WO2013047307A1 - 密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Definitions
- Embodiments described herein relate generally to a hermetic compressor and a refrigeration cycle apparatus using the hermetic compressor.
- An electric motor part and a compression mechanism part driven by a rotating shaft connected to the electric motor part are housed in a sealed case, and a pair of upper and lower cylinders are provided in the compression mechanism part via a partition plate, and formed in each cylinder.
- a hermetic compressor that compresses a gas refrigerant (working fluid) in a cylinder chamber and discharges the compressed gas refrigerant into a space in a hermetically sealed case, for example, those described in Patent Documents 1 and 2 below are known. Yes.
- a discharge port is formed in the partition plate, and the gas refrigerant compressed in the cylinder chamber is discharged from this discharge port into the space in the sealed case.
- a discharge port is formed in the bearing and the partition plate that pivotally supports the rotating shaft, and the gas refrigerant compressed in the cylinder chamber is transferred from these discharge port to the space in the sealed case. Discharging.
- a pair of eccentric portions are formed on a rotating shaft, an eccentric portion connecting portion is formed between the eccentric portions, and the eccentric portion connecting portion is inserted.
- the part is formed in the center of the partition plate.
- the thickness dimension of the partition plate along the axial direction of the rotation shaft increases.
- the length dimension of the connecting part between the eccentric parts along the axial direction of the rotating shaft increases, and the connecting part between the eccentric parts is bent when the rotating shaft rotates. It becomes easy and the rigidity of a rotating shaft falls.
- the insertion part cannot be made large in diameter, and the connecting part between the eccentric parts can be enlarged by limiting the size of the insertion part. Is limited.
- an object of the present invention is to suppress pressure loss when the working fluid compressed in the cylinder chamber passes through the discharge port, and to discharge from the discharge port of the partition plate.
- a hermetic compressor capable of reducing the pressure pulsation of the fluid and reducing the thickness of the partition plate, and increasing the rigidity of the rotating shaft by increasing the diameter of the connecting portion between the eccentric portions of the rotating shaft, and the hermetic seal It is providing the refrigerating-cycle apparatus using a type compressor.
- hermetic compressor provided to achieve the above object, a hermetic case, an electric motor part accommodated in the hermetic case, and an electric motor part accommodated in the hermetic case.
- a hermetic compressor provided with a compression mechanism driven by a coupled rotating shaft, The compression mechanism section includes a first bearing, a first cylinder, a partition plate, a second cylinder, and a second bearing provided in order along the axial direction of the rotation shaft, and both ends of the first compression mechanism section.
- a first cylinder chamber that compresses the working fluid into the first cylinder closed by the bearing and the partition plate, and a working fluid in the second cylinder closed at both ends by the partition plate and the second bearing.
- a hermetic compressor in which a working cylinder compressed in the first cylinder chamber and a working fluid compressed in the second cylinder chamber are discharged into a space in the sealed case.
- a partition plate space communicating with the space in the sealed case is formed inside the partition plate,
- a discharge port for discharging the working fluid compressed in the first cylinder chamber to the space in the sealed case a first bearing discharge port formed in the first bearing and a first partition plate formed in the partition plate A discharge port
- a discharge port for discharging the working fluid compressed in the second cylinder chamber to the space in the sealed case As a discharge port for discharging the working fluid compressed in the second cylinder chamber to the space in the sealed case, a second bearing discharge port formed in the second bearing and a second partition plate formed in the partition plate A discharge port
- the cross-sectional area of the first partition plate discharge port is smaller than the cross-sectional area of the first bearing discharge port
- the cross-sectional area of the second partition plate discharge port is smaller than the cross-sectional area of the second bearing discharge
- the rotating shaft includes an eccentric portion that is located in the first and second cylinder chambers, is eccentric from the rotation center of the rotating shaft and is fitted with a roller on an outer peripheral portion thereof, and these eccentric portions.
- a connecting portion between the eccentric portions that is concentric with the rotation center of the rotating shaft, and the partition plate connects a plurality of divided partition plates divided along the axial direction of the rotating shaft.
- the partition plate is formed with an insertion portion through which the connecting portion between the eccentric portions is inserted.
- the radial dimension of the eccentric portion is “Rc”
- the inner diameter dimension of the insertion portion is “Dp”
- the connecting portion between the eccentric portions has a radial dimension “Rj” larger than “Dp-Rc-e”, and Formed in a cylindrical shape smaller than “Dp / 2”
- the outer peripheral portion of the connecting portion and facing the eccentric portion has a shape that does not protrude in the outer peripheral direction from the eccentric portion, and the dimension along the axial direction of the rotating shaft is the thickness dimension of the partition plate It is desirable to form a smaller relief.
- the maximum opening degree of the discharge valve that opens and closes the first partition plate discharge port is set smaller than the maximum opening degree of the discharge valve that opens and closes the first bearing discharge port, and the second partition plate discharge port is It is desirable that the maximum opening degree of the discharge valve that opens and closes is set smaller than the maximum opening degree of the discharge valve that opens and closes the second bearing discharge port.
- the first cylinder is disposed above the second cylinder, and a first muffler chamber communicating with the first bearing discharge port and a second muffler chamber communicating with the second bearing discharge port are provided.
- a first discharge channel that communicates the inner space of the partition plate and the first muffler chamber, and a second discharge channel that communicates the space of the partition plate and the second muffler chamber; It is desirable that a cross-sectional area of the first discharge channel be formed larger than a cross-sectional area of the second discharge channel.
- the partition plate is formed by connecting two divided partition plates along the axial direction of the rotating shaft, and one of the divided partition plates is a positioning member protruding at both ends. It is desirable that an engagement portion is provided on the other divided partition plate and the first cylinder or the second cylinder so that the positioning member is engaged.
- the said escape part is formed in the side to which the said electric motor part is attached along the axial direction of the said rotating shaft, and its opposite side, and it followed the axial direction of the said rotating shaft of the said escape part. It is desirable that one dimension of the relief part located on the side where the electric motor part is attached is larger than the other relief part located on the opposite side.
- the hermetic compressor in the above-described embodiment a condenser connected to the hermetic compressor, an expansion device connected to the condenser, and the expansion device And an evaporator connected between the closed compressor and the hermetic compressor.
- the hermetic compressor in the embodiment of the present invention having the above-described features, it is possible to suppress the pressure loss when the working fluid compressed in the cylinder chamber passes through the discharge port, and further, the discharge port of the partition plate
- the pressure pulsation of the working fluid discharged from the cylinder can be suppressed to reduce the thickness of the partition plate, and the connecting portion between the eccentric portions of the rotating shaft can be increased in diameter to increase the rigidity of the rotating shaft.
- the refrigeration cycle apparatus using this hermetic compressor has a more compact configuration with good refrigeration accuracy.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional schematic view of a refrigeration cycle apparatus including a hermetic compressor according to a first embodiment of the present invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of hermetic compressor of the 2nd Embodiment of this invention.
- FIG. 4 is an explanatory view showing a procedure for assembling the partition plate to the outer peripheral part of the connecting member between the eccentric parts, including FIGS. It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of hermetic compressor of the 3rd Embodiment of this invention.
- the refrigeration cycle apparatus 1 includes a hermetic compressor 2, a condenser 3 connected to the hermetic compressor 2, an expansion device 4 connected to the condenser 3, and an expansion device 4. It has a connected evaporator 5 and an accumulator 6 connected between the evaporator 5 and the hermetic compressor 2.
- the refrigerant that is the working fluid circulates while changing in phase between a gaseous gas refrigerant and a liquid liquid refrigerant, and is dissipated in the process of phase change from the gas refrigerant to the liquid refrigerant. Heat is absorbed during the phase change of the gas refrigerant, and heating, cooling, heating, cooling, and the like are performed using these heat dissipation and heat absorption.
- the hermetic compressor 2 has an airtight sealed case 7 formed in a substantially cylindrical shape, and an electric motor part 8 and a compression mechanism part 9 for compressing a gas refrigerant are accommodated in the sealed case 7.
- the sealed case 7 is installed with the center of the cylinder directed in the vertical direction, the electric motor unit 8 is disposed on the upper side in the sealed case 7, and the compression mechanism unit 9 is disposed below the motor unit 8.
- Lubricating oil is stored at the bottom of the sealed case 7.
- the space in the sealed case 7 is filled with a high-pressure gas refrigerant after being compressed by the compression mechanism unit 9.
- the electric motor unit 8 includes a stator 10, a rotor 11, and a rotating shaft 12.
- the stator 10 is formed in a cylindrical shape, and is fixed to the inner peripheral portion of the sealed case 7 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
- the rotor 11 is rotatably inserted inside the stator 10, the rotation shaft 12 is fitted to the center of the rotor 11, and the rotation shaft 12 and the rotor 11 rotate integrally.
- the rotary shaft 12 is formed with two columnar eccentric portions 13 and 14 projecting toward the outer peripheral side of the rotary shaft 12. These eccentric portions 13 and 14 are formed at positions spaced apart by a set dimension along the axial direction of the rotating shaft 12, and are formed at positions spaced 180 ° along the rotating direction of the rotating shaft 12.
- the compression mechanism unit 9 is driven by the rotary shaft 12 of the electric motor unit 8 and compresses the low-pressure gas refrigerant into a high-pressure / high-temperature gas refrigerant, and is provided in order along the axial direction of the rotary shaft 12.
- the first bearing 15, the first muffler case 16, the first cylinder 17, the partition plate 18, the second cylinder 19, the second bearing 20, and the second muffler case 21 are provided.
- the first bearing 15 is fixed to the first cylinder 17, and the second bearing 20 is fixed to the second cylinder 19.
- the first bearing 15 and the second bearing 20 support the rotary shaft 12 so as to be rotatable.
- the first muffler case 16 is a hollow case that is fixed to the first bearing 15 and surrounds the periphery of the first bearing 15, and a first muffler chamber 16a is formed therein. Further, the first muffler case 16 is formed with a plurality of communication holes 22 for communicating the inside of the first muffler chamber 16a and the space in the sealed case 7. These communication holes 22 are located above the level of the lubricating oil stored in the sealed case 7.
- the second muffler case 21 is a hollow case fixed to the second bearing 20 and surrounding the second bearing 20, and a second muffler chamber 21a is formed inside.
- the position of the first cylinder 17 is fixed in the sealed case 7.
- the first cylinder 17 is formed with a first cylinder chamber 17 a whose upper end is closed by the flange portion 15 a of the first bearing 15 and whose lower end is closed by the partition plate 18.
- the position of the second cylinder 19 is fixed to the first cylinder 17.
- the second cylinder 19 is formed with a second cylinder chamber 19 a whose upper end is closed by the partition plate 18 and whose lower end is closed by the flange portion 20 a of the second bearing 20.
- the rotary shaft 12 is inserted into the first and second cylinder chambers 17a and 19a, and one eccentric portion 13 formed in the rotary shaft 12 is located in the first cylinder chamber 17a and the other formed in the rotary shaft 12 Is located in the second cylinder chamber 19a.
- One eccentric part 13 is fitted with a roller 23 and the other eccentric part 14 is fitted with a roller 24.
