JP2014001690A - Scroll type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクロール型圧縮機に関し、一層詳細には、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることにより圧縮機内部において流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll type compressor, and more particularly to a scroll type compressor that compresses fluid inside a compressor by turning a movable scroll with respect to a fixed scroll.
従来から、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備え、偏心するクランクピンを介して前記可動スクロールを旋回させることにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間に形成される圧縮室で冷媒を圧縮させるスクロール型圧縮機が知られている。 Conventionally, a fixed scroll having a fixed plate and a spiral fixed wall upright on the fixed plate, and a movable scroll arranged so that the movable plate and the spiral movable wall upright on the movable plate are engaged with the fixed wall. And a compression chamber formed between the fixed wall of the fixed scroll and the movable wall of the movable scroll and the fixed plate and the movable plate by rotating the movable scroll through the eccentric crank pin. A scroll compressor that compresses the refrigerant is known.
このようなスクロール型圧縮機では、可動壁及び固定壁において高さの異なる段付部をそれぞれ設けると共に、前記可動壁に臨む固定スクロールの固定壁、前記固定壁に臨む可動スクロールの可動壁にそれぞれ前記可動壁及び固定壁が挿入され、前記段付部の接触する段差部を備え、前記段付部と段差部とを係合させるように旋回動作させることで、冷媒等の圧縮比向上を図っているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、固定スクロールの固定板には、冷媒等が吸入される吸入室と連通した一対のバイパス孔が設けられ、前記バイパス孔は、可動壁と固定壁とから構成される２つの圧縮室にそれぞれ連通するように配置されている。そして、バイパス孔には、その開口部を開閉させるための開閉弁が設けられている。 In such a scroll compressor, the movable wall and the fixed wall are provided with stepped portions having different heights, respectively, the fixed wall of the fixed scroll facing the movable wall, and the movable wall of the movable scroll facing the fixed wall, respectively. The movable wall and the fixed wall are inserted, provided with a stepped portion that contacts the stepped portion, and swiveled so as to engage the stepped portion and the stepped portion, thereby improving the compression ratio of the refrigerant or the like. Is known (for example, see Patent Document 1). In addition, the fixed plate of the fixed scroll is provided with a pair of bypass holes communicating with a suction chamber into which refrigerant or the like is sucked, and the bypass holes are respectively provided in two compression chambers configured by a movable wall and a fixed wall. It is arranged to communicate. The bypass hole is provided with an open / close valve for opening and closing the opening.
しかしながら、上述したスクロール型圧縮機では、バイパス孔をそれぞれ複数の圧縮室毎に設ける必要があるため、前記バイパス孔が互いに離れた位置に形成されることとなり、例えば、前記バイパス孔を形成する際の加工が煩雑であり、加工コスト、加工工数が増加してしまうという問題がある。 However, in the scroll compressor described above, since the bypass holes need to be provided for each of the plurality of compression chambers, the bypass holes are formed at positions separated from each other. For example, when the bypass holes are formed, However, there is a problem that the processing cost and the number of processing steps increase.
また、バイパス孔の開閉を行う弁を各バイパス孔にそれぞれ設け、しかも、それぞれ独立して制御する必要があるため、スクロール型圧縮機の構造が複雑になると共に、装置が大型化し、且つ、重量が増加してしまうという問題が生じる。 In addition, since each bypass hole must be provided with a valve for opening and closing the bypass hole and must be controlled independently, the structure of the scroll compressor is complicated, the apparatus is increased in size, and the weight is increased. The problem arises that increases.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で圧縮流体の容量を可変とすることができ、しかも、小型軽量化及び製造コストの削減を図ることが可能なスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and has a simple configuration that makes it possible to vary the volume of the compressed fluid, and that can reduce the size and weight and reduce the manufacturing cost. An object is to provide a mold compressor.
前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁は中心部側で低く該中心部側とは反対側となる外端部側で高く形成され境界部位に段付部を有し、前記固定スクロール及び可動スクロールの基板部は、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され境界部位に段差部を有し、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させて旋回動作するスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室からなる第１の圧縮室と、
前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで形成される２つの圧縮室からなる第２の圧縮室と、
を有し、
前記第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention comprises a housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll has It is formed low on the center side and high on the outer end side opposite to the center side, and has a stepped portion at the boundary portion, and the fixed scroll and movable scroll substrate portions are high on the center side. In the scroll type compressor which is formed low on the outer end side and has a stepped portion at the boundary part, and the stepped portion and the stepped portion are engaged with each other to perform a turning operation.
A first compression chamber comprising two compression chambers formed on the outermost peripheral side when the outer end of the scroll wall of one scroll in the fixed scroll and the movable scroll comes into contact with the spiral wall of the other scroll; ,
Two compression chambers formed when the volume of the first compression chamber decreases under the swiveling action of the movable scroll, and the stepped portion of the one scroll and the stepped portion of the other scroll begin to contact each other A second compression chamber comprising:
Have
In the course of the process from the first compression chamber to the second compression chamber, a bypass passage is provided that connects the refrigerant supply inlet and the compression chamber, and the bypass passage includes two compression chambers. It is characterized by communicating with only one of these.
