JP7170887B2 - scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮室の温度上昇を抑制可能なスクロール圧縮機に関する。
BACKGROUND OF THE
特許文献1では、冷媒のインジェクションにより圧縮室の温度上昇を抑制できるスクロール圧縮機が開示されている。特許文献1のスクロール圧縮機では、冷媒のインジェクションは、密閉容器に設けられたインジェクション管を介して行われる。
スクロール圧縮機は、渦巻歯をそれぞれ有する固定スクロール及び搖動スクロールを備えており、圧縮室は、渦巻歯の間に2つ形成されている。特許文献1のスクロール圧縮機の固定スクロールには、インジェクション管を介してインジェクションされた冷媒を、2つの圧縮室に均等に分配するための2つのインジェクションポートが設けられている。しかしながら、2つのインジェクションポートは、互いに離れた位置に形成されているため、2つのインジェクションポートを繋ぐ穴を固定スクロールに別途設ける必要がある。また、当該穴は、固定スクロールの台板を穿孔することにより形成する必要があり、当該穴を塞ぐシール部材が別途必要になる。したがって、特許文献1のスクロール圧縮機では、2つのインジェクションポートを繋ぐ穴を形成した上で、当該穴を塞ぐシール材を別途設ける必要があるため、スクロール圧縮機の製造工数が増加するという課題があった。
The scroll compressor includes a fixed scroll and an oscillating scroll each having spiral teeth, and two compression chambers are formed between the spiral teeth. The fixed scroll of the scroll compressor of
本発明は、上述の課題を解決するものであり、製造工数を低減可能なスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems and to provide a scroll compressor capable of reducing manufacturing man-hours.
本発明のスクロール圧縮機は、低圧の冷媒を圧縮し、高圧の冷媒として吐出させる圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、前記密閉容器を貫通するインジェクション管とを備え、前記圧縮ユニットは、第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールとを備え、前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、前記第1台板は、前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、前記インジェクション流路は、前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路とを有しており、前記インジェクション流路を前記第1流路の側から視た場合、前記一対の圧縮室の一方側にある前記第2流路の出口の中心から前記第1流路の方向に延びる前記第2流路の中心線、及び、前記一対の圧縮室の他方側にある前記第3流路の出口の中心から前記第1流路の方向に延びる前記第3流路の中心線は、前記第1流路の内部に位置している。
また、本発明のスクロール圧縮機は、低圧の冷媒を圧縮し、高圧の冷媒として吐出させる圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、前記密閉容器を貫通するインジェクション管とを備え、前記圧縮ユニットは、第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールとを備え、前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、前記第1台板は、前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、前記インジェクション流路は、前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路とを有しており、前記インジェクション流路は、前記第1渦巻歯の外周側への巻回方向における、前記第1渦巻歯の外周側の末端である巻き終わり部分と前記インジェクション流路との間の角度を変数θ[degree]とした場合、
90≦θ≦110
となる位置に形成されており、前記第2流路は、前記第1渦巻歯の巻き終わり部分と前記第2渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の一方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、前記第2流路及び前記第3流路は、前記第2流路の径を変数Xf[mm]とし、前記第3流路の径を変数Xo[mm]とした場合、前記第3流路の径に対する前記第2流路の径の比Xf/Xoが、
の関係を満たすように形成されている。
また、本発明のスクロール圧縮機は、低圧の冷媒を圧縮し、高圧の冷媒として吐出させる圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、前記密閉容器を貫通するインジェクション管とを備え、前記圧縮ユニットは、第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールとを備え、前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、前記第1台板は、前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、前記インジェクション流路は、前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路とを有しており、前記インジェクション流路は、前記第1渦巻歯の外周側への巻回方向における、前記第1渦巻歯の外周側の末端である巻き終わり部分と前記インジェクション流路との間の角度を変数θ[degree]とした場合、
90≦θ≦110
となる位置に形成されており、前記第2流路は、前記第1渦巻歯の巻き終わり部分と前記第2渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の一方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置にある場合、前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路及び前記第3流路の中心軸の角度は、それぞれ45度であり、前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路の中心軸の角度は、前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなり、前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなるように形成されており、前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第3流路の中心軸の角度は、前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなり、前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなるように形成されている。
A scroll compressor according to the present invention includes a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant, a closed container that houses the compression unit, and an injection pipe that penetrates the closed container, and the compression unit comprises a fixed scroll having a first base plate, a first spiral tooth provided on the first base plate, a second base plate facing the first base plate, and a second base plate provided on the second base plate. and a second spiral tooth arranged to mesh with the first spiral tooth, the first bed plate, the second bed plate, the first spiral tooth and the second spiral tooth. and a pair of compression chambers are formed between the injection pipe and the pair of compression chambers. The injection passage is connected to a first passage into which the refrigerant flows from the injection pipe and the first passage, and the pair of a second flow path that supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the compression chambers of the pair of compression chambers; and a third flow path for supplying the coolant that has flowed into either the first flow path or the second flow path, and the injection flow path is viewed from the first flow path side. a center line of the second flow path extending in the direction of the first flow path from the center of the outlet of the second flow path on one side of the pair of compression chambers, and the other side of the pair of compression chambers. The centerline of the third channel extending in the direction of the first channel from the center of the outlet of the third channel at 1 is located inside the first channel.
