JPH1018972A - 冷凍装置及び該装置用両頭ピストン式圧縮機 - Google Patents

冷凍装置及び該装置用両頭ピストン式圧縮機

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JPH1018972A
JPH1018972A JP8175179A JP17517996A JPH1018972A JP H1018972 A JPH1018972 A JP H1018972A JP 8175179 A JP8175179 A JP 8175179A JP 17517996 A JP17517996 A JP 17517996A JP H1018972 A JPH1018972 A JP H1018972A
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JP
Japan
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suction
refrigerant
liquid
compressor
temperature
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Pending
Application number
JP8175179A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Kato
了 加藤
Masanori Iwato
正憲 岩藤
Atsushi Fukaya
敦 深谷
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1018972A publication Critical patent/JPH1018972A/ja
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13Economisers

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  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランク室が吸入ガス領域となっている圧縮
機において、吸入ガスがクランク室を通過してシリンダ
ボアに吸入される迄に、過熱され吸入ガスの比容積が大
きくなり圧縮機の能力が低下するのを防止する。 【解決手段】 感温膨張弁の感温筒を配設した位置より
後流側となる吸入ガス領域と高圧液管側との間に、中間
にキャピラリーチューブを配設したリキッドインジェク
ション回路を設け、運転中常時液冷媒を圧縮機に導入し
て、シリンダボアに吸入されるガス冷媒の温度を制御す
る。このように構成した冷凍サイクル用の斜板式圧縮機
は、吐出管接続用の吐出ポートと吸入管接続用の吸入ポ
ートを近接して設け、吸入ポートの近辺にリキッドイン
ジェクションポートを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、圧縮機におけるシリンダボアへの吸入ガスの温度
制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の代表的な冷凍装置においては、冷
凍負荷に対応する冷媒制御が感温膨張弁により行われて
いる。この感温膨張弁は吸入ガスの過熱度を一定に制御
することにより冷媒制御を行うものであって、圧縮機の
吸入ポートに吸入されるガス冷媒は通常約5℃に制御さ
れる。一方、冷凍装置の小型化競争の激しいカーエアコ
ンにあっては、斜板式圧縮機を小型化すべく、例えば、
特開平7−324677の如く、吸入路(吸入管)と放
出路(吐出管)とが同一の蓋(フランジ)を介して接続
されている如く、圧縮機における吸入管と吐出管との接
続位置を近接させることが多くなる傾向にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、従来の冷
凍装置にあっては、圧縮機への吸入ガスは約5℃に制御
されているが、クランク室が吸入ガス領域となっている
圧縮機の場合、吸入ガスが、クランク室を通してシリン
ダに吸入される迄に、近部を流通する吐出ガスによる加
熱、周囲空気による加熱、クランク室内部における摺動
部からの発熱による加熱等によりシリンダボアへの吸入
ガスの過熱度が大きくなり、シリンダボアに吸入される
ガス冷媒の比容積が大きくなり、圧縮機能力が十分に発
揮されない傾向にあった。特に、特開平7−32467
7の如く、吐出ポートと吸入ポートとが接近している場
合には、吐出ガスによる加熱が大きくなり、圧縮機の能
