(57)【要約】【課題】スクロール圧縮機において、弁と弁座部との衝突音を低減して静粛性に優れ、しかも開閉手段のシール性能を向上して信頼性の高いものとすること。【解決手段】密閉容器内に備えられた圧縮機構部は、吸込室９と、圧縮室１０と、旋回スクロールの背部を固定スクロール４側に押圧するための背圧室３０と、吸込室９または圧縮室１０と背圧室３０とを連通する背圧孔１８ａと、背圧孔１８ａを開閉する開閉手段とを備える。開閉手段は、背圧孔１８ａに設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して背圧孔を開閉する背圧弁２４Ａとを備える。弁座部は、背圧孔１８ａを構成する部材４と別部材で且つ背圧弁２４Ａの衝突に対するクッション性を有すると共に耐熱性・耐油性に優れたシール部材２４Ａで形成されている。【選択図】図４
2006299806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、
前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、
前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、
前記弁座部は、前記背圧孔を構成する部材と別部材で且つ前記背圧弁の衝突に対するクッション性を有すると共に耐熱性・耐油性に優れたシール部材で形成した
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、
前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、
前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、
弁座部は、前記背圧孔を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成した
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、
前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記圧縮室と前記密閉容器内の吐出側圧力空間とを連通するリリーフ孔と、前記リリーフ孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、
前記開閉手段は、前記リリーフ孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記リリーフ孔を開閉するリリーフ弁とを備え、
弁座部は、前記リリーフ孔を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成した
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、
前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吐出口を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、
前記開閉手段は、前記吐出口に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記吐出口を開閉する吐出弁とを備え、
弁座部は、前記吐出口を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成した
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記弁座部を、複数条の円環状弁座面とこれらの弁座面の間に形成した溝部とを有することを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項６】
密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、
前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、
前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、
前記弁座部は、複数条の円環状弁座面と、これらの弁座面の間に形成した溝部とを有する
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に係り、特に、冷凍機や空調機器等の流体を用いたスクロール圧縮機に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール圧縮機としては、特開平１０−１１０６８８号公報（特許文献１）、特開平１０−１１０６８９号公報（特許文献２）に示されたものがある。これらのスクロール圧縮機は、密閉容器内の圧縮機構部に、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状のラップを設けて構成されている。そして、渦巻状ラップを互いに噛合わせて圧縮室を形成させるべく、旋回スクロールは固定スクロールに対して自転しないように旋回運動し、圧縮機密閉容器外部より吸込口を介して吸込室へ導いた流体を圧縮し、吐出口から密閉容器内へ吐出するように構成されている。また、旋回スクロールの背部に背圧室を設け、背圧室の背圧により旋回スクロールを固定スクロールの側へ押圧し、固定スクロールと旋回スクロールの圧縮作用中に発生する両スクロールを互いに引き離そうとする力に対抗させている。なお、背圧室の背圧は密閉容器内の吐出側圧力と圧力差を発生させることにより、圧縮機機構各部に潤滑剤を供給する役割を担うことができる。
