JPH04183985A - 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） 本発明は車両用空気調和機等に好適なスクロール型圧縮
機に関する。

（従来の技術） 従来のスクロール型圧縮機の１例が第８図ないし第１０
図に示されている。

第８図において、１は密閉ハウジングで、力。

プ状本体２とこれにポル１−３によって締結された第８
図Ｑこおいて、１は密閉ハウジングで、力。

プ状本体２とこれにポルＩ・３にまって締結されたフじ
Ｊントエン１ブレー１・４とごれにポルトよって締結さ
れた筒状部材６とからなる。ごのｉ：ｆ’ｊ状部樋部材
６通ずる主軸７はヘアＩＪング８及び９を介してハウジ
ング１に回転自在に支持されている。

ハウジング１内にしＪ固定スクロール１０か配設され、
ごの固定スフ１，Ｉ−ル１．　０　！；Ｉら：１１１扱
１１とその内面に立設されたうず巻状ラップ１２とを侃
Ｉえ、この端板１１をポルト］３によってカップ状本体
２に締結するごとによって固定スフし！ール１０はハウ
シングＩ内に固定されている。端板１１の外周ｌｎｉと
カップ状本体２の内周面とを密接させることによってハ
ウシング［内が仕切られ、端板１１の外側には吐出−１
−ヤヒティ３１が形成され、端板１１の内側には吸入室
２８が限界されている。

また、端板］１の中央には吐出ボート２９が穿設され、
この吐出ボート２つは，、：ｉｊ板１１の外面にリテー
ナ３５と一緒にポル１−３６によ．って締結された１１
」出弁３０によって開閉されるようになっている。

旋回スフ１：Ｉ−ル１４は◇：１１；十反１５とその内
面にイノ設されたうず巻状ラップ１６とを備え、このう
ず巻状ラップ＋６ｉ；＋固定スクロール１０のうず巻状
う，ブ］２と実質的に同一形状をイ」している。

旋回スクロール１４と固定スクロール１０とは相互に公
転１＋：Ｎ回半径だけ偏心し、かつ、１８０°だけ角度
をずらせて図示のように噛め合わされている。

かくして、うず巻状ラップ１２の先端面に埋設されたチ
ップシール１７は端板１５の内面に密接し、うず巻状ラ
ップ１６の先妬．１面に埋設されたチップシール１８は
端板１１の内面に密接し、うず巻状う・ノブ］２と１６
の側面ば、第１０図に示すように、点ａ、１）、Ｃ、（
ｌで密接してうす巻の中心に対してほぼ点対称をなす複
数の圧縮室＋９ａ　、１９ｂか形成されている。

端板１５の外面中央部に突設された円筒状ボス２０の内
部には１・−ライブブノンユ２１が軸受２３を介して回
転自在に嵌合され、ごのドライブブツシュ２）に穿設さ
れた偏心孔２４内には主軸７の内端に偏心して突設され
た偏心ピン２５が回動自在に嵌挿されている。そして、
ごのｌライブブソンプ２１にはバランスウェイト２７か
取り旬↓ブられている。

端板１５の外面の外周縁とフロン１〜エンドプレーＩ・
４の内面との間にはスラスＩ・軸受を兼ねる自転耐重機
構２６か配置されている。

しかして、主軸７を回転さ・Ｖると、偏心ピン２５、ｌ
−ライブフッシュ２１、ボス２０等からなる旋回駆動機
構を介して旋回ノ，りじ１−ルｌ／ｌが駆動され、旋回
スクロール１４は自φ刃阻止機村４２６によっζそのｌ
ｉｔ　’ｌ’云を耐重されなから公転旋回半径、即ぢ、
主軸７と偏心ピン２５との偏心量を半径とする円軌道上
を公転旋回運動する。すると、うず巻状ラップ１２と１
６との線接触部ａ　−　ｄが次第にうず巻の中心方向へ
移動し、この結果、圧縮室１９ａ　、１．９ｂはその容
積を滅しなからうず巻の中心方向へ移動する。

これに伴って、図示しない吸入口を通って吸入室２８へ
流入したガスがうず巻状う・ノブ］２と１６の外終端開
ｒ］部から各圧縮室１９ａ　、１９ｂ内へ取り込まれて
圧縮されながら中心部に至り、ここから吐出ボート２つ
を通り吐出弁３０を押し開いて吐ｉ１ｊ　４’−ヤヒテ
イ３１へ１１１出され、そこから図示しない吐出口を経
て流出する。

