JP2004239204A - Compressor - Google Patents

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JP2004239204A
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oil
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Inventor
Kentaro Yamaguchi
賢太郎 山口
Kenzo Matsumoto
兼三 松本
Kazuya Sato
里  和哉
Akifumi Fuuka
明文 富宇加
Hiromasa Aoki
啓真 青木
Midori Futagawame
緑 二川目
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor which suppresses oil discharge rate, reduces noise and vibration, and requires less installation space. <P>SOLUTION: A rotary compressor 10 has a compression mechanism 18 in a closed housing 12. The refrigerant compressed by the compression mechanism 18 is discharged outside the closed housing 12 through a refrigerant discharge tube 96. A receiver member 122 is mounted in the closed housing 12. An oil separator 132 constituted of a tank with a given capacity is connected to the refrigerant discharge tube 96. An oil return tube 134 of the oil separator 132 is connected to the closed housing 12. The oil separator 132 is supported by the receiver member 122. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉容器内に圧縮機構部を備え、この圧縮機構部にて圧縮された冷媒を冷媒吐出管により密閉容器外に吐出する圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種圧縮機、特に内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサは特許文献1に示されている。即ち、係るロータリコンプレッサでは、圧縮機構部を構成する第1の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮されて中間圧となりシリンダの高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。そして、この密閉容器内の中間圧のガスは第2の回転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により2段目の圧縮が行われて高温高圧のガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経て冷媒吐出管より外部に吐出される。
【0003】
ロータリコンプレッサから吐出された冷媒ガスは冷媒回路の放熱器などに流入し、放熱した後、膨張弁で絞られて蒸発器で吸熱し、ロータリコンプレッサの第1の回転圧縮要素に吸入されるサイクルを繰り返す。
【0004】
また、係るロータリコンプレッサに、高低圧差の大きい冷媒、例えば二酸化炭素(CO)を冷媒として用いた場合、吐出冷媒圧力は高圧となる第2の回転圧縮要素で12MPaGに達し、一方、低段側となる第1の回転圧縮要素で8MPaG(中間圧)となる(第1の回転圧縮要素の吸込圧力は4MPaG)。
【0005】
【特許文献1】
特開平2−294587号公報(F04C23/00)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような圧縮機では圧縮機構部を循環するために冷媒ガス中にオイルを混入させているが、特に、上述した第2の回転圧縮要素から出た冷媒ガスはそのまま外部に吐出されるため、冷媒回路へのオイルの流出が多くなる。係るオイル吐出量が多くなると、長配管の冷媒回路や極低温の装置では冷媒循環に支障を来すと共に、圧縮機内のオイルレベルも低下し、摺動性能やシール性が低下する問題がある。
【0007】
そこで、従来より冷媒吐出管にオイルセパレータを接続して吐出冷媒ガスからオイルを分離し、圧縮機に戻す工夫が成されているが、設置スペースが拡大する問題があった。
【0008】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、オイル吐出量を抑制し、且つ、圧縮機の騒音や振動を低減させながら、設置スペースも削減できる圧縮機を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明では、密閉容器内に圧縮機構部を備え、この圧縮機構部にて圧縮された冷媒を冷媒吐出管により密閉容器外に吐出する圧縮機において、密閉容器に設けられた受け具と、冷媒吐出管に接続された所定容量のタンクから成るオイルセパレータとを備え、このオイルセパレータのオイル戻し管を密閉容器内に連通させると共に、このオイルセパレータを受け具に保持させたので、オイルセパレータによって圧縮機構部から冷媒と共に吐出されたオイルを分離し、密閉容器内に戻すことができるようになる。
【0010】
これにより、圧縮機から冷媒回路内へ流出するオイル量を抑制することが可能となる。特に、オイルセパレータを密閉容器に設けた受け具に保持させているので、密閉容器とオイルセパレータとを一体化し、省スペース化を達成することができるようになる。また、オイルセパレータは所定容量のタンクにて構成しているので、このオイルセパレータにてマフラー効果を得ることができ、冷媒ガスの吐出脈動を吸収して騒音や振動を低減させることができるようになるものである。
【0011】
また、請求項2の発明の如く、圧縮機構部を第1及び第2の圧縮要素から構成し、当該第1の圧縮要素で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒を第2の圧縮要素で圧縮して冷媒吐出管よりオイルセパレータに吐出する場合には、オイルセパレータにて分離された高圧のオイルを中間圧の密閉容器内に円滑に戻すことができるようになる。これにより、圧縮機の密閉容器内のオイル量を常に好適に維持することができ、潤滑性とシール性を確保することができるようになるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の圧縮機の実施例として、第1及び第2の回転圧縮要素を備えた内部中間圧型多段(2段)圧縮式のロータリコンプレッサ10の縦断側面図である
