JPH03202694A - 容量可変スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はハウジング内に収容された固定スクロールと、
該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に設
けられた可動スクロールとの間に可動スクロールの公転
に基づいて容積減少する密閉空間を形成する容量可変ス
クロール型圧縮機に係り、特に自動車用冷房装置に使用
される圧縮機に好適な容量可変スクロール型圧縮機に関
するものである。

［従来の技術］ 容量可変スクロール型圧縮機として第４図に示すものが
特開昭６０−１０１２９５号公報に開示されている。こ
のスクロール型圧縮機は固定スクロール４１の渦巻部４
２の最外端より内側に寄った位置にバイパス孔４３．４
４が設けられ、該バイパス孔４３．４４と吸入室４５と
を逆止弁４６を介して連通ずる中間圧力室（バイパス室
）４７と、該中間圧力室４７と前記吸入室４５とを選択
的に接続するため前記中間圧力室４７の出力側に設けら
れた開閉弁機構４８を動作させるため管路４９を介して
吐出室５０から導入される吐出カスの導入量を制御する
電磁弁５１とを有し、前記開閉弁機構４８を開閉動作さ
せて中間圧力室４７の圧力を制御し、これによって前記
逆止弁４６を開閉させ、開閉弁機構４８が閉じたとき圧
縮容量が大きくなるように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来の圧縮機では逆止弁４６を開閉させ
るための開閉弁機構４８の制御を電磁弁５１を用いた吐
出圧導入の入り切りにより行っているため、構造が複雑
になるという問題がある。

又、バイパス通路を利用する可変機構では、圧縮機の回
転速度が高速度領域にある場合には容積減少途上にある
密閉空間がバイパス通路の人口を瞬間的に通過してしま
うため、低速度回転の場合に比較して冷媒ガスがバイパ
ス通路を介して吸入圧領域へ還流され難い。そのため、
自動車用冷房装置に使用した場合、高速運転時にはバイ
パス可変効果があまり働かず冷却し過ぎる状態となり、
駆動軸へエンジンの回転を伝達するクラッチを切って圧
縮機の運転を止めるしか過冷却を防止することができな
い。クラッチの入り切りで過冷却を防止するのでは可変
容量にした意味がなくなるだけでなく、自動車の運転フ
ィーリングが悪くなるという不都合がある。高速度領域
の可変効果を高めるためにバイパス通路の導入口を大き
くすれば低速度領域における冷媒ガスの還流量が多くな
り過ぎて可変効果が効き過ぎることになり、逆に低速度
領域の可変効果の適性化のためにバイパス通路の導入口
を小さくすれば高速度領域における可変効果が小さくな
ってしまうという問題がある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は低速度から高速度の全領域で適正な可変効果
をもたらすことができる容量可変スクロール型圧縮機を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、ハウジン
グ内に収容された固定スクロールと、該固定スクロール
に対向して自転不能かつ公転可能に設けられた可動スク
ロールとの間に可動スクロールの公転に基づいて容積減
少する密閉空間を形成するスクロール型圧縮機において
、冷媒ガスを圧縮機内へ導入するための導入通路上には
冷媒ガス圧に基づいて作動されるスプールによりその通
過断面積を変更可能な吸入絞り機構を設け、両スクロー
ルの基端壁に立設された渦巻部の中心側へ移行する密閉
空間の容積減少途上領域と対応する位置に固定スクロー
ルの基端壁を貫通するとともに固定スクロールの背面側
に設けられたバイパス室に連通ずるバイパス孔を設け、
バイパス室と前記吸入絞り機構を管路で連結し、吸入絞
り機構にはスプールが吸入ガス通路の通過断面積を減少
する方向に移動したとき前記管路を吸入圧領域に連通さ
せる通路を設けた。

［作用］ バイパスの開閉による可変機構では回転速度が高くなる
ほど可変効果が小さくなるのに対して、吸入絞り機構で
は回転速度が高くなるほど冷媒ガスの通過抵抗が大きく
なって可変効果か大きくなる。本発明では冷房負荷が太
きいときに吸入絞り機構のスプールが導入通路の通過断
面積を増大する方向に移動し、このときバイパス室と吸
入絞り機構を連結する管路は吸入圧領域との連通状態が
阻止された状態となる。この状態ではバイパス孔は閉じ
てバイパス可変機構は最大容量となる。

方、冷房負荷が小さいときには吸入絞り機構のスプール
が導入通路の通過断面積を減少する方向に移動し、この
ときバイパス室と吸入絞り機構を連結する管路は吸入圧
領域と連通状態となる。この状態ではバイパス孔から圧
縮ガスのバイパスが可能となる。そして、高速度領域で
は吸入絞り機構の可変作用が効果的に働き、低速度領域
ではノ＼イパス機構の可変作用が効果的に働く。すなわ
ち、両機構が各々の可変効果の発揮され難い回転速度領
域の可変作用を互いに補償しあい、低速度領域から高速
度領域にわたる全領域で適正な可変作用が行われる。

