JPH0522076B2 - - Google Patents

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JPH0522076B2
JPH0522076B2 JP60008981A JP898185A JPH0522076B2 JP H0522076 B2 JPH0522076 B2 JP H0522076B2 JP 60008981 A JP60008981 A JP 60008981A JP 898185 A JP898185 A JP 898185A JP H0522076 B2 JPH0522076 B2 JP H0522076B2
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JP
Japan
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pressure
scroll
hermetic
chamber
compression
Prior art date
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JP60008981A
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English (en)
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JPS61169691A (ja
Inventor
Kazutaka Suefuji
Yoshikatsu Tomita
Katsuaki Kikuchi
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS61169691A publication Critical patent/JPS61169691A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] 本発明は冷凍装置用密閉形スクロール圧縮機に
係り、詳しくは密閉容器内を吐出圧力に維持する
密閉形スクロール圧縮機に関する。
[発明の背景] 従来の冷凍装置用密閉形スクロール圧縮機を第
4図、第5図を参照して説明する。第4図におい
て、密閉容器1内には圧縮機構2と電動機3とが
収納されている。圧縮機構2は、鏡板4aおよび
インボリユート曲線のラツプ4bからなる固定ス
クロール4と、鏡板5aおよびインボリユート曲
線のラツプ5bからなる旋回スクロール5とを備
え、その両スクロールを組合わせることで圧縮室
6を形成している。そして、旋回スクロール5が
電動機3に直結するクランク軸7にて自転するこ
となく旋回運動させられることにより、圧縮室6
が次第に中心へ移動して容積を減少し、ガスを圧
縮する。旋回スクロール5の自転防止は、該旋回
スクロール背面に設けたオルダム機構8によつて
なされる。前記クランク軸7は、旋回軸受9およ
び主軸受10により支承されている。旋回スクロ
ール5と電動機3との間には、旋回スクロール5
を支持するフレーム11が配設され、そのフレー
ム11と旋回スクロール背面との間には背圧室1
2が形成されている。この背圧室12は旋回スク
ロール5に設けた背圧ポート12aを介して中間
の圧縮室に導通している。13は吸入管で、密閉
容器1の壁を貫通して圧縮機構2の吸入室14に
連通している。15は固定スクロール4の鏡板4
aに設けた吐出孔で、密閉容器1内の吐出室16
に開口している。17は通路で、吐出室16と電
動機室18とを導通させている。19は吐出管
で、電動機室18に開口している。20は密閉容
器1の底部に形成された油溜部、21はクランク
軸7の内部に設けられた各軸受への給油通路、2
2はクランク軸7の軸端に設けられた給油装置
で、その先端部は油溜部20の油中に浸されてい
る。
前述の密閉形スクロール圧縮機において、ガス
は吸入管13から吸入室14へ入り、圧縮室6で
圧縮された後、吐出孔15より吐出室16へ吐出
される。その圧縮ガスは通路17を通つて電動機
室18へ導かれ、吐出管19より圧縮機外へ吐出
される。吐出されたガスは凝縮器100で放熱し
