JP2003294325A - 圧縮機設備 - Google Patents
圧縮機設備Info
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- suction
- scroll
- fluid line
- refrigeration circuit
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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
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/006—Cooling of compressor or motor
- F25B31/008—Cooling of compressor or motor by injecting a liquid
-
- 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
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- 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
- F04C29/0007—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating
- F04C29/0014—Injection of a fluid in the working chamber for sealing, cooling and lubricating with control systems for the injection of the fluid
-
- 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
-
- 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
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮機を冷却することにより、圧縮機の性能
および潤滑が低下し且つ圧縮機にダメージが与えられる
ことを防止する。 【解決手段】 冷凍回路には、閉回路内で連結したスク
ロール式圧縮機、凝縮器および蒸発器が含まれている。
液体注入システムは、冷凍回路から液体冷媒を取り出
し、これを圧縮機に導く吸引ラインに注入して冷凍回路
において冷媒を冷却する。電子制御ユニットは、吐出ガ
ス温度センサから受け取った温度読み取りに基づいて制
御可能バルブを操作する。制御可能バルブは、電子膨張
バルブまたはソレノイドバルブであればよい。
および潤滑が低下し且つ圧縮機にダメージが与えられる
ことを防止する。 【解決手段】 冷凍回路には、閉回路内で連結したスク
ロール式圧縮機、凝縮器および蒸発器が含まれている。
液体注入システムは、冷凍回路から液体冷媒を取り出
し、これを圧縮機に導く吸引ラインに注入して冷凍回路
において冷媒を冷却する。電子制御ユニットは、吐出ガ
ス温度センサから受け取った温度読み取りに基づいて制
御可能バルブを操作する。制御可能バルブは、電子膨張
バルブまたはソレノイドバルブであればよい。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常、スクロール
式機械に関する。詳言すれば、本発明は、温度限界を越
えると流体を圧縮機の吸引ラインに注入する流体注入シ
ステムを組み込んだ気密のスクロール式圧縮機に関す
る。
式機械に関する。詳言すれば、本発明は、温度限界を越
えると流体を圧縮機の吸引ラインに注入する流体注入シ
ステムを組み込んだ気密のスクロール式圧縮機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】冷凍空調システムは、通常、圧縮機、凝
縮器、膨張バルブまたは同等物および蒸発器を有してい
る。これらの構成部品は、連続的な流路において順番に
連結されている。作動流体は、そのシステムを通って流
れ、液体相と蒸気または気体相とを交互に繰り返す。
縮器、膨張バルブまたは同等物および蒸発器を有してい
る。これらの構成部品は、連続的な流路において順番に
連結されている。作動流体は、そのシステムを通って流
れ、液体相と蒸気または気体相とを交互に繰り返す。
【0003】 種々の圧縮機タイプが冷凍空調システム
に用いられ、往復式圧縮機に限定されることなく、スク
リュー式圧縮機および回転圧縮機が含まれている。回転
式圧縮機は、スクロール式圧縮機と同じくベーン型圧縮
機を包含することができる。スクロール式機械つまりス
クロール式圧縮機は2台のスクロール部材を用いて構成
され、各スクロール部材は端板部と螺旋状ラップ部とを
有する。スクロール部材は、互いに対して相対的な旋回
運動でかみ合わさるように設置されている。この旋回運
動の間に、螺旋状ラップ部は、連続した一連の密封空間
または三日月形のポケットを規定し、該密封空間のおの
おのが、比較的低い吸引圧力の放射方向外方位置から比
較的高い吐出圧力の中央位置まで内方へ移動すると寸法
が次第に減少する。圧搾された気体は、中央位置の密封
空間から、一方のスクロール部材の端板部を通して形成
された吐出通路を通って出て行く。
