JP2011510216A - スクロール圧縮機アセンブリおよびスクロール圧縮機のための取付基部 - Google Patents

Abstract

スクロール圧縮機アセンブリは、取付基部を備え、取付基部は、取付基部が提供する支持を構造的に強化するために、取付基部内に形成される一対の支持リブを有する。取付基部は、スクロール圧縮機のハウジングを別体の構成要素部品として支持してもよく、またはスクロール圧縮機のハウジングの一部と一体的に形成してもよい。取付基部は、スクロール圧縮機アセンブリをレールに取り付けるための少なくとも２つのトラックを有し、典型的には締着具用の孔を有する。

Description

本発明は、冷媒を圧縮するためのスクロール圧縮機に関し、より詳細には、かかるスクロール圧縮機を一組のレールに取り付けるために使用することができる、スクロール圧縮機の取付基部に関する。

スクロール圧縮機は圧縮機の一種であり、冷蔵、空調、産業用の冷却および冷凍の各用途ならびに／または圧縮された流体を使用する他の用途において冷媒を圧縮するために用いられる。このような従来のスクロール圧縮機は公知であり、例えば、Ｈａｓｅｍａｎｎに発行された米国特許第６，３９８，５３０号、Ｋａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第６，８１４，５５１号、Ｋａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第６，９６０，０７０号およびＫａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第７，１１２，０４６号に例示されているが、上記特許はいずれも、本願出願人と密接な関係にあるＢｉｔｚｅｒ事業体に譲渡されている。本発明は、これらのスクロール圧縮機または他のスクロール圧縮機の設計に組み込み可能な改良を開示していることから、米国特許第６，３９８，５３０号、７，１１２，０４６号、６，８１４，５５１号および６，９６０，０７０号は、その開示内容の全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。

これらの特許で例示するように、従来、スクロール圧縮機は、該スクロール圧縮機を収容する外側ハウジングを備える。スクロール圧縮機は、第１および第２のスクロール圧縮機部材を有する。第１のスクロール圧縮機部材は、典型的には静止して配置され、外側ハウジング内に固定される。第２のスクロール圧縮機部材は、それぞれの基部の上方に立ち上げられて設けられ、互いに係合する、それぞれに設けられたスクロールリブの間において冷媒を圧縮するために、第１のスクロール圧縮機部材に対して相対的に運動可能に設けられる。従来、可動スクロール圧縮機部材は、冷媒を圧縮するために中心軸の周りの軌道経路（ｏｒｂｉｔａｌ ｐａｔｈ）を駆動されるように設けられている。通常は、適切な駆動ユニット（典型的には電動モータ）が同一のハウジング内に設けられて、可動スクロール部材を駆動する。

スクロール圧縮機アセンブリは、一般に、スクロール圧縮機を支持する取付基部を含む。取付板として設けられた取付基部の一例が、Ｃｌｅｎｄｅｎｉｎに発行された米国特許第６,７６１,５４１号に示されている。そこで図示されているように、取付板はスクロール圧縮機を支持する中央開口部を含むとともに、周囲を上下方向に延びて、一対のレールへの支持および取付けを提供するフランジを含む。本発明は、’５４１特許に示すような既存の取付基部の設計に対する改良に関する。

一の態様において、本発明は、取付基部内に形成される支持リブを有するスクロール圧縮機アセンブリを提供する。取付基部は、スクロール圧縮機のハウジングを別体の構成要素部品として支持してもよく、またはスクロール圧縮機のハウジングの一部と一体的に形成してもよい。この態様によるスクロール圧縮機アセンブリは、スクロール圧縮機と、スクロール圧縮機を支持する取付基部とを含む。取付基部は、少なくとも２つのトラックと、外周縁部と、少なくとも１つの支持リブとを有する。少なくとも１つの支持リブは、取付基部内に形成され、外周縁部から離間して突出する。

他の態様において、本発明は、取付基部を提供可能なスクロール圧縮機用の取付板を提供する。取付板は、４つの側部を持つ本体部分を有する金属製の一体成形された構成要素部品を備える。取付板の中央領域は、スクロール圧縮機を支持する窪みを形成している。フランジとして設けられる一対のトラックが本体部分の両側から垂下して設けられる。本体部分内に形成された一対の支持リブは、フランジの間を横断する方向に延在する。支持リブの断面は略Ｕ字形であってもよい。

