(57)【要約】【課題】  密閉容器内の高圧を利用して圧縮される冷媒の容量を可変させることができるスクロール圧縮機の容量可変装置を提供すること。【解決手段】  固定スクロール（３０）と噛み合って旋回運動する旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力を調節する圧力調節手段と、旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力の変化によって旋回スクロール（４０）のラップ（４２）のシーリング領域及び固定スクロール（３０）のラップ（４２）のシーリング領域を変化させるシーリング可変手段と、を備えて成る。【選択図】      図１
2006138305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクロール圧縮機の容量可変装置であって、
固定スクロール（３０）と噛み合って旋回運動する旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力を調節する圧力調節手段と、
前記旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力の変化によって旋回スクロール（４０）のラップ（４２）のシーリング領域及び前記固定スクロール（３０）のラップ（４２）のシーリング領域を変化させるシーリング可変手段と、を備えて成る、
ことを特徴とするスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項２】
前記シーリング可変手段は、前記固定スクロール（３０）のラップ（３２）及び旋回スクロール（４０）のラップ（４２）の長手方向のシーリング領域を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項３】
前記シーリング可変手段は、前記固定スクロール（３０）のラップ（３２）の端面と旋回スクロール（４０）のラップ（４２）の端面にそれぞれ所定幅、深さ及び長さを有して形成されたシーリング溝（３５、４４）、前記シーリング溝（３５、４４）に挿入されて該シーリング溝（３５、４４）とそれぞれ対面する面とシーリングされるシーリング部材（７０）と、からなり、
前記シーリング溝（３５、４４）は、旋回スクロール（４０）のラップ（４２）の内側端部から相互接触されて中間圧力状態の圧縮ポケットを形成する旋回スクロール（４０）のラップ（４２）と固定スクロール（３０）のラップ（３２）の外側接触点まで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項４】
前記シーリング溝（３５、４４）の内側端は、旋回スクロール（４０）のラップ（４２）と固定スクロール（３０）のラップ（３２）の内側接触点と該固定スクロール（３０）のラップ（３２）の内側端点との間に位置することを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項５】
旋回スクロール（４０）の背面に相対的に高圧が作用するとき、前記シーリング部材（７０）が収縮されることで、旋回スクロール（４０）のラップ（４２）及び固定スクロール（３０）のラップ（３２）の端面がその相手面に接触されてシーリングされ、前記旋回スクロール（４０）の背面に相対的に低圧が作用するとき、シーリング部材（７０）が弛緩されるように、前記シーリング部材（７０）は、弾性材料から形成されたことを特徴とする請求項３に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項６】
前記固定スクロール（３０）及び旋回スクロール（４０）は、密閉容器（１０）の内部に設置され、前記密閉容器（１０）は、高圧であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項７】
前記旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力の変化は、該旋回スクロール（４０）の背面に圧力が作用する面積を変化させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項８】
