JP2001082369A - ２段圧縮式ロータリコンプレッサ - Google Patents
２段圧縮式ロータリコンプレッサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力損失を極力抑制し装置全体の圧縮効率を
向上させた２段圧縮式ロータリコンプレッサを提供す
る。 【解決手段】 低段圧縮要素３２の吐出側と高段圧縮要
素３４の吸入側とを連通管１００を介して直列接続した
２段圧縮機構を形成する２段圧縮式ロータリコンプレッ
サ１０であって、低段圧縮要素３２及び高段圧縮要素３
４は中間仕切板３６を介して配置され、該各圧縮要素の
開口面を閉塞すると共に、駆動軸１６の軸受部を兼用す
る上部支持部材５４及び下部支持部材５６を備え、冷媒
として二酸化炭素を用い、各圧縮要素の吸入側に冷媒を
導入する冷媒導入管９０，９４と、該各圧縮要素の吐出
側から圧縮冷媒を吐出する冷媒吐出管９２，９６とが、
上部支持部材５４及び下部支持部材５６に夫々接続され
ている。
向上させた２段圧縮式ロータリコンプレッサを提供す
る。 【解決手段】 低段圧縮要素３２の吐出側と高段圧縮要
素３４の吸入側とを連通管１００を介して直列接続した
２段圧縮機構を形成する２段圧縮式ロータリコンプレッ
サ１０であって、低段圧縮要素３２及び高段圧縮要素３
４は中間仕切板３６を介して配置され、該各圧縮要素の
開口面を閉塞すると共に、駆動軸１６の軸受部を兼用す
る上部支持部材５４及び下部支持部材５６を備え、冷媒
として二酸化炭素を用い、各圧縮要素の吸入側に冷媒を
導入する冷媒導入管９０，９４と、該各圧縮要素の吐出
側から圧縮冷媒を吐出する冷媒吐出管９２，９６とが、
上部支持部材５４及び下部支持部材５６に夫々接続され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２段圧縮式ロータ
リコンプレッサに関し、詳しくは二酸化炭素冷媒を用い
た２段圧縮式ロータリコンプレッサに関する。
リコンプレッサに関し、詳しくは二酸化炭素冷媒を用い
た２段圧縮式ロータリコンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、密閉容器内に電動要素と、この電
動要素に連結されるクランク軸により駆動される２個の
回転圧縮要素を配置収納し、密閉容器内部を中間圧とし
た２段圧縮式ロータリコンプレッサが提案されている。
動要素に連結されるクランク軸により駆動される２個の
回転圧縮要素を配置収納し、密閉容器内部を中間圧とし
た２段圧縮式ロータリコンプレッサが提案されている。
【０００３】具体的には、図３及び図４に示すように、
密閉容器１００３内の上部に駆動電動機１００５を、下
部に駆動電動機１００５の回転軸１００５ｃに連結し、
且つ上下２段に形成された回転圧縮機構（上部は低圧圧
縮機構１００７，下部は高圧圧縮機構１００９）を、底
部に油溜を配置し、低圧圧縮機構１００７、高圧圧縮機
構１００９の各シリンダを吸入室と圧縮室とに区画する
ベーン１００７ｃ（１００９ｃ）の背面が密閉容器１０
０３の内部空間に通じており、ベーン１００７ｃ（１０
０９ｃ）への背圧付勢力をバネ装置の反力と密閉容器１
００３内圧力とで形成している。
密閉容器１００３内の上部に駆動電動機１００５を、下
部に駆動電動機１００５の回転軸１００５ｃに連結し、
且つ上下２段に形成された回転圧縮機構（上部は低圧圧
縮機構１００７，下部は高圧圧縮機構１００９）を、底
部に油溜を配置し、低圧圧縮機構１００７、高圧圧縮機
構１００９の各シリンダを吸入室と圧縮室とに区画する
ベーン１００７ｃ（１００９ｃ）の背面が密閉容器１０
０３の内部空間に通じており、ベーン１００７ｃ（１０
０９ｃ）への背圧付勢力をバネ装置の反力と密閉容器１
００３内圧力とで形成している。
【０００４】そして、低圧圧縮機構１００７の吐出冷媒
ガスは、吐出管１００７ｅを介して外部の気液分離器１
０１７に接続され、連通管１００９ｄ’を介して再び密
閉容器１００３の内部空間に流入して駆動電動機１００
５を冷却する。
ガスは、吐出管１００７ｅを介して外部の気液分離器１
０１７に接続され、連通管１００９ｄ’を介して再び密
閉容器１００３の内部空間に流入して駆動電動機１００
５を冷却する。
【０００５】その後、密閉容器１００３に流入した冷媒
ガスは、吸入管１００９ｄを介して高圧圧縮機構１００
９に導入される。
ガスは、吸入管１００９ｄを介して高圧圧縮機構１００
９に導入される。
【０００６】高圧圧縮機構１００９で再圧縮された吐出
冷媒ガスは、吐出管１００９ｅを介して外部の凝縮器１
０１３に送出され、膨張弁１０１５、気液分離器１０１
７、蒸発器１０２１を順次経由して、吸入管１００７ｄ
を通じて再び低圧圧縮機構に戻り、蒸気圧縮式冷凍サイ
クルを実現している。
冷媒ガスは、吐出管１００９ｅを介して外部の凝縮器１
０１３に送出され、膨張弁１０１５、気液分離器１０１
７、蒸発器１０２１を順次経由して、吸入管１００７ｄ
を通じて再び低圧圧縮機構に戻り、蒸気圧縮式冷凍サイ
クルを実現している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そして、上記した従来
装置では、低圧圧縮機構１００７及び高圧圧縮機構１０
