WO2018083965A1 - スクロール型流体機械 - Google Patents

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WO2018083965A1
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back pressure
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pressure
pressure control
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PCT/JP2017/037294
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泰造 佐藤
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サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
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    • F04C23/008Hermetic pumps

Definitions

  • the present invention relates to a scroll type fluid machine that compresses or expands a fluid by changing the volume of a compression chamber partitioned by a fixed scroll and a turning scroll.
  • a scroll compressor which is an example of a scroll fluid machine, includes a scroll unit having a fixed scroll and a turning scroll that are meshed with each other.
  • the scroll unit revolves around the axis of the fixed scroll so that the volume of the compression chamber defined by the fixed scroll and the orbiting scroll is increased and decreased, and the gas refrigerant is compressed and discharged.
  • back pressure is applied to the back of the orbiting scroll and pressed against the fixed scroll, so that the orbiting scroll is prevented from moving away from the fixed scroll during the compression operation, and compression failure is hardly generated.
  • the back pressure applied to the back surface of the orbiting scroll is a back pressure that is press-fitted into a communication path that connects the back pressure chamber and the suction chamber.
  • the pressure is adjusted to a predetermined pressure by a pressure control valve.
  • an object of this invention is to provide the scroll type fluid machine which suppressed the fall of the control precision of a back pressure.
  • the scroll fluid machine is inserted into a communication path that connects the fixed scroll and the orbiting scroll meshed with each other, the back pressure chamber that applies the back pressure that presses the orbiting scroll against the fixed scroll, and the outside thereof.
  • a back pressure control valve for controlling the pressure in the chamber.
  • the scroll type fluid machine further includes a seal member fitted in a circumferential groove formed on the outer peripheral surface of the back pressure control valve, and a ring member press-fitted into the communication path. Fix the control valve.
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing which shows an example of a scroll compressor. It is a schematic sectional drawing explaining the fastening state of the bearing holding part of a scroll compressor. It is a block diagram explaining the fluid flow in a scroll type compressor. It is a schematic sectional drawing explaining an example of a back pressure control valve and its attachment structure. It is a schematic sectional drawing explaining the modification of the bearing holding part and fixed scroll of a scroll compressor.
  • FIG. 1 shows an example of a scroll compressor.
  • the scroll compressor 100 is incorporated in a refrigerant circuit of a vehicle air conditioner, for example, and compresses and discharges refrigerant (fluid) sucked from the low pressure side of the refrigerant circuit.
  • the scroll compressor 100 includes a scroll unit 1, a housing 10 having a refrigerant suction chamber H ⁇ b> 1 and a discharge chamber H ⁇ b> 2 therein, an electric motor 20 as a drive unit that drives the scroll unit 1, and a drive shaft of the electric motor 20.
  • the bearing holding part 30 which supports one end part (upper end part in FIG. 1) of 21 so that rotation is possible, and the inverter 40 for drive control of the electric motor 20 are provided.
  • CO2 (carbon dioxide) refrigerant is adopted as the refrigerant in the refrigerant circuit.
  • the scroll compressor 100 is exemplified by a so-called inverter integrated type, but may be a separate inverter type.
  • the scroll unit 1 includes a fixed scroll 2 and a turning scroll 3 that are meshed with each other.
  • the fixed scroll 2 is formed by integrally forming a spiral wrap 2b on a disk-shaped bottom plate 2a.
  • the orbiting scroll 3 is formed by integrally forming a spiral wrap 3b on a disc-shaped bottom plate 3a.
  • the bottom plate 2 a of the fixed scroll 2 has a larger diameter than the bottom plate 3 a of the orbiting scroll 3.
  • the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 are arranged so as to mesh the spiral wraps 2b and 3b.
  • the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 have a predetermined gap between the protruding side edge of the spiral wrap 2 b of the fixed scroll 2 and the bottom plate 3 a of the orbiting scroll 3.
  • the edge on the protruding side of 3 b is arranged so as to have a predetermined gap between it and the bottom plate 2 a of the fixed scroll 2.
  • the orbiting scroll 3 is pressed against the fixed scroll 2 by the back pressure, and the airtightness of the compression chamber S is appropriately maintained.
  • the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3 are arranged such that the side walls of the spiral wraps 2b and 3b are partially in contact with each other with the circumferential angles of the spiral wraps 2b and 3b being shifted from each other. Therefore, a crescent-shaped sealed space, that is, a compression chamber S is defined between the spiral wraps 2b and 3b.
  • the fixed scroll 2 is fixed to a rear housing 12 constituting the housing 10, and has a concave portion 2a1 that opens to the rear housing 12 side at a radial center portion thereof.
  • the recess 2 a 1 is formed on the back surface of the bottom plate 2 a, that is, on the end surface opposite to the orbiting scroll 3.
  • the orbiting scroll 3 is disposed so as to be capable of revolution orbiting around the axis of the fixed scroll 2 via the drive shaft 21 in a state where the rotation of the orbiting scroll 3 is prevented. Therefore, the scroll unit 1 moves the compression chamber S defined between the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 3, that is, between the spiral wraps 2b and 3b, to the center, and gradually reduces the volume. As a result, the scroll unit 1 compresses the refrigerant flowing into the compression chamber S from the outer end side of the spiral wraps 2b and 3b in the compression chamber S.
  • the housing 10 includes a front housing 11 that houses the scroll unit 1, the electric motor 20, the bearing holder 30, and the inverter 40, a rear housing 12, and an inverter cover 13.
  • the front housing 11, the rear housing 12, and the inverter cover 13 are integrally fastened by a fastener such as a bolt 14 to constitute the housing 10 of the scroll compressor 100.
  • the front housing 11 has a substantially annular peripheral wall portion 11a and a partition wall portion 11b.
  • the internal space of the front housing 11 is partitioned by the partition wall portion 11b into a housing space that houses the scroll unit 1, the electric motor 20, and the bearing holding portion 30, and a housing space that houses the inverter 40.
  • An opening on one end side (upper side in FIG. 1) of the peripheral wall portion 11 a is closed by the rear housing 12.
  • a cylindrical support portion 11b1 that holds a bearing 15 that rotatably supports the other end portion (lower end portion in FIG. 1) of the drive shaft 21 is one end of the peripheral wall portion 11a. It protrudes toward the side.
  • a refrigerant suction port P1 is formed in the peripheral wall portion 11a. Refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit is sucked into the front housing 11 through the suction port P1. Therefore, the space in the front housing 11 functions as the suction chamber H1.
  • the electric motor 20 is cooled by circulating the refrigerant around the electric motor 20 in the suction chamber H1.
  • the upper space of the electric motor 20 communicates with the lower space of the electric motor 20 and constitutes one suction chamber H1 together with the lower space of the electric motor 20.
  • the refrigerant flows as a mixed fluid with a small amount of lubricating oil.
