JP2017186924A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor.
吸入した冷媒を圧縮室で圧縮し、圧縮後の冷媒をモータが配置された空間に導いた後に、吐出配管を介して外部に吐出する圧縮機が知られている(特許文献1(特開2000−97172号公報)参照)。 A compressor is known in which the sucked refrigerant is compressed in a compression chamber, and the compressed refrigerant is guided to a space in which a motor is disposed, and then discharged to the outside through a discharge pipe (Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2000)). -97172)).
この種の圧縮機は、圧縮後の冷媒をモータが配置された空間に導くことによって、モータを冷却している。しかしながら、冷媒の圧縮比によっては、圧縮後の冷媒をモータが配置された空間に導くことによって、かえってモータを暖めてしまう場合がある。モータが暖められると、モータの効率の低下を招く。 This type of compressor cools the motor by guiding the compressed refrigerant to a space in which the motor is disposed. However, depending on the compression ratio of the refrigerant, the motor may be heated instead by introducing the compressed refrigerant into the space where the motor is arranged. When the motor is warmed, the efficiency of the motor is reduced.
本発明の課題は、モータの効率の低下を抑制する圧縮機を提供することである。 The subject of this invention is providing the compressor which suppresses the fall of the efficiency of a motor.
本発明の第1観点に係る圧縮機は、ケーシングと、吸入配管と、圧縮機構と、モータと、吐出配管と、バイパス部材と、開閉弁とを備える。吸入配管は、ケーシングに接続されている。吸入配管は、冷媒を吸入する。圧縮機構は、ケーシング内に配置されている。圧縮機構は、冷媒を圧縮する。モータは、ケーシング内のモータ収容空間に配置されている。モータは、圧縮機構を駆動する。吐出配管は、ケーシングに接続されている。吐出配管は、圧縮後の冷媒をモータ収容空間から吐出する。バイパス部材は、圧縮途中または圧縮後の冷媒を、モータ収容空間を経由せずに吐出配管へとバイパスさせるバイパス流路を形成する。開閉弁は、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を閉鎖する。開閉弁は、圧縮比が第1範囲よりも圧縮比が小さい第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を開放する。 A compressor according to a first aspect of the present invention includes a casing, a suction pipe, a compression mechanism, a motor, a discharge pipe, a bypass member, and an on-off valve. The suction pipe is connected to the casing. The suction pipe sucks the refrigerant. The compression mechanism is disposed in the casing. The compression mechanism compresses the refrigerant. The motor is arranged in a motor housing space in the casing. The motor drives the compression mechanism. The discharge pipe is connected to the casing. The discharge pipe discharges the compressed refrigerant from the motor housing space. The bypass member forms a bypass flow path that bypasses the refrigerant during or after compression to the discharge pipe without passing through the motor housing space. The on-off valve closes the passage to the bypass channel when the refrigerant compression ratio is within the first range. The on-off valve opens the passage to the bypass flow path when the compression ratio is in the second range where the compression ratio is smaller than the first range.
本発明の第1観点に係る圧縮機では、開閉弁は、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を閉鎖する。この場合には、圧縮後の冷媒は、モータ収容空間に導かれるので、圧縮後の冷媒によりモータを冷却することができる。一方、開閉弁は、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を開放する。この場合には、圧縮途中または圧縮後の冷媒は、モータ収容空間ではなく、バイパス流路に導かれるので、冷媒によるモータの加熱が抑制される。したがって、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor according to the first aspect of the present invention, the on-off valve closes the passage to the bypass flow path when the refrigerant compression ratio is within the first range. In this case, since the compressed refrigerant is guided to the motor housing space, the motor can be cooled by the compressed refrigerant. On the other hand, the on-off valve opens the passage to the bypass channel when the compression ratio of the refrigerant is within the second range. In this case, since the refrigerant in the middle of compression or after compression is guided not to the motor housing space but to the bypass flow path, the heating of the motor by the refrigerant is suppressed. Therefore, a reduction in motor efficiency can be suppressed.
本発明の第2観点に係る圧縮機においては、バイパス部材は、バイパス配管である。バイパス部材の一端は、吐出配管に接続されている。バイパス部材の他端は、圧縮機構の圧縮室に通じる冷媒吐出空間からモータ収容空間に至るまでの流路に接続されている。開閉弁は、バイパス部材に取り付けられた電磁弁または電動弁である。 In the compressor according to the second aspect of the present invention, the bypass member is a bypass pipe. One end of the bypass member is connected to the discharge pipe. The other end of the bypass member is connected to a flow path from the refrigerant discharge space leading to the compression chamber of the compression mechanism to the motor housing space. The on-off valve is an electromagnetic valve or an electric valve attached to the bypass member.
本発明の第2観点に係る圧縮機では、バイパス部材に開閉弁を取り付けるという簡易な構成により、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor according to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress a reduction in the efficiency of the motor by a simple configuration in which an on-off valve is attached to the bypass member.
本発明の第3観点に係る圧縮機は、チャンバーカバーをさらに備える。チャンバーカバーは、冷媒吐出空間を形成する。チャンバーカバーは、開口部を有する。バイパス部材の他端は、開口部に接続されている。 The compressor according to the third aspect of the present invention further includes a chamber cover. The chamber cover forms a refrigerant discharge space. The chamber cover has an opening. The other end of the bypass member is connected to the opening.
本発明の第3観点に係る圧縮機では、バイパス部材の他端をチャンバーカバーに取り付けるという簡易な構成により、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor which concerns on the 3rd viewpoint of this invention, the fall of the efficiency of a motor can be suppressed by the simple structure of attaching the other end of a bypass member to a chamber cover.
本発明の第4観点に係る圧縮機においては、圧縮機構には、圧縮途中の冷媒を通すバイパス孔が形成されている。バイパス部材は、バイパス配管である。バイパス部材の一端は、吐出配管に接続されている。バイパス部材の他端は、バイパス孔に接続されている。開閉弁は、バイパス部材に取り付けられている。開閉弁は、バイパス孔からの圧力とバイパス配管側の圧力との差により開閉する逆止弁である。 In the compressor according to the fourth aspect of the present invention, the compression mechanism is formed with a bypass hole through which the refrigerant being compressed passes. The bypass member is a bypass pipe. One end of the bypass member is connected to the discharge pipe. The other end of the bypass member is connected to the bypass hole. The on-off valve is attached to the bypass member. The on-off valve is a check valve that opens and closes due to the difference between the pressure from the bypass hole and the pressure on the bypass pipe side.
本発明の第4観点に係る圧縮機では、開閉弁は、バイパス孔からの圧力とバイパス配管側の圧力との差により開閉するので、開閉弁に対する電気的な制御なしに、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor according to the fourth aspect of the present invention, the on-off valve opens and closes due to the difference between the pressure from the bypass hole and the pressure on the bypass piping side, so that the motor efficiency is reduced without electrical control of the on-off valve. Can be suppressed.
