JP2501182B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

Refrigeration equipment

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JP2501182B2
JP2501182B2 JP5224295A JP5224295A JP2501182B2 JP 2501182 B2 JP2501182 B2 JP 2501182B2 JP 5224295 A JP5224295 A JP 5224295A JP 5224295 A JP5224295 A JP 5224295A JP 2501182 B2 JP2501182 B2 JP 2501182B2
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scroll
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哲哉 荒田
好勝 富田
和孝 末藤
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍空調用途のスクロ
ール圧縮機を用いた冷凍装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigeration system using a scroll compressor for refrigeration and air conditioning.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクロ−ル圧縮機を用いた従来の冷凍装
置は,実開昭56−85087号で開示されているよう
に、冷凍装置の凝縮器で液化された冷媒の一部をスクロ
ール圧縮機の圧縮室内に導入する液冷媒注入用配管を備
えた冷凍装置がある。
2. Description of the Related Art A conventional refrigeration system using a scroll compressor, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-85087, scroll-compresses a part of the refrigerant liquefied by a condenser of the refrigeration system. There is a refrigerating device provided with a pipe for injecting a liquid refrigerant to be introduced into a compression chamber of a machine.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】スクロール圧縮機にお
いては、通常その圧縮室内部の圧力は数kg/cm2
脈動圧力を呈している。冷凍装置の運転条件において
は、運転圧力比の低い条件になるときがある。スクロー
ル圧縮機は、図16でも示すように、スクロ−ルラップ
巻き数が2.5巻きから3巻き前後となっている。スク
ロール圧縮機は、一定容積形圧縮機構造となっているた
め、圧縮室内部の最内室で最高圧力Pmaxとなる。上
記引用例の冷凍装置において、そのスクロール圧縮機の
内部圧力である前記最高圧力Pmaxの値と冷凍装置側
の凝縮器の圧力即ち、吐出圧力Pdとくいちがうことが
通常である。特に、低い圧力比条件においては、過圧縮
運転条件となって吐出圧力Pdと最内室の最高圧力Pm
axとがPd<Pmaxの関係となる。この場合には、
圧縮室内の冷媒ガスと液冷媒が、スクロール鏡板部に設
けた液冷媒注入用細孔を介して冷凍装置の液冷媒注入用
配管側の上流側に向って(Pmax−Pd)の差圧でも
って逆流することになる。このため、最内室の数kg/
cm2という脈動圧力によって、冷媒ガスと液冷媒の逆
流作用も脈動流を呈することとなる。そのため、上記副
膨張弁の弁作動にハンチング現象や副膨張弁の誤動作を
生じるという課題がある。また、副膨張弁の寿命にも悪
影響を及ぼすことになる。さらに、上記逆流現象がある
と、メイン冷媒配管側へガス冷媒が混入し、冷凍装置の
蒸発器性能が低下するなどの問題も生じる。
In scroll compressors, the pressure inside the compression chamber normally exhibits a pulsating pressure of several kg / cm 2 . In the operating conditions of the refrigeration system, the operating pressure ratio may be low. As shown in FIG. 16, the scroll compressor has a scroll wrap winding number of around 2.5 to 3 turns. Since the scroll compressor has a constant displacement compressor structure, the maximum pressure Pmax is obtained in the innermost chamber inside the compression chamber. In the refrigerating apparatus of the above cited example, it is usual to compare the value of the maximum pressure Pmax, which is the internal pressure of the scroll compressor, with the pressure of the condenser on the refrigerating apparatus side, that is, the discharge pressure Pd. In particular, under a low pressure ratio condition, it becomes an overcompression operation condition and the discharge pressure Pd and the maximum pressure Pm of the innermost chamber are reached.
The relationship with ax is Pd <Pmax. In this case,
The refrigerant gas and the liquid refrigerant in the compression chamber have a (Pmax-Pd) differential pressure toward the upstream side of the liquid refrigerant injection pipe side of the refrigerating device through the liquid refrigerant injection pores provided in the scroll end plate portion. It will flow backwards. Therefore, several kg / in the innermost chamber
With the pulsating pressure of cm 2, the backflow action of the refrigerant gas and the liquid refrigerant also exhibits a pulsating flow. Therefore, there is a problem that a hunting phenomenon or a malfunction of the auxiliary expansion valve occurs in the valve operation of the auxiliary expansion valve. In addition, the life of the auxiliary expansion valve will be adversely affected. Further, if there is the above-mentioned backflow phenomenon, gas refrigerant is mixed into the main refrigerant pipe side, which causes a problem that the performance of the evaporator of the refrigerating apparatus is deteriorated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題お
よび問題点を解決するため、冷凍装置の凝縮器で液化さ
れた冷媒の一部をスクロール圧縮機の圧縮室内に導入す
る液冷媒注入用配管を備えた冷凍装置において、液冷媒
注入用配管に逆止弁を設けた構成の冷凍装置とすること
である。もしくは、液冷媒注入用配管に副膨張弁を設
け、該副膨張弁の下流側に逆止弁を配置した構成とする
ことである。また、スクロール圧縮機において、固定ス
クロ−ルラップの歯底面のラップ間のほぼ中央部に細孔
を設け、該細孔と前記液冷媒注入用配管とを接続した構
成とすることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems and problems, the present invention is for injecting a liquid refrigerant for introducing a part of a refrigerant liquefied in a condenser of a refrigeration system into a compression chamber of a scroll compressor. A refrigeration apparatus having a pipe is provided with a check valve in the liquid refrigerant injection pipe. Alternatively, the liquid refrigerant injection pipe is provided with a sub-expansion valve, and the check valve is arranged downstream of the sub-expansion valve. Further, in the scroll compressor, it is characterized in that a fine hole is provided in substantially the central portion between the wraps of the tooth bottom of the fixed scroll wrap, and the fine hole and the liquid refrigerant injection pipe are connected. Is.