に用いられ、往復式圧縮機に限定されることなく、スク
リュー式圧縮機および回転圧縮機が含まれている。回転
式圧縮機は、スクロール式圧縮機と同じくベーン型圧縮
機を包含することができる。スクロール式機械つまりス
クロール式圧縮機は2台のスクロール部材を用いて構成
され、各スクロール部材は端板部と螺旋状ラップ部とを
有する。スクロール部材は、互いに対して相対的な旋回
運動でかみ合わさるように設置されている。この旋回運
動の間に、螺旋状ラップ部は、連続した一連の密封空間
または三日月形のポケットを規定し、該密封空間のおの
おのが、比較的低い吸引圧力の放射方向外方位置から比
較的高い吐出圧力の中央位置まで内方へ移動すると寸法
が次第に減少する。圧搾された気体は、中央位置の密封
空間から、一方のスクロール部材の端板部を通して形成
された吐出通路を通って出て行く。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】標準の冷凍サイクルに
おいて、蒸気は、より高い圧力に圧搾する圧縮機の中に
引き込まれる。圧搾された蒸気は冷却され、凝縮器で高
圧液体に凝縮され、ついでその高圧液体は典型的には膨
張バルブを通ってより低い圧力に膨張され、蒸発器で蒸
発させて熱を吸い込み、それによって所望の冷却効果を
得る。蒸発器を出て行く膨張した比較的低圧の蒸気は、
再び圧縮機の中に引き込まれ、新たに循環を開始する。
より低圧の蒸気を圧搾する作用によってより高圧の蒸気
にする仕事をもたらし、且つ蒸気温度を著しく高めるこ
とになる。この熱の大部分は圧縮工程および蒸発工程で
生じ、続いて凝縮工程時に大気に戻されないので、その
熱の一部は圧縮機の部品へ移動する。圧搾された所定の
冷媒蒸気および運転時の圧力条件によって、この熱移動
が圧縮機の過熱になりうるレベルまで圧縮機の部品の温
度を上昇させ、圧縮機の性能および潤滑を低下させ且つ
圧縮機にダメージを与える結果になる。
おいて、蒸気は、より高い圧力に圧搾する圧縮機の中に
引き込まれる。圧搾された蒸気は冷却され、凝縮器で高
圧液体に凝縮され、ついでその高圧液体は典型的には膨
張バルブを通ってより低い圧力に膨張され、蒸発器で蒸
発させて熱を吸い込み、それによって所望の冷却効果を
得る。蒸発器を出て行く膨張した比較的低圧の蒸気は、
再び圧縮機の中に引き込まれ、新たに循環を開始する。
より低圧の蒸気を圧搾する作用によってより高圧の蒸気
にする仕事をもたらし、且つ蒸気温度を著しく高めるこ
とになる。この熱の大部分は圧縮工程および蒸発工程で
生じ、続いて凝縮工程時に大気に戻されないので、その
熱の一部は圧縮機の部品へ移動する。圧搾された所定の
冷媒蒸気および運転時の圧力条件によって、この熱移動
が圧縮機の過熱になりうるレベルまで圧縮機の部品の温
度を上昇させ、圧縮機の性能および潤滑を低下させ且つ
圧縮機にダメージを与える結果になる。
【0005】 過熱の問題を克服するために、種々の方
法が、スクロール式圧縮機の密封ポケットの中へ圧力下
の気体または液体冷媒を注入するために開発されてい
る。公知の先行技術の一つである冷凍サイクルから密封
ポケットの中へ液体冷媒を注入する方法は、スクロール
部材の一つによって規定された吸引口と一直線に位置す
る開口を有する注入継手を用いて、液体冷媒を注入する
ものである。注入した液体は、圧搾気体を冷却するため
に密閉ポケットの中へ吸引される。この方法は、本出願
人所有の米国特許第5076067号に開示されてお
り、その記載を参照のために本明細書に加入している。
他の公知の先行技術である液体注入方法は、1または2
以上の密閉ポケットと連通する中間加圧バイアス室を経
て、冷凍サイクルから直接1または2以上の密閉ポケッ
トの中へ液体冷媒を注入するものである。注入した液体
は、密閉ポケット中で圧搾気体を冷却する。この方法
は、本出願人所有の米国特許第5329788号および
第5447420号に開示されており、それらの記載を
参照のために本明細書に加入している。別の公知の先行
技術である液体注入方法は、スクロール部材の一つおよ
び開口を通して1または2以上の密閉ポケットへ延設す
る通路を経て、スクロール部材の中央部分に可能な限り
密接させるかまたは実際の吐出口に可能な限り密接させ
た位置で、冷凍サイクルから直接1または2以上の密閉
ポケットの中へ液体冷媒を注入するものである。この方
法は、本出願人所有の米国特許第5469816号に開
示されており、その記載を参照のために本明細書に加入
している。
法が、スクロール式圧縮機の密封ポケットの中へ圧力下
の気体または液体冷媒を注入するために開発されてい
る。公知の先行技術の一つである冷凍サイクルから密封
ポケットの中へ液体冷媒を注入する方法は、スクロール
部材の一つによって規定された吸引口と一直線に位置す
る開口を有する注入継手を用いて、液体冷媒を注入する
ものである。注入した液体は、圧搾気体を冷却するため
に密閉ポケットの中へ吸引される。この方法は、本出願
人所有の米国特許第5076067号に開示されてお
り、その記載を参照のために本明細書に加入している。
他の公知の先行技術である液体注入方法は、1または2
以上の密閉ポケットと連通する中間加圧バイアス室を経
て、冷凍サイクルから直接1または2以上の密閉ポケッ
トの中へ液体冷媒を注入するものである。注入した液体
は、密閉ポケット中で圧搾気体を冷却する。この方法
は、本出願人所有の米国特許第5329788号および
