JPH0550600B2 - - Google Patents

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JPH0550600B2
JPH0550600B2 JP63069512A JP6951288A JPH0550600B2 JP H0550600 B2 JPH0550600 B2 JP H0550600B2 JP 63069512 A JP63069512 A JP 63069512A JP 6951288 A JP6951288 A JP 6951288A JP H0550600 B2 JPH0550600 B2 JP H0550600B2
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JP
Japan
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pair
scroll
fluid
fixed scroll
sealed spaces
Prior art date
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JP63069512A
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Japanese (ja)
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JPS63259104A (en
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Eiji Sato
Masato Ikegawa
Kenji Tojo
Tsuneo Suga
Nobukatsu Arai
Masaharu Ishii
Tooru Arai
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、スクロール液体機械の容量制御装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a capacity control device for a scroll liquid machine.

[従来の技術] 従来のスクロール流体機械の一例は、特開昭50
−32512号公報に示されており、この構成を第5
図及び第6図により説明する。
[Prior art] An example of a conventional scroll fluid machine is the
-32512, and this configuration is
This will be explained with reference to the drawings and FIG.

旋回スクロール1は鏡板部1aと、この鏡板部
1aに直立しているラツプ部1bとからなる。ラ
ツプ部1bはインボリユートまたはイボリユート
に近い曲線に形成されており、一様な厚さtと一
様な高さhをもつている。鏡板部1aとラツプ部
1bとは通常一体のものである。固定スクロール
2は旋回スクロール1と全く同じ構成であるが、
鏡板部2aの外周部に流入側となる吸入室を備
え、鏡板部2aの中心に流出側となる吐出ポート
3を備えている。
The orbiting scroll 1 consists of an end plate portion 1a and a lap portion 1b standing upright on the end plate portion 1a. The wrap portion 1b is formed into an involute or a curve close to an involute, and has a uniform thickness t and a uniform height h. The end plate portion 1a and the wrap portion 1b are usually integrated. The fixed scroll 2 has exactly the same configuration as the orbiting scroll 1, but
A suction chamber serving as an inflow side is provided on the outer peripheral portion of the end plate portion 2a, and a discharge port 3 serving as an outflow side is provided at the center of the end plate portion 2a.

旋回スクロール1と固定スクロール2とは各ラ
ツプ部1b,2bの巻き終り端1b′と2b′とが約
180°ずらした状態で合わされている。
The orbiting scroll 1 and the fixed scroll 2 have wrap ends 1b' and 2b' of each wrap part 1b, 2b that are approximately
They are aligned 180° apart.

固定スクロール2に対して旋回スクロール1を
固定スクロール2の心Ofを中心にして反時計方
向に公転させる。
The orbiting scroll 1 is rotated counterclockwise with respect to the fixed scroll 2, centering around the center Of of the fixed scroll 2.

公転中は、旋回スクロール1を、旋回スクロー
ル1の心Omを中心に公転と同一角度時計方向に
自転させて、見かけ上、旋回スクロール1が自転
しないようにする。このように旋回スクロール1
を公転させることによつて、密閉状態の作動空間
4,5を縮少していき、ガスを圧縮して吐出ポー
ト3から吐出する。
During the revolution, the orbiting scroll 1 is rotated clockwise around the center Om of the orbiting scroll 1 by the same angle as the revolution, so that the orbiting scroll 1 does not apparently rotate. In this way, orbiting scroll 1
By revolving the gas, the closed working spaces 4 and 5 are contracted, and the gas is compressed and discharged from the discharge port 3.

[発明が解決しようとする課題] このようにスクロール圧縮機においては、固定
スクロール2と旋回スクロール1との接触部分又
は最接近部分の密封、旋回スクロール1の駆動機
構および遠心力の除去などに努力がはらわれ、吐
出風量の調節や体積比の可変についてはほとんど
考慮されていなかつた。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the scroll compressor, efforts have been made to seal the contact portion or the closest portion between the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 1, and to eliminate the drive mechanism of the orbiting scroll 1 and the centrifugal force. However, little consideration was given to adjusting the discharge air volume or changing the volume ratio.

スクロール圧縮機のように吸入弁および吐出弁
を必要としない他の形式の容積形回転圧縮機たと
えばスクリユー圧縮機における吐出量調節方法に
は、(a)吸入量を絞る方法、(b)吐出側と吸入側とを
連絡して吐出ガスの一部を吸入側に戻す方法、(c)
回転数を可変する方法などが知られている。
Other types of positive displacement rotary compressors that do not require suction and discharge valves, such as scroll compressors.For example, screw compressors have methods for adjusting the discharge amount: (a) a method to throttle the suction amount, (b) a method on the discharge side. (c) A method of returning part of the discharged gas to the suction side by connecting the and suction side.
A method of varying the rotation speed is known.

