JP2015038327A - 電動スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】均圧時異音を抑制できる電動スクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】電動スクロール型圧縮機１は、ハウジング１０と、モータ機構４０と、固定スクロール１６と、回転軸２４の回転によって公転のみ可能に設けられ、固定スクロール１６との間に圧縮室３８を形成する可動スクロール２２と、可動スクロール２２との間に背圧室３９を形成する固定ブロック１５と、背圧室３９の背圧を調整する背圧調整機構１００とを備える。背圧調整機構１００は、吐出室４７と背圧室３９とを連通する背圧導入路５７と、背圧室３９と吸入室４２とを連通する背圧導出路１１０と、回転軸２４に設けられ、回転軸２４の回転数に応じて背圧導出路１１０の開度を変更する開度変更手段１２０とを有する。開度変更手段１２０は、回転数が減少すると開度が大きくなる。【選択図】図１

Description

本発明は電動スクロール型圧縮機に関する。

特許文献１に従来の電動スクロール型圧縮機が開示されている。この電動スクロール型圧縮機は、ハウジングとモータ機構と固定スクロールと可動スクロールと固定ブロックと背圧調整機構とを備えている。ハウジングには、吸入室及び吐出室が形成されている。モータ機構は、吸入室内に設けられている。モータ機構は、回転軸を回転可能である。固定スクロールは、ハウジングに固定されている。可動スクロールは、ハウジング内で回転軸の回転によって公転のみ可能に設けられている。可動スクロールは、固定スクロールとの間に圧縮室を形成している。固定ブロックは、ハウジング内に固定されている。固定ブロックは、回転軸を回転可能に支持するとともに、可動スクロールとの間に背圧室を形成している。背圧調整機構は、背圧室の背圧を調整するものであり、背圧導入路と背圧導出路とを有している。背圧導入路は、吐出室と背圧室とを連通する絞り通路である。背圧導出路は、固定ブロックに設けられ、背圧室と吸入室とを連通する。背圧導出路にはチェック弁が設けられている。

この電動スクロール型圧縮機では、背圧調整機構が、吐出室から冷媒ガスを背圧導入路により背圧室に適宜流入させ、背圧室から冷媒ガスを背圧導出路により吸入室に適宜流出させる。これにより、背圧室の背圧が吐出室の圧力と吸入室の圧力との中間圧に調整されるので、可動スクロールが固定スクロールに向かって好適に押し付けられる。その結果、この電動スクロール型圧縮機は、圧縮性能を良好に発揮できる。

特開２０１０−９６０５９号公報

ところで、上記従来の電動スクロール型圧縮機では、回転軸の回転数がゼロまで減少して停止した状態になると、背圧室から冷媒ガスがハウジング、固定スクロール、可動スクロール及び固定ブロックの相互間の僅かな隙間を通過して吸入室に漏れることにより、背圧が吸入室の圧力に対して均圧化される。また、背圧室から冷媒ガスが背圧導出路のチェック弁の僅かな隙間を通過して吸入室に漏れることにより、背圧が吸入室の圧力に対して均圧化される場合もある。ここで、冷媒ガスがそのような僅かな隙間を通過する際、例えば高周波の笛吹音のような異音が発生し易い。このような異音を均圧時異音と呼ぶ。均圧時異音は、電動スクロール型圧縮機が搭載される車両等の静粛性を低下させるおそれがあることから、抑制することが望まれる。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、均圧時異音を抑制できる電動スクロール型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の電動スクロール型圧縮機は、吸入室及び吐出室が形成されたハウジングと、前記吸入室内に設けられ、回転軸を回転可能なモータ機構と、前記ハウジングに固定された固定スクロールと、前記ハウジング内で前記回転軸の回転によって公転のみ可能に設けられ、前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールと、前記ハウジング内に固定され、前記回転軸を回転可能に支持するとともに、前記可動スクロールとの間に背圧室を形成する固定ブロックと、前記背圧室の背圧を調整する背圧調整機構とを備えた電動スクロール型圧縮機において、
前記背圧調整機構は、前記吐出室と前記背圧室とを連通する背圧導入路と、前記回転軸に設けられ、前記背圧室と前記吸入室とを連通する背圧導出路と、前記回転軸に設けられ、前記回転軸の回転数に応じて前記背圧導出路の開度を変更する開度変更手段とを有し、
前記開度変更手段は、前記回転数が減少すると前記開度が大きくなることを特徴とする。

