(57)【要約】【課題】  運転時、固定スクロール及び旋回スクロールによって圧縮されたガスが密閉容器を通って吐出管に円滑に吐出されるたけでなく、運転停止時、吐出管に吐出されたガスが密閉容器内に逆流することを防止し得るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を提供する。【解決手段】  スクロール圧縮機のガス逆流防止装置は、ガスが吐出される吐出管が備えられた密閉容器１０と、該密閉容器内に固定結合される固定スクロール３０と、該固定スクロールと噛み合って旋回運動しながら固定スクロールと共にガスを圧縮させる旋回スクロール４０と、吐出管を通って吐出されたガスが逆流することを防止する逆流防止手段８０、９０と、から構成される。【選択図】      図１
2006183504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが吐出される吐出管が備えられた密閉容器と、
該密閉容器内に固定結合される固定スクロールと、
該固定スクロールと噛み合って旋回運動しながら、前記固定スクロールと共にガスを圧縮させる旋回スクロールと、
前記吐出管を通って吐出されたガスが逆流することを防止する逆流防止手段と、を具備することを特徴とするスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項２】
前記逆流防止手段は、前記密閉容器内の圧力と吐出管内の圧力との差によって吐出管を開閉することを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項３】
前記逆流防止手段は、所定形状の内部流路を形成すると共に該内部流路が前記吐出管と連通されるように前記密閉容器内に固定結合されるバルブハウジングと、該バルブハウジング内に移動可能に挿入されて圧力差によって前記内部流路を開閉するチェックバルブと、を具備することを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項４】
前記チェックバルブは、前記吐出管の入口側と一定の間隔を維持する間隔維持部を備えることを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項５】
前記バルブハウジングは、一定の長さ及び内径を有する円筒形態に形成され、一方の側が前記密閉容器の内壁に結合される円筒部と、該円筒部の他方の側を覆蓋する覆蓋面部と、該覆蓋面部に貫通形成されて前記チェックバルブによって開閉される貫通孔と、を具備することを特徴とする請求項３または４に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項６】
前記円筒部の内周面に一定の高さ及び長さを有するガイド突起部が備えられたことを特徴とする請求項５に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項７】
前記貫通孔の内径は、前記吐出管の内径と同一であることを特徴とする請求項５または６に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項８】
前記円筒部の内径は、前記吐出管の内径より大きいことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項９】
前記チェックバルブは、所定面積を有する開閉部と、該開閉部の外周面に一定長さに折曲延長形成されて前記バルブハウジングの内壁に接触されると共に前記吐出管の入口側と一定間隔を維持させる間隔維持部と、を備えることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１０】
前記間隔維持部間にガスが流動する空間が形成されることを特徴とする請求項９に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１１】
前記間隔維持部は、２つであることを特徴とする請求項９または１０に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１２】
前記間隔維持部は、３つであることを特徴とする請求項９または１０に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１３】
前記間隔維持部は、相互に一定間隔を維持することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１４】
前記開閉部は、一定の厚さを有する円板形態に形成され、外径が前記貫通孔の内径より大きいことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置。
【請求項１５】
前記固定スクロールの上面に固定スクロールの吐出孔を覆うカバーが備えられて内部にチャンバが形成され、前記吐出管は、前記チャンバと連通するように前記カバーに結合され、前記逆流防止手段は、前記カバー内に備えられ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のガス逆流防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、圧縮機構部によって圧縮されて吐出管を通って凝縮器側に吐出されたガスが圧縮機の内部、即ち、密閉容器内に逆流することを防止し得るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、圧縮機は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換させ、該運動エネルギーによって冷媒ガスを圧縮する。圧縮機は、冷凍サイクルシステムを構成する核心要素であり、冷媒を圧縮する圧縮メカニズムによって回転式圧縮機(rotary compressor)、スクロール圧縮機(scroll compressor)、往復動式圧縮機(reciprocal compressor)などの多様な種類がある。このような圧縮機は、冷蔵庫、エアコン、ショーケースなどに使用されている。
