JP4754916B2 - スクロール型圧縮機および空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール型圧縮機および空気調和機に関する。

一般に、スクロール型圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとが組み合わされ、旋回スクロールを旋回運動させることにより、流体を吸入、圧縮、吐出している。
このように、スクロール型圧縮機は、所定質量を有する旋回スクロールを旋回運動させるため、そのままの状態では回転バランスが悪くなるという問題があった。
そのため、上述の問題を解決するさまざまな技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
実開平０７−４１８４３号公報（第２−３頁、第１図等）

上述の特許文献１においては、旋回スクロールを公転旋回運動させる回転シャフトに、旋回スクロールの公転旋回運動による動的アンバランスを平衡させるバランスウエイトを設ける技術が開示されている。
この技術によれば、回転シャフトにバランスウエイトを設けることにより、旋回スクロールの動的アンバランスを平衡させることができた。

しかしながら、スクロール型圧縮機における圧縮室を大容量化しようとすると、固定および旋回スクロールを大型化する必要があった。すると、旋回スクロールによる動的アンバランスが大きくなるため、スクロール型圧縮機の振動を抑えるためには、バランスウエイトを大容量化に合わせて大型化する必要があった。このように、スクロール型圧縮機の容量を大容量化すると、固定および旋回スクロール、バランスウエイトを大型化する必要があり、スクロール型圧縮機の小型化が図れないという問題があった。

一方、スクロール型圧縮機の大容量化および小型化を図ろうとすると、旋回スクロールの動的アンバランスを平衡させるのに十分なバランスウエイトの大きさを確保できず、スクロール型圧縮機の振動が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、小型化かつ大容量化を図ることができるとともに、運転時の振動を低減することができるスクロール型圧縮機および空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のスクロール型圧縮機は、端板の一方の側面に立設された渦巻き状の壁体を有するとともに所定位置に固定された固定スクロールと、他の端板の一方の側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有するとともに、前記壁体および前記他の壁体をかみ合わせて圧縮室を形成するように公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、前記他の端板の他方の側面に配置され、該旋回スクロールを公転旋回駆動させる回転軸と、該回転軸に設けられ、前記旋回スクロールの公転旋回運動と位相が略１８０度ずれた状態で回転するバランスウエイトと、を有し、前記他の端板の他方の側面には円環状の凹部が設けられ、前記他の端板における前記凹部が設けられた領域の板厚が、前記他の端板の略中央領域の板厚より薄い板厚であり、前記バランスウエイトの一部が前記凹部の内部に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、他の端板に凹部を設けることにより、旋回スクロールの質量を減らすことができ、公転旋回運動により旋回スクロールに働く遠心力を軽減して動的アンバランスを低減することができる。そのため、スクロール型圧縮機の運転による振動を抑制することができる。
また、旋回スクロールを大型化して圧縮室を大容量化しても、旋回スクロールの質量増加を抑えることができる。そのため、スクロール型圧縮機の大容量化を図るとともに、運転による振動を抑制することができる。

旋回スクロールの公転旋回運動と位相が略１８０度ずれた状態で回転するバランスウエイトの一部を凹部の内部に配置することにより、スクロール型圧縮機を大型化することなく、バランスウエイトを配置できる領域を拡大することができる。そのため、バランスウエイトを大型化、大質量化することができ、大容量化した旋回スクロールに働く遠心力を打消して動的アンバランスを軽減することができる。
また、本発明は、前記他の端板における前記凹部が設けられた領域の板厚が、前記他の端板の略中央領域の板厚より薄い板厚である。
このため、他の端板における凹部が設けられた領域の板厚を、他の端板の略中央領域の板厚より薄い板厚とすることにより、凹部の深さをより深くすることができる。
つまり、固定および旋回スクロールのかみ合わせで形成される圧縮室は、外周領域から中央領域に移動するにつれて、容積が小さくなるため内部の流体圧力が上昇する。そのため、他の端板における中央領域は、上昇した流体圧力に耐えられる板厚で形成されている。
凹部が形成された領域では、中央領域と比較すると、上記流体圧力は低い。そのため、凹部が形成された領域における他の端板の板厚を、上記中央領域の板厚より薄くしても、旋回スクロールの強度を確保することができ、凹部の深さを深くした分だけ、旋回スクロールの質量軽減とバランスウエイトの大型化、大質量化を図ることができる。

