JP2001065477A

JP2001065477A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP2001065477A
Application number: JP24231199A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamazaki; 浩山崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】運転状態に応じてガスを吐出させるタイミン
グを制御して設計容積比を変化させ、その結果、再圧縮
動力や過大圧縮動力を低減することにより運転効率を向
上することができるスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】固定スクロール２０には、端板２１上
に、吐出ポート２３を開閉するスライド弁２４と、この
スライド弁２４を駆動する調整機構Ａが設けられてい
る。調整機構Ａは、スライド弁２４に設けられたラック
２５と、このラック２５と係合する歯車２６と、この歯
車２６を回転自在に支持し且つ駆動するモータ２７から
構成されている。モータ２７の回転を制御すれば、吐出
ポート２３を全開から全閉までスライドでき、吐出ポー
ト２３の開度を精度良く調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機は、高効率かつ低騒音
で稼働できるという特性を有しており、こうした特性を
生かして空調用・冷凍用の圧縮機に広く用いられるよう
になってきている。こうした用途に用いる場合、スクロ
ール圧縮機は、エバポレータで熱を吸収して低温・低圧
となった冷媒ガスを吸入・圧縮し、高温・高圧となった
冷媒ガスをコンデンサに送り込む役割を担う。

【０００３】従来のスクロール圧縮機の一例を図９に示
す。このスクロール圧縮機は、円筒形上のハウジング１
と、このハウジング１内に設置されたスクロール圧縮機
構２と、このスクロール圧縮機構２を支持するフレーム
３と、フレーム３に回転自在に支持されるとともにスク
ロール圧縮機構２に一端を連結された回転シャフト４と
を備えている。

【０００４】ハウジング１は、フレーム３と蓋部５とで
閉塞状態とされている。スクロール圧縮機構２とフレー
ム３との間には冷媒ガス（ガス）を吸入する吸入キャビ
ティ６が形成されており、この吸入キャビティ６には冷
媒ガスを吸入する吸入口６ａが設けられている。また、
スクロール圧縮機構２と蓋部５との間には冷媒ガスを吐
出する吐出キャビティ７が形成されており、この吐出キ
ャビティ７には冷媒ガスを吐出する吐出口７ａが設けら
れている。

【０００５】スクロール圧縮機構２は、ハウジング１内
に固定された固定スクロール８と、フレーム３にオルダ
ムリング１０を介して公転旋回可能に支持された旋回ス
クロール９とを備えている。この旋回スクロール９は、
嵌合部９ｃに回転シャフト４の先端に設けられた偏心ピ
ン４ａを嵌合され、回転シャフト４の回転に伴って公転
旋回するようにされている。また、オルダムリング１０
は、旋回スクロール９の公転旋回運動は許容するが、そ
の自転は阻止するように作用するものである。

【０００６】固定スクロール８は、端板８ａと、端板８
ａの一側面に立設された渦巻状ラップ８ｂとを備えてい
る。また、旋回スクロール９は、端板８ａに対向状態に
配された端板９ａと、端板９ａの一側面に立設されて渦
巻状ラップ８ｂと噛み合わされた渦巻状ラップ９ｂとを
備えている。

【０００７】固定スクロール８と旋回スクロール９と
は、互いに所定の距離だけ偏心した状態で、渦巻状ラッ
プ８ｂと渦巻状ラップ９ｂとの互いの側面が複数箇所で
線接触するように１８０度の位相差をもって噛み合わさ
れており、渦巻状ラップ８ｂと渦巻状ラップ９ｂとの間
には複数の圧縮室Ｐが形成されている。

【０００８】ここで、図８に固定スクロール８を示す。
この図に示すように、固定スクロール８の端板８ａに
は、その中央部に吐出ポート１１がハウジング１の軸線
方向（以下、「軸線方向」という）に貫通状態に形成さ
れている。また、図９に示すように、吐出ポート１１の
外側面には、吐出ポート１１を開閉する吐出弁１２が設
けられている。この吐出弁１２は板状の部材であり、そ
の一端部側を端板８ａに固定し、その他端部側において
吐出ポート１１の外側面を覆うようになっている。その
ため、吐出ポート１１内の圧力がある一定以上に達する
と、吐出弁１２は弾性変形して吐出キャビティ７側に開
くようになる。

