(57)【要約】【課題】安定した背圧で旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける事により、安定した性能のスクロール圧縮機を提供すること。【解決手段】固定スクロール５（ａ）と旋回スクロール６と、両者で構成される圧縮室７と、旋回スクロール６を固定スクロール５（ａ）側に押圧する背圧を働かせる背圧室９（ｄ）と、圧縮室７に流体の吸入を図る吸入室１１（ｆ）と背圧室９（ｄ）とを連絡する弁室１５（ｂ）と、背圧室側連絡路１２ａ（ｅ）と弁体１３（ｉ）を押し付けるばね１７（ｊ）とを備え、弁体１３（ｉ）を押し付けるばね１７（ｉ）と反対側に弁座室１６ａ（ｋ）を設け構成することにより、上記目標を達成するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板からほぼ同じ形状をした羽根が立ち上がった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、旋回スクロールの固定スクロールに対する旋回運動により圧縮室が外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背部に位置して、旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室に流体の吸入を図る吸入室と前記背圧室とを連絡する弁室と、弁を押し付けるばねとを備え、弁を押し付けるばねと反対側に座ぐりを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
使用冷媒が高圧ガス、例えば二酸化炭素、であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置や冷蔵庫など冷凍機器、ヒートポンプ式給湯機器等に使用される、スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール圧縮機では、旋回スクロールおよび固定スクロール間の圧縮室で流体を吸入し、圧縮し、吐出するのに、旋回スクロールの背部に背圧室を設け、ここに導いた背圧によって旋回スクロールを固定スクロールの側に押圧し、圧縮室での流体圧により旋回スクロールが固定スクロールから押し離されないようにすることが従来から行われている。
【０００３】
この背圧は圧縮機構の吐出流体圧、圧縮途中の流体圧、旋回スクロールに連動するポンプ機構や圧縮機構の吐出側と吸入側の差圧を利用して圧縮機構各部に潤滑剤を供給するときの供給圧など、種々の方法で得られる。どのような方式で得られる背圧でも変動は抑え切れないため、どんな条件のときでも旋回スクロールが固定スクロールから押し離されない背圧設定が必要である。これにより背圧の変動はときとして過剰になり旋回スクロールが固定スクロールに強く押し付けられて、スラスト摺動部の異常摩耗や入力増加を招く。
【０００４】
特許文献１などは、そのような問題を解消する技術を開示している。その多くは背圧弁方式によって、背圧が一定値以上であるときに弁が開いてその過剰圧力を吸入側に逃がすようにしている。
【０００５】
図３は特許文献１に記載された従来の背圧弁を示すものである。固定スクロールａの背面に開口した弁室ｂを設けて蓋ｃを施し、弁室ｂから背圧室ｄに通じる背圧室側連絡路ｅと、吸入室ｆに通じる吸入室側連絡路ｇとを設け、弁室ｂ内に背圧側連絡路ｅをそれとの間の弁座ｈに当接して閉じる弁体ｉと、この弁体ｉを前記蓋ｃとの間で閉じ位置に保つばねｊから構成されている。
【特許文献１】特開平１０−１１０６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機の構成上、高圧がかかる貫通穴の大きさが限定され、弁座のエッジと弁体の面でシールするエッジシールを実現することは困難な場合が有った。また、弁体が動作する圧力はばねの選定で決める事となり、安定した背圧で旋回スクロールを固定スクロールに押し付けて運転する為には、非常に精度の高いばねを要求し、結果的に高いコストになるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、安定した弁動作で安定した背圧を得て、効率がよく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】
【０００８】
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鏡板からほぼ同じ形状をした羽根が立ち上がった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、旋回スクロールの固定スクロールに対する旋回運動により圧縮室が外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背部に位置して、旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室に流体の吸入を