上記発明においては、前記他の端板の他方の側面における前記凹部より外周側の面が、内周側の面よりも前記バランスウエイト側に突出していることが望ましい。

本発明によれば、他の端板の他方の側面における、凹部より外周側の面が内周側の面よりもバランスウエイト側に突出しているため、旋回スクロールに働く転倒モーメントを減少させることができる。
つまり、従来の旋回スクロールは、一方の側面に渦巻き状の他の壁体が設けられているとともに、回転軸により公転旋回運動する面に沿う方向への移動が規制されている。すると、旋回スクロールの重心点は他の壁体側に位置することになり、この重心点に働く遠心力は、重心点から離れた他方の側面側に配置された回転軸により受け止められる。そのため、従来の旋回スクロールには転倒モーメントが作用することになる。
本発明のように、他の端板の他方の側面における、凹部より外周側の面を内周側の面よりもバランスウエイト側に突出させると、旋回スクロールの重心点は他の端板の近傍に移動する。すると、重心点と回転軸の支持部との距離が短くなり、旋回スクロールに働く転倒モーメントが小さくなる。

上記発明においては、前記壁体および前記他の壁体の上縁に壁体段付部が形成され、前記壁体および前記他の壁体には、前記壁体段付部より渦巻き方向の中心側に高さが低い低部位が形成されるとともに外周端側に高さが高くなる高部位が形成され、前記端板および前記他の端板における一方の側面に、前記壁体段付部に対向する位置に端板段付部が形成され、前記一方の側面には、前記端板段付部より渦巻き方向の中心側に面が高くなる高面部が形成されるとともに外周端側で面が低くなる低面部が形成され、前記凹部が、前記他の端板の他方の側面における前記高面部が前記回転軸の軸線方向に投影された領域に設けられていることが望ましい。

本発明によれば、凹部を他方の側面における高面部が回転軸の軸線方向に投影された領域に設けることにより、凹部の深さを深くすることができる。凹部を深くすることにより、凹部内のバランスウエイトの一部を配置できる領域を広くすることができ、バランスウエイトを大型化、大質量化することができる。そのため、大容量化した旋回スクロールであっても、旋回スクロールに働く遠心力を打ち消して動的アンバランスを低減させることができる。

本発明の空気調和機は、上記本発明のスクロール型圧縮機と、該スクロール型圧縮機に圧縮された冷媒の熱を外部に放熱させる放熱器と、放熱された冷媒の圧力を減圧させる減圧部と、減圧された冷媒に外部の熱を吸熱させる吸熱器と、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、上記本発明のスクロール型圧縮機が設けられているため、空気調和機の小型化および大容量化を図るとともに、空気調和機の運転時における振動を低減させることができる。

本発明のスクロール型圧縮機および空気調和機によれば、他の端板に凹部を設けることにより、旋回スクロールの質量を減らすことができ、公転旋回運動により旋回スクロールに働く遠心力を軽減して動的アンバランスを低減することができる。そのため、スクロール型圧縮機の運転による振動を抑制することができるという効果を奏する。
また、旋回スクロールを大型化して圧縮室を大容量化しても、旋回スクロールの質量増加を抑えることができる。そのため、スクロール型圧縮機の大容量化を図るとともに、運転による振動を抑制することができるという効果を奏する。

〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るスクロール型圧縮機を備えた空気調和機ついて図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るスクロール型圧縮機を備えた空気調和機の概略構成を説明する回路図である。
空気調和機１は、図１に示すように、冷媒を圧縮するスクロール型圧縮機３と、圧縮された冷媒の熱を外部に放出させる放熱器５と、放熱した冷媒の圧力を減圧させる膨張弁（減圧器）７と、減圧された冷媒に熱を与える吸熱器９と、から概略構成されている。

