(57)【要約】【課題】  過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止されたスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】  中心部に吐出孔１ｃが形成された端板１ａと端板１ａに立設された渦巻体１ｂとを有する固定スクロール１と、端板２ａと端板２ａに立設され固定スクロール１の渦巻体１ｂと噛み合って複数対の作動空間３を形成する渦巻体２ｂとを有する可動スクロール２と、主軸７と、主軸７の回転を旋回運動に変換して可動スクロール２に伝達する旋回駆動機構と、可動スクロール２の自転防止機構１５とを備え、固定スクロール１の端板１ａの渦巻体１ｂで囲まれた渦巻状の端面１ｄに当接して渦巻状のボトムプレート１６が配設され、固定スクロール１の端板１ａの前記渦巻状の端面１ｄの巻き始めの部位が、当該端面１ｄの他の部位に比べて窪んでいる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に吐出孔が形成された端板と端板に立設された渦巻体とを有する固定スクロールと、端板と端板に立設され固定スクロールの渦巻体と噛み合って複数対の作動空間を形成する渦巻体とを有する可動スクロールと、主軸と、主軸の回転を旋回運動に変換して可動スクロールに伝達する旋回駆動機構と、可動スクロールの自転防止機構とを備え、固定スクロールの端板の渦巻体で囲まれた渦巻状の端面に当接して渦巻状のボトムプレートが配設され、固定スクロールの端板の前記渦巻状の端面の巻き始めの部位が、当該端面の他の部位に比べて窪んでいることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
中心部に吐出孔が形成された端板と端板に立設された渦巻体とを有する固定スクロールと、端板と端板に立設され固定スクロールの渦巻体と噛み合って複数対の作動空間を形成する渦巻体とを有する可動スクロールと、主軸と、主軸の回転を旋回運動に変換して可動スクロールに伝達する旋回駆動機構と、可動スクロールの自転防止機構とを備え、可動スクロールの端板の渦巻体で囲まれた渦巻状の端面に当接して渦巻状のボトムプレートが配設され、可動スクロールの端板の前記渦巻状の端面の巻き始めの部位が、当該端面の他の部位に比べて窪んでい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】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中心部に吐出孔が形成された端板と端板に立設された渦巻体とを有する固定スクロールと、端板と端板に立設され固定スクロールの渦巻体と噛み合って複数対の作動空間を形成する渦巻体とを有する可動スクロールと、主軸と、主軸の回転を旋回運動に変換して可動スクロールに伝達する旋回駆動機構と、可動スクロールの自転防止機構とを備え、固定スクロールの端板の渦巻体で囲まれた渦巻状の端面に当接して渦巻状のボトムプレートが配設されたスクロール型圧縮機が特許文献１等に開示されている。
可動スクロールよりも硬度の大きな材料からなる渦巻状のボトムプレートの介挿により、可動スクロール渦巻体の端面の磨耗、焼き付きが防止される。
【特許文献１】特開２００１−７３９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スクロール型圧縮機においては、渦巻体の径方向外側から一対の作動空間に取り込まれた冷媒ガスは、作動空間がシールオフポイント（可動スクロールの渦巻体の始端部と固定スクロールの渦巻体の始端近傍部との当接状態と、可動スクロールスクロールの渦巻体の始端近傍部と固定スクロールの渦巻体の始端部との当接状態とが解除されて、渦巻体中心部の一対の作動空間が相互に連通する渦巻体上の位置）に到達するまでは連続的に圧縮される。シールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力は吸入冷媒の圧力により決定される。前記一対の作動空間がシールオフポイントを通過すると、当該作動空間は相互に連通する。相互連通後の作動空間内の冷媒ガスは、連続的に圧縮された後、吐出孔を通って、スクロール型圧縮機に接続された空調装置の高圧側回路へ吐出する。
シールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力は、スクロール型圧縮機の吐出圧（スクロール型圧縮機に接続された空調装置の高圧側圧力に依存する）以下であることが望ましい。この場合、相互連通後の作動空間内の冷媒ガス圧力がスクロール型圧縮機の吐出圧に達すると、吐出孔を開閉する吐出弁が開弁し、作動空間内の冷媒ガスは空調装置の高圧側回路へ吐出する。
