JPS6098193A - スクロ−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】 本発明は冷房装置用圧縮機に係シ、特に一対のうず巻体
を角度をずらせてかみ合わせ、一方のうず巻体に相対的
な円運動（公転運動のみ）を与えて２両うず巻体間に形
成した密閉空間を中心方向へ容積の減少を伴なわせなが
ら移動させ、中心部から圧縮ガスを吐出させるようにし
たスクロール型と呼ばれる冷媒圧縮機に関する。

一般の室内冷房の場合、室内温度が一旦設定温度にまで
達すると、その後に室内温度が上昇したときに補う冷凍
能力は小さくてすむ。ところが冷房装置は普通、室内温
度や室内外の温度差等にしたがってオンオフされるよう
になっているため。

室内が設定温度に才で冷却された後は、オンオフの繰り
返しが高感度のものほど多くなｐ、駆動源に犬き々負荷
が断続的に加わってしまう。また特に自動車用冷房装置
にあっては、上述の温度上の問題に加え２回転数が刻々
と変化する自動車エンジンによって冷媒圧縮機を１駆動
するようになっているので、その冷媒圧縮機の無駄な、
駆動を避けるには、エンジンと圧縮機との動力伝達を掛
は外しする電磁クラッチを頻繁にオンオフし々ければな
らず、その都度、エンジンにかかる負荷が変化するため
小型車への適用には制限がある。

それ故に消費エネルギーに大きな無駄を生じることなく
、必要に応じて圧縮比を小さくして駆動源の負担を軽減
することの可能な圧縮機が必要となる。

スクロール型圧縮機は２両うず巻体間に形成される密閉
空間の最初の容積を減少させることで圧縮比を可変させ
ることが可能である。［ｐＨえば特開昭５７−１４８０
８９号公報は１通常の流体Ｉ！８１！シ込み口よシもう
ず巻曲線に沿って中心部に近ずいだ位置に弁にて開閉制
御される流体通孔を設けたスクロール型圧縮１機を開示
している。

しかし上記公報のスクロール型圧縮・機によると。

弁が開いているとき、すなわち、容量が減少させられて
いるときには、流体は通常の流体取込み口部よシ取シ込
まれた後に該流体通孔を通して押し出される流れを生じ
る。したがって流体が該流体通孔を通るとき圧損を生じ
るため、取り込んだ流体の圧力が多少上昇する。特に、
スクロール型圧縮１幾が高速運転されて流量が噌えたと
きにその順向は一層顕著となる。そのため過圧縮となっ
て動力のロスと能力の過剰とを招く上述の間、題に関し
。

該流体通孔の数を増やしたり径を大きくしたり長穴にす
る等して、流体通過断面積を増やすことが考えられるが
、それらの対策は根本的なものとはいえない。

本発明の目的は、容積減少時には２通常の流体取込み口
部からは流体を取シ込むことなく該流体通孔のみより流
体を取込み、これにより流量が増えたときの過圧縮現象
を防止したスクロール型圧縮機の提供にある。

以下２本発明を図面に示す実施例を参照して詳細に説明
する。

第１図を参照して１図示の圧縮機１は、アルミニウムあ
るいはアルミニウム合金で作られたフロントエンドグレ
ート」１と、これに設置されたカップ状部分１２とから
なる圧縮機）・ウジング１０を有している。

フロントエンドプレート１１は、主軸１３を挿通させる
だめの貫通孔１１１を中心に形成されており、背面には
貫通孔１１１と同心状の環状突起」１２が形成されてい
る。一方、カップ状部分］２ば、スチール板の、咬ジ加
工、あるいはアルミグイカスＩ・によって形成される。

