(57)【要約】【課題】流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑える。【解決手段】吸入孔３２を固定スクロール１４のラップ巻き終わり部のインボリュート曲線に対して、ほぼ接線方向に形成することにより、冷媒の流れが方向転換されることが無くなるので、スムーズになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロールのラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールにより圧縮室を形成し、前記固定スクロールのラップ底面外終端部に吸入室を設け、吸入室に外部に通じた吸入孔が形成され、吸入孔に吸入パイプが嵌合されているスクロール圧縮機において、前記吸入孔が前記固定スクロールのラップ外終端の渦巻き曲線に対して、ほぼ接線方向に形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記吸入パイプが前記固定スクロールの前記吸入孔に設けられたＯリングに挿入されてい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。
【請求項３】
前記吸入パイプが吸入配管より熱伝導の低い材料で構成された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。
【請求項４】
前記吸入パイプの内壁の面粗さを小さくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記吸入パイプが二重管であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１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】
本発明は固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせて双方間に圧縮室を形成し、旋回スクロールの円軌道運動により圧縮室が外周部から中心部に容積を小さくしながら移動するのを利用して流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール圧縮機は、固定スクロールのラップ外終端部に吸入室を設け、その吸入室に対して、密閉容器を貫通して吸入管が接続されている。吸入管は密閉容器に対して、垂直に接続され、固定スクロールのラップの外終端のインボリュート曲線に対して、ほぼ垂直に接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来のスクロール圧縮機を示すものである。図に示すように、固定スクロール１のラップ外終端部の吸入室２に対して、密閉容器を貫通して吸入管３が接続されている。吸入管３は密閉容器に対して、垂直に接続され、固定スクロール１のラップ外終端のインボリュート曲線に対して、ほぼ垂直に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７４７６０号公報
【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、前記従来の構成では、吸入される冷媒ガスは、吸入室の部分で流れの方向がほぼ直角に方向転換され、流路抵抗による圧力損失が発生し、体積効率が低下するという課題を有していた。本発明は、前記従来の課題を解決するもので、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることで、高効率なスクロール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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、吸入孔を固定スクロールのラップ巻き終わり部のインボリュート曲線に対して、ほぼ接線方向に形成したものである。これによって、冷媒の流れが方向転換されること無く、スムーズになる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のスクロール圧縮機は、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における固定スクロールの平面図
【図３】本発明の実施の形態１における固定スクロールの平面図
【図４】本発明の実施の形態１における固定スクロールの平面図
【図５】従来のスクロール圧縮機の固定スクロールの平面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、鏡板に渦巻状のラップを有する固定スクロールと、この固定スクロール
のラップに対向して噛み合うラップを有する旋回スクロールにより圧縮室を形成し、固定スクロールのラップ底面外終端部に吸入室を設け、吸入室に外部に通じた吸入孔が形成され、吸入孔に吸入パイプが嵌合されているスクロール圧縮機において、吸入孔を固定スクロールのラップ外終端の渦巻き曲線に対して、ほぼ接線方向に形成することにより、冷媒の流れが方向転換されること無く、スムーズになり、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の吸入パイプを固定スクロールの吸入孔に設けられたＯリングに挿入することにより、温度の高い固定スクロールに接しないので、固定スクロールからの熱伝達が抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の吸入パイプを吸入配管より熱伝導の低い材料で構成することにより、温度の高い固定スクロール及び密閉容器内の高温の吐出ガスからの熱伝達がより抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の吸入パイプの内壁の面粗さを小さくすることにより、冷媒の流れがよりスムーズになり、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の吸入パイプを二重管にすることにより、吸入パイプの周囲から冷媒への熱伝達をより抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるスクロール圧縮機の縦断面図を示すものである。また、図２は、本発明の第１の実施の形態における固定スクロールの平面図を示すものである。
【００１６】
図１において、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めなどで固定した、クランクシャフト１２の主軸受部材１３と、この主軸受部材１３上にボルト止めした固定スクロール１４との間に、固定スクロール１４と噛み合う旋回スクロール１５を挟み込んでスクロール式の圧縮機構１６を構成し、旋回スクロール１５と主軸受部材１３との間に旋回スクロール１５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構１７を設け、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａを旋回スクロール１５に設けた旋回軸受１８に嵌合させている。クランクシャフト１２の下端は密閉容器１１の下部のオイル溜まり１９に達して、密閉容器１１内に溶接や焼き嵌めして固定された副軸受部材２０により安定に回転できるように軸支されている。
【００１７】