【0005】[0005]

【作用】本発明の作用を図15をもとにして説明する.
図15において、液冷媒注入用配管62を備えた冷凍装
置において、低い圧力比条件においても、液冷媒注入用
配管62の下流側に逆止弁68を配置しているため、逆
止弁68が作動して、前記した圧縮室内の冷媒ガスと液
冷媒が、スクロール鏡板部5aに設けた液冷媒注入用細
孔63を介して液冷媒注入用配管62側の副膨張弁67
まで逆流することがなくなる。また、最内室の数kg/
cm2という脈動圧力による液媒ガスと液冷媒の脈動流
も副膨張弁67に及ぼすことがなくなる。一対の圧縮室
であっても一本の液冷媒注入用配管なので、従来の二本
の液冷媒注入用配管に対して、液冷媒注入用細孔と逆止
弁までの配管内容積いわゆる死容積が約半分に縮小し
て、スクロール圧縮室間側の内部漏れが減少し、ひいて
は圧縮動力が低下して圧縮機の性能が向上するというス
クロ−ル圧縮機固有の効果がある。また、液冷媒注入用
配管62内の液冷媒の流れが一方向流れとなるため、該
液冷媒注入用配管62の振動が低減すること、流体音な
ど騒音低減が図れることになる。そして、該副膨張弁6
7の弁作動が安定化して副膨張弁の誤動作を解消でき
る。また、副膨張弁の長寿命を図ることができる。さら
に、上記逆流現象がなくなることで、圧縮途中の高温な
ガス冷媒が、液冷媒注入用配管を介してメイン冷媒配管
側への混入現象も回避でき、液冷媒メイン配管の圧損低
下と冷凍装置の全体性能の低下を防止出来る効果があ
る。
The operation of the present invention will be described with reference to FIG.
15, in the refrigeration apparatus including the liquid refrigerant injection pipe 62, the check valve 68 is arranged on the downstream side of the liquid refrigerant injection pipe 62 even under a low pressure ratio condition. When the refrigerant gas and the liquid refrigerant in the compression chamber are operated, the sub-expansion valve 67 on the liquid refrigerant injection pipe 62 side passes through the liquid refrigerant injection pores 63 provided in the scroll end plate portion 5a.
It will not flow backwards. In addition, several kg of innermost chamber /
The pulsating flow of the liquid medium gas and the liquid refrigerant due to the pulsating pressure of cm 2 does not affect the auxiliary expansion valve 67. Even one pair of compression chambers is a single liquid refrigerant injection pipe, so compared to the conventional two liquid refrigerant injection pipes, the internal volume of the liquid refrigerant injection pores and the check valve is called dead volume Is reduced to about half, the internal leakage between the scroll compression chambers is reduced, and the compression power is reduced to improve the performance of the compressor, which is an effect peculiar to the scroll compressor. Further, since the flow of the liquid refrigerant in the liquid refrigerant injection pipe 62 becomes a unidirectional flow, vibration of the liquid refrigerant injection pipe 62 is reduced, and noise such as fluid noise can be reduced. Then, the sub expansion valve 6
The valve operation of 7 is stabilized, and the malfunction of the auxiliary expansion valve can be eliminated. In addition, the life of the auxiliary expansion valve can be extended. Further, by eliminating the backflow phenomenon, the high temperature gas refrigerant in the middle of compression, it is possible to avoid the phenomenon of mixing into the main refrigerant pipe side through the liquid refrigerant injection pipe, the pressure loss of the liquid refrigerant main pipe and the refrigeration device It has the effect of preventing the deterioration of the overall performance.

【0006】[0006]

【実施例】図1は油注入機構を有する冷凍、空調用の冷
媒圧縮機ユニットを示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a refrigerant compressor unit for refrigeration and air conditioning having an oil injection mechanism.

【0007】密閉容器1内には、スクロール圧縮機部2
を上部に、電動機部3を下部に連設した縦形の電動圧縮
機が収納されている。圧縮機部は、圧縮要素を成す固定
スクロール5と旋回スクロール6(両者のラップはモデ
ル化のため少なくして示してある。)の両スクロール部
材と、該旋回スクロール6の自転防止部材6d及び、該
旋回スクロール6と係合するクランク軸7aを有する主
軸7、そして該主軸7を支える軸受部、即ち、旋回スク
ロール6の軸受6cとフレーム4に形成される主軸受4
a、その下部の補助軸受4b等から形成されている。こ
の密閉形スクロール圧縮機は密閉容器1内が吐出圧力
(高圧側圧力)Pdの雰囲気にある高圧チャンバ方式の
態様である。また、スクロールラップの形状はインボリ
ュート、或いはこれと近似な曲線をなす。
In the closed container 1, a scroll compressor section 2 is provided.
A vertical electric compressor in which the electric motor unit 3 is connected to the upper part and the lower part is accommodated. The compressor section includes both scroll members of a fixed scroll 5 and an orbiting scroll 6 (both wraps of which are reduced for modeling purposes) which form a compression element, a rotation preventing member 6d of the orbiting scroll 6, and A main shaft 7 having a crankshaft 7a that engages with the orbiting scroll 6, and a bearing portion that supports the main shaft 7, that is, a bearing 6c of the orbiting scroll 6 and a main bearing 4 formed on the frame 4.
a, the auxiliary bearing 4b and the like below it. This hermetic scroll compressor is of a high pressure chamber type in which the hermetic container 1 is in an atmosphere of discharge pressure (high pressure side pressure) Pd. The shape of the scroll wrap is an involute or a curve similar to this.