【０００３】
かかる構成において、背圧室の背圧が設定値よりも過剰に大きくなれば、旋回スクロールは固定スクロールに強く押し付けられ過ぎ、鏡板および渦巻状ラップ先端のスラスト摺動部の異常摩耗や入力増加を引き起こし、逆に、設定値よりも極端に小さくなれば、旋回スクロールと固定スクロールの隙間が大きくなり、圧縮行程中の流体は圧縮室から背圧室へ大きく洩れ渡り、性能低下を招くと共に、旋回スクロールの揺動が激しくなり、信頼性も悪化する。そこで、特許文献１、２では、吸込室と背圧室とを連通する背圧孔を開閉する背圧弁を設けて背圧室を適切な圧力になるように制御している。
【０００４】
また、従来のスクロール圧縮機としては、特公昭６２−１９７６８４号公報（特許文献３）に示されたものがある。スクロール圧縮機は、吸込容積と圧縮完了状態の容積との比が一定となる定容積形の圧縮機であるため、設計圧力比より小さな圧力比で運転すると、圧縮室内の圧力が密閉容器内の吐出側圧力よる高くなる過圧縮の現象を生じ、圧縮機に余分な動力を必要とする。そこで、特許文献３のスクロール圧縮機では、圧縮室と密閉容器内の吐出側圧力空間とを連通するリリーフ孔を設け、圧縮室と密閉容器内の吐出側との圧力差によりリリーフ弁がリリーフ孔を開閉できるようにして過圧縮を防止している。
【０００５】
また、従来のスクロール圧縮機としては、特開平０５−１３３３５２号公報（特許文献４）に示されたものがある。スクロール圧縮機は、吸込容積と圧縮完了状態の容積との比が一定となる定容積形の圧縮機であるため、設計圧力比より大きな圧力比で運転すると、圧縮室内の圧力が密閉容器内の吐出側圧力よりも低くなる不足圧縮の現象を生じ、吐出口を通して密閉容器内の吐出側圧力の流体が圧縮室内へ逆流し、圧力損失やエネルギ損失が生じる。そこで、特許文献４のスクロール圧縮機では、吐出口部に吐出弁を設け、圧縮室と密閉容器内の吐出側との圧力差が均衡するまで吐出弁を閉じておくことで不足圧縮による効率の低下を防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１０６８８号公報
【特許文献２】特開平１０−１１０６８９号公報
【特許文献３】特公昭６２−１９７６８４号公報
【特許文献４】特開平０５−１３３３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術では、背圧弁、リリーフ弁、吐出弁の開閉によって作動圧力を適正化するようになっており、これらの弁と弁座面とのシール部を境にして流体に圧力差を生じさせるものであるため、このシール部に隙間ができないようにすることが重要である。そして、一般に弁と弁座とは金属同士で形成されると共に弁座は連通孔を構成する部材と一体に形成されているため、弁が開閉する際に発生する弁座との衝突音が大きく、大きな騒音が発生するという問題があった。また、ゴミやバリなどの異物がそのシール部に噛み込んだ場合にシール部に隙間ができ易く、高圧側から低圧側へ冷媒ガスの洩れ込みが生じ、これらの弁による作動圧力の適正化機能が得られなくなり、信頼性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、弁と弁座部との衝突音を低減して静粛性に優れ、しかも開閉手段のシール性能を向上して信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、前記弁座部は、前記背圧孔を構成する部材と別部材で且つ前記背圧弁の衝突に対するクッション性を有すると共に耐熱性・耐油性に優れたシール部材で形成したものである。
【００１０】
前述の目的を達成するための本発明の第２の態様は、密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、弁座部は、前記背圧孔を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成したものである。
【００１１】
前述の目的を達成するための本発明の第３の態様は、密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記圧縮室と前記密閉容器内の吐出側圧力空間とを連通するリリーフ孔と、前記リリーフ孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、前記開閉手段は、前記リリーフ孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記リリーフ孔を開閉するリリーフ弁とを備え、弁座部は、前記リリーフ孔を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成したものである。
【００１２】
