JPH03134287A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明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収
容支持さ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スクロ
ール型圧縮機に係り、特に容量を変化することができる
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Ｊｉｔ（圧縮比）を変化することのできるス
クロール型圧ｆｆ１ｌｌとして第６図に示すもの力（特
開昭６１−２９１７９２号公報に開示されてへする。こ
のスクロール型圧縮機は固定スクロール３１の渦巻部３
２の最外端より内側に寄った位置Ｇこ）（イパス孔３３
．３４が設けられ、該）くイノ（ス孔３３゜３４と吸入
室３５とを逆止弁３６を介して連通′１−る中間圧力室
３７と、該中間圧力室３７と前記吸入室３５とを選択的
に接続するため前記中間圧力室３７の出力側に設けられ
た開閉弁ａ楕３８と、該開閉弁機構３８を動作させるた
め管路３９を介して吐出室４０から導入される吐出ガス
の導入呈を制御する制御弁機構４１とを有し、前記開閉
弁機構３８を開閉動作させて中間圧力室３７の圧力を制
御し、これによって前記逆止弁、３６を開閉させ、開閉
弁機構３８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。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記のスクロール型圧縮機では吸入室３５と
バイパス孔３３．３４とを連通す〜るための中間圧力室
３７を必要とする他、各バイパス孔３３．３４毎に逆止
弁３６を設ける必要があり、構造が複雑になる。又、可
動スクロール４２の渦巻部４３の先端に設けられたシー
ル部材（チップシール）４４が固定スクロール３１に設
けられたバイパス孔３３．３４と対応する位置に移動配
置された際に、当該圧縮空間がバイパス孔３３．３４を
介してシール部材４４の反対側空間と連通ずるのを避け
るためと、シール部材４４がバイパス孔３３．３４に落
ち込んで鷹耗するのを防止するためとの目的で、バイパ
ス孔３３．３４は固定スクロール３１の渦巻部３２の側
面に食い込んだ位置にしかも、渦巻部３２の側面を一部
削った状態に形成する必要があり、バイパス孔３３．３
４の加工が面倒であるばかりでなく、渦巻部３２の強度
が弱くなるという問題がある。さらに、バイパス量はバ
イパス孔の面積により規制され、バイパス量を多くする
にはバイパス孔の数を増やす必要があり、前記の問題が
顕著になる。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は構造が簡単で容量（圧縮比）を変化させるこ
とができる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１ 前記の目的を達成するため本発明においては、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収容支持された可動
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スクロール型圧ａｌｌ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共に、該収容溝内に可動スクロール
の基板と摺接可能なシール部材をその先端が前記基板に
当接する位置と基板から離間する′ｉＡ！！位置との間
を移動可能に収容し、前記シール部材の背面と対応する
収容溝内部の圧力を変化させる圧力制御手段を設けた。

又、第２請求項記載の発明では、固定スクロールの渦巻
部先端に可動スクロールの基板と摺接可能なシール部材
を渦巻部に沿って設け、該シール部材を少なくとも２分
割すると共に、最も内側に位置するシール部材以外の少
なくと＃Ｊ１個のシール部材をその先端が可動スクロー
ルの基板に当接する位置と基板から離間する退避位置と
の間を移動可能に収容溝内に収容し、該収容溝のシール
部材背面側に圧力導入孔を設けると共に、該圧力導入孔
を圧縮機の高圧部及び低圧部に対して選択的に連通可能
な切換機種に連結しな。

［作用］ スクロール型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。そして、固定スクロールの渦巻
部先端に設けられたシール部材の背圧が変化すると、そ
れに対応してシール部材と可動スクロールとの間のシー
ル性が変化し、前記圧縮空間に閉じ込められた冷媒ガス
の一部が洩れ、結果として圧縮機の容Ｊｉ（圧縮比）が
変化する。