- These rollers 23, 24 are in contact with the inner peripheral surfaces of the first and second cylinder chambers 17 a, 19 a with the rotation of the rotary shaft 12, while the first and second cylinder chambers 17 a, 19 a are in contact. Roll inside.
- blades are provided in the first and second cylinder chambers 17a and 19a so as to be slidable, and the tip of the blade is urged by an urging body such as a spring and the roller 23 , 24 is in contact with the outer peripheral surface.
- a part of the outer peripheral surface of the rollers 23, 24 is brought into contact with the inner peripheral surfaces of the first and second cylinder chambers 17a, 19a, and the tip of the blade is brought into contact with the outer peripheral surfaces of the rollers 23, 24,
- the first and second cylinder chambers 17a and 19a are partitioned into two spaces whose volumes change as the rollers 23 and 24 roll.
- gas refrigerant flows into one space, and the volume of the space decreases as the rollers 23 and 24 roll, whereby the gas refrigerant in the space is compressed.
- the compressed gas refrigerant is discharged into the first muffler chamber 16a, the second muffler chamber 21a, and the muffler chamber 18a in the partition plate, which will be described later, and then guided to the space in the sealed case 7.
- the first cylinder 17 is provided with a first intake port 25 for sucking low-pressure gas refrigerant into the first cylinder chamber 17a, and the second cylinder 19 is supplied with low-pressure gas refrigerant into the second cylinder chamber 19a.
- a second intake port 26 for suction is provided.
- a suction pipe 27 through which a low-pressure gas refrigerant flows is provided between the first and second intake ports 25 and 26 and the accumulator 6.
- the partition plate 18 partitions the first cylinder 17 and the second cylinder 19, and a partition plate muffler chamber 18 a that is a partition plate space is formed therein.
- the partition plate 18 is formed by connecting a first divided partition plate 18b and a second divided partition plate 18c that are divided into two along the axial direction of the rotary shaft 12, and the first divided partition plate 18b is the first divided partition plate 18b.
- the second divided partition plate 18c is located on the second cylinder 19 side. Positioning members 28 that protrude toward both end surfaces along the axial direction of the rotary shaft 12 are fixed to the first divided partition plate 18b.
- the second divided partition plate 18c is formed with an engaging portion 29 with which the positioning member 28 is engaged, and one end of the positioning member 28 is engaged with the engaging portion 29, whereby the first divided partition plate 18b and the second divided partition plate 18c are engaged with each other.
- the two-divided partition plate 18c is positioned.
- An engaging portion 30 is formed in a portion of the first cylinder 17 that faces the first divided partition plate 18b, and the other end of the positioning member 28 is engaged with the engaging portion 30, so that the first cylinder 17 and the partition are separated.
- the plate 18 is positioned.
- the first cylinder 17 and the second cylinder 19 are fixed in advance, and the second cylinder 19 and the partition plate 18 are positioned by positioning the first cylinder 17 and the partition plate 18.
- the first bearing discharge port 31 for discharging the gas refrigerant compressed in the first cylinder chamber 17a into the first muffler chamber 16a is formed in the flange portion 15a of the first bearing 15.
- the first bearing discharge port 31 communicates with the first cylinder chamber 17a at a predetermined timing accompanying the rotation of the rotary shaft 12.
- the flange portion 15 a is provided with a discharge valve 32 that opens and closes the first bearing discharge port 31 and a valve presser 33 that regulates the maximum opening “L1” of the discharge valve 32.
- a notch groove 34 is formed in a portion of the first cylinder 17 facing the first bearing discharge port 31.
- a first partition plate discharge port 35 for discharging the gas refrigerant compressed in the first cylinder chamber 17a to the muffler chamber 18a in the partition plate is formed in the first divided partition plate 18b.
- the first partition plate discharge port 35 communicates with the first cylinder chamber 17a at a predetermined timing accompanying the rotation of the rotary shaft 12.
- the partition plate 18 is provided with a discharge valve 36 for opening and closing the first partition plate discharge port 35 and a valve presser 37 for restricting the maximum opening “L2” of the discharge valve 36.
- the flange portion 20a of the second bearing 20 is formed with a second bearing discharge port 38 for discharging the gas refrigerant compressed in the second cylinder chamber 19a into the second muffler chamber 21a.
- the second bearing discharge port 38 is communicated with the second cylinder chamber 19a at a predetermined timing accompanying the rotation of the rotary shaft 12.
- the flange portion 20a is provided with a discharge valve 39 for opening and closing the second bearing discharge port 38 and a valve presser 40 for restricting the maximum opening “L1” of the discharge valve 39.
- a notch groove 41 is formed in a portion of the second cylinder 19 that faces the second bearing discharge port 38.
- a second partition plate discharge port 42 for discharging the gas refrigerant compressed in the second cylinder chamber 19a to the muffler chamber 18a in the partition plate is formed in the second partition plate 18c.
- the second partition plate discharge port 42 communicates with the second cylinder chamber 19a at a predetermined timing accompanying the rotation of the rotary shaft 12.
- the partition plate 18 is provided with a discharge valve 43 that opens and closes the second partition plate discharge port 42 and a valve presser 44 that regulates the maximum opening “L2” of the discharge valve 43.
- the cross-sectional area of the first partition plate discharge port 35 is smaller than the cross-sectional area of the first bearing discharge port 31.
- the maximum opening “L2” of the discharge valve 36 that opens and closes the first partition plate discharge port 35 is smaller than the maximum opening “L1” of the discharge valve 32 that opens and closes the first bearing discharge port 31.
- the cross-sectional area of the second partition plate discharge port 42 is smaller than the cross-sectional area of the second bearing discharge port 38.
- the maximum opening “L2” of the discharge valve 43 that opens and closes the second partition plate discharge port 42 is formed smaller than the maximum opening “L1” of the discharge valve 39 that opens and closes the second bearing discharge port 38.
- the first muffler chamber 16a, the muffler chamber 18a in the partition plate, and the second muffler chamber 21a are in communication.
- a first discharge passage 45 is provided to communicate between the first muffler chamber 16a and the muffler chamber 18a in the partition plate.
- the first discharge passage 45 includes the first divided partition plate 18b, the first cylinder 17, and the first. It is formed through the flange portion 15 a of the bearing 15.
- a second discharge passage 46 is provided to communicate the second muffler chamber 21a and the muffler chamber 18a in the partition plate.
- the second discharge passage 46 is provided with the flange portion 20a of the second bearing 20 and the second cylinder 19. And the second divided partition plate 18c.
- the cross-sectional area of the first discharge channel 45 is formed larger than the cross-sectional area of the second discharge channel 46.
- the gas refrigerant guided from the space in the sealed case 7 is condensed and becomes a liquid refrigerant.
- the liquid refrigerant condensed in the condenser 3 is decompressed.
- the liquid refrigerant decompressed by the expansion device 4 evaporates and becomes a gas refrigerant.
- the gas refrigerant compressed in the first cylinder chamber 17a is discharged from the first bearing discharge port 31 and the first partition plate discharge port 35, and the discharge port from which the compressed gas refrigerant is discharged from the first cylinder chamber 17a.
- the gas refrigerant compressed in the second cylinder chamber 19a is discharged from the second bearing discharge port 38 and the second partition plate discharge port 42, and the compressed gas refrigerant is discharged from the second cylinder chamber 19a.
- the total area of the discharge port is increased. For this reason, even when the amount of gas refrigerant discharged from the second cylinder chamber 19a increases, the compressed gas refrigerant passes through the second bearing discharge port 38 and the second partition plate discharge port 35. Pressure loss can be suppressed and the performance of the hermetic compressor 2 can be enhanced.
- the cross-sectional area of the first partition plate discharge port 35 is formed smaller than the cross-sectional area of the first bearing discharge port 31, and the cross-sectional area of the second partition plate discharge port 42 is formed smaller than the cross-sectional area of the second bearing discharge port 38.
- the amount of gas refrigerant discharged from the first partition plate discharge port 35 and the second partition plate discharge port 42 into the muffler chamber 18a in the partition plate is reduced, and the volume of the muffler chamber 18a in the partition plate is reduced.
- the pressure pulsation of the gas refrigerant discharged into the muffler chamber 18a in the partition plate can be suppressed, and the generation of noise caused by the pressure pulsation can be suppressed.
- the partition plate 18 can be thinned, and therefore the interval between the first bearing 15 and the second bearing 20 can be reduced.
- the rotating shaft 12 comes into contact with the first bearing 15 and the second bearing 20 or the rotating shaft 12 is bent. Therefore, the performance of the hermetic compressor 2 can be improved.
- the maximum opening “L2” of the discharge valve 36 provided in the first partition plate discharge port 35 is set smaller than the maximum opening “L1” of the discharge valve 32 provided in the first bearing discharge port 31, and
- the maximum opening “L2” of the discharge valve 43 provided in the second partition plate discharge port 42 is set smaller than the maximum opening “L1” of the discharge valve 39 provided in the second bearing discharge port 38. Yes.
- the partition plate 18 can be further reduced in thickness, and the rotation shaft 12 can be more reliably prevented from being in contact with the first bearing 15 and the second bearing 20 and from being bent. can do.
- a notch groove 34 is formed in a portion of the first cylinder 17 facing the first bearing discharge port 31, and a notch groove 41 is formed in a portion of the second cylinder 19 facing the second bearing discharge port 38. Yes. Therefore, the gas refrigerant can be smoothly discharged from the first bearing discharge port 31 and the second bearing discharge port 38 in the final stage of the gas refrigerant compression process.
- the gas refrigerant discharged into the second muffler chamber 21a flows through the second discharge flow path 46 and is guided into the muffler chamber 18a in the partition plate, and the gas refrigerant and partition plate discharged into the second muffler chamber 21a.
- the gas refrigerant discharged into the inner muffler chamber 18a flows through the first discharge passage 45 and is guided into the first muffler chamber 16a. Therefore, the amount of gas refrigerant flowing in the first discharge flow path 45 is larger than that of gas refrigerant flowing in the second discharge flow path 46.
- the cross-sectional area of the first discharge flow path 45 and the cross-sectional area of the second discharge flow path 46 are formed such that the cross-sectional area of the first discharge flow path 45 is larger than the cross-sectional area of the second discharge flow path 46. . For this reason, even if the amount of the gas refrigerant flowing in the first discharge passage 45 is larger than the amount of the gas refrigerant flowing in the second discharge passage 46, the gas refrigerant smoothly flows in the first discharge passage 45. .
- the gas refrigerant in the first muffler chamber 16 a is guided to the space in the sealed case 7 from the communication hole 22 formed in the first muffler case 16. Since the communication hole 22 is formed above the oil level of the lubricating oil stored in the sealed case 7, the lubricating oil by the gas refrigerant led from the communication hole 22 to the space in the sealed case 7. It is possible to suppress the forming (the phenomenon in which the refrigerant fires and the lubricating oil is bubbled) and the formed lubricating oil being discharged out of the sealed case 7 together with the gas refrigerant.
- the partition plate 18 Since the partition plate 18 is formed by connecting the two divided members of the first divided partition plate 18b and the second divided partition plate 18c, it forms the muffler chamber 18a in the partition plate, The valve pressers 37 and 44 can be easily provided in the partition plate 18.