本発明の第5観点に係る圧縮機においては、圧縮機構には、バイパス孔に加えて、圧縮途中の冷媒を通すリリーフ孔が形成されている。リリーフ孔は、圧縮機構の圧縮室に通じる冷媒吐出空間に通じている。本発明の第5観点に係る圧縮機は、リリーフ弁をさらに備える。リリーフ弁は、リリーフ孔を覆うように取り付けられている。リリーフ弁は、リリーフ孔からの圧力と冷媒吐出空間の圧力との差により開閉する逆止弁である。 In the compressor according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the bypass hole, the compression mechanism is formed with a relief hole through which the refrigerant being compressed passes. The relief hole communicates with the refrigerant discharge space that communicates with the compression chamber of the compression mechanism. The compressor according to the fifth aspect of the present invention further includes a relief valve. The relief valve is attached so as to cover the relief hole. The relief valve is a check valve that opens and closes due to the difference between the pressure from the relief hole and the pressure in the refrigerant discharge space.
本発明の第5観点に係る圧縮機では、リリーフ弁は、リリーフ孔からの圧力と冷媒吐出空間の圧力との差により開閉するので、圧縮機構による過度の圧縮を防止することができる。すなわち、モータ効率の低下の抑制と、過圧縮の防止とを、両立させることができる。 In the compressor according to the fifth aspect of the present invention, the relief valve opens and closes due to the difference between the pressure from the relief hole and the pressure in the refrigerant discharge space, so that excessive compression by the compression mechanism can be prevented. That is, it is possible to achieve both suppression of reduction in motor efficiency and prevention of overcompression.
本発明の第6観点に係る圧縮機は、チャンバーカバーと、仕切り部材と、リリーフ弁とをさらに備える。チャンバーカバーは、圧縮機構の圧縮室に通じる冷媒吐出空間を形成する。仕切り部材は、冷媒吐出空間を、第1空間と、第1空間よりも低圧の第2空間とに区分けする。圧縮機構のうち第1空間に含まれる部分には、圧縮後の冷媒を吐出する吐出孔が形成されている。圧縮機構のうち第2空間に含まれる部分には、圧縮途中の冷媒を吐出するバイパス孔が形成されている。バイパス部材は、バイパス配管である。バイパス部材の一端は、吐出配管に接続されている。バイパス部材の他端は、第2空間に接続されている。リリーフ弁は、バイパス孔を覆うように取り付けられている。リリーフ弁は、バイパス孔からの圧力と第2空間の圧力との差により開閉する逆止弁である。 The compressor concerning the 6th viewpoint of the present invention is further provided with a chamber cover, a partition member, and a relief valve. The chamber cover forms a refrigerant discharge space that communicates with the compression chamber of the compression mechanism. The partition member divides the refrigerant discharge space into a first space and a second space having a lower pressure than the first space. A discharge hole for discharging the compressed refrigerant is formed in a portion of the compression mechanism included in the first space. A bypass hole for discharging the refrigerant being compressed is formed in a portion of the compression mechanism included in the second space. The bypass member is a bypass pipe. One end of the bypass member is connected to the discharge pipe. The other end of the bypass member is connected to the second space. The relief valve is attached so as to cover the bypass hole. The relief valve is a check valve that opens and closes due to the difference between the pressure from the bypass hole and the pressure in the second space.
本発明の第6観点に係る圧縮機では、冷媒吐出空間に圧縮途中の冷媒が吐出される第2空間を設けることにより、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor which concerns on the 6th viewpoint of this invention, the fall of the efficiency of a motor can be suppressed by providing the 2nd space in which the refrigerant | coolant in the middle of compression is discharged in a refrigerant | coolant discharge space.
本発明に係る圧縮機では、開閉弁は、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を開放するので、冷媒によるモータの加熱が抑制される。したがって、モータの効率の低下を抑制することができる。 In the compressor according to the present invention, when the compression ratio of the refrigerant is within the second range, the on-off valve opens the passage to the bypass flow path, so that heating of the motor by the refrigerant is suppressed. Therefore, a reduction in motor efficiency can be suppressed.
本発明の実施形態を以下に示す。なお、以下の実施形態は、具体例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention are shown below. The following embodiments are merely specific examples and do not limit the invention according to the claims.
<第1実施形態>
(1)空気調和装置の構成
図1は、本発明に係る圧縮機の一例としてのスクロール圧縮機10を備える空気調和装置1の概要図である。本実施形態では、空気調和装置1は、冷房運転専用である。なお、空気調和装置1は、暖房運転専用であってもよいし、冷房運転および暖房運転兼用であってもよい。
<First Embodiment>
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic diagram of an
空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3と、液冷媒連絡配管4と、ガス冷媒連絡配管5とを有する。空気調和装置1の冷媒回路100は、室外ユニット2と、室内ユニット3と、液冷媒連絡配管4と、ガス冷媒連絡配管5とによって、構成されている。
The
室外ユニット2は、アキュムレータ6と、室外熱交換器7と、膨張弁8と、エコノマイザ熱交換器9と、スクロール圧縮機10と、インジェクション弁26と、室外側制御部28とを主に有する。
The
アキュムレータ6は、ガス冷媒連絡配管5とスクロール圧縮機10の吸入配管23とを接続する配管に設けられている。アキュムレータ6は、冷媒を気相と液相に分ける。
The accumulator 6 is provided in a pipe connecting the gas refrigerant communication pipe 5 and the