【０００９】上記のような構成のスクロール圧縮機にお
いては、その外部に設けられた図示しない駆動装置によ
って回転シャフト４が回転し、旋回スクロール９がオル
ダムリング１０によって自転を阻止された状態で固定ス
クロール８に対して公転旋回運動を行う。

【００１０】旋回スクロール９の公転旋回運動に伴い、
図示しないエバポレータから送られた低温・低圧の冷媒
ガスが、吸入口６ａ及び吸入キャビティ６を通じて吸入
され、固定スクロール８と旋回スクロール９との間に形
成される圧縮室Ｐに導かれる。冷媒ガスは、固定スクロ
ール８と旋回スクロール９の噛み合いによって圧縮室Ｐ
内に密閉され、圧縮室Ｐが中央部方向へ移動しながらそ
の容積を漸次減少することに伴い、漸次圧縮されてい
く。そして、圧縮室Ｐがスクロール圧縮機構２の中央部
近傍に達し吐出ポート１１に連通すると、冷媒ガスは圧
縮室Ｐから吐出ポート１１に流入する。吐出ポート１１
内の圧力が所定の大きさに達すると、その圧力により吐
出弁１２が開かれ、高温・高圧となった冷媒ガスが吐出
キャビティ７に送られる。冷媒ガスは、この吐出キャビ
ティ７においてその脈動を緩和され、吐出口７ａから図
示しないコンデンサに向けて吐出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のスク
ロール圧縮機においては、圧縮室が吐出ポートに連通す
れば、冷媒ガスがある一定圧力以上の吐出圧に達してい
る限り、吐出ポートから吐出されるようにされている。
そのため、冷媒ガスを吐出キャビティに吐出させるタイ
ミングを運転状態に応じて即時に変化させることができ
ない。そのため、スクロール圧縮機の運転圧力が変化し
て運転圧力比と設計圧力比に差が生じると、再圧縮動力
や過大圧縮動力が増加し、スクロール圧縮機の運転効率
が低下するという問題を有していた。

【００１２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、運転状態に応じてガスを吐出させるタイミングを
制御して設計容積比を変化させ、その結果、再圧縮動力
や過大圧縮動力を低減することにより運転効率を向上す
ることができるスクロール圧縮機の提供を目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
端板に吐出ポートを有する固定スクロールと、固定スク
ロールと噛合いながら公転旋回する旋回スクロールと、
前記吐出ポートの開度を変化させる弁を備えたことを特
徴とする。

【００１４】このスクロール圧縮機は、運転状態の変化
に応じて吐出ポートの開度を調整することができるの
で、吐出キャビティにガスが吐出するタイミングを変化
させることができる。そのため、スクロール圧縮機の運
転中において、その運転状態に応じて設計容積比を変化
させることにより設計圧力比を変更することができ、再
圧縮動力や過大圧縮動力を低減させることができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載のス
クロール圧縮機であって、前記弁がスライド弁であるこ
とを特徴とする。

【００１６】このスクロール圧縮機は、スライド弁をス
ライドさせることにより、吐出ポートの開度を全開から
全閉まで連続的に変えることができる。そのため、吐出
ポートの開度を任意に設定でき、スクロール圧縮機の設
計容積比を微調整することができる。また、吐出ポート
におけるガスの吐出圧とは関係なく吐出ポートの開閉が
行えるので、従来のような吐出弁は設けなくてもよくな
る。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載のス
クロール圧縮機であって、前記弁がアクチュエータによ
り駆動することを特徴とする。

【００１８】このスクロール圧縮機は、アクチュエータ
を制御することで、弁の構成を複雑化することなく吐出
ポートの開度を精度良く調整できる。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項２記載のス
クロール圧縮機であって、前記弁が吸入ガス圧力および
吐出ガス圧力に基づく差圧により駆動することを特徴と
する。

【００２０】このスクロール圧縮機は、スライド弁のス
ライドを、吸入ガス圧力・吐出ガス圧力を利用してその
圧力差を制御して行うようにしている。そのため、特別
な動力源を必要とすることなしに吐出ポートの開度を変
更できる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１記載のス
クロール圧縮機であって、前記吐出ポートは複数の孔か
ら構成され、前記弁は前記複数の孔の開度を独立して調
整する弁であることを特徴とする。

【００２２】このスクロール圧縮機は、吐出ポートを複
数の孔に分割し、これら孔を独立して任意に開閉するこ
とにより、吐出ポート全体としての開度を変化すること
ができる。