- one end of the positioning member 28 fixed to the first divided partition plate 18b is engaged with the engaging portion 29 formed with the second divided partition plate 18c.
- the partition plate 18 can be connected to the first cylinder 17 and the second cylinder 19 at a correct position.
- the basic configuration of the hermetic compressor 2A of the second embodiment is the same as that of the hermetic compressor 2 of the first embodiment, and an electric motor unit 8 (see FIG. 1) and a compression mechanism unit are provided in the hermetic case 7. 9 and the rotating shaft 12 are accommodated.
- the compression mechanism unit 9 includes a first bearing 15, a first cylinder 17, a partition plate 18, a second cylinder 19, and a second bearing 20 that are provided in order along the axial direction of the rotary shaft 12. Yes.
- the rotating shaft 12 includes a columnar eccentric portion 13 that is located in the first cylinder chamber 17a, is eccentric from the rotation center “X” of the rotating shaft 12, and is fitted with a roller 23 on the outer peripheral portion thereof, and a second cylinder. It is located between the two eccentric parts 13 and 14 and the cylindrical eccentric part 14 which is located in the chamber 19a and which is eccentric from the rotation center “X” of the rotary shaft 12 and into which the roller 24 is fitted. Thus, an eccentric portion connecting portion 47 that connects these eccentric portions 13 and 14 is formed.
- the connecting portion 47 between the eccentric portions is formed in a columnar shape, the center thereof is concentric with the rotation center “X” of the rotating shaft 12, and a relief portion described later is formed on the outer peripheral portion thereof.
- the partition plate 18 is formed by connecting a first divided partition plate 18b and a second divided partition plate 18c which are divided into two along the axial direction of the rotary shaft 12. As shown in FIG. 1, an intra-partition muffler chamber 18 a, a first partition plate discharge port 35, and a second partition plate discharge port 42 are formed in the partition plate 18. An insertion part 48 through which the connecting part 47 between the eccentric parts is inserted is formed in the central part of the partition plate 18.
- FIG. 2 shows a blade 49 (not shown in FIG. 1) and a spring 50 that is an urging member.
- the tip of the blade 49 is urged by a spring 50 and is brought into contact with the outer peripheral surfaces of the rollers 23 and 24.
- the first and second cylinder chambers 17a and 19a are inhaled by the blade 49 into a gas suction chamber ( (Not shown) and a compression chamber (not shown) for compressing the sucked gas refrigerant.
- the radial dimensions of the eccentric parts 13 and 14 are “Rc”
- the inner diameter dimension of the insertion part 48 is “Dp”
- the eccentricity of the centers 13 and 14 to the center “Y1, Y2” is “e”
- the radial dimension of the connecting part 47 between the eccentric parts is “Rj”.
- the inter-eccentric portion connecting portion 47 has a radius dimension “Rj” larger than “Dp ⁇ Rc ⁇ e” and smaller than “Dp / 2”.
- the inner diameter dimension “Dp” of the insertion portion 48 is formed larger than the diameter dimension “2Rc” of the eccentric portions 13 and 14.
- the one escape portion 51 located on the side where the motor portion 8 is attached is formed in a shape that does not protrude from the eccentric portion 13 in the outer peripheral direction.
- the escape portion 51 is formed in an arc shape having a radial dimension “Rk” centered on the center “Y1” of the eccentric portion 13, and the radial dimension “Rk” is equal to the radial dimension “Rc” of the eccentric portion 13.
- Rk radial dimension
- Rc radial dimension of the eccentric portion 13
- the dimension “K1” of the escape portion 51 along the axial direction of the rotating shaft 12 is formed to be smaller than the thickness dimension “2H” of the partition plate 18, and the first and second divided partition plates 18b and 18c. It is formed smaller than the thickness dimension “H”.
- the other escape portion 52 located on the side opposite to the side on which the motor portion 8 is attached is formed in a shape that does not protrude from the eccentric portion 14 in the outer peripheral direction.
- the relief portion 52 is formed in an arc shape having a radial dimension “Rk” centered on the center “Y2” of the eccentric portion 14, and the radial dimension “Rk” is equal to the radial dimension “Rc” of the eccentric portion 14.
- Rk radial dimension
- Rc radial dimension of the eccentric portion 14
- the dimension “K2” of the escape portion 52 along the axial direction of the rotating shaft 12 is formed to be smaller than the thickness dimension “2H” of the partition plate 18, and the first and second divided partition plates 18b and 18c. It is formed in the same dimension as the thickness dimension “H”.
- FIG. 3 is an explanatory view showing a procedure for assembling the partition plate 18 to the outer peripheral portion of the eccentric portion connecting portion 47.
- the escape portion 52 of the connecting portion 47 between the eccentric portions is inserted through the insertion portion 48 of the first divided partition plate 18b.
- the first divided partition plate 18b is moved in the direction of the arrow “a” from the opposite side of the rotating shaft 12 to the side where the motor unit 8 is mounted, so that the escape portion 52 is inserted into the insertion portion 48 of the first divided partition plate 18b. It is inserted. Since the inner diameter dimension “Dp” of the insertion part 48 is formed larger than the diameter dimension “2Rc” of the eccentric part 14, the insertion part 48 passes the outer periphery of the eccentric part 14.
- the escape portion 52 is formed in a shape that does not protrude from the eccentric portion 14 in the outer circumferential direction, and the dimension “K2” of the escape portion 52 along the axial direction of the rotating shaft 12 is the thickness of the first divided partition plate 18b. Since it is the same dimension as the dimension “H”, as shown in the figure, the escape portion 52 of the connecting portion 47 between the eccentric portions is inserted into the insertion portion 48 of the first divided partition plate 18b.
- the first divided partition plate 18b in which the escape portion 52 is inserted into the insertion portion 48 is moved in the direction of the arrow “b”, which is a direction orthogonal to the rotation center “X” of the rotating shaft 12. ing. Further, an end portion of the rotating shaft 12 opposite to the side where the electric motor portion 8 is attached is inserted into the insertion portion 48 of the second divided partition plate 18c.
- the first divided partition plate 18b is moved in the direction of the center of rotation “X” of the rotating shaft 12 and toward the side where the electric motor unit 8 is attached, in the direction of the arrow “c”.
- the intermediate connecting portion 47 is inserted into the insertion portion 48. Since the radial dimension “Rj” of the connecting part 47 between the eccentric parts is smaller than the radial dimension “Dp / 2” of the inserting part 48, the connecting part 47 between the eccentric parts can be inserted into the inserting part 48.
- the second divided partition plate 18 c is moved in the direction of the arrow “d”, and the escape portion 52 is inserted through the insertion portion 48.
- the thickness dimension “2H” of the partition plate 18 compared to other partition plates that do not have such a muffler chamber 18a in the partition plate. "Becomes bigger. As the thickness dimension “2H” of the partition plate 18 increases, the dimension along the axial direction of the connecting portion 47 between the eccentric portions, which is a portion where the partition plate 18 is assembled in the rotating shaft 12, increases.
- the radial dimension of the eccentric portion is “Rc”, and the inner diameter size of the insertion portion of the partition plate is “Dp”.
- the partition plate When the amount of eccentricity from the rotation center “X” of the rotating shaft to the center of the eccentric portion is “e”, the partition plate must be made smaller than the radius dimension of the connecting portion between the eccentric portions than “Dp-Rc-e”. Cannot be assembled to the outer peripheral portion of the connecting portion between the eccentric portions.
- the escape portion 52 is formed in the connecting portion 47 between the eccentric portions, and the partition plate 18 is divided into the first and second divided partition plates 18b and 18c.
- the radial dimension “Rj” of the connecting part 47 between the eccentric parts is formed larger than “Dp-Rc-e”
- the assembly of the partition plate 18 to the outer peripheral part of the connecting part 47 between the eccentric parts is shown in FIG. -The procedure described in FIG. 3D can be performed.
- this hermetic compressor 2A even if the axial length of the connecting part 47 between the eccentric parts becomes large, the connecting part 47 between the eccentric parts has a large diameter so that the rotating shaft 12 can be rotated.
- the connecting part 47 between the eccentric parts is less likely to be bent, the rigidity of the rotary shaft 12 is increased, and a highly reliable hermetic compressor 2A can be obtained.
- the center of the connecting part 47 between the eccentric parts is concentric with the rotation center “X” of the rotary shaft 12, and rotational unbalance due to centrifugal force during rotation is suppressed.
- the escape portion 51 is formed in an arc shape with the center “Y1” of the eccentric portion 13 as the center, the escape portion 51 can be continuously formed when the eccentric portion 13 is formed. 51 can be formed easily.
- the escape portion 52 is formed in an arc shape centered on the center “Y2” of the eccentric portion 14, the escape portion 52 can be continuously formed when the eccentric portion 14 is formed. The portion 52 can be easily formed.
- the one escape portion 51 formed on the electric motor unit 8 side is not necessary for assembling the first and second divided partition plates 18b and 18c.
- the escape portion 51 is formed, when the end portion of the roller 23 fitted to the eccentric portion 13 protrudes toward the connecting portion 47 side between the eccentric portions, the end portion of the roller 23 is between the eccentric portions. Interference with the connecting portion 47 can be prevented.
- the escape portion 52 is used for assembling the first and second divided partition plates 18b and 18c, and by forming the escape portion 52, the end of the roller 24 fitted to the eccentric portion 14 is used. When the portion protrudes toward the connecting portion 47 between the eccentric portions, it is possible to prevent the end of the roller 24 from interfering with the connecting portion 47 between the eccentric portions.
- the dimension “K2” of the relief portion 52 along the axial direction of the rotary shaft 12 and the thickness dimension “H” of the first and second divided partition plates 18b and 18c are formed to be the same dimension.
- the case is described as an example.
- the dimension “K2” of the escape portion 52 is set to be equal to that of the first and second divided partition plates 18b and 18c as long as the eccentric portion connecting portion 47 can be inserted into the insertion portion 48.
- the thickness may be smaller than “H”.
- a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
- the basic configuration of the hermetic compressor 2B according to the third embodiment is the same as that of the hermetic compressor 2A according to the second embodiment, and an electric motor unit 8 and a compression mechanism unit are provided in a hermetic case 7 (see FIG. 2). 9 and the rotating shaft 12 are accommodated.
- the difference between the third embodiment and the second embodiment is that the first and second divided partition plates 18b and 18c are assembled in the axial direction of the rotating shaft 12 to the outer peripheral portion of the eccentric portion connecting portion 47. This is a point that is performed from the side on which the electric motor unit 8 is attached.
- the motor unit 8 which is both sides along the axial direction of the rotary shaft 12, is attached to a portion of the outer peripheral portion of the connecting portion 47 between the eccentric portions that faces the eccentric portions 13 and 14. And escape portions 51a and 52a are formed on the opposite side.
- One relief 51a located on the side where the motor unit 8 is attached has a dimension “K1a” along the axial direction of the rotary shaft 12, and a thickness dimension “H” of the first and second divided partition plates 18b and 18c. Are formed to the same dimensions.