本発明の電動スクロール型圧縮機では、背圧導入路が吐出室と背圧室とを連通し、回転軸に設けられた背圧導出路が背圧室と吸入室とを連通している。そして、回転軸に設けられた開度変更手段は、回転軸の回転数が減少すると、開度が大きくなる。これにより、この電動スクロール型圧縮機では、停止するために回転軸の回転数が減少する途中で、開度が大きくされた背圧導出路により、背圧室から吸入室に冷媒ガスを迅速に流出させることができる。このため、背圧が吸入室の圧力に対して迅速に均圧化される。その結果、この電動スクロール型圧縮機では、停止した状態で、背圧室から冷媒ガスがハウジング、固定スクロール、可動スクロール及び固定ブロックの相互間の僅かな隙間等を通過して吸入室に漏れる事態が発生し難い。

したがって、本発明の電動スクロール型圧縮機では、均圧時異音を抑制できる。その結果、本発明の電動スクロール型圧縮機が搭載される車両等の静粛性が向上する。

開度変更手段は、遠心力によって開度を変更する弁体を有することが望ましい。この場合、遠心力によって開度を変更する簡素な弁体により、回転軸の回転数の増減による背圧導出路の開度の変更を容易に実現できるとともに、製造コストの低廉化を実現できる。

開度変更手段は、回転軸が回転している時に開度が全開となることが望ましい。この場合、開度変更手段は、回転軸の回転数がゼロまで減少する前に開度が全開となる。これにより、この電動スクロール型圧縮機では、停止するために回転軸の回転数がゼロまで減少する途中で、開度が全開とされた背圧導出路により、背圧室から吸入室に冷媒ガスを一層迅速に流出させることができる。その結果、この電動スクロール型圧縮機では、停止した状態において、背圧室から冷媒ガスがハウジング、固定スクロール、可動スクロール及び固定ブロックの相互間の僅かな隙間等を通過して吸入室に漏れる事態が一層発生し難いので、均圧時異音を一層抑制できる。

背圧調整機構は、背圧と吸入室の圧力との差圧が所定値以上である場合に、背圧室と吸入室とを連通するチェック弁を有していることが望ましい。この構成によれば、チェック弁により、背圧が適正範囲よりも高くなり過ぎることを抑制できる。また、この電動スクロール型圧縮機では、停止するために回転軸の回転数が減少する途中で、開度変更手段によって開度が大きくされた背圧導出路により、背圧が吸入室の圧力に対して迅速に均圧化される。その結果、この電動スクロール型圧縮機では、チェック弁に起因する均圧時異音も抑制できる。

チェック弁は、開度変更手段に設けられていることが望ましい。この構成によれば、回転軸に対して開度変更手段を組み付ける際、チェック弁の組み付けも同時に行うことができるので、作業工程の簡素化を実現できる。また、ハウジング、固定ブロック等に対し、チェック弁を取り付けるための穴加工等を行わなくてもよい。その結果、この電動スクロール型圧縮機では、製造コストの低廉化を実現できる。

ハウジングと回転軸との間には軸受が設けられていることが望ましい。そして、開度変更手段は、軸受の近傍に位置していることが望ましい。この構成によれば、開度変更手段に設けられたチェック弁も軸受の近傍に位置する。このため、チェック弁が背圧室と吸入室とを連通することにより、冷媒ガスに含まれる潤滑油が背圧室から背圧導出路を経由して軸受に供給される。その結果、軸受の潤滑を好適に行うことができる。

開度変更手段は、固定ブロックの近傍に位置していることが望ましい。この構成によれば、背圧導出路を短くできるので、回転軸に対する追加工を簡素化でき、その結果、製造コストを低廉化できる。

本発明の電動スクロール型圧縮機によれば、均圧時異音を抑制できる。

実施例１の電動スクロール型圧縮機の縦断面図である。 実施例１の電動スクロール型圧縮機の部分拡大断面図である。 実施例１の電動スクロール型圧縮機の部分拡大断面図である。 実施例２の電動スクロール型圧縮機の縦断面図である。 実施例２の電動スクロール型圧縮機の部分拡大断面図である。 実施例２の電動スクロール型圧縮機の部分拡大断面図である。 実施例２の電動スクロール型圧縮機の部分拡大断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、上下方向及び前後方向の各方位を図１に示すように定める。

（実施例１）
図１に示すように、実施例１の電動スクロール型圧縮機１は、ハウジング１０と固定ブロック１５と固定スクロール１６と可動スクロール２２とモータ機構４０と背圧調整機構１００とを備えている。

ハウジング１０は、有底筒状のフロントハウジング１１と蓋状のリヤハウジング１２とからなる。固定ブロック１５は、フロントハウジング１１内に固定されている。固定スクロール１６は、フロントハウジング１１における固定ブロック１５より後方に固定されている。