前記圧力調節手段は、前記旋回スクロール（４０）が支持されるメインフレーム（２０）のベアリング面（２４）に該旋回スクロール（４０）の中心を所定領域を有して囲むように結合され、該内部に密閉容器（１０）内の高圧が作用する内側圧力リング（８１）と、前記内側圧力リング（８１）を囲むようにベアリング面（２４）に装着される外側圧力リング（８２）と、内側圧力リング（８１）の内部の高圧を前記外側圧力リング（８２）の内部に連結するか、または、前記固定スクロール（３０）及び旋回スクロール（４０）の内部に低圧の冷媒が吸入される吸入側の低圧を前記外側圧力リング（８２）の内部に連結する圧力分配手段と、から構成されるを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項９】
前記内側圧力リング（８１）及び外側圧力リング（８２）は、閉曲線形態に形成されたことを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１０】
前記内側圧力リング（８１）及び外側圧力リング（８２）は、弾性材料から形成されたことを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１１】
前記内側圧力リング（８１）及び外側圧力リング（８２）の弾性係数は、相異なることを特徴とする請求項１０に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１２】
前記圧力分配調節手段は、流路の方向を調節する調節バルブ（９０）と、前記調節バルブ（９０）と前記内側圧力リング（８１）の内部を連結する第１の流路（Ｆ１）と、前記調節バルブ（９０）と前記外側圧力リング（８２）の内部を連結する第２の流路（Ｆ２）と、前記吸入口側と前記調節バルブ（９０）を連結する第３の流路（Ｆ３）と、を含んで構成されるを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１３】
前記調節バルブ（９０）は、３方向の流路を選択的に調節する３方向バルブであることを特徴とする請求項１２に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１４】
前記圧力分配調節手段は、流路の方向を調節する調節バルブ（９０）と、前記外側圧力リング（８２）の内部と前記調節バルブ（９０）を連結する第４の流路（Ｆ４）と、前記内側圧力リング（８１）の内部と前記第４の流路（Ｆ４）を連結する第５の流路（Ｆ５）と、前記吸入口側と前記調節バルブ（９０）を連結する第６の流路（Ｆ６）と、前記第６の流路（Ｆ６）と前記第４の流路（Ｆ４）を連結する第７の流路（Ｆ７）と、前記第７の流路（Ｆ７）に装着される配圧制御バルブ（９２）と、前記第５の流路（Ｆ５）に備えられたオリフィス部（９３）と、を含んで構成されるを特徴とする請求項８に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１５】
前記調節バルブ（９０）は、２方向の流路を選択的に調節する両方向バルブであることを特徴とする請求項１４に記載のスクロール圧縮機の容量可変装置。
【請求項１６】
固定スクロール（３０）と噛み合って旋回運動する旋回スクロール（４０）の背面に作用する圧力を調節する圧力調節手段を含んで構成されるを特徴とするスクロール圧縮機の容量可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、密閉容器内の高圧を利用して圧縮される冷媒の容量を可変させることができるスクロール圧縮機の容量可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スクロール圧縮機は、密閉容器内に装着されて回転力を発生させる電動機構部と、前記電動機構部の駆動力の伝達を受けて、旋回スクロールが固定スクロールと噛み合って旋回運動しながらガスを吸入及び圧縮して吐出させる圧縮機構部と、から構成される。
【０００３】
前記スクロール圧縮機は、密閉容器が低圧状態に維持される低圧式スクロール圧縮機と、密閉容器内が高圧状態に維持される高圧式スクロール圧縮機と、に分類される。