- the other escape portion 52a located on the opposite side of the side where the electric motor unit 8 is mounted has a dimension “K2a” along the axial direction of the rotary shaft 12, and the thickness dimension of the first and second divided partition plates 18b and 18c. It is smaller than “H”.
- Balancers 53 and 54 are attached to the rotor 11 of the electric motor unit 8 on both sides along the axial direction of the rotary shaft 12.
- the centrifugal force generated by the eccentric portion 14, the roller 24, and the escape portion 52 a located on the side opposite to the side on which the electric motor portion 8 is attached along the axial direction of the rotating shaft 12 is “F1”.
- the centrifugal force generated by the eccentric portion 13, the roller 23, and the escape portion 51 a located on the side where the electric motor portion 8 is attached along the axial direction of the rotary shaft 12 is “F2”, and the centrifugal force generated by the lower balancer 54 is “F3”.
- the centrifugal force by the upper balancer 53 is “F4”, the distance between “F1” and “F2” is “L1”, the distance between “F2” and “F3” is “L2”, “F3”
- relief portions 51a and 52a are formed in the connecting portion 47 between the eccentric portions, and the dimension “K1a” of the relief portion 51a located on the side where the electric motor portion 8 is attached is set to the electric motor.
- the first and second divided partition plates 18b and 18c are assembled to the outer peripheral portion of the connecting portion 47 between the eccentric portions so that it is formed larger than the dimension “K2a” of the relief portion 52a located on the side opposite to the side to which the portion 8 is attached. It is performed from the side where the electric motor unit 8 is attached to the rotary shaft 12. Thereby, the load which acts in a cantilever state with respect to the rotating shaft 12 at the time of rotation of the rotating shaft 12 can be made small, and the reliability of the hermetic compressor 2B can be improved.
- the first bearing formed in the first bearing 15 as the discharge port for discharging the gas refrigerant, which is the working fluid compressed in the first cylinder chamber 17a, to the space in the sealed case 7.
- a discharge port that has a discharge port 31 and a first partition plate discharge port 35 formed in the partition plate 18 and discharges the working fluid compressed in the second cylinder chamber 19a to the space in the sealed case 7, Since the second bearing discharge port formed in the second bearing and the second partition plate discharge port formed in the partition plate are provided, the area of the discharge port through which the compressed gas refrigerant is discharged can be increased. The pressure loss when the working fluid passes through each discharge port can be suppressed.
- the cross-sectional area of the first partition plate discharge port 35 is formed smaller than the cross-sectional area of the first bearing discharge port 31, and the cross-sectional area of the second partition plate discharge port 42 is larger than the cross-sectional area of the second bearing discharge port 38. It is formed small. For this reason, the amount of the gas refrigerant discharged from the first partition plate discharge port 35 and the second partition plate discharge port 42 into the partition plate muffler chamber 18a, which is the partition plate internal space, is reduced, and the partition plate muffler chamber 18a.
- the partition plate 18 can be made thinner by reducing the volume of the muffler chamber 18a in the partition plate, and the interval between the first bearing 15 and the second bearing 20 can be reduced by making the partition plate 18 thinner. can do.
- the rotating shaft 12 can be prevented from coming into contact with the first bearing 15 and the second bearing 20 and the rotating shaft 12 from being bent. And the performance of the hermetic compressor 2 can be improved.
- the refrigeration cycle apparatus 1 in this embodiment includes a hermetic compressor 2, a condenser 3 connected to the hermetic compressor 2, and an expansion device 4 connected to the condenser 3, as shown in FIG. And an evaporator 5 connected to the expansion device 4 and an accumulator 6 connected between the evaporator 5 and the hermetic compressor 2.
- the condenser 3 the gas refrigerant guided from the space in the sealed case 7 is condensed and becomes a liquid refrigerant.
- the expansion device 4 the liquid refrigerant condensed in the condenser 3 is decompressed.
- the evaporator 5 the liquid refrigerant decompressed by the expansion device 4 evaporates and becomes a gas refrigerant.
- the accumulator 6 when the liquid refrigerant is contained in the gas refrigerant evaporated in the evaporator 5, the liquid refrigerant is removed.
- the refrigerant that is the working fluid circulates while changing phase between the gaseous gas refrigerant and the liquid liquid refrigerant, and is dissipated in the process of phase change from the gas refrigerant to the liquid refrigerant.
- Heat is absorbed in the process of phase change from liquid refrigerant to gas refrigerant, and heating, cooling, heating, cooling, and the like are performed using these heat dissipation and heat absorption.
- the hermetic compressor according to the present invention can suppress pressure loss when the working fluid compressed in the cylinder chamber passes through the discharge port, and pressure pulsation of the working fluid discharged from the discharge port of the partition plate This makes it possible to reduce the thickness of the partition plate and to increase the diameter of the connecting portion between the eccentric portions of the rotating shaft to increase the rigidity of the rotating shaft. Accordingly, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus including a hermetic compressor that is compact and rich in rigidity, further increasing the possibility of industrial use.
