スクロール圧縮機
【課題】リリーフポートからの吐出時の圧損を低減して効率の向上を図るとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、その配置の自由度を高めることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】吐出ポートの外周側に圧縮室を吐出チャンバー１６に連通する複数孔群からなるリリーフポート３１Ａが設けられているスクロール圧縮機において、固定スクロール１６の端板端面の少なくとも複数孔群のリリーフポート３１Ａが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と固定スクロール１６の端板端面との間に、リリーフポート３１Ａの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート３１Ａ位置から離れた位置で吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路３７を形成するとともに、該リリーフ流路３７の吐出チャンバーへの開口部３９にリリーフ弁３４Ａを設けた。
【解決手段】吐出ポートの外周側に圧縮室を吐出チャンバー１６に連通する複数孔群からなるリリーフポート３１Ａが設けられているスクロール圧縮機において、固定スクロール１６の端板端面の少なくとも複数孔群のリリーフポート３１Ａが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と固定スクロール１６の端板端面との間に、リリーフポート３１Ａの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート３１Ａ位置から離れた位置で吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路３７を形成するとともに、該リリーフ流路３７の吐出チャンバーへの開口部３９にリリーフ弁３４Ａを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定スクロールの端板中心部に吐出ポートを備え、該吐出ポートよりも外周側に複数のリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、吸入締切り時の圧縮室容積と圧縮終了時の圧縮室容積との比によって決まる設計圧縮比が一定であることが知られている。従って、特定の吸入圧力および吐出圧力となる一つの運転条件に対しては、最適な設計圧縮比を設定し、高効率で運転することができる。しかし、高低圧差が小さくなる運転条件やインバータによる高Ｈｚ運転条件下では、いわゆる過圧縮現象が生じてしまい、圧縮動力の増加によって圧縮効率が低下するという問題が発生する。また、いわゆる液圧縮現象が生じた場合、圧力の異常上昇による入力の増大や過大な振動、騒音が惹起される等の問題が発生する。
【０００３】
そこで、過圧縮や液圧縮を回避すべく、固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートに加えて、渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿う外周側位置に圧縮室と吐出チャンバーとを連通するリリーフポートを設け、該リリーフポートを介して圧縮途中のガスや液を吐出チャンバーにリリーフすることにより、過圧縮や液圧縮を防止するようにしたスクロール圧縮機が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、リリーフポートを有するスクロール圧縮機において、必要なリリーフポート面積を確保すべく、リリーフポートを渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って穿設した複数孔群のポートにより構成するとともに、その複数孔群のリリーフポートを１つに集約し、それに対して共通のリリーフ弁を設けることにより、リリーフ弁の数の増加による弁設置の困難性や構成の複雑化を解消したものが特許文献２，３等により提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７０５７４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６０９５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２，３の如く、複数孔群からなるリリーフポートを１つに集約し、それに対して共通のリリーフ弁を設けた構成とすることにより、必要なリリーフポート面積を確保することができるとともに、リリーフ弁数の増加を抑制し、構成の複雑化を避けることができる。しかしながら、特許文献２，３のものでは、リリーフポートの位置に対応してその位置にリリーフ弁を設置しなければならず、リリーフ弁の設置位置がリリーフポート位置によって制約されるため、リリーフ弁の配置に自由度がないという課題があった。
【０００７】
特に、複数孔群からなるリリーフポートを、固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設置する場合、渦巻き状ラップの腹側に設けられるリリーフポートと、背側に設けられるリリーフポートとが互いに接近し、リリーフ弁の設置が難しくなるケースが想定されるため、リリーフ弁の配置構成に関して、設計の自由度を確保することが重要となる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リリーフポートからの吐出時の圧損を低減して効率の向上を図るとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、その配置の自由度を高めることができるスクロール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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとにより圧縮室を形成し、該圧縮室で圧縮されたガスを前記固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートを経て吐出チャンバーに吐出するとともに、前記吐出ポートの外周側に前記圧縮室と前記吐出チャンバーとを連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの端板端面の少なくとも前記複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と前記固定スクロールの端板端面との間に、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で前記吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の前記吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、吐出ポートの外周側に圧縮室を吐出チャンバーに連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、固定スクロールの端板端面の少なくとも複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と固定スクロールの端板端面との間に、リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けた構成としているため、必ずしも複数孔群からなるリリーフポートが設けられている位置に対応してリリーフ弁を設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポートに対して共通する１個のリリーフ弁を設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁を設置することができるとともに、複数孔群のリリーフポートによって必要な大きさのポート面積を確保することができる。従って、リリーフポートからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁の配置の自由度を高め、限られたスペースに設けられるリリーフ弁の設置を容易化することができる。