【0008】次に、冷媒ガスの流れに従って、上記スク
ロール圧縮機の作用を説明する(圧縮機内部の潤滑油の
流れについては省略する。)。低温低圧の冷媒ガスは、
実線矢印に示す様に吸入管11から導入され、吸入継手
12及び逆止弁部13を介して固定スクロール5内の吸
入口14に至り、圧縮要素部に至った冷媒ガスは密閉空
間に導入される。旋回スクロール6の自転を防止された
公転運動により、両スクロール部材で形成される圧縮室
8は漸次縮小し、スクロール中央部に移動するととも
に、冷媒ガスは圧力を高められて中央の吐出孔10より
吐出され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、上記密閉
容器1内の上部空間1aに吐出され、次いで通路16
a、16bを介し電動機まわりの空間1bを満たし、吐
出管18を介し高圧の吐出圧力Pdで外部へ導出され
る。また油注入用配管21は、固定スクロール5の鏡板
部に設けた油注入用細孔22に接続している。
Next, the operation of the scroll compressor will be described according to the flow of the refrigerant gas (the flow of lubricating oil inside the compressor will be omitted). The low temperature low pressure refrigerant gas is
The refrigerant gas introduced from the suction pipe 11 to the suction port 14 in the fixed scroll 5 via the suction joint 12 and the check valve portion 13 as shown by the solid arrow, and the refrigerant gas reaching the compression element portion is introduced into the closed space. It Due to the revolving movement of the orbiting scroll 6 which is prevented from rotating, the compression chamber 8 formed by both scroll members gradually shrinks and moves to the central portion of the scroll, and the pressure of the refrigerant gas is increased so that the refrigerant gas is discharged from the central discharge hole 10. The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant gas is discharged into the upper space 1a in the closed container 1 and then the passage 16
The space 1b around the electric motor is filled through a and 16b, and is discharged to the outside through the discharge pipe 18 at a high discharge pressure Pd. The oil injection pipe 21 is connected to the oil injection pores 22 provided in the end plate portion of the fixed scroll 5.

【0009】圧縮機の定常運転において、油注入用配管
21を介して供給される油は、細孔22を介して圧縮室
8に注入され、圧縮室内の作動ガスの冷却を行なう。こ
のように油注入用配管21から注入された油は細孔22
を介して圧縮室8に注入され、作動ガスと混合し作動ガ
スとともに吐出孔10より吐出室1aに吐出される。次
いで、通路16a、16bを通って電動機室1bに至
り、ここで作動ガスと油は分離する。分離された油は密
閉容器1の下部に落下し貯溜される。油分の少ない作動
ガスは、吐出管18により外部の油分離器23に至る。
ここで再度作動ガス中の油は分離され、該油は、油配管
24、25を介して注入用油として供される。なお、2
6は油冷却器であり、27は油量調節用弁である。な
お、容器底部には油取出管28が設けられ、該油配管2
8は前記油配管24、25と合流し、これら油配管2
8、25、21等にて油注入用配管経路を構成してい
る。なお、実線矢印は作動ガス(冷媒ガス)の流れ方向
を、破線矢印は油の流れ方向を示す。
During steady operation of the compressor, the oil supplied through the oil injection pipe 21 is injected into the compression chamber 8 through the pores 22 to cool the working gas in the compression chamber. The oil injected from the oil injection pipe 21 in this way has pores 22.
Is injected into the compression chamber 8 through the above, mixed with the working gas, and discharged together with the working gas from the discharge hole 10 into the discharge chamber 1a. Next, it reaches the electric motor chamber 1b through the passages 16a and 16b, where the working gas and the oil are separated. The separated oil falls and is stored in the lower part of the closed container 1. The working gas having a small oil content reaches the external oil separator 23 through the discharge pipe 18.
Here, the oil in the working gas is separated again, and the oil is supplied as oil for injection through the oil pipes 24, 25. In addition, 2
6 is an oil cooler, and 27 is an oil amount control valve. An oil take-out pipe 28 is provided at the bottom of the container, and the oil pipe 2
8 merges with the oil pipes 24 and 25, and these oil pipes 2
8, 25, 21 and the like make up an oil injection piping path. The solid arrows indicate the flow direction of the working gas (refrigerant gas), and the broken arrows indicate the oil flow direction.