第5447420号に開示されており、それらの記載を
参照のために本明細書に加入している。別の公知の先行
技術である液体注入方法は、スクロール部材の一つおよ
び開口を通して1または2以上の密閉ポケットへ延設す
る通路を経て、スクロール部材の中央部分に可能な限り
密接させるかまたは実際の吐出口に可能な限り密接させ
た位置で、冷凍サイクルから直接1または2以上の密閉
ポケットの中へ液体冷媒を注入するものである。この方
法は、本出願人所有の米国特許第5469816号に開
示されており、その記載を参照のために本明細書に加入
している。
【0006】 これら先行技術のシステムには、冷凍圧
縮機では首尾よく働いても、それぞれ利点および欠点が
現れている。スクロール部材の吸引口への注入は単純で
あるが、気密外殻を通して延設する追加の継手を必要と
する。1または2以上の密閉ポケットの中へ直接注入す
るシステムは、温度をいっそう精確に制御できるけれど
も、スクロール式圧縮機の気密外殻を通して延設する追
加の継手が必要となるとともに、スクロール部材の機械
仕上げを追加することが必要となる。
縮機では首尾よく働いても、それぞれ利点および欠点が
現れている。スクロール部材の吸引口への注入は単純で
あるが、気密外殻を通して延設する追加の継手を必要と
する。1または2以上の密閉ポケットの中へ直接注入す
るシステムは、温度をいっそう精確に制御できるけれど
も、スクロール式圧縮機の気密外殻を通して延設する追
加の継手が必要となるとともに、スクロール部材の機械
仕上げを追加することが必要となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧搾気体の温
度を下げるために、スクロール部材で形成したポケット
の中へ液体冷媒を注入するための単純で有効な方法を提
供することによってこれらの欠点を克服している。本発
明は、吐出ガスの温度を感知するために気密外殻の頂部
キャップに温度感知装置を使用している。吐出ガス温度
が所定の限界を越えると、電子制御部材が、スクロール
式圧縮機の吸引ラインへ所定量の液体冷媒を注入するた
めに装置を開く。この注入装置は、電子膨張バルブ、パ
ルシング(パルス幅変調)バルブ、または流通路の制御
可能な開口を有する他の公知の方法であればよい。本発
明の方法は、スクロール式圧縮機および冷凍システムの
簡単な変形だけを必要とする効果的な低コストの液体注
入システムを提供するものである。
度を下げるために、スクロール部材で形成したポケット
の中へ液体冷媒を注入するための単純で有効な方法を提
供することによってこれらの欠点を克服している。本発
明は、吐出ガスの温度を感知するために気密外殻の頂部
キャップに温度感知装置を使用している。吐出ガス温度
が所定の限界を越えると、電子制御部材が、スクロール
式圧縮機の吸引ラインへ所定量の液体冷媒を注入するた
めに装置を開く。この注入装置は、電子膨張バルブ、パ
ルシング(パルス幅変調)バルブ、または流通路の制御
可能な開口を有する他の公知の方法であればよい。本発
明の方法は、スクロール式圧縮機および冷凍システムの
簡単な変形だけを必要とする効果的な低コストの液体注
入システムを提供するものである。
【0008】 本発明の適用可能性に関するその他の領
域は、以下に示す詳細な説明から明らかになるであろ
う。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適な
具体例を示すものであるが、単に例示を目的とするため
のものであって、本発明の範囲を限定する意図のないこ
とが理解されるべきである。
域は、以下に示す詳細な説明から明らかになるであろ
う。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適な
具体例を示すものであるが、単に例示を目的とするため
のものであって、本発明の範囲を限定する意図のないこ
とが理解されるべきである。
【0009】 本発明は、詳細な説明および添付図面か
らいっそう十分に理解できるようになる。
らいっそう十分に理解できるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】好適な具体例に関する以下の記載
は単なる例示であって、本発明、その応用または利用を
限定することを意図するものではない。
は単なる例示であって、本発明、その応用または利用を
限定することを意図するものではない。
【0011】 同様の参照番号がいくつかの図について
同じまたは対応する部品を示している図面を参照する
と、図1においてスクロール式圧縮機を示し、該圧縮機
には本発明に係る液体注入システムを組み入れ且つ一般
に参照番号10で示している。
同じまたは対応する部品を示している図面を参照する
と、図1においてスクロール式圧縮機を示し、該圧縮機
には本発明に係る液体注入システムを組み入れ且つ一般
に参照番号10で示している。
【0012】 スクロール式圧縮機10は通常円筒形の
気密外殻12を備え、該外殻の上端にはキャップ14を
溶接しており、且つ下端には一体形成された複数の据付
け脚(図示しない)を有する基台16を溶接している。
キャップ14には、冷媒吐出継手18を設け、該継手は
その内部に通常の吐出バルブ(図示しない)を有する。
気密外殻12に付設した他の主な構成要素には、キャッ
プ14と同一の点で気密外殻12に外周端を溶接された