【００１１】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が前記固定スクロールの端板端面側に設けられ、前記吐出チャンバーへの開口部が前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、リリーフ流路におけるリリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が固定スクロールの端板端面側に設けられ、吐出チャンバーへの開口部がプレート部材側に設けられているため、リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部を固定スクロールの端板側に設けることにより、プレート部材側には、吐出チャンバーへの開口部を設けるだけでよく、従って、プレート部材の板厚を比較的薄くすることができる等、その構成を簡略化することができる。
【００１３】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および前記吐出チャンバーへの開口部の全てが前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、リリーフ流路におけるリリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および吐出チャンバーへの開口部の全てがプレート部材側に設けられているため、リリーフ流路の全てをプレート部材側に纏めて設けることにより、リリーフ流路の設置および加工を全てプレート部材側に集約化することができる。従って、固定スクロール側に対しては、リリーフポートを設けるだけでよく、特に構造を変更せずにそのまま使用することができる。
【００１５】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの端板端面と前記プレート部材とのシール面は、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、固定スクロールの端板端面とプレート部材とのシール面が、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されているため、リリーフポートとリリーフ流路との接続部を含む固定スクロールの端板端面とプレート部材間のシール面を、シール材の設置を省略したシール材レス化構造とすることができる。従って、構造をシンプル化し、部品点数を減らして低コスト化することができる。
【００１７】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記複数孔群からなるリリーフポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の前記圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、前記固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、複数孔群からなるリリーフポートが、固定スクロールおよび旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられているため、渦巻き状ラップの腹側に設けられるリリーフポートと、背側に設けられるリリーフポートとが互いに接近した位置に設けられたとしても、リリーフポート位置から離れた位置にリリーフ弁を設置することが可能なことから、それら複数組のリリーフ弁を容易に配置することができる。従って、リリーフポートの設け方をより多様化し、スクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、必ずしも複数孔群からなるリリーフポートが設けられている位置に対応してリリーフ弁を設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポートに対して共通する１個のリリーフ弁を設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁を設置することができ、また、複数孔群のリリーフポートにより必要な大きさのポート面積を確保することができるため、リリーフポートからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁の配置の自由度を高め、限られたスペースに設けられるリリーフ弁の設置を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機全体の縦断面図である。
【図２】図１のスクロール圧縮機の固定スクロールを渦巻き状ラップ側から見た状態の平面図である。
【図３】図２の固定スクロールに設けられる複数孔群のリリーフポート周りの構成を示す拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面相当図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の図４に対応した図３のＡ−Ａ断面相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機全体の縦断面図が示され、図２には、その固定スクロールを渦巻き状ラップ側から見た状態の平面図が示されている。
スクロール圧縮機として、本実施形態では、密閉型電動スクロール圧縮機１の例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
密閉型電動スクロール圧縮機１は、上下方向に長い筒状の有底の鋼板製密閉ハウジング２を備えている。この密閉ハウジング２内の上方部位には、スクロール圧縮機構３が設置され、その下方部位には、電動モータ４が配置されている。
【００２２】
密閉ハウジング２内は、スクロール圧縮機構３よりも上部側が、スクロール圧縮機構３により圧縮された高圧ガスが吐出される吐出チャンバー５とされ、吐出パイプ６が接続されている。また、スクロール圧縮機構３よりも下部側が、低圧の吸入ガスが吸込まれる吸入チャンバー７とされ、吸入パイプ８が接続されている。吸入チャンバー７側には、固定子９および回転子１０から構成される電動モータ４が、密閉ハウジング２内に圧入されることによって設置されており、該電動モータ４の回転子１０に結合されているクランク軸１１が上下方向に延長されている。
【００２３】
クランク軸１１の下端部は、密閉ハウジング２内に設けられている下部軸受１２によって支持されており、その下端部と下部軸受１２との間に設けられている公知の給油ポンプ１３を介して、密閉ハウジング２の底部に充填されている潤滑油１４を、クランク軸１１内に設けられている給油孔（図示省略）を通してスクロール圧縮機構３および上部軸受部材１５の所要潤滑部位に給油し、それらの部位を潤滑可能な構成とされている。
【００２４】
スクロール圧縮機構３は、上部軸受部材１５を介して密閉ハウジング２内に設置されている。該スクロール圧縮機構３は、上部軸受部材１５上に固定設置されている固定スクロール１６と、上部軸受部材１５上に固定スクロール１６の周りに公転旋回可能に支持されている旋回スクロール２０とから構成されており、固定スクロール１６は、固定端板１７とその一面に立設されている固定渦巻き状ラップ１８とを備え、固定端板１７の中心部に吐出ポート１９が設けられた構成とされている。
【００２５】
また、旋回スクロール２０は、旋回端板２１とその一面に立設されている旋回渦巻き状ラップ２２とを備え、旋回端板２１の背面側に旋回ボス部２３が一体に設けられた構成とされている。この固定スクロール１６と旋回スクロール２０は、固定渦巻き状ラップ１８と旋回渦巻き状ラップ２２とが１８０度位相をずらして咬合され、これによって、両スクロール１６，２０間に一対の圧縮室２４が形成されるようになっている。この一対の圧縮室２４は、旋回スクロール２０が公転旋回されることにより、外周位置から中心部へと容積が減少されながら移動され、圧縮作用をなすよう構成されている。
【００２６】
旋回スクロール２０は、旋回端板２１の背面が上部軸受部材１５のスラスト軸受部１５Ａ上に支持され、その旋回ボス部２３にクランク軸１１の上端に設けられているクランクピン部１１Ａがドライブブッシュ２５および旋回ベアリング２６を介して連結されることにより、固定スクロール１６の周りに旋回駆動可能とされている。また、旋回スクロール２０の旋回端板２１の背面と上部軸受部材１５のスラスト軸受部１５Ａとの間には、旋回スクロール２０の自転を阻止するためのオルダムリング等からなる自転防止手段２７が設けられている。なお、クランク軸１１の上方部は、上部軸受部材１５のジャーナル軸受部１５Ｂに回転自在に支持されている。