本発明によれば、中心部側で低く該中心部側とは反対側となる外端部側で高く形成され、境界部位に段付部を有した渦巻壁と、前記中心部側で高く前記外端部側で低く形成され、境界部位に段差部を有した基板部とをそれぞれ有した固定スクロール及び可動スクロールを備え、前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に２つに分割された圧縮室から第１の圧縮室が形成され、一方、前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで２つに分割された圧縮室から第２の圧縮室が形成される。そして、第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通している。 According to the present invention, the spiral wall having a stepped portion at a boundary portion, which is low on the center side and high on the outer end side opposite to the center side, and high on the center side, A fixed scroll and a movable scroll, each of which is formed low on the outer end side and has a substrate portion having a stepped portion at a boundary portion, and an outer end of a spiral wall of one scroll of the fixed scroll and the movable scroll; When the scroll wall of the other scroll comes into contact, the first compression chamber is formed from the compression chamber divided into two on the outermost peripheral side, while the first compression chamber is swung under the turning action of the movable scroll. The volume of the chamber is reduced, and the stepped portion of the one scroll and the stepped portion of the other scroll start to contact each other, whereby a second compression chamber is formed from the compression chamber divided into two. In the course of the process from the first compression chamber to the second compression chamber, a bypass passage is provided that connects the suction port to which the refrigerant is supplied and the compression chamber, and the bypass passage includes the two compression chambers. It communicates with only one of the rooms.
従って、第１の圧縮室から第２の圧縮室へと移行する途中で、２つの圧縮室が互いに連通した状態において、バイパス通路を通じて吸入口と前記圧縮室とを連通させることができるため、該バイパス通路よりも前記圧縮室が中心部側へと移動してからガスの圧縮を開始させる可変容量運転を行う場合に、２つの圧縮室にそれぞれバイパス通路及びその開口部を設ける必要がなく、単一のバイパス通路で圧縮室におけるガスの容量を増減させることができる。 Therefore, since the two compression chambers communicate with each other during the transition from the first compression chamber to the second compression chamber, the suction port and the compression chamber can be communicated with each other through the bypass passage. When performing variable capacity operation in which gas compression is started after the compression chamber has moved to the center side of the bypass passage, there is no need to provide a bypass passage and its opening in each of the two compression chambers. The gas volume in the compression chamber can be increased or decreased with one bypass passage.
その結果、第１の圧縮室及び第２の圧縮室における２つの圧縮室とそれぞれ連通するバイパス通路を設ける場合と比較し、単一のバイパス通路とすることで加工コスト、加工工数を削減できると共に、前記バイパス通路の開口部を開閉制御するための開閉手段もいずれか一方の圧縮室にのみ設ければよいため、部品点数の削減を図ることができる。そのため、簡素な構成で圧縮室におけるガスの圧縮容量を可変とすることができ、しかも、スクロール型圧縮機の小型軽量化、製造コスト及び製造工数の削減を図ることができる。 As a result, as compared with the case where a bypass passage communicating with each of the two compression chambers in the first compression chamber and the second compression chamber is provided, the processing cost and the number of processing steps can be reduced by using a single bypass passage. Since the opening / closing means for controlling the opening / closing of the opening of the bypass passage need only be provided in one of the compression chambers, the number of parts can be reduced. Therefore, the gas compression capacity in the compression chamber can be made variable with a simple configuration, and the scroll compressor can be reduced in size and weight, and the manufacturing cost and the number of manufacturing steps can be reduced.
また、渦巻壁に沿った方向を基準とした際、段付部に対して中心部側となる領域にバイパス通路の開口部の少なくとも一部を配置することにより、前記段付部と段差部とが当接を開始する直前まで、前記バイパス通路を通じて吸入口と圧縮室とを連通させておくことが可能となるため、第１の圧縮室から第２の圧縮室に至るまでの間において、ほぼ最小の容量で運転することができる。従って、圧縮室におけるガスが最大容量である場合の運転と、最小容量である場合の運転との差を大きくすることができ、ガスの容量可変領域の幅を最大限に活用することができる。 Further, when the direction along the spiral wall is used as a reference, the stepped portion and the stepped portion are arranged by disposing at least a part of the opening of the bypass passage in a region on the center side with respect to the stepped portion. Until just before the contact starts, the suction port and the compression chamber can be communicated with each other through the bypass passage. Therefore, in the period from the first compression chamber to the second compression chamber, It can be operated with minimum capacity. Therefore, the difference between the operation when the gas in the compression chamber has the maximum capacity and the operation when the gas has the minimum capacity can be increased, and the width of the gas capacity variable region can be utilized to the maximum.
