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JP5393188B2 - Refrigeration system and scroll compressor - Google Patents

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JP5393188B2
JP5393188B2 JP2009029613A JP2009029613A JP5393188B2 JP 5393188 B2 JP5393188 B2 JP 5393188B2 JP 2009029613 A JP2009029613 A JP 2009029613A JP 2009029613 A JP2009029613 A JP 2009029613A JP 5393188 B2 JP5393188 B2 JP 5393188B2
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

本発明は、渦巻き方向に段部が設けられているスクロール圧縮機を備えているガスインジェクション回路付きの冷凍システムおよび当該冷凍システムに適用して好適な段付きのスクロール圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration system with a gas injection circuit having a scroll compressor provided with a stepped portion in a spiral direction, and a stepped scroll compressor suitable for application to the refrigeration system.

スクロール圧縮機において、固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き状ラップの先端面とボトム面の渦巻き方向に沿う所定位置にそれぞれ段部が設けられ、該段部を境にラップ先端面において、外周側先端面が高く、内周側先端面が低くされ、また、ボトム面において、外周側ボトム面が低く、内周側ボトム面が高くされることにより、渦巻き状ラップの外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされるとともに、両スクロール間に形成される圧縮室の軸線方向高さが渦巻き状ラップの外周側において内周側の高さよりも高くされ、これによって渦巻き状ラップの周方向およびラップ高さ方向の双方にガスを圧縮することができる三次元圧縮可能な所謂段付きスクロール圧縮機が知られている。   In the scroll compressor, stepped portions are provided at predetermined positions along the spiral direction of the spiral wrap of the fixed scroll and the orbiting scroll, and the distal end surface of the outer peripheral side of the wrap distal end surface with the stepped portion as a boundary. The inner peripheral side tip surface is lowered, the outer peripheral side bottom surface is lower on the bottom surface, and the inner peripheral side bottom surface is increased, so that the wrap height on the outer peripheral side of the spiral wrap is increased to the inner peripheral side. The height in the axial direction of the compression chamber formed between the scrolls is made higher than the height of the inner peripheral side on the outer peripheral side of the spiral wrap, and thereby the circumferential direction of the spiral wrap and A so-called stepped scroll compressor capable of three-dimensional compression capable of compressing gas in both lap height directions is known.

このような所謂段付きスクロール圧縮機が用いられている各種空調機および冷凍機等の冷凍システムにおいて、段付きスクロール圧縮機の圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするガスインジェクション回路付きの冷凍システムが特許文献1によって提示されている。   In refrigeration systems such as various air conditioners and refrigerators in which such a so-called stepped scroll compressor is used, a gas for injecting an intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the refrigerant circuit into the compression chamber of the stepped scroll compressor Patent Document 1 proposes a refrigeration system with an injection circuit.

特開2007−64005号公報JP 2007-64005 A

しかして、上記段付きスクロール圧縮機は、通常のスクロール圧縮機に比べると、一般に設計圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急激である。このため、ガスインジェクション回路付きの冷凍システムに適用した場合に、インジェクションする圧縮室側の圧力が高く、中間圧冷媒ガスの圧力との関係からインジェクション量を十分に確保しにくいという面があった。   Thus, the stepped scroll compressor generally has a high design compression ratio and a rapid rise in pressure during compression, compared to a normal scroll compressor. For this reason, when applied to a refrigeration system with a gas injection circuit, the pressure on the compression chamber side to be injected is high, and it is difficult to secure a sufficient injection amount due to the relationship with the pressure of the intermediate pressure refrigerant gas.

特に、ガスインジェクション回路側では、気液分離器を設けた気液分離方式または中間熱交換器を設けた中間熱交方式のいずれの場合においても、インジェクション側冷媒ガスの加熱熱源が主冷媒回路側の冷媒とされており、インジェクション側冷媒ガスの過熱度が確保しにくく、低い圧力でのガスインジェクションになることが多かった。このため、圧縮室内の圧力との関係からインジェクション量が少なくなる傾向にあり、十分なインジェクション効果が得られていなかった。   In particular, on the gas injection circuit side, the heating heat source of the injection-side refrigerant gas is the main refrigerant circuit side in both the gas-liquid separation method provided with a gas-liquid separator and the intermediate heat exchange method provided with an intermediate heat exchanger. Therefore, it is difficult to secure the degree of superheat of the injection-side refrigerant gas, and gas injection at a low pressure is often caused. For this reason, the injection amount tends to decrease due to the relationship with the pressure in the compression chamber, and a sufficient injection effect has not been obtained.

また、インジェクション側冷媒ガスの過熱度が十分に確保できないことから、液冷媒を含んだ冷媒ガスがインジェクションされることがあり、吐出側でのエンタルピー差が理論値よりも低くなってしまうことがあった。更には、液冷媒を含んだ冷媒ガスのインジェクションによって、スラッギング音の発生や液圧縮の発生要因となることがあった。   In addition, since the degree of superheat of the injection-side refrigerant gas cannot be secured sufficiently, refrigerant gas containing liquid refrigerant may be injected, and the enthalpy difference on the discharge side may be lower than the theoretical value. It was. Furthermore, injection of refrigerant gas containing liquid refrigerant may cause slugging noise and liquid compression.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、段付きスクロール圧縮機を用いたガスインジェクション回路付き冷凍システムにおいて、中間圧冷媒ガスのインジェクション量を十分に確保できる高能力および高COP(成績係数)の冷凍システムおよび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 such circumstances, and in a refrigeration system with a gas injection circuit using a stepped scroll compressor, it has a high capability and a high capability capable of sufficiently securing an injection amount of intermediate pressure refrigerant gas. An object of the present invention is to provide a COP (coefficient of performance) refrigeration system and a scroll compressor.