しかし、(a)の場合、吐出風量の減少に比べて消
費電力の減少が僅かであり、(b)の場合、圧縮機自
体のガス循環量は何ら減少しないので、消費動力
はほとんど減少しない。(c)の場合、吐出風量の減
少に見合つて消費電力も減少するが、回転数の可
変装置が複雑となる。
However, in case (a), the reduction in power consumption is small compared to the reduction in discharge air volume, and in case (b), the amount of gas circulated in the compressor itself does not decrease at all, so power consumption hardly decreases. In the case of (c), the power consumption is reduced in proportion to the reduction in the discharge air volume, but the rotation speed variable device becomes complicated.

以上のように、従来は、容量制御の際簡単な構
成によつて吐出風量に見合つて消費電力を小さく
することができなかつた。
As described above, conventionally, when controlling the capacity, it has not been possible to reduce power consumption in proportion to the discharge air volume using a simple configuration.

本発明の目的は、簡単な構成によつて吐出風量
に見合つて消費電力を小さくできる容量制御装置
を備えるとともに、容量制御運転に際して旋回ス
クロールに作用する圧力にアンバランスの生ずる
ことのないたスクロール流体機械を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a capacity control device that can reduce power consumption in proportion to the discharge air volume with a simple configuration, and to provide a scroll fluid that does not cause unbalance in the pressure acting on the orbiting scroll during capacity control operation. Our goal is to provide machinery.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の要旨とする
ところは、鏡板部と、これに直立しているうず巻
き状のラツプ部とを有する固定スクロールおよび
旋回スクロールがラツプ同士でかみ合い、両スク
ロール間に複数の対をなす作動密閉空間が形成さ
れており、旋回スクロールが固定スクロールに対
して見かけ上自転しないように旋回することによ
り、上記対をなす作動密閉空間が流入側より流体
を取り入れて締切つた直後の一対の最大密閉空間
から流出側へ流体を吐出させる直前の一対の最小
密閉空間まで容積を変化させて流体の圧縮を行な
い、該圧縮流体を上記流出側へ吐出させるスクロ
ール流体機械において、上記一対の最大密閉空間
よりあとの位置で形成される一対の作動密閉空間
のそれぞれを上記流入側と連通するとともに、前
記固定スクロールの鏡板部中心に関しほぼ対称的
に位置し、かつ、旋回運動中に前記旋回スクロー
ルのラツプ幅によつて上記一対の作動密閉空間に
のぞむ開口部が塞がれる少なくとも一対の通路を
固定スクロール側に設け、該一対の通路のそれぞ
れに同時的に開閉する容量制御用の開閉便を設け
たことを特徴とするスクロール流体機械にある。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the gist of the present invention is to provide a fixed scroll and an orbiting scroll having an end plate portion and a spiral wrap portion standing upright thereon. The two scrolls mesh with each other to form a plurality of pairs of closed working spaces between the two scrolls, and as the orbiting scroll rotates with respect to the fixed scroll so as not to apparently rotate, the paired working sealed spaces flow in. Fluid is compressed by changing the volume from a pair of maximum sealed spaces immediately after taking in fluid from the side and closed to a pair of minimum sealed spaces immediately before discharging the fluid to the outflow side, and the compressed fluid is sent to the outflow side. In a scroll fluid machine for discharging, each of a pair of operating sealed spaces formed at a position after the pair of maximum sealed spaces is communicated with the inflow side, and is located approximately symmetrically with respect to the center of the end plate of the fixed scroll. and at least a pair of passages are provided on the fixed scroll side, the openings of which extend into the pair of closed working spaces are closed by the wrap width of the orbiting scroll during the orbiting movement, This scroll fluid machine is characterized by being provided with an opening/closing mechanism for capacity control that opens and closes automatically.

[作用] 上記の構成であるから、容量制御の開閉弁によ
り通路が塞がれ、流入側と作動空間との連通が遮
断される。これにより旋回スクロールが旋回運動
して作動密度空間の体積が減少しても通路を通し
て流体が作動密閉空間から流入側に流れ出さず、、
流体機械に取り込まれる流量、すなわち吐出風量
は、最大に維持される。
[Operation] With the above configuration, the passage is closed by the capacity control on-off valve, and communication between the inflow side and the working space is cut off. As a result, even if the volume of the working density space decreases due to the orbiting movement of the orbiting scroll, the fluid will not flow out from the working sealed space to the inlet side through the passage.
The flow rate taken into the fluid machine, ie, the discharge air volume, is maintained at a maximum.

