JP2553033Y2 - 容量可変スクロール型圧縮機 - Google Patents

容量可変スクロール型圧縮機

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JP2553033Y2
JP2553033Y2 JP1989142270U JP14227089U JP2553033Y2 JP 2553033 Y2 JP2553033 Y2 JP 2553033Y2 JP 1989142270 U JP1989142270 U JP 1989142270U JP 14227089 U JP14227089 U JP 14227089U JP 2553033 Y2 JP2553033 Y2 JP 2553033Y2
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新一 鈴木
哲彦 深沼
雄二 泉
哲夫 吉田
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株式会社豊田自動織機製作所
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案はハウジング内に収容された固定スクロール
と、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能
に設けられた可動スクロールとの間に可動スクロールの
公転に基づいて容積減少する密閉空間を形成するととも
に、前記密閉空間の容積減少途上領域と吸入圧領域とを
連通させるため固定スクロールの基端壁を貫通するバイ
パス孔と該バイパス孔の一端が開口するバイパス室とを
備え、バイパス室から吸入圧領域へのバイパス量を制御
する弁機構を備えた容量可変スクロール型圧縮機に関す
るものである。
[従来の技術] この種の容量可変スクロール型圧縮機として第4図に
示すものが特開昭61-291792号公報に開示されている。
このスクロール型圧縮機は固定スクロール41の渦巻部42
の最外端より内側に寄った位置にバイパス孔43,44が設
けられ、該バイパス孔43,44と吸入室45とを逆止弁46を
介して連通する中間圧力室(バイパス室)47と、該中間
圧力室47と前記吸入室45とを選択的に接続するため前記
中間圧力室47の出力側に設けられた開閉弁機構48を動作
させるための管路49を介して吐出室50から導入される吐
出ガスの導入量を制御する制御弁機構51とを有し、前記
開閉弁機構48を開閉動作させて中間圧力室47の圧力を制
御し、これによって前記逆止弁46を開閉させ、開閉弁機
構48が閉じたとき圧縮容量が大きくなるように構成され
ている。又、一般に固定スクロールと可動スクロールと
の摺接部等の潤滑は、冷媒ガス中に含まれるミスト状の
オイルにより行われるようになっている。
[考案が解決しようとする課題] 冷媒ガスの圧縮率は両スクロールの渦巻部の中心側に
向かうほど高くなり、渦巻部壁面間に作用する力も大き
くなるためシール及び潤滑用のオイル量は中心側ほど多
く必要となる。ところが、前記従来装置では小容量運転
時に冷媒ガスの一部がバイパス孔43,44から吸入室45へ
戻される際に、ミスト状のオイルも冷媒ガスとともに吸
入室45へ戻されるため、固定スクロール41と可動スクロ
ール52の渦巻部の中心側に供給されるオイル量が少なく
なり、両スクロール41,52の基端壁と渦巻部先端との間
及び渦巻部壁面間に供給されるオイル量が不十分とな
る。そのため摺接面におけるオイルの皮膜形成不良が生
じ、両スクロール41,52の基端壁と渦巻部先端との間及
び渦巻部壁面間のシール及び摺接部の潤滑が不十分とな
って圧縮性能及び耐久性が悪くなるという問題がある。
本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的はバイパス孔を設けて容量を変更する場
合、小容量運転時にも両スクロールの基端壁と渦巻部先
端すなわちバイパス孔より中心側との間及び渦巻部壁面
間のシール及び摺接部の潤滑を良好な状態に保持するこ
とができる容量可変スクロール型圧縮機を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段] 前記の目的を達成するため本考案においては、ハウジ
ング内に収容された固定スクロールと、該固定スクロー
ルに対向して自転不能かつ公転可能に設けられた可動ス
クロールとの間に可動スクロールの公転に基づいて容積
減少する密閉空間を形成するとともに、前記密閉空間の
容積減少途上領域と吸入圧領域とを連通させるため固定
スクロールの基端壁を貫通するバイパス孔と該バイパス
孔の一端が開口するバイパス室とを備え、バイパス孔か
ら吸入圧領域へのバイパス量を制御する弁機構を備えた
容量可変スクロール型圧縮機において、固定スクロール
の渦巻部先端に渦巻部に沿って収容溝を形成するととも
に、該収容溝内に可動スクロールの基端壁と摺接可能な
