JPS60101295A - 圧縮容量可変型のスクロ−ル型圧縮機 - 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】 」く発明＆；１、一対のうず巻体を角度をずらせてかろ
、合わＩ−！７．一方のうず巻体に相対的な円軌道運動
を！うえて１両うず巻体間に形成した密閉空間を中心方
向へ容箱の減少を伴わせながら移動させ、中心部から圧
縮ガスを吐Ｌｌｆさせるようにしたスクロール型圧縮機
に関し、特に実質的に圧縮比を小さくすることのできる
スクロール型圧縮機に関する。

冷房装置等に使用されている圧縮機は、−亘設定温度に
々っだ後に（ハ、その能力は小さくて済む。

すなわち、圧縮機の圧縮比はそれほど大きくなくてもＪ
：い。

従来から、圧縮比を変化することのできる圧縮機がセｔ
々考案されているが、その−例として、特願昭５７−第
１３７６５０号には、圧縮比を変化できるスクロール型
圧縮機についての記載がある。

しかしながら、特願昭５７−第１３７６５０号に記載さ
れているスクロール型圧縮機は、自動車等に使用される
小型のスクロール圧縮機に適用した場合には、圧縮比の
変化は満足できるものではなかった０ 本発明の目的とするところは、スクロール型の圧縮機の
圧縮比の変化を大きくてきるような圧縮機を提供するこ
とである。

本発明によれは、流体吸入口と流体排出口とを有する圧
縮機ハウジングと、第１の板体の一側面上に固定された
第１のうす巻体を有し上記ハウジング内に同定配ｊＶ、
ｊされた固定スクロール部側と。

第２の板体の一側面上に固定された第２のうず巻体を有
し該第２のうす巻体が上記第１のうず巻体と角度をずら
せて噛み合い」二記両うず巻体間に閉塞された流体ボケ
、トを形成するように上記固定スクロール部材と重ね合
わされた可動スクロール部材とを有し、該可動スクロー
ル部材をその自転を阻止しながら円軌道運動を行なわせ
ることによって、上記流体吸入口に連通した吸入室から
吸入ガスを上記流体ポケットに取り込み、上記第１のＡ
１１体の中心部に設けた吐出孔から吐出室を介して−１
，記流体排出口へ高圧ガスを排出するようにしたスクロ
ール型圧縮機において、上記固定スクロールの筆１の板
体に−１−記載１のうず巻体の最外端より内ｆｕｌｌに
寄った位置に流体パイ・ぐス孔を設けるとともに、該流
体パイ・ぐス孔と上記吸入室とを連通ずる中間田力室を
設け、該吸入室へ該中間圧力室を；）（択的に接続する
弁機構を設けるとともに、該弁機構と連動して、上記流
体吸入口と吸入室とのｗｂ”１ミを、上記弁機構が開い
たとき、吸入圧系１白が大きくなるようにｊｌｉｌｊ　
ａする絞り機構を設けたことを！１ｊ「徴とする圧縮容
量可変型のスクロール型圧縮機が得られる。

なお、上記弁機構が圧力感応型弁機構で、上記吐出室の
吐出圧に応じて閉動作するように構成されると良い。

斗た。上記弁機構と絞り機構とは、一つの三方弁で構成
することができる。その場合、三方弁の一つの開口は、
流体吸入室に接続され、第２の開口は流体吸入口に接続
され、第３の開口は、中間圧力室に接続、される。

以下９本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明
する。

第１図を参照して５図示の圧縮機１は、アルミニウムあ
るいはアルミ二二つト合金で作られたフロントエン１ゝ
プレー１・１１と、これに設置されたカップ状部分１２
とからＡ・る圧締；機）・ウノング１０を有している。

フロントエンドプレート１１ば、主軸１１１を挿通させ
るだめの貫通孔１１１を中心に形成されており、背面に
は貫ｊｉη孔１１１と同心状の環状突起１１２が形成さ
れている。一方、力、プ状部分１２は、スチール板の絞
９加工、あるいはアルミダイカストによって形成させる
。カップ状部分１２は。

