WO2018173543A1 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

スクロール型圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
WO2018173543A1
WO2018173543A1 PCT/JP2018/004815 JP2018004815W WO2018173543A1 WO 2018173543 A1 WO2018173543 A1 WO 2018173543A1 JP 2018004815 W JP2018004815 W JP 2018004815W WO 2018173543 A1 WO2018173543 A1 WO 2018173543A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
back pressure
scroll
chamber
pressure chamber
switching valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/004815
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘展 稲葉
Original Assignee
サンデンホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US16/496,015 priority Critical patent/US20210115917A1/en
Application filed by サンデンホールディングス株式会社 filed Critical サンデンホールディングス株式会社
Priority to CN201880019772.6A priority patent/CN110462217A/zh
Priority to DE112018001526.2T priority patent/DE112018001526T5/de
Publication of WO2018173543A1 publication Critical patent/WO2018173543A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-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
    • F04C18/0207—Rotary-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
    • F04C18/0215—Rotary-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
    • 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
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • 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
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005—Axial sealings for working fluid
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Definitions

  • the present invention relates to a scroll type compressor that compresses a fluid such as a gaseous refrigerant.
  • the scroll compressor includes a scroll unit having a fixed scroll and a turning scroll engaged with each other.
  • the scroll unit revolves around the axis of the fixed scroll so that the orbiting scroll changes the volume of the compression chamber defined by the fixed scroll and the orbiting scroll, and compresses and discharges the gaseous refrigerant.
  • back pressure is applied to the back of the orbiting scroll and pressed against the fixed scroll, so that the orbiting scroll is prevented from moving away from the fixed scroll during the compression operation, and compression failure is hardly generated.
  • Patent Document 1 the back pressure acting on the back surface of the orbiting scroll is disposed in a communication path that connects the back pressure chamber and the suction chamber. It is regulated by a back pressure control valve.
  • the contamination is introduced into the back pressure control valve.
  • contamination foreign matter
  • the filter built in the back pressure control valve is clogged, the back pressure control valve stops functioning, and the back pressure is adjusted appropriately. Will not be able to.
  • an object of the present invention is to provide a scroll type compressor that can suppress malfunction of a back pressure control valve due to contamination.
  • the scroll compressor includes a scroll unit having a fixed scroll and a turning scroll, a discharge chamber in which fluid compressed by the scroll unit is discharged, and a back pressure chamber that applies a back pressure that presses the turning scroll against the fixed scroll. And a switching valve disposed in the middle of a communication path that connects the discharge chamber and the back pressure chamber. The switching valve switches between a first state in which the discharge chamber and the back pressure chamber communicate with each other and a second state in which the back pressure chamber communicates with the outside in accordance with the operating state of the scroll unit.
  • the malfunction of the back pressure control valve due to contamination can be suppressed.
  • FIG. 1 shows an example of a scroll compressor.
  • the scroll compressor 100 is incorporated in, for example, a refrigerant circuit (external device) of a vehicle air conditioner, and compresses and discharges gas refrigerant (fluid) sucked from the low pressure side of the refrigerant circuit.
  • the scroll compressor 100 includes a housing 200, a scroll unit 300 that compresses a low-pressure gas refrigerant, an electric motor 400 that drives the scroll unit 300, an inverter 500 that controls the electric motor 400, and a drive shaft of the electric motor 400. And a support member 600 that rotatably supports one end of 420.
  • the refrigerant of the refrigerant circuit for example, CO 2 (carbon dioxide) refrigerant can be used.
  • the scroll compressor 100 is an inverter integrated type as an example, but may be a separate inverter type.
  • the housing 200 includes a front housing 220 that houses the scroll unit 300, the electric motor 400, the inverter 500, and the support member 600, a rear housing 240 that is fastened to one end of the front housing 220, and a fastening to the other end of the front housing 220. And an inverter cover 260.
  • the front housing 220, the rear housing 240, and the inverter cover 260 are integrally fastened by a plurality of fasteners 700 including, for example, bolts and washers, so that the housing 200 of the scroll compressor 100 is configured. Yes.
  • the front housing 220 is configured to include a cylindrical peripheral wall portion 222 and a disk-shaped partition wall portion 224 that partitions the internal space of the peripheral wall portion 222 into two in the axial direction.
  • the cylindrical shape may be a level that can be recognized as a cylindrical shape by appearance, and for example, reinforcing ribs, mounting bosses, and the like may be formed on the outer peripheral surface (the same applies to the shapes below). ).
  • the internal space of the front housing 220 is partitioned by the partition wall portion 224 into a first space 220A that houses the scroll unit 300, the electric motor 400, and the support member 600, and a second space 220B that houses the inverter 500. .
  • the opening on one end side of the peripheral wall portion 222 is closed by a disc-shaped rear housing 240. Further, the opening on the other end side of the peripheral wall portion 222 is closed by the inverter cover 260.
  • a cylindrical support portion 224 ⁇ / b> A that extends from here to the one end side of the peripheral wall portion 222 is formed at the center of one surface of the partition wall portion 224. Then, the other end portion of the drive shaft 420 of the electric motor 400 is rotatably supported by the support portion 224A via a bearing 720 that is press-fitted into the inner peripheral surface thereof.
  • a suction port P1 for gas refrigerant is formed in the peripheral wall portion 222.
  • the gaseous refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit is sucked into the first space 220A of the front housing 220 through the suction port P1.
  • the first space 220A of the front housing 220 functions as the suction chamber H1 for the gas refrigerant.
  • the electric motor 400 is cooled as the gaseous refrigerant flows around the electric motor 400 in the suction chamber H1.
  • the first space 220A located on one side of the electric motor 400 in the axial direction communicates with the first space 220A located on the other side to form one suction chamber H1.
  • the gaseous refrigerant flows as a mixed fluid containing a small amount of lubricating oil.
  • the rear housing 240 is fastened to an open end located on one end side of the peripheral wall portion 222 of the front housing 220 by a plurality of fasteners 700.
  • the rear housing 240 closes the opening on one end side of the front housing 220.
  • the rear housing 240 is formed with a discharge port P2 for discharging the gas refrigerant compressed by the scroll unit 300 to the high pressure side of the refrigerant circuit.
  • An oil separator 740 that separates lubricating oil from the gaseous refrigerant compressed by the scroll unit 300 is incorporated in the rear housing 240.
  • the gas refrigerant from which the lubricating oil is separated by the oil separator 740 (including the gaseous refrigerant in which a small amount of lubricating oil remains) is discharged to the high-pressure side of the refrigerant circuit via the discharge port P2.
  • the lubricating oil separated by the oil separator 740 is guided to a back pressure supply passage L1, which will be described in detail later.
  • the scroll unit 300 is accommodated on one end side of the front housing 220.
  • the scroll unit 300 includes a fixed scroll 320 fixed to one surface of the rear housing 240, and a turning scroll 340 disposed on the opposite side of the rear housing 240 with the fixed scroll 320 interposed therebetween. ing.
