(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに固定される固定側板及び固定渦巻部からなる固定スクロールと、該固定スクロールと噛合する可動側板及び可動渦巻部からなり、該固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールとを有し、該圧縮室が該可動スクロールの公転運動により渦巻方向に移動されて容積を縮小し、冷媒ガスを冷凍回路を経て循環させるスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロールは、外郭を形成するシェルを一体に有し、該シェルに渦巻溝を凹設することにより前記固定渦巻部及び前記固定側板が形成されたものであり、該シェルには該渦巻溝の外周端に連通し、圧縮前の前記圧縮室に外部の冷凍回路から前記冷媒ガスを吸入させる吸入ポートが形成され、かつ、該吸入ポートは、前記シェルと前記可動スクロールを支承する前記ハウジングと、を固定するために該シェルの該固定スクロール外側の四隅に設けられた４本のボルトのうちの隣り合う２本のボルトの間に、該２本のボルトの一方の該渦巻溝の外周端が近接しているボルトに偏って形成された凸部に略円形をなす該渦巻溝の接線方向に向けて貫設されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
ハウジングは、シェルと、該シェルに締結され、可動スクロールを支承する前部ハウジングと、該シェルに締結され、圧縮後の圧縮室と連通する吐出室を内部に形成する後部ハウジングとからなり、該後部ハウジングには、圧縮後の冷媒ガスから潤滑油を分離する油分離室と、該油分離室と連通し、該潤滑油を貯留する貯油室とが形成され、該貯油室は給油通路により該前部ハウジング内に連通していることを特徴とする請求項１記載の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】
本発明はスクロール型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機では、ハウジングに固定スクロールが固定されているとともに可動スクロールが公転のみ可能に支承されている。固定スクロールは固定側板及び固定渦巻部からなり、可動スクロールは可動側板及び可動渦巻部からなり、両者は互いに噛合して圧縮室を形成するようになっている。そして、可動スクロールが公転運動すると、圧縮室が渦巻き中心方向に移動されて容積を縮小し、冷媒ガスを冷凍回路を経て循環させる。
【０００３】
従来の一般的なスクロール型圧縮機では、特開平３−１００３８９号公報に記載されているように、固定スクロールを収納するケーシングを有するハウジングを採用し、ケーシングの前後に前部ハウジング及び後部ハウジングを締結することとしている。かかる固定スクロールとは別体のケーシングを備えたスクロール型圧縮機においては、固定スクロールは固定側板から渦巻状に突出する突起により固定渦巻部が形成されていたことから、ケーシングと固定渦巻部との間に必然的に大きな容積の吸入室を形成している。そして、同公報記載のように、ケーシングに吸入ポートを設けたスクロール型圧縮機では、吸入ポートをこの吸入室に連通させることとしており、外部の冷凍回路から吸入ポートを経て吸入室に吸入された冷媒ガスは、一部がそのまま圧縮室の容積縮小により圧縮される一方、残部が前部ハウジング内において可動スクロールを支承する軸受装置や自転防止機構及び可動スクロールと固定スクロールとの摺動部位を冷却するとともに、含有するミスト状の潤滑油でこれらを潤滑することとなる。そして、冷却及び潤滑後の冷媒ガスはその後に圧縮室に吸入され、圧縮されるようになっている。
【０００４】
また、特開平７−１３３７６８号公報には、固定スクロールが外郭を形成するシェルを一体に有し、このシェルに渦巻溝を凹設することにより固定渦巻部及び固定側板が形成されたものであるスクロール型圧縮機も開示されている。同公報記載のスクロール型圧縮機においては、シェルの前部に締結される前部ハウジングに吸入ポートを設けることとしており、吸入ポートから吸入した冷媒ガスは軸受装置等の冷却及び潤滑に供された後、圧縮されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記両スクロール型圧縮機では、吸入ポートを経て吸入された冷媒ガスを大きな容積の吸入室内で一旦膨張させたり、軸受装置等の冷却により逆に加熱してしまうこととなる。このため、これらのスクロール型圧縮機では、冷媒ガスを吸入室内で膨張させることにより圧力損失を生じて比容積が増してしまう。また、これらのスクロール型圧縮機では、加熱された冷媒ガスを圧縮して高温化することとなるために過熱度が増してしまうとともに、加熱により冷媒ガスが膨張してやはり圧力損失を生じて比容積が増してしまう。これでは近年の性能向上の要望を満足することができなくなってきた。