- Second divided partition plate (divided partition plate), 19 ... Second cylinder, 19a ... 2nd cylinder chamber, 21a ... 2nd muffler chamber, 23, 24 ... Roller, 28 ... Positioning member, DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 ... Engagement part, 30 ... Engagement part, 31 ... 1st bearing discharge port, 32 ... Discharge valve, 35 ... 1st partition plate discharge port, 36 ... Discharge valve, 38 ... 2nd bearing discharge port, 39 ... Discharge Valve, 42 ... second Partition plate discharge port, 43 ... discharge valve, 45 ... first discharge flow path, 46 ... second discharge flow path, 47 ... connecting part between eccentric parts, 48 ... insertion part, 51a ... escape part, 52 ... escape part, 52a ... escape
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Abstract
密閉ケース内に収容された圧縮機構部は、第1シリンダと第2シリンダとその間に位置する仕切板を有する。第1シリンダ室内で圧縮された作動流体の吐出ポートとして、第1軸受に形成された第1軸受吐出ポートと、仕切板に形成された第1仕切板吐出ポートとを有し、第2シリンダ室内で圧縮された作動流体の吐出ポートとして、第2軸受に形成された第2軸受吐出ポートと、仕切板に形成された第2仕切板吐出ポートとを有する。第1仕切板吐出ポートの断面積は第1軸受吐出ポートの断面積より小さく、第2仕切板吐出ポートの断面積は第2軸受吐出ポートの断面積より小さく設定せれる。
Description
本発明の実施形態は、密閉型圧縮機及びこの密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置に
関する。
関する。
密閉ケース内に電動機部とこの電動機部に連結された回転軸により駆動される圧縮機構部とを収容し、圧縮機構部に仕切板を介して上下一対のシリンダを設け、各シリンダ内に形成されたシリンダ室内でガス冷媒(作動流体)を圧縮し、圧縮したガス冷媒を密閉ケース内の空間に吐出する密閉型圧縮機として、例えば、下記特許文献1、2に記載されたものが知られている。
特許文献1に記載された密閉型圧縮機では、仕切板に吐出ポートを形成し、シリンダ室内で圧縮したガス冷媒をこの吐出ポートから密閉ケース内の空間に吐出している。
特許文献2に記載された密閉型圧縮機では、回転軸を軸支する軸受と仕切板とに吐出ポートを形成し、シリンダ室内で圧縮したガス冷媒をこれらの吐出ポートから密閉ケース内の空間に吐出している。
しかしながら、特許文献1に記載された密閉型圧縮機は、吐出ポートが仕切板にのみ形成されているため、ガス冷媒の吐出量が多くなることに伴いガス冷媒が吐出ポートを通過する際の圧力損失が大きくなり、密閉型圧縮機の性能が低下する。
特許文献2に記載された密閉型圧縮機は、吐出ポートが仕切板と軸受とに形成されているため、ガス冷媒の吐出量が多くなった場合でも、ガス冷媒が吐出ポートを通過する際の圧力損失を抑制することが可能である。しかし、仕切板に形成された吐出ポートの断面積と軸受に形成された吐出ポートの断面積についての記載はない。仕切板に形成された吐出ポートの断面積と軸受に形成された吐出ポートの断面積とが同じであると、仕切板の吐出ポートから仕切板内に形成されたマフラ室内に吐出されるガス冷媒の圧力脈動を抑えるためには、仕切板のマフラ室の容積を、軸受の吐出ポートから吐出されるガス冷媒のためのマフラ室の容積と同等にする必要があり、仕切板が厚くなる。仕切板が厚くなると、それに伴って軸受間の間隔が大きくなり、軸受に対する回転軸の片当りや回転軸の撓みが発生する。軸受に対する回転軸の片当りや回転軸の撓みは、密閉型圧縮機の性能を低下させる一因となる。
また、仕切板を有する密閉型圧縮機は、回転軸に一対の偏心部が形成され、それらの偏心部の間に偏心部間連結部が形成され、この偏心部間連結部が挿通される挿通部が仕切板の中央に形成されている。ここで、仕切板に吐出ポートやマフラ室を形成した場合には、回転軸の軸方向に沿った仕切板の厚さ寸法が大きくなる。そして、仕切板の厚さ寸法が大きくなることにより、回転軸の軸方向に沿った偏心部間連結部の長さ寸法が大きくなり、回転軸の回転時にこの偏心部間連結部が撓みを生じ易くなり、回転軸の剛性が低下する。
偏心部間連結部の撓みを防止して回転軸の剛性を高めるためには、偏心部間連結部を大径にすることが考えられる。しかし、仕切板内のマフラ室の容積を確保するためには挿通部を大径にすることはできず、挿通部の大きさが制限されることにより偏心部間連結部を大径化することが制限される。
本発明の目的は、上述の従来技術を鑑み、シリンダ室で圧縮された作動流体が吐出ポートを通過する際の圧力損失を抑制することができ、さらに、仕切板の吐出ポートから吐出される作動流体の圧力脈動を抑制して仕切板の薄型化を図ることができ、しかも、回転軸の偏心部間連結部を大径化して回転軸の剛性を高めることができる密閉型圧縮機及びこの密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置を提供することである。
上記目的を達成するために提供される本発明実施形態密閉型圧縮機によれば、密閉ケースと、前記密閉ケース内に収容された電動機部と、前記密閉ケース内に収容され、前記電動機部に連結された回転軸により駆動される圧縮機構部と、を備えた密閉型圧縮機であって、
前記圧縮機構部は、前記回転軸の軸方向に沿って順に設けられた第1軸受と、第1シリンダと、仕切板と、第2シリンダと、第2軸受とを備え、両端を前記第1軸受と前記仕切板とによって閉止された前記第1シリンダ内に作動流体を圧縮する第1シリンダ室と、両端を前記仕切板と前記第2軸受とによって閉止された前記第2シリンダ内に作動流体を圧縮する第2シリンダ室とが形成され、前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体と前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体とを前記密閉ケース内の空間に吐出する密閉型圧縮機において、
前記仕切板の内部に前記密閉ケース内の空間に連通する仕切板内空間が形成され、
前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第1軸受に形成された第1軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された第1仕切板吐出ポートとを有し、
前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第2軸受に形成された第2軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された
第2仕切板吐出ポートとを有し、
前記第1仕切板吐出ポートの断面積は前記第1軸受吐出ポートの断面積より小さく形成され、前記第2仕切板吐出ポートの断面積は前記第2軸受吐出ポートの断面積より小さく形成されていることを特徴とする。
前記圧縮機構部は、前記回転軸の軸方向に沿って順に設けられた第1軸受と、第1シリンダと、仕切板と、第2シリンダと、第2軸受とを備え、両端を前記第1軸受と前記仕切板とによって閉止された前記第1シリンダ内に作動流体を圧縮する第1シリンダ室と、両端を前記仕切板と前記第2軸受とによって閉止された前記第2シリンダ内に作動流体を圧縮する第2シリンダ室とが形成され、前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体と前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体とを前記密閉ケース内の空間に吐出する密閉型圧縮機において、
前記仕切板の内部に前記密閉ケース内の空間に連通する仕切板内空間が形成され、
前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第1軸受に形成された第1軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された第1仕切板吐出ポートとを有し、
前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第2軸受に形成された第2軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された
第2仕切板吐出ポートとを有し、
前記第1仕切板吐出ポートの断面積は前記第1軸受吐出ポートの断面積より小さく形成され、前記第2仕切板吐出ポートの断面積は前記第2軸受吐出ポートの断面積より小さく形成されていることを特徴とする。
上記実施態様において、前記回転軸には、前記第1、第2シリンダ室内に位置するとともに前記回転軸の回転中心から偏心してその外周部にローラが嵌合される偏心部と、これらの偏心部の間に位置して前記回転軸の回転中心と同心である偏心部間連結部とが形成され、前記仕切板は前記回転軸の軸方向に沿って分割された複数の分割仕切板を連結して形成されるとともに、この仕切板には前記偏心部間連結部が挿通される挿通部が形成され、前記偏心部の半径寸法を“Rc”、前記挿通部の内径寸法を“Dp”、前記回転軸の回転中心から前記偏心部の中心までの偏心量を“e”としたとき、前記偏心部間連結部は、半径寸法“Rj”が、“Dp-Rc-e”より大きく、かつ、“Dp/2”より小さい円柱状に形成され、 前記偏心部間連結部の外周部であって前記偏心部に対向する部位に、前記偏心部より外周方向に張り出さない形状であって、前記回転軸の軸方向に沿った寸法が前記仕切板の厚さ寸法より小さい逃げ部が形成することが望ましい。
上記実施態様において、前記第1仕切板吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度が前記第1軸受吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度より小さく設定され、前記第2仕切板吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度が前記第2軸受吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度より小さく設定されることが望ましい。
上記実施態様において、前記第1シリンダが前記第2シリンダの上方に配置され、前記第1軸受吐出ポートに連通する第1マフラ室と、前記第2軸受吐出ポートに連通する第2マフラ室とが設けられ、 前記仕切板内空間と前記第1マフラ室とを連通する第1吐出流路と、前記仕切板内空間と前記第2マフラ室とを連通する第2吐出流路とが設けられ、前記第1吐出流路の断面積が前記第2吐出流路の断面積より大きく形成されていることが望ましい。
上記実施態様において、前記仕切板は前記回転軸の軸方向に沿って二つに分割された分割仕切板を連結することにより形成され、一方の前記分割仕切板には両端が突出する位置決め部材か設けられ、他方の前記分割仕切板と前記第1シリンダ又は前記第2シリンダとに、前記位置決め部材が係合される係合部が形成されていることが望ましい。
さらに、上記実施態様において、前記逃げ部は、前記回転軸の軸方向に沿った前記電動機部が取付けられる側とその反対側とに形成され、前記逃げ部の前記回転軸の軸方向に沿った寸法は、前記電動機部が取付けられる側に位置する一方の前記逃げ部がその反対側に位置する他方の前記逃げ部より大きく形成されていることが望ましい。
また、本発明の他の態様によれば、上述の実施態様における密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記密閉型圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置が提供される。
上述の特徴を有する本発明実施形態における密閉型圧縮機によれば、シリンダ室で圧縮された作動流体が吐出ポートを通過する際の圧力損失を抑制することができ、さらに、仕切板の吐出ポートから吐出される作動流体の圧力脈動を抑制して仕切板の薄型化を図ることができ、しかも、回転軸の偏心部間連結部を大径化して回転軸の剛性を高めることができる。また、この密閉型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置は、冷凍精度の良いよりコンパクトな構成を有する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態について、図1に基づいて説明する。図1に示すように、冷凍サイクル装置1は、密閉型圧縮機2と、密閉型圧縮機2に接続された凝縮器3と、凝縮器3に接続された膨張装置4と、膨張装置4に接続された蒸発器5と、蒸発器5と密閉型圧縮機2との間に接続されたアキュムレータ6とを有している。
この冷凍サイクル装置1では、作動流体である冷媒が気体状のガス冷媒と液体状の液冷媒とに相変化しながら循環し、ガス冷媒から液冷媒に相変化する過程で放熱され、液冷媒からガス冷媒に相変化する過程で吸熱され、これらの放熱や吸熱を利用して暖房、冷房、加熱、冷却等が行われる。
