JP2000038995A - エコノマイザとサクション部の間に除負荷バルブを設けたスクロ―ルコンプレッサ - Google Patents
エコノマイザとサクション部の間に除負荷バルブを設けたスクロ―ルコンプレッサInfo
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Abstract
ブのユニークな配置を提供する。 【解決手段】 スクロールコンプレッサは、スクロール
コンプレッサチャンバに連通したエコノマイザ注入ライ
ンを有している。除負荷バルブは選択的にエコノマイザ
注入ラインを連通させてサクション側へと戻させてい
る。この配置では、流体ポート及びエコノマイザ注入を
行うために必要な通路は、また、サクションバイパス除
負荷を行うために用いられ、コンプレッサとシステム設
計及び構成が簡略化される。
Description
ンプレッサに有用な除負荷バルブのユニークな配置に関
するものである。
おいてより広く用いられるようになってきている。しか
しながら、スクロールコンプレッサには、いくつかの設
計上の課題が残されている。特に設計上の課題のうちの
1つとしては、コンプレッサのフル容量運転が望ましく
ない場合に容量レベルを低下させることを挙げることが
できる。多くの状況では、コンプレッサをフル容量とす
ることは望ましくないこともある。特に多くの冷凍又は
冷媒圧縮用途においては、容量を低減させる能力を有し
ていることが望ましい。
は、コンプレッサのサクションポートへと圧縮された冷
媒の一部を戻すための除負荷バイパスバルブが備えられ
てきている。このようにして圧縮される冷媒の質量が減
少される。
おいては、容量を増加させる能力を付与することが望ま
しいことがある。容量を増加させる1つの方法は、冷凍
システム内にエコノマイザ回路を含ませることである。
エコノマイザ回路は、本質的にコンデンサの下流側のメ
イン冷媒流とコンデンサの下流側にトラップされ、膨張
バルブを通過する第2の冷媒流との間に熱交換を行わせ
る。このメイン流は、第2の流れによって熱交換器内で
冷却される。このようにしてコンデンサからのメイン流
は、その本来の膨張バルブを通してエバポレータへと流
れる前に冷却される。
流入するので、熱を吸収する能力が向上され、その本来
の目的であるシステムの冷却能力が向上できる。第2の
流れの冷媒は、中間的な圧縮ポイントにおいてサクショ
ンの僅かに下流側でコンプレッションチャンバに流入す
る。典型的には、エコノマイザの流体は、コンプレッシ
ョンチャンバが閉じられた後のポイントで注入される。
びシステムに選択的に容量を減少させると共に容量を増
加させる構成を組み込むことが望まれている。従来で
は、デュアル容量のため、独立したポート、通路、バル
ブ、及び制御装置のセットを用いるものである。このよ
うな構成は、また製造の際の複雑さとコストとを増加さ
せることになっている。
る実施例では、スクロールコンプレッサには、エコノマ
イザ回路とサクションラインとが設けられている。バイ
パスラインは、エコノマイザ回路とサクションラインの
間を連通させるように配置されており、除負荷バルブ
は、バイパスラインに配置されて、エコノマイザ注入ラ
インとサクションラインの連通を選択的に制御可能とさ
れている。エコノマイザ注入ラインのバルブは、閉じる
ことができるようにされ、除負荷バルブは開くことがで
きるようにされ、その後コンプレッサのエコノマイザ注
入ポートがバイパスポートとなるようにされてサクショ
ン部へと分岐された流体を戻すようにされている。
える同一の流路及びポートは、また除負荷機能のために
用いることができる。このためスクロールコンプレッサ
のアッセンブリと動作とは、著しく簡略化されコスト及
び信頼性が向上されることになる。
トの双方として交互に動作されるそれぞれの圧縮ポケッ
トにおける円弧に沿って、単一のポート又は複数のポー
トを配置することもできる。
述する詳細な説明及び図面を参照して最も良く理解され
よう。
サ20が示されており、このスクロールコンプレッサ2
