JP2016084717A - Scroll-type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のスクロール部を有するスクロール型圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor having a plurality of scroll portions.
複数のスクロール部を有する機械的構成として、例えば特許文献1に記載された装置が、従来から知られている。その特許文献1の装置は、回転軸とその回転軸の軸方向に並んで配置された2つのスクロール部とを密閉容器内に備えている。そして、特許文献1の装置は、その2つのスクロール部の一方が圧縮機として機能し他方が膨張機として機能する膨張機ユニットである。特許文献1の膨張機ユニットが有する2つのスクロール部では何れもスクロール構造が採用されている。
As a mechanical configuration having a plurality of scroll portions, for example, an apparatus described in
具体的に、その特許文献1の膨張機ユニットでは、膨張機として機能する膨張機スクロール部は、スクロール溝が形成された膨張機用固定スクロールと、そのスクロール溝内に挿入された歯部を有する膨張機用揺動スクロールとから構成されている。また、圧縮機として機能する圧縮機スクロール部は、スクロール溝が形成された圧縮機用固定スクロールと、そのスクロール溝内に挿入された歯部を有する圧縮機用揺動スクロールとから構成されている。
Specifically, in the expander unit of
これらのスクロール部の中心部分には回転軸が貫通しており、その回転軸は、両スクロール部に対し軸方向の一方側と他方側とにそれぞれ設けられた膨張機側軸受け部と圧縮機側軸受け部とによって回転可能に支持されている。 A rotating shaft passes through the center portion of these scroll portions, and the rotating shafts are provided on one side and the other side in the axial direction with respect to both scroll portions, respectively, and on the compressor side It is rotatably supported by a bearing part.
また、膨張機用揺動スクロールおよび圧縮機用揺動スクロールは互いに一体的に構成されている。そのため、圧縮機用揺動スクロールは、膨張機スクロール部に導入された冷媒の膨張によって生じる動力により公転旋回させられ、それにより、圧縮機スクロール部に導入された冷媒が圧縮される。 The expander swing scroll and the compressor swing scroll are integrally formed with each other. Therefore, the compressor swing scroll is revolved by the power generated by the expansion of the refrigerant introduced into the expander scroll portion, whereby the refrigerant introduced into the compressor scroll portion is compressed.
また、膨張機スクロール部のスクロール巻数は圧縮機スクロール部のスクロール巻数よりも多くなっている。例えば、それぞれのスクロール溝に着目すれば、膨張機用固定スクロールのスクロール溝の巻数は圧縮機用固定スクロールのスクロール溝の巻数よりも多くなっている。詳細には、膨張機スクロール部が圧縮機スクロール部に対して径方向外側へ拡大されていることで、膨張機スクロール部のスクロール巻数は圧縮機スクロール部のスクロール巻数よりも多くなっている。 Further, the scroll winding number of the expander scroll unit is larger than the scroll winding number of the compressor scroll unit. For example, paying attention to each scroll groove, the number of turns of the scroll groove of the expander fixed scroll is larger than the number of turns of the scroll groove of the compressor fixed scroll. Specifically, since the expander scroll portion is expanded radially outward with respect to the compressor scroll portion, the scroll turn number of the expander scroll portion is larger than the scroll turn number of the compressor scroll portion.
流体を圧縮するスクロール型圧縮機では、その圧縮機の圧縮効率を向上させることが従来から課題となっている。そして、その圧縮機の圧縮効率を向上させるためには、例えば、公転旋回するロータが有する渦巻き状のロータ歯部、およびそのロータ歯部が挿入される渦巻き状のスクロール溝の巻数を増すことが有効であることが従来から知られている。上記ロータは特許文献1記載の揺動スクロールに該当する。
In a scroll compressor that compresses a fluid, it has been a problem to improve the compression efficiency of the compressor. In order to improve the compression efficiency of the compressor, for example, the number of turns of the spiral rotor tooth portion of the revolving and rotating rotor and the spiral scroll groove into which the rotor tooth portion is inserted may be increased. It has hitherto been known to be effective. The rotor corresponds to the orbiting scroll described in
ここで、複数のスクロール部を有するスクロール型圧縮機、例えば2つのスクロール部を有する2段圧縮式スクロール型圧縮機は、ロータ歯部およびスクロール溝から成る組合せを2組有しており、この点において、例えば、上記特許文献1の膨張機ユニットと同様の機械的構成を備えている。そのため、2段圧縮式スクロール型圧縮機にて上記課題である圧縮効率の向上を図るために、特許文献1の膨張機ユニットを参考にすることができる。
Here, a scroll compressor having a plurality of scroll portions, for example, a two-stage compression scroll compressor having two scroll portions, has two combinations of rotor tooth portions and scroll grooves. For example, it has the same mechanical structure as the expander unit of the said
例えば特許文献1の膨張機ユニットを参考にして圧縮効率の向上を図るように2段圧縮式スクロール型圧縮機が構成されたとすれば、その2段圧縮式スクロール型圧縮機は、軸方向に並んだ2つのスクロール溝のうち一方である第1スクロール溝に対して他方の第2スクロール溝が径方向外側にまで拡大されるように構成される。これにより、第2スクロール溝の巻数が、第2スクロール溝の径方向外側への拡大分だけ多くなり、圧縮効率の向上を図ることができる。
For example, if a two-stage compression scroll compressor is configured so as to improve the compression efficiency with reference to the expander unit of
しかしながら、2段圧縮式スクロール型圧縮機において、第2スクロール溝の巻数を増やすために、第2スクロール溝が径方向外側へ拡大されるとすれば、それにより圧縮機が径方向に大きくなるおそれがある。すなわち、特許文献1の膨張機ユニットに基づいて2段圧縮式スクロール型圧縮機を構成したとすれば、その圧縮機が径方向に大きくなってしまうという新たな課題を生じることが想定された。
However, in a two-stage compression scroll compressor, if the second scroll groove is enlarged radially outward in order to increase the number of turns of the second scroll groove, the compressor may be enlarged in the radial direction. There is. That is, if a two-stage compression scroll type compressor is configured based on the expander unit of
本発明は上記点に鑑みて、圧縮機の径方向における体格拡大を抑えつつ圧縮効率の向上を図ることが可能なスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the scroll compressor which can aim at the improvement of compression efficiency, suppressing the physique expansion in the radial direction of a compressor in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載のスクロール型圧縮機の発明では、所定の回転軸心(CL1)を中心として回転可能に支持された回転軸部(221)と回転軸心に対して偏心して形成されたクランク部(222)とを有するクランクシャフト(22)と、
クランク部が回転軸部の軸方向(DRa)における一方側から嵌合するクランク嵌合部(242)を含むロータ基盤部(241)、ロータ基盤部に対し軸方向における一方側にてクランク嵌合部周りに設けられた渦巻き状の第1ロータ歯部(243)、および、ロータ基盤部に対し軸方向における他方側に設けられた渦巻き状の第2ロータ歯部(244)を有し、クランクシャフトの回転によって公転旋回させられるロータ(24)と、
クランクシャフトが挿通されたシャフト挿通孔(261a)、および、そのシャフト挿通孔の外周側に設けられ第1ロータ歯部が挿入され被圧縮流体が流入する渦巻き状の第1スクロール溝(26a)が形成された非旋回部材としての第1ステータ(26)と、
第2ロータ歯部が挿入され被圧縮流体が流入する渦巻き状の第2スクロール溝(28a)が形成された非旋回部材としての第2ステータ(28)とを備え、
ロータは、そのロータの公転旋回により、第1スクロール溝および第2スクロール溝のうちの一方のスクロール溝(26a)内で被圧縮流体を圧縮すると共に、他方のスクロール溝(28a)内では、一方のスクロール溝内にて圧縮した被圧縮流体を更に圧縮し、
第2スクロール溝は、回転軸部の径方向(DRr)において第1スクロール溝よりも内側にまで及んでいることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the invention of the scroll compressor according to
A rotor base part (241) including a crank fitting part (242) in which the crank part is fitted from one side in the axial direction (DRa) of the rotating shaft part, and crank fitting on one side in the axial direction with respect to the rotor base part A spiral first rotor tooth portion (243) provided around the rotor portion and a spiral second rotor tooth portion (244) provided on the other side in the axial direction with respect to the rotor base portion; A rotor (24) revolved by rotation of the shaft;
A shaft insertion hole (261a) through which the crankshaft is inserted, and a spiral first scroll groove (26a) that is provided on the outer peripheral side of the shaft insertion hole and into which the fluid to be compressed flows are inserted into the first rotor teeth. A first stator (26) as a formed non-rotating member;
A second stator (28) as a non-rotating member in which a second scroll groove (28a) in which a second rotor tooth portion is inserted and a fluid to be compressed flows is formed,
The rotor compresses the fluid to be compressed in one scroll groove (26a) of the first scroll groove and the second scroll groove by the revolving revolution of the rotor, and in the other scroll groove (28a), The compressed fluid compressed in the scroll groove is further compressed,
The second scroll groove extends to the inside of the first scroll groove in the radial direction (DRr) of the rotation shaft portion.