第1の実施形態について、図1に基づいて説明する。図1に示すように、冷凍サイクル装置1は、密閉型圧縮機2と、密閉型圧縮機2に接続された凝縮器3と、凝縮器3に接続された膨張装置4と、膨張装置4に接続された蒸発器5と、蒸発器5と密閉型圧縮機2との間に接続されたアキュムレータ6とを有している。
この冷凍サイクル装置1では、作動流体である冷媒が気体状のガス冷媒と液体状の液冷媒とに相変化しながら循環し、ガス冷媒から液冷媒に相変化する過程で放熱され、液冷媒からガス冷媒に相変化する過程で吸熱され、これらの放熱や吸熱を利用して暖房、冷房、加熱、冷却等が行われる。
密閉型圧縮機2は、略円筒状に形成された気密状態の密閉ケース7を有し、この密閉ケース7内に電動機部8とガス冷媒を圧縮する圧縮機構部9とが収容されている。密閉ケース7は、円筒の中心を上下方向に向けて設置され、密閉ケース7内の上方側に電動機部8が配置され、その下方に圧縮機構部9が配置されている。密閉ケース7内の底部には、潤滑油が貯留されている。密閉ケース7内の空間は、圧縮機構部9で圧縮された後の高圧のガス冷媒で満たされている。
電動機部8は、固定子10と回転子11と回転軸12とを有している。固定子10は円筒状に形成され、密閉ケース7の内周部に焼嵌めや圧入又は溶接等により固定されている。回転子11は、固定子10の内側に回転可能に挿入され、回転子11の中心部に回転軸12が嵌合され、回転軸12と回転子11とが一体に回転する。
回転軸12には、この回転軸12の外周側に向けて張り出した二つの円柱状の偏心部13、14が形成されている。これらの偏心部13、14は、回転軸12の軸方向に沿って設定寸法離間した位置に形成されるとともに、回転軸12の回転方向に沿って180°離
間した位置に形成されている。
間した位置に形成されている。
圧縮機構部9は、電動機部8の回転軸12により駆動され、低圧のガス冷媒を圧縮して高圧・高温のガス冷媒とする部分であり、回転軸12の軸方向に沿って順に設けられた、第1軸受15と、第1マフラケース16と、第1シリンダ17と、仕切板18と、第2シリンダ19と、第2軸受20と、第2マフラケース21とを備えている。
第1軸受15は、第1シリンダ17に固定され、第2軸受20は、第2シリンダ19に固定されている。これらの第1軸受15と第2軸受20とは、回転軸12を回転可能に軸支している。
第1マフラケース16は、第1軸受15に固定されて第1軸受15の周囲を囲む中空のケースであり、内部には第1マフラ室16aが形成されている。さらに、第1マフラケース16には、第1マフラ室16a内と密閉ケース7内の空間とを連通する複数の連通孔22が形成されている。これらの連通孔22は、密閉ケース7内に貯留された潤滑油の液面より上方に位置している。
第2マフラケース21は、第2軸受20に固定されて第2軸受20の周囲を囲む中空のケースであり、内部には第2マフラ室21aが形成されている。
第1シリンダ17は、密閉ケース7内に位置固定して設けられている。第1シリンダ17には、上端側を第1軸受15のフランジ部15aにより閉止されて下端側を仕切板18により閉止された第1シリンダ室17aが形成されている。
第2シリンダ19は、第1シリンダ17に位置固定して設けられている。第2シリンダ19には、上端側を仕切板18により閉止されて下端側を第2軸受20のフランジ部20aにより閉止された第2シリンダ室19aが形成されている。
第1、第2シリンダ室17a、19aには回転軸12が挿通され、回転軸12に形成された一方の偏心部13が第1シリンダ室17a内に位置し、回転軸12に形成された他方の偏心部14が第2シリンダ室19a内に位置している。一方の偏心部13にはローラ23が嵌合され、他方の偏心部14にはローラ24が嵌合されている。これらのローラ23、24は、回転軸12の回転に伴い外周部の一部を第1・第2シリンダ室17a、19aの内周面に当接させながら第1・第2シリンダ室17a、19a内を転動する。また、第1、第2シリンダ室17a、19a内には、それぞれスライド可能にブレード(図示せず)が設けられており、ブレードの先端部がスプリング等の付勢体により付勢されてローラ23、24の外周面に当接されている。
第1、第2シリンダ室17a、19aの内周面にローラ23、24の外周面の一部が当接され、ローラ23、24の外周面にブレードの先端部が当接されることにより、第1、第2シリンダ室17a、19a内はローラ23、24の転動に伴って容積が変動する二つの空間に仕切られている。圧縮機構部9の駆動時には、一方の空間にガス冷媒が流入し、その空間の容積がローラ23、24の転動に伴って小さくなることにより、その空間内のガス冷媒が圧縮される。圧縮されたガス冷媒は、第1マフラ室16a、第2マフラ室21a、後述する仕切板内マフラ室18aに吐出され、その後、密閉ケース7内の空間に導かれる。
また、第1シリンダ17には低圧のガス冷媒を第1シリンダ室17a内に吸込むための第1吸気ポート25が設けられ、第2シリンダ19には低圧のガス冷媒を第2シリンダ室19a内に吸込むための第2吸気ポート26が設けられている。また、これらの第1、第2吸気ポート25、26とアキュムレータ6との間に低圧のガス冷媒が流れる吸込管27が設けられている。
仕切板18は、第1シリンダ17と第2シリンダ19との間を仕切るとともに、その内部に仕切板内空間である仕切板内マフラ室18aが形成されている。仕切板18は、回転軸12の軸方向に沿って二つに分割された第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとを連結することにより形成され、第1分割仕切板18bが第1シリンダ17側に位置し、第2分割仕切板18cが第2シリンダ19側に位置している。第1分割仕切板18bには、回転軸12の軸方向に沿った両端面側に突出する位置決め部材28が固定されている。第2分割仕切板18cには位置決め部材28が係合される係合部29が形成され、位置決め部材28の一端が係合部29に係合されることにより、第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとが位置決めされている。第1シリンダ17における第1分割仕切板18bに対向する部分には係合部30が形成され、位置決め部材28の他端が係合部30に係合されることにより、第1シリンダ17と仕切板18とが位置決めされている。
なお、第1シリンダ17と第2シリンダ19とは予め位置固定されており、第1シリンダ17と仕切板18とが位置決めされることにより、第2シリンダ19と仕切板18とが位置決めされる。
なお、第1シリンダ17と第2シリンダ19とは予め位置固定されており、第1シリンダ17と仕切板18とが位置決めされることにより、第2シリンダ19と仕切板18とが位置決めされる。
つぎに、第1シリンダ室17a内、第2シリンダ室19a内で圧縮されたガス冷媒を密閉ケース7内の空間に導くための構造について説明する。
第1軸受15のフランジ部15aには、第1シリンダ室17a内で圧縮されたガス冷媒を第1マフラ室16a内に吐出する第1軸受吐出ポート31が形成されている。この第1軸受吐出ポート31は、回転軸12の回転に伴う所定のタイミングで第1シリンダ室17aに連通される。また、フランジ部15aには、第1軸受吐出ポート31を開閉する吐出弁32と、吐出弁32の最大開度“L1”を規制する弁押え33とが設けられている。第1シリンダ17における第1軸受吐出ポート31に対向する部分には、切欠溝34が形成されている。
第1分割仕切板18bには、第1シリンダ室17a内で圧縮されたガス冷媒を仕切板内マフラ室18aに吐出する第1仕切板吐出ポート35が形成されている。この第1仕切板吐出ポート35は、回転軸12の回転に伴う所定のタイミングで第1シリンダ室17aに連通される。また、仕切板18には、第1仕切板吐出ポート35を開閉する吐出弁36と、吐出弁36の最大開度“L2”を規制する弁押え37とが設けられている。
第2軸受20のフランジ部20aには、第2シリンダ室19aで圧縮されたガス冷媒を第2マフラ室21a内に吐出する第2軸受吐出ポート38が形成されている。この第2軸受吐出ポート38は、回転軸12の回転に伴う所定のタイミングで第2シリンダ室19aに連通される。また、フランジ部20aには、第2軸受吐出ポート38を開閉する吐出弁39と、吐出弁39の最大開度“L1”を規制する弁押え40とが設けられている。第2シリンダ19における第2軸受吐出ポート38に対向する部分には、切欠溝41が形成されている。
第2分割仕切板18cには、第2シリンダ室19aで圧縮されたガス冷媒を仕切板内マフラ室18aに吐出する第2仕切板吐出ポート42が形成されている。この第2仕切板吐出ポート42は、回転軸12の回転に伴う所定のタイミングで第2シリンダ室19aに連通される。また、仕切板18には、第2仕切板吐出ポート42を開閉する吐出弁43と、吐出弁43の最大開度“L2”を規制する弁押え44とが設けられている。
第1仕切板吐出ポート35の断面積は、第1軸受吐出ポート31の断面積より小さく形成されている。また、第1仕切板吐出ポート35を開閉する吐出弁36の最大開度“L2”は、第1軸受吐出ポート31を開閉する吐出弁32の最大開度“L1”より小さく形成されている。
同様に、第2仕切板吐出ポート42の断面積は、第2軸受吐出ポート38の断面積より小さく形成されている。また、第2仕切板吐出ポート42を開閉する吐出弁43の最大開度“L2”は、第2軸受吐出ポート38を開閉する吐出弁39の最大開度“L1”より小さく形成されている。
第1マフラ室16aと仕切板内マフラ室18aと第2マフラ室21aとは、連通されている。第1マフラ室16aと仕切板内マフラ室18aとを連通する第1吐出流路45が設けられており、この第1吐出流路45は第1分割仕切板18bと第1シリンダ17と第1軸受15のフランジ部15aとを貫通して形成されている。第2マフラ室21aと仕切板内マフラ室18aとを連通する第2吐出流路46が設けられており、この第2吐出流路46は、第2軸受20のフランジ部20aと第2シリンダ19と第2分割仕切板18cとを貫通して形成されている。第1吐出流路45の断面積は第2吐出流路46の断面積より大きく形成されている。
凝縮器3では、密閉ケース7内の空間から導かれたガス冷媒が凝縮され、液冷媒となる。
次いで、膨張装置4では、凝縮器3で凝縮された液冷媒が減圧される。
更に、蒸発器5では、膨張装置4で減圧された液冷媒が蒸発し、ガス冷媒となる。
また、アキュムレータ6では、蒸発器5で蒸発したガス冷媒中に液冷媒が含まれていた場合、その液冷媒が除去される。
このような構成において、電動機部8が駆動されて回転軸12が回転することにより、アキュムレータ6を通過した低圧のガス冷媒が吸込管27を経由して第1・第2吸気ポート25、26から第1、第2シリンダ室17a、19a内に吸込まれ、吸込まれたガス冷媒が圧縮される。
第1シリンダ室17a内で圧縮されたガス冷媒は、第1軸受吐出ポート31と第1仕切板吐出ポート35とから吐出され、圧縮されたガス冷媒が第1シリンダ室17aから吐出される吐出ポートの総面積が大きくなる。このため、第1シリンダ室17a内から吐出されるガス冷媒の量が多くなった場合でも、圧縮されたガス冷媒が第1軸受吐出ポート31と第1仕切板吐出ポート35とを通過する際の圧力損失を抑制することができ、密閉型圧縮機2の性能を高めることができる。
また、第2シリンダ室19a内で圧縮されたガス冷媒は、第2軸受吐出ポート38と第2仕切板吐出ポート42とから吐出され、圧縮されたガス冷媒が第2シリンダ室19aから吐出される吐出ポートの総面積が大きくなる。このため、第2シリンダ室19a内から吐出されるガス冷媒の量が多くなった場合でも、圧縮されたガス冷媒が第2軸受吐出ポート38と第2仕切板吐出ポート35とを通過する際の圧力損失を抑制することができ、密閉型圧縮機2の性能を高めることができる。
第1仕切板吐出ポート35の断面積が第1軸受吐出ポート31の断面積より小さく形成され、また、第2仕切板吐出ポート42の断面積が第2軸受吐出ポート38の断面積より小さく形成されている。このため、第1仕切板吐出ポート35と第2仕切板吐出ポート42とから仕切板内マフラ室18a内に吐出されるガス冷媒の量が少なくなり、仕切板内マフラ室18aの容積を小さくしても仕切板内マフラ室18a内に吐出されるガス冷媒の圧力脈動を抑制することができ、圧力脈動が原因となる騒音の発生を抑制することができる。
さらに、仕切板内マフラ室18aの容積を小さくすることにより、仕切板18を薄型化することができ、従って、第1軸受15と第2軸受20との間隔を小さくすることができる。また、第1軸受15と第2軸受20との間隔が小さくなることにより、回転軸12が第1軸受15や第2軸受20に対して片当りすることや、回転軸12が撓むことを防止することができ、密閉型圧縮機2の性能を高めることができる。
第1仕切板吐出ポート35に設けられている吐出弁36の最大開度“L2”が第1軸受吐出ポート31に設けられている吐出弁32の最大開度“L1”より小さく設定され、さらに、第2仕切板吐出ポート42に設けられている吐出弁43の最大開度“L2”が第2軸受吐出ポート38に設けられている吐出弁39の最大開度“L1”より小さく設定されている。このため、仕切板18をより一層薄型化することができ、回転軸12が第1軸受15や第2軸受20に対して片当りすることや回転軸12が撓むことをより一層確実に防止することができる。
第1シリンダ17における第1軸受吐出ポート31に対向する部分には切欠溝34が形成され、さらに、第2シリンダ19における第2軸受吐出ポート38に対向する部分には切欠溝41が形成されている。このため、ガス冷媒の圧縮工程の最終段階で第1軸受吐出ポート31や第2軸受吐出ポート38からのガス冷媒の吐出をスムーズに行わせることができる。