上記課題を解決するために、本発明の冷凍システムおよびスクロール圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる冷凍システムは、端板上に渦巻き状ラップが立設され、互いに噛合されることにより圧縮室を形成する一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き方向の途中に段部が設けられ、冷媒ガスを渦巻き状ラップの周方向および軸方向の双方に圧縮可能とされているスクロール圧縮機を備え、該スクロール圧縮機の前記圧縮室に冷媒回路側から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするガスインジェクション回路が設けられている冷凍システムにおいて、前記スクロール圧縮機は、前記圧縮室に前記冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、前記固定スクロールの前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記圧縮室内と連通する位置に設けられ、前記インジェクションポートが設けられている前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされており、前記ガスインジェクション回路には、前記圧縮室にインジェクションされる前記冷媒ガスを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the refrigeration system and scroll compressor of the present invention employ the following means.
That is, in the refrigeration system according to the present invention, a spiral wrap is erected on the end plate, and a stepped portion is provided in the middle of the spiral direction of the pair of fixed scroll and the orbiting scroll that are engaged with each other to form a compression chamber. A refrigerant compressor having an intermediate pressure extracted from the refrigerant circuit side into the compression chamber of the scroll compressor, wherein the refrigerant gas is compressed in both the circumferential direction and the axial direction of the spiral wrap. In the refrigeration system provided with the gas injection circuit for injecting the gas, the scroll compressor has an injection port for injecting the refrigerant gas into the compression chamber at an outer peripheral end side in a spiral direction with respect to the step portion of the fixed scroll. provided at a position that communicates with the compression chamber, said injection port Said spiral wraps in the spiral direction outer peripheral end side than the step portion being kicked are not in contact with each other, to the gas injection circuit is heated for heating the refrigerant gas to be injected into the compression chamber Means are provided.

本発明によれば、渦巻き方向の途中に段部が設けられ、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急な所謂段付きスクロール圧縮機を備えているガスインジェクション回路付き冷凍システムにおいて、スクロール圧縮機の圧縮室内に中間圧冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、固定スクロールの段部よりも渦巻き方向外周端側において圧縮室内と連通する位置に設けられているとともに、そのインジェクションポートが設けられている段部よりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされ、しかもガスインジェクション回路に圧縮室にインジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱する加熱手段が設けられているため、圧力が相対的に低い段部よりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室内に、インジェクション回路において加熱手段により加熱され、過熱度が大きく圧力が高くされた中間圧冷媒ガスをインジェクションすることができる。従って、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急な段付きスクロール圧縮機に対しても、ガスインジェクション時に十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることが可能となり、冷却および加熱能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができる。特に、極低温時等の高圧縮比条件時での暖房能力およびCOP(成績係数)の向上を図ることができる。また、インジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱手段により加熱して確実に過熱ガスとすることができるため、液冷媒がインジェクションされることがなく、スラッギング音の発生や液圧縮を防止することができる。更に、インジェクションポートが設けられている段部よりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされているため、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、ラップ高さが低く端板厚さが厚くなっている段部よりも内周端側のみに負荷することができ、従って、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を防止することができる。 According to the present invention, in a refrigeration system with a gas injection circuit provided with a so-called stepped scroll compressor having a stepped portion in the middle of the spiral direction and having a high compression ratio and a sudden rise in pressure during compression, An injection port for injecting intermediate pressure refrigerant gas into the compression chamber of the machine is provided at a position communicating with the compression chamber on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion of the fixed scroll , and the injection port is provided. Since the spiral wraps are not in contact with each other on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion, and the heating means for heating the intermediate pressure refrigerant gas injected into the compression chamber is provided in the gas injection circuit, the pressure is increased. Compression formed on the outer peripheral end side in the spiral direction rather than the relatively low step Within, is heated by the heating means in the injection circuit, the intermediate pressure refrigerant gas superheat is higher large pressure can be injected. Therefore, it is possible to inject a sufficient amount of intermediate-pressure refrigerant gas at the time of gas injection even for a stepped scroll compressor with a high compression ratio and a sudden rise in pressure during compression, improving cooling and heating capacity In addition, COP (coefficient of performance) can be improved. In particular, it is possible to improve heating capacity and COP (coefficient of performance) under a high compression ratio condition such as at a very low temperature. In addition, since the intermediate pressure refrigerant gas to be injected can be reliably heated to a superheated gas, the liquid refrigerant is not injected, and the generation of slugging noise and liquid compression can be prevented. . Furthermore, since the spiral wraps are not in contact with each other on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion where the injection port is provided, the contact load between the spiral wraps on the spiral wrap is determined as the lap height. Can be loaded only on the inner peripheral side of the stepped portion where the end plate thickness is low and the end plate thickness is thick. It is possible to prevent the strength from being lowered.

さらに、本発明の冷凍システムは、上記の冷凍システムにおいて、前記加熱手段は、電気ヒータにより構成されていることを特徴とする。   Furthermore, the refrigeration system of the present invention is characterized in that, in the refrigeration system, the heating means is constituted by an electric heater.

本発明によれば、加熱手段が、電気ヒータにより構成されているため、インジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱する加熱手段として最も汎用的でかつ適用が簡易な電気ヒータを用いることができる。従って、用途、形式を問わず、あらゆる冷凍システムに対して広範に適用することができる。   According to the present invention, since the heating means is constituted by an electric heater, the most general and simple application electric heater can be used as the heating means for heating the injected intermediate pressure refrigerant gas. Therefore, the present invention can be widely applied to any refrigeration system regardless of use and form.

さらに、本発明の冷凍システムは、上記の冷凍システムにおいて、前記加熱手段は、エンジンの排熱を利用した熱交換器により構成されていることを特徴とする。   Furthermore, the refrigeration system of the present invention is characterized in that, in the above refrigeration system, the heating means is constituted by a heat exchanger using exhaust heat of the engine.

本発明によれば、加熱手段が、エンジンの排熱を利用した熱交換器により構成されているため、エンジンが搭載されているガスヒートポンプ装置、輸送用冷凍装置、車両用空調装置等の冷凍システムにおいて、エンジンの排気ガスや冷却水等の排熱を熱交換器に導入することにより、その熱でインジェクションガスを加熱することができる。従って、加熱手段の熱源として排熱を有効利用することができ、更に性能向上を図ることができる。   According to the present invention, since the heating means is constituted by a heat exchanger that uses exhaust heat of the engine, a refrigeration system such as a gas heat pump device, a transport refrigeration device, or a vehicle air conditioner on which the engine is mounted. , By introducing exhaust heat such as engine exhaust gas and cooling water into the heat exchanger, the injection gas can be heated with the heat. Therefore, exhaust heat can be effectively used as a heat source for the heating means, and performance can be further improved.

