JPH10184568A - Scroll compressor and its back pressure chamber pressure control valve - Google Patents

Scroll compressor and its back pressure chamber pressure control valve

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JPH10184568A
JPH10184568A JP35024996A JP35024996A JPH10184568A JP H10184568 A JPH10184568 A JP H10184568A JP 35024996 A JP35024996 A JP 35024996A JP 35024996 A JP35024996 A JP 35024996A JP H10184568 A JPH10184568 A JP H10184568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
back pressure
pressure chamber
valve
scroll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP35024996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Itahana
勉 板鼻
Takahide Ito
隆英 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH10184568A publication Critical patent/JPH10184568A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control pressure in a back pressure chamber minutely with a simple structure and with a good efficiency by providing with a pressure control means for controlling intermediate pressure for push-pressing a scroll toward the other scroll and applied in the back pressure chamber, to a target value which is decided by a function of a pressure ratio between intake pressure and discharge pressure. SOLUTION: In a back pressure chamber pressure control system, intermediate pressure between discharge pressure detected by a discharge pressure detecting means 111 and intake pressure detected by an intake pressure detecting means 112, is supplied to a back pressure chamber 82 through a back pressure control valve 100 which communicates with discharge piping 101 and intake piping 102, and non-turning scroll 51 which is floating supported is pushed toward a turning scroll 61. A target value of intermediate pressure applied on the back pressure chamber 82 is calculated by a controller 110 as the function of a pressure ratio between discharge pressure and intake pressure, it is detected by a back pressure chamber detecting means 113 whether real pressure in the back pressure chamber 82 attains a target value or not, and intermediate pressure is controlled by a controller 110 so as to match with the target value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮比の変化によ
る非旋回スクロールと旋回スクロール間のスラスト力の
変化に対応し、ラップ先端隙間を適正値に保つよう背圧
を制御したスクロール圧縮機、特に背圧を圧縮比の変化
に対応し変化させるスクロール圧縮機およびその背圧室
圧力制御弁に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll compressor in which a back pressure is controlled so as to keep a gap at a tip of a wrap at an appropriate value in response to a change in a thrust force between a non-orbiting scroll and an orbiting scroll due to a change in a compression ratio. More particularly, the present invention relates to a scroll compressor that changes a back pressure in accordance with a change in a compression ratio and a back pressure chamber pressure control valve thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来技術の第1の例の図であり、
特開平3−258985号に開示されているスクロール
圧縮機の縦断面および背圧制御系統の図である。図にお
いて、密閉ハウジング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
ハウジング1の底部には、潤滑油溜り4が形成されてい
る。圧縮機構部2は端板上にうず巻き状のラップ5aを
もつ非旋回スクロール5と、同じく端板上にうず巻き状
のラップ6aをもつ旋回スクロール6のラップ同士を組
み合わ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
止するオルダムリング8が設けられている。電動機3は
シャフト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。シャフト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、その偏心ピ
ンは、旋回スクロール背面に設けられた旋回軸受12に
嵌合されている。
FIG. 6 is a diagram of a first example of the prior art,
FIG. 1 is a diagram of a vertical section and a back pressure control system of a scroll compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-258895. In the figure, a compression mechanism 2
However, electric motors 3 are disposed below, and a lubricating oil reservoir 4 is formed at the bottom of the sealed housing 1. The compression mechanism 2 has a configuration in which a non-orbiting scroll 5 having a spiral wrap 5a on an end plate and a wrap of a orbiting scroll 6 also having a spiral wrap 6a on an end plate are combined. The orbiting scroll 6
An Oldham ring 8 for preventing rotation of the orbiting scroll 6 is provided between the frame and the frame 7. The electric motor 3 makes the orbiting scroll 6 orbit via a shaft 9. The shaft 9 is supported by a main bearing 10 and a lower bearing 11 provided on the frame 7, and its eccentric pin is fitted to a turning bearing 12 provided on the back of the turning scroll.

【0003】シャフト9内には主軸受10、下部軸受1
1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、シャフト9の軸端には油溜り4の潤滑油を
吸い上げて、給油通路13へ送り込む給油装置が設けら
れている。
A main bearing 10 and a lower bearing 1 are provided in a shaft 9.
An oil supply passage 13 that guides the lubricating oil to the bearing 1 and the slewing bearing 12 is provided, and an oil supply device that sucks up the lubricating oil in the oil sump 4 and sends it to the oil supply passage 13 is provided at the shaft end of the shaft 9.

【0004】このスクロール圧縮機において、電動機3
によりシャフト9を介して旋回スクロール6が旋回駆動
されると、吸入配管14より吸入口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、圧縮過程中の圧縮室か
ら冷媒ガスの一部が連絡孔16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を非旋回スクロ
ール5に押し付ける。
In this scroll compressor, an electric motor 3
When the orbiting scroll 6 is orbitally driven through the shaft 9, the refrigerant gas sucked through the suction port 15 from the suction pipe 14 is supplied to the fixed scroll 5 and the orbiting scroll 6.
Compressed by the action. At this time, part of the refrigerant gas flows from the compression chamber during the compression process through the communication hole 16 into the back pressure chamber 17. For this reason, the pressure in the back pressure chamber becomes an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure, and presses the orbiting scroll 6 against the non-orbiting scroll 5.

【0005】圧縮された冷媒ガスは非旋回スクロール5
の上部中心にある吐出ポート18より吐出され、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、吐出口
20を経て吐出配管21に流出する。吸入配管14及び
吐出配管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。
The compressed refrigerant gas is supplied to the non-orbiting scroll 5
Is discharged from a discharge port 18 at the center of the upper part of the frame 7, passes through a passage 19 formed of an axial (vertical) groove provided on the outer peripheral portion of the frame 7, cools the electric motor 3, and passes through a discharge port 20. It flows out to the discharge pipe 21. The suction pipe 14 and the discharge pipe 21 include a suction sensor 22 and a discharge sensor 23 which are pressure elements for converting respective pressures (suction pressure and discharge pressure) into current or voltage. Connected.

【0006】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、連絡孔16の位置等により、背圧室17内の実
際の圧力を演算する。一方、背圧室17と吐出配管21
とを接続するバイパス管27があり、そのバイパス管2
7には、液体力学的抵抗手段(本例ではキャピラリ管2
8)及び電磁弁26が設けられている。
The integrated circuit 24 calculates the optimum pressure in the back pressure chamber 17 for the suction pressure and the discharge pressure based on the electric signals sent from the suction sensor 22 and the discharge sensor 23. On the other hand, the integrated circuit 24 calculates the actual pressure in the back pressure chamber 17 based on the suction pressure and the discharge pressure, the position of the communication hole 16, and the like. On the other hand, the back pressure chamber 17 and the discharge pipe 21
And a bypass pipe 27 for connecting the
Reference numeral 7 denotes a hydrodynamic resistance means (in this example, a capillary tube 2).
8) and a solenoid valve 26 are provided.

【0007】集積回路24が演算した実際の圧力が最適
圧力より、ある一定レベル以上に低くなった時、集積回
路24は、電磁弁26を開け、吐出配管21と背圧室1
7を連通させる。それによって、吐出配管21内の冷媒
ガスの一部が背圧室17内に流入する。このため、背圧
室17内の圧力は、キャピラリ28の長さ及び内径に見
合った圧力上昇を生じ、最適圧力に近づき、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が非旋回スクロール5より離
脱することなく運転される。
When the actual pressure calculated by the integrated circuit 24 becomes lower than the optimum pressure by a certain level or more, the integrated circuit 24 opens the solenoid valve 26 and opens the discharge pipe 21 and the back pressure chamber 1.
7 is communicated. Thereby, a part of the refrigerant gas in the discharge pipe 21 flows into the back pressure chamber 17. For this reason, the pressure in the back pressure chamber 17 causes a pressure rise corresponding to the length and the inner diameter of the capillary 28, approaches the optimum pressure, and pushes down the gas for the orbiting scroll 6 during the compression process in the scroll. The pushing force of the gas in the back pressure chamber 17 is balanced, and the orbiting scroll 6 is operated without detaching from the non-orbiting scroll 5.

