JP2019535959A - ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機及び冷凍システム - Google Patents

Abstract

ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機及び当該ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機を含む冷凍システムであって、前記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、圧縮機ケーシングと、メインフレーム（１３）と、可動スクロール（１２）と、固定スクロール（１１）とを含み、可動スクロール（１２）は、メインフレーム（１３）に設置され、可動スクロール（１２）は、可動スクロール鏡板（１２１）と、可動スクロール鏡板（１２１）のメインフレーム（１３）から離れる側の端面に設置される可動スクロール歯（１２２）とを含み、可動スクロール鏡板（１２１）とメインフレームと（１３）の間に背圧室が区画され、固定スクロール（１１）は、可動スクロール（１２）のメインフレーム（１３）から離れる側に設置され、固定スクロール（１１）は、固定スクロール鏡板（１１１）と、固定スクロール鏡板（１１１）のメインフレーム（１３）に近接する側の端面に設置される固定スクロール歯（１１２）とを含み、固定スクロール歯（１１２）と可動スクロール歯（１２２）とは、互いに噛合して三日月形の圧縮室を形成し、可動スクロール（１２）と固定スクロール（１１）とのうちの少なくとも１つに中圧通路（３０，４０）が設置されて、可動スクロール（１２）の回転中に、中圧通路（３０，４０）は、圧縮室と背圧室とを連通する。前記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、作動中に、可動スクロール（１２）の転倒を抑制し、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の性能を向上させることができる。

Description

本発明は、圧縮機分野に関し、特にジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機及び冷凍システムに関する。

スクロール圧縮機は、その効率が高く、体積が小さく、軽量で、運転が穏やかであるため、空気調和機及びヒートポンプ等のシステムに広く応用されている。スクロール圧縮では、可動スクロールと固定スクロールとの輪郭線が互いに噛合することによって一連の三日月形の圧縮室が形成され、可動スクロールの偏芯作動に伴い、三日月形の圧縮室は、中心排気穴に連通されるまで、外周から中心へ移動し続けると同時に、室内の冷媒圧力も上昇し続け、冷媒が高圧ガスになって圧縮室から排出され、圧縮プロセスが完了する。

従来技術では、スクロール圧縮機が高圧比作動状況（例えば低温暖房又は高温冷房）でも良好な性能を有するようにするために、蒸発器又は凝縮器に入る前の一部の冷媒が圧縮室に導入されて、準２級圧縮を形成し、圧縮比を向上させることにより、高圧比作動状況で圧縮機の性能を向上させるジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が現れた。圧縮中に、可動スクロールは、下向きの軸方向離間力を受けて転倒しやすいため、可動スクロールと固定スクロールとの間に漏れが発生し、容積効率が低下する。通常、可動スクロールの転倒を抑制するために、可動スクロール鏡板にドレイン通路が開けられ、圧縮室の圧力を可動スクロール鏡板とメインフレームとによって形成される背圧空間に案内することにより、可動スクロールの転倒を制御する。

しかしながら、ジェットエンタルピー増加の機能をオンにする場合、圧縮室内の圧力が速く上昇するが、可動スクロールのドレイン通路とジェット時の圧縮室とは、常に連通される状態ではないため、背圧空間の圧力がこれに伴って上昇することがなく、これにより、背圧力が不足になることが発生し、ジェット時に、可動スクロールが転倒し、圧縮機効率が低下することが起こる。

本発明は、従来技術における少なくとも１つの技術的課題を解決することを目的とする。そのため、本発明の１つの目的は、運転中に可動スクロールの転倒を抑制することにより、性能を向上させることができるジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機を提供する。

本発明のもう１つの目的は、上記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機を備える冷凍システムを提供する。

