JPH10148190A - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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- JPH10148190A JPH10148190A JP30896696A JP30896696A JPH10148190A JP H10148190 A JPH10148190 A JP H10148190A JP 30896696 A JP30896696 A JP 30896696A JP 30896696 A JP30896696 A JP 30896696A JP H10148190 A JPH10148190 A JP H10148190A
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Abstract
る旋回スクロールラップ外方部に隙間を持たせる構成と
し、一対の圧縮空間の圧縮開始時の容積が運転速度によ
っては異なる場合、対称形の一対の圧縮空間においても
圧縮行程中の圧力上昇に違いが見られる場合があり、双
方の圧縮室で最適な位置にバイパスを設置する必要があ
る。 【解決手段】 吐出口30の近傍の圧縮途中の圧縮室2
aに開口し且つ他端が吐出室に通じる少なくとも一対以
上のバイパス穴39a、bを鏡板に非対称配置したもの
である。この構成にすることにより、対称形の一対の圧
縮空間で圧縮行程中の圧力上昇に違いが見られる場合で
も、最適な圧縮比でバイパスを作動させることができ効
率の最適化が図れる。
Description
吐出バイパスに関するものである。
圧縮機は、吸入室が圧縮空間を形成する渦巻きの外周部
に有り、吐出口が渦巻きの中心部に設けられ、吸入完了
時の容積と圧縮終了時の容積とで決まる圧縮比が一定で
あるという特徴を有する。したがって、吸入圧力と吐出
圧力がほぼ一定の場合には、設定圧縮比を最適化するこ
とによって高効率化が実現できる。
として使用し、可変速運転を行った場合や空調負荷変動
が起こった場合には、冷媒の吸入圧力と吐出圧力が変化
する。そして実際の圧縮比と設定圧縮比との間の差によ
って、不足圧縮や過圧縮運転現象が発生する。
吐出口から圧縮室に間欠的に逆流し入力の増加を招き、
過圧縮時には、必要動力以上の圧縮動力が発生し入力の
増加を招く結果となる。過圧縮を低減する手段としては
バイパス穴を設けることが知られており、このようなバ
イパス穴を設けたスクロール圧縮機は特公平8−304
71号公報に開示されている。
穴を設けたスクロール圧縮機で効率の最適化を図る場
合、固定、旋回の両スクロールの噛み合わせによって形
成される対称形の一対の圧縮空間において、等しい圧縮
比でバイパス穴が吐出室と連通する必要がある。
間の容積を異ならせた場合ではなく、運転速度によって
は圧縮開始時点での圧縮空間の容積が異なる場合におい
ては、対称形の一対の圧縮空間においても圧縮行程中の
圧力上昇に違いが見られる。バイパス穴を配置する場
合、対称配置するのが一般的である。しかしながら対称
配置とした場合、一対の圧縮空間において圧縮比が異な
るポイントでバイパス穴が作動する現象が起こる。効率
の最適化を図る場合、対称形の圧縮空間において等しい
圧縮比でバイパスを作動させる必要がある。
適化のためのバイパス穴の位置について開示されている
が、対称形の一対の圧縮空間におけるバイパス穴の位置
関係については特に規定されていない。
の圧縮空間で非対称にバイパス穴を形成し、最適な圧縮
比でバイパスを作動させ効率の最適化を図ることを目的
とする。
に本発明は、圧縮が開始されようとする前記旋回スクロ
ールラップ外方部に隙間を持たせる構成とし、吐出口の
近傍の圧縮途中の圧縮室に開口し且つ他端が吐出室に通
じる少なくとも一対以上のバイパス穴を鏡板に非対称配
置する構成としたものである。
の圧縮空間で圧縮行程中の圧力上昇に違いが見られる場
合でも、最適な圧縮比でバイパスを作動させることがで
き効率の最適化が図れる。
項1記載の発明は、圧縮が開始されようとする前記旋回
スクロールラップ外方部に隙間を持たせる構成とし、吐
出口に近傍の圧縮途中の圧縮室に開口し且つ他端が吐出
室に通じる少なくとも一対以上のバイパス穴を鏡板に非
対称配置する構成としたものである。
定圧縮比より大きい場合には、吐出口に開口直前の圧縮
室内気体の吐出室への一部排出を促進させて吐出口から
気体を排出する際の過圧縮を抑制して圧縮入力を低減す
