| 【発明の名称】 |
スクロール型圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】山田 均
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| 【要約】 |
【課題】ベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われるスクロール型圧縮機を提供する。
【解決手段】ハウジング１０内に配設された固定スクロール１６と可動スクロール２１との、圧縮空間を形成すべき両うず巻き体１６ｂ，２１ｂに対峙する位置に、ハウジング１０に吸入ポート１９が形成されたスクロール型圧縮機において、可動スクロールの端板２１ａには、うず巻き体２１ｂの始端近傍に第１の貫通孔１９が形成され、うず巻き体の終端近傍に第２の貫通孔３０が形成され、可動スクロールの端板の他方の面に、前記第２の貫通孔の開口部の周囲に凹部３１が形成され、クランク室と第２の貫通孔とが前記凹部を介して常時連通して構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成され、可動スクロールの端板には、うず巻き体の始端近傍に第１の貫通孔が形成され、うず巻き体の終端近傍に第２の貫通孔が形成され、可動スクロールの端板の他方の面に、前記第２の貫通孔の開口部の周囲に凹部が形成され、クランク室と可動スクロールの端板に形成された第２の貫通孔とが前記凹部を介して常時連通していることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】 ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成され、可動スクロールの端板には、うず巻き体の始端近傍に第１の貫通孔が形成され、うず巻き体の中間部近傍に第２の貫通孔が形成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３】 第１の貫通孔に、オリフィスが圧入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール型圧縮機。
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【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ものである。
【０００２】
【従来の技術】ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成されたスクロール型圧縮機が知られている。上記スクロール型圧縮機においては、冷媒ガスは吸入ポートを通ってうず巻き体の径方向外方へ吸引され、直ちにポケットに取り込まれるので、圧力損失が少なく高い圧縮性能が得られる。上記スクロール型圧縮機においては、うず巻き体の径方向外方へ吸引された冷媒ガスの一部が、可動スクロールの公転運動に伴って可動スクロールとハウジングとの間に間欠的に形成される冷媒通路を通ってクランク室へ流れ、冷媒ガスに含まれる潤滑オイルのミストにより、ベアリングや軸シールが潤滑される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成された従来のスクロール型圧縮機には、可動スクロールの公転運動に伴って可動スクロールとハウジングとの間に間欠的に形成される冷媒通路だけでは十分な量の冷媒ガスがクランク室へ流れないので、ベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われないという問題があった。本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成されたスクロール型圧縮機であって、ベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明においては、ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成され、可動スクロールの端板には、うず巻き体の始端近傍に第１の貫通孔が形成され、うず巻き体の終端近傍に第２の貫通孔が形成され、可動スクロールの端板の他方の面に、前記第２の貫通孔の開口部の周囲に凹部が形成され、クランク室と可動スクロールの端板に形成された第２の貫通孔とが当該凹部を介して常時連通して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、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍に形成される終期圧縮工程にあるポケット内の高圧冷媒ガスが、可動スクロールの端板に形成された第１の貫通孔を通ってクランク室へ流入し、可動スクロールの端板に形成された第２の貫通孔を通って、可動スクロールのうず巻き体の終端近傍に形成される初期圧縮工程にあるポケット内へ還流する。クランク室と第２の貫通孔とは、可動スクロールの端板の他方の面に形成された凹部を介して常時連通しているので、クランク室内の冷媒ガスは、支障無く第２の貫通孔を通ることができる。この結果、クランク室内に冷媒ガスの流れが形成され、クランク室内のベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われる。