【0013】
この図において、10は二酸化炭素(CO)を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ10は鋼板からなる円筒状の密閉容器12と、この密閉容器12の内部空間の上側に配置収納された電動要素14及びこの電動要素14の下側に配置され、電動要素14の回転軸16により駆動される第1の回転圧縮要素32(1段目)及び第2の回転圧縮要素34(2段目)からなる圧縮機構部18にて構成されている。
【0014】
密閉容器12は底部をオイル溜め58とし、電動要素14と圧縮機構部18を収納する容器本体12Aと、この容器本体12Aの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ(蓋体)12Bとで構成され、且つ、このエンドキャップ12Bの上面中心には円形の取付孔12Dが形成されており、この取付孔12Dには電動要素14に電力を供給するためのターミナル(配線を省略)20が取り付けられている。
【0015】
電動要素14は、密閉容器12の上部空間の内周面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の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ24とからなる。このロータ24は中心を通り鉛直方向に延びる前記回転軸16に固定されている。
【0016】
ステータ22は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体26と、この積層体26の図示しない歯部に直巻き(集中巻き)方式により巻装されたステータコイル28を有している。また、ロータ24もステータ22と同様に電磁鋼板の積層体30で形成され、この積層体30内に永久磁石MGを埋設して構成されている。
【0017】
前記第1の回転圧縮要素32と第2の回転圧縮要素34との間には中間仕切板36が挟持されている。即ち、圧縮機構部18の第1の回転圧縮要素32と第2の回転圧縮要素34は、中間仕切板36と、この中間仕切板36の上下に配置された上側のシリンダ38、下側のシリンダ40と、180度の位相差を有して回転軸16に設けた上下の偏心部42、44に嵌合されて上下のシリンダ38、40内を偏心回転する上下のローラ46、48と、コイルバネ76、77と背圧により付勢されて先端をこれら上下のローラ46、48にそれぞれ当接させ、上下のシリンダ38、40内をそれぞれ低圧室側LRと高圧室側HR(図2)に区画する上下のベーン50、52と、シリンダ38の上側の開口面及びシリンダ40の下側の開口面を閉塞して回転軸16の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材54及び下部支持部材56にて構成されている。
【0018】
一方、上部支持部材54及び下部支持部材56には、吸込ポート55(図2。下部支持部材56は図示せず)にて上下のシリンダ38、40の内部とそれぞれ連通する吸込通路60(上部支持部材54は図示せず)と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上カバー66、下カバー68にて閉塞することにより形成される吐出消音室62、64とが設けられている。
【0019】
尚、吐出消音室64と密閉容器12内とは、上下のシリンダ38、40や中間仕切板36を貫通する図示しない連通路にて連通されており、連通路の上端には中間吐出管121が立設され、この中間吐出管121から第1の回転圧縮要素32で圧縮された中間圧の冷媒が密閉容器12内に吐出される。
【0020】
そして、この場合冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素(CO)が使用される。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、エーテル油、エステル油、PAG(ポリアルキルグリコール)等既存のオイルが使用される。
【0021】
係る密閉容器12の容器本体12Aの側面には、上部支持部材54と下部支持部材56の吸込通路60(上側は図示せず)、吐出消音室62、上カバー66の上側(電動要素14の下端に略対応する位置)に対応する位置に、スリーブ141、142、143及び144がそれぞれ溶接固定されている。そして、スリーブ141内にはシリンダ38に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管92の一端が挿入接続され、この冷媒導入管92の一端はシリンダ38の図示しない吸込通路と連通する。この冷媒導入管92は密閉容器12の上側を通過してスリーブ144に至り、他端はスリーブ144内に挿入接続されて密閉容器12内に連通する。
【0022】
また、スリーブ142内にはシリンダ40に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管94の一端が挿入接続され、この冷媒導入管94の一端はシリンダ40の吸込通路60と連通する。この冷媒導入管94の他端は図示しないアキュムレータに接続される。また、スリーブ143内には冷媒吐出管96が挿入接続されており、この冷媒吐出管96には密閉容器12の外側においてオイルセパレータ132が溶接により接続されている。
【0023】
このオイルセパレータ132は、鋼板からなる所定容量の縦長円筒形タンクにて構成されており、冷媒吐出管96は係るタンク状のオイルセパレータ132内に入り、当該オイルセパレータ132内の上部において開口している。オイルセパレータ132の上端には冷媒配管98が溶接にて接続固定されており、この冷媒配管98は、オイルセパレータ132内上部に開口している。オイルセパレータ132の下部にはオイル戻し管134が接続されており、このオイル戻し管134はオイルセパレータ132内下部に開口すると共に、先端は容器本体12Aに接続され、当該容器本体12Aを貫通して密閉容器12内に開口している。実施例では、図1に示すようにオイル戻し管134の先端は密閉容器12内の電動要素14と圧縮機構部18との間に開口している。
【0024】
このオイルセパレータ132内には図示しないがオイルセパレータ132内の空間を上下に仕切るかたちでオイル分離具が設けられている。そして、前記冷媒吐出管96からオイルセパレータ132内に流入した冷媒ガス(図6中実線矢印で示す)がオイル分離具を通過する過程で、冷媒ガスと共に吐出されたオイルはオイル分離具に付着して分離する。分離されたオイルは、オイルセパレータ132内下部に流下貯溜され、オイル戻し管134内を通って密閉容器12内に流入し(図6中破線矢印で示す)、底部のオイル溜め58に帰還する。
【0025】
一方、前記密閉容器12の容器本体12Aの側面には、鋼板からなる受け具122が溶接固定されており、この受け具122に、固定具126を用いて前記オイルセパレータ132が保持される(図3、図4)。即ち、この受け具122は、その略中央部が所定寸法前記容器本体12Aの側面に沿って当接し、当該容器本体12Aに溶接固定されている。受け具122の両端には固定部124、124が設けられており、両固定部124、124は容器本体12Aから立ち上がり、且つ、相互に離間する方向に所定寸法延在する折曲されている。そして、両固定部124、124には図示しないネジ孔が形成されている。