横向きの仕切り板20と、入口継手22と、気密外殻1
2に対して適宜の方法で固着された主軸受ハウジング2
4と、気密外殻12に対して適宜の方法で固着された複
数の放射状外方延接の脚部を有する下部軸受ハウジング
26とが含まれる。一般に横断面が四角形であるが丸コ
ーナー部を有するモータ固定子28は、気密外殻12の
中に圧着取り付けしている。固定子28における丸コー
ナー部間の平坦部が、固定子28と外殻12との間に通
路を形成し、該通路は気密外殻12の頂部から底部への
潤滑剤の還元流れを促進する。
気密外殻12を備え、該外殻の上端にはキャップ14を
溶接しており、且つ下端には一体形成された複数の据付
け脚(図示しない)を有する基台16を溶接している。
キャップ14には、冷媒吐出継手18を設け、該継手は
その内部に通常の吐出バルブ(図示しない)を有する。
気密外殻12に付設した他の主な構成要素には、キャッ
プ14と同一の点で気密外殻12に外周端を溶接された
横向きの仕切り板20と、入口継手22と、気密外殻1
2に対して適宜の方法で固着された主軸受ハウジング2
4と、気密外殻12に対して適宜の方法で固着された複
数の放射状外方延接の脚部を有する下部軸受ハウジング
26とが含まれる。一般に横断面が四角形であるが丸コ
ーナー部を有するモータ固定子28は、気密外殻12の
中に圧着取り付けしている。固定子28における丸コー
ナー部間の平坦部が、固定子28と外殻12との間に通
路を形成し、該通路は気密外殻12の頂部から底部への
潤滑剤の還元流れを促進する。
【0013】 上端で偏心するクランクピン32を有す
る駆動軸ないしクランク軸30は、主軸受ハウジング2
4中のベアリング34および下部軸受ハウジング26中
のベアリング36で回転自在に支承している。クランク
軸30はその下端部に比較的大径の同心の穴38を有
し、該穴は、クランク軸30の上端まで上方に延設し且
つ放射方向外方に位置させた小径の穴40と連通させ
る。穴38内にはスターラ42を配置する。内側の気密
外殻12の下方部には潤滑油を満たし、穴38,40は
ポンプとして働いてクランク軸30の上方まで潤滑油を
汲上げ、最終的には潤滑を必要とするスクロール式圧縮
機10の種々の部分の全てに対して潤滑油を供給する。
る駆動軸ないしクランク軸30は、主軸受ハウジング2
4中のベアリング34および下部軸受ハウジング26中
のベアリング36で回転自在に支承している。クランク
軸30はその下端部に比較的大径の同心の穴38を有
し、該穴は、クランク軸30の上端まで上方に延設し且
つ放射方向外方に位置させた小径の穴40と連通させ
る。穴38内にはスターラ42を配置する。内側の気密
外殻12の下方部には潤滑油を満たし、穴38,40は
ポンプとして働いてクランク軸30の上方まで潤滑油を
汲上げ、最終的には潤滑を必要とするスクロール式圧縮
機10の種々の部分の全てに対して潤滑油を供給する。
【0014】 クランク軸30は、貫通する巻線44を
有するモータ固定子28と、クランク軸30上に圧嵌め
され且つ上下の釣合い重り48,50を有するモータ回
転子46とを備える電動モータによって回転自在に駆動
される。一般タイプのモータプロテクタ52は、モータ
巻線44と隣接して設置され、モータがその正常温度範
囲を超えたならば、モータプロテクタ52がモータを停
止する。
有するモータ固定子28と、クランク軸30上に圧嵌め
され且つ上下の釣合い重り48,50を有するモータ回
転子46とを備える電動モータによって回転自在に駆動
される。一般タイプのモータプロテクタ52は、モータ
巻線44と隣接して設置され、モータがその正常温度範
囲を超えたならば、モータプロテクタ52がモータを停
止する。
【0015】 主軸受ハウジング24の上方面は、旋回
スクロール部材56を配置する環状で平坦なスラスト軸
受表面54を備えている。スクロール部材56は、その
上方面に通常の螺旋状弁体またはラップ部60と、その
下方面に環状で平坦なスラスト表面62とを有する端板
部58からなる。ジャーナル軸受66を内部に有する円
筒形のハブ64は、下端面から下方向きに突出させてお
り、該ハブの中に中ぐり部を有する駆動ブッシュ68を
回転可能に配置し、該中ぐり部の中にクランクピン32
を駆動可能に配置する。クランクピン32は、駆動ブッ
シュ68の中ぐり部の一部において、平坦面と駆動可能
に係合する平坦面(図示しない)を一表面上に有し、本
出願人所有の米国特許第4877382号に記載された
ような放射方向で融通性を有する駆動機構を提供してお
り、参照のために同特許の記載を本明細書に加入する。
スクロール部材56を配置する環状で平坦なスラスト軸
受表面54を備えている。スクロール部材56は、その
上方面に通常の螺旋状弁体またはラップ部60と、その
下方面に環状で平坦なスラスト表面62とを有する端板
部58からなる。ジャーナル軸受66を内部に有する円
筒形のハブ64は、下端面から下方向きに突出させてお
り、該ハブの中に中ぐり部を有する駆動ブッシュ68を
回転可能に配置し、該中ぐり部の中にクランクピン32
を駆動可能に配置する。クランクピン32は、駆動ブッ
シュ68の中ぐり部の一部において、平坦面と駆動可能
に係合する平坦面(図示しない)を一表面上に有し、本
出願人所有の米国特許第4877382号に記載された
ような放射方向で融通性を有する駆動機構を提供してお
り、参照のために同特許の記載を本明細書に加入する。