【０００４】
前記低圧式スクロール圧縮機は、蒸発器を経た冷媒ガスが密閉容器内に流入され、該密閉容器内に流入されたガスが圧縮機構部に吸入されて圧縮及び吐出され、該圧縮機構部から吐出された高温高圧状態の冷媒ガスが吐出管を通して凝縮器側に吐出される。これによって、密閉容器は、低圧状態を維持する。
【０００５】
このような低圧式スクロール圧縮機は、固定スクロールラップの端及び旋回スクロールラップの端にガスの漏洩防止のためのチップシール(tip seal)が備えられて固定スクロールのラップ及び旋回スクロールのラップによって形成される圧縮ポケット間で圧縮されるガスの漏洩を防止する。
【０００６】
前記高圧式スクロール圧縮機は、蒸発器を経た冷媒ガスが圧縮機構部内に直ちに吸入されて圧縮され、該圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスが密閉容器内に吐出される。該密閉容器内に吐出された高温高圧状態の冷媒ガスは、吐出管を通して凝縮器に吐出される。これによって、前記密閉容器は、高圧状態を維持する。
【０００７】
このような高圧式スクロール圧縮機は、固定スクロールラップの端及び旋回スクロールラップの端にガスの漏洩防止のためのチップシールが備えられておらず、該高圧状態の密閉容器の圧力を利用して固定スクロールのラップ及び旋回スクロールのラップによって形成される圧縮ポケット間で圧縮されるガスの漏洩を防止する。
【０００８】
図６は、前記高圧式スクロール圧縮機の圧縮機構部の一例を図示した縦断面図で、図７は、図６の圧縮機構部を構成する固定スクロールのラップ及び旋回スクロールのラップを示す平断面図である。
【０００９】
前述したように、前記スクロール圧縮機の圧縮機構部は、密閉容器１０と、密閉容器１０内に装着される上部フレーム２０と、上部フレーム２０と所定間隔を置いて密閉容器１０内に装着される固定スクロール３０と、固定スクロール３０と旋回運動可能に噛み合って固定スクロール３０と上部フレーム２０間に位置する旋回スクロール４０と、旋回スクロール４０と上部フレーム２０間に位置して旋回スクロール４０の自転を防止するオルダムリング５０と、から構成される。旋回スクロール４０は、回転軸６０と連結され、回転軸６０は、電動機構部と結合される。
【００１０】
メインフレーム２０は、所定形状を有するフレームボディー部２１と、フレームボディー部２１に形成されて回転軸６０が貫通挿入される軸挿入孔２２と、軸挿入孔２２に続いて該軸挿入孔２２の内径より大きい内径に形成されるボス挿入溝２３と、フレームボディー部２１の上面に形成されて旋回スクロール４０が支持されるベアリング面２４と、から構成される。
【００１１】
固定スクロール３０は、所定形状に形成されたボディー部３１と、ボディー部３１の一面に所定厚さ及び高さを有するインボールリュート曲線形状に形成されるラップ３２と、ボディー部３１の中心に貫通形成される吐出孔３３と、ボディー部３１の一側に形成された吸入口３４と、から構成される。
【００１２】
旋回スクロール４０は、所定厚さ及び面積を有する円板部４１と、円板部４１の一面に所定厚さ及び高さを有するインボールリュート曲線形状に形成されるラップ４２と、円板部４１の他面に形成されるボス部４３と、から構成される。
【００１３】
さらに、旋回スクロール４０は、ラップ４２が固定スクロール３０のラップ３２と噛み合い、ボス部４３がメインフレーム２０のボス挿入溝２３に挿入され、円板部４１の一面がメインフレーム２０のベアリング面２４に支持されるように、固定スクロール３０とメインフレーム２０との間に結合される。
【００１４】
回転軸６０は、メインフレーム２０の軸挿入孔２２に貫通挿入されて旋回スクロール４０のボス部４３に結合される。
【００１５】
密閉容器１０にガスが吸入される吸入管１２が貫通結合され、該貫通された吸入管１２は、固定スクロール３０の吸入口３４に結合される。また、密閉容器１０にガスが吐出される吐出管１３が結合される。
【００１６】
符号Ｂは、ブッシュで、符号６２は、回転軸のオイル流路である。
以下、前述した高圧式スクロール圧縮機の圧縮機構部の動作を説明する。
