JPH03172591A - スクロール圧縮機 - 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〕 本発明はスクロール圧縮機に係り、特に、旋回スクロー
ルの背面に吸入圧力と吐出圧力の中間圧力を付加して固
定スクロールに旋回スクロールを押し付ける構造におい
て、押し付は力を最適に制御する構造に関する。

〔従来の技術〕

スクロール圧縮機の旋回スクロールを固定スクロールに
押し付ける構造は、特開昭５３−１１９４１２号公報に
記載のように、固定スクロールと旋回スクロールから形
成される圧縮密閉室と旋回スクロールの背面とフレーム
より形成される背圧室を旋回スクロールの合板に設けた
背圧孔によって連通して、背圧室の圧力を吸入圧力と吐
出圧力の中間の圧力にしていた。

また、背圧室の圧力を制御する従来の構造としては特開
昭５７−７６２９１号公報に記載されているように、背
圧室と吸入室を連通ずる制御弁を設け、吐出圧力を圧力
スイッチで感知し、制御弁を開閉して背圧室の圧力を起
動時等に吸入圧力となるように制御していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の前者における背圧室の圧力は旋回スクロ
ールの台板に設けた背圧穴位置と吸入圧力によって、は
ぼ、決ってしまい、吐出圧力には関係ないため、吐出圧
力が大きい場合、旋回スクロールを固定スクロールに押
し付ける力よりも旋回スクロールを固定スクロールから
離そうとする力が大きくなってしまい、旋回スクロール
が固定スクロールから離れてしまい圧縮不良を生じる問
題があった。

また、上記従来技術の後者では、背圧室の圧力を、起動
時、あるいは、吐出圧力が大きい時に下げるために、背
圧室と吸入側を電磁弁を介して連通して圧縮量を減らし
ているが、吸入圧力が小さい時に、旋回スクロールを固
定スクロールに密着させる手段は設けられておらず、上
記従来技術の前者と同様に、圧縮を十分行なう必要があ
る時に旋回スクロールが固定スクロールから離れてしま
い圧縮不良を生ずる問題があった。

本発明の目的は背圧室の圧力不足による旋回、固定スク
ロールの密着不足による圧縮不良および背圧室の圧力過
大による旋回、固定スクロールの摺動部の焼き付きを防
止し、吸入および吐出圧力範囲が大きな、すなわち、運
転圧力範囲の広いスクロール圧縮機を供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は旋回スクロールとフレームとの間に形成した背
圧室と吸入圧力部、吐出圧力部を制御モータを有する流
量調整弁、電磁弁等を介して接続し、吸入圧力と吐出圧
力を圧力素子によって感知し、該圧力時おける最適背圧
力を演算、あるいは、記憶している演算素子、あるいは
、記憶素子によって、背圧室と吸入圧力部、あるいは、
吐出圧力部を連通ずる制御モータをもつ流量調整弁を作
動調整することによって運転状態に応じた背圧室の圧力
を制御するようにしたものである。また、吐３− 高圧力部は圧縮機構部より吐出された圧縮ガス、あるい
は、吐出された油を使用することも可能である。

〔作用〕

圧縮機の吸入配管、および、吐出配管には各々の圧力を
感知するため圧力素子が設けられている。

この圧力素子は圧力によって電流あるいは電圧が変化す
る機能をもつ。圧縮機の固定スクロールあるいはフレー
ムには背圧室の圧力を取り出す接続部が設けられ圧力素
子と接続されている。また、背圧室と吸入配管あるいは
吐出配管は電磁弁、制御モータをもつ流量調整弁を介し
て接続されている。圧縮機運転時旋回スクロールが固定
スクロールから離れようとする力は、スクロールの渦形
状、および、吸入圧力、吐出圧力等によって決まる。

圧縮機構運転時の吸入圧力、および、吐出圧力は圧力素
子によって電流あるいは電圧に変換され、演算素子をも
つ制御器と電気的に接続されている。

また、制御モータと制御器は電気的に接続され、流量調
整弁の弁開度を変化させて、背圧室の圧力を吸入圧力部
、あるいは、吐出圧力部を連通させることによって背圧
室の圧力を所定の圧力にする。

〔実施例〕

以下、本発明の第一の実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明を実施した密閉形スクロール圧縮機の全
体構造断面図である。