本発明の他の態様、目的及び利点は、添付図面を併せ見れば、以下の詳細な説明によりさらに明らかになるであろう。

本明細書に組み入れられ、本明細書の一部分を形成する添付図面は、本発明の複数の態様を例示し、記述とともに、本発明の原理の説明に資する。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るスクロール圧縮機アセンブリの断面図である。

図２は、本発明の実施の形態による、一対のレールに取り付けられた複数のスクロール圧縮機アセンブリを示す等角投影図である。

図３は、図２に示す装置の等角投影図であるが、底面より見る図であり、図２とは異なる図である。

図４は、図２に示す締着機構の１つを明瞭に示す、図２の部分拡大等角投影図である。 図５は、図３に示す締着機構の１つを明瞭に示す、図３の部分拡大等角投影図である。

図６は、先の実施の形態のスクロール圧縮機アセンブリで使用される取付基部の単体の等角投影図であり、図６は上側を示す図である。 図７は、先の実施の形態のスクロール圧縮機アセンブリで使用される取付基部の単体の等角投影図であり、図７は底側を示す図である。

図８は、本発明による、スクロール圧縮機を支持する取付基部の他の実施の形態を示す斜視図である。

本発明は、ある好ましい実施の形態と関連付けて説明されるが、それら実施の形態に限定する意図はない。反対に、意図するところは、全ての代替物、変形、および均等物を、特許請求の範囲に定義されているように本発明の精神と範囲の内に含まれるものとして、カバーすることである。

本発明の実施の形態は、図１から図７までに示すように、取付基部１０および取付基部１０を含むスクロール圧縮機アセンブリ１２として図示される。

取付基部１０の詳細に触れる前に、方向性を明らかにするために、図示のスクロール圧縮機アセンブリ１２に関する背景の一部を述べるが、本発明を他の圧縮機の構成に適用できることは言うまでもない。スクロール圧縮機アセンブリ１２は、一般には外側ハウジング１４を含み、外側ハウジング１４は、一体となるように溶接された、１つ以上のプレス成形された鋼板製のシェルセクション１６を備える。ハウジング１４には、電動モータとして設けられてもよい駆動ユニット１８と、固定スクロール圧縮機体２０および可動スクロール圧縮機体２２を含む一対のスクロール圧縮機体とが含まれる。スクロール圧縮機体２０、２２は、流体を圧縮するために、それぞれの基部２４と、それぞれの基部２４から突出して互いに係合する、それぞれのスクロールリブ２６とを有する。駆動ユニット１８は、可動スクロール圧縮機体２２を固定スクロール圧縮機体２０に対して軌道経路の周りにおいて相対的に駆動するように作動する回転出力を、駆動シャフト２８上に与えることにより流体の圧縮を可能とする。このようなスクロール圧縮機の構成の詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、先に開示された特許においてさらに説明されている。ハウジング１４およびその内部の構成要素（例えば、駆動ユニット１８およびスクロール圧縮機体２０、２２）を、スクロール圧縮機３０を構成する要素として集合的に参照してもよい。

取付基部１０は、スクロール圧縮機３０の重量を支え、一対のレール３２として示す取付構造にスクロール圧縮機アセンブリ１２の完成体が取り付けられるように機能する。図２および図３に示すように、複数のスクロール圧縮機アセンブリ１２を、一組の共用されるレール３２に沿ってレールに装着し、それぞれの流入ポートおよび流出ポートを接続する導管と共に結合できる。具体的には、図２および図３から分るように、低圧の冷媒を冷却回路から回収する共通の吸入または冷媒流入導管３４と、高圧に圧縮された冷媒を冷却回路に送り戻す共通の冷媒流出（高圧縮）導管３６とが設けられる。図示するように、これらの導管３４、３６は、冷却回路に接続するために、スクロール圧縮機アセンブリ１２を共に流体的に接続する。各スクロール圧縮機アセンブリ１２はまた、それぞれ直線配列により同一のレール３２へ同様に取り付けられる。