まず、電動機構部の回転力を受けて回転軸６０が回転すると、回転軸６０の偏心部６１に結合された旋回スクロール４０が回転軸６０の軸中心を基準に旋回運動する。旋回スクロール４０は、オルダムリング５０によって自転が防止されながら旋回運動する。
【００１７】
旋回スクロール４０の旋回運動によって、旋回スクロール４０のラップ４２が固定スクロール３０のラップ３２と噛み合って旋回運動しながら、旋回スクロール４０のラップ４２及び固定スクロール３０のラップ３２によって形成される複数の圧縮ポケットＰが固定スクロール３０と旋回スクロール４０の中心部に移動すると同時に、体積が変化しながら、ガスが吸入及び圧縮されて固定スクロールの吐出孔３３を通して吐出される。
【００１８】
このとき、吸入管１２を通して吸入される冷媒は、固定スクロール３０の吸入口３４を通して直ちに圧縮ポケットＰに流入され、固定スクロール３０の吐出孔３３を通して吐出される高温高圧状態の冷媒は、密閉容器１０を経て吐出管１３を通して外部に吐出される。
【００１９】
圧縮ポケットＰは、旋回スクロール４０が旋回運動するにつれて持続的に形成される。圧縮ポケットＰが固定スクロール３０の縁部に位置するときは、吸入圧である低圧状態であり、圧縮ポケットＰが固定スクロール３０の中央に位置するときは、吐出圧である高圧状態であり、固定スクロール３０の縁部と中央との間に位置するときは、中間圧力状態である。
【００２０】
また、密閉容器１０の内部は、常に高圧状態に維持され、密閉容器１０の内部の高圧により旋回スクロール４０の円板部４１の背面に高圧が作用して旋回スクロール４０のラップ４２の端面と固定スクロール３０のラップ３２の端面がそれぞれ固定スクロール３０の内側面と旋回スクロール４０の円板部４１に密着接触されることで、旋回スクロールのラップ４２と固定スクロールのラップ３２により形成される圧縮ポケットＰ間の圧力漏洩が防止される。
【００２１】
一方、前記スクロール圧縮機は、冷凍サイクルシステムを構成し、該スクロール圧縮機を含む冷凍サイクルシステムは、主にエアコンに装着される。エアコンの運転時、エアコンの消耗電力を最小化するために、エアコンに装着された冷凍サイクルシステムを運転させるスクロール圧縮機の容量を可変させることが要求される。特に、エネルギー資源の不足と共に環境問題が目立つようになり、このような圧縮機の消耗電力を最小化させることが重要な課題になった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従って、本発明の目的は、密閉容器内の高圧を利用して圧縮される冷媒の容量を可変させることができるスクロール圧縮機の容量可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
このような目的を達成するために、本発明によるスクロール圧縮機の容量可変装置は、固定スクロールと噛み合って旋回運動する旋回スクロールの背面に作用する圧力を調節する圧力調節手段と、前記旋回スクロールの背面に作用する圧力変化によって旋回スクロールのラップのシーリング領域及び前記固定スクロールのラップのシーリング領域を変化させるシーリング可変手段と、から構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置は、スクロール圧縮機の容量を可変させることで、スクロール圧縮機が装着されるエアコンの運転条件によって多様なモードで運転が可能になるので、エアコンの消耗電力を最小化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明によるスクロール圧縮機の容量可変装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１及び図２は、本発明の一実施形態によるスクロール圧縮機の容量可変装置を備えたスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図及び横断面図である。従来と同一の部分に対しては同一の符号を付与する。
【００２７】
図面を参照すると、所定形状を有する密閉容器１０と、密閉容器１０内に装着されるメインフレーム２０と、メインフレーム２０と所定間隔を置いて密閉容器１０に装着される固定スクロール３０と、固定スクロール３０と旋回運動可能に噛み合て固定スクロール３０とメインフレーム２０との間に位置する旋回スクロール４０と、から構成される。