【0008】即ち、本例は、旋回スクロールの端板に両
スクロールによって形成される圧縮室と旋回スクロール
の背圧室17とを連絡する連絡孔16を設け、さらに背
圧室17と吐出配管21とを電磁弁及び抵抗手段を介し
た経路で連絡し、ある所定の吸入圧力、吐出圧力のいず
れかあるいは両方を感知して電磁弁を開き、背圧室17
の圧力を吐出圧力に比例して大きくする手段を設けたも
のである。
That is, in this embodiment, a communication hole 16 for connecting a compression chamber formed by both scrolls and a back pressure chamber 17 of the orbiting scroll is provided in the end plate of the orbiting scroll. Are communicated via a path via a solenoid valve and a resistance means, and when one or both of a predetermined suction pressure and a discharge pressure are sensed, the solenoid valve is opened and the back pressure chamber 17 is opened.
Means for increasing the pressure in proportion to the discharge pressure.

【0009】図7は従来技術の第2の例の図であり、特
公平7−56308号に開示されている車両用クラッチ
駆動ユニットのアクチュエータ部の制御系統図である。
これはスクロール圧縮機に関するものではないが、圧力
制御に利用可能な技術を含んでいるので引用した。
FIG. 7 is a diagram of a second example of the prior art, and is a control system diagram of an actuator section of a vehicle clutch drive unit disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-56308.
This is not related to scroll compressors, but is cited because it includes techniques available for pressure control.

【0010】図において、このアクチュエータ部は、圧
縮性流体である空気が圧縮状態で蓄えられている圧力源
31と、流体圧シリンダ32と、第1及び第2常閉電磁
弁33,34を含んで成る圧力調節装置35とから成っ
ている。流体圧シリンダ32は、シリンダチューブ32
a内に収納されたピストン36を有し、同ピストン36
はばね37により矢印X方向にばね付勢されている。シ
リンダチューブ32aの室38は圧力調節装置35に連
結されており、第1常閉電磁弁33のみが開かれること
により圧力源31からの圧縮空気が室38に供給され
る。このようにして室38内の圧力が上昇しピストン3
6がばね37の力に抗して矢印Y方向に移動させられる
と、その作動桿39に連結されるクラッチリリースレバ
ーが操作され、クラッチを切り離す方向にクラッチの操
作が行なわれる。一方、第2常閉電磁弁34のみが開か
れると、室38は大気圧に開放され、ピストン36は矢
印X方向に移動し、クラッチを接続する方向にクラッチ
の操作が行なわれる。これらの電磁弁33,34の開閉
制御は、各励磁コイル33a,34aに印加されるパル
ス信号に応答して行なわれる。すなわち、駆動信号は、
第1常閉電磁弁33の開閉制御のための第1パルス信号
Paと、第2常閉電磁弁34の開閉制御のための第2パ
ルス信号Pbとから成り、クラッチを切り離し状態とす
る場合には、第1パルス信号Paを励磁コイル33aに
印加し、これにより第1パルス信号Paの波形に応じた
パターンで第1常閉電磁弁33を開閉し、圧縮空気圧を
間歇的に室38内に入れる。一方、クラッチを接続状態
とする場合には、第2パルス信号Pbを励磁コイル34
aに印加し、これにより第2パルス信号Pbの波形に応
じたパターンで第2常閉電磁弁34を開閉し、室38内
の圧力を間歇的に抜く動作が行なわれる。
In FIG. 1, the actuator section includes a pressure source 31 in which air as a compressible fluid is stored in a compressed state, a hydraulic cylinder 32, and first and second normally closed solenoid valves 33 and 34. And a pressure adjusting device 35 comprising: The fluid pressure cylinder 32 is a cylinder tube 32
a having a piston 36 housed therein.
Is biased by a spring 37 in the direction of arrow X. The chamber 38 of the cylinder tube 32a is connected to the pressure adjusting device 35, and the compressed air from the pressure source 31 is supplied to the chamber 38 by opening only the first normally closed solenoid valve 33. Thus, the pressure in the chamber 38 rises and the piston 3
When the lever 6 is moved in the direction of the arrow Y against the force of the spring 37, the clutch release lever connected to the operating rod 39 is operated, and the clutch is operated in the direction of disengaging the clutch. On the other hand, when only the second normally closed solenoid valve 34 is opened, the chamber 38 is opened to the atmospheric pressure, the piston 36 moves in the direction of the arrow X, and the clutch is operated in the direction for connecting the clutch. Opening / closing control of these electromagnetic valves 33, 34 is performed in response to a pulse signal applied to each of the exciting coils 33a, 34a. That is, the drive signal is
It is composed of a first pulse signal Pa for opening and closing control of the first normally closed solenoid valve 33 and a second pulse signal Pb for opening and closing control of the second normally closed solenoid valve 34. Applies the first pulse signal Pa to the exciting coil 33a, thereby opening and closing the first normally closed solenoid valve 33 in a pattern corresponding to the waveform of the first pulse signal Pa, and intermittently compressing air pressure into the chamber 38. Put in. On the other hand, when the clutch is engaged, the second pulse signal Pb is
a, whereby the second normally closed solenoid valve 34 is opened and closed in a pattern corresponding to the waveform of the second pulse signal Pb, and an operation of intermittently releasing the pressure in the chamber 38 is performed.

【0011】即ち、本例は、圧縮性流体を用いたアクチ
ュエータとして、圧力源からの流体供給用電磁弁と、被
制御空間からの流体排出用電磁弁の、各々の開閉時間の
制御を行うものである。
That is, in this embodiment, as an actuator using a compressible fluid, an actuator for controlling the opening and closing time of a solenoid valve for supplying a fluid from a pressure source and a solenoid valve for discharging a fluid from a controlled space are controlled. It is.

【0012】従来技術の第3の例が実開平5−1457
9号に開示されている。これは、固定スクロールまたは
旋回スクロールを、その何れかの背面側に形成された背
圧室内に導入された流体の圧力により、他方のスクロー
ルに向って押付けるようにしたスクロール圧縮機におい
て、背圧室内の圧力変動を抑制し、かつ運転条件の変化
にかかわらず常に最適の背圧荷重を維持し、高効率運転
を可能にするために、固定スクロールと旋回スクロール
との接触面に荷重センサを設け、さらに同センサにより
検出された接触面の荷重が効率最適ゾーンに入るように
背圧室圧力をコントロールする弁を設けたものである。
A third example of the prior art is Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-1457.
No. 9. This is because, in a scroll compressor in which a fixed scroll or an orbiting scroll is pressed against the other scroll by the pressure of a fluid introduced into a back pressure chamber formed on the back side of either scroll, A load sensor is provided on the contact surface between the fixed scroll and the orbiting scroll to suppress indoor pressure fluctuations, always maintain the optimal back pressure load regardless of changes in operating conditions, and enable high-efficiency operation. And a valve for controlling the pressure in the back pressure chamber so that the load on the contact surface detected by the sensor enters the optimum efficiency zone.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記第1の従来例では
次の欠点がある。 (1)吐出圧力部から背圧室へ供給された冷媒は両スク
ロールによって形成される密閉空間へ流入し、圧縮され
たうえで吐出されるため、消費動力が増加し効率が低下
する。 (2)背圧室の圧力は非旋回スクロールと旋回スクロー
ルによって形成される複数の密閉空間ごとの圧力と面積
により発生するスラスト力の総和に等しい力を背圧室面
積に作用し、発生するのに必要な圧力が望ましい。しか
し、背圧室へ供給される冷媒の圧力は予め設定された抵
抗手段の特性と背圧室とスクロールによって形成される
密閉空間を結ぶ連絡孔の抵抗により決定されるが第1の
支配項は吐出圧力である。また、吐出圧力は主に外気温
度によって決定され、吸入圧力は蒸発器温度によって決
定されるため吸入圧力と吐出圧力はおのおの独立して変
化する。前記のスクロールによって発生するスラスト力
は吸入圧力と吐出圧力との関数である。このように、背
圧室圧力の必要とされる圧力と実際の供給圧力に違いが
あるためラップ先端隙間の制御等が不完全となる。
The first conventional example has the following disadvantages. (1) Since the refrigerant supplied from the discharge pressure section to the back pressure chamber flows into the closed space formed by the two scrolls and is discharged after being compressed, power consumption increases and efficiency decreases. (2) The pressure in the back pressure chamber acts on the back pressure chamber area by applying a force equal to the sum of the thrust force generated by the pressure and the area in each of the plurality of closed spaces formed by the non-orbiting scroll and the orbiting scroll. The pressure required is desirable. However, the pressure of the refrigerant supplied to the back pressure chamber is determined by the characteristics of the resistance means set in advance and the resistance of the communication hole connecting the closed space formed by the back pressure chamber and the scroll. Discharge pressure. Further, the discharge pressure is mainly determined by the outside air temperature, and the suction pressure is determined by the evaporator temperature, so that the suction pressure and the discharge pressure change independently of each other. The thrust generated by the scroll is a function of the suction pressure and the discharge pressure. Thus, since there is a difference between the required pressure of the back pressure chamber pressure and the actual supply pressure, the control of the gap at the tip of the wrap becomes incomplete.