Further, a scroll compressor of the present invention includes a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant, a closed container that houses the compression unit, and an injection pipe that penetrates the closed container, The compression unit includes: a fixed scroll having a first baseplate; a first spiral tooth provided on the first baseplate; a second baseplate facing the first baseplate; an oscillating scroll provided with a second spiral tooth disposed so as to mesh with the first spiral tooth, the first bed plate, the second bed plate, the first spiral tooth, and the second spiral tooth; A pair of compression chambers are formed between the spiral teeth, and the first bed plate is provided outside the positions of the first spiral teeth and the second spiral teeth, and is connected to the injection pipe. an injection flow path communicating with the pair of compression chambers, the injection flow path being connected to a first flow path into which refrigerant flows from the injection pipe, and the first flow path; a second flow path that supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the pair of compression chambers; and a pair of compression chambers branched from either the first flow path or the second flow path and a third flow path for supplying the coolant that has flowed into either the first flow path or the second flow path, and the injection flow path is located on the outer circumference of the first spiral tooth. When the angle between the winding end portion, which is the end of the outer peripheral side of the first spiral tooth, and the injection flow path in the winding direction to the side is set as a variable θ [degree],
90≤θ≤110
and the second flow path is compressed toward one of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. and the third flow path is directed toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth, and is compressed in the other of the pair of compression chambers. The diameter of the second flow path is a variable Xf [mm], and the diameter of the third flow path is a variable Xo [mm]. mm], the ratio Xf/Xo of the diameter of the second flow path to the diameter of the third flow path is
is formed to satisfy the relationship of
Further, a scroll compressor of the present invention includes a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant, a closed container that houses the compression unit, and an injection pipe that penetrates the closed container, The compression unit includes: a fixed scroll having a first baseplate; a first spiral tooth provided on the first baseplate; a second baseplate facing the first baseplate; an oscillating scroll provided with a second spiral tooth disposed so as to mesh with the first spiral tooth, the first bed plate, the second bed plate, the first spiral tooth, and the second spiral tooth; A pair of compression chambers are formed between the spiral teeth, and the first bed plate is provided outside the positions of the first spiral teeth and the second spiral teeth, and is connected to the injection pipe. an injection flow path communicating with the pair of compression chambers, the injection flow path being connected to a first flow path into which refrigerant flows from the injection pipe, and the first flow path; a second flow path that supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the pair of compression chambers; and a pair of compression chambers branched from either the first flow path or the second flow path and a third flow path for supplying the coolant that has flowed into either the first flow path or the second flow path, and the injection flow path is located on the outer circumference of the first spiral tooth. When the angle between the winding end portion, which is the end of the outer peripheral side of the first spiral tooth, and the injection flow path in the winding direction to the side is set as a variable θ [degree],
90≤θ≤110
and the second flow path is compressed toward one of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. and the third flow path is directed toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth, and is compressed in the other of the pair of compression chambers. is a flow path for supplying a refrigerant to be injected, and when the formation position of the injection flow path is located at a position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the second flow with respect to the central axis of the first spiral tooth The angles of the central axes of the passage and the third passage are each 45 degrees, and the angle of the central axis of the second passage with respect to the central axis of the first spiral tooth is such that the position where the injection passage is formed is: When the position is closer to the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the