(57)【要約】【課題】圧縮に伴う過熱、圧力による固定渦巻体の歪みを確実に防止でき、優れた性能を長期にわたり発揮できる耐久性、信頼性に優れた圧縮機を提供する。【解決手段】半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記固定渦巻体の底板を、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定したことを特徴とするスクロール型圧縮機。【選択図】図１
2008255850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記固定渦巻体の底板を、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定したことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記噛み合わせ部が、固定渦巻体の底板またはリアハウジングの一方に設けられた環状の凹部と、他方に設けられ前記凹部に噛み合わされる環状の凸部とからなる、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項４】
半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記固定渦巻体の底板を、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定するとともに、前記リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項５】
半密閉容器内にモータが内蔵された電動圧縮機からなる、請求項１〜４のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
被圧縮流体が二酸化炭素である、請求項１〜５のいずれか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】
本発明は、半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体とからなる圧縮機構が収納されるスクロール型圧縮機に関し、とくに被圧縮流体が二酸化炭素であるスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半密閉容器内に圧縮機構が収納されたスクロール型圧縮機としては、図４に示すようなものが知られている。図４において、１００はスクロール型圧縮機を示している。スクロール型圧縮機１００は、モータハウジング１０１とリアハウジング１０２とを有している。モータハウジング１０１にはセンタープレート１０３が固定されており、センタープレート１０３には、可動渦巻体１０４が収納されている。可動渦巻体１０４には、リアハウジング１０２に固定された固定渦巻体１０５が噛み合わされている。可動渦巻体１０４と固定渦巻体１０５からなる圧縮機構１０６は、半密閉容器形成用の筐体としてのセンタープレート１０３と固定渦巻体１０５から形成される半密閉容器１０７内に収納されている。
【０００３】
可動渦巻体１０４は、駆動軸１０８を介して、モータハウジング１０１内に収容された電動モータ１０９に接続されている。電動モータ１０９からの動力が駆動軸１０８を介して可動渦巻体１０４に伝達されると、該可動渦巻体１０４が固定渦巻体１０５に対し旋回運動することにより、モータハウジング１０１に設けられた吸入ポート１１５から吸入された流体（たとえば、冷媒）が、両渦巻体１０４、１０５の渦巻１１０、１１１の間に形成された流体ポケット１１２に取り込まれ、該流体ポケット１１２がその容積を減じながら中央に移動され、圧縮された流体が固定渦巻体１０５の略中央に設けられた吐出孔１１３を介して吐出室１１４内へ吐出されるようになっている。なお、吐出室１１４には吐出ポート１１６が接続されている。
【０００４】
上記のようなスクロール型圧縮機１００においては、固定渦巻体１０５は、ボルト１１７により半密閉容器形成用の筐体としてのリアハウジング１０２に共締めされており、リアハウジング１０２と略同径に形成されている。
【０００５】
しかし、上記のようなスクロール型圧縮機１００においては、圧縮機運転中に固定渦巻体１０５に加わる熱、圧力により該固定渦巻体１０５に歪みが発生するおそれがある。とくに、固定渦巻体１０５が加熱されると、該熱は固定渦巻体１０５の軸方向からの放熱が不十分になるおそれがある。つまり、固定渦巻体１０５の外径は、半密閉容器１０７を形成するセンタープレート１０４、ハウジング１０２と略同径に形成され圧縮機１００の外部に露出されているので、径方向へは固定渦巻体１０５から直接外部へ放熱される。一方、軸方向に対しては、固定渦巻体１０５からリアハウジング１０２を介して放熱されることになるので、固定渦巻体１０５の軸方向への放熱が不十分になり該固定渦巻体１０５が過熱され歪みが発生するおそれがある。また、半密閉容器内にモータが内蔵されるスクロール型電動圧縮機であったり、被圧縮流体として二酸化炭素が用いられ高圧仕様のスクロール型圧縮機においては固定渦巻体が過熱され歪みが発生するおそれがある。