0は、旋回スクロールラップ23を含む旋回スクロール
要素22と、非旋回スクロールラップを備えた固定、す
なわち非旋回スクロール要素24とを備えている。これ
らのスクロールラップは、互いにフィットして吐出ポー
ト26を取り囲んでいる。知られているように、旋回ス
クロール要素22は、非旋回スクロール要素24に相対
して旋回し、スクロールラップ23,25は選択的に吐
出ポート26に向かって圧縮されて行く冷媒ポケットを
トラップする。複数のポート28及び30は、非旋回ス
クロール要素24の基部31に形成されている。これと
は別に、ポート28,30は、単一の対となったより大
きなポートから構成されていても良い。図1に示す位置
では、ポート28,30は、旋回スクロールラップ23
によって完全には閉塞されておらず、略同時にコンプレ
ッションチャンバ27,29は、サクションライン45
と連通する領域からシールされている。
した運動とともに、ポート28,30は、閉塞が解か
れ、コンプレッションチャンバ27,29へと露出さ
れ、これらのポートは、旋回スクロールラップ23が運
動して非旋回スクロールラップ25と接触することによ
り閉じられるようにされている。
は、ポート30と連通しており、第2の通路34は、ポ
ート28と連通している。横断通路36は、通路32と
34の間を連通させている。連なったプラグ38は、通
路32,34,36を適切に閉鎖させている。通路40
は、横断通路36を横切ってバイパスバルブ42へと連
通しており、このバイパスバルブ42は、ライン44へ
と導かれサクションライン45へと戻され、さらに通路
46へと連通し、この通路46は、エコノマイザバルブ
48へと導かれ、エコノマイザバルブ48は、エコノマ
イザ注入ライン50へと連通しており、このエコノマイ
ザ注入ライン50は、エコノマイザ熱交換器52又はエ
コノマイザフラッシュタンクに連通されている。図4に
示されるように、エコノマイザ熱交換器52は、スクロ
ールコンプレッサ20の冷凍システム56のコンデンサ
54のすぐ下流の配置されている。これとは別に、エコ
ノマイザバルブ48は、エコノマイザ熱交換機52のす
ぐ上流のライン49に配置することも可能である。
ブ42は、コンプレッサハウジング内側又はコンプレッ
サハウジングの外側に配置することが可能である。
量の3つのレベルが本発明のシステムによれば達成され
る。まず、フル容量の下では、エコノマイザバルブ48
が開かれ、バイパスバルブ42が閉じられ、エコノマイ
ザ運転が行われる。流体は、ライン50から通路40,
通路36,通路32,34へと流れ、ポート28,30
を介してコンプレッションチャンバ27,29に流され
る。冷凍技術において概ね知られているように、これ
は、エバポレータ58に接近する流体の熱力学状態を改
善して冷凍システムの容量を増加させる。
48,42の双方を閉じることが可能である。このよう
な運転においては、コンプレッサは、エコノマイザ及び
バイパスを用いずに運転される。制御装置60は、バル
ブ48,42を含むシステム56を運転する。
合には、エコノマイザバルブ48は、閉じられバイパス
バルブ42が開かれる。ここで、コンプレッションチャ
ンバ内にトラップされた流体は、ポート28,30を通
過して通路32,34,36,40,44を通して外側
のサクションライン45へと流れる。流体は、このよう
にしてスクロールコンプレッサ20のインレットへとバ
イパスして戻される。
ロールコンプレッサハウジングの外側に配置されている
ことが好ましく、このようにすることによりスクロール
コンプレッサハウジングアッセンブリを簡略化すること
が可能となる。しかしながら、バイパス経路44とバル
ブ42とはハウジング内部に設けることもできる。
イパス運転の双方を達成することができる単一のポート
と通路のセットを用いる利点を有する。このようにする
ことにより、本発明は、従来の技術を改善することがで
きる。さらに、バイパスは、コンプレッションサイクル
のわずかなポイントで生じるので、その後にバイパスさ
れる圧縮された流体からのエネルギー損失が小さくな
