JP6355453B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明はインジェクション逆止弁を有するスクロール圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a scroll compressor having an injection check valve.
従来より、インジェクション圧力が圧縮室内の圧力よりも高い場合にインジェクション逆止弁が開き、インジェクション冷媒が圧縮室内に注入されるようにしたものがある。
またこのようなものにおいて、インジェクション圧力が圧縮室内圧力よりも低くなると、インジェクション逆止弁を閉じ、圧縮室内の冷媒がインジェクション回路に逆流することを防ぐようにしている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, an injection check valve is opened when the injection pressure is higher than the pressure in the compression chamber, and the injection refrigerant is injected into the compression chamber.
In such a case, when the injection pressure becomes lower than the pressure in the compression chamber, the injection check valve is closed to prevent the refrigerant in the compression chamber from flowing back into the injection circuit (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら、インジェクションポート1つにつき1つのインジェクション回路を構成しており、それぞれに対し弁押さえを備えるなど、生産性、作業性に難がある。 However, one injection circuit is configured for each injection port, and there is a difficulty in productivity and workability, such as providing a valve presser for each.
また、従来のインジェクション逆止弁の構造では、インジェクションポート径は、インジェクション逆止弁の外径に比べてかなり小さい径とならざるを得ず、冷凍サイクルが必要とするインジェクション流量を確保するためには、逆止弁の径も同時に大きくする必要があった。 In addition, in the structure of a conventional injection check valve, the injection port diameter must be considerably smaller than the outer diameter of the injection check valve, and in order to ensure the injection flow rate required by the refrigeration cycle. However, it was necessary to increase the check valve diameter at the same time.
本発明は、前記のような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、インジェクション逆止弁の外径を変更することなく、インジェクション流量を増加させることができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve at least one of the above-described problems, and an object thereof is to increase the injection flow rate without changing the outer diameter of the injection check valve. And
本発明に係るスクロール圧縮機は、一方の面に固定渦巻歯が設けられた固定台板と、一方の面に揺動渦巻歯が設けられた揺動台板と、を有し、前記固定台板の前記固定渦巻歯と前記揺動台板の前記揺動渦巻歯とがかみ合うことで、これら固定渦巻歯と揺動渦巻歯との間に圧縮室を形成し、インジェクション冷媒がインジェクションパイプを介してインジェクションポートから前記圧縮室へ注入されるスクロール圧縮機において、前記固定台板には、他方の面に、バックプレートが設けられ、前記固定台板と前記バックプレートとの間であって、前記インジェクションパイプと前記インジェクションポートとの間にインジェクション流路が形成され、前記インジェクションポートは、流入孔と前記流入孔に繋がった流出孔とを有し、前記インジェクションポートの流入孔側に配置されたインジェクション逆止弁とばねとから構成されたインジェクション逆止弁機構が設けられ、前記流入孔の開口縁部と前記流出孔の開口縁部とは、前記インジェクションポートの長さ方向と直交する方向にずれ、前記バックプレートは、前記インジェクション逆止弁の移動量を規制する弁押さえを備えているものである。 The scroll compressor according to the present invention has a fixed base plate provided with a fixed spiral tooth on one surface, and a swing base plate provided with a swing spiral tooth on one surface, and the fixed base The fixed spiral teeth of the plate and the swing spiral teeth of the swing base plate mesh with each other to form a compression chamber between the fixed spiral teeth and the swing spiral teeth, and the injection refrigerant passes through the injection pipe. Te in the scroll compressor which is injected from the injection port to the compression chamber, wherein the fixed base plate, on the other side, the back plate is provided, be between the back plate and the fixing base plate, wherein is injection flow channel is formed between the injection pipe and the injection port, the injection port and a outflow hole connected to the inlet hole and the inlet hole, said indicator Injection check valve mechanism is composed of a injection check valves and spring disposed inlet side of transfection port is provided, the opening edge of the inlet hole and the opening edge of the outlet hole, the injection The back plate is provided with a valve presser that restricts the amount of movement of the injection check valve , shifted in a direction perpendicular to the length direction of the port.
本発明に係るスクロール圧縮機においては、インジェクション逆止弁の軸直交方向の中心位置がインジェクションポートの流出孔の軸直交方向の中心位置からずらせて設置されているので、インジェクション逆止弁の外径を変更することなく、インジェクション流量を増加させることができる。 In the scroll compressor according to the present invention, since the center position of the injection check valve in the direction perpendicular to the axis is shifted from the center position in the direction perpendicular to the axis of the outflow hole of the injection port, the outer diameter of the injection check valve The injection flow rate can be increased without changing.
