JPH10169575A - スクロール式機械 - Google Patents

スクロール式機械

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JPH10169575A
JPH10169575A JP9336471A JP33647197A JPH10169575A JP H10169575 A JPH10169575 A JP H10169575A JP 9336471 A JP9336471 A JP 9336471A JP 33647197 A JP33647197 A JP 33647197A JP H10169575 A JPH10169575 A JP H10169575A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械停止時の騒音発生を防止すると共に機械
逆転時に機械を保護する、単純で簡単に組込むことので
きるバルブ機構を備えたスクロール式機械を、提供す
る。 【解決手段】 スクロール機構の吐出圧力領域７６と吐
出室８０との間に、機械定常稼働状態では吐出圧力領域
から吐出室への自由な流体流れを許すが機械停止或いは
逆転時には吐出室から吐出圧力領域への流体逆流を自動
的に制限する吐出弁を、設けた。この吐出弁は、吐出圧
力の流体を吸入圧力領域へと逃がす流体漏れ径路を常時
は加圧流体の作用により閉鎖する浮動シール組立体８６
中に、簡単に組込むことができる。機械停止時に吐出圧
力が吸入圧力と平衡化されるまで、機械保護のための制
限された流体逆流を遅延させる制御バルブを設けた実施
例もある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はスクロール式機
械、特に冷凍、空調及びヒートポンプ系で冷媒を圧縮す
るために使用される圧縮機とか空気圧縮系で使用される
圧縮機のようなスクロール式機械において機械逆転に付
随する諸問題を減少或いは解消するバルブ機構を備えた
スクロール式機械に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】スクロール式機械は冷凍用、空調及びヒ
ートポンプ用の圧縮機として、高効率で稼働する能力を
有する点を主な理由としてますます多く使用されるよう
になって来ている。これらの機械は一般に互いに噛合わ
された１対の螺旋翼を有し、そのうちの一方の螺旋翼は
他方の螺旋翼に対し相対的に、外側の吸入ポートから中
心の吐出ポートにかけて移動する間に次第に容積を減少
して行く１個又は複数個の流体ポケットを形成するよう
に旋回せしめられる。普通、適当な駆動軸を介し旋回ス
クロール部材を駆動する電動モータが設けられている。
【０００３】スクロール式圧縮機は圧縮用の順次的な流
体ポケットを形成する１対の螺旋翼の相対向する翼側面
間で流体密封を得るものであることからして、一般に吸
入弁及び吐出弁を必要としない。しかし指令を満たすた
めに意図的に、或いは電力の供給が断たれて不測に圧縮
機の運転が中断されたとき吐出チャンバーからの圧縮ガ
スの逆流により、また程度がより低いが加圧された流体
ポケットにより、旋回スクロール部材の逆旋回及びそれ
に伴う駆動軸の逆回転が生ぜしめられる可能性が大であ
る。このような逆転によっては不愉快な騒音が発生する
ことが多い。また単相の駆動モータを使用する機械で
は、動力の供給が一時的に中断すると圧縮機が逆方向に
回転し始める可能性がある。この逆転によっては圧縮機
の過熱及び／又は系の稼働率に関連する他の不都合が生
じうる。さらに凝縮器のファンが停止したような場合に
は吐出圧力が、駆動モータを失速させるか逆回転させる
程度にまで高まることがある。その場合、旋回スクロー
ルが逆旋回するにつれて吐出圧力が減少して行き、モー
タが再び圧力頭に打克ってスクロール部材を正転方向に
旋回駆動する状態が得られる。しかし吐出圧力は再び、
駆動モータを失速させ正逆転サイクルを繰返させるよう
な圧力点まで上昇する。そのようなサイクルは、自ら反
復して永続することからして望ましくない。
【０００４】この発明は普通の形式のスクロール式機械
に、全体としての機械の設計を実質的に変更することな
く簡単に組込むことができる極く単純で独特のバルブ機
構によって、機械停止時の騒音発生を防止すると共に機
械逆転時の機械の保護を得ようとするものである。
【０００５】
【発明の要約】この発明に係るスクロール式機械は、ス