る。
発明と同時に出願された同時係属中の出願、題名「シャ
ットダウン時に電源を停止させた場合の逆向き運転の防
止のためのスクロールコンプレッサ制御」に記載されて
いる方法により運転されることが特に好適である。この
除負荷バルブは、広い範囲における容量及び条件で運転
されなければならないインターモーダルトランスポーテ
ーション用コンテナといった冷凍輸送のための冷凍シス
テムに用いる場合に特に有効である。このような輸送コ
ンテナは、冷凍された品物をトラック、鉄道、船で輸送
するために用いられる。
日に出願の出願番号第08/986,447号「容量制
御のためのパルス化した流れ」である。
が、当業者であれば、本発明の範囲内である種の変更を
行うことができることは理解できよう。このため、特許
請求の範囲は、本発明の本来の範囲及び趣旨を決定する
ために参照されなければならない。
プレッサを示した図である。
ールコンプレッサを示した図である。
サの端面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 (a)コンプレッサポンプユニットと、
(b)前記コンプレッサポンプユニットにより圧縮され
る冷媒の供給源に連通されたサクションインレット及び
サクション通路と、(c)前記サクションインレットの
下流側の位置で前記ポンプユニットと連通した少なくと
も1つのエコノマイザ注入ポートと、(d)前記サクシ
ョン通路へと前記エコノマイザ注入ポートを選択的に連
通させるための除負荷バルブとを備えることを特徴とす
るコンプレッサ。 - 【請求項2】 前記ポンプユニットは、スクロールコン
プレッサポンプユニットであることを特徴とする請求項
1に記載のコンプレッサ。 - 【請求項3】 前記除負荷バルブは、コンプレッサハウ
ジングの外側にマウントされたバイパス通路に位置決め
されていることを特徴とする請求項1に記載のコンプレ
ッサ。 - 【請求項4】 前記除負荷バルブは、コンプレッサハウ
ジングの内側にマウントされたバイパス通路に位置決め
されていることを特徴とする - 【請求項5】 前記コンプレッサポンプユニットに導入
されるエコノマイザ注入ポートを複数有していることを
特徴とする請求項1に記載のコンプレッサ。 - 【請求項6】 (a)基部と該基部から延びたスクロー
ルラップとを備えた旋回スクロールと、 (b)基部と、該基部から延び前記旋回スクロールラッ
プと互いにフィットしてコンプレッションチャンバを画
成するスクロールラップとを有する非旋回スクロール
と、 (c)前記コンプレッションチャンバに通じると共にエ
コノマイザ回路に連通されたエコノマイザ注入通路に連
通されたエコノマイザ注入ポートと、 (d)前記スクロールコンプレッサユニット内へとサク
ション流体を通じるためのサクション通路と、 (e)前記エコノマイザ注入通路を前記サクション通路
へと選択的に切り替え、前記エコノマイザ注入通路を前
記サクション通路へと連通させるバイパスラインと前記
バイパスラインを選択的に開かせる除負荷バルブとを備
える除負荷システムとを有するスクロールコンプレッ
サ。 - 【請求項7】 制御装置は、選択的に前記除負荷バルブ
を開かせることを特徴とする請求項6に記載のスクロー
ルコンプレッサ。 - 【請求項8】 前記コンプレッションチャンバにまで延
びた前記注入ポートを2つ備え、これらの2つのポート
は、周方向に離間していることを特徴とするスクロール
コンプレッサ。 - 【請求項9】 前記ポートは、それぞれ複数のポートを
有することを特徴とする請求項8に記載のスクロールコ
ンプレッサ。 - 【請求項10】 エコノマイザバルブは、前記エコノマ
イザ注入通路に配置されていることを特徴とする請求項
6に記載のスクロールコンプレッサ。 - 【請求項11】 前記エコノマイザバルブは、前記除負
荷バルブが開いている場合には閉じられることを特徴と
する請求項10に記載のスクロールコンプレッサ。
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