JP5314326B2 - Refrigerant compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍、空調装置等に用いられる冷媒圧縮機に関するものである。 The present invention, refrigeration is relates to a refrigerant compressor used in an air conditioning apparatus or the like.
冷凍、空調装置等に用いられる、例えばスクロール型圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとを渦巻形状の各渦巻状壁体同士を組み合わせて配置し、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させることで、各渦巻状壁体の間に形成される圧縮室の容積を漸次減少させ、この圧縮室内の冷媒の圧縮を行うものである。 For example, a scroll compressor used in a refrigeration system, an air conditioner, and the like has a fixed scroll and a orbiting scroll arranged in combination with each other in a spiral shape, and causes the orbiting scroll to revolve with respect to the fixed scroll. Thus, the volume of the compression chamber formed between the spiral walls is gradually reduced, and the refrigerant in the compression chamber is compressed.
このような圧縮機において、凝縮器と蒸発器との間で冷媒を2段膨張させて、その中間圧力を有する冷媒を圧縮機の圧縮室内に注入することによって、冷凍サイクルの効率および能力向上を図る、インジェクションサイクルを採用したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
インジェクションサイクルを採用した圧縮機においては、圧縮機の圧縮室内への冷媒インジェクションは、圧縮室内の圧力と、インジェクションする冷媒の圧力との差圧を利用し、圧縮室に連通するインジェクションポートを介して行われる。インジェクションポートには、冷媒の逆流を防ぐことによって再圧縮損失や騒音を低減するための逆止弁が設けられている。
In such a compressor, the refrigerant is expanded in two stages between the condenser and the evaporator, and the refrigerant having the intermediate pressure is injected into the compression chamber of the compressor, thereby improving the efficiency and capacity of the refrigeration cycle. Some have adopted an injection cycle (see, for example, Patent Document 1).
In a compressor that employs an injection cycle, refrigerant injection into the compression chamber of the compressor uses a differential pressure between the pressure in the compression chamber and the pressure of the refrigerant to be injected via an injection port that communicates with the compression chamber. Done. The injection port is provided with a check valve for reducing recompression loss and noise by preventing the back flow of the refrigerant.
しかしながら、上記した逆止弁は、固定スクロールの端板中に設けられ、逆止弁を構成するコイルスプリング、ボールまたはスプール、ストッパがインジェクションポート内にその軸方向に順次配置され、軸方向に開閉動作される構成とされている。このため、ボールやスプールを軸方向に開閉動作させるだけの軸方向スペースの確保が必要である。従って、ボールまたはスプールを用いた逆止弁と云えども、該逆止弁を設置するには、固定スクロールの端板厚さが厚くなることは避けられない。
加えて、上記のようにボールやスプールを用いた逆止弁は、一般にリード弁を用いた逆止弁に比べて、応答性や信頼性が劣るとされており、応答性等についての改善が望まれている。ただし、リード弁は、長い板状の弁体を設置する必要があることから、設置位置や設置方法に制約があり、リード弁の採用に際しては、設置位置や設置方法に改善の余地があった。
However, the above-described check valve is provided in the end plate of the fixed scroll, and the coil spring, ball or spool, and stopper that constitute the check valve are sequentially arranged in the injection port in the axial direction thereof, and are opened and closed in the axial direction. It is configured to be operated. For this reason, it is necessary to secure an axial space for opening and closing the ball and the spool in the axial direction. Therefore, even if the check valve uses a ball or a spool, the thickness of the end plate of the fixed scroll is inevitably increased in order to install the check valve.
In addition, as described above, check valves using balls and spools are generally considered to be less responsive and reliable than check valves using reed valves. It is desired. However, since it is necessary to install a long plate-shaped valve body, the reed valve has restrictions on the installation position and installation method, and there was room for improvement in the installation position and installation method when using the reed valve. .
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、再圧縮損失や騒音を低減するとともに、設置位置や設置方法に制約されず、応答性にも優れた逆止弁構造を有する冷媒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 has a check valve structure that reduces recompression loss and noise, is not restricted by an installation position and an installation method, and has excellent responsiveness. An object is to provide a refrigerant compressor.
上記課題を解決するために、本発明の冷媒圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる冷媒圧縮機は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられ、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮室を有する圧縮機構と、該圧縮機構に設けられた貫通孔を介して前記圧縮室内に連通され、外部から前記圧縮室内に中間圧の冷媒を導入するインジェクションポートとを備えている冷媒圧縮機において、前記貫通孔に設けられた逆止弁を備え、該逆止弁は、前記貫通孔内にその軸方向と平行に設けられ、該軸方向と直交する方向に開閉されるリード弁により構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a refrigerant compressor of the present invention employs the following means.
