JP2674277B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンテナ冷凍機などに使用する低温用のス
クロール圧縮機に関する。

（従来の技術） 従来、この種スクロール圧縮機は、例えば特公平１−
51745号公報に記載され、かつ、第４図に示したよう
に、鏡板（ａ）にラップ（ｂ）を立設して成る固定スク
ロール（Ａ）と、鏡板にラップ（ｃ）を立設して成る可
動スクロール（Ｂ）とを備え、これら各スクロール
（Ａ）（Ｂ）を互いに立設させて、前記各ラップ（ｂ）
（ｃ）の対向部間に２系統の圧縮室（Ｘ）（Ｙ）を形成
すると共に、前記固定スクロール（Ａ）の鏡板（ａ）
で、その吐出孔（ｄ）を中心とした対称位置に、２つの
インジェクションポート（ｅ）（ｆ）を形成して、これ
ら各ポート（ｅ）（ｆ）から冷媒配管を流れる液冷媒を
前記各圧縮室（Ｘ）（Ｙ）内にインジェクションするこ
とにより、該各圧縮室（Ｘ）（Ｙ）で圧縮されるガスを
冷却するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 所が、以上のスクロール圧縮機では、前記固定スクロ
ール（Ａ）の鏡板（ａ）で吐出孔（ｄ）を中心とした対
称位置に、２つのインジェクションポート（ｅ）（ｆ）
が形成されているため、これら各ポート（ｅ）（ｆ）を
インジェクション配管に接続するにあたって、２系統の
通路構成が必要となり、つまり、前記鏡板（ａ）に前記
各ポート（ｅ）（ｆ）を結ぶ直線状に１つのインジェク
ション通路を形成し、このインジェクション通路をイン
ジェクション配管に連通させれば、通路構成が簡単に行
えるのに対し、以上のように、前記吐出孔（ｄ）を中心
とした対称位置に、それぞれ前記各ポート（ｅ）（ｆ）
を形成したものにおいて、前記インジェクション通路を
形成するときには、該インジェクション通路が前記吐出
孔（ｄ）を貫通することゝなるため採用することができ
ず、従って、前記各ポート（ｅ）（ｆ）をインジェクシ
ョン配管に接続するためのインジェクション通路を各別
に設ける必要があって、２系統のインジェクション通路
を必要とし、それだけ通路構造が複雑となる問題があ
り、しかも部品点数が増す問題があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、そ
の目的は、通路構成を簡単としながら、性能低下少な
く、吐出ガスの冷却を行うことができるスクロールを提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明は、各々が鏡板（21）（3
1）にラップ（22）（32）を立設して構成された、固定
スクロール（２）および可動スクロール（３）を備え、
鏡板（21）（31）のほぼ中央に吐出ポート（23）を有す
るスクロール圧縮機であって、固定スクロール（２）の
鏡板（21）に、固定スクロール（２）および可動スクロ
ール（３）により形成される圧縮行程後半部における２
つの圧縮室（X1）（Y1）の液冷媒にインジェクションす
る第１および第２液インジェクションポート（５）
（６）が、該第１および第２液インジェクションポート
（５）（６）を結ぶ直線が固定スクロール（２）に設け
られた吐出ポート（23）に対し一側方に変位するように
設けられるとともに、第１および第２液インジェクショ
ンポート（５）（６）同士を連通する１つのインジェク
ション通路（７）が、鏡板（21）の外周壁から内方中心
方向に直線状に延びるように設けられ、第２液インジェ
クションポート（６）が、第１の液インジェクションポ
ート（５）に対して、固定スクロール（２）のラップ
（22）がなすインボリュート曲線に沿ってほぼ270゜回
転された位置に配されていることを特徴とする。