クロール機構の吐出圧力領域と外殻内に区画形成されて
いる吐出室との間に流体流れを制御する吐出弁機構を設
けたものに構成される。この吐出弁機構は機械の定常稼
働状態では上記した吐出圧力領域から吐出室内への自由
な流体流れを許すが、機械が停止されて吐出室から吐出
圧力領域へと逆方向の流体流れが生じると該流体流れに
応動して、自動的にその流体流れを制限する。流体逆流
を制限することは例えば、機械の定常稼働状態で吐出室
方向への自由な流体流れを得させる弁座の開口を流体逆
流に応動する吐出弁の弁体によって絞らせるとか、或い
は同弁座の開口を流体逆流に応動する吐出弁の弁体によ
って閉鎖させ制限された逆方向の流体流れを、上記吐出
室と吐出圧力領域間に設けた別の流体通路によって得る
ことで、達成できる。機械停止時に吐出室からの流体逆
流を制限することによって、逆流する流体によるスクロ
ール逆転駆動の可能性が減らされて停止時騒音の発生が
抑制され、また流体逆流を完全に阻止するのではなく吐
出圧力領域への若干量の流体流れを行わせることによっ
てスクロール逆転により該領域に生じる真空状態ないし
真空度が制限され、スクロール部材に摩耗が起きる等の
不都合が起きなくて機械が保護される。
【０００６】上記した吐出弁機構は公知の浮動シール組
立体と組合わせて、機械停止時の挙動を制御させるよう
に利用するのが好ましい。浮動シール組立体は吐出圧力
の流体を吸入圧力領域へと逃がし吐出圧力を吸入圧力と
平衡化させることとする流体漏れ径路を、加圧流体（特
に両スクロール翼間に形成されて流体ポケット内の中間
圧力の流体）の作用によって常時は閉鎖するように可動
に設けられたシール組立体である。このようなシール組
立体を備えたスクロール式機械で上記吐出弁を設ける構
造によると、吐出弁による機械停止時の流体逆流の制限
によってシール組立体のシール作用が速やかに解除さ
れ、吐出圧力が吸入圧力と速やかに平衡化されて吐出圧
力の流体による機械逆駆動が無くされ、停止時騒音の発
生が無くされる。吐出弁はシール組立体を利用して、該
シール組立体中に組込むことができる。
【０００７】この発明の好ましい実施態様においてはさ
らに、機械停止時に吸入圧力に対する吐出圧力の平衡化
を速やかに得させ機械逆転の可能性を大きく減らすよう
に、機械保護のための制御された量の流体逆流を遅延さ
せる制御バルブを設ける。
【０００８】この発明の他の特徴と長所は、図面を参照
して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【０００９】
【実施例】この発明は数多くの異なった型式のスクロー
ル式機械において実施できるが、例示上の目的からして
図１に一般構造を示すようなスクロール式の冷媒圧縮機
において実施した例について述べる。図１に示す圧縮機
１０はほぼ円筒形の密閉外殻１２を備え、この外殻１２
の上端にはキャップ１４を溶着固定してある。キャップ
１４には、内部に通常の吐出弁（図示せず）を有してい
てもよい冷媒吐出管接手１８を設けてある。外殻１２に
取付けられた他の主な構成要素としては入口管接手２
０、キャップ１４と同一の点で外殻１２に外周端を溶着
されている横向きの仕切り壁２２、２分割構造の主軸受
ハウジング２４、及び放射方向の外向きに張出す複数の
脚部のそれぞれを外殻１２に対し適宜の方法で固定して
ある下部軸受ハウジング２６がある。下部軸受ハウジン
グ２６は外殻１２の内部で、２分割構造の主軸受ハウジ
ング２４とモータ固定子３０を含むモータ２８とを位置
決めし支持している。
【００１０】上端に偏心するクランクピン３４を有する
駆動軸ないしクランク軸３２を、主軸受ハウジング２４
中のベアリング３６及び下部軸受ハウジング２６中の第
２のベアリング３８に支承させて、回転可能に設けてあ
る。クランク軸３２はその下端部中に比較的大径の同心
の穴４０を有し、この穴４０は、放射方向に外向きに傾
斜させクランク軸３２の上端にまでわたって穿設されて
いる、より小径の穴４２に対し連通させてある。穴４０
内には攪拌器４４を配設してある。外殻１２内の下部
は、潤滑油を満たしてある油溜め４６に形成されてい
る。穴４０はポンプとして働き、クランク軸３２内で穴
４２中へ潤滑油を汲上げ最終的には潤滑を必要とする圧
縮機の種々の部分の全てに潤滑油を供給する。
【００１１】クランク軸３２はモータ固定子３０、該固
定子３０を貫通している巻線４８、及びクランク軸３２
