JPH02204694A - スクロール型圧縮機における容量可変機構 - 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、固定スクロールと、この固定スクロールに対
向して自転不能に公転する可動スクロールとの間に可動
スクロールの公転に基づいて容積減少する密閉空間を形
成するスクロール型圧縮機における容量可変機構に関す
るものである。

［従来の技術］ 特開昭６１−２９１７９２号公報に開示されるこの種の
圧縮機では、固定スクロールの基端壁に立設された渦巻
部の始端側へ移行する密閉空間の容積減少途上領域と吸
入圧領域とを固定スクロールの基端壁の背面側からバイ
パス通路で接続し、バイパス通路上には冷媒ガス圧を用
いてバイパス通路を開閉可能なバイパス開閉機構を介在
している。このバイパス開閉機構は、バイパス通路を開
閉するピストンと、ピストンを収容するシリンダ室への
吐出冷媒ガスの導入を制御する電磁弁とから構成されて
いる。電磁弁が開放状態では吐出冷媒ガスがシリンダ室
へ流入し、ピストンかばね作用に抗してバイパス通路閉
塞位置へ付勢配置される。電磁弁が閉成状態ではシリン
ダ室への吐出冷媒ガスの流入が阻止され、ピストンはば
ね作用によ、てバイパス通路開放位置へ付勢配置される
。

従って、電磁弁を閉成すれば圧縮途上の冷媒ガスが吸入
圧領域へ還流され、吐出容量を低減することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、圧縮機の回転速度が高速度領域にある場
合には容積減少途上にある密閉空間がバイパス通路の入
口を瞬間的に通過してしまうため、低速度回転の状態の
場合に比して冷媒ガスがバイパス通路を介して吸入圧領
域へ還流され難い。そのため、高速度領域の可変効果を
高めるために例えばバイパス通路の導入口を大きくすれ
ば低速度領域における冷媒ガスの還流量が多くなり過ぎ
て可変効果が効き過ぎることになり、逆に低速度領域の
可変効果の適正化のためにバイパス通路の導入口を小さ
くすれば高速度領域における可変効果が小さくなってし
まう。

特開昭６２−４６１６４号公報には吸入冷媒ガスの流入
量を調整し得る吸入絞り機構とバイパス開閉機構とを併
設したスクロール型圧縮機が開示されている。吸入絞り
機構では絞り前の冷媒ガスの絞り弁に対する直接の圧力
作用によって絞り調整が行われている。バイパス開閉機
構の開閉制御は吸入絞り機構の前後の吸入圧の対抗によ
って行われており、バイパスはバイパス開閉機構を構成
するロータリバルブによって開閉される。ロータリバル
ブはピストンに連結されており、吸入絞り機構の前後の
吸入圧がピストンを介して対抗し、これによりロータリ
バルブの回動制御が行われる。

即ち、吸入冷媒ガスの導入量を絞ったときにはバイパス
が開き、吸入冷媒ガスの導入量が多いときにはバイパス
が閉じる。このような両機構の併用によって可変効果の
高い回転速度領域の拡張を図ることができる。しかしな
がら、吸入絞り機構の前後の吸入圧の対抗、即ち冷房負
荷を反映する絞り前の吸入圧と絞り後の吸入圧との対抗
によってロータリバルブの回動を直接制御する構成、及
び冷房負荷を反映する吸入圧の絞り弁に対する直接作用
によって絞り量を調整する構成ではバイパス開閉及び絞
り調整における高い制御精度を達成することは困難であ
り、低速度から高速度の全領域で適正な可変効果を得る
ことは難しい。

本発明は低速度から高速度の全領域で適正な可変効果を
もたらし得るスクロール型圧縮機における容量可変機構
を提供することを目的するものである。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、冷媒ガスを圧縮機内へ導入する
ための導入通路上にはその通過断面積を冷媒ガス圧を用
いて変更可能な吸入絞り機構を介在し、密閉空間の容積
減少途上領域と吸入圧領域とを固定スクロールの基端壁
の背面側から接続するバイパス通路上には冷媒ガス圧を
用いてバイパス通路を開閉可能なバイパス開閉機構を介
在し、絞り前の吸入冷媒ガス圧に応じる制御弁によりバ
イパス開閉機構と吸入絞り機構との運動を制御するよう
にした。

