JP4831812B2 - 圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機、特に、陸上輸送用冷凍ユニットや海上輸送用冷凍ユニット等に適用される圧縮機に関するものである。

陸上輸送用冷凍ユニットや海上輸送用冷凍ユニット等に適用される圧縮機としては、気液分離器分離された中間圧の冷媒ガスを、逆止弁を介して圧縮室内に導くように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１０７９４９号公報

上記特許文献１に開示された発明では、インジェクションパイプの先端部がマフラーを貫通するとともに、その先端が、ブロックに形成された導入ポートと連通する孔内に嵌り込むように構成されている。そのため、インジェクションパイプの先端部における構成が複雑化して、組み立てが容易でなく、製造コストが高騰化してしまうとともに、インジェクションパイプの取り付け位置を容易に変更することができないといった問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、製造コストの低減化を図ることができるとともに、インジェクションパイプの取り付け位置を容易に変更することができる圧縮機を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による圧縮機は、内部に空間を有するハウジングと、前記ハウジング内に配置され、前記空間内に取り込まれた流体を圧縮する圧縮機構とを備えた圧縮機であって、前記ハウジングに、インジェクションポートが設けられているとともに、前記ハウジングの内面に、前記インジェクションポートを開閉する逆止弁が取り付けられており、前記圧縮機構と前記ハウジングとの間に、前記逆止弁の側に逆止弁室を形成するとともに、前記圧縮機構の側に吐出室を形成するディスチャージカバが設けられている。
このような圧縮機によれば、ハウジングに形成されたインジェクションポートを開閉する逆止弁を、例えば、ボルトを介してハウジングの内面に直接取り付けることができるので、組立性を向上させることができて、製造コストの低減化を図ることができるとともに、インジェクションポートの位置を容易に変更することができる。
また、このような圧縮機によれば、圧縮機構とハウジングとの間にディスチャージカバをセット（配置）するだけで（例えば、ディチャージカバをハウジングの底部に嵌め込むだけで）簡単に組み立てることができるので、組立性を向上させることができて、製造コストの低減化を図ることができる。

上記圧縮機において、前記ディスチャージカバに、前記逆止弁室と前記吐出室とを連通するリリースポートが設けられているとともに、前記ディスチャージカバの前記吐出室側の表面に、前記リリースポートを開閉するリリース弁が取り付けられているとさらに好適である。
このような圧縮機によれば、逆止弁室の内部が液冷媒で一杯になった場合には、リリース弁が開いて、逆止弁室の内部の液冷媒を吐出室の側に逃がすことができる。

本発明による輸送用冷凍ユニットには、上記圧縮機のいずれかが具備されている。
このような輸送用冷凍ユニットによれば、組立性を向上させることができて、製造コストの低減化を図ることができるとともに、インジェクションポートの位置を容易に変更することができる圧縮機を具備しているので、輸送用冷凍ユニット全体の製造コストを低減させることができ、また、圧縮機の周囲に配置された機器のレイアウトに合わせて、インジェクションポートの位置を変更することができ、インジェクションパイプを楽に取り回すことができるようになる。

本発明による圧縮機によれば、製造コストの低減化を図ることができるとともに、インジェクションパイプの取り付け位置を容易に変更することができるという効果を奏する。

以下、本発明による圧縮機（以下、「スクロール圧縮機」という）の一実施形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明がこれに限定解釈されるものでないことは勿論である。なお、図１は、本実施形態のスクロール圧縮機１０を示す図であって、その回転軸の軸線を含む断面で見た場合の断面図である。
図１に示すように、本実施形態によるスクロール圧縮機１０は、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ガス（流体）を圧縮するスクロール圧縮機構１２と、このスクロール圧縮機構１２を駆動する回転軸１３と、このスクロール圧縮機構１２を公転駆動する駆動部を主たる要素として構成されたものである。

ハウジング１１は、フロントハウジング１４と、リアハウジング１５とを備えてなり、これらを組み合わせてから複数本のボルト（図示せず）で結合することにより、内部に密閉空間ｍが形成されるようになっている。なお、符号１６は、これらフロントハウジング１４およびリアハウジング１５間の接合部分をシールして、密閉空間ｍの密閉状態を保つＯリングである。また、フロントハウジング１４の端面には、この端面と合致するスラストプレート１４ａが設けられている。

リアハウジング１５の上部前側には、冷媒ガスを吸入する吸入口（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１５の上部後側には、スクロール圧縮機構１２で圧縮された後の圧縮流体を吐出する吐出口（図示せず）が形成されているとともに、リアハウジング１５の側部（底部）中央には、インジェクションポート１５ｂが密閉空間ｍに連通するように形成されている。そして、インジェクションポート１５ｂは、ボルト１７を介してリアハウジング１５の底部内面に取り付けられた逆止弁１８およびリテーナ１９により開閉されるようになっている。また、リアハウジング１５の下方空間（すなわち、密閉空間ｍの下方）は、スクロール圧縮機構１２や各軸受等の各摺動部分を潤滑した後の潤滑油を集める集油部１５ａとなっている。