【００２３】請求項６記載の発明は、請求項５記載のス
クロール圧縮機であって、前記弁がアクチュエータによ
り駆動することを特徴とする。

【００２４】このスクロール圧縮機は、アクチュエータ
を制御することで、吐出ポートを構成する孔の開度を精
度良く調整できる。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項５記載のス
クロール圧縮機であって、前記弁が吸入ガス圧力および
吐出ガス圧力に基づく差圧により駆動することを特徴と
する。

【００２６】このスクロール圧縮機は、孔の開度調整
を、吸入ガス圧力・吐出ガス圧力を利用してその圧力差
を制御して行うようにしている。そのため、特別な動力
源を必要とすることなしに吐出ポートの開度を変更でき
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクロール圧
縮機の第一乃至第四の実施形態について、図面に基づい
て説明する。なお、従来例として示したスクロール圧縮
機と異なる点についてのみ説明し、従来例と同一の構成
要素には同一の符号を付してその説明は省略することと
する。従来例と異なる点とは、スクロール圧縮機に、吐
出ポートの開度を可変とする弁が設けられている点であ
る。

【００２８】［第一の実施の形態］本発明に係るスクロ
ール圧縮機の第一の実施形態について、図１及び図２を
用いて説明する。図１に示すように、固定スクロール２
０は、端板２１と、端板２１の一側面に立設された渦巻
状ラップ２２とを備えている。端板２１には、その中央
部に吐出ポート２３が軸線方向に貫通状態に形成されて
いる。この吐出ポート２３の孔径は、従来のものよりも
大きく設定されている。固定スクロール２０には、スラ
イド弁２４と、このスライド弁２４を駆動する調整機構
Ａが設けられている。調整機構Ａは、スライド弁２４に
設けられたラック２５と、このラック２５と係合する歯
車２６と、この歯車２６を回転自在に支持し且つ駆動す
るモータ２７から構成されている。

【００２９】端板２１と渦巻状ラップ２２との間には、
端板２１の中心部から外周部に向けて空隙部が形成さ
れ、この空隙部の内部にスライド弁２４が設けられてい
る。このスライド弁２４は平板状の部材であり、吐出ポ
ート２３を全開・全閉できる範囲で往復スライドする。
したがって、弁２４のスライド量を調整することにより
吐出ポート２３の開度は連続的に変化し、圧縮室Ｐから
吐出ポート２３に吐出される冷媒ガス（ガス）の流量を
制御することができる。

【００３０】スライド弁２４には、ラック２５が固定さ
れている。このラック２５は、歯車２６と係合して歯車
２６の回転運動を直線運動としてスライド弁２４に伝
え、スライド弁２４をスライドさせるためのものであ
る。ラック２５は、スライド弁２４が吐出ポート２３を
全開・全閉できるに足る有効長を有している。

【００３１】本実施形態に係るスクロール圧縮機の動作
について、図１及び図２を用いて説明する。図２（ａ）
及び（ｂ）は、固定スクロール２０と旋回スクロール９
が噛み合いながら、旋回スクロール９の渦巻状ラップ９
ｂが吐出ポート２３の直上に位置している状態を示す図
である。図２（ａ）においては、スライド弁２４が最後
退して吐出ポート２３が全開しており、圧縮室Ｐ₀と圧
縮室Ｐ₁の両者とも吐出ポート２３に連通されている。
一方、図２（ｂ）においては、スライド弁２４がある部
分まで前進して吐出ポート２３の開度が小さい。そし
て、圧縮室Ｐ₀は吐出ポート２３に連通されているが、
圧縮室Ｐ₁は連通されていない。なお、圧縮室Ｐ₀は冷媒
ガスを吐出し終えた室であり、圧縮室Ｐ₁は冷媒ガスが
これから吐出する室である。

【００３２】スクロール圧縮機の運転圧力比がその設計
圧力比よりも小さくなった場合には、過大圧縮動力が増
加することとなる。これを防ぐためには、圧縮室Ｐ₁内
の冷媒ガスを早めに吐出させるようにしなくてはならな
い。この場合、モータ２７の回転を制御して、図２
（ａ）に示すように、スライド弁２４を最後退させて吐
出ポート２３を全開とする。こうすると、圧縮室Ｐ₁は
吐出ポート２３に連通され、連通タイミングは早まっ
て、冷媒ガスは吐出されるようになる。逆に、スクロー
ル圧縮機の運転圧力比がその設計圧力比よりも大きくな
った場合には、再圧縮動力が増加することとなる。これ
を防ぐためには、圧縮室Ｐ₁内の冷媒ガスの吐出を遅ら
せなくてはならない。この場合、上記の場合と逆方向に
回転するようモータ２７を制御し、図２（ｂ）に示すよ
うに、スライド弁２４を前進させて吐出ポート２３の開
度を小さくする。こうすると、圧縮室Ｐ₁は吐出ポート
２３に連通されず、連通タイミングは遅れ、この時点で
は冷媒ガスは吐出されない。