【0010】尚油分離器23にて油分を分離したガスは
配管29にて凝縮器30に送出される。 次に、上記油
注入用の細孔22について以下詳述する。図2は上記細
孔の位置を示す固定スクロール5の下面図である。図に
おいて、5eと5e’は固定スクロールラップ5bの巻
終わり部を示す。固定スクロールラップの歯底面5gの
ほぼ中央位置の鏡板5aに油注入用細孔22が設けられ
ている。
The gas from which oil has been separated by the oil separator 23 is sent to the condenser 30 via the pipe 29. Next, the oil injection pores 22 will be described in detail below. FIG. 2 is a bottom view of the fixed scroll 5 showing the positions of the pores. In the figure, 5e and 5e 'indicate the winding end portions of the fixed scroll wrap 5b. The end face 5g of the fixed scroll wrap has an end face 5g at a substantially central position thereof, and an oil injection fine hole 22 is provided in the end plate 5a.

【0011】図3乃至図5は図1の実施例の固定スクロ
ールを用いた圧縮機構の油注入時の作動状況を示す。
FIGS. 3 to 5 show the operating state of the compression mechanism using the fixed scroll of the embodiment of FIG. 1 when oil is injected.

【0012】本実施例では、1個の油注入用細孔22
で、2つの隣設圧縮室8a、8bに間欠的に油を注入す
る。上記のように、各圧縮室8a、8bと油注入用細孔
22とが間欠的に連通させることにより、注油量の制限
(注油量の調節作用をもったいわゆる絞り部)機能を持
たせることができる。この場合、細孔22の孔径ds
は、旋回スクロールのラップ厚さtに対して、実用的に
次式を満たされればよい。
In this embodiment, one oil injection hole 22 is provided.
Then, the oil is intermittently injected into the two adjacent compression chambers 8a and 8b. As described above, the compression chambers 8a, 8b and the oil injecting pores 22 are intermittently communicated with each other, thereby providing a function of limiting the amount of lubricating oil (a so-called throttle portion having an adjusting action of the amount of lubricating oil). You can In this case, the pore diameter ds of the pore 22
Is practically satisfied by the following equation with respect to the wrap thickness t of the orbiting scroll.

【0013】ds ≦ t ………(1) 図2の場合、油注入用細孔22は両スクロールの吸入行
程時の圧縮作動室と間欠的に連通する位置でもある。こ
れにより起動時の油圧縮を防止する機能がでてくる。ま
た、図2において、上記油孔22が吸入行程時の圧縮作
動室(例えば図3に示した5g,5g’の吸入室5fと
連通した空間)と一時的に連通することにより、吸入行
程時の作動ガスの冷却効果が生まれ、これにて容積効率
が向上するという効果もある。
Ds ≦ t (1) In the case of FIG. 2, the oil injection fine hole 22 is also a position intermittently communicating with the compression working chamber during the suction stroke of both scrolls. This provides a function to prevent oil compression at startup. Further, in FIG. 2, the oil hole 22 temporarily communicates with the compression working chamber during the suction stroke (for example, the space communicating with the suction chamber 5f of 5g and 5g ′ shown in FIG. 3), so that during the suction stroke. The working gas cooling effect is produced, and this also has the effect of improving the volumetric efficiency.

【0014】図4と図5は、旋回スクロール6の旋回運
動に伴い、油注入用細孔22が圧縮室8a及び圧縮室8
bと間欠的に連通し、これによって、各圧縮室に対して
間欠的に(主軸の1回転に対して必ず一度連通するこ
と)油注入作用を行なうことができる説明図である。2
1は、油注入用配管である。
4 and 5, as the orbiting scroll 6 orbits, the oil-injection pores 22 form a compression chamber 8a and a compression chamber 8.
FIG. 7 is an explanatory view for intermittently communicating with b, whereby an oil injection action can be performed intermittently in each compression chamber (be sure to communicate once for one rotation of the main shaft). Two
Reference numeral 1 is a pipe for oil injection.

【0015】図6は、図2に示した油注入用細孔22の
位置よりも更に中央部(圧力の高くなる位置)に寄った
位置すなわち吐出孔10に近くなった位置に設けた油注
入用細孔22bの実施例である。なお、該細孔22b
は、両スクロールで形成される吸入行程時の圧縮作動室
とは連通せず、常に密閉空間を形成する圧縮室8c等と
連通するものである。このように、固定スクロールラッ
プの歯底面のほぼ中央位置に油注入用細孔22、22b
を設ける理由は、圧縮室8aと圧縮室8bの両圧縮室へ
の給油量の分配を効率よくするためである。
FIG. 6 shows an oil injection provided at a position closer to the central portion (position where the pressure becomes higher) than the position of the oil injection pore 22 shown in FIG. 2, that is, a position closer to the discharge hole 10. It is an example of the use pore 22b. The pores 22b
Does not communicate with the compression working chamber formed by both scrolls at the time of the suction stroke, but always communicates with the compression chamber 8c or the like that forms a closed space. As described above, the oil injection fine holes 22, 22b are provided at substantially the center position of the tooth bottom surface of the fixed scroll wrap.
The reason for providing is to efficiently distribute the amount of oil supplied to both compression chambers 8a and 8b.