  • the fixed scroll 320 includes a disk-shaped bottom plate 322 fixed to one surface of the rear housing 240, and an involute curved wrap (spiral blade) 324 extending from one surface of the bottom plate 322 toward the orbiting scroll 340. It consists of
  • the orbiting scroll 340 includes a disk-shaped bottom plate 342 disposed so as to face the bottom plate 322 of the fixed scroll 320, and an involute curve wrap 344 extending from one surface of the bottom plate 342 toward the fixed scroll 320. It is configured.
  • a crescent-shaped sealed space that is, a compression chamber H2 for compressing the gaseous refrigerant is defined between the fixed scroll 320 and the orbiting scroll 340.
  • a discharge passage L2 for discharging the gaseous refrigerant compressed by the compression chamber H2 is formed at the center of the bottom plate 322 of the fixed scroll 320.
  • a discharge chamber H3 including a cylindrical concave portion that temporarily stores the gas refrigerant discharged from the compression chamber H2 through the discharge passage L2 is formed at the center of the other surface of the bottom plate 322. Further, on the other surface of the bottom plate 322, while allowing the flow of the gaseous refrigerant from the compression chamber H2 to the discharge chamber H3, the flow of the gaseous refrigerant from the discharge chamber H3 to the compression chamber H2 is prevented.
  • a one-way valve 326 is attached.
  • the electric motor 400 includes, for example, a three-phase AC motor, and includes a drive shaft 420, a rotor 440, and a stator core unit 460 disposed on the radially outer side of the rotor 440. Then, a direct current from a vehicle battery (not shown) is converted into an alternating current by the inverter 500 and is supplied to the stator core unit 460 of the electric motor 400.
  • the drive shaft 420 is connected to the orbiting scroll 340 via a crank mechanism described later, and transmits the rotational driving force of the electric motor 400 to the orbiting scroll 340.
  • One end of the drive shaft 420 that is, the end on the orbiting scroll 340 side, passes through a through-hole 600 ⁇ / b> A formed in the support member 600 and is rotatably supported by a bearing 760 fixed to the support member 600.
  • the other end portion of the drive shaft 420 is rotatably supported by the bearing 720 press-fitted into the support portion 224A of the front housing 220.
  • the rotor 440 is rotatably supported on the radially inner side of the stator core unit 460 via a drive shaft 420 fitted (for example, press-fitted) into a shaft hole formed at the center in the radial direction.
  • a magnetic field is generated in the stator core unit 460 by power feeding from the inverter 500, a rotational force acts on the rotor 440, and the drive shaft 420 is rotationally driven.
  • the support member 600 has a bottomed cylindrical shape having the same outer diameter as the bottom plate 322 of the fixed scroll 320, and has a stepped columnar inner peripheral surface that is reduced in diameter in two steps from the opening side toward the back. Yes.
  • the orbiting scroll 340 of the scroll unit 300 is accommodated in a space defined by the inner peripheral surface of the support member 600 on the large diameter side.
  • the opening end surface of the support member 600 is fastened to one surface of the bottom plate 322 of the fixed scroll 320 by, for example, a fastener (not shown). Accordingly, the opening of the support member 600 is closed by the fixed scroll 320, and the back pressure chamber H4 that presses the orbiting scroll 340 against the fixed scroll 320 is defined.
  • a bearing 760 that rotatably supports one end of the drive shaft 420 of the electric motor 400 is fitted to the inner peripheral surface of the support member 600 on the small diameter side. Further, a through hole 600 ⁇ / b> A through which one end portion of the drive shaft 420 passes is formed in the center portion in the radial direction of the bottom wall located at the innermost portion of the support member 600. A seal member 780 is disposed between the bearing 760 and the bottom wall to ensure the airtightness of the back pressure chamber H4.
  • An annular thrust plate 800 is disposed in a space defined by the inner peripheral surface on the large diameter side of the support member 600 and between the small diameter portion and the step portion of the large diameter portion and the bottom plate 342 of the orbiting scroll 340. Is done.
  • the step portion of the support member 600 receives the thrust force from the orbiting scroll 340 via the thrust plate 800.
  • Sealing members 820 for ensuring the airtightness of the back pressure chamber H4 are respectively disposed at the steps of the support member 600 and the portions of the bottom plate 342 of the orbiting scroll 340 that are in contact with the thrust plate 800.
  • a back pressure supply is supplied to the rear housing 240, the fixed scroll 320, and the support member 600 to supply the lubricating oil separated by the oil separator 740 incorporated in the rear housing 240 to the back pressure chamber H 4 defined by the support member 600.
  • a passage L1 is formed. Therefore, the lubricating oil supplied from the oil separator 740 to the back pressure chamber H4 is used as a back pressure for pressing the orbiting scroll 340 against the fixed scroll 320.
  • an orifice 840 for limiting the flow rate of the lubricating oil is disposed.
  • the back pressure supply passage L1 is an example of a communication passage that connects the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4.
  • a back pressure control valve 860 that operates according to the back pressure Pm of the back pressure chamber H4 and the suction pressure Ps of the suction chamber H1 and adjusts the back pressure Pm of the back pressure chamber H4 is attached to the small diameter portion of the support member 600. It has been. That is, the back pressure control valve 860 opens when the back pressure Pm of the back pressure chamber H4 rises above the target pressure, and discharges the lubricating oil in the back pressure chamber H4 to the suction chamber H1, thereby Reduce the back pressure Pm. On the other hand, the back pressure control valve 860 closes when the back pressure Pm of the back pressure chamber H4 falls below the target pressure, and stops the discharge of the lubricating oil from the back pressure chamber H4 to the suction chamber H1. Increase the back pressure Pm of H4. In this way, the back pressure control valve 860 adjusts the back pressure Pm in the back pressure chamber H4 to the target pressure.
  • the suction chamber H1 and the space H5 located at the outer peripheral portion of the scroll unit 300 are communicated, and the space H5 from the suction chamber H1 is communicated.
  • a refrigerant introduction passage L3 for introducing a gaseous refrigerant to the outside is formed. For this reason, the pressure in the space H5 is equal to the pressure in the suction chamber H1.
  • the crank mechanism includes a cylindrical boss portion 880 projecting from the other surface of the bottom plate 342 of the orbiting scroll 340, a crank pin 882 standing upright on one end surface of the drive shaft 420, and an eccentricity on the crank pin 882.
  • An eccentric bush 884 attached in a state and a sliding bearing 886 fitted to the boss portion 880 are configured.
  • the eccentric bush 884 is supported by the boss portion 880 via a sliding bearing 886 so as to be relatively rotatable.
  • a balancer weight 888 is attached to one end of the drive shaft 420 to counter the centrifugal force of the orbiting scroll 340.
  • a rotation prevention mechanism for preventing the rotation of the orbiting scroll 340 is provided. Therefore, the orbiting scroll 340 can revolve around the axis of the fixed scroll 320 via the crank mechanism in a state where the rotation is prevented.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the flow of the gaseous refrigerant and the lubricating oil.