固定スクロール１０の端板１１内には、第９図及び第１
０図に示されるように、一端が吸入室２Ｂに連通ずる一
対のシリンダ３２ａ　、３２ｂが穿設され、これら一対
のシリンダ３２ａ　、３２ｂは吐出ボーＩ・２９の両側
に位置してｒｉ′．いに平行に伸びている。また、この
端板１１には一徽、１の圧縮室１９ａ　、１．９ｈ内か
ら圧１１？ｉ途中のガスを」−記シリンダ３２ａ　、３
２ｂにバイパスさーＵるだめのバイパスボート３３ａ　
、３３ｂか穿設されている。そして、これらシリンダ３
２ａ　、３２ｈ内にはバイパスポーＩ・３３ａ　、３３
ｂを開閉するためのピストン３４ａ　、３４ｂが月密摺
動自在に嵌挿されている。そして、カップ状本体２の底
部にはこれを封密的に貫通し、１部が外部に突出するコ
ン１〜ロールバルブ３８が取りイ」けられ、ごのコント
ロール７９１８６号公ｔｕ等に示されるよ・うに、吐出
圧力及び吸入圧力を感知してごれら圧力の中間の圧力で
、かつ、低圧圧力の一次関数として表せる制御圧力を発
生ずる。

しかして、圧縮機のフルＩコー１−運転時には、ビスｌ
−ン３１ａ　、３４ｈの各内端面にコントロールバルブ
（３８で発４トした高玉の制御ガスを通孔３９ａ　、３
９１ｉを経て舎人し、各ピストン３４ａ　、３４ｂをこ
れとはね受ｉｔ　４０　ａ　、４０　ｂ　との間に圧縮
状態で介装された戻しばね４　］、ａ　、４　＋、　ｈ
の弾発力に抗して前進させることによってバイパスボー
１・３３ａ　、３３ｂを閉ズじづる。

一方、圧縮機のアンロード運転時には、コンｌ〜ｌ：ｌ
−ルハルブ３８から発生ずる制御ガスの圧力を低ドさせ
る。すると、各ピストン３４ａ　、３４ｂは戻しばね４
］＋ｉ　、４１ｂの弾発力によって後退して図示の位置
を占め、一対の圧縮室＋９ａ　、１９ｂから圧縮途中の
カスがバイパスボーｈ３３ａ、３３ｂを通り、ビスＩ・
ン３４ａ　、３４１）に穿設された連通孔４２ａ　、４
２ｂ、′″Ｉイ孔４３；ｉ　、４３ｈ　、シリンダ３２
□］　、３２＋１を経て吸入室２８に流出する。

（発明か解決しよ・うとずろ課題） 」−記従来の圧縮機においては、うす巻の中心に女、］
シて点対称に圧縮で；・１９ａ　、１９１＋が形成され
るので、ごれら圧縮室１９；ｉ　、１９ｂからそれぞれ
圧縮途中のガスをバイパスさせるためには５７７７反］
■に一女τｊのバイパスボーｌ−３３ａ　、　３３ｂ及
び−・対のシリンダ３２＋＋　、３２ｈを形成し、かつ
、これら・対のシリンダ３２ａ　、３２ｂ内にそれぞれ
ビスｌ−ン３４ａ、３４ｂ、戻しばね４１ａ、、　４１
．ｂ　、ばね受げ４０ａ　、４０ｂ等を２糺設ける必要
があるため、＋１４造か複雑となって部品点数及び組立
、加工工数が増加するとともにコスト及び重量が増加す
るという問題があった。

マタ、コントロールバルブ３８がその一部をハウジング
１の外に突出させてハウジング１に１＝・Ｉ密約に取り
イ」けられていたため、圧縮機の外形寸法か大きくなる
のみならず圧縮機の取扱時にコントロールバルブ３８が
障害物に当たって破損するおそれがあった。また、コン
トロールバルブ３８を取りイ＼Ｊけるための取イ」構造
及びシール構造が複雑となり、かつ、その取４４工数が
嵩む。コントロールバルブ３８に吐出圧力及び吸入圧力
を導き、このコントロールバルブ３８で発生した制御圧
力をシリンダ３２ａ　、３２ｂに導くのが非常に困難で
、工数が嵩むという問題かあった。