That is, the refrigerant compressor according to the present invention includes a housing, a compression mechanism that is provided in the housing and has a compression chamber that compresses and discharges the sucked refrigerant, and a through hole provided in the compression mechanism. A refrigerant compressor provided with an injection port that communicates with the compression chamber and introduces an intermediate-pressure refrigerant into the compression chamber from the outside, and includes a check valve provided in the through-hole, The reed valve is provided in the through hole in parallel with the axial direction and is opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction.
インジェクションポートに設けられる逆止弁を、圧縮機構に設けた貫通孔内にその軸方向と平行に設けられ、該軸方向と直交する方向に開閉されるリード弁とすることにより、リード弁により構成される逆止弁を設置するための設置位置や設置方法についての制約を解消している。これにより、逆止弁として応答性や信頼性に優れたリード弁の採用が可能となり、この逆止弁により冷媒の逆流を防ぐことによって再圧縮損失や騒音を低減し、圧縮効率を高めることができる。また、リード弁は、貫通孔の軸方向と直交する方向に開閉されるので、軸方向に弁の開閉動作のためのスペースを確保する必要がなく、設置スペース確保が容易となる。 The check valve provided in the injection port is constituted by a reed valve by being provided in a through hole provided in the compression mechanism in parallel with its axial direction and opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction. The restriction on the installation position and installation method for installing the check valve is eliminated. This makes it possible to use a reed valve with excellent responsiveness and reliability as a check valve, which prevents reflow of refrigerant and reduces recompression loss and noise, and increases compression efficiency. it can. In addition, since the reed valve is opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction of the through hole, it is not necessary to secure a space for opening and closing the valve in the axial direction, and it is easy to secure the installation space.
また、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記圧縮機構は、ハウジング内に固定されて設けられ、端板の一側面に渦巻状壁体が立設された固定スクロールと、端板の一側面に渦巻状壁体が立設され、かつ前記渦巻状壁体が前記固定スクロールの前記渦巻状壁体と組み合わされて渦巻状の前記圧縮室を形成する旋回スクロールと、を備え、前記旋回スクロールの公転旋回運動に伴い前記圧縮室に吸入した冷媒を圧縮した後、吐出ポートを介して吐出チャンバに吐出するスクロール圧縮機構とされ、前記固定スクロールの前記端板に設けられた前記貫通孔を介して前記圧縮室内に連通され、外部から前記圧縮室内に冷媒を導入する前記インジェクションポートと、前記貫通孔に設けられた前記逆止弁と、を備え、前記逆止弁は、前記リード弁により構成されていることを特徴とする。 Further, the refrigerant compressor of the present invention is the above-described refrigerant compressor, wherein the compression mechanism is fixedly provided in the housing, and a fixed scroll in which a spiral wall body is erected on one side surface of the end plate; A spiral scroll having a spiral wall body standing on one side surface of the end plate, and the spiral wall body being combined with the spiral wall body of the fixed scroll to form the spiral compression chamber. A scroll compression mechanism that compresses the refrigerant sucked into the compression chamber in accordance with the revolving orbiting motion of the orbiting scroll and then discharges the refrigerant to the discharge chamber via the discharge port, and is provided on the end plate of the fixed scroll. The injection port communicated with the compression chamber through a through hole and introduces a refrigerant into the compression chamber from the outside, and the check valve provided in the through hole. Characterized in that it is constituted by a serial lead valve.
インジェクションポートに設けられる逆止弁を、固定スクロールの端板に形成された貫通孔内にその軸方向と平行に設けられ、該軸方向と直交する方向に開閉されるリード弁とすることにより、リード弁により構成される逆止弁を設置するための設置位置や設置方法についての制約を解消している。これにより、逆止弁として応答性や信頼性に優れたリード弁の採用が可能となり、この逆止弁により冷媒の逆流を防ぐことによって再圧縮損失や騒音を低減し、圧縮効率を高めることができる。また、リード弁は、貫通孔の軸方向と直交する方向に開閉されるので、軸方向に弁の開閉動作のためのスペースを確保する必要がなく、そのスペース確保のために固定スクロールの端板厚さを厚くする必要はない。 By making the check valve provided in the injection port a reed valve that is provided in parallel with the axial direction in a through hole formed in the end plate of the fixed scroll and is opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction, Restrictions on the installation position and installation method for installing a check valve composed of a reed valve are eliminated. This makes it possible to use a reed valve with excellent responsiveness and reliability as a check valve, which prevents reflow of refrigerant and reduces recompression loss and noise, and increases compression efficiency. it can. In addition, since the reed valve is opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction of the through hole, it is not necessary to secure a space for opening and closing the valve in the axial direction. There is no need to increase the thickness.