０９の吸入側に冷媒を供給する吸入管１００７ｄ，１０
０９ｄと、吐出側から冷媒を吐出する吐出管１００７
ｅ，１００９ｅとが、各シリンダに夫々接続されてい
る。
装置では、低圧圧縮機構１００７及び高圧圧縮機構１０
０９の吸入側に冷媒を供給する吸入管１００７ｄ，１０
０９ｄと、吐出側から冷媒を吐出する吐出管１００７
ｅ，１００９ｅとが、各シリンダに夫々接続されてい
る。
【０００８】一方、最近では地球環境問題の観点から、
環境に与える影響の少ない自然冷媒を用いた冷凍サイク
ルの研究が行われており、この中でも可燃性や毒性のな
い二酸化炭素冷媒を用いた圧縮機の開発が切望されてい
る。
環境に与える影響の少ない自然冷媒を用いた冷凍サイク
ルの研究が行われており、この中でも可燃性や毒性のな
い二酸化炭素冷媒を用いた圧縮機の開発が切望されてい
る。
【０００９】しかし、二酸化炭素を冷媒として採用した
場合、二酸化炭素自体の熱力学的特性から、従来の凝縮
過程において超臨界条件下となるように蒸気圧縮サイク
ルを運転させる場合があり、斯かる場合には、冷媒圧力
は高圧側で約８〜１０ＭＰａにも達し、低圧側では約３
〜４ＭＰａとなる。この様に、従来、冷媒として用いら
れているフロン系冷媒に比較して冷媒圧力が高く、その
差圧も大きいものとなる。
場合、二酸化炭素自体の熱力学的特性から、従来の凝縮
過程において超臨界条件下となるように蒸気圧縮サイク
ルを運転させる場合があり、斯かる場合には、冷媒圧力
は高圧側で約８〜１０ＭＰａにも達し、低圧側では約３
〜４ＭＰａとなる。この様に、従来、冷媒として用いら
れているフロン系冷媒に比較して冷媒圧力が高く、その
差圧も大きいものとなる。
【００１０】さらに、二酸化炭素冷媒は従来のフロン系
冷媒に比較して、ガス密度が高いことから冷媒の体積流
量が小さくても充分な冷凍能力が得られ、圧縮機の排除
容積が非常に小さくなるため、圧縮効率悪化防止及び軸
受け負荷軽減の点から従来装置に比べてシリンダの厚み
（回転軸方向のシリンダの高さ）を薄くする必要があっ
た。
冷媒に比較して、ガス密度が高いことから冷媒の体積流
量が小さくても充分な冷凍能力が得られ、圧縮機の排除
容積が非常に小さくなるため、圧縮効率悪化防止及び軸
受け負荷軽減の点から従来装置に比べてシリンダの厚み
（回転軸方向のシリンダの高さ）を薄くする必要があっ
た。
【００１１】このため、上記従来の圧縮機を二酸化炭素
冷媒を用いた冷凍サイクルに使用した場合、上記した様
にシリンダに接続孔が設けられ、シリンダに直接吸入管
及び吐出管が接続されているが、上記したようにシリン
ダの厚みが薄いため、耐圧の点から吸入管及び吐出管を
小径にしなければならなかった。
冷媒を用いた冷凍サイクルに使用した場合、上記した様
にシリンダに接続孔が設けられ、シリンダに直接吸入管
及び吐出管が接続されているが、上記したようにシリン
ダの厚みが薄いため、耐圧の点から吸入管及び吐出管を
小径にしなければならなかった。
【００１２】従って、冷媒通路断面積が小さくなり、従
来装置に比較して圧力損失が大きくなり、その結果、圧
縮機効率が低下するという問題があった。
来装置に比較して圧力損失が大きくなり、その結果、圧
縮機効率が低下するという問題があった。
【００１３】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、圧力損失を極力抑制し装置全体の圧縮効率を向
上させた２段圧縮式ロータリコンプレッサを提供するこ
とを目的とする。
あって、圧力損失を極力抑制し装置全体の圧縮効率を向
上させた２段圧縮式ロータリコンプレッサを提供するこ
とを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、密閉容器の内
部に電動要素と、該電動要素に連結される駆動軸により
駆動される低段圧縮要素及び高段圧縮要素からなる回転
圧縮要素とを配置し、前記低段圧縮要素の吐出側と前記
高段圧縮要素の吸入側とを連通管を介して直列接続した
２段圧縮機構を形成する２段圧縮式ロータリコンプレッ
サであって、前記低段圧縮要素及び高段圧縮要素は中間
仕切板を介して配置され、該各圧縮要素の開口面を閉塞
すると共に、前記駆動軸の軸受部を兼用する上部支持部
材及び下部支持部材を備え、冷媒として二酸化炭素を用
い、前記各圧縮要素の吸入側に冷媒を導入する冷媒導入
管と、該各圧縮要素の吐出側から圧縮冷媒を吐出する冷
媒吐出管とが、前記上部支持部材及び下部支持部材に夫
々接続されていることを特徴とする。
部に電動要素と、該電動要素に連結される駆動軸により
駆動される低段圧縮要素及び高段圧縮要素からなる回転
圧縮要素とを配置し、前記低段圧縮要素の吐出側と前記
高段圧縮要素の吸入側とを連通管を介して直列接続した
２段圧縮機構を形成する２段圧縮式ロータリコンプレッ
サであって、前記低段圧縮要素及び高段圧縮要素は中間
仕切板を介して配置され、該各圧縮要素の開口面を閉塞
すると共に、前記駆動軸の軸受部を兼用する上部支持部
材及び下部支持部材を備え、冷媒として二酸化炭素を用
い、前記各圧縮要素の吸入側に冷媒を導入する冷媒導入
管と、該各圧縮要素の吐出側から圧縮冷媒を吐出する冷
媒吐出管とが、前記上部支持部材及び下部支持部材に夫
々接続されていることを特徴とする。