angle is smaller than 45 degrees, and the injection flow path is formed at the position where the injection flow path is formed in the pair of compression chambers. When the position is farther from the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the compression chamber, it is formed to be greater than 45 degrees with respect to the central axis of the first spiral tooth. The angle of the central axis of the third flow channel is such that the formation position of the injection flow channel is closer to the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers. is smaller than 45 degrees, and the formation position of the injection passage is located farther from the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers. It is formed to be larger than the degree.
本発明のスクロール圧縮機では、固定スクロールの第1台板において、第1流路と第2流路と第3流路とを設けることにより、一対の圧縮機に冷媒を供給可能なインジェクション流路が形成される。したがって、本発明のスクロール圧縮機では、第2流路と第3流路とを連通させる冷媒流路を別途設ける必要がなく、冷媒流路を塞ぐためのシール部材も省略できるため、製造工数を低減可能なスクロール圧縮機を提供できる。 In the scroll compressor of the present invention, the first base plate of the fixed scroll is provided with the first flow path, the second flow path, and the third flow path, thereby forming an injection flow path capable of supplying refrigerant to the pair of compressors. is formed. Therefore, in the scroll compressor of the present invention, there is no need to separately provide a refrigerant flow path for communicating the second flow path and the third flow path, and a seal member for blocking the refrigerant flow path can be omitted, thus reducing manufacturing man-hours. A scroll compressor that can be reduced can be provided.
実施の形態.
実施の形態に係るスクロール圧縮機100について、図1~図5を用いて説明する。図1は、実施の形態に係るスクロール圧縮機100を含む冷凍サイクル装置1の概略的な冷媒回路図である。図2は、実施の形態に係るスクロール圧縮機100の内部構造を示す縦断面図である。図3は、図2のA-A断面図である。図4は、図2のインジェクション流路29の拡大図である。図5は、図2のインジェクション管49の接続部分の拡大図である。なお、以下の図面においては、各構成部材の寸法の関係及び形状は、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一の部材若しくは部分又は同一の機能を有する部材若しくは部分には、同一の符号を付すか、又は符号を付すことを省略している。また、スクロール圧縮機100の各構成部材同士の位置関係、例えば、上下、左右、前後等の位置関係は、原則として、スクロール圧縮機100を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。Embodiment.
A
図1では、実施の形態に係るスクロール圧縮機100を含む冷凍サイクル装置1の最小構成が示されている。冷凍サイクル装置1は、スクロール圧縮機100、凝縮器200、第1減圧装置300、及び蒸発器400が冷媒配管で接続され、冷媒配管の内部を冷媒が循環する冷媒回路500を備えている。冷凍サイクル装置1では、冷媒としては、例えば、R32冷媒等のフルオロカーボン系冷媒、又は二酸化炭素等の自然冷媒が用いられる。
FIG. 1 shows a minimum configuration of a
スクロール圧縮機100は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械である。スクロール圧縮機100の詳細については後述する。
The
凝縮器200は、凝縮器200の内部を流れる高温高圧のガス冷媒と、凝縮器200を通過する低温の媒体との間で熱交換を行う熱交換器である。例えば、凝縮器200は、凝縮器200の内部を流れる高温高圧のガス冷媒と、凝縮器200を通過する低温の空気との間で熱交換を行う空冷式熱交換器として構成される。
The
第1減圧装置300は、高圧液冷媒を膨張及び減圧させる膨張装置である。第1減圧装置300としては、例えば、膨張機、温度式自動膨張弁、リニア電子膨張弁等が用いられる。
The
蒸発器400は、蒸発器400の内部を流れる低温低圧の液冷媒又は二相冷媒と、蒸発器400を通過する高温の媒体との間で熱交換を行う熱交換器である。例えば、蒸発器400は、蒸発器400の内部を流れる低温低圧の液冷媒又は二相冷媒と、蒸発器400を通過する高温の空気との間で熱交換を行う空冷式熱交換器として構成される。
The
冷凍サイクル装置1の冷媒回路500においては、スクロール圧縮機100から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器200へ流入する。凝縮器200に流入した高温高圧のガス冷媒は、凝縮器200において低温の媒体に熱を放出することによって熱交換され、高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、第1減圧装置300に流入する。第1減圧装置300に流入した高圧の液冷媒は、膨張及び減圧されて低温低圧の液冷媒又は二相冷媒となる。低温低圧の液冷媒又は二相冷媒は、蒸発器400に流入し、蒸発器400において高温の媒体から熱を吸収し、蒸発して乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒となる。蒸発器400から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧のガス冷媒はスクロール圧縮機100に吸入される。スクロール圧縮機100に吸入された冷媒は圧縮されて高温高圧のガス冷媒となりスクロール圧縮機100から吐出される。
In the
また、冷凍サイクル装置1は、凝縮器200と第1減圧装置300との間の冷媒配管に分岐接続され、スクロール圧縮機100の圧縮ユニット10の内部に接続されるインジェクション回路800を有している。インジェクション回路800は、第2減圧装置600を有している。実施の形態の冷凍サイクル装置1においては、インジェクション回路800は、スクロール圧縮機100の圧縮ユニット10の内部に低温低圧の液冷媒又は二相冷媒を流入させるように構成されている。
The
第2減圧装置600は、第1減圧装置300と同様、高圧液冷媒を膨張及び減圧させ、低温低圧の液冷媒又は二相冷媒として流出させる膨張装置である。第2減圧装置600としては、例えば、リニア電子膨張弁等が用いられる。
Like the first
なお、図1では、インジェクション回路800は、第2減圧装置600のみを有しているが、第2減圧装置600とスクロール圧縮機100との間に冷却器を有していてもよい。冷却器は、冷却器の内部を流れる低温低圧の液冷媒又は二相冷媒と、冷却器を通過する高温の媒体との間で熱交換を行う熱交換器である。例えば、冷却器は、冷却器の内部を流れる低温低圧の二相冷媒と、冷却器を通過する高温の空気との間で熱交換を行う空冷式熱交換器として構成される。なお、冷却器は、第2減圧装置600から流出し、冷却器の内部を流れる低温低圧の二相冷媒と、凝縮器200から流出した高圧の液冷媒又は二相冷媒との間で熱交換を行う二重管式の過冷却熱交換器として構成してもよい。
Although
次に、実施の形態に係るスクロール圧縮機100の構造を、図2及び図3を用いて説明する。
Next, the structure of the
図2に示すように、スクロール圧縮機100は、低圧の冷媒を圧縮し、高圧の冷媒として吐出させる圧縮ユニット10と、主軸33を介して圧縮ユニット10を駆動する電動機ユニット30とを有している。また、スクロール圧縮機100は、圧縮ユニット10と電動機ユニット30とを収容し、スクロール圧縮機100の外郭を構成する密閉容器40とを有している。
As shown in FIG. 2, the
密閉容器40は、胴部42と、胴部42の上部に設けられた蓋部41と、胴部42の下部に設けられた底部43とを有している。底部43は、潤滑油を貯留する油溜めとなっている。胴部42には、蒸発器400から流出した低圧の冷媒を吸入するための吸入管44が接続されている。蓋部41には、高圧の冷媒を吐出するための吐出管45が接続されている。
The sealed
圧縮ユニット10は、固定スクロール21と揺動スクロール22とを有している。
The
密閉容器40の内部には更に、主軸33の軸方向に電動機ユニット30を挟んで対向するようにフレーム46とサブフレーム47とが配置されている。フレーム46は、電動機ユニット30と圧縮ユニット10との間に位置している。サブフレーム47は、電動機ユニット30の下側に位置している。フレーム46およびサブフレーム47は、焼嵌めまたは溶接などによって密閉容器40の胴部42の内周面に固定されている。
A
固定スクロール21は、フレーム46にボルト等によって固定されている。揺動スクロール22は、固定スクロール21とフレーム46との間の内部空間に収容されている。
The fixed
