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JP2014040815A - Rotary compressor - Google Patents

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JP2014040815A
JP2014040815A JP2012184254A JP2012184254A JP2014040815A JP 2014040815 A JP2014040815 A JP 2014040815A JP 2012184254 A JP2012184254 A JP 2012184254A JP 2012184254 A JP2012184254 A JP 2012184254A JP 2014040815 A JP2014040815 A JP 2014040815A
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JP
Japan
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roller
end surface
cylinder
rotary compressor
injection flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012184254A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirofumi Azuma
洋文 東
Takekazu Obitani
武和 帯谷
Shingo Fukatsu
進吾 深津
Takahiro Doi
孝浩 土井
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2012184254A priority Critical patent/JP2014040815A/en
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Abstract

【課題】中間圧の冷媒のインジェクション量を確保しつつ、ローラの摺動状態を良好に保つことができるロータリー圧縮機を提供する。
【解決手段】ロータリー圧縮機は、クランクシャフト22と、シリンダ50と、リアヘッド60と、フロントヘッド40と、ローラ80およびブレード90を含むピストン31とを備える。リアヘッド60には、外部からの中間圧冷媒を圧縮室S1に流すインジェクション流路61aが形成されている。ローラ80の第1端面81aは、径方向の幅が部分的に大きくなっている第1幅広面81a1を含む。インジェクション流路61aの出口開口61a1は、ローラ80の公転角度が所定範囲にあるときには、第1幅広面81a1によって塞がれる。ローラ80の第2端面82aは、第2幅広面82a1を含んでいる。第2幅広面82a1は、平面視において第1幅広面81a1と同じ位置にある。
【選択図】図2
A rotary compressor capable of maintaining a good sliding state of a roller while securing an injection amount of a refrigerant having an intermediate pressure.
A rotary compressor includes a crankshaft, a cylinder, a rear head, a front head, and a piston including a roller and a blade. The rear head 60 is formed with an injection flow path 61a through which intermediate pressure refrigerant from the outside flows into the compression chamber S1. The first end surface 81a of the roller 80 includes a first wide surface 81a1 having a partially increased radial width. The outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a is blocked by the first wide surface 81a1 when the revolution angle of the roller 80 is within a predetermined range. The second end surface 82a of the roller 80 includes a second wide surface 82a1. The second wide surface 82a1 is at the same position as the first wide surface 81a1 in plan view.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、ロータリー圧縮機、特に、外部から中間圧の冷媒が導入されるロータリー圧縮機に関する。   The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly to a rotary compressor into which an intermediate pressure refrigerant is introduced from the outside.

従来から、冷凍装置の冷媒回路において、中間圧の冷媒を圧縮機の圧縮室にインジェクションすることがある。例えば、特許文献1(特開平11−13664号公報)に示されている空気調和装置の冷媒回路では、室外熱交換器と室内熱交換器の間に位置する気液分離器から、圧縮機に向かってインジェクション管が延びている。そして、所定の運転状態においてインジェクション動作が行われ、圧縮機のシリンダの下端面に取り付けられたリアヘッドのインジェクション孔を介して、中間圧の冷媒が圧縮室にインジェクション(導入)される。   Conventionally, in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus, an intermediate-pressure refrigerant may be injected into a compression chamber of a compressor. For example, in the refrigerant circuit of an air conditioner disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-13664), a gas-liquid separator located between an outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger is changed to a compressor. The injection tube extends toward the end. Then, an injection operation is performed in a predetermined operation state, and an intermediate-pressure refrigerant is injected (introduced) into the compression chamber through an injection hole of the rear head attached to the lower end surface of the cylinder of the compressor.

上記の特許文献1に開示されているロータリー圧縮機では、インジェクション量を確保するために断面積を大きくしたインジェクション孔が、ローラの内側の高圧空間と連通してしまわないように、ローラ本体の下端部内面から内方に突出するシール板部を設けている。このシール板部の下面とローラ本体の下面とは連続しており、インジェクション孔の一部がローラ本体の内周面よりも内側に位置するときにも、インジェクション孔がローラ本体およびシール板部の両方の下面によって閉塞されるようになっている。   In the rotary compressor disclosed in Patent Document 1 above, the lower end of the roller body is arranged so that the injection hole having a large cross-sectional area in order to ensure the injection amount does not communicate with the high-pressure space inside the roller. A seal plate portion protruding inward from the inner surface of the portion is provided. The lower surface of the seal plate portion and the lower surface of the roller main body are continuous, and even when a part of the injection hole is located inside the inner peripheral surface of the roller main body, the injection hole is formed between the roller main body and the seal plate portion. It is blocked by both lower surfaces.

しかし、このようにローラ本体の一方の端部にシール板部を設けてしまうと、ローラ本体の他方の端部との重量バランスが崩れてしまう。シール板部の重量が小さいことから、それほど問題が生じないと考えることが普通であるが、本願発明者は、従来よりも使用温度が高くなる冷媒を採用した場合等には、ローラの両端部の小さな重量の違いが、ローラとフロントヘッドとの摺動状態を悪化させたりシャフト内部の給油経路からローラの各摺動面への潤滑油の供給状態を悪化させたりすることを見いだした。   However, if the seal plate portion is provided at one end portion of the roller body in this way, the weight balance with the other end portion of the roller body is lost. Since the weight of the seal plate portion is small, it is normal that the problem does not occur so much, but the inventor of the present application uses both ends of the roller when using a refrigerant whose operating temperature is higher than the conventional one. It has been found that a small difference in weight worsens the sliding state between the roller and the front head, and worsens the supply state of lubricating oil from the oil supply path inside the shaft to each sliding surface of the roller.

本発明の課題は、中間圧の冷媒のインジェクション量を確保しつつ、ローラの摺動状態を良好に保つことができるロータリー圧縮機を提供することにある。   The subject of this invention is providing the rotary compressor which can maintain the sliding state of a roller favorable, ensuring the injection amount of the refrigerant | coolant of intermediate pressure.

本発明の第1観点に係るロータリー圧縮機は、低圧の冷媒を吸入し、圧縮して冷媒の圧力を上げ、高圧の冷媒を吐出する圧縮機である。このロータリー圧縮機は、回転するシャフトと、シリンダと、第1シリンダヘッドと、第2シリンダヘッドと、シャフトの回転によって公転するローラと、ブレードとを備えている。シリンダは、第1端が開口しており、また、第1端の反対側の第2端も開口している。第1シリンダヘッドは、シリンダの第1端の開口を塞ぐ。第2シリンダヘッドは、シリンダの第2端の開口を塞ぐ。ローラは、シリンダの内部空間に配置され、その円環状の第1端面が、第1シリンダヘッドに接している。また、ローラの第1端面と反対側の円環状の第2端面は、第2シリンダヘッドに接する。ブレードは、ローラの外周面とともにシリンダの内部空間を仕切り、ローラの公転に応じて容積変化する圧縮室を形成する。また、第1シリンダヘッドには、外部から導入される中間圧の冷媒を圧縮室に流すためのインジェクション流路が形成されている。ローラの円環状の第1端面は、径方向の幅が部分的に大きくなっている第1幅広面を含む。インジェクション流路の出口開口は、ローラの公転角度が所定範囲にあるときには、ローラの第1端面の第1幅広面によって塞がれる。ローラの円環状の第2端面は、第2幅広面を含んでいる。第2幅広面は、第2端面のうち径方向の幅が部分的に大きくなっている部分であり、シャフトの回転軸方向視において第1端面の第1幅広面と同じ位置にある。   The rotary compressor according to the first aspect of the present invention is a compressor that sucks in a low-pressure refrigerant, compresses the pressure to increase the pressure of the refrigerant, and discharges the high-pressure refrigerant. The rotary compressor includes a rotating shaft, a cylinder, a first cylinder head, a second cylinder head, a roller that revolves as the shaft rotates, and a blade. The cylinder has an open first end, and also opens a second end opposite to the first end. The first cylinder head closes the opening at the first end of the cylinder. The second cylinder head closes the opening at the second end of the cylinder. The roller is disposed in the internal space of the cylinder, and an annular first end surface thereof is in contact with the first cylinder head. An annular second end surface opposite to the first end surface of the roller is in contact with the second cylinder head. The blade partitions the inner space of the cylinder together with the outer peripheral surface of the roller, and forms a compression chamber whose volume changes according to the revolution of the roller. Further, the first cylinder head is formed with an injection flow path for flowing an intermediate-pressure refrigerant introduced from the outside into the compression chamber. The annular first end surface of the roller includes a first wide surface having a partially increased radial width. The outlet opening of the injection flow path is blocked by the first wide surface of the first end surface of the roller when the revolution angle of the roller is within a predetermined range. The annular second end surface of the roller includes a second wide surface. The second wide surface is a portion of the second end surface where the radial width is partially increased, and is located at the same position as the first wide surface of the first end surface when viewed in the rotational axis direction of the shaft.