前述の目的を達成するための本発明の第４の態様は、密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吐出口を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、前記開閉手段は、前記吐出口に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記吐出口を開閉する吐出弁とを備え、弁座部は、前記吐出口を構成する部材と別部材で、且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材で形成したものである。
【００１３】
係る本発明の第１から第４の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記弁座部を、複数条の円環状弁座面とこれらの弁座面の間に形成した溝部とを有すること。
【００１４】
前述の目的を達成するための本発明の第５の態様は、密閉容器内に圧縮機構部及びその駆動源を備え、前記圧縮機構部は、前記密閉容器の外部より導いた流体を一時的に蓄える吸込室と、固定スクロールおよび旋回スクロールのそれぞれの鏡板に直立する渦巻状ラップを互いに噛合わせて形成する圧縮室と、前記圧縮室で圧縮された流体を前記密閉容器内に吐出する吐出口と、前記旋回スクロールの背部を前記固定スクロール側に押圧するための背圧室と、前記吸込室または前記圧縮室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、前記背圧孔を開閉する開閉手段とを備えるスクロール圧縮機において、前記開閉手段は、前記背圧孔に設けられ且つ弁座面を有する弁座部と、この弁座部の弁座面に当接して前記背圧孔を開閉する背圧弁とを備え、前記弁座部は、複数条の円環状弁座面と、これらの弁座面の間に形成した溝部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弁と弁座部との衝突音を低減して静粛性に優れ、しかも開閉手段のシール性能を向上して信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機について図１〜図６を用いて説明する。
【００１７】
本実施形態のスクロール圧縮機の全体に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。本実施形態のスクロール圧縮機は、例えば冷凍機や空調機器等の流体を用いた圧縮機として用いられる。
【００１８】
スクロール圧縮機は、密閉容器１内に、圧縮機構部２と電動機部７とがクランク軸５を介して連結して収納されて構成されている。圧縮機構部２は、可動スクロール３、固定スクロール４、クランク軸５、フレーム６、オルダムリング８を主要構成要素としている。
【００１９】
固定スクロール４は、鏡板４ｂと、この鏡板４ｂ上に直立する渦巻状の固定スクロールラップ４ａとを有している。固定スクロール４はボルトによりフレーム６の上側に締結されて固定されている。フレーム６の外周部は密閉容器１に固定されており、フレーム６の中央部にはクランク軸５の主軸部の回転を受ける主軸受６ａが具備されている。
【００２０】
固定スクロール４の外周部には吸込口４ｃが設けられている。この吸込口４ｃは、鏡板４ｂの上面（反ラップ面）から垂直に延びるように形成されている。吸込口４ｃの上部には外部サイクルに接続する吸込管１４が圧入されている。固定スクロール４の中央部には吐出口４ｄが形成されている。
【００２１】
可動スクロール３は、鏡板３ｂと、この鏡板３ｂ上に直立する渦巻状のラップ３ａとを有している。可動スクロール３は、旋回軸受３ａを介して偏心軸受５ａと連携しており、固定スクロール４に対して旋回運動するように設置されている。可動スクロール３の旋回運動は、自転阻止部材であるオルダムリング８により自転することなく公転されるようになっている。
【００２２】
圧縮機構部２は、渦巻状のラップ４ａ、３ａをそれぞれ内側にして噛み合わせた固定スクロール４および可動スクロール３により圧縮室９および吸込室１０を形成する。固定スクロール４の吸込口４ｃはこの吸込室１０に連通されるように構成されている。
【００２３】
電動機部７は、ロータ１５およびステータ１６からなっている。ロータ１５は、ステータ１６内に回転可能に配置され、クランク軸５を圧入などにより固定している。ステータ１６は密閉容器１内に焼き嵌めなどにより固定されている。電動機部７には、ターミナル１２を通して電力が供給される。このターミナル部分には、ターミナルカバー取付け用ピン１３が設けられている。
【００２４】
係る構成のスクロール圧縮機の圧縮作用について説明する。ロータ１５はステータ１６が発生する回転磁界により回転力を与えられ、ロータ１５に固定されたクランク軸５はロータ１５の回転に伴い回転動作を行い、旋回スクロール３はオルダムリングリング８の作用により自転することなく偏心回動（公転）する。流体は、旋回スクロール３の偏心回動により、密閉容器１の外部から吸込管１４及び吸込口４ｃを介して圧縮機構部２の吸込み室１０に吸い込まれ、吸込み室１０から圧縮室９で徐々に圧縮され、吐出口４ｃから密閉容器１内の吐出側圧力空間３２の中に放出される。放出された流体は、吐出側圧力空間３２を流れて電動機部７を冷却し、吐出管１７から外部の冷凍サイクルへ供給される。
