JPH0526183A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】複数の高圧チャンバスクロール圧縮機１，２を
並設し、各圧縮機の吐出側には、逆止弁１８を設け、油
溜り容器３と、給油孔１２ｅを給油管で連通させ、蒸発
器４，減圧装置５，凝縮器６を設けた冷凍装置で、おの
おのの圧縮機１，２の吸入管１３を連通する経路上に減
衰装置を設ける。 【効果】運転中の圧縮機より発生した吸入側の脈動が減
衰装置により減衰するため、逆止弁の振動が無くなり、
異音の発生，逆止弁の破損が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、並設された複数台の高
圧チャンバスクロール圧縮機をもち、これらの圧縮機の
中の幾台かの発停により、容量制御を行う冷凍装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】並設された複数台の高圧チャンバスクロ
ール圧縮機をもち、これらの圧縮機の中の幾台かの発停
により、容量制御を行う冷凍装置は、特開平3−64688号
公報，特開平3−17469号公報に記載されている。従来、
この種の冷凍装置では、圧縮機の吐出側に逆止弁、もし
くは、その圧縮機の停止時に閉じる弁を設け、更に、圧
縮機の固定スクロールの吸入孔に圧縮機停止時の逆転防
止用のため、逆止弁を設けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の冷凍装
置において、幾台かの圧縮機の停止により容量制御を行
う場合、停止した圧縮機のチャンバ内と吐出配管は、圧
縮機の吐出側に設けられた逆止弁により遮断される。一
方、圧縮機の固定スクロールに設けられた逆止弁は、完
全にガス圧を遮断できず若干の漏れにより、圧縮機チャ
ンバ内の圧力は、徐々に吐入配管内の圧力と等しくな
る。一方、この逆止弁での吸入ガスの圧力損失を小さく
するため、逆止弁を支持するばねのばね定数は小さくす
る構造としている。このため運転中の圧縮機の吸入側の
脈動により、停止中の圧縮機の固定スクロールに設けた
逆止弁が振動し、異音が発生し、さらには、逆止弁の破
損を生じる問題があった。

【０００４】本発明の目的は、運転中の圧縮機の吸入側
の脈動を減衰させることにより、停止中の圧縮機の吐入
孔に設けられた逆止弁の振動を無くし、音の発生及び逆
止弁の破損を無くすことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、おのおのの圧縮機の吸入管を連通させる
経路上に、運転中の圧縮機の吐入側の脈動を減衰させる
単数もしくは複数の減衰装置を設けたことを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】容量制御のため圧縮機が停止すると、圧縮機の
吐出側に設けられた逆止弁により、吐出配管と圧縮機チ
ャンバ内が遮断される。また、圧縮機の固定スクロール
の吸入孔に設けられた逆止弁は若干の、漏れにより、圧
縮機チャンバ内の圧力は、徐々に吸入配管内の圧力と等
しくなる。

【０００７】一方、運転中の圧縮機の吸入管内は、スク
ロールの吸入行程により脈動が発生する。この脈動は吸
入配管を伝達し、吸入配管の経路上に設けられた単数、
もしくは複数の減衰装置で脈動の振幅が減衰する。

【０００８】これにより、停止中の圧縮機の吸入孔に設
けられた逆止弁は運転中の吸入脈動の影響がなくなり、
これにより逆止弁は振動しないため、音の発生がなく、
逆止弁の破損に至らない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図６によ
り説明する。図１は本発明の一実施例に係る高圧チャン
バのスクロール圧縮機１，２、油溜め容器３，凝縮機
４，減圧装置５，蒸発器６から形成される冷凍装置を示
す。圧縮機１，２は、チャンバ７内にスクロール圧縮機
構８とこれを駆動する電動機９とが収納されており下部
は空間１０となっている。

【００１０】スクロール圧縮機構８は、旋回スクロール
１１，固定スクロール１２，電動機９で駆動されるクラ
ンク軸をなす駆動軸１３，フレーム１４，自転防止機構
１５よりなっている。

【００１１】旋回スクロール１１は台板（鏡板）１１ａ
上に渦巻き状のラップ１１ｂをもつ。また、台板１１ａ
の背面には駆動軸１３の、クランクピン部１３ａが挿入
される軸受１１ｃが設けられ、台板１１ａには圧縮途中
のラップ１１ｂ空間と背圧室１４ｃとを連通する中間圧
穴１１ｄが設けられている。

【００１２】フレーム１４に固定された固定スクロール
１２も同様に台板１２ａに渦巻き状のラップ１２ｂをも
つ。

【００１３】また、ラップの外周部には吸入孔１２ｃ，
ラップ中心部には吐出孔１２ｄが設けられている。

【００１４】吸入孔１２ｃには、吸入孔１２ｃ底部と吸
入管１３に挟まれた逆止弁２０及び逆止弁２０を支持す
るばね２１が設けられている。図２に吸入孔１２ｃの拡
大図を示す。