【0014】上記第2の従来例をスクロール圧縮機に適
用した場合には、被制御空間としての背圧室の容積が極
めて小さいので、供給側電磁弁または排出側電磁弁の動
作による被制御空間圧力の応答が大きく供給圧力と排出
圧力の中間の任意圧力を作りだすことが出来ないという
欠点がある。
When the second conventional example is applied to a scroll compressor, since the volume of the back pressure chamber as the controlled space is extremely small, the controlled space is controlled by the operation of the supply-side solenoid valve or the discharge-side solenoid valve. There is a drawback that the pressure response is large and an arbitrary pressure intermediate between the supply pressure and the discharge pressure cannot be created.

【0015】上記第3の従来例では、両スクロールの端
板の接触面の荷重センサ設置部の構造が複雑になるとい
う欠点がある。なお、この例を開示している文献には、
弁の構造は示されていない。
In the third conventional example, there is a disadvantage that the structure of the load sensor installation portion on the contact surface between the end plates of both scrolls is complicated. In addition, in the literature disclosing this example,
The structure of the valve is not shown.

【0016】本発明は上述した技術の問題点を解決する
ことにより、簡単な構成でありながら効率が良く、背圧
室圧力をきめ細かく制御することのできるスクロール圧
縮機及びその背圧室制御弁を提供することを目的とする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the above-mentioned techniques, and thereby provides a scroll compressor and a back-pressure chamber control valve which can efficiently control the back-pressure chamber pressure with a simple structure and can control the back-pressure chamber pressure finely. It is intended to provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、次の特徴を有するスクロール圧縮
機、及びその背圧室圧力制御弁に関するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and relates to a scroll compressor having the following features and a back pressure chamber pressure control valve thereof.

【0018】(1) 対をなす非旋回スクロールと旋回
スクロールとを噛み合わせ、旋回スクロールを公転旋回
駆動することにより、両スクロール間に形成される圧縮
室の容積を順次減少させ、ガスを圧縮するスクロール圧
縮機において、少なくとも上記一方のスクロールの背面
に吸入圧力と吐出圧力との中間圧力を印加して、そのス
クロールを他方のスクロールに向けて軸方向に押圧する
背圧室を形成すると共に、同背圧室内に印加する中間圧
力を吸入圧力と吐出圧力との圧力比の関数で決まる目標
値に制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とするス
クロール圧縮機。
(1) A pair of a non-orbiting scroll and an orbiting scroll are meshed with each other, and the orbiting scroll is driven to revolve orbit, so that the volume of a compression chamber formed between the two scrolls is sequentially reduced to compress gas. In the scroll compressor, a back pressure chamber that applies an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure to at least the back surface of the one scroll and presses the scroll axially toward the other scroll is formed. A scroll compressor comprising pressure control means for controlling an intermediate pressure applied to a back pressure chamber to a target value determined by a function of a pressure ratio between a suction pressure and a discharge pressure.

【0019】(2) 上記圧力制御手段を、吸入圧力と
吐出圧力とを検出してその圧力比を演算すると共に、同
圧力比に基づいて所定の関数から上記目標値を演算し、
上記背圧室の圧力と比較のうえ制御信号を出力するコン
トローラと、同コントローラからの出力信号を受け上記
背圧室内に吐出ガスを設定量ずつ供給するか又は同背圧
室内のガスを設定量ずつ吸入側に排出して、上記背圧室
内の圧力を上記目標値へ近づける制御弁とで構成したこ
とを特徴とする上記(1)項に記載のスクロール圧縮
機。
(2) The pressure control means detects the suction pressure and the discharge pressure, calculates the pressure ratio, and calculates the target value from a predetermined function based on the pressure ratio.
A controller that outputs a control signal after comparing with the pressure in the back pressure chamber; and supplies an output signal from the controller and supplies a set amount of discharge gas into the back pressure chamber, or sets a set amount of gas in the back pressure chamber. The scroll compressor according to the above (1), further comprising a control valve that discharges the pressure in the back pressure chamber to the target value by discharging the pressure to the suction side.

【0020】(3) 上記制御弁を、3位置に移動可能
な弁体と、同弁体に設けられた設定容積の空洞部とを備
えて構成し、同空洞部を上記弁体の移動により、上記背
圧室、吸入側、及び吐出側に切替え接続し、1回の移動
毎に、上記空洞部の容積に相当する量のガスを上記背圧
室に給気し、或いは上記背圧室から排気することを特徴
とする上記(2)項に記載のスクロール圧縮機。
(3) The control valve includes a valve body movable to three positions and a cavity having a set volume provided in the valve body, and the cavity is formed by moving the valve body. Switching between the back pressure chamber, the suction side, and the discharge side to supply the back pressure chamber with an amount of gas corresponding to the volume of the cavity for each movement, or The scroll compressor as described in the above item (2), wherein the scroll compressor is exhausted from the outlet.

【0021】(4) 弁本体と、同弁本体内に3位置に
移動可能に設けられた弁体と、同弁体を3位置に移動さ
せるための駆動機構と、上記弁体に設けられた設定容積
を持つ空洞部と、上記弁本体に設けられ上記弁体が3位
置に移動したとき上記空洞部とそれぞれ別個に連通状態
となる3つの異なる圧力の接続口とを備え、上記弁体の
移動により、上記空洞部を上記接続口の何れかに接続し
た後、隣の他の接続口に切り替え接続することにより、
1回の切り替え移動毎に、上記弁体空洞部の容積に相当
する量のガスを移動させ、給気及び排気を行なうことを
特徴とするスクロール圧縮機の背圧室圧力制御弁。
(4) A valve body, a valve body movably provided at three positions in the valve body, a drive mechanism for moving the valve body to three positions, and a valve body provided at the valve body A hollow portion having a set volume, and three different pressure connection ports provided in the valve body and separately connected to the hollow portion when the valve body moves to three positions, respectively. By moving, after connecting the hollow portion to any of the connection ports, by switching and connecting to another adjacent connection port,
A back pressure chamber pressure control valve for a scroll compressor, wherein gas is supplied and exhausted by moving an amount of gas corresponding to the volume of the valve body cavity for each switching movement.