本発明の第１態様に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、圧縮機ケーシングと、前記圧縮機ケーシング内に設置されるメインフレームと、前記メインフレームに設置される可動スクロールであって、前記可動スクロールは、可動スクロール鏡板と、前記可動スクロール鏡板の前記メインフレームから離れる側の端面に設置される可動スクロール歯と、を含み、前記可動スクロール鏡板と前記メインフレームとの間に背圧室が区画される前記可動スクロールと、前記可動スクロールの前記メインフレームから離れる側に設置され、固定スクロール鏡板と、前記固定スクロール鏡板の前記メインフレームに近接する側の端面に設置される固定スクロール歯と、を含み、前記固定スクロール歯と前記可動スクロール歯とが互いに噛合して三日月形の圧縮室が形成される固定スクロールと、を含み、前記可動スクロールと前記固定スクロールとのうちの少なくとも１つに中圧通路が設置され、前記可動スクロールの回転中に、前記中圧通路は、前記圧縮室と前記背圧室とを連通する。

本発明に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機によれば、圧縮室と背圧室とを連通する中圧通路を設置することにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の作動中に、中圧通路を介して圧縮室の中間圧力を背圧室に案内することができ、可動スクロールと固定スクロールとの分離が抑制され、可動スクロールと固定スクロールとの軸方向シール性が保証される。また、中圧通路の圧力案内によって背圧室の圧力がより速く上昇することにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が起動時に安定状態になるまでの時間が短縮される。

本発明の一例によれば、前記中圧通路は、第１中圧通路と第２中圧通路とのうちの少なくとも１つを含み、前記第１中圧通路は、前記可動スクロールに設置され、前記第２中圧通路は、前記固定スクロールに設置され、前記可動スクロールの回転中に、前記第１中圧通路と前記第２中圧通路とのうちの少なくとも１つは、前記圧縮室と前記背圧室とを連通する。

本発明の一例によれば、前記第１中圧通路は、前記可動スクロール鏡板の外周壁から内へ延びて形成される第１通路と、一端が前記第１通路に連通され、他端が前記可動スクロール鏡板の前記固定スクロールに近接する側の端面を貫通して前記圧縮室に連通される第１中圧穴と、を含む。

本発明の一例によれば、前記固定スクロール鏡板に蓋板が固定接続され、前記蓋板と前記固定スクロール鏡板との間に密閉空間が区画され、前記第２中圧通路は、前記固定スクロール鏡板を軸方向に貫通して前記圧縮室に連通される第２通路と、前記固定スクロール鏡板及び前記固定スクロール歯を軸方向に貫通して前記背圧室に連通される第３通路と、を含み、前記第３通路と前記第２通路とは、前記密閉空間を介して連通される。

本発明の一例によれば、前記第１中圧穴は、前記可動スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に開けられ、前記固定スクロール鏡板にエンタルピー増加穴が形成され、前記固定スクロール歯と前記可動スクロール歯とが噛合している場合、前記第１中圧穴と前記エンタルピー増加穴とは、位相差を有する。

本発明の一例によれば、前記第２通路のポートは、前記固定スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に位置し、且つ前記第１中圧穴に対して前記エンタルピー増加穴の他側に位置する。

本発明の一例によれば、前記第３通路は、前記第２通路の外側に位置する。

本発明の一例によれば、前記密閉空間内には、前記圧縮室と前記背圧室との差圧に基づいて前記第２通路を閉塞又は開放する逆流防止装置が設置される。

本発明の一例によれば、前記逆流防止装置は、一端が前記固定スクロール鏡板に固定され、他端が前記圧縮室と前記背圧室との差圧の作用で前記第２通路を閉塞又は開放する弾性弁板を含む。

本発明の一例によれば、前記逆流防止装置は、位置制限バッフルをさらに含み、前記位置制限バッフルの一端が前記固定スクロール鏡板に固定され、前記位置制限バッフルは、前記弾性弁板と前記固定スクロール鏡板との間に位置する。

本発明の一例によれば、前記蓋板と前記固定スクロール鏡板の端面との接触位置にシール部材が設置される。

本発明の一例によれば、前記第１通路の前記可動スクロール鏡板の外周壁に形成されるポートは、シール部材によってシールされ、前記可動スクロール鏡板には、前記第１通路に連通されるとともに自由端が前記可動スクロール鏡板の前記固定スクロールに近接する側の端面を貫通する第２中圧穴が設置され、前記固定スクロール歯の自由端の端面には、前記可動スクロールの回転に伴って前記第２中圧穴に断続的に連通される環状のガス案内溝が設置され、前記環状のガス案内溝は、前記背圧室に連通される。

