JP6926637B2 - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、外側圧縮部での中間圧冷媒吐出時における過圧縮の発生を防止し、圧縮機の効率低下を抑えることができるスクロール圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor capable of preventing the occurrence of overcompression at the time of discharging the intermediate pressure refrigerant in the outer compression portion and suppressing a decrease in the efficiency of the compressor.
従来から、1つのスクロール圧縮機内に2段の圧縮機構を設けたものがある。例えば、特許文献1には、固定スクロールの圧縮室を2段に区分するランド部を設け、このランド部によって区分された外周側の低段の圧縮機構と内周側の高段の圧縮機構とを形成し、低段の圧縮機構によって圧縮された空気を高段の圧縮機構に導入する2段圧縮のスクロール圧縮機が記載されている。 Conventionally, there is one in which a two-stage compression mechanism is provided in one scroll compressor. For example, in Patent Document 1, a land portion for dividing a fixed scroll compression chamber into two stages is provided, and a low-stage compression mechanism on the outer peripheral side and a high-stage compression mechanism on the inner peripheral side are divided by the land portion. A two-stage compression scroll compressor is described in which the air compressed by the low-stage compression mechanism is introduced into the high-stage compression mechanism.
ところで、固定スクロール板状渦巻歯と旋回スクロール板状渦巻歯を互いに噛み合わせて圧縮室を形成し、前記旋回スクロール板状渦巻歯を公転運動させることによって前記圧縮室の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機であり、前記固定スクロール板状渦巻歯の中心側の巻始めと外側の巻終わりとの間で前記圧縮室を外側圧縮部と内側圧縮部とに分割する分割壁を設け、前記旋回スクロール板状渦巻歯が前記公転運動に伴って前記分割壁に干渉しないように分断されたスクロール圧縮機では、前記分割壁によって分割された低圧側の前記外側圧縮部に設けられ、低圧冷媒吸込口から吸い込まれた冷媒を中間圧まで圧縮して吐出する中間圧冷媒吐出ポートが設けられる。 By the way, a scroll compressor that compresses the refrigerant in the compression chamber by engaging the fixed scroll plate-shaped spiral teeth and the swivel scroll plate-shaped spiral teeth with each other to form a compression chamber and causing the swirling scroll plate-shaped spiral teeth to revolve. A split wall for dividing the compression chamber into an outer compression portion and an inner compression portion is provided between the winding start on the center side and the outer winding end of the fixed scroll plate-shaped spiral tooth, and the swivel scroll plate shape is provided. In a scroll compressor in which the spiral teeth are divided so as not to interfere with the dividing wall due to the revolving motion, the scroll compressor is provided in the outer compression portion on the low pressure side divided by the dividing wall and is sucked from the low pressure refrigerant suction port. An intermediate pressure refrigerant discharge port is provided to compress and discharge the compressed refrigerant to an intermediate pressure.
外側圧縮部では、旋回スクロール板状渦巻歯の内側に内側圧縮室と旋回スクロール板状渦巻歯の外側に外側圧縮室とが形成されている。上述した中間圧冷媒吐出ポートは、内側圧縮室からの圧縮冷媒と外側圧縮室からの圧縮冷媒とを吐出するが、内側圧縮室から圧縮冷媒を中間圧冷媒吐出ポートに吐出している際、中間圧冷媒吐出ポートの開口面積を十分確保することができず、中間圧冷媒吐出ポートでの圧力損失による過圧縮が発生し、スクロール圧縮機の効率が低下する場合がある。 In the outer compression portion, an inner compression chamber is formed inside the swirl scroll plate-shaped spiral tooth, and an outer compression chamber is formed outside the swirl scroll plate-shaped spiral tooth. The above-mentioned intermediate pressure refrigerant discharge port discharges the compressed refrigerant from the inner compression chamber and the compressed refrigerant from the outer compression chamber, but when the compressed refrigerant is discharged from the inner compression chamber to the intermediate pressure refrigerant discharge port, it is intermediate. The opening area of the pressure refrigerant discharge port cannot be sufficiently secured, overcompression may occur due to pressure loss at the intermediate pressure refrigerant discharge port, and the efficiency of the scroll compressor may decrease.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外側圧縮部での中間圧冷媒吐出時における過圧縮の発生を防止し、圧縮機の効率低下を抑えることができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a scroll compressor capable of preventing the occurrence of overcompression at the time of discharging the intermediate pressure refrigerant in the outer compression portion and suppressing a decrease in the efficiency of the compressor. The purpose is.