した外側圧縮室５８ａにおける後ろ側のシール点は、次に発生する外側圧縮室５８ａにおける前側のシール点でもある。

シール点が移動するのは、渦巻き壁４０ｂの内側で発生する内側圧縮室５８ｂについても同様であるが、内側圧縮室５８ｂは、図２の配置から可動スクロール４０が１８０°旋回したときに発生する。則ち、非対称型スクロール圧縮機では、外側圧縮室５８ａと内側圧縮室５８ｂとでこれらの発生時期が相違する。
ここで渦巻き溝５６の外側壁において、第２の吸入孔６８の他端が開口する位置は、可動スクロール４０の部位４０ｆが摺接する外側壁の部位５６ｆに対して、外側圧縮室５８ａの進行方向でみて後ろ側（下流側）にある。好ましくは、第２の吸入孔６８の他端が開口する位置は、部位５６ｆから、外側壁に対応するインボリュート曲線の角度θでみて９０°以内の位置にある。換言すれば、第２の吸入孔６８の他端が開口する位置は、発生した外側圧縮室５８ａの上流側に位置するのが好ましい。

開閉弁７２は、シール板７４と渦巻き壁４０ｂとの摺接が終了した直後に開作動するように構成され、これにより、外側圧縮室５８ａになる領域に、第２の吸入孔６８を通じて作動流体が供給される。つまり、外側圧縮室５８ａを形成することになる前側のシール点が、第２の吸入孔６８の他端の開口位置を通過した後、開閉弁７２が開作動し、外側圧縮室５８ａになる領域に第２の吸入孔６８を通じて作動流体が供給される。

そして、開閉弁７２は、渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅによって後ろ側のシール点が形成されて外側圧縮室５８ａが発生した後、閉作動するように構成されている。つまり開閉弁７２は、第２の吸入孔６８を開閉可能であって、少なくとも外側圧縮室５８ａが形成される直前から、外側圧縮室５８ａが形成されるまで、第２の吸入孔６８を通じた作動流体の供給を許容する。

なお、開閉弁７２としては、例えば、逆止弁や電磁制御弁を用いることができる。
上述した第１実施形態のスクロール圧縮機にあっては、電動モータ１４に電力を供給すると、ロータ１４ｂ及び駆動軸１６が回転駆動され、駆動軸１６の回転は、偏心軸３４、すべり軸受３６及びボス３８により、可動スクロール４０の旋回運動に変換される。可動スクロール４０が旋回している間、可動スクロール４０の自転運動は自転阻止装置によって阻止される。

可動スクロール４０が固定スクロール４２に対して旋回するのに伴い、可動スクロール４０と固定スクロール４２との間では、可動スクロール４０及び固定スクロール４２の径方向外側にて外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂが発生し、発生した外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂが縮小しながら径方向中央に向けて移動する。この際、外側圧縮室５８ａになる領域及び内側圧縮室５８ｂになる領域には、吸入管１０及び第１の吸入孔６６を通じて作動流体が供給され、外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂが発生したとき、外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂの内部には作動流体が充填されている。

なお、可動スクロール４０の渦巻き壁４０ｂの外端４０ｅは、可動スクロール４０の旋回に伴い、第１の吸入孔６６の開口の端部にかかるのみである。
その上、渦巻き壁４０ｂの外側で発生する外側圧縮室５８ａになる領域には、第１の吸入孔６６のみならず、第２の吸入孔６８を通じて、作動流体が供給される。
かくして外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂに充填された作動流体は、外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂの縮小によって圧縮され、外側圧縮室５８ａと内側圧縮室５８ｂとが１つの圧縮室５８になって吐出孔６０と連通したときに、圧縮された作動流体が圧縮室５８から吐出される。圧縮室５８から吐出された作動流体は、ハウジング２内を流れた後、吐出管１２を通じて吐出される。

上述したスクロール圧縮機では、第１の吸入孔６６に加えて、第２の吸入孔６８を通じて、外側圧縮室５８ａになる領域に作動流体が供給される。このため、外側圧縮室５８ａになる領域に効率的に作動流体が供給され、スクロール圧縮機の体積効率が向上する。
また、第２の吸入孔６８を通じて外側圧縮室５８ａになる領域に効率的に作動流体が供給される結果、外側圧縮室５８ａになる領域中、前側のシール点近傍において、圧力が低くなることが防止される。このため、可動スクロール４０の旋回に必要な動力が削減され、スクロール圧縮機の消費動力が削減される。

