JP2696791B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、空気圧縮機や冷媒圧縮機などに用いられ
るスクロール圧縮機に関し、特に容量制御機能付の圧縮
機にかかわる。

〔従来の技術〕

第５図は特開昭63−134894号公報に示された従来のス
クロール圧縮機の縦断面図で、特に全閉形冷媒圧縮機の
場合を示す。図において、１は台板部1aの下面に渦巻突
起1bが設けられてなる固定スクロールで、中心部に吐出
口４があけられている。２は台板部2aの上面に渦巻突起
2bが設けられ、渦巻突起1bに組合わされた揺動スクロー
ルで、中心部の下部に揺動軸部2cが設けられている。３
は双方のスクロール1,2間の外周に形成される吸入口、
５は双方の渦巻突起1b,2bにより形成された圧縮室、６
は主軸で、上端の大径部6a内に偏心穴6bが設けられ、揺
動軸受７を介し揺動スクロール２を揺動運動させる。主
軸６には偏心給油孔6cが貫通して設けられている。

８は主軸６に固着され回転させる電動機の回転子、９
は電動機の固定子、10は主軸６が回転すると、揺動スク
ロール２が自転しない公転運動をするように制御するオ
ルダム継手、11は上記圧縮機構部と駆動機構部を収容す
る密閉容器で、下部容器11aと上部容器11bとからなる。
12は密閉容器11に固着された吸入管、13は固定スクロー
ルに固定されて外方に出された吐出管である。

25は固定スクロール１を固定支持し、また、スラスト
軸受30を介し揺動スクロール２を支持する上部ブラケツ
トで、軸受26を介し主軸６を半径方向に支持している。
上部ブラケツト25には返油孔25b及びガス通路25cが設け
られている。27は上部ブラケツト25と固定子９を取付け
た下部ブラケツトで、下部容器11a内に圧入固着されて
おり、スラスト軸受31及び軸受32を介し主軸６を支持し
ている。下部ブラケツト27には排油孔27aとガス通路27
b,27cが設けられている。28は主軸６の下端に取付けら
れたオイルキヤツプ、29は潤滑油である。

上記従来のスクロール圧縮機において、回転子８及び
主軸６が回転すると、揺動スクロール２はオルダム継手
10を介し自転は阻止され公転する。これにより、吸入管
12からの吸入ガスを、ガス通路27c,27b,25c及び吸入口
３を経て圧縮室５に取込み、次第に圧縮して吐出口４か
ら吐出管13に吐出する。

また、第５図において、14は固定スクロール１の台板
部1aに設けられた流体バイパス孔（以下「バイパス孔」
と称する）、23はこのバイパス孔14の外側に同心に設け
られた環状スリツト、15はバイパス孔14の周囲上端面に
設けられた弁座で、上方に空間部19が形成されている。
16は台板部1aに設けられた排出孔で、環状スリツト23か
ら台板部1a外に通じる。17は円形板状のバイパス弁、18
は台板部1a上に取付けられ弁座空間19をふさぐ弁座栓
で、中央に連通孔20があけられる。24はスリツト23に入
れられたコイルばねで、弁座空間19が低圧になると、バ
イパス弁17を押上げ弁座栓18に密着させる。21は三方電
磁弁（図示しない）などの切換えによつて吸入圧，吐出
圧を導く圧力配管で、下端が弁座栓18に固着され連通孔
20に連通しており、上部容器11bの配管孔22bに通されろ
う付けなどにより固着されている。

スクロール圧縮機では、固定スクロール１と揺動スク
ロール２の双方の渦巻突起1a,1bが組合わさつて対称な
一対の圧縮室５が同時に複数形成されるので、バイパス
孔14,排出孔16,バイパス弁17,圧縮配管21は少なくとも
一対の圧縮室５に対応して対称な位置に一対設けてい
る。

圧縮機を容量制御しないで最大能力で運転する場合
は、三方電磁弁（図示しない）などの切換により圧力配
管21の外端に吐出圧を導入する。これにより、弁座空間
19の圧力が吐出圧となり、この圧力によりバイパス弁17
が押下げられ、弁座15を閉じ、バイパス孔14をふさぐ。
こうして、圧縮室５による圧力流体は、吐出口４から吐
出管13を通り圧送される。