  • the gaseous refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit is introduced into the suction chamber H1 through the suction port P1, and then guided to the space H5 located at the outer peripheral portion of the scroll unit 300 through the refrigerant introduction passage L3. Then, the gaseous refrigerant guided to the space H5 is taken into the compression chamber H2 of the scroll unit 300 and is compressed by the volume change of the compression chamber H2.
  • the gaseous refrigerant compressed in the compression chamber H2 is discharged to the discharge chamber H3 through the discharge passage L2 and the one-way valve 326, and then guided to the oil separator 740.
  • the gaseous refrigerant from which the lubricating oil is separated by the oil separator 740 is discharged to the high pressure side of the refrigerant circuit via the discharge port P2.
  • the lubricating oil separated by the oil separator 740 is supplied to the back pressure chamber H4 via the back pressure supply passage L1 in a state where the flow rate is limited by the orifice 840.
  • the lubricating oil supplied to the back pressure chamber H4 is discharged to the suction chamber H1 through the back pressure control valve 860.
  • the lubricating oil supplied to the back pressure chamber H4 is used as a back pressure for pressing the orbiting scroll 340 against the fixed scroll 320, and contributes to lubrication of a sliding portion located inside the back pressure chamber H4. .
  • contamination generated by, for example, wear of the sliding portion is mixed into the lubricating oil present in the back pressure chamber H4.
  • the filter built in the back pressure control valve 860 that adjusts the back pressure Pm in the back pressure chamber H4 is clogged, and the back pressure control valve 860 does not function and the back pressure is reduced. It becomes impossible to adjust properly.
  • 900 is disposed.
  • the switching valve 900 communicates the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 according to the suction pressure Ps of the suction chamber H1, the discharge pressure Pd of the discharge chamber H3, and the back pressure Pm of the back pressure chamber H4. It autonomously switches between the first state and the second state in which the back pressure chamber H4 and the suction chamber H1 communicate with each other.
  • the switching valve 900 is able to supply back pressure to the back pressure chamber H4 by switching to the first state when the scroll unit 300 is operating.
  • the switching valve 900 switches to the second state when the scroll unit 300 is stopped, thereby discharging the lubricating oil present in the back pressure chamber H4 to the suction chamber H1 and introducing it to the back pressure control valve 860.
  • the malfunction of the back pressure control valve 860 is suppressed.
  • the back pressure supply passage L1 is bent at an acute angle downstream of the orifice 840, and the tip thereof opens to the back pressure chamber H4. Further, at a position on the outer surface of the support member 600 facing the bent portion of the back pressure supply passage L1, as shown in FIGS. 3 to 10, a back pressure supply passage L1 extending from here toward the bent portion is provided. A large-diameter large-diameter hole 600B is formed. Therefore, an annular valve seat 600C is formed between the deepest part of the large-diameter hole 600B and the back pressure supply passage L1.
  • FIG. 3 and 4 show a first embodiment of the switching valve 900.
  • FIG. The switching valve 900 is accommodated in a large diameter hole 600 ⁇ / b> B formed in the support member 600.
  • the switching valve 900 includes a bottomed cylindrical holder 920 that is open at one end in the axial direction, a valve body 940 that is displaceable in the axial direction with respect to the holder 920, and a bottom of the holder 920.
  • a compression coil spring 960 disposed between the wall and the valve body 940 and an O-ring 980 are included.
  • the holder 920 is press-fitted and fixed to the large-diameter hole 600B so that the opening of the large-diameter hole 600B is closed by the bottom wall. Further, a through hole 920A is formed at the center of the bottom wall of the holder 920, and the discharge chamber H3 and the suction chamber H1 can communicate with each other through the through hole 920A and the back pressure supply passage L1.
  • the valve body 940 is a kind of so-called poppet valve, and has a truncated cone-shaped umbrella portion 940A and a columnar stem portion 940B arranged coaxially with the umbrella portion 940A.
  • the stem portion 940 ⁇ / b> B of the valve body 940 is inserted into the holder 920 with an annular gap between the stem 940 ⁇ / b> B and the inner peripheral surface of the holder 920. And the valve body 940 can be separated from the valve seat 600C located in the innermost part of the large diameter hole 600B by being displaced in the axial direction with respect to the holder 920.
  • the compression coil spring 960 biases the valve body 940 toward the valve seat 600C.
  • the O-ring 980 is fitted into a circumferential groove formed on the outer peripheral surface of the stem portion 940B of the valve body 940, and when the O-ring 980 is switched to the first state in which the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 communicate with each other, Airtightness between the inner peripheral surface of 920 and the outer peripheral surface of the stem portion 940B is ensured.
  • the switching valve 900 is switched from the valve seat 600C of the support member 600.
  • the valve body 940 is spaced apart, and the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 are communicated with each other, and the communication between the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 and the suction chamber H1 is blocked.
  • the suction pressure Ps ⁇ back pressure Pm ⁇ discharge pressure Pd is between the suction pressure Ps of the suction chamber H1, the discharge pressure Pd of the discharge chamber H3, and the back pressure Pm of the back pressure chamber H4.
  • the relationship is established.
  • a biasing force in the valve closing direction by the compression coil spring 960, a force in the valve closing direction by the suction pressure Ps, and a force in the valve opening direction by the back pressure supplied from the orifice 840 act on the valve body 940.
  • the switching valve 900 can be switched to the first state in which the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 are communicated.
  • the valve body 940 of the switching valve 900 is brought into contact with the valve seat 600C of the support member 600 to block the communication between the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4, and the back pressure chamber H4. And the suction chamber H1 are communicated.
  • the relationship is established.
  • the force due to the pressure is balanced, and only the urging force in the valve closing direction by the compression coil spring 960 acts on the valve body 940.
  • the spring coefficient and the natural length of the compression coil spring 960 are appropriately determined, so that when the scroll unit 300 is stopped, the switching valve 900 is connected to the back pressure chamber H4 and the suction chamber. It can switch to the 2nd state which communicates with H1.
  • the contamination mixed in the lubricating oil present in the back pressure chamber H4 receives gravity and settles downward. Therefore, by disposing the switching valve 900 at a position vertically below the back pressure chamber H4, the contamination precipitated below the back pressure chamber H4 can be easily discharged together with the lubricating oil to the suction chamber H1. . For this reason, the absolute amount of contamination remaining in the back pressure chamber H4 is reduced. For example, it is difficult to introduce contamination into the back pressure control valve 860 when the scroll unit 300 is restarted. Clogging is less likely to occur. This technical idea can also be applied to the second to third embodiments of the switching valve 900 described below.
  • FIG. 5 and 6 show a second embodiment of the switching valve 900.
  • FIG. 1 the switching valve 1000 is referred to in order to prevent confusion with the switching valve 900 according to the first embodiment.
