[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2013209954A - 圧縮機のインジェクション装置 - Google Patents

圧縮機のインジェクション装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013209954A
JP2013209954A JP2012081327A JP2012081327A JP2013209954A JP 2013209954 A JP2013209954 A JP 2013209954A JP 2012081327 A JP2012081327 A JP 2012081327A JP 2012081327 A JP2012081327 A JP 2012081327A JP 2013209954 A JP2013209954 A JP 2013209954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
compressor
refrigeration cycle
outer peripheral
seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012081327A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5745450B2 (ja
Inventor
Masato Komura
正人 小村
Tadashi Hotta
忠資 堀田
Toshiyuki Ebara
俊行 江原
Takashi Inoue
孝 井上
Haruo Kamiya
治雄 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2012081327A priority Critical patent/JP5745450B2/ja
Priority to DE112013001840.3T priority patent/DE112013001840T5/de
Priority to US14/389,132 priority patent/US9765780B2/en
Priority to PCT/JP2013/002042 priority patent/WO2013145713A1/ja
Publication of JP2013209954A publication Critical patent/JP2013209954A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5745450B2 publication Critical patent/JP5745450B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • F04C29/042Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C15/062Arrangements for supercharging the working space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/025Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents the moving and the stationary member having co-operating elements in spiral form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type
    • F04C29/128Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type of the elastic type, e.g. reed valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

【課題】デッドボリュームを削減し、インジェクション特性を向上した圧縮機を提供する。
【解決手段】冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒ガスを、逆止弁(300)、ポート(400)の順に経由して、圧縮室(15)にインジェクションする圧縮機(1)において、
前記逆止弁(300)が、リードバルブ(303)、該リードバルブ(303)が開閉作動するための逆止弁室(301)、及び、弁座(302)から構成され、前記冷媒ガスが流入する弁座(302)の弁座通路(304)の軸心(O)に対して、前記ポート(400)の流入口中心(O’)がオフセットしたことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、中間圧ガスをインジェクションする冷凍サイクル用圧縮機のインジェクション装置に関する。
特許文献1などに見られるように、各種圧縮機に圧縮対象流体をインジェクションして圧縮対象流体の過給を図るようにした圧縮機のインジェクション装置が知られている。冷凍空調用の電動圧縮機としては、圧縮部がレシプロ式のもの、ロータリー式のもの、スクロール式のものがあるが、スクロール式の圧縮機が高効率、低騒音、低振動という特徴を活かして実用化されてきた。そして、スクロール式圧縮機では、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室に、中間圧の冷媒ガスを、逆止弁を介してインジェクションして、スクロール式圧縮機の特徴である緩やかな圧縮を利用して、安定的に、効率のよいガスインジェクションを実現している。しかしながら、逆止弁から、固定スクロールと旋回スクロールとの間に形成される圧縮室までの経路が複雑かつ長い場合には、デッドボリュームが大きくなり、圧縮効率に影響を及ぼすとともに、潤滑油の侵入量を増大させ、抜けを悪化させて潤滑が不安定になり、性能が不安定になることが知られている。
