JP4622242B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、互いに噛み合う第１スクロールと第２スクロールの少なくとも一方が軸方向または径方向へ位置調整可能に構成されたスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor, and more particularly to a scroll compressor configured such that the position of at least one of a first scroll and a second scroll meshing with each other can be adjusted in an axial direction or a radial direction.
従来より、スクロール圧縮機は、一般に、鏡板に渦巻き状のラップが設けられた第１スクロールと、鏡板に渦巻き状のラップが設けられるとともに第１スクロールと噛み合う第２スクロールとを有する圧縮機構をケーシング内に備えている。また、一般に、上記第１スクロールと第２スクロールの一方は、ケーシング内で位置が固定された固定スクロールであり、他方は、駆動軸によって駆動されることで該駆動軸の中心の周りを所定の旋回半径で公転する可動スクロールである。そして、上記スクロール圧縮機は、可動スクロールが駆動軸の中心の周りを公転することにより、固定スクロールと可動スクロールの間に形成された圧縮室の容積が変化して、冷媒などのガスを圧縮するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a scroll compressor generally includes a compression mechanism having a first scroll having a spiral wrap provided on a mirror plate and a second scroll having a spiral wrap provided on the mirror plate and meshing with the first scroll. Prepared in. In general, one of the first scroll and the second scroll is a fixed scroll whose position is fixed in the casing, and the other is driven by the drive shaft so that the predetermined scroll around the center of the drive shaft. This is a movable scroll that revolves around a turning radius. In the scroll compressor, when the movable scroll revolves around the center of the drive shaft, the volume of the compression chamber formed between the fixed scroll and the movable scroll changes, and the gas such as the refrigerant is compressed. It is like that.
上記スクロール圧縮機として、特許文献１には、固定スクロールと可動スクロールの少なくとも一方を、圧縮機構の軸方向または径方向へ位置調整することのできる位置調整手段を備えたものが記載されている。このスクロール圧縮機において、上記位置調整手段は、両スクロールのラップがシール状態で噛み合うことにより両ラップの間に圧縮室が形成される圧縮位置と、両ラップが非シール状態になる非圧縮位置との間で、固定スクロールと可動スクロールを相対的に位置変化させるように構成されている。上記スクロール圧縮機では、両スクロールを常に圧縮位置にして駆動することにより、１００％の容量で運転を行う一方、両スクロールを間欠的に非圧縮位置にして駆動することにより、１００％未満の容量でも運転を行えるようにしている。
As the above scroll compressor,
上記特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、位置調整手段として、圧縮対象流体である冷媒の高圧圧力または低圧圧力を固定スクロールまたは可動スクロールに作用させるチャンバーと、このチャンバーにつながった高圧側通路と低圧側通路の一方のみを該チャンバーに連通させる電磁弁とを用いている。そして、該電磁弁を切り換えることにより、該固定スクロールまたは可動スクロールに高圧または低圧を作用させるようにしている。
In the scroll compressor described in
また、この特許文献１では、上記位置調整手段として、固定スクロールまたは可動スクロールに印加する冷媒圧力を電磁弁で切り換える方式のほかに、可動スクロールと固定スクロールの一方を直接に電磁力で駆動して軸方向へ位置変化させる方式や、機械式などのその他の方式を採用することも記載されている。
しかし、上記位置調整手段が電磁弁を用いた方式である場合、上記チャンバーと高圧側通路及び低圧側通路の連通状態を電磁弁で切り換えるようにしているために、通路構成が複雑であり、圧縮機の構成も複雑になる問題があった。 However, when the position adjusting means uses a solenoid valve, the communication configuration of the chamber, the high pressure side passage, and the low pressure side passage is switched by the solenoid valve. There was a problem that the configuration of the machine was also complicated.
さらに、可動スクロールと固定スクロールの一方に直接に電磁力を与えて軸方向へ位置変化させる方式や、機械式などのその他の方式を用いる場合も、スクロールの一方を変位させる機構が複雑になってしまうという問題があった。 Furthermore, even when using a method in which an electromagnetic force is directly applied to one of the movable scroll and the fixed scroll to change the position in the axial direction, or another method such as a mechanical method is used, a mechanism for displacing one of the scrolls becomes complicated. There was a problem that.
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、第１スクロールと第２スクロールの少なくとも一方が軸方向または径方向へ位置調整可能に構成されたスクロール圧縮機において、上記位置調整を行うための構造が複雑になってしまうのを防止することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor in which at least one of the first scroll and the second scroll can be adjusted in the axial direction or the radial direction. Is to prevent the structure for adjusting the position from becoming complicated.
本発明は、上記位置調整手段（40）として、高分子アクチュエータなど、外部入力によって形状が変化する変形部材（40）を用いるようにしたものである。 In the present invention, a deformable member (40) whose shape is changed by an external input, such as a polymer actuator, is used as the position adjusting means (40).
具体的に、第１の発明は、鏡板（23）に渦巻き状のラップ（24）が設けられた第１スクロール（21）と、鏡板（25）に渦巻き状のラップ（26）が設けられるとともに第１スクロール（21）と噛み合う第２スクロール（22）とを有する圧縮機構（20）を備え、上記第１スクロール（21）と第２スクロール（22）の少なくとも一方を上記圧縮機構（20）の軸方向または径方向へ位置変化させる位置調整手段（40）を備えたスクロール圧縮機を前提としている。そして、このスクロール圧縮機は、上記位置調整手段（40）が、外部入力によって形状が変化する変形部材（40）を備えている。 Specifically, in the first invention, the first scroll (21) provided with the spiral wrap (24) on the end plate (23) and the spiral wrap (26) provided on the end plate (25). A compression mechanism (20) having a second scroll (22) meshing with the first scroll (21) is provided, and at least one of the first scroll (21) and the second scroll (22) is connected to the compression mechanism (20). A scroll compressor provided with position adjusting means (40) for changing the position in the axial direction or the radial direction is assumed. In this scroll compressor, the position adjusting means (40) includes a deformable member (40) whose shape is changed by an external input .
さらに、上記位置調整手段（40）が、両ラップ（24，26）がシール状態で噛み合うことにより両ラップ（24，26）の間に圧縮室（27）が形成される圧縮位置と、両ラップ（24，26）が非シール状態になる非圧縮位置との間で上記第１スクロール（21）と第２スクロール（22）を相対的に位置変化させるように構成されている。 Further, the position adjusting means (40) includes a compression position in which a compression chamber (27) is formed between the wraps (24, 26) by engaging both the wraps (24, 26) in a sealed state, and both wraps. (24, 26) has been configured such that the first scroll (21) a second scroll (22) to relatively positional changes between the non-compressed position where the non-sealing state.
加えて、ケーシング（12）内に上記圧縮機構（20）が固定されるとともに、該圧縮機構（20）を駆動する駆動軸（11）を備え、上記第１スクロール（21）が上記ケーシング（12）に対して位置固定の固定スクロール（21）であり、上記第２スクロール（22）が上記駆動軸（11）の中心の周りを所定の公転半径で旋回可能な可動スクロール（22）であり、上記可動スクロール（22）と駆動軸（11）とが上記公転半径を調整可能な可変クランク機構（50）を介して連結され、位置調整手段（40）が、上記可動スクロール（22）の公転半径を調整するように可変クランク機構（50）に設けられている。ここで、可変クランク機構（50）は、可動スクロール（22）の公転中にその公転半径を圧縮室（27）内のガス力や遠心力を利用して自動的に調整し、可動スクロール（22）のラップ（26）と固定スクロール（21）のラップ（24）との間にガスの漏れ隙間が生じない状態に保って可動スクロール（22）を公転させるための機構である。In addition, the compression mechanism (20) is fixed in the casing (12), and a drive shaft (11) for driving the compression mechanism (20) is provided, and the first scroll (21) is connected to the casing (12). ) Is a fixed scroll (21) whose position is fixed, and the second scroll (22) is a movable scroll (22) capable of turning around a center of the drive shaft (11) with a predetermined revolution radius, The movable scroll (22) and the drive shaft (11) are connected via a variable crank mechanism (50) capable of adjusting the revolution radius, and the position adjusting means (40) is a revolution radius of the movable scroll (22). The variable crank mechanism (50) is provided so as to adjust the angle. Here, during the revolution of the movable scroll (22), the variable crank mechanism (50) automatically adjusts the revolution radius using the gas force or centrifugal force in the compression chamber (27), and the movable scroll (22 ) Of the movable scroll (22) and the wrap (24) of the fixed scroll (21), and the movable scroll (22) is revolved while maintaining a state in which no gas leakage gap occurs.
第１の発明では、両スクロール（21，22）を常に圧縮位置にして駆動することにより１００％の容量の運転を行うことができ、両スクロール（21，22）を間欠的に非圧縮位置にして駆動することにより１００％未満の容量でも運転を行うことができる。そして、これらの発明において、両スクロール（21，22）を圧縮位置にする制御や非圧縮位置にする制御は、位置調整手段（40）に用いられている変形部材（40）への外部入力を調節することにより簡単に行える。 In the first invention, the scrolls (21, 22) are always driven in the compressed position to drive 100% capacity, and both the scrolls (21, 22) are intermittently moved to the non-compressed position. Can be operated even with a capacity of less than 100%. In these inventions, the control for setting both the scrolls (21, 22) to the compressed position and the control for the non-compressed position are performed by inputting an external input to the deformable member (40) used in the position adjusting means (40). Easy to adjust.
また、第１の発明では、運転容量を調整するだけでなく、例えばラップ（24，26）が摩耗して、圧縮中に両スクロール（21，22）間に冷媒の漏れの原因となる隙間ができる状態になったときに、両スクロール（21，22）の一方を軸方向または径方向へ位置変化させて、その隙間を詰めることもできる。 In the first invention, not only the operating capacity is adjusted, but also, for example, the wrap (24, 26) is worn, and a gap that causes refrigerant leakage between the scrolls (21, 22) during compression is provided. When it becomes possible, the position of one of the scrolls (21, 22) can be changed in the axial direction or the radial direction to close the gap.
