(57)【要約】  スクロール圧縮機は、インジェクション管が接続されるスクロール圧縮機であって、第１基板と第１渦巻体とを有する固定スクロールと、第２基板と第２渦巻体とを有し、固定スクロールとともに圧縮室を形成する揺動スクロールと、固定スクロールと揺動スクロールとを収容したシェルと、を備え、固定スクロールは、第１基板の外周面に設けられ、シェルの内壁面との間にインジェクション管から流入する冷媒が流れる流路を形成する周回溝と、周回溝と圧縮室または圧縮室よりも径方向の外側に形成された冷媒吸入室とを連通する内部流路と、を有するものである。
2019207785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクション管が接続されるスクロール圧縮機であって、
第１基板と第１渦巻体とを有する固定スクロールと、
第２基板と第２渦巻体とを有し、前記固定スクロールとともに圧縮室を形成する揺動スクロールと、
前記固定スクロールと前記揺動スクロールとを収容したシェルと、を備え、
前記固定スクロールは、
前記第１基板の外周面に設けられ、前記シェルの内壁面との間に前記インジェクション管から流入する冷媒が流れる流路を形成する周回溝と、
前記周回溝と前記圧縮室または前記圧縮室よりも径方向の外側に形成された冷媒吸入室とを連通する内部流路と、を有する
スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記内部流路は、
前記周回溝と連通し、前記周回溝から径方向の内側に向いた流路を形成する横孔と、
前記横孔と連通し、前記圧縮室または前記冷媒吸入室と連通する流路を形成する縦孔とを有する
請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記縦孔は、前記横孔と前記冷媒吸入室とを連通させるように形成された
請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記縦孔は、前記横孔と前記圧縮室とを連通させるように形成された
請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記第１基板の外周面と前記シェルの内壁面とが固定されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記インジェクション管から流入する冷媒が、前記周回溝に、前記周回溝よりも径方向の外側から供給される
請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記インジェクション管から流入する冷媒が、前記周回溝に、前記周回溝よりも径方向の内側から供給される
請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記第１基板の側面には、被膜処理が施されている
請求項１〜７のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機のインジェクション構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インジェクション構造を備えたスクロール圧縮機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１のスクロール圧縮機では、第１渦巻体および第２渦巻体の外周側であって、フレームの内壁面よりも内周側に第２空間が形成されている。そして、フレームの内壁面から第２空間にインジェクション冷媒が噴射されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／７９８５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のスクロール圧縮機では、フレームの内壁面からインジェクション冷媒を噴射しているため、インジェクション冷媒を狙いの箇所に精度よく供給することが困難であるという課題があった。【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、インジェクション冷媒を狙いの箇所に精度よく供給す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している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスクロール圧縮機は、インジェクション管が接続されるスクロール圧縮機であって、第１基板と第１渦巻体とを有する固定スクロールと、第２基板と第２渦巻体とを有し、前記固定スクロールとともに圧縮室を形成する揺動スクロールと、前記固定スクロールと前記揺動スクロールとを収容したシェルと、を備え、前記固定スクロールは、前記第１基板の外周面に設けられ、前記シェルの内壁面との間に前記インジェクション管から流入する冷媒が流れる流路を形成する周回溝と、前記周回溝と前記圧縮室または前記圧縮室よりも径方向の外側に形成された冷媒吸入室とを連通する内部流路と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るスクロール圧縮機によれば、固定スクロールに設けられた内部流路からインジェクション冷媒を供給する構成となっているため、インジェクション冷媒を狙いの箇所に精度よく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の縦概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインフレームおよび揺動スクロール等の分解斜視図である。