【００２８】
メインフレーム２０は、所定形状を有するフレームボディー部２１と、フレームボディー部２１に形成されて回転軸６０が貫通挿入される軸挿入孔２２と、軸挿入孔２２に続いて軸挿入孔２２の内径より大きい内径に形成されるボス挿入溝２３と、フレームボディー部２１の上面に形成されて旋回スクロール４０が支持されるベアリング面２４と、から構成される。
【００２９】
固定スクロール３０は、所定形状に形成されたボディー部３１と、ボディー部３１の一面に所定厚さ及び高さを有するインボールリュート曲線形状に形成されるラップ３２と、ボディー部３１の中間に貫通形成される吐出孔３３と、ボディー部３１の一側に形成された吸入口３４と、を含む。
【００３０】
旋回スクロール４０は、所定厚さ及び面積を有する円板部４１と、円板部４１の一面に所定厚さ及び高さを有するインボールリュート曲線形状に形成されるラップ４２と、円板部４１の他面に形成されるボス部４３と、から構成される。
【００３１】
さらに、旋回スクロール４０は、ラップ４２が固定スクロールのラップ３２と噛み合い、ボス部４３がメインフレーム２０のボス挿入溝２３に挿入され、円板部４１の一面がメインフレーム２０のベアリング面２４に支持されるように、固定スクロール３０とメインフレーム２０との間に結合される。
【００３２】
回転軸６０は、メインフレーム２０の軸挿入孔２２に貫通挿入されて旋回スクロール４０のボス部４３に結合される。
【００３３】
密閉容器１０にガスが吸入される吸入管１２が貫通結合され、該貫通された吸入管１２は、固定スクロール３０の吸入口３４に結合される。また、密閉容器１０にガスが吐出される吐出管１３が結合される。固定スクロール３０の吐出孔３３を通して吐出される高温高圧の冷媒は、密閉容器１０の内部を充填した後、吐出管１３を通して外部に吐出される。
【００３４】
また、密閉容器１０の内部には、固定スクロール３０と噛み合って旋回運動する旋回スクロール４０の背面に作用する圧力を調節する圧力調節手段、及び旋回スクロール４０の背面に作用する圧力変化によって旋回スクロール４０のラップ４２のシーリング領域及び固定スクロール３０のラップ３２のシーリング領域を変化させるシーリング可変手段が備えられる。
【００３５】
前記シーリング可変手段は、固定スクロール３０のラップ３２及び旋回スクロール４０のラップ４２の長手方向のシーリング領域を変化させる。
【００３６】
さらに、前記シーリング可変手段は、固定スクロール３０のラップ３２の端面と旋回スクロール４０のラップ４２の端面にそれぞれ所定幅、深さ及び長さを有して形成されたシーリング溝３５、４４と、シーリング溝３５、４４に挿入されて該シーリング溝３５、４４と対面する面とシーリングされるシーリング部材７０と、からなる。シーリング溝３５、４４は、旋回スクロール４０のラップ４２の端面及び固定スクロールの３０ラップ３２の端面に、ラップ３２、４２の長手方向に所定長さを有してそれぞれ形成される。シーリング溝３５、４４は、ラップ３２、４２の内側端部から相互接触されて中間圧力状態の圧縮ポケットを形成する旋回スクロール４０のラップ４２と固定スクロール３０のラップ３２との外側接触点まで形成される。
【００３７】
シーリング溝３５、４４の内側端は、旋回スクロール４０のラップ４２と固定スクロール３０のラップ３２との内側接触点とラップ３２、４２の内側の端点との間に位置する。
【００３８】
シーリング部材７０は、収縮及び弛緩が可能な弾性材料から形成される。
旋回スクロール４０の背面に作用する圧力の変化は、旋回スクロール４０の背面に圧力が作用する面積を変化させることにより行われる。
【００３９】
前記圧力調節手段は、旋回スクロール４０が支持されるメインフレーム２０のベアリング面２４に、旋回スクロール４０の中心を所定領域を有して囲むように結合され、その内部に密閉容器１０内の高圧が作用する内側圧力リング８１と、前記内側圧力リング８１を囲むようにベアリング面２４に装着される外側圧力リング８２と、内側圧力リング８１の内部の高圧を外側圧力リング８２の内部に連結するか、または、旋回スクロール４０及び固定スクロール３０の内部に低圧の冷媒が吸入される吸入口３４側の低圧を外側圧力リング８２の内部に連結する圧力分配調節手段と、から構成される。