（作用） 上記構成を有する本発明のスクロール圧縮機によれ
ば、第１および第２液インジェクションポート（５）
（６）が、該第１および第２液インジェクションポート
（５）（６）を結ぶ直線が固定スクロール（２）に設け
られた吐出ポート（23）に対し一側方に変位するように
設けられるとともに、第１および第２液インジェクショ
ンポート（５）（６）同士が、鏡板（21）の外周壁から
内方中心方向に直線状に延びるように設けられた１つの
インジェクション通路（７）によって連通されているた
め、このインジェクション通路（７）に１本のインジェ
クション配管を接続するだけで、該インジェクション配
管からインジェクション通路（７）を介して、第１およ
び第２液インジェクショポート（５）（６）に液冷媒を
インジェクションすることができる。

したがって、従来のように各液インジェクションポー
トにそれぞれ個別にインジェクション配管を接続した２
系統のインジェクション経路を形成する必要がなく、イ
ンジェクション経路を１系統にすることができるため、
通路形成が非常に簡単となり、しかも部品点数の減少を
図ることができる。

また、圧縮行程後半側の各圧縮室（X1）（Y1）に、第
１および第２液インジェクションポート（５）（６）の
各々から液冷媒のインジェクションが行なわれるため
に、最小限の性能低下で吐出ガスの冷却を行なうことが
できる。

さらに、第１および第２液インジェクションポート
（５）（６）を本発明のような位置関係で固定スクロー
ル（２）の鏡板（21）に配設することにより、２つの圧
縮室（X1）（Y1）への液インジェクションはほぼ同時に
行なえるため、圧力のアンバランスを殆ど生じさせるこ
とがない。

（実施例） 第３図に示したスクロール圧縮機は、密閉ケーシング
（１）の内方上部に、鏡板（21）にラップ（22）を立設
して成る固定スクロール（２）と、同じく鏡板（31）に
ラップ（32）を立設して成る可動スクロール（３）を上
下対向状に配設すると共に、該各スクロール（２）
（３）の下部側に、この可動スクロール（３）に連動連
結される駆動軸（41）をもったモータ（４）を配設し、
該モータ（４）の駆動に伴う駆動軸（41）の回転によ
り、前記可動スクロール（３）を固定スクロール（２）
に対し公転駆動させて、冷媒吸入管（11）から導入され
る冷媒ガスを、前記各ラップ（22）（32）間に形成され
る２系統の高低圧側圧縮室（X1,X2）（Y1,Y2）で圧縮し
て、この高圧側圧縮室（X1,Y1）から前記固定スクロー
ル（２）の中心に設けた吐出ポート（23）から吐出管
（12）を経て前記ケーシング（１）の外部に吐出させる
ようにしている。

しかして、第１図に示した実施例は、以上のスクロー
ル圧縮機において、前記固定スクロール（２）の鏡板
（21）に、前記各スクロール（２）（３）により形成さ
れる圧縮行程後半部における二つの圧縮室（X1）（Y1）
に液冷媒をインジェクションする複数の液インジェクシ
ョンポート（５）（６）を設けると共に、これら液イン
ジェクションポート（５）（６）を、該各液インジェク
ションポート（５）（６）を結ぶ直線が、前記固定スク
ロール（２）に設ける吐出ポート（23）に対し一側方に
変位するように設ける一方、これら液インジェクション
ポート（５）（６）を、前記固定スクロール（２）の鏡
板（21）に設けられ、該鏡板（21）の外周壁から内方中
心方向に直線状に延びる一つのインジェクション通路
（７）で連通させたのである。

前記第１液インジェクションポート（５）は、前記固
定スクロール（２）におけるラップ（22）の巻始め先端
近くの外側に接した位置でインジェクション開始から可
動スクロール（３）が半回転した後吐出ポート（23）に
連通する位置に設けると共に、前記第２液インジェクシ
ョンポート（６）は、前記第１液インジェクションポー
ト（５）に対し、インボリュート曲線でほゞ270゜変位
した位置で、かつ、前記ラップ（22）間の中心部に設け
るのであって、これら各液インジェクションポート
（５）（６）は、後記するように前記各圧縮室（X1）
（Y1）にほゞ同時にインジェクションが開始できるよう
になっている。

前記インジェクション通路（７）には凝縮器出口側の
冷媒配管などから延びるインジェクション配管（８）を
接続するのであって、この配管（８）と前記インジェク
ション通路（７）とを介して液冷媒を前記各ポート
（５）（６）から前記高圧側の各圧縮室（X1）（Y1）に
インジェクションさせるようにしている。