【0026】
また、前記固定具126は所定幅の帯状鋼板にて構成されると共に、オイルセパレータ132の周囲に巻き付け可能な形状に湾曲形成されている(図5)。この固定具126の両端には引掛部128と固定片130がそれぞれ形成されており、引掛部128は固定具126の一端部より内側に折曲されて形成され、固定片130は固定具126の他端部より所定寸法外側に折曲されて形成されている。引掛部128は、前記受け具122の固定部124に密閉容器12側の面から引っかけ可能な鉤状を呈しており、固定片130は受け具122の固定部124の前面に当接する形状を呈している。尚、130Aは固定片130に形成された挿通孔である。
【0027】
そして、受け具122にオイルセパレータ132の略中央を当接し、固定具126の引掛部128を受け具122の一方の固定部124に裏側(密閉容器12側)の面から引っ掛ける。次に、固定具126をオイルセパレータ132の周囲に沿って宛い、固定片130を他方の固定部124前面に当接させる。このとき、固定片130の挿通孔130と受け具122の他方の固定部124に設けられたネジ孔とが一致する。
【0028】
次に、予め用意したボルト136を固定片130の挿通孔130A側から他方の固定部124に設けられたネジ孔に挿入し、裏側(密閉容器12側)からナット136Aを螺合させて締め付ける。これにより、オイルセパレータ132は固定具126と受け具122とで挟まれた状態で受け具122に保持されることになる。この状態でオイルセパレータ132は密閉容器12に沿うかたちでその外側に保持され、密閉容器12と一体化される。
【0029】
尚、引掛部128には図5の形状に加えて、一方の固定部124に設けたネジ孔に挿入可能な係合片を設けてもよい。そして、係る係合片を固定部124のネジ孔に係合させれば、引掛部128と固定部124とのずれを防止することができるようになり、オイルセパレータ132を受け具122により固定具126に一層確実に保持させることができるようになる。
【0030】
次に、図2を参照しながら上記第2の回転圧縮要素34のベーン50周辺の構造について説明する。シリンダ38には前記吐出消音室62と図示しない吐出弁を介して連通する吐出ポート70と前述した吸込ポート55が形成されており、これらの間に位置してシリンダ38には半径方向に延在する案内溝71が形成されている。そして、この案内溝71内に前記ベーン50は摺動自在に収納されている。
【0031】
ベーン50は前述した如くその先端をローラ46に当接させてシリンダ38内を低圧室側LRと高圧室側HRとに区画する。そして、吸込ポート55はこの低圧室側LRに開口し、吐出ポート70は高圧室側HRに開口している。
【0032】
案内溝71の外側(密閉容器12側)には図示しないが当該案内溝71に連通して背圧室がシリンダ38内に形成されている。この背圧室は前記吐出消音室62に連通されており、それによってベーン50に高圧の背圧を印加する。尚、前記コイルバネ76はこの案内溝71及び背圧室の外側に延在してシリンダ38内に形成された収納部内に収納され、ベーン50の外側に当接してベーン50の先端を常時ローラ46側に付勢する。尚、76Aは抜け止めでコイルバネ76の後端を固定する。
【0033】
以上の構成で次に動作を説明する。ターミナル20及び図示されない配線を介して電動要素14のステータコイル28に通電されると、電動要素14が起動してロータ24が回転する。この回転により回転軸16と一体に設けた上下の偏心部42、44に嵌合された上下のローラ46、48が上下のシリンダ38、40内を偏心回転する。
【0034】
これにより、冷媒導入管94及び下部支持部材56に形成された吸込通路60を経由して図示しない吸込ポートからシリンダ40の低圧室側に吸入された低圧の冷媒は、ローラ48とベーン52の動作により1段目の圧縮が行われて中間圧となりシリンダ40の高圧室側より図示しない連通路を経て中間吐出管121から密閉容器12内に吐出される。これによって、密閉容器12内は中間圧となる。
【0035】
そして、密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスは、スリーブ144から出て冷媒導入管92及び上部支持部材54に形成された図示しない吸込通路を経由して吸込ポート55からシリンダ38の低圧室側LRに吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ46とベーン50の動作により2段目の圧縮が行われて高温・高圧の冷媒ガスとなる。高温・高圧の冷媒ガスは、高圧室側HRから吐出ポート70を通り上部支持部材54内に形成された吐出消音室62を経て、冷媒吐出管96内を通り、オイルセパレータ132内に吐出される。
【0036】
オイルセパレータ132内に吐出された冷媒ガスは、オイルセパレータ132内に設けられたオイル分離具を通過する過程で、上述の如く冷媒ガスに溶け込んでいるオイルが分離される。そして、オイル分離具でオイルが分離された冷媒ガスは冷媒配管98からオイルセパレータ132外に出て外部の図示しないガスクーラなどに流入する。このガスクーラで冷媒は放熱した後、図示しない減圧装置などで減圧され、これもまた図示しないエバポレータに流入する。
【0037】
そこで冷媒が蒸発し、その後、前記アキュムレータを経て冷媒導入管94から第1の回転圧縮要素32内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【0038】
オイルセパレータ132で冷媒ガスと分離されたオイルは、高圧のオイルセパレータ132(タンク)内に貯留される。オイルセパレータ132内に貯留されたオイルは、高圧でオイル戻し管134に押し出され、オイル戻し管134内を通って密閉容器12内に流入し、底部のオイル溜め58に帰還する。
【0039】
他方回転軸16内には上下に渡って図示しない給油通路が形成されており、この給油通路の下端は回転軸16の下端に設けられた図示しないオイルポンプに連通しており、上端は電動要素14の上端において開放している。そして、オイル溜め58に帰還したオイルはオイルポンプで汲み上げられ給油通路から第1の回転圧縮要素32と第2の回転圧縮要素34のシリンダ38、40や回転軸16の軸受け(上部支持部材54及び下部支持部材56)等の摺動部に供給されて潤滑する。
【0040】
このように、密閉容器12に設けた受け具122と、冷媒吐出管96に接続された所定容量のタンクから成るオイルセパレータ132とを備えており、このオイルセパレータ132に設けたオイル戻し管134を密閉容器12内に連通させ、オイルセパレータ132は固定具126により受け具122に保持しているので、オイルセパレータ132によって圧縮機構部18から冷媒と共に吐出されたオイルを、圧縮機構部18(第2の回転圧縮要素34)の出口で分離回収することができる。これにより、圧縮機構部18から冷媒回路内へ流出するオイル量を確実に抑制することが可能となる。
【0041】
特に、オイルセパレータ132を密閉容器12に設けた受け具122に保持して固定し、密閉容器12とオイルセパレータ132とを一体化しているので、ロータリコンプレッサ10の省スペース化を達成することができる。
【0042】