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記固定スクロールは、前記端板の他側面に形成され、前記吐出チャンバを区画するディスチャージカバーに嵌合される環状の凸部を備え、該凸部の位置に対応して前記貫通孔が設けられ、該貫通孔内に前記リード弁が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in the refrigerant compressor according to the present invention, in the refrigerant compressor described above, the fixed scroll is formed on the other side surface of the end plate, and has an annular convex portion that is fitted to a discharge cover that partitions the discharge chamber. And the through hole is provided corresponding to the position of the convex portion, and the reed valve is provided in the through hole.
固定スクロールの端板の他側面に形成される凸部の位置に対応して貫通孔を設け、該貫通孔内にリード弁を設けることにより、長い板状の弁体を有するリード弁であっても、固定スクロールの端板厚さを薄く維持したまま、端板を貫通する貫通孔内にその軸方向と平行にリード弁を設置することができる。 A reed valve having a long plate-like valve body by providing a through hole corresponding to the position of a convex portion formed on the other side surface of the end plate of the fixed scroll, and providing a reed valve in the through hole. In addition, the reed valve can be installed in parallel with the axial direction in the through hole penetrating the end plate while maintaining the thickness of the end plate of the fixed scroll thin.
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記リード弁は、一端部が固定端とされ、他端部が自由端とされた板状のリード弁を有し、前記リード弁の前記他端部は、前記旋回スクロールの旋回軸に直交する方向に開閉するよう設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the refrigerant compressor of the present invention is the above refrigerant compressor, wherein the reed valve has a plate-like reed valve in which one end is a fixed end and the other end is a free end. The other end portion of the reed valve is provided so as to open and close in a direction perpendicular to the turning axis of the orbiting scroll.
これによって、リード弁の開閉方向を、固定スクロールと旋回スクロールのラップと直交する方向とすることができ、リード弁を開閉動作させるためのスペースをラップと平行な方向(貫通孔の軸方向)に確保する必要がなくなる。 As a result, the reed valve can be opened and closed in a direction perpendicular to the fixed scroll and the orbiting scroll wrap, and the space for opening and closing the reed valve is parallel to the wrap (axial direction of the through hole). There is no need to secure it.
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上記の冷媒圧縮機において、前記リード弁は、固定端とされた一端部と、自由端とされた他端部とを結ぶ方向が、凸部の貫通孔の軸方向に平行とされていることを特徴とする。 Furthermore, the refrigerant compressor according to the present invention is the above-described refrigerant compressor, wherein the reed valve has a convex through-hole in a direction connecting one end portion which is a fixed end and the other end portion which is a free end. It is characterized by being parallel to the axial direction.
このように、リード弁を、自由端となる他端部が、旋回スクロールの旋回軸に直交する方向に開閉するよう設け、さらに、固定端とされた一端部と、自由端とされた他端部とを結ぶ方向を、凸部の貫通孔の軸方向に平行とすることにより、小さなスペースでありながらも、リード弁の一端部から他端部までの長さを大きく確保しやすい。従って、設置位置や設置方法の制約を緩和することができる。 In this way, the reed valve is provided so that the other end that is the free end opens and closes in a direction perpendicular to the orbiting axis of the orbiting scroll, and further, the one end that is the fixed end and the other end that is the free end By making the direction connecting the portions parallel to the axial direction of the through hole of the convex portion, it is easy to ensure a large length from one end portion to the other end portion of the reed valve, although it is a small space. Therefore, restrictions on the installation position and installation method can be relaxed.
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記スクロール圧縮機構は、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールの前記各渦巻状壁体の高さが外周側において内周側の高さよりも高くされ、前記渦巻状壁体の周方向および高さ方向に圧縮可能な圧縮機構とされていることを特徴とする。 Furthermore, the refrigerant compressor according to the present invention is the refrigerant compressor according to any one of the above-described refrigerant compressors, wherein the scroll compression mechanism is configured such that the height of each spiral wall body of the fixed scroll and the orbiting scroll is on the inner peripheral side on the outer peripheral side. And a compression mechanism that is compressible in the circumferential direction and the height direction of the spiral wall body.