フロントハウジング１１とリヤハウジング１２とは、固定ブロック１５及び固定スクロール１６を互いに当接させた状態で収納しながら、フロントハウジング１１の後端とリヤハウジング１２の前端とが互いに突き合わされ、複数本のボルト１３によって相互に固定されている。

フロントハウジング１１の底壁１１ａの中央には、円筒状のボス１４が突設されている。ボス１４内には、前側の軸受２５が嵌合されている。軸受２５は、ラジアル玉軸受である。

固定ブロック１５は、本体部１７と、鍔部１８とからなる。本体部１７は、底壁１１ａに対して後方に離間し、段付き円筒形状をなして前後方向に延びている。鍔部１８は、本体部１７の後端の開口縁から外側にフランジ状に張り出している。

本体部１７の前端に位置する底壁１７ａの中央には、軸孔１９が貫通して形成されている。本体部１７内には、後側の軸受２６が嵌合されている。軸受２６は、ラジアル玉軸受である。

フロントハウジング１１の内周面には、段差２１が形成されている。鍔部１８が段差２１に対して後方から当接することにより、固定ブロック１５がフロントハウジング１１に位置決めされている。フロントハウジング１１内において、固定ブロック１５より前方には、吸入室４２が形成されている。

固定ブロック１５の後端部には、自転阻止ピン２３ａが固定されている。自転阻止ピン２３ａは、可動スクロール２２の自転を規制するためのものである。

フロントハウジング１１と固定ブロック１５とによって、回転軸２４が回転可能に支持されている。回転軸２４は、略円柱軸形状をなして前後方向に延びている。回転軸２４の前端部２４ａは、前側の軸受２５に回転可能に支持されている。回転軸２４の後端部２４ｂは、本体部１７の軸孔１９を通過し、後側の軸受２６に回転可能に支持されている。

軸孔１９には、シール材３０がサークリップ３１によって装着されている。シール材３０は、後側の軸受２６より前方で、固定ブロック１５と回転軸２４との間を封止する。

回転軸２４の後端部２４ｂには、偏心ピン３２が形成されている。偏心ピン３２は、回転軸２４の中心軸線から偏心した位置から後方に円柱状に突出している。偏心ピン３２には、円筒状のブッシュ３３が嵌合して支持されている。ブッシュ３３の外周面の略半周部分には、外側へ扇状に広がるバランスウェイト３５が一体に形成されている。バランスウェイト３５は、可動スクロール２２の公転に伴う遠心力を相殺する役割をはたす。

固定スクロール１６は、基壁１６ａ及び外周壁１６ｂによって有底筒状をなす固定側基板１６ｃと、外周壁１６ｂの内側でかつ基壁１６ａの前面に立ち上げられた固定側渦巻壁１６ｄとからなる。

可動スクロール２２は、円板状の可動側基板２２ａと、可動側基板２２ａの後面に立ち上げられた可動側渦巻壁２２ｂとからなる。可動スクロール２２は、ハウジング１０内において、固定ブロック１５と、固定スクロール１６との間に位置している。可動スクロール２２は、軸受３４を介してブッシュ３３に支持されている。軸受３４もラジアル玉軸受である。

固定スクロール１６と可動スクロール２２とは、各渦巻壁１６ｄ、２２ｂを介して互いに噛み合わされ、各渦巻壁１６ｄ、２２ｂの先端が相手側の基板１６ｃ、２２ａ上を摺動可能に構成されている。可動側基板２２ａの前面には、自転阻止ピン２３ａの先端部を遊嵌状態で受ける自転阻止孔３７が凹設されている。自転阻止孔３７には円筒状のリング２３ｂが遊嵌されている。可動スクロール２２は、自転阻止ピン２３ａがリング２３ｂの内周面を摺動及び転動することにより、自転を規制されて公転のみ可能となっている。

固定側基板１６ｃ及び固定側渦巻壁１６ｄと、可動側基板２２ａ及び可動側渦巻壁２２ｂとの間には、圧縮室３８が形成されている。また、可動側基板２２ａの前面側と固定ブロック１５との間には、背圧室３９が形成されている。背圧室３９には、回転軸２４の後端部２４ｂが臨んでいる。

固定ブロック１５、外周壁１６ｂ及び可動側渦巻壁２２ｂの最外周部との間には、吸入領域４１が形成されている。フロントハウジング１１の下部には、溝状の吸入通路４３が形成されている。吸入室４２と吸入領域４１とは、吸入通路４３を介して連通している。