上述の発明によれば、ロータは、そのロータの公転旋回により、第1スクロール溝および第2スクロール溝のうちの一方のスクロール溝内で被圧縮流体を圧縮すると共に、他方のスクロール溝内では、一方のスクロール溝内にて圧縮した被圧縮流体を更に圧縮し、第2スクロール溝は、回転軸部の径方向において第1スクロール溝よりも内側にまで及んでいるので、第2スクロール溝が第1スクロール溝よりも径方向内側には及ばない構成と比較して、圧縮機全体としてスクロール溝の巻数を増やすことができ、延いては、圧縮効率の向上を図ることが可能である。そして、第2スクロール溝を径方向外側ではなく径方向内側に拡大してその第2スクロール溝の巻数を増やしても、圧縮機の径方向における体格拡大にはつながらないので、圧縮機の径方向における体格拡大を抑えることが可能である。 According to the above-described invention, the rotor compresses the fluid to be compressed in one of the first scroll groove and the second scroll groove by the revolution of the rotor, and in the other scroll groove, The compressed fluid compressed in one of the scroll grooves is further compressed, and the second scroll groove extends further inward than the first scroll groove in the radial direction of the rotary shaft portion. Compared with a configuration that does not extend radially inward from one scroll groove, the number of turns of the scroll groove can be increased as a whole of the compressor, and as a result, compression efficiency can be improved. And even if the second scroll groove is expanded radially inward rather than radially outward and the number of turns of the second scroll groove is increased, it does not lead to the physique expansion in the radial direction of the compressor. It is possible to suppress the physique expansion.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。 In addition, each code | symbol in the bracket | parenthesis described in a claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific content as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態において圧縮機10を含んで構成された冷凍サイクル90の概略構成を示す図である。図1の横軸は、冷凍サイクル90を循環する冷媒の比エンタルピを示し、縦軸は、その冷媒の圧力を示している。図1に示すように、冷凍サイクル90は、被圧縮流体としての冷媒を吸入して圧縮する圧縮機10と、放熱器92と、膨張弁94と、蒸発器96とを備えている。冷凍サイクル90では、圧縮機10から吐出された冷媒は、放熱器92、膨張弁94、蒸発器96の順に流れてから、圧縮機10に吸入される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
放熱器92は、圧縮機10から吐出された冷媒と被加熱流体との熱交換を行うことで冷媒から放熱させる。すなわち、放熱器92は、冷媒の熱で被加熱流体を加熱する熱交換器であり、その被加熱流体としては、例えば空気または水が挙げられる。
The
膨張弁94は、放熱器92から流出した冷媒を減圧する減圧装置である。蒸発器96は、膨張弁94にて減圧された冷媒と被冷却流体との熱交換を行うことで冷媒に吸熱させて冷媒を蒸発させる。すなわち、蒸発器96は、冷媒に吸熱させることで被冷却流体を冷却する熱交換器であり、その被冷却流体としては、例えば空気または水が挙げられる。
The
図2は、図1の冷凍サイクル90に含まれる圧縮機10を圧縮機軸心CL1を含む断面で切断した縦断面図である。図2に示す圧縮機10は電動のスクロール型圧縮機である。圧縮機10は、フロントハウジング12、リヤハウジング14、電動機部16、および、電動機部16により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構部18等を備えている。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
フロントハウジング12は、圧縮機10の外殻の一部を構成し、円筒状のハウジング側壁部121とそのハウジング側壁部121の一端を塞ぐハウジング底部122とを有する有底円筒形状を成している。フロントハウジング12は本発明のハウジングに対応する。ハウジング側壁部121におけるハウジング底部122側とは反対側の他端は、圧縮機構部18が有する第1ステータ26に対し気密に接合されている。従って、フロントハウジング12内は密閉空間12aとなっている。
The
また、フロントハウジング12内には電動機部16が収容されている。従って、フロントハウジング12内の空間である密閉空間12aは、電動機部16が配置される電動機室12aとなっている。電動機部16は、クランクシャフト22が有する回転軸部221の軸方向DRaである圧縮機軸方向DRaにおいて電動機室12aの中央部分に配置されているが、電動機室12aを仕切る機能は電動機部16に無く、電動機部16は、電動機室12a内で冷媒が流通することを妨げないように構成されている。
An
電動機部16は、圧縮機構部18の駆動軸部材であるクランクシャフト22を回転駆動するモータである。電動機部16は、固定子をなす電動機ステータ161と、回転子をなす電動機ロータ162とを有している。電動機ステータ161は、ステータコアとそのステータコアに巻き付けられたステータコイルとを有し、フロントハウジング12のハウジング側壁部121内側に固定されている。
The
電動機ロータ162は、クランクシャフト22の回転軸部221まわりに構成されている。また、上記回転軸部221の径方向DRrである圧縮機径方向DRrにおいて、電動機ロータ162は電動機ステータ161の内側に配置されている。
The
電動機ステータ161のステータコイルに電力が供給されると電動機ロータ162に回転磁界が与えられて電動機ロータ162に回転力が発生し、クランクシャフト22が電動機ロータ162と一体に回転する。
When electric power is supplied to the stator coil of the
リヤハウジング14は、圧縮機10の外殻のうちフロントハウジング12とは異なる一部を構成し、フロントハウジング12と同様に有底円筒形状を成している。具体的には、リヤハウジング14は、圧縮機軸方向DRaにおいて、フロントハウジング12とは反対向きに設けられ、圧縮機10のうちフロントハウジング12とは反対側に配置されている。
The
