JPH07103152A - スクロールコンプレッサ - Google Patents

スクロールコンプレッサ

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JPH07103152A
JPH07103152A JP24550893A JP24550893A JPH07103152A JP H07103152 A JPH07103152 A JP H07103152A JP 24550893 A JP24550893 A JP 24550893A JP 24550893 A JP24550893 A JP 24550893A JP H07103152 A JPH07103152 A JP H07103152A
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JP
Japan
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scroll
compression chambers
pair
space
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Pending
Application number
JP24550893A
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English (en)
Inventor
Makoto Hayano
誠 早野
Kanji Sakata
寛二 坂田
Masao Ozu
政雄 小津
Teruo Kobuna
照男 小鮒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07103152A publication Critical patent/JPH07103152A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/122—Arrangements for supercharging the working space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • F04C29/042—Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造の複雑化及び、二つの圧縮室相互の圧力
の不均一を防止しつつ、二つの圧縮室への液インジェク
ション，ガスインジェクションあるいは圧縮室からガス
を逃がすレリースを行えるようにする。 【構成】 固定スクロール２３の上面に、二つの圧縮室
３５ａ，３５ｂに連通路４７ａ，４７ｂを通して連通可
能な溝４５を設け、この溝４５に、凝縮器から出た液冷
媒を圧縮室３５ａ，３５ｂに供給するための液インジェ
クション管５７を連通接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スクロールコンプレ
ッサに係わり、特に圧縮工程中に圧縮室内に流体を供給
し、あるいは圧縮室内から流体を外部に流出させる構成
を備えたスクロールコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スクロールコンプレッサは、固
定スクロールの渦巻状の静翼と旋回スクロールの渦巻状
の動翼とを噛み合わせ、吸入口から吸入したガスを静翼
と動翼との間に形成された一対の圧縮室内に閉じ込め、
旋回スクロールの旋回運動に伴って圧縮室の容積を漸次
減少させ、この間にガスを圧縮して高圧ガスとし、圧縮
工程の最終時に固定スクロールの静翼の渦巻の中心近く
に設けられた吐出ポートより吐出室内に吐出するもので
ある。
【０００３】このようなスクロールコンプレッサを冷凍
サイクルに組込んだ場合において、吐出口から吐出され
て凝縮器で凝縮液化した液冷媒を、スクロールコンプレ
ッサの圧縮室に供給させる、いわゆる液インジェクショ
ンを行って圧縮部を冷却し、冷凍能力を向上させている
ものが、特開昭６３−１４７９８２号公報に記載されて
いる。
【０００４】これは、固定スクロールの端板に、一対の
圧縮室それぞれに連通する冷媒噴射孔を二つ形成し、こ
の二つの冷媒噴射孔に、一対の圧縮室に液冷媒を供給す
る二本のインジェクション管それぞれを連通接続する構
成となっている。二本のインジェクション管は、固定及
び旋回の各スクロールなどが収容される密閉容器の上部
カバーを貫通して外部に引き出され、互いに合流されて
凝縮器から出る液冷媒が通過する冷媒配管に接続されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のスクロールコンプレッサでは、一対の圧
縮室に液冷媒を供給するために、二本の液インジェクシ
ョン管が必要であり、しかもこの液インジェクション管
が密閉容器を貫通してコンプレッサ外部に引き出されて
いることから、二本のインジェクション管の端板への接
続部及び、二本のインジェクション管と密閉容器との貫
通部合わせて４か所のシールが必要であり、構造が複雑
化している。
【０００６】また、二本のインジェクション管相互の分
岐部から二つの圧縮室までの距離もあるので、二本のイ
ンジェクション管への液冷媒の分流がうまくいかず、二
つの圧縮室の圧力が不均一になり、アンバランスな圧縮
による振動の増大を招いている。
【０００７】これは、圧縮部を冷却する液インジェクシ
ョンに限らず、圧縮工程中の圧縮室にガス冷媒を供給し
て冷媒循環量を増加させる場合や、圧縮途中のガスを圧
縮室から取出しコンプレッサの吸い込み側に戻してレリ
ースを行い能力を低減させる場合にも、二つの圧縮室そ
れぞれにインジェクション管あるいはレリース管を接続
する構成となるので、同様の問題が発生する。
【０００８】そこで、この発明は、構造の複雑化及び、
二つの圧縮室の圧力の不均一を防止しつつ、二つの圧縮
室への液インジェクション，ガスインジェクションある
いは圧縮室からガスを逃がすレリースを行えるようにす
ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、端板及びこの端板に立設され
