JP5777571B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Description
この実施の形態1に係るスクロール圧縮機100は、吸入管42を通じて吸入された冷媒を圧縮して吐出管43から外部に吐出する機能を有するものであり、高圧容器である密閉容器10と、この密閉容器10内に設置された、圧縮機構部の固定スクロール1及び揺動スクロール2と、揺動スクロール2を駆動する電動機8とを備えている。
固定スクロール台板1aのほぼ中心部には吐出ポート1dが貫通して設けてあり、吐出ポート1dの外側には、2つの圧縮室20に対応してリリーフポート1eが固定スクロール台板1aを軸方向に貫通して設けてある。
コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3aの外側には、オルダム機構環状部9bが往復摺動運動する面3xが形成されている。コンプライアントフレーム3の中心部には、電動機8によって回転駆動される主軸4を半径方向に支持する主軸受3c及び補助主軸受3hが形成されている。またコンプライアントフレーム3には、下開口部2kと対向する位置から軸方向に貫通してスラスト軸受3aと後述のフレーム空間15fとを連通する連通穴3sが形成されている。
低圧の吸入冷媒は吸入管42から固定スクロール1及び揺動スクロール2で形成される圧縮室20に入る。電動機8により駆動される揺動スクロール2は偏芯旋回運動と共に圧縮室20の容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール1の吐出ポート1dより密閉容器10内に吐出される。なお、上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは、揺動スクロール2の抽気孔2jよりコンプライアントフレーム3の連通穴3sを経て、フレーム空間15fに導かれ、このフレーム空間15fの中間圧力雰囲気を維持する。高圧となった吐出ガスは、密閉容器10内を高圧雰囲気で満たし、やがて吐出管43から圧縮機外に放出される。
Pm1=Ps+α(Psは吸入雰囲気圧力すなわち低圧)
で制御されている。
Pm2=Ps×β
但し、Psは吸入雰囲気圧力すなわち低圧
で制御される。
スクロール圧縮機100から吐出された高温高圧の気相冷媒(状態[1])は、凝縮器101にて熱交換されて液化し、高圧液冷媒(状態[2])となる。その後、高圧液冷媒は二手に分岐され、一方は、そのまま内部熱交換器103に流入し、他方は、インジェクション回路106に流入して第1膨張弁102で減圧された後(状態[3])、内部熱交換器103に流入する。
インジェクション運転を行わない通常運転時は、第1膨張弁102の開度を全閉にする。これにより、スクロール圧縮機100のインジェクション流路31aへ流入する支流のインジェクション回路106を遮断し、凝縮器101、内部熱交換器103、第2膨張弁104、蒸発器105を通過した冷媒の全てをスクロール圧縮機100に吸入させる。
図6は、固定スクロール1に対する揺動スクロール2の相対位置を、吸込み完了状態を0°として90°毎に示した図である。図6においてグレーで示した部分は、固定スクロール渦巻歯1bと揺動スクロール渦巻歯2bとを噛み合わせることにより形成された2つの圧縮室20を示している。また、図6には(a)〜(g)のそれぞれの回転角における、インジェクションポート1f、過圧縮防止リリーフポート1h及び吐出ポート1dの圧縮室20との連通状態も併せて示している。また、図7は、一つの圧縮室20の吸込み完了から吐出完了までの各ポートの圧縮室20への連通率の変化を回転角に対して表したグラフを示す図である。
Claims (7)
- 密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、それぞれの台板上に設けられた渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールを有する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機と、
圧縮途中の前記圧縮室にインジェクションポートを介して冷媒を供給するためのインジェクション流路と、
前記固定スクロールに設けられ、前記圧縮室内において過圧縮となった冷媒を前記圧縮室外にリリーフするための第1リリーフポートとを備え、
前記圧縮室における吸込み完了から吐出に至る全過程の間、前記インジェクションポート及び前記第1リリーフポートの少なくともどちらか一方が前記圧縮室に連通するように、前記インジェクションポート及び前記第1リリーフポートを設けると共に、前記インジェクション流路に、前記圧縮室内において過圧縮となった冷媒を前記圧縮室外へリリーフするための第2リリーフポートを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 前記インジェクション流路は、前記固定スクロールの前記台板と、この台板の前記渦巻歯と反対側に取り付けられるバックプレートとの互いの接触面の少なくとも一方に設けられた溝で構成されていることを特徴とする請求項1記載のスクロール圧縮機。
- 前記圧縮室は2つの圧縮室で構成され、前記第1リリーフポート、前記第2リリーフポート及び前記インジェクションポートは、前記2つの圧縮室のそれぞれに対応して設けられ、また、前記インジェクション流路は前記2つの圧縮室に共通して設けられており、2つの前記第2リリーフポート及び2つの前記インジェクションポートに連通していることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のスクロール圧縮機。
- 1つの前記第1リリーフポートと1つの前記第2リリーフポートとを個別に開閉可能なリリーフ弁を、前記2つの圧縮室に対応して2つ設け、前記2つのリリーフ弁を略同一形状としたことを特徴とする請求項3記載のスクロール圧縮機。
- 前記リリーフ弁は、板状の弁体と、弁体の変形量を制限する弁押さえとを備えたリード弁で構成されていることを特徴とする請求項4記載のスクロール圧縮機。
- 前記第2リリーフポートと前記インジェクションポートとが、同軸上に連通するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
- 前記揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、
前記コンプライアントフレームを半径方向に支持するガイドフレームと、
前記コンプライアントフレームと前記ガイドフレームとの間に形成され、吐出圧力から減圧された中間圧力となるフレーム空間と、
前記揺動スクロールの前記台板において、前記フレーム空間を前記圧縮室と常時又は間欠的に連通させる位置に設けられた抽気孔と、
前記コンプライアントフレームに設けられ、前記フレーム空間の中間圧力を制御する中間圧調整弁と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のスクロール圧縮機。
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