シール部材を収容し、前記収容溝のシール部材背面側に
はオイル導入孔を形成するとともにオイル導入孔と吐出
室のオイル溜まり部とを連通する通路を設け、前記オイ
ル導入孔を前記バイパス孔の位置より中心側に開口し
た。
[作用] 圧縮機が運転されると可動スクロール及び固定スクロ
ールの渦巻部により囲繞された密閉空間(圧縮空間)の
容積が可動スクロールの公転により順次縮小され、冷媒
ガスの圧縮が行われる。固定スクロールの渦巻部先端に
設けられた収容溝に収容されたシール部材の背面側に
は、バイパス孔の位置より中心側に開口されたオイル導
入孔からオイルが供給され、供給されたオイルの一部が
シール部材と収容溝の隙間から染みだして両スクロール
の渦巻部壁面間等に供給される。従って、小容量運転時
に冷媒ガスの一部がバイパス孔から吸入室へ戻されるの
に伴ってミスト状のオイルが冷媒ガスとともに吸入室へ
戻されることにより、固定スクロールと可動スクロール
の渦巻部の中心側に冷媒ガスとともに供給されるオイル
量が少なくなっても、前記オイル導入孔から供給される
オイルにより両スクロールの渦巻部壁面間等のシール及
び潤滑が良好な状態に保持される。
[実施例] 以下、本考案を具体化した一実施例を第1〜3図に従
って説明する。
第1図に示すようにフロントハウジング1とリヤハウ
ジング2とは環状の固定基板3を挟んで接合固定され、
フロントハウジング1内に収容された回転軸4の大径部
4aには偏心軸5がリヤハウジング2内に突設されてい
る。偏心軸5にはバランスウエイト6及びブッシュ7が
回動可能に支持され、ブッシュ7には可動スクロール8
が回動可能に支持されている。リヤハウジング2内には
固定スクロール9が可動スクロール8と対向する状態で
収容固定され、両スクロール8,9の基端壁8a,9a及び渦巻
部8b,9bにより密閉空間(圧縮空間)Pが形成されるよ
うになっている。
可動スクロール8と対向する固定基板3上には固定リ
ング10が止着され、固定リング10には円形状の公転位置
規制孔10aが複数個等間隔位置に透設されている。可動
スクロール8の基端壁8aの裏面には前記公転位置規制孔
10aと対向して円形状の公転位置規制孔11aが同数形成さ
れた可動リング11が止着されている。各公転位置規制孔
10a,11aにはこれより小径の円板状のシュー12a,12bが収
容され、対向するシュー12a,12b間にはボール13が介在
されている。両シュー12a,12b及びボール13は圧縮反作
用によって固定基板3と可動スクロール8との間で圧接
嵌合し、見掛けの上で一体化する。そして、第2図に鎖
線で示すように全てのシュー12a,12bが偏心軸5の公転
によって同一方向に公転位置規制孔10a,11a間に挟み込
まれながら公転位置規制孔10a,11aの周縁を周回し、可
動スクロール8が自転することなく公転するようになっ
ている。
フロントハウジング1の周壁には冷媒ガス導入用の導
入通路1aが設けられ、固定基板3には導入通路1aから吸
入室1bに導入された冷媒ガスを両スクロール8,9間へ導
く通路3aが形成されている。固定スクロール9の基端壁
9aの中心部には、基端壁9aの背面側に設けられた吐出室
14に連通するとともに吐出弁15により開放可能に閉塞さ
れる吐出口9eが形成されている。
前記導入通路1a上には絞りスプール16が直交方向へス
ライド可能に設けられ、絞りスプール16の中央部には小
径部16aが導入通路1aの径と同一長に形成されている。
絞りスプール16の一方の大径路16bにより閉塞された室
には押圧ばね17が介装され、他方の大径部の収容室が制
御圧室S1となっている。絞りスプール16は押圧ばね17に
よって導入通路1aの通過断面積を減少する方向、すなわ
ち制御圧室S1の容積減少をもたらす方向へ付勢されてい
る。
固定スクロール9とリヤハウジング2との間にはバイ
パス室18が隔壁9d,2aにより吐出室14と区画して形成さ
れ、バイパス室18の外側にはバイパス室18と連通する室
19が形成されている。固定スクロール9の基端壁9aには
バイパス室18に連通するバイパス孔20が第2,3図に示す
ように2個形成され、渦巻部8b,9bを隔てたバイパス孔2
0より外側位置には室19に連通する1個の透孔21が形成
されている。バイパス室18は室19及び透孔21を介して渦
巻部8bを隔てて隣合うリヤハウジング2の外周壁付近の
吸入圧領域と連通されている。室19内にはバイパス室18
と室19とを連通する通路22を開閉するスプール23が収容
され、押圧ばね24によって通路22を開放する方向へ付勢
されている。バイパス室18内には逆止弁18aがバイパス
孔20を開閉可能に配設されている。
スプール23は押圧ばね24と反対側の制御圧室S2への冷
媒ガス圧の供給制御によって開閉動作され、制御圧室S2
への冷媒ガス圧の供給は制御弁機構25によって制御され
る。バルブハウジング26内のボール弁27はロッド27aを
介してダイヤフラム28に連結されている。バルブハウジ
ング26の周面上の入力ポート26aはリヤハウジング2の