る渦巻状の静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこ
の端板に立設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スク
ロールに対し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋
回する旋回スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回
運動に対応して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一
対の圧縮室が形成されるスクロールコンプレッサにおい
て、前記固定スクロールの端板における静翼と反対側の
面に、前記一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空
間を形成し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する
連通路を前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室
に液冷媒を供給する液インジェクション管を前記空間に
連通接続した構成としてある。
【００１０】第２に、端板及びこの端板に立設される渦
巻状の静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこの端
板に立設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スクロー
ルに対し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋回す
る旋回スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回運動
に対応して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一対の
圧縮室が形成されるスクロールコンプレッサにおいて、
前記固定スクロールの端板における静翼と反対側の面
に、前記一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空間
を形成し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する連
通路を前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室に
ガス冷媒を供給するガスインジェクション管を前記空間
に連通接続した構成としてある。
【００１１】第３に、端板及びこの端板に立設される渦
巻状の静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこの端
板に立設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スクロー
ルに対し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋回す
る旋回スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回運動
に対応して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一対の
圧縮室が形成されるスクロールコンプレッサにおいて、
前記固定スクロールの端板における静翼と反対側の面
に、前記一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空間
を形成し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する連
通路を前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室内
からガスを流出させるレリース管を前記空間に連通接続
した構成としてある。
【００１２】
【作用】このような構成のスクロールコンプレッサによ
れば、二つの圧縮室には、端板の静翼と反対側の面に形
成されて二つの圧縮室に連通する空間を通して一本の液
インジェクション管，一本のガスインジェクション管ま
たは一本のレリース管が連通接続されるので、構造の複
雑化及び、二つの圧縮室相互の圧力の不均一を防止しつ
つ、二つの圧縮室への液インジェクション，ガスインジ
ェクションあるいは圧縮室からガスを逃がすレリースを
行える。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
【００１４】図１は、この発明の一実施例を示すスクロ
ールコンプレッサの断面図である。密閉容器１には、側
部に吸込管３が、上部に吐出管５がそれぞれ接続されて
おり、密閉容器１内の下部に駆動部７が、上部に圧縮機
部９がそれぞれ設けられている。
【００１５】駆動部７は主軸１１に固着されたロータ１
３と、密閉容器１の内面に固着されたステータ１５とを
有し、ステータ１５に電流が流れることでロータ１３を
介して前記主軸１１に回転動力が与えられるようにな
る。主軸１１は、密閉容器１に固着された上下の軸受部
材１７，１９により回転自在に両端支持されると共に、
上端が主軸１１の軸心から所定量偏心したクランク軸部
２１となっている。
【００１６】一方、圧縮機部９は、鉄系の材質からなる
固定スクロール２３とアルミニウム系の材質からなる旋
回スクロール２５とで形成されている。固定スクロール
２３は、平板状の端板２７から渦巻状の静翼２９が立上
がる形状となっており、端板２７の外周は、密閉容器１
の内壁面に固定支持された前記軸受部材１７の外周側の
フレーム部３０に固定されている。
【００１７】旋回スクロール２５は、平板状の端板３１
から渦巻状の動翼３３が立上がる形状となっており、こ
の動翼３３は固定スクロール２３の静翼２９に対して対
称に噛み合い、静翼２９と動翼３３との間に、これらが
噛み合った状態での圧縮過程を示す平面図である図２に
