JPH0472485A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、スクロール圧縮要素の駆動軸又は従動軸に、
軸方向の吸込孔を形成したスクロール圧縮機に関する。

（ロ）従来の技術 本発明に先行する特公平１−３４３１２号公報に記載さ
れた従来のスクロール圧縮機では、スクロール圧縮要素
の吸入通路孔に逆止弁を設けているが、前記逆止弁及び
その付勢スプリングは、圧縮室に配置されているため、
圧縮室の有効圧縮容積が狭められてしまう欠点、前記逆
止弁の動作方向に対して横方向から逆流冷媒圧力が作用
するためこの逆止弁が傾斜して弁口を確実に閉成できな
くなり前記付勢スプリングが不可欠となり部品点数のア
ップする等の欠点がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は前述の欠点を解消し、簡単で且つ省スペース構
成で冷媒の逆流を阻止できるスクロール圧縮機を提供す
るものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、スクロール圧縮要素を、駆動スクロールと該
駆動スクロールに係合して従動する従動スクロール等か
ら構成し、 前記両スクロールの駆動軸及び従動軸を互いに偏心させ
て主フレーム及び補助フレームでそれぞれ軸支して電動
要素にて回転させることで、前記両スクロール間の圧縮
空間にてその容積を両スクロールの外方から内方に向か
って次第に縮小させてガス状冷媒を圧縮してなるもので
あって、前記駆動軸又は前記従動軸に、軸方向の吸込孔
を形成し、この吸込孔の開口端部に、吸込口の形成され
た端板を固定すると共に、 前記スクロール圧縮要素の動作時にはガス状冷媒の吸込
圧力によって前記端板から離間して前記吸込口を開成し
停止時にはガス状冷媒の逆流圧力によって前記端板に密
接して前記吸込口を閉成するフロートバルブを、前記吸
込孔に配置したものである。

（ホ）作　用 本発明によれば、スクロール圧縮要素の停止時において
は圧縮空間から吸込側低圧空間へ冷媒の逆流が生じよう
としても、この逆流圧力によってフロートバルブが動作
して吸込口が閉成さ、れるようになり、従って、スクロ
ール圧縮機の逆転による騒音の発生、両スクロール間の
かみ合い部の損傷及び潤滑油の逆流等が防止されるよう
になる。

また、スクロール圧縮要素は、その駆動軸又は従動軸等
の既設の軸方向吸込孔を有効利用してフロートバルブを
配置しているためこのフロートバルブ等の専用収納スペ
ースを不要としてこのスクロール圧縮要素をコンパクト
に且つ逆流防止機構の簡単なものにできる。

（へ）実施例 次に本発明の一実施例について説明する。

第１図及び第２図において、（１）は密閉容器で、この
容器内には下側に電動要素（２）が、上側にスクロール
圧縮要素（３）が夫々収納されている。電動要素（２）
は固定子（４）と、この固定子の内部に配置した回転子
（５）とで構成されている。

固定子（４）と回転子（５）との間にはエアギャップ（
６）が形成されている。そして、固定子（４）の外周に
は一部切欠されて通路（７）が形成されている。（８）
は密閉容器（１）の内壁に圧接して取付けられた主フレ
ームで、このフレームには中央に主軸受（９）が設けら
れている。　（１０）は同じく密閉容器（１）の内壁に
圧接して取付けられた補助フレームで、この補助フレー
ムには主フレーム（８）の主軸受（９）の中心Ｏ１と間
隔ε信心して中心０２の補助軸受部（１１）が設けられ
ている。主フレーム（８）と補助フレーム（ｌＯ）とは
内部に空間（１２）を形成するようにボルト（Ｉ３）で
固定されている。

スクロール圧縮要素（３）は電動要素（２）によって駆
動される駆動スクロール（１４）と、この駆動スクロー
ルと同じ方向に回転させる従動スクロール（１５）とで
構成されている。駆動スクロール（１４）は円筒状の鏡
板（１６）と、この鏡板の一方の面に立設されたインボ
リュート状の曲線からなる渦巻き状のラップ（１７）と
、鏡板（１６）の他方の面の中央の突出されて回転子（
５）に挿入固定された駆動＊！　（１８１とで構成され
ている。従動スクロール（１５）は円筒状の鏡板（１９
）と、この鏡板の一方の面周縁に突出されて駆動スクロ
ール（１４）の鏡板（１６）に摺接する環状壁（２０）
と、この環状壁で囲まれ鏡板（１９）に立設されたイン
ボリュート角度補正歯形の曲線からなる渦巻き状のラッ
プ（２１）と、鏡板（１９）の他方の面の中央に突出さ
れた従動軸（２２）とで構成されている。