【0022】(5) 上記駆動機構を一対の電磁コイル
とし、同一対の電磁コイルへの通電・非通電によって、
スライド移動可能な磁性材からなるキャリアに上記弁体
を保持させ、同弁体を上記電磁コイルへの通電制御によ
って3位置にスライド移動可能としたことを特徴とする
上記(4)項に記載のスクロール圧縮機の背圧室圧力制
御弁。
(5) The driving mechanism is a pair of electromagnetic coils, and by energizing / de-energizing the same pair of electromagnetic coils,
(4) The valve body described above, wherein the valve body is held by a carrier made of a slidable magnetic material, and the valve body is slidable to three positions by controlling the energization of the electromagnetic coil. Back pressure chamber pressure control valve for scroll compressor.

【0023】(6) 上記駆動機構をステッピングモー
タとし、上記弁体を同ステッピングモータの回転軸に取
り付け、同弁体を上記ステッピングモータの回転制御に
より3位置に回転移動可能としたことを特徴とする上記
(4)項に記載のスクロール圧縮機の背圧室圧力制御
弁。
(6) The driving mechanism is a stepping motor, the valve body is mounted on a rotating shaft of the stepping motor, and the valve body is rotatable to three positions by rotation control of the stepping motor. A back pressure chamber pressure control valve for a scroll compressor according to the above mode (4).

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態に係
る密閉スクロール圧縮機の要部縦断面図であり、背圧制
御系統図である。先ず、圧縮機部の構成について述べ
る。図において、41は密閉ハウジング、42は同ハウ
ジングの側部に設けられている吸入口、43はハウジン
グの頂部に設けられているデイスチャージカバー、44
は同カバーに設けられている吐出口、45はハウジング
に固定保持されているフレームである。51は非旋回ス
クロール、52はその端板、53は同端板に設けられて
いる渦巻状ラップ、54は前記端板に設けられている吐
出ポートである。61は旋回スクロール、62はその端
板、63は同端板に設けられている渦巻状ラップ、64
は同端板に設けられているボスである。上記両スクロー
ルの渦巻状ラップは互に噛み合って内部に圧縮室65を
形成する。71はシャフト、72はフレームに設けられ
ている上部軸受であり、図示していない下部軸受と共に
シャフト71を回転可能に支持している。前記シャフト
は図示していない電動モータによって駆動される。73
は前記シャフトの先端部に設けられている偏心ピン、7
4は前記旋回軸受のボス64に設けられ、偏心ピンが嵌
装されている旋回軸受、75はフレーム45に設けら
れ、前記旋回スクロールのスラストを受けるスラスト軸
受、76は前記フレームと旋回スクロールとの間に設け
られ、旋回スクロールの自転を阻止し公転を許容するオ
ルダムリングである。81はフレームに設けられ前記非
旋回スクロールを浮動支持する浮動支持部、82は非旋
回スクロール51とデイスチャージカバー43との間に
設けられている背圧室、83は背圧室に圧力を供給する
ためにデイスチャージカバーに設けられている背圧室連
通孔である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a hermetic scroll compressor according to an embodiment of the present invention, and is a diagram of a back pressure control system. First, the configuration of the compressor section will be described. In the figure, 41 is a closed housing, 42 is a suction port provided on the side of the housing, 43 is a discharge cover provided on the top of the housing, 44
Is a discharge port provided in the cover, and 45 is a frame fixedly held in the housing. 51 is a non-orbiting scroll, 52 is an end plate, 53 is a spiral wrap provided on the end plate, and 54 is a discharge port provided on the end plate. 61 is an orbiting scroll, 62 is its end plate, 63 is a spiral wrap provided on the end plate, 64
Is a boss provided on the end plate. The spiral wraps of the two scrolls mesh with each other to form a compression chamber 65 therein. Reference numeral 71 denotes a shaft, and 72 denotes an upper bearing provided on the frame. The upper bearing rotatably supports the shaft 71 together with a lower bearing (not shown). The shaft is driven by an electric motor (not shown). 73
Is an eccentric pin provided at the tip of the shaft;
Reference numeral 4 denotes a slewing bearing provided on the boss 64 of the slewing bearing and fitted with an eccentric pin; 75, a thrust bearing provided on the frame 45 for receiving the thrust of the slewing scroll; An Oldham ring that is provided in between and prevents rotation of the orbiting scroll and allows revolving. 81 is a floating support portion provided on the frame for floatingly supporting the non-orbiting scroll, 82 is a back pressure chamber provided between the non-orbiting scroll 51 and the discharge cover 43, and 83 is a pressure supply to the back pressure chamber. The back pressure chamber communication hole is provided in the discharge cover to perform the operation.

【0025】この圧縮機においては、シャフト71の回
転により偏心ピン73とオルダムリング76の作用によ
って旋回スクロールを公転旋回させる。冷媒ガスは吸入
口42から吸入され、図示していない通路を経て両スク
ロール噛み合い部の外周から圧縮室へ入り、圧縮室の内
方移動によって圧縮され、吐出ポート54、吐出口44
を経て外部へ吐出される。冷媒の圧縮過程において、圧
縮された冷媒ガスの圧力によって非旋回スクロールと旋
回スクロールとは互に離れる方向に移動し、圧縮効率を
低下させる。これを防止するために外部から背圧室連通
孔83を経て背圧室82へガス圧を供給し、浮動支持さ
れている非旋回スクロールを旋回スクロールへ押し付け
る。
In this compressor, the rotation of the shaft 71 causes the orbiting scroll to revolve by the action of the eccentric pin 73 and the Oldham ring 76. Refrigerant gas is sucked from the suction port 42, enters the compression chamber from the outer periphery of the both meshing portions via a passage (not shown), is compressed by the inward movement of the compression chamber, and is compressed by the discharge port 54 and the discharge port 44.
Is discharged to the outside. In the process of compressing the refrigerant, the non-orbiting scroll and the orbiting scroll move in directions away from each other due to the pressure of the compressed refrigerant gas, thereby reducing the compression efficiency. In order to prevent this, gas pressure is supplied from the outside to the back pressure chamber 82 through the back pressure chamber communication hole 83, and the non-orbiting scroll, which is floatingly supported, is pressed against the orbiting scroll.

【0026】次に背圧室圧力制御系の構成について述べ
る。図1において、100は背圧制御弁、101は吐出
口44に連る吐出配管、102は吸入口42に連る吸入
配管、103は吐出配管101と制御弁100とを結ぶ
供給管、104は吸入配管102と制御弁100とを結
ぶ排出管、105は背圧室82に連る背圧室連通孔83
と制御弁100とを結ぶ背圧管、110はコントロー
ラ、111は吐出管101に連る吐出圧力検出手段、1
12は吸入配管102に連る吸入圧力検出手段、113
は背圧管105に連る背圧室圧力検出手段、114はコ
ントローラ110から制御弁100へ指令信号を送る制
御信号出力手段である。
Next, the configuration of the back pressure chamber pressure control system will be described. In FIG. 1, 100 is a back pressure control valve, 101 is a discharge pipe connected to the discharge port 44, 102 is a suction pipe connected to the suction port 42, 103 is a supply pipe connecting the discharge pipe 101 and the control valve 100, and 104 is a supply pipe. A discharge pipe 105 connecting the suction pipe 102 and the control valve 100, and a back pressure chamber communication hole 83 connected to the back pressure chamber 82
Back pressure pipe connecting the control valve 100 and the control valve 100; 110, a controller; 111, a discharge pressure detecting means connected to the discharge pipe 101;
12 is a suction pressure detecting means connected to the suction pipe 102, 113
Is a back pressure chamber pressure detecting means connected to the back pressure pipe 105, and 114 is a control signal output means for sending a command signal from the controller 110 to the control valve 100.