さらに、バイパス通路の開口部を異なる箇所に複数設け、前記開口部をそれぞれ独立して開閉させる開閉手段を備えることにより、前記開口部の開閉制御をそれぞれ別個に独立して制御することで、第１の圧縮室から第２の圧縮室までの範囲内において、圧縮室内のガス容量が異なる複数の可変段数を最適に設定することができる。このように、可変を多段で可能とする場合でも、バイパス通路及び開口部を、２つのうちの一方の圧縮室にのみ設ければよいため、２つの圧縮室にそれぞれ設ける場合と比較し、その製造コスト、製造工数の削減を図ることができると共に、該開口部を開閉制御するための開閉手段の数量を削減できるため、スクロール型圧縮機における部品点数の削減、軽量化を図ることができる。 Furthermore, by providing a plurality of openings of the bypass passage at different locations and providing an opening / closing means for opening and closing each of the openings independently, by controlling the opening and closing control of the openings separately, Within the range from one compression chamber to the second compression chamber, a plurality of variable stages with different gas capacities in the compression chamber can be set optimally. Thus, even when variable is possible in multiple stages, the bypass passage and the opening need only be provided in one of the two compression chambers. The manufacturing cost and the number of manufacturing steps can be reduced, and the number of opening / closing means for controlling the opening / closing of the opening can be reduced. Therefore, the number of parts and the weight of the scroll compressor can be reduced.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、第１の圧縮室から第２の圧縮室へと移行する途中で、２つの圧縮室が互いに連通した状態において、バイパス通路を通じて吸入口と前記圧縮室とを連通させることができるため、該バイパス通路よりも前記圧縮室が中心部側へと移動してからガスの圧縮を開始させる可変容量運転を行う場合に、２つの圧縮室にそれぞれバイパス通路及びその開口部を設ける必要がなく、単一のバイパス通路で圧縮室におけるガスの容量を可変とすることができる。その結果、第１の圧縮室及び第２の圧縮室における２つの圧縮室とそれぞれ連通するバイパス通路を設ける場合と比較し、単一のバイパス通路とすることで製造コスト、製造工数を削減できると共に、前記バイパス通路の開口部を開閉制御するための開閉手段もいずれか一方の圧縮室にのみ設ければよいため、部品点数の削減を図ることができ、簡素な構成としてスクロール型圧縮機の小型軽量化を図りつつ、圧縮室におけるガスの圧縮容量を可変とすることができる。 That is, since the two compression chambers communicate with each other during the transition from the first compression chamber to the second compression chamber, the suction port and the compression chamber can be communicated with each other through the bypass passage. When performing variable capacity operation in which gas compression is started after the compression chamber has moved to the center side of the bypass passage, there is no need to provide a bypass passage and its opening in each of the two compression chambers. The gas volume in the compression chamber can be made variable by one bypass passage. As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost and the number of manufacturing steps by using a single bypass passage as compared with the case where a bypass passage communicating with each of the two compression chambers in the first compression chamber and the second compression chamber is provided. Since the opening / closing means for controlling opening / closing of the opening of the bypass passage need only be provided in one of the compression chambers, the number of parts can be reduced, and the scroll compressor can be reduced in size with a simple structure. While reducing the weight, the compression capacity of the gas in the compression chamber can be made variable.
本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
A preferred embodiment of a scroll compressor according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1,
このスクロール型圧縮機１０は、図１に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング１２と、カップ状に形成されたリアハウジング１４とを含み、前記リアハウジング１４の外周側には、例えば、冷媒ガス等からなるガスを内部へと導入する吸入ポート１５と、前記リアハウジング１４の内部で圧縮された圧縮ガスが導出される吐出ポート（図示せず）とが形成される。そして、リアハウジング１４の内部には、その開口した一端部側（矢印Ａ方向）から固定スクロール１６と、該固定スクロール１６に対して旋回する可動スクロール１８が挿入される。
As shown in FIG. 1, the
固定スクロール１６は、固定側基板部２０と、該固定側基板部２０から可動スクロール１８側（矢印Ａ方向）へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁２２とを有し、前記固定側基板部２０の背面２０ｂには、突出したボス部２４を介してリアハウジング１４に挿通された複数の締結ボルト２６が螺合される。これにより、リアハウジング１４の内部に固定スクロール１６が連結され固定される。
The
