JP2001165069A - スクロール型圧縮機 - Google Patents
スクロール型圧縮機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/16—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using lift valves
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- F04C27/005—Axial sealings for working fluid
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- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
- F04C28/26—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/026—Compressor control by controlling unloaders
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部リークが低減されるスクロール型圧縮機
を提供する。 【解決手段】 固定スクロール２と可動スクロール４と
により圧縮室１６が形成されている。可動スクロール４
の背面には第１背圧室１４が形成されている。第１背圧
室には吐出圧力の流体が導かれる。圧縮途中の圧縮室１
６ａの冷媒ガスを吸入口１３の側に導くためのアンロー
ダ機構１１が設けられている。アンローダ機構１１を制
御するための制御部３１が設けられている。
を提供する。 【解決手段】 固定スクロール２と可動スクロール４と
により圧縮室１６が形成されている。可動スクロール４
の背面には第１背圧室１４が形成されている。第１背圧
室には吐出圧力の流体が導かれる。圧縮途中の圧縮室１
６ａの冷媒ガスを吸入口１３の側に導くためのアンロー
ダ機構１１が設けられている。アンローダ機構１１を制
御するための制御部３１が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスクロール型圧縮機
に関し、特に固定スクロールと可動スクロールとのシー
ル性を高め、内部リークの抑制されるスクロール型圧縮
機に関するものである。
に関し、特に固定スクロールと可動スクロールとのシー
ル性を高め、内部リークの抑制されるスクロール型圧縮
機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機の一例とし
て、特開平６−３３０８６４号公報に記載されたスクロ
ール型圧縮機について説明する。
て、特開平６−３３０８６４号公報に記載されたスクロ
ール型圧縮機について説明する。
【０００３】図８を参照して、スクロール型圧縮機のケ
ーシング１０１内の上部には、可動スクロール１０３と
固定スクロール１０２とが支持されている。可動スクロ
ール１０３の鏡板１３１には可動スクロール歯１３２が
突設されている。固定スクロール１０２の鏡板１２１に
は固定スクロール歯１２２が突設されている。可動スク
ロール歯１３２と固定スクロール歯１２２とが噛合うこ
とで圧縮室が形成される。
ーシング１０１内の上部には、可動スクロール１０３と
固定スクロール１０２とが支持されている。可動スクロ
ール１０３の鏡板１３１には可動スクロール歯１３２が
突設されている。固定スクロール１０２の鏡板１２１に
は固定スクロール歯１２２が突設されている。可動スク
ロール歯１３２と固定スクロール歯１２２とが噛合うこ
とで圧縮室が形成される。
【０００４】固定スクロール１０２の外周部分には、吸
入管１０７から送られた冷媒ガスを、圧縮室へ取込むた
めの吸入口１８０が設けられている。固定スクロール１
０２の中央付近には、圧縮されて高圧となった冷媒ガス
を吐出するための吐出口１２３が形成されている。
入管１０７から送られた冷媒ガスを、圧縮室へ取込むた
めの吸入口１８０が設けられている。固定スクロール１
０２の中央付近には、圧縮されて高圧となった冷媒ガス
を吐出するための吐出口１２３が形成されている。
【０００５】ケーシング１０１内の下部には、モータ１
０４が設けられている。そのモータ１０４から延びる駆
動軸１４１が可動スクロール１０３の下方に固定された
軸受ハウジング１０５に軸受支持されている。可動スク
ロール１０３の鏡板１３１に設けられたボス部１３３が
駆動軸１４１の上端部分に挿嵌されている。
０４が設けられている。そのモータ１０４から延びる駆
動軸１４１が可動スクロール１０３の下方に固定された
軸受ハウジング１０５に軸受支持されている。可動スク
ロール１０３の鏡板１３１に設けられたボス部１３３が
駆動軸１４１の上端部分に挿嵌されている。
【０００６】軸受ハウジング１０５と可動スクロール１
０３との間には背圧室１０９が形成されている。この背
圧室１０９には、高圧（吐出圧力）が作用している。可
動スクロール１０３と軸受ハウジング１０５との間に
は、シールリング１７０が設けられている。
０３との間には背圧室１０９が形成されている。この背
圧室１０９には、高圧（吐出圧力）が作用している。可
動スクロール１０３と軸受ハウジング１０５との間に
は、シールリング１７０が設けられている。
【０００７】このシールリング１７０は、高圧の背圧室
１０９と、可動スクロール１０３と固定スクロール１０
２とが配置されている低圧（吸入圧力）の空間とをシー
ルしている。このため、シールリング１７０より内側の
可動スクロール１０３の鏡板１３１の背面には吐出圧力
が作用し、シールリング１７０より外側の背面には吸入
圧力が作用することになる。
１０９と、可動スクロール１０３と固定スクロール１０
２とが配置されている低圧（吸入圧力）の空間とをシー
ルしている。このため、シールリング１７０より内側の
可動スクロール１０３の鏡板１３１の背面には吐出圧力
が作用し、シールリング１７０より外側の背面には吸入
圧力が作用することになる。
【０００８】固定スクロール１０２の鏡板１２１には、
過圧縮を防止するために圧縮途中の圧縮室の冷媒ガスを
吐出室１０１Ａへ逃がすためのリリーフポート１１０と
リリーフ弁１１１とが設けられている。
過圧縮を防止するために圧縮途中の圧縮室の冷媒ガスを
吐出室１０１Ａへ逃がすためのリリーフポート１１０と
リリーフ弁１１１とが設けられている。
【０００９】また、固定スクロール１０２には、吐出口
１２３の上部側を覆うカバー体１２４が固定ボルトによ
り取付けられている。カバー体１２４はケーシング１０
１内上部側に固定された支持板１０６に連結されてい
る。支持板１０６には吐出口１２３に連通する連通孔１
６１が設けられている。
１２３の上部側を覆うカバー体１２４が固定ボルトによ
り取付けられている。カバー体１２４はケーシング１０
１内上部側に固定された支持板１０６に連結されてい
る。支持板１０６には吐出口１２３に連通する連通孔１
６１が設けられている。
【００１０】連通孔１６１が開口しているケーシング１
０１の吐出室１０１Ａと、軸受ハウジング１０５より下
方の空間１０１Ｂとが、連絡路１０１Ｃで連通されてい
る。その空間１０１Ｂには、高圧の冷媒ガスをケーシン
グ１０１の外へ送出すための吐出管１０８が開口してい
る。
０１の吐出室１０１Ａと、軸受ハウジング１０５より下
方の空間１０１Ｂとが、連絡路１０１Ｃで連通されてい
る。その空間１０１Ｂには、高圧の冷媒ガスをケーシン
グ１０１の外へ送出すための吐出管１０８が開口してい
る。
【００１１】次に上述したスクロール型圧縮機の動作に
ついて説明する。モータ１０４の回転に伴い、可動スク
ロール１０３が固定スクロール１０２に対して公転駆動
し、可動スクロール歯１３２と固定スクロール歯１２２
とによって形成される圧縮室が、外周部から中心部に向
かって渦巻き状に収縮しながら移動する。
ついて説明する。モータ１０４の回転に伴い、可動スク
ロール１０３が固定スクロール１０２に対して公転駆動
し、可動スクロール歯１３２と固定スクロール歯１２２
とによって形成される圧縮室が、外周部から中心部に向
かって渦巻き状に収縮しながら移動する。
【００１２】この動作により、吸入管１０７から吸入口
１８０を経て圧縮室に送込まれた低圧の冷媒ガスが圧縮
されて高圧の冷媒ガスになる。高圧の冷媒ガスは、吐出
口１２３から吐出する。吐出口１２３から吐出した冷媒
ガスは、連通孔１６１、吐出室１０１Ａおよび連絡路１
０１Ｃを経て空間１０１Ｂに流れ込む。空間１０１Ｂに
流れ込んだ冷媒ガスは、吐出管１０８よりケーシング１
０１の外へ送出される。
１８０を経て圧縮室に送込まれた低圧の冷媒ガスが圧縮
されて高圧の冷媒ガスになる。高圧の冷媒ガスは、吐出
口１２３から吐出する。吐出口１２３から吐出した冷媒
ガスは、連通孔１６１、吐出室１０１Ａおよび連絡路１
０１Ｃを経て空間１０１Ｂに流れ込む。空間１０１Ｂに
流れ込んだ冷媒ガスは、吐出管１０８よりケーシング１
０１の外へ送出される。
【００１３】次に、この動作における可動スクロール１
０３の鏡板１３１に作用する圧力について説明する。鏡
板１３１には、一方から圧縮室内の流体の圧力が作用
し、他方から背面圧力が作用する。図９は鏡板１３１の
位置に対する圧縮室内の圧力分布と背面の圧力分布を模
式的に示したものである。
０３の鏡板１３１に作用する圧力について説明する。鏡
板１３１には、一方から圧縮室内の流体の圧力が作用
し、他方から背面圧力が作用する。図９は鏡板１３１の
位置に対する圧縮室内の圧力分布と背面の圧力分布を模
式的に示したものである。
【００１４】上述したように、圧縮室は外周部から中心
部に向かって渦巻き状に収縮しながら移動する。このた
め、吸入行程中の最外周の圧縮室から圧縮途中の圧縮室
を経て、吐出行程中の圧縮室に至るにしたがい、圧縮室
の圧力が上昇する。
部に向かって渦巻き状に収縮しながら移動する。このた
め、吸入行程中の最外周の圧縮室から圧縮途中の圧縮室
を経て、吐出行程中の圧縮室に至るにしたがい、圧縮室
の圧力が上昇する。
【００１５】したがって、吸入行程中の圧縮室の圧力が
最も低く吸入圧力Ｐｓとなり、吐出行程中の圧力が最も
高く吐出圧力Ｐｄとなる。圧縮途中の圧縮室の圧力は、
吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの間の圧力Ｐｍとなる。
最も低く吸入圧力Ｐｓとなり、吐出行程中の圧力が最も
高く吐出圧力Ｐｄとなる。圧縮途中の圧縮室の圧力は、
吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの間の圧力Ｐｍとなる。
【００１６】これにより、可動スクロール１０３の鏡板
１３１には、上記圧力に基づいて可動スクロールと固定
スクロールとを引離そうとする力（離反力）が作用する
ことになる。
１３１には、上記圧力に基づいて可動スクロールと固定
スクロールとを引離そうとする力（離反力）が作用する
ことになる。
【００１７】一方、鏡板１３１には、上述したように、
鏡板１３１の背面のシールリング１７０より内側の領域
では吐出圧力Ｐｄが作用し、外側の領域では吸入圧力Ｐ
ｓが作用している。
鏡板１３１の背面のシールリング１７０より内側の領域
では吐出圧力Ｐｄが作用し、外側の領域では吸入圧力Ｐ
ｓが作用している。
【００１８】これにより、可動スクロール１０３の鏡板
１３１には上記圧力に基づいて、離反力とは反対の向き
に、可動スクロール１０３を固定スクロール１０２の側
に押付けようとする力（押付力）が作用することにな
る。
１３１には上記圧力に基づいて、離反力とは反対の向き
に、可動スクロール１０３を固定スクロール１０２の側
に押付けようとする力（押付力）が作用することにな
る。
【００１９】標準的な運転圧力比でスクロール型圧縮機
が運転される場合には、図９に示すような圧力分布とな
る。したがって、この場合では、離反力に比べて十分な
押付力が得られて、可動スクロール１０３が固定スクロ
ール１０２から離反することが防止される。そして、各
スクロール歯１２２、１３２がそれぞれ鏡板１２１、１
３１に密着することで、内部リークを抑制することがで
きる。
が運転される場合には、図９に示すような圧力分布とな
る。したがって、この場合では、離反力に比べて十分な
押付力が得られて、可動スクロール１０３が固定スクロ
ール１０２から離反することが防止される。そして、各
スクロール歯１２２、１３２がそれぞれ鏡板１２１、１
３１に密着することで、内部リークを抑制することがで
きる。
【００２０】なお、運転圧力比とは、スクロール型圧縮
機に蒸発器および凝縮器を含めた冷凍サイクルにより決
まる圧力比であり、具体的には、凝縮圧力で決定される
吐出圧力Ｐｄを蒸発圧力で決定される吸入圧力Ｐｓで除
した値である。
機に蒸発器および凝縮器を含めた冷凍サイクルにより決
まる圧力比であり、具体的には、凝縮圧力で決定される
吐出圧力Ｐｄを蒸発圧力で決定される吸入圧力Ｐｓで除
した値である。
【００２１】標準的な運転圧力比とは、この値が各スク
ロール歯１２２、１３２により決まる設計圧力比と同レ
ベルである状態をいい、具体的には、この値が約２〜５