  • the description of the same configuration as the switching valve 900 according to the first embodiment will be simplified in order to eliminate redundant description. If necessary, refer to the description of the first embodiment.
  • the switching valve 1000 is accommodated in a large diameter hole 600 ⁇ / b> B formed in the support member 600.
  • the switching valve 1000 includes a bottomed cylindrical holder 1020 having one end opened in the axial direction, a valve body 1040 disposed so as to be axially displaceable with respect to the holder 1020, and a bottom of the holder 1020.
  • a compression coil spring 1060 disposed between the wall and the valve body 1040 and an O-ring 1080 are included.
  • the valve body 1040 has, for example, a stepped columnar shape whose diameter is reduced in two steps as the support member 600 moves away from the valve seat 600C in order to facilitate manufacture. And the front-end
  • FIG. 7 and 8 show a third embodiment of the switching valve 900.
  • the description of the same configuration as the switching valve 900 according to the first embodiment will be simplified in order to eliminate redundant description. If necessary, refer to the description of the first embodiment.
  • the switching valve 1100 is accommodated in a large diameter hole 600 ⁇ / b> B formed in the support member 600.
  • the switching valve 1100 includes a bottomed cylindrical holder 1120 having one end opened in the axial direction, a columnar valve body 1140 disposed so as to be axially displaceable with respect to the holder 1120, a holder A compression coil spring 1160 disposed between the bottom wall of 1120 and the valve body 1140 and an O-ring 1180 are included.
  • the switching valve 1100 is switched from the valve seat 600C of the support member 600.
  • the valve body 1140 is separated, and the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 are communicated with each other, and the communication between the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 and the suction chamber H1 is blocked.
  • the suction pressure Ps ⁇ back pressure Pm ⁇ discharge pressure Pd is between the suction pressure Ps of the suction chamber H1, the discharge pressure Pd of the discharge chamber H3, and the back pressure Pm of the back pressure chamber H4.
  • the relationship is established.
  • urging force in the valve closing direction by the compression coil spring 1160, force in the valve closing direction by the suction pressure Ps, and force in the valve opening direction by the back pressure supplied from the orifice 840 act on the valve body 1140. To do.
  • the switching valve 1100 can be switched to the first state in which the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4 are communicated.
  • the lubricating oil present in the back pressure chamber H4 is discharged to the suction chamber H1, so that contamination mixed in the lubricating oil is not introduced into the back pressure control valve 860.
  • the valve body 1140 of the switching valve 1100 is brought into contact with the valve seat 600C of the support member 600 to block the communication between the discharge chamber H3 and the back pressure chamber H4, and the back pressure chamber H4. And the suction chamber H1 are communicated.
  • the relationship is established.
  • the force due to the pressure is balanced, and only the urging force in the valve closing direction by the compression coil spring 1160 acts on the valve body 1140.
  • the spring coefficient and the natural length of the compression coil spring 1160 are appropriately determined, so that the switching valve 1100 can be connected to the back pressure chamber H4 and the suction chamber when the scroll unit 300 is stopped. It can switch to the 2nd state which communicates with H1.
  • the switching valve 900 according to the first embodiment and the switching valve 1000 according to the second embodiment are shown in FIGS. 9 and 10 at the positions facing the back pressure supply passage L1 on the tip surfaces of the valve bodies 940 and 1040.
  • spherical concave portions 940 ⁇ / b> C and 1040 ⁇ / b> A can be formed toward the inside. In this way, the lubricating oil that has passed through the orifice 840 can be received, and the force in the valve opening direction due to the discharge pressure Pd can be increased.
  • the scroll compressor 100 may be provided with the driving force of the driving shaft 420 from the outside.
  • the switching valves 900, 1000, and 1100 are not limited to the back pressure supply passage L ⁇ b> 1 positioned downstream of the orifice 840, and may be disposed in the back pressure supply passage L ⁇ b> 1 positioned upstream of the orifice 840.