また、リヤハウジング14には、貫通孔として形成された圧縮機吐出ポート14aが設けられている。リヤハウジング14は、そのリヤハウジング14の底部141とは反対側の開口端にて、圧縮機構部18が有する第2ステータ28に対し気密に接合されている。これにより、圧縮機吐出ポート14aへつながる吐出室14bがリヤハウジング14内に形成されている。圧縮機吐出ポート14aは、圧縮機構部18で圧縮された冷媒を圧縮機10の外部へ吐出する冷媒通路である。すなわち、圧縮機構部18で圧縮された冷媒は、吐出室14bと圧縮機吐出ポート14aとを順に経て圧縮機10の外部へ吐出される。
The
圧縮機構部18は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する低圧段スクロール部181と高圧段スクロール部182とから成る2段圧縮機構で構成されている。すなわち、圧縮機構部18では、冷媒は先ず低圧段スクロール部181で圧縮され、その低圧段スクロール部181で圧縮された後、高圧段スクロール部182に吸入されて更に圧縮される。
The
具体的に、圧縮機構部18は、クランクシャフト22、ロータ24、第1ステータ26、第2ステータ28、第1逆止弁30、および第2逆止弁32等を備えている。クランクシャフト22は、電動機部16の動力を圧縮機構部18へ伝達する動力伝達軸であり、回転軸部221とクランク部222とを含んで構成されている。
Specifically, the
回転軸部221は、所定の回転軸心である圧縮機軸心CL1を中心として回転可能に支持されている。詳細には、回転軸部221は、電動機ロータ162の内周側を貫通し、その電動機ロータ162に対して回転不能とされている。そして、回転軸部221は、電動機ロータ162に対し圧縮機軸方向DRaの一方へ突き出ており、その一方へ突き出た部分において、ハウジング底部122に設けられた軸受部123により回転可能に支持されている。
The
また、回転軸部221は、電動機ロータ162に対し圧縮機軸方向DRaの他方へも突き出ており、その他方へ突き出た部分において、第1ステータ26が有する回転支持部261により回転可能に支持されている。
Further, the
クランク部222は圧縮機軸心CL1に対して偏心して形成され、回転軸部221に対し一体的に固定されている。クランク部222は、第1ステータ26の回転支持部261に対し圧縮機軸方向DRaにおける電動機部16側とは反対側に配置されている。
The
圧縮機構部18のロータ24は、クランクシャフト22の回転によって公転旋回運動をさせられる旋回スクロール部材である。ロータ24は、図示されていない公知の機構によって自転しないようになっている。具体的に、ロータ24は、ロータ基盤部241と第1ロータ歯部243と第2ロータ歯部244とを有している。
The
ロータ基盤部241は、圧縮機径方向DRrへ拡がる円盤状を成しており、クランクシャフト22のクランク部222が嵌合するクランク嵌合穴242aが形成されたクランク嵌合部242を有している。そのクランク嵌合穴242aは底部242bを有する止まり穴として形成され、圧縮機軸方向DRaにおける一方側すなわち電動機部16側に開口している。従って、このクランク嵌合穴242aには、クランク部222が圧縮機軸方向DRaにおける上記一方側から嵌合している。そして、クランクシャフト22は圧縮機構部18のロータ24を貫通しておらず、そのクランクシャフト22の回転軸部221はロータ基盤部241に対して圧縮機軸方向DRaの第1ステータ26側すなわち電動機部16側に配置されている。
The
第1ロータ歯部243は、ロータ基盤部241に対し圧縮機軸方向DRaにおける一方側すなわち電動機部16側にて、クランク嵌合部242周りに設けられている。詳細には、第1ロータ歯部243は、ロータ基盤部241から電動機部16側に向かって突き出ており、ロータ基盤部241と一体的に構成されているのでロータ基盤部241と一体的に公転旋回する。そして、第1ロータ歯部243は、図2のIII−III断面図である図3に示すように、圧縮機軸方向DRaから見ると渦巻き状に形成されている。なお、図3および後述の図5において矢印DRrtはロータ24の公転旋回方向DRrtを示している。
The first
また、第1ロータ歯部243は、図4(a)(b)に示すように、インボリュート曲線L1ivに基づいた断面形状を成すインボリュート形成部243aを含んで構成されている。具体的に、そのインボリュート曲線L1ivは、圧縮機軸方向DRaに直交する断面においてインボリュート形成部243aの中心線になっている。図4は、図3と同じ断面図において第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの形状を説明するための図であって、図4(a)は、そのインボリュート形成部243aの巻始めについて説明するための図であり、図4(b)は、そのインボリュート形成部243aの巻終りについて説明するための図である。図4(a)(b)では、見易い図示とするために回転軸部221の図示を省略している。
Moreover, the 1st rotor tooth |
詳細には、第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aは、第1ロータ歯部243における渦巻きの内周側を向いた内周側側面243bと、渦巻きの外周側を向いた外周側側面243cとを有している。そして、インボリュート形成部243aの内周側側面243bおよび外周側側面243cは共にインボリュート曲線L1ivに基づいて形成されている。本実施形態の第1ロータ歯部243では、インボリュート形成部243aは、第1ロータ歯部243の巻始めの一部分を除き、第1ロータ歯部243の大部分を占めている。
Specifically, the
図4に示すインボリュート形成部243aの内周側側面243bおよび外周側側面243cは上記のようにインボリュート曲線L1ivに基づいて形成されているが、詳細に言えば、その内周側側面243bおよび外周側側面243cを圧縮機軸方向DRaから見た形状が、図4(a)(b)に示す基礎円C1ivから構成されたインボリュート曲線L1ivを基準として形成されている。そのインボリュート曲線L1ivを基準とした形状とは、例えば、インボリュート曲線L1ivそのものであってもよいし、インボリュート曲線L1ivをオフセットした形状であってもよい。
The inner
具体的に、第1ロータ歯部243においてインボリュート形成部243aの巻始め位置を示す巻始め伸開角AG1st、すなわちインボリュート曲線L1iv上でインボリュート形成部243aの巻始め位置を示す巻始め伸開角AG1stは、図4(a)に示すように720degである。また、インボリュート形成部243aの巻終り位置を示す巻終り伸開角AG1end、すなわちインボリュート曲線L1iv上でインボリュート形成部243aの巻終り位置を示す巻終り伸開角AG1endは、図4(b)に示すように990degである。
Specifically, in the first
図2に戻り、第2ロータ歯部244は、ロータ基盤部241に対し圧縮機軸方向DRaにおける他方側すなわち第1ロータ歯部243側とは反対側に設けられている。詳細には、第2ロータ歯部244は、ロータ基盤部241から第1ロータ歯部243側とは反対側に向かって突き出ており、ロータ基盤部241と一体的に構成されているのでロータ基盤部241および第1ロータ歯部243と一体的に公転旋回する。そして、第2ロータ歯部244は、図2のV−V断面図である図5に示すように、圧縮機軸方向DRaから見ると渦巻き状に形成されている。その第2ロータ歯部244の渦巻き方向は、図3および図5から判るように、第1ロータ歯部243の渦巻き方向と同じ向きになっている。
Returning to FIG. 2, the second