さらに、本発明の冷凍システムは、上記の冷凍システムにおいて、前記渦巻き状ラップ同士は、前記段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくとも前記インジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされていることを特徴とする。   Furthermore, in the refrigeration system according to the present invention, in the refrigeration system described above, the spiral wraps are not in contact with each other in a peripheral portion provided at least on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion. It is characterized by.

本発明によれば、渦巻き状ラップ同士が段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくともインジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされているため、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、インジェクションポートが設けられている周辺部において低くすることができる。従って、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を抑制することができる。   According to the present invention, since the spiral wraps are not in contact with each other at least in the peripheral portion where the injection port is provided on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion, the spiral wraps applied to the spiral wraps The contact load can be lowered in the peripheral portion where the injection port is provided. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in strength due to the notch of the end plate of the fixed scroll or the spiral wrap resulting from the provision of the injection port.

さらに、本発明にかかるスクロール圧縮機は、端板上に渦巻き状ラップが立設され、互いに噛合されることにより圧縮室を形成する一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き方向の途中に段部が設けられ、冷媒ガスを渦巻き状ラップの周方向および軸方向の双方に圧縮可能とされているスクロール圧縮機において、前記圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、前記固定スクロールの前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記圧縮室内と連通する位置に設けられているとともに、前記インジェクションポートが設けられている前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされていることを特徴とする。   Furthermore, in the scroll compressor according to the present invention, a spiral wrap is erected on the end plate, and a step portion is provided in the middle of the spiral direction of the pair of fixed scroll and the orbiting scroll that are engaged with each other to form a compression chamber. In the scroll compressor provided and capable of compressing the refrigerant gas in both the circumferential direction and the axial direction of the spiral wrap, an injection port for injecting the intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the refrigerant circuit into the compression chamber is provided The fixed scroll is provided at a position communicating with the compression chamber on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion, and at the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion provided with the injection port. The spiral wraps are not in contact with each other.

本発明によれば、渦巻き方向の途中に段部が設けられ、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急激な所謂段付きスクロール圧縮機において、圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、固定スクロールの段部よりも渦巻き方向外周端側において圧縮室内と連通する位置に設けられ、このインジェクションポートが設けられている段部よりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされているため、圧力が相対的に低い段部よりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室内に、中間圧冷媒ガスをインジェクションすることができる。従って、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急な段付きスクロール圧縮機においても、ガスインジェクション時に十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることが可能となり、冷却および加熱能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができる。また、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、ラップ高さが低く端板厚さが厚くなっている段部よりも内周端側のみに負荷することができるため、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を防止することができる。   According to the present invention, in a so-called stepped scroll compressor in which a step is provided in the middle of the spiral direction, the compression ratio is high, and the rise of pressure during compression is abrupt, the intermediate pressure extracted from the refrigerant circuit into the compression chamber. An injection port for injecting refrigerant gas is provided at a position communicating with the compression chamber on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion of the fixed scroll, and on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion provided with the injection port. Since the spiral wraps are not in contact with each other, the intermediate-pressure refrigerant gas can be injected into the compression chamber formed on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion having a relatively low pressure. Accordingly, even in a stepped scroll compressor having a high compression ratio and a sudden rise in pressure during compression, it is possible to inject a sufficient amount of intermediate pressure refrigerant gas during gas injection, improving cooling and heating capacity, and COP (Coefficient of performance) can be improved. In addition, since the contact load between the spiral wraps on the spiral wrap can be applied only to the inner peripheral end side of the stepped portion where the wrap height is low and the end plate thickness is thick, the injection port is It is possible to prevent a decrease in strength due to the notch of the end plate of the fixed scroll or the spiral wrap due to the provision.

さらに、本発明のスクロール圧縮機は、上記のスクロール圧縮機において、前記渦巻き状ラップ同士は、前記段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくとも前記インジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされていることを特徴とする。   Furthermore, the scroll compressor according to the present invention is the above scroll compressor, wherein the spiral wraps are not in contact with each other in a peripheral portion provided at least on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion. It is said that it is said.

本発明によれば、渦巻き状ラップ同士が段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくともインジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされているため、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重をインジェクションポートが設けられている周辺部において小さくすることができる。従って、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を抑制することができる。   According to the present invention, since the spiral wraps are not in contact with each other at least in the peripheral portion where the injection port is provided on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion, the spiral wraps applied to the spiral wraps The contact load can be reduced in the peripheral portion where the injection port is provided. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in strength due to the notch of the end plate of the fixed scroll or the spiral wrap resulting from the provision of the injection port.

本発明の冷凍システムによると、圧力が相対的に低い段部よりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室内に、インジェクション回路において加熱手段により加熱され、過熱度が大きく圧力が高くされた中間圧冷媒ガスをインジェクションすることができるため、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急激な段付きスクロール圧縮機に対しても、ガスインジェクション時に十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることが可能となり、冷却および加熱能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができる。特に、極低温時等の高圧縮比条件時での暖房能力およびCOP(成績係数の向上を図ることができる。また、インジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱手段により加熱して確実に過熱ガスとすることができるため、液冷媒がインジェクションされることがなく、スラッギング音の発生や液圧縮を防止することができる。更に、インジェクションポートが設けられている段部よりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされているため、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、ラップ高さが低く端板厚さが厚くなっている段部よりも内周端側のみに負荷することができることから、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を防止することができる。 According to the refrigeration system of the present invention, the compression chamber formed on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion having a relatively low pressure is heated by the heating means in the injection circuit, and the intermediate is heated to a high degree of superheat and the pressure is increased. Since a pressurized refrigerant gas can be injected, a sufficient amount of intermediate-pressure refrigerant gas can be injected during gas injection even for a stepped scroll compressor with a high compression ratio and a sudden rise in pressure during compression. It is possible to improve the cooling and heating capacity and COP (coefficient of performance). In particular, it is possible to improve the heating capacity and the COP (coefficient of performance) under high compression ratio conditions such as at extremely low temperatures. Therefore, the liquid refrigerant is not injected, the generation of slugging noise and liquid compression can be prevented , and the swirl in the swirl direction outer peripheral end side than the step portion where the injection port is provided . Since the wraps are not in contact with each other, the contact load between the spiral wraps on the spiral wrap is only on the inner peripheral end side than the step where the wrap height is low and the end plate thickness is thick. To the notch of the end plate of the fixed scroll or the spiral wrap caused by the provision of the injection port. It is possible to prevent the strength reduction that.