又、第２請求項記載の発明では複数に分割されたシール
部材のうち最も内側に位置するシール部材以外の少なく
とも１個のシール部材の背圧が制御され、前記と同様に
圧縮空間に閉じ込められた冷媒ガスの一部が洩れ、結果
として圧ＷＩ機の容！（圧縮比）が変化する。そして、
最も内側に位置するシール部材は常にシールが完全な状
態に保持され、最も圧縮された状態の冷媒ガスが圧縮空
間から逃げることはないので、動力が無駄になることが
ない。

［実施例１］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１・〜３図に
従って説明する。

第１図に示すようにリヤハウジングを兼ねる固定スクロ
ール１と、フロントハウジング２Ａ、２Ｂとが接合固定
され、固定スクロール１の外周壁の先端部内面には環状
の固定基板３がフロントハウジング２Ｂの先端面に接す
るように嵌入固定されている。フロントハウジング２Ａ
、２Ｂ内には回転軸４が回転可能に収容され、回転軸４
の大径部４ａ端部の偏心位置には、偏心軸５が固定基板
３中央部の通路を通って固定スクロール１の外周壁の包
囲領域内に突設されている。偏心軸５にはバランスウェ
イト６及びブツシュ７が回動可能に支持され、ブツシュ
７には可動スクロール８が固定スクロール１と対向した
状態で回転可能に支持されている。両スクロール１．８
の基板１ａ、８ａ及び渦巻部１ｂ、８ｂにより圧縮室が
形成されている。

固定スクロール１の渦巻部１ｂの先端には渦巻部１ｂに
沿ってその始端部（中心側）から終端部（外周側）近く
に頁って延びると共に、２個に分割された収容溝９，１
０が形成されている。渦巻部１ｂの始端部側に設けられ
た収容溝９内には該収容溝９と同一長のシール部材１１
が可動スクロール８の基板８ａと接触する状態で嵌入さ
れている。又、終端部側に設けられた収容溝１０にはシ
ール部材１２がその先端が収容溝１０から突出して可動
スクロール８の基板８ａに当接する位置と、その先端が
基板８ａから離間する退避位置との間を移動可能に収容
されている。シール部材１２の先端が可動スクロール８
の基板８ａに当接した状態においても圧縮空間内の圧力
がシール部材１２に対してシール部材１２を基板８ａか
ら離間させる方向に確実に作用するように、シール部材
１２は第３図に示すようにその先端内側に斜面部１２ａ
が形成されている。両シール部材１１．１２は牽擦抵抗
の小さな弗素系樹脂等の材質で形成されている。

収容溝１０の底部すなわちシール部材１２の背面側には
固定スクロール１の軸方向に延びるように形成された圧
力導入孔１３の一端が開口されている。又、収容溝１０
の底部には収容溝１０に沿って延びる連通溝１０ａが形
成され、圧力導入孔１３から供給された圧力流体がシー
ル部材１２の背面側に均等に作用するようになっている
。圧力導入孔１３は圧力制御手段としての３方切換え弁
１４に管路１５を介して連結されている。又、３方切換
え弁１４は管路１６を介して吐出室１７に連結され、管
ｎｔｓを介して吸入圧相当の室１９に連結されている。

又、可動スクロール８の渦巻部８ｂの先端には１本の清
８ｃが渦巻部８ｂの始端部から終端部近くに亘って形成
されており、漬８ｃには前記シール部材１１．１２と同
様に弗素系樹脂等の材質で形成されたシール部材２０が
固定スクロール１の基板１ａと接触する状態で嵌入され
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２１が正着され、固定リング２１には円形状の公転位
置規制孔２１ａ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の基板８ａ真面には前記公転位置規
制孔２１ａと対向して円形状の公転位置規制孔２２ａが
同数形成された可動リング２２が止着されている。各公
転位置規制孔２１ａ、２２ａにはこれより小径の円板状
のシュー２３ａ、２３ｂが収容され、対向するシ２　２
３ａ、２３ｂｆｆｆｌにはボール２４が介在されている
。両シュー２３ａ、２３ｂ及びボール２４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２３ａ、２３ｂが偏心軸５の
公転によって同一方向にて公転位置規制孔２１ａ、２２
ａ間に挟み込まれながら公転位置規制孔２１ａ、２２ａ
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。