Ｆ実施例１］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１゜２図に従
って説明する。

第１図に示すようにフロントハウジング１とリヤハウジ
ング２とは環状の固定基板３を挟んで接合固定され、フ
ロントハウジング１内に収容された回転軸４の大径部４
ａには偏心軸５がリヤハウジング２内に突設されている
。偏心軸５にはバランスウェイト６及びブツシュ７が回
動可能に支持され、ブツシュ７には可動スクロール８が
回動可能に支持されている。リヤハウジング２内には固
定スクロール９が可動スクロール８と対向する状態で収
容固定され、両スクロール８，９の基端壁８ａ、９ａ及
び渦巻部８ｂ、９ｂにより密閉空間（圧縮空間）Ｐが形
成されるようになっている。

可動スクロール８と対向する固定基板３上には固定リン
グ１０が止着され、固定リンク°１０には円形状の公転
位置規制孔１０ａが複数個等間隔位置に透設されている
。可動スクロール８の基端壁８ａの裏面には前記公転位
置規制孔１０ａと対向して円形状の公転位置規制孔１１
ａが同数形成された可動リング１１か止着されている。

各公転位置規制孔１０ａ、１１．１にはこれより小径の
円板状のシュー１２ａ、１２ｂが収容され、対向するシ
ュー１２ａ、１２ｂ間にはボール１３が介在されている
。両シュー１２ａ、１２ｂ及びボール１３は圧縮反作用
によって固定基板３と可動スクロール８との間で圧接嵌
合し、見掛けの上で一体化する。そして、第２図に鎖線
で示すように全てのシュー１２ａ、１２ｂが偏心軸５の
公転によって公転位置規制孔１０ａ、ｌｌａ間に挟み込
まれながら同一方向に公転位置規制孔１．０ａ、ｌｌａ
の周縁を周回し、可動スクロール８が自転することなく
公転するようになっている。

フロントハウジング１には吸入室１ａに冷媒ガスを導入
するための導入通路１４が形成され、固定基板３には吸
入室１ａに導入された冷媒ガスを両スクロール８，９間
へ導く通路３ａが形成されている。固定スクロール９の
基端壁９ａの中心部には、基端壁９ａの背面側に設けら
れた吐出室１５に連通ずるとともに吐出弁１６により開
放可能に閉塞される吐出口９ｃが形成されている。固定
スクロール９の背面側にはバイパス室１７が吐出室１５
から区画して形成され、固定スクロール９の基端壁９ａ
には両スクロール８，９の基端壁８ａ。

９ａに立設された渦巻部８ｂ、９ｂの中心側へ移行する
密閉空間Ｐの容積減少途上領域と対応する位置にバイパ
ス室１７に連通ずるバイパス孔１８が形成されている。

バイパス室１７内には逆止弁１９がバイパス孔１８を開
閉可能に配設されている。

前記導入通路１４上には吸入絞り機構２０が配設されて
いる。吸入絞り機構２０のハウジング２１には導入通路
１４と直交するとともにスプール２２を収容する収容部
を兼ねた導入部２１ａと、該導入部２１ａに連続する収
容室２１ｂとが形成され、導入部２１ａは連通部２１ｃ
により導入通路１４に連通されている。前記導入部２］
ａには連通部２１ｃと対応する位置にスプール２２がス
ライド変位可能に収容され、収容室２Ｉｂ内に介装され
たばね２３により連通部２１ｃの通過断面積を減少する
方向へ付勢されている。ばね２３は一対のばね受け２４
ａ、２４ｂ間に介装され、一方のばね受け２４ａの位置
を調整ねじ２５で変更することにより付勢力を調整可能
に構成されている。

又、前記バイパス室１７と吸入絞り機構２０とは管路２
６で連結され、吸入絞り機構２しのハウジング２１には
管路２６と導入部２１ａとを連通ずる透孔２７ａと、導
入部２１ａと吸入圧領域としての導入通路１４とを連通
ずる透孔２７ｂとが形成され、スプール２２にはスプー
ル２２が連通部２１ｃの通過断面積を減少する方向に移
動したとき両送孔２７ａ、２７ｂを連通させるバイパス
通路２８が形成されている。両送孔２７ａ、２７ｂ及び
バイパス通路２８により、管路２６を吸入圧領域に連通
させる通路が構成されている。

次に前記のように構成された圧縮機の作用を説明する。

回転軸４の回転とともに可動スクロール８の渦巻部８ｂ
が固定スクロール９の渦巻部９ｂに局部的に接触しなが
ら第２図の時計方向に公転されると、両温巻部８ｂ、９
ｂの接触部が’ｒｆ＆巻部９ｂの内周面上を中心に向か
って移動し、二つの接触部間に形成される密閉空間Ｐが
導入通路１４から圧縮機に導入された冷媒ガスを圧縮し
ながら徐々に中心側へ移動され、圧縮された冷媒ガスは
吐出弁１６により開放可能に閉塞されている吐出口９ｃ
から吐出室１５内へ吐出される。

