JPH0615872B2 - 可変容量型スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

可変容量型スクロ−ル圧縮機

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JPH0615872B2
JPH0615872B2 JP62160968A JP16096887A JPH0615872B2 JP H0615872 B2 JPH0615872 B2 JP H0615872B2 JP 62160968 A JP62160968 A JP 62160968A JP 16096887 A JP16096887 A JP 16096887A JP H0615872 B2 JPH0615872 B2 JP H0615872B2
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/06—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of other than internal-axis type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/16—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using lift valves

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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は可変容量型スクロール圧縮機に関する。
特に、スクロールの外周部から中心方向へ移動する流体
ポケットを、その移動の途中で中間圧力室を介して吸入
室と連通させるとともに、この中間圧力室と吸入室との
連通を開閉弁にて制御することによって流体の圧縮容量
を可変とした可変容量型スクロール圧縮機に関する。
＜従来技術＞ 一般に、自動車用の空調システム等に用いられている冷
媒圧縮用の固定容積型の圧縮機は、電磁クラッチを介し
てエンジンによって駆動されるが、エンジンの回転数は
広範囲に変化するため、通常回転数で充分能力を発揮す
るように設けられている。
しかしながら、このような固定容積型の圧縮機では、エ
ンジンの高速回転時においては、その冷媒能力が過大と
なり、電磁クラッチの断接が頻繁に起り、エンジンの負
荷の変動が著しく、車速及び加速性能に対して悪影響を
及ぼすばかりか、燃費が悪化する等の問題点があった。
このため、冷媒の圧縮容量を可変することによって圧縮
機の能力を調整する可変容量型の圧縮機が提案されてい
る。
例えば、この可変容量型スクロール圧縮機としては特開
昭61-291792 号が知られている。この圧縮機は第３図お
よび第４図に示すように、ハウジング１０と該ハウジン
グ１０内に配設され駆動軸１４によって円軌道上を運動
する可動スクロール部材１２と、該可動スクロール部材
１２のうず巻体１２１に角度をずらして、噛合状態で重
ね合わされているうず巻体１１１を有する固定スクロー
ル部材１１と、固定スクロール部材１１の板体１１０に
対して可動スクロール部材１２とは反対側に流体のバイ
パス孔２５によって連通している中間圧力室２３と、底
面に形成した中間圧力室２３との開口部２７ａと、側面
に形成した吸入室１６への開口部２８ａを有するシリン
ダ２６とを画成し、該シリンダ内に吸入室１６の圧力を
感知して駆動軸１４と垂直方向に伸縮するベローズ３４
２と球状体３４６を内包するピストンバルブ３４０から
なる開閉弁機構３４を配設している。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら開閉弁機構３４は、これに内包されるベロ
ーズ３４２が周囲に加わる吸入圧力を検知して収縮し、
ピストンバルブ３４０上部の球状弁３４６を開閉させる
ことにより、吐出室２０からオリフィスチューブ５４を
介してピストンバルブ３４０上方に加わっているガス圧
力を調整する。この結果ピストンバルブ３４０上部と下
部の力のバランスが変化し、位置変化を生じて、ピスト
ンバルブ３４０の開孔部２７ａの開度を変化させること
により、中間圧力室２３を通って吸入室側へ逃げるガス
の量をコントロールするものである。今、ピストンバル
ブ３４０が完全に下降して閉じた状態から容量制御状態
に入って、ピストンバルブ３４０が開き始めると（第４
図の状態）、中間圧力室内２３に閉じこめられていたガ
スは急激に吸入室側へ流れ出すが、同時に中間圧力室内
圧も急激に低下し、これに従ってピストンバルブ３４０
下面の圧力も急激に低下する。するとこの急激な圧力変
化によりピストンバルブ３４０の上下圧力関係が大きく
変化し、いったん上がったピストンバルブ３４０は再び
下降して開孔部２７ａを閉じるように動き、さらにその
後又、開き、閉じるといった不安定なばたつき振動を起