本発明の第２態様に係る冷凍システムは、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、冷媒回路とを含み、前記冷媒回路は、前記圧縮機、前記凝縮器及び前記蒸発器を連通し、前記圧縮機は、前記第１の態様のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機である。

本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が以下の説明に示され、一部が下記の説明により明らかになり、又は本発明の実践により理解される。

本発明の上記および／または付加的な特徴と利点は、実施例を図面を参照して以下に説明することにより、明らかになり、理解され易くなる。ここで、

本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の第１実施例の断面構造模式図である。 ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機において可動スクロールと固定スクロールとが噛合する圧縮プロセス模式図である。 図１に示すジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の部分断面構造模式図である。 本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の第２実施例の部分断面構造模式図である。 本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機において可動スクロールと固定スクロールとが噛合する場合の１つの位置の平面図である。 本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機において可動スクロールと固定スクロールとが噛合する場合の別の位置の平面図である。 本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の第３実施例の部分断面構造模式図である。 本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の第３実施例における可動スクロールと固定スクロールとが噛合している構造の模式図である。

以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。前記実施形態の例が図面に示されるが、同一又は類似する符号は、常に、同一又は類似する部品、或いは、同一又は類似する機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示するものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解してはいけない。

なお、本発明の実施形態の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利に又は簡単に説明するためのものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明を限定するものと理解してはいけない。

なお、「第１」、「第２」の用語は目的を説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解してはいけない。これにより、「第１」、「第２」が限定されている特徴は１つ又はより多くの前記特徴を含むことを明示又は暗示し得るものである。本発明の説明において、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、２つ以上のことを意味する。

なお、本発明の実施形態の説明において、明確な規定及び限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、或いは一体的な接続でも可能である。機械的な接続や、電気的な接続や、或いは互いに通信することも可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの部品の内部が連通することや、或いは二つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な状況に基づいて上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。

本発明は、主にジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機を提供し、前記にジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、圧縮室と背圧室とを連通する中圧通路を設置することにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の作動中に、中圧通路を介して圧縮室の中間圧力を背圧室に案内することができ、可動スクロールと固定スクロールとの分離が抑制され、可動スクロールと固定スクロールとの軸方向シール性を保証される。また、中圧通路の圧力案内によって背圧室の圧力がより速く上昇することにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が起動時に安定状態になるまでの時間が短縮される。

上記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、空気調和機、冷蔵庫、及び冷凍庫等のような冷凍システムに適用することができる。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、吸気管から低温低圧の冷媒ガスを吸入し、モータの運転によって圧縮された後、排気管に高温高圧の冷媒ガスを排出することにより、冷凍サイクルに動力を供給する。同時に、当該ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、ジェットエンタルピー増加の機能をさらに有し、具体的には、固定スクロールにジェット通路が開けられ、１回熱交換された一部の冷媒が圧縮室に導入されて、準２級圧縮になり、これにより、圧縮比を向上させ、高圧比作動状況でのジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の性能を向上させる。

図１及び図２に示すように、当該ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、ハウジング１０１と、上蓋１０２と、下蓋１０３とによって形成される密閉収容空間である圧縮機ケーシングを含む。当該収容空間内には、固定スクロール１１、可動スクロール１２、メインフレーム１３、クランクシャフト１４、モータ１５、油池１６、サブフレーム１７、及びクロススリップリング１８が設けられている。

ここで、ハウジング１０１は、両端が開口状である円筒形のシリンダとすることができる。上蓋１０２は、当該シリンダの一方の開口端に固定接続され、上蓋１０２の中央部が、シリンダから離れる方向に反って設置される。下蓋１０３は、当該シリンダの他方の開口端に固定接続され、下蓋１０３の中央部が、シリンダから離れる方向に反って設置される。反っている下蓋１０３と上記シリンダとは、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の底部に位置する油池１６を囲んで形成し、油池１６は、潤滑油を充填するためのものである。シリンダの側壁には、吸気管２０、排気管２１及びジェットエンタルピー増加接続管２２がさらに接続されている。