固定側基板部２０は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、その略中心部には後述するガス圧縮室７０からガス吐出室２８へと連通する圧縮ガス導出孔３０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通するように形成される。また、固定側基板部２０とリアハウジング１４との間には、図示しない吐出ポートに連通するガス吐出室２８が形成されると共に、前記固定側基板部２０の背面２０ｂには、圧縮ガス導出孔３０を閉塞する一方、ガス圧縮室７０において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室２８へ該圧縮ガスを導出する吐出弁（図示せず）が設けられる。
The fixed-
また、固定側基板部２０には、図１及び図２Ａに示されるように、可動スクロール１８に臨む表面２０ａに、圧縮ガス導出孔３０を有した中心部から外端部側（図２Ａ中、矢印Ｄ方向）に向かって所定範囲に形成された第１固定側底面部３２と、前記第１固定側底面部３２に対して前記固定側渦巻壁２２に沿った外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側底面部３４とを備える。第２固定側底面部３４は、第１固定側底面部３２に対して背面２０ｂ側（矢印Ｂ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１固定側底面部３２と前記第２固定側底面部３４とは、固定スクロール１６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2A, the fixed-
すなわち、固定側基板部２０の表面２０ａは、第１固定側底面部３２と第２固定側底面部３４とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１固定側底面部３２と前記第２固定側底面部３４との境界部位には、中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第１段差部３６が形成される。第１段差部３６は、固定スクロール１６の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
That is, the
換言すれば、固定側基板部２０において、背面２０ｂからの高さは、第１固定側底面部３２が高く、第２固定側底面部３４が低く形成される。
In other words, in the fixed-
さらに、固定側基板部２０には、表面２０ａ側（矢印Ａ方向）に開口した第１及び第２バイパス孔（開口部）３８、４０が形成され、例えば、第１バイパス孔３８は、固定側渦巻壁２２における第１段付部４８近傍に配置され、一方、第２バイパス孔４０は、前記第１バイパス孔３８に対して固定側渦巻壁２２の外端部側（矢印Ｄ方向）となる位置に配置される。すなわち、第１バイパス孔３８と第２バイパス孔４０とが固定スクロール１６の周方向に沿って互いに所定間隔離間して形成される。
Furthermore, the fixed side board |
また、第１及び第２バイパス孔３８、４０は、表面２０ａから背面２０ｂ側に向かって軸方向に沿って所定深さで形成され、固定側基板部２０の内部に形成されたバイパス通路４２とそれぞれ連通している。そして、第１及び第２バイパス孔３８、４０には、バイパス通路４２側となる開口部にそれぞれ開閉弁（図示せず）が設けられる。このバイパス通路４２は、固定側渦巻壁２２の外周側に向かって延在して貫通し、外周側において吸入ポート１５と連通している。そのため、第１及び第２バイパス孔３８、４０には、前記バイパス通路４２を通じてガスの一部が供給されると共に、前記開閉弁を開閉制御することによって前記第１及び第２バイパス孔３８、４０と後述するガス圧縮室７０との連通状態が切り換えられる。
The first and second bypass holes 38, 40 are formed with a predetermined depth along the axial direction from the
固定側渦巻壁２２は、図２Ａに示されるように、固定側基板部２０の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部となる圧縮ガス導出孔３０側に形成された第１固定側壁部４４と、該第１固定側壁部４４と連続し外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側壁部４６とを有する。第２固定側壁部４６は、第１固定側壁部４４に対して固定側基板部２０に対する高さが高く形成される。すなわち、固定側渦巻壁２２は、第１固定側壁部４４及び第２固定側壁部４６から段付状に形成される。第２固定側壁部４６の端部には、第１固定側壁部４４側（矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第１段付部４８が形成される。
As shown in FIG. 2A, the fixed-
可動スクロール１８は、可動側基板部５０と、該可動側基板部５０から固定スクロール１６側（図１中、矢印Ｂ方向）へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁２２に噛み合う可動側渦巻壁５２とを有する。
The
可動側基板部５０は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、固定スクロール１６に臨む表面５０ａには、中心部から外端部側（矢印Ｄ方向）に向かって所定範囲に形成された第１可動側底面部５４と、前記第１可動側底面部５４に対して前記可動側渦巻壁５２に沿った外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側底面部５６とを備える。第２可動側底面部５６は、第１可動側底面部５４に対して固定スクロール１６から離間する方向（矢印Ａ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１可動側底面部５４と前記第２可動側底面部５６とは、可動スクロール１８の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
The movable-
すなわち、可動側基板部５０の表面５０ａは、第１可動側底面部５４と第２可動側底面部５６とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１可動側底面部５４と前記第２可動側底面部５６との境界部位には、中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第２段差部５８が形成される。第２段差部５８は、可動スクロール１８の軸方向（図１中、矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
That is, the
換言すれば、可動側基板部５０において、背面５０ｂからの高さは、第１可動側底面部５４が高く、第２可動側底面部５６が低く形成される。
In other words, in the movable
また、可動側基板部５０には、その背面５０ｂ側に開口した円形凹部６０が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受８０を介して回転可能にブッシュ６２が嵌挿される。
In addition, a
可動側渦巻壁５２は、可動側基板部５０の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部側（矢印Ｃ方向）に形成された第１可動側壁部６４と、該第１可動側壁部６４と連続し外端部側（矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側壁部６６とを有する。第２可動側壁部６６は、第１可動側壁部６４に対して可動側基板部５０に対する高さが高く形成される。すなわち、可動側渦巻壁５２は、第１可動側壁部６４及び第２可動側壁部６６から段付状に形成される。第２可動側壁部６６の端部には、第１可動側壁部６４側（矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第２段付部６８が形成される。
The
そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁５２が固定スクロール１６側（図１中、矢印Ｂ方向）となるように配置され、前記固定スクロール１６を構成する固定側基板部２０及び固定側渦巻壁２２と、可動スクロール１８を構成する可動側基板部５０及び可動側渦巻壁５２とによってガス圧縮室７０が形成される。
In the
この際、固定スクロール１６の第１固定側壁部４４が、可動スクロール１８の第１可動側底面部５４に臨み、第２固定側壁部４６が第２可動側底面部５６に臨むように配置され、一方、前記可動スクロール１８の第１可動側壁部６４が、固定スクロール１６の第１固定側底面部３２に臨み、第２可動側壁部６６が第２固定側底面部３４に臨むように配置される。また、固定スクロール１６の第１段付部４８が、可動スクロール１８の第２段差部５８に臨むように配置され、前記可動スクロール１８の第２段付部６８が、前記固定スクロール１６の第１段差部３６に臨むように配置される。
At this time, the first fixed
このように、固定スクロール１６の固定側渦巻壁２２は、固定側基板部２０に対する高さの高く形成された第２固定側壁部４６が、対向する可動スクロール１８の可動側基板部５０で窪んで形成された第２可動側底面部５６へ挿入され、一方、可動スクロール１８の可動側渦巻壁５２は、可動側基板部５０に対する高さの高く形成された第２可動側壁部６６が、対向する固定スクロール１６の固定側基板部２０で窪んで形成された第２固定側底面部３４へ挿入される。
As described above, the fixed-
さらに、ガス圧縮室７０を封止するために、固定側渦巻壁２２を構成する第１及び第２固定側壁部４４、４６、可動側渦巻壁５２を構成する第１及び第２可動側壁部６４、６６の各端部には、それぞれ可動側基板部５０及び固定側基板部２０に摺接するようにシール部材７２がそれぞれ装着される（図１参照）。
Further, in order to seal the
駆動部７３は、図１に示されるように、回転シャフト７４と、前記回転シャフト７４の端部に連結されたブッシュ６２と、前記回転シャフト７４を回転自在に支持する第１及び第２軸受７６、７８と、前記ブッシュ６２を回転自在に支持する旋回軸受８０とを備える。回転シャフト７４は、その一端である軸部８２がフロントハウジング１２の端部に設けられた開口に挿入され、第２軸受７８を介して回転自在に支持される。
As shown in FIG. 1, the
回転シャフト７４は、一定径の軸部８２と、該軸部８２の端部に設けられ拡径した支持体８４とを有し、前記軸部８２がフロントハウジング１２の一端側（矢印Ａ方向）、前記支持体８４が固定スクロール１６側となる前記フロントハウジング１２の他端側（矢印Ｂ方向）となるように配置される。なお、軸部８２の一端部には、後述する電磁クラッチ９８がボルトを介して連結されている。
The rotating
支持体８４の端面には、可動スクロール１８側（矢印Ｂ方向）に突出し、前記支持体８４の軸心に対して偏心したクランクピン８６が設けられている。そして、クランクピン８６は、ブッシュ６２の軸心に対して偏心した偏心孔８８に挿入され、その端部に係止リングが装着されることにより、前記ブッシュ６２のクランクピン８６に対する抜け止めがなされる。
A
ブッシュ６２は、偏心孔８８にクランクピン８６が挿入されることで回転シャフト７４によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール１８が旋回半径を可変させながら旋回する。なお、クランクピン８６の根元近傍には、ブッシュ６２を介してバランスウェイト９０が装着されると共に、可動スクロール１８の可動側基板部５０とフロントハウジング１２の内部に形成された支持面との間には、前記可動スクロール１８を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート９２が設けられる。また、支持体８４は、フロントハウジング１２の内部に設けられた第１軸受７６によって回転自在に支持される。
The
また、フロントハウジング１２の外周側には、第３軸受９４を介してプーリ９６が装着されている。このプーリ９６には、図示しないエンジン等の回転駆動源からベルトを介して回転力が伝達され、電磁クラッチ９８のオン／オフ動作によって前記回転シャフト７４への前記回転力の伝達又は切り離しが行われることにより、前記回転シャフト７４を回転させている。
A
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
The
最初に、第１及び第２バイパス孔３８、４０を開閉弁（図示せず）によって閉塞し、所定量のガスをガス圧縮室７０へ供給して圧縮する通常運転について説明する。
First, a normal operation in which the first and second bypass holes 38 and 40 are closed by an on-off valve (not shown) and a predetermined amount of gas is supplied to the
先ず、電磁クラッチ９８の動作作用下に、回転シャフト７４に回転力が伝達されると、支持体８４が第１軸受７６を介して回転し、これによって前記支持体８４に固着されたクランクピン８６が回転シャフト７４の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ６２が回転して、スラストプレート９２に摺動可能に支持された可動スクロール１８が固定スクロール１６に対して旋回する。
First, when a rotational force is transmitted to the
そして、吸入ポート１５から供給されたガスが、リアハウジング１４の内部に導入され、固定スクロール１６における固定側渦巻壁２２と可動スクロール１８における可動側渦巻壁５２との間で形成されるガス圧縮室７０へ導入され、可動スクロール１８の可動側渦巻壁５２が固定スクロール１６の固定側渦巻壁２２に対して接触しながら旋回することで、その間に形成されたガス圧縮室７０内のガスを圧縮しながら中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行させていく。
The gas supplied from the
例えば、可動スクロール１８の旋回作用下にガスを圧縮する過程において、図２Ａに示される状態では、第１及び第２段付部４８、６８がそれぞれ第２及び第１段差部５８、３６に当接しているため、例えば、ガス圧縮室７０（第１の圧縮室）が略三日月状で外周側に形成された２つの中心側圧縮室（圧縮室）１００と外端側圧縮室（圧縮室）１０２とに分割される。
For example, in the process shown in FIG. 2A in the process of compressing the gas under the swiveling action of the
詳細には、固定スクロール１６の第１段付部４８が可動スクロール１８の第２段差部５８の内周側端部に当接し（図２Ｂ参照）、一方、前記可動スクロール１８の第２段付部６８が、前記固定スクロール１６の第１段差部３６の内周側端部に当接しているため、前記第１段付部４８の外周側と可動側渦巻壁５２とで囲まれた中心側圧縮室１００が形成され、前記第２段付部６８の外周側と固定側渦巻壁２２との間に外端側圧縮室１０２が形成される。この際、第１及び第２バイパス孔３８、４０は、いずれも中心側圧縮室１００に臨む位置となるように配置される。
Specifically, the first stepped
次に、可動スクロール１８が固定スクロール１６に対してさらに旋回すると、図３に示されるように、第２段付部６８が第１段差部３６に対して離間し始め、同時に、第２段差部５８が第１段付部４８に対して離間し始める。この際、可動スクロール１８の第２段付部６８は、固定スクロール１６の第１段差部３６に対して略円形状となる軌跡で移動し、図２Ｂに示されるように、第２段差部５８も、第１段付部４８に対して相対的に略円形状となる軌跡Ｌ（図２Ｂ参照）で移動する。
Next, when the
そして、第１段付部４８と第２段差部５８、第２段付部６８と第１段差部３６との当接作用下に２分割されていた中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して環状で単一のガス圧縮室７０となる。