【0027】本制御系は、吐出圧力検出手段111で検
出された吐出圧力と吸入圧力検出手段112で検出され
た吸入圧力との中間圧力を、吐出配管と吸入配管とに連
る背圧制御弁100を介して背圧室82へ供給し、浮動
支持されている非旋回スクロール51を旋回スクロール
61の方へ押し付けるものである。背圧室に印加する中
間圧力の目標値は、吐出圧力と吸入圧力との圧力比の関
数として、コントローラ110で演算し、背圧室の実際
の圧力がこの目標値に達しているかどうかを背圧室圧力
検出手段113で検出して目標値に一致するようコント
ローラ110によって制御するものである。
This control system determines the intermediate pressure between the discharge pressure detected by the discharge pressure detecting means 111 and the suction pressure detected by the suction pressure detecting means 112 by using a back pressure control valve connected to the discharge pipe and the suction pipe. The non-orbiting scroll 51, which is supplied to the back pressure chamber 82 via 100 and is supported by floating, presses the orbiting scroll 61 toward the orbiting scroll 61. The target value of the intermediate pressure applied to the back pressure chamber is calculated by the controller 110 as a function of the pressure ratio between the discharge pressure and the suction pressure, and determines whether the actual pressure of the back pressure chamber has reached this target value. The pressure is detected by the pressure chamber pressure detecting means 113 and is controlled by the controller 110 so as to match the target value.

【0028】図2は上記背圧制御弁100の第1の形態
の二面図であり、(a)は縦断面図、(b)は水平断面
図である。これは3位置切り替え電磁弁である。図にお
いて103は前述の供給管、104は排出管、105は
背圧管である。201は供給弁の筒体、202は前記供
給管103に連る筒体201の蓋、203は弁ポートで
あり、その内周縁は弁座となっている。204はボール
弁、205はボール弁を弁座に押し付けるばねである。
以上の各部によって供給弁206が構成されている。供
給弁206と対称の位置に、対称な形の排出弁206’
が構成されている。排出弁206’は供給弁206の各
部と対応する筒体201’、蓋202’、弁ポート20
3’、ボール弁204’ばね205’から構成されてい
る。
FIGS. 2A and 2B are two views of the first embodiment of the back pressure control valve 100, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view and FIG. 2B is a horizontal sectional view. This is a three-position switching solenoid valve. In the figure, 103 is the aforementioned supply pipe, 104 is the discharge pipe, and 105 is the back pressure pipe. 201 is a supply valve cylinder, 202 is a lid of the cylinder 201 connected to the supply pipe 103, 203 is a valve port, and the inner peripheral edge is a valve seat. Reference numeral 204 denotes a ball valve, and reference numeral 205 denotes a spring that presses the ball valve against a valve seat.
A supply valve 206 is configured by the above components. At a position symmetrical with the supply valve 206, a symmetrical discharge valve 206 'is provided.
Is configured. The discharge valve 206 ′ includes a cylinder 201 ′, a lid 202 ′, and a valve port 20 corresponding to each part of the supply valve 206.
3 ', a ball valve 204' and a spring 205 '.

【0029】211は上記両側の筒体201,201’
を連結するシリンダ、212は同シリンダの内面の下側
に固定されているベースである。213はベースの中央
に設けられている貫通孔であり、その下端は前記背圧管
105に連通している。図(b)に示されている21
4,214’は貫通孔213を挟んで対称な位置に設け
てある溝であり、その両端はシリンダ211の内部空間
に開口している。221はシリンダ211の内部で軸方
向に移動できるようにゆるやかに嵌装されているキャリ
ヤであり、磁性材料で作られている。222は同キャリ
ヤの凹部にゆるやかに嵌装されているスライド弁、22
3は同スライド弁をベース212の方へ押し付ける作用
を持つ押さえばね、224はスライド弁222の中央に
設けられている空洞、225,225’はキャリヤ22
1の両側に設けてあるロッド、226,226’はキャ
リヤ221と左右の筒体201,201’との間に設け
てある平衡ばねである。後述の電磁コイル非通電時に
は、この平衡ばねによってキャリヤ221はその左右の
力が平衡し、シリンダ211内で中央に位置を占め、空
洞224とベースの貫通孔213とが対向する。227
はシリンダ内に形成されている中央弁室である。これ
は、両側の弁ポート203と203’とで両端が限界さ
れる空間である。図においてベースおよびキャリヤの左
右の空間はベース212およびキャリヤ221の側部で
連通しているので、ベースおよびキャリヤの左右の空間
は一体の中央弁室227となっている。前記のキャリヤ
221はこの中央弁室227内に緩やかに嵌装されてい
るので、中央弁室内で図の左右方向に移動可能である。
また溝214,214’のそれぞれの両端は常時中央弁
室内空間に開口している。231,231’はシリンダ
側部に設けてある一対の電磁コイルである。
Reference numeral 211 denotes the cylindrical bodies 201 and 201 'on both sides.
Is a base fixed to a lower side of the inner surface of the cylinder. Reference numeral 213 denotes a through hole provided at the center of the base, and the lower end thereof communicates with the back pressure tube 105. 21 shown in FIG.
Reference numerals 4 and 214 ′ denote grooves provided at symmetrical positions with the through hole 213 interposed therebetween, and both ends thereof open to the internal space of the cylinder 211. Reference numeral 221 denotes a carrier which is loosely fitted inside the cylinder 211 so as to be movable in the axial direction, and is made of a magnetic material. Reference numeral 222 denotes a slide valve that is loosely fitted in the concave portion of the carrier.
Reference numeral 3 denotes a pressing spring for pressing the slide valve toward the base 212, reference numeral 224 denotes a hollow provided at the center of the slide valve 222, and reference numerals 225 and 225 'denote carriers 22.
The rods 226 and 226 'provided on both sides of 1 are balancing springs provided between the carrier 221 and the left and right cylinders 201 and 201'. When the electromagnetic coil described later is de-energized, the left and right forces of the carrier 221 are balanced by the balance spring, and the carrier 221 occupies a central position in the cylinder 211, and the cavity 224 and the through hole 213 of the base face each other. 227
Is a central valve chamber formed in the cylinder. This is a space where both ends are limited by the valve ports 203 and 203 'on both sides. In the figure, the left and right spaces of the base and the carrier communicate with each other on the sides of the base 212 and the carrier 221, so that the left and right spaces of the base and the carrier form an integrated central valve chamber 227. Since the carrier 221 is loosely fitted in the central valve chamber 227, it can move in the central valve chamber in the left-right direction in the figure.
Both ends of the grooves 214, 214 'are always open to the central valve chamber space. 231, 231 'are a pair of electromagnetic coils provided in the cylinder side part.

【0030】この3位置切り替え電磁弁において、上記
2個の電磁コイルは、通電されないか、又は通電される
場合は常に片側だけ選択的に通電される。これによっ
て、この電磁弁は3通りの状態をとることが出来る。
In the three-position switching solenoid valve, the two electromagnetic coils are not energized or, when energized, are always selectively energized on one side only. Thereby, this solenoid valve can take three states.

【0031】(1) 非通電:図2は電磁コイルの非通
電状態を示している。キャリヤ221は平衡ばね22
6,226’の作用によって中央弁室227の中央に位
置し、スライド弁222の空洞224とベース212の
貫通孔213とは連通している。貫通孔213はスクロ
ール圧縮機の背圧室82に連通している孔である。
(1) De-energization: FIG. 2 shows the non-energized state of the electromagnetic coil. The carrier 221 is a balance spring 22
6, 226 ′, it is located at the center of the central valve chamber 227, and the cavity 224 of the slide valve 222 communicates with the through hole 213 of the base 212. The through hole 213 is a hole communicating with the back pressure chamber 82 of the scroll compressor.