室外熱交換器7は、伝熱管と多数の伝熱フィンとにより構成されたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器である。室外熱交換器7の一方は、スクロール圧縮機10から吐出された冷媒が流れる吐出配管24側に接続され、室外熱交換器7の他方は、液冷媒連絡配管4側に接続されている。室外熱交換器7は、冷媒の凝縮器として機能する。
The
膨張弁8は、室外熱交換器7と液冷媒連絡配管4とを接続する配管に設けられている。膨張弁8は、配管を流れる冷媒の圧力や流量の調節を行うための開度調整可能な電動弁である。
The
エコノマイザ熱交換器9は、室外熱交換器7と膨張弁8の間に配置されている。エコノマイザ熱交換器9は、室外熱交換器7から膨張弁8に向かって流れる冷媒と、インジェクション冷媒供給管27を流れる、インジェクション弁26により減圧された冷媒との熱交換を行う。
The
スクロール圧縮機10は、冷媒回路100を循環する冷媒を圧縮し吐出する。より詳細には、吸入配管23を介して吸入した冷媒を、後述する圧縮室Scで圧縮し、圧縮後の冷媒を吐出配管24から吐出する。なお、スクロール圧縮機10では、室外熱交換器7から膨張弁8に向かって流れる冷媒の一部を圧縮途中の圧縮室Scに供給する、いわゆる中間インジェクションが行われる。
The
インジェクション弁26は、スクロール圧縮機10にインジェクションされる冷媒の圧力や流量の調節を行うための、開度調整可能な電動弁である。インジェクション弁26は、室外熱交換器7と膨張弁8を接続する配管から枝分かれするインジェクション冷媒供給管27に設けられている。インジェクション冷媒供給管27は、スクロール圧縮機10のインジェクション配管25に冷媒を供給する配管である。
The
室外側制御部28は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成されている。室外側制御部28は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する。特に、本実施形態においては、室外側制御部28は、スクロール圧縮機10に設けられた後述の電磁弁130の開閉を制御する。具体的には、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、後述のバイパス流路への通路を閉鎖するように電磁弁130を制御する。圧縮比が第1範囲よりも圧縮比が小さい第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を開放するように電磁弁130を制御する。冷媒の圧縮比は、後述の駆動モータ70の回転数に依存する。したがって、圧縮比と駆動モータ70の回転数との関係を予め実験またはシミュレーション等によって導出しておけば、室外側制御部28は、駆動モータ70の回転数に基づいて、電磁弁130を制御することができる。また、室外側制御部28は、後述の室内側制御部3bとの間で制御信号等を通信する。
The outdoor
室内ユニット3は、室内熱交換器3aと、室内側制御部3bとを主に有する。室内熱交換器3aは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器である。室内熱交換器3aの一方は、液冷媒連絡配管4に接続され、室内熱交換器3aの他方は、ガス冷媒連絡配管5に接続されている。室内熱交換器3aは、冷媒の蒸発器として機能する。
The
室内側制御部3bは、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成されている。室内側制御部3bは、室内ユニット3を構成する各部の動作を制御する。室内側制御部3bは、室外側制御部28との間で制御信号等を通信する。
The indoor
液冷媒連絡配管4およびガス冷媒連絡配管5は、室外ユニット2と室内ユニット3とを接続する。
The liquid refrigerant communication pipe 4 and the gas refrigerant communication pipe 5 connect the
(2)スクロール圧縮機の構成
図2は、スクロール圧縮機10の縦断面図である。スクロール圧縮機10は、ケーシング20と、固定スクロール30を含むスクロール圧縮機構60と、駆動モータ70と、クランクシャフト80と、下部軸受90と、バイパス配管110と、チャンバーカバー120と、電磁弁130とを備える。また、スクロール圧縮機10は、図2に示されるように、逆止弁50と、インジェクション配管25とを備える。逆止弁50は、固定スクロール30に形成されたインジェクション通路31に設けられている。インジェクション配管25は、インジェクション通路31に冷媒を供給する。
(2) Configuration of Scroll Compressor FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
なお、以下の説明では、構成部材の位置関係等を説明するために、「上」、「下」等の表現を用いる場合があるが、ここでは、図2の矢印Uの方向を「上」、矢印Uと逆方向を「下」と記す。また、以下の説明では、「垂直」、「水平」、「縦」、「横」等の表現を用いる場合があるが、上下方向を垂直方向かつ縦方向とする。 In the following description, expressions such as “up” and “down” may be used to describe the positional relationship of the constituent members, but here, the direction of the arrow U in FIG. The direction opposite to the arrow U is denoted as “down”. In the following description, expressions such as “vertical”, “horizontal”, “vertical”, “horizontal” may be used, but the vertical direction is defined as the vertical direction and the vertical direction.
(2−1)ケーシング
スクロール圧縮機10は、縦長円筒状のケーシング20を有する。ケーシング20は、上下が開口した略円筒状の円筒部材21と、円筒部材21の上端および下端にそれぞれ設けられた上蓋22aおよび下蓋22bとを有する。円筒部材21と、上蓋22aおよび下蓋22bとは、気密を保つように溶接により固定されている。
(2-1) Casing The
ケーシング20には、スクロール圧縮機構60、駆動モータ70、クランクシャフト80、および下部軸受90を含むスクロール圧縮機10の構成部材が収容されている。また、ケーシング20の下部には、油溜まり空間Soが形成されている。油溜まり空間Soには、スクロール圧縮機構60等を潤滑するための冷凍機油Oが溜められる。
The
ケーシング20の上部には、吸入配管23が接続されている。具体的には、吸入配管23は、上蓋22aを貫通して設けられている。吸入配管23は、ガス冷媒を吸入し、スクロール圧縮機構60にガス冷媒を供給する。吸入配管23の下端は、スクロール圧縮機構60の固定スクロール30に接続されている。吸入配管23は、スクロール圧縮機構60の圧縮室Scと連通する。吸入配管23には、スクロール圧縮機構60による圧縮前の、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒が流れる。
A
ケーシング20の円筒部材21の中間部には、吐出配管24が接続されている。具体的には、吐出配管24は、ケーシング20の内部の吐出配管24の端部が、スクロール圧縮機構60のハウジング61の下方に形成された高圧空間S1に突き出すように配置されている。吐出配管24は、スクロール圧縮機構60による圧縮後の冷媒を、駆動モータ70が収容されているモータ収容空間S2からケーシング20外に吐出する。吐出配管24は、ケーシング20外に吐出される冷媒を通過させる。より詳細には、吐出配管24は、スクロール圧縮機構60による圧縮後の、冷凍サイクルにおける高圧の冷媒を通過させる。
A
(2−2)スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構60は、主に、ハウジング61と、ハウジング61の上方に配置された固定スクロール30と、固定スクロール30と組み合わされて圧縮室Scを形成する可動スクロール40とを有する。スクロール圧縮機構60は、冷媒を圧縮する。
(2-2) Scroll Compression Mechanism The
(2−2−1)固定スクロール
固定スクロール30は、平板状の固定側鏡板32と、固定側鏡板32の前面(すなわち、図2における下面)から突出する渦巻状の固定側ラップ33と、固定側ラップ33を囲む外縁部34とを有する。
(2-2-1) Fixed Scroll The fixed
固定側鏡板32の中央部には、スクロール圧縮機構60の圧縮室Scに連通する非円形形状の吐出孔32aが、固定側鏡板32を厚さ方向に貫通して形成されている。圧縮室Scで圧縮された冷媒は、吐出孔32aから吐出され、固定スクロール30およびハウジング61に形成された、図示しない冷媒通路を通過して、高圧空間S1へ流入する。
A
固定側鏡板32には、固定側鏡板32の側面において開口し、圧縮室Scと連通するインジェクション通路31が形成されている。このインジェクション通路31を介して圧縮室Scに中間圧冷媒が供給される。
The fixed
(2−2−2)可動スクロール
可動スクロール40は、平板状の可動側鏡板41と、可動側鏡板41の前面(すなわち、図2における上面)から突出する渦巻状の可動側ラップ42と、可動側鏡板41の背面(すなわち、図2における下面)から突出する、円筒状に形成されたボス部43とを有する。
(2-2-2) Movable Scroll The
固定スクロール30の固定側ラップ33と、可動スクロール40の可動側ラップ42とは、固定側鏡板32の下面と可動側鏡板41の上面とが対向する状態で組み合わされている。隣接する固定側ラップ33と可動側ラップ42との間には、圧縮室Scが形成されている。可動スクロール40が後述するように固定スクロール30に対して公転することにより、圧縮室Scの体積は周期的に変化する。スクロール圧縮機構60において、冷媒の吸入、圧縮、吐出が行われる。