上に圧嵌めされていると共に上下の釣合い重り５２，５
４を有するモータ回転子５０を含む前記電動モータ２８
によって回転駆動される。
【００１２】２分割構造の主軸受ハウジング２４の上面
には環状で平坦なスラスト受け面５６を形成してあり、
このスラスト受け面５６上に、上面側に通常の螺旋翼６
０を有する旋回スクロール部材５８を配置してある。こ
の旋回スクロール部材５８の下面から平軸受６２を内部
に有する円筒状のハブを下方向きに突出させてあり、こ
のハブ中に穴６６を有する駆動ブッシュ６４を回転可能
に配設して、穴６６中にクランクピン３４を嵌合してあ
る。クランクピン３４は穴６６の内周面の一部に形成し
てある平坦面と係合する平坦面（以上、図示せず）を外
面上に有し、これによって本願出願人の米国特許Ｎｏ．
４，８７７，３８２に記載されているような放射方向で
融通性ないし可撓性を有する駆動機構が提供されてお
り、ここに同米国特許を引用してその記載を加入する。
オルダム継手６８も、旋回スクロール部材５８の回転運
動を阻止するために該スクロール部材５８と非旋回スク
ロール部材７０とにキー係合させて、設けられている。
オルダム継手６８は本願出願人の米国特許Ｎｏ．５，３
２０，５０６に記載されているタイプのものであるのが
好ましく、ここに同米国特許を引用してその記載を加入
する。
【００１３】螺旋翼７２を有する非旋回スクロール部材
７０を、翼７２を旋回スクロール部材５８の翼６０と噛
合せるように配置して設けてある。この非旋回スクロー
ル部材７０は中心に配置の吐出通路７４を有し、この吐
出通路７４は上端開放の凹溝７６と連通させてあって、
凹溝７６が仕切り壁２２中の開口７８を介し、キャップ
１４と仕切り壁２２とにより区画形成された吐出消音室
８０と連通している。開口７８の入口は、それを取り巻
く環状のシート部８２を有する。非旋回スクロール部材
７０はその上面に、互いに平行する内外の周壁面を持つ
環状凹溝８４を有し、この環状凹溝８４内には環状の浮
動シール組立体８６を、軸線方向での移動可能に配置し
てある。この浮動シール組立体８６は凹溝８４内の底部
を、シール内周面部８８で吐出圧力のガスから隔離しシ
ール外周面部９０で吸入圧力のガスから隔離して、該底
部を非旋回スクロール部材７０に設けた通路９２によっ
て中間圧力の流体源、つまり両螺旋翼６０，７２間に形
成され吸入圧力と吐出圧力間の中間の圧力にまで圧縮さ
れたガスを含む流体ポケット（図示せず）に、連通させ
得ることとする。これによって非旋回スクロール部材７
０は旋回スクロール部材５８に向けて軸線方向で、非旋
回スクロール部材７０の中心部に加わる吐出圧力に起因
する力と凹溝８４の内底面に加わる中間流体圧力に起因
する力とによって移動付勢を受け、両螺旋翼６０，７２
間の翼先密封が向上する。非旋回スクロール部材７０中
心部の凹溝７６及び開口７８内の吐出ガスは外殻１２内
の吸入圧力のガスから、シート部８２に密封係合するシ
ール組立体８６の作用によって隔離される。軸線方向で
の圧力付勢及び浮動シール組立体８６の機能は、本願出
願人の米国特許Ｎｏ．５，１５６，５３９に詳細に記載
されており、ここに同米国特許を引用してその記載を加
入する。非旋回スクロール部材７０は軸受ハウジング２
４に、該スクロール部材７０の制限された軸線方向変位
が可能であるように（そして回転不能に）支持させてあ
る。この非旋回スクロール部材７０は前述した米国特許
Ｎｏ．４，８７７，３８２又は米国特許Ｎｏ．５，１０
２，３１６に記載されている方式で支持でき、ここに同
米国特許を引用してその記載を加入する。
【００１４】図示の圧縮機は、入口管接手２０から入る
吸入ガスの一部が外殻１２内に逃がされモータの冷却を
援ける「側部低圧（ｌｏｗ ｓｉｄｅ）」型のものであ
る。外殻１２内へ戻される吸入ガスの流れ量が適当であ
る限り、モータは所望の温度制限範囲内に維持される。
しかし吸入ガスの流れが中断すると、冷却の不足によっ
てモータ保護器９４が作動し機械が停止される。
【００１５】以上に説明したスクロール式圧縮機の構造
は既に公知であるか、本願出願人の係属中の特許出願の
主題とされている。
【００１６】この発明は機械的なバルブ機構１００に係
り、同バルブ機構１００は浮動シール組立体８６中に一
体的に組込まれている。このバルブ機構１００は圧縮機
１０の定常状態の稼働中には完全に開放した状態にとど
まり、圧縮機１０の停止時にのみ閉鎖する。バルブ機構