の範囲にある状態をいう。
ロール歯１２２、１３２により決まる設計圧力比と同レ
ベルである状態をいい、具体的には、この値が約２〜５
の範囲にある状態をいう。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、スク
ロール型圧縮機が標準的な運転圧力比で運転される場合
には、離反力に比べて十分な押付力が得られて、内部リ
ークを抑制することができる。
ロール型圧縮機が標準的な運転圧力比で運転される場合
には、離反力に比べて十分な押付力が得られて、内部リ
ークを抑制することができる。
【００２３】しかしながら、運転圧力比の値が約２以下
であるような低運転圧力比で運転される場合には、以下
に示すような問題があった。このような運転圧力比は、
設計圧力比よりも小さくなる場合であり、具体的には、
吸入圧力Ｐｓが吐出圧力Ｐｄに比べて相対的に高くなる
場合や、吐出圧力Ｐｄが吸入圧力Ｐｓに比べて相対的に
低くなる場合である。したがって、この場合には、吐出
圧力が下がるために圧縮途中の圧縮室の圧力が吐出圧力
よりも高くなることがある。
であるような低運転圧力比で運転される場合には、以下
に示すような問題があった。このような運転圧力比は、
設計圧力比よりも小さくなる場合であり、具体的には、
吸入圧力Ｐｓが吐出圧力Ｐｄに比べて相対的に高くなる
場合や、吐出圧力Ｐｄが吸入圧力Ｐｓに比べて相対的に
低くなる場合である。したがって、この場合には、吐出
圧力が下がるために圧縮途中の圧縮室の圧力が吐出圧力
よりも高くなることがある。
【００２４】このような低運転圧力比の場合における鏡
板１３１の位置に対する圧縮室内の圧力分布と背面の圧
力分布について説明する。図１０に示すように、吸入行
程中の圧縮室の圧力が最も低く吸入圧力Ｐｓであり、圧
縮途中の圧縮室の圧力が最も高く圧力Ｐｍとなる。吐出
行程中の圧縮室の圧力は、吸入圧力Ｐｓと圧力Ｐｍとの
間の吐出圧力Ｐｄとなる。鏡板１３１には、これらの圧
力に基づいて離反力が作用することになる。
板１３１の位置に対する圧縮室内の圧力分布と背面の圧
力分布について説明する。図１０に示すように、吸入行
程中の圧縮室の圧力が最も低く吸入圧力Ｐｓであり、圧
縮途中の圧縮室の圧力が最も高く圧力Ｐｍとなる。吐出
行程中の圧縮室の圧力は、吸入圧力Ｐｓと圧力Ｐｍとの
間の吐出圧力Ｐｄとなる。鏡板１３１には、これらの圧
力に基づいて離反力が作用することになる。
【００２５】一方、鏡板１３１には、背圧力としてシー
ルリング１７０より内側の領域では吐出圧力Ｐｄが作用
し、外側の領域では吸入圧力Ｐｓが作用している。鏡板
１３１には、これらの圧力に基づいて押付力が作用する
ことになる。
ルリング１７０より内側の領域では吐出圧力Ｐｄが作用
し、外側の領域では吸入圧力Ｐｓが作用している。鏡板
１３１には、これらの圧力に基づいて押付力が作用する
ことになる。
【００２６】離反力と押付力とを比べると、吐出圧力Ｐ
ｄが圧縮途中の圧力Ｐｍよりも低くなるため、離反力に
対して押付力が十分ではなくなる。このため、各スクロ
ール歯１２２、１３２がそれぞれ鏡板１２１、１３１に
良好に密着しなくなり、高圧側の圧縮室から低圧側の圧
縮室に向かって内部リークが発生することがあった。
ｄが圧縮途中の圧力Ｐｍよりも低くなるため、離反力に
対して押付力が十分ではなくなる。このため、各スクロ
ール歯１２２、１３２がそれぞれ鏡板１２１、１３１に
良好に密着しなくなり、高圧側の圧縮室から低圧側の圧
縮室に向かって内部リークが発生することがあった。
【００２７】また、上記スクロール型圧縮機の場合で
は、圧縮途中の圧縮室において、所定の圧力以上になっ
た場合（過圧縮）に、リリーフ弁１１１を開いて、その
圧縮室の冷媒ガスをリリーフポート１１０を経て吐出室
１０１Ａへ流すことができる。これにより、圧縮途中の
圧縮室の圧力は、吐出圧力Ｐｄ程度にまで下がることに
なる。
は、圧縮途中の圧縮室において、所定の圧力以上になっ
た場合（過圧縮）に、リリーフ弁１１１を開いて、その
圧縮室の冷媒ガスをリリーフポート１１０を経て吐出室
１０１Ａへ流すことができる。これにより、圧縮途中の
圧縮室の圧力は、吐出圧力Ｐｄ程度にまで下がることに
なる。
【００２８】ところが、リリーフポート１１０に通じて
いる圧縮室の後（外側）に続く圧縮室の圧力は、吸入圧
力Ｐｓよりも高い状態にある。このため、リリーフポー
ト１１０に通じている圧縮室の圧力が、吐出圧力Ｐｄ程
度にまで下がったとはいえ、離反力に対して押付力が十
分ではなく、内部リークが発生することがあった。
いる圧縮室の後（外側）に続く圧縮室の圧力は、吸入圧
力Ｐｓよりも高い状態にある。このため、リリーフポー
ト１１０に通じている圧縮室の圧力が、吐出圧力Ｐｄ程
度にまで下がったとはいえ、離反力に対して押付力が十
分ではなく、内部リークが発生することがあった。
【００２９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、離反力に対して十分な押付力が得ら
れ、内部リークの低減されるスクロール型圧縮機を提供
することを目的とする。
されたものであり、離反力に対して十分な押付力が得ら
れ、内部リークの低減されるスクロール型圧縮機を提供
することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたス
クロール型圧縮機は、固定スクロールおよび可動スクロ
ールと、吸入口と、吐出口と、アンローダ部と、制御手
段と、第１背圧室とを備えている。固定スクロールおよ
び可動スクロールは圧縮室を形成している。吸入口は圧
縮室に流体を送込んでいる。吐出口は圧縮室にて圧縮さ
れた流体を吐出する。アンローダ部は、圧縮途中の圧縮
室内の流体を吸入口の側へ導く。制御手段はアンローダ
部を動作させる。第１背圧室は固定スクロールおよび可
動スクロールのいずれか一方のスクロールの背面に設け
られ、吐出口より吐出した吐出圧力を有する流体が導か
れる。制御手段は、吸入圧力および吐出圧力を検知、算
出または予測し、検知、算出または予測された吸入圧力
および吐出圧力に基づいて、固定スクロールと可動スク
ロールとを引離そうとする離反力と、一方のスクロール
を他方のスクロールに押付けようとする押付力とを比較
し、そして、押付力が離反力に対して不足した時または
不足しそうな時にアンローダ部を動作させて、圧縮途中
の圧縮室内の流体を吸入口の側へ開放する。
クロール型圧縮機は、固定スクロールおよび可動スクロ
ールと、吸入口と、吐出口と、アンローダ部と、制御手
段と、第１背圧室とを備えている。固定スクロールおよ
び可動スクロールは圧縮室を形成している。吸入口は圧
縮室に流体を送込んでいる。吐出口は圧縮室にて圧縮さ
れた流体を吐出する。アンローダ部は、圧縮途中の圧縮
室内の流体を吸入口の側へ導く。制御手段はアンローダ
部を動作させる。第１背圧室は固定スクロールおよび可
動スクロールのいずれか一方のスクロールの背面に設け
られ、吐出口より吐出した吐出圧力を有する流体が導か
れる。制御手段は、吸入圧力および吐出圧力を検知、算
出または予測し、検知、算出または予測された吸入圧力
および吐出圧力に基づいて、固定スクロールと可動スク
ロールとを引離そうとする離反力と、一方のスクロール
を他方のスクロールに押付けようとする押付力とを比較
し、そして、押付力が離反力に対して不足した時または
不足しそうな時にアンローダ部を動作させて、圧縮途中
の圧縮室内の流体を吸入口の側へ開放する。
【００３１】この請求項１に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、たとえば低運転圧力比にて運転される場
合に過圧縮現象が発生するなどして離反力が押付力以上
になろうとする場合には、制御部でこれを検知してアン
ローダ部を動作させることにより、圧縮途中の圧縮室の
流体が吸入口の側へ導かれる。これにより、押付力が下
がっても離反力が下がることで相対的には十分な押付力
が得られて圧縮室の内部リークを抑制することができ
る。また、過圧縮現象も緩和することができる。
縮機によれば、たとえば低運転圧力比にて運転される場
合に過圧縮現象が発生するなどして離反力が押付力以上
になろうとする場合には、制御部でこれを検知してアン
ローダ部を動作させることにより、圧縮途中の圧縮室の
流体が吸入口の側へ導かれる。これにより、押付力が下
がっても離反力が下がることで相対的には十分な押付力
が得られて圧縮室の内部リークを抑制することができ
る。また、過圧縮現象も緩和することができる。
【００３２】請求項２に記載されたスクロール型圧縮機
の制御手段では、吐出圧力および吸入圧力は、ケーシン
グの外において、吐出した流体を送り出す吐出管と流体
を受入れる吸入管との間に接続される蒸発器および凝縮
器をそれぞれ流れる流体の温度から算出されるのが好ま
しい。
の制御手段では、吐出圧力および吸入圧力は、ケーシン
グの外において、吐出した流体を送り出す吐出管と流体
を受入れる吸入管との間に接続される蒸発器および凝縮
器をそれぞれ流れる流体の温度から算出されるのが好ま
しい。
【００３３】この請求項２に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、蒸発器を流れる流体の温度から得られる
蒸発温度と、凝縮器を流れる流体の温度から得られる凝
縮温度とから、それぞれ蒸発圧力と凝縮圧力とが一意的
に求められる。その蒸発圧力および凝縮圧力は、それぞ
れ吸入圧力および吐出圧力に略等しい。これにより、蒸
発器を流れる流体の温度と凝縮器を流れる流体の温度と
を測定することで、容易に吸入圧力と吐出圧力とを求め
ることができる。
縮機によれば、蒸発器を流れる流体の温度から得られる
蒸発温度と、凝縮器を流れる流体の温度から得られる凝
縮温度とから、それぞれ蒸発圧力と凝縮圧力とが一意的
に求められる。その蒸発圧力および凝縮圧力は、それぞ
れ吸入圧力および吐出圧力に略等しい。これにより、蒸
発器を流れる流体の温度と凝縮器を流れる流体の温度と
を測定することで、容易に吸入圧力と吐出圧力とを求め
ることができる。
【００３４】請求項３に記載されたスクロール型圧縮機
のアンローダ部は、圧縮途中の圧縮室と吸入口の側の領
域とを連通する第１通路の途中に設けられ、吐出圧力の
流体または吸入圧力の流体により第１通路の開閉動作を
行うための第１開閉部を有し、吸入圧力の流体が第１開
閉部に導かれることにより、第１開閉部が開かれ、吐出
圧力の流体が第１開閉部に導かれることにより、第１開
閉部が閉じられるのが好ましい。
のアンローダ部は、圧縮途中の圧縮室と吸入口の側の領
域とを連通する第１通路の途中に設けられ、吐出圧力の
流体または吸入圧力の流体により第１通路の開閉動作を
行うための第１開閉部を有し、吸入圧力の流体が第１開
閉部に導かれることにより、第１開閉部が開かれ、吐出
圧力の流体が第１開閉部に導かれることにより、第１開
閉部が閉じられるのが好ましい。
【００３５】この請求項３に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、第１開閉部の開閉動作を、流体の圧力を
利用し吐出圧力の流体と吸入圧力の流体とを切替えるこ
とによって容易に行うことができる。
縮機によれば、第１開閉部の開閉動作を、流体の圧力を
利用し吐出圧力の流体と吸入圧力の流体とを切替えるこ
とによって容易に行うことができる。
【００３６】請求項４に記載されたスクロール型圧縮機
は、第１背圧室が設けられているスクロールの背面に、
吐出圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧室をさら
に備えていることが好ましい。
は、第１背圧室が設けられているスクロールの背面に、
吐出圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧室をさら
に備えていることが好ましい。
【００３７】この請求項４に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第
２背圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力に
なる。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力であ
る場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部
リークの発生を効果的に抑制することができる。また、
第１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力と
する場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合
の押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方の
スクロールに押付け過ぎることもない。
縮機によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第
