JP5436982B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、密閉容器内に渦巻き状のラップが形成された固定スクロールと渦巻き状のラップが形成された揺動スクロールと電動要素とを備え、該両ラップを互いに噛み合わせて形成される複数の圧縮空間を、外側から内側に向かって次第に縮小させることにより圧縮した冷媒を、密閉容器内の吐出圧力空間に吐出するスクロール圧縮機に関するものである。

従来一般的なスクロール圧縮機としては密閉容器内に設けられた圧縮要素と、このスクロール圧縮要素を駆動する電動要素とを備えている。そして、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された固定スクロールと、この固定スクロールに対して電動要素の回転軸により旋回運動され、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された揺動スクロールとを備えている。そして、両ラップを互いに噛み合わせて形成される複数の圧縮空間を、外側から内側に向かって次第に縮小させることにより圧縮した高温高圧の冷媒ガスを吐出孔から、密閉容器内の吐出圧力空間（マフラー室）に吐出している。

このようなスクロール圧縮機は、圧縮空間にて圧縮され高温高圧となった冷媒ガスが高温になり過ぎないように、冷却を行うための液インジェクション通路が設けられている。液インジェクション通路は、鏡板の上端側からラップの内部を経て、該ラップの下端面へ貫通しそこに開口している。そして、揺動スクロールに、液インジェクション通路に連通又は連通遮断し、連通時に液インジェクション通路を２つの圧縮室に開口して、通路に導く液冷媒を各圧縮室にインジェクションするインボリュート形状の連通路を形成している。そして、固定スクロール側鏡板の上側に凝縮器出口側の冷媒液管などに連結されるインジェクション配管を接続して、インジェクション配管から高低圧側圧縮室のうち同一位相の高圧側圧縮室にインジェクションして、圧縮ガスの冷却を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

一方、ロータリ圧縮機の騒音レベルを低減させる研究が行われており、騒音源はロータリ圧縮機の圧力脈動成分のうち、音圧レベルが高く耳ざわりな周波数の騒音低減が図られている。これらの周波数成分が何らかの方法で低減できれば、他の高周波騒音は残るものの、ある程度気にならないようにすることができる。そこで、シリンダの上側及び下側端部を密閉する上部及び下部軸受けに形成されたシリンダ接触面の何れかの面に、シリンダ内の圧縮室に連通する複数個の空間（サイドブランチ）を設け、騒音への影響が特に大きい圧力脈動成分をこの空間にて減衰させて騒音レベルを低減させていた（例えば、特許文献２参照）。
特開平４−２２７８１号公報 特開平１０−３７８８４号公報

しかしながら、スクロール圧縮機もロータリ圧縮機同様に騒音減が図られているが、騒音低減は高温高圧の冷媒ガスをマフラー室に吐出させることによる脈動のみの騒音低減であった。このため、圧縮された高温高圧のガス冷媒を吐出孔から吐出させる際耳ざわりな周波数の騒音が発生している問題があった。

そこで、本発明は係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、耳ざわりな周波数の騒音レベルの低減を図ることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内にスクロール圧縮要素と、該スクロール圧縮要素を駆動する電動要素とを設けると共に、スクロール圧縮要素を、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対して電動要素の回転軸により旋回運動され、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された揺動スクロールとから構成し、両ラップを互いに噛み合わせて形成される複数の圧縮空間を、外側から内側に向かって次第に縮小させることにより冷媒を圧縮するものであって、固定スクロールの鏡板の表面に開口し、液冷媒を導入するリキッドインジェクション回路と、固定スクロールの鏡板の表面に形成された有底孔を備え、該有底孔は、スクロール圧縮要素が冷媒を圧縮する工程において、リキッドインジェクション回路の開口が圧縮室に連通した後、当該圧縮室に連通する位置に形成されており、該有底孔の深さ寸法は、騒音ピーク周波数の波長に対応した値とされ、且つ、当該有底孔の直径は、揺動スクロールのラップの厚さ寸法の５０％以上８０％以下の寸法とされていることを特徴とする。

また、請求項２の発明のスクロール圧縮機は、上記において、有底孔の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長の略１／４の値としたことを特徴とする。