【０００６】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、過熱度及び比容積の減少を可能とし、性能向上を図ったスクロール型圧縮機を提供することを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のスクロール型圧縮機は、ハウジングと、該ハウジングに固定される固定側板及び固定渦巻部からなる固定スクロールと、該固定スクロールと噛合する可動側板及び可動渦巻部からなり、該固定スクロールとの間に圧縮室を形成する可動スクロールとを有し、該圧縮室が該可動スクロールの公転運動により渦巻方向に移動されて容積を縮小し、冷媒ガスを冷凍回路を経て循環させるスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロールは、外郭を形成するシェルを一体に有し、該シェルに渦巻溝を凹設することにより前記固定渦巻部及び前記固定側板が形成されたものであり、該シェルには該渦巻溝の外周端に連通し、圧縮前の前記圧縮室に外部の冷凍回路から前記冷媒ガスを吸入させる吸入ポートが形成され、かつ、該吸入ポートは、前記シェルと前記可動スクロールを支承する前記ハウジングと、を固定するために該シェルの該固定スクロール外側の四隅に設けられた４本のボルトのうちの隣り合う２本のボルトの間に、該２本のボルトの一方の該渦巻溝の外周端が近接しているボルトに偏って形成された凸部に略円形をなす該渦巻溝の接線方向に向けて貫設されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のスクロール型圧縮機では、固定スクロールが外郭を形成するシェルを一体に有し、このシェルに渦巻溝を凹設することにより固定渦巻部及び固定側板が形成されている。このため、シェル内には渦巻溝を製造する上で生じ得る小さな容積の抜きしろ等以外に従来のような吸入室が形成されることはない。このため、本発明のスクロール型圧縮機では、吸入ポートを経て吸入された冷媒ガスを内部でほとんど膨張させることはなく、圧力損失を生じずに比容積が減少する。
【０００９】
そして、本発明のスクロール型圧縮機では、渦巻溝の外周端に連通する吸入ポートをシェルに形成し、この吸入ポートから圧縮前の圧縮室に外部の冷凍回路から冷媒ガスを直接的に吸入させることとしている。このため、本発明のスクロール型圧縮機では、吸入ポートを経て吸入された冷媒ガスを軸受装置等により加熱しないようにでき、過熱度が減少するとともに、やはり圧力損失を生じずに比容積が減少する。さらに、吸入ポートをシェルの片側によせ渦巻溝の接線方向に向けて形成することで渦巻溝の外周端に近接して貫設することができる。
【００１０】
したがって、本発明のスクロール型圧縮機によれば、過熱度及び比容積の減少を可能とし、近年の性能向上の要望を満足することができる。
但し、上述のように、吸入ポートから圧縮前の圧縮室に冷媒ガスを直接的に吸入させることとすれば、冷媒ガスはシェルの前部に締結される前部ハウジング内に供給されにくく、可動スクロールを支承する軸受装置や自転防止機構及び可動スクロールと固定スクロールとの摺動部位の冷却や潤滑がおろそかになる懸念があり得る。このため、本発明のスクロール型圧縮機では、シェルの後部に締結されて圧縮後の圧縮室と連通する吐出室を内部に形成する後部ハウジングには、圧縮後の冷媒ガスから潤滑油を分離する油分離室と、この油分離室と連通し、潤滑油を貯留する貯油室とが形成され、貯油室が給油通路により前部ハウジング内に連通していることが好ましい。こうであれば、油分離室で圧縮後の冷媒ガスから分離した潤滑油が貯油室に貯留され、給油通路により前部ハウジング内に安定的に供給される。このため、軸受装置等の冷却や潤滑も充分になる。また、前部ハウジングに供給するのは冷媒ガスから分離した潤滑油だけであるため、性能低下を招かない。
【００１１】
また、本発明のスクロール型圧縮機においては、吸入ポートは渦巻溝の外周端に近接する位置でシェルに貫設することが好ましい。こうであれば、吸入ポートが短くなり、吸入ポートの容積による性能低下を招かない。また、これにより吸入ポートの内径の変更により吸入効率を加減しやすいため、低速域での性能向上と、高速域での性能過剰とのバランスを得やすい。この場合、冷房能力向上と省動化とを両立できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
