KR101208141B1 - Scroll compressor - Google Patents

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Abstract

과압축시, 바이패스 구멍으로부터 고압의 냉매를 배출시킬 수 있으면 좋지만, 냉매가 바이패스 구멍을 통과할 때에는 바이패스 구멍의 단면적에 반비례한 토출 압손이라고 하는 손실을 발생한다. 본 발명은, 과압축 영역의 압축 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
스파이럴 중심에 대해 쌍이 되는 2개의 압축실이며, 상기 토출구에 가장 가까운 2개의 압축실에 각각 설치된 2개의 상기 릴리스 밸브 장치를 구비하고, 각 릴리스 밸브 장치는, 서로 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 배치되고, 상기 2개의 압축실이 상기 토출구에 연통되기 직전의 상태인 상기 2개의 압축실과, 상기 2개의 압축실이 그 상태로부터 180도 전진한 상태에서 상기 토출구에 연통되어 있는 상기 2개의 압축실의 양쪽의 상태의 압축실이고, 상기 각 릴리스 밸브 장치 중 적어도 한쪽이 상기 토출구에 연통되는 위치에 배치된 스크롤 압축기.
In the case of overcompression, a high-pressure refrigerant can be discharged from the bypass hole. However, when the refrigerant passes through the bypass hole, a loss called discharge pressure loss inversely proportional to the cross-sectional area of the bypass hole occurs. An object of the present invention is to increase the compression efficiency of the overcompression region.
Two compression chambers paired with respect to the spiral center, each having two release valve devices provided in two compression chambers closest to the discharge port, and each release valve device is disposed asymmetrically with respect to the spiral center; Both of the two compression chambers in a state immediately before the two compression chambers communicate with the discharge port, and the two compression chambers communicated with the discharge port with the two compression chambers advanced 180 degrees from the state. A compression compressor in a state, wherein at least one of the respective release valve devices is disposed at a position in communication with the discharge port.

Description

스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR}[0001] SCROLL COMPRESSOR [0002]

본 발명은, 냉동 공조 기기 등에 사용되는 스크롤 압축기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the scroll compressor used for a refrigeration air conditioning apparatus.

저진동, 저소음 특성을 구비한 스크롤 압축기는, 흡입실이 압축 공간을 형성하는 랩의 외주부에 있고, 토출구가 랩의 중심부에 설치되어, 흡입 용적과 최종 압축실 용적에 의해 결정되는 용적비가 일정하다. 특히, 흡입 압력과 토출 압력에 의해 정해지는 압축비의 변동이 적은 경우는, 그것에 맞춘 용적비를 설정함으로써 토출 밸브 장치를 필요로 하지 않고, 고효율의 압축을 할 수 있다. 왕복 운동 압축기나 회전식 압축기에서는, 토출 밸브 장치를 필요로 한다.In the scroll compressor having low vibration and low noise characteristics, the suction chamber is located at the outer periphery of the wrap forming the compression space, and the discharge port is provided at the center of the wrap, and the volume ratio determined by the suction volume and the final compression chamber volume is constant. In particular, in the case where the variation in the compression ratio determined by the suction pressure and the discharge pressure is small, by setting the volume ratio according thereto, it is possible to perform compression with high efficiency without requiring a discharge valve device. In a reciprocating compressor or a rotary compressor, a discharge valve device is required.

이 스크롤 압축기를 냉동 공조 기기용 냉매 압축기로서 사용하는 경우는, 가변속 운전이나 공조 부하의 변동에 의해 냉매의 흡입 압력과 토출 압력이 변화된다. 그리고 실제의 압축비와 설정 압축비 사이의 차에 의해, 부족 압축이나 과압축 운전이 발생한다.When the scroll compressor is used as a refrigerant compressor for a refrigeration air conditioner, the suction pressure and the discharge pressure of the refrigerant are changed by the variable speed operation or the change of the air conditioning load. Then, under compression and overcompression operation occur due to the difference between the actual compression ratio and the set compression ratio.

부족 압축시에는, 토출실의 고압 냉매 가스가 토출구로부터 압축실로 간헐적으로 역류되어 압축 입력의 증가를 초래한다. 또한, 과압축시에는, 압축 도중에 토출 압력보다 큰 압력으로 되는 압축실이 있으므로, 그만큼 불필요한 운전 토크가 필요해져, 압축 입력의 증가를 초래한다.In the under compression, the high pressure refrigerant gas in the discharge chamber intermittently flows back from the discharge port to the compression chamber, causing an increase in the compression input. In addition, at the time of overcompression, since there is a compression chamber which becomes a pressure larger than the discharge pressure during compression, unnecessary operating torque is required by that, resulting in an increase in compression input.

그로 인해, 흡입실로도 토출실로도 간헐적으로 통하지 않는 항시 밀폐 공간으로 되는 압축실을 갖는 압축 공간에서는, 당해 압축실로부터 토출실로 통하는 대칭 위치에 배치된 바이패스 구멍을 형성하고, 바이패스 구멍의 출구측에 토출실로의 유체 유출만을 허용하는 바이패스 밸브 장치를 설치하여 과압축을 방지하는 수단이 알려져 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1이다. 또한, 여기서 말하는 대칭이라 함은, 스파이럴 중심에 대해 점대칭이라고 하는 의미이다.Therefore, in the compression space which has a compression chamber which always becomes a sealed space which does not intermittently pass through neither a suction chamber nor a discharge chamber, a bypass hole arrange | positioned at the symmetrical position from the said compression chamber to the discharge chamber is formed, and the exit of a bypass hole is made. Means for preventing overcompression by providing a bypass valve device allowing only fluid outflow to the discharge chamber on the side. For example, Patent Document 1. In addition, symmetry here means point symmetry with respect to a spiral center.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평9-170574호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-170574

과압축시, 바이패스 구멍으로부터 고압의 냉매를 배출할 수 있으면 좋지만, 냉매가 바이패스 구멍을 통과할 때에는 바이패스 구멍의 단면적에 반비례한 토출 압손이라고 하는 손실을 발생한다. 이 토출 압손을 줄이려고 바이패스 구멍을 크게 해 버리면, 후술하는 잔류 가스의 문제가 발생한다. 혹은 토출 압손을 줄이려고 하여 토출구를 크게 하려고 하면 스파이럴의 권취수가 작아져 버려, 원하는 압력을 얻을 수 없게 된다.In the case of overcompression, a high-pressure refrigerant can be discharged from the bypass hole, but when the refrigerant passes through the bypass hole, a loss called discharge pressure loss inversely proportional to the cross-sectional area of the bypass hole occurs. If the bypass hole is enlarged to reduce the discharge pressure loss, a problem of residual gas described later occurs. Alternatively, when the discharge port is reduced and the discharge port is increased, the number of spiral windings decreases, and the desired pressure cannot be obtained.