【００４０】
メインフレーム２０のベアリング面２４に旋回スクロール４０のボス部４３が挿入されるボス挿入溝２３を囲むように閉曲線形態に第１のリング挿入溝２５が形成され、第１のリング挿入溝２５に内側圧力リング８１が結合される。また、メインフレーム２０のベアリング面２４に第１のリング挿入溝２５を囲むように閉曲線形態に第２のリング挿入溝２６が形成され、第２の挿入溝２６に外側圧力リング８２が結合される。前記第１及び第２のリング挿入溝２５、２６は、それぞれ原形に形成されることが望ましい。
【００４１】
内側圧力リング８１及び外側圧力リング８２は、弾性材料から形成され、内側圧力リング８１及び外側圧力リング８２の弾性係数は、相異なることが望ましい。
【００４２】
メインフレーム２０の第１のリング挿入溝２５及び第２のリング挿入溝２６に結合された内側圧力リング８１及び外側圧力リング８２は、旋回スクロールの円板部４１の背面に接触される。内側圧力リング８１の内部には、メインフレーム２０の軸挿入孔２２、ボス挿入溝２３及び回転軸６０の内部に貫通形成されたオイル流路６２などを通して密閉容器１０内部の高圧が伝達されることで、内側圧力リング８１の内部面積に該当する旋回スクロール４０の背面に常に高圧が作用する。
【００４３】
前記圧力分配調節手段は、流路の方向を調節する調節バルブ９０と、調節バルブ９０と内側圧力リング８１の内部を連結する第１の流路Ｆ１と、調節バルブ９０と外側圧力リング８２の内部を連結する第２の流路Ｆ２と、吸入口３４側と調節バルブ９０を連結する第３の流路Ｆ３と、を含む。
【００４４】
第１の流路Ｆ１、第２の流路Ｆ２及び第３の流路Ｆ３は、固定スクロール３０に形成される。また、調節バルブ９０は、固定スクロール３０の一側に装着される。
【００４５】
調節バルブ９０は、３方向の流路を選択的に調節する３方向バルブである。
前記圧力分配調節手段は、調節バルブ９０を調節することで、第１の流路Ｆ１と第２の流路Ｆ２が連結され、第２の流路Ｆ２と第３の流路Ｆ３が塞がると、密閉容器１０内の高圧が内側圧力リング８１の内部と第１及び第２の流路Ｆ１、Ｆ２を通して外側圧力リング８２に作用するようになる。よって、内側圧力リング８１の領域を含んだ外側圧力リング８２の内部面積に該当する旋回スクロール４０の背面に高圧が作用するようになる。
【００４６】
また、調節バルブ９０を調節することで、第２の流路Ｆ２と第３の流路Ｆ３が連結され、第１流路Ｆ１と第２の流路Ｆ２が塞がると、前記吸入口側の低圧が第３の流路Ｆ３及び第２の流路Ｆ２を通して外側圧力リング８２内部に伝達されて外側圧力リング８２の内部が低圧状態になる。従って、旋回スクロール４０の背面には、内側圧力リング８１の内部面積に該当する旋回スクロール４０の背面に高圧が作用するようになるので、旋回スクロール４０の背面に高圧が作用する面積が相対的に小さくなり、よって、旋回スクロール４０の背面に相対的に小さい圧力が作用するようになる。
【００４７】
以下、図３を参照して、本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置を構成する圧力分配調節手段の他の実施形態を説明する。図３に示すように、前記圧力分配調節手段は、流路の方向を調節する調節バルブ９０と、外側圧力リング８２の内部と調節バルブ９０を連結する第４の流路Ｆ４と、内側圧力リング８１の内部と第４の流路Ｆ４を連結する第５の流路Ｆ５と、吸入口３４側と調節バルブ９０を連結する第６の流路Ｆ６と、第６の流路Ｆ６と第４の流路Ｆ４を連結する第７の流路Ｆ７と、第７の流路Ｆ７に装着される配圧制御バルブ９２と、第５の流路Ｆ５に備えられたオリフィス部９３と、を含んで構成される。前記配圧制御バルブは、一般的な技術である。
【００４８】
調節バルブ９０は、２方向の流路を選択的に調節する両方向バルブである。
第４ないし第７の流路Ｆ４〜Ｆ７は、固定スクロール３０に形成される。また、調節バルブ９０は、固定スクロール３０の一側に装着される。オリフィス部９３は、第５の流路Ｆ５の一部の内径を他の部分より小さく形成した部分である。
【００４９】