【図３】図１に示すスクロール圧縮機の一点鎖線の領域の拡大図である。
【図４】図３に示すスクロール圧縮機の二点鎖線の領域の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の固定スクロールの部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の縦概略断面の上部拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の縦概略断面の上部拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の変形例の縦概略断面の上部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明の一実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の縦概略断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインフレーム２および揺動スクロール３２等の分解斜視図である。図３は、図１に示すスクロール圧縮機の一点鎖線の領域の拡大図である。なお、図１の圧縮機は、クランクシャフト６の中心軸が地面に対して略垂直の状態で使用される、いわゆる縦型のスクロール圧縮機である。
【００１２】
図１に示すように、スクロール圧縮機は、シェル１と、メインフレーム２と、圧縮機構部３と、駆動機構部４と、サブフレーム５と、クランクシャフト６と、ブッシュ７と、給電部８と、を備えている。以下では、メインフレーム２を基準として、圧縮機構部３が設けられている側（上側）を一端側Ｕ、駆動機構部４が設けられている側（下側）を他端側Ｌと方向づけて説明する。
【００１３】
シェル１は、外郭を構成する密閉容器であり、金属等の導電性部材からなる両端が閉塞された筒状を有している。また、シェル１は、メインシェル１１と、アッパーシェル１２と、ロアシェル１３と、を備えている。メインシェル１１は、円筒状を有し、その側壁には吸入管１４が溶接等により接続されている。また、メインシェル１１は、図２に示すように第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール３１を位置決めする第１突出部１１２と、第１突出部１１２においてアッパーシェル１２の側に向いている第１位置決め面１１３と、を有している。吸入管１４は、冷媒をシェル１内に導入する管であり、図１に示すようにメインシェル１１内と連通している。
【００１４】
アッパーシェル１２は、略半球状を有する第１シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の上端部において溶接等により接続され、メインシェル１１の上側の開口を覆っている。アッパーシェル１２の上部には、吐出管１５が溶接等により接続されている。吐出管１５は、冷媒をシェル１外に吐出する管であり、メインシェル１１の内部空間と連通している。
【００１５】
ロアシェル１３は、略半球状を有する第２シェルであり、その側壁の一部がメインシェル１１の下端部において溶接等により接続され、メインシェル１１の下側の開口を覆っている。なお、シェル１は、複数のネジ孔（図示せず）を備える固定台１７によって支持されている。固定台１７には、複数のネジ孔が形成されており、それらのネジ孔にネジをねじ込むことによって、スクロール圧縮機を室外機の筐体等の他の部材に固定できるようになっている。
【００１６】
メインフレーム２は、空洞が形成された中空な金属製のフレームであり、シェル１の内部に設けられている。メインフレーム２は、本体部２１と、主軸受部２２と、返油管２３と、を備えている。本体部２１は、メインシェル１１の一端側Ｕの内壁面に固定されており、図２に示すように本体部２１の中央にはシェル１の長手方向に沿って収容空間２１１が形成されている。収容空間２１１は、一端側Ｕが開口しているとともに、他端側Ｌに向かって空間が狭くなる段差状になっている。
【００１７】
本体部２１の一端側Ｕには、収容空間２１１を囲むように環状の平坦面２１２が形成されている。平坦面２１２には、バルブ鋼等の鋼板系材料からなるリング状のスラストプレート２４が配置されている。よって、本実施の形態１では、スラストプレート２４がスラスト軸受として機能する。また、平坦面２１２の外端側のスラストプレート２４と重ならない位置には、吸入ポート２１３が形成されている。吸入ポート２１３は、本体部２１の上下方向、すなわちアッパーシェル１２側とロアシェル１３側とに貫通する空間である。なお、吸入ポート２１３は、一つに限らず、複数形成されていても良い。