本発明のスクロール圧縮機によると、圧力が相対的に低い段部よりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室内に、中間圧冷媒ガスをインジェクションすることができるため、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急な段付きスクロール圧縮機においても、ガスインジェクション時に十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることが可能となり、冷却および加熱能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができる。また、渦巻き状ラップにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、ラップ高さが低く端板厚さが厚くなっている段部よりも内周端側のみに負荷することができるため、インジェクションポートが設けられることに起因する固定スクロールの端板または渦巻き状ラップの切欠きによる強度低下を防止することができる。   According to the scroll compressor of the present invention, since the intermediate pressure refrigerant gas can be injected into the compression chamber formed on the outer circumferential end side in the spiral direction than the step portion having a relatively low pressure, the compression ratio is high and the compression is performed. Even in a stepped scroll compressor with a steep rise in pressure, it becomes possible to inject a sufficient amount of intermediate pressure refrigerant gas at the time of gas injection, thereby improving cooling and heating capacity and COP (coefficient of performance). be able to. In addition, since the contact load between the spiral wraps on the spiral wrap can be applied only to the inner peripheral end side of the stepped portion where the wrap height is low and the end plate thickness is thick, the injection port is It is possible to prevent a decrease in strength due to the notch of the end plate of the fixed scroll or the spiral wrap due to the provision.

本発明の第1実施形態に係る冷凍システムの冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure of the refrigerating system concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1に示す冷凍システムに適用するスクロール圧縮機の断面図である。It is sectional drawing of the scroll compressor applied to the refrigeration system shown in FIG. 図2に示すスクロール圧縮機の固定スクロールと旋回スクロールとの噛合い状態を示す平面視図である。It is a top view which shows the meshing state of the fixed scroll and turning scroll of the scroll compressor shown in FIG. 図3に示す固定スクロールにおける段部付近における部分拡大図である。It is the elements on larger scale in the vicinity of the step part in the fixed scroll shown in FIG.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図4を用いて説明する。
冷凍システム1は、図1に示されるように、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機2と、圧縮された冷媒を冷却して凝縮液化させるコンデンサ(凝縮器)3と、凝縮された液冷媒の圧力を中間圧まで減圧させる第1膨張弁4と、減圧された冷媒を気液分離する気液分離器5と、液冷媒をさらに減圧する第2膨張弁6と、第2膨張弁6を経て減圧された冷媒を蒸発させるエバポレータ(蒸発器)7とを冷媒配管8により接続して構成される閉サイクルの冷媒回路9を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the refrigeration system 1 includes a scroll compressor 2 that compresses a refrigerant, a condenser (condenser) 3 that cools and compresses the compressed refrigerant, and a pressure of the condensed liquid refrigerant. The pressure is reduced via the first expansion valve 4 for reducing the pressure to an intermediate pressure, the gas-liquid separator 5 for gas-liquid separation of the reduced pressure refrigerant, the second expansion valve 6 for further reducing the pressure of the liquid refrigerant, and the second expansion valve 6. A closed-cycle refrigerant circuit 9 is provided which is connected to an evaporator (evaporator) 7 for evaporating the refrigerant through a refrigerant pipe 8.

また、冷凍システム1は、気液分離器5で分離された中間圧の冷媒ガスをスクロール圧縮機1の後述する圧縮室30内にインジェクションするガスインジェクション回路10を備えている。ガスインジェクション回路10には、電磁弁11が設けられ、その開閉によってガスインジェクション回路10の作動、非作動が切替え可能とされている。   The refrigeration system 1 also includes a gas injection circuit 10 that injects an intermediate-pressure refrigerant gas separated by the gas-liquid separator 5 into a compression chamber 30 (to be described later) of the scroll compressor 1. The gas injection circuit 10 is provided with an electromagnetic valve 11, and the operation and non-operation of the gas injection circuit 10 can be switched by opening and closing thereof.

さらに、ガスインジェクション回路10には、気液分離器5から抽出され、スクロール圧縮機1の圧縮室30内にインジェクションされる中間圧の冷媒ガスを加熱し、その過熱度を大きくし圧力を高くするための加熱手段12が設けられている。この加熱手段12としては、例えばPTCヒータ等の電気ヒータを用いることができる。   Further, the gas injection circuit 10 heats the intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the gas-liquid separator 5 and injected into the compression chamber 30 of the scroll compressor 1, thereby increasing the degree of superheat and increasing the pressure. A heating means 12 is provided. As the heating means 12, an electric heater such as a PTC heater can be used.

スクロール圧縮機2は、図2に示されるように、密封容器であるハウジング21と、ハウジング21内の下方部に固定設置されている電動モータ22と、該電動モータ22の上方部に配置され、クランク軸23を介して電動モータ22により駆動されるスクロール圧縮機構24とから構成されている。スクロール圧縮機構24は、ハウジング21内に固定設置されている主軸受25と、該主軸受25上に固定設置されている固定スクロール26と、主軸受25のスラスト面上に支持されるとともに、クランク軸23の端部に設けられているクランクピン23Aにドライブブッシュ28を介して連結され、クランク軸23の回転により旋回駆動される旋回スクロール27と、旋回スクロール27の自転を阻止するオルダムリング等の自転阻止機構29とを備えている。   As shown in FIG. 2, the scroll compressor 2 is disposed in a housing 21 that is a sealed container, an electric motor 22 that is fixedly installed in a lower portion of the housing 21, and an upper portion of the electric motor 22. The scroll compression mechanism 24 is driven by an electric motor 22 via a crankshaft 23. The scroll compression mechanism 24 is supported on the thrust surface of the main bearing 25, the main bearing 25 fixedly installed in the housing 21, the fixed scroll 26 fixedly installed on the main bearing 25, and the crank An orbiting scroll 27 that is connected to a crankpin 23A provided at the end of the shaft 23 via a drive bush 28 and is orbitally driven by the rotation of the crankshaft 23, and an Oldham ring that prevents the orbiting scroll 27 from rotating. A rotation prevention mechanism 29 is provided.