ここでは、ローラの第1端面が第1幅広面を含んでいるので、インジェクション流路の出口開口を大きくしたり比較的シャフトの回転軸側に出口開口を寄せたりした場合にも、第1幅広面が出口開口を塞ぎ、出口開口がローラの第1端面の内側の高圧空間と連通してしまうことが抑制される。また、シャフトの回転軸方向視において、ローラの円環状の第1端面の第1幅広面と同じ平面位置に、第2端面の第2幅広面を配置している。すなわち、ローラの第1端面に径方向の幅が部分的に大きい第1幅広面を形成するとともに、その第1端面と反対側のローラの第2端面にも、同様の第2幅広面を形成している。このため、ローラの第1端面側の部分と第2端面側の部分とのシャフトの回転軸に沿った重量バランスが良くなっている。これにより、圧縮機運転中の回転バランスが向上し、インジェクション流路による中間圧の冷媒のインジェクション量を確保しつつ、ローラの摺動状態を良好に保つことができる。   Here, since the first end surface of the roller includes the first wide surface, even when the outlet opening of the injection flow path is enlarged or the outlet opening is relatively moved closer to the rotation shaft side of the shaft, the first wide surface is also provided. The surface blocks the outlet opening, and the outlet opening is prevented from communicating with the high-pressure space inside the first end surface of the roller. In addition, the second wide surface of the second end surface is disposed at the same plane position as the first wide surface of the annular first end surface of the roller when viewed in the rotational axis direction of the shaft. That is, a first wide surface having a partially large radial width is formed on the first end surface of the roller, and a similar second wide surface is formed on the second end surface of the roller opposite to the first end surface. doing. For this reason, the weight balance along the rotation axis of the shaft between the first end face side portion and the second end face side portion of the roller is improved. Thereby, the rotation balance during the operation of the compressor is improved, and the sliding state of the roller can be kept good while securing the injection amount of the intermediate pressure refrigerant by the injection flow path.

本発明の第2観点に係るロータリー圧縮機は、第1観点に係るロータリー圧縮機であって、ローラは、第1端面が形成されている第1端部と、第2端面が形成されている第2端部と、第1端部と第2端部との間に位置する中央部とを有している。中央部は、円筒形状である。第1端部および第2端部は、それぞれ、本体部と突出部とを有している。本体部は、円筒形状をしており、その外径は中央部の外径と同じである。突出部は、本体部から内側に突出している。また、第1端部および第2端部の本体部の内径は、中央部の内径よりも大きい。第1端部および第2端部の突出部の内面は、シャフトの回転軸方向視において、中央部の内周面と重なる、あるいは、中央部の内周面よりも外側に位置している。第1端部の突出部、および、その突出部の外方に位置する第1端部の本体部の一部が、第1幅広面を形成している。また、第2端部の突出部、および、突出部の外方に位置する第2端部の本体部の一部が、第2幅広面を形成している。   The rotary compressor which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a rotary compressor which concerns on a 1st viewpoint, Comprising: As for a roller, the 1st end part in which the 1st end surface is formed, and the 2nd end surface are formed. A second end portion and a central portion located between the first end portion and the second end portion; The central part has a cylindrical shape. The first end portion and the second end portion each have a main body portion and a protruding portion. The main body portion has a cylindrical shape, and the outer diameter thereof is the same as the outer diameter of the central portion. The protruding portion protrudes inward from the main body portion. Moreover, the internal diameter of the main-body part of a 1st end part and a 2nd end part is larger than the internal diameter of a center part. The inner surfaces of the projecting portions of the first end portion and the second end portion overlap with the inner peripheral surface of the central portion or are located on the outer side of the inner peripheral surface of the central portion when viewed in the rotational axis direction of the shaft. The protruding portion of the first end portion and a part of the main body portion of the first end portion located outside the protruding portion form a first wide surface. Moreover, the protrusion part of a 2nd end part and a part of main-body part of the 2nd end part located in the outward of a protrusion part form the 2nd wide surface.

ここでは、ローラが、第1端部、第2端部および中央部を有し、第1端部および第2端部の本体部の内径が中央部の内径よりも大きくなるように形成されている。そして、第1端部および第2端部の突出部の内面は、中央部の内周面と重なるか、中央部の内周面よりも外側に位置している。すなわち、第1端部および第2端部は、中央部の内周面よりも内側に突出する部分を含んでおらず、シャフトをローラに通すことが容易である。このため、シャフトの回転によってローラが公転するロータリー圧縮機を組み立てる際の組み立て工数を削減し、製造コストを抑制することができる。   Here, the roller has a first end, a second end, and a central portion, and is formed such that the inner diameter of the main body portion of the first end portion and the second end portion is larger than the inner diameter of the central portion. Yes. And the inner surface of the protrusion part of a 1st end part and a 2nd end part overlaps with the internal peripheral surface of a center part, or is located outside the internal peripheral surface of a center part. That is, the first end portion and the second end portion do not include a portion protruding inward from the inner peripheral surface of the central portion, and it is easy to pass the shaft through the roller. For this reason, the assembly man-hour at the time of assembling the rotary compressor which a roller revolves by rotation of a shaft can be reduced, and manufacturing cost can be suppressed.

本発明の第3観点に係るロータリー圧縮機は、第1観点又は第2観点に係るロータリー圧縮機であって、シャフトの回転軸方向視において、インジェクション流路の出口開口が最もローラの第1端面の内縁に近づくローラの公転角度のときに、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の内縁との間には、所定シール寸法が確保されている。   A rotary compressor according to a third aspect of the present invention is the rotary compressor according to the first aspect or the second aspect, wherein the outlet opening of the injection flow path is the first end face of the roller as viewed in the rotational axis direction of the shaft. A predetermined seal dimension is ensured between the outlet opening of the injection flow path and the inner edge of the first end surface of the roller at the revolution angle of the roller approaching the inner edge.

ここでは、インジェクション流路の出口開口が最もローラの第1端面の内縁に近づいたときにも、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の内縁との間に所定シール寸法が確保されるため、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の内側の高圧空間との連通が殆どなくなる。   Here, even when the outlet opening of the injection flow channel is closest to the inner edge of the first end surface of the roller, a predetermined seal dimension is secured between the outlet opening of the injection flow channel and the inner edge of the first end surface of the roller. Therefore, there is almost no communication between the outlet opening of the injection flow path and the high-pressure space inside the first end surface of the roller.

本発明の第4観点に係るロータリー圧縮機は、第1観点〜第3観点のいずれかに係るロータリー圧縮機において、ローラとブレードとは一体である。   In the rotary compressor according to the fourth aspect of the present invention, in the rotary compressor according to any one of the first aspect to the third aspect, the roller and the blade are integral.

ここでは、ローラとブレードとを一体化しているため、別体の場合の両者の摩擦や隙間からのガス漏れがなくなり、運転効率や耐久性が向上する。   Here, since the roller and the blade are integrated, there is no friction between the two members and gas leakage from the gap, and the operation efficiency and durability are improved.

本発明の第1観点に係るロータリー圧縮機では、ローラの第1端面に第1幅広面を形成するとともに、その第1端面と反対側の第2端面にも、同様の第2幅広面を形成しているため、圧縮機運転中のローラの回転バランスが向上し、インジェクション流路による中間圧の冷媒のインジェクション量を確保しつつ、ローラの摺動状態を良好に保つことができる。   In the rotary compressor according to the first aspect of the present invention, the first wide surface is formed on the first end surface of the roller, and the same second wide surface is formed on the second end surface opposite to the first end surface. Therefore, the rotation balance of the roller during the operation of the compressor is improved, and the sliding state of the roller can be kept good while securing the injection amount of the intermediate pressure refrigerant by the injection flow path.

本発明の第2観点に係るロータリー圧縮機では、組み立て工数を削減し、製造コストを抑制することができる。   In the rotary compressor according to the second aspect of the present invention, the number of assembling steps can be reduced and the manufacturing cost can be suppressed.

本発明の第3観点に係るロータリー圧縮機では、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の内側の高圧空間との連通が殆どなくなる。   In the rotary compressor according to the third aspect of the present invention, there is almost no communication between the outlet opening of the injection flow path and the high-pressure space inside the first end face of the roller.

本発明の第4観点に係るロータリー圧縮機では、運転効率や耐久性が向上する。   In the rotary compressor according to the fourth aspect of the present invention, the operation efficiency and durability are improved.