【0032】(2) 図2の右側電磁コイル231への
通電:この時は、シリンダ211とキャリヤ221との
間のギャップに磁力が作用し、キャリヤが図の右方向に
移動し、スライド弁222の空洞224がベース212
の溝214と重なった位置で停止する。この時、ロッド
225によりボール弁204が右方に押されて弁座から
離れ、弁ポート203が開く。これによって中央弁室2
27は吐出配管101(図1)と連通し、中央弁室22
7の圧力は吐出圧力(高圧)となり、スライド弁の空洞
224の圧力は溝214を介して吐出圧力(高圧)とな
る。この時、背圧室82(図1)に連る貫通孔213は
スライド弁222によって封鎖されている。
(2) Energizing the right electromagnetic coil 231 in FIG. 2: At this time, a magnetic force acts on the gap between the cylinder 211 and the carrier 221, and the carrier moves rightward in FIG. Cavity 224 is the base 212
Stop at a position overlapping the groove 214 of FIG. At this time, the ball valve 204 is pushed rightward by the rod 225 to be separated from the valve seat, and the valve port 203 is opened. As a result, the central valve room 2
27 communicates with the discharge pipe 101 (FIG. 1),
The pressure of 7 becomes the discharge pressure (high pressure), and the pressure of the cavity 224 of the slide valve becomes the discharge pressure (high pressure) via the groove 214. At this time, the through hole 213 connected to the back pressure chamber 82 (FIG. 1) is closed by the slide valve 222.

【0033】(3) 図2の左側電磁コイル231’へ
の通電:この時は、シリンダ211とキャリヤとの間の
ギャップに磁力が作用し、キャリヤ221が図の左方向
に移動し、スライド弁222の空洞224がベース21
2の溝214’と重なった位置で停止する。この時、ロ
ッド225’によりボール弁204’が左方に押されて
弁座から離れ、弁ポート203’が開く。これによって
中央弁室227は吸入配管102(図1)と連通し、中
央弁室227の圧力は吸入圧力(低圧)となり、スライ
ド弁の空洞224の圧力は溝214’を介して吸入圧力
(低圧)となる。この時背圧室82(図1)に連る貫通
孔213はスライド弁222によって封鎖されている。
(3) Energizing the left electromagnetic coil 231 'in FIG. 2: At this time, a magnetic force acts on the gap between the cylinder 211 and the carrier, the carrier 221 moves to the left in the figure, and the slide valve The cavity 224 of 222 is the base 21
It stops at the position overlapping the second groove 214 '. At this time, the rod 225 'pushes the ball valve 204' to the left and separates from the valve seat, opening the valve port 203 '. As a result, the central valve chamber 227 communicates with the suction pipe 102 (FIG. 1), the pressure of the central valve chamber 227 becomes the suction pressure (low pressure), and the pressure of the slide valve cavity 224 becomes the suction pressure (low pressure) via the groove 214 '. ). At this time, the through hole 213 connected to the back pressure chamber 82 (FIG. 1) is closed by the slide valve 222.

【0034】以上の3種類の動作によって、空洞224
は非通電時は背圧室と連通し、電磁コイル231通電時
は吐出配管と、電磁コイル231’通電時には吸入配管
と連通する。この動作を隣合う二つの静止位置の間で行
うことによって、背圧室へ吐出圧力の冷媒を空洞224
の容積分供給して加圧したり、空洞224の容積分の背
圧室圧力の冷媒を背圧室から排出して減圧することが可
能である。この操作を繰り返し行うことによって、冷媒
を少量づつ背圧室に供給し或いは背圧室から排出して、
背圧室圧力を吐出圧力と吸入圧力の間の任意の圧力にす
ることができる。
By the above three operations, the cavity 224 is formed.
Communicates with the back pressure chamber when not energized, communicates with the discharge pipe when the electromagnetic coil 231 is energized, and communicates with the suction pipe when the electromagnetic coil 231 'is energized. By performing this operation between two adjacent stationary positions, the refrigerant at the discharge pressure is supplied to the back pressure chamber by the cavity 224.
And the pressure of the back pressure chamber pressure corresponding to the volume of the cavity 224 can be discharged from the back pressure chamber to reduce the pressure. By repeating this operation, the refrigerant is supplied to the back pressure chamber little by little or discharged from the back pressure chamber,
The back pressure chamber pressure can be any pressure between the discharge pressure and the suction pressure.

【0035】図3は上記背圧制御装置の機能ブロック図
である。吐出圧力検出手段111によって吐出圧力Pd
を、吸入圧力検出手段112によって吸入圧力Psを検
出し、コントローラ110内で圧力比φ=Pd/Psお
よび背圧室目標値Pmo =f(φ)を算出してこれを記
憶し、この記憶したPmo と、背圧室圧力検出手段11
3によって検出した背圧室の実際の値Pmとを比較し、
背圧室の実際の圧力Pmが目標値Pmo に近づくように
制御信号出力手段114を介して背圧制御弁100へ制
御信号を出す。弁駆動手段は電磁コイル231,23
1’である。上記背圧室圧力の目標値Pmo は、圧力比
φに関する上に凸の2次関数; Pmo =aφ2 +bφ+c,a<0 で与えられるものである。
FIG. 3 is a functional block diagram of the back pressure control device. The discharge pressure Pd is detected by the discharge pressure detecting means 111.
The suction pressure Ps is detected by the suction pressure detecting means 112, the pressure ratio φ = Pd / Ps and the back pressure chamber target value Pmo = f (φ) are calculated and stored in the controller 110, and are stored. Pmo and back pressure chamber pressure detecting means 11
3 to compare with the actual value Pm of the back pressure chamber,
A control signal is output to the back pressure control valve 100 via the control signal output means 114 so that the actual pressure Pm of the back pressure chamber approaches the target value Pmo. The valve driving means includes electromagnetic coils 231 and 23
1 '. The target value Pmo of the back pressure chamber pressure is given by an upwardly convex quadratic function relating to the pressure ratio φ: Pmo = aφ 2 + bφ + c, a <0.

【0036】図4は上記機能によって行われる制御のフ
ローチャートである。吐出圧力Pd及びPsの検出、圧
力比φの演算、背圧室圧力の目標値Pmo の演算が行わ
れ、背圧室の圧力Pmが検出され、その差ΔPm=Pm
−Pmo が求められる。ΔPmが所定誤差εより大き
く、且つ正(実際値が目標値より大)である時は、背圧
制御弁を排出側に駆動する。ΔPmが所定誤差εより大
きく、且つ負(実際値が目標値より小)である時は、背
圧制御弁を供給側に駆動する。上記各場合共、背圧室圧
力Pmの検出を行い、背圧室圧力が目標値の誤差内に収
まる(|ΔPm|≦ε)まで繰り返す。背圧室圧力が目
標値の誤差内に収まった場合には、圧縮機の吐出圧力P
d、吸入圧力Psの変動に備えてフローチャートの最初
に戻って上記のプロセスを繰り返す。
FIG. 4 is a flowchart of the control performed by the above function. The detection of the discharge pressures Pd and Ps, the calculation of the pressure ratio φ, and the calculation of the target value Pmo of the back pressure chamber pressure are performed, the pressure Pm of the back pressure chamber is detected, and the difference ΔPm = Pm
-Pmo is required. When ΔPm is larger than the predetermined error ε and positive (the actual value is larger than the target value), the back pressure control valve is driven to the discharge side. When ΔPm is larger than the predetermined error ε and negative (the actual value is smaller than the target value), the back pressure control valve is driven to the supply side. In each case, the back pressure chamber pressure Pm is detected, and the process is repeated until the back pressure chamber pressure falls within the error of the target value (| ΔPm | ≦ ε). If the back pressure chamber pressure falls within the error of the target value, the discharge pressure P of the compressor
d. Return to the beginning of the flow chart and repeat the above process in preparation for fluctuations in the suction pressure Ps.

