(57)【要約】【課題】本発明は、逆止弁が圧縮室内の圧力変動により開閉しない逆止弁構造を有する圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えた複数の圧縮空間を有する圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。あるいは、本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクロール圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。あるいは、本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクリュー圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えた複数の圧縮空間を有する圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される圧縮機。
【請求項２】
過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクロール圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される圧縮機。
【請求項３】
過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクリュー圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される圧縮機。
【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，スクリュー圧縮機等複数の圧縮空間を有する圧縮機に関し、特に過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えた圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から過圧縮防止機構を備えたスクロール圧縮機が存在する（たとえば、特許文献１参照）。このスクロール圧縮機は、圧縮途中の圧縮室内の被圧縮流体を高圧側にバイパスする過圧縮バイパス孔と過圧縮バイパス弁とで構成した過圧縮防止機構を設けて、被圧縮流体の過圧縮を防止するようにしていた。この過圧縮バイパス孔は、一端が圧縮室に開口し、他端が高圧空間に開口することで被圧縮流体の通路となっており、通路断面が長穴形状に構成されていた。また、過圧縮バイパス弁は、リード弁で構成されており、高圧空間の高圧状態の被圧縮流体が過圧縮バイパス孔内に逆流することを阻止する逆止弁として機能していた。
【０００３】
従来の過圧縮防止弁を備えた複数の圧縮空間を有する圧縮機は、たとえばスクロール圧縮機では、ハウジング側に形成された固定の渦巻き形の羽根と、ロータに形成された可動の渦巻き形の羽根とが噛み合うことによって、両者の間に形成される圧縮室が外周部の吸入空間に向かって開いているときにその中へ流体を取り込み、ロータが公転をするときに圧縮室が閉じて、圧縮室がロータの外周部から中心部に向かって容積を縮小しながら移動することにより、圧縮室の内部の流体を圧縮して、圧縮室が中心部の吐出空間に向かって開いたときに加圧された流体を吐出するようになっている。
【０００４】
スクロール型圧縮機の圧縮比、即ち圧縮室の容積がロータの外周部と中心部との間でどの程度縮小するかということは、固定及び可動の渦巻き形の羽根の形状や大きさによって幾何学的に決まる事項である。
【０００５】
従って、スクロール型圧縮機が設けられた空調装置等の運転状態によっては、圧縮室から吐出空間へ吐出される時の流体の圧力が、吐出空間の圧力よりも過度に高くなるといういわゆる「過圧縮」の運転状態になることがあり、その状態ではスクロール型圧縮機が流体を過度に圧縮しているために動力損失を生じている。
【０００６】
同様の現象は、スクリュー型圧縮機でも発生している。
【０００７】
この問題を解消するために、例えば特許文献１に記載されるスクロール型圧縮機は、圧縮途中の圧縮室内の被圧縮流体を高圧側にバイパスする過圧縮バイパス孔と過圧縮バイパス弁とで構成した過圧縮防止機構を設けて、被圧縮流体の過圧縮を防止するようにしていた。
【０００８】
この過圧縮バイパス孔は、一端が圧縮室に開口し、他端が高圧空間に開口することで被圧縮流体（冷媒ガス）の通路となっており、通路断面が長穴形状に構成されていた。また、過圧縮バイパス弁は、リード弁で構成されており、高圧空間の高圧状態の被圧縮流体が過圧縮バイパス孔内に逆流することを阻止する逆止弁として機能していた。
【０００９】
