JP2817353B2 - 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］ この発明はスクロール圧縮機において、圧縮される流
体の容量制御に関するものである。

［従来技術］ 従来、スクロール圧縮機は同圧縮機により圧縮される
流体の容積を制御するため一般には例えば特公昭64−63
53号公報のように吸入室から作動室を吸入した圧縮前の
流体を作動室に設けたバイパスポートを介して同圧縮機
の吸入室側にバイパスさせている。然しこの方法ではバ
イパスポートの大きさを可動スクロールの歯形の幅より
小さくしなければならないので、流体を充分にバイパス
させることは不可能であり、従って圧縮される流体の容
量可変の範囲が小さかった。又流体をバイパスさせない
時（100％容量時）にはバイパスポート部にデッドボリ
ュームが発生し、このデットボリュームがスクロール圧
縮機の圧縮効率を低下させていた。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は圧縮される流体の容量可変の範囲が大き
く、又圧縮効率の高いスクロール圧縮機の提供を課題と
する。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明は流体の流入室
と、それぞれが底板とインボリュート曲線状のスクロー
ル歯形とを有する固定スクロールと可動スクロールとを
収納するハウジングとを有し、両スクロールのスクロー
ル歯形間には密閉された作動室が形成され、固定スクロ
ールに対し可動スクロールを円軌道運動をさせることに
より前記吸入室から前記作動室に流体を取り込んで圧縮
しつつ次第にスクロール歯形の中心部に移動させ、中心
部から吐出するスクロール圧縮機であって、前記固定ス
クロールの底板にてスクロール歯形の基礎円と同心の円
環板を底板と同一面で回動可能に設け、この円環板にス
クロール歯形の基礎円を基礎円とするインボリュート曲
線に沿い作動室と吸入室とを連通する、固定スクロール
歯形の幅以下の幅を有するバイパスポートを設けた構成
を有している。

［作用］ 円環状を基礎円の回りに回動するとある回動位置で円
環板に穿設されたバイパスポートが固定スクロールの歯
形に完全に覆われた状態になる。この状態では作動室に
吸入された流体はバイパスポートからバイパスされない
のでその全部が圧縮される。又バイパスポートを有して
いる従来のスクロール圧縮機のようにバイパスホート部
にデッドボリュームが発生しないので可動スクロールの
歯形がバイパスポートを通過した後の再膨脹がない。円
環板の回動によりバイパスポートがスクロール歯形から
作動室に顯出し、その顯出するバイパスポートの面積が
増加するにつれて流体のバイパス量が増加し、圧縮され
る流体の量が減少する。即ち圧縮される流体の量は円環
板の回動量により広い範囲に選択することができる。

［実施例］ 以下一実施例を示す図面によりこの発明を説明する。
第１図はスクロール圧縮機の一実施例の縦断面を示し、
筒状のハウジング１の前端（第１図で左端）にフロント
サイドハウジング７が嵌着され、フロントサイドハウジ
ング７の前端にフロントヘッド９がねじ24により取り付
けられている。フロントサイドハウジング７内にはベア
リング11を介してシャフト８が回転可能に支持され、シ
ャフト８は又ベアリング12を介してフロントヘッド９に
回転可能に支持されている。シャフト８は図示しないモ
ータにより駆動される。シャフト８の後方においてブッ
シュ13が偏心して固着されている。

２は可動スクロールで、その底板2aの後面にインボリ
ュート曲線状のスクロール歯形2bが固着している。底板
2aの前面にはスリーブ2cが設けられ、このスリーブ2c内
にラジアルベアリング14を介して前記のブッシュ13が支
持されている。底板2aの前面とフロントサイドハウジン
グ７の後面との間にはボール15aを含む可動スクロール
回転阻止機構15が設けられている。ハウジング１の後端
には段差部1aが設けられ、この段差部1aに固定スクロー
ル３が取り付けられている。固定スクロール３は底板3a
の前面にインボリュート曲線状のスクロール歯形3bを有
しており、又後面の中央部に円筒状の隔壁3gが設けられ
ている。底板3aには第２、４図に示すようにスクロール
歯形3bの基礎円22と同心の円環板3cが底板3aと同一面で
回動可能に設けられ、この円環板3cに第６図に示すよう
にスクロール歯形3bの基礎円22を基礎円とするインボリ
ュート曲線3dに沿い円環板3cの上、下面側（第１図では
底板3aの前、後面側、即ち後出の作動室31側と吸入室17
側）を連通させる長孔状のバイパスポート3eが設けられ
ている。バイパスポート3eの幅はスクロール歯形3bの幅
以下に設定されている。

可動スクロール歯形2bは固定スクロール歯形3bの間に
位置し、両スクロール歯形2b、3bは180゜の角度のずれ
をもって噛み合わされていて、両スクロール歯形2b、3b
間に密閉された作動室31を形成している。

ハウジング１の後端はキャップ1bとなっており、その
ほぼ中心部に設けた筒状部1cは固定スクロール３の隔壁
3gと密接している。筒状部1c及び隔壁3gの外側は吸入室
17となっており、吸入ポート17aを有している。ハウジ
ング１にはモータ４により駆動されるピニオン５が取り
付けられ、ピニオン５は円環板3cの後面に設けた部分円
弧状の図示しないラックと噛み合っている。ピニオン５
の回転により前記ラックを介して円環板3cを固定スクロ
ール３に対して回動すると円環板3cに設けられたバイパ
スポート3eは固定スクロール３の歯形3bに対し完全に又
は部分的に隠顕する。