１００が一旦完全に閉鎖すると浮動シール組立体８６は
圧力差によって押下げられ、圧縮機１０の吐出側から吸
入側へのガス流れを許す。
【００１７】図２，３について説明して行くと、浮動シ
ール組立体８６は構成部品を同心状に配置したサンドイ
ッチ構造のもので、周方向で等間隔宛をおいて直立する
複数個の一体的な突起１０４を有する環状の基板１０２
を備えている。各突起１０４は、拡大された基端部１０
６を有する。基板１０２上には環状のガスケット１０８
を配置してあり、このガスケット組立体１０８は突起基
端部１０６を支承するところの、周方向で等間隔おきに
配置されている複数個の穴を備えている。ガスケット１
０８上には環状のスペーサ板１１０を配置してあり、こ
のスペーサ板１１０は突起基端部１０６を支承するとこ
ろの、周方向で等間隔おきに配置されている複数個の穴
を備えている。スペーサ板１１０上には環状の他のガス
ケット１１２を配置してあり、このガスケット１１２は
突起１０４を支承するところの、周方向で等間隔おきに
配置されている複数個の穴を備えている。シール組立体
８６の組立て状態は突起１０４を支承するところの、周
方向で等間隔おきに配置されている複数個の穴を備えた
環状の上部シール板１１４によって、保持されている。
シール板１１４は複数個の環状突起１１６を備えてい
て、これらの突起１１６はスペーサ板１１０中の複数個
の穴に突入して該穴に係合し、シール組立体８６に対し
安定性を付与する。シール板１１４は、上方向きに突出
する平らな環状シールリップ部１１８も備えている。シ
ール組立体８６は、符号１２０で示すように突起１０４
端を据込むことによって諸部品を一緒に固定してあるも
のに構成されている。
【００１８】したがってシール組立体８６は図３に明瞭
に示すように３種の密封、つまり上下２つの接触面部１
２２での内径密封、上下２つの接触面部１２４での外径
密封、及び上端密封面部１２６での上端密封を付与す
る。内径密封部１２２は、環状凹溝８４底部内の中間圧
力の流体を凹溝７６内の流体から隔離して密封する。外
径密封部１２４は、環状凹溝８４底部内の中間圧力の流
体を外殻１２内の吸入圧力の流体から隔離して密封す
る。上端密封面部１２６はシールリップ部１１８と環状
シート部８２間で作用し、シール組立体８６上端部の上
下にまたがって存在する吐出圧力を吸入圧力の流体から
隔離して密封する。
【００１９】上端密封面部１２６の直径は、圧縮機１０
の定常稼働状態でシール組立体８６に加わる実際の密封
力、つまり定常状態での圧力差に基づく力、が存在する
こととなるように選択されている。したがって望ましく
ない圧力状態が生じたときにシール組立体８６は強制的
に押下げられ、圧縮機１０の吐出圧力領域から吸入圧力
領域への流体流れを許す。この流れが十分に大きいと
（高温の吐出ガスの漏れにより増大された）モータ冷却
用ガス流れの不足によってモータ保護器９４が作動し、
モータ２８への電力供給が断たれる。上端密封面部１２
６の幅は、シールリップ部１１８とシート部８２間の単
位圧力が定常状態での吐出圧力よりも大であって緊密な
密封が保証されるように、選択されている。
【００２０】シールリップ部１１８の内径部分は、吐出
弁の弁座１３０に形成されている。この弁座１３０は、
凹溝７６から吐出消音室８０内への圧縮ガスの流動を可
能とする複数個の開口１３２を含む。マッシュルーム状
の弁リテーナ１３４を、ねじ嵌め等の公知の取付け手段
によって弁座１３０中心部の穴１３６に取付けてある。
弁座１３０と弁リテーナ１３４間には環状の弁体１３８
を配置してある。この弁体１３８の直径は、該弁体１３
８が弁座１３０に着座したとき複数個の上記開口１３２
が覆われることとなるように設定されている。弁体１３
８と接触しているリテーナ１３４上部の直径は圧縮機１
０の稼働中及び停止時に弁に対し作用する力を制御する
ため、弁体１３８の直径よりも小さく該直径に対し好ま
しい比率をなすように選択されている。このリテーナ１
３４上部の直径は、弁体１３８の直径の５０％から１０
０％の範囲に選択される。図示の好ましい実施例ではリ
テーナ１３４上部の直径を弁体１３８の直径の約９５％
に選択してある。圧縮機１０の稼働中に弁体１３８が、
例えば高圧力比時におけるような極端な条件の下で生じ
るガス流れの脈動によって動的に振動するのは好ましく
ない。弁体１３８と弁リテーナ１３４間の適正な接触面
積、及び「膠着（ｓｔｉｃｋｔｉｏｎ）」と称されてい