また、請求項３の発明のスクロール圧縮機は、請求項１において、それぞれ深さ寸法の異なる複数の有底孔を形成したことを特徴とする。

本発明は、密閉容器内にスクロール圧縮要素と、該スクロール圧縮要素を駆動する電動要素とを設けると共に、スクロール圧縮要素を、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対して電動要素の回転軸により旋回運動され、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された揺動スクロールとから構成し、両ラップを互いに噛み合わせて形成される複数の圧縮空間を、外側から内側に向かって次第に縮小させることにより冷媒を圧縮するスクロール圧縮機において、固定スクロールの鏡板の表面に形成された有底孔を備え、該有底孔の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長に対応した値としたので、例えば、請求項２の如く、有底孔の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長の略１／４の値とすれば、吐出孔近傍で発生した有底孔内に入出する騒音を低減させることができる。この場合、騒音が有底孔内に入出する際、有底孔の深さ寸法を同一騒音波長の山と谷が相互に打ち消し合う寸法となる騒音ピーク周波数の波長の略１／４としているので、発生した騒音を有底孔内にて相殺して確実に低減させることができる。これにより、スクロール圧縮機の耳ざわりな騒音レベルの低減を安価に図ることができる。特に、固定スクロールのラップの加工を行わず、当該固定スクロールの鏡板にラップ側から騒音ピーク周波数の波長の略１／４の寸法の有底孔を開けるだけで済むので、殆ど手間もかからず好適な加工性を得ることができる。従って、固定スクロールの強度を維持しつつ、音圧の高い騒音レベルを大幅に低減させることができるようになるものである。

また、有底孔の直径は、揺動スクロールのラップの厚さ寸法の５０％以上８０％以下の寸法であるので、有底孔の開口を揺動スクロールのラップで閉塞することができる。これにより、例えば、揺動スクロールのラップ両面側の圧縮室内が有底孔を介して連通してしまうのを防止することができるので、圧縮過程の圧縮空間に形成された高圧室の冷媒ガスが中間圧室に流入してしまうなどの不都合を防止することが可能となる。従って、スクロール圧縮機の性能を確実に維持しつつ、騒音レベルを低減させることができるようになる。

特に、固定スクロールの鏡板の表面に開口し、液冷媒を導入するリキッドインジェクション回路を備え、有底孔は、スクロール圧縮要素が冷媒を圧縮する工程において、リキッドインジェクション回路の開口が圧縮室に連通した後、当該圧縮室に連通する位置に形成されているので、圧縮室内で高温になった冷媒ガスを冷却し、且つ、騒音を低減させることができる。従って、リキッドインジェクション効果を発揮しつつ、耳ざわりな騒音レベルを好適に低減させることができるようになるものである。

また、請求項３の発明は、請求項１において、それぞれ深さ寸法の異なる複数の有底孔を形成したので、例えば、スクロール圧縮機の運転時に周波数の異なる耳ざわりな騒音が発生している場合には、それら周波数の異なる耳ざわりな騒音に複数の有底孔をそれぞれ対応させることができる。これにより、周波数の異なる複数の耳ざわりな騒音を極めて効果的に低減させることが可能となる。従って、更に大幅に騒音レベルを低減させることができるようになるものである。

本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。 同図１のスクロール圧縮機の要部拡大図である。 本発明の参考例のスクロール圧縮機を構成する固定スクロールの下面図である。 同図３のスクロール圧縮機を構成する固定スクロールの縦断側面図である。 同図３のスクロール圧縮機を構成する固定スクロールに形成した有底孔の位置を示す図である。 スクロール圧縮機の運転時に公転する揺動スクロールと、固定スクロールに形成した有底孔及びインジェクション孔との位置関係を示す図である。 スクロール圧縮機の運転時に公転する揺動スクロールと、固定スクロールに形成した有底孔及びインジェクション孔との位置関係を示す図である。 スクロール圧縮機の運転時に公転する揺動スクロールと、固定スクロールに形成した有底孔及びインジェクション孔との位置関係を示す図である。 本発明の一実施例のスクロール圧縮機を構成する固定スクロールの下面図である（実施例１）。

本発明は、スクロール圧縮機の運転時に発生する耳ざわりな周波数の騒音レベルを安価で効果的に低減させることを主な特徴とする。耳ざわりな騒音レベルを安価で効果的に低減させるという目的を固定スクロールの鏡板の表面に有底孔を形成し、この有底孔の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長に対応した値としただけの簡単な構造で実現した。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機Ｃの縦断面図、図２は同図１のスクロール圧縮機Ｃの要部拡大図をそれぞれ示している。