【００２７】
固定スクロール１６の固定端板１７には、その背面側にディスチャージカバー２８が設けられるとともに、吐出ポート１９を開閉するリード弁タイプの吐出弁２９が設けられている。また、固定スクロール１６の固定端板１７には、中心部に設けられている吐出ポート１９に対して、その外周側の固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の複数箇所（本実施形態では、３箇所）位置に、圧縮室２４と吐出チャンバー５とを連通する複数の孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが設けられている。
【００２８】
この複数対の複数の孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂは、図２に示されるように、固定渦巻き状ラップ１８の腹側と背側にリリーフポート３０Ａと３０Ｂ、３１Ａと３１Ｂ、３２Ａと３２Ｂが各々対をなし、固定渦巻き状ラップ１８の腹側と背側に形成される一対の圧縮室２４に連通されるように設けられている。つまり、２個の孔からなる一対のリリーフポート３０Ａと３０Ｂは、吐出ポート１９より所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして設けられ、該リリーフポート３０Ａ，３０Ｂより所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして、３個の孔からなる一対のリリーフポート３１Ａと３１Ｂが設けられ、更にリリーフポート３１Ａと３１Ｂより所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして、２個の孔からなる一対のリリーフポート３２Ａと３２Ｂが設けられた構成とされている。
【００２９】
これら複数の孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対応して、それぞれリード弁タイプのリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂが設けられる。このリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの設置構造について、リリーフポート３１Ａに対応して設けられるリリーフ弁３４Ａの構造を代表例に、図３および図４に基づいて、以下に詳しく説明する。
【００３０】
３個の孔群からなるリリーフポート３１Ａは、固定スクロール１６の固定端板１７側に固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿って穿設されている。この固定端板１７の背面側には、プレート部材３６が金属接触された状態で設置されており、該プレート部材３６と固定端板１７の背面との金属接触面間に、リリーフポート３１Ａを構成している３個の孔群を単一の流路に集約し、それを吐出チャンバー５側に連通するリリーフ流路３７が形成されている。
【００３１】
本実施形態では、リリーフ流路３７のリリーフポート３１Ａを構成している３個の孔群を単一の流路に集約する集約部３８を、固定スクロール１６の固定端板１７側にザグリを形成するようにして設け、この集約部３８を吐出チャンバー５側に連通する開口部３９をプレート部材３６側に設けた構成としている。そして、このリリーフ流路３７の吐出チャンバー５側と連通される開口部３９側に、固定端板１７およびプレート部材３６にボルト４０によりネジ結合されたリテーナ４１を介してリード弁タイプのリリーフ弁３４Ａを設けた構成としている。
【００３２】
なお、本実施形態においては、複数孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを、固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の３箇所に設けた例について説明したが、必ずしも３箇所である必要はなく、１箇所または２箇所あるいは４箇所以上であってもよい。この際、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対応して設けられるリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂは、その全てを上記の如く、リリーフ流路３７を介してリリーフポート位置から離れた位置に設置する必要はなく、特定のリリーフ弁については、配置の都合上、複数の孔群を１つに集約し、その位置で開口部にリリーフ弁を設置してそのまま吐出チャンバー５側に連通させるように構成してもよい。
【００３３】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の密閉型電動スクロール圧縮機１において、電動モータ４が駆動されると、吸入パイプ８を介して密閉ハウジング２内に低圧の冷媒ガスが吸込まれ、この冷媒ガスが上部軸受部材１５等に設けられている冷媒流路を経てスクロール圧縮機構３の圧縮室２４内に吸入される。圧縮室２４内に吸入された冷媒ガスは、旋回スクロール２０が固定スクロール１６の周りに公転旋回駆動され、圧縮室２４が外周位置から中心部へと容積を減少しながら移動される間に高温高圧のガスに圧縮される。
【００３４】
この圧縮ガスは、固定スクロール１６の中心部に設けられている吐出ポート１９および吐出弁２９を介して吐出チャンバー５内に吐出され、該吐出チャンバー５に接続されている吐出パイプ６を経て圧縮機外部へと送出される。この圧縮過程において、運転条件により過圧縮状態となったり、液圧縮により圧縮室２４内の圧力が異常上昇したりする場合がある。この場合、圧縮室２４が吐出ポート１９に連通するまでの途中段階で、対をなすリリーフポート３０Ａと３０Ｂ、３１Ａと３１Ｂおよび３２Ａと３２Ｂのいずれかが、対応するリリーフ弁３３Ａと３３Ｂ、３４Ａと３４Ｂおよび３５Ａと３５Ｂが開かれることにより吐出チャンバー５に連通され、高圧のガスまたは液がそのリリーフポートおよびリリーフ流路３７を経て吐出チャンバー５内にリリーフされる。
【００３５】
この際、複数の孔群から構成されているリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂのいずれかからリリーフされる高圧のガスまたは液は、集約部３８で単一のリリーフ流路３７に集約され、該リリーフ流路３７を介してその開口部３９からリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを開放して吐出チャンバー５へとリリーフされる。これによって、過圧縮や液圧縮を防止することができる。
【００３６】
斯くして、本実施形態においては、固定スクロール１６の固定端板１７の端面における複数孔群のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが開口されている部分に対応してプレート部材３６を設け、該プレート部材３６と固定端板１７の端面との間に、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを構成する複数の孔群を１つに集約し、そのリリーフポート位置から離れた位置で吐出チャンバー５に連通する単一のリリーフ流路３７を形成するとともに、このリリーフ流路３７の吐出チャンバー５への開口部３９にリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設けた構成としている。
【００３７】
このため、必ずしも複数孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが設けられている位置に対応してリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対して共通する１個のリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置することができるとともに、複数孔群のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂによって必要な大きさのポート面積を確保することができる。