ることができる。
合には、一対の圧縮室において、双方の圧縮室で最適な
位置でバイパスを作動させることができ、圧縮途中気体
を吐出室に一部排出して過圧縮を防止し、圧縮入力の低
減と圧縮機破損を防止することができる。
しながら説明する。
部分縦断面を示す鉄製の密閉容器1の内部全体は吐出管
(図示なし)に連通する高圧雰囲気となり、その中央部
にモータ3、右部に圧縮部が配置され、モータ3の回転
子3aに固定された駆動軸4の一端を支承する圧縮部の
本体フレーム5が密閉容器1に固定されており、その本
体フレーム5に固定スクロール7が取り付けられてい
る。
は、その一端が給油ポンプ装置(図示なし)に通じ、他
端が最終的に主軸受8に通じている。固定スクロール7
と噛み合って圧縮室2を形成する旋回スクロール13
は、渦巻き状の旋回スクロールラップ13aと旋回軸1
3cとを直立させたラップ支持円盤13bとから成り、
固定スクロール7と本体フレーム5との間に配置されて
いる。
の固定スクロールラップ7bとから成り、固定スクロー
ルラップ7aの中央部に吐出口30、外周部に吸入室3
1が配置されている。吸入室31は比較的容積を小さく
とっているため、低速運転時には吸入室として作用する
が、運転速度が上がってきた場合は漏れが少なくなり、
結果的には圧縮室として作用する。吐出口30は、隣接
する吐出口32を介してモータ3が配置された高圧空間
に通じている。吸入室31は、密閉容器1の端壁を貫通
する吸入管33に通じている。
端穴部に配置された旋回軸受14は、旋回スクロール1
3の旋回軸13cと係合摺動すべく構成されている。旋
回スクロール13のラップ支持円板13bと本体フレー
ム5に設けられたスラスト軸受19との間は、油膜形成
可能な微小隙間が設けられている。ラップ支持円板13
bには旋回軸13cとほぼ同芯の環状シール部材18が
遊合状態で装着されており、その環状シール部材18は
その内側の背面室A20と外側とを仕切っている。
る一方、旋回軸受14の摺動面を介して駆動軸4の油穴
12にも通じている。旋回軸受14の底部の油室15
と、ラップ支持円板13bの外周部空間の背面室C16
との間は、ラップ支持円板13bに設けられた油通路2
1を介して通じている。油通路21は、その他端に絞り
部22を有している。
プ支持円板13bと摺接する鏡板7aの表面に設けられ
た油溝50(図2参照)を介して連通している。吐出口
30の出口側を開閉する逆止弁装置35が固定スクロー
ル7の鏡板7aの平面上に取り付けられており、その逆
止弁装置35は薄鋼板製のリード弁35aと弁押え35
bとから成る。
的に連通する第2圧縮室2bと吐出室32とに開口し、
且つ、第2圧縮室2bへの開口部が旋回スクロールラッ
プ13aの幅よりも小さい二対の第1バイパス穴39
a,第2バイパス穴39bが旋回スクロールラップ13
aの壁面に沿って圧縮進行方向に追従する形態で順次非
称配置されており、第1バイパス穴39a,第2バイパ
ス穴39bの出口側を開閉するバイパス弁装置40が鏡
板7a上に配置されている。
を示した図で、吐出口30と間欠的に連通する第2圧縮
室2bが吐出口30と開通する直前の圧縮空間の状態を
示す。第1バイパス穴39a,第2バイパス穴39bは
旋回スクロールラップ13aによって、その一部を遮閉
されることのない位置に非対称配置されている。
圧力と圧縮比を表し、空調装置運転時の圧縮機運転速度
と吸入圧力,吐出圧力,圧縮比の関係を示す実負荷特性
を示す図である。
に圧縮室の圧力変化を表したスクロール圧縮機のP−V
線図である。
モータ3によって駆動軸4が回転駆動すると本体フレー
ム5のスラスト軸受19に支持された旋回スクロール1
3が旋回運動をし、圧縮機に接続した冷凍サイクルから
潤滑油を含んだ吸入冷媒ガスが、吸入管33を経由して
吸入室31に流入し、旋回スクロール13と固定スクロ
ール7との間に形成された圧縮室2へと圧縮移送され、
中央部の吐出口30,吐出室32を経てモータ3を冷却
しながら吐出管(図示なし)から圧縮機外部に排出され
る。
2から吐出管(図示なし)までの通路途中で分離され、
油溜11に収集する。吐出圧力が作用する潤滑油は、駆
動軸4の一端に連結された給油ポンプ装置(図示なし)
により、駆動軸4の油穴12を経由して油室15に送ら
れ、その大部分が旋回軸受14と主軸受8の摺動面を経
由して油溜11に帰還する一方、残りの潤滑油が旋回ス
クロール13に設けられた油通路21を経由して最終的
