JPH0442553Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は圧縮機、膨張機、モータ、ポンプ等と
して利用できるスクロール型流体機械に関する。

（従来の技術） 従来のスクロール型流体機械の１例が第７図な
いし第１０図に示されている。第７図及び第８図
において、１０はハウジングで、フロントエンド
プレート１１とこれにボルト４によつて締結され
たカツプ状部分１２からなる。フロントエンドプ
レート１１の中心孔内に配設されたベアリング１
３によりこの中心孔を貫通する主軸１４が回動自
在に支持されている。

ハウジング１０内には固定スクロール１５と可
動スクロール１６とが配設されている。固定スク
ロール１５は側板１５１とその内面上に立設され
たうず巻体１５２とを具え、この側板１５１はカ
ツプ状部分１２に固定されている。可動スクロー
ル１６は側板１６１とその内面上に立設されたう
ず巻体１６２を具え、うず巻体１５２と１６２は
実質的に同一形状とされている。

可動スクロール１６及び固定スクロール１５は
うず巻体１６２及びうず巻体１５２をそれぞれ内
側に向けて互いに180℃の角度ずれをもつて図示
のように噛み合わすことにより対象位置に一対の
密閉小室２５１，２５２が形成されている。

そして、可動スクロール１６は駆動機構６及び
自転阻止機構７に連結されていて、主軸１４の回
転に伴つて所定の円軌道上を公転運動する。可動
スクロール１６が所定の円軌道上を公転運動する
と、両うず巻体１５２と１６２との線接触部が各
うず巻体１５２，１６２の表面に沿つてうず巻き
の中心方向へ移動し、この結果、両スクロール１
５，１６の噛み合いにより形成された密閉小室２
５１，２６２が容積を減少しながら、うず巻の中
心方向へ移動する。

従つて、外部流体回路から図示せざる吸入ポー
トを通つて吸入室１８へ流入した流体が両うず巻
体１５２，１６２のうず巻きの外終端開口部から
各密閉小室２５１，２５２内へ取り込まれて圧縮
された後、中心部の吐出小室２５３から固定スク
ロール１５の側板１５１に穿設された貫通孔１５
４を通つて吐出室１９へ吐出され、そこから吐出
ポート２２を介して外部流体回路へ流出する。

このスクロール型圧縮機をカークーラー用圧縮
機として使用する場合、車のエンジンからの駆動
力がベルト及びクラツチのプーリ５を介して主軸
１４に伝達されるので、カークーラの冷凍能力は
エンジン回転数の増大に比例してほぼ直線的に上
昇する。そして、圧縮機の仕事の増大によつて車
の走行効率を低下させ、あるいは、冷凍能力の過
大により冷え過ぎの状態になる。

この様な問題点を解消するために、容量制御機
構が設けられている。即ち、固定スクロール１５
の側板１５１を貫通し、可動スクロール１６のう
ず巻体１６２の先端面により同時に閉塞される同
径のバイパス穴３０ａ，３０ｃ，３０ｂ，３０ｄ
が穿設されている。３０ａ，３０ｃはうず巻体１
５２の腹側に設けられていてうず巻体１５２の腹
側の密閉小室２５１に開口し、バイパス穴３０
ｂ，３０ｄはうず巻体１５２の背側に設けられて
うず巻体１５２の背側の密閉小室２５２に開口す
る。側板１５１の外側にはバイパス穴３０ａ，３
０ｃを開閉するアクチユエータ３２ｂとバイパス
穴３０ｂ，３０ｄを開閉するアクチユエータ３２
ａが配設されている。

これらアクチユエータ３２ｂ及び３２ａの背面
にフルロード運転時にはコントロールバルブ３４
を介して吐出室１９内の高圧ガスを導くことによ
つてアクチユエータ３２ｂ，３２ａを同時に左方
へ移動させて、バイパス穴３０ａ，３０ｃ，３０
ｂ，３０ｄを塞ぎ、アンロード運転時にはコント
ロールバルブ３４を介して吸込圧から吐出圧の中
間圧のガスを導くことによつてアクチユエータ３
２ｂ，３２ａをこれらの背後に配設させたバネ３
５ｂ，３５ａの弾発力によつて同時に右方へ移動
させることにより密閉小室２５１内のガスをバイ
パス穴３０ａ，３０ｃを経て連通孔４２ｂに連通
させ、これと同時に密閉小室２５２内のガスをバ
イパス穴３０ｂ，３０ｄを経て連通孔４２ａに連
通させる。連通孔４２ａはハウジング１０の内周
に穿設された溝４６を経て吸入室１８に連通し、
連通孔４２ｂは溝４７を経て吸入室１８に連通せ
しめられている。

アクチユエータ３２ａ，３２ｂの右方への移動
量はその背面に作用するガス圧によつて左右さ
れ、ガス圧が低くなる程移動量が大きくなつて、
連通孔４２ａ，４２ｂの開口面積が大きくなり、
密閉小室２５２，２５１内の圧縮途中のガスの逃
げ量が増大するようになつている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来のスクロール型圧縮機においては、バ
ネ３５ａと３５ｂの間の加工ばらつき、アクチユ
エータ３２ａと３２ｂとの間の摺動抵抗の差、バ
イパス穴３０ａ，３０ｃ，３０ｂ，３０ｄの位置
の加工ばらつき等によりアンロード運転時にアク
チユエータ３２ａと３２ｂの移動量に差が生じ
る。