固定スクロール26は、端板26Aと該端板26Aから立設された渦巻き状ラップ26Bとから構成され、旋回スクロール27は、端板27Aと該端板27Aから立設された渦巻き状ラップ27Bとから構成されている。この固定スクロール26および旋回スクロール27は、それぞれ渦巻き状ラップ26B,27Bの先端面とボトム面の渦巻き方向に沿う位置にそれぞれ段部26C,26Dおよび27C,27Dを備えている。段部26Cおよび27Cは、渦巻き状ラップ26B,27Bの外周端から進行角がπラジアンから2πラジアンの間に設けるのが好ましい。   The fixed scroll 26 includes an end plate 26A and a spiral wrap 26B standing from the end plate 26A, and the orbiting scroll 27 includes an end plate 27A and a spiral wrap 27B standing from the end plate 27A. It is composed of The fixed scroll 26 and the orbiting scroll 27 are provided with step portions 26C and 26D and 27C and 27D, respectively, at positions along the spiral direction of the front and bottom surfaces of the spiral wraps 26B and 27B. The stepped portions 26C and 27C are preferably provided between π radians and 2π radians from the outer peripheral ends of the spiral wraps 26B and 27B.

この段部26C,26Dおよび27C,27Dを境に、ラップ先端面においては、クランク軸23の軸線方向に外周側の先端面が高く、内周側の先端面が低くされ、また、ボトム面においては、軸線方向に外周側のボトム面が低く、内周側のボトム面が高くされている。これによって、渦巻き状ラップ26B,27Bは、その外周側におけるラップ高さが内周側のラップ高さよりも高くされている。   With the stepped portions 26C, 26D and 27C, 27D as a boundary, at the lap tip surface, the tip surface on the outer peripheral side is high in the axial direction of the crankshaft 23, the tip surface on the inner peripheral side is lowered, and on the bottom surface In the axial direction, the bottom surface on the outer peripheral side is low and the bottom surface on the inner peripheral side is high. Accordingly, the spiral wraps 26B and 27B have a wrap height on the outer peripheral side higher than a wrap height on the inner peripheral side.

固定スクロール26および旋回スクロール27は、その中心を旋回半径分だけ離すとともに、渦巻き状ラップ26B,27Bの位相を180度ずらして噛合され、該渦巻き状ラップ26B,27Bの先端面とボトム面との間に常温で僅かなラップ高さ方向の隙間を有するように組み付けられている。これによって、両スクロール26,27間には、端板26A,27Aと渦巻き状ラップ26B,27Bとによって限界される一対の圧縮室30がスクロール中心に対して対称に形成されるとともに、旋回スクロール27が固定スクロール26の周りをスムーズに公転旋回駆動されるように構成されている。   The fixed scroll 26 and the orbiting scroll 27 are separated from each other by the orbiting radius, and the spiral wraps 26B and 27B are engaged with each other by shifting the phase by 180 degrees, and the leading end surface and the bottom surface of the spiral wraps 26B and 27B are engaged with each other. It is assembled so as to have a slight gap in the lap height direction at room temperature. Accordingly, a pair of compression chambers 30 limited by the end plates 26A and 27A and the spiral wraps 26B and 27B are formed between the scrolls 26 and 27 symmetrically with respect to the scroll center, and the orbiting scroll 27 Is configured to be smoothly driven to revolve around the fixed scroll 26.

圧縮室30は、軸線方向高さが渦巻き状ラップ26B,27Bの外周側において内周側の高さよりも高くされることによって、渦巻き状ラップ26B,27Bの周方向およびラップ高さ方向にガスを圧縮することができる三次元圧縮可能なスクロール圧縮機構24を構成している。なお、固定スクロール26および旋回スクロール27の渦巻き状ラップ25B,27Bの先端面には、相手方スクロールのボトム面との間に形成されるチップシール面をシールするためのチップシール(図示省略)を設けることができる。   The compression chamber 30 compresses the gas in the circumferential direction of the spiral wraps 26B and 27B and the wrap height direction by making the height in the axial direction higher than the height on the outer peripheral side of the spiral wraps 26B and 27B. A scroll compression mechanism 24 capable of three-dimensional compression is configured. In addition, tip seals (not shown) for sealing the tip seal surface formed between the bottom surfaces of the other scrolls are provided on the front end surfaces of the spiral wraps 25B and 27B of the fixed scroll 26 and the orbiting scroll 27. be able to.

固定スクロール26の端板26Aの中央部位置には、圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート31が開口されている。この吐出ポート31には、図示省略の吐出弁が設けられており、該吐出弁を介して吐出ポート31は、ハウジング21内にディスチャージカバー32を介して区画されている吐出チャンバー33と連通されている。吐出チャンバー33に吐き出された高温高圧の冷媒ガスは、吐出管34を介してスクロール圧縮機2から外部へと送出されるようになっている。   A discharge port 31 for discharging the compressed refrigerant gas is opened at the center position of the end plate 26 </ b> A of the fixed scroll 26. The discharge port 31 is provided with a discharge valve (not shown), and the discharge port 31 is communicated with a discharge chamber 33 defined in the housing 21 via a discharge cover 32 via the discharge valve. Yes. The high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged into the discharge chamber 33 is sent out from the scroll compressor 2 through the discharge pipe 34.

また、固定スクロール26には、ガスインジェクション回路10により導入される中間圧冷媒ガスを圧縮室30内にインジェクションするインジェクションポート35が、圧縮室30と連通する位置に開口されている。このインジェクションポート35は、図4に示されるように、固定スクロール26の渦巻き状ラップ26Bの段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において圧縮室30と連通するように設けられている。   Further, the fixed scroll 26 has an injection port 35 for injecting the intermediate pressure refrigerant gas introduced by the gas injection circuit 10 into the compression chamber 30 at a position communicating with the compression chamber 30. As shown in FIG. 4, the injection port 35 is provided so as to communicate with the compression chamber 30 on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion 26 </ b> C of the spiral wrap 26 </ b> B of the fixed scroll 26.