自転を阻止されつつ公転する可動スクロール８の公転位
置を規制する固定基板３の近傍における固定スクロール
１の外周壁には冷媒ガス導入用の入口ＩＣが設けられ、
固定スクロール１の基板１ａの中心部には吐出弁２５に
より開放可能に閉塞される吐出口１ｄが形成されている
。

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１の渦巻部１ｂ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１ｂ、８
ｂの接触部が渦巻部１ｂの内周面上を中心に向かって移
動し、二つの接触部の間に形成される圧縮室Ｃ１，Ｃ２
が入口１ｃ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２５により開放可能に閉塞されている吐出口１ｄか
ら吐出室１７内へ吐出される。

両管路１５．１６が連通する状態、すなわち圧力導入孔
１３が吐出室１７に連通ずる状態に３方切換え弁１４が
切換えられた状態では、移動可能なシール部材１２の背
面に圧力導入孔１３及び連通７ｖ４１０　ａを介して吐
出圧相当の高圧が作用する。

この状態ではシール部材１２が可動スクロール８の基板
８ａに当接する位置に保持されてシール部材１２と基板
８ａとのシールが確実になされ、両スクロール１．８の
渦巻部１ｂ、８ｂにより囲繞された圧縮室Ｃ１，Ｃ２が
ら冷媒ガスが洩れることはなく容量１００％で運転され
る。

一方、両管路１５，１８が連通ずる状態、すなわち圧力
導入孔１３が室９に連通ずる状態に３方切換え弁１４が
切換えられた状態では、シール部材１２の背面には圧力
導入孔１３及び連通溝１０ａを介して吸入圧相当の低圧
が作用する。この状態ではシール部材１２と対応する両
スクロール１゜８の渦巻部ｉｂ、ｓｂにより囲繞された
圧縮室Ｃ２内の圧力がシール部材１２の背圧より高くな
り、シール部材１２が可動スクロール８の基板８ａから
離間する位置に移動配置され、圧縮室Ｃ２では冷媒ガス
がシール部材１２と基板８ａとの間から洩れて圧縮室Ｃ
２内では圧縮作用が行われない。

シール部材１２の先端が基板８ａに当接した状態にあっ
ても斜面部１２ａからシール部材１２を収容溝ｔｏｌＩ
ｌに押圧する力が作用し、背圧が低い場合にはシール部
材１２が確実に基板８ａから離間する位置に移動配置さ
れる。冷媒ガスの圧縮作用が行われるのは、内周側に設
けられたシール部材１１と対応する両スクロール１．８
の渦巻部１ｂ。

８ｂにより囲繞された圧縮室Ｃ１のみとなり、容量が１
００％より小さくなる。容量はシール部材１１の端部の
位置で決まる。すなわち、この実施例の圧ｔｌａ機では
３方切換え弁１４の切換えにより、容量が２段階に切換
えられる。

［実施例２］ 次に第２実施例を第４図に従って説明する。この実施例
ではシール部材１２の背圧を制御する圧力制御手段の構
成が前記実施例と異なっており、その他の構成は前記実
施例と同じである。圧力制御手段は圧力導入孔１３に連
結された管路１５から分岐されて吐出室１７に連通ずる
管路１６の途中に設けられた固定絞り２６と、管路１５
から分岐されて室１９に連通する管路１８の途中に設け
られた流量制御弁２７とから構成されている。従って、
この実施例では流量制御弁２７を全開状態とすればシー
ル部材１２の背圧が吐出室１７の圧力と同じ高圧となり
、全開状態とすればシール部材１２の背圧が吸入圧相当
の圧力の室１９の圧力と同じ低圧となる。そして、流ｊ
ｔｒｆｌＪ御弁２７の弁開度を調整することにより、管
路１５を介して圧力導入孔１３に供給されるガスの圧力
すなわちシール部材１２の背圧を、吸入圧と吐出圧との
間で連続的に変化させることができる。これによりシー
ル部材１２と可動スクロール８の基板８ａとの間隙がシ
ール部材１２の背圧に対応して変化し、シール部材１２
と対応する両スクロール１，８の渦巻部１ｂ、８ｂによ
り囲繞された圧縮室Ｃ２内から洩れる冷媒ガスの量が変
化し、その結果圧縮機の容量を連続的に変化させること
ができる。