【００１５】容器７に固定されたフレーム１４には駆動
軸１３を支承する軸受１４ａ，１４ａ′、旋回スクロー
ル１１を固定スクロール１２との間で挟持する台座14b,
旋回スクロール１１に適切な押し付け力を与えるための
背圧室１４ｃが設けられている。

【００１６】旋回スクロール１１と固定スクロール１２
は互いにラップ１１ｂ，１２ｂを内側に向けて組み合わ
され、固定スクロール１２とフレーム１４の台座１４ｂ
とにより旋回スクロール１１を挟持する。旋回スクロー
ル１１の背面とフレーム１４の間には旋回スクロール１
１の自転を防止するための自転防止機構１５が設置され
ている。駆動軸１３は一端が軸受１１ｃに支持されてい
るクランクピン１３ａをもつ。

【００１７】また、駆動軸１３内は給油孔１３ｃが軸１
３の回転中心上に設けられている。

【００１８】この給油孔１３ｃは一端がクランクピン１
３ａの端面に開口し、給油孔１３ｆを介して軸受１４
ａ′に開口している。固定スクロール１２の台板１２ａ
には別体の油溜め容器３と連通する給油孔１２ｅ、およ
び給油孔１２ｅと連通し旋回スクロール１１の台板１１
ａと固定スクロール１２の台板１２ａとが摺動する部分
に開口する給油孔１２ｆが設けられている。また、旋回
スクロール１１の台板１１ａ内には、軸受１１ｃの端面
と台板１１ａの外側とを連通する給油孔１１ｅが設けら
れ、給油孔１１ｅの外端部はねじ１６で塞がれている。
給油孔１１ｅの内端は駆動軸１３中の給油孔１３ｃと対
向している。また台板１１ａの固定スクロール１２の台
板１２ａとの摺動部には給油部１２ｅと固定スクロール
１２内の給油孔１２ｆとを連通する給油孔１１ｆが設け
られている。

【００１９】また、おのおのの圧縮機の吐出管７ｃと油
溜め容器３を連通させる吐出配管１７には逆止弁１８が
設けられている。

【００２０】さらに、おのおのの圧縮機の吸入管１３を
連通させる吸入配管１８の経路上に、脈動を減衰させる
減衰装置１９が設けられている。

【００２１】次に動作について説明する。

【００２２】二台運転時は各圧縮機１，２の電動機９に
より駆動軸１３が回転すると、クランクピン１３ａの回
転運動および自転防止機構１５の作用により旋回スクロ
ール１１は自転することなく旋回運動を行う。この結
果、旋回スクロール１１と固定スクロール１２のラップ
１１ｂ，１２ｂ及び台板１１ａ，１２ａで形成される空
間は中心に移動しつつその容積を減少し、吸入孔１２ｃ
より吸入したガスを圧縮して吐出孔１２ｄより吐出す
る。

【００２３】なお、吸入孔１２ｃをガスが通過する時、
ガスの動圧により逆止弁２０が押し下げられ、吸入管１
３と圧縮室が連通する。従って吸入孔１２ｃを通過する
ガスに圧力損失を与えないために、逆止弁２０を支持す
るばね２１のばね定数は小さく設定している。

【００２４】さて、吐出されたガスは固定スクロール１
２の台板１２ａおよびフレーム１４に形成した通路１４
ｄを通って電動機９を冷却した後、吐出管７ｃより吐出
される。スクロールが圧縮作用を行うと旋回スクロール
１１と固定スクロール１２を離そうとする力が作用する
ので、これを防止するため、旋回スクロールの背面の背
圧室１４ｅ内の圧力は、中間圧穴１１ｄにより、吐出圧
力より低く、吐入圧力より高い圧力（中間圧力）に保た
れる。

【００２５】これにより、旋回スクロールの軸受１１ｃ
の下端面及びフレームの軸受14ａ′の背圧室１４ｃ側上
端面は中間圧力に保たれる。一方、チャンバ７の下部に
設けられた吐出管７ｃは別体の油溜め容器３と吐出配管
１７により接続される。油溜め容器３内は吐出冷媒と油
を分離する構造となっており、油は下部に溜められ、冷
媒は上部より冷凍サイクルへ導かれる。容器の下部と固
定スクロール１２に設けられた給油孔１２ｅは圧縮機の
停止時に閉じる弁２６を介した給油配管２２によって連
通してあり、油溜め容器３は吐出圧力状態となってお
り、油は油溜め容器より給油配管を介して固定スクロー
ルに設けられた給油孔１２ｅ，１２ｆおよび旋回スクロ
ールに設けられた給油孔１１ｆ，１１ｅを介して駆動軸
の給油孔１３ｃ内には吐出圧力の油で満たされ、旋回ス
クロール１１およびフレーム１２の軸受１４ａ′の背圧
室１４ｃ側端面は中間圧力となっているため各々の軸受
は吐出圧力と中間圧力の差圧によって摺動面に給油され
る。