図２は、図１のスクロール型圧縮機の概略構成を説明する断面図である。
スクロール型圧縮機３は、図２に示すように、内部に密閉空間ｍを有するハウジング１１と、このハウジング１１内に配置され、密閉空間ｍ内に取り込まれた冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構１３と、このスクロール圧縮機構１３を駆動する回転軸１５と、このスクロール圧縮機構１３を公転駆動する駆動部と、を主たる要素として構成されている。

ハウジング１１は、フロントハウジング１１Ｆと、リアハウジング１１Ｒとから構成され、これらを組み合わせてから複数本のボルト（図示せず）で結合・固定することにより、内部に密閉空間ｍが形成されている。

また、フロントハウジング１１Ｆの端面には、この端面と合致するスラストプレート１９が設けられている。
リアハウジング１１Ｒの側部前側には、冷媒を吸入する吸入口（図示せず）が、密閉空間ｍに連通するように形成されており、リアハウジング１１Ｒの後側には、後述する吐出キャビティ２１と連通し、圧縮冷媒ガスを吐出する吐出口（図示せず）が形成されている。

スクロール圧縮機構１３は、固定スクロール２３と、旋回スクロール２５とから概略構成されている。
固定スクロール２３は、固定端板（端板）２７とその内面（一方の側面）に立設された渦巻状壁体（壁体）２９とを備え、固定端板２７の中央部には、吐出ポート３１が形成されている。この吐出ポート３１は、ボルトを介して固定端板２７の後側表面（他方の側面）に取り付けられた吐出弁３３により開閉される。

図３は、図２の旋回スクロール、回転軸およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。
旋回スクロール２５は、図２および図３に示すように、旋回端板（他の端板）３５と、その内面（一方の側面）に立設された渦巻状壁体（他の壁体）３７とを備えている。旋回端板３５の外面（他方の側面）に突出して設けられたボス３９内には、偏心ブッシュ（回転軸）４１が、軸受４３を介して回転自在に嵌合されている。この偏心ブッシュ４１に設けられた穴に、回転軸１５の端部から突出した偏心ピン４５が嵌合されている。

旋回端板３５の外面であってボス３９の周囲には、円環溝状の凹部４７が形成されている。凹部４７の深さは、旋回端板３５の凹部４７が形成された領域の板厚が、旋回端板３５の中央領域（ボス３９が形成されている領域等）の板厚と略同じか、それ以下の板厚となるように形成されている。
なお、凹部４７は、鋳ぬきにより形成されていてもよいし、加工により形成されていてもよく、特に限定するものではない。

そして、図２に示すように、固定スクロール２３と旋回スクロール２５とを相互に所定距離だけ偏心させ、かつ、１８０度だけ角度をずらして噛み合わせることにより、複数の圧縮室Ｃが形成されるようになっている。
また、旋回スクロール２５とフロントハウジング１１Ｆとの間には、オルダムリング（自転防止機構）４９が設けられており、回転軸１５を回転させたときに、旋回スクロール２５が偏心ブッシュ４１回りに自転しないようになっている。したがって、回転軸１５を回転させたとき、旋回スクロール２５は自転せず公転旋回運動のみを行うようになっている。

また、回転軸１５の偏心ブッシュ４１には、図２および図３に示すように、バランスウエイト５１が設けられている。バランスウエイト５１は、偏心ブッシュ４１の偏心方向（図３における右方向）と反対方向（図３における左方向）に延びるように配置されているとともに、旋回スクロール２５方向に折れ曲がり、バランスウエイト５１の先端が凹部４７内に収まるように形成されている。

回転軸１５は、エンジンや電動モータ等の図示しない駆動機構により、その軸線回りに回転するロータシャフトであり、その先端には、偏心した軸線を有する前述した偏心ピン４５が突出形成されている。そして、この回転軸１５は、フロントハウジング１１Ｆ側に設けられた第１軸受５３および第２軸受５５により、その軸線回りに回転可能に支持されている。
なお、エンジンや電動モータ等から回転軸１５への駆動力の伝達・遮断は、図示しない電磁クラッチにより制御される。

