KR20060128746A - 스크롤 압축기 및 냉동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에 있어서의 스크롤 배압실을 흡입가스(또는 중간 압력의 가스)로 충만된 공간(111)과, 토출압력으로 충만된 공간(112)으로 구성하여 흡입가스 압력(또는 중간 압력)과 토출가스 압력과의 총합으로 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압한다. 스크롤 압축기구부(2)의 압축실(81)에 가스냉매 또는 액냉매를 분사하기 위한 분사구멍(205)이 고정 스크롤(6)에 설치되어 있고, 운전 압력비에 따라 가스분사 또는 액분사가 선택되어 실행된다.

Description

스크롤 압축기 및 냉동장치{SCROLL COMPRESSOR AND REFRIGERATING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 스크롤 압축기의 실시예를 나타내는 종단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에서의 운전조건(압력비)과 가압력과의 관계를 설명하는 선도,
도 3은 본 발명의 실시예에서의 압축실 내압의 변화와 중간압 구멍의 연통구간 및 분사구멍의 연통구간을 설명하는 선도,
도 4는 도 1에 있어서의 압축기구부 및 배압실 주변의 구조를 확대하여 나타내는 주요부 단면도로서, 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 것으로, 도 4에 상당하는 도,
도 6은 도 5에 나타내는 선회 스크롤의 상세구조를 나타내는 평면도,
도 7은 도 6의 VII-VII선 화살표시 종단면도,
도 8은 도 5에 나타내는 고정 스크롤의 상세구조를 나타내는 평면도,
도 9는 도 8의 IX-IX선 화살표시 종단면도,
도 10은 본 발명의 냉동장치의 일례를 나타내는 냉동 사이클 구성도,
도 11은 본 발명의 냉동장치의 다른 예를 나타내는 냉동 사이클 구성도,
도 12는 압축기 부하에 따라 가스냉매 또는 액냉매를 선택하여 분사하는 예 를 나타내는 제어 플로우차트,
도 13은 도 12에 나타내는 제어를 실시한 경우의 효과를 설명하는 도면으로, 운전조건(압력비)과 가압력의 관계를 설명하는 선도이다.
본 발명은 고정 스크롤과 선회 스크롤을 가지는 스크롤 압축기구를 구비하고, 적어도 한쪽의 스크롤 경판 배면에 가스냉매로 충만된 배면실을 설치하여 배압실의 냉매가스 압력으로 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구조의 스크롤 압축기 및 냉동장치에 관한 것이다.
고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구와 구동부를 밀폐용기에 수납한 스크롤 압축기는 알려져 있고, 이와 같은 압축기는 응축기, 팽창밸브, 증발기 등에 의하여 구성된 냉동사이클에 흔히 사용되고 있다. 또 이와 같은 구성의 냉동사이클에 있어서 상기 응축기 하류의 가스냉매를 상기 압축실에 분사함으로써, 증발기 전후의 엔탈피차를 크게 하여 냉동능력을 늘려 냉동사이클의 COP를 향상시키는 기술도 알려져 있다.
한편, 고압력비에서의 운전이 필요하게 되는 냉동용이나 냉장용 압축기, 또는 난방시에 고압력비에서의 운전이 필요하게 되는 한냉지용 공조기의 압축기에서는 팽창밸브 상류의 저온도의 액냉매를 상기 압축실에 분사함으로써 토출가스 온도 를 저하시키고, 그것에 의하여 전동기 권선 온도의 상승을 억제하여 운전범위를 확대하도록 한 것도 있다.
또한 상기 가스분사와 액분사를 필요에 따라 동일 압축기로 구분하여 사용하여 냉동사이클 COP를 향상시킴과 동시에 운전범위도 확대할 수 있도록 한 것도 알려져 있다.
스크롤 배면에 가스냉매로 충만된 배면실을 설치하고, 배면실의 냉매가스 압력에 의하여 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구조의 스크롤 압축기로서는, 배면실을 흡입가스 또는 중간 압력의 가스로 충만된 공간과, 토출압력의 가스로 충만된 공간으로 구성하는 것이 있다. 이와 같은 것에서는 흡입가스 압력 또는 중간 압력과 토출가스 압력과의 총합으로 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하기 때문에, 토출가스 압력이 높고, 흡입가스 압력이 낮은 고압력비 조건에서는 배면실의 냉매가스 압력의 총합이 커진다.
배면실을 흡입가스 압력으로 한 경우의 압력을 Ps, 또는 배면실을 중간 압력으로 한 경우의 압력을 Pb라 하고, 이것들의 압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적을 S1이라 한다. 또 토출가스 압력(Pd)으로 충만된 스크롤 배면실의 가스 압력이 수압하는 스크롤 경판의 면적을 S2라 하면, 배면실의 냉매가스 압력이 작용하는 스크롤을다른쪽의 스크롤에 가압하는 힘(F1)은 다음 수학식 (1) 또는 (2)가 된다.
Figure 112006040717751-PAT00001
Figure 112006040717751-PAT00002
상기 수학식 (1)에서, 토출가스 압력(Pd)이 높고, 흡입가스 압력(Ps)이 낮은 고압력비 조건에서는 F1이 커지고, 그 크기는 토출가스 압력에 지배되는 것을 알 수 있었다. 또, 흡입가스 압력(Ps)이 작으면 중간 압력(Pb)도 작아지기 때문에, 상기 수학식 (2)에서도 토출가스 압력(Pd)이 높고, 흡입가스 압력(Ps)이 낮은 고압력비 조건에서는 F1이 커지고, 그 크기는 토출가스 압력에 지배되는 것을 알 수 있었다. 특히 배압실이 흡입가스 또는 중간압으로 채워진 공간과 토출압으로 채워진 공간을 밀봉재로 밀봉한 것에서는 토출가스 압력(Pd)이 작용하는 수압면적(S2)이 커지는 경향에 있기 때문에 가압력(F1)은 토출가스 압력(Pd)이 지배적이 되어, 흡입가스 압력(Ps)이나 중간 압력(Pb)에는 영향받기 어렵게 된다.