또한, 비대칭 스크롤 랩에서는, 쌍이 되는 선회 스크롤 내선측 압축실과 외선측 압축실의 용적 변화가 다르므로, 바이패스 구멍을 대칭 배치로 한 경우, 압축실에 항시 바이패스 구멍을 연통시키려고 하면, 선회 스크롤의 랩 최외주 부분과 고정 스크롤 내주벽에 의해 흡입 완료시에 형성되는 비대칭 랩 특유의 압축실에 불필요하게 바이패스 구멍을 마련할 필요가 발생한다.In the asymmetrical scroll wrap, the volume change of the pair of swing scroll inner compression chambers and the outer compression chambers is different, and when the bypass holes are symmetrically arranged, if the bypass holes are always connected to the compression chambers, the swing scroll It is necessary to provide a bypass hole unnecessarily in the compression chamber peculiar to the asymmetric wrap formed at the completion of suction by the wrap outermost peripheral portion and the fixed scroll inner peripheral wall.

본 발명은, 과압축 영역의 압축 효율을 높이는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 부족 압축 영역도 과압축 영역도, 즉 전체 운전 압축비 영역을 통한 전체의 압축 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to increase the compression efficiency of the overcompression region. In addition, an object of the present invention is to increase the overall compression efficiency through the under compression region and the over compression region, i.e., the overall operation compression ratio region.

본 발명의 목적은,SUMMARY OF THE INVENTION [0006]

선회 스크롤과 고정 스크롤의 각 랩에 의해 압축실을 형성하여, 토출구로부터 압축된 냉매를 토출하는 동시에, 상기 압축실의 압력이 지나치게 높아지지 않도록 상기 압축실로부터 압력을 배출하기 위한 릴리스 밸브 장치를 구비한 스크롤 압축기에 있어서,A release valve device for forming a compression chamber by each of the swivel scrolls and the fixed scrolls to discharge the refrigerant compressed from the discharge port, and to discharge the pressure from the compression chamber so that the pressure in the compression chamber is not too high. In one scroll compressor,

스파이럴 중심에 대해 쌍이 되는 2개의 압축실이며, 상기 토출구에 가장 가까운 2개의 압축실에 각각 설치된 2개의 상기 릴리스 밸브 장치를 구비하고,Two compression chambers paired with respect to a spiral center, and having two said release valve devices respectively installed in two compression chambers closest to said discharge port,

각 릴리스 밸브 장치는, 서로 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 배치되고, 상기 2개의 압축실이 상기 토출구에 연통되기 직전의 상태인 상기 2개의 압축실과, 상기 2개의 압축실이 그 상태로부터 180도 전진한 상태에서 상기 토출구에 연통되어 있는 상기 2개의 압축실의 양쪽의 상태의 압축실이고, 상기 각 릴리스 밸브 장치 중 적어도 한쪽이 상기 토출구에 연통되는 위치에 배치된 스크롤 압축기에 의해 달성된다.Each of the release valve devices is arranged asymmetrically with respect to a spiral center, and the two compression chambers and the two compression chambers advanced 180 degrees from the state immediately before the two compression chambers communicate with the discharge port. It is a compression chamber of both states of the said two compression chambers which communicated with the said discharge port in the state, Comprising: At least one of each said release valve apparatus is achieved by the scroll compressor arrange | positioned in the position which communicates with the said discharge port.

본 발명에 따르면, 과압축 영역의 압축 효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 전체 운전 압축비 영역을 통한 전체의 압축 효율을 높일 수 있다According to the present invention, the compression efficiency of the overcompression region can be increased. In addition, according to the present invention, it is possible to increase the overall compression efficiency through the entire operating compression ratio region.

도 1은 본 실시 형태의 종형 스크롤 압축기의 단면도.
도 2는 도 1에 있어서의 A-A선을 따른 단면도.
도 3은 도 2에 있어서의 압축 공간이 180도 전진하였을 때의 단면도.
도 4는 도 2에 있어서의 압축 공간의 순차 변화를 도시한 단면도.
도 5는 릴리스 밸브 장치의 배치도.
도 6은 고정 스크롤에의 리테이너, 릴리스 밸브 장치의 배치도.
도 7은 압축실의 용적 변화와 압력 변화 상태를 나타내는 특성도.
도 8은 토출 공간과 토출 압손의 관계를 나타내는 특성도.
1 is a cross-sectional view of a vertical scroll compressor of the present embodiment.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view when the compression space in FIG. 2 is advanced 180 degrees.
4 is a cross-sectional view showing a sequential change in the compression space in FIG.
5 is a layout view of the release valve device.
6 is a layout view of a retainer and a release valve device on a fixed scroll;
7 is a characteristic diagram showing a volume change and a pressure change state of the compression chamber.
8 is a characteristic diagram showing a relationship between a discharge space and a discharge pressure loss;

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관하여, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described, referring FIGS. 1-3.