  • the switching valves 900, 1000, and 1100 are not limited to the configuration in which the back pressure chamber H ⁇ b> 4 and the suction chamber H ⁇ b> 1 communicate with each other when the scroll unit 300 is stopped, and are located, for example, on the outer periphery of the back pressure chamber H ⁇ b> 4 and the scroll unit 300.
  • the space H5 may be communicated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制する。 スクロール型圧縮機は、固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールユニットと、スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室（Ｈ３）と、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室（Ｈ４）と、吐出室（Ｈ３）と背圧室（Ｈ４）とを連通する背圧供給通路（Ｌ１）の途上に配設された切替弁（９００）と、を備えている。そして、切替弁（９００）は、スクロールユニットの作動状態に応じて、吐出室（Ｈ３）と背圧室（Ｈ４）とを連通する第１の状態と、背圧室（Ｈ４）と吸入室（Ｈ１）とを連通する第２の状態と、に切り替える。

Description

スクロール型圧縮機
　本発明は、気体冷媒などの流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
　スクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び旋回スクロールを有する、スクロールユニットを備えている。スクロールユニットは、旋回スクロールが固定スクロールの軸心周りを公転旋回運動することで、固定スクロールと旋回スクロールとにより区画される圧縮室の容積を変化させ、気体冷媒を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機では、旋回スクロールの背面に背圧を作用させて固定スクロールに押し付けることで、圧縮運転中に旋回スクロールが固定スクロールから離れることを抑制し、圧縮不良を発生し難くしている。このとき、特開２０１２－２０７６０６号公報（特許文献１）に記載されるように、旋回スクロールの背面に作用させる背圧は、背圧室と吸入室とを連通する連通路に配設された背圧制御弁によって調整されている。
特開２０１２－２０７６０６号公報
　背圧室において、例えば、摺動箇所の摩耗などによってコンタミネーション（異物）が発生すると、コンタミネーションが背圧制御弁に導入されてしまう。そして、背圧制御弁にコンタミネーションが導入されると、例えば、背圧制御弁に内蔵されたフィルタに目詰まりが生じ、背圧制御弁が機能しなくなって、背圧を適切に調整することができなくなってしまう。
　そこで、本発明は、コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制することができる、スクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
　このため、スクロール型圧縮機は、固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールユニットと、スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室と、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室と、吐出室と背圧室とを連通する連通路の途上に配設された切替弁と、を備えている。そして、切替弁は、スクロールユニットの作動状態に応じて、吐出室と背圧室とを連通する第１の状態と、背圧室とその外部とを連通する第２の状態と、に切り替える。
　本発明によれば、コンタミネーションによる背圧制御弁の機能不全を抑制することができる。
スクロール型圧縮機の一例を示す縦断面図である。 気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。 作動時の切替弁の第１実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第１実施形態を示す要部断面図である。 作動時の切替弁の第２実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第２実施形態を示す要部断面図である。 作動時の切替弁の第３実施形態を示す要部断面図である。 停止時の切替弁の第３実施形態を示す要部断面図である。 第１実施形態に係る切替弁の変形例を示す要部断面図である。 第２実施形態に係る切替弁の変形例を示す要部断面図である。
　以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
　図１は、スクロール型圧縮機の一例を示す。
　スクロール型圧縮機１００は、例えば、車両用空調機器の冷媒回路（外部機器）に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した気体冷媒（流体）を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機１００は、ハウジング２００と、低圧の気体冷媒を圧縮するスクロールユニット３００と、スクロールユニット３００を駆動する電動モータ４００と、電動モータ４００を制御するインバータ５００と、電動モータ４００の駆動軸４２０の一端部を回転自由に支持する支持部材６００と、を備えている。ここで、冷媒回路の冷媒としては、例えば、ＣＯ２（二酸化炭素）冷媒を使用することができる。また、スクロール型圧縮機１００は、インバータ一体型を一例として挙げるが、インバータ別体型であってもよい。
　ハウジング２００は、スクロールユニット３００、電動モータ４００、インバータ５００及び支持部材６００を収容するフロントハウジング２２０と、フロントハウジング２２０の一端側に締結されるリアハウジング２４０と、フロントハウジング２２０の他端側に締結されるインバータカバー２６０と、を含んで構成されている。そして、フロントハウジング２２０、リアハウジング２４０及びインバータカバー２６０は、例えば、ボルト及びワッシャを含む、複数の締結具７００によって一体的に締結されることで、スクロール型圧縮機１００のハウジング２００が構成されている。
　フロントハウジング２２０は、円筒形状の周壁部２２２と、周壁部２２２の内部空間を軸方向に２つに仕切る円板形状の仕切壁部２２４と、を含んで構成されている。ここで、円筒形状とは、見た目で円筒形状であると認識できる程度でよく、例えば、その外周面に補強用のリブ、取付用のボスなどが形成されていてもよい（形状については以下同様）。フロントハウジング２２０の内部空間は、仕切壁部２２４により、スクロールユニット３００、電動モータ４００及び支持部材６００を収容する第１の空間２２０Ａと、インバータ５００を収容する第２の空間２２０Ｂと、に仕切られる。
　周壁部２２２の一端側の開口は、円板形状のリアハウジング２４０によって閉塞される。また、周壁部２２２の他端側の開口は、インバータカバー２６０によって閉塞される。仕切壁部２２４の一面の中央部には、ここから周壁部２２２の一端側へと向かって延びる、円筒形状の支持部２２４Ａが形成されている。そして、支持部２２４Ａには、その内周面に圧入されたベアリング７２０を介して、電動モータ４００の駆動軸４２０の他端部が回転自由に支持されている。
　また、周壁部２２２には、気体冷媒の吸入ポートＰ１が形成されている。冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介してフロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａへと吸入される。従って、フロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａは、気体冷媒の吸入室Ｈ１として機能する。なお、吸入室Ｈ１において、気体冷媒が電動モータ４００の周囲を流通することにより、電動モータ４００が冷却される。そして、電動モータ４００の軸方向の一方に位置する第１の空間２２０Ａは、その他方に位置する第１の空間２２０Ａと連通して１つの吸入室Ｈ１を構成している。吸入室Ｈ１においては、気体冷媒は、微量の潤滑油を含む混合流体として流れている。
　リアハウジング２４０は、複数の締結具７００によって、フロントハウジング２２０の周壁部２２２の一端側に位置する開口端に締結されている。そして、リアハウジング２４０は、フロントハウジング２２０の一端側の開口を閉塞する。また、リアハウジング２４０には、スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒を冷媒回路の高圧側へと吐出する吐出ポートＰ２が形成されている。なお、リアハウジング２４０の内部には、スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータ７４０が組み込まれている。オイルセパレータ７４０によって潤滑油が分離された気体冷媒（微量の潤滑油が残存する気体冷媒も含む）は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。一方、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油は、詳細を後述する、背圧供給通路Ｌ１へと導かれる。
　スクロールユニット３００は、フロントハウジング２２０の一端側に収容されている。具体的には、スクロールユニット３００は、リアハウジング２４０の一面に固定される固定スクロール３２０と、固定スクロール３２０を挟んでリアハウジング２４０の反対側に配置される旋回スクロール３４０と、を含んで構成されている。
　固定スクロール３２０は、リアハウジング２４０の一面に固定される円板形状の底板３２２と、底板３２２の一面から旋回スクロール３４０に向かって延びる、インボリュート曲線のラップ（渦巻き形状の羽根）３２４と、を含んで構成されている。旋回スクロール３４０は、固定スクロール３２０の底板３２２と対面するように配置される円板形状の底板３４２と、底板３４２の一面から固定スクロール３２０に向かって延びる、インボリュート曲線のラップ３４４と、を含んで構成されている。
　そして、固定スクロール３２０及び旋回スクロール３４０は、ラップ３２４及び３４４の周方向の角度が互いにずれた状態で、ラップ３２４及び３４４の側壁が互いに部分的に接触するように噛み合わされる。従って、スクロールユニット３００では、固定スクロール３２０と旋回スクロール３４０との間に、三日月形状の密閉空間、即ち、気体冷媒を圧縮する圧縮室Ｈ２が区画される。