【００３８】
従って、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの配置の自由度を高め、限られたスペースに対して設けられるリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの設置を容易化することができる。
【００３９】
また、リリーフ流路３７は、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８が固定スクロール１６の固定端板１７の端面側に設けられ、吐出チャンバー５への開口部３９がプレート部材３６側に設けられているため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数の孔群を１つに集約する集約部３８を固定スクロール１６の固定端板１７側に設けることにより、プレート部材３６側には、吐出チャンバー５への開口部３９を設けるだけでよく、従って、プレート部材３６の板厚を比較的薄くすることができる等、その構成を簡略化することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、固定スクロール１６の固定端板１７の端面とプレート部材３６とのシール面が、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されている。このため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂとリリーフ流路３７との接続部を含む固定端板１７の端面とプレート部材３６間のシール面を、シール材の設置を省略したシール材レス化構造とすることができる。これによって、構造をシンプル化し、部品点数を減らして低コスト化することができる。
【００４１】
さらに、複数の孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが、固定スクロール１６および旋回スクロール２０により１８０度位相をずらして形成される一対の圧縮室２４に対応してそれぞれ設けられるとともに、固定スクロール１６の渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上（本実施形態では、３箇所）の位置に設けられており、これによって、渦巻き状ラップ１８の腹側に設けられるリリーフポート３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂと背側に設けられるリリーフポート３０Ａ，３１Ａ，３２Ａとが互いに接近した位置に設けられることがある。
【００４２】
しかるに、上記の如く、リリーフポート３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂとリリーフポート３０Ａ，３１Ａ，３２Ａとが互いに接近して配置されたとしても、各々のリリーフポート位置から離れた位置にリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置することが可能なことから、それら複数組のリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを容易に配置することができる。このため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの設け方をより多様化し、スクロール圧縮機１の高性能化を図ることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、リリーフ流路３７Ａの設け方が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図５に示されるように、固定スクロール１６の固定端板１７とプレート部材３６との接触面に設けられるリリーフ流路３７Ａの全てをプレート部材３６側に一体形成した構成としている。つまり、リリーフ流路３７Ａを構成するリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８Ａと、吐出チャンバー５への開口部３９Ａとを全てプレート部材３６側に設けた構成としている。なお、図５では、開口部３９Ａに設けられるリリーフ弁等が省略されている。
【００４４】
上記のように、固定端板１７とプレート部材３６間に設けられるリリーフ流路３７Ａを構成するリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８Ａおよび吐出チャンバー５への開口部３９Ａの全てをプレート部材３６側に設けた構成とすることにより、リリーフ流路３７Ａの全てをプレート部材３６側に纏めて設け、リリーフ流路３７Ａの設置および加工を全てプレート部材３６側に集約化することができる。このため、固定スクロール１６側に対しては、リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを設けるだけでよく、特に構造を変更せずにそのまま使用することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、密閉型電動スクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、動力源が外部に設けられている開放型のスクロール圧縮機にも同様に適用できることはもちろんである。また、上記実施形態では、固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿って設けられる対をなす腹側の複数孔群からなるリリーフポートと背側の複数孔群からなるリリーフポートの孔数を異なる孔数とし、腹側に設けられるリリーフポートの孔数を多くしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ スクロール圧縮機
５ 吐出チャンバー
１６ 固定スクロール
１７ 固定端板
１８ 固定渦巻き状ラップ
１９ 吐出ポート
２０ 旋回スクロール
２４ 圧縮室
３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ リリーフポート
３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ，３５Ａ，３５Ｂ リリーフ弁
３６ プレート部材
３７，３７Ａ リリーフ流路
３８，３８Ａ 集約部
３９，３９Ａ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定スクロールの端板中心部に吐出ポートを備え、該吐出ポートよりも外周側に複数のリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、吸入締切り時の圧縮室容積と圧縮終了時の圧縮室容積との比によって決まる設計圧縮比が一定であることが知られている。従って、特定の吸入圧力および吐出圧力となる一つの運転条件に対しては、最適な設計圧縮比を設定し、高効率で運転することができる。しかし、高低圧差が小さくなる運転条件やインバータによる高Ｈｚ運転条件下では、いわゆる過圧縮現象が生じてしまい、圧縮動力の増加によって圧縮効率が低下するという問題が発生する。また、いわゆる液圧縮現象が生じた場合、圧力の異常上昇による入力の増大や過大な振動、騒音が惹起される等の問題が発生する。
【０００３】
