JPH109161A - スクロール型可変容量圧縮機 - Google Patents
スクロール型可変容量圧縮機Info
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- JPH109161A JPH109161A JP8163999A JP16399996A JPH109161A JP H109161 A JPH109161 A JP H109161A JP 8163999 A JP8163999 A JP 8163999A JP 16399996 A JP16399996 A JP 16399996A JP H109161 A JPH109161 A JP H109161A
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- compressor
- scroll
- variable displacement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/12—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
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Abstract
するとともに圧縮容量の可変範囲を大きくする。 【解決手段】 可動スクロール部材26が公転運動して
固定渦巻き体252と可動渦巻き体262との間に形成
される流体ポケットの容積を変化させつつ中心部に移動
させて吸入室40から流体ポケットに取り込まれた流体
を圧縮して吐出室に吐出する。固定スクロール部材25
の側板251には固定渦巻き体に沿って流体ポケット内
のガスをバイパスする複数のバイパス孔51a及び51
bが形成されており、バイパス孔は圧縮機ハウジング1
0に形成され吸入室に連通する低圧空間に臨んでいる。
ピストンバルブ機構52aはバイパス孔の開閉を制御し
て、バイパス孔からのバイパスガスを低圧室を介して吸
入室に戻す。
Description
に関し、特に、容量可変のスクロール型圧縮機に関す
る。
スクロール部材及び可動スクロール部材を備えており、
さらに、主軸の回転に応じて可動スクロール部材に公転
運動(旋回運動)を与える駆動機構を備えている。そし
て、主軸の回転に応じて可動スクロール部材と固定スク
ロール部材とによって形成される流体ポケットの容積を
変化させつつ移動させ、これによって流体(冷媒)の圧
縮を行っている。
圧縮容量が可変のスクロール型圧縮機が知られており
(以下単に可変容量圧縮機と呼ぶ)、この可変容量圧縮
機では、後述するように、固定スクロール部材の底板に
複数対のバイパス孔を形成して、このバイパス孔を開閉
制御することによって、冷媒ガスの一部を流体ポケット
から吸入室に戻し、これによって、圧縮容量を変化させ
ている。
圧縮機について説明する。
えており、この圧縮機ハウジング10はフロントエンド
プレート(フロントハウジング)11とこれに配設され
たカップ状部分(リヤーケーシング)12を備えてい
る。フロントエンドプレート11には主軸13を挿通さ
せるための貫通孔111がその中心に形成されている。
主軸13の内端側には主軸大径部15が形成されてお
り、この主軸大径部15はボールベアリング16によっ
て回転可能に支持されている。また、主軸大径部15に
は主軸13に対して偏心して円板状のブッシュ33が取
り付けられている。
取り巻くようにして前方に延びるスリーブ17を備えて
おり、スリーブ17の前端部にはボールベアリング19
が配設されており、このボールベアリング19によって
主軸13が回転可能に支持されている。シャフトシール
組立体20は貫通孔111内で主軸13上に組み立てら
れており、主軸13には外部駆動源(例えば、自動車エ
ンジン)の回転が電磁クラッチ13aを介して伝達され
る。
ロール部材25及び可動スクロール部材26が備えられ
るとともに、回転阻止機構27が配置されている。固定
スクロール部材25は側板(底板)251とその一面に
固定された渦巻き体252を有しており、側板251は
カップ状部分12に固定されている。可動スクロール部
材26は側板261とその一面に固定された渦巻き体2