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロール板状渦巻歯と旋回スクロール板状渦巻歯を互いに噛み合わせて圧縮室を形成し、前記旋回スクロール板状渦巻歯を公転運動させることによって前記圧縮室の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機であり、前記固定スクロール板状渦巻歯の中心側の巻始めと外側の巻終わりとの間で前記圧縮室を低圧から中間圧まで圧縮する外側圧縮部と中間圧から高圧まで圧縮する内側圧縮部とに分割する分割壁を設けたスクロール圧縮機において、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する中間圧冷媒吐出ポートを備え、前記中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力が前記中間圧よりも高い第1所定値以上となった場合に開口面積が増大することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the scroll compressor according to the present invention forms a compression chamber by engaging the fixed scroll plate-shaped spiral teeth and the swivel scroll plate-shaped spiral teeth with each other to form the swivel scroll. It is a scroll compressor that compresses the refrigerant in the compression chamber by revolving the plate-shaped spiral teeth, and creates the compression chamber between the winding start on the center side and the winding end on the outer side of the fixed scroll plate-shaped spiral teeth. In a scroll compressor provided with a dividing wall that divides into an outer compression part that compresses from low pressure to intermediate pressure and an inner compression part that compresses from intermediate pressure to high pressure, the refrigerant compressed to intermediate pressure by the outer compression part is said to be inside. An intermediate pressure refrigerant discharge port for discharging to the compression portion is provided, and the opening area of the intermediate pressure refrigerant discharge port increases when the discharge pressure of the outer compression portion becomes a first predetermined value higher than the intermediate pressure. It is characterized by that.
また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、上記の発明において、前記中間圧冷媒吐出ポートは、固定スクロールと前記旋回スクロール板状渦巻歯との固定スクロール側摺動面に設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第1中間圧冷媒吐出ポートと、前記分割壁を貫通するように設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第2中間圧冷媒吐出ポートと、を備え、前記第2中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力が前記第1所定値以上となった場合に開口することを特徴とする。 Further, in the scroll compressor according to the present invention, in the above invention, the intermediate pressure refrigerant discharge port is provided on the fixed scroll side sliding surface of the fixed scroll and the swirling scroll plate-shaped spiral tooth, and the outer compression portion. A first intermediate pressure refrigerant discharge port that discharges the refrigerant compressed to the intermediate pressure to the inner compression portion, and a refrigerant provided so as to penetrate the dividing wall and compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion. A second intermediate pressure refrigerant discharge port for discharging to the inner compression portion is provided, and the second intermediate pressure refrigerant discharge port is opened when the discharge pressure of the outer compression portion becomes equal to or higher than the first predetermined value. It is characterized by.
また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、固定スクロール板状渦巻歯と旋回スクロール板状渦巻歯を互いに噛み合わせて圧縮室を形成し、前記旋回スクロール板状渦巻歯を公転運動させることによって前記圧縮室の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機であり、前記固定スクロール板状渦巻歯の中心側の巻始めと外側の巻終わりとの間で前記圧縮室を低圧から中間圧まで圧縮する外側圧縮部と中間圧から高圧まで圧縮する内側圧縮部とに分割する分割壁を設けたスクロール圧縮機において、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する中間圧冷媒吐出ポートを備え、前記中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力から前記内側圧縮部の吸入圧力を差し引いた圧力差が第2所定値以上となった場合に開口面積が増大することを特徴とする。 Further, in the scroll compressor according to the present invention, the fixed scroll plate-shaped spiral tooth and the swivel scroll plate-shaped spiral tooth are meshed with each other to form a compression chamber, and the swirl scroll plate-shaped spiral tooth is revolved to perform the compression. A scroll compressor that compresses the refrigerant in the chamber, and is intermediate between the outer compression portion that compresses the compression chamber from low pressure to intermediate pressure between the winding start on the center side and the outer winding end of the fixed scroll plate-shaped spiral tooth. In a scroll compressor provided with a dividing wall that divides into an inner compression portion that compresses from pressure to high pressure, the scroll compressor is provided with an intermediate pressure refrigerant discharge port that discharges the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion. The intermediate pressure refrigerant discharge port is characterized in that the opening area increases when the pressure difference obtained by subtracting the suction pressure of the inner compression portion from the discharge pressure of the outer compression portion becomes a second predetermined value or more. ..