特許文献1の従来技術では、固定スクロールの鏡板に、その背面側から圧縮室までほぼ壁厚方向に貫通するインジェクションポートが設けられている。インジェクションポートに対応する固定スクロールの鏡板の外面には、インジェクションパイプが接続されたブロックを当てがい、双方の間に逆止弁室を形成されている。ブロックにおけるインジェクションパイプからの導入口にリードバルブをボルトで係止して逆止弁を構成している。ここで、インジェクションパイプの導入口とインジェクションポート(特許文献1の図4の符号85、51)は、同軸状に設置されている。また、逆止弁室の一部にリードバルブのバルブストッパ(特許文献1の図4の符号88)が設けられている。
特許文献1の従来技術は、構造が簡易で、デッドボリュームが比較的小さく、圧縮流体の再膨張や潤滑油の流出を防止することができるものである。しかしながら、次のような(1)〜(3)の問題点が生じていた。
(1)従来技術では逆止弁のリフト方向とインジェクションポートとの位置関係に留意しておらず、位置関係によっては流路抵抗が高くなり、インジェクション流量が低下する恐れがある。また、リードバルブの形状が大きい(特許文献1の図4(b)の菱形形状参照)ため、更なるデッドボリューム低減を行いたいときには搭載困難となる。
(2)従来技術ではリードバルブを固定するボルトが必要となり、部品コストが高くなる。また、組み付け工数も増えるため、組み付けコストが高くなる。
(3)通常リードバルブを使用する場合、バルブストッパが必要となる。従来技術にもバルブストッパを設ける記載があり、冷媒通路と別加工を必要とするため、加工コストが高くなる。
その他、中間圧ガスをインジェクションする冷凍サイクル用圧縮機のインジェクション装置としては、特許文献2において開示されている。特許文献2においては、固定スクロールの背面側から突出したインジェクションポート内に、ポートの軸方向と直行する方向に開閉するリード弁を挿入しており、デッドボリュームを低減することはできず、軸方向のスペース確保に問題があった。特許文献3は、リキッドインジェクションをおこなうもので、インジェクションポートに連通する接続管に、空洞容積を狭めるための詰め物を設けてガス化しないようにしたもので、流路全体としてはデッドボリュームを低減することができないものであった。
特開平11−107950号公報 特開2009−287512号公報 特開2003−74483号公報 特開2011−157895号公報
本発明は、上記問題に鑑み、中間圧ガスを冷凍サイクル用圧縮機にインジェクションするインジェクション装置において、デッドボリュームを低減し、インジェクション特性を向上したものを提供するものである。
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒ガスを、逆止弁(300)、ポート(400)の順に経由して、圧縮室(15)にインジェクションする圧縮機(1)において、前記逆止弁(300)が、リードバルブ(303)、該リードバルブ(303)が開閉作動するための逆止弁室(301)、及び、弁座(302)から構成され、前記冷媒ガスが流入する弁座(302)の弁座通路(304)の軸心(O)に対して、前記ポート(400)の流入口中心(O’)がオフセットした冷凍サイクル用圧縮機である。
これにより、流路抵抗を軽減させることができ、性能比(流量特性)を向上させることができる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記リードバルブ(303)は、円形外周シート部(303−3)の内部に、空隙部(303−4)に囲まれたバルブ開閉端部(303−2)が設けられた1枚板で形成されており、該バルブ開閉端部(303−2)が、連結部(303−1)で前記円形外周シート部(303−3)に連結されていることを特徴とする。これにより、請求項1の発明と同様に流路抵抗を軽減させることができ、性能比(流量特性)を向上させることができ、リードバルブを容易に設置することができる。
請求項3の発明は、請求項2の発明において、円形外周シート部(303−3)の中心軸(O1)、前記弁座(302)の中心軸(O2)、及び、前記逆止弁室(301)の中心軸(O3)が、いずれも同心であることを特徴とする。これにより、弁座や逆止弁室の円形および中心が一致しているので、加工がしやすい。
請求項4の発明は、請求項2又は3の発明において、円形外周シート部(303−3)、及び、前記弁座(302)が、円形穴(301’’)に嵌め合いで挿入固定されたことを特徴とする。これにより、ボルトによる締め付けが不要となり、コスト低減が可能となる。
請求項5の発明は、請求項2から4のいずれか1項に記載の発明において、円形外周シート部(303−3)に第1外周縁テーパ部(T1)を設け、前記弁座(302)にも第2外周縁テーパ部(T2)を設け、該第2外周縁テーパ部(T2)の傾斜幅を、前記第1外周縁テーパ部(T1)の傾斜幅より大きくして両者を接触させたことを特徴とする。これにより、弁座側のテーパを大きくすることで、挿入性・保持性を確保することができる。
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれか1項の発明において、前記逆止弁室(301)の底面(301’)に、前記リードバルブ(302)の開放時のバルブストッパとして機能する傾斜面(301’’)が形成されていることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項6の発明において、前記傾斜面の傾きをθとするとき、tanθが0.05から1.0の範囲にあることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項2から7のいずれか1項に記載の発明において、前記ポート(400)の流入口中心(O’)が、前記弁座通路(304)の軸心(O)より、連結部(303−1)の反対側の前記空隙部(303−4)に存在することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1から8のいずれか1項に記載の発明において、前記圧縮機が、スクロール圧縮機であることを特徴とする。
