２段スクロール圧縮機
【課題】外側圧縮部と内側圧縮部が配置されている２段スクロール圧縮機において圧力損出を低減する。
【解決手段】一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成したことを特徴とする。
【解決手段】一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一平面において、外側圧縮部と内側圧縮部が配置されている２段スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機が知られている。図１は、特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。これは、１台のスクロール型圧縮機５１の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側のラップ部５２Ａと旋回スクロール５４の外周側のラップ部５４Ａとによって低圧段の圧縮部５５Ａを構成し、固定スクロール５２の内周側のラップ部５２Ｂと旋回スクロール５４の内周側のラップ部５４Ｂとによって高圧段の圧縮部５５Ｂを構成する。連通路２４を用いてこれらの圧縮部５５Ａ、５５Ｂが直列接続されると共に、高圧段の圧縮部５５Ｂの吐出側にタンク２７が接続されている。吸入口８から低圧段の圧縮部５５Ａに吸入され、連通路２４を経て、高圧段の圧縮部５５Ｂに導入され、吐出口９から吐出される。
【０００３】
この従来技術では、低圧段の圧縮部を構成する２つの圧縮室から吐出する冷媒の圧力が、それぞれ異なるため、低圧段の圧縮部の圧縮室の一方の圧縮室が、過圧縮されてしまい、効率が低下するということがわかってきた。すなわち、外側の低圧段の圧縮部は、固定スクロールのラップが２巻き数あって、低圧段の圧縮部の圧縮室は２つ存在することになる。圧縮が進行して、一方の圧縮室と他方の圧縮室が合流する直前においては、それぞれが圧力の異なる圧縮室となっているため、合流時に圧力損失が発生してしまい問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、外側圧縮部と内側圧縮部が配置されている２段スクロール圧縮機において、外側圧縮部の２つの圧縮室の合流時の圧力を等しくした２段スクロール圧縮機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、前記固定スクロール（５２）の外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と、前記旋回スクロール（５４）の外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を具備し、外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成した２段スクロール型圧縮機である。
【０００７】
これにより、合流時において発生していた圧力損失を避けることができ、圧縮機の効率をあげることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数が減少するように一部削除して、前記第１圧縮室（２１Ａ−１）の圧縮開始位相を遅らせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の前記巻き数を、１以下としたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができるともに、２室の合流時期を早めることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削ることにより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置したことより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数を少なくする手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削る手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置する手段のいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の発明において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された直後に、前記２室は合流するように構成したことを特徴とする。これにより、合流時の圧力調整が簡単になり、請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の発明において、冷媒圧縮機として使用される２段スクロール型圧縮機である。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）と前記内周側圧縮部（５５Ｂ）とを連通する連通路（２４）に、中間圧冷媒をインジェクションすることを特徴とする。
【００１６】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。
【図２】基礎技術の２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。
【図３】基礎技術において、４５度ごとの外周側圧縮部の第１、第２圧縮室の変化を示す説明図である。
【図４】基礎技術において、４５度ごとの内周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態の駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図である。
【図６】基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角に対する、低段（第１圧縮室第２圧縮室）と高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態の固定スクロールと旋回スクロールを示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の外周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の内周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における、駆動シャフト回転角に対する、低段、高段圧縮部の容積、又は、圧力の関係を示すグラフである。