한편, 고정 스크롤과 선회 스크롤에 의하여 형성되는 압축실의 내압에 의한 힘(F2)이 가압력(F1)과는 반대방향으로 작용한다. 압축과정을 폴리트로프 지수(k)가 일정한 단열변화라고 가정하면, PVk = 일정한 관계로부터 압축실내 압력(P)은, 압축실용적을 V, 봉쇄 개시 직후의 최대 봉쇄용적을 Vmax 라 하면 다음 수학식 (3)으로 나타낸다.
Figure 112006040717751-PAT00003
또한 압축 종료 직후의 토출압력이 작용하는 압축실의 수압면적을 Smin 이라 하면, 내압에 의한 힘(F2)은 수학식 (4)가 된다.
Figure 112006040717751-PAT00004
이 수학식 (4)로부터, 흡입가스 압력(Ps)이 작아지면 수학식 (4)의 제 1항의 값이 작아지기 때문에 내압에 의한 힘(이반력)(F2)은 작아지는 것을 일 수 있다.
한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 순힘(F3)은 배압실에 의한 가압력(F1)과 내압에 의한 이반력(F2)과의 차(F3 = F1 - F2)가 되고, 이 관계를 도 2에 나타낸다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 토출가스 압력(Pd)이 높고, 흡입가스 압력(Ps)이 낮은 고압력비 조건에서는 배압실의 냉매가스 압력이 작용하는 스크롤을다른쪽의 스크롤에 가압하는 순힘(F3)이 과대해지는 것을 알 수 있다. 이 때문에 고압력비가 되는 운전조건에서는 스크롤 톱니 끝의 접촉면압이 과대해져 스크롤 톱니 끝의 마모 또는 스커핑의 발생을 초래한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 한쪽의 스크롤을 다른 쪽의 스크롤에 가압하는 가압력을 더욱 작게 하는 것을 가능하게 함으로써, 스크롤 톱니 끝의 마모나 스커핑의 발생을 저감하고, 운전범위를 확대할 수 있는 스크롤 압축기 및 냉동장치를 얻는 것에 있다.
본 발명에 의하면, 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기 한쪽의 스크롤 배면에 가스냉매로 충만된 배압실을 설치하고, 배압실의 냉매가스 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로서, 응축기나 증발기를 가지는 냉동사이클에 사용되는 것에 있어서, 상기 배압실을 흡입압력의 공간과 토출압력의 공간으로 구성하여 흡입압력과 토출압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 함과 동시에 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤에 의하여 형성되는 압축실에, 상기 냉동사이클의 응축기 하류로부터 가스냉매 및 액냉매의 어느 것이나 분사 가능하게 구성하고, 상기 압축기에의 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하는 스크롤 압축기가 제공된다.
여기서 스크롤 압축기의 상기 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사하기 위한 분사구멍을 고정 스크롤에 형성하도록 하면 좋다. 또 상기 배압실의 흡입압력의 공간과 토출압력의 공간을 밀봉재로 밀봉하도록 하면 좋다.
본 발명에 의하면, 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기 한쪽의 스크롤 배면에 가스냉매로 충만된 배압실을 설치하여 배압실의 냉매가스 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로서, 응축기나 증발기를 가지는 냉동 사이클에 사용되는 것에 있어서, 상기 배압실을 토출압력과 흡입압력과의 중간의 압력으로 충만된 공간과 토출압력으로 충만된 공간으로 구성하여 중간 압력과 토출압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 함과 동시에, 상기 고정 스크롤과 선회 스크롤에 의하여 형성되는 압축실에 상기 냉동사이클의 응축기 하류로부터 가스냉매 및 액냉매의 어느 것도 분사 가능하게 구성하고, 상기 압축기에 대한 흡입냉매의 압력 (Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하는 스크롤 압축기가 제공된다.
여기서 중간 압력의 상기 배압실 공간과 상기 압축실을 연통하는 상기 중간압 구멍은, 배면실의 압력이 작용하는 스크롤의 경판에 설치하고, 또한 상기 고정 스크롤의 경판에는 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사하기 위한 분사구멍을 형성하 도록 하면 좋다.
여기서 상기 중간압 구멍이 연통하는 압축실보다 고압측의 압축실과 연통하 도록 상기 분사구멍이 형성되도록 구성하고, 또한 상기 중간압 구멍이 압축실에 개 구되어 있는 구간과, 상기 분사구멍이 압축실에 개구되어 있는 구간이 겹치지 않도록 상기 중간압 구멍 및 분사구멍을 형성하면 좋다. 또 상기 분사구멍은 압축기의 토출공간과는 연통하지 않는 위치, 즉 분사구멍이 개구되어 있는 압축실은 토출압력이 되지 않는 위치에 설치하고, 상기 중간압 구멍은 압축기의 흡입공간과는 연통하지 않는 위치, 즉 중간압 구멍이 개구되어 있는 압축실은 흡입압력이 되지 않는 위치에 설치하도록 하면 좋다.
이와 같이 중간압 구멍이 압축실에 개구되어 있는 구간과 상기 액 분사구멍이 압축실에 개구되어 있는 구간이 겹치지 않도록 하고, 분사구멍은 압축기의 토출공간과는 연통하지 않는 위치로 하고, 중간압 구멍도 압축기의 흡입공간과는 연통하지 않는 위치에 설치하도록 함으로써, 가스 분사나 액 분사한 경우의 중간 압력의 배압실에 미치는 영향을 저감할 수 있어 선회 스크롤의 거동을 안정화할 수 있다.