図る吸入室と前記背圧室とを連絡する弁室と、弁を押し付けるばねとを備え、弁を押し付けるばねと反対側に座ぐりを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のスクロール圧縮機によれば、背圧制御機構において、背圧の変動により開閉する弁体と弁座のシールを常にエッジシールで行い、更に、背圧の調整を弁体を弁座に押し付けるばね押し圧と弁座の径の拡大、縮小により弁体にかかる圧力の２箇所の組み合わせで設計できるため、ばねの押し圧のみで設計を行った場合、自由度が低い為精密な押し圧設定を強いられ、精度の高い高価なばねを用いる事に比べると安定した背圧を安価な構成で得る事が出来る。すなわち、性能が高いスクロール圧縮機を安価に提供すろことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は鏡板からほぼ同じ形状をした羽根が立ち上がった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、旋回スクロールの固定スクロールに対する旋回運動により圧縮室が外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、流体の吸入、圧縮、吐出を行う圧縮機構を持ったスクロール圧縮機において、旋回スクロールの背部に位置して、旋回スクロールを固定スクロール側に押圧する背圧を働かせる背圧室と、前記圧縮室に流体の吸入を図る吸入室と前記背圧室とを連絡する弁室と、弁を押し付けるばねとを備え、弁が押し付けられる面のばねと反対側に座ぐりを設ける事により、他の構成に左右されること無く、弁体と弁座のシールを常にエッジシールで行い、更に、背圧の調整を弁体を弁座に押し付けるばねの押し圧と弁体にかかる圧力の２箇所の組み合わせで設計できるため、ばねの押し圧のみで設計を行い、精度の高い高価なばねを用いる事に比べると安定した背圧を安価な構成で得る事が出来る。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の使用冷媒が高圧ガス、例えば二酸化炭素、であることを特徴とするものである。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態は空調、冷凍機器に用いられる密閉型のスクロール圧縮機に本発明を適用した場合の一例である。従って取り扱う流体は冷媒であり、以下冷媒として説明する。しかし、本発明はこれに限られることはない。図２に示すように（括弧内の記号は図１の記号を示す）、鏡板１、２からほぼ同じ形状をした羽根３、４が立ち上がった固定スクロール５（ａ）と旋回スクロール６とを噛み合わせて双方間に圧縮室７を形成し、旋回スクロール６の固定スクロール５（ａ）に対する円軌道運動により圧縮室７が外周側から中心部に移動しながら容積を小さくすることで、吸入口４３、吸入室１１を通じた冷媒の吸入、圧縮、吐出口４２を通じた冷媒の吐出を行う圧縮機構８を持ち、旋回スクロール６の背部に位置して、旋回スクロール６を固定スクロール５側に押圧する背圧を働かせる背圧室９（ｄ）と、前記圧縮室７に冷媒の吸入を図る吸入室１１（ｆ）と前記背圧室９（ｄ）とに通じ、弁体１３（ｉ）を収容した弁室１５（ｂ）と、この弁室１５（ｂ）よりも小径で背圧室側連絡路１２ａ（ｇ）よりも大径の弁座室１６ａ（ｋ）との間に形成した弁座１６（ｈ）に、背圧が一定値以上になるまで弁体１３（ｉ）を図２に示すように押し付けて常閉にするばね１７（ｊ）とを備えたスクロール圧縮機であれば、他の具体的な構造の違いや、用途の違いに関係なく本発明を適用して有効である。具体的には弁室１５（ｈ）は固定スクロール５（ａ）内を通じて吸入室１１（ｆ）と前記背圧室９（ｄ）とを連絡する連絡路１２の途中に設けてある。
【００１４】
また、本実施の形態で背圧室９（ｄ）に働かせる背圧は、基本的に、圧縮機構８の吐出冷媒圧、圧縮途中の冷媒圧、圧縮機構８各部に旋回スクロール６に連動するポンプ機構や圧縮機構８の吐出側と吸入側の差圧を利用して潤滑剤を供給するときの供給圧など、種々の方法で得られるどの方式を採用したものでもよい。
【００１５】
本実施の形態は特に、図１に示すように、背圧室側連絡路ｅの穴径に左右されずに弁座室ｋを設ける事を基本的な特徴としている。
【００１６】
図１において、弁座室ｋは、背圧室側連絡路ｅの穴径に左右されずに、弁体ｉの直径より小さい範囲で自由に設定する事ができ、弁座ｈをシール性の高いエッジシールとする事が出来る。従って、安定した背圧を得る事が出来る。また、背圧の調整を弁座室ｋの座ぐり径とばねｊの特性で選択する事が出来るので、他の設計要素（固定スクロールへの開口穴径制限）に左右されること無く、最適な背圧を安価に得る事が出来る。
【００１７】
以上のように、本実施の形態においては、弁座と背圧室連絡路の間に弁座室を設ける事により、他の部品と関連する背圧室連絡路の穴径に左右されること無く弁体に最適のエッジシールができる弁座を構成できるので、安定した背圧を得る事が出来るので、圧縮機の安定した運転が出来る。
【００１８】
さらに、背圧調整に必要な弁体の動きを調整する要素としてばねだけでなく、弁座室の直径も合わせて調整できるので、ばねの特性幅を大きく取る事が可能となり、安価なばねで構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールを固定スクロールに常に押し付ける背圧を安価に安定して調整する事が可能となり、性能の安定した信頼性の高いスクロ−ル圧縮機を提供することが可能となるので、空気調和装置や冷蔵庫など冷凍機器、ヒートポンプ式給湯機器等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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背圧弁の詳細を示す要部断面図
【図２】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３】従来のスクロール圧縮機の背圧弁の詳細を示す要部断面図
【符号の説明】
【００２１】
１、２  境板
３、４  羽根
５、ａ  固定スクロール
６  旋回スクロール
７  圧縮室
８  圧縮機構
９、ｄ  背圧室
１１、ｆ  吸入室
１２  連絡路
１２ａ、ｅ  背圧室側連絡路
１３、ｉ  弁体
１５、ｂ  弁室
１６ａ、ｋ  弁座室
１７、ｊ  ばね
４２  吐出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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