　固定スクロール３２０の底板３２２の中心部には、圧縮室Ｈ２により圧縮された気体冷媒を吐出する吐出通路Ｌ２が形成されている。また、底板３２２の他面の中心部には、吐出通路Ｌ２を介して圧縮室Ｈ２から吐出された気体冷媒を一時的に貯留する、円柱形状の凹部からなる吐出室Ｈ３が形成されている。さらに、底板３２２の他面には、圧縮室Ｈ２から吐出室Ｈ３への気体冷媒の流れを許容する一方、吐出室Ｈ３から圧縮室Ｈ２への気体冷媒の流れを阻止する、例えば、リードバルブからなる一方向弁３２６が取り付けられている。
　電動モータ４００は、例えば、三相交流モータからなり、駆動軸４２０と、ロータ４４０と、ロータ４４０の径方向外側に配置されるステータコアユニット４６０と、を含んで構成されている。そして、車両のバッテリ（図示せず）からの直流電流が、インバータ５００によって交流電流に変換され、電動モータ４００のステータコアユニット４６０に給電される。
　駆動軸４２０は、後述するクランク機構を介して旋回スクロール３４０に連結され、電動モータ４００の回転駆動力を旋回スクロール３４０に伝達する。駆動軸４２０の一端部、即ち、旋回スクロール３４０側端部は、支持部材６００に形成された貫通孔６００Ａを貫通して、支持部材６００に固定されたベアリング７６０に回転自由に支持されている。駆動軸４２０の他端部は、上述したように、フロントハウジング２２０の支持部２２４Ａに圧入されたベアリング７２０に回転自由に支持されている。
　ロータ４４０は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合（例えば圧入）される駆動軸４２０を介して、ステータコアユニット４６０の径方向内側に回転自由に支持されている。インバータ５００からの給電によってステータコアユニット４６０に磁界が発生すると、ロータ４４０に回転力が作用して駆動軸４２０が回転駆動される。
　支持部材６００は、固定スクロール３２０の底板３２２と同一外径の有底円筒形状をなし、その開口側から奥部に向かうにつれて２段階に縮径する段付円柱形状の内周面を有している。そして、スクロールユニット３００の旋回スクロール３４０が、支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内に収容される。支持部材６００の開口端面は、例えば、図示しない締結具によって、固定スクロール３２０の底板３２２の一面に締結される。従って、支持部材６００の開口は、固定スクロール３２０によって閉塞され、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧室Ｈ４が区画される。
　また、支持部材６００の小径側の内周面には、電動モータ４００の駆動軸４２０の一端部を回転自由に支持するベアリング７６０が嵌合されている。さらに、支持部材６００の最奥部に位置する底壁の径方向中央部には、駆動軸４２０の一端部を貫通させる貫通孔６００Ａが形成されている。ベアリング７６０と底壁との間にはシール部材７８０が配設され、背圧室Ｈ４の気密性が確保されている。
　支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内であって、小径部及び大径部の段部と旋回スクロール３４０の底板３４２との間には、環状のスラストプレート８００が配置される。支持部材６００の段部は、スラストプレート８００を介して、旋回スクロール３４０からのスラスト力を受ける。支持部材６００の段部及び旋回スクロール３４０の底板３４２のスラストプレート８００と当接する部位には、背圧室Ｈ４の気密性を確保するシール部材８２０が夫々配設されている。
　リアハウジング２４０、固定スクロール３２０及び支持部材６００には、リアハウジング２４０に組み込まれたオイルセパレータ７４０によって分離された潤滑油を、支持部材６００によって区画される背圧室Ｈ４へと供給する背圧供給通路Ｌ１が形成されている。従って、オイルセパレータ７４０から背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧として利用される。背圧供給通路Ｌ１の途上には、潤滑油の流量を制限するオリフィス８４０が配設されている。なお、背圧供給通路Ｌ１が、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する連通路の一例として挙げられる。
　支持部材６００の小径部には、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍと吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓとに応じて作動し、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを調整する背圧制御弁８６０が取り付けられている。即ち、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より上昇すると開弁し、背圧室Ｈ４の潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを低下させる。一方、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より低下すると閉弁し、背圧室Ｈ４から吸入室Ｈ１への潤滑油の排出を中止することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを上昇させる。このようにして、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを目標圧に調整する。
　フロントハウジング２２０の周壁部２２２の内周面と支持部材６００の外周面との間には、吸入室Ｈ１とスクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５とを連通し、吸入室Ｈ１から空間Ｈ５へと気体冷媒を導入する冷媒導入通路Ｌ３が形成されている。このため、空間Ｈ５の圧力は、吸入室Ｈ１の圧力と等しくなっている。
　クランク機構は、旋回スクロール３４０の底板３４２の他面に突出形成された円筒形状のボス部８８０と、駆動軸４２０の一端面に偏心状態で立設されたクランクピン８８２と、クランクピン８８２に偏心状態で取り付けられた偏心ブッシュ８８４と、ボス部８８０に嵌合されるすべり軸受け８８６と、を含んで構成されている。そして、偏心ブッシュ８８４は、すべり軸受け８８６を介して、ボス部８８０に相対回転可能に支持されている。なお、駆動軸４２０の一端部には、旋回スクロール３４０の遠心力に対抗するバランサウェイト８８８が取り付けられている。また、図示を省略するが、旋回スクロール３４０の自転を阻止する自転阻止機構が備えられている。従って、旋回スクロール３４０は、その自転が阻止された状態で、クランク機構を介して、固定スクロール３２０の軸心周りに公転旋回運動可能となっている。
　図２は、気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。
　冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、その後、冷媒導入通路Ｌ３を介してスクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５へと導かれる。そして、空間Ｈ５へと導かれた気体冷媒は、スクロールユニット３００の圧縮室Ｈ２へと取り込まれ、圧縮室Ｈ２の容積変化によって圧縮される。圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒は、吐出通路Ｌ２及び一方向弁３２６を介して吐出室Ｈ３へと吐出され、その後、オイルセパレータ７４０へと導かれる。オイルセパレータ７４０で潤滑油が分離された気体冷媒は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。また、オイルセパレータ７４０で分離された潤滑油は、オリフィス８４０により流量が制限された状態で、背圧供給通路Ｌ１を介して背圧室Ｈ４へと供給される。背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、背圧制御弁８６０を介して吸入室Ｈ１へと排出される。
　ところで、背圧室Ｈ４に供給された潤滑油は、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧として利用されると共に、背圧室Ｈ４の内部に位置する摺動箇所などの潤滑に資される。このため、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油には、例えば、摺動箇所の摩耗などによって発生するコンタミネーションが混入するおそれがある。潤滑油にコンタミネーションが混入すると、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを調整する背圧制御弁８６０に内蔵されたフィルタに目詰まりが生じ、背圧制御弁８６０が機能しなくなって、背圧を適切に調整することができなくなってしまう。
　そこで、オリフィス８４０の下流側に位置する背圧供給通路Ｌ１の途上に、スクロール型圧縮機１００のスクロールユニット３００が停止したとき、背圧室Ｈ４の潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出する切替弁９００を配設する。具体的には、切替弁９００は、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍに応じて、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態と、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態と、に自律的に切り替える。ここで、切替弁９００は、スクロールユニット３００が作動しているときには第１の状態に切り替えることで、背圧室Ｈ４へ背圧を供給できるようにする。また、切替弁９００は、スクロールユニット３００が停止しているときには第２の状態に切り替えることで、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、背圧制御弁８６０に導入されるコンタミネーションの絶対量を低減して、背圧制御弁８６０の機能不全を抑制する。
　背圧供給通路Ｌ１の途上に切替弁９００を配設するため、背圧供給通路Ｌ１は、オリフィス８４０の下流で鋭角に屈曲され、その先端部が背圧室Ｈ４に開口している。また、支持部材６００の外面であって背圧供給通路Ｌ１の屈曲部位を臨む位置には、図３～図１０に示すように、ここから屈曲部位へと向かって延びる、背圧供給通路Ｌ１より大径の大径孔６００Ｂが形成されている。従って、大径孔６００Ｂの最奥部は、背圧供給通路Ｌ１との間に、円環形状の弁座６００Ｃが形成されている。
　図３及び図４は、切替弁９００の第１実施形態を示す。
