JPH0797992A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は圧縮機構の駆動時に弁体がスクロール
に衝突して異常音を発生することを防止し、また圧縮機
構の駆動停止時に弁体のスクロールへの衝突を緩和でき
る逆止弁を備えたスクロール型圧縮機を提供することを
目的とする。 【構成】逆止弁７１は、吐出ポートに連通して立てて設
けられた保持筒７２と、この保持筒の内部に上下移動自
在に設けられ下降移動して吐出ポートを閉じ吐出ポート
から突出されるガスにより浮上されて吐出ポートを開く
弁体７５とを具備し、保持筒には、その長さ方向に間隔
を存して複数個の吐出孔が形成され、これら吐出孔のう
ち開口面積が最も小さい吐出孔が吐出ポートに最も近い
位置にあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍装置などに組込まれて用いら
れるスクロール型圧縮機においては図４に示されるもの
がある。すなわち、ハウジング１の上部には圧縮機構が
設けられ、下部には図示しないモータが設けられてい
る。圧縮機構は、固定スクロール２と旋回スクロール３
を有している。固定スクロール２は端板４と、その内面
に直立された渦巻状のラップ５とを有し、中央部には吐
出ポート６が設けられている。旋回スクロール３は端板
７と、その内面に直立された渦巻状のラップ８とを有し
ている。固定スクロール２と旋回スクロール３は相互に
偏心するとともに、１８０度の角度で相互に組み合わさ
れて複数個の密閉空間９が形成されている。旋回スクロ
ール３はハウジング１に固定されたケーシング１０に摺
動自在に支持され、モータにより旋回公転されるように
なっている。固定スクロール２はケーシング１０に浮上
自在に支持されている。

【０００３】また、ハウジング１の内部には圧縮機構が
設けられた部分と、それより上側の高圧側空間１１とを
仕切るディスチャージカバー１２が設けられ、ハウジン
グ１の天井部には吐出管１３が設けられている。

【０００４】さらに、ディスチャージカバー１２の中央
部には逆止弁１４が設けられている。すなわち、ディス
チャージカバー１２の中央部には円形の透孔１５が形成
され、この孔１５には保持筒１６が設けられ、この保持
筒１６に内部に弁体１７が設けられて逆止弁１４が構成
されている。逆止弁１４は、圧縮機構から高圧空間への
ガスの流れを許容し、高圧空間から圧縮機構へのガスの
逆流を阻止しガスの逆流による旋回スクロール３の逆
転、すなわち旋回スクロール３が固定スクロールとの間
の密閉空間を広げる方向に回転することを防止するもの
である。

【０００５】保持筒１６は両端が開放された円筒形をな
すもので、直立して配置されている。保持筒１６の下部
はディスチャージカバー１２の透孔１５に挿入されて、
固定スクロール２の端板４の上面に載せられ、保持筒１
６の下端開口が固定スクロール２の吐出ポート６に連通
している。保持筒１６の上部はハウジング１の高圧側空
間１１に突出し、上端はハウジング１の天井部に当接し
て開口が閉塞されている。高圧側空間１１に突出する保
持筒１６の周壁には１個の吐出孔１８が形成されてい
る。こ吐出孔１８の直径（開口面積）はガスの突出量を
考慮して設定する。

【０００６】弁体１４は保持筒１６の内部に上下移動自
在に設けられ、下降移動して吐出ポート６を閉じ吐出ポ
ート６から突出される前記ガスにより浮上されて吐出ポ
ート６を開くものである。

【０００７】このように構成された圧縮機において、圧
縮機構が駆動していない時は逆止弁１４における弁体１
７は自重により固定スクロール２の上面に載って吐出ポ
ート６を閉じている。