図１において、スクロール圧縮機Ｃは内部低圧型のもので、鋼板からなる縦型円筒状の密閉容器１を備えている。この密閉容器１は、縦長円筒状を呈する容器本体１Ａと、この容器本体１Ａの両端（上下両端）にそれぞれ溶接固定された略椀状を呈するエンドキャップ１Ｂ（図中上方）及びボトムキャップ１Ｃ（図中下方）とから構成されている。以降、密閉容器１のエンドキャップ１Ｂ側を上、ボトムキャップ１Ｃ側を下で説明を行う。

この密閉容器１内には、下側に駆動手段としての電動要素３、上側に電動要素３の回転軸５にて駆動されるスクロール圧縮要素２がそれぞれ収納されている。該密閉容器１内のスクロール圧縮要素２と電動要素３の間には、上部支持フレーム４（メインフレーム）が収納されており、この上部支持フレーム４には中央に軸受部６とボス収容部２２とが形成されている。この軸受部６は、回転軸５の先端（上端）側を軸支するためのものであり、当該上部支持フレーム４の一方の面（下側の面）の中央から下方に突出して形成されている。また、ボス収容部２２は後述する揺動スクロール１５のボス２４を収容するためのものであり、上部支持フレーム４の他方の面（上側の面）の中央を下方に凹陥することにより形成されている。

また、電動要素３下部の密閉容器１内には、下部支持フレーム７（ベアリングプレート）が収納されており、この下部支持フレーム７の中央には軸受け８が形成されている。この軸受け８は、回転軸５の末端（下端）側を軸支するためのものであり、当該下部支持フレーム７の一方の面（下側の面）の中央から下方に突出して形成されている。そして、下部支持フレーム７の下側の空間、即ち、密閉容器１内の底部は、スクロール圧縮要素２などを潤滑する潤滑油が貯留される油溜め６２とされている。

前記回転軸５の先端（上端）には、偏心軸２３が形成されている。この偏心軸２３は、中心が回転軸５の軸心と偏心して設けられると共に、図示しないスライドブッシュ及び旋回軸受けを介して、揺動スクロール１５のボス２４に、当該揺動スクロール１５を旋回駆動可能に挿入されている。

前記スクロール圧縮要素２は、固定スクロール１４と揺動スクロール１５とで構成されている。該固定スクロール１４は、円形状の鏡板１６と、この鏡板１６の一方の面（下側の表面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線からなる渦巻き状のラップ１７と、このラップ１７の周囲を取り囲むように立設された周壁１８と、この周壁１８の周囲（周壁１８の他方の面側（上側））に突出して設けられ、外周縁が密閉容器１の容器本体１Ａの内面に焼き嵌めされたフランジ１９とから一体に構成されている。そして、固定スクロール１４は、フランジ１９が容器本体１Ａの内面に焼き嵌め固定されると共に、鏡板１６の中央部（固定スクロール１４の中心）には、スクロール圧縮要素２にて圧縮された冷媒ガスを密閉容器１内上側に形成された吐出圧力空間１１（マフラー室）に連通する吐出孔１３が形成されている。係る固定スクロール１４は、ラップ１７の突出方向を下方としている。

前記電動要素３は、密閉容器１に固定された固定子５０と、この固定子５０の内側に配置され、固定子５０内で回転する回転子５２とから構成されており、この回転子５２の中心に回転軸５が嵌合されている。固定子５０は、複数枚の電磁鋼板を積層した積層体から成り、この積層体の歯部に巻装された固定子巻線５１を有している。また、回転子５２も固定子５０と同様に電磁鋼板の積層体で形成されている。

また、回転軸５の内部には当該回転軸５の軸方向に沿って図示しない油路が形成されており、この油路は、回転軸５の下端に位置する吸込口６１を備え、当該吸込口６１が油溜め６２に貯留された潤滑油に浸漬されて、潤滑油中に開口している。また、油路には各軸受けに対応する位置に潤滑を給油する給油口が形成されて、係る構成により、回転軸５が回転すると、油溜め６２に貯留された潤滑油が回転軸５の吸込口６１から油路に入り、上方に汲み上げられる。そして、汲み上げられた潤滑油は各給油口等を介して各軸受けやスクロール圧縮要素２の摺動部に供給されることとなる。