【００１５】この構成を用いることにより、シリンダの
厚みに関係なく冷媒導入管及び冷媒吐出管の内径を設定
することができる。
厚みに関係なく冷媒導入管及び冷媒吐出管の内径を設定
することができる。
【００１６】そして具体的には、前記上部支持部材及び
下部支持部材には、前記冷媒導入管からの冷媒を前記各
圧縮要素の吸入側に供給する吸込通路と、前記各圧縮要
素の吐出側からの冷媒を前記冷媒吐出管に吐出する吐出
通路とが形成されている構成としても良い。
下部支持部材には、前記冷媒導入管からの冷媒を前記各
圧縮要素の吸入側に供給する吸込通路と、前記各圧縮要
素の吐出側からの冷媒を前記冷媒吐出管に吐出する吐出
通路とが形成されている構成としても良い。
【００１７】さらに、冷媒を超臨界圧力以上まで圧縮す
る構成としても良い。
る構成としても良い。
【００１８】また、高段圧縮要素の吸入側に供給される
冷媒を冷却する冷却手段を備えた構成としても良い。こ
の構成を用いることにより、高段圧縮要素の吸入側に供
給される冷媒ガスを冷却させることができる。
冷媒を冷却する冷却手段を備えた構成としても良い。こ
の構成を用いることにより、高段圧縮要素の吸入側に供
給される冷媒ガスを冷却させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の熱交換器の一実施
形態例について、以下に示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態例である内部低圧型２段圧
縮式ロータリコンプレッサの要部縦断面図である。
形態例について、以下に示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態例である内部低圧型２段圧
縮式ロータリコンプレッサの要部縦断面図である。
【００２０】図１において、本実施の形態例の２段圧縮
式ロータリコンプレッサ１０は、鋼板からなる円筒状密
閉容器１２、この密閉容器１２内の上部空間に配置され
た電動要素としての駆動電動機１４、及び電動機１４の
下部空間に配置され、且つこの電動機１４に連結される
クランク軸（駆動軸）１６により駆動される圧縮要素と
しての回転圧縮機構１８を含む。
式ロータリコンプレッサ１０は、鋼板からなる円筒状密
閉容器１２、この密閉容器１２内の上部空間に配置され
た電動要素としての駆動電動機１４、及び電動機１４の
下部空間に配置され、且つこの電動機１４に連結される
クランク軸（駆動軸）１６により駆動される圧縮要素と
しての回転圧縮機構１８を含む。
【００２１】また、密閉容器１２は底部をオイル溜と
し、電動機１４及び回転圧縮機構１８を収容する１２Ａ
と、この容器本体１２Ａの上部開口を密閉する蓋体１２
Ｂとの２部材で構成され、蓋体１２Ｂには電動機１４に
外部電力を供給するターミナル端子（給電配線は省略）
２０が取り付けてられている。
し、電動機１４及び回転圧縮機構１８を収容する１２Ａ
と、この容器本体１２Ａの上部開口を密閉する蓋体１２
Ｂとの２部材で構成され、蓋体１２Ｂには電動機１４に
外部電力を供給するターミナル端子（給電配線は省略）
２０が取り付けてられている。
【００２２】電動機１４は、密閉容器１２の上部空間の
内周に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、こ
のステータ２２の内側に若干の間隙を設けて配置された
ロータ２４とからなる。このロータ２４には、その中心
を通り鉛直方向に延びるクランク軸１６が一体に設けら
れている。
内周に沿って環状に取り付けられたステータ２２と、こ
のステータ２２の内側に若干の間隙を設けて配置された
ロータ２４とからなる。このロータ２４には、その中心
を通り鉛直方向に延びるクランク軸１６が一体に設けら
れている。
【００２３】ステータ２２は、リング状の電磁鋼板を積
層した積層体２６と、この積層体２６に巻装された複数
のコイル２８を有している。また、ロータ２４もステー
タ２２と同じように電磁鋼板の積層体３０で構成されて
いる。本実施の形態例では、電動機１４として交流モー
タを用いているが、永久磁石を埋装しＤＣモータとする
場合もある。
層した積層体２６と、この積層体２６に巻装された複数
のコイル２８を有している。また、ロータ２４もステー
タ２２と同じように電磁鋼板の積層体３０で構成されて
いる。本実施の形態例では、電動機１４として交流モー
タを用いているが、永久磁石を埋装しＤＣモータとする
場合もある。
【００２４】回転圧縮機構１８は、低段圧縮要素３２と
高段圧縮要素３４を含む。すなわち、中間仕切板３６
と、この中間仕切板３６の上下に設けられた上下シリン
ダ３８，４０と、この上下シリンダ３８，４０内をクラ
ンク軸１６に設けた上下偏心部４２，４４に連結されて
回転する上下ローラ４６，４８と、この上下ローラ４
６，４８に当接して上下各シリンダ３８，４０内を吸入
室（吸入側）と圧縮室（吐出側）に区画する上下ベーン
５０，５２と、上下シリンダ３８，４０の各開口面を閉
塞するクランク軸１６の各軸受部を兼用する上部支持部
材５４と下部支持部材５６とで構成される。
高段圧縮要素３４を含む。すなわち、中間仕切板３６
と、この中間仕切板３６の上下に設けられた上下シリン