さらに、第１の発明では、液冷媒や油が圧縮機構（20）に吸い込まれる運転条件になった場合には、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）が非シール状態になるように非圧縮位置にすることにより、液圧縮を回避することもできる。 Furthermore, in the first invention, when the operating condition is such that liquid refrigerant or oil is sucked into the compression mechanism (20), the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22) are in an unsealed state. by the non-compressed position as, Ru can also avoid liquid compression.
また、上記位置調整手段（40）である変形部材（40）への外部入力を調整すれば、可変クランク機構（50）の動作を制御して、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置で位置変化させることができる。例えば、変形部材（40）に外部入力を与えないときに可変クランク機構（50）が自由に動作し、変形部材（40）に外部入力を与えたときに可変クランク機構（50）の公転半径を小さくするようにしておけばよい。こうすると、変形部材（40）に外部入力を与えなければ可変クランク機構（50）が自由に動作するので、そのときには可動スクロール（22）のラップ（26）と固定スクロール（21）のラップ（24）の間に漏れ隙間が生じない状態で可動スクロール（22）が公転し、圧縮動作が行われる。一方、変形部材（40）に外部入力を与えれば可変クランク機構（50）の動作を規制し、公転半径を小さくできるため、可動スクロール（22）のラップ（26）が固定スクロール（21）のラップ（24）から離れた状態で可動スクロール（22）が公転し、圧縮動作が行われない。したがって、圧縮動作が行われる状態と行われない状態とを交互に繰り返すようにすれば、容量制御を行える。 Further , if the external input to the deformable member (40), which is the position adjusting means (40), is adjusted, the operation of the variable crank mechanism (50) is controlled so that the scrolls (21, 22) are not in the compressed position. The position can be changed at the compression position. For example, the variable crank mechanism (50) operates freely when no external input is applied to the deformable member (40), and the revolution radius of the variable crank mechanism (50) is increased when an external input is applied to the deformable member (40). Just make it smaller. In this way, the variable crank mechanism (50) operates freely unless external input is applied to the deformable member (40). At that time, the wrap (26) of the movable scroll (22) and the wrap (24 of the fixed scroll (21)) ), The movable scroll (22) revolves in a state where no leakage gap occurs, and the compression operation is performed. On the other hand, if an external input is applied to the deformable member (40), the operation of the variable crank mechanism (50) is restricted and the revolution radius can be reduced, so that the wrap (26) of the movable scroll (22) becomes the wrap of the fixed scroll (21). The movable scroll (22) revolves away from (24) and no compression is performed. Therefore, if the state where the compression operation is performed and the state where the compression operation is not performed are alternately repeated, the capacity control can be performed.
第２の発明は、第１の発明のスクロール圧縮機において、可変クランク機構（50）が、回転動作をする駆動軸（11）の偏心部（11a）と公転動作をする可動スクロール（22）との間に上記駆動軸（11）の径方向へスライド可能に装着されたスライドブッシュ（53）を備え、該スライドブッシュ（53）が、上記可動スクロール（22）の公転半径が拡縮する方向へスライドするように構成され、位置調整手段（40）の変形部材（40）が、上記スライドブッシュ（53）のスライド動作を許容する第１状態と、上記スライドブッシュ（53）のスライド動作を規制する第２状態とに変形可能に構成されていることを特徴としている。この構成において、上記スライドブッシュは、圧縮室（27）内のガス圧や遠心力を受けると、可動スクロール（22）の公転半径が大きくなる方向へスライドするように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the scroll compressor of the first aspect , the variable crank mechanism (50) includes an eccentric portion (11a) of the drive shaft (11) that rotates and a movable scroll (22) that revolves. The slide bush (53) is slidably mounted in the radial direction of the drive shaft (11), and the slide bush (53) slides in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) expands or contracts. A first state in which the deformation member (40) of the position adjusting means (40) allows the slide operation of the slide bush (53), and a first state that restricts the slide operation of the slide bush (53). It is configured to be deformable into two states. In this configuration, the slide bush is configured to slide in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) increases when it receives the gas pressure or centrifugal force in the compression chamber (27).
この第２の発明では、変形部材（40）への外部入力を調整することにより変形部材（40）を第１状態にすれば、スライドブッシュ（53）のスライド動作が可能となり、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）が圧縮位置となる。一方、変形部材（40）を第２状態にすれば、スライドブッシュ（53）のスライド動作が規制され、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）が非圧縮位置となる。このように、変形部材（40）の２つの状態を制御するだけで、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置とに位置変化させることができる。 In the second aspect of the invention, if the deformable member (40) is brought into the first state by adjusting the external input to the deformable member (40), the slide bush (53) can be slid, and the movable scroll (22 ) And fixed scroll (21) are in the compression position. On the other hand, when the deformable member (40) is set to the second state, the sliding operation of the slide bush (53) is restricted, and the movable scroll (22) and the fixed scroll (21) are in the non-compressed position. As described above, both the scrolls (21, 22) can be moved between the compressed position and the non-compressed position only by controlling the two states of the deformable member (40).
第３の発明は、第１の発明のスクロール圧縮機において、可変クランク機構（50）が、駆動軸（11）の中心から偏心するとともに該駆動軸（11）と一体に回転する揺動中心軸（55）と、該揺動中心軸（55）を支点に揺動するとともに可動スクロール（22）の中心に連結されたスイングリンク（56）とを備え、該スイングリンク（56）が、上記可動スクロール（22）の公転半径が拡縮する方向へ揺動するように構成され、位置調整手段（40）の変形部材（40）が、上記スイングリンク（56）の揺動動作を許容する第１状態と、上記スイングリンク（56）の揺動動作を規制する第２状態とに変形可能に構成されていることを特徴としている。この構成において、上記スイングリンク（56）は、圧縮室（27）内のガス圧や遠心力を受けると、可動スクロール（22）の公転半径が大きくなる方向へ揺動するように構成されたものである。 According to a third aspect , in the scroll compressor according to the first aspect , the variable crank mechanism (50) is eccentric from the center of the drive shaft (11) and rotates integrally with the drive shaft (11). (55) and a swing link (56) that swings about the swing center shaft (55) as a fulcrum and is connected to the center of the movable scroll (22). The swing link (56) is movable as described above. A first state in which the revolving radius of the scroll (22) swings in a direction to expand and contract, and the deforming member (40) of the position adjusting means (40) allows the swing link (56) to swing. And a second state in which the swing operation of the swing link (56) is restricted. In this configuration, the swing link (56) is configured to swing in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) increases when subjected to gas pressure or centrifugal force in the compression chamber (27). It is.
この第３の発明では、変形部材（40）への外部入力を調整することにより変形部材（40）を第１状態にすれば、スイングリンク（56）の揺動動作が可能となり、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）が圧縮位置となる。一方、変形部材（40）を第２状態にすれば、スイングリンク（56）の揺動動作が規制され、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）が非圧縮位置となる。このように、変形部材（40）の２つの状態を制御するだけで、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置とに位置変化させることができる。 In the third aspect of the invention, if the deformable member (40) is brought into the first state by adjusting the external input to the deformable member (40), the swing link (56) can be swung, and the movable scroll ( 22) and fixed scroll (21) are in the compression position. On the other hand, when the deformable member (40) is in the second state, the swinging motion of the swing link (56) is restricted, and the movable scroll (22) and the fixed scroll (21) are in the non-compressed position. As described above, both the scrolls (21, 22) can be moved between the compressed position and the non-compressed position only by controlling the two states of the deformable member (40).
第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明のスクロール圧縮機において、変形部材（40）が高分子アクチュエータで構成されていることを特徴としている。ここで、高分子アクチュエータは、例えば導電性高分子素子からなる導電性高分子アクチュエータであり、電圧印加によって変形（例えば伸縮）する性状を有するものである。 According to a fourth invention, in the scroll compressor according to any one of the first to third inventions, the deformable member (40) is constituted by a polymer actuator. Here, the polymer actuator is a conductive polymer actuator made of, for example, a conductive polymer element, and has a property of being deformed (for example, expanded or contracted) by applying a voltage.
この第４の発明では、変形部材（40）としての高分子アクチュエータへの電圧の印加状態を制御することにより、両スクロール（21，22）の位置調整を簡単且つ確実に行える。 In the fourth aspect of the invention, the position adjustment of both scrolls (21, 22) can be performed easily and reliably by controlling the voltage application state to the polymer actuator as the deformable member (40).
上記第１の発明によれば、位置調整手段（40）である変形部材（40）への外部入力を調節することによって該変形部材（40）を変形させるだけで、第１スクロール（21）及び可動スクロール（22）の少なくとも一方を簡単に軸方向または径方向へ位置調整できる。したがって、チャンバーにつながった高圧側通路と低圧側通路を電磁弁で切り換える方式などの従来の位置調整手段（40）と比較して、構成を簡単にすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the first scroll (21) and the first scroll (21) can be obtained simply by deforming the deformable member (40) by adjusting the external input to the deformable member (40) which is the position adjusting means (40). The position of at least one of the movable scroll (22) can be easily adjusted in the axial direction or the radial direction. Therefore, the configuration can be simplified as compared with the conventional position adjusting means (40) such as a system in which the high pressure side passage and the low pressure side passage connected to the chamber are switched by the electromagnetic valve.
また、電磁弁を用いて切り換える方式では、切り換えの際に高圧冷媒が瞬間的に低圧側通路に流れてしまうために大きな音が発生しやすく、それが一定周期で繰り返される問題があるが、この発明によれば切り換え時の異音も発生しない。 In addition, in the switching method using a solenoid valve, high-pressure refrigerant momentarily flows into the low-pressure side passage at the time of switching, so a loud noise is likely to be generated, and there is a problem that it is repeated at a constant cycle. According to the invention, no abnormal noise is generated at the time of switching.