前記密閉容器１には、当該密閉容器１内の下側の空間１２内に冷媒を導入するための冷媒導入管４５と、スクロール圧縮要素２にて圧縮され、前記吐出孔１３から後述する吐出マフラー室２８を介して密閉容器１内の上側の吐出圧力空間１１に吐出された冷媒を外部に吐出するための冷媒吐出管４６とが設けられている。尚、本実施例では、冷媒導入管４５は密閉容器１の容器本体１Ａの側面に溶接固定され、冷媒吐出管４６はエンドキャップ１Ｂの側面に溶接固定されている。

一方、本実施例の構成では、固定スクロール１４の鏡板１６の上面３０（ラップ１７の反対側の面）が密閉容器１内の上側に形成された吐出圧力空間１１に臨むように構成されている。固定スクロール１４の鏡板１６の上面３０には、吐出孔１３に連なる吐出弁（図示せず）と、この吐出弁に隣接して複数のリリース弁とが設けられている（吐出弁及びリリース弁は共に図示しない）。当該リリース弁は、冷媒の過圧縮を防止するために設けられたものであり、図示しないリリースポートを介して圧縮過程の圧縮空間２５に連通されている。

該密閉容器１内上側の吐出圧力空間１１内には固定スクロール１４にネジ止めされたカバー２７が設けられている。このカバー２７の下面中央には、固定スクロール１４側から吐出圧力空間１１方向に凹陥形成され、当該吐出圧力空間１１と共にマフラー室を形成する吐出マフラー室２８が形成されている。この吐出マフラー室２８が前記吐出孔１３に連通すると共に、図示しないがカバー２７と固定スクロール１４間に設けられた隙間を介して吐出マフラー室２８と密閉容器１内上側の吐出圧力空間１１内とが連通している。

具体的には、圧縮過程の冷媒圧力が吐出孔１３に至る以前に吐出圧力に達すると、リリース弁が開放されて、圧縮空間２５内の冷媒がリリースポートを介して外部に吐出されることとなる。

前記揺動スクロール１５は、上述した如き容器本体１Ａの内面に焼き嵌め固定された固定スクロール１４に対して旋回するスクロールであり、円板状の鏡板２０と、この鏡板２０の一方の面（上側の表面）に立設されたインボリュート状、又は、これに近似した曲線からなる渦巻き状のラップ２１と、鏡板２０の他方の面（下側の面）の中央に突出形成された前述したボス２４とで構成されている。そして、揺動スクロール１５はラップ２１の突出方向を上方として、このラップ２１が固定スクロール１４のラップ１７に１８０度回し、向かい合って噛み合うように配置され、内部のラップ１７、２１間に前記圧縮空間２５が形成される。

即ち、揺動スクロール１５のラップ２１は、固定スクロール１４のラップ１７と対向し、両ラップ２１、１７の先端面が相手の底面（鏡板１６面、及び、鏡板２０面）に接するように噛み合い、且つ、揺動スクロール１５は回転軸５の軸心から偏心して設けられた偏心軸２３に嵌合されている。このため、圧縮空間２５は、２つの渦巻き状のラップ２１、１７が互いに偏心して、その偏心方向の線上で接して閉じこめられた複数の空間を作り、この空間の各々が圧縮室（低圧室や中間圧室、及び、高圧室などの複数の圧縮室）
となる。

前記固定スクロール１４は、その周壁１８の周囲に設けられたフランジ１９が複数のボルト（図示せず）を介して上部支持フレーム４に固定されている。また、揺動スクロール１５はオルダムリング４８、及び、オルダムキーよりなるオルダム機構４９によって上部支持フレーム４に支承されている。これにより、揺動スクロール１５は、固定スクロール１４に対して、自転せずに旋回運動を行うように構成されている。

この揺動スクロール１５は、固定スクロール１４に対して偏心して公転するため、２つの渦巻き状のラップ１７、２１の偏心方向と接触位置は回転しながら移動し、前記圧縮室は外側から内側の圧縮空間２５に向かって移りながら次第に縮小していく。最初に外側の圧縮空間２５から入り込んで低圧室に閉じこめられた低圧の冷媒ガスは、断熱圧縮されながら次第に内側に移動して中間圧（中間圧室）を経て、最後に中央部（高圧室）に到達するときには、高温高圧の冷媒ガスとなる。この冷媒ガスは、当該固定スクロール１４の中心に形成された吐出孔１３、及び、吐出マフラー室２８を介して吐出圧力空間１１に送り出される。