【００２５】
クランク軸５には密閉容器１内の底部に貯留された潤滑油を摺動部に供給するための油孔５ａが設けられている。この油孔５ａはクランク軸５の中央を上下に貫通して設けられている。密閉容器１内の底部に貯留された潤滑油は、密閉容器１内の吐出圧力と背圧室３０内の背圧との差圧によって、油孔５ａを通して供給され、主軸受６ａや旋回軸受３ｃなどの摺動部を介して背圧室３０に流入される。
【００２６】
次に、図１から図４を参照しながら本実施形態の背圧制御弁部に関して説明する。図２は本実施形態のスクロール圧縮機に用いる固定スクロールを反摺動面側から見た図、図３は本実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロール摺動面に旋回スクロールの渦巻状ラップを投影した図、図４は本実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。
【００２７】
本実施形態では、吸込室１０または圧縮室９と背圧室３０とを連通する背圧孔１８ａと、この背圧孔１８ａを開閉する開閉手段とを備えている。背圧孔１８ａは、具体的には、背圧室３０を吸込室近傍の固定スクロール渦巻状ラップ４ａ内線側と旋回スクロール渦巻状ラップ３ａ外線側で囲まれた圧縮開始位置と連通させるように設けられている。
【００２８】
また、開閉手段は、背圧弁機構部１８で構成され、図４に示すように、弁座部と背圧弁２１Ａと背圧制御用バネ２２と背圧ストッパ２３とを備えている。弁座部は、背圧孔１８ａに設けられ且つ弁座面を有するシール部材２４Ａで構成されている。シール部材２４Ａは、背圧孔１８ａを構成する固定スクロール４とは異なる部材で形成されており、エンジニアリングプラスッチクといった耐熱性・耐油性に優れた柔軟な部材が用いられる。シール部材２４Ａとしてエンジニアリングプラスッチクを用いることが好ましいが、使用条件によってはバネ材を用いるようにしてもよい。
【００２９】
背圧弁２１Ａは、プレート弁が用いられ、シール部材２４Ａの弁座面に当接して背圧孔１８ａを開閉する。背圧制御用バネ２２は、コイルスプリングで構成され、背圧弁２１Ａの開閉制御手段として用いられる。背圧ストッパ２３は、背圧制御用バネ２２を保持するように、固定スクロール４に圧入して設けられている。背圧孔１８ａは背圧ストッパ２３により密閉容器１内の吐出側圧力から遮断されている。背圧制御用バネ２２の設定バネ荷重により背圧を吸込圧より所定値だけ高くなるように制御される。
【００３０】
潤滑油を密閉容器１内の吐出圧力と背圧室３０内の背圧との差圧によって各摺動部に供給する差圧給油方式のスクロール圧縮機においては、背圧弁２１Ａとシール部材２４Ａとのシール性が圧縮機の信頼性を維持する上で特に重要な要素である。
【００３１】
本実施形態によれば、背圧孔１８ａを構成する固定スクロール４と別部材で且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材２４Ａで弁座部を形成している。柔軟なシール部材２４Ａは背圧弁２１Ａに対してクッション性を有するので、背圧弁２１Ａが開閉する際に発生するシール部材２４Ａとの衝突音を抑制することができ、騒音低減を図ることができる。これに伴って、シール部材２４Ａの弁座を背圧弁２１Ａと接触する弁座面部のシール性も向上することができる。また、背圧弁２１Ａが閉まる際にシール部に異物が噛み込んでしまっても、一時的に異物がシール部材２４Ａの中に沈み込むため、シール性は確保される。次いで、設定圧力で背圧弁２１Ａが開くと、流体の流れと共に異物もシール部から運び去られ、これによりシール性が回復される。このようにして、ゴミ・バリ等の異物に影響され難いシール部として漏れを防止することができ、信頼性や効率の高いスクロール圧縮機を実現できる。
【００３２】
さらに、弁座部であるシール部材２４Ａは、複数条の円環状で台形断面の弁座面と、これらの弁座面の間に形成した溝部とを有して形成されている。複数条の円環状の弁座面とすることにより、背圧弁２１Ａとのシール性を向上することができる。台形断面の弁座面とすることにより、ゴミ・バリ等の異物に影響され難いシール部として漏れを防止することができる。そして、シール部材２４Ａの溝部に潤滑油を保持させることにより、背圧弁２１Ａの開閉動作時の揺動も油ポケットの効果で抑えることができる。
【００３３】
次に、図１から図３および図５を参照しながら本実施形態の背圧制御弁部に関して説明する。図５は本実施形態のスクロール圧縮機におけるリリーフ弁機構部の拡大図である。
【００３４】
本実施形態では、圧縮室９と密閉容器１内の吐出側圧力空間３２とを連通するリリーフ孔１９ａと、リリーフ孔１９ａを開閉する開閉手段とを備えている。そして、設計圧力比よりも小さな圧力比の運転条件に合わせてリリーフ孔１９ａ位置を決定している。これによって、低圧力比での性能を向上させることができる。また、液冷媒が吸込口４ｂから圧縮室内に入り込んで液圧縮された場合、圧縮室内圧力が異常上昇するのを防止する目的でもリリーフ孔１９ａを必要数個設けることにより、起動トルクを低減でき、信頼性を向上できる。但し、設計圧力よりも大きな圧力で運転した場合、リリーフ弁２１Ｂは常に閉じた状態にあり、密閉容器内の吐出圧力側から圧縮室９へリリーフ孔１９ａを通って流体が洩れ込むため、リリーフ孔１９ａの数が多い場合に、反って性能の低下を招いてしまうことがあるので、リリーフ孔１９ａの数を適切に設定することが必要である。