次に上述した空気調和機の作用について説明する。
空気調和機１において冷媒は、図１に示すように、スクロール型圧縮機３に圧縮され放熱器５に向けて吐出される。放熱器５に流入した冷媒は、外部に熱を放熱して凝縮・液化する。液化した冷媒は膨張弁７において減圧、断熱膨張され、吸熱器９に流入する。吸熱器９に流入した冷媒は、外部から熱を吸収して蒸発・気化する。気化した冷媒はスクロール型圧縮機３に吸入され、上述のサイクルを繰り返す。

次に上述したスクロール型圧縮機の作用について説明する。
スクロール型圧縮機３においては、図２に示すように、図示しない電磁クラッチが入れられることによりエンジンや電動モータ等からの回転駆動力が回転軸１５に伝達され、この回転駆動力が偏心ピン４５、偏心ブッシュ４１、およびボス３９を介してスクロール圧縮機構１３の旋回スクロール２５に伝達される。旋回スクロール２５は、オルダムリング４９により自転を阻止され、公転旋回半径を半径とする円軌道上で公転旋回運動を行うように駆動される。

旋回スクロール２５が公転旋回駆動されると、冷媒ガスが吸入ポートを介してハウジング１１の密閉空間ｍに入り、スクロール圧縮機構１３の圧縮室Ｃに吸入される。そして、旋回スクロール２５の公転旋回運動によって圧縮室Ｃの容積が減少するのに伴い冷媒ガスが圧縮されながら中央部に至り、吐出ポート３１から潤滑油Ｒを含んだ圧縮冷媒が吐出キャビティ２１に吐出される。

このとき、バランスウエイト５１は、回転軸１５の偏心ブッシュ４１により旋回スクロール２５の公転旋回運動とは位相が略１８０度ずれた状態で回転される。そのため、旋回スクロール２５に働く遠心力はバランスウエイト５１により打ち消され、動的アンバランスは軽減される。
また、旋回スクロール２５は公転旋回運動するのに対してバランスウエイト５１は回転運動するため、凹部４７内に配置されたバランスウエイト５１の先端は凹部４７内を相対的に回転移動する。

上記の構成によれば、旋回端板３５に凹部４７を設けることにより、旋回スクロール２５の質量を減らすことができ、公転旋回運動により旋回スクロール２５に働く遠心力を軽減して動的アンバランスを低減することができる。そのため、スクロール型圧縮機３の運転による振動を抑制することができる。
また、旋回スクロール２５を大型化して圧縮室Ｃを大容量化しても、旋回スクロール２５の質量増加を抑えることができる。そのため、スクロール型圧縮機３の大容量化を図るとともに、運転による振動を抑制することができる。

バランスウエイト５１の先端を凹部４７の内部に配置することにより、スクロール型圧縮機３を大型化することなく、バランスウエイト５１を配置できる領域を拡大することができる。そのため、バランスウエイト５１を大型化、大質量化することができ、大容量化した旋回スクロール２５に働く遠心力を打消して動的アンバランスを軽減することができる。

旋回端板３５における凹部４７が設けられた領域の板厚を、旋回端板３５の略中央領域の板厚以下の板厚とすることにより、凹部４７の深さをより一層深くすることができる。
つまり、固定および旋回スクロール２３，２５のかみ合わせで形成される圧縮室Ｃは、外周領域から中央領域に移動するにつれて、容積が小さくなるため内部の冷媒圧力が上昇する。そのため、他の端板における中央領域は、上昇した冷媒圧力に耐えられる板厚で形成されている。
凹部４７が形成された領域では、中央領域と比較すると、上記冷媒圧力は低い。そのため、凹部４７が形成された領域における旋回端板３５の板厚を、上記中央領域の板厚以下としても、旋回スクロール２５の強度を確保することができる。
このように、凹部４７が形成された領域の板厚を中央領域より薄くし、凹部４７の深さをより深くすることによって、更なる旋回スクロール２５の質量軽減とバランスウエイト５１の大型化、大質量かが可能となり、一層の動的アンバランス軽減を図ることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図４から図６を参照して説明する。
本実施形態の空気調和機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、スクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図４から図６を用いてスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。