도 1은 종형 스크롤 압축기의 단면도이다. 주된 구성으로서, 냉매로서 불화 탄소 수소계 냉매군 중 적어도 1종 또는 2종 이상을 혼합한 혼합 냉매를 사용하는 것으로, 밀폐 용기(1)의 내부에, 전동기(2)와, 이 전동기(2)에 의해 구동되는 선회 스크롤(13)과 고정 스크롤(14) 사이에서 당해 혼합 냉매를 압축하는 스크롤 압축 기구(3)를 배치하고, 선회 스크롤(13)을 고정 스크롤(14)에 대해 자전시키지 않고 선회 운동시키도록 고정 스크롤(14)과 고정 부재(16) 사이에서 지지 안내하는 자전 규제 부재로서의 올덤 링(15)을 갖고 있다.1 is a cross-sectional view of a vertical scroll compressor. As a main structure, the mixed motor which mixed at least 1 type, or 2 or more types of carbon fluoride-type refrigerant | coolant group as a refrigerant | coolant is used, The electric motor 2 and this electric motor 2 are contained in the inside of the airtight container 1. A scroll compression mechanism 3 for compressing the mixed refrigerant is disposed between the swing scroll 13 and the fixed scroll 14 driven by the swing scroll 13, and the swing scroll 13 is pivoted without rotating against the fixed scroll 14. It has an Oldham ring 15 as a rotation regulating member which guides and guides between the fixed scroll 14 and the fixed member 16 so that it can move.

압축 기구(3)는 고정 스크롤(13)과 선회 스크롤(14)을 맞물리게 하여 구성되어 있다. 선회 스크롤(14)은, 크랭크 샤프트(8)를 통해 전동기(2)의 회전을 받아, 올덤 링(15)으로 규제되면서 선회 구동된다. 이 일련의 동작에 의해, 흡입 파이프(17)로부터 흡입된 냉매 가스는 압축되어, 토출구(7)로부터 토출 압력 공간(27)인 챔버 내로 토출되고, 챔버 내의 냉매는 토출 파이프(18)로부터 밀폐 용기(1) 외부로 토출된다.The compression mechanism 3 is configured by engaging the fixed scroll 13 and the revolving scroll 14. The swinging scroll 14 is driven while being rotated by the Oldham ring 15 by receiving the rotation of the electric motor 2 through the crankshaft 8. By this series of operations, the refrigerant gas sucked from the suction pipe 17 is compressed and discharged from the discharge port 7 into the chamber which is the discharge pressure space 27, and the refrigerant in the chamber is sealed from the discharge pipe 18. (1) It is discharged to the outside.

고정 스크롤(14)의 경판부에는, 토출구(7)의 출구에 토출 밸브 장치를 배치하고 있지 않다. 이것이 있으면, 압축된 냉매의 압력이 토출 공간, 즉 토출실의 압력보다도 커지지 않으면 냉매를 토출할 수 없으므로, 부족 압축은 일어나지 않는다. 그러나 유로에 장해물을 두는 것으로도 되므로, 토출 압손을 저감시킨다고 하는 관점에서 보면 토출 밸브 장치를 배치하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 토출 밸브 장치는 배치하지 않고, 토출구(7)의 출구를 토출실에 직접 연통시키고 있다.In the hard plate portion of the fixed scroll 14, the discharge valve device is not disposed at the outlet of the discharge port 7. If this exists, the refrigerant cannot be discharged unless the pressure of the compressed refrigerant becomes higher than the pressure of the discharge space, that is, the discharge chamber, so that insufficient compression does not occur. However, since obstacles may be placed in the flow path, it is not preferable to arrange the discharge valve device from the viewpoint of reducing discharge pressure loss. Therefore, the discharge valve device is not arranged, and the outlet of the discharge port 7 is directly communicated with the discharge chamber.

토출된 냉매는, 냉동 사이클 내를 순환하여 흡입 파이프(17)로부터 다시 밀폐 용기(1) 내부로 흡입되어 온다. 밀폐 용기(1)는, 원통 형상의 케이스(6)에 덮개 챔버(4)와 바닥 챔버(5)가 상하로 용접되어 구성되어 있다.The discharged refrigerant circulates in the refrigerating cycle and is sucked into the sealed container 1 from the suction pipe 17 again. The airtight container 1 is comprised by the lid chamber 4 and the bottom chamber 5 welded up and down to the cylindrical case 6.

도 1에 도시하는 철제의 밀폐 용기(1)의 내부 전체, 즉 토출실은 토출 파이프(18)에 연통되는 고압 분위기로 되는, 이른바 고압 챔버 타입의 압축기이다. 전동기(2)의 회전과 함께 고정 스크롤(14) 중앙의 토출구(7)로부터 밀폐 용기(1) 상부로 냉매 가스가 토출된다. 고정 스크롤(14)과 맞물려 압축실을 형성하는 선회 스크롤(13)은, 스파이럴 형상의 선회 스크롤 랩(11S)과 선회축을 직립시킨 랩 지지 원반(9)(도시하지 않음)으로 이루어진다. 고정 스크롤(14)은, 경판(10)과 스파이럴 형상의 고정 스크롤 랩(11F)으로 이루어지고, 고정 스크롤 랩(11F)의 중앙부에 토출구(7), 외주부에 흡입구(12)가 배치되어 있다.The whole inside of the steel sealed container 1, ie, the discharge chamber shown in FIG. 1, is a compressor of the so-called high pressure chamber type which becomes a high pressure atmosphere in communication with the discharge pipe 18. As shown in FIG. As the electric motor 2 rotates, the refrigerant gas is discharged from the discharge port 7 in the center of the fixed scroll 14 to the top of the sealed container 1. The swinging scroll 13 which meshes with the fixed scroll 14 and forms a compression chamber consists of the spiral-shaped swinging scroll wrap 11S and the lap support disk 9 (not shown) which made the pivoting shaft upright. The fixed scroll 14 consists of the hard board 10 and the spiral fixed scroll wrap 11F, and the discharge port 7 is arrange | positioned at the center part of the fixed scroll wrap 11F, and the suction port 12 is arrange | positioned at the outer peripheral part.

부호 26은 릴리스 밸브 장치이며, 압축실의 압력이 지나치게 높아지지 않도록 압축실로부터 압력을 배출하기 위한 것이다.Reference numeral 26 is a release valve device, for discharging the pressure from the compression chamber so that the pressure in the compression chamber is not too high.

도 2는 도 1에 있어서의 A-A선을 따른 단면을 도시한 도면이다. 부호 50a는 제1 압축실, 51a는 제2 압축실, 51b는 제3 압축실이며, 릴리스 유로는 외경측으로부터 차례로, 22는 제1 릴리스 유로, 23은 제2 릴리스 유로, 24는 제3 릴리스 유로, 25는 제4 릴리스 유로이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section taken along a line A-A in FIG. 1. Reference numeral 50a denotes a first compression chamber, 51a denotes a second compression chamber, 51b denotes a third compression chamber, and the release passage is sequentially from the outer diameter side, 22 is the first release passage, 23 is the second release passage, and 24 is the third release. The flow path 25 is the fourth release flow path.