【0037】図5は上記実施例(図1)における背圧制
御弁100の第2の形態の二面図であり、(a)は縦断
面図、(b)は(a)のA−A断面図である。この制御
弁は3位置切り替えステッピングモータ駆動式の電動弁
である。図において、上半部は駆動モータ部、下半部は
弁部である。
FIGS. 5A and 5B are two views of a second embodiment of the back pressure control valve 100 in the above embodiment (FIG. 1), wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. It is sectional drawing. This control valve is a three-position switching stepping motor driven electric valve. In the figure, the upper half is a drive motor unit, and the lower half is a valve unit.

【0038】上半部の駆動モータ部において、301は
モータ部容器、302はモータのステータ、303はモ
ータのロータ、304はシャフト、305はシャフトを
支えるボール軸受、306はモータに電流を供給する電
線である。これらのものによって駆動モータ部が構成さ
れている。
In the upper half drive motor section, 301 is a motor housing, 302 is a motor stator, 303 is a motor rotor, 304 is a shaft, 305 is a ball bearing that supports the shaft, and 306 supplies current to the motor. It is an electric wire. These components constitute a drive motor unit.

【0039】下半部の弁部において、311は弁部の容
器、312は弁部容器下部に接続されている供給管10
3であり、その他端は吐出配管101(図1)に連通し
ている。105は背圧室82(図1)に連通する背圧管
である。図(a)には示されていないが、図(b)には
供給管103と背圧管105と共に、点線で排出管10
4の接続位置も示されている。供給管103、排出管1
04、背圧管105は、それぞれ弁部容器底面の連通孔
103’,104’,105’によって弁部容器内部へ
開口している。図(a)において、312は弁部容器内
部に設けてあるデイスクである。このデイスクはモータ
のシャフト304に接続され駆動される。313は弁部
容器内底面の中央に固定されているピボットであり、デ
イスク312の下面の凹穴に挿入され、デイスクの回転
中心を保持している。314は弁部容器内底面の外周近
くに固定されているストッパであり、図(b)に示され
ている切欠き315に係合して、デイスク312の回転
を規制する。図(b)において、デイスク312には、
前述のモータへの非通電状態において背圧管連通孔10
5’に対応する位置に空洞316が設けてある。
In the lower half valve section, 311 is a container of the valve section, and 312 is a supply pipe 10 connected to a lower portion of the valve section container.
3 and the other end thereof communicates with the discharge pipe 101 (FIG. 1). Reference numeral 105 denotes a back pressure pipe communicating with the back pressure chamber 82 (FIG. 1). Although not shown in FIG. (A), in FIG. (B), together with the supply pipe 103 and the back pressure pipe 105, the discharge pipe 10 is indicated by a dotted line.
4 are also shown. Supply pipe 103, discharge pipe 1
04, the back pressure pipe 105 is opened to the inside of the valve container by communication holes 103 ', 104', 105 'on the bottom surface of the valve container. In FIG. 7A, reference numeral 312 denotes a disk provided inside the valve container. This disk is connected to and driven by the shaft 304 of the motor. Reference numeral 313 denotes a pivot fixed to the center of the bottom surface of the valve container, which is inserted into a concave hole on the lower surface of the disk 312 and holds the center of rotation of the disk. Reference numeral 314 denotes a stopper fixed near the outer periphery of the inner surface of the valve container, and engages with the notch 315 shown in FIG. In FIG. (B), the disk 312 includes
When the motor is not energized, the back pressure pipe communication hole 10
A cavity 316 is provided at a position corresponding to 5 ′.

【0040】ステッピングモータは極数で限定された角
度を単位として、供給されたパルス状電圧の数だけ回転
するものである。シャフト304はこの回転角に対応す
る角度を回動するので、デイスク312も同じ角度だけ
回動する。またステッピングモータに供給するパルス状
電圧の位相差の正逆を変えることによって回転方向を正
逆変更することができる。これらの機能を利用して、デ
イスク下面の空洞316を供給管連通孔103’、排出
管連通孔104’背圧管連通孔105’のいずれかに対
応させることができる。この操作によって、前述の第1
の例の場合と同じく、背圧室82内の冷媒を増減させ、
背圧室の圧力を適切に制御することができる。
The stepping motor rotates by the number of supplied pulsed voltages in units of an angle defined by the number of poles. Since the shaft 304 rotates at an angle corresponding to the rotation angle, the disk 312 also rotates by the same angle. Further, by changing the direction of the phase difference of the pulsed voltage supplied to the stepping motor, the direction of rotation can be changed. By utilizing these functions, the cavity 316 on the lower surface of the disk can be made to correspond to one of the supply pipe communication hole 103 ', the discharge pipe communication hole 104', and the back pressure pipe communication hole 105 '. By this operation, the first
As in the case of the example, the refrigerant in the back pressure chamber 82 is increased or decreased,
The pressure in the back pressure chamber can be appropriately controlled.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明においてはコントローラによって
各部分の圧力を検出しながら制御される3位置切り替え
電磁弁や3位置切り替え電動弁によって、予め規定され
た小さな空洞の移動により背圧室に吐出圧力の冷媒を供
給し、または同量の背圧室圧力の冷媒を排出するので、
背圧室圧力を任意に制御し、旋回スクロールと非旋回ス
クロールのラップの隙間を適正に保ち、スクロール圧縮
機を良好な状態で運転することができる。
According to the present invention, a three-position switching solenoid valve or a three-position switching electric valve, which is controlled while detecting the pressure of each part by a controller, is used to move the discharge pressure to the back pressure chamber by moving a small cavity defined in advance. Supply the same amount of refrigerant or discharge the same amount of refrigerant at the back pressure chamber pressure,
The back pressure chamber pressure is arbitrarily controlled, the gap between the wraps of the orbiting scroll and the non-orbiting scroll is properly maintained, and the scroll compressor can be operated in a good state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態に係るスクロール圧縮機
の縦断面図と背圧室圧力制御系統図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view and a back pressure chamber pressure control system diagram of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態における背圧室圧力制御弁とその
駆動部の第1の形態を示す図であり、(a)は縦断面
図、(b)は水平断面図。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a first embodiment of a back pressure chamber pressure control valve and a drive unit thereof in the embodiment, where FIG. 2A is a longitudinal sectional view and FIG. 2B is a horizontal sectional view.

【図3】上記実施形態における機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram in the embodiment.

【図4】上記実施形態における制御フローチャートFIG. 4 is a control flowchart in the embodiment.

【図5】上記実施形態における背圧室圧力制御弁とその
駆動部の第2の形態を示す図であり、(a)は縦断面
図、(b)は(a)のA−A断面図。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a second embodiment of the back pressure chamber pressure control valve and the driving unit thereof in the embodiment, where FIG. 5A is a longitudinal sectional view and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA of FIG. .

【図6】従来技術の第1の例の図であり、スクロール圧
縮機の縦断面図と背圧室圧力制御系統図。
FIG. 6 is a diagram of a first example of the prior art, showing a longitudinal sectional view of a scroll compressor and a system diagram of a back pressure chamber pressure control.

