(57)【要約】【課題】  圧縮機の吸入効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】  固定スクロール(46)及び可動スクロール(40)を有する圧縮ユニット(38)は、一の渦巻きラップ(44)の外周端に形成され、冷凍回路の低圧側経路からの冷媒が吸入される一の冷媒取り込み口(72)と、他の渦巻きラップ(50)の外周端に形成され、低圧側経路からの冷媒が吸入される他の冷媒取り込み口(73)とを含み、圧縮ユニットを収容した圧縮ケーシング(16)は、低圧側経路と一の冷媒取り込み口とを接続する一の吸入ポート(68)と、低圧側経路と他の冷媒取り込み口とを接続する他の吸入ポート(69)とを含む。【選択図】      図２
2007077959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ケーシング及び該駆動ケーシングに気密に嵌合された圧縮ケーシングを有するハウジングと、
前記駆動ケーシング内に回転自在に支持された回転軸と、
前記圧縮ケーシング内に収容され、前記回転軸により駆動されて固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動することにより該固定スクロールと協働して冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを行う可動スクロールを有する圧縮ユニットとを具備し、
該圧縮ユニットは、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにそれぞれ立設された渦巻きラップと、一の渦巻きラップの外周端に形成され、冷凍回路の低圧側経路からの冷媒が吸入される一の冷媒取り込み口と、他の渦巻きラップの外周端に形成され、前記低圧側経路からの冷媒が吸入される他の冷媒取り込み口とを含み、
前記圧縮ケーシングは、前記低圧側経路と前記一の冷媒取り込み口とを接続する一の吸入ポートと、前記低圧側経路と前記他の冷媒取り込み口とを接続する他の吸入ポートとを含むことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
駆動ケーシング及び該駆動ケーシングに気密に嵌合された圧縮ケーシングを有するハウジングと、
前記駆動ケーシング内に回転自在に支持された回転軸と、
前記圧縮ケーシング内に収容され、前記回転軸により駆動されて固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動することにより該固定スクロールと協働して冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを行う可動スクロールを有する圧縮ユニットとを具備し、
該圧縮ユニットは、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにそれぞれ立設された渦巻きラップと、一の渦巻きラップの外周端に形成され、冷凍回路の低圧側経路からの冷媒が吸入される一の冷媒取り込み口と、他の渦巻きラップの外周端近傍に形成され、前記低圧側経路からの冷媒が吸入される他の冷媒取り込み口とを含み、
前記圧縮ケーシングは、前記低圧側経路と前記一の冷媒取り込み口及び前記他の冷媒取り込み口とを接続する１つの吸入ポートと、前記圧縮ユニットの外周側面に形成され、前記吸入ポートと前記他の冷媒取り込み口とを接続する連通路とを含むことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に係り、詳しくは、空調システムの冷凍回路に組み込まれて好適なスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール圧縮機には冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する圧縮ユニット、つまり、スクロールユニットを備えている。詳しくは、このスクロールユニットは固定スクロール及び可動スクロールを備え、これら固定スクロール及び可動スクロールは互いに噛み合うような渦巻きラップをそれぞれ有している。また、可動スクロールは自転することなく固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動する。これにより、各スクロールで形成される空間の容積が減少し、上記一連のプロセスが行われる。そして、上記各渦巻きラップの外周端に冷媒取り込み口をそれぞれ形成させたスクロールユニットが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８６９７６号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献の圧縮機では、１つの吸入ポートがハウジングに形成されており、冷凍回路の低圧側経路からの冷媒はこの吸入ポートからの流れが分岐されて上記２つの冷媒取り込み口に向かう。