【００３３】本実施形態に係るスクロール圧縮機におい
ては、運転状態が変化すると、その運転中にスライド弁
２４をスライドして吐出ポート２３の開度を変化するこ
とにより、冷媒ガスを吐出キャビティ７に吐出するタイ
ミングを変化させることができる。そのため、スクロー
ル圧縮機の運転中に、設計容積比が変化することにより
設計圧力比が変化し、再圧縮動力や過大圧縮動力を低減
することができる。

【００３４】また、このスクロール圧縮機においては、
スライド弁２４をスライドさせることにより、吐出ポー
ト２３の開度を全開から全閉まで連続的に変えることが
できる。そのため、吐出ポートの２３の開度を任意に設
定でき、スクロール圧縮機の設計容積比を精度よく調整
することができる。また、吐出ポート２３におけるガス
の吐出圧とは関係なく吐出ポート２３の開閉が行えるの
で、従来のような吐出弁は設けなくてもよくなる。

【００３５】更に、このスクロール圧縮機においては、
スライド弁２４のスライドを、モータ２７を用いた調整
機構Ａにより行うようにしている。そのため、モータ２
７への電力を制御することでスライド弁２４のスライド
を精度良く調整できる。

【００３６】［第二の実施の形態］本発明に係るスクロ
ール圧縮機の第二の実施形態について、図２及び図３を
用いて説明する。本実施形態は、上記第一の実施形態に
対して、調整機構Ａの構成のみが異なっている。第一の
実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、そ
の説明は省略する。

【００３７】図３に示すように、調整機構Ａは、スライ
ド弁２４に連結されたロッド３０と、このロッド３０と
連結されたピストン３１と、ピストン３１を支持するシ
リンダ３２から構成されている。

【００３８】ロッド３０は、スライド弁２４とピストン
３１を連結するものである。これらスライド弁２４、ロ
ッド３０及びピストン３１は、一体となってスライドす
る。ピストン３１は、シリンダ３２内においてスライド
自在なように支持されている。シリンダ３２の内部は、
ピストン３１によってその室を２分されている。シリン
ダ３２に対してスライド弁２４側の室として第１チャン
バ３３が、シリンダ３２に対してスライド弁２４と反対
側の室として第２チャンバ３４が形成されている。

【００３９】第１チャンバ３３には、吸入圧力配管３５
が連通されている。また、第２チャンバ３４には、吐出
圧力配管３６が連通されている。吸入圧力配管３５は、
前記吸入口６ａに冷媒ガスを吸入させる図示しない配管
と連通している。従って、第１チャンバ３３の圧力はス
クロール圧縮機の吸入圧力と一致するようになる。ま
た、吐出圧力配管３６は、その他方において、吐出口７
ａから冷媒ガスを吐出させる図示しない配管と連通して
いる。従って、第２チャンバ３４の圧力はスクロール圧
縮機の吐出圧力と一致するようになる。吐出圧力配管３
６にはバルブ３７ａが設けられている。また、吐出圧力
配管３６は、バルブ３７ａよりも下流側において、バル
ブ３７ｂを介して吸入圧力配管３５と連通している。こ
れらバルブ３７ａ、３７ｂは、図示しない制御装置によ
り、その開度を制御できるようになっている。

