JP2543591Y2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は車両用空気調和機等に好
適なスクロール型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機の１例が図７
ないし図９に示されている。図７において、１は密閉ハ
ウジングで、カップ状本体２とこれにボルト３によって
締結されたフロントエンドプレート４とこれにボルト５
によって締結された筒状部材６とからなる。この筒状部
材６を貫通する主軸７はベアリング８及び９を介してハ
ウジング１に回転自在に支持されている。

【０００３】密閉ハウジング１内には固定スクロール10
及び旋回スクロール14が配設されている。この固定スク
ロール10は端板11とその内面に立設されたうず巻状ラッ
プ12とを備え、この端板11はボルト13によってカップ状
本体２に締結されている。端板11の外周面とカップ状本
体２の内周面を密接させることによってハウジング１内
が仕切られ、端板11の外側には吐出キャビテイ31が形成
され、端板11の内側には吸入室28が限界されている。ま
た、端板11の中央には吐出ポート29が穿設され、この吐
出ポート29は端板11の外面にリテーナ35と一緒にボルト
36によって締結された吐出弁30によって開閉されるよう
になっている。旋回スクロール14は端板15とその内面に
立設されたうず巻状ラップ16とを備え、このうず巻状ラ
ップ16は固定スクロール10のうず巻状ラップ12と実質的
に同一の形状を有している。

【０００４】旋回スクロール14と固定スクロール10とは
相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ、180°だけ角度
をずらせて図示のように噛み合わされている。かくし
て、うず巻状ラップ12の先端面に埋設されたチップシー
ル17は端板15の内面に密接し、うず巻状ラップ16の先端
面に埋設されたチップシール18は端板11の内面に密接
し、うず巻状ラップ12と16の側面は、図８に示すように
点ａ、ｂ、ｃ、ｄで密接してうず巻の中心に対してほぼ
点対称をなす複数の圧縮室19a、19bが形成されている。

【０００５】端板15の外面中央部に突設された円筒状ボ
ス20の内部にはドライブブッシュ21が軸受23を介して回
転自在に嵌合され、このドライブブッシュ21に穿設され
た孔24内には主軸７の内端に偏心して突設された偏心ピ
ン25が回動自在に嵌挿されている。そして、このドライ
ブブッシュ21にはバランスウェイト27が取り付けられて
いる。なお、26はスラスト軸受を兼ねる自転阻止機構、
37は回転軸７に固定されたバランスウェイトである。

【０００６】しかして、主軸７を回転させると、偏心駆
動ピン25、ドライブブッシュ21、ボス20等からなる旋回
駆動機構を介して旋回スクロール14が駆動され、旋回ス
クロール14は自転阻止機構26によってその自転を阻止さ
れながら公転旋回半径、即ち、主軸７と偏心ピン25との
偏心量を半径とする円軌道上を公転旋回運動する。する
と、うず巻状ラップ12と16との線接触部ａ〜ｄが次第に
うず巻の中心方向へ移動し、この結果、圧縮室19a、19b
はその容積を減じながらうず巻の中心方向へ移動する。
これに伴って、図示しない吸入口を通って吸入室28へ流
入したガスがうず巻状ラップ12と16の外終端開口部から
各圧縮室19a、19b内へ取り込まれて圧縮されながら中央
の室22に至り、ここから吐出ポート29を通り吐出弁30を
押し開いて吐出キャビティ31へ吐出され、そこから図示
しない吐出口を経て流出する。

【０００７】固定スクロール10の端板11内には、図８及
び図９に示されるように、一端が吸入室28に開口する一
対のシリンダ32a、32bが穿設され、これら一対のシリン
ダ32a、32bは吐出ポート29の両側に位置して互いに平行
に伸びている。また、この端板11には一対の圧縮室19
a、19b内から圧縮途中のガスを上記シリンダ32a、32bに
バイパスさせるための一対のバイパスポート33a、33bが
穿設され、また、吐出ポート29を上記シリンダ32a、32b
に連通する一対の第２のバイパスポート44a、44bが穿設
されている。これらシリンダ32a、32b内にはそれぞれピ
ストン34a、34bが封密摺動自在に嵌装され、これらピス
トン34a、34bには吸入室28側に開口する盲孔45a、45b
と、バイパスポート33a、33bを盲孔45a、45bに連通させ
るための穴46a、46b及び第２のバイパスポート44a、44b
を盲孔45a、45bに連通させるための穴47a、47bが穿設さ
れている。そして、これらピストン34a、34bはこれとば
ね受40a、40bとの間に圧縮状態で介装された戻しばね41
a、41bによってシリンダ32a、32bの奥に向かって押推さ
れている。