上記メインフレーム１３は、シリンダ内に設置される。当該メインフレーム１３の全体は、柱状であり、且つ、メインフレーム１３の外周壁とシリンダの内周壁との間に隙間がある。固定スクロール１１は、メインフレーム１３に固定して設置されてもよい。当該固定スクロール１１は、固定スクロール鏡板１１１及び固定スクロール歯１１２を含む。可動スクロール１２は、固定スクロール１１の下方に位置するとともに、メインフレーム１３によって支持される。当該可動スクロール１２は、可動スクロール鏡板１２１、可動スクロール歯１２２及びハブを含む。固定スクロール歯１１２と可動スクロール歯１２２とは互いに噛合して、一連の三日月形の圧縮室を形成する。また、メインフレーム１３内には、油貯留部がさらに設置され、油貯留部の底部には、油戻し穴１３１が設置される。メインフレーム１３の中心位置には、クランクシャフト１４が貫通する貫通穴がさらに設置される。

上記モータ１５がシリンダ内に設置され、且つ、モータ１５がメインフレーム１３の下方に位置する。当該モータ１５は、ステータ１５１及びロータ１５２を含んでもよい。サブフレーム１７がモータ１５の下方に位置する。モータ１５とメインフレーム１３との間の空間は、モータ１５とサブフレーム１７との間の空間と共に、高圧室を構成する。上記排気管２１の一端は、ハウジング１０２を貫通して高圧室内に延びている。

上記クランクシャフト１４一端は、ロータ１５２、メインフレーム１３を順次に貫通して、可動スクロール１２のハブ１２３に接続される。クランクシャフト１４の他端は、サブフレーム１７を貫通して、油池１６内に突出する油案内部材１９に接続される。当該クランクシャフト１４には、中心油穴１４１が設置される。

上記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、作動中に、吸気管２０から圧縮室に冷媒が吸入され、圧縮された後、固定スクロール鏡板１１１に設置される排気穴を経由して排気室に排出され、そして下方に向かってモータ１５が位置する高圧室に排出され、最終的に排気管２１によって排出される。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が作動する際に、潤滑油は、クランクシャフト１４の下部に位置する油案内部材１９の作用で、油池１６からクランクシャフト１４の中心油穴１４１に沿ってシリンダの上部へ給油され、圧縮機の軸受を潤滑した後、メインフレーム１３の油貯留部に入り、油戻し穴１３１から流出して底部の油池１６に戻る。

図２に示すように、上記可動スクロール１２は、一定の偏芯量で固定スクロールの中心Ｏ回りに水平回転し、固定スクロール歯１１２と可動スクロール歯１２２とは、互いに噛合して複数の三日月形の空間を形成する。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、起動して時計回りに回転する。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が図２ａに示す位置まで回転する場合、固定スクロール歯１１２の内側輪郭線１１２１は、可動スクロール歯１２２の外側輪郭線１２２１と共に密閉空間（例えば図２ａに示す陰影部分）、即ち、吸気空間を構成し、この時点で吸気プロセスが完了する。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が時計回りに回転することに伴い、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が図２ｂに示す位置まで回転する場合、三日月形の空間の位置が変動して、陰影部分の面積が小さくなり続け、このとき、圧縮空間になり、当該圧縮空間内で冷媒が圧縮され、圧力が上昇する。当ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が図２ｃに示す位置まで回転する場合、圧縮空間は、容積が小さくなり続けるとともに、固定スクロール鏡板１１１における排気穴に連通し始め、このとき、冷媒の圧力がほぼガス排出圧力に到達しており、陰影部分が排気空間になって、冷媒が排気口から排出され、一つの圧縮周期が完了する。

上記圧縮プロセスでは、可動スクロール１２が下向きの軸方向離間力を受けて転倒しやすいため、可動スクロール１２と固定スクロール１１との間に漏れが発生し、容積効率が低下する。そのため、本発明の実施例的ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、中圧通路を用いて、圧縮室内の中間圧力を背圧室に案内して、背圧室の圧力を上昇させて、可動スクロール１２の背部が上向きの背圧力作用を受けることにより、可動スクロール１２の転倒を抑制する。背圧室は、可動スクロール１２の背面とメインフレーム１３の上部とによって囲んで形成される。