吸入室４２内には、ステータ４４とロータ４５とが設けられている。ステータ４４は、フロントハウジング１１の内周面に固定されている。ロータ４５は、ステータ４４の内側で回転軸２４に固定されている。ロータ４５、ステータ４４及び回転軸２４によってモータ機構４０が構成されている。ステータ４４への通電によって、回転軸２４及びロータ４５が一体で回転駆動される。吸入室４２は、モータ機構４０を収容するモータ室を兼ねている。

フロントハウジング１１の周壁の前端側には、吸入口４６が貫通して形成されている。図示は省略するが、吸入口４６は、配管によって蒸発器に接続され、その蒸発器は、配管によって膨張弁及び凝縮器と接続されている。電動スクロール型圧縮機１、蒸発器、膨張弁及び凝縮器は車両用空調装置の冷凍回路を構成している。冷凍回路における低圧でかつ低温の冷媒ガスは、吸入口４６から吸入室４２及び吸入通路４３を経て吸入領域４１内に供給される。

固定側基板１６ｃの後端とリヤハウジング１２の前端との間には、吐出室４７が形成されている。固定側基板１６ｃの中央には、吐出ポート４８が貫通して形成されている。圧縮室３８と吐出室４７とは、吐出ポート４８を介して連通している。固定側基板１６ｃの後端には、吐出室４７内において、吐出ポート４８を開閉するための図示しない吐出弁と、この吐出弁の開度を規制するリテーナ４９とが設けられている。

リヤハウジング１２内における吐出室４７より後方には、油分離室５１が形成されている。油分離室５１は、車両に搭載された状態で上下方向に延びている。油分離室５１と吐出室４７との間には、隔壁５２が設けられている。隔壁５２には、吐出孔５３が貫通して形成されている。油分離室５１と吐出室４７とは、吐出孔５３を介して連通している。

油分離室５１内には、円筒状のオイルセパレータ５５が嵌合状態で収容されている。吐出室４７から吐出孔５３を通して油分離室５１に導入された冷媒ガスは、オイルセパレータ５５による遠心分離によって潤滑油が分離される。その分離された潤滑油は、落下して油分離室５１に貯留される。オイルセパレータ５５より上方に位置する油分離室５１の上端は吐出口５６とされている。図示は省略するが、吐出口５６は、冷凍回路の凝縮器に配管によって接続されている。

図１〜図３に示すように、背圧調整機構１００は、背圧室３９の背圧を調整するものであり、背圧導入路５７とチェック弁６８と背圧導出路１１０と遠心バルブ１２０とを有している。遠心バルブ１２０は、本発明の「開度変更手段」の一例である。

図１に示すように、背圧導入路５７は、吐出室４７の圧力と等しい油分離室５１と、背圧室３９とを連通している。より詳しくは、背圧導入路５７は、接続通路５８と連通路５９とスリット６０とからなる。接続通路５８は、前後方向に延びて、油分離室５１の底側とリヤハウジング１２の前端とに開口する穴である。連通路５９は、固定スクロール１６の外周壁１６ｂを前後方向において貫通している。スリット６０は、固定ブロック１５と可動スクロール２２との間に介装された円盤状のプレート６１に溝状に形成されている。スリット６０は、フロントハウジング１１の内周面に沿うように円弧状に延びて、背圧室３９に開口している。これらは上流側から接続通路５８、連通路５９、スリット６０の順で連通している。

接続通路５８には、異物を除去するためのフィルタ６２が固定されている。フィルタ６２の後端部は、油分離室５１内に突出している。連通路５９は、接続通路５８側にあって下り勾配で延びる傾斜路５９ａと、スリット６０側にあって前後方向に延びる水平路５９ｂとからなる。水平路５９ｂは傾斜路５９ａよりも小径とされている。水平路５９ｂ及びスリット６０は、背圧導入路５７の絞り６３を構成している。

リヤハウジング１２及び固定側基板１６ｃには、貯油室６５が設けられている。貯油室６５は、吐出室４７より外側、かつ油分離室５１より前方に位置している。貯油室６５は図示しない通路を介して吸入領域４１及び吸入室４２と連通している。貯油室６５の圧力は、吸入室４２の圧力と等しくなっている。つまり、貯油室６５は、吸入室４２に含まれている。

外周壁１６ｂには、抽油通路６６が前後方向に貫通するように形成されている。抽油通路６６は、前側で背圧室３９に開口し、後側で貯油室６５に開口している。抽油通路６６の内側前部にはフィルタ６７が固定されている。

チェック弁６８は、抽油通路６６の内側後部に設けられている。チェック弁６８は、背圧室３９の背圧と貯油室６５の圧力との差圧が所定値より小さい場合に、抽油通路６６を閉じる。その一方、チェック弁６８は、背圧室３９の背圧と貯油室６５の圧力との差圧が所定値以上である場合に、抽油通路６６を開く。