【００２６】油溜め容器３より、ガスは凝縮器４，減圧
装置５、及び蒸発器６を通過して、吸入配管１８より各
圧縮機１，２に分配されることにより、冷凍サイクルを
形成する。

【００２７】次に、圧縮機１を停止し、圧縮機２を運転
することにより容器制御を行う場合の動作について説明
する。

【００２８】圧縮機２は二台運転時と同様に運転し、ガ
スは吐出管７ｃより吐出し、油溜め容器３，凝縮器４，
減圧装置５、及び蒸発器６を通過し、圧縮機２に吸入さ
れる。

【００２９】一方、停止中の圧縮機１の吐出側の逆止弁
２３により、圧縮機１のチャンバ７内と吐出配管１７は
遮断される。また、圧縮機１の固定スクロール１２の吸
入孔１２ｃに設けられた逆止弁２０を支持するばね２１
は前述した通り、吸入時の圧力損失を減少させるため、
ばね定数を小さくしている。このため、逆止弁２０にお
いて、ガス漏れが生じ、圧縮機１のチャンバ７内の圧力
と吸入配管１８の圧力が等しくなる。運転中の圧縮機１
は、旋回スクロール１１が一回転する間に、一回の吸入
行程を行うため、吸入側に脈動を生じる。この圧縮機１
より生じた脈動は、吸入配管１８を伝わり減衰装置１９
で脈動が減衰されて消滅する。もし減衰装置１９が無け
れば圧縮機１により発生した脈動が圧縮機２の逆止弁２
０を振動させ、逆止弁２０と吸入管１３による打撃音が
生じ、さらには、逆止弁２０の破損に至る。

【００３０】このように、減衰装置１９を設けることに
より、逆止弁２０を破損させず一台運転が可能となる。

【００３１】なお、減衰装置１９にはアキュームレータ
を代用することも可能であり、また、図３に示す様に、
吸入配管１８の横断面積より大きな横断面積を持つ空間
２４としてもよい。

【００３２】また、図４から図６には圧縮機三台を並設
した実施例における減衰装置１９の位置を示したもので
ある。なお、凝縮器，減圧装置及び蒸発器は省略してい
る。

【００３３】減衰装置１９は、図４のように、吸入配管
１８の分岐点に設けてもよいし、図５のように各圧縮機
１の上流側に設けてもよい。また図６のように容量制御
運転時に常時運転している圧縮機２５があれば、その圧
縮機２５には減衰装置１９を設ける必要はない。

【００３４】なお本発明の手段を用いらずに、吸入孔１
２ｃは逆止弁２０を取り付けない方法もある。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の吸入側に減衰
装置を設けることにより、容量制御運転時に運転中の圧
縮機の吸入側の脈動が停止中の圧縮機の吸入孔に設けら
れた逆止弁を振動させ、打撃音を発生させたり、逆止弁
を破損させることが無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷凍サイクル図及び高圧チ
ャンバスクロール圧縮機の全体構造を示す系統図。

【図２】図１の部分拡大図。

【図３】吸入配管の空間の断面図。

【図４】本発明の第二の実施例の系統図。

【図５】本発明の第三の実施例の系統図。

【図６】本発明の第四の実施例の系統図。

【符号の説明】

１，２…圧縮機、３…油溜め容器、４…凝縮器、５…減
圧装置、６…蒸発器、７…チャンバ、８…圧縮機構部、
９…電動機、１１…旋回スクロール、１２…固定スクロ
ール、１３…吸入管、１４…フレーム、１５…自動防止
機構、１６…ねじ、１７…吐出配管、１８…吸入配管、
１９…減衰装置、２０…逆止弁、２１…ばね、２２…給
油管、２５…常時運転圧縮機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の高圧チャンバのスクロール圧縮機の
   おのおのの吸入管を共通の吸入配管で並列に配設し、各
   圧縮機の吐出経路におのおのの前記圧縮機が停止した時
   に閉じる弁を設け、前記各圧縮機の吸入孔に逆止弁を設
   けた冷凍装置において、それぞれの前記圧縮機同士を少
   なくとも一つの減衰装置を介した吸入配管により圧縮機
   を配設したことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】吸入配管の一部を他の吸入配管の横断面積
   と比較して、横断面積を大きくした空間を該減衰装置と
   したことを特徴とした特許請求範囲１の冷凍装置。