The fixed side wrap 33 of the fixed
ボス部43は、上端の塞がれた円筒状部分である。ボス部43の中空部に、後述するクランクシャフト80の偏心部81が挿入されることにより、可動スクロール40とクランクシャフト80とが連結されている。ボス部43は、可動スクロール40とハウジング61との間に形成された偏心部空間62に配置されている。偏心部空間62は、後述するクランクシャフト80の給油経路83等を介して高圧空間S1と連通している。偏心部空間62には、高い圧力が作用する。この圧力により、偏心部空間62内の可動側鏡板41の下面は、固定スクロール30に向かって上方に押される。この力により、可動スクロール40は、固定スクロール30に密着する。
The
可動スクロール40は、オルダムリング58を介してハウジング61に支持されている。オルダムリング58は、可動スクロール40の自転を防止し、公転させる部材である。オルダムリング58を用いることにより、クランクシャフト80が回転すると、ボス部43においてクランクシャフト80と連結された可動スクロール40が、固定スクロール30に対して自転することなく公転し、圧縮室Sc内の冷媒が圧縮される。
The
(2−2−3)ハウジング
ハウジング61は、円筒部材21に圧入され、その外周面において周方向の全体に亘って円筒部材21に固定されている。また、ハウジング61と固定スクロール30とは、ハウジング61の上端面が、固定スクロール30の外縁部34の下面と密着するように、図示しないボルト等により固定されている。
(2-2-3) Housing The
ハウジング61には、上面中央部に凹むように配置された凹部61aと、凹部61aの下方に配置された軸受部61bとが形成されている。
The
凹部61aは、可動スクロール40のボス部43が配置された偏心部空間62の側面を囲む。
The recessed
軸受部61bには、クランクシャフト80の主軸82を軸支する軸受63が配置されている。軸受63は、軸受63に挿入された主軸82を回転自在に支持する。
A bearing 63 that pivotally supports the
(2−3)駆動モータ
駆動モータ70は、ケーシング20内のモータ収容空間S2に配置されている。モータ収容空間S2は、スクロール圧縮機構60の下方の空間である。駆動モータ70は、スクロール圧縮機構60を駆動する。駆動モータ70は、円筒部材21の内壁面に固定された環状のステータ71と、ステータ71の内側に、僅かな隙間(エアギャップ通路)を空けて回転自在に収容されたロータ72とを有する。
(2-3) Drive Motor The drive
ロータ72は、円筒部材21の軸心に沿って上下方向に延びるように配置されたクランクシャフト80を介して、可動スクロール40に連結されている。ロータ72が回転することで、可動スクロール40は、固定スクロール30に対して公転する。
The
(2−4)クランクシャフト
クランクシャフト80は、駆動モータ70の駆動力を可動スクロール40に伝達する。クランクシャフト80は、円筒部材21の軸心に沿って上下方向に延びるように配置され、駆動モータ70のロータ72と、スクロール圧縮機構60の可動スクロール40とを連結する。
(2-4) Crankshaft The
クランクシャフト80は、円筒部材21の軸心と中心軸が一致する主軸82と、円筒部材21の軸心に対して偏心した偏心部81とを有する。偏心部81は、前述のように、可動スクロール40のボス部43に挿入されている。主軸82は、ハウジング61の軸受部61bの軸受63、および、後述する下部軸受90により、回転自在に支持されている。主軸82は、軸受部61bと下部軸受90との間で、駆動モータ70のロータ72と連結されている。
The
クランクシャフト80の内部には、スクロール圧縮機構60等に冷凍機油Oを供給するための給油経路83が形成されている。主軸82の下端は、ケーシング20の下部に形成された油溜まり空間So内に位置している。油溜まり空間Soの冷凍機油Oは、給油経路83を通じて、スクロール圧縮機構60等に供給される。
An
(2−5)下部軸受
下部軸受90は、駆動モータ70の下方に配置されている。下部軸受90は、円筒部材21に固定されている。下部軸受90は、クランクシャフト80の下端側の軸受を構成し、クランクシャフト80の主軸82を回転自在に支持する。
(2-5) Lower Bearing The
(2−6)バイパス配管
バイパス部材の一例としてのバイパス配管110は、バイパス流路を形成する。バイパス流路は、圧縮後の冷媒を、モータ収容空間S2を経由せずに、吐出配管24へとバイパスさせる流路である。バイパス配管110の一端は、吐出配管24に接続されている。バイパス配管110の他端は、冷媒吐出空間S3からモータ収容空間S2に至るまでの流路に接続されている。本実施形態においては、チャンバーカバー120に接続されている。冷媒吐出空間S3は、スクロール圧縮機構60の圧縮室Scに通じる空間である。冷媒吐出空間S3は、チャンバーカバー120と、固定スクロール30とに挟まれた空間である。
(2-6) Bypass piping The bypass piping 110 as an example of a bypass member forms a bypass flow path. The bypass channel is a channel that bypasses the compressed refrigerant to the
(2−7)チャンバーカバー
チャンバーカバー120は、冷媒吐出空間S3を形成する。チャンバーカバー120は、開口部を有する。開口部には、バイパス配管110の他端が接続されている。
(2-7) Chamber cover The
(2−8)電磁弁
開閉弁の一例としての電磁弁130は、バイパス配管110に取り付けられている。電磁弁130は、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を閉鎖する。電磁弁130は、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路を開放する。ここで、第2範囲の圧縮比は、第1範囲の圧縮比よりも小さい。
(2-8) Electromagnetic valve The
(3)ステータの温度と圧縮後の冷媒の温度との関係
図3は、ステータ71の温度と圧縮後の冷媒の温度との関係を示す概念図である。横軸は冷媒の圧縮比を示し、縦軸は温度を示す。実線で示される直線mは、ステータ71の温度を示し、二点鎖線で示される直線gは圧縮後の冷媒の温度を示す。点P1は、圧縮比が取り得る最小値を示し、点P2は、圧縮比が取り得る最大値を示す。点P3は、直線mと直線gの交点である。範囲r1は、上述の圧縮比の第1範囲を示し、範囲r2は、上述の圧縮比の第2範囲を示す。
(3) Relationship Between Stator Temperature and Compressed Refrigerant Temperature FIG. 3 is a conceptual diagram showing a relationship between the
圧縮比が点P3での圧縮比よりも大きい場合、すなわち、圧縮比が範囲r1内にある場合には、ステータ71の温度は、圧縮後の冷媒の温度よりも高い。そして、ステータ71の温度と圧縮後の冷媒の温度との温度差は、圧縮比が大きくなるにつれて、大きくなる。
When the compression ratio is larger than the compression ratio at the point P3, that is, when the compression ratio is in the range r1, the temperature of the
圧縮比が点P3での圧縮比よりも小さい場合、すなわち、圧縮比が範囲r2内にある場合には、ステータ71の温度は、圧縮度の冷媒の温度よりも低い。そして、ステータ71の温度と圧縮後の冷媒の温度との温度差は、圧縮比が小さくなるにつれて、大きくなる。
When the compression ratio is smaller than the compression ratio at the point P3, that is, when the compression ratio is in the range r2, the temperature of the
以上のことから、電磁弁130は、圧縮比が範囲r1内にある場合には、バイパス流路への通路を閉鎖する。これにより、圧縮後の冷媒によって駆動モータ70を冷却することができる。一方、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合には、バイパス流路への通路を開放する。これにより、圧縮後の冷媒による駆動モータ70の加熱が抑制される。したがって、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
From the above, the
(4)スクロール圧縮機の動作
駆動モータ70が駆動することによって、ロータ72がステータ71に対して回転する。これにより、ロータ72に固定されたクランクシャフト80が回転する。クランクシャフト80が回転すると、クランクシャフト80と連結された可動スクロール40が固定スクロール30に対して公転する。そして、冷凍サイクルにおける低圧のガス冷媒(すなわち、圧縮前の冷媒)が、吸入配管23を通って、圧縮室Scの周縁側から、圧縮室Scに吸引される。可動スクロール40が公転するのに従い、吸入配管23と圧縮室Scは連通しなくなり、圧縮室Scの容積が減少するのに伴って、圧縮室Scの圧力が上昇し始める。なお、圧縮途中の圧縮室Scには、インジェクションポート31aから冷媒がインジェクションされる。
(4) Operation of Scroll Compressor When the
圧縮室Scは、冷媒の圧縮が進むにつれ、インジェクションポート31aと連通しなくなる。圧縮室Sc内の冷媒は、圧縮室Scの容積が減少するのに伴って圧縮され、最終的に高圧のガス冷媒(すなわち、圧縮後の冷媒)となる。
The compression chamber Sc does not communicate with the