このように、スクロール圧縮機構を、渦巻状壁体の周方向および高さ方向に圧縮可能な圧縮機構とすることにより、高圧縮比が得られるうえに、圧力差が大きくなっても、インジェクションポートに設けられる逆止弁を、応答性や信頼性に優れたリード弁として効果的に冷媒の逆流を防ぐことができるため、冷媒漏れを減少して可及的に再圧縮損失を低減し、圧縮効率を高めることができる。 Thus, by making the scroll compression mechanism a compression mechanism that is compressible in the circumferential direction and the height direction of the spiral wall body, a high compression ratio can be obtained, and even if the pressure difference becomes large, the injection port The check valve provided in the valve can effectively prevent back flow of refrigerant as a reed valve with excellent responsiveness and reliability, reducing refrigerant leakage and reducing recompression loss as much as possible. Efficiency can be increased.
さらに、本発明の冷媒圧縮機は、上述のいずれかの冷媒圧縮機において、前記スクロール圧縮機構は、前記固定スクロールの前記端板の前記吐出ポートよりも渦巻方向の外周側位置に前記圧縮室内と連通されて設けられ、該圧縮室内の圧力が設定圧以上になると、圧縮ガスを前記吐出チャンバに吐出するマルチポートと、前記端板の他側面に設けられ、前記マルチポートを開閉するマルチポート弁とを備えていることを特徴とする。 Furthermore, the refrigerant compressor according to the present invention is any one of the above-described refrigerant compressors, wherein the scroll compression mechanism is located at the outer peripheral side position in the spiral direction with respect to the discharge port of the end plate of the fixed scroll. A multiport that is provided in communication and discharges compressed gas into the discharge chamber when the pressure in the compression chamber exceeds a set pressure, and a multiport valve that is provided on the other side of the end plate and opens and closes the multiport It is characterized by having.
このように、マルチポートおよびマルチポート弁を備えた構成のスクロール圧縮機構としても、インジェクションポートに設けられる逆止弁の設置スペースを小スペース化とすることにより、マルチポート弁の設置を容易化することができ、従って、マルチポートによる過圧縮防止機能を容易に付加することができる。 As described above, the scroll compression mechanism having the multi-port and multi-port valve also facilitates the installation of the multi-port valve by reducing the installation space for the check valve provided in the injection port. Therefore, an over-compression preventing function by multi-port can be easily added.
本発明の冷媒圧縮機によれば、リード弁により構成される逆止弁を設置するための設置位置や設置方法についての制約を解消し、応答性や信頼性に優れたリード弁を採用することにより、逆止弁としての機能を高めることができる。従って、この逆止弁により冷媒の逆流を防ぐことによって再圧縮損失や騒音を低減し、圧縮効率を高めることができる。また、リード弁は、貫通孔の軸方向と直交する方向に開閉されるので、軸方向に弁の開閉動作のためのスペースを確保する必要がなく、設置スペース確保が容易となる。 According to the refrigerant compressor of the present invention, the restriction on the installation position and installation method for installing the check valve composed of the reed valve is eliminated, and the reed valve having excellent responsiveness and reliability is adopted. Thus, the function as a check valve can be enhanced. Therefore, by preventing the reverse flow of the refrigerant by this check valve, it is possible to reduce recompression loss and noise and increase the compression efficiency. In addition, since the reed valve is opened and closed in a direction perpendicular to the axial direction of the through hole, it is not necessary to secure a space for opening and closing the valve in the axial direction, and it is easy to secure the installation space.
本発明の弁ユニットによれば、小さなスペースでありながらも、リード弁の一端部から他端部までの長さを大きく確保しやすく、その結果、リード弁の応答性を高めることが可能となる。 According to the valve unit of the present invention, it is easy to ensure a large length from one end portion to the other end portion of the reed valve while being a small space, and as a result, it is possible to improve the responsiveness of the reed valve. .
