(57)【要約】      （修正有）【課題】スクロール型圧縮機の性能を低下すること無く、冷媒ガスの吸入時の圧力損失を低減し、冷媒ガスの吸入効率を高める。【解決手段】スクロール型圧縮機において、公転運動する旋回スクロール２４の旋回基板２７の非摺動域４４、４６に冷媒ガスの連通溝４１、４２を形成し、連通溝４１、４２を吸入通路３６、３７に連通する。連通溝４１、４２の形成により、吸入通路３６、３７の開口面積が拡大される。最外周圧縮室２９、２９が形成されると、連通溝４１、４２の形成により、最外周圧縮室への冷媒ガスの吸入量が増大し、吸入時の冷媒ガスの圧力損失を低減して、圧縮機構における冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。また、旋回ラップ２８及び固定ラップ２６が連通溝４１、４２を横切る恐れがないため、旋回ラップ２８及び固定ラップ２６の摩耗、損傷や騒音の発生を防止し、スクロール型圧縮機の性能を低下することが無い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に回転可能に支持された回転軸と、前記ハウジング内に固定された固定スクロールと、前記回転軸から突出する偏心軸に支持された旋回スクロールと、前記固定スクロールの固定基板に形成された渦巻状の固定ラップ及び前記旋回スクロールの旋回基板に形成された渦巻状の旋回ラップの噛み合わせにより前記固定ラップと前記旋回ラップとの間に形成され、前記旋回スクロールの公転運動により外周側から内周側に向けて移送されつつ容積変化する圧縮室と、を備え、前記ハウジング内に形成した吸入室に連通する吸入通路から前記圧縮室に冷媒ガスを吸入するスクロール型圧縮機において、
前記旋回スクロールの公転運動により前記固定基板において前記旋回ラップと摺動する領域及び前記旋回基板において前記固定ラップと摺動する領域を摺動域とし、
前記摺動域から外れた前記固定基板及び前記旋回基板の少なくとも一方の外周に冷媒ガスの連通溝を形成し、
前記吸入室に導入された冷媒ガスは、前記吸入通路と前記連通溝を通過して前記圧縮室に吸入されることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記連通溝は、前記旋回基板に形成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型圧縮機。
【請求項３】
前記連通溝は、前記旋回基板の外周縁を切除して形成された切欠きであることを特徴とする請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記連通溝は、前記旋回ラップの外周側端部の仮想延長部の領域に形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記連通溝は、前記固定ラップの外周側端部の仮想延長部に対向する前記旋回基板上の領域に形成されることを特徴する請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、スクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、旋回スクロールのラップ巻き終わり端側での吸込み空間容積を充分取れるように構成したスクロール形圧縮機が開示されている。スクロール形圧縮機は、うず巻き状に形成したラップを有する旋回スクロールと固定スクロールを、ラップが１８０度回転した位置でかみ合うように設け、固定スクロールに対して旋回スクロールを一定の偏心距離を保って旋回させるように構成されている。旋回スクロールのラップの巻き終わり端から１８０度対向した部分の最外側ラップ部と、対向する固定スクロールの内周面との間には、常時空間部を形成するように吸込み溝が形成される。吸込み溝には、旋回スクロールのラップの巻き終わり端側をラップの巻き方向にさらに延出した延出吸込み溝が形成されている。
【０００３】
特許文献２には、吸入圧力損失を低減することを目的としたスクロール型圧縮機が開示されている。スクロール型圧縮機の固定側板には、可動渦巻体の外周端部を跨ぐ連通路としての座ぐりが形成されている。冷媒は、座ぐりを介して可動渦巻体の外周端部をくぐり抜け、可動渦巻体の外周端部の外域から内域に容易に到達する。座ぐりは、可動渦巻体の外周端部が当初の圧縮室を形成した時点で圧縮室とは完全に絶縁され、冷媒の逆流を生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１９７７８６号公報
【特許文献２】特開平５−２３１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、延出吸込み溝の形成により、圧縮室へ吸入する前の冷媒ガスの吸込み空間容積を拡大した構成であるが、冷媒ガスが圧縮室へ吸入される際の圧力損失を充分に低減するものでない。
【０００６】