そこで、過圧縮や液圧縮を回避すべく、固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートに加えて、渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿う外周側位置に圧縮室と吐出チャンバーとを連通するリリーフポートを設け、該リリーフポートを介して圧縮途中のガスや液を吐出チャンバーにリリーフすることにより、過圧縮や液圧縮を防止するようにしたスクロール圧縮機が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、リリーフポートを有するスクロール圧縮機において、必要なリリーフポート面積を確保すべく、リリーフポートを渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って穿設した複数孔群のポートにより構成するとともに、その複数孔群のリリーフポートを１つに集約し、それに対して共通のリリーフ弁を設けることにより、リリーフ弁の数の増加による弁設置の困難性や構成の複雑化を解消したものが特許文献２，３等により提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７０５７４号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６０９５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２，３の如く、複数孔群からなるリリーフポートを１つに集約し、それに対して共通のリリーフ弁を設けた構成とすることにより、必要なリリーフポート面積を確保することができるとともに、リリーフ弁数の増加を抑制し、構成の複雑化を避けることができる。しかしながら、特許文献２，３のものでは、リリーフポートの位置に対応してその位置にリリーフ弁を設置しなければならず、リリーフ弁の設置位置がリリーフポート位置によって制約されるため、リリーフ弁の配置に自由度がないという課題があった。
【０００７】
特に、複数孔群からなるリリーフポートを、固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設置する場合、渦巻き状ラップの腹側に設けられるリリーフポートと、背側に設けられるリリーフポートとが互いに接近し、リリーフ弁の設置が難しくなるケースが想定されるため、リリーフ弁の配置構成に関して、設計の自由度を確保することが重要となる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、リリーフポートからの吐出時の圧損を低減して効率の向上を図るとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、その配置の自由度を高めることができるスクロール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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとにより圧縮室を形成し、該圧縮室で圧縮されたガスを前記固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートを経て吐出チャンバーに吐出するとともに、前記吐出ポートの外周側に前記圧縮室と前記吐出チャンバーとを連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの端板端面の少なくとも前記複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と前記固定スクロールの端板端面との間に、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で前記吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の前記吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、吐出ポートの外周側に圧縮室を吐出チャンバーに連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、固定スクロールの端板端面の少なくとも複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、該プレート部材と固定スクロールの端板端面との間に、リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けた構成としているため、必ずしも複数孔群からなるリリーフポートが設けられている位置に対応してリリーフ弁を設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポートに対して共通する１個のリリーフ弁を設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁を設置することができるとともに、複数孔群のリリーフポートによって必要な大きさのポート面積を確保することができる。従って、リリーフポートからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁の配置の自由度を高め、限られたスペースに設けられるリリーフ弁の設置を容易化することができる。
【００１１】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が前記固定スクロールの端板端面側に設けられ、前記吐出チャンバーへの開口部が前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、リリーフ流路におけるリリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が固定スクロールの端板端面側に設けられ、吐出チャンバーへの開口部がプレート部材側に設けられているため、リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部を固定スクロールの端板側に設けることにより、プレート部材側には、吐出チャンバーへの開口部を設けるだけでよく、従って、プレート部材の板厚を比較的薄くすることができる等、その構成を簡略化することができる。
【００１３】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および前記吐出チャンバーへの開口部の全てが前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、リリーフ流路におけるリリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および吐出チャンバーへの開口部の全てがプレート部材側に設けられているため、リリーフ流路の全てをプレート部材側に纏めて設けることにより、リリーフ流路の設置および加工を全てプレート部材側に集約化することができる。従って、固定スクロール側に対しては、リリーフポートを設けるだけでよく、特に構造を変更せずにそのまま使用することができる。
【００１５】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記固定スクロールの端板端面と前記プレート部材とのシール面は、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、固定スクロールの端板端面とプレート部材とのシール面が、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されているため、リリーフポートとリリーフ流路との接続部を含む固定スクロールの端板端面とプレート部材間のシール面を、シール材の設置を省略したシール材レス化構造とすることができる。従って、構造をシンプル化し、部品点数を減らして低コスト化することができる。
【００１７】
さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上述のいずれかのスクロール圧縮機において、前記複数孔群からなるリリーフポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の前記圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、前記固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、複数孔群からなるリリーフポートが、固定スクロールおよび旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられているため、渦巻き状ラップの腹側に設けられるリリーフポートと、背側に設けられるリリーフポートとが互いに接近した位置に設けられたとしても、リリーフポート位置から離れた位置にリリーフ弁を設置することが可能なことから、それら複数組のリリーフ弁を容易に配置することができる。従って、リリーフポートの設け方をより多様化し、スクロール圧縮機の高性能化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、必ずしも複数孔群からなるリリーフポートが設けられている位置に対応してリリーフ弁を設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポートに対して共通する１個のリリーフ弁を設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁を設置することができ、また、複数孔群のリリーフポートにより必要な大きさのポート面積を確保することができるため、リリーフポートからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁の数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁の配置の自由度を高め、限られたスペースに設けられるリリーフ弁の設置を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機全体の縦断面図である。