２背圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力に
なる。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力であ
る場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部
リークの発生を効果的に抑制することができる。また、
第１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力と
する場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合
の押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方の
スクロールに押付け過ぎることもない。
【００３８】請求項５に記載されたスクロール型圧縮機
は、第１背圧室と第２背圧室とをシールするシール部材
を備え、吐出圧力の流体は、第１背圧室からシール部材
近傍の隙間を介して第２背圧室へ流れ込むことで減圧さ
れることが好ましい。
は、第１背圧室と第２背圧室とをシールするシール部材
を備え、吐出圧力の流体は、第１背圧室からシール部材
近傍の隙間を介して第２背圧室へ流れ込むことで減圧さ
れることが好ましい。
【００３９】この請求項５に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に
減圧することができる。
縮機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に
減圧することができる。
【００４０】請求項６に記載されたスクロール型圧縮機
では、可動スクロールを駆動するための電動機は可変速
型電動機であることが好ましい。
では、可動スクロールを駆動するための電動機は可変速
型電動機であることが好ましい。
【００４１】この請求項６に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、電動機の回転数を上げることで、たとえ
ばデフロスト運転を短時間で終了させることができる。
縮機によれば、電動機の回転数を上げることで、たとえ
ばデフロスト運転を短時間で終了させることができる。
【００４２】請求項７に記載されたスクロール型圧縮機
は、圧縮途中の圧縮室内の流体を吐出口の側の領域へ直
接導くためのリリーフポートと、リリーフポートの途中
または出口に設けられ、圧縮途中の圧縮室内の圧力が吐
出口側の圧力よりも高くなった場合に、リリーフポート
を開放するリリーフ弁とを有していることが好ましい。
は、圧縮途中の圧縮室内の流体を吐出口の側の領域へ直
接導くためのリリーフポートと、リリーフポートの途中
または出口に設けられ、圧縮途中の圧縮室内の圧力が吐
出口側の圧力よりも高くなった場合に、リリーフポート
を開放するリリーフ弁とを有していることが好ましい。
【００４３】この請求項７に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、アンローダ部を動作させても非常に運転
圧力比が小さい場合には、過圧縮現象が発生することが
あり、この場合に過圧縮を起こしている圧縮室の流体が
吐出口の側の領域に開放されて、過圧縮現象をより緩和
することができる。
縮機によれば、アンローダ部を動作させても非常に運転
圧力比が小さい場合には、過圧縮現象が発生することが
あり、この場合に過圧縮を起こしている圧縮室の流体が
吐出口の側の領域に開放されて、過圧縮現象をより緩和
することができる。
【００４４】請求項８に記載されたスクロール型圧縮機
は、固定スクロールおよび可動スクロールと、吸入口
と、吐出口と、アンローダ部と、第１背圧室とを備えて
いる。固定スクロールおよび可動スクロールは圧縮室を
形成している。吸入口は圧縮室に流体を吸込んでいる。
吐出口は圧縮室にて圧縮された流体を吐出する。アンロ
ーダ部は、圧縮途中の圧縮室内の流体を吸入口の側へ導
く。第１背圧室は、固定スクロールおよび可動スクロー
ルのいずれか一方のスクロールの背面に設けられ、吐出
口より吐出した吐出圧力を有する流体が導かれる。アン
ローダ部は、ピストン部の一方の側に吐出圧力を作用さ
せ、他方側に吸入圧力および弾性力を作用させることで
開閉が行われる開閉部を含み、吐出圧力が吸入圧力およ
び弾性力よりも小さくなった場合に、圧縮室の流体が吸
入口の側に導かれる。
は、固定スクロールおよび可動スクロールと、吸入口
と、吐出口と、アンローダ部と、第１背圧室とを備えて
いる。固定スクロールおよび可動スクロールは圧縮室を
形成している。吸入口は圧縮室に流体を吸込んでいる。
吐出口は圧縮室にて圧縮された流体を吐出する。アンロ
ーダ部は、圧縮途中の圧縮室内の流体を吸入口の側へ導
く。第１背圧室は、固定スクロールおよび可動スクロー
ルのいずれか一方のスクロールの背面に設けられ、吐出
口より吐出した吐出圧力を有する流体が導かれる。アン
ローダ部は、ピストン部の一方の側に吐出圧力を作用さ
せ、他方側に吸入圧力および弾性力を作用させることで
開閉が行われる開閉部を含み、吐出圧力が吸入圧力およ
び弾性力よりも小さくなった場合に、圧縮室の流体が吸
入口の側に導かれる。
【００４５】この請求項８に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、低運転圧力比にて運転される場合に吐出
圧力が下がって過圧縮現象が発生するなどして、吐出圧
力が吸入圧力および弾性力よりも小さくなった場合に開
閉部が自動的に開いてアンローダ部が動作することで、
圧縮途中の圧縮室の流体が吸入口の側へ導かれる。これ
により、押付力が下がっても離反力が下がることで相対
的には十分な押付力が得られて圧縮室の内部リークを抑
制することができる。また、過圧縮現象も緩和すること
ができる。
縮機によれば、低運転圧力比にて運転される場合に吐出
圧力が下がって過圧縮現象が発生するなどして、吐出圧
力が吸入圧力および弾性力よりも小さくなった場合に開
閉部が自動的に開いてアンローダ部が動作することで、
圧縮途中の圧縮室の流体が吸入口の側へ導かれる。これ
により、押付力が下がっても離反力が下がることで相対
的には十分な押付力が得られて圧縮室の内部リークを抑
制することができる。また、過圧縮現象も緩和すること
ができる。
【００４６】請求項９に記載されたスクロール型圧縮機
は、第１背圧室が設けられたスクロールの背面に、吐出
圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧室をさらに備
えていることが好ましい。
は、第１背圧室が設けられたスクロールの背面に、吐出
圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧室をさらに備
えていることが好ましい。
【００４７】この請求項９に記載されたスクロール型圧
縮機によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第
２背圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力に
なる。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力であ
る場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部
リークの発生を効果的に抑制することができる。また、
第１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力と
する場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合
の押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方の
スクロールに押付け過ぎることもない。
縮機によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第
２背圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力に
なる。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力であ
る場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部
リークの発生を効果的に抑制することができる。また、
第１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力と
する場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合
の押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方の
スクロールに押付け過ぎることもない。
【００４８】請求項１０に記載されたスクロール型圧縮
機は、第１背圧室と第２背圧室とをシールするシール部
材を備え、吐出圧力の流体は、第１背圧室からシール部
材近傍の隙間を介して第２背圧室へ流れ込むことで減圧
されることが好ましい。
機は、第１背圧室と第２背圧室とをシールするシール部
材を備え、吐出圧力の流体は、第１背圧室からシール部
材近傍の隙間を介して第２背圧室へ流れ込むことで減圧
されることが好ましい。
【００４９】この請求項１０に記載されたスクロール型
圧縮機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易
に減圧することができる。
圧縮機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易
に減圧することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係るスクロール型圧縮機につい
て説明する。まず、スクロール型圧縮機を含めた冷凍サ
イクルの構成について説明する。図１を参照して、一般
に冷凍サイクルは、スクロール型圧縮機１、凝縮器３
５、膨張弁３４および蒸発器３３の４つの主要な機器に
よって構成されている。
て説明する。まず、スクロール型圧縮機を含めた冷凍サ
イクルの構成について説明する。図１を参照して、一般
に冷凍サイクルは、スクロール型圧縮機１、凝縮器３
５、膨張弁３４および蒸発器３３の４つの主要な機器に
よって構成されている。
【００５１】凝縮器３５の一端側がスクロール型圧縮機
の吐出管２１に接続され、他端側が膨張弁３４を介して
蒸発器３３の一端側に接続されている。蒸発器３３の他
端側は吸入管２０に接続されている。スクロール型圧縮
機１では、吸入管２０より吸入した低圧の冷媒ガスをス
クロール圧縮部にて圧縮し、高圧となった冷媒ガスを吐
出管２１より送出す。
の吐出管２１に接続され、他端側が膨張弁３４を介して
蒸発器３３の一端側に接続されている。蒸発器３３の他
端側は吸入管２０に接続されている。スクロール型圧縮
機１では、吸入管２０より吸入した低圧の冷媒ガスをス
クロール圧縮部にて圧縮し、高圧となった冷媒ガスを吐
出管２１より送出す。
【００５２】そのスクロール型圧縮機１には、圧縮途中
の冷媒ガスを吸入口の側へ導くためのアンローダ機構１
１が設けられている。そのアンローダ機構１１を動作さ
せるための制御部３１が設けられている。蒸発器３３お
よび凝縮器３５には、蒸発器３３または凝縮器３５をそ
れぞれ流れる流体（冷媒）の温度を測定するための温度
センサ３７ａ、３７ｂがそれぞれ取付けられている。そ
して、これらの温度センサ３７ａ、３７ｂは制御部３１
に接続されている。
の冷媒ガスを吸入口の側へ導くためのアンローダ機構１
１が設けられている。そのアンローダ機構１１を動作さ
せるための制御部３１が設けられている。蒸発器３３お
よび凝縮器３５には、蒸発器３３または凝縮器３５をそ
れぞれ流れる流体（冷媒）の温度を測定するための温度
センサ３７ａ、３７ｂがそれぞれ取付けられている。そ
して、これらの温度センサ３７ａ、３７ｂは制御部３１
に接続されている。
【００５３】吐出管２１と吸入管２０との間にはバイパ
ス３０が設けられ、そのバイパス３０の途中から分岐さ
せた配管がアンローダ機構１１に接続されている。
ス３０が設けられ、そのバイパス３０の途中から分岐さ
せた配管がアンローダ機構１１に接続されている。
【００５４】その分岐点と吸入管２０との間には、高圧
の冷媒ガスをアンローダ機構１１に送込むための電磁弁
３２が設けられている。電磁弁３２には、これを開閉す
るために制御部３１からの信号が入力される。電磁弁３
２が閉じていると吐出管２１内の吐出圧力が、アンロー
ダ機構１１のピストンのスクロールが配置されている側
とは反対側の部分に作用する。電磁弁３２が開くとアン
ローダ機構１１のピストンのその部分には、吸入圧力が
作用する。また、バイパス３０の吐出管２１と分岐点と
の間には、減圧キャピラリ３６が設けられている。
の冷媒ガスをアンローダ機構１１に送込むための電磁弁
３２が設けられている。電磁弁３２には、これを開閉す
