JPH0617025Y2

JPH0617025Y2 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPH0617025Y2
Application number: JP1987185789U
Authority: JP
Inventors: 保幸鈴木; 正彦大井手; 邦雄藤條; 正浩杉原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2002-12-04
Also published as: JPH0239587U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、容量制御機構を有するスクロール圧縮機に
関するものである。

［従来の技術］第５図は、例えば、特開昭６０−２０６９８９号公報に
開示された従来のスクロール圧縮機の縦断面図を示すも
のである。

第５図において、１は固定スクロールで、台板部１ａの
下面に渦巻突起１ｂが設けられている。２は揺動スクロ
ールであって、台板部２ａの上面に渦巻突起２ｂが設け
られている。両渦巻突起１ｂ，２ｂは組合わされ、台板
部２ａの中心部下方に揺動軸部２ｃが突出している。３
は固定スクロール１と揺動スクロール２間の外周部に形
成された吸入口、４は固定スクロール１の台板部１ａの
中心部に設けられた吐出口、５は上記両渦巻突起１ｂ，
２ｂ間に形成された圧縮室、６は主軸で、上端部の大径
部６ａに偏心孔６ｂが設けられている。７は偏心孔６ｂ
に配設され揺動軸部２ｃを半径方向に支持する揺動軸
受、８，９は主軸６を駆動するモータのロータとステー
タ、１０は主軸６が駆動したとき揺動スクロール２が自
転しない公転運転を行なうようにするオルダム継手、１
１はスクロール機構とモータ機構を収容する密閉容器、
１２は密閉容器１１固設された吸入管、１３は固定スク
ロール１に固着された吐出管で、吐出口４からの圧縮ガ
スを送出する。

次に、動作について説明する。

ロータ９が回転すると主軸６が回転し、オルダム継手１
０を介して揺動スクロール２が自転を阻止されながら公
転運転をする。これにより、渦巻突起１ｂ，２ｂ間の圧
縮室５に吸入口３から吸込ガスを取込み、次第に圧縮
し、吐出口４から吐出管１３に圧出する。

［考案が解決しようとする問題点］従来のスクロール圧縮機はこのように構成されているの
で、スクロール圧縮機を空気調和機に用いた場合、特
に、圧縮機１台に対して複数台の室内機を設けたいわゆ
るマルチエアコンにおいて、室内機側の運転台数の変更
等による室内機側負荷の変動に室外機側、即ち、圧縮機
側が追従できず、特に室内機側負荷が低い場合にはサー
モスタット等の作用により圧縮機がオン、オフを繰返
し、モータ等の駆動源に大きな負荷が断続的に加わるこ
とになる。また、空気調和機は冷房時や暖房時に室内外
の温度変化により吸入圧力や吐出圧力が変化し、これに
よって、吸入圧力と吐出圧力の圧力比が変動する。圧縮
機は設計時に最適圧力比が設定され、この圧力比で運転
する時に最大の効率が得られるようになっており、上記
の圧力比が変動し、最適圧力比から外れると圧縮動力損
が生じ効率が低下するという問題があった。

上記のような問題点を解決するために、容量制御機構を
有するスクロール圧縮機が、例えば、特開昭５７−８６
５８８号公報に開示されている。このような圧縮機にお
いては、ガス通路に吐出圧と吸入圧のガスを切換えて導
入することによってピストンの開閉を行ない、容量制御
機構のオン、オフ動作を行なっている。しかし、ガス通
路に吐出圧と吸入圧を切換えて導入するには、三方電磁
弁や２個の二方電磁弁を使用する必要があり、また、吐
出圧と吸入圧を導く配管がそれぞれ必要となるため、構
造が複雑となり、コスト高となるという問題があった。

そこで、この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、運転中に二方電磁弁１個で弁の開
閉、つまり容量制御機構の動作が行なえ、かつ構造が簡
単で安価なスクロール圧縮機を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この考案に係わるスクロール圧縮機は、容量制御信号に
応じて開閉して、弁座空間に吐出圧の導入と導入遮断を
行う弁手段と、バイパス弁が流体バイパス孔と排出孔と
の連通遮断時に、弁座空間より、少なくとも、流体バイ
パス孔または排出孔に、あらかじめ設定された微少量の
流体が漏れる漏れ手段とを備えたものである。

