(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮冷媒の量を低減し、エネルギー効率を向上させる。【解決手段】スクロール圧縮機２０は、概ね螺旋形のラップを有する第１のスクロール部材２２と、概ね螺旋形のラップを有する第２のスクロール部材２４とを備える。概ね螺旋形のラップは、圧縮チャンバ２６を画定するように相互に嵌合する。一対のポート２８，３０が、圧縮チャンバから通じている。一対の弁３２，３４が、圧縮チャンバから出るポートからの冷媒の流れを選択的に遮断する。弁３２，３４は、３段階の容量制御を提供するために、２つのポート２８，３０のどちらからも流れが通過しないか、２つのポートの両方から流れが通過するか、又は２つのポートの１つのみから流れが通過するように、流れを選択的に制御する。【選択図】図１
2010169096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
概ね螺旋形のラップを有する第１のスクロール部材と、
概ね螺旋形のラップを有する第２のスクロール部材であって、前記概ね螺旋形のラップが相互に嵌合して圧縮チャンバを画定する第２のスクロール部材と、
前記圧縮チャンバから通じている一対のポートと、
前記圧縮チャンバを出る前記ポートからの流れを選択的に遮断するための一対の弁と
を備え、
前記弁は、３段階の容量を提供するために、前記２つのポートのどちらからも流れが通過しないか、前記２つのポートの両方から流れが通過するか、又は前記２つのポートの１つのみから流れが通過するように制御可能である、スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記弁は流体によって制御される、請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
ソレノイドが前記弁への前記流体の流れを制御する、請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記ポートからの流れを選択的に遮断するか又は可能にするように、前記弁に圧縮冷媒を選択的に供給するために、電磁弁が３つの位置のうちの１つに配置される、請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記弁が電磁弁である、請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
一対の前記電磁弁がある、請求項５に記載のスクロール圧縮機
【請求項７】
前記弁が選択的に弁要素を回転させるための回転モータを有する、請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
螺旋形のラップを有する第１のスクロール部材と、
概ね螺旋形のラップを有する第２のスクロール部材であって、前記概ね螺旋形のラップが圧縮チャンバを画定するために互いに嵌合する第２のスクロール部材と、
前記圧縮チャンバから通じている一対のポートと、
前記圧縮チャンバを出る前記ポートからの冷媒の流れを選択的に遮断するための一対の弁であって、流体によって制御される弁と、
前記弁への前記流体の流れを制御するソレノイドと
を備えるスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記弁が流体によって制御される、請求項８に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
ソレノイドが前記弁への流体の流れを制御する、請求項９２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
（ａ）圧縮チャンバから通じている一対のポートを提供するステップと、
（ｂ）前記圧縮チャンバから出る前記ポートからの流れを選択的に遮断するステップと、
（ｃ）３段階の容量制御を提供するために、前記２つのポートのどちらからも流れが通過しないか、前記２つのポートの両方から流れが通過するか、又は前記２つのポートの１つのみから流れが通過するように、前記流れを制御するステップと
を含むスクロール圧縮機を作動する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、容量制御の弁装置を有するスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
スクロール圧縮機は、冷媒圧縮の用途で広く利用されるようになってきている。典型的なスクロール圧縮機では、第１の概ね螺旋形のスクロールラップが、第２の概ね螺旋形のスクロールラップと相互に嵌合している。相互に嵌合するラップは、冷媒を封入し圧縮する圧縮チャンバを画定する。
【０００３】
