JPH0423118B2 - - Google Patents

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JPH0423118B2
JPH0423118B2 JP57106021A JP10602182A JPH0423118B2 JP H0423118 B2 JPH0423118 B2 JP H0423118B2 JP 57106021 A JP57106021 A JP 57106021A JP 10602182 A JP10602182 A JP 10602182A JP H0423118 B2 JPH0423118 B2 JP H0423118B2
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JP
Japan
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pressure
chamber
scroll
compression chamber
discharge
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57106021A
Other languages
English (en)
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JPS58220988A (ja
Inventor
Tsutomu Inaba
Toshuki Nakamura
Tadashi Kimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10602182A priority Critical patent/JPS58220988A/ja
Publication of JPS58220988A publication Critical patent/JPS58220988A/ja
Publication of JPH0423118B2 publication Critical patent/JPH0423118B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は起動時の容量制御機構を備えたスク
ロール圧縮機に関するものである。
一般に、スクロール圧縮機の原理は以下のとお
りである。
スクロール圧縮機の基本要素は第1図に示すと
おりで、図において、1は固定スクロール、2は
揺動スクロール、5は上記固定スクロール1と上
記揺動スクロール2との間隙よりなる圧縮室、6
は吸入室、8aは最内周に形成される吐出室であ
る。また0は上記固定スクロール1の中心点であ
る。上記固定スクロール1および揺動スクロール
2は同一形状で巻き方向が反対の渦巻を有し、こ
の渦巻の形体はインボリユートあるいは円弧等を
組み合せたものであり、また、この渦巻同士を組
み合せることにより両渦巻間に圧縮室5および吸
入室6ならびに吐出室8aが形成される。
次に動作について説明する。第1図において固
定スクロール1は空間に対して静止しており、揺
動スクロール2は上記固定スクロール1と第1図
に示す如く組み合わされて、その姿勢を空間に対
して変化させないで、すなわち、自転運動をさせ
ずに固定スクロール1の中心点0のまわりを回転
する運動、すなわち揺動運動を行ない、第1図
a,b,c,d,eのように動作する。このよう
な揺動スクロール2の運動に伴ない、圧縮室5は
順次その容積を減じ、その結果、吸入室6より圧
縮室5に取り込まれた気体は固定スクロール1の
中央部の吐出室8aまで圧縮され吐出される。
次に、従来のスクロール圧縮機について第2図
と共に説明する。
第2図はスクロール圧縮機を、例えば冷凍また
は空調あるいは空気圧縮機に応用しようとする場
合の具体的な使用例であつて、フロン等のガス体
の圧縮機として構成したものである。図におい
て、1は固定スクロール、1aは該固定スクロー
ル1の台板で、後述のシエルの一部を兼ねてい
る。2は揺動スクロール、3は該揺動スクロール
2の台板、4は揺動スクロール軸、5は圧縮室、
6は該圧縮室5の吸入室、7は吸入孔、8は吐出
孔、8aは吐出室、9は上記揺動スクロール2の
台板3背面を支承するスラスト軸受、10は上記
固定スクロール1とボルト等で固定された軸受支
え、11は上記揺動スクロール2の自転を防止
し、この揺動スクロール2を揺動運動させるオル
ダム継手、12は上記揺動スクロール2の台板3
と上記軸受支え10の間に形成されるオルダム
室、13は上記軸受支え10に開けられた上記オ
ルダム室12と後述のモータ室を連絡する返油
孔、14は上記揺動スクロール2を駆動するクラ
ンク軸、15は該クランク軸14内に偏心して開
けられた油孔、16は上記クランク軸14に偏心
して設けられ、揺動スクロール軸4と嵌合する揺
動軸受、17は上記クランク軸14上部と嵌合す
る主軸受、18は上記クランク軸14下部と嵌合
するモータ側軸受、19はモータ・ステータ、2
0はモータ・ロータであり、このモータ19,2
0は上記クランク軸14を駆動する。21は該モ
ータ・ロータ20上部の上記クランク軸14に固
定された第1バランサ、22は上記モータ・ロー