る現象によって、弁体１３８が動的に振動するのを阻止
できる。膠着はこの場合、弁体１３８と弁リテーナ１３
４間に存在する潤滑油の表面張力によって弁体１３８が
一時的に弁リテーナ１３４へと粘着することである。
【００２１】弁リテーナ１３４には中心の透孔１４０を
設けてあり、この透孔１４０の寸法は、弁体１３８が弁
座１３０の開口１３２を閉鎖したときに適正量の吐出ガ
スが弁リテーナ１３４を通して流れることとなるよう
に、設定されている。弁リテーナ１３４を通しての該ガ
ス流れは、圧縮機１０が強制逆転される間に生じえる真
空度を制限する。圧縮機１０の強制逆転は３相モータに
対する誤配線に起因して、或いは凝縮器のファンが停止
して駆動モータの失速が生じる程度までの吐出圧力が形
成されるような種々の条件下で、生じえる。透孔１４０
の直径をあまりに小さく設定すると、逆転中に過度の真
空状態が生じる。透孔１４０の直径をあまりに大きく設
定すると、圧縮機１０の停止時の逆転が適正には阻止さ
れなくなる。
【００２２】弁体１３８は圧縮機１０の正常稼働中、図
３に示す開放位置に保持され、加圧された冷媒が吐出通
路７４から凹溝７６中へ、そして複数個の開口１３２を
通って吐出消音室８０内に流れる。指令を満たすため意
図的に或いは電力供給の遮断により不測に圧縮機１０が
停止されると、吐出消音室８０内からの圧縮冷媒の逆流
の結果として、またより程度が小さいが両スクロール翼
６０，７２によって形成された流体ポケット中の加圧さ
れたガスにより、旋回スクロール部材５８の逆旋回動が
起こされる可能性が大である。弁体１３８は最初、上述
した膠着現象によって開放位置に保持される。圧縮機１
０が停止したとき圧縮冷媒の初期逆流に起因する力によ
り、またより程度は小さいが図示の構造例の場合には重
力に起因する力により、一時的な粘着状「膠着」が打ち
破られ、弁体１３８が下降して複数個の開口１３２を閉
鎖し、吐出消音室８０からの圧縮冷媒の流れが、透孔１
４０を通して許容される量の流れを除いては停止する。
透孔１４０を通しての制限された量の流れは浮動シール
組立体８６の下降を阻止するのに十分ではなく、このた
め密封面部１２６での密封が解除され吐出圧力の冷媒が
圧縮機１０の吸入圧力領域へと流れることができ、吐出
圧力が吸入圧力と等しくされ旋回スクロール部材５８の
逆転が停止する。
【００２３】このように弁座１３０、弁リテーナ１３４
及び弁体１３８を含むシール組立体８６は圧縮機停止後
に、該圧縮機１０を通しての加圧流体の逆流量を制限す
る。このように冷媒逆流が制限されることによって停止
時に発生する騒音を、圧縮機１０の性能に不利な影響を
及ぼすことなく制御する能力が与えられる。停止時騒音
の制御はしたがって、単純で低コストの構造で達成され
る。
【００２４】強制逆転中に透孔１４０は真空状態が形成
されるのを阻止するのに十分な冷媒逆流を許し、モータ
保護器９４が作動し圧縮機１０を停止させるまでスクロ
ール部材５８，７０を保護するのに十分な量の冷媒を供
給する。
【００２５】上述のように圧縮機停止後に吐出消音室８
０からの流体逆流を制限することは、図２，３に示した
構造による他、例えば弁体１３８の寸法（直径）を弁座
１３０の各開口１３２を部分的にのみ閉鎖するように設
定するか、或いは弁体１３８の形状を弁座１３０の複数
開口１３２のうちの一部の開口１３２のみを閉鎖して残
りの開口１３２は開放状態に留めるように設定して、吐
出消音室８０から凹溝７６へと連なる流体通路を圧縮機
停止後に絞る構造によっても、達成できる。
【００２６】図４は、この発明の他の実施例に係る浮動
シール組立体２８６を示している。逆転の阻止と強制逆
転に対する保護とは、互いに相反する要求である。逆転
を阻止するためには弁体１３８により開口１３２をでき
るだけ迅速に閉鎖させ、スクロール部材５８，７０に対
し供給される加圧ガス量をできるだけ少なくして逆転駆
動力を無くすようにすることを、必要とする。強制逆転
に対する保護を得るためには吐出消音室８０からのガス
がスクロール部材５８，７０を通して逆方向へ、スクロ
ール翼６０，７２によって形成された流体ポケット内の
真空度が制限されるように流すことを、必要とする。真
空度の制限は、スクロール部材５８，７０間に生じる摩
擦損傷を阻止するのに役立つ。
【００２７】図１−３の実施例は、逆転の阻止と強制逆
転中の保護との間の機能上の妥協を図ったものである。
透孔１４０の直径は、強制逆転中に適正量のガスが弁体