Then, the center
上述した図３に示される状態から可動スクロール１８がさらに固定スクロール１６に対して旋回すると、図４に示されるように、第１及び第２段付部４８、６８が第２及び第１段差部５８、３６の外端部に対して再び当接し、前記第１段付部４８の内周側と可動側渦巻壁５２とで囲まれた中心側圧縮室１００が形成され、前記第２段付部６８の内周側と固定側渦巻壁２２との間に外端側圧縮室１０２が形成される。すなわち、ガス圧縮室７０（第２の圧縮室）が再び中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２へと分割され、この場合の前記中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２の容積は、図２Ａに示される中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２の容積に対して小さくなっている。
When the
このスクロール型圧縮機１０では、固定スクロール１６に対する可動スクロール１８の旋回作用下にガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々にガス圧縮室７０を中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行させ、その内部に供給されたガスを圧縮していく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
In the
次に、第１バイパス孔３８を開放することでガス圧縮室７０で圧縮される圧縮ガスの容量を減少させる第１可変容量運転について説明する。
Next, the first variable capacity operation for reducing the capacity of the compressed gas compressed in the
先ず、通常運転時において得られる圧縮ガスの容量に対して該容量を減少させる第１可変容量運転を行う場合には、図示しない制御手段からの制御信号に基づいて開閉弁（図示せず）を作動させ、第１バイパス孔３８のみを開放状態とする。これにより、第１バイパス孔３８を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０の内部とが連通した状態となる。
First, in the case of performing the first variable displacement operation for reducing the capacity of the compressed gas obtained in the normal operation, an on-off valve (not shown) is set based on a control signal from a control means (not shown). Only the
このような状態において、可動スクロール１８を固定スクロール１６に対して旋回させることにより、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々に中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行していく。この際、第１バイパス孔３８が開口しているため、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、中心側圧縮室１００が前記第１バイパス孔３８と連通している状態では、前記中心側圧縮室１００と吸入ポート１５とが同圧となるため、ガスが圧縮されることがない。
In such a state, by turning the
そして、さらに可動スクロール１８が旋回し、中心側圧縮室１００が中心部側（矢印Ｃ方向）へと移動し、第１バイパス孔３８と連通しない位置まで到達することで、該中心側圧縮室１００のガスが圧縮され始める。すなわち、ガス圧縮室７０に供給されたガスは、可動スクロール１８の旋回作用下に前記ガス圧縮室７０を構成する中心側圧縮室１００が第１バイパス孔３８を通過し、非連通状態となった時点で初めて圧縮され始める。そのため、通常運転時のように、前記可動スクロール１８の旋回し始めた段階からガスが圧縮される場合と比較し、その容量が減少する。
Then, the
換言すれば、第１バイパス孔３８を開放させることにより、ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを遅らせ、圧縮ガスの容量を減少させる可変容量運転を行うことが可能となる。
In other words, by opening the
最後に、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。この圧縮ガスの容量は、通常運転時における圧縮ガスの容量に対して少なくなる。
Finally, the compressed gas that has been compressed is led out from the compressed gas lead-
次に、上述した状態から第１バイパス孔３８を閉塞し、代わりに、第２バイパス孔４０を開放することでガス圧縮室７０で圧縮される圧縮ガスの容量を通常運転時に対して減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては増加させる第２可変容量運転を行う場合について説明する。
Next, the
先ず、通常運転時において得られる圧縮ガスの容量に対して該容量を減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては前記容量を増加させる第２可変容量運転を行う場合には、図示しない制御手段からの制御信号に基づいて開閉弁（図示せず）を作動させ、第２バイパス孔４０のみを開放状態とする。これにより、第２バイパス孔４０を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０の内部とが連通した状態となる。
First, when performing the second variable capacity operation in which the capacity is decreased with respect to the capacity of the compressed gas obtained in the normal operation and the capacity is increased in the first variable capacity operation, it is not illustrated. An on-off valve (not shown) is operated based on a control signal from the control means, and only the
このような状態において、可動スクロール１８を固定スクロール１６に対して旋回させることにより、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に２分割された状態と、該中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２が互いに連通して一体化された状態とを交互に繰り返しながら、徐々に中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行していく。この際、第２バイパス孔４０が開口しているため、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、中心側圧縮室１００が前記第２バイパス孔４０と連通している状態では、前記中心側圧縮室１００と吸入ポート１５とが同圧となるため、ガスが圧縮されることがない。
In such a state, by turning the
そして、さらに可動スクロール１８が旋回し、中心側圧縮室１００が中心部側（矢印Ｃ方向）へと移動し、第２バイパス孔４０と連通しない位置まで到達することで、該中心側圧縮室１００のガスが圧縮され始める。すなわち、ガス圧縮室７０に供給されたガスは、可動スクロール１８の旋回作用下に前記ガス圧縮室７０を構成する中心側圧縮室１００が第２バイパス孔４０を通過し非連通状態となった時点で初めて圧縮され始める。