【００１８】
メインフレーム２の平坦面２１２よりも他端側Ｌの段差部分には、オルダム収容部２１４が形成されている。オルダム収容部２１４には、第１オルダム溝２１５が形成されている。第１オルダム溝２１５は、外端側の一部が平坦面２１２の内端側を削るように形成されている。そのため、メインフレーム２を一端側Ｕから見たときに、第１オルダム溝２１５の一部は、スラストプレート２４と重なる。
【００１９】
第１オルダム溝２１５は、一対が対向するように形成されている。主軸受部２２は、図１に示すように本体部２１の他端側Ｌに連続して形成され、図２に示すように主軸受部２２の内部には軸孔２２１が形成されている。軸孔２２１は、主軸受部２２の上下方向に貫通し、その一端側Ｕが収容空間２１１と連通している。返油管２３は、収容空間２１１に溜まった潤滑油をロアシェル１３の内側の油溜めに戻すための管であり、メインフレーム２に内外に貫通して形成された排油孔に挿入固定されている。
【００２０】
潤滑油は、例えば、エステル系合成油を含む冷凍機油である。潤滑油は、シェル１の下部、すなわちロアシェル１３に貯留されており、後述するオイルポンプ５２で吸い上げられて、クランクシャフト６内の通油路６３を通り、圧縮機構部３等の機械的に接触するパーツ同士の摩耗低減、摺動部の温度調節、シール性を改善する。潤滑油としては、潤滑特性、電気絶縁性、安定性、冷媒溶解性、低温流動性等に優れるとともに、適度な粘度の油が好適である。
【００２１】
圧縮機構部３は、冷媒を圧縮する圧縮機構である。圧縮機構部３は、図１に示すように固定スクロール３１と、揺動スクロール３２と、を備えたスクロール圧縮機構である。固定スクロール３１は、鋳鉄等の金属からなり、第１基板３１１と、第１渦巻体３１２と、を備えている。第１基板３１１は、円盤状を有しており、その中央には上下方向に貫通して吐出ポート３１３が形成されている。また、後述する周回溝３１６と、内部流路とが形成されている。内部流路は、横孔３１７と、縦孔３１８とを有している。なお、内部流路は、周回溝３１６と圧縮室３４または圧縮室３４よりも径方向の外側に形成された冷媒吸入室３１４とを接続するものであればよい。例えば、内部流路は、直線状に形成することができる。第１渦巻体３１２は、第１基板３１１の他端側Ｌの面（下面）から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は他端側Ｌに突出している。
【００２２】
揺動スクロール３２は、アルミニウム等の金属からなり、第２基板３２１と、第２渦巻体３２２と、筒状部３２３と、第２オルダム溝３２４と、を備えている。第２基板３２１は、第１渦巻体３１２が形成された一方の面と、外周領域の少なくとも一部が摺動面となる他方の面と、径方向の最外部に位置し、一方の面と他方の面とを接続する側面と、を備えた円盤状を有し、その摺動面がスラストプレート２４に摺動自在に、メインフレーム２に支持されている。第２渦巻体３２２は、第２基板３２１の一方の面から突出して渦巻状の壁を形成しており、その先端は一端側Ｕに突出している。なお、固定スクロール３１の第１渦巻体３１２の先端部と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２の先端部とには、冷媒の漏れを抑制するためのシール部材（図示せず）が設けられている。
【００２３】
筒状部３２３は、第２基板３２１の他方の面の略中央から他端側Ｌに突出して形成された円筒状のボスである。筒状部３２３の内周面には、後述するスライダ７１を回転自在に支持する揺動軸受、いわゆるジャーナル軸受が、その中心軸がクランクシャフト６の中心軸と平行になるように設けられている。第２オルダム溝３２４は、第２基板３２１の他方の面に形成された長丸形状の溝である。第２オルダム溝３２４は、一対が対向するように設けられている。一対の第２オルダム溝３２４を結ぶ線は、一対の第１オルダム溝２１５を結ぶ線に対して、直交するように設けられている。
【００２４】
図２に示すように、メインフレーム２のオルダム収容部２１４には、オルダムリング３３が設けられている。オルダムリング３３は、リング部３３１と、第１キー部３３２と、第２キー部３３３と、を備えている。リング部３３１は、リング状である。第１キー部３３２は、リング部３３１の他端側Ｌの面（下面）に一対が対向するように形成されており、メインフレーム２の一対の第１オルダム溝２１５に収容される。
【００２５】
第２キー部３３３は、リング部３３１の一端側Ｕの面に一対が対向するように形成されており、揺動スクロール３２の一対の第２オルダム溝３２４に収容される。クランクシャフト６の回転によって揺動スクロール３２が公転旋回する際に、第１キー部３３２は第１オルダム溝２１５、第２キー部３３３は第２オルダム溝３２４でスライドすることにより、オルダムリング３３は、揺動スクロール３２が自転することを防止する。