図において、密閉容器１内の上方には、圧縮機構部２が
、下方には電動機３がそれぞれ配設され、また密閉容器
１の底部には、潤滑の油溜り４が形成されている。圧縮
機構部２は台板上にうず巻き状のラップ５ａを有する固
定スクロール５と、同じく台板上にうす巻き状のラップ
６ａを有する旋回スクロール６のラップ同士を組み合せ
た構成となっている。また、旋回スクロール６とフレー
ム７との間には、旋回スクロール６の自転を防止するオ
ルダム機構８が設けられている。電動機３は、密閉容器
１に圧入締結され、クランク軸９を介して旋回スクロー
ル６を旋回運動させるようになっている。クランク軸９
はフレーム７に設けられた主軸受１０と下部軸受１１と
で支持され、そのりランクピンは、旋回スクロール背面
に設けた旋回軸受１２に嵌合されている。

クランク軸９内には主軸受１０．下部軸受１１及び旋回
軸受１２へ潤滑油を導く給油通路１３が設けられ、かつ
、クランク軸９の軸端には油溜り４の潤滑油を吸い上げ
て、前記給油通路１３へ送り込む給油袋［１４が設けら
れている。

次に動作について説明する。電動機３よりクランク軸９
を介して旋回スクロール６が旋回運動すると、吸入パイ
プ１４より吸入管１５を通って吸入された冷媒ガスは、
固定スクロール５と旋回スクロール６との作用で圧縮さ
れる。この時、圧縮過程中の冷媒ガスの一部が背圧孔１
６を通り、背圧室１７に流入する。このため、背圧室の
圧力は吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力となり、旋回ス
クロール６を固定スクロール５に押し付ける。

圧縮された冷媒ガスは固定スクロール５の上部中心にあ
る吐出孔１８より吐出し、フレーム７の外周部に設けら
れた軸方向（上下方向）の溝で構成された通路１９を通
過し、電動機３を冷却し、吐出管２０を経て吐出パイプ
２１に流出する。

吸入パイプ１４及び吐出パスプ２１には、おのおのの圧
力（吸入圧力、吐出圧力）を電流又は電圧に変換する圧
力素子である吸入センサ２２及び吐出センサ２３があり
、集積回路２４と電送線２５によって電気的に接続され
ている。

集積回路２４では、吸入センサ２２及び吐出センサ２３
より送られた電気的信号より、それらの吸入圧力及び吐
出圧力に対する、背圧室１７内の最適圧力を演算する。

一方、集積回路２４は吸入圧力及び吐出圧力及び、背圧
孔１６の位置等により、背圧室１７内の実際の圧力を演
算する。

次に、集積回路２４は背圧室１７内の最適圧力及び実際
の圧力より、流量調節弁２６の開度を演算する。

以下、旋回スクロール６に設けた背圧孔１６の位置を、
あらかじめ吸入側に近い方に設けた場合、すなわち、運
転時に実際に作用する中間圧力を最適中間圧力より低く
なるように設定した場合について説明する。

＝７ この場合、流量調節弁２６は、背圧室１７と吐出パイプ
２１とを接続しているバイパス管２７に設けられている
。集積回路２４が流量調節弁２６のモータを制御するこ
とにより、流量調節弁２６を開き、吐出パイプ２１と背
圧室１７が連通ずる。

流量調節弁２６が開かれたことによって、吐出パイプ２
１内にある吐出圧力の冷媒ガスの一部が、バイパス管２
７を通って、背圧室１７に流入する。

このため、背圧室１７内の圧力は、流量調節弁２６の開
度に見合った圧力上昇を生じ、最適圧力となり、旋回ス
クロール６に対する。スクロール内の圧縮過程中のガス
の押し下げ力と、背圧室１７内のガスによる押し上げ力
が釣り合い、旋回スクロール６が固定スクロール５より
離脱することなく運転される。

また、第２図は第二の実施例を示すものである。

本実施例では、第１図の実施例における背圧室１７内の
実際の圧力を集積回路２４による演算で求めるのと異な
り、圧力を電流、もしくは電圧に変換する圧力素子であ
る背圧センサ２８により、背圧室１７における圧力の電
気的信号を電送線２５により集積回路２４に送り、集積
回路２４がこの背圧室１７の実際の圧力と実施例−にお
ける最適圧力より、流量調節弁２７の開度を制御し、背
圧室１７の圧力を最適圧力にする。これにより、より正
確な背圧室１７内の圧力制御が可能となる。