また、オイルセパレータ132を所定容量のタンクにて構成しているので、係るオイルセパレータ132内においてマフラー効果を得ることができる。これにより、2段目の圧縮が行われ、第2の回転圧縮要素34から吐出された高温・高圧の冷媒ガスの吐出脈動を吸収することが可能となる。これにより、ロータリコンプレッサ10の圧縮機構部18から吐出された高温・高圧の冷媒ガスの吐出脈動による騒音や振動を大幅に低減させることができるようになる。
【0043】
また、密閉容器12内に吐出された中間圧の冷媒を第2の回転圧縮要素34で圧縮して冷媒吐出管96よりオイルセパレータ132に吐出し、オイルセパレータ132にて分離された高圧のオイルを中間圧の密閉容器12内に戻している。この場合、オイルセパレータ132内の圧力は密閉容器12内の中間圧より高いので、オイルセパレータ132で分離されたオイルを密閉容器12内に円滑に流入させることができ、密閉容器12内のオイル量を常に好適に維持することができる。
【0044】
尚、実施例では圧縮機を内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサ10にて説明したが、圧縮機はそれに限らず、スクロールコンプレッサや単シリンダのロータリコンプレッサなどにおいても本発明は有効である。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、密閉容器内に圧縮機構部を備え、この圧縮機構部にて圧縮された冷媒を冷媒吐出管により密閉容器外に吐出する圧縮機において、密閉容器に設けられた受け具と、冷媒吐出管に接続された所定容量のタンクから成るオイルセパレータとを備え、このオイルセパレータのオイル戻し管を密閉容器内に連通させると共に、このオイルセパレータを受け具に保持させたので、オイルセパレータによって圧縮機構部から冷媒と共に吐出されたオイルを分離し、密閉容器内に戻すことができるようになる。
【0046】
これにより、圧縮機から冷媒回路内へ流出するオイル量を抑制することが可能となる。特に、オイルセパレータを密閉容器に設けた受け具に保持させているので、密閉容器とオイルセパレータとを一体化し、省スペース化を達成することができるようになる。また、オイルセパレータは所定容量のタンクにて構成しているので、このオイルセパレータにてマフラー効果を得ることができ、冷媒ガスの吐出脈動を吸収して騒音や振動を低減させることができるようになるものである。
【0047】
また、請求項2の発明の如く、圧縮機構部を第1及び第2の圧縮要素から構成し、当該第1の圧縮要素で圧縮された冷媒を密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒を第2の圧縮要素で圧縮して冷媒吐出管よりオイルセパレータに吐出する場合には、オイルセパレータにて分離された高圧のオイルを中間圧の密閉容器内に円滑に戻すことができるようになる。これにより、圧縮機の密閉容器内のオイル量を常に好適に維持することができ、潤滑性とシール性を確保することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮機の実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図2】図1のロータリコンプレッサの第2の回転圧縮要素のシリンダの圧縮工程の概念図である。
【図3】図1のロータリコンプレッサの正面図である。
【図4】図1のロータリコンプレッサの平面図である。
【図5】図1のロータリコンプレッサの固定具の斜視図である。
【図6】図1のロータリコンプレッサにおけるオイル戻しを説明するためのオイルセパレータの概略断面図である。
【符号の説明】
10 ロータリコンプレッサ(圧縮機)
18 圧縮機構部
32 第1の回転圧縮要素
34 第2の回転圧縮要素
38、40 シリンダ
42、44 偏心部
46、48 ローラ
50、52 ベーン
96 冷媒吐出管
98 冷媒配管
122 受け具
124 固定部
126 固定具
128 引掛部
130 固定片
132 オイルセパレータ
134 オイル戻し管
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor having a compression mechanism in a closed container and discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism to the outside of the closed container through a refrigerant discharge pipe.
[0002]
[Prior art]
A conventional compressor of this type, particularly a rotary compressor of an internal intermediate pressure type multi-stage compression type, is disclosed in Patent Document 1. That is, in such a rotary compressor, the refrigerant gas is sucked into the low pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the first rotary compression element constituting the compression mechanism, and is compressed by the operation of the rollers and the vanes to become the intermediate pressure, thereby increasing the pressure of the cylinder. The air is discharged from the chamber through a discharge port and a discharge muffling chamber into the closed container. Then, the intermediate-pressure gas in the sealed container is sucked into the low-pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the second rotary compression element, and the second-stage compression is performed by the operation of the roller and the vane, so that the high-temperature and high-pressure gas is released. Then, the refrigerant is discharged from the high pressure chamber through the discharge port and the discharge muffling chamber to the outside through the refrigerant discharge pipe.