  • the rear housing 12 is formed in a disk shape having an outer diameter that matches the outer diameter of the peripheral wall portion 11 a of the front housing 11. And the rear housing 12 is fastened to the one end side end portion (upper end portion in FIG. 1) of the peripheral wall portion 11a by fasteners such as a plurality of bolts 14 to close the opening on one end side of the front housing 11. .
  • a refrigerant discharge chamber H2 is defined by one end face of the rear housing 12 and the recess 2a1 of the bottom plate 2a.
  • a compressed refrigerant discharge passage L2 is formed at the center of the bottom plate 2a.
  • a one-way valve 16 such as a check valve for restricting the flow from the discharge chamber H2 to the scroll unit 1 is disposed so as to cover the opening of the discharge passage L2.
  • the refrigerant compressed in the compression chamber S is discharged into the discharge chamber H ⁇ b> 2 through the discharge passage L ⁇ b> 2 and the one-way valve 16. Further, the rear housing 12 is formed with a discharge port P2 that communicates the discharge chamber H2 with the outside, that is, the high-pressure side of the refrigerant circuit. The compressed refrigerant in the discharge chamber H2 is discharged to the high pressure side of the refrigerant circuit through the discharge port P2.
  • an oil separator that separates the lubricating oil from the compressed refrigerant that has flowed into the discharge port P2 is disposed in the discharge port P2.
  • the refrigerant from which the lubricating oil is separated by the oil separator (including the refrigerant in which a small amount of lubricating oil remains) is discharged to the high pressure side of the refrigerant circuit via the discharge port P2.
  • the lubricating oil separated by the oil separator is guided to a pressure supply passage L3 described later.
  • the electric motor 20 is composed of, for example, a three-phase AC motor, and includes a drive shaft 21, a rotor 22, and a stator core unit 23 disposed on the radially outer side of the rotor 22.
  • a direct current from a vehicle battery (not shown) is converted into an alternating current by the inverter 40 and supplied to the stator core unit 23 of the electric motor 20.
  • the drive shaft 21 is connected to the orbiting scroll 3 via a crank mechanism, and transmits the rotational force of the electric motor 20 to the orbiting scroll 3.
  • One end portion of the drive shaft 21, that is, the end portion on the orbiting scroll 3 side passes through a through hole formed in the bearing holding portion 30, and is rotatably supported by the bearing 17.
  • the other end portion of the drive shaft 21, that is, the end portion on the inverter 40 side is rotatably supported by the bearing 15 fitted to the support portion 11b1.
  • the rotor 22 is rotatably supported on the radially inner side of the stator core unit 23 via a drive shaft 21 that is fitted (for example, press-fitted) into a shaft hole formed at the center in the radial direction.
  • the bearing holding portion 30 is disposed in the front housing 11 and holds the bearing 17 as a bearing portion that rotatably supports the end of the drive shaft 21 on the side of the orbiting scroll 3.
  • the bearing holding portion 30 is formed in a bottomed cylindrical shape having an outer diameter combined with the outer diameter of the bottom plate 2a of the fixed scroll 2, for example, and includes a cylindrical portion 30a and a bottom wall portion 30b positioned on one end side of the cylindrical portion 30a. And having.
  • the cylindrical portion 30a has a shoulder portion 30a3 that is expanded so that the inner diameter on the opening side is larger than the inner diameter on the bottom wall portion 30b side, and that connects the large-diameter portion 30a1 and the small-diameter portion 30a2.
  • the orbiting scroll 3 is accommodated in a space defined by the large-diameter portion 30a1 and the shoulder portion 30a3.
  • the opening side end of the cylindrical portion 30a is in contact with the peripheral edge of the end surface of the bottom plate 2a on the orbiting scroll 3 side. Accordingly, the opening of the bearing holding portion 30 is closed by the fixed scroll 2.
  • the bearing 17 is fitted into the small diameter portion 30a2 of the cylindrical portion 30a.
  • a seal member 18a is disposed between the bearing 17 and the bottom wall portion 30b, and airtightness of a back pressure chamber H3 described later is ensured.
  • An annular thrust plate 19 is disposed between the shoulder 30 a 3 of the bearing holder 30 and the bottom plate 3 a of the orbiting scroll 3. The shoulder 30 a 3 receives the thrust force from the orbiting scroll 3 through the thrust plate 19. Seal members 18b are respectively disposed at portions of the shoulder 30a3 and the bottom plate 3a that are in contact with the thrust plate 19.
  • the back pressure chamber H3 is defined between the bottom plate 3a and the small diameter portion 30a2 by the seal members 18a and 18b. That is, the bearing holding portion 30 forms a back pressure chamber H ⁇ b> 3 with the orbiting scroll 3. Between the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 11a of the front housing 11 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 30a of the bearing holding portion 30, there is a space H4 in the vicinity of the outer peripheral portion of the suction chamber H1 and the spiral wraps 2b and 3b of the scroll unit 1. And a fluid introduction passage L1 for introducing a refrigerant, specifically, a mixed fluid of the refrigerant and a small amount of lubricating oil, is formed from the suction chamber H1 to the space H4.
  • a refrigerant specifically, a mixed fluid of the refrigerant and a small amount of lubricating oil
  • the crank mechanism includes a cylindrical boss portion 25 protruding from the back surface (the end surface on the back pressure chamber H3 side) of the bottom plate 3a of the orbiting scroll 3 and a crank 26 formed on the end portion of the driving shaft 21 on the orbiting scroll 3 side.
  • An eccentric bush 27 attached in an eccentric state and a slide bearing 28 fitted to the boss portion 25 are configured.
  • the eccentric bush 27 is rotatably supported in the boss portion 25 via a slide bearing 28.
  • a balancer weight 29 that opposes the centrifugal force when the orbiting scroll 3 operates is attached to the end of the driving shaft 21 on the orbiting scroll 3 side.
  • a rotation prevention mechanism for preventing the rotation of the orbiting scroll 3 is provided. As a result, the orbiting scroll 3 can revolve around the axis of the fixed scroll 2 via the crank mechanism in a state in which the rotation of the orbiting scroll 3 is prevented.
  • FIG. 2 shows a cross section passing through the central axis of the fastening bolt 14 of the bearing holding portion 30 in order to explain the fastening state of the bearing holding portion 30.
  • the bearing holding portion 30 is fastened integrally with the fixed scroll 2 and the rear housing 12 by fastening bolts 14 with the fixed scroll 2 sandwiched between the bearing holding portion 30 and the rear housing 12.
  • the fixed scroll 2 causes the peripheral edge of the back surface of the bottom plate 2 a to abut one end surface of the rear housing 12, and the peripheral edge portion of the end surface of the bottom plate 2 a on the side of the orbiting scroll 3 is the cylindrical portion of the bearing holding portion 30. It is made to contact
  • the bearing holding part 30 and the fixed scroll 2 are perforated so as to extend in the extending direction of the drive shaft 21 at a plurality of circumferentially spaced parts of the peripheral part thereof, that is, the peripheral part of the cylindrical part 30a and the bottom plate 2a. It has a through hole 14a through which a bolt 14 for fastening with the fixed scroll 2 and the rear housing 12 passes.
