JP6745992B2 - スクロール圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す概略縦断面図である。図1の矢印は冷媒の流れ方向を示している。後述の概略縦断面図においても同様である。図2は、本発明の実施の形態1に係るスクロール圧縮機の圧縮機構部近傍の概略横断面図である。
図7に示すように、第2流路105の低圧側の開口105bの形成位置は、圧縮機構部8の吸入室70に連通する位置でもよい。この位置とすることで、固定台板2aの背面2aa上に溜まった冷凍機油が、第2流路105を介して吸入室70に流入する。なお、第2流路105は、油分離空間75aと吸入室70とが連通するように形成されていればよいので、第2流路105の穴加工は、図7に示すように、フレーム7に軸方向に直線的に行えば良い。よって、図7の第2流路105の形成は、図6に示した曲がりのある第2流路105を形成する場合に比べて容易な穴加工で形成できる。
吹き出し衝突点210付近では、上述したように固定台板2a上に溜まった冷凍機油が撒き上げられやすい。このため、吐出管102が吹き出し衝突点210付近に接続される場合、巻き上げられた冷凍機油が吐出管102から外部へ排出される、いわゆる油上がりが起こりやすい。
実施の形態2は、油分離機構103が実施の形態1と異なるものであり、その他の構成は実施の形態1と同様である。実施の形態2では、実施の形態1と相違する特徴部分のみを説明する。
図11および図12に示す油分離機構103は、円弧の曲面状の第1壁部113aと、平面状の第2壁部113bとで構成されている。具体的には、第1壁部113aの周方向の一端に第2壁部113bが連結され、第2壁部113bと第1壁部113aの周方向の他端との間には吹出口となる隙間113cが形成されている。そして、油分離機構103は、隙間113cから流出した冷媒を第2壁部113bによって案内して外部に吹き出す構成となっている。なお、第1壁部113aおよび第2壁部113bで本発明のガイド容器が構成されている。
図13および図14に示す油分離機構103は、円弧状の第1壁部114aと、第1壁部114aとは異なる曲率の円弧状の第2壁部114bとで構成されている。具体的には、第1壁部114aの周方向の一端に第2壁部114bが連結され、第2壁部114bと第1壁部114aの周方向の他端との間には、吹出口となる隙間114cが形成されている。そして、油分離機構103は、隙間114cから流出した冷媒を第2壁部114bによって案内して外部へ吹き出す構成となっている。なお、第1壁部114aおよび第2壁部114bで本発明のガイド容器が構成されている。
図15および図16に示す油分離機構103は、円弧状の第1壁部115aと、円弧状の第2壁部115bとで構成されている。具体的には、第1壁部115aの周方向の一端に第2壁部115bが連結され、第2壁部115bと第1壁部115aの周方向の他端との間には、吹出口となる隙間115cが形成されている。そして、第1壁部115aと第2壁部115bとが連結されて構成された曲面は、連続的に曲率が変化する曲面となっている。油分離機構103は、隙間115cから流出した冷媒を第2壁部115bによって案内して外部へ吹き出す構成となっている。なお、第1壁部115aおよび第2壁部115bで本発明のガイド容器が構成されている。
実施の形態3は、実施の形態1に加えてさらに、旋回流補助ガイドを備えた構成に関する。その他の構成は実施の形態1と同様である。実施の形態3では、実施の形態1と相違する特徴部分のみを説明する。
実施の形態3では、吐出空間75内の固定台板2aの背面2aa側に、油分離機構103に加えて、板状の旋回流補助ガイド106を備えている。旋回流補助ガイド106は、油分離機構103の吹き出し部103bから吹き出された冷媒が旋回方向400に向かうように補助するガイド部材であり、以下の位置に配置される。すなわち、旋回流補助ガイド106は、油分離機構103の吹き出し部103bから吹き出されて密閉容器100内に衝突するまでの流路において旋回方向400と反対側に、冷媒の吹き出し方向209に沿って配置されている。
実施の形態4は、実施の形態1に加えてさらに、旋回流補助ガイドを備えた構成に関する。実施の形態4の旋回流補助ガイドは、実施の形態3の旋回流補助ガイドとは異なる形状を有する。実施の形態4では、実施の形態1と相違する特徴部分のみを説明する。
実施の形態4では、固定台板2aの背面2aa側の外周部に、周方向に間隔を空けて凸状の旋回流補助ガイド106が複数、形成されている。旋回流補助ガイド106は、固定台板2aからの軸方向の高さが一定で、且つ軸方向に見たときに旋回方向400に向かうにしたがって内側に向けて傾斜した傾斜面を有している。
この変形例の旋回流補助ガイド106は、固定台板2aの背面2aa側の外周部に、周方向に間隔を空けて複数、凸状に形成されている点は図18および図19に示した構成と同じである。そして、この変形例の旋回流補助ガイド106は、固定台板2aからの高さが、旋回方向400に向かうにしたがって高くなり、かつ、径方向の厚みが一定に構成されている。
実施の形態5は、第1流路104と第2流路105との位置関係が、実施の形態1〜4と異なるものである。実施の形態5では、その特徴部分のみを説明し、他の部分の説明を省略する。
実施の形態6は、上記のいずれかのスクロール圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