本発明の一実施形態に係るロータリー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the rotary compressor which concerns on one Embodiment of this invention. 圧縮機構の縦断面模式図。The longitudinal cross-sectional schematic diagram of a compression mechanism. シリンダおよびピストンを下方から見た図。The figure which looked at the cylinder and the piston from the lower part. ローラおよびブレードから成るピストンを下方から見た図。The figure which looked at the piston which consists of a roller and a blade from the downward direction. 圧縮室からフロントヘッド吐出孔を介してマフラー室へと高圧冷媒を吐出しつつシリンダの吸入孔から圧縮室に低圧冷媒を吸入する公転角度に、ピストンのローラが位置するときの、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の第1幅広面との相対位置を示す図。The injection flow path when the piston roller is positioned at the revolution angle at which the high-pressure refrigerant is discharged from the compression chamber to the muffler chamber through the front head discharge hole and the low-pressure refrigerant is sucked into the compression chamber from the suction hole of the cylinder. The figure which shows the relative position of an exit opening and the 1st wide surface of the 1st end surface of a roller. シリンダの吸入孔から圧縮室への低圧冷媒の吸入が終わる直前の公転角度に、ピストンのローラが位置するときの、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の第1幅広面との相対位置を示す図。The relative relationship between the outlet opening of the injection flow path and the first wide surface of the first end surface of the roller when the roller of the piston is positioned at the revolution angle immediately before the suction of the low-pressure refrigerant from the suction hole of the cylinder to the compression chamber ends The figure which shows a position. 圧縮室の低圧冷媒を圧縮し始めインジェクション流路からの中間圧冷媒のインジェクションが始まる公転角度に、ピストンのローラが位置するときの、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の第1幅広面との相対位置を示す図。When the piston roller is positioned at the revolution angle at which the low-pressure refrigerant in the compression chamber starts to be compressed and the injection of the intermediate-pressure refrigerant from the injection flow channel begins, the first wide opening at the outlet of the injection flow channel and the first end surface of the roller The figure which shows a relative position with a surface. 圧縮室における冷媒の圧縮が為され且つインジェクション流路から中間圧冷媒がインジェクションされる公転角度に、ピストンのローラが位置するときの、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の第1幅広面との相対位置を示す図。When the piston roller is positioned at the revolution angle at which the refrigerant is compressed in the compression chamber and the intermediate pressure refrigerant is injected from the injection flow path, the first wide end of the first opening of the roller and the outlet opening of the injection flow path The figure which shows a relative position with a surface. インジェクション流路からの中間圧冷媒のインジェクションが終わり、フロントヘッド吐出孔を介した圧縮室からマフラー室への高圧冷媒の吐出が始まる公転角度に、ピストンのローラが位置するときの、インジェクション流路の出口開口とローラの第1端面の第1幅広面との相対位置を示す図。When the piston roller is positioned at the revolution angle at which the injection of the high-pressure refrigerant from the compression chamber to the muffler chamber through the front head discharge hole is finished, The figure which shows the relative position of an exit opening and the 1st wide surface of the 1st end surface of a roller.

(1)全体構成
ロータリー圧縮機10は、図1に示すように、1シリンダ型のロータリー圧縮機であって、ケーシング11と、ケーシング11内に配置される駆動機構20および圧縮機構30とを備えている。このロータリー圧縮機10は、ケーシング11内において、圧縮機構30が、駆動機構20の下側に配置される。
(1) Overall Configuration As shown in FIG. 1, the rotary compressor 10 is a one-cylinder rotary compressor, and includes a casing 11, a drive mechanism 20 and a compression mechanism 30 disposed in the casing 11. ing. In the rotary compressor 10, the compression mechanism 30 is disposed below the drive mechanism 20 in the casing 11.

このロータリー圧縮機10は、空気調和機やヒートポンプ式の給湯機などの冷凍装置においてR32冷媒を圧縮するために用いられる機器であり、冷凍装置のアキュムレータ95から冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧になった冷媒を吐出管25から冷凍装置のガスクーラに向けて吐出する。   The rotary compressor 10 is a device used for compressing R32 refrigerant in a refrigeration apparatus such as an air conditioner or a heat pump type hot water heater. The rotary compressor 10 sucks the refrigerant from the accumulator 95 of the refrigeration apparatus, compresses it, and compresses it at high temperature and high pressure. The refrigerant having been discharged is discharged from the discharge pipe 25 toward the gas cooler of the refrigeration apparatus.

また、ロータリー圧縮機10は、圧縮機構30の圧縮室S1(後述)に、冷凍装置のインジェクション回路から供給される中間圧の冷媒を受け入れる機能を有している。   Further, the rotary compressor 10 has a function of receiving an intermediate-pressure refrigerant supplied from an injection circuit of a refrigeration apparatus into a compression chamber S1 (described later) of the compression mechanism 30.

(2)詳細構成
(2−1)駆動機構
駆動機構20は、ケーシング11の内部空間の上部に収容されており、圧縮機構30を駆動する。駆動機構20は、駆動源となるモータ21と、モータ21に取り付けられる駆動軸であるクランクシャフト22とを有する。
(2) Detailed Configuration (2-1) Drive Mechanism The drive mechanism 20 is housed in the upper part of the internal space of the casing 11 and drives the compression mechanism 30. The drive mechanism 20 includes a motor 21 serving as a drive source and a crankshaft 22 that is a drive shaft attached to the motor 21.

モータ21は、クランクシャフト22を回転駆動させるためのモータであり、主として、ロータ23と、ステータ24とを有している。ロータ23は、その内部空間にクランクシャフト22が挿嵌されており、クランクシャフト22と共に回転する。ロータ23は、積層された電磁鋼板と、ロータ本体に埋設された磁石とから成る。ステータ24は、ロータ23の径方向外側に所定の空間を介して配置される。ステータ24は、積層された電磁鋼板と、ステータ本体に巻かれたコイルとから成る。モータ21は、コイルに電流を流すことによってステータ24に発生する電磁力により、ロータ23をクランクシャフト22と共に回転させる。   The motor 21 is a motor for rotating the crankshaft 22, and mainly includes a rotor 23 and a stator 24. The rotor 23 has a crankshaft 22 inserted in its internal space, and rotates together with the crankshaft 22. The rotor 23 is composed of laminated electromagnetic steel plates and a magnet embedded in the rotor body. The stator 24 is disposed outside the rotor 23 in the radial direction via a predetermined space. The stator 24 includes laminated electromagnetic steel plates and a coil wound around the stator body. The motor 21 rotates the rotor 23 together with the crankshaft 22 by electromagnetic force generated in the stator 24 by passing an electric current through the coil.

クランクシャフト22は、ロータ23に挿嵌され、図2に示す回転軸CAを中心に回転する。また、クランクシャフト22の偏芯部であるクランクピン22aは、図2および図3に示すように、圧縮機構30のピストン31のローラ80(後述)に挿通しており、ロータ23からの回転力を伝達可能な状態でローラ80に嵌っている。クランクシャフト22は、ロータ23の回転に従って回転し、クランクピン22aを偏芯回転させ、圧縮機構30のピストン31のローラ80を公転させる。すなわち、クランクシャフト22は、モータ21の駆動力を圧縮機構30に伝達する機能を有している。   The crankshaft 22 is inserted into the rotor 23 and rotates around the rotation axis CA shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the crank pin 22 a that is an eccentric portion of the crankshaft 22 is inserted into a roller 80 (described later) of the piston 31 of the compression mechanism 30, and the rotational force from the rotor 23. Is fitted to the roller 80 in a state where it can be transmitted. The crankshaft 22 rotates according to the rotation of the rotor 23, rotates the crankpin 22a eccentrically, and revolves the roller 80 of the piston 31 of the compression mechanism 30. That is, the crankshaft 22 has a function of transmitting the driving force of the motor 21 to the compression mechanism 30.

なお、図2において点線で示すように、クランクシャフト22の内部には、ケーシング11の内部空間の下部に溜まっている油を上方に導くための油流路が形成されている。   As shown by a dotted line in FIG. 2, an oil flow path is formed in the crankshaft 22 to guide the oil accumulated in the lower part of the internal space of the casing 11 upward.