また、第2ロータ歯部244は、図6(a)(b)に示すように、インボリュート曲線L2ivに基づいた断面形状を成すインボリュート形成部244aを含んで構成されている。具体的に、そのインボリュート曲線L2ivは、圧縮機軸方向DRaに直交する断面においてインボリュート形成部244aの中心線になっている。図6は、図5と同じ断面図において第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aの形状を説明するための図であって、図6(a)は、そのインボリュート形成部244aの巻始めについて説明するための図であり、図6(b)は、そのインボリュート形成部244aの巻終りについて説明するための図である。
Moreover, the 2nd rotor tooth |
詳細には、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aは、第2ロータ歯部244における渦巻きの内周側を向いた内周側側面244bと、渦巻きの外周側を向いた外周側側面244cとを有している。そして、インボリュート形成部244aの内周側側面244bおよび外周側側面244cは共にインボリュート曲線L2ivに基づいて形成されている。本実施形態の第2ロータ歯部244では、インボリュート形成部244aは、第2ロータ歯部244の巻始めの一部分を除き、第2ロータ歯部244の大部分を占めている。
Specifically, the
図6に示すインボリュート形成部244aの内周側側面244bおよび外周側側面244cは上記のようにインボリュート曲線L2ivに基づいて形成されているが、詳細に言えば、その内周側側面244bおよび外周側側面244cを圧縮機軸方向DRaから見た形状が、図6(a)(b)に示す基礎円C2ivから構成されたインボリュート曲線L2ivを基準として形成されている。そのインボリュート曲線L2ivを基準とした形状とは、例えば、インボリュート曲線L2ivそのものであってもよいし、インボリュート曲線L2ivをオフセットした形状であってもよい。
Although the inner
具体的に、第2ロータ歯部244においてインボリュート形成部244aの巻始め位置を示す巻始め伸開角AG2st、すなわちインボリュート曲線L2iv上でインボリュート形成部244aの巻始め位置を示す巻始め伸開角AG2stは、図6(a)に示すように405degである。また、インボリュート形成部244aの巻終り位置を示す巻終り伸開角AG2end、すなわちインボリュート曲線L2iv上でインボリュート形成部244aの巻終り位置を示す巻終り伸開角AG2endは、図6(b)に示すように990degである。
Specifically, the winding start extension angle AG2st indicating the winding start position of the
すなわち、図4と図6とを比較すれば判るように、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aは、そのインボリュート形成部244aの巻始め伸開角AG2stが第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの巻始め伸開角AG1stよりも小さくなるように構成されている。そして、第2ロータ歯部244は、圧縮機径方向DRr(図2参照)において第1ロータ歯部243よりも内側にまで及んでいる。更に言えば、第2ロータ歯部244は、図2に示すように、クランクシャフト22のクランク部222に対して圧縮機軸方向DRaに重なる位置にまで延びている。
That is, as can be seen from a comparison between FIG. 4 and FIG. 6, the
また、各ロータ歯部243、244の巻終りについて言えば、図4および図6に示すように、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aは、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aの巻終り伸開角AG2endと第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの巻終り伸開角AG1endとが互いに揃うように構成されている。両方の巻終り伸開角AG1end、AG2end同士が互いに揃うこととは、例えば巻終り伸開角AG1end、AG2end同士が互いに同じになること又は同程度になることである。
As for the end of winding of the
図2に示す第1ステータ26は、旋回しない非旋回部材であり、フロントハウジング12に対して固定された第1の固定スクロール部材である。第1ステータ26はロータ24のロータ基盤部241と圧縮機軸方向DRaに対面するように配置され、ロータ基盤部241は第1ステータ26に対して摺動する。第1ステータ26は、クランクシャフト22の回転軸部221を回転可能に支持する回転支持部261を有している。その回転支持部261には、圧縮機軸心CL1を中心として圧縮機軸方向DRaへ貫通したシャフト挿通孔261aが形成され、回転支持部261は例えば滑り軸受として構成されている。そして、シャフト挿通孔261aにはクランクシャフト22の回転軸部221が挿通され、回転支持部261はその回転軸部221を回転可能に支持する。
The
また図2および図3に示すように、第1ステータ26には、シャフト挿通孔261aの外周側に配置された第1スクロール溝26aと、その第1スクロール溝26aに連通する第1吸入ポート26bと、第1スクロール溝26aに連通する第1吐出ポート26cとが形成されている。第1スクロール溝26aは圧縮機軸方向DRaにおいてロータ基盤部241側へ開口する溝であり、圧縮機軸方向DRaから見ると渦巻き状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、第1スクロール溝26a内には第1ロータ歯部243が挿入されており、第1ロータ歯部243は、ロータ24の公転旋回に従って第1スクロール溝26a内で移動する。この第1ロータ歯部243は第1スクロール溝26aを複数の空間に区切っており、その区切られた複数の空間のうち、第1吸入ポート26bに連通している空間は、第1吸入ポート26bから冷媒を吸入するための吸入室26dを構成し、第1ロータ歯部243によって第1吸入ポート26bに対し隔てられた空間は、冷媒を圧縮する圧縮室26eを構成する。そして、その圧縮室26e内で冷媒は第1ロータ歯部243の公転旋回により圧縮され、最終的には第1吐出ポート26cから吐出される。
A first
第1吸入ポート26bは圧縮機10外部へ開放されており、圧縮される冷媒を圧縮機10外部から第1スクロール溝26a内へ流す冷媒通路となっている。詳細には、第1吸入ポート26bは、圧縮機10外部に設けられた蒸発器96(図1参照)の冷媒出口に接続されている。すなわち、第1吸入ポート26bは、冷凍サイクル90(図1参照)における圧縮機10の吸入ポートとしての圧縮機吸入ポートとなっている。第1吸入ポート26bは、蒸発器96からの冷媒を第1スクロール溝26a内へ流入させる。
The
第1吐出ポート26cは、第1スクロール溝26a内で圧縮された冷媒を電動機室12aへ流す冷媒通路であり、第1スクロール溝26aと電動機室12aとをつないでいる。そのため、第1吐出ポート26cは、第1吐出ポート26cの第1スクロール溝26a側が第1ロータ歯部243に塞がれていなければ、冷媒を第1スクロール溝26a内から電動機室12aへと流出させる。
The
その第1吐出ポート26cの冷媒出口には、図2に示すように第1逆止弁30が設けられている。この第1逆止弁30は電動機室12aから第1スクロール溝26aへの冷媒の逆流を防止する弁機構である。すなわち、第1逆止弁30は第1スクロール溝26aから電動機室12aへの冷媒流れを許容する一方で、電動機室12aから第1スクロール溝26aへの冷媒流れを阻止する。第1逆止弁30の構造は、スクロール型圧縮機に一般的に用いられる周知の逆止弁と同じになっている。
As shown in FIG. 2, a