実施形態のスクロール型圧縮機では、図１及び図２に示すように、外郭を形成するシェル１の前部にＯリングを介して前部ハウジング２が複数本のボルト３により締結され、シェル１の後部にガスケット３３を介して後部ハウジング４が図示しない複数本のボルトにより締結されている。
【００１３】
シェル１内には、図２及び図４〜７に示すように、渦巻溝１ａが凹設されており、これにより内外壁の固定渦巻部１ｂ及び残部の固定側板１ｃからなる固定スクロール１０が形成されている。また、シェル１には、図４〜７に示すように、渦巻溝１ａの外周端に近接する位置に吸入ポート１ｆが貫設され、吸入ポート１ｆは図１に示す吸入サービスバルブ３１を介して外部の図示しない冷凍回路のエバポレータと接続されている。なお、吸入ポート１ｆは、スクロール型圧縮機の容量が８０ｃｃであるため、内径を９〜１０ｍｍとしている。また、図４〜７に示す渦巻溝１ａの外周端には、シェル１をダイキャスト製造する際の中子の抜きしろ１ｄが残留している。
【００１４】
また、図２に示すように、前部ハウジング２内には軸封装置５及び軸受装置６を介して駆動軸７が回転可能に支承されており、駆動軸７の内端には軸芯から偏心してスライドキー８が駆動軸７と一体に後方に突設されている。スライドキー８には径方向に微少に移動可能に駆動ブッシュ９が係合されており、駆動ブッシュ９には軸受装置１１を介して可動スクロール１２が支承されているとともに、カウンタウェイト１３が固定されている。可動スクロール１２は、軸受装置１１側の可動側板１２ｃと、この可動側板１２ｃから渦巻状に突出する突起により形成された可動渦巻部１２ｂとからなる。この可動スクロール１２における可動側板１２ｃ及び可動渦巻部１２ｂは固定スクロール１０の固定側板１ｃ及び固定渦巻部１ｂと噛合し、圧縮室Ｐを形成する。
【００１５】
さらに、前部ハウジング２には複数本のピン１４が固定され、他方可動スクロール１２の可動側板１２ｃにも複数本のピン１５が固定され、これらピン１４、１５は前部ハウジング２に凹設された座面を摺動するリテーナ１６にそれぞれ嵌合されている。これらピン１４、１５及びリテーナ１６が自転防止機構を構成している。なお、可動側板１２ｃとリテーナ１６との間にはスラスト方向の間隙を調整する図示しないプレートが設けられている。
【００１６】
また、固定スクロール１０の固定側板１ｃの中央部には吐出口１ｅが貫設され、吐出口１ｅは図示しない吐出弁により開閉可能になされている。吐出弁は固定側板１ｃに固定したリテーナ２０により開度が規制されるようになっている。そして、シェル１と後部ハウジング４とには、図３にも示すように、吐出室１７及び貯油室１８が形成され、後部ハウジング４には、図２に示すように、油分離室１９が形成されている。吐出室１７は吐出口１ｅにより圧縮後の圧縮室Ｐと連通しており、この吐出室１７は排出口４ａにより油分離室１９に連通している。油分離室１９には内部が吐出ポート４ｂとなる吐出サービスバルブ３２が設けられている。これら排出口４ａ、油分離室１９及び吐出サービスバルブ３２はスクロール型圧縮機に内蔵可能な遠心力利用オイルセパレータを構成している。吐出サービスバルブ３２は冷凍回路のコンデンサと接続されている。
【００１７】
油分離室１９の底部には貯油室１８と連通する通孔４ｃが貫設されている。また、ガスケット３３の下方では、図３に示すように、シェル１側の貯油室１８と連通する給油孔３３ａが貫設されており、ガスケット３３の上方では給油孔３３ｂが貫設されている。給油孔３３ａ、３３ｂは後部ハウジング４の合わせ面側に凹設された給油溝３３ｃにより連通しており、給油孔３３ｂは、図２及び図４〜７に示すように、シェル１に貫設した給油孔１ｈにより固定渦巻部１ｂと可動側板１２ｃとの摺動部位に開口している。ここで、給油孔３３ａ、給油溝３３ｃ、給油孔３３ｂ及び給油孔１ｈが給油通路である。なお、図３に示すように、シェル１の背面には複数個の位置決めピン１ｇが後方に突出されており、各位置決めピン１ｇはガスケット３３に係合している。
【００１８】
そして、以上のように構成されたこのスクロール型圧縮機では、駆動軸７が車両用エンジンから電磁クラッチを介してベルトにより回転される。これにより、スライドキー８が駆動され、駆動ブッシュ９が自転防止機構との協働により可動スクロール１２を公転円に沿って公転させる。このため、圧縮室Ｐは順次容積を縮小させながら渦巻き中心方向へ移動される。
【００１９】
このため、図４〜７に示すように、シェル１の渦巻溝１ａの外周端では、可動スクロール１２の可動渦巻部１２ｂが一対の圧縮室Ｐを形成せんとする際、冷媒ガスがエバポレータから吸入ポート１ｆを経てそれぞれの圧縮室Ｐに均等に吸入される。一部の冷媒ガスは、圧縮室Ｐが可動側板１２ｃにより覆われていない間、軸受装置６、１１及び自転防止機構に供給され、これらを冷却する。
【００２０】