【０００８】そして、圧縮機構が駆動する時には、旋回
スクロール３がモータの駆動により駆動されて公転旋回
運動をする。そうすると、ガスがハウジング１に設けら
れた図示しない吸入管からハウジング１の内部を経て密
閉空間８に吸入される。旋回スクロール３の公転旋回運
動により密閉空間８の容積が減少してガスが圧縮され中
央部に至る。ここで、ガスは固定スクロール２の吐出ポ
ート６に入り、その圧力で逆止弁１４の保持筒１６の内
部に設けられて固定スクロール２の端板４の上面に載っ
ている弁体１７を押上げる。これにより吐出ポート６が
開放される。そして、弁体１７は吐出ポート６から吐出
するガスに押されて保持筒１６の内部を上昇移動して吐
出孔１８を越えてハウジング１の天井部に達する。これ
によりガスは保持筒１６の内部に入り、続いて吐出孔１
８を経て高圧空間１１に入る。その後ガスは吐出管１３
を経て外部に吐出される。

【０００９】圧縮機構の駆動が停止すると、吐出ポート
６からのガスの吐出が停止し、圧縮機構が負圧となり、
高圧空間１１が高圧となるので、弁体１７は下方に移動
して固定スクロール２の端板４の上面に載り吐出ポート
６を閉じるので、高圧空間１１から圧縮機構へのガスの
逆流が阻止される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のスクロール型圧縮機に設けられる逆止弁１４には次
に述べる問題がある。逆止弁１４では、固定スクロール
２の吐出ポート６から吐出したガスが保持筒１６の内部
に入り吐出孔１８から吐出されることにより、弁体１７
がガスによって保持筒１６の吐出孔１８の高さ位置まで
押し上げられて上昇移動する。すなわち、弁体１７の揚
程は、吐出孔１８の固定スクロール２の端板４の上面か
らの高さ位置に規定される。

【００１１】ところが、この保持筒１６の吐出孔１８の
高さ位置が低い場合には、圧縮機構を駆動する時に吐出
ポート６から吐出したガスの脈動に応じて弁体１７が上
下移動すると、弁体が固定スクロール２の端板４の上面
に衝突して異常音が発生し、また弁体１７が吐出ポート
６を閉じて逆止弁野動作に支障を来すことがある。

【００１２】また、保持筒１６の吐出孔１８の高さ位置
が高い場合には、弁体１７がガスによって高い位置まで
押し上げられるために、圧縮機構の駆動が停止されて弁
体１７が下降移動する時の速度が速く、これに伴い弁体
１７が端板４の上面に衝突する抵抗が大きい。このた
め、弁体１７の端板４への衝突により大きな衝突音が発
生し、また弁体１７が破損することもある。

【００１３】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、圧縮機構の駆動時に弁体がスクロールに衝突して異
常音が発生することを防止し、また圧縮機構の駆動停止
時に弁体のスクロールへの衝突を緩和できる逆止弁を備
えたスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のスクロール型圧縮機は、固定スクロールと旋
回スクロールとを互いに組合せて形成された密閉空間を
その面積を減少させながら前記両スクロールの中心側に
向けて移動してガスを圧縮し、このガスを前記一方のス
クロールに形成された吐出ポートおよびこの吐出ポート
に連通する逆止弁を介して外部に吐出するスクロール型
圧縮機において、前記逆止弁は、前記吐出ポートに連通
して立てて設けられた保持筒と、この保持筒の内部に上
下移動自在に設けられ下降移動して前記吐出ポートを閉
じ前記吐出ポートから突出される前記ガスにより上方移
動されて前記吐出ポートを開く弁体とを具備し、前記保
持筒には、その長さ方向に間隔を存して複数個の吐出孔
が形成され、これら吐出孔のうち開口面積が最も小さい
吐出孔が前記吐出ポートに最も近い位置にあることを特
徴とする。前記複数個の吐出孔のうち前記吐出ポートか
ら最も離れた位置にある吐出孔が、前記保持筒における
前記吐出ポートとは反対側の端部の開口である。