具体的に、図１及び図３を参照し、当該中圧通路は、可動スクロール１２に設置される第１中圧通路３０と、固定スクロール１１に設置される第２中圧通路４０とを含む。ここで、第１中圧通路３０は、可動スクロール鏡板１２１の外周壁から内へ延びて形成される第１通路３１と、第１通路３１に連通されて可動スクロール鏡板１２１の一端面を貫通する第１中圧穴３２とを含む。当該第１中圧穴３２及び第１通路３１を介して圧縮室と背圧室とが連通される。

第２中圧通路４０は、固定スクロール１１に設置されるとともに、固定スクロール鏡板１１１を軸方向に貫通する第２通路４１と、固定スクロール１１に設置されるとともに、固定スクロール鏡板１１１及び固定スクロール歯１１２を軸方向に貫通する第３通路４２とを含む。また、第３通路４２は、固定スクロール１１の外周側に位置するとともに、圧縮機の背圧室に連通され、第２通路４１は、固定スクロール１１の中心に近接する側に位置するとともに、圧縮室に連通される。第２通路４１と第３通路４２とは、蓋板４３によって形成される密閉空間を介して連通される。具体的に、当該蓋板４３は、凹状であり、固定スクロール鏡板１１１に固定されることにより、密閉空間を形成することができる。第２通路４１、第３通路４２、及び蓋板４３によって形成される密閉空間を介して、圧縮室と背圧室とが連通される。密閉空間を形成するために、蓋板４３と固定スクロール鏡板１１１の端面との接触位置には、シール部材、例えばシールガスケットを設置し、ネジ又はボルトによって固定することができる。

さらに、図４に示すように、背圧室のガスが圧縮室へ逆流することを防止するために、蓋板４３内には、圧縮室と背圧室との差圧に基づいて第２通路４１を閉塞又は開放する逆流防止装置５０を設置することができる。具体的には、圧縮室の圧力が背圧室の圧力よりも大きい場合、逆流防止装置５０が第２通路４１を開放することにより、圧縮室のガスは、第２通路４１及び第３通路４２を介して背圧室に流入する。圧縮室の圧力が背圧室の圧力よりも小さい場合、逆流防止装置５０が第２通路４１を閉塞することにより、背圧室のガスは、第３通路４２及び第２通路４１を介して圧縮室に流入することができない。

具体的には、当該逆流防止装置５０は、弾性弁板５１及び位置制限バッフル５２を含むことができ、弾性弁板５１の一端が固定スクロール鏡板１１１に固定され、弾性弁板５１の他端が圧力の作用で第２通路４１を閉塞又は開放することができる。位置制限バッフル５２が固定スクロール鏡板１１１に固定され、位置制限バッフル５２が弾性弁板５１と固定スクロール鏡板１１１との間に位置し、主に弾性弁板５１の変形ストロークを制限し、このようにすることで、弾性弁板５１が発生する変形がそれ自体の弾性限界を超えないことを確保することができる。理解すべきは、弾性弁板５１の弾性性能が比較的良好であれば、弾性弁板５１のみでも実現することができる。また、上記位置制限バッフル５２は、弾性弁板５１の上方に設置されてもよいし、弾性弁板５１の下方に設置されてもよい。

なお、当該弾性弁板５１は、弾性性能もシール性能も比較的良好である材料、例えば、サンドビック（登録商標）の７Ｃ鋼からなることが好ましく、当該弾性弁板５１が長尺状に設置されてもよいし、扇形状に設置されてもよく、無論、他の形状に設置されてもよく、ここで具体的に限定しない。

なお、上記第２中圧通路４０の構造は、他の構造であってもよく、第２通路４１と第３通路４２とを連通するとともに、排気室と隔てることができる接続構造であれば、本発明の保護範囲にある。

本発明の実施例に係るジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の圧縮室と背圧室とを連通する第１中圧通路３０と第２中圧通路４０とが設置されることにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の作動中に、第１中圧通路３０と第２中圧通路４０とを介して圧縮室の中間圧力を背圧室に案内することでき、可動スクロール１２と固定スクロール１１との分離が抑制され、可動スクロール１２と固定スクロール１１との軸方向シール性が保証される。また、第１中圧通路３０と第２中圧通路４０との圧力案内によって、背圧室の圧力がさらに速く上昇して、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が起動時に安定状態になるまでの時間が短縮される。