に背面室C16に流入する。
の絞り部A22で一次減圧され、吸入室31に通じてい
る背面室C16に流入する。圧縮室2の冷媒ガス圧力
は、駆動軸4の主軸方向に旋回スクロール13を固定ス
クロール7から離反させようと作用する。一方、旋回ス
クロール13のラップ支持円板13bが吐出圧力の作用
する背面室A20(環状シール部材18で囲まれた内側
部分)からの背圧を受けている。
クロール7から離反させようとする力と背圧力とが相殺
される。その結果、旋回スクロール13の離反力よりも
背圧力が大きい場合には、ラップ支持円板13bは固定
スクロール7の鏡板7aに支持され、反対の場合にはス
ラスト軸受19に支持される。
3bとその摺動面の間は微小隙間が保持されて、その摺
動面に供給された潤滑油によって油膜形成されており、
その摺動抵抗が軽減されている。旋回スクロール13の
ラップ支持円板13bが固定スクロール7の鏡板7aま
たはスラスト軸受19のいずれに支持される場合でも、
圧縮室2の隙間は微小で、背面室C16,吸入室31を
順次経て圧縮室2に流入した潤滑油の油膜で密封されて
いる。
ことから、圧縮機冷時始動初期には多量の冷媒液が吸入
管33を介して冷凍サイクルから帰還し、圧縮室2に流
入して液圧縮が生じることが有り、圧縮室2が異常圧力
上昇して吐出室32の圧力より高くなる。吐出口30と
間欠的に連通する第2圧縮室2b(図2参照)で液圧縮
が生じた場合には、鏡板7aに設けた第1バイパス穴3
9a,第2バイパス穴39bの出口側を閉塞するバイパ
ス弁40が開き冷媒を吐出室32に流出させ、圧縮室圧
力を降下させる。バイパス弁40が開通作動するのは、
圧縮室2で液圧縮が生じる場合に限らない。
イクル運転における吸入圧力は、圧縮機が低速〜高速運
転に変化するのに追従して低下する。一方、吐出圧力は
上昇して、圧縮比が上昇するのが一般的である。
い場合の圧縮機低速運転時などの圧縮比は、定格負荷運
転状態で設定された圧縮比よりも小さくなって図4の斜
線部分で示す如く過圧縮状態となる。
イパス穴39a,第2バイパス穴39bの出口側を閉塞
するバイパス弁40のリード部40bが開いて冷媒を吐
出室32に流出させ、2点鎖線99で示す如く、圧縮室
圧力が途中降下して圧縮負荷が軽減する。
るため、低速運転時には吸入室として作用するが、運転
速度が上がってきた場合は漏れが少なくなり、結果的に
は圧縮室として作用する。そのため過圧縮が起こりうる
運転速度で比較的速度が高い場合、対称位置に配置され
た圧縮室2(圧縮室A,圧縮室B)の各圧力は互いに相
違する(図4参照)。したがって圧縮室2(圧縮室A,
圧縮室B)で等しい圧縮比でバイパスを作動させようと
した場合、バイパス穴は対称配置ではなく非対称配置と
なる(図1参照)。等しい圧縮比でバイパスを作動させ
なかった場合、圧縮室2(圧縮室A,圧縮室B)の間で
圧力差が生じる。この圧縮室2(圧縮室A,圧縮室B)
の圧力差は旋回スクロール13に自転力を与えて旋回ス
クロール13の自転阻止部材(図示なし)に回転力を与
えることになる。
開通して圧縮負荷軽減する場合には、圧縮室2(圧縮室
A,圧縮室B)の圧力が吐出室32を介して圧縮行程途
中で瞬時に均圧されて、圧縮室圧力差が小さくなる。
力が低下、吐出室32の圧力が上昇する結果、実際の冷
凍サイクル運転圧縮比がスクロール圧縮機設定圧縮比よ
りも大きい圧縮状態(圧縮不足状態)となって、第2圧
縮室2bの容積が拡大する過程で、しかも逆止弁装置3
5が吐出口30を閉塞するまでの間に吐出室32の冷媒
ガスが吐出口30を介して第2圧縮室2bに間欠的に逆
流する。
縮されて過圧縮状態となる。この場合も上述と同様に、
第1バイパス穴39a,第2バイパス穴39bを通して
バイパス弁装置40を開通させ、過圧縮冷媒ガスが吐出
室32に部分排出されて圧縮室圧力を降下させる。
ス弁装置40が開くことによって、第2バイパス穴39
bから吐出室32への冷媒ガス排出タイミングが早くな
り、圧縮室圧力降下が速くなり、過圧縮損失が少なくな
る。
ス穴39bとが適切な間隔を有して配置されているの
で、第1バイパス穴39aと第2バイパス穴39bが旋
回スクロールラップ13aによって同時に閉塞される時
間を短くすることができ、バイパス作用の有効性を長く
している。
イパス穴39bからのバイパス作用を継続することによ
って、第2圧縮室2bが吐出口32に開通した時の第2
圧縮室2bの圧力変化が小さくなり、吐出室32への流
出音,逆止弁装置32からの発生音および吐出脈動が小