상기에 있어서, 상기 배압실의 중간 압력의 공간과 토출압력의 공간을 밀봉재로 밀봉하도록 하면 좋고, 또 배면실의 흡입압력 또는 중간 압력을 수압하는 스크롤경판의 면적(S1)과 토출압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적(S2)과의 면적비(S1/S2) 는 5 미만으로 하면 좋다.
또한 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 3을 넘는 운전조건이 된 경우에, 가스냉매 또는 액냉매를 압축실에 분사하도록 하고, 3 이하의 경우에는 분사하지 않도록 제어하면 좋다. 또 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토 출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 3 ∼ 8에서는 가스 분사를 실행하고, 8을 넘는 운전조건에서는 액냉매를 압축실에 분사하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 압축기, 응축기 및 서브쿨러를 구비하고, 상기 응축기와 서브쿨러와의 사이의 냉매배관으로부터 분기되어 서브쿨러를 경유한 후, 압축기의 압축실에 접속되는 분사배관을 구비한 냉동장치에 있어서, 상기 분사배관에는 상기 서브쿨러의 상류측에 스로틀수단(팽창밸브)(A)을, 하류측에 스로틀수단(팽창밸브)(B)을 설치하고, 압축기에 가스분사하는 경우에는 상기 스로틀수단(A)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(B)의 개방도는 스로틀수단(A)의 개방도보다 크게(바람직하게는 완전 개방)하고, 액 분사하는 경우에는 상기 스로틀수단(B)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(A)의 개방도는 스로틀수단(B)의 개방도보다 크게(바람직하게는 완전 개방) 하도록 제어하는 냉동장치가 제공된다.
본 발명에 의하면 압축기, 응축기 및 기액 분리기를 구비하는 냉동장치에 있어서, 상기 기액 분리기 내 하부의 액 고임부와 상기 압축기의 압축실과 연통되어 스로틀수단(팽창밸브)(F)을 구비하는 액 분사계통(배관)과, 상기 기액 분리기 내 상부의 가스 공간부와 상기 압축기의 압축실과 연통되어 스로틀수단(팽창밸브)(E)을 구비하는 가스분사 계통(배관)을 구비하고, 압축기에 액 분사하는 경우에는 상기 액 분사계통을 사용하고, 압축기에 가스 분사하는 경우에는 상기 가스분사 계통을 사용하여 냉매를 압축실에 분사하는 냉동장치가 제공된다.
여기서 압축기에 액 분사하는 경우에는, 상기 스로틀수단(F)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(E)의 개방도는 스로틀수단(F)의 개방도보다 더욱 작게 (바람직하게는 완전 폐쇄) 하도록 제어하고, 가스 분사하는 경우에는, 상기 스로틀수단(E)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(F)의 개방도는 스로틀수단(E)의 개방도보다 더욱 작게(바람직하게는 완전 폐쇄) 제어함으로써 각각의 분사를 실행할 수 있다.
또한, 상기 냉동장치에 있어서의 압축기는, 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기 한쪽의 스크롤 배면에 배압실을 설치하여 배압실의 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로 하고, 상기 배압실을 토출압력의 공간과, 이것보다 압력이 낮은 저압공간(흡입압력 또는 중간압력의 공간)으로 구성하여 흡입압력과 토출압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 구성하고, 또한 상기 압축기에 대한 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하도록 상기 분사라인에 설치한 각 스로틀수단을 제어하는 제어수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 이하에 설명한다.
본 발명의 스크롤 압축기는, 선회 또는 고정 스크롤의 배면에 가스냉매로 충만된 배압실이 설치되어 있고, 배압실의 냉매가스 압력에 의하여 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구조로 되어 있다. 또 상기 배압실은 흡입가스 또는 중간 압력의 가스로 충만된 저압측 공간과 토출 압력으로 충만된 고압측 공간으로 구성되어 있고, 흡입가스 압력 또는 중간 압력과, 토출가스 압력과의 총합으로 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하고 있다. 또한 본 발명에서는 선회 및 고정 스크롤로 구성되는 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사할 수 있도록 분사구멍이 고정 스크롤에 설치되어 있다.
상기 가스냉매 또는 액냉매의 어느 한쪽을 필요에 따라 선택하여 스크롤 압축기의 압축실에 분사할 수 있게 한 냉동장치(냉동사이클)의 예를 도 10에 의하여 설명한다.
도 10에서 냉동사이클은 압축기(300), 응축기(301), 서브쿨러(304), 팽창밸브 (C) 및 증발기(302) 등을 차례로 배관 접속함으로써 구성되어 있다. 응축기(301)와 서브쿨러(304) 사이의 냉매 배관으로부터 분사배관(305)이 분기되고, 이 분사배관은 서브쿨러(304)를 경유한 후, 압축기(300)의 압축 도중의 압축실에 접속되어 있다. 서브쿨러(304)에서는 주냉매 배관을 흐르는 냉매와 분사배관을 흐르는 냉매를 열교환할 수 있도록 구성되어 있다. 팽창밸브(A)는 서브쿨러 상류측의 분사 배관에, 팽창밸브 B는 서브쿨러 하류측의 분사 배관에 각각 설치되고, 이들 팽창밸브는 유량 조정 가능한 전자팽창밸브 등으로 구성되어 있다.
가스냉매를 압축기에 분사하는 경우에는, 팽창밸브 A의 개방도를 작게 하여 팽창밸브 B의 개방도를 그것보다 크게, 바람직하게는 완전 개방으로 함으로써, 서브쿨러에 의하여 기화된 가스냉매를 압축실에 분사할 수 있다. 이 경우, 팽창밸브 A의 개방도의 대소로 분사하는 가스냉매의 유량을 조정하는 것이 가능하다.