容量を連続的に変化させる方法として外周側のシール部
材１２の代りに内周側のシール部材１１を移動可能に設
け、該シール部材１１と基板８ａの間隙を変化させる方
法も考えられるが、その場合には外側の圧縮室で圧縮に
使用された動力が無駄になる。しかし、この実施例では
内側に位置するシール部材１１は常に基板８ａに当接し
た状態に保持され、最も圧縮された状態の冷媒ガスを逃
がすことはないので、動力を無駄にすることがない。

なお、本発明は前記両実施例に限定されるものではなく
、例えば、シール部材１２の前圧を連続的に変化させる
圧力制御手段として第５図に示すように、固定絞り２６
を室１９に連通する管路１８の途中に設けると共に流量
制御弁２７を吐出室１７に連通する管路１６の途中に設
けてもよい、この場合には流量制御弁２７の全開時にシ
ール部材１２の背圧が吸入圧相当の低圧となり、全開時
に吐出圧相当の高圧となる。又、背圧を連続的に可変と
する圧力制御手段を使用した場合にはシール部材は必ず
しも分割する必要は無い。又、シール部材を３個以上に
分割して各シール部材の背圧を吐出圧相当の高圧と、吸
入圧相当の低圧に切換え可能に構成してもよい、さらに
は、３方切換え弁１４等の圧力制御手段を圧縮機の内部
に設けたり、吐出室１７と吸入圧相当の圧力の室１９と
から背圧制御用の圧力気体を導く代りに他の圧力気体供
給源を設けたり、可動スクロール８１１１のシール部材
２０を省略してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、従来、スクロール
型圧縮機の固定スクロールの渦巻部先端に設けられてい
たシール部材を利用し、シール部材を収容した収容溝の
シール部材背面空間の圧力を制御することにより、シー
ル部材のシール性を変化させて容量を制御するので、従
来装置と比較してその＃４造が簡単で製造も容易となる
。

又、第２請求項記載の発明では複数に分割されたシール
部材のうち最も内側に位置するシール部材以外の少なく
とも１個のシール部材の背圧が制御されるので、最も圧
縮された状態の冷媒ガスを逃がすことがなく、動力を無
駄にすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明を具体化した第１実施例を示し、第
１図は第２図のＩ−Ｉ線断面図、第２図は第１図の■−
■線断面図、第３図は固定スクロールの渦巻部先端の拡
大断面図、第４図は第２実施例の部分断面図、第５図は
変更例の部分断面図、第６図は従来装置の断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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収容支
   持さ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共に、該収容溝内に可動
   スクロールの基板と摺接可能なシール部材をその先端が
   前記基板に当接する位置と基板から離間する退避位置と
   の間を移動可能に収容し、前記シール部材の背面と対応
   する収容溝内部の圧力を変化させる圧力制御手段を設け
   たスクロール型圧縮機。 ２、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収容支
   持さ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可動
   スクロールの基板と摺接可能なシール部材を渦巻部に沿
   って設け、該シール部材を少なくとも２分割すると共に
   、最も内側に位置するシール部材以外の少なくとも１個
   のシール部材をその先端が可動スクロールの基板に当接
   する位置と基板から離間する退避位置との間を移動可能
   に収容溝内に収容し、該収容溝のシール部材背面側に圧
   力導入孔を設けると共に、該圧力導入孔を圧縮機の高圧
   部及び低圧部に対して選択的に連通可能な切換機構に連
   結したスクロール型圧縮機。