【００１５】

【作用】圧縮機構が駆動する時は、吐出ポートから吐出
したガスが保持筒の内部に入り、保持筒にその軸方向に
形成された複数個の吐出孔を夫々通って外部に吐出す
る。ここで、吐出ポートに最も近い位置にある開口面積
が最も小さい吐出孔に対して、この小さい吐出孔より吐
出ポートから離れた位置にある吐出孔の開口面積の方が
大きい。このため、吐出ポートに最も近い位置にある開
口面積が最も小さい吐出孔から吐出するガスの量に対し
て、この吐出孔より吐出ポートから離れた位置にある大
きな開口面積の吐出孔から吐出するガスの量の方が多
い。

【００１６】これにより弁体は吐出ポートから離れた位
置、すなわち固定スクロールの端板４の上面からの高さ
が高い位置にある大きな開口面積の吐出孔から吐出する
ガスの流れに乗って、この大きな開口面積の吐出孔の高
さまで上昇移動する。従って、弁体は固定スクロールの
端板の上面からの高い位置に上昇するために、ガスが脈
動するのに伴い弁体が脈動しても、吐出ポートが形成さ
れたスクロールの端板の上面に衝突することがなく、圧
縮機構の駆動時に弁体がスクロールに衝突して異常音が
発生したり、弁体が吐出ポートを閉じて弁動作に支障を
来すことがない。

【００１７】また、圧縮機構が駆動が停止した時は、吐
出ポートから保持筒に流入するガスの流れが停止し、弁
体は吐出ポートから離れた高い位置にある大きな開口面
積の吐出孔の位置から、下降移動して吐出ポートが形成
されているスクロールの端板の上面に載る。ここで、弁
体は加工する途中で、保持筒内部にあって吐出ポートに
近い低い位置にある位置にある開口面積が小さい吐出孔
から突出するガス（空気）の抵抗によって、弁体の上側
と下側との圧力差が大変小さくなり、従って弁体の下降
速度が下降速度があまり上昇しない。このため、弁体が
スクロールの端板の上面に衝突する衝撃が緩和され、弁
体の端板への衝突による衝突音が小さくすることがで
き、また弁体が破損することも防止できる。

【００１８】吐出ポートから最も離れた位置にある吐出
孔を保持筒における吐出ポートとは反対側の端部の開口
とすることにより、構成の簡素化および製造の簡素化を
図ることができる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について図１および図２を
参照して説明する。図１はスクロール型圧縮機の全体を
示している。図１において、密閉ハウジング３１の内部
はディスチャージカバー３２によって高圧空間３３と低
圧空間３４とに仕切られている。低圧空間３４の内部の
上部にはスクロール型圧縮機構Ｃが、下部には電動機Ｍ
が、さらに低圧空間３４の底部（密閉ハウジング３１の
底部）には油ポンプＰが夫々設けられ、これらはスクロ
ール型圧縮機構Ｃ、電動機Ｍおよび油ポンプＰは電動機
Ｍに設けられた回転軸３５によって連結されている。

【００２０】電動機Ｍは密閉ハウジング３１に固定され
た固定子３６と、この固定子３６の内部に組合された回
転子３７と、この回転子３７に挿通固着された回転軸３
５とを有し、回転軸３５は回転子３７の下側と上側に夫
々延出している。

【００２１】スクロール型圧縮機構Ｃは、固定スクロー
ル３８と旋回スクロール３９を有し、固定スクロール３
８は端板４０と渦巻状のラップ４１とを備え、中央部に
上下方向に吐出ポート４２が設けられている。旋回スク
ロール３９は端板４３と渦巻状のラップ４４とを備え、
端板４３の下面に設けられたボス４５の内部にブッシュ
４６が軸受４７を介して回転自在に嵌合され、このブッ
シュ４６に回転軸３５の上端に設けられた偏心軸４８が
スライド可能に挿入されている。

【００２２】固定スクロール３８と旋回スクロール３９
とは端板４０と端板４３とが所定距離偏心するととも
に、ラップ４１とラップ４４が１８０度だけ角度をずら
せて相互に組合されている複数の密閉空間４９が形成さ
れている。旋回スクロール３９は密閉ハウジング３１の
内部に固定されたケーシング５０に摺動自在に支持さ
れ、旋回スクロール３９とケーシング５０との間には、
旋回スクロール３９の公転旋回運動を許容するが自転を
阻止する自転阻止機構５１が設けられている。

