(57)【要約】【課題】標準値より高い圧縮が発生しても固定スクロール・旋回スクロールが破損せず、運転効率が良く、安定した運転を保障することができるスクロ−ル型圧縮機を提供する。【解決手段】運転状況により密閉空間２０内の圧力が高圧側チャンバー３の圧力より高くなりその過圧縮状態では、旋回スクロール１６及び固定スクロール１１が破壊されるということがあり得る。そこで、中間圧力室３７から高圧側チャンバー３へ連通するバイパス通路３９とバイパスバルブ３９ａを設け、中間圧力室３７の圧力が高圧側チャンバー３より高くなった時に、中間圧力室３７から高圧側チャンバー３へ向かってガスが流れ、旋回スクロール１６及び固定スクロール１１が破壊されるという状況を防ぐことが出来る。【選択図】  図１
2004270662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮する機能を持つ固定スクロ−ル及び旋回スクロ−ルのそれぞれのラップ同士が１８０度（所定角度）ずらして相互に噛み合うように組合わせられ圧縮工程を成立させるための三日月状の複数個の密閉空間と、その圧縮された気体を高圧側チャンバーへ排出する吐出ポート及び高圧室と、固定スクロールを背面から旋回スクロールへ押し出す固定スクロールの導圧孔及び中間圧力室と、前記中間圧力室から高圧側チャンバーへ連通するバイパス通路をディスチャージカバーに設けている構成を有することを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
気体を圧縮する機能を持つ固定スクロ−ル及び旋回スクロ−ルのそれぞれのラップ同士が１８０度（所定角度）ずらして相互に噛み合うように組合わせられ圧縮工程を成立させるための三日月状の複数個の密閉空間と、その圧縮された気体を高圧側チャンバーへ排出する吐出ポート及び高圧室と、固定スクロールを背面から旋回スクロールへ押し出す固定スクロールの導圧孔及び中間圧力室と、前記中間圧力室から高圧側チャンバーへバイパス通路で連通され、一定圧力以上で開くバルブにて開閉する構成を有することを特徴とするスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロ−ル式圧縮機構と高圧側チャンバーに連通するディスチャージカバーにバイパスバルブが設けられたスクロ−ル型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置（冷凍サイクル装置）は、効率の良い圧縮ができるとの利点から、近時、スクロ−ル型圧縮機を採用することが行われている。スクロ−ル型圧縮機は、図２および図３に示されるように端板ａに渦巻状のラップｂおよび同ラップｂを囲むように周壁ｃを有してなる固定スクロ−ルｄと、端板ｅに渦巻状のラップｆを立設してなる旋回スクロ−ルｇとを組合わせたスクロ−ル式の圧縮機部ｈ（圧縮機構）を有して構成される。
【０００３】
詳しくは、圧縮機部ｈは、両スクロ−ルｄ，ｇを、各ラップｂ，ｆ同士が、所定角度、ずらして相互に噛み合うように組合わせて、ラップ間に圧縮工程を行わせるための密閉空間ｉを構成する構造となっている。
【０００４】
そして、旋回スクロ−ルｇは、例えば先端に偏心ピンｋを有する回転シャフトｍを用いて公転旋回駆動され、同駆動にて密閉空間ｉの容積を可変させている。すなわち、密閉空間ｉの容積は、回転シャフトｍにより、旋回スクロ−ルｇが固定スクロ−ルｄの軸心回りに公転旋回すると、周側から中央に向かうにしたがって次第に減少するようになっていて、同容積の変化を利用して、ガスを圧縮する。なお、旋回スクロ−ルｇには、図示はしていないが同旋回スクロ−ルｇの自転を規制するオルダムリングなどの自転阻止機構が設けてある。
【０００５】
スクロ−ル型圧縮機は、通常、チャンバ−を用いて、吐出ガスの脈動を低減させてから、外部に吐出させている。具体的には、図２に示されるように圧縮機部ｈの上方側には、例えば密閉ハウジングｖおよびディスチャ−ジカバ−ｗなどの部材で形成されてなる吐出チャンバ−ｘが形成されている。この吐出チャンバ−ｘは、吐出ポ−トｎを介して、圧縮機部ｈに連通されている。また吐出チャンバ−ｘは、密閉ハウジングｖに装着した吐出管ｙにも連通されている。