【０００６】
固定渦巻体１０５に歪みが発生すると、圧縮機構１０６のシール性、冷凍能力が低下するおそれがある。また、摺動時のロスが大きくなり冷媒の吐出温度が上昇したり、圧縮機の所要電力が増大するおそれがある。さらに、成績係数が低下するおそれがある。
【０００７】
また、固定渦巻体１０５が、密閉容器１０７を形成するセンタープレート１０４、ハウジング１０２と略同径に形成される構成においては、装置の小型化、軽量化が困難になる、さらにコストダウンの要請にも十分対応できなくなるおそれがある。
【０００８】
なお、固定渦巻体の外径を小径化し、該固定ハウジングの底板をリアハウジング内に収納するタイプのスクロール型圧縮機が開示されているが（特許文献１）、このような構成においても過熱、圧縮圧力に伴う固定渦巻体の歪み等のおそれは解消されていない。
【特許文献１】特開平８−４２４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の課題は、圧縮に伴う過熱、圧縮時の圧力による固定渦巻体の歪みを確実に防止でき、優れた性能を長期にわたり発揮できる耐久性、信頼性に優れた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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るスクロール型圧縮機は、半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記固定渦巻体の底板を、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定したことを特徴とするものからなる。このような構成においては、固定渦巻体の底板は、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定されているので、固定渦巻体の底板とリアハウジングとの間の接触面積が増大され、固定渦巻体からリアハウジング側への熱伝導効率が向上し固定渦巻体の過熱による歪みを防止できる。また、固定渦巻体の過熱が防止される結果固定渦巻体の耐圧性が損なわれる不都合が解消される。したがって、固定渦巻体の歪みが確実に防止され、圧縮機構のシール性を向上しつつ、動力損失を抑制することができるので、成績係数を向上でき信頼性、耐久性に優れたスクロール型圧縮機を実現することができる。
【００１１】
上記のような噛み合わせ部は、たとえば固定渦巻体の底板またはリアハウジングの一方に設けられた環状の凹部と、他方に設けられ上記凹部に噛み合わされる環状の凸部とから構成することができる。上記噛み合わせ部を凹部と凸部の組み合わせにより形成すれば、簡単に噛み合わせ部を形成できる。また、凹部および凸部を環状に形成すれば噛み合わせ部も環状に形成されるので、固定渦巻体の熱を周方向に均一にリアハウジング側へ広範に効率的に熱伝導することができ、固定渦巻体の歪みをより効果的に防止できる。また、互いの凹部と凸部とを噛み合わせることによりリアハウジングに対し固定渦巻体を簡単に位置決めすることも可能となり、併せて組み付け作業性の向上に寄与することも可能である。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る別のスクロール型圧縮機は、半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成によれば、圧縮機の吸入側から吸入された被圧縮流体（たとえば、冷媒)は、上記隙間を介して固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域にまで流入されるので、固定渦巻体全体が効果的に冷却され該固定渦巻体の過熱が防止され、圧縮時の熱や圧力による固定渦巻体の歪みを防止できる。また、このような構成においては、固定渦巻体はリアハウジング内に収納されているので、センタープレートやリアハウジングと固定渦巻体の外径が略同径に形成される従来装置（図４）に比べ固定渦巻体を小型化、軽量化することが可能になるので、装置の小型化、軽量化を達成しつつ、コストダウンの要請にも十分対応することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るもう一つ別のスクロール型圧縮機は、半密閉容器内に固定渦巻体と可動渦巻体からなる圧縮機構を収納し、半密閉容器形成用筐体の一部を構成するリアハウジングに、固定渦巻体の底板を保持、固定したスクロール型圧縮機において、前記固定渦巻体の底板を、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定するとともに、前記リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間を設けたことを特徴とするものからなる。