図４は、本実施形態に係るスクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。図５は、図４のスクロール圧縮機構における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
スクロール型圧縮機１０３のスクロール圧縮機構１１３は、図４および図５に示すように、固定スクロール１２３と、旋回スクロール１２５とから概略構成されている。
スクロール圧縮機構１１３を駆動する回転軸に取り付けられた偏心ブシュ４１には旋回スクロール１２５に働く遠心力を打ち消すバランスウエイト１５１が取り付けられている。

固定スクロール１２３は、図５（ａ）に示すように、固定端板（端板）１２７の内面（一方の側面）に渦巻状壁体（壁体）１２９が立設された構成となっている。一方、旋回スクロール１２５は、図５（ｂ）に示すように、旋回端板（他の端板）１３５の内面（一方の側面）に渦巻状壁体（他の壁体）１３７が立設された構成となっており、特に渦巻状壁体１３７は固定スクロール１２３の渦巻状壁体１２９と実質的に同一形状をなしている。
旋回スクロール１２５は固定スクロール１２３に対して相互に公転旋回半径だけ偏心しかつ１８０度だけ位相をずらした状態で、渦巻状壁体１２９，１３７どうしを噛み合わせて組み付けられている。

固定スクロール１２３の固定端板１２７には、図５（ａ）に示すように、渦巻状壁体１２９が立設された内面（一方の側面）に、渦巻状壁体１２９の渦方向に沿って中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板段付部１２７ａを備えている。
一方、旋回スクロール１２５の旋回端板１３５も、図５（ｂ）に示すように、渦巻状壁体１３７が立設された内面（一方の側面）に、渦巻状壁体１３７の渦方向に沿って中心部側で高く外終端側で低くなるよう形成された端板段付部１３５ａを備えている。

固定端板１２７の底面は、図５（ａ）に示すように、端板段付部１２７ａが形成されていることにより、中心部よりに設けられた（底の浅い底面）面が高くなる高面部１２７ｂと外終端よりに設けられた（底の深い底面）面が低くなる低面部１２７ｃとの２つの部位に分けられている。隣り合う高面部１２７ｂ，低面部１２７ｃ間には、端板段付部１２７ａを構成し、前記高面部１２７ｂ，低面部１２７ｃを繋いで垂直に切り立つ連結壁面１２７ｄが存在している。
一方、旋回端板１３５の底面も、図５（ｂ）に示すように、端板段付部１３５ａが形成されていることにより、中心部よりに設けられた（底の浅い底面）面が高くなる高面部１３５ｂと外終端よりに設けられた（底の深い底面）面が低くなる低面部１３５ｃとの２つの部位に分けられている。隣り合う高面部１３５ｂ，低面部１３５ｃ間には、端板段付部１３５ａを構成し、前記高面部１３５ｂ，低面部１３５ｃを繋いで垂直に切り立つ連結壁面１３５ｄが存在している。

また、固定スクロール１２３の渦巻状壁体１２９は、図５（ａ）に示すように、旋回スクロール１２５の端板段付部１３５ａに対応し、その渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ渦の中心部側で低く外終端側で高くなる壁体段付部となっている。
一方、旋回スクロール１２５の渦巻状壁体１３７も、図５（ｂ）に示すように、固定スクロール１２３の端板段付部１２７ａに対応し、渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ渦の中心部側で低く（低部位）外終端側で高く（高部位）なる壁体段付部となっている。