【０００６】
これにより、圧縮機部ｈで圧縮された吐出ガスは、吐出チャンバ−ｘに導かれて、脈動が低減された後、吐出管ｙから圧縮機の外部へ吐出される。ところで、圧縮機部ｈには、逆流を防ぐために吐出ポ−トｎに逆止弁ｏを設けることが行われている。
【０００７】
逆止弁ｏには、できるだけ簡単な構造ですむとの利点からフリ−式と呼ばれるものが用いられている。
【０００８】
この逆止弁ｏの動作により、圧縮機の運転停止時、吐出チャンバ−ｘから吐出ガスが圧縮機部ｈへ逆流するのを抑制して、逆流による圧縮機の逆転を防いでいる。
また、固定スクロールの導圧孔ｐとディスチャ−ジカバ−ｗとシール材ｑと固定スクロ−ルｄで構成される中間圧力室ｒは、密閉空間ｉで圧縮されたガスの一部を利用して固定スクロ−ルｄと旋回スクロ−ルｇをお互いに押しつけることが行われている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−７１３９１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、旋回スクロールと固定スクロールで構成される密閉空間では冷凍サイクルの状況によっては圧縮機部への吸入ガスの状態が想定状態から外れ、液混じりのガスが戻ってくることもあり得る。そのまま密閉空間へガスが送られれば液圧縮の状態が発生し、旋回スクロール及び固定スクロールが破壊されるということがあり得る。
【００１１】
また、状況により密閉空間の圧力が高圧側チャンバーの圧力より高くなりその過圧縮状態では、旋回スクロール及び固定スクロールが破壊されるということがあり得る。
【００１２】
本発明は、このような事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、異常な高圧圧縮が発生しても固定スクロール及び旋回スクロールが破損せず、運転効率が良く、安定した運転を保障することができるスクロ−ル型圧縮機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のスクロ−ル型圧縮機は、中間圧力室と高圧側チャンバーが連通された構成を設けたことにある。
請求項２に記載のスクロ−ル型圧縮機は、加えて中間圧力室と高圧側チャンバーが連通され、一定圧力以上で開くバルブにて開閉する構成を設けたことにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載のスクロ−ル型圧縮機によると、圧縮機構の運転が始まると固定スクロールと旋回スクロールにより圧縮されたガスは吐出口を通じて高圧側チャンバーへ送られ、吐出管へと送られる
このとき圧縮されたガスは固定スクロールの導圧孔を通して中間圧力室（圧縮前の圧力≦中間圧力室の圧力≦高圧側チャンバーの圧力）へ送られ、その圧力により固定スクロールを押し下げ、旋回スクロールとの密着度を上げるので、圧縮効率をあげることが出来る。
【００１５】
しかし、その中間圧力室の圧力が高圧側チャンバーの圧力より高くなったり、また、液混じりのガスが混入し、その状態で圧縮が発生したときには、その圧力をバイパス通路を通じて高圧側チャンバーへ逃がす構成を有する。
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明を図１に示す一実施例にもとづいて説明する。図１は、本発明を適用したスクロ−ル型圧縮機を示し、図中１は密閉ハウジングである。この密閉ハウジング１は、上下方向に沿って延びる円筒形に構成してある。
【００１７】
この密閉ハウジング１内の上段側には、鉄系材で構成されたディスチャ−ジカバ−２が上下方向を仕切るように設けられている。このディスチャ−ジカバ−２を境として、密閉ハウジング１内は、密閉ハウジング１内の上方を高圧側チャンバー３とし、下方を低圧側４にしてある。
【００１８】