前記圧力分配調節手段は、調節バルブ９０を調節することで、第４の流路Ｆ４及び第６の流路Ｆ６が塞がると、内側圧力リング８１の内部高圧が第５の流路Ｆ５、オリフィス部９３及び第４の流路Ｆ４を通して外側圧力リング８２に作用するようになる。このとき、内側圧力リング８１の内部の高圧がオイルピース部９３を通して外側圧力リング８２の内部に作用するので、相対的に高圧よりはわずか小さい中間状態の圧力が作用する。これによって、旋回スクロール４０の背面に高圧及び中間圧力が作用する面積が相対的に大きくなる。外側圧力リング８２の内部に過度な圧力が作用する場合、配圧制御バルブ９２が開くようになる。
【００５０】
また、調節バルブ９０を調節することで、第４の流路Ｆ４及び第６の流路Ｆ６を開けると、吸入口３４側の低圧が第６の流路Ｆ６及び第４の流路Ｆ４を通して外側圧力リング８２の内部に作用する。内側圧力リング８１の内部には、密閉容器１０内部の高圧が作用するようになる。これによって、旋回スクロール４０の背面に内側圧力リング８１の内部面積に該当する面積に高圧が作用し、旋回スクロール４０の背面に相対的に小さい圧力が作用する。このとき、オリフィス部９３を通して少量のオイルが旋回スクロールのラップ４２と固定スクロールのラップ３２との間に供給される。
【００５１】
以下、本発明のスクロール圧縮機容量可変装置の作用効果を説明する。
まず、前記スクロール圧縮機の圧縮機構部の動作は、前述した内容と類似するので、具体的な説明は省略する。
【００５２】
前記スクロール圧縮機が１００％容量で運転する場合、図１及び図３に示すように、前記圧力調節手段の調節バルブ９０を調節することで旋回スクロール４０の背面に相対的に圧力が大きい高圧を作用させる。旋回スクロール４０は、前述したように、旋回スクロール４０の背面に圧力が作用する面積を大きくすることで、相対的に圧力が大きい高圧が作用するようになる。
【００５３】
旋回スクロール４０の背面に高圧が作用することにより、旋回スクロール４０が浮上しながら固定スクロール３０側に移動して、該旋回スクロールラップ４２の端面と旋回スクロールのラップ４２と対面する固定スクロール３０の内側面とが圧搾され、同時に、固定スクロール３０のラップ３２の端面と該固定スクロール３０のラップ３２と対面する旋回スクロールの円板部４１の上面が圧搾される。固定スクロール３０のラップ３２及び旋回スクロール４０のラップ４２の端面にそれぞれ結合されたシーリング部材７０は、圧搾された状態になる。
【００５４】
これによって、固定スクロール３０のラップ３２及び旋回スクロール４０のラップ４２によって形成される圧縮ポケットＰ間の圧力漏洩が防止される。即ち、固定スクロール３０の縁部に位置する低圧状態の圧縮ポケットＰと固定スクロール３０の縁部と中央との間に位置する中間圧力状態の圧縮ポケットＰとの間の圧力漏洩が防止されるだけでなく、該中間圧力状態の圧縮ポケットＰと固定スクロール３０の中央に位置する吐出圧状態の圧縮ポケットＰとの間の圧力漏洩が防止される。
【００５５】
従って、前記吐出管に吐出される吐出圧は、設定された容量の１００％を維持するようになる。
【００５６】
一方、前記スクロール圧縮機が可変容量で運転する場合、図４及び図５に示すように、前記圧力調節手段の調節バルブ９０を調節することで、旋回スクロール４０の背面に相対的に圧力が小さい低圧を作用させる。旋回スクロール４０は、前述したように、該旋回スクロール４０の背面に圧力が作用する面積を小さくすることで、相対的に圧力が小さい低圧が作用するようになる。
【００５７】
旋回スクロール４０の背面に低圧が作用することにより、固定スクロール３０及び旋回スクロール４０の内部圧力によって旋回スクロール４０が下降しながらメインフレーム２０側に移動することで、該旋回スクロール４０のラップ４２の端面と旋回スクロール４０のラップ４２と対面する固定スクロール３０の内側面との間に隙間が発生し、該隙間は、旋回スクロール４０のラップ４２に結合されたシーリング部材７０によってシーリングされる。同時に、固定スクロール３０のラップ３２の端面と該固定スクロール３０のラップ３２と対面する旋回スクロールの円板部４１の上面との間に隙間が発生し、該隙間は、固定スクロール３０のラップ３２に結合されたシーリング部材７０によってシーリングされる。
【００５８】