さらに、圧縮機構（20）に液冷媒や油がまとまって吸引された場合に液圧縮を回避することもできるので、激しいショック音や振動の発生を抑えられ、圧縮機の損傷も防止できる。 Furthermore, since liquid compression can be avoided when liquid refrigerant and oil are sucked together into the compression mechanism (20), generation of severe shock noise and vibration can be suppressed, and damage to the compressor can be prevented.
また、ラップ（24，26）が摩耗したときなどでも、隙間を詰める運転を行うことで、圧縮性能が急激に低下するのを防止できる。 Further, even when the wraps (24, 26) are worn, the compression performance can be prevented from abruptly decreasing by performing the operation to close the gap.
また、位置調整手段（40）である変形部材（40）に対する外部入力を調節することにより該変形部材（40）を変形させるだけで、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置に変化させることができる。したがって、１００％容量の運転と１００％未満の容量の運転を簡単に切り換えることができる。 Also , by adjusting the external input to the deformable member (40), which is the position adjusting means (40), the deformable member (40) is simply deformed, and the scrolls (21, 22) are moved to the compressed position and the uncompressed position. Can be changed. Therefore, Ru can easily switch the operation of the capacity of operation and less than 100% to 100% volume.
また、可変クランク機構（50）に位置調整手段（40）としての変形部材（40）を設けて可動スクロール（22）の公転半径を調整するようにしているので、上記変形部材（40）への外部入力を制御するだけで、可動スクロール（22）の公転半径を簡単に調整し、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置とで位置調整できる。こうすることにより圧縮機の容量制御を簡単に行うことができる。 Further , the deformable member (40) as the position adjusting means (40) is provided in the variable crank mechanism (50) so as to adjust the revolution radius of the movable scroll (22). By simply controlling the external input, the revolving radius of the movable scroll (22) can be easily adjusted, and the positions of the scrolls (21, 22) can be adjusted between the compressed position and the non-compressed position. By doing so, the capacity control of the compressor can be easily performed.
上記第２の発明によれば、可動スクロール（22）と駆動軸（11）とを連結するスライドブッシュ（53）の動作を変形部材（40）で制御することにより、可動スクロール（22）の径方向位置の制御を簡単且つ確実に行うことができる。このため、圧縮機の容量制御を簡単に行える。また、変形部材（40）に過大な力が必要ないことは上記第４の発明と同様である。 According to the second aspect , the diameter of the movable scroll (22) is controlled by controlling the operation of the slide bush (53) connecting the movable scroll (22) and the drive shaft (11) with the deformable member (40). The direction position can be controlled easily and reliably. For this reason, the capacity control of the compressor can be easily performed. Moreover, it is the same as that of the said 4th invention that an excessive force is not required for a deformation | transformation member (40).
上記第３の発明によれば、可動スクロール（22）の公転半径を調整するスイングリンク（56）の動作を変形部材（40）で制御することにより、可動スクロール（22）の径方向への位置制御を簡単且つ確実に行うことができる。このため、圧縮機の容量制御を簡単に行える。また、変形部材（40）に過大な力が必要ないことは上記と同様である。 According to the third invention, the position of the movable scroll (22) in the radial direction is controlled by controlling the operation of the swing link (56) for adjusting the revolution radius of the movable scroll (22) by the deformable member (40). Control can be performed easily and reliably. For this reason, the capacity control of the compressor can be easily performed. Moreover, it is the same as the above that an excessive force is not required for the deformable member (40).
上記第４の発明によれば、変形部材（40）として高分子アクチュエータを用いているので、該高分子アクチュエータへの電圧印加を制御することにより、両スクロール（21，22）の位置調整を簡単且つ確実に行える。また、位置調整手段（40）の構成も簡単にすることができる。 According to the fourth aspect of the invention, since the polymer actuator is used as the deformable member (40), the position adjustment of the scrolls (21, 22) can be easily performed by controlling the voltage application to the polymer actuator. And it can be done reliably. Further, the configuration of the position adjusting means (40) can be simplified.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。そこで、本発明の前提技術を説明した後、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Therefore, after describing the prerequisite technology of the present invention, embodiments of the present invention will be described.
《前提技術》
図１及び図２は前提技術のスクロール圧縮機（10）の縦断面図、図３は圧縮機構（20）の動作を示す横断面図である。図１及び図２に示すように、本前提技術のスクロール圧縮機（10）は、圧縮機構（20）と電動機（30）と駆動軸（11）とを備えている。このスクロール圧縮機（10）は、例えば空気調和装置などの冷媒回路に設けられ、冷媒ガスを圧縮するのに用いられる。
《 Prerequisite technology 》
1 and 2 are longitudinal sectional views of the scroll compressor (10) of the base technology , and FIG. 3 is a transverse sectional view showing the operation of the compression mechanism (20). As shown in FIGS. 1 and 2, the scroll compressor (10) of the base technology includes a compression mechanism (20), an electric motor (30), and a drive shaft (11). This scroll compressor (10) is provided, for example, in a refrigerant circuit such as an air conditioner, and is used to compress refrigerant gas.
上記電動機（30）は、駆動軸（11）を介して圧縮機構（20）に接続されている。上記圧縮機構（20）及び電動機（30）は、円筒状のケーシング（12）に密閉状態で収納されている。上記スクロール圧縮機（10）は、縦型であって、ケーシング（12）の内部上方に圧縮機構（20）が固定され、ケーシング（12）の内部下方に下部軸受（13）が固定されている。また、圧縮機構（20）と下部軸受（13）の間に電動機（30）が配置されている。 The electric motor (30) is connected to the compression mechanism (20) via the drive shaft (11). The compression mechanism (20) and the electric motor (30) are housed in a sealed state in a cylindrical casing (12). The scroll compressor (10) is a vertical type, and a compression mechanism (20) is fixed inside the casing (12) and a lower bearing (13) is fixed below the casing (12). . An electric motor (30) is disposed between the compression mechanism (20) and the lower bearing (13).
上記ケーシング（12）には、圧縮機構（20）と電動機（30）との間に、冷媒の吸入管（14）が設けられている。また、上記ケーシング（12）の頭部であって、圧縮機構（20）の上方には、圧縮冷媒の吐出管（15）が設けられている。上記ケーシング（12）内は仕切板（16）によって上下に仕切られており、仕切板（16）の下方に低圧空間（S1）が、仕切板（16）の上方に高圧空間（S2）が区画されている。そして、吸入管（14）からケーシング（12）内に導入された冷媒は、低圧空間（S1）を介して圧縮機構（20）に吸入された後、該圧縮機構（20）で圧縮されると該圧縮機構（20）から高圧空間（S2）へ吐出され、さらに吐出管（15）から流出する。 The casing (12) is provided with a refrigerant suction pipe (14) between the compression mechanism (20) and the electric motor (30). A compressed refrigerant discharge pipe (15) is provided above the compression mechanism (20) at the head of the casing (12). The inside of the casing (12) is partitioned up and down by a partition plate (16). A low pressure space (S1) is defined below the partition plate (16), and a high pressure space (S2) is partitioned above the partition plate (16). Has been. Then, the refrigerant introduced into the casing (12) from the suction pipe (14) is sucked into the compression mechanism (20) through the low pressure space (S1), and then compressed by the compression mechanism (20). It is discharged from the compression mechanism (20) to the high-pressure space (S2), and further flows out from the discharge pipe (15).
上記圧縮機構（20）は、第１スクロールである固定スクロール（21）と、第２スクロールである可動スクロール（22）と、フレーム（17）とを有している。このフレーム（17）は、ケーシング（12）に固定されるとともに、可動スクロール（22）を支持する支持部材を構成している。 The compression mechanism (20) includes a fixed scroll (21) that is a first scroll, a movable scroll (22) that is a second scroll, and a frame (17). The frame (17) is fixed to the casing (12) and constitutes a support member that supports the movable scroll (22).
上記固定スクロール（21）は、鏡板（23）と該鏡板（23）に形成された渦巻状のラップ（24）とを備えている。可動スクロール（22）は、鏡板（25）と該鏡板（25）に形成された渦巻状のラップ（26）とを備えている。上記固定スクロール（21）と可動スクロール（22）は、それぞれのラップ（24，26）が噛み合うように配置されている。このように両スクロール（21，22）のラップ（24，26）を噛み合わせることで、作動室である圧縮室（27）がラップ（24，26）と鏡板（23，25）とによって区画形成される。固定スクロール（21）の外周部には、低圧の冷媒を圧縮室（27）に吸入する吸入口（図示せず）が形成され、該固定スクロール（21）の中心部には、圧縮室（27）で圧縮された冷媒が吐出する吐出口（28）が形成されている。固定スクロール（21）には、吐出口（28）を開閉する吐出弁（リード弁）（29）と、この吐出弁（28）の可動範囲を定めるための弁押さえ（29a）とが設けられている。 The fixed scroll (21) includes an end plate (23) and a spiral wrap (24) formed on the end plate (23). The movable scroll (22) includes an end plate (25) and a spiral wrap (26) formed on the end plate (25). The fixed scroll (21) and the movable scroll (22) are arranged so that the respective wraps (24, 26) mesh with each other. By engaging the wraps (24, 26) of the scrolls (21, 22) in this way, the compression chamber (27), which is the working chamber, is partitioned by the wraps (24, 26) and the end plates (23, 25). Is done. A suction port (not shown) for sucking low-pressure refrigerant into the compression chamber (27) is formed in the outer peripheral portion of the fixed scroll (21), and the compression chamber (27 The discharge port (28) through which the refrigerant compressed in (1) is discharged is formed. The fixed scroll (21) is provided with a discharge valve (reed valve) (29) for opening and closing the discharge port (28) and a valve presser (29a) for defining the movable range of the discharge valve (28). Yes.