なお、固定側基板１６ｃとリヤハウジング１２との間であって、かつ吐出室４７と背圧導入路５７との間及び吐出室４７と貯油室６５との間には、シールリング６９が介装されている。シールリング６９は、吐出室４７内の冷媒ガスが背圧導入路５７及び貯油室６５に漏れるのを防止する。

図２及び図３に示すように、背圧導出路１１０は、回転軸２４に設けられている。背圧導出路１１０は、開口部１１１と細孔１１２と中間室１１３と弁室１１４とを有している。開口部１１１は、回転軸２４の後端部２４ｂのブッシュ３３と対向する端面に開口している。細孔１１２は、開口部１１１から、前方に細長く延びている。

中間室１１３及び弁室１１４は、本体部１７の底壁１７ａと、ロータ４５との間に位置している。弁室１１４は、回転軸２４の外周面から径内方向に凹む有底丸穴である。中間室１１３は、弁室１１４と同軸とされ、弁室１１４の底部１１４ａから径内方向に凹む丸穴である。中間室１１３の内径は、弁室１１４の内径よりも小さくされている。細孔１１２の前端は、中間室１１３に開口している。背圧導出路１１０は、このような開口部１１１、細孔１１２、中間室１１３及び弁室１１４により、背圧室３９と吸入室４２とを連通している。

遠心バルブ１２０は、固定ブロック１７の近傍に位置している。具体的には、遠心バルブ１２０は、本体部１７の底壁１７ａと、ロータ４５との間に位置している。遠心バルブ１２０は、弁体１２１と質量体１２２と連結軸１２３と付勢バネ１２４とを有している。弁体１２１は、円形の平板部材である。弁体１２１の直径は、弁室１１４の内径よりも小さく、かつ、中間室１１３の内径よりも大きくされている。弁体１２１は、弁室１１４内に収容されて、弁室１１４の底部１１４ａに対して着座可能となっている。

回転軸２４の外周面における弁室１１４とは反対側には、質量体室１１５が凹設されている。質量体室１１５は、中間室１１３及び弁室１１４と同軸とされ、回転軸２４の外周面から径内方向に凹む有底丸穴である。質量体室１１５の内径は、中間室１１３の内径よりも大きくされている。質量体室１１５の底部１１５ａは、中間室１１３と連通している。

質量体１２２は、円柱軸体である。質量体１２２の直径は、質量体室１１５の内径よりも僅かに小さくされている。質量体１２２は、回転軸２４の径方向にスライド可能に質量体室１１５内に収容されている。質量体１２２の外周面と質量体室１１５の内周面との間にはオイルシールが形成されており、質量体１２２と質量体室１１５との隙間を冷媒ガスが通過しないようになっている。

連結軸１２３は、細い丸棒である。連結軸１２３の一端は、弁室１１４内において、弁体１２１に固定されている。連結軸１２３は、回転軸２４の径方向に延びて中間室１１３を通過している。連結軸１２３の他端は、質量体室１１５内において、質量体１２２に固定されている。

付勢バネ１２４は、圧縮コイルバネである。付勢バネ１２４は、連結軸１２３を挿通させた状態で、中間室１１３内に収容されている。付勢バネ１２４の付勢力は、弁体１２１を弁室１１４の底部１１４ａから離座させるように、換言すると、質量体１２２を質量体室１１５内に引き込むように作用する。

このような構成である遠心バルブ１２０では、回転軸２４が回転していない状態において、質量体１２２に遠心力が作用していない。このため、図２に示すように、付勢バネ１２４の付勢力により、質量体１２２が質量体室１１５内に引き込まれて、質量体１２２が質量体室１１５の底部１１５ａに当て止っている。このため、連結軸１２３により質量体１２２と連結された弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａから完全に離座している。弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａから完全に離座することにより、背圧導出路１１０の開度が全開となる。

一方、遠心バルブ１２０では、回転軸２４の回転数が増加することにより、質量体１２２に作用する遠心力も増加する。これにより、図３に示すように、質量体１２２は、付勢バネ１２４の付勢力に抗しつつ、質量体室１１５内から抜け出す方向に移動する。このため、弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａに接近し、さらに底部１１４ａに着座する。弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａに接近することにより、背圧導出路１１０の開度が小さくなる。そして、弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａに着座することにより、背圧導出路１１０の開度が全閉となる。

また、遠心バルブ１２０は、回転軸２４の回転数が減少することにより、上記とは逆に動作し、弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａから離座し、背圧導出路１１０の開度が大きくなる。そして、弁体１２１が弁室１１４の底部１１４ａから完全に離座することにより、背圧導出路１１０の開度が全開となる。