しかしながら、この吸入ポートに近い側に配置された冷媒取り込み口には、低圧側経路からの冷媒の圧力及び温度がほぼ維持されて導入されるのに対し、吸入ポートよりも遠い側に配置された冷媒取り込み口では、固定スクロールの背面側、つまり、吐出ポートの周囲を経由して導入されているので、低圧側経路からの冷媒の圧力及び温度が維持され難くなり、これでは圧縮機の吸入効率が低下するとの問題がある。
【０００４】
ここで、上記吸入ポートの断面積を大きくすることも考えられるが、この場合には、低圧側経路に接続される配管が大径化され、また、この配管の強度向上も必要になって装置の大型化を招くとの懸念がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、圧縮機の吸入効率の向上を図ることができる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】
【０００５】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載のスクロール圧縮機は、駆動ケーシング及び駆動ケーシングに気密に嵌合された圧縮ケーシングを有するハウジングと、駆動ケーシング内に回転自在に支持された回転軸と、圧縮ケーシング内に収容され、回転軸により駆動されて固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動することにより固定スクロールと協働して冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを行う可動スクロールを有する圧縮ユニットとを具備し、圧縮ユニットは、固定スクロール及び可動スクロールにそれぞれ立設された渦巻きラップと、一の渦巻きラップの外周端に形成され、冷凍回路の低圧側経路からの冷媒が吸入される一の冷媒取り込み口と、他の渦巻きラップの外周端に形成され、低圧側経路からの冷媒が吸入される他の冷媒取り込み口とを含み、圧縮ケーシングは、低圧側経路と一の冷媒取り込み口とを接続する一の吸入ポートと、低圧側経路と他の冷媒取り込み口とを接続する他の吸入ポートとを含むことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載のスクロール圧縮機は、圧縮ケーシングが、低圧側経路と一の冷媒取り込み口及び他の冷媒取り込み口とを接続する１つの吸入ポートと、圧縮ユニットの外周側面に形成され、吸入ポートと他の冷媒取り込み口とを接続する連通路とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
従って、請求項１記載の本発明のスクロール圧縮機によれば、各渦巻きラップの外周端には２つの冷媒取り込み口が形成され、個々の冷媒取り込み口に対して吸入ポートが個々に配置されている。つまり、各冷媒取り込み口に対応した吸入ポートが設けられているので、低圧側経路からの冷媒は従来に比して流路抵抗の影響が受け難くなるし、冷媒の過熱も回避される。この結果、圧縮機の吸入効率の向上が図られる。
【０００８】
また、請求項２記載のスクロール圧縮機によれば、連通路が圧縮ケーシングの内側であって圧縮ユニットの外周側面にて１つの吸入ポートから分岐して形成されており、吸入ポートからの冷媒は、固定スクロールの背面側ではなく、圧縮ユニットの外周側面に沿って移動して他の冷媒取り込み口に達している。よって、この吸入ポートからの冷媒もまた従来に比して過熱が回避され、圧縮機の吸入効率の向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機を示す。当該圧縮機１０はガスエンジン駆動式のヒートポンプシステムの冷凍回路に組み込まれている。この冷凍回路は、作動ガスである冷媒が循環する循環経路を備え、圧縮機１０は循環経路の復路（低圧側経路）から冷媒を吸入し、この冷媒を圧縮して循環経路の往路（高圧側経路）に向けて吐出する。
【００１０】