액 분사하는 경우에는, 팽창밸브 A의 개방도를 크게, 바람직하게는 완전 개방하여 팽창밸브(B)의 개방도를 그것보다 작게 하여 조절함으로써 압축실에 대한 액 분사가 가능해진다. 이 경우, 팽창밸브(A)의 전후에서 액냉매의 물성에 변화가 없기 때문에 팽창밸브(B)의 바로 앞은 토출압력의 액냉매의 상태이고, 팽창밸브(B)의 개방도의 대소로 액 분사 유량을 조정하여 압축실에 액 분사하는 것이 가능해진다.
또한 가스 분사 및 액 분사의 어느 쪽도 실시하지 않는 경우는, 팽창밸브(A) 및 팽창밸브(B)를 완전 폐쇄로 하면 좋다.
도 11은 본 발명의 냉동장치의 다른 예로서, 이 예는 기액 분리기(306)를 가지는 냉동사이클에 적용한 것이다. 냉동사이클은 압축기(300), 응축기(301), 기액 분리기(306), 증발기(302) 및 팽창밸브(C) 등을 차례로 배관 접속함으로써 구성되어 있다. 팽창밸브(C)를 가지는 주냉매 배관은 기액 분리기(306) 내 하부의 액상으로부터 인출되고, 기액 분리기(306)와 팽창밸브(C) 사이의 주냉매 배관으로부터 분사배관(305)이 분기되어 압축기(300)의 압축실에 접속되어 있다. 이 분사배관에는 액 분사용 팽창밸브(F)가 설치되고, 또한 이 팽창밸브(F) 하류측의 분사배관과 상기 기액 분리기(306) 내의 기상으로 되어 있는 상부 공간은 바이패스 배관(307)으로 접속되고, 이 바이패스 배관에도 팽창밸브(E)가 설치되어 있다.
또한 이 예에서는 분사배관(305)을 주냉매 배관으로부터 분기시켜 구성하고 있으나, 분사배관(305)의 한쪽 끝측을 기액 분리기(306) 내 아래 쪽의 액상으로 되어있는 부분과 연통시키도록 하여도 좋다. 또 팽창밸브(E, F)로서는 유량 조절 가 능한 전자팽창밸브로 하는 것이 좋으나, 그 대신에 전자밸브(개폐밸브)와 캐필러리의 조합으로 구성하는 것도 가능하다.
도 11의 예에서, 가스냉매를 압축기에 분사하는 경우에는, 팽창밸브 E의 개방도를 크게 하고, 팽창밸브(F)를 완전 폐쇄 또는 팽창밸브(E)보다 작은 개방도로 함으로써 기액 분리기(306)로 분리된 가스냉매를 바이패스 배관(307) 및 분사배관(305)을 거쳐 압축실에 분사할 수 있다. 이 경우, 팽창밸브 E의 개방도 조절에 의하여 가스냉매 유량을 조정하는 것이 가능해진다.
액 분사하는 경우에는 팽창밸브(E)를 완전 폐쇄 또는 작게 하고, 팽창밸브(F)의 개방도를 팽창밸브(E)의 개방도보다 크게 함으로써, 기액 분리기에 의하여 분리되어 주냉매 배관을 흐르는 액냉매의 일부를 팽창밸브 F를 거쳐 분사배관(305)으로부터 압축실에 분사할 수 있다. 이 경우에도 팽창밸브 F의 개방도 조절에 의하여 액 분사량의 조정이 가능해진다.
또한 가스 분사 및 액 분사의 어느 쪽도 실시하지 않는 경우는, 팽창밸브 E 및 F 모두 완전 폐쇄로 하면 좋다.
상기 도 10 또는 도 11의 냉동장치에서는, 각 팽창밸브 A∼F의 개폐 또는 개방도를 제어하는 제어장치(도시 생략)가 설치되어 있다.
상기한 냉동장치를 사용하여 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사함으로써 압축실 내의 압력은 상승하고, 압축실의 내압에 의한 힘(F2)이 증가하여 F2'가 된다. 이 결과, 토출가스 압력(Pd)이 높고, 흡입가스 압력(Ps)이 낮은 고압력비 조건에서도, 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 순가압력(F3)은,
F3 = F1 - F2'
가 되어, 분사하지 않는 경우와 비교하여 작게 할 수 있다.
즉, 도 2에 나타내는 바와 같이 압축실 내압에 의한 이반력이 F2에서 F2'로 증가하기 때문에, 상기 순가압력은 F3에서 도 2의 F3'에 나타내는 바와 같이 저감할 수 있다. 이에 의하여 스크롤 톱니 끝과 스크롤 경판과의 접촉 면압을 작게 할 수 있고, 스크롤 톱니 끝과 스크롤 경판과의 마모나 스커핑의 발생을 억제하여 신뢰성이 높은 스크롤 압축기를 실현할 수 있다.
그 결과, 고압력비의 운전조건에서는, 스크롤 톱니 끝과 스크롤 경판과의 면압이 높아져 버리기 때문에, 운전할 수 없었던 운전범위에서도 본 발명을 채용함으로써 운전이 가능해진다. 즉, 동일한 압축기를 사용하여 운전범위를 확대할 수 있기 때문에, 한냉지용 히트펌프 에어컨디셔너 등의 용도에도 적합한 냉동장치나 스크롤 압축기를 얻을 수 있다. 또 분사함으로써, 스크롤 톱니 끝의 온도도 내릴 수 있기 때문에 톱니 끝과 경판과의 슬라이딩 특성도 좋아져 신뢰성을 향상할 수 있다. 이것은 가스 분사보다, 액 분사의 쪽이 높은 효과가 얻어진다.