【0016】図7は、固定スクロール5の鏡板部5aに
油注入用細孔を1個設けるとともに、該細孔22cを、
固定スクロール5のラップ外側と旋回スクロール6のラ
ップ内側とで形成される圧縮室8aと、これとほぼ対称
な位置にある圧縮室8bとの両側の圧縮室に8a、8b
に間欠的に連絡するような位置に設けるため、油注入用
細孔22cを固定スクロールのラップ部の歯側面5mか
らラップ厚さtよりもラップ歯溝中央部側に寄った位置
で、該細孔を固定スクロールの鏡板部に設けた実施例で
ある。
FIG. 7 shows that the end plate portion 5a of the fixed scroll 5 is provided with one oil injection fine hole and the fine hole 22c is provided.
The compression chamber 8a formed by the outer side of the wrap of the fixed scroll 5 and the inner side of the wrap of the orbiting scroll 6, and the compression chambers 8b located at positions substantially symmetrical to the compression chamber 8a have compression chambers 8a, 8b on both sides.
Since it is provided at a position where it is intermittently contacted with the oil, the oil injection pores 22c are located closer to the center of the lap tooth groove than the wrap thickness t from the tooth side surface 5m of the wrap portion of the fixed scroll. This is an embodiment in which holes are provided in the end plate portion of the fixed scroll.

【0017】即ち、図2乃至図7の実施例は、1個の注
入用細孔にて二つの圧縮室8a、8bに間欠的に油を注
入する構造の実施例である。
That is, the embodiment of FIGS. 2 to 7 is an embodiment of a structure in which oil is intermittently injected into the two compression chambers 8a and 8b by one injection hole.

【0018】図8乃至図13は上記油注入用細孔の孔径
を比較的大きくした場合の実施例を示す。
8 to 13 show an embodiment in which the diameter of the oil injecting pores is relatively large.

【0019】図8と図9は油注入用細孔31を固定スク
ロール5の鏡板部5aの歯底面5aの歯底面5gのほぼ
中央位置(歯溝の中央部を1点破線のqにて示す。q曲
線もスクロールラップ曲線と同一曲線となる。)に設け
る。該孔31は絞り部31bと開口部31aとからな
る。絞り部31bの口径をdoで表示する。開口部31
aの断面形状は円形をなし、該孔31aの孔径をdsで
表示する。これら両者の口径は両圧縮室への連続的な給
油(インジェクション)がなされるよう、do<dsの
関係を有している。
FIGS. 8 and 9 show the oil-injection pores 31 at substantially the center position of the tooth bottom surface 5g of the tooth bottom surface 5a of the end plate portion 5a of the fixed scroll 5 (the central portion of the tooth groove is indicated by a dashed line q). The q curve is also the same as the scroll wrap curve.). The hole 31 includes a narrowed portion 31b and an opening 31a. The diameter of the diaphragm portion 31b is indicated by do. Opening 31
The sectional shape of a is circular, and the hole diameter of the hole 31a is represented by ds. The diameters of these two have a relationship of do <ds so that continuous oil supply (injection) to both compression chambers can be performed.

【0020】図8に示すように、該細孔31は、固定ス
クロール5のラップ外側と旋回スクロール6のラップ内
側とで形成される圧縮室8aと固定スクロールのラップ
内側と旋回スクロールのラップ外側とで形成される圧縮
室8bとに、同時に連通するような位置に設けられてい
る。従って、油注入用細孔31(あるいは比較的大きな
油注入用孔)が、両圧縮室8a、8bと常時連通するよ
うな位置関係を得るためには、実用的に次式を満たせば
よい。
As shown in FIG. 8, the pores 31 are formed in the compression chamber 8a formed by the wrap outer side of the fixed scroll 5 and the wrap inner side of the orbiting scroll 6, the wrap inner side of the fixed scroll, and the wrap outer side of the orbiting scroll. It is provided at such a position that it communicates with the compression chamber 8b formed at the same time. Therefore, in order to obtain a positional relationship in which the oil injection fine holes 31 (or relatively large oil injection holes) are in constant communication with both compression chambers 8a and 8b, the following equation may be practically satisfied.

【0021】 t < ds < 2ε−t ………(2) ここで、 t :旋回スクロールのラップ厚さ(mm) ε :旋回スクロールの旋回半径(mm) ds:注油孔の口径 なお、21は油インジェクション管であり、説明上、油
の流れる方向を破線矢印で示す。
T <ds <2ε−t (2) where, t: wrap thickness of orbiting scroll (mm) ε: orbiting radius of orbiting scroll (mm) ds: diameter of oiling hole It is an oil injection pipe, and the direction of oil flow is indicated by a dashed arrow for the sake of explanation.

【0022】図10と図11は他の実施例を示し、固定
スクロールの鏡板部5aに設けた油注入用細孔41が、
両スクロールで形成される両側の圧縮室8a、8bへの
給油量の分配を均等化するため、固定スクロールラップ
の外側壁面5m’に、より近づけた位置で歯溝中心に対
して偏心した位置とした実施例である。スクロール圧縮
機の場合、スクロール中央部に行くほど圧力が高くなる
ため、圧縮室8bの内部圧力は、圧縮室8aの内部圧力
の方が、8bの内部圧力よりも高くなる。
FIGS. 10 and 11 show another embodiment, in which the oil injection pores 41 provided in the end plate portion 5a of the fixed scroll are
In order to equalize the distribution of the amount of oil supplied to the compression chambers 8a and 8b on both sides formed by both scrolls, a position eccentric to the tooth groove center at a position closer to the outer wall surface 5m 'of the fixed scroll wrap This is an example. In the case of a scroll compressor, the pressure increases toward the center of the scroll, so the internal pressure of the compression chamber 8b is higher than the internal pressure of the compression chamber 8a.