［作用］ バイパス開閉機構では回転速度が高くなるほど可変効果
が小さくなるが、吸入絞り機構では回転速度が高くなる
ほど冷媒ガスの通過抵抗が大きくなり、可変効果が大き
くなる。従って、低速度領域で可変効果の大きいバイパ
ス開閉機構の開閉制御と、高速度領域で可変効果の大き
い吸入絞り機構の吸入絞り制御とを前記のように連動し
て制御することにより両機構が各々の可変効果の発揮さ
れ難い回転速度領域の可変作用を互いに補償し合う。バ
イパスの開閉は吐出冷媒ガス圧導入と吸入冷媒ガス圧導
入との切換によって行われるために確実かつ精度良く制
御可能であり、これにより低速度領域から高速度領域に
わたる全領域で適正な可変効果を達成することができる
。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図に示すようにフロントハウジング１とリヤハウジ
ング２とは環状の固定基板３を挟んで接合固定されてお
り、フロントハウジング１内に収容された回転軸４の大
径部４ａには偏心軸５がリヤハウジング２内に突設され
ていると共に、偏心軸５にはバランスウェイト６及びブ
ツシュ７が回動可能に支持されている。ブツシュ７には
可動スクロール８が回動可能に支持されていると共に、
リヤハウジング２内には固定スクロール９が可動スクロ
ール８と対向接合するように収容固定されており、両者
の基端壁８ａ、９ａ及び渦巻部８ｂ。

９ｂにより密閉空間Ｐが形成される。

可動スクロール８と対向する固定基板３の面上に止着さ
れた固定リング１０には円形状の複数の公転位置規制孔
１０ａが等間隔位置に透設されており、可動スクロール
８の基端壁８ｄ背面に止着された可動リング１１には同
様の公転位置規制孔１１ａが公転位置規制孔１０ａと対
応して透設されている。各公転位置規制孔１０ａ、ｌｌ
ａにはこれより小径の円板状シュー１２Ａ、１２Ｂが挿
入されており、対向するシュー１２Ａ、１２Ｂ間にはボ
ール１３が介在されている。

両シュー１２Ａ、１２Ｂ及びボール１３は圧縮反作用に
よって固定基板３と可動スクロール８との間で圧接嵌合
し、見掛けの上で一体化する。シュー１２Ａ、１２Ｂは
公転位置規制孔１０ａ。

１１ａ内に円形状の可動領域を持ち、シュー１２Ａ。

１２Ｂの可動直径は偏心軸６の公転半径に一致するよう
に設定されている。従って、第２図に鎖線で示すように
全てのシュー１２Ａ、１２Ｂが偏心軸５の公転によって
同一方向にて公転位置規制孔１０ａ、ｌｌａ間に挟みこ
まれながら公転位置規制孔１０ａ、ｌｌａの周縁を周回
し、可動スクロール８が自転することなく公転する。

フロントハウジング１の周壁には冷媒ガス導入用の導入
通路１ａが設けられており、導入通路１ａからフロント
ハウジング１内へ導入された冷媒ガスは固定基板３上の
通路を経由して両スクロール８．９間の密閉空間Ｐ内へ
導入される。可動スクロール８の公転に伴って密閉空間
Ｐは渦巻部８ｂの始端側へ移行しつつ容積減少する。こ
れにより密閉空間Ｐ内の冷媒ガスが圧縮され、両スクロ
ール８．９間にて圧縮された冷媒ガスは吐出弁１４によ
り開放可能に閉塞されている吐出口９ｅから固定スクロ
ール９の基端壁９ａの背面側の吐出室１５内へ吐出され
る。