  • a female screw portion is formed on one end surface side of the rear housing 12 in accordance with the opening position of the through hole 14a.
  • the bolt 14 is inserted into the cylindrical portion 30 a and the through hole 14 a of the bottom plate 2 a and is screwed into the female screw portion of the rear housing 12. In this way, the bearing holder 30 is fastened integrally with the fixed scroll 2 and the rear housing 12.
  • the fluid introduction passage L1 extends along a recessed portion 30c (see FIG. 1) extending in the extending direction of the drive shaft 21 between the peripheral edge portion of the bearing holding portion 30, that is, the portion where the through hole 14a of the cylindrical portion 30a is formed. Yes. That is, the fluid introduction passage L1 faces a portion (concave portion 30c) that is recessed toward the drive shaft 21 for weight reduction in a portion that avoids the formation portion of the through hole 14a in the cylindrical portion 30a. It is mainly partitioned by the corresponding portion of the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 11a. One end of the fluid introduction passage L1 opens into the suction chamber H1, and the other end of the fluid introduction passage L1 passes through the end of the cylindrical portion 30a and opens into the space H4.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the refrigerant flow in the scroll compressor 100.
  • the refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit is introduced into the suction chamber H1 through the suction port P1, and then guided to the space H4 near the outer end of the scroll unit 1 through the fluid introduction passage L1.
  • the refrigerant in the space H4 is taken into the compression chamber S between the spiral wraps 2b and 3b and is compressed in the compression chamber S.
  • the refrigerant compressed in the compression chamber S is discharged to the discharge chamber H2 via the discharge passage L2 and the one-way valve 16, and then discharged from the discharge chamber H2 to the high pressure side of the refrigerant circuit via the discharge port P2.
  • the scroll unit 1 is configured that compresses the refrigerant flowing into the suction chamber H1 in the compression chamber S and discharges the compressed refrigerant through the discharge chamber H2.
  • the scroll compressor 100 further includes a back pressure control valve 50 for adjusting the back pressure in the back pressure chamber H3.
  • the back pressure control valve 50 is a unit-type differential pressure integrated with at least a valve body, an elastic body such as a spring that biases the valve body in a valve closing direction, and a casing that houses the valve body and the elastic body. Actuated check valve.
  • the back pressure control valve 50 operates in the valve opening direction when the differential pressure between the pressure in the back pressure chamber H3 and the pressure in the suction chamber H1 is larger than a predetermined differential pressure, and the differential pressure is less than the predetermined differential pressure.
  • the pressure in the back pressure chamber H3 is adjusted to a predetermined pressure (medium pressure) between the pressure in the discharge chamber H2 (high pressure) and the pressure in the suction chamber H1 (low pressure).
  • the scroll compressor 100 further includes a pressure supply passage L3 and a pressure release passage L4 in addition to the fluid introduction passage L1 and the discharge passage L2.
  • the pressure release passage L4 is an example of a communication passage that communicates the back pressure chamber with the outside.
  • the pressure supply passage L3 is a passage that connects the discharge chamber H2 and the back pressure chamber H3. Lubricating oil separated from the compressed refrigerant by an oil separator (not shown) is guided into the back pressure chamber H3 through the pressure supply passage L3 and is used for lubrication of each sliding portion in the back pressure chamber H3. Further, since the discharge chamber H2 and the back pressure chamber H3 communicate with each other via the pressure supply passage L3, the pressure in the back pressure chamber H3 increases. Specifically, the pressure supply passage L3 is a passage formed in the rear housing 12 such that one end opens to the discharge chamber H2 via the discharge port P2 and the other end opens to a contact portion with the bottom plate 2a.
  • the pressure release passage L4 is a communication passage that connects the back pressure chamber H3 and the suction chamber H1.
  • the pressure release passage L4 passes through the small-diameter portion 30a2 of the cylindrical portion 30a of the bearing holding portion 30 and extends in a direction orthogonal to the drive shaft 21.
  • One end of the pressure relief passage L4 opens to the back pressure chamber H3, and the other end of the pressure relief passage L4 opens to the fluid introduction passage L1.
  • the other end of the pressure release passage L4 opens to the outside of the suction chamber H1, in other words, the back pressure chamber H3, via the fluid introduction passage L1.
  • the back pressure control valve 50 closes the pressure release passage L4 that connects the back pressure chamber H3 and the suction chamber H1 by urging the valve body in the valve closing direction by an elastic body.
  • the urging force in the valve closing direction by the elastic body, the urging force in the valve closing direction by the pressure of the suction chamber H1, and the urging force in the valve opening direction by the pressure of the back pressure chamber H3 are applied to the valve body. It is working.
  • the pressure in the back pressure chamber H3 increases, the biasing force in the valve opening direction due to the pressure in the back pressure chamber H3 increases, and the valve closing direction due to the biasing force in the valve closing direction by the elastic body and the pressure in the suction chamber H1.
  • the valve body moves in the valve opening direction and opens the pressure release passage L4.
  • the lubricating oil in the back pressure chamber H3 is released to the suction chamber H1 through the pressure release passage L4, and the pressure in the back pressure chamber H3 is reduced.
  • the pressure in the back pressure chamber H3 decreases, the biasing force in the valve opening direction due to the pressure in the back pressure chamber H3 decreases, and the biasing force in the valve closing direction by the elastic body and the pressure in the suction chamber H1 in the valve closing direction decrease.
  • the valve body moves in the valve closing direction and closes the pressure release passage L4. For this reason, it is possible to control the pressure of the back pressure chamber H3 to be a predetermined pressure by appropriately selecting the spring constant of the elastic body.
  • FIG. 4 shows the back pressure control valve 50 and its mounting structure.
  • the back pressure control valve 50 has a first small diameter portion 51 facing the suction chamber H1, a second small diameter portion 52 facing the back pressure chamber H3, and a large diameter portion 53 connecting them.
  • An intermediate portion of the large-diameter portion 53 is formed so as to project annularly outward in the radial direction, and a circumferential groove 53a having a rectangular cross-sectional shape for fitting the O-ring 60 is formed on the outer peripheral surface thereof.
  • a through hole is formed inside the back pressure control valve 50 through the first small diameter portion 51, the second small diameter portion 52, and the large diameter portion 53, and the valve seat and valve on which the valve body is seated are formed.
  • An elastic body that urges the body in the valve closing direction is disposed.
  • the O-ring 60 is an example of a seal member.