この圧縮機１０はハウジング１２を備えている。ハウジング１２はフロントハウジング（駆動ケーシング）１４及びリアハウジング（圧縮ケーシング）１６から形成され、フロントハウジング１４はリアハウジング１６側に向けて大径となる段付きの筒形状をなし、開口した両端をそれぞれ有している。一方、リアハウジング１６はフロントハウジング１４の大径端に向けて開口したカップ形状をなし、この開口端がフロントハウジング１４の大径端に対してＯリング１８を介して気密に嵌合されている。そして、これらハウジング１４，１６は複数の連結ボルト２０を介して互いに連結されている。
【００１１】
フロントハウジング１４内には回転軸２２が配置され、この回転軸２２はフロントハウジング１４の小径端側に位置する小径軸部２４と、リアハウジング１６側に位置する大径軸部２６とを有する。小径軸部２４はボール軸受２８を介し、大径軸部２６はニードル軸受３０を介してフロントハウジング１４にそれぞれ回転自在に支持されている。また、これらボール軸受２８とニードル軸受３０との間にはシールユニット３２が配置され、フロントハウジング１４内を気密に区画する。
【００１２】
小径軸部２４はフロントハウジング１４から突出し、その突出端には電磁クラッチ３４を内蔵した駆動プーリ３６が取り付けられており、駆動プーリ３６は軸受３７を介してフロントハウジング１４に回転自在に支持されている。この駆動プーリ３６にはガスエンジンの動力が図示しない駆動ベルトを介して伝達され、駆動プーリ３６の回転は電磁クラッチ３４を介して回転軸２２に伝達可能である。従って、ガスエンジンの駆動中、電磁クラッチ３４がオン作動されると、回転軸２２は駆動プーリ３６と一体的に回転する。
【００１３】
一方、リアハウジング１６内にはスクロールユニット（圧縮ユニット）３８が収容されている。
詳しくは、スクロールユニット３８は可動スクロール４０及び固定スクロール４６から構成されており、この可動スクロール４０は基板４２を備え、この基板４２の一端側には固定スクロール４６の基板４８に向けて延びた渦巻きラップ（一の渦巻きラップ）４４が一体的に形成されている。これに対し、固定スクロール４６の基板４８にも可動スクロール４０の基板４２に向けて延びる渦巻きラップ（他の渦巻きラップ）５０が一体的に形成されている。そして、これら渦巻きラップ４４，５０が互いに協働して圧縮室７４を形成し、この圧縮室７４は固定スクロール４６に対する可動スクロール４０の旋回運動により、渦巻きラップ４４，５０の径方向外周側から中心に向けて移動し、この際、その容積が減少される。
【００１４】
上述した可動スクロール４０に旋回運動を付与するため、可動スクロール４０の基板４２の他端側はニードル軸受５２を介して偏心ブッシュ５４に回転自在に支持されている。また、この偏心ブッシュ５４には大径軸部２６から偏心して突出したクランクピン５６が連結されている。なお、図１中の参照符号５８はカウンタウエイトを示し、このカウンタウエイト５８は偏心ブッシュ５４に取り付けられている。
【００１５】
また、可動スクロール４０の自転はボールカップリング６０により阻止されている。つまり、このボールカップリング６０は基板４２の他端側とフロントハウジング１４の大径端とにそれぞれ支持され、その周方向に等間隔を存して環状レースを有した一対のリングプレート６２と、これらリングプレート６２の環状レース間に挟持されたボール６４とを有している。
【００１６】
一方、固定スクロール４６はリアハウジング１６内にボルト固定されており、基板４８がＯリング６６と協働してリアハウジング１６内を圧縮室７４側と吐出室７６側とを気密に仕切っている。また、基板４８の略中央部分には、圧縮室７４側に連通する吐出孔７８がこの基板４８を貫通して穿設されており、吐出孔７８は吐出弁としてのリード弁８０により開閉される。なお、このリード弁８０は、この基板４８の背面側にてプレート８２とともにボルト固定されている。
【００１７】
ところで、本実施形態のスクロールユニット３８には、上述の如く自転が阻止された可動スクロール４０と、この可動スクロール４０を軸心周りに公転旋回運動させる固定スクロール４６とによって２つの冷媒取り込み口が形成されている。
具体的には、図２に示される如く、可動スクロール４０の渦巻きラップ４４は、同図の状態では、その先端部分が吐出孔７８に達する一方、その外周端部分は固定スクロール４６の渦巻きラップ５０の外壁部分との間に冷媒取り込み口（一の冷媒取り込み口）７２が形成されている。これに対し、固定スクロール４６の渦巻きラップ５０は、その先端部分が吐出孔７８の周縁に位置し、その外周端部分は上記渦巻きラップ４４の外壁部分との間に冷媒取り込み口（他の冷媒取り込み口）７３が形成されている。