図３、図５及び図６を参照し、第１中圧穴３２が可動スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に開けられ、可動スクロール１２と前記固定スクロール１１とが噛合している場合、前記第１中圧穴は、前記固定スクロール鏡板に設置されるエンタルピー増加穴６０とは、一定の位相差を形成する。当該エンタルピー増加穴６０は、固定スクロール鏡板１１１の固定スクロール歯１１２が設置される端面から軸方向に内方に向かって開けられ、エンタルピー増加通路が固定スクロール鏡板の外周壁から内方に向かって開けられるとともに、エンタルピー増加穴６０に連通される。当該エンタルピー増加通路は、固定スクロール鏡板１１１の外周壁まで延びてジェットエンタルピー増加接続管２２に連通される。第２通路４１のポート４１１は、固定スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に位置し、かつ、第１中圧穴３２に対してエンタルピー増加穴６０の他側に位置する。可動スクロールと固定スクロールとが図５に示す位置に位置する場合、第１中圧穴３２とエンタルピー増加穴６０とは、同一の圧縮室に位置し、当該圧縮室は、可動スクロール歯の内側輪郭線と固定スクロール歯の外側輪郭線とが噛合することによって形成され、Ｂ室と言う。可動スクロールと固定スクロールとが図６に示す位置に位置する場合、第２通路４１のポート４１１とエンタルピー増加穴６０とは、同一の圧縮室に位置し、当該圧縮室は、可動スクロール歯の外側輪郭線と固定スクロール歯の内側輪郭線とが噛合することによって形成され、Ａ室と言う。従って、ジェットエンタルピー増加機能をオンにする場合、圧縮室内の圧力が上昇し、エンタルピー増加穴がＢ室に位置するとき、当該Ｂ室内の圧力は、第１中圧穴３２を介して背圧室内に案内され、可動スクロール鏡板１２１の背面圧力がこれに伴って上昇して、可動スクロール１２の転倒を抑制する。エンタルピー増加穴６０がＡ室に位置するとき、当該Ａ室内の圧力は、第２通路４１のポート４１１を介して背圧室に案内され、可動スクロール鏡板１２１の背面圧力がこれに伴って上昇して、可動スクロール１２の転倒を抑制する。

このため、本発明の実施例では、第１中圧通路３０と第２中圧通路４０との設置位置により、いずれの時点でジェットエンタルピー増加をオンにしても、可動スクロール鏡板１２１の背面圧力がこれに伴って上昇するので、可動スクロール１２と固定スクロール１１との軸方向シール性が保証される。

なお、上記第１中圧通路３０の第１中圧穴３２の位置、及び第２中圧通路４０の第２通路４１のポート４１１の位置は、上記実施例の構造に限定されない。ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の回転時に、第１中圧通路３０の第１中圧穴３２及び第２通路４１のポート４２１のうちの一方が圧縮室に連通されることにより、圧縮室と背圧室とが連通されて、可動スクロールと固定スクロールとの軸方向シール性を保証することができればよい。

さらに、図７及び図８に示すように、上記第１中圧通路３０において、可動スクロール鏡板１２１の外周壁にある、可動スクロール鏡板１２１における第１通路３１のポートは、シール部材３４によってシールすることができる。また、可動スクロール鏡板１２１には、第１通路３１に連通するとともに可動スクロール鏡板１２１を貫通する第２中圧穴３３が設置されてもよい。また、固定スクロール歯１１２の端面には、第２中圧穴３３に連通可能な環状のガス案内溝１１３が開けられる。環状のガス案内溝１１３の開口端は、背圧室に連通され、第２中圧穴３３が可動スクロール１２の回転に伴って運動する軌跡は、軌跡Ｓである。これにより、ガス案内溝１１３は、可動スクロール１２の回転時に、第２中圧穴３３に断続的に連通されることがわかる。