また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、上記の発明において、前記中間圧冷媒吐出ポートは、固定スクロールと前記旋回スクロール板状渦巻歯との固定スクロール側摺動面に設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第1中間圧冷媒吐出ポートと、前記分割壁を貫通するように設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第2中間圧冷媒吐出ポートと、を備え、前記第2中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力から前記内側圧縮部の吸入圧力を差し引いた圧力差が前記第2所定値以上となった場合に開口することを特徴とする。 Further, in the scroll compressor according to the present invention, in the above invention, the intermediate pressure refrigerant discharge port is provided on the fixed scroll side sliding surface of the fixed scroll and the swirling scroll plate-shaped spiral tooth, and the outer compression portion. A first intermediate pressure refrigerant discharge port that discharges the refrigerant compressed to the intermediate pressure to the inner compression portion, and a refrigerant provided so as to penetrate the dividing wall and compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion. A second intermediate pressure refrigerant discharge port for discharging to the inner compression portion is provided, and the second intermediate pressure refrigerant discharge port has a pressure difference obtained by subtracting the suction pressure of the inner compression portion from the discharge pressure of the outer compression portion. It is characterized in that it opens when it exceeds the second predetermined value.
また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、上記の発明において、前記第2中間圧冷媒吐出ポートが開口する前記外側圧縮部の吐出圧力は、前記第1中間圧冷媒吐出ポートが開口する前記外側圧縮部の吐出圧力よりも高いことを特徴とする。 Further, in the scroll compressor according to the present invention, in the above invention, the discharge pressure of the outer compression portion where the second intermediate pressure refrigerant discharge port opens is the outer compression where the first intermediate pressure refrigerant discharge port opens. It is characterized in that it is higher than the discharge pressure of the part.
また、本発明にかかるスクロール圧縮機は、上記の発明において、前記第2中間圧冷媒吐出ポートは、前記旋回スクロール板状渦巻歯の内側に形成された前記圧縮室と前記内側圧縮部とを連通するように設けられたことを特徴とする。 Further, in the scroll compressor according to the present invention, in the above invention, the second intermediate pressure refrigerant discharge port communicates the compression chamber formed inside the swirling scroll plate-shaped spiral tooth with the inner compression portion. It is characterized in that it is provided so as to do so.
本発明によれば、中間圧冷媒吐出ポートが、外側圧縮部の吐出圧力が中間圧よりも高い第1所定値以上となった場合に開口面積を増大するようにしているので、中間圧冷媒吐出ポートの開口面積を十分確保することができ、中間圧冷媒吐出ポートでの圧力損失による過圧縮の発生を防ぎ、スクロール圧縮機の効率低下を防止することができる。 According to the present invention, the intermediate pressure refrigerant discharge port increases the opening area when the discharge pressure of the outer compression portion becomes equal to or higher than the first predetermined value higher than the intermediate pressure. Therefore, the intermediate pressure refrigerant is discharged. A sufficient opening area of the port can be secured, overcompression due to pressure loss at the intermediate pressure refrigerant discharge port can be prevented, and a decrease in efficiency of the scroll compressor can be prevented.