圧縮後の冷媒は、固定側鏡板32の中心付近に位置する吐出孔32aから冷媒吐出空間S3へ吐出される。その後、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合には、圧縮後の冷媒は、モータ収容空間S2に導かれる。圧縮後の冷媒は、駆動モータ70を冷却した後、吐出配管24を介して、モータ収容空間S2からスクロール圧縮機10の外部に吐出される。一方、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合には、圧縮後の冷媒は、モータ収容空間S2ではなく、バイパス配管110に導かれる。圧縮後の冷媒は、バイパス配管110から吐出配管24を経由して、スクロール圧縮機10の外部に吐出される。
The compressed refrigerant is discharged into the refrigerant discharge space S3 from the
(5)スクロール圧縮機の特徴
本実施形態のスクロール圧縮機10は、バイパス配管110と、電磁弁130とを備える。バイパス配管110は、圧縮後の冷媒を、モータ収容空間S2を経由せずに吐出配管24へとバイパスさせるバイパス流路を形成する。
(5) Features of Scroll Compressor The
図3に示されたように、圧縮比が範囲r1、すなわち第1範囲内にある場合には、ステータ71の温度は、圧縮後の冷媒の温度よりも高い。したがって、この場合には、電磁弁130は、バイパス流路への通路を閉鎖する。そうすると、圧縮後の冷媒がモータ収容空間S2に導かれるので、圧縮後の冷媒によって駆動モータ70を冷却することができる。
As shown in FIG. 3, when the compression ratio is in the range r1, that is, in the first range, the temperature of the
一方で、圧縮比が範囲r2、すなわち第2範囲内にある場合には、ステータ71の温度は、圧縮後の冷媒の温度よりも低い。ここで、仮に、この場合にも圧縮後の冷媒がモータ収容空間S2に導かれると、圧縮後の冷媒によって、かえって駆動モータ70が暖められてしまう。本実施形態においては、電磁弁130は、圧縮比が第2範囲内にある場合には、バイパス流路への通路を開放する。そうすると、圧縮後の冷媒は、主に、モータ収容空間S2ではなく、バイパス配管110に導かれるので、圧縮後の冷媒による駆動モータ70の加熱が抑制される。したがって、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
On the other hand, when the compression ratio is in the range r2, that is, in the second range, the temperature of the
本実施形態のスクロール圧縮機10は、既に説明したように、バイパス配管110と電磁弁130とを備える。電磁弁130は、バイパス配管110に取り付けられている。バイパス配管110に電磁弁130を取り付けるという簡易な構成により、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
The
本実施形態のスクロール圧縮機10は、チャンバーカバー120を備える。バイパス配管110の他端は、チャンバーカバー120の開口部に接続されている。バイパス配管110の他端をチャンバーカバー120に取り付けるという簡易な構成により、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
The
<変形例>
本発明の実施形態に適用可能な変形例を説明する。
<Modification>
A modification applicable to the embodiment of the present invention will be described.
(1)変形例A
以上の説明では、開閉弁として電磁弁130を例に挙げたが、開閉弁は電動弁であってもよい。この場合には、室外側制御部28は、駆動モータ70の回転数に応じて、より細かく開閉弁の開閉を制御することができる。
(1) Modification A
In the above description, the
<第2実施形態>
図4は、第2実施形態のスクロール圧縮機10の縦断面図である。図5は、第2実施形態のスクロール圧縮機10の一部拡大図である。具体的には、バイパス配管110の他端(固定側鏡板32側)と、その周辺の拡大図である。ここでは、主に、第1実施形態のスクロール圧縮機10との差異点を説明する。第1実施形態のスクロール圧縮機10と同一の構造および機能を有する要素には、同一の参照符号が用いられている。
Second Embodiment
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the
(1)スクロール圧縮機の構成
(1−1)固定スクロール
既に説明したように、固定スクロール30の固定側鏡板32の中央部には、吐出孔32aが形成されている。本実施形態においては、さらに、固定側鏡板32の中央部から左側に、バイパス孔32bが形成されている。バイパス孔32bは、スクロール圧縮機構60の圧縮室Scに連通する孔である。バイパス孔32bは、固定側鏡板32を厚さ方向に貫通している。バイパス孔32bは、圧縮途中の冷媒を通す。
(1) Configuration of Scroll Compressor (1-1) Fixed Scroll As already described, a
(1−2)バイパス配管
既に説明したように、バイパス部材の一例としてのバイパス配管110は、バイパス流路を形成する。バイパス配管110の一端は、吐出配管24に接続されている。バイパス配管110の他端は、冷媒吐出空間S3からモータ収容空間S2に至るまでの流路に接続されている。本実施形態においては、バイパス孔32bに接続されている。より詳細には、固定側鏡板32に接し、かつ、バイパス孔32bを囲むように、配置されている。
(1-2) Bypass piping As already described, the bypass piping 110 as an example of a bypass member forms a bypass flow path. One end of the
(1−3)逆止弁
本実施形態においては、開閉弁の一例として、電磁弁130ではなく、逆止弁140が用いられている。逆止弁140は、バイパス配管110に取り付けられている。より詳細には、逆止弁140は、バイパス流路内に設けられている。逆止弁140は、バイパス孔32bからの圧力とバイパス配管110側の圧力との差により開閉する。より詳細には、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも高い場合に、冷媒の流れを遮らない。すなわち、バイパス流路への通路を開放する。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路が開放されるように構成されている。この場合には、冷媒は、バイパス孔32bからバイパス配管110へと流れる。
(1-3) Check Valve In this embodiment, the
一方で、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力以下である場合には、冷媒の流れを遮る。すなわち、バイパス流路への通路を閉鎖する。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、バイパス流路への通路が閉鎖されるように構成されている。この場合には、冷媒は、バイパス孔32bからバイパス配管110へと流れない。
On the other hand, when the pressure from the
以上のような冷媒の流れを実現するように、バイパス孔32bおよび逆止弁140の位置、大きさ等が決定されている。逆止弁140は、主に、弁本体51と、第1弁押さえ部材52と、第2弁押さえ部材53とを有する。
The positions, sizes, and the like of the
(1−3−1)弁本体
弁本体51は、厚みの薄い円形平板である。弁本体51の中央部には、円形の中央孔51aが形成されている。弁本体51は、中央孔51aよりも周縁側に配置される、環状に形成された周縁部51bを主に有する。
(1-3-1) Valve Body The
弁本体51に形成された中央孔51aは、冷媒がバイパス孔32bからバイパス配管110に流れる場合に、冷媒が通過する孔である。弁本体51は、バイパス流路の端部に配置されている。具体的には、弁本体51は、バイパス流路の端部に圧入された第1弁押さえ部材52と、第1弁押さえ部材52から離れた位置に圧入された第2弁押さえ部材53とに挟まれた区域に配置されている。弁本体51は、上述の区域をスライド可能に配置されている。
The
(1−3−2)第1弁押さえ部材
第1弁押さえ部材52は、弁本体51よりも厚みがある円形平板である。第1弁押さえ部材52は、閉鎖部52bを有する。閉鎖部52bは、逆止弁50が冷媒の流れを逆止する場合に、弁本体51に形成された中央孔51aを閉鎖する。第1弁押さえ部材52の閉鎖部52bの周囲には、1つ以上の周囲孔52aが形成されている。本実施形態においては、複数の周囲孔52aが形成されている。周囲孔52aは、弁本体51の周縁部51bに対向している。第1弁押さえ部材52は、逆止弁50がバイパス配管110からバイパス孔32bへの冷媒の流れを逆止する場合に、弁本体51のバイパス孔32b側への移動を規制する。
(1-3-2) First valve pressing member The first
(1−3−3)第2弁押さえ部材
第2弁押さえ部材53は、全体として、円筒形状を有する。第2弁押さえ部材53の中央部には、円形の通路孔53aが形成されている。第2弁押さえ部材53は、通路孔53aよりも周縁側に配置される、環状に形成された規制部53bを主に有する。通路孔53aは、冷媒が通過する孔である。通路孔53aの径は、中央孔51aの径よりも大きく、弁本体51の外径より小さい。第2弁押さえ部材53は、逆止弁50がバイパス孔32bからバイパス配管110への冷媒の流れを遮らない場合に、弁本体51のバイパス配管110側への移動を規制する。第2弁押さえ部材53は、弁本体51を挟んで第1弁押さえ部材52とは反対側に配置されている。