【0016】 ラップ部60は、非旋回スクロール部材
74の一部を形成する非旋回スクロールラップ部72と
かみ合う。非旋回スクロール部材74に対する旋回スク
ロール部材56の旋回運動の間に流体の可動ポケットを
造り出し、該ポケットは、スクロール部材56,74の
放射方向の外方位置から中心位置まで移動するにつれて
圧搾される。非旋回スクロール部材74は、該部材の限
定的な軸方向運動を与える所望の方法で主軸受ハウジン
グ24に取り付けられている。このような取り付けの特
有の方法は本発明にとって重要ではない。
74の一部を形成する非旋回スクロールラップ部72と
かみ合う。非旋回スクロール部材74に対する旋回スク
ロール部材56の旋回運動の間に流体の可動ポケットを
造り出し、該ポケットは、スクロール部材56,74の
放射方向の外方位置から中心位置まで移動するにつれて
圧搾される。非旋回スクロール部材74は、該部材の限
定的な軸方向運動を与える所望の方法で主軸受ハウジン
グ24に取り付けられている。このような取り付けの特
有の方法は本発明にとって重要ではない。
【0017】 非旋回スクロール部材74は、中心に配
置の吐出ポート76を有し、該吐出ポートは仕切り板2
0の開口78を経て、キャップ14と仕切り板20とに
よって区画形成された吐出消音室80と流体連通させ
る。スクロールラップ部60,72間の可動ポケットで
圧搾された流体は、吐出ポート76および開口78を通
って吐出消音室80の中に吐出する。非旋回スクロール
部材74は、その上端面において平行の同軸側壁を持つ
環状凹み82を有し、該環状凹み内には相対的な軸方向
移動のために環状シール組立体84を密封配置し、該シ
ール組立体は、凹み82が通路86によって中間の流体
圧力源と流体連通できるように該凹みの底部を隔離する
のに役立つ。したがって、非旋回スクロール部材74
は、該非旋回スクロール部材の中心部に作用する吐出圧
力によって生じた力と、凹み82の底部に作用する中間
の流体圧力によって生じた力とにより、旋回スクロール
部材56に対して軸方向に偏向している。この軸方向の
圧力偏向は、限定的な軸方向運動のために非旋回スクロ
ール部材74を支える種々の技術とともに、本出願人所
有の前記米国特許第4877382号にいっそう詳細に
記載されている。
置の吐出ポート76を有し、該吐出ポートは仕切り板2
0の開口78を経て、キャップ14と仕切り板20とに
よって区画形成された吐出消音室80と流体連通させ
る。スクロールラップ部60,72間の可動ポケットで
圧搾された流体は、吐出ポート76および開口78を通
って吐出消音室80の中に吐出する。非旋回スクロール
部材74は、その上端面において平行の同軸側壁を持つ
環状凹み82を有し、該環状凹み内には相対的な軸方向
移動のために環状シール組立体84を密封配置し、該シ
ール組立体は、凹み82が通路86によって中間の流体
圧力源と流体連通できるように該凹みの底部を隔離する
のに役立つ。したがって、非旋回スクロール部材74
は、該非旋回スクロール部材の中心部に作用する吐出圧
力によって生じた力と、凹み82の底部に作用する中間
の流体圧力によって生じた力とにより、旋回スクロール
部材56に対して軸方向に偏向している。この軸方向の
圧力偏向は、限定的な軸方向運動のために非旋回スクロ
ール部材74を支える種々の技術とともに、本出願人所
有の前記米国特許第4877382号にいっそう詳細に
記載されている。
【0018】 スクロール部材56,74の相対的回転
は通常のオルダム継手99によって阻止され、該オルダ
ム継手は、非旋回スクロール部材74の直径方向の対向
スロット内に摺動可能に配置された1対のキーと、旋回
スクロール部材56の直径方向の対向スロット内に摺動
可能に配置された1対の第2キーとを有する。
は通常のオルダム継手99によって阻止され、該オルダ
ム継手は、非旋回スクロール部材74の直径方向の対向
スロット内に摺動可能に配置された1対のキーと、旋回
スクロール部材56の直径方向の対向スロット内に摺動
可能に配置された1対の第2キーとを有する。
【0019】 圧縮機10は、吸引ガス受入れ気密外殻
12がモータの冷却を一部支援することを可能とする
「低側壁」タイプであると好ましい。帰還吸引ガスの十
分な流れがある限り、モータは所望の温度限界内のまま
である。しかしながら、この流れが止まると、冷却不足
によってモータプロテクタ52が始動して圧縮機10を
閉鎖するであろう。
12がモータの冷却を一部支援することを可能とする
「低側壁」タイプであると好ましい。帰還吸引ガスの十
分な流れがある限り、モータは所望の温度限界内のまま
である。しかしながら、この流れが止まると、冷却不足
によってモータプロテクタ52が始動して圧縮機10を
閉鎖するであろう。
【0020】 広範に記載されたスクロール式圧縮機
は、当業界で公知であるかまたは出願人が譲り受けた他
の出願中の特許出願の主題のいずれかである。本発明の
原理を組み込んだ構成の細目は、図2で説明され且つ一
般に参照番号100で示される独自の流体注入システム
を扱う細目である。流体注入システム100は、冷却の
ために液体冷媒を注入するために用いられる。
は、当業界で公知であるかまたは出願人が譲り受けた他
の出願中の特許出願の主題のいずれかである。本発明の
原理を組み込んだ構成の細目は、図2で説明され且つ一
般に参照番号100で示される独自の流体注入システム