通常の運転状態では逆止弁が閉じているが、圧縮室内の流体の圧力が吐出室の圧力よりも過度に高くなったときには逆止弁が自動的に開くようにするという対策を講じている。それによって、圧縮室内における流体の過圧縮を防止して無駄な動力消費を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１３８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、圧縮室内の圧力変動が吐出圧力近傍になると逆止弁が連続的に開閉を行う現象が発生する。このように逆止弁が連続的に開閉を行う現象が発生すると、例えば下記のような問題があり好ましくない。
【００１２】
まず、開閉のタイミングがずれ、圧縮室内の圧力が吐出圧力以下の状態で弁が開いた場合、高圧側から圧縮室内に冷媒が逆流し、冷媒ガスの再圧縮を行うことにより動力損失が発生する。
【００１３】
また、逆止弁の往復運動によるエネルギー損失が発生する。そして、逆止弁の往復運動による振動，騒音が発生する。さらに、逆止弁の往復運動により、逆止弁の寿命が短くなり信頼性が低下する。
【００１４】
そこで、本発明は、逆止弁が圧縮室内の圧力変動により開閉しない逆止弁構造を有する圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するための手段として、本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えた複数の圧縮空間を有する圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。
【００１６】
あるいは、本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクロール圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。
【００１７】
あるいは、本発明は、過圧縮した被圧縮流体をリリーフできる逆止弁を備えたスクリュー圧縮機において、逆止弁または、逆止弁と接触する筐体の一部が磁性体で構成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、作動室内の圧力変動により開閉しない逆止弁構造を有する圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１の圧縮機図を示す。
【図２】本発明の実施例１の圧縮機図を示す。
【図３】本発明の実施例１において、圧縮室内圧力が高圧室圧力以下である場合の圧力関係図を示す。
【図４】本発明の実施例１において、圧縮室内圧力が高圧室圧力近傍である場合の圧力関係図を示す。
【図５】本発明の実施例１において、圧縮室内圧力が上昇し、弁が閉から開に移る状態を表した圧力関係図を示す。
【図６】過圧縮バイパス弁に逆止弁を使用した従来の圧縮機（逆止弁閉時）の図を示す。
【図７】過圧縮バイパス弁に逆止弁を使用した従来の圧縮機（逆止弁開時）の図を示す。
【図８】従来の圧縮機において、圧縮室内圧力が高圧室圧力以下の場合の圧力関係図を示す。
【図９】従来の圧縮機において、圧縮室内圧力が高圧室圧力以上の場合の圧力関係図を示す。
【図１０】従来の圧縮機において、圧縮室内圧力が高圧室圧力近傍の場合の圧力関係図を示す。
【図１１】従来の圧縮機において、逆止弁にばね等の押付け力を加えた場合の圧縮室内圧力が（高圧室圧力＋ばね押付け力）近傍の場合の圧力関係図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態に関して詳細に説明する。
【００２１】
まず、圧縮室内の圧力変動により開閉しない逆止弁構造を実現するためには、圧縮室内の圧力変動幅以上の押付け力が逆止弁閉方向に掛かる必要がある。そこで、バネや逆止弁の自重により逆止弁の押付け力を大きくする方法が考えられる。しかし上記の方法では、図１１に示すように、弁が開状態になっても押付け力が掛かりつづけるため、逆止弁から見るとただ単に掛かる圧力が上昇しただけで、圧縮室内の圧力変動の平均値が上昇し、結局圧縮室内の圧力が「吐出圧力＋押付け力近傍」になると逆止弁が連続的に開閉を行う現象が発生する。
【００２２】
上記問題を解決するためには、逆止弁閉時には、押付け力が掛かりかつ開時には押付け力が掛からない構造とする必要がある。
【００２３】
一方、本実施形態に係る圧縮機は、図１，図２に示しされるように逆止弁３または、逆止弁３と接触する箇所の一部が磁性体４で構成される構造を有する。従って、図５に示すように、逆止弁３閉時には磁力の作用により逆止弁３への押付け力が掛かる。しかし、逆止弁３が一旦開状態になれば、逆止弁と本体の距離により磁力が減衰し、逆止弁３への押付け力がほとんど無くなるため、逆止弁３は、常時開状態に移る。
【００２４】
このように逆止弁３閉時には押付け力が掛かり、逆止弁３開時には押付け力が無くなる構造とすることで、サイクル状態が安定している場合には、圧縮室から高圧室ＣＨへの通路の途中にある逆止弁３が高圧室ＣＨの圧力変動によらず常時開状態か、常時閉状態となり、逆止弁３が連続的に開閉を行う現象を防ぐことが可能となる。
【００２５】