【００２３】固定スクロール３８の端板４０の外周はケ
ーシング５０に浮き上がり自在に支持され、固定スクロ
ール３８の端板４０の上面には外周部の円筒フランジ５
２と中央部の吐出ポート４２を有する突部５３が同心状
に形成されている。

【００２４】これらフランジ５２と突部５３の間にはデ
ィスチャージカバー３２の下面に設けられた円筒フラン
ジ５４が封密摺動自在に嵌合されて背圧室５５が形成さ
れている。この背圧室５５は端板４０に設けられた孔５
６を介してガスの圧縮途中にある密閉空間４９と連通し
ている。ここで、孔５６はラップ４１の内周側に接した
地点に位置され、背圧室５５の内周側は高圧側となって
おり、外周側には低圧室５７が形成されている。なお、
密閉ハウジング３１の低圧空間３４の部分にはガス吸入
管５８が設けられ、高圧空間３５の部分にはガス吐出管
５９が設けられている。

【００２５】さらに、ディスチャージカバー３２には逆
止弁７１が設けられている。すなわち、ディスチャージ
カバー３２の中央部には円形の透孔６０が形成され、こ
の孔６０には保持筒７２が設けられ、この保持筒７２の
内部に弁体７５が設けられて逆止弁７１が構成されてい
る。

【００２６】保持筒７２は両端が開放された円筒形をな
すもので、直立して配置されている。保持筒７２の下部
はディスチャージカバー３２の透孔６０に挿入されて、
固定スクロール３８の端板４０の上面に載せられ、保持
筒７２の下端開口が固定スクロール３８の吐出ポート４
２に連通している。保持筒７２の上部はハウジング３１
の高圧側空間３３に突出し、上端はハウジング３１の天
井部には当接して開口が閉塞されている。

【００２７】高圧側空間３３に突出する保持筒７２の周
壁には、その長さ方向に間隔を存して複数個、例えば２
個の円形をなす吐出孔７３、７４が保持筒７２の長さ方
向（高さ方向）に間隔を存して形成されている。これら
の吐出孔７３、７４のうち、固定スクロール３８の端板
４０の上面からの高さが低い位置、すなわち吐出ポート
４２に近い位置にある吐出孔７３の開口面積（直径）
は、この吐出孔７３に対して固定スクロール３８の端板
４０の上面からの高さが高い位置、すなわち吐出ポート
４２から離れた位置にある吐出孔７４の開口面積（直
径）より小さく設定されている。

【００２８】吐出孔７４の開口面積（直径）は、ガスの
圧力により弁体７５を吐出孔７４の位置まで押し上げる
ガス流量が得られる大きさであり、吐出孔７４の開口面
積（直径）は、弁体７５が下降する時に弁体７５の上下
側の圧力差ができるだけ小さくできるガスの流量が得ら
れる大きさである。

【００２９】弁体１４は保持筒１６の内部に上下移動自
在に設けられ、下降移動により吐出ポートを閉じ前記吐
出ポート４２から突出される前記ガスにより浮上されて
上昇移動して吐出ポート４２を開くものである。

【００３０】このように構成されたスクロール型圧縮機
では、圧縮機構Ｃが駆動していない時は逆止弁７１の弁
体７５は自重により固定スクロール３８の端板４０の上
面に載って上流側吐出ポート７３を閉じている。

【００３１】そして、圧縮機構Ｃが駆動する時には、モ
ータＭの駆動によって回転軸３５が回転され、この回転
が偏心軸４８、ブッシュ４６およびボス４５を介して圧
縮機構Ｃの旋回スクロール３９に伝達される。旋回スク
ロール３９は自転阻止機構５１により自転を阻止されな
がら好転旋回半径を半径とする円軌道上で公転旋回運動
を行う。

