JPS60251356A - スクロ−ル形冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスフ９−ル形冷凍装置、詳しくは、固定スクロ
ールと公転スクロールとをもち、前記固定スクロールの
吸入側におけるラップの巻角を、前記公転スクロールの
吸入側における巻角よりも大きくしたスクロール形圧縮
機をｍｔｃ−たスクロール形冷凍装置に関する。

（従来　技　術） 上記の如く、固定スクロールのラップの巻角を公転スフ
−ロールのラップの巻角よ１Ｃｔｋくして、前記固定ス
クロールにおける外周側部材を有効に利用し、単位吐出
量当りの両スクロールの大きさを小さくするように成し
たスクロール形圧縮機は、特開昭５６−２０７０１号公
報に記載されており、又、第６図に示すようにすでに提
案されている。しかしながら、前記圧縮機を用いて冷凍
装置を構成する点については、後記する問題のために実
用化されていなかった。

（本発明が解決しようとする問題） 前記したスクロール形圧縮機は第６図に示したように固
定スクロール（５０）のラップの巻角全公転スクロール
（５１）のラップの巻角より大きくし、前記両スクロー
ル（５０）、（５１）により形成される２系統の圧縮室
のうち、一方の第１圧縮室（５２）の吸入完了時におけ
る密閉容積が他方の第２圧縮室（５８）の吸入完了時に
おける密閉容積よりも大きく成るようにしているために
、圧縮過程において前記第１．第２圧縮室（５２）、（
５Ｂ）の内圧にアンバランスを生シ、これら内圧に起因
して前記公転スクロール（５１）に働く離脱力、即ち、
公転スクロール（５１）を固定スクロール（５０）から
引離そうとする力に偏差が生じるのであって、この結果
、前記公転スクロール（５１）＃Ｆ：ねじれが生じて、
該スクロール（５１）における第２圧縮室（５８〕側端
部が固定スクロール（５ｏ）に対し浮上がり、該部分で
固定スクロール（５ｏ）と公転スクロール（５１）との
スラスト面間に間−ができ冷媒洩れを生じる一方、前記
公転スクロール（５１）における第１圧縮室（５２）側
端部においては両スクロール（５０）、（５１）のスラ
スト面での接触圧が不必要に高くなり、前記スラスト面
間凍装置が著しく、また、焼付を生じたりするばがシで
なく、動力損失も増大する問題があった。

そして、このことが前記スクロール形圧縮機を用いた冷
凍装置の実用化を大きく阻んでｉたのである。

而して、本発明が解決しようとする問題は、吸入完了時
の密閉容積が小となる前記第２圧縮室における中間圧領
域に、この領域の中間圧よシ高い高圧側中間圧流体をイ
ンジェクションすることにより、前記第１．第２圧縮室
の内圧に起因して前記公転スクロールに作用する前記離
脱力をバランスさせ、前記公転スクロールの前記ねじれ
を防止して、該公転スクロールと固定スクロールとの前
記スラスト面１間で間隙を生じたり、また、著しい摩耗
、焼付を生じたりするのを防止しながら、その上、冷凍
装置の能力アップも計れるようにする点にある。

（問題を解決するための手段） 而して、本発明は固定スクロールと公転スクロールとを
もち、前記固定スクロールの吸入側におけるラップの巻
き角を、前記公転スクロールの吸入側におけるラップの
巻き角より大きくしたスクロール形圧縮機を備えたスク
ロール形冷凍装置において、前記固定スクロールに、前
記固定スクロールと公転スクロールとで形成する第１及
び第２圧縮室のうち、吸入完了時密閉容積が増大する第
１圧縮室に対する第２圧縮室であって、圧縮過程の中間
圧となる領域に開口するインジェクションホードを設け
、このインジェクションボートに冷媒回路中において、
吐出圧力と吸入圧力との中間圧で、前記インジェクショ
ンポートが開口する前記第２圧縮室の中間圧より圧力の
高い高圧倒中間圧となる領域に一端を接続したガスイン
ジェクション通路を接続したのである。

（作　用） 以上の如く成したから、９Ｉ１２圧縮室における圧縮過
程に前記インジェクション通路を介して中間圧のガスが
押込められ、この結果、第２圧縮室の吸入完了時の密閉
容積が第１圧縮室のそれよりも小さいにもかかわらず、
これら第１．第２圧縮室の圧縮過程における内圧がバラ
ンスして前記公転スクロールに大きな偏荷重が作用しな
いのである。その上、インジェクションによシ吐出量が
増大し、能力もアップされるのである。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示したものは本発明の実施例に係る冷凍装置で
あり、第１図中、（１）はスクロール形圧縮機、（２）
は凝縮器、（８）、（４）は第１、第２膨張機構く（５
）は気液分離器、（６）は蒸発器であって、これら機器
を図示する如く冷媒配管（７）で順次接続したものであ
る。