上記固定スクロール（21）は、上記フレーム（17）に固定され、可動スクロール（22）は、オルダムリング（図示せず）を介してフレーム（17）に載置されている。また、上記可動スクロール（22）の背面（下面）には、上記駆動軸（11）の軸端に形成された偏心部（11a）が連結されている。上記構成において、駆動軸（11）が回転すると、可動スクロール（22）は、駆動軸（11）の回転中心に対して偏心部（11a）の偏心量を公転半径とする周回軌道上を公転する。一方、上記オルダムリングは可動スクロール（22）の自転を阻止するように構成されている。このため、可動スクロール（22）は、駆動軸（11）が回転すると自転せずに公転のみを行い、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）間に形成された圧縮室（27）の容積が図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すように連続的に変化する。 The fixed scroll (21) is fixed to the frame (17), and the movable scroll (22) is placed on the frame (17) via an Oldham ring (not shown). An eccentric portion (11a) formed at the shaft end of the drive shaft (11) is connected to the back surface (lower surface) of the movable scroll (22). In the above configuration, when the drive shaft (11) rotates, the movable scroll (22) revolves on the orbit with the eccentric amount of the eccentric portion (11a) as the revolution radius with respect to the rotation center of the drive shaft (11). . On the other hand, the Oldham ring is configured to prevent the movable scroll (22) from rotating. For this reason, the movable scroll (22) does not rotate when the drive shaft (11) rotates but only revolves, and the compression chamber (27, 27) formed between the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22). ) Continuously changes as shown in FIGS.
上記可動スクロール（22）は、その軸方向位置を調整できるように、駆動軸（11）に対して上下へスライド可能に連結されている。そして、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）の相対的な位置関係が、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）同士がシール状態で噛み合うことにより上記圧縮室（27）が両ラップ（24，26）の間に形成される圧縮位置（図１参照）と、両ラップ（24，26）が非シール状態になって上記圧縮室（27）が形成されない非圧縮位置（図２参照）との間で変化するように構成されている。 The movable scroll (22) is slidably connected to the drive shaft (11) so that the axial position of the movable scroll (22) can be adjusted. The relative positional relationship between the movable scroll (22) and the fixed scroll (21) is such that the wraps (24, 26) of the scrolls (21, 22) are engaged with each other in a sealed state so that the compression chamber (27) A compression position (see FIG. 1) formed between both wraps (24, 26) and a non-compression position where both wraps (24, 26) are not sealed and the compression chamber (27) is not formed (see FIG. 1). 2)).
上記フレーム(17)と可動スクロール（22）との間には、シール部材（18）が設けられている。このシール部材（18）は、フレーム（17）の上面に形成された凹部（17a）に保持されている。そして、フレーム（17）と可動スクロール（22）との間には、シール部材（18）の内側に背圧空間（S3）が形成されている。 A seal member (18) is provided between the frame (17) and the movable scroll (22). The seal member (18) is held in a recess (17a) formed on the upper surface of the frame (17). A back pressure space (S3) is formed inside the seal member (18) between the frame (17) and the movable scroll (22).
上記可動スクロール（22）の鏡板（25）には、背圧導入路（25a）が形成されている。この背圧導入路（25a）は、上記背圧空間（S3）と、圧縮室（27）の中心部（高圧部分）とを連通している。したがって、圧縮機（10）の運転時、上記背圧空間（S3）は圧縮室（27）の中心部と同じ圧力（高圧圧力）になる。このため、上記背圧空間（S3）において、冷媒の高圧圧力が可動スクロール（22）の下面に作用して、該可動スクロール（22）を固定スクロール（21）に対して上方へ押し付ける力が発生する。このことにより、可動スクロール（22）と固定スクロール（21）とが噛み合った状態で両スクロール（21，22）が互いに圧接する。 A back pressure introduction path (25a) is formed in the end plate (25) of the movable scroll (22). The back pressure introduction path (25a) communicates the back pressure space (S3) with the central portion (high pressure portion) of the compression chamber (27). Therefore, during the operation of the compressor (10), the back pressure space (S3) is at the same pressure (high pressure) as the central portion of the compression chamber (27). For this reason, in the back pressure space (S3), the high pressure of the refrigerant acts on the lower surface of the movable scroll (22) to generate a force that pushes the movable scroll (22) upward against the fixed scroll (21). To do. Thus, the scrolls (21, 22) are pressed against each other in a state where the movable scroll (22) and the fixed scroll (21) are engaged with each other.
上記シール部材（18）は、図１及び図２の要部拡大図である図４に示すように、外部入力（電圧）によって形状が変化する変形部材としての高分子アクチュエータ（40）と、高分子アクチュエータ（40）の上端部に配置されたシールリング（19）とを備えている。高分子アクチュエータ（40）及びシールリング（19）は、いずれも環状に形成されている。そして、高分子アクチュエータ（40）の下部がフレーム（17）に固定されている。 As shown in FIG. 4 which is an enlarged view of the main part of FIGS. 1 and 2, the sealing member (18) includes a polymer actuator (40) as a deforming member whose shape is changed by an external input (voltage), And a seal ring (19) disposed at the upper end of the molecular actuator (40). The polymer actuator (40) and the seal ring (19) are both formed in an annular shape. The lower part of the polymer actuator (40) is fixed to the frame (17).
上記高分子アクチュエータ（40）は、導電性高分子素子からなる導電性高分子アクチュエータである。上記高分子アクチュエータ（40）は、電圧印加によって伸縮変形する性状を有している。上記高分子アクチュエータ（40）は、図５において、例えば、「ポリアニリン」等の高分子材（41）と電解液（42）とが接触して配置されるとともに、上記高分子材（41）の外側に電極（43）が設けられ、上記電解液（42）の外側に電極（44）が設けられている。なお、上記電極（43，44）の外側は、樹脂膜等によって保護被覆が施されている。上記各電極（43，44）は、切換スイッチ（45）を介して直流電源（46）が接続されている。 The polymer actuator (40) is a conductive polymer actuator made of a conductive polymer element. The polymer actuator (40) has a property of expanding and contracting when a voltage is applied. In FIG. 5, the polymer actuator (40) is arranged such that, for example, a polymer material (41) such as “polyaniline” and an electrolytic solution (42) are in contact with each other, and the polymer material (41) An electrode (43) is provided outside, and an electrode (44) is provided outside the electrolyte solution (42). The outer side of the electrodes (43, 44) is covered with a protective coating by a resin film or the like. Each electrode (43, 44) is connected to a DC power source (46) via a changeover switch (45).
上記高分子アクチュエータ（40）は、切換スイッチ（45）の操作によって各電極（43，44）の極性を適宜変更することで伸縮変形する。具体的には、上記電極（43）を「陽極」に、上記電極（44）を「陰極」に設定すると、上記電解液（42）内の「陰イオン」が上記高分子材（41）に取り込まれ、該高分子材（41）が膨潤となり、結果的に伸長変形する。逆に、上記電極（43）を「陰極」に、上記電極（44）を「陽極」に設定すると、上記高分子材（41）に取り込まれていた「陰イオン」が上記電解液（42）内へ放出され、上記高分子材（41）が収縮する。このように電圧印加の極性を変更することによって、上記高分子アクチュエータ（40）は伸長または収縮する。 The polymer actuator (40) expands and contracts by appropriately changing the polarity of each electrode (43, 44) by operating the changeover switch (45). Specifically, when the electrode (43) is set to “anode” and the electrode (44) is set to “cathode”, “anions” in the electrolyte (42) are transferred to the polymer material (41). The polymer material (41) is swollen by being taken in, resulting in expansion and deformation. Conversely, when the electrode (43) is set as the “cathode” and the electrode (44) is set as the “anode”, the “anions” taken in the polymer material (41) are converted into the electrolyte solution (42). The polymer material (41) contracts by being released. Thus, the polymer actuator (40) expands or contracts by changing the polarity of voltage application.
上記高分子アクチュエータ（40）は、電圧印加によってこれを伸長または収縮させた後に電圧印加を停止しても、電圧印加停止前の伸長状態または収縮状態をそのまま維持する性状を有する。このため、上記高分子アクチュエータ（40）は、伸長または収縮させるときにのみ電圧を印加すればよい。上記の性状は、例えば、形状記憶合金のように形状復元後もその復元形状を維持するために加熱を継続させる必要があるものとは大きく異なる。 The polymer actuator (40) has the property of maintaining the stretched or contracted state before the voltage application is stopped even if the voltage application is stopped after the voltage application is expanded or contracted. For this reason, it is only necessary to apply a voltage to the polymer actuator (40) when it is extended or contracted. The above-mentioned properties are greatly different from, for example, those in which heating needs to be continued in order to maintain the restored shape after shape restoration, such as shape memory alloys.
なお、上記の高分子アクチュエータ（40）に接続される電力供給手段は、図示しない外部電源と、フレーム（17）等に埋め込まれた配線等より構成される。そして、高分子アクチュエータ（40）に、上記電源から配線等を介して電力が供給される。 The power supply means connected to the polymer actuator (40) includes an external power source (not shown), wiring embedded in the frame (17), and the like. Then, electric power is supplied to the polymer actuator (40) from the power source via wiring or the like.
上記高分子アクチュエータ（40）は、ラップ（24，26）の高さ方向に伸縮し、可動スクロール（22）を軸方向へ変位させる。つまり、上記高分子アクチュエータ（40）が伸長した図１及び図４（Ａ）の状態では、シールリング（19）が可動スクロール（22）の鏡板（25）の下面と接して該可動スクロール（22）を押し上げる。この状態では、圧縮室（27）内の高圧の冷媒が背圧空間（S3）に流入し、可動スクロール（22）が固定スクロール（21）に圧接する第１位置の状態となる。このとき、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）間には冷媒の漏れる隙間が実質的に生じない状態となり、圧縮室（27）での冷媒の圧縮動作が行われる。 The polymer actuator (40) expands and contracts in the height direction of the wrap (24, 26), and displaces the movable scroll (22) in the axial direction. That is, in the state of FIG. 1 and FIG. 4A where the polymer actuator (40) is extended, the seal ring (19) is in contact with the lower surface of the end plate (25) of the movable scroll (22) and the movable scroll (22 ) Is pushed up. In this state, the high-pressure refrigerant in the compression chamber (27) flows into the back pressure space (S3), and the movable scroll (22) is in the first position where it is in pressure contact with the fixed scroll (21). At this time, there is substantially no gap through which refrigerant leaks between the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22), and the refrigerant is compressed in the compression chamber (27).