タ20の下端に固定された第2バランサ、23は
上記固定スクロール1と軸受支え10とモータ・
ステータ19およびモータ側軸受18を固定し、
圧縮機全体を密封するシエル、24は該シエル2
3底部の油溜に貯溜された油、25は上記モー
タ・ステータ19およびモータ・ロータ20等を
収容したモータ室である。
このように構成されたスクロール圧縮機の動作
を説明する。
モータ・ステータ19に通電されると、モー
タ・ロータ20はトルクを発生してクランク軸1
4とともに回転する。該クランク軸14が回転を
始めると、上記クランク軸14に偏心して設けた
揺動軸受16に嵌合されている揺動スクロール軸
4に回転力が伝えられ、該揺動スクロール2はオ
ルダム継手11にガイドされて揺動運動を行な
い、第1図に示すような圧縮作用を行なう。気体
は吸入孔7から揺動スクロール2外周部の吸入部
6に吸入されて圧縮室5内に取り込まれ、上記ク
ランク軸14の回転とともに順次内側に送り込ま
れて、固定スクロール1中央部に設けた吐出管8
より吐出される。
なお、クランク軸14の回転に伴なう揺動スク
ロール2の揺動運動は圧縮機全体に不釣合力によ
る揺動を引き起こそうとするが、第1バランサ2
1及び第2バランサ22より静的及び動的に上記
クランク軸まわりの釣合をとることができ、異常
な振動なく圧縮機は運転される。
以上のように構成された従来のスクロール圧縮
機においては、圧縮室5内部の圧縮室圧力は第3
図に示すように変化する。第3図において、横軸
方向は時間の経緯を示し、S−Sは気体が圧縮室
5に閉じ込められた時刻、D−Dは上記圧縮室5
内の気体が吐出室8aに吐出された時刻を示す。
また、縦軸方向は圧力を示し、Psは吸入室圧力、
Pdは吐出室圧力であり、PsからPdまでの途中の
曲線は上記圧縮室5内の圧力変化を示す。一般
に、スクロール圧縮機の定常運転中は、吸入室圧
力Psは吐出室圧力Pdより低く、S−Sにおいて
閉じ込められた気体は、上記圧縮室5の容積が第
1図に示すように徐々に減少するため圧縮され、
第3図の実線で示すように圧力が上昇し、理想的
な場合は時刻D−Dにおいて、吐出室圧力Pdと
等しくなつて吐出される。このような状態におい
て、モータ・ステータ19への通電を中断して圧
縮機を停止させると、停止直後は吸入室圧力が
Ps、吐出室圧力がPdであるが、短時間のうちに
上記揺動スクロール2は第1図に示す方向と逆方
向に回転し、このため吐出室8a内の気体が吸入
室6に逆流し、吸入室圧力Psと吐出室圧力Pdは
同圧となる。従つて、圧縮機を再起動させる場合
は吸入室圧力Psと吐出室圧力Pdが同圧という条
件で行われることになる。しかるに、停止時の吸
入室圧力Psは運転中の吸入室圧力Psよりかなり
高い。一方、圧縮室5内の圧縮比は固定スクロー
ル1及び揺動スクロール2の巻数、形状等により
決定されるため、吸入室圧力Psが高くなると圧
縮室圧力は第3図の破線で示すように変化し、該
圧縮室5内の最終圧力Pd′は吐出室圧力Pdより高
く、また定常運転中の吐出室圧力Pdよりも高い。
このように圧縮室圧力が高い状態で圧縮機を回転
させるには、それだけの回転力をモータに与える
必要があることを意味する。
以上のように、従来のスクロール圧縮機では起
動時に大きな回転力をもつモータが必要であり、
回転力が不足すると起動不良等のトラブルを発生
しやすかつた。
この発明は上記の従来のものの欠点を解消する
ために成されたもので、吸入室と圧縮室および吐
出室とを三方弁で接続し、起動時のみ自動的に容
量制御することにより、小さい回転力を有するモ
ータでも容易に起動できる経済的なスクロール圧
縮機を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第4図〜第6図と
共に説明する。
第4図及び第5図はこの発明の一実施例を示す
もので、第2図と同一符号は同一部分、又は相当
部分を示し、その詳細な説明を省く。
第4図において、100は容量制御用の三方
弁、101は該三方弁100と前記吸入室6を連
通する連通管、102は上記三方弁100と前記
圧縮室5を連通する連通管、103は上記三方弁
100と前記吐出管8を連通する連通管であり、
これら三方弁100、連通管101,102,1
03で弁付勢手段を構成する。また、第5図は上
記三方弁100周りの弁付勢手段の詳細断面を示
すものであり、図において、100aは上記三方
弁100内部をスライドできるピストン、100
bは該ピストン100aを上記連通管103側へ
所要力で押し付けているバネである。
以上のように構成されたこの発明の一実施例で
あるスクロール圧縮機においては、圧縮機停止
時、前述の如く、吸入室圧力Psと吐出室圧力Pd
が等しいため、また圧縮室圧力もPs及びPdに等
しいため、第5図aに示すようにピストン100
aにはバネ100bの押付力のみが作用し、上記
ピストン100aは吐出管8側へ押付けられる。
このため、上述するように圧縮室圧力と吸入室圧
力の均圧時に連通管101及び102が連通し、
圧縮室5と吸入室6が連通した状態となる。従つ
て、起動直後の圧縮室圧力は第6図の破線で示す
ように一旦上昇するが、圧縮室5と連通管102
が連通する時刻PO−PO以後は低下し始め、吸入