図26に示す冷凍サイクル装置300は、スクロール圧縮機30と、凝縮器31と、減圧装置としての膨張弁32と、蒸発器33と、を有し、これらが順次配管で接続されて冷媒が循環するように構成されている回路を備えている。スクロール圧縮機30には、上記実施の形態1〜実施の形態5のいずれかのスクロール圧縮機30が用いられている。膨張弁32の開度、およびスクロール圧縮機30の回転数は、図示しない制御装置によって制御される。
実施の形態7は、上記実施の形態1〜実施の形態5のスクロール圧縮機30にさらにインジェクション回路が接続された構成に関する。
実施の形態7のスクロール圧縮機30は、密閉容器100を外部から貫通して内部に挿入されたインジェクション管201が固定台板2aに接続され、その接続箇所と第2流路105とを連通する連通流路202が固定台板2aに形成された構成を有する。
実施の形態8は、上記実施の形態7のスクロール圧縮機30を備えた冷凍サイクル装置に関する。以下、実施の形態8が、図26に示した実施の形態6の冷凍サイクル装置と異なる点を中心に説明する。
図29に示す冷凍サイクル装置500は、図26に示した実施の形態6の主回路に、さらに以下の構成を有する。すなわち、冷凍サイクル装置500は、凝縮器31と膨張弁32との間から分岐し、スクロール圧縮機30のインジェクション管201に接続されたインジェクション回路34を備えている。また、インジェクション回路34には、流量調整弁としての膨張弁34aが設けられており、スクロール圧縮機30にインジェクションする流量を調整可能となっている。
Claims (11)
- 吐出口が形成された固定台板と固定渦巻体とからなる固定スクロールと、揺動台板と揺動渦巻体とからなる揺動スクロールとを有し、前記固定渦巻体と前記揺動渦巻体とが軸方向に組み合わされて吸入室および圧縮室が形成され、油を含有するガス状の流体を前記吸入室から前記圧縮室に吸入して圧縮し、前記吐出口から吐出する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容し、前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の吐出空間と、流体が外部から取り込まれる吸入空間とが内部に形成され、前記吸入空間の底部が油を貯留する油溜め部となる密閉容器と、
前記揺動スクロールの前記圧縮室と反対側で前記揺動スクロールを支持するフレームと、
前記吐出空間内で前記吐出口を覆って配置され、吹出口が形成されたガイド容器を有し、前記吐出空間内のうち前記ガイド容器の外周側の空間である油分離空間に、前記吐出口および前記吹出口を介して吹き出された流体を、前記油分離空間内で旋回させて前記流体から油を分離する油分離機構とを備え、
前記固定台板および前記フレームには、前記油分離機構で分離された油を前記油溜め部に供給する第1流路が形成され、
前記固定台板には、前記油分離機構で分離された油を前記圧縮機構部の内部へ供給する第2流路が形成されており、
前記ガイド容器の前記吹出口から前記流体が吹き出されて前記密閉容器内に衝突するまでの流路において前記流体の旋回方向と反対側に、前記吹出口から吹き出された前記流体が前記旋回方向に向かうように補助する旋回流補助ガイドを備えたスクロール圧縮機。 - 吐出口が形成された固定台板と固定渦巻体とからなる固定スクロールと、揺動台板と揺動渦巻体とからなる揺動スクロールとを有し、前記固定渦巻体と前記揺動渦巻体とが軸方向に組み合わされて吸入室および圧縮室が形成され、油を含有するガス状の流体を前記吸入室から前記圧縮室に吸入して圧縮し、前記吐出口から吐出する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容し、前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の吐出空間と、流体が外部から取り込まれる吸入空間とが内部に形成され、前記吸入空間の底部が油を貯留する油溜め部となる密閉容器と、
前記揺動スクロールの前記圧縮室と反対側で前記揺動スクロールを支持するフレームと、
前記吐出空間内で前記吐出口を覆って配置され、吹出口が形成されたガイド容器を有し、前記吐出空間内のうち前記ガイド容器の外周側の空間である油分離空間に、前記吐出口および前記吹出口を介して吹き出された流体を、前記油分離空間内で旋回させて前記流体から油を分離する油分離機構とを備え、
前記固定台板および前記フレームには、前記油分離機構で分離された油を前記油溜め部に供給する第1流路が形成され、
前記固定台板には、前記油分離機構で分離された油を前記圧縮機構部の内部へ供給する第2流路が形成されており、
前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の面の外周部に、周方向に間隔を空けて凸状の旋回流補助ガイドが複数形成され、前記旋回流補助ガイドは、前記固定台板からの前記軸方向の高さが一定で、且つ前記軸方向に見たときに、前記流体の旋回方向に向かうにしたがって内側に向けて傾斜した傾斜面を有するスクロール圧縮機。 - 吐出口が形成された固定台板と固定渦巻体とからなる固定スクロールと、揺動台板と揺動渦巻体とからなる揺動スクロールとを有し、前記固定渦巻体と前記揺動渦巻体とが軸方向に組み合わされて吸入室および圧縮室が形成され、油を含有するガス状の流体を前記吸入室から前記圧縮室に吸入して圧縮し、前記吐出口から吐出する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容し、前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の吐出空間と、流体が外部から取り込まれる吸入空間とが内部に形成され、前記吸入空間の底部が油を貯留する油溜め部となる密閉容器と、