尚、（８）は詳しくは後記するがインジェクション通路
である。

以下、前記スクロール圧縮機（１）について詳記する。

前記スクロール形圧縮機（１）は、固定スクロール（９
）と公転スクロール（ｌＯ）とにより圧縮要素（１１）
を形成し、該圧縮要素（１１）とモータ（１２）とを架
構（１３）に固定して密閉ゲージング（１４）に内装し
たものである。

そして、前記公転スクロール（１０）の背面側に軸受（
１５）を形成して、該軸受（１５）に前記モータ（５）
から延びるクランク軸（１６）を嵌合させて、前記モー
タ（１２）の回転により前記公転スクロール（ｌＯ）を
前記固定スクロール（９）に対して公転させるように成
している。

まだ、前記圧縮要素（１１）における固定スクロール（
９）に吸入ポート（１７）と吐出ポート（１８）とを設
け、前記吸入ポート（１７）に吸入管（１９）を接続す
る一方、前記吐出ポート（１８）を前記ケーシング（１
４）内に関口させており、斯くして、前記モータ（１２
）の駆動により前記圧縮要素（’　１１　）が低圧流体
を吸入し、圧縮して圧縮流体を一旦前記ケーシング（１
４）内に吐出し、更に、該ケーシング（１４）に接続さ
れる外部吐出管（２０）より機外に吐出する如く成して
いるのである。

また、前記圧縮要素（１１）は第２図に示すように固定
スクロール（９）の吸入側におけるラップ（９ａ　）の
巻角を、公転スクロール（１０）の吸入側におけるラッ
プ（１０ａ）の巻角より大きくして、前記両スクロール
（９）、（１０）により形成される２系統の第１．第２
圧縮室（２１）、（２２）のうち、第１ＥＥ給室（２１
）の吸入完了時の密閉容積を第２圧縮室（２２）のそれ
よりも大きくなるように成し、前記固定スクロール（９
）における外周部部材（９ｂ）を有効に利用して吐出量
をアップできるように成している。

尚、本実施例においては、前記公転スフロー・しく１０
）と固定スクロール（９）とにおけるスラスト百聞での
摺接状態を良好にするために、前記圧縮要素（１１）と
前記架構（１８）との間に密閉空間を形成し、この空間
をシールリング（２８）によって２室に画成して、低圧
チャンバー（２４）と高圧チャンバー（２５）とを形成
し、この高圧チャンバー（２５）の内圧を前記公転スク
ロール（ｌＯ）の背面に作用させることにより、該公転
スクロール（１０）ｔ−固定スクロール（９）側に押圧
し、これらスクロール（９）、（ｔＯ）間に適当なスラ
スト力を与える如く成している。第１図中（２６）は低
圧通路、（８１）は高圧通路である。

また、第１図中、（２７）は前記公転スクロール（ｌＯ
）の自転防止用のオルダム継手、（２８）は軸受、（１
６ａ）はクランク軸（１６）のバランスフエイトである
。

以上の如く構成する冷凍装置において、前記スクロール
形圧縮機（１）の圧縮要素（１１）における第１．第２
圧縮室（２１）、（２２）のうち、吸入完了時の密閉容
積が小さい方の第２圧縮室（２２）であって、圧縮過程
途中にインジェクションポー）（２９）を開口させる一
方、該ボー１−（２９）と前記気液分離器（５）のガス
域とを前記インジェクション通路（８）を介して連通さ
せるのである。

また、前記第１膨張機構（８）での減圧量は、前記気液
分離器（５）内の圧力が、前記インジェクションポー）
（２９）を開口した前記第２圧縮室（２２）における中
間圧よりも高くなるように設定するのである。丈に、こ
のインジェクション圧および前記インジェクションポー
）（２９）の第１２ｉ圧縮室（２２）における開口位置
は、前記圧縮要素（１１）において、第１．第２圧縮室
（２１）、（２２）の内圧に起因して前記公転スクロー
ル（１０）に働く前記離脱力がほぼバランスするように
設定するのである。

以上の如く構成する冷凍装置の作用を説明するＯ 尚、第３〜５図は前記圧縮機（１）の圧縮要素（１１）
の動きを模式的に示したものであるが、これらを参照し
ながら説明を行う。

第３図は前記圧縮機（１）におけるモータ（５）の駆動
に伴ない、前記圧縮要素〔１１〕における第１圧縮室（
２１）が閉鎖されて、該室（２１）の吸入が完了した所
を示しておシ、一方、第４図は公転スクロール（ｌＯ）
が第８図の状態から約１８０°公転し、第２圧縮室（２
２）が閉鎖され、該室（２２）の吸入が完了した所を示
している。