(1-3-3) Second valve pressing member The second
(1−3−4)弁本体の移動および冷媒の流れ
バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも高い場合に、バイパス孔32bからバイパス配管110へと冷媒が流れる。このとき、冷媒は、周囲孔52aを通過し、弁本体51がスライドする区域の周縁側に供給される。そして、周囲孔52aを通った冷媒が、周囲孔52aと対向する弁本体51の周縁部51bを押すことにより、弁本体51が第2弁押さえ部材53に向かって動かされる。弁本体51が第2弁押さえ部材53に接触すると、弁本体51の移動が第2弁押さえ部材53により規制される。
(1-3-4) Movement of Valve Body and Flow of Refrigerant When the pressure from the
このとき、周囲孔52aを通過した冷媒により、弁本体51は第2弁押さえ部材53に押しつけられる。そして、周囲孔52aを通過した冷媒は、弁本体51の中央孔51aと、第2弁押さえ部材53の通路孔53aとを通過して、バイパス配管110を吐出配管24側へと流れる。
At this time, the
一方、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも高い状態から低い状態へ変化すると、バイパス配管110からバイパス孔32bに向かって流れる冷媒の流れにより、第2弁押さえ部材53に押し付けられていた弁本体51は、第1弁押さえ部材52に向かって移動する。そして、第1弁押さえ部材52に押し付けられた状態となる。言い換えれば、冷媒がバイパス孔32bからバイパス配管110側へと流れない場合には、第1弁押さえ部材52は、弁本体51のバイパス孔32b側への移動を規制する。
On the other hand, when the pressure from the
この状態では、第1弁押さえ部材52の閉鎖部52bにより中央孔51aが閉鎖されることで、バイパス配管110側の冷媒が、バイパス孔32b側へと流れることが規制される。さらに、周囲孔52aは、周囲孔52aと対向する弁本体51の周縁部51bにより閉鎖される。つまり、逆止弁50が冷媒の流れを逆止する場合には、周縁部51bにより周囲孔52aが閉鎖されることで、バイパス配管110から流入した冷媒が、周囲孔52aを通過してバイパス孔32b側へと流れることが規制される。
In this state, the
バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも低い状態から高い状態へ変化すると、第1弁押さえ部材52に押し付けられていた弁本体51は、第2弁押さえ部材53に向かって移動し、再び第2弁押さえ部材53に押し付けられた状態となる。
When the pressure from the
(2)スクロール圧縮機の動作
冷媒の圧縮過程は、既に説明した通りである。圧縮室Sc内の冷媒は、圧縮室Scの容積が減少するのに伴って、徐々に圧縮される。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも高くなる。このとき、逆止弁140は、バイパス流路への通路を開放する。したがって、圧縮途中の冷媒がバイパス流路に導かれる。
(2) Operation of scroll compressor The refrigerant compression process is as described above. The refrigerant in the compression chamber Sc is gradually compressed as the volume of the compression chamber Sc decreases. In the present embodiment, when the refrigerant compression ratio is in the second range, the pressure from the
一方、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合には、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力以下となる。このとき、逆止弁140は、バイパス流路への通路を閉鎖する。したがって、圧縮途中の冷媒はバイパス流路に導かれない。この場合には、圧縮途中の冷媒は圧縮室でさらに圧縮された後に、吐出孔32aから冷媒吐出空間S3へ吐出される。圧縮後の冷媒は、モータ収容空間S2に導かれた後に吐出配管24から吐出される。
On the other hand, when the compression ratio of the refrigerant is within the first range, the pressure from the
以上のように、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合、すなわち、駆動モータ70が高負荷で駆動する場合には、逆止弁140がバイパス流路への通路を閉鎖することにより、圧縮後の冷媒をモータ収容空間S2に導く。冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合、すなわち、駆動モータ70が低負荷で駆動する場合には、逆止弁140がバイパス流路への通路を開放することにより、圧縮途中の冷媒をバイパス流路へとバイパスさせる。
As described above, when the compression ratio of the refrigerant is within the first range, that is, when the
(3)スクロール圧縮機の特徴
本実施形態のスクロール圧縮機10は、逆止弁140を備える。逆止弁140は、バイパス孔32bからの圧力とバイパス配管110側の圧力との差により開閉するので、電気的な制御なしに、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
(3) Features of Scroll Compressor The
<第3実施形態>
図6Aは、第3実施形態のスクロール圧縮機10の一部縦断面図である。図6Bは、固定スクロール30の平面図である。具体的には、鉛直上方向から見た平面図である。ここでは、主に、第2実施形態のスクロール圧縮機10との差異点を説明する。第2実施形態のスクロール圧縮機10と同一の構造および機能を有する要素には、同一の参照符号が用いられている。
<Third Embodiment>
FIG. 6A is a partial longitudinal sectional view of the
(1)スクロール圧縮機の構成
(1−1)固定スクロール
既に説明したように、固定スクロール30の固定側鏡板32には、吐出孔32aおよびバイパス孔32bが形成されている。本実施形態においては、さらに、固定側鏡板32には、圧縮途中の冷媒を通す複数のリリーフ孔32cが形成されている。本実施形態においては、3つのリリーフ孔32cが形成されている。それぞれのリリーフ孔32cは、スクロール圧縮機構60の圧縮室に通じる冷媒吐出空間S3に通じている。なお、リリーフ孔32cの数は、1つでもよい。
(1) Configuration of Scroll Compressor (1-1) Fixed Scroll As described above, the fixed
(1−2)バイパス配管
既に説明したように、バイパス部材の一例としてのバイパス配管110は、バイパス流路を形成する。バイパス配管110の一端は、吐出配管24に接続されている。バイパス配管110の他端は、バイパス孔32bに接続されている。バイパス配管110の他端は、バイパス孔32bの周辺のリリーフ弁150との接触を避けるべく、テーパー状の部分を有する。
(1-2) Bypass piping As already described, the bypass piping 110 as an example of a bypass member forms a bypass flow path. One end of the
(1−3)リリーフ弁
本実施形態においては、3つのリリーフ弁150が固定側鏡板32上に配置されている。
3つのリリーフ弁150は、3つのリリーフ孔32cに対応した位置に配置されている。それぞれのリリーフ弁150は、対応するリリーフ孔32cを覆うように取り付けられている。それぞれのリリーフ弁150は、対応するリリーフ孔32cからの圧力と冷媒吐出空間S3の圧力との差により開閉する逆止弁である。より詳細には、リリーフ孔32cからの圧力が冷媒吐出空間S3の圧力よりも高い場合に、冷媒の流れを遮らない。すなわち、冷媒吐出空間S3への通路を開放する。一方で、リリーフ孔32cからの圧力が冷媒吐出空間S3の圧力以下である場合に、冷媒の流れを遮る。すなわち、冷媒吐出空間S3への通路を閉鎖する。
(1-3) Relief Valve In the present embodiment, three
The three
(2)スクロール圧縮機の特徴
本実施形態のスクロール圧縮機10は、複数のリリーフ弁150を備える。複数のリリーフ弁150は、対応するリリーフ孔32cからの圧力と冷媒吐出空間S3の圧力との差により開閉するので、スクロール圧縮機構60による過度の圧縮を防止することができる。すなわち、本実施形態においては、駆動モータ70の効率の低下の抑制と、冷媒の過圧縮の防止とを、両立させることができる。
(2) Features of Scroll Compressor The
<第4実施形態>
図7は、第4実施形態のスクロール圧縮機10の一部縦断面図である。ここでは、主に、第1実施形態のスクロール圧縮機10との差異点を説明する。第1実施形態のスクロール圧縮機10と同一の構造および機能を有する要素には、同一の参照符号が用いられている。本実施形態においては、スクロール圧縮機10は、仕切り部材160を備える。また、開閉弁の一例としてのリリーフ弁170を備える。
<Fourth embodiment>
FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view of the
