JPH04308384A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機の１例が図４
及び図５に示されている。図４及び図５において、１０
はハウジングで、フロントエンドプレート１１とこれに
ボルト４によって締結されたカップ状部分１２からなる
。フロントエンドプレート１１の中心孔内に配設された
ベアリング１３によりこの中心孔を貫通する主軸１４が
回転自在に支持されている。ハウジング１０内には固定
スクロール１５と旋回スクロール１６とが配設されてい
る。固定スクロール１５は端板１５１　とその内面に立
設されたうず巻状ラップ１５２　とを備え、この固定ス
クロール１５はカップ状部分１２に固定されている。旋
回スクロール１６は端板１６１　とその内面に立設され
たうず巻状ラップ１６２　とを備え、このうず巻状ラッ
プ１６２　は上記うず巻状ラップ１５２　と実質的に同
一の形状を有している。旋回スクロール１６及び固定ス
クロール１５は各うず巻状ラップ１６２　及び１５２　
をそれぞれ内側に向けて互いに公転旋回半径だけ偏心さ
せ、かつ、　１８０°だけ角度をずらして図示のように
噛み合わされ、これによってうず巻の中心に対してほぼ
点対称をなす複数の圧縮室２５１　、２５２　が形成さ
れている。

【０００３】しかして、主軸１４をプーリ５を介して回
転駆動すると、旋回スクロール１６は旋回駆動機構６を
介して駆動され、自転阻止機構７によってその自転を阻
止されながら公転旋回半径を半径とする円軌道上を公転
旋回運動する。すると、うず巻状ラップ１５２　と１６
２　との線接触が次第にうず巻の中心方向へ移動し、圧
縮室２５１　、２５２　が容積を減じながらうず巻の中
心方向へ移動する。これに伴って、図示しない吸入管を
通って吸入室１８へ流入したガスが両うず巻状ラップ１
５２　、１６２　の外終端開口部から各圧縮室２５１　
、２５２　内に吸入されて圧縮されながら中心部の吐出
小室２５３　に来て、ここから固定スクロール１５の端
板１５１　に穿設された吐出ポート１５４　を通って吐
出チャンバ１９へ吐出され、次いで、吐出管２２を通っ
て流出する。

【０００４】固定スクロール１５の端板１５１　にはこ
れを貫通し、旋回スクロール１６のうず巻状ラップ１６
２　の先端面により同時に閉塞される同径のバイパス穴
３０ａ　、３０ｂ　、３０ｃ、３０ｄ　が穿設されてい
る。バイパス穴３０ａ　、３０ｂ　はうず巻状ラップ１
５２　の背側の圧縮室２５２　に開口し、バイパス穴３
０ｃ　、３０ｄ　はうず巻状ラップ１５２　の腹側の圧
縮室２５１　に開口している。そして、端板１５１　に
穿設された腔所３６ａ　、３６ｂ内にはバイパス穴３０
ａ　、３０ｂ　を開閉するアクチュエ−タ３２ａ　とバ
イパス穴３０ｃ　、３０ｄ　を開閉するアクチュエ−タ
３２ｂ　が径方向に封密摺動自在に嵌装されている。し
かして、スクロール型圧縮機のフルロード運転時には、
アクチュエ−タ３２ａ及び３２ｂ　の各内端面にコント
ロールバルブ３４を介して吐出チャンバ１９内の高圧ガ
スを導き、アクチュエ−タ３２ａ　、３２ｂ　を同時に
放射方向へ移動させることによって各バイパス穴３０ａ
　、３０ｂ　、３０ｃ、３０ｄ　を塞ぐ。