릴리스 밸브 장치(26)는, 압축 도중의 압축실에 적어도 1개 이상의 릴리스 유로가 배치되도록 4개 이상 설치되어 있다. 과압축을 방지하여, 압축비가 큰 운전 상태에서의 압축 효율의 향상을 도모하기 위함이다.Four or more release valve | bulb apparatuses 26 are provided so that at least 1 or more release flow path may be arrange | positioned in the compression chamber during compression. This is to prevent overcompression and to improve the compression efficiency in an operating state with a high compression ratio.

도 2는 토출구(7)와 간헐적으로 연통되는 제2 압축실(51a), 제3 압축실(51b)이, 토출구(7)와 개통되기 직전의 압축 공간의 상태를 도시하고 있다. 릴리스 유로(28)(도 5 참조)는 압축실에의 개구부가 선회 스크롤 랩(11S)의 폭, 즉 이끝보다도 작게 설정되어 있고, 쌍이 되는 제2 압축실(51a), 제3 압축실(51b)에 대응하여 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25)가 배치되어 있다.FIG. 2 shows the state of the compression space immediately before the second compression chamber 51a and the third compression chamber 51b which are intermittently communicating with the discharge port 7 are opened with the discharge port 7. In the release flow path 28 (refer FIG. 5), the opening part to a compression chamber is set smaller than the width | variety of 11 S of turning scroll wraps, ie, the end, and is paired 2nd compression chamber 51a and 3rd compression chamber 51b. ), The third release flow passage 24 and the fourth release flow passage 25 are arranged.

도 3은 도 2에 있어서의 선회 스크롤 랩이 크랭크 샤프트(8)의 회전각으로 180도 전진하였을 때의 압축 공간의 상태를 도시한다. 이 상태에 있어서, 토출구(7)와 제2 압축실(51a), 제3 압축실(51b)은 모두 연통되어 있다(60). 이때, 제2 압축실(51a), 제3 압축실(51b)은 완전히 폐쇄된 공간이 아니므로 최조 압축실이라고는 할 수 없지만, 편의적으로 압축실이라고 하였다. 또한, 이 공간에 제4 릴리스 유로(25)도 연통되어 있고, 도 3은 제4 릴리스 유로(25)가 폐쇄되기 직전의 상태를 나타내고 있다.FIG. 3 shows the state of the compression space when the turning scroll wrap in FIG. 2 is advanced 180 degrees at the rotation angle of the crankshaft 8. In this state, the discharge port 7, the 2nd compression chamber 51a, and the 3rd compression chamber 51b are all in communication (60). At this time, since the second compression chamber 51a and the third compression chamber 51b are not completely closed spaces, the second compression chamber 51a and the third compression chamber 51b are not compressed spaces. Moreover, the 4th release flow path 25 also communicates with this space, and FIG. 3 has shown the state just before the 4th release flow path 25 was closed.

즉, 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25), 즉 이들에 대응하는 각 릴리스 밸브 장치는, 스파이럴 중심에 대해 쌍이 되는 2개의 압축실이며, 토출구(7)에 가장 가까운 2개의 압축실(51a, 51b)에 각각 설치되고, 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 배치되어 있다. 그리고 각 릴리스 밸브 장치는, 2개의 압축실(51a, 51b)이 토출구(7)에 연통되기 직전의 상태인 2개의 압축실(51a, 51b)과, 2개의 압축실이 그 상태로부터 180도 전진한 상태에서 토출구(7)에 연통되어 있는 2개의 압축실(60)의 양쪽의 상태의 압축실이고, 각 릴리스 밸브 장치 중 적어도 한쪽이 토출구(7)에 연통되는 위치에 배치되어 있다. 그리고 이 구성에 따르면, 과압축시에는 토출구(7)에 더하여 릴리스 유로(24, 25)로부터의 배출이 가능해져, 스파이럴수를 작게 하는 일 없이 토출구를 확대하는 효과가 얻어진다. 즉, 토출 압손을 줄일 수 있다.That is, the 3rd release flow path 24 and the 4th release flow path 25, ie, each release valve apparatus corresponding to these, are two compression chambers paired with respect to the spiral center, and are the two closest to the discharge port 7 It is provided in compression chamber 51a, 51b, respectively, and is arrange | positioned asymmetrically with respect to a spiral center. In addition, each release valve apparatus has two compression chambers 51a and 51b which are in the state just before two compression chambers 51a and 51b communicate with the discharge port 7, and two compression chambers advance 180 degrees from the state. It is a compression chamber in both states of the two compression chambers 60 which communicate with the discharge port 7 in one state, and at least one of each release valve apparatus is arrange | positioned in the position which communicates with the discharge port 7. According to this configuration, the discharge passages 24 and 25 can be discharged in addition to the discharge port 7 at the time of overcompression, and the effect of expanding the discharge port without reducing the spiral number is obtained. That is, discharge pressure loss can be reduced.

도 4는 도 2 및 도 3에 있어서의 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25)가 선회 스크롤 랩(11S)의 선회 이동에 수반하여 순차 개폐되어 가는 상태를 도시하는 도면으로, (a)→(b)→(c)→(d)→(a)→(b)→의 순으로 선회 스크롤 랩(11S)의 회전각이 전진한다. 또한, (b)는 도 2의 상태인 (a)와 도 3의 상태인 (c)의 중간 상태를 도시하고 있고, (d)는 도 3의 상태인 (c)와 도 2의 상태인 (a)의 중간 상태를 도시하고 있다.4 is a view showing a state in which the third release flow passage 24 and the fourth release flow passage 25 in FIGS. 2 and 3 are opened and closed sequentially with the swing movement of the swing scroll wrap 11S. The rotation angle of the turning scroll wrap 11S advances in the order of (a)? (b)? (c)? (d)? (a)? (b)? (B) shows an intermediate state between (a) which is the state of FIG. 2 and (c) which is the state of FIG. 3, and (d) is (c) which is the state of FIG. The intermediate state of a) is shown.