遠心バルブ１２０による背圧導出路１１０の開度の大きさは、以下に説明する閾値Ｇ１、Ｇ２に基づいて設定されている。電動スクロール型圧縮機１が圧縮性能を好適に発揮できる稼働状態における回転軸２４の回転数の下限を稼働回転数の下限値Ｌ１とする。稼働回転数の下限値Ｌ１は、例えば、数百〜数千ｒｐｍである。閾値Ｇ１は、ゼロより大きく、稼働回転数の下限値Ｌ１より小さい値である。閾値Ｇ２は、閾値Ｇ１より大きく、稼働回転数の下限値Ｌ１より小さい値である。

車両の運転者による電動スクロール型圧縮機１を起動させる操作等によって、図示しない制御部がモータ機構４０の制御を開始すると、モータ機構４０は、電動スクロール型圧縮機１が稼働状態となるまで、回転軸２４の回転数をゼロから増加させる。これにより、回転軸２４の回転数は、閾値Ｇ１、Ｇ２より増加し、さらに、稼働回転数の下限値Ｌ１以上となる。一方、車両の運転者による電動スクロール型圧縮機１を停止させる操作等によって、図示しない制御部がモータ機構４０の制御を終了しようとすると、モータ機構４０は、回転軸２４の回転数をゼロまで減少させる。これにより、回転軸２４の回転数は、稼働回転数の下限値Ｌ１より減少し、さらに閾値Ｇ２、Ｇ１より減少してゼロになる。

ここで、遠心バルブ１２０では、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ１より減少すると、背圧導出路１１０の開度が全開となる一方、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ１以上になれば、背圧導出路１１０の開度が小さくなるように、付勢バネ１２４の付勢力が設定されている。

また、遠心バルブ１２０では、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ２以上になれば、背圧導出路１１０の開度が全閉となる一方、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ２より減少すると、背圧導出路１１０の開度が大きくなるように、付勢バネ１２４の付勢力が設定されている。

以上のように構成された電動スクロール型圧縮機１は次のように作動する。すなわち、車両の運転者の起動操作等によってモータ機構４０の回転軸２４が回転され、回転軸２４の回転数が稼働回転数の下限値Ｌ１以上になる。その途中で、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ１、Ｇ２より増加することにより、図３に示すように、遠心バルブ１２０によって、背圧導出路１１０の開度が全開から全閉まで小さくなる。

図１に示すように、回転軸２４の回転に伴い、偏心ピン３２が固定スクロール１６の軸心周りに旋回される。このとき、可動スクロール２２は、自転阻止ピン２３ａがリング２３ｂの内周面に沿って摺動及び転動することにより、その自転が阻止されて公転のみが許容される。そして、可動スクロール２２の公転によって圧縮室３８が両スクロール１６、２２の渦巻壁１６ｄ、２２ｂの外周側から中央へと容積を減少しながら移動される。このため、冷媒ガスは、蒸発器より吸入口４６から吸入室４２及び吸入通路４３を経て吸入領域４１内に取り込まれ、さらに吸入領域４１から圧縮室３８内へと吸入されて圧縮される。吐出圧力まで圧縮された冷媒ガスは、吐出ポート４８から吐出室４７に吐出され、吐出孔５３を経て油分離室５１内へ取り込まれ、そこで潤滑油が分離される。潤滑油が分離された冷媒ガスは、オイルセパレータ５５から吐出口５６を経由して凝縮器へ吐出される。こうして、車両用空調装置の空調が行われる。

回転軸２４の回転数が増加すると、背圧導出路１１０の開度が小さくなる。これにより、この電動スクロール型圧縮機では、稼働している状態で、開度が小さくされた背圧導出路１１０により、吐出室４７から背圧導入路５７を経由して背圧室３９に流入する冷媒ガスを好適に絞ることができる。その結果、背圧室３９の背圧が適正に調整されるので、可動スクロール２２が固定スクロール１６に向かって好適に押し付けられる。

また、背圧導入路５７によって、潤滑油を含む冷媒ガスが油分離室５１から背圧室３９に供給される。潤滑油を含む冷媒ガスが背圧導入路５７を通過する間、フィルタ６２によって異物が除去され、フィルタ６２よりも下流側の絞り６３に異物が留まるのを防止する。また、背圧導入路５７の絞り６３によって背圧室３９に供給される冷媒ガスの流量が調整される。背圧室３９に冷媒ガスとともに供給された潤滑油は、可動スクロール２２の駆動部分である後側の軸受２６と、軸受３４と、偏心ピン３２及びブッシュ３３との潤滑に供される。また、背圧室３９の背圧によって、可動スクロール２２が固定スクロール１６に好適に押し付けられ、もって可動側基板２２ａと固定ブロック１５との間の摺動抵抗を低減するとともに、圧縮室３８の気密性を確保する。

