JP2551164B2 - スクロール形圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バイパス穴の開閉により容量制御を行うス
クロール型地圧縮機に関する。

（従来の技術） 一般に、第２図〜第４図に見られるように、固定スク
ロール（２）の渦巻体（22）と可動スクロール（３）の
渦巻体（32）との間には、二系統の圧縮室（Ａ）（Ｂ）
が画成され、各圧縮室に対応してバイパス穴（７）は一
対（7A）（7B）設けられる。この内、固定スクロール
（２）の渦巻内面（2a）と可動スクロール（３）の渦巻
外面（3b）とで画成される圧縮室（Ａ）を吸入室（11）
に逃がすバイパス穴（7A）は、固定スクロール（２）の
渦巻内面（2a）側に位置するものであり、また、固定ス
クロール（２）の渦巻外面（2b）と可動スクロール
（３）の渦巻内面（3a）とで画成される圧縮室（Ｂ）を
吸入室（11）に逃がすバイパス穴（7B）は固定スクロー
ルの渦巻外面（2b）側に位置するものであり、この一対
のバイパス穴（7A）（7B）は、可動スクロール（３）の
回動により摺接点（PA）が各穴（7A）（7B）を通過する
時（第３図の状態）、該各穴（7A）（7B）は、可動スク
ロール（３）の渦巻体（32）の幅寸法内で盲され、圧縮
室（Ａ）と圧縮室（Ｂ）とは遮断されなければならな
い。このため、該各穴径（7A）（7B）は、固定スクロー
ル（２）の渦巻体（32）の幅より大きく開口することは
できない。

従来、このようなバイパス穴（７）の開口上の制約か
ら、特開昭57−148089号公報に開示され且つ第９図（バ
イパス穴（7a）のみ図示。）に示すように、バイパス穴
（７）の外縁側を固定スクロール（２）の渦巻体（22）
にくい込ませて形成し、開口面積をかせぐことでバイパ
ス流の圧力損失を低減するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、第９図のようにバイパス穴（７）を固定スク
ロール（２）の渦巻体（22）にくい込ませて形成する構
造では、バイパス穴（７）を閉じて全負荷運転を行う場
合、該穴（７）を介して圧縮流体が漏れる問題が起こ
る。すなわち、第２図に見られるように、吸入室（11）
と遮断されて圧縮動作が進行している各圧縮室（Ａ）
（Ｂ）は、第３図に見られるように、摺接点（PA）がバ
イパス穴（７）を通過する際、固定スクロール（２）の
渦巻体（22）にくい込ませたバイパス穴（７）を介して
吸入室（11）に連通してしまうことになり、該圧縮室
（Ａ）の渦巻接線方向のシール性が阻害されて圧縮流体
が吸入側に漏れ、性能低下を招くことになる。

その上、バイパス穴（７）を固定スクロール（２）の
渦巻体（22）にくい込ませていると、固定スクロール
（２）の渦巻体（22）の根元部分の応力が高くなり、渦
巻体（22）の信頼性が損なわれる問題も起こる。

本発明の目的は、バイパス穴の開口部分の構造を工夫
することにより、渦巻のシール性及び信頼性を確保しな
がらバイパス流の圧力損失を低減できるスクロール形圧
縮機を提供するにある。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明は、固定スクロール（２）の鏡板（2
1）に、該固定スクロール（２）の渦巻体（22）と可動
スクロール（３）の渦巻体（32）とで画成される一対の
圧縮室（Ａ）（Ｂ）に開口する一対のバイパス穴（7A）
（7B）を設けて、各バイパス穴（7A）（7B）を、弁体
（５）のシート部（６）への着座又は離間により吸入側
に開閉するようにしたスクロール形圧縮機において、前
記各バイパス穴（7A）（7B）を、前記渦巻体（22）の突
設位置を外して、前記鏡板（21）の径方向に対応する穴
の大きさが可動スクロール（３）の渦巻体（32）の幅よ
り小さく、且つ前記固定スクロール（２）渦巻体（22）
の渦巻方向に沿って開口すると共に、前記各バイパス穴
（7A）（7B）を、該各バイパス穴（7A）（7B）よりも広
い連通面積をもち、前記鏡板（21）の肉厚内に形成する
各開連通穴（９）を介して前記シート部（６）に連通す
ることにした。

（作用） 各バイパス穴（7A）（7B）は固定スクロール（２）の
渦巻体（22）にくい込ませずして、部分負荷運転時に
は、バイパス（７）の開口面積を大きくできるためのバ
イパス流による圧力損失を低減でき、しかも、バイパス
穴（7A）（7B）とシート部（６）とを連通する前記拡開
連通穴（９）で通路面積がさらに拡大されることによ
り、バイパス流の流速がさらに低下し、なお一層、圧力
損失を低減できる。