特許文献２は、特許文献１の構成に対して、さらに固定側板に座ぐりを形成し、圧縮室への冷媒ガスの吸入を容易にした構成である。しかし、特許文献２に開示された構成では、可動渦巻体が旋回運動をする時、可動渦巻体の外周端部が座ぐりを通過しながら固定側板の表面を摺動する。このため、可動渦巻体の外周端部が座ぐりの縁部に繰り返し擦られ、外周端部の摩耗の発生、旋回運動に対する抵抗や騒音の発生の大きな要因となり、スクロール型圧縮機の性能を低下する恐れがある。
【０００７】
本願発明は、スクロール型圧縮機の性能を低下すること無く、冷媒ガスの吸入時の圧力損失を低減し、冷媒ガスの吸入効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１は、ハウジング内に回転可能に支持された回転軸と、前記ハウジング内に固定された固定スクロールと、前記回転軸から突出する偏心軸に支持された旋回スクロールと、前記固定スクロールの固定基板に形成された渦巻状の固定ラップ及び前記旋回スクロールの旋回基板に形成された渦巻状の旋回ラップの噛み合わせにより前記固定ラップと前記旋回ラップとの間に形成され、前記旋回スクロールの公転運動により外周側から内周側に向けて移送されつつ容積変化する圧縮室と、を備え、前記ハウジング内に形成した吸入室に連通する吸入通路から前記圧縮室に冷媒ガスを吸入するスクロール型圧縮機において、前記旋回スクロールの公転運動により前記固定基板において前記旋回ラップと摺動する領域及び前記旋回基板において前記固定ラップと摺動する領域を摺動域とし、前記摺動域から外れた前記固定基板及び前記旋回基板の少なくとも一方の外周に冷媒ガスの連通溝を形成し、前記吸入室に導入された冷媒ガスは、前記吸入通路と前記連通溝を通過して前記圧縮室に吸入されることを特徴とする。
【０００９】
請求項１によれば、固定スクロール及び旋回スクロールの機能を損なうこと無く、冷媒ガスの吸入時の圧力損失を低減して、冷媒ガスの吸入効率を高め、スクロール型圧縮機の性能を向上させることができる。
【００１０】
請求項２は、前記連通溝は、前記旋回基板に形成されていることを特徴とする。請求項２によれば、連通溝の加工が容易であり、旋回スクロールを大型化すること無く、吸入通路の開口面積を拡大し、冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。
【００１１】
請求項３は、前記連通溝は、前記旋回基板の外周縁を切除して形成された切欠きであることを特徴とする。請求項３によれば、連通溝の加工が容易であり、冷媒ガスの流れを良くすることができる。
【００１２】
請求項４は、前記連通溝は、前記旋回ラップの外周側端部の仮想延長部の領域に形成されることを特徴とする。請求項４によれば、旋回基板に接触して摺動する固定ラップを連通溝により摩耗させることが無いので、冷媒ガスの圧縮機能を損なうことがない。
【００１３】
請求項５は、前記連通溝は、前記固定ラップの外周側端部の仮想延長部に対向する前記旋回基板上の領域に形成されることを特徴とする。請求項５によれば、旋回基板に接触して摺動する固定ラップを連通溝により摩耗させることが無いので、冷媒ガスの圧縮機能を損なうことがない。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明は、スクロール型圧縮機の性能を低下すること無く、冷媒ガスの吸入時の圧力損失を低減し、冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】旋回スクロールを示す正面図である。
【図３】図２の状態から９０度公転した旋回スクロールの正面図である。
【図４】図２の状態から１８０度公転した旋回スクロールの正面図である。
【図５】図２の状態から２７０度公転した旋回スクロールの正面図である。
【図６】第２の実施形態を示すスクロール型圧縮機の部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係るスクロール型圧縮機１を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すスクロール型圧縮機１は、車載用の電動式圧縮機で、車両用空調装置における冷媒回路の一部を構成している。
【００１７】
スクロール型圧縮機１は、冷媒ガスの圧縮機構２と、圧縮機構２を駆動する電動モータ３が一体化された圧縮機である。圧縮機構２及び電動モータ３を収容するハウジング４は、アルミ系金属材料等の金属製材料により形成されている。ハウジング４は、第１ハウジング５と、第２ハウジング６を有している。第１ハウジング５の端面と第２ハウジング６の端面は接合され、ボルト７により一体的に固定されている。なお、本実施形態に示すスクロール型圧縮機１は、車両のエンジンルーム内に横置きに設置された状態である。
【００１８】