また、上記開閉弁により固定スクロールの鏡板
部中心に関しほぼ対称的に位置する一対の通路が
同時に開かれて流入側と一対の作動密閉空間とが
連通すると、これにより、旋回スクロールが旋回
運動して作動密閉空間の体積が減少したとき、こ
の作動空間の流体が通路を通つて流入側に流れ出
し、流体機械に取り込まれる流量すなわち吐出風
量は減少し、しかも、このような容量制御運転に
際し旋回スクロールに作用する圧力にアンバラン
スを生ずることはない。
Furthermore, when the pair of passages located almost symmetrically with respect to the center of the end plate of the fixed scroll are simultaneously opened by the on-off valve, and the inflow side communicates with the pair of operating sealed spaces, this causes the orbiting scroll to rotate. When the volume of the closed working space decreases, the fluid in this working space flows out through the passage to the inflow side, and the flow rate taken into the fluid machine, that is, the discharge air volume, decreases. There is no imbalance in the applied pressure.

このように固定スクロール側に設けた通路に、
この通路を開閉するための開閉弁を設置するとい
う簡単な構成により要求の吐出風量に見合つた流
量を流体機械に取り込むようにしているから消費
動力を、吐出風量に対応して小さくすることがで
き、かつ、旋回スクロールの円滑な旋回運動が可
能となる。
In this way, in the passage provided on the fixed scroll side,
By simply installing an on-off valve to open and close this passage, the flow rate corresponding to the required discharge air volume is taken into the fluid machine, so power consumption can be reduced in proportion to the discharge air volume. , and smooth orbiting movement of the orbiting scroll is possible.

[実施例] 以下、本発明の実施例を第1図〜第3図により
説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図および第2図は本発明の一実施例を示す
ものである。両図において、従来の同一または相
当するものには、第5図および第6図で用いた符
号と同一符号に付し、説明は省略する。
1 and 2 show one embodiment of the present invention. In both figures, the same or equivalent parts in the prior art are denoted by the same reference numerals as those used in FIGS. 5 and 6, and the explanation thereof will be omitted.

固定スクロール2の鏡板部2bに、対の通路
6,7を設けこれら通路6,7にプランジヤ10
をはめこんである。通路6と通路7とはスクロー
ル2の心Ofに関して対称に配置されている。鏡
板部2aとプランジヤ10との間には、Oリング
11が介在されており、鏡板部2aとプランジヤ
10間からのガス漏洩を防いでいる。この対の通
路6と通路7とは、論理吸入風量を変化させるた
めのもので体積比を変化させるためのものであ
る。
A pair of passages 6 and 7 are provided in the end plate portion 2b of the fixed scroll 2, and a plunger 10 is installed in these passages 6 and 7.
It is inset. The passages 6 and 7 are arranged symmetrically with respect to the center Of of the scroll 2. An O-ring 11 is interposed between the end plate 2a and the plunger 10 to prevent gas leakage from between the end plate 2a and the plunger 10. This pair of passages 6 and 7 is for changing the theoretical intake air volume and for changing the volume ratio.

通路6は、旋回スクロール1が外側に位置し、
固定スクロール2が内側に位置しているところの
空間4内のガスを吸込側にバイパスするもので、
固定スクロール2のラツプ部2bの外周面付近か
ら外側に向かつて延びており、流さl6は旋回スク
ロール1のラツプ部2bの外周面より常にはみ出
す程度の長さである。
In the passage 6, the orbiting scroll 1 is located on the outside,
This bypasses the gas in the space 4 where the fixed scroll 2 is located inside to the suction side.
It extends outward from near the outer peripheral surface of the wrap portion 2b of the fixed scroll 2, and the flow length l6 is such a length that it always protrudes from the outer peripheral surface of the wrap portion 2b of the orbiting scroll 1.

通路7は、固定スクロール2が外側に位置し、
旋回スクロール1が内側に位置しているところの
空間5内のガスを吸込側にバイパスするもので、
固定スクロール2のラツプ部2bを横切りラツプ
部2bの内側と外側にはみ出している。
In the passage 7, the fixed scroll 2 is located outside,
It bypasses the gas in the space 5 where the orbiting scroll 1 is located inside to the suction side,
It crosses the lap part 2b of the fixed scroll 2 and protrudes inside and outside the lap part 2b.