力低下が顕著になる恐れがあった。なお、この問題に対
しては、吸入ガスの過熱度を小さくするとか、或いは圧
縮機への吸入冷媒を湿り状態に制御するとかの方策が考
えられるが、通常の汎用感温膨張弁ではこのような制御
ができない、また、この感温膨張弁に代わる簡易な制御
装置がないのが現状でもある。
【0004】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に鑑みなされたものであって、簡単な構成によ
り、冷凍負荷の変動に対応しながら圧縮機のシリンダに
吸入される吸入ガスの過熱度を最適に制御できる冷凍装
置及びこの冷凍装置用圧縮機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明では、感温膨張弁により冷
媒制御する冷凍装置において、前記感温膨張弁の感温筒
を配設した位置より後流側となる吸入ガス領域と高圧液
管側との間に、中間にキャピラリーチューブを配設した
リキッドインジェクション回路を設け、運転中は常時液
冷媒を前記吸入ガス領域に流すことにより、前記圧縮機
におけるシリンダボアへの吸入ガス冷媒の温度を制御す
るようにしたものである。
【0006】請求項2に記載の発明では、駆動軸、該駆
動軸に固定されたカムプレート、カムプレートの回転力
を往復動に変換して伝達する介挿部材等を収納したクラ
ンク室を有し、該クランク室に吸入ガスを受け入れるよ
うに構成した両頭ピストン式圧縮機において、吐出管接
続用の吐出ポートと吸入管接続用の吸入ポートとを近接
して設けるとともに、該吸入ポートの近辺にリキッドイ
ンジェクション管を接続するリキッドインジェクション
ポートを設けたものである。
【0007】従って、上記のように構成された冷凍装置
では、吸入ポートに5℃の過熱度で圧縮機に入った冷媒
は、圧縮機内で吐出ガス、周囲空気或いは摺動部の発熱
により加熱されるが、リキッドインジェクション回路か
ら導入される液冷媒が圧縮機内で蒸発し、シリンダボア
への吸入ガスを冷却するので、適正な過熱度となってシ
リンダボアに吸入される。このため、圧縮機の能力低下
の問題が回避される。
【0008】また、請求項2の如く構成した両頭ピスト
ン式圧縮機では、冷媒を圧縮機内に導入するためのリキ
ッドインジェクション回路を容易に接続することがで
き、また、リキッドインジェクション回路を接続するこ
とにより、圧縮機内において吸入ガスが冷却されるの
で、吐出ポートと吸入ポートとを近接して設けてもシリ
ンダボアに吸入される冷媒の温度上昇が防止される。更
に、クランク室内の摺動部が液冷媒の蒸発作用により直
接的に冷却されるので機内の潤滑作用も向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明を具体化した実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本
発明を具体化した冷媒回路図であって、圧縮機C1、凝
縮器C2、受液器C3,感温膨張弁C4、蒸発器C5を
順次接続し、受液器C3から、圧縮機C1の吸入ポート
22の近辺にリキッドインジェクション回路C6が接続
されている(具体的な接続位置については後述する)。
而して、該リキッドインジェクション回路C6にはキャ
ピラリーチューブC7が途中に配設されている。尚、C
41は、前記感温膨張弁C4の感温筒で、圧縮機C1の
吸入ポート22近くの吸入配管、但し、前記リキッドイ
ンジェクション回路C6の接続位置よりも上流側の位置
に配設されている。
【0010】図2は、上記冷媒回路に用いられる両頭型
斜板式圧縮機の縦断面図、図3は図2におけるIIーII線
断面図であって、図2に示すように、前後に対設された
シリンダブロック1、2の両端部がそれぞれバルブプレ
ート3、4を介してフロント及びリアハウジング5、6
により閉鎖され、複数本のボルト7によって結合固定さ
れている。シリンダブロック1、2の接合部分にはクラ
ンク室としての斜板室8が形成され、また、両シリンダ
ブロック1、2の中心に貫設された駆動軸孔1a,2a
にはラジアルベアリング9を介して駆動軸10が回転自
在に支持され、更に、斜板室8には駆動軸10に嵌着さ
れた状態でカムプレートとしての斜板11が収容されて
いる。
【0011】シリンダブロック1、2には5対のシリン
ダボア12が、駆動軸10と平行にかつ駆動軸10を中
心とする放射位置に形成され、各シリンダボア12には
両頭のピストン13が摺動可能に収容されている。各ピ
ストン13は介挿部材(この場合シュー)14を介して
斜板11に係留され、駆動軸10の回転に伴う斜板11
の揺動によってシリンダボア12内で往復動されて圧縮