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る冷媒圧縮機の一例であるスクロール型圧縮機10の構成を示す断面図である。
図1において、スクロール型圧縮機10は、上部ハウジング11と、中間ハウジング12および図示されない下部ハウジングとにより、密閉された内部空間を形成する。上部ハウジング11と中間ハウジング12とは、ディスチャージカバー13の外周端部をはさんだ状態で接続されており、このディスチャージカバー13によってハウジングの内部空間が分割され、上部ハウジング11における吐出チャンバ38と、中間ハウジング12における吸入室40とがそれぞれ形成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a
In FIG. 1, the
上部ハウジング11の壁面には冷媒を吐出するための吐出管39が設けられ、吐出チャンバ38と外部とを連通させて、例えば室外熱交換器(凝縮器)等に冷媒を吐出することになる。また、中間ハウジング12内の密閉された空間には、ディスチャージカバー13の凹所壁面に嵌合された固定スクロール20と、この固定スクロール20の端板21に立設された渦巻状壁体22にかみ合わされる他の渦巻状壁体32を有した旋回スクロール30とが収容される。
A
本実施形態における固定スクロール20および旋回スクロール30は、図1に示されるように、それぞれ渦巻状壁体22,32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を備え、この段部を境に、渦巻状壁体の先端面においては、軸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ている。また、渦巻状壁体のボトム面においては、軸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、渦巻状壁体22,32は、その外周側における渦巻状壁体高さが内周側の渦巻状壁体高さよりも高くされ、渦巻状壁体22,32の周方向および高さ方向に圧縮可能なスクロール圧縮機構とされている。
As shown in FIG. 1, the fixed
旋回スクロール30の端板31には、突設されたボス33が形成されており、このボス33には旋回スクロール30を公転旋回運動させるための偏心ピン36を有するシャフト34が軸受35を介して接続される。なお、シャフト34は、中間ハウジング12の下方部に収容設置された電動モータのロータと結合され、圧縮機を駆動する構成とされているが、これらの構成については図示および説明を省略する。
A protruding
固定スクロール20は、上述した端板21とこれに立設された渦巻状壁体22を有している。端板21の略中心部には圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート23が設けられ、端板21を貫通して両渦巻状壁体22,32で形成される圧縮室37に連通する。吐出ポート23は、吐出チャンバ38に向けて開口されており、ディスチャージカバー13に形成された第2吐出ポート13aとほぼ同軸となるように形成される。また、ディスチャージカバー13に形成された第2吐出ポート13aの吐出チャンバ38側の開口部には吐出弁14が設けられている。
The fixed
端板21の渦巻状壁体22が立設される反対側の面には、ディスチャージカバー13の凹所に嵌合可能な環状の凸部25が形成されている。凸部25の外周部には、Oリング19a,19bが備えられており、これらOリング19a,19bを介して凸部25をディスチャージカバー13の凹所に嵌合されることで、ディスチャージカバー13と固定スクロール20の凸部25によって囲まれた背圧室15を形成し、この背圧室15と吸入室40との気密性を確保している。
On the opposite surface of the
上記吐出ポート23は、背圧室15に開口され、この背圧室15が第2吐出ポート13aを介して吐出チャンバ38に連通されている。また、背圧室15には、吐出ポート23よりも渦巻方向の外周側位置において、圧縮室37に連通された貫通孔(マルチポート)27aが複数個開口されており、このマルチポート27aには、リード弁により構成されたマルチポート弁27が設けられている。
The
図1および図2に示すように、ディスチャージカバー13には、固定スクロール20の環状の凸部25に嵌合される凹部の所定の位置に貫通孔50が形成され、この貫通孔50には、外部から上部ハウジング11を貫通するインジェクション管51の端部が接続されている。インジェクション管51には、当該スクロール型圧縮機10を用いて構成される冷凍サイクルシステムの凝縮器と蒸発器との間の中間圧力を有した冷媒が導入される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一方、凸部25には、上下に貫通して圧縮室37に連通する断面円形の貫通孔28が形成されている。この貫通孔28は、渦巻状の壁体22,32の外周部と中心部との間にあたる部分に形成され、圧縮室37の圧力状態は、圧縮室37に吸入される低圧状態の冷媒よりも高く、最終的に圧縮されて吐出ポート23から吐出される高圧状態の冷媒よりも低い状態の中間圧状態である。この貫通孔28は、所定の深さの部分までは内径が一定で、所定の深さの位置において段部28aが形成されてその内径が縮小している。この貫通孔28が、インジェクションポートとされている。そして、貫通孔28内には、弁ユニット(逆止弁)60が設けられている。