(a)의 다음 순간, 제3 릴리스 유로(24)는 토출구(7)에 연통된다. 그리고 회전각이 전진하여 (b)로 되기 조금 전에 제3 압축실(51b)이 토출구(7)에 연통된다. 이때 제4 릴리스 유로(25)는 토출구(7)에 연통되어 있다. 그 후, 제3 릴리스 유로(24)와 토출구(7)의 연통이 끊어져 (b)로 된다.In the next instant of (a), the third release flow passage 24 communicates with the discharge port 7. The third compression chamber 51b communicates with the discharge port 7 just before the rotation angle is advanced to (b). At this time, the fourth release passage 25 communicates with the discharge port 7. Thereafter, the communication between the third release flow passage 24 and the discharge port 7 is cut off, resulting in (b).

(b)로부터 (c)로 회전각이 전진하고 있는 동안, 제4 릴리스 유로(25)는 토출구(7)에 연통되어 있다. (c)의 다음 순간, 제4 릴리스 유로(25)와 토출구(7)의 연통이 끊어진다. 그리고 (d)로 회전각이 전진해 가지만, 토출구(7)와 연통되는 릴리스 유로는 없다. 그 후, 회전각이 더 진행하여 (a)의 상태로 되면, 그 다음 순간, 제3 릴리스 유로(24)는 토출구(7)에 연통된다. 이하, 동일한 상황이 반복된다.While the rotation angle is advanced from (b) to (c), the fourth release flow passage 25 communicates with the discharge port 7. At the next instant in (c), the communication between the fourth release flow path 25 and the discharge port 7 is cut off. And although the rotation angle advances to (d), there is no release flow path which communicates with the discharge port 7. After that, when the rotation angle further advances to the state of (a), the third release flow passage 24 communicates with the discharge port 7 at the next instant. The same situation is repeated below.

이 구성에 의해, 도 2, 도 3의 구간에 있어서, 토출구(7)와 연통되는 압축실에 대해, 항상 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25)가 개로되는 상태로 되어 있다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이 토출구(7)에 개방되어 있는 체적, 즉 토출압으로 되어 있는 공간이 큰 경우에는 릴리스 유로가 기능하게 된다. 반대로, 토출압으로 되어 있는 공간이 작은 경우에는 릴리스 유로는 기능하지 않는다.By this structure, in the section of FIG. 2, FIG. 3, the 3rd release flow path 24 and the 4th release flow path 25 are always opened with respect to the compression chamber which communicates with the discharge port 7. As shown in FIG. . That is, as shown in FIG. 8, when the volume opened to the discharge port 7, ie, the space which becomes discharge pressure, a release flow path functions. On the contrary, the release flow path does not function when the space of discharge pressure is small.

다음에 릴리스 밸브 장치(26)에 관하여, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는 도 1의 릴리스 밸브 장치(26)의 폐로 상태에서의 확대 단면도이다. 릴리스 밸브 장치(26)는, 압축실 내의 압력이 토출 압력 이상으로 되었을 때, 압축실로부터 토출 압력 공간(27)으로 토출하기 위한 것으로, 스크롤 압축 기구(3)의 부분에 형성되는 복수의 압축실에 대응하여 고정 스크롤(14)의 복수 개소에 설치되어 있다. 이 릴리스 밸브 장치(26)는 통상은 폐로되어 있고, 흡입구(12)로부터 가스 냉매 혹은 액 냉매, 미스트상의 윤활유 등이 작동 유체로서 압축실에 흡입되거나 하여, 선회 스크롤(13)의 선회 운동에 의해 그들 작동 유체가 압축되는 과정에서 압축실 내의 압력이 토출 압력 이상으로 되었을 때에, 릴리스 밸브 장치(26)는 개로되어, 압축실과 밀폐 용기(1) 내의 토출 압력 공간(27)을 연통한다.Next, the release valve device 26 will be described with reference to FIG. 5. 5 is an enlarged cross-sectional view in a closed state of the release valve device 26 of FIG. 1. The release valve device 26 is for discharging from the compression chamber to the discharge pressure space 27 when the pressure in the compression chamber becomes equal to or greater than the discharge pressure, and the plurality of compression chambers formed in the portion of the scroll compression mechanism 3. In response to this, the plurality of fixed scrolls 14 are provided. This release valve device 26 is normally closed, and the gas coolant, the liquid coolant, the mist-like lubricating oil, etc. are sucked into the compression chamber as the working fluid from the suction port 12, and the swing scroll 13 is rotated by the turning motion. When the pressure in the compression chamber becomes equal to or higher than the discharge pressure in the process of compressing these working fluids, the release valve device 26 is opened to communicate the compression chamber and the discharge pressure space 27 in the sealed container 1.

릴리스 밸브 장치(26)는, 릴리스 유로(28), 릴리스 밸브(29), 밸브 압박체(30), 리테이너(31) 및 탄성부(33)를 구비한다. 가이드부(32)는, 밸브 압박체(30)의 이동을 가이드한다. 이 중 릴리스 유로(28), 릴리스 밸브(29), 밸브 압박체(30), 탄성부(33)는, 압축실과 토출 압력 공간(27)을 연통하도록 고정 스크롤(14)의 경판(10)의 부분에 형성되어 있다. 릴리스 밸브(29)는 원 형상의 박철판으로 구성되는 릴리스 유로(28)를 개폐하여, 압축실과 가이드부의 연통을 차단하기 위한 것이다. 밸브 압박체(30)는, 탄성부(33)에 의해 릴리스 밸브(29)가 폐쇄될 때에 탄성 압박력을 부가하기 위한 것으로, 릴리스 밸브(29)와 리테이너(31) 사이에 배치되어 있다. 탄성부(33)는 릴리스 밸브(29)에 탄성 압박력을 부가하는 것과 동시에 밸브 압박체(30)에도 탄성 압박력을 부가한다. 밸브 압박체(30)는 이 힘에 의해 이동되지만, 리테이너(31)에 의해 밸브 압박체(30)의 이동은 제한된다. 리테이너(31)는 고정 스크롤(14)에 고정되어 있다.The release valve apparatus 26 is provided with the release flow path 28, the release valve 29, the valve press body 30, the retainer 31, and the elastic part 33. As shown in FIG. The guide part 32 guides the movement of the valve press body 30. Among these, the release flow path 28, the release valve 29, the valve press body 30, and the elastic part 33 of the hard plate 10 of the fixed scroll 14 so that the compression chamber and the discharge pressure space 27 may communicate. It is formed in the part. The release valve 29 opens and closes the release flow path 28 formed of a circular steel sheet to block communication between the compression chamber and the guide portion. The valve pressing body 30 is for applying an elastic pressing force when the release valve 29 is closed by the elastic portion 33 and is disposed between the release valve 29 and the retainer 31. The elastic part 33 adds an elastic pressing force to the release valve 29 and also adds an elastic pressing force to the valve press body 30. The valve pressing body 30 is moved by this force, but the movement of the valve pressing body 30 is limited by the retainer 31. The retainer 31 is fixed to the fixed scroll 14.