動作が行われるようになっている。また、斜板11のボ
ス部11a両端面とシリンダブロック1、2との間にス
ラストベアリング15が介在されている。
【0012】前記両ハウジング5、6には中心側に吸入
室16、17が、外周側に吐出室18、19がそれぞれ
形成されている。また、クランク室としての斜板室8は
シリンダボア12の間に配置された吸入通路20、21
により吸入室16、17に連通されている。一方、バル
ブプレート3、4には吸入室16、17とシリンダボア
12とを連通させる吸入口25、26が、また、吐出室
18、19とシリンダボア12とを連通させる吐出口2
7、28とがそれぞれ形成されている。更に、バルブプ
レート3、4のシリンダボア12側には吸入口25、2
6を開閉する吸入弁29、30が、また、吐出室18、
19側には吐出口27、28を開閉する吐出弁31、3
2がそれぞれ設けられている。
【0013】而して、シリンダブロック1、2の上方に
は弁座41が取り付けられ、この弁座41の上方にフラ
ンジ42を介して吸入ポート22及び吐出ポート23が
設けられている。また、該弁座41内には吐出マフラ4
3及び吸入マフラ44が隣接して設けられており、前記
吸入ポート22は吸入マフラ44を介しクランク室とし
ての斜板室8に連通され、また、吐出ポート23は吐出
マフラ43を介し吐出室18、19と連通されている。
【0014】上記のように構成された冷凍装置において
は、運転時高温ガス冷媒が凝縮器C2で凝縮液化され、
受液器C3を経て感温膨張弁C4で膨張し、蒸発器C5
で気化して圧縮機C1に返戻する。上記サイクルにおい
て、感温膨張弁C4により感温筒41設置場所の吸入ガ
スの過熱度が適正に、通常は約5℃に制御される。ま
た、受液器C3からはキャピラリーチューブC7により
流量制御された液冷媒がリキッドインジェクションポー
ト24を介して前記吸入マフラ44に導入される。
【0015】従って、吸入ポート22から返戻されるガ
ス冷媒は、吸入マフラ44において、隣接の吐出マフラ
43からの伝熱により加熱されるが、一方では受液器C
3からの液冷媒と混合されることにより冷却されてクラ
ンク室としての斜板室8に入る。このようにして液冷媒
と混合した吸入ガスは、斜板室8において介挿部材14
回り、駆動軸10回り、スラストベアリング15回り等
の各摺動部を冷却しながら吸入通路20、21、吸入室
16、17を経てシリンダボア12に吸入され、圧縮さ
れた後吐出マフラ43を経て吐出ポート23より前述の
冷媒回路に送出される。
【0016】上記構成において、キャピラリーチューブ
C7を適正に選定することにより、シリンダボア12に
吸入されるガス冷媒の温度が適正な過熱度領域になるよ
うに、リキッドインジェクション回路C6からの液冷媒
量が調節される。
【0017】以上の様に構成された実施の形態によれ
ば、以下のような効果を達成することができる。 (a) シリンダボア12に吸入されるガス冷媒の温度
が適正に制御されるため、圧縮機C1の性能ダウンとい
う従来の問題が解消される。 (b) シリンダボア12に吸入されるガス冷媒の温度
制御は、通常の感温膨張弁C4とキャピラリーチューブ
C7により行われるので、複雑な制御弁や制御システム
を必要とせず簡単な構成により、また汎用の部品の使用
により達成できるので、コストアップを抑制できる。 (c) シリンダボア12に吸入されるガス冷媒の温度
上昇を招くことなく吐出ポート23と吸入ポート22と
を共通の弁座41、共通のフランジ42に設けることが
できるので、両頭型斜板式圧縮機C1をコンパクトにま
とめることができる。 (d) 圧縮機C1の吸入ポート22の弁座41にリキ
ッドインジェクションポート24を設けたので、上記冷
媒回路を構成することが極めて簡便に行える。 (e) クランク室としての斜板室8に液冷媒が吸入ガ
スとともに導入され、液冷媒がクランク室としての斜板
室8内で蒸発し、各摺動部を冷却するので、各摺動部の
潤滑性能が向上する。
【0018】以上図1〜図3に基づき本発明の実施の形
態を説明したが、次の様に変更して具体化することもで
きる。 (1) 両頭ピストン式圧縮機C1はクランク室として
の斜板室8に吸入ガスを導く形式のものであれば他の形
式でも良く、例えばウエブカム式圧縮機でも良い。 (2) リキッドインジェクション回路C6の高圧側接
続位置は、高圧液管側ならばどこでも良く、その接続位
置を受液器C3に代え、凝縮器C2から受液器C3に至
る配管または受液器C3から感温膨張弁C4に至る配管
としても良い。 (3) リキッドインジェクションポート24を、吐出
ポート23と吸入ポート22とを接続するための弁座4
1に設けたが、この弁座41の近くにおいてクランク室