を扱う細目である。流体注入システム100は、冷却の
ために液体冷媒を注入するために用いられる。
【0021】 液体注入システム100は、冷凍回路1
02と組み合わせて示している。冷凍回路102は圧縮
機10およびガス吐出ライン104からなり、該吐出ラ
インは高圧冷媒を凝縮器106に供給するために吐出継
手18と連結している。液体導管108は凝縮器106
から延設し、標準流れライン110および液体注入ライ
ン112に分岐する。冷凍回路102の通常運転を完結
すると、ライン110が比較的高圧の凝縮液体冷媒を膨
張バルブ114に送り、該膨張バルブで該液体冷媒を比
較的低圧の液体および蒸気へ膨張させる。流体ライン1
16は、低圧の液体および蒸気を蒸発器118に送り、
該蒸発器で液体を蒸発させ、それによって熱を吸収させ
且つ所望の冷却効果を得る。最後に、吸引ライン120
の帰還ガスラインが、低圧の冷媒蒸気を蒸発器118か
ら圧縮機10の吸引口継手22へ送り出す。
02と組み合わせて示している。冷凍回路102は圧縮
機10およびガス吐出ライン104からなり、該吐出ラ
インは高圧冷媒を凝縮器106に供給するために吐出継
手18と連結している。液体導管108は凝縮器106
から延設し、標準流れライン110および液体注入ライ
ン112に分岐する。冷凍回路102の通常運転を完結
すると、ライン110が比較的高圧の凝縮液体冷媒を膨
張バルブ114に送り、該膨張バルブで該液体冷媒を比
較的低圧の液体および蒸気へ膨張させる。流体ライン1
16は、低圧の液体および蒸気を蒸発器118に送り、
該蒸発器で液体を蒸発させ、それによって熱を吸収させ
且つ所望の冷却効果を得る。最後に、吸引ライン120
の帰還ガスラインが、低圧の冷媒蒸気を蒸発器118か
ら圧縮機10の吸引口継手22へ送り出す。
【0022】 圧縮機10の冷却を得るために、液体注
入ライン112が働いて、比較的高圧の液体冷媒の一部
を冷凍回路102から抽出する。リストリクタ122
は、高負荷運転のもとで抽出液体量を圧縮機10を冷却
するのに適した量まで絞るために設置する。好適な具体
例において、リストリクタ122は、校正済みの毛細管
である。しかしながら、リストリクタ122は、校正し
たオリフィス、つまり当業界で公知である他の絞りに関
して調整可能なネジ型の絞りでもよいことが理解される
べきである。この抽出液体は、流体ライン124によっ
て電子膨張バルブ126を経て吸引ライン120に送ら
れ、該吸引ラインにおいてその液体は冷却を達成するた
めに吸引口継手22を経て圧縮機10中へ注入される。
バルブ126は、電子制御ユニット128によって調整
され、該ユニットはバルブ126と頂部キャップ14に
取り付けた温度センサ130とを連絡している。温度セ
ンサ130は、頂部キャップ14に付設するように図示
されているが、本発明の範囲内で、ガス吐出ライン10
4に位置させた温度センサ130'のような当業界で公
知の他の温度感知装置を用いてもよい。予定の限界を越
える温度を感知すると、制御ユニット128は電子膨張
バルブ126を開いて所定量の液体冷媒を冷凍回路10
2の吸引ライン120に注入する。注入される液体冷媒
の量は、電子膨張バルブ126の開口によって制御され
る。電子膨張バルブ126をさらに開けば、さらに多く
の液体冷媒が注入される。電子制御ユニット128と協
働する温度センサ130は吐出温度を監視し、吐出温度
を許容限界内に戻すようにバルブ126を制御する。
入ライン112が働いて、比較的高圧の液体冷媒の一部
を冷凍回路102から抽出する。リストリクタ122
は、高負荷運転のもとで抽出液体量を圧縮機10を冷却
するのに適した量まで絞るために設置する。好適な具体
例において、リストリクタ122は、校正済みの毛細管
である。しかしながら、リストリクタ122は、校正し
たオリフィス、つまり当業界で公知である他の絞りに関
して調整可能なネジ型の絞りでもよいことが理解される
べきである。この抽出液体は、流体ライン124によっ
て電子膨張バルブ126を経て吸引ライン120に送ら
れ、該吸引ラインにおいてその液体は冷却を達成するた
めに吸引口継手22を経て圧縮機10中へ注入される。
バルブ126は、電子制御ユニット128によって調整
され、該ユニットはバルブ126と頂部キャップ14に
取り付けた温度センサ130とを連絡している。温度セ
ンサ130は、頂部キャップ14に付設するように図示
されているが、本発明の範囲内で、ガス吐出ライン10
4に位置させた温度センサ130'のような当業界で公
知の他の温度感知装置を用いてもよい。予定の限界を越
える温度を感知すると、制御ユニット128は電子膨張
バルブ126を開いて所定量の液体冷媒を冷凍回路10
2の吸引ライン120に注入する。注入される液体冷媒
の量は、電子膨張バルブ126の開口によって制御され
る。電子膨張バルブ126をさらに開けば、さらに多く
の液体冷媒が注入される。電子制御ユニット128と協
働する温度センサ130は吐出温度を監視し、吐出温度
を許容限界内に戻すようにバルブ126を制御する。
【0023】 したがって、本発明は、低コストで能率
的であり、且つ圧縮機自体には大幅な変更を行うことな
しに冷凍システムに組み込むことができる独自の液体注
入システムを提供するものである。
的であり、且つ圧縮機自体には大幅な変更を行うことな
しに冷凍システムに組み込むことができる独自の液体注