るために制御部３１からの信号が入力される。電磁弁３
２が閉じていると吐出管２１内の吐出圧力が、アンロー
ダ機構１１のピストンのスクロールが配置されている側
とは反対側の部分に作用する。電磁弁３２が開くとアン
ローダ機構１１のピストンのその部分には、吸入圧力が
作用する。また、バイパス３０の吐出管２１と分岐点と
の間には、減圧キャピラリ３６が設けられている。
【００５５】次にスクロール型圧縮機１についてさらに
詳しく説明する。図２を参照して、スクロール型圧縮機
のケーシング２２内の上部には、可動スクロール４と固
定スクロール２とが支持されている。可動スクロール４
の鏡板４ｂには可動スクロール歯４ａが突設されてい
る。固定スクロール２の鏡板２ｂには固定スクロール歯
２ａが突設されている。可動スクロール歯４ａと固定ス
クロール歯２ａとが噛合うことで圧縮室１６が形成され
る。
詳しく説明する。図２を参照して、スクロール型圧縮機
のケーシング２２内の上部には、可動スクロール４と固
定スクロール２とが支持されている。可動スクロール４
の鏡板４ｂには可動スクロール歯４ａが突設されてい
る。固定スクロール２の鏡板２ｂには固定スクロール歯
２ａが突設されている。可動スクロール歯４ａと固定ス
クロール歯２ａとが噛合うことで圧縮室１６が形成され
る。
【００５６】固定スクロール２の外周部分には、吸入管
２０から送られた冷媒ガスを、圧縮室１６へ送込むため
の吸入口１３が設けられている。可動スクロール４の中
央付近には、圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出す
るための吐出口９が設けられている。
２０から送られた冷媒ガスを、圧縮室１６へ送込むため
の吸入口１３が設けられている。可動スクロール４の中
央付近には、圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出す
るための吐出口９が設けられている。
【００５７】ケーシング２２内のモータ２４から延びる
駆動軸５の上端側が、架構６に軸受支持されている。駆
動軸５の偏心軸部５ｂが、可動スクロール４の鏡板４ｂ
に設けられたボス部４ｃに固定された軸受ピンメタル５
１内面に回転可能に挿入されたスライドブシュ５２の内
孔に挿嵌されている。
駆動軸５の上端側が、架構６に軸受支持されている。駆
動軸５の偏心軸部５ｂが、可動スクロール４の鏡板４ｂ
に設けられたボス部４ｃに固定された軸受ピンメタル５
１内面に回転可能に挿入されたスライドブシュ５２の内
孔に挿嵌されている。
【００５８】駆動軸５には、吐出口９から吐出する冷媒
ガスを導くための吐出ガス通路５ａと吐出ガス出口（図
示せず）とが形成されている。ケーシング２２内に流れ
出た高圧の冷媒ガスを、ケーシング２２の外へ送出すた
めの吐出管２１が設けられている。
ガスを導くための吐出ガス通路５ａと吐出ガス出口（図
示せず）とが形成されている。ケーシング２２内に流れ
出た高圧の冷媒ガスを、ケーシング２２の外へ送出すた
めの吐出管２１が設けられている。
【００５９】架構６と可動スクロール４との間には第１
背圧室１４、第２背圧室１５が形成されている。第１背
圧室１４はクランク室７であり、ボス部４および偏心軸
部５ｂが収容されている。第２背圧室は、第１背圧室の
外周に形成されている。第１背圧室と第２背圧室とは、
シールリング８によってシールされている。第１背圧室
１４には、高圧（吐出圧力）が作用している。第２背圧
室には、連通孔１０を介して吸入圧力の冷媒ガスが流れ
込み、吸入圧力が作用している。
背圧室１４、第２背圧室１５が形成されている。第１背
圧室１４はクランク室７であり、ボス部４および偏心軸
部５ｂが収容されている。第２背圧室は、第１背圧室の
外周に形成されている。第１背圧室と第２背圧室とは、
シールリング８によってシールされている。第１背圧室
１４には、高圧（吐出圧力）が作用している。第２背圧
室には、連通孔１０を介して吸入圧力の冷媒ガスが流れ
込み、吸入圧力が作用している。
【００６０】したがって、シールリング８より内側の可
動スクロール４の鏡板４ｂの背面には吐出圧力が作用
し、シールリング８より外側の背面には吸入圧力が作用
することになる。
動スクロール４の鏡板４ｂの背面には吐出圧力が作用
し、シールリング８より外側の背面には吸入圧力が作用
することになる。
【００６１】固定スクロール２の鏡板２ｂには、圧縮途
中の圧縮室１６ａの冷媒ガスを吸入口１３の側へ導くた
めのアンローダ機構１１が設けられている。鏡板２ｂに
は、ドーム２２ａ内の空間を介してその圧縮室１６ａと
吸入口１３の側とを結ぶための通路１２ａ、１２ｂが設
けられている。通路１２ａの途中にはシリンダ１１ａが
形成され、ピストン１１ｂが装着されている。そのピス
トン１１ｂの一方側にはばね１１ｃが配置され、ピスト
ン１１ｂの他方側には、バイパス３０から分岐した配管
が接続されている。
中の圧縮室１６ａの冷媒ガスを吸入口１３の側へ導くた
めのアンローダ機構１１が設けられている。鏡板２ｂに
は、ドーム２２ａ内の空間を介してその圧縮室１６ａと
吸入口１３の側とを結ぶための通路１２ａ、１２ｂが設
けられている。通路１２ａの途中にはシリンダ１１ａが
形成され、ピストン１１ｂが装着されている。そのピス
トン１１ｂの一方側にはばね１１ｃが配置され、ピスト
ン１１ｂの他方側には、バイパス３０から分岐した配管
が接続されている。
【００６２】次に上述したスクロール型圧縮機の動作に
ついて説明する。モータ２４の回転に伴い、可動スクロ
ール４が固定スクロール２に対して公転駆動し、可動ス
クロール歯４ａと固定スクロール歯２ａとによって形成
される圧縮室１６が、外周部から中心部に向かって渦巻
き状に収縮しながら移動する。
ついて説明する。モータ２４の回転に伴い、可動スクロ
ール４が固定スクロール２に対して公転駆動し、可動ス
クロール歯４ａと固定スクロール歯２ａとによって形成
される圧縮室１６が、外周部から中心部に向かって渦巻
き状に収縮しながら移動する。
【００６３】これにより、吸入管２０から吸入口１３を
経て圧縮室１６に送込まれた低圧の冷媒ガスが圧縮され
て高圧の冷媒ガスになる。高圧の冷媒ガスは、吐出口８
から吐出する。吐出口８から吐出した冷媒ガスは、駆動
軸５に設けられた吐出ガス通路５ａを通り、吐出ガス出
口（図示せず）からケーシング２２内に流れ込む。
経て圧縮室１６に送込まれた低圧の冷媒ガスが圧縮され
て高圧の冷媒ガスになる。高圧の冷媒ガスは、吐出口８
から吐出する。吐出口８から吐出した冷媒ガスは、駆動
軸５に設けられた吐出ガス通路５ａを通り、吐出ガス出
口（図示せず）からケーシング２２内に流れ込む。
【００６４】ケーシング２２内に流れ込んだ冷媒ガス
は、吐出管２１よりケーシング１０１の外へ送出され
る。スクロール型圧縮機では、このような一連の圧縮動
作が行われる。
は、吐出管２１よりケーシング１０１の外へ送出され
る。スクロール型圧縮機では、このような一連の圧縮動
作が行われる。
【００６５】次に、この一連の圧縮動作における制御部
３１の処理について、図３に示すフローチャートに基づ
いて詳しく説明する。制御部３１では、ステップＳ１に
おいて、吸入圧力と吐出圧力の検出、算出または予測が
行われる。これには、まず蒸発器３３に設けられた温度
センサ３７ａによって得られる蒸発温度Ｔｅのデータか
ら蒸発圧力Ｐｅが求められる。また、凝縮器３５に設け
られた温度センサ３７ｂによって得られる凝縮温度Ｔｃ
から凝縮圧力Ｐｃが求められる。吸入圧力Ｐｓは蒸発圧
力Ｐｅにほぼ等しい。吐出圧力Ｐｄはほぼ凝縮圧力Ｐｃ
にほぼ等しい。このようにして、吸入圧力Ｐｓと吐出圧
力Ｐｄとが求められる。
３１の処理について、図３に示すフローチャートに基づ
いて詳しく説明する。制御部３１では、ステップＳ１に
おいて、吸入圧力と吐出圧力の検出、算出または予測が
行われる。これには、まず蒸発器３３に設けられた温度
センサ３７ａによって得られる蒸発温度Ｔｅのデータか
ら蒸発圧力Ｐｅが求められる。また、凝縮器３５に設け
られた温度センサ３７ｂによって得られる凝縮温度Ｔｃ
から凝縮圧力Ｐｃが求められる。吸入圧力Ｐｓは蒸発圧
力Ｐｅにほぼ等しい。吐出圧力Ｐｄはほぼ凝縮圧力Ｐｃ
にほぼ等しい。このようにして、吸入圧力Ｐｓと吐出圧
力Ｐｄとが求められる。
【００６６】次に、求められた吸入圧力Ｐｓと吐出圧力
Ｐｄに基づいて、ステップＳ２において押付力と離反力
が算出される。第１背圧室１４により、吐出圧力Ｐｄが
作用する鏡板４ｂの面積（駆動軸方向の投影面積）をＳ
ｄとし、第２背圧室１５により、吸入圧力Ｐｓが作用す
る鏡板４ｂの面積をＳｓ1とすると、押付力Ｆｂｐは、
次の式で与えられる。
Ｐｄに基づいて、ステップＳ２において押付力と離反力
が算出される。第１背圧室１４により、吐出圧力Ｐｄが
作用する鏡板４ｂの面積（駆動軸方向の投影面積）をＳ
ｄとし、第２背圧室１５により、吸入圧力Ｐｓが作用す
る鏡板４ｂの面積をＳｓ1とすると、押付力Ｆｂｐは、
次の式で与えられる。
【００６７】Ｆｂｐ＝Ｐｄ・Ｓｄ＋Ｐｓ・Ｓｓ1 一方、離反力は、各圧縮室に作用する圧力と、その圧力
が作用する面積との積の総和として求められる。すなわ
ち、可動スクロール４と固定スクロール２とで形成され
る圧縮室内の圧力をＰｃとし、その圧力が作用する鏡板
４ｂの面積（駆動軸方向の投影面積）をＳｃとし、吸入
圧力Ｐｓが作用する鏡板４ｂの面積をＳｓ2とすると、
離反力Ｆｔｈは、次の式で与えられる。
が作用する面積との積の総和として求められる。すなわ
ち、可動スクロール４と固定スクロール２とで形成され
る圧縮室内の圧力をＰｃとし、その圧力が作用する鏡板
４ｂの面積（駆動軸方向の投影面積）をＳｃとし、吸入
圧力Ｐｓが作用する鏡板４ｂの面積をＳｓ2とすると、
離反力Ｆｔｈは、次の式で与えられる。
【００６８】Ｆｔｈ＝ΣＰｃ・Ｓｃ＋Ｐｓ・Ｓｓ2 なお、圧縮室内の圧力Ｐｃは、概ね次の式で与えられ
る。
る。
【００６９】Ｐｃ＝（Ｖｓ／Ｖｃ）k・Ｐｓ ここで、Ｖｃは圧力が吸入圧力Ｐｃになっている圧縮室
の体積であり、Ｖｓは吸入完了時点（圧縮開始時点）の
圧縮室の体積である。この体積Ｖｃ、Ｖｓは、スクロー
ル歯の形状により幾何学的に決定される。また、ｋは比
熱比である。このようにして、吸入圧力Ｐｓと吐出圧力
Ｐｄとに基づいて、押付力Ｆｂｐと離反力Ｆｔｈとが求
められる。
の体積であり、Ｖｓは吸入完了時点（圧縮開始時点）の
圧縮室の体積である。この体積Ｖｃ、Ｖｓは、スクロー
ル歯の形状により幾何学的に決定される。また、ｋは比
熱比である。このようにして、吸入圧力Ｐｓと吐出圧力
Ｐｄとに基づいて、押付力Ｆｂｐと離反力Ｆｔｈとが求
められる。
【００７０】次に、ステップＳ３において離反力が押付
力以上であるか否かが判断される。離反力が押付力より
も小さいと判断される場合にはステップＳ４に進み、電
磁弁３２に対してこれを閉じる信号が送られる。
力以上であるか否かが判断される。離反力が押付力より
も小さいと判断される場合にはステップＳ４に進み、電
磁弁３２に対してこれを閉じる信号が送られる。
【００７１】一方、ステップＳ３において、離反力が押
付力以上であると判断される場合にはステップＳ５に進
み、電磁弁３２に対してこれを開ける信号が送られる。
制御部３１では、このような処理が適当な周期をもって
繰り返し行われる。
付力以上であると判断される場合にはステップＳ５に進
み、電磁弁３２に対してこれを開ける信号が送られる。
制御部３１では、このような処理が適当な周期をもって
繰り返し行われる。
【００７２】スクロール型圧縮機の圧縮動作において、
標準的な運転圧力比にて運転される場合には、従来の技
術の項において説明したように離反力に対して押付力が
十分に大きい。このため、制御部３１ではステップ３か
らステップ４に進み、電磁弁３２は閉じられるか、ある
いは閉じられた状態が維持される。
標準的な運転圧力比にて運転される場合には、従来の技
術の項において説明したように離反力に対して押付力が
十分に大きい。このため、制御部３１ではステップ３か
らステップ４に進み、電磁弁３２は閉じられるか、ある
いは閉じられた状態が維持される。
【００７３】この場合には、ピストン１１ｂには背圧と
して吐出圧力Ｐｄが作用するためピストン１１ｂは下方
に押付けられてアンローダ機構１１は動作しない。そし
て、離反力に対して押付力が十分に大きいことで、各ス
クロール歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４ｂとの密着性が確
保され、内部リークの発生が抑制される。
して吐出圧力Ｐｄが作用するためピストン１１ｂは下方
に押付けられてアンローダ機構１１は動作しない。そし
て、離反力に対して押付力が十分に大きいことで、各ス
クロール歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４ｂとの密着性が確
保され、内部リークの発生が抑制される。
【００７４】次に、スクロール型圧縮機が、低運転圧力
比にて運転される場合には、過圧縮現象が発生して離反
力が押付力以上になってアンローダ機構１１が動作す
る。この場合について詳しく説明する。
比にて運転される場合には、過圧縮現象が発生して離反