また、前記カバー２７内（カバー２７の板圧内部）には図示しない受液器内の液冷媒を、冷媒回路を介してスクロール圧縮要素２の中間圧部に戻し、蒸発させることによって圧縮ガスの冷却を行うためのリキッドインジェクション通路４４（本発明のリキッドインジェクション回路に相当）が形成されている（図１、図２に図示）。このリキッドインジェクション通路４４は、カバー２７内で分岐して後述するインジェクション孔４１、４２に接続される。また、リキッドインジェクション通路４４には、内部が中空のチューブにて構成された配管４０が接続されており、この配管４０の一端はカバー２７のリキッドインジェクション通路４４内に圧入され、他端はスリーブ３９を介してエンドキャップ１Ｂに溶接固定されている。

また、固定スクロール１４の鏡板１６には、前記リキッドインジェクション通路４４に連通するインジェクション孔４１、４２が上下方向に貫通形成されている。両インジェクション孔４１、４２の下側（揺動スクロール１５側）は、ラップ１７、２１側に開口すると共に、スクロール圧縮要素２の中間圧部分（固定スクロール１４の中心に形成された吐出孔１３と同一の圧縮室になる直前、若しくは、その近傍の中間圧の位置）に連通している。係る、エンドキャップ１Ｂとカバー２７間に渡って配管４０が取り付けられると共に、配管４０に接続された接続管４７に図示しない受液器からのリキッドインジェクション用の配管が接続されて、リキッドインジェクション通路４４が形成されている。

該一方のインジェクション孔４１は、図３に示すように固定スクロール１４の中心を基準にして、他方のインジェクション孔４２と１８０度ずれた位置に形成されている。そして、一方のインジェクション孔４１は、固定スクロール１４に立設されたラップ１７の外側（揺動スクロール１５のラップ２１の内側に形成される高圧縮室側）に形成され、他方のインジェクション孔４２は、固定スクロール１４に立設されたラップ１７の内側（揺動スクロール１５のラップ２１の外側に形成される高圧縮室側）に形成されている。

ところで、このようなスクロール圧縮機Ｃにおいては、従来例で示したように運転時には、特に冷媒ガスの吐出孔１３近傍で２２００Ｈｚ付近に耳ざわりな周波数の騒音が発生していた。そこで、次に安価で手間も殆どかからずに耳ざわりな騒音レベルの低減方法の説明を行う。係る、固定スクロール１４の鏡板１６の表面には、図４に示すように上方（吐出圧力空間１１方向）に円柱形に掘り込まれ、固定スクロール１４の鏡板１６の表面側に開口した有底孔３２が形成されている。この有底孔３２は、固定スクロール１４に立設されたラップ１７の外側（揺動スクロール１５のラップ２１の内側に形成される圧縮室側）に形成された有底孔３２Ａと、固定スクロール１４に立設されたラップ１７の内側（揺動スクロール１５のラップ２１の外側に形成される圧縮室側）に形成された有底孔３２Ｂとから構成されている。

そして、一方の有底孔３２Ａは、固定スクロール１４の中心を基準にして、他方の有底孔３２Ｂと１８０度ずれた位置に形成されている（図３）。該両有底孔３２Ａ、３２Ｂは、揺動スクロール１５のラップ２１厚さの約５０％〜８０％の寸法（直径寸法）にて形成されている。また、両有底孔３２Ａ、３２Ｂは、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、スクロール圧縮要素２の中間圧部分（固定スクロール１４の中心に形成された吐出孔１３と同一の圧縮室になる以前）に連通している。この場合の有底孔３２は、固定スクロール１４の中心に形成された吐出孔１３と同一の圧縮室（高圧室）に連通しない位置に形成されている。

該有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）は、図５に示すように吐出孔１３から高圧ガスの吐出が開始される以前の揺動スクロール１５に立設されたラップ２１にて閉塞される位置に形成されている。即ち、有底孔３２の周囲端は、固定スクロール１４のラップ１７壁面から当該固定スクロール１４に圧接される揺動スクロール１５のラップ２１厚さの１０％離間した位置に形成されている。

詳しくは、有底孔３２の周囲端は、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程（固定スクロール１４と揺動スクロール１５の両ラップ１７、２１が相互に接触して高圧室が形成される状態）において、揺動スクロール１５のラップ２１厚さの１０％〜２５％固定スクロール１４のラップ１７壁面から離間した位置に形成されている。これにより、閉塞する揺動スクロール１５のラップ２１厚さのセンターに有底孔３２の開口中心を位置させることができるので、有底孔３２の開口を揺動スクロール１５のラップ２１で確実に閉塞することができる。また、前記、両インジェクション孔４１、４２は、吐出孔１３から高圧ガスの吐出が開始される以前に揺動スクロール１５に立設されたラップ２１にて閉塞される位置（中間圧縮室の高圧縮室近傍（圧縮室））に形成されている。