冷房負荷が大きく吸入圧が大きな状態では、スプール２
２がはね２３の付勢力に抗して連通部２１ｃの通過断面
積か最大となる最大容量位置に保持される。この状態で
はスプール２２のバイパス通路２８は両送孔２７ａ、２
７ｂとの連通が遮断された状態、すなわちバイパス通路
２８が閉じた状態にあり、バイパス室１７内の冷媒ガス
は管路２６を通って吸入圧領域としての導入通路１４に
還流不能な状態にある。従って、逆止弁１９はバイパス
孔１８を閉鎖する位置に保持され、圧縮機は最大容量で
運転される。

反対に吸入圧が小さくなると、すなわち冷房負荷が小さ
な状態では、第１図に示すようにスプール２２がばね２
３の付勢力により連通部２１ｃの通過断面積が小さくな
る絞り位置に保持される。

この状態ではスプール２２のバイパス通路２８は両送孔
２７ａ、２７ｂと連通状態、すなわちバイパス通路２８
が開いた状態にあり、バイパス室１７内の冷媒ガスは管
路２６、透孔２７ａ、バイパス通路２８及び透孔２７ｂ
を通って吸入圧領域としての導入通路１４に還流可能な
状態にある。そして、この状態で圧縮機が高速度領域で
運転されると、バイパス可変機構を構成するバイパス孔
】８を介しての容量減少作用は少ないか、スプール２２
の絞り効果による容量減少作用が効果的に働く。

一方、圧縮機が低速度領域で運転されると、スプール２
２の絞り効果による容量減少作用は少なくなるが、バイ
パス孔１８を介しての容量減少作用が効果的に働く。す
なわち、吸入絞り機構とバイパス可変機構とが各々の可
変効果の発揮され難い回転速度領域の可変作用を互いに
補償しあい、低速度領域から高速度領域にわたる全領域
で適正な可変作用か行われる。従って、自動車用冷房装
置に使用した場合、高速運転時に冷却し過ぎる状態とな
って回転軸４ヘエンジンの回転を伝達するクラッチを切
って圧縮機の運転を止めるという操作か不要となり、ク
ラッチの入り切りに伴う衝撃により、自動車の運転フィ
ーリングが悪くなるという不都合が確実に回避される。

又、吸入絞り及びバイパス可変機構を作用させる手段が
１個のスプール２２で構成されるため、構造が簡単とな
る。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第３図に示すように吸入絞り機構２０に形成さ
れる透孔２７ａの径を大きくするか、長孔とすることに
よりスプール２２が大容量側に移動する途中段階でもバ
イパス可変機構の作用可能な領域を拡けてバイパス量の
調整可能に構成したり、フロントハウジングｌと吸入絞
り機構２０のハウジング２１を一体に形成したり、透孔
２７ｂを導入通路１４に連通させる代わりに他の吸入圧
領域に連通させてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、高速度領域では吸
入絞り機構の可変作用が、低速度領域ではバイパス機構
の可変作用がそれぞれ効果的に働き、両機構が各々の可
変効果の発揮され難い回転速度領域の可変作用を互いに
補償しあい、低速度領域から高速度領域にわたる全領域
で適正な可変作用が行われ、自動車用冷房装置に使用し
た場合、高速運転時に冷却し過ぎる状態となって回転軸
へエンジンの回転を伝達するクラッチを切って圧縮機の
運転を止めるという操作が不要となり、クラッチの入り
切りに伴う衝撃により、自動車の運転フィーリングが悪
くなるという不都合が確実に回避される。又、バイパス
開閉機構と吸入絞り機構とが１個のスプールにより連動
制御されるため容量可変機構の構造が簡単となり装置の
小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明を具体化した第１実施例を示すもの
であって、第１図は断面図、第２図は第１図のＵ−Ｉｆ
線断面図、第３図は変更例の吸入絞り機構の断面図、第
４図は従来装置の部分断面図である。 フロントハウジング１、吸入室１ａ、リヤハウシンク゛
２、可動スクロール８、固定スクロール９、基端壁８ａ
、９ａ、ｌ尚巻部８ｂ、９ｂ、導入通路１４、バイパス
室１７、バイパス孔１８、吸入絞り機構２０、導入部２
１ａ、収容室２１ｂ、連通部２１Ｃ１スプール２２、ば
ね２３、管路２６、通路を構成する透孔２７ａ、２７ｂ
及びバイパス通路２８、密閉空間Ｐ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ハウジング内に収容された固定スクロールと、該固
   定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に設けら
   れた可動スクロールとの間に可動スクロールの公転に基
   づいて容積減少する密閉空間を形成するスクロール型圧
   縮機において、冷媒ガスを圧縮機内へ導入するための導
   入通路上には冷媒ガス圧に基づいて作動されるスプール
   によりその通過断面積を変更可能な吸入絞り機構を設け
   、両スクロールの基端壁に立設された渦巻部の中心側へ
   移行する密閉空間の容積減少途上領域と対応する位置に
   固定スクロールの基端壁を貫通するとともに固定スクロ
   ールの背面側に設けられたバイパス室に連通するバイパ
   ス孔を設け、バイパス室と前記吸入絞り機構を管路で連
   結し、吸入絞り機構にはスプールが吸入ガス通路の通過
   断面積を減少する方向に移動したとき前記管路を吸入圧
   領域に連通させる通路を設けた容量可変スクロール型圧
   縮機。