また、全負荷運転時には、第３図に示すように、可動
スクロール（３）の回動により摺接点（PA）が各穴（7
A）（7B）を通過する際にも、各圧縮室（Ａ）（Ｂ）が
渦巻接点方向を介して吸入側に連通するといった事態が
なくなり、各圧縮室（Ａ）（Ｂ）のシール性が保持され
る。

さらに、各バイパス穴（7A）（7B）は、渦巻体（22）
の突設位置を外して、鏡板（21）の径方向に対応する穴
の大きさが可動スクロール（３）の渦巻体（32）の幅よ
り小さく、且つ、固定スクロール（２）の渦巻体（22）
の渦巻方向に沿って開口し、かつ、拡開連通穴（９）
は、固定スクロール（２）の鏡板（21）の肉厚内に形成
しているから、渦巻体（22）の強度も保証できる。

（実施例） 第５図に示すものは、密閉ケーシング（１）の内部上
方に、各鏡板（21）（31）に端面にチップシール（20）
（30）を嵌合した渦巻体（22）（32）を突設した固定及
び可動スクロール（２）（３）を、架構（10）を介して
支持すると共に、固定スクロール（２）の中心部に設け
る吐出穴（４）に吐出弁（41）を付設し、可動スクロー
ル（３）の公転駆動により外周部の吸入室（11）（11）
から吸入する低圧ガスを、各渦巻体（22）（32）間に形
成される二系統の圧縮室（Ａ）（Ｂ）で圧縮し、高圧ガ
スを吐出穴（４）から吐出チャンバー（42）を経て吐出
管（43）に吐出するようにしている。

固定スクロール（２）には、二系統の圧縮室（Ａ）
（Ｂ）に対応して一対のアンローダシリンダ（50）（一
つのみを図示）を突設しており、該シリンダ（50）に、
スプリング（51）で開側に付勢されるポペット式の弁体
（５）を内装し、該弁体（５）のシート部（６）側に、
圧縮行程途中の各圧縮室（Ａ）（Ｂ）に開口され、連通
路（60）を介して吸入室（11）に連通されるバイパス穴
（７）を形成している。そしてシリンダ（50）の背圧室
（52）に、外部継手（81）、内部継手（82）、分配管
（83）及び分配継手（84）をもつパイロット通路（80）
を接続し、高圧のパイロット圧の導入によりバイパス穴
（７）を閉じて全負荷運転を、又、低圧のパイロット圧
の導入によりバイパス穴（７）を開いて部分負荷運転を
行うようにしている。

尚、第５図中、（44）は弁押え、（45）は油分離体で
ある。

又、第２図〜第３図に明示するように、上記二系統の
圧縮室は、固定スクロール（２）の渦巻内面（2a）と可
動スクロール（３）の渦巻外面（3b）とで画成される第
１圧縮室（Ａ）と、固定スクロール（２）の渦巻外面
（2b）と可動スクロール（３）の渦巻内面（3a）とで画
成される第２圧縮室（Ｂ）とからなる。更に、上記バイ
パス穴（７）はこれら第１及び第２圧縮室（Ａ）（Ｂ）
に各々開口される第１及び第２バイパス穴（7A）（7B）
からなっており、これら各バイパス穴（7A）（7B）は、
渦巻体（22）の突設位置を外して、鏡板（21）の径方向
に対応する穴の大きさが可動スクロール（３）の渦巻体
（32）の幅より小さく、且つ固定スクロール（２）の渦
巻体（22）の渦巻方向に沿って開口している。バイパう
穴（７）の形状は、第２図又は第６図に示すごとく複数
個の小さなキリ穴（70）で構成するか、或いは第７図又
は第８図のように、固定スクロール（２）の渦巻方向に
沿う細長穴（700）で構成してもよい。

以上の構成で第１図にも明示するように、第１バイパ
ス穴（7A）を、固定スクロール（２）の渦巻内面（2a）
に対し径方向内方側すなわち該渦巻内面（2a）から外方
にくい込まれないように形成すると共に、この第１バイ
パス穴（7A）を、該バイパス穴（7A）よりも広い連通面
積をもち、固定スクロール（２）の鏡板（21）の肉厚内
に形成する拡開連通穴（９）を介してシート部（６）に
連通する。この拡開連通穴（９）は、具体的には、第２
図〜第４図に示すように、バイパス穴（７）を構成する
複数個のキリ穴（70）を一つにまとめてシート部（６）
に連通する長穴（91）で構成している。尚、第２バイパ
ス穴（7B）も同様な拡開連通穴（９）を介してシート部
（６）に連通している。