(1)スクロール圧縮機の構成
(1−1)仕切り部材
仕切り部材160は、冷媒吐出空間S3に配置されている。仕切り部材160は、冷媒吐出空間S3を、第1空間S11と第2空間S12に区分けする。詳しくは後述するが、第2空間S12の圧力は、第1空間S11の圧力よりも低い。
(1) Configuration of scroll compressor (1-1) Partition member The
(1−2)固定スクロール
既に説明したように、固定スクロール30の固定側鏡板32の中央部には、吐出孔32aが形成されている。吐出孔32aは、第1空間S11に含まれる部分に位置している。吐出孔32aは、圧縮後の冷媒を吐出する。
(1-2) Fixed Scroll As already described, the
本実施形態においては、さらに、固定側鏡板32の中央部から左側に、バイパス孔32bが形成されている。バイパス孔32bは、第2空間S12に含まれる部分に位置している。バイパス孔32bは、スクロール圧縮機構60の圧縮室Scに連通する孔である。バイパス孔32bは、固定側鏡板32を厚さ方向に貫通している。バイパス孔32bは、圧縮途中の冷媒を吐出する。
In the present embodiment, a
(1−3)バイパス配管
既に説明したように、バイパス部材の一例としてのバイパス配管110は、バイパス流路を形成する。バイパス配管110の一端は、吐出配管24に接続されている。バイパス配管110の他端は、第2空間S12に接続されている。バイパス配管110の他端は、チャンバーカバー120の開口部に接続されている。
(1-3) Bypass piping As already described, the bypass piping 110 as an example of a bypass member forms a bypass flow path. One end of the
(1−4)リリーフ弁
本実施形態においては、開閉弁の一例として、電磁弁130ではなく、リリーフ弁170が用いられている。リリーフ弁170は、固定側鏡板32上に配置されている。リリーフ弁170は、バイパス孔32bを覆うように取り付けられている。リリーフ弁170は、バイパス孔32bからの圧力と第2空間S12の圧力との差により開閉する逆止弁である。より詳細には、バイパス孔32bからの圧力が第2空間S12の圧力よりも高い場合に、冷媒の流れを遮らない。すなわち、第2空間S12への通路を開放する。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス流路への通路が開放されるように構成されている。この場合には、冷媒は、バイパス孔32bからバイパス配管110側へと流れる。
(1-4) Relief Valve In this embodiment, the
一方で、バイパス孔32bからの圧力が第2空間S12の圧力以下である場合に、冷媒の流れを遮る。すなわち、第2空間S12への通路を閉鎖する。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、バイパス流路への通路が閉鎖されるように構成されている。この場合には、冷媒は、バイパス孔32bからバイパス配管110側へと流れない。
On the other hand, the flow of the refrigerant is blocked when the pressure from the
以上のような冷媒の流れを実現するように、バイパス孔32bおよびリリーフ弁170の位置、大きさ等が決定されている。
The positions, sizes, and the like of the
(2)スクロール圧縮機の動作
冷媒の圧縮過程は、既に説明した通りである。圧縮室Sc内の冷媒は、圧縮室Scの容積が減少するのに伴って、徐々に圧縮される。本実施形態においては、冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合に、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力よりも高くなる。このとき、リリーフ弁170は、バイパス流路への通路を開放する。したがって、圧縮途中の冷媒がバイパス流路に通じる第2空間S12へ導かれる。
(2) Operation of scroll compressor The refrigerant compression process is as described above. The refrigerant in the compression chamber Sc is gradually compressed as the volume of the compression chamber Sc decreases. In the present embodiment, when the refrigerant compression ratio is in the second range, the pressure from the
一方、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合には、バイパス孔32bからの圧力がバイパス配管110側の圧力以下となる。このとき、リリーフ弁170は、バイパス流路への通路を閉鎖する。したがって、圧縮途中の冷媒はバイパス流路に導かれない。この場合には、圧縮途中の冷媒は圧縮室でさらに圧縮された後に、吐出孔32aから冷媒吐出空間S3の第1空間S11へ吐出される。圧縮後の冷媒は、モータ収容空間S2に導かれた後に吐出配管24から吐出される。
On the other hand, when the compression ratio of the refrigerant is within the first range, the pressure from the
以上のように、冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合、すなわち、駆動モータ70が高負荷で駆動する場合には、リリーフ弁170がバイパス流路への通路を閉鎖することにより、圧縮後の冷媒をモータ収容空間S2に導く。冷媒の圧縮比が第2範囲内にある場合、すなわち、駆動モータ70が低負荷で駆動する場合には、リリーフ弁170がバイパス流路への通路を開放することにより、圧縮途中の冷媒をバイパス流路へとバイパスさせる。
As described above, when the compression ratio of the refrigerant is within the first range, that is, when the
(3)スクロール圧縮機の特徴
本実施形態のスクロール圧縮機10は、リリーフ弁170を備える。リリーフ弁170は、バイパス孔32bからの圧力とバイパス配管110側の圧力との差により開閉するので、電気的な制御なしに、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
(3) Features of Scroll Compressor The
また、本実施形態のスクロール圧縮機10は、仕切り部材160を備える。仕切り部材160は、冷媒吐出空間S3を、第1空間S11と第2空間S12に区分けする。本実施形態においては、冷媒吐出空間S3が仕切り部材160によって区分けされることにより、リリーフ弁170を通った冷媒を、モータ収容空間S2を通さずに、外部に吐出することができる。冷媒吐出空間S3に圧縮途中の冷媒が吐出される第2空間S12を設けることにより、駆動モータ70の効率の低下を抑制することができる。
Further, the
<変形例>
以上の説明では、バイパス部材としてバイパス配管110を例に挙げたが、圧縮後の冷媒がモータ収容空間S2を経由せずに、吐出配管24へとバイパスされれば、この形態に限られない。例えば、圧縮後の冷媒がケーシング20内部を通って吐出配管24の端部に導かれるように、バイパス部材が形成されてもよい。
<Modification>
In the above description, the
以上の説明では、バイパス配管110の他端はチャンバーカバー120に接続されていた、すなわち、圧縮途中または圧縮後の冷媒は冷媒吐出空間S3からバイパスされていたが、冷媒吐出空間S3からモータ収容空間S2に至るまでの流路であれば、バイパス配管110の他端は、他の部分に接続されてもよい。例えば、インジェクション弁26のように、ケーシング20の側方に接続されてもよい。
In the above description, the other end of the
以上のように、本発明は実施形態を用いて説明されたが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に記載の範囲に限定されない。多様な変更または改良を上記の実施形態に加えることが可能であることは、当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above embodiments. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 スクロール圧縮機
20 ケーシング
23 吸入配管
24 吐出配管
32a 吐出孔
32b バイパス孔
32c リリーフ孔
60 スクロール圧縮機構
70 駆動モータ
110 バイパス配管
120 チャンバーカバー
130 電磁弁
140 逆止弁
150 リリーフ弁
160 仕切り部材
170 リリーフ弁
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ケーシングに接続された、冷媒を吸入する吸入配管(23)と、
前記ケーシング内に配置された、前記冷媒を圧縮する圧縮機構(60)と、
前記ケーシング内のモータ収容空間に配置された、前記圧縮機構を駆動するモータ(70)と、
前記ケーシングに接続された、圧縮後の前記冷媒を前記モータ収容空間から吐出する吐出配管(24)と、
圧縮途中または圧縮後の前記冷媒を、前記モータ収容空間を経由せずに前記吐出配管へとバイパスさせるバイパス流路を形成するバイパス部材(110)と、
前記冷媒の圧縮比が第1範囲内にある場合に、前記バイパス流路への通路を閉鎖し、前記圧縮比が前記第1範囲よりも前記圧縮比が小さい第2範囲内にある場合に、前記バイパス流路への通路を開放する開閉弁(130、140、170)と、