力が押付力以上になってアンローダ機構１１が動作す
る。この場合について詳しく説明する。
【００７５】低運転圧力比とは、前述したように、運転
圧力比が設計圧力比よりも小さい状態で運転される場合
であり、その値が約３以下であるような状態である。こ
の場合には、吐出圧力Ｐｄが下がるために、圧縮途中の
圧縮室の圧力が最も高くなって、過圧縮現象が発生する
ことがある。特に、その値が２以下であるような運転状
態では、過圧縮現象が非常に顕著になる。
圧力比が設計圧力比よりも小さい状態で運転される場合
であり、その値が約３以下であるような状態である。こ
の場合には、吐出圧力Ｐｄが下がるために、圧縮途中の
圧縮室の圧力が最も高くなって、過圧縮現象が発生する
ことがある。特に、その値が２以下であるような運転状
態では、過圧縮現象が非常に顕著になる。
【００７６】このときの、可動スクロール４の鏡板４ｂ
に作用する力の分布について説明する。まず、鏡板４ｂ
の背面側においては、シールリング８よりも内側の領域
では、吐出圧力Ｐｄが作用し、外側の領域では吸入圧力
Ｐｓが作用している。鏡板４ｂにはこれらの力に基づい
て押付力が作用する。そして、低運転圧力比の場合には
吐出圧力が下がるため、標準的な運転圧力比の場合より
も押付力が低下する。
に作用する力の分布について説明する。まず、鏡板４ｂ
の背面側においては、シールリング８よりも内側の領域
では、吐出圧力Ｐｄが作用し、外側の領域では吸入圧力
Ｐｓが作用している。鏡板４ｂにはこれらの力に基づい
て押付力が作用する。そして、低運転圧力比の場合には
吐出圧力が下がるため、標準的な運転圧力比の場合より
も押付力が低下する。
【００７７】一方、鏡板４ｂには、吸入行程中の吸入圧
力Ｐｓ、圧縮途中の圧力Ｐｍおよび吐出行程中の吐出圧
力Ｐｄに基づいて離反力が作用する。吐出圧力Ｐｄが圧
縮途中の圧力Ｐｍよりも下がるため、離反力に対して押
付力が十分ではなくなる。
力Ｐｓ、圧縮途中の圧力Ｐｍおよび吐出行程中の吐出圧
力Ｐｄに基づいて離反力が作用する。吐出圧力Ｐｄが圧
縮途中の圧力Ｐｍよりも下がるため、離反力に対して押
付力が十分ではなくなる。
【００７８】このとき、離反力が押付力以上になろうと
すると、制御部３１から電磁弁３２に対してこれを開に
する信号が送られる。電磁弁３２が開くと、ピストン１
１ｂには背圧として吸入圧力Ｐｓが作用する。そして、
ピストン１１ｂはばね１１ｃの弾性力により上昇して、
圧縮途中の圧縮室１６ａと吸入口１３側とが通路１２ａ
およびドーム２２ａ内空間を通じて繋がることになる。
すると、制御部３１から電磁弁３２に対してこれを開に
する信号が送られる。電磁弁３２が開くと、ピストン１
１ｂには背圧として吸入圧力Ｐｓが作用する。そして、
ピストン１１ｂはばね１１ｃの弾性力により上昇して、
圧縮途中の圧縮室１６ａと吸入口１３側とが通路１２ａ
およびドーム２２ａ内空間を通じて繋がることになる。
【００７９】これにより、鏡板４ｂの位置に対する圧縮
室内の圧力分布は、図４に示すように、圧縮途中の圧縮
室１６ａ内の圧力が吸入圧力Ｐｓ程度にまで下がって、
離反力が下がる。
室内の圧力分布は、図４に示すように、圧縮途中の圧縮
室１６ａ内の圧力が吸入圧力Ｐｓ程度にまで下がって、
離反力が下がる。
【００８０】一方、アンローダ機構１１が動作する前後
において鏡板の位置に対する背面の圧力分布には変化が
ない。このため、押付力が低下しても、離反力が下がる
ことで相対的には十分な押付力が得られ、各スクロール
歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに良好に密着し
て内部リークの発生を抑制することができる。
において鏡板の位置に対する背面の圧力分布には変化が
ない。このため、押付力が低下しても、離反力が下がる
ことで相対的には十分な押付力が得られ、各スクロール
歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに良好に密着し
て内部リークの発生を抑制することができる。
【００８１】また、アンローダ機構１１の動作により、
圧縮の開始が遅れ各スクロール歯２ａ、４ａで決まる設
計圧力比も小さくなるため、過圧縮が低減してスクロー
ル型圧縮機の運転効率を向上することができる。
圧縮の開始が遅れ各スクロール歯２ａ、４ａで決まる設
計圧力比も小さくなるため、過圧縮が低減してスクロー
ル型圧縮機の運転効率を向上することができる。
【００８２】なお、制御部３１では、吸入圧力Ｐｓおよ
び吐出圧力Ｐｄを求めるために、蒸発温度Ｔｅおよび凝
縮温度Ｔｃを求めたが、この他に、スクロール型圧縮機
内や冷凍サイクル内の所定の位置に適当な圧力センサを
設置することで、吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄを直接検
出してもよい。
び吐出圧力Ｐｄを求めるために、蒸発温度Ｔｅおよび凝
縮温度Ｔｃを求めたが、この他に、スクロール型圧縮機
内や冷凍サイクル内の所定の位置に適当な圧力センサを
設置することで、吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄを直接検
出してもよい。
【００８３】また、上記制御部３１では、離反力と押付
力の比較によりアンローダ機構１１を動作させたが、さ
らに、固定スクロールに対して可動スクロールが傾こう
とするモーメントを考慮して、アンローダ機構１１を動
作させてもよい。このことについて説明する。
力の比較によりアンローダ機構１１を動作させたが、さ
らに、固定スクロールに対して可動スクロールが傾こう
とするモーメントを考慮して、アンローダ機構１１を動
作させてもよい。このことについて説明する。
【００８４】上述したスクロール型圧縮機の場合、可動
スクロール４の鏡板４ｂの一方側に可動スクロール歯４
ａが形成され、他方側にボス部４ｃが形成されている。
そして、可動スクロール４を公転駆動する部分が、可動
スクロール歯４ａに作用する冷媒ガスの圧力荷重や可動
スクロール４の重心に作用する遠心力の作用する点から
離れている。このため、可動スクロール４には固定スク
ロール２に対して可動スクロール４を傾けるようなモー
メントが発生する。
スクロール４の鏡板４ｂの一方側に可動スクロール歯４
ａが形成され、他方側にボス部４ｃが形成されている。
そして、可動スクロール４を公転駆動する部分が、可動
スクロール歯４ａに作用する冷媒ガスの圧力荷重や可動
スクロール４の重心に作用する遠心力の作用する点から
離れている。このため、可動スクロール４には固定スク
ロール２に対して可動スクロール４を傾けるようなモー
メントが発生する。
【００８５】通常、可動スクロール４に作用する押付力
は、圧縮室内の圧力に基づいた離反力に対抗できるだけ
でなく、このモーメントに十分対抗できるように幾分大
きめに設定されるが、押付力がこのモーメントに対抗す
ることができない場合にアンローダ機構１１を動作させ
るように制御してもよい。すなわち、可動スクロール４
が固定スクロール２に対して傾きはじめる前にアンロー
ダ機構１１を動作させる。
は、圧縮室内の圧力に基づいた離反力に対抗できるだけ
でなく、このモーメントに十分対抗できるように幾分大
きめに設定されるが、押付力がこのモーメントに対抗す
ることができない場合にアンローダ機構１１を動作させ
るように制御してもよい。すなわち、可動スクロール４
が固定スクロール２に対して傾きはじめる前にアンロー
ダ機構１１を動作させる。
【００８６】これにより、圧縮途中の圧縮室の圧力が吸
入圧力Ｐｓ程度にまで下がるため、このモーメントが小
さくなり、可動スクロール４が固定スクロール２に対し
て傾くことが防止される。その結果、可動スクロール４
が固定スクロール２に対して傾くことに伴う内部リーク
を防止することができる。
入圧力Ｐｓ程度にまで下がるため、このモーメントが小
さくなり、可動スクロール４が固定スクロール２に対し
て傾くことが防止される。その結果、可動スクロール４
が固定スクロール２に対して傾くことに伴う内部リーク
を防止することができる。
【００８７】また、冷凍サイクルにおける蒸発温度Ｔｅ
や凝縮温度Ｔｃが時間的に変化していく状態を検知し
て、押付力が不足する運転状態がこれから起こりそうに
なった状態で、アンローダ機構１１を動作させてもよ
い。
や凝縮温度Ｔｃが時間的に変化していく状態を検知し
て、押付力が不足する運転状態がこれから起こりそうに
なった状態で、アンローダ機構１１を動作させてもよ
い。
【００８８】さらに、上述したスクロール型圧縮機で
は、デフロスト運転の場合のように吸入圧力Ｐｓと吐出
圧力Ｐｄがともに低い場合には制御部３１にてアンロー
ダ機構１１を動作させて吐出する流量を低下させないよ
うに、低い吐出圧力でもアンロード機構１１のばね１１
ｃの弾性力に打ち勝って、ピストン１１ｂを押し下げら
れるように、ばね１１ｃの弾性力を比較的小さいものに
設定しておくことが望ましい。アンローダ機構１１を動
作させないことで、デフロスト運転が長時間に及ぶのを
防止することができる。
は、デフロスト運転の場合のように吸入圧力Ｐｓと吐出
圧力Ｐｄがともに低い場合には制御部３１にてアンロー
ダ機構１１を動作させて吐出する流量を低下させないよ
うに、低い吐出圧力でもアンロード機構１１のばね１１
ｃの弾性力に打ち勝って、ピストン１１ｂを押し下げら
れるように、ばね１１ｃの弾性力を比較的小さいものに
設定しておくことが望ましい。アンローダ機構１１を動
作させないことで、デフロスト運転が長時間に及ぶのを
防止することができる。
【００８９】実施の形態２ 本発明に実施の形態２に係るスクロール型圧縮機につい
て説明する。図５を参照して、本スクロール型圧縮機で
は、特に第２背圧室１５には吐出圧力Ｐｄを減圧した中
間圧力Ｐｍｂの冷媒ガス等が導かれる。固定スクロール
２には、吸入圧力室１６ｂまたはスクロール最外周の吸
入圧力に近い圧力の圧縮室へ第２背圧室１５の冷媒ガス
を導くための通路４２が形成されている。
て説明する。図５を参照して、本スクロール型圧縮機で
は、特に第２背圧室１５には吐出圧力Ｐｄを減圧した中
間圧力Ｐｍｂの冷媒ガス等が導かれる。固定スクロール
２には、吸入圧力室１６ｂまたはスクロール最外周の吸
入圧力に近い圧力の圧縮室へ第２背圧室１５の冷媒ガス
を導くための通路４２が形成されている。
【００９０】通路４２の途中にはシリンダ４０が形成さ
れ、ピストン４１が装着されている。そのピストン４１
の一方側には、ばね４３が配置され、吸入圧力Ｐｓとば
ね４３の弾性力が作用している。ピストン４１の他方側
には、ピストン背圧として第２背圧室１５の圧力が作用
している。
れ、ピストン４１が装着されている。そのピストン４１
の一方側には、ばね４３が配置され、吸入圧力Ｐｓとば
ね４３の弾性力が作用している。ピストン４１の他方側
には、ピストン背圧として第２背圧室１５の圧力が作用
している。
【００９１】その第２背圧室１５には、第１背圧室１４
内の高圧の冷媒ガスがシールリング８近傍の隙間から減
圧されて流れ込む。また、冷媒ガスの他に、ボス部４ｃ
等へ供給されたほぼ吐出圧力を有する潤滑油も流れ込
む。なお、このスクロール型圧縮機には、図１に示され
た制御部等が接続されている。
内の高圧の冷媒ガスがシールリング８近傍の隙間から減
圧されて流れ込む。また、冷媒ガスの他に、ボス部４ｃ
等へ供給されたほぼ吐出圧力を有する潤滑油も流れ込
む。なお、このスクロール型圧縮機には、図１に示され
た制御部等が接続されている。
【００９２】これ以外の構成については、実施の形態１
において説明した図１および図２に示すスクロール型圧
縮機と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説
明を省略する。
において説明した図１および図２に示すスクロール型圧
縮機と同様なので、同一部材には同一符号を付しその説
明を省略する。
【００９３】次にこのスクロール型圧縮機の一連の圧縮
動作は、実施の形態１において説明したスクロール型圧
縮機の圧縮動作と同様である。その圧縮動作において
は、制御部３１により図３に示すフローチャートにした
がって所定の処理が行われる。
動作は、実施の形態１において説明したスクロール型圧
縮機の圧縮動作と同様である。その圧縮動作において
は、制御部３１により図３に示すフローチャートにした
がって所定の処理が行われる。
【００９４】ここで、スクロール型圧縮機が標準的な運
転圧力比にて運転される場合には、実施の形態１におい
て説明したように、離反力に対して押付力が十分に大き
いため、アンローダ機構１１は動作しない。そして、離
反力に対して押付力が十分に大きいことで、各スクロー
ル歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４ｂとの密着性が確保さ
れ、内部リークの発生が抑制される。
転圧力比にて運転される場合には、実施の形態１におい
て説明したように、離反力に対して押付力が十分に大き
いため、アンローダ機構１１は動作しない。そして、離
反力に対して押付力が十分に大きいことで、各スクロー