【０００８】しかして、圧縮機のフルロード運転時に
は、コントロールバルブ38で発生した高圧の制御ガスを
通孔39a、39bを経てピストン34a、34bの各内端面に作用
させる。すると、 各ピストン34a、34bは戻しばね41
a、41bの弾発力に抗して進出し、ばね受40a、40bに当接
して図９に示す位置を占める。かくして、バイパスポー
ト33a、33b及び第２のバイパスポート44a、44bはピスト
ン34a、34bによって閉塞される。一方、圧縮機のアンロ
ード運転時にはコントロールバルブ38から発生する制御
ガスの圧力が低下する。すると、各ピストン34a、34bは
その内端に作用する制御ガスによる力と戻しばね41a、4
1bの弾発力とが釣り合う位置に停止する。制御ガスの圧
力が高い間はバイパスポート33a、33bのみが穴46a、46b
に連通し、一対の圧縮室19a、19bから圧縮途中のガスが
バイパスポート33a、33b及び穴46a、46b、盲穴45a、45
b、シリンダ32a、32bを経て吸入室28に排出される。制
御ガスの圧力低下に伴ってバイパスポート33a、33bの開
度が大きくなり、これらバイパスポート33a、33bが全開
した後に第２のバイパスポート44a、44bが開き始める。
第２のバイパスポート44a、44bが開くと、うず巻の中心
室22内のガスが第２バイパスポート44a、44b、穴47a、4
7bを経て盲穴45a、45b内に入り、ここでバイパスポート
33a、33bから穴46a、46bを経て盲穴45a、45b内に入った
ガスと合流して吸入室28に流出し、圧縮機の能力は零と
なる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】上記スクロール型圧縮
機においては、うず巻の中心に対して点対称に圧縮室19
a、19bが形成されるので、これら圧縮室19a、19bからそ
れぞれ圧縮途中のガスをバイパスさせるためには端板11
に一対のバイパスポート33a、33b及び一対のシリンダ32
a、32bを設け、かつ、これら一対シリンダ32a、32b内に
それぞれピストン34a、34b、戻しばね41a、41b、ばね受
け40a、40b等を２組設ける必要があった。また、第２の
バイパスポート44a、44bを穿設するためには固定スクロ
ール10の端板11の外周面からドリルを用いてシリンダ32
a、吐出ポート29を貫通してシリンダ32bに到達する孔48
を穿設していたため、この孔48の入口を栓49で閉塞しな
ければならないとともにシリンダ32a、32bの内面のバリ
を除去しなければならなかった。従って、構造が複雑と
なって部品点数及び組立、加工工数が増加するとともに
コスト及び重量が増加するという問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は上記課題を解決
するために考案されたものであって、その要旨とすると
ころは、それぞれ端板の内面にうず巻状ラップを立設し
てなる固定スクロールと旋回スクロールとを互いに角度
をずらせて噛み合わせることによりうず巻の中心に対し
て点対称に複数の圧縮室を形成し、上記旋回スクロール
を自転阻止機構によりその自転を阻止しながら旋回駆動
機構により公転旋回運動させて上記圧縮室をその容積を
減じながらうず巻の中心に向かって移動させることによ
って吸入室から上記圧縮室に吸入されたガスを圧縮した
後上記固定スクロールの端板の中央に穿設された吐出ポ
ートから吐出するスクロール型圧縮機において、一対の
圧縮室から圧縮途中のガスをそれぞれバイパスさせる一
対のバイパスポートを上記固定スクロールの端板に設
け、これら一対のバイパスポートをバイパス通路を介し
て一端が上記吸入室に連なる一個のシリンダに連通さ
せ、上記固定スクロールの端板の内面の上記吐出ポート
のまわりに形成された凹所内に上記シリンダに連通する
第２のバイパスポートを開口させ、上記バイパスポート
及び第２のバイパスポートを上記シリンダ内に嵌装され
たピストンバルブにより順次開閉して圧縮機容量を１０
０〜０％の範囲で制御可能としたことを特徴とするスク
ロール型圧縮機にある。

【００１１】

【作用】本考案においては、上記構成を具えているた
め、ピストンバルブによってバイパスポートを開くと、
圧縮途中のガスがバイパスポート、バイパス通路及びシ
リンダを経て吸入室にバイパスされ、ピストンバルブに
よって第２のバイパスポートを開くと、うず巻の中心に
来た圧縮ガスは凹所から第２のバイパスポート及びシリ
ンダを通って吸入室に排出される。