さくなる。
1記載の発明は、一対の圧縮空間の圧縮開始時の容積が
運転速度によっては異なる構成で、吐出口の近傍の圧縮
途中の圧縮室に開口し且つ他端が吐出口に通じる少なく
とも一対以上のバイパス穴を鏡板に非対称配置したもの
で、この構成によれば、例えば回転数が低い場合には圧
縮開始時の圧縮室容積を小さくでき、その分必要能力に
応じて回転数を上げることができ、逆に回転数が高い場
合には、圧縮開始時の圧縮室容積を大きくでき、必要能
力に応じて回転数を下げることができる。したがって比
較的効率の高い点での運転が可能となる。
場合には、吐出口に開口直前の圧縮室内気体の吐出室へ
の一部排出を促進させて吐出口から気体を排出する際の
過圧縮を抑制して圧縮入力を低減することができる。
合には、一対の圧縮室において、双方の圧縮室で最適な
位置でバイパスを作動させることができ、圧縮途中気体
を吐出室に一部排出して過圧縮を防止し、圧縮入力の低
減と圧縮機破損を防止することができる。
実施例の断面図
図
Claims (1)
- 【請求項1】 固定スクロールの一部をなす鏡板の一面
に直立して形成された渦巻き状の固定スクロールラップ
に対して、旋回スクロールの一部をなすラップ支持円板
状に直立するとともに、前記固定スクロールラップに類
似した形状の旋回スクロールラップを互いに噛み合わせ
て、両スクロール間に渦巻き形の対称形の一対の圧縮空
間を形成し、前記固定スクロールラップの中心部に吐出
室に通じる吐出口を設け、前記固定スクロールラップの
外側には吸入室を設け、自転阻止部材を介して前記旋回
スクロールが前記固定スクロールに対し公転運動を行う
ことによって、前記各圧縮空間が吸入側より吐出側に向
けて連続移行する複数個の圧縮室に区画されて流体を圧
縮すべく容積変化するスクロール圧縮機構を形成し、圧
縮が開始されようとする前記旋回スクロールラップ外方
部に隙間を持たせる構成とし、前記吐出口の近傍の圧縮
途中の圧縮室に開口するとともに、他端が前記吐出室に
通じる少なくとも一対以上のバイパス穴を前記鏡板に非
対称配置したスクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30896696A JP3635826B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30896696A JP3635826B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | スクロール圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10148190A true JPH10148190A (ja) | 1998-06-02 |
JP3635826B2 JP3635826B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=17987377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30896696A Expired - Lifetime JP3635826B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3635826B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007092722A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Fujitsu General Ltd | スクロール圧縮機 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30896696A patent/JP3635826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007092722A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Fujitsu General Ltd | スクロール圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3635826B2 (ja) | 2005-04-06 |
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