第2ステータ28は、旋回しない非旋回部材であり、フロントハウジング12に対し第1ステータ26を介して固定された第2の固定スクロール部材である。第2ステータ28は、その第2ステータ28の周縁部分において第1ステータ26に気密に接合されている。従って、フロントハウジング12、第1ステータ26、第2ステータ28、およびリヤハウジング14は、圧縮機軸方向DRaに順に並んで接合され、全体としては、圧縮機吐出ポート14aおよび第1吸入ポート26b以外に開放箇所がない密閉容器を構成している。
The
具体的には図2および図5に示すように、第2ステータ28はロータ24のロータ基盤部241と圧縮機軸方向DRaに対面するように配置され、ロータ基盤部241は第2ステータ28に対して摺動する。第2ステータ28には、第2スクロール溝28aと、その第2スクロール溝28aに連通する第2吸入ポート28bと、第2スクロール溝28aに連通する第2吐出ポート28cとが形成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 5, the
第2スクロール溝28aは圧縮機軸方向DRaにおいてロータ基盤部241側へ開口する溝であり、圧縮機軸方向DRaから見ると渦巻き状に形成されている。また、第2ステータ28は、第1ステータ26とは異なりクランクシャフト22に貫通されていないので、第2スクロール溝28aは、圧縮機径方向DRrにおいて第1スクロール溝26aよりも内側にまで及んでいる。詳細には、第2スクロール溝28aは、クランクシャフト22のクランク部222に対して圧縮機軸方向DRaに重なる位置にまで延びている。
The
そして、第2スクロール溝28a内には第2ロータ歯部244が挿入されており、第2ロータ歯部244は、ロータ24の公転旋回に従って第2スクロール溝28a内で移動する。この第2ロータ歯部244は第2スクロール溝28aを複数の空間に区切っており、その区切られた複数の空間のうち、第2吸入ポート28bに連通している空間は、第2吸入ポート28bから冷媒を吸入するための吸入室28dを構成し、第2ロータ歯部244によって第2吸入ポート28bに対し隔てられた空間は、冷媒を圧縮する圧縮室28eを構成する。そして、その圧縮室28e内で冷媒は第2ロータ歯部244の公転旋回により圧縮され、最終的には第2吐出ポート28cから吐出される。
And the 2nd rotor tooth |
第2吸入ポート28bは、第1ステータ26に形成された中継通路26fを介して電動機室12aへ開放されており、圧縮される冷媒を電動機室12aから第2スクロール溝28a内へ流す冷媒通路となっている。これにより、第2吸入ポート28bは、電動機室12a内の冷媒を第2スクロール溝28a内へ流入させる。この第2吸入ポート28bおよび中継通路26fは図3および図5に示すように2箇所にそれぞれ設けられている。
The
第1ステータ26の中継通路26fは、図2に示すように、第2吸入ポート28bとフロントハウジング12内に形成された電動機室12aとをつなぐ冷媒通路である。詳細に言うと図2および図3に示すように、その中継通路26fは2箇所とも、第1スクロール溝26aに対し圧縮機径方向DRrにおける外側に設けられている。そして、中継通路26fは、電動機室12aからの冷媒を、圧縮機径方向DRrにおけるロータ基盤部241の外側を迂回させて第2吸入ポート28bへ流入させる。
As shown in FIG. 2, the
また上記のように電動機室12aには第1吐出ポート26cと第2吸入ポート28bとが共に連通しているので、電動機室12aは、第1吐出ポート26cから流出した冷媒を中継して第2吸入ポート28bへ流す中継室となっている。
Since the
図2および図5に示すように、第2ステータ28の第2吐出ポート28cは、第2スクロール溝28a内で圧縮された冷媒を吐出室14bへ流す冷媒通路であり、第2スクロール溝28aと吐出室14bとをつないでいる。そのため、第2吐出ポート28cは、第2吐出ポート28cの第2スクロール溝28a側が第2ロータ歯部244に塞がれていなければ、冷媒を第2スクロール溝28a内から吐出室14bへと流出させる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
その第2吐出ポート28cの冷媒出口には、図2に示すように第2逆止弁32が設けられている。この第2逆止弁32は吐出室14bから第2スクロール溝28aへの冷媒の逆流を防止する弁機構である。すなわち、第2逆止弁32は第2スクロール溝28aから吐出室14bへの冷媒流れを許容する一方で、吐出室14bから第2スクロール溝28aへの冷媒流れを阻止する。第2逆止弁32の構造は第1逆止弁30と同様である。
A
また、図2および図5に示すように、第2吐出ポート28cは第2ステータ28の略中央部分に配置されており、詳細には、第1ステータ26のシャフト挿通孔261aに対し圧縮機軸方向DRaに重なる位置にて第2スクロール溝28aに連結されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
上述のように構成された圧縮機10では、蒸発器96(図1参照)からの冷媒は、図2に示す矢印ARinのように、一方側吸入ポートすなわち低圧段吸入ポートとしての第1吸入ポート26bから第1スクロール溝26a内へ吸入される。そして、圧縮機構部18のロータ24は、2つのスクロール溝26a、28aのうちの一方のスクロール溝すなわち低圧段スクロール溝としての第1スクロール溝26a内で、ロータ24の公転旋回により冷媒を圧縮する。その第1スクロール溝26a内で圧縮された冷媒は、一方側吐出ポートすなわち低圧段吐出ポートとしての第1吐出ポート26cから電動機室12a内へ吐出される。
In the
その電動機室12a内の冷媒は、第1ステータ26の中継通路26fを通って他方側吸入ポートすなわち高圧段吸入ポートとしての第2吸入ポート28bへ流れる。その第2吸入ポート28bへ流入した冷媒は、2つのスクロール溝26a、28aのうちの他方のスクロール溝すなわち高圧段スクロール溝としての第2スクロール溝28a内へ吸入される。そして、ロータ24は、その第2吸入ポート28bから吸入された冷媒すなわち第1スクロール溝26a内にて圧縮した冷媒を、第2スクロール溝28a内で、ロータ24の公転旋回により更に圧縮する。
The refrigerant in the
その第2スクロール溝28a内で圧縮された冷媒は、他方側吐出ポートすなわち高圧段吐出ポートとしての第2吐出ポート28cから、吐出室14b、圧縮機吐出ポート14aを順に経て圧縮機10の外部へ矢印ARoutのように吐出される。その吐出された冷媒は放熱器92(図1参照)へ流入する。なお、第1ステータ26には、一方のスクロール溝(低圧段スクロール溝)としての第1スクロール溝26aが形成されているので、第1ステータ26を、一方側ステータまたは低圧段ステータと呼んでもよい。同様に、第2ステータ28には、他方のスクロール溝(高圧段スクロール溝)としての第2スクロール溝28aが形成されているので、第2ステータ28を、他方側ステータまたは高圧段ステータと呼んでもよい。
The refrigerant compressed in the
また、上述のように圧縮機構部18では冷媒が2段階で圧縮されるので、第1ステータ26および第1ロータ歯部243は、上述した低圧段スクロール部181を構成する。その一方で、第2ステータ28および第2ロータ歯部244は、上述した高圧段スクロール部182を構成する。そして、ロータ基盤部241は低圧段スクロール部181と高圧段スクロール部182との両方に共有されている。
Further, as described above, since the refrigerant is compressed in two stages in the