　切替弁９００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁９００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー９２０と、ホルダー９２０に対して軸方向に変位可能に配設される弁体９４０と、ホルダー９２０の底壁と弁体９４０との間に配設される圧縮コイルばね９６０と、Ｏリング９８０と、を含んで構成されている。
　ホルダー９２０は、その底壁によって大径孔６００Ｂの開口を閉塞するように、大径孔６００Ｂに圧入固定される。また、ホルダー９２０の底壁の中央部に貫通孔９２０Ａが形成され、貫通孔９２０Ａ及び背圧供給通路Ｌ１を介して、吐出室Ｈ３と吸入室Ｈ１とが連通可能となっている。弁体９４０は、いわゆるポペットバルブの一種であって、裁頭円錐形状の傘部９４０Ａと、傘部９４０Ａと同軸に配置された円柱形状のステム部９４０Ｂと、を有している。弁体９４０のステム部９４０Ｂは、ホルダー９２０の内周面との間に円環形状の隙間を有する状態で、ホルダー９２０に内挿されている。そして、弁体９４０は、ホルダー９２０に対して軸方向に変位することで、大径孔６００Ｂの最奥部に位置する弁座６００Ｃに離接可能となっている。圧縮コイルばね９６０は、弁体９４０を弁座６００Ｃに向けて付勢する。Ｏリング９８０は、弁体９４０のステム部９４０Ｂの外周面に形成された周溝に嵌合され、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えられたときに、ホルダー９２０の内周面とステム部９４０Ｂの外周面との間の気密性を確保する。
　スクロールユニット３００が作動しているときには、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油を背圧室Ｈ４に供給する必要があるため、図３に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃから切替弁９００の弁体９４０を離間させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通すると共に、吐出室Ｈ３及び背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１との連通を遮断させる。
　スクロールユニット３００が作動しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、吸入圧Ｐｓ＜背圧Ｐｍ＜吐出圧Ｐｄの関係が成立する。この場合、弁体９４０には、圧縮コイルばね９６０による閉弁方向への付勢力、吸入圧Ｐｓによる閉弁方向への力、オリフィス８４０から供給される背圧による開弁方向への力が作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね９６０のばね係数及び自然長、弁体９４０における吸入圧Ｐｓ及びオリフィス８４０から供給される背圧の受圧面積などを適宜決定することで、スクロールユニット３００の作動時に、切替弁９００を吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えることができる。
　一方、スクロールユニット３００が停止しているときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、潤滑油に混入したコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入されないようにする。このため、図４に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃに切替弁９００の弁体９４０を当接させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４との連通を遮断すると共に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通させる。
　スクロールユニット３００が停止しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、背圧Ｐｍ＝吐出圧Ｐｄ＝吸入圧Ｐｓの関係が成立する。この場合、圧力による力は均衡し、弁体９４０には、圧縮コイルばね９６０による閉弁方向への付勢力のみが作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね９６０のばね係数及び自然長を適宜決定することで、スクロールユニット３００の停止時に、切替弁９００を背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態に切り替えることができる。
　スクロールユニット３００が停止したときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油に混入されたコンタミネーションは、重力を受けて下方へと沈殿する。そこで、背圧室Ｈ４に対して切替弁９００を鉛直下方の位置に配置することで、背圧室Ｈ４の下方に沈殿したコンタミネーションを潤滑油と共に吸入室Ｈ１へと容易に排出することができる。このため、背圧室Ｈ４に残存するコンタミネーションの絶対量が低減し、例えば、スクロールユニット３００の再始動時にコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入され難くなり、そこに内蔵されたフィルタに目詰まりが起こり難くなる。なお、この技術的思想は、以下に説明する切替弁９００の第２実施形態～第３実施形態にも適用可能である。
　図５及び図６は、切替弁９００の第２実施形態を示す。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態に係る切替弁９００との混同を防止するため、切替弁１０００と称することとする。また、第２実施形態に係る切替弁１０００に関し、第１実施形態に係る切替弁９００と同一の構成については、重複説明を排除するために、その説明を簡略化するものとする。必要があれば、第１実施形態の説明を参照されたい。
　切替弁１０００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁１０００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー１０２０と、ホルダー１０２０に対して軸方向に変位可能に配設される弁体１０４０と、ホルダー１０２０の底壁と弁体１０４０との間に配設される圧縮コイルばね１０６０と、Ｏリング１０８０と、を含んで構成されている。
　弁体１０４０は、第１実施形態とは異なり、例えば、その製造を容易にするため、支持部材６００の弁座６００Ｃから離れるにつれて、２段階に縮径する段付円柱形状をなしている。そして、弁体１０４０の大径部の先端面が、弁座６００Ｃに離接可能となっている。なお、他の作用及び効果については、第１実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
　図７及び図８は、切替弁９００の第３実施形態を示す。なお、第３実施形態の説明においては、第１実施形態及び第２実施形態に係る切替弁９００及び１０００との混同を防止するため、切替弁１１００と称することとする。また、第３実施形態に係る切替弁１１００に関し、第１実施形態に係る切替弁９００と同一の構成については、重複説明を排除するために、その説明を簡略化するものとする。必要があれば、第１実施形態の説明を参照されたい。
　切替弁１１００は、支持部材６００に形成された大径孔６００Ｂに収容される。具体的には、切替弁１１００は、軸方向の一端が開口する有底円筒形状のホルダー１１２０と、ホルダー１１２０に対して軸方向に変位可能に配設される円柱形状の弁体１１４０と、ホルダー１１２０の底壁と弁体１１４０との間に配設される圧縮コイルばね１１６０と、Ｏリング１１８０と、を含んで構成されている。
　スクロールユニット３００が作動しているときには、オイルセパレータ７４０により分離された潤滑油を背圧室Ｈ４に供給する必要があるため、図７に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃから切替弁１１００の弁体１１４０を離間させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通すると共に、吐出室Ｈ３及び背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１との連通を遮断させる。
　スクロールユニット３００が作動しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、吸入圧Ｐｓ＜背圧Ｐｍ＜吐出圧Ｐｄの関係が成立する。この場合、弁体１１４０には、圧縮コイルばね１１６０による閉弁方向への付勢力、吸入圧Ｐｓによる閉弁方向への力、オリフィス８４０から供給される背圧による開弁方向への力が作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね１１６０のばね係数及び自然長、弁体１１４０における吸入圧Ｐｓ及びオリフィス８４０から供給される背圧の受圧面積などを適宜決定することで、スクロールユニット３００の作動時に、切替弁１１００を吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４とを連通する第１の状態に切り替えることができる。
　一方、スクロールユニット３００が停止しているときには、背圧室Ｈ４に存在する潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出し、潤滑油に混入したコンタミネーションが背圧制御弁８６０に導入されないようにする。このため、図８に示すように、支持部材６００の弁座６００Ｃに切替弁１１００の弁体１１４０を当接させ、吐出室Ｈ３と背圧室Ｈ４との連通を遮断すると共に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通させる。
　スクロールユニット３００が停止しているとき、吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓ、吐出室Ｈ３の吐出圧Ｐｄ及び背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍの間には、背圧Ｐｍ＝吐出圧Ｐｄ＝吸入圧Ｐｓの関係が成立する。この場合、圧力による力は均衡し、弁体１１４０には、圧縮コイルばね１１６０による閉弁方向への付勢力のみが作用する。従って、スクロール型圧縮機１００の作動特性を考慮して、圧縮コイルばね１１６０のばね係数及び自然長を適宜決定することで、スクロールユニット３００の停止時に、切替弁１１００を背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する第２の状態に切り替えることができる。
　第１実施形態に係る切替弁９００及び第２実施形態に係る切替弁１０００に関し、弁体９４０及び１０４０の先端面であって背圧供給通路Ｌ１に対面する位置に、図９及び図１０に示すように、その内部へと向かう、例えば、球面形状の凹部９４０Ｃ及び１０４０Ａを形成することもできる。このようにすれば、オリフィス８４０を通過した潤滑油を受け止めることができ、吐出圧Ｐｄによる開弁方向への力を大きくすることができる。