一方、高分子アクチュエータ（40）が収縮した図２及び図４（Ｂ）の状態では、両スクロール（21，22）の間に冷媒の漏れる隙間が形成されるので、冷媒は圧縮されない。このとき、固定スクロール（21）と可動スクロール（22）の間の空間も、背圧空間（S3）も低圧圧力となる。そして、可動スクロール（22）は自重によって下降する。 On the other hand, in the state of FIG. 2 and FIG. 4 (B) in which the polymer actuator (40) contracts, a gap through which the refrigerant leaks is formed between the scrolls (21, 22), so the refrigerant is not compressed. At this time, both the space between the fixed scroll (21) and the movable scroll (22) and the back pressure space (S3) are under low pressure. Then, the movable scroll (22) is lowered by its own weight.
このように、本前提技術では、上記高分子アクチュエータ（40）を用いて、可動スクロール（22）を上方に押し上げることで両スクロール（21，22）の位置関係を圧縮位置にすることができる一方、可動スクロール（22）を下降させることで非圧縮位置にすることができるように構成されている。言い換えると、この前提技術において、上記高分子アクチュエータ（40）は、可動スクロール（22）の軸方向位置を調整する位置調整手段を構成している。 As described above, in the base technology , by using the polymer actuator (40), the movable scroll (22) is pushed upward, so that the positional relationship between the scrolls (21, 22) can be set to the compressed position. The movable scroll (22) is lowered to be in the non-compressed position. In other words, in this base technology , the polymer actuator (40) constitutes a position adjusting means for adjusting the axial position of the movable scroll (22).
−運転動作−
次に、このスクロール圧縮機（10）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the scroll compressor (10) will be described.
まず、１００％容量での運転時は、高分子アクチュエータ（40）を伸長させ、可動スクロール（22）が固定スクロール（21）に圧接する状態にして、電動機（30）を駆動する。こうすると、固定スクロール（21）と可動スクロール（22）のラップ（24，26）間には冷媒の漏れる隙間が実質的に存在しない状態となって、可動スクロール（22）が自転することなく固定スクロール（21）に対して公転運動を行う。これにより、吸入管（14）から流れ込んだ冷媒が、圧縮機構（20）の圧縮室（27）に、その容積増大に伴って吸入される。吸入された冷媒は、可動スクロール（22）の公転が進むことで圧縮室（27）の容積が中心部に向かって縮小すると圧縮される（図３参照）。 First, during operation at 100% capacity, the polymer actuator (40) is extended to bring the movable scroll (22) into pressure contact with the fixed scroll (21), and the electric motor (30) is driven. In this way, there is substantially no gap for refrigerant leakage between the wrap (24, 26) of the fixed scroll (21) and the movable scroll (22), and the movable scroll (22) is fixed without rotating. Revolve around the scroll (21). As a result, the refrigerant flowing from the suction pipe (14) is sucked into the compression chamber (27) of the compression mechanism (20) as its volume increases. The sucked refrigerant is compressed when the volume of the compression chamber (27) decreases toward the center by the revolution of the movable scroll (22) (see FIG. 3).
上記冷媒は、圧縮室（27）の容積変化に伴って圧縮されると、高圧になって上記固定スクロール（21）のほぼ中央に形成された吐出口（28）からケーシング（12）の内部の高圧空間（S2）に吐出される。吐出された冷媒は、吐出管（15）から冷媒回路へ送り出され、冷媒回路において凝縮、膨張、蒸発の各行程を行った後、再度吸入管（14）から吸入されて圧縮される。 When the refrigerant is compressed in accordance with the volume change of the compression chamber (27), the refrigerant becomes high pressure from the discharge port (28) formed substantially at the center of the fixed scroll (21) to the inside of the casing (12). Discharged into the high-pressure space (S2). The discharged refrigerant is sent out from the discharge pipe (15) to the refrigerant circuit, subjected to condensation, expansion, and evaporation steps in the refrigerant circuit, and then sucked again from the suction pipe (14) and compressed.
上記圧縮室（27）の中心部分は、背圧導入路（25a）を介して背圧空間（S3）と連通している。したがって、運転中はシール部材（18）の内側の背圧空間（S3）が高圧になっており、その高圧圧力が可動スクロール（22）の鏡板（25）に下方から作用する。これにより、１００％容量の運転時は、可動スクロール（22）が固定スクロール（21）に押し付けられた状態に保持される。 The central portion of the compression chamber (27) communicates with the back pressure space (S3) through the back pressure introduction path (25a). Accordingly, during operation, the back pressure space (S3) inside the seal member (18) is at a high pressure, and the high pressure acts on the end plate (25) of the movable scroll (22) from below. As a result, during operation with 100% capacity, the movable scroll (22) is held in a state of being pressed against the fixed scroll (21).
一方、１００％未満の容量での運転時は、電動機（30）の駆動中に高分子アクチュエータ（40）を間欠的に収縮させる制御を行う。高分子アクチュエータ（40）を収縮させると、背圧空間（S3）の高圧冷媒がシールリング（19）と鏡板との間の隙間からその周囲の低圧側空間へ流れ込んで、背圧空間（S3）の圧力が低下する。また、このときは、圧縮室（27）内の周縁部分（低圧部分）と中心部分（高圧部分）とが連通するとともに、該中心部分と背圧空間（S3）とが連通しているので、これらの空間が均圧されて低圧になる。そうすると可動スクロール（22）を固定スクロール（21）に押し付けていた力が作用しなくなり、可動スクロール（22）が自重で下降する。これにより、冷媒が圧縮されない状態となる。 On the other hand, during operation with a capacity of less than 100%, control is performed to intermittently contract the polymer actuator (40) while the electric motor (30) is being driven. When the polymer actuator (40) is contracted, the high-pressure refrigerant in the back pressure space (S3) flows into the surrounding low pressure side space from the gap between the seal ring (19) and the end plate, and the back pressure space (S3) The pressure drops. At this time, the peripheral portion (low pressure portion) and the central portion (high pressure portion) in the compression chamber (27) communicate with each other, and the central portion and the back pressure space (S3) communicate with each other. These spaces are equalized to a low pressure. If it does so, the force which pressed the movable scroll (22) to the fixed scroll (21) will not act, and the movable scroll (22) will descend by its own weight. As a result, the refrigerant is not compressed.
したがって、１００％未満の容量での運転時は、例えば８：２の割合で高分子アクチュエータ（40）の伸長と収縮を繰り返すようにすれば、８０％の容量に制御できる。また、上記の割合を適宜変更すれば、運転容量も適宜変更できる。 Therefore, when operating at a capacity of less than 100%, the capacity can be controlled to 80% by repeating the expansion and contraction of the polymer actuator (40) at a ratio of 8: 2, for example. Further, if the above ratio is changed as appropriate, the operating capacity can be changed as appropriate.
さらに、この前提技術では、液冷媒や油が圧縮機構（20）に吸い込まれる運転条件になった場合に、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）が非シール状態になるようにすることにより、液圧縮を回避することもできる。このことにより、液圧縮による激しいショック音や振動の発生を抑えられ、圧縮機（10）の損傷も防止できる。 Furthermore, in this base technology , the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22) are in an unsealed state when the operating condition is such that liquid refrigerant or oil is sucked into the compression mechanism (20). By doing so, liquid compression can also be avoided. As a result, generation of severe shock noise and vibration due to liquid compression can be suppressed, and damage to the compressor (10) can be prevented.
−前提技術の効果−
このように、本前提技術によれば、シール部材（18）に高分子アクチュエータ（40）を用いているので、簡単な制御で圧縮機（10）の運転容量を調整することができる。また、可動スクロール（22）の位置調整を行うのに複雑な機構は採用していないので、圧縮機（10）の構成が複雑になるのも防止できる。
−Effects of prerequisite technologies−
Thus, according to the base technology , since the polymer actuator (40) is used for the seal member (18), the operating capacity of the compressor (10) can be adjusted with simple control. In addition, since a complicated mechanism is not used to adjust the position of the movable scroll (22), it is possible to prevent the compressor (10) from being complicated.
また、この前提技術では、従来の電磁弁を用いる方式において発生する切り換え時の異音も発生しない。さらに、両スクロール（21，22）を圧縮位置に保つ力として、高分子アクチュエータ（40）による圧接力に加えて背圧空間（S3）の圧力を利用できるので、両スクロール（21，22）の圧接力が不足するおそれもない。 Further, in this base technology , no abnormal noise is generated at the time of switching, which occurs in the conventional method using a solenoid valve. Furthermore, as the force to keep both scrolls (21, 22) in the compressed position, the pressure in the back pressure space (S3) can be used in addition to the pressure contact force by the polymer actuator (40). There is no risk of insufficient pressure contact.
−前提技術の変形例−
上記の例では、圧縮室（27）の中心部の高圧部分と背圧空間（S3）とを背圧導入路（25a）で連通するように形成しているが、該背圧導入路（25a）は、圧縮室（27）の中心部と周縁部との間の中間圧部分と背圧空間（S3）とを連通するように形成してもよく、要は背圧空間（S3）の圧力で可動スクロール（22）と固定スクロール（21）とがシール状態（圧縮位置）に保持されるようになっていればよい。
-Modifications of the underlying technology-
In the above example, the high pressure portion at the center of the compression chamber (27) and the back pressure space (S3) are formed so as to communicate with each other through the back pressure introduction path (25a). ) May be formed so as to communicate the intermediate pressure portion between the central portion and the peripheral portion of the compression chamber (27) and the back pressure space (S3). In short, the pressure in the back pressure space (S3) The movable scroll (22) and the fixed scroll (21) need only be held in a sealed state (compressed position).