インボリュート状のラップ（１７）の座標はＸ＝Ｒ（ｃ
ｏｓθ＋θｓｉｎθ） Ｙ＝Ｒ（ｓｉｎθ−θｃｏｓθ） で求められ、 インボリュート角度補正歯形のラップの座標はＸ＝−Ｒ
［ｃｏｓ＃　＋　（θ＋β）ｓｉｌｌ（θ十β）〕Ｙ＝
−Ｒ（ｇｉＩ！θ−（θ＋β）ｃｏｔ（θ＋β）〕β　
＝　ｊａｎ−’　　（ｓｉｎθ／（ｐｃｏｓｏ　十　ε
）〕但し、Ｒ；基礎円の半径、 Ｐ：駆動ピンの円軌道半径、 で求められる。駆動スクロール（１４）は主フレーム（
８）の主軸受（９）で駆動軸（１８）を軸支され、従動
スクロール（１５）は補助フレーム（ｌＯ）の補助軸受
（１１）で従動軸（２２）を軸支され、両スクロール（
１４）（１５）のラップ（１７１Ｆ２１１を空間（１２
）内で互に向がい合わせてかみ合うようにして内部に複
数の圧縮空間（２３）を形成するようにしている。

主フレーム（８）と補助フレーム（１０）とは密閉容器
（１）内を低圧室（２４）と高圧室（２５）とに区画し
ている。

駆動軸（１８）には圧縮空間（２３）内で圧縮された冷
媒を高圧室（２５）に連通ずる吐出孔（２６）が設けら
れている。この吐出孔には電動要素（２）の上側と下側
とでそれぞれ高圧室（２５）に開口する吐出口（２７）
（２８）が２個設けられている。

従動軸（２２）には低圧室（２４）内の冷媒を圧縮空間
（２３）に導く軸方向の吸込孔（２９）が設けられてい
る。（３０）は鏡板（１９）に設けた連絡通路で、この
通路は吸込孔（２９）に連通し、外側から圧縮空間（２
３）に冷媒を導くようにしている。

（３１）は駆動装置で、この駆動装置は駆動スクロール
（１４）の鏡板（１６）の外周に突出して設けられた駆
動ピン（３２）と、この駆動ピンを嵌合わせる従動スク
ロール（１５）の環状壁（２０）に径方向に設けられた
案内溝（３３）とで構成されている。この案内溝は外方
を切り欠いてＵ字状に形成されている。案内溝（３３）
の外周端は円軌道が駆動ピン（３２）の中心の円軌道の
外側に位置させている９ （３４）は駆動スクロール（１４）の鏡板（１６）に設
けた小孔で、この小孔は圧縮途中の圧縮空間（２３）と
空間（１２）とを連通している。空間（１２）と低圧室
（２４）とは補助フレーム（１０）の補助軸受（１１）
と従動軸（２２）との摺動面に設けられたシール部材（
３５）で密封されている。空間（１２）と高圧室（２５
）とは主フレーム（８）の主軸受（９）と駆動軸（１８
）との摺動面に設けられたシール部材（３６）で密封さ
れている。

（３７）は吸込管で、この吸込管は低圧室（２４）内に
連通している。（３８）は吐出管で、この吐出管は高圧
室（２５）内に連通している。

而して前記吸込孔（２９）は、この吸込孔（２９）の開
口端部（３９）に、吸込口（４０）の形成された端板（
４１）を固定すると共に、この吸込孔（２９）の内部に
フロートバルブ（４２）を配置しである。

第３図及び第４図に示すように、前記端板（４１）は、
前記補助軸受（１１）の内周に嵌着したストッパーリン
グ（４３）に押え付けられることで前記開口端部（３９
）に固定されている。また、前記フロートバルブ（４２
）は、略十字型に形成して４本の突起部（４４）で前記
吸込孔（２９）の内壁面に摺接して移動すると共に、そ
の中央の円板部（４５）を前記吸込口（４０）より大き
めに構成しである。前記フロートバルブ（４２）は、前
記スクロール圧縮要素（３）の動作時には第４図（ａ）
に示すようにガス状冷媒の吸込圧力によって前記端板（
４１）から離間し前記吸込口（４０）を開成して上段部
（４６）に当接し停止直後には第４図（ｂ）に示すよう
にガス状冷媒の逆流圧力によって前記端板（４１）に密
接して前記吸込口（４０）を閉成する。