固定スクロール21は、第1台板23と、第1台板23の一方の面に設けられた渦巻状の突起である第1渦巻歯24とを有している。揺動スクロール22は、第2台板25と、第2台板25の一方の面に設けられた渦巻状の突起である第2渦巻歯26とを有している。圧縮ユニット10では、第2台板25は、第1台板23と対面しており、第2渦巻歯26は、第1渦巻歯24と噛み合うように配置されている。なお、以降の説明においては、第1渦巻歯24の外周側の末端を、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aと称する。また、第2渦巻歯26の外周側の末端を、第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aと称する。
The fixed
第2渦巻歯26が、第1渦巻歯24と噛み合うように配置された状態では、第1渦巻歯24巻き終わり部分24a及び第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aと主軸33の中心軸を挟んで互いに点対称の位置に配置されている。また、第1台板23と第2台板25と第1渦巻歯24と第2渦巻歯26との間には、相対的に容積が変化する一対の圧縮室11が形成される。一対の圧縮室11は、主軸33の中心軸を挟んで点対称の位置に対となって複数形成される。圧縮ユニット10では、複数組の一対の圧縮室11が形成されており、最も外側の一対の圧縮室11が吸入室12となり、最も内側の一対の圧縮室11が吐出室13となる。
In a state in which the
固定スクロール21の第1台板23の中央部には、圧縮されて高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート3が形成されている。吐出ポート3の周囲には、吐出ポート3を開閉する吐出弁5、及び吐出弁5の可動範囲を規制する弁押さえ6が設けられている。また、固定スクロール21の第1台板23の上部には、吐出ポート3を覆うように吐出マフラ7が固定されている。
A discharge port 3 is formed in the central portion of the
フレーム46には、複数の吸入ポート36が設けられている。複数の吸入ポート36は、吸入管44と連通する、フレーム46と電動機ユニット30との間の密閉容器40内の空間と、圧縮ユニット10において第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の外郭よりも外側にある空間との間を連通させる貫通孔である。
A plurality of
揺動スクロール22は、フレーム46に収容され、揺動スクロール22の下部に設けられたオルダムリング22aにより、自転運動が抑制されている。第2台板25の第2渦巻歯26の形成面とは、逆位の面の中心には、中空円筒形状のボス部27が形成されている。ボス部27の内側には、揺動軸受27aが形成されている。
The orbiting
電動機ユニット30は、密閉容器40の内周面に焼嵌め等により固定されたステータ31と、ステータ31の内周側に回転自在に収容されるロータ32と、ロータ32に焼嵌め等により固定された主軸33とを備えている。ロータ32は、ステータ31に電圧が印加されることによって回転駆動する。ロータ32の回転駆動は、主軸33を介して揺動スクロール22に伝達される。圧縮ユニット10では、揺動スクロール22が固定スクロール21に対し揺動運動することにより、冷媒が圧縮される。
The
主軸33は、偏心軸部33aと、主軸部33bと、副軸部33cとを有している。偏心軸部33aは、主軸33の軸心に対して偏心して設けられており、揺動軸受27aに回転自在に収容されている。主軸部33bはフレーム46に設けられた主軸受46aによって支持されている。主軸受46aと主軸部33bとの間には、主軸部33bを円滑に回転運動させるため、スリーブ34が設けられている。副軸部33cは、ボールベアリング48によって回転自在に支持されている。ボールベアリング48は、サブフレーム47の中央部に圧入固定されている。揺動軸受27aには、偏心軸部33aが挿入されている。偏心軸部33aの外周部は、揺動軸受27aの内周部と潤滑油を介して密着している。
The
蓋部41の上方には、インジェクション管49が接続されている。インジェクション管49は、固定スクロール21の第1台板23に形成されたインジェクション管挿入口28に連結されている。
An
第1台板23には、インジェクション管挿入口28に挿入されたインジェクション管49と連通し、第1渦巻歯24が形成された面を貫通するインジェクション流路29が形成されている。インジェクション流路29は、第1台板23において、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の位置よりも外側に設けられている。インジェクション回路800から流入する低温低圧の液冷媒又は二相冷媒は、インジェクション管49とインジェクション流路29とを介して、圧縮ユニット10に流入する。
The
次に、スクロール圧縮機100の動作について説明する。
Next, the operation of
電動機ユニット30のステータ31に電圧が印加されると、ステータ31のコイルに電流が流れ、磁界が発生する。ステータ31における磁界の発生により、ロータ32を貫通した主軸33が回転する。主軸33が回転すると、偏心軸部33aが偏心回転し、圧縮ユニット10において揺動スクロール22の揺動運動が行われる。揺動スクロール22の揺動運動により、蒸発器400から流出した低圧の冷媒が、吸入管44を介して密閉容器40内に吸入される。なお、揺動スクロール22は、オルダムリング22aにより自転運転が抑制されている。
When a voltage is applied to the
吸入された冷媒の一部は、フレーム46の吸入ポート36を介してフレーム46の内部に流入し、圧縮ユニット10に吸入される。また、インジェクション管49から流入した冷媒は、インジェクション流路29を介して圧縮ユニット10に吸入され、フレーム46の内部に流入し、圧縮ユニット10に吸入された冷媒と混合される。混合された冷媒は、一対の吸入室12に吸入されて、吸入行程が開始される。一方、フレーム46の内部に流入しなかった冷媒の他の一部は、電動機ユニット30と潤滑油とを冷却する。
A part of the sucked refrigerant flows into the
圧縮ユニット10に吸入された冷媒がインジェクション管49から流入した冷媒と混合することにより、圧縮ユニット10に吸入される冷媒の温度が低下する。したがって、固定スクロール21及び揺動スクロール22の熱膨張を抑制できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。
By mixing the refrigerant sucked into the
吸入行程において、吸入室12内に吸入された冷媒は、揺動スクロール22の揺動運動により揺動スクロール22の中心に向かって徐々に移動し、体積が縮小されることで圧縮される。圧縮された冷媒は、一対の吐出室13から吐出され、固定スクロール21の吐出ポート3を通り、吐出弁5から吐出される。吐出弁5から吐出された高圧の冷媒は、吐出マフラ7を介して、吐出管45から吐出される。吐出管45から吐出された高圧の冷媒は、凝縮器200に流入する。
In the suction stroke, the refrigerant sucked into the
次に、インジェクション流路29の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図3及び図4に示すようにインジェクション流路29は、インジェクション管49と連通し、インジェクション管49からの冷媒が流入する第1流路29aを有している。また、インジェクション流路29は、第1流路29aと接続され、一対の圧縮室11の一方に第1流路29aに流入した冷媒を供給する第2流路29bを有している。また、インジェクション流路29は、第1流路29aから分岐し、一対の圧縮室11の他方に、第1流路29aに流入した冷媒を供給する第3流路29cを有している。第1流路29a、第2流路29b、及び第3流路29cは、例えばドリル等の穿孔工具で、第1台板23に穿孔することにより形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第2流路29bは、例えば、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aと第2渦巻歯26との間に形成される吸入室12に冷媒を供給する冷媒流路とすることができる。また第3流路29cは、例えば、第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aと第1渦巻歯24との間に形成される吸入室12に冷媒を供給する冷媒流路とすることができる。なお、第2流路29bと第3流路29cの、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26との関係は、上述と逆の関係であってもよい。また、第3流路29cは、第2流路29bから分岐する冷媒流路であってもよい。
The
第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aと第2渦巻歯26との間に形成される吸入室12は、インジェクション流路29の方向に向いて開口している。一方、第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aと第1渦巻歯24との間に形成される吸入室12は、インジェクション流路29の方向と逆向きに開口している。したがって、インジェクション流路29の位置によっては、インジェクション流路29からの冷媒が、一対の圧縮室11に均等に分配できない場合がある。インジェクション流路29からの冷媒が均等に分配されない場合、一対の圧縮室11の間における圧力が不均衡となり、圧縮ユニット10の挙動が不安定となる可能性がある。
The
そこで、インジェクション流路29は、第1渦巻歯24の外周側への巻回方向における、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aと、インジェクション流路29との間の角度を変数θ[degree]とした場合に、90≦θ≦110となる位置に形成されている。例えば、変数θは、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aと、インジェクション流路29の第1流路29aの中心軸との間の角度とすることができる。
Therefore, the
インジェクション流路29の形成位置をθ<90となる位置又はθ>110となる位置とした場合、インジェクション流路29からの冷媒が一対の圧縮室11に均等に分配されず、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度に不均衡が生じる。