62を有しており、側板261には渦巻き体262と反
対の面において円環状のボス263が形成されている。
そして、このボス263にはブッシュ33が嵌合され、
ニードルベアリング34を介して回転可能に支持されて
いる。さらに、ブッシュ33にはこれと一体で径方向に
延びる半円板状のバランスウェイト331が備えられて
いる。
度の角度ずれをもって噛み合わされて、両渦巻き体間に
流体ポケットが形成されている。可動スクロール部材2
6は回転阻止機構27に連結されており、可動スクロー
ル部材26は回転阻止機構27によってその自転を阻止
されつつ主軸13の回転に応じて所定の円軌道上を公転
運動し、これによって、流体ポケットが中心部へ移動し
つつ吸入室40から流体ポケットに取り込まれた冷媒ガ
スは圧縮され、側板251の中心部に形成された吐出孔
(図示せず)から圧縮冷媒として吐出室(図示せず)に
排出される。
側板251には一対のバイパス孔41a及び41bが形
成されており、バイパス41aは、例えば、渦巻き体2
52の最外部近傍に形成され、バイパス孔41bは渦巻
き体252の最内部近傍に形成されている。
径方向に延びるシリンダー部42が形成されており、こ
のシリンダー部42内にはピストンバルブ43が摺動可
能に配置されている。具体的には、シリンダー部42の
一端(下端)は図示のように吸入室40に連通してお
り、このシリンダー部42内には中空のピストンストッ
パー42aが固着されている。ピストンストッパー42
aにはスプリング42bの一端が固定されており、スプ
リング42bの他端にはピストンバルブ43が固定され
ている。つまり、ピストンバルブ43はスプリング42
bに支持され、上方に付勢されている。そして、シリン
ダー部42、ピストンストッパー42a、スプリング4
2b、及びピストンバルブ43によってピストンバルブ
機構が構成される。
成されており、この中間圧力室44にはコントロールバ
ルブ機構45が配設されている。この中間圧力室44は
第1の連通路46aを介して吸入室44に連通されると
ともに第2の連通路46bを介してシリンダー部42の
他端(上端)に連通している。コントロールバルブ機構
45は所定の圧力でガスが封入されたベローズ45aと
ベローズ45aの一端に取り付けられた弁体(連通バル
ブ)45bとを備えている。ベローズ45aは吸入室4
0の圧力で伸縮し、このベローズ45aの伸縮に応じて
連通バルブ45bが駆動されて、中間圧力室44と吸入
室40との連通が制御される。つまり、中間圧力室44
と吸入室40との連通を調整する連通バルブ45bの開
度が調整される。
リフィス45cを介して導入されており、前述のよう
に、連通バルブ45bの開度を調整することによって、
中間圧力ガスが吸入室40に戻され、これによって、中
間圧力室44の圧力が調整される。
通路46bを介してシリンダー部42の上端に連通して
おり、この結果、ピストンバルブ43の上端面には中間
圧力室44の圧力が加えられていることになる。ピスト
ンバルブ43はスプリング42bの付勢力と中間圧力室
44の圧力との差に応じて移動し、ピストンバルブ43
の移動によってバイパス孔41a及び41bが開閉され
ることになる。つまり、中間圧力室44の圧力を制御す
ることによって、ピストンバルブ43が駆動制御され、
バイパス孔41a及び41bを開閉することになる。そ
して、バイパス孔41a及び41bの開閉によって圧縮
機の容量可変が行われる。
容量圧縮機では、例えば、バイパス孔41a及び41b
が開状態となった際、流体ポケットからガス(バイパス
ガス)がシリンダー部42内を通って吸入室40にガス
が戻されることになる。
51は板厚がそれほど厚くなく、このため、シリンダー
部42の径を大きくとることができない。従って、従来
の可変容量圧縮機のようにバイパスガスをシリンダー部
42のみを通過させて吸入室に戻した場合、圧力損失が
極めて大きくなって、圧縮容量の可変範囲が狭くなっし
まうという問題点がある。
うとすれば、不可避的に固定スクロール部材25の側板
251の板厚を厚くしなければならず、この結果、圧縮
機の軸方向長さが長くなってしまう。つまり、圧縮機自
体が大型化してしまうという問題点がある。
変範囲を大きくされるスクロール型可変容量圧縮機を提
供することにある。