上述したように、本実施形態によれば、圧縮機構部18のロータ24は、そのロータ24の公転旋回により、第1スクロール溝26a内で冷媒を圧縮すると共に、第2スクロール溝28a内では、第1スクロール溝26a内にて圧縮した冷媒を更に圧縮する。そして、第2スクロール溝28aは、圧縮機径方向DRrにおいて第1スクロール溝26aよりも内側にまで及んでいる。従って、例えば第1スクロール溝26aの巻数と第2スクロール溝28aの巻数とが同じになっている圧縮機構成と比較して、クランク嵌合部242の設置スペースを確保しつつ、圧縮機10全体としてスクロール溝26a、28aの巻数を増やすことができ、延いては、圧縮効率の向上を図ることが可能である。そして、第2スクロール溝28aを径方向外側ではなく径方向内側に拡大してその第2スクロール溝28aの巻数を増やしても、圧縮機径方向DRrにおける圧縮機10の体格拡大にはつながらないので、その圧縮機径方向DRrにおける圧縮機10の体格拡大を抑えることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、ロータ基盤部241においてクランク嵌合穴242aは電動機部16側すなわち第1スクロール溝26aに面する側であってその第1スクロール溝26aの径方向内側に設けられているので、第1スクロール溝26aを仮に径方向内側へ延ばそうとすれば、その第1スクロール溝26aの径方向内側への延長はクランク嵌合穴242aおよびクランクシャフト22によって妨げられる。従って、本実施形態とは逆に、第1スクロール溝26aが圧縮機径方向DRrにおいて第2スクロール溝28aよりも内側にまで及ぶように構成することは、第2スクロール溝28aの径方向内側に第2スクロール溝28aの延長余地を残すことと同義であり、圧縮機10の体格拡大につながる。
In the
また、本実施形態によれば、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aは、そのインボリュート形成部244aの巻始め伸開角AG2stが第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの巻始め伸開角AG1stよりも小さくなるように構成されている。従って、クランク嵌合部242の設置スペースを確保して圧縮機10の体格拡大を抑えつつ、高圧段スクロール部182のスクロール巻数を増やすことで圧縮効率の向上を図ることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aは、そのインボリュート形成部244aの巻終り伸開角AG2endと第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの巻終り伸開角AG1endとが互いに揃うように構成されている。従って、圧縮機10の体格拡大につながらない範囲内で、各スクロール部181、182において多くのスクロール巻数を確保することが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第2ロータ歯部244は、圧縮機径方向DRrにおいて第1ロータ歯部243よりも内側にまで及んでおり、且つ、クランクシャフト22のクランク部222に対して圧縮機軸方向DRaに重なる位置にまで延びている。従って、第2ロータ歯部244がクランク部222に対して圧縮機軸方向DRaに重なる位置にまで延びていない構成と比較して、第2ロータ歯部244および第2スクロール溝28aの巻数を増すことができ、それにより圧縮効率の向上を図ることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the second
また、本実施形態によれば、クランクシャフト22は圧縮機構部18のロータ24を貫通しておらず、クランクシャフト22の回転軸部221はロータ基盤部241に対して圧縮機軸方向DRaの第1ステータ26側に配置されている。従って、第2ロータ歯部244および第2スクロール溝28aを、クランクシャフト22による設置スペース上の制約を受けずに圧縮機径方向DRrの内側へ延ばすことができ、それにより、第2ロータ歯部244および第2スクロール溝28aの巻数を増やすことが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、フロントハウジング12内に形成された電動機室12aには、第1吐出ポート26cと第2吸入ポート28bとがそれぞれ連通している。そして、電動機室12aは、第1吐出ポート26cから流出した冷媒を中継して第2吸入ポート28bへ流す。従って、低圧段スクロール部181に含まれる第1スクロール溝26aの圧縮機径方向DRrにおける内側部分から冷媒を流出させると共に、その流出した冷媒を、高圧段スクロール部182に含まれる第2スクロール溝28aの圧縮機径方向DRrにおける外側部分へ流入させることが可能である。そのため、例えば第1スクロール溝26aの全長および第2スクロール溝28aの全長を冷媒の圧縮のために十分に活用することが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、電動機室12aは、第1吐出ポート26cから流出した冷媒を中継して第2吸入ポート28bへ流す中継室として機能すると共に、電動機室12aには電動機部16が収容されている。従って、上記中継室としての空間を電動機室12aとは別個に設ける構成と比較して、圧縮機10の体格拡大を抑制することが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第1ステータ26には中継通路26fが形成されており、その中継通路26fは、電動機室12aからの冷媒を、圧縮機径方向DRrにおけるロータ基盤部241の外側を迂回させて第2ステータ28の第2吸入ポート28bへ流入させる。従って、圧縮機軸方向DRaにおいて第2スクロール溝28aに対しロータ基盤部241を挟んだ反対側に位置する電動機室12aから、冷媒をその第2スクロール溝28aへ導入することが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第1ステータ26は、シャフト挿通孔261aが形成されクランクシャフト22の回転軸部221を回転可能に支持する回転支持部261を有しているので、第1ステータ26とは別の箇所で回転軸部221を回転可能に支持する構成と比較して省スペース化を図りやすく、圧縮機10の体格拡大を抑制することが可能である。
In addition, according to the present embodiment, the
本実施形態の圧縮機構部18のような2段圧縮機構を有するスクロール型圧縮機では、低圧段スクロール部181と比較して圧縮比が高く圧縮効率が悪い傾向にある高圧段スクロール部182の圧縮効率を向上させることが、圧縮機10全体の圧縮効率向上に寄与しやすい。そして、高圧段スクロール部182の圧縮効率の向上を図るためには、高圧段スクロール部182のスクロール巻数を増やすこと、すなわち第2ロータ歯部244および第2スクロール溝28aの巻数を増やすことが有効である。この点、本実施形態によれば、圧縮機径方向DRrにおいて、第2スクロール溝28aは第1スクロール溝26aよりも内側にまで及んでおり、第2ロータ歯部244は第1ロータ歯部243よりも内側にまで及んでいる。従って、高圧段スクロール部182のスクロール巻数増加により、効果的に圧縮機10の圧縮効率の向上を図ることが可能である。
In a scroll type compressor having a two-stage compression mechanism such as the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明し、第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same or equivalent parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified.