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
本発明の一実施形態のヒートポンプサイクルを示す説明図である。 本発明の一実施形態の圧縮機1の断面図である。 (a)は、本発明の一実施形態の圧縮室周辺の断面図であり、(b)は、リードバルブ周辺の正面拡大断面図であり、(c)は、リードバルブの平面図である。 (a)は、本発明の別の実施形態のリードバルブ周辺の断面図であり、(b)は、リードバルブの断面図である。 (a)は、本発明の別の実施形態のリードバルブ周辺の正面断面図であり、(b)は、リードバルブの平面図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本発明の一実施形態は、給湯システムや車両用空調装置のヒートポンプサイクルに適用したものである。図1は、本発明の一実施形態のヒートポンプサイクルを示す説明図である。このヒートポンプシステムは、一例として給湯システムとして説明すれば、冷媒を吸入して圧縮する圧縮機1と、給湯水と圧縮機1により吐出された冷媒とで熱交換を行う熱交換器(水冷媒熱交換器)2と、熱交換器2から流出した冷媒を減圧する第1膨張弁3と、第2膨張弁4と、外気から吸熱して冷媒を蒸発させる熱交換器(蒸発器)5と、蒸発器5から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離して余剰冷媒を蓄え、気相冷媒を圧縮機1に供給する気液分離器6とで構成している。
このヒートポンプサイクルにおいては、第1膨張弁3の下流かつ第2膨張弁4の上流の分岐点7で分岐し、第1膨張弁3によっていったん減圧された中間圧の冷媒ガスを、逆止弁を介して圧縮室にインジェクションする。圧縮機1の冷媒吐出通路54は、油分離器40の冷媒流入口47に、冷媒配管48を介して接続されている。油分離器40は、ハウジング30から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油を、配管接続部材34を介してハウジング30内に戻す役割を果たす。
本発明の一実施形態のヒートポンプサイクルでは、給湯システムとして説明したが、これに限らず、車両空調装置に適用しても良く、その他産業用や家庭用エアコンのヒートポンプシステムに適用しても良い。また、本発明の一実施形態は、スクロール圧縮機で説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、その他の形式の圧縮機における1段圧縮サイクルに適用することもできる。2段圧縮であっても適用可能である。また、本発明の一実施形態のヒートポンプサイクルでは熱交換器5の下流側に配された気液分離器6を設けた形態について述べたが、気液分離器6が設けられていないヒートポンプサイクルに適用することもできる。
図2は、本発明の一実施形態の圧縮機1の断面図である。この圧縮機は、スクロール型の電動圧縮機であり、冷媒を圧縮する圧縮機構部10と、圧縮機構部10を駆動する電動機部20とを上下方向(縦方向)に配置した縦置きタイプになっている。本実施形態では縦置きタイプで説明するが、横置きタイプであってもよい。圧縮機構部10および電動機部20はハウジング30に収容されている。電動機部20は、固定子をなすステータ21と、回転子をなすロータ22とを有している。ステータ21は、ステータコア211と、ステータコア211に巻き付けられたステータコイル212とを有している。
ステータコイル212に対する電力の供給は給電端子23を介して行われる。給電端子23はハウジング30の上端部に配置されている。ステータコイル212に電力が供給されるとロータ22に回転磁界が与えられてロータ22に回転力が発生し、駆動軸25がロータ22と一体に回転する。駆動軸25は円筒状に形成されており、その内部空間は、駆動軸25の摺動部(潤滑対象部位)に潤滑油を供給する給油通路251を構成している。給油通路251は、駆動軸25の下端面にて開口しており、駆動軸25の上端面においては閉塞部材26で閉塞されている。
駆動軸25のうちロータ22よりも下方側に突出している部位には、水平方向(軸方向と直交する方向)に突出する鍔部252がされ、バランスウェイト254が設けられている。ロータ22の上下方向両側にもバランスウェイト221、222が設けられている。駆動軸25は、軸受部材27、291で支承されている。ミドルハウジング29は、上方側から下方側に向かって階段状に外径および内径が拡大する円筒形状を有しており、その最外周面がハウジング30の筒状部材31に固定されている。ミドルハウジング29のうち上方側部位が軸受部291を構成している。ミドルハウジング29のうち下方側部位には、圧縮機構部10の可動部材をなす可動スクロール11が収容されている。可動スクロール11の下方側には、圧縮機構部10の固定部材をなす固定スクロール12が配置されている。
可動スクロール11および固定スクロール12は、円板状の基板部111、121を有している。両基板部111、121は互いに上下方向に対向するように配置されている。可動スクロール基板部111の中心部には、駆動軸25の下端部253が挿入される円筒状のボス部113が形成されている。駆動軸25の下端部は、駆動軸25の回転中心に対して偏心した偏心部253になっている。可動スクロール11には、駆動軸25の偏心部253が挿入されていることになる。