Then, the
そのため、通常運転時のように、前記可動スクロール１８の旋回し始めた段階からガスが圧縮される場合と比較し、その容量が減少する。また、第２バイパス孔４０は、第１バイパス孔３８と比較して固定スクロール１６の外端部側に配置されているため、前記第１バイパス孔３８を開放した状態と比較し、ガスは早いタイミングで圧縮され始めることとなり、その結果、第１可変容量運転時のガスの容量に対して増加する。
Therefore, as compared with the case where the gas is compressed from the stage where the
すなわち、第２バイパス孔４０を開放させることにより、通常運転時に対してガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを遅らせることで圧縮ガスの容量を減少させ、且つ、第１可変容量運転時に対しては、前記ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを早めることで前記容量を増加させる可変容量運転を行うことが可能となる。
That is, by opening the
最後に、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３０からガス吐出室２８へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。この圧縮ガスの容量は、通常運転時における圧縮ガスの容量に対して少なく、第１可変容量運転時の前記容量に対しては多くなる。
Finally, the compressed gas that has been compressed is led out from the compressed gas lead-
すなわち、単一のスクロール型圧縮機１０において、第１バイパス孔３８又は第２バイパス孔４０を選択的に開放することで、ガス圧縮室７０におけるガスの圧縮開始タイミングを調整し、それに伴って、圧縮ガスの容量を自在に調整することができる。
That is, in the
上述した実施の形態においては、吸入ポート１５とガス圧縮室７０と連通する２つの第１及び第２バイパス孔３８、４０を設け、３段階で前記ガス圧縮室７０における圧縮ガスの容量を増加可能（可変）とする構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、バイパス孔を１つ設け、２段階で圧縮ガスの容量を可変とするようにしてもよいし、前記バイパス孔を３つ設け、４段階で容量を可変とするようにしてもよい。すなわち、必要な段数の可変容量に応じてバイパス孔の数量を増減させて設けるとよい。
In the above-described embodiment, two first and second bypass holes 38 and 40 communicating with the
また、バイパス孔を１箇所に設ける場合には、２つの中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２を円滑に吸入ポート１５と連通させるために十分な開口面積を有していれば、単一の大径孔でも、複数の小径孔でも構わない。前記バイパス孔の開口部も断面円形状に限定されず、例えば、断面長円状であってもよい。
In addition, when the bypass hole is provided at one location, if the two center
以上のように、本実施の形態では、固定スクロール１６における固定側渦巻壁２２に第１段付部４８を有し、可動スクロール１８における可動側渦巻壁５２に第２段付部６８を有したスクロール型圧縮機１０において、前記固定スクロール１６の固定側基板部２０に、ガスの供給される吸入ポート１５と連通した第１及び第２バイパス孔３８、４０を形成し、前記第１及び第２バイパス孔３８、４０が、第１及び第２固定側壁部４４、４６と第１及び第２可動側壁部６４、６６とから環状且つ単一のガス圧縮室７０が形成された際に、該ガス圧縮室７０と連通するように配置される。
As described above, in the present embodiment, the fixed
上述したようなスクロール型圧縮機１０では、可動スクロール１８の旋回作用下にガス圧縮室７０が２つの中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２と、該中心側圧縮室１００と前記外端側圧縮室１０２とが互いに連通した環状で単一の圧縮室とを交互に繰り返しながら作動するため、前記ガス圧縮室７０が単一となった際に連通する第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）を形成することで、中心側圧縮室１００、外端側圧縮室１０２と連通するバイパス孔をそれぞれ設ける必要がなく、単一の第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）でガス圧縮室７０へ供給されるガスの容量を自在に増加（可変）させることができる。
In the
その結果、２分割された中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２にそれぞれバイパス孔及び開閉弁を設ける場合と比較し、スクロール型圧縮機１０における部品点数を削減できると共に、バイパス孔を形成するための加工コスト及び工数を削減することができるため、簡素な構成でガス圧縮室７０におけるガスを圧縮し始めるタイミングを変化させ、圧縮ガスの容量を自在に増減（可変）させることが可能となり、それに伴って、スクロール型圧縮機１０の小型軽量化、製造コスト及び製造工数の削減を図ることが可能となる。
As a result, the number of parts in the
また、固定スクロール１６において第１段付部４８に対して中心部側（矢印Ｃ方向）となる位置に第１バイパス孔３８を配置して開口させることにより、前記第１段付部４８と可動スクロール１８の第２段差部５８とが当接を開始する直前まで、前記第１バイパス孔３８を通じて吸入ポート１５とガス圧縮室７０とを連通させておくことが可能となる。その結果、ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に分割された初期状態から、第１段付部４８が第２段差部５８に当接し始め、且つ、第２段付部６８が第１段差部３６に当接し始めて前記ガス圧縮室７０が再び２分割される際までの範囲内において、ほぼ最小の容量で運転することができる。
Further, the fixed
従って、ガス圧縮室７０における圧縮ガスが最大容量である場合の運転（通常運転）と、最小容量である場合の運転（第１可変容量運転）との差を大きくすることができ、圧縮ガスの容量可変領域の幅を最大限に活用することができる。
Therefore, the difference between the operation when the compressed gas in the
さらに、第１及び第２バイパス孔３８、４０のように、複数のバイパス孔を別に設け、それぞれ開閉弁を介して独立して開閉制御することにより、前記ガス圧縮室７０が中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２に分割された初期状態から、第１段付部４８が第２段差部５８に当接し始め、且つ、第２段付部６８が第１段差部３６に当接し始めるまでの範囲内において、容量の異なる複数段の可変動作を最適に設定することができる。
Further, a plurality of bypass holes are separately provided as in the first and second bypass holes 38 and 40, and the