(2−2)圧縮機構
圧縮機構30は、ケーシング11内の下部側に収容されている。圧縮機構30は、アキュムレータ95から吸入管96を介して吸入した冷媒を圧縮する。圧縮機構30は、ロータリー型の圧縮機構であり、主として、フロントヘッド40と、シリンダ50と、ピストン31と、リアヘッド60とから成る。また、圧縮機構30の圧縮室S1で圧縮された冷媒は、フロントヘッド40に形成されているフロントヘッド吐出孔41aから、フロントヘッド40およびマフラー70に囲われたマフラー空間S2を経て、モータ21が配置され吐出管25の下端が位置する空間へ吐出される。
(2-2) Compression Mechanism The compression mechanism 30 is accommodated on the lower side in the casing 11. The compression mechanism 30 compresses the refrigerant sucked from the accumulator 95 through the suction pipe 96. The compression mechanism 30 is a rotary type compression mechanism, and mainly includes a front head 40, a cylinder 50, a piston 31, and a rear head 60. Further, the refrigerant compressed in the compression chamber S1 of the compression mechanism 30 passes through the muffler space S2 surrounded by the front head 40 and the muffler 70 from the front head discharge hole 41a formed in the front head 40, and then the motor 21 It is discharged into the space where the lower end of the discharge pipe 25 is located.

(2−2−1)シリンダ
シリンダ50は、金属製の鋳造部材である。シリンダ50は、円筒状の中央部50aと、中央部50aからアキュムレータ95側に延びる第1外延部50bと、中央部50aから第1外延部50bとは反対側に延びる第2外延部50cとを有している。第1外延部50bには、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入する吸入孔51が形成されている。中央部50aの内周面50a1の内側の円柱状空間は、吸入孔51から吸入される冷媒が流入するシリンダ室52となる。吸入孔51は、シリンダ室52から第1外延部50bの外周面に向かって延び、第1外延部50bの外周面において開口している。この吸入孔51には、アキュムレータ95から延びる吸入管96の先端部が挿入される。また、シリンダ室52内には、シリンダ室52内に流入した冷媒を圧縮するためのピストン31等が収容される。
(2-2-1) Cylinder The cylinder 50 is a metal casting member. The cylinder 50 includes a cylindrical center part 50a, a first extension part 50b extending from the center part 50a toward the accumulator 95, and a second extension part 50c extending from the center part 50a to the opposite side of the first extension part 50b. Have. The first outer extension 50b is formed with a suction hole 51 for sucking low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle. A cylindrical space inside the inner peripheral surface 50a1 of the central portion 50a serves as a cylinder chamber 52 into which the refrigerant sucked from the suction hole 51 flows. The suction hole 51 extends from the cylinder chamber 52 toward the outer peripheral surface of the first outer extending portion 50b, and is opened on the outer peripheral surface of the first outer extending portion 50b. Into the suction hole 51, the distal end portion of the suction pipe 96 extending from the accumulator 95 is inserted. The cylinder chamber 52 accommodates a piston 31 and the like for compressing the refrigerant flowing into the cylinder chamber 52.

シリンダ50の円筒状の中央部50aにより形成されるシリンダ室52は、その下端である第1端が開口しており、また、その上端である第2端も開口している。中央部50aの下端である第1端は、後述するリアヘッド60により塞がれる。また、中央部50aの上端である第2端は、後述するフロントヘッド40により塞がれる。   The cylinder chamber 52 formed by the cylindrical central portion 50a of the cylinder 50 has a first end that is a lower end thereof and a second end that is an upper end thereof. The first end, which is the lower end of the central portion 50a, is closed by a rear head 60 described later. The second end, which is the upper end of the central portion 50a, is closed by the front head 40 described later.

また、シリンダ50には、後述するブッシュ35およびブレード90が配置されるブレード揺動空間53が形成されている。ブレード揺動空間53は、中央部50aと第1外延部50bとにまたがって形成されており、ブッシュ35を介してピストン31のブレード90がシリンダ50に揺動可能に支持される。ブレード揺動空間53は、平面的には、吸入孔51の近傍を、シリンダ室52から外周側に向かって延びるように形成されている。   Further, the cylinder 50 is formed with a blade swing space 53 in which a bush 35 and a blade 90 described later are disposed. The blade swing space 53 is formed across the central portion 50a and the first outer extension portion 50b, and the blade 90 of the piston 31 is supported by the cylinder 50 via the bush 35 so as to be swingable. The blade swing space 53 is formed so as to extend from the cylinder chamber 52 toward the outer peripheral side in the vicinity of the suction hole 51 in a plan view.

(2−2−2)フロントヘッド
フロントヘッド40は、図1および図2に示すように、シリンダ50の上端である第2端の開口を閉塞するフロントヘッド円板部41と、フロントヘッド円板部41の中央のフロントヘッド開口の周縁から上方向に延びるフロントヘッドボス部42とを有する。フロントヘッドボス部42は、円筒状であり、クランクシャフト22の軸受として機能する。
(2-2-2) Front Head As shown in FIGS. 1 and 2, the front head 40 includes a front head disk portion 41 that closes the opening of the second end that is the upper end of the cylinder 50, and the front head disk. A front head boss portion 42 extending upward from the periphery of the front head opening at the center of the portion 41. The front head boss portion 42 has a cylindrical shape and functions as a bearing for the crankshaft 22.

フロントヘッド円板部41には、図3に示す平面位置に、フロントヘッド吐出孔41aが形成されている。フロントヘッド吐出孔41aからは、シリンダ50のシリンダ室52において容積が変化する圧縮室S1で圧縮された冷媒が、断続的に吐出される。フロントヘッド円板部41には、フロントヘッド吐出孔41aの出口を開閉する吐出弁が設けられている。この吐出弁は、圧縮室S1の圧力がマフラー空間S2の圧力よりも高くなったときに圧力差によって開き、フロントヘッド吐出孔41aからマフラー空間S2へと冷媒を吐出させる。   The front head disc portion 41 is formed with a front head discharge hole 41a at a planar position shown in FIG. The refrigerant compressed in the compression chamber S1 whose volume changes in the cylinder chamber 52 of the cylinder 50 is intermittently discharged from the front head discharge hole 41a. The front head disc portion 41 is provided with a discharge valve that opens and closes the outlet of the front head discharge hole 41a. This discharge valve opens due to a pressure difference when the pressure in the compression chamber S1 becomes higher than the pressure in the muffler space S2, and discharges the refrigerant from the front head discharge hole 41a to the muffler space S2.

(2−2−3)マフラー
マフラー70は、図1に示すように、フロントヘッド40のフロントヘッド円板部41の周縁部の上面に取り付けられている。マフラー70は、フロントヘッド円板部41の上面およびフロントヘッドボス部42の外周面と共にマフラー空間S2を形成して、冷媒の吐出に伴う騒音の低減を図っている。マフラー空間S2と圧縮室S1とは、上述のように、吐出弁が開いているときにはフロントヘッド吐出孔41aを介して連通する。
(2-2-3) Muffler The muffler 70 is attached to the upper surface of the peripheral part of the front head disk part 41 of the front head 40, as shown in FIG. The muffler 70 forms a muffler space S2 together with the upper surface of the front head disc portion 41 and the outer peripheral surface of the front head boss portion 42 to reduce noise associated with refrigerant discharge. As described above, the muffler space S2 and the compression chamber S1 communicate with each other through the front head discharge hole 41a when the discharge valve is open.

また、マフラー70には、フロントヘッドボス部42を貫通させる中央マフラー開口と、マフラー空間S2から上方のモータ21の収容空間へと冷媒を流すマフラー吐出孔とが形成されている。   Further, the muffler 70 is formed with a central muffler opening through which the front head boss portion 42 penetrates, and a muffler discharge hole through which a refrigerant flows from the muffler space S2 to the accommodation space of the motor 21 above.

なお、マフラー空間S2、モータ21の収容空間、吐出管25が位置するモータ21の上方の空間、圧縮機構30の下方に潤滑油が溜まっている空間などは、全てつながっており、圧力が等しい高圧空間を形成している。   The muffler space S2, the accommodation space for the motor 21, the space above the motor 21 where the discharge pipe 25 is located, the space where the lubricating oil is accumulated below the compression mechanism 30, and the like are all connected, and the high pressure is equal. A space is formed.

(2−2−4)リアヘッド
リアヘッド60は、シリンダ50の下端である第1端の開口を閉塞するリアヘッド円板部61と、リアヘッド円板部61の中央開口の周縁部から下方に延びる軸受としてのリアヘッドボス部62とを有する。フロントヘッド円板部41、リアヘッド円板部61、およびシリンダ50の中央部50aは、図3に示すように、シリンダ室52を形成する。フロントヘッドボス部42およびリアヘッドボス部62は、円筒形状のボス部であり、クランクシャフト22を軸支する。
(2-2-4) Rear Head The rear head 60 is a rear head disk portion 61 that closes the opening of the first end, which is the lower end of the cylinder 50, and a bearing that extends downward from the peripheral edge portion of the central opening of the rear head disk portion 61. Rear head boss part 62. The front head disc portion 41, the rear head disc portion 61, and the central portion 50a of the cylinder 50 form a cylinder chamber 52 as shown in FIG. The front head boss portion 42 and the rear head boss portion 62 are cylindrical boss portions and support the crankshaft 22.