可動スクロール11および固定スクロール12には、可動スクロール11が偏心部253周りに自転することを防止する自転防止機構(図示せず)が設けられている。このため、駆動軸25が回転すると、可動スクロール11は偏心部253周りに自転することなく、駆動軸25の回転中心を公転中心として公転運動(旋回)する。可動スクロール11とミドルハウジング29との間には、2枚のスラストプレート13、14が上下方向に積層されている。スラストプレート13のミドルハウジング29に対する位置決めは、位置決めピン131によって行われる。スラストプレート14は可動スクロール11に固定され、可動スクロール11に対する位置決めは、位置決めピン141によって行われている。
可動スクロール11には、基板部111から固定スクロール12側に向かって突出する渦巻き状の歯部112が形成されている。固定スクロール基板部121の上面(可動スクロール11側の面)には、可動スクロール11の歯部112と噛み合う渦巻き状の歯部122が形成されている。両スクロール11、12の歯部112、122同士が噛み合って複数箇所で接触することによって、三日月状の圧縮室15が複数個形成される。圧縮室15には、冷媒供給通路36、128を通じて冷媒が供給される。冷媒吸入口36には冷媒配管38が接続されている。固定スクロール基板部121の冷媒吸入通路128は、固定スクロール基板部121の渦巻き状の溝部のうち最外周側の部位と連通している。
固定スクロール基板部121の中心部には、圧縮室15で圧縮された冷媒が吐出される吐出孔123が形成されている。固定スクロール基板部121内において吐出孔123の下方側には、吐出孔123と連通する吐出室124が形成されている。吐出室124は、固定スクロール12の下面に形成された凹部125と、固定スクロール12の下面に固定された区画部材18とによって区画形成されている。吐出室124には、圧縮室15への冷媒の逆流を防止する逆止弁をなすリード弁と、リード弁の最大開度を規制するストッパ19とが配置されている。吐出室124の冷媒は、固定スクロール基板部121内に形成された冷媒吐出通路54と、ハウジング30の筒状部材31に形成された冷媒吐出口(図示せず)とを通じてハウジング30外部へ吐出されるようになっている。
図1に見られるように、ハウジング30の冷媒吐出口は、油分離器40の冷媒流入口47に、冷媒配管48を介して接続されている。油分離器40の冷媒流入口に流入した冷媒は、油分離器40内の円筒状空間に導入され、円筒状空間において冷媒に旋回流れを生じさせ、冷媒の旋回流れによって生じる遠心力の作用によって、冷媒から潤滑油が分離される。油分離器40は、ハウジング30から吐出された圧縮冷媒から潤滑油を分離し、分離された潤滑油を、配管接続部材34を介して、ハウジング30内に戻す役割を果たす。潤滑油が分離された冷媒ガスは、冷媒配管49を通じて、熱交換器2に供給される。
固定スクロール基板部121の内部には、固定側給油通路(図示せず)が形成されており、可動スクロール基板部111の内部には、固定側給油通路と間欠的に連通する可動側給油通路(図示せず)が形成されている。油分離器40からの潤滑油は、配管接続部材34を通り、固定スクロール基板部121と可動スクロール基板部111間に供給され、その後、偏心部253と、可動スクロール11のボス部113の間に供給され、供給通路251を介して、軸受部材27、291などに供給される。ハウジング30の底部には、貯油室35が形成されている。
以上説明した冷媒の供給・吐出経路、潤滑油の供給経路は、一例として示したものであって、これらに限定されるものではなく、その他の周知の変形例に置換しても良い。なお、図2に示した圧縮機は、以下に述べるインジェクション装置以外は、特許文献4の圧縮機と基本的には同じものであるので、説明を一部省略する。
次に、中間圧ガスを冷凍サイクル用圧縮機にインジェクションするインジェクション装置について説明する。図3(a)は、本発明の一実施形態の圧縮室周辺の断面図であり、(b)は、リードバルブ周辺の正面拡大断面図であり、(c)は、リードバルブの平面図である。
中間圧ガスを冷凍サイクル用圧縮機にインジェクションする場合、特に、CO2を冷媒とするときには、高効率運転範囲では、比熱比・ガス密度が高く、デッドボリュームの低減とガスの流入性の向上が求められている。本実施形態では、圧縮室15に中間圧の冷媒をインジェクションするためのポート400が固定スクロール12に設けられており、ポート400は、逆止弁300の弁座通路304に対して、連結部303’と反対側に、径方向にオフセットさせている。
インジェクションされる冷媒(中間圧ガス)は、図1の分岐点7から、中間圧配管8を通って圧縮機内部に導入される。中間圧配管8は、図2の区画部材18に設けられた通路9に接続し、中間圧がポート400に供給される。通路9とポート400との間には、ポート400から通路9へと冷媒が逆流することを防止する逆止弁300が設けられており、中間圧ガスは、逆止弁300、ポート400の順に通過し、圧縮室15へ至る。圧縮室15と逆止弁300との間の空間がデッドボリュームとなる。この容積の存在が再膨張損失の原因となるため、できるだけ小さくすることが望ましい。
逆止弁300の詳細図を図3(b)に示す。本実施形態では、できるだけ圧縮室の近くに埋設している。固定スクロール基板部121の内部に、円形穴301’’を掘り下げて、リードバルブ303を設置しており、これにより、ポート400の長さを短くして、デッドボリュームを小さくすることができる。ポート400は、圧縮室15までのデッドボリュームをできるだけ小さくするために、通常、最短距離で接続する直線流路が好ましい。