【００３５】
また、開閉手段は、リリーフ弁機構部１９で構成され、図５に示すように、弁座部とリリーフ弁２１Ｂとリリーフ弁開閉用バネ２６とリリーフストッパ２５とを備えている。弁座部は、リリーフ孔１９ａに設けられ且つ弁座面を有するシール部材２４Ｂで構成されている。シール部材２４Ｂは、リリーフ孔１９ａを構成する固定スクロール４とは異なる部材で形成されており、エンジニアリングプラスッチクといった耐熱性・耐油性に優れた柔軟な部材が用いられる。シール部材２４Ｂとしてエンジニアリングプラスッチクを用いることが好ましいが、使用条件によってはバネ材を用いるようにしてもよい。
【００３６】
リリーフ弁２１Ｂは、プレート弁が用いられ、シール部材２４Ｂの弁座面に当接してリリーフ孔１９ａを開閉する。リリーフ弁開閉用バネ２６は、コイルスプリングで構成されているが、制御用バネではないのでリリーフ弁２１Ｂの作動圧力とバネ荷重はできる限り小さい方が望ましい。リリーフストッパ２５は、リリーフ弁開閉用バネ２６を保持するように、固定スクロール４に圧入して設けられている。リリーフストッパ２５の中央部には、リリーフ孔１９ａの一部を構成する貫通孔２５ａが設けられている。液圧縮時の急激な上昇圧力にも耐えられるようにリリーフ弁開閉用バネ２６の使用範囲を全圧縮長に対して十分手前になるようリリーフ弁２１Ｂの受面２５ｂを備えたストッパ構造を採用している。リリーフ弁２１Ｂの位置を出来る限り圧縮室に近い位置にしてデッドボリューム（圧縮領域にあって圧縮されない容積）を小さくした高効率リリーフ構造である。
【００３７】
本実施形態によれば、リリーフ孔１９ａを構成する固定スクロール４と別部材で且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材２４Ｂで弁座部を形成している。柔軟なシール部材２４Ｂはリリーフ弁２１Ｂに対してクッション性を有するので、リリーフ弁２１Ｂが開閉する際に発生するシール部材２４Ｂとの衝突音を抑制することができ、騒音低減を図ることができる。これに伴って、シール部材２４Ｂの弁座を背圧弁２１Ａと接触する弁座面部のシール性も向上することができる。また、リリーフ弁２１Ｂが閉まる際にシール部に異物が噛み込んでしまっても、一時的に異物がシール部材２４Ｂの中に沈み込むため、シール性は確保される。次いで、設定圧力でリリーフ弁２１Ｂが開くと、流体の流れと共に異物もシール部から運び去られ、これによりシール性が回復される。このようにして、ゴミ・バリ等の異物に影響され難いシール部として漏れを防止することができ、信頼性や効率の高いスクロール圧縮機を実現できる。
【００３８】
さらに、弁座部であるシール部材２４Ｂは、複数条の円環状で台形断面の弁座面と、これらの弁座面の間に形成した溝部とを有して形成されている。複数条の円環状の弁座面とすることにより、リリーフ弁２１Ｂとのシール性を向上することができる。台形断面の弁座面とすることにより、ゴミ・バリ等の異物に影響され難いシール部として漏れを防止することができる。そして、シール部材２４ｂの溝部に潤滑油を保持させることにより、リリーフ弁２１Ｂの開閉動作時の揺動も油ポケットの効果で抑えることができる。
【００３９】
次に、図１から図３、図６及び図７を参照しながら本実施形態の吐出弁機構部に関して説明する。図６は本実施形態のスクロール圧縮機における吐出弁機構部の拡大図、図７は図６の吐出弁機構部に用いる吐出弁及び弁押えの平面図と側面図である。
【００４０】
本実施形態では、圧縮室９で圧縮された流体を密閉容器１内に吐出する吐出口４ｄと、吐出口４ｄを開閉する開閉手段とを備えている。この開閉手段は、吐出弁機構部２０で構成され、図６に示すように、弁座部と吐出弁２７と弁押え２８とを備えている。吐出弁２７と弁押え２８とは、吐出口４ｄにボルト２９で取り付けられている。圧縮室９と密閉容器１内の吐出側空間３２との圧力差が均衡するまで吐出弁２７を閉じておくことで不足圧縮による効率の低下を防止している。吐出弁２７は板バネの働きをするため、液圧縮現象を起こした圧力を直に受ければ、大きく反れ上がって塑性変形して弁座面をシールできなくなる危険性があるので弁押え２９を用いて塑性変形や破断を防止するようになっている。
【００４１】
弁座部は、吐出口４ｄに設けられ且つ弁座面を有するシール部材２４Ｃで構成されている。シール部材２４Ｃは、吐出口４ｄを構成する固定スクロール４とは異なる部材で形成されており、エンジニアリングプラスッチクといった耐熱性・耐油性に優れた柔軟な部材が用いられる。シール部材２４Ｃとしてエンジニアリングプラスッチクを用いることが好ましいが、使用条件によってはバネ材を用いるようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態によれば、吐出口４ｄを構成する固定スクロール４と別部材で且つ耐熱性・耐油性に優れた柔軟なシール部材２４Ｃで弁座部を形成している。柔軟なシール部材２４Ｃは吐出弁２７に対してクッション性を有するので、吐出弁２７が開閉する際に発生するシール部材２４Ｃとの衝突音を抑制することができ、騒音低減を図ることができる。