  • the pressure release passage L4 of the bearing holder 30 is formed in a stepped shape that gradually decreases in diameter from the suction chamber H1 side toward the back pressure chamber H3 side. Specifically, the portion of the pressure release passage L4 that opens to the suction chamber H1 is larger than the outer diameter of the ring member 61 so that a ring member 61 (described later in detail) that fixes the back pressure control valve 50 is press-fitted. It has a slightly smaller inner diameter.
  • the subsequent portion has the same length as the protruding portion of the large-diameter portion 53 of the back pressure control valve 50 and has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the protruding portion of the large-diameter portion 53.
  • the subsequent portion is formed with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the large-diameter portion 53 of the back pressure control valve 50. Further, the subsequent portion, that is, the portion that opens to the back pressure chamber H ⁇ b> 3 is formed with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the second small diameter portion 52 of the back pressure control valve 50. Accordingly, the back pressure control valve 50 has a minute gap between the back pressure control valve 50 and the pressure release passage L4 of the bearing holding portion 30, and can be easily attached to and detached from the pressure release passage L4.
  • the ring member 61 is made of, for example, a metal cylinder, has the same inner diameter as the outer diameter of the large-diameter portion 53 of the back pressure control valve 50, and can be press-fitted into the portion of the pressure release passage L4 that opens to the suction chamber H1. have. Further, in the outer periphery of the ring member 61, a circumferential groove 61a having an annular plane parallel to the one end is formed in the vicinity of the end of the portion protruding from the pressure release passage L4 toward the suction chamber H1. .
  • the ring member 61 press-fitted into the pressure release passage L4 of the bearing holding portion 30 for example, a tool having three claw portions arranged at equal angles is used, and the tip of the claw portion is engaged with the circumferential groove 61a. It can be easily removed by stopping and pulling.
  • the ring member 61 has a portion protruding from the pressure release passage L4, and a circumferential groove 61a in which a tool can be locked is formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the circumferential groove 61a is mentioned as an example of a latching
  • the lower surface of the protruding portion of the large diameter portion 53 of the back pressure control valve 50 is locked to a shoulder portion (step portion) having a stepped shape.
  • the attachment position of the back pressure control valve 50 with respect to the pressure release passage L4 can be defined.
  • the protruding portion of the large-diameter portion 53 has the same length as a part of the stepped shape of the pressure releasing passage L4, the pressure releasing passage L4 whose upper surface opens to the suction chamber H1. It becomes the same surface as the shoulder portion of this part, and a space for press-fitting the ring member 61 is secured.
  • the O-ring 60 is fitted in the circumferential groove 53a of the large-diameter portion 53, even if there is a minute gap between the back pressure control valve 50 and the pressure release passage L4, the airtight space between them is Sex can be secured.
  • the ring member 61 is press-fitted into the part of the pressure release passage L4 that opens to the suction chamber H1, that is, the large diameter side of the pressure release passage L4.
  • the front end of the ring member 61 that is, the end on the back pressure chamber H3 side is in contact with the shoulder of the back pressure control valve 50 and the pressure release passage L4, and the back pressure control valve 50 is large between the shoulder.
  • the back pressure control valve 50 is fixed at a predetermined position by sandwiching the protruding portion of the diameter portion 53. In this way, the back pressure control valve 50 can prevent the compressive stress due to the press-fitting from acting on the casing while ensuring airtightness with respect to the pressure release passage L4. For this reason, the internal clearance of the back pressure control valve 50 is unlikely to change, and a decrease in back pressure control accuracy can be suppressed. And it is suppressed that the pressing of the turning scroll 3 with respect to the fixed scroll 2 becomes weak and the compression efficiency is lowered, or the pressing becomes strong and the power for driving the scroll unit 1 is increased.
  • the orbiting scroll 3 can be housed in the fixed scroll 2 as shown in FIG. 5.
  • the peripheral part of the bottom plate 2a of the fixed scroll 2 forms a large diameter part 2a3 protruding from the bearing holding part 30 side, and the orbiting scroll 3 is accommodated in the large diameter part 2a3.
  • maintenance part 30 should just be provided with the small diameter part 30a2 which fits the bearing 17 in the cylindrical part 30a.
  • the fluid introduction passage L1 includes the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 11a of the front housing 11, the outer peripheral surface of the bearing holding portion 30 (the inner surface of the concave portion 30c), and the outer peripheral surface of the fixed scroll 2 (the concave portion 30c). And the inner surface of the recess 2c extending in communication with each other.
  • the peripheral groove 61a may not be formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the back pressure control valve 50 is not limited to the bearing holding portion 30, and can be disposed, for example, in the pressure release passage L ⁇ b> 4 formed in the fixed scroll 2 or the rear housing 12.
  • a back pressure control valve 50 having an inverted internal structure is inserted from the back pressure chamber H3 side, and the pressure release passage L4
  • the ring member 61 can also be press-fitted from the large diameter side.
  • the locking portion for removing the ring member 61 from the pressure release passage L4 using a tool is not limited to the circumferential groove 61a formed on the outer peripheral surface of the protruding portion of the ring member 61, but the peripheral groove formed on the inner peripheral surface thereof. A plurality of protrusions or recesses formed on the outer peripheral surface or the outer peripheral surface thereof may be used.
  • the plurality of protrusions or recesses are preferably formed at equal intervals (equal angles) so that the claw portions of the tool can be locked and pulled out.
  • the pressure relief passage L4 does not necessarily have a stepped shape, for example, as long as the attachment position of the back pressure control valve 50 can be defined by a projection protruding from the inner peripheral surface thereof. In this case, the back pressure control valve 50 and the ring member 61 may be inserted and press-fitted from the one end side opening of the pressure release passage L4.