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(適用システムの概要)
図1は、本発明の実施の形態であるスクロール圧縮機2が適用される熱サイクルシステム1の概要構成を示す回路図である。また、図2は、図1に示した熱サイクルシステム1のP−H線図である。また、スクロール圧縮機2は、2段圧縮機である。さらに、熱サイクルシステム1の熱サイクルは、2段圧縮2段膨張サイクルである。
(Overview of applicable system)
FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline configuration of a thermodynamic cycle system 1 to which the
スクロール圧縮機2の高段側圧縮室は、冷媒循環量GHの高圧冷媒RHを生成して凝縮器3に導入する(図2の点P2から点P3)。高圧冷媒RHは、凝縮器3によって放熱凝縮され、さらに、過冷却器4によって過冷却される(図2の点P3から点P4)。その後、高圧冷媒RHは、高段膨張弁5で減圧膨張されて(図2の点P4から点P5)中間圧冷媒RMとなって気液分離器6に導入される。中間圧冷媒RMのうちの蒸気である気体状態の中間圧冷媒RM1は、スクロール圧縮機2の高段側圧縮室に導入される(図2の点P2)。一方、中間圧冷媒RMのうちの液体状態の中間圧冷媒RM2は、低段膨張弁7で減圧膨張されて(図2の点P6から点P7)低圧冷媒RLとなって蒸発器8に導入される。蒸発器8は、低圧冷媒RLを蒸発させて(図2の点P7から点P1)、スクロール圧縮機2の低段側圧縮室に導入される(図2の点P1)。
The high-stage compression chamber of the
その後、スクロール圧縮機2の低段側圧縮室は、導入された低圧冷媒RLを中間圧冷媒RM3まで圧縮する。スクロール圧縮機2の高段側圧縮室は、中間圧冷媒RM1,RM3を高圧冷媒RHまで圧縮する。したがって、スクロール圧縮機2の低段側圧縮室には、気液分離器6によって分離された液体状態の冷媒循環量GLが導入される。一方、スクロール圧縮機2の高段側圧縮室には、気液分離器6によって分離された気体状態の冷媒循環量GMと、低段側圧縮室から導入される冷媒循環量GLとが加算された冷媒循環量GHが導入される。すなわち、高段側圧縮室に導入される冷媒循環量は、低段側圧縮室に導入される冷媒循環量よりも大きい。
After that, the low-stage compression chamber of the
(スクロール圧縮機)
図3は、スクロール圧縮機2の構造を示す断面図である。また、図4は、図3に示したA−A線断面図である。さらに、図5は、図3に示した固定スクロール11と旋回スクロール12の断面図である。また、図6は、図4に示した固定スクロール11を斜め下からみた斜視図である。さらに、図7は、図4に示した旋回スクロール12を斜め上からみた斜視図である。
(Scroll compressor)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the
固定スクロール11および旋回スクロール12は、低段側圧縮室として機能する後述する外側圧縮部40と高段側圧縮室として機能する後述する内側圧縮部41とを形成して2段圧縮を行う。図3に示すように、固定スクロール11および旋回スクロール12は、筐体10a,10bによって形成された筐体10内に設けられる。2段圧縮は、旋回スクロール12が固定スクロール11に対して回転方向ALで公転運動することによって行われる。クランクシャフト13は、図示しない回転駆動源からの回転力を旋回スクロール12に伝達する。スラスト軸受14は、旋回スクロール12の回転に対してスラスト方向に軸支する。筐体10内には、中間圧室16と高圧室17とが形成される。なお、クランクシャフト13には、旋回スクロール12の公転運動に対する回転バランスをとるためのバランスウェイト15が設けられている。
The fixed
低圧冷媒吸込配管L1は、低圧冷媒RLを外側圧縮部40に導入する配管である。中間圧冷媒吸込配管L2は、中間圧冷媒RM1を中間圧室16に導入する配管である。高圧冷媒吐出配管L3は、内側圧縮部41から吐出弁18及び高圧室17を介して吐出された高圧冷媒RHを筐体10外に吐出する配管である。
The low-pressure refrigerant suction pipe L1 is a pipe that introduces the low-pressure refrigerant RL into the
(2段圧縮機構)
図4〜図7に示すように、固定スクロール11は、台板11a上に立設した固定スクロール板状渦巻歯11bを有する。旋回スクロール12は、台板12a上に立設した旋回スクロール板状渦巻歯12bを有する。固定スクロール11と旋回スクロール12とは、固定スクロール板状渦巻歯11bの先端と旋回スクロール板状渦巻歯12bの先端とを互いに噛み合わせて、外側圧縮部40と内側圧縮部41とを形成する。そして、外側圧縮部40および内側圧縮部41内で、旋回スクロール12の外側および内側に圧縮室を形成し、旋回スクロール12に公転運動させることによって圧縮室の容積を減少して圧縮室を中心側に移動させ圧縮室の冷媒を圧縮する。
(Two-stage compression mechanism)
As shown in FIGS. 4 to 7, the fixed
図4に示すように、固定スクロール板状渦巻歯11bの中心側の巻始め位置PAと外側の巻終わり位置PBとの間で圧縮室を分割するように隣接する固定スクロール板状渦巻歯11b間を連接した分割壁20が設けられる。さらに、旋回スクロール板状渦巻歯12bは分割壁20に対応する位置で旋回スクロール12の公転運動に伴って分割壁20に干渉しないように分断された分断領域E(図7参照)が形成される。この分割壁20によって外側圧縮部40と内側圧縮部41とが形成される。また、図5〜図7に示すように、この分断領域Eの形成によって旋回スクロール板状渦巻歯12bは、外側圧縮部40内で公転運動する旋回スクロール板状渦巻歯32と内側圧縮部41内で公転運動する旋回スクロール板状渦巻歯33とを有することになる。また、固定スクロール板状渦巻歯11bは、分割壁20によって外側圧縮部40を形成する固定スクロール板状渦巻歯30と内側圧縮部41を形成する固定スクロール板状渦巻歯31とを有することになる。