On the other hand, the
弁ユニット60は、図2および図3に示すように、外形が全体として貫通孔28の内形形状に対応したほぼ円筒状をなしている。弁ユニット60は、ユニット本体61と、リード弁62と、弁押さえ部材63と、止め具64とから構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ユニット本体61には、リード弁62が配置されるバルブフェース面61aが形成されている。バルブフェース面61aは、貫通孔28の軸線に平行、言い換えると旋回スクロール30の旋回軸に平行に形成されている。また、ユニット本体61の外周面には、バルブフェース面61aに平行な平面部61bが形成されている。ユニット本体61には、貫通孔28の内壁面に対向する平面部61bとバルブフェース面61aとを貫通する貫通孔65が形成されている。板状のリード弁62は、バルブフェース面61aに沿って配置され、その一端部62a側で貫通孔65を塞ぐように設けられる。このリード弁62は、他端部62b側が弁押さえ部材63とユニット本体61との間に挟み込まれて保持される。
The unit
弁押さえ部材63、リード弁62、およびユニット本体61は、止め具64により一体に固定されている。弁押さえ部材63、リード弁62、およびユニット本体61には、止め具64を挿入する孔66、67、68が同軸上に位置するように形成されており、これら孔66、67、68にピン状の止め具64が挿入されている。止め具64は、孔66、68に対して、例えば圧入することで固定できる。また、圧入以外に、止め具64の外周面にネジ溝を形成し、孔66、68にもネジ溝を形成して、ねじ込んで固定しても良い。この他に、孔66において止め具64の頭部近傍位置に周方向に連続するリング溝を形成し、このリング溝にC字状のリングをはめ込むことで止め具64の脱落を防止するようにしても良い。
The
前述したように他端部62b側が弁押さえ部材63とユニット本体61との間に挟み込まれたリード弁62は、他端部62b側を固定端、一端部62a側を自由端とした片持ち梁状の変形が可能となっている。このとき、リード弁62は、バルブフェース面61aに沿って貫通孔65を塞いだ状態から、外力により一端部62a側がバルブフェース面61aから弁押さえ部材63側に離間する方向に変形し得る。このとき、リード弁62のバルブフェース面61aから離間する方向への変形量は、弁押さえ部材63により機械的に規制される。このため、弁押さえ部材63は、止め具64によりリード弁62およびユニット本体61に一体化した状態で、リード弁62に対向する側が、リード弁62が他端部62b側を固定端として変形したときの形状に対応した湾曲面63aとするのが好ましい。
As described above, the
ここで、貫通孔65は、バルブフェース面61aに直交する方向、つまり貫通孔28の軸線および旋回スクロール30の旋回軸に直交する方向に軸線を有して形成されている。そして、平面部61bにより、貫通孔28の内周面と弁ユニット60との間に空間(流入空間)S1が形成され、この空間S1は、固定スクロール20の凸部25とディスチャージカバー13の凹部との間に形成される隙間を介して貫通孔50に連通している。また、弁押さえ部材63において、湾曲面63aの両側に平面部63b、63bが形成され、これにより貫通孔28の内周面と弁押さえ部材63との間に空間(吐出空間)が形成され、この空間は圧縮室37に連通している。
これによって、インジェクション管51から空間S1に送り込まれた冷媒の圧力によりリード弁62が開き、冷媒が圧縮室37に流れ込むようになっている。
Here, the through-
As a result, the
このような弁ユニット60は、貫通孔28に対して、例えば圧入することで固定およびシール性の確保を行うことができる。また、圧入以外に、ユニット本体61や弁押さえ部材63の外周面にネジ溝を形成し、貫通孔28の内周面にもネジ溝を形成して、弁ユニット60を貫通孔28にねじ込んで固定しても良い。その場合、接着剤やネジロック剤により、弁ユニット60が緩まないようにするとともにシール性を確保するのが好ましい。この他に、図4に示されるように、貫通孔28の近傍に固定ボルト70をねじ込み、この固定ボルト70の頭部のフランジ部71により、弁ユニット60の頭部を抑えるようにしても良い。さらに、図5に示されるように、弁ユニット60の形状を一部変更、つまり、平面部61bに代えてユニット本体61に貫通孔65と繋がる軸方向の孔80を設けて空間S1を形成し、ユニット本体61の外周と貫通孔28との間にOリング81を設けてシール性を確保するようにしてもよい。
Such a
さて、以上の構成からなる本実施形態のスクロール型圧縮機10は、以下のように動作する。電動機(図示せず)を駆動することによってシャフト34、偏心ピン36、軸受35、ボス33等を介して旋回スクロール30が駆動される。旋回スクロール30は自転を阻止されながら公転旋回半径の円軌道上を公転旋回運動する。すると冷媒ガスは吸入室40に外部から入り、固定スクロール20と旋回スクロール30との外周側で形成された圧縮室37内に吸入される。
Now, the
そして、旋回スクロール30の公転旋回運動により圧縮室37の容積が減少するに伴って渦巻状壁体22,32の周方向および高さ方向に圧縮されながら中央部に至り、吐出ポート23、背圧室15、第2吐出ポート13aを経て吐出弁14を押し上げ、吐出チャンバ38に吐出され、吐出管39を介して外部へと吐出される。また、運転状態によって圧縮室37内の圧力が早めに上昇し、圧縮室37内の圧力が吐出ポート23と連通前に設定圧以上になると、マルチポート弁27が開かれ、マルチポート27aを介して圧縮ガスが背圧室15へと吐出され、過圧縮が防止される。