When the
例えば、一対の圧縮室11のうち、インジェクション流路29からの冷媒の量が少ない圧縮室11では、インジェクション流路29からの冷媒の量が多い圧縮室11と比較して、圧縮される冷媒の温度が高くなる。圧縮される冷媒の温度が高い方の圧縮室11では、固定スクロール21及び揺動スクロール22の熱膨張により、第1台板23と第2渦巻歯26との接触、及び第2台板25と第1渦巻歯24との接触が生じる。したがって、インジェクション流路29の形成位置をθ<90となる位置又はθ>110となる位置とした場合、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の接触部分が摩耗又は破損し、スクロール圧縮機100に不具合が生じる可能性が高くなる。
For example, among the pair of
また、一対の圧縮室11のうち、インジェクション流路29からの冷媒の量が多い圧縮室11では、冷媒に対する潤滑油の濃度が低下する。冷媒に対する潤滑油の濃度が低下すると、第2渦巻歯26の第1台板23との接触部分、及び第1渦巻歯24の第2台板25との接触部分における潤滑油が不足するため、当該接触部分に設けられたチップシールの摩耗が生じる。したがって、インジェクション流路29の形成位置をθ<90となる位置又はθ>110となる位置とした場合、チップシールの摩耗により、スクロール圧縮機100の圧縮性能が低下する可能性がある。
Further, in the
一方、インジェクション流路29の形成位置を90≦θ≦110となる位置とすれば、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aの開口の位置は、第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aの開口の位置よりも遠くなる。よって、インジェクション流路29の形成位置を90≦θ≦110となる位置とすれば、第1渦巻歯24の巻き終わり部分24a及び第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aの開口の向きにより生じる、一対の圧縮室11への冷媒の分配の不均衡を抑制できる。また、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度を均等に低下させることができる。
On the other hand, if the
したがって、インジェクション流路29の形成位置を90≦θ≦110となる位置とすれば、一対の圧縮室11への冷媒の分配の不均衡を抑制できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。また、インジェクション流路29の形成位置を90≦θ≦110となる位置とすれば、一対の圧縮室11への冷媒の分配の不均衡を抑制できるため、スクロール圧縮機100に不具合が生じる可能性及びスクロール圧縮機100の圧縮性能の低下を抑制できる。
Therefore, if the
また、第2流路29bの径は、第2流路29bの位置が第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aに近くなるにつれて、小さくなるように形成されている。また、第3流路29cの径は、第3流路29cの位置が第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aに近くなるにつれて、小さくなるように形成されている。例えば、インジェクション流路29と第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aとの間の周方向の距離が小さくなった場合、第2流路29bの径を第3流路29cの径よりも小さくすることができる。また、インジェクション流路29と第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aとの間の周方向の距離が大きくなった場合、第2流路29bの径を第3流路29cの径よりも大きくすることができる。
Further, the diameter of the
第2流路29b及び第3流路29cの径に差異を設けることで、インジェクション流路29からの冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。また、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度を均等に低下させることができる。
By providing a difference in the diameters of the
例えば、第2流路29b及び第3流路29cは、第2流路29bの径を変数Xf[mm]とし、第3流路29cの径を変数Xo[mm]とした場合、第3流路29cに対する第2流路29bの径の比Xf/Xoが、
の関係を満たすように形成できる。For example, when the diameter of the
can be formed to satisfy the relationship
第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たさない場合、インジェクション流路29からの冷媒が一対の圧縮室11に均等に分配されず、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度に不均衡が生じる。
If the diameters of the
例えば、一対の圧縮室11のうち、インジェクション流路29からの冷媒の量が少ない圧縮室11では、インジェクション流路29からの冷媒の量が多い圧縮室11と比較して、圧縮される冷媒の温度が高くなる。圧縮される冷媒の温度が高い方の圧縮室11では、固定スクロール21及び揺動スクロール22の熱膨張により、第1台板23と第2渦巻歯26との接触、及び第2台板25と第1渦巻歯24との接触が生じる。したがって、第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たさない場合、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の接触部分が摩耗又は破損し、スクロール圧縮機100に不具合が生じる可能性が高くなる。
For example, among the pair of
また、一対の圧縮室11のうち、インジェクション流路29からの冷媒の量が多い圧縮室11では、冷媒に対する潤滑油の濃度が低下する。冷媒に対する潤滑油の濃度が低下すると、第2渦巻歯26の第1台板23との接触部分、及び第1渦巻歯24の第2台板25との接触部分における潤滑油が不足するため、当該接触部分に設けられたチップシールの摩耗が生じる。したがって、第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たさない場合、チップシールの摩耗により、スクロール圧縮機100の圧縮性能が低下する可能性がある。
Further, in the
一方、第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たす場合、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。また、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度を均等に低下させることができる。
On the other hand, when the diameters of the
したがって、第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たすようにすれば、一対の圧縮室11への冷媒の分配の不均衡を抑制できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。また、第2流路29b及び第3流路29cの径が上式の関係を満たすようにすれば、一対の圧縮室11への冷媒の分配の不均衡を抑制できるため、スクロール圧縮機100に不具合が生じる可能性及びスクロール圧縮機100の圧縮性能の低下を抑制できる。
Therefore, if the diameters of the
また、第1渦巻歯24の中心軸に対する第2流路29bの中心軸の角度は、インジェクション流路29の形成位置が第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aに近くなるにつれて、小さくなるように形成されている。また、第1渦巻歯24の中心軸に対する第3流路29cの中心軸の角度は、インジェクション流路29の形成位置が第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aに近くなるにつれて、小さくなるように形成されている。
Also, the angle of the central axis of the
例えば、第1渦巻歯24の中心軸に対する第2流路29bの中心軸の角度φ1[degree]は、0≦φ1≦70にできる。また、第1渦巻歯24の中心軸に対する第3流路29cの中心軸の角度φ2[degree]は、0≦φ2≦70にできる。
For example, the angle φ1 [degree] of the central axis of the
φ1>70又はφ2>70である場合、第2流路29b及び第3流路29cの出口が、固定スクロール21のフレーム46との固定面に形成されるため、フレーム46により、第2流路29b及び第3流路29cの出口が塞がれる可能性がある。また、角度φ1又は角度φ2が90[degree]に近づくにつれて、固定スクロール21及びフレーム46の形状によっては、第2流路29b又は第3流路29cの出口が、吐出管45と連通した密閉容器40の内部の高圧空間と連通する可能性がある。したがって、φ1>70又はφ2>70である場合、第2流路29b及び第3流路29cが、インジェクション流路29としての機能を発揮できなくなるため、スクロール圧縮機100の性能低下が生じる可能性がある。
When φ1>70 or φ2>70, the outlets of the
一方、0≦φ1≦70、及び、0≦φ2≦70である場合、第2流路29b及び第3流路29cの出口が、フレーム46により塞がれることも、密閉容器40の内部の高圧空間と連通することも回避できる。したがって、0≦φ1≦70、及び、0≦φ2≦70とすることにより、第2流路29b及び第3流路29cが、インジェクション流路29としての機能を発揮できるため、スクロール圧縮機100の性能を向上させることができる。
On the other hand, when 0≤φ1≤70 and 0≤φ2≤70, the outlets of the