ダ３８，４０と、この上下シリンダ３８，４０内をクラ
ンク軸１６に設けた上下偏心部４２，４４に連結されて
回転する上下ローラ４６，４８と、この上下ローラ４
６，４８に当接して上下各シリンダ３８，４０内を吸入
室（吸入側）と圧縮室（吐出側）に区画する上下ベーン
５０，５２と、上下シリンダ３８，４０の各開口面を閉
塞するクランク軸１６の各軸受部を兼用する上部支持部
材５４と下部支持部材５６とで構成される。
【００２５】また、上部支持部材５４及び下部支持部材
５６には、図示しない弁装置を介して上下シリンダ３
８，４０と適宜連通する吐出消音室５８，６０が形成さ
れると共に、これらの各吐出消音室等の開口部は上部プ
レート６２と下部プレート６４で閉塞されている。
５６には、図示しない弁装置を介して上下シリンダ３
８，４０と適宜連通する吐出消音室５８，６０が形成さ
れると共に、これらの各吐出消音室等の開口部は上部プ
レート６２と下部プレート６４で閉塞されている。
【００２６】また、上下ベーン５０，５２は、上下シリ
ンダ３８，４０のシリンダ壁に形成された半径方向の案
内溝６６，６８に摺動可能に配置され、且つスプリング
７０，７２により上下ローラ４６，４８に常時当接する
ように付勢されている。
ンダ３８，４０のシリンダ壁に形成された半径方向の案
内溝６６，６８に摺動可能に配置され、且つスプリング
７０，７２により上下ローラ４６，４８に常時当接する
ように付勢されている。
【００２７】そして、上シリンダ３８では１段目（低段
側）の圧縮作用が行われ、下シリンダ４０では上シリン
ダ３８で圧縮された冷媒ガスを更に圧縮する２段目（高
段側）の圧縮作用が行われる。
側）の圧縮作用が行われ、下シリンダ４０では上シリン
ダ３８で圧縮された冷媒ガスを更に圧縮する２段目（高
段側）の圧縮作用が行われる。
【００２８】そして、上述の回転圧縮機構１８を構成す
る上部支持部材５４、上シリンダ３８、中間仕切板３
６、下シリンダ４０及び下部支持部材５６は、この順に
配置され上部プレート６２及び下部プレート６４と共に
複数本の取付ボルト７４を用いて連結固定させれてい
る。
る上部支持部材５４、上シリンダ３８、中間仕切板３
６、下シリンダ４０及び下部支持部材５６は、この順に
配置され上部プレート６２及び下部プレート６４と共に
複数本の取付ボルト７４を用いて連結固定させれてい
る。
【００２９】また、クランク軸１６には軸中心にストレ
ートのオイル孔７６とこの孔７６に横方向の給油孔７
８，８０を介して連なる螺旋状給油溝８２，８４を外周
面に形成して、軸受け及び各摺動部にオイルを供給する
ようにしている。
ートのオイル孔７６とこの孔７６に横方向の給油孔７
８，８０を介して連なる螺旋状給油溝８２，８４を外周
面に形成して、軸受け及び各摺動部にオイルを供給する
ようにしている。
【００３０】この実施形態例では、冷媒として地球環
境、可燃性及び毒性等を配慮して自然冷媒である二酸化
炭素（ＣＯ2）を使用し、また、潤滑油としてのオイル
は、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼ
ン油、ＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコール系オイ
ル）、エーテル油、エステル油等既存のオイルが使用し
ている。
境、可燃性及び毒性等を配慮して自然冷媒である二酸化
炭素（ＣＯ2）を使用し、また、潤滑油としてのオイル
は、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼ
ン油、ＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコール系オイ
ル）、エーテル油、エステル油等既存のオイルが使用し
ている。
【００３１】そして、上述の回転圧縮機構１８におい
て、二酸化炭素冷媒を超臨界圧力（７．３９ＭＰａ）以
上まで圧縮して吐出している。具体的には、低段圧縮要
素３２では、吸入側冷媒圧力が３ＭＰａであり、吐出側
冷媒圧力が７．５ＭＰａである。そして、高段圧縮要素
３４では、吸入側冷媒圧力が７．５ＭＰａであり、吐出
側冷媒圧力が８ＭＰａである。
て、二酸化炭素冷媒を超臨界圧力（７．３９ＭＰａ）以
上まで圧縮して吐出している。具体的には、低段圧縮要
素３２では、吸入側冷媒圧力が３ＭＰａであり、吐出側
冷媒圧力が７．５ＭＰａである。そして、高段圧縮要素
３４では、吸入側冷媒圧力が７．５ＭＰａであり、吐出
側冷媒圧力が８ＭＰａである。
【００３２】ここで、超臨界条件下における蒸気圧縮サ
イクルの運転は、従来の蒸気圧縮サイクルが蒸発及び凝
縮を臨界未満圧力において運転されているのに対し、冷
凍サイクルの高サイドにおいて超臨界圧力で運転される
ものであり、従来システムでの凝縮器に対応する熱交換
器において、冷媒ガスは凝縮はされないが冷媒温度が低
下することとなる。このため、斯かる超臨界サイクルで
は従来の臨界未満圧力サイクルの凝縮器とは区別して冷
却装置としている。
イクルの運転は、従来の蒸気圧縮サイクルが蒸発及び凝
縮を臨界未満圧力において運転されているのに対し、冷
凍サイクルの高サイドにおいて超臨界圧力で運転される
ものであり、従来システムでの凝縮器に対応する熱交換