導入通路ｌａ上には絞りスプール１６が直交方向へスラ
イド変位可能に介在されており、絞りスプール１６の中
央部には小径部１６ａが導入通路１ａの径と同一長で形
成されている。絞りスプール１６の一方の大径部により
閉塞された室には押圧ばね１７が介在されていると共に
、他方の大径部の収容室が制御圧室ｓ１となっている。

絞りスプール１６は押圧ばね１７によって導入通路１ａ
の通過断面積を減少する方向、即ち制御圧室Ｓ１の容積
減少をもたらす方向へ付勢されている。

固定スクロール９とリヤハウジング２との間には中間圧
室２ａが吐出室１５から区画して形成されており、固定
スクロール９の基端壁９ａには一対の通口９ｃ、９ｄが
渦巻部９１の壁を置いて隣合うように形成されている０
両通口９ｃ、９ｄはいずれも中間圧室２ａに接続してお
り、両道口９ｃ。

９ｄ及び中間圧室２ａからなるバイパス通路りが渦巻部
９ｂを置いて隣合うリヤハウジング２外周壁付近の吸入
圧領域と密閉空間Ｐとを接続する。

中間圧室２ａと一方の通口９ｄとの間におけるバイパス
通路り上には開閉スプール１８がバイパス通路りを開閉
可能に介在されており、押圧ばね１９によってバイパス
通路りを開放する方向へ付勢されている。又、中間圧室
２ａ内には逆止弁２０が通口９Ｃを開放可能に配設され
ている。

開閉スプール１８は制御圧室Ｓ２への冷媒ガス圧の供給
制御によって開閉動作され、制御圧室Ｓ２への冷媒ガス
圧の供給は制御弁機構２１によって制御される。パルプ
ハウジング２２内のボール弁２３はロッド２３ａを介し
てダイヤフラム２４に連結されており、パルプハウジン
グ２２の周面上の入力ボート２２ａにはリヤハウジング
２内の吸入室が接続されていると共に、下面の入力ボー
ト２２ｂには吐出室１５が接続されている。そして、パ
ルプハウジング２２の周面上の一方の出力ボート２２Ｃ
には制御圧室Ｓ１が接続されており、他方の出力ボート
２２ｄには制御圧室Ｓ２が接続されている。

ダイヤフラム２４によってバルブハウジング２２内に閉
塞形成される圧力室２２ｅには導入通路１ａが接続され
ており、絞リスブール１６の手前の吸入冷媒ガス圧が圧
力室２２ｅに導入される。圧力室２２ｅへ導入される吸
入圧が高い場合、即ち冷房負荷が高い場合にはダイヤフ
ラム２４が押し上げられ、ボール弁２３が一方の入力ポ
ート２２ａ側を閉塞すると共に、他方の入カポ−）２２
ｂを開放する。これにより吐出室１５内の吐出冷媒ガス
が再制御圧室ｓｌ、ｓ２へ供給され、制御圧室Ｓ１，３
２が吐出圧相当へ圧力上昇する。吸入圧が低い場合、即
ち冷房負荷が低い場合にはダイヤフラム２４が押し下げ
られ、ボール弁２３が入カポ−）２２ｂ側を閉塞すると
共に、入力ポート２２ａ側を開放する。これによりリヤ
ハウジング２内の吸入室が再制御圧室Ｓｌ、３２へ連通
し、制御圧室３１，３２が吸入圧相当へ圧力低下する。

制御圧室Ｓ１が吐出圧相当の高圧になると絞りスプール
１６が押圧ばね１７に抗して移動し、導入通路ｌａ上に
は絞りスプール１６の小径部１６ａのみが位置する。こ
の状態では導入通路１ａにおける通過断面積が最大とな
る。制御圧室Ｓ２が吐出圧相当の高圧になると開閉スプ
ール１８が押圧ばね１９に抗して移動し、バイパス通路
りが閉じられる。これにより容積減少途上にある密閉空
間Ｐ内の冷媒ガスがバイパス通路りを経由して吸入圧領
域へ還流することはない。