第2マフラ室21a内に吐出されたガス冷媒は、第2吐出流路46内を流れて仕切板内マフラ室18a内に導かれ、第2マフラ室21a内に吐出されたガス冷媒と仕切板内マフラ室18a内に吐出されたガス冷媒とが第1吐出流路45内を流れて第1マフラ室16a内に導かれる。したがって、第2吐出流路46内を流れるガス冷媒に比べて第1吐出流路45内を流れるガス冷媒の量は多くなる。
ここで、第1吐出流路45の断面積と第2吐出流路46の断面積とは、第1吐出流路45の断面積が第2吐出流路46の断面積より大きく形成されている。このため、第1吐出流路45内を流れるガス冷媒の量が第2吐出流路46内を流れるガス冷媒の量より多くなっても、ガス冷媒は第1吐出流路45内をスムーズに流れる。
第1マフラ室16aのガス冷媒は、第1マフラケース16に形成された連通孔22から密閉ケース7内の空間に導かれる。この連通孔22は、密閉ケース7内に貯留されている潤滑油の油面より上方に位置して形成されているため、連通孔22から密閉ケース7内の空間に導かれるガス冷媒による潤滑油中のフォーミング(冷媒が発砲し潤滑油が泡立つ現象)や、フォーミングされた潤滑油がガス冷媒と共に密閉ケース7外に排出されることを抑制することができる。
仕切板18は、第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとの二つに分割された部材を連結することにより形成されているため、仕切板内マフラ室18aを形成することや、仕切板18内に弁押え37、44を設けることが容易に行える。
第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとを連結する場合には、第1分割仕切板18bに固定された位置決め部材28の一端を第2分割仕切板18c形成された係合部29に係合させることにより、正しい位置で確実に連結することができる。さらに、位置決め部材28の他端を第1シリンダ17の係合部30に係合させることにより、仕切板18を第1シリンダ17及び第2シリンダ19に対して正しい位置で連結することができる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図2及び図3に基づいて説明する。なお、第2の実施形態及び以下に説明する第3の実施形態において、上述の第1の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。
本発明の第2の実施形態について、図2及び図3に基づいて説明する。なお、第2の実施形態及び以下に説明する第3の実施形態において、上述の第1の実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。
第2の実施形態の密閉型圧縮機2Aの基本的な構成は、第1の実施形態の密閉型圧縮機2と同じあり、密閉ケース7内に電動機部8(図1参照)と圧縮機構部9と回転軸12とが収容されている。
圧縮機構部9は、回転軸12の軸方向に沿って順に設けられた第1軸受15と、第1シリンダ17と、仕切板18と、第2シリンダ19と、第2軸受20とを備えている。
回転軸12には、第1シリンダ室17a内に位置するとともに回転軸12の回転中心“X”から偏心してその外周部にローラ23が嵌合される円柱状の偏心部13と、第2シリンダ室19a内に位置するとともに回転軸12の回転中心“X”から偏心してその外周部にローラ24が嵌合される円柱状の偏心部14と、2つの偏心部13、14の間に位置してこれらの偏心部13、14を連結する偏心部間連結部47とが形成されている。偏心部間連結部47は円柱状に形成され、その中心が回転軸12の回転中心“X”と同心であり、その外周部には後述する逃げ部が形成されている。
仕切板18は、回転軸12の軸方向に沿って二つに分割された第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとを連結することにより形成されている。この仕切板18内には、図1に示すように、仕切板内マフラ室18aと、第1仕切板吐出ポート35と、第2仕切板吐出ポート42とが形成されている。仕切板18の中央部分には、偏心部間連結部47が挿通される挿通部48が形成されている。
なお、図2では、図1において図示を省略したブレード49と、付勢体であるスプリング50とを図示している。ブレード49の先端部は、スプリング50により付勢されてローラ23、24の外周面に当接され、このブレード49により第1・第2シリンダ室17a、19a内が、ガス冷媒を吸込む吸込室(図示せず)と吸込んだガス冷媒を圧縮する圧縮室(図示せず)とに区画されている。
ここで、圧縮機構部9においては、偏心部13、14の半径寸法が“Rc”とされ、挿通部48の内径寸法が“Dp”とされ、回転軸12の回転中心“X”から偏心部13、14の中心“Y1、Y2”までの偏心量が“e”とされ、偏心部間連結部47の半径寸法が“Rj”とされている。そして、この偏心部間連結部47は、半径寸法“Rj”が、“Dp-Rc-e”より大きく、かつ、“Dp/2”より小さく形成されている。また、挿通部48の内径寸法“Dp”は、偏心部13、14の直径寸法“2Rc”より大きく形成されている。
さらに、偏心部間連結部47の外周部であって偏心部13、14に対向する部位に、回転軸12の軸方向に沿った両側である電動機部8が取付けられる側とその反対側とに位置して、逃げ部51、52が形成されている。
電動機部8が取付けられる側に位置する一方の逃げ部51は、偏心部13より外周方向に張り出さない形状に形成されている。具体的には、逃げ部51は偏心部13の中心“Y1”を中心とする半径寸法“Rk”の円弧状に形成され、その半径寸法“Rk”は偏心部13の半径寸法“Rc”に対し、“Rk≦Rc”の関係を有している。また、回転軸12の軸方向に沿った逃げ部51の寸法“K1”は、仕切板18の厚さ寸法“2H”より小さく形成されるとともに、第1・第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”より小さく形成されている。
電動機部8が取付けられる側の反対側に位置する他方の逃げ部52は、偏心部14より外周方向に張り出さない形状に形成されている。具体的には、逃げ部52は偏心部14の中心“Y2”を中心とする半径寸法“Rk”の円弧状に形成され、その半径寸法“Rk”は偏心部14の半径寸法“Rc”に対し、“Rk≦Rc”の関係を有している。また、回転軸12の軸方向に沿った逃げ部52の寸法“K2”は、仕切板18の厚さ寸法“2H”より小さく形成されるとともに、第1、第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”と同じ寸法に形成されている。
図3は、偏心部間連結部47の外周部への仕切板18の組み付け手順を示す説明図である。
図3Aに示される状態では、偏心部間連結部47の逃げ部52が、第1分割仕切板18bの挿通部48に挿通されている。第1分割仕切板18bは、回転軸12における電動機部8が取付けられる側の反対側から矢印“a”方向に移動されることにより、第1分割仕切板18bの挿通部48に逃げ部52が挿通されている。挿通部48の内径寸法“Dp”は、偏心部14の直径寸法“2Rc”より大きく形成されているため、挿通部48は偏心部14の外周を通過する。さらに、逃げ部52は、偏心部14より外周方向に張り出さない形状に形成され、かつ、回転軸12の軸方向に沿った逃げ部52の寸法“K2”が第1分割仕切板18bの厚さ寸法“H”と同じ寸法であるため、図示するように、偏心部間連結部47の逃げ部52が第1分割仕切板18bの挿通部48に挿通される。
図3Bに示される状態では、挿通部48に逃げ部52が挿通された第1分割仕切板18bが、回転軸12の回転中心“X”と直交する方向である矢印“b”方向に移動されている。さらに、第2分割仕切板18cの挿通部48に、回転軸12における電動機部8が取付けられる側の反対側の端部が挿通されている。
図3Cに示される状態では、第1分割仕切板18bが回転軸12の回転中心“X”の方向であって電動機部8が取付けられる側へ向けて矢印“c”方向に移動され、偏心部間連結部47が挿通部48に挿通されている。偏心部間連結部47の半径寸法“Rj”は、挿通部48の半径寸法“Dp/2”より小さいため、挿通部48に偏心部間連結部47を挿通することができる。さらに、第2分割仕切板18cが矢印“d”方向に移動され、逃げ部52が挿通部48に挿通されている。
図3Dに示される状態では、第1、第2分割仕切板18b、18cの挿通部48に偏心部間連結部47が挿通され、第1分割仕切板18bと第2分割仕切板18cとが連結されて仕切板18が形成されている。
このような構成において、仕切板18に仕切板内マフラ室18aを形成することにより、このような仕切板内マフラ室18aを有しない他の仕切板に比べて仕切板18の厚さ寸法“2H”が大きくなる。仕切板18の厚さ寸法“2H”が大きくなることにより、回転軸12における仕切板18が組み付けられる部分である偏心部間連結部47の軸方向に沿った寸法が大きくなる。
なお、偏心部間連結部に逃げ部52を形成しない従来の密閉型圧縮機においては、偏心部の半径寸法が“Rc”とされ、仕切板の挿通部の内径寸法が“Dp”とされ、回転軸の回転中心“X”から偏心部の中心までの偏心量が“e”である場合、偏心部間連結部の半径寸法を、“Dp-Rc-e”より小さくしなければ、仕切板を偏心部間連結部の外周部に組み付けることができない。
これに対し、本実施形態の密閉型圧縮機2Aでは、偏心部間連結部47に逃げ部52を形成し、仕切板18を第1、第2分割仕切板18b、18cに分割して形成することにより、偏心部間連結部47の半径寸法“Rj”を、“Dp-Rc-e”より大きく形成した場合でも、偏心部間連結部47の外周部への仕切板18の組み付けを図3A-図3Dにおいて説明した手順で行うことができる。
したがって、この密閉型圧縮機2Aにおいては、偏心部間連結部47の軸方向の長さ寸法が大きくなっても、偏心部間連結部47を大径にすることにより回転軸12の回転時において偏心部間連結部47が撓みを生じにくくなり、回転軸12の剛性が高くなり、信頼性の高い密閉型圧縮機2Aを得ることができる。
また、偏心部間連結部47の中心は回転軸12の回転中心“X”と同心であり、回転時における遠心力による回転アンバランスが抑制される。
また、逃げ部51は偏心部13の中心“Y1”を中心とする円弧状に形成されているため、偏心部13を形成する場合に逃げ部51を連続して形成することができ、逃げ部51の形成を容易に行うことができる。同様に、逃げ部52は偏心部14の中心“Y2”を中心とする円弧状に形成されているため、偏心部14を形成する場合に逃げ部52を連続して形成することができ、逃げ部52の形成を容易に行うことができる。
なお、電動機部8側に形成されている一方の逃げ部51は、第1、第2分割仕切板18b、18cの組み付けのためには不要である。しかし、この逃げ部51が形成されていることにより、偏心部13に嵌合されたローラ23の端部が偏心部間連結部47側に張り出した場合に、ローラ23の端部が偏心部間連結部47に干渉することを防止することができる。逃げ部52は、第1・第2分割仕切板18b、18cの組み付けのために利用されるとともに、この逃げ部52が形成されていることにより、偏心部14に嵌合されたローラ24の端部が偏心部間連結部47側に張り出した場合に、ローラ24の端部の偏心部間連結部47への干渉を防止することができる。
また、本実施の形態では、回転軸12の軸方向に沿った逃げ部52の寸法“K2”と第1、第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”とを同じ寸法に形成した場合を例に挙げて説明している。
しかし、この寸法については、偏心部間連結部47を挿通部48に挿通することが可能な範囲であれば、逃げ部52の寸法“K2”を第1・第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”より小さくしてもよい。逃げ部52の寸法“K2”が小さくなることにより、偏心部間連結部47の剛性が高くなるとともに、回転時における遠心力による回転アンバランスがより一層抑制される。
しかし、この寸法については、偏心部間連結部47を挿通部48に挿通することが可能な範囲であれば、逃げ部52の寸法“K2”を第1・第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”より小さくしてもよい。逃げ部52の寸法“K2”が小さくなることにより、偏心部間連結部47の剛性が高くなるとともに、回転時における遠心力による回転アンバランスがより一層抑制される。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について、図4を参照して説明する。本第3の実施形態の密閉型圧縮機2Bの基本的な構成は第2の実施形態の密閉型圧縮機2Aと同じあり、密閉ケース7(図2参照)内に電動機部8と圧縮機構部9と回転軸12とが収容されている。
本発明の第3の実施形態について、図4を参照して説明する。本第3の実施形態の密閉型圧縮機2Bの基本的な構成は第2の実施形態の密閉型圧縮機2Aと同じあり、密閉ケース7(図2参照)内に電動機部8と圧縮機構部9と回転軸12とが収容されている。
第3の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、偏心部間連結部47の外周部への第1、第2分割仕切板18b、18cの組み付けを、回転軸12の軸方向に沿った電動機部8が取付けられる側から行うようにした点である。
この密閉型圧縮機2Bでは、偏心部間連結部47の外周部であって偏心部13、14に対向する部位に、回転軸12の軸方向に沿った両側である電動機部8が取付けられる側とその反対側とに位置して逃げ部51a、52aが形成されている。