（課題を解決するだめの手段） それ端板にうず巻状ラップを立設してなる固定スクロー
ルと旋回スクロールとをｎ−いに角度をずらせて噛め合
ね一１！ることにより圧縮室を形成し、土層固定スクｌ
］−ルをハウジング内に固定設置し、」―記載回スクロ
ールを自転耐重機構によりその自転を阻止しながら旋回
駆動機構により公転旋回連動させることによって−Ｉ−
記圧縮室をその容積を減じなからうず巻の中心に向かっ
て移動させてカスを圧縮し、この圧縮カスを上記固定ス
クロールの端板に設りた吐出ボートを経て上記ハウジン
グ内に形成された吐出キャピティに吐出するスクロール
型圧縮機において、土層固定スクロールの端板に上記圧
縮室に連通ずるバイパスボー１−を穿設し、ごのバイパ
スボー１・を上記ハウシング内に形成された吸入室に連
通ずるハ・イバス通路と、このバイパス通ｌｂｉを開閉
するビス１〜ンハルブと、吐出圧力及び吸入圧力を感知
して上記ピストンバルブを作動させる制御圧力を発生ず
るコントロールバルブとを内蔵する容量制御フロックを
上記固定スクロールとは別体に構成し、この容量制御ブ
ロックを上記固定スクロールの端板の外面に密接させて
ハウシング内に固定設置したことを＋４！「徴とするス
フＩ・ロールバルブとを１Ｌ１７料こ平行に設置したご
とを特徴とする請求項（１）記載のスクロール型圧１宿
機にある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、客用制
御プロ、りを固定スフじ７−ルの端板のり（面に密接さ
せてハウジング内に固定設置することによってバイパス
ボーＩ・は容量制御ブロックのバイパス通路を介してハ
ウシング内の吸入室に連）ｍする。コンＩ・ロールバル
ブで発生した制御圧力をビス１〜ンハルブに印加しごの
ピストンバルブを作動させてバイパス通路を開閉するこ
とによって圧縮機の容量が制御される。

（実施例） 本発明の１実施例か第１１″；２ｉないし第７図に示さ
れている。

固定スクロール１０の端板Ｈには圧縮室１９ａ、１９１
）に連通ずる−・対のバイパスボー１・３３ａ　、３３
ｂが穿設されている。固定スクロール１０の端板１１の
外面に密接するように容量制御ブロック５０が設置され
、この容量制御ブロック５０はこれに設けられた嵌合凹
部５１を固定スクロール１０に設けられた嵌合凸部］Ｏ
ａに嵌合し、ボルト１３をハうジンク１の外部から力・
７プ状本体２及び客用制御ブロック５０に穿設されたボ
ルト穴５２を貫通させてその先端を固定スクロール１０
に螺入することによって固定スクロール１０と一緒にハ
ウジングｌ内に固定されている。

ぞして、容Ｆｄ　ｉｌｉ’制御ゾｌｉｔツク５０の後部
外周面を力、プ状本体２の内周面に」：、ｊ密約に密接
させることによってハウジング１内を吸入室２８と吐出
ギヤヒティ３１とに仕切っている。

容量制御ブロック５０の中央部にはｌ’−ｌ出来−１−
２９と連通ずる吐出穴５３が穿設され、ごの吐出穴５３
は制御フロ、り５０の外面にリテーナ３５と一緒にボル
ト３６で綿結された吐出弁３ｏに、Ｌ−って開閉される
ようになっている。

吐出穴５３の片側には盲孔状のシリンダ５４が穿設され
、他側にはシリンダ５４と゛「行に盲孔状の腔所５５か
それぞれ穿設され、これらシリンダ５４及び腔所５５の
開口端はそれぞれ吸入室２８に連通している。

５Ｇの片側に制御圧糸８０が限界され、他側に限界され
る室８１は吸入室２８に連通している。そして、このピ
ストンバルブ５６はこれとばね受８２との間に介装され
たコイルスプリング８３によって制御圧室８゜に向かっ
て押推されている。そして、ビストンハルフ５６の外周
面に穿設された環状の凹？ｍ９３は複数の穴９４を介し
て室８１に常時連通するようになっている。

一方、腔所５５内にはコント−二１−ルハルブ５８が嵌
装され、ごの腔所５，５とコントロールバルブ５Ｂとの
隙間をＯリング５９．６０．６１．６２によって仕切る
ことにより大気圧室６３、低圧室６４、制御圧室６５、
高圧室６６が限界されている。そして、大気圧室６３ば
ｊｍ孔６７及び図示しない導圧管を介してハウシングｊ
外の大気に連通している。低圧室６４は通孔６８を介し
て吸入室２８に連通し、制御圧室６５は通孔６９、開講
７０．通ｆ１，７］を介して制御圧室８０に連通し７、
高圧室６６ば通孔７２を介して吐出キャビティ３１に連
通している。