但し、空間5以外と吸入側が連通しないように
固定スクロール2のラツプ部2bの内側に延びて
いる通路の長さは、ラツプの厚さより小さくなつ
ている。
However, the length of the passage extending inside the wrap portion 2b of the fixed scroll 2 is smaller than the thickness of the wrap so that the suction side does not communicate with anything other than the space 5.

次にこの実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

プランジヤ10で通路6,7を密閉した状態
で、旋回スクロール1を旋回させたときは、従来
(第5図および第6図の場合)と同様の動作とな
る。
When the orbiting scroll 1 is rotated with the passages 6 and 7 sealed by the plunger 10, the operation is similar to that in the conventional case (in the case of FIGS. 5 and 6).

通路6,7に嵌め込んだプランジヤ10の矢印
の方向に引いた状態で旋回スクロール1を旋回さ
せると空間4は通路6、空間5は通路7を介して
各々吸込側と連絡され、このような状態は、固定
スクロール2のラツプ部2bと旋回スクロール1
のラツプ部1bとの外側の接触線12,13が通
路6,7の設置位置に達するまで、継続され、以
後空間4,5は密閉される。
When the orbiting scroll 1 is rotated with the plunger 10 fitted in the passages 6 and 7 pulled in the direction of the arrow, the space 4 is connected to the suction side via the passage 6, and the space 5 is connected to the suction side via the passage 7. The condition is that the wrap part 2b of the fixed scroll 2 and the orbiting scroll 1
This is continued until the outer contact lines 12, 13 with the wrap portions 1b reach the installation positions of the passages 6, 7, after which the spaces 4, 5 are sealed.

このとき空間4,5の容積が吸込容積となり、
通路6,7がプランジヤ10で密閉されていると
きに比べれば空間4,5の容積が減少し風量が減
少する。さらに、この点を第4図を用いて説明す
ると、通路6,7が閉じている場合は、吸入量は
Vとなり、圧力はa→b→Pdと変化し、圧縮動
力はPs,a,b,Pdで囲まれた面積に相当する。
次に容量を小さくしたい場合には、通路6,7を
吸入側に連通させることにより、a→cの容積分
の流体が通路を通つて吸入側にバイパスされ、吸
入完了時の容積はVs1となる。また、圧力はc→
d→b→Pdと変化し、圧縮動作はPs,c,d,
b,Pdで囲まれた面積となる。したがつて、a,
b,d,cで囲まれた面積分に相当する動力を低
減することができる。即ち、吸入量に応じて圧縮
動力の低減を図ることができる。
At this time, the volume of spaces 4 and 5 becomes the suction volume,
Compared to when the passages 6 and 7 are sealed by the plunger 10, the volumes of the spaces 4 and 5 are reduced and the air volume is reduced. Further, to explain this point using Fig. 4, when the passages 6 and 7 are closed, the suction amount is V, the pressure changes from a → b → Pd, and the compression power is Ps, a, b , corresponds to the area surrounded by Pd.
Next, if you want to reduce the capacity, by making the passages 6 and 7 communicate with the suction side, the fluid for the volume of a → c will be bypassed to the suction side through the passages, and the volume at the completion of suction will be Vs 1 becomes. Also, the pressure is c→
It changes as d→b→Pd, and the compression operation is Ps, c, d,
b, the area surrounded by Pd. Therefore, a,
The power corresponding to the area surrounded by b, d, and c can be reduced. That is, the compression power can be reduced in accordance with the intake amount.

第3図は、この発明の他の実施例を示すもので
ある。
FIG. 3 shows another embodiment of the invention.

この実施例は、固定スクロール2の鏡板部2a
とラツプ部2bにわたつて通路6,7を設けたも
のである。
In this embodiment, the end plate portion 2a of the fixed scroll 2 is
Passages 6 and 7 are provided across the wrap portion 2b.

その他の構成、および動作は前述した実施例と
同一であるから省略する。
The other configurations and operations are the same as those of the above-described embodiments, so their description will be omitted.

上記の各実施例において、吸入量を変えるため
に一対の通路6,7を設けたが、複数対設けて、
吸入量を段階的に変えることもできる。
In each of the above embodiments, a pair of passages 6 and 7 were provided to change the intake amount, but a plurality of pairs of passages 6 and 7 were provided,
The amount of inhalation can also be changed in stages.

上記の実施例によれば、簡単な構成により吐出
風量すなわち容量を制御することができる。
According to the above embodiment, the discharge air volume, that is, the capacity can be controlled with a simple configuration.