상기 도 10 및 도 11에서 구성된 냉동사이클를 사용함으로써, 가스냉매 또는 액냉매를 압축기의 압축실에 분사할 수 있으나, 압축기의 부하에 따라 가스 또는 액을 선택하여 분사함으로써 어떠한 운전조건에서도 스크롤 톱니 끝과 경판과의 접촉면압을 대략 일정하게 하는 것이 가능해져 고신뢰성의 스크롤 압축기를 실현할 수 있다.
다음에 도 12에 나타내는 제어 플로우차트에 의하여 압축기 부하에 따라 가 스냉매 또는 액냉매를 선택하여 분사하는 제어의 예를 설명한다. 압축기의 운전개시후, 흡입냉매 압력(Ps) 및 토출냉매 압력(Pd)을 압력센서 등에 의하여 검출한다. 검출된 압력으로부터 운전 압력비(Pd/PS=ε)를 산출한다. 이 예에서는 『설정 용적비≤ ε≤ 8』의 운전조건에 있을 때에는 가스 분사를 실시하고, 『8 <ε』의 운전조건이 된 경우에는 액 분사를 실행하도록 제어된다. 여기서 설정 용적비란 스크롤 압축기의 봉쇄 개시 직후의 압축실의 용적(최대 용적)과 토출공간과 연통되기 직전의 압축실의 용적(최소 용적)의 비이다.
가스 분사에서도 토출가스 온도를 충분히 식히는 것이 가능한 압축기이면 액 분사를 하지 않아도 좋으나, 일반적으로는 액 분사를 실시하지 않으면, 토출가스 온도를 냉각할 수 없기 때문에, 액 분사를 실시하는 쪽이 좋다. 또한 토출가스 온도의 한계값은 압축기 내부에서 토출가스의 분위기에 노출되는 부품의 허용온도가 되어 압축기의 사양에 따라 따르다. 전동기나 구름베어링이 토출가스의 분위기에 노출되는 경우에는 토출가스 온도의 한계값은 120℃ 전후이다. ε< 8의 경우에는 액 분사하지않아도 토출가스 온도를 냉각할 수 있는 운전범위가 되기 때문에, 더욱 높은 사이클 (COP)이 얻어지는 가스 분사를 우선하여 실시하는 것이 좋다. 단, 토출가스 온도가 한계값을 넘는 경우는 액 분사를 실시한다.
운전압력비(ε)가 설정 용적비보다 작은 운전조건에서는 냉매가스에 의한 배압실의 압력이 작아지기 때문에, 분사에 의하여 내압이 너무 상승하면 스크롤이 배압실측으로 억제되어 선회 스크롤과 고정 스크롤의 이탈이 일어날 가능성이 커진다. 이 때문에 이 예에서는 운전압력비(ε)가 설정 용적비보다 작은 경우에는 가 스 분사나 액 분사를 실시하지 않도록 제어되어 있다.
도 13에 의하여 도 12의 제어에 의한 본 실시예의 효과를 설명한다. 도 13은 운전압력비, 즉 압축기 운전 부하에 따라 가스 또는 액 분사를 선택하여 실행하는 제어를 한 경우에 있어서의 운전압력비에 대한 스크롤 가압력의 관계를 나타낸다. F1은 배압실의 압력에 의하여 스크롤을 가압하는 힘, F2는 스크롤 내압에 의한 스크롤을 이반시키려고 하는 힘으로 분사하지 않는 경우의 것, F3은 순가압력(= F1 - F2)이다. F2GINJ는 가스 분사를 실시한 경우의 스크롤 내압에 의한 이반력, F2액INJ 은 액 분사를 실시한 경우의 스크롤 내압에 의한 이반력, F3GINJ은 가스 분사한 경우의 순가압력, F3액INJ는 액분사한 경우의 순가압력을 나타내고 있다.
이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 운전압력비에 따라 가스 또는 액 분사를 구분하여 사용한 경우, 양 스크롤의 순가압력을 인젝션하지 않은 경우에 비하여 작게 할 수 있음과 동시에, 운전 압력비의 변화에 대하여 순가압력의 변동 폭을 작게 할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 어떠한 운전조건에서도 스크롤 톱니 끝과 경판과의 접촉 면압을 대략 일정하게 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 스크롤 압축기를 얻을 수 있다.
도 1에 본 발명의 스크롤 압축기의 실시예를 나타낸다.
스크롤 압축기(1)는 밀폐용기(100) 내에 압축기구부(2), 전동기부(3), 부베어링부(4) 및 급유기구 등을 수납하여 구성되어 있다. 본 실시예는 압축기구부(2)와 전동기부(3)를 상하에 배치한 세로형 스크롤 압축기의 예를 나타내고 있다.
압축기구부(2)는 선회 스크롤(5), 고정 스크롤(6), 프레임(7), 구동축(8), 선회베어링(13) 및 선회기구(9) 등에 의하여 구성되어 있다. 또 압축기구부(2)는 고정 스크롤(6)과 선회 스크롤(5)을 맞물리게 하여 압축실(81)을 형성하고 있다.
선회 스크롤(5)은, 경판(10), 이것의 한쪽에 수직하게 세워 설치된 소용돌이형상 랩(11) 및 축 지지부(보스부)(5a) 등으로 구성되어 있다. 선회 스크롤(5)의 경판(10)의 배면측에는 선회기구(올덤링)(9)와, 구동축(8)의 크랭크부(12)가 삽입되는 선회 베어링(13)이 설치되어 있다.
고정 스크롤(6)은 경판(14), 이것의 한쪽에 수직하게 세워 설치된 소용돌이형상 랩(15), 흡입구(16), 토출구(17) 등에 의하여 구성되고, 프레임(7)에 볼트를 거쳐 고정되어 있다. 고정 스크롤(6)과 프레임(7)과의 사이에는 선회 스크롤(5)이 선회운동 가능하게 협지되어 있다. 고정 스크롤(6)의 흡입구(16)에는 밀폐용기(100)에 설치한 흡입관(85)이 접속되어 있다. 또한 밀폐용기(100)에는 프레임(7)과 전동기(3) 사이의 공간과 연통하는 토출관(22)이 설치되어 있다.