【図7】従来技術の第2の例の図であり、車両用クラッ
チ駆動ユニットのアクチュエータ部の制御系統図。
FIG. 7 is a diagram of a second example of the related art, and is a control system diagram of an actuator section of a vehicle clutch drive unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 ハウジング 42 吸入口 43 デイスチャージカバー 44 吐出口 45 フレーム 51 非旋回スクロール 52 端板 53 渦巻状ラップ 61 旋回スクロール 62 端板 63 渦巻状ラップ 64 ボス 65 圧縮室 81 浮動支持部 82 背圧室 83 背圧室連通孔 100 背圧制御弁 101 吐出配管 102 吸入配管 103 供給管 103’ 供給管連通孔 104 排出管 104’ 排出管連通孔 105 背圧管 105’ 背圧管連通孔 110 制御装置(コントローラ) 111 吐出圧力検出手段 112 吸入圧力検出手段 113 背圧室圧力検出手段 114 制御信号出力手段 201,201’ 筒体 202,202’ 蓋 203,203’ 弁ポート 204,204’ ボール弁 205,205’ ばね 211 シリンダ 212 ベース 213 貫通孔 214,214’ 溝 221 キャリヤ 222 スライド弁 223 押さえばね 224 空洞 225,225’ ロッド 226,226’ 平衡ばね 227 中央弁室 301 モータ部容器 302 ステータ 303 ロータ 304 シャフト 305 ボール軸受 306 電線 311 弁部容器 312 デイスク 313 ピボット 314 ストッパ 315 切欠き 316 空洞 41 Housing 42 Inlet 43 Discharge cover 44 Discharge port 45 Frame 51 Non-orbiting scroll 52 End plate 53 Spiral wrap 61 Orbiting scroll 62 End plate 63 Spiral wrap 64 Boss 65 Compression chamber 81 Floating support part 82 Back pressure chamber 83 Back Pressure chamber communication hole 100 Back pressure control valve 101 Discharge pipe 102 Suction pipe 103 Supply pipe 103 'Supply pipe communication hole 104 Drain pipe 104' Drain pipe communication hole 105 Back pressure pipe 105 'Back pressure pipe communication hole 110 Control device (Controller) 111 Discharge Pressure detecting means 112 Suction pressure detecting means 113 Back pressure chamber pressure detecting means 114 Control signal output means 201, 201 'Cylindrical body 202, 202' Lid 203, 203 'Valve port 204, 204' Ball valve 205, 205 'Spring 211 Cylinder 212 Base 213 Penetration 214, 214 'Groove 221 Carrier 222 Slide valve 223 Pressing spring 224 Cavity 225, 225' Rod 226, 226 'Balancing spring 227 Central valve chamber 301 Motor container 302 Stator 303 Rotor 304 Shaft 305 Ball bearing 306 Electric wire 311 Valve container 312 Disk 313 Pivot 314 Stopper 315 Notch 316 Cavity

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対をなす非旋回スクロールと旋回スクロ
ールとを噛み合わせ、旋回スクロールを公転旋回駆動す
ることにより、両スクロール間に形成される圧縮室の容
積を順次減少させ、ガスを圧縮するスクロール圧縮機に
おいて、少なくとも上記一方のスクロールの背面に吸入
圧力と吐出圧力との中間圧力を印加して、そのスクロー
ルを他方のスクロールに向けて軸方向に押圧する背圧室
を形成すると共に、同背圧室内に印加する中間圧力を吸
入圧力と吐出圧力との圧力比の関数で決まる目標値に制
御する圧力制御手段を備えたことを特徴とするスクロー
ル圧縮機。
1. A scroll for compressing gas by meshing a pair of a non-orbiting scroll and an orbiting scroll and driving the orbiting scroll to revolve orbit, thereby sequentially reducing the volume of a compression chamber formed between the two scrolls. In the compressor, a back pressure chamber for applying an intermediate pressure between the suction pressure and the discharge pressure to at least the back surface of the one scroll and pressing the scroll in the axial direction toward the other scroll is formed. A scroll compressor comprising pressure control means for controlling an intermediate pressure applied to a pressure chamber to a target value determined by a function of a pressure ratio between a suction pressure and a discharge pressure.
【請求項2】 上記圧力制御手段を、吸入圧力と吐出圧
力とを検出してその圧力比を演算すると共に、同圧力比
に基づいて所定の関数から上記目標値を演算し、上記背
圧室の圧力と比較のうえ制御信号を出力するコントロー
ラと、同コントローラからの出力信号を受け上記背圧室
内に吐出ガスを設定量ずつ供給するか又は同背圧室内の
ガスを設定量ずつ吸入側に排出して、上記背圧室内の圧
力を上記目標値へ近づける制御弁とで構成したことを特
徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。
2. The pressure control means detects a suction pressure and a discharge pressure and calculates a pressure ratio thereof, and calculates the target value from a predetermined function based on the pressure ratio. A controller that outputs a control signal after comparison with the pressure of the controller, and receives an output signal from the controller and supplies a set amount of discharge gas into the back pressure chamber, or supplies a set amount of gas in the back pressure chamber to the suction side. 2. The scroll compressor according to claim 1, further comprising a control valve for discharging the pressure in the back pressure chamber to approach the target value.
【請求項3】 上記制御弁を、3位置に移動可能な弁体
と、同弁体に設けられた設定容積の空洞部とを備えて構
成し、同空洞部を上記弁体の移動により、上記背圧室、
吸入側、及び吐出側に切替え接続し、1回の移動毎に、
上記空洞部の容積に相当する量のガスを上記背圧室に給
気し、或いは上記背圧室から排気することを特徴とする
請求項2に記載のスクロール圧縮機。
3. The control valve includes a valve body movable to three positions and a cavity having a set volume provided in the valve body, and the cavity is moved by moving the valve body. The back pressure chamber,
Switching connection between the suction side and the discharge side, and for each movement,
3. The scroll compressor according to claim 2, wherein an amount of gas corresponding to the volume of the cavity is supplied to or exhausted from the back pressure chamber.
【請求項4】 弁本体と、同弁本体内に3位置に移動可
能に設けられた弁体と、同弁体を3位置に移動させるた
めの駆動機構と、上記弁体に設けられた設定容積を持つ
空洞部と、上記弁本体に設けられ上記弁体が3位置に移
動したとき上記空洞部とそれぞれ別個に連通状態となる
3つの異なる圧力の接続口とを備え、上記弁体の移動に
より、上記空洞部を上記接続口の何れかに接続した後、
隣の他の接続口に切り替え接続することにより、1回の
切り替え移動毎に、上記弁体空洞部の容積に相当する量
のガスを移動させ、給気及び排気を行なうことを特徴と
するスクロール圧縮機の背圧室圧力制御弁。
4. A valve body, a valve body movably provided at three positions in the valve body, a drive mechanism for moving the valve body to three positions, and a setting provided on the valve body The valve body includes a cavity having a volume, and three different pressure connection ports which are provided in the valve body and communicate with the cavity separately when the valve moves to three positions. Thereby, after connecting the hollow portion to any of the connection ports,
A scroll, characterized in that by switching connection to another adjacent connection port, each time a switching movement is performed, an amount of gas corresponding to the volume of the valve body cavity is moved, and air supply and exhaust are performed. Back pressure chamber pressure control valve for compressor.
【請求項5】 上記駆動機構を一対の電磁コイルとし、
同一対の電磁コイルへの通電・非通電によって、スライ
ド移動可能な磁性材からなるキャリアに上記弁体を保持
させ、同弁体を上記電磁コイルへの通電制御によって3
位置にスライド移動可能としたことを特徴とする請求項
4に記載のスクロール圧縮機の背圧室圧力制御弁。
5. The driving mechanism is a pair of electromagnetic coils,
By energizing / de-energizing the pair of electromagnetic coils, the valve body is held by a carrier made of a slidable magnetic material.
The back pressure chamber pressure control valve of a scroll compressor according to claim 4, wherein the back pressure chamber can be slid to a position.
【請求項6】 上記駆動機構をステッピングモータと
し、上記弁体を同ステッピングモータの回転軸に取り付
け、同弁体を上記ステッピングモータの回転制御により
3位置に回転移動可能としたことを特徴とする請求項4
に記載のスクロール圧縮機の背圧室圧力制御弁。
6. A stepping motor as the driving mechanism, wherein the valve element is mounted on a rotation shaft of the stepping motor, and the valve element is rotatable to three positions by rotation control of the stepping motor. Claim 4
A back pressure chamber pressure control valve for a scroll compressor according to item 1.
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