【００２６】
これら固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２と、を互いに噛み合わせることにより圧縮室３４が形成される。圧縮室３４は、半径方向において、外側から内側へ向かうに従って容積が縮小するものであるため、冷媒を渦巻体の外端側から取り入れて、中央側に移動させることで徐々に圧縮される。圧縮室３４は、固定スクロール３１の中央部において、吐出ポート３１３と連通する。
【００２７】
固定スクロール３１の一端側Ｕの面、つまり第１基板３１１の上面には、吐出ポート３１３を所定に開閉し、冷媒の逆流を防止する吐出弁３６が設けられている。また、第１基板３１１の上面には、横孔３１７と連通するインジェクション管１８が、アタッチメント１８１を介して設けられている。また、圧縮室３４の外側には、インジェクション管１８からの冷媒が吸入される冷媒吸入室３１４が形成されている。
【００２８】
冷媒は、例えば、組成中に、炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素、炭化水素、または、それらを含む混合物からなる。炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、オゾン層破壊係数がゼロであるＨＦＣ冷媒、フロン系低ＧＷＰ冷媒である。低ＧＷＰ冷媒としては、例えばＨＦＯ冷媒があり、化学式がＣ３Ｈ２Ｆ４で表されるＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２４３ｚｆ等のテトラフルオロプロペンが例示される。
【００２９】
炭素の二重結合を有しないハロゲン化炭化水素は、ＣＨ２Ｆ２で表されるＲ３２（ジフルオロメタン）、Ｒ４１等が混合された冷媒が例示される。炭化水素は、自然冷媒であるプロパンやプロピレン等が例示される。混合物は、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２４３ｚｆ等に、Ｒ３２、Ｒ４１等を混合した混合冷媒が例示される。
【００３０】
図１に示すように、駆動機構部４は、シェル１内部のメインフレーム２の他端側Ｌに設けられている。駆動機構部４は、ステータ４１と、ロータ４２と、を備えている。ステータ４１は、例えば電磁鋼板を複数積層してなる鉄心に、絶縁層を介して巻線を巻回してなる固定子で、リング状に形成されている。ステータ４１は、焼き嵌め等によりメインシェル１１内部に固着支持されている。ロータ４２は、電磁鋼板を複数積層してなる鉄心の内部に永久磁石を内蔵するとともに、中央に上下方向に貫通する貫通孔を有する円筒状の回転子であり、ステータ４１の内部空間に配置されている。
【００３１】
サブフレーム５は、金属製のフレームであり、シェル１内部の内部に駆動機構部４の他端側Ｌに設けられている。サブフレーム５は、焼き嵌め、または溶接等によってメインシェル１１の他端側Ｌの内周面に固着支持されている。サブフレーム５は、副軸受部５１と、オイルポンプ５２と、を備えている。副軸受部５１は、サブフレーム５の中央部上側に設けられたボールベアリングであり、中央に上下方向に貫通する孔を有している。オイルポンプ５２は、サブフレーム５の中央部下側に設けられており、シェル１の油溜めに貯留された潤滑油に少なくとも一部が浸漬するように配置されている。
【００３２】
クランクシャフト６は、長尺な金属製の棒状部材であり、シェル１の内部に設けられている。クランクシャフト６は、主軸部６１と、偏心軸部６２と、通油路６３と、を備えている。主軸部６１は、クランクシャフト６の主要部を構成する軸であり、その中心軸がメインシェル１１の中心軸と一致するように配置されている。主軸部６１は、その外表面にはロータ４２が接触固定されている。偏心軸部６２は、その中心軸が主軸部６１の中心軸に対して偏心するように主軸部６１の一端側Ｕに設けられている。
【００３３】
通油路６３は、主軸部６１および偏心軸部６２の内部に上下に貫通して設けられている。このクランクシャフト６は、主軸部６１の一端側Ｕがメインフレーム２の主軸受部２２内に挿入され、他端側Ｌがサブフレーム５の副軸受部５１に挿入固定される。これにより、偏心軸部６２は筒状部３２３の筒内に配置され、ロータ４２は、その外周面がステータ４１の内周面と所定の隙間を保って配置される。また、主軸部６１の一端側Ｕには第１バランサ６４、他端側Ｌには第２バランサ６５が、揺動スクロール３２の搖動によるアンバランスを相殺するために設けられている。
【００３４】
ブッシュ７は、鉄等の金属からなり、揺動スクロール３２とクランクシャフト６とを接続する接続部材である。ブッシュ７は、本実施の形態１では、図２に示すように２パーツで構成され、スライダ７１と、バランスウエイト７２と、を備えている。スライダ７１は、鍔が形成された筒状の部材であり、図１に示すように偏心軸部６２および筒状部３２３のそれぞれに嵌入されている。バランスウエイト７２は、図２に示すように一端側Ｕから見た形状が略Ｃ状を有するウエイト部７２１を備えたドーナツ状の部材であり、揺動スクロール３２の遠心力を相殺するために、回転中心に対して偏芯して設けられている。バランスウエイト７２は、例えばスライダ７１の鍔に焼き嵌め等の方法により、嵌合されている。