次に前記スクロール圧縮機の動作及び作用について説明
する。

前記スクロール圧縮機では、電動要素（２）の回転時に
おいてはその回転力が駆動軸（１８）がら駆動スクロー
ル（１４）に伝えられる。この駆動スクロールに伝えら
れた回転力は駆動装置（３１）を介して従動スクロール
（１５）に伝えられ、この従動スクロールを駆動スクロ
ール（１４）と同じ方向に回転させる。そして、駆動ス
クロール（１４）の駆動軸（１８）の中心に対して従動
スクロール（１５）は従動軸（２２）の中心を長さεだ
け偏心させた位置で回転させている。駆動スクロール（
１４）と従動スクロール（１５）とはこれらのスクロー
ルで形成された圧縮空間（２３）を外方から内方へ向が
って次第に縮小させ、吸込管（３７）から低圧室（２４
）内に流入した冷媒を従動軸（２２）の吸込孔（２９）
から鏡板（１９）の連絡通路（３ｏ）を通って外方の圧
縮空間（２３）内に流入させて圧縮している。この圧縮
された冷媒は駆動スクロール（１４）の駆動軸（１８）
に設けられた吐出孔（２６）を通って吐出口＋２７）　
（２８）から高圧室（２５）内に吐出され、吐出管（３
８）から密閉容器（１）外に吐出される。また、圧縮途
中の圧縮空間（２３）内の中圧力の冷媒は小孔（３４）
から空間（）２）内に吐出し、駆動スクロール（１４）
と従動スクロール（１５）との背圧として作用するよう
にし、これらのスクロールのラップ（１７）（２１）の
先端が互に一定のクリアランスを保って鏡板＜１６１　
（１９１に摺動するようにしている。

駆動スクロール（１４）の回転で従動スクロール（１５
）を同じ方向に回転させる駆動装置（３１）は案内溝（
３３）の外周端の円軌道を駆動ビン（３２）の中心の円
軌道の外側に形成することにより、駆動ビン（３２）が
案内溝（３３）内から外れないようにし、−本の駆動ビ
ン（３２）で駆動スクロール（１４）の回転方向と同じ
方向に従動スクロール（１５）を回転させて圧縮空間（
２３）で圧縮を行えるようにしている。また、駆動スク
ロール（１４）と従動スクロール（１５）とは中心を長
さεだけ偏心させ、駆動スクロール（１４）のラップ（
１７）をインボリュート状の曲線からなる渦巻き、従動
スクロール（１５）のラップ（２１）をインボリュート
角度補正歯形の曲線からなる渦巻きに形成することによ
り、互いに同じ方向に回転したときに、ラップ（１７）
　（２１ｉの接触部が離れたり、異常接触しないように
し、圧縮空間（２３）で圧縮を行えるようにしている。

従動スクロール（１５）の環状壁（２０）は駆動スクロ
ール（１４）の鏡板（１６）の外周に摺接して空間（１
２）と遮蔽することにより、圧縮空間（２３）と空間（
１２）との連通を防止できるようにしている。空間（１
２）はシール部材（３５）　ｆ３６）で低圧室（２４）
及び高圧室（２５）と夫々密封するとともに、小孔（３
４）で圧縮途中の中圧力の冷媒を導くことにより、低圧
の冷媒や高圧の冷媒が侵入しないようにしつつ圧力を一
定の中圧力に保持できるようにし、駆動スクロール（１
４）と従動スクロール（１５）との軸方向密封力を適正
な力にできるようにしている。そして、駆動スクロール
（１４）と従動スクロール（１５）とには局部的に過大
な接触力が加わらないようにしている。

圧縮空間（２３）内で圧縮された冷媒は吐出孔（２６）
を通り電動要素（２）の上側の吐出口（２７）と下側の
吐出口（２８）から夫々高圧室（２５）内に吐出される
ことにより、高圧室（２５）内に吐出される冷媒の圧力
低下を抑えられるとともに、一方の吐出口（２８）から
吐出された冷媒は電動要素（２）のエアギャップ（６）
と通路（７）とを通って吐出管（３８）に流れ、電動要
素（２）を効果的に冷却し、かつ、この電動要素の熱を
利用できるようにしている。