こしやすくなるという問題点が生じていた。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した従来技術の問題点を解決するために，本発明
は，流体吸入口と液体排出口とを設けたハウジングと，
板体の一面上にうず巻体と，前記ハウジング内に固定さ
れた固定スクロール部材と，板体の一面上にうず巻体を
有し，前記ハウジングに支持された駆動軸と結合された
可動スクロール部材とを備え，前記可動スクロール部材
のうず巻体を固定スクロール部材のうず巻体に対し角度
をずらして噛合状態に重ね合わせ，前記二つのうず巻体
の間の閉塞された流体ポケットを形成し，前記可動スク
ロール部材をその回転を阻止しながら円軌道運動を行わ
せることによって，流体を前記吸入口に連通した吸入室
から流体ポケット内に吸入し，前記固定スクロール部材
の中心部に設けた吐出口から吐出室を介して前記流体排
出口へ圧縮流体を排出するようになし，前記固定スクロ
ール部材の板体のうず巻体外端より内側近傍にバイパス
孔を穿設するとともに，前記板体の可動スクロール部材
と反対側に該バイパス孔と連通する中間圧力室を設けた
スクロール圧縮機において，側面に中間圧力室への開口
部を，底面に吸入室への開口部をそれぞれ有するシリン
ダと，前記シリンダ内に配設され，前記吸入室の圧力を
感知して前記シリンダ内圧力を制御する圧力検知手段を
有する弁機構，例えばベローズ弁を内包し，吸入圧力に
応じて前記側面および底面の開口部を開閉するピストン
バルブとから成る開閉弁機構を設けたものである。
＜作 用＞ 上記構成においては、吸入室と中間圧力室とを連通せし
める開口部はシリンダ側面に位置して穿設されているも
のであるから前記開閉弁機構のピストンバルブが閉じて
いる時にピストンバルブの底面即ちシリンダの底面には
中間圧力室の圧力は加わらず吸入圧が加わっている。そ
の吸入圧が低下するとピストンバルブが開き初め、中間
圧力室から圧縮途中の流体が前記開口部を介して吸入室
側に流れるが、このときシリンダ底面の圧力はほぼ一定
に保持されるので、ピストンバルブのばたたつきは生じ
ない。
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示した断面
図である。
本発明に係る可変容量型スクロール圧縮機１は、ハウジ
ング１０と該ハウジング１０内に配設された固定スクロ
ール部材１１と該固定スクロール部材１１に噛合状態で
重ね合わされた可動スクロール部材１２と該可動スクロ
ール部材１２をクランク１３を介して円軌道上に運動さ
せる駆動軸１４と吸入室１６と中間圧力室２３との連通
を制御し、圧縮容量を変化させる開閉弁機構３４を備え
ている。
ハウジング１０はフロントエンドプレート101 によって
密閉室を形成し、図示しないが流体の吸入口と流体排出
口を備えている。
フロントエンドプレート１０１は中央部は貫通孔１０２
を形成し、その貫通孔１０２にボールベアリング１０３
を介して駆動軸１４を支承している。
この駆動軸１４にはフロントエンドプレート１０１の内
面にベアリング１０４を介して回転するクランク１３が
連接されている。
ハウジング１０に形成された密閉室内には、固定スクロ
ール部材１１と、可動スクロール部材１２と、可動スク
ロール部材１２の回転阻止機構１５と、可動スクロール
部材１２の外側に形成された吸入室１６と、固定スクロ
ール部材１１の板体１１０を境にしてうず巻体１１１と
は反対側に画成された中間圧力室２３と、シリンダ２６
と、そのシリンダ２６内に配設された開閉弁機構３４を
備えている。
固定スクロール部材１１は、板体１１０と該板体１１０
の可動スクロール部材１２側に形成されたうず巻体１１
１を備えている。この板体１１０の外周部分には吸入室
１６と中間圧力室２３とを連通させる開口部２８が、う
ず巻体の最外端より内側には流体ポケット１８と中間圧
力室２３とを連通させるバイパス孔２５が、それぞれ形
成されている。また、ハウジング１０の内面と固定スク
ロール部材１１の板体１１０の周縁との間にシール部材
１７を配設し密閉することによって、ハウジング１０内
の密閉室を吸入室１６と吐出室２０の二つの室に仕切っ
ている。この吐出室２０の図中上方には、前記流体ポケ
ット１８にバイパス孔２５によって連通している中間圧
力室２３と、開閉弁機構３４を配設するシリンダ２６と
が画成されている。
可動スクロール部材１２には、板体１２０と、その板体
１２０の固定スクロール１１側に形成されたうず巻体１
２１を備えている。
可動スクロール部材１２は、そのうず巻体121 を固定ス
クロール部材１１のうず巻体１１１に角度をずらせて噛
合状態に重ね合わされて配置されていて駆動軸１４の回
転によって前記回転阻止機構１５で回転を阻止されなが
らクランク半径の円軌道上を公転運動する。
この可動スクロール部材１２の公転運動により両うず巻
体１１１，１２１の間の線接触部がうず巻体表面に沿っ
て中心方向へ移動し、この結果、流体ポケット１８が容
量を減少させつつうず巻体中心方向へ移動する。
従って、圧縮容量を可変としなければ外部流体回路から
流体吸入口（いずれも図示しない）を通って吸入室１６