【図２】図１のスクロール圧縮機の固定スクロールを渦巻き状ラップ側から見た状態の平面図である。
【図３】図２の固定スクロールに設けられる複数孔群のリリーフポート周りの構成を示す拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面相当図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るスクロール圧縮機の図４に対応した図３のＡ−Ａ断面相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機全体の縦断面図が示され、図２には、その固定スクロールを渦巻き状ラップ側から見た状態の平面図が示されている。
スクロール圧縮機として、本実施形態では、密閉型電動スクロール圧縮機１の例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
密閉型電動スクロール圧縮機１は、上下方向に長い筒状の有底の鋼板製密閉ハウジング２を備えている。この密閉ハウジング２内の上方部位には、スクロール圧縮機構３が設置され、その下方部位には、電動モータ４が配置されている。
【００２２】
密閉ハウジング２内は、スクロール圧縮機構３よりも上部側が、スクロール圧縮機構３により圧縮された高圧ガスが吐出される吐出チャンバー５とされ、吐出パイプ６が接続されている。また、スクロール圧縮機構３よりも下部側が、低圧の吸入ガスが吸込まれる吸入チャンバー７とされ、吸入パイプ８が接続されている。吸入チャンバー７側には、固定子９および回転子１０から構成される電動モータ４が、密閉ハウジング２内に圧入されることによって設置されており、該電動モータ４の回転子１０に結合されているクランク軸１１が上下方向に延長されている。
【００２３】
クランク軸１１の下端部は、密閉ハウジング２内に設けられている下部軸受１２によって支持されており、その下端部と下部軸受１２との間に設けられている公知の給油ポンプ１３を介して、密閉ハウジング２の底部に充填されている潤滑油１４を、クランク軸１１内に設けられている給油孔（図示省略）を通してスクロール圧縮機構３および上部軸受部材１５の所要潤滑部位に給油し、それらの部位を潤滑可能な構成とされている。
【００２４】
スクロール圧縮機構３は、上部軸受部材１５を介して密閉ハウジング２内に設置されている。該スクロール圧縮機構３は、上部軸受部材１５上に固定設置されている固定スクロール１６と、上部軸受部材１５上に固定スクロール１６の周りに公転旋回可能に支持されている旋回スクロール２０とから構成されており、固定スクロール１６は、固定端板１７とその一面に立設されている固定渦巻き状ラップ１８とを備え、固定端板１７の中心部に吐出ポート１９が設けられた構成とされている。
【００２５】
また、旋回スクロール２０は、旋回端板２１とその一面に立設されている旋回渦巻き状ラップ２２とを備え、旋回端板２１の背面側に旋回ボス部２３が一体に設けられた構成とされている。この固定スクロール１６と旋回スクロール２０は、固定渦巻き状ラップ１８と旋回渦巻き状ラップ２２とが１８０度位相をずらして咬合され、これによって、両スクロール１６，２０間に一対の圧縮室２４が形成されるようになっている。この一対の圧縮室２４は、旋回スクロール２０が公転旋回されることにより、外周位置から中心部へと容積が減少されながら移動され、圧縮作用をなすよう構成されている。
【００２６】
旋回スクロール２０は、旋回端板２１の背面が上部軸受部材１５のスラスト軸受部１５Ａ上に支持され、その旋回ボス部２３にクランク軸１１の上端に設けられているクランクピン部１１Ａがドライブブッシュ２５および旋回ベアリング２６を介して連結されることにより、固定スクロール１６の周りに旋回駆動可能とされている。また、旋回スクロール２０の旋回端板２１の背面と上部軸受部材１５のスラスト軸受部１５Ａとの間には、旋回スクロール２０の自転を阻止するためのオルダムリング等からなる自転防止手段２７が設けられている。なお、クランク軸１１の上方部は、上部軸受部材１５のジャーナル軸受部１５Ｂに回転自在に支持されている。
【００２７】
固定スクロール１６の固定端板１７には、その背面側にディスチャージカバー２８が設けられるとともに、吐出ポート１９を開閉するリード弁タイプの吐出弁２９が設けられている。また、固定スクロール１６の固定端板１７には、中心部に設けられている吐出ポート１９に対して、その外周側の固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の複数箇所（本実施形態では、３箇所）位置に、圧縮室２４と吐出チャンバー５とを連通する複数の孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが設けられている。
【００２８】
この複数対の複数の孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂは、図２に示されるように、固定渦巻き状ラップ１８の腹側と背側にリリーフポート３０Ａと３０Ｂ、３１Ａと３１Ｂ、３２Ａと３２Ｂが各々対をなし、固定渦巻き状ラップ１８の腹側と背側に形成される一対の圧縮室２４に連通されるように設けられている。つまり、２個の孔からなる一対のリリーフポート３０Ａと３０Ｂは、吐出ポート１９より所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして設けられ、該リリーフポート３０Ａ，３０Ｂより所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして、３個の孔からなる一対のリリーフポート３１Ａと３１Ｂが設けられ、更にリリーフポート３１Ａと３１Ｂより所定の旋回角だけ外周側位置に１８０度位相をずらして、２個の孔からなる一対のリリーフポート３２Ａと３２Ｂが設けられた構成とされている。
【００２９】
これら複数の孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対応して、それぞれリード弁タイプのリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂが設けられる。このリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの設置構造について、リリーフポート３１Ａに対応して設けられるリリーフ弁３４Ａの構造を代表例に、図３および図４に基づいて、以下に詳しく説明する。
【００３０】
３個の孔群からなるリリーフポート３１Ａは、固定スクロール１６の固定端板１７側に固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿って穿設されている。この固定端板１７の背面側には、プレート部材３６が金属接触された状態で設置されており、該プレート部材３６と固定端板１７の背面との金属接触面間に、リリーフポート３１Ａを構成している３個の孔群を単一の流路に集約し、それを吐出チャンバー５側に連通するリリーフ流路３７が形成されている。
【００３１】
本実施形態では、リリーフ流路３７のリリーフポート３１Ａを構成している３個の孔群を単一の流路に集約する集約部３８を、固定スクロール１６の固定端板１７側にザグリを形成するようにして設け、この集約部３８を吐出チャンバー５側に連通する開口部３９をプレート部材３６側に設けた構成としている。そして、このリリーフ流路３７の吐出チャンバー５側と連通される開口部３９側に、固定端板１７およびプレート部材３６にボルト４０によりネジ結合されたリテーナ４１を介してリード弁タイプのリリーフ弁３４Ａを設けた構成としている。