【0023】圧力的には主軸の回転角で表示すると18
0度(π radian)ずれている。従って供給元である高
圧部との差圧給油を実施している関係上、給油量の均圧
配分を行なうには、上記油注油孔41と圧縮室8aとの
連通期間よりも長くする必要がある。このため、注油孔
41の中心を、歯溝中央線qに対してlsの距離だけス
クロール中央部に寄った位置、すなわち歯溝中心に対し
て偏心した位置に設定している。lsの寸法は、上記
(1)式を考慮して設定されればよい。実用的には、l
sの寸法は概略次式で表示される。
In terms of pressure, it is 18 when displayed by the rotation angle of the spindle.
It is offset by 0 degree (π radian). Therefore, because the differential pressure oil supply is performed with the high-pressure portion that is the supply source, it is necessary to make the oil supply hole 41 longer than the communication period between the oil supply hole 41 and the compression chamber 8a in order to perform pressure distribution evenly. is there. For this reason, the center of the oil supply hole 41 is set at a position closer to the scroll central portion by a distance of ls with respect to the tooth groove center line q, that is, a position eccentric to the tooth groove center. The dimension of ls may be set in consideration of the above formula (1). In practice, l
The dimension of s is roughly expressed by the following equation.

【0024】 ls ≒ (1.0〜2.0)ε/a ………(3) ここで、ls:ラップ歯溝中心からa偏心量(mm) ε:旋回半径(mm) a:スクロール曲線の基礎円半径(mm) すなわち、図8乃至図11の実施例では、これまでの説
明で表示しているように、固定スクロールの鏡板部に設
けた油注入機構(あるいは液冷媒注入機構、これについ
ては後述する。)用の孔(もしくは細孔)は、1個設け
るとともに、ラップ歯溝の中央位置qよりも、ラップ中
央部(すなわち径方向で、スクロールラップ中心部)へ
偏心した位置に設けることあるいは少なくとも、ラップ
歯溝中心位置に、油注入用孔の開口部(圧縮室5a、5
b等と連絡する部分)を設けている。
Ls ≈ (1.0 to 2.0) ε / a (3) where, ls: a eccentric amount from the center of the lap tooth groove (mm) ε: turning radius (mm) a: scroll curve In other words, in the embodiment of FIGS. 8 to 11, the oil injection mechanism (or the liquid refrigerant injection mechanism, which is provided in the end plate portion of the fixed scroll, Will be described later.) And one hole (or pore) is provided at a position eccentric to the lap center portion (that is, the scroll lap center portion in the radial direction) from the center position q of the lap tooth groove. The opening of the oil injection hole (compression chambers 5a, 5a, 5
b) is provided.

【0025】図12と図13は更に他の実施例を示し、
油注入用細孔51の開口面が径方向に伸びた長孔形状の
実施例である。この実施例では、油注入管21と連結し
た油注入用孔51の絞り部51bは比較的孔径の小さい
円形状となっており、圧縮室8aと8bと係合する開口
部51aが長孔形状としている。該長孔51aの位置設
定は両圧縮室8a、8bへの給油量の均等配分を行なう
ため、長孔51の中心pを、歯溝中央線qに対してls
の距離だけスクロール中央部に寄った位置としている。
12 and 13 show another embodiment,
This is an example in which the opening surface of the oil injection fine hole 51 has a long hole shape extending in the radial direction. In this embodiment, the narrowed portion 51b of the oil injection hole 51 connected to the oil injection pipe 21 has a circular shape with a relatively small hole diameter, and the opening 51a engaging with the compression chambers 8a and 8b has a long hole shape. I am trying. In order to set the position of the slot 51a so that the amount of oil supplied to the compression chambers 8a and 8b is evenly distributed, the center p of the slot 51 is set to ls with respect to the tooth groove center line q.
The position is closer to the center of the scroll by the distance.

【0026】図14は上記長孔形状の油注入用孔を用い
た固定スクロールを用いた圧縮機構部の油注入時の作動
状況を示す。図8に示す長孔51の寸法Esは、実用的
に次式で示される値となる。
FIG. 14 shows an operating condition of the compression mechanism using the fixed scroll using the oil injection hole having the long hole shape at the time of oil injection. The dimension Es of the long hole 51 shown in FIG. 8 has a value practically expressed by the following equation.

【0027】 t < Es <2ε−t ………(4) なお図14において、5cは作動ガスの取入口である吸
入孔5fは吸入室である。作動ガスは、両スクロール部
材5、6により形成される密閉空間8(8a、8b、8
c)を外側から中心へ移動せしめ、容積を減少させ固定
スクロールの鏡板部に設けた中央部の吐出孔10から作
動ガスは、注入されるとともに、外部へ導かれる。
T <Es <2ε−t (4) In FIG. 14, 5c is a suction hole for the working gas, and 5f is a suction chamber. The working gas is a closed space 8 (8a, 8b, 8) formed by both scroll members 5, 6.
By moving c) from the outside to the center to reduce the volume, the working gas is injected from the central discharge hole 10 provided in the end plate portion of the fixed scroll and is guided to the outside.

【0028】上記各実施例は固定スクロールの鏡板部に
設けた油注入用孔について最適な位置構造を示したが、
本発明は液注入機構を用いた冷凍装置及びガス注入機構
を用いた冷凍装置にも適用されるもので、以下その実施
例について説明する。
In each of the above embodiments, the optimum position structure for the oil injection hole provided in the end plate portion of the fixed scroll is shown.
The present invention is also applied to a refrigerating apparatus using a liquid injection mechanism and a refrigerating apparatus using a gas injection mechanism, and its embodiment will be described below.