その開口部をフロントエン１ゝプレート１１の環状突起
１１２」二に嵌合し固着される。なお、０−リング１８
が接合部に挾持されて７−ルを行なっている。

主軸１４の内乾１にはディスクロータ１４１が固定され
ており、このディスクロータ１４１は貫通孔１１１内に
ボールベアリング１３によって回転可１１ヒに支持され
ている。

フロント二ントゝプレート１１は、ｉ＊主軸１４を取巻
くように前方に伸びたスリーブ１５を有している。スリ
ーブ１５は、フロントエンド６プレー１・】１と一体に
成形されても良いが、ここでは。

フロントエンドプレートとは別個にスチールにて形Ｄ＼
７され、ねじ（図示せず）によって、フロントエン１８
シレー１・１１の前面に取付けられている。

スリーブ１５内の前端部には　’　７＋；−ルーペア１
ノンク゛１９が設置されており、主軸１４を回転可能に
支持している。／ヤフトンール糾立体１Ｇは、ス）ノー
ズ１５中で主軸１４上に組立てられている。

スリーブＪ５の外面上には、ベアリンク゛３１によって
、ブーＩＪ−１７１が回転可能に支持されるととも（ｃ
、ｇ磁石１７２が固定されている。一方主軸１４のスリ
ーブ１５から突出した端音ト上には。

アーマチャプレート３０が弾性支持されている。

即ち、プーリー１７１．電磁石１７２およびアーマチャ
プレート３０により、電磁クラッチ７５＝構成されてお
り、これによって外部５駆＋ｌＩＨ源（例えば自動車エ
ンノン）の１ｉｉｉ転をベルトを介してプーリー１７１
へ伝え、電磁石１７２への通電によって。

アーマチャプレー１・３０をシーＩＪ　−１７１へ吸着
することによって主軸１４へ回転力を伝達するようにし
ている。

フロントエンドプレー１・１１によって開口部を閉じら
れたカップ状部分１２内には、固定スクロール部材２０
．可動スクロール部材２１．可動スクロール、■ス動機
購および可動スクロール回転阻［）：。

機構２２が設けられている。

固定スクロール部材２０　（（１、一般に側板２０１と
その一面に固定されたうず巻体２０２とからなっており
、　（Ｉ’＋１１板２０１板数０１をボルト２３によっ
て力、プ状部分１２に固定されている。また側板２０１
の外周面（厄は、溝が形成され、この溝中にはシールリ
ング３４が配置され、側板２０１の外周面と力、プ状Ｎ
′り１３分１２の内面との間をシールしている。従って
、固定スクロール部材２０の側板２０１によって、力、
プ状部分の内部は、後方の室２６とうず巻体２０２の配
置される前方の室２５とに分離される。

寿お、力、プ状部分１２の内部にＩｄ　、円筒状の隔壁
１２１が軸方向へ突出するよう形成されている。側板２
０１の側面と接触する隅壁１２１の先端面には溝１２２
が形成されており、該溝１２２中にソールリング３２を
配設することにより、　（ＩｔＩＩ板２０１の背面と隔
ｖ１２１の先端面との間を７−ルしている。従って、後
方の室２６は、隔壁１２１によって内側に形成される吐
出室２６１と外側に形成される中間Ｕ１力宇２６２とに
分離される０ 室２５中には、可動スクロール部材２］が配置されてい
る。可動スクロール部４′、Ａ’２１は１）ＩＩＩ板２
１１とその一面に固定され／１−うす巻体２１２から々
す。

うず巻体２］２１は、うずイタ体２０２と１８０°の角
度ずれをもってかみ合わされて９両うず巻体の間に密閉
空間を形成している。可動スクロール部材２１ば、ディ
スクロータ１４１の内端面に偏心して結合した１駆動輪
２７上に、ラジアルベアリング２８を介して１回転可能
に設置されている。一方フロントエンドフ０レート１１
へ固定結合された固定リング２２】と、これと対向する
ように可動スクロール２１の側板２１１へ固定された可
動リング２２２と５両リングに形成したボール受穴２４
１゜２４２中に配置したボール２２４とによって回転阻
市機（１，′ｉ２２が構成されている。