【０００５】本発明においては、ハウジングと、ベアリングを介して回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールとを備え、可動スクロールの端板とハウジングとによりクランク室が形成され、クラン室内に駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とが配設され、可動スクロールの端板の他方の面の周縁部がハウジングに摺接して可動スクロールがハウジングにより駆動軸の延在方向に支持され、ハウジングのうず巻き体に対峙する部位に吸入ポートが形成され、可動スクロールの端板には、うず巻き体の始端近傍に第１の貫通孔が形成され、うず巻き体の中間部近傍に第２の貫通孔が形成されて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、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍に形成される終期圧縮工程にあるポケット内の高圧冷媒ガスが、可動スクロールの端板に形成された第１の貫通孔を通ってクランク室へ流入し、可動スクロールの端板に形成された第２の貫通孔を通って、可動スクロールのうず巻き体の中間部近傍に形成される中期圧縮工程にあるポケット内へ還流する。この結果、クランク室内に冷媒ガスの流れが形成され、クランク室内のベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われる。
【０００６】本発明の好ましい態様においては、第１の貫通孔に、オリフィスが圧入されている。第１の貫通孔からは、高圧の冷媒ガスが吐出するので、孔径を微小にして冷媒ガスの吐出量が過大にならないようにするのが望ましい。この場合、切削加工で微小径の貫通孔を形成するのは難しいので、切削可能な径の貫通孔を形成し、オリフィスを圧入するのが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。図１において、１０はスクロール型圧縮機のハウジングである。ハウジング１０は、皿状のリアケーシング１０ａ1 と、リアケーシング１０ａ1 に固定された円筒状のセンターケーシング１０ａ2 とを有するリアハウジング１０ａと、大径円筒部１０ｂ1 と小径円筒部１０ｂ2 とを有しリアハウジング１０ａに固定されたフロントハウジング１０ｂとを備えている。リアハウジング１０ａとフロントハウジング１０ｂとは同心状に配設されている。ハウジング１０の中心軸線Ｘ上に配設されたシャフト１１が、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 を通って、ハウジング１０内に延びている。シャフト１１は、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 に包囲された小径部１１ａと、フロントハウジングの大径円筒部１０ｂ1 に包囲された大径部１１ｂとを備えている。大径部１１ｂの端面には、軸線Ｘに平行に延びるクランクピン１２が、軸心から偏心して固定されている。シャフト１１の大径部１１ｂは、ボールベアリング１３を介してフロントハウジングの大径円筒部１０ｂ1 により回転自在に支承されている。シャフト１１の小径部１１ａを包囲してリップシール１４が配設されている。
【０００８】フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 を包囲して電磁クラッチ１５が配設されている。電磁クラッチ１５は、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 に回転自在に外嵌すると共に、図示しないＶベルトを介して図示しない外部駆動源に接続されたプーリ１５ａと、フロントハウジング１０ｂに固定された電磁石１５ｂと、シャフト１１の小径部１１ａの端部にセレーション結合されたクラッチアーマチュア１５ｃとを備えている。電磁クラッチ１５を介して、図示しない外部駆動源によりシャフト１１が回転駆動される。
【０００９】リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６が配設されている。固定スクロール１６は、センターケーシング１０ａ2 と一体形成された円板状の端板１６ａと、端板１６ａの一方の側面に形成されたうず巻き体１６ｂとを備えている。端板１６ａの中心部には吐出穴１６ａ1 が形成されている。固定スクロールの端板１６ａにより、リアハウジング１０ａの内部空間は吸入室１７と吐出室１８とに仕切られている。センターケーシング１０ａ2 の側壁に、うず巻き体１６ｂに対峙して吸入ポート１９が形成されている。吸入ポート１９は吸入室１７に連通している。センターケーシング１０ａ2 の側壁に吐出ポート２０が形成されている。吐出ポート２０は吐出室１８に連通している。
【００１０】リアハウジング１０ａ内に、固定スクロール１６に隣接して可動スクロール２１が配設されている。可動スクロール２１は、円板状の端板２１ａと、端板２１ａの一方の側面に形成されたうず巻き体２１ｂと、端板２１ａの他方の側面に形成された環状のボス２１ｃとを備えている。端板２１ａの他方の側面の周縁部が、スラスト受けリング２２を介して、フロントハウジング１０ｂに摺接し、フロントハウジング１０ｂにより、軸線Ｘ方向に支持されている。可動スクロール２１のうず巻き体２１ｂと、固定スクロール１６のうず巻き体１６ｂとは、図２に示すように、１８０°の角度のずれをもってかみ合っている。
【００１１】互いにかみ合う可動スクロールのうず巻き体２１ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に複数の空間、すなわちポケット２３が形成されている。ポケット２３は、後述するように可動スクロール２１が固定スクロール１６に対して公転するのに伴って、うず巻きの終端部からうず巻きの始端部へ向かって移動し、当該移動に伴って体積が減少し、ポケット内の冷媒ガスが圧縮される。
【００１２】図１に示すように、ボス２１ｃには、厚肉円板状のブッシュ２４が、ニードルベアリング２５を介して回転自在に内嵌している。ブッシュ２４には、軸線Ｘに平行に延びる貫通穴２６が形成されている。貫通穴２６は、シヤフト１１の大径部１１ｂに固定されたクランクピン１２を収容している。クランクピン１２とブッシュ２４とニードルベアリング２５とボス２１ｃとにより構成されるクランク機構により、シャフト１１が回転すると可動スクロール２１は軸線Ｘの回りに公転する。