【図１１】外周側旋回ラップ部の巻き数を少なくし、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図であり、（ａ）は、ラップ部を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより第１圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。
【図１２】外周側固定ラップ部の歯側面を削ることにより、室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図である。
【図１３】ラップ部の歯側面を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、最初に本発明の基礎となった基礎技術を説明するとともに、その後に本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対する各実施態様の同一構成の部分には、同様に同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の基礎となった基礎技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
まず、本発明の基礎となった基礎技術について説明する。この基礎技術は、基本的には特許文献１の従来技術と同じ技術である。図２は、基礎技術の２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。基礎技術の旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａは、特許文献１の従来技術と同様に、２巻数程度存在する。
【００２０】
特許文献１の従来技術と同様に、スクロール型圧縮機の同一平面上の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側固定ラップ部５２Ａと旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａとによって外周側圧縮部５５Ａ（低圧段）を構成し、固定スクロール５２の内周側固定ラップ部５２Ｂと旋回スクロール５４の内周側旋回ラップ部５４Ｂとによって内周側圧縮部５５Ｂ（高圧段）を構成する。連通路２４（図示せず）を用いてこれらの圧縮部５５Ａ、５５Ｂが直列接続される。吸入口８から外周側圧縮部５５Ａに吸入され、中間吐出口３２、連通路２４、中間吸入口３３を経て、内周側圧縮部５５Ｂに導入され、吐出口９から吐出される。
【００２１】
この形式の２段スクロール型圧縮機は、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３が設けられている。図２を参照して、ランド部５３から連結して延長している４枚の固定スクロールのラップ部について説明しておく。図２のａから、外周側固定ラップ部５２Ａが延長しており、図２のｂからは中間ラップ５６Ｂが延長し、図２のｄに接続している。中間ラップ５６の内周歯面は、内周側圧縮部５５Ｂを構成し、外周歯面は、外周側圧縮部５５Ａを構成する。図２のｃから、内周側固定ラップ部５２Ｂが延長している。固定スクロール５２中間部において、２層のラップ部を連結するランド部５３を設けると、必然的に渦巻きの外側と内側に圧縮部が２つに分離されることになる。
【００２２】
ここで、符号のＡ、Ｂは、それぞれ、外周側、内周側を表す。中間ラップ５６は、外周側圧縮部５５Ａと内周側圧縮部５５Ｂの双方に含まれるので、外周側固定ラップ部でもあり、内周側固定ラップでもある。
旋回スクロールのラップ形状は、通常はインボリュート曲線で形成されるが、固定スクロールのラップ形状は、旋回スクロールのラップの旋回運動に伴う軌跡の包絡線として与えられる。このため、都合によって部分的に削るなどの加工を施すことが可能である。
【００２３】
次に、基礎技術の圧縮工程を説明する。図３は、基礎技術において、４５度ごとの第１、第２外周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。図４は、基礎技術において、４５度ごとの内周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。
（１）外周側圧縮部の圧縮室の変化
図３の３１５度の状態から０度の状態に移って、吸入口８から吸入された被圧縮流体は、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２に閉じ込められて圧縮が開始される。図３の４５度の状態から２７０度の状態まで、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２つの圧縮室に分かれて圧縮が進行する。図３の３１５度の状態は、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２とが合流する直前の状態である。図３の３１５度の第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の圧縮室の形状は、大きく異なっている点に注目すべきである。
合流後、１つになった圧縮室で圧縮が進行して、１３５度の前あたりから内周側圧縮部へ、外周側圧縮部（低圧圧縮）で圧縮された被圧縮流体が、中間吐出口３２、中間吸入口３３を経て送り込まれる。
【００２４】
（２）内周側圧縮部の圧縮室の変化
図４の３１５度の状態から０度の状態にかけて、内周側圧縮部の外側の第１段目の圧縮室（第１段目と第２段目にそれぞれ２室ずつ圧縮室が存在している）が２室形成されて、図４の３１５度の状態まで、２つの圧縮室に分かれて圧縮が進行する。これら２つの圧縮室は、点対称に形成されている点に注目すべきである。図４の０度の状態では、中心部の吐出口９においても、対称な２つの第２段目の圧縮室が形成されている。その後、対称に形成された第２段目の圧縮室は合流して、１つの圧縮室となって、高圧となった被圧縮流体を吐出口９から外部に吐出する。
【００２５】
図５（ａ）は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態の駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図である。図６は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角に対する、低段（第１圧縮室第２圧縮室）と高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。駆動シャフトとは、旋回スクロールをクランク部を介して公転運動させる駆動シャフトのことである。
【００２６】