吸入圧領域に接続され、下面の入力ポート26bは吐出室1
4に接続されている。バルブハウジング26の周面上の一
方の出力ポート26cには制御圧室S1が接続され、他方の
出力ポート26dには制御圧室S2が接続されている。ダイ
ヤフラム28によってバルブハウジング26内に区画形成さ
れた圧力室26eは導入通路1aの絞りスプール16より外側
に接続されている。
可動スクロール8及び固定スクロール9の渦巻部8b,9
bの先端には渦巻部8b,9bに沿ってその始端部(中心側)
から終端部(外周側)近くに亘って延びる収容溝8c,9c
が形成されている。収容溝8c,9cにはシール部材29,30が
固定スクロール9の基端溝9aあるいは可動スクロール8
の基端壁8aと摺接する状態で収容されている。シール部
材29,30は摩擦抵抗の小さなフッ素樹脂等の材質で形成
されている。
固定スクロール9の収容溝9cの底部すなわちシール部
材30の背面側には前記バイパス孔20の位置より中心側に
開口するオイル導入孔31が渦巻部9b及び隔溝9dを貫通す
る状態で形成されている。又、固定スクロール9の裏面
のリヤハウジング2との当接面には第1,3図に示すよう
に、吐出室14底部のオイル溜まり部14aとオイル導入孔3
1とを連通する通路としての溝32が形成されている。溝3
2はオイル溜まり部14aとオイル導入孔31とを連通する部
分だけでなく、吐出室14とバイパス室18とが隣接する部
分の隔壁9d全長に亘って延びるように形成されている。
次に前記のように構成された圧縮機の作用を説明す
る。
回転軸4の回転とともに可動スクロール8の渦巻部8b
が固定スクロール9の渦巻部9bに局部的に接触しながら
第2図の時計方向に公転されると、両渦巻部8b,9bの接
触部が渦巻部9bの内周面上を中心に向かって移動し、二
つの接触部間に形成される密閉空間Pが導入通路1aから
圧縮機に導入された冷媒ガスを圧縮しながら徐々に中心
部へ移動され、圧縮された冷媒ガスは吐出弁15により開
放可能に閉塞されている吐出口9eから吐出室14内へ吐出
される。冷媒ガスとともに吐出室14内に吐出されたミス
ト状のオイルの一部は、吐出室14内で冷媒ガスから分離
されてオイル溜まり部14aに溜まる。
制御弁機構25の圧力室26eに導入される吸入圧が高い
場合、すなわち冷房負荷が大きい場合には第1図の状態
からダイヤフラム28が押し上げられ、ボール弁27が一方
の入力ポート26a側を閉塞するとともに、他方の入力ポ
ート26bを開放する。これにより吐出室14内の吐出冷媒
ガスが両制御圧室S1,S2へ供給され、制御圧室S1,S2内が
吐出圧相当の圧力に上昇する。制御圧室S1が吐出圧相当
の高圧になると絞りスプール16が押圧ばね17に抗して移
動し、導入通路1a上には絞りスプール16の小径部16aの
みが位置する。この状態では導入通路1aにおける通過断
面積が最大となる。又、制御圧室S2内が吐出圧相当の高
圧になるとスプール23が押圧ばね24に抗して移動し、通
路22が閉じられる。そして、容積減少途上にある密閉空
間P内の冷媒ガスが通路22を経て吸入圧領域へ還流する
のが阻止される。
一方、吸入圧が低い場合、すなわち冷房負荷が小さい
場合にはダイヤフラム28が押し下げられ、ボール弁27が
入力ポート26b側を閉塞するとともに、入力ポート26aを
開放する。これによりリヤハウジング2内の吸入圧相当
部が両制御圧室S1,S2と連通し、制御圧室S1,S2内が吸入
圧相当の圧力に低下する。制御圧室S1が吸入圧相当の低
圧になると、絞りスプール16の大径部16bが導入通路1a
上に飛び出し、導入通路1aにおける通過断面積が絞られ
る。又、制御圧室S2内が吸入圧相当の低圧になると、ス
プール23が押圧ばね24の作用によって開放方向に移動
し、通路22が開放される。これにより容積減少途上にあ
る密閉空間P内の冷媒ガスが通路22を経て吸入圧領域へ
還流され、圧縮容量が小容量となる。
すなわち、絞りスプール16、押圧ばね17及び制御圧室
S1からなる吸入絞り機構と、スプール23、押圧ばね24及
び制御圧室S2からなるバイパス開閉機構とが制御弁機構
25による吐出圧又は吸入圧のいずれか一方の供給によっ
て連動制御される。
吸入絞り機構が作用して導入通路1aから圧縮機内に導
入される冷媒ガス量が減少するとオイルの戻り量も減少
し、圧縮途中の冷媒ガスに含まれて両スクロール8,9の
基端壁8a,9aと渦巻部8b,9b先端(シール部材29,30)と
の間及び渦巻部8b,9b壁面間に供給されるオイル量は不
十分となる。又、冷媒ガスの一部がバイパス孔20から吸
入圧領域へ戻されることにより容量が減少された場合に
は、ミスト状のオイルも冷媒ガスとともに吸入圧領域へ
戻されるため、バイパス孔20より内側すなわち渦巻部8
b,9bの中心側に供給されるオイル量が少なくなり、前記
と同様に渦巻部8b,9b壁面間等に供給されるオイル量が
不十分となる。しかし、吐出室14のオイル溜まり部14a