［作用］この考案においては、容量制御信号に応じて、上記弁手
段が閉じ、上記弁座空間に吐出圧の導入を遮断し、上記
漏れ手段により流体が漏れ出し、上記バイパス弁の両側
の圧力を均圧化し、上記付勢手段により、上記バイパス
弁が上記流体バイパス孔と上記排出孔とを連通させて容
量制御を行う。

［実施例］以下、この考案の一実施例を図について説明する。

第１図はこの考案の一実施例によるスクロール圧縮機の
縦断面図を示すものである。なお、符号１〜１２は第５
図に示した従来例の場合と同一である。

第１図において、１４は固定スクロール１の台板部１ａ
の中央に吐出口４を囲うように設けられた環状突起、１
５は密閉容器１１に固着され、環状突起１４と嵌合して
吐出室１６を形成する吐出室カバー、１７は吐出室カバ
ー１５に固設された吐出管、１８は環状突起１４の外周
に配設され、吐出室カバー１５とシールされて吐出室１
６の気密を保つシール材である。

第２図はこの考案の一実施例による要部の拡大断面図で
ある。

第２図において、１９は固定スクロール１の台板部１ａ
に設けられた流体バイパス孔、２０は同じく台板部１ａ
に設けた弁座、２１は排出孔、２２は円板状のバイパス
弁、２３は弁座２０の上部を塞ぐカバー、２４はバイパ
ス弁２２を保持するばね、２５は弁座２０とカバー２３
によって形成される弁座空間、２６はカバー２３の弁座
空間２５に設けられた連通孔、２７は図示しない弁手段
である二方電磁弁によって吐出圧を導く配管で、配管２
７はカバー２３の孔２６と密閉容器１１の配管孔（図示
せず）にろう付により固定されている。

また、２８はカバー２３に設けられた環状溝で、この溝
２８にＯリング２９が装着され、固定スクロール１の台
板部１ａとシールされている。３０はカバー２３を台板
部１ａに片持ち固定したボルトである。

第３図（ａ），（ｂ）は弁座２０の平面図と縦断面図で
ある。

この弁座２０の一部には流体の切欠き３１からなる漏れ
手段として所定の開口面積を有する切欠きによる直線溝
が形成されている。

即ち、本実施例のスクロール圧縮機は、台板部１ａの下
面に渦巻突起１ｂが設けられ、中心部に吐出口４が設け
られた固定スクロール１と、台板部２ａの上面に渦巻突
起２ｂが設けられ、上記固定スクロール１と組合わされ
て圧縮室５を形成する揺動スクロール２とを備え、前記
揺動スクロール２の揺動により圧縮室５内の流体を圧縮
するスクロール圧縮機において、前記固定スクロール１
の台板部１ａに設けられ吐出圧を導入される弁座空間２
５と、容量制御の信号に応じて開閉して、前記弁座空間
２５に吐出圧の導入と導入遮断を行う図示しない二方電
磁弁からなる弁手段と、固定スクロール１の台板部１ｂ
に設けられ吐出口４と連通する以前の前記圧縮室５と弁
座空間２５とを連通する流体バイパス孔１９と、前記固
定スクロール１の台板部１ａに設けられ、流体バイパス
孔１９からバイパスされた流体を吸入空間に排出する排
出孔２１と、弁座空間２５に設けられ、吐出圧の導入と
導入遮断に対して、前記流体バイパス孔１９と排出孔２
１との連通遮断と連通とを切換えるバイパス弁２２と、
前記流体バイパス孔１９と排出孔２１とを連通する方向
にバイパス弁２２を付勢する付勢手段２４と、前記バイ
パス弁２２が流体バイパス孔１９と排出孔２１との連通
遮断時に、前記弁座空間２５より少なくとも、前記流体
バイパス孔１９または排出孔２１に、あらかじめ設定さ
れた微少量の流体が漏れる切欠き３１からなる漏れ手段
とを有し、容量制御信号に応じて、上記弁手段が閉じ、
上記弁座空間２５に吐出圧の導入を遮断し、上記切欠き
３１からなる漏れ手段と上記付勢手段２４により上記バ
イパス弁２２が上記流体バイパス孔１９と上記排出孔２
１とを連通させ、容量制御を行うものである。

