(57)【要約】【課題】背圧弁のシール性を向上させ、所定の背圧を維持することで性能低下を抑えるスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】背圧弁体３４を円錐状の突起部３４ａを有する円板形状とし、突起部３４ａと弁座３５により弁を開閉することにより、弁のシール性が確保でき、所定の背圧が維持できるので旋回スクロール１５が固定スクロール１４から引き離されず、圧縮室３７の漏れを抑えることができ、性能低下を抑えることができるスクロール圧縮機が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、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と、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャフトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの背面空間を吐出圧になる高圧部と中間圧になる背圧室に仕切る仕切り手段を有し、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記背圧室とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡板内に設け、前記背圧室と吸入室とを連通する吸入連通路を固定スクロール内に設け、前記吸入連通路内には、ばねと背圧弁体と弁座を有する連通路弁室が構成され、背圧と吸入圧の差圧が一定値以上になるまで前記背圧弁体を弁座に押し付けて常閉にする背圧制御機構を設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記背圧弁体は円盤状の形状であり円錐状の突起部を有し、前記突起部と弁座により弁を閉じることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記連通路弁室の内径と前記背圧弁体の外径とのクリアランスを、前記突起部が前記弁座から外れない寸法に設定す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】
前記背圧弁体の外周に切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記突起部を前記背圧弁体の両面に設け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】
前記背圧弁体の全高が、前記連通路弁室の内径以上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。
【請求項６】
前記背圧弁体が弾性体で構成されたことを特徴とする請求項１〜５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、背圧制御機構を設けている。（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の圧縮機後部の縦断面図を示すものである。図に示すように、固定スクロール１に背圧制御機構２を形成している。
【特許文献１】特開２００５−１６３６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、背圧弁ばねで背圧弁体を背圧弁座に押し付けることで背圧制御弁が形成され、背圧弁体は円板または球体であり、背圧弁体が円板の場合、背圧弁座を高面精度で仕上げる必要があり、背圧弁体が球体の場合、背圧弁座と線接触であり、背圧弁体位置が少しずれただけで背圧弁座と背圧弁体の間に隙間が生じ、どちらの場合も加工や組み立ての面で、背圧弁座と背圧弁体のシールを確保することが困難であり、漏れが発生し、所定の背圧が維持できず、背圧不足により旋回スクロールが固定スクロールから引き離され、圧縮室の漏れにより性能が低下するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、背圧弁座と背圧弁体のシール性を向上させ、所定の背圧を維持することにより、旋回スクロールが固定スクロールから引き離されず、性能低下が起こることなく、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、背圧弁体を円錐状の突起部を有する円板形状としたものである。
【０００７】
これによって、背圧弁座と背圧弁体のシール性が確保でき、所定の背圧が維持できるため、旋回スクロールが固定スクロールから引き離されず、圧縮室の漏れを抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機は、旋回スクロールが固定スクロールから引き離されず、圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、密閉容器内に、圧縮機構部と電動機とオイル溜まりを配し、前記圧縮機構部は、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と、この旋回スクロールを前記固定スクロールとにより挟む位置に設けられた主軸受部材と、前記旋回スクロールの鏡板に設けられた旋回軸受部に嵌合し旋回スクロールを旋回運動させる旋回軸を有するクランクシャ
フトと、前記主軸受部材に設けられ前記クランクシャフトを軸支する主軸受部と、同じく前記主軸受部材に前記旋回スクロールの背面空間を、吐出圧になる高圧部と中間圧になる背圧室に仕切る仕切り手段を有し、前記オイル溜まりのオイルを前記クランクシャフトに軸方向に貫通する給油通路を通じて前記旋回軸端の旋回軸受部空間に供給する給油機構を有し、前記旋回軸受部空間と前記背圧室とを連通する給油経路を前記旋回スクロール鏡坂内に設け、前記背圧室と吸入室とを連通する吸入連通路を固定スクロール内に設け、前記吸入連通路内には、ばねと背圧弁体と弁座を有する連通路弁室が構成され、背圧と吸入圧の差圧が一定値以上になるまで前記背圧弁体を弁座に押し付けて常閉にする背圧制御機構を設けた密閉型スクロール圧縮機において、前記背圧弁体が円盤状の形状であり円錐状の突起部を有し、前記突起部と弁座により弁を閉じることで、加工や組み立てが容易で弁体と弁座のシールが確保され、所定の背圧が維持できるので圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の連通路弁室の内径と背圧弁体の外径とのクリアランスを突起部が弁座から外れない寸法に設定することで、背圧弁体がずれても弁体と弁座のシールが確保され、所定の背圧が維持できるので圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第２の発明の背圧弁体の外周に切り欠き部を設けたことで、連通路弁室の内径と背圧弁体の外径とのクリアランスが小さい場合でも、弁が開いたときに吸入室への給油量が確保でき、圧縮室間の漏れを抑え、潤滑性も良くすることができるため、性能低下や信頼性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つの発明の背圧弁体の両面に円錐状の突起部を設けたことで、組み立て時に逆向きに組むことによる不良を回避することができ、不良によるコストアップ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つの発明の背圧弁体の全高を連通路弁室の内径以上にすることで、組み立て時に横向きに組むことによる不良を回避することができ、不良によるコストアップを抑えることができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の背圧弁体を弾性体で構成することで、背圧弁体と弁座のシール性が向上し、所定の背圧が維持できるので圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えることができる。
【００１５】
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。
【００１６】
（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背圧制御機構の縦断面図を示すものである。
【００１７】