基礎技術における外周側圧縮部の第１圧縮室と第２圧縮室の圧力は、図５の模式的に示したグラフや、精緻なシュミレーションに基づく図６のように変化する。図５（ａ）や図６のア、イに示すように合流前には、第１圧縮室と第２圧縮室の圧力差が発生している。これは、図３の３１５度の第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の圧縮室の形状は、大きく異なっていることからも推測できる。
基礎技術においては圧縮が進行して、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２が合流する直前においては、それぞれが圧力の異なる圧縮室となっているため、合流時に圧力損失が発生することとなる。一方、内周側圧縮部の圧縮室においては、図４で見てきたように、２つの圧縮室がほぼ点対称に形成されているので、合流時には問題が生じない。
【００２７】
このような基礎技術の問題点に対して、本発明においては、図５（ｂ）に模式的に示すように、外周側固定ラップ部５２Ａ、５６と外周側旋回ラップ部５４Ａを、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室が形成された後、旋回スクロール５４の旋回運動につれて２室は合流するように構成し、さらに、２室の合流時の圧力が等しくなるように構成したものである。
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図７は、本発明の一実施形態の固定スクロールと旋回スクロールを示す断面図である。図８（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の外周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。図９（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の内周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【００２９】
本発明の一実施形態も基礎技術と同様な構成であるが、基礎技術の旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａは、２巻数程度存在したが、本発明の一実施形態では、１巻数程度となっている。本質的な差異については後述する。
図７に示すように、本発明の一実施形態も基礎技術と同様に、スクロール型圧縮機の同一平面上の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側固定ラップ部５２Ａ（中間ラップ５６を含む）と、旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａとによって、外周側圧縮部５５Ａ（低圧段）を構成し、固定スクロール５２の内周側固定ラップ部５２Ｂ（中間ラップ５６を含む）と、旋回スクロール５４の内周側旋回ラップ部５４Ｂとによって、内周側圧縮部５５Ｂ（高圧段）を構成する。冷媒などの被圧縮流体（ガス）は、外部から吸入口８を通って外周側圧縮部５５Ａに吸入され、外周側圧縮部５５Ａで圧縮後、ガスは中間吐出口３２から吐出する。その後、インジェクションガスと合流して中間圧となり、中間吸入口３３を経て、内周側圧縮部５５Ｂに導入される。内周側圧縮部５５Ｂで圧縮された後、高圧となって吐出口９から吐出される。
【００３０】
上記説明では、車両用の空調装置などのヒートポンプシステムにおいて、圧縮機への中間圧冷媒の流入を伴う２段圧縮サイクルで説明したが、これに限定されるものではなく、中間圧冷媒の流入を行わない場合の２段圧縮に適用しても良い。その他、本発明を、車両用以外の家電製品等の圧縮機に適用しても良い。
さらに、上記説明では、外周側圧縮部５５Ａを低圧段として、内周側圧縮部５５Ｂを高圧段としたが、これと逆に設定しても良い。この場合でも同様に、外周側圧縮部５５Ａに、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成され、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成する。
【００３１】
本発明の一実施形態の作動を、外周側圧縮部５５Ａ（低段圧縮）と内周側圧縮部５５Ｂ（高段圧縮）に分けて説明する。図８は、外周側圧縮部５５Ａの２つの圧縮室の変化を説明しており、図９は、内周側圧縮部５５Ｂの２つの圧縮室の変化を説明している。図１０は、本発明の一実施形態における、駆動シャフト回転角に対する、低段、高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。まず、図８を参照して、外周側圧縮部の圧縮室の変化（低段圧縮）を説明してから、図９の内周側圧縮部の圧縮室の変化（高段圧縮）を説明する。
【００３２】
外周側圧縮部については、図８（ｆ）の２２５度を少し過ぎたあたりで、新たな低段側の圧縮サイクルが開始される。図８（ｇ）の２７０度では、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成され、図８（ｈ）の３１５度に至るまでには、瞬間的に合流して１室となる。２室の合流時には、両室の圧力が等しくなるように構成されている。図５（ｂ）に示すように、両室の圧力が等しくなるように構成されているので、合流時に基礎技術や、従来技術において発生していた圧力損失を避けることができ、圧縮機の効率をあげることができる。図１０を参照すると、２室の合流時に、図６にみられるような第１圧縮室と第２圧縮室の圧力差は消失している。両室の圧力が等しくなるように構成する手段については、後述する。
【００３３】
合流後、図８（ｈ）から（ｆ）へと、外周側圧縮部における圧縮プロセスが、図１０の「低段」に見られるように進行して、外周側圧縮部から内周側圧縮部へ、中間吐出口３２を通じて低圧ガスが吐出されて、高段側の圧縮サイクルが開始される。図９（ａ）の「０度（吐出完了）」は、高段側の吐出が完了して、新たな高段側の圧縮サイクルが開始することを表している。図１０の「高段」においても、高段圧縮が０度、又は、３６０度で開始されている。図９に見られるように、２つの圧縮室は、点対称に形成されている。図９（ａ）の０度の状態では、対称な２つの圧縮室が形成されている。その後、対称に形成された２つの圧縮室は合流して、１つの圧縮室となって、高圧となった被圧縮流体は、中心部にある吐出口９から外部に吐出する。図１０に示すように、２つの圧縮室はほぼ点対称に形成されるので、合流時の２つの圧縮室の圧力差は顕在化しない。
【００３４】
次に、外周側圧縮部において第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室の圧力が等しくなるように構成する手段について述べる。