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Abstract

背圧の制御精度の低下を抑制する。 スクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールと、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室H3と吸入室H1とを連通する段付形状の放圧通路L4の大径側から挿入される背圧制御弁50と、を備える。また、スクロール型圧縮機は、背圧制御弁50の外周面に形成された周溝53aに嵌合されるOリング60と、放圧通路L4の大径側に圧入され、放圧通路L4の段部との間で背圧制御弁50を挟持するリング部材61と、を更に備える。このようにすれば、背圧制御弁50に圧縮応力が作用し難くなり、その変形が小さくなることから、背圧の制御精度の低下を抑制することができる。

Description

スクロール型流体機械
 本発明は、固定スクロール及び旋回スクロールにより区画される圧縮室の容積を変化させることで、流体を圧縮又は膨張させるスクロール型流体機械に関する。
 スクロール型流体機械の一例として挙げられるスクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールを有する、スクロールユニットを備えている。スクロールユニットは、旋回スクロールが固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動することで、固定スクロールと旋回スクロールとにより区画される圧縮室の容積を増減し、気体冷媒を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機では、旋回スクロールの背面に背圧を作用させて固定スクロールに押し付けることで、圧縮運転中に旋回スクロールが固定スクロールから離れることを抑制し、圧縮不良を発生し難くしている。このとき、旋回スクロールの背面に作用させる背圧は、特開2012−207606号公報(特許文献1)に記載されるように、背圧室と吸入室とを連通する連通路に圧入された背圧制御弁によって、所定圧力に調整されている。
特開2012−207606号公報
 しかしながら、連通路に圧力制御弁を圧入すると、圧入による圧縮応力が背圧制御弁のケーシングに作用して、その内部のクリアランスが変化することから、背圧の制御精度が低下してしまうおそれがある。背圧の制御精度が低下すると、背圧室の背圧を所定圧力に維持することが困難となり、固定スクロールに対する旋回スクロールの押し付けが弱くなって圧縮効率が低下したり、その押し付けが強くなってスクロールユニットを駆動する動力が大きくなったりしてしまう。
 そこで、本発明は、背圧の制御精度の低下を抑制した、スクロール型流体機械を提供することを目的とする。
 このため、スクロール型流体機械は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールと、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室とその外部とを連通する連通路に挿入され、背圧室の圧力を制御する背圧制御弁と、を備える。また、スクロール型流体機械は、背圧制御弁の外周面に形成された周溝に嵌合されるシール部材と、連通路に圧入されるリング部材と、を更に備え、リング部材は、背圧制御弁を固定する。
 本発明によれば、背圧の制御精度の低下を抑制することができる。
スクロール型圧縮機の一例を示す概略断面図である。 スクロール型圧縮機の軸受保持部の締結状態を説明する概略断面図である。 スクロール型圧縮機における流体流れを説明するブロック図である。 背圧制御弁及びその取付構造の一例を説明する概略断面図である。 スクロール型圧縮機の軸受保持部及び固定スクロールの変形例を説明する概略断面図である。
 以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
 なお、スクロール型流体機械は、圧縮機又は膨張機のどちらでも使用することができるが、ここでは圧縮機を例として説明する。
 図1は、スクロール型圧縮機の一例を示す。
 スクロール型圧縮機100は、例えば、車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒(流体)を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機100は、スクロールユニット1と、冷媒の吸入室H1及び吐出室H2を内部に有するハウジング10と、スクロールユニット1を駆動する駆動部としての電動モータ20と、電動モータ20の駆動軸21の一端部(図1では上端部)を回転可能に支持する軸受保持部30と、電動モータ20の駆動制御用のインバータ40と、を備えている。なお、本実施形態においては、冷媒回路の冷媒として、CO2(二酸化炭素)冷媒が採用されている。また、スクロール型圧縮機100は、いわゆるインバータ一体型を一例として挙げているが、インバータ別体型であってもよい。
 スクロールユニット1は、互いに噛み合わされる固定スクロール2及び旋回スクロール3を有する。固定スクロール2は、円盤状の底板2a上に渦巻きラップ2bが一体形成されてなる。旋回スクロール3は、円盤状の底板3a上に渦巻きラップ3bが一体形成されてなる。また、固定スクロール2の底板2aは、旋回スクロール3の底板3aより大きな径を有する。
 固定スクロール2及び旋回スクロール3は、その渦巻きラップ2b及び3bを噛み合わせるように配置される。詳細には、固定スクロール2及び旋回スクロール3は、固定スクロール2の渦巻きラップ2bの突出側の端縁が旋回スクロール3の底板3aとの間に所定の隙間を有し、旋回スクロール3の渦巻きラップ3bの突出側の端縁が固定スクロール2の底板2aとの間に所定の隙間を有するように配設される。なお、圧縮運転中には、後述するように、背圧によって旋回スクロール3が固定スクロール2に押し付けられ、圧縮室Sの気密性が適切に維持される。
 また、固定スクロール2及び旋回スクロール3は、渦巻きラップ2b及び3bの周方向の角度が互いにずれた状態で、渦巻きラップ2b及び3bの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。従って、渦巻きラップ2b及び3bの間に、三日月状の密閉空間、即ち、圧縮室Sが区画される。
 固定スクロール2は、ハウジング10を構成するリアハウジング12に固定されると共に、その径方向中央部に、リアハウジング12側に開口する凹部2a1を有する。詳細には、凹部2a1は、底板2aの背面、つまり、旋回スクロール3とは反対側の端面に形成されている。
 旋回スクロール3は、その自転が阻止された状態で、駆動軸21を介して固定スクロール2の軸心周りに公転旋回運動可能に配置されている。従って、スクロールユニット1は、固定スクロール2及び旋回スクロール3の間、即ち、渦巻きラップ2b及び3bの間に区画される圧縮室Sを中央部に移動させ、その容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット1は、渦巻きラップ2b及び3bの外端部側から圧縮室Sに流入する冷媒を、圧縮室S内で圧縮する。
 ハウジング10は、スクロールユニット1、電動モータ20、軸受保持部30及びインバータ40を収容するフロントハウジング11と、リアハウジング12と、インバータカバー13と、を有する。そして、フロントハウジング11、リアハウジング12及びインバータカバー13は、ボルト14などの締結具によって一体的に締結され、スクロール型圧縮機100のハウジング10が構成される。