に流入した流体が、両うず巻体の外周端部から流体ポケ
ット１８中に取り込まれ、圧縮された流体は両うず巻体
の中心部から吐出口１９を通って逆止弁２１を介して吐
出室２０内へ送り出される。吐出口２０内に送り出され
た流体は流体排出口（図示しない）より外部流体回路へ
流出する。
中間圧力室２３は、可動スクロール部材１２のうず巻体
１２１の最外端より内側によった位置でバイパス孔２５
を介して流体ポケット１８に連通するとともに、開口部
２７によって開閉弁機構３４を配設しているシリンダ２
６の側面と連通している。
前述したバイパス孔２５は、中間圧力室２３内に設けら
れた逆止弁２４によって、開口部２７は、開閉弁機構３
４によって各々開閉制御されている。
図中、横置きの状態で示されるシリンダ２６は、側面を
開口部２７によって中間圧力室２３に連通され、底面が
開口部２８によって吸入室１６と連通されている。そし
てこのシリンダ２６の上部を限定する上壁部２６１の内
面凹部３１はオリフィスチューブ５４を介して吐出室２
０に接続されている。
開閉弁機構３４は、前記シリンダ２６内に配設されてい
て、シリンダ２６の底面に配設されたシール材３６と、
このシール材３６上に支持されたコイルスプリング３７
と、このコイルスプリング３７で常に開放方向に付勢さ
れて弾性的に支持されたピストンバルブ３４０と、この
ピストンバルブ３４０の中に収容されたベローズ３４２
を備えている。
ピストンバルブ３４０の上端面には弁座３４７が凹設さ
れていて、その弁座３４７に前記ベローズ３４２にアク
チュエータピン３４５によって連結されている球状弁３
４６がスプリング３４８によって圧接されている。
前記ベローズ３４２は開口３４３を介して、吸入室１６
側の吸入圧力を検知する。このベローズ３４２の検知圧
は初期のちぢみ量をネジ機構344 で締付設定することで
調整される。
尚、５６は外部との開口であってシリンダ２６の側面に
形成した中間圧力室２３への開口部２７を穿設する時に
金型構造上生じるものであり栓５５によって外部との連
通を防止している。
上述したような構造を有する可変容量型スクロール型圧
縮機の容量制御について以下説明する。
今、吸入圧が高い状態で運転されていると、その圧力に
よりベローズ３４２は収縮している。この状態では、球
状弁３４６が弁座３４７を閉塞し、オリフィスチューブ
５４を通してシリンダ２６内に加わる吐出圧によってピ
ストンバルブ３４０がコイルスプリング３７の弾力に抗
して押し下げられ、ピストンバルブ３４０の底面にシー
ル材３６が当接するとともにピストンバルブ３４０の側
面が開口２７を閉塞し、シリンダ２６と中間圧力室２３
との連通を阻止する。
従って、吸入室１６と中間圧力室２３とは連通が遮断さ
れた状態に保たれている。
この状態で、吸入室１６の圧力が低下するとベローズ３
４２が膨張し初め、球状弁３４６は弁座３４７を開く。
これにより吐出圧がピストンバルブ３４０内を通って開
孔３４３、開孔部２８の方へ逃げる。これにより、ピス
トンバルブ３４０がコイルスプリング３７の弾力で上方
に移動し、開口部２７が開くとともに、ピストンバルブ
３４０の底面外周とシール材３６との間のシール作用が
なくなり、シリンダ２６と中間圧力室２３の開口部２７
との間が連通する（第１図の状態）。この結果、吸入室
１６と中間圧力室２３とが連通し、中間圧力室２３の圧
力が吸入圧まで低下する。これによって逆止弁２４が開
き、流体ポケット１８がバイパス孔２５を介して吸入室
１６と連通する。
この結果、この圧縮機は低圧縮容量の運転に切替えられ
る。
上記動作中，ピストンバルブ３４０が開口部27を開き始
め（第２図の状態），中間圧力室23に閉じ込められてい
たガスが急激に吸入室16側へ流れ出し，圧力が急激に低
下しても，中間圧力室23の圧力はピストンバルブ３４０
の側面に作用するだけであり，開口部27が開く前後にあ
ってピストンバルブ３４０の下部が受けるガス圧は常に
吸入圧に近く，変動は小さい。従って開口部27が開く前
後でもピストンバルブ３４０上下部の力の釣り合いは殆
ど変化しない。この結果，ピストンバルブ３４０のばた
つき現象が発生するおそれは無くなる。
＜発明の効果＞ 以上のように、本発明によれば、吸入室の圧力に感応す
るベローズを内包したピストンバルブを有する開閉弁機
構によって吸入室と中間圧力室との連通を自動的に制御
して圧縮容量を切替えることができ、しかも、シリンダ
底面に吸入室と連通する開口部を形成し、かつシリンダ
側面に中間圧力室と連通する開口部を形成して、ピスト
ンバルブにより、この側面の開口部を開閉するようにな
し、ピストンバルブ下部に加わる圧力を側面の開口部の
開閉に無関係に吸入圧となるようにしたので、連通時に
おけるピストンバルブのばたつきを防止することができ
る。又，ピストンバルブの一方側壁に側面開口部からの
ガス圧が加わることによるピストンバルブの他方側壁の
シリンダ内壁への圧接で，ピストンバルブの上下動の際
適当な摩擦力が発生するので，これによってもピストン