入システムを提供するものである。
【0024】 ついで図3を参照すると、本発明の他の
具体例に係る液体注入システム200を示している。液
体注入システム200もまた冷凍回路102と組み合わ
せて示している。冷凍回路102は、圧縮機10、吐出
継手18に連結したガス吐出ライン104、凝縮器10
6、液体導管108,標準流れライン110、液体注入
ライン112,膨張バルブ114、流体ライン116、
蒸発器118、および吸引口継手22に連結した吸引ラ
イン120における帰還ガスラインとからなる。
具体例に係る液体注入システム200を示している。液
体注入システム200もまた冷凍回路102と組み合わ
せて示している。冷凍回路102は、圧縮機10、吐出
継手18に連結したガス吐出ライン104、凝縮器10
6、液体導管108,標準流れライン110、液体注入
ライン112,膨張バルブ114、流体ライン116、
蒸発器118、および吸引口継手22に連結した吸引ラ
イン120における帰還ガスラインとからなる。
【0025】 液体注入ライン112が働いて、比較的
高圧の液体冷媒の一部を冷凍回路102から抽出する。
リストリクタ122は、高負荷運転のもとで抽出液体の
量を圧縮機10を冷却するのに適した量に絞るために設
置している。ついで、抽出液体は、流体ライン124に
よってパルス幅変調ソレノイドバルブ226を経て吸引
ライン120に送られ、該吸引ラインにおいてその液体
は吸引口継手22を経て圧縮機10中に注入されて冷却
を達成する。したがって、液体注入システム200は、
電子膨張バルブ126をパルス幅変調ソレノイドバルブ
226に交換することを除いて液体注入システム100
と同一である。ソレノイドバルブ226は、電子制御ユ
ニット128によって制御され、該制御ユニットが、ソ
レノイドバルブ226と頂部キャップ14に取り付けた
温度センサ130またはガス吐出ライン104に取り付
けた温度センサ130'とを連絡している。予定の限界
を越える温度を感知すると、電子制御ユニット128が
パルス幅変調信号をソレノイドバルブ226に送り、所
定の量の液体冷媒を冷凍回路102の吸引ライン120
に注入する。注入される液体冷媒の量は、ソレノイドバ
ルブ226の開口時間を制御するパルス幅変調信号によ
って調整される。電子制御ユニット128と協働する温
度センサ130は吐出温度を監視し、且つ吐出温度が許
容限界に戻るようにソレノイドバルブ226を制御す
る。
高圧の液体冷媒の一部を冷凍回路102から抽出する。
リストリクタ122は、高負荷運転のもとで抽出液体の
量を圧縮機10を冷却するのに適した量に絞るために設
置している。ついで、抽出液体は、流体ライン124に
よってパルス幅変調ソレノイドバルブ226を経て吸引
ライン120に送られ、該吸引ラインにおいてその液体
は吸引口継手22を経て圧縮機10中に注入されて冷却
を達成する。したがって、液体注入システム200は、
電子膨張バルブ126をパルス幅変調ソレノイドバルブ
226に交換することを除いて液体注入システム100
と同一である。ソレノイドバルブ226は、電子制御ユ
ニット128によって制御され、該制御ユニットが、ソ
レノイドバルブ226と頂部キャップ14に取り付けた
温度センサ130またはガス吐出ライン104に取り付
けた温度センサ130'とを連絡している。予定の限界
を越える温度を感知すると、電子制御ユニット128が
パルス幅変調信号をソレノイドバルブ226に送り、所
定の量の液体冷媒を冷凍回路102の吸引ライン120
に注入する。注入される液体冷媒の量は、ソレノイドバ
ルブ226の開口時間を制御するパルス幅変調信号によ
って調整される。電子制御ユニット128と協働する温
度センサ130は吐出温度を監視し、且つ吐出温度が許
容限界に戻るようにソレノイドバルブ226を制御す
る。
【0026】 図2および図3は、それぞれ電子膨張バ
ルブ126およびソレノイドバルブ226を示している
が、本発明の範囲内で、所望するならばバルブ126ま
たはソレノイドバルブ226に代えて他の公知のタイプ
の制御可能バルブを使用することができる。
ルブ126およびソレノイドバルブ226を示している
が、本発明の範囲内で、所望するならばバルブ126ま
たはソレノイドバルブ226に代えて他の公知のタイプ
の制御可能バルブを使用することができる。
【0027】 本発明の記載は単に説明するためのもの
であるから、本発明の要旨から逸脱しない変形例は本発
明の範囲内にあることを意味している。このような変形
例は、本発明の精神および範囲から逸脱しているとみな
すことはできない。
であるから、本発明の要旨から逸脱しない変形例は本発
明の範囲内にあることを意味している。このような変形
例は、本発明の精神および範囲から逸脱しているとみな
すことはできない。
【図1】 本発明に係る液体注入システムに組み込むス
クロール式圧縮機の縦断面図である。
クロール式圧縮機の縦断面図である。
【図2】 本発明に係る液体注入システムに組み込む冷
凍システムの概略説明図である。
凍システムの概略説明図である。
【図3】 本発明の他の具体例に係る液体注入システム
に組み込む冷凍システムの概略説明図である。
に組み込む冷凍システムの概略説明図である。
10 スクロール式圧縮機
12 気密外殻
14 頂部キャップ
18 冷媒吐出継手
20 仕切り板
22 吸引口継手
24 主軸受ハウジング
26 下部軸受ハウジング