て液化後、減圧装置101で減圧されて低圧飽和
液状態となり、蒸発器102で気化し、再び圧縮
機の吸収管13へ戻る。
一方、旋回スクロール5の背面の背圧室12に
吸入圧力と吐出圧力の中間圧力が導入されること
により、旋回スクロール5に固定スクロール4側
への押し付け力が付与されて該旋回スクロール5
の離脱が防止される。また、密閉容器1内の圧力
(吐出圧力)と背圧室12の圧力との差圧または
遠心力によつて、油溜部20の油がクランク軸7
の給油通路21を通して旋回軸受9、主軸受10
および旋回スクロール鏡板5aの摺動面へ給油さ
れる。
ところで、前述のような密閉形スクロール圧縮
機においては、第5図に示すように、固定スクロ
ール4の外側は吐出圧力Pdになつており、一方
圧縮室6内には吸入圧力Ps、圧縮圧力P1,P2
吐出圧力Pdが図示のように分布している。また
旋回スクロール5の背面には背圧室12の圧力
Pbが、旋回軸受ボス9a内には給油圧力Pcがそ
れぞれ作用している。これらの圧力の合力の関係
により、固定スクロール4の鏡板4aおよび旋回
スクロール5の鏡板5aは共に圧縮室6へ押され
るような荷重を受け、さらにラツプ4b,5bの
支持力によつて、図示のような変形を生ずる。そ
の結果、背圧室12の圧力Pb、旋回軸受ボス内
の圧力Pcによる荷重と、吸入室14および圧縮
室6内の圧力Ps,P1,P2…Pdによる荷重との差
で生ずる旋回スクロール5の押し付け力は、鏡板
外周部4c,5cだけでなくラツプ4b,5bの
先端でも受けることになる。この状態において、
鏡板外周部4c,5cは強制給油による潤滑が行
われて摩擦係数が比較的小さいが、ラツプ4b,
5bの先端は接触面積も小さく、油膜も形成し難
いので鏡板外周部より摩擦係数が大きい。従つ
て、旋回スクロール5の押し付け荷重を全て鏡板
外周部で受け持つ場合に比べて機械損失が増大す
る。また、この変形の結果、外周側のラツプ先端
に〓間が生じ易くなり、ガスの内部洩れによる損
失増加や吸入室14への洩れによる体積効率の低
下を招くことになる。さらに、ラツプ中央部の押
し付け荷重が大きいと、焼付けを起したり、摩耗
も進み易い等信頼性上も好ましくない。
前述したモータ巻線、軸受の焼損を防止する方
法としては、例えば実開昭56−85087号に示され
るような液冷媒インジエクシヨン方法がある。し
かし、この方法は固定スクロール4および旋回ス
クロール5の変形については何ら配慮されていな
い。
また、固定スクロール4、旋回スクロール5の
変形問題を改善する方法としては、特開昭58−
67902号に示されるような方法がある。これは、
運転された状態における両スクロール間の軸方向
〓間を適正に保つため、あらかじめ両スクロール
のラツプの先端を中央で低くなるような球面状に
形成しておく方法である。しかし、この方法は運
転条件が一定で、その時の変形状態も分つている
場合には十分な効果が得られるが、一般には運転
条件が種々変化し、変形状態も変化するので、全
運転範囲で効果を上げるのは難しい。
また第4図に示すような密閉形スクロール圧縮
機においては、電動機3や軸受が高温ガスの雰囲
気にさらされた状態にあるので、過熱し易く、圧
縮機各部の歪みを生じたり、高負荷低流量運転で
はモータ巻線や軸受の高温限界を越えて焼損する
危険性がある。
[発明の目的] 本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を
解消しようとするもので、固定スクロールの鏡板
の変形とラツプ先端の押し付け荷重あるいはギヤ
ツプとを最適な状態にして、摩擦損失や洩れ損失
を小さくし、高効率かつ信頼性を高め、かつ、モ
ータ巻線や軸受の温度が過度に上昇するのを防ぎ
安全性を高めた冷凍装置用密閉形スクロール圧縮
機を提供することにある。
[発明の構成] この目的を達成するために、本発明による冷凍
装置用密閉形スクロールは、鏡板に直立して設け
られたインボリユート曲線のラツプを有する旋回
スクロールおよび固定スクロールを組合せた圧縮
機構と、その圧縮機構を駆動する電動機と、前記
圧縮機構を支持するフレームとを密閉容器内に納
めると共に、前記圧縮機構の吐出孔を密閉容器内
に開口させて該密閉容器内を高圧圧力に維持した