逆止弁300は、リードバルブ303、リードバルブ303が開閉作動するための逆止弁室301、及び、弁座302から構成されている。逆止弁300は、円形にすると、組立時にも好都合である。なお、逆止弁300は円形に限定されるものではなく、他の形状であっても良い。リードバルブ303は、円形外周シート部303−3の内部に、C字形の空隙部303−4に囲まれたバルブ開閉端部303−2が設けられた1枚板で形成されており、バルブ開閉端部303−2が、連結部303−1で円形外周シート部303−3に連結されている。
通常、デッドボリュームを低減するためにリードバルブ303のリフト量はできるだけ小さくするが、逆に、インジェクションされる冷媒が通過する際には、流路抵抗となり、流量が低下する原因となる。本実施形態では、弁座302の中心軸O2とリードバルブ303(円形外周シート部303−3)の中心軸O1は、逆止弁室301の中心軸O3と概略一致させるように配置する。一方、圧縮室15へと通じるポート400の流入口中心O’は、径方向においてリードバルブ303の連結部303−1と反対側となる位置であって、弁座通路304の軸心Oよりオフセットした位置に配置する。そのため、開弁した場合、リードバルブ300を回り込むことなく、ポート400に流入することができ、リードバルブ303のリフト量を小さくしても、流路抵抗を上げずに小さくすることができる。特に、ポート400の流入口中心O’が、弁座通路304の軸心Oより、連結部303−1の反対側(図3(c)のOを原点、LをX軸として第3、4象限)の空隙部303−4に存在するようにすれば、このような効果を得ることができる。
特に、ポート400をリードバルブ303の連結部303−1と反対側となる位置に配することによって、開弁時のリードバルブ303と弁座302との間隔が大きく、より流路面積が大きい側から冷媒を流入させることができ、圧力損失を抑制することができる。
以上の構成とすることにより、流路抵抗が軽減され、またデッドボリュームによる再膨張損失などが低減されるため、性能比(流量特性)を25%程度向上させることが可能とすることができる。インジェクションはコンデンサ(水熱交換器)を流れる流量増加を狙ったものであり、この流量増加分を25%程度とすることができる。
上述の本実施形態では、円形外周シート部303−3の中心軸O1、弁座302の中心軸O2、及び、逆止弁室301の中心軸O3を、いずれも同心にしている。これにより、弁座302や逆止弁室301の円形および中心が一致しているので、加工もしやすい。なお、ポート400の流入口中心O’が、弁座通路304の軸心Oとオフセットしてさえすれば、場合により弁座通路304の軸心Oと中心軸O1〜O3が一致していない場合でも実施可能である。(ここで、弁座302の中心軸O2と弁座通路304の軸心Oとを別々に表示している。これらは通常は一致しているが、一致していない場合をも含めるために、それぞれを別表示にしている。)
リードバルブ303の円形外周シート部の外径は、円形穴301’’の内径よりも大きくできているため、リードバルブ303の位置決めを、ボルトなどを使用することなく嵌め合いで行うことができる。すなわち、円形外周シート部303−3、及び、弁座302を、円形穴301’’に嵌め合いで固定することができる。これにより、従来技術で必要としているようなボルトが不要となり、コスト低減が可能となる。
図4(a)は、本発明の別の実施形態のリードバルブ周辺の断面図であり、(b)は、リードバルブの断面図である。円形外周シート部303−3に第1外周縁テーパ部T1を設け、弁座302にも第2外周縁テーパ部T2を設ける。弁座302の径方向において第2外周縁テーパ部T2が形成される傾斜幅t2を、リードバルブ303の径方向において第1外周縁テーパ部T1が形成される傾斜幅t1より大きくして、円形外周シート部303−3の平坦面303−31が弁座302の平坦面302−1に接触させるようにしている。
図4(a)に示すように、弁座側の傾斜幅t2を大きくすることで、挿入性や保持性を確保している。逆の場合では、リード弁を折り曲げたり、傷つけたりしてしまう恐れがある。
リードバルブ303の円形外周シート部303−3にテーパを設けると、バルブそのものの反りが大きくなり、シール性が悪化することが懸念される。このため、図4(b)に示すように、バルブ開閉端部303−2が、円形外周シート部303−3に連結されている連結部303−1において、テーパ部とは逆方向の曲げをあらかじめ施しておくことでシール性を維持する。これにより、シール性を維持するとともに、組みつけが容易になり、コスト低減が可能となる。
本発明の別の実施形態として、次のような形態も含まれる。図5(a)は、本発明の別の実施形態のリードバルブ周辺の正面断面図であり、(b)は、リードバルブの平面図である。この別の実施形態では、逆止弁室301の底面に、リードバルブ302の開放時のバルブストッパとして機能する傾斜面301’’を概略円錐凸面に形成したものである。その角度を、バルブの作動形態に合わせて、tanθ=0.05〜1.0とすると良いが、好ましくは、0.05〜0.5にすると良い。これにより、ストッパの役割を逆止弁室底面に持たせ、部品点数削減およびリードバルブの信頼性を確保することができる。また、テーパ形状は逆止弁室の加工と同時加工が可能となり、別加工を必要とする従来技術に比べて、コスト低減が可能となる。
1 圧縮機
15 圧縮室
300 逆止弁
301 逆止弁室
302 弁座
303 リードバルブ
303−1 連結部
303−2 バルブ開閉端部
400 ポート

Claims (9)

  1. 冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒ガスを、逆止弁(300)、ポート(400)の順に経由して、圧縮室(15)にインジェクションする圧縮機(1)において、
    前記逆止弁(300)が、リードバルブ(303)、該リードバルブ(303)が開閉作動するための逆止弁室(301)、及び、弁座(302)から構成され、