この結果、第９図に示すようにに可動スクロー
ル１６のうず巻体１６２の腹側の圧力が背側の圧
力より高くなつた時は、可動スクロール１６には
ｌ×ｈ×Δpなる時計方向回りの回転力Ｆが生じ
る。なお、Δpはうず巻体１６２の背側と腹側の
圧力差、ｌはうず巻体１６２の溝巾、ｈはうず巻
体１６２の高さである。

しかし、このスクロール型圧縮機はその良好な
運転を維持するため、そのフルロード運転時にお
いても常に可動スクロール１６には時計方向回り
の回転力が作用するように相対する一対の密閉小
室２５１と２５２の圧力が設定され、また、自転
阻止機構７もこれに対応する構造とされているた
め特に不具合は生じない。

しかるに、うず巻体１６２の背側の圧力が腹側
の圧力より高くなつた時は、第１０図に示すよう
に可動スクロール１６にはｌ×ｈ×Δpなる時計
方向回りの回転力Ｆが生じる。この結果、可動ス
クロール１６はその回転中に反時計方向の回転力
を受け、しばしば自転阻止機構７やうず巻体１５
２と１６２との衝突音の発生、また、うず巻体１
５２と１６２との線接触により分けられた隣り合
う密閉小室間における急激な圧縮ガスの漏れによ
る振動の発生等のトラブルが発生する。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題点に対処するために提案され
たものであつて、その要旨とするところは、それ
ぞれ実質的に同一形状のうず巻状を持つ固定スク
ロールと可動スクロールをこれらのうず巻体をそ
れぞれ内側に向けて噛み合わせることによつて対
象位置に一対の密閉小室を形成し、これら密閉小
室が上記スクロールの中心方向へ移動するに従つ
てその容積が減少するよう上記両スクロールを相
対運動させるとともに上記密閉小室内のガスをそ
の圧縮の途中でバイパス路を経て吸入側へバイパ
スさせることにより容量を制御する容量制御機構
を具えたスクロール型流体機械において、上記容
量制御機構を、そのアンロード時、上記固定スク
ロールのうず巻体の腹側の密閉小室の圧力が背側
の密閉小室の圧力より常に低圧になるように両密
閉小室の流体をバイパスさせるよう構成したこと
を特徴とするスクロール型流体機械にある。

（作用） 本考案においては、アンロード時、固定スクロ
ールのうず巻体の腹側の密閉小室の圧力が背側の
密閉小室の圧力より常に低圧になるため、可動ス
クロールのうず巻体は常に時計方向回りの回転力
を受け、可動スクロールには反時計方向回りの回
転力が作用することはない。

（実施例） 本考案の１実施例が第１図に示されている。固
定スクロール１５のうず巻体１５２の腹側に開口
するバイパス穴３０ａ，３０ｃと吸入室１８を連
通する連通孔４２ｂの位置がうず巻体１５２の背
側に開口するバイパス穴３０ｂ，３０ｄと吸入室
１８を連通する連通孔４２ａの位置よりｌだけ左
方に設置されている。他の構成は第７図及び第８
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、アンロード時にアクチユエータ３２
ａ，３２ｂの背面に作用するガス圧が低下せしめ
られ、これに伴つて各アクチユエータ３２ａ，３
２ｂが同時に右方へ移動するとき、バイパス穴３
０ａ，３０ｃが連通孔４２ｂに連通するタイミン
グはバイパス穴３０ｂ，３０ｄが連通孔４２ａに
連通するタイミングより常に早くなる。従つて、
固定スクロール１５のうず巻体１５２の腹側の密
閉小室２５１内の圧力はうず巻体１５２の背側の
密閉小室２５２内の圧力より常に低圧に保たれ
る。この結果、可動スクロール１６に反時計方向
回りの回転力が作用しないので、自転阻止機構７
や両うず巻体１５２と１６２との間の衝突音は発
生せず、また、うず巻体１５２と１６２の接触線
部を境に隣接する密閉小室の間で圧縮ガスの漏洩
は生じない。

本考案の第２の実施例が第２図及び第３図に示
されている。

第２図に示すように固定スクロール１５のうず
巻体１５２の腹側に開口するバイパス穴３０ａは
背側に開口するバイパス穴３０ｂの位置よりうず
巻の内方に向かつてずらせた位置に穿設され、う
ず巻体１５２の腹側に開口するバイパス穴３０ｃ
は背側に開口するバイパス穴３０ｄの位置よりう
ず巻の外方に向かつてずらせた位置に穿設されて
いる。他の構成は第７図及び第８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、アンロード時バイパス穴３０ｃは第
３図に示すようにイの時点で密閉小室２５１に開
口し、バイパス穴３０ａはロの時点で閉塞され、
かくして、うず巻体１５２の腹側に開口するバイ
パス穴３０ａ，３０ｃはａ，ｃの期間中密閉小室
２５１に開口するが、バイパス穴３０ｄはハの時
点で密閉小室２５２に開口し、バイパス穴３０ｄ
はニの時点で閉塞され、かくして、うず巻体１５
２の背側に開口するバイパス穴３０ｂ，３０ｄは
bdの期間中密閉小室２５２に開口する。