【0029】図15は、本発明の液注入機構を用いた冷
凍装置における実施例である。実線矢印は冷媒ガスの流
れ方向を、破線矢印は冷却用冷媒液の流れ方向を示す。
配管61、62は液冷媒注入用配管であり固定スクロー
ル5の鏡板部5aに設けた細孔63は本発明の液冷媒注
入用細孔となる。64は凝縮器、65は蒸発器、66は
主膨脹弁、67は副膨脹弁である。前記液冷媒注入用配
管61にて、液冷媒を導入し、液冷媒注入用細孔63を
介して、圧縮室8a、8bの両圧縮室へ常時あるいは間
欠的に冷却用の液冷媒が注入される。注入された液冷媒
は圧縮過程中で、圧縮熱の除去(冷媒ガスの冷却)を行
ない、ひいては、モータ3等圧縮機全体の冷却作用に供
される。68は圧縮室から副膨脹弁67への液冷媒、冷
媒ガスの逆流を防止するための逆止弁である。スクロー
ル圧縮機の各部の構造は前述の各実施例と同様であるか
らその説明を省略する。
FIG. 15 shows an embodiment of a refrigerating apparatus using the liquid injection mechanism of the present invention. Solid arrows indicate the flow direction of the refrigerant gas, and dashed arrows indicate the flow direction of the cooling refrigerant liquid.
The pipes 61 and 62 are liquid refrigerant injection pipes, and the pores 63 provided in the end plate portion 5a of the fixed scroll 5 are the liquid refrigerant injection pores of the present invention. 64 is a condenser, 65 is an evaporator, 66 is a main expansion valve, and 67 is an auxiliary expansion valve. The liquid refrigerant is introduced through the liquid refrigerant injection pipe 61, and the cooling liquid refrigerant is constantly or intermittently injected into both the compression chambers 8a and 8b through the liquid refrigerant injection pores 63. It During the compression process, the injected liquid refrigerant removes the heat of compression (cooling of the refrigerant gas), and eventually serves to cool the entire compressor such as the motor 3. Reference numeral 68 is a check valve for preventing the backflow of the liquid refrigerant and the refrigerant gas from the compression chamber to the sub expansion valve 67. Since the structure of each part of the scroll compressor is the same as that of each of the above-mentioned embodiments, the description thereof will be omitted.

【0030】図16は図15の固定スクロールの下面図
を示し、液冷媒注入用孔63を固定スクロール5の鏡板
部5aに設けた実施例である。該液冷媒注入孔63は、
固定スクロールの中央部に設けた吐出孔10に比較的近
い位置となっている。該孔63により、圧縮室8d、8
d’へ間欠的に液冷媒を注入する。これまでの説明によ
って、液注入作用による圧縮機の冷却のためには、液冷
媒注入孔63を、圧縮行程のより最終域に設けること
(第16図参照)が望ましい。
FIG. 16 is a bottom view of the fixed scroll of FIG. 15, showing an embodiment in which the liquid refrigerant injection hole 63 is provided in the end plate portion 5a of the fixed scroll 5. The liquid refrigerant injection hole 63 is
The position is relatively close to the discharge hole 10 provided in the central portion of the fixed scroll. The holes 63 allow the compression chambers 8d, 8
The liquid refrigerant is intermittently injected into d '. As described above, in order to cool the compressor by the liquid injection action, it is desirable to provide the liquid refrigerant injection hole 63 in the final region of the compression stroke (see FIG. 16).

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば次の効果がある. (1)液冷媒注入用配管62側の副膨張弁67まで冷媒
が逆流することがなく、また、最内室の数kg/cm2
という脈動圧力による液媒ガスと液冷媒の脈動流も副膨
張弁67に及ぼすことがなくなる。そのことにより副膨
張弁67の弁作動が安定化して副膨張弁の誤動作を解消
できる。また、副膨張弁の長寿命を図ることができる。
The present invention has the following effects. (1) Refrigerant does not flow back to the sub-expansion valve 67 on the liquid refrigerant injection pipe 62 side, and the innermost chamber is several kg / cm 2.
The pulsating flow of the liquid medium gas and the liquid refrigerant due to the pulsating pressure does not affect the auxiliary expansion valve 67. As a result, the valve operation of the auxiliary expansion valve 67 is stabilized and the malfunction of the auxiliary expansion valve can be eliminated. In addition, the life of the auxiliary expansion valve can be extended.

【0032】(2)液冷媒注入用配管62内の液冷媒の
流れが一方向流れとなるため、該液冷媒注入用配管62
の振動が低減できる。
(2) Since the flow of the liquid refrigerant in the liquid refrigerant injection pipe 62 is a one-way flow, the liquid refrigerant injection pipe 62
Vibration can be reduced.

【0033】(3)メイン冷媒配管側へのガス冷媒の混
入現象も回避でき、冷凍装置の全体性能の低下を防止出
来る効果がある。
(3) The phenomenon that the gas refrigerant is mixed into the main refrigerant pipe side can be avoided, and the deterioration of the entire performance of the refrigeration system can be prevented.