前述のごとくシールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力は吸入冷媒の圧力により決定されるので、シールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力がスクロール型圧縮機の吐出圧を大きく超える場合を生ずる。この場合には、スクロール型圧縮機の吐出圧を大きく超えた圧力分が過圧縮となり、圧縮機の消費動力が増加する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止されたスクロール型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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、中心部に吐出孔が形成された端板と端板に立設された渦巻体とを有する固定スクロールと、端板と端板に立設され固定スクロールの渦巻体と噛み合って複数対の作動空間を形成する渦巻体とを有する可動スクロールと、主軸と、主軸の回転を旋回運動に変換して可動スクロールに伝達する旋回駆動機構と、可動スクロールの自転防止機構とを備え、固定スクロールの端板の渦巻体で囲まれた渦巻状の端面に当接して渦巻状のボトムプレートが配設され、固定スクロールの端板の前記渦巻状の端面の巻き始めの部位が、当該端面の他の部位に比べて窪んでいることを特徴とするスクロール型圧縮機を提供する。
本発明に係るスクロール型圧縮機においては、固定スクロールの端板の渦巻状の端面に形成された窪み部は常時吐出孔に連通しており、前記窪み内の圧力はスクロール型圧縮機の吐出圧になっている。
渦巻体中心部の作動空間がシールオフポイントに到達する前に、当該作動空間内の冷媒ガス圧力がスクロール型圧縮機の吐出圧を超えると、前記窪みに対峙するボトムプレートの巻き始めの部位は、窪み側からスクロール型圧縮機の吐出圧を受け、前記作動空間側から吐出圧を超える圧力を受けるので、前記窪みの方向へ撓む。この結果、ボトムプレートの巻き始めの部位が可動スクロールの渦巻体の端面から離れて両者間に隙間ができ、当該隙間を介して前記作動空間と吐出孔とが連通し、吐出弁が開弁して作動空間内の冷媒ガスはスクロール型圧縮機に接続された空調装置の高圧側回路へ吐出する。従って、シールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力は、スクロール型圧縮機の吐出圧を大きく超えない。この結果、過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止される。
【０００５】
本発明においては、中心部に吐出孔が形成された端板と端板に立設された渦巻体とを有する固定スクロールと、端板と端板に立設され固定スクロールの渦巻体と噛み合って複数対の作動空間を形成する渦巻体とを有する可動スクロールと、主軸と、主軸の回転を旋回運動に変換して可動スクロールに伝達する旋回駆動機構と、可動スクロールの自転防止機構とを備え、可動スクロールの端板の渦巻体で囲まれた渦巻状の端面に当接して渦巻状のボトムプレートが配設され、可動スクロールの端板の前記渦巻状の端面の巻き始めの部位が、当該端面の他の部位に比べて窪んでいることを特徴とするスクロール型圧縮機を提供する。
上記構成によっても、シールオフポイントでの作動空間内の冷媒ガス圧力が、スクロール型圧縮機の吐出圧を大きく超える事態の発生が防止され、過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、作動空間内の冷媒ガスの過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止されたスクロール型圧縮機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機を説明する。
図１に示すように、スクロール型圧縮機Ａは、端板１ａと渦巻体１ｂとを有する固定スクロール１と、端板２ａと渦巻体２ｂとを有する可動スクロール２とを備えている。渦巻体１ｂ、２ｂは互いに噛み合い、複数対の作動空間３を形成している。
スクロール型圧縮機は、ケーシング４ａとフロントハウジング４ｂとを備えている。ケーシング４ａとフロントハウジング４ｂとは一体に接合され、固定スクロール１と可動スクロール２とを収容するハウジング４を形成している。
固定スクロールの端板１ａはケーシング４ａに嵌合固定されている。嵌合固定部をシールするＯリングが配設されている。端板１ａを境にして、ハウジング４内に吸入室５と吐出室６とが形成されている。
固定スクロールの端板１ａの中心に吐出孔１ｃが形成されている。吐出孔１ｃは端板１ａに取り付けられた吐出弁を介して吐出室６に連通している。
フロントハウジング４ｂに形成された図示しない吸入ポートが吸入室５に連通している。吸入ポートは空調装置の低圧側回路に接続している。
ケーシング４ａに形成された図示しない吐出ポートが吐出室６に連通している。吐出ポートは空調装置の高圧側回路に接続している。
【０００８】
吸入室５内に主軸７が配設されている。主軸７はラジアルベアリング８、９を介してフロントハウジング４ｂに回転可能に支持されている。主軸７の一端はフロントハウジング４ｂの外部へ突出している。
電磁クラッチ１０が、ラジアルベアリング１１を介してフロントハウジング４ｂに回転可能に支持されている。
主軸７の他端に偏心ピン１２が固定されている。ブッシュ１３が偏心ピン１２に摺動可能に外嵌合している。ブッシュ１３はラジアルベアリング１４を介して可動スクロール２の端板２ａの背面に形成されたボス２ｃ内に収容されている。
可動スクロール２とフロントハウジング４ｂとの間にボールカップリング１５が配設されている。
【０００９】
図１、２に示すように、固定スクロールの端板１ａの渦巻体１ｂで囲まれた渦巻状の端面１ｄに当接して、渦巻状のボトムプレート１６が配設されている。ボトムプレート１６の巻き始め部は、吐出孔１ｃが配設された渦巻状の端面１ｄの巻き始め部には重畳していない。図３（ａ）に示すように、渦巻状の端面１ｄの巻き始め部及び該部の近傍部、より具体的には渦巻の始端から広がり角１８０度までの部位が、端面１ｄの他の部位に比べて窪んでいる。従って、端面１ｄの窪み部に対峙する、図２でハッチングを施したボトムプレート１６の巻き始め部は、端面１ｄから浮いた状態になっている。