[0003]
The refrigerant gas discharged from the rotary compressor flows into a radiator of the refrigerant circuit, radiates heat, is throttled by an expansion valve, absorbs heat by an evaporator, and is sucked into a first rotary compression element of the rotary compressor. repeat.
[0004]
Further, when a refrigerant having a large difference between high and low pressures, for example, carbon dioxide (CO 2 ) is used as the refrigerant in the rotary compressor, the discharged refrigerant pressure reaches 12 MPaG in the second rotary compression element having a high pressure, while the low stage side Becomes 8 MPaG (intermediate pressure) at the first rotary compression element (the suction pressure of the first rotary compression element is 4 MPaG).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2-294587 (F04C23 / 00)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in such a compressor, oil is mixed into the refrigerant gas in order to circulate through the compression mechanism. In particular, the refrigerant gas discharged from the second rotary compression element is discharged to the outside as it is. Therefore, the outflow of oil to the refrigerant circuit increases. When the oil discharge amount increases, the circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit having a long pipe or a cryogenic device is hindered, and the oil level in the compressor is also reduced.
[0007]
Therefore, conventionally, an oil separator is connected to the refrigerant discharge pipe to separate oil from the refrigerant gas discharged and returned to the compressor, but there is a problem that the installation space is enlarged.
[0008]
The present invention has been made to solve such a conventional technical problem, and a compressor capable of reducing an installation amount while suppressing an oil discharge amount and reducing noise and vibration of the compressor. To provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the present invention, a compressor provided with a compression mechanism in an airtight container, and a compressor provided in the airtight container in a compressor that discharges the refrigerant compressed by the compression mechanism to the outside of the airtight container through a refrigerant discharge pipe. An oil separator consisting of a tank of a predetermined capacity connected to the refrigerant discharge pipe. The oil return pipe of the oil separator is connected to the inside of the closed container, and the oil separator is held by the receiving device. As a result, the oil discharged from the compression mechanism together with the refrigerant can be separated and returned to the closed container.
[0010]
This makes it possible to suppress the amount of oil flowing out of the compressor into the refrigerant circuit. In particular, since the oil separator is held by the receiver provided in the closed container, the closed container and the oil separator are integrated, and space saving can be achieved. Further, since the oil separator is constituted by a tank having a predetermined capacity, a muffler effect can be obtained with this oil separator, and noise and vibration can be reduced by absorbing the pulsation of the discharge of the refrigerant gas. It becomes.
[0011]
Further, as in the second aspect of the present invention, the compression mechanism section includes the first and second compression elements, discharges the refrigerant compressed by the first compression element into the closed container, and further discharges the refrigerant. When the intermediate-pressure refrigerant is compressed by the second compression element and discharged from the refrigerant discharge pipe to the oil separator, the high-pressure oil separated by the oil separator may be smoothly returned to the intermediate-pressure closed container. become able to. As a result, the amount of oil in the sealed container of the compressor can be always maintained appropriately, and lubricity and sealability can be ensured.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of an internal intermediate pressure type multi-stage (two-stage) compression type rotary compressor 10 having first and second rotary compression elements as an embodiment of the compressor of the present invention.
In this figure, reference numeral 10 denotes a rotary compressor of an internal intermediate pressure type multi-stage compression type using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. The rotary compressor 10 has a cylindrical sealed container 12 made of a steel plate and the inside of the sealed container 12. A first rotary compression element 32 (first stage) and a second rotary compression element 32 that are disposed and housed above the space and that are disposed below the electric element 14 and driven by the rotating shaft 16 of the electric element 14; The compression mechanism 18 includes a rotary compression element 34 (second stage).
[0014]
The closed container 12 has an oil reservoir 58 at the bottom, a container body 12A for housing the electric element 14 and the compression mechanism 18, and a substantially bowl-shaped end cap (lid) 12B for closing the upper opening of the container body 12A. A circular mounting hole 12D is formed in the center of the upper surface of the end cap 12B, and a terminal (wiring omitted) 20 for supplying electric power to the electric element 14 is mounted in the mounting hole 12D. Have been.
[0015]
The electric element 14 includes a stator 22 annularly mounted along the inner peripheral surface of the upper space of the closed casing 12, and a rotor 24 inserted inside the stator 22 with a slight space therebetween. The rotor 24 is fixed to the rotation shaft 16 extending vertically through the center.
[0016]
The stator 22 has a laminated body 26 in which donut-shaped electromagnetic steel sheets are laminated, and a stator coil 28 wound around teeth (not shown) of the laminated body 26 by a direct winding (concentrated winding) method. The rotor 24 is also formed of a laminated body 30 of electromagnetic steel sheets, like the stator 22, and is configured by embedding a permanent magnet MG in the laminated body 30.
[0017]
An intermediate partition plate 36 is held between the first rotary compression element 32 and the second rotary compression element 34. That is, the first rotary compression element 32 and the second rotary compression element 34 of the compression mechanism section 18 include an intermediate partition plate 36, an upper cylinder 38 disposed above and below the intermediate partition plate 36, and a lower cylinder 38. And upper and lower rollers 46 and 48 fitted to upper and lower eccentric portions 42 and 44 provided on the rotating shaft 16 with a phase difference of 180 degrees to rotate eccentrically in the upper and lower cylinders 38 and 40, and a coil spring The front ends of the upper and lower cylinders 38 and 40 are divided into a low-pressure chamber LR and a high-pressure chamber HR (FIG. 2). The upper and lower vanes 50 and 52 to be closed, the upper support member 54 and the lower support member 56 serving as a support member that also serves as a bearing for the rotary shaft 16 by closing the upper opening surface of the cylinder 38 and the lower opening surface of the cylinder 40. Composed of It has been.