１３８を迂回して流れることを許すが同ガス流量を、停
止時のスクロール逆転量を十分に減少させるように制限
することとなるように、選択されている。図４に示した
浮動シール組立体２８６は上述の相反する要求に、強制
逆転中の冷媒逆流に時間的な遅れを与えることによって
対処している。吐出圧力領域と吸入圧力領域間の圧力平
衡化は、比較的短時間で起きる。この圧力平衡化時間に
実質的に等しい時間間隔だけ弁体１３８を迂回する逆流
を遅延させることによって、逆転の阻止と強制逆転に対
する保護との両方を得ることができる。
【００２８】図４に示すように浮動シール組立体２８６
は、シールリップ部１１８の内径部分に一体形成された
弁座１３０を有する。この弁座１３０は、凹溝７６から
吐出消音室８０内への圧縮ガスの流動を可能とする複数
個の開口１３２を含む。マッシュルーム状の弁リテーナ
２３４を、ねじ嵌め等の公知の取付け手段によって弁座
１３０中心部の穴１３６に取付けてある。弁座１３０と
弁リテーナ２３４間には環状の弁体１３８を配置してあ
る。この弁体１３８の直径は、該弁体１３８が弁座１３
０に着座したとき複数個の上記開口１３２が覆われるこ
ととなるように設定されている。弁体１３８と接触して
いるリテーナ２３４上部の直径は圧縮機１０の稼働中及
び停止時に弁に対し作用する力を制御するため、弁体１
３８の直径よりも小さく該直径に対し好ましい比率をな
すように選択されている。このリテーナ２３４上部の直
径は、弁体１３８の直径の５０％から１００％の範囲に
選択される。図示の好ましい実施例ではリテーナ２３４
上部の直径を弁体１３８の直径の約９５％に選択してあ
る。弁リテーナ２３４には中心の透孔２４０を設けてあ
り、この透孔２４０中に杆状の制御バルブ２４２を摺動
可能に配置してある。この制御バルブ２４２は、軸部２
４４と下端のヘッド部２４６とを有する。軸部２４４と
透孔２４０間の滑り摩擦によって制御バルブ２４２の運
動に対する緩衝作用が与えられる。スプリング２４８
を、透孔２４０中途の肩部２５０と軸部２４４端に装着
したリテーナ２５２間に配置してある。このスプリング
２４８は杆状の制御バルブ２４２を、ヘッド部２４６が
弁リテーナ２３４の下端面に対し係合することとなるよ
うに移動付勢する。杆状の制御バルブ２４２には、軸線
方向の穴２５４と該穴２５４に連なる直径方向の穴２５
６とを設けてある。後者の穴２５６は透孔２４０内の低
部に開口させてある。
【００２９】弁体１３８は圧縮機１０の正常稼働中、図
４に示す開放位置に保持され、加圧された冷媒が吐出通
路７４から凹溝７６中へ、そして複数個の開口１３２を
通って吐出消音室８０内に流れる。スプリング２４８の
付勢力により制御バルブ２４２のヘッド部２４６が弁リ
テーナ２３４の下端面に対し係合せしめられていて、透
孔２４０及び穴２５４，２５６が閉鎖されている。指令
を満たすため意図的に或いは電力供給の遮断により不測
に圧縮機１０が停止されると、吐出消音室８０内からの
圧縮冷媒の逆流の結果として、またより程度が小さいが
両スクロール翼６０，７２によって形成された流体ポケ
ット中の加圧されたガスにより、旋回スクロール部材５
８の逆旋回動が起こされる可能性が大である。圧縮冷媒
の初期の逆流によって弁体１３８が、弁座１３０上へと
下降して複数個の開口１３２を閉鎖する。複数個の開口
１３２の同閉鎖、及びスプリング２４８の作用による透
孔２４０及び穴２５４，２５６の閉鎖によって、吐出消
音室８０からのスクロール部材５８，７０中への圧縮冷
媒の流れが全て停止し、これによって旋回スクロール部
材５８の逆転が阻止される。冷媒流れの停止により浮動
シール組立体２８６が下降し、吐出圧力の冷媒が圧縮機
１０の吸入圧力領域へと流れうる。この冷媒流れによっ
て圧力が平衡化され、旋回スクロール部材５８の逆転が
阻止される。圧力平衡化は約０．２秒間で生じ、この時
間は弁リテーナ２３４からのヘッド部２４６の離間に要
する時間よりも短い。ヘッド部２４６の離間に係る望ま
しい同時間遅延は、バルブ軸部２４４と透孔２４０間の
摩擦、バルブ系の慣性及びスプリング２４８による付勢
といった作用によって与えられる。
【００３０】このように弁座１３０、弁リテーナ２３
４、弁体１３８及び杆状の制御バルブ２４２を含む浮動
シール組立体２８６は圧縮機停止後に圧力の平衡化が生
じるのに十分な時間だけ、該圧縮機１０を通しての加圧
流体の逆流を阻止する。このように冷媒逆流が阻止され