また前記スクロール圧縮機では、スクロール圧縮要素（
３）の停止時においては圧縮空間（２３）から吸込口側
低圧室（２４）へ冷媒の逆流が生じようとしても、この
逆流圧力によってフロートバルブ（４２）が動作して吸
込口（４０）が閉成されるようになり、従って、スクロ
ール圧縮機の逆転による騒音の発生、両スクロール（１
４）　（１５１間のかみ合い部の損傷及び潤滑油の逆流
等が防止されるようになる。また、スクロール圧縮要素
（３）は、その従動軸（１１）の既設の軸方向吸込孔（
２９）を有効利用してフロートバルブ（４２）を配置し
ているためこのフロートバルブ（４２）等の専用収納ス
ペースを不要としてこのスクロール圧縮要素（３）をコ
ンパクトに且つ逆流防止機構の簡単なものにできる。

第５図は他の実施例を示し、この実施例では、フロート
バルブ（４２）を端板（４１）に押し付ける圧縮コイル
スプリング（４７）を吸込孔（２９）に配置してなり、
ガス状冷媒の吸込圧力によって前記フロートバルブ（４
２）を介して圧縮コイルスプリング（４７）が圧縮され
ることで吸込口（４０）が開成すると共に、スクロール
圧縮要素の停止時には前記圧縮コイルスプリング（４７
）の伸長力もフロートバルブ（４２）に作用してこのフ
ロートバルブ（４２）が円滑且つ瞬時に閉成する。この
実施例では、他の部分は前記実施例と同様に構成され説
明を省略する。

尚、前記フロートバルブ（４２）及び端板（４１）等よ
り構成した吸込弁機構については、前記従動軸（２２）
に代えて前記駆動軸（１８）に冷媒の吸込孔を形成し、
この吸込孔に前記吸込弁機構を設けるものも実施される
。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成しながら、スクロール圧縮要
素の停止直後においては圧縮空間がら吸込側低圧空間へ
冷媒が逆流しようとしても、逆流圧力によってフロート
バルブが動作して吸込口が閉成されるようになり、よっ
てスクロール圧縮機の逆転による騒音の発生、両スクロ
ール間のがみ合い部の損傷及び潤滑油の逆流等を防止で
きる。

また、スクロール圧縮要素は、その駆動軸又は従動軸等
の既設の軸方向吸込孔を有効利用してフロートバルブを
収納しているためこのフロートバルブ等の専用収納スペ
ースを不要としてこのスクロール圧縮要素をコンバクＩ
・に且つ逆流防止機構の簡単なものにできる。

従って、簡単でコンパクトな構成で、冷媒の逆流を阻止
できるスクロール圧縮機を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は
縦断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第
３図は要部の上面図、第４図（ａ）は同要部におけるス
クロール圧縮要素の運転時の動作説明図、第４図（ｂ）
は同要部におけるスクロール圧縮要素の停止時の説明図
である。第５図は本発明の他の実施例の要部の縦断面図
である。 （２）・・・電動要素、（３）・・・スクロール圧縮要
素、（８）・・・主フレーム、（１０）・・・補助フレ
ーム、（１４）９．。 駆動スクロール、（１５）・・・従動スクロール、（１
８）・・・駆動軸、（２２）・・・従動軸、（２３）・
・・圧縮空間、（２９）・・・吸込孔、（３９）・・開
口端部、（４０）・・・吸込口、（４１）・・・端板、
（４２）・・・フロートバルブ、（４７）・・・スプリ
ング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スクロール圧縮要素を、駆動スクロールと該駆動
   スクロールに係合して従動する従動スクロール等から構
   成し、 前記両スクロールの駆動軸及び従動軸を互いに偏心させ
   て主フレーム及び補助フレームでそれぞれ軸支して電動
   要素にて回転させることで、前記両スクロール間の圧縮
   空間にてその容積を両スクロールの外方から内方に向か
   って次第に縮小させてガス状冷媒を圧縮してなるもので
   あって、前記駆動軸又は前記従動軸に、軸方向の吸込孔
   を形成し、この吸込孔の開口端部に、吸込口の形成され
   た端板を固定すると共に、 前記スクロール圧縮要素の動作時にはガス状冷媒の吸込
   圧力によって前記端板から離間して前記吸込口を開成し
   停止時にはガス状冷媒の逆流圧力によって前記端板に密
   接して前記吸込口を閉成するフロートバルブを、前記吸
   込孔に配置したことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. （２）前記フロートバルブを前記端板に押し付けるスプ
   リングを、前記吸込孔に配置したことを特徴とする請求
   項１記載のスクロール圧縮機。