電動モータ３は、三相交流電動機で構成され、第１ハウジング５の内周面に固定されたステータ８及び第１ハウジング５に支持される回転軸１０に固定されたロータ９を備えている。第１ハウジング５の外側には、駆動回路ケース１１がボルト１２により固定されている。駆動回路ケース１１には、基板等に固定されたインバータ及びその他の電子部品からなる駆動回路１３が収容されている。ステータ８のステータコイル１４は、リード線１５、クラスタブロック１６及び気密端子１７を介して駆動回路１３に電気的に接続されている。従って、電動モータ３は、駆動回路１３による電力供給の制御を受けて駆動される。電動モータ３の回転軸１０は、一方の端部が第１ハウジング５の内周面に固定された軸支部材１８の軸受１９により支持され、他方の端部が第１ハウジング５に設けられた軸受２０により支持されている。
【００１９】
第１ハウジング５の上部側には、外部冷媒回路（図示せず）に接続する吸入口２１が形成され、第１ハウジング５の電動モータ３を収容する内部空間は冷媒ガスが導入される吸入室２２を構成する。従って、スクロール型圧縮機１の運転時には、低圧の冷媒ガスが外部冷媒回路から吸入口２１を流通し、第１ハウジング５の内部の吸入室２２に供給される。
【００２０】
第１ハウジング５の内部に収容された圧縮機構２は、固定スクロール２３及び旋回スクロール２４を備えている。固定スクロール２３は、第１ハウジング５の内周面に固定された状態で設けられ、固定基板２５及びインボリュート曲線等により渦巻状に形成された固定ラップ２６を備えている。固定ラップ２６は固定基板２５に一体に形成され、固定基板２５から旋回スクロール２４側に向けて突出されている。
【００２１】
旋回スクロール２４は、旋回基板２７及び旋回ラップ２８を備えている。旋回ラップ２８は、固定ラップ２６と同様に、インボリュート曲線等により渦巻状に形成されている。旋回基板２７と一体の旋回ラップ２８は、旋回基板２７から固定スクロール２３側に向けて突出され、１８０度位相を変えて固定ラップ２６と噛み合うように構成されている。また、固定ラップ２６と旋回ラップ２８との噛み合わせにより、複数の圧縮室２９が形成される。固定スクロール２３の中心には、圧縮室２９と連通する吐出ポート５１が形成され、吐出ポート５１は吐出弁５２により開閉されるように構成されている。
【００２２】
一方、回転軸１０の圧縮機構２側の端部には、圧縮機構２側へ突出する偏心軸３０が設けられている。偏心軸３０の中心軸線Ｑは、回転軸１０の中心軸線Ｐに対して一定量偏心させた位置に設けられ、回転軸１０の回転により偏心して回転する。偏心軸３０の外周には、ドライブブシュ３１が相対回転可能に嵌合されている。ドライブブシュ３１は、回転軸１０の回転に伴う偏心軸３０及びドライブブシュ３１の偏心回転による回転バランスを調整するバランスウエイト部を備えている。ドライブブシュ３１の外周には、旋回スクロール２４が軸受３２を介して旋回自在に支持されている。
【００２３】
また、軸支部材１８には、回転軸１０の中心軸線Ｐと平行な複数のピン３３が圧入により固定されており、ピン３３は旋回スクロール２４側へ向けて突出している。旋回基板２７の周縁付近には、ピン３３と対向する位置に複数の有底円孔３４が形成されている。ピン３３は有底円孔３４に嵌合し、旋回スクロール２４の自転を防止する自転防止機構を構成している。従って、回転軸１０が回転する時、旋回スクロール２４は自転することなく、中心軸線Ｐの周囲を公転する。圧縮室２９は、旋回スクロール２４の公転運動により、外周側から内周側に向けて移送されつつ順次縮小する方向に容積変化し、圧縮室２９に吸入した冷媒ガスを圧縮する。
【００２４】
なお、第２ハウジング６の内部には、吐出ポート５１と連通する吐出室５３が形成され、第２ハウジング６の上部には、外部冷媒回路と連通する吐出口５４が形成されている。  吐出室５３と吐出口５４とは、連通路５５により連通されている。従って、圧縮室２９で圧縮された冷媒ガスは、吐出ポート５１を通じて吐出室５３へ吐出され、吐出口５４を介して外部冷媒回路に吐出される。
【００２５】
第１ハウジング５の内周面の一部には、固定スクロール２３及び旋回スクロール２４の外周面と対向する位置に、吸入室２２と連通する流通路３５が設けられている。流通路３５は、一部が第１ハウジング５の内周面の全域に亘る環状溝に形成されている。固定スクロール２３の外周面には、流通路３５と対向する位置に複数の吸入通路３６、３７が形成されている。また、旋回スクロール２４には、吸入通路３６と隣接する位置に冷媒ガスの貯留室３８が形成されている。
【００２６】
吸入通路３６、３７は、固定スクロール２３及び旋回スクロール２４の外周側において、閉じられる前の圧縮室である、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂ（図３〜図５参照）と連通し、冷媒ガスを供給する。最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂは、固定スクロール２３及び旋回スクロール２４の１８０度位相を異ならせた位置に配置されている。また、貯留室３８は吸入通路３６、３７を介して最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂと連通するように形成されている。従って、吸入室２２の冷媒ガスは、流通路３５及び吸入通路３６、３７、貯留室３８を介して最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂへ吸入される。