示すように、一対の圧縮室３５ａ，３５ｂがそれぞれ形
成される。圧縮室３５ａ，３５ｂは、固定スクロール２
３の端板２７のほぼ中心部位に貫通して設けられた吐出
孔３７と、図２（ｄ）の吐出状態にて連通する。また、
旋回スクロール２５の端板３１の下面に形成されたクラ
ンク軸受３９は、前記主軸１１のクランク軸部２１に回
転自在に嵌挿されている。
【００１８】旋回スクロール２５の端板３１は、スラス
ト軸受４１により支持されると共に、オルダム機構４３
を介して旋回スクロール２５に旋回運動が与えられる。
これにより、圧縮室３５ａ，３５ｂは、図２（ａ）のと
じ込み完了状態，図２（ｂ）の圧縮状態，図２（ｃ）の
圧縮完了状態，図２（ｄ）の吐出状態に示されているよ
うに、旋回スクロール２５の旋回運動に対応して容積が
中心へ向けて順次小さくなる。
【００１９】固定スクロール２３の端板２７の上面に
は、この部位における図１の平面図である図３に示すよ
うに、Ｖ字状の溝４５が形成されている。この溝４５
は、二つの先端部４５ａ，４５ｂ付近が圧縮状態を示す
図２（ｂ）での圧縮室３５ａ，３５ｂそれぞれに対向す
る位置にあり、この先端部４５ａ，４５ｂと二つの圧縮
室３５ａ，３５ｂとが、端板２７に形成された連通路４
７ａ，４７ｂにより連通している。
【００２０】また、固定スクロール２３の端板２７の上
面には、上記Ｖ字状の溝４５全体を覆う円形の蓋体４９
が３本のボルト５１により固定されている。この蓋体４
９によって塞がれた溝４９の内部が、固定スクロール２
３の端板２７における静翼２９と反対側の面に形成され
る空間となる。蓋体４９は、端板２７の吐出孔３７をも
覆う形状であるので、吐出孔３７に整合する位置には開
口孔５３が形成されている。これにより、吐出状態を示
す図２（ｄ）にて圧縮室３５ａ，３５ｂは、吐出孔３７
及び開口孔５３を通して吐出室５４に開放されることに
なる。
【００２１】蓋体４９には、溝４５のほぼ中心部、すな
わちＶ字の屈曲部位に対応する位置に接続口５５が開口
しており、この接続口５５には、液冷媒を圧縮室３５
ａ，３５ｂに供給するための液インジェクション管５７
の一端が接続されている。液インジェクション管５７の
他端側は、密閉容器１の上面を貫通して外部に引き出さ
れている。
【００２２】図４は、上記したようなスクロールコンプ
レッサ５９を、凝縮器６１，第１絞り機構６３，気液分
離器６５，第２絞り機構６７及び蒸発器６９からなる冷
凍サイクルに組込んだ場合の冷凍サイクル構成を示して
いる。スクロールコンプレッサ５９から吐出された高温
高圧のガス冷媒は、凝縮器６１にて凝縮し、第１絞り機
構６３で減圧されて気液分離器６５に至り、ここで液冷
媒Ｌとガス冷媒Ｇとに分離される。液冷媒Ｌは、さらに
第２絞り機構６７で減圧された後、蒸発器６９に至り、
ここで蒸発してガス冷媒となってコンプレッサ５９に戻
る。
【００２３】上記気液分離器６５の液冷媒Ｌが存在する
下方部位に、前述した液インジェクション管５７の他端
が連通接続されており、気液分離器６５内の液冷媒Ｌ
は、液インジェクション管５７を通してスクロールコン
プレッサ５９の圧縮機部９に供給される。気液分離器６
５から液インジェクション管５７に流出した液冷媒Ｌ
は、スクロールコンプレッサ５９における固定スクロー
ル２３の端板２７の溝４５に入り込み、連通路４７ａ，
４７ｂを経て図２（ｂ）の圧縮中に二つの圧縮室３５
ａ、３５ｂに供給されて圧縮機部９が冷却される。
【００２４】このようなスクロールコンプレッサによれ
ば、気液分離器６５からスクロールコンプレッサ５９の
圧縮室３５ａ，３５ｂに液冷媒を供給するための構成と
して、固定スクロール２３の端板２７に溝４５を形成
し、この溝４５に１本の液インジェクション管５７を連
通接続している。このため、液インジェクション管５７
のコンプレッサ本体への接続構成が簡素化され、液イン
ジェクション管５７のコンプレッサ本体側への接続部に
対するシール部についても、１本の液インジェクション
管５７の蓋体４９への接続部及び密閉容器１への貫通部
位の２か所で済み、構造が簡素化されて製造も容易とな
る。
【００２５】また、１本の液インジェクション管５７で
液冷媒を二つの圧縮室３５ａ，３５ｂに供給しているの
で、二つの圧縮室３５ａ，３５ｂへの冷媒供給量が均一
になり、二つの圧縮室３５ａ，３５ｂ内の圧力も均一化
が保たれ、アンバランスな圧縮による振動の増大が防止
される。
【００２６】図５は、固定スクロール２３の端板２７上
に、図３に示す円形の蓋体４９に代え、溝４５のＶ字形
状に合わせたＶ字状の蓋体７１をボルト５１により固定
したものである。この蓋体７１にも、液インジェクショ
ン管５７が連通接続される接続口７３が形成されてい
る。
【００２７】図６は、前述した液インジェクション管５
７をガスインジェクション管７５として、気液分離器６
５内のガス冷媒Ｇを圧縮室３５ａ，３５ｂに供給してコ
ンプレッサの能力を可変としたものである。つまり、ガ
スインジェクション管７５の一端をスクロールコンプレ
ッサ５９の固定スクロール２３の溝４５に連通させ、他
端を気液分離器６５のガス冷媒Ｇが収納される上方部位
に連通接続させている。
【００２８】図７は、スクロールコンプレッサ５９の固
定スクロール２３の溝４５に連通させる管を、液インジ
ェクション管５７やガスインジェクション管７５に代
え、圧縮室３５ａ，３５ｂ内の圧縮中のガスをスクロー
ルコンプレッサ５９の吸い込み側に戻して能力を低減さ
せるためのレリース管７７としたものである。すなわ
ち、レリース管７７の一端を固定スクロール２３の溝４
５に連通接続し、他端をスクロールコンプレッサ５９の
吸い込み側の配管７９に連通接続している。
【００２９】上記ガスインジェクション管７５またはレ
リース管７７を利用する場合についても、液インジェク
ション管５７の場合と同様の効果を奏する。
【００３０】なお、上記実施例では、固定スクロール２
３の端板２７側に溝４５を形成しているが、蓋体４９あ
るいは７１側に二つの圧縮室３５ａ，３５ｂを連通させ
る溝を形成してもよく、また溝４５はＶ字形状に限らず