 フロントハウジング11は、略円環状の周壁部11aと仕切壁部11bとを有する。フロントハウジング11の内部空間は、仕切壁部11bにより、スクロールユニット1、電動モータ20及び軸受保持部30を収容する収容空間と、インバータ40を収容する収容空間と、に仕切られる。周壁部11aの一端側(図1では上側)の開口は、リアハウジング12によって閉止される。また、周壁部11aの他端側(図1では下側)の開口は、インバータカバー13によって閉止される。仕切壁部11bの径方向中央部には、駆動軸21の他端部(図1では下端部)を回転可能に支持するベアリング15を保持する、筒状の支持部11b1が周壁部11aの一端側に向かって突設されている。
 また、周壁部11aには、冷媒の吸入ポートP1が形成されている。冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートP1を介してフロントハウジング11内に吸入される。従って、フロントハウジング11内の空間は、吸入室H1として機能している。なお、冷媒が吸入室H1内で電動モータ20の周囲などを流通することにより、電動モータ20が冷却される。そして、電動モータ20の上側の空間は、電動モータ20の下側の空間と連通し、電動モータ20の下側の空間と共に1つの吸入室H1を構成している。また、吸入室H1において、冷媒は微量の潤滑油との混合流体として流れている。
 リアハウジング12は、フロントハウジング11の周壁部11aの外径に合わせた外径を有する円盤状に形成されている。そして、リアハウジング12は、その周縁部が周壁部11aの一端側端部(図1では上端部)に複数のボルト14などの締結具によって締結され、フロントハウジング11の一端側の開口を閉止する。
 また、リアハウジング12の一端面には、固定スクロール2の底板2aの背面の周縁部、換言すると、凹部2a1を囲む部位が当接されている。リアハウジング12の一端面と底板2aの凹部2a1とにより、冷媒の吐出室H2が区画されている。底板2aの中心部には、圧縮冷媒の吐出通路L2が形成される。そして、吐出室H2には、吐出室H2からスクロールユニット1側への流れを規制する逆止弁などの一方向弁16が、吐出通路L2の開口を覆うように配設されている。吐出室H2内には、圧縮室Sで圧縮された冷媒が、吐出通路L2及び一方向弁16を介して吐出される。また、リアハウジング12には、吐出室H2と外部、即ち、冷媒回路の高圧側とを連通する吐出ポートP2が形成されている。吐出室H2内の圧縮冷媒は、吐出ポートP2を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。
 なお、吐出ポートP2内には、図示を省略するが、吐出ポートP2に流入した圧縮冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータが配設されている。オイルセパレータにより潤滑油が分離された冷媒(微量の潤滑油が残存する冷媒を含む)は、吐出ポートP2を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。一方、オイルセパレータにより分離された潤滑油は、後述する圧力供給通路L3へ導かれる。
 電動モータ20は、例えば、三相交流モータからなり、駆動軸21と、ロータ22と、ロータ22の径方向外側に配置されるステータコアユニット23と、を有する。そして、車両のバッテリ(図示せず)からの直流電流が、インバータ40により交流電流に変換され、電動モータ20のステータコアユニット23に給電される。
 駆動軸21は、旋回スクロール3にクランク機構を介して連結され、電動モータ20の回転力を旋回スクロール3に伝達する。駆動軸21の一端部、即ち、旋回スクロール3側端部は、軸受保持部30に形成された貫通孔を貫通して、ベアリング17に回転可能に軸支されている。駆動軸21の他端部、即ち、インバータ40側端部は、支持部11b1に嵌合されるベアリング15に回転可能に軸支されている。
 ロータ22は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合(例えば圧入)される駆動軸21を介して、ステータコアユニット23の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ40からの給電によりステータコアユニット23に磁界が発生すると、ロータ22に回転力が作用して駆動軸21が回転駆動される。
 軸受保持部30は、フロントハウジング11内に配設され、駆動軸21の旋回スクロール3側端部を回転可能に支持する軸受部としてのベアリング17を保持する。軸受保持部30は、例えば、固定スクロール2の底板2aの外径と合わせた外径を有する有底筒状に形成され、円筒部30aと、円筒部30aの一端側に位置する底壁部30bと、を有する。円筒部30aは、その開口側の内径が底壁部30b側の内径より大きくなるように拡径され、その大径部位30a1と小径部位30a2との間を接続する肩部30a3を有する。大径部位30a1と肩部30a3とによって区画される空間内に、旋回スクロール3が収容される。円筒部30aの開口側端部は、底板2aの旋回スクロール3側端面の周縁部に当接される。従って、軸受保持部30の開口は、固定スクロール2によって閉止される。また、円筒部30aの小径部位30a2には、ベアリング17が嵌合される。そして、底壁部30bの径方向中央部には、駆動軸21の旋回スクロール3側端部を貫通させる貫通孔が形成されている。ベアリング17と底壁部30bとの間にはシール部材18aが配設され、後述する背圧室H3の気密性が確保されている。
 軸受保持部30の肩部30a3と旋回スクロール3の底板3aとの間には、環状のスラストプレート19が配設される。肩部30a3は、スラストプレート19を介して、旋回スクロール3からのスラスト力を受ける。肩部30a3及び底板3aのスラストプレート19と当接する部位には、シール部材18bが夫々配設される。
 また、シール部材18a及び18bにより、底板3aと小径部位30a2との間に、背圧室H3が区画されている。つまり、軸受保持部30は、旋回スクロール3との間に背圧室H3を形成する。フロントハウジング11の周壁部11aの内周面と軸受保持部30の円筒部30aの外周面との間には、吸入室H1とスクロールユニット1の渦巻きラップ2b及び3bの外周部付近の空間H4とを連通し、吸入室H1から空間H4へ冷媒、詳細には、冷媒と微量の潤滑油との混合流体を導入する流体導入通路L1が形成される。つまり、吸入室H1と空間H4とを連通する流体導入通路L1は、フロントハウジング11の周壁部11aの内周面と軸受保持部30の円筒部30aの外周面とにより協働して形成される。このため、空間H4内の圧力は、吸入室H1内の圧力と等しくなっている。
 クランク機構は、旋回スクロール3の底板3aの背面(背圧室H3側端面)に突出形成された円筒状のボス部25と、駆動軸21の旋回スクロール3側端部に形成されたクランク26に偏心状態で取り付けられた偏心ブッシュ27と、ボス部25に嵌合されるすべり軸受28と、を含んで構成される。偏心ブッシュ27は、ボス部25内にすべり軸受28を介して回転可能に支持される。なお、駆動軸21の旋回スクロール3側端部には、旋回スクロール3の動作時の遠心力に対抗するバランサウェイト29が取り付けられる。また、図示を省略するが、旋回スクロール3の自転を阻止する自転阻止機構が備えられる。これにより、旋回スクロール3は、その自転が阻止された状態で、クランク機構を介して固定スクロール2の軸心周りに公転旋回運動可能になっている。
 図2は、軸受保持部30の締結状態を説明するために、軸受保持部30の締結用のボルト14の中心軸を通る断面を示している。