冷凍装置用密閉形スクロール圧縮機において、前
記固定スクロールの鏡板部分を内部に周方向にわ
たつて〓間を有する二重壁構造とするとともに、
該〓間内に冷凍サイクルにおける凝縮液冷媒を減
圧機構を介して導き、かつ該〓間内より低圧の低
圧部分と連通させたことを特徴とするものであ
る。
[作 用] 上記本発明の構成によれば、固定スクロールの
鏡板を、内部に間〓を有する二重壁構造とし、そ
の間〓と吐出圧力よりも低い圧力部分とを連通し
て、前記鏡板の外圧が吐出圧力よりも低くなるよ
うにしたので、該鏡板の変形を適正な状態に保つ
ことができ、また、前記間〓内に、冷凍サイクル
における飽和液冷媒を導入して、圧縮機構を冷却
して吐出ガス温度を下げることができる。
[発明の実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図に従つて説明
する。
第1図は本発明による密閉形スクロール圧縮機
の断面図を示し、第4図と同一符号のものは同じ
もの、もしくは相当するものを表わしている。こ
の密閉形スクロール圧縮機では、固定スクロール
4の鏡板4aの上面にカバー31を固定して設
け、そのカバー31と鏡板4aとの間に密閉され
た間〓32を形成している。前記間〓32と圧縮
過程にある圧縮室6とは、鏡板4aに設けた通路
33を介して連通している。また間〓32は減圧
器35を有する系路34を介して冷凍サイクルに
おける凝縮器100出口の液冷媒ラインに連通し
ている。また、前記カバー31には吐出導管36
が設けられ、その吐出導管36は吐出孔15内に
挿入されると共に、挿入部外周がOリング37で
シールされている。
次に本実施例の作用について説明する。
凝縮器100の出口側の液冷媒ラインはほぼ圧
縮機の吐出圧力に等しい圧力になつている。一方
圧縮室6内の圧力は吸入圧力と吐出圧力の間のあ
る圧力になつている。従つて前記液冷媒ライン内
の液冷媒の一部は減圧器35、系路34を通つて
間〓32内に流入し、さらに通路33を通つて圧
縮室6に流れ込む。ここで、従来は固定スクロー
ル4の鏡板4aは特に中央付近の圧縮室の高温ガ
スや外側の吐出ガスからの熱伝達により加熱され
て高温になり、鏡板内の熱伝導も伴なつて吸入室
14の内壁も高温となり、吸入室内のガスを加熱
するため、圧縮室へ吸入されるガスの温度も上昇
するから、圧縮後のガス温度すなわち吐出ガス温
度もますます上昇し、密閉容器内の各部温度も上
昇していた。この結果、モータ巻線温度や油温、
さらに軸受部の温度も上昇して、低流量高圧力比
運転時にはモータ巻線の焼損や軸受の焼き付けを
おこす恐れも多かつた。しかし本実施例では間〓
32内に飽村液冷媒が導かれ、壁面の熱を奪つて
気化するので、固定スクロール鏡板部の温度を低
くおさえることができ、吐出ガス温度も低下させ
る。この結果、モータ巻線や油、軸受の温度も低
く抑えることができるので、焼損や焼付きの危険
性が小さくなる。
一方、間〓32内の圧力は、吐出圧力、圧縮室
6の圧力、減圧器35および通路33との通路面
積の関係によつて決まり、圧縮室6の圧力と吐出
圧力との間にある圧力になる。従つて、通路33
の圧縮室6への連通位置や通路面積および減圧器
35の通路抵抗を適当に選ぶことによつて任意の
圧力にすることができ、固定スクロール4の鏡板
4aの変形を最小に抑えたり、ラツプ先端の押し
付け荷重を最小にするような最適値とすることが
できる。尚、カバー31の吐出導管36は吐出孔
15に挿入されているだけなので、該吐出導管3
6が固定スクロール4の鏡板4aの軸方向の動き
を拘束することはない。
第2図は本発明の他の実施例を示し、第1図と
異なるのは、間〓32と吸入室14とを通路13
3を介して連通させた点にある。
この実施例においても、間〓32内に飽和液冷
媒を導いて吐出ガスの温度を低く抑えることがで
きるので同様の冷却効果があり、モータ巻線や軸
受の焼損を防ぐことができる。また、間〓32内
の圧力は系路34の面積や減圧器35の通路抵抗
を適当に選ぶことによつて、吸入圧力と吐出圧力
の間の任意の圧力にすることができ、固定スクロ
ールの鏡板の変形を最小にしたり、ラツプ先端の
押付け荷重を最小にするような最適値とすること
ができる。
第3図も本発明の他の実施例を示し、第1図と