以上の構成によれば、部分負荷運転時、拡バイパス穴
（7A）（7B）の開口面積を大きくできるため、バイパス
流の圧力損失を低減でき、また、第２図に示すように、
圧縮室（Ａ）（Ｂ）のガスは、バイパス穴（７）から拡
開連通穴（９）を介してシート部（６）に連通されてい
るので、拡開連通穴（９）で通路面積が拡大されること
によりバイパス流の流速がより低下し、なお一層、圧力
損失を低減できる。これにより、良好な部分負荷運転が
行える。

又、このバイパス穴（７）は、渦巻体（22）の突設位
置を外して、鏡板（21）の径方向に対応する穴の大きさ
が可動スクロール（３）の渦巻体（32）の幅より小さ
く、且つ固定スクロール（２）の渦巻体（22）の渦巻方
向に沿って開口しかつ、拡開連通穴（９）は、固定スク
ロール（２）の鏡板（21）の肉厚内に形成しているか
ら、渦巻体（21）の強度も保証でき、該渦巻体（22）の
信頼性も保たれる。

尚、この部分負荷運転時、バイパス動作の完了した各
圧縮室（Ａ）（Ｂ）は、第４図に示すように、中心側の
吐出穴（４）に向けてだんだんと圧縮動作が進行される
ことになる。

一方、全負荷運転の場合は、第２図に示す状態から第
３図に示す状態に移り、摺接点（PA）がバイパス穴
（７）を通過しても、バイパス穴（７）は渦巻体（22）
の内側にくい込んでいないため、圧縮動作の進行をした
各圧縮室（Ａ）（Ｂ）から渦巻接線方向にガスが多く漏
れる事態を回避でき、各圧縮室（Ａ）（Ｂ）のシール性
が保持されて性能の向上が図られる。

以上の実施例では、拡開連通穴（９）を長穴（91）で
構成したが、第６図のように、バイパス穴（７）を構成
する複数個のキリ穴（70）を数個づつまとめてシート部
（６）に連通する径大なキリ穴（92）で構成してもよ
い。

又、第７図や第８図のように、バイパス穴（７）を細
長穴（700）で構成した場合には、この細長穴（700）
を、第７図に示す長穴（91）や、又は第８図に示す複数
の径大なキリ穴（92）でシート部（６）に連通するよう
にしてもよい。

（発明の効果） 以上、本発明では、バイパス穴（7A）（7B）を、前記
渦巻体（22）の突設位置を外して、前記鏡板（21）の径
方向に対応する穴の大きさが可動スクロール（３）の渦
巻体（32）の幅より小さく、且つ前記固定スクロール
（２）を渦巻体（22）の渦巻方向に沿って開口すると共
に、前記バイパス穴（７）を、該バイパス穴（７）より
も広い連通面積をもち、前記鏡板（21）の肉厚内に形成
する拡開連通穴（９）を介して前記シート部（６）に連
通したから、渦巻のシール性及び信頼性を確保できなが
らバイパス流の圧力損失を低減できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバイパス穴部分の要部拡大断面
図、第２図と第３図及び第４図は同作用を説明する渦巻
平面図、第５図は圧縮機の一部省略縦断面図、第６図と
第７図及び第８図は他の実施例を示す要部平面図、第９
図は従来例の要部断面図である。 （２）……固定スクロール （３）……可動スクロール （21）……鏡板 （22）……固定スクロールの渦巻体 （32）……可動スクロールの渦巻体 （５）……弁体 （６）……シート部 （7A）（7B）……バイパス穴 （９）……拡開連通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長渕 龍介 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 (56)参考文献 特開 昭64−106990（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定スクロール（２）の鏡板（21）に、該
   固定スクロール（２）の渦巻体（22）と可動スクロール
   （３）の渦巻体（32）とで画成される一対の圧縮室
   （Ａ）（Ｂ）に開口する一対のバイパス穴（7A）（7B）
   を設けて、各バイパス穴（7A）（7B）を、弁体（５）の
   シート部（６）への着座又は離間により吸入側に開閉す
   るようにしたスクロール形圧縮機において、前記各バイ
   パス穴（7A）（7B）を、前記渦巻体（22）の突設位置を
   外して、前記鏡板（21）の径方向に対応する穴の大きさ
   が可動スクロール（３）の渦巻体（32）の幅より小さ
   く、且つ前記固定スクロール（２）の渦巻体（22）の渦
   巻方向に沿って開口すると共に、前記各バイパス穴（7
   A）（7B）を、該各バイパス穴（7A）（7B）よりも広い
   連通面積をもち、前記鏡板（21）の肉厚内に形成する拡
   開連通穴（９）を介して前記シート部（６）に連通した
   ことを特徴とするスクロール形圧縮機。