また、この前提技術では、ケーシング（12）内における圧縮機構（20）の周囲の空間が低圧になる構造について説明をしたが、吸入管（14）がケーシングを貫通して圧縮機構（20）に連通する一方で仕切板（16）を設けない構成にして、圧縮機構（20）の周囲の空間が高圧になる構造にしてもよい。この場合、高分子アクチュエータ（40）を収縮させても軸受けの部分には高圧ガスが残るので、該可動スクロール（22）を確実に下降させて第２位置に移動させるために、バネなどの付勢手段を設けておくとよい。こうすることで、ケーシング（12）内が高圧になる、いわゆる高圧ドーム構造のスクロール圧縮機にも本発明を適用できる。 Further, in this base technology , the structure in which the space around the compression mechanism (20) in the casing (12) becomes low pressure has been described. However, the suction pipe (14) penetrates the casing to the compression mechanism (20). A structure may be adopted in which the partition plate (16) is not provided while being communicated, and the space around the compression mechanism (20) becomes a high pressure. In this case, even if the polymer actuator (40) is contracted, high pressure gas remains in the bearing portion. Therefore, in order to reliably lower the movable scroll (22) and move it to the second position, a spring or the like is attached. It is advisable to provide a force means. By so doing, the present invention can also be applied to a scroll compressor having a so-called high pressure dome structure in which the inside of the casing (12) has a high pressure.
また、この前提技術では背圧空間（S3）の圧力を利用して可動スクロール（22）を変位させ、両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置に位置変化させるようにしているが、背圧空間（S3）の圧力を利用せず、変形部材（40）の伸縮の力のみで可動スクロール（22）や固定スクロール（21）を位置変化させるようにしてもよい。 In this base technology , the movable scroll (22) is displaced using the pressure in the back pressure space (S3), and both scrolls (21, 22) are moved between the compressed position and the non-compressed position. Instead of using the pressure in the back pressure space (S3), the position of the movable scroll (22) and the fixed scroll (21) may be changed only by the expansion / contraction force of the deformable member (40).
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１は、駆動軸（11）と可動スクロール（22）との間に可変クランク機構（50）を備えたスクロール圧縮機（10）において、該可変クランク機構（50）に変形部材（高分子アクチュエータ（40））を設けた例である。可変クランク機構（50）は、可動スクロール（22）の公転半径をその公転中に圧縮室（27）内のガス力や遠心力で自動的に調整し、固定スクロール（21）のラップ（24）と可動スクロール（22）のラップ（26）との間にガスの漏れ隙間が生じない状態にして可動スクロール（22）を公転させるための機構である。
In
図６及び図７に示すように、このスクロール圧縮機（10）は、可変クランク機構（50）としてスライドブッシュ（51）を備えている。スライドブッシュ（51）は、図８（Ａ），図８（Ｂ）に示すように、回転動作をする駆動軸（11）の偏心部（11a）と公転動作をする可動スクロール（22）との間に、駆動軸（11）の径方向へスライド可能で可動スクロール（22）に回転可能に装着されるスリーブ（52）と、該スリーブ（52）の側方に位置するバランスウェイト（53）とを有している。このスライドブッシュ（51）は、上記スリーブ（52）とバランスウェイト（53）が一体的に形成されたものである。 As shown in FIGS. 6 and 7, the scroll compressor (10) includes a slide bush (51) as a variable crank mechanism (50). As shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), the slide bush (51) is composed of an eccentric part (11a) of the drive shaft (11) that rotates and a movable scroll (22) that rotates. A sleeve (52) that is slidable in the radial direction of the drive shaft (11) and is rotatably mounted on the movable scroll (22), and a balance weight (53) positioned on the side of the sleeve (52) have. The slide bush (51) is formed by integrally forming the sleeve (52) and the balance weight (53).
上記駆動軸（11）の偏心部（11a）は、外周面の一部が加工されて平面（第１カム面（P1））になっている。スライドブッシュ（51）の内周面は、上記偏心部（11a）に対してスライドブッシュ（51）がスライド可能な横長の異形孔になっており、かつ、偏心部（11a）の第１カム面（P1）に接する平面（第２カム面（P2））を有している。これらのカム面（P1，P2）は、圧縮室（27）内でガスが圧縮されることにより発生する径方向のガス力をスライドブッシュ（51）が可動スクロール（22）を介して受けたときに、スライドブッシュ（51）がこれらのカム面（P1，P2）に沿ってスライドするように、ガス力の作用する方向に対して傾斜した平面になっている。また、スライドブッシュ（51）がスライドする方向は、駆動軸（11）の中心と偏心部（11a）の中心とを結ぶ方向（偏心方向）に定められている。 The eccentric portion (11a) of the drive shaft (11) is a flat surface (first cam surface (P1)) by machining a part of the outer peripheral surface. The inner peripheral surface of the slide bush (51) is a horizontally elongated hole that allows the slide bush (51) to slide relative to the eccentric portion (11a), and the first cam surface of the eccentric portion (11a). It has a plane (second cam surface (P2)) in contact with (P1). These cam surfaces (P1, P2) are when the slide bush (51) receives the radial gas force generated by the compression of the gas in the compression chamber (27) via the movable scroll (22). In addition, the slide bush (51) is a plane inclined with respect to the direction in which the gas force acts so that the slide bush (51) slides along these cam surfaces (P1, P2). The direction in which the slide bush (51) slides is determined in the direction connecting the center of the drive shaft (11) and the center of the eccentric portion (11a) (eccentric direction).
上記変形部材（40）は、図９に示すように、駆動軸（11）の偏心部（11a）とスライドブッシュ（51）のスリーブ（52）との間に設けられている。この変形部材（40）は、上記偏心方向に伸縮する高分子アクチュエータ（40）により構成されている。そして、この高分子アクチュエータ（40）が収縮して９（Ａ）の第１状態になると、スライドブッシュ（51）が上記偏心方向へスライド動作し得る状態になり、圧縮機構（20）は図６の状態となる。一方、高分子アクチュエータ（40）が伸長して図９（Ｂ）の第２状態になると、スライドブッシュ（51）はスライド動作を行わず、圧縮機構（20）は図７の状態となる。 As shown in FIG. 9, the deformable member (40) is provided between the eccentric portion (11a) of the drive shaft (11) and the sleeve (52) of the slide bush (51). The deformable member (40) is composed of a polymer actuator (40) that expands and contracts in the eccentric direction. When the polymer actuator (40) contracts to the first state of 9 (A), the slide bush (51) can slide in the eccentric direction, and the compression mechanism (20) is shown in FIG. It becomes the state of. On the other hand, when the polymer actuator (40) is extended to the second state of FIG. 9B, the slide bush (51) does not slide and the compression mechanism (20) is in the state of FIG.
なお、上記可動スクロール（22）の高分子アクチュエータ（40）の電極供給手段は、図示しないが、例えば、１次コイルと２次コイルとを備えた非接触式の電力供給方式を適用したり、すべり電極を適用したりすることができる。この電極供給手段を適用することにより、断線を防止することができる。 The electrode supply means of the polymer actuator (40) of the movable scroll (22) is not shown, but for example, a non-contact type power supply system including a primary coil and a secondary coil can be applied, A sliding electrode can be applied. By applying this electrode supply means, disconnection can be prevented.
このスクロール圧縮機（10）は、高分子アクチュエータ（40）を可変クランク機構（50）に設けた点や、背圧導入路を設けていない点を除いては、前提技術と同様に構成されている。したがって、ここではその他の具体的な構成については説明を省略する。 The scroll compressor (10) is configured in the same manner as the base technology except that the polymer actuator (40) is provided in the variable crank mechanism (50) and the back pressure introduction path is not provided. Yes. Therefore, description of other specific configurations is omitted here.
−運転動作−
次に、このスクロール圧縮機（10）の運転動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the scroll compressor (10) will be described.
まず、１００％容量での運転時は、高分子アクチュエータ（40）を収縮させ、可動スクロール（22）が固定スクロール（21）にシール状態で圧接するようにして電動機（30）を駆動する。こうすると、固定スクロール（21）と可動スクロール（22）のラップ（24，26）間には冷媒の漏れる隙間が実質的に存在しない状態となって、可動スクロール（22）が自転することなく固定スクロール（21）に対して公転運動を行う。これにより、吸入管（14）から流れ込んだ冷媒が、圧縮機構（20）の圧縮室（27）に吸入される。吸入された冷媒は、可動スクロール（22）の公転に伴い、圧縮室（27）の容積が中心部に向かって縮小して圧縮される（図３参照）。 First, during operation at 100% capacity, the polymer actuator (40) is contracted, and the electric motor (30) is driven so that the movable scroll (22) is pressed against the fixed scroll (21) in a sealed state. In this way, there is substantially no gap for refrigerant leakage between the wrap (24, 26) of the fixed scroll (21) and the movable scroll (22), and the movable scroll (22) is fixed without rotating. Revolve around the scroll (21). Thereby, the refrigerant flowing from the suction pipe (14) is sucked into the compression chamber (27) of the compression mechanism (20). The sucked refrigerant is compressed while the volume of the compression chamber (27) is reduced toward the center as the movable scroll (22) revolves (see FIG. 3).
上記冷媒は、圧縮室（27）の容積変化に伴って圧縮され、高圧になって上記固定スクロール（21）のほぼ中央の吐出口（28）からケーシング（12）の内部に吐出される。吐出された冷媒は、吐出管（15）から冷媒回路へ送り出され、冷媒回路において凝縮、膨張、蒸発の各行程を行った後、再度吸入管（14）から吸入されて圧縮される。 The refrigerant is compressed as the volume of the compression chamber (27) changes, becomes high pressure, and is discharged into the casing (12) from the substantially central discharge port (28) of the fixed scroll (21). The discharged refrigerant is sent out from the discharge pipe (15) to the refrigerant circuit, subjected to condensation, expansion, and evaporation steps in the refrigerant circuit, and then sucked again from the suction pipe (14) and compressed.