以下、図示実施の形態により本発明を説明する。
以下の説明において、インジェクションとは、凝縮器を出た後の(高圧側の)液冷媒または二相冷媒またはガス冷媒を圧縮機の圧縮室の途中に戻して、再圧縮することを意味する。また、凝縮器を出た後の(高圧側の)液冷媒または二相冷媒またはガス冷媒をインジェクション冷媒と呼ぶ。なお、凝縮器を出た後とは、凝縮器を出た直後の冷媒に限らず、例えば所定の膨張弁や所定の熱交換器等を通った後の冷媒であってもよい。また、凝縮器とは、放熱器、負荷側に熱を与える熱交換器またはガスクーラーと読み替えてもよい。
The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
In the following description, injection means that the liquid refrigerant (two-phase refrigerant or gas refrigerant) after exiting the condenser is returned to the middle of the compression chamber of the compressor and recompressed. Further, the liquid refrigerant (two-phase refrigerant) or gas refrigerant (on the high pressure side) after exiting the condenser is referred to as injection refrigerant. The term “after exiting the condenser” is not limited to the refrigerant immediately after exiting the condenser, and may be, for example, the refrigerant after passing through a predetermined expansion valve, a predetermined heat exchanger, or the like. The condenser may be read as a radiator, a heat exchanger that gives heat to the load side, or a gas cooler.
まず、スクロール圧縮機の全体構成について図1に基づき説明する。図1は本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。
本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機100は、図1に示すように、固定スクロール1、揺動スクロール2、コンプライアントフレーム3、ガイドフレーム4、電動機5、サブフレーム6、軸7、およびオルダム機構8が、密閉容器10内に収納されて構成される。なお、固定スクロール1と揺動スクロール2とを総称して圧縮部と呼ぶ。
First, the overall configuration of the scroll compressor will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a
(固定スクロール)
次に、固定スクロールの構成について図1および図2に基づき説明する。図2は本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。
固定スクロール1は、図1および図2に示すように、固定台板1aの下側に、板状の渦巻歯すなわち固定渦巻歯1bが形成されている。スクロール圧縮機100は、固定スクロール1の固定渦巻歯1bと、後述する揺動スクロール2の渦巻歯すなわち揺動渦巻歯2bとが噛み合うことにより、圧縮室20が形成される。
(Fixed scroll)
Next, the configuration of the fixed scroll will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a compression mechanism portion of the scroll compressor according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
固定台板1aの下側の外周部には、オルダム案内溝1cがほぼ一直線上に2個形成されている。オルダム案内溝1cにはオルダム機構8の固定側爪8bが往復自在に係合されている。
Two Oldham
固定台板1aのほぼ中心部には、吐出ポート1dが固定台板1aを貫通して形成されている。固定台板1aの吐出ポート1dよりも外側には、リリーフポート1eが固定台板1aを貫通して形成されている。固定台板1aのリリーフポート1eよりも外側には、インジェクションポート1fが固定台板1aの圧縮室側とその反対側を連通するよう形成されている。インジェクションポート1fには、後述するインジェクション逆止弁機構35が設けられている。また、固定台板1aには、板の厚みに相当する側部から上部までを貫通する流入孔1gが形成されている。流入孔1gの側部の開口には、インジェクションパイプ41が挿入されている。
A
また、固定台板1aの上側には、バックプレート31が設けられている。バックプレート31には、吐出ポート1dと重なる部分に吐出孔31dが形成され、リリーフポート1eと重なる部分にはリリーフ孔31eが形成されている。また、固定台板1aとバックプレート31との間には、流入孔1gの上側の開口からインジェクションポート1fまでをつなぐインジェクション流路31aが形成されている。
A
インジェクション冷媒は、密閉容器10の外部から、インジェクションパイプ41を介して流入孔1gに流入する。流入孔1gに流入したインジェクション冷媒は、インジェクション流路31aを経て、インジェクション逆止弁35aを押し下げながら、インジェクションポート1fを通って圧縮室20へ注入される。
The injection refrigerant flows from the outside of the
また、バックプレート31の上側には、吐出孔31dとリリーフ孔31eとを開閉する開閉弁33と、開閉弁33のリフト量を制限する弁押さえ34とが設けられている。
An opening /
(揺動スクロール)
次に、揺動スクロールの構成について図1および図3に基づき説明する。図3は本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図であり、前述の図2と同じ部分を示す図である。
揺動スクロール2は、図1および図3に示すように、揺動台板2aの上側に、固定スクロール1の固定渦巻歯1bと実質的に同一形状の板状の揺動渦巻歯2bが形成されている。前述したように、固定スクロール1の固定渦巻歯1bと、揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bとが噛み合うことにより、圧縮室20が形成される。
(Oscillating scroll)
Next, the configuration of the orbiting scroll will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a compression mechanism portion of the scroll compressor according to the embodiment of the present invention, and is a view showing the same portion as FIG. 2 described above.