    前記冷媒ガスが流入する弁座(302)の弁座通路(304)の軸心(O)に対して、前記ポート(400)の流入口中心(O’)がオフセットした冷凍サイクル用圧縮機。
  2. 前記リードバルブ(303)は、円形外周シート部(303−3)の内部に、空隙部(303−4)に囲まれたバルブ開閉端部(303−2)が設けられた1枚板で形成されており、
    該バルブ開閉端部(303−2)が、連結部(303−1)で前記円形外周シート部(303−3)に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  3. 円形外周シート部(303−3)の中心軸(O1)、前記弁座(302)の中心軸(O2)、及び、前記逆止弁室(301)の中心軸(O3)が、いずれも同心であることを特徴とする請求項2に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  4. 円形外周シート部(303−3)、及び、前記弁座(302)が、円形穴(301’’)に嵌め合いで挿入固定されたことを特徴とする請求項2又は3に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  5. 円形外周シート部(303−3)に第1外周縁テーパ部(T1)を設け、前記弁座(302)にも第2外周縁テーパ部(T2)を設け、該第2外周縁テーパ部(T2)の傾斜幅を、前記第1外周縁テーパ部(T1)の傾斜幅より大きくして両者を接触させたことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  6. 前記逆止弁室(301)の底面(301’)に、前記リードバルブ(302)の開放時のバルブストッパとして機能する傾斜面(301’’)が形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  7. 前記傾斜面の傾きをθとするとき、tanθが0.05から1.0の範囲にあることを特徴とする請求項6に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  8. 前記ポート(400)の流入口中心(O’)が、前記弁座通路(304)の軸心(O)より、連結部(303−1)の反対側の前記空隙部(303−4)に存在することを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
  9. 前記圧縮機が、スクロール圧縮機であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の冷凍サイクル用圧縮機。
JP2012081327A 2012-03-30 2012-03-30 圧縮機のインジェクション装置 Active JP5745450B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012081327A JP5745450B2 (ja) 2012-03-30 2012-03-30 圧縮機のインジェクション装置
DE112013001840.3T DE112013001840T5 (de) 2012-03-30 2013-03-26 Kompressor
US14/389,132 US9765780B2 (en) 2012-03-30 2013-03-26 Compressor
PCT/JP2013/002042 WO2013145713A1 (ja) 2012-03-30 2013-03-26 圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012081327A JP5745450B2 (ja) 2012-03-30 2012-03-30 圧縮機のインジェクション装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013209954A true JP2013209954A (ja) 2013-10-10
JP5745450B2 JP5745450B2 (ja) 2015-07-08

Family

ID=49259012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012081327A Active JP5745450B2 (ja) 2012-03-30 2012-03-30 圧縮機のインジェクション装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9765780B2 (ja)
JP (1) JP5745450B2 (ja)
DE (1) DE112013001840T5 (ja)
WO (1) WO2013145713A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015129169A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 株式会社デンソー 圧縮機
JP2016011620A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
JP2016079885A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧縮機
WO2016088342A1 (ja) * 2014-12-04 2016-06-09 株式会社デンソー 圧縮機
JP2016164411A (ja) * 2015-02-27 2016-09-08 ダイキン工業株式会社 圧縮機
JP2017089476A (ja) * 2015-11-09 2017-05-25 ダイキン工業株式会社 圧縮機
JP2018009565A (ja) * 2016-06-30 2018-01-18 株式会社デンソー 多段圧縮機