【００３５】
給電部８は、スクロール圧縮機に給電する給電部材であり、図１に示すようにシェル１のメインシェル１１の外周面に形成されている。給電部８は、カバー８１と、給電端子８２と、配線８３と、を備えている。カバー８１は、有底開口のカバー部材である。給電端子８２は、金属部材からなり、一方がカバー８１の内部に設けられ、他方がシェル１の内部に設けられている。配線８３は、一方が給電端子８２と接続され、他方がステータ４１と接続されている。
【００３６】
次に、シェル１と圧縮機構部３の関係について、図３および図４を参照してさらに詳しく説明する。図４は、図３に示すスクロール圧縮機の二点鎖線の領域の拡大図である。
【００３７】
上述したが、図４に示すように、メインシェル１１は、第１内壁面１１１と、第１内壁面１１１から突出し、固定スクロール３１を位置決めする第１突出部１１２と、第１突出部１１２においてアッパーシェル１２の側に向いている第１位置決め面１１３と、を有している。つまり、メインシェル１１は、他端側Ｌに向かって内径が大きくなる段状の部分を備えている。そして、固定スクロール３１は、第１位置決め面１１３で位置決めされた状態で、第１内壁面１１１に焼き嵌め、または圧入等により固定されている。
【００３８】
上記のようにメインシェル１１を構成し、固定スクロール３１を焼き嵌め、または圧入等により固定することで、従来のように固定スクロール３１をネジ固定するための周壁がメインフレーム２に不要になる。すなわち、揺動スクロール３２の第２基板３２１の側面とメインシェル１１の内壁面との間にメインフレーム２の壁が介在せず、第２基板３２１の側面とメインシェル１１の内壁面とが対向して配置される構造（以下、メインフレーム壁レス構造と称する）となる。そのため、固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２とを従来よりも外側まで設けることができるため、圧縮室３４の容積を大きくできる。また、メインフレーム２の構造が簡素化されるため、加工性が良くなるとともに、軽量化を図ることができる。
【００３９】
また、図３に示すように、アッパーシェル１２の外径をメインシェル１１の一端側よりも小さくすることで、固定スクロール３１をアッパーシェル１２と第１突出部１１２の第１位置決め面１１３とで挟むように構成している。これにより、製造時にアッパーシェル１２で固定スクロール３１を第１位置決め面１１３に押し付けることができ、固定スクロール３１の位置決め精度を高めることができる。また、輸送時およびスクロール圧縮機の駆動中に発生しうる振動等による固定スクロール３１の上下方向の位置ズレを抑制することができる。なお、アッパーシェル１２の外壁面の少なくとも一部がメインシェル１１の内壁面に内接する状態であると、メインシェル１１とアッパーシェル１２との溶接等による固定強度が高まり、固定スクロール３１の上下方向の位置ズレを抑制できるため、さらに望ましい。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の固定スクロール３１の部分断面図である。
次に、固定スクロール３１に形成されている周回溝３１６と、横孔３１７と、縦孔３１８とについて説明する。
図５に示すように、周回溝３１６は、第１基板３１１の外周面に沿って形成されている。周回溝３１６は、例えば、第１基板３１１の外周面の全周にわたって形成されているが、第１基板３１１の外周面に断続的に形成されていてもよい。また、横孔３１７は、第１基板３１１の外側（側面側）から中心に向かって水平方向に形成されており、インジェクション管１８と周回溝３１６とを連通させるように形成されている。また、縦孔３１８は、第１基板３１１の外側に鉛直方向に形成されており、横孔３１７と冷媒吸入室３１４とを連通させるように形成されている。つまり、周回溝３１６と、横孔３１７と、縦孔３１８とで、インジェクション流路を形成している。なお、上記では、横孔３１７と縦孔３１８とが直交している例について説明したが、それに限定されず、横孔３１７と縦孔３１８とが直交していなくてもよい。
【００４１】
そのため、インジェクション管１８からシェル１の内部に流入した低圧のガス冷媒は、横孔３１７、周回溝３１６、縦孔３１８を通って冷媒吸入室３１４へと導かれ、圧縮途中にある冷媒を冷却する。
【００４２】
また、第１基板３１１の側面（以下、外周面とも称する）には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＤＬＣ−Ｓｉ（ダイヤモンドライクカーボン−シリコン）、ＣｒＮ（窒化クロム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（窒炭化チタン）、ＷＣＣ（タングステンカーバイドコーティング）、ＶＣ（バナジウムカーバイド）等のいずれかの被膜処理が施されている。