更に、少なくとも固定スクロール26の渦巻き状ラップ26Bは、インジェクションポート35が設けられている段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において、図4に示されるように、渦巻き状ラップ26Bを形成している外側曲線26Eおよび腹側曲線26Fが相手方の旋回スクロール27の渦巻き状ラップ27Bに対して非接触となるように、数十ミクロンの単位で2点鎖線から実線で示すように削られ、渦巻き状ラップ26Bの厚さが薄くされている。   Furthermore, at least the spiral wrap 26B of the fixed scroll 26 forms the spiral wrap 26B as shown in FIG. 4 on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion 26C where the injection port 35 is provided. The outer curved line 26E and the ventral side curve 26F are shaved as shown by the solid line from the two-dot chain line in units of several tens of microns so that they are not in contact with the spiral wrap 27B of the other orbiting scroll 27. The thickness of 26B is reduced.

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の冷凍システム1において、スクロール圧縮機2により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、凝縮器3で凝縮され、第1膨張弁で中間圧に減圧された後、気液分離器5に導かれて気液分離される。気相分の冷媒分離により冷却された液冷媒は、第2膨張弁で減圧された後、蒸発器7で蒸発され、再びスクロール圧縮機2に吸い込まれて圧縮される。以下同様の動作が繰り返される。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
In the refrigeration system 1, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed by the scroll compressor 2 is condensed by the condenser 3 and reduced to an intermediate pressure by the first expansion valve, and then led to the gas-liquid separator 5. Gas-liquid separation. The liquid refrigerant cooled by the refrigerant separation of the gas phase is decompressed by the second expansion valve, evaporated by the evaporator 7, and again sucked into the scroll compressor 2 and compressed. Thereafter, the same operation is repeated.

また、気液分離器5で分離された中間圧の冷媒ガスは、ガスインジェクション回路10を介してスクロール圧縮機2の圧縮室30内にインジェクションされる。この中間圧冷媒ガスは、インジェクションされる際、加熱手段12によって加熱され、過熱度が大きく圧力が高くされた状態でインジェクションされるようになる。一方、スクロール圧縮機2側において、圧縮室30内に中間圧冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポート35は、固定スクロール26の段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において圧縮室30内と連通する位置に設けられており、中間圧冷媒ガスは、圧力が相対的に低い段部26Cよりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室30内にインジェクションされるようになる。   The intermediate-pressure refrigerant gas separated by the gas-liquid separator 5 is injected into the compression chamber 30 of the scroll compressor 2 through the gas injection circuit 10. This intermediate pressure refrigerant gas is heated by the heating means 12 when being injected, and is injected in a state where the degree of superheat is large and the pressure is increased. On the other hand, on the scroll compressor 2 side, the injection port 35 for injecting the intermediate pressure refrigerant gas into the compression chamber 30 is located at a position communicating with the inside of the compression chamber 30 on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion 26C of the fixed scroll 26. The intermediate-pressure refrigerant gas that is provided is injected into the compression chamber 30 that is formed on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion 26C having a relatively low pressure.

その結果、渦巻き方向に段部26C,27Cを備え、渦巻き状ラップ26B,27Bの周方向およびラップ高さ方向の双方にガスを圧縮する三次元圧縮が可能で、圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急激な所謂段付きスクロール圧縮機2に対しても十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることができる。   As a result, the step portions 26C and 27C are provided in the spiral direction, and three-dimensional compression is possible in which gas is compressed in both the circumferential direction and the wrap height direction of the spiral wraps 26B and 27B. A sufficient amount of intermediate pressure refrigerant gas can be injected even into the so-called stepped scroll compressor 2 where the rise of the pressure is abrupt.

これによって、暖房または加熱時には、凝縮器3を流れる冷媒に、ガスインジェクションされた中間圧冷媒が加わるため、冷媒循環量が増大され、その分凝縮器3からの放熱を利用して行われる暖房または加熱能力を向上することができる。また、冷房または冷却時には、蒸発器7に導入される冷媒のエンタルピー差が増加するため、蒸発器7で蒸発される冷媒の熱量が多くなり、その分冷房または冷却能力を向上することができる。   As a result, during heating or heating, since the intermediate pressure refrigerant gas-injected is added to the refrigerant flowing through the condenser 3, the amount of refrigerant circulation is increased, and the heating or heating performed by using the heat radiation from the condenser 3 accordingly. Heating capacity can be improved. Further, during cooling or cooling, the enthalpy difference of the refrigerant introduced into the evaporator 7 increases, so the amount of heat of the refrigerant evaporated in the evaporator 7 increases, and the cooling or cooling capacity can be improved accordingly.

従って、本実施形態によると、冷凍システム1の圧縮機に圧縮比が高く圧縮時の圧力の立ち上がりが急激な段付きスクロール圧縮機2が用いられている場合にも、ガスインジェクション時に十分な量の中間圧冷媒ガスをインジェクションすることが可能となり、冷却および加熱能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができる。特に、極低温時等の高圧縮比条件時での暖房能力およびCOP(成績係数)の向上を図ることができる。更に、インジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱手段12により加熱して確実に過熱ガスとすることができるため、液冷媒がインジェクションされることによるスラッギング音の発生や液圧縮を防止することができる。   Therefore, according to the present embodiment, even when the stepped scroll compressor 2 having a high compression ratio and a sudden rise in pressure during compression is used for the compressor of the refrigeration system 1, a sufficient amount at the time of gas injection is used. The intermediate pressure refrigerant gas can be injected, and the cooling and heating ability can be improved and the COP (coefficient of performance) can be improved. In particular, it is possible to improve heating capacity and COP (coefficient of performance) under a high compression ratio condition such as at a very low temperature. Furthermore, since the intermediate pressure refrigerant gas to be injected can be heated by the heating means 12 to be surely used as a superheated gas, generation of slagging sound and liquid compression due to the liquid refrigerant being injected can be prevented.