DE112015004598B4 (de) 2014-10-07 2019-07-18 Denso Corporation Kompressor für Kältekreisläufe
CN113653641A (zh) * 2021-09-08 2021-11-16 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 曲轴、摆动旋转式压缩机、空调器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8574268B2 (en) 2004-01-26 2013-11-05 DePuy Synthes Product, LLC Highly-versatile variable-angle bone plate system
JP6187266B2 (ja) * 2014-01-08 2017-08-30 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6387613B2 (ja) 2014-01-08 2018-09-12 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6090248B2 (ja) 2014-07-08 2017-03-08 ダイキン工業株式会社 圧縮機
JP6906932B2 (ja) * 2016-12-02 2021-07-21 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール圧縮機
DE102019108079B4 (de) 2018-03-30 2023-08-31 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Schneckenverdichter
KR20210109594A (ko) 2019-01-03 2021-09-06 아스펜 컴프레서 엘엘씨. 고성능 압축기 및 증기 압축 시스템
US11655820B2 (en) 2020-02-04 2023-05-23 Aspen Compressor, Llc Horizontal rotary compressor with enhanced tiltability during operation
DE102020207229A1 (de) 2020-06-09 2021-12-09 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrischer Kältemittelantrieb für ein Kraftfahrzeug
JP7401804B2 (ja) * 2022-05-02 2023-12-20 ダイキン工業株式会社 圧縮機および空気調和装置
US12098719B2 (en) * 2023-02-21 2024-09-24 Hanon Systems Vapor injection structure for a compressor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11107949A (ja) * 1997-10-06 1999-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロール圧縮機
EP1936197A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with vapor injection system
JP2008303858A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Daikin Ind Ltd スクロール圧縮機

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445333A (en) * 1981-07-16 1984-05-01 General Motors Corporation Valve assembly
US5076067A (en) 1990-07-31 1991-12-31 Copeland Corporation Compressor with liquid injection
JPH04117195U (ja) 1991-04-02 1992-10-20 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機
US5329788A (en) * 1992-07-13 1994-07-19 Copeland Corporation Scroll compressor with liquid injection
US5722257A (en) * 1995-10-11 1998-03-03 Denso Corporation Compressor having refrigerant injection ports
GB9715742D0 (en) * 1997-07-26 1997-10-01 Knorr Bremse Systeme Gas compressors
JP3602700B2 (ja) 1997-10-06 2004-12-15 松下電器産業株式会社 圧縮機のインジェクション装置
US6139291A (en) * 1999-03-23 2000-10-31 Copeland Corporation Scroll machine with discharge valve
JP2003074483A (ja) 2001-08-31 2003-03-12 Sanyo Electric Co Ltd スクロール圧縮機
JP5314326B2 (ja) 2008-05-30 2013-10-16 三菱重工業株式会社 冷媒圧縮機