【００３２】そうすると、ガスが吸入管５８を介して密
閉ハウジング３１の低圧空間３４に入り、図示省略の経
路を経て圧縮機構Ｃの密閉区間に吸入される。そして、
旋回スクロール３９の公転旋回運動によって密閉空間４
９の容積が減少するのに伴いガスが圧縮されながら中央
部に至る。

【００３３】ここで、ガスは固定スクロール３８の吐出
ポート４２に入り、その圧力で逆止弁１４の保持筒１６
の内部に設けられて固定スクロール２の端板４の上面に
載っている弁体１７を押上げる。これにより吐出ポート
６が開放されてガスが吐出ポート６から保持筒７２の内
部に吐出される。

【００３４】吐出ポート４２から吐出したガスは保持筒
７２の内部に入り、保持筒７２にその軸方向に形成され
た２個の吐出孔７３、７４を夫々通って高圧側空間３３
に吐出する。ここで、吐出ポート４２に最も近い位置に
ある開口面積が最も小さい吐出孔７３に対して、この小
さい吐出孔より吐出ポート４２から離れた位置にある吐
出孔７４の開口面積の方が大きい。このため、吐出ポー
ト４２に最も近い位置にある開口面積が最も小さい吐出
孔７３から吐出するガスの量に対して、この吐出孔７３
より吐出ポート４２から離れた位置にある大きな開口面
積の吐出孔７４から吐出するガスの量のほうが多い。

【００３５】そして、弁体７５は吐出ポート４２から吐
出するガスに押されて保持筒１６の内部を上昇移動して
吐出孔７３を越え、は吐出ポートから離れた位置、すな
わち固定スクロールの端板４の上面からの高さが高い位
置にある大きな開口面積の吐出孔から吐出するガスの流
れに乗って、この大きな開口面積の吐出孔の高さまで上
昇移動する。

【００３６】このように弁体７５は固定スクロール３８
の端板４０の上面から高い位置まで上昇するために、ガ
スが脈動するのに伴い弁体７５が脈動しても、吐出ポー
ト４２が形成された固定スクロール３８の端板４０の上
面に衝突することがなく、圧縮機構Ｃの駆動時に弁体が
固定スクロール３８に衝突して異常音が発生したり、弁
体７５が吐出ポートを４２を閉じて弁動作に支障を来す
ことがない。高圧側空間３３に流れたガスは吐出管１３
を経て外部に吐出される。

【００３７】圧縮機構Ｃの駆動が停止すると、高圧側空
間３３が高圧で圧縮機構Ｃが負圧となり、弁体７４は吐
出ポート４２から離れた高い位置にある大きな開口面積
の吐出孔７４の位置から、下降移動して吐出ポート４２
が形成されている固定スクロール３８の端板４０の上面
に載る。これにより高圧側空間３３から圧縮機構Ｃへに
ガスの逆流が阻止される。ここで、弁体７５は下降移動
する途中で、保持筒７２内部にあって吐出ポート４２に
近い低い位置にある位置にある開口面積が小さい吐出孔
７３から吐出するガス（空気）の抵抗によって、弁体７
５の上側と下側との圧力差が大変小さくなり、従って弁
体７４の下降速度があまり上昇しない。このため、弁体
７５が固定スクロール３８の端板４０の上面に衝突する
衝撃が緩和され、弁体７５の端板４０への衝突による衝
突音が小さくすることができ、また弁体７５が破損する
ことも防止できる。

【００３８】なお、背圧室５５内のガス圧力によって固
定スクロール３８は旋回スクロール３９に押し付けられ
密閉空間４９内部からガスが漏出することを阻止する。
密閉空間４９内部に液体が吸入された時は、固定スクロ
ール３８が浮上してその液体を逃がすことにより圧縮機
構の損傷を防止する。

【００３９】また、ハウジング３１の内部の下部に組み
込まれ油ポンプＰは、回転軸３５に回転駆動されてハウ
ジング３１の内部の底部に溜められた潤滑油を吸い込ん
で、回転軸３５に形成された孔３５ａを通して圧縮機構
Ｃの摺動部に供給する。

