JPH11190285A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH11190285A
JPH11190285A JP35747797A JP35747797A JPH11190285A JP H11190285 A JPH11190285 A JP H11190285A JP 35747797 A JP35747797 A JP 35747797A JP 35747797 A JP35747797 A JP 35747797A JP H11190285 A JPH11190285 A JP H11190285A
Authority
JP
Japan
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pressure
scroll
chamber
fixed scroll
compression chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP35747797A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiyouki Tsuchiya
勝毅 土屋
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の運転状態が変化しても離反抗力と圧
縮離反力とが等しくなるようにする。 【解決手段】 固定スクロール2の背面に凸部9を形成
し,固定スクロール2の背面側に凸部9と嵌合する凹部
19を持つ背圧部材7及び凸部9と凹部19との環状側
面間にシール部材20を設ける。さらに,ラップ6の先
端面に開口を有する連通孔18を形成する。そして,圧
縮室12の背圧圧縮離反力が室11の離反抗力より小さ
い場合には,ラップ6が鏡板に当接するように離反抗力
で固定スクロール2を付勢して開口を閉塞する。圧縮離
反力が離反抗力より大きい場合には,圧縮離反力により
固定スクロール2を可動スクロール1から離れるように
押して開口の閉塞を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,圧縮された冷媒圧
により固定スクロールが可動スクロールから離れようと
する力を自動調整可能にしたスクロール圧縮機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】スクロール圧縮機は,螺旋状のラップを
備えた固定スクロールと可動スクロールとを有して,可
動スクロールが固定スクロールに対して公転運動するこ
とにより相互のラップで区画された空間(圧縮室)の容
積が変化し,当該圧縮室内の冷媒を圧縮している。
【0003】このとき,圧縮過程における冷媒の圧力
は,固定スクロールと可動スクロールとが開くように
(離れるように)作用するため,固定スクロールの背面
側(対向する可動スクロールと反対側)に圧力をかけて
固定スクロールと可動スクロールとが離れないようにし
ている。
【0004】なお,本明細書では,圧縮室内の冷媒の圧
力により固定スクロールと可動スクロールとが離れるよ
うに作用する力を圧縮離反力と記載し,背圧室内の冷媒
の圧力により固定スクロールを可動スクロール側に付勢
する力を離反抗力と記載する。
【0005】従来,当該離反抗力を発生させる方法とし
て,中間圧法及び吐出圧法と称される方法があり,これ
らは圧縮室で圧縮された冷媒の一部を固定スクロールの
背面側に導くことにより当該固定スクロールを可動スク
ロール側に付勢する方法である。このようなスクロール
圧縮機としては,例えば特開昭63−80088号公報
がある。
【0006】図4は中間圧法を採用したスクロール圧縮
機の圧縮室を中心とした部分断面図で,可動スクロール
1及び固定スクロール2は,鏡板3,4とラップ5,6
とをそれぞれ備えて,これらにより区画された空間が圧
縮室12を形成している。
【0007】固定スクロール2の背面側には,凹部19
を有した背面部材7が設けられ,また当該固定スクロー
ル2の上部には,吐出孔8を中心とする環状の凸部9が
形成されている。そして,凸部9と凹部19とを嵌合さ
せた際の挿嵌面にシール部材10が配設されて,凸部9
と凹部19とが背圧室11を形成している。
【0008】固定スクロール2の鏡板4には,圧縮室1
2と背圧室11とを連通する連通孔13が設けられてい
る。
【0009】また圧縮室12は三日月形状を有して,圧
縮が進むにつれて当該三日月形状は小さくなると共に,
吐出孔8に近づき,圧縮室12が吐出圧になると吐出孔
8と連通して圧縮された冷媒が吐出される。
【0010】なお,図示しない吐出圧力調整弁等を用い
て,圧縮室の圧力が所定の圧力になるとそれ以上に圧力
が上昇しないように当該吐出圧力調整弁が開くようにし
た構成もある。
【0011】従って,図4における複数の圧縮室12の
圧力は中心部の吐出孔8が最も高くなり(吐出圧力),
左右に向って低くなって吸引圧となっている。
【0012】そして連通孔13は,略中間位置の圧縮室
12と連通するように形成されているため,背圧室11
は当該圧縮室12の圧力となる。先にも述べたように,
当該圧縮室12は吐出孔8と周辺部との略中間に位置す