なお、コン１司コールバルブ５）（は従来のコントロー
ルパル１３８表同様吐出ギヤヒう−イ３］内の１７；ｉ
正圧力＋ＩＰ及び吸入室２８内の低圧圧力ＬＰを感知し
て、これら圧力の中間の圧力で、かつ、低圧圧力ＬＰの
一次関数として表しうる制御圧力ＡＰを発生ずる。

第７図に示すように、容が制御ブロック５０の内面にば
凹溝７０．９０．９１及び第１の凹所８６、第２の凹所
８７、第３の凹所８８が穿設されている。これら第１、
第２、第３の凹所８６．８７．８８を囲むランｌ′部５
７４こ穿設されたシール構８４内に嵌合されたシール材
８５を固定スクロール１０の端板１１の外面に密着させ
ることによってこれら第１、第２、第３の凹所８６．８
７．８８は容量制御ブロック５０と端板１１の外面との
間に形成され、かつ、シール材８５によって互いに仕切
られている。第１の凹所８６は凹ａ７０、通孔６９．７
１を介して制御圧室６５及び８０に連通し、第２の凹所
８７は端板１１に穿設された一対のバイパスボー１・３
３ａ　、３３ｂを介して圧縮途中の圧縮室ｉ９ａ、１９
ｂに連通ずるとともに連通孔８９ａ　、８９ｂを介して
シリンダ５４の室８１に連通し、第３の凹所８８は凹溝
９０．９１を介して吐出穴５３に連通ずるとともに連通
孔９２を介してシリンダ５４の室８１に連通ずる。

なお、バイパスボーｌ−３３ａ　、３３１］は圧縮室１
．９ａ、１９ｂがガスの吸入を終えて圧縮行程に入りそ
の容積が５０％に縮小するまでの間中この圧縮室１９ａ
、１９ｂに連通ずる位置に配設されている。

他の構成は第８図ないし第１０図に示す従来のものと同
様であり、対応する部材には同じ符号が付されている。

しかして、圧縮機のアンロード運転時にはコンＩ・ロー
ルバルブ５８で発生ずる制御圧力計が低下する。ごの１
１旧１１圧力ＡＰがｉＪｌ孔６９、凹溝７０、通孔７］
を経て制御王室８０に導入されると、ビスＩ・ンハルブ
５６は：コイルスプリング８３の復元力によって４１月
１１されて第３図に示す位置を占める。かくして、連通
孔８９ａ　、８９ｂ及び連通孔９２が開となるので、圧
縮室＋９ａ　、１９＋１内で圧縮途中のガスはバイパス
ポー）３３ａ　、３３ｂ　、第２の凹所８７、連通孔８
９ａ　、８９ｂを介して室８１内に入り、一方、うず巻
の中央に来た圧縮室内のガス、即ち、圧縮後のガスは吐
出ポート２９、吐出穴５３、第３の凹所８８、凹溝９０
．９１、連通孔９２を経て室８１内に入り、これらは室
８］内で合流して吸入室２８にＩＪＩ出され、この結果
、圧縮機の能力は零となる。

圧Ｍ６機のフルロード運転時には、コンＩ・ロールバル
ブ５８が高圧の制御圧力ＡＩ’を発生ずる。すると、こ
の高圧の制御圧力計は制御圧室８０内に入り、ピストン
バルブ５６の内端面を押圧する。かくして、ピストンバ
ルブ５６はコイルスプリング８３の弾発力に抗して後退
し、その外端がばね受８２に当接した位置、即ち、第２
図に示す位置を占める。この状態では連通孔８９ａ　、
８９ｂ及び連通孔９２はいずれもピストンバルブ５６に
よって閉塞されるので、圧縮室１９ａ　、１９ｂ内で圧
縮されうず巻の中央部に来たガスは吐出ボート２９、吐
出穴５３を通り、吐出弁３０を押し開いて吐出キャビテ
ィ３１内に吐出され、次いで、図示しない吐出口を経て
外部に吐出される。

圧縮機の能力を低減する場合には、低減率に対応する制
御圧力計がコントロールバルブ５８で発生する。この制
御圧力ＡＰが制御圧室８０を経てピストンバルブ５６の
内端面に作用すると、制御圧力計による押圧力とコイル
スプリング８３の弾発力とが平衡する位置にピストンバ
ルブ５６が静止する。従って、制御圧力計が低い間は連
通孔８９ａ　、８９ｂのみが開となり、圧縮室１９ａ　
、１９ｂ内で圧縮途中のガスが連ｊｍ孔８９ａ、８９ｂ
の開度に対応する量だけ吸入室２８に排出され、連通孔
８９ａ　、８９ｂが全開となると圧縮機の能力は５０％
に減少する。更に、制御圧力計が上昇すると連通孔９２
が開となり、これが全開すると、圧縮機の能力は零とな
る。このようにして、圧縮機の能力を０％から１００％
まで直線的に変化さ−ｌることができる。