As shown in FIG. 4, between the fixed scroll plate-shaped
外側圧縮部40における旋回スクロール板状渦巻歯32の外側の巻終わり位置には、低圧冷媒吸込口21が形成され、低圧冷媒吸込配管L1に接続される。また、外側圧縮部40における旋回スクロール板状渦巻歯32の巻始め位置には、外側圧縮部40において圧縮された中間圧冷媒RM3を内側圧縮部41側に吐出する中間圧冷媒吐出ポートが形成される。中間圧冷媒吐出ポートは、第1中間圧冷媒吐出ポート23と第2中間圧冷媒吐出ポート25とからなる。第1中間圧冷媒吐出ポート23は、中間圧室16に吐出するポートである。中間圧冷媒吐出ポート23の開口は、外側圧縮部40内で旋回スクロール板状渦巻歯32の先端32a側(図7参照)が摺動する固定スクロール側摺動面S23(図6参照)の分割壁20側に設けられる。なお、第1中間圧冷媒吐出ポート23と中間圧室16との間には、後述する第1逆止弁26(図10参照)が設けられる。一方、第2中間圧冷媒吐出ポート25は、分割壁20の内側(中心側)に形成され、外側圧縮部40内の中間圧冷媒を直接、内側圧縮部41側に吐出する。第2中間圧冷媒吐出ポート25内には、後述する第2逆止弁27(図9及び図10参照)が設けられる。
A low-pressure
内側圧縮部41における旋回スクロール板状渦巻歯33の外側の巻終わり位置には、中間圧室16に通じて中間圧冷媒RM1,RM3を吸い込む中間圧冷媒吸込口22が形成されるとともに、分割壁20に形成された第2中間圧冷媒吐出ポート25が接続される。また、内側圧縮部41における旋回スクロール板状渦巻歯33の内側の巻始め位置、すなわち中心には、高圧冷媒ポート24が形成される。高圧冷媒ポート24は、吐出弁18を介して高圧室17に連通し、高圧冷媒吐出配管L3を介して、内側圧縮部41で圧縮された高圧冷媒RHを外部に吐出する。
An intermediate pressure
外側圧縮部40は、圧縮室を低圧から中間圧まで圧縮し、内側圧縮部41は、中間圧から高圧まで圧縮する。第1逆止弁26及び第2逆止弁27は、外側圧縮部40の吐出圧力が中間圧よりも高い場合に開口する。また、第2逆止弁27は、第1逆止弁26が開口する外側圧縮部40の吐出圧力よりも高い場合に開口する。したがって、第1中間圧冷媒吐出ポート23及び第2中間圧冷媒吐出ポート25からなる中間圧冷媒吐出ポートは、外側圧縮部40の吐出圧力が中間圧よりも高くなると、まず第1中間圧冷媒吐出ポート23が開口し、その後さらに吐出圧力が高くなると第2中間圧冷媒吐出ポート25が開口することになる。すなわち、中間圧冷媒吐出ポートは、外側圧縮部40の吐出圧力が中間圧よりも高くなると開口面積を増大することができる。
The
ここで、内側圧縮部41に吸い込まれる冷媒循環量は、外側圧縮部40に吸い込まれる冷媒循環量よりも多いため、図5に示すように、内側圧縮部41を形成する固定スクロール板状渦巻歯31および旋回スクロール板状渦巻歯33の高さh2を、外側圧縮部40を形成する固定スクロール板状渦巻歯30および旋回スクロール板状渦巻歯32の高さh1よりも高くしている。高さh1,h2を調整することによって、内側圧縮部41の圧縮容積を外側圧縮部40の圧縮容積よりも大きくすることができる。これによって、高段の圧縮機構に高段の膨張弁で膨張された中間圧の冷媒が導入され、高段の圧縮機構に導入される冷媒循環量が低段に導入される冷媒循環量より大きくなっても、簡単な構成で装置の小型化を実現できる。
Here, since the amount of refrigerant circulation sucked into the
なお、図5に示すように、固定スクロール板状渦巻歯11bの先端側および旋回スクロール板状渦巻歯12bの先端側には、それぞれチップシール51,52が設けられ、上述した外側圧縮部40および内側圧縮部41による圧縮時に、固定スクロール板状渦巻歯11bの外側と内側との間の冷媒漏れ、および旋回スクロール板状渦巻歯12bの外側と内側との間の冷媒漏れを防止している。
As shown in FIG. 5, tip seals 51 and 52 are provided on the tip side of the fixed scroll plate-shaped
(中間圧冷媒吐出ポートの開口)
ところで、図8に示すように、中間圧冷媒吐出ポートとして、第2中間圧冷媒吐出ポート25を設けず、第1中間圧冷媒吐出ポート23のみを設けると、内側圧縮室60−2内の圧縮冷媒を吐出している際、第1中間圧冷媒吐出ポート23の開口面積を十分確保することができず、第1中間圧冷媒吐出ポート23での圧力損失による過圧縮が発生し、スクロール圧縮機2の効率が低下する。
(Opening of intermediate pressure refrigerant discharge port)
By the way, as shown in FIG. 8, if the second intermediate pressure
そこで、本実施の形態では、上述したように、分割壁20の内側に、第2逆止弁27を備えた第2中間圧冷媒吐出ポート25を設けている。図9は、中間圧冷媒吐出ポートの配置位置を示す構成を示す間圧冷媒吐出ポート近傍の拡大図である。また、図10は、スクロール圧縮機2の圧縮回路を示す模式図である。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the second intermediate pressure
図9及び図10に示すように、第1中間圧冷媒吐出ポート23の中間圧室16側には第1逆止弁26が設けられる。第1逆止弁26を介して中間圧室16に吐出された中間圧冷媒は、中間圧冷媒吸込口22を介して内側圧縮部41に吐出される。一方、第2中間圧冷媒吐出ポート25は、分割壁20の内側(中心側)に形成され、旋回スクロール板状渦巻歯32の内側に形成された内側圧縮室60−2と内側圧縮部41とを連通するように設けられ、第2逆止弁27を介して外側圧縮部40の圧縮冷媒を内側圧縮部41に吐出できるようにしている。
As shown in FIGS. 9 and 10, a
