JP2010038154A - バイパスポートを有するスクロール圧縮機に用いる直接給電永久磁石同期型電動機 - Google Patents

バイパスポートを有するスクロール圧縮機に用いる直接給電永久磁石同期型電動機 Download PDF

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Abstract

【課題】従来のスクロール圧縮機に用いられてきた誘導電動機は、ある負荷トルクにおいてピーク効率を有し、これよりも上でも下でも効率は低下する。負荷トルクが変わっても効率低下がない、バイパスポートのようないくつかの容量低減技術を有するスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】スクロール圧縮機を駆動する電動機には、誘導電動機でなく、直接給電永久磁石同期電動機が利用される。このような電動機は、全般的に高い効率を有し、したがってより効率的に容量動作を低減する。
【選択図】図１

Description

本願は、負荷変動として比較的一定な出力曲線を有する直接給電永久磁石型電動機を備え、容量を低減する機能を有するスクロール圧縮機に関する。
スクロール圧縮機は、冷媒圧縮の分野において広範に利用されている。スクロール圧縮機においては、一対のスクロール部品は、それぞれ基部と基部から延びた概ね渦巻き型のラップを有している。電動機は軸を駆動し、軸は２つのスクロール部材の一方を駆動し、非回転的な結合を介して他方に対して回転させる。
基本的なスクロール圧縮機の設計に対する多くの改良が存在する。一つの改良は、コンプレッサに関連する冷媒システムで容量の低減が望まれるとき、一部または完全に圧縮した冷媒を吸引圧力に弁を通じて戻し、圧縮機の電動機の負荷を低減するものである。これは、バイパスまたはアンロード動作として知られている。
背圧室に対するパルス幅変調のような圧縮機の容量を低減する他の手法もまた知られている。これらのすべての機能によって、圧縮機の電動機のトルクが低減する。
すべての知られた圧縮機の設計において、誘導電動機が利用されてきた。誘導電動機は、ある負荷トルクにおいてピーク効率を有し、これより上でも下でも効率は低下する。容量を低減し、これによってエネルギーを節約する価値は、効率が低減するためにいくらか失われている。
本発明の開示された実施形態においては、容量を低減するいくつかの手法を有し、直接給電永久磁石同期電動機を備えるスクロール圧縮機が提供される。永久磁石電動機は、先行技術の誘導電動機と比較して、高いピーク効率、平坦な効率対トルク曲線を有する。
本発明のこれら及び他の特徴は、以下の明細書、図面、図面の簡単な説明によって最大に理解することができる。
図１は、本発明を組み込んだスクロール圧縮機を示す図である。
図１には、スクロール圧縮機２０が示されている。図示のように、電動機固定子２２が電動機回転子２３を回転させる。回転子２３が回転すると、軸２４が回転駆動される。知られているように、軸２４は、旋回スクロール２６を非旋回スクロール２８に対して回転させる。ここで示した構成部品は、シェル３０内に格納されている。吸引ポート３２は、冷媒サイクルから吸引冷媒を受け取り、その冷媒を旋回スクロール２６と非旋回スクロール２８との間にある圧縮室に供給する。排出管３４は、圧縮した冷媒を下流の冷媒サイクルに供給する。
バイパスポート３６は、圧縮室に通じ、一部又は完全に圧縮した冷媒を吸引管３２のような吸引圧力に戻すことができる。図示のように、バイパスライン３８は、この冷媒を吸引ポートに戻すように選択的に開くバルブ４０を備えている。しかしながら、一部又は完全に圧縮した冷媒を通して吸引圧力に戻す他のいかなる手段も本発明で利用することができる。さらに、圧縮機の容量を調節する他の手法も本発明の範囲に入る。例として、２つのスクロール圧縮機の１つの後ろに付勢力が与えられるスクロール圧縮機が知られている。パルス幅変調技術は、スクロール部材が互いに離れて容量を減らすような一定の条件の下で付勢力を低下させるために利用することができる。
図１に示すように、スクロール圧縮機は、旋回スクロール部材２６を通って背圧室１０２に達するタップ１００を有している。知られているように、これは、旋回スクロール部材２６を非旋回スクロール部材２８に接触させて保持する付勢力を生成する。加えて、軸２４と旋回圧縮機２６との間の駆動は、スライダブロック配置１１０を介している。このような配置によって、旋回スクロール２６の半径方向運動が可能になる。軸方向コンプライアンスと半径方向コンプライアンスの両方によって、スクロール部材のラップが互いに接触を外れて動くように制御することができ、容量の低減が可能になる。この容量を低減させる技術は、知られている。このような容量を低減することができる特定の電動機を使用することが、特許性があるものである。
他の容量調整技術も、本発明の範囲内にある。
本発明は、容量を低減することができるスクロール圧縮機に用いる永久磁石動機電動機の使用に関する。このような電動機は、高いピーク効率、平坦な効率対トルク曲線を有する。したがって、容量が低減すると、電動機２２／３３は誘導電動機を利用する先行技術よりも高い効率で動作する。
本発明の実施の形態が開示されたが、本技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の範囲内でいくらかの変更を認識することができるだろう。このような理由によって、以下の特許請求の範囲は本発明の真の範囲と内容を定めるように検討されなければならない。

Claims (5)

  1. 基部及び前記基部から延びる概ね渦巻き型のラップを有する第１スクロール部材と、
    基部及び前記基部から延びる概ね渦巻き型のラップを有し、前記概ね渦巻き型のラップは圧縮室を規定するように相互に適合する第２スクロール部材と、
    回転軸を駆動して回転させ前記第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ように動作させる電動機であり、前記電動機は永久磁石同期電動機であり、前記永久磁石同期電動機は直接給電電動機であり、主電源から周波数インバータの必要なく直接動作する電動機と、
    を有するスクロール圧縮機。
  2. 前記スクロール圧縮機に容量低減特性が組み込まれ、一定の条件の下で前記スクロール圧縮機によって容量の低減が可能になる請求項１記載のスクロール圧縮機。
  3. 前記スクロールコンプレッサの容量を低減するバイパスポートを有する請求項１記載のスクロール圧縮機。
  4. 前記第２スクロール部材及び前記第１スクロール部材は、互いに保持されるが、互いに軸方向に移動できる請求項１記載のスクロール圧縮機。
  5. 前記第１及び第２スクロール部材のラップは、互いに保持されるが、互いに半径方向に移動できる請求項１記載のスクロール圧縮機。
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