るため,その圧力は吸引圧と吐出圧との略中間の圧力に
なり,当該中間圧が離反抗力として圧縮離反力に抗して
固定スクロール2を可動スクロール1側に付勢してい
る。
【0013】一方,吐出圧法は,図5に示すように背面
部材17に固定スクロール2の凸部9と略同じ径の開口
部15が形成されて,当該開口部15が吐出孔8と連通
している。これにより,圧縮されて吐出された冷媒は固
定スクロール2の背面を付勢し,当該付勢力が離反抗力
となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,中間圧
法及び吐出圧法は,それぞれ中間圧又は吐出圧による略
一定の離反抗力で固定スクロール2を付勢する構成であ
るため,圧縮機の運転状況が変化した場合には圧縮離反
力より離反抗力の方が過大になる場合が生じて,ラップ
5,6の先端面と相対向する鏡板4,3とが大きな力で
摺動して磨耗するという問題があった。
【0015】また,中間圧法では圧縮が進むに従い可動
スクロール1のラップ3の先端面が連通孔13の開口
(圧縮室12側の開口)を順次通過し背圧室11の圧力
が大きく脈動するため,状況によっては背圧室11の圧
力が圧縮室12より高い状態が生じて,背圧室11から
圧縮室12に冷媒が戻り再圧縮されて損失が発生する問
題があった。
【0016】そこで,本発明は圧縮機の運転状態が変化
しても長時間にわたり離反抗力が圧縮離反力より過大に
ならなようにしてラップ等の磨耗を防止すると共に,背
圧室から圧縮室に冷媒が逆流する事態を防止して効率を
高めることができるスクロール圧縮機を提供することを
目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め,請求項1にかかる発明は,鏡板にラップを直立させ
て形成した可動スクロール及び固定スクロールを,それ
ぞれのラップの先端面が相手の鏡板に当接するように噛
合わせて圧縮室を形成すると共に,可動スクロールが固
定スクロールに対して公転運動することにより圧縮室を
中心の方向に移動させ,当該移動に従って容積を減少さ
せて流体を圧縮するスクロール圧縮機において,可動ス
クロールとの距離を調整可能に設けられた固定スクロー
ルの背面側に配設された背面部材と,固定スクロールと
背面部材との間に形成された背圧室と,背圧室を所定の
気密状態にするシール部材と,固定スクロールのラップ
の先端に開口が形成されて,当該開口が閉塞された場合
には圧縮室と背圧室とを不連通状態にし,開口の閉塞が
解除された場合には圧縮室と背圧室とを連通状態にする
連通孔とを設ける。
【0018】そして,圧縮離反力が離反抗力より小さい
場合には,当該離反抗力により固定スクロールを付勢し
てラップと鏡板とを当接させて開口を閉塞し,これによ
り背圧室と圧縮室とを不連通状態にすると共に,当該背
圧室の冷媒がシール部材を介して漏れ出て当該背圧室の
圧力調整を行い離反抗力を小さくする。一方,圧縮離反
力が離反抗力より大きい場合には,固定スクロールが当
該圧縮離反力により押されて可動スクロールから離れる
ように微動して開口の閉塞状態が解除され,これにより
連通孔を介して圧縮室と背圧室とを連通させて当該背圧
室の圧力を大きくするようにしたことを特徴とする。
【0019】請求項2にかかる発明は,圧縮室の圧力が
吸込圧と吐出圧との間の中間圧になったときに連通孔が
背圧室と連通する位置に形成したことを特徴とする。
【0020】請求項3にかかる発明は,圧縮室の圧力が
吐出圧力になったときに連通孔が背圧室と連通する位置
に形成したことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図1は中間圧法を用いた場合,図2は吐出
圧法を用いた場合の本実施の形態にかかる圧縮機の可動
スクロール1及び固定スクロール2を含む部分断面図で
ある。なお,中間圧法及び吐出圧法にかかる構成及び作
用原理は略同じであるので,以下の説明では中間圧法を
例に説明する。
【0022】固定スクロール2は,鏡板4と該鏡板4に
一体の設けられた渦巻状の複数のラップとから形成さ
れ,また可動スクロール1は,鏡板4と該鏡板4に一体
に設けられた渦巻状の複数のラップとから形成されてい
る。
【0023】固定スクロール2の背面には,中央の吐出
孔8を中心に環状の凸部9が形成され,当該凸部9とシ
ール部材10を介して背面部材7の凹部19が嵌合して
いる。これにより背面部材7の凹部19と固定スクロー
ル2の凸部9とのなす空間が密閉されて背圧室11が形
成されている。なお,後述するように当該シール部材2
0は完全なシール性を有せず,背圧室11の冷媒が適宜
漏れ出る構成となっている。
【0024】固定スクロール2の左右周辺部には,規制
部材16が配設されて,当該固定スクロール2を上下方
向に微少量ガイドすると共に,該固定スクロール2が可
動スクロール1及び圧縮室12内の冷媒の圧力から力を
受けて回転しないようにしている。
【0025】固定スクロール2のラップ6には,当該ラ
ップ6内を通りその先端面に開口が形成されて,背圧室
11と圧縮室12とを連通する連通孔18が設けられて
いる。
【0026】上記構成において,連通孔18の作用を図