取付基部１０の役割は、スクロール圧縮機３０を支持し、スクロール圧縮機３０をレール３２に取り付けることである。これらの機能を提供するために、開示される実施の形態の取付基部は、金属シート材料をプレス成形した取付板４０として設けてもよい。この取付板４０は、鋼板からプレス成形により切り抜いて得てもよい。スクロール圧縮機３０を支持するために、取付板には中央開口４４が設けられており、ハウジング１４の下側のシェルセクション１６を収容して、嵌め込むことができる窪み４２を有する。代替として、図８に示すように、この領域には開口を設けることなく、中実として設けてもよく、それにより一体的に且つ単一の構成要素として、ハウジング１４の最下部分を形成してもよい。いずれの実施の形態においても、取付基部はスクロール圧縮機を支持する。

図の実施の形態で示すように、取付板は多くの構造的特徴を含み、開口部４４が形成される平面本体領域４６と、本体領域４６から上方に延びる円形の上方延在リング壁４８と、本体領域４６の両側で本体領域４６から垂下するフランジ５０の形態をとり得る一対の取付トラックと、本体領域４６内に形成され、フランジに対して横断する方向に延在する一対の支持リブ５２と、スクロール圧縮機アセンブリ１２の、レール３２への締着を可能とする、本体領域４６を貫通して形成される取付孔５３、５４とを含む。

取付板４０の窪み４２の領域では、上方へ屈曲した突縁が円形のリング壁４８を形成し、円形のリング壁４８には圧縮機のハウジング１４の下端シェルセクション１６が円形の接合面に沿って着座する。典型的には、２つの構成要素は、溶接（スポットまたは円周溶接）および／またはロウ付けなどの方法で恒久的に接続される。円形の壁４８は、取付板４０の平面本体領域４６から上方に延びる。図示のように、取付板４０およびその本体部の構成は、４つの円弧状に設けられたコーナー部５６と４つの側部５８とを含む、略長方形である。外周縁部６０は、取付板４０の長方形の周囲を通り、これによってその外側の境界を略画成する。各コーナーの領域には、少なくとも１つ、場合によっては２つの取付孔５３、５４が設けられ、締着が可能となるように、図示の締着具６２を受け入れ、これによりスクロール圧縮機アセンブリ１２を一対のレール３２に固定する。このことは図２から図５までにさらに詳細に示されている。

取付板４０は、一対の平行レール３２上に装着するためのトラックを含み、図示の実施の形態において、装着フランジ５０の形態をとる。フランジ５０は、外周縁部６０の対向する側部５８の平面本体領域４６から垂下する。図２および図３で示すように、これらのフランジは、レール３２のそれぞれの外面上に配置され、これらに係合する。フランジは、フランジの相互間に下側チャネルを略画成し、この下側チャネルがレールを受け入れる。その結果、スクロール圧縮機アセンブリおよび／または取付板４０を、装着作業時に適切な取付け位置までレール上を直線的に摺動させることができる。

本発明によれば、取付板４０は、少なくとも１つ、好ましくは２つの支持リブ５２も含む。支持リブ５２は、２つの対向する側部に略沿って突出し、かつ取付（装着）フランジの間を略横断する方向において、かつ２つの隣り合う側部の間の交差部に位置する、２つの別々のコーナー領域の略中間において突出する。支持リブ５２は、構造強度と取付板の信頼性とを高めることにより、スクロール圧縮機に起因する重量と運転振動の下での取付板の挫屈を防止する。具体的には、支持リブ５２は、肉薄に設けられた平面本体領域４６に作用することにより、図１に示すように、支持リブの鉛直断面方向における厚さ（高さ）を増加することによって構造強度を高める。