より具体的には、インジェクション流路29の形成位置が、一対の圧縮室11に均等に冷媒を分配できる位置にある場合は、第1渦巻歯24の中心軸に対する第2流路29b及び第3流路29cの中心軸の角度を、それぞれ45度とすることができる。インジェクション流路29の形成位置が、周方向において、上述の形成位置よりも第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aの方に近づいた場合、第1渦巻歯24の中心軸に対する第2流路29bの中心軸の角度を45度よりも小さくすることができる。また、インジェクション流路29の形成位置が、周方向において、上述の形成位置よりも第1渦巻歯24の巻き終わり部分24aから離れた場合、第1渦巻歯24の中心軸に対する第2流路29bの中心軸の角度を45度よりも大きくすることができる。また、インジェクション流路29の形成位置が、周方向において、上述の形成位置よりも第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aの方に近づいた場合、第1渦巻歯24の中心軸に対する第3流路29cの中心軸の角度を45度よりも小さくすることができる。また、インジェクション流路29の形成位置が、周方向において、上述の形成位置よりも第2渦巻歯26の巻き終わり部分26aから離れた場合、第1渦巻歯24の中心軸に対する第3流路29cの中心軸の角度を45度よりも大きくすることができる。
More specifically, when the
第2流路29b及び第3流路29cの中心軸の角度に差異を設けることで、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、圧縮ユニット10の挙動を安定させることができる。また、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できるため、一対の圧縮室11で圧縮される冷媒の温度を均等に低下させることができる。
By providing a difference between the angles of the central axes of the
また、第1台板23を平面視した場合において、第2流路29b及び第3流路29cの中心軸は、第1流路29aの内部に配置されている。この構成によれば、インジェクション流路29の形成位置を第1台板23の一部に限定できるため、インジェクション流路29の形成により第1台板23の剛性が低下するのを抑制できる。したがって、圧縮ユニット10の安定性を向上させることができる。
Further, when the
以上に述べたように、実施の形態では、第1流路29aと第2流路29bと第3流路29cとを有するインジェクション流路29を固定スクロール21の第1台板23に設けられている。この構成によれば、インジェクション管49から流入した冷媒を、一対の圧縮室11に均等に分配できる。また、第2流路29bと第3流路29cとを連通させる冷媒流路を別途設ける必要がなく、冷媒流路を塞ぐためのシール部材も省略できるため、製造工数を低減可能である。したがって、実施の形態では、インジェクション管49から流入した冷媒を均等に分配でき、かつ製造コストを低減可能なスクロール圧縮機100を提供できる。
As described above, in the embodiment, the
また、図5に示すように、インジェクション流路29の第1流路29aとインジェクション管挿入口28との軸方向のクリアランスCを1~2[mm]にすることができる。クリアランスCを1~2[mm]にすることにより、インジェクション流路29の深さ、インジェクション管49の長さ、又は密閉容器40の接合部の寸法等をJIS規格の普通公差中級程度で加工することができる。また、当該加工による、インジェクション管49により、インジェクション流路29の第1流路29aの一部が塞がれることを防止できる。
Further, as shown in FIG. 5, the axial clearance C between the
なお、フレーム46及び揺動スクロール22に上向きの荷重、例えば逆圧が作用した場合、フレーム46及び揺動スクロール22は上方向に移動する。一方、主軸33は上向きの荷重の影響を受けないため、上方向に移動しない。よって、フレーム46及び揺動スクロール22に上向きの荷重が作用すると、主軸受46aが主軸33と対面する部分の面積、及び揺動軸受27aが主軸33と対面する部分の面積が減少する。このとき、クリアランスCが2[mm]以上あると、主軸受46a及び揺動軸受27aが主軸33と対面する部分の面積の減少度合いが大きくなる。主軸受46a及び揺動軸受27aが主軸33と対面する部分の面積が減少した状態でスクロール圧縮機100が稼働すると、主軸受46a及び揺動軸受27aに作用する負荷が増大するため、スクロール圧縮機100に不具合が生じる可能性がある。
When an upward load, for example, a counter pressure acts on the
一方、クリアランスCが2[mm]未満の場合、主軸受46a及び揺動軸受27aが主軸33と対面する部分の面積の減少度合いを小さくできるため、主軸受46a及び揺動軸受27aに作用する負荷が増大するのを抑制できる。また、固定スクロール21に上向きの荷重が作用した場合であっても、クリアランスCを1~2[mm]に限定することにより、浮き上り量を規制することができるため、圧縮ユニット10の破損を抑制できる。したがって、クリアランスCを1~2[mm]に限定することにより、スクロール圧縮機100に不具合が生じることを抑制できる。
On the other hand, when the clearance C is less than 2 [mm], the degree of decrease in the area of the portion where the
また、インジェクション管49は、蓋部41の扁平面41aを貫通して取り付けることができる。例えば、図5に示すように、蓋部41の内径を変数DA、蓋部41の屈曲部41bの幅を変数R、インジェクション管49の内径を変数DBとすると、インジェクション管49は、以下の式を満たす位置Xに取り付けることができる。
X<DA/2-R-DB/2
なお、位置Xは、スクロール圧縮機100の鉛直中心とインジェクション管49の中心軸との間の距離である。上述の構成によれば、インジェクション管49が、蓋部41の屈曲部41bに固定されないため、インジェクション管49の取付孔を容易に加工することができ、インジェクション管49のロウ付けを容易に行うことができるため、製造コストを削減できる。Also, the
X<DA/2-R-DB/2
Note that the position X is the distance between the vertical center of the
なお、実施の形態では、インジェクション流路29が、第1台板23において、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の位置よりも外側に設けられている。また、インジェクション流路29から流入する冷媒は、吸入室12に吸入される前に、吸入管44から吸入された冷媒と合流して混合される。すなわち、インジェクション流路29から流入する冷媒は、圧縮ユニット10の低圧空間に流入している。
In addition, in the embodiment, the
従来、中圧空間の圧縮室11に冷媒をインジェクションする方法が知られている。この場合、中圧空間の圧縮室11に圧力の異なる冷媒が流入するため、圧力の異なる冷媒同士が圧縮室11内で混合することで混合損失が生じることとなり、スクロール圧縮機100の性能が低下する場合があった。また、中圧空間の圧縮室11に冷媒をインジェクションする方法を採用する場合、冷媒をインジェクションするインジェクションポートは、中圧空間の圧縮室11に連通するように配置される。したがって、インジェクションを行う必要の無い運転状況下では、中圧空間の圧縮室11から、インジェクションポートに冷媒が逆流して圧縮した冷媒が膨張するため、圧縮損失が生じることとなる。
Conventionally, a method of injecting a refrigerant into the
これに対し、実施の形態のインジェクション流路29の形成位置の場合、インジェクション流路29から流入する冷媒は、吸入室12に吸入される前に、吸入管44から吸入された冷媒と合流して混合される。したがって、圧力の異なる冷媒同士が圧縮室11内で混合することがないため、混合損失及び圧縮損失を生じることがないため、中圧空間の圧縮室11に冷媒をインジェクションする場合の問題を解消できる。
On the other hand, in the case of the formation position of the
また、実施の形態では、一対の圧縮室11の温度を低下させることができる。よって、第1渦巻歯24の先端と第2台板25との間の隙間、及び第2渦巻歯26の先端と第1台板23との間の隙間が、熱膨張により縮小して接触することを抑制できるため、スクロール圧縮機100の故障を抑制できる。例えば、冷媒としてR32等の吐出温度の高い冷媒を用いる場合、高圧縮比での圧縮運転により圧縮ユニット10の内部が高温となり、第1渦巻歯24及び第2渦巻歯26の先端の縮小度合いも大きくなるため、特に効果的である。
Moreover, in the embodiment, the temperature of the pair of
また、インジェクション流路29は、固定スクロール21の第1台板23に形成されており、フレーム46に形成されないため、インジェクション管49からの冷媒の流入によりフレーム46が冷却されることがない。したがって、フレーム46の軸方向の寸法が縮小することにより、第1渦巻歯24の先端と第2台板25との間の隙間、及び第2渦巻歯26の先端と第1台板23との間の隙間が縮小して接触することを抑制できるため、スクロール圧縮機100の故障を抑制できる。
In addition, since the
その他の実施の形態.
本発明は、上述の実施の形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態では、スクロール圧縮機100に設けられた圧縮ユニット10は1つとしているが、複数設けたものであってもよい。また、図2では、スクロール圧縮機100は、密閉形圧縮機として説明しているが、開放形圧縮機であってもよいし、半密閉形圧縮機であってもよい。Other embodiments.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, although one
また、上述の実施の形態の構成は、互いに組み合わせることが可能である。 Also, the configurations of the above-described embodiments can be combined with each other.