As shown in FIGS. 1 and 3, the
揺動台板2aの下側における外周部には、固定スクロール1のオルダム案内溝1cとほぼ90度の位相差を持つオルダム案内溝2eがほぼ一直線上に2個形成されている。オルダム案内溝2eにはオルダム機構8の揺動側爪8aが往復自在に係合されている。
Two Oldham
また、揺動台板2aの下側における中心部には、中空円筒状のボス部2fが形成されており、そのボス部2fの内側が揺動軸受2cとなる。揺動軸受2cには、軸7の上端の揺動軸部7bが係合されている。なお、揺動軸受2cと揺動軸部7bとの間の空間をボス部内部空間15aと呼ぶ。
A hollow
また、ボス部2fの外径側には、コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3aの受け面と圧接摺動可能なスラスト面2dが形成されている。なお、ボス部2fの外径側において、揺動スクロール2のスラスト面2dとコンプライアントフレーム3との間に形成された空間をボス部外部空間15bと呼ぶ。また、スラスト軸受3aの外径側において、揺動スクロール2の揺動台板2aとコンプライアントフレーム3との間に形成された空間を台板外径部空間15cと呼ぶ。台板外径部空間15cは、吸入ガス雰囲気圧(吸入圧力)低圧空間となっている。
In addition, a
また、揺動台板2aには、上側の面から下側の面までを貫通する抽気孔2jが設けられる。つまり、抽気孔2jは、圧縮室20とスラスト面2d側の空間とを連通する。なお、抽気孔2jのコンプライアントフレーム3側の開口部である下開口部2kが通常運転時に描く円軌跡が、コンプライアントフレーム3のスラスト軸受3aの内側に常時収まるように、抽気孔2jは配置されている。そのため、抽気孔2jからボス部外部空間15bや台板外径部空間15cへ冷媒が漏れることはない。
Further, the oscillating
(コンプライアントフレームとガイドフレーム)
次に、コンプライアントフレームとガイドフレームの構成について図1および図4に基づき説明する。図4は本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図であり、前述の図2および図3と同じ部分を示す図である。
コンプライアントフレーム3は、図1および図4に示すように、外周部に設けられた上下2つの円筒面、すなわち上嵌合円筒面3dと下嵌合円筒面3eを、ガイドフレーム4の内周部に設けた円筒面、すなわち上嵌合円筒面4aと下嵌合円筒面4bにより半径方向で支持されている。コンプライアントフレーム3の中心部には、電動機5により回転駆動される軸7を半径方向で支持する主軸受3cと補助主軸受3hが形成されている。
(Compliant frame and guide frame)
Next, the configuration of the compliant frame and the guide frame will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a compression mechanism portion of the scroll compressor according to the embodiment of the present invention, and is a view showing the same parts as those shown in FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 4, the
ここで、ガイドフレーム4とコンプライアントフレーム3との間に形成され、上下をリング状の上下シール材16a,16bで仕切られた空間をフレーム空間15dと呼ぶ。なお、ガイドフレーム4の内周面に上下シール材16a、16bを収納するリング状のシール溝が2ヶ所に形成されている。しかし、このシール溝はコンプライアントフレーム3の外周側に形成されていてもよい。
Here, the space formed between the
コンプライアントフレーム3には、抽気孔2jの下開口部2kと対峙する位置に、スラスト軸受3aの受け面側からフレーム空間15dまでを貫通して、常時もしくは間欠的に抽気孔2jとフレーム空間15dとを連通する連通孔3sが形成されている。
The
また、コンプライアントフレーム3には、ボス部外部空間15bの圧力を調整する弁、弁押さえ、および中間圧調整ばね3mを備えた中間圧調整弁機構3pが設けられている。中間圧調整ばね3mは、中間圧調整弁機構3pに圧縮された状態で収納されている。
Further, the
また、コンプライアントフレーム3には、スラスト軸受3aの外周側に、オルダム機構環状部8cが往復摺動運動する往復摺動部3xが形成されている。往復摺動部3xには、台板外径部空間15c(図3)と吸入空間とを連通する連通孔3nが形成されている。
The
ガイドフレーム4は、外周部が焼き嵌めや溶接などによって、密閉容器10に固定されている。しかし、ガイドフレーム4の外周部には切り欠きが設けられており、圧縮室20から密閉容器10内へ吐出された冷媒が、吐出パイプ43へ流れる流路は確保されている。
The outer periphery of the
(軸)
次に、軸の構成について図1、図3および図4に基づき説明する。
軸7は、その上側に、揺動スクロール2の揺動軸受2cと回転自在に係合する揺動軸部7bが形成されている。揺動軸部7bの下側には、コンプライアントフレーム3の主軸受3cおよび補助主軸受3hと回転自在に係合する主軸部7cが形成されている。
(axis)
Next, the configuration of the shaft will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG.