室圧力Psまで低下する。次いで、圧縮室5と連
通管102が連通しなくなる時刻PC−PC以後
は、上記圧縮室圧力は再び圧縮されて上昇し、最
終的にPd″まで圧縮された後、吐出される。この
ように起動された場合の上記最終圧力Pd″は従来
のスクロール圧縮機における起動時の吐出室圧力
Pd′に比較して極めて低くなり、従つて、起動に
要する回転力も小さくて済む。
一方、このようにいわゆる容量制御されて起動
した後、圧縮機の運転が継続されると、徐々に吐
出室圧力Pdが上昇し、第5図bに示すように、
吐出圧力Pdが吸入圧力Psとバネ100b押付力
との合力より大きくなれば、上記圧縮室5と連通
管102はピストン100aによりしゃ断されて
連通しなくなり、そのままこのような容量制御の
行われない定常状態が持続し、その時の圧縮室圧
力変化は第6図の実線で示すように吸入室圧力
Psは吐出室圧力Pdより低く、従来の圧力変化と
全く同一となり、圧縮機は本来の能力を問題なく
発揮することになる。
以上説明したとおり、この発明は圧縮室と吸入
室と吐出室の吐出孔とを連通する連通管に容量制
御用の三方弁を設けたことにより、起動時、特に
圧縮機停止後の再起動時に吸入室圧力が正常運転
時よりも高くなつていても、圧縮室圧力は一旦上
昇するが、圧縮室と吸込室が連通し容量制御を行
い、圧縮室圧力を吸入室圧力まで低下させ、ま
た、その後運転が継続され、吐出室圧力が吸入室
圧力より所定以上に高くなつた時に、圧縮室と吸
入室を遮断し、所定の吐出圧力において正規の運
転状態へ移行することができ、その結果、信頼性
の高い経済的な運転ができるという大なる効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はスクロール圧縮機の作動原理図、第2
図は従来のスクロール圧縮機の正面縦断面図、第
3図は従来のスクロール圧縮機の圧力変化を示す
圧力変化図、第4図はこの発明の一実施例を示す
第2図相当図、第5図は第4図の部分断面図、第
6図はこの発明の一実施例の圧力変化を示す圧力
変化図である。 1……固定スクロール、2……揺動スクロー
ル、5……圧縮室、6……吸入室、8a……吐出
室、11……オルダム継手、14……クランク
軸、19,20……モータ、100……三方弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 それぞれ渦巻を有し互いの組合せにより、該
    渦巻間に圧縮室および吸入室ならびに吐出室を形
    成して成る固定スクロールおよび揺動スクロール
    と、上記揺動スクロールの自転を防止し該揺動ス
    クロールを揺動運動させるオルダム継手と、上記
    揺動スクロールを駆動するクランク軸と、このク
    ランク軸を駆動するモータとを有するスクロール
    圧縮機において、上記圧縮室と上記吸入室と上記
    吐出室の吐出孔とを連通する連通管に、容量制御
    用の三方弁を設け、圧縮室圧力と吸入室圧力の均
    圧時に上記圧縮室と上記吸入室とが連通し、且
    つ、吐出室圧力が吸入室圧力より所定値以上に高
    くなつた時に上記圧縮室と上記吸入室とが遮断さ
    れるように、上記三方弁を上記吐出孔側に付勢す
    る弁付勢手段を備えたことを特徴とするスクロー
    ル圧縮機。
JP10602182A 1982-06-17 1982-06-17 スクロ−ル圧縮機 Granted JPS58220988A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10602182A JPS58220988A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 スクロ−ル圧縮機

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JP10602182A JPS58220988A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 スクロ−ル圧縮機

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Publication Number Publication Date
JPS58220988A JPS58220988A (ja) 1983-12-22
JPH0423118B2 true JPH0423118B2 (ja) 1992-04-21

Family

ID=14422992

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JP10602182A Granted JPS58220988A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 スクロ−ル圧縮機

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JPS58220988A (ja) 1983-12-22

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