【０００３】
前記スクロール圧縮機は、回転力を発生させる電動機構部と、該電動機構部の駆動力を受けると共に旋回スクロールが固定スクロールと噛み合って旋回運動しながらガスを吸入し圧縮して吐出させる圧縮機構部と、から構成される。
【０００４】
図９は、一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部を中心に示す断面図である。
【０００５】
図９に示すように、前記スクロール圧縮機の圧縮機構部は、密閉容器１０と、該密閉容器１０内に装着されるメインフレーム２０と一定間隔を置いて密閉容器１０内に装着される固定スクロール３０と、該固定スクロール３０と旋回運動可能に噛み合うように固定スクロール３０とメインフレーム２０との間に位置する旋回スクロール４０と、該旋回スクロール４０とメインフレーム２０との間に位置して旋回スクロール４０の自転を防止するオルダムリング５０と、固定スクロール３０及び密閉容器１０に結合されて密閉容器１０の内部を高圧領域(Ｈ)と低圧領域(Ｌ)とに分離する高低圧分離板１１と、固定スクロール３０の上面に装着されると共に該固定スクロール３０に形成された吐出孔３１を開閉するバルブ組立体６０と、を具備する。
【０００６】
また、旋回スクロール４０は、メインフレーム２０に挿入される回転軸７０の偏心部７１と連結される。
【０００７】
また、低圧領域(Ｌ)に位置する密閉容器１０の一方の側に、ガスを吸入させる吸入管１２が結合され、高圧領域(Ｈ)に位置する密閉容器１０の他方の側に、ガスを吐出させる吐出管１３が結合される。
【０００８】
符号３２はインボリュート曲線形状に突出形成された固定スクロール３０のラップを示し、符号４１はインボリュート曲線形状に突出形成された旋回スクロール４０のラップを示し、Ｐは圧縮ポケットを示す。
【０００９】
前述したようなスクロール圧縮機の圧縮機構部は、以下のように動作する。
まず、電動機構部の回転力を受けて回転軸７０が回転すると、該回転軸７０の偏心部７１に結合された旋回スクロール４０が回転軸７０の軸心を基準に旋回運動する。旋回スクロール４０は、オルダムリング５０によって自転が防止されながら旋回運動する。
【００１０】
旋回スクロール４０が旋回運動することによって、該旋回スクロール４０のラップ４１が固定スクロール３０のラップ３２と噛み合って旋回運動しながら、旋回スクロール４０のラップ４１及び固定スクロール３０のラップ３２によって形成される複数個の圧縮ポケット(Ｐ)が固定スクロール３０と旋回スクロール４０の中心部に移動すると同時に、体積が変化しながら圧縮ポケット(Ｐ)内のガスを圧縮する。圧縮ポケット(Ｐ)で圧縮されたガスは、固定スクロール３０の吐出孔３１を通って吐出される。
【００１１】
固定スクロール３０の吐出孔３１を通って吐出された高温高圧のガスは、密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)を経て吐出管１３を通って密閉容器１０の外部に吐出される。前記スクロール圧縮機の吐出管１３を通って流出された高温高圧のガスは、吐出管１３と連結された凝縮器(図示せず)側に流動する。
【００１２】
一方、前記スクロール圧縮機を含んで構成される冷凍サイクルシステムは、主にエアコンに装着される。このような冷凍サイクルシステムは、圧縮機の作動によって、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒ガスが凝縮器、毛細管及び蒸発器を経るようになる。
【００１３】
しかしながら、前述したようなスクロール圧縮機は、該スクロール圧縮機を含む冷凍サイクルシステムが運転途中停止する時、スクロール圧縮機の密閉容器１０に結合された吐出管１３を通って凝縮器側に吐出されたガスが逆流して密閉容器１０内に流入する。これによって、スクロール圧縮機の再運転時、圧縮効率が低下するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前述したような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、圧縮機構部で圧縮されて吐出管を通って凝縮器側に吐出されたガスが圧縮機の内部、即ち、密閉容器内に逆流することを防止し得るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような本発明の目的を達成するために、本発明に係るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置は、ガスが吐出される吐出管が備えられた密閉容器と、該密閉容器内に固定結合される固定スクロールと、該固定スクロールと噛み合って旋回運動しながら前記固定スクロールと共にガスを圧縮させる旋回スクロールと、前記吐出管を通って吐出されたガスが逆流することを防止する逆流防止手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置は、運転時、固定スクロール３０及び旋回スクロール４０の旋回運動によって圧縮されたガスが密閉容器１０を通って吐出管１３に円滑に吐出されるだけでなく、運転停止時、吐出管１３に吐出されたガスが密閉容器１０内に逆流することを防止するため、再運転時に圧縮効率の低下を防止することができ、圧縮効率を高めることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係るスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の一実施形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。従来技術と同一部分に対しては同一符号を付与した。