On the upper side of the
軸7の下側には、サブフレーム6の副軸受6aと回転自在に係合する副軸部7dが形成されている。そして、副軸部7dと主軸部7cとの間には、電動機5の回転子5aが焼嵌され、その周囲に固定子5bが設けられている。
On the lower side of the
また、軸7の内部には、軸方向に貫通して給油穴7gが設けられている。さらに、軸7の下端面には、給油穴7gと連通するオイルパイプ7fが圧入されている。
An oil supply hole 7g is provided inside the
次に、固定スクロールとこれに取付けられる部品について図5〜図7に基づき図1〜図4を参照しながら説明する。図5は本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機の固定スクロールとこれに取り付けられる部品との関係を示す上面図である。図6は図5のA−A線断面図であり、非インジェクション運転時のインジェクション逆止弁機構を拡大して示す図である。図7は図5のA−A線断面図であり、インジェクション運転時のインジェクション逆止弁機構を拡大して示す図である。なお、図5では、本来見えない構成要素を破線で示している。
固定台板1aの中心部には、図1〜図5に示すように、吐出ポート1dが当該固定台板1aを下側から上側まで貫通して形成されている。固定台板1aの吐出ポート1dよりも外周部には、リリーフポート1eが当該固定台板1aを下側から上側まで貫通して形成されている。固定台板1aのリリーフポート1eよりも外周側には、インジェクションポート1fが固定台板1aを下側から上側まで貫通して形成されている。また、固定台板1aには側部から上部までを連通する流入孔1gが形成されている。
Next, the fixed scroll and components attached thereto will be described with reference to FIGS. 1 to 4 based on FIGS. FIG. 5 is a top view showing the relationship between the fixed scroll of the scroll compressor according to the embodiment of the present invention and the components attached thereto. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 and is an enlarged view showing an injection check valve mechanism during non-injection operation. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 and is an enlarged view of the injection check valve mechanism during the injection operation. In FIG. 5, components that are not originally visible are indicated by broken lines.
As shown in FIGS. 1 to 5, a
固定台板1aの上側には、固定台板1aの概ね全体を覆うバックプレート31が設けられ、周囲数箇所が固定台板1aにボルト(図示せず)によって固定される。これにより、固定台板1aとバックプレート31とは密着した状態となる。
なお、固定台板1aに直接バックプレート31を固定するのではなく、固定台板1aとバックプレート31との接合面の間に、ゴム素材で形成されたパッキンを介在させてもよい。これにより、固定台板1aとバックプレート31との接合面のシール性を向上させることができる。
On the upper side of the fixed
Instead of directly fixing the
バックプレート31には、吐出ポート1dと重なる部分に吐出孔31dが形成され、リリーフポート1eと重なる部分にリリーフ孔31eが形成されている。したがって、圧縮室20とバックプレート31の上側の空間(密閉容器10内の空間)とは、吐出ポート1dおよび吐出孔31dを介して連通する。同様に、圧縮室20とバックプレート31の上側の空間とは、リリーフポート1eおよびリリーフ孔31eを介して連通する。
In the
また、バックプレート31には、図5〜図7に示すように、流入孔1gの上側の開口と重なる位置からインジェクションポート1fと重なる位置まで連続した溝が形成されている。この溝により、固定台板1aとバックプレート31との間に、流入孔1gの上側の開口からインジェクションポート1fまでを繋ぐインジェクション流路31aが形成される。また、バックプレート31は、インジェクション流路31aを形成する溝のエッジがインジェクションポート1fの開口面に僅かにかかるように形成され、この部分がインジェクション逆止弁35aの脱落を防止する弁押さえ31bとして機能するようになっている。これにより、インジェクション逆止弁35aの脱落を防止手段を別に設ける必要が無くなり、製造工程の簡略化が図れ、生産性を改善することができて、製造コストを削減することができる。
Further, as shown in FIGS. 5 to 7, a continuous groove is formed in the
また、インジェクション逆止弁機構35は、図6および図7に示すように、インジェクションポート1fの流出孔の軸直交方向の中心位置と、インジェクション逆止弁35aつまりばね35bの軸直交方向の中心位置とをずらせて構成されている。これによって、インジェクション逆止弁35aの外径を変更することなく、インジェクション流量を増加させることができる。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the injection