【００４３】
ここで、固定スクロール３１は、シェル１の第１内壁面１１１に焼き嵌め、または圧入等により固定されているが、第１基板３１１の外周面に沿って周回溝３１６を形成することにより、固定スクロール３１のシール長さが短くなる。そこで、第１基板３１１の側面に上記の被膜処理を施し、面粗さを向上させることで、周回溝３１６のシール性を向上させ、周回溝３１６を流れるガス冷媒が漏れないようになっているため、性能低下を防ぐことができる。
【００４４】
このように、メインフレーム壁レス構造において、上記のようにインジェクション流路を形成することで、固定スクロール３１の第１渦巻体３１２と、揺動スクロール３２の第２渦巻体３２２とを従来よりも外側まで設けることができる。そのため、圧縮室３４の容積を大きくできるため、例えば第１渦巻体３１２および第２渦巻体３２２の高さを低くすることができる。また、インジェクションの流入位置を外側にすることができる。その結果、設計自由度を向上させることができる。また、メインフレーム２の構造が簡素化されるため、加工性が良くなるとともに、軽量化を図ることができる。
【００４５】
以上、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機は、インジェクション管１８が接続されるスクロール圧縮機であって、第１基板３１１と第１渦巻体３１２とを有する固定スクロール３１と、第２基板３２１と第２渦巻体３２２とを有し、固定スクロール３１とともに圧縮室３４を形成する揺動スクロール３２と、固定スクロール３１と揺動スクロール３２とを収容したシェル１と、を備え、固定スクロール３１は、第１基板３１１の外周面に設けられ、シェル１の内壁面との間にインジェクション管１８から流入する冷媒が流れる流路を形成する周回溝３１６と、周回溝３１６と圧縮室３４または圧縮室３４よりも径方向の外側に形成された冷媒吸入室３１４とを連通する内部流路と、を有するものである。
【００４６】
本実施の形態１に係るスクロール圧縮機によれば、固定スクロール３１に設けられた内部流路からインジェクション冷媒を供給する構成となっているため、インジェクション冷媒を狙いの箇所に精度よく供給することができる。
【００４７】
また、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機によれば、メインフレーム２に周壁を設けず、固定スクロール３１をシェル１の内部に焼き嵌めまたは圧入することで、固定スクロール３１をシェル１に固定する。そして、インジェクション管１８と縦孔３１８とを連通させる周回溝３１６が第１基板３１１の外周面に設けられている。そのため、圧縮室３４の容積を大きくできるとともに、インジェクションの流入位置を外側にすることができ、設計自由度を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機によれば、固定スクロール３１に、インジェクション冷媒が流れる流路が形成されているため、固定スクロール３１の温度上昇を抑制することができる。したがって、本実施の形態１によれば、固定スクロール３１の温度上昇による変形等を抑制することができる。さらに、本実施の形態１は、インジェクション管１８から流入する冷媒が、周回溝３１６に、周回溝３１６よりも径方向の内側から供給される構成となっている。すなわち、インジェクション管１８から流入した冷媒は、横孔３１７、周回溝３１６、横孔３１７、縦孔３１８を通って、圧縮機構部３に供給されるようになっている。したがって、本実施の形態１では、インジェクション冷媒が流れる流路を長く形成することができるため、固定スクロール３１の温度上昇を抑制しやすい構成となっている。
【００４９】
また、本実施の形態１に係るスクロール圧縮機は、第１基板３１１の側面には、被膜処理が施されているものである。本実施の形態１に係るスクロール圧縮機によれば、第１基板３１１の側面に被膜処理を施すことで、面粗さを向上させることができる。なお、シェル１の第１内壁面１１１に被膜処理を施してもよい。つまり、固定スクロール３１とシェル１とを固定する箇所の、固定スクロール３１またはシェル１に被膜処理を施せばよい。そのため、周回溝３１６のシール性を向上させることができ、周回溝３１６を流れるガス冷媒が漏れないようにすることができるため、性能低下を防ぐことができる。
【００５０】
なお、上記では、固定スクロール３１をシェル１の第１内壁面１１１に固定し、固定スクロール３１の外周面に形成された周回溝３１６とシェル１の第１内壁面１１１との間にインジェクション冷媒が流れる流路を形成する例についての説明を行ったが、本実施の形態１はこれに限定されない。すなわち、本実施の形態１は、固定スクロール３１をシェル１の第１内壁面１１１に固定せず、固定スクロール３１の外周面とシェル１の第１内壁面１１１との間にシール部材を設けて、固定スクロール３１の外周面に形成された周回溝３１６とシェル１の第１内壁面１１１との間にインジェクション冷媒が流れる流路を形成するものであってもよい。すなわち、本実施の形態１は、メインフレーム壁レス構造以外のスクロール圧縮機に適用することができる。また、上記では、縦置き型のスクロール圧縮機を例に挙げたが、本実施の形態１は、横置き型のスクロール圧縮機にも適用することができる。