【００３５】
図１１は、外周側旋回ラップ部の巻き数を少なくし、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図であり、（ａ）は、ラップ部を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより第１圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。図１１の（ａ）と（ｂ）を比較してみると、（ａ）の２７０度の外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き終わり端部を削って、（ｂ）の２７０度のように、第１圧縮室２１Ａ−１の形成を遅らせている。一例として、このようにすれば、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しく調整することができる。（なお、図１１（ａ）は、図８の（ｇ）、（ｈ）と同じである。本来、図８の（ｇ）、（ｈ）は、２室の合流時の圧力を等しくさせたものなので、さらに削ることはあり得ないが、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明のために、あえて使用したものである。）
多くの場合、外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き数を、約１〜０．５とすると、２室の合流時の圧力を等しくさせることができる。
【００３６】
図１２は、外周側固定ラップ部の歯側面を削ることにより、室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図である。図１３（ａ）は、ラップ部の歯側面を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。この場合は、第２圧縮室２１Ａ−２の形成を遅らせることができる。また、ラップ部を削る代わりに、ラップの歯側面に沿って溝を設けても同じような効果を得ることができる。
【００３７】
このように、外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き数を少なくする手段や、外周側固定ラップ部５２Ａの歯側面を削る手段や、外周側固定ラップ部５２Ａ又は外周側旋回ラップ部５４Ａの歯側面に沿って溝を設置する手段によって、あるいは、これらいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、２室の合流時の圧力を等しくさせることができる。
【００３８】
これらの手段により２室の合流時の圧力を等しくさせる場合には、２室の合流時の圧力を等しくなるように、スクロール圧縮機の設計時に、削る量などを調整する。圧縮室の容積変化がわかれば理論的な圧力変化も求めることができるので、シミュレーションなどを活用して、合流時の圧力が等しくなるように調整することができる。
【００３９】
本発明の別の実施形態として、次のような変形形態が考えられる。外周側圧縮部５５Ａは、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室が形成された直後に、２室が合流するように構成すると良い。この場合には、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室の圧力が上がる前に合流するので、２室の合流時の圧力差をなくすことができる。これにより、２室の合流時の圧力調整が容易になる。なお、直後とは、概ね２０度位の駆動シャフトの回転角範囲を指している。
【符号の説明】
【００４０】
２１Ａ−１ 第１圧縮室
２１Ａ−２ 第２圧縮室
５２ 固定スクロール
５２Ａ 外周側固定ラップ部
５２Ｂ 内周側固定ラップ部
５３ ランド部
５４ 旋回スクロール
５４Ａ 外周側旋回ラップ部
５４Ｂ 内周側旋回ラップ部
５５Ａ 外周側圧縮部
５５Ｂ 内周側圧縮部
５６ 中間ラップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一平面において、外側圧縮部と内側圧縮部が配置されている２段スクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機が知られている。図１は、特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。これは、１台のスクロール型圧縮機５１の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側のラップ部５２Ａと旋回スクロール５４の外周側のラップ部５４Ａとによって低圧段の圧縮部５５Ａを構成し、固定スクロール５２の内周側のラップ部５２Ｂと旋回スクロール５４の内周側のラップ部５４Ｂとによって高圧段の圧縮部５５Ｂを構成する。連通路２４を用いてこれらの圧縮部５５Ａ、５５Ｂが直列接続されると共に、高圧段の圧縮部５５Ｂの吐出側にタンク２７が接続されている。吸入口８から低圧段の圧縮部５５Ａに吸入され、連通路２４を経て、高圧段の圧縮部５５Ｂに導入され、吐出口９から吐出される。
【０００３】
この従来技術では、低圧段の圧縮部を構成する２つの圧縮室から吐出する冷媒の圧力が、それぞれ異なるため、低圧段の圧縮部の圧縮室の一方の圧縮室が、過圧縮されてしまい、効率が低下するということがわかってきた。すなわち、外側の低圧段の圧縮部は、固定スクロールのラップが２巻き数あって、低圧段の圧縮部の圧縮室は２つ存在することになる。圧縮が進行して、一方の圧縮室と他方の圧縮室が合流する直前においては、それぞれが圧力の異なる圧縮室となっているため、合流時に圧力損失が発生してしまい問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、外側圧縮部と内側圧縮部が配置されている２段スクロール圧縮機において、外側圧縮部の２つの圧縮室の合流時の圧力を等しくした２段スクロール圧縮機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、前記固定スクロール（５２）の外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と、前記旋回スクロール（５４）の外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を具備し、外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成した２段スクロール型圧縮機である。
【０００７】