【００１３】フロントハウジング１０ｂと可動スクロール２１との間には、可動スクロール自転防止用のカップリング機構２７が配設されている。
【００１４】クランク機構、可動スクロール自転防止用のカップリング機構２７、ボールベアリング１３、リップシール１４等は、可動スクロールの端板２１ａとフロントハウジング１０ｂとにより形成されるクランク室２８内に配設されている。
【００１５】可動スクロール２１の端板２１ａには、うず巻き体２１ｂの始端近傍に第１貫通孔２９が形成されており、うず巻き体２１ｂの終端近傍に第２貫通孔３０が形成されている。端板２１ａの他方の側面に、第２貫通孔３０の開口部の周囲に凹部３１が形成されている。クランク室２８と第２貫通孔３０とは、可動スクロール２１の公転運動中、凹部３１を介して常時連通している。
【００１６】上記構成を有する本実施例に係るスクロール型圧縮機の作動を説明する。図示しない外部駆動源により、電磁クラッチ１５を介して、シャフト１１が回転駆動される。シャフト１１の回転により、クランクピン１２に支承された可動スクロール２１が軸線Ｘの回りに公転する。公転に伴う可動スクロール２１の自転は、カップリング機構２７により阻止される。図２、３に示すように、可動スクロール２１の公転に伴って、互いにかみ合う可動スクロールのうず巻き体２１ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に形成されたポケット２３が、うず巻きの終端部から、うず巻きの始端部へ向かって移動する。吸入ポート１９を通って吸入室１７へ流入した冷媒ガスが、うず巻き体２１ｂの終端部の径方向内側で形成されつつあるポケット２３と、うず巻き体２１ｂの終端から中心角で１８０度始端側ヘ隔たった部位の径方向外側で形成されつつあるポケット２３内へ流入する。ポケット２３がうず巻きの終端部から始端部へ向かって移動すると共に、ポケット２３の体積が減少し、ポケット２３内の冷媒ガスは圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロールの端板１６ａに形成された吐出穴１６ａ1 を通って、吐出室１８ヘ流出する。吐出室１８ヘ流入した冷媒ガスは、吐出ポート２０を通って、外部冷媒回路へ流出する。冷媒ガスは吸入ポート１９を通ってうず巻き体１６ｂ、２１ｂの径方向外方の吸入室１７へ吸引され、直ちにポケット２３に取り込まれるので、圧力損失が少なく高い圧縮性能が得られる。
【００１７】図２、３から分かるように、可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍に形成される終期圧縮工程にあるポケット２３内の高圧冷媒ガスが、可動スクロールの端板２１ａに形成された第１の貫通孔２９を通ってクランク室２８へ流入し、可動スクロールの端板２１ａに形成された第２の貫通孔３０を通って、吸入室１７や、可動スクロールのうず巻き体２１ｂの終端近傍に形成される初期圧縮工程にあるポケット２３内へ還流する。クランク室２８と第２の貫通孔３０とは、可動スクロール２１の公転運動中、可動スクロールの端板２１ａの他方の側面に形成された凹部３１を介して常時連通しているので、クランク室２８内の冷媒ガスは、支障無く第２の貫通孔３０を通ることができる。この結果、クランク室２８内に冷媒ガスの流れが形成され、クランク室２８内のボールベアリング１３、リップシール１４、ニードルベアリング２５等の潤滑が十分に行われる。
【００１８】以上本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されない。第１実施例において、図４、５に示すように、可動スクロールのうず巻き体２１ｂの中間部近傍に、第２貫通孔３０を形成しても良い。この場合には、クランク室２８と第２貫通孔３０とは、可動スクロール２１の公転運動中、常時連通するので、凹部３１を形成する必要は無い。第１の貫通孔２９からは、高圧の冷媒ガスがクランク室２８へ吐出するので、孔径を微小にして冷媒ガスの吐出量が過大にならないようにするのが望ましい。この場合、切削加工で微小径の貫通孔を形成するのは難しいので、切削可能な径の貫通孔２９を形成し、図６に示すように、貫通孔２９にオリフィス３２を圧入するのが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係るスクロール型圧縮機においては、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍に形成される終期圧縮工程にあるポケット内の高圧冷媒ガスが、可動スクロールの端板に形成された第１の貫通孔を通ってクランク室へ流入し、可動スクロールの端板に形成された第２の貫通孔を通って、可動スクロールのうず巻き体の終端近傍に形成される初期圧縮工程にあるポケット内へ還流する。クランク室と第２の貫通孔とは可動スクロールの端板の他方の面に形成された凹部を介して常時連通しているので、クランク室内の冷媒ガスは、支障無く第２の貫通孔を通ることができる。この結果、クランク室内に冷媒ガスの流れが形成され、クランク室内のベアリングや軸シールの潤滑が十分に行われる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月３日（１９９９．９．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５２４５
【弁理士】
【氏名又は名称】坂口 嘉彦
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７３９７４（Ｐ２００１−７３９７４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５０８２０ |
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