【００４０】他の実施例について図３を参照して説明す
る。この実施例のスクロール型圧縮機は、前述したスク
ロール型圧縮機とは逆止弁の構成が異なるもので、それ
以外の部分は前記実施例のスクロール型圧縮機と同じで
あるために説明を省略する。そして、この実施例では図
３に示す弁室の構成について説明する。図３において図
２と同じ部分は同じ符号を付して示す。

【００４１】この実施例では、保持筒７６に２個の吐出
孔７７、７８が形成されている。１個の吐出孔７７は、
保持筒７６の周壁に形成され、他の１個の吐出孔７８は
保持筒７６の上端の開口として形成されている。吐出孔
７７は吐出ポート４２に近い位置にある開口面積が小さ
い吐出孔に相当し、吐出孔７８は吐出ポート４２から離
れた位置にある開口面積が大きい吐出孔に相当する。保
持筒７６の内部に挿入された弁体７９には孔８０が形成
されている。

【００４２】このような構成において、圧縮機構が駆動
されガスが吐出ポート４２から保持筒７６の内部に吐出
されると、弁体７９がガスに押されて吐出孔７８の位置
である保持筒７６の上端開口まで上方移動する。ガスは
弁体７９の下側から孔８０を通って上側に抜け保持体７
６の上端開口から高圧側空間３３に吐出される。また、
圧縮機構の駆動が停止された時には、吐出孔７７の存在
により弁体７９の下降速度が抑制される。

【００４３】この実施例では、吐出ポート４２から最も
離れた位置にある吐出孔７８を保持筒７２における吐出
ポート４２とは反対側の端部の開口とすることにより、
周壁に吐出孔７８を形成する必要がなくなり、構成の簡
素化および製造の簡素化を図ることができる。

【００４４】なお、本発明は前述した実施例に限定され
ずに、種々変形して実施することができる。例えば、保
持筒に形成する吐出孔は２個に限らず３個以上であって
も良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
縮機構の駆動時に弁体がスクロールに衝突して異常音を
発生することを防止し、また圧縮機構の駆動停止時に弁
体のスクロールへの衝突を緩和できる逆止弁を備えたス
クロール型圧縮機を得ることができる。また、吐出ポー
トから最も離れた位置にある吐出孔を保持筒における吐
出ポートとは反対側の端部の開口とすることにより、構
成の簡素化および製造の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例におけるスクロール型圧
縮機を示す断面図。

【図２】同実施例におけるスクロール型圧縮機に設ける
逆止弁を拡大して示す断面図。

【図３】他の実施例におけるスクロール型圧縮機に設け
る逆止弁を拡大して示す断面図。

【図４】従来のスクロール型圧縮機の一例を示す断面
図。

【符号の説明】

３１…ハウジング、 ３８…固定スクロール、
３９…旋回スクロール、 ７１…逆止弁、７２…保
持筒、 ７３、７４…吐出孔 ７５…弁体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定スクロールと旋回スクロールとを互
   いに組合せて形成された密閉空間をその面積を減少させ
   ながら前記両スクロールの中心側に向けて移動してガス
   を圧縮し、このガスを前記一方のスクロールに形成され
   た吐出ポートおよびこの吐出ポートに連通する逆止弁を
   介して外部に吐出するスクロール型圧縮機において、 前記逆止弁は、前記吐出ポートに連通して立てて設けら
   れた保持筒と、この保持筒の内部に上下移動自在に設け
   られ下降移動して前記吐出ポートを閉じ前記吐出ポート
   から突出される前記ガスにより上昇移動されて前記吐出
   ポートを開く弁体とを具備し、前記保持筒には、その長
   さ方向に間隔を存して複数個の吐出孔が形成され、これ
   ら吐出孔のうち開口面積が最も小さい吐出孔が前記吐出
   ポートに最も近い位置にあることを特徴とするスクロー
   ル型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記複数個の吐出孔のうち前記吐出ポー
   トから最も離れた位置にある吐出孔が、前記保持筒にお
   ける前記吐出ポートとは反対側の端部の開口である請求
   項１記載のスクロール型圧縮機。