スクロール圧縮機構１２は、固定スクロール２１と、旋回スクロール２２とを備えるものである。
固定スクロール２１は、固定端板２１ａとその内面に立設された渦巻状壁体２１ｂとを備え、固定端板２１ａの中央部には、吐出ポート２１ｃが形成されている。この吐出ポート２１ｃは、ボルト（図示せず）を介して固定端板２１ａの後側表面（背面）に取り付けられた吐出弁２３およびリテーナ２４により開閉されるようになっている。また、吐出ポート２１ｃの半径方向外側（図１において上側）に位置する固定端板２１ａには、第１のリリースポート２１ｄが形成されている。この第１のリリースポート２１ｄは、ボルト２５を介して固定端板２１ａの後側表面（背面）に取り付けられた第１のリリース弁２６およびリテーナ２７により開閉されるようになっている。さらに、吐出ポート２１ｃを挟んで第１のリリースポート２１ｄと反対側に位置する固定端板２１ａには、後述する逆止弁室Ｓ１と圧縮室Ｃとを連通する連通孔２１ｅが形成されている。

固定端板２１ａの後側表面と、リアハウジング１５の底部内面との間には、ディスチャージカバ２８が配置されており、これにより、固定端板２１ａの側に吐出室Ｓ２が形成されるとともに、リアハウジング１５の側に逆止弁室Ｓ１が形成されるようになっている。ディスチャージカバ２８の中央部には、第２のリリースポート２８ａが形成されている。この第２のリリースポート２８ａは、ボルト２９を介してディスチャージカバ２８の前側表面（固定端板２１ａの後側表面と対向する側の面）に取り付けられた第２のリリース弁３０およびリテーナ３１により開閉されるようになっている。また、ディスチャージカバ２８の前側表面には、連通孔２１ｅおよび逆止弁室Ｓ１と連通する凹所（窪み）２８ｂが形成されている。そして、この凹所２８ｂの周囲には、固定端板２１ａの後側表面およびディスチャージカバ２８の前側表面間の接合部分をシールして、逆止弁室Ｓ１と吐出室Ｓ２とを完全に分離するＯリング３２が設けられている。一方、ディスチャージカバ２８の側面には、リアハウジング１５の底部内面とディスチャージカバ２８の側面間の接合部分をシールして、逆止弁室Ｓ１と吐出室Ｓ２とを分離するＯリング３３が設けられている。
そして、図１に示すように、逆止弁室Ｓ１は、連通孔２１ｅ、第２のリリースポート２８ａ、およびインジェクションポート１５ｂと連通し、吐出室Ｓ２は、吐出ポート２１ｃ、第１のリリースポート２１ｄ、第２のリリースポート２８ａ、および吐出口と連通している。

旋回スクロール２２は、旋回端板２２ａとその内面に立設された渦巻状壁体２２ｂとを備えている。旋回端板２２ａの外面に立設されたボス２２ｃ内には、偏心ブッシュ３４が、ニードル軸受３５を介して回転自在に嵌合され、この偏心ブッシュ３４に穿設された穴に、回転軸１３の端部から突出した偏心ピン１３ａが嵌合されている。そして、固定スクロール２１と旋回スクロール２２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２２とフロントハウジング１４との間には、オルダムリング（自転防止機構）３６が設けられており、回転軸１３を回転させたときに、旋回スクロール２２が偏心ブッシュ３４回りに自転しないようになっている。したがって、回転軸１３を回転させたとき、旋回スクロール２２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、偏心ブッシュ３４にはバランスウェイト３７が設けられており、旋回スクロール２２の公転に伴う遠心力を相殺するようになっている。

回転軸１３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１３ａが突出形成されている。そして、この回転軸１３は、フロントハウジング１４側に設けられた第１軸受３８および第２軸受３９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の駆動力は、電磁クラッチ４０を介して、回転軸１３へ伝達されたりされなかったりするようになっている。
また、符号４２は、固定スクロール２１およびリアハウジング１５間の接合部分をシールして、密閉空間ｍの密閉状態を保つＯリングである。

以上説明した各要素により旋回スクロールを公転駆動する駆動部が構成されるものであるが、具体的に説明すると、このような構造を有するスクロール圧縮機１０では、電磁クラッチ４０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駆動力が回転軸１３に伝達されるとともに回転軸１３が回転され、この回転が偏心ピン１３ａ、偏心ブッシュ３４、およびボス２２ｃを介してスクロール圧縮機構１２の旋回スクロール２２に伝達される。旋回スクロール２２はオルダムリング３６により自転を阻止されながら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なっている。