また、加熱手段12が、PTCヒータ等の電気ヒータにより構成されているため、インジェクションされる中間圧冷媒ガスを加熱する加熱手段12として最も汎用的でかつ適用が簡易な電気ヒータを用いることができる。従って、用途、形式を問わず、あらゆる冷凍システム1に対して広範に適用することができる。   Moreover, since the heating means 12 is composed of an electric heater such as a PTC heater, the most general and simple application electric heater can be used as the heating means 12 for heating the intermediate pressure refrigerant gas to be injected. . Accordingly, the present invention can be widely applied to any refrigeration system 1 regardless of use and form.

さらに、上記の段付きスクロール圧縮機2において、圧縮室30に冷媒回路9から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポート35が、固定スクロール26の段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において圧縮室30内と連通する位置に設けられており、このインジェクションポート35が設けられている段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ26Bの外側曲線26Eおよび腹側曲線26Fが数十ミクロン単位で削られ、渦巻き状ラップ26B,27B同士が互いに非接触とされているため、圧力が相対的に低い段部26Cよりも渦巻き方向外周端側に形成される圧縮室30内に、中間圧冷媒ガスがインジェクションされることになる。   Further, in the stepped scroll compressor 2 described above, the injection port 35 for injecting the intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the refrigerant circuit 9 into the compression chamber 30 is on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the step portion 26C of the fixed scroll 26. The outer side curve 26E and the ventral side curve 26F of the spiral wrap 26B are several on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion 26C where the injection port 35 is provided. Since the spiral wraps 26B and 27B are cut out in units of 10 microns and are not in contact with each other, the compression chamber 30 formed on the outer peripheral end side in the spiral direction than the step portion 26C having a relatively low pressure, Intermediate pressure refrigerant gas will be injected.

従って、スクロール圧縮機2の圧縮能力の向上ならびにCOP(成績係数)の向上を図ることができると同時に、渦巻き状ラップ26B,27Bにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重を、ラップ高さが低く端板厚さが厚くなっている段部26C,27Cよりも内周端側のみに負荷することができるため、渦巻き方向外周端側においてインジェクションポート35が設けられていることに起因する固定スクロール26の端板26Aまたは渦巻き状ラップ26Bの切欠きによる強度低下を防止することができる。   Accordingly, the compression capacity of the scroll compressor 2 and the COP (coefficient of performance) can be improved, and at the same time, the contact load between the spiral wraps 26B and 27B can be reduced with a low wrap height. Since the load can be applied only to the inner peripheral end side of the stepped portions 26C and 27C having a thick plate thickness, the fixed scroll 26 of the fixed scroll 26 caused by the injection port 35 being provided on the outer peripheral end side in the spiral direction. It is possible to prevent a decrease in strength due to the notch of the end plate 26A or the spiral wrap 26B.

[他の実施形態]
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
上記した第1実施形態に一部に代えて、以下の形態を採用することができる。
(1)第1実施形態では、スクロール圧縮機2として、電動モータ22が内蔵されている密閉型電動スクロール圧縮機2を用いた実施形態について説明したが、スクロール圧縮機2としては、駆動源が内蔵されておらず、エンジン等の外部駆動源によりクラッチ等を介して駆動される所謂開放型スクロール圧縮機を用いることができ、これによっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
[Other Embodiments]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
Instead of a part of the first embodiment described above, the following forms can be adopted.
(1) In the first embodiment, the embodiment using the hermetic electric scroll compressor 2 including the electric motor 22 as the scroll compressor 2 has been described. However, the scroll compressor 2 has a drive source. A so-called open-type scroll compressor that is not built-in and is driven via a clutch or the like by an external drive source such as an engine can be used, and this also achieves the same effects as the first embodiment. it can.

(2)第1実施形態では、気液分離器5を用いた気液分離方式のガスインジェクション回路10付き冷凍システム1が示されているが、気液分離器5に代えて、主冷媒回路から一部液冷媒を分岐し、この分岐冷媒を中間圧まで減圧した後、主冷媒回路9を流れる冷媒と熱交換させる中間熱交換器を設け、この中間熱交換器で蒸発された中間圧冷媒ガスをインジェクションするように構成した中間熱交換方式のガスインジェクション回路付き冷凍システム1としてもよい。これによっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 (2) In the first embodiment, the gas-liquid separation type refrigeration system 1 with the gas-injection circuit 10 using the gas-liquid separator 5 is shown, but instead of the gas-liquid separator 5, the main refrigerant circuit is used. An intermediate-pressure refrigerant gas evaporated from the intermediate heat exchanger is provided by branching a part of the liquid refrigerant and reducing the pressure of the branched refrigerant to an intermediate pressure and then exchanging heat with the refrigerant flowing through the main refrigerant circuit 9. It is good also as the refrigeration system 1 with the gas injection circuit of the intermediate heat exchange system comprised so that injection may be carried out. Also by this, the same effect as 1st Embodiment can be acquired.

(3)第1実施形態では、加熱手段12として電気ヒータを用いた例について説明したが、エンジンが搭載されているガスヒートポンプ装置、輸送用冷凍装置、車両用空調装置等に適用される冷凍システム1においては、加熱手段12としてエンジンの排気ガスや冷却水等の排熱が流通可能に構成されている熱交換器を設け、この熱交換器に排気ガスや冷却水等の排熱を導入することにより、その熱でインジェクションガスを加熱する構成としてもよい。これによると、第1実施形態と同様の作用効果に加えて、加熱手段12の熱源として排熱を有効利用することができるため、更に性能向上を図ることが可能となる。 (3) In the first embodiment, an example in which an electric heater is used as the heating unit 12 has been described. However, a refrigeration system applied to a gas heat pump apparatus, a transport refrigeration apparatus, a vehicle air conditioner, and the like on which an engine is mounted. 1, a heat exchanger configured to allow exhaust heat such as engine exhaust gas and cooling water to circulate is provided as the heating means 12, and exhaust heat such as exhaust gas and cooling water is introduced into the heat exchanger. Thus, the injection gas may be heated with the heat. According to this, in addition to the same effects as those in the first embodiment, exhaust heat can be effectively used as a heat source for the heating means 12, so that it is possible to further improve performance.