器において、冷媒ガスは凝縮はされないが冷媒温度が低
下することとなる。このため、斯かる超臨界サイクルで
は従来の臨界未満圧力サイクルの凝縮器とは区別して冷
却装置としている。
【００３３】また、上部支持部材５４及び下部支持部材
５６には、上下シリンダ３８，４０に冷媒を導入する上
下冷媒吸込通路と、圧縮された冷媒を吐出消音室５８，
６０を経由して吐出する上下冷媒吐出通路８６，８８と
が設けられている。そして、この各冷媒吸込通路と冷媒
吐出通路８６，８８には、密閉容器１２に固定される接
続管９０，９２，９４，９６を介して冷媒配管９８，１
００，１０２，１０４が接続される。
５６には、上下シリンダ３８，４０に冷媒を導入する上
下冷媒吸込通路と、圧縮された冷媒を吐出消音室５８，
６０を経由して吐出する上下冷媒吐出通路８６，８８と
が設けられている。そして、この各冷媒吸込通路と冷媒
吐出通路８６，８８には、密閉容器１２に固定される接
続管９０，９２，９４，９６を介して冷媒配管９８，１
００，１０２，１０４が接続される。
【００３４】この様に、各圧縮要素３２，３４の吸入側
に冷媒を導入する冷媒導入管としての冷媒配管９８，１
０２と、各圧縮要素３２，３４の吐出側から圧縮冷媒を
吐出する冷媒吐出管としての冷媒配管１００，１０４と
が、コンプレッサ１０の上下シリンダ３８，４０に直接
接続されるのではなく、上部支持部材５４及び下部支持
部材５６に夫々接続されているので、シリンダの厚みに
関係なく上記冷媒配管９８，１００，１０２，１０４の
内径を設定することができる。このため、二酸化炭素冷
媒を用いた冷凍サイクルに使用する場合においても、冷
媒通路断面積が小さくなることなく、圧力損失を低減さ
せて圧縮効率を向上させることができる。
に冷媒を導入する冷媒導入管としての冷媒配管９８，１
０２と、各圧縮要素３２，３４の吐出側から圧縮冷媒を
吐出する冷媒吐出管としての冷媒配管１００，１０４と
が、コンプレッサ１０の上下シリンダ３８，４０に直接
接続されるのではなく、上部支持部材５４及び下部支持
部材５６に夫々接続されているので、シリンダの厚みに
関係なく上記冷媒配管９８，１００，１０２，１０４の
内径を設定することができる。このため、二酸化炭素冷
媒を用いた冷凍サイクルに使用する場合においても、冷
媒通路断面積が小さくなることなく、圧力損失を低減さ
せて圧縮効率を向上させることができる。
【００３５】また、冷媒配管１００及び１０２の間に
は、気液分離器として作用するサクションマフラー１０
６が接続されている。
は、気液分離器として作用するサクションマフラー１０
６が接続されている。
【００３６】このサクションマフラー１０６には、コン
プレッサ１０の外部に設けられ、コンプレッサ１０から
の吐出冷媒の温度を超臨界条件下にて低下させる冷却装
置として作用（通常条件下では凝縮器として作用）する
熱交換器（図示せず）において、熱交換された後の冷媒
の一部を膨張弁などの減圧手段（図示せず）にて減圧さ
せ、その冷媒を冷媒配管２０１を介して合流させてい
る。
プレッサ１０の外部に設けられ、コンプレッサ１０から
の吐出冷媒の温度を超臨界条件下にて低下させる冷却装
置として作用（通常条件下では凝縮器として作用）する
熱交換器（図示せず）において、熱交換された後の冷媒
の一部を膨張弁などの減圧手段（図示せず）にて減圧さ
せ、その冷媒を冷媒配管２０１を介して合流させてい
る。
【００３７】ここで、上記減圧手段では低段圧縮要素３
２の吐出側冷媒圧力と等しい圧力（＝７．５ＭＰａ）ま
で減圧している。
２の吐出側冷媒圧力と等しい圧力（＝７．５ＭＰａ）ま
で減圧している。
【００３８】これにより、このサクションマフラー１０
６において、冷媒配管１００を介して流入する低段圧縮
要素３２の高温の吐出冷媒が、冷媒配管２０１を介して
流入する上記減圧手段からの低温冷媒により冷却され、
冷媒配管１０２を介して高段圧縮要素３４の吸入側に供
給される冷媒が、低段圧縮要素３２の吐出冷媒より低温
となる。このサクションマフラー１０６が、高段圧縮要
素３４の吸入側に供給される冷媒を冷却する冷却手段と
して機能している。
６において、冷媒配管１００を介して流入する低段圧縮
要素３２の高温の吐出冷媒が、冷媒配管２０１を介して
流入する上記減圧手段からの低温冷媒により冷却され、
冷媒配管１０２を介して高段圧縮要素３４の吸入側に供
給される冷媒が、低段圧縮要素３２の吐出冷媒より低温
となる。このサクションマフラー１０６が、高段圧縮要
素３４の吸入側に供給される冷媒を冷却する冷却手段と
して機能している。
【００３９】次に、上述した図１の２段圧縮式ロータリ
コンプレッサ１０の動作概要について説明する。
コンプレッサ１０の動作概要について説明する。
【００４０】まず、ターミナル端子２０及び給電配線
（図示せず）を介して電動機１４のコイル２８に給電す
ると、ロータ２４が回転しそれに固定されたクランク軸
１６が回転する。この回転によりクランク軸１６と一体
的に設けられた上下偏心部４２，４４に連結された上下
ローラ４６，４８が上下シリンダ３８，４０内を偏心回
転する。これにより、冷媒配管９８、冷媒吸込通路を経
由して、図２に示すように吸入ポート１１４から上シリ
ンダ３８の吸入室３８ａに吸入された冷媒ガスは、上ロ