密閉ハウジング１の低圧側４には、下部側にモ−タ５が配設され、上部側に例えばスクロ−ル式の圧縮機部６（圧縮機構）が配設されている。またこれら両者間には、同間に沿って回転シャフト７が配設されている。
モ−タ５は、密閉ハウジング１の内周部に圧入されて支持されたステ−タ８と、このステ−タ８の内腔に配置されたロ−タ９とを有している。そして、ロ−タ９は回転シャフト７の下部側に固定され、回転を回転シャフト７から出力させるようにしている。ステ−タ８につながる端子（図示しない）は、密閉ハウジング１の外周部に設置してある。
【００１９】
スクロ−ル式の圧縮機部６は、固定スクロ−ル１１と、これに組合う旋回スクロ−ル１６とを有してなる。
【００２０】
すなわち、固定スクロ−ル１１は、端板１２、その端板１２の内面に立設された渦巻状のラップ１３（図３に図示してあるラップと同じ）、さらにそのラップ１３を取り囲むように立設した周壁１４を有している。また端板１２の中央部には吐出ポ−ト１５を有している。
【００２１】
旋回スクロ−ル１６は、端板１７、その内面に立設された渦巻状のラップ１８（図３に図示してあるラップと同じ）を有している。また端板１７の外面中央部には筒状のボス部１９を有している。
【００２２】
そして、固定スクロ−ル１１と旋回スクロ−ル１６とは、ラップ１３，１８同士が、１８０度（所定角度）、ずらして相互に噛み合うように組合わせられ、端板部分で囲まれたラップ間に、圧縮工程を成立させるための三日月状の複数個の密閉空間２０を構成させている（図３に図示してある密閉空間と同じ）この組合った両スクロ−ル１１，１６は、ディスチャ−ジカバ−２と、低圧側４の上段側に固定されているケ−シング状の主フレ−ム２１との間に、固定スクロ−ル１１を上側、旋回スクロ−ル１６を下側に配置した状態で介装してある。
【００２３】
そして、旋回スクロ−ル１６の端板１２は、主フレ−ム２１の上面に形成してある水平な受面２１ａにて摺動自在に受け止められている。固定スクロ−ル１１は、主フレ−ム２１の外周側に形成されている周壁部分２１ｂに対して、支持ポスト２２を介して、上下方向に変位可能に支持されている。
【００２４】
固定スクロ−ル１１の周壁１４に設けた吸込ポ−ト（図示しない）は、周壁１４の側方の空間２９、主フレ−ム２１に設けた同主フレ−ム２１の両側を連通する吸込通路（図示せず）、低圧側４を通じて、密閉ハウジング１の外周部に接続してある吸込管３０に連通してあり、密閉ハウジング１外からガスを圧縮機部６へ導けるようにしてある。
【００２５】
また旋回スクロ−ル１６のボス部１９内には、旋回軸受２４を介して、ドライブブッシュ２５が嵌挿してある。
【００２６】
回転シャフト７の上端は、主フレ−ム２１を貫通して、旋回スクロ−ル１６の端板中央に向かって延びている。この回転シャフト７の上端は、主フレ−ム２１の貫通部分に設けてある上部軸受２６にて回転自在に支持されている。この回転シャフト７の上端には、偏心ピン２７が突設してある。これによって、旋回スクロ−ル１６は、回転シャフト７が回転すると、固定スクロ−ル１１の軸心回りを旋回するようになる。
【００２７】
旋回スクロ−ル１６の端板１７と主フレ−ム２１の受面２１ａとの間には、旋回スクロ−ル１６の公転旋回運動を許容するが同旋回スクロ−ル１６の自転を阻止する自転阻止機構、例えばオルダムリング（図示しない）が介装されている。
【００２８】
このオルダムリングおよび偏心ピン２７によって得られる旋回スクロ−ル１６の旋回公転運動により、密閉空間２０の容積は、次第に減少するようになっている。つまり、この密閉空間２０を利用して、ガスを圧縮させることができるようになっている。
【００２９】
ディスチャージカバー２と固定スクロ−ル１１の間に環状のＵシ−ル３５と３５ａが介装され、同部分をシ−ルしている。
【００３０】
これにより、内側のＵシール３５と外側のＵシール３５ａで仕切られた中間の領域、すなわちディスチャ−ジカバ−２の中間部分で覆われる端板１２の上面の中間部分には中間圧力室３７を形成している。さらにその外周側には、空間２９を利用した吸込圧力と同圧力になる低圧室を形成している。