ることによって停止時に発生する騒音を、圧縮機１０の
性能に不利な影響を及ぼすことなく制御する能力が与え
られる。停止時騒音の制御はしたがって、単純で低コス
トの構造で達成される。
【００３１】単相モータへの一時的な電力供給の遮断後
に起きえる強制逆転中に弁体１３８及びバルブ・ヘッド
部２４６は、冷媒の初期逆流を阻止する。この冷媒逆流
の阻止によって部分的な真空が生じ、それによってヘッ
ド部２４６が弁リテーナ２３４から迅速に離れて穴２５
４，２５６を通しての冷媒流れを許し、形成されつつあ
る真空状態を制限する。真空状態の該制限によって、モ
ータ保護器９４が作動し圧縮機１０が停止されるまでス
クロール部材５８，７０を保護するのに十分な冷媒流れ
が与えられる。ヘッド部２４６の弁リテーナ２３４への
接触状態を維持するスプリング２４８によって得られる
冷媒逆流の一時的な遅延、バルブ軸部２４４と透孔２４
０間の摩擦による緩衝、及びバルブ系の慣性は強制逆転
に対する保護には直接関係しないが、強制逆転の阻止に
対しては明確な利点となる。強制逆転に対する保護は誤
配線、或いは凝縮器ファンの停止に起因する、駆動モー
タ２８を失速させる点までの吐出圧力の形成といったよ
うな種々の事態により、必要となることがある。
【００３２】この発明の好ましい実施例について説明し
てきたが、特許請求の範囲を適正に解釈した範囲内で実
施例の構造に変形或いは修正を加えて本発明を実施可能
であることは、容易に理解される通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ったバルブ機構を備えたスクロー
ル式圧縮機を示す一部欠截縦断面図である。
【図２】図１に示した圧縮機を、キャップと仕切り壁の
一部とを取除いて図示した横断平面図である。
【図３】図１に示してあるシール組立体部分の拡大縦断
面図である。
【図４】図３に類似の縦断面図で、この発明の他の実施
例を示している。
【符号の説明】
１２ 外殻 ２２ 仕切り壁 ３２ クランク軸 ５８ 旋回スクロール部材 ６０ 螺旋翼 ７０ 非旋回スクロール部材 ７２ 螺旋翼 ７４ 吐出通路 ７６ 凹溝 ７８ 開口 ８０ 吐出消音室 ８２ シート部 ８４ 環状凹溝 ８６，２８６ 浮動シール組立体 １００ バルブ機構 １０８，１１２ ガスケット １１８ シールリップ部 １２６ 上端密封面部 １３０ 弁座 １３２ 開口 １３４，２３４ 弁リテーナ １３８ 弁体 １４０，２４０ 透孔 ２４２ 制御バルブ ２４４ 軸部 ２４６ ヘッド部 ２４８ スプリング ２５４，２５６ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャロスラブ ブラス アメリカ合衆国、55447ミネソタ州、プラ イマウス、ザンジバール レーン 1061 (72)発明者 ジーン−ルック キャイラト アメリカ合衆国、45415オハイオ州、ディ トン、セットルメント ウェイ 7001

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部に吐出室を有する外殻、 上記外殻内に配置されている第１のスクロール部材であ
    って、端板から突出する第１の螺旋翼を有する第１のス
    クロール部材、 上記外殻内に配置されている第２のスクロール部材であ
    って、端板から突出し上記第１の螺旋翼と噛合わされて
    いる第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、 上記した両スクロール部材間に相対旋回を生じさせ上記
    両螺旋翼によって、吸入圧力領域と上記吐出室に連通す
    る吐出圧力領域との間で容積を変更しながら移動する流
    体ポケットを形成させる駆動部材、 上記吐出圧力領域と上記吐出室との間に配置されている
    吐出弁であって、吐出圧力領域と吐出室間の流体流れを
    許容する開放位置と吐出室と吐出圧力領域間の流体流れ
    を阻止する閉鎖位置との間で変位可能な吐出弁、及び上
    記吐出室と上記吐出圧力領域との間に配置されている流
    体通路であって、上記吐出弁が閉鎖位置にあるとき開放
    状態にある流体通路、を備えたスクロール式機械。
  2. 【請求項２】 吐出圧力の流体を前記吸入圧力領域に逃
    がすための流体漏れ径路であって加圧流体の作用によっ
    て閉鎖される流体漏れ径路を、設けてある請求項１のス