[0018]
On the other hand, the upper support member 54 and the lower support member 56 have a suction port 55 (FIG. 2; the lower support member 56 is not shown) and a suction passage 60 (the upper support member) which communicates with the inside of the upper and lower cylinders 38 and 40 respectively. The member 54 is not shown), and discharge muffling chambers 62 and 64 formed by partially recessing the recess and closing the recess with an upper cover 66 and a lower cover 68 are provided.
[0019]
The discharge muffling chamber 64 and the inside of the closed container 12 are communicated with each other by a communication passage (not shown) penetrating the upper and lower cylinders 38 and 40 and the intermediate partition plate 36, and an intermediate discharge pipe 121 is provided at an upper end of the communication passage. The intermediate-pressure refrigerant compressed by the first rotary compression element 32 is discharged from the intermediate discharge pipe 121 into the closed container 12.
[0020]
In this case, carbon dioxide (CO 2 ), which is a natural refrigerant in consideration of the flammability and toxicity, is used as the refrigerant in consideration of the global environment. As the oil as the lubricating oil, for example, existing oils such as mineral oil (mineral oil), alkylbenzene oil, ether oil, ester oil, and PAG (polyalkyl glycol) are used.
[0021]
On the side surface of the container body 12A of the closed container 12, the suction passages 60 (the upper side is not shown) of the upper support member 54 and the lower support member 56, the discharge muffling chamber 62, and the upper side of the upper cover 66 (the lower end of the electric element 14) The sleeves 141, 142, 143, and 144 are respectively welded and fixed at positions corresponding to (positions substantially corresponding to). One end of a refrigerant introduction pipe 92 for introducing refrigerant gas into the cylinder 38 is inserted into the sleeve 141, and one end of the refrigerant introduction pipe 92 communicates with a suction passage (not shown) of the cylinder 38. The refrigerant introduction pipe 92 passes through the upper side of the closed container 12 to reach the sleeve 144, and the other end is inserted and connected into the sleeve 144 and communicates with the inside of the closed container 12.
[0022]
One end of a refrigerant introduction pipe 94 for introducing refrigerant gas into the cylinder 40 is inserted into the sleeve 142, and one end of the refrigerant introduction pipe 94 communicates with the suction passage 60 of the cylinder 40. The other end of the refrigerant introduction pipe 94 is connected to an accumulator (not shown). Further, a coolant discharge pipe 96 is inserted and connected into the sleeve 143, and an oil separator 132 is connected to the coolant discharge pipe 96 outside the closed casing 12 by welding.
[0023]
The oil separator 132 is constituted by a vertically long cylindrical tank having a predetermined capacity made of a steel plate, and the refrigerant discharge pipe 96 enters the tank-shaped oil separator 132 and opens at an upper portion in the oil separator 132. I have. A refrigerant pipe 98 is connected and fixed to the upper end of the oil separator 132 by welding, and the refrigerant pipe 98 opens at an upper portion inside the oil separator 132. An oil return pipe 134 is connected to a lower part of the oil separator 132. The oil return pipe 134 is opened at a lower part inside the oil separator 132, and a tip is connected to the container main body 12A and penetrates the container main body 12A. It is open in the closed container 12. In the embodiment, as shown in FIG. 1, the tip of the oil return pipe 134 is opened between the electric element 14 in the closed container 12 and the compression mechanism 18.
[0024]
Although not shown, an oil separator is provided in the oil separator 132 so as to partition the space inside the oil separator 132 up and down. In the process in which the refrigerant gas (indicated by a solid arrow in FIG. 6) flowing into the oil separator 132 from the refrigerant discharge pipe 96 passes through the oil separator, the oil discharged together with the refrigerant gas adheres to the oil separator. And separate. The separated oil flows downward into the oil separator 132, flows into the closed container 12 through the oil return pipe 134 (indicated by a dashed arrow in FIG. 6), and returns to the bottom oil reservoir 58.
[0025]
On the other hand, a holder 122 made of a steel plate is welded and fixed to the side surface of the container body 12A of the closed container 12, and the oil separator 132 is held by the holder 122 by using a fixing tool 126 (FIG. 3, FIG. 4). That is, the holder 122 has a substantially central portion in contact with a predetermined dimension along the side surface of the container body 12A, and is fixed to the container body 12A by welding. Fixing portions 124, 124 are provided at both ends of the receiving tool 122, and the fixing portions 124, 124 are bent so as to rise from the container body 12A and extend a predetermined dimension in a direction away from each other. Further, screw holes (not shown) are formed in both fixing portions 124, 124.
[0026]
The fixture 126 is formed of a strip-shaped steel plate having a predetermined width, and is formed in a curved shape so as to be wound around the oil separator 132 (FIG. 5). A hook 128 and a fixing piece 130 are respectively formed at both ends of the fixing tool 126, and the hook 128 is bent inward from one end of the fixing tool 126. It is formed by being bent outward by a predetermined dimension from the other end. The hook portion 128 has a hook shape that can be hooked on the fixing portion 124 of the receiving member 122 from the surface on the closed container 12 side, and the fixing piece 130 has a shape in contact with the front surface of the fixing portion 124 of the receiving member 122. ing. 130A is an insertion hole formed in the fixing piece 130.
[0027]
Then, substantially the center of the oil separator 132 is brought into contact with the receiving member 122, and the hook portion 128 of the fixing member 126 is hooked on one fixing portion 124 of the receiving member 122 from the back side (closed container 12 side). Next, the fixing tool 126 is addressed along the periphery of the oil separator 132, and the fixing piece 130 is brought into contact with the front surface of the other fixing portion 124. At this time, the insertion hole 130 of the fixing piece 130 and the screw hole provided in the other fixing portion 124 of the receiving tool 122 coincide with each other.