【００４０】本実施形態に係るスクロール圧縮機は、以
下のように動作する。スクロール圧縮機の運転中は、吸
入圧力配管３５及び吐出圧力配管３６には常に冷媒ガス
の圧力がかかっている。第１チャンバ３３の圧力は常に
吸入圧力と同圧になっているが、第２チャンバ３４の圧
力は、バルブ３７ａの開度制御によって吐出圧力よりも
減圧できる。スライド弁２４をスライドする、つまりピ
ストン３１をスライドするときは、バルブ３７ａ、３７
ｂの開度制御によって第１チャンバ３３と第２チャンバ
３４に圧力差を生じさせることにより行う。このとき
は、バルブ３７ｂは全閉としておき、バルブ３７ａの開
度を制御して、第２チャンバ３４の圧力を制御する。つ
まり、バルブ３７ａの開度を小さくして第２チャンバ３
４の圧力を第１チャンバ３３の圧力よりも低くすれば、
ピストン３１は第２チャンバ３４側にスライドされる。
逆に、バルブ３７ａの開度を大きくして第２チャンバ３
４の圧力を第１チャンバ３３の圧力よりも高くすれば、
ピストン３１は第１チャンバ３３側にスライドされる。
このように、第１チャンバ３３と第２チャンバ３４の圧
力差を制御することによりピストン３１をスライドさ
せ、スライド弁２４を前進・後退させる。スライド弁２
４を任意の位置で静止する、つまりピストン３１の動き
を停止するときは、バルブ３７ａ、３７ｂの開度制御に
よって第１チャンバ３３と第２チャンバ３４を同圧とす
る。このときは、バルブ３７ａを全閉として、バルブ３
７ｂを開とする。こうすれば、第１チャンバ３３と第２
チャンバ３４は等しく吸入圧力と同圧となり、ピストン
３１は何れの方向へも動けなくなって、スライド弁２４
は静止する。

【００４１】スクロール圧縮機の運転圧力比がその設計
圧力比よりも小さくなった場合には、スライド弁２４が
最後退して図２（ａ）に示す状態となるように、第１チ
ャンバ３３及び第２チャンバ３４の圧力を制御する。こ
うすることにより、吐出ポート２３は全開し、圧縮室Ｐ
₁は吐出ポート２３に連通され、連通タイミングは早ま
って、冷媒ガスは吐出されるようになる。逆に、スクロ
ール圧縮機の運転圧力比がその設計圧力比よりも大きく
なった場合には、スライド弁２４をある部分まで前進さ
せて図２（ｂ）の状態になるように、第１チャンバ３３
及び第２チャンバ３４の圧力を制御する。こうすること
により、吐出ポート２３の開度は小さくなり、圧縮室Ｐ
₁は吐出ポート２３には連通されず、連通タイミングは
遅れ、この時点では冷媒ガスは吐出されないようにな
る。

【００４２】本実施形態に係るスクロール圧縮機におい
ては、スライド弁２４のスライドを、冷媒ガスの吸入圧
力・吐出圧力を利用して行うようにしている。そのた
め、特別な動力源を必要とすることなしに吐出ポート２
３の開度を変更できる。

【００４３】［第三の実施の形態］本発明に係るスクロ
ール圧縮機の第三の実施形態について、図４乃至図６を
用いて説明する。先ず、固定スクロール４０について、
図４を用いて説明する。従来例として示した固定スクロ
ール８との相違点は、吐出ポートが３つの孔から構成さ
れている点である。固定スクロール４０は、端板４１
と、端板４１の一側面に立設された渦巻状ラップ４２
（図４において図示省略）とを備えている。端板４１に
は、その中央部に吐出ポート（孔）４３ａ、４３ｂ、４
３ｃが軸線方向に貫通状態に形成されている。吐出ポー
ト４３ａ、４３ｂ、４３ｃには、吐出ポート４３ａ、４
３ｂ、４３ｃを相互に独立して開閉する吐出弁４４ａ、
４４ｂ、４４ｃが各々設けられている。吐出弁４４ａ、
４４ｂ、４４ｃは弾性変形可能な板状の部材であり、そ
の各々の一端部側を端板４１に固定し、その各々の他端
部側において吐出ポート４３ａ、４３ｂ、４３ｃのを覆
っている。そのため、吐出ポート４３ａ、４３ｂ、４３
ｃ内の圧力がある一定に達すると、吐出弁４４ａ、４４
ｂ、４４ｃが吐出キャビティ７側にたわむことにより、
吐出ポート４３ａ、４３ｂ、４３ｃは開く。

【００４４】次に、調整機構について、図５を用いて説
明する。なお、吐出ポート４３ａに関する調整機構Ａに
ついてのみ説明する。吐出ポート４３ｂ、４３ｃに関す
る調整機構は、調整機構Ａと同一の構成であるため説明
は省略する。調整機構Ａは、吐出弁４４ａと当接・離間
する押圧部材４５ａと、この押圧部材４５ａと連結され
たロッド４６と、このロッド４６と連結されたねじ部４
７と、このねじ部４７と係合する歯車４８と、この歯車
を回転自在に支持し且つ駆動するモータ４９から構成さ
れている。従って、モータ４９を駆動することにより、
押圧部材４５ａを昇降させることができる。