【０００５】アンロード運転時には、コントロールバル
ブ３４によって調圧された吸入圧と吐出圧の中間の圧力
のガスをアクチュエ−タ３２、３２ｂ　の各内端面に導
くことによって各アクチュエ−タ３２ａ　、３２ｂ　は
バネ３５ａ　、３５ｂ　の弾発力によって同時に求心方
向へ移動する。すると、圧縮室２５２　内のガスはバイ
パス穴３０ａ　、３０ｂ　、アクチュエ−タ３２ａ　の
外周面に穿設された連通孔３７ａ　、腔所３６ａ　、連
通孔４２ａ　、溝４６ａ　を経て吸入室１８に流入し、
これと同時に圧縮室２５１　内のガスはバイパス穴３０
ｃ、３０ｄ　、連通孔３７ｂ　、腔所３６ｂ　、連通孔
４２ｂ　を経て吸入室１８に流入する。アクチュエ−タ
３２ａ　、３２ｂ　の求心方向への移動量はその内端面
に作用するガスの圧力によって左右され、アクチュエ−
タ３２ａ　、３２ｂ　の移動量によってバイパス穴３０
ａ　、３０ｂ　、３０ｃ　、３０ｄ　の開口面積が決ま
り、これら開口面積の大きさによって密閉小室２５１　
、２５２　内の圧縮途中のガスのバイパス量が決まり、
このバイパス量によって圧縮機の容量制御率が決まる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクロール
型圧縮機においては、その容量制御時、圧縮途中のガス
を吸入側にバイパスさせているため、バイパスされたガ
スを圧縮するのに消費された動力が無駄となり圧縮機の
効率が低下するという不具合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、それぞれ端板の内面にうず巻状ラップを立設し
てなる固定スクロールと旋回スクロールとを互いに噛み
合わせることによって上記うず巻状ラップの中心に対し
て点対称に一対の圧縮室を形成し、上記旋回スクロール
を公転旋回運動させることにより吸入室から上記圧縮室
内に吸入されたガスをこの圧縮室がその容積を減じなが
らうず巻状ラップの中心方向へ移動するのに応じて圧縮
するスクロール型圧縮機において、一端が上記圧縮室側
に開口し他端が上記吸入室に連通するガス通路を備えた
ロータを上記固定スクロールの端板に回転自在に嵌装し
、このロータの回転角を変更することによって上記圧縮
室の吸入締切時における容積を連続的に増減することを
特徴とするスクロール型圧縮機にある。

【０００８】

【作用】本発明においては、上記構成を具えているため
、ロータを回転させるとガス通路の位置が変化しこれに
応じて吸入締切時の圧縮室の容積が変化する。

【０００９】

【実施例】本発明の１実施例が図１ないし図３に示され
ている。固定スクロール１５の端板１５１　には一対の
ボア５８ａ　、５８ｂ　が穿設され、これらボア５８ａ
　、５８ｂ　内にはそれぞれ円柱状のロータ５０が回転
自在に嵌合されている。このロータ５０の外周面はボア
の内周面と封密的に摺動自在とされ、かつ、ロータ５０
の先端面は端板１５１　の内面と面一とされ旋回スクロ
ール１６のうず巻状ラップ１６２の先端面と封密的に摺
動自在とされている。ロータ５０の背面中央には回転軸
５２の一端が連結され、この回転軸５２はカップ状部分
１２の底部を貫通して外部に突出している。そして、貫
通部の隙間はＯリング５７によってシールされている。 この回転軸５２の突出端はカップ状部分１２の底部外面
に固定された油圧モータ、ステップモータ等のアクチュ
エ−タ５３に連動連結されている。吐出チャンバ１９の
まわりには環状の吸入チャンバ５５が形成され、この吸
入チャンバ５５は端板１５１　に穿設された吸入ポート
５６を介して吸入室１８に連通し、吸入管５４は吸入チ
ャンバ５５に開口している。ロータ５０の外周面にはそ
の母線方向に伸びる凹溝５１が穿設され、この凹溝５１
の深さはうず巻状ラップ１５２　、１６２　の巾よりも
小さくされている。そして、この凹溝５１とボアの内周
面とによって形成されるガス通路の内端は圧縮室２５１
　、２５２　に開口し、外端は吸入チャンバ５５に開口
する。

【００１０】図３には圧縮機の容量を最大にした場合に
おける吸入締切時の状態が、図４には圧縮機の容量を最
小にした場合の吸入締切時の状態が示されている。図３
及び図４に示すように、一方のボア５８ａ　はうず巻状
ラップ１５２　の外終端に近接してその腹側（　中心側
）　に穿設され、そして、その直径は旋回スクロール１
６の公転旋回半径のほぼ２倍とされている。他方のボア
５８ｂ　はうず巻状ラップ１６２の外終端がうず巻状ラ
ップ１５２　の背側に接触する位置に近接してうず巻状
ラップ１５２　の腹側に穿設され、その直径はボア５８
ａ　のそれと同じとされている。