特に、渦巻き溝５６において第２の吸入孔６８が開口する位置が、前側のシール点から、インボリュート曲線の角度θでみて９０°以内であることにより、前側のシール点近傍において、圧力が低くなることが確実に防止される。
図４は、第２実施形態のスクロール圧縮機の図２に相当する断面図を示している。
第２実施形態のスクロール圧縮機は、開閉弁７２に代えて、ロータリ弁８０を有する。ロータリ弁８０は、図５及び図６に拡大して示したように、平面形状が円形の弁体８２を有し、弁体８２は、渦巻き溝５６の底面に形成された凹み８４に回転可能に収容されている。弁体８２の外形は凹み８４の形状に略等しく、凹み８４の平面形状も円形であり、凹み８４の深さは弁体８２の厚さに略等しい。

なお、図５においては、可動スクロール４０の渦巻き壁４０ｂを１点鎖線にて示した。
弁体８２には開口部８２ａが形成され、開口部８２ａは、弁体８２の中心から外れた部分に位置し、平面形状が略半円形状を有する。弁体８２と可動スクロール４０の渦巻き壁４０ｂとの間には、連結ピン８６が設けられ、例えば連結ピン８６の両端は、弁体８２及び渦巻き壁４０ｂにそれぞれ形成されたピン孔８８，９０に挿入されている。弁体８２のピン孔８８は、弁体８２の中心から可動スクロール４０の旋回半径に相当する距離だけ離間しており、且つ、連結ピン８６は、ピン孔８８，９０のうち一方に対して相対回転可能である。このため、可動スクロール４０の旋回に伴い、弁体８２は、凹み８４内にて回転する。

一方、固定スクロール４２には、第２の吸入孔９２が形成され、第２の吸入孔９２は、吸入管１０の内端から、凹み８４の底面まで延びている。具体的には、第２の吸入孔９２は、凹み８４の上方まで到達する横孔９４と、横孔９４と凹み８４とを連通する２つの縦孔９６ａ，９６ｂとからなり、２つの縦孔９６ａ，９６ｂは、渦巻き溝５６の幅方向に離間している。

縦孔９６ａ，９６ｂは、凹み８４の底面に開口しており、弁体８２の開口部８２ａは、弁体８２の回転に伴い、周期的に縦孔９６ａ，９６ｂの開口に重なる。縦孔９６ａ，９６ｂは、弁体８２の開口部８２ａと重なっているときには開放され、重なっていないときには弁体８２によって閉塞される。
ここで、図４が、可動スクロール４０の旋回角度が０°のときの配置を示しているとすると図７〜図１１は、旋回角度が６０°、１２０°、１８０°、２４０°及び３００°のときの配置をそれぞれ示している。

図４及び図７〜図１１に示したように、外側圧縮室５８ａになる領域には、第２の吸入孔９２の一部を構成する縦孔９６ａを通じて、外側圧縮室５８ａになる領域に作動流体が供給される。また、内側圧縮室５８ａになる領域には、第２の吸入孔９２の一部を構成する縦孔９６ｂを通じて、内側圧縮室５８ｂになる領域に作動流体が供給される。
見方を変えれば、固定スクロール４２には、縦孔９６ａと横孔９４とからなる第２の吸入孔と、縦孔９６ｂと横孔９４とからなる第２の吸入孔とがある。ロータリ弁８０は、これら第２の吸入孔を別々に開閉可能であり、少なくとも外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂが形成される直前から、外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８ｂが形成されるまでのそれぞれの間、各第２の吸入孔を通じた作動流体の供給を許容する。

上述した第２実施形態のスクロール圧縮機では、第１の吸入孔６６に加えて、第２の吸入孔９２を通じて、外側圧縮室５８ａになる領域及び内側圧縮室５８ｂになる領域に作動流体が充填される。これにより、スクロール圧縮機の体積効率が向上するとともに消費動力が削減される。
また、第２実施形態のスクロール圧縮機では、開閉手段としてのロータリ弁８０が弁体８２を有し、可動スクロール４０の旋回に伴い弁体８２が回転して第２の吸入孔９２を開閉することにより、簡単な構成にて、第２の吸入孔９２を通じて外側圧縮室５８ａ及び内側圧縮室５８になる領域に作動流体が供給される。