JP5445180B2 (ja) 2010-02-02 2014-03-19 株式会社デンソー 圧縮機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11107949A (ja) * 1997-10-06 1999-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd スクロール圧縮機
EP1936197A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Scroll compressor with vapor injection system
JP2008303858A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Daikin Ind Ltd スクロール圧縮機

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015161268A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧縮機
WO2015129169A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 株式会社デンソー 圧縮機
JP2016011620A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 三菱電機株式会社 スクロール圧縮機
DE112015004598B4 (de) 2014-10-07 2019-07-18 Denso Corporation Kompressor für Kältekreisläufe
JP2016079885A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧縮機
WO2016088342A1 (ja) * 2014-12-04 2016-06-09 株式会社デンソー 圧縮機
JP2016108991A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 株式会社デンソー 圧縮機
JP2016164411A (ja) * 2015-02-27 2016-09-08 ダイキン工業株式会社 圧縮機
CN107407268A (zh) * 2015-02-27 2017-11-28 大金工业株式会社 压缩机
US10876532B2 (en) 2015-02-27 2020-12-29 Daikin Industries, Ltd. Compressor with pulsation attenuation space disposed in injection passage
JP2017089476A (ja) * 2015-11-09 2017-05-25 ダイキン工業株式会社 圧縮機
JP2018009565A (ja) * 2016-06-30 2018-01-18 株式会社デンソー 多段圧縮機
CN113653641A (zh) * 2021-09-08 2021-11-16 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 曲轴、摆动旋转式压缩机、空调器

Also Published As

Publication number Publication date
US9765780B2 (en) 2017-09-19
JP5745450B2 (ja) 2015-07-08
US20150125330A1 (en) 2015-05-07
DE112013001840T5 (de) 2014-12-31
WO2013145713A1 (ja) 2013-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5745450B2 (ja) 圧縮機のインジェクション装置
KR101316247B1 (ko) 로터리 식 2단 압축기
WO2013121900A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2005291207A (ja) スクロール圧縮機の過熱防止装置
JP5762352B2 (ja) スクロール圧縮機
JP6130771B2 (ja) 圧縮機および冷凍サイクル装置
JP2003097468A (ja) ロータリコンプレッサ
JP2012202378A (ja) ロータリ式圧縮機及びヒートポンプ装置
JP3963740B2 (ja) ロータリコンプレッサ
JP2018009565A (ja) 多段圧縮機
JP2006214445A (ja) ロータリコンプレッサ
JP2004308968A (ja) 熱交換器
US12078175B2 (en) Compressor
US10634142B2 (en) Compressor oil separation and assembly method
JP2018127903A (ja) 圧縮機
JP6130759B2 (ja) 圧縮機
JP2018123812A (ja) 圧縮機
WO2018003431A1 (ja) 多段圧縮機
JP6093676B2 (ja) 圧縮機
JP2003201982A (ja) ロータリコンプレッサ
WO2023181362A1 (ja) ロータリー式圧縮機、および冷凍サイクル装置
JP5595324B2 (ja) 圧縮機
JP4169620B2 (ja) 冷媒サイクル装置
JP2003129958A (ja) ロータリコンプレッサ
JP2018035750A (ja) スクロール圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5745450

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250