こうして、このスクロール型圧縮機では、シェル１内には渦巻溝１ａを製造する上で生じ得る小さな容積の抜きしろ１ｄ以外に従来のような吸入室が形成されることはないため、吸入ポート１ｆを経て吸入された冷媒ガスを内部でほとんど膨張させることはなく、圧力損失を生じずに比容積が減少する。
そして、このスクロール型圧縮機では、吸入ポート１ｆから圧縮前の圧縮室Ｐにエバポレータから冷媒ガスを直接的に吸入させることとしているため、吸入ポート１ｆを経て吸入された冷媒ガスを軸受装置６、１１等により加熱しないようにしており、過熱度が減少するとともに、やはり圧力損失を生じずに比容積が減少する。
【００２１】
したがって、このスクロール型圧縮機によれば、過熱度及び比容積の減少を可能とし、近年の性能向上の要望を満足することができる。
また、このスクロール型圧縮機では、吸入ポート１ｆが渦巻溝１ａの外周端に近接する位置でシェル１に貫設されているため、吸入ポート１ｆが短くなり、吸入ポート１ｆの容積による性能低下を招かない。また、これにより吸入ポート１ｆの内径を従来よりも小さくして吸入絞りを行うなど、吸入効率を加減しやすいため、大渋滞モードやクールダウンモードといったエンジン回転数がアイドリングから１５００ｒｐｍ程度の範囲の低速域での性能向上と、その他の高速域での性能過剰とのバランスを得やすい。この場合、冷房能力向上と省動力化とを両立できる。
【００２２】
そして、圧縮室Ｐの移動によって圧縮された冷媒ガスは、図２に示すように、吐出口１ｅ、吐出弁を介して吐出室１７へ吐出される。この後、吐出室１７内の冷媒ガスは、排出口４ａから油分離室１９内に排出され、吐出サービスバルブ３２の筒部を回り、その間に遠心力により含有するミスト状の潤滑油を分離し、通孔４ｃを経て貯油室１８に貯留される。油分離室１９内で潤滑油を分離した冷媒ガスは、吐出サービスバルブ３２の吐出ポート４ｂからコンデンサへ吐出される。他方、貯油室１８内の潤滑油は、図３に示すように、給油孔３３ａ、給油溝３３ｃ、給油孔３３ｂ、給油孔１ｈを経て、図２に示すように、固定渦巻部１ｂと可動側板１２ｃとの摺動部位に安定的に供給される。ここに供給された潤滑油は、給油孔１ｈの開口が可動側板１２ｃにより覆われている間、可動スクロール１２の公転運動及び自重により固定渦巻部１ｂと可動側板１２ｃとの摺動部位全体に広がる。また、ここに供給された潤滑油は、給油孔１ｈの開口が可動側板１２ｃにより覆われていない間、軸受装置６、１１及び自転防止機構に供給される。このため、軸受装置６、１１等の潤滑も充分になる。また、前部ハウジング２に供給するのは冷媒ガスから分離した潤滑油だけであるため、性能低下を招かない。
【００２３】
なお、このスクロール型圧縮機では、シェル１に吸入ポート１ｆを貫設したため、前部ハウジング２、プレート及び可動スクロール１２の可動側板１２ｃに従来の冷媒ガスの通路のための孔や座ぐりを設ける必要がなくなることから、型の簡素化及び延命化が可能になるとともに、バリ取りの不要化が可能になり、製造コストの低廉化を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のスクロール型圧縮機の側面図である。
【図２】実施形態のスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図３】実施形態のスクロール型圧縮機に係り、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視背面図である。
【図４】実施形態のスクロール型圧縮機に係り、図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】実施形態のスクロール型圧縮機に係り、９０°公転後の図４と同じ断面図である。
【図６】実施形態のスクロール型圧縮機に係り、１８０°公転後の図４と同じ断面図である。
【図７】実施形態のスクロール型圧縮機に係り、２７０°公転後の図４と同じ断面図である。
【符号の説明】
１、２、４…ハウジング（１…シェル、２…前部ハウジング、４…後部ハウジング）
１０…固定スクロール
１ｃ…固定側板
１ｂ…固定渦巻部
１２…可動スクロール
１２ｃ…可動側板
１２ｂ…可動渦巻部
Ｐ…圧縮室
１ａ…渦巻溝
１ｆ…吸入ポート
１ｉ…凸部
１７…吐出室
１９…油分離室
１８…貯油室
３３ａ、３３ｃ、３３ｂ、１ｈ…給油通路（３３ａ…給油孔、３３ｃ…給油溝、３３ｂ…給油孔、１ｈ…給油孔）
【図１】
0003869082.tif 000002
【図２】
0003869082.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003869082.tif 000005
【図５】
0003869082.tif 000006
【図６】
0003869082.tif 000007
【図７】
0003869082.tif 000008