밸브 압박체(30)는, 릴리스 밸브(29)와 리테이너 사이에 배치되므로, 밸브 압박체(30)를 임의로 고정 스크롤 경판에 설치함으로써, 토출구(7)에 연통되기 직전의 압축실 체적에 대해 릴리스 유로(28)의 체적을 작게 설정하는 것을 용이하게 행할 수 있다. 이에 의해, 바이패스 구멍과 비교하였을 때에, 부족 압축시의 릴리스 유로로부터의 고압 냉매 가스의 역류를 저감시킬 수 있다.Since the valve presser 30 is disposed between the release valve 29 and the retainer, the valve presser 30 is arbitrarily attached to the fixed scroll plate to release the pressurized chamber volume immediately before communication with the discharge port 7. It is possible to easily set the volume of the flow path 28 to be small. Thereby, the backflow of the high pressure refrigerant gas from the release flow path at the time of under compression can be reduced compared with a bypass hole.

토출구 부근의 고압으로 되는 압축실에 바이패스 구멍을 형성한다고 하는 것은, 압축 도중의 가스가 압축실 내의 릴리스 유로에 잔류하게 되어, 압축 효율 저하를 초래하기 쉽다. 따라서, 바이패스 구멍 설치의 각도 범위를 지정한 것만으로는, 바이패스 구멍에 남은 잔류 가스를 근본적으로 제로로 할 수 없다. 또한, 바이패스 구멍 설치 위치를 지정한 것만으로는, 바이패스 구멍 유로 체적, 즉 릴리스 유로를 작게 억제할 수 있다고는 할 수 없다. 고정 스크롤 경판의 두께에 따라서는 바이패스 구멍을 길게 하는 것도 가능하고, 그러면 릴리스 유로를 작게 억제할 수 없어, 잔류 가스의 양이 변동될 수 있으므로, 반드시 압축 효율을 높이는 효과를 기대할 수는 없다.Forming a bypass hole in the compression chamber at high pressure near the discharge port is likely to cause gas during compression to remain in the release flow path in the compression chamber, leading to a decrease in compression efficiency. Therefore, only by specifying the angle range of the bypass hole installation, the residual gas remaining in the bypass hole cannot be essentially zero. In addition, it is not necessary to reduce the bypass hole flow path volume, that is, the release flow path, by only specifying the bypass hole installation position. Depending on the thickness of the fixed scroll board, it is also possible to lengthen the bypass hole, and as a result, the release flow path cannot be suppressed small, and the amount of residual gas can fluctuate. Therefore, the effect of increasing the compression efficiency cannot be expected.

따라서, 상기 릴리스 밸브 장치를 적용함으로써, 바이패스 구멍 구조와 비교하여, 릴리스 유로(28)의 체적을 1/5 이하로 저감시키는 것이 가능해졌다. 이러한 작은 체적으로 억제되는 것은, 밸브 압박체(30) 등을 포함하는 릴리스 밸브 장치(26)의 구성에 의한다. 이에 의해, 릴리스 밸브(29) 폐로시에 있어서, 압축 행정에서 남은 유체의 재팽창 손실을 허용 범위 이하로 억제할 수 있다.Therefore, compared with the bypass hole structure, by applying the said release valve apparatus, it became possible to reduce the volume of the release flow path 28 to 1/5 or less. The suppression of such a small volume depends on the configuration of the release valve device 26 including the valve press body 30 and the like. Thereby, the re-expansion loss of the fluid remaining in the compression stroke at the time of closing the release valve 29 can be suppressed below the allowable range.

또한, 릴리스 밸브(29) 개로시에 있어서는, 토출구(7)에 더하여 압축 유체를 배출하는 유로로 되므로, 토출 압손을 저하시킬 수 있다.In addition, at the time of opening of the release valve 29, since it becomes a flow path which discharges a compressed fluid in addition to the discharge port 7, discharge pressure loss can be reduced.

과압축 영역에 있어서는, 릴리스 유로의 체적은 대부분 효율 향상과 관계가 없지만, 이상의 구성에 의해 부족 압축 영역에 있어서 압축 효율을 높일 수 있다.In the overcompression region, the volume of the release flow passage is largely irrelevant to the improvement in efficiency, but the above-described configuration can increase the compression efficiency in the undercompression region.

도 6은 고정 스크롤(14)을 덮개 챔버(4)측으로부터 그린 것으로, 복수의 릴리스 유로(28) 및 토출구(7)를 따르는 형태로 리테이너(31)를 설계한다.6 shows the fixed scroll 14 drawn from the lid chamber 4 side, and designs the retainer 31 in the form along the plurality of release flow paths 28 and the discharge port 7.

도 7은 횡축에 압축실의 용적 변화를, 종축에 압축실의 압력 변화를 나타낸 스크롤 압축기의 P-V선도이다. 일점 쇄선은 이론 단열 압축선도를 나타내고 있다.FIG. 7 is a P-V diagram of a scroll compressor showing changes in the volume of the compression chamber on the horizontal axis and changes in the pressure of the compression chamber on the vertical axis. The dashed-dotted line shows the theoretical adiabatic compression line diagram.