図１、図２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。固定スクロール１４の外周部には冷媒ガス
を吸入するための吸入室１９が設けられ、密閉容器１１外に通じた吸入パイプ２０が嵌合されている。
【００１８】
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２１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２２により安定に回転できるように軸支されている。
【００１９】
電動機２３は主軸受部材１３と副軸受部材２２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２３ａ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２３ｂとで構成され、回転子２３ｂの上下端面の外周部分には、回転子２３ｂ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２４により止め付けられたバランスウェイト２５ａ、２５ｂが設けられている。
【００２０】
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２６によって構成され、オイル溜まり２１内のオイルを供給するため、クランクシャフト１２には軸方向に貫通している給油通路２７を形成している。
【００２１】
旋回スクロール１５外周部には背圧室２８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２９から半径方向に背圧室２８まで貫通した給油経路３０が旋回スクロール１５の鏡板１５ａ内に設けられている。
【００２２】
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３１により仕切られており、内側は高圧、外側は背圧室２８となり背圧室２８と吸入室１９は吸入連通路３２により連通し、吸入連通路３２内には、ばね３３と背圧弁体３４と弁座３５を有する連通路弁室３６が構成され、背圧と吸入圧の差圧が一定値以上になるまで背圧弁体３４を弁座３５に押し付けて常閉にする背圧制御機構が設けられている。
【００２３】
背圧弁体３４は円盤状の形状であり円錐状の突起部３４ａを有して、この突起部３４ａと弁座３５により弁を開閉する構造になっている。
【００２４】
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。
【００２５】
まず、電動機２３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３７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２０および固定スクロール１４の外周部の吸入室１９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の中央部の吐出口３８からリード弁３９を押し開いて容器内吐出室４０に吐出させることを繰り返す。
【００２６】
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４１を通り回転子２３ｂ上部に到達し、回転子２３ｂに貫通している回転子ガス通路４２を通って密閉容器１１の下部に導かれ、固定子２３ａ外周に配した固定子ガス通路４３、圧縮機構部１６外周に配した圧縮機構部切り欠き４４を通って密閉容器１１の上部に到達し、吐出管４５から密閉容器１１外へ吐出される。
【００２７】
また、オイル溜まり２１内のオイルはポンプ２６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２７を通じて旋回軸受部空間２９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４６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２１に回収される。
【００２８】
もう1系統は、旋回軸受部空間２９と背圧室２８との差圧により給油経路３０を通って背圧室２８に導かれる。
【００２９】
吸入連通路３２内の連通路弁室３６では背圧と吸入圧の差圧がばね３３の付勢力より大きくなると弁が開き、背圧室２８に導かれたオイルは吸入連通路３２を通って吸入室１９に供給される
ここで、背圧弁体３４は円盤状の形状であり円錐状の突起部３４ａを有して、この突起部３４ａと弁座３５により弁を開閉する構造になっているので、弁のシール性が向上し、所定の背圧が維持できる。
【００３０】
以上のように本実施の形態においては、背圧弁体３４は円盤状の形状であり円錐状の突起部３４ａを有し、突起部３４ａと弁座３５により弁を開閉することにより、弁のシール性が向上し、所定の背圧が維持できるため、性能低下を抑えることができる。
【００３１】
また、本実施の形態においては、連通路弁室３６の内径と背圧弁体３４の外径とのクリアランスを突起部３４ａが弁座３５から外れない寸法に設定することで、背圧弁体３４がずれた場合でも背圧弁体３４と弁座３５のシールが確保でき、所定の背圧が維持できるため、性能低下を抑えることができる。
【００３２】
また、図３のように背圧弁体３４の外周に切り欠き部３４ｂを設けることにより、連通路弁室３６の内径と背圧弁体３４の外径とのクリアランスが小さい場合でも、弁が開いたときの吸入室１９への給油通路面積が確保され、給油量も確保でき、圧縮室３７の漏れを抑え、潤滑性も良くすることができるため、性能低下や信頼性低下を抑えることができる。
【００３３】
また、図４のように背圧弁体３４の両面に円錐状の突起部３４ａを設けることにより、組み立て時に逆向きに組むことによる不良を回避することができ、不良によるコストアップを抑えることができる。
【００３４】
また、背圧弁体３４の全高を連通路弁室３６の内径以上にすることにより、組み立て時に横向きに組むことによる不良を回避することができ、不良によるコストアップを抑えることができる。
【００３５】
また、背圧弁体３４を弾性体で構成することにより、背圧弁体３４と弁座３５のシール性が向上し、所定の背圧が維持できるので圧縮室３７の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、旋回スクロールが固定スクロールから引き離されず、圧縮室の漏れを抑えることができるため、性能低下を抑えることが可能となるので、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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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における背圧制御機構の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における背圧弁体の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における背圧弁体の斜視図
【図５】従来のスクロール圧縮機の背圧制御機構の縦断面図
【符号の説明】
【００３８】
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  吸入室
２０  吸入パイプ
２１  オイル溜まり
２２  副軸受部材
２３  電動機
２３ａ  固定子
２３ｂ  回転子
２４  ピン
２５ａ、２５ｂ  バランスウェイト
２６  ポンプ
２７  給油通路
２８  背圧室
２９  旋回軸受部空間
３０  給油経路
３１  シール材
３２  吸入連通路
３３  ばね
３４  背圧弁体
３４ａ  突起部
３４ｂ  切り欠き部
３５  弁座
３６  連通路弁室
３７  圧縮室
３８  吐出口
３９  リード弁
４０  容器内吐出室
４１  吐出ガス通路
４２  回転子ガス通路
４３  固定子ガス通路
４４  圧縮機構部切り欠き
４５  吐出管
４６  主軸受
【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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