【００４５】押圧部材４５ａは、ロッド４６と連結さ
れ、軸線方向に移動することにより吐出弁４４ａと当接
・離間自在とされている。吐出弁４４ａと当接したとき
は、吐出弁４４ａを押圧してそのたわみ量を規制し、開
かなくする。しかし、吐出弁４４ａと離間したときは、
吐出弁４４ａは自由にたわむことができ、開くことがで
きる。なお、押圧部材４５ｂは吐出弁４４ｂと、押圧部
材４５ｃは吐出弁４４ｃと、各々当接・離間自在とされ
ている（図示せず）。

【００４６】本実施形態に係るスクロール圧縮機の動作
について、図５及び図６を用いて説明する。図６（ａ）
及び（ｂ）は、固定スクロール２０と旋回スクロール９
が噛み合いながら、旋回スクロール９の渦巻状ラップ９
ｂが吐出ポート４３ａ、４３ｂ、４３ｃの直上に位置し
ている状態を示す図である。これらの図においては、吐
出弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃ及び押圧部材４５ａ、４５
ｂ、４５ｃの図示は省略している。図６（ａ）において
は、押圧部材４５ａ、４５ｂ、４５ｃは何れも吐出弁４
４ａ、４４ｂ、４４ｃから離間しており、吐出弁４４
ａ、４４ｂ、４４ｃの全てが開くことができる。そのた
め、圧縮室Ｐ₀は吐出ポート４３ａに、圧縮室Ｐ₁は吐出
ポート４３ｂ、４３ｃに、各々連通できるようになって
いる。一方、図６（ｂ）においては、押圧部材４５ａは
吐出弁４４ａから離間しているので、吐出弁４４ａは開
くことができるが、吐出弁４４ｂ、４４ｃには押圧部材
４５ｂ、４５ｃが当接しているので、開くことができな
い。そのため、圧縮室Ｐ₀は吐出ポート４３ａに連通で
きるが、圧縮室Ｐ₁は吐出ポート４４ｂ、４４ｃに連通
できない。

【００４７】スクロール圧縮機の運転圧力比がその設計
圧力比よりも小さくなった場合には、モータ４９の回転
を制御して図６（ａ）の状態、つまり押圧部材４５ａ、
４５ｂ、４５ｃを上昇することにより、吐出弁４４ａ、
４４ｂ、４４ｃを開くことができるようにする。こうす
ると、圧縮室Ｐ₁は吐出ポート４４ｂ、４４ｃに連通さ
れ、連通タイミングは早まって、冷媒ガスは吐出される
ようになる。逆に、スクロール圧縮機の運転圧力比がそ
の設計圧力比よりも大きくなった場合には、モータ４９
の回転を制御して図６（ｂ）の状態、つまり押圧部材４
５ａを上昇し４５ｂ、４５ｃを下降することにより、吐
出弁４４ａのみ開くことができ、吐出弁４４ｂ、４４ｃ
を開くことができないようにする。こうすると、圧縮室
Ｐ₁は吐出ポート４４ｂ、４４ｃには連通されず、連通
タイミングは遅れ、この時点では冷媒ガスは吐出されな
いようになる。

【００４８】本実施形態に係るスクロール圧縮機におい
ては、吐出ポート４３ａ、４３ｂ、４３ｃの開閉を独立
して任意制御することにより、吐出ポート全体としての
開度を変化することができる。

【００４９】また、このスクロール圧縮機においては、
モータ４９を利用した調整機構Ａによって、吐出弁４４
ａ、４４ｂ、４４ｃに対して押圧部材４５ａ、４５ｂ、
４５ｃを上昇・下降して当接・離間させることにより、
吐出弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃの開閉を行うようにして
いる。そのため、モータ４９への電力を制御することで
吐出弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃの開閉を調整でき、調整
機構Ａの構成を複雑化することなく、安定して確実に吐
出ポート全体としての開度を変更できる。

【００５０】［第四の実施の形態］本発明に係るスクロ
ール圧縮機の第四の実施形態について、図６乃至図８を
用いて説明する。本実施形態は、上記第三の実施形態に
対して、調整機構の構成のみが異なっている。第三の実
施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その
説明は省略する。