これにより、合流時において発生していた圧力損失を避けることができ、圧縮機の効率をあげることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数が減少するように一部削除して、前記第１圧縮室（２１Ａ−１）の圧縮開始位相を遅らせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の前記巻き数を、１以下としたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができるともに、２室の合流時期を早めることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削ることにより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置したことより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数を少なくする手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削る手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置する手段のいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の発明において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された直後に、前記２室は合流するように構成したことを特徴とする。これにより、合流時の圧力調整が簡単になり、請求項１の発明と同様な効果をあげることができる。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の発明において、冷媒圧縮機として使用される２段スクロール型圧縮機である。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記外周側圧縮部（５５Ａ）と前記内周側圧縮部（５５Ｂ）とを連通する連通路（２４）に、中間圧冷媒をインジェクションすることを特徴とする。
【００１６】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】特許文献１に開示された２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。
【図２】基礎技術の２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。
【図３】基礎技術において、４５度ごとの外周側圧縮部の第１、第２圧縮室の変化を示す説明図である。
【図４】基礎技術において、４５度ごとの内周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態の駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図である。
【図６】基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角に対する、低段（第１圧縮室第２圧縮室）と高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態の固定スクロールと旋回スクロールを示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の外周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の内周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態における、駆動シャフト回転角に対する、低段、高段圧縮部の容積、又は、圧力の関係を示すグラフである。
【図１１】外周側旋回ラップ部の巻き数を少なくし、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図であり、（ａ）は、ラップ部を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより第１圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。
【図１２】外周側固定ラップ部の歯側面を削ることにより、室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図である。
【図１３】ラップ部の歯側面を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、最初に本発明の基礎となった基礎技術を説明するとともに、その後に本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対する各実施態様の同一構成の部分には、同様に同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の基礎となった基礎技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
まず、本発明の基礎となった基礎技術について説明する。この基礎技術は、基本的には特許文献１の従来技術と同じ技術である。図２は、基礎技術の２段圧縮式のスクロール型圧縮機の説明図である。基礎技術の旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａは、特許文献１の従来技術と同様に、２巻数程度存在する。
【００２０】
特許文献１の従来技術と同様に、スクロール型圧縮機の同一平面上の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側固定ラップ部５２Ａと旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａとによって外周側圧縮部５５Ａ（低圧段）を構成し、固定スクロール５２の内周側固定ラップ部５２Ｂと旋回スクロール５４の内周側旋回ラップ部５４Ｂとによって内周側圧縮部５５Ｂ（高圧段）を構成する。連通路２４（図示せず）を用いてこれらの圧縮部５５Ａ、５５Ｂが直列接続される。吸入口８から外周側圧縮部５５Ａに吸入され、中間吐出口３２、連通路２４、中間吸入口３３を経て、内周側圧縮部５５Ｂに導入され、吐出口９から吐出される。
【００２１】