及び吐出室を有する圧縮機ハウジングと、該圧縮機ハウ
ジング内には配設され第1の板体及び該第1の板体上に
形成された固定渦巻き体を備える固定スクロール部材
と、前記圧縮機ハウジング内には配設され第2の板体及
び該第2の板体上に形成された可動渦巻き体を備える可
動スクロール部材とを有し、前記可動スクロール部材を
公転運動させて前記固定渦巻き体と前記可動渦巻き体と
の間に形成される流体ポケットの容積を変化させつつ中
心部に移動させて前記吸入室から前記流体ポケットに取
り込まれた流体を圧縮して前記吐出室に吐出するように
したスクロール型圧縮機において、前記第1の板体には
前記固定渦巻き体に沿って前記流体ポケット内のガスを
バイパスする複数のバイパス孔が形成されており、前記
第1の板体内には前記バイパス孔の開閉を行う弁機構が
備えられており、前記圧縮機ハウジングには前記吸入室
に連通する低圧空間が形成され、前記バイパス孔は開状
態の際前記低圧空間と連通するようにしたことを特徴と
するスクロール型可変容量圧縮機が得られる。
ようにして前記第1の板体内に形成され一端が前記吸入
室に連通するシリンダー部と、前記シリンダー部内に摺
動可能に配置されたピストン弁とを備えており、前記ピ
ストン弁は前記吸入室圧力と前記吐出室圧力とに応じて
移動され該ピストン弁によって前記バイパス孔が開閉さ
れる。
体の中心部に最も近い最内部に形成されたバイパス孔を
除くバイパス孔を前記低圧空間に連通させるようにして
もよく、前記第1の板体に前記バイパス孔の間の位置に
おいて前記低圧空間と前記シリンダー部とを連通する連
通孔を形成するようにしてもよい。
て説明する。
おいて、図6に示す構成要素と同一の構成要素について
同一の参照番号を付し、ここでは、説明を省略する。前
述のように、固定スクロール部材25の側板251には
複数対のバイパス孔が形成されるとともにピストンバル
ブ機構が設けられている。
1にバイパス孔51a及び51bとバイパス孔51c及
び51dが形成されており、バイパス孔51a及び51
bに対応してピストンバルブ機構52aが側板251に
設けられ、バイパス孔51c及び51dに対応してピス
トンバルブ機構52bが設けられている。なお、これに
ピストンバルブ機構52a及び52bの構成は図6で説
明したピストンバルブ機構と同一の構成である(図1に
おいては、ピストンバルブ機構52aのみが示されてお
り、このピストンバルブ機構52aは、シリンダー部4
2、ピストンストッパー42a、スプリング42b、及
びピストンバルブ43を備えている)。また、図示のよ
うに、側板251の中心部には吐出孔53aが形成さ
れ、側板251には吐出孔53aを開閉するための吐出
弁53bが取り付けられている。
2には吐出室(高圧室)54とともに低圧室(低圧空
間)54a及び54bが形成されており、これら低圧室
54a及び54bは吸入室40に連通している。バイパ
ス孔51a及び51bは低圧室54aに臨んでいる。一
方、バイパス孔51c及び51dは低圧室54bに臨ん
でいる。
5によって中間圧力室44の圧力が調整されてピストン
バルブ機構52a及び52bが駆動制御されて、バイパ
ス孔51a及び51bとバイパス孔51c及び51dが
開閉制御される。
れると、バイパス孔51a及び51bからのバイパスガ
スはピストンバルブ機構52aのシリンダー部を通過し
て吸入室40に戻されるとともに低圧室54aにも達す
る。そして、低圧室54aに達したバイパスガスは吸入
室40に戻されることになる。つまり、バイパス孔51
a及び51bからのバイパスガスはピストンバルブ機構
52aのシリンダー部を通過して吸入室40に戻される
とともに低圧室54aを通過して吸入室40に戻される
ことになる。
が開状態とされると、バイパス孔51c及び51dから
のバイパスガスはピストンバルブ機構52bのシリンダ
ー部を通過して吸入室40に戻されるとともに低圧室5
4bを通過して吸入室40に戻されることになる。
介して吸入室に戻すようにしたから、バイパスガスの圧
力損失を少なくすることができ、その結果、圧縮容量の
可変範囲を大きくすることができる。また、上述のよう
に、低圧室を形成することによって、ピストンバルブ機
構のシリンダー部径を大きくする必要がないから、圧縮
機が大型化することがない。つまり、小型で圧縮容量の