リアヘッド円板部61には、インジェクション流路61aが形成されている。インジェクション流路61aは、ケーシング11に開けられたインジェクション用の穴(図示せず)とつながっており、冷凍装置のインジェクション回路の冷媒配管と結ばれる。インジェクション流路61aは、ケーシング11のインジェクション用の穴からクランクシャフト22の回転軸CAに向かって水平に延び、途中で上に向いて折れ曲がり、リアヘッド円板部61の上面に開口している。このインジェクション流路61aの出口開口61a1は、図3において二点鎖線で示す平面位置に開口している。すなわち、インジェクション流路61aの出口開口61a1は、シリンダ50の中央部50aの内周面50a1の内側のシリンダ室52に開口している。このインジェクション流路61aは、ロータリー圧縮機10の外部から導入される中間圧の冷媒を、ピストン31のローラ80の公転角度が一定範囲にあるときに、シリンダ室52において容積変化する圧縮室S1に流す役割を果たす。したがって、ピストン31のローラ80の公転角度が上述の一定範囲以外の所定範囲にあるときには、ローラ80の第1幅広面81a1(後述)によって塞がれる。   An injection flow path 61 a is formed in the rear head disc portion 61. The injection flow path 61a is connected to an injection hole (not shown) opened in the casing 11, and is connected to a refrigerant pipe of an injection circuit of the refrigeration apparatus. The injection flow path 61 a extends horizontally from the injection hole of the casing 11 toward the rotation axis CA of the crankshaft 22, bends upward in the middle, and opens on the upper surface of the rear head disc portion 61. The outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a opens at a planar position indicated by a two-dot chain line in FIG. That is, the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a opens to the cylinder chamber 52 inside the inner peripheral surface 50a1 of the central portion 50a of the cylinder 50. This injection flow path 61a allows intermediate pressure refrigerant introduced from the outside of the rotary compressor 10 to enter the compression chamber S1 whose volume changes in the cylinder chamber 52 when the revolution angle of the roller 80 of the piston 31 is within a certain range. Play a role. Accordingly, when the revolution angle of the roller 80 of the piston 31 is in a predetermined range other than the above-described fixed range, the roller 31 is blocked by the first wide surface 81a1 (described later).

(2−2−5)ピストン
ピストン31は、シリンダ室52に配置され、クランクシャフト22の偏芯部であるクランクピン22aに装着されている。ピストン31は、図2〜図4に示すように、ローラ80とブレード90とが一体化された部材である。ピストン31のブレード90は、シリンダ50に形成されているブレード揺動空間53に配置され、上述のように、ブッシュ35を介してシリンダ50に揺動可能に支持される。また、ブレード90は、ブッシュ35と摺動可能になっており、運転中には、揺動するとともに、クランクシャフト22から離れたりクランクシャフト22に近づいたりする動きを繰り返す。
(2-2-5) Piston The piston 31 is disposed in the cylinder chamber 52 and is attached to a crank pin 22 a that is an eccentric portion of the crankshaft 22. As shown in FIGS. 2 to 4, the piston 31 is a member in which a roller 80 and a blade 90 are integrated. The blade 90 of the piston 31 is disposed in the blade swing space 53 formed in the cylinder 50 and is supported by the cylinder 50 via the bush 35 so as to be swingable as described above. Further, the blade 90 is slidable with the bush 35, and swings and repeats the movement away from the crankshaft 22 or approaching the crankshaft 22 during operation.

ローラ80は、ローラ下端面である第1端面81aが形成されている第1端部81と、ローラ上端面である第2端面82aが形成されている第2端部82と、それら第1端部81と第2端部82との間に位置する中央部83とから構成されている。中央部83は、図4に示すように、内径D2、外径D1である円筒形状の部分である。第1端部81は、内径D3、外径D1である円筒形状の第1本体部81bと、その第1本体部81bから内側に突出する第1突出部81cとから構成される。第1本体部81bの外径D1は、中央部83の外径D1と同じ寸法である。また、第1本体部81bの内径D3は、中央部83の内径D2よりも大きい。第2端部82は、内径D3、外径D1である円筒形状の第2本体部82bと、その第2本体部82bから内側に突出する第2突出部82cとから構成される。第2本体部82bの外径D1は、第1本体部81bの外径D1と同様に、中央部83の外径D1と同じ寸法である。また、第2本体部82bの内径D3は、第1本体部81bの内径D3と同じ寸法であり、中央部83の内径D2よりも大きい。第1突出部81cの内面81c1および第2突出部82cの内面82c1は、クランクシャフト22の回転軸方向視において、中央部83の内周面83a1とほぼ重なる。詳細には、第1突出部81cの内面81c1および第2突出部82cの内面82c1は、平面視において、中央部83の内周面83a1よりも少しだけ外側に位置している。このように、第1突出部81cおよび第2突出部82cを除くと、第1本体部81bおよび第2本体部82bの内径D3が中央部83の内径D2よりも大きくなっているため、第1端部81と中央部83との境界の高さ位置には第1段差面83a2が形成され、第2端部82と中央部83との境界の高さ位置には第2段差面83a3が形成される(図2および図4参照)。   The roller 80 includes a first end portion 81 on which a first end surface 81a that is a roller lower end surface is formed, a second end portion 82 on which a second end surface 82a that is a roller upper end surface is formed, and the first ends thereof. The center part 83 is located between the part 81 and the second end part 82. As shown in FIG. 4, the central portion 83 is a cylindrical portion having an inner diameter D2 and an outer diameter D1. The first end portion 81 includes a cylindrical first main body portion 81b having an inner diameter D3 and an outer diameter D1, and a first protrusion portion 81c that protrudes inward from the first main body portion 81b. The outer diameter D1 of the first main body portion 81b is the same as the outer diameter D1 of the central portion 83. Further, the inner diameter D3 of the first main body portion 81b is larger than the inner diameter D2 of the central portion 83. The second end portion 82 includes a cylindrical second main body portion 82b having an inner diameter D3 and an outer diameter D1, and a second protruding portion 82c protruding inward from the second main body portion 82b. The outer diameter D1 of the second main body portion 82b is the same as the outer diameter D1 of the central portion 83, like the outer diameter D1 of the first main body portion 81b. The inner diameter D3 of the second main body portion 82b is the same as the inner diameter D3 of the first main body portion 81b, and is larger than the inner diameter D2 of the central portion 83. The inner surface 81c1 of the first projecting portion 81c and the inner surface 82c1 of the second projecting portion 82c substantially overlap the inner peripheral surface 83a1 of the central portion 83 when viewed in the direction of the rotation axis of the crankshaft 22. Specifically, the inner surface 81c1 of the first projecting portion 81c and the inner surface 82c1 of the second projecting portion 82c are located slightly outside the inner peripheral surface 83a1 of the central portion 83 in plan view. As described above, since the inner diameter D3 of the first main body portion 81b and the second main body portion 82b is larger than the inner diameter D2 of the central portion 83 except for the first protruding portion 81c and the second protruding portion 82c, the first A first step surface 83a2 is formed at the height position of the boundary between the end portion 81 and the center portion 83, and a second step surface 83a3 is formed at the height position of the boundary between the second end portion 82 and the center portion 83. (See FIGS. 2 and 4).

ローラ80の第1端部81の環状の第1端面81aは、リアヘッド円板部61の上面と接しており、リアヘッド円板部61の上面と摺動する。ローラ80の第1端面81aは、径方向の幅が部分的に大きくなっている第1幅広面81a1を含んでいる。第1端部81の第1突出部81c、および、その外方に位置する第1端部81の第1本体部81bの一部が、第1幅広面81a1を形成している(図4参照)。   An annular first end surface 81 a of the first end portion 81 of the roller 80 is in contact with the upper surface of the rear head disc portion 61 and slides with the upper surface of the rear head disc portion 61. The first end surface 81a of the roller 80 includes a first wide surface 81a1 having a partially increased radial width. The first protruding portion 81c of the first end portion 81 and a part of the first main body portion 81b of the first end portion 81 located on the outer side thereof form a first wide surface 81a1 (see FIG. 4). ).

ローラ80の第2端部82の環状の第2端面82aは、フロントヘッド円板部41の下面と接しており、フロントヘッド円板部41の下面と摺動する。ローラ80の第2端面82aは、径方向の幅が部分的に大きくなっている第2幅広面82a1を含んでいる。第2幅広面82a1は、クランクシャフト22の回転軸方向視において、第1幅広面81a1と同じ位置にある。第2端部82の第2突出部82c、および、その外方に位置する第2端部82の第2本体部82bの一部が、第2幅広面82a1を形成している。   An annular second end surface 82 a of the second end portion 82 of the roller 80 is in contact with the lower surface of the front head disc portion 41 and slides with the lower surface of the front head disc portion 41. The second end surface 82a of the roller 80 includes a second wide surface 82a1 having a partially increased radial width. The second wide surface 82a1 is located at the same position as the first wide surface 81a1 when the crankshaft 22 is viewed in the rotational axis direction. The second projecting portion 82c of the second end portion 82 and a part of the second main body portion 82b of the second end portion 82 located on the outer side thereof form a second wide surface 82a1.