本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
第１実施形態のスクロール圧縮機では、第２の吸入孔６８の他端の開口位置が、渦巻き溝５６の外側壁の部位５６ｆから、当該外側壁に対応するインボリュート曲線の角度θでみて、９０°以内の位置にあったけれども、より後ろ側にあってもよい。

また、第２実施形態のスクロール圧縮機では、固定スクロール４２に２つの縦孔９６ａ，９６ｂを形成したけれども、いずれか一方のみを形成してもよい。このように外側圧縮室５８ａになる領域と内側圧縮室５８ｂになる領域のうち、いずれか一方のみに第２の吸入孔９２を通じて作動流体を供給するときには、外側圧縮室５８ａの方が、内側圧縮室５８ｂよりも大きいため、外側圧縮室５８ａになる領域に第２の吸入孔９２を通じて作動流体を供給するのが好ましい。

更に、第２実施形態のスクロール圧縮機には、１つのロータリ弁８０を設けたけれども、２つ以上のロータリ弁を設けてもよい。例えば、外側圧縮室５８ａになる領域に作動流体を供給するためのロータリ弁と、内側圧縮室５８ｂになる領域に作動流体を供給するためのロータリ弁とを別々に設けてもよい。
本発明に係るスクロール圧縮機は、種々の作動流体の圧縮に適用可能であるが、好ましい使用例として、ＨＦＣ系に比べて環境に優しいＣＯ_２ガスの圧縮に用いられる。

本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機を示す縦断面図である。 図１中のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図である。 図２のシール板近傍の拡大図である。 第２実施形態のスクロール圧縮機における図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図である。 図４のロータリ弁近傍の拡大図である。 図５のロータリ弁の縦断面を示す図である。 図４の配置から可動スクロールが６０°旋回したときの配置を示す図である。 図４の配置から可動スクロールが１２０°旋回したときの配置を示す図である。 図４の配置から可動スクロールが１８０°旋回したときの配置を示す図である。 図４の配置から可動スクロールが２４０°旋回したときの配置を示す図である。 図４の配置から可動スクロールが３００°旋回したときの配置を示す図である。

符号の説明

４０ 可動スクロール
４０ｂ 渦巻き壁
４２ 固定スクロール
５６ 渦巻き溝
５８ａ 外側圧縮室
５８ｂ 内側圧縮室
６６ 第１の吸入孔
６８ 第２の吸入孔
７２ 開閉弁（開閉手段）

Claims (3)

1. 可動スクロールの渦巻き壁と当該渦巻き壁を旋回可能に収容した固定スクロールの渦巻き溝の側壁との間にて、前記可動スクロールの旋回に伴い前記渦巻き壁の内側及び外側に内側圧縮室及び当該内側圧縮室よりも大の外側圧縮室がそれぞれ発生し、発生した前記内側圧縮室及び外側圧縮室が前記渦巻き溝に沿って前記固定スクロールの径方向中央に向けて移動する非対称スクロール圧縮機において、
   前記固定スクロールに設けられ、渦巻き方向でみて前記渦巻き溝の外端領域に開口し、自身を通じて前記渦巻き溝の外端領域に作動流体を供給する第１の吸入孔と、
   前記固定スクロールに設けられ、前記内側圧縮室及び外側圧縮室のうち少なくとも一方になる領域に連通可能な第２の吸入孔と、
   前記第２の吸入孔を開閉可能であり、前記内側圧縮室及び外側圧縮室のうち少なくとも一方になる領域への前記第２の吸入孔を通じた作動流体の供給を許容する開閉手段と
   を備えることを特徴とする非対称スクロール圧縮機。
2. 前記開閉手段は、前記可動スクロールの旋回に伴い回転して前記第２の吸入孔を開閉する弁体を有することを特徴とする請求項１に記載の非対称スクロール圧縮機。
3. 前記第２の供給孔は、前記外側圧縮室になる領域に連通可能であり、
   前記渦巻き溝において前記第２の吸入孔が開口する位置は、前記外側圧縮室が発生したときの前記渦巻き壁と前記渦巻き溝の側壁との２つのシール点のうち、前記外側圧縮室の進行方向でみて前側のシール点から、前記渦巻き溝の側壁に対応するインボリュート曲線の角度θでみて９０°以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非対称スクロール圧縮機。

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