【００５１】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００５２】
図６は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の縦概略断面の上部拡大図である。
実施の形態１では、縦孔３１８は、横孔３１７と冷媒吸入室３１４とを連通させるように形成されているが、本実施の形態２では、図６に示すように、縦孔３１８は、実施の形態１よりも内側に位置しており、横孔３１７と圧縮室３４とを連通させるように形成されている。そのため、本実施の形態２では、インジェクション管１８からシェル１の内部に流入した低圧のガス冷媒は、横孔３１７、周回溝３１６、縦孔３１８を通って圧縮室３４へと導かれ、圧縮途中にある冷媒を冷却する。
【００５３】
本実施の形態２に係るスクロール圧縮機によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５４】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００５５】
図７は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の縦概略断面の上部拡大図である。図８は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の変形例の縦概略断面の上部拡大図である。
実施の形態１では、インジェクション管１８が、第１基板３１１の上面に、横孔３１７と連通するアタッチメント１８１を介して設けられているが、本実施の形態３では、図７に示すように、インジェクション管１８が、第１基板３１１の外周面に、周回溝３１６と連通するように設けられている。なお、インジェクション管１８をメインシェル１１に溶接することにより固定するが、メインシェル１１にバーリング加工を施し、インジェクション管１８をメインシェル１１のバーリング加工を施した部分に溶接することで、固定強度を高めることができる。
【００５６】
また、図８に示すように、インジェクション管１８が、第１基板３１１の側面に、周回溝３１６と連通するアダプタ１８２を介して設けられているようにしても良い。なお、アダプタ１８２をメインシェル１１に溶接することにより固定し、さらに、インジェクション管１８をアダプタ１８２に溶接することにより固定する。
【００５７】
スクロール圧縮機の組み立て時、アッパーシェル１２は最後に組み立てられる部分であるが、そのアッパーシェル１２にインジェクション管１８が設けられた状態だと、その状態でインジェクション管１８をアタッチメント１８１の位置に合わせる必要があり、組み立て作業性の点で劣る。そこで、本実施の形態３のようにインジェクション管１８を第１基板３１１の側面に設ける構成とすることにより、組み立て作業性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  シェル、２  メインフレーム、３  圧縮機構部、４  駆動機構部、５  サブフレーム、６  クランクシャフト、７  ブッシュ、８  給電部、１１  メインシェル、１２  アッパーシェル、１３  ロアシェル、１４  吸入管、１５  吐出管、１７  固定台、１８  インジェクション管、２１  本体部、２２  主軸受部、２３  返油管、２４  スラストプレート、３１  固定スクロール、３２  揺動スクロール、３３  オルダムリング、３４  圧縮室、３６  吐出弁、４１  ステータ、４２  ロータ、５１  副軸受部、５２  オイルポンプ、６１  主軸部、６２  偏心軸部、６３  通油路、６４  第１バランサ、６５  第２バランサ、７１  スライダ、７２  バランスウエイト、８１  カバー、８２  給電端子、８３  配線、１１１  第１内壁面、１１２  第１突出部、１１３  第１位置決め面、１８１  アタッチメント、１８２  アダプタ、２１１  収容空間、２１２  平坦面、２１３  吸入ポート、２１４  オルダム収容部、２１５  第１オルダム溝、２２１  軸孔、３１１  第１基板、３１２  第１渦巻体、３１３  吐出ポート、３１４  冷媒吸入室、３１６  周回溝、３１７  横孔、３１８  縦孔、３２１  第２基板、３２２  第２渦巻体、３２３  筒状部、３２４  第２オルダム溝、３３１  リング部、３３２  第１キー部、３３３  第２キー部、７２１  ウエイト部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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