【００３１】
同心的に並ぶ高圧室３６、中間圧力室３７、低圧室のうち、高圧室３６は、吐出ポ−ト１５と連通している。また中間圧力室３７は、端板１２に設けた導圧孔３８を通じて、圧縮途中にある密閉空間２０と連通している。
【００３２】
そして、これら高圧室３６、中間圧力室３７内に導入される高圧，中間圧のガスによって、上方に浮上している固定スクロ−ル１１は、内側のＵシール３５と外側のＵシール３５ａでシ−ルされながら、旋回スクロ−ル１６に対して軸方向に押し付けられるようになっている。
【００３３】
この高圧室３６から高圧側チャンバー３へ向かう途中には、逆流防止用の逆止弁４２が設けられている。この逆止弁４２には、フリ−式が用いられている。
【００３４】
一方、上記回転シャフト７の下端部は、密閉ハウジング１の内底側へ延びている。そして、この下端部が低圧側４の下部側に据付けてある下部軸受体４５にて、回転自在に支持されている。
【００３５】
この回転シャフト７の下端部には、例えばシャフトを回転させて、ポンプ作用を発生させる圧送機構を採用した油ポンプ４９が据付けられている。
【００３６】
この油ポンプ４９の吸込部は、密閉ハウジング１の内底部で形成された油集溜部５１と連通していて、同集溜部５１に溜っている油５１ａを吸込むようになっている。
【００３７】
油ポンプ吐出部は、回転シャフト７に形成した油通路５０を通じて、圧縮機部６の各摺動部などに連通していて、油集溜部５１内の油５１ａを潤滑が必要な個所に圧送できるようにしてある。
【００３８】
つぎに、このように構成されたスクロール型圧縮機の作用について説明する。モ−タ５が励磁されると、ロ−タ９は回転する。この回転は、回転シャフト７を通じて、油ポンプ４９に伝達される。
【００３９】
すると、油集溜部５１内の油５１ａは、油ポンプ４９の吸込部から吸込まれ、油通路５０を経て、圧縮機部６の摺動部等の油５１ａを必要とする各部へ圧送される。
【００４０】
またロータ９の回転は、回転シャフト７、偏心ピン２７、ボス部１９を通じて、旋回スクロ−ル１６に伝達されている。このとき、旋回スクロ−ル１６はオルダムリングによって自転が抑制されているから、旋回スクロ−ル全体は、自転せず、固定スクロ−ル１１の軸心の中心とする公転旋回半径の円軌道上を公転旋回運動する。
【００４１】
この公転旋回運動にしたがって、固定スクロ−ル１１と旋回スクロ−ル１６との間で形成されている密閉空間２０は、容積が減少する方向に変化していく。すると、吸込ガスは、吸込管３０、低圧側４、吸込通路、吸込ポ−ト（いずれも図示せず）を順に経て、ラップ１３，１８の最外周の領域に導かれ、同領域から密閉空間２０内へ吸込まれる。
【００４２】
この吸込まれたガスは、旋回スクロ−ル１６の公転旋回運動にしたがって密閉空間２０の容積が減少するのにしたがって、次第に圧縮されながら中央部に至り、吐出ポ−ト１５より高圧室３６へ吐出される。
【００４３】
このとき、逆止弁４２は、高圧室３６を流れる吐出ガスの圧力を受けて、高圧室３６を開放する。
【００４４】
ここで、高圧室３６内には、吐出ポ−ト１５を通じて、吐出圧が導かれ、中間圧力室３７には、導圧孔３８を通じて、圧縮途上の中間圧が導かれているから、同高圧室３６の吐出圧、中間圧力室３７の中間圧によって、固定スクロ−ル１１は、旋回スクロ−ル１６に押し付けられる。
【００４５】
つまり、密閉空間２０内における圧縮工程は、ガス漏れが抑制されながら進行する。そして、高圧室３６からの吐出ガスは、高圧側チャンバー３を経て、吐出管４４から密閉ハウジング１外へ吐出される。
【００４６】
ところで、旋回スクロール１６と固定スクロール１１で構成される密閉空間２０では冷凍サイクルの状況によってはコンプレッサーへの吸入ガスの状態が想定状態から外れ、液混じりのガス状態で戻ってくることもあり得る。そのまま密閉空間２０へガスが送られれば液圧縮の状態が発生し、旋回スクロール１６及び固定スクロール１１が破壊されるということがあり得る。
【００４７】