【００１１】しかして、圧縮機のフルロード運転時には
、アクチュエ−タ５３により回転軸５２を介して一対の
ロータ５０を回転し、各凹溝５１が図３に示すように同
じ方向を向くように、即ち、ボア５８ａ　内に嵌合され
たロータ５０の凹溝５１が放射方向を向き、ボア５８ｂ
　内に嵌合されたロータ５０の凹溝５１が求心方向を向
くように設定する。すると、図３に示すように、うず巻
状ラップ１５２　、１６２　の外終端腹面が対手側ラッ
プ１６２　、１５２　の背面に線接触すると同時に各凹
溝５１はうず巻状ラップ１６２　の先端面によって閉塞
されて最大容積の圧縮室が形成される。かくして、この
最大容積の圧縮室内に吸入されたガスが圧縮されるので
、押し除け量が最大となり、圧縮機の容量も最大となる
。

【００１２】圧縮機の容量を最小にする場合には図４に
示すように、各ロータ５０を回転してボア５８ｂ　内に
嵌合されたロータ５０の凹溝５１を放射方向に向け、ボ
ア５８ａ　内に嵌合されたロータ５０の凹溝５１を求心
方向に向ける。すると、うず巻状ラップ１５２　、１６
２　の外終端腹面が対手側ラップ１６２　、１５２　の
背面に線接触することによって形成された空間はそれぞ
れガス通路を介して吸入室１８に連通する。そして、旋
回スクロール１６が公転旋回を継続して図４に示す噛合
状態になったときに始めてこれら空間は吸入室１８から
遮断されることにより締め切られて圧縮室２５１　、２
５２　が形成される。このようにして形成された圧縮室
２５１　、２５２　の容積は図３のそれより小さくなっ
ており、従って、押し除け量も最小となり、圧縮機の容
量も最小となる。

【００１３】各ロータ５０の回転角を図３と図４に示す
それの中間とすれば、吸入締切時の圧縮室２５１　、２
５２　の容積を図３及び図４に示すそれの中間とするこ
とができるので、圧縮機の容量も最大と最小の中間に任
意に変更できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明においては、ロータの回転角を任
意に設定することによって吸入締切時の圧縮室の容積を
連続的に変更することができ、これによって圧縮機の容
量を連続的に変更することができる。従って、圧縮機の
容量を制御するために圧縮途中のガスをバイパスさせる
必要がないので、動力の無駄な消費を防止し圧縮機の効
率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す縦断面図である。

【図２】上記実施例の部分的分解斜視図である。

【図３】上記実施例の略示的説明図で、（Ａ）は最大容
量運転時、（Ｂ）は最小容量運転時の吸入締切時の状態
をそれぞれ示している。

【図４】従来のスクロール型圧縮機の縦断面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１５　　固定スクロール １５１　端板 １５２　うず巻状ラップ １６　　旋回スクロール １６１　端板 １６２　うず巻状ラップ ２５１　圧縮室 ２５２　圧縮室 ５０　　ロータ ５１　　ガス通路 １８　　吸入室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　それぞれ端板の内面にうず巻状ラップ
   を立設してなる固定スクロールと旋回スクロールとを互
   いに噛み合わせることによって上記うず巻状ラップの中
   心に対して点対称に一対の圧縮室を形成し、上記旋回ス
   クロールを公転旋回運動させることにより吸入室から上
   記圧縮室内に吸入されたガスをこの圧縮室がその容積を
   減じながらうず巻状ラップの中心方向へ移動するのに応
   じて圧縮するスクロール型圧縮機において、一端が上記
   圧縮室側に開口し他端が上記吸入室に連通するガス通路
   を備えたロータを上記固定スクロールの端板に回転自在
   に嵌装し、このロータの回転角を変更することによって
   上記圧縮室の吸入締切時における容積を連続的に増減す
   ることを特徴とするスクロール型圧縮機。