また、流入孔1gの側部の開口には、インジェクションパイプ41が挿入される(図1,図2)。そして、インジェクション冷媒は、密閉容器10の外部からインジェクションパイプ41を介して流入孔1gに流入する。流入孔1gに流入したインジェクション冷媒は、インジェクション流路31aを経て、インジェクション逆止弁機構35のインジェクション逆止弁35aを押し下げながらインジェクションポート1fを介し圧縮室20へ注入される。インジェクション逆止弁35aは、非インジェクション運転時にはばね35bによって押し上げられ、バックプレート31を弁押さえとしてインジェクションポート1fとインジェクション流路31aとを遮断する。また、既述したように、インジェクションポート1fとインジェクション逆止弁機構35の軸直交方向の中心位置が異なるため、図7に示すインジェクションポート1fの流路幅1hを調節することができ、用途に合ったインジェクション流路を形成することができる。
An
なお、ここでは、バックプレート31に溝が形成され、インジェクション流路31aが形成されるとしたが、バックプレート31の変わりに固定台板1aに溝が形成され、インジェクション流路31aが形成されるとしてもよい。
Here, the groove is formed in the
バックプレート31の上側には、図2および図5に示すように、リリーフ弁となる開閉弁33と弁押さえ34とがボルト(図示せず)により、バックプレート31および固定台板1aに固定される。開閉弁33は、吐出孔31dとリリーフ孔31eを開閉するリード弁である。開閉弁33は、圧縮室20内の冷媒の圧力と、密閉容器10内の冷媒の圧力(吐出圧力)との圧力差により開閉するリード弁である。弁押さえ34は、開閉弁33のリフト量を制限する。
なお、ここでは、吐出孔31dとリリーフ孔31eとを開閉する1つの開閉弁33が設けられるとした。しかし、開閉弁33は、吐出孔31dとリリーフ孔31eとのそれぞれ個別に設けられていてもよい。
On the upper side of the
Here, one on-off
次に、図1〜図7に基づき、スクロール圧縮機100の動作について説明する。
低圧の吸入冷媒は、吸入パイプ42から固定スクロール1の固定渦巻歯1bと揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bとにより形成される圧縮室20に流入する。また、外部からインジェクションパイプ41を介して流入孔1gに流入したインジェクション冷媒が、インジェクション流路31aを経て、インジェクションポート1fから圧縮室20へ注入される。なお、インジェクション運転を行わない場合には、図6のようにインジェクション逆止弁機構35のインジェクション逆止弁35aが閉じられて、インジェクション冷媒は圧縮室20へ注入されない。
Next, the operation of the
The low-pressure suction refrigerant flows from the
電動機5により軸7が駆動され、揺動スクロール2が駆動する。揺動スクロール2は、オルダム機構8によって自転運転せず、公転運動(偏芯旋回運動)して、圧縮室20の容積を徐々に減少させる圧縮動作をする。この圧縮動作により圧縮室20内の冷媒は高圧となり、固定スクロール1の吐出ポート1dを介して密閉容器10内に吐出される。吐出された冷媒は、吐出パイプ43から密閉容器10外に放出される。つまり、密閉容器10内は高圧となる。
The
前述したように、定常運転時には密閉容器10内が高圧となる。この圧力により、密閉容器10の底部に溜まった冷凍機油11は、オイルパイプ7fと給油穴7gとを上側に向かって流れる。そして、高圧の冷凍機油11は、ボス部内部空間15a(図3)に導かれ、吸入圧力より高く吐出圧力以下の中間圧Pm1まで減圧され、ボス部外部空間15b(図3)へ流れる。
As described above, the inside of the sealed
また、給油穴7gを流れる高圧油は、軸7に設けられた横穴から主軸受3cと主軸部7cとの間(図1及び図4)に導かれる。主軸受3cと主軸部7cとの間に導かれた冷凍機油11は、主軸受3cと主軸部7cとの間で吸入圧力より高く吐出圧力以下の中間圧Pm1まで減圧され、ボス部外部空間15b(図3参照)へ流れる。
Further, the high-pressure oil flowing through the oil supply hole 7g is guided between the
なお、ボス部外部空間15bの中間圧Pm1となった冷凍機油11は、冷凍機油11に溶解していた冷媒の発泡で、一般にはガス冷媒と冷凍機油11との2相になっている。
The refrigerating
ボス部外部空間15bの中間圧Pm1となった冷凍機油11は、中間圧調整弁機構3pを通って台板外径部空間15c(図3及び図4)に流れる。台板外径部空間15cへ流れた冷凍機油11は、連通孔3n(図4)を通ってオルダム機構環状部8c(図4)の内側へ排出される。ここで、冷凍機油11は、中間圧調整弁機構3pを通る際、中間圧調整ばね3m(図4参照)によって付加される力に打ち勝って、中間圧調整弁機構3pの弁を押し上げて台板外径部空間15c(図3)に流れる。
The
また、ボス部外部空間15bの中間圧Pm1となった冷凍機油11は、揺動スクロール2のスラスト面2d(図3)とコンプライアントフレーム3のスラスト軸受3a(図3)の摺動部へ給油され、オルダム機構環状部8c(図4)の内側へ排出される。そして、オルダム機構8の揺動側爪8a(図3)と固定側爪8b(図2)の各摺動面に給油された後、台板外径部空間15c(図3)へ開放される。
Further, the refrigerating
ここで、ボス部外部空間15bの中間圧Pm1は、中間圧調整弁機構3pの中間圧調整ばね3mのばね力と弁の露出面積とによってほぼ決定される所定の圧力αによって、「Pm1=Ps+α」と表される。なお、Psは吸入雰囲気圧すなわち低圧である。
Here, the intermediate pressure Pm1 in the boss portion
また、抽気孔2jの下開口部2k(図4)は、コンプライアントフレーム3に設けられた連通孔3sのスラスト軸受3a側の開口部と、常時もしくは間欠的に連通する。このため、圧縮室20からの圧縮途中の冷媒ガスが、揺動スクロール2の抽気孔2jおよびコンプライアントフレーム3の連通孔3sを介してフレーム空間15d(図4)に導かれる。この冷媒ガスは、圧縮途中であるため、吸入圧より高く吐出圧以下の中間圧Pm2である。