」二層実施例においては、シリンダ５４の家訓、連通孔
８９ａ　、８９ｂ　、９２等によってバイパス１ｍ路を
構成し、このバイパス通路をピストンバルブ５６によっ
て開閉しているが、バイパス通路及びピストンバルブは
図示のものに限らず種々の構造、形状としうるごとは勿
論である。

（発明の効果） 本発明においては、容量制御ブロックを固定スクロール
とは別体に構成し、この容量制ＪｉｆｌｌブＩ：］ツク
を固定スクロールの外面に密接させてハウジング内に固
定設置したため、固定スクロール及び容量制御ブロック
の加工が容易となり、これらのコストを大巾に低減でき
る。

そ乙て、容量制御ブロックにバイパスポートを吸入室に
連通ずるバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する
ピストンバルブと、このピストンバルブを作動させるた
めの制御圧力を発生ずるコントロールハルブを内蔵させ
たので、これを取り外せば固定スクロールやハウジング
に格別の改変を要せず定容量型の圧縮機とすることがで
きる。

そして、ハウジング内に設置される容量制御ブロックに
ビスＩ・ンハルブとコンＩ・ロールバルブを内蔵したの
で、吐出圧力及び吸入圧力をコントロールバルブに容易
に導くことができるとともにコントロールバルブで発生
した制御圧力を容易にピストンバルブに導くことができ
る。そして、コントロールバルブは従来のものと異なり
ハウジング外に突出しないので圧縮機の外形寸法を小型
化できるとともに衝突によるコントロールバルブの破損
を防止でき、また、コントロールバルブの取付構造及び
シール構造を簡素化でき、かつ、その取付工数を低減で
きる。

更に、ピストンバルブとコン１−ロールバルブとを互い
に平行に設置すれば、これらを容易に容量制御ブロック
に内蔵できるとともに容量制御ブＩコックが小型となる
ので、これをハウジング内に容易に組め込むことができ
る。

］　８

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の１実施例を示し、第１図
は部分的縦断面図、第２図は第１図の１１−■線に沿う
透視図、第３図は第６図のｍ−ｍ線に沿う断面図、第４
図は第６図の１ｖ〜ＴＶ線に沿う矢視図、第５図は第４
図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第４図の■−■■
線に沿う断面図、第７図は第５図のＶｌｌ−■線に沿う
矢視図である。 第８図ないし第１０図は従来のスクロール型圧縮機の１
例を示し、第８図は縦断面図、第９図は第１Ｏ図のニー
Ｉｌ線に沿う部分的断面図、第】０図は第８図のＸ−Ｘ
線に沿う横断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　それぞれ端板の内面にうず巻状ラップを立設し
   てなる固定スクロールと旋回スクロールとを互いに角度
   をずらせて噛み合わせることにより圧縮室を形成し、上
   記固定スクロールをハウジング内に固定設置し、上記旋
   回スクロールを自転阻止機構によりその自転を阻止しな
   がら旋回駆動機構により公転旋回運動させることによっ
   て上記圧縮室をその容積を減じながらうず巻の中心に向
   かって移動させてガスを圧縮し、この圧縮ガスを上記固
   定スクロールの端板に設けた吐出ポートを経て上記ハウ
   ジング内に形成された吐出キャビティに吐出するスクロ
   ール型圧縮機において、上記固定スクロールの端板に上
   記圧縮室に連通するバイパスポートを穿設し、このバイ
   パスポートを上記ハウジング内に形成された吸入室に連
   通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するピ
   ストンバルブと、吐出圧力及び吸入圧力を感知して上記
   ピストンバルブを作動させる制御圧力を発生するコント
   ロールバルブとを内蔵する容量制御ブロックを上記固定
   スクロールとは別体に構成し、この容量制御ブロックを
   上記固定スクロールの端板の外面に密接させてハウジン
   グ内に固定設置したことを特徴とするスクロール型圧縮
   機。
2. （２）　上記ピストンバルブとコントロールバルブとを
   互いに平行に設置したことを特徴とする請求項（１）記
   載のスクロール型圧縮機。