電動機２１は主軸受部材１３と副軸受部材２０との間に位置して、密閉容器１１に溶接や焼き嵌めなどして固定された固定子２１ａと、クランクシャフト１２の途中の外まわりに一体に結合された回転子２１ｂとで構成され、回転子２１ｂの上下端面の外周部分には、回転子２１ｂおよびクランクシャフト１２が安定して回転し、旋回スクロール１５を安定して円軌道運動させるため、ピン２２により止め付けられたバランスウェイト２３ａ、２３ｂが設けられている。給油機構はクランクシャフト１２の下端で駆動されるポンプ２４によって構成され、オイル溜まり１９内のオイルを供給するため、クランクシャフト１
２には軸方向に貫通している給油通路２５を形成している。
【００１８】
旋回スクロール１５外周部には背圧室２６が固定スクロール１４と主軸受部材１３により形成され、旋回軸部１２ａと旋回スクロール１５の間に形成される旋回軸受部空間２７から半径方向に背圧室２６まで貫通した給油経路２８が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。旋回スクロール１５の鏡板１５ａの主軸受部材１３側は主軸受部材１３に配設した断面が矩形のシール材２９により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２６となり背圧室２６と吸入室３０は吸入連通路３１により連通し、吸入連通路３１内には背圧制御機構が設けられている。
【００１９】
図２において、固定スクロール１４のラップ底面外終端部には冷媒ガスを吸入するための吸入室３０が設けられ、吸入室３０には密閉容器１１外に通じた吸入孔３２が形成され、吸入孔３２に吸入パイプ３３が嵌合されている。吸入孔３２は固定スクロール１４のラップ外終端の渦巻き曲線に対して、ほぼ接線方向に形成されている。
【００２０】
以上のように構成されたスクロール圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。まず、電動機２１によりクランクシャフト１２が回転駆動されるに伴い、クランクシャフト１２の上端にある旋回軸部１２ａが偏心駆動することにより旋回スクロール１５を円軌道運動させ、これにより固定スクロール１４と旋回スクロール１５との間に形成している圧縮室が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ３３および固定スクロール１４のラップ底面外終端部の吸入室３０から冷媒ガスを吸入して圧縮していき、所定圧以上になった冷媒ガスは固定スクロール１４の中央部の吐出孔３４から吐出バルブ３５を押し開いて容器内吐出室３６に吐出させることを繰り返す。
【００２１】
吐出された冷媒ガスは、圧縮機構部１６を貫通する吐出ガス通路３７を通り回転子２１ｂ上部に到達し、回転子２１ｂに貫通している回転子ガス通路３８を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２１ａ外周に配した固定子ガス通路３９、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠きを通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４０から密閉容器１１外へ吐出される。
【００２２】
また、オイル溜まり１９内のオイルはポンプ２４によりクランクシャフト１２を軸方向に貫通している給油通路２５を通じて旋回軸受部空間２７に供給される。供給されたオイルは２系統に分岐され、１系統は旋回軸受１８と旋回軸部１２ａを潤滑し、主軸部１２ｂと主軸受４１を潤滑した後、主軸受部材１３の下に滴下し、最終的にオイル溜まり１９に回収される。もう１系統は、旋回軸受部空間２７と背圧室２６との差圧により給油経路２８を通って背圧室２６に導かれる。
【００２３】
ここで、固定スクロール１４のラップ底面外終端部の吸入室３０から冷媒ガスを吸入する際、吸入孔３２が固定スクロール１４のラップ外終端の渦巻き曲線に対して、ほぼ接線方向に形成されているため、冷媒の流れが方向転換されること無く、冷媒ガスがスムーズに吸入される。
【００２４】
以上のように本実施の形態においては、吸入孔３２を固定スクロール１４のラップ外終端の渦巻き曲線に対して、ほぼ接線方向に形成することにより、冷媒の流れが方向転換されること無く、スムーズになり、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。なお、吸入孔３２を固定スクロール１４のラップ外終端の渦巻き曲線に対して、接線方向と一致させた場合に最大の効果が得られる。
【００２５】
また、図３のように、固定スクロール１４の吸入孔３２にＯリング４２を設け、Ｏリン
グ４２を介して、吸入パイプ３３を吸入孔３２に挿入することにより、温度の高い固定スクロール１４に接しないので、固定スクロール１４から冷媒ガスへの熱伝達が抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００２６】
また、吸入パイプ３３を吸入配管４３より熱伝導の低い材料（例えば、吸入配管４３を銅、吸入パイプ３３を鉄）で構成することにより、温度の高い固定スクロール１４及び密閉容器１１内の高温の吐出ガスからの熱伝達がより抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００２７】
また、吸入パイプ３３の内壁の面粗さを小さくし、冷媒の流れを層流状態に近くすることにより、冷媒の流れがよりスムーズになり、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【００２８】
また、図４のように、吸入パイプ３３を二重管にすることにより、吸入パイプ３３の周囲から冷媒への熱伝達をより抑えられ、吸入加熱を低減し、体積効率の低下を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、冷媒の流れが方向転換されること無く、スムーズに吸入され、流路抵抗による圧力損失を低減し、体積効率の低下を抑えることができるので、高効率なスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、製品であるルームエアコン等の空調機やヒートポンプ式給湯機として、より省エネで環境に優しい快適な製品とすることが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  密閉容器
１２  クランクシャフト
１２ａ  旋回軸部
１２ｂ  主軸部
１３  主軸受部材
１４  固定スクロール
１５  旋回スクロール
１５ａ  鏡板
１６  圧縮機構
１７  自転防止機構
１８  旋回軸受
１９  オイル溜まり
２０  副軸受部材
２１  電動機
２１ａ  固定子
２１ｂ  回転子
２２  ピン
２３ａ、２３ｂ  バランスウェイト
２４  ポンプ
２５  給油通路
２６  背圧室
２７  旋回軸受部空間
２８  給油経路
２９  シール材
３０  吸入室
３１  吸入連通路
３２  吸入孔
３３  吸入パイプ
３４  吐出孔
３５  吐出バルブ
３６  容器内吐出室
３７  吐出ガス通路
３８  回転子ガス通路
３９  固定子ガス通路
４０  吐出管
４１  主軸受
４２  Ｏリング
４３  吸入配管
【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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