なお、冷媒ガスが導かれるといっても、フレーム空間15dは上シール材16aと下シール材16bとで密閉された閉空間であるため、通常運転時には圧縮室20の圧力変動に呼応して圧縮室20とフレーム空間15dとは双方向に微少な流れを有する。つまり、圧縮室20とフレーム空間15dとは、いわば呼吸しているような状態となる。
Further, the
Even if the refrigerant gas is guided, the
ここで、フレーム空間15dの中間圧Pm2は、連通する圧縮室20の位置でほぼ決定される所定の倍率βによって、「Pm2=Ps×β」と表される。なお、Psは吸入雰囲気圧すなわち低圧である。
Here, the intermediate pressure Pm2 in the
ここで、コンプライアントフレーム3には、(A)ボス部外部空間15bの中間圧Pm1に起因する力と、(B)スラスト軸受3aを介した揺動スクロール2からの押付け力との合計(A+B)が下向きの力として作用する。
一方、コンプライアントフレーム3には、(C)フレーム空間15dの中間圧Pm2に起因する力と、(D)下端面の高圧雰囲気に露出している部分に作用する高圧に起因する力との合計(C+D)が上向きの力として作用する。
そして通常運転時には、上向きの力(C+D)が下向きの力(A+B)より大きくなるよう設定されている。
Here, the
On the other hand, for the
During normal operation, the upward force (C + D) is set to be greater than the downward force (A + B).
通常運転時には、上向きの力(C+D)が下向きの力(A+B)より大きくなるように設定されているため、コンプライアントフレーム3は、固定スクロール1側(図1上側)に浮き上がった状態となる。つまりコンプライアントフレーム3は、上嵌合円筒面3dがガイドフレーム4の上嵌合円筒面4aにガイドされるとともに、下嵌合円筒面3eがガイドフレーム4の下嵌合円筒面4bにガイドされて、固定スクロール1側(図1上側)に浮き上がった状態となる。すなわち、コンプライアントフレーム3は、固定スクロール1側(図1上側)に浮き上がって、スラスト軸受3aを介して揺動スクロール2に押付けられた状態となる。
コンプライアントフレーム3が揺動スクロール2に押付けられているため、揺動スクロール2もコンプライアントフレーム3と同様に固定スクロール1側(図1上側)に浮き上がった状態となる。その結果、揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bの歯先と、固定スクロール1の歯底(固定台板1a)とが接触するとともに、固定スクロール1の固定渦巻歯1bの歯先と、揺動スクロール2の歯底(揺動台板2a)とが接触する。
During normal operation, since the upward force (C + D) is set to be greater than the downward force (A + B), the
Since the
一方、圧縮機の起動時等の過渡期や、圧縮室20の内圧が異常に上昇したときなどには、前述した(B)のスラスト軸受3aを介しての揺動スクロール2からの押付け力が大きくなる。そのため、下向きの力(A+B)が上向きの力(C+D)より大きくなる。その結果、コンプライアントフレーム3がガイドフレーム4側(図1下側)へ押付けられる。そして、揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bの歯先と、固定スクロール1の歯底(固定台板1a)とが離れるとともに、固定スクロール1の固定渦巻歯1bの歯先と、揺動スクロール2の歯底(揺動台板2a)とが離れる。これにより、圧縮室20内の圧力が下がり、圧縮室20内の圧力が過度に上昇することが防がれる。
On the other hand, during a transition period such as when the compressor is started, or when the internal pressure of the
インジェクション運転時には、外部からのインジェクション冷媒がインジェクションパイプ41を介して流入孔1gに流入し、インジェクション流路31aを経て、インジェクションポート1fから圧縮室20へ注入される。このとき、吸入パイプ42から吸入された低圧の冷媒は、固定スクロール1の固定渦巻歯1bと揺動スクロール2の揺動渦巻歯2bとにより形成される圧縮室20に流入し、圧縮されているが、インジェクションポート1fと連通するときの圧縮室20内の圧力がインジェクション圧力よりも小さい場合、インジェクション逆止弁機構35のばね35b力に打ち勝って、インジェクション冷媒が圧縮室20内へ流入する。インジェクション圧力が圧縮室20内の圧力よりも小さい場合は、インジェクション逆止弁35aは開かず、インジェクション冷媒は圧縮室20へ流入しない。インジェクション圧力が圧縮室20内の圧力よりも小さい運転条件はおおむねインジェクションを必要としない条件であり、大抵の場合インジェクション冷媒をスクロール圧縮機100へ流入させるためのユニット側の弁は閉じている。
During the injection operation, an external injection refrigerant flows into the