制御圧室Ｓ１が吸入圧相当の低圧になると絞りスプール
１６の大径部が導入通路ｌａ上に飛び出し、導入通路１
ａにおける通過断面積が絞られる。

制御圧室Ｓ２が吸入圧相当の低圧になると開閉スプール
１Ｂが押圧ばね１９の作用によって開放方向へ移動し、
バイパス通路りが開放される。これにより容積減少途上
にある密閉空間Ｐ内の冷媒ガスがバイパス通路りを経由
して吸入圧領域へ還流される。

即ち、絞りスプール１６、押圧ばね１７及び制御圧室Ｓ
１からなる吸入絞り機構と、開閉スプール１８、押圧ば
ね１９及び制御圧室Ｓ２からなるバイパス開閉機構とが
制御弁機構２１による吐出圧又は吸入圧のいずれか一方
の供給によって連動制御される０回転速度が高くなるほ
ど可変効果が小さ（なるバイパス開閉機構と、回転速度
が高くなるほど冷媒ガスの通過抵抗が大きくなって可変
効果が大きくなる吸入絞り機構との併用はそれぞれの可
変効果の発揮され難い回転速度領域の可変作用を互いに
補償し合う。

バイパス通路りの開閉及び導入通路１ａの絞り調整は冷
房負荷を反映する絞り前の吸入圧の検出に応じた吐出圧
導入と吸入圧導入との切換によって行われる。即ち、冷
房負荷を反映する絞り前の吸入圧が可変作用のための駆
動力として直接用いられることな（制御弁機構２１の切
換制御に用いられる構成であり、吐出圧と吸入圧との切
換供給制御を行なう制御弁機構２１を組み込んだ構成は
バイパス開閉機構及び吸入絞り機構を共に確実かつ高い
精度で制御することを可能とする。これにより低速度頚
城から高速度領域にわたる全領域での可変効果の補償作
用の適正化が容易である。従って、低速度から高速度の
全領域で適正な可変効果を達成することができ、安定し
た容量可変を遂行することができる。

本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではな（
、例えば冷房負荷を反映する吸入圧検出信号に基づく電
磁弁の切換制御によって吐出圧と吸入圧とのいずれか一
方を再制御圧室Ｓｔ、３２へ供給するようにした実施例
も可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、絞り前の吸入冷媒ガス圧
の情報に基づいて吐出冷媒ガス圧と吸入冷媒ガス圧との
いずれか一方を制御弁機構によって切換供給してバイパ
ス開閉機構と吸入絞り機構とを連動制御するようにした
ので、バイパス開閉機構の絞り動作及びバイパス開閉機
構の開閉動作が確実かつ高精度で行われ、これにより回
転速度全領域にわたって適正な可変効果を安定して達成
し得るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第１図は側
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。 固定スクロール９、基端壁９ａ、バイパス通路りを形成
する通口９ｃ、９ｄ及び中間圧室２ａ、吸入絞り機構を
構成する絞りスプール１６及び制御圧室Ｓ１、バイパス
開閉機構を構成する開閉スプール１８及び制御圧室Ｓ２
、制御弁機構２１、密閉空間Ｐ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　固定スクロールと、この固定スクロールに対向して
   自転不能に公転する可動スクロールとの間に可動スクロ
   ールの公転に基づいて容積減少する密閉空間を形成する
   スクロール型圧縮機において、冷媒ガスを圧縮機内へ導
   入するための導入通路上にはその通過断面積を冷媒ガス
   圧を用いて変更可能な吸入絞り機構を介在し、両スクロ
   ールの基端壁に立設された渦巻部の始端側へ移行する密
   閉空間の容積減少途上領域と吸入圧領域とを固定スクロ
   ールの基端壁を貫通して接続するバイパス通路を設ける
   と共に、バイパス通路上には冷媒ガス圧を用いてバイパ
   ス通路を開閉可能なバイパス開閉機構を介在し、絞り前
   の吸入冷媒ガス圧に応じる制御弁によりバイパス開閉機
   構と吸入絞り機構との運動を制御するようにしたスクロ
   ール型圧縮機における容量可変機構。