また、圧縮機を容量制御する場合、三方電磁弁（図示
しない）などの切換えにより圧力配管21の外端に吸入圧
を導入する。これにより、弁座空間19の圧力が吸入圧と
なる。バイパス孔14は圧縮室５の圧縮過程の途中に設け
られているので、バイパス孔14のある圧縮室５の圧力は
吸入圧力よりも高くなつている。この圧縮室５の圧力と
コイルばね24のばね圧とによりバイパス弁17が押上げら
れ弁座栓18に密着して受けられ、バイパス孔14が排出孔
16に連通し、圧縮室５内の流体の一部が固定スクロール
１の外側へ排出され、圧縮室５内の圧縮容量が制御され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のスクロール圧縮機では、冷媒圧縮
機に用いた場合は高圧縮比運転となるので、吐出ガス温
度が許容温度以上に上昇し、固定スクロール１の台板部
1a,渦巻突起1bと、揺動スクロール２の台板部2a,渦巻突
起2bとが、それぞれ設定すきま以上に熱膨張し、焼付き
を生じたり、スラスト軸受30や揺動軸受７が損傷したり
焼付くことがあるという問題点があつた。

また、特開昭63−147982号公報に示されたスクロール
圧縮機では、高圧側の液冷媒を圧縮室に供給する液冷媒
噴射孔を、固定スクロールに設け、圧縮室を冷却し高圧
縮比運転ができるようにしている。しかし、この圧縮機
では、容量制御はできなかつた。

この発明は、このような問題点を解決するためになさ
れたもので、容量制御機能をもち、しかも高圧縮比運転
ができる、高性能で運転範囲の広いスクロール圧縮機を
得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロー
ルに複数の流体バイパス孔と複数の冷媒噴射孔とを設
け、バイパス孔が開口している圧縮室から少なくとも一
つ内側の圧縮室に冷媒噴射孔を開口したものである。

〔作用〕

この発明においては、固定スクロールに流体バイパス
孔と冷媒噴射孔とを設けてあり、容量制御がされ、しか
も、高圧縮比運転ができる。また、バイパス孔と冷却噴
射孔とは別の圧縮室にあり、冷媒噴射孔から圧縮室に供
給された冷媒が、容量制御時にバイパス孔から密閉容器
の低圧空間に漏れることなく、正常性能で運転がされ
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮機
の要部断面図であり、１〜7,10,11,14〜21,23〜27,30,3
1,1a,1b,2a〜2c,6a〜6c,11a,11b,22a,22b,25b,25c,27a,
27bは上記従来の圧縮機と同一であり、説明は略する。
なお、第１図に示す要素以外の構成要素は第５図の従来
のものと同一である。40は固定スクロール１の台板部1a
に設けられた冷媒噴射孔（以下「噴射孔」と称する）
で、バイパス孔14が開口している圧縮室5aより内側の隣
りの圧縮室5bに位置している。41は冷媒噴射用配管で、
台板部1aに取付けられたフランジ42に固着され、連通孔
43,噴射孔40に連通しており、上部容器11bの配管孔22c
に通され、ろう付けなどで固着されている。噴射用配管
41は凝縮機出口の液ラインから適当な絞りを通して接続
されており、液冷媒を圧縮室5bに供給する。

第２図に説明図で示すように、圧縮室５のうち、流体
バイパス孔14が開口している対称な一対の圧縮室5aから
内側の対称な一付の圧縮室5bに、それぞれ噴射孔40が開
口している。バイパス孔14に対し、噴射孔40は渦巻突起
1aの１巻内側に位置している。

したがつて、噴射孔40とバイパス孔14とは連通するこ
とがなく、噴射孔40から供給された液冷媒は、圧縮途中
にバイパス孔14から低圧空間へ漏れることなく、蒸発し
ながら圧縮され、熱を奪つて吐出口４から排出される。
これにより、容量制御を行つているときでも高圧縮運転
ができる。また、圧縮室5bに供給された液冷媒は、バイ
パス孔14側から漏れることがないので、高性能で、しか
も、運転範囲の広い圧縮動作ができる。

なお、上記実施例では、噴射孔40はバイパス孔14の位
置に対し丁度渦巻１巻内側の位置（中心点Ｐを通る同一
線上）に設けたが、第３図に他の実施例を示すようにし
てもよい。すなわち、噴射孔40は、バイパス孔14の位置
に対し、渦巻１巻分から円周方向に過ぎた内側位置に設
けてある。このように、噴射孔40の位置は、バイパス孔
14のある圧縮室５とは内側の圧縮室５にあれば、中心点
Ｐを通る同一線上でなくてもよい。

第４図はこの発明の第３の実施例を示す固定スクロー
ルから出された配管部の断面図である。固定スクロール
１側に固定された吐出管13,各圧力配管21,各噴射用配管
41は、上端高さに差がつけられている。上部容器11bに
は、各配管を通す配管孔22a〜22eが設けられている。