該有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）は、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、リキッドインジェクション通路４４の開口（両インジェクション孔４１、４２）が中間圧縮室に連通した後、当該中間圧縮室に有底孔３２が連通するように構成されている。該両有底孔３２Ａ、３２Ｂは、両インジェクション孔４１、４２より揺動スクロール１５のラップ２１の中心側（ラップ２１の渦巻き中心側）に位置して形成されている。そして、この有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）の深さ寸法を騒音ピーク周波数の波長に対応した値としている。該有底孔３２の深さ寸法は、耳ざわりとなる特定な騒音波長の１／４波長の深さ寸法に構成されている。

この場合、耳ざわりとなる特定周波数の波長が貫通孔３２内に入り、当該貫通孔３２の底面に反射して出るとき、次に貫通孔３２内に入る同一波長の周波数で相殺して音を打ち消すことができる貫通孔３２の深さ寸法としている。詳しくは、例えば波長はプラス波長とマイナス波長で１波長（１サイクル周波数）を構成しており、１波長は、プラス１／２波長と、マイナス１／２波長で構成されている。

この場合、１周波数において、プラス波長が有底孔３２内に入り、その波長が当該有底孔３２の底面に反射して有底孔３２内から出るとき、マイナス波長が有底孔３２内に入れば、プラス波長とマイナス波長（波長の山と谷）とが衝突して０波長になるので、１周波数は相殺されて０波長となる。つまり、有底孔３２の底面に反射して折り返えされたプラス１／２波長全体が有底孔３２内に入り、底面に反射して出るときにマイナス１／２波長に衝突させれば、プラス波長とマイナス波長は、相殺されて０波長になる。このことから、有底孔３２の深さは、プラス１／２波長が有底孔３２内に入って底面に反射して出るまでの深さとすればよいことになる。この結果、有底孔３２の深さは、プラス１／２波長全体の１／２波長の深さとなる。即ち、有底孔３２の深さを、騒音波長の１／４の値（深さ）にすれば、騒音波長が有底孔３２内で打ち消されることとなり、騒音レベルを低減させることができる。

次に、図６〜図８を参照して、騒音の低減と圧縮ガスの冷却説明を行う。尚、受液器内の液冷媒が冷媒回路を介してスクロール圧縮要素２の中間圧部に戻り蒸発して圧縮ガスの冷却が行われ、揺動スクロール１５は最終圧縮行程近傍に位置しているものとする。また、図６〜図８では吐出孔１３は図示していない。即ち、図６では、両有底孔３２Ａ、３２Ｂが高圧室（圧縮空間２５）に開口して、両インジェクション孔４１、４２は、揺動スクロール１５のラップ２１にて完全に閉塞されている（１）。このときは、冷媒ガスの吐出により吐出孔１３近傍にて発生した騒音が両有底孔３２Ａ、３２Ｂ内に入出して騒音を低減させている状態である。

そして、更に揺動スクロール１５が公転していくと、図７に示すように揺動スクロール１５のラップ２１にて閉塞されていた両インジェクション孔４１、４２は、中間圧縮部（圧縮空間２５）へ開口する直前に位置し、揺動スクロール１５のラップ２１にて両有底孔３２Ａ、３２Ｂの閉塞が完了する直前に位置する（２）。このときは、高圧室（圧縮空間２５）から吐出孔１３への高温高圧の冷媒ガスの吐出が終了、若しくは、終了直前状態である。

更に揺動スクロール１５が公転していくと、図８に示すように両有底孔３２Ａ、３２Ｂは、揺動スクロール１５のラップ２１にて完全に閉塞され、両インジェクション孔４１、４２から揺動スクロール１５のラップ２１が離間し、当該両インジェクション孔４１、４２は、中間圧室（圧縮空間２５）に開口する（３）。このときは、受液器内の液冷媒が冷媒回路を介してスクロール圧縮要素２の中間圧部に戻り蒸発して圧縮ガスの冷却が行われる状態である。そして、更に揺動スクロール１５が公転していくと戻って前記（１）、（２）、（３）を繰り返す。これによって、圧縮ガスの冷却が行われると共に、スクロール圧縮機Ｃの騒音低減が好適に行われる。