28 モータ固定子
30 クランク軸
32 クランクピン
42 スターラ
44 巻線
46 モータ回転子
52 モータプロテクタ
56 旋回スクロール部材
58 端板部
60,72 ラップ部
64 ハブ
74 非旋回スクロール部材
76 吐出ポート
100,200 液体注入システム
102 冷凍回路
104 ガス吐出ライン
106 凝縮器
108 液体導管
110 標準流れライン
112 液体注入ライン
114 膨張バルブ
116 流体ライン
118 蒸発器
120 吸引ライン
122 リストリクタ
124 流体ライン
126 電子膨張バルブ
128 電子制御ユニット
130 温度センサ
226 ソレノイドバルブ
フロントページの続き
(72)発明者 サイモン ワイ ワン
中華人民共和国、ホンコン、パーキンス
ロード 33、キャベンディッシュ ハイ
ツ、アパートメント 1−1A
(72)発明者 ウェイン アール ベリー
中華人民共和国、ホンコン、ハーバー ロ
ード 1、コンベンション プラザ、アパ
ートメント 1701
Fターム(参考) 3H003 AA05 AC03 BE02 BE09
3H029 AA02 AA14 AB03 BB12 CC46
CC48 CC57 CC87
3H039 AA03 AA04 BB13 CC40 CC47
Claims (7)
- 【請求項1】 吸引口および吐出口を形成している外殻
と、 前記吸引口から流体を受け取り且つ前記流体を吸引圧力
から吐出圧力まで圧搾する前記外殻内に配置した圧縮機
と、 前記吐出口と前記吸引口との間に配設する冷凍回路であ
って、前記吸引口と連絡する吸引流体ラインを含む冷凍
回路と、 液体冷媒を前記吸引流体ラインに注入するために前記冷
凍回路の付設点と前記吸引流体ラインとの間に配設する
液体注入回路とを備える圧縮機設備。 - 【請求項2】 吸引口および吐出口を形成している外殻
と、 前記外殻内に配置され且つ第1端板部から延設する第1
スクロールラップ部を有する第1スクロール部材と、 前記外殻内に配置され且つ第2端板部から延設する第2
スクロールラップ部を有する第2スクロール部材であっ
て、前記第2スクロールラップ部が複数の閉鎖ポケット
を規定するために前記第1スクロールラップ部とかみ合
う第2スクロール部材と、 前記第2スクロール部材を前記第1スクロール部材に対
して旋回させるための駆動機構であって、複数の前記ポ
ケットが前記吸引口と連通する放射方向で外側の位置か
ら吐出口と連通する中央位置まで移動する駆動機構と、 前記吐出口と前記吸引口との間に配設する冷凍回路であ
って、前記吸引口と連通する吸引流体ラインを含む冷凍
回路と、 液体冷媒を前記吸引流体ラインに注入するために前記冷
凍回路の付設点と吸引流体ラインとの間に配設する液体
注入回路とを備えるスクロール式圧縮機設備。 - 【請求項3】 前記液体注入回路が、前記外殻の外側の
場所で前記吸引流体ラインと連結する請求項1または2
記載の圧縮機設備。 - 【請求項4】 前記液体注入回路がさらに、 前記吐出圧力で前記吐出口に供給されるガスの温度を監
視するための温度センサと、 前記吸引流体ラインまでの前記液体冷媒の流れを調整す
るための制御可能バルブと、 前記温度センサと前記制御可能バルブとを連絡する電子
制御部材であって、前記温度センサの温度読み取りに基
づいて前記制御可能バルブを開口する電子制御部材とを
備える請求1,2または3記載の圧縮機設備。 - 【請求項5】 前記制御可能バルブが電子膨張バルブで
ある請求項4記載の圧縮機設備。 - 【請求項6】 前記制御可能バルブがソレノイドバルブ
である請求項4記載の圧縮機設備。 - 【請求項7】 前記ソレノイドバルブがパルス幅変調部
材によって制御される請求項6記載の圧縮機設備。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/106,079 | 2002-03-26 | ||
US10/106,079 US6615598B1 (en) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | Scroll machine with liquid injection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003294325A true JP2003294325A (ja) | 2003-10-15 |
JP2003294325A5 JP2003294325A5 (ja) | 2006-01-19 |
Family
ID=27788405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002361689A Pending JP2003294325A (ja) | 2002-03-26 | 2002-12-13 | 圧縮機設備 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6615598B1 (ja) |
JP (1) | JP2003294325A (ja) |
KR (1) | KR20030077930A (ja) |
CN (2) | CN1254646C (ja) |
TW (1) | TW562915B (ja) |
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