円弧状でもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、固定スクロールにおける端板の静翼と反対側の面
に二つの圧縮室に連通する空間を形成し、この空間に１
本の液インジェクション管，１本のガスインジェクショ
ン管または１本のレリース管を連通接続してあるので、
構造の複雑化及び、二つの圧縮室の圧力の不均一を防止
しつつ、二つの圧縮室への液インジェクション，ガスイ
ンジェクションあるいは圧縮室からガスを逃がすレリー
スを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すスクロールコンプレ
ッサの断面図である。
【図２】図１のスクロールコンプレッサにおける圧縮過
程を示す動作説明図である。
【図３】図１のスクロールコンプレッサにおける蓋体が
装着された固定スクロールの平面図である。
【図４】図１のスクロールコンプレッサを組込んだ冷凍
サイクル構成図である。
【図５】図１のスクロールコンプレッサにおける固定ス
クロール上の面に装着される蓋体の変形例を示す平面図
である。
【図６】図１のスクロールコンプレッサにガスインジェ
クション管を接続した場合の冷凍サイクル構成図であ
る。
【図７】図１のスクロールコンプレッサにレリース管を
接続した場合の冷凍サイクル構成図である。
【符号の説明】
２３ 固定スクロール ２５ 旋回スクロール ２７ 端板 ２９ 静翼 ３３ 動翼 ３５ａ，３５ｂ 圧縮室 ４３ 端板 ４５ 溝（空間） ４７ａ，４７ｂ 連通路 ５７ 液インジェクション管 ７５ ガスインジェクション管 ７７ レリース管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小津 政雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 小鮒 照男 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端板及びこの端板に立設される渦巻状の
    静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこの端板に立
    設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スクロールに対
    し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋回する旋回
    スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回運動に対応
    して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一対の圧縮室
    が形成されるスクロールコンプレッサにおいて、前記固
    定スクロールの端板における静翼と反対側の面に、前記
    一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空間を形成
    し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する連通路を
    前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室に液冷媒
    を供給する液インジェクション管を前記空間に連通接続
    したことを特徴とするスクロールコンプレッサ。
  2. 【請求項２】 端板及びこの端板に立設される渦巻状の
    静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこの端板に立
    設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スクロールに対
    し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋回する旋回
    スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回運動に対応
    して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一対の圧縮室
    が形成されるスクロールコンプレッサにおいて、前記固
    定スクロールの端板における静翼と反対側の面に、前記
    一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空間を形成
    し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する連通路を
    前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室にガス冷
    媒を供給するガスインジェクション管を前記空間に連通
    接続したことを特徴とするスクロールコンプレッサ。
  3. 【請求項３】 端板及びこの端板に立設される渦巻状の
    静翼を備えた固定スクロールと、端板及びこの端板に立
    設される渦巻状の動翼を備えて前記固定スクロールに対
    し、静翼及び動翼相互が噛み合った状態で旋回する旋回
    スクロールとを備え、旋回スクロールの旋回運動に対応
    して外周から中心へ順次容積の減少を伴う一対の圧縮室
    が形成されるスクロールコンプレッサにおいて、前記固
    定スクロールの端板における静翼と反対側の面に、前記
    一対の圧縮室双方に対向する部位を備えた空間を形成
    し、この空間と前記一対の圧縮室とを連通する連通路を
    前記端板に設けるとともに、前記一対の圧縮室内からガ
    スを流出させるレリース管を前記空間に連通接続したこ
    とを特徴とするスクロールコンプレッサ。
JP24550893A 1993-09-30 1993-09-30 スクロールコンプレッサ Pending JPH07103152A (ja)

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