【0034】(4)液冷媒注入用細孔と逆止弁までの配
管内容積いわゆる死容積が縮小化して、スクロール圧縮
室間側の内部漏れが減少し、圧縮機の性能が向上する。
(4) The internal volume of the pipe from the liquid refrigerant injection pores to the check valve, the so-called dead volume, is reduced, the internal leakage between the scroll compression chambers is reduced, and the performance of the compressor is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す油注入機構を備えた冷
凍空調用冷凍装置の圧縮機ユニットの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a compressor unit of a refrigerating machine for refrigerating and air conditioning having an oil injection mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の固定スクロールの下面図。FIG. 2 is a bottom view of the fixed scroll of FIG.

【図3】図2に示す固定スクロールが旋回スクロールと
噛み合った状態を示す平面図
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the fixed scroll shown in FIG. 2 meshes with an orbiting scroll.

【図4】油注入機構部の縦断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view of an oil injection mechanism section.

【図5】その作動を示す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the operation thereof.

【図6】他の実施例を示し、油注入孔の位置が異なる固
定スクロールの下面図。
FIG. 6 is a bottom view of a fixed scroll showing another embodiment in which the positions of oil injection holes are different.

【図7】図6に示す固定スクロールが旋回スクロールと
噛み合った状態を示す平面図。
7 is a plan view showing a state in which the fixed scroll shown in FIG. 6 meshes with the orbiting scroll.

【図8】更に他の実施例を示す油注入機構部の縦断面
図。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of an oil injection mechanism portion showing still another embodiment.

【図9】油注入孔部分の平面図。FIG. 9 is a plan view of an oil injection hole portion.

【図10】更に他の実施例を示す油注入機構部の縦断面
図。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of an oil injection mechanism portion showing still another embodiment.

【図11】油注入孔部分の平面図。FIG. 11 is a plan view of an oil injection hole portion.

【図12】更に他の実施例を示す油注入機構の縦断面
図。
FIG. 12 is a vertical sectional view of an oil injection mechanism showing still another embodiment.

【図13】油注入孔部分の平面図。FIG. 13 is a plan view of an oil injection hole portion.

【図14】図13に示す固定スクロールが旋回スクロー
ルと噛み合った状態を示す平面図。
14 is a plan view showing a state in which the fixed scroll shown in FIG. 13 meshes with the orbiting scroll.

【図15】本発明の実施例を示す液冷媒注入機構を備え
た冷凍装置の構成図。
FIG. 15 is a configuration diagram of a refrigeration apparatus including a liquid refrigerant injection mechanism showing an embodiment of the present invention.

【図16】液冷媒注入用細孔の位置を示す両スクロール
が噛み合った状態の平面図。
FIG. 16 is a plan view showing the positions of the liquid refrigerant injection pores in a state where both scrolls are engaged with each other.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…フレ−ム, 5…固定スクロ−
ル,5a,6a…スクロ−ル鏡板部, 6…旋回スク
ロ−ル,7…主軸, 8…圧縮
室,10…吐出孔, 18…連通
路,61…液冷媒注入用配管, 63…液冷媒
注入用細孔,67…副膨張弁, 68
…逆止弁。
4 ... Frame, 5 ... Fixed scroll
Reference numeral 5a, 6a ... Scroll end plate portion, 6 ... Revolving scroll, 7 ... Main shaft, 8 ... Compression chamber, 10 ... Discharge hole, 18 ... Communication passage, 61 ... Liquid refrigerant injection pipe, 63 ... Liquid refrigerant Pore for injection, 67 ... Secondary expansion valve, 68
…Check valve.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】冷凍装置の凝縮器で液化された冷媒の一部
をスクロール圧縮機の圧縮室内に導入する液冷媒注入用
配管を備えた冷凍装置において、液冷媒注入用配管に逆
止弁を設けたことを特徴とする冷凍装置。
1. A refrigeration system provided with a liquid refrigerant injection pipe for introducing a part of the refrigerant liquefied in a condenser of the refrigeration system into a compression chamber of a scroll compressor, wherein a check valve is provided in the liquid refrigerant injection pipe. A refrigerating device characterized by being provided.
【請求項2】冷凍装置の凝縮器で液化された冷媒の一部
をスクロール圧縮機の圧縮室内に導入する液冷媒注入用
配管を備えた冷凍装置において、液冷媒注入用配管に副
膨張弁を設け、該副膨張弁の下流側に逆止弁を配置した
ことを特徴とする請求項1記載の冷凍装置。
2. A refrigerating apparatus having a liquid refrigerant injecting pipe for introducing a part of the refrigerant liquefied in a condenser of the refrigerating device into a compression chamber of a scroll compressor, wherein a sub-expansion valve is provided in the liquid refrigerant injecting pipe. The refrigeration system according to claim 1, further comprising a check valve provided downstream of the auxiliary expansion valve.
【請求項3】冷凍装置の凝縮器で液化された冷媒の一部
をスクロール圧縮機の圧縮室内に導入する液冷媒注入用
配管を備えた冷凍装置において、固定スクロ−ルラップ
の歯底面のラップ間のほぼ中央部に細孔を設け、該細孔
と前記液冷媒注入用配管とを接続したことを特徴とする
請求項1記載の冷凍装置。
3. A refrigeration system provided with a liquid refrigerant injection pipe for introducing a part of the refrigerant liquefied in the condenser of the refrigeration system into the compression chamber of the scroll compressor, in a fixed scroll wrap between the wraps of the tooth bottoms. 2. The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein a pore is provided substantially at the center of the liquid, and the pore is connected to the liquid refrigerant injection pipe.
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