カップ状部分］２は、その開口部をフロントエンドグレ
ートの環状突起１１２上に嵌合し固着される。なお。

０−リング１４が接合部に挾持されて／−ルを行なって
いる。

主軸１３の内端にはディスクロータ１５が固定されてお
り、この・テ゛イスクロータ１５は貫通孔１１１内にボ
ールベアリング１６．によって回転可能に支持されてい
る。

フロン）・エンドプレート１１は、ｔ７’こ、主１１１
１１３を取巻くように前方に伸びたスリーブ１７を有し
ている。スリーブ１７は、フロントエンドプレー１・１
１と一体に成形されても良いが、ここでは・フロントエ
ンドプレー１’　トＩｄ、　ｆｌ’Ｊ　（ｌｉｄ　Ｋ　
スｆ　−＃にて形成され、ねじ１８によって、フロント
エンドプレート１１の前面に取付けられている。スリー
ブ１７内の前端部には、ボールベアリング１９が設置さ
れておシ、主軸１３を回転用油に支持している。／ヤフ
ト／−ル組立体２０は、スリーブ１７中で主軸１３土に
組立てられている。

スＩＪ−ブ１７の外面上には、ベアリング２１によって
、プーリー２２が回転可能に支持されるとともに、電磁
石２３が固定されている。一方、主軸１３のスリーブ］
７から突出した端部上には。

アーマチャプレート２４が弾性支持されている。

即ち、ブー！Ｊ−２２１電磁石２３およびアーマチャプ
レート２４により、電磁クラッチが（１η成されており
、これによって、外部駆動＃、（例えば自動車エンジン
）の回転をベルトを介してブーＩＪ−２２へ伝え、電磁
石２３への通′准によって、アーマ−Ｆ−ヤグレート２
４をプーリー２２へ吸着することによって主軸１３へ回
転力を伝達するようにしている。

フロン（・エンドフ０レー１−１１によってＩＪ　Ｏ部
ヲ閉じられたカップ状部分１２内には、固定スクロール
部伺２５．可動スクロール部材２６．可動スクロール駆
動機構２７および可動スクロール回転阻止機構２８が設
けられている。

固定スクロール）゛＄ｊツ２５は、一般に側板２５１と
その一面に固定されたうず巻体２５２とからなっている
。側板２５１は図示を省略した適蟲な取イ」手段によっ
て力、プ状部分１２に固定されている。ｔた側板２５１
の外周面には、溝が形成され。

この溝中には、ソールリング３１が配置され、側板２５
１の外周面とカップ状部分１２の内面との間を７−ルし
ている。

こうしてカップ状部分１２の内部には、固定スクロール
部材２５の側板２５１の前方に室３３が形成されている
。

室３３中には、可動スクロール部材２６が配置されてい
る。可動スクロール部側２６は側板２６１とその一面に
固定されたうず巻体２６２からなり。

うず巻体２６２は、うず巻体２５２と１８００の角度ず
れをもってかみ合わされて２両うず巻体の間に密閉空間
を形成している。可動スクロール部材２６は、ディスク
ロータ１５の内端口に偏心して結合した。駆動輪２７１
上に、ラジアルベアリング２７２を介して２回転可能に
設置されている。一方、フロントエンドプレー１・１１
へ固定結合された固定リング２８１と、これと対向する
ように可動スクロール２Ｇの側板２６１へ固定された可
動リング２８２と２両リングに形成した号？−ル受穴２
８３．２８４中に配置したぎ−ル２８５とによって回転
阻止機構２８が構成されている。

カップ状部分１２は、固定スクロール部材２５の側板２
５１の後方の空間を三つの室３２　、３６　。

４１に分割した隔壁１２１，１２２を一体に有している
。中央の室３２は吐出室である。残りの二つの室３６，
４］は第一および第二の吸入室である。

カップ状部分１２には外部の流体回路と接続するだめの
第一の吸入ポート３４．第二の吸入ポート４２および吐
出ポート３５が設けられている。第一の吸入ポー１−３
４は第一の吸入室３６に接続されている。第二の吸入ポ
ート４２は第二の吸入室４１に接続されている。吐出ポ
ート３５は吐出室３２に接続されている。第一の吸入ポ
ート３４と第二の吸入；１５−ト４２と外部の流体流入
路４５との間には、三方弁４３が接続されている。