ル歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４ｂとの密着性が確保さ
れ、内部リークの発生が抑制される。
【００９５】次に、スクロール型圧縮機が低運転圧力比
にて運転される場合には、アンローダ機構１１が動作す
る。この場合について詳しく説明する。
にて運転される場合には、アンローダ機構１１が動作す
る。この場合について詳しく説明する。
【００９６】本スクロール型圧縮機の場合では、特に第
１背圧室１４内の高圧の冷媒ガスが、シールリング８近
傍の隙間から減圧されて第２背圧室に流入する。冷媒ガ
スの流入により、第２背圧室内の圧力が上昇する。
１背圧室１４内の高圧の冷媒ガスが、シールリング８近
傍の隙間から減圧されて第２背圧室に流入する。冷媒ガ
スの流入により、第２背圧室内の圧力が上昇する。
【００９７】そして、第２背圧室内の圧力が、ばね４３
の弾性力とピストン４１に作用する吸入圧力Ｐｓとの和
よりも大きくなると、ピストン４１が上昇して第１背圧
室１５と吸入圧力室１６ｂまたはスクロール最外周の吸
入圧力に近い圧力の圧縮室とが通路４２を介して繋がる
ことになる。そして、第２背圧室１５内の冷媒ガスが吸
入圧力室１６ｂへ流れ込む。
の弾性力とピストン４１に作用する吸入圧力Ｐｓとの和
よりも大きくなると、ピストン４１が上昇して第１背圧
室１５と吸入圧力室１６ｂまたはスクロール最外周の吸
入圧力に近い圧力の圧縮室とが通路４２を介して繋がる
ことになる。そして、第２背圧室１５内の冷媒ガスが吸
入圧力室１６ｂへ流れ込む。
【００９８】冷媒ガスが吸入圧力室１６ｂに流れ込むこ
とで第２背圧室内の圧力が下がり、ピストン４１が下降
して通路４２が閉じられる。そして、第２背圧室１５に
は、シールリング８の隙間を介して冷媒ガスが流れ込
む。以下同様の動作が繰り返されることで、第２背圧室
の圧力は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの間の中間圧
力Ｐｍｂに維持される。
とで第２背圧室内の圧力が下がり、ピストン４１が下降
して通路４２が閉じられる。そして、第２背圧室１５に
は、シールリング８の隙間を介して冷媒ガスが流れ込
む。以下同様の動作が繰り返されることで、第２背圧室
の圧力は、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの間の中間圧
力Ｐｍｂに維持される。
【００９９】スクロール型圧縮機が低運転圧力比で運転
される場合には、アンローダ機構１１が動作して、圧縮
室１６ａ内の冷媒ガスが吸入口１３の側へ導かれる。こ
れにより、鏡板４ｂには、図６に示すように、吸入行程
中の吸入圧力Ｐｓおよび吐出行程中の吐出圧力Ｐｄに基
づいて離反力が作用する。
される場合には、アンローダ機構１１が動作して、圧縮
室１６ａ内の冷媒ガスが吸入口１３の側へ導かれる。こ
れにより、鏡板４ｂには、図６に示すように、吸入行程
中の吸入圧力Ｐｓおよび吐出行程中の吐出圧力Ｐｄに基
づいて離反力が作用する。
【０１００】一方の鏡板４ｂの背面には、第１背圧室内
の吐出圧力Ｐｄと第２背圧室内の中間圧力Ｐｍｂに基づ
いて押付力が作用する。離反力は実施の形態１における
スクロール型圧縮機の場合と実質的に同じである。とこ
ろが、押付力は第２背圧室１５内の圧力が吐出圧力Ｐｄ
と吸入圧力Ｐｓとの間の中間圧力Ｐｍｂである。
の吐出圧力Ｐｄと第２背圧室内の中間圧力Ｐｍｂに基づ
いて押付力が作用する。離反力は実施の形態１における
スクロール型圧縮機の場合と実質的に同じである。とこ
ろが、押付力は第２背圧室１５内の圧力が吐出圧力Ｐｄ
と吸入圧力Ｐｓとの間の中間圧力Ｐｍｂである。
【０１０１】このため、対応する圧力が吸入圧力Ｐｓで
ある実施の形態１の場合のスクロール型圧縮機と比べる
と、押付力がより強くなり、各スクロール歯２ａ、４ａ
が対向する鏡板２ｂ、４ｂにさらに良好に密着して、内
部リークの発生を効果的に抑制することができる。
ある実施の形態１の場合のスクロール型圧縮機と比べる
と、押付力がより強くなり、各スクロール歯２ａ、４ａ
が対向する鏡板２ｂ、４ｂにさらに良好に密着して、内
部リークの発生を効果的に抑制することができる。
【０１０２】なお、このスクロール型圧縮機では、第２
背圧室１５内の圧力をばね４３のばね定数を選択するこ
とで適当な圧力に調整するとともに、第１背圧室１４お
よび第２背圧室の受圧面積を調整することにより、特
に、高運転圧力比の場合に、押付力が離反力に比べて過
大になって、圧縮効率が低下したり、各スクロール歯２
ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに焼付くなどの不都
合を防止することができる。
背圧室１５内の圧力をばね４３のばね定数を選択するこ
とで適当な圧力に調整するとともに、第１背圧室１４お
よび第２背圧室の受圧面積を調整することにより、特
に、高運転圧力比の場合に、押付力が離反力に比べて過
大になって、圧縮効率が低下したり、各スクロール歯２
ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに焼付くなどの不都
合を防止することができる。
【０１０３】このスクロール型圧縮機でも、可動スクロ
ールの傾きに関するモーメントやデフロスト運転などを
考慮してアンローダ機構１１を制御することで、実施の
形態１において説明した効果と同様の効果を得ることが
できる。
ールの傾きに関するモーメントやデフロスト運転などを
考慮してアンローダ機構１１を制御することで、実施の
形態１において説明した効果と同様の効果を得ることが
できる。
【０１０４】実施の形態３ 本実施の形態では、自動的にアンロード機構を動作させ
ることのできるスクロール型圧縮機について説明する。
ることのできるスクロール型圧縮機について説明する。
【０１０５】図７を参照して、アンローダ機構１１は固
定スクロール２の鏡板２ｂに設けられている。鏡板２ｂ
には、ドーム２２ａ内の空間を介して圧縮室１６ａと吸
入口側とを結ぶための通路１２ｄが設けられている。通
路１２ｄの途中にはシリンダ１１ａが形成され、ピスト
ン１１ｂが装着されている。
定スクロール２の鏡板２ｂに設けられている。鏡板２ｂ
には、ドーム２２ａ内の空間を介して圧縮室１６ａと吸
入口側とを結ぶための通路１２ｄが設けられている。通
路１２ｄの途中にはシリンダ１１ａが形成され、ピスト
ン１１ｂが装着されている。
【０１０６】そのピストン１１ｂの一方側にはばね１１
ｃが配置され、吸入圧力Ｐｓとばね１１ｃによる弾性力
が作用している。ピストン１１ｂの他方側は、吐出行程
中の圧縮室と連通され、ピストン背圧として概ね吐出圧
力Ｐｄが作用している。固定スクロール２には、第２背
圧室１５と吸入口側とを連通する連通路が設けられてい
る。これ以外の構成については、実施の形態１において
説明したスクロール型圧縮機と同様なので、同一部材に
は同一符号を付しその説明を省略する。
ｃが配置され、吸入圧力Ｐｓとばね１１ｃによる弾性力
が作用している。ピストン１１ｂの他方側は、吐出行程
中の圧縮室と連通され、ピストン背圧として概ね吐出圧
力Ｐｄが作用している。固定スクロール２には、第２背
圧室１５と吸入口側とを連通する連通路が設けられてい
る。これ以外の構成については、実施の形態１において
説明したスクロール型圧縮機と同様なので、同一部材に
は同一符号を付しその説明を省略する。
【０１０７】このスクロール型圧縮機の一連の圧縮動作
も、実施の形態１において説明したスクロール型圧縮機
の圧縮動作と同様である。
も、実施の形態１において説明したスクロール型圧縮機
の圧縮動作と同様である。
【０１０８】このスクロール型圧縮機が標準的な運転圧
力比にて運転される場合には、吐出圧力Ｐｄが比較的大
きいために、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧に基
づいてピストン１１ｂの受圧面に作用する力が、ばね１
１ｃに基づく弾性力よりも大きい。
力比にて運転される場合には、吐出圧力Ｐｄが比較的大
きいために、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧に基
づいてピストン１１ｂの受圧面に作用する力が、ばね１
１ｃに基づく弾性力よりも大きい。
【０１０９】したがって、この場合には、ピストン１１
ｂは紙面に向かって左の端に位置して、アンローダ機構
１１は動作しない。このため、圧縮室１６ａは密閉され
た状態であり、圧縮室１６ａの圧力は圧縮途中の中間圧
力Ｐｍになる。
ｂは紙面に向かって左の端に位置して、アンローダ機構
１１は動作しない。このため、圧縮室１６ａは密閉され
た状態であり、圧縮室１６ａの圧力は圧縮途中の中間圧
力Ｐｍになる。
【０１１０】そして、離反力に対して押付力が十分に大
きいことで、各スクロール歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４
ｂとの密着性が確保され、内部リークの発生が抑制され
る。
きいことで、各スクロール歯２ａ、４ａと鏡板２ｂ、４
ｂとの密着性が確保され、内部リークの発生が抑制され
る。
【０１１１】次に、スクロール型圧縮機が低運転圧力比
にて運転される場合には、アンローダ機構１１が自動的
に動作する。この場合について詳しく説明する。
にて運転される場合には、アンローダ機構１１が自動的
に動作する。この場合について詳しく説明する。
【０１１２】低運転圧力比の運転状況では、吐出圧力Ｐ
ｄが下がるために、圧縮途中の圧縮室の圧力が最も高く
なって、過圧縮現象が発生することがある。
ｄが下がるために、圧縮途中の圧縮室の圧力が最も高く
なって、過圧縮現象が発生することがある。
【０１１３】吐出圧力Ｐｄが圧縮途中の圧力Ｐｍよりも
下がることで、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧に
基づいてピストン１１ｂの受圧面に作用する力が、ばね
１１ｃに基づく弾性力よりも小さくなれば、ピストン１
１ｂは紙面に向かって右の方向に自動的に変位してアン
ローダ機構１１が動作する。これにより、圧縮室１６ａ
と吸入口１３の側とが繋がり、圧縮室１６ａの圧力はほ
ぼ吸入圧力Ｐｓになる。
下がることで、吐出圧力Ｐｄと吸入圧力Ｐｓとの差圧に
基づいてピストン１１ｂの受圧面に作用する力が、ばね
１１ｃに基づく弾性力よりも小さくなれば、ピストン１
１ｂは紙面に向かって右の方向に自動的に変位してアン
ローダ機構１１が動作する。これにより、圧縮室１６ａ
と吸入口１３の側とが繋がり、圧縮室１６ａの圧力はほ
ぼ吸入圧力Ｐｓになる。
【０１１４】したがって、この場合の可動スクロール４
の鏡板４ｂに作用する圧縮室の圧力分布は、図３に示す
分布と実質的に同じになる。
の鏡板４ｂに作用する圧縮室の圧力分布は、図３に示す
分布と実質的に同じになる。
【０１１５】一方、鏡板４ｂに作用する背面室の圧力分
布においては、実施の形態１において説明したように、
シールリング８よりも内側の領域では、吐出圧力Ｐｄが
作用し、外側の領域では吸入圧力Ｐｓが作用している。
鏡板４ｂにはこれらの力に基づいて押付力が作用する。
この押付力は、アンローダ機構１１が動作する前後にお
いて変化がない。
布においては、実施の形態１において説明したように、
シールリング８よりも内側の領域では、吐出圧力Ｐｄが
作用し、外側の領域では吸入圧力Ｐｓが作用している。
鏡板４ｂにはこれらの力に基づいて押付力が作用する。
この押付力は、アンローダ機構１１が動作する前後にお
いて変化がない。
【０１１６】このように圧縮室１６ａ内の圧力Ｐｍが吸
入圧力Ｐｓ程度にまで下がることで、離反力も下がる。
また、圧縮室１６ａ内の圧力が下がることで、過圧縮現
象も緩和される。
入圧力Ｐｓ程度にまで下がることで、離反力も下がる。
また、圧縮室１６ａ内の圧力が下がることで、過圧縮現
象も緩和される。
【０１１７】したがって、押付力が低下しても離反力が
下がることで相対的には十分な押付力が得られて、各ス
クロール歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに良好
に密着して内部リークの発生を抑制することができる。
下がることで相対的には十分な押付力が得られて、各ス
クロール歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂに良好
に密着して内部リークの発生を抑制することができる。
【０１１８】ところで、このアンローダ機構１１におけ
るばね１１ｃとしては、弾性力が比較的小さいものが望
ましい。このことについて説明する。
るばね１１ｃとしては、弾性力が比較的小さいものが望
ましい。このことについて説明する。
【０１１９】たとえば、デフロスト運転の場合のよう
に、吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓがともに低い場合
に、ばねの弾性力がこれらの圧力に基づく力に比較して
大きい場合には、ばねの弾性力が支配的になる。
に、吐出圧力Ｐｄおよび吸入圧力Ｐｓがともに低い場合
に、ばねの弾性力がこれらの圧力に基づく力に比較して