異なるのは、間〓32と背圧室12とを、固定ス
クロール4の鏡板4aとフレーム11とに亘つて
設けた通路233を介して連通させた点にある。
この実施例においても、間〓32および背圧室
12内に液冷媒を導いて吐出ガス温度を低くおさ
えることができるので同様の冷却効果があり、モ
ータ巻線や軸受の焼損を防ぐことができる。ま
た、間〓32内の圧力は系路34の面積や減圧器
35の通路抵抗を適当に選ぶことによつて、フレ
ーム室圧力と吐出圧力の間の任意の圧力にするこ
とができ、固定スクロールの鏡板の変形を最小に
したり、ラツプ先端の押付け荷重を最小にするよ
うな最適値とすることができる。
[発明の効果] 本発明によれば、固定スクロールの鏡板部分を
内部に周方向にわたつて〓間を有する二重壁構造
とするとともに、該〓間内に冷凍サイクルにおけ
る凝縮液冷媒を減圧機構を介して導き、かつ該〓
間内より低圧の低圧部分と連通させたので、固定
スクロールの鏡板にかかる外圧を吐出圧力より低
い適切な圧力にすることができるため、固定スク
ロールの鏡板の変形とラツプ先端の押し付け荷重
あるいはギヤツプとを最適な状態にして、摩擦損
失やもれ損失を小さくでき、特に高効率で、しか
もラツプの摩耗も小さく、信頼性を高めることが
でき、また高圧力比の運転でも吐出ガス温度を低
くおさえることができるため、モータ巻線や軸受
の焼損を防ぐ効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の冷凍装置用密閉形スクロール
圧縮機の一実施例を示す断面図、第2図および第
3図は本発明の他の実施例を示す断面図、第4図
は従来の密閉形スクロール圧縮機の断面図、第5
図は第4図における圧縮機構部の断面図である。 1…密閉容器、2…圧縮機構、3…電動機、4
…固定スクロール、4a…鏡板、4b…ラツプ、
5…旋回スクロール、5a…鏡板、5b…ラツ
プ、6…圧縮室、11…フレーム、12…背圧
室、14…吸入室、15…吐出孔、31…カバ
ー、32…間〓、33,133,233…通路、
34…系路、35…減圧器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鏡板に直立して設けられたインボリユート曲
    線のラツプを有する旋回スクロールおよび固定ス
    クロールを組合せた圧縮機構と、その圧縮機構を
    駆動する電動機と、前記圧縮機構を支持するフレ
    ームとを密閉容器内に納めると共に、前記圧縮機
    構の吐出孔を密閉容器内に開口させて該密閉容器
    内を高圧圧力に維持した冷凍装置用密閉形スクロ
    ール圧縮機構において、前記固定スクロールの鏡
    板部分を内部に周方向にわたつて〓間を有する二
    重壁構造とするとともに、該〓間内に冷凍サイク
    ルにおける凝縮液冷媒を減圧機構を介して導き、
    かつ該〓間内より低圧の低圧部分と連通させたこ
    とを特徴とする冷凍装置用密閉形スクロール圧縮
    機。 2 特許請求の範囲第1項において、前記低圧の
    部分は、圧縮過程にある圧縮室であることを特徴
    とする冷凍装置用密閉形スクロール圧縮機。 3 特許請求の範囲第1項において、前記低圧の
    部分は、吸入室であることを特徴とする冷凍装置
    用密閉形スクロール圧縮機。 4 特許請求の範囲第1項において、前記旋回ス
    クロールとフレームとの間に前記圧縮機構の圧縮
    途中の圧力を導入させて旋回スクロールに固定ス
    クロール側への押し付け力を付与するための背面
    室を備えたものであつて、該背面室を前記低圧部
    分としたことを特徴とする冷凍装置用密閉形スク
    ロール圧縮機。
JP898185A 1985-01-23 1985-01-23 冷凍装置用密閉形スクロ−ル圧縮機 Granted JPS61169691A (ja)

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JPS61169691A JPS61169691A (ja) 1986-07-31
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