しかして、前記各インジェクションポート（５）
（６）はこれら各ポート（５）（６）を結ぶ直線が前記
吐出ポート（23）に対し一側方に変位することになるの
であって、これら各ポート（５）（６）は、中心側に形
成される高圧側圧縮室（X1）（Y1）に開口されるように
形成する。更に詳しく説明すると、前記固定スクロール
（２）におけるラップ（22）の巻始め先端部分で、該ラ
ップ（22）における前記吐出ポート（23）の反対側外周
位置に、該吐出ポート（23）に対し変位させて前記第１
インジェクションポート（５）を設けると共に、この第
１インジェクションポート（５）に対し、前記ラップ
（22）のインポリュート曲線に沿って270度回転された
位置で、前記ラップ（22）の巻始め先端部分とこれに連
続して巻回された次位ラップ（22）との中間位置に、前
記第２インジェクションポート（６）を設ける。そし
て、前記各ポート（５）（６）を直線状に結ぶように、
前記固定スクロール（２）における鏡板（21）の外周壁
部から内方中心近くにかけて直線状に設ける１つのイン
ジェクション通路（７）に連通させられるのである。以
上のように、前記各ポート（５）（６）は直線状に設け
る１つのインジェクション通路（７）に連通でき、該イ
ンジェクション通路（７）を前記インジェクション配管
（８）に接続することにより、該配管（８）から導入す
る液冷媒を前記各ポート（５）（６）から各圧縮室（X
1）（Y1）へとインジェクションさせ得ることになるの
で、１系統の簡単な通路構成でもって、吐出ガスの冷却
が行えるのである。

次に、以上の如く構成したスクロール圧縮機の作用
を、第２図に基づいて説明する。先ず、前記固定スクロ
ール（２）に対し可動スクロール（３）が所定角度回転
されて第２図（イ）の状態にあるとき、該可動スクロー
ル（３）のラップ（32）で前記各インジェクションポー
ト（５）（６）が開放されて、前記各圧縮行程後半側の
高圧側圧縮室（X1）（Y1）にインジェクションが開始さ
れるのであって、このインジェクションが開始される
（イ）状態から、途中の（ロ）状態を経て180度回転さ
れる（ハ）状態に至るまでの回転範囲内においては、前
記各ポート（５）（６）から各圧縮室（X1）（Y1）に液
冷媒が同時にインジェクションされるために、これら各
圧縮室（X1）（Y1）での圧力のアンバランスはなく、該
各圧縮室（X1）（Y1）において圧縮ガスが液冷媒により
冷却される。又、前記可動スクロール（３）が180度回
転された同図（ハ）状態から、途中の（ニ）及び（ホ）
状態を経て360度回転される（ヘ）状態に至るまでの回
転範囲においては、前記各ポート（５）（６）が前記各
圧縮室（X1）（Y1）のうち、固定スクロール（２）のラ
ップ外側の圧縮室（X1）と共に開口して、これら各ポー
ト（５）（６）から前記圧縮室（X1）にのみインジェク
ションされることになるが、前記可動スクロール（３）
が180度を越えて、前記（ニ）の状態にあるとき、前記
各圧縮室（X1）（Y1）は、その後直ぐに前記吐出ポート
（23）に開口することになり、前記吐出ポート（23）へ
の開口により、この吐出ポート（23）からの吐出ガスが
逆流して、前記各圧縮室（X1）（Y1）の内部圧力が瞬時
に上昇し前記各ポート（５）（６）からのインジェクシ
ョン圧力よりも高くなり、実質上インジェクションが殆
ど行われなくなるのである。従って、前記可動スクロー
ル（３）が180度を越えた回転領域にあっても、実質的
には前記各圧縮室（X1）（Y1）での圧力がアンバランス
になることは、無視できる程度になる。