【００１０】
本実施例に係るスクロール型圧縮機においては、図示しない駆動源の動力が電磁クラッチ１０を介して主軸７の一端に伝達され、主軸７が回転駆動される。主軸７の回転が偏心ピン１２とブッシュ１３とにより旋回運動に変換されて可動スクロール２に伝達され、可動スクロール２が旋回運動する。吸入ポートを通って吸入室５へ吸引された冷媒ガスが、渦巻体１ｂ、２ｂによって形成される外周側の一対の作動空間３内に取り込まれる。ボールカップリング１５により可動スクロール２の自転が阻止される。
一対の作動空間３が体積を減少させつつ固定スクロール１の中心へ向けて移動し、作動空間３内の冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロール１の端板１ａに形成された吐出孔１ｃと吐出弁とを介して吐出室６へ吐出し、吐出ポートを通って空調装置の高圧側回路へ流出する。
【００１１】
本実施例に係るスクロール型圧縮機においては、固定スクロールの端板の渦巻状の端面１ｄに形成された窪みは常時吐出孔１ｃに連通しており、前記窪み内の圧力はスクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄになっている。
図４に示すように渦巻体中心部の作動空間３がシールオフポイントに到達した時点で、当該作動空間３内の冷媒ガス圧力Ｐｉがスクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄ以下であると、前記窪みに対峙する渦巻状のボトムプレート１６の巻き始めの部位は、窪み側からスクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄを受け、前記作動空間３側から吐出圧Ｐｄ以下の圧力Ｐｉを受けるので、窪み側へ撓まず図３（ａ）に示すように可動スクロールの渦巻体２ｂの端面に当接したままである。この結果、前記作動空間３の固定スクロール側の端部はボトムプレート１６によって塞がれたままであり、当該作動空間３内の冷媒ガスは作動空間外へ漏出しない。前記作動空間３がシールオフポイントを通過すると、対をなす作動空間３と連通すると共に吐出孔１ｃと連通する。相互連通後の作動空間３内の冷媒ガスは、連続的に圧縮され、圧力が吐出圧Ｐｄに達すると、吐出弁を通って吐出室６へ吐出し、更に吐出ポートを通って、スクロール型圧縮機Ａに接続された空調装置の高圧側回路へ吐出する。
渦巻体中心部の作動空間３がシールオフポイントに到達する前に、当該作動空間３内の冷媒ガス圧力Ｐｉがスクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄを超えると、前記窪みに対峙する渦巻状のボトムプレート１６の巻き始めの部位は、窪み側からスクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄを受け、前記作動空間側から吐出圧Ｐｄを超える圧力Ｐｉを受けるので、図３（ｂ）に示すように前記窪みの方向へ撓む。この結果、ボトムプレート１６の巻き始めの部位が可動スクロールの渦巻体２ｂの端面から離れて両者間に隙間ができ、当該隙間を介して作動空間３と吐出孔１ｃとが連通し、吐出弁が開弁して作動空間３内の冷媒ガスは吐出室６へ吐出し、更に吐出ポートを通って、スクロール型圧縮機に接続された空調装置の高圧側回路へ吐出する。従って、シールオフポイントでの作動空間３内の冷媒ガス圧力は、スクロール型圧縮機の吐出圧Ｐｄを大きく超えない。この結果、過圧縮が防止され、過圧縮による消費動力の増加が防止される。
【００１２】
端板１ａの端面１ｄに対峙する端板２ａの渦巻状の端面に、ボトムプレート１６と同様のボトムプレートを当接させて配設する場合には、端面１ｄに形成した窪みと同様の窪みを端板２ａの前記渦巻状の端面に形成しても良い。端面１ｄに窪みを形成した場合と同様に、過圧縮を防止し、過圧縮による消費動力の増加を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、スクロール型圧縮機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機の固定スクロールを渦巻体の端面側から見た図である。
【図３】本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機の部分断面図である。
【図４】本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機の固定スクロールを渦巻体の端面側から見た図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  固定スクロール
１ａ  端板
１ｂ  渦巻体
１ｃ  吐出孔
１ｄ  渦巻状の端面
２  可動スクロール
２ａ  端板
２ｂ  渦巻体
３  作動空間
４  ハウジング
５  吸入室
６  吐出室
１６  ボトムプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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