に溜まったオイルが溝32及びオイル導入孔31を経てシー
ル部材30の背面に常に供給され、シール部材30と収容溝
9cとの隙間から収容溝9c外に染みだすとともに、シール
部材30と可動スクロール8の基端壁8a間及び渦巻部8b,9
bの壁面間に供給されて摺接部に良好なオイル皮膜が形
成される。従って、両スクロール8,9の渦巻部8b,9b壁面
間等のシール及び潤滑が良好な状態に保持され、圧縮性
能及び耐久性が向上する。
又、この実施例においてはオイル溜まり部14aに溜ま
ったオイルをオイル導入孔31に導く溝32が、オイル溜ま
り部14aとオイル導入孔31とを連通する部分だけでな
く、吐出室14とバイパス室18とが隣接する部分の隔壁9d
全長に亘って延びるように形成されているため、固定ス
クロール9の隔壁9dと、リヤハウジング2の隔壁2aとの
当接面にオイル皮膜が形成されてシール性が良くなり、
吐出室14とバイパス室20とが完全に隔絶される。
なお、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、溝32をオイル溜まり部14aとオイル導入孔3
1とを連通する部分だけに設けたり、固定スクロール9
の端面に代えてリヤハウジング2の端面に形成したり、
固定スクロール9とリヤハウジング2の接合部以外の箇
所にオイル溜まり部14aとオイル導入孔31とを連通する
通路を設けてもよい。又、容量可変手段としての吸入絞
りを省略したり、バイパス孔20の数や位置を変更しても
よい。さらには制御弁機構として電磁弁を採用してもよ
い。
[考案の効果] 以上詳述したように本考案によれば、可動スクロール
の基端壁に摺接するシール部材の背面側に、バイパス孔
の位置より中心側に開口されたオイル導入孔から吐出室
内のオイル溜まり部のオイルが常に供給されるととも
に、供給されたオイルの一部がシール部材と収容溝の隙
間から染みだして両スクロールの渦巻部壁面間等に供給
されるので、小容量運転時にもオイルの不足し勝ちな中
心側の渦巻部壁面間等の摺接部のシール及び潤滑が良好
な状態に保持され、圧縮性能が向上するとともにスクロ
ール壁間の焼付きが防止されて耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本考案を具体化した一実施例を示すもので
あって、第1図は第3図のI−I線断面図、第2図は第
1図のII-II線断面図、第3図は第1図のIII-III線断面
図、第4図は従来装置の部分断面図である。 フロントハウジング1、吸入室1b、リヤハウジング2、
可動スクロール8、固定スクロール9、基端壁8a,9a、
渦巻部8b,9b、収容溝8c,9c、吐出室14、オイル溜まり部
14a、バイパス室18、バイパス孔20、バイパス量を制御
する弁機構を構成する通路22,スプール23,押圧ばね24,
制御圧室S2、シール部材29,30、オイル導入孔31、通路
としての溝32。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉田 哲夫 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式 会社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−291792(JP,A) 特開 昭58−98687(JP,A) 特開 昭59−185892(JP,A)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング内に収容された固定スクロール
    と、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能
    に設けられた可動スクロールとの間に可動スクロールの
    公転に基づいて容積減少する密閉空間を形成するととも
    に、前記密閉空間の容積減少途上領域と吸入圧領域とを
    連通させるため固定スクロールの基端壁を貫通するバイ
    パス孔と該バイパス孔の一端が開口するバイパス室とを
    備え、バイパス孔から吸入圧領域へのバイパス量を制御
    する弁機構を備えた容量可変スクロール型圧縮機におい
    て、固定スクロールの渦巻部先端に渦巻部に沿って収容
    溝を形成するとともに、該収容溝内に可動スクロールの
    基端壁と摺接可能なシール部材を収容し、前記収容溝内
    のシール部材背面側にはオイル導入孔を形成するととも
    にオイル導入孔と吐出室のオイル溜まり部とを連通する
    通路を設け、前記オイル導入孔は前記バイパス孔の位置
    より中心側に開口した容量可変スクロール型圧縮機。
JP1989142270U 1989-12-08 1989-12-08 容量可変スクロール型圧縮機 Expired - Lifetime JP2553033Y2 (ja)

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