【００５１】調整機構について、図７を用いて説明す
る。なお、吐出ポート４３ａに関する調整機構Ａについ
てのみ図示する。吐出ポート４３ｂ、４３ｃに関する調
整機構は、調整機構Ａと同一の構成であるため説明は省
略する。調整機構Ａは、吐出弁４４ａと当接・離間する
押圧部材４５ａと、この押圧部材４５ａと連結されたロ
ッド５０と、このロッド５０と連結されたピストン５１
と、ピストン５１を支持するシリンダ５２から構成され
ている。

【００５２】ロッド５０は、その一方が押圧部材４５ａ
に連結され、その他方はピストン５１に連結されてい
る。これら押圧部材４５ａ、ロッド５０及びピストン５
１は、一体となって軸線方向に移動する。ピストン５１
は、シリンダ５２内において、軸線方向にスライド自在
なように支持されている。シリンダ５２の内部は、ピス
トン５１によってその室を２分されている。シリンダ５
２に対して吐出弁４４ａ側の室として第１チャンバ５３
が、シリンダ５２に対して吐出弁４４ａと反対側の室と
して第２チャンバ５４が形成されている。

【００５３】シリンダ５２の吐出弁４４ａ側の端部近傍
には、第１チャンバ５３に通ずる吸入圧力配管５５が連
結されている。また、シリンダ５２の吐出弁４４ａと反
対側の端部近傍には、第２チャンバ５４に通ずる吐出圧
力配管５６が連結されている。吸入圧力配管５５は、そ
の他方において、吸入口６ａに冷媒ガスを吸入させる図
示しない配管と連結されており、第１チャンバ５３の圧
力をスクロール圧縮機の吸入圧力と同一とできるように
なっている。また、吐出圧力配管５６は、その他方にお
いて、吐出口７ａから冷媒ガスを吐出させる図示しない
配管と連結されており、第２チャンバ５４の圧力をスク
ロール圧縮機の吐出圧力と同一とできるようになってい
る。吐出圧力配管５６にはバルブ５７ａが設けられてい
る。また、吐出圧力配管５６は、バルブ５７ａよりもシ
リンダ５２側の位置において、バルブ５７ｂを介して吸
入圧力配管５５と連結されている。これらバルブ５７
ａ、５７ｂは、図示しない制御装置により、その開度を
制御できるようになっている。

【００５４】本実施形態に係るスクロール圧縮機は、以
下のように動作する。スクロール圧縮機の運転中は、吸
入圧力配管５５及び吐出圧力配管５６には常に冷媒ガス
の圧力がかかっている。第１チャンバ５３の圧力は常に
吸入圧力と同圧になっているが、第２チャンバ５４の圧
力は、バルブ５７ａの開度制御によって吐出圧力よりも
減圧できる。押圧部材４５ａを移動する、つまりピスト
ン５１をスライドするときは、バルブ５７ａ、５７ｂの
開度制御によって第１チャンバ５３と第２チャンバ５４
に圧力差を生じさせることにより行う。このときは、バ
ルブ５７ｂは全閉としておき、バルブ５７ａの開度を制
御して、第２チャンバ５４の圧力を制御する。つまり、
バルブ５７ａの開度を小さくして第２チャンバ５４の圧
力を第１チャンバ５３の圧力よりも低くすれば、ピスト
ン５１は第２チャンバ５４側にスライドされる。逆に、
バルブ５７ａの開度を大きくして第２チャンバ５４の圧
力を第１チャンバ５３の圧力よりも高くすれば、ピスト
ン５１は第１チャンバ５３側にスライドされる。このよ
うに、第１チャンバ５３と第２チャンバ５４との圧力差
を制御することにより押圧部材４５ａを移動させ、吐出
弁４４ａに対して当接・離間させるようにする。押圧部
材４５ａを任意の位置で静止する、つまりピストン５１
の動きを停止するときは、バルブ５７ａ、５７ｂの開度
制御によって第１チャンバ５３と第２チャンバ５４を同
圧とする。このときは、バルブ５７ａを全閉として、バ
ルブ５７ｂを開とする。こうすれば、第１チャンバ５３
と第２チャンバ５４は等しく吸入圧力と同圧となり、ピ
ストン５１は何れの方向へも動けなくなって、押圧部材
４５ａは静止する。