특히, 가정용이나 차량 탑재용 등의 냉동 공조 기기에서, 실사용시에 발생 빈도가 높다고 하는, 압축기 저속 운전시 등의 중간 조건(JIS C9612:2005, JIS B8616:2006)에 있어서의 압력비는, 정격 부하 운전 상태에서 설정된 압력비보다도 작아져 과압축 상태로 된다. 이러한 경우에는, 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25)를 폐색하는 릴리스 밸브(29)가 개방되어 압축 유체를 토출 압력 공간(27)으로 유출시키고, 압축실 압력의 상승이 토출압까지로 제한되어, 압축 부하의 증가를 억제할 수 있다.In particular, in refrigeration and air-conditioning equipment for home use and vehicle mounting, the pressure ratio in intermediate conditions (JIS C9612: 2005, JIS B8616: 2006), such as during low-speed operation of the compressor, which is said to have a high occurrence frequency during actual use, is rated load. It becomes smaller than the pressure ratio set in the operation state, and becomes overcompression state. In this case, the release valve 29 which closes the 3rd release flow path 24 and the 4th release flow path 25 is opened, and a compressed fluid flows out into the discharge pressure space 27, and a rise of a compression chamber pressure discharges it. It is limited to the pressure, and the increase in the compression load can be suppressed.

릴리스 밸브(29) 폐색시에 있어서, 압축 행정에서 남은 유체의 재팽창 손실이 없는 이상적인 상태에서는, 압축실 압력의 손실은 토출 압손이 주된 요인이고, 그 외에는 고정 스크롤 랩(11F)과 선회 스크롤 랩(11S) 사이의 냉매의 누설이 요인이다. 그리고 도 2, 도 3, 도 8에 나타낸 바와 같이, 토출구(7)에 연통된 각 압축실(60)에 있어서, 토출구(7)에 개방되어 있는 체적이 큰 경우에 릴리스 유로가 기능할 수 있는 위치이며, 릴리스 유로(28)가 선회 스크롤 랩(11S)에 의해 폐색되지 않는 위치에 각각 릴리스 밸브 장치(26)를 배치하고, 이들 2개의 릴리스 밸브 장치(26)를 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 설치한다.At the time of closing the release valve 29, in the ideal state in which there is no re-expansion loss of the fluid remaining in the compression stroke, the loss of the compression chamber pressure is a major factor of the discharge pressure loss, otherwise the fixed scroll wrap 11F and the swing scroll wrap Leakage of the refrigerant between 11S is a factor. 2, 3, and 8, in each compression chamber 60 communicated with the discharge port 7, the release flow path can function when the volume opened to the discharge port 7 is large. Position, and the release valve device 26 is arrange | positioned in the position where the release flow path 28 is not occluded by the turning scroll wrap 11S, respectively, and these two release valve devices 26 are installed asymmetrically with respect to a spiral center. do.

다른 표현을 하면, 제3 릴리스 유로(24), 제4 릴리스 유로(25), 즉 이들에 대응하는 각 릴리스 밸브 장치는, 스파이럴 중심에 대해 쌍이 되는 2개의 압축실이며, 토출구(7)에 가장 가까운 2개의 압축실(51a, 51b)에 각각 설치되고, 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 배치되어 있다. 그리고 각 릴리스 밸브 장치는, 2개의 압축실(51a, 51b)이 토출구(7)에 연통되기 직전의 상태인 2개의 압축실(51a, 51b)과, 2개의 압축실이 그 상태로부터 180도 전진한 상태에서 토출구(7)에 연통되어 있는 2개의 압축실(60)의 양쪽의 상태의 압축실이고, 각 릴리스 밸브 장치 중 적어도 한쪽이 토출구(7)에 연통되는 위치에 배치되어 있다.In other words, the third release flow passage 24 and the fourth release flow passage 25, that is, the respective release valve devices corresponding to these, are two compression chambers paired with respect to the spiral center, It is provided in two adjacent compression chambers 51a and 51b, respectively, and is arrange | positioned asymmetrically with respect to a spiral center. In addition, each release valve apparatus has two compression chambers 51a and 51b which are in the state just before two compression chambers 51a and 51b communicate with the discharge port 7, and two compression chambers advance 180 degrees from the state. It is a compression chamber in both states of the two compression chambers 60 which communicate with the discharge port 7 in one state, and at least one of each release valve apparatus is arrange | positioned in the position which communicates with the discharge port 7.

이에 의해, 과압축 영역에 있어서는, 토출구(7)에 더하여 릴리스 유로(28)로부터의 배출 효과도 얻을 수 있어, 토출 압손의 저감을 기대할 수 있다. 또한, 릴리스 밸브 장치의 적용에 의해, 압축 행정에서 남은 재팽창 손실을 저감시킬 수 있어, 고압 냉매 가스의 압축실에의 누설을 억제하는 효과를 기대할 수 있으므로 이상으로 하는 단열 압축에 근접시킬 수 있다. 따라서, 도 7에 나타내는 외측의 압축선 A를 보다 이론 단열 압축선에 가까운 압축선 B에 근접시킬 수 있다. 여기서, 비대칭으로 설치하는 것으로 한 것은, 쌍이 되는 압축실의 최대 밀폐 공간이 다른 경우, 즉 이른바 비대칭 랩형의 압축 기구를 갖는 스크롤 압축기의 경우에, 토출구(7)에 연통되는 릴리스 유로(28)를 효과적으로 설정할 수 있도록 하였기 때문이다.Thereby, in the overcompression region, in addition to the discharge port 7, the discharge effect from the release flow path 28 can also be obtained, and reduction of discharge pressure loss can be expected. In addition, the application of the release valve device can reduce the re-expansion loss remaining in the compression stroke, and the effect of suppressing the leakage of the high-pressure refrigerant gas into the compression chamber can be expected. . Therefore, the compression line A of the outer side shown in FIG. 7 can be made closer to the compression line B which is closer to a theoretical thermal insulation compression line. In this case, the asymmetrical installation may include a release passage 28 communicating with the discharge port 7 when the maximum sealed space of the paired compression chambers is different, that is, in the case of a scroll compressor having a so-called asymmetric wrap type compression mechanism. This is because it can be set effectively.