この形式の２段スクロール型圧縮機は、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３が設けられている。図２を参照して、ランド部５３から連結して延長している４枚の固定スクロールのラップ部について説明しておく。図２のａから、外周側固定ラップ部５２Ａが延長しており、図２のｂからは中間ラップ５６Ｂが延長し、図２のｄに接続している。中間ラップ５６の内周歯面は、内周側圧縮部５５Ｂを構成し、外周歯面は、外周側圧縮部５５Ａを構成する。図２のｃから、内周側固定ラップ部５２Ｂが延長している。固定スクロール５２中間部において、２層のラップ部を連結するランド部５３を設けると、必然的に渦巻きの外側と内側に圧縮部が２つに分離されることになる。
【００２２】
ここで、符号のＡ、Ｂは、それぞれ、外周側、内周側を表す。中間ラップ５６は、外周側圧縮部５５Ａと内周側圧縮部５５Ｂの双方に含まれるので、外周側固定ラップ部でもあり、内周側固定ラップでもある。
旋回スクロールのラップ形状は、通常はインボリュート曲線で形成されるが、固定スクロールのラップ形状は、旋回スクロールのラップの旋回運動に伴う軌跡の包絡線として与えられる。このため、都合によって部分的に削るなどの加工を施すことが可能である。
【００２３】
次に、基礎技術の圧縮工程を説明する。図３は、基礎技術において、４５度ごとの第１、第２外周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。図４は、基礎技術において、４５度ごとの内周側圧縮部の圧縮室の変化を示す説明図である。
（１）外周側圧縮部の圧縮室の変化
図３の３１５度の状態から０度の状態に移って、吸入口８から吸入された被圧縮流体は、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２に閉じ込められて圧縮が開始される。図３の４５度の状態から２７０度の状態まで、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２つの圧縮室に分かれて圧縮が進行する。図３の３１５度の状態は、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２とが合流する直前の状態である。図３の３１５度の第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の圧縮室の形状は、大きく異なっている点に注目すべきである。
合流後、１つになった圧縮室で圧縮が進行して、１３５度の前あたりから内周側圧縮部へ、外周側圧縮部（低圧圧縮）で圧縮された被圧縮流体が、中間吐出口３２、中間吸入口３３を経て送り込まれる。
【００２４】
（２）内周側圧縮部の圧縮室の変化
図４の３１５度の状態から０度の状態にかけて、内周側圧縮部の外側の第１段目の圧縮室（第１段目と第２段目にそれぞれ２室ずつ圧縮室が存在している）が２室形成されて、図４の３１５度の状態まで、２つの圧縮室に分かれて圧縮が進行する。これら２つの圧縮室は、点対称に形成されている点に注目すべきである。図４の０度の状態では、中心部の吐出口９においても、対称な２つの第２段目の圧縮室が形成されている。その後、対称に形成された第２段目の圧縮室は合流して、１つの圧縮室となって、高圧となった被圧縮流体を吐出口９から外部に吐出する。
【００２５】
図５（ａ）は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態の駆動シャフト回転角と第１圧縮室と第２圧縮室の圧力の関係を示す説明図である。図６は、基礎技術における外周側圧縮部における、駆動シャフト回転角に対する、低段（第１圧縮室第２圧縮室）と高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。駆動シャフトとは、旋回スクロールをクランク部を介して公転運動させる駆動シャフトのことである。
【００２６】
基礎技術における外周側圧縮部の第１圧縮室と第２圧縮室の圧力は、図５の模式的に示したグラフや、精緻なシュミレーションに基づく図６のように変化する。図５（ａ）や図６のア、イに示すように合流前には、第１圧縮室と第２圧縮室の圧力差が発生している。これは、図３の３１５度の第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の圧縮室の形状は、大きく異なっていることからも推測できる。
基礎技術においては圧縮が進行して、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２が合流する直前においては、それぞれが圧力の異なる圧縮室となっているため、合流時に圧力損失が発生することとなる。一方、内周側圧縮部の圧縮室においては、図４で見てきたように、２つの圧縮室がほぼ点対称に形成されているので、合流時には問題が生じない。
【００２７】
このような基礎技術の問題点に対して、本発明においては、図５（ｂ）に模式的に示すように、外周側固定ラップ部５２Ａ、５６と外周側旋回ラップ部５４Ａを、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室が形成された後、旋回スクロール５４の旋回運動につれて２室は合流するように構成し、さらに、２室の合流時の圧力が等しくなるように構成したものである。
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図７は、本発明の一実施形態の固定スクロールと旋回スクロールを示す断面図である。図８（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の外周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。図９（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施形態における、４５度毎の内周側圧縮部の圧縮室を示す説明図である。
【００２９】
本発明の一実施形態も基礎技術と同様な構成であるが、基礎技術の旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａは、２巻数程度存在したが、本発明の一実施形態では、１巻数程度となっている。本質的な差異については後述する。
図７に示すように、本発明の一実施形態も基礎技術と同様に、スクロール型圧縮機の同一平面上の圧縮部を２段に分け、固定スクロール５２には圧縮部を２段に区画するランド部５３を設け、固定スクロール５２の外周側固定ラップ部５２Ａ（中間ラップ５６を含む）と、旋回スクロール５４の外周側旋回ラップ部５４Ａとによって、外周側圧縮部５５Ａ（低圧段）を構成し、固定スクロール５２の内周側固定ラップ部５２Ｂ（中間ラップ５６を含む）と、旋回スクロール５４の内周側旋回ラップ部５４Ｂとによって、内周側圧縮部５５Ｂ（高圧段）を構成する。冷媒などの被圧縮流体（ガス）は、外部から吸入口８を通って外周側圧縮部５５Ａに吸入され、外周側圧縮部５５Ａで圧縮後、ガスは中間吐出口３２から吐出する。その後、インジェクションガスと合流して中間圧となり、中間吸入口３３を経て、内周側圧縮部５５Ｂに導入される。内周側圧縮部５５Ｂで圧縮された後、高圧となって吐出口９から吐出される。