【００５５】スクロール圧縮機の運転圧力比がその設計
圧力比よりも小さくなった場合には、第１チャンバ５３
及び第２チャンバ５４の圧力を制御して図６（ａ）の状
態になるように、吐出弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃの全て
の開くことができるようにする。こうすると、圧縮室Ｐ
₁は吐出ポート４３ｂ、４３ｃに連通され、連通タイミ
ングは早まって、冷媒ガスは吐出されるようになる。逆
に、スクロール圧縮機の運転圧力比がその設計圧力比よ
りも大きくなった場合には、第１チャンバ５３及び第２
チャンバ５４の圧力を制御して図６（ｂ）の状態になる
ように、吐出弁４４ａのみ開きを許容し、吐出弁４４
ｂ、４４ｃは開きを規制するようにする。こうすると、
圧縮室Ｐ₁は吐出ポート４４ｂ、４４ｃには連通され
ず、連通タイミングは遅れ、この時点では冷媒ガスは吐
出されないようになる。

【００５６】本実施形態に係るスクロール圧縮機におい
ては、冷媒ガスの吸入圧力・吐出圧力を利用して、吐出
弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃに対して押圧部材４５ａ、４
５ｂ、４５ｃを上昇・下降して当接・離間させることに
より、吐出弁４４ａ、４４ｂ、４４ｃの開閉を行うよう
にしている。そのため、特別な動力源を必要とすること
なしに吐出ポート２３の開度を変更できる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスク
ロール圧縮機よれば、吐出ポートの開度を変化させる弁
を備えるように構成している。そのため、運転状態に応
じてガスを吐出させるタイミングを制御して設計容積比
を変化させ、その結果、設計圧力比を変化させることが
できる。よって、再圧縮動力や過大圧縮動力を低減し
て、運転効率を向上させたスクロール圧縮機を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクロール圧縮機の第一の実施
形態を示すもので、固定スクロール及び調整機構を示す
図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。

【図２】本発明に係るスクロール圧縮機の第一及び第
二の実施形態を示すもので、固定スクロールと旋回スク
ロールが噛み合ったときの要部拡大図である。（ａ）は
吐出ポートが全開の状態であり、（ｂ）は吐出ポートの
開度が小さくされた状態である。

【図３】本発明に係るスクロール圧縮機の第二の実施
形態を示すもので、固定スクロール及び調整機構を示す
図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。

【図４】本発明に係るスクロール圧縮機の第三及び第
四の実施形態を示すもので、固定スクロールを示す平面
図である。

【図５】本発明に係るスクロール圧縮機の第三の実施
形態を示すもので、スクロール圧縮機の断面図である。

【図６】本発明に係るスクロール圧縮機の第三及び第
四の実施形態を示すもので、固定スクロールと旋回スク
ロールが噛み合ったときの要部拡大図である。（ａ）は
吐出ポートが全開の状態であり、（ｂ）は吐出ポートの
開度が小さくされた状態である。

【図７】本発明に係るスクロール圧縮機の第四の実施
形態を示すもので、スクロール圧縮機の断面図である。

【図８】従来の固定スクロールを示す図であって、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は下面図で
ある。

【図９】従来のスクロール圧縮機の構造を示す側断面
図である。

【符号の説明】

Ａ調整機構Ｐ、Ｐ₀、Ｐ₁ 圧縮室９旋回スクロール２０固定スクロール２３吐出ポート２４スライド弁（弁）２５ラック２６歯車２７モータ３１ピストン３２シリンダ４０固定スクロール４３ａ、４３ｂ、４３ｃ吐出ポート（孔）４４ａ、４４ｂ、４４ｃ吐出弁（弁）４５ａ押圧部材４７ねじ部４８歯車４９モータ５１ピストン５２シリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端板に吐出ポートを有する固定スクロー
ルと、固定スクロールと噛合いながら公転旋回する旋回
スクロールと、前記吐出ポートの開度を変化させる弁を
備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】前記弁がスライド弁である請求項１記載
のスクロール圧縮機。
【請求項３】前記弁がアクチュエータにより駆動する
請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】前記弁が吸入ガス圧力および吐出ガス圧
力に基づく差圧により駆動する請求項２記載のスクロー
ル圧縮機。
【請求項５】前記吐出ポートは複数の孔から構成さ
れ、前記弁は前記複数の孔の開度を独立して調整する弁
である請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】前記弁がアクチュエータにより駆動する
請求項５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】前記弁が吸入ガス圧力および吐出ガス圧
力に基づく差圧により駆動する請求項５記載のスクロー
ル圧縮機。