【００１９】
図１に示すように、前記スクロール圧縮機は、密閉容器１０と、該密閉容器１０内に装着されるメインフレーム２０と一定間隔を置いて密閉容器１０内に装着される固定スクロール３０と、該固定スクロール３０と旋回運動可能に噛み合うように固定スクロール３０とメインフレーム２０との間に位置する旋回スクロール４０と、該旋回スクロール４０とメインフレーム２０との間に位置して旋回スクロール４０の自転を防止するオルダムリング５０と、固定スクロール３０及び密閉容器１０に結合されて密閉容器１０の内部を高圧領域(Ｈ)と低圧領域(Ｌ)とに分離する高低圧分離板１１と、固定スクロール３０の上面に装着されて該固定スクロール３０に形成された吐出孔３１を開閉するバルブ組立体６０と、を具備する。
【００２０】
また、旋回スクロール４０は、メインフレーム２０に挿入される回転軸７０の偏心部７１と連結される。
【００２１】
また、低圧領域(Ｌ)に位置する密閉容器１０の一方の側に、ガスを吸入させる吸入管１２が結合され、高圧領域(Ｈ)に位置する密閉容器１０の他方の側に、ガスを吐出させる吐出管１３が結合される。
以上の構成は、従来技術と同様である。
【００２２】
さらに、密閉容器１０内に吐出管１３を通って吐出されたガスが逆流することを防止する逆流防止手段を具備する。
【００２３】
前記逆流防止手段は、密閉容器１０内の圧力と吐出管１３内の圧力との差によって吐出管１３を開閉する。
【００２４】
前記逆流防止手段は、図２及び図３に示すように、所定形状の内部流路を形成すると共に該内部流路が吐出管１３と連通するように密閉容器１０内に固定結合されるバルブハウジング８０と、該バルブハウジング８０内に移動可能に挿入されて圧力 差によって前記内部流路を開閉するチェックバルブ９０と、を含む。
【００２５】
バルブハウジング８０は、一定の長さ及び内径を有する円筒形態に形成され、一方の側が密閉容器１０の内壁に結合される円筒部８１と、該円筒部８１の他方の側を覆蓋する覆蓋面部８２と、該覆蓋面部８２に貫通形成されてチェックバルブ９０によって開閉される貫通孔８３と、を具備する。
【００２６】
円筒部８１の内径は、吐出管１３の内径より大きく、貫通孔８３の内径は、吐出管１３の内径と同一であることが望ましい。
【００２７】
チェックバルブ９０は、所定面積を有する開閉部９１と、該開閉部９１の外周面に一定長さに折曲延長形成されてバルブハウジング８０の内壁に接触すると共に吐出管１３の入口側と所定間隔を維持させる間隔維持部９２と、を具備する。
【００２８】
開閉部９１は、一定厚さを有する円板形態に形成され、外径が貫通孔８３の内径より大きくて覆蓋面部８２より小さく形成される。間隔維持部９２は、３つであることが望ましく、その間隔は、一定になることが望ましい。
【００２９】
バルブハウジング８０は、円筒部８１の端面が密閉容器１０の内壁に接触するように結合され、円筒部８１の内部に吐出管１３の入口側が位置する。バルブハウジング８０と密閉容器１０の内壁間にはシーリング部材(図示せず)が挿入されることが望ましい。バルブハウジング８０の内部及び貫通孔８３は、内部流路を画成する。
【００３０】
チェックバルブ９０は、間隔維持部９２が密閉容器１０の内壁側に位置し、開閉部９１が覆蓋面部８２に位置するようにバルブハウジング８０内に挿入される。このとき、間隔維持部９２の側面は、円筒部８１の内周壁に摺動可能に接触される。
【００３１】
バルブハウジング８０及びチェックバルブ９０の変更例では、図４及び図５に示すように、チェックバルブ９０に２つの間隔維持部９２が形成され、バルブハウジング８０の円筒部８１の内周壁に一定の高さ及び長さを有するガイド突起部８４が形成される。図２及び図３と同一部分に対しては同一符号を付与した。
【００３２】
バルブハウジング８０は、前述したように、密閉容器１０の内壁に結合され、チェックバルブ９０は、バルブハウジングの円筒部８１の内部に位置する。このとき、チェックバルブ９０の２つの間隔維持部９２は円筒部８１の内周壁に摺動可能に接触され、チェックバルブ９０の開閉部９１の外周面がバルブハウジングのガイド突起部８４の内面に摺動可能に接触される。チェックバルブ９０の２つの間隔維持部９２がバルブハウジングの円筒部８１の内周壁に接触支持され、バルブハウジング８０のガイド突起部８４と開閉部９１の外周面が接触されるので、チェックバルブ９０がバルブハウジング８０に３点で支持されて安定した結合状態になる。
【００３３】
本発明の他の実施形態として、図６に示すように、固定スクロール３０の上面に該固定スクロール３０の吐出孔３１を覆うカバー１００が結合され、カバー１００及び固定スクロール３０の上面によってチャンバ１０１が形成される。また、吐出管１３が密閉容器１０を貫通してチャンバ１０１と連通するようにカバー１００に結合される。さらに、前記逆流防止手段が吐出管１３と連通するようにカバー１００内に装着される。前記逆流防止手段は、前述したように、カバー１００の内壁に結合されるバルブハウジング８０と、該バルブハウジング８０内に移動可能に挿入されるチェックバルブ９０と、から構成される。バルブハウジング８０及びチェックバルブ９０の具体的な形状は、前述した通りである。
【００３４】
符号３２はインボリュート曲線形状に突出形成された固定スクロール３０のラップを示し、符号３１はインボリュート曲線形状に突出形成された旋回スクロール４０のラップを示し、Ｐは圧縮ポケットを示す。
【００３５】
以下、本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の作用効果を説明する。
【００３６】