これに伴って、シール部材２４Ｃの弁座を吐出弁２７と接触する弁座面部のシール性も向上することができる。また、吐出弁２７が閉まる際にシール部に異物が噛み込んでしまっても、一時的に異物がシール部材２４Ｃの中に沈み込むため、シール性は確保される。次いで、設定圧力で吐出弁２７が開くと、流体の流れと共に異物もシール部から運び去られ、これによりシール性が回復される。このようにして、ゴミ・バリ等の異物に影響され難いシール部として漏れを防止することができ、信頼性や効率の高いスクロール圧縮機を実現できる。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態について図８を用いて説明する。図８は本発明の実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一である。
【００４４】
この第２実施形態では、背圧弁としてボール弁３１を用い、シール部材としてＯリング２４Ｄを用い、Ｏリング２４Ｄにボール弁３１が当接自在となるように設置したものである。Ｏリング２４Ｄは、背圧孔１８ａを構成する固定スクロール４とは異なる部材で形成されており、エンジニアリングプラスッチクといった耐熱性・耐油性に優れた柔軟な部材が用いられる。
【００４５】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と共通する構成において、同様の効果を奏しつつ、ボール弁機能としての効果を有する。
【００４６】
次に、本発明の第３実施形態について図９を用いて説明する。図９は本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。この第３実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一である。
【００４７】
この第３実施形態では、背圧弁機構部１８の弁座部を、複数条の円環状弁座面３３と、これらの弁座面３３の間に形成した溝部３４とを有するように形成したものである。この円環状弁座面３３は固定スクロール４に自身に形成したものである。また、溝部３４は、固定スクロール４の平面より深く形成されている。
【００４８】
この第３実施形態によれば、シール部に異物を噛み込んだ場合でも、油の溜まった溝部３４に異物が落ち込み、シール性能を確保することができる。また、背圧弁２１Ａの開閉動作時の揺動も、弁座面３３及び溝部３４による油ポケットの効果で抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】第１本実施形態のスクロール圧縮機に用いる固定スクロールを反摺動面側から見た図である。
【図３】第１実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロール摺動面に旋回スクロールの渦巻状ラップを投影した図である。
【図４】第１実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。
【図５】第１実施形態のスクロール圧縮機におけるリリーフ弁機構部の拡大図である。
【図６】第１実施形態のスクロール圧縮機における吐出弁機構部の拡大図である。
【図７】図６の吐出弁機構部に用いる吐出弁及び弁押えの平面図と側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機における背圧制御弁部の拡大図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…密閉容器、２…圧縮機構部、３…旋回スクロール、３ａ…旋回スクロールの渦巻状ラップ、３ｂ…旋回スクロール鏡板、３ｃ…旋回軸受、４…固定スクロール、４ａ…固定スクロールの渦巻状ラップ、４ｂ…固定スクロールの台板、4ｃ…固定スクロール吸込口、４ｄ…固定スクロール吐出口、５…クランク軸、５ａ…クランク軸油孔、６…フレーム、６ａ…主軸受、７…電動機部、８…旋回スクロールの自転を阻止し旋回運動させるための自転阻止部材に係るオルダムリング、９…圧縮室、１０…吸込室、１２…ターミナル、１３…ターミナルカバー取付け用ピン、１４…吸込管、１５…ロータ、１６…ステータ、１７…吐出管、１８…背圧弁機構部、１８ａ…背圧孔、１９…リリーフ弁機構部、１９ａ…リリーフ孔、２０…吐出弁機構部、２１Ａ…背圧弁（プレート弁）、２１Ｂ…リリーフ弁（プレート弁）、２２…背圧制御用バネ、２３…背圧ストッパ、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ…シール部材（弁座部）、２５…リリーフストッパ、２５ａ…貫通孔、２５ｂ…受面、２６…リリーフ弁開閉用バネ、２７…吐出弁（プレート弁）、２８…弁押え、２９…吐出弁取付け用ボルト、３０…背圧室、３１…背圧弁（ボール弁）、３２…吐出側圧力空間。
【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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【図９】
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