具体的には、渦巻状壁体１２９の上縁は、図５（ａ）に示すように、中心部寄りに設けられた低位の低上縁（低部位）１２９ｂと外終端寄りに設けられた高位の高上縁（高部位）１２９ｃとの２つの部位に分けられ、隣り合う低上縁１２９ｂ，高上縁１２９ｃ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁（壁体段付部）１２９ｄが存在している。
一方、渦巻状壁体１３７の上縁も、図５（ｂ）に示すように、中心部寄りに設けられた低位の低上縁（低部位）１３７ｂと外終端寄りに設けられた高位の高上縁（高部位）１３７ｃとの２つの部位に分けられ、隣り合う低上縁１３７ｂ，高上縁１３７ｃ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁（壁体段付部）１３７ｄが存在している。

また、旋回スクロール１２５の旋回端板１３５の外面（他方の側面）には、図４および図５に示すように、ボス３９が突出して設けられていて、このボス３９内には、偏心ブッシュ４１が、ニードル軸受４３を介して回転自在に嵌合されている。この偏心ブッシュ４１に設けられた穴に、回転軸の端部から突出した偏心ピンが嵌合されている。

旋回端板１３５の外面であって、回転軸の中心軸線方向に旋回スクロール１２５における高面部１３５ｂの形成領域が投影された領域には、円環溝状の凹部１４７が形成されている。凹部１４７の深さは、旋回端板１３５の凹部１４７が形成された領域の板厚が、旋回端板１３５の中央領域（ボス３９が形成されている領域等）の板厚と略同じか、それ以下の板厚となるように形成されている。
なお、凹部１４７は、鋳ぬきにより形成されていてもよいし、加工により形成されていてもよく、特に限定するものではない。

次に上述したスクロール型圧縮機の作用について説明する。
本実施形態におけるスクロール型圧縮機１０３の冷媒を圧縮する動作は、第１の実施形態のスクロール型圧縮機とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明する。

図６は、図４のスクロール圧縮機構における圧縮室を説明する図である。
固定スクロール１２と旋回スクロール１３とは、図６に示すように、組み合わされて圧縮室Ｃを形成している。図６に示す状態は圧縮を開始する状態を示している。
この圧縮開始状態では、渦巻状壁体１２９の外終端が渦巻状壁体１３７の外側面に当接するとともに、渦巻状壁体１３７の外終端が渦巻状壁体１２９の外側面に当接し、固定端板１２７，旋回端板１３５、渦巻状壁体１２９，１３７間に圧縮する流体が封入され、スクロール圧縮機構の中心を挟んで正対した位置に、最大容積の圧縮室Ｃが二つ形成される。
この状態においては、図４から図６に示すように、二つの圧縮室Ｃは、それぞれ渦巻状壁体１２９，１３７と、低面部１２７ｃ，１３５ｃに囲まれている。

この時点では、図６に示すように、連結縁１２９ｄと連結壁面１３５ｄ、連結縁１３７ｄと連結壁面１２７ｄは摺接しているが、旋回スクロール１２５の旋回動作により直後に離間して二つの圧縮室Ｃは連通して一つになる。
その後、旋回スクロール１２５が所定位相旋回すると、再び連結縁１２９ｄと連結壁面１３５ｄ、連結縁１３７ｄと連結壁面１２７ｄが摺接して、一つになっていた圧縮室Ｃは二つに分離される。
この状態においては、二つの圧縮室Ｃは、図４から図６に示すように、それぞれ渦巻状壁体１２９，１３７と、高面部１２７ｂ，１３５ｂに囲まれている。そのため、圧縮室Ｃの容積は、第１の実施形態と比較してより小さくなっている。

上記の構成によれば、凹部１４７を他方の側面における高面部が回転軸の軸線方向に投影された領域に設けることにより、凹部１４７の深さを深くすることができる。凹部１４７を深くすることにより、凹部内のバランスウエイト１５１の先端を配置できる領域を広くすることができ、バランスウエイト１５１を大型化、大質量化することができる。そのため、大容量化した旋回スクロール１２５であっても、旋回スクロール１２５に働く遠心力を打ち消して動的アンバランスを低減させることができる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図７および図８を参照して説明する。
本実施形態の空気調和機の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、スクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図７および図８を用いてスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図７は、本実施形態に係るスクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。図８は、図７のスクロール圧縮機構における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