図示するように、支持リブ５２は、外周縁部６０から離間して突出端部６６に向けて突出する隆起リッジにより形成可能である。この構成により得られる利点は、垂直方向において延在する２つの厚み領域であり、各厚み領域は、強度の向上部、すなわち端部６６から本体領域４６までの２つの直線的な、または傾斜が設けられた側部６８を提供する。図示するように、この構成は略Ｕ字型の断面を含むことができ、該断面の側部６８はそれぞれ、強度を著しく高める特徴を有する。強化リブ５２がスクロール圧縮機３０の各側部に一つずつ設けられ、各側部に横断方向の強度をもたらすのが好ましい。この態様を実施するにあたり、好ましくは、支持リブ５２が延在して装着レール３２と重なり合う（オーバーラップする）ことで、レール間の全長に亘って強度特性を有することができる。支持リブ５２は、対向するレール間の長さに亘る直線セグメント７０を有することができ、直線セグメント７０の両端を丸められた端部７２で覆うことができる。支持リブは、レールと実際に係合することも、レール上に載ることもないように、上方へ突出するリッジの形態をとるのが好ましい。代わりに、本体領域４６の略平坦な下側面がレールに載ることになる。レールと重なり合うようにリブを延ばすことが好ましいが、さらに、各支持リブ５２をまた、取付孔５３、５４と、取付孔５３、５４が設けられたコーナー領域における外周縁部との略中間の、取付孔５３、５４のペアが設けられた外側の領域において突出させて設けることもできる。

図８は、取付板１４０の代替の実施の形態を示し、そこでは、中央領域１１０は、開口せずに中実に設けられ、スクロール圧縮機のハウジングのための一体型のハウジングセクションを提供する。この実施の形態は、第１の実施の形態と同一の取付基部１１２を備え、取付板１４０は第１の実施の形態と同様にスクロール圧縮機を支持するが、凹状の受け部１１４をさらに備えることが示され、凹状の受け部１１４上にスクロール圧縮機のハウジングの残りの部分を構築可能であることが示されている（例えば、中央ハウジングシェルセクションを受け部の外側または内側に溶接することができる）。

本明細書中で引用する公報、特許出願および特許を含むすべての文献は、各文献を個々に、具体的に示し、引用して組み込むかのように、また、その全体を本明細書に記載するかのように、引用して組み込まれる。

本発明の説明に関連して（特に以下の請求項に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限らない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本発明の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。

本明細書中では、本発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。

１０ 取付基部
１２ スクロール圧縮機アセンブリ
１４ 外側ハウジング
１６ シェルセクション
１８ 駆動ユニット
２０ 固定スクロール圧縮機体
２２ 可動スクロール圧縮機体
２４ 基部（スクロール圧縮機体）
２６ スクロールリブ（スクロール圧縮機体）
２８ 駆動シャフト
３０ スクロール圧縮機
３２ 取付レール
３４ 冷媒流入（吸入）導管
３６ 冷媒流出（高圧縮）導管
４０ 取付板
４２ 窪み（中央開口部）
４４ 中央開口部
４６ 平面本体領域
４８ リング壁（中央開口部）
５０ 装着フランジ（取付トラック）
５２ 支持リブ（強化リブ）
５３ 取付孔
５４ 取付孔
５６ コーナー部
５８ 側部
６０ 外周縁部
６２ 締着具
６６ 突出端部（隆起リッジ／支持リブ）
６８ 側部（隆起リッジ／支持リブ）
７０ 直線セグメント（隆起リッジ／支持リブ）
７２ 端部（隆起リッジ／支持リブ）
１１０ 中央領域
１１２ 取付基部
１１４ 受け部
１４０ 取付板

Claims (20)