【００１４】
本発明に係るスクロール型圧縮機はとくに限定されるものではないが、半密閉容器内にモータが内蔵され、固定渦巻体が過熱されやすいスクロール型電動圧縮機として好適である。
【００１５】
上記のようなスクロール型圧縮機の被圧縮流体はとくに限定されるものではなく、たとえば、ヒドロフルオロカーボン系の冷媒（たとえば、ＨＦＣ１３４ａ）、二酸化炭素等を用いることが可能である。本発明に係るスクロール型圧縮機は、とくに被圧縮流体が二酸化炭素であり高圧仕様のスクロール型圧縮機に好適である。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明に係るスクロール型圧縮機によれば、固定渦巻体の底板は、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定されているので、固定渦巻体の底板とリアハウジングとの間の接触面積が増大し、固定渦巻体からリアハウジング側への熱伝導効率が向上し、過熱による固定渦巻体の歪みを防止できる。したがって、圧縮機構のシール性を向上し冷凍能力を向上できる。さらに、摺動時のロスを低減することができるので、インバータ入力電圧を含む所要電力を低減できる。また、凹凸部の噛み合わせにより、固定渦巻体をリアハウジングに簡単に確実に位置決めすることができるので、装置の組み付け性を向上することも可能である。
【００１７】
また、本発明に係るもう一つのスクロール型圧縮機によれば、リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間が形成されるので、圧縮機の吸入側から吸入された被圧縮流体（たとえば、冷媒)は、上記隙間を介して固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで流入される。したがって、固定渦巻体全体が効果的に冷却され該固定渦巻体の過熱を防止できる。また、このような構成においては、固定渦巻体はリアハウジング内に収納されている。したがって、センタープレートやリアハウジングと固定渦巻体の外径が略同径に形成される従来装置に比べ固定渦巻体を小型化、軽量化することが可能になるので、装置の小型化、軽量化を達成しつつ、コストダウンの要請にも十分対応することができる。
【００１８】
また、本発明に係るもう一つのスクロール型圧縮機によれば、固定渦巻体の底板は、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部を介してリアハウジングに固定されるとともに、リアハウジングの固定渦巻体の底板収容部と固定渦巻体の底板との間に、固定渦巻体の底板の外周から該底板のリアハウジング側の面の外縁領域まで延びる隙間が形成されているので、一層効果的に固定渦巻体の歪みを防止しつつ、装置の小型化、軽量化に寄与することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係るスクロール型圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るスクロール型圧縮を示している。図１において、１はスクロール型圧縮機を示している。本実施態様においては、スクロール型圧縮機１は半密閉容器内８に圧縮機構７が収納されたスクロール型電動圧縮機に構成されている。スクロール型圧縮機１は、モータハウジング２とリアハウジング３とを有している。モータハウジング２にはセンタープレート４が固定されており、センタープレート４には、可動渦巻体５が収納されている。可動渦巻体５には、リアハウジング３に固定された固定渦巻体６が噛み合わされている。可動渦巻体５と固定渦巻体６からなる圧縮機構７は、半密閉容器形成用の筐体としてのセンタープレート４、リアハウジング３から形成される半密閉容器８内に収納されている。図１に示すように、センタープレート４とリアハウジング３とはインロー機構を介して嵌合され、圧縮機構７が収納される空間が半密閉状態に形成されるようになっている。
【００２０】
可動渦巻体５は、底板９と該底板９に固定された可動渦巻１０とからなっている。一方、固定渦巻体６は、底板１１と該底板１１に固定された固定渦巻１２とからなっている。そして、可動渦巻１０と固定渦巻１２とを角度をずらせて噛み合わせることにより、両渦巻１０、１２との間に流体ポケット１３が形成されるようになっている。
【００２１】
また、可動渦巻体５にはクランク機構１４を介して電動モータ１５の駆動軸１６が接続されている。電動モータ１５からの動力が駆動軸１６、クランク機構１４を介して可動渦巻体５に伝達されると、該可動渦巻体５が固定渦巻体６に対し旋回運動することにより、モータハウジング２に設けられた吸入ポート１７から吸入された流体（本実施態様においては、二酸化炭素冷媒）が、流体ポケット１３に取り込まれ、該流体ポケット１３がその容積を減じながら中央に移動され、圧縮された流体が固定渦巻体６の略中央に設けられた吐出孔１８を介して吐出室１９内へ吐出されるようになっている。なお、吐出室１９には吐出ポート２０が接続されている。