ーラ４６と上ベーン５０の動作により１段目の圧縮が行
われる。そして、圧縮室３８ｂより吐出ポート１１６を
経由して上部支持部材５４の吐出消音室５８に吐出され
た中間圧の冷媒ガスは、上シリンダ３８の冷媒吐出通路
８６を通り冷媒配管１００に送出される。
（図示せず）を介して電動機１４のコイル２８に給電す
ると、ロータ２４が回転しそれに固定されたクランク軸
１６が回転する。この回転によりクランク軸１６と一体
的に設けられた上下偏心部４２，４４に連結された上下
ローラ４６，４８が上下シリンダ３８，４０内を偏心回
転する。これにより、冷媒配管９８、冷媒吸込通路を経
由して、図２に示すように吸入ポート１１４から上シリ
ンダ３８の吸入室３８ａに吸入された冷媒ガスは、上ロ
ーラ４６と上ベーン５０の動作により１段目の圧縮が行
われる。そして、圧縮室３８ｂより吐出ポート１１６を
経由して上部支持部材５４の吐出消音室５８に吐出され
た中間圧の冷媒ガスは、上シリンダ３８の冷媒吐出通路
８６を通り冷媒配管１００に送出される。
【００４１】次に、冷媒配管１００からの冷媒ガスはサ
クションマフラー１０６を経由して冷媒配管１０２及び
図示されない冷媒吸込通路を経由して図２に示す吸込ポ
ート１１８から下シリンダ４０の低圧室４０ａに吸入さ
れた中間圧の冷媒ガスは、下ローラ４８と下ベーン５２
の動作により２段目の圧縮が行われる。そして、下シリ
ンダ４０の圧縮室４０ｂより吐出ポート１２０を経由し
て下部支持部材５６の吐出消音室６０に吐出された高圧
冷媒ガスは、冷媒吐出通路８８から冷媒配管１０４を通
り蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する外部冷媒回路（図
示せず）に送出される。以後同様の経路で、冷媒ガスの
吸入→圧縮→吐出が行われる。
クションマフラー１０６を経由して冷媒配管１０２及び
図示されない冷媒吸込通路を経由して図２に示す吸込ポ
ート１１８から下シリンダ４０の低圧室４０ａに吸入さ
れた中間圧の冷媒ガスは、下ローラ４８と下ベーン５２
の動作により２段目の圧縮が行われる。そして、下シリ
ンダ４０の圧縮室４０ｂより吐出ポート１２０を経由し
て下部支持部材５６の吐出消音室６０に吐出された高圧
冷媒ガスは、冷媒吐出通路８８から冷媒配管１０４を通
り蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する外部冷媒回路（図
示せず）に送出される。以後同様の経路で、冷媒ガスの
吸入→圧縮→吐出が行われる。
【００４２】また、クランク軸１６の回転により、密閉
容器１２の底部に貯溜されている潤滑油はクランク軸１
６の軸中心に形成された鉛直方向のオイル孔７６を上昇
しその途中に設けた横方向の給油孔７８，８０より外周
面に形成した螺旋状給油溝８２，８４に流出する。これ
により、クランク軸１６の軸受け及び上下ローラ４６，
４８と上下偏心部４２，４４の各摺動部に対する給油が
良好に行われ、その結果、クランク軸１６及び上下偏心
部４２，４４は円滑な回転を行うことができる。
容器１２の底部に貯溜されている潤滑油はクランク軸１
６の軸中心に形成された鉛直方向のオイル孔７６を上昇
しその途中に設けた横方向の給油孔７８，８０より外周
面に形成した螺旋状給油溝８２，８４に流出する。これ
により、クランク軸１６の軸受け及び上下ローラ４６，
４８と上下偏心部４２，４４の各摺動部に対する給油が
良好に行われ、その結果、クランク軸１６及び上下偏心
部４２，４４は円滑な回転を行うことができる。
【００４３】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
【００４４】上記実施形態例では内部低圧型２段圧縮式
ロータリコンプレッサについて説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば、密閉容器１２内部を低段圧縮要素
３２の吐出圧縮冷媒の圧力にする内部中間圧型２段圧縮
式ロータリコンプレッサについても適用可能である。但
しこの場合には、低段圧縮要素３２の圧縮冷媒ガスの一
部を密閉容器１２内に直接吐出するための吐出管を別途
設け、密閉容器１２の冷媒を冷媒配管１００に合流させ
て高段圧縮要素３４の吸入側に供給させる構成にする必
要がある。この場合には、電動機１４の冷却効果が期待
できると共に、低段圧縮要素３２の吐出冷媒ガスの一部
を密閉容器１２内に一旦吐出させた後、高段圧縮要素３
４の吸入側に供給しているので、密閉容器１２の内部空
間が冷媒ガスの吐出脈動を減少させる役割を果たすこと
になる。
ロータリコンプレッサについて説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば、密閉容器１２内部を低段圧縮要素
３２の吐出圧縮冷媒の圧力にする内部中間圧型２段圧縮
式ロータリコンプレッサについても適用可能である。但
しこの場合には、低段圧縮要素３２の圧縮冷媒ガスの一
部を密閉容器１２内に直接吐出するための吐出管を別途
設け、密閉容器１２の冷媒を冷媒配管１００に合流させ
て高段圧縮要素３４の吸入側に供給させる構成にする必
要がある。この場合には、電動機１４の冷却効果が期待
できると共に、低段圧縮要素３２の吐出冷媒ガスの一部