圧縮ハウシング１０は、カップ状部分１２に外部の流体
回路と接続するだめの吸入ポート３５と吐出、＋？−）
３６を設けている。吸入ポート３５から後述する弁ｔ′
；９．構を通って吸入室２５に導入され。

両スクロール部４，１１０．２１間の密閉空間へ取り込
寸れ、ｈ］動ススクロール２１円軌道運動により圧縮さ
れながら中心部へ移動し、固定スクロール部利２０のＩ
ｔｌｌ板２０１の中心部に設けた吐出孔２０４から叶出
弁３７を介して吐出室２６１へ吹出し、そこから吐出ポ
ート３６を通って流体回路へ流出する。

ところで両スクロール部材２０．２１間の密閉空間への
流体の取り込みは普通、一方のうず巻体２０２又は２１
２の外端と他方のうず巻体の外側面との間１（それぞれ
形成される合割二つの流体取り込み口を通して行われる
。即ち可動スクロール部伺２１の円軌道連動にしたがっ
て流体取り込み１−］か開閉され、その際に両スクロー
ル部材２０゜２１間の密閉空間へ流体を取り込む。ここ
でうず巻体２０２，２］２の外端の位置はいわゆる最終
伸開角φｅｎｄで表わされるので、流体取り込み口のイ
装置も最終伸開角φｅｎｄで実質的に定する。

さらに第２図をも参照すると、固定スクロール部拐２０
はうず巻体２０２の最終伸開角φｅｎｄが・１πを趙え
るものであり、しかも中間圧力室２６２に通じた２つの
流体バイアｅス孔２０５および２０６を有している。一
方の流体バイパス孔２０５は。

うず巻体２０２の成る伸開角φ】の位置に対応し。

かつうす巻体２０２の内側に開口するように設けられて
いる。他方の流体バイパス孔２０６は、うず巻体２０２
の成る伸開角（φ１−π）の位置に対応し、かつうず巻
体２０２の外側に開口するように設けられている。した
がって流体パイノｅス孔２０５．２０６ｆｉｊ：いずれ
も、流体朋り込み口（三箇所）よりもうず巻方向に沿っ
て中心に近づいた位置ニ対応することとなる。ここで流
体パイ・′Ｐスス孔２５．２２６が設けられる角度位置
（は。

φｅｎｄ’）φ１〉φｅｎｄ−２π　・（］）で定捷る
範囲内に逝ふ９、 さて流体パイ・９ス孔２ｆ１５．２０６の形成は。

固定スクロール部材２（）のＩｌｌ板２０１にうず巻体
２０２と１ｄ反対面からドリルを適用することにより行
う。その際、一方の流体パイ・やス孔２０５はうず巻体
２０２の内側面に少し１１αい込んだ位置に形成し、壕
だ他方の流体パイ・Ｐス孔２０６ばうず巻体２０２の外
側面に少し喰い込んだ位置に形成する。これらの流体バ
イ／Ｐス几２０５，２０６は寸だいずれも、可動スクロ
ール部利２１のうず巻体２１２が固定スクロール部拐２
０のうず巻体２０２の流体パイ・Ωス孔２０５（又は２
ｏ６）を設けた部分に接触したときにも、チップシール
３８の部分を越えてそのうず巻体２１２の反対側空間３
９へ連通してし甘うことの々いように設計される。′６
１０イくバイパス孔２０５，２０６はうず巻１４：　２
０２　（ｒｃ　ｎｆｔい込んで形成されているため、そ
のような設泪条ｆ’ｌ−を１Ｈｊ１７　しつつ断面積を
十分に大きくとることができる。なお流体パイ・ぐス孔
２０５゜２０６は、うず巻方向に沿って複数個を隣接形
成−Ｊるか、それらの複数個の孔を一体化せしめて長孔
となし、そわ−ＫＪ：９断面積の拡大を計ってもよい。

捷だ固定スクロール部材２０の側板２０１のうず巻体２
０２とは反対の面には、流体パイ・ぐス孔２０５．２０
６に一対一で対応した位置に板状の弁１１をビス勿の固
着手段４２でそれぞれ固着する。なお、弁ｌｌ　ｌ　１
７１ｍは流体バイパス孔２０５゜２０６を閉じた時に、
それらの流体パイ・ぐス孔２０５．２０６に嵌入する部
分を設けた方が良い。