Then, as the volume of the
この間、インジェクション管51から送り込まれる冷媒は、所定以上の圧力のときにリード弁62を開き、中間圧状態の圧縮室37内にインジェクションされる。このインジェクション効果によって、公知の如く冷凍サイクルの効率および能力向上を図ることができる。このリード弁62は、圧縮室37側から貫通孔28側への冷媒流れを阻止する逆止弁として機能する。
During this time, the refrigerant sent from the
以上の通り、本実施形態にかかるスクロール型圧縮機10によれば、以下の作用効果を奏する。
インジェクションポートの逆止弁を構成する弁ユニット60を、固定スクロール20をディスチャージカバー13に嵌合するための凸部25に設けた貫通孔28内にその軸方向に沿って設置した。これによって、弁ユニット60を設けるために特別なスペースを確保する必要がなくなり、デッドボリュームを小さくすることができる。その結果、再圧縮損失を低減し、圧縮効率を高めることができるとともに、弁ユニット60のリード弁62の開閉が速やかになり、逆止弁としての機能を高めることができる。また、弁ユニット60を設けるために特別なスペースを確保する必要がないので、スクロール型圧縮機10の小型化にも寄与することができる。
As described above, the
A
また、弁ユニット60は、リード弁62の開閉方向が、貫通孔28の軸線および旋回スクロール30の旋回軸に直交する方向となる。すなわち、リード弁62の長さ方向(自由端となる一端部62aと固定端となる他端部62bを結ぶ方向の長さ)を貫通孔28の軸線および旋回スクロール30の旋回軸に平行な方向として、リード弁62の長さを確保しやすい。その結果、リード弁62の応答性を高めることが可能となり、逆止弁としての機能を高めることができる。
In the
また、リード弁62の開閉方向を貫通孔28の軸線および旋回スクロール30の旋回軸に直交する方向とすることで、開閉動作に必要なスペースを貫通孔28の軸線方向に確保する必要がなく、これにより、固定スクロール20の端板21の厚さを抑制することができる。さらに、弁ユニット60を設置する貫通孔28を、固定スクロール20の端板21の他側面に形成されている凸部25に対応する位置に設けているため、板状の長いリード弁62を備えた弁ユニット60を設置する貫通孔28の軸方向長さを凸部25によって確保することができる。従って、固定スクロール20の端板21の厚さを特別厚くすることなく、端板21内にリード弁62を備えた弁ユニット60を設置することができる。
Further, by setting the opening / closing direction of the
さらに、スクロール圧縮機構が、固定スクロール20および旋回スクロール30の各渦巻状壁体22,32の高さが外周側において内周側の高さよりも高くされ、渦巻状壁体22,32の周方向および高さ方向に圧縮可能で高圧縮比が得られる圧縮機構とされることで圧力差が大きくなっても、インジェクションポートに設けられる逆止弁60を、応答性や信頼性に優れたリード弁62として効果的に冷媒の逆流を防ぐことができるため、冷媒漏れを減少して可及的に再圧縮損失を低減し、圧縮効率を高めることができる。
Further, in the scroll compression mechanism, the height of the
また、マルチポート27aおよびマルチポート弁27を備えた構成のスクロール圧縮機構としても、上記の如く、インジェクションポートに設けられる逆止弁60の設置スペースを小スペース化とすることにより、リード弁により構成されるマルチポート弁27の固定スクロール端板21の背面への設置を容易化することができ、従って、マルチポート27aによる過圧縮防止機能を容易に付加することが可能となる。
Further, the scroll compression mechanism having the multiport 27a and the
なお、上述した実施形態では、スクロール型圧縮機10に基づき冷媒圧縮機の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構造の、例えばロータリ型圧縮機、レシプロ型圧縮機等の冷媒圧縮機においても本発明を適用することが可能である。この場合、圧縮機のハウジング内に設けられ、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮室を有するロータリ型またはレシプロ型等の圧縮機構に、圧縮室に連通する貫通孔および該貫通孔を介して外部から圧縮室内に中間圧の冷媒を導入するインジェクションポートを設け、更にこの貫通孔に上記弁ユニット(逆止弁)60を設けた構成とされる。
これによっても、上記と同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, an example of the refrigerant compressor has been described based on the
This also provides the same effect as described above.