更に、前記各インジェクションポート（５）（６）
を、前記各ラップ（22）（32）間に形成される２系統の
高低圧側圧縮室（X1,X2）（Y1,Y2）のうち、前記各スク
ロール（２）（３）の外部側に形成される低圧側圧縮室
（X2）（Y2）に開口させる場合には、これら各圧縮室
（X2）（Y2）の吸入行程時又は圧縮行程前半時に液冷媒
がインジェクションされて、容積効率が低下したり、入
力が増加したりするのであるが、前述したように、前記
各インジェクションポート（５）（６）を圧縮行程後半
部の高圧側圧縮室（X1）（Y1）に開口させており、密閉
空間に液冷媒がインジェクションされることゝなるため
に、容積効率の低下が生じたり、入力が増大したりする
ことは起こらず、性能低下少なくとも吐出ガスの冷却が
可能となるのである。以上の実施例では、前記固定スク
ロール（２）の鏡板（21）に、圧縮行程後半部の前記各
圧縮室（X1）（Y1）に開口される２つのインジェクショ
ンポート（５）（６）を形成したが、これら各ポート
（５）（６）は複数個を形成することも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のスクロール圧縮機は、
固定スクロール（２）の鏡板（21）に、固定及び可動ス
クロール（２）（３）により形成される圧縮行程後半部
における二つの圧縮室（X1）（Y1）に液冷媒をインジェ
クションする複数の液インジェクションポート（５）
（６）を設けると共に、、これら液インジェクションポ
ート（５）（６）を、該各液インジェクションポート
（５）（６）を結ぶ直線が、前記固定スクロール（２）
に設ける吐出ポート（23）に対し一側方に変位するよう
に設ける一方、これら液インジェクションポート（５）
（６）を、前記固定スクロール（２）の鏡板（21）に設
けられ、該鏡板（21）の外周壁から内方中心方向に直線
状に延びる一つのインジェクション通路（７）で連通さ
せたから、一つのインジェクション経路で、二つの圧縮
室（X1）（Y1）にインジェクションさせることができる
のであって、従来のように、２系統のインジェクション
経路を不要にできるから、通路構成を複雑化することな
く、簡単な通路構成にでき、インジェクション配管との
接続も簡単になるから部品点数も減少できるし、また、
圧縮行程後半部にインジェクションする故、性能低下少
なく、吐出ガスの冷却も従来例と変わりなく行えるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるスクロール圧縮機の一実施例を
示す固定スクロールの平面図、第２図イ乃至ハは同スク
ロール圧縮機におけるインジェクションの作用を説明す
る説明図、第３図は同スクロール圧縮機の全体構造を示
す一部切欠断面図、第４図は従来例を示す図面である。 （２）……固定スクロール （３）……可動スクロール （21,31）……鏡板 （22,32）……ラップ （23）……吐出ポート （5,6）……液インジェクションポート （X1,Y1）……圧縮室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々が鏡板（21）（31）にラップ（22）
   （32）を立設して構成された固定スクロール（２）およ
   び可動スクロール（３）を備え、前記鏡板（21）（31）
   のほぼ中央に吐出ポート（23）を有するスクロール圧縮
   機であって、 前記固定スクロール（２）の鏡板（21）に、前記固定ス
   クロール（２）および前記可動スクロール（３）により
   形成される圧縮行程後半部における２つの圧縮室（X1）
   （Y1）に液冷媒をインジェクションする第１および第２
   液インジェクションポート（５）（６）が、該第１およ
   び第２液インジェクションポート（５）（６）を結ぶ直
   線が、前記固定スクロール（２）に設けられた前記吐出
   ポート（23）に対し一側方に変位するように設けられる
   とともに、前記第１および第２液インジェクションポー
   ト（５）（６）同士を連通する１つのインジェクション
   通路（７）が、前記鏡板（21）の外周壁から内方中心方
   向に直線状に延びるように設けられ、 前記第２液インジェクションポート（６）が、前記第１
   の液インジェクションポート（５）に対して、前記固定
   スクロール（２）の前記ラップ（22）がなすインボリュ
   ート曲線に沿ってほぼ270゜回転された位置に配されて
   いることを特徴とするスクロール圧縮機。