大きい場合には、ばねの弾性力が支配的になる。
【０１２０】この場合には、運転圧力比がたとえ大きく
てもばねの弾性力によって自動的にピストン１１ｃが紙
面に向かって右端に移動して、アンローダ機構１１が動
作してしまう。
てもばねの弾性力によって自動的にピストン１１ｃが紙
面に向かって右端に移動して、アンローダ機構１１が動
作してしまう。
【０１２１】そうすると、デフロスト運転に長時間を要
することになる。また、この場合に、インバータ制御に
より高速運転を行おうとすると、デフロスト運転では吐
出量も少ないため、モータを非常に高速回転させる必要
があり、モータの信頼性、騒音および振動が問題にな
る。
することになる。また、この場合に、インバータ制御に
より高速運転を行おうとすると、デフロスト運転では吐
出量も少ないため、モータを非常に高速回転させる必要
があり、モータの信頼性、騒音および振動が問題にな
る。
【０１２２】そこで、ばね１１ｃとしては、低運転圧力
比の運転状況下で各スクロール歯２ａ、４ａと対向する
鏡板４ｂ、２ｂとが大きく離反しない程度まで、アンロ
ーダ機構１１が動作しないような小さい弾性力を有して
いるものを選択するのが望ましい。
比の運転状況下で各スクロール歯２ａ、４ａと対向する
鏡板４ｂ、２ｂとが大きく離反しない程度まで、アンロ
ーダ機構１１が動作しないような小さい弾性力を有して
いるものを選択するのが望ましい。
【０１２３】このようなばね１１ｃを設けることで、デ
フロスト運転時にも、アンローダ機構１１が動作するこ
とはなく、デフロスト運転を短時間で終えることができ
る。
フロスト運転時にも、アンローダ機構１１が動作するこ
とはなく、デフロスト運転を短時間で終えることができ
る。
【０１２４】また、実施の形態２において説明したスク
ロール型圧縮機のように、第２背圧室１５に、シールリ
ング８近傍の隙間を介して第１背圧室１４内の流体を減
圧して導くとともに、第２背圧室１５内の圧力を吸入圧
力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの間の圧力に保持するための所
定の機構を設けてもよい。
ロール型圧縮機のように、第２背圧室１５に、シールリ
ング８近傍の隙間を介して第１背圧室１４内の流体を減
圧して導くとともに、第２背圧室１５内の圧力を吸入圧
力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄとの間の圧力に保持するための所
定の機構を設けてもよい。
【０１２５】この場合にも、第２背圧室１５に対応する
背圧が大きくなることで押付力がより強くなり、各スク
ロール歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂにさらに
良好に密着して、内部リークの発生を効果的に抑制する
ことができる。
背圧が大きくなることで押付力がより強くなり、各スク
ロール歯２ａ、４ａが対向する鏡板２ｂ、４ｂにさらに
良好に密着して、内部リークの発生を効果的に抑制する
ことができる。
【０１２６】なお、上記各実施の形態においては、可動
スクロールを固定スクロールの側に押付ける場合につい
て説明したが、固定スクロールを可動スクロールの側に
押付けるような構成に対しても、上述した制御部やアン
ローダ機構等を設けることによって、内部リークを抑制
することができる。
スクロールを固定スクロールの側に押付ける場合につい
て説明したが、固定スクロールを可動スクロールの側に
押付けるような構成に対しても、上述した制御部やアン
ローダ機構等を設けることによって、内部リークを抑制
することができる。
【０１２７】また、上述した各スクロール型圧縮機にお
いて、従来のスクロール型圧縮機のように、圧縮途中の
圧縮室の冷媒ガスを吐出口の側へ開放するリリーフポー
トとリリーフ弁（いずれも図示せず）を設けてもよい。
いて、従来のスクロール型圧縮機のように、圧縮途中の
圧縮室の冷媒ガスを吐出口の側へ開放するリリーフポー
トとリリーフ弁（いずれも図示せず）を設けてもよい。
【０１２８】リリーフポートおよびリリーフ弁により過
圧縮が抑制されるとともに、アンローダ機構１１によ
り、通路１２ａ、１２ｄに通じている圧縮室の後（外
側）に続く圧縮室の圧力が吸入圧力程度にまで下がるこ
とで、離反力に対して十分な押付力が得られて、従来の
スクロール型圧縮機の場合よりも確実に内部リークの発
生を抑制することができる。
圧縮が抑制されるとともに、アンローダ機構１１によ
り、通路１２ａ、１２ｄに通じている圧縮室の後（外
側）に続く圧縮室の圧力が吸入圧力程度にまで下がるこ
とで、離反力に対して十分な押付力が得られて、従来の
スクロール型圧縮機の場合よりも確実に内部リークの発
生を抑制することができる。
【０１２９】また、アンローダ機構１１を動作させても
非常に運転圧力比が小さい場合には、過圧縮現象が発生
することがあり、この場合に過圧縮を起こしている圧縮
室の冷媒ガスが吐出口１３の側の領域に開放されて、過
圧縮現象をより緩和することができる。
非常に運転圧力比が小さい場合には、過圧縮現象が発生
することがあり、この場合に過圧縮を起こしている圧縮
室の冷媒ガスが吐出口１３の側の領域に開放されて、過
圧縮現象をより緩和することができる。
【０１３０】さらに、スクロール型圧縮機を駆動する電
動機を可変速型電動機（インバータ制御）とし、アンロ
ード機構を動作させずに、デフロスト運転時に電動機の
回転数を上げて、スクロール型圧縮機の吐出量を増加さ
せることで、より短時間で終了させることができる。
動機を可変速型電動機（インバータ制御）とし、アンロ
ード機構を動作させずに、デフロスト運転時に電動機の
回転数を上げて、スクロール型圧縮機の吐出量を増加さ
せることで、より短時間で終了させることができる。
【０１３１】また、一般的に運転圧力比が低いときに
は、冷凍空調機では熱負荷も小さく、スクロール型圧縮
機の吐出量が少ないほうが消費電力低減の観点から好ま
しく、本スクロール型圧縮機では、インバータ制御によ
りモータ２４の回転数を低くし、しかも、アンロード機
構１１を動作させることにより、適正な吐出量が得られ
て過圧縮が少ない効率の高い圧縮が可能になる。
は、冷凍空調機では熱負荷も小さく、スクロール型圧縮
機の吐出量が少ないほうが消費電力低減の観点から好ま
しく、本スクロール型圧縮機では、インバータ制御によ
りモータ２４の回転数を低くし、しかも、アンロード機
構１１を動作させることにより、適正な吐出量が得られ
て過圧縮が少ない効率の高い圧縮が可能になる。
【０１３２】さらに、各実施の形態では、アンローダ機
構は圧縮途中の圧縮室１６ａと吸入圧力室または吸入口
側の領域とを連絡する通路に設けたと説明してきたが、
この通路は、スクロールの最外周で形成される圧縮が開
始する状態の部屋から、ある程度圧縮が進行した状態の
部屋までを連絡するように設けられるのが、予圧縮損失
を最小限に抑えるうえで望ましい。
構は圧縮途中の圧縮室１６ａと吸入圧力室または吸入口
側の領域とを連絡する通路に設けたと説明してきたが、
この通路は、スクロールの最外周で形成される圧縮が開
始する状態の部屋から、ある程度圧縮が進行した状態の
部屋までを連絡するように設けられるのが、予圧縮損失
を最小限に抑えるうえで望ましい。
【０１３３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よびすべての変更が含まれることが意図される。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よびすべての変更が含まれることが意図される。
【０１３４】
【発明の効果】請求項１に記載されたスクロール型圧縮
機によれば、たとえば低運転圧力比にて運転される場合
に過圧縮現象が発生するなどして離反力が押付力以上に
なろうとする場合には、制御部でこれを検知してアンロ
ーダ部を動作させることにより、圧縮途中の圧縮室の流
体が吸入口の側へ導かれる。これにより、押付力が下が
っても離反力が下がることで相対的には十分な押付力が
得られて圧縮室の内部リークを抑制することができる。
また、過圧縮現象も緩和することができる。
機によれば、たとえば低運転圧力比にて運転される場合
に過圧縮現象が発生するなどして離反力が押付力以上に
なろうとする場合には、制御部でこれを検知してアンロ
ーダ部を動作させることにより、圧縮途中の圧縮室の流
体が吸入口の側へ導かれる。これにより、押付力が下が
っても離反力が下がることで相対的には十分な押付力が
得られて圧縮室の内部リークを抑制することができる。
また、過圧縮現象も緩和することができる。
【０１３５】請求項２に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、蒸発器を流れる流体の温度から得られる蒸発
温度と、凝縮器を流れる流体の温度から得られる凝縮温
度とから、それぞれ蒸発圧力と凝縮圧力とが一意的に求
められる。その蒸発圧力および凝縮圧力は、それぞれ吸
入圧力および吐出圧力に略等しい。これにより、蒸発器
を流れる流体の温度と凝縮器を流れる流体の温度とを測
定することで、容易に吸入圧力と吐出圧力とを求めるこ
とができる。
によれば、蒸発器を流れる流体の温度から得られる蒸発
温度と、凝縮器を流れる流体の温度から得られる凝縮温
度とから、それぞれ蒸発圧力と凝縮圧力とが一意的に求
められる。その蒸発圧力および凝縮圧力は、それぞれ吸
入圧力および吐出圧力に略等しい。これにより、蒸発器
を流れる流体の温度と凝縮器を流れる流体の温度とを測
定することで、容易に吸入圧力と吐出圧力とを求めるこ
とができる。
【０１３６】請求項３に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、第１開閉部の開閉動作を、流体の圧力を利用
し吐出圧力の流体と吸入圧力の流体とを切替えることに
よって容易に行うことができる。
によれば、第１開閉部の開閉動作を、流体の圧力を利用
し吐出圧力の流体と吸入圧力の流体とを切替えることに
よって容易に行うことができる。
【０１３７】請求項４に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第２背
圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にな
る。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力である
場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部リ
ークの発生を効果的に抑制することができる。また、第
１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力とす
る場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合の
押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方のス
クロールに押付け過ぎることもない。
によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第２背
圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にな
る。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力である
場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部リ
ークの発生を効果的に抑制することができる。また、第
１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力とす
る場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合の
押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方のス
クロールに押付け過ぎることもない。
【０１３８】請求項５に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に減圧
することができる。
によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に減圧
することができる。
【０１３９】請求項６に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、電動機の回転数を上げることで、たとえばデ
フロスト運転を短時間で終了させることができる。
によれば、電動機の回転数を上げることで、たとえばデ
フロスト運転を短時間で終了させることができる。
【０１４０】請求項７に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、アンローダ部を動作させても非常に運転圧力
比が小さい場合には、過圧縮現象が発生することがあ
り、この場合に過圧縮を起こしている圧縮室の流体が吐