そうすると、冷媒ガスが吸入口を介してハウジング１１の密閉空間ｍに入り、図示省略の経路を経てスクロール圧縮機構１２の圧縮室Ｃに吸入される。そして、旋回スクロール２２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２１ｃから圧縮された冷媒が吐出室Ｓ２に導かれた後、リアハウジング１５の吐出ポート１５ａを経て冷媒が外部に吐出されるようになっている。

インジェクションポート１５ｂを経て逆止弁室Ｓ１の内部に導かれた冷媒ガス（あるいは液冷媒）は、凹所２８ｂおよび連通孔２１ｅを通って圧縮室Ｃの内部に導かれるようになっている。
また、逆止弁室Ｓ１の内部が液冷媒で一杯になった場合には、第２のリリース弁３０が開いて、逆止弁室Ｓ１の内部の液冷媒が吐出室Ｓ２の側に抜けるように（逃げるように）なっている。
さらに、圧縮室Ｃの内部圧力が所定値を超えるような場合（過大となるような場合）や液圧縮が行われそうな場合には、第１のリリース弁２６が開いて、圧縮室Ｃの内部の冷媒ガス（あるいは液冷媒）が吐出室Ｓ２の側に抜けるように（逃げるように）なっている。

本実施形態によるスクロール圧縮機１０によれば、リアハウジング１５に形成されたインジェクションポート１５ｂを開閉する逆止弁１８が、ボルト１７を介してリアハウジング１５の底部内面に直接取り付けられることとなるので、組立性を向上させることができて、製造コストの低減化を図ることができるとともに、インジェクションポート１５ｂの位置を容易に変更することができる。
また、インジェクションポート１５ｂと連通する逆止弁室Ｓ１が、ディスチャージカバ２８の後側表面の略全体にわたって大きく形成されているので、例えば、加工誤差や、あるいは取り回しの都合等によりインジェクションポート１５ｂが多少ずれた位置に形成されていたとしても、インジェクションポート１５ｂと逆止弁室Ｓ１とを確実に連通させることができ、ディスチャージカバ２８の共用化を図ることができて、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、ディスチャージカバ２８は、ボルト１７、逆止弁１８、およびリテーナ１９が取り付けられたリアハウジング１５の底部に嵌め込むだけで、リアハウジング１５への組み付けが完了するので、組立性を向上させることができて、製造コストの低減化を図ることができる。
さらにまた、ディスチャージカバ２８の前側表面には、連通孔２１ｅの内径よりも大きな内径を有する凹所２８ｂが形成されているので、例えば、加工誤差や、あるいは固定スクロール２１の径が異なることにより連通孔２１ｅが多少ずれた位置に形成されていたとしても、連通孔２１ｅと凹所２８ｂとを確実に連通させることができ、ディスチャージカバ２８の共用化を図ることができて、製造コストの低減化を図ることができる。
さらにまた、圧縮室Ｃの内部圧力が所定値を超えるような場合（過大となるような場合）や液圧縮が行われそうな場合には、第１のリリース弁２６が開いて、圧縮室Ｃの内部の冷媒ガス（あるいは液冷媒）が吐出室Ｓ２の側に抜けるように（逃げるように）なっているので、液圧縮耐力を向上させることができる。

なお、上述したスクロール圧縮機は、上述したような開放型だけでなく、半密閉型や密閉型のスクロール圧縮機とすることもできる。
また、上述したスクロール圧縮機は、上述したような車載用のものだけでなく、定置用のものとすることもできる。
さらに、圧縮機としては上述したような横置き型のものに限定されるものではなく、縦置き型のものであっても良い。

本発明による圧縮機の一実施形態を示す概略側断面図である。

符号の説明

１０ スクロール圧縮機
１１ ハウジング
１２ 圧縮機構
１５ｂ インジェクションポート
１８ 逆止弁
２８ ディスチャージカバ
２８ａ リリースポート
３０ リリース弁
Ｓ１ 逆止弁室
Ｓ２ 吐出室
ｍ 密閉空間

Claims (3)

1. 内部に空間を有するハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、前記空間内に取り込まれた流体を圧縮する圧縮機構とを備えた圧縮機であって、
   前記ハウジングに、インジェクションポートが設けられているとともに、前記ハウジングの内面に、前記インジェクションポートを開閉する逆止弁が取り付けられており、
   前記圧縮機構と前記ハウジングとの間に、前記逆止弁の側に逆止弁室を形成するとともに、前記圧縮機構の側に吐出室を形成するディスチャージカバが設けられていることを特徴とする圧縮機。
2. 前記ディスチャージカバに、前記逆止弁室と前記吐出室とを連通するリリースポートが設けられているとともに、前記ディスチャージカバの前記吐出室側の表面に、前記リリースポートを開閉するリリース弁が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 請求項１または２に記載の圧縮機を具備してなることを特徴とする輸送用冷凍ユニット。

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