【００２７】
図２〜図５に詳細に示したように、旋回基板２７には、最外周圧縮室２９Ａと吸入通路３６を連通する連通溝４１が形成されている。また、旋回基板２７には、最外周圧縮室２９Ｂと吸入通路３７を連通する連通溝４２が形成されている。なお、図２〜図５では、旋回スクロール２４を実線で示し、固定スクロール２３は仮想線で旋回スクロール２４との対応関係のみを示している。
【００２８】
旋回基板２７は、回転軸１０の駆動により公転運動を行っている。このため、旋回基板２７の外周縁における旋回ラップ２８の外周側端部４７側に、固定ラップ２６が接触して摺動する摺動域４３及び固定ラップ２６が摺動しない非摺動域４４が存在する。同様に、旋回基板２７の外周縁における固定ラップ２６の外周側端部４８側には、固定ラップ２６が接触して摺動する摺動域４５及び固定ラップ２６が摺動しない非摺動域４６が存在する。非摺動域４４は、旋回ラップ２８の外周側端部４７に隣接する領域、即ち、旋回ラップ２８の外周側端部４７を渦巻方向に延長した仮想延長部が位置する旋回基板２７上の領域を含む。非摺動域４６は、固定ラップ２６の外周側端部４８に隣接する領域、即ち、固定ラップ２６の外周側端部４８を渦巻方向に延長した仮想延長部に対して回転軸１０の中心軸線Ｐの方向において対向する旋回基板２７上の領域を含む。なお、固定基板２５においても、旋回基板２７の公転運動により、旋回ラップ２８が接触して摺動するため、旋回基板２７と同様に、固定基板２５の外周縁に摺動域（図示せず）及び非摺動域（図示せず）が存在する。
【００２９】
連通溝４１は、非摺動域４４の範囲で、外周側端部４７の仮想延長部の領域に形成され、旋回基板２７の外周縁４９を切除した切欠きの形態で形成されている。連通溝４２は、同様に、非摺動域４６の範囲で、外周側端部４８の仮想延長部に対向する旋回基板２７上の領域に形成され、旋回基板２７の外周縁５０を切除した切欠きの形態で形成されている。なお、旋回基板２７の円周方向における連通溝４１、４２の長さは、非摺動域４４、４６の範囲で自由に設定できるが、可能な限り広い範囲に形成することが好ましい。また、図２〜図５において、連通溝４１、４２は、形成位置を判り易くするため、便宜的に、縦横線によりマーキングした状態で示している。
【００３０】
図２〜図５は、旋回スクロール２４の９０度毎の公転位置を示している。図２は、旋回ラップ２８の外周側端部４７が固定ラップ２６と接し、固定ラップ２６の外周側端部４８が旋回ラップ２８に接して、それぞれ最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂが閉じられた状態である。図３は、外周側端部４７、４８がそれぞれ固定ラップ２６及び旋回ラップ２８から離れ、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂが形成され始めた状態である。図３では、吸入通路３６から導入された冷媒ガスは、吸入通路３６が連通溝４１により開口面積を拡大されているため、最外周圧縮室２９Ａへ効率よく吸入されている。同様に、吸入通路３７から導入された冷媒ガスは、吸入通路３７が連通溝４２により開口面積を拡大されているため、最外周圧縮室２９Ｂへ効率よく吸入される。
【００３１】
図４は、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂが最大となった状態で、吸入通路３６、３７に導入された冷媒ガスが最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂへ大量に吸入されていく。図５は、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂが閉じ始めた状態である。最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂは、さらに閉じられていくため、吸入通路３６、３７と連通する空間が狭くなり、冷媒ガスの吸入時の抵抗が高まるが、連通溝４１、４２の形成により、連通溝４１、４２を介した冷媒ガスの吸入が可能となり、冷媒ガスの吸入量を増大させることができる。即ち、連通溝４１，４２の存在により、旋回基板２７の後側（図１の右側）位置で旋回基板２７の周囲に形成された貯留室３８から旋回基板２７の前側位置に形成された最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂに向けて斜め方向に吸入される冷媒ガスの流れが生じる。従って、吸入通路３６と最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂとの間には、回転軸１０の径方向から吸入される冷媒ガスの流れに加え、連通溝４１、４２を介して最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂに向けて斜め方向に吸入される冷媒ガスの流れが生じるため、冷媒ガスの吸入量を増大することができる。
