JPH0514579U - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定スクロールまたは旋回スクロールを、そ
の背面側に形成された背圧室内に導入された流体の圧力
により、他方のスクロールに向って押付けるようにした
スクロール圧縮機において、背圧室内の圧力変動を抑制
し、かつ運転条件の変化にかかわらず常に最適の背圧荷
重を維持し、高効率運転を可能にする。 【構成】 固定スクロールと旋回スクロールとの接触面
に荷重センサを設け、さらに同センサにより検出された
接触面の荷重が効率最適ゾーンに入るように背圧室圧力
をコントロールする弁を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はスクロール圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。密閉ハウジング８の内部は デイスチャージカバー３１によって高圧側４４と低圧側４５とに仕切られている 。低圧側４５の内部にはその上部にスクロール型圧縮機構Ｃが、下部に電動モー タＭが配設され、これらは回転シャフト５を介して互いに連動連結されている。 電動モータＭはロータＭａとステータＭｂとからなり、ロータＭａは回転シャフ ト５に固定され、ステータＭｂは密閉ハウジング８に圧入することによって固定 されている。

【０００３】 スクロール圧縮機構Ｃは固定スクロール１及び旋回スクロール２を備えている 。固定スクロール１は端板１１とその内面に立設された渦巻き状のラップ１２と を備え、この端板１１の中央部には吐出ポート１３が設けられている。旋回スク ロール２は端板２１とその内面に立設された渦巻き状のラップ２２とを備え、こ の端板２１の外面に立設されたボス２３内にドライブブッシュ５４が旋回軸受７ ３を介して回転自在に嵌挿され、このドライブブッシュ５４に穿設された孔５５ 内に回転シャフト５の上端から突出する偏心ピン５３が回転自在に嵌合されてい る。そして、固定スクロール１と旋回スクロール２とを相互に所定距離だけ偏心 させ、かつ、１８０度だけ角度をずらせて噛み合わせることによって複数個の密 閉空間２４が形成されている。

【０００４】 旋回スクロール２は密閉ハウジング８内に固定されたケーシング６上に摺動自 在に支持され、旋回スクロール２とケーシング６との間には旋回スクロール２の 公転旋回運動を許容するがその自転を阻止するオルダムリンク等からなる自転阻 止機構３が配設されている。

【０００５】 固定スクロール１はその端板１１の外周に配設された支持バネ３２を介して浮 上自在にケーシング６に支持されている。固定スクロール１の端板１１の背面に はその中心を中心とする同心の円筒状フランジ１５、１６が上方に向かって突設 され、これらのフランジ１５、１６とデイスチャージカバー３１の下面に下方に 向かって突設された円筒状フランジ３８，３９とが密封部材３６，３７を介して 封密摺動自在に嵌合させることによって囲まれる背圧室４０が形成されている。 背圧室４０は端板１１に穿設された導圧孔４１を介してガスの圧縮途中にある密 閉空間２４と連通しており、また、背圧室４０の内周側には高圧室４２が形成さ れ、また、外周側には低圧室４３が形成されている。回転シャフト５の上端部は ケーシング６に設けた上部軸受７１に軸承され、下端部は下部軸受７２に軸承さ れている。

【０００６】 電動モータＭを駆動することによって回転シャフト５、偏心ピン５３、ドライ ブブッシュ５４、ボス２３等からなる旋回駆動機構によって旋回スクロール２が 駆動され、旋回スクロール２は自転阻止機構３によって自転を阻止されながら公 転旋回半径を半径とする円軌道上を公転旋回運動をする。すると、ガスが吸入管 ８２を経て低圧室４５内に入り、図示しない経路を経て密閉空間２４内に吸入さ れる。そして、旋回スクロール２の公転旋回運動により密閉空間２４の容積が減 少するのに伴って圧縮されながら中央部に至り、吐出ポート１３より高圧室４２ を経て高圧側４４に入り、ここから吐出管８３を経て外部に吐出される。

【０００７】 この際、高圧室４２及び背圧室４０内のガス圧力によって固定スクロール１は 旋回スクロール２に押し付けられ、密閉空間２４内からガスが漏洩するのを抑制 する。密閉空間２４内に液体が吸入されたときは固定スクロール１が浮上してそ の液体を逃がすことによりスクロール型圧縮機構Ｃの破損を防止する。

【０００８】 なお、図３には固定スクロール１の背面に高圧室４２、背圧室４０等を設けて 固定スクロール１を旋回スクロール２に押付けるようにしたスクロール型圧縮機 を示したが、旋回スクロール２の背面に高圧室、背圧室等を設けて旋回スクロー ル２を固定スクロール１に押付けるようにすることもできる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のスクロール圧縮機においては、密閉空間２４から圧縮途中の圧縮ガ スを背圧室４０内に導入するようになっているが、旋回スクロール２の公転旋回 運動に伴って密閉空間４０内の容積は増減変化するためその内部圧力が変動して いる。従って、この密閉空間２４と導圧孔４１を介して連通される背圧室４０内 の圧力も変動するため、固定スクロール１に安定した背圧荷重を負荷することが できず、固定スクロール１に負荷される背圧荷重が過大となって圧縮機の所要動 力が増大したり、或いは逆に固定スクロール１に負荷される背圧荷重が過小とな って密閉空間２４内からガスが漏洩する等の不具合があった。