スクロール型圧縮機２０３のスクロール圧縮機構２１３は、図７および図８に示すように、固定スクロール２２３と、旋回スクロール２２５とから概略構成されている。
スクロール圧縮機構２１３を駆動する回転軸に取り付けられた偏心ブシュ４１には旋回スクロール２２５に働く遠心力を打ち消すバランスウエイト２５１が取り付けられている。

固定スクロール２２３は、図８（ａ）に示すように、固定端板（端板）２２７の内面（一方の側面）に渦巻状壁体１２９が立設された構成となっている。固定端板２２７は、中央部が渦巻状壁体１２９側（図８（ａ）において上側）に突出するとともに、外周部が反対側（図８（ｂ）において下側）に突出するように形成されている。
一方、旋回スクロール２２５は、図８（ｂ）に示すように、旋回端板（他の端板）２３５の内面（一方の側面）に渦巻状壁体１３７が立設された構成となっている。旋回端板２３５は、中央部が渦巻状壁体１３７側に突出するとともに、外周部が偏心ブシュ４１側に突出するように形成されている。

固定端板２２７の底面は、図８（ａ）に示すように、上記中央部に対応する領域に設けられた（底の浅い底面）面が高くなる高面部２２７ｂと、上記外周部に対応する領域に設けられた（底の深い底面）面が低くなる低面部２２７ｃとの２つの部位に分けられている。これら高面部２２７ｂと低面部２２７ｃとの間には、端板段付部２２７ａが形成されている。
一方、旋回端板２３５の底面は、図８（ｂ）に示すように、上記中央部に対応する領域に設けられた（底の浅い底面）面が高くなる高面部２３５ｂと、上記外周部に対応する領域に設けられた（底の深い底面）面が低くなる低面部２３５ｃとの２つの部位に分けられている。これら高面部２３５ｂと低面部２３５ｃとの間には、端板段付部２３５ａが形成されている。

また、旋回スクロール２２５の旋回端板２３５の外面（他方の側面）は、図７に示すように、上記中央部に対応して凹んだ凹部形状となっている。この凹部形状内の外面にボス３９が突出して設けられていて、このボス３９内には、偏心ブッシュ４１が、ニードル軸受４３を介して回転自在に嵌合されている。この偏心ブッシュ４１に設けられた穴に、回転軸の端部から突出した偏心ピンが嵌合されている。

旋回端板２３５の外面であって、回転軸の中心軸線方向に旋回スクロール２２５における高面部２３５ｂの形成領域が投影された領域には、円環溝状の凹部２４７が形成されている。凹部２４７の深さは、旋回端板２３５の凹部２４７が形成された領域の板厚が、旋回端板２３５の中央領域（ボス３９が形成されている領域等）の板厚と略同じか、それ以下の板厚となるように形成されている。
なお、凹部２４７は、鋳ぬきにより形成されていてもよいし、加工により形成されていてもよく、特に限定するものではない。

次に上述したスクロール型圧縮機の作用について説明する。
本実施形態におけるスクロール型圧縮機２０３の冷媒を圧縮する動作は、第２の実施形態のスクロール型圧縮機とほぼ同様であるので、その説明を省略する。

上記の構成によれば、旋回端板２３５の外面における、凹部２４７より外周側の面が中央側（内周側）の面よりもバランスウエイト２５１側に突出しているため、旋回スクロール２２５に働く転倒モーメントを減少させることができる。

つまり、旋回スクロール２２５は、内面（底面）に渦巻状壁体１３７が設けられているとともに、偏心ブシュ４１等により公転旋回運動する面に沿う方向への移動が規制されている。
本実施形態における旋回スクロール２２５は、旋回端板２３５の外面における、凹部２４７より外周側の面を中央側（内周側）の面よりもバランスウエイト２５１側に突出させている。そのため、旋回スクロール２２５の重心点は旋回端板２３５の近傍に移動するため、重心点と偏心ブシュ４１等による支持点との距離が短くなる。その結果、旋回スクロール２２５に働く転倒モーメントが小さくなり、スクロール型圧縮機２０３の振動を低減することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明を車両用のスクロール型圧縮機に適用して説明したが、この発明は車両用のスクロール型圧縮機に限られることなく、その他各種のスクロール型圧縮機に適応できるものである。