チェック弁６８は、背圧室３９の背圧と吸入室４２の圧力との差圧が所定値以上である場合に、抽油通路６６を開く。これにより、背圧室３９と貯油室６５とが抽油通路６６を介して連通するので、背圧室３９から過剰な冷媒ガスが抽油通路６６を経由して貯油室６５に流出する。こうして、チェック弁６８により、背圧室３９の背圧が適正範囲よりも高くなり過ぎることを抑制できるとともに、背圧室３９から過剰な潤滑油が貯油室６５に戻される。

一方、この電動スクロール型圧縮機１では、車両の運転者の停止操作等によってモータ機構４０が回転軸２４の回転を止めようとすると、まず、回転軸２４の回転数が稼働回転数の下限値Ｌ１より減少する。そして、遠心バルブ１２０は、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ２より減少した段階で、背圧導出路１１０の開度が全閉から開き始める。そして、遠心バルブ１２０は、回転軸２４の回転数が閾値Ｇ１より減少した段階で、図２に示すように、背圧導出路１１０の開度が全開となる。これにより、この電動スクロール型圧縮機１では、停止するために回転軸２４の回転数がゼロまで減少する途中で、開度が全開となった背圧導出路１１０により、背圧室３９から吸入室４２に冷媒ガスを迅速に流出させることができる。このため、回転軸２４の回転数がゼロになる前に、背圧が吸入室４２の圧力に対して迅速に均圧化される。その結果、この電動スクロール型圧縮機１では、停止した状態で、背圧室３９から冷媒ガスがハウジング１０、固定スクロール１６、可動スクロール２２及び固定ブロック１５の相互間の僅かな隙間や、チェック弁６８の僅かな隙間を通過して吸入室４２又は貯油室６５に漏れる事態が発生し難い。

したがって、実施例１の電動スクロール型圧縮機１では、均圧時異音を抑制できる。その結果、実施例１の電動スクロール型圧縮機１が搭載される車両等の静粛性が向上する。

また、この電動スクロール型圧縮機１では、遠心バルブ１２０が遠心力によって開度を変更する簡素な弁体１２１を有していることにより、回転軸２４の回転数の増減による背圧導出路１１０の開度の変更を容易に実現できるとともに、製造コストの低廉化を実現できる。

さらに、この電動スクロール型圧縮機１では、遠心バルブ１２０が固定ブロック１５の近傍に位置しているので、仮に遠心バルブ１２０が前側の軸受２５の近傍に位置している場合と比較して、背圧導出路１１０の細孔１１２を短くできる。これにより、この電動スクロール型圧縮機１では、回転軸２４に対する細孔１１２の追加工を簡素化でき、その結果、製造コストを低廉化できる。

（実施例２）
図４〜図７に示すように、実施例２の電動スクロール型圧縮機では、実施例１の電動スクロール型圧縮機１における背圧調整機構１００の代わりに、背圧調整機構２００を採用している。実施例２のその他の構成は、実施例１と同一である。このため、実施例１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。

図４に示すように、背圧調整機構２００は、実施例１の背圧調整機構１００における背圧導入路５７をそのまま採用している一方で、抽油通路６６、フィルタ６７及びチェック弁６８を廃止している。

また、背圧調整機構２００は、実施例１の背圧調整機構１００における背圧導出路１１０を回転軸２４の前端部２４ａまで、つまり、前側の軸受２５の近傍まで長く伸ばした背圧導出路２１０を採用している。より詳しくは、図５〜図７に示すように、背圧導出路２１０を構成する中間室１１３及び弁室１１４は、ロータ４５と前側の軸受２５との間に位置が変更されている。細孔１１２は、前方に長く延びるように変更され、その前端は、位置が変更された中間室１１３に開口している。質量体室１１５も、ロータ４５と前側の軸受２５との間に位置が変更されている。

また、背圧調整機構２００は、実施例１の背圧調整機構１００における遠心バルブ１２０の位置も、中間室１１３、弁室１１４及び質量体室１１５の位置の変更に応じて、回転軸２４の前端部２４ａ側に変更している。よって、遠心バルブ１２０は、前側の軸受２５の近傍に位置している。具体的には、遠心バルブ１２０は、ロータ４５と、前側の軸受２５との間に位置している。前側の軸受２５は、本発明の「軸受」の一例である。遠心バルブ１２０を構成する弁体１２１、質量体１２２、連結軸１２３及び付勢バネ１２４は、実施例１で説明したように、位置が変更された中間室１１３、弁室１１４及び質量体室１１５に組み付けられている。遠心バルブ１２０の作用効果は、実施例１で説明した通りである。