前記揺動スクロールの前記圧縮室と反対側で前記揺動スクロールを支持するフレームと、
前記吐出空間内で前記吐出口を覆って配置され、吹出口が形成されたガイド容器を有し、前記吐出空間内のうち前記ガイド容器の外周側の空間である油分離空間に、前記吐出口および前記吹出口を介して吹き出された流体を、前記油分離空間内で旋回させて前記流体から油を分離する油分離機構とを備え、
前記固定台板および前記フレームには、前記油分離機構で分離された油を前記油溜め部に供給する第1流路が形成され、
前記固定台板には、前記油分離機構で分離された油を前記圧縮機構部の内部へ供給する第2流路が形成されており、
前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の面の外周部に、周方向に間隔を空けて凸状の旋回流補助ガイドが複数形成され、前記旋回流補助ガイドは、前記固定台板からの前記軸方向の高さが前記流体の旋回方向に向かうにしたがって高くなり、かつ、径方向の厚みが一定に構成されているスクロール圧縮機。 - 前記密閉容器を外部から貫通して前記固定台板に接続されたインジェクション管を備え、
前記インジェクション管と前記固定台板との接続箇所と、前記第2流路と、を連通する連通流路が前記固定台板に形成されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 - 吐出口が形成された固定台板と固定渦巻体とからなる固定スクロールと、揺動台板と揺動渦巻体とからなる揺動スクロールとを有し、前記固定渦巻体と前記揺動渦巻体とが軸方向に組み合わされて吸入室および圧縮室が形成され、油を含有するガス状の流体を前記吸入室から前記圧縮室に吸入して圧縮し、前記吐出口から吐出する圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を収容し、前記固定台板の前記圧縮室とは反対側の吐出空間と、流体が外部から取り込まれる吸入空間とが内部に形成され、前記吸入空間の底部が油を貯留する油溜め部となる密閉容器と、
前記揺動スクロールの前記圧縮室と反対側で前記揺動スクロールを支持するフレームと、
前記吐出空間内で前記吐出口を覆って配置され、吹出口が形成されたガイド容器を有し、前記吐出空間内のうち前記ガイド容器の外周側の空間である油分離空間に、前記吐出口および前記吹出口を介して吹き出された流体を、前記油分離空間内で旋回させて前記流体から油を分離する油分離機構とを備え、
前記固定台板および前記フレームには、前記油分離機構で分離された油を前記油溜め部に供給する第1流路が形成され、
前記固定台板には、前記油分離機構で分離された油を前記圧縮機構部の内部へ供給する第2流路が形成されており、
前記密閉容器を外部から貫通して前記固定台板に接続されたインジェクション管を備え、
前記インジェクション管と前記固定台板との接続箇所と、前記第2流路と、を連通する連通流路が前記固定台板に形成されているスクロール圧縮機。 - 前記吹出口からの前記流体の吹き出し方向の延長線と前記密閉容器とが交わる吹き出し衝突点と、前記軸方向に前記固定台板を見たときの前記固定台板の中心とを通る直線に対して、前記固定台板の前記中心で垂直に交わる直線を用いて、前記固定台板を2つの範囲に分けたとき、前記吹き出し衝突点を有する側とは反対側の範囲に、前記第1流路および前記第2流路のそれぞれの前記油分離空間側の開口が位置している請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
- 前記吹出口からの前記流体の吹き出し方向の延長線と前記密閉容器とが交わる吹き出し衝突点と、前記軸方向に前記固定台板を見たときの前記固定台板の中心とを通る直線に対して、前記固定台板の前記中心で垂直に交わる直線を用いて、前記密閉容器の上面を2つの範囲に分けたとき、前記吹き出し衝突点を有する側とは反対側の範囲に、吐出管が接続されている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
- 前記固定台板において、前記第2流路の前記油分離空間側の開口は、前記第1流路の前記油分離空間側の開口よりも前記固定台板の径方向の内側に位置している請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
- 前記油分離機構の前記ガイド容器は、円弧の曲面状の第1壁部と、前記第1壁部の周方向の一端に連結された平面状または円弧の曲面状の第2壁部とが連結されて構成され、前記第1壁部の周方向の他端と前記第2壁部との間に、前記吹出口となる隙間が形成されている請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。
- 請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置。
- 前記凝縮器と前記減圧装置との間から分岐し、前記スクロール圧縮機に接続されるインジェクション回路と、
前記インジェクション回路の流量を調整する流量調整弁と備えた請求項10記載の冷凍サイクル装置。
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