1 冷凍サイクル装置、3 吐出ポート、5 吐出弁、6 弁押さえ、7 吐出マフラ、10 圧縮ユニット、11 圧縮室、12 吸入室、13 吐出室、21 固定スクロール、22 揺動スクロール、22a オルダムリング、23 第1台板、24 第1渦巻歯、24a 第1渦巻歯の巻き終わり部分、25 第2台板、26 第2渦巻歯、26a 第2渦巻歯の巻き終わり部分、27 ボス部、27a 揺動軸受、28 インジェクション管挿入口、29 インジェクション流路、29a 第1流路、29b 第2流路、29c 第3流路、30 電動機ユニット、31 ステータ、32 ロータ、33 主軸、33a 偏心軸部、33b 主軸部、33c 副軸部、34 スリーブ、36 吸入ポート、40 密閉容器、41 蓋部、41a 扁平面、41b 屈曲部、42 胴部、43 底部、44 吸入管、45 吐出管、46 フレーム、46a 主軸受、47 サブフレーム、48 ボールベアリング、49 インジェクション管、100 スクロール圧縮機、200 凝縮器、300 第1減圧装置、400 蒸発器、500 冷媒回路、600 第2減圧装置、800 インジェクション回路。
1 refrigeration cycle device 3 discharge port 5
Claims (11)
前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、
前記密閉容器を貫通するインジェクション管と
を備え、
前記圧縮ユニットは、
第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、
前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールと
を備え、
前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、
前記第1台板は、
前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、
前記インジェクション流路は、
前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、
前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、
前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路と
を有しており、
前記インジェクション流路を前記第1流路の側から視た場合、前記一対の圧縮室の一方側にある前記第2流路の出口の中心から前記第1流路の方向に延びる前記第2流路の中心線、及び、前記一対の圧縮室の他方側にある前記第3流路の出口の中心から前記第1流路の方向に延びる前記第3流路の中心線は、前記第1流路の内部に位置している
スクロール圧縮機。 a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant;
A closed container containing the compression unit;
and an injection pipe that penetrates the closed container,
The compression unit is
a fixed scroll having a first base plate and a first spiral tooth provided on the first base plate;
an orbiting scroll having a second base plate facing the first base plate and a second spiral tooth provided on the second base plate and arranged to mesh with the first spiral tooth,
A pair of compression chambers are formed between the first base plate, the second base plate, the first spiral tooth, and the second spiral tooth,
The first base plate is
an injection passage provided outside the positions of the first spiral tooth and the second spiral tooth and communicating between the injection pipe and the pair of compression chambers,
The injection channel is
a first flow path into which the coolant from the injection pipe flows;
a second flow path that is connected to the first flow path and supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the pair of compression chambers;
One of the first flow path and the second flow path is branched to supply the refrigerant flowing into either the first flow path or the second flow path to the other of the pair of compression chambers. and a third flow path,
When the injection flow path is viewed from the first flow path side, the second flow extends from the center of the outlet of the second flow path on one side of the pair of compression chambers in the direction of the first flow path. The centerline of the channel and the centerline of the third channel extending in the direction of the first channel from the center of the outlet of the third channel on the other side of the pair of compression chambers A scroll compressor located inside the channel.
前記第1渦巻歯の外周側への巻回方向における、前記第1渦巻歯の外周側の末端である巻き終わり部分と前記インジェクション流路との間の角度を変数θ[degree]とした場合、
90≦θ≦110
となる位置に形成されている
請求項1に記載のスクロール圧縮機。 The injection channel is
When the angle between the winding end portion, which is the end of the outer peripheral side of the first spiral tooth, and the injection flow path in the winding direction of the first spiral tooth to the outer peripheral side is set as a variable θ [degree],
90≤θ≤110
2. The scroll compressor according to claim 1, which is formed at a position where
前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記第2流路及び前記第3流路は、
前記第2流路の径を変数Xf[mm]とし、前記第3流路の径を変数Xo[mm]とした場合、
前記第3流路の径に対する前記第2流路の径の比Xf/Xoが、
の関係を満たすように形成されている
請求項2に記載のスクロール圧縮機。 The second flow path is a flow path that supplies refrigerant to be compressed in one of the pair of compression chambers toward a gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. ,
The third flow path is a flow path that supplies the refrigerant compressed in the other of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth. ,
The second flow path and the third flow path are
When the diameter of the second flow path is a variable Xf [mm] and the diameter of the third flow path is a variable Xo [mm],
The ratio Xf/Xo of the diameter of the second flow path to the diameter of the third flow path is
3. The scroll compressor according to claim 2, which is formed so as to satisfy the relationship of
前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、
前記密閉容器を貫通するインジェクション管と
を備え、
前記圧縮ユニットは、
第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、
前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールと
を備え、
前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、
前記第1台板は、
前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、
前記インジェクション流路は、
前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、
前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、
前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路と
を有しており、
前記インジェクション流路は、
前記第1渦巻歯の外周側への巻回方向における、前記第1渦巻歯の外周側の末端である巻き終わり部分と前記インジェクション流路との間の角度を変数θ[degree]とした場合、
90≦θ≦110
となる位置に形成されており、
前記第2流路は、前記第1渦巻歯の巻き終わり部分と前記第2渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の一方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記第2流路及び前記第3流路は、
前記第2流路の径を変数Xf[mm]とし、前記第3流路の径を変数Xo[mm]とした場合、
前記第3流路の径に対する前記第2流路の径の比Xf/Xoが、
の関係を満たすように形成された
スクロール圧縮機。 a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant;
A closed container containing the compression unit;
and an injection pipe that penetrates the closed container,
The compression unit is
a fixed scroll having a first base plate and a first spiral tooth provided on the first base plate;
an orbiting scroll having a second base plate facing the first base plate and a second spiral tooth provided on the second base plate and arranged to mesh with the first spiral tooth,
A pair of compression chambers are formed between the first base plate, the second base plate, the first spiral tooth, and the second spiral tooth,
The first base plate is
an injection passage provided outside the positions of the first spiral tooth and the second spiral tooth and communicating between the injection pipe and the pair of compression chambers,
The injection channel is
a first flow path into which the coolant from the injection pipe flows;
a second flow path that is connected to the first flow path and supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the pair of compression chambers;
One of the first flow path and the second flow path is branched to supply the refrigerant flowing into either the first flow path or the second flow path to the other of the pair of compression chambers. and a third flow path,
The injection channel is
When the angle between the winding end portion, which is the end of the outer peripheral side of the first spiral tooth, and the injection flow path in the winding direction of the first spiral tooth to the outer peripheral side is set as a variable θ [degree],
90≤θ≤110
It is formed at a position where
The second flow path is a flow path that supplies refrigerant to be compressed in one of the pair of compression chambers toward a gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. ,
The third flow path is a flow path that supplies the refrigerant compressed in the other of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth. ,
The second flow path and the third flow path are
When the diameter of the second flow path is a variable Xf [mm] and the diameter of the third flow path is a variable Xo [mm],
The ratio Xf/Xo of the diameter of the second flow path to the diameter of the third flow path is
A scroll compressor formed to satisfy the relationship of
前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置にある場合、前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路及び前記第3流路の中心軸の角度は、それぞれ45度であり、
前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路の中心軸の角度は、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなり、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなる
ように形成されており、
前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第3流路の中心軸の角度は、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなるように形成され、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなるように形成されている
請求項2~4のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 The second flow path is a flow path that supplies refrigerant to be compressed in one of the pair of compression chambers toward a gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. ,
The third flow path is a flow path that supplies the refrigerant compressed in the other of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth. ,
When the formation position of the injection passage is at a position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the central axis of the second passage and the third passage with respect to the central axis of the first spiral tooth is The angles are each 45 degrees,
The angle of the central axis of the second flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is
When the formation position of the injection passage is closer to the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the angle is smaller than 45 degrees,
When the formation position of the injection passage is farther from the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, it is formed to be larger than 45 degrees. and
The angle of the central axis of the third flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is
When the formation position of the injection passage is closer to the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, it is formed to be smaller than 45 degrees. ,
When the formation position of the injection passage is farther from the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, it is formed to be larger than 45 degrees. The scroll compressor according to any one of claims 2 to 4.