前記スクロール圧縮機の動作については、まず、前述したように、電動機構部の回転力を受けて回転軸７０が回転すると、回転軸７０の偏心部７１に結合された旋回スクロール４０が回転軸７０の軸心を基準に旋回運動する。旋回スクロール４０が旋回運動することにより、旋回スクロール４０のラップ４１が固定スクロール３０のラップ３２と噛み合って旋回運動しながらガスを圧縮し、該圧縮された高温高圧のガスは、固定スクロール３０の吐出孔３１を通って密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)に吐出される。
【００３７】
密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)に吐出されたガスは、吐出管１３を通って密閉容器１０の外部に吐出される。
【００３８】
一方、固定スクロール３０の吐出孔３１を通って高温高圧のガスが密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)に吐出されることにより、該密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)の圧力が相対的に高くなり、バルブハウジング８０に位置したチェックバルブ９０が、図７に示すように、吐出管１３側に摺動されて移動する。このとき、チェックバルブ９０の 間隔維持部９２がバルブハウジング８０の内周壁に沿って摺動される。チェックバルブ９０は、密閉容器１０内の高圧によって間隔維持部９２が密閉容器１０の内壁に支持された状態に位置するようになり、これによって、チェックバルブ９０の開閉部９１と吐出管１３の入口との間に一定の間隔が維持される。従って、密閉容器１０内のガスがバルブハウジング８０の貫通孔８３を通ってバルブハウジング８０に流入され、該流入されたガスは、チェックバルブ８０の開閉部９１と吐出管１３の入口との間の間隔を通って吐出管１３内部に流動する。
【００３９】
前記スクロール圧縮機の吐出管１３を通って流出された高温高圧のガスは、毛細管及び蒸発器を経る。
【００４０】
一方、前記スクロール圧縮機の運転が停止すると、固定スクロール３０と噛み合って旋回運動する旋回スクロール４０が停止するので、固定スクロール３０の吐出孔３１を通って密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)に吐出されるガスが停止し、よって、密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)の圧力が吐出管１３を通って吐出されるガスの圧力より相対的に低くなるため、吐出管１３を通って吐出されたガスが逆流する。しかしながら、密閉容器１０内の圧力が吐出管１３の内部圧力より低くなることにより、図８に示すように、バルブハウジング８０内に位置するチェックバルブ９０がバルブハウジング８０の覆蓋面部８２側に移動し、チェックバルブ９０の開閉部９１が覆蓋面部８２に形成された貫通孔８３を塞ぐようになる。これによって、吐出管１３に吐出されたガスが密閉容器１０の内部に逆流することを防止することができる。
【００４１】
本発明の他の実施形態として、固定スクロール３０の上面にカバー１００が結合された場合、カバー１００と固定スクロール３０の上面によって形成されたチャンバ１０１が密閉容器１０の高圧領域(Ｈ)になる。従って、固定スクロール３０の吐出孔３１を通って吐出されたガスは、チャンバ１０１を通って吐出管１３に流動する。チャンバ１０１に備えられた逆流防止手段は、前述したように動作してガスの逆流を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を備えるスクロール圧縮機の圧縮機構部の断面図である。
【図２】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の一実施形態を示す断面側面図である。
【図３】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の一実施形態を示す断面正面図である。
【図４】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を構成するバルブハウジング及びチェックバルブの他の変形例を示す断面側面図である。
【図５】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置を構成するバルブハウジング及びチェックバルブの他の変形例を示す断面正面図である。
【図６】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の動作状態を示す断面図である。
【図８】本発明のスクロール圧縮機のガス逆流防止装置の動作状態を示す断面図である。
【図９】従来技術のスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    密閉容器
１３    吐出管
３０    固定スクロール
４０    旋回スクロール
８０    バルブハウジング
８１    円筒部
８２    覆蓋面部
８３    貫通孔
８４    ガイド突起部
９０    チェックバルブ
９１    開閉部
９２    間隔維持部
１００    カバー
１０１    チャンバ
【図１】
2006183504.tif 000003
【図２】
2006183504.tif 000004
【図３】
2006183504.tif 000005
【図４】
2006183504.tif 000006
【図５】
2006183504.tif 000007
【図６】
2006183504.tif 000008
【図７】
2006183504.tif 000009
【図８】
2006183504.tif 000010
【図９】
2006183504.tif 000011