1. スクロール圧縮機と；
   前記スクロール圧縮機を支持する取付基部であって、前記取付基部は、少なくとも２つのトラックと、外周縁部と、少なくとも１つの支持リブとを有し、前記少なくとも１つの支持リブは前記外周縁部に向けて離間して突出するように設けられた、取付基部とを備える；
   スクロール圧縮機アセンブリ。
2. 前記少なくとも１つの支持リブは、前記少なくとも２つのトラックの間を横断方向に延在するように設けられた、請求項１に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
3. 少なくとも２つの支持リブをさらに備え、前記少なくとも２つの支持リブは前記スクロール圧縮機の対向する側部に設けられた支持リブを含み、前記各支持リブは、前記少なくとも２つのトラックの間を横断方向に延在するように設けられた、請求項２に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
4. 前記取付基部は成形された金属板を備え、前記少なくとも１つの支持リブは、前記取付基部の本体に形成された隆起リッジを有し、前記隆起リッジは２つの丸められた端部の間に延在する直線セグメントを含み、前記直線セグメントは略Ｕ字形の断面を有する、請求項２に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
5. 前記取付基部は、スクロール圧縮機が配置される環状の窪み領域を包囲する４つの側部と、４つのコーナー領域とを有する成形された金属板を備え、前記各コーナー領域は、２つの隣り合う前記側部の間の交差部に位置し、前記各コーナー領域は取付孔を有し、前記各支持リブは、２つの前記取付孔と、前記２つの取付孔が設けられた前記コーナー領域における１つの前記外周縁部との略中間の、前記取付孔のペアが設けられた外側の領域において突出する、請求項３に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
6. 前記各支持リブのそれぞれの端部は、前記支持リブが前記取付孔に達する前に終端を成すように前記横断方向において延在するように構成された、請求項５に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
7. 前記各トラックは、前記外周縁部において前記金属板の本体から垂下するフランジを有する、請求項６に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
8. ２つの前記取付孔が前記各コーナー領域に設けられる、請求項７に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
9. 略平行に配置して設けられた２つの取付レールをさらに備え、前記各トラックは前記レールのそれぞれに配置され、前記少なくとも１つの支持リブの両端は、前記各トラックが前記レールのそれぞれに配置されるときに、前記２つの取付レールのそれぞれと重なり合うように設けられた、請求項５に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
10. 前記スクロール圧縮機は、ハウジング内に収容される２つのスクロール圧縮機体と、前記スクロール圧縮機体の間の相対的な運動を可能とするように作動する駆動ユニットとを備え、前記スクロール圧縮機体は、流体を圧縮するために、それぞれの基部と、前記それぞれの基部から突出して、互いに係合する、それぞれのスクロールリブとを有し、前記取付基部は前記ハウジングに固定される、請求項１に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
11. 前記スクロール圧縮機は、ハウジング内に収容される２つのスクロール圧縮機体と、前記スクロール圧縮機体の間の相対的な運動を可能とするように作動する駆動ユニットとを備え、前記スクロール圧縮機体は、流体を圧縮するために、それぞれの基部と、前記それぞれの基部から突出して、互いに係合する、それぞれのスクロールリブとを有し、前記取付基部は前記ハウジングのシェル要素と一体に設けられる、請求項１に記載のスクロール圧縮機アセンブリ。
12. ４つの側部を持つ本体部分を有する金属製の一体成形された構成要素部品と；
    スクロール圧縮機を支持するための窪みが設けられた、中央領域と；
    前記本体部分の両側から垂下するフランジとして設けられた一対のトラックと；
    前記フランジの間を横断方向に延在して、前記本体部分内に形成される一対の支持リブとを備え；
    前記支持リブの断面は略Ｕ字形に設けられた；
    スクロール圧縮機のための取付基部。
13. 前記各支持リブは前記金属製の一体成形された構成要素部品の前記本体部分に設けられた隆起リッジを有する、請求項１２に記載の取付基部。
14. 前記取付基部は、４つのコーナー領域を有し、前記各コーナー領域は、２つの隣り合う前記側部の間の交差部に位置し、前記各コーナー領域は取付孔を有し、前記各支持リブは、２つの前記取付孔と、前記２つの取付孔が設けられた前記コーナー領域における１つの外周縁部との略中間の、前記取付孔のペアが設けられた外側の領域において突出する、請求項１３に記載の取付基部。
15. 前記各支持リブのそれぞれの端部は前記支持リブが前記取付孔に達する前に終端を成すように前記横断方向において延在するように構成された、請求項１４に記載の取付基部。
16. 前記各フランジは、一対の平行な取付レールの一方の前記取付レールの外側の縁部に沿って設置され、前記各支持リブの両端は、前記取付基部が前記取付レール上に配置されるときに、前記２つの取付レールとそれぞれ重なり合う、請求項１５に記載の取付基部。
17. 前記各支持リブは、丸められた対向する端部の間において延在する略直線状のセグメントを含む、請求項１３に記載の取付基部。
18. 前記本体部分は略平面状に設けられ、前記本体部分の平面領域は前記各支持リブを略包囲するように設けられた、請求項１２に記載の取付基部。
19. 前記窪みは、前記本体部分から上方に延在するリング壁を有する、請求項１２に記載の取付基部。
20. 前記窪みは凹状の受け部を有する、請求項１２に記載の取付基部。

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