固定スクロール部材２５の側板２５１には、吐出室３２
に対応した吐出孔２５４と第一の吸入室３６に対応した
通常吸入孔４４との曲に、第二の吸入室３６に対応した
二つの流体通孔２５５゜２５６が形成されている。

今、三方弁４３によって選択された。第一および第二の
吸入室３６．４１のうちの一方の室に導入された流体は
９両スクロール部材２５．２６間の密閉空間へ取シ込ま
れ、可動スクロール部材２６の円軌道運動によシ圧縮さ
れながら中心部へ移動し、吐出孔２５４から吐出弁３７
を介して吐出室３２へ吹出し、そこから吐出ｄ？−１・
３５を通って流体回路へ流出する。

ところで両スクロール部（第２５，２６間の密閉空間へ
の流体の敗り込みは普通、一方のうず巻体２５２又は２
６２の外端と他方のうす巻体の外側面との間にそれぞれ
形成される合３−につの流体取シ込み口を通して行われ
る。即ち可動スクロール部材２５の円軌道運動にしたが
って流体取り込み口が開閉され、その際に両スクロール
部材２５゜２６間の密閉空間へ流体を取り込む。ここで
うず巻体２５２，２Ｇ２の外端の位置は竜終伸開角φｅ
ｎｄで表わされるので、流体取シ込み口の位置も最終伸
開角φｅｎｄで実質的に定まる。固定スクロール部ｊ、
ｉ　２５はうず巻体２５２の最終伸開角φｅｎｄが几 ４〆を越えるものである。

一方の流体通孔２５５は、うず巻体２５２の成る伸開角
φ、の位置に対応し、かつうず巻体２５２の内側に開口
するように設けられている。他方の流体通孔２５６は、
うず巻体２５２の成る伸開角（φ１−〆）の位置に対応
し、かつうず巻体２５２の外側に開口するように設けら
れている。したがって流体通孔２５５，２５６はいずれ
も、流体取り込み口（三箇所）よυもうず巻方向に沿っ
て中心に近づいた位置に対応することとなる。ここで流
体通孔２５５，２５６が設けられる角度位置は。

φｅｎｄ　）φ１〉φｅ　ｎ　ｄ　−２ｊ／　−（１）
で定まる範囲内に選ぶ。

さて流体通孔２’５５，２５６の形成は、固定スクロー
ル部材２５の側板２５１にうず巻体２５２とは反対面か
らドリルを適用することにより行う。その際、一方の流
体通孔２５５はうず巻体２５２の内側面に少し喰い込ん
だ位置に形成し、また他方の流体通孔２５６はうず巻体
２５２の外側面に少し喰い込んだ位置に形成する。これ
らの流体通孔２５５．２５６はまだいずれも、可動スク
ロール部材２６のうず巻体２６２が固定スクロール部材
２５のうず巻体２５２の流体通孔２５５（又は２５６）
を設けた部分に接触したときにも、チッゲシール３８の
部分を越えてそのうず巻体２６２の反対側空間へ連通し
てしまうことのないように設計される。流体通孔２５５
，２５６はうず巻体２５２に喰い込んで形成されている
ため、そのような設計条件を満しつつ断面積を十分に大
きくとることができる。なお流体通孔２５５，２５６は
、うず巻曲線に沿って複数個を隣接形成するか、それら
の複数個の孔を一体化せしめて長孔となし、それにより
断面積の拡大を計ってもよい。