ピストン31のローラ80およびブレード90は、図2および図3に示すように、シリンダ室52を仕切る形で、ピストン31の公転によって容積が変化する圧縮室S1を形成している。圧縮室S1は、シリンダ50の中央部50aの内周面50a1、リアヘッド円板部61の上面、フロントヘッド円板部41の下面およびピストン31によって囲まれる空間である。図3および図5〜図9に示すように、ピストン31の公転にしたがって圧縮室S1の容積が変化し、吸入孔51から吸い込まれた低圧の冷媒が圧縮され高圧の冷媒となり、フロントヘッド吐出孔41aからマフラー空間S2へと吐出される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the roller 80 and the blade 90 of the piston 31 form a compression chamber S <b> 1 that partitions the cylinder chamber 52 and whose volume changes as the piston 31 revolves. The compression chamber S1 is a space surrounded by the inner peripheral surface 50a1 of the central portion 50a of the cylinder 50, the upper surface of the rear head disc portion 61, the lower surface of the front head disc portion 41, and the piston 31. As shown in FIGS. 3 and 5 to 9, the volume of the compression chamber S <b> 1 changes according to the revolution of the piston 31, and the low-pressure refrigerant sucked from the suction hole 51 is compressed to become a high-pressure refrigerant. 41a is discharged into the muffler space S2.

クランクシャフト22の回転軸方向視において、図3および図4に示すピストン31の公転角度のときに、上述のリアヘッド円板部61の上面に開口しているインジェクション流路61aの出口開口61a1は、ローラ80の下端面である第1端面81aの内縁81dに最も近づく。この公転角度のときに、インジェクション流路61aの出口開口61a1とローラ80の第1端面81aの内縁81dとの間には、所定シール寸法t0’が確保されている。この公転角度のときには、インジェクション流路61aの出口開口61a1の中心がローラ80の第1端面81aの外縁から寸法lだけ内側に入った位置にあり、第1端面81aの第1突出部81cの径方向の幅tは、
式:t=l+(D/2)+t0’
で表される寸法となる。Dは、出口開口61a1の直径である。また、第1幅広面81a1を除く第1端面81aの径方向の幅t0は、
式:t0=(D1−D3)/2
で表される寸法である。
When the rotation angle of the piston 31 shown in FIGS. 3 and 4 is viewed in the rotational axis direction of the crankshaft 22, the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a opened on the upper surface of the rear head disc portion 61 is It is closest to the inner edge 81d of the first end surface 81a, which is the lower end surface of the roller 80. At this revolution angle, a predetermined seal dimension t0 ′ is secured between the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a and the inner edge 81d of the first end surface 81a of the roller 80. At this revolution angle, the center of the outlet opening 61a1 of the injection flow passage 61a is located at the inside of the outer edge of the first end surface 81a of the roller 80 by a dimension l, and the diameter of the first protrusion 81c of the first end surface 81a. The width t in the direction is
Formula: t = 1 + (D / 2) + t0 ′
It becomes the dimension expressed by. D is the diameter of the outlet opening 61a1. The radial width t0 of the first end surface 81a excluding the first wide surface 81a1 is:
Formula: t0 = (D1-D3) / 2
It is the dimension represented by.

(3)動作
ロータリー圧縮機10では、クランクピン22aの偏芯回転によって公転する圧縮機構30のピストン31の動きによって容積変化する圧縮室S1で圧縮された冷媒が、圧縮室S1からフロントヘッド吐出孔41aを介してマフラー空間S2に導かれる。マフラー空間S2に導入された冷媒は、マフラー70のマフラー吐出孔からマフラー空間S2の上方の空間へ排出される。マフラー空間S2の外部へ排出された冷媒は、モータ21のロータ23とステータ24との間の空間を通過して、モータ21を冷却した後に、吐出管25から冷凍装置の高圧冷媒配管へと吐出される。
(3) Operation In the rotary compressor 10, the refrigerant compressed in the compression chamber S1 whose volume is changed by the movement of the piston 31 of the compression mechanism 30 revolving by the eccentric rotation of the crank pin 22a is transferred from the compression chamber S1 to the front head discharge hole. It is guided to the muffler space S2 through 41a. The refrigerant introduced into the muffler space S2 is discharged from the muffler discharge hole of the muffler 70 to a space above the muffler space S2. The refrigerant discharged to the outside of the muffler space S2 passes through the space between the rotor 23 and the stator 24 of the motor 21, cools the motor 21, and then is discharged from the discharge pipe 25 to the high-pressure refrigerant pipe of the refrigeration apparatus. Is done.

次に、圧縮室S1での冷媒の圧縮について詳述する。   Next, the compression of the refrigerant in the compression chamber S1 will be described in detail.

図8に示す公転角度から図9,図3,図5に示す公転角度に段々とピストン31が動いていく間に、吸入孔51から低圧の冷媒が圧縮室S1に吸入される。吸入孔51に面した圧縮室S1は、冷媒を吸入しているときには、その容積が段々と大きくなる。図6に示す公転角度から図7に示す公転角度にピストン31が動くと、圧縮室S1と吸入孔51との連通状態が解消され、圧縮室S1での冷媒圧縮が始まる。ピストン31が図8に示す公転角度のときには、インジェクション流路61aの出口開口61a1から圧縮室S1に中間圧の冷媒がインジェクションされる。その後、ピストン31が図9に示す公転角度になると、フロントヘッド吐出孔41aと連通状態となる圧縮室S1は、その容積がかなり小さくなり、冷媒の圧力も高くなってくる。この図9に示す公転角度においては、ピストン31のローラ80の第1端面81aの第1幅広面81a1が、リアヘッド円板部61のインジェクション流路61aの出口開口61a1を塞いでおり、中間圧の冷媒の圧縮室S1へのインジェクションは為されていない。その後、ピストン31が図3,図5に示す公転角度のときに、高圧となった冷媒が、フロントヘッド吐出孔41aから吐出弁を押し開いて、マフラー空間S2へと吐出される。   While the piston 31 gradually moves from the revolution angle shown in FIG. 8 to the revolution angle shown in FIGS. 9, 3, and 5, low-pressure refrigerant is sucked into the compression chamber S1 from the suction hole 51. The compression chamber S1 facing the suction hole 51 gradually increases in volume when the refrigerant is sucked. When the piston 31 moves from the revolution angle shown in FIG. 6 to the revolution angle shown in FIG. 7, the communication state between the compression chamber S1 and the suction hole 51 is canceled, and refrigerant compression in the compression chamber S1 starts. When the piston 31 has the revolution angle shown in FIG. 8, a medium-pressure refrigerant is injected from the outlet opening 61a1 of the injection flow passage 61a into the compression chamber S1. Thereafter, when the piston 31 reaches the revolution angle shown in FIG. 9, the volume of the compression chamber S1 that is in communication with the front head discharge hole 41a becomes considerably small, and the pressure of the refrigerant also becomes high. 9, the first wide surface 81a1 of the first end surface 81a of the roller 80 of the piston 31 blocks the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a of the rear head disc portion 61, and the intermediate pressure is reduced. The refrigerant is not injected into the compression chamber S1. Thereafter, when the piston 31 has the revolution angle shown in FIGS. 3 and 5, the high-pressure refrigerant pushes the discharge valve from the front head discharge hole 41a and is discharged into the muffler space S2.

(4)特徴
(4−1)
本実施形態に係るロータリー圧縮機10では、ピストン31のローラ80の内側の空間が、図2に示すように、ローラ80の内周面83a1とクランクピン22aとの摺動部分など圧縮機構30の各摺動部へクランクシャフト22内の油流路から潤滑油が供給される高圧空間となっている。そして、この高圧空間がインジェクション流路61aと連通してしまうと、中間圧インジェクションが阻害されたり、高圧の油が逆流して冷凍装置の冷媒配管へと流れたりする恐れがある。
(4) Features (4-1)
In the rotary compressor 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the space inside the roller 80 of the piston 31 is such that the space between the inner peripheral surface 83a1 of the roller 80 and the crank pin 22a is the sliding portion of the compression mechanism 30. A high-pressure space is provided in which lubricating oil is supplied to each sliding portion from an oil passage in the crankshaft 22. If this high pressure space communicates with the injection flow path 61a, intermediate pressure injection may be hindered, or high pressure oil may flow backward and flow into the refrigerant piping of the refrigeration apparatus.