[0028]
Next, the bolt 136 prepared in advance is inserted from the insertion hole 130A side of the fixing piece 130 into the screw hole provided in the other fixing portion 124, and the nut 136A is screwed and tightened from the back side (closed container 12 side). As a result, the oil separator 132 is held by the holder 122 while being sandwiched between the fixture 126 and the holder 122. In this state, the oil separator 132 is held outside the closed container 12 along the closed container 12 and is integrated with the closed container 12.
[0029]
Note that, in addition to the shape shown in FIG. 5, an engaging piece that can be inserted into a screw hole provided in one fixing portion 124 may be provided in the hook portion 128. When the engaging piece is engaged with the screw hole of the fixing portion 124, the displacement between the hook portion 128 and the fixing portion 124 can be prevented, and the oil separator 132 is fixed by the receiving member 122. 126 can be held more reliably.
[0030]
Next, a structure around the vane 50 of the second rotary compression element 34 will be described with reference to FIG. The cylinder 38 has a discharge port 70 communicating with the discharge muffling chamber 62 via a discharge valve (not shown) and the suction port 55 described above. A guide groove 71 is formed. The vane 50 is slidably housed in the guide groove 71.
[0031]
As described above, the end of the vane 50 is brought into contact with the roller 46 to partition the inside of the cylinder 38 into a low-pressure chamber LR and a high-pressure chamber HR. The suction port 55 opens to the low-pressure chamber LR, and the discharge port 70 opens to the high-pressure chamber HR.
[0032]
Although not shown, a back pressure chamber is formed in the cylinder 38 outside the guide groove 71 (on the side of the closed container 12), which communicates with the guide groove 71. The back pressure chamber communicates with the discharge muffling chamber 62, thereby applying a high back pressure to the vane 50. The coil spring 76 extends outside the guide groove 71 and the back pressure chamber and is housed in a housing formed in the cylinder 38. The coil spring 76 abuts on the outside of the vane 50 and constantly applies the tip of the vane 50 to the roller 46. Bias to the side. The rear end of the coil spring 76 is fixed at 76A.
[0033]
Next, the operation of the above configuration will be described. When the stator coil 28 of the electric element 14 is energized through the terminal 20 and the wiring (not shown), the electric element 14 is activated and the rotor 24 rotates. By this rotation, the upper and lower rollers 46 and 48 fitted to the upper and lower eccentric portions 42 and 44 provided integrally with the rotating shaft 16 eccentrically rotate inside the upper and lower cylinders 38 and 40.
[0034]
As a result, the low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure chamber side of the cylinder 40 from the suction port (not shown) via the refrigerant introduction pipe 94 and the suction passage 60 formed in the lower support member 56 operates the rollers 48 and the vanes 52. As a result, the first stage of compression is performed and the pressure becomes an intermediate pressure. Thereby, the inside of the sealed container 12 has an intermediate pressure.
[0035]
The intermediate-pressure refrigerant gas in the sealed container 12 exits from the sleeve 144 and passes through the refrigerant introduction pipe 92 and a suction passage (not shown) formed in the upper support member 54 from the suction port 55 to the low-pressure chamber side of the cylinder 38. Inhaled by LR. The sucked intermediate-pressure refrigerant gas is subjected to the second-stage compression by the operation of the rollers 46 and the vanes 50 to become a high-temperature and high-pressure refrigerant gas. The high-temperature, high-pressure refrigerant gas is discharged from the high-pressure chamber HR through the discharge port 70, through the discharge muffling chamber 62 formed in the upper support member 54, through the refrigerant discharge pipe 96, and into the oil separator 132. .
[0036]
As the refrigerant gas discharged into the oil separator 132 passes through an oil separator provided in the oil separator 132, the oil dissolved in the refrigerant gas is separated as described above. Then, the refrigerant gas from which oil has been separated by the oil separator goes out of the oil separator 132 from the refrigerant pipe 98 and flows into an external gas cooler (not shown). After the refrigerant radiates heat in the gas cooler, the pressure is reduced by a pressure reducing device (not shown) or the like, and also flows into an evaporator (not shown).
[0037]
Then, a cycle in which the refrigerant evaporates and thereafter is sucked into the first rotary compression element 32 from the refrigerant introduction pipe 94 through the accumulator is repeated.
[0038]
The oil separated from the refrigerant gas by the oil separator 132 is stored in a high-pressure oil separator 132 (tank). The oil stored in the oil separator 132 is pushed out to the oil return pipe 134 at a high pressure, flows into the closed container 12 through the oil return pipe 134, and returns to the bottom oil reservoir 58.
[0039]
On the other hand, an oil supply passage (not shown) is formed vertically in the rotary shaft 16, and the lower end of the oil supply passage communicates with an oil pump (not shown) provided at the lower end of the rotary shaft 16, and the upper end is an electric element. 14 is open at the upper end. Then, the oil returned to the oil reservoir 58 is pumped up by an oil pump, and from the oil supply passage, the cylinders 38 and 40 of the first rotary compression element 32 and the second rotary compression element 34 and the bearings of the rotary shaft 16 (the upper support member 54 and It is supplied to a sliding portion such as the lower support member 56) to lubricate.