一方、１００％未満の容量での運転時は、電動機（30）の駆動中に高分子アクチュエータ（40）を間欠的に伸長させる制御を行う。高分子アクチュエータ（40）を伸長させると、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）間に隙間が生じて高圧側と低圧側が連通し、冷媒が圧縮されない状態となる。 On the other hand, during operation with a capacity of less than 100%, control is performed to intermittently extend the polymer actuator (40) while the electric motor (30) is being driven. When the polymer actuator (40) is extended, a gap is generated between the wraps (24, 26) of the scrolls (21, 22), the high pressure side and the low pressure side communicate with each other, and the refrigerant is not compressed.
したがって、前提技術と同様に、例えば８：２の割合で高分子アクチュエータ（40）の伸長と収縮を繰り返すようにすれば、８０％の容量に制御できる。また、上記の割合を適宜変更すれば、運転容量も適宜変更できる。 Therefore, as in the base technology , if the expansion and contraction of the polymer actuator (40) is repeated at a ratio of 8: 2, for example, the capacity can be controlled to 80%. Further, if the above ratio is changed as appropriate, the operating capacity can be changed as appropriate.
また、前提技術と同様に、液冷媒や油が圧縮機構（20）に吸い込まれる運転条件になった場合に、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）が非シール状態になるようにすることにより、液圧縮を回避することもできる。このことにより、液圧縮による激しいショック音や振動の発生を抑えられ、圧縮機（10）の損傷も防止できる。 Similarly to the base technology , the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22) are in an unsealed state when the operating condition is such that liquid refrigerant or oil is sucked into the compression mechanism (20). By making it, liquid compression can also be avoided. As a result, generation of severe shock noise and vibration due to liquid compression can be suppressed, and damage to the compressor (10) can be prevented.
−実施形態１の効果−
このように、本実施形態１によれば、シール部材（18）に高分子アクチュエータ（40）を用いているので、簡単な制御で圧縮機（10）の運転容量を調整することができる。また、可動スクロール（22）の位置調整を行うのに複雑な機構は採用していないので、圧縮機（10）の構成が複雑になるのも防止できる。
-Effect of Embodiment 1-
Thus, according to the first embodiment, since the polymer actuator (40) is used for the seal member (18), the operating capacity of the compressor (10) can be adjusted with simple control. In addition, since a complicated mechanism is not used to adjust the position of the movable scroll (22), it is possible to prevent the compressor (10) from being complicated.
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２は、駆動軸（11）と可動スクロール（22）との間の可変クランク機構（50）としてスイングリンク機構を使ったものに変形部材（40）を設けた例である。
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スイングリンク機構は、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、駆動軸（11）の中心から偏心した位置に、該駆動軸（11）と一体に回転（公転）するドライブピン（55）（揺動中心軸）を有している。このドライブピン（55）は、スイングリンク（56）によって可動スクロール（22）の中心と連結され、該可動スクロール（22）がドライブピン（55）を中心として揺動するように構成されている。可動スクロール（22）の中心は、ガス力の作用する方向に対して、ドライブピン（55）の中心よりも駆動軸（11）の中心寄りに位置している。したがって、スクロール圧縮機（10）の運転時に圧縮室（27）内にガス力が発生すると、可動スクロール（22）は、公転半径が広がる方向へ移動しようとする。このことにより、可動スクロール（22）のラップ（26）と固定スクロール（21）のラップ（24）との間の冷媒の漏れ隙間が実質的にゼロとなる。なお、このスイングリンク機構には、上記ガス力とバランスさせるためのバランスウェイトを設けてもよい。 As shown in FIGS. 10A and 10B, the swing link mechanism has a drive pin (55) that rotates (revolves) integrally with the drive shaft (11) at a position eccentric from the center of the drive shaft (11). ) (Oscillation center axis). The drive pin (55) is connected to the center of the movable scroll (22) by a swing link (56), and the movable scroll (22) is configured to swing around the drive pin (55). The center of the movable scroll (22) is located closer to the center of the drive shaft (11) than the center of the drive pin (55) in the direction in which the gas force acts. Therefore, when a gas force is generated in the compression chamber (27) during operation of the scroll compressor (10), the movable scroll (22) tends to move in a direction in which the revolution radius increases. As a result, the refrigerant leakage gap between the wrap (26) of the movable scroll (22) and the wrap (24) of the fixed scroll (21) becomes substantially zero. The swing link mechanism may be provided with a balance weight for balancing with the gas force.
可動スクロール（22）の中心を挟んでドライブピン（55）と反対側の位置には、スイングリンク（56）の揺動動作を制御するため、位置調整手段である変形部材（40）が設けられている。変形部材（40）は、上記実施形態１と同様に、高分子アクチュエータ（40）により構成されている。そして、高分子アクチュエータ（40）が収縮したとき（図１０（Ａ）の第１状態）には、可動スクロール（22）の公転半径が広がろうとする方向へスイングリンク（56）が揺動可能になる一方で、伸長したとき（図１０（Ｂ）の第２状態）には、スイングリンク（56）の揺動を規制し、可動スクロール（22）の公転半径を小さくすることができる。このように可動スクロール（22）の公転半径を小さくすれば、両スクロール（21，22）のラップ（24，26）間にガスの漏れる隙間が生じ、両スクロール（21，22）が非圧縮位置となる。 A deforming member (40) which is a position adjusting means is provided at a position opposite to the drive pin (55) across the center of the movable scroll (22) to control the swing operation of the swing link (56). ing. The deformable member (40) is composed of a polymer actuator (40), as in the first embodiment . When the polymer actuator (40) contracts (first state in FIG. 10 (A)), the swing link (56) can swing in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) tends to increase. On the other hand, when extended (the second state in FIG. 10B), swinging of the swing link (56) can be restricted, and the revolution radius of the movable scroll (22) can be reduced. If the revolution radius of the orbiting scroll (22) is reduced in this way, a gas leaking gap is created between the wraps (24, 26) of both scrolls (21, 22), and both scrolls (21, 22) are in an uncompressed position. It becomes.
したがって、この実施形態においても、高分子アクチュエータ（40）を収縮させて電動機（30）を駆動することにより１００％の容量の運転を行うことができる一方、該高分子アクチュエータ（40）を間欠的に伸長させながら電動機（30）を駆動することにより１００％未満の容量の運転を行うことができる。そして、その容量制御は高分子アクチュエータ（40）を伸縮させるだけで簡単に行うことができ、容量制御をするための構造も簡単である。 Therefore, also in this embodiment, the polymer actuator (40) can be operated by contracting the polymer actuator (40) and driving the electric motor (30), while the polymer actuator (40) is intermittently operated. By driving the electric motor (30) while being extended, the operation with a capacity of less than 100% can be performed. The capacity control can be performed simply by extending and contracting the polymer actuator (40), and the structure for controlling the capacity is also simple.
《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３を図１１に基づいて詳細に説明する。
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Next,
この実施形態３は、高分子アクチュエータ（40）が伸縮するのではなく湾曲するようにしたものである。 In the third embodiment, the polymer actuator (40) is not expanded and contracted but curved.
上記高分子アクチュエータ（40）は、イオン伝導アクチュエータで構成されている。このイオン伝導アクチュエータの高分子アクチュエータ（40）は、電圧印加によって撓曲変形する性状を備えている。図１１（Ａ）に示すように、上記高分子アクチュエータ（40）は、含水高分子電解質（48）の両面にそれぞれ電極（43，44）を取り付けて構成される。なお、上記電極（43，44）は、外側を樹脂膜等によって保護被覆が施されている。上記両電極（43，44）とは、切換スイッチ（45）を介して直流電源（46）が接続されている。上記高分子アクチュエータ（40）は、切換スイッチ（45）の操作によって電極（43，44）の極性を適宜変更することにより、撓曲変形する。 The polymer actuator (40) is an ion conductive actuator. The polymer actuator (40) of the ion conduction actuator has a property of bending and deforming when a voltage is applied. As shown in FIG. 11A, the polymer actuator (40) is configured by attaching electrodes (43, 44) to both surfaces of a hydrated polymer electrolyte (48), respectively. The electrodes (43, 44) have a protective coating on the outside with a resin film or the like. A DC power source (46) is connected to both the electrodes (43, 44) via a changeover switch (45). The polymer actuator (40) is bent and deformed by appropriately changing the polarity of the electrodes (43, 44) by operating the changeover switch (45).
具体的には、図１１（Ｂ）に示すように、上記電極（43）を「陽極」に、上記電極（44）を「陰極」に設定すると、含水高分子電解質（48）内の「陽イオン」が水を伴って「陰極」側へ移動し、含水量が「陰極」側に偏在し、「陰極」側と「陽極」側との間に膨潤差が生じて上記高分子アクチュエータ（40）が「陰極」側、即ち、上記電極（44）側へ凸に撓曲変形する。逆に、図１１（Ｃ）に示すように、上記電極（43）を「陰極」に、上記電極（44）を「陽極」に設定すると、含水高分子電解質（48）内の「陽イオン」が水を伴って「陰極」側へ移動し、上記高分子アクチュエータ（40）が「陰極」側、即ち、上記電極（43）側へ凸に撓曲変形する。このように電圧印加の極性を変更することで上記高分子アクチュエータ（40）が撓曲変形する。 Specifically, as shown in FIG. 11B, when the electrode (43) is set to “anode” and the electrode (44) is set to “cathode”, the “positive” in the hydrous polymer electrolyte (48) is set. The “ion” moves to the “cathode” side along with water, the water content is unevenly distributed on the “cathode” side, and a swelling difference is generated between the “cathode” side and the “anode” side, so that the polymer actuator (40 ) Bends and deforms in a convex manner toward the “cathode” side, that is, toward the electrode (44). On the contrary, as shown in FIG. 11C, when the electrode (43) is set to “cathode” and the electrode (44) is set to “anode”, “cation” in the hydrous polymer electrolyte (48). Moves to the “cathode” side with water, and the polymer actuator (40) is bent and deformed convexly toward the “cathode” side, that is, the electrode (43) side. Thus, the polymer actuator (40) is bent and deformed by changing the polarity of voltage application.