第1逆止弁26は、外側圧縮部40の内側圧縮室60−2の吐出圧力Paが中間圧Pbよりも高い場合に開口する。また、第2逆止弁27は、吐出圧力Paが中間圧Pbよりも高い第1所定値Pa1以上となった場合に開口する。第1所定値Pa1は、中間圧Pbよりも高い。すなわち、第2中間圧冷媒吐出ポート25が開口する吐出圧力Paは、第1中間圧冷媒吐出ポート23が開口する吐出圧力Paよりも高い。これにより、第1中間圧冷媒吐出ポート23及び第2中間圧冷媒吐出ポート25の合成開口面積は、吐出圧力Paが中間圧Pbよりも高く、第1所定値Pa1未満の場合、第1中間圧冷媒吐出ポート23の開口面積のみとなり、吐出圧力Paが第1所定値Pa1以上となった場合、第1中間圧冷媒吐出ポート23の開口面積に第2中間圧冷媒吐出ポート25の開口面積が加わった開口面積となって開口面積が増大する。
The
なお、第2中間圧冷媒吐出ポート25は、吐出圧力Paから内側圧縮部41の吸入圧力Pcを差し引いた圧力差が第2所定値ΔP以上となった場合に開口し、第1中間圧冷媒吐出ポート23及び第2中間圧冷媒吐出ポート25の合成開口面積を増大するようにしてもよい。すなわち、第2逆止弁27は、吐出圧力Paから吸入圧力Pcを差し引いた圧力差が第2所定値ΔP以上となった場合に開口する機能を有する。
The second intermediate pressure
ところで、第2逆止弁27は、逆止弁機能と圧力調整機能とをもつことになる。第2所定値ΔP以上となった場合に開口する第2逆止弁27の圧力調整機能は、例えば、ばねを用いて実現できる。第2逆止弁27は、圧力差が第2所定値ΔP未満の場合に、内側圧縮部41側に設けられたばねの反発力によって弁体を押圧して弁座の開口を閉じ、圧力差が第2所定値ΔP以上となった場合に、ばねの反発力に打ち勝って弁体を内側圧縮部41側に押して弁座の開口を開く。したがって、第2所定値ΔPは、ばねの反発力を調整することによって設定することができる。なお、ばねは圧縮ばねに限らず、捻じりばねを用い、板状の弁体で弁座の開口を開閉するようにしてもよい。
By the way, the
また、中間圧室16の容量が大きい場合、中間圧Pbはほぼ一定となる。この場合、上述した第1所定値Paは、中間圧Pbと、ばねの反発力によって弁体にかかる圧力とを加算した値となる。したがって、第1所定値Paは、ばねの反発力を調整することによって設定することができる。
Further, when the capacity of the
ここで、第2中間圧冷媒吐出ポート25が開口する吐出圧力Paは、第1中間圧冷媒吐出ポート23のみが開口している場合に、内側圧縮室60−2が過圧縮状態に近くなる値であることが好ましい。
Here, the discharge pressure Pa at which the second intermediate pressure
これにより、吐出圧力Paが第1所定値Pa1以上となった場合、あるいは吐出圧力Paから吸入圧力Pcを差し引いた圧力差が第2所定値ΔP以上となった場合に、第2中間圧冷媒吐出ポート25が開口して中間圧冷媒吐出ポートの合成開口面積が増大し、圧縮された中間圧冷媒の一部が第2中間圧冷媒吐出ポート25を介して内側圧縮部41に吐出される。この結果、内側圧縮室60−2の吐出圧力Paが過圧縮状態となるのを防止し、スクロール圧縮機2の効率低下を防止することができる。
As a result, when the discharge pressure Pa becomes the first predetermined value Pa1 or more, or when the pressure difference obtained by subtracting the suction pressure Pc from the discharge pressure Pa becomes the second predetermined value ΔP or more, the second intermediate pressure refrigerant is discharged. The
図11(a)は、第1中間圧冷媒吐出ポート23のみを設けた場合の圧縮室のPV線図であり、図11(b)は、第1中間圧冷媒吐出ポート23及び第2中間圧冷媒吐出ポート25を設けた場合の圧縮室のPV線図を示している。図11(a)に示すように、第1中間圧冷媒吐出ポート23のみを設けた場合、圧縮室の過圧縮によって損失領域S21が現れる。これに対して、図11(b)に示すように、第2中間圧冷媒吐出ポート25を設けると、圧縮室の過圧縮が低減され、損失領域S21は小さな損失領域S22となり、スクロール圧縮機2の効率が改善される。
FIG. 11 (a) is a PV diagram of the compression chamber when only the first intermediate pressure
なお、第2逆止弁27は、第2中間圧冷媒吐出ポート25内に設けてもよいし、第2中間圧冷媒吐出ポート25の内側圧縮部41側に設けてもよい。また、第2逆止弁27の機構及び構造は、吐出圧力に耐えることができればよく、任意である。
The
1 熱サイクルシステム
2 スクロール圧縮機
3 凝縮器
4 過冷却器
5 高段膨張弁
6 気液分離器
7 低段膨張弁
8 蒸発器
10,10a,10b 筐体
11 固定スクロール
11a,12a 台板
11b 固定スクロール板状渦巻歯
12 旋回スクロール
12b 旋回スクロール板状渦巻歯
13 クランクシャフト
14 スラスト軸受
15 バランスウェイト
16 中間圧室
17 高圧室
18 吐出弁
20 分割壁
21 低圧冷媒吸込口
22 中間圧冷媒吸込口
23 第1中間圧冷媒吐出ポート
24 高圧冷媒ポート
25 第2中間圧冷媒吐出ポート
26 第1逆止弁
27 第2逆止弁
30,31 固定スクロール板状渦巻歯
32,33 旋回スクロール板状渦巻歯
40 外側圧縮部
41 内側圧縮部
51,52 チップシール
60−2 内側圧縮室
AL 回転方向
E 分断領域
GH 冷媒循環量
GL 冷媒循環量
GM 冷媒循環量
L1 低圧冷媒吸込配管
L2 中間圧冷媒吸込配管
L3 高圧冷媒吐出配管
P1〜P7 点
Pa 吐出圧力
Pa1 第1所定値
Pb 中間圧
Pc 吸入圧力
PA,PB 位置
RH 高圧冷媒
RL 低圧冷媒
RM,RM1〜RM3 中間圧冷媒
S21,S22 損失領域
S23 固定スクロール側摺動面
ΔP 第2所定値