このように、固定スクロール３０のラップ３２及び旋回スクロールのラップ４２に結合されたシーリング部材７０により固定スクロール３０と旋回スクロール４０との間にシーリングが行われるので、該シーリング部材７０が存在しない領域に位置する圧縮ポケットＰが相互連通して冷媒がバイパスされる。即ち、固定スクロール３０の縁部に位置する圧縮ポケットＰと該固定スクロール３０の縁部と中央との間に位置する圧縮ポケットＰとの間が相互連通して固定スクロール３０の中央に位置した吐出孔３３に吐出される冷媒の吐出圧力が低くなるので、容量が小さくなる。固定スクロール３０の縁部と中央との間に位置する圧縮ポケットＰと固定スクロール３０の中央に位置する圧縮ポケットＰとの間は、シーリング部材７０によってシーリングされて圧力漏洩が防止される。
【００５９】
従って、吐出管１３に吐出される吐出圧は、設定された容量の１００％より小さくなる。
【００６０】
一方、前記シーリング可変手段が排除され、前記圧力調節手段のみが備えられた場合も、圧縮機を１００％で運転させるか、または、可変運転させることができる。即ち、圧力調節手段により旋回スクロール４０の背面に作用する圧力を相対的に大きくする場合、旋回スクロール４０のラップ４２と固定スクロール３０のラップ３２がその相手面にそれぞれ密着されてシーリングするので、１００％の容量で運転される。また、前記圧力調節手段により旋回スクロール４０の背面に作用する圧力を相対的に小さくする場合、旋回スクロール４０のラップ４２及び固定スクロール３０のラップ３２とその相手面との間にわずかの隙間が発生するので、高圧の圧縮ポケットＰと低圧の圧縮ポケットＰ間に漏洩が発生するため、可変容量で運転される。
【００６１】
このように、本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置は、高圧状態に維持される密閉容器１０内の圧力を利用して旋回スクロール４０の背面に作用する圧力を調節し、該旋回スクロール４０の背面に作用する圧力によってシーリング領域を可変させることで、スクロール圧縮機の容量を可変させる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置が備えられたスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。
【図２】本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置が備えられたスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す横断面図である。
【図３】本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置を構成する圧力分配調節手段の他の実施形態が備えられたスクロール圧縮機の容量可変装置を示す断面図である。
【図４】本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置の作動状態を示す断面図である。
【図５】本発明のスクロール圧縮機の容量可変装置の作動状態を示す断面図である。
【図６】一般的なスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す断面図である。
【図７】図６のスクロール圧縮機の圧縮機構部を構成する固定スクロールのラップ及び旋回スクロールのラップを示す平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    密閉容器
２０    メインフレーム
２４    ベアリング面
３０    固定スクロール
３２    固定スクロールのラップ
３５、４４    シーリング溝
４０    旋回スクロール
４２    旋回スクロールのラップ
７０    シーリング部材
９０    調節バルブ
９２    配圧制御バルブ
９３    オリフィス部
Ｆ１〜Ｆ７    第１〜第７流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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