なお、以上に説明した実施例においては通路6
および7について、固定スクロール2の鏡板部2
aに設けた溝形式のものとし、容量制御用の開閉
弁はプランジヤ形式のものとしているが、本発明
の実施にあたつては、上記の如き溝形式の通路お
よびプランジヤに限定されるものではない。
In addition, in the embodiment described above, the passage 6
and 7, the end plate part 2 of the fixed scroll 2
The opening/closing valve for capacity control is a plunger type, but in carrying out the present invention, it is not limited to the groove type passage and plunger as described above. do not have.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、簡単な構成によ
り消費電力を吐出風量に対応して小さくすること
ができ、かつ、旋回スクロールの円滑な旋回運動
を可能とした容量制御装置を備えたスクロール流
体機械を提供できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there is provided a capacity control device that can reduce power consumption in accordance with the discharge air volume with a simple configuration and that enables smooth orbiting motion of the orbiting scroll. It is possible to provide a scroll fluid machine equipped with

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の位置実施例の正面図、第2
図は第1図の−断面図、第3図a,bはこの
発明の他の実施例の断面図、第4図は作動空間の
容積と圧力の関係を示す図、第5図は従来のスク
ロール圧縮機の正面図、第6図は第5図の−
断面図である。 1……旋回スクロール、2……固定スクロー
ル、1a,2a……鏡板部、1b,2b……ラツ
プ部、3……吐出ポート、4,5……空間、6,
7……通路、10……プランジヤ。
Fig. 1 is a front view of a positional embodiment of the present invention;
The figure is a sectional view of FIG. 1, FIGS. 3a and 3b are sectional views of other embodiments of the present invention, FIG. A front view of the scroll compressor, Figure 6 is the same as in Figure 5.
FIG. 1... Orbiting scroll, 2... Fixed scroll, 1a, 2a... End plate portion, 1b, 2b... Wrap portion, 3... Discharge port, 4, 5... Space, 6,
7...Aisle, 10...Plunger.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鏡板部と、これに直立しているうず巻き状の
ラツプ部とを有する固定スクロールおよび旋回ス
クロールがラツプ同士でかみ合い、両スクロール
間に複数の対をなす作動密閉空間が形成されてお
り、旋回スクロールが固定スクロールに対して見
かけ上自転しないように旋回することにより、上
記対をなす作動密閉空間が流入側より流体を取り
入れて締切つた直後の一対の最大密閉空間から流
出側へ流体を吐出させる直前の一対の最小密閉空
間まで容積を変化させて流体の圧縮を行ない、該
圧縮流体を上記流出側へ吐出させるスクロール流
体機械において、 上記一対の最大密閉空間よりあとの位置で形成
される一対の作動密閉空間のそれぞれを上記流入
側と連通するとともに、前記固定スクロールの鏡
板部中心に関しほぼ対称的に位置し、かつ、旋回
運動中に前記旋回スクロールのラツプ幅によつて
上記一対の作動密閉空間にのぞむ開口部が塞がれ
る少なくとも一対の通路を固定スクロール側に設
け、該一対の通路のそれぞれに同時的に開閉する
容量制御用の開閉弁を設けたことを特徴とするス
クロール流体機械。
[Scope of Claims] 1. A fixed scroll and an orbiting scroll each having an end plate portion and a spiral wrap portion standing upright thereon, the wraps of which are engaged with each other, forming a plurality of pairs of operating sealed spaces between the scrolls. By rotating the orbiting scroll so that it does not appear to rotate relative to the fixed scroll, the pair of operating sealed spaces take in fluid from the inflow side and immediately after the closed space closes, the flow from the pair of maximum sealed spaces to the outflow side is caused. In a scroll fluid machine that compresses fluid by changing the volume up to a pair of minimum sealed spaces immediately before discharging fluid to the outlet side, and discharges the compressed fluid to the outlet side, at a position after the pair of maximum sealed spaces. Each of the pair of operational sealed spaces formed communicates with the inflow side, and is located approximately symmetrically with respect to the center of the end plate of the fixed scroll, and during the orbiting movement, the above-mentioned The fixed scroll is provided with at least a pair of passages whose openings extending into a pair of closed working spaces are closed, and each of the pair of passages is provided with an on-off valve for capacity control that opens and closes simultaneously. Scroll fluid machine.
JP6951288A 1988-03-25 1988-03-25 Volumetric control device for scroll type hydraulic machine Granted JPS63259104A (en)

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JPS63259104A JPS63259104A (en) 1988-10-26
JPH0550600B2 true JPH0550600B2 (en) 1993-07-29

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