(4)第1実施形態では、インジェクションポート35が設けられている段部26Cよりも渦巻き方向外周端側において渦巻き状ラップ26B,27B同士が互いに非接触となるようにしているが、インジェクションポート35の周辺部のみで、渦巻き状ラップ26B,27B同士が互いに非接触となるように構成してもよい。これによっても、渦巻き状ラップ26B,27Bにかかる渦巻き状ラップ同士の接触荷重をインジェクションポート35が設けられている周辺部において小さくすることができるため、インジェクションポート35が設けられていることに起因する固定スクロール26の端板26Aまたは渦巻き状ラップ26Bの切欠きによる強度低下を抑制することができる。 (4) In the first embodiment, the spiral wraps 26B and 27B are not in contact with each other on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion 26C where the injection port 35 is provided. The spiral wraps 26B and 27B may be configured to be in non-contact with each other only in the peripheral portion. Also by this, the contact load between the spiral wraps on the spiral wraps 26 </ b> B and 27 </ b> B can be reduced in the peripheral portion where the injection port 35 is provided, and this is because the injection port 35 is provided. The strength reduction due to the notch of the end plate 26A or the spiral wrap 26B of the fixed scroll 26 can be suppressed.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能であることは云うまでもない。   The present invention is not limited to the invention according to the above-described embodiment, and it goes without saying that modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the invention.

1 冷凍システム
2 スクロール圧縮機
5 気液分離器
9 冷媒回路
10 ガスインジェクション回路
12 加熱手段
26 固定スクロール
26A 端板
26B 渦巻き状ラップ
26C,26D 段部
26E 渦巻き状ラップの外側曲線
26F 渦巻き状ラップの腹側曲線
27 旋回スクロール
27A 端板
27B 渦巻き状ラップ
27C,26D 段部
30 圧縮室
35 インジェクションポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration system 2 Scroll compressor 5 Gas-liquid separator 9 Refrigerant circuit 10 Gas injection circuit 12 Heating means 26 Fixed scroll 26A End plate 26B Spiral wrap 26C, 26D Step part 26E Outer curve 26F of spiral wrap Belly of spiral wrap Side curve 27 Orbiting scroll 27A End plate 27B Spiral wrap 27C, 26D Step 30 Compression chamber 35 Injection port

Claims (6)

端板上に渦巻き状ラップが立設され、互いに噛合されることにより圧縮室を形成する一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き方向の途中に段部が設けられ、冷媒ガスを渦巻き状ラップの周方向および軸方向の双方に圧縮可能とされているスクロール圧縮機を備え、該スクロール圧縮機の前記圧縮室に冷媒回路側から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするガスインジェクション回路が設けられている冷凍システムにおいて、
前記スクロール圧縮機は、前記圧縮室に前記冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、前記固定スクロールの前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記圧縮室内と連通する位置に設けられ、前記インジェクションポートが設けられている前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされており、前記ガスインジェクション回路に、前記圧縮室にインジェクションされる前記冷媒ガスを加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする冷凍システム。
A spiral wrap is erected on the end plate, and a step portion is provided in the middle of the spiral direction of the pair of fixed scrolls and the orbiting scroll that form a compression chamber by meshing with each other, and refrigerant gas is supplied around the spiral wrap. A scroll compressor capable of compressing in both the axial direction and the axial direction, and a gas injection circuit for injecting an intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the refrigerant circuit side is provided in the compression chamber of the scroll compressor. In the refrigeration system
In the scroll compressor, an injection port for injecting the refrigerant gas into the compression chamber is provided at a position communicating with the compression chamber on the outer peripheral end side in a spiral direction with respect to the stepped portion of the fixed scroll, and the injection port The spiral wraps are not in contact with each other on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion provided, and the gas injection circuit is heated to heat the refrigerant gas injected into the compression chamber A refrigeration system characterized in that means are provided.
前記加熱手段は、電気ヒータにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷凍システム。   The refrigeration system according to claim 1, wherein the heating unit includes an electric heater. 前記加熱手段は、エンジンの排熱を利用した熱交換器により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷凍システム。   The refrigeration system according to claim 1, wherein the heating unit includes a heat exchanger using exhaust heat of the engine. 前記渦巻き状ラップ同士は、前記段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくとも前記インジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされていることを特徴とする請求項に記載の冷凍システム。 2. The refrigeration system according to claim 1 , wherein the spiral wraps are not in contact with each other at least in a peripheral portion provided with the injection port on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion. . 端板上に渦巻き状ラップが立設され、互いに噛合されることにより圧縮室を形成する一対の固定スクロールおよび旋回スクロールの渦巻き方向の途中に段部が設けられ、冷媒ガスを渦巻き状ラップの周方向および軸方向の双方に圧縮可能とされているスクロール圧縮機において、
前記圧縮室に冷媒回路から抽出された中間圧の冷媒ガスをインジェクションするインジェクションポートが、前記固定スクロールの前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記圧縮室内と連通する位置に設けられているとともに、前記インジェクションポートが設けられている前記段部よりも渦巻き方向外周端側において前記渦巻き状ラップ同士が互いに非接触とされていることを特徴とするスクロール圧縮機。
A spiral wrap is erected on the end plate, and a step portion is provided in the middle of the spiral direction of the pair of fixed scrolls and the orbiting scroll that form a compression chamber by meshing with each other, and refrigerant gas is supplied around the spiral wrap. In a scroll compressor that is compressible in both direction and axial direction,
An injection port for injecting an intermediate-pressure refrigerant gas extracted from the refrigerant circuit into the compression chamber is provided at a position communicating with the compression chamber on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion of the fixed scroll. The scroll compressor is characterized in that the spiral wraps are not in contact with each other on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion provided with the injection port.
前記渦巻き状ラップ同士は、前記段部よりも渦巻き方向外周端側の少なくとも前記インジェクションポートが設けられている周辺部において互いに非接触とされていることを特徴とする請求項に記載のスクロール圧縮機。 6. The scroll compression according to claim 5 , wherein the spiral wraps are not in contact with each other at least in a peripheral portion provided with the injection port on the outer peripheral end side in the spiral direction with respect to the stepped portion. Machine.
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