出口の側の領域に開放されて、過圧縮現象をより緩和す
ることができる。
によれば、アンローダ部を動作させても非常に運転圧力
比が小さい場合には、過圧縮現象が発生することがあ
り、この場合に過圧縮を起こしている圧縮室の流体が吐
出口の側の領域に開放されて、過圧縮現象をより緩和す
ることができる。
【０１４１】請求項８に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、低運転圧力比にて運転される場合に吐出圧力
が下がって過圧縮現象が発生するなどして、吐出圧力が
吸入圧力および弾性力よりも小さくなった場合に開閉部
が自動的に開いてアンローダ部が動作することで、圧縮
途中の圧縮室の流体が吸入口の側へ導かれる。これによ
り、押付力が下がっても離反力が下がることで相対的に
は十分な押付力が得られて圧縮室の内部リークを抑制す
ることができる。また、過圧縮現象も緩和することがで
きる。
によれば、低運転圧力比にて運転される場合に吐出圧力
が下がって過圧縮現象が発生するなどして、吐出圧力が
吸入圧力および弾性力よりも小さくなった場合に開閉部
が自動的に開いてアンローダ部が動作することで、圧縮
途中の圧縮室の流体が吸入口の側へ導かれる。これによ
り、押付力が下がっても離反力が下がることで相対的に
は十分な押付力が得られて圧縮室の内部リークを抑制す
ることができる。また、過圧縮現象も緩和することがで
きる。
【０１４２】請求項９に記載されたスクロール型圧縮機
によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第２背
圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にな
る。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力である
場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部リ
ークの発生を効果的に抑制することができる。また、第
１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力とす
る場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合の
押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方のス
クロールに押付け過ぎることもない。
によれば、吐出圧力の流体が減圧されることで、第２背
圧室内の圧力は吐出圧力と吸入圧力との間の圧力にな
る。これにより、第２背圧室内の圧力が吸入圧力である
場合と比べて、さらに十分な押付力が得られて、内部リ
ークの発生を効果的に抑制することができる。また、第
１背圧室および第２背圧室の圧力をすべて吐出圧力とす
る場合よりも、通常の運転圧力比にて運転される場合の
押付力は小さくなるため、一方のスクロールを他方のス
クロールに押付け過ぎることもない。
【０１４３】請求項１０に記載されたスクロール型圧縮
機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に減
圧することができる。
機によれば、複雑な機構を必要とせずに流体を容易に減
圧することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係るスクロール型圧
縮機を含む冷凍サイクルの構成を示す図である。
縮機を含む冷凍サイクルの構成を示す図である。
【図２】 同実施の形態において、図１に示すスクロー
ル型圧縮機の部分縦断面図である。
ル型圧縮機の部分縦断面図である。
【図３】 同実施の形態において、制御部のフローチャ
ートを示す図である。
ートを示す図である。
【図４】 同実施の形態において、可動スクロールの位
置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示す図である。
置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係るスクロール型圧
縮機の部分縦断面図である。
縮機の部分縦断面図である。
【図６】 同実施の形態において、可動スクロールの位
置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示す図である。
置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示す図である。
【図７】 本発明の実施の形態３に係るスクロール型圧
縮機の部分縦断面図である。
縮機の部分縦断面図である。
【図８】 従来のスクロール型圧縮機の部分縦断面図で
ある。
ある。
【図９】 従来のスクロール型圧縮機において、可動ス
クロールの位置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示
す図である。
クロールの位置に対する圧縮室圧力と背圧力の分布を示
す図である。
【図１０】 従来のスクロール型圧縮機において、問題
点を説明するための可動スクロールの位置に対する圧縮
室圧力と背圧力の分布を示す図である。
点を説明するための可動スクロールの位置に対する圧縮
室圧力と背圧力の分布を示す図である。
１ スクロール型圧縮機、２ 固定スクロール、２ａ
固定スクロール歯、２ｂ鏡板、４ 可動スクロール、４
ａ 可動スクロール歯、４ｂ 鏡板、４ｃ ボス部、５
駆動軸、５ａ 吐出ガス通路、５ｂ 偏心軸部、６
架構、７ クランク室、８ シールリング、９ 吐出
口、１０ 連通路、１１ アンローダ機構、１１ａ シ
リンダ、１１ｂ ピストン、１１ｃ ばね、１２ａ〜１
２ｄ 通路、１３ 吸入口、１４ 第１背圧室、１５
第２背圧室、１６，１６ａ、１６ｂ圧縮室、２０ 吸入
管、２１ 吐出管、２２ ケーシング、２２ａ ドー
ム、２４ モータ、３０ バイパス、３１ 制御部、３
２ 電磁弁、３３ 蒸発器、３４ 膨張弁、３５ 凝縮
器、３６ 減圧キャピラリ、３７ａ、３７ｂ 温度セン
サ、４０ シリンダ、４１ ピストン、４２ 通路、４
３ ばね、５１ ピンメタル、５２ スライドブシュ。
固定スクロール歯、２ｂ鏡板、４ 可動スクロール、４
ａ 可動スクロール歯、４ｂ 鏡板、４ｃ ボス部、５
駆動軸、５ａ 吐出ガス通路、５ｂ 偏心軸部、６
架構、７ クランク室、８ シールリング、９ 吐出
口、１０ 連通路、１１ アンローダ機構、１１ａ シ
リンダ、１１ｂ ピストン、１１ｃ ばね、１２ａ〜１
２ｄ 通路、１３ 吸入口、１４ 第１背圧室、１５
第２背圧室、１６，１６ａ、１６ｂ圧縮室、２０ 吸入
管、２１ 吐出管、２２ ケーシング、２２ａ ドー
ム、２４ モータ、３０ バイパス、３１ 制御部、３
２ 電磁弁、３３ 蒸発器、３４ 膨張弁、３５ 凝縮
器、３６ 減圧キャピラリ、３７ａ、３７ｂ 温度セン
サ、４０ シリンダ、４１ ピストン、４２ 通路、４
３ ばね、５１ ピンメタル、５２ スライドブシュ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北浦 洋 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 (72)発明者 石黒 傑 大阪府堺市築港新町３丁12番地 ダイキン 工業株式会社堺製作所臨海工場内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AA21 AB03 BB16 BB47 BB51 CC15 CC19 CC24 CC25 CC53 CC54 CC56 CC85 3H039 AA03 AA04 AA12 BB15 BB17 BB21 CC28 CC29 CC30 CC31 CC40
Claims (10)
- 【請求項１】 圧縮室（１６、１６ａ）を形成するため
の固定スクロール（２）および可動スクロール（４）
と、 前記圧縮室（１６、１６ａ）に流体を吸込むための吸入
口（１３）と、 前記圧縮室（１６、１６ａ）にて圧縮された流体を吐出
するための吐出口（９）と、 圧縮途中の圧縮室（１６ａ）内の流体を、前記吸入口
（１３）の側へ導くためのアンローダ部（１１）と、 前記アンローダ部（１１）を動作させうる制御手段（３
１）と、 前記固定スクロール（２）および前記可動スクロール
（４）のいずれか一方のスクロールの背面に設けられ、
前記吐出口（９）より吐出した吐出圧力を有する流体が
導かれる第１背圧室（１４）とを備え、 前記制御手段（３１）は、 前記吸入圧力および前記吐出圧力を検知、算出または予
測し、 検知、算出または予測された前記吸入圧力および前記吐
出圧力に基づいて、固定スクロール（２）と可動スクロ
ール（４）とを引離そうとする離反力と、一方のスクロ
ールを他方のスクロールに押付けようとする押付力とを
比較し、 前記押付力が前記離反力に対して不足した時または不足
しそうな時に、前記アンローダ部（１１）を動作させ
て、圧縮途中の前記圧縮室（１６ａ）内の流体を前記吸
入口（１３）の側へ開放する、スクロール型圧縮機。 - 【請求項２】 前記制御手段（３１）では、前記吐出圧
力および前吸入圧力は、前記ケーシング（２２）の外に
おいて、吐出した流体を送り出す吐出管（２１）と流体
を受入れる吸入管（２０）との間に接続される蒸発器
（３３）および凝縮器（３５）をそれぞれ流れる流体の
温度から算出または予測される、請求項１記載のスクロ
ール型圧縮機。 - 【請求項３】 前記アンローダ部（１１）は、 圧縮途中の前記圧縮室（１６ａ）と前記吸入口（１３）
の側の領域とを連通する第１通路（１２ａ、１２ｂ）の
途中に設けられ、前記吐出圧力の流体または前記吸入圧
力の流体により前記第１通路（１２ａ）の開閉動作を行
うための第１開閉部（１１）を有し、 前記吸入圧力の流体が前記第１開閉部（１１）に導かれ
ることにより、前記第１開閉部（１１）が開かれ、 前記吐出圧力の流体が前記第１開閉部（１１）に導かれ
ることにより、前記第１開閉部（１１）が閉じられる、
請求項１または２に記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項４】 前記いずれか一方のスクロールの背面
に、前記吐出圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧
室（１５）をさらに備えた、請求項１〜３のいずれかに
記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項５】 前記第１背圧室（１４）と前記第２背圧
室（１５）とをシールするシール部材（８）を備え、 前記吐出圧力の流体は、前記第１背圧室（１４）から前
記シール部材（８）近傍の隙間を介して前記第２背圧室
（１５）へ流れ込むことで減圧される、請求項４記載の
スクロール型圧縮機。 - 【請求項６】 前記可動スクロール（４）を駆動するた
めの電動機（２４）は可変速型電動機（２４）である、
請求項１〜５のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項７】 圧縮途中の前記圧縮室内の流体を前記吐
出口（９）の側の領域へ直接導くためのリリーフポート
と、 前記リリーフポートの途中または出口に設けられ、圧縮
途中の前記圧縮室内の圧力が前記吐出口（９）側の圧力
よりも高くなった場合に、前記リリーフポートを開放す
るリリーフ弁とを有する、請求項１〜６のいずれかに記
載のスクロール型圧縮機。 - 【請求項８】 圧縮室（１６、１６ａ）を形成するため
の固定スクロール（２）および可動スクロール（４）
と、 前記圧縮室（１６、１６ａ）に流体を吸込むための吸入
口（１３）と、 前記圧縮室（１６、１６ａ）にて圧縮された流体を吐出
するための吐出口（９）と、 圧縮途中の圧縮室（１６ａ）内の流体を、前記吸入口
（１３）の側へ導くためのアンローダ部（１１）と、 前記固定スクロール（２）および前記可動スクロール
（４）のいずれか一方のスクロールの背面に設けられ、
前記吐出口（９）より吐出した吐出圧力を有する流体が
導かれる第１背圧室（１４）とを備え、 前記アンローダ部（１１）は、 ピストン部（１１ｂ）の一方の側に吐出圧力を作用さ
せ、他方側に吸入圧力および弾性力を作用させることで
開閉が行われる開閉部（１１）を含み、 吐出圧力が吸入圧力および弾性力よりも小さくなった場
合に、前記開閉部（１１）が開かれて前記圧縮室（１６
ａ）の流体が前記吸入口（１３）の側へ開放される、ス
クロール型圧縮機。 - 【請求項９】 前記いずれか一方のスクロールの背面
に、前記吐出圧力の流体が減圧されて導かれる第２背圧
室をさらに備えた、請求項８記載のスクロール型圧縮
機。 - 【請求項１０】 前記第１背圧室（１４）と前記第２背
圧室（１５）とをシールするシール部材（８）を備え、 前記吐出圧力の流体は、前記第１背圧室（１４）から前
記シール部材（８）近傍の隙間を介して前記第２背圧室
（１５）へ流れ込むことで減圧される、請求項９記載の
スクロール型圧縮機。
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