【００３２】
なお、本実施形態においては、複数孔群からなる複数対のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを、固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の３箇所に設けた例について説明したが、必ずしも３箇所である必要はなく、１箇所または２箇所あるいは４箇所以上であってもよい。この際、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対応して設けられるリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂは、その全てを上記の如く、リリーフ流路３７を介してリリーフポート位置から離れた位置に設置する必要はなく、特定のリリーフ弁については、配置の都合上、複数の孔群を１つに集約し、その位置で開口部にリリーフ弁を設置してそのまま吐出チャンバー５側に連通させるように構成してもよい。
【００３３】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の密閉型電動スクロール圧縮機１において、電動モータ４が駆動されると、吸入パイプ８を介して密閉ハウジング２内に低圧の冷媒ガスが吸込まれ、この冷媒ガスが上部軸受部材１５等に設けられている冷媒流路を経てスクロール圧縮機構３の圧縮室２４内に吸入される。圧縮室２４内に吸入された冷媒ガスは、旋回スクロール２０が固定スクロール１６の周りに公転旋回駆動され、圧縮室２４が外周位置から中心部へと容積を減少しながら移動される間に高温高圧のガスに圧縮される。
【００３４】
この圧縮ガスは、固定スクロール１６の中心部に設けられている吐出ポート１９および吐出弁２９を介して吐出チャンバー５内に吐出され、該吐出チャンバー５に接続されている吐出パイプ６を経て圧縮機外部へと送出される。この圧縮過程において、運転条件により過圧縮状態となったり、液圧縮により圧縮室２４内の圧力が異常上昇したりする場合がある。この場合、圧縮室２４が吐出ポート１９に連通するまでの途中段階で、対をなすリリーフポート３０Ａと３０Ｂ、３１Ａと３１Ｂおよび３２Ａと３２Ｂのいずれかが、対応するリリーフ弁３３Ａと３３Ｂ、３４Ａと３４Ｂおよび３５Ａと３５Ｂが開かれることにより吐出チャンバー５に連通され、高圧のガスまたは液がそのリリーフポートおよびリリーフ流路３７を経て吐出チャンバー５内にリリーフされる。
【００３５】
この際、複数の孔群から構成されているリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂのいずれかからリリーフされる高圧のガスまたは液は、集約部３８で単一のリリーフ流路３７に集約され、該リリーフ流路３７を介してその開口部３９からリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを開放して吐出チャンバー５へとリリーフされる。これによって、過圧縮や液圧縮を防止することができる。
【００３６】
斯くして、本実施形態においては、固定スクロール１６の固定端板１７の端面における複数孔群のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが開口されている部分に対応してプレート部材３６を設け、該プレート部材３６と固定端板１７の端面との間に、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを構成する複数の孔群を１つに集約し、そのリリーフポート位置から離れた位置で吐出チャンバー５に連通する単一のリリーフ流路３７を形成するとともに、このリリーフ流路３７の吐出チャンバー５への開口部３９にリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設けた構成としている。
【００３７】
このため、必ずしも複数孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが設けられている位置に対応してリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置する必要がなく、リリーフポート位置から離れた位置に複数孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂに対して共通する１個のリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置すればよく、限られたスペースを有効に利用してリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置することができるとともに、複数孔群のリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂによって必要な大きさのポート面積を確保することができる。
【００３８】
従って、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂからの吐出時の吐出圧損を低減して効率の向上を図ることができるとともに、リリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの数を最小限に抑えて構成の複雑化を回避しつつ、リリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの配置の自由度を高め、限られたスペースに対して設けられるリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂの設置を容易化することができる。
【００３９】
また、リリーフ流路３７は、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８が固定スクロール１６の固定端板１７の端面側に設けられ、吐出チャンバー５への開口部３９がプレート部材３６側に設けられているため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数の孔群を１つに集約する集約部３８を固定スクロール１６の固定端板１７側に設けることにより、プレート部材３６側には、吐出チャンバー５への開口部３９を設けるだけでよく、従って、プレート部材３６の板厚を比較的薄くすることができる等、その構成を簡略化することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、固定スクロール１６の固定端板１７の端面とプレート部材３６とのシール面が、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されている。このため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂとリリーフ流路３７との接続部を含む固定端板１７の端面とプレート部材３６間のシール面を、シール材の設置を省略したシール材レス化構造とすることができる。これによって、構造をシンプル化し、部品点数を減らして低コスト化することができる。
【００４１】
さらに、複数の孔群からなるリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂが、固定スクロール１６および旋回スクロール２０により１８０度位相をずらして形成される一対の圧縮室２４に対応してそれぞれ設けられるとともに、固定スクロール１６の渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿う異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上（本実施形態では、３箇所）の位置に設けられており、これによって、渦巻き状ラップ１８の腹側に設けられるリリーフポート３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂと背側に設けられるリリーフポート３０Ａ，３１Ａ，３２Ａとが互いに接近した位置に設けられることがある。
【００４２】