프레임(7)은 그 외주부가 밀폐용기(100)에 고정되고, 그 중앙부에는 주베어링(63)이 설치되고, 주베어링(63)은 프레임(7)과 커버(84)에 의하여 덮여져 있다. 커버(84)는 주베어링(63)을 아래쪽으로부터 가압하도록 프레임에 착탈 가능하게 설치되고, 주베어링(63)은 전동기부(3)와 선회 스크롤(5)과의 사이에 배치되어 있다.
구동축(8)의 주축부 상부에는 크랭크부(12)가 설치되고, 이 크랭크부(12)를 선회 스크롤(5)에 연결함으로써 선회 스크롤(5)을 구동한다. 크랭크부(12)는 선회 베어링(13) 내에 삽입되어, 선회 스크롤을 축 지지하고 있다.
전동기부(3)는 구동축(8)을 거쳐 압축기구부(2)를 구동하는 회전 구동수단을 구성하는 것으로, 스테이터(18)와 로터(19)를 기본요소로 하고 있다. 스테이터(18)는 밀폐용기(100)에 설치되어 있다. 스테이터(18)의 외주면은 밀폐용기(100)의 내주면에 대략 밀착하여 형성되어 있다.
부베어링부(4)는 구동축(8)을 전동기부(3)의 아래쪽에서 지지하는 것으로, 부베어링(51), 이 부베어링(51)을 삽입한 부베어링 하우징(52), 이 부베어링 하우징(52)에 체결된 하부 프레임(53) 등에 의하여 구성되고, 상기 하부 프레임(53)은 밀폐용기(100)에 고정되어 있다. 구동축(8)은 주베어링(63)과 부베어링(51)에 의하여 전동기(3)의 양쪽에서 축 지지됨과 동시에, 상단부의 크랭크부(12)에 의하여 선회 베어링(13)을 거쳐 선회 스크롤을 구동한다.
즉, 전동기부(3)의 회전에 의하여 구동축(8)이 회전하면 선회 스크롤(5)은 선회기구(9)의 작용에 의하여 자세를 유지한 채로 고정 스크롤(6)에 대하여 선회운동을 행한다. 그 선회운동에 의하여 생기는 불균형력을 상쇄하기 위하여 로터(19)와 선회 스크롤(5)과의 사이에 평형추(balance weight)(20)가 설치됨과 동시에, 로터(19)에 로터 평형추(21)가 설치되어 있다.
고정 스크롤(6)과 선회 스크롤(5)을 맞물리게 함으로써 형성되는 압축실(81)은 선회 스크롤(5)이 선회 운동함으로써 그 용적이 감소하는 압축동작이 행하여진다. 이 압축동작에서는 선회 스크롤(5)의 선회운동에 따라 작동유체가 흡입구(16)로부터 압축실(81)로 흡입되고, 흡입된 작동유체가 압축공정을 거쳐 고정 스크롤(6)의 토출구(17)로부터 밀폐용기(100) 내의 토출공간에 토출되고, 전동기측의 실을 경유하여 토출관(22)으로부터 밀폐용기(100) 밖으로 토출된다. 이것에 의하여 밀폐용기(100) 내의 공간은 토출압력으로 유지된다.
급유기구는 급유펌프(83), 급유구멍(61) 및 배유 파이프(60)로 구성되고, 급유펌프(83)는 오일 저장소(82)에 저류된 윤활유를 급유구멍(61)을 거쳐 부베어링(51), 선회 베어링(13), 주베어링(63)에 공급한다. 또한 급유구멍(61)으로부터 각 베어링부에 공급된 오일은, 선회 스크롤(5)과 고정 스크롤(6)의 슬라이딩부에도 흐른다. 구동축(8)의 부베어링(51) 부근에는 급유구멍(61)과 연통하는 가로 급유구멍이 설치되어 있어 부베어링(51)에 급유하도록 되어 있다.
배유 파이프(60)는, 주베어링(63)을 윤활한 오일을, 전동기부(3)의 스테이터바깥 둘레 오목부(18a)를 통하여 밀폐용기(100)의 오일 저장소(82)로 유도하는 것이다. 배유 파이프(60)의 수평부(60a)의 끝부는, 프레임(7)의 주베어링(63)을 덮고 있는 부분의 원형 구멍에 압입되어 장착되어 있다. 이 장착구조에 의하여 배유 파이프(60)를 프레임(7)에 간단하고 또한 확실하게 장착할 수 있다. 배유 파이프(60)의 장착부는 프레임(7) 내에 개구되어 주베어링(63)을 윤활한 오일이 이 개구부로부터 배유 파이프(60) 내로 도입된다.
배유 파이프(60)의 수직부(60b)는 밀폐용기(100)의 내벽면을 따라 상하로 연장되어 스테이터(18)의 코일 엔드부(18c)와 밀폐용기(100)와의 사이 및 스테이터 바깥 둘레의 오목부(18a)를 통하여 아래쪽으로 연장되고, 배유 파이프(60)의 하단부는하부 프레임(53)에 설치된 파이프 가압부(65)에 고정되어 있다.