　以上、本発明を実施するための実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、下記に一例を列挙するように、技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
　スクロール型圧縮機１００は、駆動軸４２０の駆動力を外部から与えられるものであってもよい。また、切替弁９００、１０００及び１１００は、オリフィス８４０の下流に位置する背圧供給通路Ｌ１に限らず、オリフィス８４０の上流に位置する背圧供給通路Ｌ１に配設してもよい。さらに、切替弁９００、１０００及び１１００は、スクロールユニット３００の停止時に、背圧室Ｈ４と吸入室Ｈ１とを連通する構成に限らず、例えば、背圧室Ｈ４とスクロールユニット３００の外周に位置する空間Ｈ５とを連通するようにしてもよい。
　　１００　スクロール型圧縮機
　　３００　スクロールユニット
　　３２０　固定スクロール
　　３４０　旋回スクロール
　　９００　切替弁
　　１０００　切替弁
　　１１００　切替弁
　　Ｈ１　吸入室
　　Ｈ３　吐出室
　　Ｈ４　背圧室
　　Ｌ１　背圧供給通路（連通路）

Claims (5)

  1. 　固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールユニットと、
    　前記スクロールユニットにより圧縮された流体が吐出される吐出室と、
    　前記旋回スクロールを前記固定スクロールに押し付ける背圧を作用させる背圧室と、
    　前記吐出室と前記背圧室とを連通する連通路の途上に配設され、前記スクロールユニットの作動状態に応じて、前記吐出室と前記背圧室とを連通する第１の状態と、前記背圧室と当該背圧室の外部とを連通する第２の状態と、に切り替える切替弁と、
    　を備えた、スクロール型圧縮機。
  2. 　前記切替弁は、前記スクロールユニットの作動時に前記第１の状態に切り替え、前記スクロールユニットの停止時に前記第２の状態に切り替える、
    　請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
  3. 　前記背圧室の外部は、外部機器から流体が吸入される吸入室である、
    　請求項１又は請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
  4. 　前記切替弁は、前記吐出室、前記背圧室及び前記吸入室の圧力に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える、
    　請求項３に記載のスクロール型圧縮機。
  5. 　前記切替弁は、前記背圧室の鉛直下方に位置する、
    　請求項１～請求項４のいずれか１つに記載のスクロール型圧縮機。
PCT/JP2018/004815 2017-03-22 2018-02-13 スクロール型圧縮機 WO2018173543A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/496,015 US20210115917A1 (en) 2017-03-22 2017-02-13 Scroll compressor
CN201880019772.6A CN110462217A (zh) 2017-03-22 2018-02-13 涡旋型压缩机
DE112018001526.2T DE112018001526T5 (de) 2017-03-22 2018-02-13 Scrollkompressor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017055566A JP2018159285A (ja) 2017-03-22 2017-03-22 スクロール型圧縮機
JP2017-055566 2017-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018173543A1 true WO2018173543A1 (ja) 2018-09-27

Family

ID=63585367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/004815 WO2018173543A1 (ja) 2017-03-22 2018-02-13 スクロール型圧縮機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210115917A1 (ja)
JP (1) JP2018159285A (ja)
CN (1) CN110462217A (ja)
DE (1) DE112018001526T5 (ja)
WO (1) WO2018173543A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022052828A (ja) 2020-09-24 2022-04-05 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 スクロール型圧縮機
DE102020129864A1 (de) * 2020-11-12 2022-05-12 Hanon Systems Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen Fluids

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176489A (ja) * 1982-04-09 1983-10-15 Hitachi Ltd 電動圧縮機
JPH03172591A (ja) * 1989-11-29 1991-07-25 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JPH0350308Y2 (ja) * 1986-01-13 1991-10-28

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3252495B2 (ja) * 1992-12-01 2002-02-04 株式会社日立製作所 スクロール圧縮機
JPH08296570A (ja) * 1995-04-25 1996-11-12 Hitachi Ltd スクロール型液冷媒ポンプ
JP2000314382A (ja) * 1999-05-06 2000-11-14 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JP2010096040A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Toyota Industries Corp スクロール型圧縮機
JP5551644B2 (ja) 2011-03-30 2014-07-16 日立アプライアンス株式会社 スクロール圧縮機
JP2014070588A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Daikin Ind Ltd スクロール圧縮機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176489A (ja) * 1982-04-09 1983-10-15 Hitachi Ltd 電動圧縮機
JPH0350308Y2 (ja) * 1986-01-13 1991-10-28
JPH03172591A (ja) * 1989-11-29 1991-07-25 Hitachi Ltd スクロール圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018001526T5 (de) 2019-12-05
US20210115917A1 (en) 2021-04-22
JP2018159285A (ja) 2018-10-11
CN110462217A (zh) 2019-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101253137B1 (ko) 용량 조절 어셈블리를 가진 압축기
US8529232B2 (en) Compressor having capacity modulation system
US9127677B2 (en) Compressor with capacity modulation and variable volume ratio
US9638191B2 (en) Capacity modulated scroll compressor
EP2618000B1 (en) Differential pressure regulating valve and motor-driven compressor having differential pressure regulating device
EP2206926A2 (en) Scroll compressor
KR20100072206A (ko) 셧다운 밸브를 가진 압축기
US20200003199A1 (en) Compressor
WO2018173543A1 (ja) スクロール型圧縮機
CN113994098B (zh) 涡旋式压缩机
US11867173B2 (en) Scroll compressor
CN108779775B (zh) 涡旋型压缩机
WO2017163836A1 (ja) スクロール圧縮機
JP6692195B2 (ja) スクロール圧縮機
US20200217315A1 (en) Scroll compressor
JP2018179067A (ja) 流体制御弁及び圧縮機
WO2018088154A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2019015188A (ja) スクロール型圧縮機
JP2000297770A (ja) クラッチレススクロール型流体機械
CN114810587B (zh) 涡旋式压缩机
JP6783536B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2021021345A (ja) スクロール型圧縮機
KR20070019603A (ko) 용량 조정식 스크롤 압축기
JP2008002286A (ja) スクロール圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18772313

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18772313

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1