電動機部8が取付けられる側に位置する一方の逃げ部51aは、回転軸12の軸方向に沿った寸法“K1a”が、第1・第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”と同じ寸法に形成されている。
電動機部8が取付けられる側の反対側に位置する他方の逃げ部52aは、回転軸12の軸方向に沿った寸法“K2a”が、第1・第2分割仕切板18b、18cの厚さ寸法“H”より小さく形成されている。
電動機部8の回転子11には、回転軸12の軸方向に沿った両側に、バランサ53、54が取付けられている。
ここで、回転軸12の回転時における、回転軸12の軸方向に沿った電動機部8が取付けられる側の反対側に位置する偏心部14、ローラ24、逃げ部52aによる遠心力を“F1”、回転軸12の軸方向に沿った電動機部8が取付けられる側に位置する偏心部13、ローラ23、逃げ部51aによる遠心力を“F2”、下側のバランサ54による遠心力を“F3”、上側のバランサ53による遠心力を“F4”とし、“F1”と“F2”との間の距離を“L1”、“F2”と“F3”との間の距離を“L2”、“F3”と“F4”との間の距離を“L3”としたとき、下側のバランサ54の位置を中心としたモーメントの関係式は、
“F1・(L1+L2)=F2・L2+F4・L3”
と表わすことができる。
“F1・(L1+L2)=F2・L2+F4・L3”
と表わすことができる。
ここで、上側のバランサ53の位置における遠心力“F4”は、回転軸12に対して片持ち荷重となるので、回転軸12の撓み防止のためにはこの“F4”をできるだけ小さくすることが望ましい。“F4”を小さくするためには、上記式において、“F1を小さくして“F2”を大きくすることが必要である。すなわち、偏心部間連結部47の逃げ部51a、52aにおいては、電動機部8が取付けられる側に位置する逃げ部51aの寸法“K1a”を、電動機部8が取付けられる側の反対側に位置する逃げ部52aの寸法“K2a”より大きくすることが必要である。
このような構成において、この第3実施形態では、偏心部間連結部47に逃げ部51a、52aを形成し、電動機部8が取付けられる側に位置する逃げ部51aの寸法“K1a”を、電動機部8が取付けられる側の反対側に位置する逃げ部52aの寸法“K2a”より大きく形成し、偏心部間連結部47の外周部への第1、第2分割仕切板18b、18cの組み付けを回転軸12における電動機部8が取付けられる側から行っている。これにより、回転軸12の回転時において回転軸12に対して片持ち状態で作用する荷重を小さくすることができ、密閉型圧縮機2Bの信頼性を向上させることができる。
以上説明した実施形態によれば、第1シリンダ室17a内で圧縮された作動流体であるガス冷媒を密閉ケース7内の空間に吐出する吐出ポートとして、第1軸受15に形成された第1軸受吐出ポート31と、仕切板18に形成された第1仕切板吐出ポート35とを有し、第2シリンダ室19a内で圧縮された作動流体を密閉ケース7内の空間に吐出する吐出ポートとして、第2軸受に形成された第2軸受吐出ポートと、仕切板に形成された第2仕切板吐出ポートとを有するため、圧縮されたガス冷媒が吐出される吐出ポートの面積を大きくすることができ、作動流体が各吐出ポートを通過する際の圧力損失を抑制することができる。
さらに、第1仕切板吐出ポート35の断面積は第1軸受吐出ポート31の断面積より小さく形成され、また、第2仕切板吐出ポート42の断面積は第2軸受吐出ポート38の断面積より小さく形成されている。このため、第1仕切板吐出ポート35と第2仕切板吐出ポート42とから仕切板内空間である仕切板内マフラ室18aに吐出されるガス冷媒の量が少なくなり、仕切板内マフラ室18aの容積を小さくしても仕切板内マフラ室18aに吐出されるガス冷媒の圧力脈動を抑制することができ、圧力脈動が原因となる騒音の発生を抑制することができる。また、仕切板内マフラ室18aの容積を小さくすることにより、仕切板18を薄型化することができ、仕切板18を薄型化することにより第1軸受15と第2軸受20との間隔を小さくすることができる。第1軸受15と第2軸受20との間隔が小さくなることにより、回転軸12が第1軸受15や第2軸受20に対して片当りすることや、回転軸12が撓むことを防止することができ、密閉型圧縮機2の性能を高めることができる。
(他の実施形態)
上述の本発明実施形態1-3の記載では密閉型圧縮機の種々の実施態様が記載されたが、本発明の他の実施形態では、上記密閉型圧縮機を備えた、冷凍サイクル装置(図1における冷凍サイクル装置1)が提供される。
上述の本発明実施形態1-3の記載では密閉型圧縮機の種々の実施態様が記載されたが、本発明の他の実施形態では、上記密閉型圧縮機を備えた、冷凍サイクル装置(図1における冷凍サイクル装置1)が提供される。
即ち、本実施形態における冷凍サイクル装置1は、図1に示すように、密閉型圧縮機2と、密閉型圧縮機2に接続された凝縮器3と、凝縮器3に接続された膨張装置4と、膨張装置4に接続された蒸発器5と、蒸発器5と密閉型圧縮機2との間に接続されたアキュムレータ6とを有している。上記構成において、凝縮器3では、密閉ケース7内の空間から導かれたガス冷媒が凝縮され、液冷媒となる。次いで、膨張装置4では、凝縮器3で凝縮された液冷媒が減圧される。更に、蒸発器5では、膨張装置4で減圧された液冷媒が蒸発し、ガス冷媒となる。また、アキュムレータ6では、蒸発器5で蒸発したガス冷媒中に液冷媒が含まれていた場合、その液冷媒が除去される。
このように、この冷凍サイクル装置1では、作動流体である冷媒が気体状のガス冷媒と液体状の液冷媒とに相変化しながら循環し、ガス冷媒から液冷媒に相変化する過程で放熱され、液冷媒からガス冷媒に相変化する過程で吸熱され、これらの放熱や吸熱を利用して暖房、冷房、加熱、冷却等が行われる。
この冷凍サイクル装置1における密閉型圧縮機に対して、上述の実施形態1-3の密閉型圧縮機を適用することにより、本願発明の所期の目的を達成可能となる。
この冷凍サイクル装置1における密閉型圧縮機に対して、上述の実施形態1-3の密閉型圧縮機を適用することにより、本願発明の所期の目的を達成可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
産業上の利用可能性
産業上の利用可能性
本発明による密閉型圧縮機は、シリンダ室で圧縮された作動流体が吐出ポートを通過する際の圧力損失を抑制することができ、さらに、仕切板の吐出ポートから吐出される作動流体の圧力脈動を抑制して仕切板の薄型化を図ることができ、しかも、回転軸の偏心部間連結部を大径化して回転軸の剛性を高めることを可能とした。従って、コンパクトかつ剛性に富んだ密閉型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置が提供可能となり、産業上の利用の可能性がさらに増大する。
1…冷凍サイクル装置、2…密閉型圧縮機、3…凝縮器、4…膨張装置、5…蒸発器、
7…密閉ケース、8…電動機部、9…圧縮機構部、12…回転軸、13、14…偏心部、
15…第1軸受、17…第1シリンダ、16a…第1マフラ室、17a…第1シリンダ室
、18…仕切板、18a…仕切板内マフラ室(仕切板内空間)、18b…第1分割仕切板
(分割仕切板)、18c…第2分割仕切板(分割仕切板)、19…第2シリンダ、19a
…第2シリンダ室、21a…第2マフラ室、23、24…ローラ、28…位置決め部材、
29…係合部、30…係合部、31…第1軸受吐出ポート、32…吐出弁、35…第1仕
切板吐出ポート、36…吐出弁、38…第2軸受吐出ポート、39…吐出弁、42…第2
仕切板吐出ポート、43…吐出弁、45…第1吐出流路、46…第2吐出流路、47…偏
心部間連結部、48…挿通部、51a…逃げ部、52…逃げ部、52a…逃げ部
7…密閉ケース、8…電動機部、9…圧縮機構部、12…回転軸、13、14…偏心部、
15…第1軸受、17…第1シリンダ、16a…第1マフラ室、17a…第1シリンダ室
、18…仕切板、18a…仕切板内マフラ室(仕切板内空間)、18b…第1分割仕切板
(分割仕切板)、18c…第2分割仕切板(分割仕切板)、19…第2シリンダ、19a
…第2シリンダ室、21a…第2マフラ室、23、24…ローラ、28…位置決め部材、
29…係合部、30…係合部、31…第1軸受吐出ポート、32…吐出弁、35…第1仕
切板吐出ポート、36…吐出弁、38…第2軸受吐出ポート、39…吐出弁、42…第2
仕切板吐出ポート、43…吐出弁、45…第1吐出流路、46…第2吐出流路、47…偏
心部間連結部、48…挿通部、51a…逃げ部、52…逃げ部、52a…逃げ部
Claims (7)
- 密閉ケースと、前記密閉ケース内に収容された電動機部と、前記密閉ケース内に収容され、前記電動機部に連結された回転軸により駆動される圧縮機構部と、を備えた密閉型圧縮機であって、
前記圧縮機構部は、前記回転軸の軸方向に沿って順に設けられた第1軸受と、第1シリンダと、仕切板と、第2シリンダと、第2軸受とを備え、両端を前記第1軸受と前記仕切板とによって閉止された前記第1シリンダ内に作動流体を圧縮する第1シリンダ室と、両端を前記仕切板と前記第2軸受とによって閉止された前記第2シリンダ内に作動流体を圧縮する第2シリンダ室とが形成され、前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体と前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体とを前記密閉ケース内の空間に吐出する密閉型圧縮機において、
前記仕切板の内部に前記密閉ケース内の空間に連通する仕切板内空間が形成され、
前記第1シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第1軸受に形成された第1軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された第1仕切板吐出ポートとを有し、
前記第2シリンダ室内で圧縮された作動流体が前記密閉ケース内の空間に吐出する吐出ポートとして、前記第2軸受に形成された第2軸受吐出ポートと前記仕切板に形成された
第2仕切板吐出ポートとを有し、
前記第1仕切板吐出ポートの断面積は前記第1軸受吐出ポートの断面積より小さく形成され、前記第2仕切板吐出ポートの断面積は前記第2軸受吐出ポートの断面積より小さく形成されていることを特徴とする密閉型圧縮機。 - 前記回転軸には、前記第1、第2シリンダ室内に位置するとともに前記回転軸の回転中心から偏心してその外周部にローラが嵌合される偏心部と、これらの偏心部の間に位置して前記回転軸の回転中心と同心である偏心部間連結部とが形成され、前記仕切板は前記回転軸の軸方向に沿って分割された複数の分割仕切板を連結して形成されるとともに、この仕切板には前記偏心部間連結部が挿通される挿通部が形成され、前記偏心部の半径寸法を“Rc”、前記挿通部の内径寸法を“Dp”、前記回転軸の回転中心から前記偏心部の中心までの偏心量を“e”としたとき、前記偏心部間連結部は、半径寸法“Rj”が、“Dp-Rc-e”より大きく、かつ、“Dp/2”より小さい円柱状に形成され、
前記偏心部間連結部の外周部であって前記偏心部に対向する部位に、前記偏心部より外周方向に張り出さない形状であって、前記回転軸の軸方向に沿った寸法が前記仕切板の厚さ寸法より小さい逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の密閉型圧縮機。 - 前記第1仕切板吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度が前記第1軸受吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度より小さく設定され、前記第2仕切板吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度が前記第2軸受吐出ポートを開閉する吐出弁の最大開度より小さく設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の密閉型圧縮機。
- 前記第1シリンダが前記第2シリンダの上方に配置され、前記第1軸受吐出ポートに連通する第1マフラ室と、前記第2軸受吐出ポートに連通する第2マフラ室とが設けられ、 前記仕切板内空間と前記第1マフラ室とを連通する第1吐出流路と、前記仕切板内空間
と前記第2マフラ室とを連通する第2吐出流路とが設けられ、前記第1吐出流路の断面積が前記第2吐出流路の断面積より大きく形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。 - 前記仕切板は前記回転軸の軸方向に沿って二つに分割された分割仕切板を連結することにより形成され、一方の前記分割仕切板には両端が突出する位置決め部材か設けられ、他方の前記分割仕切板と前記第1シリンダ又は前記第2シリンダとに、前記位置決め部材が係合される係合部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機。
- 前記逃げ部は、前記回転軸の軸方向に沿った前記電動機部が取付けられる側とその反対側とに形成され、前記逃げ部の前記回転軸の軸方向に沿った寸法は、前記電動機部が取付けられる側に位置する一方の前記逃げ部がその反対側に位置する他方の前記逃げ部より大きく形成されていることを特徴とする請求項2記載の密閉型圧縮機。
- 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機と、前記密閉型圧縮機に接続される凝縮器と、前記凝縮器に接続される膨張装置と、前記膨張装置と前記密閉型圧縮機との間に接続される蒸発器とを備えた冷凍サイクル装置。
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