さらに、固定スクロール部ｖＪ’　２０の側板２０１に
ｃｄ、うず巻体２０２，２１２の最終伸開角φｅｎ、ｄ
で実質的１で定する流体取シ込み口の位置よりもう中間
圧力室２６２には、三方弁の／リンダー４９が設置され
、シリンダ〜４９の−っの開口は吸入ポート３５に連通
し、第２の開口は吸入通路４８を介して吸入孔４ｏへ連
通ずるように設けられている。なおこの１′ｌｉの穴ｔ
−：ｔ　吸入ポー］・３５へ連通している方の穴力晴゛
１丁」一方ｉで’々るように設けｑ られている。１だノリンダー中晴の」二部には、細い穴
が設けられており、がっ下部は中間圧力室２６２へ開口
している。シリンダー４９内には下部をバネ４３によっ
て支持された断面形状が丁字形のピストン４４が配設さ
れており、／リンダー４９の上方Ｋｌ−ｔ　、　７ｂ’
ａ　ｔｒ’　４５　カＴｍ　リ付ケラレ、　コの電磁弁
４５へ１ｄ１１出’、：’、　２６　］からの高圧ガス
導入細管４６が接続されている。またピストン４４の上
部に（ｒ−１、高圧ガスａ１１れをｌ！Ｊ）−＋ｌ−す
るためのピストンリング４７が取り伺けられている。

次に、この装置の動作を第３図１を参照して説明する。

１ず、第３図（ａ）を参照して、　Ｔ（Ｓ’、　イ随弁
４５が閉じられている状態でに、シリンダー４９内には
、高圧ガス導入細管４Ｇを通って、高圧ガスが導入され
てい々い。したがってピストン／Ｉ４は、バネ４３にＪ
：って、／リンダー４９の−Ｆ方へ押圧されている。こ
のときピストン４４の底部（は、吸入ポー）　３５の下
※１１“、；よりもわずかに上方に位置している。

ｌ′１１り入ｊ？−１・３５から入ったガスは、ヒスト
ン４・１と吸入７１？−）３５間の通路が狭いため、こ
こで圧力４１１が生じ、流−附が低下することとなる。

そしてこのガス（弓、吸入通路４８．吸入孔４０を通過
して１両スクロール部材間で圧縮される。さら１（。

固定スクロール部材に設けられた流体パイ・ぐス孔２０
５．２０６から中間圧力室２６２ヘパイアやスしたガス
ば　Ｌ−０ストン４４が上方へ押圧されてい９ＪｊＬ入
ｙ〕 るため０′こ、中間圧力室２６２と流日水−，ｄ＝剖、
４０はつながっている状態であるので、パイ・ぐスした
ガ゛スは／リンダー４９を通って吸入室へはいる。した
がって、実質的に密閉空間の容量を大きく下げることが
できる。すなわち、圧縮比を大巾に低下することができ
る。

また、電磁弁４５が開いている状態では、／リンダー４
９内には、商用ガス導入細管！１６を通って、高圧ガス
が導入される。このときの高圧ガスの圧力よりばね４３
の弾性方を小さくしておけば。

第３図（ｂ）に示されるように、ピストン／Ｉ　４は下
方へ押圧される。ピストン／１４のト１１面形状がＩ字
形であるから、吸入、＋Ｐ　＋・３５からシリンダー４
９へはいるガスは、はとんど圧力損を生じることなく、
吸入通路４８．吸入孔４ｏをｊ［０過して１両スクロー
ル部利間Ｖ（取り１７＼１れて圧縮される。なお。

ピストン４４が下方へ押圧されているために、中間圧力
室２６２と流体通孔５０け遮断されているので、固定ス
クロール部材に設けられた流体パイノ”ス孔２０５．２
０６から中間圧力室２６２ヘパイ、ｏスしたガスに、シ
リンダー１１９内へ入ることができない。したかつで、
この用台１ては、高い圧縮比で動くこととなる。