しかし、騒音は一定の周波数だけではなく、様々な周波数が混在するので一つの有底孔３２で全体の騒音を解消することができなかった。そこで、更に騒音レベルの低減を図ることができるスクロール圧縮機Ｃを説明する。即ち、有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）を、吐出孔１３から高圧ガスの吐出が開始された後揺動スクロール１５に立設されたラップ２１にて閉塞される位置に複数設ける（前記有底孔３２Ａ、３２Ｂに隣接して複数設ける）。尚、複数の有底孔３２は図示していない。

即ち、同一圧縮空間２５（圧縮室）の固定スクロール１４の鏡板１６の表面側に、それぞれ深さ寸法の異なる複数の有底孔３２を形成する。そして、それら複数の有底孔３２を異なる耳ざわりな騒音の周波数に対応させた深さに形成する。これにより、耳ざわりな騒音レベルの低減を更に減少させることができる。

このように、スクロール圧縮機Ｃは、固定スクロール１４の鏡板１６の表面に形成された有底孔３２を備えているので、この有底孔３２の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長に対応した値とし、該有底孔３２の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長の略１／４の値とすれば、吐出孔１３近傍で発生した有底孔３２内に入出する騒音を低減させることができる。この場合、騒音が有底孔３２内に入出する際、有底孔３２の深さ寸法を同一騒音波長の山と谷が相互に打ち消し合う寸法となる騒音ピーク周波数の波長の略１／４としているので、発生した騒音を有底孔３２内にて相殺して確実に低減させることができる。

これにより、スクロール圧縮機Ｃの騒音レベルの低減を図ることができる。特に、固定スクロール１４のラップ１７の加工を行わず、当該固定スクロール１４の鏡板１６にラップ１７側から騒音ピーク周波数の波長の略１／４の寸法の有底孔３２を開けるだけで済むので、殆ど手間もかからず好適な加工性を得ることができる。従って、固定スクロール１４の強度を維持しつつ、騒音レベルを大幅に低減させることができる。

また、同一圧縮空間２５（圧縮室）に、それぞれ深さ寸法の異なる複数の有底孔３２を形成したので、スクロール圧縮機Ｃの運転時に耳ざわりな騒音が複数発生している場合は、それら複数の耳ざわりな騒音に有底孔３２を対応させることができる。これにより、複数の耳ざわりな騒音を更に低減させることができる。

また、有底孔３２の直径は、揺動スクロール１５のラップ２１の厚さ寸法の、５０％以上８０％以下の寸法としたので、有底孔３２の開口を揺動スクロール１５のラップ２１で閉塞することができる。これにより、揺動スクロール１５のラップ２１両面側の圧縮室内が有底孔３２を介して連通してしまうのを防止することができるので、圧縮過程の圧縮空間に形成された高圧室の冷媒ガスが中間圧室に流入してしまうなどの不都合を防止することが可能となる。従って、スクロール圧縮機の性能を確実に維持しつつ、騒音レベルを低減させることができる。

また、固定スクロール１４の鏡板１６の表面に開口し、液冷媒を導入するリキッドインジェクション通路４４を備え、有底孔３２は、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、リキッドインジェクション通路４４の開口（両インジェクション孔４１、４２）が圧縮室に連通した後、当該圧縮室に連通する位置に形成されているので、圧縮室内で高温になった冷媒ガスを冷却すると共に、スクロール圧縮機Ｃの運転時に発生した騒音を低減させることができる。これにより、リキッドインジェクション効果を最大限に発揮しつつ、耳ざわりな騒音レベルを効果的に低減させることができる。

また、有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）は、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、固定スクロール１４の中心に形成された吐出孔１３と共に同一の圧縮室に連通する位置に形成されているので、圧縮室内で最も圧縮され、吐出孔１３から冷媒が吐出される際発生する脈動など大きな騒音を有底孔３２内に導くことができる。これにより、最大に圧縮された高圧冷媒が圧縮室内から吐出される際、最も大きく発生する耳ざわりな騒音を好適に低減させることができる。従って、更に大幅に騒音レベルを効果的に低減させることができる。

次に、図９には本発明のスクロール圧縮機Ｃ（固定スクロール１４）を示している。該スクロール圧縮機Ｃの固定スクロール１４は、前述の参考例と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の参考例の形態と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。