を密閉容器１２内に一旦吐出させた後、高段圧縮要素３
４の吸入側に供給しているので、密閉容器１２の内部空
間が冷媒ガスの吐出脈動を減少させる役割を果たすこと
になる。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、シリ
ンダの厚みに関係なく冷媒導入管及び冷媒吐出管である
冷媒配管の内径を設定することができ、二酸化炭素冷媒
を用いた冷凍サイクルに使用する場合においても、冷媒
通路断面積が小さくなることなく、圧力損失を低減させ
て圧縮効率を向上させることができる。
ンダの厚みに関係なく冷媒導入管及び冷媒吐出管である
冷媒配管の内径を設定することができ、二酸化炭素冷媒
を用いた冷凍サイクルに使用する場合においても、冷媒
通路断面積が小さくなることなく、圧力損失を低減させ
て圧縮効率を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施形態例である内部中間圧型２段
圧縮式ロータリコンプレッサの要部縦断面図である。
圧縮式ロータリコンプレッサの要部縦断面図である。
【図２】図１における各圧縮要素の要部構成を示す概略
平面図である。
平面図である。
【図３】従来の２段圧縮式ロータリコンプレッサを使用
した冷凍サイクルの配管系統図である。
した冷凍サイクルの配管系統図である。
【図４】図３におけるコンプレッサの圧縮機構の概略平
面図である。
面図である。
１０ 内部中間圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサ １２ 円筒状密閉容器 １４ 駆動電動機（電動要素） １６ クランク軸 １８ 回転圧縮機構（回転圧縮要素） ３２ 低段圧縮要素 ３４ 高段圧縮要素 ３６ 中間仕切板 ３８，４０ 上下シリンダ ４２，４４ 上下偏心部 ４６，４８ 上下ローラ ５０，５２ 上下ベーン ５４ 上部支持部材 ５６ 下部支持部材 ８２，８４ オイル溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江原 俊行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山川 貴志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA04 AA09 AA13 AB05 BB11 BB12 BB22 BB42 BB43 BB51 CC02 CC04 CC06 CC07 CC13 CC24 CC25 CC46
Claims (4)
- 【請求項１】 密閉容器の内部に電動要素と、該電動要
素に連結される駆動軸により駆動される低段圧縮要素及
び高段圧縮要素からなる回転圧縮要素とを配置し、前記
低段圧縮要素の吐出側と前記高段圧縮要素の吸入側とを
連通管を介して直列接続した２段圧縮機構を形成する２
段圧縮式ロータリコンプレッサであって、 前記低段圧縮要素及び高段圧縮要素は中間仕切板を介し
て配置され、該各圧縮要素の開口面を閉塞すると共に、
前記駆動軸の軸受部を兼用する上部支持部材及び下部支
持部材を備え、 冷媒として二酸化炭素を用い、前記各圧縮要素の吸入側
に冷媒を導入する冷媒導入管と、該各圧縮要素の吐出側
から圧縮冷媒を吐出する冷媒吐出管とが、前記上部支持
部材及び下部支持部材に夫々接続されていることを特徴
とする２段圧縮式ロータリコンプレッサ。 - 【請求項２】 前記上部支持部材及び下部支持部材に
は、前記冷媒導入管からの冷媒を前記各圧縮要素の吸入
側に供給する吸込通路と、前記各圧縮要素の吐出側から
の冷媒を前記冷媒吐出管に吐出する吐出通路とが形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の２段圧縮式ロ
ータリコンプレッサ。 - 【請求項３】 前記冷媒を超臨界圧力まで圧縮すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の２段圧縮式ロータ
リコンプレッサ。 - 【請求項４】 前記高段圧縮要素の吸入側に供給される
冷媒を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の２段圧縮式ロータリ
コンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25618599A JP3370027B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | ２段圧縮式ロータリコンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25618599A JP3370027B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | ２段圧縮式ロータリコンプレッサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082369A true JP2001082369A (ja) | 2001-03-27 |