【００１２】

【実施例】本考案の１実施例が図１ないし図６に示され
ている。固定スクロール10の端板11にはガスを圧縮途中
の圧縮室19a、10bに連通する一対のバイパスポート33
a、33bが穿設されている。そして、端板11の内面には吐
出ポート29のまわりに凹所85が形成され、この凹所85の
底には第２のバイパスポート86が穿設されている。固定
スクロール10の端板11の外側に容量制御ブロック50が配
置され、この容量制御ブロック50はボルト13を容量制御
ブロック50に穿設されたボルト孔52を貫通させてその先
端を端板11に螺入することによって固定されている。そ
して、容量制御ブロック50の後部外周面はカップ状本体
２の内周面に封密的に密接してハウジング１内を吸入室
28と吐出キャビティ31とに仕切っている。容量制御ブロ
ック50の中央部には第２のバイパスポート86と連通する
連通孔92並びに吐出ポート29と連通する吐出穴53が穿設
され、この吐出穴53は容量制御ブロック50の外面に形成
された凹所51の底面にリテーナ35と一緒にボルト36で締
結された吐出弁30によって開閉されるようになってい
る。

【００１３】吐出穴53の片側には盲孔状のシリンダ54が
穿設され、他側にはシリンダ54と平行に盲孔状の腔所55
が穿設され、これらシリンダ54及び腔所55の開口端はそ
れぞれ吸入室28に連通している。シリンダ54内にはコッ
プ状のピストンバルブ56が封密摺動自在に内蔵され、こ
のピストンバルブ56の片側に制御圧室80が限界され、他
側に限界される室81は吸入室28に連通している。そし
て、このピストンバルブ56はこれとばね受82との間に介
装されたコイルスプリング83によってシリンダ54の奥に
向かって押推されている。そして、ピストン56の外周面
に穿設された環状の凹溝93は複数の穴94を介して室81に
常時連通するようになっている。

【００１４】一方、腔所55内にはコントロールバルブ58
が嵌装され、この腔所55とコントロールバルブ58との隙
間をＯリング59、60、61、62によって仕切ることにより
大気圧室63、低圧室64、制御圧室65、高圧室66がそれぞ
れ限界されている。そして、大気圧室63は通孔67及び図
示しない導圧管を介してハウジング１の外の大気に連通
している。低圧室64は通孔68を介して吸入室28に連通
し、また、制御圧室65は通孔69、凹溝70、通孔71を介し
て制御圧室80に連通し、また、高圧室66は通孔72を介し
て吐出キャビティ31に連通している。この、コントロー
ルバルブ58は吐出キャビティ31内の高圧圧力HP及び吸入
室28内の低圧圧力LPを感知して、これら圧力の中間の圧
力で、かつ、低圧圧力LPの一次関数として表しうる制御
圧力APを発生する。

【００１５】容量制御ブロック50の内面には、図６に示
すように、凹溝70並びにバイパスポート33a、33bを連通
孔89a、89bに連通する凹溝87が穿設され、これら凹溝7
0、凹溝87、吐出穴53、連通孔92のまわりにはＯリング
等のシール部材95、96、97、98が埋設されている。そし
て、これらシール部材95〜98を端板11の外面に密着させ
ることによって凹溝70、87、吐出穴53、連通孔92は互い
に仕切られている。かくして、凹溝70は通孔69、71を介
して制御圧室65及び80に連通し、凹溝87はバイパスポー
ト33a、33bを介して圧縮途中の圧縮室19a、19bに連通す
るとともに連通孔89a、89bを介してシリンダ54の室81に
連通する。なお、バイパスポート33a、33bは圧縮室19
a、19bがガスの吸入を終えて圧縮行程に入りその容積が
50％に縮小するまでの間中この圧縮室19a、19bに連通す
る位置に配設されている。他の構成は図７ないし図９に
示す従来のものと同様であり、対応する部材には同じ符
号が付されている。

【００１６】しかして、圧縮機のアンロード運転時には
コントロールバルブ58で発生する制御圧力APが低下す
る。この制御圧力APが通孔69、凹溝70、通孔71を経て制
御圧室80に導入されると、ピストンバルブ56はコイルス
プリング83の復元力によって押推されて図３に示す位置
を占める。かくして、連通孔89a、89b及び連通孔92が開
となるので、圧縮室19a、19b内で圧縮途中のガスはバイ
パスポート33a、33b、凹所87、連通孔89a、89bを介して
室81内に入り、一方、うず巻の中央の室22に来た圧縮後
のガスは吐出ポート29、凹所85、第２のバイパスポート
86、連通孔92、凹溝93、穴94を経て室81内に入り、これ
らは室81内で合流して吸入室28に排出され、この結果、
圧縮機の能力は零となる。