【００３２】
このため、圧縮機構２は、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂが閉じる（図２参照）直前まで、冷媒ガスの圧力損失を低減して冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。また、旋回スクロール２４が３６０度公転するサイクルの間、旋回ラップ２８及び固定ラップ２６は、連通溝４１、４２の上を通過することは無い。
【００３３】
第１の実施形態では、旋回基板２７の非摺動域４４、４６に連通溝４１、４２を形成することにより、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂの冷媒ガスの吸入量を増大させることができ、吸入時の冷媒ガスの圧力損失を低減して、圧縮機構２における冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。また、連通溝４１、４２は、非摺動域４４、４６に形成されているため、スクロール型圧縮機１の作動中、旋回スクロール２４の公転運動により、固定ラップ２６及び旋回ラップ２８が連通溝４１、４２を横切る恐れがない。このため、連通溝４１、４２と旋回ラップ２８及び固定ラップ２６との接触による固定ラップ２６及び旋回ラップ２８の摩耗、損傷や騒音の発生を防止することができ、スクロール型圧縮機１の性能を低下することが無い。特に、第１の実施形態では、圧縮室２９からの冷媒ガスの漏れ防止のために設けられる、固定基板２５と旋回ラップ２８との接触部及び旋回基板２７と固定ラップ２６との接触部の密着手段が、チップシールでなく、旋回スクロール２４に背圧をかける手段を用いている。このため、連通溝４１、４２を非摺動域４４、４６に設ける構成は、背圧による密着手段に影響を与える恐れが無く、特に有効である。
【００３４】
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態を示したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態では、最外周圧縮室２９Ａ側のみを図示しており、固定スクロール２３の固定基板２５に連通溝５６を形成した構成である。なお、図示していないが、最外周圧縮室２９Ｂ（図３参照）側においても、固定基板２５に連通溝５６と同様の連通溝が形成されている。連通溝５６は、固定基板２５において、旋回ラップ２８が摺動しない非摺動域（符号無し）に形成され、吸入通路３６と連通している。
【００３５】
従って、吸入通路３６の開口面積が拡大され、吸入通路３６から導入される冷媒ガスは、最外周圧縮室２９Ａが閉じられる直前まで、最外周圧縮室２９Ａに吸入される。第２の実施形態では、最外周圧縮室２９Ａにおける冷媒ガスの吸入量が増大し、吸入時の冷媒ガスの圧力損失を低減して、圧縮機構２における冷媒ガスの吸入効率を高めることができる。また、連通溝５６が固定基板２５の非摺動域に形成されているため、旋回ラップ２８の摩耗、損傷等を防止し、スクロール型圧縮機１の性能を低下することが無い。従って、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。
【００３７】
（１）第１及び第２の実施形態は、最外周圧縮室２９Ａ、２９Ｂの一方にのみ連通溝４１又は連通溝５６を形成するように構成してもよい。
（２）連通溝４１、４２、５６は、旋回基板２７又は固定基板２５に形成された断面凹状又は断面Ｕ状の溝で構成してもよい。断面凹状又は断面Ｕ状の溝の場合、新たに接続流路を形成して吸入通路３６、３７あるいは貯留室３８と連通する構成とする。
（３）スクロール型圧縮機１は、電動式圧縮機に限らず、外部の駆動機構、例えば、車両エンジンに連結して駆動される構成であってもかまわない。
【符号の説明】
【００３８】
１  スクロール型圧縮機
２  圧縮機構
３  電動モータ
４  ハウジング
２２  吸入室
２３  固定スクロール
２４  旋回スクロール
２５  固定基板
２６  固定ラップ
２７  旋回基板
２８  旋回ラップ
２９  圧縮室
２９Ａ、２９Ｂ  最外周圧縮室
３５  流通路
３６、３７  吸入通路
４１、４２、５６  連通溝
４３、４５  摺動域
４４、４６  非摺動域
４７、４８  外周側端部
４９、５０  外周縁
【図１】
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【図２】
2015183654.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015183654.tif 000006
【図５】
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【図６】
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