図7は、第2実施形態において圧縮機10を含んで構成された冷凍サイクル91の概略構成を示す図であって、図1に相当する図である。図7に示すように、本実施形態は、冷凍サイクル91が2つの膨張弁981、982と気液分離器99とを有している点、及び、圧縮機10が中間圧吸入ポート12bを有している点において、第1実施形態と異なる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
図7に示すように、冷凍サイクル91は所謂ガスインジェクションサイクルである。冷凍サイクル91は、第1実施形態の膨張弁94(図1参照)に替えて、第1膨張弁981と第2膨張弁982とを備えている。そして、第1膨張弁981と第2膨張弁982との間に気液分離器99を備えている。
As shown in FIG. 7, the
第1膨張弁981および第2膨張弁982は何れも、第1実施形態の膨張弁94と同様の構造を備えている。すなわち、第1膨張弁981は、放熱器92から流出した冷媒を減圧する第1減圧装置であり、第2膨張弁982は、第1膨張弁981から流出した冷媒を更に減圧する第2減圧装置である。
Both the
冷凍サイクル91では2つの膨張弁981、982の間に気液分離器99が設けられているので、放熱器92から流出した冷媒は第1膨張弁981により減圧されて気液分離器99を介して第2膨張弁982へ流入し、第2膨張弁982により更に減圧されてから蒸発器96へ流入する。
Since the gas-
気液分離器99は、第1膨張弁981の冷媒流れ下流側かつ第2膨張弁982の上流側に配設され、気液分離器99には、第1膨張弁981によって減圧された中間圧の冷媒が流入する。この中間圧とは、圧縮機10の圧縮機吐出ポート14aにおける冷媒圧力である吐出圧と、圧縮機10の第1吸入ポート26bにおける冷媒圧力である吸入圧との間の圧力という意味である。
The gas-
気液分離器99は、第1膨張弁981から流入した中間圧の冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する。そして、気液分離器99は、一部の気相冷媒を、中間圧冷媒配管911を通じて圧縮機10の中間圧吸入ポート12bへ流す。その一方で、残余の気液二相冷媒または気相冷媒を第2膨張弁982へ流す。
The gas-
図8は、図7の冷凍サイクル91に含まれる圧縮機10の縦断面図であって、図2に相当する図である。図8に示すように、フロントハウジング12には中間圧吸入ポート12bが形成されている。この中間圧吸入ポート12bは貫通孔として形成された冷媒通路であり、第1膨張弁981による減圧後であって第2膨張弁982による減圧前の中間圧冷媒を矢印ARgiのように電動機室12aへ流入させる。従って、中間圧吸入ポート12bから流入した中間圧冷媒は、第1スクロール溝26a内で圧縮され第1吐出ポート26cから流入した冷媒と電動機室12a内で混合され、第2吸入ポート28bを通って第2スクロール溝28a内へ吸入される。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the
本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。更に、本実施形態によれば、フロントハウジング12に、中間圧冷媒を電動機室12aへ流入させる中間圧吸入ポート12bが形成されているので、圧縮機10を冷凍サイクル91のようなガスインジェクションサイクルに用いることが可能である。
In the present embodiment, the effects produced from the configuration common to the first embodiment described above can be obtained as in the first embodiment. Furthermore, according to the present embodiment, the intermediate
また、本実施形態によれば、中間圧吸入ポート12bは電動機室12aに開口ており、中間圧吸入ポート12bからの中間圧冷媒は第1吐出ポート26cからの冷媒と共に、第2吸入ポート28bから第2スクロール溝28a内へ吸入される。従って、中間圧吸入ポート12bを第2スクロール溝28aに直接開口させる必要がない。そのため、高圧段スクロール部182での冷媒圧縮過程で中間圧吸入ポート12bを第2ロータ歯部244で直接塞ぐ必要がないというメリットがある。
Further, according to the present embodiment, the intermediate
(他の実施形態)
(1)上述の各実施形態において、クランクシャフト22は圧縮機構部18のロータ24を貫通していないが、電動機部16側とは反対側へクランク部222からロータ24のロータ基盤部241を貫通して圧縮機軸方向DRaに延びる第2の回転軸部を有していても差し支えない。要するに、クランクシャフト22がロータ24を貫通する構成も考え得る。
(Other embodiments)
(1) In each of the above-described embodiments, the
例えば、その第2の回転軸部を設けると、ロータ基盤部24に対し電動機部16側とは反対側においてもクランクシャフト22をリヤハウジング14で回転可能に支持することが可能になる。また、第2の回転軸部は電動機部16の動力をロータ24へ伝達する必要がないので、第2の回転軸部を回転軸部221よりも細く形成することができ、そのように形成したとすれば、第2の回転軸部の直径に応じて、第2スクロール溝28aを、圧縮機径方向DRrにおいて第1スクロール溝26aよりも内側にまで延ばすことが可能である。
For example, when the second rotating shaft portion is provided, the
(2)上述の各実施形態では、圧縮機10は、第1スクロール溝26a内にて圧縮された冷媒が第2スクロール溝28a内で更に圧縮される構成となっており、第1スクロール溝26aは低圧段側で、第2スクロール溝28aは高圧段側となっているが、冷媒が圧縮される圧縮順序が逆になった構成も考え得る。その圧縮順序が逆になった構成とは、具体的に言えば、先ず第2スクロール溝28a内にて冷媒が圧縮され、その圧縮された冷媒が第1スクロール溝26a内にて更に圧縮されてから圧縮機10外部へ吐出される構成である。この場合には、第1スクロール溝26aは高圧段側で、第2スクロール溝28aは低圧段側となる。
(2) In each of the above-described embodiments, the
(3)上述の各実施形態において、第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aは、第1ロータ歯部243の全部を占めてはいないが、第1ロータ歯部243の全部がインボリュート形成部243aになっていても差し支えない。このことは、第2ロータ歯部244でも同様である。
(3) In each of the embodiments described above, the
(4)上述の各実施形態において、圧縮機構部18は2段圧縮機構で構成されているが、3段以上の圧縮機構であっても差し支えない。
(4) In each of the above-described embodiments, the
(5)上述の各実施形態において、各ロータ歯部243、244のインボリュート形成部243a、244aは、第2ロータ歯部244のインボリュート形成部244aの巻終り伸開角AG2endと第1ロータ歯部243のインボリュート形成部243aの巻終り伸開角AG1endとが互いに揃うように構成されているが、その巻終り伸開角AG1end、AG2endが相互に異なるように構成されていることも考え得る。
(5) In each of the above-described embodiments, the
(6)上述の各実施形態において、図3に示す第1ロータ歯部243は約1巻しており、図5に示す第2ロータ歯部244は約2巻しているが、それぞれの巻数に限定はない。
(6) In each of the embodiments described above, the first
(7)上述の各実施形態において、圧縮機10は、電動機部16を有する電動圧縮機であるが、その圧縮機10の動力源に限定はなく、例えば圧縮機10は電動機部16を有さずに、圧縮機10のクランクシャフト22が車両用エンジンと機械的に連結されており、圧縮機10はその車両用エンジンの動力によって駆動されても差し支えない。
(7) In each above-mentioned embodiment, although
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
10 圧縮機(スクロール型圧縮機)
22 クランクシャフト
26 第1ステータ
26a 第1スクロール溝
28 第2ステータ
28a 第2スクロール溝
241 ロータ基盤部
242 クランク嵌合部
243 第1ロータ歯部
244 第2ロータ歯部
10 Compressor (Scroll compressor)
22
Claims (13)
前記クランク部が前記回転軸部の軸方向(DRa)における一方側から嵌合するクランク嵌合部(242)を含むロータ基盤部(241)、前記ロータ基盤部に対し前記軸方向における一方側にて前記クランク嵌合部周りに設けられた渦巻き状の第1ロータ歯部(243)、および、前記ロータ基盤部に対し前記軸方向における他方側に設けられた渦巻き状の第2ロータ歯部(244)を有し、前記クランクシャフトの回転によって公転旋回させられるロータ(24)と、
前記クランクシャフトが挿通されたシャフト挿通孔(261a)、および、該シャフト挿通孔の外周側に設けられ前記第1ロータ歯部が挿入され被圧縮流体が流入する渦巻き状の第1スクロール溝(26a)が形成された非旋回部材としての第1ステータ(26)と、
前記第2ロータ歯部が挿入され前記被圧縮流体が流入する渦巻き状の第2スクロール溝(28a)が形成された非旋回部材としての第2ステータ(28)とを備え、
前記ロータは、該ロータの公転旋回により、前記第1スクロール溝および前記第2スクロール溝のうちの一方のスクロール溝(26a)内で前記被圧縮流体を圧縮すると共に、他方のスクロール溝(28a)内では、前記一方のスクロール溝内にて圧縮した前記被圧縮流体を更に圧縮し、
前記第2スクロール溝は、前記回転軸部の径方向(DRr)において前記第1スクロール溝よりも内側にまで及んでいることを特徴とするスクロール型圧縮機。 A crankshaft (22) having a rotation shaft portion (221) supported rotatably about a predetermined rotation axis (CL1) and a crank portion (222) formed eccentrically with respect to the rotation axis; ,
A rotor base part (241) including a crank fitting part (242) in which the crank part is fitted from one side in the axial direction (DRa) of the rotating shaft part, on one side in the axial direction with respect to the rotor base part And a spiral first rotor tooth portion (243) provided around the crank fitting portion, and a spiral second rotor tooth portion (on the other side in the axial direction with respect to the rotor base portion) ( 244), and a rotor (24) revolved by rotation of the crankshaft;
A shaft insertion hole (261a) through which the crankshaft is inserted, and a spiral first scroll groove (26a) which is provided on the outer peripheral side of the shaft insertion hole and into which the fluid to be compressed flows into which the first rotor tooth portion is inserted. A first stator (26) as a non-rotating member formed with
A second stator (28) as a non-rotating member in which the second rotor tooth portion is inserted and a spiral second scroll groove (28a) into which the fluid to be compressed flows is formed;
The rotor compresses the fluid to be compressed in one scroll groove (26a) of the first scroll groove and the second scroll groove by the revolution of the rotor, and the other scroll groove (28a). Inside, further compress the compressed fluid compressed in the one scroll groove,
The scroll compressor characterized in that the second scroll groove extends inward of the first scroll groove in the radial direction (DRr) of the rotary shaft portion.