【００３０】
上記説明では、車両用の空調装置などのヒートポンプシステムにおいて、圧縮機への中間圧冷媒の流入を伴う２段圧縮サイクルで説明したが、これに限定されるものではなく、中間圧冷媒の流入を行わない場合の２段圧縮に適用しても良い。その他、本発明を、車両用以外の家電製品等の圧縮機に適用しても良い。
さらに、上記説明では、外周側圧縮部５５Ａを低圧段として、内周側圧縮部５５Ｂを高圧段としたが、これと逆に設定しても良い。この場合でも同様に、外周側圧縮部５５Ａに、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成され、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成する。
【００３１】
本発明の一実施形態の作動を、外周側圧縮部５５Ａ（低段圧縮）と内周側圧縮部５５Ｂ（高段圧縮）に分けて説明する。図８は、外周側圧縮部５５Ａの２つの圧縮室の変化を説明しており、図９は、内周側圧縮部５５Ｂの２つの圧縮室の変化を説明している。図１０は、本発明の一実施形態における、駆動シャフト回転角に対する、低段、高段圧縮部の、容積又は圧力の関係を示すグラフである。まず、図８を参照して、外周側圧縮部の圧縮室の変化（低段圧縮）を説明してから、図９の内周側圧縮部の圧縮室の変化（高段圧縮）を説明する。
【００３２】
外周側圧縮部については、図８（ｆ）の２２５度を少し過ぎたあたりで、新たな低段側の圧縮サイクルが開始される。図８（ｇ）の２７０度では、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成され、図８（ｈ）の３１５度に至るまでには、瞬間的に合流して１室となる。２室の合流時には、両室の圧力が等しくなるように構成されている。図５（ｂ）に示すように、両室の圧力が等しくなるように構成されているので、合流時に基礎技術や、従来技術において発生していた圧力損失を避けることができ、圧縮機の効率をあげることができる。図１０を参照すると、２室の合流時に、図６にみられるような第１圧縮室と第２圧縮室の圧力差は消失している。両室の圧力が等しくなるように構成する手段については、後述する。
【００３３】
合流後、図８（ｈ）から（ｆ）へと、外周側圧縮部における圧縮プロセスが、図１０の「低段」に見られるように進行して、外周側圧縮部から内周側圧縮部へ、中間吐出口３２を通じて低圧ガスが吐出されて、高段側の圧縮サイクルが開始される。図９（ａ）の「０度（吐出完了）」は、高段側の吐出が完了して、新たな高段側の圧縮サイクルが開始することを表している。図１０の「高段」においても、高段圧縮が０度、又は、３６０度で開始されている。図９に見られるように、２つの圧縮室は、点対称に形成されている。図９（ａ）の０度の状態では、対称な２つの圧縮室が形成されている。その後、対称に形成された２つの圧縮室は合流して、１つの圧縮室となって、高圧となった被圧縮流体は、中心部にある吐出口９から外部に吐出する。図１０に示すように、２つの圧縮室はほぼ点対称に形成されるので、合流時の２つの圧縮室の圧力差は顕在化しない。
【００３４】
次に、外周側圧縮部において第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室の圧力が等しくなるように構成する手段について述べる。
【００３５】
図１１は、外周側旋回ラップ部の巻き数を少なくし、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図であり、（ａ）は、ラップ部を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより第１圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。図１１の（ａ）と（ｂ）を比較してみると、（ａ）の２７０度の外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き終わり端部を削って、（ｂ）の２７０度のように、第１圧縮室２１Ａ−１の形成を遅らせている。一例として、このようにすれば、第１圧縮室の圧縮開始位相を遅らせて、２室の合流時の圧力を等しく調整することができる。（なお、図１１（ａ）は、図８の（ｇ）、（ｈ）と同じである。本来、図８の（ｇ）、（ｈ）は、２室の合流時の圧力を等しくさせたものなので、さらに削ることはあり得ないが、２室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明のために、あえて使用したものである。）
多くの場合、外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き数を、約１〜０．５とすると、２室の合流時の圧力を等しくさせることができる。
【００３６】
図１２は、外周側固定ラップ部の歯側面を削ることにより、室の合流時の圧力を等しくさせる手段の説明図である。図１３（ａ）は、ラップ部の歯側面を削る前の状態であり、（ｂ）は、ラップ部を削ったことにより圧縮室の圧縮開始位相が遅れることを説明する説明図である。この場合は、第２圧縮室２１Ａ−２の形成を遅らせることができる。また、ラップ部を削る代わりに、ラップの歯側面に沿って溝を設けても同じような効果を得ることができる。
【００３７】
このように、外周側旋回ラップ部５４Ａの巻き数を少なくする手段や、外周側固定ラップ部５２Ａの歯側面を削る手段や、外周側固定ラップ部５２Ａ又は外周側旋回ラップ部５４Ａの歯側面に沿って溝を設置する手段によって、あるいは、これらいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、２室の合流時の圧力を等しくさせることができる。
【００３８】
これらの手段により２室の合流時の圧力を等しくさせる場合には、２室の合流時の圧力を等しくなるように、スクロール圧縮機の設計時に、削る量などを調整する。圧縮室の容積変化がわかれば理論的な圧力変化も求めることができるので、シミュレーションなどを活用して、合流時の圧力が等しくなるように調整することができる。
【００３９】
本発明の別の実施形態として、次のような変形形態が考えられる。外周側圧縮部５５Ａは、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室が形成された直後に、２室が合流するように構成すると良い。この場合には、第１圧縮室２１Ａ−１と第２圧縮室２１Ａ−２の２室の圧力が上がる前に合流するので、２室の合流時の圧力差をなくすことができる。これにより、２室の合流時の圧力調整が容易になる。なお、直後とは、概ね２０度位の駆動シャフトの回転角範囲を指している。