冷媒圧縮の用途における様々な状態下では、圧縮される冷媒の容量又は量を低減することが望ましい場合がある。例として、空調システムの負荷が低下した場合、圧縮される冷媒の量を低減することは、エネルギー効率が良いであろう。様々なタイプの容量制御装置が公知である。１つの標準的な容量制御装置では、弁が、スクロール圧縮機内で圧縮チャンバをもとの吸引チェンバへ連絡するポートを開く。弁が開くと、冷媒はもとの吸引チェンバへ流れ、完全に圧縮される冷媒の量は低減され、それによって圧縮機によって使用される容量、及びエネルギーが低減される。
【０００４】
様々な容量制御の装置が公知であり、使用されてきたが、それらは一般に、望ましい程度のフレキシビリティを提供しなかった。
【発明の概要】
【０００５】
（発明の開示）
本発明の開示される実施形態では、スクロール圧縮機が３段階の容量制御装置を備える。
【０００６】
本発明のこれらの及び他の特徴は、以下の明細書及び図面から最も良く理解することができる。以下は図面の簡単な説明である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】スクロール圧縮機を概略的に示す。
【図２】本発明の第１実施形態のフロー図である。
【図３】第２実施形態を示す。
【図４】第３実施形態を示す。
【図５】更に他の実施形態を示す。
【図６】他の実施形態を示す。
【図７】図６の実施形態の他の特徴を示す。
【図８】他の実施形態を示す。
【図９Ａ】更に他の実施形態を示す。
【図９Ｂ】図９Ａの実施形態の他の部分を示す。
【図９Ｃ】図９Ａの実施形態の他の部分を示す。
【図９Ｄ】図９Ａの実施形態の更に他の部分を示す。
【図１０】更に他の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１に示すように、スクロール圧縮機２０が、非旋回スクロール部材２４と相互に嵌まり合う旋回スクロール部材２２を含む。圧縮チャンバ２６が、スクロール部材２２と２４との間に画定される。この図に示すように、スクロール部材上のラップは、より高い第１の外側部分１０とより低い内側部分１１とを含む。このような２段スクロール圧縮機は公知であり、例えば、段階的容量調節を有する段階的スクロール圧縮機というタイトルが付けられた、同時係属の特許出願１１／８３３３４２号に開示される。
【０００９】
圧縮チャンバ２６は、ポート２８及び３０と連通して示される。弁３２及び３６が、概略的に示され、ポート２８及び３０を元の吸入圧力チャンバ３８に通路３６を介して選択的に連通させることができる。通常は、全容量で作動するとき、旋回スクロール部材２８はモーター１２によって旋回するように駆動され、排出ポート４０に向かって圧縮チャンバ２６内の冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、排出ポート４０を介して排出圧力チャンバ４２を通過し、その後、下流での使用となる。しかし、より少ない容量が必要なとき、弁３２及び３４の一方又は両方が、提供される容量を低減するために開かれてもよい。この方法では、３段階の容量、例えば１００％、７０％、及び４５％の容量を提供することができる。
【００１０】
図２は、単一の電磁弁６２がブロッキング部分６４、部分６６、及び他の部分６８を含む、第１の概略図６０を示す。加圧ガス供給源７８は、排出圧力チャンバ４２からであってもよいが、弁６２へ連通する。弁６２を適切に配置するために、ソレノイド７０に選択的に電圧が印加される。図示された状態では、加圧ガス供給源７２は、管路８０又は８２へ連通しない。管路８０及び８２は、弁７２及び７４に、加圧流体を供給する。弁７２及び７４は、通常は、ポケット２８及び３０から吸引チェンバ３８に戻る冷媒の流れを可能にする位置にばねによって移動される。当然ながら、弁７２及び７４は、普段は、それらが流れを遮断するように配置されることができる。
【００１１】
全容量が要求されるとき、弁６２は、供給源７８が部分６６と位置合わせされるような位置へ移動される。加圧された冷媒は、次に管路８０及び８２の両方へと流れ、両バルブ７２及び７４は閉位置に付勢される。第１段階の低減容量が要求されるとき、弁は、部分６８が供給源７８と位置合わせされるように移動される。その位置では、加圧された冷媒は、通路８２を通して送られ、弁７２が開いたままの状態で弁７４は閉位置に付勢される。こうして、中間の低減容量が達成される。また、さらに少ない容量が要求されるとき、加圧流体が弁７２又は７４へと流れないように、弁６０は元の図示された位置へ移動される。
【００１２】
図３は、図２の基本的な配置は維持されるが２段階のみの容量制御装置が使用される実施形態９０を示す。この実施形態では、弁９４は、部分９６及び９８を有する。ばねによってバイアスされた図示の位置にあるとき、加圧ガス供給源７８は管路９２へ連通しない。両バルブはそれらの開位置に維持され、低減容量が達成される。一方、全容量が要求されるとき、弁は部分９６が供給源７８と位置合わせされるように移動され、両バルブ７２及び７４は容量の低減を阻止するように移動される。