次に、動作について説明する。

圧縮機を容量制御なしで最大能力で運転する場合は、図
示しない弁手段である二方電磁弁を開いて配管２７に吐
出圧を導く。これによって、弁座空間２５の圧力が吐出
圧となり、バイパス弁２２に吐出圧が作用してばね２４
のばね力に抗してバイパス弁２２が押下げられて弁座２
０に当接する。このため流体バイパス孔１９と排出孔２
１は閉鎖され圧縮室５の流体は、吐出口４から吐出室１
６、吐出管１７を経て圧縮機外へ吐出される。しかし、
弁座２０には切欠き３１からなる漏れ手段が形成してあ
るため、弁座２０より吐出圧側から流体が漏れて圧力の
低い排出孔２１を経て固定スクロール１外へ排出され
る。これによって、スクロール圧縮機の性能の低下が発
生するが、漏れ出る流体の量は、スクロール圧縮機の１
時間当りの流体循環量の０．１％程度以下となるように
設定されている。

また、圧縮機を容量制御を行なって運転する場合は、図
示しない弁手段である二方電磁弁を閉じ、配管２７に吐
出圧が作用しないようにする。このとき、弁座２０には
切欠き３１からなる漏れ手段が形成されているため、配
管２７内の流体が弁座２０を通って徐々に漏れ出し、バ
イパス弁２２の上下の圧力がついには等しくなる。この
際、バイパス弁２２はばね２４によって上方へ押上げら
れ、カバー２３によって保持され流体バイパス孔１９と
排出孔２１は連通し、圧縮室５内の流体の一部がバイパ
ス孔１９、排出口２１を通って、密閉容器１１内に形成
された吸入空間と通じる固定スクロール１外へ排出さ
れ、圧縮室５内の圧縮容量が制御される。

なお、本実施例の弁座２０の切欠き３１からなる漏れ手
段は、本考案を実施する場合には、切欠き３１による溝
を形成した例に限定されるものではなく、その他、弁座
２０の面を粗くすることであってもよい。即ち、前述の
漏れ手段は、所定の開口面積を有する弁座の切欠き３１
であるか、或いは弁座２０の面を所定の粗さにしたもの
である。その漏れ量は、圧縮機の１時間当りの流体循環
量の０．１％程度以下であることが望ましい。

第４図（ａ）は弁座２０の切欠き３１からなる漏れ手段
の開口面積と漏れ量の関係を示すグラフで、縦軸に漏れ
量、横軸に開口面積を示す。また、第４図（ｂ）は弁座
２０の面粗度と漏れ量の関係を示すグラフで、縦軸は漏
れ量、横軸は面粗度を示す。

これによれば、スクロール圧縮機を全密閉形冷媒圧縮機
として使用した場合、ある圧力条件において、冷媒循環
量が３５０Kg／hrであったとする。このとき、弁座２０
からの流体の漏れ量を冷媒循環量の０．１％以下とした
場合は、漏れ量は０．３５Kg／hr以下となる。この際、
第４図（ａ）より弁座２０の切欠き３１からなる漏れ手
段の開口面積は約０．０１５mm²以下、また、第４図
（ｂ）より弁座２０の面粗度は４．５Ｓ以下となる。

［考案の効果］この考案に係るスクロール圧縮機は、容量制御信号に応
じて開閉して、弁座空間に吐出圧の導入と導入遮断を行
う弁手段と、バイパス弁が流体バイパス孔と排出孔との
連通遮断時に、弁座空間より、あらかじめ設定された微
少量の流体が漏れる漏れ手段とを備えているので、容量
制御時には、容量制御信号により、弁手段を閉じ、吐出
圧の導入を遮断し、上記漏れ手段により、流体が漏れ出
し、上記バイパス弁が、上記流体バイパス孔と上記排出
孔とを連通させ容量制御を行うので、スクロール圧縮機
の運転中、所望の時期に容量制御を行うことができる。