また、運転状況により密閉空間２０内の圧力が高圧側チャンバー３の圧力より高くなりその過圧縮状態では、旋回スクロール１６及び固定スクロール１１が破壊されるということがあり得る。
【００４８】
そこで、中間圧力室３７から高圧側チャンバー３へ連通するバイパス通路３９とバイパスバルブ３９ａを設け、中間圧力室３７の圧力が高圧側チャンバー３より高くなった時に、中間圧力室３７から高圧側チャンバー３へ向かってガスが流れ、旋回スクロール１６及び固定スクロール１１が破壊されるという状況を防ぐことが出来る。
【００４９】
また、液圧縮が発生した場合でも、バイパス通路３９を通して圧力を逃がすことが出来るので固定スクロール１１及び旋回スクロール１６に破損が生じない。
【００５０】
更に、請求項２に記載のスクロ−ル型圧縮機によると、高圧側チャンバー３から中間圧力室３７へガスの逆流が発生しようとしたときには、バイパスバルブ３９ａの作用によりその逆流を防ぎ、安定した運転が可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の、気体を圧縮する機能を持つ固定スクロ−ル及び旋回スクロ−ルのそれぞれのラップ同士が１８０度（所定角度）ずらして相互に噛み合うように組合わせられ圧縮工程を成立させるための三日月状の複数個の密閉空間と、その圧縮された気体を高圧側チャンバーへ排出する吐出ポート及び高圧室と、固定スクロールを背面から旋回スクロールへ押し出す固定スクロールの導圧孔及び中間圧力室と、前記中間圧力室から高圧側チャンバーへ連通するバイパス通路をディスチャージカバーに設けている構成を有することを特徴とするスクロール型圧縮機の発明と、請求項２に記載の、気体を圧縮する機能を持つ固定スクロ−ル及び旋回スクロ−ルのそれぞれのラップ同士が１８０度（所定角度）ずらして相互に噛み合うように組合わせられ圧縮工程を成立させるための三日月状の複数個の密閉空間と、その圧縮された気体を高圧側チャンバーへ排出する吐出ポート及び高圧室と、固定スクロールを背面から旋回スクロールへ押し出す固定スクロールの導圧孔及び中間圧力室と、前記中間圧力室から高圧側チャンバーへバイパス通路で連通され、一定圧力以上で開くバルブにて開閉する構成を有することを特徴とするスクロール型圧縮機によれば、異常な高圧圧縮が発生しても固定スクロール・旋回スクロールが破損せず、安定した運転を保障することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のスクロ−ル型圧縮機の構成を説明するための断面図
【図２】従来の固定スクロールにバイパスバルブのないスクロ−ル型圧縮機を説明するための断面図
【図３】スクロ−ル型圧縮機の固定スクロ−ル、旋回スクロ−ルのラップが噛み合っている状態を示す図
【符号の説明】
１      密閉ハウジング
２      ディスチャージカバー
３      高圧側チャンバー
４      低圧側
５      モータ
６      圧縮機部（圧縮機構）
７      回転シャフト
８      ステータ
９      ロータ
１１    固定スクロール
１２    端板
１３    ラップ
１４    周壁
１５    吐出ポート
１６    旋回スクロール
１７    端板
１８    ラップ
１９    ボス部
２０    密閉空間
２１    主フレーム
２１ａ  受面
２１ｂ  周壁部分
２２    支持ポスト
２４    旋回軸受
２５    ドライブブッシュ
２６    上部軸受
２７    偏心ピン
２９    空間
３０    吸込管
３５    Ｕシール
３５ａ  Ｕシール
３６    高圧室
３７    中間圧力室
３８    導圧孔
３９    バイパス通路
３９ａ  バイパスバルブ
４２    逆止弁
４４    吐出管
４５    下部軸受体
４９    油ポンプ
５０    油通路
５１    油集溜部
５１ａ  油
【図１】
2004270662.tif 000003
【図２】
2004270662.tif 000004
【図３】
2004270662.tif 000005