【００２２】
固定渦巻体６の底板１１は、リアハウジング３の底板収容部２４に収納され、リアハウジング３に固定渦巻体６が保持、固定されるようになっている。本実施態様においては、リアハウジング３の底板収容部２４に固定渦巻６の底板１１が複数のボルト（図示略）により固定されている。なお、上記のようにリアハウジング３に固定渦巻体６を固定する際には、リアハウジング３、固定渦巻体６の底板１１のいずれか一方に設けられたピン（図示略）を、他方に設けられた孔（図示略）に挿入し両者を厳密に位置決めした後、ボルト締めすることが好ましい。このように位置決めすれば、リアハウジングに対し固定渦巻体を厳密に位置規制した状態で固定することができるので、組み付け不良による圧縮不良等の不具合を確実に回避することができる。
【００２３】
固定渦巻体６は、凹凸部からなる噛み合わせ部２１を介してリアハウジング３に固定されている。噛み合わせ部２１は、図２に示すように、固定渦巻体６の底板１１のリアハウジング側の面１１ａに設けられた凹部２２とリアハウジング３に設けられ凹部２２に噛み合わされる凸部２３とからなっている。なお、底板１１に凸部２３を設け、リアハウジングに凸部２３が噛み合わされる凹部２２を設ける態様を採用することも可能である。また、噛み合わせ部２１は、図１に示すように環状に延びている
【００２４】
また、固定渦巻体６の底板１１とリアハウジング３の底板収容部２４との間には、図３に示すように、底板１１の外周から底板１１のリアハウジング側の面１１ａの外周領域まで延びる隙間２５が設けられている。
【００２５】
本実施態様においては、固定渦巻体６の底板１１は、凹凸が互いに噛み合わされる噛み合わせ部２１を介してリアハウジング３に固定されているので、底板１１の面１１ａとリアハウジング３の底板収容部２４との間の接触面積が増大され、固定渦巻体６側からリアハウジング３側への熱伝導効率が向上し、過熱による固定渦巻体６の歪みを防止できる。
【００２６】
また、噛み合わせ部２１は、凹部２２と凸部２３の組み合わせにより形成されるので、簡単に噛み合わせ部２１を形成することができる。また、凹部２２および凸部２３はともに環状に形成され噛み合わせ部２１も環状に形成されるので、固定渦巻体６側からの熱を周方向に均一にリアハウジング３側へ広範に効率的に熱伝導することができ、固定渦巻体６の歪みを防止できる。
【００２７】
また、本実施態様においては、リアハウジング３の固定渦巻体６の底板収容部２４と固定渦巻体１２の底板１１との間に、固定渦巻体６の底板１１の外周から該底板１１のリアハウジング側の面１１ａの外縁領域まで延びる隙間２５が設けられているので、圧縮機の吸入側から吸入された被圧縮流体（たとえば、冷媒)は、隙間２５を介して固定渦巻体の底板１１の外周から該底板１１のリアハウジング側の面１１ａの外縁領域まで流入されるので、固定渦巻体全体が効果的に冷却され該固定渦巻体６の過熱による歪みを防止できる。
【００２８】
また、本実施態様においては、固定渦巻体６はリアハウジング３内に収納されている。したがって、センタープレートやリアハウジングと固定渦巻体の外径が略同径に形成される従来装置（図４）に比べ固定渦巻体を小型化、軽量化することが可能になるので、装置の小型化、軽量化を達成しつつ、コストダウンの要請にも十分対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係るスクロール型圧縮機は、たとえば被圧縮流体を二酸化炭素とする車両用空調装置のスクロール型圧縮機として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施態様に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のスクロール型圧縮機のＡ部の部分拡大断面図である。
【図３】図１のスクロール型圧縮機のＢ部の部分拡大断面図である。
【図４】従来のスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  スクロール型圧縮機
２  モータハウジング
３  リアハウジング
４  センタープレート
５  可動渦巻体
６  固定渦巻体
７  圧縮機構
８  半密閉容器
９  可動渦巻体の底板
１０  可動渦巻
１１  固定渦巻体の底板
１１ａ  底板のリアハウジング側の面
１２  固定渦巻
１３  流体ポケット
１４  クランク機構
１５  電動モータ
１６  駆動軸
１７  吸入ポート
１８  吐出孔
１９  吐出室
２０  吐出ポート
２１  噛み合わせ部
２２  凹部
２３  凸部
２４  底板収容部
２５  隙間
【図１】
2008255850.tif 000003
【図２】
2008255850.tif 000004
【図３】
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【図４】
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