バルブのばたつきを抑えられ，安定した制御を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す断面図
で，第１図はピストンバルブによりシリンダ開口部が開
いた状態を示し，第２図は，ピストンバルブによりシリ
ンダ開口部が閉じた状態から開き始める状態を示す図，
第３図および第４図は従来例を示す断面図で，第３図
は，ピストンバルブが完全に上昇した状態を示し，第４
図はピストンバルブが開き始めた状態を示す。 １……スクロール圧縮機、１０……ハウジング、１１…
…固定スクロール部材、１２……可動スクロール部材、
１３……クランク、１４……駆動軸、１５……回転阻止
機構、１６……吸入室、１８……流体ポケット、２０…
…吐出室、２１……逆止弁、２３……中間圧力室、２４
……逆止弁、２５……バイパス孔、２７，２８……開口
部、３４……開閉弁機構、３４０……ピストンバルブ、
３４２……ベローズ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体吸入口と液体排出口とを設けたハウジ
    ングと，板体の一面上にうず巻体を有し，前記ハウジン
    グ内に固定された固定スクロール部材と，板体の一面上
    にうず巻体を有し，前記ハウジングに支持された駆動軸
    と結合された可動スクロール部材とを備え，前記可動ス
    クロール部材のうず巻体を固定スクロール部材のうず巻
    体に対し角度をずらして噛合状態に重ね合せ，前記二つ
    のうず巻体の間に閉塞された流体ポケットを形成し，前
    記可動スクロール部材をその回転を阻止しながら円軌道
    運動を行わせることによって，流体を前記流体吸入口に
    連通した吸入室から流体ポケット内に吸入し，前記固定
    スクロール部材の中心部に設けた吐出口から吐出室を介
    して前記流体排出口へ圧縮流体を排出するようになし，
    前記固定スクロール部材の板体のうず巻体外終端より内
    側近傍にバイパス孔を穿設するとともに，前記板体の可
    動スクロール部材と反対側に該バイパス孔と連通する中
    間圧力室を設けたスクロール圧縮機において，側面に該
    中間圧力室への開口部を，底面に吸入室への開口部をそ
    れぞれ形成したシリンダと，前記シリンダ内に配設さ
    れ，前記吸入室の圧力を感知して前記シリンダ内圧力を
    制御する圧力検知手段を有する弁機構を内包し吸入圧力
    に応じて前記側面および底面の開口を開閉するピストン
    バルブとから成る開閉弁機構を設けたことを特徴とする
    可変容量型スクロール圧縮機。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において，前記ピス
    トンバルブは駆動軸と略平行なる方向に移動して前記側
    面の開口部を開閉することを特徴とする可変容量型スク
    ロール圧縮機。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において，前記圧力
    検知手段を有する弁機構がベローズ弁であることを特徴
    とする可変容量型スクロール圧縮機。
JP62160968A 1987-06-30 1987-06-30 可変容量型スクロ−ル圧縮機 Expired - Lifetime JPH0615872B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62160968A JPH0615872B2 (ja) 1987-06-30 1987-06-30 可変容量型スクロ−ル圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS648391A JPS648391A (en) 1989-01-12
JPH0615872B2 true JPH0615872B2 (ja) 1994-03-02

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ID=15726062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62160968A Expired - Lifetime JPH0615872B2 (ja) 1987-06-30 1987-06-30 可変容量型スクロ−ル圧縮機

Country Status (7)

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US (1) US4904164A (ja)
EP (1) EP0297840B1 (ja)
JP (1) JPH0615872B2 (ja)
KR (1) KR970000340B1 (ja)
AU (1) AU606962B2 (ja)
CA (1) CA1329182C (ja)
DE (1) DE3864466D1 (ja)

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