 軸受保持部30は、リアハウジング12との間に固定スクロール2を挟んだ状態で、締結用のボルト14により、固定スクロール2及びリアハウジング12と一体的に締結されている。
 具体的には、固定スクロール2は、底板2aの背面の周縁部をリアハウジング12の一端面に当接させると共に、底板2aの旋回スクロール3側の端面の周縁部を軸受保持部30の円筒部30aの開口側端部に当接させ、リアハウジング12と軸受保持部30との間に挟持されている。軸受保持部30及び固定スクロール2は、その周縁部、即ち、円筒部30a及び底板2aの周縁部の周方向に離間した複数個所にて駆動軸21の延伸方向に延びるように開孔される貫通孔であって、固定スクロール2やリアハウジング12との締結用のボルト14が貫通される貫通孔14aを有している。また、貫通孔14aの開口位置に合わせて、雌ネジ部がリアハウジング12の一端面側に形成されている。ボルト14は、円筒部30a及び底板2aの貫通孔14aに挿通され、リアハウジング12の雌ネジ部に螺合される。このようにして、軸受保持部30は、固定スクロール2及びリアハウジング12と一体的に締結されている。
 流体導入通路L1は、軸受保持部30の周縁部、即ち、円筒部30aの貫通孔14aの形成部位の間にて駆動軸21の延伸方向に延びる凹部30c(図1参照)に沿って延びている。つまり、流体導入通路L1は、円筒部30aにおいて貫通孔14aの形成部位を避けた部分にて軽量化のため駆動軸21側に向かって凹ませた部位(凹部30c)と、この部位と対面する周壁部11aの内周面の対応部位とにより、主に区画されている。そして、流体導入通路L1の一端部は吸入室H1に開口し、流体導入通路L1の他端部は円筒部30aの端部を貫通して空間H4に開口している。
 図3は、スクロール型圧縮機100における冷媒流れを説明するブロック図である。
 冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートP1を介して吸入室H1に導入され、その後、流体導入通路L1を介してスクロールユニット1の外端部付近の空間H4に導かれる。そして、空間H4内の冷媒は、渦巻きラップ2b及び3b間の圧縮室S内に取り込まれ、圧縮室S内で圧縮される。圧縮室Sで圧縮された冷媒は、吐出通路L2及び一方向弁16を経由して吐出室H2に吐出され、その後、吐出室H2から吐出ポートP2を介して、冷媒回路の高圧側に吐出される。このようにして、吸入室H1に流入された冷媒を圧縮室Sで圧縮し、この圧縮冷媒を吐出室H2を介して吐出するスクロールユニット1が構成される。
 ここで、図1に戻って、スクロール型圧縮機100は、背圧室H3内の背圧調整用の背圧制御弁50を更に備えている。
 背圧制御弁50は、少なくとも、弁体、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングなどの弾性体、並びに、弁体及び弾性体を収容するケーシングが一体化された、ユニット式の差圧作動式の逆止弁である。背圧制御弁50は、背圧室H3内の圧力と吸入室H1内の圧力との差圧が所定差圧より大きい場合に開弁方向に作動し、その差圧が所定差圧以下の場合に閉弁方向に作動し、背圧室H3内の圧力を吐出室H2内の圧力(高圧)と吸入室H1内の圧力(低圧)との中間の所定圧力(中圧)になるように調整する。
 スクロール型圧縮機100は、図1~図3に示すように、流体導入通路L1及び吐出通路L2に加えて、圧力供給通路L3及び放圧通路L4を更に備えている。なお、放圧通路L4が、背圧室とその外部とを連通する連通路の一例として挙げられる。
 圧力供給通路L3は、吐出室H2と背圧室H3とを連通する通路である。図示しないオイルセパレータにより圧縮冷媒から分離された潤滑油は、圧力供給通路L3を介して背圧室H3内へ導かれて、背圧室H3内の各摺動部位の潤滑に供される。また、圧力供給通路L3を介して吐出室H2と背圧室H3とが連通されているので、背圧室H3内の圧力が上昇する。
 圧力供給通路L3は、具体的には、一端が吐出ポートP2を介して吐出室H2に開口すると共に他端が底板2aとの当接部位に開口するように、リアハウジング12に形成される通路と、この通路に接続されると共に底板2aを貫通する通路と、この通路に接続されると共に円筒部30aを貫通して背圧室H3に開口する通路と、を含んで構成される。圧力供給通路L3の途上には、オリフィスOLが配設される。従って、吐出室H2内の圧縮冷媒から分離された潤滑油は、オリフィスOLにより減圧されつつ、圧力供給通路L3を介して背圧室H3内に供給される。
 放圧通路L4は、背圧室H3と吸入室H1とを連通する連通路である。
 放圧通路L4は、具体的には、軸受保持部30の円筒部30aの小径部位30a2を貫通し、駆動軸21と直交する方向に延びている。そして、放圧通路L4の一端部は背圧室H3に開口し、放圧通路L4の他端部は流体導入通路L1に開口している。ここで、放圧通路L4の他端部は、流体導入通路L1を介して吸入室H1、要するに、背圧室H3の外部に開口している。
 次に、背圧制御弁50による背圧制御動作について説明する。
 背圧制御弁50は、弾性体により弁体を閉弁方向に付勢することで、背圧室H3と吸入室H1とを連通する放圧通路L4を閉止している。このとき、弁体には、弾性体による閉弁方向への付勢力と、吸入室H1の圧力による閉弁方向への付勢力と、背圧室H3の圧力による開弁方向への付勢力が作用している。
 そして、背圧室H3の圧力が上昇すると、背圧室H3の圧力による開弁方向への付勢力が大きくなり、弾性体による閉弁方向への付勢力と吸入室H1の圧力による閉弁方向への付勢力との合力より大きくなると、弁体が開弁方向へと移動して、放圧通路L4を開通させる。すると、背圧室H3内の潤滑油が放圧通路L4を介して吸入室H1へと放出され、背圧室H3の圧力が低下する。背圧室H3の圧力が低下すると、背圧室H3の圧力による開弁方向への付勢力が小さくなり、弾性体による閉弁方向への付勢力と吸入室H1の圧力による閉弁方向への付勢力との合力より小さくなると、弁体が閉弁方向へと移動して、放圧通路L4を閉止させる。このため、弾性体のばね定数を適宜選択することで、背圧室H3の圧力が所定圧力になるように制御することができる。
 ところで、放圧通路L4に背圧制御弁50を圧入すると、圧入による圧縮応力が背圧制御弁50のケーシングに作用し、その内部のクリアランス(通路)を変化させてしまう。CO2冷媒を使用するスクロール型圧縮機100では、スクロールユニット1による冷媒の圧縮率が高いため、背圧制御弁50における内部のクリアランスが少し変化しても、その背圧制御精度が低下してしまう。そこで、放圧通路L4に背圧制御弁50を取り付ける構造を見直すことで、背圧制御弁50に作用する圧縮応力を低減し、背圧制御精度の低下を抑制する。
 図4は、背圧制御弁50及びその取付構造を示す。
 背圧制御弁50は、吸入室H1を臨む第1の小径部51と、背圧室H3を臨む第2の小径部52と、これらを連結する大径部53と、を有する。大径部53の中間部は径方向外方へと環状に突出形成され、その外周面にOリング60を嵌合する矩形断面形状の周溝53aが形成されている。そして、背圧制御弁50の内部には、第1の小径部51、第2の小径部52及び大径部53を貫通する貫通孔が形成され、ここに弁体が着座する弁座及び弁体を閉弁方向に付勢する弾性体が配設されている。なお、Oリング60が、シール部材の一例として挙げられる。