    クロール式機械。
  3. 【請求項３】 前記吐出弁が、 弁座、 この弁座に取付けられた弁リテーナ、及び上記した弁座
    と弁リテーナ間に配置された弁体、 を備えている請求項１のスクロール式機械。
  4. 【請求項４】 前記流体通路を、前記弁リテーナを貫通
    させて設けてある請求項３のスクロール式機械。
  5. 【請求項５】 前記流体通路中に配置された制御バルブ
    であって該流体通路を通しての流体流れを許容する開放
    位置と該流体通路を通しての流体流れを阻止する閉鎖位
    置との間で移動可能な制御バルブを、設けてある請求項
    ４のスクロール式機械。
  6. 【請求項６】 前記制御バルブを、前記閉鎖位置へと移
    動付勢してある請求項５のスクロール式機械。
  7. 【請求項７】 前記弁体を環状のものに形成してあり、
    前記弁リテーナが該弁体と係合する環状接触領域を有し
    ていて、該環状接触領域の外径を、弁体の外径の５０−
    １００％に設定してある請求項３のスクロール式機械。
  8. 【請求項８】 前記環状接触領域の外径を、前記弁体の
    外径の約９５％に設定してある請求項７のスクロール式
    機械。
  9. 【請求項９】 前記流体通路中に配置された制御バルブ
    であって該流体通路を通しての流体流れを許容する開放
    位置と該流体通路を通しての流体流れを阻止する閉鎖位
    置との間で移動可能な制御バルブを、設けてある請求項
    １のスクロール式機械。
  10. 【請求項１０】 前記制御バルブを、前記閉鎖位置へと
    移動付勢してある請求項９のスクロール式機械。
  11. 【請求項１１】 内部に吐出室を有する外殻、 上記外殻内に配置されている第１のスクロール部材であ
    って、端板から突出する第１の螺旋翼を有する第１のス
    クロール部材、 上記外殻内に配置されている第２のスクロール部材であ
    って、端板から突出し上記第１の螺旋翼と噛合わされて
    いる第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、 上記した両スクロール部材間に相対旋回を生じさせ上記
    両螺旋翼によって、吸入圧力領域と上記吐出室に連通す
    る吐出圧力領域との間で容積を変更しながら移動する流
    体ポケットを形成させる駆動部材、及び上記吐出圧力領
    域と上記吐出室との間に配置された吐出弁であって、吐
    出圧力領域と吐出室間の流体流れを制限することのない
    第１の位置と吐出室と吐出圧力領域間の流体流れを制限
    する第２の位置との間で変位可能であり、上記吐出室か
    らの上記吐出圧力領域方向への流体流れに応動して上記
    第２の位置へ自動的に移される吐出弁、を備えたスクロ
    ール式機械。
  12. 【請求項１２】 内部に吐出室を有する外殻、 上記外殻内に配置されている第１のスクロール部材であ
    って、端板から突出する第１の螺旋翼を有する第１のス
    クロール部材、 上記外殻内に配置されている第２のスクロール部材であ
    って、端板から突出し上記第１の螺旋翼と噛合わされて
    いる第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、 上記した両スクロール部材間に相対旋回を生じさせ上記
    両螺旋翼によって、吸入圧力領域と上記吐出室に連通す
    る吐出圧力領域との間で容積を変更しながら移動する流
    体ポケットを形成させる駆動部材、 上記吐出室と上記吸入圧力領域間に設けた流体漏れ径路
    中に配置された可動のシール組立体であって、常時は加
    圧流体の作用を受けて該流体漏れ径路を閉鎖するシール
    組立体、及び上記シール組立体内に組込んで上記吐出圧
    力領域と上記吐出室との間に配置してある吐出弁であっ
    て、吐出圧力領域と吐出室間の流体流れを制限すること
    のない第１の位置と吐出室と吐出圧力領域間の流体流れ
    を制限する第２の位置との間で変位可能であり、上記吐
    出室からの上記吐出圧力領域方向への流体流れに応動し
    て上記第２の位置へ自動的に移される吐出弁、を備えた
    スクロール式機械。
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