また、第３図は第三の実施例を示す。

なお、第３図の２９は圧縮機を示す。

以下、旋回スクロール６に設けた背圧孔１６の位置を、
あらかじめ吐出側に近い方に設けた場合すなわち、運転
時に実際に作用する中間圧力を最適中間圧力より高くな
るように設定した場合について説明する。

実施例−では、吐出パイプ２１内の冷媒ガスの一部をバ
イパス管２７により、流量調節弁２６を介して、背圧室
１７内に流入させることにより、背圧室１７内の圧力を
上昇させ、最適圧力としたが、本実施例では、背圧室１
７内の冷媒ガスの一部をバイパス管２７により、流量調
節弁２６を介して吸入パイプ１４に流出させることによ
り、背圧室１７内の圧力を降下させ、背圧室１７内の圧
力を最適圧力にする。これにより背圧室１７内の圧力が
過大となり、旋回スクロール６の固定スクロール５への
押し付は力の増大による、旋回スクロール６と固定スク
ロール５間の摺動部における焼き付きを防ぐことができ
る。

本実施例に於いても、第二の実施例のように、背圧セン
サを設けることも可能である。

第４図は第四の実施例を示す。

本実施例では、実施例−におけるバイパス管２７を、吸
入バイパス管３０及び吐出バイパス管３１に介して吸入
パイプ１４及び吐出パイプ２１に接続することにより、
背圧室１７と吸入パイプ１４及び吐出パイプ２１を連通
させている。なお吸入バイパス管３０及び吐出バイパス
管３１には、それぞれ吸入電磁弁３２及び吐出電磁弁３
３が設けられている。

本実施例では、背圧室１７内の実際の圧力が最適圧力よ
り低い時は、吸入電磁弁３２を閉じ、吐出電磁弁３３を
開き、流量調節弁２６の開度を制御することにより、吐
出パイプ２１内の冷媒ガスの一部を流入させ、背圧室１
７内の圧力が上昇し、最適圧力となる。

一方、背圧室１７内の実際の圧力が最適圧力より高い時
は、吐出電磁弁３３を閉じ吸入電磁弁３２を開き、流量
調節弁２６の開度を制御することにより、背圧室１７内
の冷媒ガスの一部が吸入パイプ１４に流出することによ
り、背圧室１７内の圧力が降下し、最適圧力となる。

これにより、背圧室１７内の圧力が広い範囲で制御する
ことが可能となり、圧縮機の運転範囲を広げることが可
能となる。

また本実施例においては、第二の実施例のように背圧セ
ンサを設けることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、密閉形スクロール圧縮機において、背
圧室内の圧力を制御することが可能となり、背圧室内の
圧力不足による。旋回スクロールと固定スクロールの密
着不足による圧縮不良及び背圧室内の圧力過大による、
旋回スクロールと固１１ ２ 定スクロール間の摺動部における焼き付きを防ぎ、吸入
圧力及び吐出圧力範囲の大きな、すなわち、運転範囲の
広いスクロール圧縮機を供する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の系統図、第２図は本発
明の第二の実施例の系統図、第３図は本発明の第三の実
施例の系統図、第４図は本発明の第四の実施例の系統図
である。 １６・・・背圧孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、台板と台板に直立した渦巻状のラップからなる固定
   スクロールと旋回スクロールを備え、両スクロール部材
   を互にラップを内側にして噛合せ、旋回スクロールを自
   転せずに固定スクロール部材に対し旋回運動させ、両ス
   クロール部材で形成される密度空間を外側から中心へ移
   動させ容積を減少させ流体を圧縮するスクロール圧縮機
   において、 吸入圧力、吐出圧力の両者あるいはいずれかを圧力素子
   によつて感知し、前記旋回スクロールの背面部と吸入圧
   力部、吐出圧力部の両者あるいはいずれかを制御モータ
   を備えた流量調整弁を介して連通し、前記圧力素子で測
   定された圧力に基づき前記流量調整弁の開度を制御し、
   前記旋回スクロールの背面部の圧力を吸入圧力と吐出圧
   力の間の圧力にして前記旋回スクロールを前記固定スク
   ロールに押し付ける構造としたことを特徴とするスクロ
   ール圧縮機。