上記の構成においてシャフト８が図示しないモータに
より駆動されるとブッシュ13がシャフト８に対し偏心回
転し、これに伴い可動スクロール２は回転阻止機構15に
よりシャフト８に対し円軌道運動をする。そして吸入ポ
ート17aを通って吸入室17に吸入された流体は図示しな
い通孔を通って両スクロール２、３の底板2a、3aの間の
空間に導かれ、両スクロール歯形2b、3b間の密閉作動室
に取り込まれ、可動スクロール２の円軌道運動により圧
縮されながらスクロール底板の中心部に移動し、固定ス
クロール３の底板3aの中心部の吐出ポート６から吐出弁
19を介して吐出室20に流出し、さらに第２の吐出ポート
21を通って流体回路に流出する。この際第４、５図のよ
うにバイパスポート3eが歯形3bにより完全に閉鎖された
状態では従来のバイパス方式のようなデッドボリューム
の発生がないため可動スクロール２の歯形2aがバイパス
ポートを通過した後に発生する流体の再膨脹が起こらな
い。

又従来のバイパス方式では上記のようなデッドボリュ
ウムが存在するためにバイパスポートの幅が可動スクロ
ール２の歯形2bの歯幅より大きいと、歯形2bがバイパス
ポートを通過する際に流体が高圧の作動室から低圧の作
動室に漏れてしまうのでこれを防ぐためにバイパスポー
トの大きさを歯形2bの幅より小さくしなければならなか
った。然し本実施例ではバイパスポート3eを固定スクロ
ール３の歯形3aの下に完全に隠してしまうことが可能で
あるので、上記のような制約はなくなり、バイパス面積
が充分に大きなバイパスポートを設けることが可能とな
る。

一方第２、３図のようにバイパスポート3eが完全に固
定スクロール３の歯形3bから顕出していると多量の流体
が作動室31側から吸入室17側にバイパスされるので圧縮
される流体の量は非常に少なくなる。

バイパスポート3eが固定スクロール３の歯形3bから顕
出する量は円環板3cの回動角により決まる。即ちバイパ
スポート3eが完全に固定スクロール３の歯形3bに覆われ
ている状態から円環板3cが回動するとバイパスポート3e
は逐次歯形3bの下から顕出してくる。そしてこのバイパ
スポート3eの顕出量に応じてバイパスされる流体の量は
多くなる。逆に圧縮される流体の量は少なくなる。

第７図は長孔状のバイパスポート3eの代りにインボリ
ュート曲線3dの上に複数個（第７図では４個）の円形の
バイパスポート3fを設けた場合を示す。バイパスポート
3fは１個でもよい。バイパスポート3fの直径は固定スク
ロール３の歯形3bの幅より小さくしなければならない。

円環板3cの駆動機構としては上記のモータ、ピニオ
ン、ラックのに代りに圧力式のダイヤフラムアクチュエ
ータを使用してもよい。

［効果］ この発明は上記の構成を有するので次ぎのような優れ
た効果を有する。

（イ）円環板を回動するとバイパスポートを完全に固定
スクロールの歯形の下に隠すことができるので容量可変
機構を備えていないスクロール圧縮機と同じになり、容
量可変機構を設けたことによるデッドボリュウムの発生
が完全になくなる。

（ロ）円環板の回動量を調整することにより圧縮される
流体の量を最小容量から最大容量まで連続的に変えるこ
とができる。

（ハ）圧縮される流体の容量の可変機構としてスプール
や弁を使用せず、バイパスポートを有する可動可能の円
環板を使用するので構造が簡単となり、流体中の塵埃な
どによる故障が少なく作動が確実になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の縦断正面図を示す。第２図は円環板
に設けたバイパスポートが固定スクロールの歯形に覆わ
れていない場合の固定スクロールの平面図を示し、第３
図は第２図のＡ−Ａ線断面図を示す。第４図は円環板に
設けたバイパスポートが固定スクロールの歯形に完全に
覆われている場合の固定スクロールの平面図を示し、第
５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図を示す。第６図は円環板
の表面に描いたインボリュート曲線とこれに沿って設け
たバイパスポートとを示す。第７図はバイパスポートの
他の実施例を示す。 １……ハウジング ２……可動スクロール 2a……底板 2b……スクロール歯形 ３……固定スクロール 3a……底板 3b……スクロール歯形 3c……円環板 3e……バイパスポート 3f……バイパスポート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の流入室と、それぞれが底板とインボ
   リュート曲線状のスクロール歯形とを有する固定スクロ
   ールと可動スクロールとを収納するハウジングとを有
   し、両スクロールのスクロール歯形間には密閉された作
   動室が形成され、固定スクロールに対し可動スクロール
   を円軌道運動をさせることにより前記吸入室から前記作
   動室に流体を取り込んで圧縮しつつ次第にスクロール歯
   形の中心部に移動させ、中心部から吐出するスクロール
   圧縮機であって、前記固定スクロールの底板にスクロー
   ル歯形の基礎円と同心の円環板を底板と同一面で回動可
   能に設け、この円環板にスクロール歯形の基礎円を基礎
   円とするインボリュート曲線に沿い作動室と吸入室とを
   連通する、固定スクロール歯形の幅以下の幅を有するバ
   イパスポートを設けたことを特徴とするスクロール圧縮
   機。