前記第2ロータ歯部も、該第2ロータ歯部における渦巻きの内周側を向いた内周側側面(244b)と該渦巻きの外周側を向いた外周側側面(244c)とが共にインボリュート曲線(L2iv)に基づいて形成されているインボリュート形成部(244a)を含み、
前記第2ロータ歯部のインボリュート形成部は、該第2ロータ歯部のインボリュート形成部の巻始め伸開角(AG2st)が前記第1ロータ歯部のインボリュート形成部の巻始め伸開角(AG1st)よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 In the first rotor tooth portion, an inner peripheral side surface (243b) facing the inner peripheral side of the spiral in the first rotor tooth portion and an outer peripheral side surface (243c) facing the outer peripheral side of the spiral are both involute curves. An involute formation part (243a) formed based on (L1iv),
In the second rotor tooth portion, the inner peripheral side surface (244b) facing the inner peripheral side of the spiral in the second rotor tooth portion and the outer peripheral side surface (244c) facing the outer peripheral side of the spiral are both involute curves. An involute formation part (244a) formed based on (L2iv),
In the involute forming portion of the second rotor tooth portion, the winding start extension angle (AG2st) of the involute forming portion of the second rotor tooth portion is equal to the winding start extension angle (AG1st) of the involute forming portion of the first rotor tooth portion. 2. The scroll compressor according to claim 1, wherein the scroll compressor is configured to be smaller than ().
前記第2ステータには、前記第2スクロール溝内から前記被圧縮流体を流出させる第2吐出ポート(28c)が形成され、
前記第1吐出ポートと前記第2吐出ポートとのうち前記他方のスクロール溝内から前記被圧縮流体を流出させる他方側吐出ポート(28c)は、前記シャフト挿通孔に対し前記軸方向に重なる位置にて前記他方のスクロール溝に連結されていることを特徴とする請求項5に記載のスクロール型圧縮機。 The first stator is formed with a first discharge port (26c) through which the fluid to be compressed flows out of the first scroll groove,
The second stator is formed with a second discharge port (28c) through which the fluid to be compressed flows out from the second scroll groove,
Of the first discharge port and the second discharge port, the other-side discharge port (28c) through which the fluid to be compressed flows out from the other scroll groove overlaps with the shaft insertion hole in the axial direction. The scroll compressor according to claim 5, wherein the scroll compressor is connected to the other scroll groove.
前記第1ステータには、前記第1スクロール溝内へ前記被圧縮流体を流入させる第1吸入ポート(26b)と、前記第1スクロール溝内から前記被圧縮流体を流出させる第1吐出ポート(26c)とが形成され、
前記第2ステータには、前記第2スクロール溝内へ前記被圧縮流体を流入させる第2吸入ポート(28b)と、前記第2スクロール溝内から前記被圧縮流体を流出させる第2吐出ポート(28c)とが形成され、
前記ハウジング内には中継室(12a)が形成され、
前記第1吐出ポートと前記第2吐出ポートとのうち前記一方のスクロール溝内から前記被圧縮流体を流出させる一方側吐出ポート(26c)と、前記第1吸入ポートと前記第2吸入ポートとのうち前記他方のスクロール溝内へ前記被圧縮流体を流入させる他方側吸入ポート(28b)とが前記中継室へそれぞれ連通しており、
前記中継室は、前記一方側吐出ポートから流出した前記被圧縮流体を中継して前記他方側吸入ポートへ流すことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のスクロール型圧縮機。 A housing (12),
The first stator has a first suction port (26b) through which the fluid to be compressed flows into the first scroll groove, and a first discharge port (26c) through which the fluid to be compressed flows out from the first scroll groove. ) And formed,
The second stator has a second suction port (28b) that allows the compressed fluid to flow into the second scroll groove, and a second discharge port (28c) that allows the compressed fluid to flow out from the second scroll groove. ) And formed,
A relay chamber (12a) is formed in the housing,
Of the first discharge port and the second discharge port, a first discharge port (26c) for letting the compressed fluid flow out of the one scroll groove, a first suction port, and a second suction port Of these, the other suction port (28b) for allowing the compressed fluid to flow into the other scroll groove communicates with the relay chamber, respectively.
6. The scroll compressor according to claim 1, wherein the relay chamber relays the fluid to be compressed that has flowed out of the one-side discharge port to flow to the other-side suction port. .
前記ハウジングには、前記第1減圧装置による減圧後であって前記第2減圧装置による減圧前の中間圧冷媒を前記中継室へ流入させる中間圧吸入ポート(12b)が形成されていることを特徴とする請求項7に記載のスクロール型圧縮機。 A radiator (92) that dissipates heat from the refrigerant as the fluid to be compressed, a first decompression device (981) that decompresses the refrigerant that has flowed out of the radiator, and further depressurizes the refrigerant that has flowed out of the first decompression device. A scroll type compressor that constitutes a part of a refrigeration cycle (91) including a second decompression device (982) and an evaporator (96) that evaporates the refrigerant decompressed by the second decompression device. And
The housing is formed with an intermediate pressure suction port (12b) through which intermediate pressure refrigerant after being decompressed by the first decompression device and before decompression by the second decompression device flows into the relay chamber. The scroll compressor according to claim 7.
該モータは、前記中継室内に配置されていることを特徴とする請求項7または8に記載のスクロール型圧縮機。 A motor (16) for rotationally driving the crankshaft;
The scroll compressor according to claim 7 or 8, wherein the motor is disposed in the relay chamber.
前記中継通路は、前記中継室からの前記被圧縮流体を、前記径方向における前記ロータ基盤部の外側を迂回させて前記他方側吸入ポートへ流入させることを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1つに記載のスクロール型圧縮機。 A relay passage (26f) that connects the relay chamber and the other side suction port is formed in one stator (26) on the side where the one scroll groove is formed between the first stator and the second stator. Formed,
10. The relay passage according to claim 7, wherein the fluid to be compressed from the relay chamber flows into the other side suction port while bypassing the outside of the rotor base portion in the radial direction. The scroll type compressor as described in any one.
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