이상의 구성에 의해, 압축 과정에서의 재팽창 손실을 저감시킬 수 있어, 토출 압손을 저감시킬 수 있으므로, 과압축 영역에서의 압축 효율을 높일 수 있다. 따라서, 상기 구성과 아울러, 전체 운전 압축비 영역을 통한 전체의 압축 효율을 높일 수 있다.By the above structure, since the re-expansion loss in a compression process can be reduced and discharge pressure loss can be reduced, the compression efficiency in an overcompression area | region can be improved. Therefore, in addition to the above configuration, it is possible to increase the overall compression efficiency through the entire operation compression ratio region.

1 : 밀폐 용기
2 : 전동기
3 : 압축 기구
4 : 덮개 챔버
5 : 바닥 챔버
6 : 케이스
7 : 토출구
8 : 크랭크 샤프트
9 : 랩 지지 원반
10 : 경판
11F : 고정 스크롤 랩
11S : 선회 스크롤 랩
12 : 흡입구
13 : 선회 스크롤
14 : 고정 스크롤
15 : 올덤 링
16 : 고정 부재
17 : 흡입 파이프
18 : 토출 파이프
50a : 제1 압축실
51a : 제2 압축실
51b : 제3 압축실
22 : 제1 릴리스 유로
23 : 제2 릴리스 유로
24 : 제3 릴리스 유로
25 : 제4 릴리스 유로
26 : 릴리스 밸브 장치
27 : 토출 압력 공간
28 : 릴리스 유로
29 : 릴리스 밸브
30 : 밸브 압박체
31 : 리테이너
32 : 가이드부
33 : 탄성부
60 : 토출구에 연통된 각 압축실
1: sealed container
2: electric motor
3: compression mechanism
4: cover chamber
5: bottom chamber
6: case
7: discharge port
8: crankshaft
9: lap support disk
10: hard board
11F: Fixed Scroll Wrap
11S: Turning Scroll Wrap
12: suction port
13: turning scroll
14: fixed scroll
15: Oldham Ring
16: fixed member
17: suction pipe
18: discharge pipe
50a: first compression chamber
51a: second compression chamber
51b: third compression chamber
22: first release euro
23: second release euro
24: third release euro
25: fourth release euro
26: release valve device
27: discharge pressure space
28: release euro
29: release valve
30: valve pressing body
31: Retainer
32: guide part
33: elastic part
60: each compression chamber connected to the discharge port

Claims (5)

선회 스크롤과 고정 스크롤의 각 랩에 의해 압축실을 형성하여, 토출구로부터 압축된 냉매를 토출하는 동시에, 상기 압축실의 압력이 지나치게 높아지지 않도록 상기 압축실로부터 압력을 배출시키기 위한 릴리스 밸브 장치를 구비한 스크롤 압축기에 있어서,
스파이럴 중심에 대해 쌍이 되는 2개의 압축실이며, 상기 토출구에 가장 가까운 2개의 압축실에 각각 설치된 2개의 상기 릴리스 밸브 장치를 구비하고,
각 릴리스 밸브 장치는, 서로 스파이럴 중심에 대해 비대칭으로 배치되고, 상기 2개의 압축실이 상기 토출구에 연통되기 직전의 상태인 상기 2개의 압축실과, 상기 2개의 압축실이 그 상태로부터 180도 전진한 상태에서 상기 토출구에 연통되어 있는 상기 2개의 압축실의 양쪽의 상태의 압축실이고, 상기 각 릴리스 밸브 장치 중 적어도 한쪽이 상기 토출구에 연통되는 위치에 배치되고,
상기 고정 스크롤의 경판부에는, 상기 토출구의 출구에, 부족 압축을 회피하기 위한 토출 밸브 장치를 배치하지 않고, 상기 토출구의 출구와 상기 스크롤 압축기의 토출실을 직접 연통시킨 것을 특징으로 하는
스크롤 압축기.
A release valve device for forming a compression chamber by each of the swivel scrolls and the fixed scrolls to discharge the compressed refrigerant from the discharge port, and to discharge the pressure from the compression chamber so that the pressure in the compression chamber is not too high. In one scroll compressor,
Two compression chambers paired with respect to a spiral center, and having two said release valve devices respectively installed in two compression chambers closest to said discharge port,
Each of the release valve devices is arranged asymmetrically with respect to a spiral center, and the two compression chambers and the two compression chambers advanced 180 degrees from the state immediately before the two compression chambers communicate with the discharge port. A compression chamber in both states of the two compression chambers in communication with the discharge port in a state, and at least one of the respective release valve devices is disposed at a position in communication with the discharge port,
In the hard plate portion of the fixed scroll, the outlet of the discharge port and the discharge chamber of the scroll compressor are directly communicated with each other without a discharge valve device for avoiding under compression at the outlet of the discharge port.
Scroll compressor.
제1항에 있어서,
상기 릴리스 밸브 장치는, 릴리스 유로와 이것보다 체적이 큰 가이드부가 형성된 상기 고정 스크롤 내에 설치되고,
상기 가이드부에 의해 그 이동이 가이드되는 밸브 압박체와,
상기 압축실과 상기 가이드부의 연통을 차단하는 릴리스 밸브와,
상기 밸브 압박체와 상기 릴리스 밸브 사이에 배치되고, 탄성력을 발생하는 탄성부와,
상기 밸브 압박체의 이동을 제한하기 위해 상기 고정 스크롤에 배치된 리테이너를 구비한 것을 특징으로 하는
스크롤 압축기.
The method of claim 1,
The said release valve apparatus is provided in the said fixed scroll in which the release flow path and the guide part larger in volume are formed,
A valve press member whose movement is guided by the guide portion,
A release valve for blocking communication between the compression chamber and the guide part;
An elastic portion disposed between the valve pressing member and the release valve and generating an elastic force;
And a retainer disposed on said fixed scroll to limit movement of said valve press body.
Scroll compressor.
제1항에 있어서,
상기 릴리스 밸브 장치는 적어도 4개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
스크롤 압축기.
The method of claim 1,
At least four said release valve apparatus is provided, It is characterized by the above-mentioned.
Scroll compressor.
제1항에 있어서,
상기 스크롤 압축기의 압축 기구는, 비대칭 랩형인 것을 특징으로 하는
스크롤 압축기.
The method of claim 1,
The compression mechanism of the scroll compressor is characterized in that the asymmetric wrap type.
Scroll compressor.
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