圧縮機の組立過程において、下部ブラケツト27上に上
部ブラケツト25が取付けられ、この上部ブラケツト25上
に圧縮機構部が支持されている。

この状態の下部容器11aに上部容器11bを取付けるに
は、次のようにする。まず、上部容器11bの配管孔22aを
一番高い吐出管13に位置合せして通す。つづいて、次に
高い圧力配管21に配管孔22bを位置合せして通す。この
ように、高さの順に噴射用配管41,41及び圧力配管21に
対応する配管孔22c,22d及び22eをそれぞれ位置合せして
通していく。こうして、上部容器11bを下部容器11aには
め、溶接などで気密結合する。つづいて、各配管を上部
容器11bにろう付けなどで固着する。

従来の圧縮機では、固定スクロール１から出された各
配管の上端高さは、吐出管13を除きほぼ同一であり、上
記容器11bの配管孔に複数本の配管を同時に通す必要が
あり、組立てが面倒で、多大の時間を要していた。

しかし、この第３の実施例によれば、上部容器11bは
各配管の高い方から１箇所づつ対応する配管孔を位置合
せして通していけばよく、作業性よく短時間で組立てら
れる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、固定スクロールに
流体バイパス孔と冷媒噴射孔とを設け、この冷媒噴射孔
の位置を、流体バイパス孔が開口している圧縮室よりも
少なくとも一つ内側の圧縮室に開口するように構成した
ので、流体バイパス孔と冷媒噴射孔とが常に連通するこ
となく、噴射孔から供給された液冷媒は圧縮途中に流体
バイパス孔から漏れることがなくなり、容量制御を行な
っているときでも高圧縮運転ができる。その結果、高性
能で運転範囲の広いスクロール圧縮機を得ることができ
る。

また、固定子スクロール上から出された各配管の上端
高さに差をつけることにより、上部容器が作業性よく短
時間で取付けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるスクロール圧縮機の一実施例を
示す要部断面図、第２図は第１図の流体バイパス孔と冷
媒噴射孔との位置関係を示す説明図、第３図はこの発明
の第２の実施例を示す第２図に相当する説明図、第４図
はこの発明の第３の実施例を示す固定スクロールから出
された配管部の断面図、第５図は従来のスクロール圧縮
機の縦断面図である。 １……固定スクロール、1a……台板部、1b……渦巻突
起、２……揺動スクロール、2a……台板部、2b……渦巻
突起、４……吐出口、5,5a,5b……圧縮室、11……密閉
容器、11a……下部容器、11b……上部容器、13……吐出
管、14……流体バイパス孔、16……排出孔、17……バイ
パス弁、21……圧力配管、40……冷媒噴射孔、41……噴
射用配管 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−134894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−170879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249683（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台板部の下方に渦巻突起が設けられ、渦巻
   中心部近傍に吐出口があけられた固定スクロールと、台
   板部の上方に渦巻突起が設けられ、上記固定スクロール
   の渦巻突起に組合わされて双方間に複数の圧縮室を形成
   し、揺動運動により圧縮室の流体を圧縮し上記吐出口か
   ら吐出させる揺動スクロールと、上記固定スクロールの
   台板部に設けられ圧縮室に開口する流体バイパス孔を有
   し、上記圧縮室の圧縮容量を制御する容量制御手段とを
   備えたスクロール圧縮機において、上記固定スクロール
   の台板部に設けられ、上記流体バイパス孔が開口してい
   る圧縮室より少なくとも一つ内側の圧縮室に開口し、液
   冷媒を供給する、渦巻中心部に対して略対称に配された
   複数の冷媒噴射孔を設けたことを特徴とするスクロール
   圧縮機。
2. 【請求項２】台板部の下方に渦巻突起が設けられ、渦巻
   中心部近傍に吐出口があけられた固定スクロールと、台
   板部の上方に渦巻突起が設けられ上記固定スクロールに
   組合わされ双方間に複数の圧縮室を形成し、揺動運動を
   する揺動スクロールと、この揺動スクロールを主軸によ
   り回転させる電動機と、上記圧縮機構部と駆動機構部を
   収容する密閉容器を備えたスクロール圧縮機において、
   上記固定スクロールの台板部に圧縮容量制御用の流体バ
   イパス孔と液冷媒を供給する冷媒噴射孔をあけ、この冷
   媒噴射孔は流体バイパス孔が開口している圧縮室より少
   なくとも一つ内側の圧縮室に開口されると共に、この台
   板部にそれぞれ固定されてあり、上記吐出孔に連通する
   吐出管と、流体バイパス孔に連通する圧力配管と、冷媒
   噴射孔に連通する噴射用配管とを備え、各管の高さに差
   をつけたことを特徴とするスクロール圧縮機。