次にインジェクション逆止弁35aの効果について説明する。インジェクション逆止弁35aは主にインジェクション運転を必要としない条件における性能を向上させる効果がある。図5に示す通り、インジェクション冷媒はインジェクション流路31aを通った後、分岐して2箇所、ないしは3箇所のインジェクションポート1fを通って圧縮室20内へ注入される。分岐したインジェクションポート1fは圧縮室20のうち、揺動スクロール2の内向面と固定スクロール1の外向面によって形成される圧縮室(以下、圧縮室Aという)と揺動スクロール2の外向面と固定スクロール1の内向面によって形成される圧縮室(以下、圧縮室Bという)とに、それぞれ連通している。軸7がある回転角のとき、圧縮室Aと圧縮室Bとにそれぞれインジェクションポート1fが連通するタイミングが異なっている場合、圧縮室Aの圧力と圧縮室Bの圧力が異なる状態でインジェクション流路31aと連通することになる。仮にインジェクション運転を行っていないときには、圧縮室Aと圧縮室Bとで圧力の高い方から低い方へインジェクション流路31aを介して連通し、いわゆる呼吸をしている状態となる。呼吸状態となると圧縮室20で冷媒の再圧縮が起こり、結果として入力の増加、性能低下の原因となる。しかし、インジェクション逆止弁機構35を備え付けることで、圧縮室Aと圧縮室Bとがインジェクション流路31aを介して連通することがなくなり、呼吸運動がなくなる。このため、冷媒の再圧縮を防止でき、性能を向上させることができる。
Next, the effect of the
また、インジェクション逆止弁機構35の組立時に、インジェクション逆止弁35aの弁押さえ31bをバックプレート31で代用することで組立の簡易化を図ることができる。もちろん、固定スクロール1の固定台板1aに弁押さえを圧入する等、シール性を向上させる方法を用いても良い。さらに、インジェクションポート1fの流路幅1hを自在に変化させることができるので、ユニットの必要とするインジェクション流量を確保するために適切な形状をとることが可能である。
In addition, when the injection
1 固定スクロール、1a 固定台板、1b 固定渦巻歯、1c オルダム案内溝、1d 吐出ポート、1e リリーフポート、1f インジェクションポート、1g 流入孔、1h 流路幅、2 揺動スクロール、2a 揺動台板、2b 揺動渦巻歯、2c 揺動軸受、2d スラスト面、2e オルダム案内溝、2f ボス部、2j 抽気孔、2k 下開口部、3 コンプライアントフレーム、3a スラスト軸受、3c 主軸受、3d 上嵌合円筒面、3e 下嵌合円筒面、3h 補助主軸受、3m 中間圧調整ばね、3p 中間圧調整弁機構、3s,3n 連通孔、3x 往復摺動部、4 ガイドフレーム、4a 上嵌合円筒面、4b 下嵌合円筒面、5 電動機、5a 回転子、5b 固定子、6 サブフレーム、6a 副軸受、7 軸、7b 揺動軸部、7c 主軸部、7d 副軸部、7g 給油穴、7f オイルパイプ、8 オルダム機構、8a 揺動側爪、8b 固定側爪、8c オルダム機構環状部、10 密閉容器、11 冷凍機油、15a ボス部内部空間、15b ボス部外部空間、15c 台板外径部空間、15d フレーム空間、16a 上シール材、16b 下シール材、20 圧縮室、31 バックプレート、31a インジェクション流路、31b 弁押さえ、31d 吐出孔、31e リリーフ孔、33 開閉弁、34 弁押さえ、35 インジェクション逆止弁機構、35a インジェクション逆止弁、35b ばね、41 インジェクションパイプ、42 吸入パイプ、43 吐出パイプ、100 スクロール圧縮機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed scroll, 1a Fixed base plate, 1b Fixed spiral tooth, 1c Oldham guide groove, 1d Discharge port, 1e Relief port, 1f Injection port, 1g Inflow hole, 1h Channel width, 2 Swing scroll, 2a Swing base plate 2b Oscillating spiral teeth, 2c Oscillating bearing, 2d Thrust surface, 2e Oldham guide groove, 2f Boss part, 2j Bleed hole, 2k Lower opening part, 3 Compliant frame, 3a Thrust bearing, 3c Main bearing, 3d Top fitting Joint cylindrical surface, 3e lower fitting cylindrical surface, 3h auxiliary main bearing, 3m intermediate pressure adjusting spring, 3p intermediate pressure adjusting valve mechanism, 3s, 3n communication hole, 3x reciprocating sliding part, 4 guide frame, 4a upper fitting cylinder Surface, 4b Lower fitting cylindrical surface, 5 Electric motor, 5a Rotor, 5b Stator, 6 Subframe, 6a Sub bearing, 7 shaft, 7b Oscillating shaft, 7 c Main shaft part, 7d Subshaft part, 7g Oil supply hole, 7f Oil pipe, 8 Oldham mechanism, 8a Oscillating side claw, 8b Fixed side claw, 8c Oldham mechanism annular part, 10 Airtight container, 11 Refrigerating machine oil, 15a Inside boss part Space, 15b boss outer space, 15c base plate outer diameter space, 15d frame space, 16a upper seal material, 16b lower seal material, 20 compression chamber, 31 back plate, 31a injection flow path, 31b valve retainer, 31d discharge hole 31e Relief hole, 33 Open / close valve, 34 Valve presser, 35 Injection check valve mechanism, 35a Injection check valve, 35b Spring, 41 Injection pipe, 42 Suction pipe, 43 Discharge pipe, 100 Scroll compressor.