【００１３】
図４は、スクロール圧縮機の吸入圧縮領域に戻る中央通路１０６へ通路１０２が選択的に連通する更に他の実施形態１００を示す。部分１０６を吸入部に完全に連通させるのに、追加の通路が必要であってもよい。弁１０８及び１１０は、電磁弁であってもよく、容量を低減するために図示の位置に置かれたままであってもよい。全容量が要求されるとき、弁は通路１０２から通路１０６に至る流れを遮断するように移動される。また、中間の容量低減を提供するために、２つの弁の一つだけが開かれてもよい。
【００１４】
図５は、位置１２２からの流れが吸入圧縮チャンバに戻る通路１２４に至るのを弁１０８及び１１０が阻止する更に他の実施形態１２０を示す。この場合もやはり、両方の通路１２２を遮断するか、両方又は１つのみを通る流れを可能にするかのいずれかによって、図５の実施形態により３段階の容量を提供することができる。
【００１５】
図６は、回転プレート１５２がモーター１５３によって駆動される実施形態１５１を示す。図７に示すように、プレート１５２は、例えば先の実施形態に示されるような２つの通路のうちの１つが吸引チェンバに放出することを許される第１の位置１５４を有する。第２の位置１５６は、両方の通路を吸引チェンバと位置合わせする。第３の位置１５５は、両方の通路からの流れを遮断する。
【００１６】
図８は、回転モータ１６０が通路１６２及び１６４からの流れを遮断するか又は可能にするために細長いロッド１６６を駆動する何らかの線形接続への回転機械（ロータリー）を有する更に他の実施形態１５９を示す。
【００１７】
図９Ａは、モーター１８２が回転弁１８０を駆動する他の実施形態を示す。回転弁１８０は、圧縮チャンバと連通する２つの通路１９０及び１９２を吸入管に戻る放出通路１９４及び１９６に選択的に連通する。図９Ｂに示すように、弁１８０の１つの位置では、ヘッド１８４が、２つの通路１８６を含む。これらの通路が通路１９０及び１９２と位置合わせされるとき、流れが両方の通路から放出され、最大量の容量低減が達成される。
【００１８】
図９Ｃは、１つの通路１９１のみが通路１９０と連通する、他の位置１８４にあるヘッド１８０を示す。これは、中間量の容量低減を提供する。
【００１９】
図９Ｄは、両方の通路１９０及び１９２からの流れが阻止される他の位置１９３を示す。
【００２０】
図１０は、回転ギア１７１がリング１７２上のラック歯を回転させる更に他の実施形態１７０を示す。ラック１７２を適切に回転させることによって、ポート１７４及び１７６を選択的に開閉することができる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態を開示してきたが、いくらかの変更が本発明の範囲内にあることを当業者は認識するだろう。その理由で、本発明の真の範囲及び内容を決定するために、以下の特許請求の範囲が検討されなければならない。
【図１】
2010169096.tif 000003
【図２】
2010169096.tif 000004
【図３】
2010169096.tif 000005
【図４】
2010169096.tif 000006
【図５】
2010169096.tif 000007
【図６】
2010169096.tif 000008
【図７】
2010169096.tif 000009
【図８】
2010169096.tif 000010
【図９Ａ】
2010169096.tif 000011
【図９Ｂ】
2010169096.tif 000012
【図９Ｃ】
2010169096.tif 000013
【図９Ｄ】
2010169096.tif 000014
【図１０】
2010169096.tif 000015
【外国語明細書】
2010169096.tif 000016
2010169096.tif 000017
2010169096.tif 000018
2010169096.tif 000019
2010169096.tif 000020
2010169096.tif 000021
2010169096.tif 000022
2010169096.tif 000023
2010169096.tif 000024
2010169096.tif 000025
2010169096.tif 000026
2010169096.tif 000027
2010169096.tif 000028
2010169096.tif 000029
2010169096.tif 000030
2010169096.tif 000031
2010169096.tif 000032
2010169096.tif 000033
2010169096.tif 000034
2010169096.tif 000035
2010169096.tif 000036