【００１０】 本考案は上記従来技術の欠点を解消し、背圧室内の圧力変動を抑制し、かつ運 転条件の変化にかかわらず絶えず最適の背圧荷重とするための手段を提供しよう とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記課題を解決したものであって、それぞれの端板の内面に渦巻き 状のラップが立設されている固定スクロールと旋回スクロールとを互に噛み合わ せて密閉空間を形成し、上記固定スクロールまたは旋回スクロールを、その背面 側に形成された背圧室内に導入された流体の圧力により、他方のスクロールに向 って押付けるようにしたスクロール圧縮機において、固定スクロールと旋回スク ロールとの接触面に荷重センサを設け、さらに同センサにより検出された接触面 の荷重が効率最適ゾーンに入るように背圧室圧力をコントロールする弁を設けた ことを特徴とするスクロール圧縮機に関するものである。

【００１２】

【作用】

荷重センサにより固定スクロールと旋回スクロールの端板との間の接触荷重を 検知し、これにより背圧荷重を求める。この背圧荷重が後述の図２の斜線部に入 るように、三方弁とコントローラで高圧側の圧力と低圧室の圧力をミックスさせ 、背圧室の圧力をコントロールさせる。これにより、運転条件の変化等にかかわ らず、効率最適ゾーンに保つことができ、高効率運転を行うことができる。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案のスクロール圧縮機の要部を示す部分縦断面図である。図におい て、１０１は固定スクロール１の旋回スクロール２と接する個所に埋め込まれた 荷重センサである。図１では固定スクロール１の渦巻き状のラップ１２の周囲部 と旋回スクロール２の端板２１とが接する個所に埋込んだ例を示すが、固定スク ロール１の渦巻き状のラップ１２と旋回スクロール２の端板２１が接する個所、 または固定スクロール１の端板１１と旋回スクロール２の渦巻き状のラップ２２ が接する個所に埋込んでもよい。１０８は、上記荷重センサ１０１から密閉ハウ ジング８の外へ引き出されたリード線、１０３はコントローラで、前記リード線 が接続されている。なお、荷重センサの変換器もコントローラ１０３に含まれて いる。また１０６は、高圧側４４から引出された配管、１０７は、低圧室４３か ら引出された配管、１０２は三方弁であり、前記配管がそれぞれその入口側に接 続されている。三方弁１０２の２つの入口側のそれぞれの弁開度はコントローラ １０３の出力により決められる。１０４は三方弁１０２の出力側に接続されてい る配管、１０５はデイスチャージカバー３１にあけられた背圧室４０につながる 導圧孔であり、前記配管１０４の他端が接続されている。

【００１４】 上述の装置において、コントローラ１０３はたとえば荷重センサ１０１で検出 され、演算された背圧荷重が図２の効率最適ゾーンに示す値より大きい場合には 、三方弁１０２の低圧室４３につながる配管１０７側の弁開度を大きくするか、 あるいは高圧側４４につながる配管１０６側の弁開度を小さくして背圧室４０に かかる圧力を図２の斜線部になるように下げるように制御信号を出す。背圧荷重 が図２の効率最適ゾーンに示す値より小さい場合には逆の動作を行わせる。

【００１５】 上記例では三方弁１０２を使用しているがその代りに通常の制御弁（二方弁） を用いて、低圧側の配管１０７を廃止し、高圧側の配管１０６を制御弁の入口側 に接続し、また低圧側の密封部材３６を廃止することにより同等の作用を行わせ ることができる。この場合には高圧側４４から制御弁を経て背圧室４０に入り背 圧室４０から低圧室４３へ漏れるガス量を制御して背圧室圧力をコントロールす ることになる。また逆に高圧側の配管１０６と高圧側の密封部材３７を廃止し、 低圧側配管１０７を制御弁の出口側に接続し背圧室４０からの配管１０４を制御 弁の入口側に接続しても同等の作用を行わせることができる。

【００１６】 本案によれば、荷重センサにより背圧荷重を検知し、この背圧荷重が効率最適 ゾーンに入るように、低圧圧力と高圧圧力をミックスさせて背圧室圧力をコント ロールするため、背圧室内の圧力変動が抑制されることはもちろん、運転条件が 変化しても常に効率が良い運転が確保される。

【００１７】

【考案の効果】

本考案のスクロール圧縮機においては、固定スクロールと旋回スクロールとの 接触面に荷重センサを設け、さらに同センサにより検出された接触面の荷重が効 率最適ゾーンに入るように背圧室圧力をコントロールする弁を設けてあるので、 背圧室内の圧力変動が抑制され、かつ運転条件の変化にかかわらず、常に最適の 背圧荷重が維持されるので、高効率運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部縦断面図。

【図２】上記実施例における背圧室圧力と背圧荷重およ
び効率との関係図。

【図３】従来のスクロール型圧縮機の縦断面図。

【符号の説明】

１ 固定スクロール ２ 旋回スクロール １１ 端板 １２ ラップ ２１ 端板 ２２ ラップ ２４ 密閉空間 ４０ 背圧室 １０１ 荷重センサ １０２ 三方弁 １０３ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊藤 隆英 名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱 重工業株式会社名古屋研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの端板の内面に渦巻き状のラッ
   プが立設されている固定スクロールと旋回スクロールと
   を互に噛み合わせて密閉空間を形成し、上記固定スクロ
   ールまたは旋回スクロールを、その背面側に形成された
   背圧室内に導入された流体の圧力により、他方のスクロ
   ールに向って押付けるようにしたスクロール圧縮機にお
   いて、固定スクロールと旋回スクロールとの接触面に荷
   重センサを設け、さらに同センサにより検出された接触
   面の荷重が効率最適ゾーンに入るように背圧室圧力をコ
   ントロールする弁を設けたことを特徴とするスクロール
   圧縮機。