を備える圧縮機(10)。 A casing (20);
A suction pipe (23) connected to the casing for sucking refrigerant;
A compression mechanism (60) disposed within the casing for compressing the refrigerant;
A motor (70) disposed in the motor housing space in the casing and driving the compression mechanism;
A discharge pipe (24) connected to the casing for discharging the compressed refrigerant from the motor housing space;
A bypass member (110) that forms a bypass flow path for bypassing the refrigerant during or after compression to the discharge pipe without passing through the motor housing space;
When the compression ratio of the refrigerant is within the first range, the passage to the bypass flow path is closed, and when the compression ratio is within the second range where the compression ratio is smaller than the first range, An on-off valve (130, 140, 170) for opening a passage to the bypass flow path;
A compressor (10) comprising:
前記バイパス部材の一端は、前記吐出配管に接続され、前記バイパス部材の他端は、前記圧縮機構の圧縮室に通じる冷媒吐出空間から前記モータ収容空間に至るまでの流路に接続されており、
前記開閉弁は、前記バイパス部材に取り付けられた電磁弁または電動弁である、
請求項1に記載の圧縮機。 The bypass member is a bypass pipe (110),
One end of the bypass member is connected to the discharge pipe, and the other end of the bypass member is connected to a flow path from the refrigerant discharge space leading to the compression chamber of the compression mechanism to the motor housing space,
The on-off valve is an electromagnetic valve or an electric valve attached to the bypass member.
The compressor according to claim 1.
前記バイパス部材の他端は、前記開口部に接続されている、
請求項2に記載の圧縮機。 A chamber cover (120) having an opening and forming the refrigerant discharge space;
The other end of the bypass member is connected to the opening.
The compressor according to claim 2.
前記バイパス部材は、バイパス配管(110)であり、
前記バイパス部材の一端は、前記吐出配管に接続され、前記バイパス部材の他端は、前記バイパス孔に接続されており、
前記開閉弁は、前記バイパス部材に取り付けられた、前記バイパス孔からの圧力と前記バイパス配管側の圧力との差により開閉する逆止弁である、
請求項1に記載の圧縮機。 The compression mechanism has a bypass hole (32b) through which the refrigerant being compressed passes.
The bypass member is a bypass pipe (110),
One end of the bypass member is connected to the discharge pipe, and the other end of the bypass member is connected to the bypass hole,
The on-off valve is a check valve attached to the bypass member, which opens and closes due to a difference between the pressure from the bypass hole and the pressure on the bypass pipe side.
The compressor according to claim 1.
前記リリーフ孔は、前記圧縮機構の圧縮室に通じる冷媒吐出空間に通じており、
前記リリーフ孔を覆うように取り付けられた、前記リリーフ孔からの圧力と前記冷媒吐出空間の圧力との差により開閉する逆止弁であるリリーフ弁(150)をさらに備える、
請求項4に記載の圧縮機。 In addition to the bypass hole, the compression mechanism has a relief hole (32c) through which the refrigerant being compressed passes.
The relief hole communicates with a refrigerant discharge space that communicates with a compression chamber of the compression mechanism,
A relief valve (150), which is a check valve attached to cover the relief hole and which opens and closes due to a difference between the pressure from the relief hole and the pressure of the refrigerant discharge space;
The compressor according to claim 4.
前記冷媒吐出空間を、第1空間と、前記第1空間よりも低圧の第2空間とに区分けする仕切り部材(160)と、
をさらに備え、
前記圧縮機構のうち前記第1空間に含まれる部分には、圧縮後の前記冷媒を吐出する吐出孔(32a)が形成されており、
前記圧縮機構のうち前記第2空間に含まれる部分には、圧縮途中の前記冷媒を吐出するバイパス孔(32b)が形成されており、
前記バイパス部材は、バイパス配管(110)であり、
前記バイパス部材の一端は、前記吐出配管に接続され、前記バイパス部材の他端は、前記第2空間に接続されており、
前記開閉弁は、前記バイパス孔を覆うように取り付けられた、前記バイパス孔からの圧力と前記第2空間の圧力との差により開閉するリリーフ弁である、
請求項1に記載の圧縮機。 A chamber cover (120) that forms a refrigerant discharge space leading to a compression chamber of the compression mechanism;
A partition member (160) for dividing the refrigerant discharge space into a first space and a second space having a lower pressure than the first space;
Further comprising
A portion of the compression mechanism included in the first space has a discharge hole (32a) for discharging the compressed refrigerant.
A bypass hole (32b) for discharging the refrigerant being compressed is formed in a portion of the compression mechanism included in the second space,
The bypass member is a bypass pipe (110),
One end of the bypass member is connected to the discharge pipe, and the other end of the bypass member is connected to the second space,
The on-off valve is a relief valve attached so as to cover the bypass hole, which opens and closes due to a difference between the pressure from the bypass hole and the pressure in the second space.
The compressor according to claim 1.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2016-04-01 JP JP2016074496A patent/JP2017186924A/en active Pending
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