本実施形態の構造は、レシプロ圧縮機などのように圧縮室を１つのみ有し一度の圧縮工程で必ず逆止弁３が開閉する圧縮機よりも、スクロール圧縮機やスクリュー圧縮機等、複数の圧縮空間を有する圧縮機に特に有効である。
【実施例１】
【００２６】
次に、実施例１について説明する。
【００２７】
まず、一般的な圧縮機１の圧縮部２と高圧室ＣＨを結ぶ逆止弁３の構造を図６に示す。圧縮機１の構造はスクロール圧縮機であるのかスクリュー圧縮機であるのかによって異なるが、説明の簡素化を図るため、図６にはスクリュー圧縮機を示した。図６に示す圧縮機モデルは１つの吸入室Ｃ０と４つの圧縮室Ｃ１〜Ｃ４を持ち、それぞれの吸入室Ｃ０，圧縮室Ｃ１〜Ｃ４は右側に向かって移動している。また、吸込室Ｃ０が右に進み吸入ポートＰと離れた瞬間に吸入室Ｃ０が第１の圧縮室Ｃ１となる。各圧縮室Ｃ１〜Ｃ４も右側に進み圧縮室の容積が小さくなり冷媒ガスの圧縮を行ってゆく。圧縮室は最終的には第４の圧縮機室Ｃ４となり、圧縮した吐出ガスを高圧室ＣＨに放出する。第４の圧縮機室Ｃ４が更に右に進み消えた時に、新たな吸入室Ｃ０が完成し、旧吸入室は新たな第１圧縮室Ｃ１に、元の第１〜第３圧縮機室Ｃ１〜Ｃ３が新たな第２〜第４圧縮室Ｃ２〜Ｃ４になる。
【００２８】
図６に示す圧縮機モデルは、スクリュー圧縮機の雄雌ロータ及びケーシングを組み合わせた際に生じる各圧縮室の容積を表すものと考える。また、スクロール圧縮機では、旋回，固定スクロールを合わせた際に生じる各圧縮室の容積を表すもとの考え、第４の圧縮室Ｃ４は、スクロールの中心部に当る。
【００２９】
図６に示すように、従来の過圧縮バイパス弁を有する圧縮機では、逆止弁３は、主に高圧ガスで抑えつけられているだけである。図８に示すように、圧縮室内の圧力が高圧より常時低い場合、逆止弁３は常時閉となる。また、図９に示すように圧縮室内の圧力が高圧より常時高い場合、逆止弁３は常時開となる。図７に示すように、圧縮室内の圧力が高圧より常時高いため逆止弁３が開となる場合、圧縮の途中で逆止弁より冷媒ガスをリリーフすることで、冷媒ガスの過圧縮を防ぐことができ、動力低減を図ることができる。
【００３０】
しかし、図１０に示すように圧縮室内の圧力変動が吐出圧力近傍になると圧縮室内圧力が高圧より高いときは逆止弁３が開き、低い時は逆止弁３を閉じるということを繰り返し、逆止弁３が連続的に開閉を行う現象が発生する。
【００３１】
上記のように逆止弁３が連続的に開閉を行う現象が発生すると下記のような問題がある。まず、開閉のタイミングがずれ、圧縮室内の圧力が吐出圧力以下の状態で逆止弁３が開いた場合、高圧側から圧縮室内に冷媒が逆流し、冷媒ガスの再圧縮を行うことにより動力損失が発生する。また、逆止弁３の往復運動によるエネルギー損失が発生する。そして、逆止弁３の往復運動による振動，騒音が発生する。さらに、逆止弁３の往復運動により、逆止弁の寿命が短くなり信頼性が低下する。
【００３２】
以上の問題点を解決するため、本実施形態に係る圧縮機は、図１，図２に示すように、逆止弁３または、逆止弁３と接触する箇所の一部が磁性体４で構成される構造とする。
【００３３】
本構造を採用することにより、図５に示すように、逆止弁３閉時には磁力の作用により逆止弁３への押付け力が掛かるため、（圧縮機室圧力＜高圧室圧力）の状態になっても、（圧縮機室圧力＜高圧室圧力＋磁性体４の吸引力）の間、当該逆止弁３は閉状態を維持する。しかし、一旦（圧縮機室圧力＞高圧室圧力＋磁性体４の吸引力）となり、逆止弁３が開状態になると、逆止弁３と本体の距離が発生することにより磁力が減衰し、磁性体４の吸引力の影響がほとんどなくなり、逆止弁への押付け力は高圧室ＣＨからの押付け力のみとなり、（圧縮機室圧力＞高圧室圧力）の状態で常に開状態となる。
【００３４】
この時、磁性体４の吸引力は、圧縮室内の圧力変動値以上であることが好ましい。
【００３５】
以上のように逆止弁３閉時には高圧圧力以外の押付け力が掛かり、逆止弁３には高圧圧力以外の押付け力が無くなる構造とすることでサイクル状態が安定している場合には、圧縮室から高圧室への通路の途中にある逆止弁３が高圧室の圧力変動によらず常時開状態か、常時閉状態となり、逆止弁３が連続的に開閉を行う現象を防ぐことが可能となる。これにより前述した４点の問題点を解決でき、圧縮機の性能及び信頼性を確保することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１  圧縮機
２  圧縮部
３  逆止弁
４  磁性体
【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】
2011122547.tif 000009
【図８】
2011122547.tif 000010
【図９】
2011122547.tif 000011
【図１０】
2011122547.tif 000012
【図１１】
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