しかるに、上記の如く、リリーフポート３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂとリリーフポート３０Ａ，３１Ａ，３２Ａとが互いに接近して配置されたとしても、各々のリリーフポート位置から離れた位置にリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを設置することが可能なことから、それら複数組のリリーフ弁３３Ａ，３３Ｂないし３５Ａ，３５Ｂを容易に配置することができる。このため、各リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの設け方をより多様化し、スクロール圧縮機１の高性能化を図ることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、リリーフ流路３７Ａの設け方が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図５に示されるように、固定スクロール１６の固定端板１７とプレート部材３６との接触面に設けられるリリーフ流路３７Ａの全てをプレート部材３６側に一体形成した構成としている。つまり、リリーフ流路３７Ａを構成するリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８Ａと、吐出チャンバー５への開口部３９Ａとを全てプレート部材３６側に設けた構成としている。なお、図５では、開口部３９Ａに設けられるリリーフ弁等が省略されている。
【００４４】
上記のように、固定端板１７とプレート部材３６間に設けられるリリーフ流路３７Ａを構成するリリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂの複数孔群を１つに集約する集約部３８Ａおよび吐出チャンバー５への開口部３９Ａの全てをプレート部材３６側に設けた構成とすることにより、リリーフ流路３７Ａの全てをプレート部材３６側に纏めて設け、リリーフ流路３７Ａの設置および加工を全てプレート部材３６側に集約化することができる。このため、固定スクロール１６側に対しては、リリーフポート３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂおよび３２Ａ，３２Ｂを設けるだけでよく、特に構造を変更せずにそのまま使用することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、密閉型電動スクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、動力源が外部に設けられている開放型のスクロール圧縮機にも同様に適用できることはもちろんである。また、上記実施形態では、固定渦巻き状ラップ１８の渦巻き方向に沿って設けられる対をなす腹側の複数孔群からなるリリーフポートと背側の複数孔群からなるリリーフポートの孔数を異なる孔数とし、腹側に設けられるリリーフポートの孔数を多くしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ スクロール圧縮機
５ 吐出チャンバー
１６ 固定スクロール
１７ 固定端板
１８ 固定渦巻き状ラップ
１９ 吐出ポート
２０ 旋回スクロール
２４ 圧縮室
３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ リリーフポート
３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ，３５Ａ，３５Ｂ リリーフ弁
３６ プレート部材
３７，３７Ａ リリーフ流路
３８，３８Ａ 集約部
３９，３９Ａ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールと旋回スクロールとにより圧縮室を形成し、該圧縮室で圧縮されたガスを前記固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートを経て吐出チャンバーに吐出するとともに、前記吐出ポートの外周側に前記圧縮室と前記吐出チャンバーとを連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、
前記固定スクロールの端板端面の少なくとも前記複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、
該プレート部材と前記固定スクロールの端板端面との間に、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で前記吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の前記吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が前記固定スクロールの端板端面側に設けられ、前記吐出チャンバーへの開口部が前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および前記吐出チャンバーへの開口部の全てが前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記固定スクロールの端板端面と前記プレート部材とのシール面は、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記複数孔群からなるリリーフポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の前記圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、前記固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項１】
固定スクロールと旋回スクロールとにより圧縮室を形成し、該圧縮室で圧縮されたガスを前記固定スクロールの端板中心部に設けられている吐出ポートを経て吐出チャンバーに吐出するとともに、前記吐出ポートの外周側に前記圧縮室と前記吐出チャンバーとを連通する複数孔群からなるリリーフポートが設けられているスクロール圧縮機において、
前記固定スクロールの端板端面の少なくとも前記複数孔群のリリーフポートが開口されている部分に対応してプレート部材を設け、
該プレート部材と前記固定スクロールの端板端面との間に、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約し、該リリーフポート位置から離れた位置で前記吐出チャンバーに連通する単一のリリーフ流路を形成するとともに、該リリーフ流路の前記吐出チャンバーへの開口部にリリーフ弁を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部が前記固定スクロールの端板端面側に設けられ、前記吐出チャンバーへの開口部が前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記リリーフ流路は、前記リリーフポートの複数孔群を１つに集約する集約部および前記吐出チャンバーへの開口部の全てが前記プレート部材側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記固定スクロールの端板端面と前記プレート部材とのシール面は、相互に金属接触構造とされ、シール材レス化されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記複数孔群からなるリリーフポートは、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールにより１８０度位相をずらして形成される一対の前記圧縮室に対応してそれぞれ設けられるとともに、前記固定スクロールの渦巻き状ラップの渦巻き方向に沿って異なる旋回角位置の少なくとも２箇所以上の位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２４１５２（Ｐ２０１３−２４１５２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０４７２（Ｐ２０１１−１６０４７２）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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