可動スクロール１２の回転に伴い、第１中圧穴３１、及び第２通路４１のポート４１１が位置する圧縮室内の圧力が、変化し続けるため、背圧室内の背圧力も変化し続け、背圧室の圧力が圧縮室の圧力よりも大きい場合、背圧室のガスが圧縮室に逆流して圧縮が繰り返され、脈動損失になり、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の効率が低下する場合があるため、第１中圧通路３０と環状ガス案内溝１１３とが断続的に連通されることにより、第２中圧通路４０の逆流防止装置５０が、背圧空間の大量ガスが圧縮室と背圧室とを往復に流れることを回避することができるため、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の効率低下が防止される。また、運転状況の変化に伴い、例えば、高負荷作動状況から低負荷作動状況に変化することに伴い、過大な背圧力は、第１中圧通路３０が断続的に連通されることによって徐々に解放され、背圧力が徐々に安定な状態に達する。

さらに、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機が起動する直後、圧縮の圧力は、背圧室の圧力よりも大きく、可動スクロール１２と固定スクロール１１とは、ある程度分離されており、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機の運転は、不安定であり、この場合、圧縮室内のガスは、第１中圧通路３０及び第２中圧通路４０を介して背圧室に流入することができる。この２つの通路（即ち第１中圧通路３０及び第２中圧通路４０）を介して背圧室に同時に流入することができるため、背圧を迅速に形成して、所定の背圧値に到達することができ、これにより、ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機は迅速に安定状態になり、起動時間を短縮することができる。

本発明の実施例に係る冷凍システムは、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、冷媒回路とを含み、当該冷媒回路は、上記圧縮機、上記凝縮器及び上記蒸発器を連通し、上記圧縮機は、本発明の上記実施例に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機である。

本発明の実施例に係る冷凍システムは、上記ジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機を設置することにより、冷凍システムの全体の性能を向上させることができる。

本発明の実施例に係る冷凍システムの他の構成及び操作は、当業者にとって周知なものであるため、ここで詳しく説明しない。

本発明の説明において、「一実施例」、「一部の実施例」、「例示的な実施例」、「示例」、「具体的な実施例」、又は「一部の実施例」などの用語を参照した説明とは、該実施例又は実施例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料又は特徴が、本発明の少なくとも一実施例又は実施例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な記述は、必ずしも同一の実施例又は実施例を示すことではない。又、説明された具体的な特徴、構成、材料又は特徴は、いずれか１つ又は複数の実施例又は実施例において適切に組み合わせることができる。

本発明の実施例を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施例に対して各種の変化、修正、切り替え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物により限定される。

１１ 固定スクロール
１２ 可動スクロール
１３ メインフレーム
１４ クランクシャフト
１５ モータ
１６ 油池
１７ サブフレーム
１８ クロススリップリング
１９ 油案内部材
２０ 吸気管
２１ 排気管
２２ ジェットエンタルピー増加接続管
３０ 第１中圧通路
３１ 第１通路
３２ 第１中圧穴
３３ 第２中圧穴
３４ シール部材
４０ 第２中圧通路
４１ 第２通路
４２ 第３通路
４３ 蓋板
５０ 逆流防止装置
５１ 弾性弁板
５２ 位置制限バッフル
６０ エンタルピー増加穴
１０１ ハウジング
１０２ 上蓋
１０３ 下蓋
１１１ 固定スクロール鏡板
１１２ 固定スクロール歯
１１２１ 固定スクロール歯の内側輪郭線
１２１ 可動スクロール鏡板
１２２ 可動スクロール歯
１２２１ 可動スクロール歯の外側輪郭線
１１３ ガス案内溝
１３１ 油戻し穴
４１１ 第２通路ポート
１４１ 中心穴
１５１ ステータ
１５２ ロータ

Claims (13)