次に作用について説明する。今、三方弁４３が第一の吸
入ポート３４への通路を開きかつ第二の吸入ポート４２
への通路を閉じるように働いている状態において、可動
スクロール部材２６が所定の如く駆動されると、第一の
吸入ポート３４を通って流入する流体は、第一の吸入室
３６および通常吸入孔４４を通って、第２図に示す両う
ず巻体２５２．２６２間に形成される最も外側の空間Ｓ
１゜３、／に取シ込まれ、（の空間の容積減少に伴って
圧縮されつつ、中心に移動せしめられて、吐出孔２５４
から吐出室３２へ吐出される。このとき両うず巻体２５
２，２６２間に形成される密閉空間Ｓ１゜Ｓ、／の最初
の容積は大きい。したがってこのときにはこのスクロー
ル型圧縮機は圧縮比の大きい大能力の圧縮機として働く
。

また三方弁４３が第二の吸入ポート４２への通路を開き
かつ第一の吸入ポート３４への通路を閉じるように働い
ている状態において、可動スクロール部材２６が同様に
駆動されると、第二の吸入ポート４２よシ流入する流体
は、第二の吸入室４１、および流体通孔２５５，２５６
を通って２両うず巻体２５２，２６２間に形成される空
間に取９込まれ、同様に圧縮、吐出を行う。このときの
取９込み容、債は、第３図に示すように、流体通孔２５
５゜２５６から遮断されたときの空間ｓ２，８２′によ
って決まる。この空間Ｓ２，８２′は上述の最も外側の
空＠Ｓ　１＋　Ｓ＋’よシ容積が小さい。したがってこ
のときにはこのスクロール圧縮１機は圧縮比の小さい小
能力の圧縮機として働く。なお、第一の吸入ポート３４
への通路は三方弁４３によって閉じられているので、最
も外側の空間よＩｌ込まれた後に。

流体通孔２５５，２５６よシ吸入側へ排出されるという
流体の流れはなく、シたがってこの流れが生じた場合の
圧損による過圧縮による効率の低下の心配はない。

上述の実施列では、第一の吸入ポート３４と第二の吸入
ポート４２とを流体流入路に択一的に切換接続するため
の三方弁４３は、ハウジング１０の外部に設けられてい
るが、内部に設けられてもよい。また三方弁４３の代シ
に、同様な働きをする池の弁機構が用いられてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスクロール型圧縮機の一実施例を
示す断面図、第２図は両うず巻体で最大容積を取シ込だ
瞬間を示す説明図、第３図は両うず巻体で最小容積を取
り込んだ瞬間を示す説明図である。なお第２図および第
３図において、流体に圧縮作用を及はす空間には斜線を
施しである。 １・・・圧縮機、２５・・・固定スクロール部材。 ２５１・・・側板、２５２・・・うず巻体、２５４・・
・吐出孔、２５５，２５６・・・流体通孔、２６・・・
可動スクロール部材、２６１・・・側板、２６２・・・
うず巻体。 ３４・・・第一の吸入ポート、４１・・・第二の吸入ポ
ート、４３・・・三方弁。 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　板体の一面上にうず巻体を配設した第１のスクロ
   ール部材と、同様に板体の一面上にうず巻体を配設した
   第２のスクロール部材の両うず巻体を互に角度をずらせ
   、かつ両うず巻体側壁が接触するように配設し、第１の
   スクロール部材を円軌道上を公転運動させて両うず巻体
   間に閉塞された複数の空間を形成しつつ流体を取シ込み
   、該第１のスクロール部材の運動に伴い、該密閉空間を
   中心に移動せしめ、かつ容積の減少を伴わせて一方向性
   流体圧縮作用を行なわせるようにしたスクロ定まる通常
   の流体域シ込み口よりも該うず巻曲線に沿ってうず巻の
   中心部に近づいた位置に設けた少なくとも一対の流体通
   孔と、該流体通孔および該通常の流体域シ込み口を流体
   流入路に択一的に切換接続する弁とを含むことを特徴と
   するスクロール型圧縮機。 ２、上記弁は三方弁であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスクロール型圧縮機。