また、弁ユニット(逆止弁)60は、スクロール型圧縮機10、他の冷媒圧縮機のインジェクションポート以外にも、吐出弁、マルチポート弁、逆止弁、容量制御弁等にも適用することが可能である。
Further, the valve unit (check valve) 60 can be applied to a discharge valve, a multi-port valve, a check valve, a capacity control valve and the like in addition to the injection port of the
さらに、上記実施形態においては、弁ユニット60を、ユニット本体61と、リード弁62と、弁押さえ部材63と、止め具64とから構成するようにしたが、これに限るものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、その構成を適宜変更できる。例えば、弁押さえ部材63については、弁ユニット60側ではなく、貫通孔28側に一体に形成するようにしても良い。
Furthermore, in the said embodiment, although the
また、上述したリード弁62は、固定端となる他端部62b側の側面が、貫通孔28の内壁面に接触することにより、リード弁62のずれを規制し、自由端となる一端部62aの投影が、ユニット本体61に設けられている貫通孔65を常に覆う構造とされている。
In addition, the above-described
10 スクロール型圧縮機
11 上部ハウジング
12 中間ハウジング
13 ディスチャージカバー
14 吐出弁
20 固定スクロール
21 端板
22 渦巻状壁体
25 凸部
28 貫通孔
30 旋回スクロール
31 端板
32 渦巻状壁体
37 圧縮室
38 吐出チャンバ
39 吐出管
40 吸入室
50 貫通孔
51 インジェクション管
60 弁ユニット(逆止弁)
61 ユニット本体
61a バルブフェース面
61b 平面部
62 リード弁
62a 一端部
62b 他端部
63 弁押さえ部材
64 止め具
DESCRIPTION OF
61
Claims (7)
前記貫通孔に設けられた逆止弁を備え、該逆止弁は、前記貫通孔内にその軸方向と平行に設けられ、該軸方向と直交する方向に開閉されるリード弁により構成されていることを特徴とする冷媒圧縮機。 A housing, a compression mechanism provided in the housing and having a compression chamber that compresses and discharges the sucked refrigerant, and communicates with the compression chamber through a through hole provided in the compression mechanism, and the compression from the outside. In a refrigerant compressor comprising an injection port for introducing a medium-pressure refrigerant into the room,
The check valve is provided in the through hole, and the check valve is provided in the through hole in parallel with the axial direction, and is configured by a reed valve that opens and closes in a direction orthogonal to the axial direction. A refrigerant compressor characterized by comprising:
前記固定スクロールの前記端板に設けられた前記貫通孔を介して前記圧縮室内に連通され、外部から前記圧縮室内に冷媒を導入する前記インジェクションポートと、
前記貫通孔に設けられた前記逆止弁と、を備え、前記逆止弁は、前記リード弁により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の冷媒圧縮機。 The compression mechanism is fixedly provided in the housing, and has a fixed scroll in which a spiral wall body is erected on one side surface of the end plate, a spiral wall body is erected on one side surface of the end plate, and A revolving scroll in which a spiral wall body is combined with the spiral wall body of the fixed scroll to form the spiral compression chamber, and the refrigerant sucked into the compression chamber as the orbiting scroll revolves. And a scroll compression mechanism for discharging to the discharge chamber via the discharge port,
The injection port that communicates with the compression chamber through the through-hole provided in the end plate of the fixed scroll and introduces the refrigerant into the compression chamber from the outside;
The refrigerant compressor according to claim 1, further comprising: the check valve provided in the through hole, wherein the check valve is configured by the reed valve.
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