このように電圧印加によって湾曲する高分子アクチュエータ（40）を用いた場合の具体構造については図示していないが、この場合でも両スクロール（21，22）を圧縮位置と非圧縮位置の間で相対的に移動させることは可能であり、上記各実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。 Although the specific structure in the case of using the polymer actuator (40) that bends by voltage application in this way is not shown in the drawing, both scrolls (21, 22) are still relative to each other between the compressed position and the uncompressed position. Therefore, it is possible to obtain the same operation and effect as the above-described embodiments.
《その他の前提技術及び実施形態》
本発明は、以下のような構成としてもよい。
<< Other prerequisite technologies and embodiments >>
The present invention may be configured as follows.
例えば、上記前提技術及び各実施形態では可動スクロール（22）を変形部材（高分子アクチュエータ（40））によって軸方向または径方向へ位置変化させるように構成しているが、本発明においては、固定スクロール（第１スクロール（21））と可動スクロール（第２スクロール（22））の少なくとも一方を軸方向または径方向へ位置変化させるようにしておけばよい。つまり、両スクロール（21，22）の位置関係が相対的に変化するようになっていれば、固定スクロール（21）と可動スクロール（22）のどちらの位置を変化させてもよい。 For example, in the base technology and each embodiment, the movable scroll (22) is configured to change its position in the axial direction or the radial direction by the deformable member (polymer actuator (40)). The position of at least one of the scroll (first scroll (21)) and the movable scroll (second scroll (22)) may be changed in the axial direction or the radial direction. That is, as long as the positional relationship between the scrolls (21, 22) is relatively changed, either the fixed scroll (21) or the movable scroll (22) may be changed.
また、可動スクロール（22）を径方向へ位置調整できるようにする場合は、位置調整手段（40）を、可動スクロール（22）の公転半径が大きくなるように構成することも可能である。そうすれば、例えばラップ（24，26）が摩耗して、両スクロール（21，22）間に圧縮中に冷媒の漏れの原因となる隙間ができる状態になったときに、両スクロール（21，22）の一方を径方向外側へ位置変化させて、その隙間を詰めることが可能となる。こうすることにより、ラップ（24，26）が摩耗したときに圧縮性能が急激に低下するのを防止することが可能となる。 Further, when the position of the movable scroll (22) can be adjusted in the radial direction, the position adjusting means (40) can be configured such that the revolution radius of the movable scroll (22) is increased. Then, for example, when the wrap (24, 26) is worn and a gap is formed between the scrolls (21, 22) that causes refrigerant leakage during compression, both scrolls (21, It is possible to close the gap by changing the position of one of 22) radially outward. By doing so, it is possible to prevent the compression performance from rapidly deteriorating when the wrap (24, 26) is worn.
さらに、変形部材（40）は、イオン伝導アクチュエータ又は導電性高分子素子よりなる導電性高分子アクチュエータに限らず、電圧などの外部入力によって変形するものであればよい。 Furthermore, the deformable member (40) is not limited to an ion conductive actuator or a conductive polymer actuator made of a conductive polymer element, but may be any member that can be deformed by an external input such as voltage.
以上説明したように、本発明は、互いに噛み合う第１スクロールと第２スクロールの少なくとも一方が軸方向または径方向へ位置調整可能に構成されたスクロール圧縮機について有用である。 As described above, the present invention is useful for a scroll compressor in which at least one of a first scroll and a second scroll meshing with each other can be adjusted in position in the axial direction or the radial direction.
（10） スクロール圧縮機
（11） 駆動軸
（11a） 偏心部
（12） ケーシング
（17） フレーム（支持部材）
（18） シール部材
（20） 圧縮機構
（21） 固定スクロール（第１スクロール）
（22） 可動スクロール（第２スクロール）
（23） 鏡板
（24） ラップ
（25） 鏡板
（26） ラップ
（27） 圧縮室
（40） 位置調整手段
（40） 変形部材
（50） 可変クランク機構
（52） スリーブ
（53） スライドブッシュ
（55） ドライブピン（揺動中心軸）
（56） スイングリンク
（S3） 背圧空間
(10) Scroll compressor (11) Drive shaft (11a) Eccentric part (12) Casing (17) Frame (support member)
(18) Seal member (20) Compression mechanism (21) Fixed scroll (first scroll)
(22) Movable scroll (second scroll)
(23) End plate (24) Wrap (25) End plate (26) Wrap (27) Compression chamber (40) Position adjustment means (40) Deformable member (50) Variable crank mechanism (52) Sleeve (53) Slide bush (55) Drive pin (oscillation center shaft)
(56) Swing link (S3) Back pressure space
Claims (4)
上記第１スクロール（21）と第２スクロール（22）の少なくとも一方を、上記圧縮機構（20）の軸方向または径方向へ位置変化させる位置調整手段（40）を備えたスクロール圧縮機であって、
上記位置調整手段（40）は、外部入力によって形状が変化する変形部材（40）を備え、
上記位置調整手段（40）は、両ラップ（24，26）がシール状態で噛み合うことにより両ラップ（24，26）の間に圧縮室（27）が形成される圧縮位置と、両ラップ（24，26）が非シール状態になる非圧縮位置との間で上記第１スクロール（21）と第２スクロール（22）を相対的に位置変化させるように構成され、
ケーシング（12）内に上記圧縮機構（20）が固定されるとともに、該圧縮機構（20）を駆動する駆動軸（11）を備え、
上記第１スクロール（21）が上記ケーシング（12）に対して位置固定の固定スクロール（21）であり、上記第２スクロール（22）が上記駆動軸（11）の中心の周りを所定の公転半径で旋回可能な可動スクロール（22）であり、
上記可動スクロール（22）と駆動軸（11）とが上記公転半径を調整可能な可変クランク機構（50）を介して連結され、
上記位置調整手段（40）が、上記可動スクロール（22）の公転半径を調整するように可変クランク機構（50）に設けられていることを特徴とするスクロール圧縮機。 A first scroll (21) in which a spiral wrap (24) is provided on the end plate (23), and a second scroll which is provided with a spiral wrap (26) in the end plate (25) and meshes with the first scroll (21). A compression mechanism (20) having a scroll (22);
A scroll compressor comprising position adjusting means (40) for changing the position of at least one of the first scroll (21) and the second scroll (22) in an axial direction or a radial direction of the compression mechanism (20). ,
The position adjusting means (40) includes a deformable member (40) whose shape is changed by an external input ,
The position adjusting means (40) includes a compression position in which a compression chamber (27) is formed between the wraps (24, 26) when both the wraps (24, 26) are engaged in a sealed state, and both wraps (24 , 26) is configured to relatively change the position of the first scroll (21) and the second scroll (22) between the non-compressed position where the non-seal state is established,
The compression mechanism (20) is fixed in the casing (12), and includes a drive shaft (11) for driving the compression mechanism (20),
The first scroll (21) is a fixed scroll (21) whose position is fixed with respect to the casing (12), and the second scroll (22) has a predetermined revolution radius around the center of the drive shaft (11). It is a movable scroll (22) that can be swiveled with,
The movable scroll (22) and the drive shaft (11) are coupled via a variable crank mechanism (50) capable of adjusting the revolution radius,
The scroll compressor, wherein the position adjusting means (40) is provided in the variable crank mechanism (50) so as to adjust the revolution radius of the movable scroll (22) .
可変クランク機構（50）は、回転動作をする駆動軸（11）の偏心部（11a）と公転動作をする可動スクロール（22）との間に上記駆動軸（11）の径方向へスライド可能に装着されたスライドブッシュ（53）を備え、
該スライドブッシュ（53）は、上記可動スクロール（22）の公転半径が拡縮する方向へスライドするように構成され、
位置調整手段（40）の変形部材（40）が、上記スライドブッシュ（53）のスライド動作を許容する第１状態と、上記スライドブッシュ（53）のスライド動作を規制する第２状態とに変形可能に構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1 , wherein
The variable crank mechanism (50) is slidable in the radial direction of the drive shaft (11) between the eccentric portion (11a) of the drive shaft (11) that rotates and the movable scroll (22) that revolves. It has a slide bush (53) attached,
The slide bush (53) is configured to slide in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) expands and contracts,
The deformable member (40) of the position adjusting means (40) can be deformed into a first state in which the slide operation of the slide bush (53) is allowed and a second state in which the slide operation of the slide bush (53) is regulated. The scroll compressor characterized by being comprised in this.
可変クランク機構（50）は、駆動軸（11）の中心から偏心するとともに該駆動軸（11）と一体に回転する揺動中心軸（55）と、該揺動中心軸（55）を支点に揺動するとともに可動スクロール（22）の中心に連結されたスイングリンク（56）とを備え、
該スイングリンク（56）は、上記可動スクロール（22）の公転半径が拡縮する方向へ揺動するように構成され、
位置調整手段（40）の変形部材（40）が、上記スイングリンク（56）の揺動動作を許容する第１状態と、上記スイングリンク（56）の揺動動作を規制する第２状態とに変形可能に構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1 , wherein
The variable crank mechanism (50) includes a swing center shaft (55) that is eccentric from the center of the drive shaft (11) and rotates integrally with the drive shaft (11), and the swing center shaft (55) as a fulcrum. A swing link (56) swinging and coupled to the center of the movable scroll (22),
The swing link (56) is configured to swing in a direction in which the revolution radius of the movable scroll (22) expands and contracts,
The deformable member (40) of the position adjusting means (40) is in a first state in which the swing operation of the swing link (56) is allowed and a second state in which the swing operation of the swing link (56) is restricted. A scroll compressor characterized by being configured to be deformable.
変形部材（40）は、高分子アクチュエータで構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 1 to 3 ,
The scroll compressor characterized in that the deformable member (40) is composed of a polymer actuator.
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