しかし、ロータリー圧縮機10では、ピストン31のローラ80の第1端面81aが第1幅広面81a1を含んでいるので、インジェクション流路61aの出口開口61a1の直径Dを大きくし且つ出口開口61a1をクランクシャフト22側に寄せている構成であるにもかかわらず、出口開口61a1が第1幅広面81a1によって確実に塞がれる(図3〜図6参照)。   However, in the rotary compressor 10, since the first end surface 81a of the roller 80 of the piston 31 includes the first wide surface 81a1, the diameter D of the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a is increased and the outlet opening 61a1 is cranked. Regardless of the configuration approaching the shaft 22 side, the outlet opening 61a1 is reliably closed by the first wide surface 81a1 (see FIGS. 3 to 6).

これにより、冷凍装置の中間圧冷媒が流れるインジェクション回路と連通しているリアヘッド60のインジェクション流路61aが、ピストン31のローラ80の内側の高圧空間と連通してしまうことが抑制される。   Thereby, it is suppressed that the injection flow path 61a of the rear head 60 communicating with the injection circuit through which the intermediate pressure refrigerant of the refrigeration apparatus flows communicates with the high-pressure space inside the roller 80 of the piston 31.

また、クランクシャフト22の回転軸方向視において、ローラ80の円環状の第1端面81aの第1幅広面81a1と同じ位置に、第2端面82aの第2幅広面82a1を配置している。すなわち、ローラ80の第1端面81aに径方向の幅が部分的に大きい第1幅広面81a1を形成するとともに、その第1端面81aと反対側のローラ80の第2端面82aにも、同様の第2幅広面82a1を形成している。このため、ローラ80の第1端面81a側の第1端部81と第2端面82a側の第2端部82との重量バランスが良くなっている。これにより、ロータリー圧縮機10の運転中の回転バランスが向上し、インジェクション流路61aによる中間圧の冷媒のインジェクション量を確保しつつ、ピストン31のローラ80の摺動状態を良好に保つことができている。   In addition, the second wide surface 82a1 of the second end surface 82a is disposed at the same position as the first wide surface 81a1 of the annular first end surface 81a of the roller 80 when viewed from the rotation axis direction of the crankshaft 22. That is, the first wide end surface 81a1 having a partly large radial width is formed on the first end surface 81a of the roller 80, and the second end surface 82a of the roller 80 opposite to the first end surface 81a is similar. A second wide surface 82a1 is formed. Therefore, the weight balance between the first end portion 81 on the first end surface 81a side of the roller 80 and the second end portion 82 on the second end surface 82a side is improved. As a result, the rotational balance during operation of the rotary compressor 10 is improved, and the sliding state of the roller 80 of the piston 31 can be kept good while ensuring the injection amount of the intermediate pressure refrigerant by the injection flow path 61a. ing.

(4−2)
ロータリー圧縮機10では、ピストン31のローラ80が、第1端部81、第2端部82および中央部83を有し、第1端部81および第2端部82の本体部81b、82bの内径D3が中央部83の内径D2よりも大きくなるようにローラ80が形成されている。そして、第1端部81および第2端部82の突出部81c,82cの内面81c1,82c1は、クランクシャフト22の回転軸方向視において、中央部83の内周面83a1とほぼ重なる。詳細には、第1突出部81cの内面81c1および第2突出部82cの内面82c1は、平面視において、中央部83の内周面83a1よりも少しだけ外側に位置している。
(4-2)
In the rotary compressor 10, the roller 80 of the piston 31 has a first end portion 81, a second end portion 82, and a central portion 83, and the main body portions 81 b and 82 b of the first end portion 81 and the second end portion 82. The roller 80 is formed so that the inner diameter D3 is larger than the inner diameter D2 of the central portion 83. The inner surfaces 81c1 and 82c1 of the projecting portions 81c and 82c of the first end portion 81 and the second end portion 82 substantially overlap the inner peripheral surface 83a1 of the center portion 83 when viewed in the direction of the rotation axis of the crankshaft 22. Specifically, the inner surface 81c1 of the first projecting portion 81c and the inner surface 82c1 of the second projecting portion 82c are located slightly outside the inner peripheral surface 83a1 of the central portion 83 in plan view.

すなわち、第1端部81および第2端部82は、中央部83の内周面83a1よりも内側に突出する部分を含んでおらず、クランクシャフト22のクランクピン22aをローラ80に通すことが容易である。このため、クランクピン22aの偏芯回転によってピストン31が公転するロータリー圧縮機10を組み立てる際の組み立て工数が削減され、製造コストも小さく抑えられている。   That is, the first end portion 81 and the second end portion 82 do not include a portion projecting inward from the inner peripheral surface 83a1 of the central portion 83, and the crank pin 22a of the crankshaft 22 can be passed through the roller 80. Easy. For this reason, the assembly man-hour at the time of assembling the rotary compressor 10 in which the piston 31 revolves by the eccentric rotation of the crank pin 22a is reduced, and the manufacturing cost is also reduced.

(4−3)
図4に示すように、ロータリー圧縮機10では、インジェクション流路61aの出口開口61a1がローラ80の第1端面81aの内縁81dに最も近づいたときにも、出口開口61a1とローラ80の内縁81dとの間に所定シール寸法t0’が確保されるため、インジェクション流路61aの出口開口61a1とローラ80の内側の高圧空間との連通が殆どない。
(4-3)
As shown in FIG. 4, in the rotary compressor 10, even when the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a is closest to the inner edge 81d of the first end surface 81a of the roller 80, the outlet opening 61a1 and the inner edge 81d of the roller 80 are Since a predetermined seal dimension t0 ′ is ensured during the period, there is almost no communication between the outlet opening 61a1 of the injection flow path 61a and the high-pressure space inside the roller 80.

なお、所定シール寸法t0’は、インジェクション流路61aに供給される冷凍装置の冷媒圧力、ローラ80の内側の空間の圧力などの設定値に基づいて決められる寸法である。   The predetermined seal dimension t0 'is a dimension determined based on set values such as the refrigerant pressure of the refrigeration apparatus supplied to the injection flow path 61a and the pressure of the space inside the roller 80.

(4−4)
ロータリー圧縮機10では、ローラ80とブレード90とを別部材として組み合わせるのではなく、これらを一体化したピストン31を用いている。このため、別部材とした場合の両者の摩擦や隙間からのガス漏れがなくなり、運転効率や耐久性が向上している。
(4-4)
The rotary compressor 10 does not combine the roller 80 and the blade 90 as separate members but uses a piston 31 in which these are integrated. For this reason, when it is set as a separate member, both the friction and the gas leakage from a clearance are lost, and the driving efficiency and durability are improved.

(4−5)
ロータリー圧縮機10では、ピストン31のローラ80を、第1端部81、第2端部82および中央部83から構成し、第1突出部81cおよび第2突出部82cの部分を除いて第1端部81、第2端部82の内周部分を削り取る加工を行って成形している。このように、上下の両端部81,82の一部を削り取っているため、ピストン31のローラ80とリアヘッド60およびフロントヘッド40との摺動損失が小さくなっている。また、上下の両端部81,82の一部の切削によって、その空間にクランクシャフト22の油流路からの潤滑油が入り込み、圧縮機構30で必要な潤滑油が確実に確保されるようになっている。
(4-5)
In the rotary compressor 10, the roller 80 of the piston 31 includes a first end portion 81, a second end portion 82, and a central portion 83, and the first excluding the first projecting portion 81 c and the second projecting portion 82 c. The end portion 81 and the second end portion 82 are molded by scraping the inner peripheral portion. As described above, since the upper and lower end portions 81 and 82 are partially scraped, the sliding loss between the roller 80 of the piston 31, the rear head 60 and the front head 40 is reduced. Further, by cutting part of the upper and lower end portions 81 and 82, the lubricating oil from the oil flow path of the crankshaft 22 enters the space, and the necessary lubricating oil is reliably secured in the compression mechanism 30. ing.

(5)変形例
(5−1)変形例A
上記実施形態では、フロントヘッド40ではなくリアヘッド60のリアヘッド円板部61にインジェクション流路61aを形成しているが、これに代えて、フロントヘッド40のフロントヘッド円板部41に中間圧の冷媒を供給するインジェクション流路を形成することもできる。
(5) Modification (5-1) Modification A
In the above embodiment, the injection flow path 61a is formed not in the front head 40 but in the rear head disc portion 61 of the rear head 60. Instead, an intermediate pressure refrigerant is provided in the front head disc portion 41 of the front head 40. It is also possible to form an injection flow path for supplying the liquid.