【符号の説明】
【００４０】
２１Ａ−１ 第１圧縮室
２１Ａ−２ 第２圧縮室
５２ 固定スクロール
５２Ａ 外周側固定ラップ部
５２Ｂ 内周側固定ラップ部
５３ ランド部
５４ 旋回スクロール
５４Ａ 外周側旋回ラップ部
５４Ｂ 内周側旋回ラップ部
５５Ａ 外周側圧縮部
５５Ｂ 内周側圧縮部
５６ 中間ラップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、
前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、前記固定スクロール（５２）の外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と、前記旋回スクロール（５４）の外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を具備し、
外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成した２段スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数が減少するように一部削除して、前記第１圧縮室（２１Ａ−１）の圧縮開始位相を遅らせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の前記巻き数を、１以下としたことを特徴とする請求項２に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削ることにより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置したことより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数を少なくする手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削る手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置する手段のいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された直後に、前記２室は合流するように構成したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項８】
冷媒圧縮機として使用される請求項１から７のいずれか１項に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記外周側圧縮部（５５Ａ）と前記内周側圧縮部（５５Ｂ）とを連通する連通路（２４）に、中間圧冷媒をインジェクションすることを特徴とする請求項８に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項１】
一平面上に固定スクロール（５２）と旋回スクロール（５４）を有するスクロール型圧縮機であって、前記固定スクロール（５２）に、前記固定スクロール（５２）のラップ部を連結するランド部（５３）を設けることにより、外周側圧縮部（５５Ａ）と内周側圧縮部（５５Ｂ）が形成された２段スクロール型圧縮機において、
前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、前記固定スクロール（５２）の外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と、前記旋回スクロール（５４）の外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を具備し、
外周側固定ラップ部（５２Ａ、５６）と前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）を、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された後、前記旋回スクロール（５４）の旋回運動につれて前記２室は合流するように構成し、さらに、前記２室の合流時の圧力が等しくなるように構成した２段スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数が減少するように一部削除して、前記第１圧縮室（２１Ａ−１）の圧縮開始位相を遅らせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の前記巻き数を、１以下としたことを特徴とする請求項２に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削ることにより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置したことより、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の巻き数を少なくする手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）の歯側面を削る手段、前記外周側固定ラップ部（５２Ａ）又は前記外周側旋回ラップ部（５４Ａ）の歯側面に沿って溝を設置する手段のいずれか２つ、又は、３つの手段を組み合わせて、前記２室の合流時の圧力を等しくさせたことを特徴とする請求項１に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記外周側圧縮部（５５Ａ）は、第１圧縮室（２１Ａ−１）と第２圧縮室（２１Ａ−２）の２室が形成された直後に、前記２室は合流するように構成したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項８】
冷媒圧縮機として使用される請求項１から７のいずれか１項に記載の２段スクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記外周側圧縮部（５５Ａ）と前記内周側圧縮部（５５Ｂ）とを連通する連通路（２４）に、中間圧冷媒をインジェクションすることを特徴とする請求項８に記載の２段スクロール型圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１９２７４（Ｐ２０１３−１９２７４Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５０８５５（Ｐ２０１１−１５０８５５）
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]