而して、第３．４図からも明らかなように第２圧縮室（
２２）の吸入完了時の密閉容積は、第１圧縮室（２１）
の同密閉容積より小さいのであるが、この第２圧縮室（
２２）の閉鎖時には前記インジェクションポート（２９
）が該第２圧縮室（２２）に開口しておシ、このため、
前記した如く気液分離器（５）内の高圧側中間圧のガス
が、前記インジェクション通路（８）を介して前記ポー
）（２９）から前記第２圧縮室（２２）に押込められる
のであって、この結果、前記第２圧縮室（２２）にも第
一圧縮室（２１）とほぼ同量（同重量）のガスが密閉で
きるのである。

また、前記公転スクロール（ｌＯ）が更に公転し、第５
図に示すように両スクロール（９）。

（ｌＯ）のラッグ（９ａ）、（１０ａ）の接触点が前記
インジェクションポー）（２９）を通過スると第２圧縮
室（２２）と、前記ポート（２９）とが隔絶され、前記
第２圧縮室（２２）へのインジェクションが終了するの
である、−１以上の如く前記第２圧縮室（２２）にイン
ジェクションすることにより、第１．第２圧縮室（２１
）、（２２）の圧縮過程における内圧がバランスし、こ
の結果、これら内圧に起因して前記公転スクロール（１
０）にモーメントが作用して該スクロール（ｌＯ）にね
じれを生じるような事がないのである。その上吐出量も
インジェクションを行った分だけ従来よ勺増大するので
ある。

尚、上記実施例においては、前記インジェクションポー
）（２９）の前記第２圧縮室（２２）への開口のタイミ
ングはこの第２圧縮室（２２）の吸入完了後としたが、
前記インジェクションポー）（２９）を介して前記第２
圧縮室（２２）に流入する圧縮流体の流入速度を考慮し
て、前記ポート（２９）の開口のタイミングを前記第２
圧縮室（２２）の吸入完了時よシやや以前に設定しても
よい。

（発明の効果〕 以上の如く、本発明は前記圧縮機（１）において、吸入
完了時に密閉容積が大となる第１圧縮室（２１）に対す
る第２圧縮室（２２）に、高圧側中間圧のガスをインジ
ェクションするようにしたから、前記第１．第２圧縮室
（２１）、（２２）の圧縮過程における内圧をバランス
させることができ、この結果、これら内圧に起因する前
記公転スクロール（ｌＯ）のねじれを防止して、前記固
定、公転スクロール（９）、（ｔｏ）間で間隙を生じた
シ、著しい摩耗や焼付を生じたりするのを防止でき、そ
の上、吐出量のアップも計れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の冷媒回路図であって、スクロ
ール形圧縮機を縦断面図で示したもの、第２図は同実施
例の要部の説明図、第８〜５図は同実施例の作用を説明
する説明図、第６図は従来例を説明する説明図である。 （１）・・・・・・・・・スクロール形圧縮機（８）・
・・・・・・・・インジェクション通路（９）・・・・
・・・・・固定スクロール（９ａ）・・・・・・ラップ （１０）・・・・・・公転スクロール （１０ａ）・・・ラップ （２１）・・・・・・第１圧縮室 （２２）・・・・・・第２圧縮室 （２９）・・・・・・インジェクションボート第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｉｌ＋　固定スクロール（９）と公転スクロール（１０
   ）とをもち、前記固定スクロール（９）の吸入側におけ
   るランプ（９ａ）の巻き角を、前記公転スクロール（１
   ０）の吸入側におけるラッグ（１０ａ）の巻き角より大
   きくしたスクロール形圧縮機（１）を備えたスクロール
   形冷凍装置において、前記固定スクロール（９）に、前
   記固定スクロール（９）と公転スクロール（ｌＯ）とで
   形成する第１及び第２圧縮室（２１）、（２２）のうち
   、吸入完了時密閉容積が増大する第１圧縮室（２１）に
   対する第２圧縮室（２２）であって、圧縮過程の中間圧
   となる領域に開口するインジェクションポー）（２９）
   ｔ−設け、このインジェクションポート（２９）に、冷
   媒回路中において、吐出圧力と吸入圧力この中間圧で、
   前記インジェクションポート（２９）が開口する前記第
   ２圧縮室（２２）の中間圧より圧力の高い高圧側中間圧
   となる領域に一端を接続したガスインジェクション通路
   （８）を接続したことを特徴とするスクロール形冷凍装
   置。