該有底孔３２は、リキッドインジェクション通路４４の開口（両インジェクション孔４１、４２）が圧縮室に連通する以前に、当該圧縮室に連通する位置に形成されている。具体的には、両インジェクション孔４１、４２は、前記実施例１と同様の中間圧縮室の高圧縮室近傍（圧縮室）に形成され、有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）は、中間圧縮室の低圧縮室近傍（圧縮室）に形成されている。詳しくは、両有底孔３２Ａ、３２Ｂは、両インジェクション孔４１、４２より揺動スクロール１５のラップ２１の外周側（ラップ２１の渦巻きの中心から離間する方向）に位置している。

そして、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、中間圧縮室の低圧縮室近傍で、当該中間圧縮室と有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）とが連通し、その後中間圧縮室の高圧縮室近傍で、当該中間圧縮室とリキッドインジェクション通路４４の開口（両インジェクション孔４１、４２）が連通する。これにより、リキッドインジェクション時に発生する耳障りな騒音を有底孔３２（有底孔３２Ａ、３２Ｂ）にて低減させることができる。従って、リキッドインジェクション効果を発揮しつつ、耳ざわりな騒音レベルを好適に低減させることができる。尚、実施例２の構成に実施例１の有底孔３２を備えても差し支えない。これにより、リキッドインジェクション時の耳障りな騒音を低減させられる他、冷媒を圧縮する工程において、最大に圧縮された高圧冷媒が圧縮室内から吐出される際、最も大きく発生する耳ざわりな騒音を好適に低減させることができる。従って、スクロール圧縮要素２運転時の全体的な騒音を効果的に低減させることができる。

このように、有底孔３２は、スクロール圧縮要素２が冷媒を圧縮する工程において、リキッドインジェクション通路４４の開口（両インジェクション孔４１、４２）が圧縮室に連通する以前に、当該圧縮室に連通する位置に形成されているので、圧縮室内で高温になった冷媒ガスを冷却し、且つ、騒音を低減させることができる。これにより、リキッドインジェクション効果に加えて耳ざわりな騒音レベルを低減させることができる。

尚、実施例では、耳ざわりな騒音を低減させるため、複数の異なる深さの有底孔３２を設けたが、騒音低減はこれに限られず、同一周波数に対応した同一深さの有底孔３２を複数設けても差し支えない。この場合、同一周波数の騒音を更に効果的に低減させることができる。

また、実施形態ではスクロール圧縮機Ｃの形状や寸法などを記載したが、スクロール圧縮機Ｃの要旨を逸脱しない範囲内で形状や寸法を変更しても良いのは言うまでもない。勿論本発明は、上記各実施例のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の様々な変更を行っても本発明は有効である。

Ｃ スクロール圧縮機
１ 密閉容器
２ スクロール圧縮要素
３ 電動要素
１１ 吐出圧力空間
１３ 吐出孔
１４ 固定スクロール
１５ 揺動スクロール
１６、２０ 鏡板
１７、２１ ラップ
２５ 圧縮空間
２７ カバー
２８ 吐出マフラー室
３２ 有底孔
３２Ａ 有底孔
３２Ｂ、有底孔
４１ インジェクション孔
４２ インジェクション孔
４４ リキッドインジェクション通路

Claims (3)

1. 密閉容器内にスクロール圧縮要素と、該スクロール圧縮要素を駆動する電動要素とを設けると共に、前記スクロール圧縮要素を、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された固定スクロールと、該固定スクロールに対して前記電動要素の回転軸により旋回運動され、鏡板の表面に渦巻き状のラップが立設された揺動スクロールとから構成し、前記両ラップを互いに噛み合わせて形成される複数の圧縮空間を、外側から内側に向かって次第に縮小させることにより冷媒を圧縮するスクロール圧縮機において、
   前記固定スクロールの鏡板の表面に開口し、液冷媒を導入するリキッドインジェクション回路と、
   前記固定スクロールの鏡板の表面に形成された有底孔を備え、
   該有底孔は、前記スクロール圧縮要素が冷媒を圧縮する工程において、前記リキッドインジェクション回路の開口が前記圧縮室に連通した後、当該圧縮室に連通する位置に形成されており、
   該有底孔の深さ寸法は、騒音ピーク周波数の波長に対応した値とされ、且つ、当該有底孔の直径は、前記揺動スクロールのラップの厚さ寸法の５０％以上８０％以下の寸法とされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 前記有底孔の深さ寸法を、騒音ピーク周波数の波長の略１／４の値としたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. それぞれ深さ寸法の異なる複数の前記有底孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
   

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