(5−2)変形例B
上記実施形態では、1シリンダ型のロータリー圧縮機10に本発明を適用しているが、2シリンダ型のロータリー圧縮機に対しても本発明を適用することができる。その場合、フロントヘッドおよびリアヘッドに加えてミドルヘッドが配備されるが、インジェクション流路はいずれのヘッドに形成してもよい。
(5-2) Modification B
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the one-cylinder rotary compressor 10, but the present invention can also be applied to a two-cylinder rotary compressor. In this case, a middle head is provided in addition to the front head and the rear head, but the injection flow path may be formed in any head.

10 ロータリー圧縮機
22 クランクシャフト
30 圧縮機構
31 ピストン
40 フロントヘッド(第2シリンダヘッド)
50 シリンダ
60 リアヘッド(第1シリンダヘッド)
61a インジェクション流路
61a1 インジェクション流路の出口開口
80 ローラ
81 第1端部
81a 第1端面
81a1 第1幅広面
81b 第1本体部
81c 第1突出部
81c1 第1突出部の内面
81d 第1端面の内縁
82 第2端部
82a 第2端面
82a1 第2幅広面
82b 第2本体部
82c 第2突出部
82c1 第2突出部の内面
83 中央部
83a1 中央部の内周面
90 ブレード
S1 圧縮室
D インジェクション流路の出口開口の直径
D1 第1本体部、第2本体部および中央部の外径
D2 中央部の内径
D3 第1本体部および第2本体部の内径
t0’ 所定シール寸法
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotary compressor 22 Crankshaft 30 Compression mechanism 31 Piston 40 Front head (2nd cylinder head)
50 cylinders 60 rear head (first cylinder head)
61a Injection channel 61a1 Outlet opening of injection channel 80 Roller 81 First end 81a First end surface 81a1 First wide surface 81b First body portion 81c First protrusion 81c1 Inner surface of first protrusion 81d Inner edge of first end surface 82 2nd end part 82a 2nd end surface 82a1 2nd wide surface 82b 2nd main-body part 82c 2nd protrusion part 82c1 Inner surface of the 2nd protrusion part 83 Central part 83a1 Inner peripheral surface of the center part 90 Blade S1 Compression chamber D Injection flow path The diameter of the outlet opening D1 The outer diameter of the first body portion, the second body portion, and the center portion D2 The inner diameter of the center portion D3 The inner diameter of the first body portion and the second body portion t0 ′ Predetermined seal size

特開平11−13664号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-13664

Claims (4)

低圧の冷媒を吸入し、圧縮して冷媒の圧力を上げ、高圧の冷媒を吐出するロータリー圧縮機(10)であって、
回転するシャフト(22)と、
第1端および前記第1端の反対側の第2端が開口しているシリンダ(50)と、
前記シリンダの前記第1端の開口を塞ぐ第1シリンダヘッド(60)と、
前記シリンダの前記第2端の開口を塞ぐ第2シリンダヘッド(40)と、
円環状の第1端面(81a)が前記第1シリンダヘッドに接し、前記第1端面と反対側の円環状の第2端面(82a)が前記第2シリンダヘッドに接するように、前記シリンダの内部空間に配置され、前記シャフトの回転によって公転するローラ(80)と、
前記ローラの外周面(80a)とともに前記シリンダの内部空間を仕切り、前記ローラの公転に応じて容積変化する圧縮室(S1)を形成するブレード(90)と、
を備え、
前記第1シリンダヘッドには、外部から導入される中間圧の冷媒を前記圧縮室に流すためのインジェクション流路(61a)が形成され、
前記ローラの円環状の前記第1端面(81a)は、径方向の幅が部分的に大きくなっている第1幅広面(81a1)を含み、
前記インジェクション流路の出口開口(61a1)は、前記ローラの公転角度が所定範囲にあるときには、前記ローラの前記第1端面の前記第1幅広面(81a1)によって塞がれ、
前記ローラの円環状の前記第2端面(82a)は、前記シャフトの回転軸方向視において前記第1端面の前記第1幅広面(81a1)と同じ位置に、径方向の幅が部分的に大きくなっている第2幅広面(82a1)を含んでいる、
ロータリー圧縮機。
A rotary compressor (10) for sucking and compressing a low-pressure refrigerant to increase the pressure of the refrigerant and discharging the high-pressure refrigerant,
A rotating shaft (22);
A cylinder (50) having an open first end and a second end opposite the first end;
A first cylinder head (60) for closing the opening at the first end of the cylinder;
A second cylinder head (40) for closing the opening at the second end of the cylinder;
The inside of the cylinder has an annular first end surface (81a) in contact with the first cylinder head, and an annular second end surface (82a) opposite to the first end surface in contact with the second cylinder head. A roller (80) disposed in space and revolved by rotation of the shaft;
A blade (90) that partitions the internal space of the cylinder together with the outer peripheral surface (80a) of the roller and forms a compression chamber (S1) whose volume changes in accordance with the revolution of the roller;
With
The first cylinder head is formed with an injection flow path (61a) for flowing an intermediate-pressure refrigerant introduced from the outside into the compression chamber,
The annular first end surface (81a) of the roller includes a first wide surface (81a1) having a partially increased radial width,
The outlet opening (61a1) of the injection flow path is blocked by the first wide surface (81a1) of the first end surface of the roller when the revolution angle of the roller is within a predetermined range,
The annular second end surface (82a) of the roller has a partially larger radial width at the same position as the first wide surface (81a1) of the first end surface in the rotational axis direction of the shaft. A second wide surface (82a1) that is
Rotary compressor.
前記ローラ(80)は、前記第1端面(81a)が形成されている第1端部(81)と、前記第2端面(82a)が形成されている第2端部(82)と、前記第1端部と前記第2端部との間に位置する中央部(83)とを有し、
前記中央部(83)は、円筒形状であり、
前記第1端部(81)および前記第2端部(82)は、それぞれ、前記中央部と同じ外径(D1)である円筒形状の本体部(81b,82b)と、本体部から内側に突出する突出部(81c,82c)とを有し、
前記本体部の内径(D3)は、前記中央部の内径(D2)よりも大きく、
前記突出部の内面(81c1)は、前記シャフトの回転軸方向視において、前記中央部の内周面(83a1)と重なる、あるいは、前記中央部の内周面よりも外側に位置し、
前記第1端部(81)の、前記突出部(81c)および前記突出部の外方に位置する前記本体部(81b)の一部が、前記第1幅広面(81a1)を形成しており、
前記第2端部(82)の、前記突出部(82c)および前記突出部の外方に位置する前記本体部(82b)の一部が、前記第2幅広面(82a1)を形成している、
請求項1に記載のロータリー圧縮機。
The roller (80) includes a first end (81) where the first end surface (81a) is formed, a second end (82) where the second end surface (82a) is formed, A central portion (83) located between the first end and the second end,
The central portion (83) has a cylindrical shape,
The first end portion (81) and the second end portion (82) are respectively cylindrical main body portions (81b, 82b) having the same outer diameter (D1) as the central portion, and inward from the main body portion. Projecting portions (81c, 82c) projecting,
The inner diameter (D3) of the main body is larger than the inner diameter (D2) of the central portion,
The inner surface (81c1) of the protruding portion overlaps with the inner peripheral surface (83a1) of the central portion when viewed in the rotation axis direction of the shaft, or is positioned outside the inner peripheral surface of the central portion,
A part of the first end portion (81) and the projecting portion (81c) and the body portion (81b) located outside the projecting portion form the first wide surface (81a1). ,
The protruding portion (82c) of the second end portion (82) and a part of the main body portion (82b) located outside the protruding portion form the second wide surface (82a1). ,
The rotary compressor according to claim 1.
前記シャフトの回転軸方向視において、前記インジェクション流路の出口開口(61a1)が最も前記ローラの前記第1端面(81a)の内縁(81d)に近づく前記ローラの公転角度のときに、前記インジェクション流路の出口開口(61a1)と前記ローラの前記第1端面の内縁(81d)との間には所定シール寸法(t0’)が確保されている、
請求項1又は2に記載のロータリー圧縮機。
The injection flow when the outlet opening (61a1) of the injection flow path is closest to the inner edge (81d) of the first end surface (81a) of the roller as viewed in the rotational axis direction of the shaft. A predetermined seal dimension (t0 ′) is secured between the outlet opening (61a1) of the road and the inner edge (81d) of the first end surface of the roller.
The rotary compressor according to claim 1 or 2.
前記ローラ(80)と前記ブレード(90)とは、一体である、
請求項1から3のいずれかに記載のロータリー圧縮機。
The roller (80) and the blade (90) are integral.
The rotary compressor in any one of Claim 1 to 3.
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