| JP3370027B2 JP3370027B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=17289095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25618599A Expired - Fee Related JP3370027B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | ２段圧縮式ロータリコンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3370027B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095585A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Daikin Ind Ltd | 回転式圧縮機 |
| US7690217B2 (en) | 2002-10-24 | 2010-04-06 | Showa Denko K.K. | Refrigeration system, compressing and heat-releasing apparatus and heat-releasing device |
| JP2010084662A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Daikin Ind Ltd | 回転式圧縮機 |
| CN103782040A (zh) * | 2012-05-29 | 2014-05-07 | 松下电器产业株式会社 | 压缩机 |
| CN104428535A (zh) * | 2012-06-26 | 2015-03-18 | 松下知识产权经营株式会社 | 旋转式压缩机 |
| CN105443383A (zh) * | 2014-09-01 | 2016-03-30 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 泵体结构、双级压缩机及空调系统 |
| WO2023181364A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 東芝キヤリア株式会社 | ロータリー式圧縮機、および冷凍サイクル装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103256223B (zh) * | 2012-02-17 | 2015-12-23 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 变容压缩机及其控制方法、具有其的空调器和热泵热水器 |
| CN104989644B (zh) * | 2015-07-03 | 2017-05-31 | 广东美芝制冷设备有限公司 | 压缩机 |
-
1999
- 1999-09-09 JP JP25618599A patent/JP3370027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7690217B2 (en) | 2002-10-24 | 2010-04-06 | Showa Denko K.K. | Refrigeration system, compressing and heat-releasing apparatus and heat-releasing device |
| JP2008095585A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Daikin Ind Ltd | 回転式圧縮機 |
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| CN104428535A (zh) * | 2012-06-26 | 2015-03-18 | 松下知识产权经营株式会社 | 旋转式压缩机 |
| CN104428535B (zh) * | 2012-06-26 | 2016-09-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 旋转式压缩机 |
| CN105443383A (zh) * | 2014-09-01 | 2016-03-30 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 泵体结构、双级压缩机及空调系统 |
| CN105443383B (zh) * | 2014-09-01 | 2018-01-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 泵体结构、双级压缩机及空调系统 |
| WO2023181364A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 東芝キヤリア株式会社 | ロータリー式圧縮機、および冷凍サイクル装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3370027B2 (ja) | 2003-01-27 |
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