1. 圧縮機ケーシングと、
   前記圧縮機ケーシング内に設置されるメインフレームと、
   前記メインフレームに設置される可動スクロールであって、前記可動スクロールは、可動スクロール鏡板と、前記可動スクロール鏡板の前記メインフレームから離れる側の端面に設置される可動スクロール歯と、を含み、前記可動スクロール鏡板と前記メインフレームとの間に背圧室が区画される前記可動スクロールと、
   前記可動スクロールの前記メインフレームから離れる側に設置され、固定スクロール鏡板と、前記固定スクロール鏡板の前記メインフレームに近接する側の端面に設置される固定スクロール歯と、を含み、前記固定スクロール歯と前記可動スクロール歯とが互いに噛合して三日月形の圧縮室が形成される固定スクロールと、を含み、
   前記可動スクロールと前記固定スクロールとのうちの少なくとも１つに中圧通路が設置され、前記可動スクロールの回転中に、前記中圧通路は、前記圧縮室と前記背圧室とを連通する、
   ことを特徴とするジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
2. 前記中圧通路は、第１中圧通路と第２中圧通路とのうちの少なくとも１つを含み、前記第１中圧通路は、前記可動スクロールに設置され、前記第２中圧通路は、前記固定スクロールに設置され、前記可動スクロールの回転中に、前記第１中圧通路と前記第２中圧通路とのうちの少なくとも１つは、前記圧縮室と前記背圧室とを連通する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
3. 前記第１中圧通路は、
   前記可動スクロール鏡板の外周壁から内へ延びて形成される第１通路と、
   一端が前記第１通路に連通され、他端が前記可動スクロール鏡板の前記固定スクロールに近接する側の端面を貫通して前記圧縮室に連通される第１中圧穴と、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
4. 前記固定スクロール鏡板に蓋板が固定接続され、前記蓋板と前記固定スクロール鏡板との間に密閉空間が区画され、
   前記第２中圧通路は、
   前記固定スクロール鏡板を軸方向に貫通して前記圧縮室に連通される第２通路と、
   前記固定スクロール鏡板及び前記固定スクロール歯を軸方向に貫通して前記背圧室に連通される第３通路と、を含み、
   前記第３通路と前記第２通路とは、前記密閉空間を介して連通される、
   ことを特徴とする請求項３に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
5. 前記第１中圧穴は、前記可動スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に開けられ、
   前記固定スクロール鏡板にエンタルピー増加穴が形成され、前記固定スクロール歯と前記可動スクロール歯とが噛合している場合、前記第１中圧穴と前記エンタルピー増加穴とは、位相差を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
6. 前記第２通路のポートは、前記固定スクロール歯の内側輪郭線に近い位置に位置し、且つ前記第１中圧穴に対して前記エンタルピー増加穴の他側に位置する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
7. 前記第３通路は、前記第２通路の外側に位置する、
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
8. 前記密閉空間内には、前記圧縮室と前記背圧室との差圧に基づいて前記第２通路を閉塞又は開放する逆流防止装置が設置される、
   ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
9. 前記逆流防止装置は、一端が前記固定スクロール鏡板に固定され、他端が前記圧縮室と前記背圧室との差圧の作用で前記第２通路を閉塞又は開放する弾性弁板を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
10. 前記逆流防止装置は、位置制限バッフルをさらに含み、前記位置制限バッフルの一端が前記固定スクロール鏡板に固定され、前記位置制限バッフルは、前記弾性弁板と前記固定スクロール鏡板との間に位置する、
    ことを特徴とする請求項９に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
11. 前記蓋板と前記固定スクロール鏡板の端面との接触位置にシール部材が設置される、
    ことを特徴とする請求項４〜１０のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
12. 前記第１通路の前記可動スクロール鏡板の外周壁に形成されるポートは、シール部材によってシールされ、前記可動スクロール鏡板には、前記第１通路に連通されるとともに自由端が前記可動スクロール鏡板の前記固定スクロールに近接する側の端面を貫通する第２中圧穴が設置され、
    前記固定スクロール歯の自由端の端面には、前記可動スクロールの回転に伴って前記第２中圧穴に断続的に連通される環状のガス案内溝が設置され、前記環状のガス案内溝は、前記背圧室に連通される、
    ことを特徴とする請求項３〜１１のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機。
13. 圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、冷媒回路とを含み、前記冷媒回路は、前記圧縮機、前記凝縮器及び前記蒸発器を連通する冷凍システムであって、
    前記圧縮機は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のジェットエンタルピー増加スクロール圧縮機である、
    ことを特徴とする冷凍システム。

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