かくして、固定スクロール１５のうず巻体１５
２の腹側の密閉小室２５１は背側の密閉小室２５
１がバイパス穴３０ｂ，３０ｄに開口するよりも
早く、かつ、長時間バイパス穴３０ａ，３０ｃに
連通するので、密閉小室２５１内の圧力は密閉小
室２５２内の圧力よりも常に低圧となり、従つ
て、可動スクロール１６に反時計方向回りの回転
力が作用することはない。

第４図ないし第６図は本考案の第３の実施例が
示されている。

第４図及び第６図に示すように、固定スクロー
ル１５のうず巻体１５２の背側に開口するバイパ
ス穴３０ｂ，３０ｄ又はこれと連通する連通孔４
２ａの流路断面積はうず巻体１５２の腹側に開口
するバイパス穴３０ａ，３０ｃ又はこれと連通す
る連通孔４２ｂの流路断面積より小さくされてい
る。他の構成は第７図及び第８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、アンロード時、固定スクロール１５
のうず巻体１５２の腹側の密閉小室２５１からバ
イパス穴３０ａ，３０ｃ及び連通孔４２ｂを経て
バイパスされるガスの流量特性は第５図に実線で
示すようになり、うず巻体１５２の背側の密閉小
室２５２からバイパス穴３０ｂ，３０ｄ及び連通
孔４２ａを経てバイパスされるガスの流量特性は
第５図に破線で示すようになる。この結果。密閉
小室２５１内の圧力は密閉小室２５２の圧力より
常に低圧となり、従つて、可動スクロールに反時
計方向回りの回転力が作用することはない。

なお、図示しないが、固定スクロール１５のう
ず巻体１５２の腹側の密閉小室２５１に開口する
バイパス穴３０ａ，３０ｃを開閉するアクチユエ
ータ３２ｂの背後に配設されたバネ３５ｂのばね
定数をうず巻体１５２の背側の密閉小室２５２に
開口するバイパス穴３０ｂ，３０ｄを開閉するア
クチユエータ３２ａの背後に配設されたバネ３５
ａのばね定数より小さくし、アンロード運転時に
うず巻体１５２の腹側の密閉小室２５１内の圧力
が背側の密閉小室２５２内の圧力より常に低圧に
なるようにすることができる。

（考案の効果） 本考案において、容量制御機構を、そのアンロ
ード時、固定スクロールのうず巻体の腹側の密閉
小室の圧力が背側の密閉小室の圧力より常に低圧
になるように両密閉小室の流体をバイパスさせる
ように構成したため、アンロード時可動スクロー
ルのうず巻体は時計方向回りの回転力を受け、可
動スクロールには反時計方向回りの回転力が作用
しないので、自転阻止機構やうず巻体相互間の衝
撃音は発生せず、また、両うず巻体の接触線を境
に隣接する密閉小室の間にガスが漏洩することも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す要部縦断
面図、第２図及び第３図は本考案の第２の実施例
を示し、第２図は第８図に対応する横断面図、第
３図はバイパス穴の開閉のタイミングを示す線図
である。第４図ないし第６図は本考案の第３の実
施例を示し、第４図は要部縦断面図、第５図は密
閉小室からバイパスされるガスの流量特性を示す
線図、第６図は第４図の−線に沿う横断面図
である。第７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７図は縦断面図、第
８図は第７図の−線に沿う横断面図、第９図
及び第１０図は可動スクロールのうず巻体に作用
する回転力を説明するための説明図である。 固定スクロール……１５、うず巻体……１５
２、可動スクロール……１６、うず巻体……１６
２、バイパス路……３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
０ｄ，４２ａ，４２ｂ，４６，４７、吸入側……
１８、腹側の密閉小室……２５１、背側の密閉小
室……２５２。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれ実質的に同一形状のうず巻体を持つ固
   定スクロールと可動スクロールをこれらのうず巻
   体をそれぞれ内側に向けて噛み合わせることによ
   つて対象位置に一対の密閉小室を形成し、これら
   密閉小室が上記スクロールの中心方向へ移動する
   に従つてその容積が減少するよう上記両スクロー
   ルを相対運動させるとともに上記密閉小室内のガ
   スをその圧縮の途中でバイパス路を経て吸入側へ
   バイパスさせることにより容量を制御する容量制
   御機構を具えたスクロール型流体機械において、
   上記容量制御機構を、そのアンロード時、上記固
   定スクロールのうず巻体の腹側の密閉小室の圧力
   が背側の密閉小室の圧力より常に低圧になるよう
   に両密閉小室の流体をバイパスさせるよう構成し
   たことを特徴とするスクロール型流体機械。