1 Thermal cycle system 2 Scroll compressor 3 Condenser 4 Supercooler 5 High-stage expansion valve 6 Gas-liquid separator 7 Low-stage expansion valve 8 Evaporator 10, 10a, 10b Housing 11 Fixed scroll 11a, 12a Base plate 11b Fixed Scroll plate-shaped spiral tooth 12 Swivel scroll 12b Swivel scroll plate-shaped spiral tooth 13 Crank shaft 14 Thrust bearing 15 Balance weight 16 Intermediate pressure chamber 17 High pressure chamber 18 Discharge valve 20 Divided wall 21 Low pressure refrigerant suction port 22 Intermediate pressure refrigerant suction port 23 No. 1 Intermediate pressure refrigerant discharge port 24 High pressure refrigerant port 25 Second intermediate pressure refrigerant discharge port 26 First check valve 27 Second check valve 30, 31 Fixed scroll plate-shaped spiral teeth 32, 33 Swirling scroll plate-shaped spiral teeth 40 Outside Compression unit 41 Inner compression unit 51, 52 Chip seal 60-2 Inner compression chamber AL Rotation direction E Divided area GH Refrigerant circulation amount GL Refrigerant circulation amount GM Refrigerant circulation amount L1 Low pressure refrigerant suction pipe L2 Intermediate pressure refrigerant suction pipe L3 High pressure refrigerant discharge Piping P1 to P7 Point Pa Discharge pressure Pa1 First predetermined value Pb Intermediate pressure Pc Suction pressure PA, PB Position RH High pressure refrigerant RL Low pressure refrigerant RM, RM1 to RM3 Intermediate pressure refrigerant S21, S22 Loss area S23 Fixed scroll side sliding surface ΔP Second predetermined value
Claims (4)
前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する中間圧冷媒吐出ポートを備え、
前記中間圧冷媒吐出ポートは、
固定スクロールと前記旋回スクロール板状渦巻歯との固定スクロール側摺動面に設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第1中間圧冷媒吐出ポートと、
前記分割壁を貫通するように設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第2中間圧冷媒吐出ポートと、
を備え、
前記第2中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力が前記中間圧よりも高い第1所定値以上となった場合に開口することを特徴とするスクロール圧縮機。 A scroll compressor that compresses the refrigerant in the compression chamber by engaging the fixed scroll plate-shaped spiral teeth and the swivel scroll plate-shaped spiral teeth with each other to form a compression chamber and causing the swirl scroll plate-shaped spiral teeth to revolve. Between the start of winding on the center side and the end of winding on the outer side of the fixed scroll plate-shaped spiral tooth, the outer compression part that compresses the compression chamber from low pressure to intermediate pressure and the inner compression part that compresses from intermediate pressure to high pressure. In a scroll compressor provided with a dividing wall to divide,
An intermediate pressure refrigerant discharge port for discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion is provided.
The intermediate pressure refrigerant discharge port is
A first intermediate pressure refrigerant discharge port provided on the fixed scroll side sliding surface of the fixed scroll and the swirl scroll plate-shaped spiral tooth and discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion. ,