前記圧縮ユニットを収容する密閉容器と、
前記密閉容器を貫通するインジェクション管と
を備え、
前記圧縮ユニットは、
第1台板と、前記第1台板に設けられた第1渦巻歯とを有する固定スクロールと、
前記第1台板と対面した第2台板と、前記第2台板に設けられ、前記第1渦巻歯と噛み合うように配置された第2渦巻歯とを有する揺動スクロールと
を備え、
前記第1台板と前記第2台板と前記第1渦巻歯と前記第2渦巻歯との間に、一対の圧縮室が形成されるものであり、
前記第1台板は、
前記第1渦巻歯及び前記第2渦巻歯の位置よりも外側に設けられ、前記インジェクション管と前記一対の圧縮室との間を連通するインジェクション流路を有しており、
前記インジェクション流路は、
前記インジェクション管からの冷媒が流入する第1流路と、
前記第1流路と接続され、前記一対の圧縮室の一方に前記第1流路に流入した冷媒を供給する第2流路と、
前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方から分岐し、前記一対の圧縮室の他方に、前記第1流路及び前記第2流路のいずれか一方に流入した冷媒を供給する第3流路と
を有しており、
前記インジェクション流路は、
前記第1渦巻歯の外周側への巻回方向における、前記第1渦巻歯の外周側の末端である巻き終わり部分と前記インジェクション流路との間の角度を変数θ[degree]とした場合、
90≦θ≦110
となる位置に形成されており、
前記第2流路は、前記第1渦巻歯の巻き終わり部分と前記第2渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の一方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記第3流路は、前記第2渦巻歯の巻き終わり部分と前記第1渦巻歯との間の間隙に向けて、前記一対の圧縮室の他方で圧縮される冷媒を供給する流路であり、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置にある場合、前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路及び前記第3流路の中心軸の角度は、それぞれ45度であり、
前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第2流路の中心軸の角度は、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなり、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第1渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなる
ように形成されており、
前記第1渦巻歯の中心軸に対する前記第3流路の中心軸の角度は、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分に近い位置にある場合、45度よりも小さくなり、
前記インジェクション流路の形成位置が、前記一対の圧縮室に均等に冷媒を分配できる位置よりも前記第2渦巻歯の巻き終わり部分から遠い位置にある場合、45度よりも大きくなる
ように形成されている
スクロール圧縮機。 a compression unit that compresses a low-pressure refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant;
A closed container containing the compression unit;
and an injection pipe that penetrates the closed container,
The compression unit is
a fixed scroll having a first base plate and a first spiral tooth provided on the first base plate;
an orbiting scroll having a second base plate facing the first base plate and a second spiral tooth provided on the second base plate and arranged to mesh with the first spiral tooth,
A pair of compression chambers are formed between the first base plate, the second base plate, the first spiral tooth, and the second spiral tooth,
The first base plate is
an injection passage provided outside the positions of the first spiral tooth and the second spiral tooth and communicating between the injection pipe and the pair of compression chambers,
The injection channel is
a first flow path into which the coolant from the injection pipe flows;
a second flow path that is connected to the first flow path and supplies the refrigerant that has flowed into the first flow path to one of the pair of compression chambers;
One of the first flow path and the second flow path is branched to supply the refrigerant flowing into either the first flow path or the second flow path to the other of the pair of compression chambers. and a third flow path,
The injection channel is
When the angle between the winding end portion, which is the end of the outer peripheral side of the first spiral tooth, and the injection flow path in the winding direction of the first spiral tooth to the outer peripheral side is set as a variable θ [degree],
90≤θ≤110
It is formed at a position where
The second flow path is a flow path that supplies refrigerant to be compressed in one of the pair of compression chambers toward a gap between the winding end portion of the first spiral tooth and the second spiral tooth. ,
The third flow path is a flow path that supplies the refrigerant compressed in the other of the pair of compression chambers toward the gap between the winding end portion of the second spiral tooth and the first spiral tooth. ,
When the formation position of the injection passage is at a position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the central axis of the second passage and the third passage with respect to the central axis of the first spiral tooth is The angles are each 45 degrees,
The angle of the central axis of the second flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is
When the formation position of the injection passage is closer to the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the angle is smaller than 45 degrees,
When the formation position of the injection passage is farther from the winding end portion of the first spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, it is formed to be larger than 45 degrees. and
The angle of the central axis of the third flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is
When the formation position of the injection passage is closer to the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, the angle is smaller than 45 degrees,
When the formation position of the injection passage is farther from the winding end portion of the second spiral tooth than the position where the refrigerant can be evenly distributed to the pair of compression chambers, it is formed to be larger than 45 degrees. scroll compressor.
請求項5又は6に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 5 or 6, wherein the angle of the central axis of the second flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is 0 degrees or more and 70 degrees or less.
請求項5~7のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 5 to 7, wherein the angle of the central axis of the third flow path with respect to the central axis of the first spiral tooth is 0 degrees or more and 70 degrees or less. .
請求項1~8のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to any one of claims 1 to 8, wherein the injection pipe is fixed to the first bed plate.
前記インジェクション管を貫通させる扁平面を有する蓋部を備える
請求項1~9のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。 The closed container is
The scroll compressor according to any one of claims 1 to 9, comprising a lid portion having a flat surface through which the injection pipe penetrates.
前記密閉容器の隅を形成する屈曲部を備え、
前記インジェクション管は、
前記蓋部の内径を変数DA、前記屈曲部の幅を変数R、前記インジェクション管の内径を変数DBとした場合、
スクロール圧縮機の鉛直中心と前記インジェクション管の中心軸との間の位置Xが、
X<DA/2-R-DB/2
を満たすように配置されている
請求項10に記載のスクロール圧縮機。 The closed container is
A bent portion forming a corner of the closed container,
The injection tube is
Assuming that the inner diameter of the lid portion is a variable DA, the width of the bent portion is a variable R, and the inner diameter of the injection pipe is a variable DB,
The position X between the vertical center of the scroll compressor and the central axis of the injection pipe is
X<DA/2-R-DB/2
11. The scroll compressor of claim 10 arranged to satisfy:
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