【００１７】圧縮機のフルロード運転時にはコイルバル
ブ58が高圧の制御圧力APを発生する。この高圧の制御圧
力APがピストンバルブ56の内端面を押圧すると、ピスト
ンバルブ56はコイルスプリング83の弾発力に抗して前進
し、その外端がばね受82の当接した位置、即ち、図４に
示す位置を占める。この状態では連通孔89a、89b及び連
通孔92はいずれもピストンバルブ56によって閉塞される
ので、圧縮室19a、19b内で圧縮され中央の室22に来たガ
スは吐出ポート29、吐出穴53を通り、吐出弁30を押し開
いて吐出キャビテイ31内に吐出される。圧縮機の能力を
０％から100％の範囲内で変更する場合には、能力に対
応する制御圧力APをコントロールバルブ58で発生させ
る。この制御圧力APがピストンバルブ56の内端面に作用
すると、制御圧力APによる押圧力とコイルスプリング83
の弾発力とが平衡する位置にピストンバルブ56が静止す
る。従って、制御圧力APが高い間は連通孔89a、89bのみ
が開となり、圧縮室19a、19b内で圧縮途中のガスが連通
孔89a、89bの開度に対応する量だけ吸入室28に排出され
る。制御圧力APの低下に伴って、連通孔89a、89bが全開
となると、圧縮機の能力は50％に減少する。更に、制御
圧力APが低下すると連通孔92が開となり、これが全開す
ると、圧縮機の能力は零となる。

【００１８】

【考案の効果】本考案においては、一対の圧縮室から圧
縮途中のガスをそれぞれバイパスさせる一対のバイパス
ポートを上記固定スクロールの端板に設け、これら一対
のバイパスポートをバイパス通路を介して一端が上記吸
入室に連なる一個のシリンダに連通させ、上記固定スク
ロールの端板の内面の上記吐出ポートのまわりに形成さ
れた凹所内に上記シリンダに連通する第２のバイパスポ
ートを開口させたため、シリンダ及び第２のバイパスポ
ートは吐出ポートの位置によって制約を受けることがな
いとともに従来のようにバリ取り、栓詰の作業を要しな
い。従って、固定スクロールの加工が容易となり、コス
トを大巾に低減できる。また、シリンダは一個であるた
めこの内部に嵌装されるピストンバルブ及びその駆動機
構は一組で足りるので、構造が簡素化され、部品点数、
組立、加工工数、重量、コストを節減できる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の１実施例を示す図５のＡ−Ａ線
に沿う部分的断面図である。

【図２】図２は図１のＢ矢に沿う矢視図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＤ矢に沿う透視図である。

【図５】図１のＤ矢に沿う矢視図である。

【図６】図１のＥ−Ｅ線に沿う端面図である。

【図７】図７は従来のスクロール型圧縮機の縦断面図で
ある。

【図８】図７のＦ−Ｆ線に沿う部分的断面図である。

【図９】図９は図８のＧ−Ｇ線に沿う横断面図である。

【符号の説明】

10 固定スクロール 11 端板 12 うず巻体状ラップ 14 旋回スクロール 15 端板 16 うず巻状ラップ 19a、19b 圧縮室 28 吸入室 29 吐出ポート 33a、33b バイパスポート 54 シリンダ 56 ピストンバルブ 85 凹所 87、89a、89b バイパス通路 86、92 第２のバイパスポート

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ端板の内面にうず巻状ラップを
   立設してなる固定スクロールと旋回スクロールとを互い
   に角度をずらせて噛み合わせることによりうず巻の中心
   に対して点対称に複数の圧縮室を形成し、上記旋回スク
   ロールを自転阻止機構によりその自転を阻止しながら旋
   回駆動機構により公転旋回運動させて上記圧縮室をその
   容積を減じながらうず巻の中心に向かって移動させるこ
   とによって吸入室から上記圧縮室に吸入されたガスを圧
   縮した後上記固定スクロールの端板の中央に穿設された
   吐出ポートから吐出するスクロール型圧縮機において、
   一対の圧縮室から圧縮途中のガスをそれぞれバイパスさ
   せる一対のバイパスポートを上記固定スクロールの端板
   に設け、これら一対のバイパスポートをバイパス通路を
   介して一端が上記吸入室に連なる一個のシリンダに連通
   させ、上記固定スクロールの端板の内面の上記吐出ポー
   トのまわりに形成された凹所内に上記シリンダに連通す
   る第２のバイパスポートを開口させ、上記バイパスポー
   ト及び第２のバイパスポートを上記シリンダ内に嵌装さ
   れたピストンバルブにより順次開閉して圧縮機容量を１
   ００〜０％の範囲で制御可能としたことを特徴とするス
   クロール型圧縮機。