また、上記弁手段の開閉により、吐出圧の導入または導
入遮断を行うことにより、容量制御を行ったり、容量制
御を止めたりできるので、配管も吐出圧を導く配管のみ
で構成でき、構成が簡単であり、安価なスクロール圧縮
機が得られる。

さらに、容量制御なしでスクロール圧縮機を運転する時
は、漏れ流体の量は、微少量に設定してあるので、スク
ロール圧縮機の性能の低下を実質的に無視できる。

【図面の簡単な説明】第１図はこの考案の一実施例によるスクロール圧縮機の
断面図、第２図はこの考案の一実施例によるスクロール
圧縮機の流体バイパス孔付近の拡大断面図、第３図
（ａ），（ｂ）はこの考案の一実施例によるスクロール
圧縮機の弁座の平面図と断面図、第４図（ａ），（ｂ）
はこの考案の一実施例によるスクロール圧縮機の弁座の
切欠き開口面積および面粗度と流体漏れ量の関係を示す
それぞれのグラフ、第５図は従来のスクロール圧縮機の
断面図である。図において、１：固定スクロール、１ａ：台板部１ｂ：渦巻突起、２：揺動スクロール２ａ：台板部、２ｂ：渦巻突起４：吐出口、５：圧縮室６：主軸、１１：密閉容器１９：流体バイパス孔、２０：弁座２１：排出孔、２２：バイパス孔２４：ばね３１：切欠き（漏れ手段）である。なお、図中、同一符号及び同一記号は同一又は相当部分
を示すものである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】台板部（１ａ）の下面に渦巻突起（１ｂ）
が設けられ、中心部に吐出口（４）が設けられた固定ス
クロール（１）と、台板部（２ａ）の上面に渦巻突起
（２ｂ）が設けられ、上記固定スクロール（１）と組合
わされて圧縮室（５）を形成する揺動スクロール（２）
とを備え、前記揺動スクロール（２）の揺動により圧縮
室（５）内の流体を圧縮するスクロール圧縮機におい
て、前記固定スクロール（１）の台板部（１ａ）に設けられ
吐出圧を導入される弁座空間（２５）と、容量制御の信
号に応じて開閉して、前記弁座空間（２５）に吐出圧の
導入と導入遮断を行う弁手段と、固定スクロール（１）
の台板部（１ｂ）に設けられ吐出口（４）と連通する以
前の前記圧縮室（５）と弁座空間（２５）とを連通する
流体バイパス孔（１９）と、前記固定スクロール（１）
の台板部（１ａ）に設けられ、流体バイパス孔（１９）
からバイパスされた流体を吸入空間に排出する排出孔
（２１）と、弁座空間（２５）に設けられ、吐出圧の導
入と導入遮断に対して、前記流体バイパス孔（１９）と
排出孔（２１）との連通遮断と連通とを切換えるバイパ
ス弁（２２）と、前記流体バイパス孔（１９）と排出孔
（２１）とを連通する方向にバイパス弁（２２）を付勢
する付勢手段（２４）と、前記バイパス弁（２２）が流
体バイパス孔（１９）と排出孔（２１）との連通遮断時
に、前記弁座空間（２５）より少なくとも、前記流体バ
イパス孔（１９）または排出孔（２１）に、あらかじめ
設定された微少量の流体が漏れる漏れ手段とを有し、容
量制御信号に応じて、上記弁手段が閉じ、上記弁座空間
（２５）に吐出圧の導入を遮断し、上記漏れ手段と上記
付勢手段（２４）により上記バイパス弁（２２）が上記
流体バイパス孔（１９）と上記排出孔（２１）とを連通
させ、容量制御を行うことを特徴とするスクロール圧縮
機。
【請求項２】前記漏れ手段が、所定の開口面積を有する
弁座（２０）の切欠き（３１）であることを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第１項記載のスクロール圧縮
機。
【請求項３】前記漏れ手段が、弁座面を所定の粗さにし
たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
のスクロール圧縮機。
【請求項４】前記漏れ手段による漏れ量が、圧縮機の１
時間当りの流体循環量の０．１％程度以下であることを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項、第２項又は
第３項記載のスクロール圧縮機。