A second intermediate pressure refrigerant discharge port provided so as to penetrate the dividing wall and discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion.
With
The scroll compressor, characterized in that the second intermediate pressure refrigerant discharge port is opened when the discharge pressure of the outer compression portion becomes a first predetermined value higher than the intermediate pressure.
前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する中間圧冷媒吐出ポートを備え、
前記中間圧冷媒吐出ポートは、
固定スクロールと前記旋回スクロール板状渦巻歯との固定スクロール側摺動面に設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第1中間圧冷媒吐出ポートと、
前記分割壁を貫通するように設けられ、前記外側圧縮部で中間圧まで圧縮された冷媒を前記内側圧縮部に吐出する第2中間圧冷媒吐出ポートと、
を備え、
前記第2中間圧冷媒吐出ポートは、前記外側圧縮部の吐出圧力から前記内側圧縮部の吸入圧力を差し引いた圧力差が前記第2所定値以上となった場合に開口することを特徴とするスクロール圧縮機。 A scroll compressor that compresses the refrigerant in the compression chamber by engaging the fixed scroll plate-shaped spiral teeth and the swivel scroll plate-shaped spiral teeth with each other to form a compression chamber and causing the swirl scroll plate-shaped spiral teeth to revolve. Between the start of winding on the center side and the end of winding on the outer side of the fixed scroll plate-shaped spiral tooth, the outer compression part that compresses the compression chamber from low pressure to intermediate pressure and the inner compression part that compresses from intermediate pressure to high pressure. In a scroll compressor provided with a dividing wall to divide,
An intermediate pressure refrigerant discharge port for discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion is provided.
The intermediate pressure refrigerant discharge port is
A first intermediate pressure refrigerant discharge port provided on the fixed scroll side sliding surface of the fixed scroll and the swirl scroll plate-shaped spiral tooth and discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion. ,
A second intermediate pressure refrigerant discharge port provided so as to penetrate the dividing wall and discharging the refrigerant compressed to the intermediate pressure by the outer compression portion to the inner compression portion.
With
The scroll characterized in that the second intermediate pressure refrigerant discharge port is opened when the pressure difference obtained by subtracting the suction pressure of the inner compression portion from the discharge pressure of the outer compression portion becomes the second predetermined value or more. Compressor.
Priority Applications (1)
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| JP2017088797A JP6926637B2 (en) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | Scroll compressor |
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- 2017-04-27 JP JP2017088797A patent/JP6926637B2/en active Active
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