さらに、背圧調整機構２００は、チェック弁２６８を有している。チェック弁２６８は、位置が変更された遠心バルブ１２０の質量体１２２に設けられている。チェック弁２６８は、背圧室３９の背圧と吸入室４２の圧力との差圧が所定値より小さい場合に、図５及び図６に示すように、質量体室１１５と吸入室４２との間で閉じた状態となる。その一方、チェック弁２６８は、背圧室３９の背圧と吸入室４２の圧力との差圧が所定値以上である場合に、図７に示すように、質量体室１１５と吸入室４２との間で開いた状態となる。これにより、背圧室３９が背圧導出路２１０、質量体室１１５及びチェック弁２６８を介して吸入室４２と連通するので、背圧室３９から過剰な冷媒ガスが吸入室４２における前側の軸受２５の近傍に流出する。こうして、チェック弁２６８により、背圧室３９の背圧が適正範囲よりも高くなり過ぎることを抑制できるとともに、背圧室３９から冷媒ガスに含まれる潤滑油が前側の軸受２５の近傍に供給される。その結果、前側の軸受２５の潤滑を好適に行うことができる。

このような構成である実施例２の電動スクロール型圧縮機も、実施例１の電動スクロール型圧縮機１と同様の作用効果を奏することができる。

また、この電動スクロール型圧縮機では、回転軸２４の前端部２４ａに対して遠心バルブ１２０を組み付ける際、チェック弁２６８の組み付けも同時に行うことができるので、作業工程の簡素化を実現できる。また、ハウジング１０、固定ブロック１５等に対し、チェック弁を取り付けるための穴加工等を行わなくてもよい。その結果、この電動スクロール型圧縮機１では、製造コストの低廉化を実現できる。

以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は車両等の空調装置に利用可能である。

１…電動スクロール型圧縮機
４２…吸入室
４７…吐出室
１０…ハウジング
２４…回転軸
４０…モータ機構
１６…固定スクロール
３８…圧縮室
２２…可動スクロール
３９…背圧室
１５…固定ブロック
１００、２００…背圧調整機構
５７…背圧導入路
１１０、２１０…背圧導出路
１２０、２２０…開度変更手段（遠心バルブ）
１２１、２２１…弁体
６８、２６８…チェック弁
２５…前側の軸受

Claims (7)

1. 吸入室及び吐出室が形成されたハウジングと、前記吸入室内に設けられ、回転軸を回転可能なモータ機構と、前記ハウジングに固定された固定スクロールと、前記ハウジング内で前記回転軸の回転によって公転のみ可能に設けられ、前記固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールと、前記ハウジング内に固定され、前記回転軸を回転可能に支持するとともに、前記可動スクロールとの間に背圧室を形成する固定ブロックと、前記背圧室の背圧を調整する背圧調整機構とを備えた電動スクロール型圧縮機において、
   前記背圧調整機構は、前記吐出室と前記背圧室とを連通する背圧導入路と、前記回転軸に設けられ、前記背圧室と前記吸入室とを連通する背圧導出路と、前記回転軸に設けられ、前記回転軸の回転数に応じて前記背圧導出路の開度を変更する開度変更手段とを有し、
   前記開度変更手段は、前記回転数が減少すると前記開度が大きくなることを特徴とする電動スクロール型圧縮機。
2. 前記開度変更手段は、遠心力によって前記開度を変更する弁体を有する請求項１記載の電動スクロール型圧縮機。
3. 前記開度変更手段は、前記回転軸が回転している時に前記開度が全開となる請求項１又は２記載の電動スクロール型圧縮機。
4. 前記背圧調整機構は、前記背圧と前記吸入室の圧力との差圧が所定値以上である場合に、前記背圧室と前記吸入室とを連通するチェック弁を有している請求項１乃至３のいずれか１項記載の電動スクロール型圧縮機。
5. 前記チェック弁は、前記開度変更手段に設けられている請求項４記載の電動スクロール型圧縮機。
6. 前記ハウジングと前記回転軸との間には軸受が設けられ、
   前記開度変更手段は、前記軸受の近傍に位置している請求項５記載の電動スクロール型圧縮機。
7. 前記開度変更手段は、前記固定ブロックの近傍に位置している請求項１乃至５のいずれか１項記載の電動スクロール型圧縮機。

Images