3を参照して説明する。図3(a)は圧縮離反力>離反
抗力の場合,図3(b)は圧縮離反力≒離反抗力の場
合,図3(c)は圧縮離反力<離反抗力の場合における
固定スクロール2と可動スクロール1との位置関係を模
式的に示した図である。
【0027】圧縮が開始されて圧縮室12の圧力が上昇
するに伴い圧縮離反力は徐々に大きくなる。そして,圧
縮室12の圧力による圧縮離反力が背圧室11の圧力に
よる離反抗力より大きくなると,その差圧で固定スクロ
ール2は背圧室11側に押上げられて,圧縮室12と背
圧室11とが連通孔18を介して連通するようになる
(図3(a)参照)。
【0028】これにより背圧室11の離反抗力は,その
時の圧縮室12の圧縮離反力と等しくなり連通孔18が
略閉塞状態となる(図3(b)参照)。
【0029】なお,固定スクロール2が下動しても連通
孔18は完全に閉塞せず,略閉塞状態となるのは,背圧
室11の冷媒がシール部材20を介して漏れ出るため,
常に背圧室11の離反抗力が圧縮室12の圧縮離反力よ
り小さくなるためである。
【0030】圧縮過程中に圧縮機の運転状況が変化して
離反抗力が圧縮離反力より大きくなった場合は,固定ス
クロール2は,完全に下動して連通孔18が鏡板3によ
り塞がれるようになる(図3(c)参照)。
【0031】しかしながら,シール部材20が完全な密
封性を有さないので,冷媒は背圧室11から徐々に漏れ
出て,所定時間経過後には背圧室11の離反抗力は圧縮
室12(次の圧縮過程における圧縮室)の圧縮離反抗力
と等しくなる(図3(b)参照)。これにより,ラップ
5,6の磨耗等を防止することが可能になる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
圧縮室の圧縮離反力が背圧室の離反抗力より小さい場合
には,当該背圧室の圧力により固定スクロールが付勢さ
れてラップと鏡板とを当接させて連通孔の開口を閉塞
し,これにより背圧室と圧縮室とを不連通状態にすると
共に,当該背圧室の冷媒がシール部材を介して漏れ出て
当該背圧室の圧力調整を行い,圧縮室の圧縮離反力が背
圧室の圧縮離反抗力より大きい場合には,固定スクロー
ルが当該圧縮室の圧力により押されて可動スクロールか
ら離れるように微動して開口の閉塞が解除され,これに
より連通孔を介して圧縮室と背圧室とを連通させて当該
背圧室の圧力を上昇させて圧縮離反力と離反抗力とを等
しくするようにしたので,ラップの先端面が鏡板と強い
力で摺動することが無くなり,圧縮機の運転状態が変化
しても当該ラップ等の磨耗を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる中間圧法を用いたスクロール圧
縮機の部分断面図である。
【図2】本発明にかかる吐出圧法を用いたスクロール圧
縮機の部分断面図である。
【図3】本発明の作用を説明する図である。
【図4】従来の中間圧法を用いたスクロール圧縮機の部
分断面図である。
【図5】従来の吐出圧法を用いたスクロール圧縮機の部
分断面図である。
【符号の説明】
1 可動スクロール 2 固定スクロール 3,4 鏡板 5,6 ラップ 7 背圧部材 8 吐出孔 9 凸部 11 背圧室 12 圧縮室 16 規制部材 18 連通孔 19 凹部 20 シール部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鏡板にラップを直立させて形成した可動
    スクロール及び固定スクロールを,それぞれの前記ラッ
    プの先端面が相手の前記鏡板に当接するように噛合わせ
    て圧縮室を形成すると共に,前記可動スクロールが前記
    固定スクロールに対して公転運動することにより前記圧
    縮室を中心の方向に移動させ,当該移動に従って容積を
    減少させて流体を圧縮するスクロール圧縮機において,
    前記可動スクロールとの距離を調整可能に設けられた前
    記固定スクロールの背面側に配設された背面部材と,前
    記固定スクロールと前記背面部材との間に形成された背
    圧室と,前記背圧室を所定の気密状態にするシール部材
    と,前記固定スクロールのラップの先端に開口が形成さ
    れて,当該開口が閉塞された場合には前記圧縮室と前記
    背圧室とを不連通状態にし,前記開口の閉塞が解除され
    た場合には前記圧縮室と前記背圧室とを連通状態にする
    連通孔とを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】 前記連通孔は,前記圧縮室の圧力が吸込
    圧と吐出圧との間の中間圧になったときに前記背圧室と
    連通する位置に形成したことを特徴とする請求項1記載
    のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項3】 前記連通孔は,前記圧縮室の圧力が吐出
    圧力になったときに前記背圧室と連通する位置に形成し
    たことを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。
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