本発明の第１の実施形態に係るスクロール型圧縮機を備えた空気調和機の概略構成を説明する回路図である。 図１のスクロール型圧縮機の概略構成を説明する断面図である。 図２の旋回スクロール、回転軸およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るスクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。 図４のスクロール圧縮機構における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。 図４のスクロール圧縮機構における圧縮室を説明する図である。 本発明の第３の実施形態に係るスクロール型圧縮機のスクロール圧縮機構およびバランスウエイトの構成を説明する部分拡大図である。 図７のスクロール圧縮機構における固定スクロールおよび旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 空気調和機
３，１０３，２０３ スクロール型圧縮機
５ 放熱器
７ 膨張弁（減圧器）
９ 吸熱器
２３，１２３，２２３ 固定スクロール
２５，１２５，２２５ 旋回スクロール
２７，１２７，２２７ 固定端板（端板）
２９，１２９ 渦巻状壁体（壁体）
３５，１３５，２３５ 旋回端板（他の端板）
３７，１３７ 渦巻状壁体（他の壁体）
４１ 偏心ブッシュ（回転軸）
４７，１４７，２４７ 凹部
５１，１５１，２５１ バランスウエイト
１２７ａ，２２７ａ 端板段付部
１２７ｂ，２２７ｂ 高面部
１２７ｃ，２２７ｃ 低面部
１２９ｂ 低上縁（低部位）
１２９ｃ 高上縁（高部位）
１２９ｄ 連結縁（壁体段付部）
１３５ａ，２３５ａ 端板段付部
１３５ｂ，２３５ｂ 高面部
１３５ｃ，２３５ｃ 低面部
１３７ｂ 低上縁（低部位）
１３７ｃ 高上縁（高部位）
１３７ｄ 連結縁（壁体段付部）
Ｃ 圧縮室

Claims (4)

1. 端板の一方の側面に立設された渦巻き状の壁体を有するとともに所定位置に固定された固定スクロールと、
   他の端板の一方の側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有するとともに、前記壁体および前記他の壁体をかみ合わせて圧縮室を形成するように公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
   前記他の端板の他方の側面に配置され、該旋回スクロールを公転旋回駆動させる回転軸と、
   該回転軸に設けられ、前記旋回スクロールの公転旋回運動と位相が略１８０度ずれた状態で回転するバランスウエイトと、を有し、
   前記他の端板の他方の側面には円環状の凹部が設けられ、前記他の端板における前記凹部が設けられた領域の板厚が、前記他の端板の略中央領域の板厚より薄い板厚であり、
   前記バランスウエイトの一部が前記凹部の内部に配置されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 前記他の端板の他方の側面における前記凹部より外周側の面が、内周側の面よりも前記バランスウエイト側に突出し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。
3. 前記壁体および前記他の壁体の上縁に壁体段付部が形成され、
   前記壁体および前記他の壁体には、前記壁体段付部より渦巻き方向の中心側に高さが低い低部位が形成されるとともに外周端側に高さが高くなる高部位が形成され、
   前記端板および前記他の端板における一方の側面に、前記壁体段付部に対向する位置に端板段付部が形成され、
   前記一方の側面には、前記端板段付部より渦巻き方向の中心側に面が高くなる高面部が形成されるとともに外周端側で面が低くなる低面部が形成され、
   前記凹部が、前記他の端板の他方の側面における前記高面部が前記回転軸の軸線方向に投影された領域に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクロール型圧縮機と、
   該スクロール型圧縮機に圧縮された冷媒の熱を外部に放熱させる放熱器と、
   放熱された冷媒の圧力を減圧させる減圧部と、
   減圧された冷媒に外部の熱を吸熱させる吸熱器と、が設けられていることを特徴とする空気調和機。

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