[0040]
As described above, the receiver 122 provided in the closed container 12 and the oil separator 132 formed of a tank having a predetermined capacity connected to the refrigerant discharge pipe 96 are provided. Since the oil separator 132 is held in the receiver 122 by the fixture 126, the oil discharged from the compression mechanism 18 together with the refrigerant by the oil separator 132 is transferred to the compression mechanism 18 (second At the outlet of the rotary compression element 34). This makes it possible to reliably suppress the amount of oil flowing out of the compression mechanism 18 into the refrigerant circuit.
[0041]
In particular, since the oil separator 132 is held and fixed to the receiver 122 provided in the closed container 12 and the closed container 12 and the oil separator 132 are integrated, the space saving of the rotary compressor 10 can be achieved. .
[0042]
Further, since the oil separator 132 is constituted by a tank having a predetermined capacity, a muffler effect can be obtained in the oil separator 132. Thereby, the second-stage compression is performed, and the discharge pulsation of the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the second rotary compression element 34 can be absorbed. As a result, noise and vibration due to the discharge pulsation of the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compression mechanism 18 of the rotary compressor 10 can be significantly reduced.
[0043]
The intermediate-pressure refrigerant discharged into the closed container 12 is compressed by the second rotary compression element 34 and discharged to the oil separator 132 from the refrigerant discharge pipe 96, and the high-pressure oil separated by the oil separator 132 is discharged. It is returned into the sealed container 12 of the intermediate pressure. In this case, since the pressure in the oil separator 132 is higher than the intermediate pressure in the closed container 12, the oil separated by the oil separator 132 can smoothly flow into the closed container 12, and the amount of oil in the closed container 12 Can always be suitably maintained.
[0044]
In the embodiment, the compressor is described as the rotary compressor 10 of the internal intermediate pressure type multi-stage compression type. However, the present invention is not limited to the compressor, but is also applicable to a scroll compressor or a single cylinder rotary compressor.
[0045]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, a compression mechanism is provided in a closed container, and the compressor compressed by the compression mechanism is discharged to the outside of the closed container by a refrigerant discharge pipe. Provided with an oil separator composed of a tank of a predetermined capacity connected to the refrigerant discharge pipe. The oil return pipe of the oil separator is communicated with the closed container, and the oil separator is held by the receiver. Therefore, the oil discharged together with the refrigerant from the compression mechanism by the oil separator can be separated and returned to the closed container.
[0046]
This makes it possible to suppress the amount of oil flowing out of the compressor into the refrigerant circuit. In particular, since the oil separator is held by the receiver provided in the closed container, the closed container and the oil separator are integrated, and space saving can be achieved. Further, since the oil separator is constituted by a tank having a predetermined capacity, a muffler effect can be obtained with this oil separator, and noise and vibration can be reduced by absorbing the pulsation of the discharge of the refrigerant gas. It becomes.
[0047]
Further, as in the second aspect of the present invention, the compression mechanism section includes the first and second compression elements, discharges the refrigerant compressed by the first compression element into the closed container, and further discharges the refrigerant. When the intermediate-pressure refrigerant is compressed by the second compression element and discharged from the refrigerant discharge pipe to the oil separator, the high-pressure oil separated by the oil separator may be smoothly returned to the intermediate-pressure closed container. become able to. As a result, the amount of oil in the sealed container of the compressor can be always maintained appropriately, and lubricity and sealability can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an internal intermediate pressure type multistage compression type rotary compressor of an embodiment of a compressor of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a compression process of a cylinder of a second rotary compression element of the rotary compressor of FIG.
FIG. 3 is a front view of the rotary compressor of FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view of the rotary compressor of FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view of a fixture of the rotary compressor of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic sectional view of an oil separator for explaining oil return in the rotary compressor of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10. Rotary compressor (compressor)
18 Compression mechanism part 32 First rotary compression element 34 Second rotary compression element 38, 40 Cylinder 42, 44 Eccentric part 46, 48 Roller 50, 52 Vane 96 Refrigerant discharge pipe 98 Refrigerant pipe 122 Receptacle 124 Fixed part 126 Fixed Fixture 128 Hook 130 Fixing piece 132 Oil separator 134 Oil return pipe

Claims (2)

密閉容器内に圧縮機構部を備え、該圧縮機構部にて圧縮された冷媒を冷媒吐出管により前記密閉容器外に吐出する圧縮機において、
前記密閉容器に設けられた受け具と、
前記冷媒吐出管に接続された所定容量のタンクから成るオイルセパレータとを備え、
該オイルセパレータのオイル戻し管は前記密閉容器内に連通されると共に、該オイルセパレータは前記受け具に保持されていることを特徴とする圧縮機。
A compressor having a compression mechanism in a closed container and discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism to the outside of the closed container by a refrigerant discharge pipe,
A receiver provided in the closed container,
An oil separator consisting of a tank of a predetermined capacity connected to the refrigerant discharge pipe,
A compressor, wherein an oil return pipe of the oil separator communicates with the inside of the closed container, and the oil separator is held by the receiving member.
前記圧縮機構部を第1及び第2の圧縮要素から構成し、当該第1の圧縮要素で圧縮された冷媒を前記密閉容器内に吐出し、更にこの吐出された中間圧の冷媒を前記第2の圧縮要素で圧縮して前記冷媒吐出管より前記オイルセパレータに吐出することを特徴とする請求項1の圧縮機。The compression mechanism section includes first and second compression elements, discharges the refrigerant compressed by the first compression element into the closed container, and further discharges the discharged intermediate-pressure refrigerant to the second container. 2. The compressor according to claim 1, wherein the refrigerant is compressed by the compression element and discharged from the refrigerant discharge pipe to the oil separator.
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