다음에 도 4에 의하여 압축기구부 및 배압실 주변의 구조를 설명한다. 선회 스크롤(5)의 경판(10) 배면에는 흡입가스로 충만된 공간[배압실(111)]과 토출압력으로 충만된 공간[배압실(112)]이 형성되어 있고, 흡입압의 배압실(111)과 토출압의 배압실(112)은, 프레임(7)의 홈(113)에 장착한 밀봉재(114)에 의하여 밀봉되어 있다. 고정 스크롤의 흡입공간(16) 하부에는 배압실(111)과 연통하는 연통구멍(110)이 형성되어 있고, 배압실(111)은 흡입압력으로 되어 있다. 배압실(112)에는 밀폐용기(100)하부의 토출압력 분위기에 있는 윤활유가 급유펌프(83) 및 급유구멍(61)을 거쳐 공급되고, 토출압력의 윤활유 등으로 충만되어 있다. 밀봉재(114)는 프레임 홈(113)의 간극에 충만된 토출가스 압력에 의하여 선회 스크롤에 가압되어 배압실(111)과 배압실(112)을 밀봉하는 구조로 되어 있다. 이 구조에 의하여 선회 스크롤은 배압실(111)의 흡입가스 압력과, 배압실(112)의 토출가스 압력의 총합으로 고정 스크롤에 가압된다.
분사구멍(205)은, 고정 스크롤(6)의 경판(14)에 형성되어 압축실(81)과 연통되어 있다. 이 분사구멍(205)의 형성위치에 의하여 압축실(81)과의 연통구간을 조정하는 것이 가능하다.
도 5는 도 4와는 다른 실시예를 나타내는 것으로, 이 실시예에서는 중간 가스압력으로 충만된 공간[배압실(204)]과, 토출가스 압력으로 충만된 공간[배압실(112)]을 구비하고 있는 예이다. 이 실시예에서도 도 4의 예와 마찬가지로 중간압의 배압실(204)과 토출압의 배압실(112)은 밀봉재(114)로 밀봉되어 있다.
선회 스크롤(5)의 경판(10)에는 랩측과 연통하는 ㄷ자형 연통구멍(중간압 구멍)(201)이 형성되어 있다. 이 ㄷ자형 연통구멍(201)의 바깥 둘레측의 출구 부(202)와 간헐적으로 연통하도록 고정 스크롤 경판(14)의 외주부 하면에는 노치홈(203)이 형성되어 있고, 선회 스크롤(5)의 선회운동에 의하여 연통구멍 출구(202)가 노치홈(203)과 간헐적으로 연통한다. 이에 의하여 단속적으로 중간압의 압축실(81)과 배압실(204)이 연통하고, 배압실(204)은 중간 압력의 가스로 충만된다. 상기 ㄷ자형 연통구멍(201), 연통구멍 출구(202) 및 상기 노치홈(203)의 형상 및 위치관계를 적절하게 설정함으로써 압축실(81)과 배압실(204)이 연통하는 구간을 조정할 수 있고, 배압실(204)을 적절한 중간 압력으로 설정할 수 있다.
이 실시예에서의 선회 스크롤의 상세구조를 도 6 및 도 7에 고정 스크롤의 상세구조를 도 8 및 도 9에 나타낸다. 이들 도면에서 동일부호를 붙인 부분은 동일부분을 나타내고 있다.
상기 실시예의 스크롤 압축기에서, 그 압축실 내압의 변화와, 중간압 구멍(201)의 연통구간 및 분사구멍(205)의 연통구간의 일례를 도 3에 나타낸다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 분사구멍(205)이 압축실과 연통하고 있는 구간과, 중간압 구멍(연통구멍)(201)이 압축실과 연통하고 있는 구간과는 겹치지 않는 위치관계가 되도록 상기 중간압 구멍(201) 및 분사구멍(205)의 위치가 설정되어 있다. 또 분사구멍(205)이 연통하고 있는 압축실이 토출압력이 되지 않고, 또한 중간압의 배압실(204)도 흡입압력이 되지 않도록 분사구멍(205) 및 중간압 구멍(201)의 위치가 정해져 중간압실(204)이 액 분사나 가스 분사의 압력의 영향을 받는 일이 없도록 하고 있다.
본 발명에 의하면, 압축실에 냉동사이클의 응축기 하류로부터 가스냉매 및 액냉매의 어느 것도 분사 가능하게 구성하고, 압축기의 운전조건에 의하여 가스 분사와 액 분사를 선택하여 실시할 수 있도록 구성하고 있기 때문에, 스크롤 압축기에서의 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 가압하는 가압력을 더욱 작게 하는 것이 가능하게 되어 스크롤 톱니 끝의 마모나 스커핑의 발생을 저감할 수 있고, 운전범위도 확대하는 것이 가능해진다.
또, 분사구멍 위치와 중간압 구멍 위치의 관계를 서로 간섭하지 않는 위치에 설치하도록 하면, 가스분사 및 액 분사의 어느 쪽을 사용하는 운전조건에서도 선회 스크롤의 거동을 안정화할 수 있고, 이것에 의하여 압축기의 체적효율을 향상시키고, 또한 진동 및 소음이 적은 압축기를 얻을 수 있다.