可変範囲が大きい可変容量圧縮機を提供できる。
51a及び51bが低圧室54aに連通し、バイパス孔
51c及び51dが低圧室54aに連通する例について
説明したが、バイパス孔51a及び51bのうち最内部
のバイパス孔(つまり、バスパス孔51a)を除くバイ
パス孔51bのみを低圧室54aに連通させ、同様に、
バイパス孔51dのみを低圧室54bに連通させるよう
にしてもよい。つまり、固定スクロール部材25の渦巻
き体252に沿って側板251に複数のバイパス孔が形
成された際には、最内部のバイパス孔を除くバイパス孔
のうち少なくとも一つを低圧室に連通させないようにし
てもよく、このようにすれば、バイパスガスの圧力損失
を低減させることができる。
変容量圧縮機の他の例について説明する。
いては同一の参照番号を付す。図4に示す可変容量圧縮
機においても、図1乃至図3に示した可変容量圧縮機と
同様にピストンバルブ機構52a及び52bを備えてい
る。
51bの間において固定スクロール部材25の側板25
1には連通孔55aが形成されており、この連通孔55
aによって低圧室54aとピストンバルブ機構52aの
シリンダー部内とが連通している。同様に、バイパス孔
51c及び51dの間において固定スクロール部材25
の側板251には連通孔55bが形成されており、この
連通孔55bによって低圧室54bとピストンバルブ機
構52bのシリンダー部内とが連通している。
孔を設けて低圧室とピストンバルブ機構のシリンダー部
とを連通することによって、シリンダー部を通過するバ
イパスガスを再び連通孔を介して低圧室に送ることがで
き、その結果、バイパスガスの圧力損失をより低減する
ことができる。
バイパスガスを低圧室を介して吸入室に戻すようにした
から、バイパスガスの圧力損失を少なくすることがで
き、その結果、圧縮容量の可変範囲を大きくすることが
できる。また、低圧室を形成することによって、ピスト
ンバルブ機構のシリンダー部径を大きくする必要がない
から、圧縮機が大型化することがない。つまり、小型で
圧縮容量の可変範囲が大きくすることができるという効
果がある。
例を示す断面図である。
とピストンバルブ機構との関係を説明するための図であ
る。
置を説明するための図である。
の例を示す断面図である。
孔、連通孔、及びピストンバルブ機構の関係を説明する
ための図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 吸入室及び吐出室を有する圧縮機ハウジ
ングと、該圧縮機ハウジング内には配設され第1の板体
及び該第1の板体上に形成された固定渦巻き体を備える
固定スクロール部材と、前記圧縮機ハウジング内には配
設され第2の板体及び該第2の板体上に形成された可動
渦巻き体を備える可動スクロール部材とを有し、前記可
動スクロール部材を公転運動させて前記固定渦巻き体と
前記可動渦巻き体との間に形成される流体ポケットの容
積を変化させつつ中心部に移動させて前記吸入室から前
記流体ポケットに取り込まれた流体を圧縮して前記吐出
室に吐出するようにしたスクロール型圧縮機において、
前記第1の板体には前記固定渦巻き体に沿って前記流体
ポケット内のガスをバイパスする複数のバイパス孔が形
成されており、前記第1の板体内には前記バイパス孔の
開閉を行う弁機構が備えられており、前記圧縮機ハウジ
ングには前記吸入室に連通する低圧空間が形成され、前
記バイパス孔は開状態の際前記低圧空間と連通するよう
にしたことを特徴とするスクロール型可変容量圧縮機。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたスクロール型可変
容量圧縮機において、前記バイパス孔のうち前記第1の
板体の中心部に最も近い最内部に形成されたバイパス孔
を除くバイパス孔が前記低圧空間に連通することを特徴
とするスクロール型可変容量圧縮機。 - 【請求項3】 請求項1に記載されたスクロール型可変
容量圧縮機において、前記第1の板体には前記バイパス
孔の間の位置において前記低圧空間と前記シリンダー部
とを連通する連通孔が形成されていることを特徴とする
スクロール型可変容量圧縮機。
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