【００１８】
また、本実施形態のリアハウジング１６の周壁には、２つの吸入ポートが形成されている。詳しくは、冷媒取り込み口７２の近傍には吸入ポート（一の吸入ポート）６８が形成されており、前述した低圧側経路からの冷媒はこの吸入ポート６８及び吸入室７０を介して冷媒取り込み口７２から導入され、圧縮室７４にて圧縮されて吐出孔７８に達している。
【００１９】
一方、冷媒取り込み口７３の近傍にも吸入ポート（他の吸入ポート）６９が形成され、上記低圧側経路からの冷媒は吸入ポート６９及び吸入室７０を介して冷媒取り込み口７３から導入され、上記と同様に圧縮室７４を経て吐出孔７８に達している。
上述した圧縮機１０によれば、回転軸２２の回転に伴い、可動スクロール４０が自転することなく旋回運動する。このような可動スクロール４０の旋回運動は、吸入ポート６８，６９から冷媒取り込み口７２，７３を介して圧縮室７４内への冷媒の吸入、圧縮及び吐出工程を導き、高圧の圧縮冷媒が圧縮室７４から吐出孔７８を経て吐出室７６内に吐出される。そして、この吐出室７６内の圧縮冷媒は上記高圧側経路に供給される。
【００２０】
以上のように、本発明はスクロール圧縮機１０の高効率化に着目したものである。
そして、各渦巻きラップ４４，５０の外周端には２つの冷媒取り込み口７２，７３が形成され、個々の冷媒取り込み口７２，７３に対応した個々の吸入ポート６８，６９が配置されている。よって、低圧側経路からの冷媒は、固定スクロール４６の基板４８の背面側に接触することなく、スクロールユニット３８内にその圧力及び温度がほぼ維持されて導入されるので、従来に比して流路抵抗の影響が受け難くなるし、基板４８の背面側での熱伝達等による冷媒の過熱も回避される。この結果、圧縮機１０の吸入効率の向上が図られる。
【００２１】
また、低圧側経路に接続される配管の大径化や強度向上が回避され、装置の大型化も避けることが可能となる。
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では２つの吸入ポートを備えているが、２つの冷媒取り込み口に対応した１つの吸入ポートを配置させることも可能である。
【００２２】
具体的には、図３に示されるように、リアハウジング１６Ａ，１６Ｂは、低圧側経路と冷媒取り込み口（一の冷媒取り込み口）７２及び冷媒取り込み口（他の冷媒取り込み口）７３とにそれぞれ接続する１つの吸入ポート６８Ａと、スクロールユニット３８の外周側面に形成され、吸入ポート６８Ａと冷媒取り込み口７３とを接続する連通路６８Ｂ，６８Ｃとから構成されている。つまり、この連通路６８Ｂ，６８Ｃは、リアハウジング１６Ｂの内側にて吸入ポート６８Ａから分岐されており、低圧側経路からの冷媒は、固定スクロール４６の基板４８の背面側ではなく、スクロールユニット３８の外周側面上を移動して冷媒取り込み口７３に達している。従って、この吸入ポート６８Ａからの冷媒もまた基板４８の背面側を通る場合に比して熱伝達や圧縮漏れによる過熱が回避され、従来に比して圧縮機の吸入効率の向上に寄与する。
【００２３】
また、本発明の圧縮機は自動車用空調システムに用いられていても良く、更に、可変容量型・固定容量型のいずれのスクロール圧縮機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１中、II−II線に沿う矢視断面図である。
【図３】他の実施例によるスクロール圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  スクロール圧縮機
１２  ハウジング
１４  駆動ケーシング（フロントハウジング）
１６，１６Ａ，１６Ｂ  圧縮ケーシング（リアハウジング）
２２  回転軸
３８  スクロールユニット（圧縮ユニット）
４０  可動スクロール
４４  渦巻きラップ（一の渦巻きラップ）
４６  固定スクロール
５０  渦巻きラップ（他の渦巻きラップ）
６８  吸入ポート（一の吸入ポート）
６８Ａ  吸入ポート
６８Ｂ，６８Ｃ  連通路
６９  吸入ポート（他の吸入ポート）
７２  冷媒取り込み口（一の冷媒取り込み口）
７３  冷媒取り込み口（他の冷媒取り込み口）
【図１】
2007077959.tif 000003
【図２】
2007077959.tif 000004
【図３】
2007077959.tif 000005