としての斜板室8に直接液冷媒が導入されるようにシリ
ンダブロック1、2に設けても良い。また、吸入室1
6、17に直接リキッドインジェクションポート24を
接続することも可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、次のような効果を奏する。請求項1記載の冷凍装置
においては通常の冷媒制御にキャピラリーチューブによ
るリキッドインジェクションを併用するだけの簡単な構
成により、シリンダボアに吸入されるガス冷媒の温度上
昇を防止でき、圧縮機の性能低下を防止できる。
【0020】また、請求項2に記載の両頭ピストン式圧
縮機では、リキッドインジェクションポートを予め設け
ているので、上記の冷凍回路を簡単に構成できる。ま
た、リキッドインジェクションポートは吸入ポートに近
接して設けているので、上記のように冷媒回路を構成す
る場合には、吐出ポートと吸入ポートとを近接して設け
ることができ、圧縮機をコンパクトに構成できる。更
に、クランク室内に導入される液冷媒の蒸発による冷却
作用により、各摺動部が冷却され、潤滑機能が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明は実施の形態の冷媒回路図。
【図2】 図1冷媒回路に用いる圧縮機の縦断面図。
【図3】 図2におけるIIIーIII断面図。
【符号の説明】
C1…圧縮機、C2…凝縮器、C3…受液器、C4…感
温膨張弁、C5…蒸発器、C6…リキッドインジェクシ
ョン回路、C7…感温筒、8…クランク室(斜板室)、
9…ボールベアリング、10…駆動軸、11…斜板、1
2…シリンダボア13…ピストン、14…介挿部材(シ
ュー)、15…スラストベアリング、22…吸入ポー
ト、23…吐出ポート、24…リキッドインジェクショ
ンポート。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感温膨張弁により冷媒制御する冷凍装置
    において、前記感温膨張弁の感温筒を配設した位置より
    後流側となる吸入ガス領域と高圧液管側との間に、中間
    にキャピラリーチューブを配設したリキッドインジェク
    ション回路を設け、運転中は常時液冷媒を前記吸入ガス
    領域に流すことにより、前記圧縮機におけるシリンダボ
    アへの吸入ガス冷媒の温度を制御するようにしたことを
    特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 駆動軸、該駆動軸に固定されたカムプレ
    ート、該カムプレートの回転力を往復動に変換して伝達
    する介挿部材等を収納したクランク室を有し、該クラン
    ク室に吸入ガスを受け入れるように構成した両頭ピスト
    ン式圧縮機において、吐出管接続用の吐出ポートと吸入
    管接続用の吸入ポートとを近接して設けるとともに、該
    吸入ポートの近辺にリキッドインジェクション管を接続
    するリキッドインジェクションポートを設けたことを特
    徴とする両頭ピストン式圧縮機。
JP8175179A 1996-07-04 1996-07-04 冷凍装置及び該装置用両頭ピストン式圧縮機 Pending JPH1018972A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003095836A1 (fr) * 2002-05-09 2003-11-20 Kabushiki Kaisha Unicla J Compresseur utilise avec un systeme d'air conditionne pour voiture et boitier dudit compresseur
WO2016202444A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und verdichtungsvorrichtung zum verdichten eines gases

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003095836A1 (fr) * 2002-05-09 2003-11-20 Kabushiki Kaisha Unicla J Compresseur utilise avec un systeme d'air conditionne pour voiture et boitier dudit compresseur
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