なお、この状態において、Ｎ磁弁４５を閉じれば、高圧
ガスの導入が遮断され、シリンダ４９とピストン４４と
によって形成されている閉塞空間内の高［１ガスは、ピ
ストン７４４に設けられたピストンリング・１７の合く
ちすき捷から徐々に漏れる／１７．め、閉塞空間内の圧
力は低下する。したがってＩＪ′ストン４　／ｌを押す
力が弱オリ、・ぐネ４３の反発力（（抗しきれなく々る
とピストン４４は上昇し。

上述し／ね圧縮比低下の状態にもどる。

以」−説明したようＩＣ，本発明では、流体吸入口を実
質的に秋（ピー１−めたり広げたりする弁機構を持ち。

さらに、流１４（吸入口が実質的に狭ばまった状態にお
いて１１．流体バイパス孔から中間圧力室へ・ぐイ・９
スさ１ｔだ流体を再び吸入室へ送り返す構造を持つスク
ロール型圧縮機としグこことによって、圧縮比変化を大
きくすることができる。

４、図面の詳細な説明 ２Ｐ：　］図は１本ざ？−明によるスクロール型圧縮機
の一実施１９１１を示す断面図、第２図は、固定スクロ
ール型圧縮機の正面図、第３図（ａ）　、　（ｂ）は、
弁機構の動作を説明する図である。

〕・圧縮機、２０・・・固定スクロール部材、２０１・
・側板、２０２・−うず巻体、２０４・・・吐出孔。

２０５□２０６　流体パイ・？ス孔、２】　・可動スク
ロール部利、２１１・・・（ｆ１１目り、２Ｉ２　うず
巻体。

４０・吸入孔、４１　弁、４３・バネ、４４・・ピスト
ン、４５・・電磁、弁、４８・吸入通路、４９シリンダ
ー、５０　流体通孔。

第３図（ｃＬ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流体吸入口と流体排出口とを有する圧縮機ハウソン
   グと、糖］の板体の一側面上に固定された第１のうず巻
   体を有し上記ハウジング内に固定配置された固定スクロ
   ール部材と、第２の板体のｍ個７６■二に固定された第
   ２のうず巻体を有し該第２のうす巻体が」−記第１のう
   ず巻体と角度をずらぜて噛み合い」二記両うず巻体間に
   閉塞された流体７１？ケ、１・を形成するように上記固
   定スクロール部材と沖ね合わされた可動スクロール部材
   とを有し該可動スクロール部側をその自転を阻止しなが
   ら円軌道〕！１（動を行なわせることによって上記流体
   吸入口にｊＩ］いＩ′ｆ＋シた吸入室から吸入ガスを上
   記流体ボケ、１・に取り込み、上記第１の板体の中心部
   に設けた吐出孔から吐出室を介して上記流体排出口へ高
   圧ガスを排出するようにしプＣスクロール型圧縮機にお
   いて、上記固定スクロールの第１の板体に上記第１のう
   す巻体の最夕目１１．１より内側に寄った位置に流体パ
   イ−Ｐス孔を設けるとともに、該流体バイパス孔と上記
   吸入室とを連通ずる中間圧力室を設け、該吸入室へ該中
   間圧力室を選択的に接続する弁機構を設けるとともに、
   該弁接１ｔＡ：と連動して。 上記流体吸入口と吸入室との接続を、上記弁機構が開い
   たとき、吸入圧縮が大きくなるように制御する絞り機構
   を設けたことを’ｌｌｌ’　（”ｊとする圧縮容量可変
   型のスクロール型圧縮機。 ２）上記弁接＋Ｒ１が圧力感応型弁機構で、上記吐出室
   の吐出圧に応じて閉動作するように構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧縮容量可変
   型のスクロール型圧縮機。 ３）上記弁機＋１−°１と絞り機構とが、一つの三方弁
   機構から々っており、該三方弁機構の第１の開口は上記
   吸入室に接続さノ１１．第２の開口は上記流体吸入口に
   接続され、筐３の開口は上記中間圧力室へ開口されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項あるい（ｄ第
   ２項記載の圧縮容量可変型のスクロール型圧縮機。