このように、可変動作を多段で可能とする場合でも、第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２を、例えば、中心側圧縮室１００のみに設ければよいため、前記第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２を分割された中心側圧縮室１００及び外端側圧縮室１０２にそれぞれ設ける場合と比較し、該第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）及びバイパス通路４２に要する加工コスト、加工工数の削減を図ることができると共に、該第１バイパス孔３８（第２バイパス孔４０）を開閉制御するための開閉弁の数量を削減できるため、スクロール型圧縮機１０の部品点数の削減、軽量化を図ることができる。
Thus, even when variable operation is possible in multiple stages, the first bypass hole 38 (second bypass hole 40) and the
また、このスクロール型圧縮機１０では、固定側基板部２０及び可動側基板部５０の厚さを一定とした場合と比較し、その中心部側（矢印Ｃ方向）に厚さの厚い第１固定側底面部３２、第１可動側底面部５４を設けているため、ガス圧縮室７０において圧縮ガスの圧力が高まる中心部側（矢印Ｃ方向）の強度を、外端部側（矢印Ｄ方向）の強度と比較して高めることができる。
Moreover, in this
さらに、第１固定側底面部３２、第１可動側底面部５４を設けることで、固定側基板部２０及び可動側基板部５０の中心部側（矢印Ｃ方向）で厚くなるように形成されるため、スクロール型圧縮機１０における中心部近傍の容積を小さくすることができ、それに伴って、前記中心部近傍におけるガスの圧縮率を向上させることができる。
Furthermore, by providing the first fixed-side
なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The scroll compressor according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.
１０…スクロール型圧縮機 １６…固定スクロール
１８…可動スクロール ２０…固定側基板部
２２…固定側渦巻壁 ３０…圧縮ガス導出孔
３２…第１固定側底面部 ３４…第２固定側底面部
３６…第１段差部 ３８…第１バイパス孔
４０…第２バイパス孔 ４２…バイパス通路
４４…第１固定側壁部 ４６…第２固定側壁部
４８…第１段付部 ５０…可動側基板部
５２…可動側渦巻壁 ５４…第１可動側底面部
５６…第２可動側底面部 ５８…第２段差部
６４…第１可動側壁部 ６６…第２可動側壁部
６８…第２段付部 ７０…ガス圧縮室
７３…駆動部 １００…中心側圧縮室
１０２…外端側圧縮室
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記固定スクロール及び前記可動スクロールにおける一方のスクロールの渦巻壁外端部と他方のスクロールの渦巻壁とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室からなる第１の圧縮室と、
前記可動スクロールの旋回作用下に前記第１の圧縮室の容積が減少し、前記一方のスクロールの段付部と、他方のスクロールにおける段差部とが当接し始めることで形成される２つの圧縮室からなる第２の圧縮室と、
を有し、
前記第１の圧縮室から前記第２の圧縮室へ至る行程の途中において、冷媒の供給される吸入口と前記圧縮室とを連通させるバイパス通路を備え、前記バイパス通路は、２つの前記圧縮室のいずれか一方のみに連通することを特徴とするスクロール型圧縮機。 A housing, a fixed scroll provided in the housing, and a movable scroll meshed with the fixed scroll, and the spiral wall of the fixed scroll and the movable scroll is low on the center side and opposite to the center side The fixed scroll and the movable scroll substrate portion are formed high at the center portion side and low at the outer end portion side and are stepped at the boundary portion. In a scroll compressor that has a portion and swivels by engaging the stepped portion and the stepped portion with each other,
A first compression chamber comprising two compression chambers formed on the outermost peripheral side when the outer end of the scroll wall of one scroll in the fixed scroll and the movable scroll comes into contact with the spiral wall of the other scroll; ,
Two compression chambers formed when the volume of the first compression chamber decreases under the swiveling action of the movable scroll, and the stepped portion of the one scroll and the stepped portion of the other scroll begin to contact each other A second compression chamber comprising:
Have
In the course of the process from the first compression chamber to the second compression chamber, a bypass passage is provided that connects the refrigerant supply inlet and the compression chamber, and the bypass passage includes two compression chambers. A scroll compressor characterized by communicating with only one of the above.
前記渦巻壁に沿った方向を基準とした際、前記段付部に対して前記中心部側となる領域に前記バイパス通路の開口部の少なくとも一部が配置されることを特徴とするスクロール型圧縮機。 The scroll compressor according to claim 1, wherein
Scroll-type compression, wherein at least a part of the opening of the bypass passage is disposed in a region on the center side with respect to the stepped portion when the direction along the spiral wall is used as a reference. Machine.
前記バイパス通路の開口部を異なる箇所に複数設け、前記開口部をそれぞれ独立して開閉させる開閉手段を備えることを特徴とするスクロール型圧縮機。 In the scroll compressor according to claim 1 or 2,
A scroll compressor comprising: a plurality of openings of the bypass passage at different locations; and an opening / closing means for independently opening and closing the openings.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161108 |