 軸受保持部30の放圧通路L4は、吸入室H1側から背圧室H3側へと向かって徐々に縮径する段付形状に形成されている。具体的には、吸入室H1に開口する放圧通路L4の部位は、背圧制御弁50を固定するリング部材61(詳細は後述する)が圧入されるように、リング部材61の外径より若干小さい内径に形成されている。これに続く部位は、背圧制御弁50の大径部53の突出部分と同一長さを有し、その大径部53の突出部分の外径より若干大きい内径に形成されている。これに続く部位は、背圧制御弁50の大径部53の外径より若干大きい内径に形成されている。さらに、これに続く部位、即ち、背圧室H3に開口する部位は、背圧制御弁50の第2の小径部52の外径より若干大きな内径に形成されている。従って、背圧制御弁50は、軸受保持部30の放圧通路L4との間に微小な隙間を有し、放圧通路L4に対して容易に着脱可能となっている。
 リング部材61は、例えば、金属円筒からなり、背圧制御弁50の大径部53の外径と同じ内径を有すると共に、吸入室H1に開口する放圧通路L4の部位に圧入可能な外径を有している。また、リング部材61の外周のうち、放圧通路L4から吸入室H1側へと突出する部分の端部近傍には、その一端部と平行な環状の平面を有する周溝61aが形成されている。従って、軸受保持部30の放圧通路L4に圧入されたリング部材61は、例えば、等角度で配置された3つの爪部を有する工具を使用し、その爪部の先端を周溝61aに係止して引く抜くことで、容易に取り外すことができる。要するに、リング部材61は、放圧通路L4から突出する部分を有し、その外周面に工具が係止可能な周溝61aが形成されている。ここで、周溝61aが係止部の一例として挙げられる。
 背圧制御弁50を放圧通路L4の大径側から挿入した状態では、背圧制御弁50の大径部53の突出部分の下面が段付形状の肩部(段部)に係止し、放圧通路L4に対する背圧制御弁50の取付位置を規定することができる。このとき、大径部53の突出部分は、放圧通路L4の段付形状の一部と同一長さを有しているため、その突出部分の上面が吸入室H1に開口する放圧通路L4の部位の肩部と同一面となり、リング部材61を圧入するスーペースが確保される。また、大径部53の周溝53aにはOリング60が嵌合されているため、背圧制御弁50と放圧通路L4との間に微小な間隔があっても、これらの間の気密性を確保することができる。
 そして、吸入室H1に開口する放圧通路L4の部位、即ち、放圧通路L4の大径側には、リング部材61が圧入される。リング部材61の先端部、即ち、背圧室H3側の端部は、背圧制御弁50及び放圧通路L4の肩部に当接し、その肩部との間で背圧制御弁50の大径部53の突出部分を挟持することで、背圧制御弁50を所定位置に固定する。
 このようにすれば、背圧制御弁50は、放圧通路L4に対する気密性を確保しつつ、そのケーシングに圧入に起因する圧縮応力が作用することを阻止できる。このため、背圧制御弁50の内部のクリアランスが変化し難くなり、背圧の制御精度の低下を抑制することができる。そして、固定スクロール2に対する旋回スクロール3の押し付けが弱くなって圧縮効率が低下したり、その押し付けが強くなってスクロールユニット1を駆動する動力が大きくなったりしてしまうことが抑制される。
 以上、本発明を実施するための実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、下記に一例を列挙するように、技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
 旋回スクロール3は、軸受保持部30内に収容される代わりに、図5に示すように、固定スクロール2内に収容される構成とすることもできる。この場合、固定スクロール2の底板2aの周縁部が軸受保持部30側に突設された大径部位2a3を形成し、その大径部位2a3内に旋回スクロール3を収容する。また、軸受保持部30は、その円筒部30a内にベアリング17を嵌合させる小径部位30a2を備えていればよい。そして、この変形例の場合、流体導入通路L1は、フロントハウジング11の周壁部11aの内周面と、軸受保持部30の外周面(凹部30cの内面)及び固定スクロール2の外周面(凹部30cと連通して延びる凹部2cの内面)とにより協働して形成される。
 リング部材61は、これを放圧通路L4から取り外す必要がない場合又はその可能性が小さい場合には、その外周面に周溝61aを形成しなくともよい。また、背圧制御弁50は、軸受保持部30に限らず、例えば、固定スクロール2やリアハウジング12に形成された放圧通路L4に配設することもできる。さらに、放圧通路L4の大径側が背圧室H3側に位置する場合には、内部構造が逆になっている背圧制御弁50を背圧室H3側から挿入し、放圧通路L4の大径側からリング部材61を圧入することもできる。
 工具を使用してリング部材61を放圧通路L4から取り外す係止部として、リング部材61の突出部分の外周面に形成された周溝61aに限らず、その内周面に形成された周溝、その外周面又は外周面に形成された複数の突起又は凹部であってもよい。この場合、複数突起又は凹部は、工具の爪部が係止して引き抜き可能とすべく、例えば、等間隔(等角度)に形成することが望ましい。
 また、放圧通路L4は、例えば、その内周面から突出する突起などにより背圧制御弁50の取付位置を規定可能であれば、必ずしも段付形状をなしていなくてもよい。この場合、背圧制御弁50及びリング部材61は、放圧通路L4の一端側開口から挿入及び圧入されればよい。
 2 固定スクロール
 3 旋回スクロール
 50 背圧制御弁
 53a 周溝
 60 Oリング(シール部材)
 61 リング部材
 61a 周溝
 L4 放圧通路(連通路)
 H1 吸入室(背圧室の外部)
 H3 背圧室

Claims (9)

  1.  互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールと、
     前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室と当該背圧室の外部とを連通する連通路に挿入され、前記背圧室の圧力を制御する背圧制御弁と、
     前記背圧制御弁の外周面に形成された周溝に嵌合されるシール部材と、
     前記連通路に圧入され、前記背圧制御弁を固定するリング部材と、
     を備えた、スクロール型流体機械。
  2.  前記固定スクロール及び前記旋回スクロールは、CO2冷媒を圧縮又は膨張させる、
     請求項1に記載のスクロール型流体機械。
  3.  前記リング部材は、前記連通路から突出する部分を有し、
     前記突出部分に、工具が係止可能な係止部が形成されている、
     請求項1又は請求項2に記載のスクロール型流体機械。
  4.  前記係止部は、前記突出部分の外周面又は内周面に形成された周溝である、
     請求項3に記載のスクロール型流体機械。
  5.  前記係止部は、前記突出部分の外周面又は内周面に形成された複数の突起である、
     請求項3に記載のスクロール型流体機械。
  6.  前記係止部は、前記突出部分の外周面又は内周面に形成された複数の凹部である、
     請求項3に記載のスクロール型流体機械。
  7.  前記背圧制御弁は、少なくとも、弁体、当該弁体を閉弁方向に付勢する弾性体、並びに、前記弁体及び前記弾性体を収容するケーシングが一体化されたユニット式の差圧作動式の逆止弁である、
     請求項1~請求項6のいずれか1つに記載のスクロール型流体機械。
  8.  前記背圧室の外部は、流体の吸入室である、
     請求項1~請求項7のいずれか1つに記載のスクロール型流体機械。
  9.  前記連通路は、段付形状をなし、
     前記背圧制御弁は、前記連通路の大径側から挿入され、
     前記リング部材は、前記連通路の大径側に圧入され、当該連通路の段部との間で前記背圧制御弁を挟持して固定する、
     請求項1~請求項8のいずれか1つに記載のスクロール型流体機械。
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