Claims (3)
一方の面に揺動渦巻歯が設けられた揺動台板と、を有し、
前記固定台板の前記固定渦巻歯と前記揺動台板の前記揺動渦巻歯とがかみ合うことで、これら固定渦巻歯と揺動渦巻歯との間に圧縮室を形成し、
インジェクション冷媒がインジェクションパイプを介してインジェクションポートから前記圧縮室へ注入されるスクロール圧縮機において、
前記固定台板には、他方の面に、バックプレートが設けられ、
前記固定台板と前記バックプレートとの間であって、前記インジェクションパイプと前記インジェクションポートとの間にインジェクション流路が形成され、
前記インジェクションポートは、流入孔と前記流入孔に繋がった流出孔とを有し、前記インジェクションポートの流入孔側に配置されたインジェクション逆止弁とばねとから構成されたインジェクション逆止弁機構が設けられ、
前記流入孔の開口縁部と前記流出孔の開口縁部とは、前記インジェクションポートの長さ方向と直交する方向にずれ、
前記バックプレートは、前記インジェクション逆止弁の移動量を規制する弁押さえを備えていることを特徴とするスクロール圧縮機。 A fixed base plate provided with fixed spiral teeth on one surface;
An oscillation base plate provided with oscillation spiral teeth on one surface,
By engaging the fixed spiral teeth of the fixed base plate and the swing spiral teeth of the swing base plate, a compression chamber is formed between the fixed spiral teeth and the swing spiral teeth,
In the scroll compressor injection refrigerant is injected from the injection port to the compression chamber via the injection pipe,
The fixed base plate is provided with a back plate on the other surface,
Between the fixed base plate and the back plate, an injection flow path is formed between the injection pipe and the injection port,
The injection port has an inflow hole and an outflow hole connected to the inflow hole, and is provided with an injection check valve mechanism arranged on the inflow hole side of the injection port and a spring. And
The opening edge of the inflow hole and the opening edge of the outflow hole are shifted in a direction orthogonal to the length direction of the injection port ,
The scroll compressor according to claim 1, wherein the back plate includes a valve presser that regulates a movement amount of the injection check valve.
前記固定台板には、さらに板の厚みに相当する側部から前記他方の面まで連通する流入孔が形成されており、
前記バックプレートは、前記固定台板の前記他方の面を覆うように設けられ、前記固定台板との間に、前記流入孔の前記他方の面の開口と前記インジェクションポートとを接続する前記インジェクション流路を形成していることを特徴とする請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The injection check valve is accommodated in the injection port that penetrates the fixed base plate from the one surface on the fixed spiral tooth side where the compression chamber is formed to the other surface,
The fixed base plate further has an inflow hole communicating from the side corresponding to the thickness of the plate to the other surface,
The back plate is provided so as to cover the other surface of the fixed base plate, and connects the opening of the other surface of the inflow hole and the injection port between the fixed base plate. The scroll compressor according to claim 1, wherein a flow path is formed.
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