Claims (21)

  1. 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기한쪽의 스크롤 배면에 가스냉매로 충만된 배압실을 설치하고, 배압실의 냉매가스 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로서 응축기나 증발기를 가지는 냉동사이클에 사용되는 것에 있어서,
    상기 배압실을, 흡입 압력의 공간과 토출 압력의 공간으로 구성하여 흡입 압력과 토출 압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 함과 동시에,
    상기 고정 스크롤과 선회 스크롤에 의하여 형성되는 압축실에, 상기 냉동 사이클의 응축기 하류로부터 가스냉매 및 액냉매의 어느 것도 분사 가능하게 구성하고,
    상기 압축기에의 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    스크롤 압축기의 상기 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사하기 위한 분사 구멍이 고정 스크롤에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배압실의 흡입 압력의 공간과 토출 압력의 공간을 밀봉재로 밀봉한 것 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기한쪽의 스크롤 배면에 가스냉매로 충만된 배압실을 설치하고, 배압실의 냉매가스 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로서, 응축기나 증발기를 가지는 냉동사이클에 사용되는 것에 있어서,
    상기 배압실을, 토출 압력과 흡입 압력과의 중간 압력으로 충만된 공간과 토출 압력으로 충만된 공간으로 구성하여 중간 압력과 토출 압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 함과 동시에,
    상기 고정 스크롤과 선회 스크롤에 의하여 형성되는 압축실에, 상기 냉동 사이클의 응축기 하류로부터 가스냉매 및 액냉매의 어느 것도 분사 가능하게 구성하고,
    상기 압축기에의 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    배면실의 압력이 작용하는 스크롤의 경판에, 중간 압력의 상기 배압실 공간과 상기 압축실을 연통하는 중간압 구멍을 설치하고,
    또한 상기 고정 스크롤의 경판에는, 압축실에 가스냉매 또는 액냉매를 분사하기 위한 분사구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 중간압 구멍이 연통하는 압축실보다 고압측의 압축실과 연통하도록 상기 분사구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 중간압 구멍이 압축실에 개구되어 있는 구간과, 상기 분사구멍이 압축실에 개구되어 있는 구간이 겹치지 않도록 상기 중간압 구멍 및 분사구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 분사구멍은 압축기의 토출공간과는 연통하지 않는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 중간압 구멍은 압축기의 흡입공간과는 연통하지 않는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 배압실의 중간 압력의 공간과 토출 압력의 공간을 밀봉재로 밀봉한 것 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  11. 제 3항에 있어서,
    배면실의 흡입 압력 또는 중간 압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적(S1)과 토출압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적(S2)과의 면적비(S1/S2)는 5 미만인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  12. 제 10항에 있어서,
    배면실의 흡입 압력 또는 중간 압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적(S1)과 토출 압력을 수압하는 스크롤 경판의 면적(S2)과의 면적비(S1/S2)는 5 미만인 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  13. 제 1항에 있어서,
    흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 3을 넘는 운전조건이 된 경우에, 가스냉매 또는 액냉매를 압축실에 분사하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  14. 제 4항에 있어서,
    흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 3을 넘는 운전조건이 된 경우에, 가스냉매 또는 액냉매를 압축실에 분사하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  15. 제 13항에 있어서,
    흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 8을 넘는 운전조건이 된 경우에는 액냉매를 압축실에 분사하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  16. 제 14항에 있어서,
    흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가 8을 넘는 운전조건이 된 경우에는 액냉매를 압축실에 분사하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  17. 압축기, 응축기 및 서브쿨러를 구비하고, 상기 응축기와 서브쿨러 사이의 냉매 배관으로부터 분기하여 서브쿨러를 경유한 후, 압축기의 압축실에 접속되는 분사배관을 구비한 냉동장치에 있어서,
    상기 분사배관에는 상기 서브쿨러의 상류측에 스로틀수단(A)을, 하류측에 스로틀수단(B)을 설치하고,
    압축기에, 가스 분사하는 경우에는, 상기 스로틀수단(A)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(B)의 개방도는 스로틀수단(A)의 개방도보다 크게 하고,
    액 분사하는 경우에는, 상기 스로틀수단(B)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(A)의 개방도는 스로틀수단(B)의 개방도보다 크게 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  18. 압축기, 응축기 및 기액 분리기를 구비하는 냉동장치에 있어서,
    상기 기액 분리기 내 하부의 액 고임부와 상기 압축기의 압축실과 연통되고, 스로틀수단(F)을 구비하는 액 분사 계통과,
    상기 기액 분리기 내 상부의 가스 공간부와 상기 압축기의 압축실과 연통되어 스로틀수단(E)을 구비하는 가스 분사 계통을 구비하여,
    압축기에 액 분사하는 경우에는 상기 액 분사 계통을 사용하고, 압축기에 가스 분사하는 경우에는 상기 가스 분사 계통을 사용하여 냉매를 압축실에 분사하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    압축기에, 액 분사하는 경우에는 상기 스로틀수단(F)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(E)의 개방도는 스로틀수단(F)의 개방도보다 더욱 작게 하도록 제어하고,
    가스 분사하는 경우에는, 상기 스로틀수단(E)의 개방도를 작게 함과 동시에 스로틀수단(F)의 개방도는 스로틀수단(E)의 개방도보다 더욱 작게 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 압축기는, 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기 한쪽의 스크롤 배면에 배압실을 설치하고, 배압실의 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기로서, 상기 배압실을, 토출 압력의 공간과, 이것보다 압력이 낮은 저압 공간으로 구성하고, 흡입 압력과 토출 압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 구성되어 있는 것이고, 또한
    상기 압축기에의 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하도록 상기 분사 라인에 설치한 각 스로틀수단을 제어하 는 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 압축기는, 고정 스크롤과 선회 스크롤 등으로 이루어지는 압축기구부와, 압축기구를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 압축기구부와 구동부를 밀폐용기에 수납하고, 상기 한쪽의 스크롤 배면에 배압실을 설치하고, 배압실의 압력에 의하여 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하는 구성으로 한 스크롤 압축기가고, 상기 배압실을, 토출 압력의 공간과, 이것보다 압력이 낮은 저압 공간으로 구성하여 흡입 압력과 토출 압력의 총합으로 상기 한쪽의 스크롤을 다른쪽의 스크롤에 가압하도록 구성되어 있는 것으로, 또한
    상기 압축기에의 흡입냉매의 압력(Ps)과, 토출냉매의 압력(Pd)과의 비(Pd/Ps)가, 상기 압축기의 설정 용적비보다 크고, 또한 설정 용적비보다 큰 임의의 설정값보다 작은 경우에는 가스 분사를 실시하고, 상기 임의의 설정값보다 큰 경우에는 액 분사를 실시하도록 상기 분사 라인에 설치한 각 스로틀수단을 제어하는 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치.
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